JPH11331624A - カラー画像読み取り装置 - Google Patents

カラー画像読み取り装置

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JPH11331624A
JPH11331624A JP10138336A JP13833698A JPH11331624A JP H11331624 A JPH11331624 A JP H11331624A JP 10138336 A JP10138336 A JP 10138336A JP 13833698 A JP13833698 A JP 13833698A JP H11331624 A JPH11331624 A JP H11331624A
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JP
Japan
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color
image
line
optical system
color image
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Withdrawn
Application number
JP10138336A
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English (en)
Inventor
Hidekazu Shimomura
秀和 下村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 副走査方向の混色を低減する。 【解決手段】 複数色の画像信号を合成してカラー画像
を形成する際に色分解光学系によって生じる副走査方向
の混色を低減するために、ラインセンサーのライン間隔
相当のラインメモリで読み取り画像ラインの前後から入
射する混色画像ラインの情報を保管し、読み取り画像ラ
インの画像信号から混色画像ラインの画像信号に補正係
数を乗じたものを減ずることにより、混色のない真の読
み取り画像信号を形成する手段を有するカラー画像読み
取り装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、色分解光学系を有
し、副走査方向の混色を低減できるカラー画像読み取り
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の、原稿などの被写体を副走査方向
にライン走査し、そのカラー画像を固体撮像素子(CC
Dセンサー等)アレイで読み取るカラー画像読み取り装
置としては、例えば、図7に示すものが知られている。
【0003】図において、照明用光源(不図示)からの
光で照らされた原稿2からの情報光は、結像光学系1を
用いてモノリシック3ラインセンサー3に結像される。
このような光学系の場合、各ラインのセンサー素子1
1,12,13で同時に読み取られる原稿2上の位置
は、それぞれ異なる位置11a,12a,13aとな
る。このため、原稿面上のある位置に対応する3色
(R,G,B)の各信号成分は、同時には読み取られな
いで、読み取り後に一致させて合成する必要がある。3
色の合成信号は、図8に示すように、ライン間隔S1
2 を各画素14のサイズ(幅)W2 の整数倍とし、こ
れに応じた冗長ラインメモリを具備した上で、例えばB
信号に対してR,G信号を遅延させることによって、比
較的容易に得られる。
【0004】しかしながら、この場合、同一時刻にR,
G,Bの3色のラインセンサーが原稿面の同一画像を読
み取っていないため、副走査方向に走査する時の機械的
な振動により、合成した画像と原稿を比較すると、副走
査に色がずれた画像が形成される。
【0005】このほかのカラー画像読み取り装置として
は、図9に示すように、モノリシック3ラインセンサー
3を用いて原稿2のある位置の画像信号をR,G,Bの
3色に色分解し、同時にR,G,B3色の画像信号を読
み取る色分解光字系を用いたものが提案されている。図
9は色分解光学系としてブレーズド回折格子4を用いた
画像読み取り光学系である。ブレーズド回折格子4を用
いてR,G,B3色に色分解するために、例えば、0次
光にGreen、1次元にRed、−1次元にBlue
を用い、色分解後、それぞれ対応する色のフィルターが
付加されたラインセンサー3上へ結像される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記色
分解光学系を有するカラー画像読み取り装置には、以下
に示す欠点があった。
【0007】すなわち、図10において、原稿2面の読
み取り画像ラインA点における画像信号は、色分解光学
系であるブレーズド回折格子4により、0次光(G)、
1次光(R)、−1次光(B)と色分解された後、対応
する色フィルターが付加されたモノリシック3ラインセ
ンサー3に集光される。このとき、同時に原稿2面でA
点からモノリシック3ラインセンサー3のライン間隔相
当離れた位置にある混色画像ラインB点からの光もモノ
リシック3ラインセンサー3へ入射する、いわゆる混色
があった。例えば、B1 からの0次光(G)がBのフィ
ルターが付着したラインセンサー3へ入射される。実際
には、図11の斜線部で示した領域の波長の光が混色さ
れることになる。同様に、Gフィルターが付着したライ
ンセンサー3には図12の斜線部で、Rフィルターが付
着したラインセンサーには図13の斜線部で、それぞれ
示した領域の波長の光が混色される。
【0008】上述の混色現象をさける方法として、図1
0に示すように、原稿2面でモノリシック3ラインセン
サー3のライン間隔相当離れた位置にある画像を遮断す
る狭小スリット5を原稿面近傍に配置した構成の読み取
り光学系がある。
【0009】しかしながら、この光学系の場合、ミラー
が走査することで原稿とラインセンサーが相対的に走査
するミラー走査系におけるミラー配置の角度精度等に起
因する副走査の同期ずれがあることや、同じライン間隔
のモノリシック3ラインセンサーであっても高解像度読
み取りを行うことで原稿面において対応するライン間隔
が狭くなること等を考えると、ミラー走査することで、
またはスリット上での光束幅があるため、ミラー走査読
み取りをしなくても、光束の一部または全部がスリット
5でけられるという問題があった。
【0010】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、いままで原稿面近傍に配置してい
た狭小スリットを使用しなくても、副走査方向の混色を
低減することができる色分解光学系を有するカラー画像
読み取り装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明が提供するカラー
画像読み取り装置は、カラー画像を、結像光学系によ
り、入射光束を複数の色光に色分解する色分解手段を介
して、複数のラインセンサーを同一基板上に配置した受
光手段上に結像し、前記カラー画像と受光手段とを相対
的に走査し、同一時刻に色分解光学系で色分解される各
色に対応する各ラインセンサーで原稿面の同一ラインを
読み取るカラー画像読み取り装置において、複数色の画
像信号を合成してカラー画像を形成する際に色分解光学
系によって生じる副走査方向の混色を低減するために、
ラインセンサーのライン間隔相当のラインメモリで読み
取り画像ラインの前後から入射する混色画像ラインの情
報を保管し、読み取り画像ラインの画像信号から混色画
像ラインの画像信号に補正係数を乗じたものを減ずるこ
とにより、混色のない真の読み取り画像信号を形成する
手段を設けたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例によって説明する。
【0013】(実施例1)図1は、本発明の特徴を最も
よく表す実施例1の副走査断面図である。
【0014】図において、101は原稿、102は結像
レンズ、104は色分解光学素子である1次ブレーズド
回折格子、103はモノリシック3ラインセンサーであ
る。図1は、時刻tの変化に応じた原稿101とモノリ
シック3ラインセンサー103の関係を示したカラー画
像読み取り光学系の副走査断面図である。実際には、ミ
ラー等の走査手段により原稿がモノリシック3ラインセ
ンサーと相対的に走査され画像が読み込まれていく。こ
の図は、時間の流れにそった形で書かれている。
【0015】ここで、時刻ti で読み取られる画像と、
i-1 で読み取られる画像の空間的間隔は、モノリシッ
ク3ラインセンサー103のライン間隔相当のものであ
り、t=t2 における混色画像ラインは、t=t1 ,t
=t3 における読み取り画像ラインに当る。
【0016】t=t2 において、真に得たい画像情報
は、読み取り画像ラインP2 だけのものであるにもかか
わらず、同時に、混色画像ラインP1 ,P3 からの画像
信号も混入してしまう。しかし、混入してしまう混色画
像ラインP1 ,P3 も、時刻t=t1 ,t3 において
は、読み取り画像であるので、t=t2 において得られ
る画像信号からt=t1 ,t3 において得られる画像信
号に補正係数を乗じたものを減じておけば、真に得たい
画像信号に近づく。実際、混色画像ラインP1 ,P3
ら入射する混色信号は、図11,12,13の斜線で示
した限られた領域だけであるので、補正は、十分可能で
ある。また、この斜線部が存在しないようなモノリシッ
ク3ラインセンサーの色フィルターの分光特性もしくは
回折格子の分光特性にしておけば、混色は原理的に起こ
らなくなる。
【0017】
【0018】以上のような考えに基づき、図2に示す理
想的な黒(全波長において分光反射率が0)と理想的な
白(全波長において分光反射率が1)、図3,図4に示
す特性のR,G,B、C,M,Yが、ライン間隔相当の
ピッチで副走査方向に繰り返される万線チャートと、単
色の色のみで構成されたチャートの2種類で、シミレー
ションした場合の補正効果について説明する。
【0019】前提条件として、シミュレーションには、
モノリシック3ラインセンサー103のR,G,Bの分
光感度が同じで、光源101に図5で示す特性を持つ蛍
光灯を使用し、同図に示す分光透過率を持つレンズと、
分光反射率を持つミラー3枚を使ったミラー走査型のカ
ラー画像読み取り装置を用いた。
【0020】表1は、図3,図4のような分光特性を示
すチャートを、図11,12,13のような分光特性を
示す回折格子CCDで理想的に混色がない状態で読み込
んだ時、R,G,BのCCDに入射した各チャートの信
号を256階調で示した値である。
【0021】
【表1】
【0022】表2は、図2の万線チャートのC1 〜C4
の場所での混色補正前と混色補正を施した後(式)で
のデータの真の値(狭小スリットがある状態)からの差
分値である。C3 の場所は、理想的な黒であるので、
R,G,Bの出力がゼロであるはずであるが、C2 ,C
3 からの混色で、例えば、Whiteの表の補正前で
は、R,G,Bの出力が10,112,39だけ真の値
からずれている。これに式の補正を施した後では、−
7,7,−1と小さな値が得られる。他の色に関して
も、同様の効果を確認できる。
【0023】
【表2】
【0024】表3に示す単色のみで構成されたチャート
の信号についても、同様の結果を得ることができる。
【0025】
【表3】
【0026】(実施例2)図6は実施例2の色分解光学
系を有するカラー画像読み取り装置の副走査断面であ
る。図において、101は原稿、102は結像レンズ、
21,22は2色性を有する選択透過膜が付加された色
分解用ビームスプリッタ、103はモノリシック3ライ
ンセンサーである。
【0027】実施例2が実施例1と異なる点は、色分解
光学素子として回折格子の代りに2組のビームスプリッ
タ21,22を用いたことである。
【0028】この装置においては、読み取り画像ライン
2 からの光束は、結像レンズ102を介してビームス
プリッタ21によりR,G,B3色に色分解され、さら
に各色の光路長を一致させるために、ビームスプリッタ
22で再度反射され、モノリシック3ラインセンサ10
3の対応する色フィルタが付加された撮像素子に結像さ
れる。
【0029】しかし、このとき、実施例1の場合と同様
に、原稿101上でモノリシック3ラインセンサー10
3のライン間隔相当離れた位置にある混色画像ラインP
1 ,P3 からの光も、読み取り画像ラインP2 からの光
を読み取ると同時に、ラインセンサー上へ混入し、画像
の劣化が生じてしまう。
【0030】図14は、本実施例の画像読み取り装置の
電気回路を示す構成ブロック図である。
【0031】混色画像ラインP1 ,P3 及び読み取り画
像ラインP2 からの信号をラインメモリ106を用いて
保管し、混色補正回路107において混色画像ラインP
1 ,P3 からの信号に補正係数を乗じ、読み取り画像ラ
インP2 からの信号から減じれば、混色のない真に得た
い画像信号を形成することができる。また、補正係数
は、モノリシック3ラインセンサー103の各色の並び
順序や色分解光学系の分光特性(実施例1では、回折格
子の特性、実施例2ではダイクロイック膜の特性)、モ
ノリシック3ラインセンサーのフィルターの特性、光源
や結像レンズ等の分光特性から最適化され決定される。
【0032】いずれにせよ、原稿面で1つのラインを色
分解光学系を用いて複数色に色分解し、同時に複数色の
信号を読み取るカラー画像読み取り装置で発生する副走
査方向の混色をそれぞれの光学系に合わせた最適な補正
係数をもって補正すれば、混色のない画像を形成するこ
とが可能である。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ラインセンサーのライン間隔相当のラインメモリで読み
取り画像ラインの前後から入射する混色画像ラインの情
報を保管し、読み取り画像ラインの画像信号から混色画
像ラインの画像信号に補正係数を乗じたものを減ずるよ
うにしたので、色分解光学系によって生じする副走査方
向の混色を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1の色分解光学系を有するカラー画像
読み取り装置の副走査断面図
【図2】 実施例1の補正効果を確認する際に用いたチ
ャート
【図3】 図2のチャートのR,G,Bの各色の分光特
性を示すグラフ
【図4】 図2のチャートのC,M,Yの各色の分光特
性を示すグラフ
【図5】 実施例1の補正効果を確認する際に用いた光
源、結像レンズ、及び走査ミラーの分光特性を示すグラ
【図6】 実施例2のビームスプリッタを用いた色分解
光学系を有するカラー画像読み取り装置の副走査断面図
【図7】 モノリシック3ラインセンサーで通常の光学
系を用いて画像を読み取る従来のカラー画像読み取り装
置の構成図
【図8】 モノリシック3ラインセンサーを示す図
【図9】 反射型ブレーズド回折格子を用いた従来のカ
ラー画像読み取り装置の構成図
【図10】 色分解光学系を用いた際の混色現像を説明
する図
【図11】 各色フィルターが付加された撮像素子に混
色する波長の領域を示した図
【図12】 各色フィルターが付加された撮像素子に混
色する波長の領域を示した図
【図13】 各色フィルターが付加された撮像素子に混
色する波長の領域を示した図
【図14】 実施例2の画像読み取り装置の電気回路を
示す構成ブロック図
【符号の説明】
21,22 ビームスプリッタ 101 原稿 102 結像レンズ 103 モノリシック3ラインセンサー 104 一次元ブレーズド回折格子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラー画像を、結像光学系により、入射
    光束を複数の色光に色分解する色分解手段を介して、複
    数のラインセンサーを同一基板上に配置した受光手段上
    に結像し、前記カラー画像と受光手段とを相対的に走査
    し、同一時刻に色分解光学系で色分解される各色に対応
    する各ラインセンサーで原稿面の同一ラインを読み取る
    カラー画像読み取り装置において、複数色の画像信号を
    合成してカラー画像を形成する際に色分解光学系によっ
    て生じる副走査方向の混色を低減するために、ラインセ
    ンサーのライン間隔相当のラインメモリで読み取り画像
    ラインの前後から入射する混色画像ラインの情報を保管
    し、読み取り画像ラインの画像信号から混色画像ライン
    の画像信号に補正係数を乗じたものを減ずることによ
    り、混色のない真の読み取り画像信号を形成する手段を
    有していることを特徴とするカラー画像読み取り装置。
  2. 【請求項2】 前記色分解手段は、1次元のブレーズド
    回折格子であることを特徴とする請求項1記載のカラー
    画像読み取り装置。
  3. 【請求項3】 前記色分解手段は、2色性を有する選択
    透過膜が付加された色分解用ビームプリンタであること
    を特徴とする請求項1記載のカラー画像読み取り装置。
JP10138336A 1998-05-20 1998-05-20 カラー画像読み取り装置 Withdrawn JPH11331624A (ja)

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