JPS60259052A - カラ−画像デ−タ入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像読取り装置に係り、特に３色の読取り素
子を備えた読取りヘッドを走査機構に取りつけてカラー
原稿の読しりを行うカラー画像データ入力装置に関する
ものである。

近年、ファクシミリ技術の目覚ましい発展に呼応して白
黒画像の読取り、データ伝送、再生記録等の実用化から
カラー画像の実用化指向に開発関心が寄せられている。

しかしながらカラー画像のデータ量は白黒画像のデータ
量の数倍が必要であり、特に原稿の読取り技術は複雑と
なってコスト高となる傾向があり、低コスト製品の開発
が望まれている。

〔従来の技術〕

従来、カラー画像データの読取り装置としてはドラムス
キャナと、フラットベッドスキャナが広く用いられてい
る。このうちドラムスキャナは読取りの濃度特性が良好
で位置精度が高く、解像度を任意に変更できるという利
点があるが読取り速度が遅い。これと反対にフラットベ
ッドスキャナは読取り速度は速いが解像度が変更できな
いという欠点がある。

これらのスキャナをコスト面から見ると、ドラムスキャ
ナはＸ軸方向の走査（以下主走査と略称する）を行うた
めの高精度の回転機構が必要であり、フラントベラドス
キャ・すは主走査を行うための画素数の大なるＣＣＤラ
インセンサに集光する光学系が必要となるため、何れの
場合もニスト高となる欠点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、カラー画像データの読取り機構の低コスト化
を計り、かつ高速の読取り速度を維持すると共に、解像
度の設定が自由なカラー画像データ入力装置の提供を目
的とする。

〔問題を解決するだめの手段〕

そしてこの目的は、原稿を照射する光源と、Ｘ及びＹ軸
方向に移動して前記原稿からの反射光を読取る読取りヘ
ッドと、該読取りヘッドの出力を格納するメモリとから
構成されてなる画像読取り装置において、前記読取りヘ
ッドに所定間隔を光学的Ｇご隔離した色彩の異なるフィ
ルタ付ＣＣＤ素子を複数対設６Ｊると共に、前記各ＣＣ
Ｄ素子に対応する前記メモリに転送されたシフＩ−デー
タをアドレス指定して変換データを読出すアドレス制御
部と、前記変換データを前記各色彩毎に切換えソフトレ
ジスタを介して出力する色切換制御部とを設けたことを
特徴とする本発明のカラー画像データ入力装置を提供す
ることにより達成される。

ｒ作用〕 すなわち、本発明はＸ及びＹ軸方向に移動可能な走査機
構として既存のｘｙプロッタを利用し、該ＸＹプロンタ
の記録ペンホルダ一部に記録ペンの代わりに例えば、赤
色Ｒ２緑色Ｇ、青色Ｂの光をそれぞれ透過するフィルタ
とＣＣＤ素子との組合せを光学的に所定間隔を隔離して
配置した構成の読取りヘットを取りつけてカラー画像の
読取りを行う。

この場合、１走査で各色彩ごとに複数ラインの画像デー
タを同時に読取り、走査機構により走査領域を移動して
カラー画像の読取りを実行する。

ここで読取りヘッドにより読取る各色彩領域を互いに隣
接する重なりのない領域とし、原稿全面の１回の走査で
各色彩毎の画像データを読取れるようにし、読取りの高
速化を図っている。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図に本発明の一実施例の外観を斜視図として示す。

なお構成、動作の説明を理解し易くするために一部を関
係位置で分解して表し、全図を通じて同一部分には同一
符号を付して示した。

図において、読取りヘッド１はヘッドホルダ２に取りつ
けられ、ヘッドホルダ２はアーム３をガイドとして矢印
Ｙ軸方向を前後に走査（以下副走査と略称する）できる
。また、アーム３はアーム４をガイドとして矢印Ｘ軸方
向を左右に主走査ができる。アーム４は基台５の端部に
取りつけられ、基台５にセントされた原稿６の紙上を読
取りヘッド１はＸ及びＹ軸方向に位置制御されることに
より原稿６の全面を走査することができる。このような
走査機構は既存するＸＹプロッタの記録ペンの代わりに
読取りヘッドを装着することで安価に実現することがで
きる。

第２図は本発明の読取りヘッド１の要部断面図を示す。

図において、７と７′は照明灯であって原稿６上の読取
り幅Ｗの範囲を照射する。読取り幅Ｗは赤色Ｒ１緑色Ｇ
、青色Ｂ（以下単にＲ，Ｇ。

Ｂと略称する）の読取り幅ＩＡｒ、　Ｗｇ、　Ｗｂとそ
れぞれの読取り幅を隔離する所定間隔（以下しきり幅と
略称する）Ｈｐ　、　ｈｑの合計で成立ち、いずれも同
一寸法に構成している。

８〜１２はＲの光学系と光電変換機構を収容したブロッ
クを示し、８はＲの反射光のみを透過するフィルタ、９
と１０とは読取り幅Ｗｒの光源７，７°からの反射光を
ＣＣＤ素子１１の全長に集光する光学系レンズ、１２は
ＣＣＤ素子１１の出力をシフトして読出す回路、１３と
１３″は各色彩毎の読取り幅を光学的に隔離するための
隔離板である。隔離されたブロックには、同様にしてＧ
とＢとの光学系と光電変換機構がそれぞれ収容されてい
る。

また、照明灯は単数配置でもよく、各ＣＣＤ素子の出力
は回路１２において、図示しない所要の闇値を有する比
較器にて２値化され、各色彩毎の信号Ｄｒ、　Ｄｇ、　
Ｄｂとして出力される。

第３図は読取り走査方法についての説明図を示す。第３
図（ａｌは全走査領域の読取り方法の説明図であって、
弱、〜Ｗ、は連続する走査領域を示し原稿６の画面全体
の読取りは、読取りヘッドが矢印Ｚに示す読取り径路の
ように読取り幅Ｗにて主走査を行い、折り返し点で各色
彩毎の読取り幅例えばＷｒの副走査を繰り返すことによ
り行う。

第３図（ｂｌは第３図（ａｌの°詳細説明図を示す。カ
ラー画像の読取りを行うためには、まず走査％Ｊｉ　Ｊ
Ａ　’４　＋にＲ読取り幅Ｗｒを合わせ、左から右に走
査する。

走査が終了すると読取りヘッドを副走査方向に読取り幅
訂だけ移動する。このときＲ読取り幅Ｗｒは走査領域臀
２に移動し、走査領域１にはしきり幅Ｗｐが移動する。

そこで今度は右から左に走査する。走査が終了すると再
び読取りヘッドを１段ずらす。このとき走査領域−，に
Ｇ読取り幅ｗｇが移動する。上記の動作をもう１往復繰
り返すと、今度はＢ読取り幅計が走査領域Ｗ１に移動す
る。そこで再び左から右に走査することにより、走査領
域Ｗ、においてＲ，Ｇ。

３３色分の画像データを読取ることができる。上記のよ
うに１走査終了毎に読取りヘッドを１段ずらし、原稿６
の画面全体に渡って読取りヘッドを移動させることによ
り全走査領域をカラーにて読取ることができる。

第４図は本発明によるデータ転送回路のブロック図を示
す。読取りヘッド１が読取ったデータＯｒ。

Ｄｇ、Ｄｂは、走査制御回路２８、色切換制御部３０及
びアドレス制御部３６の信号に従ってメモリ２２または
メモリ２３を経由し、シフトレジスタ２６を介して画イ
象データとしてホストＣＰＵ２７に出力される。

ホストＣＰＩＪ２７から出される種々のコマンドを解読
するコマンド解読回路２９の解読信号に従って、走査制
御回路２８、色切換制御部３０及びアドレス制御部３６
は動作する。

走査制御回路２８はレジスタ２１のＲ，Ｇ、Ｂ各１ｂｉ
ｔの画像データを３ｂｉｔの画像データとして、メモリ
２２かメモリ２３のどちらに書き込むかを制御する。こ
こでメモリ２２と２３の記憶容量は読取りヘッドの色彩
が３色の場合は、（ＩＸ３）ｂｉｔ　ｘ　（ｍｘ　１２
　＞ｗｏｒｄ構成とする。ｍは１走査で読取るライン数
であり、ｌは１ラインの画素数である。

メモリ２２には、第３図において走査領域−８に示すよ
うに左から右、メモリ２３には走査釦Ｉ２に示すように
右から左に走査したときの画像データを書き込むように
する。メモリを用いて同一方向（例えば左から右）に読
取った場合と同し配列にするためには、次のようにして
画像データを並べ変える。

メモリ２２には先頭アドレスからアドレスをカウントア
ツプして書込み、メモリ２３には最終アドレスからアド
レスをカウントダウンして書き込む。

読出ずときは、メモリ２２ば先頭アドレスから、メモリ
２３は書込み終了アドレスからアドレスをカウントアツ
プして行う。

第５図は読取りヘッドの出力データをメモリ上で並べ変
える手段の説明図であって、第５図＋ａ＋に示す１走査
で読取られた画像データは、第５図（ｂｌに示すように
メモリに書き込まれる。図において数字１−１　、１−
２はそれぞれ１ライン目で第１番目の画素、第２番目の
画素を示し、英字Ｒ，Ｇ、Ｂはそれぞれ読取られた色彩
の画像データを示す。

これを１ライン単位のカラー画像データとしてレジスタ
２４に出力するには、第５図（Ｃ）に示すように画像デ
ータの順序を並べ変える必要があり、アドレス制御部３
６のアドレス指定によりこの操作を行う。

まず、初期アドレスカウンク３１に読出す最初のライン
番号１をセントしておき、これを新アドレスレジスタ３
５に移す。新アドレスレジスタ３５は入力されたライン
番号１にてメモリ２２．２３のアドレス指定を行うと共
に、レジスタ３２にライン番号１を入力する。１回の読
取りライン数（本例の場合は１６〉を増分レジスタ３３
にセットしておき、これとレジスタ３２の内容をアドレ
ス加算器３４にて加算することにより、メモリ２２に格
納された同一ラインデータのアドレスを指定することが
できる。このアドレスのメモリ２２の中のデータをレジ
スタ２４に書き込む。

色切換制御部３０の信号に従って、マルチプレクサ−Ｍ
ＰＸ２５によりＲ，Ｇ、Ｂのうち１色分の信号のみシフ
トレジスタ２６に転送する。

次に新アドレスレジスタ３５の内容をレジスタ３２にセ
ットし、１ラインの画素数ρだけ上記の動作を繰り返す
と、第１ラインのデータがレジスタ２４に揃えられる。

データ転送をパラレルにして高速化を図るためシフトレ
ジスタ２６においてシリアル／パラレル変換を行う。

第５図（ｄ＋に示すように、例えばデータが８ｂｉ　ｔ
になる毎にホストＣＰυ２７に出力する。これにより第
１ラインのデータがホストＣＰＵ２７に転送される。

次に、初期アドレスカウンタ３１の値を１つカウントア
ンプしてから同様の動作を繰り返し、ライン数ｍだけ繰
り返すことにより、１色分のデータ順序の並べ変えが終
了する。この操作をＲ，Ｇ。

８３色分二対して行う。ホストＣＰＵ２７に出力された
カラー画像データはホストｃＰυ２７内において各色の
画面毎にまとめるか、あるいはＲ，Ｇ、　８３色を１画
素づつにまとめるかを決定する。

第６図は画像データの解像度を決める方法の説明図であ
る。解像度を４木／ｍｍ、ヘッド読取り幅を４ｍｍとす
ると、１走査で１６ラインを読取ることができる。読取
りヘッドを６４画素のＣＣＤ素子で構成すると、４画素
毎に間引きして１画素を取り出すことになる。

また、主走査方向において読取りヘッドの移動速度を２
００ｍｍ／秒とすると、分解能を６４ドツト／ｍｍとす
るにば１／２００　Ｘ　１／６４　＝　７Ｔｏｓ毎にＣ
ＣＤ素子から読出すことになる。主走査を４ドツト／ｍ
ｍにするには１６６画素毎間引きして１画素取り出せば
よい。この間引きの度合を変更することで任意の解像度
を得ることができる。

この装置でＡ４原稿（２１０Ｘ　２９７ｍｍ）を解像度
４本／ｍｍ、ヘッド読取り幅４ｍｍとし読取りヘッドの
主走査方向移動速度２００ｍｍ／秒で読取るとすると、
約８０秒で読取りが終了することになる。読取りヘッド
の位置精度はプロッタと同等にとれ０．１ｍｍ程度とな
る。

読取りヘッドの出力を一定の闇値にて２値化すれば、各
１ｂｉｔのデータとなりＲ，Ｇ、Ｂカラー画像データに
よってカラーＣＲＴディスプレイでは第７図の配色図に
示すような８色を表示することができる。図において、
Ｙは黄色、Ｌは水色、■は紫色、Ｗｌ（は白色、ＢＬは
黒色を示す。

Ａ４原稿（２１０Ｘ、２９７ｍｍ）を解像度４本／ｍｍ
で読取ると、各色１ライン（ｌｂｉｔ／画素）のデータ
は８４０ｂｉｔとなる。このカラー画像データのホスト
ＣＰＵ２７への転送は次のようになる。読取りヘットの
移動速度を２００ｍｍ／秒としたので、１走査当たりの
読取り時間は約１秒かかる。データ量は１走査当たり（
８４０ｘ　１６ライン×３色）／８＝５にバイトとなる
ので、５　ＫＢＩｓＤｌ上の８ｂｉｔハラレルインタフ
エースでホストＣＰυ２７に転送すればよい。このよう
にすることで、メモリ２２とメモリ２３で書込み、読出
しを読取りヘッドが１走査する毎に交互に行っているの
で見掛は上データ転送時間は現れてこない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、Ｘ及びＹ軸方向に
読取りヘッドを移動可能な走査機構により、軽量な読取
りヘッドを走査してカラー画像の読取りを行うので、高
速読取りが可能となり、かつ走査機構が簡単で低コスト
化が実現できると共に読取り解像度を任意に選ぶことが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の外観斜視図、第２図は本発
明の読取りヘッド１の要部断面図、第３図は読取り走査
方法についての説明図、第４図は本発明によるデータ転
送回路のブロック図、 第５図は読取りヘッドの出力データをメモリ上で並べ変
える手段の説明図、 第６図は画像データの解像度を決める方法の説明図、 第７閏は配色図を示す。 図において、１は読取りヘッド、６は原稿、７と７°は
光源、１１はＣＣＤ素子、２２．２３はメモリ、２６は
シフトレジスタ、３０は色切換制御部、３Ｇはアドレス
制御周部、をそれぞれ示す。 第１閃 第　２圀 第３図 （Ｑ） 一一一一一一シＸ 第４図 ２ 第５図′ （Ｃ１ｌ （ｂ〕 （ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿を照射する光源と、Ｘ及びＹ軸方向に移動して前記
   原稿からの反射光を読取る読取りヘッドと、該読取りヘ
   ッドの出力を格納するメモリとから構成されてなる画像
   読取り装置において、前記読取りヘッドに所定間隔を光
   学的に隔離した色彩の異なるフィルタ付ＣＣＤ素子を複
   数対設けると共に、前記各ＣＯＤ素子に対応する前記メ
   モリに転送されたシフトデータをアドレス指定して変換
   データを読出すアドレス制御部と、前記変換データを前
   記各色彩毎に切換えシフＩ・レジスタを介して出力する
   色切換制御部とを設けたことを特徴とするカラー画像デ
   ータ入力装置。