JP2002344707A - 画像読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画素ずらしを用いる画像読取り装置において、
画像読取り時間の高速化を図る。 【解決手段】画素ずらしを用いる画像読取り装置におい
て、スキャナ（ＣＣＤ１３）を常に動作させ、画像デー
タ（被写体１）を連続して取り込み、ピエゾ素子（Ａ）
１１でＹ画素方向にＣＣＤ１３を動作させ、ピエゾ素子
（Ｂ）１２でＸ画素方向にＣＣＤ１３を動作させ、画素
ずらしを行いながら連続して読み込む。読み込んだ画素
データはメモリ（Ａ）３４０に逐次上書きし格納してお
く。画像取り込みスタート時には、メモリ（Ｂ）２５０
からすでに取り込んだ画像データを使用することによ
り、その先読みした画像データを取り込む時間分だけ見
かけ上の画像読取り時間を高速化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文書原稿、画像等
の入力を行なう画像読取り装置に関し、特に画像読取り
時間を高速化することが可能な画像読取り装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＯＣＲ処理用画像入力、印
鑑、肖像、サイン等のイメージ画像入力を行うスキャナ
としては、原稿を１枚ずつ搬送し読み取る方式（方式
１）と、いわゆるフラットベッドスキャナ方式（方式
２）の２種類が主流である。すなわち、手動で原稿を読
み取るハンディスキャナが方式１に含まれる。また、フ
ラッドベッドスキャナの場合、光源、鏡、レンズ、ＣＣ
Ｄを収めたキャリッジと呼ばれるボックスが原稿面を移
動しながら読み取る。原稿からの反射光を鏡やレンズを
使用してＣＣＤに集め、電気信号に変換するものであ
る。なお、カラー原稿の場合には、光の３原色に分解し
てデータを作成する。赤、緑、青の各成分を重ね合わせ
ることにより、カラーを再現することができる。

【０００３】これに対し２次元の画像読み取りセンサを
収納したカメラを用いる方法（方式３）もあるが、原稿
を文字認識処理ができるほど高精細に読みとるには現時
点では画素数が不足しており、狭い範囲の読みとりに限
り実用になっている。その他にも、写真フィルム専用の
フィルムスキャナ等がある。方式３を改善する方法とし
て、読みとり原稿の正面にレンズを配置し、原稿の画像
が結像する面で１次元画像読み取りセンサを副走査方向
に移動させる方式（方式４）、又は、ＣＣＤを２つのピ
エゾ素子を用いX軸、Y軸方向に動作させることにより得
られた画素をずらした何枚かの画像データを合成して、
１枚の高精細の画像を得る方式（方式５）が一部で行わ
れている。

【０００４】方式３、方式４、方式５は、他のスキャナ
方式にはない特徴があり、方式１、方式２では対応でき
なかった原稿の種類によって厚みが変わる業務や、複数
枚の原稿が綴じられている場合にも対応できる。また、
フラットベッドスキャナのように、読みとる原稿面が原
稿設置者に見えなかったりすることはない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらの方式１〜方式
５のうち、高精細の画像を得ることができ、かつ画像読
取り時間を高速に行えるのは方式５である。従って、本
発明が対象とするのは方式５の場合である。しかしなが
ら、方式５では、少ない画素数のＣＣＤから高精細の画
像を得る代わりにピエゾ素子を利用し、ＣＣＤを動作さ
せて１枚の画像を取得するのに何枚もの画像を読み取る
必要がある為、画像読取り時間がかかってしまうという
問題点があった。

【０００６】また、本来、画像取り込みスタートのタイ
ミングは、画像読取り装置上のスイッチ、又はＰＣ（パ
ーソナルコンピュータ）上画面の操作で行っている。そ
して、その画像取り込みスタートのタイミングでＣＣＤ
により最初の画像データを取得し、ＰＣに画像データを
送る。次に、ピエゾ素子を制御してＣＣＤを動かすこと
により、画素をずらした画像データを取得し、ＰＣに画
像データを送る。画素ずらしする回数分だけ、この動作
を行い、１枚分の画像データが揃ったところでＰＣ上で
画像処理を行い、場合によっては文字認識処理等を行
う。そして、通常、必要のないときは画素ずらしも画像
取り込みも行なわない。

【０００７】本発明の目的は、これら従来の課題を解決
し、画素ずらしを用いる画像読取り装置において、画像
読取り時間の高速化の実現が可能な画像読取り装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像読取り装置では、常に画素ずらしをく
りかえし行って、画像データを連続して取り込み、メモ
リに逐次上書きし格納しておく。したがって、画像取り
込みスタート時には、少し前の画素ずらしの終了した画
像データが存在する。本発明は、この既に取り込んだ画
像データを使用することにより、その先読みした画像デ
ータを取り込む時間分だけ、見かけ上の画像読取り時間
を高速化させることが可能となる。

【０００９】また、本発明の画像読取り装置では、上記
の画素ずらしを用いる画像読取り装置の先読み方式にお
いて、画像取り込みスタート時からソフト的にタイマー
監視を行い、擬似的に画像取り込みスタートのタイミン
グを自由につくりだすことにより、先読み量を可変させ
ることを可能にする。また、この方式は、特別にハード
ウェアの回路を必要としないという顕著な効果がある

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示す
画像読取り装置のシステム構成図である。図２は、ピエ
ゾによる９画素ずらしの手順を示すシーケンスチャー
ト、図３は取り込み画像データと画像取り込みスタート
のタイミングを示す図である。次に、本発明の画像読取
り装置の構成および動作を、図１、図２、および図３を
用いて説明する。

【００１１】本実施例のシステムは、図１に示すよう
に、画像読取り装置１００とＰＣ２００から構成され
る。画像読取り装置１００は、ＣＣＤ／ピエゾ素子制御
部１０と画像採取部３０とからなり、さらに画像採取部
３０は、ピエゾ（Ａ）１１とピエゾ（Ｂ）１２とＣＣＤ
１３から構成される。また、ＰＣ２００は、画像認識帳
票処理を行うもので、ＰＣＩボード３００とメモリ
（Ｂ）２５０からなり、さらにＰＣＩボード３００はＰ
ＣＩバス制御部３１０とメモリ制御部３２０とメモリ
（Ａ）３４０とＡ／Ｄ変換部３３０とから構成される。

【００１２】電圧により収縮、復元するピエゾ素子の性
質を利用して、任意の電圧を順次、画像採取部３０のピ
エゾ（Ａ）１１、ピエゾ（Ｂ）１２に与えることによ
り、Ｙ軸方向をピエゾ１１、Ｘ軸方向をピエゾ１２にと
ピエゾの収縮により可動にするように固定したＣＣＤを
動作させ、２／３画素ずつずらしていき、１回それぞれ
１３５万画素を取り込み、９回で１２１５万画素分の画
像を取り込む。ＣＣＤ／ピエゾ素子制御部１０は、制御
線５０を介して画像採取部３０を制御することにより、
ピエゾ素子１１，１２とＣＣＤ１３を所定の機能で動作
するように制御する。Ａ／Ｄ変換部３３０はＣＣＤ１３
から出力された画像データをアナログ信号からデジタル
信号に変換する。ＰＣＩバス３５０は、ＰＣとバスの間
にブリッジ回路を配置する構造であり、ＰＣの種類に依
存することなく、どのようなＰＣでも対応できる。デー
タとアドレスの信号線を１本にして時分割で出力するた
め、線数が少なくて済む。ＰＣＩバス制御部３１０は、
このＰＣＩバス３５０を制御するとともに、メモリ制御
部３２０を制御し、かつ画像読取り装置１００のＣＣＤ
／ピエゾ素子制御部１０を制御する。

【００１３】先ず、被写体１の画像データを、レンズ部
を介して画像読取り装置１００内のＣＣＤ１３により取
り込み、画像データをアナログ信号で出力する。ＰＣ２
００内ＰＣＩボード３００のＡ/Ｄ変換部３３０にてデジ
タル信号に変換し、メモリ（Ａ）３４０に書き込む。そ
して、画像取り込みスタート時にＰＣＩバス３５０経由
でＰＣ２００のメモリ（Ｂ）２５０に転送し、画像認識
及び帳票処理を行う。ここでは、１３５万画素のＣＣＤ
１３を使用し、さらに高精細な画像を取り込む為、２つ
のピエゾ（Ａ）１１、ピエゾ（Ｂ）１２をＣＣＤ１３に
取り付けることにより、それぞれＹ軸方向、Ｘ軸方向に
ＣＣＤ１３を動作させるようにする。

【００１４】そして、図２に示すように、ＣＣＤを２／
３画素づつずらしていき、９回１３５万画素の画像をと
り、その９個の画像データを合成して１枚の１２００万
画素相当の画像を得る。現時点で適当な価格の１２００
万相当のＣＣＤはまだ存在しない。しかし、Ａ４版の大
きさで画像を取り込み、さらに文字認識までを行う為に
は、このぐらいの解像度は必要である。そこで、上記の
ような画素ずらしを利用し、少ない画素数のＣＣＤで高
解像度を得ているが、ピエゾをずらして何枚もの画像を
取り込まなければいけない為、画像取り込みに時間がか
かってしまうデメリットがある。そこで本実施例では、
図２の一連のからまでのＣＣＤの画素ずらしを、常
に連続して行い、その画像データをメモリ（Ａ）３４０
に逐次上書きしていく。

【００１５】図３に示すように、画像読取り装置上のス
イッチ、又はＰＣ上画面の操作による画像取り込みスタ
ート時には、少し前の画素ずらしの終了したＭＩＮ８回
分、ＭＡＸ９回分の画像データが存在する。この既に取
り込んだ画像データを使用することにより、その先読み
した画像データを取り込む時間分、見かけ上の画像読取
り時間を高速化させることを実現した。

【００１６】上述の先読み方式で意図する画像より過去
の画像が取れてしまう等、先読みの量の調整も必須であ
る。そこで、画素ずらしを用いる画像読取り装置の先読
み方式において、画像取り込みスタート時からソフト的
にタイマー監視を行い、擬似的に画像取り込みスタート
のタイミングを自由につくりだすことにより、先読み量
を可変させる。この方式は、特別にハードウェアの回路
を必要としないことを特徴とする。

【００１７】図４は、本発明の一実施例を示す画像読取
り装置の動作フローチャートである。ＣＣＤ１３により
被写体の画像データの読み込みが開始されると（ステッ
プ４０１）、ＰＣＩボード３００はＣＣＤ１３から送出
される画像データ２０をアナログ信号からデジタル信号
に変換する（ステップ４０２）。また、ＣＣＤ１３は、
図２に示すピエゾによる９画素ずらしを繰り返し行う
（ステップ４０３）。そして、画素ずらしを行う毎にメ
モリ（Ａ）３４０に逐次１回分の画像データを上書きす
る（ステップ４０４）。

【００１８】次に、画像読み込み時には、タイマー監視
を開始し（ステップ４０５）、ソフト的に作られた画像
取り込みスタートによりメモリ（Ａ）３４０上の９個の
画像データをＰＣＩ経由でＰＣ２００内メモリ（Ｂ）２
５０に転送する（ステップ４０６）。ＰＣ２００上で９
個の画像データから１枚の画像を生成し（ステップ４０
７）、画像認識および帳票処理を実行する（ステップ４
０８）。ここで、画像取り込み時に先読みした画像デー
タを利用することにより、画像読取りを高速に行う。

【００１９】なお、図４に示す画像読取りフローの動作
をプログラムに変換して、そのプログラムをＣＤ−ＲＯ
Ｍ等の記録媒体に格納しておくことで、それを任意のＰ
Ｃに装着してインストールするか、ネットワークを介し
てダウンロードし、プログラムを実行させれば、本発明
を容易に実現することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画素ずらしを用いる画像読取り装置において、先読みし
た画素を取り込むので、画像読取り時間の高速化を実現
することができる。また、ソフト的なタイマー監視を行
って、画像取り込みのタイミングを自由に作り出すの
で、特別なハードウェアは不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す画像読取り装置のシス
テム構成図である。

【図２】本発明のピエゾによる９画素ずらしの手順を示
すシーケンスチャートである。

【図３】図２でずらされた取り込み画像データと画像取
り込みスタートのタイミング図である。

【図４】本発明の一実施例を示す画像読取り動作のフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１…被写体、１１…ピエゾＡ、１２…ピエゾＢ、１３…
ＣＣＤ、１０…ＣＣＤ／ピエゾ素子制御部、３０…画像
採取部、２０…画像データ、１００…画像読取り装置、
２００…ＰＣ、２５０…メモリＢ、３００…ＰＣＩボー
ド、３３０…Ａ／Ｄ変換部、３４０…メモリＡ、３５０
…ＰＣＩバス、３１０…ＰＣＩバス制御部、３２０…メ
モリ制御部、５０…制御線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 幸一 愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地 株式会 社日立製作所情報機器事業部内 (72)発明者 安達 政明 東京都大田区大森北三丁目２番16号 株式 会社日立システムアンドサービス内 Ｆターム(参考） 5B047 AA01 BB02 EA02 EB02 EB03 5C072 AA01 BA03 EA05 UA11 UA14 XA01 5C073 AA03 AB08 BA01 BA06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素ずらしを用いる画像読取り装置にお
   いて、 動作させ画像データを連続して取り込むスキャナと、 該スキャナで取り込んだ画像データを逐次上書きし格納
   する第１のメモリと、 画像取り込みスタート時に、既に先読みした画像データ
   を取り込むことにより、該先読みした画像データの取り
   込む時間分だけ見かけ上の画像読取り時間を高速化させ
   る第２のメモリとを有することを特徴とする画像読取り
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像読取り装置におい
   て、 前記第１のメモリから画像データを取込む場合に、ソフ
   ト的にタイマー監視等の制御を行なうことにより、先読
   み量を可変させることを特徴とする画像読取り装置。