JP2006197531A

JP2006197531A - 画像スキャナの走査方法

Info

Publication number: JP2006197531A
Application number: JP2005082237A
Authority: JP
Inventors: Chien-Kuo Kuan; 建國管
Original assignee: Primax Electronics Ltd
Current assignee: Primax Electronics Ltd
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-07-27
Also published as: US20060157641A1; TW200625925A; TWI274505B; US7208715B2

Abstract

【課題】
本発明は、１列の画像センサを有するＣＩＳモジュールにおいて、高輝度ＬＥＤを使用することなくコスト効率を改善した、画像スキャナの走査方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
異なる色の２つの発光ダイオードを光源として同時に使用することと、単純な画像データ演算を実行することとによって、３つの色画像信号が得られ、露光時間を短縮し、且つ、画像信号の信号対雑音比を改善する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像走査方法に係り、より詳細には、接触画像センサを有する画像スキャナにおける画像走査方法に係る。

画像スキャナは、職場や家庭で、文書、写真、又はフィルム等の走査に一般的に使用される。例えば、走査された画像は、コンピュータに格納される。あるいは、走査された画像は、多機能周辺機器から直接印刷されうるか、又は多機能周辺機器に格納されうる。

画像スキャナが動作している際は、電荷結合素子（ＣＣＤ）又は接触画像センサ（ＣＩＳ）等の画像検出モジュールが、画像の電気信号を生成するよう用いられる。現在では、接触画像センサは電荷結合素子よりも小さいため、多くの製造メーカは、読取装置に適用する接触画像センサの技術の開発に取り組んでいる。

ＣＩＳモジュールは、図１及び図２に示される通り、一般的には２つの主要なタイプに分類される。

図１は、第１のタイプのＣＩＳモジュールの概略図である。図１中、第１のタイプのＣＩＳモジュール１００は、冷陰極蛍光灯１０１と３列の画像センサを有する。赤色の画像センサは、複数のセンサＲ１−ＲＮを有する。緑色の画像センサは、複数のセンサＧ１−ＧＮを有する。青色の画像センサは、複数のセンサＢ１−ＢＮを有する。冷陰極蛍光灯１０１は、走査されるべき対象上に光をあてる光源として使用される。走査対象から反射された光は、これら３列の画像センサによって受光され、走査対象の画像信号を生成する。周知の通り、赤色の画像センサＲ１−ＲＮ、緑色の画像センサＧ１−ＧＮ、青色の画像センサＢ１−ＢＮは、夫々赤色、緑色、及び青色の画像信号を生成することができる。

図２は、第２のタイプのＣＩＳモジュールの概略図である。図２中、第２のタイプのＣＩＳモジュール２００は、１列の画像センサＳ１−ＳＮと、３つの異なる色を放出する３つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する。これらの発光ダイオードに関し、用語「ＬＥＤＲ」「ＬＥＤＧ」及び「ＬＥＤＢ」は、夫々赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを示す。走査動作中は、これらのＬＥＤのうち一度に１つのみが点灯するため、走査対象の赤色、緑色及び青色の画像信号が連続して生成される。一般的に、赤色ＬＥＤは、走査されるべき対象に赤色の光をあてるための光源として使用するために点灯され、ゆえに画像センサＳ１−ＳＮは走査対象の赤色の画像信号を生成する。続いて、緑色のＬＥＤは、走査対象の緑色の画像信号を生成するよう点灯される。その後、青色のＬＥＤは、走査対象の青色の画像信号を生成するよう点灯される。

従来のＣＩＳモジュールのこれら２つのタイプを比較すると、図２に示す第２のタイプのＣＩＳモジュールは、画像センサを１列しか必要としないため、図１中の第１のタイプのＣＩＳモジュールよりもコスト効率がよい。一方、図１中の第１のタイプのＣＩＳモジュールは、３列の画像センサを必要とする。

図２に示す第２のタイプのＣＩＳモジュールはコスト効率の点では有利であるが、かかるＣＩＳモジュールは使用には未だ不利点を有する。例えば、図２中の第２のタイプのＣＩＳモジュールは、３つの異なる色を伴う光を放出する光源として、３つのＬＥＤを活用する。各走査線は、一度に単一のＬＥＤから放出された光のみを受光するため、光源の輝度が画像センサには不十分なことがしばしばある。このような不十分な輝度は、画像信号の不満足な信号対雑音比に繋がる。この問題を克服するため、従来は、高輝度ＬＥＤが、強い光を放出するよう使用された。しかしながら、この解決策は、ＣＩＳモジュールのコストを上げる結果を招く。他の解決策は、画像センサの露光時間の延長である。即ち、各走査線に対し、ＬＥＤが光をその上にあてる時間が長くなるため、画像センサが受光する光の量は多くなる。しかしながら、かかる方法では、走査動作に時間がかかり、走査速度は低減する。

本発明は、露光時間を短縮し、且つ、画像信号の信号対雑音比を改善するよう、異なる色の２つの発光ダイオードを光源として同時に使用することと、シンプルな画像データの演算を協調的に実行することとによって、走査方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴に従って、画像スキャナの走査方法を提供する。画像スキャナは、走査対象の画像の電気信号を生成する画像検出モジュールを有する。画像検出モジュールは、１列のセンサと、第１、第２、及び第３の色の光を夫々放出する第１、第２及び第３の光源とを有する。走査方法は以下の段階を有する。第１の段階では、第１及び第２の光源は、センサが、走査対象の第１及び第２の色画像を含む第１の出力画像を生成するよう、同時に点灯される。続いての段階で、第２及び第３の光源は、センサが、走査対象の第２及び第３の色画像を含む第２の出力画像を生成するよう、同時に点灯される。次の段階で、第１及び第３の光源は、センサが、走査対象の第１及び第３の色画像を含む第３の出力画像を生成するよう、同時に点灯される。その後、走査対象の第１、第２、及び第３の色画像が生成される。

第１の色画像は、

から得られる。

第２の色画像は、

から得られる。

第３の色画像は、

から得られる。

望ましくは、第１、第２及び第３の色は、夫々赤色、緑色及び青色である。

望ましくは、画像検出モジュールは、接触画像センサ（ＣＩＳ）モジュールである。

本発明の第２の特徴に従って、画像スキャナを提供する。画像スキャナは、画像検出モジュールと制御回路を有する。画像検出モジュールは、走査対象の画像の電気信号を生成するよう使用され、１列のセンサと、赤色光、緑色光及び青色光を夫々放出する赤色、緑色及び青色の光源とを有する。制御回路は、赤色、緑色及び青色の光源のオン／オフ状態を制御する。制御回路は、センサが走査対象の赤色及び緑色の画像信号を含む第１の出力信号を生成するよう、赤色及び緑色の光源を同時に点灯し、センサが走査対象の緑色及び青色の画像信号を含む第２の出力信号を生成するよう、緑色及び青色の光源を同時に点灯し、センサが走査対象の青色及び赤色の画像信号を含む第３の出力信号を生成するよう、青色及び赤色の光源を同時に点灯する。

本発明の第３の特徴に従って、走査対象の画像信号を生成する画像走査方法を提供する。走査方法は、以下の段階を有する。第１の段階では、第１の色の光及び第２の色の光は、走査対象の第１及び第２の色画像を含む第１の出力画像を生成するよう、同時に使用される。続いての段階で、第２の色の光及び第３の色の光は、走査対象の第２及び第３の色画像を含む第２の出力画像を生成するよう、同時に使用される。次の段階で、第１の色の光及び第３の色の光は、走査対象の第１及び第３の色画像を含む第３の出力画像を生成するよう、同時に使用される。その後、走査対象の第１、第２、及び第３の色画像が生成される。

第１の色画像は、

から得られる。

第２の色画像は、

から得られる。

第３の色画像は、

から得られる。

本発明の上述した目的及び利点は、以下の詳細な説明と図面を参照すると、当業者にとってより明らかとなるであろう。

図３は、本発明の好適な実施例に従った画像スキャナの機能ブロック図である。図３中の画像スキャナ３００は、画像検出モジュール３０１と、制御回路３０２とを有する。画像検出モジュール３０１は、１列の画像センサ３０１１−３０１Ｎと、光源としての３つのＬＥＤを有する。用語「ＬＥＤＬＲ」、「ＬＥＤＬＧ」及び「ＬＥＤＬＢ」は、夫々赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを示す。

以下、本発明について、図３及び表１を参照してより具体的に詳述する。

表１中、Ｒ１，Ｇ１及びＢ１は、夫々走査線Ｌ１の赤色、緑色及び青色の画像を示す。

本実施例では、赤色、緑色及び青色を、夫々第１、第２及び第３の色と称する。走査線Ｌ１上の走査動作中は、制御回路３０２の制御に基づき、赤色ＬＥＤＬＲ及び緑色ＬＥＤＬＧが同時に照射するため、画像センサ３０１１−３０１Ｎから生成される第１の出力画像は、走査線Ｌ１の赤色及び緑色の画像の両方を含む。続いて、緑色ＬＥＤＬＧ及び青ＬＥＤＬＢが同時に照射するよう制御され、画像センサ３０１１−３０１Ｎから生成される第２の出力画像は、走査線Ｌ１の緑色及び青色の画像の両方を含む。その後、赤色ＬＥＤＬＲ及び青色ＬＥＤＬＢが同時に照射するよう制御され、画像センサ３０１１−３０１Ｎから生成される第３の出力画像は、走査線Ｌ１の赤色及び青色の画像の両方を含む。一方、走査線Ｌ１上の走査動作が実行される。その後、制御回路３０２の制御に基づき、走査線Ｌ１の赤色、緑色及び青色の画像は、第１の出力画像、第２の出力画像及び第３の出力画像から、以下の演算式に従って得られる。

上記式は、以下のように書き換えることが可能である。

上記方程式より、走査線の赤色、緑色及び青色の画像は、第１の出力画像、第２の出力画像及び第３の出力画像から、単純な演算計算に従って得られうることが判る。

走査線の赤色、緑色及び青色の画像データに対する演算動作は、画像スキャナに電気的に接続されたコンピュータにおいて実行されうることが、十分理解される。

本発明の走査方法は、画像センサの光源としての２つのＬＥＤを同時に点灯することによって動作するため、光の輝度は、図１及び図２にて説明された従来のＣＩＳモジュールと比較して２倍となる。各走査線の露光時間は短縮されるため、走査速度は上がる。尚、光源の輝度は上昇し、画像信号の信号対雑音比は改善される。

本発明について、現時点でもっとも実用的で且つ好適な実施例と考えられるものに関して詳述してきたが、本発明は、開示された実施例に限定される必要はないことが理解されるべきである。一方、最も広い解釈と一致すべき添付の請求項の趣旨と範囲内に含まれる、様々な修正及び同様の処置を網羅し、すべてのかかる修正及び同様の処置が含まれるようにされている。

従来技術による第１のＣＩＳモジュールを説明する概略図である。従来技術による第２のＣＩＳモジュールを説明する概略図である。本発明の好適な実施例に従った画像スキャナを説明する機能ブロック図である。

符号の説明

３００画像スキャナ
３０１画像検出モジュール
３０２制御回路
３０１１画像センサ
３０１Ｎ画像センサ
ＬＲ赤色ＬＥＤ
ＬＧ緑色ＬＥＤ
ＬＢ青色ＬＥＤ

Claims

画像スキャナの走査方法であって、前記画像スキャナは、走査対象の画像の電気信号を生成する画像検出モジュールを有し、
前記画像検出モジュールは、１列のセンサと、第１、第２、及び第３の色の光を夫々放出する、第１、第２、及び第３の光源とを有し、
前記走査方法は、
前記センサが前記走査対象の第１及び第２の色画像を含む第１の出力画像を生成するよう、前記第１及び第２の光源を同時に点灯させる段階と、
前記センサが前記走査対象の第２及び第３の色画像を含む第２の出力画像を生成するよう、前記第２及び第３の光源を同時に点灯させる段階と、
前記センサが前記走査対象の第１及び第３の色画像を含む第３の出力画像を生成するよう、前記第１及び第３の光源を同時に点灯させる段階と、
前記走査対象の前記第１、第２、及び第３の色画像を生成する段階と、
を有し、
前記第１の色画像は、

から得られ、
前記第２の色画像は、

から得られ、
前記第３の色画像は、

から得られる、画像スキャナの走査方法。
前記第１、第２、及び第３の色は、夫々赤色、緑色、及び青色である、請求項１記載の画像スキャナの走査方法。
前記画像検出モジュールは、接触画像センサ（ＣＩＳ）モジュールである、請求項１記載の画像スキャナの走査方法。