JPH0418745B2 - - Google Patents

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JPH0418745B2
JPH0418745B2 JP60188955A JP18895585A JPH0418745B2 JP H0418745 B2 JPH0418745 B2 JP H0418745B2 JP 60188955 A JP60188955 A JP 60188955A JP 18895585 A JP18895585 A JP 18895585A JP H0418745 B2 JPH0418745 B2 JP H0418745B2
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JP
Japan
Prior art keywords
light
image
image sensor
infrared light
wavelength
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60188955A
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Japanese (ja)
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JPS6248862A (en
Inventor
Mitsuo Togashi
Shigeru Uchida
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Panasonic System Solutions Japan Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Graphic Communication Systems Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は原稿上の画情報のうち除去したい色の
反射光成分を除去し、同一領域に存在する反射率
の低い除去する色とは異なる色で描かれた情報の
みを分離して読取ることのできる原稿読取装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention removes the reflected light component of the color that is desired to be removed from the image information on the document, and uses a color that is different from the color that exists in the same area and has a low reflectance to be removed. The present invention relates to a document reading device that can separate and read only drawn information.

従来の技術 従来この種の原稿読取装置としては、例えば特
開昭58−105669号公報に、原稿からの反射光を二
色分解する二色分解鏡と、分解されたそれぞれの
反射光を通過させる光学フイルタ、レンズ、イメ
ージセンサとを有することで、原稿に描かれた色
を分解し、異なる色で描かれた文字と図形とをそ
の領域を区別することなく正確に分離して読取る
技術が開示されている。
BACKGROUND TECHNOLOGY Conventionally, this type of document reading device is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 105669/1982, which includes a two-color separation mirror that separates reflected light from a document into two colors, and a two-color separation mirror that allows each of the separated reflected lights to pass through. Discloses a technology that uses an optical filter, lens, and image sensor to separate the colors drawn on a document and accurately separate and read characters and figures drawn in different colors without distinguishing between their areas. has been done.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の構成にあつては、可
視光領域において反射光を二色分解してそれぞれ
フイルタ、イメージセンサに導いているので、構
成が複雑で装置が大型化する他、生産性の低下、
コスト高という問題点を有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional configuration described above, reflected light is separated into two colors in the visible light range and guided to a filter and an image sensor, respectively, so the configuration is complicated and the device becomes large. Others, decreased productivity,
This had the problem of high cost.

本発明は、上記従来の問題点を解決するもの
で、原稿からの反射光を二色分解する二色分解鏡
などを用いることなく、構成が簡単で、かつ同一
領域に存在する反射率の低い色で描かれた情報の
みを分離して読取ることのできる原稿読取装置を
提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and has a simple configuration without using a dichroic separation mirror that separates the reflected light from the original into two colors, and has a low reflectance that exists in the same area. An object of the present invention is to provide a document reading device that can separate and read only information drawn in color.

課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の原稿読取
装置は、発光する波長の主成分が可視光から赤外
光への変化領域である光源と、光の強弱を電気信
号に変換するイメージセンサと、このイメージセ
ンサの受光面に原稿の像を結像するレンズと、除
去する色毎に異なるカツトオフ波長を有し前記光
源からイメージセンサまでの光路内に選択的に出
し入れ可能に配置された赤外光カツトフイルタと
を具備し、この赤外光カツトフイルタにより前記
イメージセンサ、レンズ及び赤外光カツトフイル
タで構成する読取系の総合分光特性のピークを、
除去する色に対応させて最適化すべく所定波長以
上の赤外光を遮断する構成とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve this object, the document reading device of the present invention includes a light source whose main component of the emitted wavelength is in a range where the wavelength changes from visible light to infrared light, and an electric light source that changes the intensity of the light. An image sensor that converts the image into a signal, a lens that forms an image of the original on the light-receiving surface of the image sensor, and a lens that has a different cutoff wavelength for each color to be removed and is selectively inserted into and removed from the optical path from the light source to the image sensor. and an infrared cut filter arranged so that the peak of the overall spectral characteristic of the reading system composed of the image sensor, lens, and infrared cut filter can be detected by the infrared cut filter.
The configuration is such that infrared light of a predetermined wavelength or more is blocked in order to be optimized in accordance with the color to be removed.

作 用 この構成によつて光源、レンズ、イメージセン
サ、および赤外光カツトフイルタより成る読取系
総合分光特性のピークを、除去する色に対応させ
て最適化すべく所定波長以上の赤外光を遮断する
ように設定する。これによりイメージセンサは原
稿からの可視光領域の反射光をほとんど読取るこ
となく、近赤外光から赤外光領域にかけての反射
光のうち除去したい色の反射光成分を除去し、同
一領域に存在する反射率の低い色で描かれた情報
のみを分離して読取ることができる。
Function: With this configuration, infrared light of a predetermined wavelength or more is blocked in order to optimize the peak of the overall spectral characteristics of the reading system consisting of the light source, lens, image sensor, and infrared light cut filter in accordance with the color to be removed. Set it as follows. As a result, the image sensor hardly reads the reflected light from the document in the visible light range, and removes the reflected light component of the desired color from the reflected light from the near-infrared light to the infrared light range, and removes the reflected light component of the color that exists in the same area. It is possible to separate and read only the information drawn in colors with low reflectance.

実施例 第1図には、この発明の一実施例が示されてい
る。原稿1は、図示されない搬送ローラにより矢
印方向に送られる。原稿1は、その画像面がタン
グステンランプのような発光する波長の主成分が
可視光から赤外光への変化領域である光源2によ
り照明される。原稿1からの反射光は、赤外光カ
ツトフイルタ3およびレンズ4を通して、イメー
ジセンサ5の受光面に集光される。イメージセン
サ5は、原稿1からの反射光の部分的な強弱を時
系列化された電気信号に変換して、原稿像の読み
取りを行なう。
Embodiment FIG. 1 shows an embodiment of the invention. The original 1 is sent in the direction of the arrow by a transport roller (not shown). The image plane of the document 1 is illuminated by a light source 2, such as a tungsten lamp, whose main component of the wavelength of light emitted is in a range from visible light to infrared light. Reflected light from the original 1 passes through an infrared light cut filter 3 and a lens 4 and is focused on a light receiving surface of an image sensor 5. The image sensor 5 converts the partial intensity of the reflected light from the original 1 into time-series electrical signals to read the original image.

赤外光カツトフイルタ3は、分光特性の異なる
二枚のフイルタ3a,3bが使用され、レンズ4
の前面の光路中に選択的に出し入れ可能に配置さ
れる。赤外光カツトフイルタ3は、第2図に示す
ように光源2と原稿1との間の光路中に配置して
もよく、第3図に示すようにレンズ4とイメージ
センサ5との間の光路中に配置してもよい。
The infrared light cut filter 3 includes two filters 3a and 3b having different spectral characteristics, and a lens 4.
It is arranged so that it can be selectively inserted into and removed from the optical path in front of the. The infrared cut filter 3 may be placed in the optical path between the light source 2 and the document 1 as shown in FIG. 2, or in the optical path between the lens 4 and the image sensor 5 as shown in FIG. It may be placed inside.

赤外光カツトフイルタ3は、不要成分光をカツ
トするためのものであるが、その分光特性によつ
てドロツプアウト特性が左右される。第4図に
は、一般に黒として認識される鉛筆書きによる画
像の分光反射特性が示され、第5図には、青色イ
ンクによる画像の分光反射特性が示され、第6図
には、赤紫色インクによる画像の分光反射特性が
示されている。第5図および第6図から明らかな
ように、青色および赤紫色をドロツプアウトする
ためには、装置の総合分光特性のピークを700n
m以上にもつてくればよいことになる。装置の総
合分光特性は、光源2、フイルタ3、レンズ4、
イメージセンサ5のそれぞれの分光特性の積によ
り決定される。第7図には、赤外光カツトフイル
タ3の50%カツトオフ波長を830nmに設定した
ときの装置の総合分光特性の例が示されている。
The infrared light cut filter 3 is for cutting out unnecessary component light, and its dropout characteristics are influenced by its spectral characteristics. Figure 4 shows the spectral reflection characteristics of an image written in pencil, which is generally recognized as black, Figure 5 shows the spectral reflection characteristics of an image written in blue ink, and Figure 6 shows the spectral reflection characteristics of an image written in blue ink. The spectral reflection characteristics of the ink image are shown. As is clear from Figures 5 and 6, in order to drop out blue and reddish-violet colors, the peak of the overall spectral characteristics of the device must be set at 700 nm.
It would be good if it could be more than m. The overall spectral characteristics of the device are light source 2, filter 3, lens 4,
It is determined by the product of the respective spectral characteristics of the image sensor 5. FIG. 7 shows an example of the overall spectral characteristics of the device when the 50% cutoff wavelength of the infrared light cutoff filter 3 is set to 830nm.

ドロツプアウトされるか否か、または黒色情報
として識別されるか白色情報として識別されるか
は、画像のコントラストによつて左右される。コ
ントラストは、次式によつて求められる。
Whether or not it is dropped out, or whether it is identified as black information or white information, depends on the contrast of the image. Contrast is determined by the following formula.

∫(原稿の画像部の分光特性)×(装
置の総合分光特性)dλ/∫(原稿の背景部の分光特性
)×(装置の総合分光特性)dλ×100 一般的に、上式から算出されたコントラストが
0〜60%であれば黒色情報に、60〜100%であれ
ば白色情報として識別され、ドロツプアウトされ
る。
∫ (spectral characteristics of the image area of the original) x (overall spectral characteristics of the device) dλ/∫ (spectral characteristics of the background area of the original) x (overall spectral characteristics of the device) dλ x 100 Generally, it is calculated from the above formula. If the contrast is between 0 and 60%, it is identified as black information, and when it is between 60 and 100%, it is identified as white information and dropped out.

第8図には、この発明におけるコントラストの
具体例が示されている。横軸には帳波長側をカツ
トした場合の赤外光カツトフイルタ3の50%カツ
トオフ波長すなわち装置の総合分光特性を取り、
縦軸にはコントラストが取られている。曲線aで
示す赤紫色インク画像および曲線bで示す青色イ
ンク画像の両方とも、装置の総合分光特性が短波
長側に寄るにつれてコントラストが低下している
ことがわかる。これに対し、直線cで示す黒色鉛
筆画像のコントラストは、装置の総合分光特性に
関係なくほぼ一定である。しかしながら、赤紫色
インクの場合は、700nmでも60%以上のコント
ラストが得られ、青色インクの場合は、820nm
以上で60%以上のコントラストが得られる。した
がつて、赤紫色をドロツプアウトしたい場合は、
700nm以上の50%カツトオフ波長を有する赤外
光カツトフイルタを使用し、青色をドロツプアウ
トしたい場合は、820nm以上の50%カツトオフ
波長を有する赤外光カツトフイルタを使用すれば
よいことになる。
FIG. 8 shows a specific example of contrast in this invention. The horizontal axis shows the 50% cut-off wavelength of the infrared cut filter 3 when cutting the net wavelength side, that is, the overall spectral characteristics of the device.
Contrast is plotted on the vertical axis. It can be seen that the contrast of both the reddish-purple ink image shown by curve a and the blue ink image shown by curve b decreases as the overall spectral characteristics of the device move toward the shorter wavelength side. On the other hand, the contrast of the black pencil image indicated by the straight line c is almost constant regardless of the overall spectral characteristics of the device. However, in the case of red-purple ink, more than 60% contrast can be obtained even at 700 nm, and in the case of blue ink, it is possible to obtain contrast of 60% or more even at 700 nm.
With this, a contrast of 60% or more can be obtained. Therefore, if you want to drop out the magenta color,
If you want to drop out blue light by using an infrared cut-off filter with a 50% cut-off wavelength of 700 nm or more, you can use an infrared cut-off filter with a 50% cut-off wavelength of 820 nm or more.

一方、イメージセンサの特性として、長波長の
光ほど解像性能(MTF)が低下する傾向がある。
第9図には、この発明におけるMTF特性の一例
が示されている。この図から明らかなように、イ
メージセンサに入射する光の長波長成分が少ない
ほど、MTF特性が良くなる。特に、赤外光カツ
トフイルタ未挿入の場合に比べると、赤外光カツ
トフイルタを挿入することにより、MTF特性が
かなり改善されることがわかる。
On the other hand, as a characteristic of image sensors, the longer the wavelength of light, the lower the resolution performance (MTF) tends to be.
FIG. 9 shows an example of MTF characteristics in this invention. As is clear from this figure, the fewer the long wavelength components of the light incident on the image sensor, the better the MTF characteristics. In particular, it can be seen that the MTF characteristics are considerably improved by inserting an infrared cut filter compared to the case where no infrared cut filter is inserted.

これらの観点から、原稿読取装置における長波
長側の分光特性は、コントラストを低下させずに
MTFを大きくするための50%カツトオフ波長の
最適値が、必然的に決められる。その最適値は、
青色インクに対しては820nmであり、赤紫色イ
ンクに対しては700nm前後である。赤外光の反
射が高いボールペンインクや赤色系の色に対して
も、同様にして長波長側の50%カツトオフ波長を
設定することができる。
From these points of view, the spectral characteristics on the long wavelength side of document reading devices can be improved without reducing contrast.
The optimum value of the 50% cutoff wavelength for increasing the MTF is inevitably determined. Its optimal value is
For blue ink, it is 820 nm, and for red-purple ink, it is around 700 nm. Similarly, a 50% cutoff wavelength on the long wavelength side can be set for ballpoint pen ink and red colors that reflect high infrared light.

このようにして、第1図から第3図に示すこの
発明の原稿読取装置における赤外光カツトフイル
タ3aおよび3bの分光特性が決められる。
In this way, the spectral characteristics of the infrared cut filters 3a and 3b in the document reading apparatus of the present invention shown in FIGS. 1 to 3 are determined.

発明の効果 以上説明したように本発明は、発光する波長の
主成分が可視光から赤外光への変化領域である光
源と、光の強弱の電気信号に変換するイメージセ
ンサと、このイメージセンサの受光面に原稿の像
を結像するレンズと、除去する色毎に異なるカツ
トオフ波長を有し前記光源からイメージセンサま
での光路内に選択的に出し入れ可能に配置された
赤外光カツトフイルタとを具備し、この赤外光カ
ツトフイルタにより前記イメージセンサ、レンズ
及び赤外光カツトフイルタで構成する読取系の総
合分光特性のピークを、除去する色に対応させて
最適化すべく所定波長以上の赤外光を遮断する構
成とすることにより、イメージセンサは複数の色
で描かれた原稿からの可視光領域の反射光をほと
んど読取ることなく、近赤外光から赤外光領域で
の反射光のうち指定する有色線分を除去する。こ
の時除去したい色の反射光がドロツプアウトされ
るよう赤外光カツトフイルタのカツトオフ波長を
決定し、このカツトオフ波長より長い波長の反射
光を除去する。この結果、上述の様に簡単な構成
にて同一領域に存在する反射率の低い色で描かれ
た情報のみを分離して読取ることのできるという
優れた効果を有するものである。
Effects of the Invention As explained above, the present invention provides a light source whose main component of emitted wavelength is in a range where the wavelength changes from visible light to infrared light, an image sensor that converts the intensity of light into electrical signals, and this image sensor. a lens that forms an image of the original on the light receiving surface of the image sensor; and an infrared cut filter that has a different cutoff wavelength for each color to be removed and is selectively placed in and out of the optical path from the light source to the image sensor. The infrared cut filter cuts infrared light of a predetermined wavelength or more to optimize the peak of the overall spectral characteristics of the reading system consisting of the image sensor, lens, and infrared cut filter in accordance with the color to be removed. By using a blocking configuration, the image sensor reads almost no reflected light in the visible light range from documents drawn in multiple colors, and only specifies reflected light in the near-infrared to infrared light range. Remove colored line segments. At this time, the cutoff wavelength of the infrared light cut filter is determined so that the reflected light of the color to be removed is dropped out, and the reflected light with a wavelength longer than this cutoff wavelength is removed. As a result, it has the excellent effect of being able to separate and read only the information drawn in colors with low reflectance existing in the same area with a simple configuration as described above.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す概略構成図、
第2図本発明の他の実施例を示す概略構成図、第
3図本発明のさらに他の実施例を示す概略構成
図、第4図は黒色画像の分光反射特性を示す図、
第5図は青色画像の分光反射特性を示す図、第6
図は赤紫色画像の分光反射特性を示す図、第7図
本発明による原稿読取装置の総合分光特性の一例
を示す図、第8図本発明に於ける特定色に対する
赤外光カツトフイルタの50%カツトオフ波長とコ
ントラストとの関係を示す図、第9図本発明にお
けるMTF特性の一例を示す図、第10図は従来
装置の一例を示す概略構成図である。 1……原稿、2……光源、3……赤外光カツト
フイルタ、4……レンズ、5……イメージセン
サ、6……青色光源、7……赤色光源、8……赤
外光光源。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention; Fig. 3 is a schematic diagram showing another embodiment of the invention; Fig. 4 is a diagram showing spectral reflection characteristics of a black image;
Figure 5 is a diagram showing the spectral reflection characteristics of a blue image, Figure 6
The figure shows the spectral reflection characteristics of a reddish-purple image. Figure 7 shows an example of the overall spectral characteristics of the document reading device according to the present invention. Figure 8 shows the 50% infrared cut filter for a specific color in the present invention. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between cut-off wavelength and contrast, FIG. 9 is a diagram showing an example of the MTF characteristic in the present invention, and FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional device. 1... Document, 2... Light source, 3... Infrared light cut filter, 4... Lens, 5... Image sensor, 6... Blue light source, 7... Red light source, 8... Infrared light source.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 発光する波長の主成分が可視光から赤外光へ
の変化領域である光源と、光の強弱を電気信号に
変換するイメージセンサと、このイメージセンサ
の受光面に原稿の像を結像するレンズと、除去す
る色毎に異なるカツトオフ波長を有し前記光源か
らイメージセンサまでの光路内に選択的に出し入
れ可能に配置された赤外光カツトフイルタとを具
備し、この赤外光カツトフイルタにより前記イメ
ージセンサ、レンズ及び赤外光カツトフイルタで
構成する読取系の総合分光特性のピークを、除去
する色に対応させて最適化すべく所定波長以上の
赤外光を遮断することを特徴とする原稿読取装
置。
1. A light source whose main component of emitted wavelength changes from visible light to infrared light, an image sensor that converts the intensity of light into an electrical signal, and an image of the document that is formed on the light-receiving surface of this image sensor. and an infrared light cut filter having a different cutoff wavelength for each color to be removed and disposed selectively in and out of the optical path from the light source to the image sensor, and the infrared light cut filter allows the image to be removed from the image. A document reading device that blocks infrared light of a predetermined wavelength or more in order to optimize the peak of the overall spectral characteristics of a reading system composed of a sensor, a lens, and an infrared light cut filter in accordance with the color to be removed.
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