JP2004200795A

JP2004200795A - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2004200795A
Application number: JP2002364152A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Inukai; 善裕犬飼
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】従来とほぼ同じレベルの画質を保ちつつ、低解像度読取時の読取速度を高める。
【解決手段】原稿の反射光を電子信号に変換する手段と、該電子信号を一時的に蓄積する手段とを有する複数の受光素子から構成するイメージセンサと、前記複数の受光素子の出力側に有し、該受光素子で発生した電荷を転送する手段を有する複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子の制御信号を発生するスイッチング制御手段とを有する画像読取装置において、前記スイッチング制御手段は、制御信号の位相をスイッチング素子毎に変更可能とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の受光素子から構成されるイメージセンサを有する画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像読取装置では、読取解像度の高低に関わらず、読取１ライン毎にイメージセンサの全ての受光素子から画像信号を読取り、これに対して画像処理を実施している。
【０００３】
また、特許文献１では、所望の読取解像度に応じて電荷を読み出す受光素子と、電荷の読出しを行わない受光素子とを選択できるよう構成することにより、低解像度の原稿を読取る際には、全受光素子のうち、一定の数だけ受光素子を間引きしたに等しい状態で原稿の読取及び信号出力が行われることとなるので、従来に比して処理時間が短縮され、読取の解像度に応じて代えることができ、動作効率のよい画像読取装置を提供する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、光透過性を有する完全密着型の２次元センサを使用することで、従来のパソコンやワープロ等における文字入力機能と、画像情報入力機能との複合化を可能にすることにより、多機能を有し、かつコンパクト化及び軽量化をはかることのできる情報入出力装置を提供する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０６−３０３３７８号公報
【特許文献２】
特開平０３−２０９８７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の画像読取装置では、読取り解像度の高低に関わらず、読取１ライン毎にイメージセンサの全ての受光素子から画像信号を読取り、これに対して画像処理を実施していたため、低解像度読取時では、主走査方向を必要以上の解像度で読取ることになり、読取速度を高められないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、従来とほぼ同じレベルの画質を保ちつつ、低解像度読取時の読取速度を高めることを目的とする。
【０００８】
また、読取位置のずれが画像に与える影響を無くすことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、原稿の反射光を電子信号に変換する手段と、該電子信号を一時的に蓄積する手段とを有する複数の受光素子から構成するイメージセンサと、前記複数の受光素子の出力側に有し、該受光素子で発生した電荷を転送する手段を有する複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子の制御信号を発生するスイッチング制御手段とを有する画像読取装置において、前記スイッチング制御手段は、制御信号の位相をスイッチング素子毎に変更可能であることを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御信号の位相は、すべてのスイッチング素子で同位相の状態と、スイッチング素子毎に位相が異なる状態とに設定可能であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記制御信号の位相の設定は、読取解像度に応じて変更することを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記制御信号の位相の設定は、高解像度読取時にはすべてのスイッチング素子で同位相の状態であり、低解像度読取時は、スイッチング素子毎に位相が異なる状態であることを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、前記制御信号の位相のずれに起因する、読取り位置のずれを補正する画像処理部を有することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の画像読取装置における読取部の構成の一例を示す図である。図１は、基準白板１と、光源２と、原稿３と、コンタクトガラス４と、スキャナモータ５と、ＣＣＤ６と、レンズ７と、第１キャリッジ８と、第２キャリッジ９とを有し構成されている。第１キャリッジ８、第２キャリッジ９を原稿３に対して平行に移動させる事により、原稿面を読取る。基準白板１は、画像処理部でのシェーディング補正データを取り込む際に使用される。
【００１６】
図２は、画像読取装置の一つである、ＦＡＸのシステム構成の一例を示す図である。図２は、読取部１０と、書込部１１と、通信部１２と、操作部１３と、メモリ１４と、制御部１５と、符号化部１６とを有し構成されている。システムの制御を行う制御部１５やメモリ１４、原稿を読取り画像データに変換する読取部１０、コピー時の出力や送信画像を出力する書込部１１、キーＳＷや表示部などを持つ操作部１３、通信制御を行う通信部１２、ファクシミリでの送受信画像データの圧縮伸長機能を持つ符号化部１６などから構成されている。
【００１７】
図３は、本発明のイメージセンサおよびその制御部の構成の一例を示す図である。図３は、シフト電極１７と、電荷転送部１１８と、電荷転送部２１９と、シフトパルス発生器２０と、受光素子２１と、出力部１２２と、出力部２２３と、画像処理部２４とを有し構成されている。受光素子２１は原稿の反射光を電気信号に変換し、得られた信号を一時的に蓄積する機能を持つ。シフト電極１７は受光素子２１に蓄積された電荷を、電荷転送部に移送する機能を持つ。電荷を送り出すタイミングは、シフトパルスＳＨにより制御される。電荷転送部は、受光素子で発生した電荷を出力部に送り出す機能を持つ。出力部は転送部から送られてきた電荷信号を電圧に変換する機能を持つ。
【００１８】
なお、ここでは電荷転送部を２つ持つデュアルチャネルの場合を示しており、電荷転送部１１８および２１９は、それぞれ奇数画素と偶数画素の電荷転送を受け持つ。また、シフトパルス以外のイメージセンサ制御信号（画素クロックやリセットパルス）については省略している。
【００１９】
図４および図５は、本発明における読取動作のタイミングの一例を示す図である。図４は、従来の画像読取装置と同じく、全画素のシフトパルスＳＨが同じ位相の場合である。また図５は奇数画素と偶数画素で、シフトパルスＳＨの位相が半周期ずれている場合である。
【００２０】
図６および図７は、原稿を高解像度で読取る場合の、各画素の読取位置を示す図である。イメージセンサを図４のタイミングで駆動する場合は図６、図５のタイミングで駆動する場合は図７である。また、図の右側に、出力画像に対する読取位置を示す。
【００２１】
図６では、読取画素と出力画像の画素が一致している。一方、図７では、読取画素と出力画像の画素にずれが発生する。
【００２２】
図８は、イメージセンサを図４のタイミングで駆動し、原稿を低解像度で読取る場合の、各画素の読取位置を示す図である。図６と比較して、副走査方向の読取解像度は１／２、原稿の読取速度は２倍である。この場合出力画像１画素に対して、読取信号を２画素分使用することになる。
【００２３】
図９は、イメージセンサを図５のタイミングで駆動し、原稿を低解像度で読取る場合の、各画素の読取位置を示す図である。図７と比較して、副走査方向の読取解像度は１／４、原稿の読取速度は４倍である。
【００２４】
出力画像と読取位置を比較すると、ちょうど出力画像１画素に対して、読取信号を１画素分使用することになる。このため高解像度の４倍の速度で、低解像度の画像が得られることになる。ただし、出力画像の副走査１ライン毎に、主走査方向のずれが発生する。
【００２５】
図１０は、図９における読取位置のずれの補間方法を示す図である。ｍ行目の読取信号については、そのまま使用する。またｍ＋１行目の読取信号はｍ行目の信号とずれているため、主走査方向の前後の画素から補間する。補間方法としては、加重平均法、３次元コンボリューション法などを用いる。これにより、読取位置のずれの影響を無くなる。
【００２６】
以上、電荷転送部が２チャネルの場合について説明したが、本発明は電荷転送部が３チャネル以上の場合にも適用可能である。また縮小光学系のみならず、密着イメージセンサなどを用いた、等倍光学系の画像読取装置にも適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、イメージセンサの受光素子毎にシフトパルスのタイミングを変更し、副走査方向の読取解像度を高くしているので、低解像度読取時に、画質をほとんど落とさずに原稿を高速に読取ることが出来る。
【００２８】
また、本発明によれば、読取信号の補間を実施しているので、低解像度読取時に画質を落とさず原稿を高速に読取ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読取装置における読取部の構成の一例を示す図である。
【図２】画像読取装置の一つである、ＦＡＸのシステム構成の一例を示す図である。
【図３】本発明のイメージセンサおよびその制御部の構成の一例を示す図である。
【図４】従来の画像読取装置と同じく、全画素のシフトパルスＳＨが同じ位相の場合の読取動作のタイミングの一例を示す図である。
【図５】奇数画素と偶数画素で、シフトパルスＳＨの位相が半周期ずれている場合の読取動作のタイミングの一例を示す図である。
【図６】イメージセンサを図４のタイミングで駆動する場合の各画素の読取位置を示す図である。
【図７】イメージセンサを図５のタイミングで駆動する場合の各画素の読取位置を示す図である。
【図８】イメージセンサを図４のタイミングで駆動し、原稿を低解像度で読取る場合の、各画素の読取位置を示す図である。
【図９】イメージセンサを図５のタイミングで駆動し、原稿を低解像度で読取る場合の、各画素の読取位置を示す図である。
【図１０】図９における読取位置のずれの補間方法を示す図である。
【符号の説明】
１基準白板
２光源
３原稿
４コンタクトガラス
５スキャナモータ
６ＣＣＤ
７レンズ
８、９キャリッジ
１０読取部
１１書込部
１２通信部
１３操作部
１４メモリ
１５制御部
１６符号化部
１７シフト電極
１８、１９電荷転送部
２０シフトパルス発生器
２１受光素子
２２、２３出力部
２４画像処理部

Claims

原稿の反射光を電子信号に変換する手段と、
該電子信号を一時的に蓄積する手段とを有する複数の受光素子から構成するイメージセンサと、
前記複数の受光素子の出力側に有し、
該受光素子で発生した電荷を転送する手段を有する複数のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の制御信号を発生するスイッチング制御手段とを有する画像読取装置において、
前記スイッチング制御手段は、制御信号の位相をスイッチング素子毎に変更可能であることを特徴とする画像読取装置。
前記制御信号の位相は、すべてのスイッチング素子で同位相の状態と、
スイッチング素子毎に位相が異なる状態とに設定可能であることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
前記制御信号の位相の設定は、読取解像度に応じて変更することを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
前記制御信号の位相の設定は、高解像度読取時にはすべてのスイッチング素子で同位相の状態であり、
低解像度読取時は、スイッチング素子毎に位相が異なる状態であることを特徴とする請求項３記載の画像読取装置。
前記制御信号の位相のずれに起因する、読取位置のずれを補正する画像処理部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像読取装置。