JP2808114B2 - カラー入力装置 - Google Patents

カラー入力装置

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JP2808114B2 JP63074809A JP7480988A JP2808114B2 JP 2808114 B2 JP2808114 B2 JP 2808114B2 JP 63074809 A JP63074809 A JP 63074809A JP 7480988 A JP7480988 A JP 7480988A JP 2808114 B2 JP2808114 B2 JP 2808114B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はカラー入力装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、印刷物や文書,写真などのカラーイメージセン
サ情報を、フルカラーで読み取るカラー入力装置とし
て、いくつかのタイプが製品化されている。
以下、第3図乃至第9図を用いて、従来例のカラー入
力装置(以下装置という)の説明をする。
第3図は従来例の反射光変換手段を含むカラー処理回
路のブロック図であり、第3図(A)は切り換え回路部
までR,G,B3回路部を揃えた場合、第3図(B)は一部回
路部分を共通化した場合のそれぞれを示すブロック図、
第4図乃至第7図は従来例の反射光変換手段である装置
の構成図であり、第4図はR(赤),G(緑),B(青)の
光源切換方式、第5図はR,G,B3色に分解方式、第6図は
R,G,B3色フィルタ切換方式のそれぞれの方式による構成
図、第7図(A)はイメージセンサ上にR,G,Bフィルタ
を積層、第7図(B)はR,G,Bフィルタを配した近接イ
メージセンサのそれぞれの方式による構成図、第8図は
色毎にイメージセンサからの出力タイミングを変えたタ
イミング図、第9図は色フィルタおよびモノクロイメー
ジセンサの光の波長に対する特性図であり、第9図
(A)はR,G,B色フィルタの光の波長に対する透過特性
図、第9図(B)はモノクロイメージセンサの光の波長
に対する感度特性図である。
次に、第3図(A)中、aはセンサ部でR,G,B3色分の
イメージセンサ、bはイメージセンサaからの信号を増
幅させるR,G,B3色分の増幅回路部、cは色処理するR,G,
B3色分の色処理回路部、dはR,G,B3色のデータをメモリ
するメモリ回路部、eはR,G,B3色のそれぞれを切り換え
る各色共通の切り換え回路部、fはI/F回路部であり、
前記増幅回路部bはイメージセンサaの各色毎に増幅率
を変えてあり、色処理回路部eの手前でゲインを揃えて
ある。
次に第3図(B)中、c1はR,G,B3色共通の色処理回
路、d1は同じく3色共通のメモリ回路部であり、R,G,B
それぞれの増幅回路部bのあとに切り換え回路部eを配
設して後の色処理回路部c1,メモリ回路部d1,I/F回路部
fを共通化している。
づぎに、第4図中1はR(赤),G(緑),B(青)の光
源、2は原稿台、3はイメージセンサであるCCD、4は
レンズであり、第5図中、5は入射光をR,G,Bに分光す
るプリズムであり、第6図中、6はR,G,B3色のそれぞれ
を有するフィルタである。
次にこれらの従来例の動作について説明する。
第4図の装置はR,G,Bと波長の異なる3種の光源1の
点灯を順次切り換えて、1回の走査線を3回(R,G,B3
色)に分けて順次読み取っている。第5図の装置は原稿
からの反射光をプリズム5を使ってR,G,B3色に分光し、
各色毎にイメージセンサ(CCD)3を配設して3色同時
に効率よく読み取っている。第6図の装置は、R,G,B3色
のフィルタ6をソレノイド(図示せず)やモータ(図示
せず)で順次切り換えながら、1つのCCD3で3色を順番
に読み取っている。
以上の3実施例は、いずれもモノクロのイメージセン
サを用い、R,G,B3色に分解した反射光で、カラーイメー
ジを読み取っているものである。これに対し、第7図に
示す装置はカラーイメージセンサ7を利用している。
第7図(A)は、3色分、3倍の密度のイメージセン
サ列7a上に3画素毎に、赤,緑,青のフィルタを順番に
積層している。このため、1度に3色の同時読み取りが
可能である。ただ色によって読み取る場所が少しずれて
いる。同様に第7図(B)は3つのイメージセンサ7を
相互に近接して配意しており、それぞれ異なる色のフィ
ルタを配設している。しかし乍ら、同一箇所の3色の読
み取りには、ずれたライン分のバッファメモリが必要で
ある。又、これらいずれの従来例にも照明装置が必要で
ある。
しかし、R,G,B3種の色の光源にしても、白色光源にし
ても、各色に相当する波長の光の強度は異なっている。
第9図(A)は色フィルタR,G,Bの光の波長に対する
透過特性図であり、横軸は入射波長(μm),縦軸は相
対出力を示しており、R,G,Bはそれぞれ赤,緑,青の特
性曲線を示している。第9図(B)はモノクロイメージ
センサの光の波長に対する感度特性図であり、横軸,縦
軸はそれぞれ入射波長(μm),相対出力を示してい
る。
第9図(A)に示すようにフィルタも波長によって光
の透過率が異なっており、又、同じモノクロイメージセ
ンサを利用してはいるが、第9図(B)に示すように、
イメージセンサ自体も色ごとに異なる波長によって出力
特性が相違している。
このことから、当然、以上の3者が総合された感度出
力は色によって相違する。
従って、光源により照明されたカラー原稿からの反射
光をイメージセンサに結像して、一定の時間蓄積(以下
蓄積時間という)し電気信号に変換する反射光変換手段
において、カラー原稿のフルカラーを読み取る場合は、
一番出力感度の低い色に読み取り周期を合わせて読み取
る必要があった。
次に第3図のブロック図および第8図のタイミング図
によって、従来例のカラー処理回路の得失について説明
する。
前記第3図(A)の回路方式ではメモリ回路部dまで
R,G,B用の同じ回路を3つずつ揃える必要があり、高価
となる。そこで第3図(B)に示すように、回路の共通
化を計って増幅回路部bのあとに切り換え回路部eを配
設して、後の回路部分を共通化した方式では3つの色を
順番に処理する必要があり、3倍の時間がかかる。
そのため、第8図に示すように色毎にイメージセンサ
からの出力タイミングを変えて、順次処理するようにす
る方式がとられた。
第8図の1はR,G,B3色のイメージセンサからの出力タ
イミングのずれを示し、2は処理タイミングのずれを示
している。
この方式によればタイミング関係は少し複雑になる
が、読み取り後の、逐次処理による速度の低下はない。
然し乍ら、色によって読み取り場所が少しずれてしまう
ことと、一旦、停止した場合の再スタート時の処理が複
雑になる。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上説明したように、従来例においては、前記の各処
理方式により高価になり、または約3倍の時間がかか
り、または、色によって読み取り場所が少しずれ、再ス
タート時の処理が複雑になる等の問題点があった。
この発明は上記の問題点を解決するためになされたも
ので、安価で、色によって読み取り箇所と読み取りタイ
ミングに問題なく、同一箇所の読み取り周期内で各色の
読み取りとカラー処理を行い、速度低下のないカラーイ
メージの読み取りを可能とするカラー入力装置を提供す
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するため、本発明では、カラー入力装
置を次の(1)〜(5)のとおりに構成する。
(1)画像を読取り画像信号を出力するイメージセンサ
と、前記イメージセンサにより複数色の読取りを行なう
第1の読取モードと単一色の読取りを行なう第2の読取
モードとを切換えるモード切換手段と、前記第1の読取
モードにおいて、前記複数色の少なくとも1色における
前記イメージセンサの蓄積時間を他の色における前記イ
メージセンサの蓄積時間と異ならせるように制御する制
御手段とを備え、前記第2の読取モードにおいて単一色
の読取りを行なう場合に、前記複数色の中で最も感度の
低い色以外の色を選択したカラー入力装置。
(2)前記制御手段は、感度に応じて色毎に前記イメー
ジセンサの蓄積時間を異ならせるように制御する前記
(1)項に記載のカラー入力装置。
(3)前記制御手段は、感度が高くなるにつれて蓄積時
間が短くなるように制御する前記(2)項に記載のカラ
ー入力装置。
(4)前記制御手段は、前記第1の読取モードにおい
て、前記イメージセンサの各色の蓄積時間が重なるよう
に制御する前記(1)項乃至(3)項のいずれか1項に
記載のカラー入力装置。
(5)さらに前記画像信号に所定の処理を施す信号処理
手段を備え、前記第1の読取モードにおいて、前記信号
処理手段は前記イメージセンサの蓄積時間の短い色から
処理を行なう前記(3)又は(4)項に記載のカラー入
力装置。
〔実施例〕
以下この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図はこの発明の一実施例である読取手段(E)を
有する電気回路のブロック図であり、読取手段(E)は
R,G,Bのイメージセンサaのそれぞれに連結されてお
り、カラー原稿の同一箇所の読み取り周期内で、反射光
の色によって、蓄積時間を変えて読み取る(詳細後
述)。その後の処理工程では、切り換え回路部e,増幅回
路部b1,色処理回路部c1,メモリ回路部a1,I/F回路部f
の順にR,G,B共通に構成されており、切り換え回路部e
以降の各回路については前記従来例と同様であるから重
複説明は省略する。
第2図はこの発明の一実施例であるカラー入力装置の
読み取り,色処理タイミングを示すタイミング図であ
り、第2図(A)は読み取り,色処理タイミング、第2
図(B)は1色のみを読み取る場合のタイミングのそれ
ぞれを示すタイミング図であり、第2図(A)中、Tは
R,G,B3色を読み取る1ライン毎の読み取りサイクル、t1
は読み取りサイクルTの同一箇所の読み取り周期、Tr,T
g,Tbは光源により照明されたカラー原稿からの反射光を
イメージセンサに結像して、一定の時間蓄積して電気信
号に変換する反射光変換手段におけるそれぞれの蓄積タ
イミング、r2,g2,b2はそれぞれR,G,B各色の色処理時
間を示す。
次に第2図(B)のTは例えばG(緑)色のみを読み
取る場合の読み取りサイクル、t2は読み取りサイクルT
の同一箇所の読み取り周期、TgはG色の蓄積タイミン
グ、g1はG色の蓄積時間、CgはG色の色処理タイミン
グ、g2はG色の色処理時間を示す。
各図中、前記従来例におけると同一または相当構成要
素は同一符号で表わし、重複説明は省略する。
次に、R,G,Bの光電変換感度比率測定実験について説
明する。
この実験における測定条件は、モノクロイメージセン
サとしてBASISイメージセンサを使用し、光源としてA
光源、色フィルタとして市販基準品(大日本印刷(株)
製)の貼り合わせ、蓄積時間は約1.2msと同一条件とし
た。以上の同一条件で実験して測定した結果、赤
(R),緑(G),青(B)の光電変換感度比率は、R:
G:B=1:0.65:0.37であった。これはB=1とすればR:G:
B=2.7:1.7:1となる。この場合、R:G:B=3:2:1のほぼ整
数比とした場合、前記比とのわずかのずれ量は、前記従
来例第3図(A),(B)のように増幅器3個を別々に
配設して補正しなくとも第1図b1に示すように増幅器1
個で、AE補正とか、シェーディング補正とかの他に色ご
とに必要な補正時に同時に補正することができる。従っ
て、RはBのほぼ1/3の蓄積時間,GはBのほぼ2/3の蓄積
時間でそれぞれBと同じ出力感度を持つことになる。
この実施例では、前記のようにBASISイメージセンサ
を使用したが、CCDイメージセンサも光電変換部は同様
のシリコンフォトトランジスタで構成されているので、
同様な感度特性を示す。
次に、以上の結果に基づいて同一箇所の読み取り周期
内でR,G,Bの各色によって、蓄積時間を変えて読み取る
読取手段(E)のタイミングについて、第2図(A),
(B)を用いて説明する。
第2図(A)において、R,G,B3色を読み取る1ライン
毎の読み取りサイクルTにおける同一箇所の読み取り周
期t1内で、相対出力感度の高い順であるR,G,Bの順に、
整数比もしくはそれに近い比率の蓄積時間をおよそ1:2:
3とする読取手段(E)を設ける。即ち蓄積タイミングT
r,Tg,Tbのそれぞれを同一箇所の読み取り周期t1内で
r1:g1:b1=1:2:3もしくはこれに近い比率の蓄積時間
で出力し、第1図の切り換え回路部eよりI/F回路部f
までの色処理タイミングCr,Cg,Cbのそれぞれを同じ長さ
の読み取り周期t1内でr2,g2,b2のそれぞれ同一の処理
時間で色処理する。
このように、R,G,Bそれぞれのほぼ整数比の出力感度
の相違を利用して、同一箇所の読み取り周期内で色によ
って、蓄積時間を変えて読み取ることができる。
以上のように、第1図のa〜fの各工程を第2図
(A)に示したタイミングでR,G,B3色毎に異なる蓄積時
間,処理タイミングで順次色処理をオーバーラップさせ
て行うことにより、読み取り速度を低下することなく、
1色分の回路で3色共順次処理するシンプルな回路構成
でカラーイメージを読み取り処理することができる。
なお、前記R,G,Bの出力感度特性に関しては、実際に
使用される光源は白色蛍光灯とか、ハロゲンランプ等で
あり、前記のこの実施例で用いられたA光源とは分光特
性が異なり、R,G,Bの出力感度特性は異なっている。し
かし、基本的には各色で補正値を変えるか、増幅器のゲ
イン等を変えるかで各色の感度比を整数比にして、前述
のように対処することが可能である。
次に特定の単一色、例えば緑(G)のみの色で、読み
取るに際し、該単一色Gの蓄積時間に相当する読み取り
周期で読み取るモードについて説明する。
第2図(B)に示すように、緑(G)のみの色で読み
取る場合、緑(G)の蓄積時間g1(第2図(A)))の
みで読み取り周期t2を構成すれば、カラーでR,G,B3色と
もに読み取る場合の周期t1に比べ2/3の時間でよく、高
速に読み取ることができる。又、赤(R)1色で読み取
る場合(図示せず)は、同様にして1/3の時間で高速な
読み取りができる。
以上説明したように、この実施例によれば、可視光線
を構成する色によって異なるイメージセンサの感度の差
を利用して、1色分の回路で順次3色の色処理を行うこ
とが可能となり、一番感度の低い色の蓄積タイミング
(時間)の間に他の感度の高い色の処理を行うことがで
き、特別な処理時間を必要としない。又、色による感度
の差が整数比に近いことを利用して、タイミング回路や
処理ルーチンの簡素化を計ることができ、又、出力感度
の高い色1色だけで読み取る場合、その色での蓄積タイ
ミングに合わせた読み取りサイクルでより高速に読み取
ることが可能となる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、イメージセン
サにより複数色の読取りと単一色の読取りとを選択的に
行うことができ、しかも単一色の読取りを行なう場合
に、前記複数色の中で感度の最も低い色以外の色を選択
したことにより、単一色の画像読取りを高速で行なうこ
とができる。さらに複数色の読取りを行なう場合に、読
取る色に応じた最適な蓄積時間でイメージセンサによる
画像の読取りを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例である読取手段を有する処
理回路のブロック図、第2図はこの発明の一実施例の色
処理タイミングを示すタイミング図であり、第2図
(A)は読み取り,色処理タイミング、第2図(B)は
1色のみを読み取る場合のタイミングのそれぞれを示す
タイミング図、第3図は従来例の反射光変換手段を含む
カラー処理回路のブロック図であり、第3図(A)はメ
モリ回路部までR,G,B3回路部を揃えた場合、第3図
(B)は一部回路部分を共通化した場合のそれぞれを示
すブロック図、第4図乃至第7図は従来例の反射光変換
手段である装置の構成図であり、第4図はR,G,B3色のフ
ィルタ切換方式、第5図はR,G,B3色に分解方式,第6図
はR,G,B3色のフィルタ切換方式のそれぞれの方式による
構成図、第7図(A)はイメージセンサ上にR,G,Bフィ
ルタの積層方式、第7図(B)はR,G,Bフィルタを配し
た近接イメージセンサ方式のそれぞれの方式による構成
図、第8図は色毎にイメージセンサからの出力タイミン
グを変えたタイミング図、第9図は色フィルタおよびモ
ノクロイメージセンサの光の波長に対する特性図であ
り、第9図(A)は色フィルタR,G,Bの光の波長に対す
る透過特性図、第9図(B)はモノクロイメージセンサ
の光の波長に対する感度特性図である。 1……光源 3……CCD 6……フィルタ T……読み取りサイクル t1,t2……読み取り周期 Tr,Tg,Tb……蓄積タイミング r1,g1,b1……蓄積時間 Cr,Cg,Cb……色処理タイミング r2,g2,b2……色処理時間

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像を読取り画像信号を出力するイメージ
    センサと、 前記イメージセンサにより複数色の読取りを行なう第1
    の読取モードと単一色の読取りを行なう第2の読取モー
    ドとを切換えるモード切換手段と、 前記第1の読取モードにおいて、前記複数色の少なくと
    も1色における前記イメージセンサの蓄積時間を他の色
    における前記イメージセンサの蓄積時間と異ならせるよ
    うに制御する制御手段とを備え、 前記第2の読取モードにおいて単一色の読取りを行なう
    場合に、前記複数色の中で最も感度の低い色以外の色を
    選択したことを特徴とするカラー入力装置。
  2. 【請求項2】前記制御手段は、感度に応じて色毎に前記
    イメージセンサの蓄積時間を異ならせるように制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載のカラー入力装置。
  3. 【請求項3】前記制御手段は、感度が高くなるにつれて
    蓄積時間が短くなるように制御することを特徴とする請
    求項2に記載のカラー入力装置。
  4. 【請求項4】前記制御手段は、前記第1の読取モードに
    おいて、前記イメージセンサの各色の蓄積時間が重なる
    ように制御することを特徴とする請求項1乃至3のいず
    れか1項に記載のカラー入力装置。
  5. 【請求項5】さらに前記画像信号に所定の処理を施す信
    号処理手段を備え、前記第1の読取モードにおいて、前
    記信号処理手段は前記イメージセンサの蓄積時間の短い
    色から処理を行なうことを特徴とする請求項3又は4に
    記載のカラー入力装置。
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