JPH0197053A

JPH0197053A - 多色画像処理装置

Info

Publication number: JPH0197053A
Application number: JP62255990A
Authority: JP
Inventors: Kiyoharu Yoshioka; 清春吉岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-04-14

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〕本発明は原稿をイメージセンサにより光電的に読み取っ
て得た信号を処理する多色画像処理装置に関するもので
ある。

〔従来技術〕

社内印刷システム、あるいはワードプロセッサ等に最近
では画像入力用のスキャナが付属している。

これらの装置でフルカラーを扱うことは、プリンタやス
キャナが高価であることはもとより、画像処理が複雑で
あり、データ量が膨大になるため実用化が難かしい。

一方、ワードプロセッサにおいては、赤色と黒色の如く
多色リボンを装備した熱転写プリンタ付きの製品も登場
し、範囲指定および色指定による多色印刷を可能にして
いる。

これに対し、例えば赤、黒の２色原稿を色分解して読み
取る読み取り装置が提案されている。この様な装置は、
例えば緑色の光源と赤色の光源の２つの光源で原稿を照
明し、赤色の部分は赤色の光源で照明したときに信号が
ほとんどなくなることを利用して色分解するものである
。

しかしながら、従来のこのような色分解方法は赤か黒か
のどちらであるかを判断して、赤あるいは黒でプリント
するものであって、原稿の赤味を帯びた部分が赤でプリ
ントされる。従って、例えば原稿が茶色であっても赤色
でプリントされることになる。

〔目　的〕

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、原稿を読み
取るイメージセンサと、原稿を照明する互いに波長の異
なる第１．第２の照明手段と、前記第１の照明手段で照
明したときの前記イメージセンサの第１出力に応じて第
１の色でのプリント濃度を決定し、第２の照明手段で照
明したときの前記イメージセンサの第２出力と前記第１
出力の差に応じて第２の色でのプリント濃度を決定する
演算手段を備えた多色画像処理装置を提供するものであ
る。

これにより、第１の色と第２の色の濃度バランスが、原
稿の色のバランスに応じて°変化し、単純な２色プリン
トのみならず２色の混色プリントを実行することが可能
となる。

〔実施例〕

以下、本発明を好ましい実施例に基づいて説明する。

第１図は、本実施例装置の概略構成図である。

１は、第１の照明光源であるところのピーク波長５６０
ｎｍの緑色のＬＥＤであり、２は第２の照明光源である
ところの波長６６０　ｎｍの赤色のＬＥＤである。第２
図に各ＬＥＤＩ、　２の波長特性を示す。ＬＥＤＩある
いはＬＥＤ２により照らされた原稿３からの反射光は、
短焦点レンズアレイ（日本板ガラス製セルホックレンズ
５ＬＡ−２０）４によりイメージセンサ５上に結像する
。イメージセンサ５はライン状に数百〜数十個の光電変
換素子が配列されたＣＣＤラインセンサであって、受光
した光の強２弱を電気信号に変換する。イメージセンサ
５は、光電変換素子の配列方向である主走査方向の電気
的走査と、主走査方向に対して垂直な副走査方向への読
取位置の移動による機械的走査とにより、２次元の画像
読み取りを行なう。

８はローラであり、人手によるハウジング９の移動に伴
って回転し、エンコーダ板ｌＯを回転させる。エンコー
ダ板１０には円周に沿ってスリットが設けられており、
その回転に伴って、フォトセンサ１１を断続的に遮光す
る。遮光のタイミングは、ハウジング９の移動量０．０
５ｍｍに対して信号が１パルス発生するように設定しで
ある。

第１３図は、本実施例装置に用いている短焦点レンズア
レイ４である日本板ガラス製セルフォックレンズ５ＬＡ
−２０の共役長ＴＣと波長λの関係を表わした図である
。図かられかるように、波長５５５　ｎｍの場合、ＴＣ
が１６．７ｍｍであるから、装置光学系における原稿３
からイメージセンサ５の結像血道の距離ＴＣを１６．７
ｍｍとする。すなわち、緑色のＬＥＤｌで照明したとき
、原稿像はイメージセンサ５上に正しく結像し、ＭＴＦ
を５０％として８ｐｅ１程度の解像度が得られる。

第３図は、本実施例装置の電気ブロック図である。

４３は制御回路であり、フォトセンサ１１からのパルス
信号に同期して電気系全体を制御する。５０は切換回路
であり、フォトセンサ１１のパルス信号に同期した制御
回路４３からの指令に従ってＬＥＤＩとＬＥＤ２とを交
互に点灯させる。さらに、ＬＥＤ　１　。

ＬＥＤ２の交互点灯に同期して、センサ５による画像の
読み取りが行われ、読み取った情報は、信号処理回路５
１に送出される。信号処理回路５１からの信号に応じて
プリンタ３６で記録材上に画像プリントが行われる。

プリンタ３６は、例えば熱転写式ドツトプリンタであり
、ドツトピッチはＯ，Ｉｍｍであり、赤色と黒色のドツ
トをプリントする。尚、プリンタとしては、インクジェ
ットプリンタやＬＥＤプリンタ、レーザービームプリン
タ等の他の型式のプリンタを用いてもよい。

第４図は第３図示の信号処理回路５１のブロック図であ
る。イメージセンサ５で読み取ったアナログ画像信号は
Ａ／Ｄ変換器３１を介してディジタル信号に変換され、
ＬＥＤＩが点灯したときの１ラインの情報Ｓｌはメモリ
５２に一旦記憶され、ＬＥＤ２が点灯したときの１ライ
ンの情報Ｓ２と合わせて比較演算回路３３に供給される
。５３はＡ／Ｄ変換器３１の出力情報をＬＥＤＩ、２の
点灯に同期して情報Ｓ１又はＳ２として切換え出力する
セレクタである。比較演算処理回路：３３は、入力され
たデータを演算処理し、赤及び黒のプリントデータに変
換し、黒画像及び赤画像データをＲＡＭ３４及びＲＡＭ
３５に夫々送出する。

ＲＡＭ３４．３５は、受けとったデータを順次記憶する
。画像の読み取り終了後ＲＡＭ３４に記憶したデータを
プリンタ３６に送出し、黒画像の印刷を記録材上に行い
、次にＲＡＭ３５に記憶したデータをプリンタ３６に送
出し前回印刷した画面上に重ねて赤画像の印刷を・行う
ように制御される。

以上の様に構成した装置で所望画像を読み取り、黒ドツ
トと赤ドツトの混色印刷を行う際の≠−タ処理手順を説
明する。

前述の如くセンサ５から出力されるアナログ画像データ
はＡ／Ｄ変換器３１により１画素毎にディジタルデータ
に変換され比較演算回路３３に入力される。

ここで、イメージセンサ５の画素ピッチは０　、４　ｍ
　ｍ　％プリンタ３６のドツトピッチは０　、１　ｍ　
ｍとなっており、即ちセンサ１画素に対し、プリンタ３
６の４×４ドツトが対応しているので、比較演算回路３
３は、イメージセンサ５の１画素の画素データを入力し
、プリンタ３６により４×４ドツト中に印刷する黒ドツ
ト及び赤ドツトのデータを出力する。

比較演算回路３３のデータ処理アルゴリズムを以下に述
べる。

このアルゴリズムは、赤成分を含む色に対して、赤色の
ＬＥＤ２で照明した場合のセンサ５の出力レベルが大き
くなることを利用し、ＬＥＤＩで照明した場合のセンサ
５の出力レベルと、ＬＥＤ２で照明した場合のセンサ５
の出力レベルの差から画像に含まれる赤レベルを抽出す
るものである。

まず、ＬＥＤＩ及びＬＥＤ２より順次露光される画像を
ＬＥＤＩ、２の点滅に同期してセンサ５で読み取った画
像情報を、４ビツトの濃度情報である画素信号ＳＩおよ
びＳ２に各々Ａ／Ｄ変換する。

そして、ＬＥＤｌで照明したときの画素信号Ｓ、に応じ
て、基準プリント濃度データＰ。を演算する。

画素信号Ｓ、は４ビツト、すなわち１６階調であり、こ
の１画素に対して、４×４の１６ドツトでプリントする
訳であるから、例えば画素信号ＳＩが階調７であれば、
７ドツト打つというように４×４のプリント領域に打ち
込むドツト数によって濃度を表現できる。これは、プリ
ンタ１ドツトの大きさによってもその演算定数は変わり
、ドツトが大きければ打ち込む総ドツト数を減らせばよ
い。すなわち基準プリント濃度データＰ。は、このよう
にして算出されるプリントドツト数である。

次に画素信号Ｓ、と８２とから赤レベルを決定する。原
稿の画像が赤味を帯びているほど、画素信号Ｓ１と８２
の差が大きくなるのでＳｌと、ＳｌとＳ２の差とから赤
レベルを算出することができる。

実際には、実験的に得られるデータをもとに原稿の赤味
に合った赤レベルが得られるように補正を行う。

赤レベルは、濃度に対する赤味の比率を表わすものであ
り、基準プリント濃度データＰ０と黒プリント濃度デー
タＰ１との差をとり、赤プリント濃度データＰ２とする
。

このようなアルゴリズムに従って画素信号ＳＩと８２と
から、４Ｘ４の単位面積当りにおける黒および赤のプリ
ントドツト数であるところの黒プリント濃度データＰ１
および赤プリント濃度データＰ２）を算出することがで
きる。

本実施例装置においては、この演算処理をＲＯＭを用い
て比較演算回路３３にて行っている。すなわち、あらか
じめ演算した結果に従ってＲＯＭにルックアップテーブ
ルを作成しておき、入力値Ｓ、、Ｓ２に応じて、即座に
プリント濃度データＰｌ＋　　Ｐ２を得るようにする。

比較演算回路３３は、詳しくは第５図のように構成され
る。４１はＲＯＭであり、Ａ８〜ＡＯの９ビツトのアド
レスバスとＤ　Ｉ５〜Ｄｏの１６ビツトのデータバスを
持つ。

４ビツトのディジタル画素信号Ｓ１およびＳ２はＲＯＭ
のアドレスバスに接続され、即ち、画素信号Ｓ１は上位
ビットからＲＯＭ４１のアドレスＡ８〜Ａ５に順次接続
され、またＳ２も同様に上位ビットからＲＯＭ４１のア
ドレスＡ４〜Ａ１に順次接続される。

また、ＲＯＭ４１のアドレスＡＯは制御回路４３に接続
されている。

４２はＲＯＭ４１の１６ビツト出力データをＲＡＭ３４
に出力するかＲＡＭ３５に出力するかを選択するセレク
タである。ＲＯＭ４１には前述の処理アルゴリズムによ
る演算処理結果に対応したデータがテーブルとして予め
格納しである。尚、黒プリント濃度データＰ、は偶数番
地に、また赤プリント濃度データＰ２は奇数番地に各々
格納しであるので、制御回路４３により、ＲＯＭ４１の
アドレスＡＯをローにして偶数番地に格納された黒プリ
ント濃度データＰ１を読み出し、ＡＯをハイにして奇数
番地に格納された赤プリント濃度データを読み出すよう
に制御する。

セレクタ４２は黒プリント濃度データＰ０、即ち偶数番
地を読み出すとき読出された１６ビツトデータをＲＡＭ
３４に送出し、赤プリント濃度データＰ２）即ち奇数番
地を読み出すとき読出された１６ビツトデータをＲＡＭ
３５に送出するように制御回路４３により切換制御され
る。

このように、比較演算回路３３から入力値Ｓｌ。

Ｓ２に応じて、プリント濃度データＰ１およびＰ２が出
力され、各々ＲＡＭ３４、およびＲＡＭ３５に記憶され
る。

このプリント濃度データは、Ｄ０〜Ｄ　Ｉｌ＋の１６ビ
ツトから成り、第６図に示すように４×４のプリントド
ツトマトリクスに対応しており、対応したデータが１で
ある場合、その対応する位置にドツトを打ち込むよう制
御される。

すなわち、例えばり。とり、がｌの場合、第７図に示す
ように、第６図中の位置り。、ＤＩに対応する位置にド
ツトが打ち込まれる。

また、プリント濃度データＰ、は、濃度のレベルに応じ
てり。からり、、Ｄ２と順に１になるよう設定されてお
り、例えば濃度のレベルが１６階調表現で７の場合、Ｄ
ｏからＤ６までが１となり、第８図に示されるようにド
ツトが打ち込まれる。

また一方、赤色のドツトを制御するプリント濃度データ
Ｐ２は、濃度のレベルに応じてＤ　ｌｆｉからＤＩ４　
＋　　ＤＩ３と順に１になるように設定されており、例
えば濃度レベルが３の場合ＤＩ！　＋　Ｄ　Ｉ４　ｒ　
ＤＩ３が１となり、第９図に示されるようにドツトが打
ち込まれる。

そして、第８図に示す黒ドツトのプリントと第９図に示
す赤ドツトのプリントを重ねて行った様子を第１０図に
示す。第１Ｏ図のようなプリントは、視覚的には黒と赤
が混じり合って一つの色として感じられ、混色表現が成
される。

次に、イメージセンサの出力信号Ｓ１と８２とから赤味
を抽出し、赤と黒の混色プリントを行うためのデータを
算出するための信号処理について説明する。先に述べた
ＲＯＭ４１のデータ内容は、以下に述べる処理結果に基
づいて決定したものである。

第１１図、第１２図は、原稿の中間調の部分を読み取っ
た場合のイメージセンサ５の出力の一部を表した図であ
る。ここにおいて、例えば白は１００　ｍ　Ｖ　。

黒は１０ｍＶの出力となる。緑色のＬＥＤＩで照明した
場合の出力が第１１図において黒丸と実線１００で表さ
れており、センサ画素アドレスｌから３までの出力が約
１００　ｍ　Ｖであるので白と判断し、アドレス４から
７までの出力が約４０ｍ　Ｖであるので１６階調で濃度
９の中間調濃度レベルに相当する。

この濃度９を基準濃度レベルＰ。とする。

次に赤色のＬＥＤ２で照明した場合、原稿の画素アドレ
ス４．５．６．７に対応する画像が光量外の色、例えば
灰色や青色であった場合は、基本的には濃度の変化はな
いので、イメージセンサ５の画素アドレス１．２．５．
６．　７の出力は同じであるが、イメージセンサ５に原
稿の反射光を導く短焦点レンズアレイ４の色収差のため
に、画素アドレス３と４の出力に変化が生じ、白丸と波
線１０１で表わされるようになる。

また、赤色のＬＥＤ２で照明した場合、原稿の画素アド
レス４．５．　６．７に対応する画像が赤色であった場
合、第１２図の２点鎖線１０２で表わされるように、画
素アドレス４．５．６．７の出力もまた約１００　ｍ　
Ｖとなり、白色と同じ出力になる。尚、第１２図の画素
アドレスは第１１図のアドレスに対応したものである。

すなわち、第１１図と第１２図とによると画素アドレス
４から７の出力が４０　ｍ　Ｖから１００ｍＶへと太き
（変化したことからその画素は赤色であると判断される
。この場合、アドレス４から７の画素に対応して、先に
得られた基準濃度９に従い赤プリント濃度データＰ２を
９として赤色をプリントし、黒ドツトのプリントは行わ
ないことになる。

さて、原稿の画素アドレス５．６．　７に対応する画像
が例えば茶色のように赤色ではないが赤味を帯びた色の
場合、赤色のＬＥＤ２で照明した場合の出力は、第１２
図の白丸と波線１０３で示されるようになる。即ち、画
素アドレス５〜７の出力は、７０ｍＶであり、この濃度
には赤色の成分の含まれていない、すなわち、赤色以外
の色の濃度がこの値で表わされているので、赤以外の色
の濃度が１６階調の５に相当する。すなわち、黒プリン
ト濃度データＰ、が５となり、第１１図で得られた基準
濃度９のうち５に相当するだけ黒ドツトを打ち込み、そ
の差４が赤プリント濃度データＰ２となり、４だけ赤ド
ツトを打ち込む。これにより赤と黒の混色が表現される
。

さて、次に短焦点レンズアレイ４の収差の影響を考える
。

前述の如く、本実施例装置に用いている短焦点レンズア
レイ４であるセルホックレンズの共役長ＴＣと波長λの
関係は第１３図の如く波長５５５ｎｍの場合、ＴＣが１
６．７ｍｍであり、また、装置光学系における原稿３か
らイメージセンサ５の結像血道の距離をこのＴｅ１６．
７ｍｍに一致させである。すなわち、緑色のＬＥＤＩで
照明したとき、原稿像はイメージセンサ５上に正しく結
像し、ＭＴＦを５０％として、８ｐｅ１程度の解像度が
得られる。しかし、波長６６０ｎｍの赤色ＬＥＤ２で照
明した場合はＴＣが１８ｍｍであるから原稿像はイメー
ジセンサ５上に正しく結像しない。

すなわち、赤色のＬＥＤ２で照明したとき、原稿像はセ
ンサ上でピントボケの状態になり、解像度は太き（低下
し、３〜ｄｐｅｌＷ度となる。

今、第１２図において、アドレス４の画素に着目した場
合、赤色のＬＥＤ２で照明したときの出力は、第１２図
の１０４に示されるように８０　ｍ　Ｖであり、黒プリ
ント濃度データＰ１は３となり、赤以外の色の濃度は、
１６階調の３に相当する。そして、赤の濃度は基準濃度
９から差し引いて、６となる。すなわち、黒５、赤４で
プリントされるべきであるが、そのエツジ部は黒３赤６
でプリントされる。

また、アドレス３の画素に着目した場合は、第１１図の
黒丸１０５かられかるように、緑ＬＥＤ１にて露光した
場合のイメージセンサ５の出力がほとんど１００ｍＶな
ので、濃度的には、０または１であり、全くドツトを打
たないか、濃度１で黒か赤を打つことになる。

しかしながら、本実施例装置においては、緑色のＬＥＤ
ｌで照明したときのイメージセンサ５の出力を濃度の基
準にしているので、プリントした際、濃度的には何ら問
題を生じない。例えば、白色と赤色の境界部を読み取っ
たとき、赤色のＬＥＤ２で照明した際の情報から赤色が
判断されるため、境界部の情報は不正確になるが、緑色
のＬＥＤＩで照明した際の濃度情報を基準にするので、
白色の部分に対して、ドツトを打ち込むことはなく、境
界部はシャープにプリント表現される。

このようにセンサ１画素に対し、緑色のＬＥＤＩで照明
したときのセンサ出力と、赤色のＬＥＤ２で照明したと
きのセンサ出力とを比較演算し、赤レベルを抽出して緑
のＬＥＤＩで照明したとき得られる濃度情報に従い印刷
する赤ドツトの数と黒ドツトの数を決定するよう制御す
るので、黒印刷と光印刷を重ねて記録しても、濃度レベ
ルが変わることがなく、また、同じ濃度レベルであって
もその赤レベルに応じて黒ドツト数と赤ドツト数の比が
変わるので、多様のグラデーションの表現がなされ、２
色印刷に近い表現ができる。

尚、本実施例では、赤と黒のプリントについて説明した
が、他の色によるプリントを実行することも可能である
。

また、ここでは、手動式のスキャナを用いて説明したが
、原稿台式のスキャナにおいても同様の効果が得られる
。また、原稿露光用のＬＥＤの色として、緑と赤を使用
したが、これに限定されるものではない。また、ＬＥＤ
を３色以上設けて、さらに多色の色分解を行うことも当
然可能であり、光源としてＬＥＤ以外のものを用いるこ
とも可能である。

以上説明した様に、本実施例構成によれば、波長の異な
る２つの照明手段を設けて、これらを交互に点灯させな
がら、原稿をイメージセンサで読み取り、この情報から
色分解を行うように構成したので、センサおよびレンズ
が１組で構成でき、安価になり、また複雑な調整を必要
としないという効果がある。

また、従来のように蛍光灯を使った場合に比べて、ＬＥ
Ｄは応答速度が速く、切換え時間が短くできるため、走
査スピードを上げることができる。また、通常混色表現
を行うためには幅広い波長特性を持った蛍光灯のような
光源を用いることが、°本発明のように、短波長のＬＥ
Ｄ光源を用いた場合でも色信号を多値の濃度信号として
扱い、演算処理することにより、達成することができる
。

〔効　果〕

以上説明した様に、本発明によれば、原稿上で第２のプ
リント色を含んでいる部分に対応して、その含んでいる
程度に応じて第２のプリント色でのプリントが行われ、
２色での混色表現が達成され、混色によるグラデーショ
ンが表現され、単に２色に色分けしてプリントしたもの
に比べ、表現力豊かで、より原稿のイメージに近い画像
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の概略構成図、第２図はＬ
ＥＤ光源の特性曲線を示す図、第３図は装置の構成を示
すブロック図、第４図は信号処理回路のブロック図、第５図は比較演算回路のブロック図、第６図は４×４プリントドツトマトリクスに対するプリ
ント濃度データの対応図、第７図〜第１０図は４×４プリントドツトマトリスクの
印刷例を示す図、第１１図及び第１２図はセンサの出力例を示す図、第１
３図は短焦点レンズアレイの共役長と波長゛との関係例
を示す図である。１は緑色のＬＥＤ、２は赤色のＬＥＤ、３は原稿、４は
短焦点レンズアレイ、５はイメージセンサ、３１はＡ／
Ｄ変換器、３３は比較演算回路、３４．３５はＲＡＭ。３６はプリンタ、４１はＲＯＭ、４２はセレクタ、４３
は制御回路である。ｔｙｔｊｌｈ滑了ドレス

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原稿を読み取るイメージセンサと、原稿を照明す
る互いに波長の異なる第１、第２の照明手段と、前記第
１の照明手段で照明したときの前記イメージセンサの第
１出力に応じて第１の色でのプリント濃度を決定し、第
２の照明手段で照明したときの前記イメージセンサの第
２出力と前記第１出力の差に応じて第２の色でのプリン
ト濃度を決定する演算手段を備えたことを特徴とする多
色画像処理装置。
（２）特許請求の範囲第（１）項において、前記第１の
照明手段の中心波長は、プリントする第２の色の中心波
長に概略同じであることを特徴とする多色画像処理装置
。