JPH0258469A - 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、複写機やファクシミリ、ワードプロセンサ、
画像ファイリングシステム等において。

原稿上の画像情報を読取るために用いられる画像読取装
置に関するもので、主にカラー原稿の読取りに関するも
のである。

［発明の概要］ 本発明は、カラー原稿の画像読取装置において、原稿照
明用光源として４００ｍｍから５００ｍｍに発光中心波
長のある青色ＬＥＤアレイ、５００ｍｍから６００ｍｍ
に発光中心波長がある緑色Ｌ　Ｅ　Ｄアレイ、及び６０
０ｍｍから８００ｍｍに発光中心波長がある赤色ＬＥＤ
アレイを用いる事を特徴としている。これにより、高価
で感度の低いカラーイメージセンサを用いたり、原稿反
射光の透過量を減衰させる各１４カラーフイルタを用い
なくてすむため読取画像のＳ／Ｎ比を向上させるという
特徴がある。又、発光光量や分光特性が安定しているた
め、読取画像の色変化の非常に少ない再現性の高い画像
を読取る事ができる。又、光源の安定化回路も不必要で
あり、消費電流も少なくてすむため、駆動回路や電源部
を小型化する事ができ、さらには装置自体も小型化でき
るという特徴がある。

〔従来の技術］ 従来、カラー原稿の画像読取装置には、白色光源とカラ
ーイメージセンサを組合せて読取るいわゆるカラーセン
サ方式と、２色以上のカラーフィルタを切換λながらモ
ノクロイメージセンサで読取るいわゆるフィルタ切換λ
方式が多用されてきた９代表例を第７図、第１０図に示
す。

第７図は、従来のカラーセンサ方式のカラー画像読取装
置を示す断面図で、白色蛍光灯ｌ　で！ｌｌ川明れたカ
ラー原稿２の反射光を、読取る原稿幅と等しいセルフォ
ックレンズアレイ３でカラーイメージセンサ４に集光し
、光電変換される。

第８図及び第９図は、第７図のカラーイメージセンサ４
の光電変換部５を示した平面図であり、第８図は、赤色
、緑色、青色のフィルタ（以下それぞれＲ，Ｇ、Ｈのフ
ィルタと言う）が主走査方向に繰返し形成されているも
のを示し、第９図は単一のフィルタが主走査方向に形成
され、副走査方向に、Ｒ，Ｇ、Ｂの順で形成されている
ものを示している。原稿からの反射光は、このカラフィ
ルタ部を通過する事により色分解され、反射光の色成分
比に沿って光電変換される。

第１０図は、従来の他のカラー画像読取装置を示す断面
図で、白色蛍光灯１′で照明されたカラー原稿２の反射
光をセルフォックレンズアレイ３で集光し、モノクロイ
メージセンサ７で光電変換する。この時、カラーフィル
タ６をフィルタ移動方向８ａ、８ｂ、ｉこ順次移動させ
、反射光を色分解し、反射光の色成分比にそって光電変
換される。この時、カラー原稿２の全面を１つのフィル
タ、例えばＨのフィルタで読取り、次にＧ、Ｈの順で読
取る、いわゆる面順次方式と、主走査方向の１走査部分
を、Ｒ，Ｇ、Ｂとフィルタを切換えて読取り、その後副
走査方向へ移動しながら同様に繰返して読取る、いわゆ
る線順次方式がある。

［発明が解決しようとする課題） 上記の様な白色蛍光灯を光源に用いると、蛍光灯の発光
光量が周囲温度によって変化しでしまうという問題があ
った。第１１図は従来の光源の特徴を示す特性図で、縦
軸に相対光量、横軸に点灯経過時間を取り１周囲温度の
違う３つの場合の特性を示している。ここでｔｌ−ｔ３
で太き（光量が違う事がわかる。これは、蛍光灯管内に
封入された水銀を主成分とする合金の蒸気圧が温度によ
り変化するために起る現象で、蛍光灯だけでなく冷陰極
管、熱陰極管、希ガス放電管等でも同様な事が起る。こ
のため、同一のカラー原稿を読取っても、イメージセン
サの出力信号が大きく変化してしまい、反射光の色成分
比と異った３即ち色再現１生の悪い読取画像が形成され
てしまうという問題があった。又、周囲温度により蛍光
灯管内壁に塗布しである蛍光物質による光束の分光特性
も変化してしまうという問題があった。

又、第１１図の特性図からもわかる様に、点灯経過時間
によっても光量が急激に変化してしまうという問題があ
った。このため光量が安定するまで（通常点灯後５分以
上）読取りを行なわない方法も試みられてきたが、これ
では画像読取りに非常に時間がかかつてしまい、問題点
の解決にはならなかった。又、安定化回路を取り付け、
光量変化を検地しながら、蛍光灯の管電流を変化させる
方法も試みられてきたが、回路が複雑になるという問題
があった。

又、蛍光灯を光源に使用した場合、読取り毎に声６灯、
消灯を繰返すため、非常に寿命が短くなるという問題が
あった。

又、第８図に示すカラーフィルタを形成したイメージセ
ンサでは、１画素がＲ，Ｇ、Ｂで３介入１１されている
ため、光電変換部の受光面積す月７３以下となり、セン
サ感度が悪くなり、読取画像のＳＺＮ比が悪化するとい
う問題があった。又、例えば１６画素／ｍａｒ″ｃ読取
るには５光電変換部を実質１６Ｘ３＝４８画素／ｍｍで
作る必要がある。このため、高解像度になればなるほど
微細加工技術が゛必要になるととも１こ製造歩留りが悪
くなり、センサコストが高くなるという問題があった６
又、第９図に示すカラーフィルタを形成したイメージセ
ンサでは、副走査方向に光電変換部が３画素ずれている
ため、同一部分の読取りには、最低３走査分の膨大なメ
モリー素子が必要であるという問題があった。

又、第１０図に示した様なフィルタ切換方式では不図示
のフィルタ切換１幾購が必要となり、装置全体の大きさ
が大きくなるという問題があった。

又、第７図、第１０図の様にカラーフィルタを用いた場
合、フィルタによる透過光の減衰が起きてしまい、Ｓ／
Ｎ比が悪くなるという問題があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記問題点を解決するため、光源として赤色
Ｌ　Ｅ　Ｄ　、緑色ＬＥＤ、青色り、　Ｅ　Ｄを用いる
カラー画像読取装置を提供するものである。

１作用１ 上記の様な光源を用いると、周囲温度により発光光量や
、光束の分光性［生が変化しないという作用がある。又
１．占灯経過時間により光量がほとんど変化せず、復雉
な安定化回路が不要であるという作用がある。

又、３原色の光源を用いるため、カラーフィルタやカラ
ーセンサが不要となり、読取画像のＳ／Ｎ比が向上した
り、モノクロセンサで良いためコストが安くですむとい
う作用がある。

又、点灯・消灯を繰返してもヲを命が短くならないとい
う作用がある。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は、本発明によるカラー画像読取装置の第１実施例を
示す断面図を、第２図は本発明のカラー画像読取装置の
光源の発光スペクトルを示す特性図を、第３図は本発明
に用いる光源の特徴を示す特性図を、第４図は本発明の
カラー画像読取り装置のタイミングチャート図を、第５
図は本発明によるカラー画像読取装置の第２実施例を示
す断面図を、第６図は本発明の第２実施例に用いる光源
の平面図を示している。

第１図の光源である赤色ＬＥＤアレイ１．−　ｒ緑色Ｌ
ＥＤアレイ１−ｇ、青色ＬＥＤアレイ１−すは、それぞ
れ、赤色、緑色、青色発光色のＬＥＤチップを、ガラス
エポキシ樹脂、フェノール樹脂等で形成された。基板上
に直線的に列べて形成されている。ここで、赤色及び緑
色ＬＥＤとしては、硝化ガリウム（ＧａＰ）を基１Ｆと
して形成されている。青色のＬＥＤとしては、立方晶窒
化ホウ素（Ｃ−ＢＮ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、セ
レン化亜鉛（ＺｎＳｅ）等を基板として形成されている
。

この様に形成されたＬＥＤアレイの発光特性を第２図に
示す、第２図かられかる様に、可視先頭ｔｌ（４００ｍ
ｍ〜７００　ｍｍｌを十分カバーしており、゛カラー画
（！？Ｘ売取売先用光源て使用する事ができるにこでそ
れぞれのり、　Ｅ　ｌ）の発光中心波長は、添加物１例
えば、塩素、ガリウム、アルミニウム等の量やｆｌ　Ｈ
ｎによって変化させる事ができる。即ち、赤色ＬＥＤは
６００〜８００ｍｍの間で、緑色ＬＥＤ（′１５００〜
６００ｍｍの間で、青色ＬＥＤは４００〜５００闘の間
で発光中心波長を変化させる事ができる。

又、第３図から周囲温度や点灯経過時間によって光量が
ほとんど変化しない事がわかる。

このように構成されたＬＥＤアレ・イ１−ｒ、１−ｇ、
ｌ−ｂは、不図示の駆動回路により第４図のタイミング
チャートにそって点灯される。まず、赤色ＬＥＤアレイ
１−ｒに印加電圧Ｓ「が加えられ、赤色ＬＥＤアレイ１
−ｒが点灯する。これと同時にモノクロイメージセンサ
４に読取スタートパルスＳ　ｓｒが加えられ、赤色ＬＥ
Ｄアレイ１ｒにより照射されたカラー原稿２の反射光が
セルフォックレンズアレイ３で集光され、光電変換され
、イメージセンサから読取信号Ｓ　、、ｕｔが出力され
る。これによりカラー原稿２上の赤色成分の読取りが可
能となる。このようにして順次緑色成分、青色成分が読
取られ、カラー原稿の読取りが可能となる。

第５図及び第６図のカラー読取装置では、使の実施例を
示す、これは、第１図における３個のＬＥＤアレイ１−
ｒ、　　ｌ−ｇ、ｌ−ｂを一本にしたものである。即ち
、第６図の様に赤色ＬＥＤチップ９−ｒ、緑色ＬＥＤチ
ップ９−ｇ、青色ＬＥＤチップ９−ｂを交互に並べた事
により、第１図に於ては、３個のＬＥＤチップアレイを
要したのに比べ、１個のＬＥＤチップアレイですみ、部
品費、組立費、調整工程、消費電流等が約１７３ですん
だものである。

［発明の効果］ 以上述べてきた様に本発明によれば、カラー画像読取装
置の光源を３原色のＬ　Ｅ　Ｄアレイにする事により周
囲温度や点灯経過時間により、発光光量や光束の分光特
性が変化せず１点灯直後に読取りが開始できるとともに
、色成分比に忠実な再現性の高い画像を得ることができ
た。

又、寿命の長い安定な光源を得る事ができ、複雑な安定
化回路も不要となるとともに、／ｉ！ｉ費電流も少なく
なり駆動回路や電源部も小型化できた。

又、カラーフィルタが不要となり、反Ｑ１先の透過量を
１戒衰させる事がなくなり、Ｓ／Ｎ比が向上した、 叉、高価で低感實のカラーイメージセンサを使用せず、
モ１．′クロイメージセンサで良いため、安価で高感度
のカラー画像読取装置を得る事ができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像読取装置の第１実施例を示
す断面図、第２図は本発明のカラー画像読取装置の光源
の発光スペクトルを示す特性図、第３図は本発明に用い
る光源の特徴を示す特性図、第４図は本発明のカラー画
像読取装置のタイミングチャート図、第５図は本発明の
カラー画像読取装置の第２実施例を示す断面図、第６図
は本発明の第２実施例に用いる光源を示す平面図、第７
図は従来のカラー画像読取装置を示す断面図、第８図は
従来のカラーイメージセンサの光電変換部の一実施例を
示す平面図、第９図は従来のカラーイメージセンサの光
電変換部の他の実施例を示す平面図、第１０図は従来の
使のカラー画像読取装置を示す断面図、第１１図は従来
の光源の特徴を示す特性図である、 Ｊ・・・ＬＥＤアレイ ２・・・カラー原稿 ３・・・セフ１フ才νクレンズアレイ ４・・・カラーイメージセンサ ５　・　・ モノクロイメージセンサ ６・・・カラーフィルタ 以上 出頓人　セイコ 電子工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿を照明する光源と、前記原稿からの反射光を
   伝送して集光するための光学系と、前記反射光の光情報
   を電気信号に変換するイメージセンサを具備する画像読
   取装置において、前記光源として青色ＬＥＤアレイ、緑
   色ＬＥＤアレイ及び赤色ＬＥＤアレイを用いた事を特徴
   とするカラー画像読取装置。