JP3229347B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、解像度の切り換えが可
能な画像読取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の画像読取装置を示す。

【０００３】従来の画像読取装置は、搬送系５２により
一定速度で搬送されるシート状原稿ｓを光源２により照
明し、シート状原稿ｓからの反射光を原稿読取用の１次
元ＣＣＤイメージセンサ５１により電気信号に変換す
る。変換された電気信号をＣＣＤ駆動タイミングコント
ロール回路３により読み出し、増幅器４により所定のレ
ベルに増幅し、画像２値化回路５により、ディジタル多
値画像データに変換し、さらに画質改善のための必要な
ディジタル画像処理（例えば、シェーディング補正、エ
ッジ強調処理）を施した後、２値化処理するようになっ
ている。

【０００４】１次元ＣＣＤイメージセンサ５１の各画素
ごとの光量に対する信号電荷の絶対値が１ライン分の蓄
積時間と線形関係にあるので、解像度を最高解像度の１
／２，１／３，１／４，…と変化させる場合、単位搬送
時間Ｈ内に１次元ＣＣＤイメージセンサ５１の１ライン
分の蓄積時間（２倍、３倍、４倍、…）に応じて光源２
の光量を１／２，１／３，１／４，…にする。すると、
原稿が単位搬送時間Ｈの間に移動した副走査方向の一定
距離ｄを１次元ＣＣＤイメージセンサ５１により走査す
る回数が図７に示すように最高解像度の場合の１／２，
１／３，１／４，…となり、解像度が図８に示すように
最高解像度の１／２，１／３，１／４，…となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光源と
して蛍光灯やハロゲンランプ等を使用した場合、短時間
で光量を変化させることは、蛍光灯の残光性またはハロ
ゲンランプの立上がり特性上、困難であり、読み取り速
度に限界がある。よって、中間調のある原稿を高精度で
読み取ることができないという問題点があった。

【０００６】また、短時間で光量を変化させるので、フ
ィラメントに流れる電流によりフィラメントの劣化が促
進され、光源の寿命が短縮されるという問題点があっ
た。

【０００７】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、全ての解像度で全く同一のダイナミックレンジを
有する画像信号出力を得ることができる画像読取装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は、原稿を副走査する副走査手段と、該
副走査手段により副走査される原稿を一定の光量で照明
する照明手段と、該照明手段により照明された原稿から
の反射光を電気信号に変換する１次元イメージセンサ
と、該１次元イメージセンサを前記副走査手段による副
走査ごとに主走査する主走査手段とを有する画像読取装
置において、前記１次元イメージセンサ内の光電変換部
に蓄積された、前記原稿からの反射光光量に対応した信
号電荷を電気信号として出力する手段とは別に、前記１
次元イメージセンサ内に、該信号電荷を外部に排出する
排出手段を設け、前記原稿を最高解像度の１／ｎ（ｎは
正整数）の解像度で読み取る場合、ｎラインごとに、最
高解像度の場合の１ライン分光蓄積時間と等しい時間だ
け、前記排出手段を停止させる制御手段を前記１次元イ
メージセンサ内に設け、前記原稿を最高解像度の１／ｎ
の解像度で読み取る場合、前記１次元イメージセンサか
らの信号をｎラインごとに読み出す読み出し手段を備え
たことを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、原稿を副走査する副走査
手段と、該副走査手段により副走査される原稿を一定の
光量で照明する照明手段と、該照明手段により照明され
た原稿からの反射光を電気信号に変換する１次元イメー
ジセンサと、該１次元イメージセンサを前記副走査手段
による副走査ごとに主走査する主走査手段とを有する画
像読取装置において、前記原稿から前記１次元イメージ
センサへの反射光を遮る遮光手段と、前記原稿を最高解
像度の１／ｎ（ｎは正整数）の解像度で読み取る場合、
前記遮光手段による遮光を、ｎラインごとに最高解像度
の場合の１ライン分光蓄積時間と等しい時間だけ解除す
る制御手段と、前記原稿を最高解像度の１／ｎ（ｎは正
整数）の解像度で読み取る場合、前記１次元イメージセ
ンサからの信号をｎラインごとに読み出す読み出し手段
とを備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明では、原稿を最高解像度の１／ｎ（ｎは
正整数）の解像度で読み取る場合、１次元イメージセン
サからの信号をｎラインごとに読み出し手段により読み
出す。

【００１１】また、本発明では、原稿を最高解像度の１
／ｎ（ｎは正整数）の解像度で読み取る場合、原稿から
１次元イメージセンサへの反射光を遮る遮光手段による
遮光を、ｎラインごとに最高解像度の場合の１ライン分
光蓄積時間と等しい時間だけ制御手段により解除し、１
次元イメージセンサからの信号を読み出し手段によりｎ
ラインごとに読み出す。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【００１３】第１実施例 図１は本発明の第１実施例を示す。

【００１４】図において、５２は図５と同一部分を示
す。２は照明手段としての光源で、副走査手段としての
搬送系５２により連続して搬送されるシート状原稿ｓを
照射するものである。光源２は図示しない光量制御回路
により常に一定光量になるように制御されている。１は
シャッタゲート機能付きの１次元ＣＣＤイメージセンサ
（以下、イメージセンサという）で、シート状原稿から
の反射光を電気信号に変換するものである。３は読み出
し手段としてのＣＣＤ駆動タイミングコントロール回路
で、図示しないマイクロ・プロセッサ・ユニット（ＭＰ
Ｕ）バスにより指定された読み取り解像度に応じてイメ
ージセンサ１を駆動制御するものである。４は増幅器
で、イメージセンサ１からの信号を所定のレベルに増幅
するものである。５は画像２値化回路で、増幅器４から
のアナログ信号をディジタル多値画像データに変換し、
さらに、画質改善のための必要なディジタル画像処理、
例えば、シェーディング補正、エッジ強調を施した後、
ディジタルコンパレータにより２値画像データを生成す
るものである。

【００１５】図２は図１図示イメージセンサ１の構成を
示す。

【００１６】図２において、２１はフォトダイオードア
レイで、光信号を電気信号に変換するフォトダイオード
Ｄ１，Ｄ２，…が線状に並べられている。２２はシャッ
タゲートで、フォトダイオードアレイ２１から排出用ド
レイン２３への信号電荷の転送をシャッタパルス（Ｓ
Ｔ）に基づき制御するものである。２４はシフトゲート
で、フォトダイオードアレイ２１からＣＣＤアナログシ
フトレジスタ２５への信号電荷の転送をシフト開始パル
ス（ＳＨ）に基づき制御するものである。ＣＣＤアナロ
グシフトレジスタ２５に転送された画像信号電荷は２相
クロックφ１，φ２により順次送り出され、最終的に、
パルスＲＳの立上がりのタイミングで画素ごとに順次外
部に出力されている。

【００１７】次に、図３を参照して動作を説明する。

【００１８】（１）解像度１の場合 単位原稿搬送時間Ｈの間に、シフト開始パルス（ＳＨ
１）がＣＣＤ駆動タイミングコントロール回路３により
１基準時間に１回、計１２回だけ出力される。

【００１９】シフト開始パルス（ＳＨ１）の１周期（以
下、基準時間という）、すなわち１ライン分光蓄積時間
中に、フォトダイオードアレイ２１に蓄積された画像信
号電荷、すなわち１ライン分の画像信号電荷は、シフト
開始パルス（ＳＨ１）の立上がりのタイミングでシフト
ゲート２４が開かれると、シフトゲート２４を介して、
ＣＣＤアナログシフトレジスタ２５に転送される。ＣＣ
Ｄアナログシフトレジスタ２５に転送された１ライン分
の画像信号電荷は、ＣＣＤアナログレジスタ２５内を２
相クロックφ１，φ２により順次転送され、パルスＲＳ
の立上がりのタイミングで順次画素単位で外部に出力さ
れる。

【００２０】よって、単位原稿搬送時間Ｈ中に、イメー
ジセンサ１の出力が１２ライン分得られ、単位原稿搬送
時間Ｈ中に原稿が移動した副走査方向の一定距離ｄが１
２ライン分の解像度で読み取られる。

【００２１】（２）解像度１／２の場合 単位原稿搬送時間Ｈの間に、シフト開始パルス（ＳＨ）
がＣＣＤ駆動タイミングコントロール回路３により２基
準時間に１回、計６回だけ出力される。

【００２２】フォトダイオードアレイ２１はシフト開始
パルス（ＳＨ２）の立上がりタイミングで、１ライン分
の画像信号電荷の蓄積が開始され、同時にシャッタゲー
ト２２が閉じられる。フォトダイオードアレイ２１に蓄
積された画像信号電荷の絶対値は時間が経過するととも
に増加する。そして、シフト開始パルス（ＳＨ２）の立
上がりから１基準時間が経過するまでに蓄積された画像
信号電荷は、シフトゲート２４が開かれると、シフトゲ
ート２４を介してＣＣＤアナログシフトレジスタ２５に
転送される。ＣＣＤアナログシフトレジスタ２５に転送
された１ライン分の画像信号電荷は２相クロックφ１，
φ２によりＣＣＤアナログレジスタ２５内を順次転送さ
れ、パルスＲＳの立上がりのタイミングで順次画素単位
で外部に出力される。

【００２３】そして、シフト開始パルス（ＳＨ２）の立
上がりから１基準時間が経過すると、同時にシャッタパ
ルス（ＳＴ）が立上がり、シャッタゲート２２が開か
れ、シャッタパルス（ＳＴ）の立上がりから１基準時間
の間にフォトダイオードアレイ２１に蓄積された画像信
号電荷が排出用ドレイン２３を通って排出され、１サイ
クルが終了する。

【００２４】このサイクルが単位原稿搬送時間Ｈの間に
６回繰り返されるので、単位原稿搬送時間Ｈ中に、イメ
ージセンサ１の出力が６ライン分得られ、単位原稿搬送
時間Ｈ中に原稿が移動した副走査方向の一定距離ｄが６
ライン分の解像度で読み取られることになる。

【００２５】（３）解像度１／３の場合 単位原稿搬送時間Ｈの間に、シフト開始パルス（ＳＨ
３）がＣＣＤ駆動タイミングコントロール回路３により
３基準時間に１回、計４回だけ出力される。

【００２６】フォトダイオードアレイ２１はシフト開始
パルス（ＳＨ３）の立上がりタイミングで、１ライン分
の画像信号電荷の蓄積が開始され、同時にシャッタゲー
ト２２が閉じられる。フォトダイオードアレイ２１に蓄
積された画像信号電荷の絶対値は時間が経過するととも
に増加する。そして、シフト開始パルス（ＳＨ３）の立
上がりから１基準時間が経過するまでに蓄積された画像
信号電荷は、シフトゲート２４が開かれると、シフトゲ
ート２４を介してＣＣＤアナログシフトレジスタ２５に
転送される。ＣＣＤアナログシフトレジスタ２５に転送
された１ライン分の画像信号電荷は、２相クロックφ
１，φ２によりＣＣＤアナログレジスタ２５内を順次転
送され、パルスＲＳの立上がりのタイミングで順次画素
単位で外部に出力される。

【００２７】そして、シフト開始パルス（ＳＨ３）の立
上がりから１基準時間が経過すると、同時にシャッタパ
ルス（ＳＴ）が立上がり、シャッタゲート２２が開か
れ、シャッタパルス（ＳＴ）の立上がりから２基準時間
の間にフォトダイオードアレイ２１に蓄積された画像信
号電荷が排出用ドレイン２３を通って排出され、１サイ
クルが終了する。

【００２８】このサイクルが単位原稿搬送時間Ｈの間に
４回繰り返されるので、単位原稿搬送時間Ｈ中に、イメ
ージセンサ１の出力が４ライン分得られ、単位原稿搬送
時間Ｈ中に原稿が移動した副走査方向の一定距離ｄが４
ライン分の解像度で読み取られることになる。

【００２９】（４）解像度１／４の場合 一定の原稿搬送時間Ｈの間に、シフト開始パルス（ＳＨ
４）がＣＣＤ駆動タイミングコントロール回路３により
４基準時間に１回、計３回だけ出力される。

【００３０】フォトダイオードアレイ２１はシフト開始
パルス（ＳＨ４）の立上がりタイミングで、１ライン分
の画像信号電荷の蓄積が開始され、同時にシャッタゲー
ト２２が閉じられる。フォトダイオードアレイ２１に蓄
積された画像信号電荷の絶対値が時間の経過とともに増
加する。そして、シフト開始パルス（ＳＨ４）の立上が
りから１基準時間が経過するまでに蓄積された画像信号
電荷は、シフトゲート２４が開かれると、シフトゲート
２４を介してＣＣＤアナログシフトレジスタ２５に転送
される。ＣＣＤアナログシフトレジスタ２５に転送され
た１ライン分の画像信号電荷は２相クロックφ１，φ２
によりＣＣＤアナログレジスタ２５内を順次転送され、
パルスＲＳの立上がりのタイミングで順次画素単位で外
部に出力される。

【００３１】そして、シフト開始パルス（ＳＨ４）の立
上がりから１基準時間が経過すると、同時にシャッタパ
ルス（ＳＴ）が立上がり、シャッタゲート２２が開か
れ、シャッタパルス（ＳＴ）の立上がりから３基準時間
の間にフォトダイオードアレイ２１に蓄積された画像信
号電荷が排出用ドレイン２３を通って排出され、１サイ
クルが終了する。

【００３２】このサイクルが単位原稿搬送時間Ｈの間に
３回繰り返されるので、単位原稿搬送時間Ｈ中に、イメ
ージセンサ１の出力が３ライン分得られ、単位原稿搬送
時間Ｈ中に原稿が移動した副走査方向の一定距離ｄが３
ライン分の解像度で読み取られることになる。

【００３３】第２実施例 本実施例は第１実施例との比較でいえば、原稿を最高解
像度の１／ｎ（ｎは正整数）の解像度で読み取る方法が
相違する。

【００３４】すなわち、第１実施例では、副走査ごとに
主走査されるフォトダイオードアレイ２１に原稿からの
反射光が入射される状態で、フォトダイオードアレイ２
１からの信号をｎラインごとに読み出すようにしたが、
本実施例では、副走査ごとに主走査されるフォトダイオ
ードアレイ２１に原稿からの反射光が入射される状態
で、ｎラインごとに最高解像度の場合の１ライン分光蓄
積時間と等しい時間だけ、メカニカルシャッタ４１を開
け、フォトダイオードアレイ２１からの信号をｎライン
ごとに読み出すようにした。このようにしたので、本実
施例の作用効果は第１実施例のそれと本質的に相違しな
い。

【００３５】なお、遮光手段としては、液晶、ＰＬＺ
Ｔ、ＫＤＰ型結晶等の電気光学的な機構を有するもので
も良いことは勿論である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上記のように構成したので、全ての解像度において全く
同一のダイナミックレンジを有する画像信号出力を得る
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図２】図１図示１次元ＣＣＤイメージセンサ１の構成
を示す図である。

【図３】第１実施例での１次元ＣＣＤイメージセンサ１
の駆動制御を説明する説明図である。

【図４】本発明の第２実施例を示すブロック図である。

【図５】従来の画像読取装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】従来例での１次元ＣＣＤイメージセンサ１の駆
動制御を説明する説明図である。

【図７】シフト開始パルスと原稿搬送距離の関係を示す
図である。

【図８】従来例での解像度と光源の光量比の関係を示す
図である。

【符号の説明】

１ １次元ＣＣＤイメージセンサ ２ 光源 ３ ＣＣＤ駆動タイミングコントロール回路 ４ 増幅器 ５ 画像２値化回路 ５２ 搬送系 ｓ 原稿

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を副走査する副走査手段と、 該副走査手段により副走査される原稿を一定の光量で照
   明する照明手段と、 該照明手段により照明された原稿からの反射光を電気信
   号に変換する１次元イメージセンサと、 該１次元イメージセンサを前記副走査手段による副走査
   ごとに主走査する主走査手段とを有する画像読取装置に
   おいて、 前記１次元イメージセンサ内の光電変換部に蓄積され
   た、前記原稿からの反射光光量に対応した信号電荷を電
   気信号として出力する手段とは別に、前記１次元イメー
   ジセンサ内に、該信号電荷を外部に排出する排出手段を
   設け、 前記原稿を最高解像度の１／ｎ（ｎは正整数）の解像度
   で読み取る場合、ｎラインごとに、最高解像度の場合の
   １ライン分光蓄積時間と等しい時間だけ、前記排出手段
   を停止させる制御手段を前記１次元イメージセンサ内に
   設け、 前記原稿を最高解像度の１／ｎの解像度で読み取る場
   合、前記１次元イメージセンサからの信号をｎラインご
   とに読み出す読み出し手段を備えたことを特徴とする画
   像読取装置。
2. 【請求項２】 原稿を副走査する副走査手段と、 該副走査手段により副走査される原稿を一定の光量で照
   明する照明手段と、 該照明手段により照明された原稿からの反射光を電気信
   号に変換する１次元イメージセンサと、 該１次元イメージセンサを前記副走査手段による副走査
   ごとに主走査する主走査手段とを有する画像読取装置に
   おいて、 前記原稿から前記１次元イメージセンサへの反射光を遮
   る遮光手段と、 前記原稿を最高解像度の１／ｎ（ｎは正整数）の解像度
   で読み取る場合、前記遮光手段による遮光を、ｎライン
   ごとに最高解像度の場合の１ライン分光蓄積時間と等し
   い時間だけ解除する制御手段と、 前記原稿を最高解像度の１／ｎ（ｎは正整数）の解像度
   で読み取る場合、前記１次元イメージセンサからの信号
   をｎラインごとに読み出す読み出し手段とを備えたこと
   を特徴とする画像読取装置。