JPS61237563A - カラ−画像読取用一次元光センサ - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はカラー画像読取装置に係り、特に高精細にカラ
ー文書画像を読取るに好適な文書画像読取用光℃変換素
子を有するカラー画像読取用一次元光センサに関する。

〔発明の背景〕

従来のカラー文書画像読取用一次元光センサは、特開昭
５４−１５４３４６号公報に記載のように、それぞれの
分光感度が相異する３種の光電変換領域を交互に１次元
アレイ状に複数個配列しｔものとなっていた。しかし、
同一の分光感度を有する光電変換領域が１つおき、また
は２つおきに配置されるので、カラー文書に含まれる画
像情報を連続に読取ることが不可能で、画像情報に欠落
を生ずる点くついては配慮されていなかった。

また、従来の他のカラー文書画像読取用一次元光センサ
は、特開昭５８−１６５４７８号公報に記載のように、
クエへに形成された白黒用の一次元光電変換素子を並列
に複数列連続しｔまま切出して、それぞれの一次元光電
変換素子上に色フィルタを設けｔものであった。しかし
、白黒用の一次元光電変換素子は、元来が１列に切出し
て使用できるようにウニ・・上に配列されているので、
一次元光電変換素子間の間隔が少なくとも１■以上もあ
り、それぞれの一次元光電変換素子が同時に読取る文書
上の位置が大巾に離れており、色補正演算処理を行なう
ためには膨大な画像情報メモＩＪ　−を必要とする点に
ついては配慮されていなかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、文字、図形等の線図形を含むカラー文
書画像の高精細な読取りを可能とするカラー文書画像読
取用一次元光センサとその出力信号処理回路を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成する本発明の特徴とするところは、受光
部と信号伝送回路とで構成される一次元光電変換素子を
偶数列並べてなる光センサにおいて受光部を互いに２列
に隣接させ、信号伝送回路をそれらの両側に配置し、ひ
とつの一次元光電変換素子の受光部に同一の色フィルタ
を設け、他の一次元光電変換素子の受光部には上記色フ
ィルタと異なる色の少なくとも２糧の色フィルタを交互
に設けたことにある。

本発明の好ましい実施態様に於いては上記の同一の色フ
ィルタとして緑色フィルタを、また上記の２種の色フィ
ルタとして赤色フィルタと青色フィルタを用いる。

本発明の他の実施態様に於いては、上記の同一の色フィ
ルタを透明無色とし、上記の２ｇｉの色フィルタとして
赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタの内か
ら２つを選択する。

さらに本発明の好ましい実施態様に於いては、上記２列
の一次元光電変換素子のそれぞれの電気出力の一方をラ
イン記憶回路を介することで２列の一次元光電変換素子
からの電気出力が読取画像原稿上のほぼ同一位置となる
ようにする。

まｔ１本発明の好ましい実施態様では、上記のほぼ同一
位置となるようにしｔ２列の一次元光電変換素子からの
電気出力において、同一色のみを読取る一次元光電変換
素子の電気出力の隣接画素間の変化分を算出し、交互に
異なる色を読取る一次元光電変換素子の同一色分の電気
出力を上記の変化分に応じて補間し、画像情報の濃度変
化点を各色共に一致させる。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明になるカラー文書画像読取用一次元光セ
ンサの一実施例を示す。

一次元光センサは２列の光電変換素子１ａ。

１ｂで構成され、それぞれの光電変換素子ｌａ。

・１ｂの受光部列２ａ、２ｂが並列に密接して配置され
、それぞれの信号伝送回路３ａ、３ｂがそれらの外側に
配置される。このように配置することで、２列の光電変
換素子１ａ、ｌｂの受光部列２ａ、２ｂは、文書画像情
報の最小単位である画素の辺長以上に、即ち、１つの受
光部の辺長以上に離れることなく配列できる。

また第２図に示すように２列の光電変換素子ｌａ、ｌｂ
の受光部列２ａ、２ｂは、隣接する受光部に赤色光を透
過する赤色フィルタ４と青色光を透過する青色フィルタ
５を交互に設けたひとつの受光部列２ａ１および全ての
受光部に緑色光を透過する緑色フィルタ６を設けた他の
受光部列２ｂとで構成され、これらの２列の光電変換素
子ｌａ、ｌｂの受光部列２ａ、２ｂでカラー文書画像の
色情報を読取ることができる。また、文字、図形等の線
図形は、緑色フィルタ６を全ての受光部に設けｔ受光部
列２ｂによって、同一色で一次元的に連続に読取ること
ができる。

それぞれの受光部に設けた色フィルタの透過先負を赤色
光、緑色光、青色光としているが、これ、ｉカラー文書
画像を読取る際に使用する光源が自然の太陽光ではなく
、蛍光灯、ハロゲン灯などの人工光源であるために、光
源の分光特性が著しく不均一でアリ、他の色光情報から
赤、緑、青の三原色情報を算出することが困難であり、
また光源の経年劣化から分光特性が変化するので、その
補正は不可能であることなどによる。

ただし、赤色光、緑色光、青色光のうちの１色光を白色
とする、即ち色フィルタなしとしても、三原色情報の算
出が可能であり、例えば第８図に示すように緑色フィル
タを全ての受光部に設けた受光部列２ｂを色フィルタな
しとすることも可能で、この場合には白黒文書画像読取
用光センサとの兼用に便利である。

第４図に本発明になるカラー文書画像読取用一次元光セ
ンサの出力信号処理回路の一実施例を示す。カラー文書
画像読取用光センサからの出力をそれぞれの光電変換素
子毎に入力する入力端子１０、ｌｉｅ介して、全ての受
光部が同一色光を読取る光電変換素子１ｂからの出力信
号を単色高精細読取信号端子１０に入力し、隣接した受
光部がそれぞれに異なる色光を読取る光電変換素子１ａ
からの出力信号を２色読取信号端子１１に入力する。入
力読取信号はアンプ回路１２で増巾され、シェーディン
グ補正回路１３とこれに付属する波形メモリ１４によっ
て、シェーディング補正される。第５図の実線に示すよ
うに、光電変換素子からの出力は受光部の位置によって
、均一な白色を読取った場合にも異なっている。これは
光源が原稿を均一に照射できないことと、光電変換素子
の各受光部からの出力が一様ではないことなどによる。

受光部位置に依存した出力電圧の差を第５図の破線のよ
うに均一化することをシェーディング補正と呼び、第６
図にシェーディング補正回路１３と波形メモリ１４の詳
細回路ブロック例を示す。

均一な白色を読取つ友波形をシェーディング補正回路入
力端子１３ａに入力し、波形のピーク値をピーク検出回
路１３ｂで検出し、追従型アナログ／ディジタル変換回
路１３ｅのリファレンス電圧入力端子１３Ｃに入力する
。この追従型アナログ／ディジタル変換回路１３ｅで均
一な白色を読取つ九波形をディジタル信号に変換し、波
形メモリ１４に記憶する。次に読取画像信号がシェーデ
ィング補正回路入力端子１３ａに入力されると、同様に
ピーク値を検出して、追従型アナログ／ディジタル変換
回路１３ｅのリファレンス電圧入力端子１３ｃに入力す
る。これと同時に波形メモリ１４を読み出して追従型ア
ナログ／ディジタル変換回路１３ｅでアナログ変換し、
アナログの均一な白色を読取つｔ波形を再生し、これを
並列型アナログ／ディジタル変換回路１３ｈのリファレ
ンス電圧入力端子１３ｆに入力して、読取画像信号を入
力端子１３ｇへ入力して、アナログ／ディジタル変換を
行ない、ディジタル化したシェーディング補正済み画像
データを出力端子１３ｉから得ることができる。次に第
４図のラインメモリ回路１５と情報ラインメモリ選択回
路１６にシェーディング補正済み画像データを入力する
。

ラインメモリ回路１５は、２本の１次元光電変換素子の
受光部が読取る情報が１ライン分ずれているのを補正す
るもので、メモリ素子とアドレス発生回路で構成される
。

情報選択回路１６は、例えば第２図に示したカラー文書
画像読取用一次元光センサを用いた場合に、緑色情報は
一次元的に連続であるが、赤色情報と青色情報とが、一
次元方向で１画素おきになるために、間の画素をどのよ
うに近似するかを決める処理を行なうものである。第７
図に処理の一例を示す。画像データ１は、一次元的に連
続な色情報であり、画像データ２と画像データ３は、そ
れぞれに１画素おきとなっている。例えば、画像データ
１の情報Ｇ３と対応する画像データ３の情報Ｒ３は存在
するが、画像データ２の情報Ｂ３は存在せず、隣接する
情報Ｂ２とＢ４から近似する必要がある。この近似を次
式で行なう。

１＝１） ｌ　ｔ　＝１　＋　３．５　ｍ　７ｍ・・・・・司　　
　・旧・・・・・（２）これは、画素データ１の隣接画
像データの変化量を求め、変化量の大きい側で他の画像
データ２と画素データ３が変化するようにしたものであ
る。

同様に画像データ３についても次式で求める。

１Ｊ＝２．４，６，８．・・・・・・）　　　・・・・
・・・・・（８）上記の（２）式と（８）式を論理回路
化し友ものが情報選択回路１６である。第８図に情報選
択回路１６の一実施例を示す。入力端子１６ｂには第７
図に示す画像データ１が入力され、他の入力端子１６ａ
には、画像データ２と画像データ３を加えたデータが入
力される。一時記憶器１６ｃに蓄えられた前画素の画像
データと現画素の画像データとを比較器１６ｆで比較す
るとともに、それらの差を差分器１６ｄと１６ｅで計算
し、どちらの差分器出力が差分の絶対値であるかを切換
器１６ｇで選択し、前回の処理で同様に求められた前前
画素と前画素との差分絶対唾とを比較器１６１で比較し
、他の入力端子１６ａから入力され九画儂データ２と画
像データ３は分離選択回路１６ｊで第７図のように分離
され、さらに比較器１６１の出力によって（２）式およ
び（３）式の処理を行ない、第７図の出力データ２及び
出力データ３のようにして、出力端子１６にと１６ｔか
ら出力される。

このような処理によって画素毎の画像データは各色とも
変化点が同一位置となシ、文字、図形等の線図形で現わ
れる第９図に示す隣接する画素３０間の急激な濃度変化
点３２および３３を各色光情報とも同一位置とすること
ができ、読取画像情報によって再現された画像の文字、
図形等が切れの良い良質なものとなる。

このようにして求めた画素情報は、掛算器と加算器から
成る色補正演算回路１７を介して、カラー文書画像情報
としてカラー用端子１９，２０゜２１から出力され、ま
た白黒文書画像情報として白黒用端子１８から出力され
る。

本発明の実施例になるカラー文書画像読取用一次元光セ
ンサによれば、２列の一次元光電変換素子の受光部をほ
ぼ隣接して配置できるので、各一次元光電変換素子が読
取る原稿上の位置を一次元画像情報記憶素子を用いるだ
けで同一点とすることができる。また文書画像上の情報
変化点も一次元方向で一致させることができるので、一
次元光電変素子の有する画素分解能と同等の高精細な読
取りが可能となる効果がある。

また、信号伝送回路を２列の一次元受光部の両側へ配置
するのみで、カラー文書画像を読取ることができるので
、一次元光センサ自体の製造が容易となり、一次元光セ
ンサの製造コストを低下することができる。

一方、本発明の実施例になるカラー文書画偉読取用一次
元光センサに於ける出力信号処理回路によれば、文書画
像上の文字、図形等の線図形の情報変化点を読取った各
色光情報ともに一致させることができ、輪郭・つすつき
りした良質の画素を再現することができる。

さらに、白黒文書画像については、同一色のみを読取る
一次元光電変換素子の出力をそのまま利用できるので、
カラー文書画像用と白黒文書画像用とを本発明になるカ
ラー文書画像読取用一次元光センサで兼用することが可
能となり、兼用することで量産効果が期待でき、一次元
光センサの製造コストを大巾に低減できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、文字、図形等の線図形を含むカラー画
像の高精細な読取りを可能とするカラー画像読取用一次
元光センサを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例になるカラー画像読取用光セン
サを示す正面図、第２図および第３図は本発明の実施例
になるカラー画像読取用光センサの部分図、第４図は本
発明の実施例になるカラー画像読取用光センナの出力信
号処理回路を示すブロック図、第５図はシェーディング
補正を示す特性図、第６図および第８図は本発明の実施
例になるカラー文書画像読取用光センサの出力信号処理
回路の一部を示すブロック図、第７図は本発明の実施例
になるカラー文書画偉読取用光センサの出力信号処理回
路の信号変化を示すタイムチャート、第９図は画像情報
の変化点を示す説明図である。 １・・・一次元光電変換素子、２・・・受光部、３・・
・信号伝送回路、４・・・赤色フィルタ、５・・・青色
フィルタ、６・・・緑色フィルタ、１０・・・単色高精
細読取信号端子、１１・・・２色読取信号端子、１２・
・・アンプ回路、１３・・・シェーディング補正回路、
１４・・・波形メモリ、１５・・・ラインメモリ回路、
１６・・・情報選択回路、１７・・・色補正演算回路、
１９．２０．２１・・・カラー用端子、１８・・・白黒
用端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、受光部と信号伝送回路とで構成される一次元光電変
   換素子を偶数列並べてなる光センサにおいて受光部を互
   いに２列に隣接させ、信号伝送回路をそれらの両側に配
   置し、ひとつの一次元光電変換素子の受光部に同一の色
   フィルタを設け、他の一次元光電変換素子の受光部には
   上記色フィルタと異なる色の少なくとも２種の色フィル
   タを交互に設けたことを特徴とするカラー画像読取用一
   次元光センサ。 ２、上記の同一の色フィルタとして緑色フィルタを、ま
   た上記の２種の色フィルタとして赤色フィルタと青色フ
   ィルタを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のカラー画像読取用一次元光センサ。 ３、上記の同一の色フィルタを透明無色とし、上記の２
   種の色フィルタとして赤色フィルタ、緑色フィルタおよ
   び青色フィルタの内から２つを選択したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のカラー画像読取用一次元
   光センサ。 ４、上記２列の一次元光電変換素子のそれぞれの電気出
   力の一方をライン記憶回路を介することで２列の一次元
   光電変換素子からの電気出力が読取画像原稿上のほぼ同
   一位置となるようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のカラー画像読取用一次元光センサ。 ５、上記のほぼ同一位置となるようにした２列の一次元
   光電変換素子からの電気出力において、同一色のみを読
   取る一次元光電変換素子の電気出力の隣接画素間の変化
   分を算出し、交互に異なる色を読取る一次元光電変換素
   子の同一色分の電気出力を上記の変化分に応じて補間し
   、画像情報の濃度変化点を各色共に一致させることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載のカラー画像読取用
   一次元光センサ。