JP2539203B2

JP2539203B2 - カラ−読取機構

Info

Publication number: JP2539203B2
Application number: JP61299993A
Authority: JP
Inventors: 祥治鈴木; 雅博森
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1986-12-18
Filing date: 1986-12-18
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: JPS63153956A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕本発明は原稿連続搬送式カラー読取装置において時分
割で読み取りを行う際に発生する色ごとの読取ラインの
ずれを防ぐことを目的としたもので、光路中に挿入され
る各色フィルタが光路上にそれぞれ位置決めされたとき
に原稿上の同一位置が読み取られるようにして目的の達
成を図っている。

〔産業上の利用分野〕

本発明はフィルタを切り替えて時分割でカラー画像の
読み取りを行うフィルタ切替型カラー読取装置に係り、
特に高速読み取りを実現できるカラー読取機構に関す
る。

カラー読取装置はファクシミリやコンピュータへの画
像入力装置として用いられている。これらのカラー読取
装置としては、Ｒ（赤）,G（緑）,B（青）の３色をCCD
イメージセンサ等を用いて読み取るものが知られてい
る。このカラー読取装置では、３色のデータは正確に同
じ位置を読み取ったものであること、すなわち高精度な
読み取りが求められる。また、読み取りは高速度で行わ
れることが望ましい。

〔従来の技術〕

従来のフィルタ切替型カラー読取装置の要部の構成，
作用を第６図及び第７図を用いて説明する。第６図は装
置の要部を示す斜視図、第７図はこの装置のカラー読取
動作説明図である。

原稿100上の読取ライン１は図示されない照明手段に
より照明されており、このライン上の画像が読み取られ
る。読取ライン１からの反射光はレンズ２によりライン
イメージセンサ（CCDラインイメージセンサ等）３の上
に結像する。カラー読み取りを行うために、レンズ２と
センサ３の間にR,G,B3枚のフィルタ4a,4b,4cを設ける。
フィルタ4a,4b,4cは、リニアモータ5a,5b,5cにそれぞれ
連結され、読取ライン１からセンサ３への光路をさえぎ
る位置へ移動できるようになっている。

読取ライン上のカラー画像のＲ成分を読み取るとき
は、第７図（ａ）に示すように、３つのフィルタの内、
Ｒのフィルタ4aを、リニアモータ5aを駆動することによ
り光路中に入れる。他の２つのフィルタ4b,4cは光路を
さえぎらない退避位置に保持される。この結果、読取ラ
イン１からの反射光の内赤い光だけがセンサ３に達し、
画像のＲ成分が読み取られる。画像のG,R成分を読み取
るときは、第７図（ｂ），（ｃ）に示すように、それぞ
れ光路中にフィルタ4b,4cを入れて読み取る。１ライン
のR,G,Bの読取が終了すると、原稿100を第６図の上方向
（副走査方向）に所定量だけ送って次のラインの読み取
りを行う。

このカラー読取装置では、小型，軽量のフィルタと高
速のリニアモータを組み合わせることにより、センサの
１ライン読取時間（１〜10ms）とほぼ同程度の時間でフ
ィルタの切り替えを行って高速のカラー読み取りを実現
することができる。なお、フィルタ挿入位置を原稿100
とレンズ２の間としても同様の効果を得ることができ
る。

このような構成，作用を有する従来のカラー読取装置
は、次のような利点を有している。

（１）従来の３光学系方式のものに比べ、光学系が１つ
となり、装置の小型化が図れる。

（２）３つ全部のフィルタを読み取りの光路中から外す
ことにより白黒の読み取りができ、カラーと白黒の読み
取り装置を１つの装置で兼用させることができる。ま
た、フィルタ切替機構をユニット化して従来の白黒読取
装置のオプションとするようにもできる。

（３）光学系が１つであるため、R,G,B各色の読取装置
のずれがなく、光学系の調製が容易となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような装置において読み取り速度をさらに向上さ
せようとすると、原稿100を副走査方向に接続搬送して
読み取りを行うことになる。これは、原稿を読み取りと
同期させて高速に軌道，停止させるのが難しいからであ
る。

しかし、連続搬送の場合、フィルタ切り替えによる読
み取りでは、時分割で３色を読み取るため、色ごとに読
み取り位置がずれてしまい、その結果、例えば画像のエ
ッジに色がにじみ出てしまう。

〔問題点を解決するための手段〕

これを防止するため、本出願人は、３色のフィルタを
それぞれ光軸に対しある角度を持たせて光路中に挿入
し、読取位置を原稿搬送に合わせ移動させて同一の位置
を読み取る方式を特願昭60−59085号（特開昭61−21826
3号公報）により先に提案した。

本発明は、これを具体的に実現できるカラー読取機構
を提供するもので、そのための手段として、本発明で
は、原稿上で反射してレンズを通る読取光を受光するラ
インイメージセンサの駆動と複数のフィルタの切り替え
を同期させて副走査方向に連続搬送される原稿上のカラ
ー画像を時分割で読み取るフィルタ切替型カラー読取装
置において、前記レンズの光軸と垂直方向に移動可能な
支持部材を設けて、該支持部材に前記各フィルタを異な
る角度で支持させるとともに、前記支持部材を前記レン
ズの光軸と垂直方向に往復運動するように駆動する駆動
源を設けてなる構成を採用している。

前記各色フィルタの角度は、該各色フィルタがそれぞ
れ読取光の光路上に位置決めされたときに原稿上の同一
位置が読み取られるように設定されている。

〔作用〕

各色フィルタは、同一の支持部材にそれぞれ所定の配
置で支持されており、駆動源による光路上に選択的に位
置決めされたときに、副走査方向に連続搬送される原稿
上の同一位置を読み取ることができる。すなわち、原稿
を連続搬送しながら読み取りを行っても、色ごとに読取
位置がずれることはなくなる。

〔実施例〕

以下、第１図乃至第５図を参照して本発明の実施例を
説明する。

第１は本発明に係るカラー読取機構を示す斜視図で、
図中、11は基板、12は板ばね、13は支持部材、14a,14b,
14cはR,G,B色のフィルタである。なお、従来と同様の部
材には従来と同様の符号を付している。

基板11はレンズ２を保持し、各板ばね12の各端部15は
この基板11に固定されている。

支持部材13は、各板ばね12の中間部16に固定され、該
支持部材13には、各色のフィルタ14a,14b,14cと、駆動
コイル17とが固定されている。駆動コイル17は磁石18と
ともにムービングコイル型リニアモータ（駆動源）19を
構成する。

各フィルタ14a,14b,14cの配置要領は第２図（ａ），
（ｂ）に示す通りで、真中のフィルタ14bは支持部材13
と平行に、上，下のフィルタ14a,14cはフィルタ14bとθ
だけ逆方向に傾斜させてそれぞれ配置されている。この
ような配置のフィルタ取り付けは、第２図に例示したよ
うな取付座20を介在させることにより容易かつ確実に行
うことができる。

このように支持部材13上に取り付けられたフィルタ14
a,14b,14cはムービングコイル型リニアモータ19を作動
させることにより読取光（原稿での反射光）の光路上に
選択的に位置決めされるが、支持部材13は、基板11に板
ばね12を介し取り付けられているため、基板11と平行状
態を保って第１図の上下方向に移動する。このようにし
て光路上に位置決めされる各フィルタによるカラー読取
要領を第３図により説明する。

第３図（ａ）に示すように１番上のフィルタ14aが斜
めに光路に挿入されると、センサ３は、原稿100上の光
軸からｘだけ上方にずれた位置を読み取る。

次に真ん中のフィルタ14bが第３図（ｂ）に示すよう
に光路に挿入されると、光軸の位置が読み取られる。こ
のとき原稿100は矢印方向に搬送されていて第３図
（ａ）の読取ライン１と同じ位置が読み取られる。

さらに一番下のフィルタ14cが第３図（ｃ）に示すよ
うに斜めに挿入されると、光軸からｘだけ下方にずれた
位置が読み取られるが、この位置は第３図（ａ），
（ｂ）と同じ原稿上の位置である。

すなわち、連続搬送されている原稿上の同じ位置を各
色フィルタにより読み取ることができ、原稿を従来のよ
うに軌道，停止させる必要がないため、読み取りを高速
で行うことが可能になる。

次にフィルタの傾きθと読取ラインの変化ｘの関係に
ついて第４図に基づいて数式的に説明する。i,i′，
y₁，L₁，L₂,A,Bの各パラメータは図に示すものとし、空
気の屈折率をn₀，フィルタの屈折率をn₁とすると、屈折
の条件より次式が成立する。

n₀ sin i＝n₁ sin i′ ……（１）また、|AB|＝D/cos i′ ｙ＝|AB|sin（ｉ−ｉ′）より次式が得られる。

ｙ＝Dsin（ｉ−ｉ′）/cos i′ ……（２）一方、L₂:y＝L₁:xより次式が得られる。

ｙ＝L₂・x/L₁ ……（３）さらに、第２図（ｂ）のθは次のようになる。

ｘは次のようにして求める。

読み取りの副走査方向の解像度をＭライン/mmとする
と、上述のような本発明のフィルタ切り替えによる読取
方式では、第５図に示すように、原稿が1/Mmm動く間に
１ラインの読み取り、すなわち３回のフィルタ切り替え
と３回の読み取りが行われる。このときのｘは、フィル
タ切り替えに必要な時間と、読取時間（CCD蓄積時間）
で決まる。このｘが決まると、（３）式でｙを求め、さ
らに（１）式でｉを求め、（４）式でθを求める。

これらの関係を具体的に例示すると次の用になる。

いま、解像度を８ライン/mm,切替時間＝読取時間とす
ると、ｘ＝42μm,L₁＝300mm,L₂＝30mmのときにｙ＝4.2
μｍとなる。また、n₀＝１（空気），n₁＝1.5（ガラ
ス）,D＝0.5mmとすると、ｉ＝1.44°となり、θ＝1.45
°となる。

このように、本例によれば、フィルタ切り替えに際
し、原稿の搬送に合わせて読み取り位置を変化させるこ
とにより、色にじみのない高精度の読み取りを高速で行
うことが可能である。

〔発明の効果〕

以上述べた用に、本発明によれば、各色フィルタが配
設された支持部材を駆動源により所定方向に移動させて
各色フィルタを選択的に読取光の光路上に位置決めし
て、副走査方向に連続搬送される原稿上の同一位置を読
み取るようになっているため、色にじみ（画像のエッジ
に色がつく）のない高品質のカラー読み取りを高速で行
うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のカラー読取機構を示す斜視
図、第２図は同各フィルタの配置説明図（第２図（ａ）は斜
視図、第２図（ｂ）は正面図）、第３図は同フィルタ切り替えによるカラー画像読取要領
説明図、第４図は同フィルタの傾きと読み取りラインの変化の関
係説明図、第５図は同１ライン読取字のフィルタ切替要領説明図、第６図は従来のカラー読取装置の要部を示す斜視図、第７図は第６図の装置のカラー読取動作説明図で、図中、１は読取ライン、２はレンズ、３はラインイメージセン
サ、13は支持部材、14a,14b,14cは各色フィルタ、19は
駆動源、100は原稿である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿上で反射してレンズを通る読取光を受
光するラインイメージセンサの駆動と複数のフィルタの
切り替えを同期させて副走査方向に連続搬送される原稿
上のカラー画像を時分割で読み取るフィルタ切り替え型
のカラー読取装置において、前記レンズの光軸と垂直方向に移動可能な支持部材（1
3）を設けて該支持部材に前記各フィルタを異なる角度
で支持させるとともに、前記支持部材を前記レンズの光軸と垂直方向に往復運動
するように駆動して前記各フィルタを選択的に読取光の
光路上に位置決めする駆動源（19）を設けてなり、前記各フィルタの角度は、該各フィルタがそれぞれ光路
上に位置決めされたときに原稿上の同一位置が読み取ら
れるように設定されたことを特徴とするカラー読取機
構。