JPH07336548A

JPH07336548A - カラー画像読取装置

Info

Publication number: JPH07336548A
Application number: JP6129272A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Sugitani; 孝幸杉谷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1994-06-10
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】基準となる色の経時変化を防止し、高精度な
色補正処理を行う。【構成】光源４より照射される光が原稿１にて反射さ
れ、反射光としてミラー５、６、７及びレンズ８を介し
てＣＣＤセンサ９上に結像する様に導く光学系を構成
し、原稿１の有効読取範囲のみ開口したスリットと、基
準色光を発光するＬＥＤ１３をスリットの横部近傍で且
つＣＣＤセンサ９上に結像する様に配設し、ＣＣＤセン
サ９にて基準色光を読み取った値に基づいて色補正処理
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イメージセンサを用い
て画像の読取を行う画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、カラー原稿を複数の色成分に
分解して読み取りを行う画像読取装置では、フィルタの
特性や色収差等の光学系の特性に起因した色分解誤差が
発生する。この色分解誤差を補正する方法として、色分
解された各色成分に対し、色分解特性に基づいた色補正
演算を行い正しい値に近付ける処理が周知である。

【０００３】しかし、光学系の色分解特性は、個々の読
取装置によりばらつきがあり、より厳密な色補正処理を
行うには、個々の読取装置の色分解特性を測定しなけれ
ばならず、繁雑であるという問題点を有していた。この
問題点を解決するものとして、複数の色票からなるテス
トチャートを実際に読み取り、この読み取りデータから
読取装置内にて自動的に色補正演算を行うものが特開平
４−２２７３７１号公報等に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、複数の色票か
らなるテストチャートに関し、色のばらつきが無く、経
時変化を生じないテストチャートを実現することは不可
能であり、経時変化を生じたテストチャートを用いて色
補正を行っても、各色成分が正しい値にならないという
問題点を有していた。

【０００５】又、テストチャートの経時変化対策とし
て、一定期間毎にテストチャートを交換する方法が考え
られるが、テストチャート交換にコストがかかる等の問
題点を有していた。本発明は、前記問題点に鑑みてなさ
れたものであり、経時変化の少ないＬＥＤを複数色設け
ることにより基準となる色の経時変化を防止し、このＬ
ＥＤの色光を基準として高精度な色補正を行い、各色成
分が正しい値となる様にすることを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１又は請求項２
は、発光手段より発光される基準色光を撮像素子である
ＣＣＤセンサにより受光し、該ＣＣＤセンサにて前記基
準色光を読み取った値をＣＣＤセンサの色成分の分解誤
差を補正する色補正処理手段に供給することを特徴とす
るものである。

【０００７】請求項３は、ＬＥＤより発光される基準色
光をＣＣＤセンサにより受光し、該ＣＣＤセンサにて前
記基準色光を読み取った値を、ＣＣＤセンサの色成分の
分解誤差を補正する色補正処理手段に供給することを特
徴とするものである。請求項４は、ＬＥＤから所定の明
るさで発光される基準色光をＣＣＤセンサにより受光
し、該ＣＣＤセンサにて前記基準色光を読み取った値
を、ＣＣＤセンサの色成分の分解誤差を補正する色補正
処理手段に供給することを特徴とするものである。

【０００８】請求項５は、ＬＥＤから所定の明るさで発
光される基準色光をＣＣＤセンサにより受光し、該ＣＣ
Ｄセンサにて前記基準色光を読み取った値を、ＣＣＤセ
ンサの色成分の分解誤差を補正する色補正処理手段に供
給し、光学系により光源から照射され原稿にて反射され
た反射光若しくは前記原稿を透過した透過光をＣＣＤセ
ンサ上に結像させ、前記基準色光に基づいてＣＣＤセン
サの色成分の分解誤差を補正することを特徴とするもの
である。

【０００９】請求項６は、前記原稿の有効読取範囲のみ
開口したスリットを設け、基準色光を所定の明るさで発
光するＬＥＤを、該スリットの近傍で且つ前記ＣＣＤセ
ンサ上に結像する様に配設し、前記ＬＥＤからの基準色
光をＣＣＤセンサにより受光し、該ＣＣＤセンサにて前
記基準色光を読み取った値を、ＣＣＤセンサの色成分の
分解誤差を補正する色補正処理手段に供給し、光学系に
より光源から照射され原稿にて反射された反射光若しく
は前記原稿を透過した透過光の有効読取範囲をＣＣＤセ
ンサ上に結像させ、前記基準色光に基づいてＣＣＤセン
サの色成分の分解誤差を補正することを特徴とするもの
である。

【００１０】

【作用】本発明は、基準色光の発光手段を設け、撮像素
子であるＣＣＤセンサにより受光した基準色光に基づい
てＣＣＤセンサの色成分の分解誤差を補正する。又、本
発明は、ＬＥＤにより基準色光を発光し、ＣＣＤセンサ
により受光した基準色光に基づいてＣＣＤセンサの色成
分の分解誤差を補正する。

【００１１】又、本発明は、ＬＥＤから所定の明るさで
基準色光を発光し、ＣＣＤセンサにより受光した基準色
光に基づいてＣＣＤセンサの色成分の分解誤差を高精度
で補正する。又、本発明は、ＬＥＤからの所定の明るさ
で基準色光をＣＣＤセンサにより受光し、光学系により
読み取った原稿に対し、受光した基準色光に基づいてＣ
ＣＤセンサの色成分の分解誤差を補正する。

【００１２】又、本発明は、ＬＥＤを読み取り範囲外に
配設し、読み取りには影響を与えず色補正処理を行う。

【００１３】

【実施例】本発明のカラー画像読取装置の一実施例を、
図１、図２、図３、図４、図５に従って説明する。図１
は原稿を読み取るフラットヘッド型読取装置の構成図で
ある。図２は光源ユニットの斜視図である。図３はカラ
ーＣＣＤセンサ上に結像可能な範囲を示す図である。図
４は色補正係数を求める機能ブロック図である。図５は
色補正係数を求める処理のフローチャートである。

【００１４】図１に於いて、１は原稿、２は透明部材に
より形成され原稿１を載置するプラテンガラス、３はプ
ラテンガラス２に載置された原稿１を原稿１上部よりプ
ラテンガラス２に対して押圧する原稿押圧板、４はプラ
テンガラス２に載置された原稿１に対して光を照射する
光源（蛍光灯、ハロゲンランプ等）、５は光源４から照
射され原稿１によって反射された反射光を後述する第２
のミラーに対して反射する第１のミラー、６は第１のミ
ラーより導かれた反射光を後述する第３のミラーに対し
て反射する第２のミラー、７は第２のミラーより導かれ
た反射光を後述するレンズに対して反射する第３のミラ
ー、８は第３のミラーより導かれた反射光を後述する３
ラインカラーＣＣＤセンサ上に結像するレンズ、９は３
つのラインセンサを１チップ上に並列に配置させ、各々
のラインセンサをＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの有機染料によ
って染色している３ラインカラーＣＣＤセンサ、１０は
原稿読取位置Ａに対して光を照射する様に光源４を配設
する光源ユニット、１１は光源ユニット１０と第１のミ
ラー５とから構成される第１のミラーユニット、１２は
第２のミラー６と第３のミラー７とから構成される第２
のミラーユニットである。光源４から読取位置Ａに照射
された光は、プラテンガラス２を透過し、原稿１により
反射され反射光として再度プラテンガラス２を透過し、
後述する光源ユニット１０の底部に開口するスリットを
通過し、第１のミラー５、第２のミラー６、第３のミラ
ー７及びレンズ８を介し、原稿の被写体像としてカラー
ＣＣＤセンサ９に導かれる。１３は光源ユニット１０の
底部裏面に配設され、基準色光を発光するＬＥＤであ
り、このＬＥＤの光は第１のミラー５に直接照射され、
第２のミラーユニット１２である第２のミラー６、第３
のミラー７及びレンズ８を介してカラーＣＣＤセンサ９
に導かれる。第１のミラーユニット１１と第２のミラー
ユニット１２は、ステッピングモータ（図示せず）とス
テッピングモータの動力を伝える駆動機構（図示せず）
により２：１の走査速度で矢印方向Ｂ（副走査方向）に
移動する。２１はシェーディング補正を行うための白基
準板が設けられているプラテンガラス保持部である。
尚、白基準板の配設は、プラテンガラス２を押圧する部
分に設ける等の周知の技術を用いるものとする。

【００１５】図２（ａ）に於いて、１４は光源ユニット
１１の底部に開口するスリットであり、開口幅は原稿の
有効な読み取り幅に対応している。又、スリット１４の
延長上で且つ、カラーＣＣＤセンサ９上に結像される位
置に、基準色光であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を
夫々発光するＬＥＤ１３が設けられている。このＬＥＤ
１３は、Ｃ−Ｃ’の断面図を示す図２（ｂ）の如く光源
ユニット１２の底部裏面に配設され、光源４が光を照射
する方向（光源ユニット上部点線方向）とは逆方向（光
源ユニット下部点線方向）に光を照射する。本実施例で
はＬＥＤ１３の発光色にＲＧＢを用いているが、他の色
を用いても良い。又、複数の色が発光可能なＬＥＤであ
れば１つのＬＥＤで構成できる。

【００１６】この様にＬＥＤ１３を配設すると、図３に
示す様に、通過するスリット１４の幅、即ち原稿の有効
な読み取り幅の外にＬＥＤ１３が位置する為、通常の読
み取りには何等影響を与えることがなく、ＬＥＤ１３の
光をカラーＣＣＤセンサ９上に結像させることができ
る。尚、本実施例では、赤色（Ｒ）のＬＥＤの配置位置
をＤｒ、緑色（Ｇ）のＬＥＤの配置位置をＤｇ、青色
（Ｂ）のＬＥＤの配置位置をＤｂとし、夫々発光する光
がカラーＣＣＤセンサ９上に結像する位置をＤｒ’、Ｄ
ｇ’、Ｄｂ’とする。

【００１７】図４に於いて、カラーＣＣＤセンサ９は読
み取りの色成分をＲ、Ｇ、Ｂの３色成分値としてアナロ
グ出力する。１５はカラーＣＣＤセンサ９からのアナロ
グ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ
で、色成分出力に夫々設けられる。１６はカラーＣＣＤ
センサ９により読み取られる１ライン分の画像情報を一
時格納するラインメモリで、色成分出力に夫々設けられ
る。１７は読み取った３色成分に対して３行３列のマト
リクス演算を用いてカラーＣＣＤセンサ９による色分解
誤差を補正する色補正処理部であり、読み取った値をｒ
ｇｂ、補正後の値をＲＧＢ、色補正係数をａ11〜ａ33と
すると、次式に示すマトリクス演算により色補正演算が
行われる。

【００１８】

【数１】

【００１９】１８は光源４の光量を制御する光源制御部
であり、光源４がハロゲンランプである場合には電圧制
御により光量を制御し、蛍光灯である場合にはインバー
タ制御により光量を制御する。１９はＬＥＤ１３の光量
を制御するＬＥＤ制御部であり、電流等の制御により光
量を制御する。２０はカラー画像読取装置全体を統括制
御するＣＰＵである。尚、ＣＰＵ２０は、第１のミラー
ユニット１１及び第２のミラーユニット１２（図１）を
移動させるステッピングモータ（図示せず）と、ステッ
ピングモータの動力を伝える駆動機構（図示せず）等も
制御する。

【００２０】次に色補正処理部１７で用いる補正係数を
求める処理について説明を行う。本実施例のカラー画像
読取装置の電源を供給すると、ＣＰＵ２０は図５に示す
フローチャートに従い制御を行う。Ｓ１に於いて、ＣＰ
Ｕ２０は、ＬＥＤ制御部１９に対し、赤色（Ｒ）のＬＥ
Ｄ１３を点灯する様に制御を行う。ＬＥＤ制御部１９
は、赤色（Ｒ）のＬＥＤ１３に対し、最適な明るさで点
灯する一定の電流値や電圧値等を高精度で供給する。こ
の一定値は、前もって実験等により得られた最適値であ
るものとする。

【００２１】Ｓ２に於いて、Ｓ１にて点灯されたＬＥＤ
１３の光は、第１のミラー５、第２のミラーユニット１
２及びレンズ８で構成される光学系を介してカラーＣＣ
Ｄセンサ９上に結像され、主走査方向の１ライン分の画
像情報をＲ、Ｇ、Ｂの３色成分値としてアナログｒｇｂ
を出力する。Ｓ３に於いて、Ｓ２にて得られたアナログ
ｒｇｂのは、Ａ／Ｄコンバータ１５によりディジタル値
に変換され、ラインメモリ１６に夫々一時格納される。

【００２２】Ｓ４に於いて、ＣＰＵ２０は、Ｓ３にてラ
インメモリ１６に一時格納した値を先頭から順次読み出
し、赤色（Ｒ）のＬＥＤ１３（Ｄｒ）の光が結像する位
置Ｄｒ’に対応した画素のＲ、Ｇ、Ｂの３色成分値を、
ＣＰＵ２０が管理するメモリ（図示せず）に一時格納す
る。Ｓ５に於いて、ＬＥＤ１３に設けた全色について前
述処理を行ったかどうか判断し、全色の処理を行った場
合はＳ６に進む。一方、全色分の処理が行われていない
場合は、Ｓ１に戻り残りの色のＬＥＤについて同様の処
理を行う。本実施例では、次に緑色（Ｇ）のＬＥＤ１３
について処理を行うため、赤色（Ｒ）のＬＥＤ１３を消
灯し、Ｓ１にて緑色（Ｇ）のＬＥＤ１３（Ｄｇ）を点灯
させ、前述Ｓ１〜Ｓ４の処理を行う。更に、緑色（Ｇ）
のＬＥＤ１３の次は青色（Ｂ）のＬＥＤ１３（Ｄｂ）を
点灯させ、前述処理と同様の処理を行うこととする。

【００２３】Ｓ６に於いて、ＣＰＵ２０は、Ｓ４にてメ
モリに格納した値を読み出し、又、ＲＯＭ若しくはＲＡ
Ｍ等の不揮発性メモリ（図示せず）に記憶させておいた
Ｒ、Ｇ、Ｂ夫々の理想的な読み取り値も読み出し、両値
を比較する。尚、Ｒ、Ｇ、Ｂ夫々の理想的な読み取り値
とは、予め実験等で求められたものであり、ＣＰＵ２０
が管理するＲＯＭ若しくはＲＡＭ等の不揮発性メモリ
（図示せず）に記憶されている。

【００２４】Ｓ７に於いて、Ｓ６にて比較した結果を基
に、本カラー画像読取装置による読み取り値が理想の読
み取り値となる様な色補正係数ａ11〜ａ33を周知の技術
である最小二乗法等を用いて算出する。色補正処理部１
７は、Ｓ７で算出された色補正係数に基づいて色補正処
理を行う。

【００２５】以上の様な処理に於いて、更に厳密な補正
を行う場合には、ＬＥＤの読み取りデータに加え、シェ
ーディング補正用の白基準板２１を読み取り、読み取っ
た白基準値が理想の白基準値と比較し、どの程度ずれる
いるか等の情報も加味して色補正係数を求める。尚、理
想の白基準値は、前述Ｒ、Ｇ、Ｂ夫々の理想的な読み取
り値と同様に、予め実験等で求められ、ＣＰＵ２０が管
理するＲＯＭ若しくはＲＡＭ等の不揮発性メモリ（図示
せず）に記憶されているものとする。

【００２６】又、本実施例では、原稿が反射原稿の場合
について説明を行ったが、本実施例に限るものではな
く、原稿が透過原稿である場合にも、原稿上部で第１の
ミラーユニット１１に同期して副走査方向に移動できる
光源を用いて透過原稿を読み取る等の公知の技術を用い
ることにより同様の効果が得られる。又、本実施例で
は、光源ユニットのスリット近傍にＬＥＤを配設しミラ
ー等の光学系を介して基準色光としてカラーＣＣＤセン
サ９上に結像する様に説明しているが、本実施例に限る
ものではなく、ＬＥＤから発光される基準色光を、カラ
ーＣＣＤセンサ９上の有効読み取り範囲外に結像可能で
あれば、光学系を介さない位置にＬＥＤを配設しても同
様の効果が得られる。

【００２７】尚、請求項１に於いて、撮像素子とは、Ｃ
ＣＤセンサ、ＢＢＤセンサ、アモルファスセンサ等であ
る。又、基準色光の発光手段は、ＬＥＤ、レーザー素子
等である。

【００２８】

【発明の効果】請求項１及び請求項２では、基準色の基
準テストチャートを読み取る等の繁雑さを解消できる。
請求項３では、基準色光を発光する発光手段に経時変化
の少ないＬＥＤを用いるため、経時変化による分品交換
の必要がなく、交換の際にかかるコスト及び交換作業が
不要になる。

【００２９】請求項４では、所定の明るさで保たれるＬ
ＥＤの基準色光を基準として色補正処理を行うため、色
のばらつきが少なくなり、高精度な色補正処理を行うこ
とができる。請求項５では、所定の明るさで保たれるＬ
ＥＤの基準色光を基準として色補正処理を行うため、色
のばらつきが少なくなり、高精度な色補正処理を行うこ
とができるスキャナが実現できる。

【００３０】請求項６では、ＬＥＤを読み取り範囲外に
配設するため、読み取りには影響を与えず色補正処理を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像読取装置の一実施例を示す
フラットヘッド型読取装置の構成図である。

【図２】本発明のカラー画像読取装置に用いられる光源
ユニットの一実施例を示す斜視図である。

【図３】カラーＣＣＤセンサ上に結像可能な範囲を示す
図である。

【図４】色補正係数を求める機能ブロック図である。

【図５】色補正係数を求める処理手順を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１原稿２プラテンガラス４光源５第１のミラー６第２のミラー７第３のミラー８レンズ９カラーＣＣＤセンサ１０光源ユニット１１第１のミラーユニット１２第２のミラーユニット１３ＬＥＤ１４スリット１５Ａ／Ｄコンバータ１６ラインメモリ１７色補正処理部１８光源制御部１９ＬＥＤ制御部２０ＣＰＵ２１プラテンガラス保持部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体像を受光し複数の色成分に分解す
る撮像素子と、該撮像素子の色成分の分解誤差を補正する色補正処理手
段とを有する画像読取装置に於いて、基準色光を発光する発光手段を設け、前記撮像素子にて該基準色光を読み取った値を前記色補
正処理手段に供給することを特徴とするカラー画像読取
装置。
【請求項２】請求項１に於いて、前記撮像素子はＣＣＤセンサであることを特徴とするカ
ラー画像読取装置。
【請求項３】請求項２に於いて、前記基準色光を発光する発光手段はＬＥＤであることを
特徴とするカラー画像読取装置。
【請求項４】請求項３に於いて、前記該基準色光を所定の明るさで点灯させる制御手段と
を設けたことを特徴とするカラー画像読取装置。
【請求項５】請求項４に於いて、原稿を照射する光源と、該光源から照射され、前記原稿にて反射された反射光、
若しくは前記原稿を透過した透過光を前記ＣＣＤセンサ
上に結像する様に導く光学系とを設けたことを特徴とす
るカラー画像読取装置。
【請求項６】請求項５に於いて、前記原稿の有効読取範囲のみ開口したスリットを設け、前記基準色光を発光する発光手段を該スリットの近傍で
且つ前記ＣＣＤセンサ上に結像する様に配設したことを
特徴とするカラー画像読取装置。