JPH08163317A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一の装置を用いて２値画像でも多値画像で
も高品質に読み取り得る画像入力装置を提供すること。 【構成】 撮像部３は、光学系４とセンサ部６とを備え
る。光学系４は、線画を主体とする２値画像を読み取る
場合に、原稿２の画像を第１の倍率（比較的高倍率）で
結像するとともにセンサ部６を構成する３個のＣＣＤ１
６、２６、３６上に分割して投影する。また、光学系４
は、連続調画像を主体とする多値画像を読み取る場合に
原稿２の画像を上記第１の倍率よりも低い倍率（比較的
低倍率）で結像するとともにセンサ部６を構成する１個
のＣＣＤ１６上に投影する。よって、同一の装置を用い
て２値画像でも多値画像でも高品質に読み取ることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体リニアイメージセ
ンサを用いた画像入力装置に関し、さらに詳しくは入力
すべき画像の内容等に応じて光学系を切り替えて使用す
る画像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像入力装置として、線画を主体
とした画像から２値データを読み取るものと、写真など
のように連続調の画像から多値データを読み取るものと
が有る。

【０００３】前者のように２値画像を読み取る装置にお
いては、光学系によって形成された走査線領域の画像を
複数のラインセンサに分割して投影し、各ラインセンサ
で分担してこの走査線領域の画像を読み取る。そして、
隣合うラインセンサの境界部分で、同じ原稿情報を受け
た画素をつなぎ処理することによって、高解像度で欠落
や重複のないの画像読み取りを行っている（特開平３−
１７５２号公報参照）。なお、このように画像を複数の
ラインセンサに分割して投影するのは、既存のラインセ
ンサでは画素密度の高いものでは読取有効長さの長尺な
ものが得られないため、このようなラインセンサに画像
をそのまま投影したのでは、この画像を高解像度で読み
取ることができなくなるためである。

【０００４】また、後者のように多値画像を読み取る装
置においては、画像が連続調であるため、この画像を複
数のラインセンサに分割投影してそのまま読み取りを行
うと、各ラインセンサの微妙な感度の違いによってつな
ぎ部分で検出画像に原稿にない濃度差が生じるという問
題がある。そのため、予め原稿面上においてラインセン
サのつなぎ部分に相当する位置に、グレースケール等
の、１枚のタブレット上に濃度を段階的あるいは連続的
に表現したものを置き、実際に低濃度から高濃度までの
読み取りを行わせ、各読み取り位置において、それぞれ
つながれるラインセンサのつなぎ部分同士の出力レベル
が同じになるように電気的補正をかける方法が採用され
てきた。しかしこのこのような補正では完全なつなぎ処
理を達成できないため、多値画像を読み取る際は、通
常、単一のラインセンサへ原画像を縮小投影して読み取
っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、２値画像
用の画像入力装置と多値画像用の画像入力装置とは、そ
れぞれ要求される仕様が異なり、これに応じて読み取り
方式が本質的に異なっているため、２値画像用の画像入
力装置で多値画像を読み取るとＣＣＤのつなぎ部分で不
連続部分が生じ易いという問題があり、多値画像用の画
像入力装置で２値画像を読み取ると解像度が低下すると
いう問題がある。すなわち、同一の画像入力装置で２値
画像及び多値画像をともに高品質に読み取ることができ
ないという問題がある。

【０００６】本発明は、単一の装置を用いて２値画像で
も多値画像でも高品質に読み取り得る画像入力装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の画像入力装置は、原稿と撮像部とを相対
的に移動させつつ原稿の画像の読み取りを行う画像入力
装置において、前記撮像部が、複数の固体リニアイメー
ジセンサと、２値画像を読み取る場合に原稿の画像を第
１の倍率で結像するとともに前記複数の固体リニアイメ
ージセンサ上に分割して投影し、多値画像を読み取る場
合に原稿の画像を前記第１の倍率よりも低い第２倍率で
結像するとともに前記複数の固体リニアイメージセンサ
のいずれか一つの固体リニアイメージセンサの上に投影
する光学系とを備えることを特徴とする。

【０００８】また、請求項２の画像入力装置は、前記光
学系が、原稿の画像を前記第１と第２の倍率の間で変倍
して結像する変倍光学系と、この変倍光学系からの前記
第１の倍率の原稿の画像を分割して前記複数の固体リニ
アイメージセンサ上に個々に投影する画像分割手段とを
備えることを特徴とする。

【０００９】また、請求項３の画像入力装置は、前記変
倍光学系が、この変倍光学系の光軸上に進退可能である
とともに当該光軸上に配置された際に原稿の画像を前記
第１の倍率で結像する第１レンズと、前記光軸上に進退
可能であるとともに前記光軸上に配置された際に原稿の
画像を前記第２の倍率で結像する第２レンズと、前記第
１及び第２レンズを前記光軸上に交互に進退移動させる
レンズ駆動手段とを有することを特徴とする。

【００１０】また、請求項４の画像入力装置は、前記変
倍光学系が、ズームレンズを有することを特徴とする。

【００１１】また、請求項５の画像入力装置は、前記変
倍光学系が、バリフォーカルレンズを有することを特徴
とする。

【００１２】また、請求項６の画像入力装置は、前記変
倍光学系が、この変倍光学系の光軸上に配置された結像
レンズと、前記光軸上に進退可能なコンバージョンレン
ズと、該コンバージョンレンズを前記光軸上に進退移動
させるレンズ駆動手段とを有することを特徴とする。

【００１３】また、請求項７の画像入力装置は、前記画
像分割手段が、ミラーであることを特徴とする。

【００１４】また、請求項８の画像入力装置は、前記複
数の固体リニアイメージセンサのいずれか１つが、前記
光軸上に配置され、前記画像分割手段が、前記変倍光学
系からの前記第１の倍率の原稿の画像を分割して前記複
数の固体リニアイメージセンサ上に個々に投影するとと
もに、前記変倍光学系からの前記第２の倍率の原稿の画
像を前記光軸上に配置された固体リニアイメージセンサ
上に投影することを特徴とする。

【００１５】

【作用】請求項１の画像入力装置では、前記撮像部が、
２値画像を読み取る場合に原稿の画像を第１の倍率で結
像するとともに前記複数の固体リニアイメージセンサ上
に分割して投影し、多値画像を読み取る場合に原稿の画
像を前記第１の倍率よりも低い第２の倍率で結像すると
ともに前記複数の固体リニアイメージセンサのいずれか
一つの固体リニアイメージセンサの上に投影する光学系
を備えるので、線画を主体とする２値画像の読み取りで
高解像度を得ることができ、連続調画像を主体とする多
値画像の読み取りで十分な精度が得られにくいつなぎ処
理をなくすことができるので、単一の装置を用いて２値
画像でも多値画像でも高品質に読み取ることができる。

【００１６】また、請求項２の画像入力装置では、前記
光学系が、原稿の画像を前記第１と第２の倍率の間で変
倍して結像する変倍光学系と、この変倍光学系からの前
記第１の倍率の原稿の画像を分割して前記複数の固体リ
ニアイメージセンサ上に個々に投影する画像分割手段と
を備えるので、簡易な構造の装置を用いて２値画像でも
多値画像でも高品質に読み取ることができる。

【００１７】また、請求項３の画像入力装置は、前記変
倍光学系が、この変倍光学系の光軸上に進退可能である
とともに当該光軸上に配置された際に原稿の画像を前記
第１の倍率で結像する第１レンズと、前記光軸上に進退
可能であるとともに前記光軸上に配置された際に原稿の
画像を前記第２の倍率で結像する第２レンズと、前記第
１及び第２レンズを前記光軸上に交互に進退移動させる
レンズ駆動手段とを有するので、簡易な構造の装置を用
いて２値画像でも多値画像でも高品質に読み取ることが
できる。

【００１８】また、請求項４の画像入力装置では、前記
変倍光学系が、ズームレンズを有するので、単一の光学
系で２値画像でも多値画像でも高品質に読み取ることが
できる。

【００１９】また、請求項５の画像入力装置は、前記変
倍光学系が、バリフォーカルレンズを有するので、単一
の光学系で２値画像でも多値画像でも高品質に読み取る
ことができる。

【００２０】また、請求項６の画像入力装置は、前記変
倍光学系が、この変倍光学系の光軸上に配置された結像
レンズと、前記光軸上に進退可能に配置されたコンバー
ジョンレンズと、該コンバージョンレンズを前記光軸上
に進退移動させるレンズ駆動手段とを有するので、簡易
な構造の装置を用いて２値画像でも多値画像でも高品質
に読み取ることができる。

【００２１】また、請求項７の画像入力装置は、前記画
像分割手段が、ミラーであるので、簡易な構造の装置を
用いて２値画像でも多値画像でも高品質に読み取ること
ができる。

【００２２】また、請求項８の画像入力装置は、前記複
数の固体リニアイメージセンサのいずれか１つが、前記
光軸上に配置され、前記画像分割手段が、前記変倍光学
系からの前記第１の倍率の原稿の画像を分割して前記複
数の固体リニアイメージセンサ上に個々に投影するとと
もに、前記変倍光学系からの前記第２の倍率の原稿の画
像を前記光軸上に配置された固体リニアイメージセンサ
上に投影するので、簡易な構造の装置を用いて２値画像
でも多値画像でも高品質に読み取ることができる。

【００２３】

【実施例】図１は、第１実施例の画像入力装置の主要部
を示す斜視図である。図１（ａ）は、線画を主体とする
２値画像を読み取る場合における光学系の状態を示し、
図１（ｂ）は、連続調画像を主体とする多値画像を読み
取る場合における光学系の状態を示す。

【００２４】原稿２は、図示を省略する副走査機構によ
って、撮像部３に対してＡＢ方向に相対的に移動する。
原稿２のうち原稿有効幅に対応する長さを有する線状の
走査領域２ａからの画像光は、撮像部３の光学系４で適
宜縮小・分割されて撮像部３のセンサ部６に投影され
る。

【００２５】光学系４は、第１及び第２の縮小投影レン
ズ１４、２４を備える。各縮小投影レンズ１４、２４
は、レンズ駆動装置３４によって、光学系４の光軸ＯＡ
上に交互に進退する。すなわち、原稿２から線画を主体
とする２値画像を読み取る場合には、第１の縮小投影レ
ンズ１４を光軸ＯＡ上に配置して、原稿２の走査領域２
ａの画像を第１の倍率ｍで結像するとともにセンサ部６
を構成する３個のリニアイメージセンサであるＣＣＤ１
６、２６、３６に分割して投影する（図１（ａ）参
照）。また、原稿２から連続調画像を主体とする多値画
像を読み取る場合には、第２の縮小投影レンズ２４を光
軸ＯＡ上に配置して、原稿２の走査領域２ａの画像を、
上記第１の倍率ｍよりも低い第２の倍率ｍ’で結像する
とともにセンサ部６を構成するＣＣＤ１６、２６、３６
のうち、光軸ＯＡ上に配置されている中央のＣＣＤ１６
に投影する（図１（ｂ）参照）。

【００２６】この実施例においては上記第１と第２の倍
率ｍ，ｍ’はともに縮小倍率（すなわち、ｍ＜１，ｍ’
＜１：ただしｍ’＜ｍ）である。このため、第１の（縮
小）倍率ｍは相対的に第２の（縮小）倍率ｍ’よりも高
倍率であり、逆に第２の（縮小）倍率ｍ’は第１の（縮
小）倍率ｍより低倍率である。したがって、以下の説明
ではこれらを一般的にそれぞれ「比較的高倍率」および
「比較的低倍率」と呼ぶとともに、第１と第２の縮小投
影レンズ１４，２４から得られる画像をそれぞれ「比較
的高倍率の画像」および「比較的低倍率の画像」と呼
ぶ。

【００２７】なお、この発明はこのような場合に限ら
ず、たとえば第１の倍率ｍが等倍（ｍ＝１）であり、第
２の倍率ｍ’が縮小倍率（ｍ’＜１）であるような場合
も包含する。

【００２８】一方、レンズ駆動装置３４は、第１の縮小
投影レンズ１４を、光軸ＯＡに平行でこれから所定間隔
だけ離間した回転軸ＲＡ1の回りに回転駆動するととも
に、第２の縮小投影レンズ２４を、光軸ＯＡに平行でこ
れから所定間隔だけ離間した回転軸ＲＡ2の回りに回転
駆動する。この結果、各縮小投影レンズ１４、２４は、
光学系４の光軸ＯＡ上の結像位置とこの光軸ＯＡ上から
待避した待避位置との間を往復動することとなる。この
際、各縮小投影レンズ１４、２４は、図示を省略する複
数のギヤから構成される歯車機構によって互いに逆方向
に回転する。したがって、各縮小投影レンズ１４、２４
は、光軸ＯＡ上に交互に進退移動することとなり、第１
の縮小投影レンズ１４が光軸ＯＡ上の結像位置に配置さ
れた場合は、第２の縮小投影レンズ２４が待避位置に配
置され（図１（ａ）参照）、第２の縮小投影レンズ２４
が光軸ＯＡ上の結像位置に配置された場合は、第１の縮
小投影レンズ１４が待避位置に配置される（図１（ｂ）
参照）。

【００２９】なお、第１または第２の縮小投影レンズ１
４、２４は、その結像倍率が異なることから、それぞれ
が光軸ＯＡ上に配置される位置も異なる。すなわち、図
１（ａ）において、第１縮小投影レンズ１４の倍率ｍ
は、（物距離ａ／像距離ｂ）にほぼ対応し、図１（ｂ）
において、第２縮小投影レンズ２４の倍率ｍ’は、（物
距離ａ’／像距離ｂ’）にほぼ対応する。

【００３０】光軸ＯＡ上において、第１または第２の縮
小投影レンズ１４、２４と中央のＣＣＤ１６との間に
は、分割用のミラー５４が配置されている。このミラー
５４は、結像位置に配置された第１の縮小投影レンズ１
４からの比較的高倍率の画像の光束を３分割して各ＣＣ
Ｄ１６、２６、３６上に導く働きを有し、同時に、結像
位置に配置された第２の縮小投影レンズ２４からの比較
的低倍率の画像の光束を中央のＣＣＤ１６上に導く働き
を有する。

【００３１】センサ部６を構成する各ＣＣＤ１６、２
６、３６は、同一構造のもので、その線状の受光領域に
は、第１の縮小投影レンズ１４からの比較的高倍率の画
像の光束が３分割されて投影される。また、中央のＣＣ
Ｄ１６の受光領域には、第２の縮小投影レンズ２４から
の比較的低倍率の画像の光束も一度に投影される。

【００３２】各ＣＣＤ１６、２６、３６の出力は、図示
を省略するＣＣＤ駆動回路及び信号処理回路によって処
理される。すなわち、線画を主体とする２値画像を読み
取る場合には、各ＣＣＤ１６、２６、３６の端部のつな
ぎ目に対応する部分の２値信号のパターンを判定し、こ
れらのパターンを一致させるように位置ズレを補償して
画像信号上でつなぎ処理を施す。これにより、各ＣＣＤ
１６、２６、３６を一直線上に切れ目なく配置したと同
様の１次元２値画像信号を得ることができる。また、連
続調画像を主体とする多値画像を読み取る場合には、中
央のＣＣＤ１６のみから１次元多値画像信号を得る。

【００３３】なお、上記第１実施例では、結像位置に配
置された第１の縮小投影レンズ１４からの比較的高倍率
の画像を３分割して各ＣＣＤ１６、２６、３６上に投影
しているが、第１の縮小投影レンズ１４からの比較的高
倍率の画像を４個以上の多数のＣＣＤに分割して投影す
ることもできる。

【００３４】図２は、第２実施例の画像入力装置の主要
部を示す斜視図である。図２（ａ）は、線画を主体とす
る２値画像を読み取る場合の状態を示し、図２（ｂ）
は、連続調画像を主体とする多値画像を読み取る場合の
状態を示す。なお、第２実施例の画像入力装置は、第１
実施例の光学系４を変形してズームレンズを用いている
点を除いて第１実施例と同一であるので、共通する部分
には同一の符号を付して説明を省略する。

【００３５】光学系４は、ズームレンズ６４を備える。
ズームレンズ６４は、図示を省略するレンズ駆動装置に
よって、その焦点距離を比較的高倍率と比較的低倍率と
の間で連続的に変化させるとともに、光学系４の光軸Ｏ
Ａ上を前後に移動する。すなわち、原稿から線画を主体
とする２値画像を読み取る場合には、ズームレンズ６４
の倍率を増加させるとともにこれを原稿側に移動させる
ことにより、原稿画像を比較的高倍率で結像し各ＣＣＤ
１６、２６、３６に投影する（図２（ａ）参照）、原稿
から連続調画像を主体とする多値画像を読み取る場合に
は、ズームレンズ６４の倍率を減少させるとともにこれ
をミラー５４側に移動させることにより、原稿画像を比
較的低倍率で結像しＣＣＤ１６に投影する（図２（ｂ）
参照）。

【００３６】なお、上記第２実施例では、光学系４とし
て、焦点距離が連続的に変化するズームレンズからなる
ものを用いたが、焦点距離が２値以上で不連続に変化す
るバリフォーカルレンズから光学系４を構成することも
できる。

【００３７】図３は、第３実施例の画像入力装置の主要
部を示す斜視図である。図３（ａ）は、線画を主体とす
る２値画像を読み取る場合の状態を示し、図３（ｂ）
は、連続調画像を主体とする多値画像を読み取る場合の
状態を示す。なお、第３実施例の画像入力装置は、第１
実施例の光学系４を変形してコンバージョンレンズを用
いている点を除いて第１実施例と同一である。

【００３８】光学系４は、縮小投影レンズ７４とコンバ
ージョンレンズ８４とを備える。縮小投影レンズ７４
は、図示を省略するレンズ駆動装置によって、光学系４
の光軸ＯＡ上を前後に移動する。また、コンバージョン
レンズ８４は、図示を省略するレンズ駆動装置によっ
て、縮小投影レンズ７４の動きと同期して、光軸ＯＡか
らはずれた回転軸ＲＡ3の回りに回転し、光学系４の光
軸ＯＡ上の位置とこの光軸ＯＡ上から待避した待避位置
との間を往復動（進退移動）する。この結果、原稿から
線画を主体とする２値画像を読み取る場合には、コンバ
ージョンレンズ８４を待避位置に移動させるとともに、
縮小投影レンズ７４を原稿側に移動させて原稿画像を比
較的高倍率で結像して各ＣＣＤ１６、２６、３６に分割
投影する（図３（ａ）参照）。また、原稿から連続調画
像を主体とする多値画像を読み取る場合には、コンバー
ジョンレンズ８４を光軸上の位置に移動させるととも
に、縮小投影レンズ７４をミラー５４側に移動させて原
稿画像を比較的低倍率で結像してＣＣＤ１６に投影する
（図３（ｂ）参照）。

【００３９】

【発明の効果】以上説明のように、請求項１から請求項
８の各画像入力装置によれば、原稿と撮像部とを相対的
に移動させつつ原稿の画像の読み取りを行う画像入力装
置において、前記撮像部が、２値画像を読み取る場合に
原稿の画像を第１の倍率で結像するとともに前記複数の
固体リニアイメージセンサ上に分割して投影し、多値画
像を読み取る場合に原稿の画像をこの第１の倍率よりも
低い第２倍率で結像するとともに前記複数の固体リニア
イメージセンサのいずれか一つの固体リニアイメージセ
ンサの上に投影する光学系を備えるので、単一の装置を
用いて２値画像でも多値画像でも高品質に読み取ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の構成を示す斜視図である。

【図２】第２実施例の構成を示す斜視図である。

【図３】第３実施例の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

２ 原稿 ３ 撮像部 ４ 光学系 ６ センサ部 １４ 第１の縮小投影レンズ １６ ＣＣＤ ２４ 第２の縮小投影レンズ ２６ ＣＣＤ ３６ ＣＣＤ ６４ ズームレンズ ７４ 縮小投影レンズ ８４ コンバージョンレンズ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿と撮像部とを相対的に移動させつつ
   原稿の画像の読み取りを行う画像入力装置において、 前記撮像部は、複数の固体リニアイメージセンサと、２
   値画像を読み取る場合に原稿の画像を第１の倍率で結像
   するとともに前記複数の固体リニアイメージセンサ上に
   分割して投影し、多値画像を読み取る場合に原稿の画像
   を前記第１の倍率よりも低い第２の倍率で結像するとと
   もに前記複数の固体リニアイメージセンサのいずれか一
   つの固体リニアイメージセンサの上に投影する光学系と
   を備えることを特徴とする画像入力装置。
2. 【請求項２】 前記光学系は、原稿の画像を前記第１と
   第２の倍率の間で変倍して結像する変倍光学系と、この
   変倍光学系からの前記第１の倍率の原稿の画像を分割し
   て前記複数の固体リニアイメージセンサ上に個々に投影
   する画像分割手段とを備えることを特徴とする請求項１
   記載の画像入力装置。
3. 【請求項３】 前記変倍光学系は、この変倍光学系の光
   軸上に進退可能であるとともに当該光軸上に配置された
   際に原稿の画像を前記第１の倍率で結像する第１レンズ
   と、前記光軸上に進退可能であるとともに前記光軸上に
   配置された際に原稿の画像を前記第２の倍率で結像する
   第２レンズと、前記第１及び第２レンズを前記光軸上に
   交互に進退移動させるレンズ駆動手段とを有することを
   特徴とする請求項２記載の画像入力装置。
4. 【請求項４】 前記変倍光学系は、ズームレンズを有す
   ることを特徴とする請求項２記載の画像入力装置。
5. 【請求項５】 前記変倍光学系は、バリフォーカルレン
   ズを有することを特徴とする請求項２記載の画像入力装
   置。
6. 【請求項６】 前記変倍光学系は、この変倍光学系の光
   軸上に配置された結像レンズと、前記光軸上に進退可能
   なコンバージョンレンズと、該コンバージョンレンズを
   前記光軸上に進退移動させるレンズ駆動手段とを有する
   ことを特徴とする請求項２記載の画像入力装置。
7. 【請求項７】 前記画像分割手段は、ミラーであること
   を特徴とする請求項２記載の画像入力装置。
8. 【請求項８】 前記複数の固体リニアイメージセンサの
   いずれか１つは、前記光軸上に配置され、前記画像分割
   手段は、前記変倍光学系からの前記第１の倍率の原稿の
   画像を分割して前記複数の固体リニアイメージセンサ上
   に個々に投影するとともに、前記変倍光学系からの前記
   第２の倍率の原稿の画像を前記光軸上に配置された固体
   リニアイメージセンサ上に投影することを特徴とする請
   求項２記載の画像入力装置。