JPH0553217A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力画像の色の認識の高速処理が可能で、メ
モリ及びフィルタを不要としてコストの低減を図ること
のできる画像入力装置を提供する。 【構成】 ＣＣＤ１０の入力面上に原稿面における視野
範囲に対応する開口部６３を有する遮光部材６１と、断
面が鋸歯状に形成された色分解プリズムであるグーティ
ング６２とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル式カラー画像
複写装置に設けられた画像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル式カラー画像複写装置の光学系
の構成を図７及び図８に示す。図において、原稿台１上
に載置された原稿２には、第１のキャリッジ３に設けら
れた光源４から発する光が照射される。この光の原稿２
からの反射光は第１のキャリッジ３に固定された第１の
ミラー５によって直角方向に反射し、さらに図示しない
第２のキャリッジに固定された第２のミラー６及び第３
のミラー７によって反射し、原稿台１に平行な光とな
る。この光は装置本体にそれぞれ固定された結像レンズ
８および第４のミラー９により、画像認識素子である。
ＣＣＤ１０上に集光される。

【０００３】光源４から発する光は図示しない遮光部材
であるマスクにより、図８に示すように原稿２の面上の
所定の視野範囲１１を照射する。そしてキャリッジ３を
矢印Ａ方向に移動させることにより、原稿２の全面を走
査する。このときキャリッジ３の移動速度はミラー６、
７が固定されたキャリッジの移動速度の倍となってお
り、光源４からＣＣＤ１０に至る光路長はキャリッジ３
の位置と関係なく常に一定である。従って原稿２上の画
像を常にＣＣＤ１０上に合焦させることができる。

【０００４】次に従来のＣＣＤ１０の構成を図９及び図
１０を参照して説明する。ＣＣＤ１０にはそれぞれ青
（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の光を受光する画素ライン
２１、２２、２３が設けられている。画素ライン２１、
２２、２３はそれぞれ多数の画素２４が一列に配列され
てなっており、画素２４の大きさは例えば１０μｍ×１
０μｍ、画素ラインの長さは５０mm、間隔は２００μｍ
である。また各画素ライン２１、２２、２３の表面には
それぞれＢ、Ｇ、Ｒのカラーフィルタ２５が設けられて
いる。

【０００５】カラーフィルタ２５の分光感度特性を図１
１（ａ）に示す。この図ではＢ出力の最大値を１とした
ときのＧ、Ｒの相対感度を示している。図１１（ｂ）に
カラーフィルタ２５の相対感度に対応する原稿画像の相
対感度を曲線３１として示す。この原稿画像をカラーフ
ィルタ２５により色分解したときの、Ｂ、Ｇ、Ｒの各色
におけるＣＣＤ１０の出力ＳＢ、ＳＧ、ＳＲは、図１１
（ｃ）にそれぞれ斜線で示す範囲の積分値となる。これ
らの出力ＳＢ、ＳＧ、ＳＲにより、公知の手段によりズ
ラム上に静電潜像を形成し、３色のトナーにより現像し
て画像を再生すると、３色のトナーの分光特性は図１１
（ｄ）に示すようにＣＣＤ１０の出力ＳＢ、ＳＧ、ＳＲ
に比例したものとなる。このようにしてカラー画像の再
生が行なわれる。

【０００６】次に従来の画像再生に必要なメモリについ
て、図１２及び図１３を参照して説明する。原稿２から
反射する光は等価的に直線光となって結像レンズ８によ
り各色の画素ライン２１、２２、２３上に結像する。こ
のため同時に各画素ライン２１、２２、２３に入射する
原稿２の部分は別の部分である。例えば原稿面を画素２
４に対応する視野範囲に細分し、視野範囲１１内をＮo.
６乃至Ｎo.１４の画素視野範囲に分割したとすると、Ｎ
o.６、Ｎo.１０、Ｎo.１４の各画素視野範囲がそれぞれ
画素ライン２３、２２、２１に入射する。このＲ、Ｇ、
Ｂ各画素ライン２１、２２、２３に対応する原稿面上の
視野範囲の時間に対する推移を下記表１に示す。

【０００７】

【表１】

【０００８】従って原稿２上の同一画素視野範囲のＣＣ
Ｄ１０の分光出力ＳＢ、ＳＧ、ＳＲを同時に出力するた
めには、一時これらの出力を記憶させておく必要があ
り、このため従来は図１３に示すようなバッファメモリ
４１を設けていた。このバッファメモリ４１の構成にお
いて必要なメモリ数Ｍは下記の式（１）に示すようにな
る。 Ｍ＝(１画素の階調）×（縦方向原稿視野範囲／画素視野範囲） ×（横方向原稿視野範囲／画素視野範囲）×３ ・・・（１）

【０００９】次にカラーフィルタ２５の作製方法につい
て図１４を参照して説明する。まずステップ５１におい
て、Ｓｉ基板１０１に３本のＣＣＤ画素ライン１０２が
形成されてなるＣＣＤ１０を用意し、ステップ５２にお
いて画素ライン１０２が形成された側のＣＣＤ１０の表
面に感光レジスト１０３を塗布する。次にステップ５３
において、青の画素ライン１０２Ｂに対応する位置にの
み開口部１０４を有するフォトマスク１０５によりＣＣ
Ｄ１０の表面を被覆し、光を照射して画素ライン１０２
Ｂに対応する部分の感光レジスト１０３を露光硬化させ
る。次にステップ５４において硬化されない部分の感光
レジスト１０３を除去して現像を行ない、硬化レジスト
１０６のみを残す。次にステップ５５において硬化レジ
スト１０６の染色を行ない青のカラーフィルタ１０７を
形成し、ステップ５６においてＣＣＤ１０の表面に透明
な防染層１０８をコーティングする。

【００１０】以上のステップを緑、赤の画素ライン１０
２Ｇ、１０２Ｒについてもくりかえし行ない、ステップ
５７において形成された３色のカラーフィルタ１０７、
１０９、１１０の表面をオーバコート層１１１で被覆し
て、ＣＣＤ１０上のカラーフィルタ２５の作製を終了す
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の画像入力装置によると、原稿２の画像をＣＣＤ
１０で読み取って色を認識するために、バッファメモリ
４１が必要であり、コスト高となり、しかも高速処理が
できないという問題があった。またＣＣＤ１０の画素２
４上に直接Ｒ、Ｇ、Ｂに対応するカラーフィルタ２５
を、フォトリソグラフィ法により作製しているため、プ
ロセスが複雑となり歩溜りが悪く、同様にコスト高にな
るという問題もあった。

【００１２】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、入力画像の色の認識の高速処理が可能で、メ
モリ及びフィルタを不要としてコストの低減を図ること
のできる画像入力装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の画像入力装置
は、カラー原稿上に光を走査させ、反射光を３色に色分
解して３個の画像認識素子にそれぞれ入力する画像複写
装置の画像入力装置において、画像認識素子の入力面上
に原稿面における視野範囲に対応する開口部を有する遮
光部材と、断面が鋸歯状に形成された色分解プリズムと
を設けたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記構成の画像入力装置においては、遮光部材
に形成された開口部を介して原稿面上の同一視野範囲の
画像を、色分解プリズムにより３色に分解し、それぞれ
の色に対応する画像認識素子に同時に入力することがで
きる。従ってバッファメモリ及びカラーフィルタが不要
となり、装置のコストの低減と色の認識の高速処理を達
成することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の画像入力装置の一実施例を図
面を参照して説明する。

【００１６】図１及び図２に本発明の一実施例の構成を
示す。これらの図において図９に示す従来例の部分に対
応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適
宜省略する。ＣＣＤ１０の構成は従来例と同様であり、
本実施例の特徴は従来例において必要であったカラーフ
ィルタ２５及びバッファメモリ４１を不要とし、遮光部
材６１及び断面が鋸歯状に形成された色分解プリズムで
あるグレーティング６２を、ＣＣＤ１０の入力面上に設
けた点にある。

【００１７】遮光部材６１には図８に示す原稿２の面上
における視野範囲１１に対応する形状の開口部６３が形
成されている。またグレーティング６２は開口部６３に
平行な鋸歯状に形成されており、開口部６３を通って入
射した光は波長によって回折角度が変る。そしてＲ、
Ｇ、Ｂの光はそれぞれ所望の角度に効率よく回折して、
画素ライン２１、２２、２３に入射するようになってい
る。

【００１８】次に本実施例の作用を図３乃至図５を参照
して説明する。原稿２の面上のＣＣＤ１０の１つの画素
ラインに対応する画素視野範囲２ａからの反射光は、結
像レンズ８により集光され遮光部材６１の開口部６３を
通ってグレーティング６２に入射する。グレーティング
６２に入射した光は波長によって異なる角度で回折し、
Ｒ、Ｇ、Ｂ光はそれぞれＣＣＤ１０の画素ライン２３、
２２、２１に入射する。このとき原稿画像のＲ、Ｇ、Ｂ
の各色の相対強度は例えば図５に示すようになる。

【００１９】本実施例によれば、原稿面上の１つの画素
視野範囲からの反射光は、グレーティング６２により同
時に３色に色分解されてＣＣＤ１０に入射するので、バ
ッファメモリが不要となり装置のコスト低減と色の認識
の高速処理化が可能となる。またカラーフィルタが不要
となり、ＣＣＤ１０上にグレーティング６２を装着する
だけでよいので、コストの低減と製品の歩留まり向上と
を図ることができる。

【００２０】上記実施例では遮光部材６１とグレーティ
ング６２とを別体で構成した場合について説明したが、
図６に示すようにグレーティング６２の平面側に、開口
部７１を有する薄膜状の遮光部材７２を一体に形成して
もよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像入力
装置によれば、原稿画像の色を分解する手段として鋸歯
状プリズムであるグレーティングを用いたので、バッフ
ァメモリ及びカラーフィルタが不要となり、色の認識処
理の高速化とコストの低減を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像入力装置の一実施例による画像認
識手段の構成を示す分解斜視図

【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図

【図３】本実施例による画像認識作用を示す説明図

【図４】図３の要部拡大図

【図５】本実施例における各色の相対感度を示す線図

【図６】本発明の他の実施例によるグレーティングの構
成を示す一部断面斜視図

【図７】デジタル式カラー画像複写装置の光学系の一例
の構成を示す説明図

【図８】図７の平面図

【図９】図７のＣＣＤの構成を示す斜視図

【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図

【図１１】カラー画像複写装置における画像色再生作用
を説明する線図

【図１２】従来のカラー画像複写装置の一例の色分解作
用を示す説明図

【図１３】従来のカラー画像複写装置に設けられたバッ
ファメモリの空間マップの一例の構成を示す説明図

【図１４】従来のカラーフィルタの作製法の一例を示す
説明図

【符号の説明】

２ 原稿 １０ ＣＣＤ（画像認識素子） １１ 視野範囲 ６１ 遮光部材 ６２ グレーティング（色分解プリズム） ６３ 開口部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラー原稿上に光を走査させ、反射光を
   ３色に色分解して３個の画像認識素子にそれぞれ入力す
   る画像複写装置の画像入力装置において、前記画像認識
   素子の入力面上に前記原稿面における視野範囲に対応す
   る開口部を有する遮光部材と、断面が鋸歯状に形成され
   た色分解プリズムとを設けたことを特徴とする画像複写
   装置の画像入力装置。