JPH04119063A - 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） 本発明はカラー画像読取装置に関し、特に複数の素子を
ライン状に配列したラインセンサーを利用して原稿面上
のカラー画像情報をデジタル的に読取るようにしたカラ
ースキャナー、カラーファクシミリ等に好適なカラー画
像読取装置昏こ関するものである。

（従来の技術） 従来よ７ワ原稿面上のカラー画像情報を結像手段により
ＣＣＤ等のラインセンサー面一トに結像さセで、該ライ
ンセンサーからの出力信号を利用して、カラー画像情報
をデジタル的に読取るカラ画像読取装置が種々と提案さ
れている。

第８、第９、第１０図は各々従来のカラー画像読取装置
の要部概略図である。

第８図のカラー画像読取装置では蛍光灯等の照明渠段６
で照明された原稿台７面上に載置した原稿８面上のカラ
ー画像情報を走査用のミラー３．４．５を介して結像手
段２により読取手段１面一トに結像している。そして走
査用のミラー３，４．５を矢印の方向に一定の関係を維
持しつつ移動させることにより（ミラー３の速度Ｖに対
してミラー４．５をｖ　／　２で移動させる。）原稿８
面上を順次走査して、カラー画像情報を３ラインセンサ
ーを有する読取手段１により読取っている。

読取手段１は例えば第１１図に示すように３つのライン
センサーＩＲ１ＩＧ、ｌＢから成り、各々のラインセン
サー面上には例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ
）のライン状の色フイルタ−Ｒ，Ｇ、Ｂが設けられてい
る。

この３つのラインセンサーＩＲ，ＩＧ、ＩＢと３つの色
フイルタ−Ｒ，Ｇ、Ｂにより原稿７面上のカラー画像情
報を電気的に読取っている。

第９図のカラー画像読取装置では第８図と同様な構成に
おいて異った色光、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青
色（Ｂ）を放射する３つの光源６Ｒ，６Ｇ、６Ｂを用い
て原＃ｉ４８を照明している。

即ち１つの光源を順次点灯させ原稿８を解明することに
より面順次にカラー画像情報を読取手段９１で読取って
いる。尚、読取手段９１は１つのラインセンサーより成
っている。

第１．０図のカラー画像読取装置では第８図と同様な構
成において読取手段９１の前方に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ
）、青色（Ｂ）の色フィルタを例えばターレット式に装
着している。そして１つの色フィルターを光軸上に順次
挿着して原稿８面上のカラー画像情報を面順次に読取っ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） 一般に読取手段として第１１図に示すように３つのライ
ンセンサーを同−基扱面上に設ける場合、製造上品ライ
ン間隔が１ｍｍ以上おいてしまう、この為例えば４００
ｄｐｉで画像情報の読取りを行う場合少なくとも１８ラ
イン分のラインバッファが必要となり、３色光で画像読
取りを行うとすると３６ライン分のラインバッファが必
要となってくる。このような多数のラインバッファを用
いると信号処理回路が複雑化してくるという問題点が生
じてくる６ 第９図に示すカラー画像読取装置では一般に３つの光源
のＯＮ、ＯＦＦを高速に行うのが難しい為、高速な画像
読取が出来ず、又３つの光源の発光光量の安定化及び３
つの光源による原稿面上の照度分布の均一化を図るのが
大変難しいという問題点がある。

第１○図に示すカラー画像読取装置では機械的に複数の
色フィルターを高速回転させて高速に画像情報を読取る
のが難しく、又回転用の駆動手段が必要となり、装置全
体が複雑化及び大型化してくるという問題点がある。

本発明は読取手段として複数の素子をライン状に配列し
た１つのラインセンサーを用い、該ラインセンサーに入
射する画像情報を有した光束のＯＮ、ＯＦＦをＰＬＺＴ
素子を利用し電気的に行うことにより、原稿面上のカラ
ー画像情報を簡易な構成により、高精度にしかも高速に
読取ることのてきるカラー画像読取装置の提供を目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 本発明のカラー画像読取装置はカラー画像情報を結像手
段により複数の素子をライン状に配列したラインセンサ
ー面上に結像させ、該ラインセンサーにより該カラー画
像を読取る際、該ラインセンサー面上にライン方向に平
行に複数の色光のライン状の色フィルターより成る色分
解手段を設けて一素子を副走査方向に複数の色光の領域
に分割すると共に該複数の色フィルター毎に光束の通過
及び遮光を電気的に制御する複数の光束制御部を有する
シャッター手段を設け、更に該ラインセンサーに数ライ
ンのランバッファを設け、該シャッター手段の光束制御
部を順次ＯＮ　　ＯＦＦさせてＮ数の色フィルターのう
ち１つの色フィルターに相当する領域に光束を順次入射
させると共に該ラインバッファを利用することにより該
カラー画像情報を読取るようにしたことを特徴としてい
る。

特に本発明ては前記光束制御部はＰＬＺＴと偏光板を有
していることを特徴としている。

（実施例） 第１図（Ａ）は本発明の第１実施例の要部概略図、Ｒ１
図（Ｂ）は同図（Ａ）の一部分の拡大説明図、第１図（
Ｃ）〜第１図（Ｅ）は同図（Ａ）の−要素の説明図であ
る。

第１図（Ａ）において１００は読取手段であり後述する
構成より成っている。

同図において原稿８から結像手段２に至る系は第８図の
従来のカラー画像読取装置と同様てあこ。即ち蛍光灯や
白熱電球等から成る照明手段６て照明された原稿台７面
上に載置した原稿８面上のカラー画像情報を走査用のミ
ラー３．４，５を介して結像手段２により読取手段１０
０の所定面上に結像している。そして走査用のミラー３
４．５を矢印の方向に一定の関係を維持し９つ移動させ
ることにより原稿８面上を順次走査してカラー画像情報
を読取手段１００により読取っている。

第１図（Ｂ　）は本実施例における読取手段＋００の概
略図である。

同図において１１はラインセンサーであり第１図（Ｃ＞
に示すように複数の素子を主走査方向Ｓ　Ｈに間隔Ｓを
隔ててライン状に配列した構成より成っている。

１２は色分解手段であり、第１図ＦＤ）に示すようにラ
イン方向（主走査方向、５１４）に伸びた赤色（Ｒ）、
緑色（Ｇ）、青色Ｎ３）の３つのライン状の色フイルタ
−Ｒ，Ｇ、Ｂより成っており、ラインセンサー１１面上
に配置されている。

３つの色フイルタ−Ｒ，Ｇ、Ｂはラインセンサー１１の
１素子（１画素）ｌｌａを素子の並び方向と直交する副
走査方向Ｓ■に３つの色光の領域に分割するように配列
されている。

２０１はシャッター手段であり、光束ｉ制御部１４と光
束制御部」４を挟むように配置した２つの偏光板１３．
１５を有している。

光束制御部１４は第１図（Ｅ）に示すように３つの光束
制御部１４Ｒ，１４Ｇ、１４Ｂより成っている。３つの
光束制御部１４Ｒ１１４Ｇ１４Ｂは各々第１図（Ｄ）に
示す色フイルタ−Ｒ，Ｇ、Ｂに対応して配置されている
。尚第１図（Ｅ）では色フイルタ−Ｒ，Ｇ、Ｂは省略し
ている。

光束制御部１４Ｒ１１４Ｇ、１４Ｂは後述するように厚
さ０．３ｍｍ程度のＰＬＺＴ素子より成り、各々独立し
て動作可能となっている。光束制御部１４Ｒ，１４Ｇ、
１４Ｂを制御することにより、その後方に配置した各色
フイルタ−Ｒ，Ｇ。

Ｂへのカラー画像情報を有した光束の入射状態を割前し
ている。

第２図は第１図のシャッター手段２０１の動作原理の模
式図である。

同図において偏光板１５の光学軸はＸ軸方向に、偏光板
Ｉ３の光学軸はＹ軸方向に向くように、即ち互いに直交
するように配置している。光束制御部１４はＰＬＺＴよ
り構成している。（光束制御部１４を以下ＰＬＺＴ１４
ともいう、）Ｐ　１．、　Ｚ　Ｔ　ｌ　４に電圧を印加
しないときはＰＬＺＴ１４を通過する光束の偏光状態は
不変である。従って偏光板１５を通過した光束は偏光板
１３で遮光される。

一方ＰＬＺＴ１４に電圧を印加するとＰＬＺＴ１４を通
過する光束の偏光方向を９０度回転させる。この為偏光
板Ｉ５を通過した光束は偏光板１３を通過するようにな
る。

このようにＰＬＺＴ１４への電圧の印加のＯＮ、ＯＦＦ
を行うことにより光束の通過及び遮光を行うシャッター
機能を得ている。

本実施例ではＰＬＺＴ１４のこのような動作原理を利用
してシャッター手段２０１を構成している。これにより
第１図（Ｅ）に示す３つの光束制御部１４Ｒ，１４Ｇ、
１４Ｂに入射したカラー画像情報を有する光束の通過及
び遮光を電気的に順次行い、後方に配置した色フイルタ
−Ｒ，Ｇ、Ｂへの光束の入射を順次行っている。

そして原稿８面上のカラー画像情報を３つの色光（Ｒ，
０，８）に基づいてラインセンサー１１により順次読取
っている。

第３図はＰＬＺＴ１４に電圧を印加するタイミングチャ
ートである。

同図においてＣＬ　Ｋはラインセンサのビデオ信号（ク
ロック信号）、Ｌト二は１ライン分のタイミングである
。

今プロセススピードを１６０　ｍ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃ
、画像読取りを４００ｄｐ　ｉとすると１ラインのｔ　
Ｅの周期は３９７μＳ　ｅ　Ｃとなる。

本実施例では３種類の色フイルタ−Ｒ，Ｇ、Ｂに基づく
カラー画像情報を１周期で読取っている為に色フイルタ
−Ｒだけの１ラインのサンプル時間は先のＬＥの１周期
の１／３、即ち１３．２μｓｅｃとなる。このときの駆
動周波数は３８ＭＨｚとなる。

尚ＰＬＺＴは数ＧＨｚで駆動可能なので、このような高
速の駆動周波数でのシャッターの切換えは十分可能であ
る。

本実流側テハＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔ　ｌ　４　Ｒ１１４Ｇ、１
４Ｂの順に電圧を印加している。

このとき１つ、例えばＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔ　１．４　Ｈに電
圧が印加されているときは他の２つのＰ　１．、２丁１
４Ｇ、１４Ｂには電圧は印加されないようにしている。

これによりラインセンサー１１には１つのカラー画像情
報に基づく色光の光束のみが入射するようにしている。

そして順次カラー画像情報に基づく他の色光の光束をラ
インセンサーに入射させ、これによりカラー画像情報を
３つの色光で順次デジタル的に読取っている。

第４図はラインセンサー］１で読取ったカラー画像信号
の信号処理工程を示す説明図である。

同図に示すようにラインセンサー１１で読取ったカラー
画像情報は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）の順にラインバッフ
ァ１０１．１０２に入力される。

そして最後の青色（Ｂ）に基づくカラー画像の読取りが
開始された時点でＳ／Ｈ回路１０３（こラインセンサの
出力が入力され各画素毎にサンプルホールドして、Ａ／
Ｄ変換回路１０４てデジタル信号に変換し、シェーディ
ング補正回路１０５てラインセンサーの各画素間の感度
の）Ａラツキによる出力ムラを補正する。

シェーディング補正回路１０５から出力されるＲＧ、Ｂ
の各カラー画像信号は入力マスキング１０６を介し、対
数変換回路１０７て補色のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ
）、イエロー（Ｙ）に変換される。そしてマスキング回
路１０８て色補正されてプリンタへと出力される。

尚本実施例において色分解手段工２を赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、シアン（Ｃ）の色フィルターより、又はイエロ
ー（Ｙ）、緑色（Ｇ）、シアン（Ｃ）の色フィルターよ
り、又は任意の４つ以上の色フィルターより構成し、各
々の色光によりカラー画像情報を読取るようにしても良
い。

尚、４つ以上の色フィルターを用いたときはそれに対応
した数の光束制御部を用いる。

一般に照明手段６として標準照明Ａを用いたときの発光
スペクトル分光特性は第５図に示すようになっている。

又赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（１３）の色フィルタ
ーの分光透過率は一般に第６図に示すようになっている
。このような詔明手段と色フィルターを用いて各色光て
カラー画像情報の読取りを行うと、各色光における総合
分光特性が異ってくる為に、各色光毎の信号出力値が異
ってくる。このような場合にはＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔへの電圧
の印加時間を変えて光束の通過時間を可変とすることが
良く、これによれば各信号出力間のバランスを良好に保
つことができる。

尚読取手段２０１のラインセンサーが第７図に示すよう
に２次元的に配置されているときは各ラインセンサー毎
に前述の構成のシャッター手段と色分解手段とを設けれ
ば前述と同様な効果を得ることができる。

（発明の効果） 本発明によればラインセンサー面上に前述したような構
成の色分解手段とシャッター手段を配置することにより
、１つのラインセンサーで、１つの駆動手段により、又
２つのラインバッファを用いるだけでカラー画像情報を
高精度かつ高速に読取ることができるカラー画像読取装
置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の第１実施例の光学系の要部概略
図、第１図（Ｂ）〜（Ｅ）は同図（Ａ）の一部分の説明
図、第２図は本発明に係るシャッター手段の原理説明図
、第３図は本発明に係るＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔの駆動のタイミ
ングチャート図、第４図は本発明に係るカラー画像情報
の信号処理工程の説明図、第５閲は標準照明Ａの分光特
性２第６図は色フィルターの分光透過率の説明図、第７
図はエリアセンサを用いたときの説明図、第８〜第１０
図は従来のカラー画像読取装置の概略図、第１１図は従
来のラインセンサーより成る検出部の説明図である。 図中１００は読取手段、２０１はシャッター手段、２は
結偉手段、３．４，５はミラー、６．６ａ、６ｂ、６ｃ
は照明手段、７は原稿面、８は原稿、１１はラインセン
サー、１２は色分解手段　、 ■ ■ ５は偏光板、 ■ ４は光束制御部 （ＰＬＺＴ） である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラー画像情報を結像手段により複数の素子をラ
   イン状に配列したラインセンサー面上に結像させ、該ラ
   インセンサーにより該カラー画像を読取る際、該ライン
   センサー面上にライン方向に平行に複数の色光のライン
   状の色フィルターより成る色分解手段を設けて一素子を
   副走査方向に複数の色光の領域に分割すると共に該複数
   の色フィルター毎に光束の通過及び遮光を電気的に制御
   する複数の光束制御部を有するシャッター手段を設け、
   更に該ラインセンサーに数ラインのラインバッファを設
   け、該シャッター手段の光束制御部を順次ＯＮ、ＯＦＦ
   させて複数の色フィルターのうちの１つの色フィルター
   に相当する領域に光束を順次入射させると共に該ライン
   バッファを利用することにより該カラー画像情報を読取
   るようにしたことを特徴とするカラー画像読取装置。
2. （２）前記光束制御部はＰＬＺＴと偏光板を有している
   ことを特徴とする請求項１記載のカラー画像読取装置。