JPH0946479A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いわゆる複数ライン型のＣＣＤイメージセン
サで多色原稿の画像を読み取るにあたり、各色成分につ
いての上記ＣＣＤイメージセンサの出力値を全て適正な
範囲に収め、正常な画像読取りを効率良く行う。 【解決手段】 多色原稿Ｄを照明する光源１３，１４
と、その照明光を分光して各成分を同時に読み取るＣＣ
Ｄイメージセンサ１８とを備える。このＣＣＤイメージ
センサ１８での各分光成分についての蓄積時間を個別調
節することにより、各分光成分についてのセンサ出力値
を全て適正な範囲に収めるとともに、最も長い蓄積時間
と同等の停止時間を挟んで上記ＣＣＤイメージセンサ１
８による１ライン分の読取り領域と同等の寸法ずつ上記
光源に対して原稿Ｄを間欠的に相対移動させることによ
り、原稿Ｄの走査を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多色原稿の画像を
ＣＣＤイメージセンサを用いて読み取る画像読取装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような画像読取装置として
は、原稿を所定の読取り走査方向に移動させながら、こ
の原稿を蛍光灯やハロゲンランプ等からなる光源により
照明し、その照明光を結像レンズ等によってＣＣＤイメ
ージセンサに結像するものが一般に知られている（例え
ば特開昭５９−７９６７６号公報参照）。

【０００３】このようなＣＣＤイメージセンサでは、許
容値を超える光量の光が入射されると、出力電圧が飽和
電圧に達して正確な読取りができなくなり、逆に光量が
過度に少ない場合も、出力電圧がノイズレベルに埋もれ
てしまって有効な出力として取り出すことが困難とな
る。このため従来は、原稿の露光時間を十分に確保した
上で、原稿からＣＣＤイメージセンサまでの光路中に固
定絞りやＮＤフィルタ等を設けてＣＣＤイメージセンサ
への入射光量を適量だけ抑えることにより、適切な出力
電圧の確保が図られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、上記ＣＣＤイメ
ージセンサとして、ブルー、グリーン、レッド（以下、
各色をそれぞれＢ，Ｇ，Ｒと称する。）のフィルタを付
けた３本のラインセンサを一体化した、いわゆる３ライ
ン型のものが提供されるに至っている。このようなＣＣ
Ｄイメージセンサを用いれば、１回の原稿走査で各色の
同時読取りが可能になり、効率が飛躍的に高められる。

【０００５】しかし、このような３ライン型のＣＣＤイ
メージセンサでは、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色についての分光感
度にバラツキがあり、これに応じて出力電圧にも著しい
差が生じるおそれがある。例えば図４の例の場合、Ｒの
出力電圧が最も高く、Ｂの出力電圧が最も低くなる。

【０００６】従って、この３ライン型ＣＣＤイメージセ
ンサにおいて前記と同様に光量調節を行う場合、例えば
Ｂについての出力電圧を基準に入射光量の調節をする
と、Ｒについての出力電圧が飽和電圧に達してしまうお
それがあり、逆に、Ｒについての出力電圧を基準に入射
光量を調節すると、Ｂについての出力電圧が十分に得ら
れなくなるおそれがある。すなわち、この３ライン型Ｃ
ＣＤイメージセンサでは、各ラインセンサの分光感度に
バラツキがあるために光量調節だけでは全色成分（全分
光成分）について適正な出力電圧が得られにくく、良好
な階調再現性が得られにくいという不都合がある。

【０００７】この不都合を解消する手段として、特開平
６−７８１０７号公報には、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色について
の電荷蓄積時間を個別に調節することにより、出力電圧
を均一化するようにしたものが開示されているが、この
手段では、各色成分について互いに電荷蓄積時間を異な
らせているので、通常の原稿走査と同様に原稿を光源に
対して単に連続移動させるだけでは、事実上正常な画像
の読取りは達成し得ない。この点に関し、上記公報で
は、正常な画像の読取りを効率良く行うための走査手段
の開示は何もされていない。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、各分光
成分についてのＣＣＤイメージセンサの出力値を全て適
正な値に調節でき、しかも、原稿画像の読取りを正常に
かつ効率良く行うことができる画像読取装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、多色原稿を照
明する光源と、分光を行って各分光成分についてその受
光光量に応じたレベルの電気信号を出力するＣＣＤイメ
ージセンサと、上記多色原稿の照明光束を上記ＣＣＤイ
メージセンサに結像する結像光学系と、上記光源に対し
て上記多色原稿を所定の走査方向に相対移動させる走査
手段とを備えた画像読取装置において、上記ＣＣＤイメ
ージセンサにおける各分光成分についての蓄積時間を個
別調節する蓄積時間調節手段と、この蓄積時間調節手段
により調節される各分光成分についての蓄積時間のうち
最も長い蓄積時間と同等の停止時間を挟んで上記ＣＣＤ
イメージセンサによる１ライン分の読取り領域と同等の
寸法ずつ上記光源に対して原稿を間欠的に相対移動させ
るように上記走査手段の作動を制御する走査制御手段と
を備えたものである。

【００１０】この構成によれば、分光感度にバラツキが
ある場合にも、ＣＣＤイメージセンサにおける各分光成
分についての蓄積時間が個別調節されることにより、各
分光成分についての出力値が全て適正な範囲に収められ
る。しかも、原稿走査は、各分光成分についての蓄積時
間のうち最も長い蓄積時間と同等の停止時間を挟んで、
上記ＣＣＤイメージセンサによる１ライン分の読取り領
域と同等の寸法ずつ上記光源に対して原稿を間欠的に相
対移動させることにより行われるので、上記停止時間中
に全ての分光成分について電荷蓄積に十分な時間が確保
され、しかも、最短時間で原稿の走査が実行される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を、図１〜
図３に基づいて説明する。

【００１２】図２に示す画像読取装置は、基盤１０を備
え、この基盤１０上に光源ハウジング１２が固定されて
おり、この光源ハウジング１２内に第１の光源１３及び
第２の光源１４が収納されている。光源ハウジング１２
は、図１の奥行き方向に延び、上方に開口する容器状を
なしており、その上面に光拡散板２８が配設されてい
る。第１の光源１３及び第２の光源１４は、ここに示す
形態では細径長尺の蛍光灯により構成され、光源ハウジ
ング１２と平行に延びている。

【００１３】なお、本発明では光照射手段の具体的な構
成や個数を問わず、単一の光源を用いてもよいし、ハロ
ゲンランプ等、蛍光灯以外の照明機器を使用することも
可能である。

【００１４】上記光源ハウジング１２の上方には、透光
性をもつ多色原稿Ｄを保持する原稿ホルダ（原稿支持
部）１６が水平に配されている。この原稿ホルダ１６
は、上記光源ハウジング１２及び両光源１３，１４の長
手方向と直交する方向に延びるリニアガイド３０に沿っ
てスライド可能に基盤１０上に支持され、その底面には
図略のナットが固定されている。さらに、基盤１０上に
は、原稿走査モータ３２が固定されるとともに、上記リ
ニアガイド３０と平行に延びるボールねじ３４が回転可
能に支持されており、このボールねじ３４が上記原稿走
査モータ３２の出力軸に連結されるとともに上記ナット
に螺合されている。従って、上記原稿走査モータ３２の
作動によって上記リニアガイド３０と平行な方向に多色
原稿Ｄが走査されるようになっている。

【００１５】上記原稿ホルダ１６よりも上方でかつ側方
に離れた位置には、ＣＣＤイメージセンサ１８が配設さ
れている。このＣＣＤイメージセンサ１８には、いわゆ
る３ライン型のものが用いられている（詳細後述）。

【００１６】上記原稿ホルダ１６の直上の位置には、上
記光源１３，１４から原稿Ｄを透過した光を反射する反
射ミラー２０が設けられている。この反射ミラー２０と
ＣＣＤイメージセンサ１８との間の位置には、反射ミラ
ー２０の反射光をＣＣＤイメージセンサ１８上に結像す
る結像レンズ２２が設けられ、この結像レンズ２２の手
前側に熱線カットフィルタ２４が設けられている。この
熱線カットフィルタ２４は、反射ミラー２０で反射され
た光のうち、所定値（例えば700nm）以上の波長成分を
カットして、この波長成分に起因するスミアー（画像が
その縁からはみ出してにじみ、汚れたようにボケて見え
る現象）の発生を防ぐためのものである。

【００１７】次に、上記ＣＣＤイメージセンサ１８とこ
れに関連する装置を図３に基づいて説明する。

【００１８】ＣＣＤイメージセンサ１８は、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各色について設けられた３本のラインセンサ１８Ｒ，
１８Ｇ，１８Ｂを一体化したものであり、各ラインセン
サ１８Ｒ，１８Ｇ，１８ＢにはＲ，Ｇ，Ｂの各色に分解
する分光フィルタがそれぞれ装着され、各フィルタに対
応した色成分（分光成分）が各ラインセンサ１８Ｒ，１
８Ｇ，１８Ｂに入射されるようになっている。各ライン
センサ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂは、入射された光の光量
に対応する電荷を蓄積し、この蓄積時間を転送してアナ
ログ電圧に置き換え、出力するものである。Ａ／Ｄコン
バータ４４は、上記アナログ電圧をデジタル値に変換し
て階調補正手段４６に出力するものである。

【００１９】図示の制御装置４０は、蓄積時間設定手段
４０ａと、走査制御手段４０ｂとを備えている。

【００２０】蓄積時間設定手段４０ａは、ドライバ４２
に上記ラインセンサ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの電荷蓄積
時間を個別に設定する設定信号を出力するものである。

【００２１】ドライバ４２は、上記制御装置４０により
指定された電荷蓄積時間が得られるように、各ラインセ
ンサ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂに所定のタイミングで駆動
信号を出力するものである。より具体的に、このドライ
バ４２は、所定のタイミング（原稿走査開始タイミン
グ）で各ラインセンサ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂに対して
同時にスタート信号を出力し、その後、各ラインセンサ
１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂについて個別に設定された電荷
蓄積時間が経過した時点で各ラインセンサ１８Ｒ，１８
Ｇ，１８Ｂに対して個別のタイミングでストップ信号を
出力するように、構成されている。

【００２２】上記ＣＣＤイメージセンサ１８では、各ラ
インセンサ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの分光感度にバラツ
キがあり、同じ光量の光が各ラインセンサ１８Ｒ，１８
Ｇ，１８Ｂに入射されても、互いに異なる電圧が出力さ
れることになる。そこで、上記蓄積時間設定手段４０ａ
は、各ラインセンサ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの分光感度
のバラツキも見越して、これらラインセンサ１８Ｒ，１
８Ｇ，１８Ｂから出力される電圧が全て適正な範囲に収
められるような電荷蓄積時間を設定するように構成され
ている。従って、例えばラインセンサ１８Ｂでの分光感
度が最も低い場合には、このラインセンサ１８Ｂについ
て最も長い電荷蓄積時間が設定されることになる。

【００２３】走査制御手段４０ｂは、原稿走査モータ３
２に制御信号を出力することにより、この原稿走査モー
タ３２を作動させて原稿ホルダ１６を移動させる（すな
わち原稿走査させる）ものである。さらに、本発明の特
徴として、走査制御手段４０ｂは、上記蓄積時間設定手
段４０ａにより設定される各分光成分についての蓄積時
間のうち最も長い蓄積時間と同等の停止時間を挟んで、
上記ＣＣＤイメージセンサ１８による１ライン分の読取
り領域と同等の寸法ずつ上記光源に対して原稿を間欠的
に相対移動させるように上記原稿走査モータ３２の作動
を制御する。

【００２４】次に、この装置の作用を説明する。

【００２５】原稿ホルダ１６に透光性をもつ多色原稿Ｄ
が保持され、この状態で第１の光源１３及び第２の光源
１４が点灯されるとともに、原稿走査モータ３２の作動
で多色原稿Ｄが原稿ホルダ１６と一体に図１矢印Ｘの方
向に間欠送りされることにより、ＣＣＤイメージセンサ
１８によって原稿画像の読取りが行われる。

【００２６】より具体的に、光源１３，１４から照射さ
れた光は、光拡散板２８及び停止中の多色原稿Ｄを透過
して反射ミラー２０で反射され、結像レンズ２２を通じ
てＣＣＤイメージセンサ１８に至り、各ラインセンサ１
８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂに装着された分光フィルタにより
色分解されて入力される。この入射光を受け、各ライン
センサ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂは光電変換を行い、ドラ
イバ４２から入力される駆動信号に対応した時間だけ電
荷蓄積を行い、これに応じた電圧を出力する。そして、
最も電荷蓄積時間の長いラインセンサでの電荷蓄積が終
了した時点で、１ライン分の読取り領域と同等の寸法だ
け原稿Ｄ及び原稿ホルダ１６が移送され、この位置で上
記と同様の画像読取りが再開させる。このような原稿停
止と１ライン分の読取り領域と同等の寸法の原稿送りと
が繰り返されながら（すなわち間欠送りされながら）、
原稿走査が進められる。

【００２７】このような装置によれば、各ラインセンサ
１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの電荷蓄積時間が個別調節され
るため、各ラインセンサ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの分光
感度にバラツキがある場合にも、全てのラインセンサ１
８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの出力電圧値を好適な範囲に収め
ることができる。しかも、最長電荷蓄積時間と同等の停
止時間を挟んで１ラインの読取り領域分ずつ原稿Ｄが間
欠移動されるので、原稿停止中に全てのラインセンサ１
８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂにおける電荷蓄積時間を確保する
ことができ、かつ、このように電荷蓄積時間を確保しな
がら最短時間で原稿Ｄの走査を行うことができる。

【００２８】なお、上記ラインセンサ１８Ｒ，１８Ｇ，
１８Ｂの出力電圧は、図略のアンプ及びＡ／Ｄコンバー
タ４４を介して階調補正手段４６に入力される。この階
調補正手段４６では、各ラインセンサ１８Ｒ，１８Ｇ，
１８Ｂの出力信号の補正が行われる。この階調補正手段
４６の出力信号は画像データとして後段の図示しないイ
メージメモリへ転送され、書き込まれる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は、光源により多色
原稿を照明し、その画像をいわゆる複数ライン型のＣＣ
Ｄイメージセンサで読み取る画像読取装置において、上
記ＣＣＤイメージセンサにおける各分光成分についての
蓄積時間を個別調節するものであるので、分光感度にバ
ラツキがある場合でも、各分光成分についての出力値を
全て好適な範囲に収めることができる。しかも、原稿を
走査するにあたり、各分光成分についての蓄積時間のう
ち最も長い蓄積時間と同等の停止時間を挟んで、上記Ｃ
ＣＤイメージセンサによる１ライン分の読取り領域と同
等の寸法ずつ上記光源に対して原稿を間欠的に相対移動
させる制御を行うので、上記停止時間中に全ての分光成
分について電荷蓄積に十分な時間を確保しながら、最短
時間で効率良く原稿の走査を実行できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる画像読取装置の実施の一形態を
示す一部断面正面図である。

【図２】上記画像読取装置の斜視図である。

【図３】上記画像読取装置に設けられるＣＣＤイメージ
センサ及びその周辺装置を示すブロック図である。

【図４】ＣＣＤイメージセンサの入射光波長−レスポン
シビティの一例を示すグラフである。

【符号の説明】

１３ 第１の光源 １４ 第２の光源 １６ 原稿ホルダ（原稿支持部） １８ ＣＣＤイメージセンサ ３２ 原稿走査モータ（走査手段） ４０ 制御装置 ４０ａ 蓄積時間設定手段（蓄積時間調節手段を構成） ４０ｂ 走査制御手段 ４２ ドライバ（蓄積時間調節手段を構成） Ｄ 多色原稿

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多色原稿を照明する光源と、分光を行っ
   て各分光成分についてその受光光量に応じたレベルの電
   気信号を出力するＣＣＤイメージセンサと、上記多色原
   稿の照明光束を上記ＣＣＤイメージセンサに結像する結
   像光学系と、上記光源に対して上記多色原稿を所定の走
   査方向に相対移動させる走査手段とを備えた画像読取装
   置において、上記ＣＣＤイメージセンサにおける各分光
   成分についての蓄積時間を個別調節する蓄積時間調節手
   段と、この蓄積時間調節手段により調節される各分光成
   分についての蓄積時間のうち最も長い蓄積時間と同等の
   停止時間を挟んで上記ＣＣＤイメージセンサによる１ラ
   イン分の読取り領域と同等の寸法ずつ上記光源に対して
   原稿を間欠的に相対移動させるように上記走査手段の作
   動を制御する走査制御手段とを備えたことを特徴とする
   画像読取装置。