JPS62252259A - カラ−原稿読取装置 - 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］ 本発明は、カラー原稿読取装置に関する。

［従来技術］ 原稿を複数の色に分解して読、み取る方法として、ライ
ンセンサの前面に３原色の色フィルタを並列配置した板
状のフィルタを設け、これを往復動させることにより、
原稿画像の各ライン読取時に３種の色フィルタを時分割
的に切り替えるようにして、各色成分の画信号を取り出
すカラー原稿読取装置が提案されている（実開昭５１−
１６６５５６号公報参照）。

しかしながら、この方法は、１つのラインセンサで各色
成分の画信号が取り出せる利点があるものの、ラインセ
ンサから画信号を取り出す周期が１／３になるため１両
部号１つ当りの入射光量が１／３になる。このため、ラ
インセンサへの露光量が不足し、とりだされる画信号の
レベルが低下するという開運があった。

また、このような従来装置では、フィルタを往復動させ
るとき、上方向に移動するときと下方向に移動するとき
とで、画像光に作用する色フィルタの順序が異なるため
３種の画信号が一定の順序で出力されない。

そこで、この画信号を入力する次段装置側では、入力し
た画信号の色順序を所定の順序例えば赤。

緑、青という順に整列する必要があるために、画信号の
処理が複雑になるという問題があった。

［目的］ 本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので
あり、ラインセンサから高い信号レベルの画信号を取り
出すと共に、次段装置側の負担が少ないカラー原稿読取
装置を提供することを目的としている。

［構成コ 本発明は、このために、３原色に対応する３種の色フィ
ルタを平面上に配列して成る色分解フィルタを、画像光
が上記配列された中央の色フィルタを通過する時間と、
その画像光がその外側に配列された２つのフィルタを往
復する時間とがそれぞれ等しくなる駆動幅で往復動させ
る一方、画像光が上記配列された中央の色フィルタから
他の色フィルタに切り換わる時点の時間間隔を読取周期
として、その時点ごとにすでに読み出している１周期の
２つの色成分の画信号とそれより１周期前のもう１つの
色成分の画信号を取り出して３Ｈ色に対応する１ライン
の各色成分の画信号を各色別の３つの信号で出力するよ
うにしたものである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図は１本発明の一実施例にかかるカラー原稿読取装
置の光学系を示している。

図において、原稿１は光源２により照明され、その画像
からの反射光は、鏡３に反射されてレンズ４に導かれ、
このレンズ４によって集束された光束は、色分解フィル
タ５を介してラインイメージセンサ６に結像される。

色分解フィルタ５の上下両端部は、この装置のシャーシ
に一端が固定された板バネ７．８の先端部に固定されて
いる。また板バネ８先端部下面には。

この色分解フィルタ５を上下方向に往復駆動するための
リニアモータ９の構成要素である可動コイルを巻回した
ボビン９ａが取り付けられている。

これにより、フィルタ５は板バネ７．８によって支持さ
れ、その移動する方向がリニアモータ９の作動方向に規
制されている。

色分解フィルタ５の構成を第２図に示す、このフィルタ
５は、枠体に画像光の赤色成分を透過する赤色フィルタ
５ｒ、画像光の緑色成分を透過する緑色フィルタ５ｇお
よび画像光の青色成分を透過する青色フィルタＩＱｂを
固定して形成されている。また、赤色フィルタ５ｒと緑
色フィルタ５ｇとの間隔、緑色フィルタ５ｇと青色フィ
ルタ５ｂとの間隔は、それぞれラインイメージセンサ５
に入射される光束を一旦完全に遮断できるように、その
寸法が設定されている。

これにより、例えば色分解フィルタ５を下に駆動したと
き、画像光が通過する色フィルタが緑色フィルタ５ｇか
ら赤色フィルタ５ｒに切り替わるときに、その中間で光
束が完全に遮断されるので、隣接するフィルタを通過し
た光束が同時にラインイメージセンサ６に入射されるこ
とがなく、混色を生じないようにされている。

第３図は、ラインイメージセンサ６の信号処理系の一例
を示すブロック構成図である。この例では、赤、緑、青
の各色成分を示す３つの画信号を同時に並列に出力して
いる。

図において、　ＣＰＵｌ０は、第４（ａ）に示したよう
に。

色分解フィルタ５の往復動の１周期に相当する周期で、
デユーティが１／２の矩形波信号ＳＰを、駆動信号とし
て波形変換部１１に出力する。

波形変換部１１は、矩形波信号ＳＰを、例えば正弦波や
三角波等のりニアモータ９を駆動するための波形に変換
するものであり、その出力信号によってリニアモータ９
が上下方向に往復動される。

このとき、色分解フィルタ５は、画像光が第２図して示
すように赤色フィルタ５ｒの外端から青色フィルタ５ｂ
の外端までの範囲で往復するように駆動される。これに
より、上記各色フィルタによる透過光は、赤をＲ１緑を
６、青を８とすると、第４図（ｂ）に示すようになる。

このように１画像光が緑色フィルタ５ｇを通過する時間
と、画像光が赤色フィルタ５ｒあるいは青色フィルタ５
ｂを通過する時間とは等しくなるように、各色フィルタ
５ｒ、５ｇ、５ｂの幅および駆動幅りが設定されている
。

ＣＰＵ　１１は、この色分解フィルタ５の切り換り時点
に同期して起動信号ＳＴを出力し、ラインイメージセン
サ６を駆動するセンサ駆動部１２を作動させる。

これにより、センサ駆動部１２からは、起動信号ＳＴの
タイミングに同期して、ラインイメージセンサ６からそ
のときに読み取った各色成分の画信号ＰＡが出力される
。

この画信号ＰＡは、アンプ１３を介してホワイトバラン
ス回路１４に入力される。ホワイトバランス回路１４で
は、原稿画像が白のときに、画信号ＰＡの信号レベルが
各色成分において同一レベルになるようにレベルに変換
されるとともに、所定ビット数の画信号ＤＰに変換され
る。次いで、例えばデータ入力ポートとデータ出力ポー
トが分離されているデュアルポートのメモリ装置からな
るラインバッファ１５〜２０の入力端ＤＩに加えられて
いる。

ＣＰＵｌ０は、各ラインバッファ１５〜２０に対して書
込信号ｗＴ１〜ＶＴ６を適宜出力し、各色成分の画信号
ＤＰをつぎのように各ラインバッファ１５−２０に書き
込む。すなわち、赤色成分の画信号ＤＰについては。

第４図（ｃ）　、　（ｆ）　ニ示すように、書込信号ｗ
Ｔ１トｖＴ４を交互に出力してラインパフ７１５と１８
に書き込む。

また、緑色成分の画信号ＤＰについては、同図（ｄ）。

（ｇ）に示すように、書込信号１１Ｔ２とＩＩＩＴ５を
交互に出力してラインバッファ１６と１９に書き込む。

さらに、青色成分の画信号については、同図（ａ）、（
ｈ）に示すように、書込信号ＷＴ３とＶＴ６を交互に出
力してラインバッファ１７と２０に書き込む。

ｃｐｕｉｏは、このような画信号ＤＰの書き込み処理に
平行して、各ラインバッファ１５〜２０に対して読出信
号を適宜出力し、ラインバッファ１５〜２０より画信号
ＯＰを次のように読み出す、すなわち、書込信号ＶＴ３
によるラインバッファ１７への画信号ＤＰの書き込みを
逐えた時点で、同図（ｉ）−（ｋ）に示すように、読出
信号ＲＤＩ−ＲＤ３を出力し、ラインバッファ１５〜１
７に書き込まれている各色成分の画信号ＤＰを読み出す
。読み出した画信号ＤＰは、それぞれｌライン目を示す
赤色成分を示す読取画信号ＤＰｒ、緑色成分を示す読取
画信号ＤＰｇ、青色成分を示す読取画信号ＤＰｂとして
出力する。

次いで、書込信号ＷＴ４によるラインバッファ１８への
画信号ＯＰの書き込みを逐えた時点で、同ｒｉ！ｉ（ｋ
）−（ｍ）に示すように、読出信号ＲＤ３〜ＲＤ５を出
力する。

このとき、読出信号ＲＤ３は上記に続けて出力し、ライ
ンバッファ１７より再度上記と同じ画信号ＤＰを読みだ
す。こうして、ラインバッファ１７４９から読み出した
各画信号ＤＰを２ラン目の読取画信号ＤＰｒ　。

ＤＰｇ、ＤＰｂとして出力する。

次に、書込信号１１Ｔ６によるラインバッファ２０への
画信号ＤＰの書き込みを逐えた時点で、同図（ｊ）。

（１）　、　（ｎ）に示すように、読出信号ＲＤ２．Ｒ
Ｄ４．ＲＤ６を出力するにのとき、続出信号ＲＤ４は上
記に続けて出力し、ラインバッファ１９より再度上記と
同じ画信号ＤＰを読みだす、こうして、ラインバッファ
１６゜１８．２０から読み出した各画信号ＤＰを３ラン
目の読取画信号ＯＰ、ＤＰｇ、ＤＰｂとして出力する。

次いで、書込信号ｗＴ１によるラインバッファ１５への
画信号ＤＰの書き込みを逐えた時点で、同図（ｉ）　、
　（ｓ）　、　（ｎ）に示すように、読出信号ＲＤＩ、
ＲＤ５．ＲＤ６を出力する。このとき、読出信号ＲＤ６
は上記に続けて出力し、ラインバッファ２０より再度上
記と同じ画信号ＯＰを読みだす。こうして、ラインバッ
ファ１５，１９．２０から読み出した各画信号ＤＰを４
ラン目の読取画信号ＤＰ　、　ＤＰｇ　、　ＤＰｂとし
て出力する。

次に、書込信号ＷＴ３によるラインバッファ１７への画
信号ＤＰの書き込みを逐えた時点以後、前記と同様の処
理をくり返し、順次ｌラインづつ各色成分の画信号ＤＰ
を出力する。

以上のように本実施例のカラー原稿読取装置では色分解
フィルタ５は１画像光が赤色フィルタ５ｒの外端部から
青色フィルタ５ｂの外端部までの範囲を往復するように
色分解フィルタ５を往復動させ、画像光が各色フィルタ
５ｒ、５ｇ、５ｂを通過する時間が同一になるように、
各色フィルタ５　ｒ　＋　５　ｇ　ｔ　５　ｂの幅およ
び往復動の幅を設定している。また、各色フィルタ５ｒ
と５ｇ、５ｇと５ｂのそれぞ九の切換ねり時点で各色成
分の画信号ＤＰを取り出してラインバッファ１５−２０
に書き込むと共に、緑色成分と赤色成分または緑色成分
と青色成分という２つの画信号ＤＰがラインバッファ１
５〜２０に書き込まれるごとに、それら２つの画信号Ｄ
Ｐとさらにその直前のもう一方の色成分の画信号１）Ｐ
とをラインバッファ１５−２０より読み出して、■ライ
ンごとの各色成分の読取画信号ＤＰｒ　、　ＤＰｇ　、
　ＤＰｂとして出力している。

これにより、■ラインごとの読取画信号Ｄ　Ｐ　ｒ　＊
　Ｄ　Ｐ　ｇ　ｅＤ［’ｂが出力される１ラインの読取
周期Ｔｏとすると。

色分解フィルタ５は、その周期Ｔｏに相当する時間毎に
緑色フィルタ録と青色フィルタ５ｂあるいは緑色フィル
タ５ｖ、と赤色フィルタ５ｒとを切り換えればよくなる
。従来は１ラインの読取周期ごとに３種の色フィルタを
切り換えていたのに対して、本実施例では、このように
２種類の色フィルタを切り換えるだけでよくなる。この
ため、ラインセンサが１つの色の画像光を読み取る時間
は、従来１ラインの読取周期１／３であったのに対して
、本実施例では同周期の１７２となり１時間が長くなる
ことがら、色分解フィルタ５の幅が同一の場合には、１
つの色についてのラインセンサへの受光量が従来に比べ
て大きくなる。従って、その受光量増加に応じて高い信
号レベルの画信号が取り出せるようになる。

さて、第５図は、ラインイメージセンサ６の信号処理系
の他の実施例を示したものである。図において、第３図
と同一符号は同一部分を示し、第３図と異なる点は、ラ
インバッファ１７〜２０を除去し。

ゲート回路２１を設けた点である。

この構成で、前記実施例と同様にホワイトバランス回路
１４より各色成分の画信号ｏＰが順次出力され、　ＣＰ
Ｕｌ０は次のように動作する。すなわち、赤色成分の画
信号ＤＰは第６図（ｃ）に示す書込信号ＷＴｔによりラ
インバッファ１５に書き込む、また、青色成分の画信号
ＤＰは、同図（ｄ）に示すように書込信号ｖＴ２により
ラインバッファ１６に書き込む、この動作に並列して、
緑色成分の画信号ＤＰが出力される時点で同図（ａ）−
（ｇ）に示すように読出信号ＲＤｔ。

ＲＤｇ、ＲＤｇを出力し、ラインバッファ１５．１６に
書き込まれている画信号ＤＰと共に上記緑色成分の画信
号ＤＰを読取画信号ＤＰｒ、ＤＰｇ、ＤＰｂとして出力
する。

このように、本実欲例では、赤色成分と青色成分の画信
号ＯＰをラインバッファ１５．１６に記憶させ、緑色成
分の画信号ＤＰが出力されるごとに記憶した画信号ＤＰ
と緑色成分の画信号を取り出して出力するようにしてい
る。このとき、前記実施例と同様に読取画信号ＤＰｒ　
、　ＤＰｇ　、　ＤＰｂの周期Ｔｏ時間に対して各色フ
ィルタ５ｒ、５ｇ、５ｂは２種類づつ切り換えればよい
ので、ラインイメージセンサ６から高いレベルの画信号
が取り出せる。このように、ラインバッファの個数を少
なくして同様の効果を得ることができる。

さて、第７図はラインイメージセンサ６の信号処理系さ
らに別の実施例を示したものである。図において、第３
図と同一符号は同一部分を示し、第３図と異なる点は、
ラインバッファ１９．２０を除去し、ラインバッファ１
６と１７の出力を接続するようにした点である。

この構成で、前記実施例と同様にホワイトバランス回路
１４より各色成分の画信号が順次され、ｃｐｕ　ｔｏは
次のように動作する。すなわち、赤色成分の画信号ＤＰ
は、第８図（Ｃ）に示すように書込信号Ｖ丁１によりラ
インバッファ１５に書き込む、また。

緑色成分の画信号ＤＰは同図（ｄ）　、　（ｅ）に示す
ように書込信号ｔｌＴｚとりＴ３によりラインバッファ
１６あるいは１７に交互に書き込む、また、青色成分の
画信号ＤＰは同図（ｆ）に示すように書込信号ＶＴ４に
よりラインバッファ１８に書き込む、この動作に並列し
て青色成分の画信号ＤＰの書き込みが終わる時点で同図
（ｇ）〜（ｊ）に示すように読出信号８口ｌ、ＲＤ４と
ＲＤｚまたはＲＤ３を出力し、直前に記憶している各色
の画信号を読出す、これにより、同図（ｋ）−（＋＋＋
）に示すように各色成分の読取画信号ＤＰｒ　、　ＤＰ
ｇ　、　ＤＰｂが出力される。

このように、緑色成分の画信号を記憶させるラインバッ
ファだけ２個配設するようにしても、前記実施例と同様
に１ラインの読取周期Ｔｏ時間に２つの色フィルタを切
換えて各色成分の画信号が得られるようになる。

以上、各実施例で示したように色分解フィルタ５は画像
光が赤色フィルタ５ｒの外端部から青色フィルタ５ｂの
外端部までの範囲を往復するように色分解フィルタ５を
駆動し、画像光が各色フィルタ５ｒ、５ｇ、５ｂを通過
する時間が一定になるように、つまり画像光が緑色フィ
ルタ５ｇを通過する時間と赤色フィルタ５ｒあるいは５
ｂを往復する時間とが同一になるように各色フィルタ５
ｒ、５ｇ、５ｂの幅および上記駆動幅を設定している。

また、各色フィルタの切換わり時点でラインイメージセ
ンサ６を駆動して各色成分の画信号ＤＰを取り出し、緑
色の画信号ＤＰが出力される周期Ｔｏごとに各色成分の
出力画信号を作成するようにしている。このとき、画信
号ＤＰはＧｎｌｌ→Ｇ→Ｂ→Ｇというように、赤成分ま
たは青成分の画信号ＤＰは緑色成分のものに対して１つ
おきに取り出されるため、赤成分または青成分の画信号
が不足する。そこで、この不足する色成分の画信号ＯＰ
は１ライン前の画信号ＤＰを用いて各色成分の読取画信
号を作成している。

これにより、１ラインの画信号を出方する上記周期１０
時間ごとに２つの色フィルタを切換えるだけでよくなる
ので、従来の３つの色フィルタを切換えるものに比べ、
ラインセンサが１つの色フィルタで受光する時間が長く
なって、露光量が増し信号レベルの高い各色成分の画信
号を取り出せるようになる。また、読取画信号は各色成
分に分離した３つの信号で出力するので１次段装置にお
いて両番色成分の画信号を並べ換える必要がなく。

その負担がなくなる。さらに、ラインセンサが従来と同
じ露光量で充分な場合においては１色分解フィルタの往
復駆動の周波数を高くして全体の処理速度を速め、画像
読取速度を上げることができる。

なお、以上の実施例では画信号をアナログデジタル変換
する例で説明したが、ラインバッファにＣＯＤシフトレ
ジスタを用いてアナログ回路で構成することもできる。

また１色分解フィルタ５は両側に配列した色フィルタ５
ｒ、５ｂの幅をその中央の色フィルタ５ｇより狭くした
が、各色フィルタ５ｒ。

５ｇ、５ｂの幅は等しくして、色分解フィルタ５の駆動
幅を狭くするようにしてもよい。

［効果］ 以上のように本発明によれば、３原色の色フィルタを配
列した色分解フィルタは１、画像光が両側に位置する上
記色フィルタを往復する時間と、その画像光がその中央
の色フーイルタを通過する時間とがそれぞれ等しくなる
駆動幅で往復動させると共に、上記画像光が中央に位置
する上記フィルタを通過し終る時点の間隔を読み取り周
期とし、その周期内で得られなかった色成分については
１周期前の画信号を用いて各色の画信号を出方するよう
にしたので、ｌラインの画信号読取周期ごとに切換える
色フィルタは２種類でよくなり、従来の色フィルタを３
種類切換えるものに比ベラインセンサの１つの色フィル
タ当りの受光量が増し、その分高い信号レベルの画信号
が取り出せるようになると共に、読取画信号を各色成分
に分離した３つの信号で出力するので、次段装置におけ
る画信号処理の負担が軽減される。また、ラインセンサ
を従来の露光量で作動させる場合には画像読取速度を上
げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るカラー原稿読取装置の
光学系の構成図、第２図は色分解フィルタの正面図、第
３図はラインイメージセンサの信号処理系の一例を示す
ブロック構成図、第４図はその動作を示すタイムチャー
ト、第５図はラインイメージセンサの信号処理系の他の
実施例を示すブロック構成図、第６図はその動作を示す
タイムチャート、第７図はラインイメージセンサの信号
処理系の別の実施例を示すブロック構成図、第８図はそ
の動作を示すタイムチャートである。 １・・・原稿、２・・・光源、３・・・鏡、４・・・　
レンズ。 ５・・・色分解フィルタ、６・・・ラインイメージセン
サ、７，８・・・板バネ、９・・・リニアモータ、１０
・・・ｃｐｕ、　ｉｔ・・・波形変換部、１２・・・セ
ンサ駆動部、１３・・・アンプ、１４・・・ホワイトバ
ランス回路、ｉｓ〜２０・・・ラインバッファ、２１・
・・ゲート回路。 代理人　弁理士　紋　１）　誠　　。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３原色に対応する色分解フィルタを平面上に配列して成
   る色フィルタをラインセンサの前に配置して往復動させ
   、原稿を光学的に走査して得られる画像光を上記各フィ
   ルタに順次通過させてラインセンサに結像することによ
   り３原色に対応する各色成分の画信号を取り出すカラー
   原稿読取装置において、上記画像光が上記配列された中
   央の色フィルタを通過する時間と、その画像光がその色
   フィルタの両側に配列された各色フィルタを往復する時
   間とがそれぞれ等しくなる駆動幅で色分解フィルタを往
   復動させる一方、画像光が上記配列された中央の色フィ
   ルタから他の色フィルタに切り換わる時点の時間間隔を
   読取周期として、その時点ごとにすでに読み出している
   １周期の２つの各色成分の画信号とそれより１周期前の
   もう１つの色成分の画信号を取り出して３原色に対応す
   る１ラインの各色成分の画信号を各色別の３つの信号で
   出力するようにしたことを特徴とするカラー原稿読取装
   置。