JP3433551B2 - 画像読取システム - Google Patents
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- JP3433551B2 JP3433551B2 JP00508195A JP508195A JP3433551B2 JP 3433551 B2 JP3433551 B2 JP 3433551B2 JP 00508195 A JP00508195 A JP 00508195A JP 508195 A JP508195 A JP 508195A JP 3433551 B2 JP3433551 B2 JP 3433551B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原稿の画像を電気信号
に変換する画像読取装置、および画像読取を行うシステ
ムに関する。 【０００２】 【従来の技術】画像読取装置は、例えばフラットベッド
型の場合、周知のように、透明基板からなる原稿台と、
原稿を照射する光源と、多数の光電変換素子を並べたラ
インセンサとを備え、原稿台に置かれた原稿に光源から
光を照射し、原稿からの反射光または透過光をラインセ
ンサを移動させつつ検出し、原稿の濃淡を電気信号に変
換するように構成されている。 【０００３】しかしながら、原稿からの反射光または透
過光が小さな原稿においては、ラインセンサへの入力光
強度が小さいため、センサの入力光量（入力光強度×光
蓄積時間）が雑音レベルに近くなり、画質が低下すると
いう問題がある。 【０００４】この問題を解消するため、例えば特開平４
−３３５７６０号公報に示されたように、原稿の濃度が
高くセンサへの入力光強度が小さい場合には、原稿の濃
度に応じて１ライン当たりの光蓄積時間を長くしてライ
ンセンサへの入力光量を増大させてラインセンサからの
光量信号のレベルを上昇させ、これにガンマ関数を作用
させて画像信号に変換するものが提案されている。 【０００５】これによれば、光量信号のレベルが上昇す
るため、原稿の明度が高くなる反面、光蓄積時間が延長
された分だけ原稿読取速度が低下するという問題があ
る。また、原稿が変る度に、その原稿の濃淡の度合いに
応じて使用者は画像読取装置の操作パネルを設定し直す
必要が生じ、作業は煩雑となるという問題もある。 【０００６】そこでさらに、光源の照射光強度そのもの
を大きくすることで光量信号のレベルを上げ、しかも原
稿読取速度は従来の速度を維持するという方法も提案さ
れている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
照射光強度を上げるために光源の寿命を犠牲にしてお
り、その使用可能時間は必然的に短くなる。 【０００８】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは光源の寿命を犠
牲にすることなく、濃度が異なる原稿を所望の明度で読
取ることができ、その際、高速に短時間で読取ったり、
或は時間がかかっても高画質で読取るなど、使用者のニ
ーズに応じたやり方で読取ができる画像読取装置を提供
することにある。 【０００９】また、本発明の別の目的は出力画像の明度
が外部から調節可能な画像読取装置と、前記画像読取装
置に対して明度の調節を行う外部装置とを含む画像読取
システムにおいて、濃度が異なる原稿を所望の明度で読
取る際、高速に短時間で読取ったり、或は時間がかかっ
ても高画質で読取るなど、使用者のニーズに応じたやり
方で読取ができる画像読取方法を提供することにある。 【００１０】さらに、本発明の別の目的は濃度が異なる
原稿を所望の明度で読取る際、高速に短時間で読取った
り、或は時間がかかっても高画質で読取るなど、使用者
のニーズに応じたやり方で読取ができる画像読取システ
ムを提供することにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明の側面は、出力画
像の明度を予め調節した上で、画質優先の読み取りモー
ドと、読み取り速度優先の読み取りモードのどちらかを
選択し、読み取りを実行する画像読取システムにおい
て、原稿の所定範囲についてデータ量を減らして粗く読
み取りを行う粗読み取り手段と、粗読み取り手段によ
り、光源の標準点灯時間又はラインセンサの標準シフト
パルス間隔で読み取り、標準ガンマ関数を用いて変換し
た画像データを一旦記憶するイメージメモリと、イメー
ジメモリに記憶された画像データを読み出してディスプ
レイに表示する表示手段と、表示された画像に対して明
度調整を行い、所望の明度を指定する明度調整手段と、
画質優先の制御方法により読み取りを行う画質優先モー
ドと、読み取り速度優先の制御方法により読み取りを行
う速度優先モードの二つのモードから一つのモードを選
択するモード選択手段と、明度調整手段により指定され
た明度で、かつモード選択手段により選択されたモード
に対応する制御方法で読み取りを実行する精読み取り手
段とを備え、画質優先モードでは、標準点灯時間又は標
準シフトパルス間隔よりも長くする光源の点灯時間又は
ラインセンサのシフトパルスの間隔を選択する制御を行
い、速度優先モードでは、標準ガンマ関数よりも高いレ
ベルの画像データに変換するガンマ関数を選択する制御
を行うことを特徴とする。 【００１２】 【００１３】 【００１４】 【００１５】 【００１６】 【００１７】 【００１８】 【００１９】 【００２０】 【００２１】 【実施例】図１は、本発明にかかるフラットベッド型の
画像読取装置の一実施例の概略構造を示す。 【００２２】箱型の筐体２の上面に、ガラスなどの透明
板からなる原稿台１が設けられている。筐体２の内部に
は、図示しない駆動装置により原稿台１に平行に移動す
るキャリッジ３が設けられ、このキャリッジ３に光源４
とラインセンサ５とが搭載されている。光源４の照射光
は原稿台１上の原稿８表面で反射され、集光レンズ７に
よりラインセンサ５に集光されるようになっている。
尚、ラインセンサ５には、例えばＣＣＤ等の電荷蓄積型
光センサが使用される。 【００２３】原稿台１の上方には、写真フィルム等の透
過原稿を読取る場合のために、やはりキャリッジ３の移
動に伴って移動する第２の光源６が設けられている。 【００２４】図２は、以上のような構造の画像読取装置
における、光源制御及びセンサ信号処理装置の機能構成
を示す。 【００２５】図２において、光源制御部１０は、後述す
る制御装置１９による制御を受けて、点灯時間記憶部１
３から読み出された時間データに基づいて光源４、６の
点灯時間を制御する。この光源制御部１０からの制御信
号はインバータ１１に出力されて、選択された時間で光
源４、６を点灯させる。 【００２６】点灯時間記憶部１３には少なくとも３種類
の時間データが格納されている。即ち、標準点灯時間Ｔ
1、標準点灯時間Ｔ1の１．６倍の長さの第２の点灯時間
Ｔ2、及び標準点灯時間Ｔ1の１／１．６倍の長さの第３
の点灯時間Ｔ3の少なくとも３種類の時間データが格納
されている。 【００２７】ＣＣＤ制御部１２は、光源４、６の点灯タ
イミングに合せてシフトパルスを発生して、キャリッジ
３の操作速度に合せてラインセンサ５の読出しを制御す
る。 【００２８】Ａ／Ｄ変換部１５は、増幅器１４を介して
入力したラインセンサ５からの光量信号をデジタル信号
に変換してシェーディング補正部１６に渡すものであ
る。シェーディング補正部１６は、ラインセンサ５から
の光量信号に含まれる光電素子毎の感度のばらつきなど
を補正するものである。 【００２９】ガンマ補正部１７は、ガンマ関数記憶部１
８に格納されている複数種類のガンマ関数の中の１つ
を、外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ）から
の信号により選択し、この選択したガンマ関数を用いて
シェーディング補正部１６からの補正された光量信号を
画像信号に変換するものである。 【００３０】ガンマ関数記憶部１８は、標準ガンマ関数
Ｙ1、高濃度原稿用ガンマ関数Ｙ2及び低濃度原稿用ガン
マ関数Ｙ3の３種類のガンマ関数を少なくとも格納して
いる。ここで、標準ガンマ関数Ｙ1とは、ラインセンサ
５からの光量信号の全域を高い直線性で画像信号に変換
するもの（図３参照）である。高濃度原稿用ガンマ関数
Ｙ2とは、標準ガンマ関数Ｙ1に比較して、主としてレベ
ルの低い領域の光量信号をより高いレベルの画像信号に
変換するもの（図３参照）である。また、低濃度原稿用
ガンマ関数Ｙ3とは、標準ガンマ関数Ｙ1に比較して、光
量信号の全域をより低いレベルの画像信号に変換するも
の（図４参照）である。 【００３１】制御装置１９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯ
Ｍ等からなるマイクロコンピュータにより構成され、イ
ンタフェース２０を介して外部の画像処理装置、例えば
パーソナルコンピュータに接続され、パーソナルコンピ
ュータからの指令信号により光源４、６の点灯時間の制
御やガンマ関数の選択を行うものである。 【００３２】尚、符号２１は、色補正やエッジ強調や領
域拡大／縮小等の諸変換を行う補正部である。 【００３３】次に以上のように構成された装置の動作を
説明する。 【００３４】使用者は、この画像読取装置のインタフェ
ース２０に図示しないパーソナルコンピュータを接続
し、原稿台１に原稿８を置いて、パーソナルコンピュー
タから仮読取の実行を指令する。ここで、仮読取とは、
使用者の欲する画像データの読取動作（以下、精読取と
いう）に先立って、読取範囲の選定や明度の選択等を行
うために粗い密度で原稿画像を読取る動作をいう。 【００３５】仮読取が指令されると、制御装置１９は、
キャリッジ３を各読取ライン位置に順次移動させつつ、
各読取ライン位置にて標準点灯時間Ｔ1の間だけ光源４
（透過原稿の場合は光源６）を点灯させる。これによ
り、各読取ライン位置にて、原稿８の反射率（又は透過
率）に比例した量の電荷（信号電荷）がラインセンサ５
に蓄積される。制御装置１９は、各読取ライン位置にて
点灯時間Ｔ1が経過した時点で、シフトパルスをＣＣＤ
制御部１２に出力することにより、ラインセンサに蓄積
されている電荷を増幅器１４に順次出力させ、且つ、キ
ャリッジ３を所定速度で次の読取ライン位置に移動させ
る。この読取動作のタイミングは図５（イ）に示されて
いる。 【００３６】ラインセンサ５からの出力信号Ｖは、増幅
器１４により増幅されてからアナログディジタル変換部
１５によりデジタルの光量信号に変換されてシェーデン
グ補正部１６に出力され、続いてガンマ補正部１７に送
られて標準ガンマ関数Ｙ1により画像信号Ｉに変換され
る。この画像信号Ｉはインタフェース２０を介してパー
ソナルコンピュータに出力され、ディスプレイに表示さ
れる。 【００３７】この標準の設定Ｔ1、Ｙ1で仮読取りされ表
示された画像の明度に対し、特に問題がなければ使用者
は次に精読み取りの指令を出す。すると、画像読取装置
は標準点灯時間Ｔ1で原稿を照射するとともに、標準ガ
ンマ関数Ｙ1により精読取りを実行する。この時の読取
動作のタイミングは図５（イ）に示されている。 【００３８】この標準設定Ｔ1、Ｙ1での精読取りによ
り、図３に示すように、濃度ｄ1の原稿は、ラインセン
サ５から出力レベルＶ1の信号として出力される。この
信号は、増幅器１４、アナログデジタル変換部１５、シ
ェーディング補正部１６により所定の処理を受けた後、
ガンマ補正部１７に入力し、選択されている標準ガンマ
関数Ｙ1により信号レベルＩ1の画像信号として出力され
る。 【００３９】一方、仮読取により表示された画像の照度
が低い（例えば、露出不足の写真）ため使用者がもう少
し明るめの画像データを得たい場合は、使用者は明度を
１段階上げる設定を行った後、精読取りを実行する信号
をコンピュータから画像読取装置に送る。 【００４０】すると、画像読取装置の制御装置１９は、
点灯時間として標準点灯時間Ｔ1を光源制御部１０に指
令すると共に、ガンマ関数として高濃度原稿用ガンマ関
数Ｙ2の選択をガンマ補正部１７指令し、精読取りを実
行する。尚、高濃度原稿用ガンマ関数Ｙ2は、図３に示
すように、センサ出力に対する画像信号レベルの勾配が
標準ガンマ関数Ｔ1の１．６倍となっている。 【００４１】これにより、図３に示すように、原稿上で
濃度ｄ1の画像は、前述と同様にラインセンサ５から信
号レベルＶ1の信号に変換されるが、今の場合にはセン
サ出力に対する勾配が標準の１．６倍である高濃度読取
用ガンマ関数Ｙ2が用いられるため、標準設定時よりも
大きなレベルＩ2の画像信号が得られる。 【００４２】尚、この場合には、点灯時間として標準点
灯時間Ｔ1をそのまま使用しているから、読取に要する
時間の延長を招くことなく、明るい画像信号を得ること
ができる。 【００４３】しかし、この場合、センサー出力に含まれ
る信号成分だけでなくノイズ成分も一律にガンマ関数Ｙ
2で変換しているため、画像信号においてノイズ成分が
目立ち易くなる。そのため、原稿の画質によって或は画
像信号の用途によっては、画像の明度は上げたいが、ノ
イズはもっと抑えたいという要求が生じる場合がある。
この場合は、使用者は明度を上げる指令と同時に高画質
な読取を行う指令をパーソナルコンピュータより入力し
て画像読取装置に送る。すると、画像読取装置の制御装
置１９は、標準ガンマ関数Ｙ1の選択をガンマ補正部１
７に指令するとともに、点灯時間を標準点灯時間Ｔ1よ
り長いもの、例えば１段階明度を上げる場合はＴ１より
１．６倍長い点灯時間Ｔ2を選択し、光源制御部１０に
指令し、精読取を実行する。この時の動作タイミングは
図５（ロ）に示されている。 【００４４】このように長い点灯時間Ｔ2により原稿を
照射すると、ラインセンサ５に蓄積される電荷量が点灯
時間に比例して多くなるから、図３に示すように、同一
濃度ｄ1の原稿を読取っても、ラインセンサ５から出力
される信号Ｖは、標準点灯時間Ｔ1の場合の約１．６倍
の大きな信号Ｖ2となる。従って、標準ガンマ関数Ｙ1を
用いても信号レベルＩ2の画像信号を得ることができ
る。 【００４５】この場合、長い点灯時間Ｔ2を用いている
ため、読取時間は長くなるが、高画質で且つ明るい画像
を得ることができる。 【００４６】一方、原稿濃度が低く標準設定の仮読取で
表示された画像の明度が高すぎる場合は、使用者は明度
を１段階下げる設定を行った後、精読取の開始をコンピ
ュータから画像読取装置に送る。すると、画像読取装置
の制御装置１９は標準ガンマ関数Ｙ1を使用すると共
に、ランプの点灯時間として標準点灯時間Ｔ1の１／
１．６倍の短い点灯時間Ｔ3を選択する。この時の動作
タイミングは図５（ハ）に示すようなものである。 【００４７】これにより、図４に示すように、ラインセ
ンサ５からは点灯時間の比Ｔ3／Ｔ1に比例した低いレベ
ルの信号Ｖ3が出力する。この信号Ｖ3は、標準ガンマ関
数Ｙ1により画像信号に変換され、標準点灯時間Ｔ1の場
合よりレベルが低い（暗い）画像信号Ｉ3が出力され
る。 【００４８】この場合には、点灯時間を短縮した分だ
け、標準設定の場合より短時間で読取を終了することが
できる。 【００４９】もし、ここで使用者が読取速度の向上より
更なる画質の向上を望む場合には、高画質読取を行う指
令をコンピュータから画像読取装置に送る。すると、画
像読取装置の制御装置１９は点灯時間として標準点灯時
間Ｔ１を使用すると共に、標準ガンマ関数Ｙ１より勾配
が低く設定されている低濃度原稿用ガンマ関数Ｙ３を選
択する。 【００５０】これにより、図４に示すように、ラインセ
ンサ５からの信号レベルが標準設定時と同じＶ1となる
が、ガンマ関数Ｙ3の勾配が小さいため、標準設定時よ
り小さい値の画像信号Ｉ3が得られる。この場合、標準
点灯時間Ｔ1を使用しているため、短い点灯時間Ｔ3の場
合に比較して、ノイズが少なくなり、高画質な画像が得
られる。 【００５１】このように、本実施例では、標準設定で行
った仮読取の結果を見て、使用者が所望する明度を指定
することにより、画像読取装置が点灯時間及びガンマ関
数を自動選択して読取を行い指定された明度の画像を出
力する。使用者にとっては、明度という視覚で容易に認
識でき且つ推測できるファクタにより読取の調整ができ
るため、調整が容易である。また、同じ明度を指定した
場合でも、使用者は高速読取を重視したモードと、高画
質を重視したモードとが選択可能で、その選択に応じて
装置が自動的に点灯時間又はガンマ関数を調整するよう
になっているため、使用者のニーズに応じた読取が行え
るというメリットもある。 【００５２】尚、使用者が仮読取を行った結果を見て精
読取の明度を指定する際、指定した明度が適切か否かを
仮読取の表示画面上で前もってシミュレートできれば、
使用者は明度の設定に関して精読取りを何度も繰り返す
試行錯誤を行う必要がなくなる。そこで、仮読取の結果
としてディスプレイに表示されている画像データを、指
定された明度に応じたガンマ関数を用いて加工し、明度
を上げたり下げたりした粗い画像データを表示可能とす
るソフトウェアをコンピュータに搭載しておくことが望
ましい。具体的には、ソフトウェアの設定を、明度を１
段階上げた場合には画像データＲ、Ｇ、Ｂを全て１．６
倍した値とすればよい。勿論、画像データとして取り得
る最大値（例えば、２５５）を越えた場合は最大値とす
る加工を行い、ディスプレイ上に表示するようにする。
即ち、ソフトウェア側にて画像読取装置の選択するガン
マ関数Ｙ2と同じガンマ関数による変換を行えばよい。 【００５３】また、本実施例では高画質を重視したモー
ドを選択した場合、光源の点灯時間を調節することで光
量信号の量を変えるようにしているが、これと等価な方
法としてランプを連続点灯し、ラインセンサのシフトパ
ルスの間隔を調節することで光量信号の量を変えること
も当然可能である。 【００５４】以上、本発明の一実施例を説明したが、本
発明はこれ以外の種々の態様でも実施することができ
る。例えば、上記実施例では、明度を１段階上げ下げす
るために点灯時間及びガンマ関数について３種類のデー
タを用意しているが、より多種類の点灯時間及びガンマ
関数を用意することにより、明度を多段階に木目細かく
調整できるようにしてもよい。 【００５５】また、ガンマ関数については、画像読取装
置に用意されたガンマ関数以外に、コンピュータにて使
用者が任意の傾きや形状を有するガンマ関数を選択又は
作成し、これを画像読取装置にダウンロードして精読取
に使用できるようにすれば、読取の自由度が一層高くな
る。この場合、選択又は作成したガンマ関数により仮読
取の画像データを加工するソフトウェアをコンピュータ
に搭載しておけば、作成したガンマ関数の効果をシミュ
レートできるので望ましい。 【００５６】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
濃度が異なる原稿を所望の明度で読取ることができ、そ
の際、高速に短時間で読取ったり、或は時間がかかって
も高画質で読取るなど、使用者のニーズに応じたやり方
で読取ができる画像読取装置を提供することができる。
に変換する画像読取装置、および画像読取を行うシステ
ムに関する。 【０００２】 【従来の技術】画像読取装置は、例えばフラットベッド
型の場合、周知のように、透明基板からなる原稿台と、
原稿を照射する光源と、多数の光電変換素子を並べたラ
インセンサとを備え、原稿台に置かれた原稿に光源から
光を照射し、原稿からの反射光または透過光をラインセ
ンサを移動させつつ検出し、原稿の濃淡を電気信号に変
換するように構成されている。 【０００３】しかしながら、原稿からの反射光または透
過光が小さな原稿においては、ラインセンサへの入力光
強度が小さいため、センサの入力光量（入力光強度×光
蓄積時間）が雑音レベルに近くなり、画質が低下すると
いう問題がある。 【０００４】この問題を解消するため、例えば特開平４
−３３５７６０号公報に示されたように、原稿の濃度が
高くセンサへの入力光強度が小さい場合には、原稿の濃
度に応じて１ライン当たりの光蓄積時間を長くしてライ
ンセンサへの入力光量を増大させてラインセンサからの
光量信号のレベルを上昇させ、これにガンマ関数を作用
させて画像信号に変換するものが提案されている。 【０００５】これによれば、光量信号のレベルが上昇す
るため、原稿の明度が高くなる反面、光蓄積時間が延長
された分だけ原稿読取速度が低下するという問題があ
る。また、原稿が変る度に、その原稿の濃淡の度合いに
応じて使用者は画像読取装置の操作パネルを設定し直す
必要が生じ、作業は煩雑となるという問題もある。 【０００６】そこでさらに、光源の照射光強度そのもの
を大きくすることで光量信号のレベルを上げ、しかも原
稿読取速度は従来の速度を維持するという方法も提案さ
れている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
照射光強度を上げるために光源の寿命を犠牲にしてお
り、その使用可能時間は必然的に短くなる。 【０００８】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは光源の寿命を犠
牲にすることなく、濃度が異なる原稿を所望の明度で読
取ることができ、その際、高速に短時間で読取ったり、
或は時間がかかっても高画質で読取るなど、使用者のニ
ーズに応じたやり方で読取ができる画像読取装置を提供
することにある。 【０００９】また、本発明の別の目的は出力画像の明度
が外部から調節可能な画像読取装置と、前記画像読取装
置に対して明度の調節を行う外部装置とを含む画像読取
システムにおいて、濃度が異なる原稿を所望の明度で読
取る際、高速に短時間で読取ったり、或は時間がかかっ
ても高画質で読取るなど、使用者のニーズに応じたやり
方で読取ができる画像読取方法を提供することにある。 【００１０】さらに、本発明の別の目的は濃度が異なる
原稿を所望の明度で読取る際、高速に短時間で読取った
り、或は時間がかかっても高画質で読取るなど、使用者
のニーズに応じたやり方で読取ができる画像読取システ
ムを提供することにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明の側面は、出力画
像の明度を予め調節した上で、画質優先の読み取りモー
ドと、読み取り速度優先の読み取りモードのどちらかを
選択し、読み取りを実行する画像読取システムにおい
て、原稿の所定範囲についてデータ量を減らして粗く読
み取りを行う粗読み取り手段と、粗読み取り手段によ
り、光源の標準点灯時間又はラインセンサの標準シフト
パルス間隔で読み取り、標準ガンマ関数を用いて変換し
た画像データを一旦記憶するイメージメモリと、イメー
ジメモリに記憶された画像データを読み出してディスプ
レイに表示する表示手段と、表示された画像に対して明
度調整を行い、所望の明度を指定する明度調整手段と、
画質優先の制御方法により読み取りを行う画質優先モー
ドと、読み取り速度優先の制御方法により読み取りを行
う速度優先モードの二つのモードから一つのモードを選
択するモード選択手段と、明度調整手段により指定され
た明度で、かつモード選択手段により選択されたモード
に対応する制御方法で読み取りを実行する精読み取り手
段とを備え、画質優先モードでは、標準点灯時間又は標
準シフトパルス間隔よりも長くする光源の点灯時間又は
ラインセンサのシフトパルスの間隔を選択する制御を行
い、速度優先モードでは、標準ガンマ関数よりも高いレ
ベルの画像データに変換するガンマ関数を選択する制御
を行うことを特徴とする。 【００１２】 【００１３】 【００１４】 【００１５】 【００１６】 【００１７】 【００１８】 【００１９】 【００２０】 【００２１】 【実施例】図１は、本発明にかかるフラットベッド型の
画像読取装置の一実施例の概略構造を示す。 【００２２】箱型の筐体２の上面に、ガラスなどの透明
板からなる原稿台１が設けられている。筐体２の内部に
は、図示しない駆動装置により原稿台１に平行に移動す
るキャリッジ３が設けられ、このキャリッジ３に光源４
とラインセンサ５とが搭載されている。光源４の照射光
は原稿台１上の原稿８表面で反射され、集光レンズ７に
よりラインセンサ５に集光されるようになっている。
尚、ラインセンサ５には、例えばＣＣＤ等の電荷蓄積型
光センサが使用される。 【００２３】原稿台１の上方には、写真フィルム等の透
過原稿を読取る場合のために、やはりキャリッジ３の移
動に伴って移動する第２の光源６が設けられている。 【００２４】図２は、以上のような構造の画像読取装置
における、光源制御及びセンサ信号処理装置の機能構成
を示す。 【００２５】図２において、光源制御部１０は、後述す
る制御装置１９による制御を受けて、点灯時間記憶部１
３から読み出された時間データに基づいて光源４、６の
点灯時間を制御する。この光源制御部１０からの制御信
号はインバータ１１に出力されて、選択された時間で光
源４、６を点灯させる。 【００２６】点灯時間記憶部１３には少なくとも３種類
の時間データが格納されている。即ち、標準点灯時間Ｔ
1、標準点灯時間Ｔ1の１．６倍の長さの第２の点灯時間
Ｔ2、及び標準点灯時間Ｔ1の１／１．６倍の長さの第３
の点灯時間Ｔ3の少なくとも３種類の時間データが格納
されている。 【００２７】ＣＣＤ制御部１２は、光源４、６の点灯タ
イミングに合せてシフトパルスを発生して、キャリッジ
３の操作速度に合せてラインセンサ５の読出しを制御す
る。 【００２８】Ａ／Ｄ変換部１５は、増幅器１４を介して
入力したラインセンサ５からの光量信号をデジタル信号
に変換してシェーディング補正部１６に渡すものであ
る。シェーディング補正部１６は、ラインセンサ５から
の光量信号に含まれる光電素子毎の感度のばらつきなど
を補正するものである。 【００２９】ガンマ補正部１７は、ガンマ関数記憶部１
８に格納されている複数種類のガンマ関数の中の１つ
を、外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ）から
の信号により選択し、この選択したガンマ関数を用いて
シェーディング補正部１６からの補正された光量信号を
画像信号に変換するものである。 【００３０】ガンマ関数記憶部１８は、標準ガンマ関数
Ｙ1、高濃度原稿用ガンマ関数Ｙ2及び低濃度原稿用ガン
マ関数Ｙ3の３種類のガンマ関数を少なくとも格納して
いる。ここで、標準ガンマ関数Ｙ1とは、ラインセンサ
５からの光量信号の全域を高い直線性で画像信号に変換
するもの（図３参照）である。高濃度原稿用ガンマ関数
Ｙ2とは、標準ガンマ関数Ｙ1に比較して、主としてレベ
ルの低い領域の光量信号をより高いレベルの画像信号に
変換するもの（図３参照）である。また、低濃度原稿用
ガンマ関数Ｙ3とは、標準ガンマ関数Ｙ1に比較して、光
量信号の全域をより低いレベルの画像信号に変換するも
の（図４参照）である。 【００３１】制御装置１９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯ
Ｍ等からなるマイクロコンピュータにより構成され、イ
ンタフェース２０を介して外部の画像処理装置、例えば
パーソナルコンピュータに接続され、パーソナルコンピ
ュータからの指令信号により光源４、６の点灯時間の制
御やガンマ関数の選択を行うものである。 【００３２】尚、符号２１は、色補正やエッジ強調や領
域拡大／縮小等の諸変換を行う補正部である。 【００３３】次に以上のように構成された装置の動作を
説明する。 【００３４】使用者は、この画像読取装置のインタフェ
ース２０に図示しないパーソナルコンピュータを接続
し、原稿台１に原稿８を置いて、パーソナルコンピュー
タから仮読取の実行を指令する。ここで、仮読取とは、
使用者の欲する画像データの読取動作（以下、精読取と
いう）に先立って、読取範囲の選定や明度の選択等を行
うために粗い密度で原稿画像を読取る動作をいう。 【００３５】仮読取が指令されると、制御装置１９は、
キャリッジ３を各読取ライン位置に順次移動させつつ、
各読取ライン位置にて標準点灯時間Ｔ1の間だけ光源４
（透過原稿の場合は光源６）を点灯させる。これによ
り、各読取ライン位置にて、原稿８の反射率（又は透過
率）に比例した量の電荷（信号電荷）がラインセンサ５
に蓄積される。制御装置１９は、各読取ライン位置にて
点灯時間Ｔ1が経過した時点で、シフトパルスをＣＣＤ
制御部１２に出力することにより、ラインセンサに蓄積
されている電荷を増幅器１４に順次出力させ、且つ、キ
ャリッジ３を所定速度で次の読取ライン位置に移動させ
る。この読取動作のタイミングは図５（イ）に示されて
いる。 【００３６】ラインセンサ５からの出力信号Ｖは、増幅
器１４により増幅されてからアナログディジタル変換部
１５によりデジタルの光量信号に変換されてシェーデン
グ補正部１６に出力され、続いてガンマ補正部１７に送
られて標準ガンマ関数Ｙ1により画像信号Ｉに変換され
る。この画像信号Ｉはインタフェース２０を介してパー
ソナルコンピュータに出力され、ディスプレイに表示さ
れる。 【００３７】この標準の設定Ｔ1、Ｙ1で仮読取りされ表
示された画像の明度に対し、特に問題がなければ使用者
は次に精読み取りの指令を出す。すると、画像読取装置
は標準点灯時間Ｔ1で原稿を照射するとともに、標準ガ
ンマ関数Ｙ1により精読取りを実行する。この時の読取
動作のタイミングは図５（イ）に示されている。 【００３８】この標準設定Ｔ1、Ｙ1での精読取りによ
り、図３に示すように、濃度ｄ1の原稿は、ラインセン
サ５から出力レベルＶ1の信号として出力される。この
信号は、増幅器１４、アナログデジタル変換部１５、シ
ェーディング補正部１６により所定の処理を受けた後、
ガンマ補正部１７に入力し、選択されている標準ガンマ
関数Ｙ1により信号レベルＩ1の画像信号として出力され
る。 【００３９】一方、仮読取により表示された画像の照度
が低い（例えば、露出不足の写真）ため使用者がもう少
し明るめの画像データを得たい場合は、使用者は明度を
１段階上げる設定を行った後、精読取りを実行する信号
をコンピュータから画像読取装置に送る。 【００４０】すると、画像読取装置の制御装置１９は、
点灯時間として標準点灯時間Ｔ1を光源制御部１０に指
令すると共に、ガンマ関数として高濃度原稿用ガンマ関
数Ｙ2の選択をガンマ補正部１７指令し、精読取りを実
行する。尚、高濃度原稿用ガンマ関数Ｙ2は、図３に示
すように、センサ出力に対する画像信号レベルの勾配が
標準ガンマ関数Ｔ1の１．６倍となっている。 【００４１】これにより、図３に示すように、原稿上で
濃度ｄ1の画像は、前述と同様にラインセンサ５から信
号レベルＶ1の信号に変換されるが、今の場合にはセン
サ出力に対する勾配が標準の１．６倍である高濃度読取
用ガンマ関数Ｙ2が用いられるため、標準設定時よりも
大きなレベルＩ2の画像信号が得られる。 【００４２】尚、この場合には、点灯時間として標準点
灯時間Ｔ1をそのまま使用しているから、読取に要する
時間の延長を招くことなく、明るい画像信号を得ること
ができる。 【００４３】しかし、この場合、センサー出力に含まれ
る信号成分だけでなくノイズ成分も一律にガンマ関数Ｙ
2で変換しているため、画像信号においてノイズ成分が
目立ち易くなる。そのため、原稿の画質によって或は画
像信号の用途によっては、画像の明度は上げたいが、ノ
イズはもっと抑えたいという要求が生じる場合がある。
この場合は、使用者は明度を上げる指令と同時に高画質
な読取を行う指令をパーソナルコンピュータより入力し
て画像読取装置に送る。すると、画像読取装置の制御装
置１９は、標準ガンマ関数Ｙ1の選択をガンマ補正部１
７に指令するとともに、点灯時間を標準点灯時間Ｔ1よ
り長いもの、例えば１段階明度を上げる場合はＴ１より
１．６倍長い点灯時間Ｔ2を選択し、光源制御部１０に
指令し、精読取を実行する。この時の動作タイミングは
図５（ロ）に示されている。 【００４４】このように長い点灯時間Ｔ2により原稿を
照射すると、ラインセンサ５に蓄積される電荷量が点灯
時間に比例して多くなるから、図３に示すように、同一
濃度ｄ1の原稿を読取っても、ラインセンサ５から出力
される信号Ｖは、標準点灯時間Ｔ1の場合の約１．６倍
の大きな信号Ｖ2となる。従って、標準ガンマ関数Ｙ1を
用いても信号レベルＩ2の画像信号を得ることができ
る。 【００４５】この場合、長い点灯時間Ｔ2を用いている
ため、読取時間は長くなるが、高画質で且つ明るい画像
を得ることができる。 【００４６】一方、原稿濃度が低く標準設定の仮読取で
表示された画像の明度が高すぎる場合は、使用者は明度
を１段階下げる設定を行った後、精読取の開始をコンピ
ュータから画像読取装置に送る。すると、画像読取装置
の制御装置１９は標準ガンマ関数Ｙ1を使用すると共
に、ランプの点灯時間として標準点灯時間Ｔ1の１／
１．６倍の短い点灯時間Ｔ3を選択する。この時の動作
タイミングは図５（ハ）に示すようなものである。 【００４７】これにより、図４に示すように、ラインセ
ンサ５からは点灯時間の比Ｔ3／Ｔ1に比例した低いレベ
ルの信号Ｖ3が出力する。この信号Ｖ3は、標準ガンマ関
数Ｙ1により画像信号に変換され、標準点灯時間Ｔ1の場
合よりレベルが低い（暗い）画像信号Ｉ3が出力され
る。 【００４８】この場合には、点灯時間を短縮した分だ
け、標準設定の場合より短時間で読取を終了することが
できる。 【００４９】もし、ここで使用者が読取速度の向上より
更なる画質の向上を望む場合には、高画質読取を行う指
令をコンピュータから画像読取装置に送る。すると、画
像読取装置の制御装置１９は点灯時間として標準点灯時
間Ｔ１を使用すると共に、標準ガンマ関数Ｙ１より勾配
が低く設定されている低濃度原稿用ガンマ関数Ｙ３を選
択する。 【００５０】これにより、図４に示すように、ラインセ
ンサ５からの信号レベルが標準設定時と同じＶ1となる
が、ガンマ関数Ｙ3の勾配が小さいため、標準設定時よ
り小さい値の画像信号Ｉ3が得られる。この場合、標準
点灯時間Ｔ1を使用しているため、短い点灯時間Ｔ3の場
合に比較して、ノイズが少なくなり、高画質な画像が得
られる。 【００５１】このように、本実施例では、標準設定で行
った仮読取の結果を見て、使用者が所望する明度を指定
することにより、画像読取装置が点灯時間及びガンマ関
数を自動選択して読取を行い指定された明度の画像を出
力する。使用者にとっては、明度という視覚で容易に認
識でき且つ推測できるファクタにより読取の調整ができ
るため、調整が容易である。また、同じ明度を指定した
場合でも、使用者は高速読取を重視したモードと、高画
質を重視したモードとが選択可能で、その選択に応じて
装置が自動的に点灯時間又はガンマ関数を調整するよう
になっているため、使用者のニーズに応じた読取が行え
るというメリットもある。 【００５２】尚、使用者が仮読取を行った結果を見て精
読取の明度を指定する際、指定した明度が適切か否かを
仮読取の表示画面上で前もってシミュレートできれば、
使用者は明度の設定に関して精読取りを何度も繰り返す
試行錯誤を行う必要がなくなる。そこで、仮読取の結果
としてディスプレイに表示されている画像データを、指
定された明度に応じたガンマ関数を用いて加工し、明度
を上げたり下げたりした粗い画像データを表示可能とす
るソフトウェアをコンピュータに搭載しておくことが望
ましい。具体的には、ソフトウェアの設定を、明度を１
段階上げた場合には画像データＲ、Ｇ、Ｂを全て１．６
倍した値とすればよい。勿論、画像データとして取り得
る最大値（例えば、２５５）を越えた場合は最大値とす
る加工を行い、ディスプレイ上に表示するようにする。
即ち、ソフトウェア側にて画像読取装置の選択するガン
マ関数Ｙ2と同じガンマ関数による変換を行えばよい。 【００５３】また、本実施例では高画質を重視したモー
ドを選択した場合、光源の点灯時間を調節することで光
量信号の量を変えるようにしているが、これと等価な方
法としてランプを連続点灯し、ラインセンサのシフトパ
ルスの間隔を調節することで光量信号の量を変えること
も当然可能である。 【００５４】以上、本発明の一実施例を説明したが、本
発明はこれ以外の種々の態様でも実施することができ
る。例えば、上記実施例では、明度を１段階上げ下げす
るために点灯時間及びガンマ関数について３種類のデー
タを用意しているが、より多種類の点灯時間及びガンマ
関数を用意することにより、明度を多段階に木目細かく
調整できるようにしてもよい。 【００５５】また、ガンマ関数については、画像読取装
置に用意されたガンマ関数以外に、コンピュータにて使
用者が任意の傾きや形状を有するガンマ関数を選択又は
作成し、これを画像読取装置にダウンロードして精読取
に使用できるようにすれば、読取の自由度が一層高くな
る。この場合、選択又は作成したガンマ関数により仮読
取の画像データを加工するソフトウェアをコンピュータ
に搭載しておけば、作成したガンマ関数の効果をシミュ
レートできるので望ましい。 【００５６】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
濃度が異なる原稿を所望の明度で読取ることができ、そ
の際、高速に短時間で読取ったり、或は時間がかかって
も高画質で読取るなど、使用者のニーズに応じたやり方
で読取ができる画像読取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるフラットベッド型の画像読取装
置の一実施例の概略構造を示すブロック図。 【図２】同実施例における、光源制御及びセンサ信号処
理装置の機能構成を示すブロック図。 【図３】同実施例における、明度を高めようとした場合
の原稿反射率とセンサ出力と画像信号レベルとの関係を
示した図。 【図４】同実施例における、明度を低めようとした場合
の原稿反射率とセンサ出力と画像信号レベルとの関係を
示した図。 【図５】同実施例における、ランプ点灯とセンサ出力と
シフトパルスとの時間的関係を示したタイムチャート。 【符号の説明】 １ 原稿台 ２ 筐体 ３ キャリッジ３ ４ 光源 ５ ラインセンサ １０ 光源制御部 １３ 点灯時間記憶部 １７ ガンマ補正部 １８ ガンマ関数記憶部 １９ 制御装置
置の一実施例の概略構造を示すブロック図。 【図２】同実施例における、光源制御及びセンサ信号処
理装置の機能構成を示すブロック図。 【図３】同実施例における、明度を高めようとした場合
の原稿反射率とセンサ出力と画像信号レベルとの関係を
示した図。 【図４】同実施例における、明度を低めようとした場合
の原稿反射率とセンサ出力と画像信号レベルとの関係を
示した図。 【図５】同実施例における、ランプ点灯とセンサ出力と
シフトパルスとの時間的関係を示したタイムチャート。 【符号の説明】 １ 原稿台 ２ 筐体 ３ キャリッジ３ ４ 光源 ５ ラインセンサ １０ 光源制御部 １３ 点灯時間記憶部 １７ ガンマ補正部 １８ ガンマ関数記憶部 １９ 制御装置
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(56)参考文献 特開 平７−193714（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−96174（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−167656（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−236256（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−178983（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 1/407
G06T 1/00 430
H04N 1/19
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 出力画像の明度を予め調節した上で、画
質優先の読み取りモードと、読み取り速度優先の読み取
りモードのどちらかを選択し、読み取りを実行する画像
読取システムにおいて、 原稿の所定範囲についてデータ量を減らして粗く読み取
りを行う粗読み取り手段と、 前記粗読み取り手段により、光源の標準点灯時間又はラ
インセンサの標準シフトパルス間隔で読み取り、標準ガ
ンマ関数を用いて変換した画像データを一旦記憶するイ
メージメモリと、 前記イメージメモリに記憶された画像データを読み出し
てディスプレイに表示する表示手段と、 前記表示された画像に対して明度調整を行い、所望の明
度を指定する明度調整手段と、 画質優先の制御方法により読み取りを行う画質優先モー
ドと、読み取り速度優先の制御方法により読み取りを行
う速度優先モードの二つのモードから一つのモードを選
択するモード選択手段と、 前記明度調整手段により指定された明度で、かつ前記モ
ード選択手段により選択されたモードに対応する制御方
法で読み取りを実行する精読み取り手段とを備え、 前記画質優先モードでは、前記標準点灯時間又は前記標
準シフトパルス間隔よりも長くする光源の点灯時間又は
ラインセンサのシフトパルスの間隔を選択する制御を行
い、前記速度優先モードでは、前記標準ガンマ関数より
も高いレベルの画像データに変換するガンマ関数を選択
する制御を行う画像読取システム。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP00508195A JP3433551B2 (ja) | 1994-03-25 | 1995-01-17 | 画像読取システム |
| US08/409,602 US5717790A (en) | 1994-03-25 | 1995-03-24 | Image reading apparatus, method and system |
| DE69509696T DE69509696T2 (de) | 1994-03-25 | 1995-03-27 | Bildleseverfahren und -vorrichtung |
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| JP6-79497 | 1994-03-25 | ||
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Family Applications (1)
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- 1995-03-24 US US08/409,602 patent/US5717790A/en not_active Expired - Lifetime
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