画像読取装置及びその画像読取方法
【課題】画素の色ずれ問題を解決することができるカラー画像読取方法を提供する。
【解決手段】画像読取装置１０は、被検出物９９の画像を取得するために用いられ、少なくとも３種類の色の光を生成し、各色の光を被検出物９９上に照射して反射光を生成する複数色の光源と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、被検出物９９と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、の間に配置され、反射光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３に直接結像するために用いられる少なくとも１つのレンズアレイとを備える。レンズアレイの各レンズはロッドレンズである。複数色の光源１７と電気的に接続され、複数色の光源１７が３種類の色の光を生成する順序及び状態を制御するために用いられる制御回路１９をさらに備える。
【解決手段】画像読取装置１０は、被検出物９９の画像を取得するために用いられ、少なくとも３種類の色の光を生成し、各色の光を被検出物９９上に照射して反射光を生成する複数色の光源と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、被検出物９９と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、の間に配置され、反射光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３に直接結像するために用いられる少なくとも１つのレンズアレイとを備える。レンズアレイの各レンズはロッドレンズである。複数色の光源１７と電気的に接続され、複数色の光源１７が３種類の色の光を生成する順序及び状態を制御するために用いられる制御回路１９をさらに備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理技術に関し、特に、カラー画像取得方法、モノクロ画像取得方法及びそれらの方法を実施するために用いられる画像取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４及び図５を参照する。図４は、特許文献１に開示されている従来の画像読取装置を示す断面図である。図５は、図４の画像読取装置がカラー画像を取得するステップを示す模式図である。図４及び図５に示すように、従来の画像読取装置７０は、複数色の光源７１、柱状のレンズアレイ７３及び１列のモノクロのセンサアレイ７５を含む。また、従来の画像読取装置７０においては、まず、光源７１、レンズアレイ７３及びセンサアレイ７５が同一方向に同期移動する過程中、所定順序に基づき、光源７１から異なる色の光（赤色光７１Ｒ、緑色光７１Ｇ及び青色光７１Ｂ）が被検出物（原稿）９９に照射される。次に、被検出物９９から反射された反射光は、レンズアレイ７３によってセンサアレイ７５に結像される。次に、センサアレイ７５が画像信号を生成する。
【０００３】
上述の従来の画像読取装置７０においては、１列のセンサアレイ７５のみによって各色の画像が検出される。そのため、光源７１、レンズアレイ７３及びセンサアレイ７５が１つの画素の移動範囲内を同期移動するとき、光源７１は、赤色光７１Ｒ、緑色光７１Ｇ及び青色光７１Ｂを連続して切り換える必要がある。従って、センサアレイ７５が１つの画素上に位置する被検出物９９の画像を検出するとき、赤色光７１Ｒ、緑色光７１Ｇ及び青色光７１Ｂは、それぞれ３分の１ずつしか占めないため、１つの画素の３分の２に色ずれが発生してしまう。
【０００４】
図６及び図７を参照する。図６は、特許文献１に開示されているもう１つの従来の画像読取装置を示す断面図である。図７は、図６の画像読取装置がカラー画像を取得するステップを示す模式図である。図６及び図７に示すように、従来の画像読取装置８０においては、まず、光源８１から被検出物（原稿）９９上に白色光が照射される。次に、被検出物９９から反射された反射光は、レンズアレイ７３によって３列のモノクロのセンサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂ上に結像される。３列のセンサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂ上には、赤緑青のカラーフィルタ８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂがそれぞれ設けられる。これにより、センサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂは、赤色画像、緑色画像及び青色画像をそれぞれ検出する。もう１つの従来の画像読取装置８０においては、３列のセンサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂが使用されるため、１動作サイクルで、３列の画素上に位置する被検出物９９の画像を検出することができる。
【０００５】
図７に示すように、光源８１、レンズアレイ８３及びセンサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂが１つの画素幅を移動するごとに、センサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂは、３つの画素上に位置する被検出物９９の画像を同時に検出するが、検出する画像の色はそれぞれ異なる。光源８１、レンズアレイ８３及びセンサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂが白色光が照射された被検出物９９の第３列の画素位置に移動したとき、被検出物９９から取得される画像がカラー画像となる。
【０００６】
このもう１つの従来の画像読取装置８０により、上述の従来の画像読取装置７０の画素に色ずれが発生する問題を解決することができる。しかし、使用される白色光が各カラーフィルタ８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂを通過するとき、センサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂによって検出される光エネルギーの大部分が吸収されてしまうため、光源のエネルギーが浪費されてしまう。また、仮に、スキャニング速度を高めたい場合、光源の輝度を高める必要があるため、光源のパワー消耗問題及び発熱問題が発生する。また、カラーフィルタ８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂを配置することにより、コストが増大する。
【０００７】
また、特許文献１において開示される技術においても、カラーフィルタが使用されるため、上述のもう1つの従来の画像読取装置８０と同様の問題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７，４４９，６６６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第１の目的は、従来技術における画素の色ずれ問題を解決することができるカラー画像読取方法を提供することにある。
本発明の第２の目的は、従来技術における画素の色ずれ問題を解決することができる上、カラーフィルタを使用しないことにより、コストを低減させることができ、光源のエネルギーの利用率を高め、画像取得速度を高めることができる画像読取装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、画像検出速度が速い上、光源の発光パワーを節約することができるモノクロ画像読取方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の画像読取装置は、被検出物の画像を取得するために用いられ、少なくとも３種類の色の光を生成し、前記各色の光を前記被検出物上に照射して反射光を生成する複数色の光源と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイと、前記被検出物と、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイと、の間に配置され、前記反射光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイに直接結像するために用いられる少なくとも１つのレンズアレイと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
前記レンズアレイの各レンズはロッドレンズであることが好ましい。
【００１２】
前記複数色の光源と電気的に接続され、前記複数色の光源が前記３種類の色の光を生成する順序及び状態を制御するために用いられる制御回路をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
前記制御回路は、前記複数色の光源を制御し、前記３種類の色の光の各色の光を所定の時間ごとに順番に循環生成させるために用いられることが好ましい。
【００１４】
前記制御回路は、前記複数色の光源を制御し、前記３種類の色の光を同時に生成させるために用いられることが好ましい。
【００１５】
前記３種類の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることが好ましい。
【００１６】
前記３種類の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることが好ましい。
【００１７】
前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイと電気的に接続され、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが画像を検出することによって生成される信号を読み取るために用いられる読取回路をさらに備えることが好ましい。
【００１８】
前記複数色の光源、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ及び前記少なくとも１つのレンズアレイを同一方向に同期移動させる駆動装置をさらに備えることが好ましい。
【００１９】
前記複数色の光源と電気的に接続され、前記複数色の光源、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ及び前記少なくとも１つのレンズアレイが所定距離移動するごとに、所定順序に基づき、前記複数色の光源が生成する光を切り換えるために用いられる制御回路をさらに備えることが好ましい。
【００２０】
前記所定移動距離は、１つの画素の幅であることが好ましい。
【００２１】
上記目的を達成するためになされた請求項１２に記載のカラー画像読取方法は、Ａ．被検出物を所定位置に置くステップと、Ｂ．少なくとも３種類の色の光を発生させる光源により、第１の色の光を被検出物上に照射し、被検出物から反射される第１の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、Ｃ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイを所定方向に同期移動させるステップと、Ｄ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが所定距離移動したとき、前記光源が照射する第１の色の光を第２の色の光に切り換え、前記被検出物から反射される前記第２の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、Ｅ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが再び所定距離移動したとき、前記光源が照射する第２の色の光を第３の色の光に切り換え、被検出物から反射される前記第３の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、Ｆ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが再び所定距離移動したとき、前記光源が照射する第３の色の光を第１の色の光に切り換え、被検出物から反射される前記第１の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、Ｇ．前記被検出物の画像信号が完全に読み取られるまで、前記ステップＤ〜前記ステップＦを繰り返すステップと、を含む。
【００２２】
前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることが好ましい。
【００２３】
前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることが好ましい。
【００２４】
少なくとも１つのロッドレンズアレイにより、前記被検出物から反射される前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に結像させることが好ましい。
【００２５】
前記所定距離は、１つの画素の幅であることが好ましい。
【００２６】
上記目的を達成するためになされた請求項１７に記載のモノクロ画像読取方法は、Ａ．被検出物を所定位置に置くステップと、Ｂ．少なくとも３種類の色の光を生成する光源により、３種類の色の光を同時に生成し、混合された白色光を被検出物上に照射し、前記被検出物から反射される光の一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、Ｃ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイを所定方向に同期移動させるステップと、Ｄ．光源及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイが所定距離移動するごとに、前記被検出物の画像信号が完全に読み取られるまで、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、を含むことを特徴とする。
【００２７】
前記所定距離は、前記モノクロセンサアレイの列数と同数の画素の幅の総和であることが好ましい。
【００２８】
前記３種類の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることが好ましい。
【００２９】
前記３種類の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態による画像読取装置を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるカラー画像読取方法を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態によるモノクロ画像読取方法を示す模式図である。
【図４】従来の画像読取装置を示す断面図である。
【図５】図４の画像読取装置がカラー画像を取得するステップを示す模式図である。
【図６】もう１つの従来の画像読取装置を示す断面図である。
【図７】図６の画像読取装置がカラー画像を取得するステップを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
【００３２】
図１及び図２を参照する。本発明の一実施形態によるカラー画像読取方法及びその方法を実施するために用いられる画像読取装置１０を以下に説明する。本発明の一実施形態によるカラー画像読取方法は、被検出物の平面画像又は立体物の平面画像を取得するために用いることができる。この目的に基づき、上記方法を実施するために用いられる画像読取装置１０は、イメージスキャナ、複写機、ファクシミリなどの事務機器上に応用することができる。
【００３３】
本発明の一実施形態によるカラー画像読取方法は、以下Ａ〜Ｅのステップを含む。
【００３４】
Ａ．被検出物９９を所定位置に置く。
【００３５】
ステップＡを実施するために、本発明の一実施形態による画像読取装置１０は、透明板１２を有する。被検出物９９は、透明板１２上に置かれる上、被検出物９９の画像が取得される面が透明板１２の一方の面上に当接される。透明板１２は、透明ガラス板、透明プラスチック板又は他の材料からなる。
【００３６】
Ｂ．少なくとも３種類の色の光を発生させることができる光源１７により、第１の色の光を被検出物９９上に照射する。また、被検出物９９から反射される第１の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に結像させる。次に、画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００３７】
ステップＢを実施するために、画像読取装置１０は、複数色の光源１７を含む。複数色の光源１７は、透明板１２の他方の面側に配置される。本発明の一実施形態中、複数色の光源１７は、３種類の色の光を放出することができるＬＥＤから構成される。複数色の光源１７から生成される光は、扁平状の光束である上、それぞれ、赤色（Ｒｅｄ）光、緑色（Ｇｒｅｅｎ）光及び青色（Ｂｌｕｅ）光を生成することができる。或いは、複数色の光源１７から生成される光は、シアン色（Ｃｙａｎ）光、マゼンタ色（Ｍａｇｅｎｔａ）光及び黄色（Ｙｅｌｌｏｗ）光の組み合わせでもよい。或いは、３種類の色の光は、他の色の光の組合せでもよい。本発明の一実施形態中、３種類の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光である上、第１の色の光は、赤色光である。
【００３８】
画像読取装置１０は、制御回路１９を含む。制御回路１９は、回路基板２１上に配置される上、複数色の光源１７と電気的に接続される。制御回路１９は、複数色の光源１７の各色の光の生成順序、各色の光の切換速度及びパワーを制御するために用いられる。回路基板２１は、透明板１２の複数色の光源１７が配置される側に配置される。
【００３９】
第１の色の光は、適宜な入射角で透明板１２に入射され、透明板１２を通過した後、透明板１２の一方の面上に当接された被検出物９９上に照射される。これにより、反射光が生成される。
【００４０】
画像読取装置１０は、少なくとも３列に並列されるモノクロセンサアレイ１３を含む。モノクロセンサアレイ１３は、回路基板２１上に配置される上、透明板１２の複数色の光源１７が配置される側に配置される。本発明の一実施形態中、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、３列であるが、さらに好適な効果を得るために、３列以上でもよい。
【００４１】
画像読取装置１０は、少なくとも１列のロッドレンズ（Ｒｏｄ Ｌｅｎｓ）アレイ１５を含む。ロッドレンズアレイ１５は、透明板１２の複数色の光源１７が配置される側の透明板１２と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、の間に配置される。ロッドレンズアレイ１５は、被検出物９９から反射される第１の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に結像されるために用いられる。本発明の一実施形態中、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５は、１列であるが、さらに好適な効果を得るために、１列以上でもよい。
【００４２】
複数色の光源１７と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５と、の間は、所定の位置関係にある。本発明の一実施形態中、複数色の光源１７、回路基板２１、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３及び少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５は、ベース１１上に固定配置される。
【００４３】
ステップＢ中、被検出物９９上から反射される第１の色の光の少なくとも一部は、フィルタ（ｆｉｌｔｅｒ）を通過することなく、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像される。即ち、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、の間には、フィルタが存在しないため、光源のエネルギーが浪費されるのを防止することができる。
【００４４】
画像読取装置１０は、読取回路２０を含む。読取回路２０は、回路基板２１上に配置され、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が画像を検出することによって生成される信号を読み取るために用いられる。
【００４５】
Ｃ．複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３を所定方向に同期移動させる。
【００４６】
ステップＣ中、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５、複数色の光源１７及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３の移動速度は等速である。この目的を実現させるために、画像読取装置１０は、複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３を等速で所定方向に移動させるために用いられる駆動装置２２を含む。駆動装置２２により、複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、同期移動する。駆動装置２２は、モータ、歯車及び伝動軸などの複数の伝動部材などから構成される。駆動装置２２は、従来の装置であるため、ここでは詳しく述べない。
【００４７】
Ｄ．複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が所定距離移動したとき、複数色の光源１７が照射する第１の色の光を第２の色の光に切り換える。また、被検出物９９から反射される第２の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像させる。次に、画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００４８】
本発明の一実施形態中、複数色の光源１７が照射する光を切り換えるタイミングは、制御回路１９によって制御される。制御手段は、従来技術であるため、ここでは詳しく述べない。
【００４９】
ステップＤ中、所定距離は、１つの画素（ｐｉｘｅｌ）の幅である。解析度を６００ｄｐｉとした場合、１つの画素の幅は０．０４２３ｍｍである。また、状況に応じ、所定距離は、１つ以上の画素の幅の総和でもよい。
【００５０】
本発明の一実施形態中、第２の色の光は緑色光である。
【００５１】
Ｅ．複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が再び所定距離移動したとき、複数色の光源１７が照射する第２の色の光を第３の色の光に切り換える。また、被検出物９９から反射される第３の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像させる。次に、画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００５２】
本発明の一実施形態中、第３の色の光は青色光である。
【００５３】
Ｆ．複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が再び所定距離移動したとき、複数色の光源１７が照射する第３の色の光を第１の色の光に切り換える。また、被検出物９９から反射される第１の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像させる。次に、画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００５４】
Ｇ．被検出物９９の画像信号が完全に読み取られるまで、ステップＤ〜ステップＦを繰り返す。
【００５５】
図２を参照する。図２に示すように、ステップＢ〜ステップＧの各ステップ中、少なくとも１つのロッドレンズアレイ１５による結像により、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、３列の画素上に位置する被検出物９９の画像を同時に検出する。
【００５６】
ステップＢ中、少なくとも３列のモノクロのイメージセンサ１３は、赤色光が照射される下、第１列の画素、第２列の画素及び第３列の画素上に位置する被検出物９９の画像を同時に検出する。
【００５７】
ステップＤ中、複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が１つの画素幅の距離を移動したとき、複数色の光源１７が照射する光は、緑色光に切り換えられる。これにより、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、緑色光が照射される下、第２列の画素、第３列の画素及び第４列の画素上に位置する被検出物９９の画像を同時に検出する。このとき、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、第２列の画素及び第３列の画素上に位置する被検出物９９の赤色画像及び緑色画像をすでに読み取っている。
【００５８】
ステップＥ中、複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が再び１つの画素幅の距離を移動したとき、複数色の光源１７が照射する光は、青色光に切り換えられる。これにより、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、青色光が照射される下、第３列の画素、第４列の画素及び第５列の画素上に位置する被検出物９９の画像を同時に検出する。このとき、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、第３列の画素上に位置する被検出物９９の赤色画像、緑色画像及び青色画像をすでに読み取っているため、第３列の画素上に位置する被検出物９９のカラー画像が形成される。
【００５９】
ステップＥによって取得される画像（即ち、第３列の画素上に位置する被検出物９９の画像）から、カラー情報を有する上、画素の色ずれがないカラー画像となる。これにより、前述の従来技術における画素の色ずれ問題を解決することができる。
【００６０】
本発明の一実施形態によるカラー画像読取方法においては、被検出物９９上から反射される光の少なくとも一部がフィルタを通過することなく、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像される。即ち、本発明の一実施形態による画像読取装置１０においては、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、の間にフィルタが存在しない。これにより、光源のエネルギーの利用率を高めることができ、エネルギーがフィルタによって吸収されてしまう問題が発生しない。
【００６１】
図３を参照する。図３に示すように、本発明は、上述のカラー画像読取方法と同一の主旨に基づき、モノクロ画像読取方法を提供する。本発明の一実施形態によるモノクロ画像読取方法は、上述の画像読取装置１０によって実施することができるため、図１を合わせて参照する。本発明の一実施形態によるモノクロ画像読取方法は、以下Ａ〜Ｄのステップを含む。
【００６２】
Ａ．被検出物９９を所定位置に置く。
【００６３】
Ｂ．少なくとも３種類の色の光を生成することができる光源１７により、３種類の色の光を同時に生成し、混合された白色光を被検出物９９上に照射する。また、被検出物９９から反射される光の一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像させる。次に、画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００６４】
本発明の一実施形態中、３種類の光源は、赤色（Ｒｅｄ）光、緑色（Ｇｒｅｅｎ）光及び青色（Ｂｌｕｅ）光である上、３種類の光を混合することにより、白色光が生成される。
【００６５】
Ｃ．光源１７及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３を所定方向に同期移動させる。
【００６６】
Ｄ．光源１７及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が所定距離移動するごとに、被検出物９９の画像信号が完全に読み取られるまで、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００６７】
ここで、所定距離は、モノクロセンサアレイ１３の列数と同数の画素の幅の総和である。本発明の一実施形態中、モノクロセンサアレイ１３の列数は、３列であるため、所定距離は、３つの画素幅の総和である。仮に、センサアレイの列数が３０列の場合、所定距離は、３０の画素の幅の総和である。
【００６８】
ステップＤ中、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３の各モノクロセンサにより、３つの画素上に位置する被検出物９９のグレイスケール画像が同時に検出される。これにより、画像の検出速度を高めることができる上、光源の発光パワーを節約することができる。
【００６９】
上述の各色の光の生成順序（赤、緑、青）は、一例を挙げたものであり、本発明の実施範囲を限定するものではなく、他の順序でもよい。
【００７０】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 画像読取装置
１１ ベース
１２ 透明板
１３ モノクロセンサアレイ
１５ ロッドレンズアレイ
１７ 複数色の光源
１９ 制御回路
２０ 読取回路
２１ 回路基板
２２ 駆動回路
９９ 被検出物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理技術に関し、特に、カラー画像取得方法、モノクロ画像取得方法及びそれらの方法を実施するために用いられる画像取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４及び図５を参照する。図４は、特許文献１に開示されている従来の画像読取装置を示す断面図である。図５は、図４の画像読取装置がカラー画像を取得するステップを示す模式図である。図４及び図５に示すように、従来の画像読取装置７０は、複数色の光源７１、柱状のレンズアレイ７３及び１列のモノクロのセンサアレイ７５を含む。また、従来の画像読取装置７０においては、まず、光源７１、レンズアレイ７３及びセンサアレイ７５が同一方向に同期移動する過程中、所定順序に基づき、光源７１から異なる色の光（赤色光７１Ｒ、緑色光７１Ｇ及び青色光７１Ｂ）が被検出物（原稿）９９に照射される。次に、被検出物９９から反射された反射光は、レンズアレイ７３によってセンサアレイ７５に結像される。次に、センサアレイ７５が画像信号を生成する。
【０００３】
上述の従来の画像読取装置７０においては、１列のセンサアレイ７５のみによって各色の画像が検出される。そのため、光源７１、レンズアレイ７３及びセンサアレイ７５が１つの画素の移動範囲内を同期移動するとき、光源７１は、赤色光７１Ｒ、緑色光７１Ｇ及び青色光７１Ｂを連続して切り換える必要がある。従って、センサアレイ７５が１つの画素上に位置する被検出物９９の画像を検出するとき、赤色光７１Ｒ、緑色光７１Ｇ及び青色光７１Ｂは、それぞれ３分の１ずつしか占めないため、１つの画素の３分の２に色ずれが発生してしまう。
【０００４】
図６及び図７を参照する。図６は、特許文献１に開示されているもう１つの従来の画像読取装置を示す断面図である。図７は、図６の画像読取装置がカラー画像を取得するステップを示す模式図である。図６及び図７に示すように、従来の画像読取装置８０においては、まず、光源８１から被検出物（原稿）９９上に白色光が照射される。次に、被検出物９９から反射された反射光は、レンズアレイ７３によって３列のモノクロのセンサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂ上に結像される。３列のセンサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂ上には、赤緑青のカラーフィルタ８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂがそれぞれ設けられる。これにより、センサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂは、赤色画像、緑色画像及び青色画像をそれぞれ検出する。もう１つの従来の画像読取装置８０においては、３列のセンサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂが使用されるため、１動作サイクルで、３列の画素上に位置する被検出物９９の画像を検出することができる。
【０００５】
図７に示すように、光源８１、レンズアレイ８３及びセンサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂが１つの画素幅を移動するごとに、センサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂは、３つの画素上に位置する被検出物９９の画像を同時に検出するが、検出する画像の色はそれぞれ異なる。光源８１、レンズアレイ８３及びセンサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂが白色光が照射された被検出物９９の第３列の画素位置に移動したとき、被検出物９９から取得される画像がカラー画像となる。
【０００６】
このもう１つの従来の画像読取装置８０により、上述の従来の画像読取装置７０の画素に色ずれが発生する問題を解決することができる。しかし、使用される白色光が各カラーフィルタ８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂを通過するとき、センサアレイ８５Ｒ，８５Ｇ，８５Ｂによって検出される光エネルギーの大部分が吸収されてしまうため、光源のエネルギーが浪費されてしまう。また、仮に、スキャニング速度を高めたい場合、光源の輝度を高める必要があるため、光源のパワー消耗問題及び発熱問題が発生する。また、カラーフィルタ８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂを配置することにより、コストが増大する。
【０００７】
また、特許文献１において開示される技術においても、カラーフィルタが使用されるため、上述のもう1つの従来の画像読取装置８０と同様の問題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７，４４９，６６６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第１の目的は、従来技術における画素の色ずれ問題を解決することができるカラー画像読取方法を提供することにある。
本発明の第２の目的は、従来技術における画素の色ずれ問題を解決することができる上、カラーフィルタを使用しないことにより、コストを低減させることができ、光源のエネルギーの利用率を高め、画像取得速度を高めることができる画像読取装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、画像検出速度が速い上、光源の発光パワーを節約することができるモノクロ画像読取方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の画像読取装置は、被検出物の画像を取得するために用いられ、少なくとも３種類の色の光を生成し、前記各色の光を前記被検出物上に照射して反射光を生成する複数色の光源と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイと、前記被検出物と、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイと、の間に配置され、前記反射光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイに直接結像するために用いられる少なくとも１つのレンズアレイと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
前記レンズアレイの各レンズはロッドレンズであることが好ましい。
【００１２】
前記複数色の光源と電気的に接続され、前記複数色の光源が前記３種類の色の光を生成する順序及び状態を制御するために用いられる制御回路をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
前記制御回路は、前記複数色の光源を制御し、前記３種類の色の光の各色の光を所定の時間ごとに順番に循環生成させるために用いられることが好ましい。
【００１４】
前記制御回路は、前記複数色の光源を制御し、前記３種類の色の光を同時に生成させるために用いられることが好ましい。
【００１５】
前記３種類の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることが好ましい。
【００１６】
前記３種類の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることが好ましい。
【００１７】
前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイと電気的に接続され、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが画像を検出することによって生成される信号を読み取るために用いられる読取回路をさらに備えることが好ましい。
【００１８】
前記複数色の光源、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ及び前記少なくとも１つのレンズアレイを同一方向に同期移動させる駆動装置をさらに備えることが好ましい。
【００１９】
前記複数色の光源と電気的に接続され、前記複数色の光源、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ及び前記少なくとも１つのレンズアレイが所定距離移動するごとに、所定順序に基づき、前記複数色の光源が生成する光を切り換えるために用いられる制御回路をさらに備えることが好ましい。
【００２０】
前記所定移動距離は、１つの画素の幅であることが好ましい。
【００２１】
上記目的を達成するためになされた請求項１２に記載のカラー画像読取方法は、Ａ．被検出物を所定位置に置くステップと、Ｂ．少なくとも３種類の色の光を発生させる光源により、第１の色の光を被検出物上に照射し、被検出物から反射される第１の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、Ｃ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイを所定方向に同期移動させるステップと、Ｄ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが所定距離移動したとき、前記光源が照射する第１の色の光を第２の色の光に切り換え、前記被検出物から反射される前記第２の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、Ｅ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが再び所定距離移動したとき、前記光源が照射する第２の色の光を第３の色の光に切り換え、被検出物から反射される前記第３の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、Ｆ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが再び所定距離移動したとき、前記光源が照射する第３の色の光を第１の色の光に切り換え、被検出物から反射される前記第１の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、Ｇ．前記被検出物の画像信号が完全に読み取られるまで、前記ステップＤ〜前記ステップＦを繰り返すステップと、を含む。
【００２２】
前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることが好ましい。
【００２３】
前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることが好ましい。
【００２４】
少なくとも１つのロッドレンズアレイにより、前記被検出物から反射される前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に結像させることが好ましい。
【００２５】
前記所定距離は、１つの画素の幅であることが好ましい。
【００２６】
上記目的を達成するためになされた請求項１７に記載のモノクロ画像読取方法は、Ａ．被検出物を所定位置に置くステップと、Ｂ．少なくとも３種類の色の光を生成する光源により、３種類の色の光を同時に生成し、混合された白色光を被検出物上に照射し、前記被検出物から反射される光の一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、Ｃ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイを所定方向に同期移動させるステップと、Ｄ．光源及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイが所定距離移動するごとに、前記被検出物の画像信号が完全に読み取られるまで、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、を含むことを特徴とする。
【００２７】
前記所定距離は、前記モノクロセンサアレイの列数と同数の画素の幅の総和であることが好ましい。
【００２８】
前記３種類の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることが好ましい。
【００２９】
前記３種類の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態による画像読取装置を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるカラー画像読取方法を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態によるモノクロ画像読取方法を示す模式図である。
【図４】従来の画像読取装置を示す断面図である。
【図５】図４の画像読取装置がカラー画像を取得するステップを示す模式図である。
【図６】もう１つの従来の画像読取装置を示す断面図である。
【図７】図６の画像読取装置がカラー画像を取得するステップを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
【００３２】
図１及び図２を参照する。本発明の一実施形態によるカラー画像読取方法及びその方法を実施するために用いられる画像読取装置１０を以下に説明する。本発明の一実施形態によるカラー画像読取方法は、被検出物の平面画像又は立体物の平面画像を取得するために用いることができる。この目的に基づき、上記方法を実施するために用いられる画像読取装置１０は、イメージスキャナ、複写機、ファクシミリなどの事務機器上に応用することができる。
【００３３】
本発明の一実施形態によるカラー画像読取方法は、以下Ａ〜Ｅのステップを含む。
【００３４】
Ａ．被検出物９９を所定位置に置く。
【００３５】
ステップＡを実施するために、本発明の一実施形態による画像読取装置１０は、透明板１２を有する。被検出物９９は、透明板１２上に置かれる上、被検出物９９の画像が取得される面が透明板１２の一方の面上に当接される。透明板１２は、透明ガラス板、透明プラスチック板又は他の材料からなる。
【００３６】
Ｂ．少なくとも３種類の色の光を発生させることができる光源１７により、第１の色の光を被検出物９９上に照射する。また、被検出物９９から反射される第１の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に結像させる。次に、画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００３７】
ステップＢを実施するために、画像読取装置１０は、複数色の光源１７を含む。複数色の光源１７は、透明板１２の他方の面側に配置される。本発明の一実施形態中、複数色の光源１７は、３種類の色の光を放出することができるＬＥＤから構成される。複数色の光源１７から生成される光は、扁平状の光束である上、それぞれ、赤色（Ｒｅｄ）光、緑色（Ｇｒｅｅｎ）光及び青色（Ｂｌｕｅ）光を生成することができる。或いは、複数色の光源１７から生成される光は、シアン色（Ｃｙａｎ）光、マゼンタ色（Ｍａｇｅｎｔａ）光及び黄色（Ｙｅｌｌｏｗ）光の組み合わせでもよい。或いは、３種類の色の光は、他の色の光の組合せでもよい。本発明の一実施形態中、３種類の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光である上、第１の色の光は、赤色光である。
【００３８】
画像読取装置１０は、制御回路１９を含む。制御回路１９は、回路基板２１上に配置される上、複数色の光源１７と電気的に接続される。制御回路１９は、複数色の光源１７の各色の光の生成順序、各色の光の切換速度及びパワーを制御するために用いられる。回路基板２１は、透明板１２の複数色の光源１７が配置される側に配置される。
【００３９】
第１の色の光は、適宜な入射角で透明板１２に入射され、透明板１２を通過した後、透明板１２の一方の面上に当接された被検出物９９上に照射される。これにより、反射光が生成される。
【００４０】
画像読取装置１０は、少なくとも３列に並列されるモノクロセンサアレイ１３を含む。モノクロセンサアレイ１３は、回路基板２１上に配置される上、透明板１２の複数色の光源１７が配置される側に配置される。本発明の一実施形態中、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、３列であるが、さらに好適な効果を得るために、３列以上でもよい。
【００４１】
画像読取装置１０は、少なくとも１列のロッドレンズ（Ｒｏｄ Ｌｅｎｓ）アレイ１５を含む。ロッドレンズアレイ１５は、透明板１２の複数色の光源１７が配置される側の透明板１２と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、の間に配置される。ロッドレンズアレイ１５は、被検出物９９から反射される第１の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に結像されるために用いられる。本発明の一実施形態中、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５は、１列であるが、さらに好適な効果を得るために、１列以上でもよい。
【００４２】
複数色の光源１７と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５と、の間は、所定の位置関係にある。本発明の一実施形態中、複数色の光源１７、回路基板２１、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３及び少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５は、ベース１１上に固定配置される。
【００４３】
ステップＢ中、被検出物９９上から反射される第１の色の光の少なくとも一部は、フィルタ（ｆｉｌｔｅｒ）を通過することなく、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像される。即ち、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、の間には、フィルタが存在しないため、光源のエネルギーが浪費されるのを防止することができる。
【００４４】
画像読取装置１０は、読取回路２０を含む。読取回路２０は、回路基板２１上に配置され、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が画像を検出することによって生成される信号を読み取るために用いられる。
【００４５】
Ｃ．複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３を所定方向に同期移動させる。
【００４６】
ステップＣ中、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５、複数色の光源１７及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３の移動速度は等速である。この目的を実現させるために、画像読取装置１０は、複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３を等速で所定方向に移動させるために用いられる駆動装置２２を含む。駆動装置２２により、複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、同期移動する。駆動装置２２は、モータ、歯車及び伝動軸などの複数の伝動部材などから構成される。駆動装置２２は、従来の装置であるため、ここでは詳しく述べない。
【００４７】
Ｄ．複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が所定距離移動したとき、複数色の光源１７が照射する第１の色の光を第２の色の光に切り換える。また、被検出物９９から反射される第２の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像させる。次に、画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００４８】
本発明の一実施形態中、複数色の光源１７が照射する光を切り換えるタイミングは、制御回路１９によって制御される。制御手段は、従来技術であるため、ここでは詳しく述べない。
【００４９】
ステップＤ中、所定距離は、１つの画素（ｐｉｘｅｌ）の幅である。解析度を６００ｄｐｉとした場合、１つの画素の幅は０．０４２３ｍｍである。また、状況に応じ、所定距離は、１つ以上の画素の幅の総和でもよい。
【００５０】
本発明の一実施形態中、第２の色の光は緑色光である。
【００５１】
Ｅ．複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が再び所定距離移動したとき、複数色の光源１７が照射する第２の色の光を第３の色の光に切り換える。また、被検出物９９から反射される第３の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像させる。次に、画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００５２】
本発明の一実施形態中、第３の色の光は青色光である。
【００５３】
Ｆ．複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が再び所定距離移動したとき、複数色の光源１７が照射する第３の色の光を第１の色の光に切り換える。また、被検出物９９から反射される第１の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像させる。次に、画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００５４】
Ｇ．被検出物９９の画像信号が完全に読み取られるまで、ステップＤ〜ステップＦを繰り返す。
【００５５】
図２を参照する。図２に示すように、ステップＢ〜ステップＧの各ステップ中、少なくとも１つのロッドレンズアレイ１５による結像により、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、３列の画素上に位置する被検出物９９の画像を同時に検出する。
【００５６】
ステップＢ中、少なくとも３列のモノクロのイメージセンサ１３は、赤色光が照射される下、第１列の画素、第２列の画素及び第３列の画素上に位置する被検出物９９の画像を同時に検出する。
【００５７】
ステップＤ中、複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が１つの画素幅の距離を移動したとき、複数色の光源１７が照射する光は、緑色光に切り換えられる。これにより、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、緑色光が照射される下、第２列の画素、第３列の画素及び第４列の画素上に位置する被検出物９９の画像を同時に検出する。このとき、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、第２列の画素及び第３列の画素上に位置する被検出物９９の赤色画像及び緑色画像をすでに読み取っている。
【００５８】
ステップＥ中、複数色の光源１７、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が再び１つの画素幅の距離を移動したとき、複数色の光源１７が照射する光は、青色光に切り換えられる。これにより、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、青色光が照射される下、第３列の画素、第４列の画素及び第５列の画素上に位置する被検出物９９の画像を同時に検出する。このとき、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３は、第３列の画素上に位置する被検出物９９の赤色画像、緑色画像及び青色画像をすでに読み取っているため、第３列の画素上に位置する被検出物９９のカラー画像が形成される。
【００５９】
ステップＥによって取得される画像（即ち、第３列の画素上に位置する被検出物９９の画像）から、カラー情報を有する上、画素の色ずれがないカラー画像となる。これにより、前述の従来技術における画素の色ずれ問題を解決することができる。
【００６０】
本発明の一実施形態によるカラー画像読取方法においては、被検出物９９上から反射される光の少なくとも一部がフィルタを通過することなく、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像される。即ち、本発明の一実施形態による画像読取装置１０においては、少なくとも１列のロッドレンズアレイ１５と、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３と、の間にフィルタが存在しない。これにより、光源のエネルギーの利用率を高めることができ、エネルギーがフィルタによって吸収されてしまう問題が発生しない。
【００６１】
図３を参照する。図３に示すように、本発明は、上述のカラー画像読取方法と同一の主旨に基づき、モノクロ画像読取方法を提供する。本発明の一実施形態によるモノクロ画像読取方法は、上述の画像読取装置１０によって実施することができるため、図１を合わせて参照する。本発明の一実施形態によるモノクロ画像読取方法は、以下Ａ〜Ｄのステップを含む。
【００６２】
Ａ．被検出物９９を所定位置に置く。
【００６３】
Ｂ．少なくとも３種類の色の光を生成することができる光源１７により、３種類の色の光を同時に生成し、混合された白色光を被検出物９９上に照射する。また、被検出物９９から反射される光の一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３上に直接結像させる。次に、画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００６４】
本発明の一実施形態中、３種類の光源は、赤色（Ｒｅｄ）光、緑色（Ｇｒｅｅｎ）光及び青色（Ｂｌｕｅ）光である上、３種類の光を混合することにより、白色光が生成される。
【００６５】
Ｃ．光源１７及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３を所定方向に同期移動させる。
【００６６】
Ｄ．光源１７及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が所定距離移動するごとに、被検出物９９の画像信号が完全に読み取られるまで、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３が画像を検出することによって生成される信号を読み取る。
【００６７】
ここで、所定距離は、モノクロセンサアレイ１３の列数と同数の画素の幅の総和である。本発明の一実施形態中、モノクロセンサアレイ１３の列数は、３列であるため、所定距離は、３つの画素幅の総和である。仮に、センサアレイの列数が３０列の場合、所定距離は、３０の画素の幅の総和である。
【００６８】
ステップＤ中、少なくとも３列のモノクロセンサアレイ１３の各モノクロセンサにより、３つの画素上に位置する被検出物９９のグレイスケール画像が同時に検出される。これにより、画像の検出速度を高めることができる上、光源の発光パワーを節約することができる。
【００６９】
上述の各色の光の生成順序（赤、緑、青）は、一例を挙げたものであり、本発明の実施範囲を限定するものではなく、他の順序でもよい。
【００７０】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 画像読取装置
１１ ベース
１２ 透明板
１３ モノクロセンサアレイ
１５ ロッドレンズアレイ
１７ 複数色の光源
１９ 制御回路
２０ 読取回路
２１ 回路基板
２２ 駆動回路
９９ 被検出物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出物の画像を取得するために用いられ、
少なくとも３種類の色の光を生成し、前記各色の光を前記被検出物上に照射して反射光を生成する複数色の光源と、
少なくとも３列のモノクロセンサアレイと、
前記被検出物と、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイと、の間に配置され、前記反射光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイに直接結像するために用いられる少なくとも１つのレンズアレイと、を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記レンズアレイの各レンズはロッドレンズであることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記複数色の光源と電気的に接続され、前記複数色の光源が前記３種類の色の光を生成する順序及び状態を制御するために用いられる制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記複数色の光源を制御し、前記３種類の色の光の各色の光を所定の時間ごとに順番に循環生成させるために用いられることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記複数色の光源を制御し、前記３種類の色の光を同時に生成させるために用いられることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記３種類の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記３種類の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイと電気的に接続され、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが画像を検出することによって生成される信号を読み取るために用いられる読取回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記複数色の光源、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ及び前記少なくとも１つのレンズアレイを同一方向に同期移動させる駆動装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記複数色の光源と電気的に接続され、前記複数色の光源、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ及び前記少なくとも１つのレンズアレイが所定距離移動するごとに、所定順序に基づき、前記複数色の光源が生成する光を切り換えるために用いられる制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記所定移動距離は、１つの画素の幅であることを特徴とする請求項１０に記載の画像読取装置。
【請求項１２】
Ａ．被検出物を所定位置に置くステップと、
Ｂ．少なくとも３種類の色の光を発生させる光源により、第１の色の光を被検出物上に照射し、被検出物から反射される第１の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、
Ｃ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイを所定方向に同期移動させるステップと、
Ｄ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが所定距離移動したとき、前記光源が照射する第１の色の光を第２の色の光に切り換え、前記被検出物から反射される前記第２の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、
Ｅ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが再び所定距離移動したとき、前記光源が照射する第２の色の光を第３の色の光に切り換え、被検出物から反射される前記第３の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、
Ｆ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが再び所定距離移動したとき、前記光源が照射する第３の色の光を第１の色の光に切り換え、被検出物から反射される前記第１の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、
Ｇ．前記被検出物の画像信号が完全に読み取られるまで、前記ステップＤ〜前記ステップＦを繰り返すステップと、を含むことを特徴とするカラー画像読取方法。
【請求項１３】
前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることを特徴とする請求項１２に記載のカラー画像読取方法。
【請求項１４】
前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることを特徴とする請求項１２に記載のカラー画像読取方法。
【請求項１５】
少なくとも１つのロッドレンズアレイにより、前記被検出物から反射される前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に結像させることを特徴とする請求項１２に記載のカラー画像読取方法。
【請求項１６】
前記所定距離は、１つの画素の幅であることを特徴とする請求項１２に記載のカラー画像読取方法。
【請求項１７】
Ａ．被検出物を所定位置に置くステップと、
Ｂ．少なくとも３種類の色の光を生成する光源により、３種類の色の光を同時に生成し、混合された白色光を被検出物上に照射し、前記被検出物から反射される光の一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、
Ｃ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイを所定方向に同期移動させるステップと、
Ｄ．光源及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイが所定距離移動するごとに、前記被検出物の画像信号が完全に読み取られるまで、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、を含むことを特徴とするモノクロ画像読取方法。
【請求項１８】
前記所定距離は、前記モノクロセンサアレイの列数と同数の画素の幅の総和であることを特徴とする請求項１７に記載のモノクロ画像読取方法。
【請求項１９】
前記３種類の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることを特徴とする請求項１７に記載のモノクロ画像読取方法。
【請求項２０】
前記３種類の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることを特徴とする請求項１７に記載のモノクロ画像読取方法。
【請求項１】
被検出物の画像を取得するために用いられ、
少なくとも３種類の色の光を生成し、前記各色の光を前記被検出物上に照射して反射光を生成する複数色の光源と、
少なくとも３列のモノクロセンサアレイと、
前記被検出物と、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイと、の間に配置され、前記反射光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイに直接結像するために用いられる少なくとも１つのレンズアレイと、を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記レンズアレイの各レンズはロッドレンズであることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記複数色の光源と電気的に接続され、前記複数色の光源が前記３種類の色の光を生成する順序及び状態を制御するために用いられる制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記複数色の光源を制御し、前記３種類の色の光の各色の光を所定の時間ごとに順番に循環生成させるために用いられることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記複数色の光源を制御し、前記３種類の色の光を同時に生成させるために用いられることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記３種類の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記３種類の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイと電気的に接続され、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが画像を検出することによって生成される信号を読み取るために用いられる読取回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記複数色の光源、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ及び前記少なくとも１つのレンズアレイを同一方向に同期移動させる駆動装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記複数色の光源と電気的に接続され、前記複数色の光源、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ及び前記少なくとも１つのレンズアレイが所定距離移動するごとに、所定順序に基づき、前記複数色の光源が生成する光を切り換えるために用いられる制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記所定移動距離は、１つの画素の幅であることを特徴とする請求項１０に記載の画像読取装置。
【請求項１２】
Ａ．被検出物を所定位置に置くステップと、
Ｂ．少なくとも３種類の色の光を発生させる光源により、第１の色の光を被検出物上に照射し、被検出物から反射される第１の色の光の少なくとも一部を少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、
Ｃ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイを所定方向に同期移動させるステップと、
Ｄ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが所定距離移動したとき、前記光源が照射する第１の色の光を第２の色の光に切り換え、前記被検出物から反射される前記第２の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、
Ｅ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが再び所定距離移動したとき、前記光源が照射する第２の色の光を第３の色の光に切り換え、被検出物から反射される前記第３の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、
Ｆ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが再び所定距離移動したとき、前記光源が照射する第３の色の光を第１の色の光に切り換え、被検出物から反射される前記第１の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、
Ｇ．前記被検出物の画像信号が完全に読み取られるまで、前記ステップＤ〜前記ステップＦを繰り返すステップと、を含むことを特徴とするカラー画像読取方法。
【請求項１３】
前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることを特徴とする請求項１２に記載のカラー画像読取方法。
【請求項１４】
前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることを特徴とする請求項１２に記載のカラー画像読取方法。
【請求項１５】
少なくとも１つのロッドレンズアレイにより、前記被検出物から反射される前記第１の色の光、前記第２の色の光及び前記第３の色の光の少なくとも一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に結像させることを特徴とする請求項１２に記載のカラー画像読取方法。
【請求項１６】
前記所定距離は、１つの画素の幅であることを特徴とする請求項１２に記載のカラー画像読取方法。
【請求項１７】
Ａ．被検出物を所定位置に置くステップと、
Ｂ．少なくとも３種類の色の光を生成する光源により、３種類の色の光を同時に生成し、混合された白色光を被検出物上に照射し、前記被検出物から反射される光の一部を前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイ上に直接結像させる上、画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、
Ｃ．前記光源及び前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイを所定方向に同期移動させるステップと、
Ｄ．光源及び少なくとも３列のモノクロセンサアレイが所定距離移動するごとに、前記被検出物の画像信号が完全に読み取られるまで、前記少なくとも３列のモノクロセンサアレイが画像を検出することによって生成される信号を読み取るステップと、を含むことを特徴とするモノクロ画像読取方法。
【請求項１８】
前記所定距離は、前記モノクロセンサアレイの列数と同数の画素の幅の総和であることを特徴とする請求項１７に記載のモノクロ画像読取方法。
【請求項１９】
前記３種類の色の光は、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光であることを特徴とする請求項１７に記載のモノクロ画像読取方法。
【請求項２０】
前記３種類の色の光は、それぞれ、シアン色光、マゼンタ色光及び黄色光であることを特徴とする請求項１７に記載のモノクロ画像読取方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１１４８９３（Ｐ２０１２−１１４８９３Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７４９１３（Ｐ２０１１−７４９１３）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（５９８００１８１４）亞洲光學股▲ふん▼有限公司 (32)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（５９８００１８１４）亞洲光學股▲ふん▼有限公司 (32)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]