JPH06334813A - カラー画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で、カラーセンサの分光感度特性
がある程度のバラツキを有している場合においても、読
み取り特性に対する影響を軽減し、安定した読み取りを
可能にしたカラー画像読取装置を提供すること。 【構成】 原稿を緑色、青色、赤色の三原色成分光に分
解して読み取るカラー画像読取装置において、該装置内
の光学系に、可視波長域の両端でない一部の波長光成分
を反射もしくは吸収するバンドリフレクションフィルタ
ー６ａ等の光学部材を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原稿面上の画像情報を
青色、緑色、赤色の三原色成分に色分解して読み取るカ
ラー画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルカラー複写機やカラースキャナ
等においてカラー画像を読み取る方法としては、その受
光部にＢ（青色光）、Ｇ（緑色光）、Ｒ（赤色光）の三
原色の分光感度特性を有するように設定した３列の一次
元画素列を副走査方向に配列し、各一次元画素列のセン
サ上にＢ（青色光）、Ｇ（緑色光）、Ｒ（赤色光）用の
カラーフィルタを形成してなる３ラインセンサ、あるい
は１列の一次元画素列上にＢ（青色光）、Ｇ（緑色
光）、Ｒ（赤色光）用のカラーフィルタを点順次に配列
してなるカラーセンサを用い、光学手段により導かれた
原稿からの画像の光情報を電気信号に変換するものが一
般的である。

【０００３】これらのセンサの色分解特性はセンサチッ
プ面上に形成されるカラーフィルタの分光透過率特性に
より大きく左右されるため、製品毎のカラーフィルタの
特性のバラツキを極力小さくする必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一次元
画素列面にカラーフィルタを形成するプロセスは複雑で
あり、生産管理工程においてそのバラツキを抑えるのに
も自ずから限界がある。最終的に、各々のカラーセンサ
の分光感度は、例えばその半値波長において、中心値に
対して最大±１０ｎｍ程度のバラツキを有する。このよ
うに製品毎に異なる分光感度を有するカラーセンサを各
々カラー画像読取装置に用いた場合、装置毎に異なる読
み取り特性をもつことになる。

【０００５】ところで、カラー画像読取装置の色分解特
性は、原稿が有する色材の分光反射率特性と、カラーセ
ンサの分光感度特性を含めたカラー画像読取装置全体の
システムとしての応答性との相対的関係により決定され
る。Ｒ（赤色光）読み取り用センサ、Ｇ（緑色光）読み
取り用センサ、Ｂ（青色光）読み取り用センサは、それ
ぞれ主にその補色である原稿中のＣ（シアン）、Ｍ（マ
ゼンタ）、Ｙ（イエロー）の色材の濃度に対応した値を
読み取るために用いられる。したがって、ある原稿の特
定の場所に対するＲ（赤色光）読み取り用センサ、Ｇ
（緑色光）読み取り用センサ、Ｂ（青色光）読み取り用
センサからの各々の信号の絶対値と各信号間の相対値は
常に一定であることが望ましい。

【０００６】ここで、図６に代表的な印刷原稿のＣ（シ
アン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の分光反射率
特性例を、図７に代表的なカラーセンサのＲ（赤色
光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の分光感度特性例を
示す。また、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に原稿のＣ
（シアン）部読み取り時のＲ（赤色光）読み取り用セン
サの応答に寄与する光の波長分布、Ｍ（マゼンタ）部読
み取り時のＧ（緑色光）読み取り用センサの応答に寄与
する光の波長分布、Ｙ（イエロー）部読み取り時のＢ
（青色光）読み取り用センサの応答に寄与する光の波長
分布を示す。

【０００７】ここで、各色読み取り用センサの分光感度
特性が製品毎に一定であれば、これらの組み合わせにお
けるＲ（赤色光）読み取り用センサ、Ｇ（緑色光）読み
取り用センサ、Ｂ（青色光）読み取り用センサの読み取
り特性は常に一定となる。

【０００８】しかしながら、カラーセンサの分光感度特
性は、前述したように、バラツキを有するために各カラ
ーセンサの応答に寄与する光の波長分布が変化してしま
う。そのため、結果的に各カラーセンサから出力される
相対的な信号量も変化する。そして、カラーセンサの分
光感度特性の変化が読み取り装置の読み取り特性に与え
る影響は、前記組み合わせのうち、Ｙ（イエロー）原稿
読み取り時のＢ（青色光）読み取り用センサの出力が最
も顕著であり、実際のカラー画像読取装置において問題
となる。そこで、従来のカラー画像読み取り装置におい
ては、カラーセンサの厳しい選別や通常以上の補正回路
が必要となり、コスト高になるという問題点が生じてい
る。

【０００９】本発明は、簡単な構成で、カラーセンサの
分光感度特性がある程度のバラツキを有している場合に
おいても、読み取り特性に対する影響を軽減し、安定し
た読み取りを可能にしたカラー画像読取装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のカラー画像読取
装置は、原稿の画像を撮像する光学系と、この光学系に
より撮像された光学像から特定の色成分光を除去する特
定色成分除去手段と、この特定色成分除去手段により特
定の色成分光を除去した光像から少なくとも第１の色と
第２の色とを含む複数の色成分光を各々取り出す色分解
手段と、この色分解手段により各色成分ごとに分解され
た光像を各々光電変換するイメージセンサとを備え、前
記特定色成分除去手段により除去する特定の色成分光を
前記色分解手段の第１の色と第２の色との中間色の成分
光とすることを特徴とする。

【００１１】

【作用】カラー画像読取装置内の光学系に設けられた特
定色成分除去手段の働きにより、可視波長域のうち読み
取り特性の誤差に影響する波長域光が受光センサに到達
しないので、画像情報に対応するイメージセンサ出力
は、イメージセンサの分光感度が多少変動しても結果と
してほぼ一定の出力値となる。特に、５００ｎｍ近辺の
波長光成分を反射もしくは吸収することによって、Ｙ
（イエロー）読み取り時のＢ（青色光）読み取り用セン
サの出力値を安定化することができる。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明におけるカラー画像読取装置
の一実施例を示したものである。

【００１３】図において、１は発光光束が可視波長域の
ほぼ全域を含む白色スリットの光源、２は原稿、３は原
稿２を載置するためのプラテンガラスであり、光源１か
ら発光された白色光線はプラテンガラス３を透過し原稿
２で反射して結像レンズ４に集光される。５は結像レン
ズ４に入射する原稿２からの反射光の色を補正する色補
正用ガラスフィルタ、６は可視波長域のうち一部の波長
域光のみをカットする光学部材である。本実施例では、
この光学部材６として、ガラス基板上に多層干渉膜をコ
ーテイングしたバンドリフレクションフィルタ６ａを用
いた。また、７はカラーイメージセンサであり、このカ
ラーイメージセンサ７には、原稿２からの反射光による
光情報を電気信号に変換するＲ（赤色光）読み取り用セ
ンサ８、Ｇ（緑色光）読み取り用センサ９、Ｂ（青色
光）読み取り用センサ１０が、副走査方向に配列されて
いる。

【００１４】図２は前記バンドリフレクションフィルタ
６ａの分光透過率特性を示し、横軸は光の波長（ｎ
ｍ）、縦軸は光の透過率（％）である。図２に示すよう
に反射される光の主波長は約５００ｎｍ、また半値幅は
約２５ｎｍである。このように反射される光の主波長を
約５００ｎｍ、また半値幅は約２５ｎｍとすることによ
って、Ｂ，Ｇ各色読み取り用センサの本来の機能を損な
うことなく、Ｙ（イエロー）読み取り時のＢ（青色光）
読み取り用センサの出力を安定化することができる。

【００１５】本構成における代表的なＢ（青色光）読み
取り用センサ１０のＹ（イエロー）原稿読み取り時の応
答特性（レスポンス特性）を図３に示す。ここで、横軸
は光の波長（ｎｍ）、縦軸は光の透過率（％）である。
図３に示すように、バンドリフリクションフィルタ６ａ
が無い場合（図８（ｃ）参照）と比べ、応答特性はかな
り小さくなる。

【００１６】ここで、例えばＢ（青色光）読み取り用セ
ンサ１０の分光感度半値波長が約１０ｎｍだけシフトし
た場合でも、応答特性の変化は微小であり、結果とし
て、カラーセンサの読み取り特性の影響は小さくなり、
安定した読み取りが可能となる。また、このとき、原稿
２中のＹ（イエロー）濃度が非常に高い場合には、Ｂ
（青色光）読み取り用センサ１０の応答は小さくなるた
め、Ｙ（イエロー）濃度に対するＢ（青色光）読み取り
用センサ１０の実効的ダイナミックレンジが拡大される
という効果も得られる。

【００１７】次いで、本発明のカラー画像読取装置にお
ける他の実施例を図４に示す。なお以下に示す実施例に
おいて、先の実施例に対応するものには、同じ符号を付
している。

【００１８】図４において、結像レンズ４の光路１１前
方に光学部材としてのバンドリフレクション兼色補正用
ガラスフィルタ１２が設けられている。このバンドリフ
レクション兼色補正用ガラスフィルタ１２は、可視波長
域のうち５００ｎｍ近辺の一部波長域光のみをカットす
るための多層干渉膜を色補正用ガラスフィルタ上にコー
テイングしたものである。これによって、前述の図１に
示す第１実施例と同等の効果を色補正用ガラス単体で得
ることが可能となり、第１実施例と同様に、安定した読
み取り特性が可能となる。さらに、第１実施例に比べて
構成が簡単になり、コストの低減が可能となる。さら
に、光学系を構成する部品が減少するため、光の界面反
射成分が減少し、光利用率が向上するという効果もあ
る。

【００１９】本発明のカラー画像読取装置のさらに他の
実施例を図５に示す。

【００２０】図５において、結像レンズ４の光路１１前
方に光学部材としてのバンドリフレクション兼色補正用
ガラスフィルタ１２が設けられ、また、カラーイメージ
センサ７の前方にバンドリフレクション兼受光センサ窓
材１３が設けられている。このバンドリフレクション兼
受光センサ窓材１３は、可視波長域のうち５００ｎｍ近
辺の波長成分光のみをカットするための多層干渉膜を受
光センサの窓材であるガラスの表面にコーテイングした
ものである。この実施例においても、前述の第１実施例
と同様に、安定した読み取り特性が可能となるととも
に、第１実施例に比べて構成が簡単になっており、コス
トの低減が可能となる。さらに、光学系を構成する部品
が減少するために光の界面反射成分が減少し、光利用率
が向上するという効果もある。

【００２１】なお、本発明による光学部材をカラー画像
読取装置に適用した場合、可視波長域のうち読み取り特
性の誤差に影響するする可視波長域の一部をカットする
ため、本来要求されている色分解特性の劣化が懸念され
るが、色分解特性の指標である読み取り光学系の分光レ
スポンスの測色品質係数を算出した結果、その値の大き
な低下は認められず、基本的な色分解特性には殆ど影響
を与えないことが確認された。

【００２２】また、前述の各実施例において、カラーフ
ィルタを受光センサチップ上に形成したカラーセンサを
用いた例についてのみ説明したが、本発明のカラー画像
読取装置は無論これに限定されず、基本的には原稿から
の反射光をＲ（赤色）成分光、Ｇ（緑色）成分光、Ｂ
（青色）成分光の三原色に分解して読み取る方式の全て
に適用できるものである。

【００２３】また、各実施例において、特定成分光を除
去した後、複数成分光に分解したが、一つの成分光のみ
を分解するようにしてもよい。そして、この際各成分光
毎に除去する特定成分光を個別に設定してもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明のカラー画像読取装置によれば、
光学系内に特定波長域の光をカットする特定色成分除去
手段を設けることにより、簡単な構成で、従来のカラー
画像読取装置で問題となっていた装置毎の読み取り特性
のバラツキを、色分解特性を劣化させることなく、低減
することが可能となる。また、読み取られる画像情報内
のＹ（イエロー）の濃度変化に対応するＢ（青色）成分
光用センサの実効的ダイナミックレンジが拡大されるこ
とにより、カラー画像読取装置としての読み取り性能を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示すカラー画像読取装置
の側面図である。

【図２】 本実施例におけるバンドリフレクションフィ
ルタの分光透過率特性である。

【図３】 本実施例おけるＢ（青色光）読み取り用セン
サのＹ（イエロー）原稿読み取り時の応答特性図であ
る。

【図４】 本発明のカラー画像読取装置の他の実施例を
示す側面図である。

【図５】 本発明のカラー画像読取装置の他の実施例を
示す側面図である。

【図６】 印刷原稿のＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、
Ｙ（イエロー）の分光反射率特性を示す図である。

【図７】 カラーセンサのＲ（赤色光）、Ｇ（緑色
光）、Ｂ（青色光）の分光感度特性を示す図である。

【図８】 （ａ）は原稿のＣ（シアン）部読み取り時の
Ｒ（赤色光）読み取り用センサの応答に寄与する光の波
長分布図、（ｂ）は原稿のＭ（マゼンタ）部読み取り時
のＧ（緑色光）読み取り用センサの応答に寄与する光の
波長分布図、（ｃ）は原稿のＹ（イエロー）部読み取り
時のＢ（青色光）読み取り用センサの応答に寄与する光
の波長分布図である。

【符号の説明】

１…光源、２…プラテンガラス、３…原稿、４…結像レ
ンズ、５…色補正用ガラスフィルタ、６…光学部材、６
ａ…バンドリフレクションフィルタ、７…カラーイメー
ジセンサ、８…Ｒ（赤色光）読み取り用センサ、９…Ｇ
（緑色光）読み取り用センサ、１０…Ｂ（青色光）読み
取り用センサ、１１…光路、１２…バンドリフレクショ
ン兼色補正用ガラスフィルタ、１３…バンドリフレクシ
ョン兼受光センサ窓材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿の画像を撮像する光学系と、 この光学系により撮像された光学像から特定の色成分光
   を除去する特定色成分除去手段と、 この特定色成分除去手段により特定の色成分光を除去し
   た光像から少なくとも第１の色と第２の色とを含む複数
   の色成分光を各々取り出す色分解手段と、 この色分解手段により各色成分ごとに分解された光像を
   各々光電変換するイメージセンサとを備え、 前記特定色成分除去手段により除去する特定の色成分光
   を前記色分解手段の第１の色と第２の色との中間色の成
   分光とすることを特徴とするカラー画像読取装置。