JP3097577B2 - I / O integrated information operation device - Google Patents

I / O integrated information operation device

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JP3097577B2
JP3097577B2 JP08311652A JP31165296A JP3097577B2 JP 3097577 B2 JP3097577 B2 JP 3097577B2 JP 08311652 A JP08311652 A JP 08311652A JP 31165296 A JP31165296 A JP 31165296A JP 3097577 B2 JP3097577 B2 JP 3097577B2
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眞 藤本
一弘 萱嶋
賢治 橋本
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Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、対象物のカラー画
像を読み取る画像読み取り方法及び装置、並びに、この
画像読み取り方法及び装置を用いた入出力一体型情報操
作装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、ファクシミリ,複写機,イメージ
スキャナ,ワードプロセッサ,コンピュータ等の画像情
報を取り扱う情報機器においては、夫々が個別なものと
して独立に組み立てられ、使用されてきた。また、これ
らの情報機器に用いられている画像の表示・入力装置で
は表示装置と入力装置とが個々に独立しており、表示面
と入力面とが別々の位置に設けられている。 【0003】そして、これらの情報機器について入力装
置を介して画像入力を行う場合に、入力すべき位置が固
定されており、また、取り込んだ画像は一旦、別の位置
にある表示装置または紙に出力してからでないと、加工
したり、他の画像と合成したりすることができず、操作
が煩雑であって長時間を要したり、使用者が操作方法を
習熟しなければ扱い難いという問題があった。このよう
にこれらの情報機器では、画像表示と画像入力との関係
が必ずしも効率良く機能されていない。 【0004】ところで、近年の技術進歩に伴って、例え
ば手書きワードプロセッサのように付属のペンで表示面
上に書いた文字画像を入力できる機器が実用化されてい
る。手書きワードプロセッサでは、付属するペンにて表
示面に直接に文字,絵を描くことによって画像入力を行
うことが可能であるが、紙に書く場合に比べて操作性が
悪く、既に紙に印刷されたまたは書かれた文字,絵は取
り扱うことができない。また、マウスによる入力におい
ても操作性が悪く、文字,絵を描くことは難しい。 【0005】また、従来のファクシミリでは、送りたい
絵,文書を、送信者が一旦編集して一枚の紙にしなけれ
ばならず、例えば本,雑誌の写真,文章を付けて送信す
る場合には、それを複写した紙を送信用の紙に貼付する
という作業が必要になる。 【0006】上述したような課題を解決するために、画
像表示と画像入力とが一体となっており、表示面から取
り込んだ画像をその取り込み位置で表示することによ
り、使用者が直接、表示面,入力面に対して操作,指示
できる入出力一体型情報操作装置を、本出願人より提案
している(特開平8−107495号公報等)。 【0007】以下、このような入出力一体型情報操作装
置の概要について簡単に説明する。図4はその構成図で
ある。この情報操作装置は、文書,画像情報を表示する
画像表示手段1と、使用者が提示する紙に書かれた絵,
写真,文書等の画像情報を入力する画像入力手段2と、
画像表示手段1の表示面と画像入力手段2の入力面とが
使用者から見て視覚的に一致するように両者を一体的に
重ね合わせるための視覚一致手段3と、画像入力手段2
の入力面上の全面に配置され、使用者の指または使用者
による提示物が接触した場合にその位置の情報を検出す
る接触情報検出手段5と、画像入力手段2によって入力
された画像情報から必要な部分だけを自動的に抽出する
画像抽出手段4と、画像情報を記憶する画像情報記憶手
段6と、入力した画像情報と既に表示,記憶されている
画像情報とを合成する画像合成手段7と、画像情報の入
力・出力の制御を行う画像情報制御手段8とを有する。 【0008】最初に使用者が、絵,文字が書かれている
側を下にして(face down)紙(文書1)を、光源,光セ
ンサ,走査手段を含む画像入力手段2に押しあてると、
接触情報検出手段5は、紙が接触されたことを検出し、
その接触範囲の位置情報を画像情報制御手段8へ出力す
る。画像情報制御手段8は、画像入力手段2に対して、
トリガ信号を出力する。このトリガ信号を受けた画像入
力手段2は、押しあてられた紙から画像データを読み取
り、それを画像抽出手段4へ出力する。画像抽出手段4
は、押しあてられた紙の部分だけの画像データを抜き出
し、抜き出した画像データを位置情報と併せて画像情報
記憶手段6に格納する。 【0009】そして、画像情報制御手段8が、画像情報
記憶手段6に格納された文書1及びこれとは異なる文書
2の画像データを画像表示手段1の表示面に表示するた
め、画像表示手段1及び画像合成手段7へトリガ信号を
出力する。このトリガ信号を受けた画像合成手段7は、
文書1の画像データが入力された位置に合わせて文書2
の画像データが組み込まれるように、文書1及び文書2
の画像データを合成した合成画像データを形成した後、
画像表示手段1へ出力する。画像表示手段1は、使用者
に提示するために、その合成画像データに応じた画像を
表示する。 【0010】以上のような情報操作装置における画像入
力手段2は、紙等の提示物へ光を照射するライン光源
と、提示物からの反射光を受光するラインセンサと、こ
れらのライン光源及びラインセンサを走査駆動する駆動
装置とを有しており、ラインセンサから提示物へ照射さ
れた光の反射光をラインセンサで受光してライン画像デ
ータを読み取り、この動作をライン光源及びラインセン
サを長手方向と垂直な方向に走査させながら行って提示
物の画像データを得る。なお、この情報操作装置におい
て取り扱われる画像データは白黒の画像データである。 【0011】上述したような入出力一体型の情報操作装
置では、画像表示手段1と画像入力手段2とが視覚的に
一致した構成となっているので、画像入力の場合に使用
者が入力したい部分に直接操作することで入力を行い、
使用者が日常行っているような紙の切り貼り感覚を実現
でき、操作が簡単でわかりやすい。また、画像を入力さ
せるべき位置,操作方法等を表示面に表示することによ
って、機器側から使用者に指示することができるので、
使用者に安心感を与え、また機器としても画像の位置を
検出するといった処理に対する負担が軽減されて、処理
精度が向上する。 【0012】 【発明が解決しようとする課題】この情報操作装置を蛍
光灯等の外乱光源に向けて使用する場合には、提示物か
らの反射光に混じって多量の外乱光をラインセンサで受
光する可能性が高く、得られる画像データの精度が低く
なる虞があり、この点の解決策が望まれている。更に、
カラー化の手法は種々あるが、外乱を考慮した鮮明なカ
ラー画像を得ることが望まれている。 【0013】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、照明光等の外乱光の影響を取り除いて対象物の
正確な画像データを得ることができる画像読み取り方法
及び装置、並びに、その画像読み取り装置を用いること
により入力する提示物の正確な画像データが得られて、
画像のカラー化も図ることができる入出力一体型の情報
操作装置を提供することを目的とする。 【0014】 【課題を解決するための手段】本願の請求項1に係る画
像読み取り方法は、光源と光入射側にシャッタを有する
光センサとを用いて、対象物の画像を読み取る方法であ
って、光を前記光源から前記対象物へ照射し、前記対象
物からの反射光と該反射光以外の外乱光とを前記シャッ
タを開いて前記光センサにて受光する第1ステップと、
前記外乱光を前記シャッタを開いて前記光センサにて受
光する第2ステップと、前記第1ステップにて得られる
前記光センサの受光信号と前記第2ステップにて得られ
る前記光センサの受光信号とを演算した結果に基づい
て、前記対象物の画像を読み取る第3ステップとを有す
ることを特徴とする。 【0015】本願の請求項2に係る画像読み取り方法
は、3原色の各光を夫々出射する複数の光源と光入射側
にシャッタを有する光センサとを用いて、対象物のカラ
ー画像を読み取る方法であって、3原色の各光を前記光
源から前記対象物へ照射し、前記対象物からの反射光と
該反射光以外の外乱光とを前記シャッタを開いて前記光
センサにて受光する第1ステップと、前記外乱光を前記
シャッタを開いて前記光センサにて受光する第2ステッ
プと、前記第1ステップにて得られる前記光センサの受
光信号と前記第2ステップにて得られる前記光センサの
受光信号とを演算した結果に基づいて、前記対象物のカ
ラー画像を読み取る第3ステップとを有することを特徴
とする。 【0016】本願の請求項3に係る画像読み取り方法
は、請求項2において、3原色の光を選択的に透過する
フィルタを介して前記対象物へ3原色の各光を照射し、
前記対象物からの反射光を前記フィルタを介して前記光
センサで受光することを特徴とする。 【0017】本願の請求項4に係る画像読み取り方法
は、請求項2または3において、前記3原色の各光は互
いに照射タイミングが異なるパルス光であることを特徴
とする。 【0018】本願の請求項5に係る画像読み取り方法
は、白色光を出射する光源と光入射側にシャッタを有す
る光センサと3原色の光を選択的に透過するフィルタと
を用いて、対象物のカラー画像を読み取る方法であっ
て、白色光を前記光源から前記フィルタを介して前記対
象物へ照射し、前記対象物からの反射光と該反射光以外
の外乱光とを前記フィルタを介して前記シャッタを開い
た前記光センサにて受光する第1ステップと、前記外乱
光を前記フィルタを介して前記シャッタを開いた前記光
センサにて受光する第2ステップと、前記第1ステップ
にて得られる前記光センサの受光信号と前記第2ステッ
プにて得られる前記光センサの受光信号とを演算した結
果に基づいて、前記対象物のカラー画像を読み取る第3
ステップとを有することを特徴とする。 【0019】本願の請求項6に係る画像読み取り方法
は、請求項1〜5の何れかにおいて、前記第1ステップ
における前記シャッタの開放時間と前記第2ステップに
おける前記シャッタの開放時間とを等しくすることを特
徴とする。 【0020】本願の請求項7に係る画像読み取り装置
は、対象物の画像を読み取る装置において、光を前記対
象物へ向けて出射する光源と、光の入射側にシャッタを
有し、前記対象物からの反射光及び該反射光以外の外乱
光を受光する光センサと、前記シャッタの開閉動作を制
御するシャッタ制御手段と、前記光源の発光タイミング
と前記シャッタの開放タイミングとを同期させた状態で
の前記光センサの受光信号、及び、前記光源を発光させ
ずに前記シャッタを開放させた状態での前記光センサの
受光信号の差分を求める手段とを備えることを特徴とす
る。 【0021】本願の請求項8に係る画像読み取り装置
は、対象物のカラー画像を読み取る装置において、3原
色の各光を夫々前記対象物へ向けて出射する複数の光源
と、該各光源をその発光タイミングを異ならせてパルス
発光させる発光制御手段と、光の入射側にシャッタを有
し、前記対象物からの反射光及び該反射光以外の外乱光
を受光する光センサと、前記シャッタの開閉動作を制御
するシャッタ制御手段と、前記各光源の発光タイミング
と前記シャッタの開放タイミングとを同期させた状態で
の前記光センサの受光信号、及び、前記各光源を発光さ
せずに前記シャッタを開放させた状態での前記光センサ
の受光信号の差分を求める手段とを備えることを特徴と
する。 【0022】本願の請求項9に係る画像読み取り装置
は、請求項8において、前記各光源及び光センサと前記
対象物との間に設けられ、3原色の光を選択的に透過す
るフィルタを更に備えることを特徴とする。 【0023】本願の請求項10に係る画像読み取り装置
は、対象物のカラー画像を読み取る装置において、白色
光を前記対象物へ向けて出射する光源と、光の入射側に
シャッタを有し、前記対象物からの反射光及び該反射光
以外の外乱光を受光する光センサと、前記光源及び光セ
ンサと前記対象物との間に設けられ、3原色の光を選択
的に透過するフィルタと、前記シャッタの開閉動作を制
御するシャッタ制御手段と、前記光源の発光タイミング
と前記シャッタの開放タイミングとを同期させた状態で
の前記光センサの受光信号、及び、前記光源を発光させ
ずに前記シャッタを開放させた状態での前記光センサの
受光信号の差分を求める手段とを備えることを特徴とす
る。 【0024】本願の請求項11に係る画像読み取り装置
は、請求項7〜10の何れかにおいて、前記光源は、複
数の発光素子を線状に配したライン光源であり、前記光
センサは、複数の受光素子を線状に配したライン光セン
サであることを特徴とする。 【0025】本願の請求項12に係る画像読み取り装置
は、請求項11において、前記ライン光源の長手方向と
前記ライン光センサの長手方向が実質的に同じであり、
その長手方向と実質的に垂直である方向に前記ライン光
源及びライン光センサを走査する手段を更に備えること
を特徴とする。 【0026】本願の請求項13に係る画像読み取り装置
は、請求項7〜12の何れかにおいて、前記シャッタ
は、機械的開閉動作でない電気的開閉動作を行う電子シ
ャッタであることを特徴とする。 【0027】本願の請求項14に係る入出力一体型情報
操作装置は、画像情報に応じたカラー画像を表示する画
像表示手段と、対象物のカラー画像情報を入力する画像
入力手段と、前記画像表示手段の表示面と前記画像入力
手段の入力面とが視覚的に一致するように両者を重ね合
わすための視覚一致手段と、前記画像入力手段の入力面
または前記画像表示手段の表示面に設けられ、前記対象
物が接触した位置の情報を検出する接触情報検出手段
と、前記画像入力手段によって入力されたカラー画像情
報から一部の情報を抽出する画像抽出手段と、カラー画
像情報を記憶する画像情報記憶手段と、前記対象物のカ
ラー画像と既に表示または記憶されている画像とを合成
する画像合成手段と、画像情報の入出力の制御を行う画
像情報制御手段とを備えた入出力一体型情報操作装置で
あって、前記画像入力手段が、請求項7〜13の何れか
に記載の画像読み取り装置を有することを特徴とする。 【0028】光源から光を対象物に照射しその反射光を
光センサで検出して対象物の画像を得る場合、蛍光灯等
の周りの外乱光源から光センサに入力される外乱光を完
全に防ぐことは不可能である。よって、光センサに入力
される外乱光の成分をどのようにして除去するかが問題
である。 【0029】外乱光の影響を除去する手法の1つとし
て、外乱光とは異なる周波数の光を発する変調光源を照
射用の光源として使用し、光センサに入力される光をそ
の周波数に応じて対象物からの反射光と外乱光とに分離
する手法がある。ところで、代表的な外乱光を発する蛍
光灯について考えると、それは周波数60Hzまたは5
0Hzの商業用交流で駆動されて120Hzまたは10
0Hzの頻度で点灯され、その周期は8msまたは10
msである。また、上述した入出力一体型の情報操作装
置ではその動作時間から考えて、ライン光源の発光周期
は前記周期に近い値である。従って、ライン光源の周波
数は蛍光灯の周波数に近似せざるを得ず、その変調光の
周波数を設定することが難しく、変調光源を使用する手
法は実施不可能である。そこで、本発明ではこの手法と
は異なる方法で、外乱光の影響を除去する。 【0030】本発明の画像読み取りの原理について説明
する。光センサのシャッタを開けた状態で、対象物へ光
を照射し、その反射光及び外乱光を光センサで受光す
る。次に、対象物へ光を照射することなしに光センサの
シャッタを開けて、外乱光のみを光センサで受光する。
そして、反射光及び外乱光からなる画像データから外乱
光のみからなる画像データを減算して、反射光のみの画
像データを得る。このようにすれば、外乱光の影響を除
去して、対象物の正確な画像データを得ることができ
る。 【0031】次に、本発明のカラー画像読み取りの動作
にについてもう少し詳細に説明する。本発明では、夫々
の発光タイミングを異ならせた赤色光,緑色光,青色光
の対象物へのパルス照射と、対象物からの反射光を受光
する光センサの入射面(入射側のシャッタ)の開閉操作
とを制御すると共に、赤色光,緑色光,青色光のみを選
択的に透過するフィルタを光センサの入射側に設けるこ
とにより、外乱光の影響を除去する。赤色光源をパルス
発光させて赤色光を選択的に対象物へ照射し、その反射
光を光センサに導く。この際、その発光タイミングに同
期させて光センサのシャッタを開け、その反射光及び外
乱光をフィルタを介して光センサで受光する。同様に、
緑色光源,青色光源を夫々独立にパルス発光させて、緑
色光,青色光を夫々選択的に対象物へ照射し、各反射光
を光センサに導き、その各発光タイミングに同期させて
光センサのシャッタを開け、その反射光及び外乱光をフ
ィルタを介して光センサで受光する。このようにして得
られた各色の画像データを読み出して、反射光及び外乱
光からなるカラー画像データを得る。次に、各光源を発
光させることなく光センサのシャッタを前記赤色光源の
発光タイミングと同じ時間だけ開け、フィルタを介して
外乱光のみを光センサで受光する。同様に、各光源を発
光させることなく光センサのシャッタを前記緑色光源,
青色光源の発光タイミングと同じ時間だけ開け、フィル
タを介して外乱光のみを光センサで受光する。このよう
にして得られた各色の画像データを読み出して、外乱光
のみからなるカラー画像データを得る。そして、反射光
及び外乱光からなるカラー画像データから外乱光のみか
らなるカラー画像データを減算して、反射光のみのカラ
ー画像データを得る。このようにすれば、外乱光の影響
を除去して、対象物の正確なカラー画像データを得るこ
とができる。 【0032】また、このような画像読み取り装置を、上
述した画像入力手段2として使用する構成にした場合、
提示物の正確なカラー画像を入力でき、画像表示手段1
の表示面にその提示物のカラー画像を既存のカラー画像
に合成して表示できる入出力一体型の情報操作装置を提
供できる。 【0033】なお、本発明の方法は、対象物の白黒画像
を読み取る場合にも適用でき、この場合にも読み取られ
る画像の画質向上を図ることができる。 【0034】また、減算のみの演算により対象物の画像
データを得ることとしたが、例えば、反射光及び外乱光
からなる画像データ、外乱光のみからなる画像データの
一方または両方に係数をかけるような他の演算処理を施
すようにしても良い。 【0035】 【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。 【0036】図1は、本発明の画像読み取り装置の構成
図である。図1において、Pは絵,文章が書かれている
読み取り対象の紙からなる対象物である。対象物Pの近
傍には、直方体状をなす中空の光学ユニット11が設け
られている。光学ユニット11は、並設させた赤色ライ
ン光源21,緑色ライン光源22及び青色ライン光源2
3と、ライン光センサ24と、各光源21,22,23
及びライン光センサ24と対象物Pとの間に介在させた
フィルタ25とを備える。赤色ライン光源21,緑色ラ
イン光源22,青色ライン光源23は夫々、多数個の赤
色LED,緑色LED,青色LEDを夫々図面の表裏方
向に並べた構成をなしており、その方向に対象物Pの幅
より長尺であって、赤色光(波長610nm)を含むそ
の波長近傍の光,緑色光(波長532nm)を含むその
波長近傍の光,青色光(波長420nm)を含むその波
長近傍の光を出射する。ライン光センサ24は、多数個
の受光素子(フォトダイオード)を図面の表裏方向に並
べた構成をなしており、その方向に対象物Pの幅より長
尺である。フィルタ25は、特定の波長域の光のみを選
択的に透過する光学フィルタである。図2は、フィルタ
25の透過特性を示すグラフであり、フィルタ25は、
赤色光(610nm),緑色光(532nm),青色光
(420nm)の波長近傍域の光を選択的に通す特性を
有する。 【0037】このような構成により、各単色光源21,
22,23から出射された単色光がフィルタ25を介し
て対象物Pへ照射され、その対象物Pからの反射光がフ
ィルタ25を介してライン光センサ24の方へ導かれる
ようになっている。なお、各単色光源21,22,23
はパルス発光され、その発光動作は光源駆動部12にて
駆動され、またその発光タイミングは制御部15から光
源駆動部12へ出力される制御パルス信号にて制御され
る。また、ライン光センサ24は、光入射を制御する電
子シャッタ30を有する。電子シャッタ30は、MOS
FET等の半導体素子を利用して、機械的開閉動作に比
べて高速な電気的開閉動作を行うシャッタである。そし
て、電子シャッタ30が開いている間にのみ光が入射し
てその受光信号が得られ、電子シャッタ30が閉まって
いる間は光を検知しない。よって、ライン光センサ24
の電子シャッタ30が開いている間には、常時、各単色
光源21,22,23以外の蛍光灯等の外乱光源からの
光(外乱光)がライン光センサ24で受光される。よっ
て、電子シャッタ30が開いている場合、各単色光源2
1,22,23の何れかからパルス単色光が出射されて
いるときには、その反射光と外乱光とがライン光センサ
24で受光され、各単色光源21,22,23の何れか
らもパルス単色光が出射されていないときには、外乱光
のみがライン光センサ24で受光される。なお、この電
子シャッタ30の開閉動作を含むライン光センサ24の
動作は、制御部15からセンサ駆動部13へ出力される
制御信号にて制御される。 【0038】また、光学ユニット11はユニット駆動部
14に接続されており、ユニット駆動部14が制御部1
5からの制御信号に基づいて光学ユニット11を対象物
Pの長手方向(図1の左右方向)に走査できるようにな
っている。 【0039】ライン光センサ24は、電子シャッタ30
が開いている間に入射された光(反射光及び外乱光の合
成光、または外乱光のみ)を受光し、その受光信号をラ
インメモリ16または減算器17へ出力する。この際、
対象物Pのある1ラインに合わせて光学ユニット11が
位置決めされている間に、後に詳述するように、各単色
光源21,22,23の発光タイミング及び電子シャッ
タ30の開閉タイミングが制御されて、その前半で対象
物Pの1ライン分の反射光及び外乱光の合成光が受光さ
れ、その後半で外乱光のみが受光されるようになってい
る。そして、ライン光センサ24は、その1ライン分の
反射光及び外乱光の合成光の受光信号をラインメモリ1
6へ出力し、その外乱光のみの受光信号を減算器17へ
出力する。 【0040】ラインメモリ16は、ライン光センサ24
からの受光信号を一時記憶しておき、外乱光のみの受光
信号がライン光センサ24から減算器17へ出力される
タイミングで、その記憶しておいた受光信号を読み出
す。減算器17は、ラインメモリ16の出力からライン
光センサ24の出力を減算して、その減算データを画像
データとして出力する。 【0041】次に、動作について説明する。画像読み取
りが行われない場合には、光学ユニット11は予め決め
られた位置(ホームポジション)に常にとどまってい
る。画像読み取りの開始が使用者にてコマンド指示され
ると、制御部15からユニット駆動部14に駆動開始信
号が出力され、ユニット駆動部14は光学ユニット11
をホームポジションから走査開始点でまで移動させる。
その後、走査開始点から、制御部15からの指示に基づ
くユニット駆動部14の駆動によって光学ユニット11
を1ライン分ずつ走査させながら、対象物Pの画像デー
タを読み取る。 【0042】図3は、1ライン分の画像データ読み取り
動作におけるタイミングチャートである。図3におい
て、(a)は赤色ライン光源21からの赤色光の発光タ
イミング、(b)は緑色ライン光源22からの緑色光の
発光タイミング、(c)は青色ライン光源23からの青
色光の発光タイミング、(d)はライン光センサ24で
のシャッタの開放タイミング、(e)はライン光センサ
24からの受光信号の読み出しタイミング、(f)は光
学ユニット11の走査タイミング、(g)はライン光セ
ンサ24からの受光信号の出力を夫々示す。 【0043】まず、ライン光センサ24の電子シャッタ
30を開けた状態で、赤色ライン光源21をパルス発光
させ、赤色光をフィルタ25を介して対象物Pへ照射
し、その反射光をフィルタ25を介してライン光センサ
24で受光し、赤色の受光信号を得る。次に、同様に、
電子シャッタ30を開けた状態で、緑色ライン光源22
をパルス発光させ、緑色光をフィルタ25を介して対象
物Pへ照射し、その反射光をフィルタ25を介してライ
ン光センサ24で受光し、緑色の受光信号を得る。次
に、同様に、電子シャッタ30を開けた状態で、青色ラ
イン光源23をパルス発光させ、青色光をフィルタ25
を介して対象物Pへ照射し、その反射光をフィルタ25
を介してライン光センサ24で受光し、青色の受光信号
を得る。この場合、外乱光もライン光センサ24に入射
されるので、得られる各原色の受光信号は、反射光の成
分と外乱光の成分とを含んでいる。 【0044】次いで、これらの各原色の受光信号を、ラ
イン光センサ24の出力(出力A)としてラインメモリ
16に読み出す。この場合、これらの各原色の受光信号
を合成した後に読み出しても良いし、別々に読み出した
後に合成するようにしても良い。ラインメモリ16は、
この受光信号を一時的に格納する。 【0045】次に、各赤色ライン光源21,緑色ライン
光源22,青色ライン光源23を発光させることなく、
上述した各単色光源21,22,23をパルス発光させ
た場合と同一のタイミング動作で、電子シャッタ30を
間欠的に開き、フィルタ25を介して外乱光を受光す
る。そして、その受光信号を、ライン光センサ24の出
力(出力B)として減算器17に読み出す。 【0046】ライン光センサ24から受光信号を減算器
17へ出力する際に、ラインメモリ16に格納された受
光信号を同じタイミングで減算器17に読み出す。減算
器17にて、ラインメモリ16からの画像信号(1ライ
ン分の対象物Pからの反射光及び外乱光による画像信
号:出力A)から、ライン光センサ24からの画像信号
(外乱光のみによる画像信号:出力B)を減算し、その
減算信号が対象物Pの1ライン分の画像信号として出力
される。 【0047】このような1ライン分の処理が終了する
と、制御部15からユニット駆動部14へ駆動信号が出
力され、ユニット駆動部14は光学ユニット11を1ラ
イン分だけ移動させる。そして、そのラインについて上
述した同様の処理がなされてその1ライン分の画像信号
が得られる。 【0048】以上のようにして、ユニット駆動部14の
駆動により、各ラインの画像信号を取得しながら、光学
ユニット11が対象物Pの全面を走査し終わると、対象
物Pに対する読み取りは終了し、使用者からの終了のコ
マンド指示によって、制御部15からユニット駆動部1
4へ駆動終了信号が出力されて、ユニット駆動部14は
光学ユニット11をホームポジションまで移動させる。 【0049】本発明の画像読み取り装置では、上述した
ように、対象物Pからの反射光及び外乱光による画像信
号と外乱光のみによる画像信号との差分を求めることに
より、対象物Pからの反射光のみによる画像信号を得る
ことができる。よって、これにより、装置を照らす蛍光
灯等の外乱光源の外乱光による影響をなくすことがで
き、対象物Pの鮮明な画像を得ることができる。 【0050】次に、上述した画像読み取り装置を用いた
入出力一体型の情報操作装置の実施の形態について説明
する。 【0051】本発明による入出力一体型の情報操作装置
の全体構成は、前述した図4に示す構成と同じである
が、図4における画像入力手段2に上述した画像読み取
り装置を採用している。なお、本例の画像表示手段1
は、画像のカラー表示が可能である。また、制御部15
は、減算器17の出力画像信号を入力し、それに基づい
て対象物Pの読み取り範囲を自動的に決定する。 【0052】次に、動作について説明する。使用者が
絵,文章が書かれている面を下にして提示物(上述の画
像読み取り装置の例では対象物Pに相当)を接触情報検
出手段5に押しあてると、接触情報検出手段5は、セン
サ面の各位置において提示物が接触しているか否かを検
出し、使用者が読み取らせたい提示物が接触した際の押
圧力に応じて、提示物が接触したことを示す接触信号、
及び、接触している提示物の位置情報を画像情報制御手
段8へ出力する。ここで、接触情報検出手段5における
検出方式としては、光学方式,透明電膜(抵抗膜)方
式,静電容量方式,圧力センサ方式等を採用できる。 【0053】画像情報制御手段8は、接触情報検出手段
5からの接触信号が時間的,位置的に安定しているか否
かを判定する。安定していれば、読み取らせたい提示物
が押しあてられていると判断して、自動的に画像を読み
取って表示するためのトリガ信号を、画像表示手段1及
び画像入力手段2へ送る。 【0054】そのトリガ信号を受けた画像入力手段2
は、押しあてられた提示物のカラーの画像信号を読み取
り、読み取ったカラー画像信号を画像抽出手段4へ出力
する。この場合の読み取り動作は、上述の画像読み取り
装置と同様である。 【0055】なお、この場合、画像入力手段2は自動的
に読み取り範囲を決定する。提示物が置かれていない部
分では、一般的に反射光がほとんどないことを利用し
て、ライン光センサ24で黒い画素に対する信号を一定
長以上連続することがなくなった地点を、光学ユニット
11の走査開始点として制御部15で検出し、そのとき
に走査開始信号をユニット駆動部14へ出力する。ま
た、ライン光センサ24で黒い画素に対する信号を一定
長以上連続することがことが始まった地点を、光学ユニ
ット11の走査終了点として制御部15で検出し、その
ときに走査終了信号をユニット駆動部14へ出力する。
このようにして走査の開始,終了を決めることにより、
読み取り範囲を自動的に決定している。 【0056】画像抽出手段4は、必要な画像データのみ
を抽出し、抽出された画像データはその位置情報も併せ
て、画像情報記憶手段6に記憶される。画像情報制御手
段8は、提示物から読み取ったカラー画像(文書1)と
既に表示・記憶されているカラー画像(文書2)との合
成画像を画像表示手段1の表示面に表示するためのトリ
ガ信号を画像表示手段1及び画像合成手段7へ送る。ト
リガ信号を受けた画像合成手段7は、提示物から読み取
ったカラー画像を入力された位置に組み込むように、文
書1と文書2とを合成したカラー画像を生成して、画像
表示手段1へ出力する。そして、画像表示手段1に文書
1と文書2とを合成したカラー画像が表示される。 【0057】なお、視覚一致手段3は、使用者から見て
画像表示手段1の前面に画像入力手段2を配置したが、
画像表示手段1の背面に画像入力手段2を配置する構成
にしても良い。この場合には、画像表示手段1が3原色
光を透過させる仕組みを持っておく必要がある。 【0058】なお、上述した例ではカラー画像を読み取
る場合について説明したが、本発明の画像読み取りの手
法は、対象物の白黒画像を読み取る場合にも適用でき、
読み取られる画像の画質向上に寄与できる。 【0059】 【発明の効果】以上のように本発明の画像読み取り方法
及び装置では、対象物からの反射光及び外乱光からなる
受光信号から外乱光のみからなる受光信号を減算して対
象物の画像信号を得るようにしたので、照明光等の外乱
光の影響を除去して対象物の正確な画像データを得るこ
とができる。 【0060】また、本発明の画像読み取り方法及び装置
では、赤色光,緑色光,青色光の波長帯域を選択的に通
すフィルタを設けると共に、光センサのシャッタ動作に
より外乱光の影響を除去するようにしたので、照明光等
の外乱光の影響を除去して対象物の鮮明なカラー画像を
得ることができる。 【0061】更に、本発明の入出力一体型の情報操作装
置では、このような画像読み取り装置を画像入力手段に
適用するので、入力する提示物の鮮明なカラー画像が得
られると共に、入力画像のカラー化を容易に図ることが
できる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image of an object.
Image reading method and apparatus for reading an image
Input / output integrated information manipulation using image reading method and apparatus
Device. [0002] Conventionally, facsimile, copier, image
Image information from scanners, word processors, computers, etc.
Information devices that handle information,
Have been independently assembled and used. Also this
Image display and input devices used in these information devices
Indicates that the display device and the input device are individually independent
And the input surface are provided at different positions. [0003] Input devices for these information devices are provided.
When inputting an image via a device, the position to input is fixed.
And the captured image is temporarily
Output to a display device or paper on
And cannot be combined with other images.
Is complicated and takes a long time.
There was a problem that it was difficult to handle without mastering. like this
In these information devices, the relationship between image display and image input
Are not always functioning efficiently. [0004] By the way, with recent technological progress, for example,
Display surface with the attached pen like a handwritten word processor
A device that can input the character image written above has been put into practical use.
You. In a handwritten word processor, the pen is attached
Input images by drawing characters and pictures directly on the display
Can be used, but the operability is lower than when writing on paper.
Bad, characters or pictures already printed or written on paper
Can not handle. Also, the smell of mouse input
However, the operability is poor, and it is difficult to draw characters and pictures. In a conventional facsimile, it is desired to send
The sender must edit the picture or document once and make it on a piece of paper.
Must be sent, for example, with a book, magazine photo, or text
A copy of the paper on the paper for transmission
Work is required. [0006] In order to solve the above-mentioned problems, an image
Image display and image input are integrated,
By displaying the loaded image at the capture position,
The user directly operates and instructs the display surface and input surface.
Proposes an input / output integrated information operation device that can be used
(JP-A-8-107495, etc.). Hereinafter, such an input / output integrated information operation device will be described.
An outline of the device will be briefly described. FIG. 4 is a diagram of the configuration.
is there. This information operation device displays document and image information.
Image display means 1 and a picture written on paper presented by the user,
An image input unit 2 for inputting image information such as a photograph and a document;
The display surface of the image display means 1 and the input surface of the image input means 2
The two are integrated so that they visually match from the perspective of the user.
Visual matching means 3 for superimposition and image input means 2
Placed on the entire input surface of the user's finger or user
Detects the location information when the presentation object touches
Input by the contact information detecting means 5 and the image input means 2
Automatically extract only the necessary parts from the extracted image information
Image extracting means 4 and an image information storage means for storing image information
Step 6, the input image information and already displayed and stored
An image synthesizing unit 7 for synthesizing the image information;
Image information control means 8 for controlling force and output. First, a user writes a picture or a character.
Place paper (document 1) face down with the light source
When pressed against the image input means 2 including the sensor and the scanning means,
The contact information detecting means 5 detects that the paper has been contacted,
The position information of the contact area is output to the image information control means 8.
You. The image information control means 8 controls the image input means 2
Outputs trigger signal. The image input receiving this trigger signal
The force means 2 reads the image data from the pressed paper
And outputs it to the image extracting means 4. Image extraction means 4
Extracts only the image data of the pressed paper.
Then, the extracted image data is added to the
It is stored in the storage means 6. Then, the image information control means 8 outputs the image information
Document 1 stored in storage means 6 and a different document
2 is displayed on the display surface of the image display means 1.
In response, a trigger signal is sent to the image display means 1 and the image synthesizing means 7.
Output. Upon receiving this trigger signal, the image synthesizing means 7
Document 2 according to the position where the image data of document 1 is input
Document 1 and Document 2 so that the image data of
After forming composite image data by combining the image data of
Output to the image display means 1. The image display means 1 is a user
In order to present the image to the
indicate. [0010] The image input in the information operating device as described above.
The force means 2 is a line light source that irradiates light to a presentation object such as paper.
And a line sensor that receives the reflected light from the presentation.
Drive to scan and drive these line light sources and line sensors
Device to irradiate the presentation object from the line sensor.
The reflected light of the reflected light is received by a line sensor and
Data and read this operation to the line light source and line sensor.
Scan while scanning in the direction perpendicular to the longitudinal direction
Obtain image data of the object. In addition, in this information operation device,
The image data handled is monochrome image data. [0011] The input / output integrated information operation device as described above.
In the arrangement, the image display means 1 and the image input means 2 visually
Used for image input because it has the same configuration
Input by directly operating the part that the user wants to input,
Realizes the feeling of cutting and pasting paper as users do everyday
Easy to operate and understand. Also enter the image
By displaying the position to be operated, the operation method, etc. on the display surface
Therefore, it is possible to instruct the user from the device side,
Gives the user a sense of security and the position of the image as a device
The burden on processing such as detection is reduced,
The accuracy is improved. [0012] This information operating device is a firefly.
When used for a disturbance light source such as a light,
The line sensor receives a large amount of disturbance light mixed with the reflected light
High possibility of light, low accuracy of image data obtained
There is a danger that a solution to this problem is desired. Furthermore,
There are various colorization methods, but clear
It is desired to obtain color images. The present invention has been made in view of such circumstances.
To remove the influence of disturbance light such as illumination light
An image reading method that can obtain accurate image data
And device, and use of the image reading device
Provides accurate image data of the presentation to be input,
I / O-integrated information that can also colorize images
It is an object to provide an operation device. [0014] The image according to claim 1 of the present application.
The image reading method has a light source and a shutter on the light incident side.
A method of reading an image of an object using an optical sensor.
Irradiating the object with light from the light source,
The reflected light from the object and disturbance light other than the reflected light
A first step of opening the sensor and receiving light with the optical sensor;
Open the shutter and receive the disturbance light with the optical sensor.
Obtained in the second step of light emission and the first step
The light receiving signal of the optical sensor and the second step
Based on the light receiving signal of the optical sensor
And reading the image of the object.
It is characterized by that. An image reading method according to claim 2 of the present application.
Are a plurality of light sources that emit light of each of the three primary colors and a light incident side
Using an optical sensor with a shutter
A method of reading an image, wherein each light of three primary colors is
Irradiating the object from a source, and reflected light from the object
Opening the shutter and disturbing light other than the reflected light
A first step of receiving light by a sensor;
Open the shutter and enter the second step
And the receiving of the optical sensor obtained in the first step.
An optical signal and the optical sensor obtained in the second step.
Based on the result of calculating the received light signal, the power of the object is calculated.
Reading a color image.
And An image reading method according to claim 3 of the present application.
Selectively transmits light of three primary colors in claim 2.
Irradiating each of the three primary colors to the object through a filter,
The reflected light from the object is passed through the filter to the light
Light is received by a sensor. An image reading method according to claim 4 of the present application.
The light according to claim 2 or 3, wherein each light of the three primary colors is
Characterized by pulsed light with different irradiation timing
And An image reading method according to claim 5 of the present application.
Has a light source that emits white light and a shutter on the light incident side
Light sensor and a filter that selectively transmits light of three primary colors
Is a method of reading a color image of an object using
The white light from the light source through the filter.
Irradiating an elephant with light reflected from the object and light other than the reflected light
Open the shutter through the filter
A first step of receiving light with the optical sensor;
The light that opens the shutter through the filter through the light
A second step of receiving light by a sensor and the first step
The light receiving signal of the optical sensor obtained in
Calculated with the light receiving signal of the optical sensor
Reading a color image of the object based on the result
And a step. An image reading method according to claim 6 of the present application.
The first step according to any one of claims 1 to 5,
Between the shutter open time and the second step at
And the shutter opening time in
Sign. An image reading apparatus according to claim 7 of the present application.
Is a device that reads an image of an object,
A light source that emits light toward the elephant and a shutter on the light incident side
Light reflected from the object and disturbance other than the reflected light
A light sensor for receiving light and a shutter opening / closing operation;
Shutter control means for controlling the light emission timing of the light source
With the shutter open timing synchronized
Receiving light signal of the optical sensor, and causing the light source to emit light
Of the optical sensor with the shutter open
Means for calculating the difference between the received light signals.
You. An image reading apparatus according to claim 8 of the present application.
Is a device for reading a color image of an object.
A plurality of light sources for emitting light of each color toward the object
And each of the light sources is pulsed with different emission timings.
Light emission control means for emitting light and a shutter on the light incident side
And reflected light from the object and disturbance light other than the reflected light
Control the opening and closing of the shutter
Shutter control means for controlling the light emission timing of each light source
With the shutter open timing synchronized
A light receiving signal of the optical sensor, and light emission of each light source.
The optical sensor in a state where the shutter is opened without performing
Means for calculating the difference between the received light signals of
I do. An image reading apparatus according to claim 9 of the present application.
The light source and the optical sensor according to claim 8, wherein
Provided between the object and selectively transmit light of three primary colors
And further comprising a filter. An image reading apparatus according to claim 10 of the present application.
Is a white device for reading a color image of an object.
A light source for emitting light toward the object, and a light incident side
Having a shutter, reflected light from the object, and the reflected light
An optical sensor that receives disturbance light other than light,
Provided between the sensor and the object, selects light of three primary colors
And the shutter that opens and closes the shutter.
Shutter control means for controlling the light emission timing of the light source
With the shutter open timing synchronized
Receiving light signal of the optical sensor, and causing the light source to emit light
Of the optical sensor with the shutter open
Means for calculating the difference between the received light signals.
You. An image reading apparatus according to claim 11 of the present application.
The light source according to claim 7,
A line light source in which a number of light emitting elements are linearly arranged;
The sensor is a line light sensor in which a plurality of light receiving elements are arranged in a line.
It is characterized by being sa. An image reading apparatus according to claim 12 of the present application.
Is the longitudinal direction of the line light source according to claim 11,
Wherein the longitudinal directions of the line light sensor are substantially the same,
The line light in a direction substantially perpendicular to its longitudinal direction
Further comprising means for scanning the source and the line light sensor
It is characterized by. An image reading apparatus according to claim 13 of the present application.
The shutter according to any one of claims 7 to 12,
Is an electronic switch that performs an electrical opening / closing operation instead of a mechanical opening / closing operation.
It is characterized by the fact that The integrated input / output information according to claim 14 of the present application.
The operating device displays an image for displaying a color image corresponding to the image information.
Image display means and an image for inputting color image information of an object
Input means, a display surface of the image display means, and the image input
The two are superimposed so that the input surface of the means visually matches
Visual matching means for passing, and an input surface of the image input means
Alternatively, the object is provided on a display surface of the image display means,
Contact information detecting means for detecting information on the position where an object has contacted
And the color image information input by the image input means.
Image extraction means for extracting some information from
Image information storage means for storing image information;
Combines a color image with an already displayed or stored image
Image synthesizing means, and an image controlling input / output of image information.
An input / output integrated information operation device equipped with image information control means
And wherein the image input means is any one of claims 7 to 13.
The image reading device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: The object is irradiated with light from a light source and the reflected light is
When obtaining an image of an object by detecting with an optical sensor, use a fluorescent lamp, etc.
Complete the disturbance light input to the optical sensor from the disturbance light source around
It is impossible to completely prevent it. Therefore, input to the optical sensor
The problem is how to remove the disturbing light components
It is. One of the methods for removing the influence of disturbance light is as follows.
Illuminate a modulated light source that emits light of a frequency different from that of ambient light.
It is used as a light source for the
Separated into reflected light from the target object and disturbance light according to the frequency of light
There is a technique to do. By the way, fireflies that emit typical disturbance light
When considering a light, it is at a frequency of 60 Hz or 5
120Hz or 10Hz driven by 0Hz commercial AC
It is turned on at a frequency of 0 Hz, and its cycle is 8 ms or 10 ms.
ms. In addition, the input / output integrated information operation device described above is used.
The light emission cycle of the line light source
Is a value close to the period. Therefore, the frequency of the line light source
The number must approximate the frequency of the fluorescent light,
It is difficult to set the frequency,
The law is not feasible. Therefore, in the present invention, this technique and
Removes the effects of ambient light in different ways. The principle of image reading according to the present invention will be described.
I do. With the shutter of the optical sensor open, light
And the reflected light and disturbance light are received by the optical sensor.
You. Next, without irradiating the object with light,
The shutter is opened, and only the disturbance light is received by the optical sensor.
Then, the disturbance is determined from the image data including the reflected light and the disturbance light.
By subtracting the image data consisting of only light,
Obtain image data. This eliminates the effects of ambient light.
To obtain accurate image data of the object
You. Next, the operation of reading a color image of the present invention.
Will be described in more detail. In the present invention,
Red light, green light, blue light with different light emission timing
Irradiates the target object with a pulse and receives the reflected light from the target object
Opening / closing operation of the incident surface (incident side shutter) of the optical sensor
And select only red light, green light, and blue light.
A filter that selectively transmits light should be provided on the incident side of the optical sensor.
Thus, the influence of disturbance light is removed. Pulse red light source
It emits light and selectively irradiates the object with red light, and its reflection
Guide the light to the light sensor. At this time, the light emission timing
Open the shutter of the optical sensor in
Disturbed light is received by an optical sensor via a filter. Similarly,
Green light source and blue light source are pulsed independently,
The target object is selectively irradiated with colored light and blue light, respectively, and each reflected light
To the optical sensor and synchronize it with each light emission timing
Open the shutter of the optical sensor and filter the reflected light and disturbance light.
The light is received by the optical sensor via the filter. Gain in this way
Read out the image data of each color
Obtain color image data consisting of light. Next, emit each light source
Without turning on the light, the shutter of the light sensor
Open for the same time as the light emission timing, and through the filter
Only the disturbance light is received by the optical sensor. Similarly, emit each light source
The shutter of the optical sensor is turned on without emitting light,
Open for the same time as the emission timing of the blue light source and fill
Only the disturbance light is received by the optical sensor through the optical sensor. like this
Read the image data of each color obtained by
To obtain color image data consisting of only And reflected light
From disturbance image and color image data consisting of disturbance light
The color image data consisting of
-Obtain image data. In this way, the influence of disturbance light
To obtain accurate color image data of the object.
Can be. Further, such an image reading apparatus is
When the configuration is used as the image input unit 2 described above,
An accurate color image of the presentation can be input, and the image display means 1
The color image of the presentation on the display surface of the existing color image
To provide an input / output integrated information operation device
Can be provided. It should be noted that the method of the present invention provides a monochrome image of an object.
Can also be applied when reading
Image quality can be improved. Also, the image of the object is calculated by a subtraction only operation.
It was decided to obtain data, for example, reflected light and disturbance light
Image data consisting only of disturbance light
Perform other arithmetic processing such as applying a coefficient to one or both.
You may do it. Hereinafter, the present invention will be described with reference to its embodiments.
This will be specifically described with reference to the drawings shown. FIG. 1 shows the configuration of an image reading apparatus according to the present invention.
FIG. In FIG. 1, P indicates a picture and text.
This is an object made of paper to be read. Near object P
A cuboid hollow optical unit 11 is provided beside it.
Have been. The optical unit 11 is a red light
Light source 21, green line light source 22, and blue line light source 2
3, line light sensor 24, and light sources 21, 22, 23
And between the line light sensor 24 and the object P
And a filter 25. Red line light source 21, green line
Each of the in light source 22 and the blue line light source 23 has a large number of red light sources.
Color LED, green LED, blue LED respectively on the front and back of the drawing
And the width of the object P in that direction.
It is longer and contains red light (wavelength 610 nm).
Including green light (wavelength 532nm)
Waves near the wavelength, including blue light (wavelength 420 nm)
Emit light near the length. Many line light sensors 24
Light-receiving elements (photodiodes)
It has a solid configuration and is longer than the width of the object P in that direction.
It is a scale. The filter 25 selects only light in a specific wavelength range.
An optical filter that selectively transmits light. Figure 2 shows the filter
25 is a graph illustrating transmission characteristics of the filter 25, and the filter 25 includes:
Red light (610 nm), green light (532 nm), blue light
(420 nm) wavelength
Have. With such a configuration, each monochromatic light source 21,
The monochromatic light emitted from 22, 23 passes through filter 25
Irradiates the object P, and reflected light from the object P
Guided to the line light sensor 24 via the filter 25
It has become. In addition, each monochromatic light source 21, 22, 23
Is pulsed, and the light emission operation is performed by the light source driving unit 12.
Driven, and the light emission timing is
It is controlled by a control pulse signal output to the source drive unit 12.
You. In addition, the line light sensor 24 has an electric power for controlling light incidence.
It has a child shutter 30. The electronic shutter 30 is a MOS
Compared to mechanical opening / closing operation using semiconductor devices such as FETs
This is a shutter that performs high-speed electrical opening and closing operations. Soshi
Light is incident only while the electronic shutter 30 is open.
And the electronic shutter 30 is closed.
No light is detected while in use. Therefore, the line light sensor 24
While the electronic shutter 30 is open, each single color
From a disturbance light source such as a fluorescent lamp other than the light sources 21, 22, 23
Light (disturbance light) is received by the line light sensor 24. Yo
When the electronic shutter 30 is open,
Pulse monochromatic light is emitted from any of 1, 22, 23
The reflected light and the disturbance light
24, and any one of the monochromatic light sources 21, 22, 23
When no pulse monochromatic light is emitted,
Only the light is received by the line light sensor 24. Note that this
Of the line optical sensor 24 including the opening and closing operation of the
The operation is output from the control unit 15 to the sensor driving unit 13
It is controlled by a control signal. The optical unit 11 is a unit driving unit.
14 and the unit drive unit 14 is connected to the control unit 1
The optical unit 11 is moved to the object based on the control signal from
It is possible to scan in the longitudinal direction of P (the horizontal direction in FIG. 1).
ing. The line light sensor 24 includes an electronic shutter 30
Light that is incident while the
Incident light or disturbance light only), and
Output to the in-memory 16 or the subtractor 17. On this occasion,
The optical unit 11 is aligned with a certain line of the object P.
While positioned, each single color as detailed below
The light emission timing of the light sources 21, 22, 23 and the electronic shutter
The opening / closing timing of the data 30 is controlled, and
The combined light of reflected light and disturbance light for one line of the object P is received.
Only the disturbance light is received in the latter half.
You. Then, the line light sensor 24 outputs
The received light signal of the combined light of the reflected light and the disturbance light is stored in the line memory 1.
And outputs the received light signal of only the disturbance light to the subtractor 17.
Output. The line memory 16 includes a line light sensor 24
Temporarily store the received light signal from the
A signal is output from the line light sensor 24 to the subtractor 17
At the timing, the stored light receiving signal is read out.
You. The subtractor 17 calculates a line from the output of the line memory 16.
The output of the optical sensor 24 is subtracted, and the subtracted data is used as an image.
Output as data. Next, the operation will be described. Image reading
If the optical unit 11 is not
Always stay in the specified position (home position)
You. The start of image reading is commanded by the user.
Then, the drive start signal is sent from the control unit 15 to the unit drive unit 14.
Signal is output, and the unit driving section 14
Is moved from the home position to the scanning start point.
Thereafter, from the scanning start point, based on an instruction from the control unit 15,
The optical unit 11 is driven by the unit drive unit 14.
Is scanned one line at a time.
Read the data. FIG. 3 shows image data reading for one line.
It is a timing chart in operation. Figure 3
(A) is a red light source from the red line light source 21;
(B) shows the green light from the green line light source 22.
Light emission timing, (c) shows blue light from blue line light source 23
Light emission timing of color light, (d)
(E) is a line light sensor
Readout timing of the light receiving signal from the light source 24;
(G) shows the scanning timing of the scanning unit 11
The output of the light receiving signal from the sensor 24 is shown. First, the electronic shutter of the line light sensor 24
With the 30 opened, the red line light source 21 emits pulse light
And irradiate the object P with red light through the filter 25.
And the reflected light is passed through a filter 25 to a line light sensor.
The light is received at 24, and a red light reception signal is obtained. Then, similarly,
With the electronic shutter 30 open, the green line light source 22
And emit green light through the filter 25
Irradiates the object P, and reflects the reflected light through the filter 25.
The light is received by the light sensor 24, and a green light reception signal is obtained. Next
Similarly, with the electronic shutter 30 opened, the blue
The light source 23 is caused to emit pulse light, and the blue light is
Irradiates the object P through the
Received by the line light sensor 24 via the
Get. In this case, disturbance light also enters the line light sensor 24.
Therefore, the obtained light receiving signals of each primary color are reflected light components.
And the component of disturbance light. Next, the light receiving signals of these primary colors are
Line memory as the output (output A) of the in-light sensor 24
Read to 16. In this case, the light receiving signal of each of these primary colors
May be read out after combining them, or they may be read out separately.
You may make it synthesize | combine later. The line memory 16
This light receiving signal is temporarily stored. Next, each red line light source 21, green line
Without causing the light source 22 and the blue line light source 23 to emit light,
The above-described monochromatic light sources 21, 22, 23 emit light in pulses.
With the same timing operation as in the case where
Open intermittently and receive disturbance light via filter 25
You. Then, the received light signal is output from the line light sensor 24.
It is read out to the subtractor 17 as a force (output B). The light receiving signal from the line light sensor 24 is subtracted.
17 is output to the line memory 16.
The optical signal is read out to the subtractor 17 at the same timing. Subtraction
The image signal from the line memory 16 (1 line)
Image signal due to reflected light from the object P and disturbance light
No .: From the output A), the image signal from the line light sensor 24
(Image signal only due to disturbance light: output B)
The subtraction signal is output as an image signal for one line of the object P
Is done. The processing for one line is completed.
Drive signal is output from the control unit 15 to the unit drive unit 14.
The unit driver 14 drives the optical unit 11 by one
Move by in minutes. And about that line
The same processing as described above is performed, and the image signal for one line
Is obtained. As described above, the unit driving section 14
By driving, while acquiring the image signal of each line, optical
When the unit 11 finishes scanning the entire surface of the object P, the object
The reading of the object P is completed, and the end
Command from the control unit 15 to the unit drive unit 1
4, the drive end signal is output, and the unit drive unit 14
The optical unit 11 is moved to the home position. In the image reading apparatus of the present invention,
Thus, the image signal due to the reflected light from the object P and the disturbance light
And the difference between the image signal and the disturbance signal
Thus, an image signal based on only the reflected light from the object P is obtained.
be able to. Thus, this allows the fluorescent light to illuminate the device
This eliminates the effects of disturbance light from disturbance light sources such as lamps.
Thus, a clear image of the object P can be obtained. Next, the image reading apparatus described above was used.
Description of an embodiment of an input / output integrated information manipulation device
I do. An input / output integrated information operation device according to the present invention
Is the same as the configuration shown in FIG. 4 described above.
Is read by the image input means 2 shown in FIG.
Equipment. Note that the image display unit 1 of this example
Can display images in color. The control unit 15
Receives the output image signal of the subtractor 17 and
Thus, the reading range of the object P is automatically determined. Next, the operation will be described. The user
The presentation with the side where the picture and text are written
In the example of the image reading device, it corresponds to the object P).
When pressed against the output means 5, the contact information detecting means 5
Check whether the presentation is in contact at each position on the surface.
When the user touches the presentation that the user wants to read.
A contact signal indicating that the presentation object has contacted according to the pressure,
And the position information of the presenting object in contact with the image information
Output to stage 8. Here, the contact information detecting means 5
The detection method is an optical method, a transparent electric film (resistive film) method.
Type, capacitance type, pressure sensor type, etc. can be adopted. The image information control means 8 is a contact information detecting means.
Whether the contact signal from 5 is stable in time and position
Is determined. The presentation you want to read if it is stable
Is automatically pressed to determine that the
The trigger signal for capturing and displaying is displayed on the image display means 1 and
To the image input means 2. Image input means 2 receiving the trigger signal
Reads the color image signal of the pressed object
And outputs the read color image signal to the image extracting means 4.
I do. The reading operation in this case is the same as the image reading described above.
Same as the device. In this case, the image input means 2 is automatically
To determine the reading range. Department where no presentation is placed
Minutes take advantage of the fact that there is generally little reflected light
And the signal for black pixels is kept constant by the line light sensor 24.
The point where there is no longer a continuous
11 is detected by the control unit 15 as the scanning start point,
And outputs a scanning start signal to the unit driving section 14. Ma
Also, the signal for the black pixel is kept constant by the line light sensor 24.
The point where continuous operation for longer than
The control unit 15 detects the scanning end point of the
At this time, a scanning end signal is output to the unit driving unit 14.
By deciding the start and end of scanning in this way,
The reading range is automatically determined. The image extracting means 4 is used only for necessary image data.
And the extracted image data together with its location information
And stored in the image information storage means 6. Image information control
Column 8 contains the color image (document 1) read from the presentation
Combine with the already displayed and stored color image (document 2)
A bird for displaying the formed image on the display surface of the image display means 1.
The image signal is sent to the image display means 1 and the image synthesizing means 7. G
The image synthesizing means 7 having received the Riga signal reads the
Sentence so that the color image
Generate a color image by combining Document 1 and Document 2
Output to display means 1. Then, the document is displayed on the image display means 1.
A color image obtained by combining Document 1 and Document 2 is displayed. Note that the visual matching means 3 is viewed from the user's point of view.
Although the image input means 2 is arranged in front of the image display means 1,
Configuration in which image input means 2 is arranged on the back of image display means 1
You may do it. In this case, the image display means 1 has three primary colors.
It is necessary to have a mechanism to transmit light. In the above example, a color image is read.
Has been described, but the image reading method of the present invention has been described.
The method can also be applied to read black and white images of objects,
This can contribute to improving the image quality of the read image. As described above, the image reading method of the present invention
And the device consists of reflected light from the object and disturbance light
The received light signal consisting only of disturbance light is subtracted from the received light signal to
Since the image signal of the elephant is obtained, disturbances such as illumination light
Removing the effects of light to obtain accurate image data of the object
Can be. The image reading method and apparatus of the present invention
In the above, the wavelength band of red light, green light and blue light is selectively passed.
A filter is provided for the shutter operation of the optical sensor.
Since the influence of disturbance light has been removed, illumination light etc.
Removes the effects of ambient light to create a clear color image of the object.
Obtainable. Further, the input / output integrated information operation device of the present invention
In such a device, such an image reading device is used as an image input means.
Apply to obtain a clear color image of the input presentation.
And make it easy to colorize the input image.
it can.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の画像読み取り装置の実施の形態の構成
図 【図2】フィルタの光透過特性を示すグラフ 【図3】本発明の画像読み取り装置におけるタイミング
チャート 【図4】入出力一体型の情報操作装置の一般的な構成図 【符号の説明】 1 画像表示手段 2 画像入力手段 3 視覚一致手段 4 画像抽出手段 5 接触情報検出手段 6 画像情報記憶手段 7 画像合成手段 8 画像情報制御手段 11 光学ユニット 12 光源駆動部 13 センサ駆動部 14 ユニット駆動部 15 制御部 16 ラインメモリ 17 減算器 21 赤色ライン光源 22 緑色ライン光源 23 青色ライン光源 24 ライン光センサ 30 電子シャッタ P 対象物
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of an image reading apparatus of the present invention. FIG. 2 is a graph showing light transmission characteristics of a filter. FIG. 3 is a timing chart of the image reading apparatus of the present invention. FIG. 4 is a general configuration diagram of an information input / output integrated information operation device. [Description of References] 1 Image display means 2 Image input means 3 Visual matching means 4 Image extraction means 5 Contact information detection means 6 Image information storage means 7 Image Compositing means 8 Image information control means 11 Optical unit 12 Light source driving unit 13 Sensor driving unit 14 Unit driving unit 15 Control unit 16 Line memory 17 Subtractor 21 Red line light source 22 Green line light source 23 Blue line light source 24 Line light sensor 30 Electronic shutter P Object

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−107495(JP,A) 特開 昭52−82345(JP,A) 特開 昭59−147566(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 1/00 H04N 1/387 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-8-107495 (JP, A) JP-A-52-82345 (JP, A) JP-A-59-147566 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) G06T 1/00 H04N 1/387

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【補正項1】画像情報に応じたカラ−画像を表示する画
像表示手段と、対象物のカラ−画像情報を入力する画像
入力手段と、前記画像表示手段の表示面と前記画像入力
手段の入力面とが視覚的に一致するように両者を重ね合
わすための視覚一致手段と、前記画像入力手段の入力面
または前記画像表示手段の表示面に設けられ、前記対象
物が接触した位置の情報を検出する接触情報検出手段
と、前記画像入力手段によつて入力されたカラ−画像情
報から一部の情報を抽出する画像抽出手段と、カラ−画
像情報を記憶する画像情報記憶手段と、前記対象物のカ
ラ−画像と既に表示または記憶されている画像とを合成
する画像合成手段と、画像情報の入出力の制御を行う画
像情報制御手段とを備えた入出力一体型情報操作装置で
あつて、前記画像入力手段が、3原色の各光を夫々出射
する複数の光源と光入射側にシヤツタを有する光センサ
とを備えた画像読み取り手段を有し、前記画像読み取り
手段は、3原色の各光を前記光源から順次前記対象物へ
照射し、前記対象物からの各原色の反射光と該反射光以
外の外乱光とを前記光源の出射に同期して前記シヤツタ
を開いて前記光センサにて受光する第1ステツプと、前
記外乱光を前記シヤツタを開いて前記光センサにて受光
する第2ステツプと、前記第1ステツプにて得られる前
記光センサの受光信号と前記第2ステツプにて得られる
前記光センサの受光信号とを演算した結果に基づいて、
前記対象物のカラ−画像を読み取る第3ステツプとを有
する入出力一体型情報操作装置。
(57) [Claims] [Correction 1] Image display means for displaying a color image corresponding to image information, image input means for inputting color image information of an object, and A visual matching means for superimposing a display surface and an input surface of the image input means so as to visually match each other, and provided on an input surface of the image input means or a display surface of the image display means, Contact information detecting means for detecting information on the position where the object touched; image extracting means for extracting some information from the color image information input by the image input means; and storing color image information Image information storage means for performing image input and output, image synthesis means for synthesizing a color image of the object and an already displayed or stored image, and image information control means for controlling input and output of image information. Output integrated information operation equipment Der connexion, wherein the image input means, respectively emitting the light of three primary colors
Sensor having multiple light sources and a shutter on the light incident side
Image reading means comprising:
The means sequentially transmits each of the three primary colors from the light source to the object.
And irradiates the reflected light of each primary color from the object and the reflected light.
The shutter is synchronized with external disturbance light in synchronization with the emission of the light source.
A first step of receiving light by the optical sensor and opening
Open the shutter and receive the disturbance light with the optical sensor
A second step to be performed and before the first step
Obtained by the light receiving signal of the light recording sensor and the second step
Based on the result of calculating the light receiving signal of the optical sensor,
A third step of reading a color image of the object.
I / O integrated information operation device.
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