JPH04199977A - カラー画像読取装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カラー画像を読取る際に色温度補正を行うカ
ラー画像読取装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、カラー原稿画像（対象物）をランプで照射してカ
ラー画像信号を生成するカラー画像読取装置において、
ランプ光量の大小による色温度の差異を補正する手段と
して、入力カラー画像信号の増幅器のゲインを切り換え
ることが行われている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来例では、ランプの経時変化や、ラ
ンプ毎の差異によるランプ光源の色温度の相違を細かく
補正することができないため、常に安定した色味のカラ
ー画像信号を得ることができないという欠点があった。

よって本発明の目的は、環境条件の変化に拘りな（、常
に適正な色温度補正を可能としたカラー画像読取装置を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るカラー画像読取装置は、カラー原稿画像に
照射されるランプ光量を複数段階に設定する光量制御手
段と、ランプ照射された前記カラー原稿画像のイメージ
センサ出力信号を、各色毎に、増幅する可変増幅手段と
、前配光量制御手段により設定されたランプ光量に基づ
いて、前記可変増幅手段における各色毎のゲインを演算
する色温度補正手段とを具備したものである。

［作　用］ 本発明によれば、ランプ光量の大小に対応して光源の色
温度を補正するために、イメージセンサ出力信号の増幅
率を各色毎に自動的に演算する手段を設けることにより
、装置毎の差異や、ランプの経時変化によるランプ光源
の色温度の相違を吸収し、常に安定したカラー画像信号
を得ることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は、本発明を適用した画像読取装置の横断面であ
る。原稿台ガラス１０１上に載置された原稿の画像情報
を読み取るために主走査方向に並べられた複数個の受光
素子を備えたＣＣＤ等の撮像素子１０３が使用される。

ハロゲンランプ１０４からの照明光が原稿１０２面上の
原稿から反射されてミラー１０５．１０６．１０７を介
してレンズ１０８により撮像素子１０３上に結像される
。照明１０４．ミラー１０５からなる光学ユニット１１
３とミラー１０６．１０７からなる光学ユニット１１４
は２：ｌの相対速度で移動するようになっている。この
光学ユニットはＤＣサーボモータ１０９によってＰＬＬ
制御をかけながら一定速度で左から右へ移動する。この
移動速度は往路では倍率に応じて２２．５ｍｍ／ｓｅｃ
から３６０ｍｍ／ｓｅｃまで可変で、復路では常に８０
０ｍｍ／ｓｅｃである。

この光学ユニットの移動する副走査方向（以下Ｘ方向と
呼ぶ）に直交する主走査方向（以下Ｙ方向と呼ぶ）を撮
像素子１０３により４００ｄｏｔｓ／インチの解像度で
読取りながら光学ユニットを左端のホームポジションか
ら右の方へ所定の位置まで移動させた後、再びホームポ
ジションまで復動させて１回の走査を終える。

これにより、原稿全域を１ラインずつ読取り走査する。

１１１は遮光板であり、この遮光板１１１がフォトイン
タラプタ−からなるホームポジションセンサ１１０を横
切ることで光学ユニットがホームポジションに位置して
いることを検出する。

１２１はランプ・集光レンズ等が内蔵されているプロジ
ェクタユニットであり、１２３はハロゲンランプ、１２
２はハロゲンランプ１２３の光を反射する反射板、１２
４は集光レンズ、１２６は投影レンズ、２３０は読取り
対象フィルム、１２７は反射ミラー、１０２はフィルム
像をスキャナ内部の読取り部に結像するためのフレネル
レンズ、１２５はトレイ１２７に格納された複数フィル
ムを回転移動しつつ連続的に読取り位置に搬送し、読取
終了後読取り位置から引き出すオートキャリアである。

このプロジェクタユニット１２１により、フィルムの透
過光を原稿台ガラス１０１に投影することにより、フィ
ルム画像をＣＣＤ１０３にて読取る。

１３０はＣＣＤ１０３で読取った画像データをプリント
するためのカラープリンタである。

次に、画像読取装置における信号処理ブロックの説明を
行う。

第２図は、第１図示の画像読取装置における信号処理ブ
ロックの構成例である。照明１２３は本実施例ではハロ
ゲンランプを用いており、光源光量制御部２０１により
、点灯電圧を制御することにより調光される。

ＣＣＤ１０３によって読取られたライン毎のアナログ画
信号は、増幅器２０３により増幅された後、Ａ／Ｄ変換
器２０４により多値（本実施例では８ビツト）のデジタ
ル画像信号２１６となる。

本実施例では原稿の黒レベルを”０”として、また白レ
ベルを”２５５”として読むようになっている。Ａ／Ｄ
変換器２０４の黒基準レベルと白基準レベルは固定値が
与えられており、ハロゲンランプ１２３を完全に消し、
ＣＣＤ１０３に光が入射しない状態でのＡ／Ｄ変換出力
が完全黒である０レベルとなるように増幅器２０３のオ
フセットは調整されている。

ＣＣＤ駆動信号発生回路２０５はＣＣＤ１０３を駆動す
るのに必要なリセット信号、クロック信号、水平同期信
号等のＣＣＤ駆動信号２０６を発生するとともに、Ａ／
Ｄ変換器２０４へのクロック信号２０７の発生、ＣＣＤ
１０３の各ビットの識別のためのアドレス信号であるＣ
ＣＤアドレス２０８の発生を行う。本実施例ではＣＣ０
１０３に５０００画素のラインセンサを行っているため
、ＣＣＤアドレスは水平同期信号に同期して読み出され
ろ５０００個の画素に対応して０から４９９９までアッ
プカウントする。

２０９はＡ／Ｄコンバータ２０４からのＣＣＤ２ライン
分のデジタル画像信号を全画素記憶するシェーディング
データＲＡＭであり、ＣＰＵ２１２からのバンク切換信
号２２６により２ライン分のデータのどちらか一方を選
択する。

アドレスセレクタ２１０はシェーディングデータＲＡＭ
２０９に与えるアドレス信号２１１のセレクタであり、
ＣＰＵ回路部２１２からのアドレス切換信号２１３によ
りＣＣＤアドレス２０８とＣＰＵ回路部のアドレスバス
２１４からのＣＰＵアドレスとを切り換える。

シェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５は、ハロゲン
ランプ１２３や、フレネルレンズ１０２．レンズ１０８
に含まれる配光ムラやＣＣＤ１０３の各画素の感度ムラ
、また、増幅器２０３の増幅度設定誤差等に起因する読
取画像信号２１６の不均一を補正するためのテーブルで
ある。原稿読取動作に先だち、ＣＰＵ２１２により補正
テーブルデータをシェーディング補正テーブルＲＡＭ２
１５に書き込み、原稿読取時には、シェーディングデー
タＲＡＭ２０９からのシェーディングデータ２１７と読
取画像信号２１６により補正テーブルＲＡＭ２１５をア
ドレッシングすることにより読取画像信号２１６の不均
一さを補正した画像信号２１８を得る。

アドレスセレクタ２１９はシェーディング補正テーブル
ＲＡＭ２１５に与えるアドレス２２０のセレクタで、Ｃ
ＰＵ２１２からのアドレス切換信号２２１により、ＣＰ
ＬＩアドレス２１４と、読取画像信号２１６とシェーデ
ィングデータ２１７とを合わせたアドレスとのいずれか
を選択する。

モータドライバ２２３は光学系駆動モータ１０９の前進
、後進制御および速度制御を行うもので、ＣＰＵ２１２
のデータバス２２２から前進、後進および速度データを
受け、ＤＣサーボモータ１０９からのモータ回転に同期
したエンコーダパルス信号２２４によりＰＬＬ制御を用
いてモータ１０９の駆動制御を行う。このエンコーダパ
ルス信号２２４はＣＰＵ２１２にも与えられ、ＣＰＵ２
１２はこのエンコーダパルス信号２２４をカウントする
ことにより光学系の走査位置を検出する。

ホームポジションセンサ１１０はフォトインタラプタ−
からなるセンサである。

ＣＰＵ２１２は、制御手段プログラムを格納したＲＯＭ
　、ワーキング用ＲＡＭおよび演算部等を内蔵したマイ
クロコンピュータからなり、本実施例のシーケンス制御
１画像データ補正処理、照明系光量制御、操作部の制御
を行う。

操作部２２５は第１Ｏ図に示すようにデイスプレィ１０
０１、１００６およびスイッチ１００２〜１００５によ
り構成され、ＣＰＵ２１２により制御される。

オートキャリア駆動回路２２７は、オートキャリア１２
５を制御し、トレイ１２７の回転制御を行う制御回路で
ある。

次に、シェーディング補正について説明する。

第４図に本実施例におけるシェーディング補正の概略を
示す。横軸はＣＣＤ１０３の各画素に対応し、縦軸は各
画素に対応したＡ／Ｄコンバータ出力値である。特性ａ
は１００５標準白原稿に相当するシェーディング特性で
ある。ここでポジフィルム読取りの場合の橿準白原稿と
はフィルムが設定されていない状態で投影される画像等
を意味する。このシェーディング特性で読まれた原稿画
像信号すはシェーディング補正ｉこより補正された画像
信号Ｃとして圧力される。ここでＣＣＤ１０３の出力は
光量に対して比例しているので、 ｃ　＝　−Ｘ　ｂ　　　　　　　　　・・・（１）２４
０：規格化白レベル（０≦ｂ≦２５５）として補正され
る。

シェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５にはこの補正
式に基づく補正データがＣＰＵ回路部２１２により書き
込まれる。すなわち、第５図に示すようにＲＡＭ２１５
の上位アドレスにはシェーディングデータＲＡＭ２０９
からのシェープインク特性ａがＣＣＤの各ｂｉｔに同期
して入力され、下位アドレスには原稿読取りによるＡ／
Ｄ変換出力が入力され、ａ入力とｂ入力の組合せによっ
て補正出力Ｃが出力されるようにシェーディング補正テ
ーブルＲＡＭ２１５は構成されている。

次に、シェーディング補正データの設定について説明す
る。

まず、シェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５の設定
手順を、第６図および第７図のＣＰＵ２１２に関する処
理流れ図に基づいて説明する。

第６図の３６０１において、光源光量制御部２０１を制
御し、ランプ１２３の光量設定を行う。ランプ光量設定
値は、第１０図に示す「うすい」−「こい」表示部１０
０６のＦ５に対応する予め定められた値である。

ここで、Ｆ個選択によるランプ光量の増減は、Ｆ５を中
心として下表のようになるよう予め定められている。

ランプ光量比　　１／２　−　１　−　２Ｆ値　　　Ｆ
ｌ　　−Ｆ５−Ｆ９ 第６図の８６０２において、モータドライバ２２３を制
御して、フレネルレンズ１０２のほぼ中央位置に読取り
位置を設定する。

５６０３においては、第３図に示すＧ信号増幅器３０２
のゲイン制御を、第７図に示す手順に従って制御する。

これにより、Ｇ信号が第８図の５８０１に示す状態に制
御される。

次に、５６０４において、前記５６０３で得られたＧ信
号増幅器のゲイン値を、ＣＰＵ回路部２１２の内部ＲＡ
Ｍ　（第１３図参照）におけるメモリ１３０２　（タグ
名ｇａｉｎ−ｆ−ｆ５　）に格納する。

また５６０５〜５６０ｇニおイテは、前記５６０３．５
６０４の手順と同様にして、Ｂ信号とＲ信号の増幅器の
ゲイン制御を行う。

５６０９においては、アドレスセレクタ２１０のセレク
トスイッチをＡ側に設定し、画像データをシェーディン
グＲＡＭ２０９に取り込んだ後、Ｂ側に設定する。

５６１０においては、上式（１）に対応する演算を行い
、シェーディング補正テーブルＲＡＭ２０９に設定する
。

５６１１においては、第１４図に示す手順に従って、ラ
ンプ光量の大小により変化するランプ光源の色温度を補
正するための、ＡＭＰ（増幅器）２０３ゲイン制御値を
算出し、ＣＰＵ回路部２１２内部のＲＡＭテーブルに格
納する。

次に、第７図を参照して、シェーディング補正データ算
出時におけるＡＭＰ２０３のゲイン制御に関する処理を
説明する。

まず、５Ｉ２０１において、ＡＭＰ２（１３のゲイン値
を第１２図に示す出力電圧増幅倍率が最大となるよう設
定する。

５１２０２〜５１２０５の処理では、Ａ／Ｄ変換後の画
像信号値が、所定の値αを超えないよう制御する。

次に、ランプ光源色温度補正のためのＡＭＰ２ｆ）３ゲ
イン制御値算出手順について説明する。

第９図は、「うすい」−「こいＪ表示部ＩＣｌ０６にお
けるＦｌ、Ｆ５．Ｆ９に対応するランプ光量の各々の場
合でのＲ，Ｇ、Ｂ出力電圧を示した図である。ランプ光
量が大きくなると、光源の青みが増しＲ（レッド）信号
値に比して、Ｂ（ブルー）信号値が大きくなり、その逆
に、ランプ光量が小さくなると、光源の赤みが増し、Ｂ
（ブルー）信号値に比して、Ｒ（レッド）信号値が大き
くなる。

Ｆ５において、Ｒ，Ｇ、　Ｂ信号のバランスを制御する
Ｂ−ＡＭＰ３０１．　Ｇ−ＡＭＰ３０２．　Ｒ−ＡＭＰ
３０３のゲイン制御値は、前述した処理により算出され
、ＣＰＵ回路部２１２の内部ＲＡＭに格納される。

ここでは、Ｆ１〜Ｆ９に対応してランプ１２３の光量が
変化した場合におけるＢ−ＡＭＰ３０１．　Ｇ−ＡＭＰ
３０２゜Ｒ−ＡＭＰ３０３のゲイン制御値の算出手順に
ついて、第１４図〜第１６図を参照して説明する。

第１４図の３１４０１において光源光量制御回路２０１
を制御し、うすい−こい表示部１００６のＦｌに対応す
るランプ１２３の光量値を設定する。

５１４Ｑ２においては、第１５図のフローチャートに示
す手順に従い、Ｂ−ＡＭＰ３０１．Ｒ−ＡＭＰ３０３の
ゲイン制御値を算出する。Ｇ−ＡＭＰ３０２の値は、先
に求めたメモリ１３０２　（タグ名：　ｇａｉｎ−ｂ−
ｆ５　）の値を常に用いる。

５１４０３では、５１４０２において算出したゲイン制
御値を、ｃｐｕ回路２１２内部のＲＡＭテーブル（第１
６図参照）のメモリ１６０１　（タグ名：　ｇａｉｎ−
ｂ−ｆＬ　）　＋メモリ１６０２　（タグ名：　ｇａｉ
ｎ−ｒ−ｆｌ　）に格納する。

以下同様に、Ｆ２〜Ｆ９のそれぞれの光量に対応するＢ
−ＡＭＰ３０１．Ｒ−ＡＭＰ３０３のゲイン制御値を算
出する。

第１５図は、Ｂ−ＡＭＰ３０１．　Ｒ−ＡＭＰ３０３の
ゲイン制御値を算出する処理手順を示したフローチャー
トである。

５１５０１において、メモリ１３０２　（タグ名：　ｇ
ａｉｎ−ｇ−ｆ５）に格納されているゲイン制御値をＧ
−ＡＭＰ３０２に設定する。

５１５０２〜５１５０３の処理では、Ｇ信号のＡ／Ｄ変
換値の最大値が予め定められた値αを超えないようＧ−
ＡＭＰ３０２を設定する。その際のゲイン制御値をｇ。

とする。

５１５０４では、Ｇ信号の平均値（ＧＡＶ）を算出する
。

５１５０５では、Ｂ−ＡＭＰ３０１にゲイン制御値ｇ８
を設定する。

５１５０６では、Ｂ信号の平均値（ＢＡｖ）を算出する
。

５１５０７では、次式によりＢ−ＡＭＰ３０１のゲイン
制御値ｂつな算出する。

ここで、（ｇａｉｎ−ｇ−ｆ５）は、メモリ１３０２　
（タグ名＋　ｇａｉｎ−ｇ−ｆ５）に格納されている値
である。

３１５０ｇでは、Ｒ−ＡＭＰ３０３にゲイン制御値ｇｘ
を設定する。

５１５０９では、Ｒ信号の平均値（ＲえＶ）を算出する
。

５１５１０では、次式により、Ｒ−ＡＭＰ３０３のゲイ
ン制御値ｒ８を算出する。

第１７図は、フィルムを読み取り、プリンタ１３０（第
１図参照）でプリントする際の操作手順、および、ＣＰ
Ｕ回路部２１２に関するフローチャートを示す。

５１７０１において、シェーディングキー１００４を操
作者が押下することにより、前記手順に従って、シェー
ディング補正データおよびＦｌ−Ｆ９に対応するＣＣＤ
アンプゲイン制御値が算出される。

５１７０２においては、選択されているＦ値に対応する
ＣＣＤアンプゲイン制御値が、ＡＭＰ２０３に設定され
る。

５１７０４では、スタートキー１００２を押下すること
により、フィルム画像読み取りおよびプリントが実行さ
れる。

次に、第１８図および第１９図を用いて、本発明の第２
の実施例を説明する。

これまで述べてきた第１の実施例では、「うすい」−「
こい」表示部１００６におけるＦ１〜Ｆ９の各々に対応
するランプ光量を切り換え、ＣＣＤアンプゲイン値を算
出していた。本実施例においては、ＦｌおよびＦ９の２
つの場合についてのみランプ光量制御を行い、ＣＣＤア
ンプゲイン値を算出し、他のランプ光量に対応するＣＣ
Ｄアンプゲイン値については、補間演算により算出する
ものである。これにより、第１４図に示したＣＣＤアン
プゲイン値を求めるための算出時間を、短縮することが
できる。

第１８図は、第１４図に示した処理に対応する第２の実
施例のＣＰＵ処理フローチャートである。

第１８図の３１８０１−Ｓ１８０２において、第１４図
の５１４０１〜５１４０２と同じ処理を行い、Ｆｌのラ
ンプ光量に対応するＣＣＤアンプゲイン制御値を求める
。

３１８０３〜５１８０４においては、Ｆ９のランプ光量
に対応するＣＣＤアンプゲイン制御値を求める。

５１８０５においては、第１９図のグラフに示す直線補
間により、Ｆ２〜Ｆ８に対応するＣＣＤアンプゲイン制
御値を算出する。

［発明の効果］ 以上説明したとおり本発明によれば、ランプ光量の大小
に対応して、光源の色温度を補正するセンサ出力増幅器
のゲイン制御値を自動的に算出する手段を設けることに
より、装置毎の差異やランプの経時変化によるランプ光
源の色温度の相違を吸収し、常に安定した色味のカラー
画像信号を得ることが可能となる。

また、シェーディングデータサンプリング時には、ラン
プ光量の大小に対応する複数の色温度制御値を算出し、
それを記憶してお（ことにより、ランプ光量の大小を切
り換える毎に補正値を算出する手間が不要となる。

特に、フィルム画像入力の場合には、露光アンダー・オ
ーバの度合によりランプ光量の大小を大きく変える必要
があることから、上記実施例で示したランプ光源の色温
度補正が有効となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による画像読取装置の横断面
図、 第２図は本実施例の信号処理ブロックを示す図、 第３図はＣＣＤセンサ１０３　、　ＡＭＰ２０３．　Ａ
／Ｄ変換器２０４の構成を示すブロック図。 第４図はシェーディング補正の説明図、第５図はシェー
ディング補正テーブルＲＡＭ２１５の説明図、 第６図はシェーディングデータ・サンプリング時のＣＰ
Ｕ２１２に関する処理流れ図、第７図はシェーディング
補正データ算出時のＡＭＰ２０３におけるゲイン制御に
ついての処理流れ図、 第８図はシェーディング補正データ設定値でのＣＯＤ入
力と処理信号値との関係を示した図、第９図はＦｌ、Ｆ
５．Ｆ９でのＲ，Ｇ、Ｂ信号の関係を示した図、 第１Ｏ図は操作部の説明図、 第１１図はＡＭＰ２０３のブロック図、第１２図はＡＭ
Ｐ２０３制御デジタル値とＡＭＰ２０３出力電圧増幅倍
率との関係を示した図、 第１３図はシェーディング補正データ算出時におけるＡ
ＭＰ２０３のゲイン制御値記憶領域を説明した図、 第１４図および第１５図はランプ光源色温度補正のため
のＡＭＰ２０３ゲイン制御値算出に関する処理流れ図、 第１６図はＦｌ−Ｆ９に対応する色温度補正のためのゲ
イン制御値記憶領域の説明図、 第１７図は操作部制御と信号処理との関係を示した図、 第１８図は第２の実施例を示す処理流れ図、第１９図は
Ｆ２〜Ｆ８に対応するＣＣＤアンプ制御デジタル値の補
間演算について説明した図である。 １０３・・・搬像素子（ＣＣＤ）、 １０４・・・ハロゲンランプ、 １２１・・・プロジェクタユニット、 １３０・・・プリンタ、 ２０１・・・光源光量制御部、 ２０３・・・増幅器（ＡＭＰ）、 ２１２・・・ＣＰＵ回路部。 ｃｃｏ　＋画業 第４区 第５図 ＣＯＤ各面峯 第８図 ｌ６　３２　　　６４　　　　　　　　１２８増暢奢５
宵１１テ゛シ゛り）し旬１ 第１２図 第１３図 第１６図 第１７図 第１８図 第１９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）カラー原稿画像に照射されるランプ光量を複数段階
   に設定する光量制御手段と、 ランプ照射された前記カラー原稿画像のイメージセンサ
   出力信号を、各色毎に、増幅する可変増幅手段と、 前記光量制御手段により設定されたランプ光量に基づい
   て、前記可変増幅手段における各色毎のゲインを演算す
   る色温度補正手段と を具備したことを特徴とするカラー画像読取装置。