JPH0234234B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はフアクシミリ装置等に用い得る原稿読
取装置に関し、より詳しくは、イメージセンサに
よつて原稿を走査して得た画信号の反射率―濃度
変換を行う型式の原稿読取装置に関する。

従来例の構成とその問題点 CCDイメージセンサ等によつて原稿を走査し
て得られた画信号は、原稿の反射率に比例したレ
ベル信号である。そこで、濃度に比例した画信号
を必要とする場合は、CCDイメージセンサ等に
よつて得られた画信号に反射率―濃度変換を施さ
なければならない。

第１図は、そのような反射率―濃度変換の機能
を有する従来の原稿読取装置を示すブロツク図で
ある。

この図において、１はCCDイメージセンサ等
のイメージセンサである。螢光ランプ等の光源２
から発して原稿３の表面で反射された光は、図中
省略されている光学系を介して上記イメージセン
サ１の受光面に結像される。イメージセンサ１は
入射光を光電変換することにより、原稿３の表面
の反射率に比例したレベルの画信号ｍ１を出力す
る。

この画信号ｍ１は前置増幅器４で増幅された
後、背景レベル補正回路５に入力される。この背
景レベル補正回路５は、原稿３の背景に対応する
画信号レベル（背景レベル）を検出し、その背景
レベルを基準レベルまで引き上げるようなゲイン
で画信号を増幅する。背景レベル補正回路５で増
幅後の画信号ｍ２は、アナログ／デイジタル（／
Ｄ）変換器６によつて多値量子化され、デイジタ
ル画信号に変換される。

７は反射率―濃度変換器であり、ROMまたは
デイジタル演算回路によつて構成される。この反
射率―濃度変換器７は、Ａ／Ｄ変換器６より出力
されるデイジタル画信号を反射率―濃度変換カー
ブにしたがつて濃度に比例したデイジタル画信号
ｍ３に変換する。上記反射率―濃度変換カーブを
第２図に示す。

次に、この従来例の問題点を第２図を参照しな
がら説明する。

背景レベルが基準レベルVaと等しい場合、レ
ベルVb＝Va／２の画信号の変換出力Vb′は、基
準レベルVaに対応の変換出力Va′の約81％とな
る。同様に、レベルVc＝Vb／２＝Va／４の画
信号の変換出力Vc′はVb′の約67％となる。他方、
背景レベルがVa／２の場合、背景レベル補正回
路５によつてVbレベルの画信号はVaレベルへ、
Vcレベルの画信号はVbレベルへそれぞれ引き上
げられ、それらの変換出力はVa′，Vb′となる。
即ち、背景レベルと同じレベルの画信号と、背景
レベルの半分のレベルの画信号のコントラスト
（変換出力比）が、背景レベルがVaの場合は約67
％（＝Vc′／Vb′）となるのに対し、背景レベル
がVa／２の場合は約81％（＝Vb′／Va′）とな
る。

このように従来は、背景レベルによつて画情報
のコントラストが変化するため、中間調画情報を
忠実に再現できないという問題があつた。

第２図は他の従来例を示すブロツク図である。
この従来例は、デイジタル型の反射率―濃度変換
器７（第１図）の代りに、多数の演算増幅器８を
組合せたアナログ型の反射率―濃度変換器（対数
演算器）９を用い、アナログ画信号ｍ２に直接的
に反射率―濃度変換器を施し、濃度に比例したア
ナログ画信号ｍ４を得るものである。この従来例
においても、上記従来例と全く同様の問題があ
る。

さて、上記問題に対処するために、反射率―濃
度変換器７，９を背景レベル補正回路５の前に配
置することも考えられる。そのようにすれば、上
記問題を一応解消し得ることは確かであるが、、
その反面、Ａ／Ｄ変換器６や反射率―濃度変換器
７，９のＳ／Ｎが極端に悪化するという別の問題
を生じてしまう。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
Ｓ／Ｎの劣化を招くことなく、原稿画像を背景レ
ベルに影響されない正しいコントラストで読み取
ることができる原稿読取装置を提供することを目
的とする。

発明の構成 本発明は、背景レベルによつて変換特性が２段
階以上に切り替わる反射率―濃度変換手段を用
い、背景レベル補正を施された画信号の反射率―
濃度変換を行うことによつて上記目的を達成せん
とするものである。

実施例の説明 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第４図は本発明の一実施例による原稿読取装置
を示すブロツク図である。この図において、１１
はイメージセンサ、１２は原稿１３を照明する光
源である。イメージセンサ１１は、光源１２から
発せられ原稿１３の表面で反射された光を光学系
（図中省略されている）を介して受光し、それを
光電変換することによりアナログ画信号ｍ１１を
出力する。このアナログ画信号ｍ１１のレベル
は、原稿１３の反射率を比例している。

１４は前置増幅器であり、アナログ画信号ｍ１
１を増幅して背景レベル補正回路１５に入力す
る。この背景レベル補正回路１５は後に詳述する
ように、背景レベル検出器の機能と、背景レベル
にしたがつてゲインが変化する増幅器の機能とを
有し、背景レベルを基準レベルまで引き上げるよ
うなゲインで増幅した（背景レベル補正を施し
た）アナログ画信号ｍ１２と、背景レベルに比例
した背景レベル画信号ｍ１３を出力する。

１６はアナログスイツチ回路であり、アナログ
画信号ｍ１２または背景レベル信号ｍ１３を選択
してアナログ／デイジタル（Ａ／Ｄ）変換器１７
に入力する。このアナログスイツチ回路１６が背
景レベル信号ｍ１３を選択している時に、Ａ／Ｄ
変換器１７の出力信号ｍ１４（背景レベル）をラ
ツチするのがラツチ回路１８である。

１９は反射率―濃度変換用のROMであり、
Ａ／Ｄ変換器１７の出力信号ｍ１４とラツチ回路
１８の出力信号ｍ１５（背景レベル）がアドレス
信号として入力される。このROM１９は信号ｍ
１４、即ち背景レベル補正済みの画信号を多値量
子化したデイジタル画信号を反射率―濃度変換
し、濃度に比例したデイジタル画信号ｍ１６を出
力するが、信号ｍ１５の値（背景レベル）によつ
て反射率―濃度変換特性が２段階に切り替わるよ
うに内部パターンが予め作成されている。

なお、反射率―濃度変換特性を３段階以上に切
り替えるようにROM１９の内部パターンを作成
することもできる。また、RO１９はデイジタル
演算器と置換することもできる。

第５図は上記ROM１９により反射率―濃度変
換の特性図であり、Vaは基準レベルを示す。

次に動作を説明する。

イメージセンサ１１の１走査期間のうち、アナ
ログ画信号ｍ１１が無効の区間にアナログスイツ
チ回路１６は背景レベル信号ｍ１３を選択し、そ
の時にラツチ回路１８は信号ｍ１４（背景レベ
ル）をラツチする。この無効区間における信号ｍ
１６は無効である。

アナログ画信号ｍ１１が有効の区間において
は、アナログスイツチ回路１６は背景レベル補正
後のアナログ画信号ｍ１２を選択してＡ／Ｄ変換
器１７に入力するので、信号ｍ１４は有効なデイ
ジタル画信号である。ROM１９はアドレス信号
である信号ｍ１４，ｍ１５で指定されるアドレス
より、第５図ａまたは同図ｂに示す反射率―濃度
変換カーブにしたがつて信号ｍ１４の値を変換し
た値（記憶データ）を信号ｍ１６として出力す
る。第５図ａの反射率―濃度変換カーブは背景レ
ベルVa／２（Vaは基準レベル）以上の場合に選
択され、第５図ｂの反射率―濃度変換カーブは背
景レベルがVa／２未満の場合に選ばれる。第５
図ａの場合はVb′がVa′の約81％、第５図ｂの場
合はVb′がVa′の約67％となつている。したがつ
て、背景レベルの違いによるコントラストの変動
は従来より大幅に減少する。この効果をさらに高
めるには、反射率―濃度変換特性を３段階以上に
細かく切り替えるようにすればよい。

なお、アナログスイツチ回路１６を省き、アナ
ログ画信号ｍ１２と背景レベル信号ｍ１３のそれ
ぞれに対応させて２つのＡ／Ｄ変換器を設けるよ
うにしてもよい。

第６図は上記背景レベル補正回路１５の具体例
を示す回路構成図である。

この図において、１５ａは入力端子、１５ｂは
画信号ｍ１２の出力端子、１５ｃは背景レベル信
号ｍ１３の出力端子である。１５ａは固定ゲイン
の増幅器であり、その入力は抵抗１５ｅを介して
入力端子１５ａに接続され、その出力端子は出力
端子１５ｂおよび比較器１５ｆの一方の入力と接
続される。この比較器１５ｆの他方の入力には基
準レベルVaが印加される。比較器１５ｆの出力
端子は、出力端子１５ｃコンデンサ１５ｇの非接
地端、電界効果トランジスタ１５ｈのゲート電極
とそれぞれ接続される。この電界効果トランジス
タ１５ｈは抵抗１５ｅと共に可変分圧器を構成す
る可変抵抗素子として作用するもので、ドレイン
電極は入力端子１５ａと接続され、ソース電極は
接地される。

動作を説明すれば、画信号ｍ１２と基準レベル
Vaがｍ１２＜Vaの関係にあると、比較器１５ｆ
からコンデンサ１５ｇへ充電電流が流れ、コンデ
ンサ１５ｇの非接地端電圧が上昇する。この電圧
上昇につれて電界効果トランジスタ１５ｈのソー
ス・ドレイン間抵抗が増加し、入力端子１５ａと
出力端子１５ｂの間のゲインが上昇する。ｍ１２
≧Vaのときは比較器１５ｆからコンデンサ１５
ｇへの充電電流が断たれ、コンデンサ１５ｇの非
接地端電圧はある期間に亘つて略々一定に保持さ
れる。このような動作により、入力画信号のピー
ク値（背景レベル）と比例した電圧までコンデン
サ１５ｇは充電され、その電圧が背景レベル信号
ｍ１３として出力端子１５ｃより出力される。ま
た背景レベルが基準レベルVaまで引き上げられ
るようゲインが自動的に設定され、そのゲインに
て増幅された画信号が画信号ｍ１２として出力端
子１５ｂより出力される。

第７図は本発明の他の実施例による原稿読取装
置を示すブロツク図であり、上記実施例と同一部
分は同一符号によつて示されている。

本実施例は、複数の演算増幅器２０から成る対
数演算器２１に背景レベル補正済みのアナログ画
信号ｍ１２を直接入力し、アナログ演算によつて
反射率―濃度変換を行い、濃度に比例したアナロ
グ画信号ｍ１７を得る構成である。そして、背景
レベル信号ｍ１３を対数演算器２１に比較信号と
して与え、背景レベルにしたがつて一定の反射率
―濃度変換カーブ上の動作点を移動させることに
より、反射率―濃度変換カーブを実質的に無段階
切り替えすることにより、上記実施例と同様の効
果を達成するようになつている。

発明の効果 上述のように本発明によれば、反射率―濃度変
換手段の反射率―濃度変換特性は背景レベルの濃
度によつて自動的に切り替わるため、オペレータ
の手をわずらわせずに原稿画像を正確なコントラ
ストで読み取ることができる。さらに、反射率―
濃度変換は背景レベル補正の後で行われるから、
Ｓ／Ｎの悪化を防止できるという効果を得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の原稿読取装置のブロツク図、第
２図はその反射率―濃度変換特性を示す特性図、
第３図は従来の原稿読取装置の他の例を示すブロ
ツク図、第４図は本発明の一実施例による原稿読
取装置のブロツク図、第５図はその反射率―濃度
変換特性を示す特性図、第６図は背景レベル補正
回路の具体例を示す回路構成図、第７図は本発明
の他の実施例による原稿読取装置のブロツク図で
ある。 １１…イメージセンサ、１３…原稿、１４…前
置増幅器、１５…背景レベル補正回路、アナログ
スイツチ回路、１７…アナログ／デイジタル
（Ａ／Ｄ）変換器、１８…ラツチ回路、１９…反
射率―濃度変換用ROM、２１…反射率―濃度変
換用対数演算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原稿を走査して画信号を生成するイメージセ
   ンサと、前記原稿の背景に対応する前記画信号の
   レベルである背景レベルを検出する手段と、前記
   背景レベルにしたがつてゲインが変化し、前記背
   景レベルを基準レベルまで引き上げるようなゲイ
   ンで増幅したアナログ画信号を出力すると共に、
   前記背景レベルに比例した背景レベル画信号が出
   力する背景レベル補正手段と、前記アナログ画信
   号と前記背景レベル画信号をデイジタル変換する
   Ａ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器によりデイジ
   タル化された前記アナログ画信号を反射率―濃度
   変換する反射率―濃度変換手段とを具備し、この
   反射率―濃度変換手段はその変換特性を前記背景
   レベル画信号が比例する背景レベルにしたがつて
   ２段階以上に切り替わることを特徴とした原稿読
   取装置。