JPH0591253A - Image reader - Google Patents
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- JPH0591253A JPH0591253A JP3251619A JP25161991A JPH0591253A JP H0591253 A JPH0591253 A JP H0591253A JP 3251619 A JP3251619 A JP 3251619A JP 25161991 A JP25161991 A JP 25161991A JP H0591253 A JPH0591253 A JP H0591253A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高密度情報の読取りを行うことが可能なカラ
ー化された画像読取装置を提供する。
【構成】 原稿2面上を走査して反射された光を結像レ
ンズ3により集光して光電変換素子5に入射させ、これ
により前記原稿2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5a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5bとを備えた光電変換素
子5を設け、前記第1センサ画素列5aと前記第2セン
サ画素列5bとの相対的配設位置を前記原稿2からの反
射光の方向に異ならせて配置した。
(57) [Summary] [Object] To provide a colorized image reading device capable of reading high-density information. A light reflected by scanning the surface of the original 2 is condensed by an imaging lens 3 and is incident on a photoelectric conversion element 5, whereby an electric signal corresponding to the reflectance of the original 2 is used as an image signal. In an image reading apparatus that obtains image information by detecting, a first sensor pixel array 5a having a spectral distribution characteristic that is substantially equal to the visual characteristic of the naked eye or a spectral distribution characteristic that covers a wavelength region where the visual has a spectral distribution, A photoelectric conversion element 5 including a second sensor pixel row 5b in which read pixels having two types of spectral distribution characteristics different from the distribution are alternately arranged is provided, and the first sensor pixel row 5a and the second sensor pixel row are provided. The position relative to 5b is arranged in the direction of the reflected light from the original 2.
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to image reading,
In particular, the present invention relates to an image reading device capable of reading image information at high density.
【0002】[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。2. Description of the Related Art Conventionally, a photoelectric conversion element such as a CCD sensor has been used to read an original image input by a copying machine, a facsimile, an image filing device or the like. These photoelectric conversion elements have a one-line configuration and are composed of minute cells capable of reading 1 mm with a resolution of several lines to several tens of lines. A conventional image reading device is, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-23.
There is one disclosed in Japanese Patent No. 5872, etc.,
As a general reading method, the sensor (photoelectric conversion element) itself electrically scans in the line direction (main scanning direction).
Then, the entire sensor is moved in a direction (sub-scanning direction) perpendicular to this. In these devices, colorization has progressed in recent years, and as one method of color-separating and capturing image information, a color sensor having a color filter on a chip is used. An example of such a sensor is "CCD of Toshiba Semiconductor Business Headquarters".
Image sensor "1989, pp. T from 298 to 307
It is described as CD140C.
【0003】[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。Generally, the image information obtained by colorizing the monochrome image information is far smaller than three times as large as the monochrome image information. One of the reasons is that the color-separated components are highly correlated, that is,
This is because when one component, for example, the R component is large, the other components, the B and G components also become large, and when the R component is small, the B and G components also tend to be small. In addition, as a property of visual characteristics, more detailed information can be recognized for "change in brightness", but rough information can be recognized for "change in hue". The "color information" may not be required as densely as the "brightness information". As described above, for colorization, the total number of pixels of the sensor is three times as large as that in monochrome (three lines of pixel rows), which significantly increases the cost itself.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、原稿面上を走査して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、これにより前記原
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的配設位置を
前記原稿からの反射光の方向に異ならせて配置した。According to a first aspect of the present invention, light reflected by scanning the surface of a document is condensed by an imaging lens and is incident on a photoelectric conversion element, whereby the reflection of the document is performed. In an image reading apparatus that obtains image information by detecting an electric signal according to the ratio as an image signal, it has a spectral distribution characteristic that is almost equal to the visual characteristic of the naked eye or a spectral distribution characteristic that covers a wavelength region where the visual has a spectral distribution. A photoelectric conversion element is provided that includes a first sensor pixel row and a second sensor pixel row in which read pixels having two types of spectral distribution characteristics different from the spectral distribution are arranged alternately, and the photoelectric conversion element is provided. The relative arrangement position with respect to the second sensor pixel row is arranged so as to be different in the direction of reflected light from the original.
【0005】請求項2記載の発明では、原稿面上を走査
して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、これにより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
センサ画素列とを相対的配設位置を前記原稿からの反射
光の方向に異ならせて配置し、前記第1センサ画素列及
び前記第2センサ画素列の前面に光学的ローパスフィル
タを配設した。According to the second aspect of the present invention, the light reflected by scanning the surface of the original is condensed by the imaging lens and is incident on the photoelectric conversion element, whereby an electric signal corresponding to the reflectance of the original is obtained. In an image reading apparatus that obtains image information by detecting the image signal as an image signal, a first sensor pixel array having a spectral distribution characteristic that is almost equal to the visual characteristic of the naked eye or a spectral distribution characteristic that covers a wavelength region where the visual has a spectral distribution. A photoelectric conversion element having a second sensor pixel row in which read pixels having two types of spectral distribution characteristics different from the spectral distribution are arranged alternately, and the first sensor pixel row and the second sensor pixel row are provided.
The sensor pixel row and the sensor pixel row are arranged so that their relative positions are different in the direction of the reflected light from the original, and an optical low-pass filter is arranged in front of the first sensor pixel row and the second sensor pixel row. ..
【0006】請求項3記載の発明では、原稿面上を走査
して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、これにより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
センサ画素列とを相対的配設位置を前記原稿からの反射
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配設した。According to the third aspect of the present invention, the light reflected by scanning the surface of the original is condensed by the imaging lens and is incident on the photoelectric conversion element, whereby an electric signal corresponding to the reflectance of the original is obtained. In an image reading apparatus that obtains image information by detecting the image signal as an image signal, a first sensor pixel array having a spectral distribution characteristic that is almost equal to the visual characteristic of the naked eye or a spectral distribution characteristic that covers a wavelength region where the visual has a spectral distribution. A photoelectric conversion element having a second sensor pixel row in which read pixels having two types of spectral distribution characteristics different from the spectral distribution are arranged alternately, and the first sensor pixel row and the second sensor pixel row are provided.
The sensor pixel row and the sensor pixel row are arranged at different relative positions in the direction of reflected light from the original, and an optical low-pass filter is arranged in front of the first sensor pixel row.
【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
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。According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second or third aspect of the present invention, the high frequency components included in the image reading output of the first sensor pixel column are the high frequencies of the R signal, the G signal and the B signal. Arithmetic means is provided to perform arithmetic operation so as to have it as a frequency component.
【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。According to the invention of claim 5, claims 1, 2,
In the invention described in 3 or 4, the shape of each read pixel of the second sensor pixel row is formed to be inclined with respect to the main scanning direction.
【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。According to the invention described in claim 6, claims 1, 2,
In the invention described in 3 or 4, the shape of each read pixel of the first sensor pixel row and the second sensor pixel row is formed to be inclined with respect to the main scanning direction.
【0010】[0010]
【作用】請求項1記載の発明においては、第1センサ画
素列により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センサ画素列により色相の変化を読取り、2つの
センサ画素列間の配置を異ならせて配置することにより
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
ーカスして抑圧するようにしたので、2つのセンサ画素
列を用いて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可能となる。According to the first aspect of the present invention, the second sensor pixel in which two kinds of read pixels having different spectral distribution characteristics are alternately read by the first sensor pixel column for reading a change in luminance with high visual sensitivity The change in hue is read by the row, and by arranging the two sensor pixel rows so that the arrangement is different, defocusing the generation of new noise (folding distortion) due to the sampling pitch of the hue original being halved Since it is suppressed by doing so, it is possible to perform high-density and high-quality color image reading at a relatively low cost by using two sensor pixel rows.
【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センサ画素列及び
色相を読取る第2センサ画素列の前面に光学的ローパス
フィルタを配設したので、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。According to the invention of claim 2, claim 1
In addition to the functions described above, an optical low-pass filter is provided in front of the first sensor pixel row for reading the luminance and the second sensor pixel row for reading the hue, so that the quality is higher, the density is higher, and the cost is relatively low. It is possible to read various color images.
【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配設したので、請求項2
記載の発明と同様に、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。According to the invention of claim 3, claim 1
In addition to the above-mentioned function, an optical low-pass filter is arranged in front of the first sensor pixel row for reading the brightness.
Similar to the described invention, it is possible to perform color image reading with high quality and high density at a relatively low cost.
【0013】請求項4記載の発明においては、演算手段
を設けたので、カラー画像読取出力を高密度のR信号、
G信号、B信号として出力させることが可能となる。According to the fourth aspect of the present invention, since the arithmetic means is provided, the color image read output is set to the high-density R signal,
It becomes possible to output as a G signal and a B signal.
【0014】請求項5記載の発明においては、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、しかも、折り返し歪をより一層抑圧するこ
とができるため、さらに一段と高品位、高密度で、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。According to the fifth aspect of the present invention, the shape of each read pixel of the second sensor pixel row is tilted with respect to the main scanning direction, so that the sampling openings are prevented from being scattered, and the aliasing distortion is caused. Therefore, it is possible to perform color image reading with higher quality and higher density at a relatively low cost.
【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、しかも、折り返し歪を
さらに一層抑圧することができるため、さらにより一段
と高品位、高密度で、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。According to the sixth aspect of the invention, in addition to the read pixels of the second sensor pixel row for reading the change in hue, the read pixels of the first sensor pixel row for reading the change in luminance are also in the main scanning direction. By tilting it, it is possible to soften the sampling aperture and to suppress the aliasing distortion even further, which makes it possible to read color images at a higher quality, higher density, and at a relatively lower cost. It becomes possible to do it.
【0016】[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、原稿面上を走査して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、これにより前
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的配設位
置を前記原稿からの反射光の方向Xに異ならせて配置し
たものである。以下、第1センサ画素列、第2センサ画
素列の役割、及び、それら2つのセンサを反射光の方向
に異ならせて配置した理由ついて述べる。EXAMPLE A first example of the present invention will be described. Here, the light reflected by scanning the surface of the original is condensed by the imaging lens and is incident on the photoelectric conversion element, whereby an electric signal corresponding to the reflectance of the original is detected as an image signal. In an image reading device for obtaining image information,
The first sensor pixel row having a spectral distribution characteristic that is almost equal to the visual characteristic of the naked eye or a spectral distribution characteristic that covers a wavelength region where the visual has a spectral distribution, and the spectral distribution different from the first sensor pixel array 2
Second array of alternating read pixels with different spectral distribution characteristics
A photoelectric conversion element provided with a sensor pixel column,
The relative arrangement positions of the sensor pixel row and the second sensor pixel row are different in the direction X of the reflected light from the document. The roles of the first sensor pixel row and the second sensor pixel row and the reason why these two sensors are arranged differently in the direction of reflected light will be described below.
【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。First, the first sensor pixel row is for reading the brightness (luminance) of an image. For this purpose, the spectral transmittance characteristic of the color filter is made to match the spectral luminous efficiency characteristic of the naked eye, for example. As a result, it is possible to obtain monochrome image information without deterioration in density. The second sensor pixel row is for reading the hue information, and two kinds of color filters having different spectral transmittance characteristics, for example, R component reading color filters and B component reading color filters are alternately arranged. To be placed in. As a result, the density is 1 compared to the monochrome information.
It is possible to obtain two hue components of / 2.
However, the color image information composed of these three components is sufficiently comparable in density to monochrome density. The reason is that, as described above, the visual characteristics have a higher resolving power with respect to the change in luminance.
【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、色相読取用の第2セ
ンサ画素列の結像レンズからの距離を輝度読取用の第1
センサ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
をデフォーカスによって除去することになり、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。The information read by the pixel row for reading the hue information equivalently has the spatial aperture ratio of the read pixels deteriorated to 1/2, so that a side effect of sampling the read pixels, that is, aliasing. Distortion easily occurs.
This also occurs in lower frequency components of the original image because the sampling frequency for each component is halved. In order to avoid this, the distance from the imaging lens of the second sensor pixel row for hue reading is set to the first for luminance reading.
The position is set to be defocused with respect to the sensor pixel column. As a result, the high frequency components of the image are removed by defocusing before sampling, and it is possible to effectively suppress the occurrence of aliasing distortion.
【0019】従って、上述したように、2本のセンサ画
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つの分光等価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と共に、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
素列に対してデフォーカスされる位置に設定することに
より、サンプリングによる折り返し歪の発生を抑えるこ
とが可能となり、これにより、画素列が2列において、
高密度で高品位なカラー画像情報の読取を行うことがで
きる。Therefore, as described above, two sensor pixel rows are prepared, one of the first sensor pixel rows is used to read image brightness information at a high density, and the other second sensor pixel row is read.
It is used for reading the hue information of the image by the sensor pixel row, and is arranged so as to be alternately covered with the color filters having two spectral equivalent ratio characteristics, and the distance of the pixel row for reading the hue information from the imaging lens is By setting the position where the brightness information is defocused with respect to the pixel row from which the brightness information is read, it is possible to suppress the occurrence of aliasing distortion due to sampling.
High-density, high-quality color image information can be read.
【0020】次に、本実施例の具体例を図1ないし図3
に基づいて説明する。まず、図1(a)に示すように、
光源1上には原稿2が配置されており、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5
b(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、第1センサ画素列5a
と、第2センサ画素列5bとの相対的配設位置は、原稿
2からの反射光の方向Yに異ならせて配置されている。
図1(b)は、第1センサ画素列5aと第2センサ画素
列5bとの位置関係を示すものである。なお、図1
(a)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とされている。Next, a concrete example of this embodiment will be described with reference to FIGS.
It will be explained based on. First, as shown in FIG.
A document 2 is arranged on the light source 1, and light emitted from the light source 1 is applied to the document 2, and an imaging lens 3 is provided on the optical path of the light reflected by the document 2. A sensor substrate 4 is arranged on the optical path of the light passing through the imaging lens 3, and a first sensor pixel row 5a (pixel row for reading luminance information) and a second sensor pixel row are provided on the sensor substrate 4. 5
b (pixel array for reading hue information) is provided. In this case, the first sensor pixel row 5a
And the relative position of the second sensor pixel row 5b is different in the direction Y of the reflected light from the original 2.
FIG. 1B shows a positional relationship between the first sensor pixel row 5a and the second sensor pixel row 5b. Note that FIG.
In (a), the X direction in the longitudinal direction of the pixel row is the main scanning direction, and the direction perpendicular to the paper surface is the sub scanning direction.
【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、結像レンズ3から輝度情報を読取る第1センサ画素
列5aまでの距離はフォーカスが合うように設定されて
いるため、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の時の距離
よりも若干ずれたデフォーカスの状態となっている。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
(すなわち予め除去)され第2センサ画素列5bに原稿
像が入力されることになる。In such a structure, the light emitted from the light source 1 scans the surface of the original 2, and the light reflected by the light is condensed by the imaging lens 3 and the first sensor pixel array 5 is formed.
a and an image is formed on the surface of the second sensor pixel row 5b. At this time, the distance from the image forming lens 3 to the first sensor pixel row 5a for reading the luminance information is set so as to be in focus, so that the distance from the image forming lens 3 of the second sensor pixel row 5b for reading the hue information is set. The distance is in a defocused state slightly deviated from the distance in the focused state. Therefore, the high frequency components of the hue included in the original 2 are smoothed (that is, removed in advance), and the original image is input to the second sensor pixel row 5b.
【0022】第1センサ画素列5aと第2センサ画素列
5bとの画素構造は図2に示すような構造となってい
る。図2(a)の読取画素としての画素構造6は第1セ
ンサ画素列5aの構造例を示すものであり、Yは輝度情
報を読取る画素を表わす。図2(b)の読取画素として
の画素構造7は第2センサ画素列5bの構造例を示すも
のであり、Rは赤成分を読取る画素、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。これら
の画素R,B,Yの分光透過率特性は図3に示すような
ものとなる。The pixel structure of the first sensor pixel row 5a and the second sensor pixel row 5b is as shown in FIG. A pixel structure 6 as a reading pixel in FIG. 2A shows an example of the structure of the first sensor pixel row 5a, and Y represents a pixel for reading luminance information. A pixel structure 7 as a read pixel in FIG. 2B shows a structure example of the second sensor pixel row 5b, R is a pixel for reading a red component, B is a pixel for reading a blue component, and these are alternately arranged. It is located in. The spectral transmittance characteristics of these pixels R, B and Y are as shown in FIG.
【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
生するのであるが、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、折り返し歪が抑制されることになる。As shown by the pixel structures 6 and 7, the sampling of the hue information R and B is half the sampling pitch of the luminance information Y. Therefore, the aliasing component due to the sampling of the read pixels, which is caused by the high frequency component of the original 2, is generated in the lower region in the R and B components. The input of high frequency components above a certain level is eliminated, and aliasing distortion is suppressed.
【0024】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
ることによって、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。As described above, by using the two pixel rows of the sensor, that is, the first sensor pixel row 5a and the second sensor pixel row 5b, it is possible to obtain a color information substantially equal to the color information read by the three pixel rows. It is possible to read the information of the document 2 with high density and without introducing new noise.
【0025】なお、第1センサ画素列5a,第2センサ
画素列5b、センサ基板4は、図1に示したように、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
ように設定してあるが、逆に、色相を読取る第2センサ
画素列5bの方を近づけるように設定してもよい。この
場合、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。The first sensor pixel row 5a, the second sensor pixel row 5b, and the sensor substrate 4 are, as shown in FIG. 1, the second sensor for reading the hue with respect to the first sensor pixel row 5a for reading the luminance. Although the pixel row 5b is set to be away from the imaging lens 3, conversely, the second sensor pixel row 5b for reading the hue may be set to be closer. In this case, if the first sensor pixel row 5a for reading the luminance is set to be in focus, the second sensor pixel row 5b for reading the hue is in the defocused state.
【0026】次に、本発明の第二の実施例を図4及び図
5に基づいて説明する。ここでは、前述した第一の実施
例の構成要件に加え、第1センサ画素列5a及び第2セ
ンサ画素列5b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。図5はその光学的ローパスフィル
タ8の空間周波数特性を示すものである。この場合、f
syは輝度情報Yのサンプリング空間周波数を示し、fs
r、fsbはそれぞれ色相情報R、Bのサンプリング空間
周波数を示すものである。これにより、光学的ローパス
フィルタ8により輝度情報を読取る際に発生する恐れの
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た
め、前述した第一の実施例(図1参照)よりもさらにノ
イズ(折り返し歪)の増加なしに高密度のカラー原稿情
報を読取ることが可能となる。なお、本実施例の場合に
も、第1、第2センサ画素列5a,5b、センサ基板4
の配置方法としては、第2センサ画素列5bの方を結像
レンズ3側に近づけるように設定してもよい。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, in addition to the constituent requirements of the first embodiment described above, an optical low-pass filter 8 is arranged in front of the first sensor pixel row 5a and the second sensor pixel row 5b. FIG. 5 shows the spatial frequency characteristic of the optical low pass filter 8. In this case, f
sy indicates the sampling spatial frequency of the luminance information Y, fs
r and fsb represent sampling spatial frequencies of the hue information R and B, respectively. As a result, the aliasing component of sampling that may occur when the brightness information is read by the optical low-pass filter 8 can be suppressed by previously removing the component near fsy. It is possible to read high-density color original information without further increasing noise (folding distortion) as compared with the embodiment (see FIG. 1). Also in the case of the present embodiment, the first and second sensor pixel rows 5a and 5b, the sensor substrate 4 are also provided.
The arrangement method may be set so that the second sensor pixel row 5b is closer to the imaging lens 3 side.
【0027】次に、本発明の第三の実施例を図6及び図
7に基づいて説明する。ここでは、第1センサ画素列5
a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。前述した第二の実施例(図4参照)では両方
のセンサ画素列の全面に光学的ローパスフィルタ8を配
置したが、本実施例のように片側のみに配置しても同様
な効果を得ることができる。光学的ローパスフィルタ9
の空間周波数特性は、図5に示すようになる。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
その前面にフィルタが配置されていないが、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ほとんどない。なお、本実施例の場
合にも、第1、第2センサ画素列5a,5b、センサ基
板4の配置方法としては、第2センサ画素列5bの方を
結像レンズ3側に近づけるように設定してもよく、その
配置は図7に示すような状態となる。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. Here, the first sensor pixel row 5
The optical low-pass filter 9 is provided only on the front surface of a. In the above-described second embodiment (see FIG. 4), the optical low-pass filter 8 is arranged on the entire surface of both sensor pixel rows, but the same effect can be obtained even if the optical low-pass filter 8 is arranged on only one side as in this embodiment. You can Optical low-pass filter 9
The spatial frequency characteristic of is as shown in FIG. In this case, no filter is arranged on the front surface of the second sensor pixel row 5b for reading the hue information, but there is almost no problem because there is no frequency input above fsr and fsb due to defocusing. Also in the case of the present embodiment, the arrangement method of the first and second sensor pixel rows 5a and 5b and the sensor substrate 4 is set so that the second sensor pixel row 5b is closer to the imaging lens 3 side. However, the arrangement is as shown in FIG.
【0028】次に、本発明の第四の実施例を図8に基づ
いて説明する。ここでは、前述した第一の実施例(図1
参照)における第1センサ画素列5aと第2センサ画素
列5bとの相対的配設位置を変えたものである。具体的
には、図8に示すように、第1センサ画素列5aを結像
レンズ3のフォーカス点より遠くなる位置に配設し、こ
れにより第2センサ画素列5bではフォーカス点よりさ
らに遠くなるように配設したものである。このようにセ
ンサ画素列をフォーカス点よりも遠ざけて配置すること
により、色相情報の入力周波数の上限を制限し、サンプ
リングによる折り返し歪の発生を抑圧することができ
る。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the above-described first embodiment (FIG.
(See reference), the relative arrangement positions of the first sensor pixel row 5a and the second sensor pixel row 5b are changed. Specifically, as shown in FIG. 8, the first sensor pixel row 5a is arranged at a position farther from the focus point of the imaging lens 3, so that the second sensor pixel row 5b becomes farther from the focus point. It is arranged as follows. By arranging the sensor pixel array farther from the focus point in this way, it is possible to limit the upper limit of the input frequency of the hue information and suppress the occurrence of aliasing distortion due to sampling.
【0029】次に、本発明の第五の実施例を図9に基づ
いて説明する。ここでは、前述した第四の実施例(図8
参照)とは逆の配置構成にしたものである。すなわち、
第1センサ画素列5aにおいては結像レンズ3のフォー
カス点よりも近くなるように配設し、これに伴い第2セ
ンサ画素列5bではさらにフォーカス点よりも近くにな
るように配設したものである。このようにセンサ画素列
をフォーカス点よりも近づけて配設した場合でも、前述
した第四の実施例の場合と同様な効果を得ることが可能
となる。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the above-described fourth embodiment (see FIG. 8) is used.
(See) is the reverse configuration. That is,
The first sensor pixel row 5a is arranged so as to be closer to the focus point of the imaging lens 3, and accordingly, the second sensor pixel row 5b is further arranged to be closer to the focus point. is there. Even when the sensor pixel array is arranged closer to the focus point as described above, it is possible to obtain the same effect as in the case of the fourth embodiment described above.
【0030】次に、第1センサ画素列5a,第2センサ
画素列5bの画素構造の変形例について述べる。画素構
造は、前述した図2(a)(b)に示すような正方形の
形状とする他に、図10、図11に示すような画素構造
としてもよい。すなわち、まず、図10(a)(b)の
画素構造10,11は、図2(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1
0(b)の画素構造11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11
(a)(b)の画素構造12,13は図10(a)
(b)の画素構造10,11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12も台形状
となっており、これにより図10の場合と同様な効果を
得ることができる。このように画素構造を台形状に形成
することによって、画素構造が正方形の場合でも実質的
な開口は100%でないことが多く、このような場合に
も台形としたことに意味がある。Next, a modification of the pixel structure of the first sensor pixel row 5a and the second sensor pixel row 5b will be described. The pixel structure is not limited to the square shape as shown in FIGS. 2A and 2B described above, and may be the pixel structure as shown in FIGS. That is, first, the pixel structures 10 and 11 of FIGS. 10A and 10B correspond to the pixel structures 6 and 7 of FIGS. 2A and 2B, respectively. In this case,
The shape of the pixel structure 11 of 0 (b) is a trapezoid that is inclined with respect to the main scanning direction X from the square described above. As described above, by obliquely forming the shape of the pixel row for reading the hue information, it is possible to reduce the sampling aperture of each component in the main scanning direction X from being scattered and to reduce the aliasing distortion. .. In addition, FIG.
The pixel structures 12 and 13 of (a) and (b) are shown in FIG.
It shows a modified example of the pixel structures 10 and 11 of (b), and in this case, the pixel structure 12 for reading the luminance information also has a trapezoidal shape, and thereby the same effect as in the case of FIG. 10 can be obtained. it can. By forming the pixel structure in a trapezoidal shape in this manner, even if the pixel structure is square, the substantial aperture is often not 100%, and in such a case, it is significant to use a trapezoidal shape.
【0031】次に、本発明に用いられる信号処理回路の
一例を図12ないし図14に基づいて説明する。図12
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、さら
に、G”信号の出力端子25a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26、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2
9aに接続され、前記B”演算回路30はB”信号の出
力端子30a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5a,5b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。Next, an example of the signal processing circuit used in the present invention will be described with reference to FIGS. 12
In the CCD line sensor 14 (corresponding to the photoelectric conversion element 5 of FIG. 1 described above), sample hold circuits 15 and 16 (S / H circuit), A / D conversion circuit 17,
18 are sequentially connected, and a signal is sent to each of them from a clock generator 19a. The A
Shading correction circuits 19 and 20 are connected to the subsequent stages of the / D conversion circuits 17 and 18, and correction memories 21 and 22 are provided in the shading correction circuits 19 and 20, respectively. In the subsequent stage of the shading correction circuit 19, a FIFO memory 23, Yl / Yh
The separation circuit 24 and the G "arithmetic circuit 25 are sequentially connected, and further connected to the output terminal 25a of the G" signal. Further, a demultiplexer 26 and two interpolation circuits 27 and 28 are connected to the subsequent stage of the shading correction circuit 20, an R ″ arithmetic circuit 29 is connected to the interpolation circuit 27, and a B ″ is connected to the interpolation circuit 28. The arithmetic circuit 30 is connected. The R "arithmetic circuit 29 outputs the R" signal to the output terminal 2
9a, and the B "arithmetic circuit 30 is connected to the output terminal 30a of the B" signal. The G "arithmetic circuit 25
And the R ″ arithmetic circuit 29 and the B ″ arithmetic circuit 30
It constitutes a calculation means. In the signal processing circuit as described above, the high frequency components included in the image reading outputs of the first sensor pixel rows 5a and 5b are R ″ signal, G ″ signal,
The calculation is performed so as to have it as a high frequency component of the B "signal, and its function will be described below.
【0032】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13(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13(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13(c)(d)のようになる。
図13(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、In such a configuration, the CCD line sensor 14 has two pixel columns, and photoelectric conversion charges are transferred by the clock generator 19a to generate an output for each line. Among them, the output of the pixel column for reading the hue information is output. To the sample hold circuit 15, and the output of the pixel column for reading the luminance information is guided to the sample hold circuit 16. Transfer clock components are removed by these sample and hold circuits 15 and 16, respective outputs are led to A / D conversion circuits 17 and 18, converted into digital signals, and led to shading correction circuits 19 and 20. The shading correction circuits 19 and 20 have a function of correcting variations in brightness due to the illumination system and the imaging system, variations in sensitivity of the CCD line sensor 14, and the like. It can be obtained by calculating each called pixel from 21 and 22. The output of the shading correction circuit 19 is led to the FIFO memory 23, where it is delayed by the number of lines in the sub-scanning direction of the two pixel columns in order to match the data timing with the reading position of the hue information. The output of the FIFO memory 23 is as shown in FIG. The output of the shading correction circuit 20 is a sequential signal in which the R signal and the B signal alternately appear, as shown in FIG. This sequential signal can be guided to the demultiplexer 26 and divided into an R signal and a B signal, and these respective signals are as shown in FIGS. 13 (c) and (d).
The Y signal shown in FIG. 13B is separated by the Yl / Yh separation circuit 24 into a low frequency component Yl signal and a high frequency component Yh signal of the Y signal.
Therefore, inside the Yl / Yh separation circuit 24,
【0033】[0033]
【数1】 [Equation 1]
【0034】を計算し、2種類の低域成分のシーケン
ス:And the sequence of the two low-pass components:
【0035】[0035]
【数2】 [Equation 2]
【0036】とを作り出す。これらはそれぞれ図13
(g)(h)に相当する。Create and. These are shown in FIG.
It corresponds to (g) and (h).
【0037】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13
(i))、Yh=Y−YlをY信号の高域成分として出力
し(図13(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。Then, these average values Yl = (Y '+
Y) / 2 is output as the low frequency component of the Y signal (see FIG. 13).
(I)), Yh = Y-Yl is output as the high frequency component of the Y signal (FIG. 13 (j)), and Yl + Yh = Y.
The Yl signal is led to the G "arithmetic circuit 25, and the Yh signal is led to the R" arithmetic circuit 29 and the B "arithmetic circuit 30, respectively.
【0038】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、The R signal output from the demultiplexer 26 is guided to the interpolating circuit 27, and the B signal is guided to the interpolating circuit 28. The average value of adjacent pixel data is calculated and the original data string is used as the inter-pixel data. Interpolate, ie
【0039】[0039]
【数3】 [Equation 3]
【0040】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13(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。The value of is the interpolation data. The data strings to which the interpolation data is added are shown in FIGS. 13 (e) and 13 (f), respectively. Of these outputs, the R signal is converted into the G "arithmetic circuit 25,
The R signal is led to the R ”arithmetic circuit 29, and the B signal is transmitted to the G” arithmetic circuit 25,
The B ″ calculation circuit 30 is led.
【0041】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3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13(k))を
G”の出力端子に、R”演算回路の出力(図13
(l))をR”の出力端子に、B”演算回路30の出力
(図13(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。In the G "arithmetic circuit 25, G" = Yh + (Y
l-rR-bB) / g is calculated. In this case, r + g
+ B = 1, and when the spectral transmittance characteristic is as shown in FIG. 3, for example, r = 0.3, g = 0.6, and b = 0.1. Further, the R ″ calculation circuit 29 performs the calculation of R ″ = Yh + R, and the B ″ calculation circuit 30 performs the calculation of B ″ = Yh + B. The output of the G "arithmetic circuit 25 (Fig. 13 (k)) is output to the G" output terminal and the output of the R "arithmetic circuit (Fig. 13K).
(L)) is led to the output terminal of R ″ and the output of the B ″ arithmetic circuit 30 (FIG. 13 (m)) is led to the output terminal of B ″, whereby three components of the color image signal can be obtained. Become.
【0042】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14のようになる。FIF
Oメモリ23の出力Yは図14(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14(b)に示すように、B信号は図14
(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14
(d)、Yh は図14(e)に示すようになる。その理
由は、Yl は、図14(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14(g)のようになる。また、R”は
図11(h)のようになり、さらに、B”は図14
(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。Next, the signal processing as described above will be described with reference to the frequency band of each signal as shown in FIG. FIF
The output Y of the O memory 23 has a band as shown in FIG. In addition, R of the output of the demultiplexer 26
The signal is as shown in FIG. 14B, and the B signal is as shown in FIG.
As shown in (c), the band is half that of the Y signal. This is due to the original read pixel density. The output Yl of the Yl / Yh separation circuit 24 is shown in FIG.
(D) and Yh are as shown in FIG. 14 (e). The reason is that Yl is R, G, B as shown in FIG.
This is because each component is a linear combination, and G ″ is as shown in FIG. Further, R ″ is as shown in FIG. 11 (h), and B ″ is as shown in FIG.
It becomes like (i). As described above, the final color image signals G ″, R ″, and B ″ have the components of each color as their low-frequency components, and the high-frequency components have the components of brightness (luminance) with high visual sensitivity. Signal, which results in a high-density color image signal.
【0043】[0043]
【発明の効果】請求項1記載の発明は、原稿面上を走査
して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、これにより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的配設位置を前記原稿からの反射
光の方向に異ならせて配置したので、第1センサ画素列
により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センサ画素列により色相の変化を読取り、2つのセン
サ画素列間の配置を異ならせて配置することにより色相
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
スして抑圧することにより、2つのセンサ画素列を用い
て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。According to the first aspect of the invention, the light reflected by scanning the surface of the original is condensed by the image forming lens and is incident on the photoelectric conversion element, whereby the reflectance of the original is adjusted. In an image reading apparatus that obtains image information by detecting an electric signal as an image signal, a first sensor pixel having a spectral distribution characteristic that is almost equal to the visual characteristic of the naked eye or a spectral distribution characteristic that covers a wavelength region where the visual spectrum has a spectral distribution. A photoelectric conversion element including a column and a second sensor pixel column in which read pixels having two types of spectral distribution characteristics different from the spectral distribution are arranged alternately is provided, and the first sensor pixel column and the second sensor pixel column are provided.
Since the relative arrangement position with respect to the sensor pixel row is made different in the direction of the reflected light from the original, the first sensor pixel row reads a change in luminance with high visual sensitivity and has different spectral distribution characteristics. The change in hue is read by the second sensor pixel row in which two types of read pixels are alternately arranged, and the two sensor pixel rows are arranged so that the sampling pitch for the original of the hue is halved. By defocusing and suppressing the generation of new noise (folding distortion) due to the above, it is possible to perform high-density and high-quality color image reading using two sensor pixel rows at a relatively low cost. Is.
【0044】請求項2記載の発明は、原稿面上を走査し
て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、これにより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
センサ画素列とを相対的配設位置を前記原稿からの反射
光の方向に異ならせて配置し、前記第1センサ画素列及
び前記第2センサ画素列の前面に光学的ローパスフィル
タを配設したので、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。According to a second aspect of the present invention, the light reflected by scanning the surface of the original is condensed by an imaging lens and made incident on a photoelectric conversion element, whereby an electric signal corresponding to the reflectance of the original is obtained. In an image reading apparatus that obtains image information by detecting the image signal as an image signal, a first sensor pixel array having a spectral distribution characteristic that is almost equal to the visual characteristic of the naked eye or a spectral distribution characteristic that covers a wavelength region where the visual has a spectral distribution. A photoelectric conversion element having a second sensor pixel row in which read pixels having two types of spectral distribution characteristics different from the spectral distribution are arranged alternately, and the first sensor pixel row and the second sensor pixel row are provided.
The sensor pixel row and the sensor pixel row are arranged so that their relative positions are different in the direction of the reflected light from the original, and an optical low-pass filter is arranged in front of the first sensor pixel row and the second sensor pixel row. Therefore, it has higher quality, higher density, and
It is possible to read a color image at a relatively low cost.
【0045】請求項3記載の発明は、原稿面上を走査し
て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、これにより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
センサ画素列とを相対的配設位置を前記原稿からの反射
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配設したので、請求項
2記載の発明と同様に、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。According to a third aspect of the present invention, the light reflected by scanning the surface of the original is condensed by the imaging lens and is incident on the photoelectric conversion element, whereby an electric signal corresponding to the reflectance of the original is obtained. In an image reading apparatus that obtains image information by detecting the image signal as an image signal, a first sensor pixel array having a spectral distribution characteristic that is almost equal to the visual characteristic of the naked eye or a spectral distribution characteristic that covers a wavelength region where the visual has a spectral distribution. A photoelectric conversion element having a second sensor pixel row in which read pixels having two types of spectral distribution characteristics different from the spectral distribution are arranged alternately, and the first sensor pixel row and the second sensor pixel row are provided.
3. The sensor pixel row is arranged so that the relative arrangement position is different in the direction of reflected light from the original, and an optical low-pass filter is arranged in front of the first sensor pixel row. Similar to the invention, it is possible to read a color image with high quality and high density and at a relatively low cost.
【0046】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、カラー画像読取出力を高密度のR信
号、G信号、B信号として出力させることができるもの
である。According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second or third aspect of the present invention, the high frequency components included in the image reading output of the first sensor pixel column are the high frequencies of the R signal, the G signal and the B signal. Since the arithmetic means for performing the arithmetic operation so as to have it as the frequency component is provided, the color image read output can be outputted as the high density R signal, G signal and B signal.
【0047】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、しかも、折り返し歪をより一層抑圧することができ
るため、さらに一段と高品位、高密度で、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。The invention according to claim 5 is the invention as claimed in claims 1, 2, and 3.
Alternatively, in the invention described in item 4, since the shape of each read pixel of the second sensor pixel row is formed to be inclined with respect to the main scanning direction, it is possible to prevent the sampling openings from being scattered, and further to prevent aliasing distortion. Since the color image can be suppressed, the color image can be read with higher quality and higher density and at a relatively low cost.
【0048】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、しかも、折り返し歪をさらに一
層抑圧することができるため、さらにより一段と高品
位、高密度で、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。The invention according to claim 6 is the invention as defined in claims 1, 2, and 3.
Alternatively, in the invention described in 4, the first sensor pixel column and the second sensor pixel column
Since the shape of each reading pixel of the sensor pixel row is formed to be inclined with respect to the main scanning direction, the sampling aperture can be prevented from becoming scattered, and further, the aliasing distortion can be further suppressed. The color image can be read at a relatively low cost with a higher quality and a higher density.
【図1】本発明の第一の実施例を示すものであり、
(a)は画像読取装置の正面図、(b)はその側面図で
ある。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention,
(A) is a front view of the image reading apparatus, and (b) is a side view thereof.
【図2】読取画素の様子を示す状態図である。FIG. 2 is a state diagram showing states of read pixels.
【図3】R、B、Yの分光透過率特性の様子を示す特性
図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a state of R, B, and Y spectral transmittance characteristics.
【図4】本発明の第二の実施例を示すものであり、
(a)は画像読取装置の正面図、(b)はその側面図で
ある。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention,
(A) is a front view of the image reading apparatus, and (b) is a side view thereof.
【図5】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。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a spatial frequency characteristic of an optical low pass filter.
【図6】本発明の第三の実施例を示すものであり、
(a)は画像読取装置の正面図、(b)はその側面図で
ある。FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention,
(A) is a front view of the image reading apparatus, and (b) is a side view thereof.
【図7】センサ画素列の配置状態を変えた場合の様子を
示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing a state in which the arrangement state of sensor pixel columns is changed.
【図8】本発明の第四の実施例を示すものであり、
(a)は画像読取装置の正面図、(b)はその側面図で
ある。FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention,
(A) is a front view of the image reading apparatus, and (b) is a side view thereof.
【図9】本発明の第五の実施例を示すものであり、
(a)は画像読取装置の正面図、(b)はその側面図で
ある。FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention,
(A) is a front view of the image reading apparatus, and (b) is a side view thereof.
【図10】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。FIG. 10 is a state diagram showing a state in which the shape of a reading pixel for reading hue information is formed so as to be inclined with respect to the main scanning direction.
【図11】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。FIG. 11 is a state diagram showing a state in which the shape of a reading pixel for reading hue information and luminance information is formed so as to be inclined with respect to the main scanning direction.
【図12】信号処理回路の様子を示す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a state of a signal processing circuit.
【図13】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。FIG. 13 is a state diagram showing an output state in each circuit of the signal processing circuit.
【図14】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。FIG. 14 is a characteristic diagram showing a state of a frequency band of each signal in each circuit of the signal processing circuit.
2 原稿 5 光電変換素子 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 2 Original 5 Photoelectric conversion element 5a First sensor pixel row 5b Second sensor pixel row 8, 9 Optical low pass filter
Claims (6)
レンズにより集光して光電変換素子に入射させ、これに
より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的
配設位置を前記原稿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。1. The light reflected by scanning the surface of the original is condensed by an imaging lens and is incident on a photoelectric conversion element, whereby an electric signal corresponding to the reflectance of the original is detected as an image signal. In the image reading apparatus for obtaining image information by the above, the first sensor pixel array having a spectral distribution characteristic which is almost equal to the visual characteristic of the naked eye or a spectral distribution characteristic which covers a wavelength region where the visual has a spectral distribution, and the spectral distribution A photoelectric conversion element including a second sensor pixel row in which read pixels having two different types of spectral distribution characteristics are alternately arranged is provided, and the relative arrangement of the first sensor pixel row and the second sensor pixel row is provided. An image reading apparatus characterized in that the positions are arranged differently in the direction of reflected light from the original.
レンズにより集光して光電変換素子に入射させ、これに
より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センサ画素列とを相対的
配設位置を前記原稿からの反射光の方向に異ならせて配
置し、前記第1センサ画素列及び前記第2センサ画素列
の前面に光学的ローパスフィルタを配設したことを特徴
とする画像読取装置。2. The light reflected by scanning the surface of the original is condensed by an imaging lens and is incident on a photoelectric conversion element, whereby an electric signal corresponding to the reflectance of the original is detected as an image signal. In the image reading apparatus for obtaining image information by the above, the first sensor pixel array having a spectral distribution characteristic which is almost equal to the visual characteristic of the naked eye or a spectral distribution characteristic which covers a wavelength region where the visual has a spectral distribution, and the spectral distribution A photoelectric conversion element having a second sensor pixel row in which read pixels having two different types of spectral distribution characteristics are alternately arranged is provided, and the first sensor pixel row and the second sensor pixel row are relatively arranged. An image reading apparatus characterized in that positions thereof are arranged differently in a direction of reflected light from the original, and an optical low-pass filter is arranged in front of the first sensor pixel row and the second sensor pixel row. ..
レンズにより集光して光電変換素子に入射させ、これに
より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センサ画素列とを相対的
配設位置を前記原稿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
ィルタを配設したことを特徴とする画像読取装置。3. The light reflected by scanning the surface of the original is condensed by an imaging lens and made incident on a photoelectric conversion element, whereby an electric signal corresponding to the reflectance of the original is detected as an image signal. In the image reading apparatus for obtaining image information by the above, the first sensor pixel array having a spectral distribution characteristic which is almost equal to the visual characteristic of the naked eye or a spectral distribution characteristic which covers a wavelength region where the visual has a spectral distribution, and the spectral distribution A photoelectric conversion element having a second sensor pixel row in which read pixels having two different types of spectral distribution characteristics are alternately arranged is provided, and the first sensor pixel row and the second sensor pixel row are relatively arranged. An image reading apparatus characterized in that positions thereof are arranged differently in a direction of reflected light from the original, and an optical low-pass filter is arranged in front of the first sensor pixel row.
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。4. A calculation means is provided for calculating a high frequency component included in an image read output of the first sensor pixel column as a high frequency component of an R signal, a G signal and a B signal. The image reading device according to claim 1, 2, or 3.
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。5. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the shape of each reading pixel of the second sensor pixel row is formed to be inclined with respect to the main scanning direction.
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。6. The reading pixel of each of the first sensor pixel row and the second sensor pixel row is formed so as to be inclined with respect to the main scanning direction, as claimed in claim 1, 2, 3, or 4. Image reading device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3251619A JPH0591253A (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Image reader |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3251619A JPH0591253A (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Image reader |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0591253A true JPH0591253A (en) | 1993-04-09 |
Family
ID=17225524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3251619A Pending JPH0591253A (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Image reader |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0591253A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006319607A (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Ricoh Co Ltd | Image reading device |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3251619A patent/JPH0591253A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006319607A (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Ricoh Co Ltd | Image reading device |
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