JPS6162273A - カラ−画像読取装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラー画像読取装置に係り、特に製造が容易で
、かつ屏像度の向上を企図したカラー画像読取装置に関
する。

〔従来技術〕

近年、電子技術の発達に伴って、各種の画像伝送或いは
処理装置が普及しつつある。この種の装置においては、
物体の画像を電気信号に変換する部分、す・なわちイメ
ージセンサが不可欠でおる。

イメージセンサとしては、ファクシミリ等の多くの機種
に典型的に見られる様に、複数個の画素が列状に並べら
れ、この列がその列の向きとは略直交する方向に移動す
る事によって、物体の画素を読取るイメージセンサ、所
謂ラインセンサがその製造が比較的容易である事から広
く用いられている。

ところでイメージセンサとしては、できるだけ読取時間
が短くかつ物体の照明に要するエネルギーが少ない事が
望まれる。そのためには、用いる結像光学系がなるべく
明るい必要がある。

また需要面から見ると、今後はさらにイメージセンサに
は、カラー読取機能が求められるであろりＯ しかしながら、カラー化した場合に明るい光学系には１
つの問題点がある。すなわち明るい結像光学系にはしば
しば元の波長によって、結像位置が異なる傾向が見られ
る事である。

したがって特定の波長の光（たとえば緑色光）に対する
結像位置にイメージセンサを設はルト、他の波長の光（
たとえば赤色光・青色光）に対して、解像度が著しく低
下する。たのため、この様な傾向の少ない暗い結像光学
系を用いる、或いは各々の波長範囲の光毎に別々の結像
光学系を用意する等の必要があシ、イメージセンサとし
テノ読取の高速性・コンパクトさ・コスト等の面におい
て大きな欠点となっていた。

そこで、本発明者等は、上記欠点を解消するカラー画像
読取シ方法および装置を提案した（特願昭５７−１０７
８７９参照）。この提案におけるカラー画像読数少装置
（以下、単に従来装置と記す。）は、ラインイメージセ
ンサを、特定の色に対応した波長範囲の元だ対応して複
数列設け、かつ各列のイメージセンサを前記波長範囲の
光に対して解像度が最大となる結像位置に配置したこと
を特徴とする。

第５図は、従来装置の概略的構成図である。

同図において、矢印入方向に移動する原稿５０２は光源
５０４によって照明され、照明された原稿５０２の画像
は、複眼光学系５０６によって基板５０８上に結像する
。基板５０８上には光センサアレイ５１０，５１２．５
１４が形成され、各党七ンサアレイ上には、赤色に対応
する波長範囲の光を透過する赤色フィルタ５１６、同様
に緑色フィルタ５１８、青色フィルタ５２０が各々設け
られている。また、光センサアレイ５１０　、５１２゜
５１４は、それぞれ位置Ｌ１．Ｌ２．Ｌ３における原稿
５０２の像の各色成分が結像する位置に配置されている
。

このような構成にかいて、原稿５０２の各部分の像は、
矢印入方向へ移動しながら、位置Ｌ１において赤色成分
が元センナ５１０によって、位置Ｌ２において緑色成分
が元センサ５１２によって、そして位置Ｌ３において青
色成分が光セ／す５１４ｔ・ によ・１・そ１ぞ１読取弘６°Ｌ＊：ＪＥｚｆ・原　　
・・、１１稿５０２の各色成分は正確に各光センサアレ
イに入射し、高い解像度の読取シを行うことができる。

しかしながら、このような従来装置は、中央に位置する
光センサアレイ５１２の配線スペースが確保しにくく、
特にマトリクス配線の場合に困難となる。さらに、３個
の元センサアレイを同一の基板５０８に形成すると、光
センサの個数増大に伴って、１基板轟た夛の不良センナ
の発生確率が高くなり、製造歩留まりが低下するという
問題点も有している。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の欠点および問題点に鑑み成されたも
のであシ、その目的は高解像度の画像読取フを高速で行
うことができるとともに、製造が容易で歩留シの良いカ
ラー画像読取装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明によるカラー画像読
取装置は、元センサアレイを各色毎に複数の独立した基
板に形成し、これらの基板を積層してイメージセンサを
構成するとともに、各基板の光センサアレイは各色に対
応する波長範囲の元の最適結像位置に配置されたことを
特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明によるカラー画像読取装置の第１実施
例の概略的構成図である。ただし、第５図における従来
装置と同一の構成要素には、同一番号を付して説明を簡
略化するＯ 同図において、ガラス基板１０２，１０４゜１０６には
各々元センサアレイＳ１．Ｓ２．Ｓ３が形成され、各党
センサアレイが所定の位置となるようにガラス基板１０
２〜１０６が積層されてイメージセンサが構成されてい
る。

各ガラス基板１０２〜１０６には、後述するように、共
通配線１０８〜１１２とマトリクス配線１１４〜１１８
とが各々形成され、これらの配線によって元センサアレ
イ８１〜Ｓ３が駆動される。

なお、少なくとも元センサアレイ８２．Ｓ３の電極およ
び近傍の配線は、元センサアレイＳ１およびＳ２へ支障
なく光を入射させるために、透明導電体ＩＴＯ（Ｉｎｄ
ｌｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）で形成されている。

また、ガラス基板１０６の受光面側には、赤色フィルタ
１２０．緑色フィルタ１２２および青色フィルタ１２４
がそれぞれ形成され、赤色フィルタ１２０を透過した光
が元センサアレイＳｌへ、緑色フィルタ１２２を透過し
た元が元センサアレイＳ２へ、そして青色フィルタ１２
４ｉｔ透過した光が元セッサアレイＳ３へ、各々入射す
る。

すなわち、原稿５０２の位ＪＪｉＬ１における像の赤色
成分が複眼光学系５０６によって結像する位置に光セン
サアレイＳ１が、同様に位置Ｌ２における像の緑色成分
が結像する位置に元センサアレイＳ２が、そして位ｉＬ
３における像の青色成分が結像する位置に元センサアレ
イＳ３が、それぞれ配置されている。

第２図は、本実施例を動作させるマトリクス駆動回路の
概略的回路図である。ただし、第１図における部分と同
一部分を表わす記号には、同一番号が付されている。ま
た、赤色成分を読取るＲ部、緑色成分を読取るＧ部、お
よび青色成分を読取るＢ部の各回路の構成は、大部分共
通であるから、８部分を代表として説明する。

元センサアレイＳ１の各党センナは、その一方の端子を
一定数ずつ（ブロック毎に）共通に接続され、共通配線
１０８を介してドライバ２０２によって順次電圧が印加
される。

ドライバ２０２によって電圧が印加されたプロ、りの元
センナは、能動状態となプ、赤色フィルター２０を透過
した赤色成分の元に対応した充電流が流れる。この充電
流は、マトリクス配線１１４を介して直列読出部２０４
へ入力し、ここで７リアル化され、メモリ２０６に一時
格納される。ドライバ２０２は、図示されていない制御
部からの制御信号ＳＨに従って、光センサアレイＳ１へ
プロ、り毎に順次電圧を印加する。これによって、メモ
！Ｊ２０６には、位置Ｌ１における原稿５０２の保工の
赤色成分の情報が格納される。

Ｇ部分の光センサアレイＳ２、Ｐライ−４２０８、う１
．１、直列読出部２１０、およびメモリ２１２は、Ｂ部
分と同様の構成および動作を有している。ただし、メモ
リ２１２には原稿５０２の保工の緑色成分の情報が格納
される。すなわち、位置Ｌｌにおいて赤色成分の情報を
読取られた原稿５０２の保工は、位［Ｌ２へ移動して来
た時点で、光センサアレイＳ２によってその緑色成分の
情報を読取られ、メモリ２１２に格納される。

同様に、Ｂ部分では、原稿５０２の保工の位置Ｌ３にお
ける青色成分の情報ＢＳが読取られる。これと同時に、
メモリ２０６および２１２に格納されていた赤色成分の
情報Ｒ８および緑色成分の情報ＧＳが読出され、１ライ
ンの色画像情報として出力される。

以上の動作が原稿５０２を矢印Ａ方向に移動させながら
行われることで、原稿５０２全体の色画像情報が読取ら
れる。

このような動作を行うための共通配線１０８〜１１２お
よびマトリクス配線１１４〜１１８は通常大きな面積を
占めるが、第１図に示される本実施例では、基板１０２
〜１０６が独立であるために、マトリクス配線等を容易
に作製することができる。

８３図は、本発明の第２実施例の概略的構成図である。

同図において、ガラス基板３０２上には、光センサアレ
イＳ１と元センサアレイＳ１の受光面側に赤色フィルタ
３０４とが形成されている。同様に、ガラス基板３０６
上には元センサアレイＳ２と緑色フィルタ３０８、がラ
ス基板３１０上には元センチアレイＳ３と青色フィルタ
３１２、が各々形成されている。また、各光センサアレ
イ８１〜Ｓ３を駆動するための回路チップ３１４　、３
１６゜３１８が、各々ガラス基板３０２　、３０６　、
３１０上に形成されている。

これらのガラス基板３０２，３０６，３１０は、元セン
サアレイ８１〜Ｓ３が各々所定の位置に配置されるよう
に、積層され固着される。すなわち、原稿５０２の位置
Ｌ１における像の赤色成分が、複眼光学系５０６によっ
て結像する位置に光センサアレイＳ１が、同様に位置し
２における像の緑色成分が結像する位置に光センサアレ
イＳ２が、位置Ｌ３における像の青色成分が結像する位
置に光センサアレイＳ３が、それぞれ固定される。

各色に対応した光センサアレイ８１〜Ｓ３の各出力は、
各回路チップ３１４，３１６，３１８によって走査され
て読取られる。したがりて、原稿５０２が矢印Ａ方向に
所定速度で移動することで、原稿５０２の保全体の色情
報が読取られる。

このようにマトリクス回路を用いない場合であっても、
基板３０２，３０６．３１０が独立であるために、元セ
ンサアレイ８１〜Ｓ３の配線の取り出しのための特別な
制約がなく、構造を単純化することができる。

第４図は、本発明の第３実施例の概略的構成図である。

このような２次元イメージセンサの場合にも、本発明は
適用されうる。

同図において、ガラス基板４０２上に、赤色フィルタ４
０４を介して光センサアレイＥＳ　ｌが所定間隔で形成
され、同様にガラス基板４０６上に緑色フィルタ４０８
を介して元センサアレイＥＳ２が、ガラス基板４１０上
に青色フィルタ４１２を介して光センサアレイＥＳ　３
が、それぞれ所定間隔て形成されている。このように、
各色を感知する光センサがマトリクス状に配置され、２
次元イメージセンサを構成する。

リング状党源４１４で照明された原稿４１６上の像は、
光学系４１７によって２次元上フサ上に結像する。その
際、原稿４１６の像の１画素分の情報は、各色に対応す
る３個の元センサによって読取られるが、各党センナは
各色の光が結像する位置にそれぞれ配置されている。

２次元イメージセンサの場合は、各画素を構成する光セ
ンナを近接して形成する必要がある上に精度も要求され
る。しかし、本実施例によれば、各色に対応した３枚の
ガラス基板４０２，４０６゜４１０上に光センナを形成
し、それらを積層して２次元イメージセンサを形成して
いるために、高精度の２次元イメージセンサを作製する
ことかで＠、ｂ、−ｇ６＜・１”８°゛″Ｏ＠　Ｋ５１
．Ｍ　（Ｄ　’４　’ｉＥ’ｔ　Ｅ　　・・、１、全に
行う必要がなく、小型化、低コスト化が計れるＯ 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように、本発明によるカラー画像読
取装置は、光センサを各色毎に複数の独立した基板に形
成し、これらの基板を積層してイメージセンサを構成す
るとともに、各基板の光センサは各色に対応する波長範
囲の光の最適結像位置に配置されたことを特徴とする。

そのために、各色毎の光センサを独立に作製することが
でき、製造歩留シが大幅に向上する。

また、各色の光センナを独立した基板に形成するため−
に、配線スペースを十分確保することができるとともに
、配線の作製が極めて容易となる。

また、各色の光センサが最適結像位置に配置されるため
に、高解像度のカラー画像情報を得ることができる。さ
らに、明るい光学系が使用でき、読取シ速度を向上筋せ
ることかできる。

また、色収差の大きい光学系を用いても高解像度を得る
ことかでさるために、コンパクト化および低コスト化が
計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるカラー画像読取装置の第１実施
例の概略的構成図、 第２図は、本実施例を動作させるマトリクス回路の回路
図、 第３図は、本発明の第２実施例の概略的構成図、第４図
は、本発明の第３実施例の概略的構成図、第５図は、従
来のカラー画像読取シ装置の一例を示す概略的構成図で
ある。 ８１〜Ｂ　３　、　ＥＳＩ〜ＥＳ３・・・光センサアレ
イ、１０２．１０４，１０６，３０２，３０６，３１０
，４０２゜４０６．４１０・・・ガラス基板、　１１４
．１１６．１１８・・・　ストリクス配線、１０８，１
１０，１１２・・・共通配線。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）結像光学系により物体の画像を結像させ、該画像
   の色情報をイメージセンサによって読取るカラー画像読
   取装置において、 前記イメージセンサは光電変換素子を有する複数の独立
   した基板を積層して成り、且つ前記各基板の光電変換素
   子は各々特定の色に対応する波長範囲の光の最適結像位
   置に配置されることを特徴とするカラー画像読取装置。