JPS623566A - カラ−画像読取り装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はカラー原稿を読取るためのカラー画像読取り装
置に係り、特にモノクロ用イメージセンサを用いて読取
りができるカラー画像読取り装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

カラー電子複写機やカラーファクシミリ装置等において
使用されるカラー画像読取り装置として、ラインイメー
ジセンサと、分光特性の異なる複数の光源を用い、光源
を切換えて原稿上の同一ラインを複数回読取る装置が知
られている。しかし、この装置は光源およびその切換え
機構の構成が複雑化・大型化するという問題がある。

一方、モノクロ用の３倍の画素数を持つ光電変換素子ア
レイ上に、異なる色光を透過する複数のカラーフィルタ
を形成したカラーイメージセンサもあるが、光電変換素
子アレイをモノクロ用とは別に設計、製作しなければな
らないため、イメージセンサ自体が高価となり、また画
素数が増大することにより歩留りが悪くなる。さらに、
この種のカラーイメージセンサでは主走査方向に連続し
た３個の光電変換素子で１画素を形成するため、解像度
がモノクロ用イメージセンサに比べて１／３に低下する
という問題もあった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、構成が簡単かつ小型であって、またモ
ノクロ用のイメージセンサを用いてカラー画像を解像度
よく読取ることが可能なカラー画像読取り装置を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明に係るカラー画像読取り装置は、複数個の充電変
換素子をライン状に配列してなる光電変換素子アレイを
有し、読取るべき画像面からの人力光を電気信号に変換
するイメージセンサの光入射面前方に、異なる色光を透
過する複数の帯状カラーフィルタを光電変、換素子の配
列方向と平行に形成してなるフィルタユニットを配置し
、さらに該フィルタユニットを帯状カラーフィルタの長
手方向と直交する方向に変位させる変位手段を備えたも
のである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、光源としてはモノクロ画像を読取る場
合と同じく白色光源一つのみでよく、従って光源の切換
え機構も不要である。また、フィルタユニットに関して
は異なる色光を透過する複数のカラーフィルタを備えた
ものが必要となるが、このようなフィルタユニットは該
複数のカラーフィルタを同一基板上に形成できるため、
構造は簡単であり、小型化も容易である。さらに、フィ
ルタユニットを変位させる手段としては、圧電アクチュ
エータ、例えばバイモルフ型圧電アクチュエータのよう
な小型なものを用いることかできる。

従って、分光特性の異なる光源を切換えることによって
カラー画像を読取る装置に比較して、装置の構成を格段
に簡単且つ小型にすることが可能となる。

さらに、本発明においてはイメージセンサとしてモノク
ロ用のものを使用できるので低価格であり、また主走査
方向に並んだ３つの光電変換素子で１画素を形成する従
来のカラーイメージセンザで問題となっていた解像度の
低下がなく、モノクロ画像を読取る場合と同等の解像度
でカラー画像を読取ることができる。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例に係るカラー画像読取り装置
の構成を概略的に示す斜視図であり、また第２図（ａ）
（ｂ）は第１図のイメージセンサおよびフィルタユニッ
トのカラーフィルタ形成部の平面図およびＡ−Ａ断面図
である。

第１図および第２図において、イメージセンサ１はセラ
ミック等の絶縁性基板２上に複数の光電変換素子を一列
にライン状に配列してなる光電変換素子アレイ３を形成
したモノクロ用と同様のイメージセンサであり、光電変
換素子アレイ３はこの例では基板２上に配列形成された
画素対応の下部電極４と、この下部電極４上に該電極４
の配列方向に沿って帯状に形成された光電変換膜として
のアモルファス半導体膜５、およびアモルファス半導体
膜５上に形成された透明導電膜からなる共通電極６によ
り構成されている。なお、この構造はアモルファス半導
体膜の大面積化が可能なため長尺化が容易であり、密着
型イメージセンサとして注目されているものである。勿
論、光電変換素子としてＣＣＤを用いたイメージセンサ
を使用することも可能である。

イメージセンサ１は装置内で固定されている。

このイメージセンサ１の光入射面前方に、第１図に示す
ようにイメージセンサ１への入力光、即ち原稿面からの
反射光を色分離するためのフィルタユニット７が配置さ
れている。このフィルタユニット７は、ガラス基板のよ
うな透明１に仮８」二に異なる色光を透過する複数の帯
状カラーフィルタ、この例では赤色光（Ｒ）、緑色光（
Ｇ）および青色光（Ｂ）を透過するカラーフィルタ９Ｒ
，９Ｇ。

９Ｂを平行に形成したもので、これらの各カラーフィル
タ９Ｒ，９Ｇ、９Ｂがイメージセンサ１における光電変
換素子アレイ３の配列方向と平行となるように配置され
ている。

ここで、フィルタユニット７は基板８の両端が変位手段
としてのバイモルフ型圧型アクチュエ〜夕１０ａ、１０
ｂを介して支持されている。即ち、バイモルフ型圧電ア
クチュエータ１０ａ、１０ｂは、一端は台座１１ａ、ｌ
ｌｂに固定されて固定端となっているが、他端は自由端
となっており、この自由端近傍に軸１２ａ、１２ｂを介
してフィルタユニット７の基板８が支持されている。バ
イモルフ型圧電アクチュエータｌＱａ、１０ｂは駆動回
路１３ａ、１３ｂから印加される駆動電圧により矢印の
方向即ちカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ。

９Ｂの長手方向と直交する方向に揺動変位することによ
って、カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ、９Ｂを順次イメージ
センサ１における光電変換素子アレイ３の光入射面前方
に位置させるものである。

次に、この実施例のカラー画像読取り装置の動作を説明
する。まず、図のように光電変換素子アレイ３の光入射
面前方に赤色光を透過するカラーフィルタ９Ｒが位置し
ている状態で、光電変換素子アレイ３が走査されること
によって、図示しないカラー原稿上のある１ラインの赤
色成分の情報か読取られる。次に、原稿とイメージセン
サ１との相対位置関係を固定したままの状態で、フィル
タユニット７が圧電アクチュエータ１０ａ。

１０ｂにより第１図で上方にカラーフィルタ９Ｒ。

９Ｇ、９．８間のピッチ分だけ変位され、光電変換素子
アレイ３の光入射面前方に緑色光を透過するカラーフィ
ルタ９Ｇが位置する。この状態で光電変換素子アレイ３
が再び走査されることによって、原稿上のある同じライ
ンの緑色成分の情報が読取られる。次に、原稿とイメー
ジセンサ１との相対位置関係を固定したままの状態で、
フィルタユニット７が同様にカラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ
、９Ｂ間のピッチ分たけさらに変位されることによって
、光電変換素子アレイ３の光入射面前方に青色光を透過
するカラーフィルタ９Ｂが位置せしめられ、この状態で
光電変換素子アレイ３が同様に走査されることによって
、原稿上の同じラインの青色成分の情報が読取られる。

こうしてカラー原稿上の１ラインのカラー画像の読取り
が終了する。この後、圧電アクチュエータ１０ａ、１０
ｂの変位が初期状態に戻ることによって、フィルタユニ
ット７とイメージセンサ１との相対位置関係が、イメー
ジセンサ１の光入射面前方にカラーフィルタ９Ｒが位置
した初期状態に復帰すると共に、原稿が１ライン分だけ
光電変換素子アレイ２の配列方向と直交する方向に移動
され、同様な読取り動作が行なわれる。以下、同様な動
作が繰返されることによりカラー画像の読取りが終了す
る。

なお、上述した読取り動作を実現するために、駆動回路
１３ａ、１３ｂによるバイモルフ型圧電アクチュエータ
１０ａ、１０ｂの駆動は、カラー原稿の移動（副走査）
に同期した形で行なわれる。

このように本発明によれば、モノクロ用のイメージセン
サを使用し、比較的簡単で、且つコンパクトな構成によ
って、カラー画像を解像度よく読取ることが可能である
。また、上記実施例では特にフィルタユニット７の変位
手段として、数μｍ〜数百μｍの微小変位を再現性よく
実現できるバイモルフ型圧電アクチュエータ１０ａ、１
０ｂを使用したことにより、カラーフィルタ９Ｒ，９Ｇ
。

９Ｂを精度良く光電変換素子アレイ２の光入射面前方に
位置させることができ、カラー画像の読取り動作が確実
となる。さらに、変位手段として圧電アクチュエータを
使用することは、電圧によりフィルタユニットの変位制
御を簡単に行なえるという点でも有利である。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
上記実施例では原稿上の同じラインについて異なる色の
情報を連続して読取るようにしたが、原稿全面についで
ある色の情報を連続して読取り、次いでフィルタユニッ
トを変位させて別の色の情報を読取ることも可能である
。その場合、先に読取られた色の情報をメモリに蓄積し
ておき、最後の色の情報が読取られるとき同時に出力す
るようにしてもよい。その他、本発明は要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るカラー画像読取り装置
の概略構成を示す斜視図、第２図（ａ）（ｂ）は同実施
例におけるイメージセンサおよびフィルタユニットの詳
細な構成を説明するための平面図およびＡ−Ａ断面図で
ある。 １・・・イメージセンサ、２・・・イメージセンサ基板
、３・・・光電変換素子アレイ、４・・・下部電極、５
・・・アモルファス半導体膜、６・・・共通電極、７・
・・フィルタユニット、８・・・フィルタ基板、　９Ｒ
，９Ｇ。 ９Ｂ・・・カラーフィルタ、１０ａ、１０ｂ・・・バイ
モルフ型圧電アクチュエータ、ｌｌａ、ｌｌｂ・・・台
座、１２ａ、１２ｂ・・・軸、１３ａ、１３ｂ−・・圧
電アクチュエータ駆動回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ライン状に配列された光電変換素子アレイを有し
   、読取るべき画像面からの入力光を電気信号に変換する
   イメージセンサと、このイメージセンサの光入射面前方
   に設けられ、それぞれ異なる色光を透過する複数の帯状
   カラーフィルタを前記光電変換素子アレイの配列方向と
   平行に形成してなるフィルタユニットと、このフィルタ
   ユニットを前記帯状カラーフィルタの長手方向と直交す
   る方向に変位させる変位手段とを備えたことを特徴とす
   るカラー画像読取り装置。
2. （２）前記変位手段はバイモルフ型圧電アクチュエータ
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカ
   ラー画像読取り装置。