JPH0758504B2 - 画像入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈技術分野〉 本発明は、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ
の周辺入力装置として近年普及の一途をたどる画像入力
装置、いわゆる、イメージスキャナに関する。

〈従来技術〉 近年、撮像管に代わる固体撮像素子、例えば、CCDリニ
アイメージセンサ等を用いた画像入力装置をパーソナル
コンピュータに使用して文書等を入力して電子ファイル
化したり、あるいは、画像を入力してパーソナルコンピ
ュータ上で作成したテキストと混在させたドキュメント
ファイルを作成する事などが容易となってきた。また、
撮像素子自体の高感度化に伴い、読み取り長さのワイド
化や高速化が進んでおり、2000画素以上のチップを１ラ
イン配列した素子が５〜10msec/ラインで駆動可能とな
ってきている。

第５図は、このような従来例の画像入力装置からパーソ
ナルコンピュータ12のI/Oスロットまでの構成を示すブ
ロック図である。

同図において、１はイメージセンサ、２は発振器３から
のクロックに基づいて、各種のドライブ信号を発生する
ドライブ信号発生回路、４は画像入力装置の走査に応じ
てスリット窓の形成された円盤が横切ることによりエン
コーダパルスを出力するホトインタラプタ、11は原稿な
どを読み取る場合に、押し続けて操作されるスイッチ、
６はドライブ信号発生回路２からのクロックに応じてイ
メージセンサ１のシリアル出力をパラレル変換するシリ
アル／パラレル変換器、７は波形整形回路５からのエン
コーダパルスをドライブ信号発生回路２からのスタート
パルスに同期させるためのＤフリップフロップ、８はシ
リアル／パラレル変換器６の出力が与えられる第１バッ
ファ、９はＤフリップフロップ７の出力、スタートパル
ス、クロックおよびスイッチ11の操作に対応するスイッ
チ信号が与えられる第２バッファ、10はアドレスデコー
ダである。

第４図は、各部の信号の波形図であり、（Ａ）はイメー
ジセンサ１の１ラインの出力データの構成図、（Ｂ）は
ドライブ信号発生回路２から出力されるスタートパル
ス、（Ｃ）はドライブ信号発生回路２から出力されるク
ロック、（Ｄ）はイメージセンサ１の出力データをそれ
ぞれ示している。

一般に、イメージセンサでは、第４図（Ａ）に示される
ように、その１ラインには、前後にダミーデータおよび
無効データが存在し、その間に有効データが存在してい
る。スタートパルスは、第４図（Ｂ）に示されるよう
に、１ライン周期のパルスであり、また、クロックは、
画素数に応じた数が１ライン中に含まれており、例え
ば、ダミー分16個、有効分512個、無効分200個とする
と、１ライン中のクロック数は、728個となる。これら
のスタートパルスおよびクロックに同期してイメージセ
ンサ１から被写体の原稿に応じて「１」または「０」の
データが第４図（Ｄ）に示されるように出力される。

次に、この従来例の動作を説明する。

先ず、イメージセンサ１のデータ出力は、スタートパル
スの１周期の期間、シリアル／パラレル変換器６により
パラレルデータに変換され、第１バッファ８に与えら
れ、パーソナルコンピュータ12がリードする際に、アド
レスデコーダ10の出力により第１バッファ８がイネーブ
ル状態とされ、データバスにデータが送出される。この
リードする期間の前の条件として、エンコーダパルス、
スタートパルスおよびクロックの状態と、スイッチ11が
押されているか否かの状態とが、第２バッファ９に入力
されており、アドレスデコーダ10の出力によりこの第２
バッファ９がイネーブル状態とされ、データバスにデー
タが送出される。

なお、Ｄフリップフロップ７で、エンコーダパルスとス
タートパルスとの同期をとるのは、パーソナルコンピュ
ータ12側での誤動作を少なくするためのものであるが、
エンコーダパルスの周期がスタートパルスに対して十分
に長い場合には、このＤフリップフロップ７は、不要で
ある。

第６図は、上記動作説明のためのフローチャートであ
る。スイッチ11がオンされているか、スタートパルスが
到来したかを検出し、エンコーダパルスが前の状態と変
わったか否か、すなわち、ハイレベルからローレベルあ
るいはローレベルからハイレベルに変化したかを第２バ
ッファ９の出力で判断する。

次に、この条件の成立後、クロック８発分をカウントす
る毎に、データ（１バイト）をリードしていく。つま
り、シリアル／パラレル変換器６によって１バイト分の
データが揃った後である。ここでは、バイト単位でデー
タをリードしているが、16ビットパーソナルコンピュー
タのワード転送を使用するときには、16ビット単位で行
うなど任意である。この例では、１ラインが728個であ
るから728/8＝91回繰り返して１ライン分終了し、再び
元のルーチンに戻る。１画面の終了は、例えば、表示画
面を形成するメモリが512ラインであれば、512で終了す
るし、または、途中でスイッチ11をオフしたことを検出
して終了してもよい。

このような従来例の画像入力装置では、パーソナルコン
ピュータ12がデータをリードするのに許される期間は、
クロック８発分の期間であり、この期間にリードし終わ
らないと、次のクロックをカウントできず、表示が右側
に間延びしたり、途中できれた表示となってしまう。

例えば、このクロックが３μsecであったとすると、３
×８＝24μsecとなり、コンピュータとしては、相当高
速であることが要求される。クロック３μsecという
と、上述の従来例では、１ラインとしては、３×728＝2
184≒2.2msecとなり、2msec/ラインクラスの高速性能の
イメージセンサとなるが、現状でも存在しており、パー
ソナルコンピュータの処理能力が問題となってくる。

また、パーソナルコンピュータ12は、クロックのカウン
トやスタートパルスの検出等のソフト処理の負担が大き
く、例えば、データのリード時に、キーボードが操作さ
れるなどの割り込み処理があった場合には、誤動作とな
るからほとんどすべての割り込みルーチンを禁止してス
キャナのデータ処理を行なわねばならないという難点が
ある。

〈発明の目的〉 本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、パ
ーソナルコンピュータの性能に拘わらず適用できる画像
入力装置を提供することを目的とする。

〈発明の構成〉 本発明では、上述の目的を達成するために、イメージセ
ンサで読み取ったイメージをコンピュータ等に入力する
画像入力装置において、前記イメージセンサの出力デー
タが、書き込みあるいは読み出されるメモリと、切換信
号に応答して前記イメージセンサのクロックを書き込み
クロックとして、また、前記コンピュータ等のクロック
を読み出しクロックとしてそれぞれ切換出力する切換回
路と、前記書き込みクロックを計数するカウント手段
と、スタートパルスおよび前記カウント手段の出力に基
づいて、書き込み、読み出しの切換えのための前記切換
信号を出力する切換信号出力回路とを備え、前記切換信
号に基づいて、イメージセンサからの出力データを前記
書き込みクロックに応じて前記メモリに書き込み、該メ
モリのデータを前記読み出しクロックに応じて読み出し
て前記コンピュータ等に送出するようにしている。

上記構成によれば、イメージセンサの出力データを、イ
メージセンサのクロックでメモリに書き込み、読み出し
時には、コンピュータ等のクロックで随時にリードする
ことができることになり、ソフト処理が軽減され、コン
ピュータのアクセスタイムに、システム全体が依存する
ことなく、処理が可能となる。さらに、前記メモリへの
書き込み、読み出しの切換を１ラインの期間の内の有効
データと無効データとの期間で切換えて行うことによ
り、画像入力装置の性能を最大限に発揮させることがで
き、高速の画像入力装置となる。

〈実施例〉 以下、図面によって本発明の実施例について詳細に説明
する。第１図は、本発明の一実施例のブロック図であ
り、第２図は各部の信号波形図である。なお、第１図に
おいて、第５図の従来例に対応する部分には、同一の参
照符を付す。

第１図において、１はイメージセンサ、２は発振器３か
らのクロックに基づいて、各種のドライブ信号を発生す
るドライブ信号発生回路、４は画像入力装置の走査に応
じてスリット窓の形成された円盤が横切ることによりエ
ンコーダパルスを出力するホトインタラプタ、11は原稿
などを読み取る場合に、押し続けて操作されるスイッ
チ、６は後述のラインメモリ13からのシリアルデータを
パラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換器、
８はシリアル／パラレル変換器６の出力が与えられる第
１バッファ、10はアドレスデコーダである。

かかる構成は、基本的に第５図の従来例と同様であり、
また、第４図に基づいて説明したように、イメージセン
サ１の１ラインの出力には、有効データの前後にダミー
データおよび無効データが存在し、上述の従来例と同様
に、ダミー分16個、有効分512個、無効分200個の１ライ
ン728個より構成される。

この実施例の画像入力装置では、イメージセンサ１の出
力データが、１ライン分書き込みあるいは読み出される
ラインメモリ13と、切換信号に応答してイメージセンサ
１のクロックを書き込みクロックとして、また、パーソ
ナルコンピュータ12のクロック（CPUクロック）を読み
出しクロックとしてそれぞれ切換出力する切換スイッチ
14と、前記書き込みクロックを計数するカウンタ20と、
前記ラインメモリ13への書き込み、読み出しの切換えの
ための前記切換信号を出力する切換信号出力回路21とを
備えている。

この実施例では、第４図で説明したイメージセンサ１の
１ラインの期間に、イメージセンサ１の出力データの１
ライン分をラインメモリ13に書き込み、さらに、読み出
すようにしており、しかも、１ラインの中には、上述の
ように、ラインメモリ13に書き込む必要のない無効デー
タが存在することに着目し、有効データを含む期間で前
記ラインメモリ13への書き込みを行い、無効データの期
間で読み出しを行って第１バッファ８を介してパーソナ
ルコンピュータ12へ送出するようにしている。

このため、カウンタ20によって書き込みクロックを計数
して有効データの終了時点を後述のように検出してお
り、このカウンタ20の出力に基づいて、切換信号出力回
路21は、読み出し状態に切換えるための切換信号を出力
するようにしている。

ラインメモリ13への書き込み、読み出しを切換えるため
の第２図（Ｇ）に示される切換信号S7を出力する切換信
号出力回路21は、ゲート回路22と、RSフリップフロップ
23とから構成される。ゲート回路22には、波形整形回路
５から第２図（Ａ）に示されるエンコーダパルスS1が与
えられるとともに、ドライブ信号発生回路２からのスタ
ートパルスおよびクロックが与えられており、このゲー
ト回路22は、エンコーダパルスS1の１周期でスタートパ
ルスが１回、クロックが１ライン分出力されるようにゲ
ートをかけ、第２図（Ｂ）に示されるスタートパルスS2
をRSフリップフロップ23のセット入力に与えるととも
に、第２図（Ｃ）に示されるクロックS3を書き込みクロ
ックとして切換スイッチ14およびカウンタ20に与える。

上述のように、カウンタ20は、有効データの終了時点、
すなわち、第４図で説明した16（ダミーデータ）＋512
（有効データ）＝528個の次のクロックまで計数した時
に第２図（Ｆ）に示されるローレベルの出力S6をRSフリ
ップフロップ23のリセット入力に与えるようにしてい
る。

これによって、切換信号出力回路21のRSフリップフロッ
プ23のＱ出力、すなわち、第２図（Ｇ）に示される切換
信号S7は、第２図（Ｂ）のスタートパルスS2で書き込み
に対応するハイレベルとなり、第２図（Ｆ）のカウンタ
20の出力S6で読み出しに対応するローレベルとなる。こ
の切換信号S7は、切換スイッチ14に与えられるととも
に、第２バッファ９に与えられる。

切換スイッチ14には、第２図（Ｃ）のクロックS3が与え
られるとともに、パーソナルコンピュータ12からのクロ
ックが、カウンタ16とアンドゲート17とから成るゲート
回路15によってバイト単位の読み出しクロックS8とされ
て与えられる。また、このバイト単位の読み出しクロッ
クS8は、シリアル／パラレル変換器６に変換用のクロッ
クとして与えられる。

切換スイッチ14は、第２図（Ｉ），（Ｊ）に示されるよ
うに、切換信号S7に応答して、そのハイレベルの期間で
は、第２図（Ｃ）のイメージセンサのクロックS3を書き
込みクロックとしてラインメモリ13に出力し、そのロー
レベルの期間では、ゲート回路15からの第２図（Ｈ）に
示されるパーソナルコンピュータ12のクロックS8を読み
出しクロックとしてラインメモリ13に出力する。

なお、第２図（Ｄ）はイメージセンサ１の出力データ、
第２図（Ｅ）はスイッチ11の操作に対応するスイッチ信
号S5であり、このスイッチ信号S5は、第２バッファ９に
与えられる。

この実施例の画像入力装置では、第４図で説明した１ラ
インの期間に、イメージセンサ１の出力データの１ライ
ンの分の内の有効データの終了までの部分、すなわち、
クロック528発分のデータが、切換スイッチ14からの第
２図（Ｉ），（Ｊ）に示されるイメージセンサの528発
のクロックS3を書き込みクロックとしてラインメモリ13
に書き込まれ、さらに、無効データの期間に、ラインメ
モリ13のデータが、切換スイッチ14からの第２図
（Ｉ），（Ｊ）に示される８発ずつ計66回のパーソナル
コンピュータ12のクロックを読み出しクロックとして読
み出されてシリアル／パラレル変換器６に出力される。

パーソナルコンピュータ12は、読み出しクロック８発終
了、すなわち、シリアル／パラレル変換器６によって１
バイト分のデータが揃った後に、データ（１バイト）を
リードしていき、有効データの終了まで、すなわち、52
8/8＝66回繰り返して１ライン分終了する。なお、パー
ソナルコンピュータ12のリードの前提として、切換信号
S7がローレベルで、かつ、スイッチ11が押されているこ
とが必要であり、これは第２バッファ９の出力により判
断される。

このように、１ラインの期間に、１ライン分の内の有効
データまでをイメージセンサ１のクロックS3を書き込み
クロックとしてラインメモリ13に一旦書き込み、さら
に、前記１ラインの期間の内の無効データの期間に、こ
のラインメモリ13のデータを、パーソナルコンピュータ
12のクロックを読み出しクロックとして読み出してパー
ソナルコンピュータ12に送出するようにしているので、
パーソナルコンピュータ12では、無効データの期間に、
任意の周期でデータをリードすればよく、従来例のよう
に、スタートパルスの検出やクロック８発のカウント等
の処理を必要とせずに、ラインメモリ13のデータをバイ
ト単位で転送すればよく、パーソナルコンピュータ12の
処理スピードに限定されることが少なくなるとともに、
従来例のようにイメージセンサ１の出力データを読み取
るほとんどすべての期間に亘ってパーソナルコンピュー
タ12の割り込みを禁止する必要がなくなる。

なお、パーソナルコンピュータ12は、無効データの期間
内に、リードを終了しなくてはならないので、ある程度
の高速処理を要求されるが、それが満足されれば、画像
入力装置の性能を最大限に発揮した高速な画像入力装置
が実現される。

第３図は、上述の動作に対応するフローチャートであ
る。

先ず、ステップn1では、パーソナルコンピュータ12の表
示画面をクリアしてステップn2に移り、スイッチ11がオ
ンされているか否かを判断し、オンされていると判断し
たときには、ステップn3に移り、切換信号がローレベル
であるか否かを判断し、ローレベルであるときには、ス
テップn4に移ってデータをリードし、ステップn5に移
る。

ステップn5では、１ラインのデータのリードが終了した
か否かを判断し、終了したと判断したときには、ステッ
プn6に移り、スイッチ11がオンされているか否かを判断
し、オンされている判断したときには、ステップn7に移
り、一画面のデータのリードが終了したか否かを判断
し、終了したと判断したときには、終了する。

本発明は、画像入力装置自体を手操作する、いわゆるハ
ンディタイプに限らず、原稿を据え置いて画像入力装置
をモータで駆動するタイプにも適用できるのは勿論であ
る。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、メモリを設けてイメージ
センサの出力データを、イメージセンサのクロックで該
メモリに一旦書き込み、読み出し時には、コンピュータ
等のクロックでメモリのデータを読み出すように構成し
たので、従来例のようなスタートパルスの検出やクロッ
クのカウントの必要がなくなり、ソフト処理が軽減さ
れ、データをリードする期間の余裕が十分とれることに
なり、たいていのパーソナルコンピュータに適用できる
ことになる。

さらに、前記メモリへの書き込み、読み出しの切換を有
効データと無効データとの期間で切換えて行うことによ
り、画像入力装置の性能を最大限に発揮させることがで
き、高速の画像入力装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図の各部の信号波形図、第３図は第１図の動作説明に供
するフローチャート、第４図は各部の信号波形図、第５
図は従来例のブロック図、第６図は従来例の動作説明の
ためのフローチャートである。 １…イメージセンサ、12…パーソナルコンピュータ、13
…ラインメモリ、14…切換スイッチ（切換回路）、20…
カウンタ（カウント手段）、21…切換信号出力回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】イメージセンサで読み取ったイメージをコ
   ンピュータ等に入力する画像入力装置において、 前記イメージセンサの出力データが、書き込みあるいは
   読み出されるメモリと、 切換信号に応答して前記イメージセンサのクロックを書
   き込みクロックとして、また、前記コンピュータ等のク
   ロックを読み出しクロックとしてそれぞれ切換出力する
   切換回路と、 前記書き込みクロックを計数するカウント手段と、 スタートパルスおよび前記カウント手段の出力に基づい
   て、書き込み、読み出しの切換えのための前記切換信号
   を出力する切換信号出力回路とを備え、 前記切換信号に基づいて、イメージセンサからの出力デ
   ータを前記書き込みクロックに応じて前記メモリに書き
   込み、該メモリのデータを前記読み出しクロックに応じ
   て読み出して前記コンピュータ等に送出することを特徴
   とする画像入力装置。