JP2002335376A - 画像読み取り装置 - Google Patents

画像読み取り装置

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JP2002335376A
JP2002335376A JP2001137311A JP2001137311A JP2002335376A JP 2002335376 A JP2002335376 A JP 2002335376A JP 2001137311 A JP2001137311 A JP 2001137311A JP 2001137311 A JP2001137311 A JP 2001137311A JP 2002335376 A JP2002335376 A JP 2002335376A
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led
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Shoji Kikuchi
祥二 菊池
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で、画像読み取り品質が良好な画像読み
取り装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 光源の分光特性としての波長領域の幅を
広げることで、画像を読み取った場合、色再現性が十分
に発揮されるようにする。具体的には、複数の光源の少
なくとも1つには、LEDを励起源として蛍光を発光す
る蛍光LEDを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被写体に光を照射
し、照射された被写体像を読み取る画像読み取り装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】光源から照射される光を被写体に照射
し、照射された被写体像を読み取る画像読み取り装置の
上記光源として直管型の蛍光灯がある。一方で、蛍光管
を用いることで、装置の小型化が困難であることから直
管型の蛍光灯の代わりにLEDを用いた画像読み取り装
置がある。また、互いに異なる複数の波長の光を照射す
る光源としてLEDを用いた画像読み取り装置がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記互
いに異なる複数の波長の光を照射する光源としてLED
を用いた画像読み取り装置において、画像を読み取る場
合に、画像読み取り品質が直管型の蛍光灯に対して比較
的劣る場合がある。本発明では、小型で、画像読み取り
品質が良好な画像読み取り装置を提供することを目的と
する。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の画像読み取り装置は、入力された光の
波長領域を広げる蛍光部材と、前記蛍光部材を光軸上に
有する第1の光源と、前記蛍光部材から発光される光と
互いに波長領域を異にする光を発光する第2、第3の光
源と、前記第1,第2,第3の光源により照射された被
写体からの反射光を結像する結像手段と、前記結像され
た反射光を信号に変換する光電変換手段と、前記第1、
第2、第3の光源を順次点灯するように制御する光源点
灯制御手段と、を有する。
【0005】また、請求項2に記載の画像読み取り装置
は、請求項1の記載に加え、前記第1の光源は、LED
を励起源として蛍光を発光する蛍光LEDを用いる。
【0006】また、請求項3に記載の画像読取装置は、
請求項2の記載に加え、前記第2、第3の光源は、入力
された光の波長領域を広げる蛍光部材を発光する光軸上
に有しない光源とする。
【0007】また、請求項4に記載の画像読取装置は、
請求項1乃至3のいずれかの記載に加え、前記第1,第
2,第3の光源は、それぞれ赤色と青色と緑色を発光す
る。
【0008】また、請求項5の画像読取装置は、請求項
4の記載に加え、前記第1,第2,第3の光源のうち、
少なくとも赤色を発光する光源は、蛍光LEDである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0010】本発明は、例えば、図1に示すような内部
構成をもつ画像読み取り装置に適用される。
【0011】図1で、符号1は、原稿に光を照射する照
射手段を示す。本実施の形態では、かかる照射手段1が
複数のLEDと蛍光LEDからなる。なお、照射手段1
については、後述する。照射手段1が点灯するとその光
源1からの光は、集光手段としての照明レンズ2を介し
て被写体としての原稿3を照射する。
【0012】原稿3からの反射した光は、結像手段とし
てのレンズ4,5を介して光電変換手段としてのイメー
ジセンサ6に結像される。イメージセンサ6では、光電
変換により被写体像を画像信号に変換する。なお、本実
施の形態ではイメージセンサとしてCMOSを使用する
が、これに限るものではない。変換された画像信号は、
図示しない画像処理部において画像処理が行なわれる。
すなわち、デジタル信号化された画像信号に対してオフ
セット補正、シェーディング補正、デジタルゲイン調
整、カラーバランス調整、マスキング、主・副走査方向
の解像度変換を画像圧縮等の画像処理を行う。
【0013】符号7は上記照射手段1、イメージセンサ
6などを覆うケースを示す。また、符号8は枠体を示
す。枠体8は、結像手段4のレンズと、光電変換手段と
してのイメージセンサ6と、画像処理手段を搭載したプ
リント基板9を、ケース7に所定の位置関係を保持して
いる。
【0014】次に、本実施形態におけるカラー画像の読
み取りについて説明する。本実施の形態では、光源の
R,G,BのLEDの点灯を順次に切り換えを行う切り
換え回路を有する。これは簡易型の定電流回路構成を成
していて、赤色のLED駆動について説明すると、Ro
n信号は、Low出力でLEDが消灯し、High出力
はLEDが点灯する。なお、緑色のLED及び青色のL
EDの駆動は、上述した赤色のLED駆動と同一である
から、その説明を省略する。
【0015】受光素子であるイメージセンサー6とR,
G,BのLEDの切り換えの組み合わせを行うカラー画
像読取方法としては、順次式カラー方式による面順次式
3パス読み取りにより行う。この動作としては、R,
G,BのLEDのうち、まず、第1色目のLEDのみ点
灯し、イメージセンサー6の読み込み幅でデータを取得
する。その後点灯していた第1色目のLEDは消灯す
る。次に、同じ位置のデータを第2色目のLEDのみの
点灯に切り換えて画像信号を取得する。同じ様に第3色
目の画像信号も取得し,所定領域のR,G,Bカラー画
像信号の読み込みが終了する。
【0016】ここで、従来の画像読み取り装置を用いて
画像を読み取る場合に、画像読み取り品質が直管型の蛍
光灯に対して比較的劣る場合を説明する。従来の画像読
み取り装置を用いた場合、色再現性が十分に発揮されな
い場合があり、かかる場合画像読み取り品質が劣ること
になる。これは、特にオレンジ色の色再現性、階調性の
不具合において顕著である。
【0017】図2に、従来の画像読み取り装置に用いら
れた照射手段としてのR,G,Bの発光色を有するLE
Dの分光特性を示す。
【0018】図2から明らかなように、R,G,Bの各
色波長幅は狭く、特にRのLEDの波長領域が狭い。か
かる、波長領域が狭い光源を用いて、画像を読み取った
場合、色再現性が十分に発揮されない場合があり、かか
る場合画像読み取り品質が劣ることになる。特に、Rの
波長幅が狭いために、オレンジと茶色のように色相が同
じで、明度が異なる色の差異が再現できないということ
なる。
【0019】一方、図3は、人の目の赤、青、緑の感度
特性を表す、三刺激値(tristimulus values)を示すグ
ラフである。三色表色系において試料の色に等色させる
ために必要な原刺激の量を表わすRGBのような三刺激
値である。図中のx(λ),y(λ),z(λ)は、そ
れぞれ赤緑青の色光の強さを表わす。
【0020】ここで、図4に、従来の光源の波長と三刺
激値との光出力との比較を示す。すなわち、本実施形態
の画像読み取り装置の特性説明の為のグラフで、三刺激
値で赤色の特性を示すx(λ)と赤色のLEDの特性
を、波長を横軸にして、感度特性と光出力を正規化して
縦軸としたグラフである。
【0021】図4から明らかのように、赤色のLEDの
特性は、人の目の赤の感度を表す三刺激値に比べて波長
領域が極端に狭い。かかる赤色のLEDを被写体に照射
し、その反射像を光電変換した場合、オレンジと茶色の
ように色相が同じで、明度が異なる色の差異が再現でき
ないことなる。すなわち、画像を読み取った場合、色再
現性が十分に発揮されない場合があり、かかる場合画像
読み取り品質が劣ることになる。
【0022】図5に本実施の形態における画像読み取り
装置に用いられる照射手段1の構成を示す図である。す
なわち、本実施の形態では、光源の分光特性としての波
長領域の幅を広げることで、画像を読み取った場合、色
再現性が十分に発揮されるようにし、かかる場合の画像
読み取り品質の劣化を防止せんとする。
【0023】図5で、照射手段1は、3個の光源を同一
基板回路上に読取り幅方向一列に配置することにより構
成される。
【0024】図5中、中央の第一光源1rは、赤色の蛍
光を発光する赤色蛍光LEDである。赤色LEDについ
ては後述する。また、第二光源1bは、青色の光を発光
するLEDで、第一光源の一方の外側に配置される、第
三光源1gは、緑色の光を発光するLEDで、第一光源
の他方の外側に配置している。
【0025】図6は、本実施の形態における赤色蛍光L
EDとしての第一光源1rの構造図である。青または紫
外の発光を、光源LED61にて発光させ、それを、蛍
光体62にて、赤色の広い波長領域を有する光に変換す
る。
【0026】図7は、本実施の形態での光源の波長と光
出力強度を示すグラフである。赤色蛍光LEDはFLL
ED610、緑色LEDはLEDG530、青色LED
はLEDB470、そして赤色LEDは、LED630
として凡例でそれぞれ示す。
【0027】図7で明らかなように赤色蛍光LEDは赤
色LEDと比較して、広い範囲の波長成分を含んでい
る。すなわち、光源の分光特性としての波長領域の幅を
広げることで、画像を読み取った場合、色再現性が十分
に発揮されるようにし、かかる場合の画像読み取り品質
の劣化を防止することができる。
【0028】図8は、本実施形態の画像読み取り装置の
特性説明の為のグラフである。図8では、三刺激値で赤
色の特性を示すx(λ)と赤色蛍光LED(FL LE
D610)、赤色LED(LEDR630)の特性を、
波長を横軸にして、感度特性と光出力を正規化して縦軸
としたグラフである。
【0029】本実施の形態での赤色蛍光LEDは、三刺
激値で赤色の特性を示すx(λ)とよく似た値を示して
おり、人の目にあった色の再現性に優れていることがわ
かる。以上説明したように本実施形態では、小型で、画
像読み取り品質が良好な画像読み取り行なうことができ
る。
【0030】上述の例は、一例として掲げたものであ
り、本発明を限定するものではない。すなわち本発明
は、前述した好ましい実施例に限られるものではなく、
読み取り幅に応じて複数組のLEDを用いる構成や、赤
色の他にも蛍光LEDを用いるなど、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で、種々の態様にて実施可能なことは勿論
である。例えば青色蛍光LEDを使用、あるいは併用す
ることで、分光特性において波長領域を広げ、色再現性
を向上することができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、小型
で、画像読み取り品質が良好な画像読み取り装置を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した小型画像読み取り装置の内部
構成を示す要部断面図である。
【図2】従来の画像読み取り装置に用いられるLEDの
分光特性を示す図である。
【図3】人の目の赤、青、緑の感度特性を表す、三刺激
値を示すグラフである。
【図4】従来の光源の波長と三刺激値との光出力との比
較を示す図である。
【図5】本実施形態の画像読み取り装置の光源部を示す
図である。
【図6】本実施の形態における赤色蛍光LEDとしての
第一光源1rの構造図である。
【図7】本発明を実施した例と従来例での、光源の波長
と光出力を示すグラフである。
【図8】本実施形態の画像読み取り装置の特性説明の為
のグラフである。
【符号の説明】
1 光源 1r 赤色蛍光LED 1g 緑色LED 1b 青色LED 2 照明レンズ 3 原稿 4 フィールドレンズ 5 結像レンズ 6 イメージセンサ 7 ケース 8 ホルダ 9 プリント基板

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された光の波長領域を広げる蛍光部
    材と、前記蛍光部材を光軸上に有する第1の光源と、前
    記蛍光部材から発光される光と互いに波長領域を異にす
    る光を発光する第2、第3の光源と、前記第1,第2,
    第3の光源により照射された被写体からの反射光を結像
    する結像手段と、前記結像された反射光を信号に変換す
    る光電変換手段と、前記第1、第2、第3の光源を順次
    点灯するように制御する光源点灯制御手段と、を有する
    ことを特徴とする画像読み取り装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の光源は、LEDを励起源とし
    て蛍光を発光する蛍光LEDであることを特徴とする請
    求項1に記載の画像読み取り装置。
  3. 【請求項3】 前記第2、第3の光源は、入力された光
    の波長領域を広げる蛍光部材を発光する光軸上に有しな
    い光源であることを特徴とする請求項2に記載の画像読
    み取り装置。
  4. 【請求項4】 前記第1,第2,第3の光源は、それぞ
    れ赤色と青色と緑色を発光することを特徴とする請求項
    1乃至3のいずれか1項に記載の画像読み取り装置。
  5. 【請求項5】 前記第1,第2,第3の光源のうち、少
    なくとも赤色を発光する光源は、蛍光LEDであること
    を特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。
JP2001137311A 2001-05-08 2001-05-08 画像読み取り装置 Withdrawn JP2002335376A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010016458A (ja) * 2008-07-01 2010-01-21 Ricoh Co Ltd 照明ユニット、並びに該照明ユニットを用いた画像読取装置及び画像形成装置
JP2017163477A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 コニカミノルタ株式会社 画像読取装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010016458A (ja) * 2008-07-01 2010-01-21 Ricoh Co Ltd 照明ユニット、並びに該照明ユニットを用いた画像読取装置及び画像形成装置
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