JPH03149956A - 原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 　　（産業上の利用分野） 本発明は、原稿読取装置に関し、特に、イメージセンサ
を用いた原稿読取装置に関する。

（従来の技術） 近時、原稿読取装置としては、小型軽量化、耐久性等に
優れていることからイメージセンサを用いた原稿読取装
置が普及しており、ファクシミリ装置のスキャナとして
、また、イメージスキャナ、単体等として種々利用され
ている。

この原稿読取装置の解像度は単位当たりの画素数、すな
わち、画素密度が多くなればなるほどよくなるが、ファ
クシミリ装置に適用した場合などは画像データの送信時
間等との関係から画素密度の程度は適当な範囲で妥協す
ることとなる。

このような場合、画素密度を上げることなく原稿読取装
置の解像度を上げることができれば、原稿の再現性が向
上され、画質が向上される。

そこで、従来、例えば、特開昭５３−１８３２７号公報
に記載されているものにあっては、原稿を走査して得た
アナログ信号を２値化するに際し、白ベース寄りと黒ベ
ース寄りの２つのスライスレベルでスライスして各スラ
イスレベルで２値化した２値信号を比較することにより
白、黒の判定を行い、一方の２値信号を選択して解像度
の向上を図っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の原稿読取装置にあって
は、原稿を走査して得たアナログ信号、すなわちイメー
ジ七イサのアナログ出力を２つのスライスレベルで２値
交換し、その２値信号に基づいて解像度の向上を図って
いたため、原稿の画情報以外の要因に基づ（解像度の劣
化が生じ、十分な画質の向上を図ることができないとい
う問題があった。

すなわち、このイメージ七ンサの出力には原稿の画情報
以外に、原稿面の照度ムラやイメージセンサのセンサー
エレメントの感度差の情報が含まれており、特開昭５３
−１８３２７号公報の方法ではこれら原稿の画情報以外
の画情報を強調する結果となる。したがって、実際の原
稿画情報と無関係なノイズ成分を画情報として誤認識し
、画質の向上を十分図れない。

この誤認識に対応する方法として、例えば、特開昭５４
−７４６２２号公報に記載された、いわゆるシェーディ
ング補正を施すことが考えられるが、カウンタやシフト
レジスタ等を使用しており、回路構成が複雑なものとな
るとともに、高価なものとなる。

（発明の目的） そこで、本発明は、原稿の読取精度を切替スイッチで選
択可能とし、該切替スイッチに連動してイメージセンサ
への入射光の光量を絞り機構で調整するとともに、イメ
ージセンサの積分時間および副走査速度をも自動調整す
ることにより、イメージセンサに入射される光自体を光
学系で調整してノイズ成分を増加させることなく、かつ
、安価に解像度を向上させ、画質を向上させることを目
的としている。

（発明の構成） 本発明は、上記目的を達成するため、光源から原稿に照
射した光の反射光をイメージセンサに導入し、イメージ
センサが入射光を光電変換して積分時間に対応した大き
さの画信号を出力する原稿読取装置において、原稿の読
取精度を切り替える切替スイッチと、前記イメージセン
サへの入射光の光量を該切替スイッチに連動して調整す
る絞り機構と、切替スイッチの設定値に対応してイメー
ジ七ンサの積分時間を切り替えて積分時間切替回路と、
切替スイッチの設定値に対応して原稿の副走査方向の走
査速度を切り替える走査速度切替回路と、を設けたこと
を特徴とするものである。

以下、本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す図である。

第１．２図は本発明の原稿読取装置の要部構成図である
。

第１図において、１は原稿読取装置のレンズブロックで
あり、レンズブロックｌ内にはレンズ２が取り付けられ
ている。レンズブロツクｌにはスリット３が形成されて
おり、スリット３からレンズブロック１内に絞り４が挿
入可能となっている。

レンズブロックｌの後方にはＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　
Ｃｏｕｐ−ｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ５が
配設されておりＣＣＤイメージセンサ５は、後に詳説す
るように、入射光を複数の画素に分解するとともに、光
電変換して積分時間に対応した大きさの画信号ＶＯを出
力する。

また、第１図において、６は光源であり、光源６として
は、例えばＬ　Ｅ　Ｄ　（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎ
ｇ　Ｄｅｖ−ｉｃｅ）が用いられている。光源６は原稿
フに光を照射し、原稿フ′で反射された光はレンズ２で
収光されてＣＣＤイメージセンサ５上に照射される。

上記絞り４には、第２図に示すように、その中央に所定
径の孔４ａが形成されており、絞り４はそのアーム４ｂ
と一体に形成されている。絞り４はアーム４ｂを介して
支点１１に回動可能に支持されており、第２図中矢印で
示すように上下方向に移動可能となっている。アーム４
ｂの他端部は切替スイッチ１２に連結されており、切替
スイッチ１２はそのノブ１２ａが第２図中矢印方向に移
動可能となっている。切替スイッチ１２のノブ１２ａに
より原稿の読取精度を高精細（第２図中下方）と普通（
第２図中下方）とに切り換えることができる。

また、アーム４ｂの支点１１より絞り４側にはスプリン
グ１３が連結されており、スプリング１３はアーム４ｂ
を第２図中上方に付勢している。アーム４ｂは、切替ス
イッチ１２のノブ１２ａが普通Ｍ側にセットされると、
回動可能となり、スプリング１３の付勢力により支点１
１を中心に時計方向に回動する。

絞り４はノブ１２ａが普通Ｍ側にセットされてアーム４
ｂが時計方向に回動すると上方に移動し、レンズブロッ
クｌ内から外れる。一方、切替スイッチ１２のノブ１２
ａが普通Ｍ側から高精細Ｈ側にセットされると、アーム
４ｂはスプリング１３に抗して第２図中反時計方向に回
動され、第２図に示す位置に固定される。このとき、絞
り４は第２図中下方に移動し、第１図に示すように、レ
ンズブロックｌ内にセットされる。

一方、切替スイッチ１２はノブ１２ａのセット位置に対
応した切替信号ＣＳを積分時間切替回路１４および原稿
搬送速度切替回路１５に出力する。積分時間切替回路１
４は切替スイッチ１２からの切替信号ＣＳに基づいてＣ
ＣＤイメージセンサ５の積分時間を切り換え、ＣＣＤイ
メージセンサ５にシフトパルスＳＨ１転送パルスＴＣお
よびリセットパルスＲＳを出力する。これらの各パルス
はＣＣＤイメージセンサ５の動作に必要なパルスであり
、その作用については後述する。原稿搬送速度切替回路
１５は切替スイッチ１２からの切替信号ＣＳに基づいて
原稿フのＩＩ≠速度を切り替え、搬送モータドライバー
１６に搬送速度制御信号ＤＳを出力する。ｌｌ送モータ
ドライバー１６は原稿搬送速度切替回路１５からの搬送
速度制御信号ＤＳに基づいて図外の搬送モータを駆動し
、搬送モータは図外の搬送ローラを駆動して原稿フを搬
送する。

なお、上記切替スイッチ１２は原稿読取装置の操作部に
取り付けられ、上記絞り４、アーム４ｂ、支点１１およ
びスプリング１３は絞り機構１７を構成している。

次に、作用を説明する。

本発明の原稿読取装置においては、原稿フに対応してオ
ペレータが切替スイッチ１２を切り替えることにより解
像度を変えることができる。

すなわち、高精細読取を必要としない原稿の場合には、
切替スイッチ１２を普通Ｍ側にセットし、原稿読取装置
の読み取りを行う、切替スイッチ１２が普通Ｍ側にセッ
トされると、アーム４ｂはスプリング１３により支点１
１を中心として時計方向に回動され、絞り４が第１．２
図中上方に移動してレンズブロックｌ内から抜は出る。

このとき、光源６から原稿フに投射された光の反射光は
レンズ２で収束され、絞り４で絞られることなく　ＣＣ
Ｄイメージセンサ５上に照射される。一方、切替スイッ
チ１２は普通読取であることを示す切替信号ＣＳを積分
時間切替回路１４および原稿搬送速度切替回路１５に出
力し、積分時間切替回路１４は普通読取時の積分時間Ｔ
Ｉを選択してシフトパルスＳＨをＣＣＤイメージセンサ
５に出力するとともに、転送パルスＴＣおよびリセット
パルスＲＳをＣＣＤイメージセンサ５に出力する。すな
わち、ＣＣＤイメージセンサ５は、シフトパルスＳＨが
オンになると、その感光部の信号電荷を転送部のシフト
レジスタに総べて移送するので、ＣＣＤイメージセンサ
５の光電変化した信号の蓄積時間（積分時間）Ｔはシフ
トパルスＳＨの周期となり、いま、積分時間切替回路１
４から積分時間Ｔ、でシフトパルスＳＨが入力される。

また、ＣＣＤイメージセンサ５はシフトパルスＳＲがオ
フとなった後、転送パルスＴＣにより画素毎に信号電荷
をシフトレジスタを転送してシフトレジスタから出力部
のフローティングキャパシタに注入し、この信号電荷に
よるフローティングキャパシタの電圧変化を画信号ｖＯ
として出力する。このフローティングキャパシタをリセ
ットパルスＲＳで初期状態にもどし、次の画素の信号電
荷を同様に転送パルスＴＣによりフローティングキャパ
シタに流入して画信号ＶＯとして出力させる。したがっ
て、ＣＣＤイメージセンサ５は原稿の画情報の大きさと
、蓄積時間（積分時間）Ｔに対応した大きさの画信号ｖ
ｏを出力し、ＣＣＤイメージセンサ、５は積分時間（写
真機の露光時間に相当）に対応した大きさの画体号ｖＯ
を出力することとなる。すなわち、第３図に示すように
、ＣＣＤイメージセンサ５の入射強度が同じとき、蓄積
時間Ｔを２倍にすると、ＣＯＤイメージセンサ５の画信
号ｖＯも２倍の大きさになる。

また、原稿搬送速度切替回路１５は切替信号ＣＳが普通
読取であることを示していると、普通の読取速度を搬送
モータドライバー１６に指示し、原稿フは普通の読取速
度で搬送される。

一方、原稿フが高精細読取を必要とするときには、オペ
レータはノブ１２ａを高精細Ｈ側にセットする。ノブ１
２ａが高精細Ｈ側にセットされると、アーム４ｂはスプ
リング１３に抗して支点１１を中心に反時計方向に回動
し、絞り４が第１．２図中下方に移動してレンズブロッ
クｌ内にセットされた状態となる。このとき、原稿フか
ら反射された光は絞り４により絞られた後、ＣＣＤイメ
ージセンサ５に照射され、レンズ２０Ｆ値が普通読取時
より太きくなる。すなわち、ＣＯＤイメージセンサ５上
に結像された画像の解像度（分解能）はレンズ２のＦ値
により左右され、Ｆ値が大きい程解像度は向上する。し
たがって、絞り４を利用してレンズ２のＦ値を上げるこ
とにより、解像度が向上される。ところが、レンズ２の
明るさ、すなわちＣＯＤイメージセンサ５上の光の強度
はＦ値の２乗に反比例し、１／Ｆ２の値でＦ値が大きく
なる程暗くなる。

そこで、切替スイッチ１２が高精細読取を示す切替信号
ＣＳを積分時間切替回路１４に出力すると、積分時間切
替回路１４は高精細時の積分時間Ｔ２を選択してＣＣＤ
イメージセンサ５にシフトパルスＳＨを出力するととも
に、転送パルスＴＣおよびリセットパルスＲＳを同様に
出力する。

いま、普通読取時のＦ値を４”とし、高精細読取時のＦ
値が８”になるように絞り４を設計すると、上述のよう
にＣＯＤイメージセンサ５上の光強度が１／Ｆ”となる
ので、普通読取時と高精細読取時の積分時間を４”　／
８”　＝１／４から、Ｆ８　：　Ｆ４＝４　：　１に設
定することによりＣＣＤイメージセンサ５の画信号ｖＯ
を同じレベルとすることができる。したがって、高精細
時の積分時間Ｔｚを普通読取時の積分時間ＴＩの４倍に
設定することによりＣＣＤイメージセンサ５に同一レベ
ルの画信号■０を出力させることができる。そこで、積
分時間切替回路１４は、切替スイッチ１２から高精細読
取を示す切替信号ＣＳが入力されると、高精細時の積分
時間Ｔ２を選択してＣＯＤイメージ七ンサ５にシフトパ
ルスＳＨを出力し、ＣＯＤイメージ七ンサ５はＦ値の変
更により解像度が向上された画信号■０を普通読取時と
同一レベルの信号として出力する。その結果、従来のよ
うに、原稿の画情報と無関係なノイズ成分を強調して画
情報として誤認識することなく、解像度を向上させるこ
とができ、原稿に忠実な鮮明画像を得ることができる。

したがって、原稿読取装置の画質を向上させることがで
きる。

また、ＣＣＤイメージセンサ５の積分時間を長くすると
、その分原稿フの搬送速度を遅らせる必要がある。そこ
で原稿搬送速度切替回路１５は、切替スイッチ１２から
高精細読取を示す切替信号ＣＳが入力されると、原稿フ
の搬送速度を遅い方に切り替えて搬送モータドライバー
１６に搬送速度制御信号ＤＳを出力し、原稿フを高精細
読取用の遅い速度で搬送する。例えば、普通読取時のＦ
値を４”、高精細読取時のＦ値を特徴とする特許上述の
ように、普通読取時と高精細で読取時の積分時間は４：
ｌとなるので、高精細時の原稿フの搬送速度を普通読取
時の搬送速度の１７４の速度に設定する。

このように、高精細な読取を必要とするときに、切替ス
イッチ１２を切り替えると、絞り４により解像度を向上
させることができるとともに、ＣＯＤイメージ七ンサ５
の積分時間の延長および原稿フの搬送速度の遅延を行う
ことにより、原稿を忠実に読み取ることができる。これ
ら、解像度の向上、ＣＣＤイメージセンサ５の積分時間
の延長および原稿フの搬送速度の遅延を従来より原稿読
取装置が備えている光学系への絞り機構の付加と、回路
の簡単な変更により行うことができ、安価な原稿読取装
置で画質を向上させることができる。

第４．５図は本発明の他の実施例を示す図であり、ファ
クシミリ装置に適用したものである。

第４図はファクシミリ装置２１のブロック図であり、フ
ァクシミリ装置２１はスキャナ２２、データ圧縮回路２
３、記憶回路２４、モデム２５、綱制御回路２６、操作
部２７およびシステム制御回路２８等を備えている。

ファクシミリ装置２１は、送信時、原稿をスキャナ２２
で読み取って画像データとしてデータ圧縮回路２３に出
力し、データ圧縮回路２３で圧縮（符号化）処理した後
、記憶回路２４に画像データを蓄積する。

送信すべき全画像データの記憶回路２４への蓄積が完了
すると、綱制御回路２６から相手先を発呼して回線を接
続し、通常のファクシミリ手順により、画像データを記
憶回路２４から読み出してモデム２５および綱制御回路
２６を介して送信する。

このファクシミリ装置ｆｆｉ２１の操作部２７には上記
実施例の切替スイッチ１２と同様の切り替えスイッチが
設けられており、スキャナ２２には、上記実施例と同様
の絞り４やその機構および積分時間切替回路１４、原稿
搬送速度切替回路１５が設けられている。

したがって、オペレータは、送信原稿をスキャナ２２で
読み取らせる際に、操作部２７の切替スイッチを切り換
えることにより普通読取と高精細読取を選択することが
できる。

すなわち、送信時、システ五制御回路２８は、第５図に
示すように、切替スイッチの設定が高精細読取モードか
どうかチェックしくステップＳｌ）、高精細読取モード
でないときには、綱制御回路２６により相手方を発呼し
て回線の接続を行う（ステップ３つ）、回線が接続され
ると、スキャナ２２で原稿を読み取り、読み取った画像
データをデータ圧縮回路２３で圧縮した後、モデム２５
および綱制御回路２６を介して送信する（ステップＳ３
）。このとき、スキャナ２２は、前記実施例の普通読取
時と同様に、絞りをかけずに原稿を読み取る。全ての送
信原稿の読取と送信が完了すると、回線を開放して送信
処理を終了する（ステン−ブＳ、、ｓｓ）。

ステップＳ１で高精細読取モードのときには、スキャナ
２２で、前記実施例の高精細読取時と同様に、絞りをか
け、積分時間の延長および原稿搬送時間の遅延を行って
原稿を読み取る。読み取った原稿の画像データをデータ
圧縮回路２３で圧縮処理した後、記憶回路２４に蓄積し
くステツプＳ、）、記憶回路２４の蓄積容量内で全ての
原稿が蓄積できないときには、スキャナ２２の駆動を一
時停止する（ステップＳ？　、Ｓ＠　）、相手先を発呼
して回線を接続しくステップＳ９）、記憶回路２４に蓄
積した画像データを送信する（ステップＳ膳。）、全て
の画像データの送信を完了すると、回線を開放しくステ
、ブＳ＋＋、　Ｓａｇ）　、全ての原稿の読取を完了し
ているかどうかチェックする（ステップＳｔｘ）。

全ての原稿の読取を完了していないときには、ステップ
Ｓｈに戻って一時停止中のスキャナ２２を再駆動して原
稿を読み取り、圧縮した後、記憶回路２４に蓄積する（
ステップＳ１．Ｓ６）−以下、同様に、蓄積した画像デ
ータを停止前の続きから送信し、全画像データの送信が
完了すると、送信を終了する（ステップＳｙ　−Ｓｔ！
）　−なお、送信原稿の画像データが一度に全て記憶回
路２４に蓄積できたときには、記憶回路２４の画像デー
タを一度に送信して送信処理を終了する（ステップｓ１
．．Ｓ、〜Ｓ＝ｉ）。

このように、ファクシミリ装置２１に適用した場合、高
精細読取モードが選択されると、スキャナ２２で読み取
った画像データを一旦記憶回路２４に蓄積し、記憶回路
２４の画像データを一度に送信するので、高精細読取の
ために読取時間が長くなっても、送信自体は高速で行う
ことができ、通信時間を短縮できる。したがって、通信
料金を安くすることができる。特に、近時のファクシミ
リ装置にあっては、一般にページメモリを有しているの
で、高精細読取時専用の記憶回路２４を設けることなく
共用することができ、コスト上昇を抑えることができる
。また、上記実施例では、全ての送信原稿が記憶回路２
４内に蓄積できない場合であっても、スキャナ２２で原
稿を読み取っている間は回線を切断しているので、画像
データを送信する時間の通信料金のみですみ、通信料金
を低く抑えることがなお、上記各実施例においては、絞
りをかけるか、外すかの２段階でのみ解像度を調整して
いるが、絞りを複数段、あるいは連続的に変えるように
しても、同様に適用することができる。

（効果） 本発明によれば、イメージセンサに入射される光自体を
光学系で調整することができ、ノイズ成分を増加させる
ことなく、かつ、安価に、解像度を向上させ、画質を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の原稿読取装置の一実施例を示
す図であり、第１図はその原稿読取装置の要部構成図、
第２図はその絞り機構および回路ブロック図、第３図は
そのＣＣＤイメージセンサの読取タイミング図である。 第４．５図は本発明の原稿読取装置の他の実施例を示す
図であり、第４図はその原稿読取装置を適用したファク
シミリ装置のブロック図、第５図はその送信時の処理を
示すフローチャートである。 １−−−−−−レンズブロック、 ２・・・・・・レンズ、 ３・・・・・・スリット、 ４・・・・−・絞り、 ５−−−−−−　ＣＣＤイメージセンサ、６・−・・・
・光源、 ７・・・・・・原稿、 １１−−−−−−支点、 １２−−−−−一切替スイッチ、 １３−−−−−−スプリング、 １４・・・・・・積分時間切替回路、 １５・・・・・・原稿搬送速度切替回路、１６・・・・
・・搬送モータドライバー、１フー・・・・・絞り機構
、 ＣＳ−・・・・・切替信号、 ３　Ｈ−−−−−−シフトパルス、 ＤＳ・−・・・・搬送速度制御信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源から原稿に照射した光の反射光をイメージセンサに
   導入し、イメージセンサが入射光を光電変換して積分時
   間に対応した大きさの画信号を出力する原稿読取装置に
   おいて、原稿の読取精度を切り替える切替スイッチと、
   前記イメージセンサへの入射光の光量を該切替スイッチ
   に連動して調整する絞り機構と、切替スイッチの設定値
   に対応してイメージセンサの積分時間を切り替える積分
   時間切替回路と、切替スイッチの設定値に対応して原稿
   の副走査方向の走査速度を切り替える走査速度切替回路
   と、を設けたことを特徴とする原稿読取装置。