JPH09230262A - 画像読取り方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像読取り装置において、読取り解像度の変
更の際の手間と時間を削減し、かつ、読取り解像度が粗
くてもホワイトバランスを確保すること。 【解決手段】 装置の通電時などに、一度だけキャリブ
レーションを行い、光電子増倍管の出力電流がある基準
値となるように、印加電圧とアパーチャサイズの対応関
係を記憶しておく。以後読取り解像度を変更しても、こ
の記憶した対応関係から与えるべき印加電圧を求め、自
動調整する。また、読取り解像度が粗く、光電子増倍管
の出力電流が飽和している場合は、ＮＤフィルタを光路
中に挿入することで光電子増倍管への入射光量を低減
し、印加電圧を調整することでホワイトバランスが得ら
れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、原稿に光を照射
する照明光学系を備え、原稿からの光を光電変換して画
像信号を生成する走査型画像読取り方法および装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、円筒走査型画像読取り装置の
入力走査光学系の従来例を示す図である。この画像読取
り装置における原稿１０２を照明するための照明光学系
１２０は、つぎのような構成となっている。光源ランプ
１０６から出射した光は、コレクターレンズ１０７を介
して、原稿シリンダ１０１の回転軸と平行に伸びるレイ
パイプ１１１内に導かれる。レイパイプ１１１へ入射し
た光は、ミラー１１２で反射して、レイパイプ１１１の
表面部に固着されたコンデンサーレンズ１１０を介し、
原稿シリンダ１０１上の原稿１０２に照射する。こうし
て、原稿１０２が照明される。

【０００３】つぎに、照明光学系により照明された原稿
１０２からの光を走査ヘッド１３０に設けられたピック
アップレンズ（結像レンズ）１０３により受光して、原
稿１０２の実像をサイズの異なる複数のアパーチャが形
成されたメインアパーチャ板１０４の位置に結像させ、
該メインアパーチャ板１０４のひとつのアパーチャを通
過した光を光電子増倍管１０５に入光させて電気信号に
変換するように構成されている。読取り解像度を変更す
る場合は、光を通過させるメインアパーチャ板１０４の
アパーチャサイズをその読取り解像度に応じて変更す
る。

【０００４】このようにして、原稿シリンダ１０１を主
走査に対応する方向Ｘに回転させるとともに、その回転
運動と同期して照明光学系１２０および走査ヘッド１３
０を一体的に副走査方向Ｙに移動させながら、原稿１０
２からの光を光電子増倍管１０５に導いて光電変換され
た電気信号を順次出力させる。この電気信号（画像信
号）は図示しない画像処理装置において処理されて、感
光フィルム上に網点画像として記録される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画像の読取
り解像度の変更を行う場合、上記のようにアパーチャサ
イズの変更を行うため、光電子増倍管に入射する最大光
量が変化し、ホワイトバランスが崩れてしまう。これ
は、光電子増倍管に印加する電圧が一定の状態におい
て、原稿の同じポイントを読み取ったとしても、アパー
チャのサイズが変化すると、原稿の光電子増倍管に入射
する光量が変化し、光電子増倍管の出力電流が変化する
からである。したがって、アパーチャサイズの変更後に
再びホワイトバランスが得られるようにキャリブレーシ
ョンを行い、光電子増倍管の出力電流が特定の範囲内で
読取りが行えるようにすることが必要となる。ここで、
ホワイトバランスを得るためのキャリブレーションと
は、原稿シリンダーに原稿を貼着しない状態で読取りを
行った際に、光電子増倍管の出力電流を、あらかじめ決
めておいた基準値になるように、光電子増倍管の印加電
圧を調整することである。画像の読取り解像度を変更す
る度に、毎回キャリブレーションを行う場合は、キャリ
ブレーション自身に要する時間以外にも、照明光学系お
よび走査ヘッドをキャリブレーションを行うべき位置へ
移動するための時間などが必要になる。また、オペレー
タが原稿のトリミングやその他のセットアップに際して
キャリブレーションを行う場合にもキャリブレーション
を行う位置を指示するための時間等が必要となり、非常
に効率が悪くなっている。

【０００６】また、読取り解像度が粗い場合は、メイン
アパーチャ板の複数種類のアパーチャのうちからサイズ
（面積）の大きなアパーチャが選択される。アパーチャ
のサイズが変化するとそれに比例して光電子増倍管に入
射する光量が変化するが、光電子増倍管に入射する光量
がある量よりも大きくなると、光電子増倍管の出力電流
が飽和し、ホワイトバランスが確保されずに原稿の低濃
度領域の読取りが不正確になる。これを防止するために
はサイズが大きなアパーチャを使用しないようにすれば
良いが、実際にはアパーチャサイズは読取り解像度の要
請から定まってしまうために、大きなサイズのアパーチ
ャの使用を避けることはできない。

【０００７】この発明は、上記課題に鑑みてなされたも
のであって、原稿の読取り解像度の変更を行う際に、オ
ペレータにかかる手間や時間を削減し、効率的に読取り
解像度の変更ができる画像読取り方法および装置を提供
することを第１の目的とする。この発明の第２の目的
は、大きなサイズのアパーチャを選択した場合に、光電
子増倍管などの受光素子の出力の飽和の影響を補償する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記第１の
目的に対応する請求項１，４の発明と、第２の目的に対
応する請求項２，５の発明を含んでいる。また、これら
の望ましい態様としての請求項３，６の発明をも含んで
いる。

【０００９】請求項１に記載の発明は、照明された原稿
からの光をアパーチャを介して光電変換手段に入射さ
せ、前記光電変換手段によって前記光を光電変換するこ
とにより前記原稿の画像信号を生成する方法であって、
２個以上の異なるアパーチャサイズのそれぞれについ
て、前記光電変換におけるホワイトバランスが得られる
ように前記光電変換手段の利得を決定する利得決定工程
と、前記利得決定工程によって得られた情報に基づい
て、前記ホワイトバランスを確保するための、アパーチ
ャサイズと前記光電変換手段の利得との対応関係を求め
る対応関係決定工程と、与えられた原稿について読取り
を行う際に、当該原稿の読取りに使用するアパーチャの
サイズを前記対応関係に当てはめて、前記光電変換手段
の利得調整量を決定する利得調整量決定工程と、前記光
電変換手段の利得を前記利得調整量に調整して前記原稿
の読取りを行う画像読取り工程と、を備えている。

【００１０】請求項２に記載の発明は、照明された原稿
からの光を光電変換手段に入射させ、前記光電変換手段
によって前記光を光電変換することにより前記原稿の画
像信号を生成する方法であって、前記光電変換手段の所
定の出力基準値に対して、前記光電変換手段における光
電変換の直線性が確保される受光光量の範囲の上限を求
める上限決定工程と、前記光電変換手段に入射する最大
光量が前記上限を越えるか否かを判定する判定工程と、
前記最大光量が前記上限を越える場合に、前記最大光量
が前記上限以下となるように前記光電変換手段への受光
光量を低下させるとともに前記光電変換手段の利得を前
記受光光量の低下を補償する値に設定する設定工程と、
を備え、前記最大光量が前記上限を越える場合には、前
記受光光量の前記低下と前記利得設定による前記補償と
を行った状態で前記原稿の読取りを行う。

【００１１】請求項３に記載の発明は、前記受光光量の
前記低下は、前記照明のための光源から前記光電変換手
段に至るまでの光路中にＮＤフィルタを介挿することに
よって行われる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、照明された原稿
からの光をアパーチャを介して光電変換手段に入射さ
せ、前記光電変換手段によって前記光を光電変換するこ
とにより前記原稿の画像信号を生成する装置であって、
前記光電変換におけるホワイトバランスを確保するため
の、アパーチャサイズと前記光電変換手段の利得との対
応関係を記憶する記憶手段と、当該原稿の読取りに使用
するアパーチャのサイズを前記対応関係に当てはめて、
前記光電変換手段の利得調整量を決定する利得決定手段
と、前記光電変換手段の利得を前記利得調整量に調整す
る利得調整手段と、を備えている。

【００１３】請求項５に記載の発明は、照明された原稿
からの光を光電変換手段に入射させ、前記光電変換手段
によって前記光を光電変換することにより前記原稿の画
像信号を生成する装置であって、前記光電変換手段の所
定の出力基準値に対して、前記光電変換手段における光
電変換の直線性が確保される受光光量の範囲の上限と、
前記光電変換手段に入射する最大光量とを比較する比較
手段と、前記最大光量が前記上限を越える場合に能動化
されて、前記最大光量が前記上限以下となるように前記
光電変換手段への受光光量を低下させる光量低下手段
と、前記最大光量が前記上限を越える場合に能動化され
て、前記光電変換手段の利得を前記受光光量の低下を補
償する値に設定する利得補償設定手段と、を備え、前記
最大光量が前記上限を越える場合には、前記受光光量の
前記低下と前記利得の設定による前記補償とを行った状
態で前記原稿の読取りを行う。

【００１４】請求項６に記載の発明は、前記光量低下手
段は、前記照明のための光源から前記光電変換手段に至
るまでの光路中に進退可能に配置されたＮＤフィルタで
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施形態が適
用された円筒走査型製版用スキャナの全体概略図であ
る。同図において、画像読取り装置１００ではモーター
Ｍ１によって主走査に対応する方向Ｘに回転する透明の
原稿シリンダ１の表面に透過原稿２が貼着されている。
この原稿２は、駆動機構Ｄ１によって副走査方向Ｙに並
進駆動される走査ヘッド５０によって走査線順次にＲ
（レッド），Ｂ（ブルー），Ｇ（グリーン）の各色成分
が読取られる。このようにして得られた画像信号が画像
処理装置３００に転送される。画像処理装置３００は、
入力された画像信号をＹ（イエロー），Ｍ（マゼン
タ），Ｃ（シアン），Ｋ（墨）の成分に変換し、それら
に対してグラデーション設定や輪郭強調等の処理を行
う。処理後の画像信号は網点信号に変換されて走査記録
装置２００の出力ヘッド２５０に与えられる。出力ヘッ
ド２５０は駆動機構Ｄ２によって副走査方向Ｙに並進駆
動される。また、モーターＭ２によって主走査に対応す
る方向Ｘに回転する出力シリンダー２０１上には感光フ
ィルム２０２が真空吸着されており、出力ヘッド２５０
は網点画像信号に基づいて感光フィルム２０２上にＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｋの各網点画像を走査線順次に露光記録する。
なお、制御装置４００はマイクロコンピュータを備えて
おり、上記の各装置１００，２００，３００の制御信号
を発生する。さらに、キーボードやマウスなどの走査入
力装置５００が制御装置４００に接続されている。

【００１６】この発明は、上記のような製版用スキャナ
の画像読取り装置１００の部分に適用されており、以下
にその一実施形態の詳細を記載する。

【００１７】図２および図３は、この発明にかかる画像
読取り装置の一実施形態を示す部分斜視図および光学系
の概念的平面図である。

【００１８】図３に示すように、原稿シリンダ１に装着
された原稿２を照明する照明光学系４０は、光源ランプ
６からの光がコレクターレンズ７を介して、原稿シリン
ダ１の回転軸と平行に伸びるレイパイプ１１内に出射さ
れる。レイパイプ１１に入射した光はミラー８で反射さ
れ、コンデンサーレンズ９を介して原稿シリンダ１上の
原稿２に照射される。コレクターレンズ７とミラー８と
の間の光路Ｐ中には、円形状（ターレット状）のＮＤ(N
eutral Density)フィルタ変更板２１が介挿されてい
る。

【００１９】このようにして照明された原稿２からの透
過光を、走査ヘッド５０に設けられたピックアップレン
ズ（結像レンズ）３により受光してミラー１０で反射さ
せた後、原稿２の実像をサイズの異なる複数のアパーチ
ャＡＰ１，ＡＰ２，・・・，ＡＰＭ（図４参照）が形成
されたメインアパーチャ板１３の位置に結像させる。そ
して、該メインアパーチャ板１３のひとつのアパーチャ
を通過した光は、２つのダイクロイックミラー４Ｒ，４
Ｂとひとつのミラー４ＧによりＲ（レッド），Ｂ（ブル
ー），Ｇ（グリーン）の三原色に色分解され、さらに、
色フィルタ１４Ｒ，１４Ｂ，１４Ｇを介してそれぞれ光
電変換素子である光電子増倍管５Ｒ，５Ｂ，５Ｇに導か
れる。このような光学系において、メインアパーチャ板
１３のアパーチャサイズを変更することにより、読取り
解像度を変更することができる。原稿２の走査読取りを
行う場合は、図３に示すように原稿シリンダ１を主走査
に対応する方向Ｘに回転させるとともに、その回転運動
と同期して走査ヘッド５０および照明光学系４０を副走
査方向Ｙに移動させながら、原稿２からの光を光電子増
倍管５Ｒ，５Ｂ，５Ｇに導き、原稿２の画像信号を得
る。

【００２０】上記のように原稿２の画像信号は光電子増
倍管５Ｒ，５Ｂ，５Ｇの出力であるため、電流信号とし
て得られる。図２に示すように、この電流信号を電圧信
号に変換するために、電流電圧変換器３０Ｒ，３０Ｂ，
３０Ｇが用いられており、この変換された電圧信号は、
画像処理装置３００（図１）へ転送されるとともに、ス
イッチ３１を介してＡ／Ｄ変換器３２に転送される。Ａ
／Ｄ変換器３２により電圧信号はデジタル値に変換され
ＣＰＵ３３に取り込まれる。ＣＰＵ３３は光電子増倍管
５Ｒ，５Ｂ，５Ｇの出力値が規定レベルであるか否かを
判断し、規定値になるまでＤ／Ａ変換器３５Ｒ，３５
Ｂ，３５Ｇの設定値を調整する。ここで規定値は、あら
かじめＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュＲＯＭなどの、電
気的書込可能な不揮発性メモリー３４に格納されてい
る。ＣＰＵ３３から与えられた設定値はＤ／Ａ変換器３
５Ｒ，３５Ｂ，３５Ｇによってアナログ化され、高圧電
源３６Ｒ，３６Ｂ，３６Ｇに与えられる。高圧電源３６
Ｒ，３６Ｂ，３６Ｇは、ＣＰＵ３３の設定値に応じて光
電子増倍管５Ｒ，５Ｂ，５Ｇの印加電圧を変更し、利得
を調整している。このような構成で電流電圧変換器３０
Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇの出力電圧が規定の値となるように
制御されている。

【００２１】メインアパーチャ板１３は、図４に示すよ
うにサイズ（面積）の異なる複数のアパーチャＡＰ１，
ＡＰ２，・・・，ＡＰＭが形成されており、駆動機構に
よりＳ方向または−Ｓ方向に回転してアパーチャサイズ
の変更ができるように構成されている。この駆動機構
は、図５に示すようにモーターＭ１０によってメインア
パーチャ板１３を回転させることができる。また、モー
ターＭ１０は制御装置４００（図１）からの駆動制御信
号ＣＯＮＴによって、制御されている。なお、以下では
各アパーチャＡＰ１，ＡＰ２，・・・，ＡＰＭの全体を
「アパーチャ群ＡＰ」と呼ぶ。

【００２２】上記の構成された画像読取り装置におい
て、装置の定期点検時、装置の通電時または原稿シリン
ダの交換時などの特定の場合に、一度キャリブレーショ
ンを行う。このキャリブレーションは、メインアパーチ
ャ板１３のアパーチャ群ＡＰのうち、複数の特定サイズ
のアパーチャ（たとえば３個または５個のアパーチャ）
でキャリブレーションを行い、それぞれについて光電子
増倍管５Ｒ，５Ｂ，５Ｇの出力電流が所定の基準値とな
るように、印加電圧を決定する。ここで得られたアパー
チャのサイズと印加電圧との関係は、図６に示すような
関係となり、不揮発性メモリー３４に記憶される。な
お、実際に得られるアパーチャサイズと印加電圧との関
係は数点（図６の黒丸の位置）であるが、それらを補間
・外挿するか、あるいは所定の関数（たとえば２次関
数）の係数をそれらの実測点を通るように決定すること
により、アパーチャ群ＡＰのすべてをカバーできる範囲
で、アパーチャサイズと印加電圧との関係を決定して記
憶させておくことができる。光電子増倍管の印加電圧
は、光電子増倍管における利得を決定する因子となる
「利得調整量」である。

【００２３】装置の通常運転時における画像の読取り解
像度変更を行う際は、オペレータは操作入力装置５００
（図１）に希望する解像度の入力を行う。操作入力装置
５００は制御装置４００にその内容を転送し、制御装置
４００はアパーチャのサイズの変更を行うためモーター
Ｍ１０（図５）に駆動制御信号ＣＯＮＴを与えるととも
にＣＰＵ３３（図２）にアパーチャのサイズを送信す
る。モーターＭ１０は与えられた駆動制御信号ＣＯＮＴ
に対応してメインアパーチャ板１３を回転させ、アパー
チャのサイズを変更し、読取り解像度の変更を行う。ま
た、ＣＰＵ３３は不揮発性メモリー３４に記憶されたア
パーチャのサイズと印加電圧の関係（図６）を参照し、
これと制御装置４００より与えられたアパーチャのサイ
ズとから、光電子増倍管５Ｒ，５Ｂ，５Ｇに印加すべき
電圧を算出し、求められた電圧値に対応する値をＤ／Ａ
変換器３５Ｒ，３５Ｂ，３５Ｇに送出する。Ｄ／Ａ変換
器３５Ｒ，３５Ｂ，３５ＧはＣＰＵ３３からのデジタル
信号をアナログ信号に変換し、それぞれ高圧電源３６
Ｒ，３６Ｂ，３６Ｇに転送する。高圧電源３６Ｒ，３６
Ｂ，３６Ｇは光電子増倍管５Ｒ，５Ｂ，５Ｇの印加電圧
を変更する。

【００２４】このようにして光電子増倍管５Ｒ，５Ｂ，
５Ｇの出力電流が調整されるため、オペレータは操作入
力装置５００に読取り解像度の入力のみを行えば良いだ
けである。すなわち一度複数の特定のサイズのアパーチ
ャでキャリブレーションを行っておくだけで、その後何
度アパーチャサイズの変更を行ってもその都度キャリブ
レーションを行う必要はない。したがって、画像の読取
り解像度の変更を行う時間が大幅に短縮されるととも
に、そのための作業量もかなり減少できる。

【００２５】さらに、読取り解像度が粗く、光電子増倍
管５Ｒ，５Ｂ，５Ｇの印加電圧を低下させることによっ
てはホワイトバランスを保つことができない場合は、つ
ぎのような処理を行う。そのための構成を説明する前
に、光電子増倍管の特性について考察する。まず、光電
子増倍管への印加電圧の値ごとに、光電子増倍管の受光
光量と出力電流との関係を特性図として示した図７を参
照する。ただし、例示した印加電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ
は、Ｖａ＞Ｖｂ＞Ｖｃの関係にある。また、この光電子
増倍管が受光する光量の範囲はアパーチャサイズ毎に異
なっており、光量値Ｌ1，ＬMは、それぞれ、小さなサイ
ズのアパーチャを用いたとき、大きなサイズのアパーチ
ャを用いたときの最大光量値を示している。

【００２６】光電子増倍管の特性は印加される電圧によ
って変化するものであり、図７にはＶａ，Ｖｂ，Ｖｃの
各電圧を印加したときの特性が開示されている（なお、
光電子増倍管はＶｃ〜Ｖａの範囲で適正に動作するとす
る）。これを見ると分かるように、光電子増倍管が線形
特性を確保することができる受光光量の範囲は限定され
ている（飽和臨界線ＳＡＴより下の領域）。最大光量値
がＬ1のときは、印加電圧をＶｂとすれば、飽和臨界線
ＳＡＴより下の領域であるため光電子増倍管が線形特性
を確保することができる。

【００２７】先述の通り、受光光量の範囲はアパーチャ
サイズ毎に変動するから、用いられるアパーチャのサイ
ズによっては、光電子増倍管が線形特性を確保すること
ができない光量を受光することも考えられる。たとえ
ば、最大のアパーチャサイズを用いたときの最大受光光
量はＬMであり、このときには印加電圧をどのように調
整しても、受光光量に対する出力電流の線形特性を確保
することはできない。なお、線形特性を確保できる境界
上の光量を臨界光量Ｌと呼ぶ。そして、図８に示すよう
に、線形特性を確保することができない場合には、光量
調整を行い、最大光量をＬMをＬMCに減少させる。図８
は図７の特性を示す光電子増倍管に対して光量調整を行
った際の光量と出力電流との関係を示す図である。光量
調整を行ったときの出力電流値は、電圧Ｖ1を印加した
ときでも電圧Ｖ2を印加したときでも線形特性を確保す
ることができる。しかし、好ましくは、ダイナミックレ
ンジを最大にするという見地から、印加電圧はＶ1では
なくＶ2である方が望ましい。つまり光量の低下補正を
行うとともに、それによる出力電流の低下を補償するた
めに印加電圧（利得）の増加設定をも行うのである。

【００２８】光量低減のための具体的構成としては、図
２に示すように、光路Ｐ中に挿入されたＮＤフィルタ変
更板２１をＴ方向または−Ｔ方向に回転させ、当該ＮＤ
フィルタ変更板２１に装着されたそれぞれ異なる濃度値
を有する複数のＮＤフィルタ２２からひとつのＮＤフィ
ルタを選択し、ＮＤフィルタを通過した後の光量を低下
させる。ＮＤフィルタを通過する光は、その前後におい
て、分光組成に変化を与えず光量のみが低下する。その
結果、光電子増倍管５Ｒ，５Ｂ，５Ｇに入射する光量が
減少するため、図７および図８に示す光電子増倍管の飽
和領域から直線性を示す領域に移行することができる。

【００２９】このＮＤフィルタ変更板２１は、図９に示
すように、それぞれ濃度値の異なる複数種類のＮＤフィ
ルタ２２とひとつの透明ガラス板２３が装着されてお
り、モーターＭ１１によりＴ方向または−Ｔ方向に回転
駆動され、前記複数のＮＤフィルタ２２と透明ガラス板
２３からひとつを選択的に光路Ｐ中に介挿することがで
きる。またモーターＭ１１はＣＰＵ３３（図２）から信
号が与えられ、この信号に対応してＮＤフィルタ変更板
２１を回転させるよう構成されている。

【００３０】さて、当該ＮＤフィルタ変更板２１を駆動
して画像読取り装置の読取り解像度を変更する場合の処
理を図１０により説明する。まず読取り解像度の変更を
行う際は、その読取り解像度を操作入力装置５００（図
１）より入力する（ステップＳ１）。入力された情報に
基づいて制御装置４００（図１）はアパーチャサイズの
変更を行う（ステップＳ２）。次に、ＣＰＵ３３は、変
更されたアパーチャのサイズＳｔを用いたときの最大光
量が臨界光量Ｌ以下になるか判断し、臨界光量Ｌ以下に
なるときはステップＳ６に進み、臨界光量Ｌ以上になる
ときはステップＳ４に進む（ステップＳ３）。この判断
は具体的には以下のようにして行う。

【００３１】各アパーチャサイズとそれを用いたときの
最大光量とを対応づけて予めメモリー３５に記憶してお
く。そして、ＣＰＵ３３は変更されたアパーチャサイズ
Ｓｔをメモリー３５に与えてそのアパーチャサイズＳｔ
に対応する最大光量を読み出して、臨界光量Ｌと比較し
上記判断を行う。

【００３２】ステップＳ６での処理について述べる。不
揮発性メモリー３４には、光量調整を行わない状態での
光電子増倍管の印加電圧とアパーチャのサイズとの関係
（図６）が予め記憶されている。ＣＰＵ３３は、印加電
圧とアパーチャのサイズとの関係（図６）から光電子増
倍管の印加電圧を決定する（ステップＳ６）。

【００３３】また、変更されたアパーチャサイズＳｔを
用いたときの最大光量が臨界光量Ｌ以上であるときに
は、ステップＳ４に進み、光路Ｐ中に介挿するＮＤフィ
ルタの濃度値を決定する。

【００３４】まず、臨界光量Ｌを変更されたアパーチャ
サイズＳｔを用いたときの最大光量値で除することによ
り、光量を何分の１に制限する必要があるか求め、次に
これの対数を取ることにより、上記光量制限が実現でき
るＮＤフィルタの濃度値ｎを算出する。そして、その濃
度値ｎに基づいて、ＮＤフィルタ変更板２１に装着され
た複数のＮＤフィルタの中から最適な濃度値を有するＮ
Ｄフィルタを選択する。なお、選択されたＮＤフィルタ
の濃度値を濃度値Ｎを呼ぶ。ステップＳ５においては、
ステップＳ４で選択されたＮＤフィルタを光路Ｐ中に介
挿するため、モーターＭ１１を駆動する。この場合のス
テップＳ６においては、選択したＮＤフィルタを介挿し
たときの光電子増倍管に印加するべき電圧Ｖｇを求め
る。印加電圧Ｖｇは、まず、

【００３５】

【数１】

【００３６】に、変更されたアパーチャのサイズＳｔと
濃度値Ｎとを代入して仮想的なアパーチャサイズＳｔ’
を求め、次に、この仮想的なアパーチャサイズＳｔ’を
図６の関係に当てはめることにより算出する。そしてス
テップＳ７により、印加電圧を光電子増倍管に印加す
る。以後再び読取り解像度の変更を行う場合は、ステッ
プＳ１から行われるが、このときＮＤフィルタ変更板２
１に装着された透明ガラス板２３が光路Ｐ中に介挿され
る。

【００３７】上記のような手順で、印加電圧の調整によ
って光電子増倍管の出力電流を調整できない場合は、Ｎ
Ｄフィルタを光路Ｐ中に介挿することで光電子増倍管に
入射する光量を低下させ、当該光電子増倍管の出力が直
線性を保つ範囲内になるように制御されている。

【００３８】以上説明した実施形態といくつかの異なる
構成について以下に掲げる。

【００３９】アパーチャは、メインアパーチャ板１３
（図４）のようにそれぞれ大きさの異なる複数のアパー
チャが形成され、段階的にアパーチャサイズの変更がで
きるものについて説明をしたが、このアパーチャが図１
１に示すように無段階にサイズの変更ができるものでも
同様の手順で、調整することが可能である。図１１は四
角形の板の中央に四角形のアパーチャが開いているアパ
ーチャ板４３，４４を部分的に重ねたものであり、２つ
のアパーチャが重なった部分Ｈの面積が実際のアパーチ
ャサイズとなるよう構成されている。図１１において、
アパーチャ板４３，４４は、それぞれ支柱によって回転
軸Ｋ１，Ｋ２に組み込まれている。回転軸Ｋ１，Ｋ２
は、互いに逆方向のネジ（たとえばＫ１が右ネジならＫ
２は左ネジ）として構成されており、モーターＭ１２に
よって同時にＧ方向または−Ｇ方向に回転する。モータ
ーＭ１２は、制御装置４００（図１）からの制御信号Ｃ
ＯＮＴによって、Ｇ方向または−Ｇ方向に回転するよう
に制御されている。モーターＭ１２により回転軸Ｋ１，
Ｋ２がＧ方向または−Ｇ方向に回転したとき、アパーチ
ャ板４３，４４は、互いに逆方向に水平移動する。モー
ターＭ１２に制御信号ＣＯＮＴを与え回転軸Ｋ１，Ｋ２
をＧ方向に回転させたとき、一方のアパーチャ板４３が
Ｚ方向に、もう一方のアパーチャ板４４が−Ｚ方向に移
動したとすると、アパーチャとなるＨの部分は無段階に
大きくなる。逆に一方のアパーチャ板４３を−Ｚ方向、
もう一方のアパーチャ板４４をＺ方向に移動させるとＨ
の部分は無段階に小さくなる。ここでモーターＭ１２の
回転変位量とＨ部分の面積を対応づけて記憶させておけ
ば、任意のサイズのアパーチャを実現することが可能で
ある。

【００４０】受光素子については、光電子増倍管の場合
の説明を行ったが、図１２に示すように、ＰＩＮフォト
ダイオード４５のような半導体素子を用いても実現可能
である。この場合、ＣＰＵからの信号はＤ／Ａ変換器に
よりアナログ化され、このアナログ値に対応して、可変
抵抗４６を調整するように構成されている。この可変抵
抗４６の調整によって、電流電圧変換回路の出力を調整
している。

【００４１】上記実施形態においては、原稿２が透過性
を有する場合の画像読取装置を掲げたが、図１３に示す
ように、原稿２に透過性がない場合の原稿からの反射光
を利用した画像読取り装置にもこの発明は適用可能であ
る。なお、図１３では図３と同様の機能を有する要素に
ついては同一符号を付している。この場合も光源４７か
ら光電子増倍管５Ｒ，５Ｂ，５Ｇまでの光路中に進退可
能なＮＤフィルタ４８を設けることで、印加電圧によっ
て調整ができない場合は、光電子増倍管５Ｒ，５Ｂ，５
Ｇに入射する光量を低下させることができる。また、平
面走査型の画像読取り装置にも同じように適用が可能で
ある。

【００４２】さらに、光量を低下させる手段として、光
源の発光電力を減少させることにより実現することも可
能である。ただし、このようにして光源自身の発光光量
の低減を行うと、光源からの出射光の分光組成に変化が
起こるため、読取り解像度の変更を行うと原稿の同じポ
イントの色成分が異なる可能性がある。したがって光量
の低減は、光の通過前後において同一の分光組成である
ＮＤフィルタによって行うことが好ましい。また、この
発明の実施形態においてはＮＤフィルタを光路Ｐ中（図
２または図３）に介挿したが、光電子増倍管などの受光
素子に入射する光量を低下させることが目的であるた
め、介挿される位置は光源から受光素子までの間の光路
中で任意である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および請
求項４に記載の発明によれば、装置の定期点検時、装置
の通電時または原稿シリンダの交換時などの特定の場合
に、一度キャリブレーションを行うだけで、以後画像の
読取り解像度の変更を行う場合、キャリブレーションの
必要はないので非常に効率的に読取り解像度の変更がで
きる。

【００４４】請求項２および請求項５に記載の発明によ
れば、光電変換手段における光電変換の直線性が確保さ
れる受光光量の範囲の上限を越えても、光量を低下させ
る手段が設けられているため、光量を低下させて調整を
することが可能となる。したがってこれまでは不可能で
あった粗い読取り解像度でも、ホワイトバランスを確保
することが可能となる。

【００４５】請求項３および請求項６に記載の発明によ
れば、光路中に進退可能なＮＤフィルタを用いることに
よって光電変換素子へ入射する光量を調整することがで
きる。そして光がＮＤフィルタを通過する前後において
分光組成が同一であるため、光量のみを低減することが
可能であり、これまで不可能であった粗い読取り解像度
におけるホワイトバランスの確保が良好に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像読取り装置が適用された製版用
スキャナの全体概略図である。

【図２】この発明の実施の形態の画像読取り装置を示す
部分斜視図である。

【図３】この発明の実施の形態の画像読取り装置の光学
系を示す平面図である。

【図４】この発明の実施の形態のメインアパーチャ板を
示す正面図である。

【図５】この発明の実施の形態のメインアパーチャ板の
駆動機構を示す側面図である。

【図６】この発明の実施の形態の光電子増倍管への印加
電圧とアパーチャのサイズ（面積）との関係を示す図で
ある。

【図７】この発明の実施の形態の光電子増倍管に入射す
る光量と光電子増倍管の出力電流との関係を示す第１の
図である。

【図８】この発明の実施の形態の光電子増倍管に入射す
る光量と光電子増倍管の出力電流との関係を示す第２の
図である。

【図９】この発明の実施の形態のＮＤフィルタ変更板と
その駆動機構を示す斜視図である。

【図１０】この発明の実施の形態の処理のシーケンスを
示すフローチャートである。

【図１１】この発明の実施の形態の無段階調整が可能な
アパーチャ板とその駆動機構を示す正面図である。

【図１２】この発明の実施の形態のＰＩＮフォトダイオ
ードへの適用を示す概略図である。

【図１３】この発明の実施の形態の反射光用原稿への適
用を示す概略図である。

【図１４】従来の技術における画像読取り装置を示す平
面図である。

【符号の説明】

１ 原稿シリンダ ２ 原稿 ６ 光源 ２１ ＮＤフィルタ変更板 ２２ ＮＤフィルタ １３ メインアパーチャ板 ５Ｒ，５Ｂ，５Ｇ 光電子増倍管 ３３ ＣＰＵ ３４ 不揮発性メモリー ３５ メモリー ＡＰ アパーチャ群

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明された原稿からの光をアパーチャを
   介して光電変換手段に入射させ、前記光電変換手段によ
   って前記光を光電変換することにより前記原稿の画像信
   号を生成する方法であって、 ２個以上の異なるアパーチャサイズのそれぞれについ
   て、前記光電変換におけるホワイトバランスが得られる
   ように前記光電変換手段の利得を決定する利得決定工程
   と、 前記利得決定工程によって得られた情報に基づいて、前
   記ホワイトバランスを確保するための、アパーチャサイ
   ズと前記光電変換手段の利得との対応関係を求める対応
   関係決定工程と、 与えられた原稿について読取りを行う際に、当該原稿の
   読取りに使用するアパーチャのサイズを前記対応関係に
   当てはめて、前記光電変換手段の利得調整量を決定する
   利得調整量決定工程と、 前記光電変換手段の利得を前記利得調整量に調整して前
   記原稿の読取りを行う画像読取り工程と、を備えること
   を特徴とする画像読取り方法。
2. 【請求項２】 照明された原稿からの光を光電変換手段
   に入射させ、前記光電変換手段によって前記光を光電変
   換することにより前記原稿の画像信号を生成する方法で
   あって、 前記光電変換手段の所定の出力基準値に対して、前記光
   電変換手段における光電変換の直線性が確保される受光
   光量の範囲の上限を求める上限決定工程と、 前記光電変換手段に入射する最大光量が前記上限を越え
   るか否かを判定する判定工程と、 前記最大光量が前記上限を越える場合に、前記最大光量
   が前記上限以下となるように前記光電変換手段への受光
   光量を低下させるとともに前記光電変換手段の利得を前
   記受光光量の低下を補償する値に設定する設定工程と、
   を備え、 前記最大光量が前記上限を越える場合には、前記受光光
   量の前記低下と前記利得設定による前記補償とを行った
   状態で前記原稿の読取りを行うことを特徴とする画像読
   取り方法。
3. 【請求項３】 請求項２の方法において、 前記受光光量の前記低下は、前記照明のための光源から
   前記光電変換手段に至るまでの光路中にＮＤフィルタを
   介挿することによって行われることを特徴とする画像読
   取り方法。
4. 【請求項４】 照明された原稿からの光をアパーチャを
   介して光電変換手段に入射させ、前記光電変換手段によ
   って前記光を光電変換することにより前記原稿の画像信
   号を生成する装置であって、 前記光電変換におけるホワイトバランスを確保するため
   の、アパーチャサイズと前記光電変換手段の利得との対
   応関係を記憶する記憶手段と、 当該原稿の読取りに使用するアパーチャのサイズを前記
   対応関係に当てはめて、前記光電変換手段の利得調整量
   を決定する利得決定手段と、 前記光電変換手段の利得を前記利得調整量に調整する利
   得調整手段と、を備えることを特徴とする画像読取り装
   置。
5. 【請求項５】 照明された原稿からの光を光電変換手段
   に入射させ、前記光電変換手段によって前記光を光電変
   換することにより前記原稿の画像信号を生成する装置で
   あって、 前記光電変換手段の所定の出力基準値に対して、前記光
   電変換手段における光電変換の直線性が確保される受光
   光量の範囲の上限と、前記光電変換手段に入射する最大
   光量とを比較する比較手段と、 前記最大光量が前記上限を越える場合に能動化されて、
   前記最大光量が前記上限以下となるように前記光電変換
   手段への受光光量を低下させる光量低下手段と、 前記最大光量が前記上限を越える場合に能動化されて、
   前記光電変換手段の利得を前記受光光量の低下を補償す
   る値に設定する利得補償設定手段と、を備え、 前記最大光量が前記上限を越える場合には、前記受光光
   量の前記低下と前記利得の設定による前記補償とを行っ
   た状態で前記原稿の読取りを行うことを特徴とする画像
   読取り装置。
6. 【請求項６】 請求項５の方法において、 前記光量低下手段は、 前記照明のための光源から前記光電変換手段に至るまで
   の光路中に進退可能に配置されたＮＤフィルタであるこ
   とを特徴とする画像読取り装置。