JPH0341877A - 高品質画像入力装置 - 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】 （発明の属する技術分野） 本発明は、ラインセンサ上に原稿をレンズで投影して読
み取る高品質な画像入力装置に関する。

（従来の技術） 従来、ラインセンサで読み取った画像のエツジ強調には
近傍処理と呼ばれる画像処理技術が用いられていた。こ
の近傍処理について第５図で説明する。

いまラインセンサで読み取った主走査方向（左右方向（
ｘ）とよぶ）の画信号が第５図（ａ）のような強度分布
関数ｆ　（ｘ）もつとする、エツジ強調処理を行うため
には、ｆ（ｘ）の２階微分をとり、これをもとの画信号
ｆ（ｘ）から差し引けばよい。ある点のｆ　（ｘ）の２
階微分をとるには、第５図（ｂ）に示すように中心画素
を１、その左右の画素を−１７２の重み付けにすればよ
い、すなわち、左右両隣の２つの画素の信号に−１７２
を乗じ、これを中心画素の信号に加えればよい。

このようにｆ　（ｘ）の２階微分により得られる信号は
第５図（ｃ）のようになる。この信号はｆ　（Ｘ）の２
階微分にすでに−１が掛けられているため、そのまま原
信号に加えれば第５図（ｄ）のような信号が得られ、エ
ツジ強調処理ができる。

以上は簡単のため、左右方向のみのエツジ強調処理につ
いて説明したが、２次元的に行うためには第５図（ｅ）
に示すように副走査方向（上下方向とよぶ）を含めた周
辺の４画素を一１／Ａ（Ａ＞４）。

中心画素を１とした重み付けにすればよい。

以上、近傍処理によるエツジ強調を説明したが、ライン
センサで読み取った画像の近傍処理を行うためにはある
画素を中心にその画素の上下左右の画素からの信号も同
時に取り込んで処理する必要がある。ラインセンサでは
１ラインずつしか信号を読み込めないため、上下にまた
がる３画素の信号を同時に処理することはできない、こ
のため１画面の画信号をＡ／Ｄ変換したのち、−旦コン
ピュータのフレームメモリに取入れ、フレームメモリか
ら逐次データを読みだし上記近傍処理による演算を行う
、この演算処理にはコンピュータが用いられる。

°（発明が解決しようとする課題） 上記従来の手段では以下の問題点がある。第一に、１画
面全体を一旦メモリに蓄積するため大容量のメモリが必
要となる。ラインセンサで読み取る１画面の情報量は１
０’〜１０’ｂｉｔと極めて膨大な量である。現往市版
されている画像用のフレームメモリの容量は高々〜１０
’ｂｉｔであり、このため通常のフレームメモリを多数
並べる必要があり、装置のコストが高くなる。

また１問題点の第二は、演算処理にパソコンクラス以上
のコンピュータを必要とすることである。

このことも装置全体の価格を高くしている。

更に第三の問題点は、１画面分の膨大なデータをメモリ
から逐次取り出し順次処理するため、処理時間が長くな
ることである。

（発明の目的） 本発明の目的は上記従来の問題点に鑑み、安価で簡単な
回路により、かつ短時間でエツジ強調が可能な高品質画
像入力装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記従来法の問題点を解決し本発明の目的を達成するた
め、本発明の高品質画像入力装置ではラインセンサの受
光素子列を複数列に配置し、該複数列のうち少なくとも
１列の受光素子列をレンズによる結像位置からずれた位
置に配置することにより該受光素子列（Ｌ２）からの信
号をピントずれした画像の信号とする。そして、該信号
を適当な値Ａで割った信号を８１とする。

一方、結像位置に配置された受光素子列（ＬＬ）からの
ピントの合った画像信号には定数（１十１／Ａ）を乗じ
、かつ適当な時間ｔだけ遅延させ、この画像信号を８２
とする。

本発明の高品質画像入力装置では出力信号を８２−Ｓ　
１とする。ここで遅延時間ｔは、Ｌｌがある行の読み取
りを終了してから次にＬ２がその行の読み取りを終了す
るまでの時間とする。

（作　用） 上記手段の作用を第４図を用いて説明する。第４図にお
いて３は原稿、１１および１２は受光素子列である。第
４図では簡単のため受光素子列は２列とした。いま結像
位置に配置された受光素子列１１がＰの位置で画信号を
読み取っているとする。受光素子列１１がとらえる画像
は第４図（ｂ）に示すようにピントの合ったシャープな
画像の信号である。

つぎにＴ時間後には結像位置からはずれた位置に配置さ
れた受光素子列１２がＰの位置で画信号を読み取る。受
光素子列１２は結像位置からはずれた位置に配置されて
いるためこれが読み取る画信号は第４図（ｃ）に示すよ
うにピントのずれたぼけた画像の信号となる。

第４図（ｄ）は（ｂ）に示す信号を定数（１＋１／Ａ）
倍したもの（Ｓｌ）、また第４図（ｅ）は（ｃ）に示す
信号を値Ａで割ったもの（Ｓｌ）である。

第４図（ｆ）はＳｌから８１を引いた信号である。

この（ｆ）に示す信号では、平坦部での信号強度は（ｂ
）に示すもとの信号と同じであるが、エツジ部周辺では
（ｓ）に示す斜線部の影響が現れ、Ｈｉレベル側では平
坦部に比べより大きくなり、一方Ｌｏｗレベル側では平
坦部に比べより小さくなる。

すなわちエツジ強調された信号が得られる。

エツジ強調の強さはＡの値を変えることにより可変であ
る。また、受光素子列１２が読み込む画像は２次元的に
ぼけた画像であるため、本発明では２次元的なエツジ強
調処理が可能である。

（実施例） 矢セ０Ｌ−Ｌ 第↓図は本発明の第一の実施例の構成図を示し、センサ
部１はその断面図を示す。また１図において、２は光学
系、３は原稿、　１１および１２は第４図でのべた受光
素子列、１３は基板、　１４は保護膜、１５はｎさ１０
０戸の薄板ガラスである。

第１図では電極、配線等は省略し、本実施例では受光素
子列を２列とした。光学系にはセンサ上に等倍像を結像
するロッドレンズを使用した。受光素子列１１はロッド
レンズが結像する原稿像の結像位置に配置されている。

したがって、受光素子列１１が読み取る画信号はピント
の合ったシャープな原稿像の信号である。

一方、受光素子列１２は受光素子列１１と同一平面上に
配置されているが、上方に厚さ１００μの薄板ガラス１
５が設置されているため、ロッドレンズ２から受光素子
列１２までの光学的距離が、受光素子列１１より長くな
り、このため受光素子列１２が読み取る画信号はピント
のずれた原稿像の信号となる。

第２図は上記第１図に示す実施例の等価回路を示す０本
実施例では走査法としてマトリクス駆動法を用いた。第
２図においてＥは電源電圧、に□〜にユは共通電極スイ
ッチ、Ｓ１１〜Ｓ１．およびＳ２１〜８２１１１は個別
電極スイッチ、Ａ１およびＡ２はそれぞれ増幅率が（１
＋　１　／Ａ）と１／Ａの増幅器、Ｔは遅延回路、２０
は加算器、２１は受光素子である。

受光素子列１１および受光素子列１２からの信号は並列
に取り出されそれぞれ増幅器ＡｔおよびＡ２に入力され
る。遅延回路Ｔの遅延時間は受光素子列１１が原稿上の
ある位置の像を読み取ってから次に受光素子列１２が同
一位置の像を読み取るまでの時間に設定し、この時はち
ょうど１ラインの読み取り時間と同一とした。したがっ
て、加算器２０には原稿上の同一位置のピントの合った
画信号とピントのずれた画信号が同時に入力される。こ
れより、上述の本発明の原理から明らかなように、加算
器の出力信号がエツジ強調された画信号となっている。

大過■Ｌ−え 第３図は本発明の第二の実施例の構成図を示し・第一の
実施例と異なる点は受光素子列１１と受光素子列１２の
間に１００戸の段差１６を設けた。そして、受光素子列
１１の位置を光学系２のロッドレンズによる原稿像の結
像位置とした。したがって、受光素子列１２の位置は段
差１６のため結像位置からずれている。このため、受光
素子列１１が読み取る画信号はピントの合ったシャープ
な原稿像の信号であり、一方、受光素子列１２が読み取
る画信号はピントのずれた原稿像の信号となる。

本実施例においても走査法としてマトリクス駆動法を用
い、各受光素子列から加算器に至るまでの回路は前記第
１図の第一の実施例で使用した回路と同一とし、加算器
や出力にエツジ強調された画信号を得ている。

以上においては本発明の２つの実施例を述べたにすぎず
、本発明の精神を逸脱することなく種々の変更が可能な
ことは言うまでもない。例えば。

第一および第二の実施例において各受光素子上に赤・緑
、青のフィルタを適当な順で配置すればカラー原稿用の
画像入力装置として使用できる。

また、受光素子上にフィルタを配置するかわりに、ロッ
ドレンズとセンサ部の間にストライプ状の赤、緑、青の
フィルタを配置し、これら３種類のフィルタを順次交換
しながら画像を読み込んでもカラー画像の入力が可能で
ある。

さらに、赤、緑、青の３種類の光源を順次切り替える方
法を用いても同様にカラー画像の入力が可能である。ま
た、本実施例では走査法としてマトリクス駆動法を用い
たが、駆動法やセンサの種類に関係なく本発明を実施で
きることは明かである。

（発明の効果） 以上述べたように本発明は、コンピュータによる演算処
理が不要であり、また、従来手段に比べ処理に必要なメ
モリ容量が３桁程度少なくできる。

このため、装置の価格を大幅に低減できる。また、処理
は信号の増幅と加算だけで済むため、瞬時に２次元のエ
ツジ強調ができる。さらに、増幅器のゲインを調整する
ことによりエツジ強調の度合を容易に変更することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例の構成図、第２図は第１
図に示す実施例の等価回路を示す図、第３図は本発明の
第二の実施例の構成図、第４図は本発明の詳細な説明す
る図、第５図は従来の手段で用いられている近傍処理に
よるエツジ強調処理の説明図である。 １　・・・センサ部、　２・・・光学系、　３・・・原
稿、１１．１２・・・受光素子列、　　１３・・・基板
、１４・・・保護膜、１５・・・薄板ガラス、１６・・
・段差、２０・・・加算器、　　２１・・・受光素子、
　Ｅ・・・電ｇ電圧、　Ｋ、〜に、・・−共通電極スイ
ッチ、　Ｓ１１〜Ｓ１□Ｓ２１〜Ｓ２．・・・個別電極
スイッチ、　Ａ１・・・増幅率が（１＋１／Ａ）の増幅
器。 Ａ２・・・増幅率が１／Ａの増幅器、　Ｔ・・・遅延回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ラインセンサ上の原稿をレンズで投影して読み取る画像
   入力装置において、ラインセンサの受光素子列を複数列
   に配置し、該複数列のうち少なくとも１列の受光素子列
   をレンズによる結像位置とは異なる位置に配置すること
   により該受光素子列からの信号をピントずれした画像の
   信号とし、該信号と前記結像位置に配置された他の受光
   素子列からのピントの合った画像信号により、読み取り
   画像のエッジ部等を強調するようにしたことを特徴とす
   る高品質画像入力装置。