JPS58225773A

JPS58225773A - カラ−画像読取り方法および装置

Info

Publication number: JPS58225773A
Application number: JP57107879A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nakagawa; 克己中川; Noritaka Mochizuki; 望月　則孝; Toshiyuki Komatsu; 利行小松; Masaki Fukaya; 深谷　正樹; Mitsutoshi Kuno; 久野　光俊
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1982-06-23
Publication date: 1983-12-27
Also published as: US4558357A

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】本発明は、物体の画像なＣＣＤ等より成るイメージセン
サにより色情報をもった画像情報として読取るカラー画
像読取り方法および装置に関するものである。

近年、電子技術の発達に伴って、各種の画像伝送或いは
処理装置が普及しつつある。この種の装置においては、
物体の画像を電気信号に変換する部分、すなわちイメー
ジセンサが不可欠である。

イメージセンサとしてはファクシミリ等の多くの機種に
典型的に見られる様に複数個の画素が列状に並べられ、
この列がその列の向きとは略直交する方向に移動する事
によって、物体の画素を読取るイメージセンサ、所謂ラ
インセンサがその製造が比較的容易である事から広く用
いられている。

ところでイメージセンサとしては、できるだけ読取時間
が短くかつ物体の照明に要するエネルギーが少ない事が
望まれる。そのためには、用いる結像光学系がなるべく
明るい必要がある。

また需要面から見ると今後はさらにイメージセンサには
、カラー読取機能が求められるであろう。

しかしながらカラー化した場合に明るい光学系には１つ
の問題点がある。すなわち明るい結像光学系にはしばし
ば光の波長により【、結像位置が異なる傾向が見られる
事である。

したがって特定の波長の元（たとえば緑色光）に対する
結像位置にイメージセンサを設けると、他の波長の光（
たとえば赤色光や青色光）に対し℃、解像度が著しく低
下する。そのため、この様な傾向の少ない暗い結像光学
系を用いる、或いは各々の波長範囲の光毎に別々の結像
光学系を用意する等の必要があり、イメージセンサとし
ての読取の高速性・コンパクトさψコスト等の面にお〜
・て大きな欠点となっていた。

本発明は上記事実に鑑み、明るい結像光学系を用いて、
高い解像度のカラー読取りが可能なカラー画像読取り方
法および装置を提供する事を目的とする。

本発明は、結像光学系により物体の画像を結像せしめ、
イメージセンサによって該画像を主走査しつつ、該主走
査方向と略直交する方向に前記画像を副走査することに
より、前記物体から色情報を持った画像情報を得るカラ
ー画像読取り方法において、前記イメージセンサの複数
個の画素が列状に並べられた画素列を異なった波長範囲
の光に対応して複数列設け、前記結像光学系の前記各々
の波長範囲の光に対して解像度が最大となる結像位置に
前記複数列の画素列を各々配し、副走査により前記物体
の同一位置における異なった波長範囲の光に対応した画
像情報を各々の画素列で読取る事によって上記目的を達
するものである。また本発明は上記方法に基づいて、物
体の画像を結像する結像光学系と、咳結像光学系の異な
った波長範囲の光に対して解像度が最大となる各々の結
像位置に設けられた複数のラインセンナとを有し、該複
数のラインセンサによって画像を主走査しつつ、該複数
のラインセンサを前記画像に対し、該主走査方向と略直
交する方向に相対的に移動させる事によって、前記物体
の同一位置における異なった波長範囲の光に対応した画
像情報を各々のラインセンサで読取るカラー画像読取り
装置を提供するものである。

即ち、ラインセンサを用いて画像を読取る場合には、該
画像のある部分の各々の色成分（例えば赤、緑、青成分
）を読取るための画素は同−或いは極めて近接した位置
にある必要はない。つまり前記各々の画素が、画像の前
記部分のラインセンサと画像との相対的な移動に伴って
通過していく経路上に設けられていればよ〜・。従って
波長範囲の異なる各色成分（例えば赤、緑、１３’）の
光によって結像位置の異なる光学系を用いても、前記波
長に対応した各々の画素を各々の結像位置に設ける事に
より、高いＭ像度のカラー読取りが可能となる。

本発明は上記の如き技術的思想に基づいて為されたもの
で、読取り時間の短縮、照明に必要なエネルギーの低減
、装置のコンパクト化等に大きく寄与するものである。

以下、図面を用いて本発明を更に具体的に説明する。

第１図はセルフォックレンズアレイを結像光学系に用い
た場合の、従来の読取り方法を説明する概略図である。

ここでセルフォックレンズアレイ（以下ＳＬＡと称す）
１０１は、原稿１０２の像を１０３の位置に結像する。

この時の原稿１０２とその像１０３との距離なＬとする
。またここで８１４１０１の一端と原稿１０２との距離
と、５ＬＡ１０１のもう一方の端と像１０３との距離は
等しいものとする。

第１図において、像１０３の位置で調べた原稿の空間周
波数に対するＭＩ’Ｐ（Ｍｏｄｕｌ　ａｔ　ｉｏｎ　’
ｌｌ’ｒａｎｓｆａｒ　Ｆａｎｃｔ　１ｏｎ）の結果を
第２図及び第３図に示す。

第２図において、２０１は波長λ＝０．６２０μｍを中
心とした赤色光でＬ＝２０ｍｍとして測定した結果、２
０２は波長λ＝　（１５３５μｍを中心とした緑色光で
Ｌ”　１８ｍｍとして測定した結果、２０６は波長λ＝
０．４４５μｍを中心とした青色光でＬ＝　１６ｒｍと
して測定した結果であって、各々ＭＴＦは良好であり丸
第３図では第２図における各波長領域の光に対して、す
べてＬ”１８ｍｍとした。ここで緑色光に対するＭｒＦ
３０２は良好であるが、赤色光に対するＭＴＦ３０１　
、青色光に対するＭＴＦ３０３は極熾に低下している。

これはＬ＝１８ｍｍが赤色光及び青色光に対しては適切
でないためである。

第４図に本発明のカラー画像読取り方法を説明する概略
図を示す。ここで４０１は前記１０１と同じ８ＬＡで、
原稿面と像面は約９Ｃｆの角度を持って配置され、原稿
４０２とその像４０５の距離は２０［Ｉｕ！＋。

原稿４０３とその像４０６の距離は１８ｍｍ、原稿４０
４とその像４０７の距離は１６ｍｍとなっている。この
時のＭｒＦを第５図に示す。ここで５０１は原稿４０２
とその像４０５の第２図と共通の赤色光でのＭＴＰ、５
０２は原稿４０６とその像４０６の第２図と共通の緑色
光でのＭＴＦ、　５０３は原稿４０４とその像４０７の
第２図と共通の青色光でのＭｌ’Ｆであり、いずれも良
好な結果が得られた。本発明はこのような結果に基づき
、結像光学系の異なった波長範囲の光に対する夫々の結
像位置にイメージセンサの画素を配し、高い解像度を得
るものである。

第６図（Ａ−）、　（Ｂ）は本発明に基づいたカラー画
像読取装置の第１の実施例を示し、夫々第６１八）は斜
視図、第６図回は読取部のブロック図である。

第６図（Ａ）において、５Ｌ７Ｖ６０１は照明用ランプ
６０２に照明された原稿台ガラス６０６上の原稿６０４
の像を画素列６０８．６０９．６１０上に結ぶ。画素列
６０８は赤色光に対し画素列６０９は緑色光に対し画素
列６１０は青色光に対して感度を持っている。このよう
な画素列は、一般にそれぞれの波長の元を透過する色フ
ィルタを光路中に設ける事によって形成される。

原稿台ガラス６０６は矢印の方向に運動し、この際原稿
６０４の特定の部分が６０５の位置に来るとその像は画
素列６０８に結像され、この部分の反射光の赤成分の強
度が測定される。次いでこの部分が６０６の位置に来る
とその像は画素列６０９に結像され、この部分の反射光
の緑成分の強度が測定される。さらにこの部分が６０７
の位置に来るとその像は画素列６１０に結像され、この
部分の反射光の青成分の強度が測定される。

第６図の）において、６０８，６０９，６１０は第６図
外）と共通の画素列、６１１．Ｓ１２，６１３はそれぞ
れの画素列から入力する画像情報を時系列の信号とする
時系列信号変換部である。上記の如く画素列６０８で測
定された赤成分の画像情報は時系列信号変換部６１１で
時系列信号とされラインメモリ、６１４に蓄積される。

そして該赤成分情報は、画素列６０９で測定され時系列
信号変換部６１２を介してラインメモリに蓄積された緑
成分の画像情報、及び画素列６１０で測定され６１３で
時系列信号に変換された青成分の画像情報と同期して、
演算回路６１６で色情報として演算され出力する。

この様にして構成されたカラー画像読取り装置では、は
ぼ第５図に示した如き良好な解像度が得られた。

第７図は、前記第１実施例において、原稿照明用光源を
レーザダイオードとした第２の実施例を示す。本実施例
においては青色光発光ダイオードアレイ（以下ＬＤＡと
称す）７１６、緑色光Ｉｊ）Ａ　７１２、赤色光ＬＩ）
Ａ、　７１１　によって発する夫々の波長範囲の光をハ
ーフミラ−７０２、８ＬＡ７０１を介して導びき、原稿
台ガラス７０３上の原稿７０４を照明するものである。

原稿７０４の各々の波長光に対応する画像は８ＬＡ７０
１によって青色光に感度を持つ画素列７１０、緑色光に
感度を持つ画素列７０９、赤色光に感度を持つ画素列７
０８上に結像され、前記第１の実施例と同様にしてカラ
ー画像を読取る事ができる。本実施例は夫々画素列の感
度に対応した波長光で原稿を照明するため、効率よく原
稿を照明し照明に要するエネルギーを低減できる。また
イメージセンサ、　ＬＤＡ　、　８１．Ａ等をコンパク
トＫまとめる事により、読取り装置の小型化、軽量化に
有利である。

第８図は本発明に基づき、結像光学系として色収差補正
の行われていな〜・結像レンズに本発明を適用した第３
の実施例を示す概略図である。結像レンズ８０１ハ照明
用ランプ８０２に照明された原稿台ガラス８０３上の原
稿８０４の像を画素列８０８．８０９　。

８１０上に結ぶ。画素列８０８は赤色光に対し、画素列
８０９は緑色光に対し、画素列８１０は青色光に対して
感度を持っている原稿台ガラス８０３は矢印の方向に移
動し、この際原稿８０４の特定の部分が８０５の位置に
来るとその像は画素列８０８に結像され、この部分の反
射光の赤成分の強度が測定される。以下、第１実施例と
同様に８０６の位置で画素列８０９により緑成分が、８
０７の位置で画素列８１０により青成分が測定され、カ
ラー原稿を読取るものである。

第９１八）は、色収差補正の行われていない同一の結像
レンズ２個を用いて構成した正立等倍結像系を本発明に
適用した第４実施例を示す概略図である。本実施例にお
〜ては照明用ランプ９０６で照明された原稿台ガラス９
０４上の原稿９０５の像を、同一のレンズ９０１．９０
２によって画素列９０９，９１０　。

９１１上に結ぶ。画素列９０９は赤色光に対し、画素列
９１０は緑色光に対し、画素列９１１は青色光に対して
夫々感度を持っている。原稿台ガラス９０４は矢印の方
向に移動し、この際原稿９０５の特定部分が９０６の位
置に来ると、その像は画素列９０９に結像され、この部
分の反射光の赤成分の強度が測定される。続いて９０７
の位置で画素列９１０により緑成分が、９０８の位置で
画素列９１１により青成分が測定され、第１実施例と同
様の処理によってカラー画像情報信号が得られる。

また、本実施例では、全体として正立等倍結像系を構成
している為、結像レンズをレンズアレイによって構成す
ることができる。この例を第９図（均に示す。

第９図（Ｂ）において、９２１及び９２２は同一のレン
ズアレイ、９２４は原稿台ガラス、９２５は原稿、９２
９．９３０．９！１１は夫々イメージセンサの画素列を
示　　　［す。本例によれば、レンズアレイによって光
学系がコンパクトに構成され、小型、軽量のカラー画像
読取り装置を実現するものである。

尚、以上説明した実施例に限らず、本発明に基づいて種
々の構成のカラー画像読取り装置が実現できる。例えば
前述の実施例においては副走査は原稿台の移動によって
行ったが、光学系及びイメージセンサ等の移動によって
も可能な事は勿論である。このようなカラー画像読取り
装置は、本発明の特許請求の範囲を逸脱しない限りにお
りて、すべて本発明に含まれるものである。以上説明し
たように、本発明は従来のカラー画像読取り方法及び装
置において、１）結像位置に正確にイメージセンサの画素を配すこと
ができる為、解像度が向上する。

２）明るい光学系を用いる事が出来る為、読取り速度を
向上させる。

３）色収差の大きい安価なレンズ、セルフォックレンズ
、レンズアレイ等を用いる事が出来る為、読取り装置の
コンパクト化、低コスト化が計れる。

等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカラー画像読取り方法を説明する概略図
、第２図、第３図は従来の読取り方法における、原稿の
空間周波数に対するＭｒＦ’の結果を示す図、第４図は
本発明のカラー画像読取り方法を示す概略図、第５図は
本発明の読取り方法による、原稿の空間周波数に対する
ＭＴＦ　Ｙ示す図、第６図＾は結像光学系としてセルフ
ォックレンズアレイを用いた本発明の第１実施例を示す
斜視図、第６図の）は第１実施例の読取部のブロック図
、第７図は照明用光源として発光ダイオードアレイを用
いた本発明の第２実施例を示す概略図、第８図は色収差
補正の行われていない単レンズを光学系に用いた本発明
の第６実施例を示す概略図、第９図（５）は色収差補正
の行われていない同一のレンズ　　−２個を用いて、正
立等倍結像系を構成した本発明の第４実施例を示す概略
図、第９図（Ｂｌは第４実施例でレンズアレイを用いた
場合を示す斜視図である。ｔｓｏｉ　−＝−セルフォックレンズアレイ６０２−−
−照明用ランプ　６０３−−−原稿台ガラス６０４−−
　、原稿　６０８，６０９，６１０−９−画素列出願人
　キャノン株式会社区 ■）Ｎ口駅と　　　θ Ｎ　　　　　　も　　　　　　（ＢＩＤ　　　づｏｑ　　　’ｅ＞ｏＢ７Ｚγ　ｑプθ　ｑ３７

Claims

【特許請求の範囲】

（１）結像光学系により物体の画像を結像せしめ、イメ
ージセンサによって該画像を主走査しつつ、該主走査方
向と略直交する方向に前記画像を副走査することにより
、前記物体から色情報を持った画像情報を得るカラー画
像読取り方法において、前記イメージセンサの複数個の画素が列状に並べられた
画素列を、異なった波長範囲の元に対応して複数列設け
、前記結像光学系の前記各々の波長範囲の光に対して解
像度が最大となる結像位置に前記複数列の画素列を各々
配し、副走査により前記物体の同一位置における異なっ
た波長範囲の光に対応した画像情報を各々の画素列で読
取る事を特徴とするカラー画像読取り方法。
（２）物体の画像を結像する結像光学系と、該結像光学
系の異なった波長範囲の元に対して解像度が最大となる
各々の結像位置に設けられた複数のラインセンサとを有
し、該複数のラインセンサによって画像を主走査しつつ
、該複数のラインセンサを前記面＠に対し、該主走査方
向と略直交する方向に相対的に移動させる事によって、
前記物体の同一位置における異なった波長範囲の光に対
応した画像情報を各々のラインセンサで読取るカラー画
像読取り装置。