JPH02308664A - カラー読取装置 - 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】 ［概要コ カラー原稿を読取ってデジタル信号に変換するカラー読
取装置に関し、 照明光源の寿命を監視して高精度のカラー読取を維持す
ることを目的とし、 照明光源の最初の使用時の白色基準板の読取信号をメモ
リに記憶保持しておき、カラー原稿の読取り開始前に、
白色基準板を読取った読取信号と最初に記憶保持した読
取信号とを比較して照明光源が寿命に達したことを判定
した時には交換を促す指示を出力するように構成する。

［産業上の利用分野コ 本発明は、カラー原稿を読取ってデジタル信号に変換す
るカラー読取装置に関する。

カラー読取装置はファクシミリやコンピュータへの画像
入力装置として利用され、ＣＯＤイメージセンサを使用
してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色に分解された
ＲＧＢデジタル信号を読取るようにしている。

そして、このようなカラー読取装置にあっては、より一
層の小形化、低価格化、更に高速読取、高精度な読取等
が望まれている。

［従来の技術］ 第７図は従来のカラー読取装置の構成図である。

第７図において、１２はカラー原稿であり、原稿台ガラ
ス２４に乗せた状態で照明光源としての蛍光灯１０によ
り照明され、カラー原稿１２に対する読取ラインの画像
がミラー２６．２８．３０で反射された後、カラーフィ
ルタ３２、及びレンズ３４を介してＣＯＤイメージセン
サ（ラインセンサ）上に結像されて読取られる。

ここで照明光源として蛍光灯１０を使用する理由は、蛍
光灯は発光効率が良いこと、また青から赤までの可視光
全域に亘って色成分をもつこと等による。

レンズ３４の前に配置されたカラーフィルタ３２はＲ，
Ｃ，、Ｂの３枚のフィルタで構成されており、カラー原
稿１２の１ライン読取りの際にＲｌＧ、　　Ｂの順に光
路中に順次位置させた状態でＣＣＤイメージセンサ３６
による読取駆動を行なってＲ，Ｇ、　　Ｂ毎に色分解さ
れた読取信号を得ることができる。

ＣＣＤイメージセンサ１４により１ライン毎に順次読取
られたＲＢＧの各読取信号はＡ／Ｄコンバータ３６でデ
ジタル信号に変換された後、読取回路３８のメモリにバ
ッファ記憶され、続いてシューディング補正回路４０で
補正が施された後、色変換回路４２によりＲＧＢデジタ
ル信号をシステムに適合した色信号に変換して出力する
。

ここでシューディング補正回路４０による色補正として
は、 （１）センサ位置による出力のバラつき補正（２）画素
毎の感度のバラつき補正 （３）ＲＧＢの各色出力のバラつき補正（４）光量の経
時変化の補正 が行なわれる。

即ち、ＣＣＤイメージセンサ１４からは例えば第８図（
ａ）に示すような、ＲＧＢ毎の出力が異なり、またＣＣ
Ｄイメージセンサ１４の受光画素１〜ｎの位置によって
出力がバラ付いたＲＧＢ信号が得られることから、シュ
ーディング補正回路４０により同図（ｂ）に示すような
Ｒ＝Ｂ＝Ｇとなるように補正する。

［発明が解決しようとする課題］ このような従来のカラー読取装置にあっては、色を正確
に読取れるという高精度のカラー読取が重要であり、高
精度のカラー読取りを実現するためには蛍光灯、カラー
フィルタ及びＣＯＤイメージセンサの分光特性が重要と
なり、同時に高精度のカラー読取を安定に再現性良く行
なうためには、分光特性が時間的に安定である必要があ
る。

通常、カラーフィルタ及びＣＯＤイメージセンサは安定
した分光特性を保証できるが、照明光源として使用する
蛍光灯は不安定であり、光量及び分光特性の変化が比較
的大きい。

この内、蛍光灯の光量変化については原稿読取を一枚行
なう毎にシューディング補正を施すことで解消できる。

しかし、蛍光灯の分光特性の変化を補正することはむず
かしい。

蛍光灯の分光特性が変化する要因としては、温度による
分光特性の変化と、長期間の使用による分光特性の変化
の２つがある。温度による分光特性の変化は、保温ヒー
タや冷却ファン等を用いて温度を安定化する方式が各種
開発されており、温度による分光特性の変化を軽減する
ことができる。

しかし、蛍光灯の経年変化に起因した分光特性の変化は
現在のところ無視されており、蛍光灯が切れたりチラ付
きが激しい等の異常がない限りそのまま使用しており、
その結果、知らぬまに読取特性が変化してしまい、高精
度なカラー読取が維持できなくなる問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、照明光源の寿命を監視して常に高精度のカラー読
取が維持できるカラー読取装置を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ まず本発明は、照明光源１０により照明されたカラー原
稿をセンサにより読取って所定の分解色毎の読取信号に
変換するカラー読取装置を対象とする。

このようなカラー読取装置につき本発明にあっては、照
明光源１０の最初の使用開始時、例えば工場検査段階の
調整時等に基準板１６を読取って得た読取信号を記憶し
た第１メモリ１８と；カラー原稿１２の読取り開始前に
、基準板１６を読取って該読取信号を記憶する第２メモ
リ２０と；第１及び第２メモ１Ｊ１８．２０に記憶され
た読取信号を比較し、照明光源が寿命に達したことを判
定した際に該照明光源１０の交換を促すを指示を出力す
る比較判断手段２２と；を設けるようにしたものである
。

［作用］ このような構成を備えた本発明のカラー読取装置にあっ
ては、使用中に照明光源としての蛍光灯の分光特性が限
界を越えて変化した場合には、蛍光灯の交換を促す指示
出力が表示ランプの点灯又はブザー鳴動等により得られ
、ユーザはこの交換指示に基づいて蛍光灯の交換を行な
っていくことで常に高精度のカラー読取を維持すること
ができ、カラー読取装置の安定性と信頼性を向上できる
。

［実施例コ 第２図は本発明の一実施例を示した実施例構成図である
。

第２図において、１０は照明光源としての蛍光灯であり
、原稿台ガラス２４の下側に設置され、原稿台ガラス２
４を介して上部に設置されたカラー原稿１２を照明する
。蛍光灯１０は読取り開始前の待機状態で図示の左側の
位置に置かれ、この初期位置における蛍光灯１０からの
照明を受ける原稿台ガラス２４の左隅に原稿読取り前に
ＲＧＢの読取り出力を合わせるために使用する白色基準
板１６を設けている。蛍光灯１０により照明された白色
基準板１６またはカラー原稿１２の読取りラインからの
光は、反射ミラー２６，２８．３０で反射された後、カ
ラーフィルタ３２及びレンズ３４を通ってＣＣＤイメー
ジセンサ１４上に結像され、Ｒ，Ｇ、Ｂ毎に色分解され
た読取信号に変換される。

レンズ３４の手前に設けられたカラーフィルタ３２は、
第３図に取り出して示すように赤フイルタ３２Ｒ１緑フ
イルタ３２Ｇ１青フイルタ３２Ｂの３枚を並べたもので
、ＣＣＤイメージセンサ１４によるカラー原稿１２の１
ラインの読取り時間、例えば１〜ＩＱｍｓ毎にＲ，Ｇ、
　　Ｂの順に一点鎖線で示す光路中に位置するように矢
印方向に移動切替えされる。

ＣＣＤイメージセンサ１４としては、例えば横方向に複
数の受光画素、例えば２０４８画素を配列したラインタ
イプのＣＯＤイメージセンサが使用され、従って１イメ
ージラインにつき２０４８画素分の画素読出信号が得ら
れる。ＣＣＤイメージセンサ１４からの読取信号はＡ／
Ｄコンバータ３６でデジタル信号に変換されて読取回路
３８に与えられる。

通常、この種のカラー読取装置にあっては、原稿台ガラ
ス２４に設けられた白色基準板１６を使用して読取回路
３８においてカラー原稿１２の読取信号の規格化を行な
っている。即ち、カラーフィルタ３２による分解色を例
えばＲＧＢとすると、ＣＣＤイメージセンサ１４におけ
る各色の蓄積時間を同一とした場合、ＲＧＢのセンサ出
力は、おおよそ３　：　２　：　１．の比になる。この
ようなＲＧＢ毎のセンサ出力のばらつきを防ぐため、Ｒ
ＧＢのセンサ出力が１：１：１となるようにＣＣＤイメ
ージセンサ１４の蓄積時間を変えている。このような各
色毎のＣＣＤイメージセンサ１４の読取時間の制御によ
りＲＧＢの各センサ出力を略等しくすることができるが
、微妙な調整が不可能であることから、実際のカラー原
稿１２の読取りの際に電気的な処理を行なう。即ち、カ
ラー原稿１２を読み取る前に白色基準板１６を読み取っ
てＲＧＢのセンサ出力を記憶しておき、実際のカラー原
稿１２の読取データについて記憶保持している白色基準
板１６の読取データを使用して規格化することにより、
ＣＣＤイメージセンサ１４の分光感度によるバラツキを
補正して高精度な読取りを行なうようにしている。

更に、読取回路３８で得られたＲＧＢ毎の各読取データ
はシューディング補正回路４０に与えられ、第８図に示
したようにＣＣＤイメージセンサ１４のセンサ位置、即
ち１〜２０４８個の画素の各位置でのセンサ出力のバラ
ツキを補正してＲ＝Ｇ＝Ｂとなる読取データに変換する
。更に、色変換回路４２が設けられ、シューディング補
正回路４０からはＲＧＢの読取データが得られることか
ら、カラー読取装置が使用されるシステム、例えばファ
クシミリやコンピュータで使用している色信号の形式に
変換して出力する。

このような構成は従来と同じであるが、これに加えて本
発明にあっては、読取回路３８に第１メモリ１８と第２
メモリ２０が設けられる。第１メモリ１８にはカラー読
取装置に設けた照明光源としての蛍光灯１０の使用開始
時、例えば工場等における出荷検査時における最初の蛍
光灯１０の使用時に白色基準板１６を読み取って得られ
たＲＧＢの読取データを記憶保持する。

一方、第２メモリ２０にはカラー原稿１２の読取り開始
前に白色基準板１６のＲＧＢ毎の読取データが記憶され
る。更に、読取回路３８には比較判別手段としての機能
を有する制御部２２が設けられ、第２メモリ２０に対し
読取り開始前に白色基準板１６の読取データが格納され
ると、第１メモリ１８及び第２メモリ２０に記憶された
読取データを読み出して各色毎に両者を比較し、第１メ
モリ１８の記憶データと第２メモリ２０の記憶データと
の変化が、ある限界を超えたときに蛍光灯１０が寿命に
達したことを判定して寿命指示部４４を動作し、外部に
設けた表示部４６に対する指示出力によりＬＥＤ等の表
示ランプやブザーを鳴動して蛍光灯１０の交換を促すよ
うにしている。

制御部２２による蛍光灯１０の寿命を比較判断する方法
としては、第１メモリ１８及び第２メモ２０毎に、例え
ばＲ出力でＧ、　　Ｂ出力のそれぞれを規格化し、規格
化されたメモリ１８．２０のＧデータとＢデータのそれ
ぞれを比較し、どちらかの差が例えば１０％以上となっ
たときに蛍光灯１０が寿命に達したものと判断する。

また、第１メモリ１８と第２メモリ２０のＲ９Ｇ、Ｂデ
ータ毎にそれぞれ割算を行ない、例えばＲデータの割算
結果により他のＧ、　　Ｂの割算結果を正規化し、正規
化された値が例えば０．９〜１．０の範囲から外れたと
きに蛍光灯１０が寿命に達したものと判断する。

次に、第４図の動作フロー図を参照して、第２図の実施
例の動作を説明する。

まず、出荷検査時等において、カラー読取装置の電源を
投入して蛍光灯１０を点灯し、この状態で第１メモリ１
８に対する記憶操作を行なうと、白色基準板１６のＲＧ
Ｂ毎の読取データが第１メモリ１８に記憶保持される。

第１メモリ１８としては不揮発性メモリが使用され、電
源を切っても第１メモリ１８の記憶内容が消去されるこ
とはない。

次に、ユーザー側でカラー原稿１２を読み取る際には、
第４図の動作フロー図に示すように、まずステップＳ１
で読取スタートが判別されると読取開始の初期位置に置
かれている照明光源１０により照明される白色基準板１
６の読取ラインがＣＣＤイメージセンサ１４に結像され
、カラーフィルタ３２がＣＣＤイメージセンサ１４の読
取動作に連動してＲＧＢの順に順次、光路中に介在され
、これによって得られたＲＧＢ毎の読取データがステッ
プＳ２に示すように、第２メモリ２０に記憶される。

続いて、制御部２２が第１メモリ１８と第２メモリ２０
の読取データを読み出してステップＳ３で比較判断を行
ない、ステップＳ４で比較判断の結果、蛍光灯１０が寿
命に達していなければステップＳ５の読取り動作に進む
。この読取り動作にあっては、第２図に矢印で示すよう
に蛍光灯１０、反射ミラー２６，２８．３０を含むユニ
ットが原稿台ガラス２４の下側を破線で示すように移動
することでカラー原稿１２を読み取る。

一方、ステップＳ４で蛍光灯１０が寿命に達したことが
判定されると、ステップＳ６に進んで表示部４６に対し
警告表示を行ない、蛍光灯１０の交換を促すようになる
。

第５図は、第２図に示した本発明のカラー読取装置に用
いられるカラーフィルタ３２の他の実施例を示したもの
で、レンズ３４とＣＣＤイメージセンサ１４との間に、
光軸方向に独立に３枚の赤フイルタ３２Ｒ１緑フイルタ
３２Ｇ及び青フィルタ３２Ｂを配列し、各フィルタに設
けたりニアモータ５０により順次、読取ラインの光路中
に介在させるようしている。即ち、第６図（ａ）（ｂ）
（Ｃ）に示すように、カラー原稿１２の１つの読取ライ
ンについて赤フイルタ３２Ｒ１緑フイルタ３２Ｇ１青フ
イルタ３２Ｂの順に順次、光路中に介在させ、各タイミ
ングでＣＣＤイメージセンサ１４を読取り動作すること
で、１つの読取ラインにつきＲＧＢの読取信号を得るこ
とができる。

尚、第５．６図にあっては、蛍光灯１０及び読取光学系
を固定としたカラー読取装置を例にとって示しているが
、第２図に示すように、カラー原稿１２側を固定とし、
蛍光灯１０及びその反射光学系を移動するタイプについ
てもカラーフィルタ３２の代わりに、第５図に示す機構
構造のカラーフィルタを設けるようにしてもよいことは
勿論である。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、使用中に照明
光源としての蛍光灯の分光特性が限界を越えて変化した
場合には、蛍光灯が寿命に達したことを判断して交換を
促す指示出力が行なわれることでユーザーが蛍光灯の交
換時期を適切に知ることができ、交換指示に基づいて蛍
光灯の交換を行なっていくことにより、高精度なカラー
読取りを常に安定に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明の実施例構成図； 第３図は第２図のカラーフィルタ説明図；第４図は本発
明の動作フロー図； 第５図は本発明で用いるカラーフィルターの他の実施例
説明図； 第６図は第５図のカラーフィルタ動作説明図；第７図は
従来装置の構成図； 第８図はシューディング補正説明図である。 図中、 １０：照明光源（蛍光灯） １２：カラー原稿 １４：センサ（ＣＯＤイメージセンサ）１６二基準板（
白色基準板） １８：第１メモリ ２０：第２メモリ ２２：比較判断手段（制御部） ２４：原稿台ガラス ２６．２８．　３ｏ：反射ミラー ３２：カラーフィルタ ３２Ｒ：赤フィルタ ３２Ｇ：緑フィルタ ３２Ｂ：青フィルタ ３４：レンズ ３６　：　Ａ／Ｄコンバータ ３８：読取回路 ４０：シューディング補正回路 ４２：色変換回路 ４４：寿命指示部 ４６：表示部 ５０：リニアモータ 不兇明の初１アフロー画 第４図 （ａ） （Ｃ） 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）照明光源（１０）により照明されたカラー原稿（
   １２）をセンサ（１４）により読取って所定の分解色毎
   の読取信号に変換するカラー読取装置に於いて、 前記照明光源（１０）の最初の使用開始時に読取った基
   準板（１６）の読取信号を記憶した第１メモリ（１８）
   と； 前記カラー原稿（１２）の読取り開始前に、前記基準板
   （１６）の読取りで得られた読取信号を記憶する第２メ
   モリ（２０）と； 前記第１及び第２メモリ（１８、２０）に記憶された読
   取信号を比較し、前記照明光源（１０）が寿命に達した
   ことを判定した際に該照明光源（１０）の交換を指示す
   る比較判断手段（２２）と； を設けたことを特徴とするカラー読取装置。
2. （２）前記比較判断手段（２２）は、前記第１及び第２
   メモリ（１８、２０）に記憶された読取信号を所定の分
   解色を基準に残りの分解色を規格化し、該規格化された
   の分解色の第１メモリと第２メモリとの差が規定値以上
   となった時に前記照明光源（１０）が寿命に達したこと
   を判定することを特徴する請求項１記載のカラー読取装
   置。
3. （３）前記比較判断手段（２２）は、前記第１及び第２
   メモリ（１８、２０）に記憶された読取信号について分
   解色毎に変化率を演算し、該変化率が所定範囲を外れて
   いた場合に前記照明光源（１０）が寿命に達したことを
   判定することを特徴する請求項第１項記載のカラー読取
   装置。