JPH0795358A - 原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源の発光特性、レンズのビグネッティング
等により発生する陰影歪曲を幾何学的に簡単に低減させ
る原稿読取装置を提供する。 【構成】 複数の色成分Ｒ，Ｇ，Ｂを有する光信号を発
生し原稿面に照射する光源４０と、前記原稿に対する前
記光源の相対運動を制御する原稿移送モータ４８と、前
記原稿面から反射・透過された光信号の色成分に対応す
る１組の色フィルタを一定のパターンで配列し、前記原
稿面から反射・透過された光信号を色信号に分解する色
分解フィルタ４６と、前記色フィルタの中の１つを通じ
て分解された光信号を受光し相応する電気信号を出力す
るラインセンサ４５と、前記色分解フィルタと前記ライ
ンセンサとの相対的位置を調整し一定の順序により組み
合わせられるようにする駆動手段とを具備し、前記色フ
ィルタの受光面は中央部から周辺部に行くほど幅が大き
くなり、前記ラインセンサの長手の方向は前記受光面の
長手の方向と平行に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原稿から反射又は原稿
に投射された複数の色成分を有する光信号を、それぞれ
の色成分に対応する複数の色フィルタを通じてそれぞれ
の色信号に分解して、原稿の映像を獲得する原稿読取装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像処理装置において、人間の視覚体系
に適した色再現を実現するためには、可視光線領域の色
信号を人間の視覚体系と整合させることが重要である。
国際照明委員会は可視光線領域のレッド，グリーン，ブ
ルーの３波長に対する人間の視覚系の反応特性をＣＩＥ
−ＲＧＢ視感図として提示したことがあり、カラー画像
の処理においてはこのような視感図に基づきＲ，Ｇ，Ｂ
の３波長帯のスペクトル特性を制御する。

【０００３】スキャナのような原稿読取装置では、原稿
のカラー画像情報をＲ，Ｇ，Ｂの３波長帯の色情報に分
解し、それぞれの色情報をイメージセンサを利用して定
量化させて原稿の映像情報を得る。これを通常色分解と
いう。このような色分解において適用されている方式
は、白黒のイメージセンサとＲ，Ｇ，Ｂの３波長に対し
帯域通過特性を有する１組の色フィルタとを組み合わせ
る方式と、カラーイメージセンサを使用する方式とに大
別される。

【０００４】前者の方法は、装置の実現に必要な費用を
極小化できるが技術的に困難な問題があり、後者の方法
は、装置の構成が技術的に容易であるが所要費用が過多
であり分光特性を改善するにも限界がある。現在は前者
の方法が一般的に用いられている。前者の方法を更に細
分すれば、イメージセンサを１つ使用し、それぞれ発光
スペクトル特性の異なる複数の光源を利用して色分解す
る光源切り換え方式、１つのイメージセンサと１つの光
源とを利用し、Ｒ，Ｇ，Ｂの３波長帯域別の帯域通過特
性を有する色フィルタを利用して色分解するフィルタ切
り換え方式、１つの光源を使用し、プリズムのように屈
折率の異なる素子を光路上に設けてＲ，Ｇ，Ｂ光路を変
更し、３つのイメージセンサを利用して色分解する光路
分離或いはプリズムミラー方式等がある。

【０００５】この中で色再現性の高速化及び低価格化等
で一番優れた特性を有するのがフィルタ切り換え方式で
ある。フィルタ切り換え方式は、フィルタの駆動方方法
により再び回転フィルタ方法と平板フィルタ方法とに分
けられる。前者は回転運動によりフィルタを切り換え、
後者は直線運動によりフィルタを切り換える。図１の
（Ａ）〜（Ｄ）は、従来の回転フィルタ方式での色分割
フィルタの実施例を示す図面である。ここで、矢印は回
転フィルタの回転方向を示す。

【０００６】図１の（Ａ）に示した回転フィルタは、特
開昭６１−２９４９６３号に開示されている。ここで
は、回転円板上にＲ，Ｇ，Ｂの３つの色フィルタを１組
設けた回転フィルタを示す。カラー画像の場合は回転フ
ィルタを回転させてＲ，Ｇ，Ｂの３波長の画像情報を
得、単色画像の場合には回転フィルタを固定させ１つの
色フィルタのみで画像情報を得る。

【０００７】図１の（Ｂ）に示した回転フィルタは、特
開昭６２−１０２６９０号に開示されている。ここで
は、画像入力装置の前面に回転円板が配置され、３色分
解用の色フィルタが回転円板に付着される。図１の
（Ｃ）に示した回転フィルタは、特開平２−８９４６３
号に開示されたものであり、図１の（Ａ）に示したもの
と類似する。しかしながら、この際に色バランスを保つ
ようにするためにそれぞれの色フィルタの面積を異にす
る。

【０００８】図１の（Ｄ）に示した回転フィルタは、米
国特許 4,841,358号に開示されたものであり直線往復運
動によりフィルタを切り換える平板フィルタに関する。
しかしながら、図１の（Ａ）〜（Ｄ）に示したものは共
に、光源の発光特性とレンズのビグネッティング（vign
etting）特性等による陰影エラーを補正する具体的な装
置が提示されていない。一般的に陰影補正は回路的に行
われるが、回路的な陰影補正の補正量は約３０％であ
る。従って、これより大きい陰影エラーが発生した場合
には補正が不可能である。それに３０％以下の水準だと
しても補正による画質の劣化は避けられない。

【０００９】図２は従来の回転フィルタを利用した原稿
読取装置の構成図である。図２に示した装置において、
蛍光灯２０から発生した複数の色成分を含む光信号は、
原稿台２１上に置かれた原稿２２に照射される。原稿２
２から反射された光信号は、反射鏡２３とレンズ２４と
を通じてラインセンサ２５に入射される。ラインセンサ
２５は、入射される光信号の強さに比例する電気信号を
出力する。反射鏡２３とレンズ２４との間には、色フィ
ルタ２７を装着した回転フィルタ２６が設けられてい
る。この回転フィルタ２６が駆動モータ２８により回転
すれば、装着された色フィルタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ
（図３参照）が順に光信号の進行経路中に挿入される。

【００１０】図２に示した装置のようにラインセンサを
利用して原稿の映像を入力する場合、回転フィルタ２６
の１回転当たりに１ライン分のＲ，Ｇ，Ｂの３波長情報
を入力する。この場合において、国際標準機構ＩＳＯ規
定の用紙大きさＡ４の文書を３００LPI (Lines Per Inc
h)の解像度で入力する場合、１分当たり１枚の原稿を読
み取るためには 3,300RPM の回転速度を必要とする。従
って、速い速度で原稿を読み取ろうとすれば回転フィル
タ２６を更に速く回転させなければならず、このような
回転速度の増加はフィルタの空気摩擦や回転軸の振動に
よる幾何学的な位置エラーを伴うようになり、加えて駆
動モータの高級化によるコストの増加をもたらす。

【００１１】図３は図２に示した回転フィルタ２６上に
配置された色フィルタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃとライン
センサ２５のと位置関係を示す図面である。図２に示し
た装置において１ラインの画像情報を入力した後次のラ
インの画像情報を入力するためには、センサ又は原稿を
１ライン間隔ほど移動させる必要がある。色フィルタ２
７ａ，２７ｂ，２７ｃを等間隔で配置した場合には移動
のための別の時間が確保されないので、フィルタの切り
換えと共に移動が遂行される。その結果、原稿のある地
点の画素がＲ，Ｇ，Ｂ画像情報の間で同一位置の画素値
に整合されない色位置エラーが発生し、再生映像におい
て幾何学的な歪曲が発生する。特に、無彩色系統の画像
を入力する場合に、画像の輪郭部で明瞭さが低下し画質
が非常に劣化する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、幾何
学的に陰影情報の効果が達成できる原稿読取装置を提供
することである。本発明の他の目的は、色分割フィルタ
の回転速度を高めなくても解像度を容易に増大させ得る
原稿読取装置を提供することである。

【００１３】本発明の又他の目的は、原稿の移送による
色位置エラーを減少させ得る原稿読取装置を提供するこ
とである。

【００１４】

【課題を達成するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の原稿読取装置は、原稿面から反射または透
過された光信号に基づいてカラー画像を読み取る原稿読
取装置であって、複数の色成分Ｒ，Ｇ，Ｂを有する光信
号を発生し原稿面に照射する棒形の光源と、前記原稿に
対する前記光源の相対運動を制御する原稿移送手段と、
前記原稿面から反射または透過された光信号のそれぞれ
の色成分に対応する１組の色フィルタを一定のパターン
で配列し、前記原稿面から反射または透過された光信号
をそれぞれの色信号に分解する色分解フィルタと、前記
色フィルタの中の１つを通じて分解された光信号を受光
し、前記分解された光信号の強さに相応する電気信号を
出力するラインセンサと、前記色分解フィルタと前記ラ
インセンサとの相対的位置を調整し、前記色フィルタと
前記ラインセンサが一定の順序により組み合わせられる
ようにする駆動手段とを具備し、前記色フィルタの受光
面は中央部から周辺部に行くほど幅が大きくなり、前記
ラインセンサの長手の方向は前記受光面の長手の方向と
平行に配置されることを特徴とする。

【００１５】ここで、前記色フィルタの受光面は、長手
方向の少なくとも一側面以上が凹んだ曲線面である。ま
た、前記色フィルタは、定速度で回転する円板上で均等
な分割角を有するパイ形領域中の１つを占有し、隣接す
る色フィルタの直線側面の間の角度が同一である。ま
た、前記パイ形領域の数は、（１組の色フィルタ数＋
１）の整数倍である。また、前記色分解フィルタは基準
位置検出用の溝を有し、前記駆動手段は前記溝の位置を
探す少なくとも１つ以上の溝検出センサを有する。ま
た、前記原稿移送手段は、前記駆動手段と連動されて、
前記色分解フィルタ中のパイ形領域中で前記色フィルタ
が占有していない領域が前記ラインセンサへの光路を遮
断すると、前記原稿を１ライン間隔ほど移送させる。ま
た、前記色フィルタは、直線運動をする平板上に設けら
れ、隣接された色フィルタの直線側面の間に均等な距離
が保たれる。また、前記駆動手段は、前記溝検出センサ
により前記基準位置検出用溝が感知される時点に同期し
て、前記隣接された色フィルタの間の移動周期に相応す
る周期で上昇または下降するパルス信号を発生するタイ
マと、前記タイマのパルス出力が入力され、２分周され
たパルス信号を出力する第１分周器と、前記第１分周器
のパルス出力が入力され、２分周されたパルス信号を出
力する第２分周器と、前記第１分周器と第２分周器とか
ら出力されるパルス信号に対応して、前記色フィルタを
区分する信号を発生するデコーダとを含む。また、前記
色フィルタは、色分解フィルタの切り取られた部分に挿
入されている。また、前記色分解フィルタは、透明な基
板層と、前記基板層を切り取った部分に挿入される色フ
ィルタとを具備し、前記基板層の屈折率による色位置エ
ラーを低減させるようにする。

【００１６】又、本発明の原稿読取装置は、少なくとも
１組の色フィルタが配置された色分解フィルタと、前記
色フィルタの中の１つの色フィルタを透過した光信号を
光電変換して順次出力するラインセンサと、前記色フィ
ルタが前記光信号の経路を順次的に横切するように前記
色分解フィルタを駆動させるフィルタ駆動部と、前記ラ
インセンサで順次的に発生する色信号をそれぞれ所定の
増幅度で増幅し、色信号の間の色不均衡を補正するアナ
ログプロセッサと、前記アナログプロセッサに接続さ
れ、色不均衡補正された色信号を陰影補正して出力する
前処理部と、前記前処理部に接続され、陰影補正された
色信号が入力されて階調補正された色信号を出力する階
調補正部とを備えることを特徴とする。

【００１７】ここで、前記階調補正部に接続され、階調
補正された色信号を人間の視覚体系に適するように補正
して出力する色補正部を更に具備する。また、前記アナ
ログプロセッサは、単一のアナログ増幅器と、前記色分
解フィルタに配置された色フィルタの個数に相応し、そ
れぞれ前記色フィルタに適した前記増幅器の増幅利得を
決定する複数の増幅利得決定器を具備する利得決定部
と、前記フィルタ駆動部の動作と連動され、前記増幅利
得決定器を選択するマルチプレクサとを含む。

【００１８】

【作用】かかる構成により、幾何学的に陰影歪曲ができ
るように色フィルタとラインセンサを配置することによ
り陰影補正の効果を達成できる。又、回転フィルタ或い
は平板フィルタ等の色分割フィルタに３色の色フィルタ
の組合せを複数個設けることにより解像度を高めること
ができる。更に、回転フィルタ或いは平板フィルタ等の
色分割フィルタの一部を切り取った領域に色フィルタを
挿入することにより屈折率を小さくすることができる。

【００１９】

【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明の実施例
を詳細に説明する。図４は本実施例の原稿読取装置の構
成例を示す図面である。図４に示した装置において、原
稿移送モータ４８を回転させることにより給紙案内装置
４１に沿い原稿４２が移送されれば、蛍光灯４０から照
射された光信号が原稿面から反射され、３つの反射鏡４
３ａ，４３ｂ，４３ｃ、色フィルタ（図示せず）が設け
られている回転フィルタ４６、そして集光レンズ４４を
経由し、ラインセンサ４５に伝達される。参照番号４９
は原稿移送モータ４８を駆動するモータ駆動部であり、
５０は蛍光灯４０を駆動するランプ駆動部であり、５１
はラインセンサ４５を駆動するＣＣＤ（Charge coupled
Device)駆動部である。５２はラインセンサ４５から発
生した画像情報に対し色バランス補正，陰影補正，階調
補正等を行う画像処理部であり、５３は外部機器とのイ
ンタフェ−スを遂行するインタフェ−ス部である。

【００２０】原稿移送モータ４８と回転フィルタ４６の
回転との間には、適当なタイミング関係を設定すること
が必要である。図４において、原稿移送モータ４８が停
止している間に回転フィルタ４６を回転させることによ
り色フィルタを切り換えて、Ｒ，Ｇ，Ｂの３波長のスペ
クトル情報が得られる。こうして１ライン分の画像情報
を読み取った後に原稿移送モータ４８を１ステップ移動
させ、次のラインの画像情報を読み取る。このような動
作を原稿の長さに相応する回数ほど反復し、原稿４２の
画像情報が画像処理部５２に供給される。

【００２１】前述した動作におけるフィルタ切り換えと
原稿移送とのタイミング関係を図６に示した。図６にお
いて縦軸は原稿移送モータ４８による移送量を示し、横
軸は経過時間を示す。原稿移送モータ４８の１ステップ
移動に相応する原稿４２の移送量はＬとして示され、１
ライン分の原稿を読み取るのに必要な時間はＴとして示
される。時間Ｔは更にＲ，Ｇ，Ｂの３つの色フィルタを
通じて３波長のスペクトル情報を読み取る時間及び原稿
移送手段に区分される。

【００２２】図５は図４に示した装置の要部を詳細に示
す図面である。図５のフォトセンサ５４は、回転フィル
タ４６上に設けられた基準位置検出用の溝と一致した時
に、Ｆ−フォト信号を出力する。このＦ−フォト信号
は、回転フィルタ４６の回転位置による色相同期、ライ
ンセンサ４５と蛍光灯４０との駆動制御等のための基準
信号として使用される一方、ＰＬＬ制御回路５５に入力
されてフィルタ駆動モータ５６の定速度制御にも使用さ
れる。

【００２３】色分解のために回転フィルタ４６を駆動す
る場合には、現在ラインセンサ４５に受光されている光
信号がどういう色フィルタを通じたものかが分かる必要
がある。このために、本実施例では図７及び図８に示し
た構造を提案する。図７においてレッドフィルタ４７ａ
の外側には光透過用の溝が設けられており、その反対側
にはグリーンフィルタ４７ｃが設けられている。それ
で、フォトセンサ５４により溝が検出される時点で、ラ
インセンサ４５がグリーンフィルタ４７ｃを通じて光信
号を受光する。

【００２４】図８は図７に示したものとは異なり、２組
の色フィルタと２つのフィルタ位置検出用溝とが動位置
の回転フィルタ上に設けられたものを示す。これは、読
み取り速度が回転フィルタの回転速度と密接な関係があ
るためである。読み取られる画像情報の解像度や読み取
り速度を向上させるためには、回転フィルタの回転速度
を増加させる必要がある。図８のように２組の色フィル
タを配置させれば、図７のように１組の色フィルタを配
置するのに比べると、同一の回転速度で２倍の読み取り
速度が達成できる。

【００２５】従って、フィルタの回転速度の増加に伴う
回転フィルタの空気摩擦増加、騒音及び振動の増加等が
防止できる。このようなフィルタの組合せが許される程
度は解像度やレンズの縮小率等により決定される。一般
的にレンズの縮小率が高いほどさらに多くの組合せが許
される。この際注意すべきことは、各色フィルタ間の間
隔が余りに狭くなって、ラインセンサに２種以上の色フ
ィルタを通じた光信号が受光されることがないようにし
なければならない。ラインセンサに２種以上の色フィル
タを通じた光信号が受光されると、色干渉をもたらし色
分解性が低下する。

【００２６】図９の（Ａ）は本実施例のフォトセンサの
構造を示す図面である。トランジスタＴＲは、フィルタ
検出用溝４７ｄが発光ダイオードＤ１と受光ダイオード
Ｄ２との間に位置する時、Ｆ−フォト信号を出力する。
図９の（Ｂ）〜（Ｄ）のように、本実施例の原稿読取装
置は２つのフォトセンサを使用する。カラー画像を入力
するカラーモードでは１つのフォトセンサを使用し、白
黒画像を入力する白黒モードでは２つのフォトセンサを
使用する。ここで、フォトセンサを使用するということ
は、対応するフォトセンサの出力信号を有効な信号とし
て用いるということを意味する。そして、フィルタの溝
を示す部分は透明な部分であり、これの幅は２つのフォ
トセンサの配置距離と等しいか些かに大きければ良い。

【００２７】即ち、白黒モードの場合には、回転フィル
タを固定するために、２つのフォトセンサからの出力信
号Ｆ−フォト１，Ｆ−フォト２が共に“１”の状態を保
つようにフィルタ駆動モータ５６を制御すれば良い。図
９の（Ｂ）の状態が検出されれば、即ちフォトセンサＰ
Ｓ１がロジック“０”を出力し、フォトセンサＰＳ２が
ロジック“１”を出力すれば、回転フィルタ４６を順方
向へ更に移動させ、図９の（Ｄ）の状態が検出されれ
ば、即ちフォトセンサＰＳ１がロジック“１”を出力
し、フォトセンサＰＳ２がロジック“０”を出力すれ
ば、逆方向へ移動させ図９の（Ｃ）の状態を保つ。

【００２８】図７及び図８においては、回転フィルタ４
６上にそれぞれの色フィルタ４７ａ，４７ｂ，４７ｃを
適した間隔で配置することが重要である。図１０は、図
６のタイミング図に例示したように、原稿を１ライン移
送しレッド，ブルー，グリーンの順で色情報を読み取り
再び次のラインに原稿を移送させる方式における、各色
フィルタ４７ａ，４７ｂ，４７ｃの配置を示す図面であ
る。図１０においてレッドフィルタ４７ａの始まり点か
らブルーフィルタ４７ｂの始まり点まで、或いはブルー
フィルタ４７ｂの始まり点からグリーンフィルタ４７ｃ
の始まり点までは角度がθであり、グリーンフィルタの
始まり点からレッドフィルタの始まり点までは２θであ
る。ここでθはフィルタ角を示す。

【００２９】このようなフィルタ角は、本実施例におい
て重要な技術的情報を提供する。回転フィルタ４６を一
定の角速度で定速回転させる時、図５に示したフォトセ
ンサ５４は回転フィルタ４６の１回転毎にＦ−フォト信
号を発生させる。この信号の周期は１ラインの読み取り
周期となり、図６にＴとして表示されている。従って、
フィルタ角θが３６０゜／４、即ち９０゜の際に各フィ
ルタに割り当てられる時間はＴ／４となる。これにより
ラインセンサ４５の露光時間は、Ｔ／４となる。

【００３０】一方、ラインセンサ４５の露光時間と駆動
周波数とは、次の関係を有する。 Ｔ／４≧（Ｎｄ＋Ｎｅ）／Ｆ …（１） ここで、Ｎｄはラインセンサのダミー画素の個数であ
り、Ｎｅはラインセンサの有効画素の個数であり、そし
てＦはラインセンサの駆動周波数である。又、回転フィ
ルタ４６の回転周期Ｔと１ページの原稿を読み取る時間
とは、次のような関係を有する。

【００３１】 Ｔ_scan＝Ｌ×Ｒ×Ｔ …（２） ここで、Ｔ_scanは１ペ−ジの原稿を読み取ることに必要
な時間、Ｌは副走査方向の原稿長さであり、そしてＲは
１ライン当たりの読み取り線密度である。従って、原稿
読取装置の設計において性能を決定するＴ_scanと読み取
り線密度Ｒとを定めれば、回転フィルタ４６の回転速度
を決定することができ、これにより３波長別の各色相の
露光時間が決定される。又、利用するラインセンサの画
素数による駆動周波数が決められる。

【００３２】フィルタ角θを式で表現すれば次の通りで
ある。 θ＝３６０^o ／｛Ｍ×（Ｎ＋Ｘ）｝ …（３） ここで、Ｍは回転フィルタに設けられる色フィルタ組合
せの数であり、Ｎは１組の色フィルタ組合せに含まれる
色フィルタの数であり、Ｘは１組の色フィルタ組合せに
含まれ次のラインへの移送ために確保される無効区間の
数である。

【００３３】図７の場合はＮ＝３，Ｍ＝１，Ｘ＝１であ
りθは９０゜である。又、図８の場合にはＮ＝３，Ｍ＝
１，Ｘ＝１でありθは４５゜である。一方、図１０にお
いて、フィルタ角内で実質的にレッドフィルタの形成さ
れたフィルタ角を実効角としθｒとして表示する。同様
にブルーフィルタ及びグリーンフィルタでの実効角はθ
ｂ，θｇとして表示する。

【００３４】それぞれの実効角は、分光光学系に相応す
る波長帯の感度特性に関係する。一般的に分光感度特性
の差は、照明光源のスペクトル特性，色フィルタの透過
率，レンズの色収差，ラインセンサの分光感度特性が複
合したものに基づいている。これが理想的でない場合に
は色バランスが合わなくなり、これを補正することを色
均衡補正という。色均衡補正方法には、実効角を調整す
る方法又はラインセンサから出力される色信号の利得を
制御する方法がある。前者の実効角を調整する方法は、
幾何学的に容易に具現できるが完璧に色均衡が維持でき
ないので、後者の増幅利得を制御する方法と併用される
ことが望ましい。これに対する詳細な内容は特開平２−
８９４６３号に開示されている。

【００３５】実効角の割当を数式で表現すれば、次の通
りである。 θc ＝θ／ＭＡＸ（Ｒr ，Ｒb ，Ｒg ）×Ｒc …（４） ここで、Ｒr ，Ｒb ，Ｒg はそれぞれシステム全体から
見る時のレッド，ブルー，グリーン色相に対する感度特
性であり、Ｒc はＲr ，Ｒb ，Ｒg の中の１つを示し、
そして記号ＭＡＸは最大値演算を示す。

【００３６】そして、θとθc の差角が、各色フィルタ
４７ａ，４７ｂ，４７ｃの隔離角θdr，θdb，θdgとな
る。即ち、隔離角θd は次の通りである。 θd ＝θ−θc …（５） フィルタの隔離角は色干渉を防止する作用をし、隔離角
が大きければ大きいほど色干渉を防止することに有利で
あるが、これはレンズ４４の縮小率及び実効角と密接な
関係があるので適正に設定されるべきである。ラインセ
ンサ４５は隔離角に当たる期間の間は黒色で遮断される
必要があるので、回転フィルタ４６上で分離角に当たる
部分は黒色（無彩色で透過率０％が理想的である）でな
ければならない。

【００３７】図１１の（Ａ）〜（Ｃ）は、図１０に示し
た回転フィルタ４６の詳細な構造を示す図面であり、図
１１の（Ａ）は色フィルタが挿入される基板を示し、図
１１の（Ｋ）はフィルム形の色フィルタを示す。図１１
の（Ｃ）は色フィルタの実効角の割当を示す。図１０に
示したような回転フィルタは、図１１の（Ａ）に示した
基板上に図１１の（Ｂ）に示したフィルタを図１１の
（Ｃ）に示したフィルタ角により付着させ形成される。

【００３８】ここで、フィルタの厚さは色位置エラーに
直接的な影響を与えるものであり、提示された実施例で
は、このような影響を極小化するために、フィルタが位
置する部分を基板から切り取った。これは高分子化合物
系統のプラスチック材質の基板を使用することを前提と
したが、もし平板ガラスに顔料を使用してフィルタを形
成する場合には基板の厚さを最小化する必要がある。

【００３９】回転フィルタ４６とラインセンサ４５とは
平行状態を保つべきである。通常、回転フィルタ４６の
平面が回転軸と直角を維持する場合には，回転フィルタ
４６の回転に関係なくラインセンサ４５との間に一定の
距離が維持されるが、そうでない場合には，図１２の
（Ａ）〜（Ｃ）に示したようなチルトエラーが発生す
る。

【００４０】図１２の（Ａ）は回転フィルタ４６と回転
軸との間で直角が維持されない場合を示したものであ
り、直角を逸した程度をエラー角θe として表示した。
図７のように、１組の色フィルタを有し回転フィルタの
１回転当たり原稿の１ラインを読み出す場合において、
ある位置でのエラー角を＋θe とすれば、回転フィルタ
が１８０゜回転した時のエラー角は−θe となる。従っ
て、同一のラインで２θe のエラー角を有する。

【００４１】図１２の（Ｂ）はエラー角が０゜の場合の
光経路を示すものであり、原稿面からの反射光は０゜の
入射光を有する。従って、反射光はｎ₁ の屈折率を有す
る空気層、ｎ₂ の屈折率を有する色フィルタ層、ｎ₃ の
屈折率を有する基板層を経て、垂直にラインセンサ４５
に入射される。図１２の（Ｃ）はθe ほどのエラー角が
ある場合の光経路を示すものであり、図１２の（Ｂ）に
示したものとは異なり、色フィルタに入射される反射光
はθe の入射角を有する。従って、色フィルタと基板と
の屈折率により屈折され、元の位置よりＥｄほどの偏差
を有してラインセンサ４５に入射される。前述したよう
に回転円板の１回転毎に発生するエラー角はθe なの
で、実際の偏差は２Ｅｄとなる。この偏差が色位置エラ
ーとなる。Ｅｄは次のように表現され得る。

【００４２】 Ｅｄ＝（色フィルタの屈折によるエラー）＋（基板層での屈折によるエラー） ＝ｈ₂ ＋ｈ₃ ＝ tanθ₂ ×ｄ₂ ＋ tanθ₃ ×ｄ₃ …（６） ここで、θ₂ とθ₃ とはそれぞれフィルタの屈折角と基
板の屈折角であり、ｄ ₂ とｄ₃ とはそれぞれフィルタの
厚さと基板の厚さである。

【００４３】一方、屈折角は各媒質の屈折率の関数であ
り、もし空気層のように色フィルタ及び基板の屈折率が
“１”なら入射される原稿の反射光が直進して偏差はほ
ぼ発生しないが、このような媒質を作ることは殆ど不可
能である。従って、チルトエラーが生じないように設計
することが一番重要な条件となり、各媒質の厚さを最小
化することがその次に要求される条件である。前述した
ように、回転フィルタのチルトエラーは両方向へ発生す
るので、図７のように１組の色フィルタを使用する場
合、回転フィルタの１回転当たり２Ｅｄに相応する位置
エラーが発生する。この位置エラーは究極的に、原稿上
の同一の位置でＲ，Ｇ，Ｂの色情報がラインセンサで結
像される位置が異なることを意味し、再現画像では同一
の位置に結像されなくなり解像度が低下する原因とな
る。又、このような位置エラーは解像度を高めるほど更
に目立つ。

【００４４】３００LPI の解像度の場合は、１ライン当
たり距離が約８３μm であり、Ｅｄが４１．５μm なら
再現画像において原稿上の同一の位置のＲ，Ｇ，Ｂ情報
の位置が１ライン以上の偏差を有する。７０μm 以上な
ら再現された画像は目障りとなり、再現画像を拡大する
場合には致命的な要素となる。色フィルタの厚さは基板
の厚さに比べ無視できるほど薄い。従って、基板の厚さ
をどれくらい薄くできるかが重要な点である。実施例に
おいては、図１１の（Ａ）に示したように、基板上で色
フィルタ４７ａ，４７ｂ，４７ｃが位置する部分を切り
取って色フィルタ４７ａ，４７ｂ，４７ｃを挿入するこ
とにより、色エラー位置を軽減させようとした。色フィ
ルタは、不必要な紫外線或いは赤外線を取り除いたり透
過光量を調節するため、これを補正するための目的に適
した特性を有するものを使用することもできる。

【００４５】この際、回転フィルタの左右上下の重さの
均衡が保たれるようにすることが重要である。そうでな
ければ、回転フィルタの定速回転の具現が困難になる。
又、色フィルタが挿入されない基板の凹凸部のために高
速度回転での空気抵抗が増加し、回転速度が不安定にな
る。このような場合には、色フィルタが挿入されない基
板の凹凸部を透明フィルムで防ぐ。ここで、透明フィル
ムとは、透過率が１００％に近く透過率が可視光線の全
ての周波数帯域にわたって一定したフィルタを意味す
る。

【００４６】図７，図８及び図１０に示した回転フィル
タ４６において、各色フィルタ４７ａ，４７ｂ，４７ｃ
の始まり部分は直線となっており、終わり部分は曲線と
なっている。本質的には本実施例において始まり部分が
曲線となっており終わり部分が直線となっていなくても
関係ない。只、説明の便宜上終わり部分が曲線となって
いる例を挙げる。

【００４７】各色フィルタ４７ａ，４７ｂ，４７ｃを一
側面が曲線である凹レンズの模様に形成したのは、実効
フィルタ角を中心部で小さくし、周辺部に行くにつれ大
きくするためである。その理由を図１３の（Ａ）〜
（Ｄ）を参照して説明する。図１３の（Ａ）は、光源，
レンズそしてラインセンサの配置を示す図面である。

【００４８】原稿読取装置の光源としては、熱陰極管又
は冷陰極管類型の蛍光灯が主に用いられている。このよ
うな光源は、図１３の（Ｂ）に示したように、両端での
光量が一番低く中心部での光量が一番高い発光特性を有
する。又、原稿読取装置の光学系は集光レンズを利用し
た縮小光学系が主に使用される。これは等倍光学系を使
用する場合、ラインセンサとセルフフォーカスレンズと
の費用が過多になるためである。

【００４９】通常の集光レンズは、図１３の（Ｃ）に示
したように、レンズの中心点で光透過率が一番高く周辺
部に行くにつれ低下する。これをレンズのビグネッティ
ング特性といい、同一の光量の光信号が入射されても入
射される位置により透過される光量に差が生じ、画像が
歪曲される。このような現像は陰影歪曲と呼ばれ、図１
３の（Ｄ）はこれを図式的に示す。

【００５０】本実施例では、陰影歪曲を光学的に補正す
るために、色フィルタ４７ａ，４７ｂ，４７ｃを一側面
が曲線である凹レンズ形にした。これは、図７に詳細に
示したように、ラインセンサ４５が回転フィルタ４６の
中心軸に向かって放射状に配列されているので、色フィ
ルタ４７ａ，４７ｂ，４７ｃの中心から周辺部への実効
フィルタ角を大きくして、結果的に周辺部の実際の露光
時間を大きくする効果を示す。この際、陰影補正のため
の各色フィルタ４７ａ，４７ｂ，４７ｃの実効フィルタ
角を調節する曲線の軌跡は、図１３の（Ｄ）に示した陰
影歪曲特性に対応することが理想的であるが、便宜上こ
れを複数の区間に区分し各区間を線形化して切り曲げ線
の形にすることもできる。これは、光源及びレンズの個
体別特性差により、陰影現像を完璧に光学的に補正する
ことが殆ど不可能であるためである。又、陰影補正回路
を通じてハードウェア的に陰影補正することが技術的に
より容易であるからである。

【００５１】ハードウェア的に陰影補正することが技術
的に容易であるにもかかわらず、これを光学的補正と並
行する理由は次のようである。まず、ハードウェア的補
正の原理を説明する。ラインセンサの主走査方向の位置
をｘとし、基準白色の色試料に対する読み取り値をＩwh
t(x)とする。実際に原稿に対する読み取り値をＩorg(x)
とし、これを８ビット、即ち２５６段階に量子化すると
すれば、補正値Ｉx は次のように表現される。

【００５２】 Ｉx ＝２５６×｛Ｉorg(x)／Ｉwht(x)｝ …（７） 一方、陰影エラー率は次の通りである。 陰影エラー率（％）＝［１−｛最低Ｉwht(x)／最高Ｉwh
t(x)｝］×１００ 一般的に陰影補正回路を通じた補正量は３０％以下であ
る。これより陰影エラー率が高くなれば補正効果が落
ち、実際の３０％位の水準だとしても補正による再現画
像の劣化は避けられない。例えば、各色信号を８ビット
に量子化させる場合、即ち２５６段階の場合、主走査方
向の任意の位置で基準白色の色試片に対する読み取り値
が１８０と仮定すれば、この位置での階調再現段階は１
８１段階に過ぎない。基準白色の色試片に対する読み取
り値が１８０なので、実際読み取る画像の読み取り値は
１８０以上となり得ない。従って、陰影補正により階調
値の絶対的な大きさはある程度補正されるが、階調段階
は１８１段階に過ぎない。このような問題を解決するた
めに、１次的には光学的に１０〜２０％補正し、２次的
に陰影補正回路を通じて補正することが望ましい。

【００５３】図１４の（Ａ），（Ｂ）は、往復運動によ
り色フィルタを切り換える平板フィルタを示す図面であ
る。平板フィルタと前述した回転フィルタとの差は、回
転フィルタの回転運動を平板フィルタの直線往復運動に
するという事実に基づくものである。回転フィルタでの
回転速度を平板フィルタでの移動速度に、回転フィルタ
でのフィルタ角θと実効フィルタ角（θc : θr ，θg
，θb ）とを平板フィルタでのフィルタ間隔Ｌb と実
効フィルタ高さ（Ｌc : Ｌr ，Ｌg ，Ｌb ）とに対置す
れば、同一の原理で理解できる。

【００５４】平板フィルタを直線運動させるためには、
カム，リニアモータ，ピエゾ現象等を利用する方法が提
案され得る。このような方式は、平板フィルタを運動さ
せることに必要な動力源が異なるという側面以外には動
作上の差がない。只、回転フィルタは読み取り動作中に
は継続的に一定の方向へのみ回転すれば良いが、平板フ
ィルタにおいては往復運動をしなければならない。図１
４の（Ａ），（Ｂ）において、基準位置検出用の溝の位
置は便宜上グリーンフィルタの位置に設けることにし
た。又、フォトセンサでこの溝を検出する瞬間に、ライ
ンセンサはグリーンフィルタを通じた光信号を受光して
いることと仮定する。

【００５５】ここで、順方向、即ち図面上の下側へ平板
フィルタを１ステップ移動させればレッドフィルタを通
じた光信号がラインセンサに受光され、逆方向、即ち図
面上の上側へ１ステップ移動させればブルーフィルタを
通じた光信号が受光される。白黒画像入力モード時に
は、グリーンフィルタを通じた光信号がラインセンサに
受光されるように平板フィルタを制御する。カラー画像
入力モードでは、レッドフィルタを通じた光信号がライ
ンセンサに受光されるように初期状態を設定した後、平
板フィルタを逆方向へ１ステップ移動させグリーンフィ
ルタを通じた光信号を受光し、再び同一の方向へ１ステ
ップ移動させブルーフィルタを通じた光信号を受光す
る。こうして３色のスペクトル情報を読み取った後、方
向を転換させ順方向へ２ステップ移動させ初期状態に戻
すと同時に原稿を１ライン移送させる。この際、１ライ
ンの画像情報を入力した後初期状態に戻す動作、言い換
えればフィルタのリターン動作は、読み取り速度を低下
させる要因となり得るが、実際においてはに特に問題と
ならない。なぜならば、フィルタリターン時間に同期し
て原稿移送動作を遂行すれば、平板フィルタの往復周期
は回転フィルタの回転周期に相応されるからである。平
板フィルタの場合には、フォトセンサによる溝の検出が
１回の往復運動で２回発生するので、Ｆ−フォトを２分
周させる必要がある。平板フィルタでの色フィルタの形
も、前述した回転フィルタの場合と同様に、中心部での
受光幅を小さくし、周辺部に行くほど大きくすれば良
い。

【００５６】図４に示した装置の回路構成を図１５に示
した。図１５において、マイクロプロセッサ６０は内蔵
されたプログラムを遂行し原稿読み取り装置の全般的な
制御を遂行するものであり、色フィルタ４７ａ，４７
ｂ，４７ｃの移動状態により原稿読み取り、前処理，階
調補正，色補正等を同期的に処理し、処理された画像信
号をインタフェース部７２を通じて装置の外部に伝送す
る。

【００５７】同期信号発生部６４は図５のフォトセンサ
５４から発生する溝検出信号Ｆ−フォトを受け、ライン
センサの露光周期を決定する露光制御信号φＳＨ，原稿
移送モータ４８の駆動信号ＳＴＥＰ及び現在読み取られ
ている色相情報信号ＲＧＢ−Ａ，ＲＧＢ−Ｂ，／ＧＳ，
／ＢＳ，／ＲＳ（／Ｘは信号Ｘの反転信号を意味する）
を発生し、各回路部に伝送する。ラインセンサ駆動回路
６５は、同期発生部６４からの露光制御信号φＳＨを受
信しラインセンサの駆動に必要な信号φＳＨ，φＲＳ，
φ１，φ２及びクロック信号ＳＣＬＫを発生する。ライ
ンセンサ駆動回路６５の駆動に関する技術的な内容は一
般的なので説明は略す。

【００５８】アナログプロセッサ６６は、ラインセンサ
の出力信号が次の段の前処理プロセス部６７で処理され
得るように、信号の振幅，電流及び電圧を調節する機能
と同時に、光源別発光量の差，色フィルタ別透過率の
差，レンズの色収差，ラインセンサの波長別感度の差等
が原因となって発生する色不均衡を補正する役割を担当
する。前処理プロセス部６７は、先に述べられ、図１３
の（Ａ）〜（Ｄ）に示したような陰影エラーをハードウ
ェア的に補正すると同時にアナログ画像信号をデジタル
画像信号に変換して、次の段の階調補正部６８及び色補
正部６９に伝送する。

【００５９】本実施例において、色フィルタの駆動制御
は、通常のパルス幅変調によるＰＬＬ（Phase Locked L
oop ）制御であり、ランプ駆動部５０，モータ駆動部４
９，フォトセンサ５４，インタフェース部７２等に関す
る技術的な内容は通常の事項なので詳細な回路構成と動
作説明は略する。本発明は、フィルタ位置検出信号によ
り読み出し順序を同期化させ、読み取られた各波長帯の
画像信号を共通の増幅器を通じて色均衡を維持させ、共
通の前処理装置を通じてＡ／Ｄ変換及び陰影補正を行
い、色フィルタの位置に同期させ階調補正と色補正を遂
行し、そして原稿を次の読み取り位置に移送する装置に
関連する。

【００６０】このような側面から見る場合、同期信号発
生部６４は非常に重要な意味を有し、図１６でこれに関
する詳細な説明を示し、図１７では色分解フィルタの動
作による各種信号の動作を示す。図１７において、Ｔは
１ラインのカラー画像を読み取ることに必要な時間を示
し、Ｔ／４は各色相別読み取り時間を示したものであ
り、図７及び図１０に示した回転フィルタを利用した場
合を仮定する。回転フィルタの回転運動によるラインセ
ンサの移動軌跡と平板フィルタの往復運動によるライン
センサの移動軌跡とは時間軸上で同一なので、平板フィ
ルタに対する詳細な説明は以下に提供される回転フィル
タの説明により理解される。

【００６１】回転フィルタが１回転することによりフィ
ルタの溝位置がフォトセンサを通り過ぎ、この際フォト
センサはＦ−フォト信号を発生する。図１０に示したよ
うな回転フィルタではグリ−ンフィルタがラインセンサ
の位置にきた時にＦ−フォト信号が発生する。図１７の
φＳＨ信号とＦ−フォト信号の間の遅延時間Ｔ_waitは、
色分解フィルタ，フォトセンサ，ラインセンサの配置関
係により異なり、フォトセンサによる溝検出後の次の色
相の色フィルタがラインセンサ上に正確に位置する時間
により制御される。

【００６２】これの時間制御を担当するものが図１６の
第１タイマ１６２である。第１タイマ１６２は、フリッ
プフロップ１６１を通じてＦ−フォト信号が印加される
と動作を開始し、Ｔ_wait後には自動的に動作停止され、
次のＦ−フォト信号が印加されるのを待つ。第２タイマ
１６４は、Ｆ−フォト信号が印加されたＴ_wait後に第１
タイマ１６２の出力信号がフリップフロップ１６３を通
じて印加されることにより、Ｔ／４の周期で動作する。
第２タイマ１６４の出力信号は、論理回路１６５，１７
０を通じてラインセンサ４５の露光時間を制御する信号
φＳＨとして提供され、フリップフロップ１６６を通じ
て第３タイマ１６７にも提供される。

【００６３】第２タイマ１６４は第１タイマ１６２の出
力信号により動作を開始し、４回の出力を発生した後、
再びＦ−フォト信号によりリセットされる。この際、回
転フィルタの１回転周期と第２タイマ１６４の出力が４
回発生する周期とが異なるようになれば、回転フィルタ
の速度偏差が発生する。従って、回転フィルタの１回転
周期や第２タイマ１６４の出力が４回発生する周期が異
ならないように制御する。

【００６４】図１７の／ＳＯＥ（Sensor Output Enabl
e）信号は、ラインセンサの有効な画素値が出力される
区間を識別するための信号である。実際のラインセンサ
は自体的な遅延要因を持っているが、これはラインセン
サの構造的特性により生ずる。これを通常初期ダミー画
素という。この量は利用したラインセンサの類型により
それぞれ異なるので、応用において適当に調整すれば良
い。初期ダミー画素の量を制御するためのものが図１６
の第３タイマ１６７であり、これは前述したＴ／４周期
の間初期ダミー画素を取り除いた後、実効画素出力区間
Ｔピクセルを検出し、フリップフロップ１６８，インバ
ータ１７４及びバッファ１７５を通じて／ＳＯＥ信号を
出力する。バッファ１７５は、アンドゲート１７３を通
じて提供されるＲＧＢ−ＡとＲＧＢ−Ｂ信号とにより／
ＳＯＥ信号の出力を制御する。

【００６５】この実効画素出力区間を識別するためのも
のが図１６の第４タイマ１６９である。これにより、Ｔ
／４とＴピクセルの時間差とは自動的にダミー画素区間
Ｔダミーとして取り扱われる。一方、／ＳＯＥはヌル期
間即ち、原稿移送に割り当てられた時間中には解除さ
れ、次の段の処理動作が発生しないようにする。図１７
において、ＲＧＢ−Ａ，ＲＧＢ−Ｂ信号は図１６の４分
周回路１７１の計数出力であり、色フィルタ区分信号と
してＦ−フォト信号により初期化され第２タイマ１６４
の出力、即ちφＳＨ信号をクロック入力としてこれを計
数した値である。即ち、ＲＧＢ−Ａ，ＲＧＢ−Ｂの値が
“１１”ならヌル区間であり、ラインセンサから有効な
画像データが出力される区間でないことを指し、“０
０”ならグリーン、“０１”ならブルー、“１０”なら
レッドの画像情報がラインセンサから出力されることを
指す。これにより、デコーダ１７２は読み取られている
色相に関する情報を、グリーンの場合には／ＧＳ、ブル
ーの場合には／ＢＳ、レッドの場合には／ＲＳとして出
力し、レッド画像の読み取りが終了すれば原稿を次のラ
インに移動させるためのステップ信号を発生する。

【００６６】一方、ＴＯＮＥＣ−ＥＮＤ信号とＣＯＬＯ
ＲＣ−ＳＴＡＲＴとは、図１５のマイクロプロセッサ６
０から発生する信号であり、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ各色相
の読み取りと同時に行われる階調補正の完了を示す信
号、そして１ラインのＲ，Ｇ，Ｂ画像の読み取り及び階
調補正の完了されてから色補正の始まりを制御するため
の信号である。

【００６７】図１８は図１５に示したアナログプロセッ
サを示す詳細な回路図で、前述した色均衡処理を行う。
ここでの技術的要点は、色分解フィルタの移動による色
相別ラインセンサの出力差を制御することであり、演算
増幅器を使用して各色相別利得を制御する。各色相別利
得値、即ち演算増幅器の増幅利得が、図１５のデコーダ
１７２の出力信号である／ＧＳ，／ＢＳ，／ＲＳを利用
してマルチプレクシングされるように構成されている。

【００６８】図１９は、図１５に示した前処理プロセッ
サの詳細な構成を示す回路図である。図１９中の点線で
表示される陰影補正及びＡ／Ｄ変換部は、単一色相、即
ち白黒用として提案されたものであり、カラー画像用と
しては様々な制限が付く。一番容易だと考えられること
は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３波長帯別にそれぞれ異なる陰影補正
及びＡ／Ｄ変換部を持たせることであるが、これでは
Ｒ，Ｇ，Ｂ色相を同時に並列処理するシステムでない場
合には性能に関係なく原価のみを上昇させる。

【００６９】前処理機能中で、Ａ／Ｄ変換機能は通常の
方法と同様であるので略し、陰影補正に対してのみ説明
する。陰影補正は、基準白色の色試片を読み出し前述し
た式７のような動作を遂行することをいう。この際基準
白色の色試片の値を陰影補正用データという。もしＲ，
Ｇ，Ｂの色均衡とガンマ特性が完全に同一なら陰影補正
データをＲ，Ｇ，Ｂに適用できるが、これは現実的でな
いのでＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれに独立的に陰影補正用デー
タを適用すべきである。式７をカラーモードに適用すれ
ば次の通りである。

【００７０】 Ｉ(X,Y) ＝２５６×（Ｉorg(X,Y)／Ｉwht(X,Y)） …（９） ここで、ＹはＲ，Ｇ，Ｂ色相中の１つの色相を意味す
る。実際の陰影補正原理はＲ，Ｇ，Ｂ色相により異なる
必要がなく、只、補正用データがどうように違って適用
されるかの問題のみが異なる必要がある。本実施例では
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色相の補正用データを陰影補正用メモリ
に貯蔵し、図１６の４分周回路１７１を通じて発生する
ＲＧＢ−Ａ，ＲＧＢ−Ｂ信号を陰影補正用メモリ制御の
ためのアドレスの拡張ビットとして使用した。

【００７１】図２０は濃度値に対するラインセンサの出
力値及び階調補正特性を示す特性図であり、これを遂行
する図１５に示した階調補正回路６８とＲ，Ｇ，Ｂの階
調補正を遂行するルックアップテーブルを図２１の
（Ａ）と（Ｂ）に示した。階調補正によりＲ，Ｇ，Ｂの
各色相のガンマ特性が調整される。ここで、濃度値は光
学的密度を意味することであり、一般的に人間の視感特
性は光学的な密度に対し線形的な関係を有する反面、ラ
インセンサは指数的な関係を有する。原稿読取装置は、
一定した光量を原稿上に照射させ、反射された光を定量
化させ、結果的に原稿の反射特性を位置により定量化さ
せる。即ち、原稿読取装置でのラインセンサは、反射率
に対し線形的な特性を有する。ここで、反射率は次のよ
うに表現される。

【００７２】 反射率Ｒ（％）＝反射光の強さ／入射光の強さ …（１０） 反射率と光学的密度との間には次のような関係がある。 光学的密度ＯＤ＝-logＲ …（１１） 従って、反射率１００％は 0.0ＯＤとなり反射率0.01％
は２ＯＤとなる。図２０の横軸は階調補正を行わなかっ
た時に読み取られた値を示す。ここで、ラインセンサの
特性は光学的密度と指数的関係があることが分かる。一
方、人間の視覚特性は光学的密度と線形的な関係がある
ので、これを図２０の点線のような形に対応させること
が階調補正の原理である。横方向は使用された無彩色の
色試片の光学的密度を示し、結果的にこのような光学的
密度を基準として再現しようとする階調再現領域を 0.0
ＯＤから 2.0ＯＤまでにすればこれを入力値に対応され
る値に変換すれば良い。即ち、８ビットに量子化させる
場合は、出力値０を 0.0ＯＤに、出力値２５５を 2.0Ｏ
Ｄに対応させ、その間の値は適当に選定すれば良い。

【００７３】図１５の色補正回路６９は、原稿読取装置
の３波長帯の分光スペクトル特性を画像出力機器のそれ
と又は人間の視覚特性に整合するものであり、分光スペ
クトル特性を特定機器との色整合に限定付けることを装
置依存的な色補正といい、国際照明委員会等で規定した
色座標系に整合させることを装置独立的な色補正とい
う。これは実際の装置の具現における差というよりは、
色補正係数において何を基準としてどう決定するかによ
り左右される特性であると言える。

【００７４】色補正のための方法には、３×３線形マス
キング又は３×９等の非線形マスキング法と３次元ＵＴ
法等がある。本実施例では３×３線形マスキング法を適
用する。３×３線形マスキング法は次の関係式で定義さ
れる。ここで、添字 Cは補正後の値、添字 rは入力され
た列データを示す。

【００７５】 Ｒc ＝ａ₁₁Ｒr ＋ａ₁₂Ｇr ＋ａ₁₃Ｂr Ｇc ＝ａ₂₁Ｒr ＋ａ₂₂Ｇr ＋ａ₂₃Ｂr Ｂc ＝ａ₃₁Ｒr ＋ａ₃₂Ｇr ＋ａ₃₃Ｂr ここで、ａ₁₁，ａ₁₂，…，ａ₃₃は色補正係数であり、こ
の値は設計した原稿読取装置の分光スペクトル特性と基
準となる色座標系とにより決定される。従って、図１５
での色補正回路６８は３×３行列計算器の役割とイメー
ジデータメモリの読み出し及び書き込み制御装置の機能
とを遂行する。階調補正及び色補正の流れ図を図２２に
提示し、図２３にはこれの動作波形を示した。階調補正
は３波長の各色相別に独立的に成されるが、色補正は特
定ラインの特定画素点での各色相を同時的に考えるべき
である。図２３において“ＣＯ／ＢＷ”はカラー／白黒
モードを表示する信号であり、“ＶＩＤＯ”は有効映像
データの出力を示す信号であり、そして“ＲＥＱ”は外
部装置に有効なデータの出力を要求する信号である。

【００７６】本実施例では、３波長情報の読み取りが線
順次形に成されるので、特定走査ラインの３波長情報を
全て読み取った後、原稿を次の位置に移動させるための
ヌル区間で色補正処理が成されるようにした。無論、面
順次方式によりフィルタを切り換えることもできるが、
これは色補正のために１ペ−ジ分量の画像情報が貯蔵で
きるメモリを必要とするので非経済的である。本実施例
ではこのような特性を考慮した方法を具体的に提案し、
ここでフィルタの切り換えにより、読み取り画像の色相
情報と１ライン読み取り区間中の割り当てられた時間内
でそれぞれの処理がフィルタの移動とが完全な同期を成
すようにして、画質の劣化を防止し効率的に入力処理で
きるようにした。

【００７７】

【発明の効果】前述したように、本発明による原稿読取
装置は、幾何学的に陰影歪曲が補正できるように色フィ
ルタとラインセンサを配置することにより簡単に陰影補
正の効果が達成できる。又、本発明による原稿読取装置
は、回転フィルタ或いは平板フィルタ等の色分割フィル
タに３色の色フィルタの組合せを複数個設けることによ
り、色分割フィルタの運動速度を高めなくても解像度を
容易に増加させ得る利点を有する。

【００７８】更に、本発明による原稿読取装置は、回転
フィルタ或いは平板フィルタ等の色分割フィルタの一部
を切り取った領域に色フィルタを挿入することにより、
色分割フィルタでの屈折率を小さくして原稿の移送によ
る色位置エラーを減少させ得る長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の回転フィルタを示す図である。

【図２】従来の回転フィルタを利用した原稿読取装置の
構成を示す図である。

【図３】従来の原稿読取装置での回転フィルタとライン
センサとの配置を示す図である。

【図４】本実施例の原稿読取装置の構成を示す図であ
る。

【図５】図４に示した装置の要部を詳細に示す図であ
る。

【図６】図５に示した装置の画像読み取り動作を示すタ
イミング図である。

【図７】図５に示した回転フィルタとラインセンサとの
配置を示す図である。

【図８】図５に示した回転フィルタの他の実施例を示す
図である。

【図９】図５に示したフォトセンサの構造及び回転フィ
ルタの回転による動作を示す図である。

【図１０】図５に示した回転フィルタの外観構造を示す
図である。

【図１１】図１０に示した回転フィルタの構造を詳細に
示す図である。

【図１２】回転フィルタのチルトエラーに対する影響を
示す図である。

【図１３】ラインセンサでの陰影歪曲現象の特性を示す
図である。

【図１４】平板フィルタの実施例を示す図である。

【図１５】図４に示した装置の回路構成を示すブロック
図である。

【図１６】図１５に示した同期信号発生部の詳細な構成
を示すブロック図である。

【図１７】フィルタ溝位置検出信号と各種の信号とのタ
イミング関係を示すタイミング図である。

【図１８】図１５に示したアナログプロセッサの詳細な
構成を示すブロック図である。

【図１９】図１５に示した前処理部の詳細な構成を示す
ブロック図である。

【図２０】階調補正特性を示すグラフ図である。

【図２１】階調補正回路と階調補正ルックアップテーブ
ルとの構成を示す図である。

【図２２】階調補正及び色補正の処理を示す流れ図であ
る。

【図２３】階調補正及び色補正動作のタイミングを示す
タイミング図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 15/64 ３２０ Ｄ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿面から反射または透過された光信号
   に基づいてカラー画像を読み取る原稿読取装置であっ
   て、 複数の色成分Ｒ，Ｇ，Ｂを有する光信号を発生し原稿面
   に照射する棒形の光源と、 前記原稿に対する前記光源の相対運動を制御する原稿移
   送手段と、 前記原稿面から反射または透過された光信号のそれぞれ
   の色成分に対応する１組の色フィルタを一定のパターン
   で配列し、前記原稿面から反射または透過された光信号
   をそれぞれの色信号に分解する色分解フィルタと、 前記色フィルタの中の１つを通じて分解された光信号を
   受光し、前記分解された光信号の強さに相応する電気信
   号を出力するラインセンサと、 前記色分解フィルタと前記ラインセンサとの相対的位置
   を調整し、前記色フィルタと前記ラインセンサが一定の
   順序により組み合わせられるようにする駆動手段とを具
   備し、 前記色フィルタの受光面は中央部から周辺部に行くほど
   幅が大きくなり、前記ラインセンサの長手の方向は前記
   受光面の長手の方向と平行に配置されることを特徴とす
   る原稿読取装置。
2. 【請求項２】 前記色フィルタの受光面は、長手方向の
   少なくとも一側面以上が凹んだ曲線面であることを特徴
   とする請求項１記載の原稿読取装置。
3. 【請求項３】 前記色フィルタは、定速度で回転する円
   板上で均等な分割角を有するパイ形領域中の１つを占有
   し、隣接する色フィルタの直線側面の間の角度が同一で
   あることを特徴とする請求項２記載の原稿読取装置。
4. 【請求項４】 前記パイ形領域の数は、（１組の色フィ
   ルタ数＋１）の整数倍であることを特徴とする請求項３
   記載の原稿読取装置。
5. 【請求項５】 前記色分解フィルタは基準位置検出用の
   溝を有し、前記駆動手段は前記溝の位置を探す少なくと
   も１つ以上の溝検出センサを有することを特徴とする請
   求項４記載の原稿読取装置。
6. 【請求項６】 前記原稿移送手段は、前記駆動手段と連
   動されて、前記色分解フィルタ中のパイ形領域中で前記
   色フィルタが占有していない領域が前記ラインセンサへ
   の光路を遮断すると、前記原稿を１ライン間隔ほど移送
   させることを特徴とする請求項５記載の原稿読取装置。
7. 【請求項７】 前記色フィルタは、直線運動をする平板
   上に設けられ、隣接された色フィルタの直線側面の間に
   均等な距離が保たれることを特徴とする請求項１記載の
   原稿読取装置。
8. 【請求項８】 前記駆動手段は、 前記溝検出センサにより前記基準位置検出用溝が感知さ
   れる時点に同期して、前記隣接された色フィルタの間の
   移動周期に相応する周期で上昇または下降するパルス信
   号を発生するタイマと、 前記タイマのパルス出力が入力され、２分周されたパル
   ス信号を出力する第１分周器と、 前記第１分周器のパルス出力が入力され、２分周された
   パルス信号を出力する第２分周器と、 前記第１分周器と第２分周器とから出力されるパルス信
   号に対応して、前記色フィルタを区分する信号を発生す
   るデコーダとを含むことを特徴とする請求項７記載の原
   稿読取装置。
9. 【請求項９】 前記色フィルタは、色分解フィルタの切
   り取られた部分に挿入されていることを特徴とする請求
   項１記載の原稿読取装置。
10. 【請求項１０】 前記色分解フィルタは、 透明な基板層と、 前記基板層を切り取った部分に挿入される色フィルタと
    を具備し、 前記基板層の屈折率による色位置エラーを低減させるよ
    うにすることを特徴とする請求項１記載の原稿読取装
    置。
11. 【請求項１１】 少なくとも１組の色フィルタが配置さ
    れた色分解フィルタと、 前記色フィルタの中の１つの色フィルタを透過した光信
    号を光電変換して順次出力するラインセンサと、 前記色フィルタが前記光信号の経路を順次的に横切する
    ように前記色分解フィルタを駆動させるフィルタ駆動部
    と、 前記ラインセンサで順次的に発生する色信号をそれぞれ
    所定の増幅度で増幅し、色信号の間の色不均衡を補正す
    るアナログプロセッサと、 前記アナログプロセッサに接続され、色不均衡補正され
    た色信号を陰影補正して出力する前処理部と、 前記前処理部に接続され、陰影補正された色信号が入力
    されて階調補正された色信号を出力する階調補正部とを
    備えることを特徴とする原稿読取装置。
12. 【請求項１２】 前記階調補正部に接続され、階調補正
    された色信号を人間の視覚体系に適するように補正して
    出力する色補正部を更に具備することを特徴とする請求
    項１１記載の原稿読取装置。
13. 【請求項１３】 前記アナログプロセッサは、 単一のアナログ増幅器と、 前記色分解フィルタに配置された色フィルタの個数に相
    応し、それぞれ前記色フィルタに適した前記増幅器の増
    幅利得を決定する複数の増幅利得決定器を具備する利得
    決定部と、 前記フィルタ駆動部の動作と連動され、前記増幅利得決
    定器を選択するマルチプレクサとを含むことを特徴とす
    る請求項１１記載の原稿読取装置。