JPH04207469A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は画像読取装置に関するものである。

［従来の技術Ｊ 従来の技術として、蛍光灯などを光源とした画像読取装
置においては、光源の光量変化や配光特性による補正手
段として利得制御を行っているが、画像出力の種類によ
って利得制御を施すか否かの区別は行っていなかった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の蛍光灯のような調光を必要とする
画像読取装置では、周波数特性の優れた増幅器がなけれ
ば画像信号の２値出力に対する利得制御を施す際に解像
力を維持することができず、また画像信号の多値出力で
は、Ａ／Ｄ変換器の精度を最大限に利用し、階調性能を
向上することができなかった。

本発明の目的は以上のような問題を解消した画像読取装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は光学画像を光電変換
してアナログ画像信号を得る光電変換手段と、該光電変
換手段からのアナログ画像信号を複数種のデジタル信号
の１つに変換して出力する変換手段と、該変換手段によ
って特定の種類のデジタル信号を出力する際に当該変換
手段へのアナログ画像信号を補正する手段とを具える。

［作　用］ 本発明によれば、特定の種類のデジタル信号出力時のみ
光電変換手段からのアナログ画像信号を補正することに
よって、周波数特性の優れた増幅器を用いなくとも高解
像度（２値出力）、高い階調性（多値出力）を得ること
ができる。

［実施例］ 以下に、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

（実施例１） 第１図は、本発明の第１の実施例の画像読取装置の走査
系の構造を示す。本図において１１は原稿面を照明する
光源、１２．１３．１４は原稿からの反射光をＣ０Ｄ１
６へ導く反射ミラーである。１５はその反射光をＣＣＤ
１６へ結像するレンズであり、ＣＣＤ１６はレンズ１５
によって結像された像を電気出力に変換する。１９は読
み取り面を下にした原稿を下から支える原稿台である。

１１０は原稿面下を走査して移動する読み取りヘッドで
ある。１１１は原稿をプラテンガラス１８に密着させる
ための上カバーである。

第２図は第１図の原稿台１９を下方からのぞいた外観状
態を示す。本図において２１は光電変換部１７が１度に
走査できる範囲を示しており、２７は読み取りヘッド１
１０が移動する方向を示している。２４の斜線部分は主
走査面にある基準白色板である。

本図に示すように、基準白色板２４は、読み取りヘッド
１１０の走査開始位置だけでなく、読み取りヘッド１１
０の移動方向２７に沿って延設され、Ｌ字型に形成され
ている。

また、２２の部分は基準をとるための前読込走査範囲（
前読取範囲）であり、２３は光電変換部１７の読み取り
移動方向（副走査方向）での原稿有効読み取り範囲であ
る。２５は１度に走査できる範囲内（主走査方向）の原
稿有効読み取り範囲であり、２６は１度に走査できる範
囲内での光量検知範囲である。

第３図は本発明の実施例のＣＣＤドライバおよび制御ユ
ニットの電気的回路構成の一例を示す。本図において３
１はＣＣＤ１６からの電気出力信号を増幅する増幅器で
ある。３２および３３はその電気出力信号をＡ／Ｄ変換
器３７へ入力させ、デジタル信号に精度良（変換するた
めの前処理としてのサンプルアンドホールド回路（Ｓ／
Ｈ）および増幅器である。

３５は増幅器３３からの電気出力信号の内の基準白色板
の前読取範囲２２と光量検知範囲２６の最大ピーク電圧
を保持するピークホールド（ＰＨ）回路である。３４は
セレクタであり、増幅器３３からの画像出力信号を２値
出力用か多値出力用かに切り換えるものであって、その
指定は外部装置３１４から行うようにする。３７はＡ／
Ｄ変換器であり、入力された画像アナログ信号を１画素
ごとにデジタル信号に変換させる。３６はＡＧＣ回路で
あり、多値出力時にセレクタ３４から画像信号が入力さ
れ、利得の調整が行われる。３１１はＤ／Ａ変換器であ
り、デジタル信号をアナログ信号に変換し、かつＡ／Ｄ
変換器３７の１画素ごとのシェーディング補正波形を再
生する。

３８は切り換えバッファであり、Ａ／Ｄ変換器３７から
のデジタル信号をメモリ３９に送るための切り替えを行
う。メモリ３９はＡ／Ｄ変換器３７に読み取られた基準
白色板２４の前読取範囲２２のデジタル信号を１ライン
分だけ記憶しておくのに用いる。３１０はバス切替回路
であり、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）３１５からのバ
スの切り替えをする。

３１２はＦＩＦＯであり、Ａ／Ｄ変換器３７からのデジ
タル信号を１ラインごとに蓄積してお（メモリである。

３１３はＩ／Ｆ回路であり、外部機器３１４とのデータ
の入出力のやりとりを行うための回路である。３１６は
例えば水晶発振器やマイクロプロセッサ３１５の設定に
応じて発振器の出力を分周して各種タイミング信号を発
生するタイミング発生回路である。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ
はアナログスイッチであり、タイミング信号によって制
御されている。

次に動作について説明する。

画像信号の読み取り動作は画像信号出力モード（２値化
モードと多値モード）で異なっている。

まず読み取りへラド１１０により前読取範囲２２の部分
を走査する。　ＣＣ０１６からの電気出力信号は電流増
幅され、その時の信号波形は第４図（ａ）に示す基準白
色板読み取り信号波形である。外部機器から２値化モー
ドの指定があるとき、セレクタ３４は１側（第３図参照
）を選択する。このときアナログスイッチａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅはそれぞれｒオン」、「オン」、「オフ」、「オ
フ」、「オフ」となり、基準白色板の読み取り信号はＰ
Ｈ回路３５を通り、光量の最大電圧値がＤ／Ａ変換器３
１１の基準電圧入力端（ｖｒ−ｒ）に人力される。一方
Ａ／Ｄ変換器３７の入力（ＶＩＮ）にも基準白色板の読
取信号が入力されるので、基準白色板の読取信号はフル
スケールで画素毎にデジタル信号に変換され、切り替え
バッファ３８を通してメモリ３９に蓄えられる。これに
よりＰＨ回路３５には基準白色板の最大光量電圧が保持
され、メモリ３９には前読取範囲のデジタル信号が１ラ
イン分記憶されたことになる。

次に上記の前読取動作に続くシェーディング補正および
通常の原稿読取動作について説明する。

まずＰＨ回路３５を１主走査範囲の基準白色板の光量検
知範囲２６だけ作動するように制御信号をタイミング信
号発生回路より送りセットする。これによりＰＨ回路３
５にその範囲だけ光量を検知させることになる。

次に読取ヘッド１１０によって副走査方向に右ける原稿
有効読取走査範囲２３を走査する。その時の信号波形は
第４図（ｂ）のように原稿情報波形となる。このとき切
り替えバッファ３８は閉じているので、Ｄ／Ａ変換器３
１１の入力にはメモリ３９からのデジタルデータが入力
される。そのため第４図（ｂ）のような補正再生波形が
出力される。このとき各スイッチａ　＋　ｂ　＋　Ｃ＋
　ｄ　＋　６は“オフ”、“オフ”、″オフ”、″オフ
、“オン”となり、Ｄ／Ａ変換器３１１の出力（Ｖｏｕ
ｔ）はＡ／Ｄ変換器３７の基準電圧入力端に入力され、
Ａ／Ｄ変換器３７に人力された原稿画像信号は各画素ご
とに基準電圧に対応してデジタル信号に変換される。光
量変化による補正はＰＨ回路３５で検知した最大光量電
圧をＤ／Ａ変換器３１１の基準電圧入力端に入力するこ
とによりなされる。その結果Ａ／Ｄ変換器３７のデジタ
ル出力端子からは白色基準板によって正規に補正された
画像情報信号を得ることができる。

次に多値出力モード時の読取動作について説明する。

外部装置３１４によって多値出力モードが選択されたと
き、セレクタ３４は２側を指定し、ＣＧＤ１６からの画
像出力信号は電流増幅された後、ＡＧＣ回路３６の入力
１に入力される。前読取動作において、各アナログスイ
ッチａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは゛°イオン、“オフ”、“オ
ン”、“オフ”、“オフ”であり、ＰＨ回路３５を通し
て検知された前記画像出力信号は、ＡＧＣ回路３６の入
力２に入力される。

これにより最大光量電圧に対する画像信号の各画素の利
得係数を算出し、Ａ／Ｄ変換器３７によってデジタル値
に変換する。すなわち、このときＡ／Ｄ変換器３７の基
準電圧入力端には定格電圧Ｖを入力し、ＡＧＣ回路３６
においてはこの定格電圧Ｖに対する最大光量電圧゛の利
得制御も行うためＡ／Ｄ変換器３７をフルスケール値で
活用することになる。これにより切り替えバッファ３８
を通してメモリ３９には基準白色板前読取走査範囲２２
の１ライン分の各画素の利得係数が蓄積されたことにな
る。

次に前読取動作に続くシェーディング補正動作および通
常の原稿読取動作について説明する。

まず、２値化モードと同様にＰＩ（回路３５を１主走査
範囲の基準白色板の光量検知範囲２６だけ作動するよう
に制御する。次に読取ヘッド１１０によって原稿有効読
取範囲（副走査方向）２３を走査するとともに、アナロ
グスイッチａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅをそれぞれ“オフ”、“
オフ”、“オン”、゛オン”、“オフ”にする。このと
きも２値化モードと同様に切り替えバッファ３８は閉じ
ているので、Ｄ／Ａ変換器３１１の入力にはメモリ３９
からのデジタル信号が入力され、圧力からアナログ信号
に変換した信号がＡＧＣ回路３６の入力２に入力される
。走査時間経過とともに光量が増加しても本実施例にお
いては最大光量電圧をＤ／Ａ変換器３１１の基準電圧入
力端に入力しているため利得係数を損ねることはない。

ＡＧＣ回路３６では原稿情報画像信号に対して先の利得
係数を用いた利得制御による補正を行い、ついでＡ／Ｄ
変換器３７に入力してデジタル信号に変換する。

このように画像信号の出力モートによって光電変換器か
らの出力信号に利得制御を施すか否かの処置を行うこと
によって周波数特定の優れた増幅器を用いることなく、
２値モードでは解像力の高い文字１図形などの読み出し
を可能にし、多値モードでは原稿面の任意位置において
Ａ／Ｄ変換器の最大精度で階調濃度を読み出し可能にす
る。

（実施例２） 本発明の第２の実施例においては地肌濃度の検知を行う
。たとえば文字２図形などの２値データなどの原稿の地
肌濃度に濃度変化が生じるような場合においても正しく
読み取る必要がある。

第５図のような同−原稿内で地肌濃度がＡ（地肌濃度反
射率５０％）−Ｂ（同７０％）のように変化したときの
２値モード画像読取動作について説明する。

前読取動作については前記実施例１の２値モ一ド前読取
動作と同じであるので地肌濃度補正動作について説明す
る。

まず、ＰＨ回路３５を原稿有効読取範囲のみ作動するよ
うにセットする。次に読取ヘッド１１０を副走査方向に
走査させる。このとき、地肌濃度Ａの反射率を５０％と
すると第４図（ｄ）のように最大光量電圧は下がる。ゆ
えに地肌濃度Ａによる再生波形は第４図（ｄ）のように
なる。次にさらに副走査方向に走査し、地肌濃度Ｂの範
囲に読み取りを行ったとすると、このとき地肌濃度Ｂの
反射率を７０％とすると第４図（ｃ）のように最大光量
電圧は上がり、地肌濃度Ｂによる再生波形は第４図（ｃ
）のように変化する。このように光量検知によって再生
波形も追従していくので２値化処理をする場合、たとえ
ばスライスレベルを６０％に設定すれば正しい読み取り
を行うことができる。

このように地肌濃度が変化しても文字１図形情報を正し
く読み取ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば周波数特性の優れた
増幅器を用いることなく、画像出力信号の２値モードで
は解像力を劣化させずにすみ、多値モードではＡ／Ｄ変
換器を最大精度で活用し、階調性を向上させることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の画像読取装置の原稿走
査系の機械的構造を示す断面図、第２図は同実施例の原
稿載置台を下からみた図、 第３図は同実施例の補正回路の回路構成を示すブロック
図、 第４図は同実施例の基準白色板、原稿画像信号および地
肌濃度検知にかかる信号の説明図。 第５図は本発明の第２の実施例における地肌濃度が変化
した原稿の説明図である。 〜娯嘩Ｗ躍富面 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）光学画像を光電変換してアナログ画像信号を得る光
   電変換手段と、該光電変換手段からのアナログ画像信号
   を複数種のデジタル信号の１つに変換して出力する変換
   手段と、該変換手段によって特定の種類のデジタル信号
   を出力する際に当該変換手段へのアナログ画像信号を補
   正する手段とを具えたことを特徴とする画像読取装置。