JPH0366262A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH0366262A JPH0366262A JP1203063A JP20306389A JPH0366262A JP H0366262 A JPH0366262 A JP H0366262A JP 1203063 A JP1203063 A JP 1203063A JP 20306389 A JP20306389 A JP 20306389A JP H0366262 A JPH0366262 A JP H0366262A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- aperture
- image sensor
- state image
- sampling
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
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。
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ＣＣＤ等の固体撮像素子に関するものである。
［従来の技術］
従来、固体撮像素子は、１画素の開口形状の作成上の簡
易性から第２図（ａ）のように矩形間口のものや、第２
図（ｂ）の如く特開昭５３−１２４０１３にあるように
開口の大きさと撮像素子のサンプリングピッチより大き
くするために千鳥状に画素を配列したり、或いは第２図
（Ｃ）の如く開口形状をひし形にして構成されている。
易性から第２図（ａ）のように矩形間口のものや、第２
図（ｂ）の如く特開昭５３−１２４０１３にあるように
開口の大きさと撮像素子のサンプリングピッチより大き
くするために千鳥状に画素を配列したり、或いは第２図
（Ｃ）の如く開口形状をひし形にして構成されている。
［発明が解決しようとしている課題］
ところが、従来例の固体撮像素子は開口を矩形開口にし
ているため読みとりのピッチ（サンプリングピッチ）を
決めると第２図（ａ）の如く必然的に固体撮像素子の開
口サイズが決まってしまう。
ているため読みとりのピッチ（サンプリングピッチ）を
決めると第２図（ａ）の如く必然的に固体撮像素子の開
口サイズが決まってしまう。
しかも、実際ては、作成上の制約から希望する大きさよ
りも小さい開口のものが出来てしまう。
りも小さい開口のものが出来てしまう。
このため固体撮像素子の解像可能な周波数領域が広がり
、サンプリング周波数以上の情報をとりこむ結果となる
。このため人力する画像情報が撮像素子の解像し得る周
波数成分以上の周波数を持つ場合、サンプリング周波数
と入力画像の周波数成分の間でビートを起こし、モアレ
を発生ずる（標本化定理より） 一般に画像信号がどのような周波数成分から構成されて
いるかを調べる手段として直交関数変換が知られている
この直交変換は、変換結果による低周波成分へのエネル
ギー分布の集中・高周波成分へのエツジ・線情報の反映
等の特徴がある。この直交変換として、一般的には離散
的なフーリエ変換が用いられる固体撮像素子のサンプリ
ング間隔をＴとし、その関数をｇ （ｘ）とすると、第
３図（ａ）に示すようになる。これをフーリエ変換する
と Ｇ（ν）＝ｆ （ｇ （ｘ）） ｆ：フーリエ変換記号 と式であられされる。空間周波数平面上では第３図（ｂ
）に示すようになる。これに対して固体撮像素子の開口
を第２図（ａ）とした時に開口のサイズをａとし、撮像
素子内の分布をｃ （ｘ）とすると第４図（ａ）のよう
に現わされる。これをフーリエ変換したものを第４図（
ｂ）とする。
、サンプリング周波数以上の情報をとりこむ結果となる
。このため人力する画像情報が撮像素子の解像し得る周
波数成分以上の周波数を持つ場合、サンプリング周波数
と入力画像の周波数成分の間でビートを起こし、モアレ
を発生ずる（標本化定理より） 一般に画像信号がどのような周波数成分から構成されて
いるかを調べる手段として直交関数変換が知られている
この直交変換は、変換結果による低周波成分へのエネル
ギー分布の集中・高周波成分へのエツジ・線情報の反映
等の特徴がある。この直交変換として、一般的には離散
的なフーリエ変換が用いられる固体撮像素子のサンプリ
ング間隔をＴとし、その関数をｇ （ｘ）とすると、第
３図（ａ）に示すようになる。これをフーリエ変換する
と Ｇ（ν）＝ｆ （ｇ （ｘ）） ｆ：フーリエ変換記号 と式であられされる。空間周波数平面上では第３図（ｂ
）に示すようになる。これに対して固体撮像素子の開口
を第２図（ａ）とした時に開口のサイズをａとし、撮像
素子内の分布をｃ （ｘ）とすると第４図（ａ）のよう
に現わされる。これをフーリエ変換したものを第４図（
ｂ）とする。
第５図（ａ）には画像Ｓ （ｘ）を示す。又第５図（ｂ
）には第４図（ａ）に示す素子と第３図（ａ）に示すサ
ンプリング関数でＳ （ｘ）をサンプリングした後の画
像を示す。これをフーリエ変換したものを第６図（ａ）
とする。第６図（ａ）に示す特性は素子の開口の大きさ
とサンプリング間隔の等しい場合でサンプリングした場
合である。
）には第４図（ａ）に示す素子と第３図（ａ）に示すサ
ンプリング関数でＳ （ｘ）をサンプリングした後の画
像を示す。これをフーリエ変換したものを第６図（ａ）
とする。第６図（ａ）に示す特性は素子の開口の大きさ
とサンプリング間隔の等しい場合でサンプリングした場
合である。
しかし、実際にはサンプリングピッチに対して素子の開
口サイズが小さくなるため第６図（ｂ）のように重なり
が発生しモアレの原因となる。第７図（ａ）は従来４０
０ｄｐｉ素子の平面図、第７図（ｂ）はこの素子開口の
フーリエ変換後の波形を示し、第７図（Ｃ）は４００ｄ
ｐｉ読みとり時のＭＴＦ投光線図を示す。第７図（ｅ）
中で隣り合う画素を主走査方向に１６１ｉｎｅｓ／ｍｍ
以上のところにＭＴＦ値が存在するのがわかる。
口サイズが小さくなるため第６図（ｂ）のように重なり
が発生しモアレの原因となる。第７図（ａ）は従来４０
０ｄｐｉ素子の平面図、第７図（ｂ）はこの素子開口の
フーリエ変換後の波形を示し、第７図（Ｃ）は４００ｄ
ｐｉ読みとり時のＭＴＦ投光線図を示す。第７図（ｅ）
中で隣り合う画素を主走査方向に１６１ｉｎｅｓ／ｍｍ
以上のところにＭＴＦ値が存在するのがわかる。
これが重なりになる。
そこで、素子の開口サイズをサンプリング間隔より大き
くとる手段として第２図（ｂ）のように素子の配列を千
鳥状に並べたり、第２図（ｃ）のように、ひし形開口を
並べるという方法が行われている。
くとる手段として第２図（ｂ）のように素子の配列を千
鳥状に並べたり、第２図（ｃ）のように、ひし形開口を
並べるという方法が行われている。
ところが第２図（ｂ）のように千鳥状に゛配列すること
はラインセンサーを２ラインにしたのに等しく、上段と
下段の副走査方向の位置あわせを行うための制御を行う
必要がある。また、第２図（ｃ）のようにひし形開口の
場合には、一対角線方向に開口が大きいが、地対角線方
向は開口が小さく、一方向しかモアレ除去の効果がない
。
はラインセンサーを２ラインにしたのに等しく、上段と
下段の副走査方向の位置あわせを行うための制御を行う
必要がある。また、第２図（ｃ）のようにひし形開口の
場合には、一対角線方向に開口が大きいが、地対角線方
向は開口が小さく、一方向しかモアレ除去の効果がない
。
［課題を解決するための手段］
本発明では、固体撮像素子の開口形状をサンプリング間
隔よりも大きくし、かつ隣接する素子の開口形状を異な
ったものにすることにより、モアレ除去を効果的に行っ
たものである。
隔よりも大きくし、かつ隣接する素子の開口形状を異な
ったものにすることにより、モアレ除去を効果的に行っ
たものである。
［実施例］
第１図には本発明の固体撮像素子の開口形状を示すＰは
、サンプリング間隔を示し、ａは素子の開口の大きさを
示す。
、サンプリング間隔を示し、ａは素子の開口の大きさを
示す。
第８図には本発明である固体撮像素子を用いたディジタ
ル読み取り装置を示す。読み取り開始ボタン（図示せず
）を押すと照明系３が原稿台ガラス１上の原稿２を照ら
し、読み取りユニット４が矢印の方向へ移動して、結像
レンズ５を介して、固体撮像素子６へと情報が伝達され
る。
ル読み取り装置を示す。読み取り開始ボタン（図示せず
）を押すと照明系３が原稿台ガラス１上の原稿２を照ら
し、読み取りユニット４が矢印の方向へ移動して、結像
レンズ５を介して、固体撮像素子６へと情報が伝達され
る。
この時の読み取り能力を４００ｄｐｉ（ｄｏｔｐｅｒ
１ｎｃｈ）とした時固体撮像素子の大きさは、第９図（
ａ−１）、（ａ−２）に示す様に主走査方向の最長が１
００μｍ、副走査方向の大きさと６０μｍとしている。
１ｎｃｈ）とした時固体撮像素子の大きさは、第９図（
ａ−１）、（ａ−２）に示す様に主走査方向の最長が１
００μｍ、副走査方向の大きさと６０μｍとしている。
この開口形状をフーリエ変換したものが第９図（ｂ−１
）と（ｂ−２）である。この図は空間周波数平面を表し
±４０１ｉｎｅｓ／ｍｍの範囲での、フーリエ変換後の
値Ｍ Ｔ Ｆ （Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆ
ｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の等高線図を示す。
）と（ｂ−２）である。この図は空間周波数平面を表し
±４０１ｉｎｅｓ／ｍｍの範囲での、フーリエ変換後の
値Ｍ Ｔ Ｆ （Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆ
ｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の等高線図を示す。
４００ｄｐｉ読み取りを行った時のＭＴＦの図を第９図
（ｃ−１）、 （ｃ−２）に示す。
（ｃ−１）、 （ｃ−２）に示す。
この結果図示の如く、読み取り素子の解像可能な空間周
波数特性を±１６１ｉｎｅｓ／ｍｍの範囲内に抑えるこ
とができるようになるものである。尚第１０図は本発明
の第２実施例を示す図でこのように平面開口を構成して
も良いことは言うまでもない。
波数特性を±１６１ｉｎｅｓ／ｍｍの範囲内に抑えるこ
とができるようになるものである。尚第１０図は本発明
の第２実施例を示す図でこのように平面開口を構成して
も良いことは言うまでもない。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば固体撮像素子の１
素子の開口形状を、素子の開口をサンプリングピッチ以
上にすることが可能となり、かつ、従来、ディジタル・
読み取りの際に発生したモアレ縞を除去することが可能
となる。
素子の開口形状を、素子の開口をサンプリングピッチ以
上にすることが可能となり、かつ、従来、ディジタル・
読み取りの際に発生したモアレ縞を除去することが可能
となる。
また、１素子の開口を大きくすることにより、従来より
も受光面積が大きくなり光量を少なくすることが可能に
なり、かつ、熱処理等の問題も抑えられる効果がある。
も受光面積が大きくなり光量を少なくすることが可能に
なり、かつ、熱処理等の問題も抑えられる効果がある。
第１図は本発明の固体撮像素子の開口構成例を示す図、
第２図（ａ）〜（Ｃ）は従来の固体撮像素子の開口構成
例を示す図、 第３図（ａ）はサンプリング間隔子の撮像素子の出力関
数図、 第３図（ｂ）は第３図（ａ）のフーリエ変換後の図、 第４図（ａ）は開ロサイズａの素子の出力関数図、 第４図（ｂ）は第４図（ａ）のフーリエ変換後の図、 第５図（ａ）は画像Ｓ （ｘ）を示す図、第５図（ｂ）
はＳ （ｘ）を第４図（ａ）の素子で第３図（ａ）のサ
ンプリング関数でサンプリングした場合の図、 第６図（ａ）は第５図（ｂ）をフーリエ変換した図、 第６図（ｂ）は従来の欠点を示す図、 第７図（ａ）は従来の素子の平面開口例を示す図、 第７図（ｂ）はそのＭＴＦ等高線図、 第７図（Ｃ）は読み取り走査時のＭＴＦ等高線図、 第８図は読取り走査系の例を示す図、 第９図（ａ−１）、（ａ−２）は本発明の素子の開口例
を示す図、 第９図（ｂ−１）、（ｂ−２）はそのＭＴＦ等高線図、 第９図（ｃ−１）、（ｃ−２）は走査時のＭＴＦ等高線
図である。 第１０図は本発明の第２の実施例を示す図である。 α〉Ｐ 特開平 ３ ６６２６２ （４） り へ （λ−７） ＣＣＤ形吠゛ （ａ−２） Ｉｔｌｔ／７ｕ釧
例を示す図、 第３図（ａ）はサンプリング間隔子の撮像素子の出力関
数図、 第３図（ｂ）は第３図（ａ）のフーリエ変換後の図、 第４図（ａ）は開ロサイズａの素子の出力関数図、 第４図（ｂ）は第４図（ａ）のフーリエ変換後の図、 第５図（ａ）は画像Ｓ （ｘ）を示す図、第５図（ｂ）
はＳ （ｘ）を第４図（ａ）の素子で第３図（ａ）のサ
ンプリング関数でサンプリングした場合の図、 第６図（ａ）は第５図（ｂ）をフーリエ変換した図、 第６図（ｂ）は従来の欠点を示す図、 第７図（ａ）は従来の素子の平面開口例を示す図、 第７図（ｂ）はそのＭＴＦ等高線図、 第７図（Ｃ）は読み取り走査時のＭＴＦ等高線図、 第８図は読取り走査系の例を示す図、 第９図（ａ−１）、（ａ−２）は本発明の素子の開口例
を示す図、 第９図（ｂ−１）、（ｂ−２）はそのＭＴＦ等高線図、 第９図（ｃ−１）、（ｃ−２）は走査時のＭＴＦ等高線
図である。 第１０図は本発明の第２の実施例を示す図である。 α〉Ｐ 特開平 ３ ６６２６２ （４） り へ （λ−７） ＣＣＤ形吠゛ （ａ−２） Ｉｔｌｔ／７ｕ釧
Claims (2)
- （１）光情報を電気信号に変換するＣＣＤセンサ等の固
体撮像素子において、単位画素の開口の主走査方向のア
パーチャー長をセンサの主走査方向のサンプリング間隔
より大きく、かつ、隣り合う画素の開口形状が異なって
いることを特徴とする固体撮像素子。 - （２）隣接する画素側面の凹凸が整合するようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の固体撮
像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203063A JPH0366262A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203063A JPH0366262A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0366262A true JPH0366262A (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=16467723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1203063A Pending JPH0366262A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0366262A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03109859A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-09 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | 撮像装置 |
| WO2004021698A1 (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Detector arrangement |
-
1989
- 1989-08-04 JP JP1203063A patent/JPH0366262A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03109859A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-09 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | 撮像装置 |
| WO2004021698A1 (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Detector arrangement |
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