JPS6326064A - Color image reader - Google Patents

Color image reader

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Publication number
JPS6326064A
JPS6326064A JP16784186A JP16784186A JPS6326064A JP S6326064 A JPS6326064 A JP S6326064A JP 16784186 A JP16784186 A JP 16784186A JP 16784186 A JP16784186 A JP 16784186A JP S6326064 A JPS6326064 A JP S6326064A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color
color image
lenticular plate
pitch
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16784186A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Yamazaki
徹 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP16784186A priority Critical patent/JPS6326064A/en
Publication of JPS6326064A publication Critical patent/JPS6326064A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent color smear by inserting a lenticular plate in which the direction of arrangement of element lenses conforms with the direction of arrangement of photodetectors in the plate of incidence of light of a color image pickup element in which photodetectors are arranged one-dimensionally, and making the amount of blur due to the lenticular plate become larger than the pitch of each color filter. CONSTITUTION:Element lenses of a lenticular plate 6 are arranged in the same direction with the direction of arrangement of the photodetectors of a color image pickup element 7. In the case of an optical system in which the incident light 10 reflected from an original forms an image at a point P on the color image pickup element 7, when the lenticular plate 6 is inserted, a luminous flux 10 is divided to each element of the lenticular plate 6 and each small luminous flux forms an image at the point P and further is diverged to spread over an area A on the color image pickup element 7, and blur is caused at the image forming point P. The amount of blurring amount DELTAbecomes equal in primary approximation in each element lens of the lenticular plate 6. If the blurring amount DELTA is larger than the pitch (d) of each color filter, luminous flux emitted from the same point on the original enters photodetectors having color filters of three colors R, G, B simultaneously, and thereby the color smear is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、カラー画像読取装置に関するものであり、特
に複数個の受光素子を一次元に配列し、各受光素子上に
順次色フィルタを配設して形成されたカラー撮像素子を
用いたカラー画像読取装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a color image reading device, and particularly relates to a color image reading device in which a plurality of light-receiving elements are arranged in one dimension and color filters are sequentially arranged on each light-receiving element. The present invention relates to a color image reading device using a color image sensor formed in this manner.

(従来の技術) 従来のカラー撮像素子は、第6図に示されているように
、一列に配列された受光素子に上に赤(R) 、H (
G)および青(B)の各色フィルタをピッチdて設置す
ることにより形成されている。
(Prior Art) As shown in FIG. 6, a conventional color image sensor has light receiving elements arranged in a row with red (R) and H (
It is formed by installing color filters of G) and blue (B) at a pitch of d.

このカラー撮像素子は長方形の感光画素および色フィル
タをX方向に配列したtj4造を有しているのて、X方
向およびY方向に色ずれか生じるという問題かあった。
Since this color image sensor has a tj4 structure in which rectangular photosensitive pixels and color filters are arranged in the X direction, there is a problem in that color shift occurs in the X and Y directions.

この問題を解決するために、特開昭59−181568
号公報に記されているようなカラー撮像素子か提案され
た。このカラー撮像素子は第7図に示されているように
、平行四辺形の感光画像の上に同じ形状の色フィルタを
X方向にピッチdで配設したちのてあり、X方向および
Y方向の色ずれか生じないという利点を有している。
In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-181568
A color image sensor as described in the publication was proposed. As shown in Fig. 7, this color image sensor has color filters of the same shape arranged on a parallelogram photosensitive image at a pitch d in the X direction, and in both the X and Y directions. It has the advantage that only 1 color shift occurs.

(発明か解決しようとする問題点) しかしながら上記のカラー撮像素子は、前記平行四辺形
の色フィルタの斜辺と直角な方向、すなわちW方向には
色すれを生じるという問題かあった。また、カラー撮像
素子のサンプリングによるモアレが発生するという問題
かあった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the color imaging device described above has a problem in that color blur occurs in a direction perpendicular to the oblique side of the parallelogram-shaped color filter, that is, in the W direction. There was also the problem that moiré occurred due to the sampling of the color image sensor.

本発明の目的は、前記第6.7図のカラー撮像素子を用
いた場合に色ずれを簡単かつ安価な構成で防止できるカ
ラー画像読取装置を提供するにある。また、他の目的は
、モアレの発生を防止するにある。
An object of the present invention is to provide a color image reading device that can prevent color shift with a simple and inexpensive configuration when the color image sensor shown in FIG. 6.7 is used. Another purpose is to prevent moire from occurring.

(問題点を解決するだめの手段および作用)前記の問題
点を解決するために、本発明は、複数個の受光素子を一
次元に配列し、各受光素子上に順次各色フィルタを配設
してなるカラー撮像素子を用いたカラー画像読取装置に
おいて、該カラー撮像素子の光入射面に、そのエレメン
トレンズの配列方向か前記受光素子の配列方向と一致し
ているレンチキュラー板を挿入し、該レンチキュラー板
によるぼけ量か各色フィルタのピッチより大きくなるよ
うにすることにより、色ずれを防止した点に特徴がある
(Means and operations for solving the problem) In order to solve the above problem, the present invention arranges a plurality of light receiving elements in one dimension, and sequentially arranges each color filter on each light receiving element. In a color image reading device using a color image sensor, a lenticular plate is inserted into the light incident surface of the color image sensor, and the lenticular plate is aligned with the arrangement direction of the element lenses or the arrangement direction of the light receiving element. The feature is that color shift is prevented by making the amount of blur caused by the plate larger than the pitch of each color filter.

(実施例) 以下に図面を参照して、本発明の詳細な説明する。(Example) The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第2図は本発明の一実施例の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an embodiment of the present invention.

図において、1は原稿か載置されるプラテンガラス、2
は該原稿を照射する光源、3は原稿からの反射光を反射
するミラー、4はロッドレンズアレー、5はミラー、6
は本発明に係わるレンチキュラー板、7は前記した一次
元に配列されたカラー撮像素子である。
In the figure, 1 is a platen glass on which the original is placed; 2
is a light source that illuminates the original; 3 is a mirror that reflects light reflected from the original; 4 is a rod lens array; 5 is a mirror; 6
7 is a lenticular plate according to the present invention, and 7 is the one-dimensionally arranged color imaging device described above.

前記レンチキュラー板6とカラー撮像素子7の斜視図を
第1図に示す。本実施例は、図示されているように、レ
ンチキュラー板6のエレメントレンズはカラー撮像素子
7の受光素子の配列方向と同じ方向に設けられ、かつ両
者の間隔lは下式を満足するようになされている。
A perspective view of the lenticular plate 6 and the color image sensor 7 is shown in FIG. In this embodiment, as shown in the figure, the element lenses of the lenticular plate 6 are provided in the same direction as the arrangement direction of the light receiving elements of the color image sensor 7, and the distance l between the two satisfies the following formula. ing.

1≧d x 2x (r / P) −””山ここに、
rはレンチキュラー板6のエレメントレンズの曲率半径
、Pは該エレメントレンズのピッチ、dはカラー撮像素
子7の各色フィルタのピッチである。
1≧d x 2x (r/P) −””Mountain here,
r is the radius of curvature of the element lens of the lenticular plate 6, P is the pitch of the element lens, and d is the pitch of each color filter of the color image sensor 7.

次に本実施例により、カラー撮像索子7の色すれか防止
できる理由を説明する。
Next, the reason why this embodiment can prevent color fading of the color imaging cable 7 will be explained.

今、第3図に示すように、カラー撮像素子7上のP点に
入射光線10か結像する光学系があったとする。この時
、第4図のようにレンチキュラー板6を挿入すると、光
束10は該レンチキュラー板6の各エレメントに分割さ
れ、各々の小光束かP点に結像し、更に発散して、カラ
ー撮像素子7上ては面積Aに広かる。換言すれば、本来
の結像点P上でははけることになる。
Assume now that there is an optical system that forms an image of the incident light beam 10 on a point P on the color image sensor 7, as shown in FIG. At this time, when the lenticular plate 6 is inserted as shown in FIG. 4, the light beam 10 is divided into each element of the lenticular plate 6, each small light beam focuses on a point P, and further diverges to form a color image sensor. 7. The area above is A. In other words, the light will disappear on the original imaging point P.

このほけ学をΔとすると、はけ量Δはレンチキュラー板
6のどのエレメントレンズについても一次近似では同一
になる。したがって、このぼけ量の計算についてはレン
チキュラー板6の一つのエレメントレンズについて考え
れば充分である。
Assuming that this amount of deformation is Δ, the amount of deformation Δ is the same for any element lens of the lenticular plate 6 in a first-order approximation. Therefore, when calculating the amount of blur, it is sufficient to consider one element lens of the lenticular plate 6.

そこで、第5図に着目して説明すると、レンチキュラー
板6とカラー撮像索子7上の像面8の距離を1、レンチ
キュラー板6と結像点P゛までの距離をl゛、エレメン
トレンズの曲率をrlそのピッチをPl、レンチキュラ
ー数6の屈折率をnとすると、次の式か成立する。
Therefore, focusing on FIG. 5, the distance between the lenticular plate 6 and the image plane 8 on the color imaging probe 7 is 1, the distance between the lenticular plate 6 and the imaging point P is 1, and the distance between the lenticular plate 6 and the imaging point P is 1, and the distance of the element lens is 1. When the curvature is rl, the pitch is Pl, and the refractive index of the lenticular number 6 is n, the following equation holds true.

1/l−1/l−= −(n−1)/rここで、レンチ
キュラー板6の屈折率nをn=1.5とおくと上式は次
のようになる。
1/l-1/l-=-(n-1)/rHere, if the refractive index n of the lenticular plate 6 is set to n=1.5, the above equation becomes as follows.

1/1−1/1−=−1/ (2r) よって、次式か成立する。1/1-1/1-=-1/ (2r) Therefore, the following formula holds true.

1−=2 r 1/ (2r+し・・・・・・・・(2
)また、前記はけ量Δは次の式で表わされる。
1-=2 r 1/ (2r+shi...(2
) Furthermore, the displacement amount Δ is expressed by the following formula.

へ−P1X (1−1−) /l −・・・・・・(3
)該(3)式に(2)式を代入すると、次のようになる
to-P1X (1-1-) /l -・・・・・・(3
) Substituting equation (2) into equation (3) yields the following.

Δ= l/ f2x (r/P)l  ・・・・・・・
・(4)このはけ量△か、第1図又は第6図に示した各
色フィルタのピッチdより太きけれは、原稿面」二の同
一点から出た光束か、R,G、Bの三色の色フィルタを
有する受光素子に同時に入射し、カラー撮像索子の色ず
れを防止することかできる。
Δ= l/ f2x (r/P) l ・・・・・・・
・(4) This amount of radiation △, which is thicker than the pitch d of each color filter shown in Fig. 1 or Fig. 6, is due to the light flux emitted from the same point on the document surface, or the R, G, B The light enters the light receiving element having three color filters at the same time, thereby preventing color shift of the color imaging element.

したかって、」二記の条件を式で表わすと次のようにな
る。
Therefore, the following conditions can be expressed as the following.

d≦1/  f2X  Cr/P)1 よって、第1図に示されている間隔lを、前記(1)式
で示したように、ax2x(r/P)以上にすることに
より、色ずれを防止することができる。
d≦1/ f2X Cr/P)1 Therefore, by making the interval l shown in Fig. 1 greater than or equal to ax2x(r/P), as shown in equation (1) above, color shift can be reduced. It can be prevented.

なお、上記の実施例はカラー撮像素子として、第6図の
ものを想定して説明したが、第7図のカラー撮像素子に
ついても、レンチキュラー板のエレメントレンズを色フ
ィルタの平行四辺形と同方向に配列し、かつ、レンチキ
ュラー板とカラー撮像素子間の距離Iを上記の条件を満
足するようの選定すれば、色ずれを防止することができ
る。
The above embodiment has been explained assuming that the color image sensor shown in FIG. 6 is used, but the color image sensor shown in FIG. If the distance I between the lenticular plate and the color image sensor is selected to satisfy the above conditions, color shift can be prevented.

たたし、この場合、(1)式の各色フィルタのピッチd
はW方向には第7図に示されている大きさになるので、
次式を満足するようにすればよい。
However, in this case, the pitch d of each color filter in equation (1)
has the size shown in Figure 7 in the W direction, so
The following formula may be satisfied.

l≧2Xdsin (2X (r/P)ここに、αは配
列方向と感光画素斜辺とのなす角である。
l≧2Xdsin (2X (r/P) where α is the angle formed between the arrangement direction and the hypotenuse of the photosensitive pixels.

次に、1−記の実施例において、前記レンチキュラー板
6とカラー撮像素子7との間隔l、又はレンチキュラー
板6のエレメントレンズのピッチPあるいは曲率半径r
を特定の関係に選ぶと、カラー撮像素子のサンプリング
によるモアレの発生を除去することかできる。これにつ
き、以下に説明する。
Next, in the embodiment 1-, the distance l between the lenticular plate 6 and the color image sensor 7, the pitch P or the radius of curvature r of the element lenses of the lenticular plate 6,
By selecting a specific relationship, it is possible to eliminate moiré caused by sampling of a color image sensor. This will be explained below.

レンチキュラー板6のレスポンス関数は、エレメントレ
ンズを無収差と考えると、−点から出た光束かX方向に
Δたけ広がるので、X方向に対して次式で表わされる。
The response function of the lenticular plate 6 is expressed by the following equation with respect to the X direction, since if the element lens is considered to have no aberration, the light beam emitted from the - point spreads by Δ in the X direction.

sin  (πΔf〕/(πΔf) ここに、〔は空間周波数である。sin (πΔf)/(πΔf) Here, [ is the spatial frequency.

このレスポンス関数の最初のゼロクロス周波数はl/へ
てあり、これをサンプリング周波数の1/2、ずなわち
ナイキスト周波数にすれはモアレの発生を除去てきる。
The first zero-crossing frequency of this response function is 1/h, and if this is set to 1/2 of the sampling frequency, that is, the Nyquist frequency, the occurrence of moiré can be eliminated.

ここ′て、等傍系であることを考慮に入れると、前記ナ
イキスト周波数は1/(2d)(たたし、dは撮像素子
の受光素子の間隔)となるので次式か成立すればよい。
If we take into account the fact that it is an equilateral system, the Nyquist frequency is 1/(2d) (where d is the distance between the light receiving elements of the image pickup device), so the following equation should hold true.

1/Δ=1/(2d) このΔに前記(4)式を代入して、dを求めると次のよ
うになる。
1/Δ=1/(2d) By substituting the above equation (4) into this Δ, d is found as follows.

d= 1/ (4X (r/P)) よって、 1 = d X 4 x (r/P) =−−15)と
なる。
d= 1/ (4X (r/P)) Therefore, 1 = d X 4 x (r/P) =--15).

したかって、第(1)式と上記(5)式と比べれはわか
るように、(1)式で等号が成立する場合に比べて、レ
ンチキュラー板とカラー撮像素子間の距離を2倍にする
と、モアレを除去できる。換言すれは、。
Therefore, as can be seen by comparing equation (1) with equation (5) above, if the distance between the lenticular plate and the color image sensor is doubled compared to when the equality holds in equation (1), , moiré can be removed. In other words,.

はけ量Δを各色フィルタのピッチの2倍にすれば、モア
レを除去できることになる。
Moiré can be removed by making the brushing amount Δ twice the pitch of each color filter.

(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれは、つき
のような効果か達成される。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention achieves a similar effect.

(1)本発明はカラー撮像素子の受光素子配列方向にレ
ンチキュラー板のエレメントレンズを配置し、該カラー
撮像素子上での光像のはけ量を各色フィルタのピッチよ
り大きくしたので、原稿の一点から出た光か、少なくと
も3色のフィルタに入射し、色ずれを防止することかで
きる。
(1) In the present invention, a lenticular plate element lens is arranged in the direction in which the light receiving elements of a color image sensor are arranged, and the amount of light image on the color image sensor is made larger than the pitch of each color filter. The light emitted from the lens enters at least three color filters to prevent color shift.

(2)また、前記はけ量を各色フィルタのピッチの2倍
にすることにより、モアレを除去することかできる。
(2) Moiré can also be removed by making the brushing amount twice the pitch of each color filter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の要部の斜視図、第2図は本発明を適用
したカラー画像読取装置の概略構成図、第3図は一点P
に入射する光束を集束する光学系の説明図、第4図は該
光学系にレンチキュラー板を挿入した時の光路の説明図
、第5図はレンチキュラー板の一個のエレメントレンズ
によるはけ量の説明図、第6図はおよび第7図は従来の
色フィルター例を示す平面図である。 6  ・レンチキュラー板、  7・・・色フィルタ、
10・・・・入射光束 代理人 弁理士 平木道人 外18 第  1  図 第  2 口 じ 第  3  図 プ      2 第  4 図 第  6  図
FIG. 1 is a perspective view of the main parts of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a color image reading device to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a point P
Fig. 4 is an explanatory diagram of the optical path when a lenticular plate is inserted into the optical system, and Fig. 5 is an explanatory diagram of the amount of displacement by one element lens of the lenticular plate. 6 and 7 are plan views showing examples of conventional color filters. 6 ・Lenticular plate, 7... Color filter,
10... Incident light flux agent Patent attorney Michito Hiraki 18 Figure 1 Figure 2 Mouth 3 Figure 2 Figure 4 Figure 6

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数個の受光素子を一次元に配列し、各受光素子
上に順次各色フィルタを配設してなるカラー撮像素子を
用いたカラー画像読取装置において、該カラー撮像素子
の光入射面に、そのエレメントレンズの配列方向が前記
受光素子の配列方向と一致しているレンチキュラー板を
挿入し、該レンチキュラー板によるぼけ量を各色フィル
タのピッチより大きくしたことを特徴とするカラー画像
読取装置。
(1) In a color image reading device using a color image sensor in which a plurality of light receiving elements are arranged one-dimensionally and each color filter is sequentially arranged on each light receiving element, the light incident surface of the color image sensor is A color image reading device characterized in that a lenticular plate is inserted in which the arrangement direction of the element lenses matches the arrangement direction of the light receiving elements, and the amount of blur caused by the lenticular plate is made larger than the pitch of each color filter.
(2)前記レンチキュラー板によるぼけ量を各色フィル
タのピッチの2倍にしたことを特徴とする前記特許請求
の範囲第1項記載のカラー画像読取装置。
(2) The color image reading device according to claim 1, wherein the amount of blur caused by the lenticular plate is twice the pitch of each color filter.
(3)前記カラー撮像素子の感光画素形状が矩形又は平
行四辺形であり、その上に配設された色フィルタが同じ
形状をしていることを特徴とする前記特許請求の範囲第
1又は2項記載のカラー画像読取装置。
(3) The shape of the photosensitive pixel of the color image sensor is rectangular or parallelogram, and the color filter disposed thereon has the same shape. The color image reading device described in Section 1.
JP16784186A 1986-07-18 1986-07-18 Color image reader Pending JPS6326064A (en)

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JP16784186A JPS6326064A (en) 1986-07-18 1986-07-18 Color image reader

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01213062A (en) * 1988-02-22 1989-08-25 Ricoh Co Ltd Picture processor

Cited By (1)

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JPH01213062A (en) * 1988-02-22 1989-08-25 Ricoh Co Ltd Picture processor

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