JP2006304200A

JP2006304200A - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2006304200A
Application number: JP2005126745A
Authority: JP
Inventors: Atsuko Ono; 敦子小野; Kengo Kinumura; 謙悟絹村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】複数色の光源を順次独立点灯制御し、モノクロイメージセンサを使用してカラー画像を得る画像読取装置について、副走査方向の色ずれを低減させる。
【解決手段】原稿の読み取りを行う際に、１ライン分のデータ内で赤、緑、青各色の副走査方向の読取位置を近付けることにより、色ずれの程度が軽減できるため、本発明では画像をプリスキャンして、蓄積時間を計算し、その計算結果に応じて本スキャンの際に赤、緑、青の点灯順またはオフセットを変更し、各色の読み取り位置をできるだけ近付ける。
【選択図】図６

Description

この発明は複数色の光源を順次独立点灯制御し、モノクロイメージセンサを使用してカラー画像を得る画像読取装置において、発生する色ずれを低減するものである。

従来、複数色の光源を順次独立点灯制御し、モノクロイメージセンサを使用してカラー画像を得るイメージスキャナがある。このようなカラーイメージスキャナでは、光源に赤、緑、青のＬＥＤを用いている。まず、赤の光源を点灯させて主走査１ラインの読み取りを行うことでカラー画像の赤成分を得、次に緑の光源を点灯させて緑成分を得る。最後に青の光源を点灯させて青成分を得る。このような従来のカラーイメージスキャナでは、イメージセンサが原稿に対して、副走査方向に常に一定の速度で移動しながら読み取りを行うため、赤の光源を点灯している副走査位置と、緑の光源を点灯している副走査位置と、青の光源を点灯している副走査位置は、それぞれ重ならない（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−５６５７７号公報

副走査方向に移動しながらの読み取りは時間的に有利であるが、赤、青、緑各色の読取位置が違うため、特に画像の境界部分などにおいて、色ずれ、色のにじみが発生することがある。具体的には、１ライン分の移動中に白から黒に変化する画像部分を読み取る場合、たとえば赤光源での読み取りが白の画像部分で、その後の移動により緑光源と青光源での読み取りが黒の画像部分で行われたとすると、このラインの情報は赤になる。また、赤光源と緑光源の読み取りが白の画像部分で、その簿の移動により青光源での読み取りが黒の画像部分で行われたとするとこのラインの情報は黄色になる。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、読取時間の有利性を確保しながら、少しでも色ずれ、色のにじみを解決する画像読取装置を提供することを目的とする。

原稿の読み取りを行う際に、１ライン分のデータ内で赤、緑、青各色の副走査方向の読み取り位置を、できるだけ近付けることにより、色ずれの程度が軽減できる。そこで、本発明では画像をプリスキャンして、蓄積時間が一番短い色、または一番長い色を見つけて、実際のスキャンの際に赤、緑、青の点灯順またはオフセットを変更することで、各色の読み取り位置をできるだけ近付ける。

なお、さらに説明すれば、前記課題を解決するため、本発明の第一の発明について下記のように示す。

（１）複数色の可視光源と、前記複数色の可視光源を順次独立点灯制御し透過原稿に照射する点灯手段と、該透過原稿からの透過光をモノクロイメージセンサで受光し受光量に相応する電気的な画像信号に変更する画像読取手段と、該電気信号に対して画像処理を施しカラー画像を得る読取手段と、読取画像から画像に最適な各色の蓄積時間を計算する計算手段を有し、該画像読取手段において各色の点灯順を該計算手段によって算出された蓄積時間を元に変更することを特徴とする画像読取装置。

この発明によれば、原稿の読み取りを行う際に、１ライン分のデータ内で赤、緑、青各色の副走査方向の読み取り位置を、できるだけ近付けることにより、色ずれの程度が軽減できる。

以下に、図面に基づいて本発明を適用した実施形態を詳細かつ具体的に説明する。

［第一の実施例］
図１は、本実施の形態の画像読取装置における概略構成の概略図であり、図２は本実施の形態の画像読取装置におけるブロック図である。以下にその構成について説明する。

図１，図２において、１０１及び２０１はコンタクトイメージセンサであり、反射原稿用ＬＥＤ（図示せず），線状導光体１０２、レンズアレイ１０３、モノクロイメージセンサ１０４を搭載している。反射原稿読み取り時にはまず反射原稿用ＬＥＤからの照射光を線状導光体１０２を介して読取原稿１０５に対してライン状に照射する。読取原稿１０５からの反射光はコンタクトガラス１０６及びレンズアレイ１０３を介してモノクロイメージセンサ１０４で受光され、光電変換される。上記動作において、コンタクトイメージセンサ１０１を原稿に沿って副走査（矢印）方向に移動させながら、１ライン毎に赤，緑，青各色のＬＥＤを切り替えて点灯させることにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ線順次の２次元カラー反射原稿画像を読み取ることができる。

また図１において、１０７は透過原稿用照明装置であり、透過原稿用ＬＥＤ１０８、面状導光体１０９、拡散シート１１０を搭載している。透過原稿読み取り時にはまず、透過原稿用ＬＥＤ１０８からの照射光を面状導光体１０９、拡散シート１１０を介して読取原稿１０４全体に照射する。読取原稿１０５からの透過光はコンタクトガラス１０６及びレンズアレイ１０３を介してモノクロイメージセンサ１０４で受光され、光電変換される。上記動作において、コンタクトイメージセンサ１０１を原稿に沿って副走査（矢印）方向に移動させながら、１ライン毎に赤，緑，青各色のＬＥＤ１０２を切り替えて点灯させることにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ線順次の２次元カラー透過原稿画像を読み取ることができる。

モノクロイメージセンサ１０４にて光電変換された電気信号は電気的に接続された読取装置側の電気基板１１１に送られる。電気基板１１１上には図２の２０２から２０５まで備えられており、コンタクトイメージセンサ１０１，２０１から送られた電気信号に対して以下の処理がなされる。

ＡＦＥ２０２はイメージセンサ１０１，２０１より出力された電気信号にアンプ増幅，ＤＣ点灯順補正，Ａ／Ｄ変換等の処理を行い、最終的に例えば１６ビットのディジタル画像データを出力するようなアナログ・プリプロセッサである。

シェーディング補正回路２０３は、コンタクトイメージセンサ１０１，２０１によって読取原稿範囲外の透過原稿用照明装置１０７からの照射光を読み取って作成された基準レベルのデータをシェーディング補正データとして記憶し、この補正データに基づいて読取原稿を読み取って生成した画像データのシェーディング補正を行う。なお、シェーディング補正データはデータ取得後外部装置２０６に記録し、スキャンする際に必要なデータを本実施形態の画像読取装置にダウンロードして処理を行う。

画像処理回路２０４は、ガンマ変換処理や外部装置２０６からあらかじめ設定された画像読取モード（２値，２４ビット多値など）に従ったパッキング処理といった画像データに対して所定の処理を行う。また、ＲＧＢ各色の点灯順と蓄積時間を設定する。

インターフェース回路２０５は、パーソナルコンピュータなどの本実施形態に係る画像読取装置のホスト装置となる外部装置２０６との間でコントロール信号の受容や画像信号の出力を行う。

外部装置２０６はホストコンピュータであり、画像読取装置を制御するためのスキャナドライバを有している。外部装置２０６は画像読取装置と一体となって画像処理システムを構成する。

スキャナドライバは、ユーザに対して画像読取モードの指定をしたり、解像度指定、読取範囲の指定を行うためのユーザインターフェースを有し、各指定に基づくコントロール信号を画像読取装置に対して前述のインターフェース回路２０５を介して送信したり、読取開始命令等を送信する。また、プリスキャン画像をもとに画像に最適なＲＧＢ各色の蓄積時間を計算し、ＲＧＢ各色の点灯順を算出された蓄積時間を元に変更するよう、コントロール信号を画像読取装置に対して前述のインターフェース回路２０５を介して送信する。更に、スキャナドライバは画像読取装置が前記コントロール信号に従って読み取った画像データを順次処理して画面表示を行う。

次に本実施の形態の画像読取装置における原稿読取動作を、図３に示す本実施形態の画像読取装置におけるフローチャート、図４に示す本実施形態の画像読取装置における光源切換ブロック図、図５の本実施形態の画像読取装置におけるタイミングチャート及び図６の本実施形態の点灯制御モデル図を用いて説明する。

本実施形態の画像読取装置は、電源が投入されイニシャライズが完了すると外部装置２０６に格納されているスキャナドライバからの命令を待つ。スキャナドライバを起動させるとまず図３のステップＳ３０１にて原稿の種別判定を行う。ステップＳ３０１の結果、反射原稿である場合にはステップＳ３０２へ進み図４の光源切換制御回路４０１からの出力信号により光源切換スイッチ４０２を使って反射原稿用ＬＥＤ４０３を光源駆動回路４０５に接続する。

一方ステップＳ３０１の結果、透過原稿である場合にはステップＳ３０３に進み透過原稿用ＬＥＤ４０４を光源駆動回路４０５と接続する。

次にステップＳ３０４にてプリスキャンの開始を待つ。Ｓ３０４にてプリスキャンが開始されるとステップＳ３０５にてプリスキャンを実行する。読取手順は図５のタイムチャートに示す様に、まず図４の点灯制御回路４０６からＲ−ＬＥＤ信号を出力、ＬＥＤ駆動回路４０５によりＲ−ＬＥＤを点灯してステップＳ３０１判定された反射原稿または透過原稿にＲ−ＬＥＤ光を照射し、読取原稿１０５からの反射光または透過光をモノクロイメージセンサで蓄積する。１ｌｉｎｅの記憶時間が終了すると、次にＧ−ＬＥＤが点灯する。この間先ほど蓄積されたＲ色の主走査方向１ｌｉｎｅ分の読取信号がモノクロイメージセンサより出力信号として出力される。以下同様にしてＢ−ＬＥＤが点灯している記憶時間中にＧ色の信号が出力，Ｒ−ＬＥＤが点灯している記憶時間中にＢ色の信号が出力され、線順次の出力信号として処理される。

次にステップＳ３０６にて指定されているライン分の読み取りが終了したか判断を行う。その結果指定ライン分の読み取りが終了していない場合にはコンタクトイメージセンサ１０１を副走査方向に１ライン分移動させ、ＲＧＢ各色の信号を読み取る。

ステップＳ３０６にて指定ライン分の読み取りが終了した場合には結果を外部装置２０６に接続されているモニタにより表示し、ステップＳ３０７の本スキャン開始の命令を待つ。

ステップＳ３０７にて本スキャンが開始されるとステップＳ３０５で行ったプリスキャンの画像を元に、ＲＧＢ各色の最適な蓄積時間を計算して、それぞれの点灯順および蓄積時間を設定し、ステップＳ３０８にて指定された読み取り解像度に応じたデータ処理を行う。

図６は、プリスキャンでＲチャネル（Ｒｃｈ）の蓄積時間がもっとも短い場合の本スキャン時の点灯制御モデルである。本スキャンでの読取手順は基本的にプリスキャン時と同じであるが、この図６に示す様に、点灯順を変更して一番蓄積時間の短いＲチャネルを最後にする。この変更によって、従来例ではＮライン目が黄色、Ｎ＋１ライン目が青色になってしまうのに対し、本実施例ではＮライン目が白色、Ｎ＋１ライン目が黒色と実際の原稿に近い色となる。

ステップＳ３０９にて指定されているライン分の読み取りが終了した判断し、指定ライン分読み込まれていれば本スキャンを終了する。

［第二の実施例］
第一の実施例と同じ構成で、点灯順を変更するのではなく、ＲＧＢのオフセットを変更することによって色ずれ低減の効果を得る。

図７は、プリスキャンでＲチャネル（Ｒｃｈ）の蓄積時間がもっとも短い場合の本スキャン時のオフセット変更モデルである。本スキャンでの読取手順は基本的にプリスキャン時と同じであるが、この図７に示す様に、ＲＧＢのオフセットを変更して一番蓄積時間の短いＲチャネルが最後になるようＧＢＲのデータから１ラインを作成する。この変更によって、従来例の１ラインあたりの副走査方向読み取り範囲に対し、本実施例の１ラインあたりの副走査方向読み取り範囲が狭いため、色ずれは起こりにくくなる。具体的には、Ｎライン目の読み取り範囲に比べて、ｎライン目の読み取り範囲はＢチャネル（Ｂｃｈ）の露光時間からＲチャネル（Ｒｃｈ）の露光時間を引いた分だけ短い。そのため、ＲＧＢ３チャネルの最初のチャネルの露光開始時間から最後のチャネルの露光終了時間までが短いことになり、１画素内の各チャネルの色ずれは発生し辛くなる。

本発明の実施形態における画像読取装置の概略図である。本発明の実施形態における画像読取装置のブロック図である。本発明の実施形態における画像読取装置の処理動作を説明するフローチャートである。本発明の実施形態における画像読取装置における光源切換ブロック図である。本発明の実施形態における画像読取装置によるカラー画像読み込み動作を説明するタイムチャートである。本発明の第一の実施形態における点灯制御モデル図である。本発明の第二の実施形態におけるＲＧＢのオフセット変更のモデル図である。

符号の説明

１０１、２０１コンタクトイメージセンサ
１０２線状導光体
１０３レンズアレイ
１０４モノクロイメージセンサ
１０５読取原稿
１０６コンタクトガラス
１０７透過原稿用照明装置
１０８透過原稿用ＬＥＤ
１０９面状導光体
１１０拡散シート
１１１電気基板
２０２ＡＦＥ
２０３シェーディング補正回路
２０４画像処理回路
２０５インターフェース回路
２０６外部装置

Claims

複数色の可視光源と、前記複数色の可視光源を順次独立点灯制御し透過原稿に照射する点灯手段と、該透過原稿からの透過光をモノクロイメージセンサで受光し受光量に相応する電気的な画像信号に変更する画像読取手段と、該電気信号に対して画像処理を施しカラー画像を得る読取手段と、読取画像から画像に最適な各色の蓄積時間を計算する計算手段を有し、該画像読取手段において各色の点灯順を該計算手段によって算出された蓄積時間を元に変更することを特徴とする画像読取装置。
前記各色の点灯順を変更する際に、該計算手段によって算出された蓄積時間で一番短い色のチャネルが最後にくるようにすることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記各色の点灯順を変更する際に、該計算手段によって算出された蓄積時間で一番長い色のチャネルが最初にくるようにすることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記光の色は、赤、緑、青であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記蓄積時間の計算は毎回のプリスキャン画像を使用することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
複数色の可視光源と、赤外光源と、前記複数色の可視光源を順次独立点灯制御し透過原稿に照射する点灯手段と、該透過原稿からの透過光をモノクロイメージセンサで受光し受光量に相応する電気的な画像信号に変更する画像読取手段と、該電気信号に対して画像処理を施しカラー画像を得る読取手段と、読取画像から画像に最適な各色の蓄積時間を計算する計算手段を有し、該画像読取手段において各色のオフセットを該計算手段によって算出された蓄積時間を元に変更することを特徴とする画像読取装置。
前記赤外光源による読取画像は、ゴミキズなどの欠陥情報を検出することを目的として使用することを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
前記カラー画像に対して、前記赤外画像から検出したゴミキズなどの欠陥情報を元に補正を行う機能を備えることを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
前記各色の点灯順を変更する際に、該計算手段によって算出された蓄積時間で一番短い色のチャネルが最後から２番目に、赤外光源によるチャネルが最後にくるようにすることを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
前記各色の点灯順を変更する際に、該計算手段によって算出された蓄積時間で一番長い色のチャネルが最初に、赤外光源によるチャネルが最後にくるようにすることを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
前記可視光の色は、赤、緑、青であることを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
複数色の可視光源と、前記複数色の可視光源を順次独立点灯制御し透過原稿に照射する点灯手段と、該透過原稿からの透過光をモノクロイメージセンサで受光し受光量に相応する電気的な画像信号に変更する画像読取手段と、該電気信号に対して画像処理を施しカラー画像を得る読取手段と、読取画像から画像に最適な各色の蓄積時間を計算する計算手段を有し、該画像読取手段において各色のオフセットを該計算手段によって算出された蓄積時間を元に変更することを特徴とする画像読取装置。
前記各色のオフセットを変更する際に、該計算手段によって算出された蓄積時間で一番短い色のチャネルが最後にくるように変更することを特徴とする請求項１２に記載の画像読取装置。
前記可視光の色は、赤、緑、青であることを特徴とする請求項１２に記載の画像読取装置。
前記蓄積時間の計算は毎回のプリスキャン画像を使用することを特徴とする請求項１２に記載の画像読取装置。