JPS61208963A - 画像読取装置 - 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】 本発明はＣＯＤ固体撮＠素子等のイメージセンナを用い
た画像読取装置に係り、特に読取り解像力の向上および
雑音の除去に関する。

本発明による画像読取機器け、たｋえばＣＯＤ等の固体
撮像素子を用いたデジタル複軸やファクシミリ装置等の
画像読取機器に広く適用される。

一般的、原稿には文字等の階調性のない原稿と、写真や
網点原稿のような階調性のある原稿とがある。階調性の
ある原稿を読取る際には従来、解像力の高い構成のＣＯ
Ｄで原稿を読取り、その出力をディザ・マトリクスを用
いたディザ処理によシ疑似的に中間調を再現していた。

しかしながら網点原稿等を読取る際にこのディザ処理を
行なうとモアレが生じるという欠点を有していた。この
モアレは、原稿の空間的網点周波数と、ディザ・マトリ
クスを１つの画素としたときの空間的な走査線周波数と
の干渉が原因である。

そアレを除去するために、原稿と固体撮像素子との間に
空間的ローパスフィルタを挿入し、ボケ画像を固体撮像
素子で読取る構成が考えられる。しかしながら、この構
成では文字等の原稿を読取る際に解像力が低下してしま
うという不都合が生じる・ このように従来の読取装置では、各装置毎に原稿の種類
を限定しなければならず、他種類の原稿を使用するとモ
アレが生じたυ、又は解像力が低下するという問題点が
現われる。

本発明は上記従来の問題点に鑑み成されたものであり、
その目的は原稿の種類化応じて、十分な解像力で読ａｂ
、かつモアレ等の維音を低減する画像読取装置を提供す
ることにある。

以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明による読取装置の一実施例の構成図であ
る。

同図にお−て、原稿台ガラス上に載置された原稿１は、
ランプ２によって照明され、その反射光がミラー３，４
．５によって各々反射され、レンズ６によってライン状
に数十個の受光素子が配列された固体撮儂素子７（以下
００Ｄ　７とする）上に結像する。

レンズ６とＯＯＤ　７との間には、後述する第４図に示
した切換機構が設けられ、複屈折板８と平板ガラス９と
が読取るべき原稿の種類に応じて切換えられる。

ミ２−５．４．５は矢印１０方向に機械的に移動して、
原稿の副走査を行い、主走査はＣ０Ｉ）　７によって副
走査方向に対して垂直方向に電気的に行われる。

なお、ミ２−３と、ミラー４および５とは、副走査する
際の移動距離比は２：１である。

この様に、第１図示の読取装置は原稿１とＣＣＤ７　と
の間ξこ複屈折板８からまる空間的ローパスフィルタ又
は平面ガラス９からなる透明体のいずれか一方が原稿画
像に応じて選択的に挿入されるものである。

即ち、空間的ローパスフィルタにより、原稿上の画像を
固体撮像素子上に結像する際、空間周波数の高い成分を
カットすることでモアレを除去する。具体的には、水晶
等の複屈折板が考えられる。

一方、透明体は、高解像力を要する文字等の原稿を読取
る際に切換られ、空間的ローパスフィルタと等価な光路
長を有する平板ガラス等が用いられる。

要するに、写真や網点原稿等の階調性のある原稿を読取
る時は空間的ローパスフィルタを挿入し、文字等の階調
性のなめ原稿を読取る時は平板ガラス等の透明体を挿入
する様に、原稿画像に応じて自動的にフィルタ移動が行
なわれる。

第２図は、本実施例にお−て、階調性のある原稿を読取
る際の光路説明図である。九とえば網点原稿１がセット
された場合、複屈折板８がレンズ６とＯＯＤ　７との間
に挿入される。

第２図において、網点画像１１からの光線は、複屈折板
８に入射することで、常光線ＬＯと異常光線ＬｙＨに分
がれ、常光線Ｌｏｇこよって像１２Ａが、異常光線Ｌｍ
＋こよって像１２ＢがΔ！だけずれて０ＯＤｚ上に形成
される。したがって、儂１２ムと１２Ｂの重なった像（
ボケ画像）がＯＯＤ　７によって読み取られるために、
高周波成分がカットされて。

モアレの発生が低減する。

第５図は、文字等の階調性のない原稿を読取る際の光路
説明図である。

文字原稿を２値あるいは３値で読取る時は、複屈折板８
を挿入したままでは解像力が低下する丸めに取はずされ
る。しかし、複屈折板８を取シはすすと、レンズ６とＣ
ＯＤ　７の間の光路長が変化し、ｃａｎ　７面上の結像
がボケてくる。これを防ぐために、複屈折板８と光学的
番こ等価な光路長を有する平板ガラス９が挿入される。

第３図番とおいて、文字画像１５からの光線は平板ガラ
ス９を通過することで、光路長が調整され解像力の高い
像１４が（１！ＯＤ　７面上に形成される。

第４図は、複屈折板８と平板ガラス９の切換機構の構造
図である。第１図と同様に、６はレンズ、７はＣＯＤで
ある。モータ２ｏにょシ回転する軸２３に固定されたア
ーム２４の回動によって、複屈折板８と平板ガラス９を
有したフィルタ板２５を往復移動させる。又、複屈折板
８が正規の位置（第４図示の状態）に来ると！イクロス
イッチ２１がオンし、平板ガラス９が正規の位置に来る
とマイクロスイッチ２２がオンする様々構成になってい
る。

即ち、し／ズ６とＣＯＤ　７０間に複屈折板８が挿入さ
れた場合にマイクロスイッチ２１がオンし、逆に、平面
ガラス９が挿入された場合にマイクロスイッチ２２がオ
ンし、これにより、フィルタの位置を検出するものであ
る。

第５図ｒよ読取装置にオペレータが指示を与える為と読
取装置の状態をオペレータに表示する為に読取装置の上
面に設けられた操作部である。

キー４１は読み取りを停止する為のストップキー、中−
４２は、読み取シを開始する為のスタートキー、キー４
３は読み取９回数等を入力する為の数値入力キー１表示
器４４は、数値入カキ−４５によシ設定された読取り枚
数等を表示する為の表示器、キー４７は、読み取り濃度
を変更する為のキーであり表示器４Ｂは、読み取り濃度
を表示する為の表示器である。

キー４５は、写真モードをオペレータが選択する為のキ
ーであり、写真モードが選択された場合は表示器４６が
点灯する。

ととるで、ここでいう写真モードと非写真モードについ
て述べる。

写真モードとは、読取るべ色原稿に階調性の有る画像が
あり、これを階調性を保ちつつ読取るモードである。写
真モードにおいては、階調性のある画像を出力する為に
ディザ手法を用いて多階調の画像を外戚しようとするも
のであり、階調が主な画像要因となる為、複屈折ガラス
を通過させて読取り動作しても画質の劣化はなく、逆に
、モアレを消去することが出来る。又、非写真モードは
文字、記号等の線画等、階調性のな一画像を高解像で読
取るモードである。従って、非写真モードにおいては、
細線の再現性が重要な要因となる為ディザ処理は行なわ
ず、固定閾値による２値化動作を行なう。

キー４９はオートモードをオペレータが選択する為のキ
ーであり、オートモードが選択された場合は表示器５０
が点灯する。同、オートモード選択時には写真モード選
択キー４５は無視される。

ところで、ここでいうオートモードにつめて述べる。前
述の如くキー４５薯こよシオペレータは写真モードと非
写真モードの選択がなされ、この選択に応じて読取り動
作が実行される。この様に、キー４５によるオペレータ
のモード選択に応じて読取り動作するモードをマニュア
ルそ−ドと呼ぶ。しかしながら、不慣れなオペレータは
このマニュアルモード選択をｗ４まるととがあり、また
、例え不慣れでな一オペレータにとってもこのモード選
択は煩わしい。

そこで、原稿台にセットされた原稿内容、即ち中間調原
稿であるか非中間調原稿であるかを、読取シ装置が自動
的に判断し、この判断結果番ζ基づ色モード選択をオペ
レータの手を煩わすことなく、自動的に行なうのが、オ
ートモードである。

第６図は、第１図示の読取シ装置を制御する為のコント
ローラ部のブロック図である。ＲＯＭ３４はプログラム
が格納されてｉるメモリであシ、ＣＰＵ　５５は、ＲＯ
Ｍ　５４のデータにより演算を行なう！イクロコンピ二
−タである。ＲＡＭ３５はデータ等を一時格納する為の
メそすである。

また、Ｉｌｏ　Ｓ　６を介して操作部３７が接続されて
おシ、操作部３７からの指示によシ、ｃｐｒｙｓｓが動
作するようになっている。ＣＰＵ　５５はい３１を介し
て読取装置におけるランプ点灯、ミラー移動等の各シー
ケンス制御を行ない、又、Ｘ１０３２を介して、複屈折
ガラス８と平面ガラス９の移動制御をマイクロスイッチ
２１．２２の出力に従って、七−夕２０を駆動すること
により行なう。４０は原稿台にセットされた原稿が中間
調画像であるか非中間調画像であるかを判別する画像判
別回路であり、この判別結果は工β３９を介してＣＰＵ
　５３に取込まれる。

第７図はＣＯＤ　７の出力信号の処理回路を示すブロッ
ク図である。第１図及び第４図と同様に、１は原稿、６
はレンズ、７はＣＯＤ、２Ｇはモータ、２５はフィルタ
板である。

モータ２０は前述の如く、ＣＰＵ　Ｓ　３により工１０
５２を介して出力される壓動信号により動作し、フィル
タ板２５を往復移動する。レンズ６及びフィルタ板２５
を介してＣＣ！Ｄ　７に光偉が入射する。ＣｌＣＤ　７
はその光電変換機能により画像濃度に応じたレベルのア
ナログ信号を出力する。（ＩＣＤ　７のアナログ出力は
アンプ６１で所定レベルに増巾された後、アナログ・デ
ジタル変換器（Ａ／Ｄ）６２により、所定ビット（例え
ば６ビツト）のデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ　６
２の出力はコンパレータ６５において、スイッチ回路６
４から供給される閾値と比較され、黒画像及び白画像を
示す２値画像信号ＶＨＤＫＯとして、プリンタや画像フ
ァイル等に出力される。

スイッチ回路６４はＣＰＵ　５　Ｓによシ、マニュアル
モードにおいてはオペレータの所望する読取りモードに
応じて、また、オートモード−こおいては画像判別回路
４０の判別結果に応じて、その接点が切換わるものであ
って、写真モードが選択された場合には、ディザ処理の
ためにディザ閾値発生器６６からの閾値を選択し、また
、非写真モードが選択された場合には固定閾値発生器６
６からの固定閾値を選択する様にスイッチ動作する。

淘、固定閾値発生器６５は互いに異なる複数通りのレベ
ルの閾値を発生可能で′Ｉｈシ、これを操作部のキー４
７の動作に応じて選択的に発生する。

また、Ａ／Ｄ　６２のデジタル出力は画像判別回路４０
にも供給される。

第８図に画像判別回路４０の詳細な構成を示す。

８は画像データ信号で、Ａρ６２から供給される６ビツ
ト並列信号である。８２ａはその画像データ信号８１に
よシ画素濃度の最大値（以下、Ｌｍａｘと称す。）を検
出するＭＡＸ検出部、８２１）はそのＭＡＸ検出部８２
ａからの出力を記憶するＭＡＸで、１回の主走査信号の
画素数を４で割った数のブロックに対応して各４ビツト
の１１度レベル情報を記憶できるよう番どなっている。

ま九、そのＭＡＷ記憶部８２ｂからの出力は、ラッチ８
５ａに入力される一方、前記ＭＡＸ検出部８２ａの入力
へ帰還されてお夛、１主走査前の同一ブロック内のＬ　
ｍ１ｌＫと現在の主走査信号の画素濃度とを比較するこ
とが可能になってしる。これにより、４×４の各画素ブ
ロック毎に、各ブロック内の画素濃度の最大値が検出さ
れて、ＭムＸ記憶部８２１）に記憶される。

一方、８５ａは前記画像データ信号８１により画素濃度
の最小値（以下Ｌ　Ｈｌ　ｎと称す。）を検出するＭ工
Ｎ検出部、８３１）はそのＬｍｉｎ検出部８５ａからの
出力を記憶するＭ工Ｎ記憶部でそのＭ工Ｎ記憶部８３１
）からの出力は４ライン毎にラッチ動作するラッチ８５
Ｑに入力される一方、前記Ｍ工Ｎ検出部ａＳａＯ入カへ
帰還されておシ、１主走査前の同一ブロック内のＬ　ｍ
ｉｎと現在の主走査信号の画素濃度とを比較することが
可能になって−る。これにヨリ、４ｘ４の各画素ブロッ
ク毎に、各ブロック内の画素濃度の最小値が検出されて
、　ＭＩＮ　記憶部ｓｓｂに記憶される。以上のＭＡ！
検出及びＭ工Ｎ検出動作は４ライン毎番ζ更新して奥行
される。

以上の様にして、各ブロックの最大値及び最小値が検出
記憶された後、ラッチ８２ａ及び８５ａは夫々の値を同
期して読出してラッチする・８４は前記ラッチ８２ａか
らの出力Ｌ　ｍＢｘと、前記ラッチ８３ｃからの出力Ｌ
　ｗｉｎとの差、すなわち（Ｌｍａｘ−’Ｌｍ１ｎ　）
を演算する減算器、８５はその減算器８４により演算さ
れた（　Ｌ　Ｉｌｌ！Ｌ）Ｃ−Ｌｍｉｎ）と、予じめ設
定しておいた画像判別パラメータＰとを比較する比較回
路で、その比較回路３ｈで比較された結果は、画像全域
に渡ってメモリ３１に各ブロック単位で記憶される。

８７はカクンタ回路で、メモリ８６に記憶された、比較
回路Ｂ５の出力のうち、一方、例えば１の値の総数をカ
ウントする。そして、そのカウント値をａｐ’ａ　ｓ　
ｓに伝える。

ところで、比較回路８５において、減算器８４の出力が
パラメータＰよシ大の場合はブロック内の濃度変化が大
なので、このブロックの画儂は中間調画像ではないと判
断できる。一方、減算器８４の出力がパラメータＰよシ
小の場合はブロック内の濃度変化が小なので、このブロ
ック内の画像は中間調画像と判断する。従って、原稿全
域を構成する複数ブロックの所定数ブロックが中間調ブ
ロックであるか否かにより、原稿画像が中間調画像であ
るか否かの判断の基準とすることができる。

従って、ＣＰＵ　５５はカウンタ回路８７０カウント値
を取込み、そのカウント値が所定値以上であるか否かに
より原稿が中間調画像であるか否かの判断を行なう・ 第９図は、ＣＰＨの制御動作手順を表わしたフローチャ
ートであり、以下、このフローチャートに沿って動作説
明する。

読取り装置に電源が入れられると、ステップ５１にょＪ
）　Ｉｌｏ　、　ＲＡＭ等が初期化され、表示は初期値
が表示される。伺、実施例では、複写数が１、読み取り
濃度５、マニュアルモードが標準モードであシ、これを
示す表示が各表示器でなされる。ステップ５２ではスタ
ートキー４２がオペレータによって押されたかを判断す
る。

スタートキー以外のキーが押された場合は、ステップ６
２により判断され、そのキーに対応した表示がステップ
６３によりなされる。

スタートキー５２のオンをステップ５２により判断する
と、ステップ５３により読み取りの為の前準備を行う（
例えばランプを点灯する等）。

次にステップ７２によシ、キー４９によってオートモー
ドが選択されているかを判断する。

オートモードが選択されていれば、ステップ７３におい
て、複屈折板８がレンズ６と０Ｃ３Ｄ　７の間に位置し
ているか否かをマイクロスイッチ２１の出力によシ判断
する。複屈折板８が所定の位置にあった々らば、ステッ
プ７４でプリスキャンを実行する。このプリスキャンと
は、原稿画像の読取シ前に、ＣｌＣＤ　７によシ原稿全
域を予備走査し、これにより画像判別回路４０にその走
査出力を供給し、原稿画像内容を判別動作するものであ
る。

ステップ７５にてプリスキャンの終了が判断されたなら
、画像判別回路４００判別結果、即ち、原稿台にセット
されている原稿が中間調画像であるか、非中間調画像で
あるかの判別結果（前述したカウンタ回路８７０カウン
ト値）を取込む。そして、ステップ７７でこの判別結果
によシ写真モード又は非写真そ−ドのいずれによシ原稿
読堆夛動作するかをモード設定する。

尚、このオートモード薔ζおけるステップ７７の七−ド
設定は、以降のステップにおφてマニュアルモードにお
けるキー４５による写真又は非写真モードの選択結果と
同様に取扱われる。

一方、オートモードの選択時に、複屈折板８が正規の位
置にな−ならば、ステップ７８でモータ２０を駆動し、
複屈折板８を光路中に挿入する。また、これと同時番こ
異状判別用の内部タイマをステップ７９で起動する。

ステップ８０で、再び複屈折板８が光路上の正規の位置
にあるか否かをマイクロスイッチ２１の出力によシ判断
し、タイマの所定時間のタイマアップ前にマイクロスイ
ッチ２１がオンとなったらステップ８１でモータ２０を
停止し、更にステップ７４に進み前述したプリスキャン
を実行する。

一方、所定時間内にマイクロスイッチ２１がオンとなら
なかった場合は何らかの異状が発生したと判断し、ステ
ップ８２よシステップ６５番と進み、枚数表示４４にエ
ラー表示″Ｚ日”を行な−、シーケンスを停止する。

マニュアルモードが選択されていた場合及びオートモー
ドが選択されており、前述のプリスキャンによる画像判
別が終了した場合にはステップ５４に進む。

ステップ５４において、写真モードが選択されているか
否かを判断する。写真モードがマニュアルそ一ドにおい
てキー４５又はオートモードにおいて画像判別回路の判
路結果によシ選択されている場合にはステップ５５薯と
進む。ステップ５５では、複屈折板８がし／ズ６とＣＯ
Ｄ　７の間に位置しているか否かをマイクロスイッチ２
１の出力によシ判断する。複屈折板８が所定の位置にあ
ったならばステップ６０に進み、写真モードによる読取
りシーケンスを実行する。

一方、複屈折板８がその位置にない場合には、フィルタ
板２５の移動用のモータ２０をステップ５６蕃こより駆
動する。また、同時に移動に何らか・の障害が起った事
を検知する為のＣＰＴ７５５の内部タイマもステップ５
７によシ起動させる。

ステップ５Ｂにより、再び複屈折板８が光路上の正規の
位置にあるか否かマイクロスイッチ２１により判断し、
正規位置に来る迄、モータ２０は駆動される。又、モー
タ２０が駆動中に内部タイマが所定の時間のタイムアツ
プした場合（ステップ６４）は、モータ２０．マイクロ
スイッチ等に何らかの異状があシ、正常動作不能と判断
し、異状処理ステップ６５に入り１枚数表示４４番こエ
ラー表示ｗＥ日”を表示し・シーケンスを停止する。オ
ペレータはこの表示を認識したならば、装置の点検又は
サービスマンの依頼等の処置を行なうことができる。

又、複屈折板８が所定時間内に正規位置に来た場合、七
−夕２０の駆動を停止（ステップ５９）し、写真そ−ド
による読取シーケンス６０に入る。更に、キー４３によ
り設定された読取の設定枚数が終了する迄（ステップ６
１）、読取シーケンスを繰返し実行する。

一方、スタートキー４２が押された時、写真モードが選
択されていない場合には、ステップ６６＃こ進む。ステ
ップ６６では、平面ガラス９が正規の光路上ｌＣＩ）る
か否かをマイクロスイッチ２２によ抄判断し、平面ガラ
ス９が所定位置にあったならばステップ６０＃こ進み非
写真モードによる読取シーケンスを実行する。

正規位置（レンズ６とＣＯＤ　７０間）にない場合、ス
テップ６７によシフィルタ板移動用七−タ２０を駆動し
、同時−ζ前述と同様に異状タイマをスタートさせる（
ステップ６Ｂ）。異状タイマがカウントアツプした場合
は、ステップ７１によシ検出され、前述の異状処理ステ
ップ６５に進む。

又、所定時間内に正規位置に平面ガラス９が達した時に
は、モータ２０の駆動は停止させる（ステップ７０）。

そして、ステップ６０に進み非写真モードによる読取り
シーケンス番と入る。

以上の様に、オペレータによる原稿の読取シモードの設
定又は自動原稿画像認識によるモードの設定に応じて、
複屈折板９と平置ガラスが選択的に（！ＯＤ　７への光
路中に挿入され、画像に適した画像読取りを実行するも
のである。

尚、本実施例ではモアレ除去のための複屈折板８をレン
ズ８とＯＯＤ　７の間の光路内に挿入したが、複屈折板
の挿入位置はとこに限るものではなく、例えば、原稿１
とレンズ６０間の光路内に挿入しても、同様の効果を得
ることが可能である。また、平面ガラス９は単に光路長
補正のために挿入されるものであり、平面ガラス９を挿
入する代わシに、ＣＯＤ　７やレンズ６の位置をシフト
して、光路長を補正する構成でも良φ。しかしながら、
この場合は、ＣＯＤ　７やレンズ６の移動機構に精度が
要求される。

また、本実施例では、固定原稿台薯と載量された原稿を
ミラー等を移動することにより読取ったが、ミツ−等を
固定し、原稿又は原稿台を移動する構成の読取シ装置に
も同様に適用可能である＠ また、フィルタ板の移動はスタートキーのオンの後実行
したが、写真モード、非写真そ−ドの選択に同期して移
動を開始する構成でもよい。

また、画像内容判別用に画像読取り手段とは別個の読取
り手段を設けてもよ一０ 以上説明した様に、本発明によると、読取るべき原稿内
容を自動的に判別し、その判別結果蕃と応じて空間的ロ
ーパスフィルタを自動的に読取り手段への光路中に挿入
するので、オペレータの手を煩られすことなく、原稿画
像に応じた画像読取り動作がなされ、且つ、モアレ等の
ない良好な画像出力が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による読取装置の一実施例の構成図、第
２図は網点原稿の場合の本実施例の光路説明図、第３図
は文字原稿の場合の本実施例の光路説明図、第４図は空
間フィルターの切換手段の構造図、第５図は操作部の構
造図、第６図はシーケンス制御の回路ブロック図、第７
図は読取信号の処理回路のブロック図、第８図は画偉判
別回路のブロック図、第９図（ａ）　、　（ｂ）。 （Ｃ）は制御手順を示すフローチャート図である。 図中、 １　・・・原稿 ６・・−レンズ ７・・・０ＯＩ） ８・・・複屈折板 ９・・・平面ガラス ２０　　・・・篭−タ ４０・・・画偉判別回路 ４５・・・キー であろう

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿画像を光電的に読取る手段と、原稿画像内答
   を判別する判別手段と、原稿から上記読取手段までの光
   路中に空間的ローパスフィルタを挿入する挿入手段とを
   有し、上記挿入手段は上記判別手段の判別結果に応じて
   選択的に上記フィルタを挿入することを特徴とする画像
   読取装置。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項において、上記読取手
   段からの画像信号に対して上記判別手段による判別結果
   に応じて異なる処理を行なうことを特徴とする画像読取
   装置。