JP3035007B2

JP3035007B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JP3035007B2
Application number: JP3182817A
Authority: JP
Inventors: 修高瀬
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-07-24
Filing date: 1991-07-24
Publication date: 2000-04-17
Anticipated expiration: 2015-04-17
Also published as: JPH0530280A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像の読取りに係り、
特に、高密度で画像情報を読み込むことの可能な画像読
取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、ファクシミリ、画像ファ
イル装置等で入力となる原稿画像を読取るのにＣＣＤセ
ンサ等の光電変換素子が用いられている。それら光電変
換素子は１ライン構成で１ｍｍを数本〜数十本の分解能
で読み取れるだけの微小セルからなっている。従来にお
ける画像読取装置としては、例えば、特開昭６２−２３
５８７２号公報等に開示されているようなものがあり、
その一般的な読取り方法としては、ライン方向にはセン
サ（光電変換素子）自身の電気的な走査（主走査方向）
で、これと垂直な方向（副走査方向）にはセンサの全体
を移動させることにより行っている。そして、これらの
装置においては近年カラー化が進み、色分解して画像情
報を取込む一つの方法としては、カラーフィルタをチッ
プ上に有するカラーセンサが用いられている。このよう
なセンサの一例としては、東芝半導体事業本部「ＣＣＤ
イメージセンサ」１９８９、ｐｐ．２９８〜３０７にＴ
ＣＤ１４０Ｃとして記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、モノクロの画
像情報に比べてこれをカラー化した画像情報は、３倍よ
りも遥かに小さいものである。その理由の一つに、色分
解された各成分の相関性がかなり高いこと、すなわち、
ある一つの成分、例えばＲ成分が大きい時には他の成
分、Ｂ、Ｇ成分も大きくなり、Ｒ成分が小さい時には
Ｂ，Ｇ成分も小さいという傾向があるためである。ま
た、視覚特性の性質として、「明るさの変化」に対して
はより細かい情報が認知できるが、「色相の変化」に対
してはそれより大まかな情報しか認知できないというこ
とがあり、そもそも「色の情報」は「明るさの情報」ほ
ど高密度には必要ないということもある。上述したよう
に、カラー化するためには、センサの総画素数はモノク
ロ時の３倍（画素列が３ライン）になり、そのコスト自
身が大幅なアップとなる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、原稿面上を走査しこれにより反射された光を結像レ
ンズにより集光して光電変換素子に入射させ、原稿の反
射率に応じた電気信号を画像信号として検出することに
より画像情報を得る画像読取装置において、肉眼の視覚
特性にほぼ等しい分光分布特性若しくは視覚が分光分布
を有する波長領域をカバーする分光分布特性をもつ第１
センサ画素列と、前記分光分布とは異なる２種の分光分
布特性をもつ読取画素を交互に配列した第２センサ画素
列とを備えた光電変換素子を設け、第１センサ画素列と
第２センサ画素列との相対配置位置を原稿面からの反射
光の方向に異ならせて配置した。

【０００５】請求項２記載の発明では、原稿面上を走査
しこれにより反射された光を結像レンズにより集光して
光電変換素子に入射させ、原稿の反射率に応じた電気信
号を画像信号として検出することにより画像情報を得る
画像読取装置において、肉眼の視覚特性にほぼ等しい分
光分布特性若しくは視覚が分光分布を有する波長領域を
カバーする分光分布特性をもつ第１センサ画素列と、前
記分光分布とは異なる２種の分光分布特性をもつ読取画
素を交互に配列した第２センサ画素列とを備えた光電変
換素子を設け、第１センサ画素列と第２センサ画素列の
相対配置位置を原稿面からの反射光の方向に異ならせて
配置し、第１センサ画素列と第２センサ画素列との前面
に光学的ローパスフィルタを設けた。

【０００６】請求項３記載の発明では、原稿面上を走査
しこれにより反射された光を結像レンズにより集光して
光電変換素子に入射させ、原稿の反射率に応じた電気信
号を画像信号として検出することにより画像情報を得る
画像読取装置において、肉眼の視覚特性にほぼ等しい分
光分布特性若しくは視覚が分光分布を有する波長領域を
カバーする分光分布特性をもち第１センサ画素列と、分
光分布とは異なる２種の分光分布特性をもつ読取画素を
交互に配列した第２センサ画素列とを備えた光電変換素
子を設け、第１センサ画素列と第２センサ画素列の相対
配置位置を原稿面からの反射光の方向に異ならせて配置
し、第１センサ画素列の前面に光学的ローパスフィルタ
を設けた。

【０００７】請求項４記載の発明では、請求項１，２又
は３記載の発明において、第１センサ画素列の画像読取
り出力に含まれる高域周波数成分をＲ信号、Ｇ信号、Ｂ
信号の高域周波数成分として持たせるように演算する演
算手段を設けた。

【０００８】請求項５記載の発明では、請求項１，２，
３又は４記載の発明において、第２センサ画素列の各読
取画素の形状を主走査方向に対して傾斜させて形成し
た。

【０００９】請求項６記載の発明では、請求項１，２，
３又は４記載の発明において、第１センサ画素列及び第
２センサ画素列の各読取画素の形状を主走査方向に対し
て傾斜させて形成した。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明においては、第１センサ画
素列が視覚の感度が高い輝度の変化を読取り、異なる分
光分布特性をもつ２種の読取画素の交互に配列された第
２センサ画素列が色相の変化を読取り、さらに、第１セ
ンサ画素列と第２センサ画素列との相対配置位置を原稿
面からの反射光の方向に異ならせて配置したので、色相
の原稿に対するサンプリングピッチが１／２になること
による新たなノイズ（折り返し歪）の発生をデフォーカ
スして光入力することにより抑圧することができ、これ
により高密度で高品位なカラー画像読取りを比較的低コ
ストで行うことができる。

【００１１】請求項２記載の発明においては、請求項１
記載の作用に加え、輝度を読取る第１センサ画素列と色
相を読取る第２センサ画素列との前面に光学的ローパス
フィルタを設けたので、さらに高品位、高密度で、しか
も、比較的低コストなカラー画像読取りを行うことが可
能となる。

【００１２】請求項３記載の発明においては、請求項１
記載の作用に加え、輝度を読取る第１センサ画素列の前
面に光学的ローパスフィルタを設けたので、請求項２記
載の発明と同様に、さらに高品位、高密度で、しかも、
比較的低コストなカラー画像読取りを行うことが可能と
なる。

【００１３】請求項４記載の発明においては、演算手段
を用いてカラー画像読取り出力を高密度のＲ信号、Ｇ信
号、Ｂ信号として出力することが可能となる。

【００１４】請求項５記載の発明においては、色相の変
化を読取る第２センサ画素列の各読取画素の形状を主走
査方向に対して傾けたことにより、サンプリングの開口
が飛び飛びになることを和らげ、折り返し歪を抑圧する
ようにしたので、さらに一段と高品位で高密度、しか
も、比較的低コストのカラー画像読取りを行うことが可
能となる。

【００１５】請求項６記載の発明においては、色相の変
化を読取る第２センサ画素列の各読取画素に加えて、輝
度の変化を読取る第１センサ画素列の各読取画素も主走
査方向に対して傾けたことにより、サンプリングの開口
が飛び飛びになることを和らげ折り返し歪をさらに抑圧
するようにしたので、さらにより一段と高品位、高密度
で、しかも、比較的低コストのカラー画像読取りを行う
ことが可能となる。

【００１６】

【実施例】本発明の第一の実施例について説明する。こ
こでは、原稿面上を走査しこれにより反射された光を結
像レンズにより集光して光電変換素子に入射させ、原稿
の反射率に応じた電気信号を画像信号として検出するこ
とにより画像情報を得る画像読取装置において、肉眼の
視覚特性にほぼ等しい分光分布特性若しくは視覚が分光
分布を有する波長領域をカバーする分光分布特性をもつ
第１センサ画素列と、分光分布とは異なる２種の分光分
布特性をもつ読取画素を交互に配列した第２センサ画素
列とを備えた光電変換素子を設け、第１センサ画素列と
第２センサ画素列との相対配置位置を原稿面からの反射
光の方向に異ならせて配置したものである。以下、この
ような第１センサ画素列、第２センサ画素列、さらに
は、異ならせて配置した場合の役割について述べる。

【００１７】まず、第１センサ画素列は、画像の明るさ
（輝度）を読取るためのものとする。このためには、そ
のカラーフィルタの分光透過率特性を例えば肉眼の比視
感度特性とほぼ合わせるようにする。これによりモノク
ロとして密度に劣化のない画像情報を得ることができ
る。また、第２センサ画素列は、色相情報を読取るため
のものとし、異なる分光透過率特性を有する２種のカラ
ーフィルタ、例えば、Ｒ成分読取り用と、Ｂ成分読取り
用のカラーフィルタを交互に画素に配置するようにす
る。これにより、前記モノクロの情報に比べて密度が１
／２になっている２つの色相成分を得ることができる。
しかし、これら３成分からなるカラー画像情報は、密度
としてモノクロの密度に十分匹敵するものである。その
理由は、前述したように、視覚特性が輝度の変化に対し
て解像能力がより高いためである。

【００１８】そして、色相情報を読取るための画素列に
よって読まれた情報は、等価的に読取画素の空間的な開
口率が１／２に劣化しているため、読取画素のサンプリ
ングによる副作用すなわち折り返し歪が発生しやすい。
これはさらに成分ごとのサンプリング周波数が１／２に
なっていることにより、原画像のより低い周波数成分で
も発生する。これを避けるために、色相読取りの画素列
の結像レンズからの距離を輝度読取りの画素列に対して
デフォーカスされる位置に設定する。これにより、サン
プリングする前に画像の高域成分を除去しておくことに
なり、折り返し歪の発生を効果的に抑圧することが可能
となる。

【００１９】従って、このようなことから、２本の画素
列を用意し、その一方の第１センサ画素列により画像の
明るさの情報を高密度で読取るものとし、他方の第２セ
ンサ画素列により画像の色相情報を読取るためのものと
して用い、２つの分光透過率特性をもつカラーフィルタ
で交互に覆うように配置する。また、色相情報を読む画
素列の結像レンズからの距離は明るさの情報を読む画素
列に対しデフォーカスされる位置に設定、すなわち、第
１センサ画素列と第２センサ画素列との相対配置位置を
原稿面からの反射光の方向に異ならせて配置することに
より、サンプリングによる折り返し歪の発生を抑えるよ
うにする。

【００２０】次に、本実施例の具体例を図１ないし図５
に基づいて説明する。まず、図１に示すように、光源１
上には原稿２が載置されており、その光源１から出射さ
れた光が原稿２に照射され、これにより反射された光の
光路上には結像レンズ３が設けられている。その結像レ
ンズ３を通過した光の光路上にはセンサ基板４が配設さ
れており、センサ基板４上には第１センサ画素列５ａ
（輝度情報を読取る画素列）と第２センサ画素列５ｂ
（色相情報を読取る画素列）とからなる光電変換素子５
が設けられている。この場合、前記第１センサ画素列５
ａと前記第２センサ画素列５ｂとの相対配置位置は、前
記原稿２の面からの反射光の方向に異ならせて配置され
ている。なお、図１において、画素列の長手方向のＸ方
向が主走査方向とされ、紙面と垂直方向が副走査方向
（図２におけるＹ方向）とされている。

【００２１】このような構成において、光源１から出射
した光は原稿２面上を走査し、これれにより反射された
光は結像レンズ３により集光され、第１センサ画素列５
ａと第２センサ画素列５ｂの面上に結像される。この
時、輝度情報を読取る第１センサ画素列５ａの結像レン
ズ３からの距離はフォーカスが合うように設定されてい
るのに対して、色相情報を読取る第２センサ画素列５ｂ
の結像レンズ３からの距離はそのフォーカス状態から若
干ずれて設定されている。従って、原稿２に含まれる色
相の高域周波数成分は平滑化された（すなわち予め除去
された）形で第２センサ画素列５ｂにその原稿像が入力
されることになる。

【００２２】第１センサ画素列５ａ及び第２センサ画素
列５ｂの画素構造は図３に示すような構造となってい
る。図３（ａ）の読取画素としての画素構造６におい
て、Ｒは赤成分を読取る画素であり、Ｂは青成分を読取
る画素でありこれらは交互に配置されている。図３
（ｂ）の読取画素としての画素構造７のＹは輝度情報を
読取る画素である。これらの画素Ｒ，Ｂ，Ｙの分光透過
率特性は図４に示すようなものとなる。

【００２３】また、画素構造６，７が示すように、輝度
情報Ｙのサンプリングピッチに比べ色相情報Ｒ、Ｂのサ
ンプリングは両者とも半分になっている。従って、原稿
２の高域周波数成分が原因となる読取り画素のサンプリ
ングによる折り返し成分はＲ，Ｂ成分ではより低域で発
生するが、前述したようにデフォーカスして光入力する
ことにより、ある程度以上の高域周波数成分の入力がな
くなり折り返し歪の発生が抑圧される。上述したよう
に、センサの画素列が第１センサ画素列５ａと第２セン
サ画素列５ｂとの２本を用いて、３本の画素列で読み取
ったカラー情報とほぼ同等の高密度さでしかも新たなノ
イズの増加を招かずに原稿２の情報を読取ることができ
る。

【００２４】なお、第１及び第２センサ画素列５ａ，５
ｂ、センサ基板４は、図１に示すように、輝度を読取る
第１センサ画素列５ａに対して色相を読取る第２センサ
画素列５ｂの方を結像レンズ３から遠ざけるような構成
としたが、これとは逆に図５に示すように、色相を読取
る第２センサ画素列５ｂの方を近付けるようなセンサ基
板４ａの構成としてもよい。この場合にも、輝度を読取
る第１センサ画素列５ａでフォーカスが合うように設定
すれば、色相を読取る第２センサ画素列５ｂではデフォ
ーカスの状態となる。また、センサ基板４，４ａは２つ
の画素列５ａ，５ｂに対応して分割されたような構成と
してもよい。

【００２５】次に、本発明の第二の実施例を図６ないし
図８に基づいて説明する。ここでは、光学的ローパスフ
ィルタを設けた場合の例を示すものである。すなわち、
輝度を読取る第１センサ画素列５ａと色相情報を読取る
第２センサ画素列５ｂとの前面に光学的ローパスフィル
タ８を配設したものである。光学的ローパスフィルタ８
の空間周波数特性は、図８に示すようになる。この図８
において、ｆsyは輝度情報Ｙのサンプリング空間周波
数、ｆsr、ｆsbはそれぞれ色相情報Ｒ，Ｂのサンプリン
グ空間周波数を示す。光学的ローパスフィルタ８により
輝度情報を読取るに際し発生する恐れのあるサンプリン
グの折り返し成分をも予めｆsy付近の成分を除去してお
くことにより抑圧することができる。従って、図１に示
した第一の実施例に比べてこれに増してノイズ（折り返
し歪）の増加なしに高密度のカラー原稿情報を読取るこ
とができる。なお、ここでも、第１及び第２センサ画素
列５ａ，５ｂ、センサ基板４は、前述した図５に示した
ような画素列５ａ，５ｂ、センサ基板４ａとしてもよ
い。また、センサ基板４，４ａは２つの画素列５ａ，５
ｂに対応して分割されたような構成としてもよい。

【００２６】次に、本発明の第三の実施例を図１０及び
図１１に基づいて説明する。ここでは、前述した第二の
実施例では、２つの画素列の前面に光学的ローパスフィ
ルタ８を配設したが、ここでは、輝度を読取る第１セン
サ画素列５ａの前面にのみ光学的ローパスフィルタ９を
配設したものである。光学的ローパスフィルタ９の空間
周波数特性は、図８に示すようになる。従って図６に示
した第二の実施例とほぼ同様な効果を得ることができ
る。この場合、色相情報を読取る第２センサ画素列５ｂ
についてはデフォーカスによってｆsr、ｆsb以上の周波
数入力がないようになっているため問題は少ない。な
お、ここでも、第１及び第２センサ画素列５ａ，５ｂ、
センサ基板４は、前述した図５に示したような画素列５
ａ，５ｂ、センサ基板４ａとしてもよく、この場合、図
９に示すような構成となる。また、センサ基板４，４ａ
は２つの画素列５ａ，５ｂに対応して分割されたような
構成としてもよい。

【００２７】次に、本発明の第四の実施例を図１２及び
図１３に基づいて説明する。ここでは、第１センサ画素
列５ａをフォーカス点より遠くなるようにその位置を設
定し、これに伴い第２センサ画素列５ｂをフォーカス点
よりもさらに遠くなるようにその位置を設定し、しか
も、両者の相対位置を原稿２の面からの反射光の方向に
異ならせて配置したものである。これにより、輝度情
報、色相情報のそれぞれの入力周波数の上限を制限して
サンプリングによる折り返し歪の発生を抑圧している。

【００２８】次に、本発明の第五の実施例を図１４及び
図１５に基づいて説明する。ここでは、第四の実施例と
は逆に、第１センサ画素列５ａをフォーカス点より近く
なるようにその位置を設定して、これに伴い第２センサ
画素列５ｂをフォーカス点よりもさらに近くなるように
その位置を設定し、しかも、両者の相対位置を原稿２の
面からの反射光の方向に異ならせて配置したものであ
り、この場合にも第三の実施例と同様な効果を得ること
ができる。

【００２９】次に、画素構造の変形例について述べる。
図１６（ａ）（ｂ）で示した画素構造１０，１１は、図
３（ａ）（ｂ）の画素構造６，７にそれぞれ対応するも
のである。この場合、図１６（ａ）の画素構造１０の形
状は、前述した正方形から主走査方向Ｘに対して傾斜し
た台形状となっている。このように色相情報を読取る画
素列の形状を斜めに形成することにより、成分ごとの主
走査方向Ｘのサンプリングの開口が飛び飛びになるのを
和らげ、折り返し歪がなお小さくなるようにすることが
できる。また、図１７（ａ）（ｂ）の画素構造１２，１
３は図３（ａ）（ｂ）の画素構造６，７の変形例を示す
ものであり、この場合、輝度情報を読取る画素構造１３
も台形状となっており、これにより図１６の場合と同様
な効果を得ることができる。正方形の場合でも実質的に
は開口は１００％でないことが多く、その場合に効果が
ある。

【００３０】次に、本発明に用いられる信号処理回路の
一例を図１８ないし図２０に基づいて説明する。図１８
において、ＣＣＤラインセンサ１４（前述した図１の光
電変換素子５に相当するもの）には、サンプルホールド
回路１５，１６（Ｓ／Ｈ回路）、Ａ／Ｄ変換回路１７，
１８が順次接続されており、これらにはそれぞれクロッ
クジェネレータ１９ａから信号が送られている。前記Ａ
／Ｄ変換回路１７，１８の後段には、シェーディング補
正回路１９，２０が接続され、これらには各々補正メモ
リ２１，２２が備えられている。前記シェーディング補
正回路１９の後段には、ＦＩＦＯメモリ２３、Ｙl／Ｙh
分離回路２４、Ｇ”演算回路２５が順次接続され、Ｇ”
信号の出力端子に接続されている。また、前記シェーデ
ィング補正回路２０の後段には、デマルチプレクサ２
６、２個の補間回路２７，２８が接続され、前記補間回
路２７にはＲ”演算回路２９が接続され、前記補間回路
２８にはＢ”演算回路３０が接続されている。前記Ｒ”
演算回路２９はＲ”信号の出力端子に接続され、前記
Ｂ”演算回路３０はＢ”信号の出力端子に接続されてい
る。前記Ｇ”演算回路２５と前記Ｒ”演算回路２９と前
記Ｂ”演算回路３０とは、演算手段を構成している。上
述したような信号処理回路は、前述した第１センサ画素
列の画像読取り出力に含まれる高域周波数成分をＲ”信
号、Ｇ”信号、Ｂ”信号の高域周波数成分として持たせ
るように演算するわけであるが、以下、その機能につい
て述べる。

【００３１】このような構成において、ＣＣＤラインセ
ンサ１４は、２本の画素列をもちクロックジェネレータ
１９ａにより光電変換電荷が転送されてライン毎の出力
を発するが、そのうち色相情報を読取る画素列の出力を
サンプルホールド回路１５に導き、輝度情報を読取る画
素列の出力をサンプルホールド回路１６に導く。これら
サンプルホールド回路１５，１６で転送クロック成分を
除き、それぞれの出力をＡ／Ｄ変換回路１７，１８に導
き、デジタル信号に変換し、これをシェーディング補正
回路１９，２０に導く。これらシェーディング補正回路
１９，２０は、照明系、結像系による明るさのバラツ
キ、ＣＣＤラインセンサ１４の感度バラツキ等を補正す
る働きがあり、このような動作は予め記憶されているデ
ータを補正メモリ２１，２２から呼出し画素毎に演算す
ることにより求めることができる。シェーディング補正
回路１９の出力はＦＩＦＯメモリ２３に導き、ここで色
相情報の読取り位置にデータのタイミングを合わせるた
め、２つの画素列の副走査方向のライン数分だけ遅らせ
る。そのＦＩＦＯメモリ２３の出力は、図１９（ｂ）の
ようになる。また、シェーディング補正回路２０の出力
は、図１９（ａ）に示すように、Ｒ信号とＢ信号とが交
互に現れる順次信号である。この順次信号をデマルチプ
レクサ２６に導き、Ｒ信号、Ｂ信号に分けることがで
き、これら各信号は図１９（ｃ）（ｄ）のようになる。
図１９（ｂ）のＹ信号はＹl／Ｙh分離回路２４でＹ信号
の低域成分Ｙl 信号と高域成分Ｙh信号に分離される。
このため、Ｙl／Ｙh分離回路２４の内部で、

【００３２】

【数１】

【００３３】を計算し、２種類の低域成分のシーケン
ス：

【００３４】

【数２】

【００３５】とを作り出す。これらはそれぞれ図１９
（ｇ）（ｈ）に相当する。

【００３６】そして、これらの平均値Ｙl ＝（Ｙ’＋
Ｙ）／２をＹ信号の低域成分として出力し（図１９
（ｉ））、Ｙh＝Ｙ−ＹlをＹ信号の高域成分として出力
し（図１９（ｊ））、これによりＹl＋Ｙh＝Ｙとなる。
Ｙl 信号はＧ”演算回路２５に導き、Ｙh 信号はＲ”演
算回路２９、Ｂ”演算回路３０にそれぞれ導く。

【００３７】デマルチプレクサ２６の出力のＲ信号は補
間回路２７に、Ｂ信号は補間回路２８にそれぞれ導か
れ、隣接画素データの平均値を求めてその値を画素間デ
ータとしてもとのデータ列を補間する、すなわち、

【００３８】

【数３】

【００３９】の値が補間データである。その補間データ
を加えたデータ列は、それぞれ図１９（ｅ）（ｆ）とな
る。これらの出力のうちＲ信号をＧ”演算回路２５、
Ｒ”演算回路２９に導き、Ｂ信号をＧ”演算回路２５、
Ｂ”演算回路３０に導く。

【００４０】Ｇ”演算回路２５では、Ｇ”＝Ｙh ＋（Ｙ
l −ｒＲ−ｂＢ）／ｇの演算を行う。この場合、ｒ＋ｇ
＋ｂ＝１であり、図４に示すような分光透過率特性の時
には、例えば、ｒ＝０．３、ｇ＝０．６、ｂ＝０．１位
となる。また、Ｒ”演算回路２９でＲ”＝Ｙh ＋Ｒの演
算を、Ｂ”演算回路３０でＢ”＝Ｙh ＋Ｂの演算をそれ
ぞれ行う。Ｇ”演算回路２５の出力（図１９（ｋ））を
Ｇ”の出力端子に、Ｒ”演算回路の出力（図１９
（ｌ））をＲ”の出力端子に、Ｂ”演算回路３０の出力
（図１９（ｍ））をＢ”の出力端子にそれぞれ導き、こ
れによりカラー画像信号の３成分を得ることが可能とな
る。

【００４１】次に、上述したような信号処理を各信号の
周波数帯域で説明すると、図２０のようになる。ＦＩＦ
Ｏメモリ２３の出力Ｙは図２０（ａ）に示すような帯域
をもっている。また、デマルチプレクサ２６の出力のＲ
信号は図２０（ｂ）に示すように、Ｂ信号は図２０
（ｃ）に示すようにＹ信号に対し半分の帯域となってい
る。このことは、もともとの読取画素密度に起因してい
る。Ｙl／Ｙh分離回路２４の出力のＹl は図２０
（ｄ）、Ｙh は図２０（ｅ）に示すようになる。その理
由は、Ｙl は、図２０（ｆ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ
各成分の線形結合であるからであり、Ｇ”はＧ”演算回
路２５により図２０（ｇ）のようになる。また、Ｒ”は
図２０（ｈ）のようになり、さらに、Ｂ”は図２０
（ｉ）のようになる。上述したように、最終的なカラー
画像信号Ｇ”、Ｒ”、Ｂ”は、その低域成分として各色
の成分をもち、高域成分には視覚感度の高い明るさ（輝
度）の成分をもった信号となっており、これにより高密
度のカラー画像信号となっていることがわかる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、原稿面上を走査
しこれにより反射された光を結像レンズにより集光して
光電変換素子に入射させ、原稿の反射率に応じた電気信
号を画像信号として検出することにより画像情報を得る
画像読取装置において、肉眼の視覚特性にほぼ等しい分
光分布特性若しくは視覚が分光分布を有する波長領域を
カバーする分光分布特性をもつ第１センサ画素列と、分
光分布とは異なる２種の分光分布特性をもつ読取画素を
交互に配列した第２センサ画素列とを備えた光電変換素
子を設け、第１センサ画素列と第２センサ画素列との相
対配置位置を原稿面からの反射光の方向に異ならせて配
置したので、色相の原稿に対するサンプリングピッチが
１／２になることによる新たなノイズ（折り返し歪）の
発生をデフォーカスして光入力することにより抑圧する
ことができ、これにより高密度で高品位なカラー画像読
取りを比較的低コストで行うことができるものである。

【００４３】請求項２記載の発明は、原稿面上を走査し
これにより反射された光を結像レンズにより集光して光
電変換素子に入射させ、原稿の反射率に応じた電気信号
を画像信号として検出することにより画像情報を得る画
像読取装置において、肉眼の視覚特性にほぼ等しい分光
分布特性若しくは視覚が分光分布を有する波長領域をカ
バーする分光分布特性をもち第１センサ画素列と、前記
分光分布とは異なる２種の分光分布特性をもつ読取画素
を交互に配列した第２センサ画素列とを備えた光電変換
素子を設け、第１センサ画素列と第２センサ画素列の相
対配置位置を原稿面からの反射光の方向に異ならせて配
置し、第１センサ画素列と第２センサ画素列との前面に
光学的ローパスフィルタを設けたので、さらに高品位、
高密度で、しかも、比較的低コストなカラー画像読取り
を行うことができるものである。

【００４４】請求項３記載の発明は、原稿面上を走査し
これにより反射された光を結像レンズにより集光して光
電変換素子に入射させ、原稿の反射率に応じた電気信号
を画像信号として検出することにより画像情報を得る画
像読取装置において、肉眼の視覚特性にほぼ等しい分光
分布特性若しくは視覚が分光分布を有する波長領域をカ
バーする分光分布特性をもつ第１センサ画素列と、前記
分光分布とは異なる２種の分光分布特性をもつ読取画素
を交互に配列した第２センサ画素列とを備えた光電変換
素子を設け、第１センサ画素列と第２センサ画素列の相
対配置位置を原稿面からの反射光の方向に異ならせて配
置し、第１センサ画素列の前面に光学的ローパスフィル
タを設けたので、さらに高品位、高密度で、しかも、比
較的低コストなカラー画像読取りを行うことができるも
のである。

【００４５】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、第１センサ画素列の画像読取り
出力に含まれる高域周波数成分をＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信
号の高域周波数成分として持たせるように演算する演算
手段を設けたので、演算手段を用いてカラー画像読取り
出力を高密度のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号として出力する
ことができるものである。

【００４６】請求項５記載の発明は、請求項１，２，３
又は４記載の発明において、第２センサ画素列の各読取
画素の形状を主走査方向に対して傾斜させて形成したの
で、サンプリングの開口が飛び飛びになることを和ら
げ、折り返し歪を抑圧することが可能となり、さらに一
段と高品位で高密度、しかも、比較的低コストのカラー
画像読取りを行うことができるものである。

【００４７】請求項６記載の発明は、請求項１，２，３
又は４記載の発明において、第１センサ画素列及び第２
センサ画素列の各読取画素の形状を主走査方向に対して
傾斜させて形成したので、サンプリングの開口が飛び飛
びになることを和らげ折り返し歪をさらに抑圧すること
が可能となり、さらにより一段と高品位、高密度で、し
かも、比較的低コストのカラー画像読取りを行うことが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す画像読取装置の正
面図である。

【図２】図１の主走査方向に沿った側からみた側面図で
ある。

【図３】読取画素の様子を示す状態図である。

【図４】Ｒ、Ｂ、Ｙの分光透過率特性の様子を示す特性
図である。

【図５】センサ基板の変形例を示す側面図である。

【図６】本発明の第二の実施例を示す画像読取装置の正
面図である。

【図７】図６の主走査方向に沿った側からみた側面図で
ある。

【図８】光学的ローパスフィルタの空間周波数特性を示
す特性図である。

【図９】光学的ローパスフィルタを配置した状態でのセ
ンサ基板の変形例を示す側面図である。

【図１０】本発明の第三の実施例を示す画像読取装置の
正面図である。

【図１１】図１０の主走査方向に沿った側からみた側面
図である。

【図１２】本発明の第四の実施例を示す画像読取装置の
正面図である。

【図１３】図１２の主走査方向に沿った側からみた側面
図である。

【図１４】本発明の第五の実施例を示す画像読取装置の
正面図である。

【図１５】図１４の主走査方向に沿った側からみた側面
図である。

【図１６】色相情報を読取る読取画素の形状を主走査方
向に対して傾斜させて形成した場合の様子を示す状態図
である。

【図１７】色相情報及び輝度情報を読取る読取画素の形
状を主走査方向に対して傾斜させて形成した場合の様子
を示す状態図である。

【図１８】信号処理回路の様子を示す回路図である。

【図１９】信号処理回路の各回路での出力状態を示す状
態図である。

【図２０】信号処理回路の各回路での各信号の周波数帯
域の様子を示す特性図である。

【符号の説明】

２原稿３結像レンズ５ａ第１センサ画素列５ｂ第２センサ画素列８，９光学的ローパスフィルタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿面上を走査しこれにより反射された
光を結像レンズにより集光して光電変換素子に入射さ
せ、前記原稿の反射率に応じた電気信号を画像信号とし
て検出することにより画像情報を得る画像読取装置にお
いて、肉眼の視覚特性にほぼ等しい分光分布特性若しく
は視覚が分光分布を有する波長領域をカバーする分光分
布特性をもつ第１センサ画素列と、前記分光分布とは異
なる２種の分光分布特性をもつ読取画素を交互に配列し
た第２センサ画素列とを備えた光電変換素子を設け、前
記第１センサ画素列と前記第２センサ画素列との相対配
置位置を前記原稿面からの反射光の方向に異ならせて配
置したことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】原稿面上を走査しこれにより反射された
光を結像レンズにより集光して光電変換素子に入射さ
せ、前記原稿の反射率に応じた電気信号を画像信号とし
て検出することにより画像情報を得る画像読取装置にお
いて、肉眼の視覚特性にほぼ等しい分光分布特性若しく
は視覚が分光分布を有する波長領域をカバーする分光分
布特性をもつ第１センサ画素列と、前記分光分布とは異
なる２種の分光分布特性をもつ読取画素を交互に配列し
た第２センサ画素列とを備えた光電変換素子を設け、前
記第１センサ画素列と前記第２センサ画素列の相対配置
位置を前記原稿面からの反射光の方向に異ならせて配置
し、前記第１センサ画素列と前記第２センサ画素列との
前面に光学的ローパスフィルタを設けたことを特徴とす
る画像読取装置。
【請求項３】原稿面上を走査しこれにより反射された
光を結像レンズにより集光して光電変換素子に入射さ
せ、前記原稿の反射率に応じた電気信号を画像信号とし
て検出することにより画像情報を得る画像読取装置にお
いて、肉眼の視覚特性にほぼ等しい分光分布特性若しく
は視覚が分光分布を有する波長領域をカバーする分光分
布特性をもつ第１センサ画素列と、前記分光分布とは異
なる２種の分光分布特性をもつ読取画素を交互に配列し
た第２センサ画素列とを備えた光電変換素子を設け、前
記第１センサ画素列と前記第２センサ画素列の相対配置
位置を前記原稿面からの反射光の方向に異ならせて配置
し、前記第１センサ画素列の前面に光学的ローパスフィ
ルタを設けたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項４】第１センサ画素列の画像読取り出力に含
まれる高域周波数成分をＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の高域
周波数成分として持たせるように演算する演算手段を設
けたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の画像読
取装置。
【請求項５】第２センサ画素列の各読取画素の形状を
主走査方向に対して傾斜させて形成したことを特徴とす
る請求項１，２，３又は４記載の画像読取装置。
【請求項６】第１センサ画素列及び第２センサ画素列
の各読取画素の形状を主走査方向に対して傾斜させて形
成したことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の
画像読取装置。