JPH07131798A - カラー画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高画質にて高速度でカラー画像を入力できる
安価なカラー画像入力装置を提供することである。 【構成】 カラー画像入力装置は、赤色発光、緑色発光
および青色発光の間で切り換え点灯の行えるカラー画像
照明用光源と、この光源によって照明されたカラー画像
からの光像を受けるモノクロカメラ用エリアセンサー
と、このセンサーによる画像データをデジタル画像信号
へ変換するためのＡ／Ｄ変換器と、この変換器からのデ
ジタル画像信号を記憶するためのフレームメモリと、カ
ラー画像照明用光源の切り換え点灯と、Ａ／Ｄ変換器か
らのデジタル画像信号のフレームメモリの所定の記憶場
所への記憶とを同期して行なわせて、フレームメモリに
カラー画像デジタル信号が記憶されるように、カラー画
像照明用光源、モノクロカメラ用エリアセンサー、Ａ／
Ｄ変換器およびフレームメモリの動作を制御するための
制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像入力装置に
関するものであり、特に、テレビ受像機やパーソナルコ
ンピュータ向けのカラー画像入力装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学的な３５mmネガフィルムやポ
ジフィルムの画像をテレビ受像機やパーソナルコンピュ
ータのディスプレイ等に表示したり、ビデオテープに収
録したりするための装置が開発されている。このような
目的に使用するための画像入力装置としては、ネガフィ
ルムやポジフィルムの画像を読み取るための撮像素子と
して、ラインセンサー（ラインＣＣＤ）を用いたものが
ある。モノクロ画像を読み取る場合には、そのラインセ
ンサー自体としてモノクロ用のものを使用し、カラー画
像を読み取る場合には、そのラインセンサー自体として
カラー用のものを選択して使用している。また、読み取
るべき画像の照明用光源には、単色（赤色か黄緑色）の
ＬＥＤアレイ、またはカラー用Ｒ．Ｇ．ＢのＬＥＤアレ
イが使用されている。このような機器の組み合わせから
なる画像入力装置は、いずれも、いわゆる“スキャナ
ー”と呼ばれているものである。

【０００３】一方、この種の画像入力装置としては、カ
メラ用エリアセンサーを使用することも考えられ、この
場合において、カラー画像入力装置を構成するには、モ
ノクロＣＣＤカメラモジュールを３個使用し、読み取る
べきカラー画像からの光像を３色分解プリズムを用いて
Ｒ．Ｇ．Ｂ．の３つの成分に分けてそれら各成分の光像
を各対応するモノクロＣＣＤカメラモジュールにて撮像
することが考えられる。

【０００４】また、３個のモノクロＣＣＤカメラモジュ
ールを使用する代わりに、１個のエリアカラーセンサー
を使用してカラー画像入力装置を構成することも考えら
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のライン
センサーを使用したスキャナー型画像入力装置では、ラ
インセンサー自体を、ある解像度を得るため動かす必要
があり、入力に時間がかかってしまうという問題があっ
た。例えば、３５mmフィルムの画像を読み取って画像入
力を行なうためには、約１から３分程を要してしまう。

【０００６】一方、前述したようなモノクロＣＣＤカメ
ラモジュールを３個使用してカラー画像入力装置を構成
する場合には、一瞬にして、画像入力を行えるのである
が、装置全体が非常に高価なものとなってしまう。

【０００７】また、１個のエリアカラーセンサーを使用
してカラー画像入力装置を構成する場合には、全体で４
５万画素を、３色分解プリズムにて、Ｒ（赤色）、Ｇ
（緑色）、Ｂ（青色）の各成分に割り当てて使用しなけ
ればならないので、その全画素数のうちの３分の１であ
る、約１４万画素に相当する解像度の画像入力しかでき
ず、画質の悪いものとなってしまう。

【０００８】本発明の目的は、前述したような従来技術
の問題点を解消したカラー画像入力装置を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によるカラー画像
入力装置は、赤色発光、緑色発光および青色発光の間で
切り換え点灯の行えるカラー画像照明用光源と、該カラ
ー画像照明用光源によって照明されたカラー画像からの
光像を受けるモノクロカメラ用エリアセンサーと、該モ
ノクロカメラ用エリアセンサーによる画像データをデジ
タル画像信号へ変換するためのＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／
Ｄ変換器からのデジタル画像信号を記憶するためのフレ
ームメモリと、前記カラー画像照明用光源の切り換え点
灯と、前記Ａ／Ｄ変換器からのデジタル画像信号の前記
フレームメモリの所定の記憶場所への記憶とを同期して
行なわせて、前記フレームメモリにカラー画像デジタル
信号が記憶されるように、前記カラー画像照明用光源、
前記モノクロカメラ用エリアセンサー、前記Ａ／Ｄ変換
器および前記フレームメモリの動作を制御するための制
御手段とを備える。

【００１０】

【実施例】次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例
について本発明をより詳細に説明する。

【００１１】添付図面の図１は、本発明の一実施例とし
てのカラー画像入力装置の構成を示す概略図である。図
１に示すように、この実施例のカラー画像入力装置は、
光透過型のシステムであり、主として、カラー画像照明
用光源である、Ｒ．Ｇ．Ｂ．３カラーＬＥＤランプブロ
ック１と、光学レンズ１１と、モノクロカメラ用エリア
センサーであるＣＣＤ２０と、アナログ系統としてモノ
クロＣＣＤカメラモジュール２とを備え、デジタル系統
として、Ａ／Ｄ変換器３と、フレームメモリ４と、Ｉ／
Ｏ装置、ＣＰＵおよびＤＭＡ装置（ダイレクトメモリア
クセス装置）を含む制御手段５とを備えている。

【００１２】このカラー画像入力装置は、図１において
は、コンピュータ６に接続するものとして示されてい
る。コンピュータ６は、ＳＣＳＩ Ｉ／Ｏ装置６０が設
けられているもの、または、装着されているものであれ
ばよい。ここで、ＳＣＳＩ（スカジー）は、スモール・
コンピュータ・システム・インターフェイスの略であ
り、小型コンピュータ用周辺装置インターフェイスの一
種として公知のものである。ＳＣＳＩは、パソコンのコ
マンドデータを磁気ディスク装置やプリンタなどの周辺
装置用のコマンドデータに変換する機能を持つものであ
り、周辺装置側のコントローラでデータを変換するのが
特徴で、ホストとなるコンピュータ側の負担を少なくす
る。

【００１３】Ｒ．Ｇ．Ｂ．３カラーＬＥＤランプブロッ
ク１は、Ｒ．Ｇ．Ｂ．としての輝度をシステムに提供す
るメインソースである。この実施例では、使用するＬＥ
Ｄは、透過で使用するものとしているが、後述する別の
実施例の如く、反射で使用するようにしてもよい。いず
れにしても、テレビ受像機やコンピュータへ画像入力し
たいカラー画像を照明するように使用される。

【００１４】次に、ＣＣＤ２０およびモノクロＣＣＤカ
メラモジュール２は、通常の４１万画素以上のＥＩＡタ
イプか、４７万画素以上のＣＣＩＲタイプいずれかの対
応のものであるとよい。勿論、本発明においては、３Ｃ
ＣＤ化する必要がないのでモノクロ１系統分のカメラモ
ジュールでよい。このモノクロＣＣＤカメラモジュール
２内には、そのモノクロＣＣＤ２０を動作させるための
垂直ドライバ、水平ドライバ、シャッターコントロー
ル、またはそれらのためのタイミング発生用ＩＣ、同期
信号発生用ＩＣおよびＣＣＤからの信号処理回路（プロ
セッサ）が含まれている。その信号処理回路によって、
通常の輝度信号（ビデオ信号）が得られる。

【００１５】デジタル系統内のＡ／Ｄ変換器３は、アナ
ログ系統内のモノクロＣＣＤカメラモジュール２から得
られるアナログ輝度信号をデジタル信号に変換するため
のものである。また、フレームメモリ４は、Ａ／Ｄ変換
器３からのデジタル信号を取り込んで記憶し、ＳＣＳＩ
Ｉ／Ｏ装置６０を介してコンピュータ６側へと転送す
るためのものである。フレームメモリ４は、１フレーム
分（フレームサイズによるが約１Ｍバイト）でよい。

【００１６】この実施例では、制御手段５として内部に
ＣＰＵを備えることにより、コンピュータ６側からのコ
マンドを高速内部処理化でき、さらに、ＤＭＡをも使用
していることにより、後続画像データ転送も可能として
いる。ＣＰＵを介した画像データ転送を行わず、直接Ａ
／Ｄ変換器３からフレームメモリ４への転送をも可能と
している。

【００１７】次に、このような構成を有する本発明のカ
ラー画像入力装置の動作について、図４のフローチャー
トを参照しながら説明する。３５mmフィルム等のカラー
画像（被写体）１０をコンピュータへ入力させたい場合
には、先ず、図１に示すように、本発明のカラー画像入
力装置の画像設置位置である、Ｒ．Ｇ．Ｂ．３カラーＬ
ＥＤランプブロック１と光学レンズ１１との間の位置に
配置する。

【００１８】それから、図４のフローチャートのステッ
プ１０１に示すように、制御手段５からの制御指令によ
り、Ｒ．Ｇ．Ｂ．３カラーＬＥＤランプブロック１の赤
色発光ＬＥＤを点灯させる。例えば、この点灯時間は、
約３０分の１秒とする。この点灯とタイミングを合わせ
て、ステップ１０２に示すように、カラー画像１０を透
過してくる光像をレンズ１１を介してＣＣＤ２０および
モノクロＣＣＤカメラモジュール２で受けて撮像する。
同時に、制御手段５からの制御指令により、ステップ１
０３に示すように、ＣＣＤおよびモノクロＣＣＤカメラ
モジュール２によって撮像された画像データを、画素毎
に、Ａ／Ｄ変換器３にてデジタル信号に変換して、フレ
ームメモリ４の所定記憶場所へと記憶させていく。

【００１９】次に、制御手段５からの制御指令により、
Ｒ．Ｇ．Ｂ．３カラーＬＥＤランプブロック１の赤色発
光ＬＥＤを消灯させ、それから所定の時間後、例えば、
約３０分の２秒後に、図４のフローチャートのステップ
１０４に示すように、Ｒ．Ｇ．Ｂ．３カラーＬＥＤラン
プブロック１の緑色発光ＬＥＤを点灯させる。例えば、
この点灯時間は、約３０分の１秒とする。この点灯とタ
イミングを合わせて、ステップ１０５に示すように、カ
ラー画像１０を透過してくる光像をレンズ１１を介して
ＣＣＤ２０およびモノクロＣＣＤカメラモジュール２で
受けて撮像する。同時に、制御手段５からの制御指令に
より、ステップ１０６に示すように、ＣＣＤおよびモノ
クロＣＣＤカメラモジュール２によって撮像された画像
データを、画素毎に、Ａ／Ｄ変換器３にてデジタル信号
に変換して、フレームメモリ４の所定記憶場所へと記憶
させていく。この際におけるフレームメモリの所定記憶
場所は、赤色発光ＬＥＤの点灯時における所定記憶場所
とは異なる。

【００２０】次に、制御手段５からの制御指令により、
Ｒ．Ｇ．Ｂ．３カラーＬＥＤランプブロック１の緑色発
光ＬＥＤを消灯させ、それから所定の時間後、例えば、
約３０分の２秒後に、図４のフローチャートのステップ
１０７に示すように、Ｒ．Ｇ．Ｂ．３カラーＬＥＤラン
プブロック１の青色発光ＬＥＤを点灯させる。例えば、
この点灯時間は、約３０分の１秒とする。この点灯とタ
イミングを合わせて、ステップ１０８に示すように、カ
ラー画像１０を透過してくる光像をレンズ１１を介して
ＣＣＤ２０およびモノクロＣＣＤカメラモジュール２で
受けて撮像する。同時に、制御手段５からの制御指令に
より、ステップ１０９に示すように、ＣＣＤおよびモノ
クロＣＣＤカメラモジュール２によって撮像された画像
データを、画素毎に、Ａ／Ｄ変換器３にてデジタル信号
に変換して、フレームメモリ４の所定記憶場所へと記憶
させていく。この際におけるフレームメモリの所定記憶
場所は、赤色発光ＬＥＤの点灯時における所定記憶場所
および緑色発光ＬＥＤの点灯時における所定記憶場所と
は異なる。

【００２１】このようにして、フレームメモリ４には、
例えば、約３０分の７秒にて、カラー画像１０のカラー
画像データとしての、すべての画素のＲ．Ｇ．Ｂ．成分
の輝度情報を表すカラー画像デジタル信号をフレームメ
モリ４に記憶させることができる。その後、ステップ１
１０に示すように、制御手段５の制御指令により、フレ
ームメモリ４に記憶されたカラー画像デジタル信号を、
ＳＣＳＩ Ｉ／Ｏ装置６０を介してコンピュータ６へと
取り込むようにする。

【００２２】なお、前述の実施例で、各色のＬＥＤの消
灯と点灯との間に所定の時間間隔（約３０分の２秒）を
置くのは、各色の照明間における残像効果による悪影響
がないようにするためである。また、前述した実施例で
は、Ｒ．Ｇ．Ｂ．３カラーＬＥＤランプブロック１の各
色のＬＥＤの点灯順序を、赤色、緑色、青色の順番とし
たのであるが、本発明は、この順序に限られるものでは
ない。

【００２３】図２は、本発明のカラー画像入力装置の別
の実施例を示す概略図であり、その装置のアナログ系統
までのみの構成を示している。デジタル系統について
は、図１の実施例のデジタル系統と同じでよいので、繰
り返し示さず、説明も省略している。この図２の実施例
は、図１の装置が透過型であったのを、反射型にしたも
のである。すなわち、画像入力すべきカラー画像１０
を、Ｒ．Ｇ．Ｂ．３カラーＬＥＤランプブロック１にて
照明して、そこから反射されてくる光像を光学レンズ１
１を介して、ＣＣＤ２０およびモノクロＣＣＤカメラモ
ジュール２にて撮像するようにした他は、図１の実施例
と同じである。

【００２４】図３は、本発明のカラー画像入力装置のさ
らに別の実施例を示す図１と同様の概略図である。この
実施例も図１の実施例と同様に透過型のものであるが、
図１の実施例とは、次の点で異なる構成をとっている。
すなわち、図３の実施例では、アナルグ系統をほぼ無く
し、ＣＣＤ２０からほぼ直接にＡ／Ｄ変換器３にてＡ／
Ｄ変換してしまい、図１の実施例では、Ａ／Ｄ変換前に
あったアナログ信号処理回路で行っていたことを、この
実施例では、Ａ／Ｄ変換後にデジタル信号処理ユニット
（ＤＳＰＵ）７で行なうようにしている。

【００２５】このＤＳＰＵ７では、アナログタイプでも
できなかった、画像の反転や回転、そしてγ補正等も容
易に行え、高機能化できる。また、アナログ系をさらに
省略できることにより、高画質化も望める。量産時に調
整しやすい等のメリットもあり、コストメリットも十分
望めるものである。その他の構成および動作は、図１の
実施例に関して説明したのと実質的に同じである。

【００２６】

【発明の効果】照明用光源にカラーＲ．Ｇ．Ｂ．ＬＥＤ
を使用するとともに、モノクロカメラ用ＣＣＤを撮像素
子として組み合わせることにより、カメラモジュールを
１系統化でき、しかも、カメラ用ＣＣＤの特徴でもある
高速撮影を可能としたので、低コスト化、高速化を達成
できる。

【００２７】カメラモジュールが１系統分であるにもか
かわらず、３個のＣＣＤカメラを用いるのと同等の分解
能を得ることができ、高画質を達成できる。

【００２８】コンピュータ側とＳＣＳＩによる接続によ
る高速データ転送が可能（ＣＣＤがエリアセンサーであ
ることにより、ほぼリアルタイムでの画像表示に回路的
に対応している）である。

【００２９】３個のＣＣＤカメラを使用する場合には、
デジタル系統のＡ／Ｄ変換器も３個必要であるが、本発
明のカラー画像入力装置では、１個のＡ／Ｄ変換器を設
けるだけでよく、従って、この点でも低コスト化を達成
できる。

【００３０】Ｒ．Ｇ．Ｂ．ＬＥＤランプの点灯順序等
は、本体内のＣＰＵで制御できるし、コンピュータから
の自動制御化も可能である。

【００３１】デジタル系統内に画像データ転送用ＤＭＡ
を設けることにより、Ａ／Ｄ変換器とフレームメモリと
の間の高速データ転送が可能となり、コンピュータの表
示画面にリアルタイムに近い画像表示を行わせることが
できる。

【００３２】本発明のカラー画像入力装置の構成によれ
ば、コンピュータへの接続を行なうＳＣＳＩの転送能力
と画像入力に要する取り込み速度とを絶妙にマッチさせ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのカラー画像入力装置
の構成を概略的に示す図である。

【図２】本発明の別の実施例としてのカラー画像入力装
置のアナログ系統の構成を概略的に示す図である。

【図３】本発明のさらに別の実施例としてのカラー画像
入力装置の構成を概略的に示す図である。

【図４】本発明のカラー画像入力装置の動作を説明する
ためのフローチャートを示す図である。

【符号の説明】

１ Ｒ．Ｇ．Ｂ．３カラーＬＥＤランプブロック ２ モノクロＣＣＤカメラモジュール ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ フレームメモリ ５ 制御手段 ６ コンピュータ ７ デジタル信号処理ユニット １０ 被写体 １１ 光学レンズ ２０ ＣＣＤ ６０ ＳＣＳＩ Ｉ／Ｏ装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤色発光、緑色発光および青色発光の間
   で切り換え点灯の行えるカラー画像照明用光源と、該カ
   ラー画像照明用光源によって照明されたカラー画像から
   の光像を受けるモノクロカメラ用エリアセンサーと、該
   モノクロカメラ用エリアセンサーによる画像データをデ
   ジタル画像信号へ変換するためのＡ／Ｄ変換器と、該Ａ
   ／Ｄ変換器からのデジタル画像信号を記憶するためのフ
   レームメモリと、前記カラー画像照明用光源の切り換え
   点灯と、前記Ａ／Ｄ変換器からのデジタル画像信号の前
   記フレームメモリの所定の記憶場所への記憶とを同期し
   て行なわせて、前記フレームメモリにカラー画像デジタ
   ル信号が記憶されるように、前記カラー画像照明用光
   源、前記モノクロカメラ用エリアセンサー、前記Ａ／Ｄ
   変換器および前記フレームメモリの動作を制御するため
   の制御手段とを備えることを特徴とするカラー画像入力
   装置。
2. 【請求項２】 前記カラー画像照明用光源は、赤色発光
   ＬＥＤブロック、緑色発光ＬＥＤブロックおよび青色発
   光ＬＥＤブロックを含み、前記モノクロカメラ用エリア
   センサーは、ＣＣＤである請求項１記載のカラー画像入
   力装置。