JPH0448864A - 画像読取システム - 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］ 本発明は原稿画像を読み取る画像読取システムに関する
。

［従来の技術］ 従来の原稿読取装置では、原稿を蛍光灯やＬＥＤ（発光
ダイオード）アレー等の光源で照射し、その原稿からの
反射光を光学レンズ系を通し、ＣＣＤイメージセンサ等
の光電変換部に結像させ、この光電変換部からアナログ
信号を取り出し、このアナログ信号をアナログ・デジタ
ル変換を行なってデジタル画像信号を得るようにしてい
る。

このデジタル画像信号は、Ａ４サイズの原稿を３００ｄ
ｐｉ　（ドツト／インチ）の解像度で読み取ると、２値
の場合で８９４２８５０（＝２５５０　Ｘ　３５０７）
画素となり、８画素を１バイトで計算すると、約１．２
Ｍバイトの容量となる。実際、処理スピードの遅いパソ
コンと接続して画像読取りを行う場合、パソコンの内部
処理の関係で、一定間隔ごとに、画像読取りが一時停止
するので、間欠読取りとなる。

この時、イメージセンサ出力は原稿を移動中に読む移動
読み出力と、停止中に読む停止読み出力が混在し、第１
１図に示すように段差となって表われ、画質に悪影響を
及ぼす。

その原因としては、第１２図に示すように、イメージセ
ンサにより■で読取られた移動読み画像データは■で出
力され、■の時は停止しているので、［相］で出力され
る画像データは停止読みデータであり、画像がつまった
ような画像となり、このため段差が発生する。

そこで、この段差をな（すため、バッファを用いて■の
移動読みデータをバッファに入れて［相］の時に出力す
るように制御し、移動読み時の画像データのみを用いる
ようにする。バッファとしてはデジタルメモリ（ＲＡＭ
　）を用いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例では、ＣＣＤイメージセンサ
からのアナログ出力をアナログデジタル変換し、このデ
ジタル信号をデジタルバッファとしてのＲＡＭに一時的
に保存していたので、形成される画像のつなぎめはアナ
ログバッファを用いた場合に比べて滑らかでなかった。

本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、間欠読
取りにより得られる画像のつなぎを滑らかにすることが
できる画像読取システムを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するため、本発明は、所定間隔ご
とに画像読取りを一時停止するように間欠読取りを行う
画像読取システムにおいて、原稿を照明する照明手段と
、該照明手段と原稿とを相対的に移動させて原稿を走査
する走査手段と、前記照明手段を該照明手段と原稿とが
相対的に移動しているときＯＮし移動が停止したとき叶
Ｆする制御手段と、前記原稿からの反射光な光電変換す
る固体撮像素子と、該固体撮像素子から前記照明手段と
原稿とが相対的に移動しているときのみ順次読み出す順
次読出手段とを備えたことを特徴とする また、本発明は、停止時の濃度変動を検出する検出手段
と、該検出手段により検出された濃度変動に基づき固体
撮像素子から前記読出手段により読み出された画像信号
を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。

さらに、本発明は、間引きラインと有効ラインを当該間
引きラインの次の間引きラインのとき同時に読み出す同
時読出手段と、該読出手段により読出された信号を予め
定めた基準値に基づき補正する信号補正手段とを備えた
ことを特徴とする。

［作　用］ このような目的を達成するため、本発明では、原稿を照
明手段により照明し、照明手段と原稿とを相対的に移動
させて原稿を走査し、照明手段を該照明手段と原稿とが
相対的に移動しているとき制御手段によりＯＮシ、移動
が停止したとき制御手段によりＯＦＦ　し原稿からの反
射光を光電変換する固体撮像素子から照明手段と原稿と
が相対的に移動しているときのみ読出手段により順次読
み出す。

また、本発明では、停止時の濃度変動を検出手段により
検出し、検出手段により検出された濃度変動に基づき８
、固体撮像素子から読出手段により読み出された画像信
号を補正手段により補正する。

さらに、本発明では、間引きラインと有効ラインを当該
間引きラインの次の間引きラインのとき読出手段により
同時に読み出し、読出手段により読出された信号を予め
定めた基準値に基づき信号補正手段により補正する。

［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図は本発明の一実施例を示す。

これは、スキャナ３０１、パーソナルコンピュータ３０
２　、ＬＢＰ３０３、およびＣＲＴ３０４により構成さ
れている。

第２図は第１図示スキャナ３０１の構造を示す。

図において、１７はプラテンガラス、１８はプラテンガ
ラス１７に載置された原稿、１９はプラテンカバーであ
る。原稿載置位置を第３図に示す。１３は密着型光学系
ユニットで、原稿照明用のＬＥＤアレー１０１　、非破
壊読出し可能なイメージセンサ１２を有する。ｌＯは基
準濃度被写体Ａで、シェーディング補正時の基準とする
ものである。１１は制御ユニットである。

第４図は第２図示制御ユニット１１の構成を示す。

図において、１２．１７．１０１は第２図と同一部分を
示す。１４は結像レンズで、原稿からの反射光をイメー
ジセンサ１２に結像するものである。１０３は可変増幅
器で、イメージセンサ１２からの信号を可変増幅するも
のである。１０４はＡ／Ｄコンバータで、可変増幅器１
０３からのアナログ信号をディジタル信号に変換するも
のである。１０５は画像処理する画像処理回路、１０６
はサイド白基準読取りを選択するセレクタである。１０
７は２値化回路で、画像処理回路１０５からの多値デー
タを１ビツトの２値データに変換するものである。１０
８はセレクタで、多値データと２値データのいずれか一
方を選択するものである。１０９はインターフェースで
、インターフェース１０９を介して、スキャナ３０１と
、パーソナルコンピュータ３０２　、ＬＢＰ３０３、お
よびＣＲＴ３０４との間のコントロール信号の通信が行
われている。また、インターフェース１０９を介して、
スキャナ３０１からの画像信号がパーソナルコンピュー
タ３０２　、　ＬＢＰ３０３、およびＣＲＴ３０４に出
力されている。

１１０はＣＰＵで、制御プログラム格納用ＲＯＭおよび
作業用ＲＡＭを有し、第５図に示すイメージセンサ１２
の２回の読出しのうち、１回目の読み出し、すなわち、
非破壊読み出しでサイド白基準出力を検出し、検出した
白基準出力に基づき可変増幅器１０３のゲインを制御す
るものである。１０２はイメージセンサ制御回路で、第
５図に示すイメージセンサ１２の２回読出しのうちの２
回目の読み出し、すなわち、破壊読出しを行うものであ
る。

１１１はＬＥＤアレー制御回路で、ＬＥＤアレー１０１
を０Ｎ１０ＦＦ制御するものである。

第６図は第４図示イメージセンサ１２の構成の一例を示
す。

これは、例えば、特願昭６０−２５２６５３号に記載さ
れている例で、第４図（Ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図、第
４図（Ｃ）はその等価回路図である。

各図において、ｎシリコン−基板上ｌ上にはｎエピタキ
シャル層３が形成され、ｎ−エピタキシャル層３にはｐ
ベース領域４が形成され、ｐベース領域４にはｎ゛エミ
ッタ領域５および５′が形成されている。そして、ｎ′
″エミッタ領域５および５′には、エミッタ電極８およ
び８′が各々接続されている。

また、本例では、絶縁領域１４と、その直下に設けられ
たｎ゛領域１５とによって素子分離領域２が形成され、
隣接する光電変換セルを互いに電気的に分離されている
。

ｐベース領域４上には酸化膜６を挟んでキャパシタ電極
７が形成され、更に、絶縁膜１６を挟んで遮光膜１７が
形成されている。遮光膜１７によって、キャパシタ電極
やエミッタ電極が形成された部分が遮光され、ｐベース
領域４の主要部分に受光面が形成される。また、遮光膜
１７および受光面となる絶縁膜１６上には保護絶縁膜１
８が形成されている。

次に、基本的な動作を説明する。

まず、バイポーラトランジスタのベースであるｐベース
領域４は、負電位の初期状態にあるとする。このｐベー
ス領域４の受光面に光が入射されると、入射光によって
発生した電子・正孔対のうちの正孔がｐベース領域４に
蓄積され、蓄積された正孔によってｐベース領域４の電
位が正方向に変化する（蓄積動作）。

続いて、キャパシタ電極７に読出し用の正電圧パルスが
印加され、蓄積動作時のベース電位変化分に対応した読
出し信号、すなわち光情報が浮遊状態にしたエミッタ電
極８および８′から出力される（読出し動作）。その際
、ｐベース領域４の蓄積電荷量はほとんど減少しないた
めに、非破壊読出しが可能である。

また、ｐベース領域４に蓄積された正孔を除去するには
エミッタ電極８を接地し、キャパシタ電極７に正電圧の
リフレッシュパルスを印加する。

このパルスを印加することでｐベース領域４はｎ３エミ
ツタ領域５および５′に対して順方向にバイアスされ、
蓄積された正孔が除去される。そして、リフレッシュパ
ルスが立下がった時点でｐベース領域４は負電位の初期
状態に復帰する（リフレッシュ動作）。以後、同様に蓄
積、読出し、リフレッシュという各動作が繰り返される
。

第７図は第４図示イメージセンサ１２の構成の他の例を
示す。

同図において、ダブルエミッタの光電変換セルＳ、〜Ｓ
ｌ、がライン状に配列されている。

エミッタ電極８は垂直ラインし〜しおよびトランジスタ
Ｔ、〜Ｔ０を介して信号出力線１０１に接続されている
。そして、各信号は、信号出力線１０１にシリアルに読
出され、アンプで増幅されて出力信号■。とじて外部へ
出力される。

原稿読取走査時には、プラテンガラス１７上の原稿１８
を密着型光学系ユニット１３内のＬＥＤアレー１０１で
照射し、原稿１８からの反射光を結像レンズ１４を介し
てイメージセンサ１２上に導き、イメージセンサ１２上
に原稿像を結像させる。

その際、使用者により第３図に破線で示す枠の右端が原
稿１８の先端となるように原稿１８がプラテンガラス１
７上に載置される。

密着型光学系ユニット１３は第３図に破線で示す枠の右
端が初期位置となり、図示しない光学位置センサにより
その初期位置が確認される。また、プラテンガラス１７
上に原稿１８が載置された状態でパーソナルコンピュー
タ３０２から各種処理モードの指示がインターフェース
回路１０９を介してスキャナ３０１に入力される。この
処理モードの指示としては、例えば、画素密度を３００
ｄｐｉ　（ドツト／インチ）　、　２００ｄｐｉ、１５
０ｄｐｉのいずれにするか、あるいは画像信号を２値デ
ータにするか、多値データにするか等を選択指定する内
容のものである。

第８図は第４図示ＣＰＵｌｌ０による制御手順を示すフ
ローチャートである。

ステップＳｌｌにて、上記の各種処理モードの指示をイ
ンターフェース回路１０９を介して受信した指示に従っ
て、予めモード切換用の制御信号を各構成回路に出力し
て画素密度および画像信号の処理方式を設定しておく。

次に、ステップＳ２にて、外部装置３０２から原稿読取
り開始指令が入力されると、ＬＥＤアレー制御回路１１
１に駆動制御信号を出力してＬＥＤアレー制御回路１１
１−を介してＬＥＤアレー１０１を点灯（ＯＮ）させる
。

その後、ステップＳ３にで、図示しない光学系駆動用モ
ータを駆動して密着型光学系ユニット１３を第２図にお
いて左方向（副走査方向）に進め、イメージセンサ１２
による読取走査を開始する。次に、ステップＳ４にて、
密着型光学系ユニット１３が基準濃度被写体ＡＩＯの読
取位置に来たとき、密着型光学系ユニット１３を停止さ
せ、この時、イメージセンサ１２で読取られてＡ／Ｄコ
ンバータ１０４によりデジタル化された画像データに基
づきシェーディング補正を行う。次に、ステップＳ５に
て、上記の画像データを読取り可変増幅器１０３を制御
して増幅度を設定する。

そして、ステップＳ６にて、可変増幅器１０３の増幅度
を設定後、密着型光学系ユニット１３を副走査方向に移
動し、第３図に破線で示す枠の右端の原稿先端位置まで
密着型光学系ユニット１３が到達した時点で、インター
フェース回路１０９へ画像信号出力許可の制御信号を出
力して原稿走査によりイメージセンサ１２で読取られた
原稿１８の画像信号をパーソナルコンピュータ３０２に
送る。

この時、同時に、１主走査ごとに、第５図に示すタイミ
ングで、第３図に示すサイド基準白地２０の画像データ
が画像２度読み回路により２度読出され、最初に読出さ
れたサイド白地基準画像（非破壊読出し）をサイド白地
基準読取用セレクタ１０ｇを介して読取り、１主走査ご
とに可変増幅器（ＡＧＣ）　１０３の増幅度を設定し、
光量が変化してもＡ／Ｄコンバータ１０４の入力が一定
になるように制御する。

ステップＳ７にて、イメージセンサ１２からの■の読取
り画像は、第９図に示すように、■のタイミングの時に
出力される。

次に、ステップＳ８にて判断した結果、停止に入ったら
、ステップＳ９にて、ＬＥＤアレー制御回路１１１を制
御し、ＬＥＤアレー１０１を消灯する。この時、イメー
ジセンサ制御回路１０２によりイメージセンサ１２の画
素をリセットしないように制御しアナログバッファとし
て用いる。ステップＳ１０にて、第９図に示す■の移動
読み画像は、■のタイミングでは停止しているので、リ
セットせず、イメージセンサ１２をバッファとして用い
、次の■タイミングの時に出力する。従って、移動読み
データのみとなり画像のみだれは生じない。

ついで、原稿読み取りが再開されると、ステップＳｌｌ
にて、ＬＥＤアレー１０１を点灯させ、ステップＳ１２
にて移動読み出しを行う。

なお、停止時にサイド基準白地２０の上のＬＥＤのみを
点灯させ、停止時に光量が変化した時でもイメージセン
サでサイド基準白地をモニタし、ＡＧＣ７をＣＰＩＪＩ
ＩＯにより制御して濃度シフトを防止するようにしても
良い。

次に、副走査な間引（時のイメージセンサの制御手順を
第１０図を参照して説明する。

これは３００ｄｐｉの解像度を１５０ｄｐｉにして間引
きされた前ラインとイメージセンサによりアナログオア
する例である。間引きライン■と有効ライン■をイメー
ジセンサ上でアナログオアして■の時出力する。この時
、光量が２ライン分だけ蓄積されるので、光量の増加分
をサイド基準白地に基づきＣＰＵｌｌ０により検出して
ＡＧＣ７を制御する。

なお、本実施例では光学系移動型の原稿読取装置の例を
説明したが、光学系固定型（原稿移動型）の原稿読取装
置でも、初期の目的を達成することができる。

このように、スタート、スト−ツブで間欠読取りを行う
時、非破壊読み出し可能なイメージセンサを用いてＬＥ
Ｄアレーと原稿が相対的に移動する時点灯させ、停止時
に消灯するように制御するとともに、非破壊読み出し可
能なイメージセンサをアナログバッファとして使用する
ようにしたので、デジタルバッファとしてのＲＡＭが必
要なくなり、コストが下がった。また、停止時にＬＥＤ
アレーを消すため消費電力が下がり温度の上昇も小さく
なった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、上記のように構
成したので、間欠読取りにより得られる画像のつなぎを
滑らかにすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図は一実施例の構造を示す図、 第３図はサイド基準白地２０の位置を示す図、第４図は
第２図示制御ユニット１１の構成を示すブロック図、 第５図は第４図示イメージセンサ１２の出力波形の一例
を示す図、 第６図は第４図示イメージセンサの構成を示す図、 第７図は第４図示イメージセンサ１２の他の例を示す図
、 第８図は第４図示ＣＰＵｌｌ０による制御手順の一例を
示すフローチャート、 第９図はｃｐｕｔｉｏによる制御タイミングの一例を示
すタイミングチャート、 第１Ｏ図は副走査を局に間引くときのイメージセンサで
アナログオアをとるタイミングの一例を示すタイミング
チャート、 第１１図は間欠読み取り時の画像みだれの一例を示す図
、 第１２図は従来の間欠読み出しのタイミングの一例を示
すタイムチャートである。 １２・・・イメージセンサ、 １０１・・・ＬＥＤアレー １０２・・・イメージセンサ制御回路、１１０・・・Ｃ
ＰＵ。 １１１・・・ＬＥＤアレー制御回路、 ３０１・・・スキャナ、 ３０２・・・パーソナルコンピュータ、３０３・・・Ｌ
ＢＰ　。 ３０４・・・ＣＲＴ　。 本免明の一尖）乞ＩＩ水１ブロッ２圀 第１図 すイド藁ＩＬ白す色２０のｍａｔ爪１因第３図 第４区トドイメージ′でンすのｔ力亥汁うの一イタ１表
示１０第５図 第 図 第４ばトホイメージ°ｔ″／す１２ｎ他の１列１隼１図
第７図 １１計間 第 図 第 図 第 １０図 間ＰＫ訛＞ＪｒＸ’ｌ呼の画１象０みビれの一イ列色ホ
■区第１１図 ４笈未の８免２を出しクイミン２′°の一１ｆｉ　ｔネ
１クイ人千ヤード第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所定間隔ごとに画像読取りを一時停止するように間
   欠読取りを行う画像読取システムにおいて、 原稿を照明する照明手段と、 該照明手段と原稿とを相対的に移動させて原稿を走査す
   る走査手段と、 前記照明手段を該照明手段と原稿とが相対的に移動して
   いるときＯＮし移動が停止したときＯＦＦする制御手段
   と、 前記原稿からの反射光を光電変換する固体撮像素子と、 該固体撮像素子から前記照明手段と原稿とが相対的に移
   動しているときのみ順次読み出す順次読出手段と を備えたことを特徴とする画像読取システム。 ２）請求項１において、停止時の濃度変動を検出する検
   出手段と、該検出手段により検出された濃度変動に基づ
   き固体撮像素子から前記読出手段により読み出された画
   像信号を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする
   画像読取システム。 ３）請求項１において、間引きラインと有効ラインを当
   該間引きラインの次の間引きラインのとき同時に読み出
   す同時読出手段と、該読出手段により読出された信号を
   予め定めた基準値に基づき補正する信号補正手段とを備
   えたことを特徴とする画像読取システム。