JP2000253207A - カラー画像読み取り装置 - Google Patents
カラー画像読み取り装置Info
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Abstract
に、全ての分解色に対して十分なS/N比を確保する。 【解決手段】 R−CCD16、G−CCD17、B−
CCD18は原稿の反射光を分解色毎に分解して時分割
して読み取り、感度が比較的高いCCDの読み取り時に
NDフィルタを光路に配置し、感度が比較的低いCCD
の読み取り時に前記NDフィルタを光路から退避させ
る。NDフィルタ切り替えは複数の光電変換素子の受光
面の前に固定された液晶の透過光量を、感度が比較的高
い光電変換素子と感度が比較的低い光電変換素子の読み
取り時毎に制御することにより行う。
Description
毎に分解して読み取るカラー画像読み取り装置に関す
る。
原稿からの反射光を分解色毎の光電変換素子により分解
して読み取り、読み取った画像信号をA/D変換してシ
ェーディング補正、ガンマ変換等のデジタル画像処理を
施して後段のプリンタ、パソコンなどの装置に伝送す
る。光電変換素子としてはCCDが殆どであり、また、
高解像度化、コストダウン化が進むに伴ってCCDの高
画素化、小画素化が進んでいる。画素サイズが小さくな
ると、各画素が一定時間内に取り込むことができる光量
が少なくなるが、この光量不足を補うためにCCDの内
部又は外部のアンプ等によりゲインを高くすることによ
り、画素サイズが大きいCCDの場合と同じ出力レベル
を得ることができる。
CCD自体によるノイズや他の処理系によるノイズも増
幅するので、画素サイズが小さくなるとS/N比が悪化
する。CCD自体によるノイズは、一定露光量における
1画素毎の出力幅の揺らぎが主成分であり、このノイズ
量(揺らぎ量)はCCDにより光電変換される信号電荷
量の平方根に比例する。したがって、画素サイズが小さ
いCCDの場合には、ある程度のS/N比を確保するた
めに露光量を増やして信号電荷量を増やす必要がある。
像をR、G、Bの分解色毎に分解して読み取るCCDの
場合には、CCDの受光面にコーティングされている
R、G、Bのフィルタの分光感度特性や、原稿を照明す
るランプの分光特性やレンズの透過率などの影響により
各色の感度は必ずしも揃っていない。すなわち、フィル
タ、ランプ、レンズの特性により同一露光量であっても
感度が高い色と感度が低い色がある。このため、感度が
低い色のS/N比を確保するために前述したように露光
量を増やすと、感度が高い色の信号が飽和してしまい、
3原色共に十分なS/N比を確保することができないと
いう問題点がある。
61−97261号公報、特開平1−274124号公
報、特開平9−247389号公報には、ネガ/ポジフ
ィルムなどの透過原稿を読み取る場合に、透過原稿の透
過率に応じて光量調整用のNDフィルタを光路に挿入す
る方法が示されているが、この方法では、カラーCCD
により3原色共に十分なS/N比を確保することができ
ない。
画像を分解色毎に分解して読み取る場合に、全ての分解
色に対して十分なS/N比を確保することができるカラ
ー画像読み取り装置を提供することを目的とする。
達成するために、原稿の反射光を分解色毎に分解して時
分割して読み取る複数の光電変換素子と、前記複数の光
電変換素子の内、感度が比較的高い光電変換素子の読み
取り時にNDフィルタを光路に配置し、感度が比較的低
い光電変換素子の読み取り時に前記NDフィルタを光路
から退避させるNDフィルタ切り替え手段とを備えたこ
とを特徴とする。
Dフィルタ切り替え手段が、前記複数の光電変換素子の
受光面の前に固定された液晶の透過光量を、感度が比較
的高い光電変換素子と感度が比較的低い光電変換素子の
読み取り時毎に制御することを特徴とする。
施の形態を説明する。図1は本発明に係る画像読み取り
装置の一実施形態を示す構成図、図2は図1のカラーイ
メージセンサを詳しく示す構成図、図3は図2のカラー
イメージセンサの内部構成を示すブロック図、図4は図
1の画像読み取り装置の主要回路を示すブロック図、図
5は図2のRGBイメージセンサの各感度を示す説明
図、図6は露光量を増加した場合のRGBイメージセン
サの各出力レベルを示す説明図、図7は本発明のRGB
イメージセンサの各出力レベルを示す説明図、図8は図
3のカラーイメージセンサにおける転送タイミングを示
すタイミングチャート、図9は図1のNDフィルタ切り
替えユニットを模式的に示す説明図である。
置された原稿14と白色基準板15はハロゲンランプ2
により照明され、その反射光が第1ミラー3、第2ミラ
ー4、第3ミラー5により順次反射され、次いでNDフ
ィルタ切り替えユニット16a、レンズユニット8を介
して3ライン型カラーイメージセンサ9により受光され
る。ハロゲンランプ2と第1ミラー3は第1キャリッジ
6に搭載され、第2ミラー4と第3ミラー5は第2キャ
リッジ7に搭載され、第1キャリッジ6と第2キャリッ
ジ7は不図示のステッピングモータにより副走査方向A
に移動可能である。
に詳しく示すように、分解色がRGBの各フィルタをコ
ーティングした縮小型のR−CCD16、G−CCD1
7、B−CCD18を副走査方向に離間して配列した構
成であり、また、R−CCD16、G−CCD17、B
−CCD18は主走査方向の画素位置が副走査方向Aに
一定間隔だけずれるように構成されている。
B−CCD18の内部構成を示している。RGBの各C
CD16、17、18にはそれぞれ、RGBの各受光部
121R、21G、21Bに対して偶数画素Eと奇数画
素O用のレジスタ(122RE、122RO)、(12
2GE、122GO)、(122BE、122BO)が
設けられている。そして、RGBの各受光部121R、
121G、121Bに蓄積された各電荷がシフト信号S
Hに基づいてパラレルに、それぞれレジスタ(122R
E、122RO)、(122GE、122GO)、(1
22BE、122BO)に転送される。
(122GE、122GO)、(122BE、122B
O)に転送された各電荷は、偶数画素Eと奇数画素O毎
の転送クロックφ1、φ2により内部をシリアルにシフ
トされ、次いで出力バッファ(123RE、123R
O)、(123GE、123GO)、(123BE、1
23BO)を介してアナログ画像信号(VRE、VRO)、
(VGE、VGO)、(VBE、VBO)として、図4に示すア
ナログ信号処理回路20に出力される。
21Bは次のシフトパルスSHが入力するまで電荷を蓄
積する。また、転送クロックφ1、φ2は、周波数がこ
の蓄積時間内に全画素を転送可能なように高速であり、
また、シフトパルスSHがアクティブ期間中に位相が動
かないことが条件となる。出力バッファ(123RE、
123RO)、(123GE、123GO)、(123
BE、123BO)はリセット信号φRSによりリセッ
トされる。
メージセンサ9から出力される3×2パラレルのアナロ
グ画像信号Voがプリアンプ回路20−1により増幅さ
れ、次いでサンプルホールド回路20−2によりタイミ
ングジェネレータ23からのサンプルパルスに基づいて
サンプリングしてホールドして、連続したアナログ画像
信号に変換され、次いで黒レベル補正回路20−3によ
りCCD9の暗出力のレベルのバラツキを補正して、黒
レベルを基準とするアナログ画像信号に変換される。
理回路20からのアナログ画像信号を、タイミングジェ
ネレータ23からのサンプルパルス等に基づいてデジタ
ル画像信号に変換する。続くシェーディング補正部24
はCCD9の各画素の感度バラツキや照明系(ランプ2
等)の配光ムラをシェーディング補正するために、白色
基準板15を読み取った信号で原稿14を読み取った信
号を補正する。
じたR−CCD16、G−CCD17、B−CCD18
の出力レベル(mV)を示している。ここで、CCD9
全体の感度は、R−CCD16、G−CCD17、B−
CCD18の各フィルタの分光分布と、ハロゲンランプ
2の分光分布とレンズユニット8の透過率により決定さ
れるので、その組み合わせによってR−CCD16、G
−CCD17、B−CCD18の出力レベルに差が発生
し、例えば図5に示すようにB<R<Gとなる。
CCD16の出力信号のS/N比を確保することができ
ない場合に、S/N比を向上させるために露光量を増加
すると、図6に示すように感度が最も高いG−CCD1
7の出力レベルが飽和するという問題が発生する。そこ
で、G−CCD17の読み取り時にはNDフィルタを光
路に配置し、他のR−CCD16、B−CCD18の読
み取り時にはNDフィルタを光路から退避させることに
より、感度が最も高いG−CCD17の出力レベルが飽
和することを防止しながら、他のR−CCD16、B−
CCD18の出力信号のS/N比を確保することができ
る。
ングについて説明する。まず、第1ライン区間ではR−
CCD16の受光部121Rに蓄積された電荷がシフト
信号SH−Rに基づいてパラレルにレジスタ(122R
E、122RO)に転送されて転送クロックφ1、φ2
により内部をシリアルにシフトされる。続く第2ライン
区間ではG−CCD17の受光部121Gに蓄積された
電荷がシフト信号SH−Gに基づいてパラレルにレジス
タ(123GE、123GO)に転送されて転送クロッ
クφ1、φ2により内部をシリアルにシフトされ、続く
第3ライン区間ではB−CCD18の受光部121Bに
蓄積された電荷がシフト信号SH−Bに基づいてパラレ
ルにレジスタ(123BE、123BO)に転送されて
転送クロックφ1、φ2により内部をシリアルにシフト
される。このとき、感度が最も高いG−CCD17の蓄
積期間にNDフィルタが光路に配置され、感度が低いR
−CCD16、B−CCD18の蓄積期間にNDフィル
タが光路から退避する。
aを模式的に示している。受け台29上には回転部28
を介して支持板25が90°の角度で開閉可能に取り付
けられ、支持板25にはスリット窓26が形成されてい
る。そして、このスリット窓26を覆うようにNDフィ
ルタ24がクリップ27を介して支持板25に取り付け
られている。なお、各受光部121R、121G、12
1Bにコーティングされている色フィルタは、製造ロッ
トに依って色むらがある場合があり、このためR−CC
D16、G−CCD17、B−CCD18の各感度がば
らつくので、バラツキに応じたNDフィルタ24が取り
付けられる。
図9に示すように機械的にNDフィルタ24を光路に配
置したり、光路から退避させることは微小時間内では困
難である。そこで、NDフィルタ24を液晶により構成
して、液晶の透過光量をR−CCD16、G−CCD1
7、B−CCD18の各蓄積時毎に制御することにより
高速で切り替えることができる。
によれば、感度が比較的高い光電変換素子の読み取り時
にNDフィルタを光路に配置し、感度が比較的低い光電
変換素子の読み取り時に前記NDフィルタを光路から退
避させるようにしたので、原稿画像を分解色毎に分解し
て読み取る場合に、全ての分解色に対して十分なS/N
比を確保することができる。
変換素子の受光面の前に固定された液晶の透過光量を、
感度が比較的高い光電変換素子と感度が比較的低い光電
変換素子の読み取り時毎に制御するので、高速でNDフ
ィルタ切り替えを実現することができる。
示す構成図である。
図である。
ブロック図である。
ック図である。
明図である。
の各出力レベルを示す説明図である。
を示す説明図である。
ミングを示すタイミングチャートである。
に示す説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 原稿の反射光を分解色毎に分解して時分
割して読み取る複数の光電変換素子と、 前記複数の光電変換素子の内、感度が比較的高い光電変
換素子の読み取り時にNDフィルタを光路に配置し、感
度が比較的低い光電変換素子の読み取り時に前記NDフ
ィルタを光路から退避させるNDフィルタ切り替え手段
と、を備えたカラー画像読み取り装置。 - 【請求項2】 前記NDフィルタ切り替え手段は、前記
複数の光電変換素子の受光面の前に固定された液晶の透
過光量を、感度が比較的高い光電変換素子と感度が比較
的低い光電変換素子の読み取り時毎に制御することを特
徴とする請求項1記載のカラー画像読み取り装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04890199A JP3818790B2 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | カラー画像読み取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04890199A JP3818790B2 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | カラー画像読み取り装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000253207A true JP2000253207A (ja) | 2000-09-14 |
JP3818790B2 JP3818790B2 (ja) | 2006-09-06 |
Family
ID=12816181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04890199A Expired - Fee Related JP3818790B2 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | カラー画像読み取り装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3818790B2 (ja) |
-
1999
- 1999-02-25 JP JP04890199A patent/JP3818790B2/ja not_active Expired - Fee Related
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