JP2000236418A

JP2000236418A - カラー光学イメージスキャナ用センサアセンブリ、光学スキャナ及びカラーイメージの走査方法

Info

Publication number: JP2000236418A
Application number: JP2000028098A
Authority: JP
Inventors: G Kiesley Douglas; ダグラス・ジー・キースレイ; T Rusmussen Brent; ブレント・ディー・ラスミュッセン
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2000-08-29
Also published as: US6407830B1

Abstract

(57)【要約】【課題】最終的に描かれるイメージを正確に表すこと
ができる、カラー光学イメージスキャナ用センサアセン
ブリを提供する。【解決手段】本願発明のカラー光学イメージスキャナ
用センサアセンブリは、センサ要素の単一アレイ（52）
と、単一アレイ（52）に近接して配置されている光源ア
センブリ（54）と、この光源アセンブリ（54）が、物体
又は単一アレイ（52）の少なくとも一方が物体又は単一
アレイ（52）の他方に対してある速度で移動する間に、
複数の異なる色の光で物体を照明するように構成され、
この速度がある速度分布を有していることと、光源アセ
ンブリ（54）に操作可能に接続されている照明シーケン
スプロセッサ（56）と、この照明シーケンスプロセッサ
が、物体又は単一アレイ（52）の一方が物体又は単一ア
レイ（52）の他方に対して移動する速度の速度分布にお
ける変化にしたがって、物体への照明用に個別の色の光
を割当てるように構成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー光学イメー
ジスキャナ用センサアセンブリ、光学スキャナ及びカラ
ーイメージの走査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー光学スキャナは、物体又はドキュ
メントのイメージを光学フォトセンサアレイに投影する
ことによって、走査される物体又はドキュメントを表す
カラーイメージデータ信号を生成する。そしてこのカラ
ーイメージデータ信号は、デジタル化されて、後に使用
するために記憶される。例えばパーソナルコンピュータ
により、カラーイメージデータ信号を用いてＣＲＴのよ
うな適当な表示装置上に走査した物体のイメージを生成
することができる。

【０００３】一般的な光学スキャナは、物体を照明し、
通常「走査線」呼ばれる照明された物体の小さな領域を
フォトセンサアレイに集光させる、照明系及び光学系を
有する。そして照明アセンブリ及び光学アセンブリに対
して物体を移動させるか、又は物体に対して照明アセン
ブリ及び光学アセンブリを移動させることによって、物
体全体にわたって照明された走査線を掃引することによ
り、その物体全体が走査される。

【０００４】カラースキャナ用の一般的な照明系には、
物体を照明する蛍光灯又は白熱灯のような適当な白色光
源が含まれる。一般的な光学系には、照明された走査線
のイメージを光学フォトセンサアレイの表面に集光させ
るレンズアセンブリが含まれる。またこの光学系には、
光ビームの光路を「折返す」１つ又は複数のミラーが設
けられ、それによって光学系を比較的小さな空間内に都
合よく取付けることができる。

【０００５】種々の種類のフォトセンサ装置を使用して
照明された走査線からの光を検出することができるが、
一般に使用されているセンサは、電荷結合素子すなわち
ＣＣＤである。一般的なＣＣＤは、各々が露光に反応し
て電荷を集め又は蓄積する多数の個別のセル又は「ピク
セル」から構成される。所定のセル又はピクセルに蓄積
される電荷の量が、露光の強度及び持続時間に関係して
いるため、ＣＣＤを用いて、その上に集光されたイメー
ジの明るいスポット及び暗いスポットを検出することが
できる。一般的なスキャナに適用される場合には、ＣＣ
Ｄセル又はピクセルの各々に蓄積される電荷は、測定さ
れた後、サンプリング間隔として知られる規則的な間隔
で放電される。なおこのサンプリング間隔は、一般的な
スキャナにおいて約５ミリ秒程度である。

【０００６】上述した種類のカラー光学スキャナは、通
常、走査される物体の複数の色成分イメージを収集する
ことによって動作する。例えば走査線のイメージの赤、
緑、青の色成分のデータ表現が、スキャナ装置によって
生成され、関連づけられ、記憶される。例えば赤、緑、
青の特定の色成分は、一般に、原色、原刺激、単一色、
一次色と呼ばれる。周知のように、そのような３つの原
色の様々な組合せを用いて、原色の三角形内にあるＣＩ
Ｅ色度図上の色域内に含まれる任意の色刺激を生成する
ことができる。特定の色刺激に合致させるために必要な
各原色の量は、三刺激値と呼ばれる。これを数学的に書
くと、Ｃ＝ｒ(R)＋ｇ(G)＋ｂ(B)となる。言換えれば、
所定の色刺激Ｃ（例えば走査線のイメージ）は、原刺激
Ｒ（赤）の単位量のｒ倍、原刺激Ｇ（緑）の単位量のｇ
倍、原刺激Ｂ（青）の単位量のｂ倍によって合致させる
ことができる。所定の色刺激Ｃと同じように見える異な
る物理的刺激すべてが、同じ３つの三刺激値ｒ、ｇ、ｂ
を有することとなる。このように三刺激値ｒ、ｇ、ｂが
各原色の必要な量を決定することにより、３つの原色又
は原刺激の混合によって色刺激を合致させることが可能
となる。なお上述した方法は、物理的又はスペクトルの
合致とは異なり、心理物理色の合致（すなわち色が人間
の目に同じように見える）を達成するだけであるという
ことを、留意しておくことが重要である。

【０００７】走査される物体の複数の色成分イメージ
（すなわち三刺激値）を表すデータを収集する技術とし
て、多くの異なる技術が開発されている。１つの技術
は、照明された走査線のイメージを単一の線形フォトセ
ンサアレイ上に投影するというものである。しかしなが
ら照明される走査線の複数の色成分イメージ（すなわち
三刺激値）を収集するために、異なる色の光源（原色）
を用いて、３つの走査パスの各々で走査線を照明する。
例えば物体は、先ず赤の光のみを用いて走査され、次に
緑の光のみ、最後に青の光のみを用いて走査される。そ
のため各色についてフォトセンサからの出力信号は、そ
の色の三刺激値を表すこととなる。この技術の変形とし
て、白色光源を用いて３回の走査パスを行うようにして
もよいが、照明された走査線からの光は、光学フォトセ
ンサアレイ上に集光される前に、３回のパスの各々の間
で異なるカラーフィルタによってフィルタリングされ
る。いずれの場合も、原色（すなわち赤色、緑色、青
色）の三刺激値は、フォトセンサの出力信号から決定さ
れる。

【０００８】他の技術として、Vincent に対して発行さ
れた米国特許第4,709,144号及び Boyd らに対して発行
された米国特許第4,926,041号に記載されている技術が
あり、それらの参照文献は両方とも、ここに引用するこ
とによって、それらに開示されている内容全体が本願明
細書に包含されたものとする。これらの技術は、照明さ
れた（すなわち多色の）走査線を複数の色成分ビームに
分割し、その後それら各々を複数の線形フォトセンサア
レイ上に集光させるというものである。例えば照明され
た走査線は、赤、緑、青の色成分の部分に分割すること
ができ、その後それらは３つの別々の線形フォトセンサ
アレイ上に同時に投影される。各フォトセンサからの出
力は、対応する原色の三刺激値を表す。この技術によ
り、特定の走査線からの三刺激値を同時に生成すること
が可能となり、それによって各別々の原色についてイメ
ージデータをより容易に相関させることが可能となる。

【０００９】三刺激値を収集するためにどのような特定
の技術を使用するかに関わらず、単純に再現されるイメ
ージの色の正確さは、イメージを記録するために使用す
るフォトセンサの分光感度と人間の視力の分光感度との
間における分光帯域の一致に忠実である。周知のよう
に、人間の眼は、種々の分光帯域又は概して赤、緑、青
の光に対応する領域に感度が高い、３つの異なる種類の
カラーレセプタ（錐体）からなる。このレセプタは、比
較的「広帯域の」装置であり、各色帯域の領域について
広範囲の波長に対し感度が高い。例えば一般的に青のレ
セプタは約400nmから500nmまでの範囲の波長を有する光
に対し感度が高く、緑のレセプタは約480nmから600nmま
での範囲の波長を有する光に対し感度が高く、赤のレセ
プタは約500nmから650nmまでの範囲の波長を有する光に
対し感度が高い。カラーレセプタの固有の感度は人によ
って異なるが、各レセプタの平均応答は数量化され、
「ＣＩＥ標準観測者（CIE standard observer）」とし
て知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】解決の試みが続けられ
ている１つの問題は、物体の走査中に、一般にスキャナ
又は物体の一方が他方に対して移動するということに関
係している。そのため例えば単一アレイセンサを用いる
場合のように露光を連続して行う場合、物体上の１つの
色から他の色への遷移（すなわち例えばページ上に印字
された文字の一部が現れる場合の、黒から白の遷移）
が、センサによって検知される際の様々な時に発生す
る。このためハロー（halo）効果が現れる可能性があ
り、それによって走査された物体の印刷されたイメージ
のような、最終的に描かれたイメージにおいて、色の遷
移領域に隣接してハローが含まれるように見えることと
なる。特に図11を参照すると、そこには「Ｙｏｕ」とい
う語の拡大されたＣＩＳ（密着型イメージセンサ）によ
る走査が示される。この「Ｙｏｕ」という語が走査され
た物体上では、文字が黒で背景が白となっていた。しか
しながらここでは、背景は黄色のように見え、またこの
イメージの大部分を垂直なラインが通っている。このイ
メージにおける各四角は、１つのピクセル値を表す。セ
ンサの線形アレイは、「Ｙｏｕ」という語を左から右へ
横切る水平ラインを検査し、その後そのラインは下へ
（語の底部に向かって）移動し別の水平ラインを検査す
る。この例では水平ラインの上端縁（個々の文字の上端
部）が黄色のように見える。また文字の底縁部は青のよ
うに見える。このような状態は、文字の側部を画定する
垂直ラインでは起こらず、左側に対して右側の色が異な
ることはない。上述したカラーアーティファクトは、最
終的に描かれるイメージが所望通りに正確に表されない
ということから望ましくない。

【００１１】したがって本発明は、改良されたスキャナ
アセンブリ、光学スキャナ及びカラーイメージの走査方
法を提供することに関することから生じたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、センサアセン
ブリ、光学スキャナ及びカラーイメージの走査方法につ
いて述べている。１つの実施形態では、センサ要素の単
一アレイが提供される。その単一アレイに近接して光源
アセンブリが配置され、この光源アセンブリは、複数の
異なる色の光で物体を照明するよう構成されている。光
源アセンブリが物体を照明する間、物体又は単一アレイ
の少なくとも一方が、他方の物体又は単一アレイに対し
てある速度で移動し、この速度はある速度分布を有す
る。光源アセンブリには、照明シーケンスプロセッサが
操作可能に接続されており、照明シーケンスプロセッサ
は、物体又はアレイが他方に対して移動する速度の速度
分布における変化にしたがって、物体を照明するように
個別の色の光を割当てるよう構成されている。

【００１３】別の実施形態では、センサ要素のアレイが
提供される。そのアレイに近接して、光源アセンブリが
配置されており、この光源アセンブリは、複数の異なる
色の光で物体を連続して照明するよう構成されている。
このような照明に応答して、アレイは、照明された物体
から連続して反射される光を受光し、複数のカラー面
（color plane）を構成することができるデータを提供
するよう構成されている。このカラー面は、連続して反
射された光を個々に示すものである。またアレイには、
カラー面操作プロセッサが操作可能に接続されており、
このカラー面操作プロセッサは、カラー面の少なくとも
１つの、他のカラー面に対する相対位置を調整するよう
構成されている。したがってこのような構成により、光
源アセンブリによって照明される物体の部分を記述する
改善されたカラーデータが提供される。

【００１４】別の実施形態では、カラーイメージを走査
する方法が、センサ要素の単一アレイを提供するステッ
プを含む。またマルチカラー光源アセンブリが提供さ
れ、このマルチカラー光源アセンブリは、単一アレイに
近接して配置される。物体又は単一アレイの少なくとも
一方は、それら物体又は単一アレイの他方に対してある
速度で移動し、この速度はある速度分布を有する。物体
は、マルチカラー光源アセンブリを使用して、速度の速
度分布における変化にしたがって及び応答して連続した
個別の色の光を提供することにより、選択的に照明され
る。物体から反射された光は、その照明に応じて検出さ
れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、基本的なスキャナ構成を
示す簡略化した機械的ブロック図である。多くの種類の
スキャナ構成が知られている。本発明の種々の実施形態
は、これらの様々なスキャナ構成において利用法を見出
すことができる。例示的なスキャナは、米国特許第5,77
3,814号、同5,753,906号、同5,642,197号、同5,710,872
号、同5,745,607号、同5,483,053号に記載されており、
これらの参照文献もそこに開示されている内容が本願明
細書に包含されたものとする。

【００１６】図１において、物体20は光源によって照明
され、物体20から反射される光22は、レンズ系24によっ
てセンサアセンブリ26上に集光される。センサアセンブ
リ26は、光検出素子として電荷結合素子（ＣＣＤ）又は
フォトトランジスタのようなセンサ要素の１又は複数の
列から構成される。

【００１７】図２は、いわゆる単一アレイセンサ28の簡
略化した平面図である。単一アレイセンサ28は、１列の
センサ要素30を有している。ここでは少数のセンサ要素
のみを示しているが、一般には１列に多数（例えば2000
〜7000個）のセンサ要素が設けられる。リード線32が設
けられており、このリード線32は、単一アレイセンサ28
によって供給されるイメージデータを処理するよう構成
されている回路に接続されている。センサによっては、
各個別の光電素子からの蓄積された電荷が、連続的な出
力に対応するコンデンサに転送される。さらにコンデン
サ電圧は、信号リード線を連続してシフトアウトし、そ
れによって各１シフトサイクルにおいて、信号リード線
の電圧が、１つの光電素子によって先に受信された光の
強度の測定値となる。当然のことながら、他の種類の光
電素子を使用することも可能である。

【００１８】図３は、基本的なマルチアレイセンサ34を
示す簡略化した機械的ブロック図である。マルチアレイ
センサ34は、３つのセンサアレイ列36、38、40を含む。
各センサアレイ列は、複数の個別のセンサ要素42を備え
る。また個々のセンサアレイ列36、38、40に対して、個
別のリード線44、46、48が各々設けられる。このマルチ
アレイセンサ34が動作する原理は、米国特許第5,773,81
4号に記載されており、この参照文献に開示されている
内容は本願明細書に包含されたものとする。

【００１９】図４は、本発明の１つの実施形態によるカ
ラー光学イメージスキャナ用センサアセンブリを示す。
センサアセンブリ50は、センサ要素のアレイ52を含む。
このアレイ52は、好ましい実施形態では、図２に示され
る単一アレイのようなセンサ要素の単一アレイから構成
される。当然のことながら、他のアレイを使用すること
も可能である。また光源アセンブリ54が設けられてお
り、この光源アセンブリ54は、アレイ52に近接して配置
されている。光源アセンブリ54は、好ましくは物体を複
数の異なる色の光で照明するよう構成されている。照明
は、物体又はアレイの少なくとも一方が他方に対してあ
る速度分布を有する速度で移動している時に行われるこ
とが好ましい。例えば一般的に走査される物体が、静止
しているアレイに対して移動するシステムもあり、一般
的に静止している走査される物体に対してアレイが移動
するシステムもある。好ましい実施形態では、静止して
いるアレイに対して物体が移動する。

【００２０】照明シーケンスプロセッサ56が設けられて
おり、この照明シーケンスプロセッサ56は、操作可能に
光源アセンブリ54に接続されている。照明シーケンスプ
ロセッサ54は、物体又はアレイの一方が他方に対して移
動する速度の速度分布における変化にしたがって、物体
を照明するために個別の色の光を割当てるよう構成され
ている。照明シーケンスプロセッサ56は、任意の適当な
ハードウェア、ソフトウェア又はファームウェアによっ
て実現することができる。１つの実施形態では、照明シ
ーケンスプロセッサ56は適当にプログラムされたマイク
ロプロセッサである。

【００２１】多くのシステムでは、ステップモータを用
いて１枚の用紙のような物体をセンサ要素のアレイに対
して移動させる。ステップモータは、物体を移動させる
その機械的構造上、その物体を不均一な速度で移動させ
る場合がある。したがって走査動作中の物体の速度分布
に変化が生じる可能性がある。このような速度の速度分
布における変化は、最終的に描かれ表示されるイメージ
に影響を与えることがある。したがって本発明の１つの
実施形態により、物体又はアレイのどちらか一方の速度
の速度分布における変化が認識されて決定され、その後
その速度分布のある部分の間、ある色の光で露光させる
ことにより補償される。速度分布の決定を行うことがで
き、この決定は照明シーケンスプロセッサにより行われ
ることが好ましい。

【００２２】図５は、物体が照明されている時間のある
部分の時間において変化する速度分布の、例示的なグラ
フである。図示されている速度分布は、説明の目的のみ
のために示されているものである。当然のことながら、
他の速度分布もまた発生し得る。このような速度分布
は、ステップモータが異なることによって変化する可能
性があり、また同じステップモータの異なる走査線の間
で変化する可能性もある。図示されている速度分布は、
１走査線分のデータが収集される時間内に発生する物体
の速度の変化を表している。図５に示すように、速度が
異なる３つの明確な領域が存在している。領域１は、領
域２又は領域３のいずれよりも速度が速いという特徴を
有する。領域２は、領域１より速度が遅いが、領域３よ
り速度が速い。領域３は、領域１及び領域２より速度が
遅い。

【００２３】本発明の１つの実施形態では、照明シーケ
ンスプロセッサ56（図４）が、速度分布内において他の
領域よりも速度の速い領域を決定するよう構成されてい
る。そしてその後、照明シーケンスプロセッサ56は、そ
の速度の速い領域の間は、人間の眼にとって一般に感度
の低い色を照明用に割当てることができる。そうするこ
とにより、物体とアレイとの間の相対速度がより大きい
期間内に、感度の低い色が照明に用いられることが確実
となる。これにより、図11に関連して上述した望ましく
ないカラーアーティファクトの低減を含む利点を得るこ
とができる。

【００２４】別の実施の形態では、照明シーケンスプロ
セッサ56は、速度分布内において他の領域よりも速度の
遅い領域を決定する。そして照明シーケンスプロセッサ
56は、その速度の遅い領域の間は、人間の眼にとって一
般に感度の高い色を照明用に割当てることができる。そ
の結果、イメージがより鮮鋭に見えるようになり、図11
に示されるアーティファクトのような望ましくないカラ
ーアーティファクトを低減することができる。

【００２５】さらに別の実施形態では、光源アセンブリ
54が、人間の眼が一般に異なる感度を有する３つの異な
る色で物体を照明するよう構成されている。照明シーケ
ンスプロセッサ56は、速度の遅い領域の間は照明用に感
度の高い色を割当てるように構成されることが好まし
い。この例では図５の領域３が、最も感度の高い色が照
明用に用いられる領域である。これに対し領域１は、最
も感度の低い色が照明用に用いられる領域である。そし
て領域２では、中間の感度の色が照明用に使用される。
好ましい実施形態では、光源アセンブリ54によって照明
用に使用される３つの色は、赤、緑、青である。人間の
眼は、緑色に対して最も感度が高く、赤色に対しては比
較的感度が低く、青色に対して最も感度が低い。この例
では、物体は領域１の間は青色で照明される。また領域
２の間は赤色を用いて照明され、領域３の間は緑色を用
いて照明される。このように、最も速度の遅い期間は最
も感度の高い色を用いて物体が照明される。これによ
り、最終的に描かれるイメージが人間の眼にとって一層
正確なものとして知覚されることが確実となる。

【００２６】別の実施形態では、照明シーケンスプロセ
ッサ56が、速度分布内の速度の異なるいくつかの領域
（図５）を決定するように構成されている。また照明シ
ーケンスプロセッサ56は、第１の速度を有する領域の間
は、人間の眼にとって一般に最も感度の低い第１の色を
照明用に割当てるよう構成される。また好ましくは、照
明シーケンスプロセッサ56は、第１の速度より遅い第２
の速度を有する領域の間は、人間の眼にとって一般に第
１の色よりも感度の高い第２の色を照明用に割当てるよ
うにも構成される。さらに好ましくは、照明シーケンス
プロセッサ56は、第２の速度より遅い第３の速度を有す
る領域の間は、人間の眼にとって一般に第２の色より感
度の高い第３の色を照明用に割当てるように構成され
る。最も好ましい実施形態では、第１の色は青からな
り、第２の色は赤からなり、第３の色は緑からなる。

【００２７】図６は、本発明の別の実施形態による光学
スキャナ58を示す。ここではセンサ要素のアレイ60が設
けられている。アレイ60は、図２及び図３に関連して上
述したようなセンサ要素の単一アレイ又はマルチアレイ
とすることができる。光源アセンブリ62が設けられてお
り、この光源アセンブリ62はアレイ60に近接して配置さ
れている。好ましくは、光源アセンブリ62は、複数の異
なる色の光により物体を連続的に照明するよう構成され
ている。このような照明に応答して、アレイ60は、照明
された物体から反射された光を連続して受光するように
構成され、また連続した反射光を個々に示す複数のカラ
ー面に配列することができるデータを供給するように構
成されている。「カラー面（color plane）」という用
語は、単一の色成分のイメージ面を意味する。走査され
たイメージは、２次元の面内に形成されており、第１の
面は一般にイメージセンサを横切る水平面であり、第２
の面はセンサアレイと走査されている物体との間の動き
によって形成される。イメージを３回走査するスキャナ
（例えば１回は赤、１回は緑、１回は青）では、実際に
は３つのカラー面、すなわち赤のカラー面イメージ、緑
のカラー面イメージ、青のカラー面イメージが形成され
る。同様に、通常各カラー面はカラーデータを表す。原
イメージは、これらカラー面の組合せによって表され
る。カラー面を画定するデータは、好ましくは適当なメ
モリ位置に配置される。

【００２８】カラー面操作プロセッサ64が設けられ、操
作可能にアレイ60に接続されている。カラー面操作プロ
セッサ64は、カラー面のうちの少なくとも１つの、他の
カラー面に対する相対位置を調整して、光源アセンブリ
62によって照明される物体の部分を記述する改善された
カラーデータを供給するように構成されることが好まし
い。カラー面操作プロセッサ64は、任意の適当なハード
ウェア、ソフトウェア、ファームウェアによって実現す
ることができる。カラー面操作プロセッサ64は、適当に
プログラムされたマイクロプロセッサであり、カラー面
データの操作は、補間を施して行われることが好まし
い。この補間は線形補間でも高次補間でもよい。当然の
ことながら、他の数学的演算を用いて、本発明の精神及
び範囲内にある方法で、カラー面データを操作すること
も可能である。

【００２９】１つの実施形態では、カラー面操作プロセ
ッサ64は、第３のカラー面に対する２つのカラー面の相
対位置を調整するように構成されている。

【００３０】別の実施形態では、カラー面操作プロセッ
サ64は、第３のカラー面に対する２つのカラー面の相対
位置を調整するように構成されており、２つのカラー面
の一方は、第３のカラー面に対応する色より人間の眼に
とって感度の低い色に対応している。

【００３１】別の実施形態では、カラー面操作プロセッ
サ64は、第３のカラー面に対する２つのカラー面の相対
位置を調整するように構成されている。２つのカラー面
は両方とも、第３のカラー面に対応する第３の色より人
間の眼にとって感度の低い色に対応している。

【００３２】別の実施形態では、光源アセンブリ62は、
赤、緑、青から構成される複数の異なる色によって物体
を連続的に照明するように構成されている。この場合カ
ラー面操作プロセッサ64は、赤色及び青色の一方に対応
するカラー面の、緑色に対応するカラー面に対する相対
位置を調整するように構成されている。

【００３３】異なる色が赤、緑、青から構成されるさら
なる別の実施形態では、カラー面操作プロセッサ64は、
第３のカラー面に対する２つのカラー面の相対位置を調
整するように構成されている。

【００３４】異なる色が赤、緑、青から構成されている
別の実施形態では、カラー面操作プロセッサ64は、赤及
び青の両方に対応するカラー面の、緑に対応するカラー
面に対する相対位置を調整するように構成されている。

【００３５】図６の光学スキャナの様々な実施形態をよ
り一層理解するために、図７〜図９を参照する。

【００３６】図７〜図９は、実行された暗い線の走査を
表すデータに対応している。このような暗い線は、「Ｙ
ｏｕ」という語の上端部のような、白い背景と文字の開
始部との間の遷移を表すことができる。Ｙ軸はＡＤＣ値
であり、これは８ビット値である。一般にこの値は、光
学センサからのアナログ信号をデジタル化するアナログ
デジタル変換器（ＡＤＣ）から受信される。Ｙ軸の
「０」の値は黒色に関連付けられている。Ｙ軸の「25
5」の値は白色に関連付けられている。それらの間の種
々の色合いは、「０」と「255」の間の数値に関連付け
られている。水平軸は、個々の走査線によって収集され
たデータを表す水平ライン番号と対応している。

【００３７】図７は、従来技術による、シフトする前
の、暗い線の走査中に露光された３つのＲＧＢ色のグラ
フを示す。一例としての暗い又は黒い線は、「Ｙｏｕ」
という語の「ｏ」という文字の上端中央部である。この
グラフは、ページすなわち紙面を下がる方向に（上から
下へ）移動して文字「ｏ」の中央を横切る、センサ要素
からの値を示している。水平ライン番号０は、文字
「ｏ」の上に現れている。ライン０上において、グラフ
は、青色が255の振幅を有しており、緑色及び赤色が238
の振幅を有していることを示している。下に下がった次
のライン（ライン１）上において、センサは文字「ｏ」
の上端を検知し始めている。すなわち青色は204に下が
り、緑色は221に下がり、赤色は変化しない。さらに下
がった次のライン（ライン２）上において、センサは
「ｏ」の上端部を検知し、青色は136に下がり、緑色は1
19に下がり、赤色は153に下がる。センサは、ライン５
で文字「ｏ」の上端部を通過し、その時ライン０で
「ｏ」を検知する前と同様の値を示す。

【００３８】図８は、カラー面の理想的なシフトに対応
するＲＧＢ色のグラフを示す。カラー面の理想的なシフ
トは、青及び赤のラインが水平方向にわずかな量だけシ
フトしていると考えることができる。したがって各色の
ラインは、すべて殆ど同じ場所で最小値を有するが、も
はや同じ位置の色の標本値によって画定されない。しか
しながら大抵のシステムでは、イメージ上の同じ場所で
カラーデータが標本化されることが望まれる。例えば緑
の色は唯一、水平ライン番号の整数位置で標本化されて
いる。赤及び青のライン、折れ線は、このグラフ上で望
ましく配置されているが、これらのラインを画定する標
本点は整数のライン番号に位置していない。

【００３９】図９は、本発明の１つ又は複数の実施形態
によってカラー面のシフトが行われる場合の走査のグラ
フを示す。図７、図８、図９を比較すると、図９は図７
よりも理想的なシフト（図８）に近いことが分かる。し
たがってカラー面の操作が本発明の１つ又は複数の実施
形態にしたがって行われる時に、最終的に描かれたイメ
ージはより正確に表される。ここで、図８の理想的にシ
フトしたラインは、水平ライン番号軸の整数値上で再標
本化される。図８において、青色はライン１とライン２
との間で204の値を有しているが、この値はライン２と
ライン３との間で136に下がっている。これら２つのポ
イント間を結ぶ直線が水平ライン番号２上で取る値は約
173である。この例ではこの値が、データポイント間の
直線によって決定されるため、この方法は線形補間を表
している。当然のことながら、他の曲線当てはめ技術、
例えばスプライン補間、２次補間、指数補間等を用いる
ことも可能である。

【００４０】図10は、カラー光学イメージスキャナにお
いて実現することができるカラーイメージを走査する種
々の方法ステップを示すフローチャートである。68にお
いて、センサ要素のアレイが与えられる。好ましくは、
このようなアレイは、図２に示されるアレイのようなセ
ンサ要素の単一アレイから構成されている。70におい
て、マルチカラー光源アセンブリが与えられ、このアセ
ンブリはアレイに近接して配置される。72において、走
査対象の物体又は単一アレイの少なくとも一方が他方に
対し、ある速度分布を有する速度で移動する。74におい
て、マルチカラー光源アセンブリを用いて、速度の速度
分布における変化にしたがって及び応答して連続した個
別の色の光を供給することにより、物体が選択的に照明
される。76において、物体から反射された光がその照明
に対応して検出される。

【００４１】１つの実施形態では、物体の選択的な照明
は、速度分布のより速い速度の領域の間に、人間の眼に
とって一般に感度の低い色を照明用に割当てることから
なる。

【００４２】別の実施形態では、マルチカラー光源は、
人間の眼が一般に異なる感度を有する３つの異なる色で
物体を照明するように構成されている。この物体に対す
る選択的な照明は、速度分布のより遅い速度の領域の間
に、感度のより高い色を照明用に割当てることからな
る。

【００４３】別の実施形態では、マルチカラー光源は、
人間の眼が一般に異なる感度を有する３つの異なる色で
物体を照明するように構成されている。この物体に対す
る選択的な照明は、異なる速度を備える速度分布内の種
々の領域を決定することを含む。その速度分布の変化に
したがって色が割当てられる。

【００４４】好ましい実施形態では、第１の速度を有す
る領域の間は、人間の眼にとって一般に感度の高い第１
の色が照明用として割当てられる。また、第１の速度よ
り速度の遅い第２の速度を有する領域の間は、人間の眼
にとって一般に第１の色より感度の高い第２の色が照明
用として割当てられる。さらに第２の速度より遅い第３
の速度を有する領域の間は、人間の眼にとって一般に第
２の色より感度の高い第３の色が照明用として割当てら
れる。

【００４５】別の実施形態では、照明された物体から反
射される光は、78において、反射光を個々に示す複数の
カラー面に構成される。80において、カラー面の少なく
とも１つの、他のカラー面に対する相対的な位置が調整
され、それにより光源アセンブリによって照明される物
体の部分を記述する改善されたカラーデータが供給され
る。カラー面の操作は上述したように行われることが好
ましい。

【００４６】好ましい実施形態では、82において、人間
の眼にとって最も感度の高い色に対応するカラー面の相
対位置が固定される。その後80において、人間の眼にと
って最も感度が高い色以外の色に対応するカラー面の少
なくとも１つの相対位置が調整され、光源アセンブリに
よって照明される物体の部分を記述する改善されたカラ
ーデータが供給される。

【００４７】上述した種々の実施形態によって提供され
る利点には、走査された又はカラーコピーされたイメー
ジのカラーアーティファクトを低減することができると
いうことがある。例えば図12は、図11の写真と同様の
「Ｙｏｕ」という語のＣＩＳ走査の写真である。しかし
ながらこの場合、赤と青のカラー面は、線形補間によっ
てシフトされている。赤のカラーデータは、水平列の間
隔、ここでは水平ライン番号間の間隔の22％だけ右へ再
標本化されている。言換えるとこの例では、新たな赤の
データポイントの各々が、水平ライン幅、水平列の間隔
の22％右のポイントに線形補間されている。同様に青色
も処理されている。特に青のカラーデータは、水平ライ
ン幅の54％だけ左へ再標本化されている。言換えるとこ
の例では、新たな青のデータポイントの各々が、水平ラ
イン幅の54％左のポイントへ線形補間されている。

【００４８】これは、特に単一アレイのカラーセンサの
コンテキスト（context）において有益である。さらに
特に白の背景上の水平な黒い線のような、線又は領域が
走査又はカラーコピーされた場合に、よりよい垂直方向
の位置合せを行うことができる。これにより上述したよ
うに、ラインの上と下とで色が異なるような、また図11
に示したようなカラーアーティファクトが低減される。

【００４９】求める権利範囲は、例としてのみ与えられ
た、開示した実施の形態に限定されるべきではなく、特
許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

【００５０】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。

【００５１】１．カラー光学イメージスキャナ用センサ
アセンブリであって、センサ要素の単一アレイ（52）
と、前記単一アレイ（52）に近接して配置されている光
源アセンブリ（54）と、この光源アセンブリ（54）が、
物体又は前記単一アレイ（52）の少なくとも一方が該物
体又は前記単一アレイ（52）の他方に対してある速度で
移動する間に、複数の異なる色の光で前記物体を照明す
るように構成され、この速度がある速度分布を有してい
ることと、前記光源アセンブリ（54）に操作可能に接続
されている照明シーケンスプロセッサ（56）と、この照
明シーケンスプロセッサが、前記物体又は前記単一アレ
イ（52）の一方が前記物体又は前記単一アレイ（52）の
他方に対して移動する速度の前記速度分布における変化
にしたがって、前記物体への照明用に個別の色の光を割
当てるように構成されていることと、からなることを特
徴とするセンサアセンブリ。

【００５２】２．前記照明シーケンスプロセッサ（56）
が、速度分布内の他の領域より速い速度を有する、速度
分布内の領域を決定し、早い速度を有する領域の間は、
人間の眼にとって一般に感度の低い色を照明用に割当て
るように構成されている、１項記載のセンサアセンブ
リ。

【００５３】３．前記複数の異なる色が、人間の眼が一
般に異なる感度を有する３つの色からなり、前記速度分
布が、異なる速度の様々な領域を有し、前記照明シーケ
ンスプロセッサ（56）が、遅い速度を有する領域の間
は、感度の高い色を照明用に割当てるように構成されて
いる、１項記載のセンサアセンブリ。

【００５４】４．前記複数の異なる色が、人間の眼が一
般に異なる感度を有する３つの色からなり、前記照明シ
ーケンスプロセッサ（56）が、異なる速度を有する速度
分布内の様々な領域を決定し、（ａ）第１の速度を有す
る領域の間は、人間の眼にとって一般に最も感度の低い
色の第１の色を照明用に割当て、（ｂ）前記第１の速度
より遅い第２の速度を有する領域の間は、人間の眼にと
って一般に前記第１の色より感度の高い第２の色を照明
用に割当て、（ｃ）前記第２の速度より遅い第３の速度
を有する領域の間は、人間の眼にとって一般に前記第２
の色より感度の高い第３の色を照明用に割当てるように
構成されている、１項記載のセンサアセンブリ。

【００５５】５．前記異なる色が、赤、緑、青からな
る、１〜４項のいずれか１項記載のセンサアセンブリ。

【００５６】６．カラー光学イメージスキャナで、カラ
ーイメージを走査する方法であって、センサ要素の単一
アレイを提供するステップ（68）と、前記単一アレイに
近接して配置されるマルチカラー光源アセンブリを提供
するステップ（70）と、物体又は前記単一アレイの少な
くとも一方を該物体又は前記単一アレイの他方に対して
ある速度で移動させ、この速度がある速度分布を有する
ステップ（72）と、前記マルチカラー光源アセンブリを
用いて、速度の前記速度分布における変化にしたがって
及び応答して、連続した個別の色の光を供給することに
より、選択的に前記物体を照明するステップ（74）と、
前記物体への照明に応答してその物体から反射される光
を検出するステップ（76）と、からなることを特徴とす
る方法。

【００５７】７．前記マルチカラー光源アセンブリが、
人間の眼が一般に異なる感度を有する３つの異なる色に
よって前記物体を照明するように構成されており、前記
選択的に物体を照明するステップ（74）が、前記速度分
布の遅い速度の領域の間は、感度のより高い色を照明用
に割当てるステップからなる、６項記載の方法。

【００５８】８．前記マルチカラー光源アセンブリが、
人間の眼が一般に異なる感度を有する３つの異なる色に
よって物体を照明するように構成されており、前記選択
的に物体を照明するステップ（74）が、異なる速度を有
する速度分布内の様々な領域を決定するステップと、
（ａ）第１の速度を有する領域の間は、人間の眼にとっ
て一般に最も感度の低い第１の色を照明用に割当て、
（ｂ）前記第１の速度より遅い第２の速度を有する領域
の間は、人間の眼にとって一般に前記第１の色より感度
の高い第２の色を照明用に割当て、（ｃ）前記第２の速
度より遅い第３の速度を有する領域の間は、人間の眼に
とって一般に前記第２の色より感度の高い第３の色を照
明用に割当てるステップとからなる、６項記載の方法。

【００５９】９．前記物体から反射されて検出された光
を、反射された光を個々に示す複数のカラー面に構成す
るステップ（78）と、前記カラー面の少なくとも１つの
他のカラー面に対する相対位置を調整して、前記マルチ
カラー光源アセンブリによって照明された前記物体の部
分を記述する改善されたカラーデータを供給するステッ
プ（80）とからさらになる、６項記載の方法。

【００６０】１０．前記マルチカラー光源アセンブリ
が、人間の眼が一般に異なる感度を有する３つの異なる
色で物体を照明するように構成され、前記物体から反射
され検出された光を、反射された光を個々に示すと共に
３つの異なる色に対応する複数のカラー面に構成するス
テップ（78）と、人間の眼にとって最も感度の高い色に
対応するカラー面の相対位置を固定するステップ（82）
と、人間の眼にとって最も感度の高い色以外の色に対応
するカラー面の少なくとも１つの、人間の眼にとって最
も感度の高い色に対応するカラー面に対する相対位置を
調整して、前記マルチカラー光源アセンブリによって照
明される物体の部分を記述する改善されたカラーデータ
を供給するステップ（80）とからさらになる、６項記載
の方法。

【００６１】

【発明の効果】本願発明は、カラー光学イメージスキャ
ナ、光学スキャナ及びカラーイメージの走査方法につい
て開示する。一実施形態においては、走査対象の物体を
移動する速度分布の変化は、より速い速度領域の間では
人間の眼にとってより低い感度を有する色を走査対象の
物体に照明する選択によって、補償される。他の実施形
態では、走査された物体のカラー面操作が行われて、カ
ラーアーティファクトが低減されるとともに改善された
イメージを提供する。これにより本願発明によれば、ハ
ロー効果のない最終イメージを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】１列のセンサアセンブリ上に集光された１ライ
ンのイメージを表す簡略化した機械的なブロック図であ
る。

【図２】センサ要素の単一アレイの簡略化した平面図で
ある。

【図３】センサ要素のマルチアレイの簡略化した平面図
である。

【図４】本発明の１つの実施形態によるセンサアセンブ
リの高レベルブロック図である。

【図５】本発明のある態様を理解するのを容易にするた
めの速度分布の例示的なグラフである。

【図６】本発明の１つの実施形態による光学スキャナの
高レベルブロック図である。

【図７】本発明の１つの実施形態による、シフトする前
の暗い線の走査を表すデータのグラフである。

【図８】図７と同様の、理想的なシフト備える暗い線の
走査を表すデータのグラフである。

【図９】本発明の１つの実施形態による、シフトした後
の暗い線の走査を表すデータのグラフである。

【図１０】本発明の１つ又は複数の実施形態による方法
ステップを示すフローチャートである。

【図１１】従来技術による「Ｙｏｕ」という語のＣＩＳ
走査の写真である。

【図１２】本発明の１つ又は複数の実施形態による「Ｙ
ｏｕ」という語のＣＩＳ走査の写真である。

【符号の説明】

５０…センサアセンブリ５２…アレイ５４…光源アセンブリ５６…照明シーケンスプロセッサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー光学イメージスキャナ用センサア
センブリであって、センサ要素の単一アレイ（52）と、前記単一アレイ（52）に近接して配置されている光源ア
センブリ（54）と、この光源アセンブリ（54）が、物体
又は前記単一アレイ（52）の少なくとも一方が該物体又
は前記単一アレイ（52）の他方に対してある速度で移動
する間に、複数の異なる色の光で前記物体を照明するよ
うに構成され、この速度がある速度分布を有しているこ
とと、前記光源アセンブリ（54）に操作可能に接続されている
照明シーケンスプロセッサ（56）と、この照明シーケン
スプロセッサが、前記物体又は前記単一アレイ（52）の
一方が前記物体又は前記単一アレイ（52）の他方に対し
て移動する速度の前記速度分布における変化にしたがっ
て、前記物体への照明用に個別の色の光を割当てるよう
に構成されていることと、からなることを特徴とするセ
ンサアセンブリ。