JPH01248870A - カラー入力装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はカラー入力装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、印刷物や文書、写真などのカラーイメージセンサ
情報を、フルカラーで読み取るカラー入力装置として、
いくつかのタイプが製品化されている。

以下、第３図乃至第９図を用いて、従来例のカラー入力
装置（以下装置という）の説明をする。

第３図は従来例の反射光変換手段を含むカラー処理回路
のブロック図であり、第３図（Ａ）は切り換え回路部ま
でＲ，Ｇ、８３回路部を揃えた場合、第３図（Ｂ）は−
出回路部分を共通化した場合のそれぞれを示すブロック
図、第４図乃至第７図は従来例の反射光変換手段である
装置の構成図であり、第４図はＲ（赤）、Ｇ（緑）。

Ｂ（青）の光源切換方式、第５図はＲ，Ｇ。

８３色に分解方式、第６図はＲ，Ｇ、８３色フィルタ切
切換式のそれぞれの方式による構成図、第７図（Ａ）は
イメージセンサ上にＲ，Ｇ。

Ｂフィルタを積層、第７図（Ｂ）はＲ，Ｇ。

Ｂフィルタを配した近接イメージセンサのそれぞれの方
式による構成図、第８図は色毎にイメージセンサからの
出力タイミングを変えたタイミング図、第９図は色フィ
ルタおよびモノクロイメージセンサの光の波長に対する
特性図であり、第９図（Ａ）はＲ，Ｇ、Ｂ色フィルタの
光の波長に対する透過特性図、第９図（Ｂ）はモノクロ
イメージセンサの光の波長に対する感度特性図である。

次に、第３図（Ａ）中、ａはセンサ部でＲｌＧ、８３色
分のイメージセンサ、ｂはイメージセンサａからの信号
を増幅させるＲ、Ｇ、８３色分の増幅回路部、Ｃは色処
理するＲ、Ｇ、８３色分の色処理回路部、ｄはＲ，Ｇ、
８３色のデータをメモリするメモリ回路部、ｅはＲ，Ｇ
、８３色のそれぞれを切り換える各色共通の切り換え回
路部、ｆは１７Ｆ回路部であり、前記増幅回路部すはイ
メージセンサａの各色毎に増幅率を変えてあり、色処理
回路部ｅの手前でゲインを揃えである。

次に第３図（Ｂ）中、Ｃ１はＲ，Ｇ、８３色共通の色処
理回路部、ｄ、は同じく３色共通のメモリ回路部であり
、Ｒ，Ｇ、Ｂそれぞれの増幅回路部すのあとに切り換え
回路部ｅを配設して後の色処理回路部ＣＩ　＋メモリ回
路部ｄ、、Ｉ／Ｆ回路部ｆを共通化している。

づぎに、第４図中１はＲ（赤）、Ｇ（緑）。

Ｂ（青）の光源、２は原稿台、３はイメージセンサであ
るＣＣＤ、４はレンズであり、第５図中、５は入射光を
Ｒ，Ｇ、Ｂに分光するプリズムであり、第６図中、６は
Ｒ，Ｇ：　８３色のそれぞれを有するフィルタである。

次にこれらの従来例の動作について説明する。

第４図の装置はＲ，Ｇ、Ｂと波長の異なる３種の光源１
の点灯を順次切り換えて、１回の走査線を３回（Ｒ，Ｇ
、８３色）に分けて順次読み取っている。第５図の装置
は原稿からの反射光をプリズム５を使ってＲ，Ｇ、８３
色に分光し、各色毎にイメージセンサ（ＣＣＤ）３を配
設して３色同時に効率よく読み取っている。第６図の装
置は、Ｒ，Ｇ、８３色のフィルタ６をソレノイド（図示
□ せず）やモータ（図示せず）で順次切り換えながら、１
つのＣＣＤ３で３色を順番に読み取ってい□ る。

以上の３実施例は、いずれもモノクロのイメージセンサ
を用い、Ｒ，Ｇ、８３色に分解した反射光で、カラーイ
メージを読み取っているものである。これに対し、第７
図に示す装置はカラーイメージセンサ７を利用している
。

第７図（Ａ）は、３色分、３倍の密度のイメージセンサ
列７ａ上に３画素毎に、赤、緑、青のフィルタを順番に
積層している。このため、１度に３色の同時読み取りが
可能である。ただ色によって読み取る場所が少しずれて
いる。同様に第７図（Ｂ）は３つのイメージセンサ７を
相互に近接して配置しており、それぞれ異なる色のフィ
ルタを配設している。しカル乍ら、！一箇所の３色の読
み取りには、ずれたライン分のバッファメモリが必要で
ある。又、これらいずれの従来例にも照明装置が必要で
ある。

しかし、Ｒ，Ｇ、８３種の色の光源にしても、白色光源
にしても、各色に相当する波長の光の強度は異なってい
る。

第９図（Ａ）は色フィルタＦＬ、　Ｇ、　Ｂの光の波長
に対する透過特性図であり、横軸は入射波長（μｍ）、
縦軸は相対出力を示しており、Ｒ２Ｏ，Ｂはそれぞれ赤
、緑、青の特性曲線を示している。第９図（Ｂ）はモノ
クロイメージセンサの光の波長に対する感度特性図であ
り、横軸、縦軸はそれぞれ入射波長（μｍ）、相対出力
を示している。

第９図（Ａ）に示すようにフィルタも波長によって光の
透過率が異なって粘り、又、同じモノクロイメージセン
サを利用してはいるが、第９図（Ｂ）に示すように、イ
メージセンサ自体も色ごとに異なる波長によって出力特
性が相違している。

このことから、当然、以上の３者が総合された感度出力
は色によって相違する。

従って、光源により照明されたカラー原稿からの反射光
をイメージセンサに結像して、一定の時間蓄積（以下蓄
積時間という）し電気信号に変換する反射光変換手段に
おいて、カラー原稿のフルカラーを読み取る場合は、−
香川力感度の低い色に読み取り周期を合わせて読み取る
必要があった。

次に第３図のブロック図および第８図のタイミング図に
よって、従来例のカラー処理回路の得失について説明す
る。

前記第３図（Ａ）の回路方式ではメモリ回路部ｄまでＲ
，Ｇ、Ｂ用の同じ回路を３つずつ揃える必要があり、高
価となる。そこで第３図（Ｂ）に示すように、回路の共
通化を計って増幅回路部すのあとに切り換え回路部ｅを
配設して、後の回路部分を共通化した方式では３つの色
を順番に処理する必要があり、３倍の時間がかがる。

そのため、第８図に示すように色毎にイメージセンサか
らの出力タイミングを変えて、順次処理するようにする
方式がとられた。

第８図の１はＲ，Ｇ、８３色のイメージセンサからの出
力タイミングのずれを示し、２は処理タイミングのずれ
を示している。

この方式によればタイミング関係は少し複雑になるが、
読み取り後の、逐次処理による速度の低下はない。然し
乍ら、色によって読み取り場所が少しずれてしまうこと
と、−旦、停止した場合の再スタート時の処理が複雑に
なる。

〔発明が解決しようとする３題〕 以上説明したように、従来例においては、前記の各処理
方式により高価になり、または約３倍の時間がかかり、
または、色によって読み取り場所が少しずれ、再スター
ト時の処理が複雑になる等の問題点があった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、安価で、色によって読み取り箇所と読み取りタイミ
ングに問題なく、同一箇所の読み取り周期内で各色の読
み取りとカラー処理を行い、速度低下のないカラーイメ
ージの読み取りを可能とするカラー入力装置を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段〕 このため、この発明においては、光源により照明された
カラー原稿からの反射光をイメージセンサに結像して、
一定の時間蓄積し電気信号に変換する反射光変換手段を
有するカラー入力装置において、同一箇所の読み取り周
期内で、前記反射光の色によって、蓄積時間を変えて読
み取る読取手段（Ｅ）を設けることにより前記目的を達
成しようとするものである。

（作用） この発明のカラー入力装置は、読取手段、例えば相対出
力感度の高い色から順次整数比、もしくはそれに近い比
率の蓄積時間で出力して処理することにより、反射光の
色は、同一箇所の読み取り周期内で、反射光の色によっ
て蓄積時間を変えて読み取られる。

（実施例〕 以下この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例である読取手段（Ｅ）を有
する電気回路のブロック図であり、読取手段（Ｅ）はＲ
，Ｇ、Ｂのイメージセンサａのそれぞれに連結されてお
り、カラー原稿の同一箇所の読み取り周期内で、反射光
の色によって、蓄積時間を変えて読み取る（詳細後述）
。その後の処理工程は、切り換え回路部ｅ、増幅回路部
ｂ１９色処理回路部ＣＩ　＋メモリ回路部ａ　Ｉ　＋１
／Ｆ回路部ｆの順にＲ，Ｇ、Ｂ共通に構成されており、
切り換え回路部ｅ以降の各回路については前記従来例と
同様であるから重複説明は省略する。

第２図はこの発明の一実施例であるカラー入力装置の読
み取り１色処理タイミングを示すタイミング図であり、
第・２図（Ａ）は読み取り０色処理タイミング、第７図
（Ｂ）は１色のみを読み取る場合のタイミングのそれぞ
れを示すタイミング図であり、第２図（Ａ）中、ＴはＲ
，Ｇ、８３色を読み取る１ライン毎の読み取りサイクル
、ｔｌは読み取りサイクルＴの同一箇所の読み取り周期
、Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂは光源により照明されたカラー原稿
からの反射光をイメージセンサに結像して、一定の時間
蓄積して電気信号に変換する反射光変換手段にｓ３＆す
るそれぞれの蓄積タイミング、ｒｔ　Ｉ　ｇｔ　＊　ｂ
２はそ、れぞれＲ，Ｇ、Ｂ各色の色処理時間を示す。

次に第２図（Ｂ）のＴは例えばＧ（緑）色のみを読み取
る場合の読み取りサイクル、ｔ２は読み取りサイクルＴ
の同一箇所の読み取り周期、ＴｇはＧ色の蓄積タイミン
グ、ｇｌはＧ色の蓄積時間、Ｃｇ＆ｔＧ色の色処理タイ
ミング、ｇｔはＧ色の色処理時間を示す。

各図中、前記従来例におけると同一または相当構成要素
は同一符号で表わし、重複説明は省略する。

次に、Ｒ，Ｇ、Ｂの光電変換感度比率測定実験について
説明する。

この実験における測定条件は、モノクロイメージセンサ
としてＢＡＳＩＳイメージセンサを使用し、光源として
Ａ光源、色フィルタとして市販基準品（大日本印刷（株
）製）の貼り合わせ、蓄積時間は約１．２ｍｓと同一条
件とした。以上の同一条件で実験して測定した結果、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）。

青（Ｂ）の光電変換感度比率は、Ｒ：Ｇ：Ｂミ１　：０
．６５：０．３７であった。これはＢミ１とすればＲ：
Ｇ：Ｂ＝２．７：１．７：１となる。この場合、Ｒ：Ｇ
：Ｂ＝３：２：１のほぼ整数比とした場合、前記比との
わずかのずれ量は、前記従来例第３図（Ａ）、（Ｂ）の
ように増幅器３個を別々に配設して補正しなくとも第１
図す。

に示すように増幅器１個で、ＡＥ補正仁か、シェーディ
ング補正とかの他に色ごとに必要な補正時に同時に補正
することができる。従フて、ＲはＢのほぼ１／３の蓄積
時間、ＧはＢのほぼ２／３の蓄積時間でそれぞれＢと同
じ出力感度を持つことになる。

この実施例では、前記のようにＢＡＳＩＳイメージセン
サを使用したが、ＣＣＤイメージセンサも光電変換部は
同様のシリコンフォトトランジスタで構成されているの
で、同様な感度特性を示す。

次に、以上の結果に基づいて同一箇所の読み取り周期内
でＲ，Ｇ、Ｂの各色によって、蓄積時間を変えて読み取
る読取手段（Ｅ）−のタイミングについて、第２図（Ａ
）、（Ｂ）を用いて説明する。

第２図（Ａ）において、Ｒ，Ｇ、８３色を読み取る１ラ
イン毎の読み取りサイクルＴｋ：おける同一箇所の読み
取り周期１．内で、相対出力感度の高い順であるＲ、Ｇ
、Ｂの順に、整数比もしくはそれに近い比率の蓄積時間
をおよそ１：２：３とする読取手段（Ｅ）を設ける。即
ち蓄積タイミングＴｒ、’ｒｇ、’ｒｂのそれぞれを同
一箇所の読み取り周期１．内”ｅｒｔ　：ｇｔ　：ｔｌ
ｌ　＝１　：２：３もしくはこれに近い比率の蓄積時間
で出力し、第１図の切り換え回路部ｅよりＩ／Ｆ回路部
ｆまでの色処理タイミングＣｒ、Ｃｇ、Ｃｂのそれぞれ
を同じ長さの読み取り周期ｔ、内でｒ２゜ｇｚ、ｂ＊の
それぞれ同一の処理時間で色処理する。

このように、Ｒ，Ｇ、Ｂそれぞれのほぼ整数比の出力感
度の相違を利用して、同一箇所の読み取り周期内で色に
よって、蓄積時間を変えて読み取ることができる。

以上のように、第１図のａ　Ｎｆの各工程を第２図（Ａ
）に示したタイミングでＲ，Ｇ。

８３色毎に異なる蓄積時間、処理タイミングで順次色処
理をオーバーラツプさせて行うことにより、読み取り速
度を低下することなく、１色分の回路で３色共順次処理
するシンプルな回路構成でカラーイメージを読み取り処
理することができる。

なお、前記Ｒ，Ｇ、Ｈの出力感度特性に関しては、実際
に使用される光源は白色蛍光灯とか、ハロゲンランプ等
であり、前記のこの実施例で用いられたＡ光源とは分光
特性が異なり、Ｒ，Ｇ。

Ｂの出力感度特性は異なっている。しかし、基本的には
各色で補正値を変えるか、増幅器のゲイン等を変えるか
で各色の感度比を整数比にして、前述のように対処する
ことが可能である。

次に特性の単一色、例えば緑（Ｇ）のみの色で、読み取
るに際し、該単一色Ｇの蓄積時間に相当する読み取り周
期で読み取るモードについて説明する。

第２図（Ｂ）に示すように、緑（Ｇ）のみの色で読み取
る場合、緑（Ｇ）の蓄積時間ｇ＋　　（第２図（Ａ））
のみで読み取り周期ｔ２を構成すれば、カラーでＲ，Ｇ
、８３色ともに読み取る場合の周期１．に比べ２／３の
時間でよく、高速に読み取ることができる。又、赤（Ｒ
）１色で読み取る場合（図示せず）は、同様にして１／
３の時間で高速な読み取りができる。

以上説明したように、この実施例によれば、可視光線を
構成する色によって異なるイメージセンサの感度の差を
利用して、１色分の回路で順次３色の色処理を行うこと
が可能となり、一番感度の低い色の蓄積タイミング（時
間）の間に他の感度の高い色の処理を行うことができ、
特別な処理時間を必要としない。又、色による感度の差
が整数比に近いことを利用して、タイミング回路や処理
ルーチンの簡素化を計ることができ、又、出力感度の高
い色１色だけで読み取る場合、その色での蓄積タイミン
グに合わせた読み取りサイクルでより高速に読み取るこ
とが可能となる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、光源により照
明されたカラー原稿からの反射光をイメージセンサに結
像して、一定の時間蓄積し電気信号に変換する反射光変
換手段を有するカラー入力装置において、同一箇所の読
み取り周期内で、前記反射光の色によって、蓄積時間を
変えて読み取る読取手段（Ｅ）を設けたことにより、安
価で、反射光の色によって読み取り箇所と読み堆りタイ
ミングに問題なく、同一箇所の読み取り周期内で各色の
読み取りと処理を行い、速度低下のないカラーイメージ
の読み取りを可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である読取手段を有する処
理回路のブロック図、第２図はこの発明の一実施例の色
処理タイミングを示すタイミング図であり、第２図（Ａ
）は読み取り１色処理タイミング、第２図（Ｂ）は１色
のみを読み取る場合のタイミングのそれぞれを示すタイ
ミング図、第３図は従来例の反射光変換手段を含むカラ
ー処理回路のブロック図であり、第３図（Ａ）はメモリ
回路部までＲ，Ｇ、８３回路部を揃えた場合、第３図（
Ｂ）は一部回路部分を共通化した場合のそれぞれを示す
ブロック図、第４図乃至第７図は従来例の反射光変換手
段である装置の構成図であり、第４図はＲ，Ｇ、８３色
のフィルタ切換方式、第５図はＲ，Ｇ、８３色に分解方
式、第６図はＲ，Ｇ、８３色のフィルタ切換方式のそれ
ぞれの方式による構成図、第７図（Ａ）はイメージセン
サ上にＲ，Ｇ、Ｂフィルタの積層方式、第７図（Ｂ）は
Ｒ，Ｇ、Ｂフィルタを配した近接イメージセンサ方式の
それぞれの方式による構成図、第８図は色毎にイメージ
センサからの出力タイミングを変えたタイミング図、第
９図は色フィルタおよびモノクロイメージセンサの光の
波長に対する特性図であり、第９図（Ａ）は色フィルタ
Ｒ，Ｇ、Ｂの光の波長に対する透過特性図、第９図（Ｂ
）はモノクロイメージセンサの光の波長に対する感度特
性図である。 １−−−−−−光源 ３・−−−−ＣＣＤ ６−−−−−−フィルタ Ｔ　−−−−−−読み取りサイクル １、．１．・・・・・・読み取り周期

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源により照明されたカラー原稿からの反射光を
   イメージセンサに結像して、一定の時間蓄積し電気信号
   に変換する反射光変換手段を有するカラー入力装置にお
   いて、同一箇所の読み取り周期内で、前記反射光の色に
   よって、蓄積時間を変えて読み取る読取手段を設けたこ
   とを特徴とするカラー入力装置。
2. （２）読取手段は相対出力感度の高い色から順次整数比
   、もしくはそれに近い比率の蓄積時間で出力して処理す
   ることを特徴とする請求項１記載のカラー入力装置。
3. （３）読取手段は相対出力感度の高い色の順を、赤（Ｒ
   ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）とすることを特徴とする請求項
   １又は２記載のカラー入力装置。
4. （４）読取手段は同一箇所の読み取り周期内における赤
   （Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色の順における蓄積時間
   の比をおおよそ１：２：３とすることを特徴とする請求
   項１、２又は３いづれか記載のカラー入力装置。
5. （５）特定の単一色で読み取るに際し、該単一色の蓄積
   時間に相当する読み取り周期で読み取るモードを有する
   ことを特徴とする請求項１記載のカラー入力装置。