JPH0198367A - 二色画像読取り装置 - 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、二色原稿を対象とした二色画像読取り装置に
係り、詳しくは、当該二色原稿について画素単位にその
色を別することにより各色の画像領域判定を行なう二色
画像読取り装置に関する。

［従来の技術］ 多色原稿を対象として、二色またはそれ以上の多色複写
画像を得るための装置等は、従来がら神々提案されてい
る。その画像形成に際しての一般的な手法は、原稿上の
画像を、赤（Ｒ）、青（８）緑（Ｇ）の三種の色分解フ
ィルタで分解し、分解された各色の光像に対して夫々の
現像色での複写工程を実施し、１枚の複写用紙上に各色
の画像を重ね合せて、いわゆるフルカラーの複写画像を
得るものである。

このようなフルカラーの複写機は、各色の画像を１枚の
複写用紙上に重ね合せるための周期（レジストレーショ
ン）をとることが必要で、装置の構成や制御がきわめて
複雑となり、装置が大型化して高価なものとなる。

一方、対象となる原稿を文書原稿に限定すると、ごく特
殊な場合を除いて、黒の文字や図形が大部分を占め、他
の色としては赤色等によるアンダーラインやマーク等の
付与がほとんどである。従って、このような原稿を対象
とした場合、上述したようなフルカラー複写機を用いる
ことは不経済である。更に、この種のフルカラー複写機
では、三色（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン）の
混合によって黒色の再現を行なっているが、純粋な黒色
とはならず、黒色トナーにて像再現を行なういわゆるモ
ノクロの複写機に比べて黒色に対する色再現性が劣る。

また、黒色画像部分を構成する文字等は細線画像である
ことが多く、色ずれが発生するとその判読がし難くなる
。

このような見地から、文書原稿の−ように、大部分が黒
色画像で占められるような原稿を対象とした場合、黒色
と他の一色での像再現を行なういわゆる二色複写機で充
分であり、大部分を占める黒色画像の再現性を考慮すれ
ば、この二色複写機がかえって適したものとなる。なお
、このような二色複写機では、多くの二色原稿に対応で
きるようにするため、黒色以外に赤色、青色、緑色等の
数種の色を用意し、その中から黒色と組合わせる一色を
選択できるよう構成することが好ましい。

この種の二色複写機にあっては、画像再現に際して、黒
色の画像領域と他の色の画像領域を判別する必要があり
、この画像領域の判別機能を有する従来の二色画像読取
り装置は、次のようなものであった。

その第１は、特定の有彩色成分を選択的に吸収または反
射する部材にて透過または反射した光を用いて原稿上の
画像情報の読取りを行なう第１のイメージセンサと、こ
の光と全体として一致しない波長領域の光を用いて同一
の原稿上の画像読取り行なう第２のイメージセンサとを
有し、原稿上の同一部分での上記第１及び第２のイメー
ジセンサからの画像信号を比較して特定の有彩色を仙の
色（黒色）から分離するものである（特開昭５９−３６
４７８号公報参照）。

その第２は、１つのイメージセンサにて色分解フィルタ
を切換えることにより、夫々異なった色特性での読取り
走査を同一の原稿を対象として２回行ない、各走査にて
イメージセンサを介して得られる画像信号を比較して特
定の有彩色成分を分離するものである（特開昭５８−１
７３９６３号公報参照）。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような従来の二色画像読取り装置では、上記イメ
ージセンサ自体を２個用いる第１のものではコストが嵩
む。それは、イメージセンサ自体が２個必要であると共
に、それに伴う駆動回路、信号処理回路等か２組必要と
なり、更に、異なったイメージセンサにて同一対象を正
確に読取る必要性からセンサ設置等に高い機械的精度が
要求されるからである。また、１つのイメージセンサに
て２回の読取り走査を行なう第２のものでは読取り時間
が長くなって、複写機に適用した場合、その複写速度を
犠牲にしなければならない。これは、同一の画像につい
て２回の走査が必要であり、実質的な走査速度が半減し
てしまうからである。

そこで、本発明の課題は、実質的な走査速度を低減する
ことなく、容易な構成にて精度の良い各色の画像領域判
定を可能にすることである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、二色原稿についての原稿走査を行なって、画
素単位にその色を判別することにより各色の画像領域判
定を行なう二色画像読取り装置を前提としており、当該
二色画像読取り装置にあって、上記課題を解決するため
の技術的手段は、第１図に示すように、対象となる二色
に対応してその関係が定められる異なった受光特性の２
個の受光体１ａ、１ｂを画素対応の１単位セルＣとして
配列したイメージセンサ２と、イメージセンサ２の各単
位セルにおける一方の受光体１８ｍでの受光量を、隣接
する単位セルの同一受光特性となる受光体１ａ　（ｉ＋
１）での受光量に応じて補正する補正手段３と、各セル
Ｃにつき補正手段３にて得られた補正光量と当該他方の
受光体１ｂ（ｉ）での受光ｍとの差に基づいて対応する
画素の色を判別する色判別手段４とを備えたものである
。

［作用］ 対象となる原稿の読取りの過程で、イメージセンサ２の
各受光体１　ａ　（ｉ）、　１　ｂ　（ｉ）に読取り光
が入射される。そして、各単位セルにおける一方の受光
体１ａ（＋）での受光量が補正手段４にて隣接する単位
セルの同一受光特性となる受光体１　ａ　（ｉ＋１）で
の受光量に応じて補正され、更に各単位セルにつき上記
補正された補正光重と当該他方の受光体１ｂ（ｉ）での
受光量との差に基づいて色判別手段４が対応する画素の
色を判別する。この画素単位での色判別によって各色の
画像領域判定を行なう。

上記補正手段３での光量補正は、その傾向として、隣接
した単位セルの同一受光特性となる受光体１　ａ　（ｉ
＋１）での受光量が少なければ、当該受光体１ａ（ｉ）
での受光ｍを少な（、反対に多ければ、当該受光体１　
ａ　（ｉ）での受光ｍを多くするよう補正１゛る。また
、上記色判別手段４での色判別は、対象となる色に応じ
て受光体１ａ（＋）及び１ｂ（ｉ）での受光特性が異な
ることに基づいてなされなされるものである。そして、
この色判別手段４にて判別すべき色に基づいてイメージ
センサ２にて設定可能な受光体１ａ、１ｂの受光特性が
決まる。

［実塵例Ｊ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明に係る二色画像読取り装置が一適用され
る二色複写機の構造例を示す図である。この例は、黒と
赤での色再現を行なうものである。

同図において、対象となる原稿１０を載置するプラテン
１１の下方部に、露光用の光８１１２と、光源１２から
照射された光のプラテン１１を介した原稿１０面での反
射光がミラー１４、レンズ系１６、ハーフミラ−１８、
更に、″゛赤″色分解フィルタ２０を介して感光ドラム
２２の露光位置に導かれ、プラテン１１の矢印１３方向
への移動によって上記光源１２等の光学系での原稿走査
がなされるようになっている。感光ドラム２２の周囲に
は、画像プロセスを実行すべく、帯電器２６、黒トナー
での現像を行なう第１の現像機２８、赤トナーでの現像
を行なう第２の現像機３０、転写コロトロン３２、剥離
用コロトロン３４が配置され１、更に、その後段にクリ
ーニング装置３６、除電ランプ３８が配置されている。

また、ハーフミラ−１８の背後に一次元のイメージセン
サ２４が配置されると共に、このイメージセンサ２４か
らの検出信号にから抽出された“赤”の画像情報に基づ
いて露光処理を行なう光出力装置４０が第１の現像８１
２８と第２の現像機３０との間に配置されている。この
ような構成にて、感光ドラム２２が回転する過程で連続
的に“黒”と“赤”にて現像されたトナー像がカセット
４３から送り出された用紙４５に転写され、搬送装置４
２、定着器４４を介して排出トレイ４６に送出される（
１パス２カラー複写）。

上記イメージセンサ２４の詳細な構成は例えば第３図に
示すようになっている。これは、例えば、ＣＯＤ　（電
荷結合デバイス）等であり、受光エレメント２５が一次
元的に配列された構造となり（−次元イメージセンサ）
、各受光エレメント２５の受光面には、“赤”の周波数
帯域にて透過領域が設定されたレッドフィルタ２７と“
赤′″の周波数帯域では減衰特性を有するシアンフィル
タ２９が交互に配置されている。具体的には、例えば、
４００３Ｐ１．　　（１５，７ｄａｔ、／　Ｊｌｌｌ）
にテ４６０８ｄａｔの受光エレメント２５が配列され、
上記光透過特性のゼラチンフィルタが各受光エレメント
２５の受光面に蒸着された構造となっている。そして、
レッドフィルタ２７と対応する受光エレメント２５、及
びシアンフィルタ２９と対応する受光エレメント２５が
夫々受光特性の異なる受光体として一対となり、１画素
に対応した単位セルＣとして後段の制御系で取扱われる
ようになっている。上記光源１２を３０００°にのハロ
ゲンランプと７００ｎ１以上の赤外領域をカットするフ
ィルタにて構成した場合、当該光源の発光スペクトルと
、各フィルタ透過率、受光エレメントの感度を考慮した
当該受光体（フィルタと受光エレメント）のレスポンス
（受光特性）は、例えば、レッドフィルタ側については
第４図（ａ）、シアンフィルタ側については同図（ｂ）
に示すようになっている。

なお、当該複写機のように黒と赤の二色を対象としてそ
れらを判別するに際して有効な色分解フィルタはレッド
フィルタシアンフィルタとの組合せの他、第５図におい
て○印で示すように、レッドフィルタ（Ｒ）、グリ−フ
ィルタ（Ｇ）、ブルーフィルタ（Ｂ）、イエローフィル
タ（Ｙ）、マゼンタフィルタ（Ｍ）、シアンフィルタ（
Ｃ）、灰色フィルタ（ＮＤ）を組合せるようにしてもよ
い。

第６図は本発明に係る二色画＠読取り装置の基本構成例
を示すブロック図である。

同図において、５２はイメージセンサ２４の各受光エレ
メント２５での受光量に応じたレベルのイメージ信号を
ディジタル化する出力回路であり、この出力回路５２か
らはレッドフィルタ２７が配置された受光エレメント２
５からのイメージ信号に対応したレッドイメージデータ
とシアンフィルタ２９が配置された受光エレメント２５
からのシアンイメージ信号に対応したシアンイメージデ
ータが各受光エレメントの配列に対応して交互に出力さ
れるようになっている。５４は出力回路５２からの各イ
メージデータを濃度データに変換する正規化回路、５６
は正規化回路５４からの濃度データをレッドイメージデ
ータに対応した濃度データＲｅｄとシアンイメージデー
タに対応した濃度データＣｙａｎｌに振分けるデータ振
分は回路である。

５８は１画素に受光エレメント２５を２個対応させたこ
とに伴う位置ずれを補正するための位置ずれ補正回路、
６０は上記濃度データＲｅｄと位「ｔずれ補正回路５８
にて（ｑられた補正濃度データＣｙａｎ２とに基づいて
対応する画素が赤（有彩色）であるか否かを判定する有
彩色検出回路である。

上記有彩色検出回路６０にて実現される基本的な機能は
次のようになる。

対象となる画像の黒領域では、単位セルにおけるレッド
フィルタ２７を介した光とシアンフィルタ２９を介した
光が略同程度となって濃度データＲｅｄと濃度データＣ
ｙａｎも同程度となるが、赤領域では、レッドフィルタ
２７を介した光が背景部からのものと区別がつかなくな
ることから濃度データＲｅｄは濃度データＣｙａｎより
低くなる。このような各領域での検出濃度の差に着目し
て 濃度データＣｙａｎ−漠度データＲｅｄ≧ΔＤＡ・・・
（１）ΔＤＡ＝赤濃度同濃 度同値とぎに当該単位セル対応の画素を“赤″と判定し
、 濃度データＣｙａｎ≦Δ［）Ｂ・（２）ΔＤＢ　二色濃
度閾値 となるときに当該画素を“白″（背景領域）、それ以外
の画素を黒領域と判定する。

従って、有彩色検出回路６０では濃度データＣｙａｎと
濃度データＲｅｄを入力して上記（１）式に基づいて“
赤″を判定すると共に、（２）式に基づいて“白″（背
景領域）を判別し、他の条件については“黒゛′を判別
する機能が実現されている。

上記（１）式及び（２）式における赤濃度間値ΔＤＡ及
び白濃度閾値Δ（）Ｂは実験的に定められるものである
が、各色を対象とした場合の濃度データＣｙａｎと濃度
データＲｅｄとの関係を具体的にみると、赤画像を対象
とした場合、はとんどが第９図における領域ＥＲとなり
、また、白領域（背景領域）を対象といた場合、はとん
ど同図における領域ＥＷとなる。従って、上記赤濃度閾
値ΔＤへは０．２程度、白濃度閾値ΔＤＢは０．３程度
に設定することが好ましい。なお、第９図において、白
の反射率に対応した濃度を“０”とし、その１／１０の
反射率に対応した濃度を１．０”　、　１／１００の反
射率に対応した濃度を“”　２．０”としている。

また、上記位置ずれ補正回路５８にて実現される機能は
次のようになる。

この位置ずれ補正回路５８が必要となるのは、上記有彩
色検出回路６０が単位セルとして扱う２つの受光エレメ
ントからの信号、即ち、厳密な意味で異なった位置での
濃度情報に基づいて対応させた１画素の色を判定するも
のだからである。このような色判定に際する不具合を具
体的にみると、例えば、第１０図（ａ）に示すような濃
度分布をもつ黒画像のエツジ部を想定した場合、濃度デ
ータｃｙａｎの状態は同図（ｂ）、また、濃度データＲ
ｅｄの状態は同図（６）のようになる。この場合、上記
（１）式、（２）式に基づいて色判定を行なうと、黒の
エツジ部での濃度分布の立ち下がりがある程度なだらか
になることから、当該エツジ部における濃度データＣｙ
ａｎ（２）は通常と同程度のものであっても隣接する濃
度データＲｅｄが低下してそれらの濃度差が大きくなる
ため、本来、黒のエツジ部であるにもかかわず、このエ
ツジ部にかかる画素を“赤”と判定してしまう（第１０
図（ｄ）参照）。

そこで、これらの不具合を解消するため、位置ずれ補正
回路５８では、隣接する単位セルでの濃度データＣｙａ
ｎの平均値を補正濃度データとして算出するようにして
いる。この機能を実現する具体的な構、成は、例えば、
第７図に示すように、順次送られてくる濃度データＣｙ
ａｎを１単位セル分遅延する遅延回路５７と、この遅延
回路５７からの濃度データＣｙａ口とデータ振分は回路
６５から直接送られてくるａｍデータＣｙａｎｌとをア
ドレス入力としてそれらの平均濃度を補正濃度Ｃｙａｎ
２出力とするＲＯＭ５９とによって構成されたものとな
る。

このＲＯＭ５９内に格納される平均ａ度は、濃度データ
を反射率に変換して平均した後その平均反射率を平均濃
度に再変換したものでも、ｆ１度データを直接平均した
ものでもよい。

また、上記有彩色検出回路６０の具体的な構成は、例え
ば、第８図に示すように、濃度データＲｅｄと位置ずれ
補正回路５７からの補正１１’、３７ｍデータＣｙａｎ
２とをアドレス入力として上記（１）及び（２）式に基
づく判別の結果を２ビツト出力するＲＯＭにて構成され
たものである。このＲＯＭ６０の出力は、例えば、 “白”・・・００ “赤°′・・・０１ “黒”・・・１０ となる。

上記のような二色画像読取り装置では、例えば、第１１
図（ａ）に示すような濃度分布となる黒画像のエツジ部
を想定した場合（第１０図（ａ）と同様）、データ振分
は回路５６からの濃度データＣｙａｎｌは第１１図（ｂ
）に示すように、また、濃度データＲｅｄは同図（ｄ）
に示すように第１０図に示すものと同様であるが（第１
０図（ｂ）及び（Ｃ）参照）、実際の色判定は、補正濃
度データｃｙａｎ２と濃度データＲｅｄに基づいて行な
われる。

上記補正濃度データｃｙａｎ２は、第１１図（（）示す
ように、濃度データＣｙａｎ１（１）と同Ｃｙａｎ１（
２）との平均が補正データＣｙａｎ２　　（１）　、同
データＣＶａｎ１（２）と同Ｃｙａｎ１（３）との平均
が補正データＣｙａｎ２（２）、同データＣｙａｎ１（
３）と同Ｃｙａｎ１　（４）との平均が補正データＣｙ
ａｎ２（３）となる。そして、有彩色検出口路６０では
、濃度データＲｅｄ　（ｉ）と補正濃度データＣｙａｎ
２（ｉ）（ｉ＝１．２．−）　トが同一ノ単位セルノテ
ータとして扱われる。これにより、黒画像のエツジ部に
て濃度データＲｅｄが低下しても、対応する補正濃度デ
ータＣｙａｎ２（２）が隣接する単位セルでの濃度デー
タＣｙａｎｌ（３）の影響で本来の１ＩｒＸデータＣｙ
ａｎ１（２）より低下しているので、当該単位セルに対
応した画素について、“赤”の判定は行なわない。また
、黒ベタの領域では、濃度データＣｙａｎ１が略一定す
るので、補正濃度データＣｙａｎ２も同程−度で一定と
なることから、忠実な黒判定が行なわれる（第１１図（
ｅ）参照）。一方、赤画像のエツジ部では、もともと濃
度データＲｅｄが低濃度（白に近い）のものとなること
から、補正濃度データｃｙａｎ２が本来の濃度データｃ
ｙａｎ１より低下しても、上述したアルゴリズムに従っ
た色判定では“赤”の判定がなされ、特に問題はない。

このような二色画像読取り装置の作動は、第２図に示ず
複写機においては、原稿走査の過程で行なわれ、黒画像
については、通常の光学系（ミラー、レンズ等）を介し
た感光ドラム２２上への露光、第１の現像１１２８によ
る黒トナーでの現像、アンダーライン等の赤画像につい
ては、上記のように判定した“赤”の画素につき光出力
装置４０が感光ドラム２２上への潜像形成（像書込み）
を行なって、第２の現像機３０による赤トナーの現像が
順次行なわれる。その結果、カセット４３からの用紙４
５上には原稿に対応した黒と赤の二色画像が形成される
。

上記実施例では、有彩色として“赤゛°を対象としたが
、本願発明に係る技術は他の右彩色を対象とするもので
も、また、二つの有彩色の判定を行なう場合にも適用で
きる。例えば、有彩色として“青′”を対象とし、黒と
の判別を行なう場合、上記実施例での色分解フィルタの
組合せを第１２図のように変更すれば実現できる。また
、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）、イエ
ロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のいずれか
のフィルタをイメージセンサの各単位セルにおける一方
の受光エレメントのみに配置する、即ち、片方の受光エ
レメントについては色分解フィルタを配置しないもので
もよい。

上記濃度データＣｙａｎ１の補正は隣接する単位セルの
濃度データ（反射率）を単純に平均するものであったが
、補正の態様はこれに限られず、注目する単位セルでの
濃度データに隣接する単位セルの対応濃度データの影響
が加味されれば、例えば、注目する単位セルでの濃度デ
ータに特に重みをつけるものでもよい。そして、この補
正の具体的な態様は、後段の色判別手段の具体的な態様
に基づいて適切なものに設定される。

な“お、本発明に係る二色画像読取り装置は上記実施例
のような複写機の他、種々の画像処理装置に適用可能で
ある。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、１画素にイ
メージセンサにおける２つの受光体を対応させたので１
つのイメージセンサによる一回の走査により各色の画像
領域判定がなされ、かつ、２つの受光体での受光量によ
り１画素の色判定を行なうことに伴う位置ずれに関して
補正がなされることから、実質的な走査速度を低減する
ことなく、容易な構−成にて精度の良い各色の画像領域
判定が可能となる。従って、安価で、かつ、読取り時間
の比較的短い二色画像読取り装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す図、第２図は本発明に係る
二色画像読取り装置が適用される複写機の構造例を示す
図、第３図はイメージセンサの構造例を示す図、第４図
はイメージセンサの単位セルを構成する各受光体のレス
ポンスを示す特性図、第５図は“赤″を判定する際に可
能なフィルタの組合せの例を示す図、第６図は本発明に
係る二色画像読取り装置の基本構成例を示すブロック図
、第７図は第６図における位置ずれ補正回路の具体的な
構成を示す図、第８図は第６図における有彩色検出回路
の具体的な構成を示す図、第９図は赤及び白を対象とい
た場合の濃度データｃｙａｎと濃度データＲｅｄの関係
を示す図、第１０図は位置ずれ補正を行なわない場合の
黒画像エツジ部での色判定状態を示す図、第１１図は位
置ずれ補正を行なう場合の黒画像エツジ部での色判定状
態を示す図、第１２図は“青”を判定する際に可能なフ
ィルタの組合せ例を示す図である。 ［符号の説明コ ｌａ、１ｂ・・・受光体 ２．２４・・・イメージセンサ ３・・・補正手段 ４・・・色判別手段 ５２・・・出力回路 ５４・・・正規化回路 ５６・・・データ振分は回路 ５７・・・遅延回路 ５８・・・位置ずれ補正回路 ５９・・・ＲＯＭ ６０・・・有彩色検出回路（ＲＯＭ） 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代　理　人　　
弁理士　　中村　凹溝 （外２名） 第１図 第２図 第３図 第４図 波長（ｎｍ） 波長 第５図 第９図 、ａ［）Ｂ＝０．３　　　　　　　　　　４度データ（
Ｃｙａｎ）第１０図 （ｄ）　　　　−黒　　　　　　赤　　　　　　白第１
１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 二色原稿についての原稿走査を行なつて、画素単位にそ
   の色を判別することにより各色の画像領域判定を行なう
   二色画像読取り装置であつて、対象となる二色に対応し
   てその関係が定められる異なった受光特性の２個の受光
   体（１ａ、１ｂ）を画素対応の１単位セル（Ｃ）として
   配列したイメージセンサ（２）と、 イメージセンサ（２）の各単位セル（Ｃ）における一方
   の受光体｛１ａ（ｉ）｝での受光量を、隣接する単位セ
   ルの同一受光特性となる受光体｛１ａ（ｉ＋１）｝での
   受光量に応じて補正する補正手段（３）と、各単位セル
   （Ｃ）につき補正手段（３）にて得られた補正光量と当
   該他方の受光体｛１ｂ（ｉ）｝での受光量との差に基づ
   いて対応する画素の色を判別する色判別手段（４）とを
   備えたことを特徴とする二色画像読取り装置。