JPH0265459A - 画像読み取り装置 - 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、原稿の濃度情報を電気情報に変換することに
よって読み取る画像読み取り装置に関する。

さらに詳しく説明すると本発明は、近年オフィスのオー
トメーション化が進む中で、絵や文字を読み取りファク
シミリ、デジタル複写機、ファイリング・システム等に
用いられる画像読み取り装置に関する。

従来の技術 従来の技術の説明として、原稿固定式で一次元密着型イ
メージセンサを用いた画像読み取り装置について述べる
。原稿をプラテンガラスの上に読み取り面を下に向けて
載置し、蛍光灯、ハロゲンランプ等の露光手段によって
読み取り面を露光する。この露光による原稿の散乱光を
正立等倍型レンズのロフトレンズアレイ等を用いて、Ｃ
ＣＤ等の一次元イメージセンサ上に結像させる。このイ
、メージセンサ光電変換作用で明度情報を電圧値または
電流量の電気情報に置き換える。この電気情報は、アナ
ログ値なのでアナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器
）に入力することによって、デジタル値として出力され
る。最終的に数値情報となった原稿の４度情報は、編集
、加工、通信、蓄積を容易にする。このような画像読み
取り装置において、解像度が高く、細線や、細密な絵を
忠実に読み取るためには、原稿の濃度情報をイメージセ
ンサの受光面上の明度情報として正確に結像させること
が必要である。そのためにロッドレンズアレイ等の結像
レンズの中心と、イメージセンサの中心合わせの調整作
業は、画像読み取り装置を■み立てる際に必要な工程と
なる。

この調整作業は、原稿に均一な濃度の原稿を用い、その
濃度情報をイメージセンサで読み取り、その出力が、最
大でかつ均一となるように、イメージセンサを移動させ
るか、レンズを移動させるかという調整作業をイメージ
センサの出力をオシロスコープで見ながら調整していた
。

発明が解決しようとする課題 従来技術の画像読み取り装置においては、イメージセン
サの全素子の出力をオシロスコープで見ながら、その出
力が均一で高くなるように、イメージセンサまたは、レ
ンズを移動させてレンズの中心とイメージセンサの中心
を合わせる調整作業を行なっていた。

しかし、この調整には高価なオシロスコープを必要とす
るため、オシロスコープがない場合には調整ができなか
った。

そのため、量産を考えた場合には調整工程に最低１台の
オシロスコープがあればよいのであるが、市場において
再度調整の必要が生じた場合、調整を行なう作業者がオ
シロスコープを用意するが、オシロスコープのある場所
まで画像読み取り装置を輸送するしかなく非効率であっ
た。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の画像読み取り装置
は、原稿を保持する保持手段と、原稿の濃度情報を光の
照射によって光の明度情報に変換する光照射手段と、光
の明暗を複数の光電変換素子群によって電気情報として
読み取る読み取り手段と、原稿の読み取り面より発する
光の明度情報を前記読み取り手段上に結像させる結像手
段と、読み取り手段と結像手段の相克位置関係を調整す
る調整手段と、読み取り手段の中の所定の複数の素子の
出力を平均する平均手段と、平均手段により出力される
平均値を表示する表示手段とを具備するものである。

作用 本発明は、上記した構成において、白または灰色等の黒
以外の均一濃度の原稿を読み取り手段２こ読み取らせ、
その読み取り手段の所定の画素の出力の平均値を表示手
段の上に表示し、その表示手段に表示される平均値が最
大値となるように、調整手段で結像手段と読み取り手段
の相対位置関係を調整する。

本発明によって１、高価なオシロスコープを用いること
なく、結像手段の中心と読み取り手段の中心を節便かつ
容易に一致させることができる。

実施例 （実施例工） 以下本発明の一実施例の画像読み取り装置について、図
面を参照しながら説明する。

第１図より第５図までは、本発明の第１の実施例を示す
ものであり第１図は、本発明の密着型イメージセンサを
用いた画像読み取り装置の読み取り部の概略構造を示し
ている。

第１図において、プラテンガラス１の上に下向きに載置
された均一濃度原稿２を蛍光灯３ａ、３ｂで露光し、そ
の乱反射光を正立等倍型レンズアレイのロフトレンズア
レイ４で集光し、リニアイメージセンサ５の上に結像す
る。リニアイメージセンサ５は結像した光の強度に応じ
た電圧を出力し、その電圧をセンサ出力処理回路６で増
幅し、アナログ−デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）が可能な
電気情報として処理部に送られる。

このリニアイメージセンサ５の光−電圧変換は、図４、
図５に示すように、リニアイメージセンサ５の中心と、
ロッドレンズアレイ４の中心が一致している時に、セン
サの画素ごとの出力電圧値の累積和は最大値を示し、光
量のばらつきも最小となる。この状態で画像の読み取り
を行なえば、ダイナミクレンジを広くとることができ、
リニアイメージセンサ５やセンサ出力処理回路６等から
発生するノイズの影響を相対的に少なくすることができ
るため、結果的にはノイズ成分の少ない良好な画像デー
タを得ることができる。

本実施例では、第２図のブロック図のような処理回路を
構成することによって、ロッドレンズアレイ４の中心と
リニアイメージセンサ５の中心とを一致させるためのデ
ジタル情報をデジタル表示器１６上に表示する。第２図
において、リニアイメージセンサ５より出力されたアナ
ログ信号は、プリアンプ６で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１
３でデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、
加算器１４でデータラッチＢ１７の出力を加算され出力
される加算器出力１９は、データラッチＡ１５、データ
ラッチＢ１７に入力される。加算器１４に入力される。

デジタル画像データ１８と、データラッチＢ出力２１は
、画素クロック信号２２に同期して出力される。

加算器１４−データラッチＢ１７のループで、デジタル
画像データ１８の積算を行なっている際に、リニアイメ
ージセンサ５の主走査１９４７分の読み取りが終了する
と、主走査同期信号２３が立ち上がり、データラッチＢ
１７のデータをクリアする。

主走査同期信号２３の立ち上がりで、データラッチＡ１
５のメモリ情報がリニアセットされるため、データラッ
チＡ出力２０は、１ラインの読み取りごとに書き換えら
れる。そのためデジタル表示器１６上の表示は、刻々の
主走査１ライン分のデジタル画像データの積算を表示す
ることになる。

この時、デジタル画像データの積算値を２進数で扱えば
、通常２ｎ個の画素で構成されるリニアメージセンサ５
の場合、積算値の下位ビットを省略して上位ビットの値
をデジタル表示器１６上で表示すれば、リニアイメージ
センサ５の出力の平均値となる。

以上説明した信号のタイミングチャートを第３図に示す
。

信号を上から再度説明すると、 ２３、主走査同期信号・・・・・・リニアイメージセン
サ５が１ラインの読み取り終了後に１パルスだけ発信す
る。データランチＡ１５のリセットと、データラッチＢ
１７のクリアをする。

２２、画素クロック信号・・・・・・リニアイメージセ
ンサ５の１画素ごとの読み取りクロックを与える。

１８、デジタル画像データ・・・・・・１画素目〜ｎ画
素目までのデジタル画像データ。

１９、加算器出力・・・・・・デジタル画像データ１８
と、データラッチＢ出力２１の和。データラッチＢ１７
の値がクリアされるまで、ａ、からａ、、までの積算を
行なう。

２０、データラッチＡ出力・・・・・・読み取り動作の
１ライン前の積算値を出力している。

以上のような構成で、プラテンガラス１の上に均一濃度
原稿２を置き読み取り動作を行なえば、デジタル表示器
１６上にデジタル数値が表示される。

光軸調整ポルト８を回転させると、ロッドレンズアレイ
固定ブロック７と、ロッドレンズアレイ４はともに、第
１図上で、左右に動き、ロッドレンズアレイ４の中心と
リニアイメージセンサ５の中心の水平方向距離が変わり
、デジタル表示器６上のデジタル数値表示が変化する。

このデジタル数値表示が最大値を示すように、光軸調整
ポルト８を回転させてやれば、ロッドレンズアレイ４と
、リニアイメージセンサ５の中心は一致し、良好な画質
の画像を読み取ることができる。

本実施例においては、密着型イメージセンサとロッドレ
ンズアレイを用いたが、縮小型イメージセンサと凸レン
ズ凹レンズの組合せによる縮小光学系であってもよい。

本実施例においては、デジタル表示器１６上にデジタル
数値が表示され、その数値の大小によって光軸調整ポル
ト８を回転させ、ロッドレンズアレイ４の中心とリニア
イメージセンサ５の中心を合わせの調整を行なっている
が、加算器からの出力ｔ−ＬＥＤや液晶等によるレベル
メータ表示にしてもよい。

本実施例においては、加算手段をデジタル回路で構成し
たが、マイクロコンピュータを用いたソフトウェアで処
理してもよいし、アナログ回路で構成しても実現可能な
のは明らかである。

また、本実施例においては、フレーム１０にリニアイメ
ージセンサ５を固定し、フレームに対してロッドレンズ
アレイ１４を移動させることによって、ロフトレンズア
レイ１４の中心とリニアイメージセンサ５の中心を合わ
せているが、フレーム１０にロッドレンズアレイ１４を
固定し、フレームに対してリニアイメージセンサ５を移
動させるこ占によっても、ロフトレンズアレイ４中心と
リニアイメージセンサ５の中心を合わせられるのは明ら
かである。

（実施例２） 以下本発明の第２の実施例として、図面を参照しながら
説明する。

第６図より第７図までは、本発明の第２の実施例を示す
ものであり読み取り装置の読み取り部の概略構造につい
ては、第１の実施例の図１と同じ構成であるので省略す
る。

このリニアイメージセンサ５の光−電圧変換は、図４、
図５に示すように、リニアイメージセンサ５の中心と、
ロッドレンズアレイ４の中心が一致している時に、リニ
アイメージセンサ５の画素ごとの出力電圧値は最大値を
示し、光量のばらつきも最小となる。この状態で画像の
読み取りを行なえば、ダイナミクレンジを広くとること
ができ、リニアイメージセンサ５やセンサ出力処理回路
６等から発生するノイズの影響を相対的に少なくするこ
とができるため、結果的にはノイズ成分の少ない良好な
画像を得ることできる。

本実施例では、第６図のブロック図のような処理回路を
構成することによって、ロフトレンズアレイ４の中心と
リニアイメージセンサ５の中心とを一致させるためのデ
ジタル情報をデジタル表示器１６上に表示する。第６図
において、リニアイメージセンサ５より出力されたアナ
ログ信号は、プリアンプ６で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１
３でデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、
比較器２４でデータラ・ノチＡＩ７の出力と大小の比較
をされ大きい方の値を出力される。比較器出力２５は、
データランチＡ１５、データランチＢ１７に入力される
。比較器に入力されるデジタル画像データ１８と、デー
タラッチＢ出力２１は、画素クロック信号２２に同期し
て出力される。比較器２４−データラッチＢ１７のルー
プで、デジタル画像データ１８の比較を行なっている際
に、リニアイメージセンサ５の主走査１ライン分の読み
取りが終了すると、主走査同期信号２３が立ち上がり、
データラッチＢ１７のデータをクリアする。

主走査同期信号２３の立ち上がりで、データランチＡ１
５のメモリ情報がリセットされるため、データラッチＡ
出力２０は、■ラインの読み取りごとに書き換えられる
。そのためデジタル表示器ＩＧ上の表示は、刻々の主装
置ｌライン中のデジタル画像データの最大値を表示する
ことになる。

以上説明した信号のタイミングチャートを第７図に示す
。

信号を上から再度説明すると、 ２３、主走査同期信号・・・・・・リニアイメージセン
サ５が１ラインの読み取り終了後に１パルスだけ発信す
る。データラッチＡ１５のリセットと、データラッチＢ
１７のクリアをする。

２２、画素クロック信号・・・・・・リニアイメージセ
ンサ５の１画素ごとの読み取りクロックを与える。

１日、デジタル画素データ・・・・・・１画素目〜ｎ画
素目までのデジタル画像データ。

２５、比較器出力・・・・・・デジタル画像データ１８
と、データラッチＢ出力２１の大きな方の値を選択する
。

データラッチＢ１７の値がクリアされるまで、ａからａ
ｏまでの出力値の最大値の検出を行なう。

２１、データラッチＢ出力・・・・・・読み取り動作の
１ライン前の最大値を出力している。

以上のような構成で、プラテンガラス１の上に均一濃度
原稿２を置き読み取り動作を行なえば、デジタル表示器
１６上にデジタル数値が表示される。

光軸調整ボルト８を回転させると、ロッドレンズアレイ
固定ブロック７と、ロッドレンズアレイ４はともに、第
１図」−で、左右に動き、ロッドレンズアレイ４の中心
とリニアイメージセンサ５の中心の水平方向距離が変わ
り、デジタル表示器６上のデジタル数値表示が変化する
。このデジタル数値表示が最大値を示すように、光軸調
整ボルト８を回転させてやれば、ロッドレンズアレイ４
と、リニアイメージセンサ５の中心は−敗し、良好な画
質の画像を読み取ることができる。

（実施例３） 以下本発明の第３の実施例について面単に説明する。

本発明の第２の実施例において比較器によってリニアイ
メージセンサ５の１ラインの読み取り毎に最大値の検出
器を行なっていたが、その代わりに最小値の検出を行な
う。

本実施例による概略構造については、第１の実施例の図
１と同じ構成であり、処理回路を構成のブロック図、信
号のタイミングチャート、並びに効果は、第２の実施例
とほぼ同様であるので省略する。

発明の効果 以上のように本発明の、画像読み取り装置は、原稿を保
持する保持手段と、原稿の濃度情報を光の照射によって
光の明度情報に変換する光照射手段と、光の明暗を複数
の光電変換素子群によって電気情報として読み取る読み
取り手段と、原稿の読み取り面より発する光の明度情報
を前記読み取り手段上に結像させる結像手段と、読み取
り手段と結像手段の相対位置関係を調整する調整手段と
、読み取り手段の中の所定の複数の出力を平均する平均
手段と、平均手段により出力される平均値を表示する表
示手段とを設けることによって、表示手段上の表示を見
ながら結像手段の中心と読み取り手段の中心とを一致さ
せる調整を簡便かつ容易にでき、ノイズの少ない良好な
画像情報を得ることができる。

また、本発明によって、オシロスコープのような高価な
手段を用いずに結像手段の中心と読み取り手段の中心と
を一致させる調整ができるので、安価な画像読み取り装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の実施例における密着型リニアイメージ
センサを用いた画像読み取り装置の読み取り部の概略構
造を示す断面図、第２図は、処理回路のブロック図、第
３図は、信号処理のタイミングチャート、第４図は、ロ
ッドレンズアレイの中心とリニアイメージセンサの中心
のずれの状態を示す図、第５図は、ロッドレンスアレイ
の中心とリニアイメージセンサの中心のずれと主走査方
向センサ出力との関係を示す図、第６図は、第２の実施
例における密着型リニアイメージセンサを用いた画像読
み取り装置の読み取り部の処理回路のブロック図、第７
図は、信号処理のタイミングチャートである。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 メ　′−フ”ラテンカ゛ラヌ ？＝　均−Ａ屓原煽 ３ｔｚ、　３ｂ−・・散光ズ丁 ４′−口・７トレンス７レイ ５−°　νニアイメーワでンブ ６−　でンブエオ処理回跨 ７−　巨定ブロック ８゛−光−ｗ！Ａｉホルト ９・−ゴイルハ序 １０・−フレーバ ｌｌ−シールド′グース ｆ２−・し々光４反 Ｚ／ ・Ａ７０麦挾、呑 ｔＩ−ヌ鴫グ０．ｙ７　イ菖−ジ１ テヅタル画沫チータ フ１Ｏ＄ユ出方 チータラ・フナＡＴ、ＪＪ Ａ１０　　’Ａｊ：　　＋や　呉 テ　−　　ダ　　ラ　−ノ　千　Ａ デジ９ル表斤巳 宇−ダラリ千８ テシタル＆席テータ テーダラ叩壬な出力 キータラーノ千Ｂ出力 １Ｍｌ黙りローＩ＋７唱号 主乏ｌ同ｖＡ化号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿を保持する保持手段と、原稿の濃度情報を光
   の照射によって光の明度情報に変換する光照射手段と、
   光の明暗を複数の光電変換素子群によって電気情報とし
   て読み取る読み取り手段と、原稿の読み取り面より発す
   る光の明度情報を前記読み取り手段上に結像させる結像
   手段と、前記読み取り手段と前記結像手段の相対位置関
   係を調整する調整手段と、前記読み取り手段の中の所定
   の複数の素子の出力値を平均する平均手段と、前記平均
   手段により出力される平均値を表示する表示手段を具備
   し、前記表示手段に表示される平均値に基づいて、前記
   調整手段により前記結像手段と前記読み取り手段の相対
   位置関係を所定の位置関係となるように調整することを
   特徴とする画像読み取り装置。
2. （２）素子の出力値を平均する平均手段に代えて最大値
   を検出する検出手段を備えた請求項（１）記載の画像読
   み取り装置。
3. （３）素子の出力値を平均する平均手段に代えて最小値
   を検出する検出手段を備えた請求項（１）記載の画像読
   み取り装置。