JPH01309386A - カラー用画像読取装置 - 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、カラーファクシミリやカラースキャナー等に
使用されるカラー用画像読取装置に関するものである。

【従来の技術】

従来、カラー用画像読取装置では、カラーフィルターを
併用した複数個（２〜３個）の光センサを用いて、１つ
の画素分のカラー信号を得ていた（例、特開昭５９−２
２９８６１号公報）。 第２図に、従来のカラー用画像読取装置の基本構成を示
す。Ｓ、、Ｓｔは光センサ（例、フォトダイオード）、
Ｆ＋、Ｆｚはカラーフィルターである。カラーフィルタ
ーＦ、、Ｆｔは、特定の色（例えば、赤）の光を良く透
過する。 各光センサＳ、、ＳＺから得られた信号を演算処理し、
合成することにより１つの画素分のカラー信号を得る。

【発明が解決しようとする課題】

（問題点） 前記した従来の技術には、カラーフィルターが必要な上
、白黒の画像読取装置に比べて画像の分解能（画像をい
かに細かく見分けることが出来るかという能力）が悪い
という問題点があった。 （問題点の説明） 各光センサ毎に、感応する光が割り当てられているので
、当然、それに応じたカラーフィルターが必要とされる
。 次に、分解能についてであるが、１つの画素分の信号を
得るためには、白黒の画像読取装置の場合、１個の光セ
ンサでよい。しかし、カラー用画像読取装置の場合には
、複数個の光センサを必要とする。 従来のカラー用画像読取装置では、複数個の光センサを
受光面の平面方向に配設しているから、１つの画素骨の
信号を得るのに、白黒の場合の該複数倍のスペースを必
要としている。そのため、分解能は、白黒の場合の該複
数骨の１ということになる。 例えば、第２図に図示したものでは、分解能は白黒の場
合に比べて２分の１になってしまう、もし、３個の光セ
ンサで１つのカラー信号を得るというものであれば、分
解能は３分の１に過ぎない。 本発明は、以上のような問題点を解決することを課題と
するものである。

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため、本発明のカラー用画像読取装
置では、受光面に対して垂直方間に２重に積層した光セ
ンサを具えることとした。

【作　　用】

上層に形成された光センサは、カラーフィルターのかけ
られていない通常の光センサとして働＜。 一方、下層に形成された光センサは、赤系統の色を透過
するカラーフィルターがかけられた光センサとして働く
。なぜなら、入射光に含まれる光の成分の内、波長の短
い色（青、緑）の光は上層光センサＡを透過する際に減
衰し、下層光センサＢに到達するのは、波長の長い色（
赤系統の色）の光だけとなるからである。つまり、上層
光センサは、下層光センサに対して、赤系統の色を透過
するカラーフィルターの役目を果たしている。 これら２つの光センサから得られる信号を演算処理する
ことにより、カラー信号を得る。これにより、受光面上
の光センサ１個分のスペースで、１画素分のカラー信号
を得ることが出来るようになり、分解能が向上する。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 第１図に、本発明にかかわるカラー用画像読取装置の基
本構成を示す、Ａは上層光センサ、Ｂは下層光センサで
ある。 本発明では、カラー用画像読取装置の受光面に対して垂
直方向に、２重に光センサを積層する。 第３図は本発明にかかわるカラー用画像読取装置の受光
面の平面図であり、第４図は第３図の線Ｘ−Ｘの部分に
おける断面図である。これらの図において、■は酸化イ
ンジウム錫ＣＩ　Ｔ　Ｏ：　Ｉｎｄｉ−ｕｍ　　Ｔｉｎ
　　０ｘｉｄｅ）　、２はアモルファス水素化シリコン
（ａ−３ｉ　：Ｈ）　、３はｎ型シリコン、４は酸化イ
ンジウム錫（ＩＴＯ）　、５はアモルファス水素化シリ
コン（ａ−３ｉ　：Ｈ）　、６はクロム電極、７はグレ
ーズガラス、８はセラミック基板である。 各層の積層は、次のようにして行う。 先ず、セラミック基板８の表面にグレーズガラス７を施
す。グレーズガラス７の層を設ける理由は、セラミック
基板８の表面には沢山の小孔が開いており、平らではな
いので、平らな平面を得るためである。 グレーズガラス７の上に、電子ビーム蒸着によりクロム
を１０００〜２０００オングストローム程度の厚さに着
膜する。そして、フォトリソグラフィー工程により、１
００　μｍ　ｘ　ｔｏｏ　μｍ位のサイズのクロム電極
６とする。 次に、プラズマ熱分解法（ＣＶＤ法）により、光導電体
層としてアモルファス水素化シリコン（ａ−３ｉ：Ｈ）
５を、厚さ約１．５μｍに着膜する。ついで、スパッタ
法により、酸化インジウム６Ｎ　（ＩＴＯ）４．ｎ型シ
リコン３の層を形成する。 ｎ型シリコン３の上に、再度、プラズマ熱分解法により
、アモルファス水素化シリコン（ａ−３ｉ：Ｈ）２を、
厚さ約１μｍに着膜する。 ｎ型シリコン３の層を形成するのは、次のような理由に
よる。 アモルファス水素化シリコン（ａ−３ｉ：Ｈ）層の上に
酸化インジウム＄１％（ＩＴＯ）ｌ？！を形成する場合
は問題ないが、その逆の場合には、次のような問題が出
て来る。即ち、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）層の上にア
モルファス水素化シリコン（ａ−３ｉ：Ｈ）の層を形成
しようとすると、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の抵抗が
上昇してしまい、電極として用いるには適しないように
なってしまう。 そこで、酸化インジウム８１％（ＩＴＯ）４の上にｎ型
シリコン３の層を形成し、その上にアモルファス水素化
シリコン（ａ−３ｔ：Ｈ）２を形成するのである。 ｎ型シリコン３は導電度が良く、酸化インジウム錫（Ｉ
ＴＯ）４と一体になって１つの電極として働く。ｎ型シ
リコン３は、第３図中に記されている符号「３」から分
かるように、各光センサについて共通となっており、後
に（第５図で）述べるように、アースに接続される。 最後に、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）１を着膜し、１０
０　μｍ　ｘ　ｔｏｏμｍ位のサイズの大きさとす酸化
インジウム１１（ＩＴＯ）１．４は透明であり、電極と
して用いられる。アモルファス水素化シリコン（ａ−３
ｉ　：Ｈ）２．５は、光センサとしてのフォトダイオー
ドの中心部分を成す。 以上のようにして各層が形成された結果、第４図中に矢
印Ａ、　　Ｂの範囲の層によって、２つの光センサが構
成される。即ち、酸化インジウム錫ＣＩＴＯ）！、アモ
ルファス水素化シリコン（ａ−３ｉ：Ｈ）２．ｎ型シリ
コン３．酸化インジウム錫（ＩＴＯ）４で上層光センサ
Ａが構成され、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）４．アモル
ファス水素化シリコン（ａ−３ｉ　：　Ｈ）　５．クロ
ム電極６で下層光センサＢが構成される。 第６図に、このように構成された本発明のカラー用画像
読取装置の分光感度特性を示す。横軸は波長を示し、縦
軸は相対悪魔を示す０曲線ａは上層光センサＡの分光感
度特性曲線であり、曲１ｂは下層光センサＢの分光感度
特性曲線である。 上層光センサＡは、従来の光センサと同様の分光感度特
性を有する。これに対し、下層光センサＢは、曲線すか
ら分かるように、赤系統の色に対して高い感度を示す特
性となる。その理由は、下層光センサＢに達する光は、
上層光センサＡを透過して来る光であるが、透過して来
る時に短い波長の光は減衰してしまい、到達するのは長
い波長の光のみだからである。 長い波長の光とは、即ち、赤系統の色の光である。従っ
て、上層光センサＡは、下層光センサＢにとって、丁度
赤色を透過するフィルターの作用をしていることになる
。 かくして、カラー用画像読取装置の受光面上において、
光センサ１個分のスペースで、フィルターをかけない光
センサによる信号と、赤色を透過するフィルターをかけ
た光センサによる信号とが得られることになる。これら
の信号を演算処理することにより、そのスペースに降り
注いだ光に応じた１画素分のカラー信号を得ることが出
来る。 隣りの１個分のスペースでも、そのスペースに降り注い
だ光に応じて、同様の信号が得られる。 従来は、２個分とか３個分のスペースで１画素分のカラ
ー信号を得ていたから、本発明で１個分のスペースで１
画素分のカラー信号が得られるとなると、それだけ画像
をより細かく見分けることが出来るようになる。つまり
、分解能が向上する。 第５図に、本発明のカラー用画像読取装置における１組
の上層、下層光センサに関する回路図を示す。９は下層
光センサＢの中心を成すフォトダイオード、１１は上層
光センサＡの中心を成すフォトダイオード、１０．１２
は各フォトダイオードの空乏層容量、１３は共通アース
線、１４．１５はスイッチ素子、１４−１．１５−１は
切換接点、１４−２．１４−３．１５−２．１５−３は
接点である。 スイッチ素子１４．１５としては、トランジスタ等が用
いられる。共通アース線１３は、第３図。 第４図で説明したｎ型シリコン３のことである。 上層光センサＡ、下層光センサＢとも、空乏層容量の電
位が予め所定の値になるよう充電しておき、入射光に応
じて流れる光電流により放電させ、放電により低下した
電位を読み出して入射光の強さを知るという使用の仕方
をする。 次に下層光センサＢについて、回路動作を詳細に説明す
る。 切換接点１４−１を接点１４−２にオンする。 すると、正電源（＋■）より点線イの経路で充電電流が
流れ、空乏層容量１０は図示極性のように所定電位に充
電される。この充電に要する時間は、極短時間である。 従って、正電源の印加はパルス的でよい。 次に、切換接点１４−１を接点１４−３にオンする。下
層光センサＢに入射している光に応じた光電流が、点線
口の経路（フォトダイオード９に対して逆方向となる経
路）で流れるが、これは、空乏層容量１０に充電されて
いる電荷を放電する形となる。空乏層容量１０の電位は
放電により低下する。その電位を所定時点でレベル検出
器へ読み出すことにより、入射光に対応する信号を得る
ことが出来る。 上層光センサＡについての回路動作も、充電に負電源を
用いている点が異なるのみで、同様である。

【発明の効果】

以上述べた如く、本発明のカラー用画像読取装置によれ
ば、分解能を白黒の画像読取装置と同程度にまで向上さ
せることが出来る。 また、上層光センサを赤系統色を透過するフィルターと
して巧みに利用しているので、カラー用画像読取装置で
ありながら、カラーフィルターが不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明にかかわるカラー用画像読取装置の
基本構成を示す図 第２図・・・従来のカラー用画像読取装置の基本構成を
示す図 第３図・・・本発明にかかわるカラー用画像読取装置の
受光面の平面図 第４図・・・第３図の線Ｘ−Ｘの部分における断面図第
５図・・・本発明のカラー用画像読取装置における１Ｍ
ｉの上層、下層光センサに関する回路図 第６図・・・本発明のカラー用画像読取装置の分光感度
特性 図において、Ａは上層光センサ、Ｂは下層光センサ、■
は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）　、２はアモルファス水
素化シリコン（ａ−３ｉ：Ｈ）、３はｎ型シリコン、４
は酸化インジウム錫（ＩＴＱ）、５はアモルファス水素
化シリコン（ａ−３ｉ：Ｈ）、６はクロム電極、７はグ
レーズガラス、８はセラミック基牟反、９，１１はフォ
トダイオード、１０．１２は空乏層容量、１３は共通ア
ース線、１４．１５はスイッチ素子である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　受光面に対して垂直方向に２重に積層した光センサを
   具えたことを特徴とするカラー用画像読取装置。