JPH0614555Y2 - 画像入力装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、入力すべき画像を正確に読み取ることができ
る画像入力装置に関する。

〔従来の技術〕

画像処理装置，デジタル複写機等においては、原稿の画
像を画像信号に変換するために画像入力装置が使用され
ている。

第５図は、従来の画像入力装置における画像読み取り部
を概略的に示した図である。

情報が書かれている側の原稿１の表面は、光源２により
照射される。そして、原稿１の表面で反射された光は、
レンズ３により読み取り用感光体としてのイメージセン
サ４上に結像され、原稿１の画像が読み取られる。な
お、このイメージセンサ４としては、たとえばリニアイ
メージセンサが使用される。

また、光源としては一般にハロゲンランプ等の比較的広
い帯域の発光特性を有する光源が使用されているが、ハ
ロゲンランプは大型で発熱量が多く消費電力も多いの
で、小型化及び省電力化のために光源として発光ダイオ
ードを使用することが考えられている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような光源として発光ダイオードを
使用した画像入力装置により原稿１の下地に色が付いて
いるような色地の原稿の画像を読み取ろうとするとき、
原稿１の下地の色調が原稿１上の文字と色的に識別でき
ない。そのため、読み取った画像は文字として認識でき
ないという欠点があった。

たとえば、原稿１を照射する光源が発光ダイオードであ
り、第６図(a)に示すように、５４０nmに主発光波長を
もつ比較的狭い帯域の発光特性を有しており、イメージ
センサ４の感度特性が、同図(b)に示すように、人間の
視感度と同等である540nmをピークとして380nmから780n
mまでの比較的広い幅をもつものとする。このとき、ト
ータルとしてみたいわゆる実効感度は、同図(c)に示す
ように、540nmをピークにした幅狭の感度特性となる。

ここで、原稿１の下地が通常の白地である場合、その色
成分である周波数特性は、第７図において曲線Ｉで示す
ようなものとなる。したがって、この白地が前記の540n
mをピークにした実効感度域を含むものであるから、こ
の原稿１の下地はイメージセンサ４により白いものとし
て読み取られる。これに対して、通常黒色で書かれてい
る文字は、その色成分である周波数は同図において曲線
IIで示すように、特定周波数に偏った成分をほとんども
たない。このため、文字はイメージセンサ４によって黒
色として読み取られる。その結果、原稿１の下地と文字
とが識別される。

ところが、原稿１の下地が着色されたものであり、その
上に文字がある場合には、次のような理由により原稿１
の下地と文字との識別が困難になる。

たとえば、青色に着色された原稿１の周波数成分は、第
８図に実線で示したような特性をもっている。すなわ
ち、この色地の原稿１の色成分は、前述した540nmをピ
ークとした実効感度域（破線で示す）を含んでいない。
このため、色地の原稿１とその上に書かれた文字との識
別ができなくなる。

たとえば、第９図(b)に示す色地６と文字７からなる原
稿１を従来の画像入力装置で読み取った場合のイメージ
センサ４の読み取り出力をオシロスコープで観測する
と、第９図(a)に示したようなものとなる。すなわち、
色地６及び文字７から反射された光が同じようにしてイ
メージセンサ４に入力されるので、同図(a)に示したよ
うに色地６及び文字７のそれぞれに相当する部分の差は
僅かなものとなる。このため、色地６と文字７とを識別
することが困難となる。

このように色地の原稿１がもつ色波長が影響して、その
原稿１に書かれた文字７を原稿１の色地６から識別する
ことが難しく、読み取った画像は文字として認識できな
いという欠点を生じることになる。

そこで、本考案は、色地の原稿の色調に影響されること
なく、その上に書かれた文字，模様等の情報を鮮明に読
み取ることを可能にした画像入力装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の画像入力装置は、その目的を達成するため、比
較的狭い帯域の発光特性を有する光源からの光を原稿に
照射し、原稿からの反射光を前記光源の発光成分を含む
比較的広い感度特性を有するイメージセンサ上に結像す
る画像入力装置において、前記光源の発光成分に対して
部分的な反射性を有し且つ透過性をも有するフィルタを
前記原稿の前記イメージセンサ側に配置し、前記フィル
タにより前記光源からの光を部分的に反射させて前記イ
メージセンサ方向に向かわせるとともに前記光源からの
光を通過させて前記原稿を照射させるようにしたことを
特徴とする。

〔作用〕

光源からの光がフィルタを介して原稿に照射されると
き、光源からの光の一部が反射成分となってイメージセ
ンサに入力される。したがって、イメージセンサには、
原稿からの反射成分とフィルタからの反射成分が合成さ
れた光が入射される。イメージセンサの入出力特性は、
イメージセンサの種類によって異なっているが、或る種
のイメージセンサでは入出力特性が正の曲率の非直線性
を有している。入力非のレンズが低い領域では、入出力
特性の傾きが小さいため、入力光量差に対する出力電圧
差が小さいが、入力光のレンズが高い領域では、入出力
特性の傾きが大きくなるため、同じ入力光量差に対する
出力電圧差が大きくなる。すなわち、原稿の色地と原稿
の上に書かれた文字等の情報との間でイメージセンサの
出力の差が大きくなる。そのため、２値化処理するとき
等に際して閾値の設定が容易となり、画像を鮮明に読み
取ることができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本考案の特徴
を具体的に説明する。

第１図は、本実施例の画像入力装置における画像読み取
り部を概略的に示した図である。なお、第５図に示す従
来例と対応する個所には同一符号を付し説明は省略す
る。

第１図に示す画像入力装置においては、原稿１からイメ
ージセンサ４に至る光路の途中に、フィルタ５が設けら
れている。本例においては、このフィルタ５を原稿１上
に配置している。しかし、フィルタ５の配置は、これに
拘束されるものではなく、原稿１からイメージセンサ４
に至る光路のいかなる場所としても良いことは勿論であ
る。

このフィルタ５は、第２図に示すように、光源２からの
照射光を反射成分_１として部分的に反射させると同
時に、原稿１の文字（黒色）からの反射光を透過成分
_２として透過させるものである。ここで、反射成分_１
の周波数特性は、第３図に示すように、前述した実効感
度と同等の特性を持つ。このフィルタ５としては、たと
えばゼラチンフィルタが使用される。

このフィルタ５を設けることにより、イメージセンサ４
の読み取り出力（オシロスコープ観測による波形）は、
第４図(a)に示したようなものとなる。光源２からの照
射光の一部はフィルタ５で反射され、フィルタ５から
の反射成分_１はイメージセンサ４に照射される。他
方、光源２からの照射光の残部はフィルタ５を透過し
て原稿１に照射される。原稿１の色地６及び文字７で反
射した透過成分_２は再度フィルタ５を透過してイメー
ジセンサ４に照射される。すなわち、イメージセンサ４
には、フィルタ５からの反射成分_１と原稿１で反射し
た透過成分_２とが合成された光が入力する。

イメージセンサ４の入出力特性は、イメージセンサの種
類によって異なっているが、或る種のイメージセンサで
は入出力特性が正の曲率の非直線性を有している。入力
光のレベルが低い領域では、入出力特性の傾きが小さい
ため、入力光量差に対する出力電圧差が小さいが、入力
光のレベルが高い領域では、入出力特性の傾きが大きく
なるため、同じ入力光量差に対する出力電圧差が大きく
なる。

本実施例においては、フィルタ５からの反射成分を使用
して入力光の変化範囲を高い入力レベル方向に平行移動
させ、イメージセンサを高利得領域で動作させているの
で、色地６を読み取ったときの出力電圧と文字７を読み
取ったときの出力電圧との差が、フィルタ５からの反射
成分がない場合に比べて大きくなる。その結果、後続す
る処理において、色地６部分を白色、文字７部分を黒色
として識別を行うことが可能となる。

このように、ある程度の反射成分_１をイメージセンサ
４に入力させ、且つ原稿１の文字７からの光を透過成分
_２としてある程度イメージセンサ４に入力させるフィ
ルタ５を、原稿１からイメージセンサ４に至る光路の途
中に設けることにより、色地の原稿１の上に書かれた文
字７であっても、それを鮮明に読み取ることが可能とな
る。

このイメージセンサ４は、その出力を信号処理するた
め、増幅回路，２値化回路等に接続されている。このと
き、白色と色地との間に前述したようにある程度のレン
ジがあるため、２値化回路において閾値を設定すること
が容易となる。また、必要に応じてイメージセンサ４の
出力を増幅してもよい。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案の画像入力装置において
は、原稿から読み取り用感光体に至る光路の途中にフィ
ルタを設けているので、原稿の色地に影響されることな
く、色地の原稿の上に書かれた文字や模様等の情報を鮮
明に読み取ることができる。そのため、読み取った画像
から文字等を容易に認識することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例における画像読み取り部を概略的
に示し、第２図はその画像読み取り部に設けたフィルタ
の効果を説明する図であり、第３図はフィルタからの反
射成分と実効感度とを対比させたグラフであり、第４図
は原稿の色地部分と文字部分とにおけるイメージセンサ
の出力差を表したグラフである。第５図はフィルタを設
けない従来の画像読み取り装置であり、第６図(a)〜(c)
はそれぞれ光源の発光特性，イメージセンサの分光感度
及びそれらから得られる実効感度の特性を示し、第７図
は通常の白紙及び文字の反射率を表したグラフであり、
第８図は色地原稿の下地の反射率と実効感度とを表した
グラフである。また、第９図は従来の画像読み取り装置
におけるイメージセンサの出力差を表したグラフであ
る。 １：原稿、２：光源、３：レンズ ４：イメージセンサ、５：フィルタ、６：色地 ７：文字、：照射光、_１：反射成分_２ ：透過成分

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】比較的狭い帯域の発光特性を有する光源か
   らの光を原稿に照射し、原稿からの反射光を前記光源の
   発光成分を含む比較的広い感度特性を有するイメージセ
   ンサ上に結像する画像入力装置において、前記光源の発
   光成分に対して部分的な反射性を有し且つ透過性をも有
   するフィルタを前記原稿の前記イメージセンサ側に配置
   し、前記フィルタにより前記光源からの光を部分的に反
   射させて前記イメージセンサ方向に向かわせるとともに
   前記光源からの光を通過させて前記原稿を照射させるよ
   うにしたことを特徴とする画像入力装置。