JPH0765147A

JPH0765147A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH0765147A
Application number: JP5210536A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Koyaizu; 正明小柳出
Original assignee: TEC CORP
Current assignee: TEC CORP
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】画像の高速読取りを可能をする。【構成】第１の記憶手段１３Ｔ，第２の記憶手段１３
Ｇ，光電変換素子１の蓄積時間切替設定手段（８），増
幅器のゲイン切替設定手段９，原稿の速度検出手段，選
択蓄積時間を設定する時間選択設定制御手段及びゲイン
選択設定制御手段を設ける。光電変換素子１と原稿画像
との相対移動速度を検出しながら、光電変換素子１の蓄
積時間及び増幅器２のゲインを自動切替して、各単位距
離について同一解像度を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光電変換素子と原稿と
を相対移動しつつ原稿画像を読取る画像読取装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光電変換素子と原稿とを相対移動させて
原稿画像を読取る画像読取装置が広く利用されている。
図３は、光電変換素子１をＸ方向に移動させて原稿画像
１００を読取る原稿固定型の画像読取装置を示す。光電
変換素子１はＹ方向に整列配設された多数の画素からな
り、光源，増幅器等とともに光学ユニットに組込まれ、
ステッピングモータによってＸ方向に往復移動される。

【０００３】光電変換素子１の出力電圧特性は図５に示
すものとされ、図４に示すタイミング信号生成回路７か
らのタイミング信号（蓄積時間Ｔ）で駆動され、蓄積時
間Ｔの経過後に出力電圧Ｖａを出力する。この出力電圧
Ｖａは増幅器２のゲイン設定値Ｇに対応して増幅され、
かつ増幅されたアナログ信号Ｖｂはシェーディング補正
回路３でシェーディング補正された後にＡ／Ｄ変換器４
でデジタル信号に変換される。かくして、画像処理回路
５は、２値化処理等を行い画像データＤｉを求めイメー
ジＲＡＭ６に格納する。

【０００４】ここに、原稿画像１００を高解像度で読取
るには、光電変換素子１と原稿画像１００とを定速度
（Ｓｃ）で相対移動させて図３に示す単位距離Ｄだけ進
むために必要とする時間と蓄積時間Ｔとを一致させなけ
ればならない。

【０００５】また、高速読取りさせるためには、相対移
動速度（Ｓｃ）を高速としなければならない。したがっ
て、蓄積時間Ｔが短くなるので、増幅器２のゲイン設定
値Ｇを大きくしなければならない。

【０００６】かくして、従来は、採用する光電変換素子
１，増幅器２，ステッピングモータ等の特性を考慮し
て、最高の読取速度で最高の解像度を得られるように、
相対移動速度（Ｓｃ）と蓄積時間Ｔとゲイン設定値Ｇ２
を選択し、固定値としてセットしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、相対移動速
度は、モータの加減速特性，光学ユニットのイナーシャ
の大小等から、図６（Ａ）に示す如く、台形線図とな
る。また、定速度Ｓｃを高速とする程に、加速（Ｓｕ）
に要する時間ｔｕおよび減速（Ｓｄ）に要する時間ｔｄ
が長くなる。

【０００８】かくして、加減速時にも読取動作させれ
ば、読取速度を一段と高速化できることになる筈であ
る。しかし、この読取り方法だと、蓄積時間Ｔが一定な
ので、単位距離Ｄ内を一様に読取りできないから、解像
度が低下してしまう。

【０００９】かくして、従来は、所定の読取解像度を保
持することを第一義として読取高速化を図るために、加
減速時間Ｓｕ，Ｓｄを短縮しつつ定速度Ｓｃの絶対値を
高くする策として、光学ユニットの軽量化やモータ容量
の大型化等が慎重に検討されている。しかし、これも限
界にあると言わざるを得ない。

【００１０】本発明の目的は、高解像度で一段と高速読
取りができる画像読取装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像読取装
置は、光電変換素子，増幅器，Ａ／Ｄコンバータ，画像
処理回路等を含み、光電変換素子と原稿とを相対移動し
つつ原稿画像を読取るように形成された画像読取装置に
おいて、前記光電変換素子と原稿との相対移動速度と前
記光電変換素子の蓄積時間とを対応させた速度蓄積時間
データを記憶する第１の記憶手段と、前記光電変換素子
と原稿との相対移動速度と前記増幅器のゲインとを対応
させた速度ゲインデータを記憶する第２の記憶手段と、
前記光電変換素子の蓄積時間を切替設定する蓄積時間切
替設定手段と、前記増幅器のゲインを切替設定するゲイ
ン切替設定手段と、前記光電変換素子と原稿との相対移
動速度を検出する速度検出手段と、該第１の記憶手段を
検索し検出された相対移動速度に対応する蓄積時間を選
択するとともに該蓄積時間切替設定手段に当該選択蓄積
時間を設定する時間選択設定制御手段と、該第２の記憶
手段を検索し検出された相対移動速度に対応するゲイン
を選択するとともに該ゲイン切替設定手段に当該選択ゲ
インを設定するゲイン選択設定制御手段と、を設けたこ
とを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記構成による本発明の場合、運転に入ると速
度検出手段が光電変換素子と原稿との相対移動速度を検
出する。すると、時間選択設定制御手段が、第１の記憶
手段を検索して検出された相対移動速度に対応する蓄積
時間を選択するとともに蓄積時間切替手段に選択蓄積時
間を設定する。したがって、相対移動速度が低速となる
加減速時でも、単位距離内の全ての原稿画像を読取れ
る。しかし、その分だけ蓄積時間が長く光電変換素子の
出力電圧が高くなってしまう。

【００１３】ここに、ゲイン選択設定制御手段は、第２
の記憶手段を検索して検出された相対移動速度に対応す
るゲインを選択するとともにゲイン切替設定手段に選択
ゲインを設定する。したがって、蓄積時間の長さに反比
例的に増幅器のゲインを下げるようにしておけば、増幅
器からのアナログ信号レベルを一定に保持できる。よっ
て、加減速時も所定の解像度を保持しながら高速読取り
ができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本画像読取装置は、図１に示す如く、基本的構成
（１〜７等）が従来例（図３，図４）と同じ原稿固定型
とされ、かつ第１の記憶手段１３Ｔと，第２の記憶手段
１３Ｇと，蓄積時間切替設定手段（８）と，ゲイン切替
設定手段（９）と，速度検出手段（１１，１２）と，時
間選択設定制御手段（１１，１２）と，ゲイン選択設定
制御手段（１１，１２）とを設け、光電変換素子１と原
稿画像（１００）との相対移動速度（Ｓｉ）を検出しな
がら、光電変換素子１の蓄積時間Ｔｉと増幅器２のゲイ
ン設定値Ｇｉとを自動切替して、定速時（Ｓｃ）のみな
らず加減速時（Ｓｕ，Ｓｄ）にも所定の解像度を保持し
つつ高速読取りできるように構成されている。

【００１５】図１において、光電変換素子１はＣＣＤか
ら形成され、タイミング信号生成回路７からのタイミン
グ信号で駆動される。このタイミング信号は、蓄積カウ
ンタ８からの蓄積時間設定値により生成され、実質的に
蓄積時間Ｔｉを規定する。また、増幅器２のゲイン設定
値Ｇｉは、ゲイン補正回路９によって設定される。コン
トローラ２２，ドライバ２１で駆動制御されるステッピ
ングモータ２０は、光電変換素子１等を搭載した光学ユ
ニット（図示省略）を固定原稿画像（１００）に対して
相対移動するもので、その回転速度（Ｓｉ）は、コント
ローラ２２に加えられる速度設定信号（ＰＰＳ）で決ま
る。

【００１６】制御部１０は、ＣＰＵ１１とＲＯＭ１２と
ＲＡＭ１３とから形成され、装置全体を駆動制御する。
コントローラ２２への速度設定信号（ＰＰＳ）は、ＣＰ
Ｕ１１がＲＯＭ１２に格納された図６に示す台形速度線
図に基づき出力する。したがって、ＣＰＵ１１とＲＯＭ
１２とをもって、速度検出手段を形成している。また、
制御部１０は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１４を介し
て画像処理回路５をコントロールする。

【００１７】さて、第１の記憶手段１３Ｔは、光電変換
素子１と原稿との相対移動速度Ｓｉと，光電変換素子１
の蓄積時間Ｔｉとを対応させた速度蓄積時間データ（Ｓ
ｉ，Ｔｉ）を記憶する手段で、図１に示すＲＡＭ１３の
一部記憶エリア（１３Ｔ）をもって形成されている。

【００１８】この速度蓄積時間データは、相対移動速度
（Ｓｉ）の高低に拘わらず、光電変換素子１がＸ方向に
単位距離Ｄだけ進んだときに丁度蓄積時間Ｔｉに到達で
きるようにするためのデータである。したがって、図２
（Ａ）に示すように、加速時（Ｓｕ）の蓄積時間Ｔｉは
加速特性に合せて例えば蓄積時間Ｔ１，Ｔ２とだんだん
短くし、定速度（Ｓｃ）となったときに通常の蓄積時間
Ｔ３とする。同様に、減速時（Ｓｄ）は減速特性に合せ
て例えば蓄積時間Ｔ４，Ｔ５とだんだん長くする。

【００１９】第２の記憶手段１３Ｇは、光電変換素子１
と原稿との相対移動速度（Ｓｉ）と，増幅器２のゲイン
Ｇｉとを対応させた速度ゲインデータ（Ｓｉ，Ｇｉ）を
記憶する手段で、ＲＡＭ１３の一部記憶エリア１３Ｇを
もって形成してある。

【００２０】この速度ゲインデータ（Ｓｉ，Ｇｉ）は、
蓄積時間Ｔｉが変っても同一原稿画像１００を考えたと
きに単位距離Ｄだけ進んだ場合における増幅器２からの
出力信号Ｖｂの電圧レベルを一定とすることのできるデ
ータである。すなわち、図２（Ｂ）に示す如く、蓄積時
間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５となる各相対移動速度
Ｓｉに対して１サイクル遅れのゲイン設定値Ｇ１，Ｇ
２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５とする。

【００２１】次に、蓄積時間切替設定手段は、光電変換
素子１の蓄積時間Ｔｉを切替設定するもので、図１に示
す上記蓄積カウンタ８から形成されている。また、ゲイ
ン切替設定手段は、増幅器２のゲインを切替設定するも
ので、ゲイン補正回路９をもって形成してある。

【００２２】ここに、時間選択設定制御手段は、第１の
記憶手段１３Ｔを検索し速度検出手段（１１，１２）に
よって検出された相対移動速度Ｓｉに対応する蓄積時間
Ｔｉを選択するとともに蓄積時間切替設定手段（８）に
当該選択蓄積時間Ｔｉを設定する手段で、蓄積時間選択
設定プログラムを格納したＲＯＭ１２とこれを実行する
ＣＰＵ１１とから形成され、図１に示す蓄積時間設定値
Ｔｉｓを出力して設定する。

【００２３】また、ゲイン選択設定制御手段は、第２の
記憶手段１３Ｇを検索し速度検出手段（１１，１２）に
よって検出された相対移動速度Ｓｉに対応するゲインを
選択するとともにゲイン切替設定手段（９）に当該ゲイ
ンＧｉを設定する手段で、ゲイン設定値選択設定プログ
ラムを格納させたＲＯＭ１２とこれを実行するＣＰＵ１
１とから形成され、ゲイン設定値Ｇｉｓを出力して設定
する。

【００２４】次に、この実施例の作用を説明する。速度
検出手段（１１，１２）が図２（Ａ）に示す加速時（Ｓ
ｕ）の徐々に高速となる相対移動速度Ｓｉを検出する
と、時間選択設定制御手段（１１，１２）が、第１の記
憶手段１３Ｔを検索して検出相対移動速度Ｓｉに対応す
る蓄積時間Ｔｉを選択するとともに蓄積時間切替設定手
段（蓄積カウンタ８）に蓄積時間設定値Ｔｉｓを出力し
て選択蓄積時間Ｔｉを設定する。この実施例では、図２
（Ａ）に示す蓄積時間Ｔ１，Ｔ２に切替える。

【００２５】また、定速時（Ｓｃ）となると、蓄積時間
Ｔ３，…，Ｔ３に切替え、かつ減速時（Ｓｄ）は、蓄積
時間Ｔ４，Ｔ５に切替える。したがって、光電変換素子
１がＸ方向に単位距離Ｄを進むごとに当該蓄積時間Ｔｉ
となるから、当該原稿画像の全てについて読取りでき
る。

【００２６】一方、ゲイン選択設定制御手段（１１，１
２）は、第２の記憶手段１３Ｇを検索して検出移動速度
Ｓｉに対応するゲインＧｉを選択するとともに、ゲイン
切替設定手段（ゲイン補正回路９）にゲイン設定値Ｇｉ
ｓを出力して選択ゲインＧｉを設定する。この実施例の
場合は、当該蓄積時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，…，Ｔ３，Ｔ
４，Ｔ５に対応させたゲイン設定値Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，
…，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５に切替設定する。

【００２７】かくして、原稿画像（１００）が全面均一
と考えると、光電変換素子１と原稿画像（１００）との
相対移動速度Ｓｉが変化しても単位距離Ｄ内についての
画像読取データつまり増幅器２の出力電圧レベルＶｂを
一定とすることができる。したがって、定速時（Ｓｃ）
のみならず加減速時（Ｓｕ，Ｓｄ）も所定の解像度を保
持でき，全体として高速読取りを達成できる。

【００２８】しかして、この実施例によれば、第１の記
憶手段１３Ｔと，第２の記憶手段１３Ｇと，蓄積時間切
替設定手段（８）と，ゲイン切替設定手段（９）と，速
度検出手段（１１，１２）と，時間選択設定制御手段
（１１，１２）と，ゲイン選択設定制御手段（１１，１
２）とを設け、光電変換素子１と原稿画像（１００）と
の相対移動速度（Ｓｉ）を検出しながら、光電変換素子
１の蓄積時間Ｔｉと増幅器２のゲインＧｉとを自動切替
して、各単位距離Ｄについて同一解像度で読取れる構成
とされているので、定速時（Ｓｃ）のみならず加減速時
（Ｓｕ，Ｓｄ）にも所定の解像度を保持できるから、大
幅な読取高速化を達成できる。

【００２９】また、速度検出手段がステッピングモータ
２０用のコントローラ２２に速度設定値（ＰＰＳ）を設
定入力するＣＰＵ１１とＲＯＭ１２とから形成されてい
るので、単位距離Ｄを小さくしても各相対移動速度Ｓｉ
を正確に検出できるとともに高速処理できる。すなわ
ち、加減速時（Ｓｕ，Ｓｄ）内をより細分化して蓄積時
間ＴｉとゲインＧｉとを切替えられるから、一段と解像
度を向上できる。

【００３０】また、加減速時（Ｓｕ，Ｓｄ）にも所定の
読取解像度が保持されるので、定速時（Ｓｃ）の相対移
動速度をより高めかつ加減速時（Ｓｕ，Ｓｄ）に要する
時間（Ｔｕ，Ｔｄ）が長くなったとしても、全体として
一層の読取高速化を図れる。つまり、連続読取速度を大
幅に高められる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、第１の記憶手段と，第
２の記憶手段と，蓄積時間切替設定手段と，ゲイン切替
設定手段と，速度検出手段と，時間選択設定制御手段
と，ゲイン選択設定制御手段とを設け、光電変換素子と
原稿画像との相対移動速度を検出しながら、光電変換素
子の蓄積時間と増幅器のゲインとを自動切替して、各単
位距離について同一解像度で読取れる構成とされている
ので、定速時のみならず加減速時にも所定の解像度を保
持できるから、大幅な読取高速化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】同じく、蓄積時間およびゲインの切替動作を説
明するためのタイミングチャートである。

【図３】従来例を説明するための概略図である。

【図４】従来例による画像読取動作を説明するためのブ
ロック図である。

【図５】本発明および従来例の光電変換素子の特性を説
明するための図である。

【図６】本発明および従来例の相対移動速度線図を説明
するための図である。

【符号の説明】

１光電変換素子２増幅器４Ａ／Ｄコンバータ５画像処理回路７タイミング信号生成回路８蓄積カウンタ（蓄積時間切替設定手段）９ゲイン補正回路（ゲイン切替設定手段）１０制御部１１ＣＰＵ（時間選択設定制御手段，ゲイン選択設定
制御手段）１２ＲＯＭ（時間選択設定制御手段，ゲイン選択設定
制御手段）１３ＲＡＭ１３Ｔ第１の記憶手段１３Ｇ第２の記憶手段Ｓｉ相対移動速度Ｔｉ蓄積時間Ｇｉゲイン１００原稿画像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光電変換素子，増幅器，Ａ／Ｄコンバー
タ，画像処理回路等を含み、光電変換素子と原稿とを相
対移動しつつ原稿画像を読取るように形成された画像読
取装置において、前記光電変換素子と原稿との相対移動速度と前記光電変
換素子の蓄積時間とを対応させた速度蓄積時間データを
記憶する第１の記憶手段と、前記光電変換素子と原稿との相対移動速度と前記増幅器
のゲインとを対応させた速度ゲインデータを記憶する第
２の記憶手段と、前記光電変換素子の蓄積時間を切替設定する蓄積時間切
替設定手段と、前記増幅器のゲインを切替設定するゲイン切替設定手段
と、前記光電変換素子と原稿との相対移動速度を検出する速
度検出手段と、該第１の記憶手段を検索し検出された相対移動速度に対
応する蓄積時間を選択するとともに該蓄積時間切替設定
手段に当該選択蓄積時間を設定する時間選択設定制御手
段と、該第２の記憶手段を検索し検出された相対移動速度に対
応するゲインを選択するとともに該ゲイン切替設定手段
に当該選択ゲインを設定するゲイン選択設定制御手段
と、を設けたことを特徴とする画像読取装置。