JPH02164182A - カラー検出／識別装置 - 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、専用ではないが、特に表面の色を測定するた
めに使用できるカラー検出／識別装置に関するものであ
る０本装置は、例えば、対応する領域を色刷りにしたコ
ピーを作成するため、複写する原稿書類の領域内に含ま
れる一種又は数種の色を測定する必要のあるゼログラフ
ィツク複写機に使用することができる。

従来の技術 現在、オペレータが異なる色のトナーを選択して静電潜
像を現像することができる方式のゼログラフィツク複写
機を購入することができる。あるゼログラフィツク複写
機においては、−度に一色のみを複写することができ、
コピーの色は、現像装置内のトナーの色によって決まる
。別のゼログラフィツク複写機においては、オペレータ
が２種以上のカラートナーを選択して使用することがで
きる。また、３種以上の独立した像を異なるカラートナ
ーで自動的に連続現像し、フル力ラーコビ−を作成する
ことができるＸｅｒｏｘ　１００５などのフルカラー複
写機も知られている。しかし、このようなフルカラー複
写機は、複雑かつ高価であり、通常のオフィス環境では
、用途が限られている。

しかしながら、コピーの選択した部分のみを、それ以外
の部分とは異なる色で現像するように適応させることは
、比較的簡単である１例えば、黒色の本文と、青色また
は赤色の見出し又はロゴタイプを有する書簡を複写した
いことがあるかも知れない。簡単なゼログラフィツク複
写機ならば、各コピーを２回複写サイクルに通すことに
より、すなわち１回目はカラー領域を除くすべての領域
を黒色トナーで現像し、２回目はカラートナーでカラー
領域を現像することにより、比較的容易にこれに対処す
ることができる。また、オペレータがカラー複写する像
部分を手動で選定して、各サイクルのとき現像しない像
部分を選択的に消去するように複写機を調整することも
できる。この「カラーハイライト」法を使用する複写機
の１つが、キャノンＮＰ−３５２５である。

上に述べた「ハイライトカラー」コピーの作成を自動的
に実行することを可能にするには、自動的に色を検出す
る、又は識別する方法を得る必要がある。

これまで、カラーイメージ読取り装置は知られている。

例えば、米国特許第４，５５８，３５７号は、それぞれ
が異なる色に感応する３列のＣＣＤアレーを備えた読取
り装置を開示している。イメージがＣＣＤアレーによっ
て走査されるとき、３列のＣＣＤアレーからカラー情報
を同期して出力できるように、ＣＣＤアレーの出力はラ
インメモリに蓄積される。

米国特許第４，６６３，６５６号は、４列のＣＣＤアレ
ーを使用したカメラ用ＣＣＤ撮像装置と、１つの目的線
の複数の線像をＣＣＤアレーに当てるビームスプリッタ
を開示している。各ＣＣＤアレーは、フィルタストライ
プによって異なる色に感応するよう構成されている。

米国特許第４，６７５，７２７号は、ＣＣＤアレーなど
のセンサアレーを使用したカラー原稿読取り装置を開示
している。ＣＣＤアレーに沿って連続して配置された３
個の検出要素から成るグループが３つの異なる色を検出
する６代わりに、それぞれのＣＣＤアレーが異なる色を
検出する３列のＣＣＤアレーを使用することもできる。

ＤＥ−＾１−３，０３９，４５１は、テレビジョン受像
機に再生するためピクチャーを電子的に走査する装置を
開示している。この装置は、二重列カラーフィルタ付き
ＣＣＤアレーと、２行間の走査時間に等しい持続時間を
持つ外部遅延ラインを使用している。

しかし、異なる色に対する感光素子は長さが異なるので
、二重列ＣＣＤアレーはイメージの対応する領域を見て
いない。もし、このような装置をカラー検出又はカラー
識別に使用すれば（そのような使用は、引用した文献に
記載されていない）、二重列ＣＣＤアレーは異なる領域
を見るので、偽りのカラー検出が行われるであろう。

色刷りテキストの検出においては、テキストの文字を構
成する線の実際の寸法が細いので、問題が生じる。従来
のカラー検出装置においては、上に簡単に述べたように
、カラー内容の比較は、３列以上の物理的に独立したフ
ィルタ付きセンサ、又は交互に１列に配置した赤色、緑
色及び青色フィルタ付きセンサを使用して行われてきた
。後者の交互配置形センサにおいては、偽りのカラー情
報を防止するため、線像の中に、赤色、緑色、青色から
成るグループが幾つか存在していなければならない。各
センサが原稿書類の同一領域を正確に見ていないと、偽
りのカラー情報が生じる。赤色センサに当たった黒い線
は緑色センサや青色センサに当たらないかも知れない。

この場合は、センサの出力を比較すると、不均衡なカラ
ー情報、すなわち偽りのカラー情報が生じる。

この偽りのカラー情報の問題のため、従来の装置では、
非常に解像度の高いセンサアレーか、又は正確に整列し
た複数のセンサアレー装置と使用する必要があった。

発明が解決しようとする課題 本発明は、この問題を解決し、かつ比較的簡単で、安価
であるが、良好な解像度が得られ、偽りのカラー検出か
ら実質上免れることができるカラー検出／識別装置を提
供するものである。

課題を解決するための手段 本発明は、第１の態様として、それぞれが決められた色
を検出して電気信号を発生する検出器要素の二重列アレ
ーと、前記電気信号を処理して、カラー検出又はカラー
識別の判断を行う信号処理手段を備え、アレーの各列は
複数の検出器要素グループから成り、少なくとも一方の
列の各グループ内の検出器要素はそれぞれ異なる色に惑
応し、２列アレーの対応する一対の検出器要素は異なる
色に怒応し、二重列の隣接する二対の４個の検出器要素
は少なくとも３つの異なる色に感応することを特徴とす
るカラー検出／識別装置を提供する。

本発明は、第２の態様として、前記第１の態様の装置、
表面の像を前記二重列アレーの上に生成する手段、及び
前記表面の像と前記アレーとの間で、前記二重列アレー
の長手方向に垂直な方向に相対的な運動を生じさせる手
段を備え、前記信号処理手段が二重列アレーの対応する
検出器要素グループから得た電気信号を比較して、前記
検出器要素グループに対応する前記表面の領域の色を検
出又は識別できるように構成した表面色検出／識、別装
置を提供する。

本発明は、第３の態様として、検出器要素の二重列から
成り、各個別検出器要素はカラーを検出する際特定の色
の光に感応して電気信号を発生することができ、検出器
要素はさまざまなカラー感度を有し、所定のパターンで
配列され、二重列の検出器要素の感光部分は１個の半導
体基板の上に作られていることを特徴とするカラー検出
装置を提供する。

本発明の装置は、カラー検出モードで、黒色、白色又は
灰色以外の色を検出するため使用することができる。ま
た、本発明の装置は、カラー認識モードで、カラーを認
識する、すなわち識別するのに使用することができる。

用語「カラー又は色」は、人間の目で区別される色ばか
りでなく、赤外線や紫外線など、可視スペクトルより外
側の波長の色を含むものと理解されたい。

次に、添付図面を参照して、本発明の装置の実施例につ
いて詳細に説明する。

実例 第１図を参照すると、原稿書類１０は、透明プラテン１
１の上に下向きに置かれている。原稿書類１０は破線で
示した走査装置１２によって走査される。

走査装置１２は、例えば、ゼログラフィー法で周知の形
式の全速／半速走査ミラ一方式のものでもよいし、さら
に照明装置（図示せず）を含めてもよい。代わりに、こ
れも周知であるが、可動プラテンと、固定光学装置を使
用する方式でもよい。いずれの場合も、レンズ１３の助
けをかりて、目的原稿書類の画素行の帯状の光像が像形
成面１４に形成される。この結果、原稿書類の走査に同
期して、像形成面内で移動する帯電した感光体（図示せ
ず）の上に原稿書類の静電潜像が形成される。この静電
潜像は、ゼログラフィー法で周知のやり方で、現像され
、コピー用紙へ転写され、永久的に定着される６ レンズ１３と同様に同一走査線から光線を受は取るよう
にレンズ１３の横に配置されている第２のレンズ１５は
、本発明のカラー検出／識別装置の感光検出器要素アレ
ー１６上に走査線の像を結像させる。

アレー１６の電気出力信号は、後で説明する回路網１７
で処理されて、カラーの検出又は識別の判断が行われる
。

カラー領域が検出されたときは、それらの座標が記憶さ
れる。記憶された座標は、最初のサイクルで白黒領域の
みが現像され、第２のサイクルでカラー領域のみが現像
されるように、感光体の対応する領域を異なる電位に放
電させるため使用される。

第２図は、検出器要素アレー１６の考えられる１つの配
列を示す。アレー１６は、感光素子の二重列２１．２２
から成り、各列は実質上従来型のＣＣＤ直線走査アレー
の一部を構成している。二重列は、少なくとも直接関係
する回路網と共に１個のシリコンチップの上に形成する
ことが好ましい。前記回路網は、各列２１．２２のそれ
ぞれのＣＣＤシフトレジスタ２３．２４と、第１列２１
に結合されたラインバッファ２５から成っている。

第２図に示すように、赤色フィルタ、緑色フィルタ及び
青色フィルタをそれぞれ表す記号Ｒ，Ｇ。

Ｂで示したカラーフィルタのモザイクが、検出器要素の
上に置かれている。図示した配列においては、第１列２
１に緑色フィルタと青色フィルタが交互に配置されてい
るのに対し、第２列２２には対応する位置に赤色フィル
タと緑色フィルタが交互に配置されている。したがって
、二重列の隣接する二対の検出器要素（４個）から成る
どのグループも、３種類の異なる色のフィルタを有する
。

別の代替配列（図示せず）においては、一方の列のすべ
ての検出器要素に第３の色のフィルタが配置され、他方
の列の検出器要素には第１及び第２の色のフィルタが交
互に配置されているので、４個の検出器要素から成るブ
ロックは３種類の異なる色のフィルタを持つことができ
る。さらに別の代替配列においては、各列に赤色フィル
タ、緑色フィルタ及び青色フィルタが交互に配置され、
二重列のフィルタ順序は同じであるが、二重列内の対応
する検出器要素の色は互いにずらして配置されている。

この配列も、同様に、二重列の対応する二対の検出器要
素（４個）から成るブロック内に、３種類の異なる色が
確実に存在する。フィルタの代わりに、異なる色に固有
に感応する個別検出器要素を使用することもできる。

第１列２１からの情報信号を、走査装置が第１列２１か
ら第２列２２まで走査するに要する時間間隔だけ情報信
号を正確に遅延させるため、ラインバッファ２５を使用
している。このように、二重列の出力が同期化されるの
で、第１列２１の決められた検出器要素の出力信号は、
第２列２２の対応する検出器要素の出力信号が出力ライ
ン２７に現れる同じ時間に出力ライン２６に現れる。こ
れは、２つのアレーを光学的に重ね合わせたと同じ効果
、すなわち２つのアレーが、原稿書類１０上の同じ走査
線の像を見ている、すなわち前記同じ走査線の像をそれ
らに投影したのと同じ効果を有する。ラインバッファ２
５で生じた電子的時間遅延を使用する方法の代替案とし
て、ビームスプレツタ、非点収差レンズ、または回折格
子（例えば、ゼロ次及び−次回折を使用する）などの光
学的方法を使用して、原稿書類の同じ線を見るやり方も
考えられる。

同じシリコンチップの上に二重列を形成することにより
、二重列の感光検出器要素を互いに突き合わせる、又は
実質上方いに突き合わせることが可能であるので、光学
的走査方式における走査の不完全さを無視することがで
きる。単一チップに二重列を形成するとき、二重列に直
接関係する回路網を二重列の外側の縁に沿って配置する
ことができる。例えば、ラインバッファ２５は、第１列
の検出器要素の横にパラレルイン・パラレルアウトレジ
スタの形でチップ上に設けることができる。

このラインバッファ２５は、第１列の要素からの信号出
力を蓄積して、ラインバッファ２５の横の（及び外側の
縁の）対応するＣＣＤシフトレジスタへ転送されるまで
遅延させる。第２列の要素からの信号出力は、ＣＣＤシ
フトレジスタへ直接転送される。ラインバッファ２５は
、シフトレジスタ内のＣＣＤ素子と同じＣＣＤ素子を使
用することができる。

第２図の配列において、二重列の検出器要素は、赤色セ
ンサ／緑色センサ対と、緑色センサ／青色センサ対が交
互に配置されていると考えることもできる。もし白色光
を見たとき赤色センサ、緑色センサおよび青色センサに
ついて同じ信号が得られるように適当な回路網を使用す
れば、どれがの赤色センサ／緑色センサ対の間に不均衡
が生じたとき、赤色又は緑色を検出することができる。

黒色、白色又は灰色は、赤色センサ／緑色センサ対の間
に不均衡を示さないであろう。また、青色は、灰色又は
黒色と同様に、赤色センサ／緑色センサ対は青色に見え
るので、不均衡を示さないであろう。

同様に、緑色センサ／青色センサ対の間で色の不均衡を
見つけることによって、緑色又は青色を検出することが
できる。緑色センサ／青色センサ対の場合、赤色は、灰
色又は黒色に見えるであろう。

しかし、隣接する赤色センサ／緑色センサ対で赤色を検
出することができる。このように、二重列の隣接するセ
ンサ対の４個の要素のどのブロックも、色を識別するこ
とができる。

表１は、第２図に示した配列を使用して、異なる色を識
別する方法を示す。表１において、”　１　”は信号を
表し、“０゛′は信号なしを表す。

また、外部メモリと画素修正チップを使用して、各セン
サが白色基準面を見たとき、同じ信号を出すことを確認
することができる。実際には、画素間の色の不均衡を見
つけるときノイズを除去するために、しきい値が必要で
ある。

次に、第３図について説明する。図示したカラー検出回
路は以下のように動作する。信号“ビデ第１−Ｄ”と“
ビデ第２″は、アレーが白色光にさらされたとき一定電
圧に等しい信号ＸとＹが得られるように、修正回路３１
．３２によって正規化される０次に、信号ＸとＹが差動
増幅器３３へ送られる。差動増幅器３３の出力（Ｘ−Ｙ
）は、比較器３４．３５によって上しきい値ＩＩと下し
きい値りと比較される。もし差信号（Ｘ−Ｙ）が上しき
い値１１より大きければ、または下しきい値しより小さ
ければ、ＯＲゲート３６によって、出力”ｃｏｌｏｕｒ
　ｆｏｕｎｄ”が真にセットされる。さもなければ、出
力は偽である。

白色、黒色又は灰色の中間の微妙な濃淡領域は、すべて
偽りの出力を生じさせることに留意されたい。この理由
は、信号ＸとＹが同じように減衰され、ＸとＹの均衡が
維持されるからである。

逆に、カラー像（赤色、緑色、青色、等）が信号ＸとＹ
に不均衡を生じさせたときは、出力ｃｏｌｏｕｒ　ｆｏ
ｕｎｄ”は真である。

第３図に示した回路は、第４図で説明するように、カラ
ー認識すなわち識別を実行できるように拡張することが
できる。第４図の回路は、第３図の回路と同様に、修正
回路３１．３２と差動増幅器３３を有するが、差動増幅
器の出力は“事象検出°′論理回路３７へ接続されてい
る。この事象検出論理回路は、カラー検出について既に
述べた事象の類別された変形を作り出す。事象の一例は
、（Ｒ−Ｇ）差（（Ｘ−Ｙ）信号で表される）が正電圧
を発生することである。事象の別の例は、（Ｇ−８）差
が平衡電圧（すなわち、ＯＶ）を発生することである。

事象の第３の例は、前記２つの差の一方が負電圧を発生
する場合である。

以下の表２は、三原色システムにおいて生じる可能性の
あるさまざまな事象と、その事象で表現される色の種類
を示す。事象は、表２では、上に述べた諸例に対応させ
て、パ＋”、′０”、“−′′で符号化しである。事象
信号は、マイクロプロセッサ３８へ送られ、そこで色の
種類が判断される。第２図の二重列方式の場合は、表２
に示した３つの縦行のうち２行のみを利用できるであろ
う。

しかし、理解されるように、記載しであるどれかの色を
識別するには、２行のみで十分である。

表２

【図面の簡単な説明】

第１図は、ゼログラフィツク複写機に使用した本発明の
装置の動作を説明するための略図、第２図は、本発明の
装置の検出器要素と直接関係する回路網の略図、 第３図は、カラー検出のための簡単な回路図、及び 第４図は、カラー識別のための簡単な回路図である。 符号の説明 １０・・・原稿書類、１１・・・透明プラテン、１２・
・・走査装置、１３・・・レンズ、１４・・・像形成面
、１５・・・第２のレンズ、１６・・・感光性検出器要
素アレー、１７・・・回路網、２１゜２２・・・感光素
子の二重列、２３．２４・・・ＣＣＤシフトレジスタ、
２５・・・ラインバッファ、２６．２７・・・出力ライ
ン、３１．３２・・・修正回路、３３・・・差動増幅器
、３４．３５・・・比較器、３６・・・ＯＲゲート、３
７・・・事象検出回路、３８・・・マイクロプロセッサ
。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. それぞれが決められた色を検出して電気信号を発生する
   検出器要素の二重列アレーと、前記電気信号を処理して
   、カラー検出又はカラー識別の判断を行う信号処理手段
   を備え、前記二重列アレーの各列は複数の検出器要素グ
   ループから成り、少なくとも一方の列の各グループ内の
   検出器要素は、それぞれ異なる色に感応し、二重列内の
   対応する一対の検出器要素は、異なる色に感応し、二重
   列内の隣接する二対の４個の検出器要素は少なくとも３
   つの異なる色に感応することを特徴とするカラー検出／
   識別装置。