JPH06121155A - カラーイメージスキャナの色補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーイメージスキャナにおいて、常に高精
度で安定した出力値を出力させる。 【構成】 ＣＣＤ６５から出力され、Ａ／Ｄ変換器７２
によりデジタル化された色パッチ２の「読み取り信号」
と、予め基準色として内部メモリ４に記憶された色パッ
チ２の「色値信号」から、重回帰分析等の手法を用いて
最適な補正値を算出する。その後この補正値を補正部６
に転送し、新しい補正値に置き換える。このようにし
て、補正した以降の読み取られた画像情報は、この新し
い補正値を使用して補正処理が行われ、その後、補正処
理後の出力信号としてカラーイメージスキャナ本体から
出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーイメージスキャ
ナの色補正装置に係り、特に読取装置を構成する部品の
ばらつきの影響を除去するようにしたカラーイメージス
キャナの色補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１に従来のカラーイメージスキャナ
の概略構成を示す。図１１に示すように、原稿５４を載
置する原稿台ガラス５３の下方にフルスピードミラー部
５５が配置され、その下方にカメラ部５７が配置されて
いる。前記フルスピードミラー部５５の左方にはハーフ
スピードミラー部５６が配置されている。前記フルスピ
ードミラー部５５の内部にはハロゲンランプ５８と第１
ミラー６０が内蔵されている。前記ハロゲンランプ５８
の近傍にはリフレクタ５９が配置されている。前記ハー
フスピードミラー部５６の内部には第２ミラー６１と第
３ミラー６２が内蔵されている。前記カメラ部５７は色
補正フィルタ６３とレンズユニット６４とＣＣＤ６５を
備えている。

【０００３】次に動作について説明する。原稿台ガラス
５３上に画像記録面を下向きにして原稿５４を載置す
る。この状態で図示しないスタートキーが押下される
と、ハロゲンランプ５８が点灯すると共に、図示しない
駆動モータにより、フルスピードミラー部５５が原稿５
４に沿って移動し、ハーフスピードミラー部５６もフル
スピードミラー部５５の１／２の速度で原稿５４に沿っ
て移動する。この移動中に、原稿５４表面で反射された
ハロゲンランプ５８の光は、第１ミラー６０に反射され
てハーフスピードミラー部５６に向い、ハーフスピード
ミラー部５６の第２ミラー６１と第３ミラー６２に反射
されてカメラ部５７に到達し、カメラ部５７の内部のレ
ンズユニット６４によりＣＣＤ６５上に結像される。こ
の動作により、原稿５４の画像情報がＣＣＤ６５から発
せられる電気信号に変換される。

【０００４】尚、ＣＣＤ６５から出力される信号は、Ｃ
ＣＤ６５が赤、緑、青の３成分のいずれかに感度波長を
有する３種類構成をとるか、あるいはＣＣＤ６５に入射
する光が赤、緑、青の波長帯域のみに集中するように切
り換えられる図示しない切り換え手段を備えることによ
り、色彩を記述するために必要な３種類構成の出力値と
なっている。

【０００５】また、色補正フィルタ６３はＣＣＤ６５の
分光感度特性の調整や、ハロゲンランプ５８やミラー６
０，６１，６２及びリフレクタ５９で発生する色ずれを
補正する目的で挿入されている。この色補正フィルタ６
３の効果によりＣＣＤ６５から出力される信号と原稿５
４の色との相関が取り易くなっている。

【０００６】次に図１２を参照して、ＣＣＤ６５から出
力された信号の処理について説明する。先ず、リフレク
タ５９や色補正フィルタ６３等によって求められる光路
全体の分光波長の伝達特性である光学特性７１や、ハロ
ゲンランプ５８、読み取り原稿５４により、ＣＣＤ６５
に照射される光が規制されている。この規制された光に
応じてＣＣＤ６５は信号を出力する。ＣＣＤ６５から出
力された信号はＡ／Ｄ変換器７２に入力され、デジタル
信号に変換される。その後補正部７５において濃度補正
や色補正等が行われ、入出力部８１により外部に出力さ
れる。また、補正部７５と入出力部８１はＣＰＵ７６に
よって制御される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のカラーイメージスキャナは、変動する特性要因が非
常に多く不安定なものであった。例えばランプ入力電圧
の変動や、ハロゲンランプの黒化や寿命等の経時変化に
起因する色温度の変化、環境温湿度及び装置内温度上昇
等に起因するＣＣＤの感度特性の変化、埃や退色による
色補正フィルタを中心とした光路の分光透過率の変化
等、変動要因は多数存在する。そのため高精度な情報を
出力することが困難であった。かかる不都合を除去し、
装置本体の安定性を高めるためには、各種センサ等の部
品の追加を行なわねばならず、装置本体のコストが高く
なってしまっていた。

【０００８】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、装置本体から出力され
る情報が、常に安定し、かつ高精度なカラーイメージス
キャナの色補正装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、基準色原稿の色情報を読み取る読取装置
と、前記基準色原稿に対応した基準色値情報を予め記憶
した記憶装置と、前記読取装置が読み取った色情報と前
記記憶装置に記憶された基準色値情報とに基づき、前記
読取装置固有のばらつきを補正する補正値を求める補正
値算出装置と、この補正値算出装置の算出結果に基づき
前記読取装置の出力値を補正する補正装置と、を備えて
構成した。

【００１０】また、前記読取装置は、基準色原稿の変退
色を防止する変退色防止装置を備えて構成した。また、
前記読取装置の基準色原稿は反射型色パッチからなり、
前記変退色防止装置は、前記反射型色パッチへの光源か
らの光照射を遮蔽する遮蔽装置を備えて構成した。

【００１１】また、前記読取装置の基準色原稿は平板状
の光透過型色パッチからなり、この平板状光透過型色パ
ッチを重力方向にほぼ平行配置して前記変退色防止装置
を構成した。

【００１２】

【作用】読取装置は、基準色原稿の色情報を読み取る。
補正値算出装置は、前記読取装置が読み取った色情報
と、記憶装置に記憶された基準色値情報とに基づき、前
記読取装置固有のばらつきを補正する補正値を求める。
補正装置は、前記補正値に基づき前記読取装置の出力情
報を補正する。

【００１３】また、以上のような一連の動作が終了した
場合には、遮蔽装置（シャッター）が反射型色パッチを
遮蔽し、色パッチに光源から照射される光を遮る。ま
た、平板状光透過型色パッチを重力方向にほぼ平行配置
したので、埃等が平板状光透過型色パッチに付着，堆積
しにくい。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例および実施
例の変形例を図１〜図１０を参照して説明する。なお、
既に説明した部分には同一符号を付し、重複記載を省略
する。（１）実施例 第１実施例 本実施例は、原稿として記録された用紙（例えば、カラ
ーフィルム）のイメージを読み取る場合であり、色パッ
チとして反射型を用いた場合である。

【００１５】図１を参照して第１実施例の機械的な構成
について説明する。図１に示すように、原稿５４の右方
にはカバー１が配置され、カバー１の下面には「基準色
原稿」である色パッチ２が配設され、この色パッチ２は
複数色で構成されている。

【００１６】次に、図２を参照し、電子的構成を説明す
る。図２に示すように、ハロゲンランプ５８，色パッチ
２，光学特性７１によって規制される照射光に応じて、
ＣＣＤ６５から信号が出力される。尚、ＣＣＤ６５から
出力される信号は、前述の如く色彩を記述するために必
要な、例えば赤、緑、青の３種類の情報から構成されて
いる。

【００１７】ＣＣＤ６５から出力された信号はＡ／Ｄ変
換器７２に入力され、デジタル信号に変換される。この
信号と、次に説明するように内部メモリ４に記憶された
色パッチ２の色値信号が算出部５に転送され、この両者
の信号を基に補正値が算出される。この補正値を補正部
６のメモリ上に記憶させる。算出部５と補正部６はＣＰ
Ｕ７により制御されている。

【００１８】次に図３を参照し、動作について説明す
る。カラーイメージスキャナ本体の電源投入時、あるい
は任意の時間経過毎に本発明の要旨に係るキャリブレー
ション（較正）システムは動作を開始する。

【００１９】先ず、電源投入時か否かを判断する（ステ
ップＳ１）。電源投入時の場合は、種々の初期設定のた
め、あるいは装置内の環境条件安定のためのウォームア
ップタイムを取る（ステップＳ２）。ウォームアップ終
了後、図示しない駆動モータによりフルスピードミラー
部５５を色パッチ２の下方まで移動させる。移動終了
後、ハロゲンランプ５８を点灯させ、色パッチ２表面で
反射されたハロゲンランプ５８の光は、第１ミラー６０
に反射されてハーフスピードミラー部５６に向い、ハー
フスピードミラー部５６の第２ミラー６１と第３ミラー
６２に反射されてカメラ部５７に到達し、カメラ部５７
の内部のレンズユニット６４によりＣＣＤ６５上に結像
され、色パッチ２の画像情報が読み取られる。この読み
取られた画像情報に対応した信号がＣＣＤ６５から出力
される（ステップＳ３）。

【００２０】このＣＣＤ６５から出力され、Ａ／Ｄ変換
器７２によりデジタル化された色パッチ２の「読み取り
信号」と、予め基準色として内部メモリ４に記憶された
色パッチ２の「色値信号」から、重回帰分析等の手法を
用いて最適な補正値を算出する（ステップＳ４）。その
後この補正値を補正部６に転送し、新しい補正値に置き
換える（ステップＳ５）。即ち、純然たる基準色の「色
値信号」に基づいて、個々の装置の変動要因を含んだ
「読み取り信号」が補正される。

【００２１】このようにして補正した以降の読み取られ
た画像情報は、この新しい補正値を使用して補正処理が
行われ、その後、補正処理後の出力信号としてカラーイ
メージスキャナ本体から出力される。

【００２２】また、電源投入時でない場合には（ステッ
プＳ１；Ｎｏ）、ウォームアップを行わずステップＳ３
に移り、それ以後の処理は前述の場合と同一である。以
上に説明した処理を行うことにより、様々な変動要因の
影響を押え、カラーイメージスキャナ本体から出力され
るデータを安定させることができる。

【００２３】次に、第１実施例の実験結果を説明する。
図４に変動要因の一つであるＣＣＤ６５に入射する光の
色温度を変化させた場合のカラーイメージスキャナ本体
からの出力値の変化の程度を示す。この図４は測定した
色を色相角２０°刻みの組に分類し、それぞれの組毎の
色差の平均を表示した。また表示した色差とは、スキャ
ナからの出力値と内部メモリ４に記憶される色値をＣＩ
Ｅの均等色空間（CIE1976L*a*b*)に変換し計算したもの
である。

【００２４】この図４からも明らかなように、キャリブ
レーションシステムを使用しない場合には（図４（Ａ）
参照）、色温度が多少変動するだけで大きくバラついて
いるが、キャリブレーションシステムを使用するだけ
で、先ほどの色温度変化量ａＫ°の変動を与えても、ほ
とんど一致しており、安定且つ高精度な状態が常に維持
できることが分かる（図４（Ｂ）参照）。

【００２５】なお、このキャリブレーションシステム
は、ＣＣＤ６５への入射光の色温度を変化させて検証し
ているため、光路内の全ての構成部材の変動要因を取り
除くことができる。即ち、ハロゲンランプ５８の色温度
変化，入力電圧の変動，色補正フィルタ６３の退色，光
学系の汚れ等全てを補正できる。

【００２６】また、補正値の算出にはＣＣＤ６５の入射
光とＣＣＤ６５の感度から算出される出力値を使用して
いることから、前述の光学系の補正のみならず、ＣＣＤ
６５の温湿度変化等に起因する感度特性の変化さえも補
正可能である。

【００２７】更に、このことから色パッチ２を除く全て
の光学部品は、精度を過度に要求しないことが判明す
る。たとえ色補正フィルタ６３が多少退色したり、ハロ
ゲンランプ５８への入力電圧が変動し、色温度が変化し
たりしても、キャリブレーションシステムさえ正確に動
作を行えば、精度的には問題ないレベルを維持できる。
つまり、キャリブレーションシステム以外の部品精度や
安定性を低下させることができ、これによりコストダウ
ンの効果も期待できる。

【００２８】更にまた、本実施例ではキャリブレーショ
ンシステムの開始時を電源投入時、あるいは任意の時間
経過毎に行うと技術したが、これに限定することはな
い。例えば、読み取り開始時に毎回キャリブレーション
システムを動作させるという方が、精度的には更に向上
すると考えられる。この方法も本発明の主旨を逸脱する
ものではない。

【００２９】更にまた、図５にインクジェットの場合の
キャリブレーションの色数による最大色差変化を示す。
このように色パッチの色数は、極端に多くの色数を必要
としないが、少なくとのも３色以上の色数は必要であ
る。第２実施例 本実施例は、原稿としてスライド用のカラーフィルムを
用い、色パッチとして透過光型を用いた場合である。

【００３０】図６に第２実施例の機械的構成を示す。図
６に示すように、ランプ１１の下方には色フィルタユニ
ット１２が配設されている。この色フィルタユニット１
２は、分光透過率の異なる複数のフィルタからなり、こ
のユニット１２を回転駆動することにより任意色のフィ
ルタを選択可能である。色フィルムユニット１２の下方
にはコンデンサレンズ１３が配設され、その下方にはフ
ィルムマウント１４が備えられたマウントホルダ１５が
配設されている。このフィルムマウント１４に例えばス
ライド用カラーフィルムを装填する。マウントホルダ１
５の下方には「基準色原稿」である透過光型の色パッチ
１６が配設され、駆動モータ１７により光路内への出し
入れを可能にしている。色パッチ１６の下方には反射ミ
ラー１８が配設され、その左方には結像レンズ１９が配
設され、更にその左方にはＣＣＤ２０が配設されてい
る。

【００３１】なお、電子的構成は第１実施例の場合と同
様である（図２参照）。かかる構成のカラーイメージス
キャナにおいて、キャリブレーションを行うには、先
ず、色パッチ１６を光路内に挿入した状態でＣＣＤ２０
に結像し、色信号を出力させる。この色信号と内部メモ
リ４に格納された基準色値情報とを比較し、補正値を算
出部５が算出する。この算出された補正値に基づき補正
部６が補正を行う。（２）実施例の変形例 第１変形例 先ず、図７に基づいて第１実施例を変形した第１変形例
の機械的構成について説明する。

【００３２】原稿台ガラスカバー１の下面には色パッチ
２が形成され、この色パッチ２は原稿台ガラス５３に密
着されている。前記色パッチ２の下方にはフルスピード
ミラー部５５が配設されている。前記原稿台ガラス５３
とフルスピードミラー５５との間には、ハロゲンランプ
５８の光路に対して挿脱可能なシャッター２１が配設さ
れている。このシャッター２１は、駆動モータ２２の回
転力が伝達ギア２３を介して伝達されることにより左右
に移動可能に構成されている。

【００３３】なお、本変形例の電子的構成は図２と同一
である。次に動作を説明する。シャッター２１は、通常
はハロゲンランプ５８から放射される光が色パッチ２に
到達するのを遮蔽する位置（点線で示す）に停止されて
いる。キャリブレーションシステムが動作すると、ハロ
ゲンランプ５８を内蔵したフルスピードミラー部５５が
色パッチ２の下方に移動し、ハロゲンランプ５８が点灯
される。この点灯後、駆動モータ２２の回転によりシャ
ッター２１は右方に移動されて色パッチ２が露呈され、
ハロゲンランプ５８から発せられた光は色パッチ２で反
射され、その反射光（基準色原稿の色情報）はフルスピ
ードミラー部５５，ハーフスピードミラー部５６を介し
てＣＣＤ６５で受光される。色パッチ２の読取りが終了
した場合には、駆動モータ２２が回転してシャッター２
１を左方に移動させ、ハロゲンランプ５８から放射され
る光の内、色パッチ２に到達する光を遮蔽する。

【００３４】このように構成すると、色パッチ２がハロ
ゲンランプ５８により照射される時間を極端に削減する
ことができ、色パッチ２の変退色を防止できる。また、
色パッチ２が原稿台ガラス５３に密着しているので、色
パッチ２の表面に埃等が付着するのを防止できる。第２変形例 図８に第１実施例を変形した第２変形例の構成を示す。

【００３５】図８に示すように、原稿台ガラス５３の右
上面には色パッチ２を収納する色パッチ収納ボックス３
２が配設されている。この収納ボックス３２の内部には
色パッチ２を左右に移動せしめる色パッチ駆動モータ３
３が配設されている。原稿台ガラス５３の下面であっ
て、前記色パッチ収納ボックス３２に対向した位置には
ハロゲンランプ５８の光を遮蔽する遮蔽テープ３１が貼
付されている。

【００３６】なお、電子的構成は図２と同一である。こ
のように構成することにより、キャリブレーション動作
時のみに色パッチ２を、読取り光路中に挿入することに
なるので、色パッチ２のハロゲンランプ５８の光による
変退色を防止できる。

【００３７】なお、前記第１，第２変形例では色パッチ
２は原稿台ガラス５３を介して最終的にＣＣＤ６５に色
パッチ２の基準色原稿の色情報が読み取られている。も
し、図９（Ａ）に示すように、原稿台ガラス５３を介さ
ずに色パッチ２を読み取ると、正確な基準色原稿の読み
取りができない。即ち、前記第１，第２変形例の原稿読
み取りの場合（図９（Ｂ）に示す）は、光学系の構成要
素に原稿台ガラス５３が含まれるので、原稿台ガラス５
３の汚れを含めた補正を行うことができる。第３変形例 図１０に第２実施例を変形した第３変形例の構成を示
す。

【００３８】図１０に示すように、反射ミラー１８と結
像レンズ１９との間にフィルムマウント１４Ａが備えら
れたマウントホルダ１５Ａが配設されている。このフィ
ルムマウント１４Ａに、例えばスライド用カラーフィル
ムを装填する。マウントホルダ１５Ａの左方には「基準
色原稿」である平板状の透過光型の色パッチ１６Ａが重
力方向Ｇにほぼ平行に配設され、駆動モータ１７Ａによ
り光路内への出し入れを可能にしている。

【００３９】なお、電子的構成は図２と同一である。こ
のように構成することにより、平板状の透過光型色パッ
チ１６Ａが重力方向Ｇに対してほぼ平行なので、色パッ
チ１６Ａ上には埃等が付着，堆積しにくい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明によれば現実に読み取った基準色原稿の値を基準色
値情報と比較して色補正を行っているので、光学系部品
のばらつきを補正することができ、光学系部品のばらつ
きの影響を受けない出力情報を得ることができる。

【００４１】また、基準色原稿に光源からの光が照射さ
れる時間を必要最低限にしているので、基準色原稿の変
退色を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の機械的構成を示す図であ
る。

【図２】前記第１実施例の電子的構成を示す図である。

【図３】前記第１実施例の動作を説明する図である。

【図４】前記第１実施例の効果の特性図であって、
（Ａ）は本発明を適用しない場合の特性図、（Ｂ）は第
１実施例の特性図である。

【図５】前記第１実施例における色数と最大色差の関係
を示す図である。

【図６】本発明の第２実施例の機械的構成を示す図であ
る。

【図７】前記第１実施例を変形した第１変形例の機械的
構成を示す図である。

【図８】前記第１実施例を変形した第２変形例の機械的
構成を示す図である。

【図９】前記第１，第２変形例の光学系を示す図であ
る。

【図１０】前記第２実施例を変形した第３変形例の機械
的構成を示す図である。

【図１１】従来のカラーイメージスキャナの機械的構成
を示す図である。

【図１２】従来のカラーイメージスキャナの電子的構成
を示す図である。

【符号の説明】

２，１６…色パッチ（基準色原稿） ４…内部メモリ（記憶装置） ５…算出部（補正値算出装置） ６…補正部（補正装置） ７…ＣＰＵ ８，１１…ハロゲンランプ １５，２０…ＣＣＤ １６Ａ…透過型色パッチ（基準色原稿） ２１…シャッター（変退色防止装置） ３２…色パッチ収納ボックス（変退色防止装置） ５４…原稿 ５５…フルスピードミラー部（読取装置） ５６…ハーフスピードミラー部（読取装置） ５７…カメラ部（読取装置） ５８…ハロゲンランプ（光源） ６５…ＣＣＤ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準色原稿の色情報を読み取る読取装置
   と、 前記基準色原稿に対応した基準色値情報を予め記憶した
   記憶装置と、 前記読取装置が読み取った色情報と前記記憶装置に記憶
   された基準色値情報とに基づき、前記読取装置固有のば
   らつきを補正する補正値を求める補正値算出装置と、 この補正値算出装置の算出結果に基づき前記読取装置の
   出力値を補正する補正装置と、 を備えたことを特徴とするカラーイメージスキャナの色
   補正装置。
2. 【請求項２】 前記基準色原稿は、少なくとも３色以上
   から構成されていることを特徴とする請求項１記載のカ
   ラーイメージスキャナ色補正装置。
3. 【請求項３】 前記読取装置は、基準色原稿の変退色を
   防止する変退色防止装置を備えたことを特徴とする請求
   項１または請求項２記載のカラーイメージスキャナの色
   補正装置。
4. 【請求項４】 前記読取装置の基準色原稿は反射型色パ
   ッチからなり、前記変退色防止装置は、前記反射型色パ
   ッチへの光源からの光照射を遮蔽する遮蔽装置であるこ
   とを特徴とする請求項３記載のカラーイメージスキャナ
   の色補正装置。
5. 【請求項５】 前記読取装置の基準色原稿は平板状の光
   透過型色パッチからなり、この平板状光透過型色パッチ
   を重力方向にほぼ平行配置して前記変退色防止装置を構
   成したことを特徴とする請求項３記載のカラーイメージ
   スキャナの色補正装置。