JP2845494B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば複写機やファクシミリ装置等の入力
装置として用いられるカラーイメージスキャナ等の画像
読取装置に関する。

（従来の技術） 従来、カラー画像情報を読取るRGBセンサを用いたカ
ラー画像読取装置として、原稿台に載置された原稿を反
射光読取り用の第１の光源で照明し、その反射光を光電
変換することにより画像情報を読取る機能の他に、OHP
シート等のように透明な原稿に対しては透過光読取り用
の第２の光源で原稿を照明し、その透過光を光電変換す
ることにより画像情報を読取る機能を併せ持つものが開
発さている。そして、いずれの読取りの場合も上記光電
変換は１つの光電変換素子を用いて行われるようになっ
ている。

このような画像読取装置において、透明な原稿を読取
るための照明は、原稿と第２の光源との間に、例えば白
色アクリル板を介在させて照明光を均一に拡散させて行
うようになっている。つまり、透明な原稿に対する照明
は、第２の光源から発して白色アクリル板を透過した光
を二次光源として用いるようになっている。したがっ
て、第１の光源による原稿からの反射光と、二次光源に
よる原稿の透過光とでは原稿面照度（原稿面上の光量）
及び分光特性が異なり、反射白基準原稿を読取った画像
データと透過白基準原稿を読取った画像データとは違っ
た値となってしまう。しったがって、１つの光電変換素
子を共用して上記反射光及び透過光をそのまま光電変換
すると特性の異なった画像情報が得られ、この画像情報
を記録紙に記録しても良好な画像が得られないという問
題点があった。

そこで、上記反射光で読取った画像データと透過光で
読取った画像データとの特性を合致させるために、いず
れかの画像データをデジタル変換回路を用いて色補正を
行っているが、このデジタル変換回路を構成するために
大量のハードウエアを必要とし、また回路構成が複雑に
なるという欠点があった。

また、上記白色アクリル板を透過した光の分光特性
は、白色板に所定波長域の光が吸収されて、その波長域
の光は強度が落ちたものとなってしまう。このため光電
変換した電気信号をA/D変換する際に、上記波長域にお
いてSN比が悪くなってしまい、得られた画像情報もノイ
ズを含んだものとなる。このような画像情報を記録して
も良好な画像が得られないという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） この発明は、上記したように反射光を用いて読取った
画像情報と透過光を用いて読取った画像情報との特性が
相違するために補正回路を用いて色補正を行うものは大
量のハードウエアを必要とし回路構成も複雑になるとい
う欠点、及び透過光を用いて原稿を読取る際の二次光源
の分光特性は、白色アクリル板に所定波長域の光が吸収
されて、その波長域の光は強度が落ちたものとなりSN比
が悪くなってしまうので、得られた画像情報もノイズを
含んだものになり、この画像情報を記録しても良好な画
像が得られないという欠点を解消するためになされたも
ので、分光特性を補正するための大量のハードウエアが
不要で、かつ可視光全域に亙ってSN比の良い、したがっ
てノイズを含まない画像情報を得ることのできる画像読
取装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の画像読取装置は、原稿載置台上に載置された
原稿を走査してこの原稿上の画像情報を読取るものにお
いて、上記原稿載置台の一方側から上記原稿を照明する
第１の光源、上記原稿載置台の他方側から上記原稿を照
明する第２の光源、この第２の光源と上記原稿との間に
設けられ上記第２の光源より照明された光を拡散する拡
散手段、上記第２の光源より照明される光の分光特性を
補正する分光特性補正手段、上記第１の光源より照明さ
れ上記原稿を反射してきた反射光又は上記第２の光源よ
り照明され上記拡散手段により拡散されかつ上記分光特
性補正手段により分光特性を補正され上記原稿を透過し
てきた透過光を光電変換する光電変換素子から構成され
る。

本発明の画像読取装置は、原稿載置台上に載置された
原稿を走査してこの原稿上の画像情報を読取るものにお
いて、上記原稿載置台の一方側から上記原稿を照明する
第１の光源、上記原稿載置台の他方側から上記原稿を照
明する第２の光源、この第２の光源より照明された光の
分光特性を補正する分光特性補正手段、上記第２の光源
より照明された光の光量を上記第１の光源より照明され
上記原稿より反射された反射光の光量と同一になるよう
補正する光量補正手段、上記第２の光源と上記原稿との
間に設けられ上記第２の光源より照明された光を拡散す
る拡散手段、上記第１の光源より照明され上記原稿を反
射してきた反射光又は上記第２の光源より照明され上記
分光特性補正手段により分光特性を補正され上記光量補
正手段により光量が補正され上記拡散手段により拡散さ
れ上記原稿を透過してきた透過光を光電変換する光電変
換素子から構成される。

（作用） 本発明は、第２の光源と光電変換手段との間に拡散手
段を設け、この拡散手段を透過した光で原稿を照明して
透明原稿の透過光を光電変換することにより画像情報を
読み取る画像読取装置において、上記第２の光源と光電
変換手段との間に、拡散手段の可視光域における分光特
性の逆の分光特性を有する分光特性補正手段を設けるこ
とにより、上記拡散手段を透過して透明原稿を照明する
光の分光特性を、第１の光源と略同様の可視光域におい
て略フラットな特性となるようにしたので、光電変換手
段に入力される画像情報としての光の特性は第１の読取
手段と第２の読取手段とで同一の条件となり、したがっ
て、分光特性の相違を補正するための回路が不要とな
り、また、可視光全域に亙ってSN比の良い画像情報を得
ることができるものとなっている。

（実施例） 以下この発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第２図は画像読取装置の透過ユニット３を開いた状態
の外観を示す図である。図において、装置本体１の上面
には、原稿を載置するための原稿載置台２が設けられて
いる。この原稿載置台２は、例えば透明なガラス板によ
り構成されるものである。上記原稿載置台２の上には、
重合及び開放自在な透過ユニット３が設けられている。
この透過ユニット３の原稿載置台２と接する面には、光
透過性を有する白色アクリル板４が設けられている。こ
の白色アクリル板４は、後述する光源31からの光を拡散
する拡散手段として作用するものである。

第１図は、画像読取装置の概略的な構成を示す断面図
で、大きくは原稿載置台２に載置された原稿からの反射
光を光電変換することにより画像情報として読み取る画
像読取装置本体１と、原稿載置台２に載置された透明原
稿を照明した透過光を光電変換することにより画像情報
として読み取る透過ユニット３とにより構成されてい
る。

上記原稿読取装置本体１内の原稿載置台２の下方に
は、第１キャリッジ10が設けられている。この第１キャ
リッジ10は、図示しないキャリッジ支持手段により支持
されるとともに、図示しないキリャリッジ駆動手段に駆
動させることにより、原稿載置台２に沿って図示矢印AB
方向に移動するようになっている。

この第１キャリッジ10には、原稿を照明する光源（第
１の光源）11、原稿からの反射光を集光するロッドレン
ズアレイ12、及びこのロッドレンズアレイ12により集光
された光を光電変換する、例えばCCD等から成る光電変
換器13が搭載されている。そして、これらは一体となっ
て図示矢印AB方向に移動するようになっている。

また、原稿載置台２の端部の上記第１キャリッジ10に
対向する位置には、白基準原稿20が設けられている。こ
の白基準原稿20は、反射光による原稿読取りの際に使用
されるもので、原稿を読み取った際に行う補正の基準値
を与えるものである。

一方、透過ユニット３内には、上記装置本体１内の第
１キャリッジ10に対向して第２キャリッジ30が設けられ
ている。この第２キャリッジ30は、図示しないキャリッ
ジ支持手段により支持されるとともに、図示しないキャ
リッジ駆動手段に駆動されることにより、上記第１キャ
リッジ10と同期して原稿載置台２に沿って図示矢印CD方
向に移動するようになっている。

この第２キャリッジ30には、透明原稿を照明する光源
（第２の光源）31、この光源31から発せられる光の光路
に設けられた色補正フィルタ31及びNDフィルタ33が搭載
されている。そして、これらは一体となって図示矢印CD
方向に移動するようになっている。

また、上述した白色アクリル板４は、光源31から発せ
られ、色補正フィルタ32及びNDフィルタ33を介して出力
された光を受けて拡散させ、この拡散された光を二次光
源として原稿載置台２に載置された透明原稿を照明する
ものである。

色補正フィルタ（分光特性補正手段）32は、第３図に
示すように、可視光域において、透過用の光源31から照
明され色補正フィルタ（分光特性補正手段）32及びNDフ
ィルタが介在しない場合の白色アクリル板４を透過した
光の分光特性Ａとは逆の分光特性を有するフィルタで構
成されるものである。そのため、光源31から発せられる
光に上記色補正フィルタ32を介在させることにより、第
３図のＢに示すように、色補正フィルタ32を通った光の
分光特性は、白色アクリル板４を透過した光の分光特性
Ａとは逆の特性を有する光となる。このことから、光源
31から色補正フィルタ32及び白色アクリル板４を透過し
た光は可視光域において略フラットな特性を有する光と
なり、後述するNDフィルタ33を介在することにより、光
源11により原稿を照明した際に得られる原稿からの反射
光の分光特性Ｃと略同一の特性を有するものとなる。こ
の分光特性Ｃを有する光が原稿を透過してロッドレンズ
アレ12により集光され、光電変換器13に導かれることに
なる。

また、NDフィルタ33は、光源31から発せられる光を減
衰させるものである。光源11により原稿を照明した光は
原稿表面で分散されるので、光電変換器13に導かれる原
稿からの反射光の光量はかなり小さいものになる。一
方、光源31により透明原稿を照射する光は、色補正フィ
ルタ32及び白色アクリル板４を介在するとはいえ、直接
光であるので、その光量は上記反射光に比べて大きいも
のである。したがって、光電変換器13に導かれる光の光
量にアンバランスが生じ、そのままでは光電変換して得
られた画像信号のレベルが異なったものとなってしま
う。そこで、光源31からの光にNDフィルタ33を介在させ
て減衰させることにより、光電変換器13に導かれる光の
光量を同一にしている。

次に、上記構成において動作を説明する。

先ず、反射光による画像読取りの場合について説明す
る。図示しない読取開始スイッチが押下されると、第１
キャリッジ10が図示しないキャリッジ移動手段により白
基準原稿20に対向する位置まで移動され、光源11が点灯
される。この光源11により照明された白基準原稿20から
の反射光はロッドレンズアレイ12により集光されて光電
変換器13に導かれる。そして、光電変換器13において反
射光の強度に応じた電気信号に変換され、図示しない記
憶手段に記憶される。以下に続く原稿読取りの基準信号
としてこの記憶手段に記憶された信号が使用される。

次いで、原稿の読取りを行う。すなわち、透明ガラス
で構成された原稿載置台２に載置された原稿の位置まで
第１キャリッジ10が移動され、光源11により照明された
原稿からの反射光はロッドレンズアレイ12により集光さ
れて光電変換器13に導かれる。そして、光電変換器13に
おいて反射光強度に応じた電気信号に変換され、さらに
シェーディング補正等の画像補正が施された後、二値化
されて図示しない画像メモリに記憶される。この画像メ
モリに記憶された画像情報が、例えばプリンタや複写機
等に供給されて画像記録が行われることになる。

次に、透過光による画像読取りの場合について説明す
る。この透過光による画像読取りは、例えばOHPシート
等のように透明フィルム上に形成された画像を読取るた
めに使用されるものである。先ず、図示しない読取開始
スイッチが押下されると、図示しない各キャリッジ移動
手段により、第１キャリッジ10及び第２キャリッジ30が
連動して、白基準原稿読取位置まで移動され、光源31が
点灯される。ここで、白基準原稿読取位置とは、原稿載
置台２の透明ガラスの端部に設けられている所定の領域
で、上記反射光による画像読取りの場合の白基準原稿20
の読取りと同様に、基準信号を得るために設けられてい
るものである。次に、光源31から発せられた光は、色補
正フィルタ32により分光特性が補正され、さらにNDフィ
ルタ33により光量が減衰されて白色アクリル板４に照射
される。そして、白色アクリル板４を透過することによ
り拡散されて均一となった光がロッドレンズアレイ12に
より集光されて光電変換器13に導かれる。そして、光電
変換器13において入射された光強度に応じた電気信号に
変換され、図示しない記憶手段に記憶される。以下に続
く透明原稿読取りの基準信号としてのこの記憶手段に記
憶された信号が使用される。

次いで、透明原稿の読取りを行う。すなわち、透明ガ
ラスで構成された原稿載置台２に載置された原稿の位置
まで第１キャリッジ10及び第２キャリッジ30が一緒に移
動され、光源31から発せられて色補正フィルタ32、NDフ
ィルタ33及び白色アクリル板４を透過した光により照射
された透明原稿を透過した光は、ロッドレンズアレイ12
により集光されて光電変換器13に導かれる。そして、光
電変換器13において透過光強度に応じた電気信号に変換
され、さらにシューディング補正等の画像補正が施され
た後、二値化されて図示しない画像メモリに記憶され
る。この画像メモリに記憶された画像情報が、例えばプ
リンタや複写機等に供給されて画像記録が行われること
になる。

このように、透過光による画像読取り用の光源31と白
色アクリル板４との間に、白色アクリル板４の可視光域
における分光特性の逆の特性を有する色補正フィルタ32
を設けることにより、上記白色アクリル板４を透過して
透明原稿を照明する光の分光特性を、反射光による画像
読取り用の光源11と略同様の略フラットな分光特性とす
るとともに、光源31と白色アクリル板４との間に、上記
光源31の光量を補正するNDフィルタ33を設けることによ
り、上記白色アクリル板４を透過して原稿を照明する光
の光量を光源11の光量と略同一になるようにしたので、
光電変換器13に入力される際の光の分光特性は透過光に
よる画像読取りの場合と反射光による画像読取りの場合
とで同一条件となり、したがって、分光特性の相違を補
正するための補正回路が不要となり、また、可視光全域
に亙ってSN比の良い画像情報を得ることができるものと
なっている。

なお、上記実施例では、光源31と光の拡散手段として
の白色アクリル板４との間に色補正フィルタ32及びNDフ
ィルタ33を設け、光源31から発生された光が色補正フィ
ルタ32及びNDフィルタ33を透過し、さらに白色アクリル
板４で拡散された光で透明原稿を照明して透過光を光電
変換器11に導くように構成したが、上記色補正フィルタ
32及びNDフィルタ33は、透過光による原稿読取時に、白
色アクリル板４と光電変換器11との間に挿入するように
構成しても良い。この場合は上記実施例と同様の効果を
奏する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、分光特性を補正
するための大量のハードウエアが不要で、かつ可視光域
に亙ってSN比の良い、したがってノイズを含まない画像
情報を得ることのできる画像読取装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はこの発
明の画像読取装置の概略的な構成を示す断面図、第２図
は透過ユニットを開いた状態の外観斜視図、第３図は分
光特性を説明するための図である。 １……画像読取装置本体、２……原稿載置台、３……透
過ユニット、４……白色アクリル板（拡散手段）、１…
…第１キャリッジ、11……光源（第１の光源）、12……
ロッドレンズアレイ、13……光電変換器（光電変換手
段）、20……白基準原稿、30……第２キャリッジ、31…
…光源（第２の光源）、32……色補正フィルタ（分光特
性補正手段）、33……NDフィルタ。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿載置台上に載置された原稿を走査して
   この原稿上の画像情報を読取る画像読取装置において、 前記原稿載置台の一方側から前記原稿を照明する第１の
   光源と、 前記原稿載置台の他方側から前記原稿を照明する第２の
   光源と、 この第２の光源と前記原稿との間に設けられ前記第２の
   光源より照明された光を拡散する拡散手段と、 前記第２の光源より照明される光の分光特性を補正する
   分光特性補正手段と、 前記第１の光源より照明され前記原稿を反射してきた反
   射光又は前記第２の光源より照明され前記拡散手段によ
   り拡散されかつ前記分光特性補正手段により分光特性を
   補正され前記原稿を透過してきた透過光を光電変換する
   光電変換素子と、 を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】前記分光特性補正手段は、前記拡散手段を
   透過する光の分光特性と逆の分光特性を有するフィルタ
   からなることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装
   置。
3. 【請求項３】原稿載置台上に載置された原稿を走査して
   この原稿上の画像情報を読取る画像読取装置において、 前記原稿載置台の一方側から前記原稿を照明する第１の
   光源と、 前記原稿載置台の他方側から前記原稿を照明する第２の
   光源と、 この第２の光源より照明された光の分光特性を補正する
   分光特性補正手段と、 前記第２の光源より照明された光の光量を前記第１の光
   源より照明され前記原稿より反射された反射光の光量と
   同一になるよう補正する光量補正手段と、 前記第２の光源と前記原稿との間に設けられ前記第２の
   光源より照明された光を拡散する拡散手段と、 前記第１の光源より照明され前記原稿を反射してきた反
   射光又は前記第２の光源より照明された前記分光特性補
   正手段により分光特性を補正され前記光量補正手段によ
   り光量が補正され前記拡散手段により拡散され前記原稿
   を透過してきた透過光を光電変換する光電変換素子と、 を有することを特徴とする画像読取装置。
4. 【請求項４】前記分光特性補正手段は、前記拡散手段を
   透過する光の分光特性と逆の分光特性を有するフィルタ
   からなることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装
   置。
5. 【請求項５】前記光量補正手段は、前記第２の光源より
   照明された光を減衰する減衰手段からなることを特徴と
   する請求項３に記載の画像読取装置。