JPH03296367A - 画像読取装置 - 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］ 本発明は画像読取装置に関し、特に画像情報の濃度変換
処理が可能な画像読取装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の画像読取装置では、読み取り画像のａカ
装置、例えば、電子写真方式によるプリンタ等により出
力される８力画像上で、適正な画像階調を得るか、ある
いは、使用者の意図する画像階調を得るため、γ特性（
原稿濃度に対する出力濃度）の変換処理を施すことが行
われていた。

このような処理は、画像読取装置において、予め複数の
読取濃度−出力濃度変換テーブルを備え、読取濃度−出
力濃度変換テーブルの１つを外部装置または使用者の設
定する制御変数に従って、選択することにより行われて
いた。

また、このような処理は、書き換え可能な記憶手段によ
り読取濃度−出力濃度変換テーブルを構成し、外部装置
により、変換情報を個別に設定することによって行われ
ていた。

Ｌ発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来例では、各々の濃度変換制御変数ごと
に予め変換テーブルを有する場合変換情報を記憶する記
憶手段の容量に限界があるため、選択可能なγ特性の数
に制約があり、充分、適正な設定ができなかった。

また、全ての濃度変換情報を外部装置より個別に設定す
る場合、濃度変換特性の変更または適正化作業が使用者
の負担となっていた。

本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、大容量
メモリに依ることなく、簡便に選択可能な多数の変換情
報を与えることができる画像読取装置を提供することに
ある。

力された１つ以上の濃度制御情報に基づき濃度階調変換
情報を算出する算出手段と、該算出手段により算出され
た濃度階調変換情報に基づき読取画像信号の濃度特性を
変換する濃度変換手段とを備えたことを特徴とするもの
である。

［作　用］ 本発明によれば、設定される１つ以上の制御変数に従っ
て、濃度階調変換情報を算出し、算出された濃度階調変
換情報に基づき濃度を変換し、大容量の記憶手段に依る
ことなく、簡便に選択可能な多数の変換情報を与えるこ
とが可能となる。

［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
。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す。

図において、１は原稿画像読取装置（以下、リーダと略
称する）全体である。２はリーダ本体であり、プラテン
ガラス２７上の原稿（画像下向き）を、原稿照明ユニッ
ト２４で照射し、反射ミラー２５を介して、レンズ２６
により主走査方向に配列された複数の受光素子からなる
ＣＣＤ　（電荷結合デバイス）２２に原稿像を結像させ
るように構成されている。原稿照明ユニット２４および
ミラー２５は、図示しない駆動系により主走査方向とは
垂直な副走査方向に移動可能である。

３は原稿自動送り装置（以下、ＡＤＦと略称する）であ
る、原積載置第３１上のシート状原稿（画像は上向き）
は、第２図に破線で示す矢印Ｂ方向に搬送され、原稿排
出台３２上に排出される。

また、２１は制御ユニット、２３はＣＣＤドライバであ
り、それぞれの構成を第３図に示す、さらに、２８、３
３はそれぞれ後述する“ブックモード”時／“シート（
スルー）モード”時基準位置指標板である。

つぎに、第２図および第３図に基づいて、リーダ１の動
作を説明する。

この実施例のリーダ１は、綴じ込みのない一般用紙（シ
ート）原稿をＡＤＦ３により副走査方向に搬送しながら
画像を読取る“シート（スルー）モード”と、例えば、
書籍（本）のように綴じ込みのある原稿をプラテンガラ
ス２７上に載置して原稿照明ユニット２４およびミラー
２５を副走査方向に移動することにより画像を読取る“
ブックモード”との２つの動作モードを有する。

まず、′シート（スルー）モード”について説明する。

（１）　　“シートモード” リーダ１は、常に、外部装置（例えば、ディジタルプリ
ンタ、パーソナルコンピュータ等）に接続されており、
これら外部装置との制御信号の通信や、外部装置への画
像情報信号出力はインタフェース回路２０７を介して行
われる。

ＡＤＦ３の原稿載置台３１上に原稿が載置された状態（
画像上向き）で、外部装置により各種モードの指示が入
力される１例えば、画素密度を、４００ｄｐｉ、　３０
０ｄｐｉ、　２００ｄｐｉのいずれにするか、画像信号
を２値付号にするか多値信号にするか、あるいは、後述
する画像読取濃度特性を指定するための２変数等である
。これを受けたＣＰＯ２０８は、予め、タイミング信号
発生回路２０９やセレクタ２０６に制御信号を送出して
、上記画素密度や画像信号を設定しておく。また、光学
系の原稿照明ユニット２４か、ＡＤＦ３での原稿読取位
置（第２図に示す位置）にあるか否かを“シートモード
”時の基準板３３によって確認する。

もし、原稿がＡＤＦ原稿読取位置にない場合には、つぎ
の原稿読取り開始指令によって読取り動作を開始する前
に、原稿照明ユニット２４を移動するようにしである。

この状態で、外部より原稿読取り開始指令が入力される
と、ＣＰＯ２０８はランプ制御信号を出力して、照明ユ
ニット２４のランプをオンさせるとともに、ＡＤＦ３に
原稿給送開始指令を出力する。これにより、ＡＤＦ３の
原稿載置台３１上に置かれた原稿は、第２図に示す破線
の経路に沿って矢印Ｂ方向に搬送される。

リーダ１において、ＡＤＦ３の原稿搬送や、光学系走査
の駆動に用いられるモータには、ステッピングモータを
採用しているため、これらモータ駆動用のパルス周波数
を変化させることにより、搬送や走査の速度を自由に変
えることができる。また、原稿の先端が、リーダ１の原
稿照明位置に到達したか否かは、図示しないが、ＡＤＦ
３に配設された原稿先端検知センサにより検圧し得る。

原稿が原稿照明位置に到達するまでの間、ＣＣＤ２２に
結像された画像は、後述するように、ディジタル値に変
換されて、インタフェース回路２０７に入力されるが、
これは本来の画像でないため、ＣＰＯ２０８は画像信号
を出力しないように、インタフェース回路２０７にａカ
“不可”の制御信号を与える。

つぎに、原稿が前記原稿照明位置を到達すると、ＣＰＵ
２０＆はインタフェース回路２０７に、画像信号出力“
可”の制御信号を出力し、読取られた画像信号が次々と
外部装置に送出される。

そして、原稿後端が原稿照明位置を通過し終えたとき、
前記原稿先端検知センサによりこれを検出し、再度、イ
ンタフェース回路２０７に、画像信号出力“不可”の制
御信号を指令することにより、インタフェース回路２０
７は、画像信号出力を停止するとともに、原稿読取り終
了信号を外部装置に出力する。その後、処理時間内に、
外部装置より原稿読取り開始指令が来ない場合には、Ｃ
ＰＵ２０８は原稿照明ユニット２４のランプをオフして
、一連の動作を終了する。

（２）“ブックモード” つぎに、“ブックモード”の場合は、原稿は第２図に示
すプラテンガラス２７上に、右端が原稿の先端となるよ
うに載置される（画像は下向き）。

また、光学系の原稿照明ユニット２４は、第２図におい
て右端が初期位置となり、“シートモード”の場合と同
様に、“ブックモード”時基準位置指標２８によって、
基準位置を確認するように構成されている。原稿読取り
開始前の画素密度や画像信号の設定は、“シートモード
”時の場合と同様である。

外部装置より原稿読取り開始指令が入力されると、ＣＰ
Ｕ２０８は、まず、ランプ制御信号を出力して原稿照明
ユニット２４のランプをオンさせる。ここで、直ちに原
稿読取りの走査を開始することなく、ランプの光量が安
定するまで約３００ｍ５〜５００ｍ５待機する。この間
、“シートモード”時と同様に、インタフェース回路２
０７に画像信号が入力されるが、ＣＰＯ２０８の制御信
号により、外部装置には画像信号は出力されない。外部
装置より原稿読取り開始指令が入力されると、直ちに、
原稿照明ユニット２４が第２図に示す矢印六方向に走査
を開始する。

原稿照明ユニット２４の初期位置からプラテンガラス２
７上の原稿先端位置までの距離は、約２ｍｍ〜３ｍｍ１
あり、この間に図示しないモータによる光学系の走査速
度が安定するように制御されている。

原稿照明ユニット２４が上記原稿先端位置まで来たとき
、　ＣＰＯ２０＆はインタフェース回路２０７に画像信
号出力“可”の制御信号を出力し、読取られた画像信号
が次々と外部装置に送ａされる。

光学系の走査長は、ＣＰＯ２０ｇがモータを駆動するパ
ルス数によって一義的に決定されるため、ＣＰＵ２０ｇ
は必要なパルス数をモータに出力した時点で、原稿読取
り終了と判断して、ランプオフ、画像信号出力“不可”
、モータ反転の制御を行うとともに、原稿読取り終了信
号を外部装置に出力する。　ＣＰＵ２０８のモータ反転
制御により、原稿照明ユニット２４は第２図に示す矢印
Ｃ方向に進み、“ブックモード“時の基準板２８により
、初期位置に到達したことが検出されたときに停止する
。この光学系戻りの区間に、外部装置より次の原稿読取
り開始指令が来ない場合には、初期位置に停止して一連
の動作を終了する。

つぎに、第３図に示す回路の動作を第４図に示す各信号
波形タイミングチャートに基づいて説明する。

第２図に示すＣＣＤドライバ２３上のＣＣＤ２２は、制
御ユニット２１上のタイミング信号発生回路２０９（第
３図の２１０は発振器を示す）によって生成される各タ
イミング信号φ１．φ２．φ８．φｓ、ｌ（第４図参照
）により、ＣＣＤ駆動回路２００を通して駆動される。

ＣＣＤ２２よりａカされる画像アナログ信号は、アンプ
２０１により増幅されて、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ
）コンバータ２０２に入力される。このＡ／Ｄコンバー
タ２０２においては、タイミング信号発生回路２０９で
生成されたタイミング信号φ、。より、画像信号がアナ
ログ信号から８ビツトのデジタル信号に変換され、制御
ユニット２１に出力される。

制御ユニット２１では、入力されたデジタル画像信号が
画素位置ごとのばらつきをシェーディング補正回路２１
１により補正された後、ＳＲＡＭ　（静的随時呼出しメ
モリ）等の記憶装置で構成される画像濃度変換回路２１
３へ入る０画像濃度変換回路２１３には、予め、後述す
る計算手順に従って、ＣＰＵ２０８により算出された濃
度変換情報が記憶され、シェーディング補正後のデジタ
ル画像信号の濃度が変換される。濃度変換情報の計算手
順は、ＣＰＵ２０８内の図示しないＲＯＭに記憶されて
いる。

濃度変換後のデジタル画像信号は、前述の２つのモード
、すなわち、２値モードと多値モードのいずれか外部装
置に出力し得る。これら２モードのどちらかで出力する
かは、外部装置からの指令によって決定され、ＣＰＵ２
０８がセレクタ２０６に制御信号を出力することになる
。

多値モードの場合には、８ビツトの画像信号をセレクタ
２０６に入力し、これが選択され、インタフェース回路
２０７を通り外部装置へ出力される。

また、２値モードの場合は、ＣＰＯ２０８より出力され
るスライスレベルにより、２値化回路２０５により８ビ
ツトの画像信号が１ビツトに変換され、セレクタ２０６
に入力される。このスライスレベルには２通りあり、１
つは外部装置が指定するレベルで、この場合には、外部
装置によって指定されたスライスレベルをそのままＣＰ
Ｏ２０８が２値化回路２０５に出力する。他の１つは地
肌濃度検出によるスライスレベルである。

以上の方法により、２値化された画像信号は、セレクタ
２０６に入力され、これが選択されてインクフェース２
０７に入力される。インタフェース２０７では、２値モ
ードの場合、８画素分まとめて圧縮して８ビツトとし、
外部装置に出力する。

つぎに、本実施例において行う画素密度変換方法につい
て説明する。

第５図（ａ）〜第５図（ｃ）に、それぞれ、リーダ１の
光学系副走査方向のイネーブル信号ＶＥとシステムロッ
ク信号ＣＬＫ　、ならびに、ＷＥ信号１周期に相当する
クロック信号ＣＬＫの２つの拡大側図を示す、ここで、
第５図（ａ）は、例えば、画素密度が４００ｄｐｉの場
合で、ＷＥ信号１周期が光学系走査モータの１ライン分
となっている。また、クロック信号ＣＬＫの周期は、Ｃ
ＣＤ２２　（第２図、第３図参照）を駆動する各タイミ
ング信号φ１．φ３等（第４図参照）と同一の周期にな
っている。

第５図（ｂ）は画素密度２００ｄｐｉ、すなわち、第５
図（ａ）の場合の１／２の画素密度の場合の波形で、信
号ＷＥ、　ＣＬＫの周期は、第５図（ａ）の場合の１７
２となっている。

ＷＥ像信号ＣＰＵ２０８　（第３図参照）により制御さ
れ、第５図（ａ）の場合と同様に、光学系走査モータが
回転し、同一周期で画像信号が得られるが、外部装置に
は、ＶＥ傷信号アクティブの場合にのみ出力されるよう
になっている。また、ＣＬＫ信号はＣＰＵ２０８がタイ
ミング発生回路２０９を制御することにより、地肌濃度
検出回路２０４，２値化回路２０５、インタフェース回
路２０７に、第５図（ｂ）に示すＣＬＫ信号を出力する
ため、２画素に１回の割合で画像信号をインタフェース
回路２０７にａカする。したがって、光学系の主走査、
副走査は１／２の画素密度に対応する。

第５図（ｃ）においては、画素密度が第５図（ａ）の場
合のｌ／４、すなわち１００ｄｐｉとなる。

第６図は第３図示２値化回路２０５の構成を示す。

図において、６０１は主走査方向変調制御回路、６０２
は副走査方向変調制御回路である。これら主／副走査方
向変調制御回路６０１／６０２は、それぞれ、ラッチお
よびカウンタにより構成され、画像変調回路６０３にア
ドレス出力を与える。この画像変調回路６０３は、画像
変調パターンを記憶し、このパターンの選択を制御する
ための回路である。

６０５は画像変調処理を行わない２値化のための比較回
路、６０４は変調画像信号または２値画像信号のいずれ
を出力するかを選択するセレクタである。

６０６、６０７はそれぞれ前記画像変調パターンを選択
するための主走査方向および副走査方向の各制御信号、
ＨＥ／ＷＥはそれぞれ主／副走査方向の各画像出力区画
信号、ＨＭＤＦ／ＶＭＤＦはそれぞれ主／副走査方向の
各画像変調区画信号、ＨＣＬＫは画像情報読出しのため
の画像クロック、ＣＮＴＲＬは画像変調回路６０３に画
像変調パターンを書き込むときに制御する信号である。

ＤＢ（データバス）はＣＰＯ２０８（第３図参照）のバ
ス信号である。このバスにより画像変調回路６０３に画
像変調パターンを書き込んだり、画像変調処理を行わな
い２値化のためのしきい値レベルを、比較回路６０５に
書き込んだりする。

第７図は第６図示画像変調回路６０３の構成を示す。

図において、７０１は画像変調パターンをラッチ７０３
（ＳＲＡＭ　（静的随時呼ａしメモリ）等の記憶装置で
もよい）に書込む制御回路である。７０２はラッチ７０
３に格納された画像変調パターンを、それぞれ、主／副
走査方向変調制御回路６０１／６０２　（第６図参照）
により、順次出力していくための出力制御回路である。

７０４はＣＣＤドライバ部２３（第２図。

第３図参照）より送出される画像情報信号（Ａ／Ｄ信号
）と、前記画像変調パターンとを順次比較し、黒（１”
）か白（“０”）かのいずれかをａカする比較回路であ
る。

第８図はＣＰＯ２０ｇにより画像濃度変換回路２１３に
設定される濃度変換情報の計算手順を示すフローチャー
トである。

ただし、濃度レベルＯが白、濃度レベル２５５が黒に対
応し、中間値は値が大きくなるに従って暗くなる灰色に
対応する。原稿画像の読取りに先立ち、外部装置はイン
タフェース回路２０７を通じてＣＰＯ２０ｇに対し画像
読取濃度特性を２変数により指定する。１つは基準濃度
（ｄ）であり、もう１つはコントラスト（ｃ）である、
いずれも、０〜２５５の値をとる整数値として設定され
る。

１）基準変換点ａ、（１，，０，）の算８（ステップＳ
１）基準濃度（ｄ）より、入力Ｉ７に対する出力０゜を
次式より１つ定める。

すなわち、濃度変換情報を与える濃度変換関数ｆｌｌは
、濃度ｄが指定された時、コントラストＣに関係なく、
入力Ｉｎに対して出力０□を与える。

２）濃度変化特性Ｃ７の算出（ステップＳ２）基準変換
点Ｂ。における変換関数ｆ７の傾きＣ０（＝Δｆ、　／
Δｉ）は、コントラストＣより次式で与えられる（ステ
ップＳ３）。

Ｃ，：ｃ／　（２５６−ｃ） 以上、１）、２）で算出される１、、０．、Ｃｎを用い
て各入力レベルｉに対する出力レベルｏ　（＝ｆ、　（
ｉ））は、 ただし、ｔ＝ｏｎ＋ｃｎ　（ｚ−ｒｎｌにより計算され
る（ステップＳ４）。

画像濃度変換特性の一例を第８図に示す、第８図に示す
ように、変換関数ｆ□、　ｆｓ、　ｆｓを有する。

変換関数ｆ１は制御変数がｄ・１００．　ｃ＝１７０の
場合であり、通常の階調性原稿は、明暗かきわだち、よ
り暗く変換される。すなわち、入力ｉが２６〜１５４に
おいては、入力レベルの差１が出力においてのレベル差
約２をもたらし、入力が１５５以上の値、すなわち、黒
に比較的近い灰色部が全て黒に変換されるためである。

変換関数ｆｓは標準的な場合（ｄ冨１２８．　ｃＪ２幻
であり、入力ｉはそのまま出力Ｏとして出力される。

変換関数ｆｓは明るく階調性の少ない場合で、ｄ＝１９
０．　ｃ＝５１に対応する。全ての入力ｉ　（＝０〜２
５５）は出力が１８〜８１に圧縮され、８１をこえる暗
い出力は存在しない。

以上説明したように、本実施例によれば、外部装置によ
り与えられる濃度変換特性変数に従って算出された濃度
変換情報に濃度を変換するようにしたので、広範囲、か
つ、細かな濃度特性の変更が容易に可能となる。

なお、本実施例では外部装置から与えられた基準濃度と
コントラストの２変数によって画像読取濃度特性を指定
したが、他の変数または３以上の変数によって、さらに
異なる特性を指定してもよ（、これによると、第９図示
の如くの線形の変換特性のみならず、非線形の変換特性
の指定も可能となる。

他１す１１例 第１０図および第１１図は本発明の他の実施例を示す。

これは使用者が直接各種読取制御変数を入力し、あるい
は状態を目視にて確認するためのスイッチ類および表示
器より構成される操作パネル３３（第１θ図参照）から
、使用者が読取濃度変換変数を設定する例である。従っ
て１本実施例の作用効果は本質的に一実施例のそれと相
違せず、濃度の変換が可能である。

また、本実施例は一実施例との比較で言えば、濃度変換
方法が相違する。すなわち、一実施例では、計算された
濃度変換関数ｆ。に基づ・き変調パターン内の各々の値
を置換するようにしたが、本実施例では、第１１図に示
す２値化回路２０５内の画像変調回路６０３において、
８力制御付ラツチ７０３に記憶される変調パターンの値
を変更することにより、濃度変換に特に有効であるデイ
ザモード時の濃度特性を変更するようにした。よって、
デイザモード時の濃度階調特性を自由度高く容易に変・
更することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、外部装置もしく
は、使用者が直接設定する少数の濃度変換制御変数を用
いて濃度階調変換情報を計算し。

設定することにより、簡便に選択可能な多数の変換情報
を与えることができ、広範囲な場合に対応でき、使用者
が簡便に読取濃度特性を変更することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の外観を示す図、第２図は本発
明一実施例の構造を示す図、第３図は一実施例のＣＣＤ
ドライバ／制御ユニットを示すブロック図、 第４図は第３図示各部のタイミングを示すタイミング図
、 第５図は画素密度変換方法を説明する説明図、第６図は
第３図示２値化回路の構成を示すブロック図、 第７図は第６図示画像変調回路の構成を示すブロック図
、 第８図はＣＰＯ２０８による濃度変換情報の計算手順を
示すフローチャート、 第９図は画像濃度変換特性を示す図、 第１０図は本発明他の実施例の外観を示す図、第１１図
は他の実施例のＣＣＤドライバ／制御ユニットを示すブ
ロック図である。 １・・・画像読取装置、 ２・・・画像読取装置本体、 ３・・・原稿自動送り装置、 ２１・・・制御ユニット、 ２２・・・ＣＣＤ、 ２３・・・ＣＣＤ　ドライバ、 ２４・・・原稿照明ユニット、 ２５・・・反射ミラー ２６・・・レンズ、 ２７・・・プラテンガラス、 ３１・・・原稿載置台、 ３２・・・原稿排出台、 ２０４・・・地肌濃度検出回路、 ２０５・・・２値化回路、 ２０６・・・セレクタ、 ２０７・・・インタフェース回路、 ２１１・・・シェーディング補正回路、２１２・・・演
算回路、 ２１３・・・画像濃度変換回路。 不着ｒ明−夛で」立４りｊめ９ト１醍乏示ずじす第１区 ２０５ 第８ 図 事亡耶ω１１緊ＩＩ菫レベ）しく入りｉ）１橡濃度史模
衿・圧シ１４図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）外部から入力された１つ以上の濃度制御情報に基づ
   き濃度階調変換情報を算出する算出手段と、 該算出手段により算出された濃度階調変換情報に基づき
   読取画像信号の濃度特性を変換する濃度変換手段と を備えたことを特徴とする画像読取装置。 ２）請求項１において、１つ以上の濃度制御情報は、濃
   度変数およびコントラスト変数からなることを特徴とす
   る画像読取装置。