JPH04225675A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラースキャナ等のカ
ラー画像読取装置に関し、特に、カラー原稿の原稿像を
色フィルタで青（Ｂ）、緑（Ｇ）及び赤（Ｒ）の色成分
にそれぞれ色分解し、各色成分の原稿像をイメージセン
サで読み取るものに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に、従来の色フィルタで原稿像を色
分解するカラー画像読取装置を示す。このカラー画像読
取装置では、カラー原稿２は、白色光源としての蛍光灯
４によって反射照明されており、矢符で示す副走査方向
６に相対的に移動される。原稿２で反射された光の原稿
像は、反射ミラー８，１０，１２，１４を介して結像レ
ンズ１６に入光される。結像レンズ１６に入光された原
稿像は、光軸上の予め定められた位置に結像される。こ
の結像面には、線として画像を読み取るライン型のＣＣ
Ｄ１８が配置される。なお、結像レンズ１６とＣＣＤ１
８とは、ピントずれが生じないようにフレーム２０に一
体的に固定されている。

【０００３】反射ミラー１２と反射ミラー１４との間、
すなわちカラー原稿２と結像レンズ１６との間には、色
フィルタ１０２が設けられている。色フィルタ１０２は
、Ｂ光を透過するＢ光透過部２２、Ｇ光を透過するＧ光
透過部２４及びＲ光を透過するＲ光透過部２６を有する
。色フィルタ１０２は、各色成分の原稿像の線順次又は
面順次走査に合わせて、図示しないモータや、アクチュ
エータ等で構成される搬送機構によって矢符で示す方向
１０４にスライド移動される。

【０００４】色フィルタ１０２をスライドさせてＢ光透
過部２２を光軸２８に合わせると、Ｂ色成分の原稿像が
結像レンズ１６を介してＣＣＤ１８に与えられる。ＣＣ
Ｄ１８は、このＢ色成分の原稿像を読み取る。同様にし
てＧ光透過部２４、Ｒ光透過部２６を光軸２８に合わせ
て、Ｇ色成分及びＲ色成分の原稿像を読み取る。

【０００５】図７に、他の従来の色フィルタで原稿像を
色分解するカラー画像読取装置を示す。

【０００６】このカラー画像読取装置では、反射ミラー
１４と結像レンズ１６との間、すなわち、カラー原稿２
と結像レンズ１６との間に円盤状の色フィルタ１０６が
設けられる。この色フィルタ１０６は、各色成分の原稿
像の線順次又は面順次走査に合わせて、モータ１０８に
よって矢符で示す方向１１０に回転される。

【０００７】モータ１０８によって色フィルタ１０６を
回転させ、Ｂ光透過部２２を光軸２８に合わせると、Ｂ
色成分の原稿像が結像レンズ１６を介してＣＣＤ１８に
与えられる。ＣＣＤ１８は、このＢ色成分の原稿像を読
み取る。同様にしてＧ光透過部２４、Ｒ光透過部２６を
光軸２８に合わせて、Ｇ色成分及びＲ色成分の原稿像を
読み取る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図６及び図７に示した
従来のカラー画像読取装置では、カラー原稿と結像レン
ズとの間に色フィルタを設けているので、色フィルタが
結像面から遠くなっていた。結像レンズ１６に入射され
る原稿像をＢ，Ｇ，Ｒの色成分に分解するためには、色
フィルタが結像面から遠くなるにつれてＢ光透過部、Ｇ
光透過部及びＲ光透過部の面積を広くしなければならな
い。このため、従来の装置では、色フィルタが大型にな
らざるを得なかった。また、大きな色フィルタを移動さ
せる必要があるため、搬送機構やモーターが大型化して
いた。したがって、コンパクトなカラー画像読取装置を
実現することができなかった。また、色フィルタが大き
く、その切り換えに時間を要するので、読取速度が遅く
なるという問題もあった。

【０００９】なお、従来のカラー画像読取装置には、色
分解の方式の違いにより、上述した色フィルタ切換方式
の他に、光源切換方式、ダイクロイックミラー方式、カ
ラーイメージセンサ方式がある。

【００１０】光源切換方式は、色光源としてＢ色蛍光灯
、Ｇ色蛍光灯及びＲ色蛍光灯の３つの蛍光灯を用いたも
のである。この光源切換方式は、３つの蛍光灯を時分割
で順次点灯し、色光源で色分解するものである。しかし
、この光源切換方式では、３つの光源を必要とするので
、小型化することができず、コストダウンすることがで
きなかった。また、各光源が点灯してから光量が安定す
るまでの時間と、消灯してから残光の影響がなくなるま
での時間とを考慮しなければならないので、読取スピー
ドに限界があった。

【００１１】ダイクロイックミラー方式は、ダイクロイ
ックプリズムと、３つのイメージセンサを用いたもので
ある。このダイクロイックミラー方式では、結像レンズ
で結像された原稿像をダイクロイックプリズムでＢ，Ｇ
，Ｒの色成分に色分解し、色分解された原稿像を各イメ
ージセンサでそれぞれ別個に読み取るものである。その
ため３つのイメージセンサが必要となるが、各センサは
、各々でピント調整が必要であるばかりでなく、読取り
画像に対して主走査方向、副走査方向に位置ずれが生じ
てしまう。そのためにＢ，Ｇ，Ｒの画像でずれが生じ、
得られる画像に色ずれや、ボケが生じ、位置ずれの調整
に多くの時間を費やすことになる。また、ＣＣＤの１画
素は数μｍオーダーであり、１画素以下のずれを検出し
て補正することは困難である。

【００１２】カラーイメージセンサ方式は、イメージセ
ンサ自体に色フィルタが設けられているカラーイメージ
センサを用いたものである。このカラーイメージセンサ
方式では、カラーイメージセンサ自体で色分解を行なう
。しかし、Ｂ，Ｇ，Ｒ読取り受光部が各々異なった位置
（副走査方向）にあるため、Ｂ，Ｇ，Ｒの読取り画像に
ずれを生じてしまう。このずれは数百μｍオーダーと大
きいため、後段で電気的に補正しなければならない。 また、ＣＣＤ製造技術上の問題から（カラーフィルタの
付いていない通常の）１ラインＣＣＤよりも画素数が少
なくなり、スキャナの読取り画像の高分解能化や原稿サ
イズ大型化に対して不利となる。

【００１３】本発明は、上述の技術的課題を解決し、小
型でありながら、高速に画像を読み取ることができるカ
ラー画像読取装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を解決
するために、本発明は以下の構成をとる。

【００１５】すなわち、請求項１に係るカラー画像読取
装置は、カラー原稿を透過照明又は反射照明する白色光
源、カラー原稿を透過し又は反射した光の原稿像を光軸
上に結像する結像レンズ、結像面に配置され、原稿像を
読み取るイメージセンサ、並びにＢ光を透過するＢ光透
過部、Ｇ光を透過するＧ光透過部及びＲ光を透過するＲ
光透過部を有する色フィルタを備え、カラー原稿の原稿
像を色フィルタでＢ，Ｇ，Ｒの色成分にそれぞれ色分解
し、各色成分の原稿像をイメージセンサで読み取るもの
において、色フィルタを結像レンズ及びイメージセンサ
の間であって、イメージセンサの近傍に配置し、色フィ
ルタを光軸と交差する方向に移動させるピエゾ素子を設
け、各色成分の原稿像の読取ごとにピエゾ素子に印加す
る電圧を変化させて読み取るべき色成分に対応する透過
部を光軸上に移動させ、各色成分の原稿像を読み取るこ
とを特徴とする。

【００１６】

【作用】色フィルタは、結像レンズ及びイメージセンサ
の間であって、イメージセンサの近傍に配置される。色
フィルタを移動させるピエゾ素子が設けられる。各色成
分の原稿像の読取ごとにピエゾ素子に印加する電圧を変
化させて読み取るべき色成分に対応する透過部を光軸上
に移動させ、各色成分の原稿像が読み取られる。色フィ
ルタが結像レンズ及びイメージセンサの間であって、イ
メージセンサの近傍に配置されるので、色フィルタの各
透過部の面積が小さくてすむ。したがって、色フィルタ
を小型化することができる。また、ピエゾ素子が小さい
ので、小型化することができる。また、色フィルタを小
型化することができ、ピエゾ素子が色フィルタを高速に
移動させることができるので、高速に画像を読み取るこ
とができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００１８】図１は本発明の一実施例のカラー画像読取
装置を示す図であり、従来のカラー画像読取装置と対応
する部分には同一の参照符を付す。

【００１９】このカラー画像読取装置では、カラー原稿
２は、透明な原稿載置台３２，３４に鋏まれて固定され
ている。カラー原稿２がポジフィルムや印画紙等である
場合には、白色光源としての蛍光灯４によって一定の光
量の白色光でライン状に反射照明される。カラー原稿２
がネガフィルム等である場合には、白色光源としての蛍
光灯５によって一定の光量の白色光でライン状に透過照
明される。カラー原稿２は、原稿載置台３２，３４に鋏
まれたまま、矢符で示す副走査方向６に相対的に移動さ
れる。原稿２で反射され又は透過された光の原稿像は、
反射ミラー８を介して結像レンズ１６に入光される。結
像レンズ１６に入光された原稿像は、光軸２８上の予め
定められた位置に結像される。この結像面には、線とし
て画像を読み取るライン型のＣＣＤ１８（イメージセン
サ）が配置される。なお、結像レンズ１６とＣＣＤ１８
とは、ピントずれが生じないように取付具３６，３８を
それぞれ介してフレーム２０に一体的に固定されている
。

【００２０】結像レンズ１６とＣＣＤ１８との間であっ
て、ＣＣＤ１８の近傍には色フィルタ４０が配置される
。色フィルタ４０は、Ｂ光を透過するＢ光透過部２２、
Ｇ光を透過するＧ光透過部２４及びＲ光を透過するＲ光
透過部２６を有する。各透過部２２，２４，２６は、Ｃ
ＣＤ１８の配列方向とほぼ平行に帯状に配列されている
（図２参照）。色フィルタ４０がＣＣＤ１８の近傍に配
置されているので、結像面に近い。これによって、各透
過部２２，２４，２６の幅Ｄがわずかでよく、各透過部
２２の面積もわずかですむ。したがって、色フィルタ４
０を小型にすることができる。

【００２１】色フィルタ４０の下端部両端には、ピエゾ
素子４２，４４の一端部がそれぞれ固着されている。ピ
エゾ素子４２，４４の他端部は、フレーム２０に固着さ
れている。ピエゾ素子４２，４４は、印加される電圧に
よって、その長さＬを変え、光軸２８と交差する方向４
６に伸縮する。したがって、ピエゾ素子４２，４４に印
加する電圧をそれぞれ変えることによって、高速に各透
過部２２，２４，２６を光軸２８に合うように移動させ
て、停止させることができる。ピエゾ素子４２，４４に
印加する電圧は、制御回路５０によって制御される。

【００２２】第３図は、制御回路５０の具体的な回路図
である。

【００２３】バス５２には、ＣＰＵ５４、ＲＯＭ５６、
ルックアップメモリ５８、およびＤ／Ａ変換器６０，６
２が接続されている。ルックアップメモリ５８には、色
分解切換用のルックアップテーブル６４が予め記憶され
ている。

【００２４】ルックアップテーブル６４において、アド
レスＡ１，Ａ２には、Ｂ色成分の原稿像読取時にピエゾ
素子４２，４４の長さＬをそれぞれ伸縮させＢ光透過部
２２を光軸２８に一致させるデータＤ１，Ｄ２がそれぞ
れ記憶されている（第１図参照）。アドレスＡ３，Ａ４
には、Ｇ色成分の原稿像読取時にピエゾ素子４２，４４
の長さＬをそれぞれ伸縮させＧ光透過部２４を光軸２８
に一致させるデータＤ３，Ｄ４がそれぞれ記憶されてい
る（第１図参照）。アドレスＡ５，Ａ６には、Ｒ色成分
の画像読取時にピエゾ素子４２，４４の長さＬをそれぞ
れ伸縮させＲ光透過部２６を光軸２８に一致させるデー
タＤ５，Ｄ６がそれぞれ記憶されている（第１図参照）
。

【００２５】ＲＯＭ５６には、ＣＰＵ５４を動作させる
ためのプログラムが予め記憶されている。ＣＰＵ５４は
、ＲＯＭ５６に記憶されたプログラムにしたがって、ま
ず、アドレスＡ１をアドレス指定してデータＤ１をＤ／
Ａ変換器６０に送り、アドレスＡ２をアドレス指定して
データＤ２をＤ／Ａ変換器６２に送る。Ｄ／Ａ変換器６
０，６２は、送られてきたデータＤ１，Ｄ２をアナログ
電圧にそれぞれ変換し、変換した電圧をピエゾ素子４２
，４４にそれぞれ出力する。 したがって、ピエゾ素子４２，４４がそれぞれ伸縮して
その長さＬが変化し、色フィルタ４０のＢ光透過部２２
が光軸２８に一致する（図４（１）参照）。これによっ
て、ＣＣＤ１８は、Ｂ色成分の１ライン分の原稿像を受
光する。したがって、このとき、ＣＣＤ１８で画像読取
が行われる。

【００２６】次いで、ＣＰＵ５４は、アドレスＡ３，Ａ
４を順次アドレス指定してデータＤ３，Ｄ４をＤ／Ａ変
換器６０，６２にそれぞれ送る。したがって、ピエゾ素
子４２，４４がそれぞれ伸縮してその長さＬが変化し、
Ｇ光透過部２４が光軸２８と一致する（図４（２）参照
）。これによって、ＣＣＤ１８は、Ｇ色成分の１ライン
分の原稿像を受光する。したがって、このとき、ＣＣＤ
１８で画像読取が行われる。

【００２７】次いで、ＣＰＵ５４は、アドレスＡ５，Ａ
６を順次アドレス指定してデータＤ５，Ｄ６をＤ／Ａ変
換器６０，６２にそれぞれ送る。したがって、ピエゾ素
子４２，４４がそれぞれ伸縮してその長さＬが変化し、
Ｒ光透過部２６が光軸２８と一致する（図４（３）参照
）。これによって、ＣＣＤ１８は、Ｒ色成分の１ライン
分の原稿像を受光する。したがって、このとき、ＣＣＤ
１８で画像読取が行われる。

【００２８】次いで、カラー原稿２を副走査方向６に１
ライン分相対的に移動し、上述の動作が行われる。この
ように１ライン分ずつ（線順次）ＢＧＲの各色成分につ
いて原稿像を読み取る操作が繰り返される。

【００２９】この実施例では、ピエゾ素子４２，４４で
色フィルタ４０を移動し、各透過部２２，２４，２６に
よる色分解の切換をするようにしている。したがって、
高速に原稿を読み取ることができる。また、ピエゾ素子
４２，４４が小さいので、装置を小型化を図ることがで
きる。また、色フィルタ４０及びピエゾ素子４２，４４
が小さいので、これらと結像レンズ１６及びＣＣＤ１８
とを一体的にユニット化することができる。ユニット化
することによって、位置精度が向上し、予め作っておく
ことができるので製造工程が簡素化でき、調整が容易に
なる。

【００３０】色フィルタをスライド又は回転させるモー
タや搬送機構が必要でなく、色分解プリズムや、カラー
イメージセンサも別途必要でなく、１つの蛍光灯４又は
蛍光灯５と１つのＣＣＤ１８ですみ、非常にコンパクト
なカラー画像読取装置が実現できる。

【００３１】なお、上述の実施例では、線として画像を
読み取るＣＣＤ１８を用いて実施するようにしたが、図
５に示すように、点として画像を読み取るＣＣＤ７０を
用いて実施するようにしてもよい。この実施例の場合に
は、カラー原稿２を副走査方向６に直角な主走査方向に
も相対的に移動するようにすればよい。

【００３２】この場合には、ＣＣＤ７０を小型化するこ
とができる。また、色フィルタ４０の各透過部２２，２
４，２６の面積がＣＣＤ７０の１ピクセル分に対応する
だけあればよいので、色フィルタ４０をさらに小型化す
ることができる。さらに、ピエゾ素子４２も１つですみ
、小型化することができる。

【００３３】なお、上述の実施例では線順次に行うよう
にしたが、線順次に代え、全体にわたる原稿像をＢＧＲ
の各色成分ごとに読み取る面順次で読み取るようにして
実施するようにしてもよい。

【００３４】また、図１の実施例ではピエゾ素子を２つ
図５の実施例では１つ用いて実施するようにしたが、ピ
エゾ素子を１つ又は複数個用いてそれぞれ実施するよう
にしてもよい。

【００３５】また、色フィルタも複数個用いてもよい。 また、白色光源に蛍光灯を用いて実施するようにしたが
、ハロゲンランプ、キセノンランプ等の他の白色光源を
用いて実施するようにしてもよい。

【００３６】さらに、イメージセンサにＣＣＤを用いて
実施するようにしたが、ＭＯＳやフォトマル等の他のイ
メージセンサを用いて実施するようにしてもよい。また
、本実施例においては、搬送機構やモータ等に代えて安
価なピエゾ素子を用いるだけでよいので、装置の低価格
化を図ることができる。

【００３７】

【発明の効果】色フィルタが結像レンズ及びイメージセ
ンサの間であって、イメージセンサの近傍に配置される
ので、色フィルタの各透過部の面積が小さくてすむ。し
たがって、色フィルタを小型化することができる。また
、ピエゾ素子が小さいので、装置を小型化することがで
きる。さらに、ピエゾ素子によって色フィルタを高速に
移動させることができるので、高速に画像を読み取るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のカラー画像読取装置を示す
図である。

【図２】ＣＣＤ１８、色フィルタ４０及びピエゾ素子４
２，４４付近の斜視図である。

【図３】制御回路５０の具体的な回路図である。

【図４】動作を説明するための図である。

【図５】本発明の他の実施例のカラー画像読取装置の一
部を示す図である。

【図６】従来のカラー画像読取装置を示す図である。

【図７】従来のカラー画像読取装置を示す図である。

【符号の説明】

２…カラー原稿 ４，５…蛍光灯 １６…結像レンズ １８，７０…ＣＣＤ ２２…Ｂ光透過部 ２４…Ｇ光透過部 ２６…Ｒ光透過部 ４０…色フィルタ ４２，４４…ピエゾ素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　カラー原稿を透過照明又は反射照明す
   る白色光源、カラー原稿を透過し又は反射した光の原稿
   像を光軸上に結像する結像レンズ、結像面に配置され、
   原稿像を読み取るイメージセンサ、並びにＢ光を透過す
   るＢ光透過部、Ｇ光を透過するＧ光透過部及びＲ光を透
   過するＲ光透過部を有する色フィルタを備え、カラー原
   稿の原稿像を色フィルタでＢ，Ｇ，Ｒの色成分にそれぞ
   れ色分解し、各色成分の原稿像をイメージセンサで読み
   取るカラー画像読取装置において、色フィルタを結像レ
   ンズ及びイメージセンサの間であって、イメージセンサ
   の近傍に配置し、色フィルタを光軸と交差する方向に移
   動させるピエゾ素子を設け、各色成分の原稿像の読取ご
   とにピエゾ素子に印加する電圧を変化させて読み取るべ
   き色成分に対応する透過部を光軸上に移動させ、各色成
   分の原稿像を読み取ることを特徴とするカラー画像読取
   装置。