JP2589416B2 - 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、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、相対速度の高低に係わらず入力対
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各
蓄積時間に対応する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
素移動する毎にラインパルスを発生するラインパルス発
生手段と、入力対象の相対速度が最高速度である場合の
ラインパルスに同期したリセットパルスを出力するリセ
ットパルス発生回路と、を設け、このリセットパルスの
周期を受光素子の蓄積時間とするとともに、ラインパル
スとリセットパルスとの位置関係に基づいて単一のライ
ンパルスについて単一のリセットパルスを選択し、選択
したリセットパルスに対応する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、蓄積時間設定手段により
固定的に設定された蓄積時間において受光素子に電荷が
蓄積される。この蓄積時間は受光素子と入力対象との相
対速度の最高速度時における１画素分の移動時間以下に
設定されており、相対速度が遅くなると入力対象が１画
素分移動する間の時間に比較して蓄積時間が短くなる。
この場合において出力選択手段は入力対象が１画素分移
動する毎に単一の蓄積時間に対応する出力のみを有効に
するため、相対速度が低下した場合にも入力対象の移動
方向についての画素密度が同一数の出力のみが有効にさ
れる。

【００１０】

【実施例】図１は、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。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、サンプリングクロック発生回路３、イネーブル信号
発生回路４、ＣＣＤセンサ５およびＡＮＤゲート６によ
って構成されている。ラインパルス発生回路１には、入
力対象の移動量に応じてパルスを発生するロータリエン
コーダやリニアエンコーダなどの装置からエンコーダパ
ルスＰｅが入力される。このエンコーダは、例えば輪転
機における入力対象である印刷物の搬送機構を駆動する
搬送モータに取り付けられている。ラインパルス発生回
路１はこのエンコーダパルスＰｅに基づいて、入力対象
の搬送方向（移動方向）の分解能に合わせて１画素毎に
ラインパルスＰｌを出力する。リセットパルス発生回路
２は入力対象が最高速度で移動する間におけるラインパ
ルスＰｌに同期した固定周期でリセットパルスＰｒを発
生する。サンプリングクロック発生回路３はリセットパ
ルスＰｒの間隔内で主走査方向（入力対象の移動方向に
垂直な方向）の画素を全てサンプリングできる数のクロ
ックパルスＣｋを発生する。

【００１１】イネーブル信号発生回路４には、ラインパ
ルス発生回路１において発生したラインパルスＰｌおよ
びリセットパルス発生回路２において発生したリセット
パルスＰｒが入力される。このイネーブル信号発生回路
４はラインパルスＰｌおよびリセットパルスＰｒの位置
関係に基づいて単一のラインパルスＰｌについて単一の
リセットパルスＰｒを選択し、そのリセットパルスＰｒ
に対応した１ライン分のサンプリング周期間においてア
クティブとなるイネーブル信号Ｓを発生する。

【００１２】ＣＣＤセンサ５にはリセットパルス２にお
いて発生したリセットパルスＰｒおよびサンプリングク
ロック発生回路３において発生したサンプリングクロッ
クＣｋが入力される。このＣＣＤセンサ５は、リセット
パルスＰｒによって蓄積時間を決定し、各画素毎に蓄積
した電気量をサンプリングクロックに基づいて例えば８
ビットのシリアルデータである出力データＤを出力す
る。ＡＮＤ回路６にはイネーブル信号発生回路４におい
て発生したイネーブル信号ＳおよびＣＣＤセンサ５から
出力されるデータＤが入力される。このアンドゲート６
はイネーブル信号Ｓがアクティブの状態においてのみデ
ータＤを出力する。

【００１３】以上のように構成された画像入力装置の各
部における信号およびデータのタイミングチャートを図
２および図３に示す。図２は、入力対象が最高速度で移
動中における信号の状態を示すタイミングチャートであ
り、図３は入力対象が最高速度よりも低速で移動してい
る際におけるタイミングチャートを示している。エンコ
ーダパルスＰｅは入力対象が１mm移動する毎に１パルス
づつ発生される。今、画像入力装置１１の分解能を１画
素／mmとすると、ラインパルス発生回路１はエンコーダ
パルスＰｅが２回入力される毎に１回の周期でラインパ
ルスＰｌを出力する。このとき、入力対象の最高速度を
１０nsecとすると、ラインパルスＰｌの周期Ｔｌは２０
０μsec となる。従って、リセットパルス２から出力さ
れるリセットパルスＰｒの周期Ｔｒは２００μsec 以下
であり、ここではＴｒ＝２００μsec とする。

【００１４】一方、サンプリングクロック発生回路３か
ら出力されるサンプリングクロックＣｋの周期ｔはリセ
ットパルスＰｒの周期Ｔｒの間において１ライン分の全
画素をサンプリングできる時間でなければならず、周期
ｔは２００／２５６μsec 以下でなければならない。実
際には、１ラインについて２５６画素に加えてダミーの
画素を考慮する必要があり、余裕をもって周期ｔ＝２０
０／４００μsec ＝５００nsecのように設定する。

【００１５】上記例ではラインパルスＰｌおよびリセッ
トパルスＰｒのそれぞれの周期ＴｌおよびＴｒがともに
２００μsec であるため、イネーブル信号発生回路４か
ら出力されるイネーブル信号Ｓは常にアクティブになっ
ている。従ってＡＮＤゲート６はＣＣＤセンサ５のデー
タＤの全てを出力し、２００μsec に１ラインの割合で
出力データＤａが出力される。

【００１６】これに対して図３に示す例では、入力対象
の移動速度が最高速度に達していないため、ラインパル
スＰｌの周期ＴｌはリセットパルスＰｒの周期Ｔｒより
も大きくなり、両者のパルスは同期しなくなる。このた
めイネーブル信号発生回路４にはラインパルスＰｌの周
期よりも短い周期でリセットパルスＰｒが入力される
が、イネーブル信号発生回路４は単一のラインパルスＰ
ｌに対して単一のリセットパルスＰｒを選択する。イネ
ーブル信号発生回路４においてラインパルスＰｌに最も
近いリセットパルスＰｒが選択されるものとすると、ラ
インパルスＰｌ１に対してはリセットパルスＰｒ１が、
ラインパルスＰｌ２に対してはリセットパルスＰｒ２
が、ラインパルスＰｌ３に対してはリセットパルスＰｒ
４がそれぞれ選択され、選択された各リセットパルスＰ
ｒから次のリセットパルスＰｒまでのサンプリング期間
中においてイネーブル信号がアクティブになる。ＣＣＤ
センサ５は、リセットパルスＰｒの周期を蓄積時間とす
る出力電気量をリセットパルスＰｒの入力数と同じ数だ
け出力するが、ＡＮＤゲート６においてＣＣＤセンサ５
のデータＤとイネーブル信号Ｓとの論理積が出力される
ため、ラインパルスＰｌと同数の出力データＤａがＡＮ
Ｄゲート６から出力されることになる。

【００１７】以上のようにして、入力対象の移動速度に
係わらずＡＮＤゲート６からは常にラインパルスＰｌの
出力数と同数の出力データＤａが出力されることにな
り、入力対象の移動方向についての画素密度は常に一定
に保たれる。また、受光光量が一定に保たれればＣＣＤ
センサ５の出力電気量は蓄積時間のみによって決定され
るが、上記画像入力装置１１ではＣＣＤセンサ５の蓄積
時間はリセットパルス発生回路２において固定的に設定
されるリセットパルスＰｒの周期Ｔｒに一致するため、
同一入力に対して常に同一出力を得ることができる。

【００１８】

【発明の効果】この発明においては、受光素子と入力対
象との相対速度に係わらず受光素子の蓄積時間が常に一
定に維持されるため、同一入力に対しては同一の出力を
得ることができる。また、入力対象が１画素分移動する
毎に単一の蓄積時間に対応する受光素子の出力のみが有
効にされるため、受光素子と入力対象との相対速度に係
わらず、入力対象の移動方向についての画素密度は常に
一定に維持される。これらのことからこの発明の画像入
力装置によれば、受光素子と入力対象との相対速度が変
化しても常に正確に入力対象の画像を読み取ることがで
きる。

【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】同画像入力装置において入力対象が最高速度で
移動した際における各部の信号のタイミングチャートで
ある。

【図３】上記画像入力装置において入力対象が最高速度
より低い速度で移動した場合における各部の信号のタイ
ミングチャートである。

【符号の説明】

１−ラインパルス発生回路（出力選択手段） ２−リセットパルス発生回路（蓄積時間設定手段） ４−イネーブル信号発生回路（出力選択手段） ６−ＡＮＤゲート（出力選択手段） １１−画像入力装置

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聞に比
   例して各蓄積時間に対応する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画素移動する毎にラインパルスを発生する
   ラインパルス発生手段と、入力対象の相対速度が最高速
   度である場合のラインパルスに同期したリセットパルス
   を出力するリセットパルス発生回路と、を設け、このリ
   セットパルスの周期を受光素子の蓄積時間とするととも
   に、ラインパルスとリセットパルスとの位置関係に其づ
   いて単一のラインパルスについて単一のリセットパルス
   を選択し、選択したリセットパルスに対応する受光素子
   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。