JPH01265775A - カラー画像読取装置 - 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、多色の文字或は画像を光学的に読取り色信号
を出力するカラープリンタの入力装置などに利用される
カラー画像読取装置に関するものである。

従来の技術 近年、カラー画像の読取り、印刷が可能なコピー機や印
字プリンタ等が求められるようになり、このような機器
の読取装置としてカラー画像読取装置が開発された。

そこで、・従来のカラー画像読取装置の第一の例を第８
図に基づいて説明する。まず、このようなカラー画像読
取装置１では、ケース２の内部に、発光部である赤色Ｌ
ＥＤ３．緑色Ｌ　ＥＤ４　、、青色蛍光板５及びロッド
レンズアレイ６が、例えば、多色の画像７が画かれた読
取面であるホワイトボード８に対向するように配されて
いる。さらに、このロッドレンズアレイ６の集光位置に
は光電変換部である光電変換素子９がイメージセンサ１
．Ｏ上に形成されている。

このような構成において、カラー画像読取装置１の画像
読取動作は、まず、発光部３，４．５が時分割点灯して
発する光の三原色に相当する赤色光１１．緑色光１２．
青色光１３がそれぞれ画像７を１ラインずつ順次照射す
る。そして、画像７に対応した各色の反射光１４がロッ
ドレンズアレイ６により光電変換素子９上に集光される
。そこで、光電変換素子９は発光部３，４．５に同期し
て各色の反射光１１を読取り、適宜色信号である電気信
号を出力して画像７の読取りが行なわれる。

つぎに、従来のカラー画像読取装置の第二の例を第９図
及び第１０図に基づいて説明する。このようなカラー画
像読改装Ｗ１５の構成は、発光部が１個の白色光源１６
よりなり、ロッドレンズアレイ６と光電変換素子９との
間にモザイクフィルタ１．７が配されている。このモザ
イクフィルタ１７は第１０図に示すように、光の三原色
に相当する赤フイルタＲ１緑フィルタＧ、青フィルタＢ
によって形成されている。これら各１色のフィルタ毎に
、その下に光電変換素子９が１個ずつ配され、これら３
個の光電変換素子９で１つの読取画素に相当する。また
、他の各光学部材の配置は前記カラー画像読取装置１と
同様である。

このような構成において、カラー画像読取装置１５の画
像読取動作は、まず、白色光源１６が発する白色光１８
が画像７を照射する。そして、画像７の各色に対応した
反射光１９がロッドレンズアレイ６によりモザイクフィ
ルタ１７を介して光電変換素子９上に集光される。そこ
で、各色の反射光１９は、各カラーフィルタＲ、’　Ｇ
　、　Ｂの内、相当する色のフィルタを透過して、その
下に配された各光電変換素子９に読取られる。そして、
適宜色信号である電気信号を出力して画像の読取りが行
なわれる。

しかし、上述のようなカラー画像読取装置１゜１５はそ
れぞれ問題を有し、例えば、第一の例のカラー画像読取
装置では、３個の発光部を用いているので、１ラインの
読取りに３回の主走査を要し、読取動作が遅い。一方、
第二の例のカラー画像読取装置ては、１つの読取画素を
、各フィルタＲ，Ｇ、Ｂを取付けた３個の光電変換素子
で構成するので、光電変換素子及びフィルタの数が膨大
な一３＝ ものとなり、装置が高価となる。

そこで、このような欠点を補正したものとして、本出願
人により出願されている、特願昭６３−９１３６号の特
許出願［カラー画像読取装置及び印字装置Ｊに開示され
ているようなカラー画像読取装置がある。このカラー画
像読取装置２０を先行技術として第１１図ないし第１２
図に基づいて説明する。ケース２１には開口部２２が開
いており、発光部である白色光源２３はこの開口部２２
に向かってのみ白色光２４を照射するように反射板２５
に略凹まれている。また、ロッドレンズアレイ２６は前
記開口部２２に対向するように取付けられ、このロッド
レンズアレイ２６が反射光２７を集光する位置にイメー
ジセンサ２８上に形成された光電変換部である光電変換
素子２９が存している。一方、このイメージセンサ２８
の下には、駆動回路を形成するプリント配線基盤３ｏが
前記イメージセンサ２８に接続されて配設されている。

このような構成において、その動作は第１３図に示すよ
うに、白色光源２３によりホワイトボート８に照射され
た白色光２４が画像７に反射され、画像７に対応した各
色の反射光２７となる。この各色の反射光２７は前記ロ
ッドレンズアレイ２６により光電変換素子２９上に集光
される。この光電変換素子２９は反射光２７を電気信号
に変換する。このとき、この電気信号の出力は、画像７
の各色毎に異なる反射光２７の光強度に比例する。

さらに、この電気信号はＡＭＰ／ＡＤＣ回路３１により
増幅、デジタル化されて信号処理回路３２に至る。この
信号処理回路３２は後述する基準信号回路３３と接続し
ており、電気信号にシェーディング補正などの補正を行
ない、さらに、複数の色信号の内から−っを選択的に、
例えば、カラーインクプリンタなどの出力機器３４に出
力する。

つぎに、信号処理回路３２及び基準信号回路３３の働き
について第１４図ないし第１６図に基づいて説明する。

第１４図は光電変換素子２９にアモルファスシリコン膜
を使用した時の分光感度曲線であり、その感度のピーク
は波長約６００　ｎ、　ｍである。また、第１５図は白
色光源２３の発光スベクトル強度分布曲線であり、波長
約６００ｎｍにピークを持ち、約４５０　ｎ　ｍ以下は
多分に発光スペクトル強度が低くなっている。一方、第
１６図はホワイトボード８にホワイトボードを用いてこ
の反射率を１００に換算し、画像７を赤マーカ。

青マーカ、黒マーカで画いた時の各色の分光反射率を相
対的に示したものである。

そこで、上述のような条件において、ＡＭＰ／ＡＤＣ回
路３１から出力される各色毎の電気信号の出力レベルを
第１７図、第１８図に示す。この時、第１７図は前記分
光反射率のグラフと同様に、ホワイトボードの出力値を
１００に換算し、赤マーカ、黒マーカ出力値を、相対的
に出力レベルとして示したものである。信号処理回路３
２は、基準信号回路３３に設定した各しきい値と、この
出力レベルとを比較して色信号を出力する。そこで、予
めこの各色毎に異なっている出力レベルに対応させて、
例えば、ホワイトボードと赤マーカとを区分するしきい
値３５．赤マーカと黒マーカとを区分するしきい値３６
等が設定される。同様に、第１８図はホワイトボードに
対する、青マーカ。

黒マーカの出力レベルを示したものである。ここでも、
ホワイトボードと青マーカとを区分するしきい値３７．
青マーカと黒マーカとを区分するしきい値３８が設定さ
れる。

発明が解決しようとする問題点 先行技術である特願昭６３−９１３６号で例示したよう
なカラー画像読取装置は、発光部は１個なので読取動作
が速やかであり、なおかつ、１つの読取画素を３個の光
電変換素子と３個のフィルタとで構成する必要がないの
で、光電変換素子やフィルタなどの部品数が膨大なもの
とならない等、効果的なものである。ここで、例えば、
ホワイトボードに色マーカで画いた画像を読取る場合は
、各色のマーカやホワイトボード等の光電変換後の出力
レベルが、それぞれ、大きく隔たっていると、しきい値
の設定は容易である。しかし、例えば、赤マーカとホワ
イトボードとの出力レベル、或は、青マーカと黒マーカ
との出力レベル等は近似しているので、これらを区分す
るしきい値の設定は微妙である。このように、実際に機
器を使用する時には読取る色の光電変換後の出力レベル
に近似するものが存することが多く、そのためにしきい
値の設定が困難となっている。

問題点を解決するための手段 多色の文字或は画像が画かれた読取面に対面するよう発
光部を設け、読取面からの反射光をその各色毎の光強度
に対応した出力の電気信号に変換する光電変換部を形成
し、複数の色に対応して設定されたしきい値が記録され
た基準信号回路を設け、電気信号をその各出力毎にしき
い値と比較して複数の色信号の内から一つを選択的に出
力する信号処理回路を設けたカラー画像読取装置におい
て、各色毎の反射光強度に対応した分光透過特性のフィ
ルタを発光部から光電変換部に至る光路上に設けた。

作用 本発明のカラー画像読取装置は、各色毎の反射光強度に
対応した分光透過特性のフィルタを発光部から光電変換
部に至る光路上に設けたことによ＝８− リ、読取面を照明する発光部は１個でも良いため、読取
動作が速やかであり、１つの読取画素を３個の光電変換
素子と３個のフィルタとで構成することを要しないので
、部品数は膨大な数とならず、画像が反射した光の光強
度を各色毎に大きく異なったものとできるので、各色を
光電変換した出力・レベルに格差を設けることができる
ものである。

実施例 本発明の第一の実施例を第１図ないし第５図に基づいて
説明する。なお、前述の従来例で説明した部分と同一部
分は同一符号を用い、説明も省略する。

まず、本実施例のカラー画像読取装置３９では、例えば
、ロッドレンズアレイ２６と光電変換素子２９との間隙
に、ライトブルーフィルタ４０を配設する。また、他の
各光学部材の構成は、前述の先行技術のカラー画像読取
装置２０と同様である。

ここでは、カラー画像読取装置３９を副走査方向、つま
り、第２図中左右方向に移動可能に読取面であるホワイ
トボード８に取付けた例に基づいて説明する。

このような構成において、その読取動作は第３図に示す
ように、発光部２３から発せれた光が反射光２７となる
までは先行技術と同様である。そして、この反射光２７
が、ライトブルーフィルタ４０に入射し、これを透過す
る。そこで、反射光２７は、ライトブルーフィルタ４０
の分光透過特性に対応したスペクトル強度分布の透過光
４１となり、光電変換素子２９上に集光される。

そこで、第４図に本実施例のライトブルーフィルタ４０
の分光透過特性を示す。ここで、分光透過曲線りは、波
長が約６００ｎｍ付近で落ちこみ、この前後の波長域の
透過率が低いことがわかる。

また、第５図に従来例に相当する、ライトブルーフィル
タ４０が光路上に存しない場合の、各色毎の電気信号の
出力レベルａ及び本実施例の出力レベルｂを、各色毎に
並べて示す。なお、これらの出力レベルｂは、出力レベ
ルａからの減衰量を示すため、ホワイトボードの出力値
を１００に換算することはしないものとする。

そこで、光路上にライトブルーフィルタ４ｏが存するこ
とにより、ホワイトボード、黒マーカの出力レベルは、
僅かに低下し、赤マーカの出力レベルだけが、大幅に低
下していることがわかる。

すなわち、本実施例のカラー画像読取装置３９は、ホワ
イトボードと赤マーカとの出力レベルに格差が生じ、か
つ、赤マーカと黒マーカとの出力レベルも大きく隔たっ
て、各色の出力レベル差が略均等な状態となっている。

従って、ホワイトボードと赤マーカとを区分するしきい
値４２及び赤マーカと黒マーカとを区分するしきい値４
３が容易に設定できることがわかる。

この理由としては、赤色光は波長が長く、第１６図に例
示したように、赤マーカの反射率は光の波長約６００ｎ
ｍ付近にピークを持ち、これ以下では大幅に低下してい
る。そこで、波長約６００ｎｍ付近の分光透過率が低い
ライトブルーフィルタ４０を用いたことにより、赤マー
カの反射光強度が低下し、各色の出力レベルに大きな格
差が発生したと考えられる。

１１一 つぎに、本発明の第二の実施例を第６図ないし第７図に
基づいて説明する。なお、前述の従来例及び第一の実施
例で説明した部分と同一部分は同一符号を用い、説明も
省略する。

本実施例のカラー画像読取袋Ｗ（図示せず）では、第６
図に示したような分光透過特性のシアンフィルタ（図示
せず）を使用し、その構成は、前述の第一の実施例と同
様である。

そこで、第６図に、このシアンフィルタの分光透過特性
を示す。ここで、このシアンフィルタの分光透過曲線Ｓ
は、波長が約５００ｎｍ以」二で下降し、これ以下の波
長域では透過率が高いことがわかる。

さらに、第７図に、従来例に相当する各色毎の電気信号
の出力レベルａ、及び、本実施例の出力レベルｂを示す
。ここでは、光路上にシアンフィルタが存することによ
り、ホワイトボードと黒マーカとの出力レベルが多分に
低下し、青マーカの出力レベルは僅かしか低下していな
いことがわかる。なお、前述のように、実際の機器でし
きい値を設定する際は、ホワイトボードの出力値を１０
０に換算して、各色マーカの出力レベルを相対的に求め
て行なっている。そこで、本実施例のように、ホワイト
ボードの出力値が低下した場合は、これを１００に換算
すると、相対的に、各色マーカの出力レベルは上昇する
ことになる。すなわち、本実施例のカラー画像読取装置
は、青マーカと黒マーカとの出力レベルに格差が生じ、
かつ、ホワイトボードと青マーカとの出力レベルも大き
く隔たった、各色の出力レベル差が略均等な状態となフ
ている。従って、ホワイトボードと青マーカとを区分す
るしきい値４４及び青マーカと黒マーカとを区分するし
きい値４５が容易に設定できることがわかる。

この理由としては、青色光は波長が短く、第１６図に例
示したように、青マーカの反射率は、他の色マーカと異
なり波長約５００ｎｍ以下で上昇している。そこで、波
長約５００ｎｍ以下の分光透過率が高いシアンフィルタ
を用いたことにより、青マーカ以外のものの反射光強度
が低下し、各色の出力レベルに大きな格差が発生したと
考えられる。

本実施例のカラー画像読取装置では、上述のようなフィ
ルタを本体に取付けたものを例示したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば、各種の分光透過特
性を持った複数のフィルタから所望のものを選択、交換
可能なカラー画像読取装置を形成することにより、様々
な色の読取りを可能とすることも期待できる。

また、予め読取りに使用する読取面及び画像の種類を予
測し、この読取面及び画像と同様な色。

反射光強度を示す各種基準板を用意して、これを基にし
きい値を設定することにより、様々な画像の読取りに対
応可能となる。

発明の効果 本発明は、カラー画像読取の発光部から光電変換部に至
る光路上に、各色毎の反射光強度に対応した分光透過特
性のフィルタを設けたことにより、読取面を照明する発
光部は１個でも良いため、読取動作が速やかで、読取り
に要する時間が短く、１つの読取画素を３個の光電変換
部と３個のフィルタとで構成することを要しないので、
部品数が膨大な数とならず、機器が安価となり、読取る
画像の各色の反射光強度が各々大きく異なり、各色の反
射光を光電変換した各出力レベルに格差を設けることが
できるので、各しきい値の設定が容易な、カラー画像読
取装置を提供可能等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例の断面図、第２図は斜視
図、第３図は動作説明図、第４図はフィルタの分光感度
曲線登示す特性図、第５図は各色の電気信号出力としき
い値との関係を示す説明図、第６図は第二の実施例のフ
ィルタの分光透過曲線を示す特性図、第７図は各色の電
気信号出力としきい値との関係を示す説明図、第８図は
従来の第一の例の断面図、第９図は従来の第二の例の断
面図、第１０図は要部の平面図、第１１図は先行技術の
一例を示す断面図、第１２図は一部を切欠いた要部の斜
視図、第１３図は動作説明図、第１４図は光電変換素子
の分光感度曲線を示す特性図、第１５図は発光部の発光
スペクトル強度分布を示す特性図、第１６図は各色のマ
ーカの分光反射率を示す特性図、第］−７図は各色の電
気信号出方としきい値との関係を示す説明図、第１８図
は各色の電気信号出力としきい値との関係を示す説明図
である。 ７・・・画像、８・・・読取面、２３・・発光部、２７
・・反射光、２９・・・光電変換部、３２・・・信号処
理回路、３３・・・基準信号回路、３９・・カラー画像
読取装置、４０・・・フィルタ、４２〜４５・・しきい
値出　願　人　　　東京電気株式会社 １６一 −鍜腐７（転）４＃ろ 一ヨヨＲ項Ｓ口ｐ−）七−＝ミ 弧 壬 一讐叫、頓併６ −おＲＮ＄咄０ど献 追長（ＴＬＴｒＬ）− ！、　、／６図 ズリ配（孔π〇−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多色の文字或は画像が画かれた読取面に対面するよう発
   光部を設け、前記読取面からの反射光をその各色毎の光
   強度に対応した出力の電気信号に変換する光電変換部を
   形成し、複数の色に対応して設定されたしきい値が記録
   された基準信号回路を設け、前記電気信号をその各出力
   毎に前記しきい値と比較して複数の色信号の内から一つ
   を選択的に出力する信号処理回路を設けたカラー画像読
   取装置において、前記各色毎の反射光強度に対応した分
   光透過特性のフィルタを前記発光部から前記光電変換部
   に至る光路上に設けたことを特徴とするカラー画像読取
   装置。