JP3041006B2 - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JP3041006B2
JP3041006B2 JP2012299A JP1229990A JP3041006B2 JP 3041006 B2 JP3041006 B2 JP 3041006B2 JP 2012299 A JP2012299 A JP 2012299A JP 1229990 A JP1229990 A JP 1229990A JP 3041006 B2 JP3041006 B2 JP 3041006B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原稿を光源で照明し、原稿と光源の一方を
他方に対して副走査駆動し、原稿の反射光をラインイメ
−ジセンサで画像濃度対応のレベルの信号(ビデオ信
号)に変換する画像読取装置に関する。
〔従来の技術〕
この種の画像読取装置は、デジタル複写機,アァクシ
ミリ,画像編集装置等に用いられる。例えばラインイメ
−ジセンサにCCDを用い、光源を副走査駆動する画像読
取装置では、光源の副走査が所定短距離(1ラインの線
幅)進む毎に、CCDが読取付勢されて主走査方向に沿う
1ライン分のビデオ信号を出力する。
光源の通電電流値は、CCDに適正レベルの画像光を与
えるように、オン/オフを交互に行ない、オン/オフ一
周期に対するオン時間の制御、すなわちデュ−ティコン
トロ−ル、により定められる。このデュ−ティコントロ
−ルによる光源の周期的なオン(発光)と、CCDの周期
的な読取処理との干渉による、ビデオ信号の周期的なレ
ベル変動(例えばモアレ縞)を防止するため、該オン/
オフ周期は副走査読取周期(1ラインの線幅)よりもか
なり短く設定されるか、あるいは、オン/オフ周期をCC
Dの周期的な読取処理と同期させる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところでこの種の画像読取装置では、画像読取の間光
源が副走査移動しているので、ビデオ信号にはぼけが発
生する。すなわち原稿画像と対比してビデオ信号で表わ
される画像の解像度が低下する。
本発明は、照明光量を適切にするのに加えて、解像度
の低下を防ぐことを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、原稿を照明する光源(2a,2b),原稿の反
射光をビデオ信号に変換するラインイメ−ジセンサ
(9),原稿と光源(2a,2b)の一方を他方に対して相
対的に副走査駆動する手段、および、光源(2a,2b)に
通電するためのスイッチング手段(Q)、を備える画像
読取装置において、 ラインイメージセンサ(9)の1ラインの読取処理(φ
SG)に同期してスイッチング手段(Q)をオンにし次の
1ラインの読取処理の前にオフにし、このオンからオフ
までの時間を前記光源(2a,2b)が基準面(基準白板)
を照明するときに変更しラインイメージセンサ(9)の
受光レベルを参照して、それが所定値以上となる時間範
囲の内の短い値にオン時間を定めるオン時間設定手段
(20,30);および、 ラインイメージセンサ(9)の1ラインの読取処理(φ
SG)に同期してスイッチング手段(Q)を、オン時間設
定手段(20,30)が定めた前記オン時間の間オンにする
スイッチング制御手段(30); を備えることを特徴とする。
本発明の好ましい実施例では、オン時間設定手段(2
0,30)は、ラインイメージセンサ(9)の受光レベルが
所定値以上となる時間範囲内の最短値にオン時間を定め
る。
なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述する実施例
の対応要素又は対応事項を示す。
〔作用〕
オン時間設定手段(20,30)が、光源(2a,2b)の通電
デューティを定めるオン時間を、光源(2a,2b)が基準
面(基準白板)を照明するときに、ラインイメージセン
サ(9)の受光レベルが所定値以上となる時間範囲内の
値に定め、スイッチング制御手段(30)が、ラインイメ
ージセンサ(9)の1ラインの読取処理(φSG)に同期
してスイッチング手段(Q)を、オン時間設定手段(2
0,30)が定めた前記オン時間の間オンにするので、光源
(2a,2b)の光量が基準面(基準白板)を用いて補正さ
れラインイメージセンサに適切な光量の画像光が入射す
る。
しかも、光源の周期的なオン(発光)と、ラインイメ
ージセンサ(9)の周期的な読取処理との干渉による、
ビデオ信号の周期的なレベル変動(例えばモアレ縞)を
発生しない。
更には、オン時間が短い値に設定されるので、1ライ
ン幅(線幅)の副走査の間(540μs)の原稿露光時間
がこの短い値(540×0.3μs以下)であるので、その分
ビデオ信号のぼけが低減する。すなわちそれらの時間差
(540μs−540×0.3μs以下)の間の副走査によるぼ
け分が低減する。
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下
の実施例の説明より明らかになろう。
〔実施例〕
第1図に本発明の一実施例の機構部の概要を示す。原
稿を載置するためのコンタクトガラス1は、光源2a,2b
によって照明され、原稿の反射光が、ミラ−3〜7およ
びレンズ8を介してCCD9の受光面に結像される。光源2
a,2bおよびミラ−3は、コンタクトガラス1の下側をそ
れと平行に副走査方向(右から左)に移動する第1キャ
リッジ10に搭載されている。ミラ−4,5はキャリッジ10
に連動して同方向にキャリッジ10の速度の1/2の速度で
移動する第2キャリッジ11に搭載されている。この実施
例の副走査方向の画像読取密度は、16画素/mmであり、
副走査最大長はA3版の長辺の長さである。主走査方向も
16画素/mmの密度で読取りかつ主走査読取幅はA3版の短
辺の長さである。CCD9は、このため、5,000画素読取り
のものである。
CCD9では、画像光が画素毎のフォトダイオ−ドに当
り、蓄積電極に受光レベル対応の電荷を蓄積する。ある
いは蓄積電極の電荷を受光レベル対応で放電する。シフ
トゲ−トパルスφSGのHで、蓄積電位がアナログシフト
レジスタにパラレルに転送され、そしてこのアナログシ
フトレジスタの電位信号が、次にシフトゲ−トパルスφ
SG=Hが現われるまでに、シリアル出力される。これが
繰り返えされるので、CCDの蓄積時間は、シフトゲ−ト
パルスの周期となり、シフトゲ−トパルスφSGが副走査
方向のライン同期パルスでもある。
第2図に、CCD9の出力電位信号(ビデオ信号)を処理
してデジタル画像デ−タに変換する回路を示す。CCD9に
蓄積された電荷の電位は、CCD9の内部で奇数番画素のも
のと偶数番画素のものの2区分で別々にアナログシフト
レジスタに転送される。これらのシフトレジスタの出力
を交互に摘出することにより、1ライン分のビデオ信号
が得られる。この実施例のCCD9には、リセットクロック
のノイズ分をビデオ信号から除去するための、奇数番画
素と偶数番画素の補償出力端子DS1,DS2がある。奇数番
画素のビデオ信号出力端DS1より補償出力端子DS1の補償
電位を減算した電位が差動増幅器1より得られ、偶数番
画素の電位を減算した電位が差動増幅器2より得られ
る。奇数番画素のビデオ信号と偶数番画素のビデオ信号
がゲ−トSW1とSW2で交互に摘出されて、増幅器A2で増幅
されてA/Dコンバ−タA/Dに与えられる。A/DコンバータA
/Dがデジタル変換した画像デ−タは画像処理装置20に読
込まれる。
画像処理装置20は、画像デ−タを、それに各種の補正
処理を加えた上で記録デ−タに変換してプリンタ(図示
せず)に与える。
第3図に、光源2a,2bの点灯回路を示す。光源2a,2b
は、スリット状の光放射開口を有するグリ−ン蛍光灯
((15W,ピ−ク波長543mm)である。なお第3図におい
ては蛍光灯2a,2bのフィラメント通電回路の図示は省略
している。
デュ−ティコントロ−ラ30のカウンタ32,34は、8ビ
ットのバイナリカウンタである。分周器31がクロックパ
ルスCK2を4分周して800ns周期のパルスを作り、カウン
タ32に与える。カウンタ32は、540μs周期のシフトゲ
−トパルスφSGでリセットされる。カウンタ32のカウン
トデ−タPはデジタル比較器35に与えられる。一方、カ
ウンタ34がシフトゲ−トパルスφSGをカウントする。こ
のカウンタ34は、画像読取スタ−トの際に発生するSTに
よってリセットされる。シフトゲ−トパルスφSGは、画
像読取スタ−トの際に低レベルLからHに反転するゲ−
ト信号UGがHレベルの間、アンドゲ−ト33を通してカウ
ンタ34に与えられる。カウンタ34のカウントデ−タQも
デジタル比較器35に与えられる。比較器35は、カウント
デ−タPがQ以上の時Hを、PがQ未満の間はLを出力
する。
最終段のフリップフロップ36は、シフトゲ−トパルス
φSGのHへの立上りでセットされてその出力QdをHとし
てトランジスタQをオンにし、比較器35の出力がLから
Hへの立上りでリセットされてQdをLとしてトランジス
タQをオフにする。トランジスタQがオンの間、発振回
路OSCに動作電圧が印加されて発振回路OSCが40KHzの高
周波電圧V0をトランスTに与える。
画像読取装置のスタ−トボタンが押されると、スタ−
トパルスSTがカウンタ34に加わってカウンタ34がリセッ
トされ、しかも、ゲ−ト信号UGがHとなりこれによりア
ンドゲ−ト33がオンになる。クロックパルスCK2および
シフトゲ−トパルスφSGが発生され、第1キャリッジ10
および第2キャリッジ11は第1図に実線で示す位置(ホ
−ムポジション)にあって静止しており、蛍光灯2a,2b
は、ホ−ムポジションにある基準白板(図示略)を照明
し、その反射光がCCD9に投影される。カウンタ34のカウ
ントデ−タQが、シフトゲ−トパルスφSGが1パルス到
来する毎に1大きい数値を示すものとなり、フリップフ
ロップ36の出力Qdの高レベルH幅が、第4図に示すよう
に、シフトゲ−トパルスφSGの到来毎に、800nsづつ大
きくなり、トランジスタQのオンデュ−ティ(蛍光灯2
a,2bの通電デュ−ティ)が次第に高くなる。CCD9はシフ
トゲ−トパルスφSGに応答して1ライン読取処理(転
送)を行ない、このデュ−ティの上昇に伴ってCCD9の出
力ビデオ信号のレベルが上昇する。画像処理装置20は、
1ラインビデオ信号のの中で最も大きな信号レベルを検
出し、この信号レベルが所定レベルに達するとそこでゲ
−ト信号UGをLに切換える。ゲ−ト信号UGがLに反転す
ると、アンドゲ−ト33がオフになり、カウンタ34にはカ
ウントパルスφSGが与えられず、カウントデ−タQは、
そこで上昇が止まる。すなわちトランジスタQのオンデ
ュ−ティの上昇がそこで停止する。
以上が、CCD9に適正露光レベルを与える照明光量設定
であり、これにより、デュ−ティコントロ−ラ30に、適
正露光を行なうトランジスタQのオンデュ−ティが設定
されたことになる。
画像処理装置20はこの照明光量設定を終了すると(ゲ
−ト信号UGをHからLに切換えると)、副走査を開始し
てキャリッジ10,11を駆動して、基準白板を移動しなが
ら読み取り、シェ−デイング補正のための画像デ−タを
サンプリングして、その後、コンタクトガラス1上の原
稿の副走査を行なう。
以上のように、CCD9に与えるシフトゲ−トパルスφSG
と同じにトランジスタQのオン/オフ周期を定めてい
る。この一周期の内のトランジスタQのオン時間(蛍光
灯2a,2bの高周波通電時間)は、読取った画像デ−タの
解像度を高いものとするために、該周期の1/3以下にす
ることが大切である。第5図に、解像度特性を示す。第
5図に示すグラフの横軸は、φSGの一周期(540μs)
に対する、蛍光灯2a,2bの高周波通電時間の比(デュ−
ティ)を示し、縦軸が解像度(MTF)を示す。これによ
ると、デュ−ティ0.3程度まではそれほどMTFは悪化しな
い。このため、φSGの一周期に対する蛍光灯2a,2bの通
電期間の比は、1/3以下として、この範囲内で上述の照
明光量設定(デュ−ティ設定)を行なう必要がある。そ
こでこの実施例では、該1/3以下の範囲内で適正な露光
量が得られるように、蛍光灯2a,2bの高周波電流値(ト
ランジスタQがオンのときの電流値)を定めている。
このように、蛍光灯2a,2bの発光デュ−ティを調整可
能とし、デューティの一周期をシフトゲートパルスに同
期したものとして、適切な露光量が得られる可及的に低
デューティを設定するようにしているので、格別に複雑
な構成をとらずに、光量の補正と副走査方向の解像度の
向上がもたらされる。
〔発明の効果〕
以上の通り本発明によれば、光源(2a,2b)の光量が
基準面(基準白板)を用いて補正されラインイメージセ
ンサに適切な光量の画像光が入射する。しかも、光源の
周期的なオン(発光)と、ラインイメージセンサ(9)
の周期的な読取処理との干渉による、ビデオ信号の周期
的なレベル変動(例えばモアレ縞)を発生しない。
更には、オン時間が短い値に設定されるので、1ライ
ン幅(線幅)の副走査の間(540μs)の原稿露光時間
がこの短い値(540×0.3μs以下)であるので、その分
ビデオ信号のぼけが低減する。すなわちそれらの時間差
(540μs−540×0.3μs以下)の間の副走査によるぼ
け分が低減する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の機構部の概要を示す縦断
面図である。 第2図は、第1図に示すCCD9の読取信号を処理する回路
を示す電気回路図である。 第3図は、第1図に示す蛍光灯2a,2bの発光光量を制御
する電気回路を示すブロック図である。 第4図は、第3図に示すデュ−ティコントロ−ラ30の
入,出力信号の時系列変化を示すタイムチャ−トであ
る。 第5図は、第1図に示す画像読取装置の、解像度特性を
示すグラフである。 1:コンタクトガラス、2a,2b:蛍光灯(光源) 3〜7:ミラー、8:レンズ 9:CCD(ラインイメ−ジセンサ) 10:第1キャリッジ、11:第2キャリッジ Q:トランジスタ(スイッチング手段) 20:画像処理装置(20,30:オン時間設定手段) 30:デュ−ティコントロ−ラ(スイッチング制御手段)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原稿を照明する光源,原稿の反射光をビデ
    オ信号に変換するラインイメージセンサ,原稿と光源の
    一方を他方に対して相対的に副走査駆動する手段、およ
    び、光源に通電するためのスイッチング手段、を備える
    画像読取装置において、 ラインイメージセンサの1ラインの読取処理に同期して
    スイッチング手段をオンにし次の1ラインの読取処理の
    前にオフにし、このオンからオフまでの時間を前記光源
    が基準面を照明するときに変更しラインイメージセンサ
    の受光レベルを参照して、それが所定値以上となる時間
    範囲の内の短い値にオン時間を定めるオン時間設定手
    段;および、 ラインイメージセンサの1ラインの読取処理に同期して
    スイッチング手段を、オン時間設定手段が定めた前記オ
    ン時間の間オンにするスイッチング制御手段;を備える
    ことを特徴とする画像読取装置。
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