JPH0483464A

JPH0483464A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH0483464A
Application number: JP2196136A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takahashi; 浩高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1992-03-17

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、白黒、または黒以外の色情報を含む原稿の画
像を読み取るための画像読取装置に関するものである。

〔従来の技術〕

白黒、または黒以外の色情報を含む原稿の画像を読み取
るに際しては、種々の方式がある。例えば、特開平１−
１０１０６２号に開示される構成では、複数のラインセ
ンサを用いて色識別を行っている。この場合、センサ間
の距離に相当するバソファメモリを備え、更に変倍時は
スキャナの走査速度を変えている。この他、光源である
蛍光ランプを順次点灯させ、あるいはフィルタを３色に
対応させて回転させ、更に黒の識別にはフレームメモリ
を用いている。

以上の方式の内、特開平１−１０１０６２号ではセンサ
間の距離が必ずしもセンサ幅の整数倍にならないため、
補正が必要になる。また、蛍光ランプ及びフィルタを用
いる方式では、読み取り繰作を３回（イエロー、マゼン
タ、シアンの３回）を必要とする。したがって、色識別
には各色のセンサが同時に同一位置を検出するのがよく
、また、読取光学系にはグイクロイックミラ一方式を用
いるのがよい。

この種の構成に属するものに、例えば、特開平１−１７
８８７１号がある。ここでは、ダイクロイックミラーに
よって赤外光を反射させ、その反射光をカラーとは別の
光電変換素子アレイに結像させ、原稿の黒文字部分を検
出するように構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記した従来技術においては、グイクロイック
ミラ一方式を用いることによって精密なフィルタを必要
とし、更にダイクロイックミラー及び光電変換素子であ
るＣＣＤに高い位置精度が要求される。

また、グイクロイックミラ一方式を含む従来の各方式は
、識別する色がフィルタあるいは露光光源色によって固
定されており、任意の色を識別することは困難である。

本発明の目的は、簡単な構成によって黒及び有彩色の読
み取りが可能な画像読取装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、原稿をスリット
露光により光学的に走査する走査手段と、該手段により
得られる原稿からの反射光を色分解する分光手段と、該
分光手段により色分解された光を光電変換して画像信号
を得る画像読取装置において、前記分光手段によって赤
外光を色分解し、この赤外光成分を用いて原稿情報のう
ちの黒部の画像データを得る処理手段を設けるようにし
ている。

また、原稿の黒部に加えカラー部を読み取るために、前
記分光手段によって色分解された赤外光及び有彩色光の
各々を光電変換する第１．第２の光電変換素子と、前記
第１の光電変換素子による出力信号に基づいて原稿情報
の黒部を読み取ると共に、前記第２の光電変換素子によ
る出力信号に基づいて原稿情報のカラー部を読み取る処
理手段を設ける構成にすることもできる。

画像読み取り部の構成を簡単にするために、前記第１．
第２の光電変換素子を、同一平面上に配設することが望
ましい。

色分解手段の構成を簡単にするために、前記分光器にプ
リズムを用いるのが望ましい。

〔作用〕

上記した手段によれば、原稿を走査して得られた反射光
を色分解して赤外光を得、これに基づいて原稿画像の黒
部の画像データを得る。この結果、簡単な構成により原
稿情報の黒部を判別することができる。

また、赤外光を色分解して原稿情報の黒部を読み取ると
共に、有彩色光を色分解して得られるカラー部を読み取
ることにより、原稿情報の黒部に加えてカラー部の読み
取りが可能になる。

分光器に用いたプリズムは、平行光による入射光の波長
に応じた屈折率で出射し、各色を帯状に連続的に分解す
る。したがって、必要とする分解光の投影位置に光電変
換素子を配設することにより構成を簡略にし、コストダ
ウンを図ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の画像読取装置を示す正面断面図である
。

第１図において、原稿が載置されるコンタクトガラス１
の下部には、原稿をスリット露光するだめの光源として
の蛍光灯２が水平移動可能に配設されている。原稿から
の反射光を水平方向へ反射するためにミラー３が設けら
れ、このミラー３からの光を順次直角方向へ反射させる
ためにミラー４．５が設けられている。

ミラー５の出射光路上には、合焦用のレンズ６、このレ
ンズ６からの光を平行光にする凹レンズ７、この凹レン
ズ７からの光に対しｆθ補正を施すｆθレンズ８の各々
が一直線上に順次配設されている。ｆθレンズ８の後段
には、このｆθレンズ８からの光を色分解させるプリズ
ム状の分光器９が配設され、この分光器９からの色分解
光を読み取る画像読み取り部ＩＯが設けられ、到来する
色分解光を各々光電変換するためにＣＣＤ　（電荷結合
素子）１１．１２が設けられている。このＣＣＤ１１．
１２は、第２図に示すように、ボード上に平行に配設さ
れている。

なお、コンタクトガラス１の端部の支持部材の下面には
、サイズ検知用の白板３２が設けられている。

以上の構成において、蛍光灯２から出たスリット状の光
は、コンタクトガラス１上の原稿を照射する。この照射
による原稿からのスリット状の反射光は、ミラー３，４
，５、レンズ６を順次経由して凹レンズ７に到達する。

凹レンズ７によって入射光が平行光に変換され、さらに
ｆθレンズ８によってｆθ補正が施される。このｆθ補
正は、画像読み取り部１０の移動により異なる光波長成
分でもＣＣＤへの画像投影倍率を一定にするために行わ
れる。

ｆθレンズ８からの光は、分光器９によって色分解され
、その色分解光を画像読み取り部ＩＯへ投影する。可視
光及び赤外光の波長成分（４００〜８００　ｎｍ）を含
む白色光を露光光源として白色原稿を露光した場合、画
像読み取り部１０の位置には有彩色の帯が投影される。

その有彩色の帯は、左端に長波長の赤色が分離され、順
次右方向へ連続的に色の分離が行われ、右端に短波長の
紫色が分離される。

本実施例では、投影スリットの赤外光部分と有彩色（青
色）部分に可視光領域に感度を持つ２っのＣＣＤＩＩ、
１２が配設され、夫々原稿の反射光の赤外または青の光
成分が検出される。なお、第１図では図示を省略してい
るが、原稿走査時にそのスリット幅を副走査方向の読み
取り解像度に等しくなるように原稿露光幅を規制するス
リット露光手段を備えている。また、この手段に代え、
露光反射光を分光器９までの間、例えば分光器９の入射
位置に上記のスリット状に規制する手段を設けてもよい
。

第３図は分光器９による色分解の状態を示す説明図であ
る。

光の波長λに対する屈折率ｎ（λ）の物質で作られたプ
リズムの主断面をＡ、Ｂ、Ｃとし、光の入射側面を（第
１面）をＡＢ、出射側面（第２面）をＡＣ，底面をＢＣ
とする。角ＢＡＣ＝φはプリズム角である。入射角１１
で入射した光は、その波長λに応じて図に示したような
光路をとって進む。ここで、光の進行方向と各境界面に
おける法線との成す角を夫々ｉ＋　、ｒ＋−、ｒｚ、ｊ
ｚとし、入射光の方向と出射光の方向との成す角（すな
わち、振れの角）をψとすると、屈折の法則や幾何学的
関係によって次のようなプリズムの基本式が得られる。

ただし、プリズムは空気中にあるものとする。

第１面での屈折　Ｓ　ｉｎｌ＋　＝ｎＳ　１　ｎｒ＋第
２面での屈折　５ｉｎｉｚ　＝ｎｓｉｎｒ２プリズム角
　φ＝ｒ、　十ｒ２　　　・・・（３）振れの角　ψ＝
ψ１＋ψ２＝１１＋１２−φ（ただし、ψ１は第１面で
の振れ、 ψ２は第２面での振れを示す）上記（１）式と（２）式の和をとって、次式を算出する
。

ｃｏｓ　　（（ｒ＋　−ｒ２　）／２）　　・・・　（
５）また、上記（１）式と（２）式の差をとって、次式
を算出する。

ｓ　ｉｎ　（（ｒ＋−ｒ２）／２）　　・・・（６）つ
いで、ｊａｎ　（（ｒ＋　　　ｒ２　）／２）を求め（
５）式を消去すると、屈折率ｎは次のように表される。

Ｘｃｏｓ　　　　　（２ｉ＋　　−（ψ＋φ））したが
って、入射角！＋、プリズム角φ、及び振れ角ψがわか
れば、上式からｎが知られ、（１）〜（４）式からｒ、
　　　ｒ２．１２を知ることができる。

本実施例では、長波長の赤色スペクトルはその偏向が小
さく、第３図に図示のＤＥＦＨの光路をたどる。一方、
短波長の青色スペクトルは、その偏向が大きく、ＤＥＧ
Ｉの光路をたどり、下方へ分光する。

逆に、検出しようとする中心波長λ１．λ２及びそのと
きの分光器９の屈折率ｎ＋　、ｎ２から受光用のＣＣＤ
ＩＩ、１２の赤外及び青の投影光の目標位置が決定する
。

第４図は分光器９とＣＣＤＩＩ、１２の配置を示す正面
図である。

ＣＣＤＩＩ、１２が設置されるボードは、スキャナユニ
ット内の底板に水平に配置され、ＣＣＤ１１は原稿反射
投影光の赤外光成分の入射位置に配設され、ＣＣＤ１２
は青色波長成分、この実施例では、青色以外の有彩色成
分、特に、後述のシステムに合わせて原稿情報赤成分を
識別するために、ＣＣＤＩ２を青色波長成分位置に配置
したが、他の有彩色投影位置であってもよい。

第５図は原稿情報の黒部を検出する制御部の構成を示す
ブロック図である。

ＣＣＤ１１．１２の各々には、増幅器１３．１４の各々
が接続され、この増幅器１３．１４の各々にＡ／Ｄ　（
アナログ／デジタル）コンバータ１５．１６が接続され
ている。また、増幅器１３゜１４には、コンパレータ１
７，１８が接続され、増幅出力と基準電圧ＶＲ，ＶＢの
各々との比較を行っている。コンパレータ１７，１８の
出力にはロジック部２０が接続され、このロジック部２
゜及びコンパレータ１７にはラッチ回路１９が接続され
ている。ＣＣＤｌ１．１２、Ａ／Ｄコンバータ１５，１
６及びラッチ回路１９はクロックＣＬＫに同期して動作
している。

第５図の構成において、原稿反射光は、赤外成分を検出
するＣＣＤＩＩと短波長成分を検出するＣＣＤ１２で光
電変換され、アナログの電圧値として出力される。ＣＣ
ＤＩＩ及び１２は、共にラインＣＣＤを用いており、Ｃ
ＯＤの感度が各波長で均一ではないため、ＣＯＤの分光
感度により、増幅器１３．１４の増幅率を変えている。

増幅器１３．１４の各出力信号は、Ａ／Ｄコンバータ１
５．１６によって６ビツトのデジタル信号に変換される
。Ａ／Ｄコンバータ１５の出力信号が黒データとなり、
Ａ／Ｄコンバータ１６の出力信号が（赤＋黒）画像デー
タすなわち青以外の有彩色画像データになる。

一方、増幅器１３．１４によって得られた画像データは
、コンパレータ１７．１８によって基準電圧ＶＲ，ＶＢ
　（この基準電圧ＶＲ，ＶＢは、夫々調整することがで
きる）と比較され、増幅器１３、Ｉ４の出力電圧が基準
電圧を越えるときに“１”レベル信号を出力する。すな
わち、コンパレータ１７，１８によって２値化が行われ
る。例えば、白色の反射光の場合、赤外を含めて可視光
の各色成分を含んでいることから、ＣＣＤＩＩ。

Ｉ２からは高い出力電圧が発生する。

第６図に示すように、通常の印刷物の場合、波長約７０
０ｎｍ以上の赤外光は、イエロー、マゼンタ、シアンの
各インク色では反射し、黒インクでは吸収するという特
徴を持っている。したがって、原稿黒部により赤外反射
光が無い場合、ＣＣＤ１ｌからの出力は最低値になる。

一方、青色投影光部に位置するＣＣＤ１２は、黒または
青以外の有彩色部と、青または白部の識別が行われ、前
者がローレベルで検出される。

ロジック部２０では、原稿情報の黒、有彩色（青成分を
除＜）、白（青成分を含む）に読み取りドツト毎に分離
する。さらに、ラッチ回路１９によってドツト情報読み
出しクロックＣＬＫに同期した信号Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３が
得られる。この信号Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３は、夫々黒、有彩
色、白の各々の識別を表し、すべてロー（ＬＯＷ）で検
知される。

以上から明らかなように、原稿にグラフ用紙が用いられ
、その罫線が青色であっても、複写時に青消しになるよ
うにすることも可能になる。

第７図は本発明による画像読取装置を用いた画像形成装
置の一例を示す正面図である。

第１図に示した本発明による画像読取装置２１の下部に
は、レーザビーム２２．２３を発生するレーザ制御部２
６が配設され、このレーザ制御部２６の下部に第１現像
手段２４が配設され、さらに第１現像手段２４の下部に
は第２現像手段２５が配設されている。第１現像手段２
４及び第２現像手段２５の現像ローラに面してレーザビ
ーム２２．２３によって露光される感光体ドラム２７が
配設されている。

第２現像手段２５の下部には転写用紙の搬送路が設けら
れ、その先端部に隣接させて転写チャージャ２８が配設
されている。この転写チャージャ２８の横方向には、転
写の終了した紙面にトナー像を熱及び圧力によって定着
させるための定着部２９が配設されている。

さらに、感光体ドラム２７の周囲には、転写後に感光体
ドラム２７の表面に残留したトナーを除去するためのク
リーニング部３０が設けられている。また、転写位置へ
指定サイズの転写用紙を供給するための給紙カセット３
１が本体側面に着脱自在に設けられている。

第７図の構成において、第１のレーザビーム２２によっ
て信号Ｓ１で判別される黒のドツト部を、前記画像デー
タに基づいて感光体ドラム２７の表面１こ露光させる。

黒色のトナーを収納した第１現像手段２４によって顕像
化する。ついで、第２のレーザビーム２３によって信号
Ｓ２で判別される有彩色のドツト部を露光し、有彩色、
例えば赤色のトナーを収納した第２現像手段２５で顕像
化する。なお、第１現像手段２４は、黒色の顕像を乱さ
ないためとトナーの混色を防止する目的で、非接触現像
を用いる。以降、その画像を転写チャージャ２８でタイ
ミングを合わせて搬入される転写用紙上に転写し、転写
済の用紙を感光体ドラム２７から剥離して定着部２９へ
搬入して定着を行い、機外へ排出する。

以上のように、本発明によれば、原稿の青成分を除く有
彩色部、例えば赤、黄色などが赤色で複写され、白黒原
稿に赤や黄で記入された文字などに対する色識別複写が
可能になる。

なお、以上の実施例においては、ＣＣＤ１２を原稿反射
光の青色スペクトルを検知する位置に置引２定したが、接続されるシステムに合わせてＩ色のスペク
トルを検知する位置に配置するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は上記の通り構成されているので、次に記載する
効果を奏する。

請求項１の画像読取装置によれば、原稿をスリット露光
により光学的に走査する走査手段と、該手段により得ら
れる原稿からの反射光を色分解する分光手段と、該分光
手段により色分解された光を光電変換して画像信号を得
る画像読取装置において、前記分光手段によって赤外光
を色分解し、この赤外光成分を用いて原稿情報のうちの
黒部の画像データを得る処理手段を設けるようにしたの
で、簡単な構成により原稿情報の黒部を判別することが
できる。

請求項２記載の画像読取装置によれば、原稿をスリット
露光により光学的に走査する走査手段と、該手段により
得られる原稿からの反射光を色分解する分光手段と、該
分光手段により色分解された光を光電変換して画像信号
を得る画像読取装置において、前記分光手段によって色
分解された赤外光及び有彩色光の各々を光電変換する第
１．第２の光電変換素子と、前記第１の光電変換素子に
よる出力信号に基づいて原稿情報の黒部を読み取ると共
に、前記第２の光電変換素子による出力信号に基づいて
原稿情報のカラー部を読み取る処理手段を設けるように
したので、原稿情報の黒部に加えてカラー部の読み取り
が可能になる。

請求項３記載の画像読取装置によれば、第１゜第２の光
電変換素子を、同一平面上に配設するようにしたので、
画像読み取り部の構成を簡略にし、コストダウンを図る
ことができる。

請求項４記載の画像読取装置によれば、分光器をプリズ
ムにしたので、単一部品で済ますことができ、簡単な構
成によりコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像読取装置を示す正面断面図、第２
図はＣＣＤの取り付は状態を示す斜視図、第３図は分光
器による色分解の状態を示す説明図、第４図は分光器と
ＣＣＤの配置を示す正面図、第５図は原稿情報の黒部を
検出する制御部の構成を示すブロック図、第６図は各色
の波長と反射率の関係を示す特性図、第７図は本発明に
よる画像読取装置を適用した画像形成装置の一例を示す
正面図である。２・・・蛍光灯、３，４．５・・・ミラー　９・・・分
光器、１０・・・画像読み取り部、１１゜１２・・・Ｃ
ＣＤ、１３．１４・・・増幅器、１５．１６・・・Ａ／
Ｄコンバータ、１７．１８・・・コンパレータ、１９・
・・ラッーチ回路、２０・・・ロジック部。第２図第図第　４図第６図違長

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原稿をスリット露光により光学的に走査する走査
手段と、該手段により得られる原稿からの反射光を色分
解する分光手段と、該分光手段により色分解された光を
光−電変換して画像信号を得る画像読取装置において、
前記分光手段によって赤外光を色分解し、この赤外光成
分を用いて原稿情報のうちの黒部の画像データを得る処
理手段を設けたことを特徴とする画像読取装置。
（２）原稿をスリット露光により光学的に走査する走査
手段と、該手段により得られる原稿からの反射光を色分
解する分光手段と、該分光手段により色分解された光を
光−電変換して画像信号を得る画像読取装置において、
前記分光手段によって色分解された赤外光及び有彩色光
の各々を光電変換する第１、第２の光電変換素子と、前
記第１の光電変換素子による出力信号に基づいて原稿情
報の黒部を読み取ると共に、前記第２の光電変換素子に
よる出力信号に基づいて原稿情報のカラー部を読み取る
処理手段を設けたことを特徴とする画像読取装置。
（３）前記第１、第２の光電変換素子を、同一平面上に
配設することを特徴とする請求項２記載の画像読取装置
。
（４）前記分光器は、プリズムであることを特徴とする
請求項２記載の画像読取装置。