JPS596105B2 - 画像走査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、画像走査方法に関し、特に走査光束を回転ミ
ラーにより被走査画像面に投射走行させて走査を行う形
式の画像走査装置において、シャープ画像信号とアンシ
ャープマスク信号による画像鮮鋭度を向上させる手段の
実施方法に関する。

回転ミラーを用いる画像走査装置は、従来製版用カラー
スキャナ等に多用されている回転シリンダー形式の装置
に比し、回転部分の質量が比較的小さいため、高速走査
ができること、ミラーと被走査画面との距離を変化させ
ることにより、複数倍率を容易に調節できること、走査
光束を適宜の光学系により被走査画面に任意寸法の光点
として結像させることができるため、走査スポット径の
調節が容易であること、所要寸法の光点で走査し、透過
光あるいは反射光のすべてを受光素子に入射させるため
、フレア光の影響がなく、Ｓ／Ｎ比のよい画像信号が得
られること、及び装置が小型であること等、多くの利点
を有することが認められている。しかし、その反面、回
転シリンダー形式では比較的容易に実施できるアンシャ
ープマスクによる画像鮮鋭度向上手段が、回転ミラー形
式の画像走査機には適用が困難であるとされていた。

すなわち、回転シリンダー形式の走査機における画像鮮
鋭変向上の手段は、第１図示の如く、透明シリンダー１
に巻着した原画２を走査した光束を、ハーフミラー３に
よつて分岐し、その一方は、走査ピッチに対応する小径
のアパーチャ４を通過させ、他方は、それより数倍ない
し十数倍程度の大径のアパーチャ５を通過させて、それ
ぞれ、光電変換素子６、Ｔに入射させる。したがつて、
小アパーチャ４からの光束を受光する光電変換素子６は
、ボケのない（あるいはボケ幅がきわめて小さい）シャ
ープ画像信号Ｓを出力し、一方、大アパーチャ５からの
光束を受光する光電変換素子□は、ボケをもつたアンシ
ャープ画像信号Ｕを出力する。

第２図は、この２種の信号Ｓ及びＵによつて画像の鮮鋭
度を強調するプロセスを示すもので、Ａはシャープ信号
、Ｂはアンシャープ信号の波形を示す。

Ｃはアンシヤープ信号を位相反転したもので、これをシ
ヤープ信号に加算して、Ｄの信号を得、さらにこれをＡ
に加算することにより、Ｅの如く、原画像信号に比して
、画像の濃度変化部における濃度差を拡大し、視覚的に
画像の輪廓部が鮮鋭化された複製画像を得る。かかるア
ンシヤープマスクによる画像鮮鋭度強調手段は公知であ
り、回転シリンダー形式の走査機においては、既に広く
使用されているところであるが、回転ミラー形式の走査
機に適用する場合には問題が生ずる。

すなわち、回転ミラー形式では、前述の如く、走査光点
を走査ピツチ等に対応する所要寸法に設定し、光束のす
べてを受光素子に入射させて、Ｓ／Ｎ比のよい画像信号
を得られることが大さな利点である。この利点を活用す
る限り、出力はすべてシヤープ信号であつて、アンシヤ
ープ信号をとりだすことは不可能である。さりとて、ア
ンシヤープ信号を得るために走査光点の径を拡大し、第
１図に示したと同様に、大小のアパーチヤを用いると、
回転ミラー形式の特徴とするＳ／Ｎ比のよさが失われる
ことになり、このジレンマを解決する方法は従来知られ
ていない。本発明は、上述の不都合を解消した、回転ミ
ラー形式画像走査機におけるアンシヤープマスクによる
画像鮮鋭度強調を実施する方法？提供するものであり、
以下、第３図以下に基いて、本発明方法を説明する。

第３図は、本発明を実施するための装置の一例を示す概
略図で、この装置は、画像鮮鋭度強調のみならず、いわ
ゆるカラースキヤナとしての色分解機能をも、併せて備
えるものである。

第３図の上部は、走査光束を投射するための光源部で、
シヤープ信号を得るための小径光点を投射する光学系と
、アンシヤープ信号を得るための大径光点を投射するた
めの光学系を、１個の回転両面ミラーを挟んで、同一光
軸上に対設して構成されている。

まず、小径光点を投射する光学系は、キセノンランプ等
の高輝度白色の光源１１、コリメータレンズ１２、小ア
パーチヤ１３、結像レンズ１４からなり、一方、大径光
点を投射する光学系は、同様に光源１５、コリメータレ
ンズ１６、大アパーチヤ１７、結像レンズ１８からなる
。

２組の光学系から投射される光束は、１個の回転両面ミ
ラー１９により反射され、カラー原画２２に投射される
。

この際、結像レンズ１７及び１８は、それぞれ、アパー
チヤ１３及び１７の像が、カラー原画２２の面に結像す
る如く配置されている。そして、回転ミラー１９が、実
線示の位置から、２組の光学系の光軸に垂直な軸を中心
として回転すると、小径光点を投射する光束が２０から
２０′に向つて旋回し、カラー原画２２を交互に走査す
る。

回転両面ミラー１９がさらに回転し、図示１点線位置に
達すると、大径光点を投射する光束が２１の光路（実質
的に光路２０と一致する光路である）に投射され、回転
両面ミラー１９の回転によつて、２１′（実質的に光路
２０′と一致する）に旋回し、同様に、カラー原画２２
を走査する。

２個の光点による走査は、２組の光学系が同一光学軸上
に対設され、かつ、回転両面ミラー１９の回転軸が該光
軸に対して垂直であるため、両光点の走査領域の中心線
は同一となる。

すなわち、第４図拠の如く、小径光点による走査領域３
３と、大径光点による走査領域３４の幅方向の中心が一
致する。しかして、一走査周期ごとに、カラー原画２２
を、図示しない駆動手段により、領域３３の幅に相当す
るピツチで移送することにより、画面全体を順次交互走
査する。かくの如く、カラー原画２２の同一部分を、小
径光点及び大径光点を用いて走査し、光電変換すること
によつて、小径光点の走査からシヤープ画像信号を、大
径光点の走査からアンシヤープ画像信号を得ることがで
きるのであるが、上述より明らかな如く、小径光点によ
る走査と、大径光点による走査とは、同時的ではなく、
タイミングを異ならせて交互に行うので、両信号を直接
的に合成して、画像鮮鋭度強調を行うことはできない。

この点を解決するためには、シャープ画像信号を一旦メ
モリー装置に記憶蓄積させ、所要時間経過後、アンシヤ
ープ画像信号に同期させて、メモリー装置から読みだす
ようにすればよく、これを、第３図示の実施例で説明す
る。カラー原画２２を透過した光束は、オプチカルフア
イバ一束２３により集光され、集光レンズ２４を経て、
ハーフミラー群２５・・・及び全反射ミラ一２６により
４個の光路に分岐し、それぞれ光電変換素子２８Ｕ，２
８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂに入射する。

素子２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂに入射する光路には、色分
解用赤フイルタ２７Ｒ１緑フイルタ２７Ｇ青フイルタ２
７Ｂを配設してあり、素子２８Ｒは赤色分解画像信号、
２８Ｇは緑色分解画像信号、２８Ｂは青色分解画像信号
をそれぞれ出力する。素子２８Ｕは、色フイルタを付設
しないので（人射光量調節のため中性色濃度フイルタを
適用する場合はある）中性色信号を出力する。これらの
４個の素子の出力は、それぞれ増幅器２９Ｕ，２９Ｒ，
２９Ｇ，２９Ｂによつて増幅され、ゲート３０Ｕ，３０
Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを経て、メモリー装置３２Ｕ，３２
Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂに入力する。

中性色信号のチヤンネルは、増幅器２９Ｕの後段で分岐
し、その一方が上記ゲート３０Ｕに、他方がゲート３１
に入る。ゲート３０Ｕ，３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、共
通のゲート制御信号Ｇ，によつて同時に開閉し、小径光
点によるカラー原画２２の走査期間だけ、信号を通過さ
せる。

一方、ゲート３１はゲート匍脚信号Ｇ２によつて開閉し
、大径光点による走査期間だけ、信号を通過させる。ゲ
ート３０Ｕ，３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを通過した画像信
号は、順次メモリー装置３２Ｕ，３２Ｒ，３２Ｇ，３２
Ｂに書きこまれ、所要時間経過後、順次読みだされて、
ゲート３１を通過するアンシヤープ画像信号Ｕ１と同期
したシヤープ画像信号ＵＯ，Ｒ，Ｇ，Ｂとして出力する
。

そこで、該アンシヤープ信号Ｕ，と中性色のシヤープ画
像信号Ｕ。により、アンシヤープマスク信号（第２図Ｄ
）を作り、これを各色分解画像信号に合成して、鮮鋭度
を強調した画像信号（第２図Ｅ）を得る。第５図は、上
述の信号の同期関係を得るためのタイミングチヤートで
、Ｓは小径光点の走査時間ｌは大径光点の走査時間を示
す。

Ｕ１は、ゲート３１を通過するアンシヤープ画像信号で
、ｌと同期してＴ２の期間に出力する。ＵＯ，Ｒ，Ｇ，
Ｂは、４個のゲート３０を通過するシヤープ画像信号で
、Ｓと同期してｔ１の期間に出力するので、これらをメ
モリ装置３２に一時記憶させ、ｔ１とＴ２の時間差Ｔだ
け遅延させて読みだし、アンシヤープ画像信号Ｕ１と同
期したシヤープ画像信号を出力させる。第６図ないし第
８図は、上述同期操作のためのタイミングパルス及びメ
モリー装置がデイジタル型である場合に、画像信号をサ
ンプリングするクロツクパルスを発生させる手段の数例
を示す。

第６図は、回転両面ミラー３５（１９と同一の物）の軸
３６に透光部と遮光部を交互に等間隔放射状に設けた回
転円板３７を付設し、光源３８と光電変換素子３９を円
板３７に対設させたロータリーエンコーダを使用するも
のである。回転両面ミラー３５により偏向走査する光束
の旋回面は、回転両面ミラーの回動角の２倍であるから
、第６図示装置によつて光点の走査ストロークを等分割
するクロツクパルスを発生させることができる。

第７図は、走査光束を集光するオプチカルフアイバ一束
２３の受光面と平行に、多数の光電変換素子４０を等間
隔をもつて配設し、かつ、カラー原画を走査する光束４
１と平行に、パルス発生用光束４２を回転両面ミラー４
３に投射し、光電変換素子群４０に反射させるようにし
たものである。

２個の光束は、回転両面ミラー４３の回動にともなつて
、同期的に旋回し、光束４１によるカラー原画の走査と
同期するクロツクパルスが光電変換素子群４０から出力
する。

この場合、パルス発生用光束は、小径光点用光束と、大
径光点用光束の双方にそれぞれ平行な２個を使用し、前
者を第５図Ｔ，の期間におけるクロツクパルス発生用、
後者をＴ２の期間におけるクロツクパルス発生用として
適用すれば、シヤープ画像信号をアンシヤープ画像信号
に同期させて出力させることができる。第８図は、第７
図示手段の光電変換素子群４０に代えて、光束４２の入
射面に多数のオプチカルフアイバ一４４の一端を等間隔
に配置したもので、各オプチカルフアイバ一の他端は１
個の光電変換素子４５に対設させてあるので、光束４２
が旋回することにより、各オプチカルフアイバ一４４は
順次照射され、光電変換素子４５からは一定間隔のパル
ス信号が発生する。

以上記述した如く、本発明の画像走査方法は、回転ミラ
ー形式の画像走査装置において従来有効な適用手段がな
かつたアンシヤープマスクによる画像鮮鋭度強調を、合
理的に実施する手段を実現したもので、製版用カラース
キヤナ、フアクシミリ等の画像走査記縁装置に適用しう
ることはもちろん、一般的に画像情報を電気信号に変換
して出力させる画像アナライジングシステムにおける入
力装置として、きわめて有利に利用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、公知の回転シリンダー形式の走査機における
シヤープ信号とアンシヤープ信号のピツクアツプを示す
図、第２図は、アンシヤープ信号による画像鮮鋭度強を
示す模式図、第３図は、本発明を実施するための装置の
一例を示す概略図、第４図は、小径光点と大径光点の走
査領域を示す図、第５図は、各信号の時間差を示すタイ
ムチヤート、第６図〜第８図は、それぞれクロツクパル
ス発生手段の実施例を示す図である。 １・・・・・・透明シリンダー、２・・・・・・原画、
３・・・・・・ハーフミラー、４・・・・・・小径アパ
ーチヤ、５・・・・・・大径アパーチヤ、６，７・・・
・・・光電変換素子、１１・・・・・・白色光源、１２
・・・・・・コリメータレンズ、１３・・・・・・小径
アパーチヤ、１４・・・・・・結像レンズ、１５・・・
・・・白色光源、１６・・・・・・コリメータレンズ、
１７・・・・・・大径アパーチヤ、１８・・・・・・結
像レンズ、１９・・・・・・回転両面ミラー、２２・・
・・・・カラー原画、２３・・・・・・オプチカルフア
イバ一束、２４・・・・・・集光レンズ、２５・・・・
・・ハーフミラー、２６・・・・・・全反射ミラー、２
７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ・・・・・・色分解フイルタ一、
２９Ｕ，２９Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂ・・・・・・増幅器、
３０Ｕ，３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ・・・・・・シヤープ
信号用ゲート、３１・・・・・・アンシヤープ信号用ゲ
ート、３２Ｕ，３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ・・・・・・メ
モリー装置、３５・・・・・・回転両面ミラー、３７・
・・・・・ロータリーエンコーダ回転円板、３８・・・
・・・光源、３９・・・・・・光電変換素子、４０・・
・・・・光電変換素子群、４１・・・・・・画像走査光
束、４２・・・・・・クロツクパルス発生用光束、４３
・・・・・・回転両面ミラー、４４・・・・・・オプチ
カルフアイバ一群、４５・・・・・・光電変換素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 走査用光束を回動ミラーにより被走査画面に投射走
   行させ、該走査光を光電変換して被走査画像の画像信号
   を得る画像走査方法において、走査光束を投射する光学
   系を２組併設し、第１光学系より投射される小径光束と
   、第２光学系より投射される大径光束を、１個の回転両
   面ミラーにより被走査画面の同一領域に交互に投射走行
   させ、前記小径光束の走査によりシャープ画像信号を、
   また前記大径光束の走査によりアンシャープ画像信号を
   得るようにし、かつ、上記２種の画像信号のうち先行す
   る信号を記憶手段に入力させて一時記憶蓄積し、次いで
   、後続する信号と同期させて前記記憶手段から出力させ
   て、該出力信号と前記後続する信号との差値を演算する
   ことにより、複製画像の鮮鋭度を強調するためのアンシ
   ャープマスク信号を得ることを特徴とする画像走査方法
   。