JPH05207231A - 画像情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機械的に光学系への振動を抑制する対策を施す
ことなく、高画質、高速に画像情報の読取りが可能とな
る画像情報読取装置を提供する。 【構成】原稿位置規制板のラインセンサと垂直方向（副
走査方向）に原稿の載置位置と特定の距離おいて基準パ
ターン（直線）を設け、原稿の画像情報とともに上記基
準パターンを読取る。そして、この読取った基準パター
ンを含む画像情報から、基準パターンの位置（画素）を
検出し、この検出した値から画像情報に生じた変動量を
検出し、この検出した変動量に基づき読取った原稿の画
像情報全体を補正処理する。この補正処理は、読取った
原稿の画像情報を各ラインごとに上記検出した変動量に
したがって左右にシフトすることで行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、固定された
原稿に対し光学系を移動させて原稿を光走査し、原稿か
らの反射光をラインセンサに結像させて電気信号に変換
することにより、原稿の画像情報を読取る画像情報読取
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の画像情報読取装置は、
固定された原稿台に沿って往復動するキャリッジに、光
源およびミラーなどからなる光学系を搭載し、キャリッ
ジとともに光学系を移動させることにより、原稿台上に
載置された原稿を光走査し、原稿からの反射光を上記ミ
ラーなどを介して、固定されたラインセンサの受光面に
結像させ、ラインセンサによって電気信号に変換するよ
うになっている。

【０００３】このような画像情報読取装置は、最近、フ
ァクシミリ装置、複写機、画像情報認識装置、光ファイ
リング装置などに広く用いられている。そして、これら
の装置では、高精度、高画質化の要求が急速に高まって
きているため、画像情報を正確に読取ることの重要性が
増している。また、拡大／縮小率が益々広がる傾向にあ
り、特に拡大画像情報の読取りでは、光学系の駆動の低
速時の振動が、主走査方向の画像処理により画像情報の
変動となって強調されてしまうという問題があった。

【０００４】そこで、従来、光学系への振動を抑制する
方法がいろいろと行なわれてきた。しかし、いずれの方
法も、機械的に光学系への振動を低減することのみによ
っていた。たとえば、光学系を搭載したキャリッジを駆
動するモータの駆動軸にダンパ（フライホイールなどの
慣性負荷）を装着して、モータの速度変動を低減するこ
とにより、光学系への振動を抑制するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、キャリッジを
駆動するモータに慣性負荷などを装着して、機械的に光
学系への振動を抑制する従来の方法では、モータの大型
化を招き、また、負荷の増大による１回の読取時間が長
くなってしまうという問題が生じていた。

【０００６】そこで、本発明は、機械的に光学系への振
動を抑制する対策を施すことなく、高画質、高速に画像
情報の読取りが可能となり、特に、拡大画像情報の読取
りにおいて顕著な効果を発揮する画像情報読取装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の画像情報読取装
置は、原稿に対し相対的に移動する光学系によって前記
原稿を光走査し、前記原稿からの光を光電変換手段に結
像させて電気信号に変換することにより、前記原稿の画
像情報を読取る画像情報読取装置において、前記光電変
換手段の光電変換可能範囲内で、かつ、前記原稿位置の
範囲外に前記移動方向に沿って設けられ、前記原稿の画
像情報とともに光電変換される線状の基準パターンと、
前記光電変換手段から得られる前記基準パターンを含む
画像情報により前記基準パターンの位置を検出し、この
検出した値から前記原稿の画像情報に生じた変動量を検
出する変動量検出手段と、この変動量検出手段で検出さ
れた変動量に基づき、前記光電変換手段から得られる前
記原稿の画像情報を補正する補正処理手段とを具備して
いる。

【０００８】また、本発明の画像情報読取装置は、原稿
に対し相対的に移動する光学系によって前記原稿を光走
査し、前記原稿からの光を光電変換手段に結像させて電
気信号に変換することにより、前記原稿の画像情報を読
取る画像情報読取装置において、前記光電変換手段の光
電変換可能範囲内で、かつ、前記原稿位置の範囲外に前
記移動方向に沿って設けられ、前記原稿の画像情報とと
もに光電変換される線状の基準パターンと、前記光電変
換手段から得られる前記基準パターンを含む画像情報に
対して拡大処理を行なう拡大処理手段と、この拡大処理
手段で拡大処理された前記基準パターンを含む画像情報
により前記基準パターンの位置を検出し、この検出した
値から前記原稿の画像情報に生じた変動量を検出する変
動量検出手段と、この変動量検出手段で検出された変動
量に基づき、前記拡大処理手段で拡大処理された前記原
稿の画像情報を補正する補正処理手段とを具備してい
る。

【０００９】

【作用】ある特定の位置に設けた線状の基準パターンを
含めて読取った画像情報から、基準パターンの位置を検
出し、この検出した値から画像情報に生じた変動量を検
出し、この検出した変動量に基づき画像情報を補正処理
することにより、機械的な振動抑制をすることなく、光
学系に生じる振動に対する画像情報への影響を最小限に
抑えることが可能となる。したがって、機械的に光学系
への振動を抑制する対策を施すことなく、高画質、高速
に画像情報の読取りが可能となる。特に、拡大画像情報
の読取りにおいては、光学系に生じる振動に対する画像
情報への影響が大きいので、顕著な効果を発揮する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１１】図２は、本実施例に係る画像情報読取装置
の構成を概略的に示すものである。図において、装置本
体１の上面には、透明ガラスによって構成された原稿台
２が固定されていて、この原稿台２上に読取ろうとする
原稿３が載置されるようになっている。そして、装置本
体１内の原稿台２と対応する部位には、原稿台２上の原
稿３を光学的に走査する原稿走査部４が設けられてい
る。

【００１２】原稿走査部４は、原稿３に光を照射する照
明用の棒状の光源５を搭載した第１キャリッジ６、光路
を折曲げるミラー７，８を搭載した第２キャリッジ９、
集光用のレンズブロック１０、これらの各光路を経て導
かれる原稿３からの反射光を受光して電気信号に変換す
る光電変換手段としてのＣＣＤ形ラインセンサ１１を設
置した固定光学系１２を有する。

【００１３】原稿台２には、原稿位置規制板１３が原稿
３の位置を規制できるように調整可能に設置されてい
る。また、原稿位置規制板１３には、光源５からの光を
反射する位置にシェーディング補正を行なうための白基
準板１４が設置されているとともに、この白基準板１４
と一定距離離れた位置に遮光板１５が設置されている。

【００１４】第１キャリッジ６は、光源５のほか、この
光源５からの光を原稿３上に集める反射鏡としてのリフ
レクタ１６、原稿３からの反射光の光量を均一化するた
めの光量分布改善板１７、原稿３からの反射光を第２キ
ャリッジ９側へ導くミラー１８、第１キャリッジ６のホ
ームポジション（基準位置）を検知するホームポジショ
ンセンサ１９、および、これらを搭載するフレーム２０
を有している。

【００１５】ホームポジションセンサ１９は、原稿位置
規制板１３に設けられた遮光板１５を検知することによ
り、第１キャリッジ６のホームポジションを検知するよ
うになっており、たとえば光学式センサを用いている。
第２キャリッジ９は、ミラー７，８を搭載するフレーム
２１を有している。

【００１６】第１キャリッジ６および第２キャリッジ９
は、互いにタイミングベルト（図示しない）で連結され
ており、原稿台２の下方で装置本体１に支持された案内
レール２２上を、それぞれ摺動部材２３を介して、図示
しないモータによって図示矢印方向に往復動されるよう
になっている。この場合、第２キャリッジ９は、第１キ
ャリッジ６の１／２の速度で同じ方向へ移動するもの
で、これにより、レンズブロック１０までの光路長が常
に一定になるように光走査できるようになっている。

【００１７】固定光学系１２には、レンズブロック１０
およびラインセンサ１１のほか、原稿３からの反射光以
外の光がラインセンサ１１に入射しないように、レンズ
カバー２４が光学系ベース２５に装着されている。な
お、レンズブロック１０の最適な焦点位置にラインセン
サ１１の受光面を合致させるように、レンズブロック１
０およびラインセンサ１１は、その相対位置を調整可能
な機構（図示しない）が光学系ベース２５に装着されて
いる。

【００１８】図３は、原稿位置規制板１３を示すもので
ある。原稿位置規制板１３は、たとえば、ほぼＬ字形状
に形成されており、その原稿載置位置の外側部分の裏面
中央部に、副走査方向（キャリッジ６，９の移動方向）
と平行に線状の基準パターン（たとえば直線）２６が設
けられている。

【００１９】図４は、ラインセンサ１１と原稿位置規制
板１３との関係を示したものである。ラインセンサ１１
の画素サイズは、たとえば、１ライン５０００画素で構
成されているものとする。原稿３の画素サイズは、最大
（Ａ３サイズ相当）で４６７７画素に相当する。このた
め、ラインセンサ１１の画素サイズと原稿３の画素サイ
ズとの間には３２３画素の余りが生じる。この３２３画
素のうち、２００画素を基準パターン２６の読取りに使
用し、残りの１２３画素を光学系の振動ではみだす可能
性のある画素のために予備として使用する。

【００２０】図５は、基準パターン２６を含めて読取っ
た画像情報の概略を示したものである。基準パターン２
６を読取った画像情報は、光学系に生じた振動のために
ゆれが発生している。また、原稿３の画像情報も同じよ
うな振動となっており、一部の画像情報は予備エリアに
はみだしてしまっている。これらの画像情報の基準パタ
ーン２６の画像情報から変動の度合いを検出し、原稿３
の画像情報全体を補正する。

【００２１】補正の方法は、まず、基準パターン２６の
位置を検出する。この位置検出は、基準パターン２６の
画像情報の１画素目から順に行ない、基準レベルを設け
て基準レベル以下を黒、それ以上を白として処理する。
黒レベルが数画素連続で現れてきたところの先頭位置を
基準パターン２６の位置として記憶する。これを原稿の
最終ライン（Ａ３サイズ相当で最大６６１４）まで行な
う。

【００２２】その後、求めた１ライン目の基準パターン
２６の位置を基準として、２ラインないし最終ライン
（Ａ３サイズ相当で最大６６１４）について、１ライン
目との検出位置の差を求めて記憶する。そして、求めた
検出位置との差に基づいて、原稿３を読取った画像情報
を各ラインごとに主走査方向のシフト処理を行なう。こ
のシフト処理は、検出位置の差の値が＋２画素のときは
−２画素のシフト処理というように、検出位置の差の値
と反対方向に行なう。この処理を２ラインないし最終ラ
イン（最大６６１４）まで行なうが、１ライン目につい
ては基準とするため、そのままとする。

【００２３】また、シフト処理により始端と終端の画素
での不足と余りが生じるが、不足した場合についてのみ
処理し、余った画素は切り捨てることとする。始端が不
足した場合は、基準パターンエリアから不足した画素分
をシフトする。また、終端が不足した場合は、予備エリ
アから画素をシフトする。

【００２４】図６は、読取った画像情報の補正前と補正
後の画像情報である。補正前の画像情報の位置は、１ラ
イン目から、それぞれ４，５，４，５，４，５，４とな
る。また、２，４，６ライン目については、画素が変動
のためにはみ出してしまっている。そして、１ライン目
を基準とした位置の差は、それぞれ０、−１，０，−
１，０，−１，０となる。したがって、２，４，６ライ
ンのみ始端（原点）方向に１画素ずつシフトすることに
なる。また、２，４，６ラインをシフトした後の終端の
１画素が不足するため、予備エリアから１画素をシフト
してくることで不足画素を補う。このようにして、画像
情報の補正処理は終了となり、補正後の画像情報とな
る。

【００２５】図７は、上記のように構成された画像情報
読取装置の電気回路を概略的に示す構成図である。図に
おいて、ラインセンサ１１の出力信号は、アナログ処理
回路２９に送られ、ここでクランプおよびサンプルホー
ルドなどのアナログ処理を行なった後、Ａ／Ｄ変換回路
３０に送られ、ここでＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換後
のデジタル信号は、正規化するためにシェーディング補
正回路３１に送られ、ここでシェーディング補正され
る。なお、シェーディング補正とは、ラインセンサ１１
の感度ばらつき、光源５の照度ばらつき、光学系に起因
する光量の中央部と両端部との違い、光源５の劣化など
を補正するものである。

【００２６】シェーディング補正後の画像情報は、拡大
／縮小処理回路３２に送られ、ここで主走査方向の拡大
あるいは縮小処理が行なわれた後、画像補正処理回路３
３に送られる。画像補正処理回路３３では、変動補正処
理を含むガンマ補正、マトリクス補正などの各種画像処
理を行ない、外部装置へ出力する。

【００２７】図１は、画像補正処理回路３３における変
動補正処理回路の部分を示すものである。拡大／縮小処
理回路３２で拡大あるいは縮小処理された画像情報は、
セレクト回路３４に入力される。セレクト回路３４は、
１ライン目の画像情報か２ライン目以降の画像情報かを
判別し、１ライン目の画像情報であった場合、基準信号
検出回路３５に画像情報を出力する。

【００２８】基準信号検出回路３５は、入力された画像
情報により基準パターン２６のエッジを検出し、基準ア
ドレス設定回路３８に出力する。基準アドレス設定回路
３８は、エッジ検出信号の入力により、メインカウンタ
３７からカウント値を取込む。このカウント値は、入力
された画像情報の位置（画素）を示すものである。

【００２９】同じように、２ライン目以降の場合、その
画像情報は、基準信号検出回路３６を通り、アドレス設
定回路３９に入力され、エッジ信号部分が何画素目であ
るかがメインカウンタ３７からのカウント値により判別
される。

【００３０】その後、減算器４０により、基準アドレス
設定回路３８から出力された基準アドレス値をアドレス
設定回路３９から出力された位置アドレス値から減算
し、アドレス補正データを出力する。このアドレス補正
データは、画像情報に生じた変動量と方向を示す。な
お、基準信号検出回路３５および基準信号検出回路３６
においては、エッジ検出を行う前に２値化処理を行な
い、エッジ検出を容易にしている。

【００３１】セレクト回路３４から出力された２ライン
目以降の画像情報は、セレクト回路４３にも入力され、
このセレクト回路４３によって、奇数ラインの画像情報
はラインバッファ４４に出力され、偶数ラインの画像情
報はラインバッファ４５に出力される。そして、セレク
ト回路４６は、ラインバッファ４４に奇数ラインの画像
情報が書込まれている場合は、ラインバッファ４５の偶
数ラインの画像情報を選択して出力する。また、ライン
バッファ４５に偶数ラインの画像情報が書込まれている
場合は、ラインバッファ４４の奇数ラインの画像情報を
選択して出力する。

【００３２】アドレス生成回路４１は、位置アドレス値
とアドレス補正データとを加算した結果を初期値とし、
マスタクロックでカウントアップし、ラインバッファ４
４のアドレスに入力する。同様に、アドレス生成回路４
２により、ラインバッファ４５のアドレスを生成する。

【００３３】このように、ラインバッファ４４，４５の
動作を制御することにより、前記の画像情報に生じた変
動量と方向を検出し、画像情報を補正することが可能と
なる。

【００３４】以上説明したように、原稿位置規制板のラ
インセンサと垂直方向（副走査方向）に原稿の載置位置
と特定の距離おいて基準パターン（直線）を設け、原稿
の画像情報とともに上記基準パターンを読取り、この読
取った画像情報から、基準パターンの位置（画素）を検
出し、この検出した値から画像情報に生じた変動量を検
出し、この検出した変動量に基づき画像情報を補正処理
する。この補正処理は、読取った原稿の画像情報を各ラ
インごとに上記検出した変動量にしたがって左右にシフ
トすることで行なう。

【００３５】このように補正を行なうことにより、機械
的な振動抑制をすることなく、光学系に生じる振動に対
する画像情報への影響を最小限に抑えることが可能とな
る。したがって、従来のような機械的に光学系への振動
を抑制する対策を施すことなく、高画質、高速に画像情
報の読取りが可能となる。特に、拡大画像情報の読取り
においては、光学系に生じる振動に対する画像情報への
影響が大きいので、顕著な効果を発揮する。

【００３６】さらに、読取った画像情報に対して主走査
方向の拡大処理を行なった後に、上記補正処理を行なう
ことにより、基準パターンの位置検出、および、その検
出値に基づく画像情報の変動量検出がより精度高く行な
え、高精度の補正処理が可能となる。

【００３７】なお、前記実施例では、基準パターンとし
て直線を用いたが、必ずしも直線である必要はなく、た
とえば、ゆるやかな曲線であっても同様な目的を達成す
ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、機
械的に光学系への振動を抑制する対策を施すことなく、
高画質、高速に画像情報の読取りが可能となり、特に、
拡大画像情報の読取りにおいて顕著な効果を発揮する画
像情報読取装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像補正処理回路における変動補正処理回路の
部分を示すブロック図。

【図２】画像情報読取装置の構成を概略的に示す縦断側
面図。

【図３】原稿位置規制板の構成を示す平面図。

【図４】ラインセンサと原稿位置規制板との関係示す平
面図。

【図５】読取った画像情報の概略を示す図。

【図６】読取った画像情報の補正前と補正後の画像情報
を示す図。

【図７】画像情報読取装置の電気回路を概略的に示すブ
ロック図。

【符号の説明】

１……装置本体、２……原稿台、３……原稿、４……原
稿走査部、５……光源、６……第１キャリッジ、７，８
……ミラー、９……第２キャリッジ、１０……レンズブ
ロック、１１……ラインセンサ、１３……原稿位置規制
板、１８……ミラー、２２……レール、２６……基準パ
ターン、２９……アナログ処理回路、３０……Ａ／Ｄ変
換回路、３１……シェーディング補正回路、３２……拡
大／縮小処理回路、３３……画像補正処理回路、３４，
４３，４６……セレクト回路、３５，３６……基準信号
検出回路、３７……メインカウンタ、３８……基準アド
レス設定回路、３９……アドレス設定回路、４０……減
算器、４１，４２……アドレス生成回路、４４，４５…
…ラインバッファ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊原 淳 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イン テリジェントテクノロジ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿に対し相対的に移動する光学系によ
   って前記原稿を光走査し、前記原稿からの光を光電変換
   手段に結像させて電気信号に変換することにより、前記
   原稿の画像情報を読取る画像情報読取装置において、 前記光電変換手段の光電変換可能範囲内で、かつ、前記
   原稿位置の範囲外に前記移動方向に沿って設けられ、前
   記原稿の画像情報とともに光電変換される線状の基準パ
   ターンと、 前記光電変換手段から得られる前記基準パターンを含む
   画像情報により前記基準パターンの位置を検出し、この
   検出した値から前記原稿の画像情報に生じた変動量を検
   出する変動量検出手段と、 この変動量検出手段で検出された変動量に基づき、前記
   光電変換手段から得られる前記原稿の画像情報を補正す
   る補正処理手段とを具備したことを特徴とする画像情報
   読取装置。
2. 【請求項２】 原稿に対し相対的に移動する光学系によ
   って前記原稿を光走査し、前記原稿からの光を光電変換
   手段に結像させて電気信号に変換することにより、前記
   原稿の画像情報を読取る画像情報読取装置において、 前記光電変換手段の光電変換可能範囲内で、かつ、前記
   原稿位置の範囲外に前記移動方向に沿って設けられ、前
   記原稿の画像情報とともに光電変換される線状の基準パ
   ターンと、 前記光電変換手段から得られる前記基準パターンを含む
   画像情報に対して拡大処理を行なう拡大処理手段と、 この拡大処理手段で拡大処理された前記基準パターンを
   含む画像情報により前記基準パターンの位置を検出し、
   この検出した値から前記原稿の画像情報に生じた変動量
   を検出する変動量検出手段と、 この変動量検出手段で検出された変動量に基づき、前記
   拡大処理手段で拡大処理された前記原稿の画像情報を補
   正する補正処理手段とを具備したことを特徴とする画像
   情報読取装置。