JPH09261494A

JPH09261494A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH09261494A
Application number: JP8066555A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Hirose; 正幸広瀬; Toshio Hayashi; 俊男林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】画像読み取りセンサからのＲ、Ｇ、Ｂ信号を
それぞれ増幅する場合の各増幅率の設定を容易に行う。【解決手段】画像読取部２０１−３で標準白色板を読
み取って得られるＲＧＢ信号はそれぞれアナログ処理回
路１１８〜１２０内の増幅器で増幅される。各増幅器の
増幅率は標準とその±αとの３段階に設定可能で、先
ず、標準に設定して、そのときのＲＧＢ信号のうち中間
レベルを得た信号の増幅器の出力が所定値となるように
上記白色板を照射する光量を調整する。その後、残りの
２つの信号の各増幅器の増幅率を各増幅出力が飽和しな
いで最大となるように設定することにより、ＲＧＢ信号
のレベルを均一に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿を読み取った
情報をもとにして用紙に印字画像を形成（記録）する画
像形成装置等に用いられる画像処理装置に関し、特にア
ナログの画像信号をディジタルの画像信号に変換するま
でのアナログ信号処理回路においてアナログ信号（例え
ばＲ、Ｇ、Ｂ信号）のレベルを調整することに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像処理装置においては、原稿を
ＣＣＤ画像センサで読み取って得られるＲ、Ｇ、Ｂのア
ナログの画像信号をディジタルの画像信号に変換するま
での処理を行うアナログ信号処理回路におけるアナログ
信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ信号）のレベルを調整する方法とし
て、例えば標準白色板からの画像信号を読み取り、Ｒ、
Ｇ、Ｂのアナログ信号を増幅する増幅率をＲ、Ｇ、Ｂ独
立にボリューム調整することにより、Ｒ、Ｇ、Ｂのアナ
ログ信号のレベルを均一に調整していた。他の方法とし
ては、標準白色板からの画像信号を読み取り、Ｒ、Ｇ、
Ｂのアナログ信号を増幅器の増幅率をＲ、Ｇ、Ｂ独立に
８ビットのディジタル信号により２５６段階に選択でき
る構成を用いてＲ、Ｇ、Ｂのアナログ信号のレベルを均
一に調整していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来装置にあっては、Ｒ、Ｇ、Ｂのアナログ信号
を増幅する増幅率をボリュームによりＲ、Ｇ、Ｂ独立に
調整するためには、調整するための作業が複雑で工場で
しか実施できないという問題があった。また、Ｒ、Ｇ、
Ｂのアナログ信号を増幅する増幅率をＲ、Ｇ、Ｂ独立に
８ビットのディジタル信号により２５６段階に選択する
構成にした場合は、増幅器の増幅率を２５６段階に選択
するためのハード構成が複雑になり、部品のコストアッ
プを招くと共に、アナログ回路を１チップのＩＣで構成
しようとした場合、光信号を電気信号に変換する光電回
路部のシリコンプロセスと２５６段階の増幅率を選択可
能な増幅回路のシリコンプロセスとが異なるため、アナ
ログ回路を同一シリコンウエハー上に構成することが困
難になるという問題があった。

【０００４】そこで本発明は、光信号を電気信号に変換
する光電回路部のシリコンプロセスだけを用いて、か
つ、ディジタル信号により増幅率を選択できる構成を可
能にし、最適な増幅率を選択することができる画像処理
装置を得ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、被写
体を照明する照明手段と、上記照明手段の光量を調整す
る調整手段と、上記照明された被写体を光学的に色分解
して読み取り、３つの色信号を出力する読み取り手段
と、上記３つの色信号をそれぞれ増幅する３段階に増幅
率が可変である３つの増幅手段と、上記３つの増幅手段
の各増幅率をそれぞれ選択する選択手段とを備え、上記
選択手段により上記３つの増幅手段を同じ所定の増幅率
に設定した状態で、所定の増幅手段の出力が所定の大き
さとなるように上記調整手段により上記照明手段の光量
を調整し、この状態で上記選択手段により他の増幅手段
の増幅率をそれぞれ設定するように構成したことにより
上記読み取り手段と上記増幅手段とを同じチップに内蔵
可能としている。

【０００６】

【作用】本発明によれば、３つの増幅手段の増幅率を各
色信号独立に選択できる構成とし、各増幅率を用いて事
前に学習させ、学習結果の中から、最適な各色信号の増
幅率の組み合せを用いることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】まず図１、図２を用いて画像形成
装置の一例として複写機における画像処理の流れについ
て説明する。図１は画像読み取り装置を示し、ガラスか
ら成る原稿台５２上には、原稿をセットする読み取り領
域とシェーディング補正に用いる白色板５３の領域とが
ある。原稿台５２におかれた原稿や白色板５３の情報
は、原稿照明ランプ５４を点灯してその光を原稿台５２
におかれた原稿や白色板５３に照射し、反射された光信
号をセルホックレンズ５５を通過させて画像読み取りセ
ンサ２０１に導く。画像読み取りセンサ２０１に導かれ
た光信号は電気信号に変換される。画像読み取りセンサ
２０１、セルホックレンズ５５、原稿照明ランプ５４は
主走査キャリッジ５１に収納され、この主走査キャリッ
ジ５１が画像を読み取る位置に移動することにより画像
を読み取るように構成されている。

【０００８】図２において、画像読み取りセンサ２０１
により電気信号に変換されたＲ、Ｇ、Ｂの画像信号は、
次にアナログ信号処理回路２に入力される。アナログ信
号処理回路２は、入力された信号を次段のＡ／Ｄ変換器
３の入力ダイナミックレンジに適合するように増幅す
る。尚、従来のアナログ信号処理回路は、複数のＯＰア
ンプ等を使用した回路や専用のＩＣを使用した回路が用
いられ、任意の増幅率を選択できるように構成されてい
た。Ａ／Ｄ変換器３は、入力されたアナログの画像信号
をディジタルの画像信号に変換する。ディジタル信号に
変換された画像信号は、シェーディング補正回路４によ
り原稿照明ランプ５４の光量分布ムラや画像読み取りセ
ンサ２０１の各読み取り画像の感度差による画像信号の
バラツキを補正する。シェーディング補正された画像信
号は、入力マスキング回路５により画像読み取りセンサ
２０１に設けられたＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタによる
色空間をカラーの標準色空間に変換する。

【０００９】カラーの標準色空間に変換された画像信号
は、変倍回路６により目的とする画像サイズに変換され
る。変倍された画像信号はＬＯＧ変換回路７によりＲ、
Ｇ、Ｂの輝度信号からＣ、Ｍ、Ｙの濃度信号に変換され
る。Ｃ、Ｍ、Ｙに変換された画像信号は、出力マスキン
グ／ＵＣＲ回路９によりカラーの標準色空間からプリン
タの印字特性を考慮した色空間に変換される。即ち、
Ｃ、Ｍ、Ｙ信号からＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの信号に変換され
る。プリンタの印字特性を考慮した色空間に変換された
Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの画像信号は、γ変換回路９により目的
とする濃度に変換される。目的の濃度に変換された画像
信号は、２値化処理回路１０により８ビットの多値信号
から２値信号に変換される。２値信号に変換された画像
信号は、プリンタ１１により用紙に印字される。

【００１０】次に、プリンタ１１に使用している印字手
段と、印字手段に伴う画像読み取り手段の動作について
説明する。本発明において使用したプリンタ１１は、複
数の印字ノズルを直線状に配列し、印字する画像に応じ
てノズルよりインクの吐出を行って画像の形成を行うオ
ンデマンド方式のインクジェットプリンタである。この
インクジェットプリンタは、図３に示すように、例えば
第１ノズルから第５１２ノズルの５１２個のノズルを直
線状に配してライン状の印字を行なう印字ヘッド２０２
を搭載した印字ヘッド部２２を有し、印字ヘッド２０２
を不図示のヘッド駆動制御手段により図３の矢印Ａ方向
に移動させ順次ライン状の印字を行うことにより、バン
ド状の画像を形成するプリンタである。

【００１１】インクジェットプリンタの印字解像度は、
印字ヘッド２０２のノズルの配列ピッチ及び図３の矢印
Ａ方向への移動精度によって決定する。例えば印字ヘッ
ド２０２のノズルの配列のピッチが０．０６３５ｍｍで
あれば、４００ｄｐｉの解像度を有するプリンタを構成
できる。もちろん、矢印Ａの方向には０．０６３５ｍｍ
ピッチの移動精度が要求される。このインクジェットプ
リンタの印字ヘッド２０２のノズル数が前述の如く５１
２個であるとすると、１バンドの印字幅は０．０６３５
×５１２＝３２．５１２ｍｍとなる。従って、１バンド
の印字が終了したら、矢印Ａと垂直な角度をなす矢印Ｂ
の方向に不図示の紙送り機構により、プリント用紙を３
２．５１２ｍｍだけ紙送りした後、次のバンド印字を行
う。インクジェットプリンタは、以上の印字制御を繰り
返すことによって所望の印字範囲の印字を行うものであ
る。

【００１２】このようなインクジェットプリンタに対す
る画像読み取り装置（以下スキャナと記す）の最適な読
み取り構成は言うまでもなく、プリンタのバンド印字に
対応するバンド読み取り方式である。即ち、図４に示す
ように第１画素から第５１２画素までの直線状に画素を
配した５１２画素の画像読み取りセンサ２０１を搭載し
た読み取り部２１２を具備するスキャナにより所望の読
み取り画像の読み取りを行う。図３の印字ヘッド２０２
と同様に、画素の配列ピッチを０．０６３５ｍｍ、読み
取り部２１２の矢印Ａ方向への移動ピッチを０．０６３
５ｍｍとすることにより、４００ｄｐｉのスキャナが構
成されている。

【００１３】次に、本実施の形態で使用する画像読み取
りセンサ２０１の構成について図５をもとに説明する。
本画像読み取りセンサ２０１は、一般的に言われている
ＣＣＤ画像センサとは構成が異っている。この画像読み
取りセンサ２０１は、図１に示す原稿照明系で照明され
た原稿画像をＲ、Ｇ、Ｂの３色のアナログ信号に色分解
し、色分解された信号を増幅し出力する。図５において
太線でかこまれた部分が１枚のベース（例えば半導体シ
リコン）上に構成されているカラー画像読み取りセンサ
２０１である。この画像読み取りセンサ２０１は、画像
読み取り基板２５２上に実装され、画像読み取りセンサ
２０１の出力信号は、画像読み取り基板２５２上に実装
されているＡ／Ｄ変換器１１５（図２のＡ／Ｄ変換器
３）に入力され、１０ビットのディジタルの画像信号に
変換される。

【００１４】２０１−１はフォトセンサアレー状に５１
２画素並んだ画像読み取り部である。フォトセンサは、
光信号を電気信号に変換する光電変換素子であり、フォ
トダイオードやフォトトランジスタにより構成されてい
る。２５３及び２５４は、画像読み取り部２０１−１で
発生した電気信号を１画素毎に順次取り出すためのスイ
ッチであり、スイッチの開閉タイミングはクロック制御
部２５５により制御されている。スイッチ２５３は、画
像読み取り部２０１−１で一定時間に発生した電荷を例
えばコンデンサなどで構成された電荷保持部２５６に転
送する機能を有している。

【００１５】電荷保持部２５６は、フォトセンサの各画
素に対して１対１に設けられている。上記スイッチ２５
３は、図６に示すように、１ラインの読み取り周期に応
じた一定時間の周期を持つφＳＨがＨレベルのとき一定
時間ＯＮする。スイッチ２５３がＯＮすることによりフ
ォトセンサの各画素に蓄積された電荷が電荷保持部２５
６に転送され、次の転送まで該電荷が保持される。そし
て、この電荷保持部２５６に保持された電荷をスイッチ
２５４が図６のφＣＬＫ１〜φＣＬＫ５１２により順次
ＯＮ／ＯＦＦすることにより、蓄積された電荷が順次に
アンプ２５７に出力される。以上、画像読み取り部２０
１−１からスイッチ２５４までの回路が光画像信号を電
気画像信号に変換する構成を示したものであり、これを
光電変換部２０１−３とする。

【００１６】電荷保持部２５６に蓄積された電荷は、ス
イッチ２５４により全ての電荷が転送された後、スイッ
チ２５３が再びＯＮする前に不図示のリセット機構によ
り規定電圧にセットされる。スイッチ２５３〜２５４の
制御はクロック制御部２５５で行われ、外部からの同期
信号によりスイッチ２５３のスイッチ群を同時にＯＮ
し、そして、規定時間後スイッチ２５３のスイッチ群を
同時にＯＦＦした後、外部クロックに応じてスイッチ２
５４を順次ＯＮ／ＯＦＦするように制御する。

【００１７】アンプ２５７は、増幅回路制御部２５９か
ら出力される制御信号により増幅率がコントロール可能
である。ただし、一枚のウエハー内に構成するため、設
定できる増幅率は任意に選択できるものではなく、例え
ば、標準、標準＋α、標準−αの３段階に制限してあ
る。アンプ２５７で増幅された信号は、クランプ回路２
５８により信号レベルを規定レベルにシフトし、画像読
み取りセンサ２０１から出力される。以上、アンプ２５
７とクランプ回路２５８までの回路がアナログ画像信号
を調整するものであり、これを調整部２０１−２とす
る。

【００１８】画像読み取りセンサ２０１の出力は、Ａ／
Ｄ変換器１１５により、ディジタル画像信号に変換され
る。本実施の形態の場合は、画像読み取りセンサ２０１
の出力がＡ／Ｄ変換器１１５の入力に直接入っている。
以上説明した、画像読み取りセンサ２０１とＡ／Ｄ変換
器１１５とは、共通の画像読み取り基板２５２上に実装
されている。

【００１９】図７は図５の画像読み取りセンサ２０１か
らＡ／Ｄ変換器１１５までのアナログ処理を概念的に示
したものである。画像読取部２０１−３は、光信号を電
気信号に変換するものである。原稿からの画像信号は、
画像読取部２０１−３によりＲ、Ｇ、Ｂの画像信号に分
解され出力される。画像読取部２０１−３より出力され
たＲ、Ｇ、Ｂの信号はアナログ処理回路１１８〜１２０
で処理が施された後、セレクタ１０４に加えられる。セ
レクタ１０４によってＲ、Ｇ、Ｂの信号を順次選択する
ことにより、Ｒ、Ｇ、Ｂパラレルの画像信号をＲ、Ｇ、
Ｂパラレルの画像信号に変換しＡ／Ｄ変換器１１５に加
える。Ａ／Ｄ変換器１１５はＲ、Ｇ、Ｂのアナログ画像
信号を１０ビットのディジタル信号に変換する。

【００２０】次に、アナログ処理回路１１８〜１２０の
処理内容について図８のブロック図を用いて説明する。
画像読取部２０１−３の出力は、まず、Ｓ／Ｈ（サンプ
ル・ホールド）回路１０６に加えられる。Ｓ／Ｈ回路１
０６は、アナログ画像信号を一定期間サンプリングし、
サンプリングされた画像信号を一定期間ホールドするこ
とにより、画像信号を標本化する。標本化された画像信
号は増幅器１１６により増幅される。増幅された信号
は、クランプ回路１０９によりクランプ処理が施され
る。クランプ処理は、画像信号の中に含まれているオプ
テイカルブラックの信号レベルを一定に保つように行わ
れる。クランプ処理されたアナログ画像信号は次のレベ
ルシフト回路１１７に加えられる。レベルシフト回路１
１７より画像信号はＡ／Ｄ変換器１１５の入力レベルに
合うようにレベルシフトされ出力される。本実施の形態
では、信号のレベルシフト電圧は＋２Ｖとなっている。
以上述べたように、画像読取部の出力は、アナログ処理
回路１１８〜１２０において、複数段のアナログ処理が
施された後、次段のセレクタ１０４に出力される。

【００２１】次に図７の画像読取部２０１−３で画像を
読み取ったときのＡ／Ｄ変換器１１５の入力端子におけ
る信号の例を図９を用いて説明する。ただし、増幅器１
１６の増幅率は、Ｒ、Ｇ、Ｂ独立に標準、標準＋α、標
準−αの中から最適なものが前もって選択されていると
する。図９（Ａ）は、原稿照明ランプ５４を点灯させ標
準白色板５３を読み取ったときのＡ／Ｄ変換器１１５の
入力信号レベルを示したものである。図９（Ｂ）は、原
稿照明ランプ５４を消灯させ画像読み取りセンサ２０１
に光が入らない状態におけるＡ／Ｄ変換器１１５の入力
レベルを示したものである。Ａ／Ｄ変換器１１５の入力
端子においては、無彩色（白、黒）の情報を読み取った
時、Ａ／Ｄ変換器１１５より前にある回路素子の特性の
バラツキによりＲ、Ｇ、Ｂの信号のレベルが異なる。

【００２２】次に、シェーディング補正について、図１
０〜１２のシェーディング補正例を用いて説明する。図
１０はシェーディング補正回路のブロック図、図１１は
信号レベルの例、図１２は、白補正の補正係数を示した
ものである。図１０に示すＡ／Ｄ変換器１１５の入力端
子には、図１１、図１２に示すようなＲ、Ｇ、Ｂの信号
波形が入力される。Ａ／Ｄ変換器１１５に入力されたア
ナログ信号は１０ビット（０〜１０２３レベル）のディ
ジタル信号に量子化される。以後、図１１に示す信号レ
ベルを基に説明する。

【００２３】Ａ／Ｄ変換器１１５の出力において原稿照
明ランプ５４を点灯し、標準白色板５３を読み取った時
の白信号レベルを８４０、原稿照明ランプ５４を消灯
し、読み取った時の黒信号レベルを４０とする。図１０
の黒補正回路１２１において、画像信号より黒補正値４
０（前もって決定されている）を減算することにより、
白信号レベルは８００、黒信号レベルは０になる。次
に、白補正回路１２２において、画像信号を図１２に示
す補正係数（前もって決定されており、係数の傾きは２
５５／８００）を画像信号に掛けることにより、黒信号
レベルは０になり、白信号レベルは２５５になる。同様
に、各画素毎にシェーディング補正を実施（黒補正と白
補正の係数は、画素毎に前もって決める）することによ
り、標準白色板５３を読み取った時の信号値は２５５、
原稿照明ランプ５４を消灯して読み取った時の信号値は
０に正規化され、白補正回路１２２の出力において８ビ
ットの信号となる。正規化された画像信号は、画像処理
回路１１４において処理される。

【００２４】以上述べたようにして画像信号をシェーデ
ィング補正することにより、８ビット信号の正規化が実
施され、２５６諧調（８ビット）の信号が得られるよう
になる。従って、このシェーディング補正例において
は、シェーディング補正前の信号幅４０〜８４０の８０
０諧調の信号をシェーディング補正することにより、信
号幅０〜２５５の２５６諧調に正規化した画像信号が得
られる。

【００２５】次に画像読み取り基板２５２への電源供給
方法について図１３を用いて説明する。ＡＣ電源１６１
から出力される電源電圧は、ケーブル１５４を介して画
像読み取り基板２５２へ供給される。ケーブル１５４の
ＡＣ電源側に設けらているコア１５５は、ＡＣ電源１６
１内で発生したスイッチングノイズがケーブル１５４に
乗り、画像読み取り基板２５２に悪影響をおよぼすこと
を防止するためのものである。また、ＡＣ電源１６１内
で発生したスイッチングノイズがコア１５５では完全に
取りきれないため、画像読み取り基板２５２の電源入力
端に図１５に示すようなコイル１５６とコンデンサ１５
７等によるフィルタ回路が用いられる。また、上記画像
処理回路１１４が設けられる画像処理基板１６０は、同
様にＡＣ電源１６１からケーブル１５８を介して電源が
供給されている。

【００２６】図１４は画像読み取り基板２５２の構成を
示す。画像読み取りセンサ２０１は、原稿の情報を読み
取り増幅してＡ／Ｄ変換器１１５に供給する。Ａ／Ｄ変
換器１１５は、アナログ信号をディジタル信号に変換
し、コネクタ１５０を介して画像処理基板１６０にディ
ジタル化された画像信号を送る。また、画像読み取り基
板２５２の電源は、ＡＣ電源１６１からケーブル１５４
がコネクタ１５１に接続されることにより供給される。
コネクタ１５１に供給された電源は、ノイズフィルタ１
５９を通り電源に乗っているノイズを除去した後、画像
読み取りセンサ２０１とＡ／Ｄ変換器１１５とに供給さ
れる。

【００２７】次に、本発明の主題である増幅器１１６の
最適な増幅率を決定する方法について説明する。図１６
に増幅器１１６の具体的な構成を示す。アナログの画像
信号は、演算増幅器１７７の非反転入力端子に加えられ
正転増幅された後、出力端子より出力される。演算増幅
器１７７の出力端子と反転入力端子との間には、抵抗１
７６（１０ｋΩ）が接続されている。また、演算増幅器
１７７の反転入力端子には、抵抗１７３（５ｋΩ）、抵
抗１７４（３．３ｋΩ）、抵抗１７５（２．５ｋΩ）が
接続されている。抵抗１７３の他端はスイッチ１７０が
接続されている。抵抗１７４の他端はスイッチ１７１が
接続されている。抵抗１７５の他端はスイッチ１７２が
接続されている。スイッチ１７０、スイッチ１７１、ス
イッチ１７２の他端はグランドに接続されている。

【００２８】次に動作について説明する。スイッチ１７
２だけがＯＮしている時は、増幅率が標準＋αに設定さ
れる。このとき演算増幅器１７７の非反転入力端子に加
えられたアナログの画像信号は５倍に増幅されて出力さ
れる。スイッチ１７１だけがＯＮしている時は、増幅率
が標準に設定される。このとき演算増幅器１７７の非反
転入力端子に加えられたアナログの画像信号は４倍に増
幅されて出力される。スイッチ１７０だけがＯＮしてい
る時は、増幅率が標準−αに設定される。このとき演算
増幅器１７７の非反転入力端子に加えられたアナログの
画像信号は３倍に増幅されて出力される。

【００２９】次に、信号のレベルと増幅器１１６の増幅
率との関係について説明する。標準状態における増幅器
１１６の信号のレベル配分は、標準の光量で標準白色板
５３を照らし、その反射光量を電気信号に変換した時、
増幅器１１６の入力端子が０．５Ｖになる。このとき増
幅器１１６の増幅率は、スイッチ１７１だけがＯＮして
いるので４倍である。従って、増幅器１１６の出力端子
における標準出力電圧は、２Ｖ（０．５Ｖ×４倍）とな
る。

【００３０】図１７は増幅器１１６の動作例を示したも
のである。同図（Ａ）は、増幅器１１６の入力端子に標
準光量レベルの電圧が印加されている例を示したもので
ある。この場合は、増幅率が４倍（スイッチ１７１だけ
がＯＮ）の時が増幅器１１６の出力レベルとして適正な
２Ｖとなる。同図（Ｂ）は、増幅器１１６の入力端子に
例えばセンサの感度が標準状態よりも低いために標準光
量レベル以下の電圧が印加されている例を示したもので
ある。この場合は、増幅率が５倍（スイッチ１７２だけ
がＯＮ）の時が増幅器１１６の出力レベルとして適正な
２Ｖとなる。同図（Ｃ）は、増幅器１１６の入力端子に
例えばセンサの感度が標準状態よりも高いために標準光
量レベル以上の電圧が印加されている例を示したもので
ある。この場合は、増幅率が３倍（スイッチ１７０だけ
がＯＮ）の時が増幅器１１６の出力レベルとして適正な
２Ｖに近くなる。他の倍率（４倍、５倍）の時は、増幅
器１１６の出力電圧が２Ｖを越えてしまうため、Ａ／Ｄ
変換器１１５の入力電圧のダイナミックレンジ（２Ｖ）
をオーバーする。このため画像信号が忠実にディジタル
信号に変換されない。

【００３１】そこで、本実施の形態においては、原稿照
明ランプ５４の光量設定と、増幅器１１６の増幅率の選
択とを行うようにしている。まず、Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用の
各増幅器１１６の増幅率を標準の４倍（スイッチ１７１
だけをＯＮ）にする。次に、標準白色板５３を原稿照明
ランプ５４で照明し、標準白色板５３を読み取る。標準
白色板５３を読み取っている状態においてＲ用、Ｇ用、
Ｂ用の各増幅器１１６の出力レベルを読み取り（例えば
オシロスコープ、電圧計、ディジタルの画像信号のレベ
ルを表示等）、各増幅器１１６の出力レベルの中で中間
を示す信号色（例えばＧ）の出力レベルが２Ｖになるよ
うに原稿照明ランプ５４の光量を調整（例えば、原稿照
明ランプに印加する電圧）する。原稿照明ランプ５４に
印加する電圧の調整を終了した後、残りの２色（例えば
Ｒ、Ｂ）に対する各増幅器１１６の各増幅率の選択を実
施する。この増幅率の選択に際しては、各増幅器の出力
レベルを見ながらその出力レベルが飽和しない範囲で最
大となるように各増幅率を選択する。そして光量設定と
増幅率の選択処理を終了する。

【００３２】尚、増幅器１１６の増幅率を決定するスイ
ッチ１７０、１７１、１７２は、どれか１個だけを選択
するように説明してきたが、複数のスイッチを同時にＯ
Ｎさせた方が適切な増幅率が選択される場合は、複数の
スイッチを同時にＯＮすることも可能である。

【００３３】次に、原稿照明ランプ５４の光量を調整す
るために、原稿照明ランプ５４に印加する電圧を可変す
る手段について図１９を用いて説明する。原稿照明ラン
プ５４は、例えばＡ社の型名（ＢＢＢ）である定格電圧
１２Ｖ、消費電力５０Ｗのハロゲンランプを直流電圧で
駆動して使用している。このハロゲンランプに印加され
ている直流電圧値を可変することで光量の調整を実施し
ている。即ち、ＡＣ１００Ｖの交流電圧を電圧変換トラ
ンス１８１にて電圧変換し、ダイオード１８２とコンデ
ンサ１８３とから成る整流平滑回路により１４Ｖの直流
電圧に変換している。この１４Ｖの直流電圧は、電圧制
御回路１８４により原稿照明ランプ５４に必要な電圧に
調整されて原稿照明ランプ５４に供給される。この供給
される電圧は、電圧制御回路１８４の出力電圧調整端子
に印加される電圧により決定される。ここでは、電圧制
御回路１８４の出力電圧をボリューム１８０を使用して
分割することにより、電圧制御回路１８４の出力電圧調
整端子に印加される電圧を得ており、ボリューム１８０
の調整により原稿照明ランプ５４の光量を調整してい
る。

【００３４】図１８は増幅器１１６の他の構成例を示し
たものである。アナログの画像信号は、演算増幅器１７
７の非反転入力端子に加えられ正転増幅された後、出力
端子より出力される。演算増幅器１７７の出力端子と反
転入力端子間には、抵抗１７６（１０ｋΩ）が接続され
ている。また、演算増幅器１７７の反転入力端子には、
抵抗１７５（２．５ｋΩ）が接続されている。抵抗１７
５の他端には、スイッチ１７２と抵抗１７８（８００
Ω）が接続されている。抵抗１７８の他端には、スイッ
チ１７１と抵抗１７９（１．７ｋΩ）が接続されてい
る。抵抗１７９の他端には、スイッチ１７０が接続され
ている。スイッチ１７０、スイッチ１７１、スイッチ１
７２の他端はグランドに接続されている。

【００３５】以上説明した構成によりスイッチ１７２だ
けがＯＮしている時（増幅率が標準＋α）、演算増幅器
１７７の非反転入力端子に加えられアナログの画像信号
は５倍に増幅されて出力される。スイッチ１７１だけが
ＯＮしている時（増幅率が標準）、演算増幅器１７７の
非反転入力端子に加えられアナログの画像信号は４倍に
増幅されて出力される。スイッチ１７０だけがＯＮして
いる時（増幅率が標準−α）、演算増幅器１７７の非反
転入力端子に加えられアナログの画像信号は、３倍に増
幅されて出力される。この図１８に示す構成を用いて原
稿照明ランプ５４の光量調整と増幅器１１６の増幅率の
選択とを実施することにより、前述と同等の効果が得ら
れる。

【００３６】次に、図１６の増幅器１１６の構成を用い
て原稿照明ランプ５４の光量調整と増幅器１１６の増幅
率の選択とを行う他の方法について説明する。まず、Ｒ
用、Ｇ用、Ｂ用の各増幅器１１６の増幅率を標準−αの
３倍（スイッチ１７０だけをＯＮ）にする。次に、標準
白色板５３を原稿照明ランプ５４で照明し、標準白色板
５３を読み取る。標準白色板５３を読み取っている状態
においてＲ用、Ｇ用、Ｂ用の各増幅器１１６の出力レベ
ルを読み取り（例えばオシロスコープ、電圧計、ディジ
タルの画像信号のレベルを表示等）、各増幅器１１６の
出力レベルの中で最大値を示す信号色（例えばＧ）の出
力レベルが２Ｖになるように原稿照明ランプ５４の光量
を調整（例えば、原稿照明ランプに印加する電圧）す
る。原稿照明ランプ５４に印加する電圧の調整を終了し
た後、残りの２色に対する増幅器１１６の増幅率の選択
（増幅率と標準、または、増幅率＋α）を実施し、光量
設定と増幅率の選択処理とを終了する。尚、この方法は
図１８に示す増幅器についても同様に適用が可能であ
る。

【００３７】次に、図１６の増幅器１１６の構成を用い
て原稿照明ランプ５４の光量調整と増幅器１１６の増幅
率の選択とを行うさらに他の方法について説明する。ま
ず、Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用の各増幅器１１６の増幅率を標準
＋αの５倍（スイッチ１７２だけをＯＮ）にする。次
に、標準白色板５３を原稿照明ランプ５４で照明し、標
準白色板５３を読み取る。標準白色板５３を読み取って
いる状態においてＲ用、Ｇ用、Ｂ用の各増幅器１１６の
出力レベルを読み取り（例えばオシロスコープ、電圧
計、ディジタルの画像信号のレベルを表示等）、各増幅
器１１６の出力レベルの中で最小値を示す信号色（例え
ばＧ）の出力レベルが２Ｖになるように原稿照明ランプ
５４の光量を調整（例えば、原稿照明ランプに印加する
電圧）する。原稿照明ランプ５４に印加する電圧の調整
を終了した後、残りの２色に対する増幅器１１６の増幅
率の選択（増幅率を標準、または、増幅率−α）を実施
し、光量設定と増幅率の選択処理とを終了する。尚、こ
の方法は図１８に示す増幅器についても同様に適用する
ことができる。

【００３８】次に、図２０に示すようにプロジェクタ７
０を使用したときの画像読み取り装置を用いてネガフィ
ルムを読み取る場合における、増幅率の選択について説
明する。プロジェクタ７０は、図２０に示すように原稿
台５２の上において使用する。プロジェクタ用照明ラン
プ７１を点灯させると、ランプの光はベースフィルム７
２を透過して原稿台５２の近傍に置かれたスクリーン７
３上にベースフィルム７２の画像情報を投影する、スク
リーン７３上に投影されたベースフィルム７２の情報
は、主走査キャリッジ５１を移動しながら画像読み取り
センサ２０１によって読み取ることができる。

【００３９】ネガフィルムを使用したプロジェクタコピ
ー時は、まずネガフィルム用のベースフィルム（なにも
撮影されていないフィルムを現像したもので茶色の色を
している）７２を設定する。そして、ベースフィルム７
２が設定された状態でプロジェクタ用照明ランプ７１を
点灯することでベースフィルム７２の情報を読むことが
可能になり、この状態で増幅器１１６の増幅率の選択を
実施する。増幅率の選択方法は、前述した各方法と同じ
方法を用いる。次に図２０において、プロジェクタ７０
を使用したときの画像読み取り装置の構成を用いてポジ
フィルムを読み取る場合における、増幅率の選択の方法
について説明する。ポジフィルムを使用したプロジェク
タコピー時は、まずポジフィルム用のベースフィルム
（なにも撮影されていないフィルムを現像したもので透
明の色をしている）７２を設定する。そして、ベースフ
ィルム７２が設定された状態でプロジェクタ用照明ラン
プ７１を点灯することでベースフィルム７２の情報を読
むことが可能になり、この状態で増幅率の選択を実施す
る。増幅率の選択方法は、ネガフィルムの場合と同様で
ある。

【００４０】尚、ポジのベースフィルム７２は透明なた
め、ベースフィルム７２を使用せずにプロジェクタ用照
明ランプ７１を点灯させ、ランプからの光を直接スクリ
ーン７３上に投影するようにしても、ポジのベースフィ
ルム７２を用いた場合と同様の結果が得られる。

【００４１】上記本実施の形態において、Ｒ用、Ｇ用、
Ｂ用の増幅率を標準は４倍、標準＋αは５倍、標準−α
は３倍として説明したが、この倍率は、原稿照明ランプ
５４、標準白色板５３、画像読み取りセンサー２０１の
カラーフィルターや半導体の特性、プロジェクター用照
明ランプ７１、プロジェクター用ベースフィルム７２等
の偏差を考慮し、３種類の増幅率を選択することにより
偏差が最も少なくなるような値に前もって決定されてい
る。例えば、Ｒの標準−αは２．５倍、標準は３倍、標
準＋αは３．５倍、Ｇの標準−αは３．５倍、標準は４
倍、標準＋αは４．５倍、Ｂの標準−αは３倍、標準は
４倍、標準＋αは５倍と言うようにそれぞれの色に対す
る倍率は、標準、標準−α、標準＋αで異なることが一
般的である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｒ、Ｇ、Ｂ等のアナログの３つの色信号のレベルを均一
に調整することが簡単に実施できるようになる。また、
各色信号を増幅する増幅器の増幅率を３段階を使用する
ことで必要な機能が得られ、この結果、ハード構成が簡
略化され、部品のコストダウンが可能となる。また、光
信号を電気信号に変換する光電回路部のシリコンプロセ
スだけを用いて、かつ、ディジタル信号により増幅率を
可変する構成がとれることで、光信号を電気信号に変換
し、かつ、増幅率を選択可能な増幅回路を１チップのモ
ノリシックＩＣ化することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像読み取り装置の構成図である。

【図２】画像処理のブロック図である。

【図３】印字ノズルの構成と移動方向を示す構成図であ
る。

【図４】画像読み取りセンサの構成と移動方向を示す構
成図である。

【図５】アナログ処理部の構成図である。

【図６】画像読み取り部のタイミング信号を示すタイミ
ングチャートである。

【図７】画像読み取りセンサからＡ／Ｄ変換器までの概
念的なブロック図である。

【図８】アナログ処理のブロック図である。

【図９】Ａ／Ｄ変換器の入力電圧例を示す特性図であ
る。

【図１０】シェーディング処理のブロック図である。

【図１１】シェーディング補正例を示す信号レベルの構
成図である。

【図１２】シェーディング補正例を示す特性図である。

【図１３】電源供給方法を示すブロック図である。

【図１４】画像読み取り基板の構成図である。

【図１５】フィルタ回路の構成図である。

【図１６】増幅器の構成図である。

【図１７】増幅器の動作例を示す特性図である。

【図１８】増幅器１１６の他の構成図である。

【図１９】光量調整のブロック図である。

【図２０】プロジェクタを使用したときの画像読み取り
装置の構成図である。

【符号の説明】

５３標準白色板５４原稿照明ランプ７０プロジェクタ７１プロジェクター用照明ランプ７２プロジェクター用ベースフィルム１１４画像処理回路１１５Ａ／Ｄ変換器１１６増幅器１１８Ｒ信号のアナログ処理回路１１９Ｇ信号のアナログ処理回路１２０Ｂ信号のアナログ処理回路１７０〜１７２スイッチ１７３〜１７９抵抗２０１画像読み取りセンサ２０３Ａ／Ｄ変換器２１２画像読み取りセンサを搭載した読み取り部２５２画像読み取り基板２５７アンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を照明する照明手段と、上記照明手段の光量を調整する調整手段と、上記照明された被写体を光学的に色分解して読み取り、
３つの色信号を出力する読み取り手段と、上記３つの色信号をそれぞれ増幅する３段階に増幅率が
可変である３つの増幅手段と、上記３つの増幅手段の各増幅率をそれぞれ選択する選択
手段とを備え、上記選択手段により上記３つの増幅手段を同じ所定の増
幅率に設定した状態で、所定の増幅手段の出力が所定の
大きさとなるように上記調整手段により上記照明手段の
光量を調整し、この状態で上記選択手段により他の増幅
手段の増幅率をそれぞれ設定するように構成したことに
より上記読み取り手段と上記増幅手段とを同じチップに
内蔵可能としたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】上記３つの増幅手段の増幅率が、標準・
標準−α・標準＋αであることを特徴とする請求項１記
載の画像処理装置。
【請求項３】上記所定の増幅率が上記標準であり、上
記所定の増幅手段が、上記３つの増幅手段の出力レベル
のうち中間値を出力する増幅手段であることを特徴とす
る請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】上記所定の増幅率が上記標準−αであ
り、上記所定の増幅手段が、上記３つの増幅手段の出力
レベルのうち最大値を出力する増幅手段であることを特
徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】上記所定の増幅率が上記標準＋αであ
り、上記所定の増幅手段が、上記３つの増幅手段の出力
レベルのうち最小値を出力する増幅手段であることを特
徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項６】上記読み取り手段と上記読み取り手段の
出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段とを同
一基板上に実装したことを特徴とする請求項１記載の画
像処理装置。
【請求項７】上記３つの色信号が、Ｒ信号、Ｇ信号、
Ｂ信号であり、上記Ｒ信号のうちの最大値、Ｇ信号のう
ちの最大値、Ｂ信号のうちの最大値を検出し、各色信号
の最大値のなかの中間値を選択することを特徴とする請
求項３記載の画像処理装置。
【請求項８】上記３つの色信号が、Ｒ信号、Ｇ信号、
Ｂ信号であり、上記Ｒ信号のうちの最大値、Ｇ信号のう
ちの最大値、Ｂ信号のうちの最大値を検出し、いずれか
の最大値を選択することを特徴とする請求項４記載の画
像処理装置。
【請求項９】上記３つの色信号が、Ｒ信号、Ｇ信号、
Ｂ信号であり、上記Ｒ信号のうちの最大値、Ｇ信号のう
ちの最大値、Ｂ信号のうちの最大値を検出し、各色信号
の最大値のなかの最小値を選択することを特徴とする請
求項５記載の画像処理装置。