JP2586035B2

JP2586035B2 - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JP2586035B2
Application number: JP62078856A
Authority: JP
Inventors: 昭夫中島; 宗弘中谷
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1997-02-26
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JPS63245176A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、画像読み取り装置（イメージリーダ）に関
し、詳しくは、予備走査も、また原稿濃度検出用の特別
なセンサ類をも必要とせずに、画像濃度調整が可能なイ
メージリーダに関する。

本発明のイメージリーダは、例えば白色でない地肌の
文字原稿の読み取りに利用される。

［従来の技術］従来、１次元撮像素子（CCD）を用いた画像読み取り
装置（イメージリーダ）が提供されている。

該装置は、例えば原稿台上に載置した原稿からの反射
光をCCDで光電変換しつつ走査し、これに所定の信号処
理を施して画像データとして逐次出力するものである。

該イメージリーダによって画像を読み取るに際して、
作像される画像の濃度を適正レベルに調整するために
は、予備走査によって原稿画像の濃度を読み取って、該
濃度を基準レベルに近づけるように信号等を調整した
り、あるいは、原稿画像の濃度を検出するセンサ類を用
いて濃度検出を行ない、調整している。

［発明が解決しようとする問題点］上記したように、従来のイメージリーダに於いて濃度
調整を行なうには、予備走査のように時間を要する動作
を必要としたり、あるいは濃度検出センサのように特別
な装置を必要とし、時間もしくはコスト上の無駄があっ
た。

本発明は、かかる無駄を省き、簡易に適正な濃度調整
を実行し得るイメージリーダを提供するものである。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明は、原稿画像を露光走査しつつ１次元撮像素子にて光電変
換した後、A/D変換し、面積階調法での２値化処理等の
所定の処理を施して出力する画像読み取り装置であっ
て、少なくとも１ライン分の画像データの記憶手段と、記憶された１ライン分のデータの所定の濃度レベル
を、対応する基準濃度レベルと比較して、差を演算する
演算手段と、前記演算された差を解消するべく、A/D変換の基準電
圧を調整する調整手段と、前記記憶と、前記演算と、前記調整とを、画像読み取
りと並行的に、逐次実行する制御手段と、を有する画像読み取り装置である。

上記に於いて所定の濃度レベルとは、例えば、原稿画
像の白領域（無地の地肌領域）からの反射光より得られ
るデータを意味する。

また、基準濃度レベルとは、例えば、理想的な白色原
稿からの反射光より得られるデータを意味する。該デー
タ値は、例えばCCDからの出力信号を７ビットで量子化
して、黒レベルを「０」、白レベルを「127」とする
と、127となる。

したがって、所定の濃度レベルを基準濃度レベルと比
較して差を解消するとは、例えば、原稿の無地の地肌領
域が青色であり、該領域の濃度データが「100」程度の
数値である場合に、該レベルを「127」に近づけて、作
像される画像の地肌領域を白色に近づけることをいう。
本発明では、上記近づける動作を、A/D変換の基準電圧
を制御することによって達成している。

また、上記所定の濃度レベルの検出と、A/D変換の基
準電圧の調整とを、画像の読み取りと並行して、逐次実
行している。このため、濃度調整のための予備走査も、
また、特別なセンサ装置も必要としない。

［実施例］以下、添付の図面を参照して次の順次で本発明の実施
例を説明する。

（１）イメージリーダの概略構成（２）イメージリーダの制御手段（３）テストパターンの説明（４）作動説明（１）イメージリーダの概略構成第１図は、実施例に係るイメージリーダの機構の模式
的断面図である。

露光源であるハロゲンランプ２は、原稿ガラス４上に
載置された原稿６を照射する。原稿６は、原稿ガラス４
に設けた原稿スケールに沿って並行に載置される。原稿
ガラス４の端部下面には、倍率及びピント調整、あるい
はシェーディング補正用テストパターン（第４図参照）
が設置される。ハロゲンランプ２には、反射鏡８と赤外
カットフィルタ10とが備えられている。

原稿６からの反射光は、第１ミラー12、第２ミラー14
および第３ミラー16により順次反射された後、レンズ18
を通って１次元のCCD（撮像素子）20に入射する。

CCD20は、CCD保持部22により保持され、且つ、位置や
角度が調整される。また、CCD保持部22とレンズ18とは
移動台24に取り付けられる。

倍率の調整は、第２図に示すように、レンズモーター
26により、ワイヤ28を介して、移動台24を光軸方向にガ
イドレール30にそって移動させることにより行う。

また、ピントの調整は、移動台24に取り付けたピント
モーター32によりCCD保持部22を光軸方向に移動させる
ことにより行う。

原稿６の走査に際しては、周知のように、光源２とミ
ラー12〜16とが、走査方向に移動させられる。

（２）イメージリーダの制御手段第３図は、原稿の濃度を検出するための回路のブロッ
ク図である。

クロック発生回路40は、撮像素子（１次元CCD）20に
対し必要なSH（シフトパルス）信号を与え、他方ではCP
U42にも接続され、クロック信号に用いられる。撮像素
子20は、原稿からの反射光信号を電気信号に変換する。
A/D変換器44は、撮像素子20からのアナログ信号をディ
ジタル信号に変換する。

シェーディング回路46は、主走査方向（ライン方向）
の光量むらや撮像素子20のビット（画素）間のバラツキ
を補正するための回路であり、CPU42からのシェーディ
ング信号によってそのタイミングを与えられる。シェー
ディング回路46からの出力信号は、２値化のための比較
回路48及びラインRAM50に入力される。

比較回路48は、シェーディング補正されたイメージ信
号とセレクタ52で選択された基準信号（２値化のための
基準信号）との大小比較を行ない、その結果を１ビット
で出力回路54に出力する。出力回路54は、１ビットのイ
メージ信号及び有効画像信号を外部に出力する。

ラインRAM50は、シェーディング補正された画像信号
を１ライン分記憶する。この書込み信号は、CPU42から
出力され、CPU42は、このラインRAM50より、１ライン分
のイメージ情報を得る。

RAM56には属性情報及び２値化（ディザ法によらない
２値化）のための一様な閾値情報が格納される。２値ま
たはディザの属性は、ラインRAM50に書込まれた１ライ
ン分のイメージ情報に基づいて、CPU42により決定され
る。また、上記一様な閾値も上記１ライン分のイメージ
情報に基づいて決定される。

パターン生成回路58は、ディザ法での閾値（一様でな
い閾値）情報を発生させるものであり、閾値は（ｍ×
ｎ）マトリクスで発生される。

セレクタ52は、RAM56からの属性情報に基づいて、比
較回路48へ送るべき２値化のための閾値情報を選択す
る。即ち、属性がディザであれば、パターン生成回路58
からのディザパターンデータを閾値情報として、また、
属性が２値であれば、RAM56からの一様なレベルのデー
タを閾値情報として、比較回路48へ送信する。

D/A変換器41は、CPU42からの８ビットの基準電圧信号
Drefによって制御されて、A/D変換器44の基準電圧を調
整する。該制御は、ラインRAM50に書き込まれた１ライ
ン分のイメージ情報に基づくフィードバック制御であ
り、例えば、原稿の地肌部分（無地であるが、必ずしも
白色とは限らない）に対応するイメージデータが白レベ
ルとなるように行なわれる。

さらに、CPU42は、モーター信号、ランプ信号、定位
置信号、コマンド信号を入力する。また、倍率とピント
の調整は、ドライバ60、62を介して、レンズモーター2
6、ピントモーター32をそれぞれ駆動制御して行なう。

（３）テストパターンの説明倍率及びピント調整、及びシェーディング補正等のた
めのテストパターン７は、第４図に示すように、上半分
の白色のシェーディング部7aと、下半分のパターン部7b
とからなる。

シェーディング補正は、均一な白色であるテストパタ
ーン７からの反射光を撮像素子20で光電変換した後、A/
D変換器44、シェーディング回路46に読み込み、該読み
込んだ信号と理想状態の信号とのズレを補正することに
より行なう。なお、前記ズレは、ランプ２等の光学系の
むらやCCD20の画素の特性のバラツキの影響等によるも
のと考えられる。また、補正用データは、シェーディン
グ回路46内に記憶される。

テストパターン７のパターン部7bは、両側に設けた黒
パターン7c、7cと、中央部に設けた縞パターン7dとから
なる。倍率は、黒パターン部7c、7c間の距離ＬをCCD20
で測定し、予め設定した長さと比較して演算する。ま
た、ピント調整は、黒パターン部7cの内側エッジ7eの近
傍の濃度Ｄの分布の測定データ（第５図実線）が、破線
で示す状態に近づくように、ピントモータ32によってCC
D20を移動して行なう。

以上のようにして、本実施例装置による濃度調整が実
行される。

上記よりわかるように、本実施例装置では、画像読み
取りと同時にA/D変換の基準電圧を調整して、最適な濃
度の画像データを得ている。したがって、濃度調整のた
めの予備走査も、また、特別なセンサ類も不要である。

（４）作動説明以下、本実施例装置の作動を説明する。

第６図は、上記イメージリーダの制御CPU42による制
御を示すフローチャートであり、第７図はタイムチャー
トである。なお、該フローチャートに於いては、倍率調
整、ピント調整、画像データ出力等、本発明の要部と直
接的に関係しない処理については、図示が省略されてい
る。

CPU42は、例えば電源の投入により処理をスタートし
まず初期状態を設定する（S102）。

スキャンコマンドの入力を待って（S104）、スライダ
が基準位置にない場合は（S200）、図示しないスライダ
駆動モータへの駆動信号を発生してスライダ（ハロゲン
ランプ２等を搭載する第１スライダ、ミラー14等を搭載
する第２スライダ）を基準位置に復帰させた後（S20
1）、上記モータのオフ信号を発生する（S202）。該復
帰は、例えば、走査系からの所定の定位置信号によって
確認する。その後、露光ランプ２及びスライダ駆動モー
タへのオン信号を発生して（S108、S110）、原稿の露光
走査を開始する。

テストパターン７の白パターン部7aからの反射光に基
づいて、露光ランプ２の発光強度を最適なレベルに設定
する（S112）。例えばCCD20からのアナログ画像信号が
７ビットで量子化される場合（黒レベル０〜白レベル12
7、の128段階の場合）は、白パターン部7aの反射光から
得られるデジタル画像信号の最大値が127となるように
ランプ２の発光強度を調整する。

テストパターン７の白パターン部7aからの反射光に基
づいて、シェーディング補正用データを、シェーディン
グ回路46のRAMに書き込む（S114）。該補正用データ
は、CCD20の名画素からの出力データに対して、名画素
毎に所定の係数を乗ずるためのデータであり、例えば、
白パターン部7aから得られるデータは該シェーディング
補正により均一化される。

走査が画像先端に達するのを待って（S116）、有効画
像信号を発生して、出力回路54から画像データ出力を開
始する。

自動露光調整モードが設定されている場合は（S118;Y
es）、SH信号Ａ（第７図参照）の３クロック毎に立上が
るラインRAM書き込み信号Ｃに同期して、画像データＢ
を、シェーディング回路46を介してラインRAM50に書き
込む（S120）。

上記書き込まれたラインRAMデータＤより、画像の白
レベル（無地の地肌部分を意味し、必ずしも白色とは限
らない）及び黒レベル（文字部分）に対応する濃度デー
タであって、オペレータが指定するか、もしくは自動的
に指定される原稿領域（例えばA4サイズ）の濃度デー
タ、あるいは、トリミング領域の濃度データを抽出する
（S122）。

該抽出された濃度データに基づいて、基準電圧信号Dr
efを制御して（S124）A/D変換器44の基準電圧を調整す
る。該調整は、例えば、シェーディング補正後の地肌部
分対応データが、最大値127となるようにする（S112参
照）ものである。

なお、第７図のタイムチャートよりわかるように、基
準電圧信号Drefによる調整開始時刻は、参照する画像デ
ータＢに対して、SH信号Ａの３クロック分、即ち、走査
の３ライン分遅れる。

前記S118に於いて自動露光調整モードが設定されてい
ない場合は、基準電圧信号Drefを所定値に設定す（S13
2）。該所定値は、例えば、テストパターン７の白パタ
ーン部7aに対応する画像データを、前記最大値127とす
る基準電圧に対応する値である。

露光走査が原稿後端に達すると（S126）、有効画像信
号をオフして出力回路54からのデータ出力を停止すると
ともに、露光ランプ２のオフ信号を発生し（S128）、ま
た、スライダ駆動モータに対するリターン信号を発生し
（S130）、スライダを基準位置に復帰させた後（S13
3）、該モータのオフ信号を発生する（S134）。

上記に於いて、例えばトリミング等の編集作像を指定
する場合は、第８図に示すように、原稿領域のうち、ト
リミング領域のみについて、上記制御を実行することが
できる。

［効果］以上、詳述したように本発明は、１次元撮像素子を用
いた画像読み取り装置に於いて、濃度調整用のデータを
１ラインを単位として読み込み、該データに基づいて、
A/D変換の基準電圧を制御するものである。

実施例に述べたところからも明らかなように、本発明
によると、画像読み取りと並行して濃度調整を実行でき
るため、呼び走査も、また、濃度検出用の特別なセンサ
類も不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例にかかるイメージリーダの模式的断面
図である。第２図は、レンズとCCDとの移動機構の平面
図である。第３図は、イメージリーダの制御回路のブロ
ック図である。第４図は、テストパターンの平面図であ
る。第５図は、テストパターン黒パターンの内側エッジ
近傍の濃度分布の図である。第６図は、第３図のCPUの
制御を示すフローチャートである。第７図は第３図のCP
Uの制御を示すタイムチャートである。第８図は、トリ
ミングモード時の制御領域を示す図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿画像を露光走査しつつ１次元撮像素子
にて光電変換した後、A/D変換し、面積階調法での２値
化処理等の所定の処理を施して出力する画像読み取り装
置であって、少なくとも１ライン分の画像データの記憶手段と、記憶された１ライン分のデータの所定の濃度レベルを、
対応する基準濃度レベルと比較して、差を演算する演算
手段と、前記演算された差を解消するべく、A/D変換の基準電圧
を調整する調整手段と、前記記憶と、前記演算と、前記調整とを、画像読み取り
と並行的に、逐次実行する制御手段と、を有する画像読み取り装置。
【請求項２】前記特許請求の範囲第１項に於いて、前記所定の濃度レベルは、原稿の地肌部分の濃度レベル
である画像読み取り装置。