JP3940489B2

JP3940489B2 - 画像読み取り装置及び方法

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Publication number: JP3940489B2
Application number: JP06289298A
Authority: JP
Inventors: 義夫渡▲辺▼
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2018-03-13
Also published as: JPH11261760A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フォトダイオードとＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）を用いた画像読取装置においては、読み取り速度を上げるためにラインセンサを構成する多数（例えば数千個）の光電変換素子列を奇数画素用と偶数画素用との２系統に分け、２系統の光電変換素子列に属するの各光電変換素子から出力される画像情報に対応した電荷を、このラインセンサの一端側に接続した２個の増幅回路に向けて順次転送する転送チャンネルを採用して、読み取った画像データを処理するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の画像読取装置の場合には、光電変換素子列を奇数画素用と偶数画素用との２系統に分けて各光電変換素子から出力される画像情報に対応した電荷を転送するという処理を行うものであるから、特に数千個もあるような光電変換素子列のラインセンサを使用する場合、転送処理に手間取り迅速な画像読み取り処理を実行できないという課題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、画像読み取り処理の高速化を図れ、また、読取り画像の画質の向上を図ることが可能な画像読取装置及び方法を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、走査により画像情報を読み取る画像読み取り装置であって、線形に列設配置された光電変換素子群と、この光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を、相互の境界を異にして複数に分けて複数系統の転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子群により読み取った画像情報を複数系統で転送処理する読み取り処理手段とを有することを特徴とするものである。
【００１６】
この発明によれば、画像情報の転送処理の格段の高速化を図れる。
【００１７】
また、奇数系統、偶数系統に分けた光電変換素子群を、さらに相互の境界を異にして複数に分けた複数系統の転送チャンネルを形成しているので、奇数系統同士の光電変換素子の境界と、偶数系統同士の光電変換素子との境界とをずらして読み取り処理を行うことができ、この画像読み取り装置で読み取った画像情報を基に画像形成を行った場合、前記境界に相当する領域の形成画像の特性の相違を殆ど無くし、画質の向上を図れる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、走査により画像情報を読み取る画像読み取り装置であって、線形に列設配置された光電変換素子群と、この光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を、相互の境界を異にして２つに分けて合計４系統の転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子群により読み取った画像情報を４系統で転送処理する読み取り処理手段とを有することを特徴とするものである。
【００１９】
この発明によれば、画像情報の転送処理の高速化を図れる。
【００２０】
また、奇数系統、偶数系統に分けた光電変換素子群を、さらに相互の境界を異にして２つに分けた４系統の転送チャンネルを形成しているので、奇数系統同士の光電変換素子の境界と、偶数系統同士の光電変換素子との境界とをずらして読み取り処理を行うことができ、この画像読み取り装置で読み取った画像情報を基に画像形成を行った場合、前記境界に相当する領域の形成画像の特性の相違を殆ど無くし、画質の向上を図れる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、走査により画像情報を読み取る画像読み取り装置であって、線形に列設配置されたフォトダイオードを用いた光電変換素子群と、この光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を、相互の境界を異にして２つに分けて合計４系統の転送チャンネルを形成前記光電変換素子群に対応する個数のシフトゲート群及びアナログシフトレジスタ群と、４系統の転送チャンネル毎の個別の増幅回路とを有する読み取り処理手段とを有することを特徴とするものである。
【００２２】
この発明によれば、合計４系統で読み取り処理を行うので、画像情報の転送処理の高速化を図れるとともに、奇数系統同士の光電変換素子の境界と、偶数系統同士の光電変換素子との境界とをずらして合計４系統で読み取り処理を行うことができ、この画像読み取り装置で読み取った画像情報を基に画像形成を行った場合、前記境界に相当する領域の形成画像の特性の相違を殆ど無くし、画質の向上を図れる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、走査により画像情報を読み取る画像読み取り装置であって、線形に列設配置された光電変換素子群と、前記光電変換素子群に対応する個数の転送回路素子群と、転送チャンネル数に対応する複数の増幅回路とを有する読み取り処理手段と、前記光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を各々境界をずらした複数系統に分けるとともに、前記転送回路素子群も記光電変換素子群に対応して分けた複数系統の転送チャンネルを形成して、前記光電変換素子群により読み取った画像情報を前記複数系統の転送チャンネルで複数の増幅回路へ各々転送制御する制御手段とを有することを特徴とするものである。
【００２４】
この発明によれば、前記光電変換素子群により読み取った画像情報を、制御手段の制御の基に、奇数系統、偶数系統に分かれ、かつ、各々境界をずらした複数系統の転送チャンネルにより前記転送回路素子群を経て複数の増幅回路へ各々転送制御するものであるから、前記光電変換素子群により読み取った画像情報の転送処理の格段の高速化を図れる。また、この画像読み取り装置で読み取った画像情報を基に画像形成を行った場合、前記境界に相当する領域の形成画像の特性の相違を殆ど無くし、画質の向上を図れる。
【００２５】
請求項５記載の発明は、走査により画像情報を読み取る画像読み取り装置であって、線形に列設配置された光電変換素子群と、前記光電変換素子群に対応する個数の転送回路素子群と、転送チャンネル数に対応する複数の増幅回路とを有する読み取り処理手段と、前記光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を各々境界をずらした４系統に分けるとともに、前記転送回路素子群も記光電変換素子群に対応して分けた４系統の転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子群により読み取った画像情報を前記４系統の転送チャンネルで４個の増幅回路へ各々転送制御する制御手段とを有することを特徴とするものである。
【００２６】
この発明によれば、前記光電変換素子群により読み取った画像情報を、制御手段の制御の基に、奇数系統、偶数系統に分かれ、かつ、各々境界をずらした４系統の転送チャンネルにより前記転送回路素子群を経て４個の増幅回路へ各々転送制御するものであるから、前記光電変換素子群により読み取った画像情報の転送処理の高速化を図れる。また、この画像読み取り装置で読み取った画像情報を基に画像形成を行った場合、前記境界に相当する領域の形成画像の特性の相違を殆ど無くし、画質の向上を図れる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の画像読取装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１に示す本実施の形態の画像読取装置は、原稿Ｇを載置する原稿載置台（原稿台ガラス）２、光源ランプ３、リフレクタ４からなり、原稿載置台２上の原稿Ｇに走査光を照射する照明装置５及び第１ミラー６を載せた第１キャリッジ７と、第２ミラー８と第３ミラー９とを載せた第２キャリッジ１０と、原稿Ｇの画像をフォトダイオードとＣＣＤを用いたラインセンサ３０上に結像する結像レンズ１１とを有している。
【００２９】
また、この画像読取装置は、第１キャリッジ７、第２キャリッジ１０を駆動し原稿Ｇに対する読取り走査を動作を実行させる駆動モータ１２を備えている。
【００３０】
さらに、この画像読取装置は、全体の制御を行うＣＰＵ２０を備え、このＣＰＵ２０により、前記ラインセンサ３０により収集する画像信号の処理を行う画像信号処理回路２１、画像信号を記憶するＲＡＭ及び制御プログラムを格納したＲＯＭを含むメモリ２２、前記駆動モータ１２に対して駆動信号を送るドライブ回路２３を各々制御するようになっている。さらに、この画像読取装置は、オペレーションパネル２４を備えている。
【００３１】
前記画像信号処理回路２１は、図２に示すように、ゲイン調整及びオフセット調整が可能な増幅回路４０、ＡＤ変換回路２７、シェーディング補正回路２８を具備している。
【００３２】
ここで、図３を参照し、前記ラインセンサ３０及び増幅回路４０の具体的構成例を説明する。
【００３３】
図３に示すように、ラインセンサ３０には、ライン状に並んだ例えば７５００個の光電変換素子Ｓ１乃至Ｓ７５００が設けられ、各々照射光強度及び照射時間の積に比例した電荷を発生するようになっている。
【００３４】
これらの電荷は、一定時間間隔毎に後述するように転送回路素子群としてのシフトゲート群４１OL、４１EL、４１OR、４１ER及びアナログシフトジスタ群４２OL、４２EL、４２OR、４２ERからなる転送チャンネルに移され、転送チャンネルによってラインセンサ３０の出力段に送られ、出力段では送られてきた電荷を基に図３に示す４個の増幅回路４０OL、４０EL、４０OR、４０ERにより各々出力電圧ＶOL、ＶEL、ＶOR、ＶERに変換され出力されるようになっている。
【００３５】
前記シフトゲート群４１OL、４１EL、４１OR、４１ER及びアナログシフトジスタ群４２OL、４２EL、４２OR、４２ERと、４個の増幅回路４０OL、４０EL、４０OR、４０ERとにより読み取り処理手段を構成している。
【００３６】
本実施の形態１では、上述したように転送チャネルを４系統としている。
【００３７】
１チャンネル目は、主走査の一方の端から中央の境界Ｃ−Ｃ´までの光電変換素子Ｓ１乃至Ｓ３７５０のうちの奇数番目の光電変換素子Ｓ１、Ｓ３、……Ｓ３７４９の系統（以後ＯＬと呼ぶ）、２チャンネル目は同じく主走査の一方の端から境界Ｃ−Ｃ´までの光電変換素子Ｓ１乃至Ｓ３７５０のうちの偶数番目の光電変換素子Ｓ２、Ｓ４、……Ｓ３７５０の系統（以後ＥＬと呼ぶ）、３チャンネル目は、主走査の他の一方の端から中央の境界Ｃ−Ｃ´までの光電変換素子Ｓ７５００、Ｓ７５４９、……Ｓ３７５１のうちの奇数番目の光電変換素子Ｓ７５４９、Ｓ７５４７……Ｓ３７５１の系統（以後ＯＲと呼ぶ）、４チャンネル目は、主走査の他の一方の端から境界Ｃ−Ｃ´までの光電変換素子Ｓ７５００、Ｓ７５４９、……Ｓ３７５１のうちの偶数番目の光電変換素子Ｓ７５００、Ｓ７５４８、…Ｓ３７５２の系統（以後ＥＲと呼ぶ）である。
【００３８】
また、光電変換素子Ｓ１乃至Ｓ７５００の主走査方向の一方の端側（光電変換素子Ｓ１側）には、合計１２８個の補助光電変換素子Ｄ１乃至Ｄ１２８からなる補助光電変換素子群４３ａが配列され、また、主走査方向の他の一方の端側（光電変換素子Ｓ７５００側）にも、合計１２８個の補助光電変換素子Ｄ１２９乃至Ｄ２５６からなる補助光電変換素子群４３ｂが配列されている。
【００３９】
また、各系統ＯＬ、ＥＬ、ＯＲ、ＥＲに対応して、それぞれ所要数のシフトゲート群４１OL、４１EL、４１OR、４１ERと、所要数のアナログシフトレジスタ群４２OL、４２EL、４２OR、４２ERとが設けられ、アナログシフトレジスタ群４２OL、４２EL、４２OR、４２ERの各出力を、前記増幅回路４０を構成するそれぞれ独立した増幅回路４０OL、４０EL、４０EL、４０ERで各々増幅し、Ａ／Ｄ変換回路２７によりデジタル信号に変換し、シェーディング補正回路２８により、照明ムラや画素単位の感度バラツキが補正され、メモリ２２に格納されるようになっている。
【００４０】
メモリ２２に格納された画像データは、図示しない外部機器と同期がとられて連続する１ラインデータとして読み出されるようになっている。
【００４１】
本実施の形態の画像読み取り装置において、第１キャリッジ７および第２キャリッジ１０は、ラインセンサ３０による読み取り方向と直角の方向、即ち、副走査方向（図１に示す矢印方向）に速度比２：１で駆動モータ１２により駆動される。そして、原稿載置台２上の原稿Ｇは、第１キャリッジ７に搭載した照明装置５によって照明される。原稿Ｇからの反射光は、第１ミラー６、第２ミラー８、第３ミラー９で折り返され、結像レンズ１１を経てインセンサ３０に至り、このラインセンサ３０に線形に設けた例えば７５００個のフォトダイオードからなる光電変換素子Ｓ１乃至Ｓ７５００に原稿Ｇから読み取った画像が結像し、上述した４系統の転送チャンネルにより転送処理されて画像信号処理回路２１により処理され、ＣＰＵ２０の制御でメモリ２２へ書き込まれる。
【００４２】
この際、本実施の形態１においては、上述したように、４系統ＯＬ、ＥＬ、ＯＲ、ＥＲに分け、所要数のシフトゲート群４１OL、４１EL、４１OR、４１ERと、所要数のアナログシフトレジスタ群４２OL、４２EL、４２OR、４２ERとを使用して光電変換素子Ｓ１乃至Ｓ７５００の電荷の転送を行い、それぞれ独立した増幅回路４０OL、４０EL、４０EL、４０ERで各々増幅し、Ａ／Ｄ変換回路２７によりデジタル信号に変換し、シェーディング補正回路２８により、照明ムラや画素単位の感度バラツキを補正するようにしているので、従来例と比べ、前記光電変換素子群Ｓ１乃至Ｓ７５００により読み取った画像情報の転送処理の高速化を図ることができる。
【００４３】
また、上述した４系統ＯＬ、ＥＬ、ＯＲ、ＥＲへ分割、シフトゲート群４１OL、４１EL、４１OR、４１ERと、所要数のアナログシフトレジスタ群４２OL、４２EL、４２OR、４２ERと４系統に亘る電荷の転送制御を予め制御プログラムを搭載した前記ＣＰＵ２０の制御の基に実行することも可能である。
【００４４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図４を参照して説明する。
【００４５】
本実施の形態２においては、図４に示すように、前記ラインセンサ３０の転送チャンネルの構成を、１チャンネル目は、主走査の一方の端から境界Ａ−Ａ´までの光電変換素子Ｓ１乃至Ｓ３７４６のうちの奇数番目の光電変換素子Ｓ１、Ｓ３、……Ｓ３７４５の系統（以後ＯＬと呼ぶ）とし、２チャンネル目は同じく主走査の一方の端から境界Ｂ−Ｂ´までの光電変換素子Ｓ１乃至Ｓ３７５４のうちの偶数番目の光電変換素子Ｓ２、Ｓ４、……Ｓ３７５４の系統（以後ＥＬと呼ぶ）とし、３チャンネル目は主走査の他の一方の端から境界Ａ−Ａ´までの光電変換素子Ｓ７５００、Ｓ７５４９、……Ｓ３７４７のうちの奇数番目の光電変換素子Ｓ７５４９、Ｓ７５４７……Ｓ３７４７の系統（以後ＯＲと呼ぶ）とし、４チャンネル目は主走査の他の一方の端から境界Ｂ−Ｂ´までの光電変換素子Ｓ７５００、Ｓ７５４９、……Ｓ３７５５のうちの偶数番目の光電変換素子Ｓ７５００、Ｓ７５４８、……Ｓ３７５６の系統（以後ＥＲと呼ぶ）とした点が特徴であり、この他の構成は実施の形態１の場合と同様である。
【００４６】
本実施の形態２によれば、実施の形態１の場合と同様な作用の基に前記光電変換素子群Ｓ１乃至Ｓ７５００により読み取った画像情報の転送処理の高速化を図ることができる。
【００４７】
さらに、本実施の形態２によれば、合計４系統で読み取り処理を行うので、画像情報の転送処理の高速化を図れるとともに、奇数系統ＯＬ、ＯＲ同士の光電変換素子群の境界と、偶数系統ＥＬ、ＥＲ同士の光電変換素子群との境界とをずらして、合計４系統で読み取り処理を行うことができ、この画像読み取り装置で読み取った画像情報を基に画像形成を行った場合、前記奇数系統ＯＬ、ＯＲ同士、偶数系統ＥＬ、ＥＲ同士の境界に相当する領域の特性の相違が殆ど無くって、これにより、濃淡の相違等を無くして画質の向上を図ることができる。
【００４８】
なお、以上の説明では、ラインセンサ３０を主走査方向に２分する場合について述べたが、さらに高速化を図るために３分割以上に、つまり６チャンネル以上の複数チャンネルで読み取り処理を行うように構成したラインセンサにも容易に応用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、画質の向上を図ることができる画像読み取り装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の画像読み取り装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１の画像読み取り装置の画像信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１の画像読み取り装置におけるラインセンサ及び増幅回路の構成を示す概略説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２の画像読み取り装置におけるラインセンサ及び増幅回路の構成を示す概略説明図である。
【符号の説明】
２原稿載置台
３光源ランプ
５照明装置
１１結像レンズ
１２駆動モータ
２０ＣＰＵ
３０ラインセンサ
４０OL 増幅回路
４１OL シフトゲート
４２OL アナログシフトジスタ
Ｓ１光電変換素子
Ｇ原稿

Claims

走査により画像情報を読み取る画像読み取り装置であって、
線形に列設配置された光電変換素子群と、
この光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を、相互の境界を異にして複数に分けて複数系統の転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子群により読み取った画像情報を複数系統で転送処理する読み取り処理手段と、
を有することを特徴とする画像読み取り装置。
走査により画像情報を読み取る画像読み取り装置であって、
線形に列設配置された光電変換素子群と、
この光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を、相互の境界を異にして２つに分けて合計４系統の転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子群により読み取った画像情報を４系統で転送処理する読み取り処理手段と、
を有することを特徴とする画像読み取り装置。
走査により画像情報を読み取る画像読み取り装置であって、
線形に列設配置されたフォトダイオードを用いた光電変換素子群と、
この光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を、相互の境界を異にして２つに分けて合計４系統の転送チャンネルを形成前記光電変換素子群に対応する個数のシフトゲート群及びアナログシフトレジスタ群と、４系統の転送チャンネル毎の個別の増幅回路とを有する読み取り処理手段と、
を有することを特徴とする画像読み取り装置。
走査により画像情報を読み取る画像読み取り装置であって、
線形に列設配置された光電変換素子群と、
前記光電変換素子群に対応する個数の転送回路素子群と、転送チャンネル数に対応する複数の増幅回路とを有する読み取り処理手段と、
前記光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を各々境界をずらした複数系統に分けるとともに、前記転送回路素子群も前記光電変換素子群に対応して分けた複数系統の転送チャンネルを形成して、前記光電変換素子群により読み取った画像情報を前記複数系統の転送チャンネルで複数の増幅回路へ各々転送制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像読み取り装置。
走査により画像情報を読み取る画像読み取り装置であって、
線形に列設配置された光電変換素子群と、
前記光電変換素子群に対応する個数の転送回路素子群と、転送チャンネル数に対応する複数の増幅回路とを有する読み取り処理手段と、
前記光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を各々境界をずらした４系統に分けるとともに、前記転送回路素子群も記光電変換素子群に対応して分けた４系統の転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子群により読み取った画像情報を前記４系統の転送チャンネルで４個の増幅回路へ各々転送制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像読み取り装置。
走査により画像情報を読み取る画像読み取り方法であって、
光電変換素子群を線形に列設配置し、
この光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を、相互の境界を異にして複数に分けて複数系統の転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子群により読み取られた画像情報を複数系統で転送処理することを特徴とする画像読み取り方法。
走査により画像情報を読み取る画像読み取り方法であって、
光電変換素子群を線形に列設配置し、
この光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を、相互の境界を異にして２つに分けて合計４系統の転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子群により読み取られた画像情報を４系統で転送処理することを特徴とする画像読み取り方法。
走査により画像情報を読み取る画像読み取り方法であって、
フォトダイオードを用いた光電変換素子群を線形に列設配置し、
この光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を、相互の境界を異にして２つに分けて合計４系統の転送チャンネルを形成前記光電変換素子群に対応する個数のシフトゲート群及びアナログシフトレジスタ群と、４系統の転送チャンネル毎の個別の増幅回路とを配置したことを特徴とする画像読み取り方法。
走査により画像情報を読み取る画像読み取り方法であって、
光電変換素子群を線形に列設配置し、
前記光電変換素子群に対応する個数の転送回路素子群と、転送チャンネル数に対応する複数の増幅回路とを配置し、
前記光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を各々境界をずらした複数系統に分けるとともに、前記転送回路素子群も前記光電変換素子群に対応して分けた複数系統の転送チャンネルを形成して、前記光電変換素子群により読み取られた画像情報を前記複数系統の転送チャンネルで複数の増幅回路へ各々転送制御することを特徴とする画像読み取り方法。
走査により画像情報を読み取る画像読み取り方法であって、
光電変換素子群を線形に列設配置し、
前記光電変換素子群に対応する個数の転送回路素子群と、転送チャンネル数に対応する複数の増幅回路とを配置し、
前記光電変換素子群を奇数系統、偶数系統に分け、かつ、奇数系統、偶数系統の光電変換素子群を各々境界をずらした４系統に分けるとともに、前記転送回路素子群も記光電変換素子群に対応して分けた４系統の転送チャンネルを形成し、前記光電変換素子群により読み取られた画像情報を前記４系統の転送チャンネルで４個の増幅回路へ各々転送制御することを特徴とする画像読み取り方法。