JPH08163314A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPH08163314A JPH08163314A JP6302077A JP30207794A JPH08163314A JP H08163314 A JPH08163314 A JP H08163314A JP 6302077 A JP6302077 A JP 6302077A JP 30207794 A JP30207794 A JP 30207794A JP H08163314 A JPH08163314 A JP H08163314A
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- optical system
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高画質な撮像を可能とする撮像装置を提供す
る。 【構成】 １絵素を構成するＲＧＢ３画素を主走査方向
に並べ、絵素間に画素分離領域を設け、光学系による解
像が可能な間隔に各絵素を配置し、前記絵素を構成する
画素ＲＧ，ＧＢ間における光学系による解像度を低下す
るような間隔に各画素を配置する。
る。 【構成】 １絵素を構成するＲＧＢ３画素を主走査方向
に並べ、絵素間に画素分離領域を設け、光学系による解
像が可能な間隔に各絵素を配置し、前記絵素を構成する
画素ＲＧ，ＧＢ間における光学系による解像度を低下す
るような間隔に各画素を配置する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イメージスキャナや複
写機等のように画像を撮像する撮像装置に関するもので
ある。
写機等のように画像を撮像する撮像装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、原稿を読み取るイメージセンサと
して、光源と短焦点結像素子アレイと複数のラインセン
サから構成される密着型マルチチップイメージセンサが
知られている。図２〜図６はこのような撮像装置の一例
である。図２において、フレーム２００の上面に原稿面
に接する透明ガラス板２０１を取り付け、上記フレーム
２００内に設けられた光源２１０からの出射光２１２が
上記透明ガラス板２０１の上面に接する原稿面で反射さ
れ、原稿の撮像面からの反射光２１３を通す光学系２０
９、赤外線カットフィルタ２１１、及びこの光学系２０
９に対応して基板１９上に設けられたセンサアレイ１を
フレーム２００内に備えている。
して、光源と短焦点結像素子アレイと複数のラインセン
サから構成される密着型マルチチップイメージセンサが
知られている。図２〜図６はこのような撮像装置の一例
である。図２において、フレーム２００の上面に原稿面
に接する透明ガラス板２０１を取り付け、上記フレーム
２００内に設けられた光源２１０からの出射光２１２が
上記透明ガラス板２０１の上面に接する原稿面で反射さ
れ、原稿の撮像面からの反射光２１３を通す光学系２０
９、赤外線カットフィルタ２１１、及びこの光学系２０
９に対応して基板１９上に設けられたセンサアレイ１を
フレーム２００内に備えている。
【０００３】ここで上記光学系には例えば商品名「セル
ホックレンズアレイ」（日本板硝子株式会社製）で代表
される上記短焦点結像素子アレイが採用されている。ま
た、上記光源には例えばＸｅ管、冷陰極管などが使われ
ている。
ホックレンズアレイ」（日本板硝子株式会社製）で代表
される上記短焦点結像素子アレイが採用されている。ま
た、上記光源には例えばＸｅ管、冷陰極管などが使われ
ている。
【０００４】センサアレイ１は、図３に示すように複数
のセンサチップ２，２’，２”，・・・を上記基板１９
上に一直線に並べたもので、保護膜２０６で覆われてい
る。上記基板１９は、フレーム２００に係合した底板２
０５に支えられ、上記基板１９は、フレキ配線２０８を
介してフレキ基板２０３に接続しており、フレキ基板２
０３上には図４のように電源、制御信号を入出力する為
のコネクタ２０２が設けられ、ねじ２０７によって底板
２０３に取りつけられている。
のセンサチップ２，２’，２”，・・・を上記基板１９
上に一直線に並べたもので、保護膜２０６で覆われてい
る。上記基板１９は、フレーム２００に係合した底板２
０５に支えられ、上記基板１９は、フレキ配線２０８を
介してフレキ基板２０３に接続しており、フレキ基板２
０３上には図４のように電源、制御信号を入出力する為
のコネクタ２０２が設けられ、ねじ２０７によって底板
２０３に取りつけられている。
【０００５】センサアレイ１を構成する一直線上に並べ
られた複数のセンサチップ２，２’，２”，・・・のつ
なぎめ付近の画素配列は図５に示すようになっており、
それぞれＲＧＢのカラーフィルタに覆われたＲＧＢ開口
３，４，５が、各画素間に設けられた素子分離領域６に
よって分離されて並んでおり、ＲＧＢ画素の信号が独立
して出力されるようになっている。そして信号処理にお
いては、連続するＲＧＢ３画素を１絵素とみなすことに
より、ＲＧＢ画素の出力信号を各絵素のＲＧＢ成分とし
て取り扱っている。
られた複数のセンサチップ２，２’，２”，・・・のつ
なぎめ付近の画素配列は図５に示すようになっており、
それぞれＲＧＢのカラーフィルタに覆われたＲＧＢ開口
３，４，５が、各画素間に設けられた素子分離領域６に
よって分離されて並んでおり、ＲＧＢ画素の信号が独立
して出力されるようになっている。そして信号処理にお
いては、連続するＲＧＢ３画素を１絵素とみなすことに
より、ＲＧＢ画素の出力信号を各絵素のＲＧＢ成分とし
て取り扱っている。
【０００６】更に、このような複数のセンサチップから
１本のセンサアレイを構成する密着型マルチチップイメ
ージセンサでは、図５のような画素配置にした場合、セ
ンサチップ間のつなぎめ部分の画素欠落が生じるか、ま
たは画素間ピッチがつなぎめ部分だけ異なることにな
り、モアレとなって画像に現れる。
１本のセンサアレイを構成する密着型マルチチップイメ
ージセンサでは、図５のような画素配置にした場合、セ
ンサチップ間のつなぎめ部分の画素欠落が生じるか、ま
たは画素間ピッチがつなぎめ部分だけ異なることにな
り、モアレとなって画像に現れる。
【０００７】このため、例えば図６のように副走査方向
に並べたＲＧＢ３画素で構成される絵素間に遮光領域７
を設け、センサチップ間のつなぎめ部分も含めセンサア
レイ１全域で同一の画素間ピッチとなるようにし、モア
レの発生を防いでいた。
に並べたＲＧＢ３画素で構成される絵素間に遮光領域７
を設け、センサチップ間のつなぎめ部分も含めセンサア
レイ１全域で同一の画素間ピッチとなるようにし、モア
レの発生を防いでいた。
【０００８】
【発明が解決しようとしている課題】イメージセンサの
画像の解像度の表し方にはいくつかの方法があるが、こ
こでは次式で示されるＭＴＦを用いて説明する。ＭＴＦ
は、図７のような格子パターンをイメージセンサに読ま
せ、その時得られる図８のようなイメージセンサの出力
信号から次式の値を計算したものである。
画像の解像度の表し方にはいくつかの方法があるが、こ
こでは次式で示されるＭＴＦを用いて説明する。ＭＴＦ
は、図７のような格子パターンをイメージセンサに読ま
せ、その時得られる図８のようなイメージセンサの出力
信号から次式の値を計算したものである。
【０００９】ＭＴＦ＝（ｉmax −ｉmin ）／（ｉmax ＋
ｉmin ）＊１００（％）
ｉmin ）＊１００（％）
【００１０】イメージセンサのＭＴＦは通常センサチッ
プのＭＴＦが十分高いので、光学系として使っているセ
ルホックレンズアレイ（以下ＳＬＡ）２０９のＭＴＦが
そのまま反映される。図９は、このようなＭＴＦ値の空
間周波数特性の１例である。
プのＭＴＦが十分高いので、光学系として使っているセ
ルホックレンズアレイ（以下ＳＬＡ）２０９のＭＴＦが
そのまま反映される。図９は、このようなＭＴＦ値の空
間周波数特性の１例である。
【００１１】例えば４００ＤＰＩの解像度のイメージセ
ンサを例にとると、図５に示すような従来の画素配列で
は絵素間のピッチは約６３．５μｍとなり、同様に１絵
素を構成する画素ＲＧ，ＧＢ間では約２１．２μｍ、Ｒ
Ｂ間では４２．３μｍとなる。このような画素間の距離
があるとき、光学系２０９の解像度はおおよそ絵素間に
ついては８１ｐ／ｍｍ、ＲＧ，ＧＢ間については２４１
ｐ／ｍｍ、ＲＢ間については１２１ｐ／ｍｍである。図
９によれば画素ＲＧ，ＧＢ間における光学系のＭＴＦは
十分低いが、画素ＲＢ間における光学系のＭＴＦは３０
％程度でかなり解像力があり、絵素間における光学系の
ＭＴＦが５０％であることと比較しても無視できない。
ンサを例にとると、図５に示すような従来の画素配列で
は絵素間のピッチは約６３．５μｍとなり、同様に１絵
素を構成する画素ＲＧ，ＧＢ間では約２１．２μｍ、Ｒ
Ｂ間では４２．３μｍとなる。このような画素間の距離
があるとき、光学系２０９の解像度はおおよそ絵素間に
ついては８１ｐ／ｍｍ、ＲＧ，ＧＢ間については２４１
ｐ／ｍｍ、ＲＢ間については１２１ｐ／ｍｍである。図
９によれば画素ＲＧ，ＧＢ間における光学系のＭＴＦは
十分低いが、画素ＲＢ間における光学系のＭＴＦは３０
％程度でかなり解像力があり、絵素間における光学系の
ＭＴＦが５０％であることと比較しても無視できない。
【００１２】このように、１絵素を構成する画素間で光
学系が被写体の撮像光を解像してしまうと、その光学的
位置の相違から色モアレが生じやすく、特に白黒画像に
おける白と黒の切り換わるエッジ部分などでは、本来存
在しない偽色が発生するため、大変見苦しい画像になっ
ていた。したがって、光学系のＭＴＦ特性は絵素間で解
像度が良く、１絵素を構成する画素ＲＧ，ＧＢ間では解
像度を抑制することが望まれる。
学系が被写体の撮像光を解像してしまうと、その光学的
位置の相違から色モアレが生じやすく、特に白黒画像に
おける白と黒の切り換わるエッジ部分などでは、本来存
在しない偽色が発生するため、大変見苦しい画像になっ
ていた。したがって、光学系のＭＴＦ特性は絵素間で解
像度が良く、１絵素を構成する画素ＲＧ，ＧＢ間では解
像度を抑制することが望まれる。
【００１３】通常このような偽色の発生を抑えるため
に、例えば隣接する同一色の画素の出力を用いてＲＧＢ
３画素間で位置を揃えるような信号処理を行い、色モア
レを軽減しているが、読み取り位置補正用メモリ等によ
る信号処理回路規模の増大を招いてしまい、コストアッ
プにつながるとともに、完全に色モアレ、偽色の発生を
解決することはできなかった。
に、例えば隣接する同一色の画素の出力を用いてＲＧＢ
３画素間で位置を揃えるような信号処理を行い、色モア
レを軽減しているが、読み取り位置補正用メモリ等によ
る信号処理回路規模の増大を招いてしまい、コストアッ
プにつながるとともに、完全に色モアレ、偽色の発生を
解決することはできなかった。
【００１４】また、図６のような画素配列では主走査方
向には同一色の画素が並んでおり、主走査方向には上記
のような問題はないが、副走査方向には同様な偽色が発
生していた。
向には同一色の画素が並んでおり、主走査方向には上記
のような問題はないが、副走査方向には同様な偽色が発
生していた。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決する為になされたもので、撮像装置において、被写
体を撮像し電気信号に変換するイメージセンサと、前記
被写体の撮像光を前記イメージセンサ上に結像する光学
系とを有し、前記イメージセンサは、異なる色を有する
複数の画素を主走査方向に配置することで１絵素を構成
するとともに絵素間に画素分離領域を有し、前記光学系
による解像が可能な間隔に各絵素を配置し、前記絵素を
構成する画素間における前記光学系による解像度を低下
するような間隔に各画素を配置することを特徴とするも
のである。
解決する為になされたもので、撮像装置において、被写
体を撮像し電気信号に変換するイメージセンサと、前記
被写体の撮像光を前記イメージセンサ上に結像する光学
系とを有し、前記イメージセンサは、異なる色を有する
複数の画素を主走査方向に配置することで１絵素を構成
するとともに絵素間に画素分離領域を有し、前記光学系
による解像が可能な間隔に各絵素を配置し、前記絵素を
構成する画素間における前記光学系による解像度を低下
するような間隔に各画素を配置することを特徴とするも
のである。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明実施例のイメージセンサの構
成図である。本実施例のイメージセンサは、複数のセン
サチップから１本のセンサアレイを構成するマルチチッ
プイメージセンサであり、１絵素を構成するＲＧＢ３画
素を主走査方向に並べ、さらに絵素間を分離する画素分
離領域（遮光領域）を設けたものである。
成図である。本実施例のイメージセンサは、複数のセン
サチップから１本のセンサアレイを構成するマルチチッ
プイメージセンサであり、１絵素を構成するＲＧＢ３画
素を主走査方向に並べ、さらに絵素間を分離する画素分
離領域（遮光領域）を設けたものである。
【００１７】図１において、画素配列は絵素間のピッチ
は約６３．５μｍであるが、絵素間で遮光領域７を設け
ているため、１絵素を構成する画素ＲＧ，ＧＢ間では約
１５．０μｍ、ＲＢ間では３０．０μｍとなる。このよ
うな位置関係であるとき、光学系２０９の解像度はＭＴ
Ｆ値で絵素間については８１ｐ／ｍｍ、画素ＲＧ，ＧＢ
間については３２１ｐ／ｍｍ、画素ＲＢ間については１
６１ｐ／ｍｍであり、図９のＭＴＦのグラフから画素Ｒ
Ｇ，ＧＢ間のＭＴＦは０％であり、画素ＲＢ間について
は約１０％となっていることがわかる。
は約６３．５μｍであるが、絵素間で遮光領域７を設け
ているため、１絵素を構成する画素ＲＧ，ＧＢ間では約
１５．０μｍ、ＲＢ間では３０．０μｍとなる。このよ
うな位置関係であるとき、光学系２０９の解像度はＭＴ
Ｆ値で絵素間については８１ｐ／ｍｍ、画素ＲＧ，ＧＢ
間については３２１ｐ／ｍｍ、画素ＲＢ間については１
６１ｐ／ｍｍであり、図９のＭＴＦのグラフから画素Ｒ
Ｇ，ＧＢ間のＭＴＦは０％であり、画素ＲＢ間について
は約１０％となっていることがわかる。
【００１８】前記したように例えば４００ＤＰＩのイメ
ージセンサにおける光学系のＭＴＦ特性は絵素間では解
像度がよく、１絵素を構成する画素ＲＧ，ＧＢ間では解
像度を抑えることが望まれている。そして本実施例のよ
うな画素配列とすることで、絵素間の解像度を維持した
ままで、色モアレを引き起こす原因となっている１絵素
を構成する画素ＲＧ，ＧＢ間の解像度を抑えることがで
きるため、色モアレを光学的に低減でき、特別な信号処
理回路を追加することなく、高画質な画像を得ることが
できる。
ージセンサにおける光学系のＭＴＦ特性は絵素間では解
像度がよく、１絵素を構成する画素ＲＧ，ＧＢ間では解
像度を抑えることが望まれている。そして本実施例のよ
うな画素配列とすることで、絵素間の解像度を維持した
ままで、色モアレを引き起こす原因となっている１絵素
を構成する画素ＲＧ，ＧＢ間の解像度を抑えることがで
きるため、色モアレを光学的に低減でき、特別な信号処
理回路を追加することなく、高画質な画像を得ることが
できる。
【００１９】また、本実施例の画素配列ではセンサチッ
プ間のつぎめによるモアレ対策と１絵素内のＲＧＢ画素
間の解像度抑制を兼ねることができ、さらに開口面積を
広く取れるため読み取り感度もよくなる。
プ間のつぎめによるモアレ対策と１絵素内のＲＧＢ画素
間の解像度抑制を兼ねることができ、さらに開口面積を
広く取れるため読み取り感度もよくなる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明の撮像装置では、被
写体を撮像し電気信号に変換するイメージセンサと、前
記被写体の撮像光を前記イメージセンサ上に結像する光
学系とを有し、前記イメージセンサは、異なる色を有す
る複数の画素を主走査方向に配置することで１絵素を構
成するとともに絵素間に画素分離領域を有し、前記光学
系による解像が可能な間隔に各絵素を配置し、前記絵素
を構成する画素間における前記光学系による解像度を低
下するような間隔に各画素を配置するような構成とした
ことにより、色モアレを光学的に防止し、白黒画像のエ
ッジ部分においても見苦しい偽色が発生することがなく
なった。また、回路規模やメモリ容量を増大させること
なく、高性能なイメージセンサによる画像の読み取りが
可能となった。さらにイメージセンサを用いた撮像装置
のコストダウンも可能となった。
写体を撮像し電気信号に変換するイメージセンサと、前
記被写体の撮像光を前記イメージセンサ上に結像する光
学系とを有し、前記イメージセンサは、異なる色を有す
る複数の画素を主走査方向に配置することで１絵素を構
成するとともに絵素間に画素分離領域を有し、前記光学
系による解像が可能な間隔に各絵素を配置し、前記絵素
を構成する画素間における前記光学系による解像度を低
下するような間隔に各画素を配置するような構成とした
ことにより、色モアレを光学的に防止し、白黒画像のエ
ッジ部分においても見苦しい偽色が発生することがなく
なった。また、回路規模やメモリ容量を増大させること
なく、高性能なイメージセンサによる画像の読み取りが
可能となった。さらにイメージセンサを用いた撮像装置
のコストダウンも可能となった。
【図１】本発明実施例のイメージセンサの画素配列図で
ある。
ある。
【図２】密着型マルチチップイメージセンサの構成図で
ある。
ある。
【図３】密着型マルチチップイメージセンサの構成図で
ある。
ある。
【図４】密着型マルチチップイメージセンサの構成図で
ある。
ある。
【図５】従来のイメージセンサの画素配列図である。
【図６】従来のイメージセンサの画素配列図である。
【図７】ＭＴＦ測定用の格子パターン図である。
【図８】ＭＴＦ測定時のイメージセンサの出力信号波形
図である。
図である。
【図９】ＭＴＦ特性の一例を表す図である。
１ センサアレイ ２ センサチップ １９ 基板 ２０９ セルホックレンズアレイ
Claims (3)
- 【請求項１】 被写体を撮像し電気信号に変換するイメ
ージセンサと、 前記被写体の撮像光を前記イメージセンサ上に結像する
光学系とを有し、 前記イメージセンサは、異なる色を有する複数の画素を
主走査方向に配置することで１絵素を構成するとともに
絵素間に画素分離領域を有し、 前記光学系による解像が可能な間隔に各絵素を配置し、
前記絵素を構成する画素間における前記光学系による解
像度を低下するような間隔に各画素を配置することを特
徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記１絵素は、赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３つの画素から構成され
ることを特徴とする撮像装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記イメー
ジセンサは、複数のセンサチップから１本のセンサアレ
イを構成するマルチチップイメージセンサであることを
特徴とする撮像装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302077A JPH08163314A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 撮像装置 |
| US08/567,077 US6865000B2 (en) | 1994-12-06 | 1995-12-04 | Image reading apparatus for grouping sensors according to characteristics |
| DE69522421T DE69522421D1 (de) | 1994-12-06 | 1995-12-05 | Bildaufnahmevorrichtung |
| EP95308796A EP0716538B1 (en) | 1994-12-06 | 1995-12-05 | Image pickup device |
| US09/112,306 US5917621A (en) | 1994-12-06 | 1998-07-09 | Image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302077A JPH08163314A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08163314A true JPH08163314A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=17904649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6302077A Pending JPH08163314A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08163314A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12108171B2 (en) | 2021-09-14 | 2024-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state imaging unit and solid state imaging device |
-
1994
- 1994-12-06 JP JP6302077A patent/JPH08163314A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12108171B2 (en) | 2021-09-14 | 2024-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state imaging unit and solid state imaging device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010313 |