JP2754388B2 - カラー読取装置 - Google Patents

カラー読取装置

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JP2754388B2 JP63233697A JP23369788A JP2754388B2 JP 2754388 B2 JP2754388 B2 JP 2754388B2 JP 63233697 A JP63233697 A JP 63233697A JP 23369788 A JP23369788 A JP 23369788A JP 2754388 B2 JP2754388 B2 JP 2754388B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 画像入力装置として用いられるカラー読取装置に関
し、 表面に凹凸がある読取物でも陰影なく高いS/N比で画
像信号が得られるようにすることを目的とし、 光源から出射して所定位置にセットされた原稿上のカ
ラー画像を照射する光の反射光を、縮小光学系によりラ
インイメージセンサ上に結像させてカラー画像を読み取
るように構成され、前記光源と原稿との間に、原稿への
入射光の範囲を規制する遮光部材を備えたカラー読取装
置において、前記遮光部材を、原稿の表面の凹凸の段差
の程度に応じて原稿への入射光の範囲を変化させ得るよ
うに移動可能に設けた構成とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は画像入力装置として用いられるカラー読取装
置に関する。
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広く用いられている。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イメージセンサ等のラインイメージセンサで読み
取るものが知られている。このカラー読取装置には、よ
り一層の小型化、低価格等が望まれている外に、読取原
稿に忠実な色再現が望まれている。
〔従来の技術〕
第6図は従来のカラー読取装置の要部構造を示す斜視
図で、該装置の構成,作用は次の通りである。
原稿100上の読取ライン1は光源例えば蛍光灯6によ
って照射されており、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CCD
ラインイメージセンサ等のラインイメージセンサ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
ラインイメージセンサ3の間にはR.G.B3色のフイルタ4
a,4b,4cが設けられている。フイルタ4a,4b,4cは、それ
ぞれリニアモータ5a,5b,5cで保持され、読取ライン1か
らラインイメージセンサ3への光路を遮るような位置へ
移動できるようになっている。カラー読取動作は、第7
図(a)〜(c)に示されている。読取ライン1上のカ
ラー画像のRの成分を読み取るときは、第7図(a)に
示すように、3つのフイルタの内のRフィルタ4aを、リ
ニアモータ5aを駆動して光路中に入れる。他の2つのフ
イルタ4b,4cは光路を遮らない位置に保持しておく。こ
の結果、読取ライン1からの反射光のうち、赤い色のみ
がラインイメージセンサ3に達することができ、画像の
R成分が読み取られる。画像のG,B成分を読み取るとき
は、第7図(b)及び(c)に示すように、それぞれ光
路中にGフイルタ4b,Bフイルタ4cを挿入して読み取る。
1ラインのR.G.Bの読み取りが終了すると、原稿100を矢
印方向に所定量だけ送って次のライン読み取りを行う。
このようにして、小型で軽量のフイルタと高速のリニア
モータを組み合わせることで、センサ1ラインの読取時
間(1〜10ms)とほぼ同程度の時間でフイルタの切り替
えを行い、高速のカラー読取を実現することができる。
この読取時に、蛍光灯6の管面全周から発せられる光
の一部が原稿100や原稿載置用ガラス板(第6図では省
略)の内部で反射を繰り返して、光路中に設けられたミ
ラー(第6図では省略)の表面あるいは装置内部に入射
する。この光はさらにミラーの表面にある塵,ほこりや
装置内部の壁面で反射,散乱し、本来の画像読取領域に
伝播して、正規の画像信号と共に読み取られていた。こ
のため、第8図に示すように、原稿100や原稿載置用ガ
ラス板(上述)7の内部で反射する乱反射光すなわち点
線で示す迷光8を低減する手段として、蛍光灯6,6′
(第6図では蛍光灯6′は省略)上に遮光板9,9′を設
けている。また、迷光8の除去効果を増強するため、読
取部とミラー(上述)10との間に2枚の黒糸板11,11′
により形成される導光路12を設けたものも提案されてい
る。13はミラー10での反射光である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、迷光8を除去するために取付けた遮光
板9,9′の影響で、第9図(a)に示すように原稿面に
写真100aが張られて部分的に厚さが変化するものを読み
取る場合には、蛍光灯6,6′の照射光により段付部分に
陰影が生じ、読取品位に影響を与える(段付部分に線が
入る)。また、第6,7図のような縮小光学系では、光学
系の焦点深度が深く、第9図(b)に示すような立体物
101の読取も可能という利点があるが、第9図(a)と
同様に陰影が発生してこの利点を生かすことができな
い。すなわち、立体物101の読取時に、読取面(ガラス
板7の表面)より離れた部分においては、照射量が減少
して読取に必要な光量が得られず、狭い間隔の凹部14は
陰影15が生じて正確な色読取が行えない。
本発明は、表面に凹凸がある読取物でも陰影なく高い
S/N比で画像信号が得られるようにすることのできるカ
ラー読取装置を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理説明図で、図中、21,21′は1
対の遮光部材である。
遮光部材21,21′は、光源と原稿100との間に、原稿へ
の入遮光の範囲を規制するように設けられている。本図
では、板状の遮光部材21,21′が、蛍光灯(光源)6,6′
の真上の原稿載置用ガラス板7の上に間隔を調整可能な
ように設けられた例を示している。なお、本図では、導
光路12とミラー10が付加された例を示している。
光源の蛍光灯6,6′から出射し遮光部材21,21′の間を
通って原稿100のカラー画像を照射する光の反射光は、
導光路12を通り、ミラー10を含むミラー系及び図示しな
いレンズ等よりなる縮小光学系に導かれてラインイメー
ジセンサ3上に結像し、これによりカラー画像が読み取
られる。27はミラー10での反射光である。
〔作用〕
表面に凹凸のない原稿100を読み取るときは、第1図
(a)に示すように、遮光部材21,21′の間隔L1を比較
的小さく設定して入射領域を限定する。この場合、光源
の蛍光灯6,6′から間隔L1の部分を通って原稿100のカラ
ー画像を照射する光の読取ライン近傍での反射光は、ミ
ラー10を含むミラー系及び図示しないレンズ等を含む縮
小光学系に導かれてラインイメージセンサ3上に結像
し、これによりカラー画像が読み取られる。
また、第1図(b)に示すように、原稿面に写真100a
等が張られて部分的に厚さが変化するものを読み取る場
合には、遮光部21,21′をそれぞれ矢印方向に所定量移
動させ、間隔を第1図(a)のL1より広いL2とする。こ
れにより、蛍光灯6,6′による原稿面照遮領域が増加し
て原稿面での光量が増加するので、従来問題となってい
た陰影の影響を低減して読取を行うことができる。
さらに、第1図(c)に示すように、立体物101を読
み取る場合には、遮光部21,21′をさらに矢印方向に所
定量移動させ、間隔をL2より広いL3とする。これによ
り、従来問題となっていた陰影の影響を低減して読取を
行うことができる。
このように、本発明では、原稿面の状態により遮光部
材21,21′を移動させて原稿面への入射光の範囲を変化
させ、これにより原稿面の照射光量を増減できるように
なっているため、表面に凹凸がある読取物でも陰影がな
くS/N比の高い画像信号を得ることが可能である。
なお、本図のように導光路12を付加すれば、原稿面や
ガラス板7の表面で生じる迷光が縮小光学系に入射する
のを防止するとともに、蛍光灯6,6′からミラー10へ直
接入射する迷光成分を減少させることができ、より一層
の効果が得られる。
〔実施例〕
以下、第2図乃至第5図に関連して本発明の実施例を
説明する。
第2図及び第3図に第1の実施例を示す。
第2図は読取光学系の構成を示す斜視図で、図中、2
2,23はミラー10とともにミラー系を構成するミラーであ
る。これらのミラーはレンズ2とともに縮小光学系を構
成する。なお、原稿載置用ガラス板7と蛍光灯6,6′
(本図では蛍光灯6′は省略している)の間には、図示
を詳細したが、1対の遮光部材21,21′(第1図に示し
たもので、その構成、作用、及び効果は後述)が設けら
れている。
ガラス板7上に載置された原稿100上の画像の読取
は、蛍光灯6,6′とミラー10,22,23を導光路12とともに
ガイド軸24,24′に沿って原稿長手方向へ移動させて行
う。25はミラー22,23駆動用のパルスモータで、26は蛍
光灯6,6′,ミラー10,導光路12駆動用のパルスモータで
ある。蛍光灯6,6′により照明された原稿100からは、読
取ライン1の画像状態に応じた反射光27(第1図参照)
が得られる。この反射光27は、光軸28に沿ってミラー2
2,23を経て、レンズ2、色分解用のフイルタ4a,4b,4cを
介してラインイメージセンサ3上に結像する。この場
合、反射光27は順次切り替えられるフイルタの色ごとに
光電変換されて原稿100の画像信号を得ることができ
る。
この画像読取時における従来の問題点(表面に凹凸の
ある読取物では陰影の影響によりS/N比の高い画像信号
が得られない)を解決する手段として、本発明では、遮
光部材21,21′が設けられている。そして、第1図に関
連して前述したように、表面に凹凸のない原稿100を読
み取るときは第1図(a)に示すように遮光部材21,2
1′の間隔をL1として読取を行い、写真100a等が張り付
けられた原稿を読み取るときは第1図(b)に示すよう
に遮光部材21,21′の間隔をL1より所定量大きいL2とし
て読取を行い、立体物101を読み取るときは第1図
(c)に示すように遮光部材21,21′の間隔をL2より所
定量大きいL3として読取を行う。これにより、従来問題
となっていた陰影の影響を低減してS/N比の高い画像信
号を得ることができる。この場合の遮光部材21,22′の
駆動系を第3図に示す。この駆動系の構成作用は次の通
りである。
第3図において、29はパルスモータ、30及び31は遮光
部材21及び遮光部材21′に対応して設けられた同径のギ
アである。遮光部材21,21′の間隔Lを増加させるとき
は、パルスモータ29を逆転させる。これにより駆動ギア
32が矢印で示す反時計方向に回転し、該駆動ギア32と噛
合するギア31は時計方向に回転する。同時に、ギア31と
アイドルギア33,34を介し噛合するギア30は反時計方向
に回転する。その結果、ギア30と同軸のピニオンとラッ
ク35を介し係合する遮光部材21と、ギア31と同軸のピニ
オンとラック36を介し係合する遮光部材21′とは、互い
に離間する逆方向に移動して間隔Lは増加する。また、
間隔Lは、パルスモータ29を正転させることにより減少
する。すなわち、パルスモータ29を正または逆方向に所
定量回転させることによって、間隔Lを所望の値(第1
図のL1,L2,L3)とすることができる。
なお、本例では導光路12が付加されている。この導光
路12を付加することによって、原稿面やガラス板7の表
面で生じる迷光が縮小光学系に入射するのを防止すると
ともに、蛍光灯6,6′からミラー10へ直接入射する迷光
成分を減少させることができ、より一層の効果が得られ
る。導光路12は、本例では1対の黒色板で形成されたも
のを示したが、光集束性光学繊維で形成されたロッドレ
ンズアレイを用い、これを光路内に挿入するようにして
も良い。
第4図及び第5図に第2の実施例を示す。
第4図はカラー読取装置の要部構造説明図で、図中4
1,41′及び42,42′は蛍光灯6,6′の外周に所定の間隔を
介し設けられた半円筒状の固定部材及び遮光部材であ
る。遮光部材42,42′は、矢印で示す正逆方向に回転可
能で、一端42a,42a′を固定部材41,41′の一端41a,41
a′に重ねて配置されている。遮光部材42,42′の駆動系
を第5図に示す。この駆動系の構成,作用は次の通りで
ある。
駆動系は、前例と同様にパルスモータ29,ギア30,ギア
31,駆動ギア32,アイドルギア33,アイドルギア34を備え
ている。遮光部材42はギア30に同心に連結され、遮光部
材42′はギア31に同心に連結されている。遮光部材42,4
2′の間隔Lを増加させるときは、パルスモータ29を逆
転させて、ギア30を反時計方向に、ギア31を時計方向に
それぞれ回転させる。これにより、遮光部材42,42′も
ギア30,31と同方向に回転して間隔Lは増加する。ま
た、間隔Lは、パルスモータ29を正転させることにより
減少する。すなわち、パルスモータ29を正または逆方向
に所定量回転させることによって、間隔Lを所望の値と
することができる。
本例の場合も前例と同様の効果が得られる。
上述の各実施例では蛍光灯を2本使用する例について
述べたが、1本でも同様の効果が得られることは言うま
でもない。
また、フイルタを切り替えてカラー読取を行う方式に
代えて、例えば3色(R,G,B)の蛍光灯等の光源を交互
に点灯させてカラー画像を読み取る光源切替方式を用い
た場合でも同様な効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、原稿面の状態に
より遮光部材を移動させ、原稿面への入射光の範囲を変
化させて原稿面の照射光量を増減できるようになってい
るため、表面に凹凸がある読取物でも陰影がなくS/N比
の高い画像信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b),(c)は本発明の原理説明図、 第2図は本発明の第1の実施例の読取光学系の構成を示
す斜視図、 第3図は同、遮光部材の駆動系を示す斜視図、 第4図は本発明の第2の実施例のカラー読取装置の要部
構造説明図、 第5図は同、遮光部材の駆動系を示す斜視図、 第6図は従来のカラー読取装置の要部構造を示す斜視
図、 第7図(a),(b),(c)は第6図の装置のカラー
読取動作説明図、 第8図は従来のカラー読取装置の迷光除去対策説明図、 第9図(a),(b)は従来のカラー読取装置の問題点
説明図で、 図中、 3はラインイメージセンサ、 6,6′は蛍光灯(光源)、 21,21′,42,42′は遮光部材、 100は原稿、 100aは写真、 101は立体物である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源(6,6′)から出射して所定位置にセ
    ットされた原稿上のカラー画像を照射する光の反射光
    を、縮小光学系によりラインイメージセンサ上に結像さ
    せてカラー画像を読み取るように構成され、 前記光源(6,6′)と原稿との間に、原稿への入射光の
    範囲を規制する遮光部材(21,21′)を備えたカラー読
    取装置において、 前記遮光部材(21,21′)を、原稿の表面の凹凸の段差
    の程度に応じて原稿への入射光の範囲を変化させ得るよ
    うに移動可能に設けたことを特徴とするカラー読取装
    置。
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