JPS60246170A - カラ−スキヤナ−のカラ−バランス方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、カラースキャナーにおけるカラーバランス
方法に関する。

（従来技術） カラー原稿の色情報を、３原色α、β、γ、例えば赤、
緑、青に色分解して読みとって、各色分解情報ごとに電
気信号化し、この電気信号にもとづいて上記色情報を再
現する、カラー原稿読取（１１現方式において、重要な
問題のひとつとして、カラーバラメスの問題がある。

例えば、原稿の白色情報の読取、再現の場合を考えてみ
る。この白色情報を、３原色α、β、γに色分解すると
、本来、白色情報は、α、β、ｒの各色成分を、等分に
含んでいるのであるから、受・光素子による光電変換信
号は、各色分解ごとに、同一レベルとなるべきはずのも
のであるが、実１１１７ＶＣは、各光電変換信号は相互
にＩＦｊ」−レベルとにならない。これは、原稿を照明
する光源の分光発光特性、原稿からの光を、読取用の受
光素子へ導く伝送光学系の分光特性、受光素子の分光感
度特性に起因する。

本来同一　レベルとなるべき色分解光電変換信号が同一
レベルでないと、再現される白色情報は、白色とはなら
ない。

そこで、このような場合に、各色分解光電変換信号のレ
ベルを互いに同一にするための操作を、カラーバランス
と呼ぶ。

従来、カラーバランスは、互いに同一レベルとなるべき
色分解光電変換信号を電気的に処理して、各信号を互い
に同レベルとする補正を行うことによって、実行してい
た。この、電気的な補正を行なうには、複雑な回路を必
要とし、そのため、読取再現装置自体も複雑化し、コス
トも高くなるという問題があった。

（目　的） そこで、本発明の目的は、複雑な回路を用いることなく
、容易且つ確実にカラーバランスを実現しうる、カラー
スキャナーの、新規なカラーバランス方法を提供するこ
とである。

（構　成） 以下、本発明を説明する。

カラースキャナーは、一般に、原稿を照明する光源と、
原稿からの光を、読取用の受光素子へと導く伝送光学系
と、上記読取用の受光素子とを有する。原稿の色情報を
、３原色α、β、ｒに色分解するには、伝送光学系中に
、α、β、ｒ色のフィルターを用いれば良い。

さて、本発明の特徴は、以下に述べるところにある。

すなわち、特徴の第一は、伝送光学系に用いられる結像
レンズの絞りが可調整であること、第二は、原稿を照明
する光源の分光発光特性、伝送光学系の分光特性、受光
素子の分光感度特性に応じて、結像レンズの絞り量を、
基準反射面読取時の受光素子出力から自動的に、色分解
の色α、β、γごとに定めること、第三は、上記絞り敏
に応じて、結像レンズの絞シを調整することである。

以下、具体的な例に即して説明する。

第１図において、符号ＰＲ，ＦＧ、　Ｆ″Ｂ　はフィル
ターヲ示している。フィルターＦＲは赤色光を、ノイル
ターＦＧは緑色光を、フィルターＦＢは青色光を透過さ
せる。符号１０Ｒ，ＩＯＧ、ＩＯＢは、結像レンズを示
す。これら結像レンズＩＯＲ，ＩＯＧ、ＩＯＢは、それ
ぞれ、可調整の絞り２２Ｒ、２２Ｇ　、２２Ｂを廟する
。

また、符号１２Ｒ，１２Ｇ、１２Ｂは受光素子を示す。

これら受光素子１２Ｒ，１２Ｇ、１２Ｂは同一構造のも
のであって、微小なフォトエレメントを多数１列に配列
し、自己走査機能を付与したものである。

例えばＣＣＤ、ＢＢＤ等を、これら受光素子として用い
ることができる。

・原稿から、受光素子にいたる伝送光学系の例を、受光
素子１２Ｇの場合を例にとって、第２図に即して説明す
る。

第２図において、符号３０は原稿載置ガラス、符号３２
は、照明用の光源としてのランプ装置。符号３４、３６
．３８はミラーを、それぞれ示す。

原稿ＯＲ上の色情報を読み取るときは、ランプ装置３２
を発光させ、第２図に示す位置（始動位置という）から
右方へ、所定の速度■で移動させる。

このとき、ミラー３４も、ランプ装置３２と一体的に移
動させ、同時に、ミラー３６．３８を一体として、図示
の位置から、１／２■の速度で右方へ移動させる。する
と原稿ＯＲは照明走査される。

原稿ＯＲからの光は、ミラー３４．　３６．３８に順次
反射されたのち、フィルターＦＧにより緑色に色分解さ
れ、結像レンズＩＯＣにより、受光素子１２Ｇの受光側
端面上に原稿像を結像する。このとき、受光素子１２Ｇ
のフォトエレメント列（受光域という）には、原稿ＯＲ
の直線状領域の像が結像するので、これを、受光素子１
２Ｇの自己走査機能により順次信号化する。なお、フォ
トエレメントの配列方向、すなわち受光域の長手方向は
、第２図において図面に直交する方向である。

フィルターＦＲ，ＦＢ、結像レンズＩＯＲ，ＪＯＢ、受
光素子］、２Ｒ，１２Ｂも、フィルターＦＧ、結像し／
ズ１０Ｇ１受光素子１２Ｇにならって、設けられ、ζシ
ー３４．３６．３８を共用している。

さて、第１図にも七って、原稿からの光りけ、フィルタ
ーＦＲ，ＦＧ、　ＦＢを透過することによって、赤、緑
、青に色分解され、それぞれ結像レンズ１０Ｒ，ＩＯＧ
、ＩＯＢによって、対応する受光素子１２Ｒ１１２Ｇ、
１２Ｂ上に結像される。そして、受光素子１２Ｒ９１２
Ｇ、１２Ｂによって光電変換される。

さて、第２図に示すように、原稿載置ガラス３０上の、
ランプ装置３２の始動位置に対応する部位に、基準の反
射率を有する白色の基準反射面ＳＴを固設しておき、原
稿ＯＲの読取に先立って、ランプ装置３２で、基準反射
面ＳＴを照明し、各受光素子１２Ｒ１１２Ｇ、１２Ｂで
、この白色情報を光電変換する。

このとき、各受光素子の光電変換信号のレベルを、赤色
分解に対してΣ□、緑色分解に対してΣ。。

青色分解に対してΣ８としよう。

また、基準反射面ＳＴの分光反射率をＲ（λ）（λは波
長）、原稿載置ガラス３０の分光透過率をＧ（λ）、ミ
ラー３４．３６．３８の合成的な分光反射率をＭ（λ）
、フィルターＦＲ，ＦＧ、　ＦＢの分光透過率を、それ
ぞれΦ枢λ）、Φ可λ）、ΦＢ（λ）、結像レンズＩＯ
Ｒ，ＩＯＧ、　ＩＯＢの分光透過率を、それぞれＬＲ（
λ）、ＬＧ（λ）、ＬＢ（λ）、受光素子１２Ｒ，１２
Ｇ、１２Ｂの分光感度特性を、Ｃ（λ）とする。受光素
子１２Ｒ，１２Ｇ、　１２Ｂは、同一のものであるから
、分光感度特性Ｃ（λ）も同一である。−また、光源た
るランプ装置３２の分光発光特性をＳ（λ）とする。

そうすると、例えば、受光素子１２Ｒによる光電変換信
号のレベルΣ８は、 で与えられる。

ここでＡ、は結像レンズＩＯＲの開口効率（結像レンズ
ＩＯＧ、ＩＯＢの開口効率と同じ値）、θは直角、ＦＲ
は、結像レンズＩＯＨの明るさく結像レンズ１０Ｇ。

１０Ｂに対しては、それぞれＦ（１、ＦＢとする。）、
ｍは結像倍率を示す。

式（］）において、Φ繊λ）をΦ値λ）に、ＬＲ（λ）
をＬＧ（λ）に、また、Ｆ８をＦ。におきかえれば、Σ
。が得られ、捷だ、ＬＲ（λ）をＬＢ（λ）、Φ艙）を
ΦＢ（λ）、ＦｉｔをＦＢにおきかえれば、Σ□が得ら
れる。

さて、一般に、レンズの明るさの表示は光軸上における
無限光束についての定義であるから、式１式％ することができる。さらに、ｍＸＲ（λ）は定数である
から、これらを、定数にの中にくりこんでしまうと、す
なわち となる。この式（２）において、Ｇ２（λルＲ（λ）　
Ｍ（、ｔ）　４＞Ｒ（、＋）は、受光素子１２Ｒに対す
る伝送光学系の分光特性にほかならず、これを、ＤＲ（
λ）とする。同様に、受光素子１２Ｇ、１２Ｂに対する
伝送光学系の分光特性を、それぞれＤＣ（λ）、ＤＢ（
λ）とすると、これらは、Ｄｃ（λ）＝Ｇ火λ）　ＬＧ
（λ）Ｍ（λ）ΦＧ（λ）ＤＢ（ス）＝Ｇ”（λ）ＬＢ
（λ）Ｍ（λ）ΦＢ（λ）である。すると結局、Σ８．
ΣＧ、Σ□は、となる。

そこで、本発明では、各結像レンズＩＯＲ，ＩＯＣ。

１０Ｂにおける、可変絞り２２Ｒ、２２Ｇ　、　２２Ｂ
を調整することによって、Ｆｌｌ　Ｆ（１＋　Ｆｌｌを
調整し、Σ□−Σ。＝Σ。を実現するのである。

以下、その具体的な手順を説明する。

基準反射面ＳＴからの光情報が、受光素子１２＆１２Ｇ
、１２Ｂによって光電変換されると、その信号は、それ
ぞれ増幅器１４Ｒ，］４Ｇ、１４Ｂによって増幅される
。するとまず、増幅器１４Ｇの出力に応じて、図示され
ない絞り調整機構が作動して、結像レンズＩＯＣの絞り
２２Ｇを調整し、信号レベルΣ１．が最適レベルとなる
ようにする。この信号レベルΣ。

は、Σ、、Σ８の調整のだめの基準となる。かくして、
まず、受光素子１２Ｇの出力により、結像レンズＩＯＣ
の絞り２２Ｇの絞り量が、Ｓ（λ）＋　ＤＧ（λ）、Ｃ
（λ）に応じて自動的に定められた訳である。

つづいて、増幅器１４Ｇの出力は、誤差増幅器１６Ａ、
１６Ｂに、増幅器１４Ｒ，ｌ／ＩＢの出力は、それぞれ
誤差増幅器１６Ａ、１６Ｂへ印加される。

誤差増幅器１６Ａ、１６Ｂは、印加される信号を比較し
、その差分が増幅されてホールド回路１８Ａ。

１８Ｂにホールドされる。また、上記差分に応じて、絞
りドライバー２ＯＡ　、２０Ｂにより、それぞれ、絞り
２２Ｒ，２２Ｂを調整し、Σ。、Σ□を、それぞれΣ。

に等しくする。

かくして、カラーバランスは完了し、つづいて、原稿Ｏ
Ｒの読取が行なわれる（第２図）。ホールド回路１８Ａ
、１８Ｂは、誤差増幅器１６Ａ、１６Ｂから印加される
情報量を、原稿ＯＲの読み取りの間ホールドする。

なお、各結像レンズにおける絞りは、従来、カメラにお
いて一般的に用いられているものであって、レンズ鏡胴
のリングを回動させることによって絞り量を調整できる
ようになっており、絞りドライバーの一部をなすサーボ
モーター等で、上記リングを回動させて絞り量を調整す
る。

上記の例においては、絞り２２Ｒ、２２Ｇ　、　２２Ｂ
の調整は、原稿の読取りが行なわれるごとに、読取に先
立って行なわれる。

Σ□、Σ。、Σ□を定めるＳ（λ）、　ＤＲ（λ）、　
ＤＣ（λ）、　ＤＢ（λ）。

Ｃ（λ）等は、経時的に変動する可能性もあるから、上
記の如く、読取りが行なわれるごとに、絞り量を調整す
るようにすることにより、上記Ｓ（λ）等が経時的に変
化しても、常に、完全なカラーノ（ランスを実現できる
。

しかしながら、上記Ｓ（λ）等の経時的変化は、一般に
ゆるやかであるので、上記のごときカラーノくランスを
、例えは、１週間、あるいは１０日、捷たけ１ケ月に１
回くらいの割合で行うのみでも、実用上は十分である。

また、上記の例では、まず、絞り２２Ｇを調整（〜て、
Σ。が再適となるようにしたが、Σ０の経時的変化も、
十分ゆるやかであるので、絞り２２Ｇは、これを固定し
ほりとしても良い。

（効　果） 以上、本発明によれば、カラースキャナーにおける新規
なカラーバランス方法を提供できる。この方法では、受
光素子から、原稿の光電変換イ＊　＞ｊが得られる段階
で、すでにカラーバランスの袖ｔ１１がなされているの
で、従来方式のごとき複雑な回路を用いて、電気的なカ
ラーバランスを行う必要がなく、従って、装置の構造も
簡単化され、コストも低減化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のカラーバランス方法を実現するため
の回路構成の１例を示すブロック図、第２図は、原稿の
読取り庖説明するための図である。 ＯＲ゛カラー原稿、ＩＯＲ，ＩＯＧ、１．ＯＢ　結像ラ
ンス、ＦＲＩＦＧＩＦＢ・色分解用のフィルター、１２
Ｒ，１２Ｇ、１２Ｂ　受光素子、２２Ｒ，２２Ｇ、　２
２Ｂ絞り、３２・・光源としてのランプ装置、ＳＴ・基
準反射面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カラー原稿の色情報を３原色α、β、γに色分解して読
   み取るカラースキλ・ナーにおいて、照明された原稿か
   らの光を、読取用の受光素子へと導く伝送光学系に用い
   られる結像レンズの絞りを可調整とし、 原稿を照明する光源の分光発光特性、上記伝送光学系の
   分光特性、上記受光素子の分光感度特性に応じて、 基準反射面読取時の受光素子出力から自動的に、上記結
   像レンズの絞り量を、色分解の色α、β。 γごとに定め、 上記受光素子の光電変換信号が、上記色分解の色にかか
   わらず、同レベルとなるようにしたことを特徴とする、
   カラーバランス方法。