JPH0618029B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像処理装置、特に原稿画像に対して読み取
り、複写などの画像処理を行なう画像処理装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来より手書きの文字、図形などをコンピユータなどの
処理装置に入力する装置として各種の入力ペンおよびタ
ブレットなどを用いた座標入力装置が知られている。

この種の方式において、入力された文字、図形などから
なる画像情報はＣＲＴディスプレイなどの表示装置やプ
リンタなどの記録装置に出力される。文字、図形などの
情報のみならず、入力された座標情報を画像処理に利用
する方式も考えられている。

たとえば、複写機、画像読み取り装置などにおいて、複
写、ないし読み取り領域を選択するいわゆる画像のトリ
ミング、マスキングなどの画像制御を上記の装置を用い
て入力した座標情報に基づいて行なうことが考えられ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の用途に用いられる入力タブレットの座標検出にお
いては次にあげる各種の方式が知られている。

１）抵抗膜と対向配置されたシート材の抵抗値変化を検
出する。

２）対向配置された導電シートなどの電磁ないし静電誘
導を検出する方式。

３）入力ペンからタブレットに伝達される超音波振動を
検出する方式。

上記の１）、２）の方式では、抵抗膜や導体膜を用いる
ので透明なタブレットを形成するのが困難である。した
がって、前記のような画像処理における画像処理条件の
制御に用いるには不適当である。

たとえば、不透明なタブレットでは、その上に原稿を載
せてトリミング、マスキング範囲の座標入力を行なうこ
とになるが、この方式では厚く綴じられた本などの原稿
に対しては全く座標入力が不可能である。

一方、３）の方式によれば、タブレットをアクリル板や
ガラス板などの透明材料から構成できるので、原稿の厚
みにかかわらず原稿上に重ねて用いることができると考
えられる。また、この方式では、装置の構造が他の方式
に比して簡単であり、装置を安価に構成できると考えら
れる。

しかしながら、この方式のタブレットを用いて原稿の種
類による厚さの相違を問わず原稿の領域指定を容易に行
えるようにした画像処理装置の構成はまだ提案されてい
ない。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、以上のことを鑑みてなされたもので、原稿の
種類による厚さの相違を問わず原稿の領域指定を容易に
行えるようにした画像処理装置を提供することを目的と
する。

この目的を達成する為、本発明によれば、原稿における
所望する領域を指定することにより、原稿の画像を入力
する際に前記指定された領域に対して、原稿の画像に所
定処理を行うことが可能な画像処理装置であって、振動
を発生する振動発生手段と、下に設置した原稿を確認で
きる透明な振動伝達板に設置され、該振動伝達板に対し
て直接或は原稿を介して前記振動発生手段より発生され
た振動から板波を検知し、該振動発生手段の指示する位
置の座標情報を検出する座標情報検出手段と、前記座標
情報検出手段より検出される座標情報により前記領域を
決定する領域決定手段とを有し、前記原稿における領域
の指定を、前記振動伝達板の両面に設置される原稿に対
して行い得る構成を採用した。

［作用］ このような構成によれば、原稿の領域の指定は、原稿が
薄い１枚のシートの場合は振動伝達板の上面に置いて行
い、原稿が厚い本等の場合は原稿を振動伝達板の下面に
置いて行うことができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明を詳細に説明
する。

第１図（Ａ）は本発明を採用した画像処理装置の実施例
として複写機１００の構造を示している。

図示した複写機１００は、操作部１０４の操作入力に基
づき、原稿読取部１０２で読み取った画像を電子写真方
式などにより複写紙カセット１０３に内蔵された複写紙
に複写し、トレイ１０５に排出する従来とまったく同様
の構造を有している。

また、複写機１００は、本体部分とケーブル１０６によ
り接続された入力タブレット１０１を有し、この入力タ
ブレット１０１により入力された座標情報に基づき原稿
画像の一部のみを複写するトリミング、あるいはマスキ
ングなどの編集処理を行なえる。

入力タブレット１０１は透明なアクリル板、ガラス板な
どから構成された振動伝達板８を中央部に有しており、
この振動伝達板８に対して振動ペン３により振動入力を
行なうことにより振動ペン３の座標情報を検出できるよ
うになっている。

入力タブレット１０１の使用法は次のようになる。

まず、複写すべき原稿を読取部１０２上などに載置し、
原稿の複写面上に入力タブレット１０１を置く（他の載
置法については後述する）。

入力タブレット１０１の振動伝達板８の所定の角部を原
稿の角などの所定位置にあわせ、振動伝達板８を通して
原稿の複写面を見ながら振動ペン３によりトリミング、
マスキングなどの編集を行なう領域を指定する。この時
の指定方式としては、編集領域の４隅を振動ペン３によ
り指定する、あるいは矩形の編集領域の対角線部を振動
ペン３により指定するなど種々の方式が考えられる。

振動ペン３の先端の振動入力を行なうホーン部５を振動
伝達板８に接触させると、振動伝達板８の端部に設けら
れた複数の振動センサにより振動伝達板８上を伝達され
た振動が検出される。振動センサの振動検出タイミング
は、それぞれの振動センサと振動入力点の距離に応じて
遅延されるから、この遅延時間を検出することで、振動
ペン３の振動伝達板８上での位置、すなわち座標情報を
検出することができる。

検出された座標情報はケーブル１０６を介して複写機１
００の本体の画像処理制御部に入力され、トリミング、
マスキングなどの編集領域の指定に用いられる。このた
め、振動伝達板８上の座標系は、振動伝達板８に対する
原稿あわせ位置を基準として、原稿読取部１０２の原稿
あわせ位置を基準とする座標系に対応づけられている。

トリミング、マスキングなどの画像編集処理そのもの
は、複写機においてよく知られているからここでは詳細
な説明を省略する。

続いて入力タブレット１０１の構造と、座標入力処理に
つき詳述する。

第１図（Ｂ）は、入力タブレット１０１の振動ペン３、
振動伝達板８周りの構造と、座標検出系の構造を示して
いる。

図において符号８で示されたものはアクリル、ガラス板
などからなる振動伝達板で、振動ペン３から伝達される
振動をその角部に３個設けられた振動センサ６に伝達す
る。本実施例では振動ペン３から振動伝達板８を介して
振動センサ６に伝達された超音波振動の伝達時間を計測
することにより振動ペン３の振動伝達板８上での座標を
検出する。

振動伝達板８は、振動ペン３から伝達された振動が周辺
部で反射されて中央部の方向に戻るのを防止するために
その周辺部分をシリコンゴムなどから構成された反射防
止材７を介して入力タブレット１０１のプラスチックな
どから構成されたフレーム部に支持されている。

振動伝達板８に超音波振動を伝達させる振動ペン３は、
内部に圧電素子などから構成した振動子４を有してお
り、振動子４の発生した超音波振動を先端が尖ったホー
ン部５を介して振動伝達板２に伝達する。

第２図は振動ペン３の構造を示している。振動ペン３に
内蔵された振動子４は、振動子駆動回路２により駆動さ
れる。振動子４の駆動信号は第１図の演算および制御回
路１から低レベルのパルス信号として供給され、低イン
ピーダンス駆動が可能な振動子駆動回路２によって所定
のゲインで増幅された後、振動子４に印加される。

電気的な駆動信号は振動子４によって機械的な超音波振
動に変換され、ホーン部５を介して振動板８に伝達され
る。

振動子４の振動周波数はアクリル、ガラスなどの振動伝
達板８に板波を発生させることができる値に選択され
る。また、振動子駆動の際、振動伝達板８に対して第２
図の垂直方向に振動子４が主に振動するような振動モー
ドが選択される。また、振動子４の振動周波数を振動子
４の共振周波数とすることで効率のよい振動変換が可能
である。

上記のようにして振動伝達板８に伝えられる弾性波は板
波であり、表面波などに比して振動伝達板８の表面の
傷、障害物などの影響を受けにくいという利点を有す
る。

再び、第１図（Ｂ）において、振動伝達板８の角部に設
けられた振動センサ６も圧電素子などの機械〜電気変換
素子により構成される。３つの振動センサ６の各々の出
力信号は波形検出回路６に入力され、後段の演算制御回
路１により処理可能な検出信号に変換される。演算制御
回路１は振動伝達時間の測定処理を行ない、振動ペン３
の振動伝達板８上での座標位置を検出する。

検出された振動ペン３の座標情報はケーブル１０６を介
して複写機１００の画像処理制御部に入力され、編集処
理に用いられる。

第３図は第１図の演算制御回路１の構造を示している。
ここでは主に振動ペン３の駆動系および振動センサ６に
よる振動検出系の構造を示している。

マイクロコンピユータ１１は内部カウンタ、ＲＯＭおよ
びＲＡＭを内蔵している。駆動信号発生回路１２は第１
図の振動子駆動回路２に対して所定周波数の駆動パルス
を出力するもので、マイクロコンピュータ１１により座
標演算用の回路と同期して起動される。

カウンタ１３の計数値はマイクロコンピュータ１１によ
りラッチ回路１４にラッチされる。

一方、波形検出回路９は、振動センサ６の出力から後述
のようにして、座標検出のための振動伝達時間を計測す
るための検出信号のタイミング情報および、筆圧検出の
ための信号レベル情報を出力する。これらのタイミング
およびレベル情報は入力ポート１５に入力される。

波形検出回路９から入力されるタイミング信号は入力ポ
ート１５に入力され、ラッチ回路１４内にカウンタの計
数値がラッチされ、その計数値がマイクロコンピュータ
１１に伝えられ、Ｉ／Ｏポート１７を介して外部回路へ
と出力される。すなわち、カウンタ１３の出力データの
ラッチ値として振動伝達時間が表現され、この振動伝達
時間値により座標演算が行われる。

第４図は第１図の波形検出回路９に入力される検出波形
と、それに基づく振動伝達時間の計測処理を説明するも
のである。第４図において符号４１で示されるものは振
動ペン３に対して印加される駆動信号パルスである。こ
のような波形により駆動された振動ペン３から振動伝達
板８に伝達された超音波振動は振動伝達板８内を通って
振動センサ６に検出される。

振動伝達板８内を振動センサ６までの距離に応じた時間
ｔｇをかけて進行した後、振動は振動センサ６に到達す
る。第４図の符号４２は振動センサ６が検出した信号波
形を示している。本実施例において用いられる板波は分
散性の波であり、そのため振動伝達板８内での伝播距離
に対して検出波形のエンベロープ４２１と位相４２２の
関係は振動伝達中に伝達距離に応じて変化する。

ここで、エンベロープの進む速度を群速度Ｖｇ、位相速
度をＶｐとする。この群速度および位相速度の違いから
振動ペン３と振動センサ６間の距離を検出することがで
きる。

まず、エンベロープ４２１のみに着目すると、その速度
はＶｇであり、ある特定の波形上の点、たとえばピーク
を第４図の符号４３のように検出すると、振動ペン３お
よび振動センサ６の間の距離ｄはその振動伝達時間をｔ
ｇとして ｄ＝Ｖｇ・ｔｇ……（１） この式は振動センサ６の１つに関するものであるが、同
じ式により他の２つの振動センサ６と振動ペン３の距離
を示すことができる。

さらに、より高精度な座標値を決定するためには、位相
信号の検出に基づく処理を行なう。第４図の位相波形４
２２の特定の検出点、たとえば振動印加から、ピーク通
過後のゼロクロス点までの時間をｔｐとすれば振動セン
サと振動ペンの距離は ｄ＝ｎ・λｐ＋Ｖｐ・ｔｐ……（２） となる。ここでλｐは弾性波の波長、ｎは整数である。

前記の（１）式と（２）式から上記の整数ｎは ｎ＝［（Ｖｇ・ｔｇ−Ｖｐ・ｔｐ）／λｐ＋１／Ｎ］…
…（３） と示される。ここでＮは０以外の実数であり、適当な数
値を用いる。たとえばＮ＝２とすれば、±１／２波長以
内であれば、ｎを決定することができる。上記のように
して求めたｎを決定することができる。

上記のようにして求めたｎを（２）式に代入すること
で、振動ペン３および振動センサ６間の距離を正確に測
定することができる。

第４図に示した２つの振動伝達時間ｔｇおよびｔｐの測
定は第１図の波形検出回路９により行なわれる。波形検
出回路９は第５図に示すように構成される。第５図の波
形検出回路は筆圧検出のため、後述のように振動センサ
６の出力波形のレベル情報も処理する。

第５図において、振動センサ６の出力信号は前置増幅回
路５１により所定のレベルまで増幅される。増幅された
信号はエンベロープ検出回路５２に入力され、検出信号
のエンベロープのみが取り出される。抽出されたエンベ
ロープのピークのタイミングはエンベロープピーク検出
回路５３によって検出される。ピーク検出信号はモノマ
ルチバイブレータなどから構成された信号検出回路５４
によって所定波形のエンベロープ遅延時間検出信号Ｔｇ
が形成され、演算制御回路１に入力される。

また、このＴｇ信号と、遅延時間調整回路５７によって
遅延された元信号からコンパレータ検出回路５８により
位相遅延時間検出信号Ｔｐが形成され、演算制御回路１
に入力される。

以上に示した回路は振動センサ６の１つ分のもので、他
のそれぞれのセンサに対しても同じ回路が設けられる。
センサの数を一般化してｈ個とすると、エンベロープ遅
延時間Ｔｇ１〜ｈ、位相遅延時間Ｔｐ１〜ｈのそれぞれ
ｈ個の検出信号が演算制御回路１に入力される。

第３図の演算制御回路では上記のＴｇ１〜ｈ、Ｔｐ１〜
ｈ信号を入力ポート１５から入力し、各々のタイミング
をトリガとしてカウンタ１３のカウント値をラッチ回路
１４に取り込む。前記のようにカウンタ１３は振動子ペ
ンの駆動と同期してスタートされているので、ラッチ回
路１４にはエンベロープおよび位相のそれぞれの遅延時
間を示すデータが取り込まれる。

第６図のように振動伝達板８の角部に３つの振動センサ
６を符号Ｓ１からＳ３の位置に配置すると、第４図に関
連して説明した処理によって振動ペン３の位置Ｐから各
々の振動センサ６の位置までの直線距離ｄ１〜ｄ３を求
めることができる。さらに演算制御回路１でこの直線距
離ｄ１〜ｄ３に基づき振動ペン３の位置Ｐの座標（ｘ，
ｙ）を３平方の定理から次式のようにして求めることが
できる。

ｘ＝Ｘ／２＋（ｄ１＋ｄ２）（ｄ１−ｄ２）／２Ｘ……
（４） ｙ＝Ｙ／２＋（ｄ１＋ｄ３）（ｄ１−ｄ３）／２Ｙ……
（５） ここでＸ，ＹはＳ２、Ｓ３の位置の振動センサ６と原点
（位置Ｓ１）のセンサのＸ、Ｙ軸に沿った距離である。

以上のようにして振動ペン３の位置座標をリアルタイム
で検出することができる。

以上のようにして入力タブレット１０１から入力された
座標情報は、複写機１００において、トリミング、マス
キングなどの編集領域の指定情報として利用される。

ここで、第７図、第８図を参照して入力タブレット１０
１の編集領域指定動作を詳細に説明する。

入力タブレット１０１の座標入力部は、上述のように透
明な振動伝達板８により構成されているから、原稿上の
座標領域を原寸で指定するのに非常に適している。

たとえば、シート状の原稿Ｓの場合には、第７図に示す
ように原稿Ｓを入力タブレット１０１の振動伝達板８上
に載置し、原稿Ｓを介して振動ペン３により座標入力を
行なうことができる。前述のように、振動伝達板８の振
動モードとしては板波を用いているので、原稿Ｓを介し
て振動入力を行なっても振動センサ６により充分な振動
検出強度を得ることができ、正確な座標入力が可能であ
る。

また、本などのように厚い原稿Ｂの場合には第８図に示
すように、入力タブレット１０１の振動伝達板８を原稿
Ｂの複写ページ上に載置し、振動伝達板８を介して原稿
Ｂの複写面を確認しながら振動ペン３により編集領域の
指定を行なうことができる。

このように、本実施例によれば、振動伝達板８が透明材
料から構成されているから、原稿の種別により、振動伝
達板８の表裏両側に原稿を置いて編集領域指定を行な
え、非常に操作性がよい。また、入力タブレット１０１
が複写機本体と別体に構成されているから、本などの厚
みがある原稿でも、容易に編集領域の指定を行なえると
いう優れた効果がある。

以上では、複写機における編集領域の指定処理を例示し
たが、他の画像処理装置、たとえば、画像読み取り装置
などにおいて、同様の編集処理が可能であることはいう
までもない。

また、振動伝達板８は座標入力のみならず、振動伝達板
８にキースイツチ用の印刷を施して表示を行ない、この
表示領域に対する座標入力を行なうことでキーボードな
どの代用手段として用いることができる。たとえば、マ
スキング、トリミングなどの編集処理を切り換えるスイ
ツチとして上記の構成を用いることができる。また、振
動伝達板８の下部にＬＣＤなどの表示器を設け、必要に
応じて上記のスイッチ表示を変更して多くの入力機能を
有するキーボードとして振動伝達板８を用いることがで
きる。このような構成によれば、第１図（Ａ）の複写機
１００の操作部１０４を省略し、入力タブレット１０１
の振動伝達板８から全ての操作入力を行なうようにもで
きる。

［効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、原稿におけ
る所望する領域を指定することにより、原稿の画像を入
力する際に前記指定された領域に対して、原稿の画像に
所定処理を行うことが可能な画像処理装置であって、振
動を発生する振動発生手段と、下に設置した原稿を確認
できる透明な振動伝達板に設置され、該振動伝達板に対
して直接或は原稿を介して前記振動発生手段より発生さ
れた振動から板波を検知し、該振動発生手段の指示する
位置の座標情報を検出する座標情報検出手段と、前記座
標情報検出手段より検出される座標情報により前記領域
を決定する領域決定手段とを有し、前記原稿における領
域の指定を、前記振動伝達板の両面に設置される原稿に
対して行い得るようにしたので、原稿の種類による厚さ
の相違を問わず原稿の領域の指定を容易に行うことがで
きるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明を採用した画像処理装置の構成を
示した説明図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の入力タブ
レットの構成を示した説明図、第２図は第１図の振動ペ
ンの構造を示した説明図、第３図は第１図の演算制御回
路の構造を示したブロック図、第４図は振動ペンと振動
センサの間の距離測定を説明する検出波形を示した波形
図、第５図は第１図の波形検出回路の構成を示したブロ
ック図、第６図は振動センサの配置を示した説明図、第
７図、第８図は入力タブレットの異なる動作状態を示し
た説明図である。 １……演算制御回路、３……振動ペン ４……振動子、６……振動センサ ８……振動伝達板、５１……前置増幅器 １５、１６……入力ポート ５２……エンベロープ検出回路 ５４、５８……信号検出回路 ５９……Ａ／Ｄ変換回路 ９１……ピークホールド回路 ９２……加算回路、９３……コンパレータ １００……複写機、１０１……入力タブレット １０２……原稿読取部、１０４……操作部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−87470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−38065（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−255427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−126726（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−139370（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−198946（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿における所望する領域を指定すること
   により、原稿の画像を入力する際に前記指定された領域
   に対して、原稿の画像に所定処理を行うことが可能な画
   像処理装置であって、 振動を発生する振動発生手段と、 下に設置した原稿を確認できる透明な振動伝達板に設置
   され、該振動伝達板に対して直接或は原稿を介して前記
   振動発生手段より発生された振動から板波を検知し、該
   振動発生手段の指示する位置の座標情報を検出する座標
   情報検出手段と、 前記座標情報検出手段より検出される座標情報により前
   記領域を決定する領域決定手段とを有し、 前記原稿における領域の指定を、前記振動伝達板の両面
   に設置される原稿に対して行い得ることを特徴とする画
   像処理装置。