JPH01119169A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像読取装置、特に複数ラインのイメージセン
サを用いて原稿の色画像を読み取る画像読取装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、この種の装置においては、ランプによって照明さ
れた原稿の反射画像光を第６図（ａ）に示すような３本
の平行なうインセンサを有するＣＣＤ　Ｉ　ＯＯ上に結
像することにより、原稿画像上の色の認識を行うことと
している。

ＣＣＤ　Ｉ　ＯＯはＣＣＤチップ１００Ａ上に青、緑、
赤のフィルタを貼付したＢセンサｌｏ１．Ｇセンサ１０
２、Ｒセンサ１０３からなり、原稿の同一部分に対応す
る画像光を各センサの同一ビット目において受光し、各
センサから出力された信号を比較演算することにより原
稿画像の色を識別する。

ここで、各センサ１０１．１０２，１０３が白紙に対す
る画像光を受光したときに２．Ｏｖの電圧を出力し、同
様に黒紙に対する画像光を受光したときにＯｖの電圧を
出力するように各色アンプ２２．２３．２４のゲインを
調整しておき、各ラインセンサｌｏｔ　、１０２，１０
３の１９ビツト目において黒色を読み取る場合を例に取
って説明する。

この場合、光学系の走査により第６図（ａ）に示すよう
に各センサ１０１，１０２，１０３の１９ビツト目上に
連続して結像されれば、各センサの１９ビツト目の出力
は一致してＯｖとなるため、原稿画像の色を黒と読み取
ることとなる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、斯かる従来例にあっては、光学系を駆動
するためのブーりの偏芯等により画像光の光路にずれが
生じることがあり、このため第６図（ｂ）に示すように
３つのラインセンサ１０１゜１０２．１０３の同じ１９
ビツト目上に正しく結像せず、認識すべき色にずれが生
じてしまうことがあった。すなわち、第６図（ｂ）に示
す場合、各センサの１９ビツト目の出力は、Ｂセンサ１
０１・・・ＯＶ、Ｇセンサ・・・０．４　Ｖ、　Ｒセン
サ・・・１．ＯＶとなるので、暗い赤色を読み込んだ場
合と同じ信号が出力されてしまう。

一方、隣接する１８ビツト目上にも画像光が誤って結像
されるため、各センサの出力は、Ｂセン＋　１０１　・
・・２．ＯＶ、Ｇセンサ１０２・・・１．８　Ｖ、Ｒセ
ンサ１０３・・・１．ＯＶとなるので、青紫色を読み込
んだときと同じ信号が出力されることとなる。

このように、光学系の走査不良により画像光の光路にわ
ずかのずれが生じた場合、原稿画像の色と異なる色とし
て画像を認識し、記録紙上に印刷した場合に色ずれが生
じてしまうという問題点があった。

そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、光学系の
走査不良等に起因する画像の色ずれを防１トシて正確な
原稿画像の読み取りを行うことが可能な画像読取装置ｔ
１４イ灸ｊＬ＝ｙｔ−ある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明にあっては、原稿台上
に載置した原稿の光像を複数の直線状の読取手段に結像
することにより原稿の画像を読み取る画像読取装置にお
いて、 前記原稿台に読取基準マークを設け、該読取基準マーク
の光像を前記読取手段上に結像して得られた信号に基づ
いて原稿画像の読取調整を行うことを特徴とする。

（作　用） 上記構成を有する本発明において、原稿画像を読み取る
際に光学系の走査不良等により画像光にずれが生じ、読
取手段上に結像する位置がずれた場合、原稿台に設けた
読取基準マークの光像により読取手段にて得られた信号
に基づいて上記画像光のずれを検知し、そのずれを修正
するように原稿画像の読取調整を行う。この結果、画像
光を色分解して複数の読取手段で読み取る場合にも色ず
れを生じることがない。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図ないし第３図は本発明に係る画像読取装置の第一
実施例を示すものである。第２図は同実施例の全体構成
を示すものであり、１はガラス等の原稿台であり、原稿
２を載置する。３は原稿台ｌ上に載置された原稿２を固
定するための原稿押えである。

４は原稿照明用のランプであり、このランプ４によって
照明された原稿２の反射画像光は、ミラー５，６，７、
及び結像レンズ８を介してＣＣＤ　Ｑ上へ結像される。

１０は画像光にずれが生じた場合にＣ０Ｄ９を移動する
アクチエータである。尚、１１は装置内部を冷却するた
めの冷却ファンである。

第１図（ａ）は同実施例を上方から見た場合の概略構成
図である。原稿台１の裏側一端部には画像信号の白レベ
ル補正のための白色板１ａが設けられており、また、原
稿２を載置する領域近傍には、画像光の光軸と平行に帯
状の基準黒線１２が設けられている。

第１図（ｂ）は本実施例において使用されるＣＣＤ９で
あり、ＣＯＤチップ９Ａ上にｌＯｇｍＸｌｏｐｍを１画
素とじ５０００画素の有効画素を有した読取手段として
のラインセンサ９ａ。

９ｂ　、９ｃが１８０ｐｍ（１８ライン）の距離をおい
て平行に３本配設されている。各ラインセンサ９ａ、９
ｂ、９ｃはそれぞれ青、緑、赤のフィルタが貼付されて
おり、Ｂセンサ、Ｇセンサ、Ｒセンサとしての役割を果
たす。また、各ラインセンサ９ａ、９ｂ、９ｃは、独立
にかつ同期して駆動される。さらにＣＣＤ９の近傍には
ピエゾ素子を有する前記アクチエータ１０が設けられて
おり、印加された電圧に応じて不図示の回転軸を中心に
矢印Ａ方向の回転が可能な、Ｃ０Ｄ９を押引するように
なっている。

以上の構成を有する本実施例にあっては、次のようにし
て原稿画像め読み取りを行う、すなわち、光学系の走査
によりＣＣＤ９上に縮小結像されｌラインごとに読み取
られたカラー色分解画像信号は、第３図に示すビデオ信
号処理回路１３に入力され信号処理される。同図におい
て信号２０は３ラインのカラー〇ＣＤ９を駆動する信号
線であり、必要な駆動パルスはパルスジェネレータ２１
で生成される。尚、このビデオ信号処理回路１３は不図
示のＣＰＵによりバス１４を介してコントロールされる
。

ＣＣＤ９を構成するラインセンサ９ａ、９ｂ。

９Ｃへ画像光が結像されると、原稿画像は各センサごと
に色分解されて読み取られ、各ラインセンサ９ａ、９ｂ
、９ｃからは駆動パルスに同期してビデオ信号ｖＲ９Ｖ
Ｇ、ＶＢが独立に出力され、独立の増幅器２２，２３．
２４で所定の電圧値に増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路２
５，２６．２７によって各々８ｂｉｔのデジタルデータ
に変換される。

ところで、本実施例においては、前述したように各ライ
ンセンサ９ａ、９ｂ、９ｃは１８ライン（１０ｇｍＸ１
８＝１８０ｐｍ）の間隔を走査方向に有している。この
ため、先行して走査されるブルー（Ｂ）フィルタを有す
るラインセンサ９ａを基準とすると、グリーン（Ｇ）フ
ィルタのラインセンサ９ｂ及びレッド（Ｒ）フィルタの
ラインセンサ９ｃの間隔は、それぞれ１８ライン（１８
０！ｍ）、３６ライン（３６０ｇｍ）となり、各ライン
センサ９ａ、９ｂ、９ｃの読み取り位置がずれているこ
ととなる。そこで、この各センサ９ａ、９ｂ、９ｃを用
いて画像を正しく読み取るため、複数ライン分のメモリ
を用いて信号の処理を行っている。すなわち、最後に読
み取るＲセンサとしてのラインセンサ９Ｃに同期を取る
ために、走査読み取り密度を４００ｄｐｉとすると、１
００％等倍読み取りの場合、Ｂセンサとしてのセンサ９
ａのバッファメモリ２８には３６ライン分、Ｇセンサと
してのセンサ９ｂのバッファメモリ２９には１８ライン
分の同期用メモリを有することとなる。さらに、最大拡
大走査が４００％の場合を考慮すると、各バッファメモ
リ２８　、２９のライン数は、それぞれ３６Ｘ４＝１４
４　（ライン）、１８Ｘ４＝７２　（ライン）必要とな
る。ここで、■ライン１ラインの画素数であるが、長さ
が２９７■のＡ４版原稿の長手方向を４００　ｄｐｉで
読み取るため有効画素数として最小４６７８画素分格納
される。そして最後に画像を読み取るセンサ９Ｃが、セ
ンサ９ａ、９ｂにより先行して読み取られたラインと同
一のラインを読み取るタイミングと同期して、バッファ
メモリ２８．２９が同一のラインの各色のデータを読み
出すことにより、同一ラインを３色（Ｂ　、　Ｇ　、　
Ｒ）に色分解したビデオデータが得られる。

３０．３１．３２は公知の黒レベル補正回路である。す
なわち、この回路３０，３１．３２においては、画像読
取動作に先立ちランプ４を点灯させずに入力した黒レベ
ル画像信号に基づいて、各ラインセンサ９ａ、９ｂ、９
ｃのビットごとのバラツキを補正して同じ値になるよう
にする。これは原稿画像の濃度の低い部分を読み取った
ときに、１ラインにおける各色のすべての部分の出力を
同じ値になるようにするためである。

３３．３４．３５は公知の白レベル補正回路であり、前
記原稿台１に設けた白色板１ａの反射光に基づいて画像
信号の白レベル補正（シェーディング補正）を行う。

このように画像入力系の黒レベル感度、暗電流のばらつ
き、光学系光量のばらつき、自しベル感度等種々の要因
に基づく黒レベル及び自レベルの補正を行い、走査方向
にわたって均一になり入力光量に比例したカラー画像デ
ータは、人間の目の比視感度特性に合わせて対数変換回
路３６゜３７．３８に入力される。ここで、各センサ、
すなわちセンサ９ａ（Ｂ）、センサ９ｂ（Ｇ）、センサ
９　ｃ　（Ｒ）に対して出力されるデータは出力画像の
濃度値に対応しており、Ｂに対してはイエロー（Ｙｅ）
のトナー量、Ｇに対してはヌゼンタ（Ｍ）のトナー量、
Ｒに対してはシアン（Ｇｙ）のトナー量に対応するので
、この対数変換回路３６　、３７　。

３８以後力ラー画像データはＹｅ、Ｍ、Ｃｙに対応づけ
る。

対数変換により得られた各色成分の画像データ、即ちＹ
ｅ酸成分Ｍ成分、ｃｙ酸成分対しては、マスキング回路
３９において所定の色補正が行われる。すなわち、各ラ
インセンサ９ａ。

９ｂ　、９ｃに貼付された色分解フィルタの分光特性は
不安透過領域を有しており、また転写紙に転写される色
トナー（Ｙ、Ｍ、Ｃ）も不要吸収成分を有することから
、各色成分の画像データＹｉ　。

に示すようなマスキング補正を行う。

さらに（Ｙｉ、Ｍｉ、Ｃｉ）から最小値を算出し、これ
をスミ（黒）として後に黒トナーを加える（スミ入れ）
８ｉＩ作と、加えた黒成分に応じて各色のトナーを加え
る量を減じる下色除去（Ｕ　ＣＲ）操作を黒抽出／ＵＣ
Ｒ回路４０にて行う。

そしてマスキング補正、ＵＣＲ、スミ入れの各処理が行
われた各色信号は、γ補正回路４１によりγ補正が行わ
れ、その後必要に応じて走査方向と垂直方向の変倍処理
が変倍処理回路４２にて行われ、さらにフィルタ／シャ
ープネス回路４３によりエツジ強調及びスムージング処
理が行われる。

以上述べたような各種の処理が加えられた画像信号は、
その後プリンタ４４へ注出され画像を再生することとな
る。

ところで、このような画像読み取りの際、光学系の走査
が光軸に対して正しく直角方向に行われれば所望の色が
読み取れるはずであるが、光学系の走行不良に起因して
原稿画像の色を正しく読み取れない場合がある。

そこで、本実施例にあっては、前記原稿台１に設けた基
準黒線１２を読み取り、各センサ９ａ。

９ｂ　、９ｃにて得られた信号に基づいてＣＣＤ９の設
置位εを調整することにより、上記読み取り不良を防１
−することとしている。

すなわち、ランプ６を点灯して光学系の走査を行い原稿
台１−ヒの原稿２の読み取りを行うと、正常な走査が行
われた場合は、基準黒線１２の光像は第４図（ａ）に示
すようにＣＣＤＱ上に結像する。ここで、各色の増幅回
路２２，２３．２４の出力を、白紙を読み込んだときに
２．Ｏｖ、黒紙を読み込んだときにＯｖとなるように調
整し、対応するＡ／Ｄ変換回路２５．２６．２７の出力
を増幅回路２２，２３．２４の出力に応じてＯから２５
５まで直線的に変化するように設定されている。従って
、第４図（ａ）のように各センサ９ａ。

９ｂ　、９ｃ上の２ビツト目において正しく結像すれば
、各センサ９ａ、９ｂ、９ｃの２ビツト目に対応する増
幅回路２２，２３．２４の出力は各々Ｏｖとなり、対応
するＡ／Ｄ変換回路２５゜２６．２７のデジタル出力も
一致してＯとなる。

そして、各センサ９ａ、９ｂ、９ｃの他のビット目に対
応する増幅回路２２，２３．２４の出力はすべて２ｖと
なり、この結果、対応するＡ／Ｄ変換回路２５，２６．
２７のデジタル出力もすべて２５５となる。この場合、
Ａ／Ｄ変挽変格回路２５７からの出力は比較回路５０．
５１に入力されるが、すべての出力が一致しているので
駆動回路５２へは信号を送出しない。

一方、光学系の走査を行う際、メカ寸法の狂い等により
光学系の走査不良を生じ、基準黒線１２の光像が例えば
第４図（ｂ）のように結像した場合、センサ９ａ、９ｃ
の２ビツト目に対する増幅回路２２．２４及びＡ／Ｄ変
挽変格回路２．２７の出力は、センサ９ａ・・・（ＯＶ
　、Ｏ）、センサ９Ｃ・・・（１，ＯＶ　、　１２８）
と異なる。

同様にセンサ９ａ、９ｃの１ビツト目に対する出力は、
９　ａ・・・（２，ＯＶ　、　２５５）　、　９　ｃ・
−（１，０Ｖ　、　１２８）　トナリ、これも異なる。

尚、３ビツト目以降のセンサ９ａ、９ｃの出力は一致す
るため両方ともに（２，ＯＶ、２５５）となる。

上記したようにＡ／Ｄ変換回路２５．２７から出力され
たデジタル信号は、第３図に示すようにそれぞれ比較器
５０．５１の端子５０Ａ。

５０Ｂ、５１Ａ、５１Ｂに入力し、比較器５０゜５１に
おいてはＡ側のデータからＢ側のデータを減算して値が
負になったとき駆動回路５２へＨ信号を出力する。

駆動回路５２はＨ３ＹＮＣが端子５２Ｄへ入力してから
一定時間後に端子５２Ａ、５２Ｂのどちらか一方がＨ信
号になったときに信号の受は付けを禁止し、端子５２Ａ
側がＨだったときは端子５２Ｅから出力する電圧を低く
するように制御する。

駆動回路５２の端子５２Ｅから出力した電圧は、アクチ
エータ１０に印加され、ピエゾ素子をその電圧変化によ
り駆動してＣＣＤ９を押圧回転させる。従って、各ライ
ンセンサ９ａ、９ｂ。

９Ｃに対する画像光のずれが修正されることとなる。さ
らに、各ラインセンサ９ａ、９ｂ、９ｃが走査方向に対
して直交する位置に修正された場合には、比較器５０．
５１からの出力はＯとなり、修正動作は中＋ｈされるの
で、画像を読み取りながら常に各センサを走査方向に対
し直交するように制御することができる。

尚、本実施例においては、通常の５０００画素のＣＣＤ
３チツプ分を１チツプ上に形成し、その各々のライン上
にブルー、グリーン、レッドのフィルタを貼付した３ラ
インのＣＣＤ９を用いて画像の読み取りを行う構成とし
たが、光学系走査方向に対するＣＯＤの直交度の検出精
度を上げるため、第５図に示すように基準黒縁を読み取
る部分の開口部を小さいもの（２ＩＬｍＸ　ｌ　Ｏｇｍ
）を用いる構成としてもよい。

一般的には上記開口部を小さくすると、感度が低下しＳ
／Ｎ比が悪化するため、原稿画像を読み取る場合は問題
となるが、基準黒線を読み取る場合には白か黒かの判別
がつけば良いので、多少感度が低くても問題とならない
。

また、本実施例においては、ＣＣＤ９の位置調整用のア
クチエータとして圧電素子を用いたが、本発明はこれに
限られるものではなく、ステッピングモータや超音波駆
動モータを用いてＣＣＤ９の位置７Ａ整を行う構成とし
てもよい。

さらに２本実施例においてば、ＣＣＤ９を移動すること
で画像光のずれを修正する構成としたが、本発明はこれ
に限られるものではなく、光学系を移動して光像を光学
的に移動する構成としてもよい。

さらにまた、ＣＣＤ９を移動するかわりに電気的に制御
する構成、たとえば、ラインメモリに１度ストアし、２
Ｊｉ準線の所をストアしておいた所を同時に読み出すよ
うに制御しても未発明と同様の効果を得ることができる
。

（発明の効果） 以上述べたように本発明にあっては、原稿台に設けた読
取基準マークの光像を読取手段にて読み取り、該読取手
段にて得られた信号に基づいて原稿画像の読取調整を行
うことにより、常時ずれのない画像の読み取りが可能と
なるため、光学系の走査不良等に起因する画像の色ずれ
を防止して正確な原稿画像の読み取りを行うことができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明に係る画像読取装置の一実施例を
示す概略構成平面図、第１図（ｂ）は同実施例に適用さ
れるＣＣＤを示す拡大正面図、第２図は同実施例の全体
構成を示す縦断面図、第３し同実施例の制御系を示す回
路図、第４図（ａ）　ｌ：常な走査状態において黒基準
線のＣＣＤ上へσ像状態を示す拡大正面図、第４図（ｂ
）は走査イが生じた場合において黒基準線のＣＣＤ上へ
σ像状態を示す拡大正面図、第５図はＣＣＤの４１例を
示す拡大正面図、７５６図（ａ）　、（ｂ）は従来σ像
読取装置において、ＣＣＤＬ、への画像の結惰態を示す
拡大正面図である。 符号の説明 １・・・原稿台　　　　　２・・・原稿９・・・Ｃ０Ｄ ９ａ、９ｂ、９ｃ・・・ラインセンサ（読取手ｇ１０・
・・アクチエータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿台上に載置した原稿の光像を複数の直線状の
   読取手段に結像することにより原稿の画像を読み取る画
   像読取装置において、前記原稿台に読取基準マークを設
   け、該読取基準マークの光像を前記読取手段上に結像し
   て得られた信号に基づいて原稿画像の読取調整を行うこ
   とを特徴とする画像読取装置。
2. （２）前記読取手段上に結像した読取基準マークの光像
   が前記読取手段の開口寸法より幅広の帯状であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像読取装置。
3. （３）前記読取基準マークの光像が前記複数の読取手段
   上においてその開口寸法より幅狭の帯状に結像し、該複
   数の読取手段の所定画素にて得られた信号に基づいて画
   像の読取調整を行うことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の画像読取装置。