JP2694608B2

JP2694608B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2694608B2
Application number: JP63063196A
Authority: JP
Inventors: 英雄高木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1997-12-24
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JPH01238276A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、原稿画像情報を電気信号に変換する画像読
取装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、原稿画像情報を電気信号に変換して読取るこの
種の画像読取装置は、原稿内の異なる画像情報、例え
ば、文字と写真等を読取る際には、文字と写真等との各
領域をそれぞれ指示するための読取領域指示手段からの
指令により、文字の画像変調情報（２値情報）と写真等
の画像変調情報（ディザー情報）とを切換えて外部装置
へ出力していた。

前記文字画像変調を行う際は、画像情報との比較を行
うためのスライスレベル（比較値）を、画像を読取る前
に２値化を行う回路に設定していた。

また、写真画像変調を行う際も、前記文字画像変調の
場合と同様にスライスレベルを２値化回路に設定してい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような従来例にあっては、一主
走査中に文字および写真画像変調用スライスレベルをそ
れぞれ一種類しか設定することができなかった。

このため、一走査分の原稿中に濃度が異なる文字が存
在する場合には、一方の文字しか適正に読取ることがで
きないという欠点があった。また、原稿中に明るさが異
なる写真が存在する場合も、前記文字の場合と同様に、
原稿中の写真画像を適正に再現することができないとい
う欠点があった。

従来のこの種の変調方式において、上記欠点を解消す
るために、前記文字／写真画像変調用のスライスレベル
を複数種類有するようにするためには、それに対応する
２値化回路を複数種類備える必要があり、装置回路の複
雑化と共にハードウェアが大形化して、コストアップに
つながるという問題点があった。

本発明は、以上のような従来例の問題点にかんがみて
なされたもので、上記のような装置回路の複雑化を伴う
ことなく、一走査の原稿中に異なる濃度（または明る
さ）の文字や写真等が存在する場合にも、異なるスライ
スレベルで適正に読取ることのできる画像読取装置を提
供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

このため、本発明においては、画像読取領域が写真領
域であるか文字領域であるかを指示するための領域指示
手段と、少なくとも２種類以上の異なる変調特性を記憶
し、原稿画像情報の濃度レベルを変調する画像変調用記
憶手段とを備え、前記領域指示手段による領域指示に従
って前記画像変調用記憶手段の変調特性を制御すること
により、前記画像読取領域が写真領域であるか文字領域
であるかに応じ、異なる変調特性を用いて原稿画像情報
の濃度レベルを変調し、外部装置へ転送することによ
り、前記目的を達成しようとするものである。

〔作用〕

以上のような構成により、本発明に係る画像読取装置
は、異なる濃度で適正に読取ることが可能となる。

〔実施例〕

以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。

（構成）（第１〜第３図）第２図に、本発明を適用した原稿画像読取装置の一実
施例の外観斜視図、第３図に、その内部構成図を示す。
１は原稿画像読取装置（以下、“リーダ”と略称す
る）、２はリーダ本体で、プラテンガラス27上の原稿
（画像下向き状態）を、原稿照明ユニット24で照射し、
反射ミラー25を介して、レンズ26により主走査方向（矢
印A,C）に配列された複数の受光素子からなるCCD（電荷
結合デバイス）アレイ22に原稿像を結像させるよう構成
してある。原稿照明ユニット24および反射ミラー25は、
不図示の駆動系により主走査方向とは垂直な副走査方向
に移動可能である。３は原稿自動送り装置（以下、“AD
F"と略称する）で、原稿置載台31上のシート状の原稿
（画像は上向き状態）は、第３図に破線で示す矢印Ｂ方
向に搬送され、原稿排出台32上に排出される。

図中、21は制御ユニット、23はCCDドライバで、この
実施例の両者の回路構成ブロック図を第１図に示す。ま
た、28/33は、それぞれ後述する“ブックモード”時／
“シート（スルー）モード”時の各基準位置指標板であ
る。

（動作）（第1,3図）つぎに、第1,3図に基づいて、リーダ１の動作を説明
する。この実施例のリーダ１には、綴じ込みのない一般
用紙（シート）原稿をADF3により副走査方向に搬送しな
がら画像を読取る“シート（スルー）モード”と、例え
ば書籍（本）のように綴じ込みのある原稿をプラテンガ
ラス27上に載置して原稿照明ユニット24および反射ミラ
ー25を副走査方向に移動することにより画像を読取る
“ブックモード”との２つのモードを有する。まず、
“シートモード”について説明する。

１）“シートモード” 本実施例のリーダ１は、常に外部装置（例えば、ディ
ジタルプリンタ，パーソナルコンピュータ等）に接続さ
れており、これら外部装置との制御信号の通信や、外部
装置への画像情報信号出力は、インターフェース回路20
7を介して行われる。

ADF3の原稿置載台31上に原稿が載置された状態（画像
上向き）で、外部装置により各種モードの指示が入力さ
れる。例えば、画素密度を、400dpi,300dpi,200dpiのい
ずれにするか、あるいは、画像信号を２値信号にするか
多値信号にするか、等である。これを受けたCPU208は、
予め、タイミング信号発生回路209やセレクタ206に制御
信号を送出して、上記画素密度や画像信号を設定してお
く。また、光学系の原稿照明ユニット24が、ADF3におけ
る原稿読取位置（第３図に示す位置）にあるか否かを
“シートモード”時の基準位置指標板33によって確認す
る。

もし、原稿が上記ADF原稿読取位置にない場合には、
つぎの原稿読取開始指令によって読取動作を開始する前
に、原稿照明ユニット24を移動するようにしてある。こ
の状態で、外部より原稿読取開始指令が入力されると、
CPU208は、ランプ制御信号を出力して、原稿照明ユニッ
ト24のランプをオンさせると共に、ADF3に原稿給送開始
指令を出力する。これにより、ADF3の原稿置載台31上に
置かれた原稿は、第３図に示す破線の経路に向って矢印
Ｂ方向に搬送される。

本実施例のリーダ１において、ADF3の原稿搬送や、光
学系走査の駆動に用いられるモータには、ステッピング
モータを採用しているため、これらモータ駆動用のパル
ス周波数を変化させることにより、搬送や走査の速度を
自由に換えることができる。また、原稿の先端が、リー
ダ１の原稿照明位置に到達したか否かは、ADF3に配設さ
れた原稿先端検知センサ（不図示）により検出し得る。

原稿が原稿照明位置に到達するまでの間、CCD22に結
像された画像は、後述するように、ディジタル値の電気
信号に変換されて、インターフェース回路207に入力さ
れるが、これは対象とする本来の画像でないため、CPU2
08は、画像信号を出力しないよう、インターフェース回
路207に出力“不可”の制御信号を与える。

つぎに、原稿が、前記原稿照明位置に到達すると、CP
U208は、インターフェース回路207に、画像信号出力
“可”の制御信号を出力し、読取られた画像信号が次々
と外部装置に送出される。

そして、原稿後端が、原稿照明位置を通過し終えたと
き、前記原稿先端検知センサによりこれを検出し、再
度、インターフェース回路207に、画像信号出力“不
可”の制御信号を指令することにより、インターフェー
ス回路207は、画像信号出力を停止すると共に、原稿読
取終了信号を外部装置に出力する。この後、所定時間内
に、外部装置より原稿読取開始指令が来ない場合には、
CPU208は、原稿照明ユニット24のランプをオフして、一
連の動作を終了する。

２）“ブックモード” つぎに、“ブックモード”の場合は、原稿は、第３図
のプラテンガラス27上に、右端が原稿の先端となるよう
に載置される（画像は下向き状態）。

また、光学系の原稿照明ユニット24は、第３図で右端
が初期位置となり、前記“シートモード”の場合と同様
に、“ブックモード”時基準位置指標28によって、基準
位置を確認するように構成してある。ここにおいて、原
稿読取開始前の画素密度や画像信号の設定は、前記“シ
ートモード”時の場合と同様である。

外部装置より原稿読取開始指令が入力されると、CPU2
08は、まず、ランプ制御信号を出力して原稿照明ユニッ
ト24のランプをオンさせる。ここで、直ちに原稿読取り
の走査を開始することなく、ランプの光量が安定するま
で約300〜500ms待機する。この間、“シートモード”時
と同様に、インターフェース回路207に画像信号が入力
されるが、CPU208の制御信号により、外部装置には画像
信号は出力されない。外部装置より原稿読取り開始指令
が入力されると、直ちに原稿照明ユニット24が、第３図
矢印Ａ方向に走査を開始する。

原稿照明ユニット24の初期位置からプラテンガラス27
上の原稿先端位置までの距離は約２〜3mmあり、この間
に不図示のモータによる光学系の走査速度が安定するよ
う制御されている。原稿照明ユニット24が、上記原稿先
端位置まで来たとき、CPU208は、インタフェース回路20
7に画像信号出力“可”の制御信号を出力し、読取られ
た画像信号が、次々と外部装置に送出される。

光学系の走査長は、CPU208がモータを駆動するパルス
数によって一義的に決定されるため、CPU208は、必要な
パルス数をモータに出力した時点で、原稿読取り終了と
判断して、ランプオフ、画像信号出力“不可”、モータ
反転の制御を行うと共に、原稿読取り終了信号を外部装
置に出力する。CPU208のモータ反転制御により、原稿照
明ユニット24は、第３図矢印Ｃ方向に進み、“ブックモ
ード”時の基準位置指標板28により、初期位置に到達し
たことが検出されたときに停止する。この光学系戻りの
区間に、外部装置より次の原稿読取り開始指令が来ない
場合には、初期位置に停止して、一連の動作を終了す
る。

３）回路動作（第1,4図）つぎに、第１図の回路ブロック図と、第４図に示す各
信号波形タイミングチャートとに基づいて、この回路動
作を説明する。第３図におけるCCDドライバ23上のCCD22
は、制御ユニット21上のタイミング信号発生回路209
（第１図、210は発振器を示す）によって生成される各
タイミング信号φ₁，φ₂，φ_R，φ_SH（第４図）によ
り、CCD駆動回路203を通して駆動される。CCD22より出
力される画像アナログ信号は、アンプ201により増幅さ
れて、アナログ／デジタル（A/D）コンバータ202に入力
される。このA/Dコンバータ202においては、タイミング
信号発生回路209で生成されたタイミング信号φ_ADよ
り、画像信号がアナログ信号から８ビットのデジタル信
号に変換され、制御ユニット21（第３図）に出力され
る。

制御ユニット21においては、入力したデジタル画像信
号を前述の２つのモード、なすわち、２値モードと多値
モードのいずれかで外部装置に出力し得る。この２モー
ドのいずれかで出力するかは、外部装置からの指令によ
って決定され、CPU208がセレクタ206に制御信号を出力
することになる。

まず、セレクタ213は、シェーディング補正回路211を
通った画像情報が選択されており、バッファ215は閉じ
ている。

多値モードの場合には、８ビットの画像信号をセレタ
ク213を通し、本発明原理により設けられた画像変調
（用）記憶回路214を通過してセレクタ206に入力し、こ
れが選択されてインタフェース回路207に入力され外部
装置に出力する。

また、２値モードの場合はCPU208より出力されるスラ
イスレベルにより、２値化回路205で８ビットの画像信
号が１ビットに変換されセレクタ206に入力される。こ
のスライスレベルには２通りあり、１つは外部装置が指
定するレベルで、この場合には外部装置によって指定さ
れたスライスレベルをそのままCPU208が２値化回路205
に出力し、また、他の１つは地肌濃度検出回路204によ
るスライスレベルである。

以上の方法により２値化された画像信号はセレクタ20
6に入力され、これが選択されてインタフェース回路207
に入力される。インタフェース回路207においては、２
値モードの場合、８画素分まとめて圧縮して８ビットと
して外部装置に出力する。

４）画素密度変換方法（第５図）つぎに、本実施例において行う画素密度変換方法につ
いて説明する。第５図（ａ）〜（ｃ）に、それぞれ、リ
ーダ１の光学系副走査方向のイネーブル信号VEとシステ
ムクロック信号CLK、ならびに、VE信号１周期に相当す
るクロック信号CLKの２つの拡大例図を示す。（ａ）図
は、例えば画素密度が400dpiでの場合で、VE信号１周期
が、光学系走査モータの１ライン分となっており、ま
た、クロック信号CLKの周期は、CCD22（第1,3図）を駆
動する各タイミング信号Φ₁，Φ₂等（第４図）と同一の
周期になっている。

また、（ｂ）図は、画素密度が200dpi、すなわち、
（ａ）図の場合の1/2の画素密度の場合の波形で、信号V
E,CLK共、周期は（ａ）図の場合の1/2となる。VE信号の
方は、CPU208（第１図）により制御され、（ａ）図の場
合と同様に、光学系走査モータが回転し、同一周期で画
像信号が得られるが、外部装置には、VE信号がアクティ
ブの場合にのみ出力されるようになっている。また、CL
K信号は、CPU208がタイミング信号発生回路209を制御す
ることにより、地肌濃度検出回路204,2値化回路205,イ
ンタフェース回路207に、（ｂ）図に示すCLK信号を出力
するため、２画素に１回の割合で画像信号をインタフェ
ース回路207に出力する。したがって、光学系の主走
査，副走査共に、1/2の画素密度に対応する。

同様に（ｃ）図においては、画素密度が、（ａ）図の
場合の1/4、すなわち100dpiとなる。

５）画像情報変調手段第６図に、２値化回路205（第１図）の内部構成ブロ
ック図を示す。601は主走査方向変調制御回路、602は副
走査方向変調制御回路である。これら主／副走査方向変
調制御回路601/602は、それぞれ、ラッチおよびカウン
タにより構成され（第７図に後述）、画像変調回路603
にアドレス出力を与える。この画像変調回路603は、画
像変調パターンを記憶し、このパターンの選択を制御す
るための回路である。605は、前記画像変調処理を行わ
ない２値化のための比較回路、604はは、変調画像信号
または２値画像信号のいずれを出力するかを選択するた
めのセレクタである。

606,607は、それぞれ、前記画像変調パターンを選択
するための、主走査方向および副走査方向の各制御信号
である。また、HE/VEは、それぞれ、主／副走査方向の
各画像出力区画信号、HMDF/VMDFは、それぞれ、主／副
走査方向の各画像変調区画信号を示す。また、HCLKは、
画像情報読取しのための画像クロックである。CNTRL
は、画像変調回路603に画像変調パターンを書込むとき
に制御するための信号である。DB（データバス）は、CP
U208（第１図）のバス信号であり、このバスにより、画
像変調回路603に画像変調パターンを書込んだり、ま
た、画像変調処理を行わない２値化のためのしきい値レ
ベルを、比較回路605に書込んだりする。

第７図は、画像変調回路603の内部構成ブロック図で
ある。701は、画像変調パターンを、出力制御付ラッチ7
03に書込むための制御回路である。702は、各出力制御
付ラッチ703に格納された画像変調パターンを、それぞ
れ、主／副走査方向変調制御回路601/602（第６図）に
より、順次出力していくための出力制御回路である。70
4は、CCDドライバ部23（第1,3図）より送出される画像
情報信号（A/D信号）と、前記画像変調パターンとを順
次比較し、黒（“1"）か白（“0"）かのいずれかを出力
する比較回路である。

さて、第１図の画像変調記憶回路214においては、シ
ェーディング補正回路211で補正された８ビット画像信
号が入力される。この画像信号は、第８図に画像変調特
性図を示すように入力の画像情報レベルと出力の画像変
調レベルとが１対１に対応している。

多値モードの場合、同図直線ｆで示すような値をCPU2
08により、セレクタ213をCPU208のアドレスバス側に切
換え、画像変調記憶回路214を書込みモードに設定し、
バッファ215を開き、CPU208のデータバスが画像変調記
憶回路214へ入力されるように制御し、画像変調データ
を書込む。書込み終了後は、画像変調記憶回路214を読
出しモードにすると共に、バッファ215を閉じ、セレク
タ213を画像信号側へ切換える。

２値情報の場合は、同図f₁に示す直線を画像変調記憶
回路214へ設定することにより、２値化回路205のスライ
スレベルを変更することなく２値情報の濃度変調を行う
ことができる。

ディザー情報の場合は、２値情報の時と同様に同図f₂
に示す線形を画像変調記憶回路214へ設定することによ
り、２値化回路205のスライスレベルを変更することな
くディザー情報を変調することができる。

以上のように、CPU208から第８図に示す各線形f,f₁，
f₂等の情報を画像変調記憶回路214へ設定することによ
り、前記多値,2値またはディザー情報を変調することが
できる。また、CPU208から画像変調記憶回路214へ書込
む際、アドレス０に対応するデータをアドレス255へ、
また、アドレス255に対応するデータをアドレス０へ書
込むことにより、画像情報を反転（“黒”画像の場合
“白”に、“白”画像の場合“黒”に）することもでき
る。

６）像域分離手段（読取領域内で異なった画像変調を行
う手段）第９図に一例を示すような、文字，写真原稿を読取る
場合、CPU208より本発明原理により設けられた領域指示
回路212に文字と写真を区別する信号（主走査画像領域
信号）情報を設定し、主走査画像領域信号は、第10図に
像域分離手段のブロック図を示すように、セレクタ213
へ入力されたのち画像変調記憶回路214においては、画
像情報がアドレス下位８ビットに入力され、また、主走
査画像領域信号がアドレス８ビット目に入力されてお
り、この信号が“1"または“0"により文字と写真の領域
を区別している。

副走査方向については、第９図における副走査画像領
域信号に相当する制御をCPU208より領域指示回路212に
設定し、副走査画像領域信号が“1"の場合、主走査画像
領域信号を“0"にし、主走査ラインにおける像域分離動
作を禁止し、副走査画像領域信号が“1"の場合、主走査
画像領域信号をセレクタ213へ入力し、主走査ラインの
像域分離動作を行う。領域指示回路212からは、セレク
タ213と２値化回路205とに主走査画像領域信号が出力さ
れており、２値化回路205においては、２値情報とディ
ザー情報との切換を行っている。読取領域内で文字・文
字または、ディザー・ディザーの像域分離を行う際に
は、文字情報またはディザー情報のいずれか一つが選択
される。

以上、領域指示回路212からの領域信号を２値化回路2
05と画像変調記憶回路214へ出力することにより、像域
分離を行うことができ、走査中の原稿に文字／写真画像
の濃淡が存在しても、それぞれに対応する適正な読取り
を行って外部装置へ転送することができる。

なお、多値モードの場合、画像変調記憶回路214に
“0"または“OFFH"を書込むことにより、任意の領域を
白または黒とすることも可能である。

第10図に、本実施例におけるシェーディング補正回路
211からの画像信号入力以降における画像情報変調読取
り動作シーケンスの概要フローチャートを示す。本図は
前記の説明を要約したものであり、ステップ別の重複説
明は省略する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、この種の画像
読取装置において、画像変調（用）記憶回路を用いて像
域分離を行うよう構成したため、画像変調記憶回路以降
の構成を比較的簡単にして、一走査中に複数の濃淡画像
情報が存在する場合にも適切な読取りを行ってこれを外
部装置に転送することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による一実施例のCCDドライバ／制御
ユニット回路の構成ブロック図、第２図は、本発明の一
実施例の外観図、第３図は本発明の一実施例の内部構成
図、第４図は、各信号波形タイミングチャート、第５図
は画素密度変換方法の説明図、第６図は、２値化回路の
内部構成ブロック図、第７図は画像変換回路の内部構成
ブロック図、第８図は、画像変調特性図、第９図は、文
字・写真原稿の一例、第10図は、像域分離手段のブロッ
ク図、第11図は、本実施例の画像情報変調読取り動作シ
ーケンスフローチャートである。１……画像読取装置（リーダ） 21……制御ユニット 22……CCD 31……原稿載置台 207……インタフェース回路 208……CPU 212……領域指示回路 214……画像変調記憶回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿画像情報を電気信号に変換する画像読
取装置において、画像読取領域が写真領域であるか文字領域であるかを指
示するための領域指示手段と、少なくとも２種類以上の異なる変調特性を記憶し、原稿
画像情報の濃度レベルを変調する画像変調用記憶手段と
を備え、前記領域指示手段による領域指示に従って前記画像変調
用記憶手段の変調特性を制御することにより、前記画像
読取領域が写真領域であるか文字領域であるかに応じ、
異なる変調特性を用いて原稿画像情報の濃度レベルを変
調し、外部装置へ転送することを特徴とする画像読取装
置。