JPH0591253A - 画像読取装置 - Google Patents

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。

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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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、

【００３３】

【数１】

【００３４】を計算し、２種類の低域成分のシーケン
ス：

【００３５】

【数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。

【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。

【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、

【００３９】

【数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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】読取画素の様子を示す状態図である。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図１２】信号処理回路の様子を示す回路図である。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   置したことを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 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ことを特徴
   とする画像読取装置。
3. 【請求項３】 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
   ィルタを配設したことを特徴とする画像読取装置。
4. 【請求項４】 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。
5. 【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。
6. 【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。