JPS6336123A

JPS6336123A - 測色センサ

Info

Publication number: JPS6336123A
Application number: JP17942386A
Authority: JP
Inventors: Satoru Marutani; 丸谷　悟; Eiji Yamakawa; 英二山川
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1988-02-16

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】庄ス」Ｊソ胆七別所本発明は、チップに形成された複数の受光素子それぞれ
の受光面上に色分離フィルタを形成することにより、複
数色の受光部を構成した測色センサに関する１本発明に
係る測色センサは、主として、ビデオカメラのホワイト
バランス調整用として用いられるものであるが、これの
みに限定するものではない。

堡米凶五五現行のこの＋！ＩＩの測色センサは、複数色（例えば、
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色）の受光部がそれ
ぞれ１つだけ設けられ、それら各受光部は互いに独立し
ている。

このような構成の従来例を第７図と第８図とに示し、以
下、それぞれを説明する。

第７図に示す従来例の測色センサ３０は、１つのデツプ
２１に受光素子として３つのシリコンフォトダイオード
２２Ｒ，２２Ｇ、２２Ｂが形成され、それぞれの受光面
上に、赤透過フィルタ２３Ｒ１緑透過フィルタ２３Ｇ、
青透過フィルタ２３Ｂを蒸着によって形成することによ
り、赤用受光部２４Ｒ１緑用受光部２４Ｇ、青用受光部
２４Ｂを構成しである。各フィルタ２３Ｒ，２３Ｇ、２
３Ｂは、Ａｇ　　ＭｇＦｇからなる干渉フィルタである
。なお、人間の視感度に合わせるため、各受光部２４Ｒ
，２４Ｇ、２４Ｂの面積を調節しである。

第８図に示す従来例の測色センサ４０は、ガラス基板３
１に受光素子として３つのアモルファスシリコンのフォ
トダイオード３２Ｒ，３２Ｇ、３２Ｂが形成され、それ
ぞれの受光面上に、赤透過フィルタ３３Ｒ５緑透過フィ
ルタ３３Ｇ、青透過フィルタ３３Ｂを貼着することによ
って、赤用受光部３４Ｒ，緑川受光部３４Ｇ、青用受光
部３４Ｂを構成しである。

第７図の測色センサ３０にあっては、赤用受光部２４Ｒ
２緑用受光部２４Ｇ、青用受光部２４Ｂが、また、第８
図の測色センサ４０にあっては、赤用受光部３４Ｒ９緑
用受光部３４Ｇ、青用受光部３４Ｂが、それぞれ１つの
みであり、かつ互いに独立している。即ち、各色の受光
部が極端なローカル性を存しているため、測色対象から
の入射光がある１つの受光部のみに局部的に集中した場
合に、その状態で測色された測色対象の色温度特性が不
正確なものになってしまう。

この不都合を回避するため、いずれの従来例の場合も、
第９図に示すように、測色センサ３（１，４０の前方に
拡散板４１を配置し、この拡散板４１によって入射光を
分散し、３つすべての受光部に偏りなく入射させるよう
に工夫している。

２１」」戸′　しよ゛とするい　占しかしながら、このような構成を有する従来例には、次
のような問題点がある。

即ち、拡散板４１は、その特性上、透過率が低いため、
低照度の測色対象についての測色の場合には十分な出力
が得られない。

また、各受光部に対する斜入射光が多く発生するため、
色分離フィルタとして干渉フィルタを採用した場合には
、その干渉フィルタ自体の分光特性に変化が生じ、中心
波長が低波長側にシフトするために正確な測色が行えな
くなる。

さらに１、拡散板４１を必要とするため、装置の大型化
とコストアップとを招いている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、低照度の測色の場合でも十分な出力を得られ、しか
も波長シフトのない状態での正確な測色を行え、かつ、
装置の小型化とコストダウンとを図れるようにすること
を目的とする。

口　占をｔするだめのｔ本発明は、前記のような問題点を解決するために、次の
ような構成をとる。

即ち、本発明の測色センサは、１つのチップ上に測色の色の種！ｉ数よりも多い数の受
光素子が形成されているとともに、前記測色の色の種類
数と同種類数の色分離フィルタが前記複数の受光素子の
受光面に対して分散された状態で形成され、かつ、同色
の色分離フィルタが形成されている複数の受光素子どう
しが並列接続されていることを特徴とするものである。

立−ユこの構成による作用は、次の通りである。

即ち、複数種類の色について、各色分離フィルタとこの
色分離フィルタを受光面に形成している受光素子とで各
色の受光部が構成されているが、受光素子が測色の色の
種類数よりも多く形成されているとともに、色分離フィ
ルタが受光素子の受光面に対して分散された状態で形成
され、しかも、同色の色分離フィルタが形成された複数
の受光素子どうしが並列接続されているから、測色すべ
き各色についての受光部のローカル性が従来例に比べて
緩和される。

去血炭以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は測色センサの正面図、第２図はその要部の一部破断
の拡大正面図、第３図はその拡大断面図、第４図は複数
の受光素子の接続関係を示す回路図である。

本実施例の測色センサ１０は、１つの矩形状のチップ１
に受光素子としての多数の正方形状のシリコンフォトダ
イオード２Ｒ，２Ｇ、２Ｂが二次元方向にマトリクス状
に規則的に形成されている。

そして、個々のシリコンフォトダイオード２Ｒ。

２Ｇ、２Ｂの受光面上に、色分離フィルタとして３種の
色Ｒ，Ｇ、Ｂのフィルタ、即ち、それぞれが正方形状の
赤透過フィルタ３Ｒ，緑透過フィルタ３Ｇ、青透過フィ
ルタ３Ｂを等分布に分散した状態に形成することによっ
て、それぞれ複数の赤用受光部４Ｒ，縁周受光部４Ｇ、
青用受光部４Ｂを構成しである。

その分散の具体的態様を説明すると、図面上、横方向に
沿って、（Ｒ，Ｇ、　　Ｂ）の組み合わせを１単位とし
て、この１単位が繰り返して並ぶとともに、図面上、縦
方向に沿っても（Ｒ，Ｇ、Ｂ）の組み合わせを１単位と
して、この１単位が繰り返して並ぶ状態に分散配置しで
ある。

もっとも、各行、各列において、その始端にＲがあると
きは、〔Ｒ−４Ｇ−４Ｂ〕→〔Ｒ−４０−ｈＢ〕の順の
繰り返しであり、始端にＧがあるときは、（Ｃ−４Ｂ−
Ｒ）→（Ｇ−Ｂ−Ｒ）の順の繰り返しであり、始端にＢ
があるときは、（Ｂ−Ｒ−Ｇ）−（Ｂ−１’？−Ｇ）の
順の繰り返しである。

以上のように等分布の状態で分散配置された赤用受光部
４Ｒ，緑川受光部４Ｇ、青用受光部４Ｂにおけるシリコ
ンフォトダイオード２Ｒ，２Ｇ。

２Ｂのそれぞれは、同種のものどうしが互いに並列接続
されている。

即ち、第４図に示すように、複数の赤用のシリコンフォ
トダイオード２Ｒのカソードどうしが互いに接続され、
かつアース端子に接続されるコモンｔ：子ＣＯＭに接続
されている一方、アノードどうしが互いに接続され、か
つ赤信号出力端子５Ｒに接続されている。また、複数の
縫用のシリコンフォトダイオード２Ｇのカソードどうし
が互いに接続され、かつ前記のコモン端子ＣＯＭに接続
されている一方、アノードどうしが互いに接続され、か
つ緑１３号出力端子５Ｇに接続されている。さらに、複
数の青用のシリコンフォトダイオード２Ｂのカソードど
うしが互いに接続され、がっ前記のコモン◇；；子ＣＯ
Ｍに接続されている一方、アノードどうしが互いに接続
され、かつ青信号出力端子５Ｂに接続されている。

第４図において、各シリコンフォトダイオード２Ｒ，２
Ｇ、２Ｂと重ねて図示された正方形の部分は、第１図な
いし第３図における赤透過フィルタ３Ｒ，緑透過フィル
タ３Ｇ、青透過フィルタ３Ｂである。これらのフィルタ
３Ｒ，３０，３Ｂとしては、干渉フィルタでも吸収フィ
ルタでもよい。

なお、従来例で必要としていた拡散板は用いていない。

３つの色Ｒ，Ｇ、Ｂの受光部として、各色それぞれにつ
いて複数の受光部があり、かつ、それらの受光部、即ち
、複数の赤用受光部４Ｒ，複数の縁周受光部４Ｇ、複数
の青用受光部４Ｂのそれぞれが１つのチップ１において
等分布の状態に分散配置されているため、各色の受光部
についてのローカル性が全くない、従って、もし、測色
対象からの光が一部の個所に偏って局部的に入射した場
合でも、その入射個所には、実質的に同数の各色の受光
部４Ｒ，４Ｇ、４Ｂが存在しているため、この状態で測
色された測色対象の色温度特性は正確なものになる。

そして、一般的に透過率が低い拡散仮を使用していない
ため、低照度の測色対象を測色する場合であっても十分
な出力を得ることができるし、拡散仮による斜入射光の
発生がないため、色分離フィルタとして干渉フィルタを
採用した場合でも、その分光特性の変化が抑制される。

加えて、拡散仮がないことから、装置の小型化とコスト
ダウンとが図れる。

次に、第２実施例を第５図および第６図に基づいて説明
する。第５図は測色センサの正面図、第６図はその拡大
断面図である。

この第２実施例の測色センサ２ｏは、１つの矩形状のチ
ップ１１に受光素子としての複数の短冊状のシリコンフ
ォトダイオード１２Ｒ，１２０，１２Ｂが１列に規則的
に並設されて形成されている。そして、（１）Ｊ　々の
シリコンフォトダイオード１２Ｒ，１２Ｇ、　１２Ｂの
受光面上に、色分離フィルタどして３種の色Ｒ，Ｇ、Ｂ
のフィルタ、即ち、それぞれ短冊状の赤透過フィルタ１
３Ｒ２緑透過フィルタ１３Ｇ、青透過フィルタ１３Ｂを
形成することによって、赤用受光部１４Ｒ１緑用受光部
１４Ｇ、青用受光部１４Ｂを等分布の状態に分散させて
構成しである。

その分散の具体的態様を説明すると、図面上、横方向に
沿って、（Ｒ，Ｇ、Ｂ）の組み合わせを１単位として、
この１単位が繰り返して並んでいる。

以上のように等分布の状態で分散配置された赤用受光部
１４Ｒ９緑用受光部１４Ｇ、　’ｔ’を用受光部１４Ｂ
におけるシリコンフォトダイオード１２Ｒ，１２Ｇ。

１２Ｂのそれぞれは、同種のものどうしが第４図の場合
と同様の状態で互いに並列接続されている。

なお、上記各実施例では、測色の色の種類数がＲ，Ｇ、
　Ｂの３種であり、これら３種の受光部を等分布の状態
で分散配置してあったが、本発明は上記実施例のものに
限定されるものではなく、色分離フィルタの種類数、受
光素子の数、受光素子および色分離フィルタの配列パタ
ーン等は任意に選択でき（ただし、受光素子の数は色分
離フィルタの種類数よりも多く、通常は色分離フィルタ
の＃；Ｔｉ　ｔｉ数の整数倍であるが、色によって受光
素子の数が異なっていてもよい）、何れの場合も本発明
の実施例に含まれる。

盈−米本発明によれば、次の効果が発揮される。

即ち、複数種類の色について、その色の種類数よりも多
い各色の受光部が分散状態で配置され、しかも、同色の
色分離フィルタが形成された複数の受光素子どうしが並
列接続されているから、測色すべき各色についての受光
部のローカル性を従来例に比べて緩和することができる
。その結果、測色対象からの光が一部の個所に偏って局
部的に入射した場合でも、その入射個所には、各色の受
光部が存在しているため、この状態で測色された４１１
１色対象の色温度特性をより正確なものにすることがで
きる。

また、ローカル性を緩和したことがら、拡散板を使用す
る必要をなくすことができる。そして、拡散板がないこ
とから、低照度の測色対象について測色する場合であっ
ても十分な出力を得ることができる。さらに、拡散板を
省略できることから、’ＡＣの小型化とコストダウンと
を図ることができる。

なお、色分離フィルタとして干渉フィルタを採用した場
合でも、拡散板を省略できることから斜入射光が少なく
なるため、その干渉フィルタ自体の分光特性の変化も防
止して高精度な測色を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は測色センサの正面図、第２図はその要部の一部破断
の拡大正面図、第３図はその拡大断面図、第４図は複数
の受光素子の接続関係を示す回路図である。第５図およ
び第６図は第２実施例に係り、第５図は測色センサの正
面図、第６図はその拡大断面図である。第７図ないし第
９図は従来例に係り、第７図は従来の測色センサの正面
図、第８図は別の従来の測色センサの正面図、第９図は
拡散板を配置した場合の側面図である。１．１１・・・チップ２Ｒ，２Ｇ、　　２Ｂ、１２Ｒ，１２Ｇ、１２Ｂ・・・
シリコンフォトダイオード（受光素子）３Ｒ，１３Ｒ・
・・赤透過フィルタ　（色分離フィルタ）３Ｇ、１３Ｇ
・・・緑透過フィルタ　（色分離フィルタ）３Ｂ、１３
Ｂ・・・青透過フィルタ　（色分離フィルタ）４Ｒ，１
４Ｒ・・・赤用受光部４０．１４０・・・縁周受光部４Ｂ、１４Ｂ・・・青用受光部１０、２０・・・測色センサ出願人　ミノルタカメラ株式会社代理人　弁理士　岡　１）和　秀第１図第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１つのチップ上に測色の色の種類数よりも多い数
の受光素子が形成されているとともに、前記測色の色の
種類数と同種類数の色分離フィルタが前記複数の受光素
子の受光面に対して分散された状態で形成され、かつ、
同色の色分離フィルタが形成されている複数の受光素子
どうしが並列接続されていることを特徴とする測色セン
サ。
（２）前記複数の受光素子が規則的なパターンで形成さ
れているとともに、前記色分離フィルタの分散の状態が
前記複数の受光素子の全体に対して等分布となっている
特許請求の範囲第（１）項記載の測色センサ。
（３）前記色分離フィルタが干渉フィルタである特許請
求の範囲第（１）項または第（２）項記載の測色センサ
。