JPH10136159A - Light source for color image scanner - Google Patents

Light source for color image scanner

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Publication number
JPH10136159A
JPH10136159A JP30423796A JP30423796A JPH10136159A JP H10136159 A JPH10136159 A JP H10136159A JP 30423796 A JP30423796 A JP 30423796A JP 30423796 A JP30423796 A JP 30423796A JP H10136159 A JPH10136159 A JP H10136159A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color
light
light emitting
emitting diodes
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP30423796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Kobayashi
和裕 小林
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Citizen Electronics Co Ltd
Original Assignee
Citizen Electronics Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Electronics Co Ltd filed Critical Citizen Electronics Co Ltd
Priority to JP30423796A priority Critical patent/JPH10136159A/en
Publication of JPH10136159A publication Critical patent/JPH10136159A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the reproducibility of a color of a read image by the color image scanner adopting the method of three-color light emitting diode switching. SOLUTION: An image of an original in full color is read by using light emitting diodes 2 that emit each of red, green, blue colors for the light Source, lighting sequentially the light emitting diodes 2 of each color sequentially to emit the original 5, leading its reflected light to light receiving elements 7 by an optical system 6 consisting of a lens or the like and forming the image on the elements. A plurality of kinds (G1, G2) of light emitting diodes of the same color group whose peak light emitting wavelength bands differ are used for at least one color light emitting diodes among the light emitting diodes 2 of each color. Thus, the wavelength band of the effective sensitivity distribution of the light emitting elements 7 is effectively widened to obtain the color image scanner with excellent color reproducibility of the read image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ、ファ
クシミリ、複写機等の入力装置として、原稿の画像をフ
ルカラーで読み取るカラーイメージスキャナーに関し、
カラーイメージスキャナーにおける原稿照明用の光源装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image scanner for reading an image of a document in full color as an input device for a computer, a facsimile, a copying machine or the like.
The present invention relates to a light source device for illuminating a document in a color image scanner.

【0002】[0002]

【従来の技術】イメージスキャナーは画像の入力装置と
して、操作性、汎用性に優れ、近年、OA機器、情報機
器等の分野で広く用いられている。特にカラーイメージ
スキャナーは入力し得るデータの質と量に優れたものが
あり、その発達と普及が期待されている。従来のカラー
イメージスキャナーは、例えば特公昭55ー15137
号公報の第1図に記載されているように、光源として赤
から緑を経て青に至る可視光の殆どの波長の光を発光す
るキセノン管や冷陰極管を用いていた。そして、これら
の光源の光が原稿に記録されたカラー画像の反射光とし
て光学系により結像した光を読み取る複数の受光素子上
に赤、緑、青の各色のフィルターを配置し、各色のフィ
ルタ下の受光素子に各色ごとに図11に示すような波長
に対する感度分布の特性を持たせることで、色を判別し
て読み込ませている。
2. Description of the Related Art An image scanner has excellent operability and versatility as an image input device, and has recently been widely used in the fields of OA equipment, information equipment and the like. In particular, some color image scanners have excellent quality and quantity of data that can be input, and their development and spread are expected. A conventional color image scanner is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 55-15137.
As shown in FIG. 1 of the publication, a xenon tube or a cold-cathode tube that emits light of almost all visible wavelengths from red to green through blue is used as a light source. Then, red, green, and blue filters are arranged on a plurality of light receiving elements that read light formed by an optical system as reflected light of a color image recorded on a document, using the light of these light sources. The lower light receiving element is provided with the characteristic of the sensitivity distribution with respect to the wavelength as shown in FIG. 11 for each color, so that the color is determined and read.

【0003】ここで、図11はフォトダイオード等の受
光素子に赤、緑、青の各色のフィルターをそれぞれとり
つけた場合の光の波長に対する受光素子の感度分布(以
下単に「感度分布」という。)を示す図であり、横軸は
波長、縦軸は相対感度を示す。ここで曲線Rf、Gf、
Bfはそれぞれ赤、緑、青の各色のフィルターをそれぞ
れとりつけた受光素子の感度分布を示す。このような読
み取り装置によれば、人間の目の比視感度分布に近い緑
色のフィルター下の受光量から明るさを読み取り、赤色
のフィルター下の受光量に対する緑色のフィルター下の
受光量の比、および青色のフィルター下の受光量に対す
る緑色のフィルター下の受光量の比から色度(色合い)
を読みとることができる。
FIG. 11 shows a sensitivity distribution of a light receiving element with respect to a wavelength of light when red, green and blue filters are attached to a light receiving element such as a photodiode (hereinafter simply referred to as "sensitivity distribution"). Where the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents relative sensitivity. Where the curves Rf, Gf,
Bf indicates the sensitivity distribution of the light receiving element to which the filters of red, green, and blue are respectively attached. According to such a reading device, the brightness is read from the received light amount under the green filter close to the relative visibility distribution of the human eye, and the ratio of the received light amount under the green filter to the received light amount under the red filter, And chromaticity (hue) from the ratio of the amount of light received under the green filter to the amount of light received under the blue filter
You can read.

【0004】この場合、前記各色ごとに受光素子が必要
となり、白黒読み取りスキャナーの3倍以上の数の受光
素子を集積したものを用い、且つ色フィルターを使用す
るため高価なものとなる。又、前記キセノン管や冷陰極
管の寿命が比較的短いことや、点灯のための特別の回路
を必要とするという問題があった。
In this case, a light receiving element is required for each of the colors, and a light receiving element which is three or more times the number of light receiving elements of a black and white reading scanner is used and a color filter is used. Further, there are problems that the life of the xenon tube and the cold cathode tube is relatively short and that a special circuit for lighting is required.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで前記公報の同号
1図の光源2の代わりの光源として、赤、緑、青の3色
の発光ダイオードを用い、それを順次、各色毎に点灯さ
せることにより、受光素子は白黒スキャナー用のものを
ほとんどそのまま用いることが出来、コスト低減のでき
るカラーイメージスキャナーが提案されている。この場
合、受光素子の実効的な感度分布は、受光素子そのもの
が持つ感度分布と光源の発光強度のスペクトル分布の合
成分布となり、図12に示すような離散的な特性のもの
となる。図12においてRd、Gd、Bdはそれぞれ赤
色、緑色および青色の発光ダイオードを別々に点灯させ
たときの受光素子の感度分布を示す曲線である。 実効
的な感度分布が、全体としてこのように離散的になるの
は、光源における各色の発光ダイオードの発光強度のス
ペクトル分布の巾が、フィルタにおける透過率のスペク
トル分布の分布巾に比べて狭いことによる。
Therefore, light emitting diodes of three colors of red, green and blue are used as light sources instead of the light source 2 shown in FIG. 1 of the above publication, and the light emitting diodes are sequentially turned on for each color. Accordingly, a color image scanner capable of reducing costs can be used, in which a light receiving element for a black-and-white scanner can be used almost as it is. In this case, the effective sensitivity distribution of the light receiving element is a composite distribution of the sensitivity distribution of the light receiving element itself and the spectrum distribution of the light emission intensity of the light source, and has a discrete characteristic as shown in FIG. In FIG. 12, Rd, Gd, and Bd are curves showing the sensitivity distribution of the light receiving element when the red, green, and blue light emitting diodes are individually turned on. The reason that the effective sensitivity distribution becomes discrete as a whole is that the width of the spectrum distribution of the light emission intensity of the light emitting diode of each color in the light source is narrower than the distribution width of the spectrum distribution of the transmittance in the filter. by.

【0006】このような時分割照明方式のカラーイメー
ジスキャナーは受光素子における感度分布が上記のよう
に離散的な特性を持つため、原稿に記録した画像の色を
十分に読み出すことができない。即ち、すでに述べたフ
ィルター方式の場合には全体的な感度分布は、図11の
点線Ffで示すように比較的広い巾で高いレベルを保っ
ているのに反し、図12に示す3色の発光ダイオードの
切り替え照明の方式を用いる場合は、全体的な感度分布
は図12に示すようにレベルが落ち込んだ谷間の部分n
や欠落部分mを有し、この部分に相当する波長の画像の
色を読みだしたり、判別できなかったりするため、読み
とり画像の色再現性が悪くなるという欠点をもってい
る。
[0006] In such a time-division illumination type color image scanner, the sensitivity distribution in the light receiving element has discrete characteristics as described above, so that the color of the image recorded on the document cannot be read sufficiently. That is, in the case of the above-described filter system, the overall sensitivity distribution maintains a high level with a relatively wide width as shown by a dotted line Ff in FIG. 11, whereas the emission of the three colors shown in FIG. In the case of using the switching illumination method of the diode, the overall sensitivity distribution is as shown in FIG.
This has the disadvantage that the color of an image having a wavelength corresponding to this portion cannot be read out or discriminated, and the color reproducibility of the read image deteriorates.

【0007】本発明は、フィルタを使用せずに、光源と
して赤、緑、青の3色の発光ダイオードを用い、それを
順次、各色毎に点灯させることにより、受光素子に時分
割的に画像の色別の明るさのデータを読み取らせるカラ
ーイメージスキャナーにおいて、上記の問題を解決すべ
き課題として認識することから出発するものである。そ
して本発明はこの課題を解決し、読みとり画像の色再現
性に優れ、且つ長寿命で製造コストの低いカラーイメー
ジスキャナーを提供することを目的とするものである。
According to the present invention, a light-emitting diode of three colors of red, green, and blue is used as a light source without using a filter, and the light-emitting diodes are sequentially turned on for each color, so that a light-receiving element is time-divisionally multiplexed. In the color image scanner that reads the brightness data of each color, the above problem is to be solved. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve this problem and to provide a color image scanner which is excellent in color reproducibility of a read image, has a long service life, and has a low manufacturing cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの第1の手段として本発明は、赤、緑、青の各色別の
発光を行う発光ダイオードを光源として、各色別の発光
ダイオードを順次点灯して原稿を照射し、その反射光を
レンズ等からなる光学系により受光素子に導き結像させ
ることにより、原稿の画像をフルカラーで読み取るカラ
ーイメージスキャナーの光源装置において、前記色別の
発光ダイオードのうち少なくとも1色の発光ダイオード
については、ピークの発光波長がそれぞれ異なる同系の
色の発光ダイオードを複数種類用いることを特徴とす
る。
As a first means for solving the above-mentioned problems, the present invention uses a light emitting diode for emitting light of each color of red, green and blue as a light source and a light emitting diode for each color. The light source device of a color image scanner that reads a document image in full color by sequentially lighting the document and irradiating the document and guiding the reflected light to a light receiving element by an optical system including a lens and the like to form an image. As for at least one color light emitting diode among the diodes, a plurality of types of light emitting diodes of the same type having different peak emission wavelengths are used.

【0009】上記の課題を解決するための第2の手段と
して本発明は、前記第1の手段のカラーイメージスキャ
ナーの光源装置において、前記色別の発光ダイオードの
うち少なくとも1色の発光ダイオードについては、ピー
クの発光波長がそれぞれ異なる同系の色の複数種類の発
光ダイオードを同時に点滅することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a light source device for a color image scanner according to the first aspect, wherein at least one of the light-emitting diodes for each of the colors is provided. , Characterized in that a plurality of types of light-emitting diodes of similar colors having different peak emission wavelengths are simultaneously turned on and off.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明のカラ
ーイメージスキャナーの光源装置の実施の形態を実施例
について説明する。図1は本発明の一実施である光源装
置を用いたカラーイメージスキャナーの構成を示す原理
図であり、図2はその光源装置の構成を示す斜視図であ
る。図1において、R、G1,G2、Bは図2に示す光
源1においてカラーイメージスキャナーの操作方向に直
角な方向に配列された、後述するような4種類の波長の
色の発光ダイオードであり、3は光源装置4における光
源駆動回路、5は発光ダイオードアレイ2に近接、対向
して配置される原稿面、6は集光レンズからなる光学
系、7はフォトダイオード等よりなる受光素子である。
これ等の要素は光源1が原稿面5を照射し、原稿面5か
らの反射光が光学系6を通過して受光素子7に結像する
ように配置されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a light source device for a color image scanner according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a principle diagram showing a configuration of a color image scanner using a light source device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of the light source device. In FIG. 1, R, G1, G2, and B are light-emitting diodes of four wavelengths, which will be described later, arranged in a direction perpendicular to the operation direction of the color image scanner in the light source 1 shown in FIG. Reference numeral 3 denotes a light source driving circuit in the light source device 4, reference numeral 5 denotes a document surface disposed close to and opposite to the light emitting diode array 2, reference numeral 6 denotes an optical system including a condenser lens, and reference numeral 7 denotes a light receiving element including a photodiode or the like.
These elements are arranged such that the light source 1 irradiates the original surface 5 and the reflected light from the original surface 5 passes through the optical system 6 and forms an image on the light receiving element 7.

【0011】図2に示すように、光源装置4は光源1と
光源駆動回路3から構成されている。光源1は光源基板
1a上にピーク波長を赤色の領域に有する発光ダイオー
ドR、互いに異なるピーク波長を緑色の領域に有する発
光ダイオードG1、G2、およびピーク波長を青色の領
域に有する発光ダイオードBが配列されて実装されてい
る。図3は前記発光ダイオードR、G1、G2、Bの発
光強度のスペクトル分布(以下「強度分布」という。)
を示す図である。同図において、横軸はスペクトルの波
長を、縦軸は相対放射強度を示す。又、実線で示す曲線
R、G1、G2、Bはそれぞれ発光ダイオードR〜Bの
強度分布を示し、点線で示す曲線Gは前記強度分布、G
1とG2を合成した強度分布を示す。
As shown in FIG. 2, the light source device 4 includes a light source 1 and a light source driving circuit 3. The light source 1 includes, on a light source substrate 1a, a light emitting diode R having a peak wavelength in a red region, light emitting diodes G1 and G2 having different peak wavelengths in a green region, and a light emitting diode B having a peak wavelength in a blue region. Has been implemented. FIG. 3 shows the spectral distribution of the light emission intensity of the light emitting diodes R, G1, G2, and B (hereinafter referred to as "intensity distribution").
FIG. In the figure, the horizontal axis represents the wavelength of the spectrum, and the vertical axis represents the relative radiation intensity. Curves R, G1, G2, and B indicated by solid lines indicate the intensity distributions of the light emitting diodes R and B, respectively, and a curve G indicated by a dotted line indicates the intensity distribution, G
5 shows an intensity distribution obtained by combining 1 and G2.

【0012】図4は光源駆動回路3の回路構成を示す図
である。光源駆動回路3は、調整抵抗rと複数の発光ダ
イオードRが直列に接続されてなる第1の分岐10a、
調整抵抗rと複数の発光ダイオードG1が直列に接続さ
れれなる分岐と調整抵抗rと複数の発光ダイオードG2
が直列に接続されてなる分岐とが互いに並列に接続され
てなる第2の分岐10b、および調整抵抗rと複数の発
光ダイオードBが直列に接続されてなる第3の分岐10
cを有している。各分岐10a、10b、10cの一端
は電源11の一方の電位側に接続され、他端は切り替え
スイッチ手段12を介してそれぞれ時分割的に電源11
の他方の電位側に接続される。
FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of the light source drive circuit 3. As shown in FIG. The light source driving circuit 3 includes a first branch 10a having an adjustment resistor r and a plurality of light emitting diodes R connected in series;
A branch in which the adjusting resistor r and the plurality of light emitting diodes G1 are connected in series, the adjusting resistor r and the plurality of light emitting diodes G2
Are connected in parallel with each other, and a third branch 10b is connected in series with the adjustment resistor r and the plurality of light emitting diodes B.
c. One end of each of the branches 10a, 10b, and 10c is connected to one potential side of the power supply 11, and the other end is connected to the power supply
Is connected to the other potential side.

【0013】次に本実施例の動作につき説明する。図4
に示す光源駆動回路において、切り替えスイッチ手段1
2を順次切り替えることにより、発光ダイオードを時分
割的に切り替えて点灯する。図5は前記の回路におい
て、各発光ダイオードの点滅の動作を示すタイムチャー
トである。図5において横軸は時間を縦軸は各発光ダイ
オードの点滅を示す。f1、f2はフレーム期間であ
り、sf1、sf2、sf3はそれぞれ第1、第2、第
3のサブフレームの期間である。図4においてIR、I
G1、IG2、IBはそれぞれ発光ダイオーR、G1、
G2、Bに流れる電流の大きさを示す。図4および図5
に示すように第1のサブフレーム(sf1の期間)にお
いてはRのみに電流が流れてこれらが発光し、第2のサ
ブフレームsf2においてはG1とG2のみに電流が流
れてこれらが発光し、第3のサブフレームsf3におい
てはBのみに電流が流れてこれらが発光する。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG.
In the light source driving circuit shown in FIG.
By sequentially switching the light emitting diodes 2, the light emitting diodes are switched and lighted in a time-division manner. FIG. 5 is a time chart showing the blinking operation of each light emitting diode in the above circuit. In FIG. 5, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents blinking of each light emitting diode. f1 and f2 are frame periods, and sf1, sf2 and sf3 are periods of the first, second and third subframes, respectively. In FIG. 4, IR, I
G1, IG2, and IB are light-emitting diodes R, G1,
It shows the magnitude of the current flowing through G2 and B. 4 and 5
As shown in the figure, in the first sub-frame (period of sf1), current flows only in R and emits light, and in the second sub-frame sf2, current flows in only G1 and G2 and emits light, In the third sub-frame sf3, current flows only in B, and these emit light.

【0014】このようにして発光した光により原稿面5
を照射する。原稿面からの反射光は光学系6を通過して
受光素子7に入射し、その光量に応じた検出信号eを発
生する。そして、第1のサブフレームsf1において受
光素子7に発生した検出信号の大きさをe1、第2のサ
ブフレームsf2において受光素子7に発生した検出信
号の大きさe2を、第3のサブフレームsf3において
受光素子7に発生した検出信号の大きさe3とすると
き、e2を原稿面の色の明るさと、e1/e2により原
稿面の色の(赤色成分)/(緑色成分)の比率と、e3
/e2により原稿面の色の(青色成分)/(緑色成分)
の比率と認識し、画像再生のためのデータを取り込む。
The light emitted in this manner causes the original surface 5
Is irradiated. The light reflected from the document surface passes through the optical system 6 and is incident on the light receiving element 7 to generate a detection signal e corresponding to the light amount. The magnitude of the detection signal generated in the light receiving element 7 in the first sub-frame sf1 is e1, and the magnitude e2 of the detection signal generated in the light receiving element 7 in the second sub-frame sf2 is represented by the third sub-frame sf3. Assuming that the magnitude of the detection signal generated in the light receiving element 7 is e3, e2 is the brightness of the color of the document surface, e1 / e2 is the ratio of (red component) / (green component) of the color of the document surface, and e3
/ E2 is the color of the document surface (blue component) / (green component)
And captures data for image reproduction.

【0015】カラー画像再生の際には、もとの原稿面の
色のスペクトル分布が連続的なものであっても、巾の狭
いもの又は離散的なものであっても、その色は離散的な
赤、緑、青の3原色の明るさの比率を適切に選んで、合
成することにより、再現性よく再生することができる。
この再現性を上げる上では、原稿の色のどのようなスペ
クトル分布に対しても、前記e1/e2が原稿面の色の
(赤色成分)/(緑色成分)の比率と、e3/e2が原
稿面の色の(青色成分)/(緑色成分)の比率とできる
だけ一致していることが望ましい。
In reproducing a color image, the color is discrete even if the original spectral distribution of the original surface is continuous, narrow or discrete. By appropriately selecting and combining the brightness ratios of the three primary colors of red, green and blue, it is possible to reproduce with good reproducibility.
In order to improve the reproducibility, the e1 / e2 is the ratio of the (red component) / (green component) of the color of the document surface and the e3 / e2 is the value of the document for any spectral distribution of the color of the document. It is desirable that the ratio of the color of the surface matches the ratio of (blue component) / (green component) as much as possible.

【0016】このためには、各サブフレームにおける受
光素子の実効的な感度分布が図11に示すフィルター方
式の場合のフィルターの色別の感度分布Rf、Bf、G
fのように隣同士が互いに深く重なりあっていること、
つまり、両方でカバーしている共通波長範囲がなるべく
広いことが望ましい。これは、この共通範囲の波長の原
稿の色のスペクトルは2つサブフレームの両方で検出さ
れ、前記のe1/e2またはe3/e2のデータとして
取り込むことができるからである。
For this purpose, the effective sensitivity distribution of the light receiving element in each subframe is the sensitivity distribution Rf, Bf, G for each color of the filter in the case of the filter system shown in FIG.
the neighbors are deeply overlapping each other like f
That is, it is desirable that the common wavelength range covered by both is as wide as possible. This is because the spectrum of the color of the document having the wavelength in the common range is detected in both of the two sub-frames, and can be captured as the data of e1 / e2 or e3 / e2.

【0017】図6は受光素子7の固有の感度分布および
各サブフレームにおける実効的な感度分布はを示す図で
ある。横軸はスペクトルの波長を、縦軸は相対感度を示
す。図において点線Fは受光素子7の固有の感度分布を
示し、実線F1、F2、F3はサブフレームsf1、s
f2、sf3における実効な感度分布を示す。ここで実
効的な感度分布F1、F2、F3は図3に示した発光ダ
イオードの強度分布においてR、G、Bで示される強度
分布と前上記の固有の感度分布Fを合成したものとなっ
ている。図6から明かなように本実施例においては、各
サブフレームにおける受光素子の実効的な感度分布がF
1、F2、F3が隣同士でかなり重なりあっているの
で、図12に示した従来の時分割照明方式のものにおけ
る感度分布と比較すると、可視光の波長の範囲におい
て、すべてのフレームにおける感度分布をもってしても
カバーしきれない欠落部分又は谷間の部分がなくなり、
色の読み込みが不可能な状態をなくすことができるとと
もに、前記の理由により、従来よりは色の再現性も改善
することができる。
FIG. 6 is a diagram showing the inherent sensitivity distribution of the light receiving element 7 and the effective sensitivity distribution in each subframe. The horizontal axis indicates the wavelength of the spectrum, and the vertical axis indicates the relative sensitivity. In the figure, a dotted line F indicates a specific sensitivity distribution of the light receiving element 7, and solid lines F1, F2, and F3 indicate subframes sf1, s.
5 shows an effective sensitivity distribution at f2 and sf3. Here, the effective sensitivity distributions F1, F2 and F3 are obtained by combining the intensity distribution indicated by R, G and B in the intensity distribution of the light emitting diode shown in FIG. I have. As is clear from FIG. 6, in this embodiment, the effective sensitivity distribution of the light receiving element in each subframe is F
Since F1, F2 and F3 overlap considerably next to each other, the sensitivity distribution in all frames in the visible light wavelength range is compared with the sensitivity distribution in the conventional time-division illumination method shown in FIG. There are no missing parts or valleys that cannot be covered even with
It is possible to eliminate the state in which the color cannot be read, and to improve the color reproducibility as compared with the related art for the above-described reason.

【0018】この原因は、本実施例においては、第2の
サブフレームsf2において、緑色の範囲でピーク波長
の異なる2種類の発光ダイオードG1、G2を光源とし
て点灯させることにより、発光ダイオードG1、G2の
それぞれの発光波長の分布特性が合成されたものGが感
度特性に反映し、従来の緑色を点灯するサブフレームに
おける感度特性に比較して、分布巾が大幅に広がってい
るためである。。
This is because, in the present embodiment, in the second sub-frame sf2, the two types of light emitting diodes G1 and G2 having different peak wavelengths in the green range are turned on as light sources, so that the light emitting diodes G1 and G2 are turned on. This is because the combination G of the distribution characteristics of the respective emission wavelengths is reflected in the sensitivity characteristics, and the distribution width is significantly widened as compared with the sensitivity characteristics in the conventional green sub-frame. .

【0019】次に本発明の他の一つの実施例であるカラ
ーイメージスキャナーの光源装置につき、図面を用いて
説明する。図7は本実施例の光源装置4の構成を示す斜
視図であり、図8は光源駆動回路3の回路構成を示す図
である。光源装置4は光源1と光源駆動回路3から構成
されている。光源1は光源基板1a上に互い異なるピー
ク波長を赤色の領域に有する発光ダイオードR1、R
2、互いに異なるピーク波長を緑色の領域に有する発光
ダイオードG1、G2、および互いに異なるピーク波長
を青色の領域に有する発光ダイオードB1、B2が配列
されて実装されている。
Next, a light source device of a color image scanner according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a perspective view illustrating a configuration of the light source device 4 of the present embodiment, and FIG. 8 is a diagram illustrating a circuit configuration of the light source driving circuit 3. The light source device 4 includes the light source 1 and the light source driving circuit 3. The light source 1 has light emitting diodes R1, R having different peak wavelengths in a red region on a light source substrate 1a.
2. Light emitting diodes G1 and G2 having different peak wavelengths in a green region and light emitting diodes B1 and B2 having different peak wavelengths in a blue region are arranged and mounted.

【0020】光源駆動回路3は図8に示すように、調整
抵抗rと複数の発光ダイオードR1が直列に接続されて
なる分岐と調整抵抗rと複数の発光ダイオードR2が直
列に接続されてなる分岐とが互いに並列に接続されてな
る第1の分岐10a、調整抵抗rと複数の発光ダイオー
ドG1が直列に接続されれなる分岐と調整抵抗rと複数
の発光ダイオードG2が直列に接続されてなる分岐とが
互いに並列に接続されてなる第2の分岐10b、および
調整抵抗rと複数の発光ダイオードB1が直列に接続さ
れれなる分岐と調整抵抗rと複数の発光ダイオードB2
が直列に接続されてなる分岐とが互いに並列に接続され
てなる第3の分岐10cを有している。各分岐10a、
10b、10cの一端は電源11の一方の電位側に接続
され、他端は切り替えスイッチ手段12を介してそれぞ
れ時分割的に電源11の他方の電位側に接続される。
As shown in FIG. 8, the light source drive circuit 3 has a branch formed by connecting an adjusting resistor r and a plurality of light emitting diodes R1 in series and a branch formed by connecting an adjusting resistor r and a plurality of light emitting diodes R2 in series. Are connected in parallel to each other, a first branch 10a in which the adjustment resistor r and the plurality of light emitting diodes G1 are connected in series, and a branch in which the adjustment resistor r and the plurality of light emitting diodes G2 are connected in series. Are connected in parallel with each other, and a branch where the adjustment resistor r and the plurality of light emitting diodes B1 are connected in series, the adjustment resistor r and the plurality of light emitting diodes B2 are connected.
Have a third branch 10c, which is connected in series with a branch that is connected in series. Each branch 10a,
One end of each of 10b and 10c is connected to one potential side of the power supply 11, and the other end is connected to the other potential side of the power supply 11 in a time-division manner via the switch unit 12.

【0021】本実施例の光源装置を用いたカラーイメー
ジスキャナーの光源装置を除いた要素および全体の構成
は図1に示したカラーイメージスキャナーと同じであ
る。
The components of the color image scanner using the light source device according to the present embodiment except for the light source device and the entire configuration are the same as those of the color image scanner shown in FIG.

【0022】図9は前記発光ダイオードR1〜B2の発
光強度のスペクトル分布(以下「強度分布」という。)
を示す図である。同図において、横軸はスペクトルの波
長を、縦軸は相対放射強度を示す。又、実線で示す曲線
R1〜B1はそれぞれ発光ダイオードR1〜B2の強度
分布を示し、点線で示す曲線R、G、Bはそれぞれ前記
強度分布R1とR2、G1とG2、並びにB1とB2を
それぞれ合成した強度分布を示す。
FIG. 9 shows a spectrum distribution of light emission intensity of the light emitting diodes R1 and B2 (hereinafter referred to as "intensity distribution").
FIG. In the figure, the horizontal axis represents the wavelength of the spectrum, and the vertical axis represents the relative radiation intensity. Curves R1 to B1 indicated by solid lines indicate the intensity distributions of the light emitting diodes R1 and B2, respectively, and curves R, G and B indicated by dotted lines indicate the intensity distributions R1 and R2, G1 and G2, and B1 and B2, respectively. 3 shows a synthesized intensity distribution.

【0023】次に本実施の動作につき説明する。図8に
示す光源駆動回路において、切り替えスイッチ手段12
を順次切り替えることにより、発光ダイオードを時分割
的に切り替えて点灯する。図8からわかるように、図5
に示したフレームと同じ第1のサブフレームsf1にお
いてはR1とR2のみに電流が流れてこれらが発光し、
第2のサブフレームsf2においてはG1とG2のみに
電流が流れてこれらが発光し、第3のサブフレームsf
3においてはB1とB2のみに電流が流れてこれらが発
光する。
Next, the operation of this embodiment will be described. In the light source driving circuit shown in FIG.
Are sequentially switched, the light emitting diodes are switched on in a time-division manner and turned on. As can be seen from FIG.
In the first sub-frame sf1 which is the same as the frame shown in, current flows only in R1 and R2, and they emit light.
In the second sub-frame sf2, current flows only in G1 and G2, and they emit light, and the third sub-frame sf2 emits light.
In No. 3, current flows only in B1 and B2, and these emit light.

【0024】このようにして発光した光により原稿面を
照射する。原稿面からの反射光は光学系6を通過して受
光素子7に入射し、その光量に応じた検出信号eを発生
する。そして、第1のサブフレームsf1において受光
素子7に発生した検出信号の大きさをe1、第2のサブ
フレームsf2において受光素子7に発生した検出信号
の大きさe2を、第3のサブフレームsf3において受
光素子7に発生した検出信号の大きさe3とするとき、
e2を原稿面の色の明るさと、e1/e2により原稿面
の色の(赤色成分)/(緑色成分)の比率と、e3/e
2によ原稿面の色の(青色成分)/(緑色成分)の比率
と認識し、画像再生のためのデータを取り込む。このと
き色の再現性に優れたデータを取り込むには、すでに説
明したように各サブフレームにおける受光素子の実効的
な感度分布が問題となる。
The original surface is illuminated with the light thus emitted. The light reflected from the document surface passes through the optical system 6 and is incident on the light receiving element 7 to generate a detection signal e corresponding to the light amount. The magnitude of the detection signal generated in the light receiving element 7 in the first sub-frame sf1 is e1, and the magnitude e2 of the detection signal generated in the light receiving element 7 in the second sub-frame sf2 is represented by the third sub-frame sf3. When the magnitude of the detection signal generated at the light receiving element 7 is e3,
e2 is the brightness of the color of the document surface, e1 / e2 is the ratio of (red component) / (green component) of the color of the document surface, and e3 / e.
2 recognizes the ratio of (blue component) / (green component) of the color of the document surface, and takes in data for image reproduction. At this time, in order to capture data having excellent color reproducibility, the effective sensitivity distribution of the light receiving element in each subframe becomes a problem as described above.

【0025】図10は本実施例における各サブフレーム
における受光素子の実効的な感度分布を示す図であり、
F21、F22、F23で示す曲線はそれぞれ第1、第
2、第3のサブフレームsf1、sf2、sf3におけ
る受光素子7の実効的な感度分布を示す。ここで各サブ
フレームにおける受光素子の実効的な感度分布は図6に
示す受光素子の固有の感度分布Fと、そのサブフレーム
において発光する発光ダイオードの強度分布を合成した
ものである。すなわち、図6に示す受光素子の固有の感
度分布Fと図9に示した発光ダイオードR1,R2の合
成された強度分布Rを合成して感度分布F21となり、
第2のサブフレームにおいては受光素子の固有の感度分
布Fと図9に示した発光ダイオードG1、G2の合成さ
れた強度分布Gを合成した感度分布F22となり、第3
のサブフレームにおいては受光素子の固有の感度分布F
と図9に示した発光ダイオードB1、B2の合成された
強度分布Bを合成した感度分布F23となる。
FIG. 10 is a diagram showing an effective sensitivity distribution of the light receiving element in each subframe in this embodiment.
Curves F21, F22, and F23 show the effective sensitivity distribution of the light receiving element 7 in the first, second, and third subframes sf1, sf2, and sf3, respectively. Here, the effective sensitivity distribution of the light receiving element in each subframe is obtained by combining the sensitivity distribution F unique to the light receiving element shown in FIG. 6 and the intensity distribution of the light emitting diode emitting light in the subframe. That is, the sensitivity distribution F21 inherent to the light receiving element shown in FIG. 6 and the combined intensity distribution R of the light emitting diodes R1 and R2 shown in FIG.
In the second sub-frame, a sensitivity distribution F22 obtained by combining the inherent sensitivity distribution F of the light receiving element and the intensity distribution G obtained by combining the light emitting diodes G1 and G2 shown in FIG.
In the sub-frames of FIG.
And a sensitivity distribution F23 obtained by combining the intensity distributions B of the light emitting diodes B1 and B2 shown in FIG.

【0026】図10に示すように各サブフレームにおけ
る受光素子の実効的な感度分布F21とF22およびF
22とF23は互いに十分深く重なりあっており、しか
も、前記の各感度分布F1、F2、F3のそれぞれのピ
ーク波長λp1とλp2、λp1とλp3の波長間隔は
十分に離れている。従って、すでに説明した理由によ
り、本実施例の光源を用いたスキャナーは図1に示した
実施例の場合よりも更に広い波長範囲において原稿の色
を忠実に再現することができる。ここで、このような理
想的な感度分布特性F21、F22、F23が得られる
ようになったのは、各サブフレームにおいてピークの発
光波長がそれぞれ異なる同系の色の発光ダイオードを複
数種類同時に点灯するようにしたためであることは、こ
れまでの説明から明かである。
As shown in FIG. 10, the effective sensitivity distributions F21, F22 and F22 of the light receiving element in each subframe are shown.
22 and F23 overlap with each other sufficiently deeply, and the wavelength intervals of the peak wavelengths λp1 and λp2 and λp1 and λp3 of the respective sensitivity distributions F1, F2 and F3 are sufficiently far from each other. Therefore, for the reasons already explained, the scanner using the light source of the present embodiment can faithfully reproduce the color of the document in a wider wavelength range than the embodiment shown in FIG. Here, such ideal sensitivity distribution characteristics F21, F22, and F23 can be obtained because a plurality of types of light-emitting diodes of similar colors having different peak emission wavelengths are simultaneously turned on in each subframe. It is clear from the description so far that this is the case.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィルタを使用せずに、光源として赤、緑、青の3色の
発光ダイオードを用い、それを順次、各色毎に点灯させ
ることにより、受光素子に時分割的に画像の色別の明る
さのデータ読み取らせるカラーイメージスキャナーにお
いて、前記各色ごとの点灯においてピークの発光波長が
それぞれ異なる同系の色の発光ダイオードを複数種類同
時に点灯することにより、前記受光素子の実効的な感度
分布の波長巾を広げ、従来よりも読みとり画像の色再現
性に優れ、且つ長寿命で製造コストの低いカラーイメー
ジスキャナーを提供することができる。
As described above, according to the present invention,
Without using a filter, light-emitting diodes of three colors, red, green, and blue, are used as light sources, and the light-emitting diodes are sequentially turned on for each color. In a color image scanner for reading data, by illuminating a plurality of types of light-emitting diodes of similar colors, each having a different peak emission wavelength at the same time for each color, the wavelength width of the effective sensitivity distribution of the light-receiving element is increased. Further, it is possible to provide a color image scanner which is excellent in color reproducibility of a read image, has a long service life, and is low in manufacturing cost as compared with the related art.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例である光源装置を用いたカラ
ーイメージスキャナーの構成を示す原理図である。
FIG. 1 is a principle diagram showing a configuration of a color image scanner using a light source device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例である光源装置を示す斜視図
である。
FIG. 2 is a perspective view showing a light source device according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例である光源装置の発光ダイオ
ードの発光強度のスペクトル分布を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a spectrum distribution of light emission intensity of a light emitting diode of the light source device according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例である光源装置における光源
駆動回路の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a light source driving circuit in the light source device according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例である光源装置における発光
ダイオードの点滅動作を示すタイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart showing a blinking operation of a light emitting diode in the light source device according to one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例である光源装置を用いたカラ
ーイメージスキャナーの感度特性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating sensitivity characteristics of a color image scanner using a light source device according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例である光源装置を示す斜視
図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a light source device according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例である光源装置における光
源駆動回路の回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of a light source driving circuit in a light source device according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施例である光源装置の発光ダイ
オードの発光強度のスペクトル分布を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a spectrum distribution of light emission intensity of a light emitting diode of a light source device according to another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他の実施例である光源装置を用いた
カラーイメージスキャナーの感度特性を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating sensitivity characteristics of a color image scanner using a light source device according to another embodiment of the present invention.

【図11】従来のフィルター方式のカラーイメージスキ
ャナーの感度特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing sensitivity characteristics of a conventional filter-type color image scanner.

【図12】従来の時分割照明方式のカラーイメージスキ
ャナーの感度特性を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing sensitivity characteristics of a conventional time-division illumination type color image scanner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 発光ダイオードアレイ 3 光源駆動回路 4 光源装置 5 原稿面 6 光学系 7 受光素子 10 分岐 11 電源 12 スイッチ手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Light emitting diode array 3 Light source drive circuit 4 Light source device 5 Original surface 6 Optical system 7 Light receiving element 10 Branch 11 Power supply 12 Switch means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 赤、緑、青の各色別の発光を行う発光ダ
イオードを光源として、各色別の発光ダイオードを順次
点灯して原稿を照射し、その反射光をレンズ等からなる
光学系により受光素子に導き結像させることにより、原
稿の画像をフルカラーで読み取るカラーイメージスキャ
ナーの光源において、前記色別の発光ダイオードのうち
少なくとも1色の発光ダイオードについては、ピークの
発光波長がそれぞれ異なる同系の色の発光ダイオードを
複数種類用いることを特徴とするカラーイメージスキャ
ナー用光源装置。
1. A light emitting diode for emitting light of each color of red, green, and blue is used as a light source, and the light emitting diodes of each color are sequentially turned on to irradiate an original, and the reflected light is received by an optical system including a lens or the like. In a light source of a color image scanner that reads an image of a document in full color by guiding and forming an image on an element, at least one of the light-emitting diodes of each color has a peak emission wavelength different from a similar color. A light source device for a color image scanner, wherein a plurality of types of light emitting diodes are used.
【請求項2】 前記色別の発光ダイオードのうち少なく
とも1色の発光ダイオードについては、ピークの発光波
長がそれぞれ異なる同系の色の複数種類の発光ダイオー
ドを同時に点滅することを特徴とする請求項1に記載の
カラーイメージスキャナー用光源装置。
2. A light-emitting diode of at least one color among the light-emitting diodes for each color, wherein a plurality of types of light-emitting diodes of the same color having different peak emission wavelengths are simultaneously turned on and off. The light source device for a color image scanner according to item 1.
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