JPS61234070A - イメ−ジセンサ - Google Patents

イメ−ジセンサ

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JPS61234070A
JPS61234070A JP60075573A JP7557385A JPS61234070A JP S61234070 A JPS61234070 A JP S61234070A JP 60075573 A JP60075573 A JP 60075573A JP 7557385 A JP7557385 A JP 7557385A JP S61234070 A JPS61234070 A JP S61234070A
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JP
Japan
Prior art keywords
white
black
electrodes
output
image sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP60075573A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Kato
利明 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Priority to US06/849,773 priority patent/US4700233A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/03Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14665Imagers using a photoconductor layer
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N1/03Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array
    • H04N1/0308Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array characterised by the design of the photodetectors, e.g. shape
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/40087Multi-toning, i.e. converting a continuous-tone signal for reproduction with more than two discrete brightnesses or optical densities, e.g. dots of grey and black inks on white paper

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ送受信機1文字読取り装置、テ
レビ等の広汎な画像情報処理用の固体撮像装置に用いら
れるもので、一平面上に配列された複数の光電変換素子
のそれぞれから得られる光電出力を信号として取り出す
イメージセンサに関する。
【従来技術とその問題点】
この種のイメージセンサとして従来からCCD。 BBDなどの電荷転送方式、−次元ラインセンサ。 二次元エリアセンサなどのXYアドレス方式などが知ら
れている。ことろが、従来は白黒のみを判別して光の強
弱を検出する場合も、フィルタを通して被盪像体を投影
し、同様に光の強弱を検出して信号化するカラーセンサ
の場合も、各分割された画素からの出力は同一明度の被
写体に対しては同レベルである。 第2図に同一明度の被写体の領域における従来のライン
型イメージセンサの場合の出力の例を示す。白と黒の判
別出力ラインを■1と設定したとき得られる光電出力I
□がIzt>Ibである被写体明度の領域はすべての画
素に白で出力される。 また、得られる光電出力rxxが1.、<1.である明
度の領域はすべての画素に黒で出力される。従って被写
体明度がその中間で光電出力が■、にどれだけ近くとも
■、より大きいときは白、小さいときは黒と出力されて
しまうため、対象とする被撮像体の白と表現したい部分
、黒と表現したい部分の明度が限定されてくる。たとえ
ばファクシミリの場合は、使用される祇あるいはインク
の質が限定され、写真のごとく被撮像体にいくつかの階
謂に分かれているものでは、白に表現したい部分の出力
が判別出力ライン以下であったために黒と判定されてし
まったり、黒に表現したい部分が逆に白と表現されてし
まうことがよくあった。また、紙質を限定しないように
一度走査した後、最高レベルの照度から判別出力ライン
を補正する機構や中間調補正機構などを用いてそれを補
う方法もあるが、それらの機構がその分だけコスト高に
なったり画素送信時間を余分に費やすという欠点を育し
ていた。
【発明の目的】
本発明はこのような欠点を除去して、被撮像体の中間明
度レベルを従来の機構のままのプリンタやブラウン管な
どの画像表現装置に、中間調補正機構を使用することな
く表現できるイメージセンサを提供することを目的とす
る。
【発明の要点】
第3図は本発明の詳細な説明するもので、ある被写体の
明度に対して線31が示すように11なる光電出力を生
ずる光電変換素子と■2なる光電出力を生ずる光電変換
素子を交互に配列した場合、11およびI8がいずれも
白と黒の判別出力Ibより大きいため、出力は白の画素
の集合体で表現される。明度がさらに低くなり、線32
に示すように偶数番目の光電変換素子の出力がIbに等
しくなるような明度の被写体の場合から、さらにまた明
度が低くなって線33が示すように奇数番目の素子の出
力がrbに等しくなるような明度の被写体の場合までに
おいては、出力は白と黒が交互に並ぶようになる。 さらに明度の低い被写体に対しては線34に示すように
すべて黒の画素で表現される。 第4図は4段階の明度を識別するときの原理を示し、あ
る被写体の明度に対し、m41が示すように!、なる光
電出力を生ずる光電変換素子、■8なる光電出力を生ず
る光電変換素子、!、なる光電出力を生ずる光電変換素
子を交互に配列した場合、I+。 It、 IsがIbより大きいため、白、白、白の画素
の集合体として判別される。 wA42までの場合は同
様であるが、wA42とvA43の間の出方を生ずるよ
うな明度の場合には白、白、黒、白、白、黒の画素の集
合体として、&143と線44の間の出力を生ずるよう
な明度の場合とは白1黒、黒、白、黒、黒の画素の集合
体として、さらに明度が低下して線45の場合には黒、
黒、黒の画素の集合体として表現される。5段階以上に
識別する場合も同様に異なる充電出力を示す素子の種類
を増加させることによって可能である。 本発明は、この原理に基づき配列された光電変換素子が
同一照度に対して反覆した順で異なる大きさの光電出力
を生ずるものであることによって上述の目的を達成する
。 光電出力を素子によって異なるようにさせる方法として
は、各光電変換素子のを勤先電変換面積を異ならせる方
法、バイアスが印加される光電変換素子の場合は印加す
るバイアスを素子によって異なるようにする方法、FE
Tなどの素子による増幅手段を用いる場合は増幅率が異
なるようにする方法、あるいは被写体から光電変換素子
を照射する光照度を被写体を照射する光源の光量を素子
からの出力を読み取るごとに異ならせたり、被写体から
素子に入射する光を、素子からの出方を読み取るごとに
異なる透過率を持ったフィルタにかけたりすることによ
って調整する方法などがあげられる。
【発明の実施例】
第1図+Ml、(blは本発明の一実施例を示す、ガラ
ス基板1の上には平面図の第1図Telに示すように異
なる面積1例えば554 X 55pva 、 454
 X 45−の正方形のCrからなる分割電極2.3を
交互に並べ、それぞれ3456個が2列に配置した0次
に各分割電極2.3の引き出し部4をSiJからなる絶
縁膜5によって覆い、さらに露出した電極部分全面を覆
うようにシランガスのグロー放電分解によりアモルファ
スシリコン膜6をlnの厚さに形成した。 ついで分割電極2.3全体に対向して1fiの幅の共通
電極7を700人の厚さのITOからなる透明導電膜で
形成した。 このような構造のイメージセンサ光電変換素子群のCr
分割電極2,3に+5vの電圧を印加し、10〜100
1xの照度をあたえる光を照射して出力電流を測定した
。これは第5図に示すように比例関係を有していた。さ
らに同条件で501xと1001xにおける各電極から
の出力電流を測定した結果を第6図に示す、奇数の電極
番号が電極2.偶数の電極番号が電極3で、線61は1
001x、線62!!501x(7)照度の場合を示し
、分割電極2の電流値と分割電極3の電流値との比は照
度に関係なくほぼ面積比0.7に近い値を有していた。 比較のため第7図に示すようにガラス基板上に50μX
50JllIのCr分割電極8を3456個を一次元に
並べ、第1図に示した実施例と同様に絶縁膜、a−Si
膜、共通電極を形成し、第8図に示すように第1図の分
割電極2.3を一列のみ配置した実施例と共にファクシ
ミリ用密着型イメージセンサの光電変換素子群として用
いた。被写体として550鶴の波長の光に対しての反射
率が80%の白色部分。 5%の黒色部分および43%の中間色部分によって構成
される写真を用いて、第7図、第8図に示す電極をそれ
ぞれ有するイメージセンサを組み込んだファクシミリ装
置により実際に送信を行った。 その結果は、第7図のセンサでは中間色がすべて白に変
換されてプリントされた。一方実施例の第8図のセンサ
ではほぼ原画に近い画質が得られ、微視的に見ると中間
色は画素と同じ幅の縦じまで表現されていた。 なお、第1図に示すように分割電極2.3からなる列を
2列形成した場合、第一列の画素についで第二列の画素
から出力信号を引き出し、これを交互に繰り返せば、中
間色は縦じまではなく白点と黒点の集合として表現され
るので、一層原画に近い画質が得られる。 従って2種類の有効光電変換面積を有する光電素子を交
互に配列し、同一明度の被写体に対し2種類の光電出力
を得ることによって、中間色の被写体に対して白と黒の
交互の画素を出力させ、中間色を表現する出力を得るこ
とができた。
【発明の効果】
本発明によれば、イメージセンサの配列された各光電変
換素子が同一明度の被写体に対して交互に異なる出力を
生ずるものの繰り返しであることによって、出力がすべ
て白あるいは黒を表現する場合のほかに、白および黒め
出力の混合により中間色を画像表現装置にあられすこと
が可能になる。 なお、上の説明では白黒を判別する一次元ライン型イメ
ージセンサを例にとって行なってきたが、本発明は一次
元ラインセンサ、二次元エリアセンサを問わず、また電
荷転送方式、XYアドレス方式を問わず、白黒、カラー
を問わず、固体撮像装置一般に幅広く適用できることは
いうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における光電変換素子群を示
し、(alは分割電極の平面図、山)は素子の断面図、
第2図は従来のラインイメージセンサにおける各画素の
光電出力線図、第3図は本発明により3段階の明度を識
別するイメージセンサの各画素の光電出力線図、第4図
は本発明により4段階の明度を識別するイメージセンサ
の各画素の光電出力線図、第5図は第1図に示した実施
例の各光1i変m素子の出力電流と照度との関係線図、
第6図は第1図に示した実施例の各光電変換素子の同一
照度における光電出力線図、第7図は比較例の光電変換
素子群の分割電極の平面図、第8図は異なる実施例の光
電変換素子群の分割電極の平面図である。 に基板、2.3:分割電極、5:絶縁膜、6:画家/I
10 第2図 画素NO 画−i N。 第4図 第5図 吏桶傷号 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)一平面上に配列された複数の光電変換素子のそれぞ
    れから得られる光電出力を信号として取り出すものにお
    いて、光電変換素子が同一照度に対して反覆した順で異
    なる大きさの光電出力を生ずるものであることを特徴と
    するイメージセンサ。 2)特許請求の範囲第1項記載のセンサにおいて、それ
    ぞれの光電変換素子の複数の異なる有効光電変換面積を
    もつことを特徴とするイメージセンサ。 3)特許請求の範囲第1項記載のセンサにおいて、それ
    ぞれの光電変換素子に印加されるバイアスが複数の異な
    る大きさであることを特徴とするイメージセンサ。 4)特許請求の範囲第1項記載のセンサにおいて、それ
    ぞれの光電変換素子に接続される増幅手段が複数の異な
    る増幅率をもつことを特徴とするイメージセンサ。
JP60075573A 1985-04-10 1985-04-10 イメ−ジセンサ Pending JPS61234070A (ja)

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JP60075573A JPS61234070A (ja) 1985-04-10 1985-04-10 イメ−ジセンサ
US06/849,773 US4700233A (en) 1985-04-10 1986-04-09 Image sensors having alternating arrays of high and low sensitivity picture elements

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US4700233A (en) 1987-10-13

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