JP2002064685A - 高解像度フラットベッド型イメージスキャナ - Google Patents

高解像度フラットベッド型イメージスキャナ

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JP2002064685A
JP2002064685A JP2000284340A JP2000284340A JP2002064685A JP 2002064685 A JP2002064685 A JP 2002064685A JP 2000284340 A JP2000284340 A JP 2000284340A JP 2000284340 A JP2000284340 A JP 2000284340A JP 2002064685 A JP2002064685 A JP 2002064685A
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ccd
linear array
half mirror
ccds
image scanner
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JP2000284340A
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Yuuki Yasuhara
有喜 安原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】フラットベッド型イメージスキャナにおいて、
フィルムの原稿やA3サイズ等の原稿を高い光学解像度
で、かつ効率よく読み取ることを目的とする。 【解決手段】3個のリニアアレイCCDを、スキャンの
始め側のCCDと終わり側のCCDをX軸方向に配置
し、中央のCCDをX輪方向で2つのCCDと異なる軸
上に配置し、2つのCCDはハーフミラーの透過光を受
けるように配置され、中央のCCDはハーフミラーの反
射光を受けるように配置され、始め側のCCDの有効セ
ルの終端部と中央のCCDの有効セルの始端部とが重な
り合うように配置きれ、終わり側のCCDの有効セルの
始瑞部と中央のCCDの有効セルの終端部とが重なり合
うように配置され、これらの瑞部においては、ハーフミ
ラーを利用し上記の様にリニアアレイCCDを配置する
ことにより正確な画像情報を得ることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は高解像度フラットベ
ッド型イメージスキャナに関し、フラットベッド型イメ
ージスキャナの光学解像度として2000dpi以上の
性能を得るために、少なくとも2個以上のリニアアレイ
CCDを、R,G,B各チャンネルのセルの配列方向に
同軸又は平行に使用するフラットベッド型イメージスキ
ャナに関する。本発明によれば、現在市販されているリ
ニアアレイCCDを利用でき、原稿サイズA3等の大き
な原稿を2000dpiの光学解像度でスキャンするこ
とができ、4×5インチのポジフィルムに対して有効画
素数が8000のリニアアレイCCDを2個使用するこ
とによって、5000dpiの光学解像度を得ることが
でき、さらに3個のリニアアレイCCDを本発明のよう
に配列することによって7500dpiの光学解像度を
得ることができる。
【従来の技術】従来、フラットベッド型イメージスキャ
ナにおいて、A4サイズの原稿で、リニアアレイCCD
のセルの配列方向における光学解像度を1200dpi
で1度に読み取ることのできるリニアアレイCCDは、
既に使用されている。一方、A3サイズの原稿でリニア
アレイCCDのセルの配列方向における光学解像度を1
500dpiで1度に読み取ることのできるリニアアレ
イCCDは、まだ市場にないので、後述する方法で画像
を取り込んでいる。図1は従来のフラットベッド型イメ
ージスキャナの原稿読み取り部分の要部構成図である。
本例では、ガラス基板上のA4原稿(光源からの光を反
射する原稿)の原稿からの反射光はレンズを経てリニア
アレイCCDに集光する。この場合、A4サイズの原稿
ではリニアアレイCCDのセルの配列方向で1ライン当
たり1200dpiの光学解像度で読み取ることができ
る。図2及び図3は従来A3サイズの原稿を高解像度で
読み取る場合のフラットベッド型イメージスキャナの原
稿読み取り動作の説明図である。従来、A3サイズの原
稿を読み取る場合、3回に分けてスキャンする。図2は
1回目のスキャンの説明図であり、図3は2回目のスキ
ャンの説明図である。さらに、図2に示すように、A3
サイズの原稿を1ライン当たり2000dpiの光学解
像度で読み取る場合、A3原稿をリニアアレイCCDの
セルの配列方向に1回目で、原稿の1/3だけY軸方向
にスキャンする。さらに、図3に示すように、次に原稿
の中央部に1/3ずらし、図2と同様に、Y軸方向にス
キャンする。さらに、最後に、残りの1/3をY軸方向
にスキャンする。例えばA3サイズの原稿を100%の
大きさで光学解像度2000dpiで出力する方法とし
て、図2に示すように、1回目に原稿の左端の1/3の
幅でY軸方向にモータによってスキャンした後、図3に
示すように、1回目のスキャン後、原稿の中央の1/3
をスキャンするため、レンズ、CCD等を原稿の中央の
1/3の幅に移動し、Y軸方向にモータによってスキャ
ンする必要があり、さらに3回目にリニアアレイCCD
のセルの配列方向をスキャンしていない原稿の右端の1
/3に移動した後、Y軸方向にスキャンする必要があ
る。これらの画像を合成しなければならない。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、以下のような問題がある。 (1)例えば、A3サイズの原稿を100%の大きさで
2000dpiで出力する場合には、上記の場合のよう
に、Y軸方向に3回もスキャンしなければならず、時間
を要する。 (2)また、原稿を3回スキャンした後に、各々の面像
を合成しなげればならないため、合成処理に非常に時間
を要する。また、面像を合成するためのソフトウエアが
必要となる。 (3)イメージスキャナー自体も、機械的な面において
高精度が要求されるため、装置全体が高価なものとな
る。 (4)また、イメージスキャナー自体が複雑となるた
め、制御回路等の電子回路が複雑となり、装置全体が高
価なものとなる。さらに、フラットベッド型イメージス
キャナでは、入力部の原稿用光源からリニアアレイCC
Dまでの機構において、高い光学解像度は大部分がリニ
アアレイCCDに依存する。即ち、リニアアレイCCD
は光学解像度を決定し、取り込んだ画像の鮮明度に影響
を及ぽす。 (5)一般に、光学解像度は原稿1インチ当たりのCC
Dのセル数に依存するので、リニアアレイCCDの性能
はセルの総数に依存する。さらに、リニアアレイCCD
のセルの総数はセルの密度及び大きさにも依存する。一
方、補完解像度もしくは疑似解像度もあるが、これらは
光学解像度に基づきコンピュータが疑似的に高解像度を
作成するものである。しかし、このような疑似的な高解
像度を使用し、原稿を高倍率で出力した場合でも、画像
の鮮明度ば向上しない。そこで、本発明の目的は、A3
サイズの原稿であっても、複雑な機構と電子回路を必要
とせずに、2000dpi以上の高い光学解像度を実現
てきるフラットベッド型イメージスキャナを提供するこ
とにある。
【課題を解決するための手段】本発明によれば、原稿に
照射する光源と、原稿からの反射光または透過光を集光
するレンズと、レンズを通過した光を受けるリニアアレ
イCCDとを備えたフラットベッド型イメージスキャナ
において、2個以上のリニアアレイCCDを、R,G,
B各チャンネルのセルの配列方向に配置しそれぞれのリ
ニアアレイCCDはハーフミラーの反射光を受けるかハ
ーフミラーの透過光を受けるように配置し前記ハーフミ
ラーの反射光を受けたリニアアレイCCDの有効セルの
終端部とハーフミラーの透過光を受けたリニアアレイC
CDの有効セルの始端部とが重なり合うように配置し前
記ハーフミラーを介して画像の正確な情報を得ることが
出来る。例えば3個の前記リニアアレイCCDを、スキ
ャンの始め側のCCDと終わり側のCCDを同軸上(X
軸方向)に配置し、中央のCCDは前記CCDと異なる
軸上に配置し、始め側のCCDと終わり側のCCDはハ
ーフミラーの透過光を受けるように配置され、中央のC
CDはハーフミラーの反射光を受けるように配置され、
始め側のCCDの有効セルの終瑞部と中央のCCDの有
効セルの始端部とが重なり合うように配置し、終わり側
のCCDの有効セルの始端部と中央のCCDの有効セル
の終端部とが重なり合うように配置し、これらの端部に
おいては、ハーフミラーを利用することにより画像の正
確な情報を得られることを特徴とする。
【発明の実施の形態】本発明は、例えば現在市販されて
いるリニアアレイCCDの1個当たりの有効画素数(有
効CCDセルの総数)が8000の3個のリニアアレイ
CCD1〜3を、図5及ぴ図6に示すように、始め側の
CCD1と終わり側のCCD2を同一軸上(X軸方向
で)に配置し、中央のCCD3をこれらと異なる軸上に
配置する。このように3個を配置することにより、リニ
アアレイCCDのセルの配列方向の有効画素数は、合計
24000画素になり高い光学解像度を得ることができ
る。即ち、A3サイズの原稿の光学解像度は、リニアア
レイCCDのセルの配列方向で1インチ当たり2000
dpiになる。このように配置することによって、CC
D1、2、3は、見かけ上で1個のCCDと同様に作用
するので、A3サイズの原稿の画像情報はリニアアレイ
CCDのセルの配列方向に、一度に光学解像度が200
0dpiで処理可能な1個のリニアアレイCCDと同様
に作用する。このため、本発明では、A3サイズの原稿
を100%の大きさで、光学解債度が2000dpi
で、Y軸方向に対して1回のスキャンで処理可能であ
り、従来のように、2回以上スキャンし個々に画像を得
て、それぞれの画像を合成処理する必要はない。図4は
本発明のフラットベッド型イメージスキャナの原稿読み
取り部分の要部構成図である。本例では、ガラス基板上
のA3原稿(光源からの光を反射する反射原稿)を光源
が移動し、原稿からの反射光をレンズを経てリニアアレ
イCCDに集光する。この場合、リニアアレイCCDの
セルの配列方向で1ライン当たり2000dpiの光学
解像度で読み取るため、1個当たりの有効画素の総敷8
000のCCDを3個使用した場合の構成例である。上
述したように、中央のCCD3は、始めと終わりのCC
D1及び2とは異なる軸上に配置されている。図5は本
発明によるフラットベッド型イメージスキャナの原稿読
み取り動作の要部構成図であり、図6は図5の構成の斜
視図である。A3サイズの原稿を載せるフラットベッ
ド、ミラー1〜3(ミラーを使用することにより光学系
がコンパックトになる)及びハーフミラー4、自動焦点
式レンズ、CCD1〜3で構成されている。この構成で
はCCD1〜3を3個使用しているので、A3サイズの
原稿を一度に1ライン当たり、2000dpiの光学解
像度で読み取ることができる。1個当たりの有効画素の
総数8000のCCDを3個使用した場合の構成例であ
る。このように、ハーフミラー4を図示のように配置
し、CCDを3個を、図示のように配列することにより
各CCDの境界における読み取り時の不連続を解消する
ことがてきる。図7は透過原稿4×5インチ用のフラッ
トベッド型スキャナの光源、原稿、ミラー、レンズ、ハ
ーフミラー、CCDの基本配置図である。図8は図7の
構成の斜視図である。即ち、透過原稿4×5インチ用の
大きさの原稿を、一度に1ライン当たり5000dpi
の光学解像度で読み取ることが可能な構成図である。こ
の場合では、1個当たりの有効セルの総数8000のC
CDを2個使用した場合の構成例である。図9はリニア
アレイCCDを3個を単純に一列に配置したときの問題
点の説明図である。図示のように、各CCDはその両端
にはCCDのセルが配置されていないので、CCD1〜
3を単純に一列に配置した場合には、CCDが次に移行
するときに、その境目で画像信号が欠落してしまうこと
になる。図10は本発明のよるリニアアレイCCD1〜
3の配列の説明図である。図示のように、リニアアレイ
CCD3はハーフミラーによりCCD1とCCD2から
ずらして配置され、かつCCDセル1の終端部とCCD
セル3の始端部とが重なるように配置し、さらにCCD
セル3の終端部とCCDセル2の始端部とが重なるよう
に配置される。図11は本発明によるフラットベッド型
スキャナの要部プロック構成図である。CCDセル1〜
3の各々から検出された画像信号は、スタート検知手
段、エンド検知手段、カウンタ、A/Dコンバータ、モ
ータ騒動手段、レベル計算手段、等を含む電子回路で処
理される。電子回路からの出力は、画像処理回路で処理
されR,G,Bの画像信号と制御信号とを出力する。こ
の出力はコンピュータのインターフェースに入力され
る。例えばCCDの有効セルが8000のCCD1を使
用し、画像信号はカウンタにより順次、1番のセルから
8000番のセルまで信号はコントロールされる。次に
CCD3の1番のセルから8000番のセルまで信号は
コントロールされ次にCCD2も信号はコントロールさ
れる。その画像信号をA/Dコンパータに送り、面像信
号は処理される、前述のように、CCD1とCCD2は
同軸上にあり、CCD3は異なる軸上に配置されてい
る。
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
例えばリニアアレイCCDを3個を使用し、A3サイズ
等の原稿であっても1度のスキャンで読み取ることがで
き、従来に比べて大幅に読み取り性能を向上させること
ができる。より具体的には、現在市販されているリニア
アレイCCDを利用でき、原稿サイズA3等の原稿を2
000dpiの光学解像度でスキャンすることができ、
4×5インチのポジフィルムに対して有効画素数が80
00のリニアアレイCCDを2個使用することによっ
て、5000dpiの光学解像度を得ることができ、さ
らにCCDを3個使用することによって、7500dp
iの光学解像度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のフラットベッド型イメージスキャナの原
稿読み取り部分の要部構成図である。
【図2】高い光学解像度の従来のA3フラットベッド型
イメージスキャナの原稿読み取り動作の説明図である。
【図3】高い光学解像度の従来のA3フラットベッド型
イメージスキャナの原稿読み取り動作の説明図である。
【図4】本発明のフラットベッド型イメージスキャナの
原稿読み取り部分の要部構成図である。
【図5】本発明によるフラットベッド型イメージスキャ
ナの原稿読み取り動作の要部構成図である。
【図6】図5の構成の斜視図である。
【図7】透過原稿4×5インチ用のフラットベッド型ス
キャナの光源、原稿、ミラー、レンズ、ハーフミラー、
CCDの基本配置図である。
【図8】図7の構成の斜視図てある。
【図9】リニアアレイCCDを3個を単純に一列に配置
したときの間題点の説明図である。
【図10】本発明のよるリニアアレイCCD1〜3の配
列の説明図である。
【図11】本発明によるフラットベッド型スキャナの要
部プロック構成図である
【符号の説明】
1〜3…ミラー 4…ハーフミラー CCD…リニアアレイCCD
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原稿に照射する光源と、原稿からの反射光
    または透過光を集光するレンズと、レンズを通過した光
    を受けるリニアアレイCCDとを備えたフラットベッド
    型イメージスキャナにおいて、2個以上のリニアアレイ
    CCDを、R,G,B各チャンネルのセルの配列方向に
    配置する。それぞれのリニアアレイCCDはハーフミラ
    ーの反射光を受けるかハーフミラーの透過光を受けるよ
    うに配置したことを特徴とするフラットベッド型イメー
    ジスキャナ。
  2. 【請求項2】前記ハーフミラーの反射光を受けたリニア
    アレイCCDの有効セルの終端部とハーフミラーの透過
    光を受けたリニアアレイCCDの有効セルの始端部とが
    重なり合うように配置され、前記ハーフミラーを介して
    画像の正確な情報を得ることが出来る請求項1に記載の
    フラットベッド型イメージスキャナ。
JP2000284340A 2000-08-16 2000-08-16 高解像度フラットベッド型イメージスキャナ Pending JP2002064685A (ja)

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