JP2823212B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ファクシミリ，複写機等に好適な画像読取
装置に関し、更に詳述すれば原稿に蛍光ペン等によって
マーキングされた部分の読取りが可能な画像読取装置に
関する。

〔従来技術〕

複写機においては、文書原稿等を複写する場合に、例
えば蛍光ペン等によって縁取りされた部分内を消去して
複写するマスキング等の画像編集処理が可能なものがあ
る。このような複写機では原稿画像を読取る場合に、文
字等の通常の黒色以外にマーキングされる特定色を読取
れることが必要である。

この為、原稿の無彩色以外の特定色を固体撮像素子を
用いて読取る読取装置として、以下に示す種々のものが
提案されている。

（１） 赤色の蛍光ランプと、青色の蛍光ランプとを交
互に点滅させ、それに同期して１ライン分の各色のデー
タを取得し、第９図に示すデータマップを用いて赤，青
色成分を判別するもの（特開昭61−150578号公報）。

（２） 原稿画像の露光光路にハーフミラーを介装する
ことによって分岐した光路夫々に、光学フィルタ及びイ
メージセンサを配し、各々特定色の波長域の光線を検出
することにより原稿画像の濃度を調べ、濃度の淡い部分
は“白”、即ち下地とし、濃度の濃い部分において赤色
の信号を示す部分を赤と判別するもの（特開昭62−2301
65号公報）。

（３） 白色露光ランプの照射が行われた後の残光によ
って特定色かどうかを判断し、更に赤色露光ランプによ
る画像信号の出力レベルにより第10図に示すデータマッ
プを用いて色を判別するか、又は青色光源によるセンサ
出力と、赤色光源によるセンサ出力とにより、両方とも
同じレベルであれば、無彩色とし、レベルが違うことに
よって色を判別するもの（特開昭61−167279号公報）。

（４） ２色原稿の１色についてのデータを採取する場
合に、最初に２色を順方向に走査し、得られたデータを
２値化して記憶する。次にこのデータを記憶順序と逆に
読出してゆき、これと、２色原稿のいずれか一方の色に
一致する発光色を有する光源を用いて逆方向に走査して
得られるデータとの差によって最初のデータを特定色及
び無彩色の各画像データに分離して判別するもの（特開
昭62−220073号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述の従来装置において（１）に示すもの
では、赤，青２種類の蛍光ランプを使用したり、これら
を切換点灯する為の回路等を付加することによりコスト
高になり、装置全体も大型化する。また、第９図のデー
タマップにおいては、シアン色について青色及び赤色光
の画像信号出力レベルの小さい部分でも、データとして
採取してしまう。このようにセンサ出力の小さい部分で
はS/N比が小さい為、データ値の信頼性が低く、誤検出
を招く。

（２）については、最初に濃度が淡いと判別される
と、赤信号を示す部分がある場合でも“白”と判別され
たり、下地が赤の原稿であれば全面が“黒”と判別され
てしまう等、確実に色を読取ることができないという問
題があると共に、光学系の調整及び光路の確保等、高い
技術精度を必要とする。

（３）については、まず前者では（１）の後者の問題
点と同様にセンサ出力の小さい部分についてもデータと
して採取しているので、誤検出を招く。また後者では両
信号の相対的な関係を判断する要因が不十分であり、例
えば両方の信号レベルが共に高く、更に片方がより高い
場合には、データとして採取しないという誤判定をする
虞がある。

（４）については、２回の露光走査が必要であり、時
間を要すると共に、特定色読取りの為の第２の光源を逆
方向の走査時に点灯させる為、読取動作が複雑化する
等、（１）〜（４）のいずれにおいても問題を有してい
る。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、原
稿上の特定色部分を、装置を大型化及び高コスト化せ
ず、また、読取動作を複雑化することなく、確実かつ正
確に読取ることが可能な画像読取装置の提供を目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る画像読取装置の第１の発明は、原稿を露
光走査する反射光を分光感度特性が異なる２種類のライ
ンセンサにて検出し、検出信号を演算処理することによ
り、原稿上の２色の特定部分を読取る画像読取装置にお
いて、前記両ラインセンサの検出信号に基づいて原稿の
画像部分及び下地部分を判別し、画像部信号、又は下地
部信号を出力する画像判別手段と、前記両ラインセンサ
の検出信号の対数差を算出する対数差算出手段と、前記
下地部信号出力時の前記対数差を保持する対数差保持手
段と、該対数差保持手段の保持内容と、前記画像部信号
非出力時の対数差算出手段の算出結果とを比較する比較
手段と、該比較手段の比較結果に応じて色を特定する手
段とを具備することを特徴とする。

同じく第２の発明は、原稿を露光走査する反射光を分
光感度特性が異なる２種類のセンサにて検出し、原稿上
の原稿画像以外の２色の特定部分を読取る画像読取装置
において、前記両センサの検出信号に基づいて原稿の画
像部分及び下地部分を判別し、画像部信号、又は下地部
信号を出力する画像判別手段と、前記両センサの検出信
号の対数差を算出する対数差算出手段と、前記下地部信
号出力時の前記対数差を保持する対数差保持手段と、該
対数差保持手段の保持内容と、前記画像部信号非出力時
の対数差算出手段の算出結果とを比較する比較手段と、
該比較手段の比較結果に応じて色を特定する手段とを具
備することを特徴とする。

同じく第３の発明は、原稿を露光走査する反射光を分
光感度特性が異なる２種類のセンサにて検出し、原稿上
の原稿画像以外の２色の特定部分を読取る画像読取装置
において、前記両センサの検出信号に基づいて原稿の画
像部分及び下地部分を判別し、画像部信号、又は下地部
信号を出力する画像判別手段と、前記下地部信号が出力
時、前記両センサの出力の対数差を平均し保持する平均
値検出手段と、前記画像部信号が非出力時、前記センサ
の出力と、前記平均値検出手段の保持内容とを比較する
比較手段と、該比較手段の比較結果に応じて色を特定す
る手段とを具備することを特徴とする。

同じく第４の発明は、原稿を露光走査する反射光を分
光感度特性が異なる２種類のセンサにて検出し、検出信
号を演算処理することにより、原稿上の原稿画像以外の
２色の特定部分を読取る画像読取装置において、前記両
センサの検出信号に基づいて原稿の画像部分及び下地部
分を判別し、画像部信号、又は下地部信号を出力する画
像判別手段と、前記両センサの検出信号の対数差を算出
する対数差算出手段と、前記下地部信号が出力時、前記
対数差算出手段の算出結果の平均値を検出し、保持する
対数差平均値検出手段と、該対数差平均値検出手段の保
持出力に所定の臨界値を加算及び減算する限界範囲設定
手段と、前記画像部信号が非出力時、前記対数差算出手
段の算出結果と、前記臨界範囲設定手段の設定出力とを
比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に応じて色
を特定する手段とを具備することを特徴とする。

〔作用〕

第１発明又は第２発明の画像読取装置は、夫々、２種
類のラインセンサまたはセンサの検出信号から原稿の画
像部分と下地部分とが判別されると共に、両検出信号の
対数差が算出される。下地部分が検出された時の対数差
は保持され、その対数差と画像部分が検出されない時に
算出される対数差とが比較されることにより、色が特定
される。

第３発明の画像読取装置は、２種類のセンサの検出信
号から原稿の画像部分と下地部分とが判別されると共
に、両検出信号の平均値が検出される。下地部分が検出
された時の平均値は保持され、その平均値と画像部分が
検出されない時に算出される平均値とが比較されること
により、色が特定される。

第４発明の画像読取装置は、２種類のセンサの検出信
号から原稿の画像部分と下地部分とが判別されると共
に、両検出信号の対数差が算出される。下地部分が検出
されている時の対数差の平均値は保持され、その平均値
に臨界範囲が設定される。臨界範囲が設定された平均値
と、画像部分が検出されない時に算出される対数差とが
比較されることにより、色が特定される。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的
に説明する。第１図は本発明に係る画像読取装置を複写
機に適用した場合の実施例を示す模式的縦断面図であ
る。

原稿台ガラス１の下方には露光ランプ2aを備え、矢符
ａ方向へスキャンするスキャナ２が配設してあり、露光
ランプ2aにより露光走査される原稿面像の反射光がミラ
ー群及びレンズ類を介して感光体ドラム４の表面の露光
位置へ導かれる。

この露光位置の手前には、本発明に係る原稿上の特定
色の部分を読取る為の可倒式の読取センサ３が図示の如
く露光光路に介在可能に配設してあり、読取センサ３が
露光光を受けるようにセットされることにより、画像形
成動作に代わって読取動作が行われる。

なお、読取センサ３は、上述の如き可倒式のものに限
定されず、読取センサ３を固定しておき、ミラーを可倒
式として露光光を読取センサ３へ導くものとしても良
い。

矢符ｂ方向へ回転される感光体ドラム４における読取
センサ３の回転方向上流側には、LEDアレイを用いてな
るイレーサランプ６が設けてあり、該イレーサランプ６
は、これの上流側に設けてある帯電チャージャ５によっ
て感光体ドラム４上に帯電されてくる部分へ画像編集処
理時の不要部分に対応する位置のLEDを点灯照射させる
ことによって不要部分の画像が形成されないようになっ
ている。

読取センサ３の回転方向下流側には順に現像器7,プリ
転写ランプ8,転写チャージャ9,分離チャージャ10,プリ
クリーニングランプ11,クリーニング装置12が設けてあ
り、クリーニング装置12と前記帯電チャージャ５との間
にディスチャージランプ13が設けてある。また、用紙は
ローラ14から転写チャージャ９及び分離チャージャ10と
感光体ドラム４との間へ搬送されることにより、現像器
７によって現像されたトナー画像が転写された後、定着
ローラ15へ送られてトナー画像が溶融定着されるように
なっている。

以上の如く構成された複写機において、原稿面像の読
取り状態にある間は、トナーの浪費を防ぐ為に、帯電チ
ャージャ５をオンしない，イレーサランプ６の全てのLE
Dを点灯する，現像器７を感光体ドラム４から離す等の
処理を行うと共に、給紙を行う必要はなく、定着ローラ
15についても同様に動作させる必要はない。

さて、本実施例における色の読取りは、原稿上の無彩
色以外の２色を１回の走査で読取るものであり、原稿上
に市販の青色及び赤色のマーキングペンによってマーキ
ングされた部分を読取るものとする。

読取センサ３は、第２図の平面図に示すように、夫々
一列に配した複数のCCD31,31…及び32,32,…を並設した
ものであり、これらの長手方向（主走査方向）を夫々原
稿台ガラス１の奥行き方向に一致するように取付けてあ
る。第３図は第２図のIII−III線による矢視図であり、
各CCD31,31,…及び32,32,…の受光面上には夫々第３図
の側断面図に示すようにレッドフィルタ33及びブルーフ
ィルタ34が装着してある。

ここでレッドフィルタ33は、赤色をよく透過し、青色
を遮断するものであり、また、ブルーフィルタ34は青色
をよく透過し、赤色を遮断するものである。各フィルタ
は、使用するマーキングペンの色の周波数特性に応じた
分光特性を有するものを選択する必要がある。本実施例
においては、第４図の分光感度特性図に示すフィルタを
使用した。ここで横軸は波長を示し、縦軸は相対感度を
示す。この例ではブルー及びレッドフィルタ共に赤外領
域のスペクトルを透過させる特性を有しているが、赤外
領域に反応しないセンサ、例えばＡ−Siセンサを用いる
ことにより対処できる。

本発明に係る読取センサ３は、スキャナ２が矢符ａ方
向へスキャンすることにより、原稿台ガラス１上に載置
される原稿を次のように読取る。第５図は、読取センサ
３が読取る原稿位置の時間的推移を示す図である。横軸
に示す原稿位置は、０が原稿の先端であり、図中右方向
が終端側である。縦軸に示す経過時間は、０がMIP、即
ちセンサ側の回路が複写機側のコントローラにより原稿
の先端に露光ランプ2aが位置したという信号を得た時刻
であり、上方向に経過してゆく。

の横方向は、センサが読取れる原稿の副走査方向の幅で
あり、縦方向は主走査方向１回の読取りに要する時間を
表している。更に、 はブルーフィルタ34が装着されたセンサ（CCD32,32,
…）を、また はレッドフィルタ33が装着されたセンサ（CCD31,31,
…）を夫々表している。

つまり、読取センサ３は１回の読取りタイミングでセ
ンサ２列分のデータを読取り、次の読取りタイミングで
は副走査方向へ１列分進んだ位置より２列分読取るとい
う動作を順次行ってゆく。

主走査方向１回の読取り動作で、 のセンサは原稿の１ライン異なる部分を読取っているこ
とになり、この両信号を比較しても意味がない。そこで
原稿を副走査方向へ走査する際に先端側に位置する のデータを次の読取りタイミングまで保持しておく。つ
まり、 のデータを次の の読取りタイミングｔ時間保持しておくことにより、同
じ読取りタイミングで原稿の同一部分のデータを の両センサによって採取できることになるのである。

以後の各Ｒデータについても同様の処理を行う。

第６図は読取動作に関する信号処理系のブロック図で
ある。読取センサ３の検出出力は、S/H回路16にてサン
プルホールドされ、Ｂセンサ出力、つまりブルーフィル
タ34が装着されたセンサからの出力についてはS/H回路1
8にてサンプルホールドされ、Ｒセンサ出力についてはS
/H回路16の出力をアナログラインメモリ17において１ラ
イン分のＲセンサ出力を所定時間（ここでは次の１ライ
ン検出時間）保持後、出力されてS/H回路20にてサンプ
ルホールドされる。

サンプルホールドされたB,Rの各センサ出力は、ゲイ
ンシフト回路19、又は21にて夫々ゲイン調整された後、
これらの出力と、夫々ピーク検出回路22、又は23によっ
て原稿の手前側の端部、即ち各検出ラインの先端位置で
求められる原稿の下地部のピーク値を2/3倍してピーク
ホールドされる値とがコンパレータ24、又は25にて比較
される。なお、この2/3という値は実験により得た値で
あり、これに限定されるものではない。コンパレータ24
及び25の出力は、AND回路26に入力されることによって
下地部信号が、またNOR回路27に入力されることによっ
て画像部信号が夫々出力され、原稿の下地部分と画像部
分との判別が行われる。

つまり、両センサの出力が共にピーク値の2/3倍の値
以上の信号を下地部データとし、逆に2/3倍値以下の信
号を画像部データとするのである。

ゲインシフト回路19及び21の各出力は対数アンプ28及
び29へも各々入力されており、上述の判別処理と並行し
て対数アンプ28及び29にて対数変換された出力が差動増
幅器41へ入力されて対数差log（B/R）が出力される。こ
こで対数差を求めるということは、後述する赤青の出力
信号のレベル図（第８図参照）における原点に対する傾
きを求めていることになり、log1（基準線）はその傾き
が１の時、つまり青色を含むデータと、赤色を含むデー
タとが同じ出力レベルであり、白の下地部分であること
を意味する。従ってこの基準線上にある値は特定色のデ
ータとして採用しないように後の処理が行われる。

各センサの主走査方向における中央部分の走査時に発
生される検出領域信号と、下地部信号とが共に“H"の
時、AND回路42から平均値検出回路へ信号が出力される
ことにより、前記中央部分の検出領域におけるlog（B/
R）の平均値が検出され、次の検出時まで保持される。
つまり、これは下地部分の傾き、即ち基準線の傾きを求
めているのであり、下地部分が通常の白であれば、前述
したように傾きは１となる。

ところで、検出データが傾き１の基準線上にない場合
のものをすべて特性色であると判定すると、検出データ
の傾きが１に近いときには、実際には下地部分であって
も特定色と判定する虞がある。そこでこれを防止する為
に平均値に任意に設定されたスレッシュホールド値logn
（本実施例においては、ｎ＝0.2V）を夫々加算、又は減
算し、この範囲内に含まれるデータも特性色のデータと
して採用しないようにするべく、平均値にスレッシュホ
ールド値が加算、又は減算された値と、差動増幅器41の
出力log（B/R）とが夫々コンパレータ46及び47によって
比較される。コンパレータ46及び47の各出力は、NOR回
路27の出力が夫々入力されているNOR回路48及び49へ入
力してあり、NOR回路48、又は49の出力により赤青の色
の判別が行われる。

つまり、下地部分、又は画像部分を検出している場合
は、共にNOR回路48及び49は信号を出力しない。そして
青、又は赤色のマーキング部分を検出している場合は、
NOR回路27の出力が“L"（画像部信号が“L"の時）で、
かつコンパレータ46の出力が“L"（この時、コンパレー
タ47の出力は“H"）となることによりNOR回路48から青
色信号が出力され、また同様にコンパレータ47の出力が
“L"（この時、コンパレータ46の出力は“H"）となるこ
とによりNOR回路49から赤色信号が出力されるのであ
る。

第７図は上述のスレッシュホールド設定部の回路図で
あり、平均値検出回路43の平均値出力に２個のダイオー
ドを接続し、更にこれらのダイオードにパラレルに可変
抵抗を付加したものである。この可変抵抗によりダイオ
ードの順方向電位内（約±0.7V）で可変し、平均値に対
してスレッシュホールドを設定するのである。

第８図は、以上の信号処理によって得られるＢセンサ
及びＲセンサの出力図であり、横軸にＲセンサ出力を、
縦軸にＢセンサ出力を夫々表している。本図におけるｆ
及びｇは、ピーク検出回路22及び23によって得られる下
地部分の各ピーク値であり、境界線ｄ及びｅがそのピー
ク値の2/3の値である。ａは平均値検出回路43によって
検出された値であり、基準線、即ち下地の色の傾きを表
しており、ｂ及びｃはスレッシュホールド値（±0.2V）
がａに対して減算及び加算された値である。

この図より、青色、又は赤色を検出する有効データは
夫々Ａ、又はＢのハッチングに示される範囲内となる。
なお、境界線d,eの内側にある正方形内にデータがあれ
ば、それは画像部分となり、また外側の正方形内にあれ
ば、それは下地部分と判別され、青、又は赤の特定色の
データとしては採用しない。更にｂとｃとの間に囲まれ
る範囲はノイズの範囲と考えられ、同様に採用しない。

このように下地部分における両センサ出力の対数差の
平均を求め、それを基準線とすることにより、例えば下
地が薄い赤色でＢセンサ出力が全体的に低下しても、そ
れに比例して基準線の傾きが変わる為、赤色のマーキン
グペンを用いる場合においても、視覚的に見分けがつく
程度のマーキングをしておけば、実用上、十分読取るこ
とができるデータが得られるのである。

〔効果〕

以上の如く本発明に係る画像読取装置における第１〜
第４の発明では、原稿の下地が通常の白の場合は、勿論
のこと、例えばマーキングが、これの色と同系色の薄い
色をした原稿下地に施されている場合においても、誤検
出することなく、正確にデータを分離して特定色の判定
ができ、読取りの信頼性が大幅に向上する等、本発明は
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像読取装置を適用した複写機の
模式的縦断面図、第２図は読取センサの平面図、第３図
は第２図のIII−III線による矢視図、第４図はカラーフ
ィルタの分光感度特性図、第５図は読取センサの原稿読
取り位置の時間的推移図、第６図は信号処理系のブロッ
ク図、第７図はスレッシュホールド設定部の回路図、第
８図は青赤色センサの信号出力図、第９図及び第10図は
従来装置のセンサ出力図である。 １……原稿台ガラス、３……読取センサ、28,29……対
数アンプ、31,32……CCD、33……レッドフィルタ、34…
…ブルーフィルタ、43……平均値検出回路

フロントページの続き (72)発明者 廣重 滋 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 黒川 光章 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−194668（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−186254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−292874（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/04,1/40

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿を露光走査する反射光を分光感度特性
   が異なる２種類のラインセンサにて検出し、検出信号を
   演算処理することにより、原稿上の２色の特定部分を読
   取る画像読取装置において、 前記両ラインセンサの検出信号に基づいて原稿の画像部
   分及び下地部分を判別し、画像部信号、又は下地部信号
   を出力する画像判別手段と、 前記両ラインセンサの検出信号の対数差を算出する対数
   差算出手段と、 前記下地部信号出力時の前記対数差を保持する対数差保
   持手段と、 該対数差保持手段の保持内容と、前記画像部信号非出力
   時の対数差算出手段の算出結果とを比較する比較手段
   と、 該比較手段の比較結果に応じて色を特定する手段と を具備することを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】原稿を露光走査する反射光を分光感度特性
   が異なる２種類のセンサにて検出し、原稿上の原稿画像
   以外の２色の特定部分を読取る画像読取装置において、 前記両センサの検出信号に基づいて原稿の画像部分及び
   下地部分を判別し、画像部信号、又は下地部信号を出力
   する画像判別手段と、 前記両センサの検出信号の対数差を算出する対数差算出
   手段と、 前記下地部信号出力時の前記対数差を保持する対数差保
   持手段と、 該対数差保持手段の保持内容と、前記画像部信号非出力
   時の対数差算出手段の算出結果とを比較する比較手段
   と、 該比較手段の比較結果に応じて色を特定する手段と を具備することを特徴とする画像読取装置。
3. 【請求項３】原稿を露光走査する反射光を分光感度特性
   が異なる２種類のセンサにて検出し、原稿上の原稿画像
   以外の２色の特定部分を読取る画像読取装置において、 前記両センサの検出信号に基づいて原稿の画像部分及び
   下地部分を判別し、画像部信号、又は下地部信号を出力
   する画像判別手段と、 前記下地部信号が出力時、前記両センサの出力の対数差
   を平均し保持する平均値検出手段と、 前記画像部信号が非出力時、前記センサの出力と、前記
   平均値検出手段の保持内容とを比較する比較手段と、 該比較手段の比較結果に応じて色を特定する手段と を具備することを特徴とする画像読取装置。
4. 【請求項４】原稿を露光走査する反射光を分光感度特性
   が異なる２種類のセンサにて検出し、検出信号を演算処
   理することにより、原稿上の原稿画像以外の２色の特定
   部分を読取る画像読取装置において、 前記両センサの検出信号に基づいて原稿の画像部分及び
   下地部分を判別し、画像部信号、又は下地部信号を出力
   する画像判別手段と、 前記両センサの検出信号の対数差を算出する対数差算出
   手段と、 前記下地部信号が出力時、前記対数差算出手段の算出結
   果の平均値を検出し、保持する対数差平均値検出手段
   と、 該対数差平均値検出手段の保持出力に所定の臨界値を加
   算及び減算する限界範囲設定手段と、 前記画像部信号が非出力時、前記対数差算出手段の算出
   結果と、前記臨界範囲設定手段の設定出力とを比較する
   比較手段と、 該比較手段の比較結果に応じて色を特定する手段と を具備することを特徴とする画像読取装置。