JPH1185975A - 画像読み取り装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オリジナル原稿から作ったフィルムをＣＣＤ
センサで読み取る場合、センサの特性によってフィルム
ベース濃度の濃いほど背景部とハーフトーンとのデータ
差がとれなくなることにより、細線、ハーフトーンの再
現性が悪くなることを改善する。 【解決手段】 ＣＣＤイメージセンサ３０１で読み取ら
れたフィルム原稿の画像データは増幅、Ａ／Ｄ変換後、
γ補正され、さらにエッジ強調される。このとき、キー
ボード３１２で選択した画像濃度に応じた最適なγ補正
カーブとエッジ強調度が選ばれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源により露光さ
れた画像をＣＣＤ等のイメージセンサで読み取り、ディ
ジタル画像処理を行うディジタルスキャナ、ディジタル
マイクロリーダプリンタ、ディジタル複写機等におい
て、文字及び写真等の原稿画像を読み取る画像読み取り
装置及びこの装置に用いられるコンピュータ読み取り可
能な記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタル画像処理を行う画像読
み取り装置においては、本、書類等の紙原稿やマイクロ
フィルムに記録されている文字、図面等の画像をＣＣＤ
等のイメージセンサを用いて読み取ることにより画像信
号を得、この画像信号に基づいて画像記録を行ったり、
或いはこの画像信号を電送する等の処理を行うようにし
ている。例えば、オリジナル原稿をマイクロフィルム化
したフィルムの画像を読み取る装置として、フィルムか
らの投影光をＣＣＤ等のイメージセンサ等で光電変換し
て読み込み、電気的な画像処理等を行った後、ＬＢＰ等
のプリンタにディジタル信号を送ることにより、ハード
コピーを得るようにした所謂ディジタル方式のリーダプ
リンタが知られている。

【０００３】このようなリーダプリンタに用いられる従
来の画像読み取り装置のブロック図を図２０に示す。図
２０において、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた撮像部４０
１によって、不図示のマイクロフィルムからの投影光を
走査しながら光電変換し、得られた画像信号はＡ／Ｄ変
換部４０２により多値量子化される。この多値量子化さ
れたデータＤは、次のγ補正部４０３において、γ補正
テーブル４０４を用いて撮像部４０１内のＣＣＤ等の撮
像素子の光電変換特性と人間の階調視認特性との差異を
補正される。このγ補正された信号Ｄ′は、次の階調処
理部４０５により、誤差拡散法等を用いて階調画像の再
生が可能な０又は１の２値データに変換され、読み取り
装置の出力となる。

【０００４】上述のように、ディジタル画像処理を行う
従来の画像読み取り装置においては、濃度のうすいフィ
ルムから濃いフィルムまでかぶりのない最適な画像が得
られるように、画像濃度に応じてイメージセンサから出
力された画像データの濃度特性を変換するγ補正を行っ
ていた。すなわち、フィルムのベース（背景部）濃度に
応じて複数のγ変換カーブが画像濃度調整に割り付けら
れ、フィルムベース濃度に応じて最適なγ変換カーブを
選択するようにしていた。

【０００５】一方、従来のディジタル複写機等の画像形
成装置においては、イメージセンサ等の画像読み取り手
段の原稿読み取りスピードの切り替えにおいて、画像形
成装置内で使用している高速の基本クロック及び基本ク
ロックを分周したクロックを選択的に切り替えて駆動ク
ロックを作っているため、画像データの転送速度や画像
処理スピードも変わっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のリーダ
プリンタを用いてマイクロフィルムの画像再現を行う場
合、一般にどのようなベース（背景部）濃度のフィルム
であっても、フィルム化される前のオリジナル原稿に近
い画像再現を行うことが望まれている。ところが、従来
ではフィルムのベース濃度により画像再現性が異なると
いう問題があった。すなわち、同じオリジナル原稿にも
関わらず、その原稿をマイクロフィルム化したときに、
フィルムのベース濃度の仕上がり状態により画像再現性
が異なるという問題があった。

【０００７】特に、うすいベース濃度のフィルムに比較
して濃いベース濃度のフィルムでは細線又は細線に相当
するハーフトーン濃度の再現性が劣り、またフィルムの
ベース濃度が濃くなればなるほど再現し難くなる。この
問題は、現像γが固定されていたアナログ方式の画像形
成装置の場合は顕著であったが、上述の如くγを自由に
変更可能なディジタル方式では大きく改善された。しか
しながら、まだ不十分であった。

【０００８】上記の理由について以下に説明する。一般
的な紙原稿の白地部分の反射濃度は略０．０６であり、
黒い文字部分に相当する反射濃度は略１．１である。ま
た、うすい細線部分に相当するハーフトーン部分の反射
濃度は略０．３程度となる。そこで、このような原稿を
オリジナル原稿としてマイクロフィルム化する際に、オ
リジナル原稿をマイクロフィルムに露光するための露光
光量を適宜選択することにより、所望のフィルム（ベー
ス濃度）が得られる。

【０００９】図２１はオリジナル原稿からネガフィルム
を作成する場合の濃度変換特性を示すもので、横軸にオ
リジナル原稿反射濃度、縦軸にフィルム透過濃度を示
す。曲線ａ、ｂはネガのマイクロフィルム化に際し、ベ
ース（背景部）濃度がうすいフィルムと濃いフィルムと
の２種類に仕上げる場合を示し、曲線ａはベース濃度を
略Ｄ＝０．６、曲線ｂは略Ｄ＝１．５に仕上げた場合を
示している。ここで、前述の原稿の白地及び細線に相当
するハーフトーン及び黒い文字に相当する各オリジナル
の原稿濃度とネガフィルム化したときのフィルム濃度と
の関係を表１に示す。

【００１０】

【表１】

【００１１】この表１により、フィルムのベース濃度に
関わらず、背景（原稿の白地）部とハーフトーン（原稿
のハーフトーン）との濃度差は略０．３前後となり、概
ね同等の濃度差が得られることが判る。しかしながら、
フィルムを読み取るイメージセンサは光量に線形な出力
特性を持っているが、透過又は反射光量は濃度に対して
対数的な出力変化を示すため、結果的にイメージセンサ
出力は濃度に対して対数変化を示す。従って、フィルム
のベース濃度が高いほど、背景（原稿の白地）部とハー
フトーン（原稿のハーフトーン）とのイメージセンサの
出力差、すなわちデータの変化量は小さくなる。

【００１２】図２２は上記のことを具体的に説明するた
めのセンサ出力特性を示すもので、所定の光量を露光し
たときのフィルム濃度とイメージセンサ出力（Ａ／Ｄ変
換後の多値データ）との関係を示している。横軸はフィ
ルム濃度、縦軸にセンサ出力データを示す。同図（ａ）
はネガフィルム化したときのベース濃度が略Ｄ＝０．６
の場合であり、同様に（ｂ）はベース濃度が略Ｄ＝１．
５の場合に関して、前述のオリジナル原稿濃度の白地、
ハーフトーン、黒い文字部分相当を特性曲線状にプロッ
トしたものである。

【００１３】この図より明らかなように、オリジナル原
稿の白地とハーフトーンとのデータ差は、フィルム濃度
がうすい（Ｄ＝０．６４）場合に比べてフィルム濃度が
濃い（Ｄ＝１．４８）場合には小さいものとなる。すな
わち、フィルム濃度がうすい（Ｄ＝０．６４）場合に比
べてフィルム濃度が濃い（Ｄ＝１．４８）場合には、か
ぶりなく再現するのは困難となる。これは換言すると、
フィルムベース濃度の濃いフィルムほど背景部とハーフ
トーン部とのデータ差がとれないため、結果的にエッジ
強調がかかり難くなり、このため細線又はハーフトーン
の再現性が劣ることになる。

【００１４】一方、前述した画像形成装置において、画
像読み取り手段を構成する光電変換素子の駆動クロック
のスピードを切り替える場合、全ての駆動クロックのパ
ルス幅、位相関係が基本クロックのスピードの比率で決
定される。しかしながら、高速域の画像読み取り手段の
光電変換素子の駆動クロックは、蓄積された電荷を出力
段に転送／排出するクロックや出力段の残電荷をリセッ
トするクロック、出力段での各々の出力信号のレベルを
固定化するクロック等、様々な駆動クロックが必要であ
り、さらにクロック毎に最低限動作に必要なパルス幅や
他のクロックとの位相関係が規定されている。しかし、
高速域ではこの駆動条件ぎりぎりか、デバイスとして動
作可能な最低限の条件下での駆動を余儀なくされる場合
もある。このような条件で作成された駆動クロックを単
純に遅くした場合に、駆動クロックのタイミングが適正
でなくなる場合があり、画質劣化を招くという問題があ
った。

【００１５】従って、本発明の目的は、細線又はハーフ
トーンの再現性を向上させることである。また、本発明
の他の目的は、高速読み取り時において画質を向上させ
ることである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明による画像読み取
り装置において、原稿を読み取り、画像信号を出力する
読み取り手段と、上記画像信号の濃度特性を変換する変
換手段と、上記濃度特性が変換された画像信号のエッジ
を強調するエッジ強調手段と、上記エッジ強調された画
像信号の画像濃度を選択する選択手段と、上記選択され
た画像濃度に応じて上記変換手段における濃度特性と上
記エッジ強調手段におけるエッジ強調度とを変更する変
更手段とを設けている。

【００１７】本発明によるコンピュータ読み取り可能な
記憶媒体においては、原稿を読み取る読み取り手段から
得られる画像信号の濃度特性を変換する処理と、上記濃
度特性が変換された画像信号のエッジを強調する処理
と、上記エッジ強調された画像信号の画像濃度を選択す
る処理と、上記選択された画像濃度に応じて上記濃度特
性と上記エッジ強調度とを変更する処理とを実行するた
めのプログラムを記録している。

【００１８】本発明による画像読み取り装置において
は、複数の光電変換素子から成り原稿を読み取る読み取
り手段と、上記読み取り手段の駆動パルスを一定の周期
で繰り返し発生するパルス発生手段と、上記周期を設定
する設定手段とを設けている。

【００１９】本発明によるコンピュータ読み取り可能な
記憶媒体においては、複数の光電変換素子から成る読み
取り手段の駆動パルスを一定の周期で繰り返し発生する
処理と、上記周期を設定する処理とを実行するためのプ
ログラムを記録している。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
とともに説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を
示すもので、本発明をマイクロフィルムのリーダプリン
タに適用した場合の画像処理部の概略ブロック図であ
る。図１において、３０１はマイクロフィルムの拡大投
影画像を読み取るためのイメージセンサ、３０２はイメ
ージセンサ３０１から出力されたアナログ画像信号を増
幅するための増幅器、３０３は増幅器３０２の出力アナ
ログ信号をディジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコン
バータ、３０４は入力データをある一定に決められたγ
変換カーブに基づいてデータ変換するγ補正部、３０５
は入力信号をエッジ強調処理するディジタルフィルタで
あるエッジ強調部、３０６は入力信号を例えば誤差拡散
法により擬似中間調処理する擬似中間調処理部、３０８
はＬＢＰ等の２値プリンタにデータを送り出すために多
値データを２値データに変換する２値化部、３０７は中
間調処理するか２値化処理するかをＡＳＥＬ信号により
選択するセレクタである。

【００２１】３０９はマイクロフィルムを露光するため
のハロゲンランプ等の光源、３１０は光源駆動部、３１
１は制御部（ＣＰＵ）、３１２はキーボードであり、制
御部３１１はキーボード３１２によって設定されるフィ
ルム濃度等の条件に従ってγ補正部３０４、エッジ強調
部３０５、セレクタ３０７に各種データ出力を行う。３
１３は制御部３１１の処理を実行するためのプログラム
を記録した本発明による記憶媒体としてのメモリであ
り、半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気
媒体等が用いられる。

【００２２】次に、上記構成による動作について説明す
る。光源３０９により露光されたマイクロフィルムの拡
大投影画像を、スキャン光学系（不図示）により画像ス
キャンし、ライン同期によりイメージセンサ３０１から
シリアル画像信号としてのアナログ値で取り出す。この
画像信号は増幅器３０２によりＡ／Ｄコンバータ３０３
への入力信号として適当な範囲にまで増幅される。ま
た、このときオフセット電圧調整も行う。Ａ／Ｄコンバ
ータ３０３に入力された信号は０〜２５５の８ビットの
ディジタル信号に変換された後、γ補正部３０４に入力
される。γ補正部３０４は例えば図２のようにＰＲＯＭ
１個又は数個により構成される。Ａ／Ｄコンバータ３０
３からの入力信号はアドレスとしてＡ０〜Ａ７に入力さ
れ、出力信号はデータバスとして００〜０７から取り出
す。

【００２３】図３にＰＲＯＭの入力データ値に対する出
力データ値の関係を示す。図３において、Ａは文字モー
ド時におけるネガフィルムの場合に用いられるγ変換カ
ーブを示しており、γ０をフィルム濃度に応じて適宜設
定することにより、γ変換カーブの傾きを変化させるこ
とができ、これにより入力データ値に対する出力データ
値の変換特性を可変としている。

【００２４】次に、γ補正部３０４より出力されたディ
ジタル信号は図１のエッジ強調部３０５に入力され、例
えば図４に示すラプラシアンの畳み込みマスク（例えば
３×３）によりディジタルフィルタリング処理される。
エッジ強調度はラプラシアンの畳み込みマスク係数αに
より変化させることができる。例えば、マスク係数αを
大きくするとエッジ強調は強まり、逆に小さくするとエ
ッジ強調は弱まる。

【００２５】尚、図２のＰＲＯＭにおけるＡ８及びＡ１
１はＳＥＬ信号としてγ変換カーブ及びエッジ強調度の
選択信号として用いる。このＳＥＬ信号は、オペレータ
によりキーボード３１２上の濃度選択手段である濃度ダ
イアル（濃い／うすい）で可変する構成となっており、
選択された濃度ダイアルに対応して制御部３１１のＣＰ
Ｕがγ変換カーブ及びエッジ強調度（マスク係数α）を
選択制御する。

【００２６】γ補正部３０４のＰＲＯＭには予め図５の
ような所定のデータを記憶させておく。すなわち、濃度
ダイアルに対応したデータテーブルを作成して記憶させ
ておく。従って、濃度ダイアルに対応したγ０及びエッ
ジ強調度（マスク係数α）がＳＥＬ信号により選択され
る。尚、この図５については後述によりさらに詳しく説
明する。

【００２７】図６はオペレータが操作を行うキーボード
３１２の構成図であり、図において、プリントボタン５
１、プリント濃度選択ボタン５２、枚数セットキーボタ
ン５４、フィルム極性選択ボタン５５、文字／写真モー
ド選択ボタン５６等が配置されている。これらのボタン
はオペレータの好みにより選択操作されるものである。

【００２８】次に図１において、エッジ強調部３０５に
よりエッジ強調された信号は中間調処理部３０６及び２
値化部３０８に入力され、擬似中間調処理又は単純２値
化処理される。中間調処理部３０６では例えば誤差拡散
法を用いており、これはある注目画素を一定のしきい値
と比較してその誤差を次の複数画素の濃度に拡散してい
く方法であり、代表的な擬似中間調処理の１つである。
また、２値化部３０８は入力８ビット信号を基準データ
と比較して０か１かの２値に変換する。中間調処理部３
０６で処理した信号を使用するか２値化部３０８で処理
した信号を使用するかは、キーボード３１２における文
字／写真モード選択ボタン５６の操作に従ってセレクタ
３０７により選択する。セレクタ３０７は制御部３１１
からのＡＳＥＬ信号により切り替えられる。

【００２９】次に、図５について説明する。この図５は
ネガフィルムの場合の各濃度ダイアルに対応したγ０及
びエッジ強調度（マスク係数α）の変化を示す概略図で
あり、横軸は濃度レベルで図６のプリント濃度選択ボタ
ン５２に対応しており、画像濃度の可変ダイアルである
黒三角印側が濃度を濃くする方向を示し、白三角印側が
濃度をうすくする方向を示す。左縦軸はエッジ強調度
（マスク係数α）を示し、濃度レベルの濃い方からうす
い方に向かってマスク係数αは除々に減少するように変
化する（曲線Ｄ）。右縦軸は立ち上がりポイントγ０を
示し、濃度レベルの濃い方からうすい方に向かってγ０
は増加するように変化する（曲線Ｅ）。

【００３０】上記エッジ強調のマスク係数αと立ち上が
りポイントγ０とが同時に濃度レベルに応じて設定され
るように構成されている。尚、立ち上がりポイントγ０
とは入力データをカットするポイントであり、上記γ０
以下のデータは出力データには現れない。

【００３１】上記のように、ＰＲＯＭにγ補正部３０４
のγ変換カーブ及びエッジ強調部３０５のマスク係数α
が、キーボード３１２からの濃度選択に応じた画像濃度
によって参照されるルックアップテーブルに格納され、
このルックアップテーブルから得られる立ち上がりポイ
ントγ０及びエッジ強調のマスク係数αによって、γ変
換特性及びエッジ強調度を設定するように構成されてい
る。以上により、所望の画像濃度の適正画像を再現性良
く得ることが可能となる。

【００３２】本実施の形態によれば、ベース濃度のうす
いフィルムでは（すなわちプリント濃度をうすくする時
には）エッジ強調度を相対的に下げ、またベース濃度の
濃いフィルムでは（すなわちプリント濃度を濃くする時
には）エッジ強調度を相対的に上げることにより、ベー
ス濃度の濃いフィルムでも細線或いはハーフトーンの再
現性を向上することが可能となる。

【００３３】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図７は本実施の形態による画像形成装置の画像処理
部の構成を示すブロック図である。図７において、リー
ダ部１は、不図示の原稿画像を読み取り、その原稿画像
に応じた画像データをプリンタ部２及び画像入出力制御
部３へ出力する。プリンタ部２はリーダ部１及び画像入
出力制御部３からの画像データに応じた画像を記録紙上
に記録する。

【００３４】画像入出力制御部３はリーダ部１に接続さ
れており、ファクシミリ部４、ファイル部５、コンピュ
ータインターフェイス部７、フォーマッタ部８、イメー
ジメモリ部９、コア部１０等からなる。これらの内、フ
ァクシミリ部４は、電話回線１３を介して受信した圧縮
画像データを伸長して伸長された画像データをコア部１
０へ転送し、またコア部１０から転送された画像データ
を圧縮して圧縮された圧縮画像データを電話回線１３を
介して送信する。このファクシミリ部４にはハードディ
スク１２が接続されており、受信した圧縮画像データを
一時的に保存することができる。

【００３５】ファイル部５には光磁気ディスクドライブ
ユニット６が接続されており、ファイル部５は、コア部
１０から転送された画像データを圧縮し、その画像デー
タをそれを検索するためのキーワードとともに光磁気デ
ィスクドライブユニット６にセットされた光磁気ディス
クに記憶させる。また、ファイル部５は、コア部１０を
介して転送されたキーワードに基づいて、光磁気ディス
クに記憶されている圧縮画像データを検索する。そし
て、検索された圧縮画像データを読み出して伸長し、伸
長された画像データをコア部１０へ転送する。

【００３６】コンピュータインターフェイス部７は、パ
ーソナルコンピュータ又はワークステーション（ＰＣ／
ＷＳ）１１とコア部１０との間のインターフェイスであ
る。また、フォーマッタ部８は、ＰＣ／ＷＳ１１から転
送された画像を表わすコードデータをプリンタ部２で記
録できる画像データに展開するものであり、イメージメ
モリ部９は、ＰＣ／ＷＳ１１から転送されたデータを一
時的に記憶するものである。

【００３７】尚、コア部１０については後述するが、コ
ア部１０は、リーダ部１、ファクシミリ部４、ファイル
部５、コンピュータインターフェイス部７、フォーマッ
タ部８、イメージメモリ部９それぞれの間のデータの流
れを制御する。

【００３８】図８は、図７のリーダ部１及びプリンタ部
２の断面構成を示す図である。図８において、リーダ部
１の原稿給送装置１０１は、不図示の原稿を最終ページ
から順に１枚ずつプラテンガラス１０２上へ給送し、原
稿の読み取り動作終了後、プラテンガラス１０２上の原
稿を排出するものである。また、原稿がプラテンガラス
１０２上に搬送されると、ランプ１０３を点灯し、スキ
ャナユニット１０４の移動を開始させて、原稿を露光走
査する。

【００３９】この露光走査による原稿からの反射光は、
ミラー１０５、１０６、１０７及びレンズ１０８によっ
て、イメージセンサ（以下、ＣＣＤという）１０９へ導
かれる。このように、走査された原稿の画像はＣＣＤ１
０９によって読み取られる。このＣＣＤ１０９から出力
される画像データは、所定の処理が施された後、プリン
タ部２へ転送される。

【００４０】プリンタ部２のレーザドライバ２２１は、
レーザ発光部２０１を駆動し、リーダ部１から出力され
た画像データに応じたレーザ光をレーザ発光部２０１に
より発光させる。このレーザ光は感光ドラム２０２の異
なる位置に照射され、感光ドラム２０２にはこれらのレ
ーザ光に応じた潜像が形成される。

【００４１】この感光ドラム２０２の潜像の部分には、
現像機２０３によって現像剤が付着される。そして、レ
ーザ光の照射開始と同期したタイミングで、カセット２
０４及びカセット２０５のいずれかから記録紙を給紙
し、それを転写部２０６へ搬送し、感光ドラム２０２に
付着された現像材をこの記録紙上に転写する。現像材の
乗った記録紙は定着部２０７に搬送され、定着部２０７
における熱と圧力により現像材が記録紙上に定着され
る。

【００４２】定着部２０７を通過した記録紙は排出ロー
ラ２０８によって排出され、ソータ２２０は排出された
記録紙をそれぞれのビンに収納して記録紙の仕分けを行
う。尚、ソータ２２０は、仕分けが設定されていない場
合には、排出ローラ２０８まで記録紙を搬送した後、排
出ローラ２０８の回転方向を逆転させ、フラッパ２０９
によってそれを再給紙搬送路２１０へ導く。

【００４３】また、多重記録が設定されている場合は、
記録紙を排出ローラ２０８まで搬送しないように、フラ
ッパ２０９によってそれを再給紙搬送路２１０へ導く。
再給紙搬送路２１０へ導かれた記録紙は上述したタイミ
ングと同じタイミングで転写部２０６へ給紙される。

【００４４】図９はリーダ部１の構成を示すブロック図
である。図９において、ＣＣＤ１０９から出力された画
像データは、アナログ／ディジタル変換・シェーディン
グ補正（Ａ／Ｄ・ＳＨ）部１１０でアナログ／ディジタ
ル変換が行われるとともに、シェーディング補正も行わ
れる。このＡ／Ｄ・ＳＨ部１１０によって処理された画
像データは画像処理部１１１を介してプリンタ部２へ転
送されるとともに、インターフェイス部１１３を介して
画像入出力制御部３のコア部１０へ転送される。

【００４５】ＣＰＵ１１４は、操作部１１５で設定され
た設定内容に応じて、画像処理部１１１及びインターフ
ェイス部１１３を制御する。例えば、操作部１１５で、
トリミング処理を行って複写を行う複写モードが設定さ
れた場合は、ＣＰＵ１１４は、画像処理部１１１でトリ
ミング処理を行わせ、それをプリンタ部２へ転送させ
る。また、操作部１１５でファクシミリ送信モードが設
定されている場合は、インターフェイス部１１３を介し
て、ファクシミリ用の画像データと設定されたモードに
応じた制御コマンドをコア部１０へ転送する。

【００４６】このようなＣＰＵ１１４の制御プログラム
はメモリ１１６に記憶されており、ＣＰＵ１１４はこの
メモリ１１６を参照しながら所定の制御を行う。尚、メ
モリ１１６はＣＰＵ１１４の作業領域（ワーク）として
も使われる。また、このメモリ１１６としては、半導体
メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気媒体等の記
憶媒体が用いられる。

【００４７】図１０はコア部１０の構成を示すブロック
図である。図１０において、コア部１０では、リーダ部
１からの画像データがインターフェイス１２２を介して
データ処理部１２１へ転送されるとともに、リーダ部１
からの制御コマンドがＣＰＵ１２３へ転送される。この
データ処理部１２１は画像の回転処理や変倍処理等の画
像処理を行う。そして、リーダ部１から転送された制御
コマンドに応じてインターフェイス１２０を介してファ
クシミリ部４、ファイル部５、コンピュータインターフ
ェイス部７へ転送される。

【００４８】コンピュータインターフェイス部７を介し
て入力された画像を表わすコードデータは、データ処理
部１２１に転送された後、フォーマッタ部８へ転送され
て画像データに展開され、さらにデータ処理部１２１に
転送された後、ファクシミリ部４やプリンタ部２へ転送
される。ファクシミリ部４からの画像データは、データ
処理部１２１へ転送された後、プリンタ部２やファイル
部５、コンピュータインターフェイス部７へ転送され
る。また、ファイル部５からの画像データは、データ処
理部１２１へ転送された後、プリンタ部２やファクシミ
リ部４、コンピュータインターフェイス部７へ転送され
る。

【００４９】このコア部１０のＣＰＵ１２３は、メモリ
１２４に記憶されている制御プログラム及びリーダ部１
から転送された制御コマンドに従って上記のような制御
を行う。尚、メモリ１２４はＣＰＵ１２３の作業領域と
しても使われる。このように、コア部１０を中心に原稿
画像の読み取り、画像のプリント、画像の送受信、画像
の保存、コンピュータからのデータの入出力等の機能を
複合させた処理を行うことが可能である。

【００５０】次に、本実施の形態による画像処理装置に
おける画像処理の詳細を説明する。図１１は画像読み取
り装置の原稿読み取り手段（イメージセンサ）であるＣ
ＤＤ１０９の簡略化した構成を示し、図１２はＣＣＤ駆
動クロックの例を示す。図１１において、５０１はＣＣ
Ｄ１０９の光電変換部であり、複数個のフォトダイオー
ドによって構成されている。５０３は転送レジスタ、５
０２はフォトダイオードの電荷を転送レジスタ５０３に
送り込むためのシフトゲートである。光電変換部５０１
のフォトダイオードに蓄積された電荷は、図１２のシフ
トパルス（ＳＨ）５０８によりシフトゲート５０２を開
くことによって転送レジスタ５０３の各々の画素に電荷
が流し込まれる。電荷が転送レジスタ５０３に送られる
とシフトゲート５０２は閉じ、転送レジスタ５０３に流
し込まれた電荷が転送クロック５０６、５０７によって
順次出力部５０４へと送られていく。最終段の出力部５
０４はリセット（ＲＳ）パルス５０９によって最終段の
出力電荷の残電荷をリセットする。アンプ部５０５はＣ
ＣＤ１０９の出力信号を増幅する。

【００５１】ここで、１つのシフトパルス５０８から次
のシフトパルスまでの間がＣＣＤ１０９が電荷を蓄える
ための蓄積時間ｔとなり、ＣＣＤ１０９の出力信号はＣ
ＣＤ１０９の受光する光量や蓄積時間に比例して大きく
なる。実際のＣＣＤ１０９の駆動では、５０６、５０
７、５０８で示すように、シフトパルス５０８が入って
いる部分では転送クロック５０６、５０７はφ１、φ２
のように各々逆相で固定されている。すなわち、ＣＣＤ
１０９の転送レジスタ５０３は、電荷が転送レジスタ５
０３に送られている間、転送を止めて待っている。

【００５２】ここで、ＣＣＤ出力信号に対して影響をも
たらすものは、φ１、φ２の転送クロック５０６、５０
７とＲＳパルス５０９との位相関係と、ＲＳパルス５０
９のパルス幅等が挙げられる。これらによる具体的な影
響はＣＣＤ出力の信号波形に現れ、正常な駆動条件下で
は、ＲＳパルス５０９によって出力レジスタがリセット
されてフィードスルー（プリチャージ／信号基準レベ
ル）と呼ばれる平らな信号部分に続いてデータ部が出て
くるのに対して、リセットによるフィードスルーの良く
分からない波形や、信号部分の波形がデータサンプリン
グするのが困難なほど不安定な波形となることがある。

【００５３】ところが、ディフォルトのＣＣＤ駆動スピ
ードが非常に早い画像形成装置においては、数１０ＭＨ
ｚにも及ぶ高速域でのＣＣＤの駆動が要求され、駆動パ
ルス発生器からの各クロックがＣＣＤ駆動条件のミニマ
ム条件ぎりぎりでの駆動を行わなければならない場合が
ある。そのため、理想的な駆動条件とは必ずしも一致し
ていない。これは、駆動スピードの高速化（約５０ＭＨ
ｚ）と、駆動対象物であるＣＣＤの端子負荷が大きいこ
とと、駆動に必要なクロックの振幅が大きい場合に顕著
に現れてくる問題である。

【００５４】このような状況の例を図１３に示す。７０
１は転送クロックであり、通常５Ｖｐ−ｐ位のレベルで
駆動され、数１０ＭＨｚ程度のスピードではほぼ矩形波
での駆動が可能である。しかし、Ｃ−ＭＯＳ駆動レベル
を越えるような６Ｖｐ−ｐを超えた信号振幅になると安
価に構成することが困難であることもあり、一般的なド
ライバＩＣ等によって７０２に示すような入力クロック
ＲＳ（５Ｖｐ−ｐ）を、７０３に示すクロックＲＳ′
（１２Ｖｐ−ｐ）のように波形を鈍らせた状態でタイミ
ング合わせを行い、クロックＲＳ′７０３のパルス幅Ｓ
と転送クロック７０１のφ１の位相によって適当な駆動
条件を決めている。

【００５５】この時のクロック発生部の回路構成は図１
４に示す通りであり、駆動クロック発生器７０４、イン
バータ７０５で構成される。

【００５６】このように高速駆動に特価した駆動関係を
持った駆動系は、当然、駆動速度を下げていくと、各々
のクロック間のタイミングがズレて来て、駆動に余裕の
ある条件下でのタイミングやパルス幅等の関係が必ずし
も最適な条件とならない。また、駆動スピードを変化さ
せた場合でも、転送クロックのクロックを遅くした際
も、リセットパルスのパルス幅は、リセットに必要十分
なパルス幅さえ確保できていれば、クロックに対する位
相を合わせ、クロック周期さえ同じならば十分な機能を
果たす。

【００５７】高速域での画像形成装置の駆動関係につい
ては上述したが、このような高速読み取りを行う画像形
成装置では、ＣＣＤの出力信号レベルを左右する絶対光
量も不足がちである。すなわち、駆動が高速であるがゆ
えにシフトパルス間で規定される蓄積時間が短くなるた
めである。もちろん、原稿照明ランプをより明るいもの
に変えれば問題を解決することができるが、実際にはラ
ンプの耐久性と消費電力等の問題が大きく、簡単にはラ
ンプ側での対応は取り難い。

【００５８】このような状況下では、やはり限られたＣ
ＣＤ出力での画像処理による高画質化により、読み取り
信号のノイズ分を目立たなくする処理が必要になってく
る。しかし、一般的にＣＣＤにはランダムノイズ等のノ
イズが常に乗っており、ＣＣＤ出力信号の出力値の大き
さが画質、すなわちＳ／Ｎに大きく影響を受ける。この
Ｓ／Ｎの画像に与える影響の顕著なものとしては、一定
濃度の部分がガサついて見えたり、波打った画像として
現れてくることがある。これを改善するためには、ほぼ
一定レベルであるノイズがＣＣＤ出力信号に占める割合
を小さくすることが最も効果的である。

【００５９】そのため、スピードよりも読み取り画質が
要求されるイメージスキャナ等の場合には、ＣＣＤ出力
信号をより大きく取るために、本発明では、ＣＣＤ駆動
速度を通常動作時と同じままで、シフトパルスの間隔を
定数倍の周期で駆動することによって、十分な蓄積時間
を実現し、読み取り信号のＳ／Ｎの向上を実現する。

【００６０】図１５は蓄積時間の定数倍化を行った時の
シフトパルスの例である。ここで、６０１〜６０３はク
ロックの作成に用いる基本クロックの周期をｆ、ｆ／
２、ｆ／４と落とした時の例であり、基本クロックのパ
ルス幅がｔ、ｔ２、ｔ４と広くなっていくために、シフ
トパルス幅を始め転送クロック、リセットパルス等の全
てのパルス幅が変化してくる。

【００６１】６０４〜６０６は、本発明のシフトパルス
のカウント数によって、基本クロックは一定のまま蓄積
時間を延ばした例である。基本クロックが通常コピー動
作時に同じスピードで使われているため、シフトパルス
幅も、転送クロック、リセットパルス等のパルス幅も固
定である。但し、シフトパルスの周期が変わっているに
もかかわらず、転送クロックやリセットパルスが同じス
ピードで駆動されているために、ＣＣＤの持つ画素数を
大きく超えた転送回数を持つようになり、ＣＣＤ画素数
以降のデータはレジスタの空転を行うことになる。

【００６２】また、図示はしないが、転送クロックとシ
フトパルスのみ基本クロックのスピードによって制御
し、リセットパルスのみパルス幅を定常動作時と同じ
で、周期だけ転送クロックに合わせることによって、Ｃ
ＣＤの最適駆動条件を維持することは可能である。

【００６３】６０１′、６０２′は図１３で示したクロ
ックの鈍りを想定した駆動系のクロックのスピードダウ
ンを行った例であり、ＣＣＤの駆動条件として、時にリ
セットパルス等のパルス幅が必要以上の幅になってしま
う。このように、高速画像形成装置においては、基本ク
ロックのスピードダウンよりもシフトパルスの間隔を伸
ばしていく方が好ましい。

【００６４】図１６は上述の動作を行うための概念的な
構成を示すブロック図である。図１６において、８０１
はＣＣＤ駆動クロック発生器であり、同時にＡ／Ｄ−Ｃ
ＬＫ及びシンク（同期信号）を作る部分である。８０２
はシフトパルスカウンタ部で、駆動クロックのシフトパ
ルス或いはシンクをカウントするカウンタであると同時
に、モード毎にセットされた所定のカウント数と実際の
カウント値とを比較するコンパレート機能を持ってい
る。そのカウント設定値は、ユーザインターフェイス
（操作部）８０４によって選択されたファクシミリやイ
メージスキャナによる通常の文字原稿モード、フィルム
モード、高画質複写モード等の機能によって予めセット
された値が選択され、コンパレータの比較対象としてセ
ットされる。

【００６５】カウント値が所定の値と一致すると、一致
信号がシフトパルスマスク部８０３に送られ、その転送
クロックの停止区間及びリセットパルス停止区間が合成
され、位相調整部を介して駆動クロック（ＳＨ，φ１、
φ２、ＲＳ，Ａ／Ｄ−ＣＬＫ）が作られる。

【００６６】これら駆動クロックは、不図示のＣＣＤド
ライバを介してＣＣＤ８０５に入力される。このＣＣＤ
出力は、不図示のサンプルホールド回路によってホール
ドされた後に、Ａ／Ｄコンバータ８０６によって８ビッ
ト又は１０ビットの画像データとして画像処理部８０７
に送られ、ＨＳＹＮＣとＡ／Ｄ−ＣＬＫのタイミングで
画像処理が行われ、処理された画像データはコア８０８
によって選択された機能へ割り振られる。

【００６７】パルス発生部の回路構成の概略の一例を図
１７に示す。９０１はイメージスキャナやファクシミリ
等の機能選択を行う操作部を示し、９０２は操作部９０
１によって設定されたモードとメモリ内に記憶された蓄
積時間の設定値をセットする制御部であり、ＣＰＵ９０
３とメモリ９０４で構成され、所定の値がコンパレータ
９０９にセットされる。カウンタ９０５は、ＣＬＫによ
って一定のスピードでカウントアップして行き、一定周
期でＳＨ′の回数をカウントし、コンパレータ９０９と
一致するとＳＨパルスを発生する。フリップフロップ９
０８は、コンパレータ９０９のＳＨパルスをトリミング
するための出力パルスにより、ＯＲ回路９１０によって
クロックを形成する。遅延＆タイミング回路・マスクカ
ウント部９１１は、ＳＨパルスを基準にＤフリップフロ
ップ、カウンタ、コンパレータによってφ１、φ２、Ｓ
Ｈ、ＲＳ等のＣＬＫの形成と位相制御を行う。

【００６８】以上のような構成によって、駆動（転送）
スピードを一定にした状態で、ＣＣＤの出力アップが可
能となる。しかし、ＣＣＤの出力レベルが変わると、白
と黒の読み取りレベルが変わってしまい、リーダ部の再
調整が必要となる。

【００６９】そこで本発明の第３の実施の形態では、モ
ード切り替えが行われると、画像形成装置のホームポジ
ションにおいて、白色基準板を基に光学調整を行うよう
にしている。図１８はその構成を示す。１００１は原稿
照明ランプであり、画像形成装置の通常複写モードで設
定された点灯電圧によって点灯される。１００２は白色
基準板であり、この白色基準板１００２の読み取り値は
レンズ１００３を通してＣＣＤ１００４に結像される。
ＣＣＤ出力となった白色基準板１００２の読み値は、１
００５のサンプルホールド回路１００５を通して可変ア
ンプ１００６を通り、Ａ／Ｄコンバータ１００７に入力
される。

【００７０】Ａ／Ｄコンバータ１００７からの画像デー
タは画像処理部１００８で演算され、予め求められてい
る白色基準板１００２と白原稿読み取り時の読み値の割
合を用いて、可変アンプ１００６の増幅率を下げて、白
と黒の読み値が適正レベルになるように調整される。こ
うすることによって、ＣＣＤ出力信号に乗っているノイ
ズ成分の割合が小さくなり、Ｓ／Ｎの向上が図られると
ともに、光学系の最適設定が行われる。

【００７１】図１９（ａ）は通常読み取り時の白紙の読
み取り値とノイズ分をモデル化して示したものである。
図１９（ｂ）は蓄積時間を２倍にして（ａ）と同じＶＣ
Ａゲインを与えた時の波形例である。尚、（ａ）、
（ｂ）では、ＶＣＡゲインを変えていないためノイズは
同レベルである。尚、上述した白色基準板によってＶＣ
Ａの増幅率を下げる合わせ込みを行った場合には、図１
９（ｃ）に示すように、信号レベルに対するノイズ分が
小さくなり、原稿読み取り画像のＳ／Ｎが向上する。

【００７２】第２、第３の実施の形態によれば、高速画
像形成装置においてファクシミリ、イメージスキャナ、
電子フィイル等の複合機能に対応するとともに、より高
画質な画像形成出力を得ることが可能になる。すなわ
ち、原稿読み取り装置の駆動スピードを通常の画像形成
スピードのまま使用し、かつその時の電荷蓄積時間を逓
倍で可変して画像形成を行うことによって、１ライン毎
の原稿読み取りは遅くなるが、光電変換素子の出力とし
て十分な信号レベルを確保でき、高画質画像データを得
ることが可能となる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ディジタル方式のリーダプリンタ等の画像読み取り装置
において、フィルム等の原稿のベース濃度に応じて、最
適なγカーブ等の濃度特性を選択するとともに、エッジ
強調度を変化させることにより、細線やハーフトーンの
再現性を向上させることができる。

【００７４】さらに本発明によれば、高速画像形成装置
等において画質劣化させることなく、高速読み取りを行
うことができ、特に通常原稿、フィルム、高画質等のモ
ードを実行する場合に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるリーダプリン
タの画像処理部のブロック図である。

【図２】図１のγ補正部を構成するＰＲＯＭの構成図で
ある。

【図３】ＰＲＯＭの入力データ値に対する出力データ値
を示す特性図である。

【図４】図１のエッジ強調部に用いられるラプラシアン
の畳み込みマスクを示す構成図である。

【図５】ＰＲＯＭに記憶されるネガフィルムの濃度に対
応するγ０及びエッジ強調度を示す特性図である。

【図６】図１のキーボードの各ボタンの配置を示す構成
図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態による画像形成装置
の画像処理部のブロック図である。

【図８】図７のリーダ部及びプリンタ部の断面構成図で
ある。

【図９】図７のリーダ部のブロック図である。

【図１０】図７のコア部のブロック図である。

【図１１】イメージセンサの構成図である。

【図１２】イメージセンサの駆動パルスのタイミングチ
ャートである。

【図１３】高速時の駆動パルスを示すタイミングチャー
トである。

【図１４】クロック発生部の構成を示すブロック図であ
る。

【図１５】蓄積時間の定数倍化を行ったときのシフトパ
ルスを示すタイミングチャートである。

【図１６】第２の実施の形態を概念的に示すブロック図
である。

【図１７】パルス発生部の構成図である。

【図１８】本発明の第３の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図１９】図１８の動作を示す波形図である。

【図２０】従来の画像読み取り装置のブロック図であ
る。

【図２１】オリジナル原稿からネガフィルムを作成する
場合の濃度変換特性図である。

【図２２】イメージセンサの出力特性図である。

【符号の説明】

３０１ イメージセンサ ３０４ γ補正部 ３０５ エッジ強調部 ３１１ 制御部 ３１２ キーボード ３１３ メモリ ５２ 濃度選択ボタン １ リーダ部 １１６、１２４ メモリ ８０１ 駆動クロック発生器 ８０２ シフトパルスカウンタ部 ８０３ シフトパルスマスク部 ８０４ ユーザインターフェイス ８０５ ＣＣＤイメージセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/409 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ｄ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を読み取り、画像信号を出力する読
   み取り手段と、 上記画像信号の濃度特性を変換する変換手段と、 上記濃度特性が変換された画像信号のエッジを強調する
   エッジ強調手段と、 上記エッジ強調された画像信号の画像濃度を選択する選
   択手段と、 上記選択された画像濃度に応じて上記変換手段における
   濃度特性と上記エッジ強調手段におけるエッジ強調度と
   を変更する変更手段とを備えた画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 上記原稿がフィルム原稿であることを特
   徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 原稿を読み取る読み取り手段から得られ
   る画像信号の濃度特性を変換する処理と、 上記濃度特性が変換された画像信号のエッジを強調する
   処理と、 上記エッジ強調された画像信号の画像濃度を選択する処
   理と、 上記選択された画像濃度に応じて上記濃度特性と上記エ
   ッジ強調度とを変更する処理とを実行するためのプログ
   ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
4. 【請求項４】 複数の光電変換素子から成り、原稿を読
   み取る読み取り手段と、 上記読み取り手段の駆動パルスを一定の周期で繰り返し
   発生するパルス発生手段と、 上記周期を設定する設定手段とを備えた画像読み取り装
   置。
5. 【請求項５】 上記パルス発生手段は、シフトパルス、
   転送クロック、リセットパルスを含む複数種類の駆動パ
   ルスを発生するように成され、上記設定手段は、上記各
   種類の駆動パルス毎に上記周期の設定を行うことを特徴
   とする請求項４記載の画像読み取り装置。
6. 【請求項６】 複数のモードを選択的に設定する設定手
   段と、 上記設定されたモードに応じて上記読み取り手段の出力
   信号レベルを調整する調整手段とを設けたことを特徴と
   する請求項４記載の画像読み取り装置。
7. 【請求項７】 上記調整手段は、上記読み取り手段の出
   力信号を可変増幅する可変増幅手段であることを特徴と
   する請求項６記載の画像読み取り装置。
8. 【請求項８】 上記調整手段は、上記読み取り手段の出
   力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段の入力レンジを
   調整するものであることを特徴とする請求項６記載の画
   像読み取り装置。
9. 【請求項９】 上記読み取り手段の出力信号レベルのレ
   ンジを監視し、上記可変増幅手段の出力レベルを上記レ
   ンジに合わせ込むように上記可変増幅手段の増幅率を制
   御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項７記載
   の画像読み取り装置。
10. 【請求項１０】 上記原稿を照明する光源の発光を制御
    する発光制御手段を設けたことを特徴とする請求項６記
    載の画像読み取り装置。
11. 【請求項１１】 上記複数のモードは、通常原稿、フィ
    ルムをそれぞれ読み取るモードと、高画質を得るモード
    とを含むことを特徴とする請求項６記載の画像読み取り
    装置。
12. 【請求項１２】 複数の光電変換素子から成る読み取り
    手段の駆動パルスを一定の周期で繰り返し発生する処理
    と、 上記周期を設定する処理とを実行するためのプログラム
    を記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。