JPH03247068A - 画像読み取り装置 - 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、画像読み取り手段により読み取った画像デー
タをＣＲＴ　（陰極線管）表示手段等への表示用の信号
として出力するような画像読み取り装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、受光セルが主走査方向に配列されて成るライ
ンセンサを副走査方向に画像原稿に対して相対移動させ
て画像原稿を読み取る画像読み取り装置において、副走
査方向の画素密度が主走査方向の画素密度の約１．１６
９倍となるように上記副走査方向の相対移動を制御する
ことにより、読み取った画像をＮＴＳＣ方式の標準テレ
ビジョン信号に変換してモニタする際の画像の乱れ等の
劣化を有効に防止可能としたものである。

〔従来の技術〕

従来の画像読み取り装置としては、画像原稿をＣＣＤ等
の画像センサにより読み取って得られたデジタル画像デ
ータを、ＧＰＩＢ等のデジタルインターフェースを介し
て出力するようなスキャナ装置等が知られているが、こ
の読み取られた画像を視覚的な表現形態で出力（プリン
トアウト、モニタ表示等）するためには、コンピュータ
装置等を介在させることが必要とされ、システム的に大
掛かりなものとなり、また信号処理に時間を要するため
応答性が比較的悪い、このようなことから、従来のスキ
ャナ装置等の画像読み取り装置は、例えば展示会や講演
会等でのプレゼンテーション等に用いるには不適当であ
る。

そこで本件出願人は、画像原稿を読み取って画像メモリ
に記憶させ、この画像メモリから標準テレビジョン信号
、例えばいわゆるＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号の水
平走査信号や垂直走査信号に同期をとって繰り返し読み
出すことにより、静止画表示用の映像信号として出力す
るような画像読み取り装置を提案している。この画像読
み取り装置によれば、短時間で応答性良（画像原稿を映
像化して表示することができる。

［発明が解決しようとする課Ｈ］ ところで、２次元の画像原稿を読み取る手段として、１
次元的な受光セル配列を有するいわゆるラインセンサを
用いる場合には、このラインセンサの受光セル配列方向
である画像原稿の主走査方向１５４７分を読み取ってか
ら、この主走査方向に直交する副走査方向にラインセン
サを（あるいは画像原稿を）１ステツプ移動するという
動作を繰り返して行うことにより、２次元の画像原稿を
読み取ることが行われている。

このときの上記副走査方向の１ステップ分の送り量は、
上記ラインセンサの主走査方向の受光セルの配列ピッチ
と１：１の関係としていることが多く、従来のデジタル
インターフェースを介してコンピュータと接続されるよ
うな画像入力装置の場合には、このような送り動作で問
題はない。

しかしながら、前述したような映像信号を直接出力する
ような画像読み取り装置においては、読み取った画像信
号をそのまま２次元画像メモリに記憶させ、標準テレビ
ジョンフォーマットの同期信号に基づいて読み出してテ
レビジョン映像信号として出力してＣＲＴモニタ等に表
示しているが、この場合に上述のようなうインセンサの
送りピッチで読み取りを行うと、表示画面上で画像が流
れる等の劣化が住する。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、読
み取った画像をテレビジョン映像信号に変換して出力す
るような画像読み取り装置において、出力されるテレビ
ジシン映像信号の表示画面上での画像劣化を防止し得る
ような画像読み取り装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る画像読み取り装置は、主走査方向に複数の
受光セルが配列されて成るラインセンサと、上記主走査
方向に対して直交する副走査方向に、上記ラインセンサ
と画像原稿との少なくとも一方を相対的に移動させる移
動手段と、この移動手段の移動量を制御して、上記副走
査方向の画素密度が上記ラインセンサの主走査方向の画
素密度の約１．１６９倍となるように制御する制御手段
と、上記ラインセンサより得た画像信号をテレビジョン
映像信号として出力する出力部とを有して成ることによ
り、上述の課題を解決する。

〔作　用］ 上記副走査方向の画素密度を主走査方向の画素密度の約
１．１６９倍とすることにより、副走査方向の画素のサ
ンプリング周波数がＮＴＳＣ方式の色副搬送波周波数ｆ
０の４倍（４ｆ、ｃ）となり、色副搬送波とのビートに
よる画像の流れ等の劣化を防ぐことができる。

〔実施例〕

先ず第１図は、本発明に係る画像読み取り装置の基本的
な動作原理を説明するためのブロック図である。

この第１図に示す画像読み取り装置の基本構成としては
、主走査方向Ｙに複数の受光セルが所定の画素密度Ｄｙ
にて配列されて成るラインセンサＬＳと、このラインセ
ンサＬＳを画像原稿ＣＤに対して、主走査方向Ｙに対し
て直交する副走査方向Ｘに移動させる（画像原稿ＣＤを
ラインセンサＬＳに対して逆向きに移動させてもよい）
ための移動手段ＭＶと、この移動手段ＭＶの移動量を制
御して、副走査方向Ｘの画素密度り、が上記主走査方向
Ｙの画素密度Ｄｖの約１．１６９倍となるように制御す
る制御手段ＣＴと、ラインセンサＬＳより得た画像信号
をＮＴＳＣ方式の標準テレビジョン映像信号として出力
する出力部ＯＰとを有して成っている。すなわち、この
出力部ＯＰ内に例えば画像メモリを設けておき、ライン
センサＬＳで読み取った画像データを書き込み、読み出
す際にＮＴＳＣ方式の各同期タイミングで続出制御する
ことにより、ＮＴＳＣ方式に準じたテレビジョン映像信
号を得ることができる。

次に、上記主走査方向Ｙの画素密度Ｄｖと副走査方向Ｘ
の画素密度Ｄｘとの関係について説明する。

先ずＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号においては、１フ
レーム当たりの走査線数（ライン数）が５２５本である
が、垂直帰線消去区間（いわゆる■ブランキング区間）
等のように画面上に表示されない無効部分があることか
ら、有効に表示される最大ライン数は４８５本となって
いる。また、１ライン中にも水平帰線消去区間（Ｈブラ
ンキング区間）等のような無効表示部分があることから
、有効に表示される最大時間幅は約５２．７９５６μｓ
ｅｃとなっている。ここで第２図は、ＮＴＳＣ方式のテ
レビジョン信号により表示される理想的な有効最大表示
画面５ＣｊＩＡＸを示すものであり、上記主走査方向で
ある垂直方向Ｙには、上記最大ライン数である４８５本
のライン（走査線）が配列されて表示される。また上記
副走査方向である水平方向Ｘには、各ライン毎に上記最
大有効表示時間幅である約５２．７９５６μｓｅｃ分の
映像信号が表示される。

この画面５０１１Ａｘの水平方向Ｘの長さＬｘと垂直方
向Ｙの長さし、との比（Ｌヨ　：Ｌ７、いわゆるアスペ
クト比）は、ＮＴＳＣ方式の規格により、４：３と決め
られている。このような最大有効表示画面ＳＣ，ＡＸ内
に配列される画素ＰＳの水平方向の単位長さ（あるいは
配列ピッチ）をｅＸとし、垂直方向の単位長さをｅ７と
する。

ところで、水平方向の（１ライン上の）画素の繰り返し
周波数、あるいはサンプリング周波数を考慮するとき、
いわゆる色副搬送波（カラーサブキャリア）の周波数ｆ
　ｓｃの整数倍、好ましくは４倍（４ｆ、ｃ）とするこ
とが、表示される画像のサブキャリアとのビートを防止
する上で必要とされる。ＮＴＳＣ方式のサブキャリア周
波数ｆ　ｉｃは、水平走査周波数ｆやとの間に、 ｔ　ｓｃ　＝　（４５５／２）　ｆ。

の関係があることから、１水平期間（ＩＨ期間、６３．
５５５６μｓｅｃ　）内金体において、サンプリング周
波数が上記４ｆ、ｅのときの画素数（サンプル数）は９
１０個となり、１水平期間内で有効に表示される上記最
大時間幅である約５２．７９５６μｓｅｃ内の画素数は
７５６個となる。すなわち、有効に表示可能な最大の表
示画面５ＣＮＡｊｌ内の画素数は、上記主走査方向Ｙ（
垂直方向）に４８５個（４８５ライン）、副走査方向Ｘ
（水平方向）に７５６個となる。これに対して、表示画
面ＳＣ工、Ｘの上記アスペクト比（Ｌｘ：Ｌｙ）は４：
３であるから、 ＬＸ：　ＬＹ　＝　７６５ｅｘ：４８５ｅｙ−４：３ 一’−ｅ　ｘ／　ｅ　ｙ　＝　（４８５ｘ４）　＋　（
７５６Ｘ３）ζ０．８５５ となる、換言すれば、水平方向（副走査方向）Ｘの画素
密度をＤＸ、及び垂直方向（主走査方向）Ｙの画素密度
をＤＶとするとき、 ７５６ＤＹ　：　４８５Ｄ、　＝　４７３の関係が成立
することになり、従って、ＤＹ／ＤＩ　＝（４８５Ｘ４
）＋（７５６Ｘ３）−０，８５５ Ｄｘ／　Ｄｖ　　＃　　１．１６９ となる。

このような副走査方向Ｘの画素密度Ｄ１１が上記主走査
方向Ｙの画素密度Ｄｖの約１．１６９倍となる関係を満
足するように、制御手段ＣＴが移動手段ＭＶの移動量を
制御するわけである。

次に第３図は、本発明に係る画像読み取り装置のより具
体的な実施例を示すプロンク図である。

この第３図に示す画像読み取り装置において、原稿載置
台１上に載宜された画像原稿ＣＤを読み取る画像読み取
りヘッド２には、光源３、マルチレンズアレイ４及びＣ
ＣＤラインセンサＬＳが設けられており、光源３が画像
原稿ＧＤを照射し、画像原稿ＣＤからの反射光がマルチ
レンズアレイ４を介してラインセンサＬＳにより受光さ
れるようになっている。このラインセンサＬＳは、例え
ば１７２８個のＣＣＤ受光セルが直線上に主走査方向に
沿って配置されて構成されており、例えば画像原稿ＧＤ
に対して主走査方向の１ライン（表示画面上では垂直方
向）を読み取る際に上記光源２がカラ−３原色のＲ，Ｇ
、Ｂに対応する光で順次発光することにより、カラ−３
原色の画像信号がライン順次（ただし、この場合のライ
ンは画面の垂直方向）で得られるようになっている９画
像読み取りヘッド２のラインセンサＬＳからの出力は、
増幅器５で増幅され、Ａ／Ｄ変換器６に送られてデジタ
ル画像データに変換され、いわゆるＦＩＦＯ等のライン
バッファ７によりタイミング合わせがなされて、例えば
ＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ）やデュアルポート
メモリ等の画像メモリ８に記憶される。ここで、ライン
センサＬＳ、Ａ／Ｄ変換器６及びラインバッファ７は、
読み取りタイミング制御回路９からのタイミング制御信
号により動作制御されており、画像メモリ８は、メモリ
制御回路１０からの制御信号により書込／読出制御され
ている。また、画像読み取りヘッド２は、読み取りタイ
ミング制御回路９からのタイミング制御信号に応してモ
ータ駆動回路２６が、上記移動手段ＭＶに相当するヘッ
ド送りモータ２７を回転駆動することにより、副走査方
向（上記ラインセンサ配列方向である主走査方向に対し
て直交する方向）に移動制御されるようになっている。

上記制御手段ＣＴは、読み取りタイミング制御回路１０
及び後述するシステム制御回路２１に略々対応する。ま
た、上記出力部ＯＰは、増幅器５以降の画像信号回路系
全体が対応する。

画像メモリ８に対して、画像読み取りへンド２からの画
像データを書き込む際には、上記主走査方向である垂直
方向（Ｘ方向）の１列が書き込まれる毎に、上記副走査
方向である水平方向（Ｘ方向）に書込メモリセル位置が
１列ずつインクリメント（Ｘアドレスがインクリメント
）され、画像原稿ＣＤのＸ方向の終端部に達するまで画
像読み取り及び読み取られたデータのメモリ書き込みが
行われる。この画像メモリ８がら画像データを読み出す
際には、メモリ内における表示画面の上端辺に相当する
副走査方向（Ｘ方向）の行から、垂直方向（Ｘ方向）に
１行ずつ順次読み出しが行われる。ただし、このような
データ読み出しのための各行単位のアドレス（Ｙアドレ
ス）の増減は、ＮＴＳＣ方式での飛び越しくインターレ
ース）走査を考慮して２ずっ増加するように設定されて
おり、画面下端辺に達した後には画面上端位置に戻り、
上記Ｙアドレスの２ずつのインクリメントで飛び越され
た途中のＹアドレスを順次指示するような続出アドレス
制御が行われる。このときの続出アドレス制御の動作タ
イミングは、先ず水平方向の１本のライン上の各画素に
対するＸアドレスのインクリメントが上記サブキャリア
周波数ｆ　ｓｃの４倍（４ｆ、ｅ）のレートで行われ、
１ライン分の読み出しが終了してＹアドレスが２インク
リメントされる動作が水平同期信号周波数ｆＨのレート
で行われる。また、Ｙアドレスが画面下端辺の対応アド
レスに達した後に画面上端の対応アドレスに戻る動作は
、垂直同期信号周波数ｆｖのレートで行われる。このよ
うにして、ＮＴＳＣ方式の各同期信号周波数に一致した
レートで、また必要に応して基準同期信号等に同期した
タイミングで、上記メモリ読み出し動作を制御すること
により、ＮＴＳＣ方式に準じたテレビジョン映像信号を
得ることができる。

ところで、ラインセンサＬＳで画像原稿ＣＤを読み取る
際には、主走査方向の１ライン（垂直方向ライン）毎に
カラ−３原色の色が切り換えられている場合には、画像
メモリ８から読み出される水平方向１ラインの画像デー
タは、各画素毎に色が切り換えられたものとなっている
。このように画像メモリ８からは、カラーのＲ，Ｇ、Ｂ
に対応する各原色画像データが読み出されてＤ／Ａ変換
器１１に送られ、このＤ／Ａ変換器１１でそれぞれアナ
ログのＲ，Ｇ、Ｂ画像体号に変換されて重畳回路１２に
送られる。

この重畳回路１２には例えばポインタマークやトリミン
グ枠等を表示するためのキャラクタ表示信号が供給され
ており、このキャラクタ表示信号が上記画像信号に対し
て重畳（例えばいわゆるスーパーインポーズ）されて出
力される。重畳回路１２からのＲ，Ｇ、Ｂ画像体号は、
出力端子１３Ｒ，１３Ｇ、１３Ｂを介して取り出され、
カラーＣＲＴ　（陰極線管）モニタ１４等の表示装置に
送られる。なお上記重畳回路１２からのＲ，Ｇ、Ｂ信号
は、Ｙ（輝度）信号マトリクス回路１５及びＣ（クロマ
）信号マトリクス回路１６にそれぞれ送られており、こ
れらのマトリクス回路１５．１６からのＹ、Ｃ各信号は
、それぞれ出力端子１３Ｙ、１３Ｃを介して取り出され
る。また、これらのＹ信号、Ｃ信号は、混合回路１７で
ミンクスされていわゆるコンポジットビデオ信号Ｓｖと
なり、出力端子１３Ｖを介して取り出される。

次に、上記読み取りタイミング制御回路９及びメモリ制
御回路１０は、システム制御回路（いわゆるシステムコ
ントローラ）２１により制御されており、このシステム
制御回路２１はＣＰＵ２２との間でデータや制御信号の
送受が行われる。このシステム制御回路２１とＣＰＵ２
２とは一体的な構成としてもよい、キー人力装置２３か
らは、例えば表示画像内容をスクロールさせたり、表示
画像内の任意の箇所を指示するためのポインタマークを
表示させたり、画像読み取り範囲を決定したりするため
のキー人力信号をＣＰＵ２２に供給するようになってい
る。

またＣＰＵ２２は、上記ポインタ表示操作やトリミング
枠表示操作等のキー人力に応じてキャラクタ発生回路３
０を制御し、例えばポインタマークや画像読み取り範囲
表示用のトリミング枠を１個あるいは複数個のキャラク
タパターンにて構成するようにし、このキャラクタ発生
回路３０からのキャラクタ表示信号を重畳回路１２に送
って上記画像信号に重畳させる。ここで例えばトリミン
グモード時には、画面表示されているトリミング枠につ
いて、カーソルキーやサイズ切換キー等を操作すること
により表示位置やサイズを変更し、所望の位置及びサイ
ズになった時点でトリミングキーを操作し、画像原稿中
のトリミング枠で囲まれた部分を表示画面全面に拡大表
示させる。

なお、システム制御回路２１からは、水平同期信号ＨＤ
、垂直同期信号ＶＤ及びこれらが混合されたコンポジッ
ト同期信号５ＹＮＣが、それぞれ出力端子１８Ｈ１１８
Ｖ、１８Ｓを介して取り出されるようになっている。

ここで、本発明実施例の画像読み取り装置においては、
上記トリミング枠で決定された画像原稿ＣＤ中の一部分
を上記読み取りヘッド２により再度読み取ってＣＲＴモ
ニタ１４の表示画面ＳＣの全面に拡大表示している。い
ま、第２図の有効最大表示画面５ＣＮＡＸの垂直方向（
主走査方向Ｙ）の解像度が４８５本で、通常のＣＲＴモ
ニタ表示表示画面Ｓ型直解像度は例えば４３０本程度で
あり、ラインセンサＬＳの受光セル数が上述したように
主走査方向に１７２８個配列されていることを考慮する
と、フルサイズ（例えばＡ４）の原稿を表示画面ＳＣ上
ににフル画面表示する場合には、上記受光セルのうちの
４個に１個の割合で間引いて読み取ればよく、このとき
の主走査方向（垂直方向）の画素密度に対して、副走査
方向（水平方向）の画素密度が約１．１６９倍となるよ
うにラインセンサＬＳ、すなわち読み取りヘッド２を移
動制御すればよい。これに対して、例えば長さで１／４
サイズ（面積では１／１６）の領域を読み取って拡大表
示するときには、ラインセンサＬＳの受光セルの最高解
像度で読み取れば上記表示画面ＳＣ上で垂直解像度４３
０本程度を実現でき、このときの画素密度は、上記フル
サイズ読み取りに比べて縦横共に４倍となる。このよう
にトリミングモード時には画像原稿自体を再度読み取る
ことにより、原稿が読み取られて画像メモリに記憶され
た画像データの一部領域のみを拡大表示する場合の解像
度の劣化を防止することができる。

〔発明の効果〕

本発明の画像読み取り装置によれば、ラインセンサの移
動方向である副走査方向の画素密度を、ラインセンサの
受光セル配列方向である主走査方向の画素密度の約１．
１６９倍とすることにより、副走査方向の画素のサンプ
リング周波数がＮＴＳＣ方弐の色副搬送波周波数ｆ　ｓ
ｃの４倍（４ｆ、、）となり、色副搬送波とのビートに
よる画像の流れ等の劣化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像読み取り装置の基本的な実施
例を示すブロック図、第２図はＮＴＳＣ方式における有
効最大表示西面を示す概略正面図、第３図は本発明に係
る画像読み取り装置の具体的な実施例を示すブロック回
路図である。 ＬＳ・・・・・・ラインセンサ ＣＤ・・・・・・画像原稿 ＭＶ・・・・・・移動手段 ＣＴ・・・・・・制御手段 ＯＰ・・・・・・出力部 １・・・・・・・・原稿載置台 ２・・・・・・・・画像読み取りヘッド８・・・・・・
・・画像メモリ ９・・・・・・・・読み取りタイミング制御回路１０・
・・・・・メモリ制御回路 １２・・・・・・重畳回路 １４・・・・・・ＣＲＴ　（陰極線管）モニタ２１・・
・・・・システム制御回路 ２２・・・・・・ＣＰＵ ２３・・・・・・キー人力装置 ３０・・・・・・キャラクタ発生回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 主走査方向に複数の受光セルが配列されて成るラインセ
   ンサと、 上記主走査方向に対して直交する副走査方向に、上記ラ
   インセンサと画像原稿との少なくとも一方を相対的に移
   動させる移動手段と、 この移動手段の移動量を制御して、上記副走査方向の画
   素密度が上記ラインセンサの主走査方向の画素密度の約
   １．１６９倍となるように制御する制御手段と、 上記ラインセンサより得た画像信号をテレビジョン映像
   信号として出力する出力部とを有して成ることを特徴と
   する画像読み取り装置。