JPH0730729A

JPH0730729A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPH0730729A
Application number: JP5175119A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Tomikawa; 忠昭冨川; Tsugio Takahashi; 次男高橋; Yoshihito Ohara; 義仁大原; Ikuo Harada; 育生原田
Original assignee: Hitachi Computer Peripherals Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Information and Telecommunication Engineering Ltd
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1993-07-15
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】ラインイメージセンサを備えた画像入力装置
において、小型で高速、多機能の画像入力を行うことを
可能とする。【構成】画像入力装置の原稿読み取り部は、入力画像
を光電変換する２個のＣＣＤセンサ１，２、原稿などの
被写体をラインセンサへ結像する１個のレンズ３、光路
長を保持し入力画像を各々のラインセンサに結像させる
少なくとも２組のミラー６，７，８，９、原稿を照明す
る蛍光ランプ１０、および原稿読み取りのための背景板
１１などにより構成され、最初に線密度の選定を行い、
それに対応したＣＣＤセンサによって画像入力を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像入力装置に関し、
特にイメージスキャナや光学式文字読み取り装置におい
て、任意の線密度によって被写体を高速に読み取る技術
に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、従来のイメージスキャナをは
じめとする画像入力装置は、特開平１−２２３８８６号
公報に開示された例に示すように、レンズ１個によって
ハーフミラーやプリズムを用いて光を複数に分割して、
それぞれの画像をラインセンサであるＣＣＤ(Charge Co
upled Device) イメージセンサ（以下、ＣＣＤセンサと
略す）に取り込んでいる。

【０００３】これによって単純に分解能を上げることは
できるが、ＣＣＤセンサ固有の線密度での高速画像入力
には不向きであり、ＣＣＤセンサへ入る光量が落ちるた
めＦナンバーの小さいレンズや高輝度の照明ランプなど
による明るい光学系の構築が必要となっていた。

【０００４】また、通常１個のＣＣＤセンサによって最
大線密度において走査を行い、その後設定した線密度に
対応するためにデータの間引き処理等の線密度変換を行
っている場合が多い。

【０００５】そのため、低い線密度において被写体を読
み取るときでも、少なくとも主走査において最大線密度
によって走査する必要があり、画像入力信号処理過程
は、最大線密度設定時と同様となり、読み取る時間を短
縮するのは困難であり効率が悪かった。

【０００６】

【発明が解決しょうとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術においては、ＣＣＤセンサの線密度が増大す
ればするほど、画像入力信号処理時間も増し、画像を読
み取る時間も遅くなる。

【０００７】さらに、単一のＣＣＤセンサによって構成
されているために、たとえばユーザが最大線密度の１／
２の線密度によって読み取るときにも、ＣＣＤセンサの
読み取り時間は変わらず、高速処理ができないという問
題がある。

【０００８】また、従来の画像入力装置において、複数
組の画像読み取り部を備える場合には、高価になり、機
構も大きくなるという問題もある。

【０００９】そこで、本発明の目的は、線密度の異なる
複数のラインセンサを備えることにより、設定した線密
度に見合った読み取り時間において画像入力ができる高
速かつコンパクトで、しかも安価な画像入力装置を提供
することにある。

【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１２】すなわち、本発明の画像入力装置は、被写
体である画像をレンズにより縮小結像して、ラインセン
サによって読み取る画像入力装置であって、１個のレン
ズに対して、少なくとも２組のミラー、およびラインセ
ンサを備えるものである。

【００１３】

【作用】前記した画像入力装置によれば、１個のレン
ズ、少なくとも２組のミラーおよび複数のラインセンサ
を備えることにより、各々のラインセンサに対応した撮
像倍率を設定することができる。

【００１４】これにより、１個のレンズを用い、少なく
とも２組のミラーとラインセンサの配置により光路長を
変え、独立した複数組の撮像光学系を実現し、複数の撮
像倍率によって画像入力することができる。

【００１５】さらに、２つの撮像位置が互いに異なり、
被写体がないときの背景が異なった光学反射特性を有す
るもので構成されるとき、一方は拡散反射特性、他方は
正反射特性を有することにより、通常の読み取りに加え
原稿のエッジも検知することができる。

【００１６】また、複数のラインセンサは異なる分光感
度特性を持った構造によって構成されるとき、それぞれ
異なるドロップアウトカラーに設定することができる。

【００１７】そして、同一撮像倍率のラインセンサを複
数備えるときには、そのラインセンサにより原稿などの
画像を分割して読み取ることにより高速な読み取りを行
うことができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００１９】（実施例１）図１は本発明の実施例１であ
る高速型イメージスキャナの画像読み取り部の概略構成
図、図２は実施例１における高速型イメージスキャナの
画像読み取り部のレンズ系概念図、図３は実施例１にお
ける画像読み取りおよび処理時間の短縮について示すク
ロック図である。

【００２０】まず、図１により本実施例のイメージスキ
ャナの構成を説明する。

【００２１】本実施例のイメージスキャナは、たとえ
ば、原稿などの被写体をレンズにより縮小結像して、２
種類のラインセンサによって読み取るイメージスキャナ
（画像入力装置）とされ、ＣＣＤセンサ１，２と、レン
ズ３と、スリット４，５と、ミラー６，７，８，９と、
蛍光ランプ１０と、画像読み取りのための背景板（白色
ガラス）１１などから構成され、最初に線密度の選定を
行い、それに対応したＣＣＤセンサ１，２によって画像
入力を行うものである。

【００２２】ＣＣＤセンサ１，２は入力画像を光電変換
するラインセンサであり、たとえば線密度が２００ＤＰ
Ｉ(Dot Per Inch)用のＣＣＤセンサ１と、４００ＤＰＩ
用のＣＣＤセンサ２が設けられている。

【００２３】レンズ３は原稿などの被写体をラインセン
サに結像し、またミラー６，７，８，９は光路長を保持
し入力画像をラインセンサに結像するためのものであ
り、さらに蛍光ランプ１０は原稿などの画像の照明を行
うランプである。

【００２４】次に、本実施例の作用を説明する。

【００２５】このイメージスキャナは、原稿１２を蛍光
ランプ１０によって照明し、少なくとも２組のミラー
６，７，８，９を介し、その反射光をレンズ３によって
ＣＣＤセンサ１，２上に結像させ、画像信号として出力
する。

【００２６】なお、この場合に、ミラー６，７，８，９
の配置等の条件によっては、蛍光ランプ１０の放射光や
原稿面での散乱光による入力画像への悪影響を抑えるた
めに、原稿１２、レンズ３間にスリット４，５を設け
る。さらに、レンズ３、ＣＣＤセンサ１，２間は遮光カ
バー１３によって覆い余計な光を排除する。

【００２７】この構成では、１個のレンズ３によって２
種類の線密度の異なるＣＣＤセンサ１，２を共用するこ
とになり、これらの線密度の異なるＣＣＤセンサ１，２
は受光ホトセルピッチも互いに異なっているため、レン
ズ３を各々に合致した撮像倍率に設定しなければならな
い。

【００２８】そこで、図２を用いて撮像倍率の設定方法
について説明する。

【００２９】たとえば、レンズ３を肉薄レンズとみなし
た場合において、撮像倍率をｍ、レンズの焦点距離をｆ
とすると、原稿（像面）１２からレンズ３までの距離
ａ、およびレンズ３からＣＣＤセンサ１の受光素子面ま
での距離ｂは、各々、ａ＝（ｍ＋１）ｆ／ｍ（１）ｂ＝（ｍ＋１）ｆ（２）（１),（２）式として与えられることが知られている。
これら２式から、同一レンズにおいて撮像倍率ｍを変更
するためには、距離ａおよびｂの各距離を変更すればよ
いことが言える。

【００３０】以上により、ミラーの配置を工夫し、光路
長を設定することによって撮像倍率を設定または変更で
き、レンズ１個により撮像倍率の異なる原稿などを読み
取ることが可能となる。

【００３１】さらに、画像読み取りおよび処理時間につ
いては、たとえば、図３に示すように４００ＤＰＩ用Ｃ
ＣＤセンサだけを備えた従来のイメージスキャナの場
合、２００ＤＰＩの線密度によって読み取りを行うとき
は、単純に入力信号を間引いているだけなので、線密度
を低下させているにもかかわらず読み取り時間Ｔは変わ
らない。

【００３２】しかし、本発明が示すように、さらに２０
０ＤＰＩ用ＣＣＤセンサを備えておけば、２００ＤＰＩ
での読み取りは同じ線密度である２００ＤＰＩ用ＣＣＤ
センサを選定することになり、４００ＤＰＩ用ＣＣＤセ
ンサを使用した場合と比較して１ラインあたりの読み取
り時間はＴ／２、すなわち、５０％に短縮でき、高速画
像入力が達成できる。もちろん、４００ＤＰＩの高精細
読み取りも可能である。

【００３３】（実施例２）図４は本発明の実施例２であ
る多機能型イメージスキャナの画像読み取り部を示す概
略構成図である。

【００３４】まず、本実施例２のイメージスキャナの構
成を説明する。

【００３５】本実施例２のイメージスキャナの構成は、
前記実施例１の方式をさらに発展させ、光学反射特性に
対応した原稿読み取り背景とドロップアウトカラーを自
由に設定できるようにしたものである。

【００３６】なお、基本構成は、実施例１と変わらない
が、原稿読み取りラインを２ヶ所に分け、各々の原稿読
み取り背景に白色ガラスなどの拡散反射特性を利用し白
背景となる背景板１１と、ミラー（平面鏡）などの正反
射特性を利用し黒背景となる背景板（ミラー）１４を配
置したものである。

【００３７】次に、本実施例２の作用を説明する。

【００３８】２つの撮像位置が互いに異なり、被写体の
ないときの背景が異なった光学反射特性を有する背景板
１１，１４により構成され、背景板１１は拡散反射特
性、一方背景板１４は正反射特性を有すことにより、通
常の読み取りに加えて原稿などのエッジ検知も可能とな
る。

【００３９】また、ＣＣＤセンサ１，２の前面にそれぞ
れ任意のドロップアウトカラー用のフィルタ１５，１６
を設けることにより、蛍光ランプ１０の持つ分光スペク
トル特性をドロップアウトカラーに対応させて余分な光
を除去した画像入力が実現可能となる。

【００４０】以上により、背景板１４と、ドロップアウ
トカラー用のフィルタ１５，１６とを設けることによ
り、原稿のエッジ検出および余分な光を除去した画像入
力ができ、イメージスキャナの機能向上を図ることがで
きる。

【００４１】（実施例３）図５は本発明の実施例３であ
る高速型イメージスキャナの画像読み取り部を示す概略
構成図である。

【００４２】まず、本実施例３のイメージスキャナの構
成を説明する。

【００４３】本実施例３のイメージスキャナの構成は、
実施例１をもとに、線密度の等しい２個のＣＣＤセンサ
１，１７を用いたものであり、読み取りラインを原稿端
部と原稿中央部の２ヶ所に分け、それぞれに照明用の蛍
光ランプ１０，１８を設けるものである。

【００４４】次に、本実施例３の作用を説明する。

【００４５】実施例３の原稿読み取り部は、原稿などを
２ヶ所に分けて読み取りを行い、蛍光ランプ１０，１８
を設けることにより、ＣＣＤセンサ１，１７への入力光
量を低下させることなく、原稿長の半分の長さを移送す
るだけで原稿１２全部の読み取りが可能となり、従来の
１個のＣＣＤセンサによる方式と比べ読み取り時間が１
／２に短縮され、高速化を図ることができる。

【００４６】従って、本実施例３のイメージスキャナに
よれば、ＣＣＤセンサ１，２と、１個のレンズ３と、複
数のミラー６，７，８，９とを備えることにより、設定
した線密度に見合った読み取りを行い、しかも高速に原
稿入力ができる。

【００４７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々変更可能であることは言うまでもない。

【００４８】たとえば、前記実施例のＣＣＤセンサにつ
いては、２個備える場合について説明したが、本発明は
前記実施例に限定されるものでなく、３個以上備える場
合についても広く適用可能である。

【００４９】また、前記実施例では、撮像素子としてＣ
ＣＤを使用する場合について説明したが、ＭＯＳ(Metal
Oxide Semiconductor) トランジスタなどを使用する場
合についても広く適用可能である。

【００５０】さらに、前記実施例では、原稿を被写体と
する場合について説明したが、本発明は前記実施例に限
定されるものでなく、他の画像データなどについても広
く適用可能である。

【００５１】また、実施例１の図１の構成においても実
施例２と同様にドロップアウトカラー用のフィルタを設
定し、イメージスキャナの読み取り機能を向上すること
ができる。

【００５２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００５３】(1).１個のレンズを用い、少なくとも２組
のミラーとラインセンサの配置により光路長を変え、独
立した複数組の撮像光学系を実現することができるの
で、選定した線密度に見合った読み取り時間において画
像入力をすることが可能となる。

【００５４】(2).それぞれのラインセンサによる撮像光
学系が独立しているので、ＣＣＤセンサの受光ホトセル
ピッチの違いによる画像読み取り部の機構変更も容易に
行うことができる。

【００５５】(3).ラインセンサの原稿読み取りラインを
２ヶ所に分けることにより、原稿読み取り背景にミラー
も設置でき、光の正反射特性により黒背景となり原稿の
エッジ検出が容易に行えるようになり、文字読み取りに
非常に有効となる。

【００５６】(4).ラインセンサの前面にそれぞれ任意の
ドロップアウトカラーに適した特性に修正、つまり不要
スペクトル部分を除去した画像入力の設定ができるよう
になり、画像入力装置の多機能化を図ることができる。

【００５７】(5).互いに線密度の等しいラインセンサを
用いれば、原稿を複数に分割して入力することが可能と
なり、高速画像入力を行うことができる。

【００５８】(6).画像読み取り部の機構は、高価なレン
ズが１個で済むため、シンプルで安価な画像入力装置が
実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１である高速型イメージスキャ
ナの画像読み取り部の概略構成図である。

【図２】実施例１における高速型イメージスキャナの画
像読み取り部のレンズ系概念図である。

【図３】実施例１における画像読み取りおよび処理時間
の短縮について示すクロック図である。

【図４】本発明の実施例２である多機能型イメージスキ
ャナの画像読み取り部を示す概略構成図である。

【図５】本発明の実施例３である原稿分割による高速型
イメージスキャナの画像読み取り部の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１，１７ＣＣＤセンサ（ラインセンサ：２００ＤＰＩ
用）２ＣＣＤセンサ（ラインセンサ：４００ＤＰＩ用）３レンズ４，５スリット６，７，８，９ミラー１０，１８蛍光ランプ１１背景板（白色ガラス）１２原稿１３遮光カバー１４背景板（ミラー）１５，１６フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 7036−2ＫＧ０２Ｂ 27/00 Ｇ (72)発明者大原義仁神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者原田育生神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体である画像をレンズにより縮小結
像して、ラインセンサによって読み取る画像入力装置で
あって、１個の前記レンズに対して、少なくとも２組の
ミラー、およびラインセンサを備え、複数の撮像倍率を
設定し、該撮像倍率で前記画像を入力することを特徴と
する画像入力装置。