JP2589415B2 - 画像入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、相対速度差が変化す
る入力対象からの受光量および電荷の蓄積時間に比例す
る電気量を出力する受光素子を備えた画像入力装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】相対速度差をもって移動する入力対象の
画像を読み取る画像入力装置では、ＣＣＤラインセンサ
のような受光素子が用いられる。この受光素子では、入
力対象からの受光量および電荷の蓄積時間に比例して出
力電気量が変化する。入力対象からの受光量は画像の明
暗によって変わるものであり、入力対象の画像濃度に応
じた出力電気量を正確に得ようとすると、受光素子にお
ける電荷の蓄積時間を適正に設定しなければならず、従
来の画像入力装置では入力対象からの受光量のレベルに
応じた一定時間を固定的に設定するようにしていた。

【０００３】このように、従来の画像入力装置では、受
光素子の蓄積時間を専ら入力対象からの受光量に基づい
て設定していたため、例えば輪転機などの印刷装置から
搬出される被印刷物のように、受光素子に対する相対速
度が変化する入力対象の画像を読み取る場合には、相対
速度が高速になると受光素子における１画素分の蓄積時
間と読取時間との和が入力対象の１画素分の移動時間を
越えてしまう。この場合、１画素分の移動時間が経過し
た時点で出力の読み取りを終了してしまうと入力対象の
移動方向の１画素分のデータの全てを読み取ることがで
きなくなり、正確な画像の読み取りを行うことができな
い。また、１画素分の移動時間が経過した後にも出力電
気量の読み取りを継続して行うこととすると、読取タイ
ミングが１画素毎の移動タイミングに同期しなくなり、
入力対象の移動方向における画素密度が変化してしま
う。

【０００４】さらに、入力対象の移動方向についての画
素密度を一定にするため、相対速度の変化に応じて電荷
の蓄積時間を変えることも考えられるが、この場合には
同一の受光量についての出力電気量が変化してしまい、
正確な画像の読み取りを行うことができなくなる。

【０００５】そこで、特開昭６０−１４５８５２号公報
や実開平１−１５４４５１号公報に開示されたもので
は、受光素子と入力対象との相対速度差に応じて受光素
子の出力を補正するようにしている。このように、相対
速度差に応じて受光素子の出力電気量を補正すれば相対
速度差の変化に応じて蓄積時間を可変にした場合にも同
一の受光量について出力電気量を一定にすることができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、相対速
度差に応じて電荷の蓄積時間を可変にするとともに、受
光素子の出力電気量を相対速度に応じて補正するもので
は、相対速度がある程度以上低くなると蓄積時間が過度
に長くなり、出力電気量が飽和して補正が不能となって
適正な画像の読み取りを行うことができなくなる問題が
あった。また、出力電気量が飽和することのないように
受光量を減少させておくと、相対速度が高くなって蓄積
時間が短縮した際に受光素子の出力電気量が低くなり過
ぎ、ノイズ等によって受光素子の出力を読み取ることが
できなくなる問題があった。

【０００７】この発明は、入力対象との相対速度の最高
速度が予め定められている画像入力装置を前提として、
受光素子と入力対象との相対速度の最高速度における１
画素分の移動時間と受光素子の出力電気量の読取時間と
に基づいて電荷の蓄積時間を設定することにより、相対
速度の高低に拘らず入力対象の画像を常に正確に読み取
ることができる画像入力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】この発明の画像入力装置
は、所定の最高速度を上限として相対速度が変化する入
力対象からの受光量および電荷の蓄積時間に比例して出
力電気量が変化する受光素子であって、入力対象の移動
方向に直交して配置されたラインセンサを備えた画像入
力装置において、入力対象が１画素分移動する毎に第１
のリセットパルスを出力し、第１のリセットパルスを出
力した時から一定時間を経過した後に第２のリセットパ
ルスを出力するリセットパルス発生回路を設け、前記一
定時間を前記相対速度が最高速度である時の第１のリセ
ットパルスの周期から受光素子の出力電気量の読取時間
を差し引いた時間より短い時間に固定し、第２のリセッ
トパルスと次の第１のリセットパルスとの間において受
光素子の出力電気量の読取を行うことを特徴とする。

【０００９】

【作用】この発明においては、受光素子と入力対象との
相対速度が最高速度である場合の１画素分の移動時間か
ら受光素子の出力電気量の読取時間を差し引いた時間よ
り短い時間が電荷の蓄積時間として固定的に設定され
る。受光素子と入力対象との相対速度が高くなると入力
対象が１画素分だけ移動する間の移動時間も短くなり、
反対に相対速度が低くなると移動時間は長くなる。よっ
て、電荷の蓄積時間として固定的に設定される時間は、
入力対象の１画素分の移動時間として取り得る最短時間
から受光素子において固定的に定められている出力電気
量の読取時間を差し引いた時間より短い時間であり、入
力対象が最高速度で移動した場合にも１画素分の移動の
開始と同時に開始する蓄積時間が終了した時点では移動
時間が終了するまでに読取時間を上回る時間が残余す
る。相対速度が低くなるに従って入力対象が１画素分だ
け移動する間の移動時間がより長くなることから、相対
速度が最高速度以下の場合にも蓄積時間の終了後には十
分な読取時間が残余する。

【００１０】

【実施例】図１は、この発明の実施例てある画像入力装
置の構成を示すブロック図である。画像入力装置１１
は、ラインパルス発生回路１、リセットパルス発生回路
２、イネーブル信号発生回路３、サンプリングクロック
発生回路４およびＣＣＤセンサ５から構成される。ライ
ンパルス発生回路１にはエンコーダパルスＰｅが入力さ
れ、入力対象が１ライン進む毎にラインパルスＰｌを発
生する。エンコーダパルスＰｅは、例えば輪転機におい
て入力対象である印刷物を搬送する搬送モータに取り付
けられた図外のエンコーダ（ロータリーエンコーダおよ
びリニアエンコーダなど）から入力される。輪転機では
印刷条件に応じて印刷物の搬送速度が変えられ、また起
動後から定速状態になるまで搬送機構を構成する各部の
慣性力によって搬送速度は除々に変化する。このような
搬送速度の変化に応じてエンコーダパルスＰｅの周波数
が変化する。ラインパルス発生回路１は例えばエンコー
ダパルスＰｅの周波数の２倍の周波数のラインパルスＰ
ｌを搬送方向の分解能に合わせて１ライン毎に出力す
る。

【００１１】ラインパルス発生回路１から出力されたラ
インパルスＰｌはリセットパルス発生回路２に入力され
る。リセットパルス発生回路２はラインパルスＰｌが入
力されたときに第１のリセットパルスＰｒ１を出力し、
この後ラインパルスＰｌの最小間隔、すなわち搬送モー
タが最速の回転時の１／２以下の間隔で第２のリセット
パルスＰｒ２を出力する。このリセットパルスＰｒ１お
よびＰｒ２はイネーブル信号発生回路３およびＣＣＤセ
ンサ５に入力される。イネーブル信号発生回路３はサン
プリングクロック発生回路４に対してイネーブル信号Ｓ
を出力する。このイネーブル信号Ｓは第２のリセットパ
ルスＰｒ２の入力時から一定の読取タイミングの間にお
いてアクティブとなる。サンプリングクロック発生回路
４はイネーブル信号Ｓがアクティブ状態の間において所
定の周波数のサンプリングクロックＣｋをＣＣＤセンサ
５に対して出力する。

【００１２】ＣＣＤセンサ５はリセットパルス発生回路
から第１のリセットパルスｐｒ１が出力されたときから
電荷の蓄積を開始し、第２のリセットパルスＰｒ２の立
ち下がりのタイミングでサンプリングクロックＣｋに同
期して検出データＤを出力する。すなわち、ＣＣＤセン
サ５はリセットパルスＰｒ１，Ｐｒ２の入力タイミング
によって蓄積時間を決定し、各素子毎に蓄積した電気量
をサンプリングクロックＣｋに応じて例えば８ビットの
シリアルデータとして出力する。なお、サンプリングク
ロック発生回路４から発生されるサンプリングクロック
Ｃｋは、イネーブル信号Ｓがアクティブ状態の間におい
て１ライン分のデータをサンプリングするのに十分な数
のクロックを出力する。

【００１３】以上のように構成された画像入力装置１１
の各部の信号およびデータのタイミングチャートを図２
に示す。入力対象の移動量に応じてパルスを発生するロ
ータリーエンコーダまたはリニアエンコーダから入力対
象の移動速度に応じたエンコーダパルスＰｅが一定周期
Ｔｅで出力される。このエンコーダパルスＰｅは、例え
ば入力対象が１ｍｍ動く毎に１パルス出力されるとする
と、その周期Ｔｅは入力対象が最高速度の１０ｍ／ｓｅ
ｃで動いたときは１００μｓｅｃとなり、５ｍ／ｓｅｃ
で動いたときは２００μｓｅｃとなる。ラインパルス発
生回路２から出力されるラインパルスＰ１の周期Ｔｌは
副走査方向の分解能が１画素／２ｍｍであるからエンコ
ーダパルス２個分の周期となり、Ｔｅ＝１００μｓｅｃ
のときＴｌ＝２００μｓｅｃ、Ｔｅ＝１００μｓｅｃの
ときＴｌ＝２００μｓｅｃとなる。

【００１４】リセットパルス発生回路２から出力される
リセットパルスは、ラインパルスＰｌをトリガ入力とす
る第１パルスＰｒ１と第２パルスＰｒ２の２つのパルス
である。この第１パルスＰｒ１と第２パルスＰｒ２との
時間間隔Ｔｒ１はラインパルスＰｌの最小周期の１／２
以下に設定されており、上記の場合、１００μsec 以下
となる。したがって、第２パルスＰｒ２の出力後、次の
第１パルスＰｒ１が発生するまでの時間間隔Ｔｒ２はＴ
ｌ−Ｔｒ１となり、Ｔｒ２はＴｒ１以上の時間となる。
また、Ｔｒ１はラインパルスの周期Ｔｌの変化によって
影響を受けることなく固定であるが、Ｔｒ２は周期Ｔｌ
の変化に応じて増減する値である。

【００１５】イネーブル信号発生回路３から出力される
イネーブル信号Ｓは、リセットパルス発生回路２から出
力される第２パルスＰｒ２をトリガとして一定時間Ｔｓ
の間においてアクティブ状態となり、このイネーブル信
号Ｓがアクティブ状態においてサンプリングクロック発
生回路４から周期ｔでサンプリングクロックＣｋが出力
される。イネーブル信号Ｓのアクティブ時間ＴｓはＣＣ
Ｄセンサ５の出力データＤのサンプリングに使用可能な
時間が上記時間Ｔｒ２であること、ＣＣＤセンサ５の１
ライン分のデータ数、および単一の出力データＤの読取
時間であるサンプリングクロックＣｋの周期ｔとに基づ
いて決定される。すなわち、時間Ｔｓは時間Ｔｒ２以下
であり、かつ１ラインを２５６個のデータにより構成し
た場合にはｔ＊（２５６＋α）以下としなければならず
（αはダミーデータ数）、上記の例ではＴｒ２＝１００
μsec であるから、サンプリングクロックＣｋの周期ｔ
を３００nsecとすると、アクティブ時間Ｔｓを８０μse
c とすることができる。

【００１６】以上のようにして、時間Ｔｒ１の間におい
てＣＣＤセンサ５に蓄積された電気量をＣＣＤラインセ
ンサ５の各画素について周期ｔで読み出すことができ
る。この時間Ｔｒ１は入力対象の移動速度に係わらず一
定であり、光源光量が時間的に変化しない場合にはＣＣ
Ｄセンサ５の出力レベルは蓄積時間のみによって決定さ
れることから、ＣＣＤセンサ５の出力データＤは入力対
象の移動速度に係わらず同一入力については同一レベル
の出力となる。

【００１７】

【発明の効果】この発明によれば、受光素子の蓄積時間
を入力対象との相対速度の変化に係わらず常に一定に設
定することができ、同一入力に対して同一レベルの出力
を得ることができるとともに、入力対象との相対速度に
係わらず搬送方向について常に一定の画素密度を維持す
ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である画像入力装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】同画像入力装置の各部における信号およびデー
タのタイミングチャートである。

【符号の説明】 ２−リセットパルス発生回路（蓄積時間設定手段） ５−ＣＣＤセンサ（受光素子）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の最高速度を上限として相対速度が変
   化する入力対象からの受光量および電荷の蓄積時間に比
   例して出力電気量が変化する受光素子であって、入力対
   象の移動方向に直交して配置されたラインセンサを備え
   た画像入力装置において、 入力対象が１画素分移動する毎に第１のリセットパルス
   を出力し、第１のリセットパルスを出力した時から一定
   時間を経過した後に第２のリセットパルスを出力するリ
   セットパルス発生回路を設け、前記一定時間を前記相対
   速度が最高速度である時の第１のリセットパルスの周期
   から受光素子の出力電気量の読取時間を差し引いた時間
   より短い時間に固定し、第２のリセットパルスと次の第
   １のリセットパルストの間において受光素子の出力電気
   量の読取を行うことを特徴とする画像入力装置。