JPH08204918A - 画像入力装置 - Google Patents
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Abstract
使い勝手の良い画像入力装置を低コストで実現する。 【構成】光源44と、透明絶縁基板43上に形成された
受光素子アレイ42を含む1次元センサ41と、ファイ
バ集束部46を含む画像転送用光学部品45と、ローラ
47と、これに連動するように配置した白黒パターンを
持つ帯状体48とを備える。帯状体48は、1次元セン
サ41の受光素子アレイの一部66,68で読取らせる
よう配置する。
Description
にハンディスキャナ型の画像入力装置に関する。
(文献1)記載のペン型ハンディスキャナや持永信之,
小型密着センサの応用「ペン型ハンディコピー」,セン
サ技術,第9巻,1989年,第8号,第23〜26頁
(文献2)記載のペン型ハンディコピー等に使用される
小型の画像入力装置は、密着型イメージセンサとエンコ
ーダとを備えている。
力装置の内部構造の主要な構成要素を斜視図で示す図1
2を参照すると、この従来の画像入力装置は、撮像対象
原稿に密着して副走査方向に移動しながら画像を取込む
密着型のイメージセンサ10と、副走査方向の座標を読
取るエンコーダ20とを備える。
サ11と、光ファイバレンズアレイ12と、光源13と
を備える。
るローラー21と、これに連動して回転する窓付き回転
板22と、この窓部に光が通るように配置された発光素
子23と、この発光素子23に対向して配置された受光
素子24とを備える。
キャナを原稿に密着させて副走査方向に移動しながら、
この原稿の主走査方向の明暗情報をイメージセンサ10
により入力する。同時に、エンコーダ20で副走査方向
の座標を読取って2次元画像データとして入力する。
動モーター等の走査駆動系を用いて密着型イメージセン
サを原稿に対して走査する方式の画像入力装置では、エ
ンコーダは原理的に不要である。しかし、仮に走査速度
のムラが生じても歪みの無い2次元画像を得るために、
特開昭59−201179号公報記載の従来の第2の画
像入力装置は、副走査方向の座標データを入力するため
のエンコーダ機能を果たす構成を備えている。
で示す図13を参照すると、この従来の第2の画像入力
装置は、走査ガイド31と、1次元センサ36と光ファ
イバレンズアレイ35とから成るスキャナ部32と、駆
動モータやプーリ等から成る走査駆動系33とから構成
される。
付した標識尺を備える。
よりスキャナ部32を原稿34に密着させて副走査方向
に移動しながら、原稿34の主走査方向の明暗情報を入
力する。同時に、1次元センサ36の一部ででタイミン
グマーク37を読取り、走査速度のムラを読み取って2
次元画像の歪みを補正する。
画像入力装置は、十分なエンコーダの位置検出精度を実
現するため窓付き回転板の直径を大きくする必要が有る
ため筐体が大きくなり入力中の行の近傍が隠れて見えな
くなることにより、入力所望情報の存在場所の見当をつ
けながら走査するので使い勝手がよくないという欠点が
ある。また、エンコーダと1次元イメージセンサの両方
にそれぞれ専用の光源と受光素子を備える必要があり無
駄であるという欠点がある。
ークを走査ガイドに設けてエンコーダ機能を付加した従
来の第2の画像入力装置は、原稿と同じかそれ以上の大
きさの上記走査ガイドを必要とするので、装置が大型に
なり携帯には適さないという欠点がある。
行近傍が見えて使い勝手の良い画像入力装置を実現する
ことを目的とする。
は、読取対象の原稿に光を照射する光源と、線状に配列
された複数の受光素子から成る第1および第2の受光素
子列を有する1次元イメージセンサと、照射された前記
光の前記原稿からの反射光を前記第1および第2の受光
素子列に導く光学手段と前記受光素子列の配列方向と直
交する副走査方向の移動量を検出する移動量検出手段と
前記反射光の強度に対応する前記第1の受光素子列の出
力信号と前記移動量とから所望の2次元画像データを生
成する信号処理手段とを備える画像入力装置において、
前記移動量検出手段が、前記副走査方向に対し予め定め
た角度で交互配列された白縞および黒縞から成る白黒パ
ターンを有する白黒パターン担体と、前記白黒パターン
担体を前記副走査方向の移動に連動して移動させる副走
査担体移動手段とを備え、前記光学手段が前記第2の受
光素子列に前記白黒パターンからの反射光を導く反射光
集束手段を備えて構成されている。
の内部構造を斜視図で示す図1および図1のA−A’断
面図およびB−B’断面図をそれぞれ示す図2を参照す
ると、この図に示す本実施例の画像入力装置は、光源4
4と、透明絶縁基板43上に受光素子アレイ42を形成
して構成される1次元センサ41と、ファイバ集束部4
6を備えた画像転送用の光学部品45と、ローラ47
と、これに連動するように配置され白縞黒縞の交互配列
から成る白黒パターンを持つ帯状体48とを備える。
センサ41の受光素子アレイ42の一部で読取らせるよ
う配置する。
の動作について説明すると、光源44から発せられた光
は透明絶縁基板43を通過し、受光素子アレイ42の隙
間およびファイバ集束部46を通って、ここでは図示し
ていない原稿に達する。原稿で反射された光は再度ファ
イバ集束部46を通って受光素子アレイ42に達して検
出される。ここで帯状体48はローラ47の回転に合わ
せて、すなわち、手動で移動させるハンディスキャナの
変位に応じて移動する。したがって、帯状体48の白黒
パターンを受光素子アレイの一部42で検出し、以下に
説明する原理により、副走査方向の変位を知る事ができ
る。すなわち、従来のエンコーダの機能を果たす事がで
きる。
参照すると、図3(A)は、帯状体48を1次元センサ
41側から見た平面図であり、この例では、受光素子ア
レイ42に対して傾き角θを持って形成され1〜10番
の10個の受光素子をおおう等幅の白縞481,黒縞4
82から成る白黒パターンを持つ帯状体48が示されて
いる。帯状体48が受光素子アレイ42に対して図3
(A)の位置にあるとき、1〜10番の各受光素子の出
力は図3(B)のようになる。すなわち、1〜4番の受
光素子は黒縞482に対応した信号レベル(以下黒レベ
ル)を、7〜10番までの受光素子は白縞481に対応
した信号レベル(以下白レベル)を、5,6番の受光素
子は白縞481,黒縞482の画素の占有面積比に応じ
た中間値の信号レベル(以下中間レベル)を示す。ここ
で、白黒反転が起こる受光素子番号を求めるための基準
値を白黒レベルの差の例えば50%の電圧をしきい値V
thと予め定義しておくと、この図3(B)では白黒反
転が6番の受光素子で起こると判定できる。次に、白黒
パターンがy方向にある距離Pだけ移動すると、x方向
の変位はP/tanθになる。この場合の各受光素子の
出力レベルは同様にして図3(C)のようになり、しき
い値Vthにより、白黒反転が8番の受光素子で起こる
と判定できる。逆に、白黒パターンが移動する前後での
白黒反転が起こる受光素子番号の差と傾き角θとからy
方向の移動量が求められる。θ<45°とすれば受光素
子ピッチ以上の分解能で副走査方向の変位を検出でき
る。
クで示す図4を参照すると、この図で示す本実施例の信
号処理回路は、1次元センサ41の中央部の受光素子列
67からの出力信号を積分する積分器62と、サンプリ
ングA/Dコンバータ63と、バッファ64と、1次元
センサ41の右端部の受光素子列66および左端部の受
光素子列68の各々の出力電流を検出する電流検出回路
69A,69Bと、位置計算回路70A,70Bと、デ
ータ転送判定回路71と、一定時間間隔例えば1msの
イメージセンサ出力レートで各部のタイミング制御をす
るタイミングコントロール61とを備える。
部、左端部にそれぞれ独立した出力端子を備えた構成の
1次元センサ、若しくは、3つの独立した1次元センサ
を必要とする。図4のその他の構成要素は通常のアナロ
グ集積回路およびデジタル集積回路を利用できる。
すると、原稿の明暗情報である受光素子列67の出力信
号aを積分器62で積分した信号bを、サンプリングA
/Dコンバータ63によりサンプルしてデジタル化し画
像データcを出力し、この画像データcをバッファ64
に格納する。タイミングコントロール61の制御によ
り、上記イメージセンサ出力レート毎にこれを繰返し実
行する。これとは独立に同時進行で、電流検出回路69
A,69Bは受光素子列66,68の各々の出力電流を
検出し、位置計算回路70A,70Bにそれぞれの検出
信号dを送る。位置計算回路70A,70Bではこれら
の各検出信号dを最低2回記録・比較することにより、
副走査方向の座標を計算する。
はしきい値処理であったが、他の方法、例えば各受光素
子出力の算術平均を求めてもよい。こうして得られた副
走査方向の座標(変位)eはデータ転送判定回路71に
送られる。データ転送判定回路71では、これらの変位
eが、設定基準値(例えば、受光素子のピッチ)に達し
たときに、バッファ64に格納されたデータcを、ここ
では図示していない上位回路へ転送する。また、イメー
ジセンサ出力レート以下の速さで走査した場合は重複し
たデータを入力していることになるので、これらは上位
回路へ転送されずに捨てらる。逆に、イメージセンサ出
力レート以上の速さで走査すれば読飛ばしが起こる。こ
のときはランプ点灯やブザー鳴動等の警報を出して、走
査速度を下げさせるようにする。このようにして、上位
回路は、ある決まった副走査方向の変位毎に、1ライン
分の画像情報を受取ることができる。
位置計算回路を設けたのは、仮に原稿に対して右端と左
端の走査量が異なるように走査された場合でも、これら
の走査量を画像情報と共に上位回路に送る事により、画
像の歪みを補正できるようにするためである。
路を図4と共通の構成要素には共通の参照文字/数字を
付して同様にブロックで示す図5を参照すると、本実施
例の信号処理回路の第1の実施例との相違点は、1次元
センサ41の両端の受光素子列66、68のための独立
した信号検出回路69A,69Bと対応の位置計算回路
70A,70Bと、データ転送判定回路71との代り
に、サンプリングA/Dコンバータ63の出力データc
を受光素子列66〜68の各々の出力信号に対応するデ
ータf,g,iに分割するマルチプレクサ84と、この
データf,g,iの各々をそれぞれ独立にかつセンサ出
力レート間隔毎に交互に記憶するメモリ91,92と、
対応の位置計算回路90A,90Bと、データ転送判定
回路93とを備える。
すると、1次元センサ41の全受光素子列66〜68の
出力信号aを積分器82で積分した信号bを、サンプリ
ングA/Dコンバータ83によりデジタル化し画像デー
タcを出力する。このデータcをマルチプレクサ84に
より、副走査方向の位置情報を含む受光素子列86,8
8および原稿の明暗情報である受光素子列87からのデ
ータf,i,gに分割し、メモリ91にそれぞれ格納す
る。タイミングコントロール61Aの制御により、イメ
ージセンサ出力レート対応の間隔例えば1msの後に、
同様にして1次元センサ41の出力をメモリ92に格納
する。次に、位置計算回路90によりメモリ91および
92の各々に格納されたデータfを取り出し、第1の実
施例で説明した位置検出原理により、1次元センサ41
の右端部の副走査方向の変位を知ることができる。左端
についても同様にして変位が求まる。最後にデータ転送
判定回路93により、前述と同様にしてデータを上位回
路に転送するか否か判定する。こうして、上位回路は、
ある決まった副走査方向の変位毎に、1ライン分の画像
情報を受取ることができる。
黒パターンとして傾き角を持つ等幅の白黒パターンを、
変位計算原理としてしきい値処理また算術平均を挙げた
が、本発明の主旨はこれらの選択に限るものではない。
例えば、傾き角を持ち幅の異なる白黒パターンを用いて
も同様の効果が得られる。
縞と白縞の幅の比が10:1の場合の副走査方向の変位
検出の様子を示す図6を参照すると、この場合の各受光
素子の出力は、白黒パターンの移動の前後で図6
(B),(C)に示すようにそれぞれ第6番目,第8番
目の1つの素子の出力だけがしきい値を越える。したが
って、しきい値処理または重心計算を用いれば白パター
ンの上にある受光素子番号が求められ、これらの2回の
信号検出により副走査方向の変位が計算できる。
合せて白黒パターン配列を形成する。受光素子列の中心
が図示の位置にあるとき、2進コード化出力が得られ
る。
図で示す図8を参照すると、本実施例の図1に示した第
1の実施例との相違点は、ローラ50は帯状体48を捲
取る機能を持ち、帯状体48が1次元センサ41と光源
44の周囲を取囲まないことである。本実施例の動作は
第1の実施例と全く同じである。
主旨は、副走査方向の移動に応じて移動する白黒パター
ンをイメージセンサの端部の受光素子列で読み取らせる
ことである。白黒パターンを移動させる構成要素は帯状
体に限るものではない。
図で示す図9を参照すると、この図に示す本実施例の画
像入力装置の図1に示した第1の実施例との相違点は、
ローラ47と帯状体48との代りに、ローラ49と、こ
れに連動するように配置した白黒パターンを持つ棒状体
51とを備えることである。
受光素子アレイの一部42で読取らせるよう配置する。
動作は第1の実施例と全く同じである。
目的に重点を置き、透明基板上に形成する1次元センサ
にファイバ集束部を持つ画像転送用光学部品を組み合わ
せた完全密着型イメージセンサを例に説明したが、本発
明は透明基板上に形成するイメージセンサに限るもので
はない。例えば、CCDなどの結晶シリコンで形成する
イメージセンサをその受光面側をファイバ集束部を持つ
画像転送用光学部品に張合わせた構成の完全密着型イメ
ージセンサを用いても、同様の効果をあげることができ
る。
図で示す図10を参照すると、この図に示す本実施例の
画像入力装置の図9に示した第4の実施例との相違点
は、1次元センサ41と光学部品45との代りに、CC
D101とファイバ集束部105とを有する画像転送用
の光学部品104と、光学部品104よりも厚みが小さ
くファイバ集束部105を含む光学部品106とを備え
ることである。
パターンからの光を検出する受光素子列102が形成さ
れている。光源103は、発射光がファイバ集束部10
5に斜めに入射するように配置される。
明すると、光源103からの発射光は、ファイバ集束部
105に入射し、図示されていない原稿および棒状体5
1に達する。それらからの反射光はファイバ集束部10
5を通って受光素子列102により検出される。その後
の動作は第1の実施例と全く同じである。棒状体51の
代わりに第1,第3の実施例で説明した帯状体を設ける
構成でも同じ効果が得られる。
センサを用いても同様の効果をあげることができる。
図で示す図11を参照すると、この図に示す本実施例の
画像入力装置の第5の実施例との相違点は、従来と同様
な1次元センサ11と、光源13と、光ファイバレンズ
アレイ107と、光ファイバレンズアレイ107よりも
焦点距離の短い光ファイバレンズアレイ108とを備次
に図11を参照して本実施例の動作を説明すると、光源
13から発射された光は、図示されていない原稿および
棒状体51に達し、それらからの反射光が光ファイバレ
ンズアレイ107,108により結像される。その後の
動作は第1の実施例と全く同じである。棒状体51の代
わりに第1,第3の実施例で説明した帯状体を設ける構
成でも同じ効果が得られる。
のペン型の筐体に内蔵できるほど小型なため、入力中の
行近傍を見ながら走査できるので使い勝手がよい。ま
た、携帯性に優れている。さらに、部品点数削減により
低コストで製作できる。
装置は、移動量検出手段が白黒パターン担体と、この白
黒パターン担体を副走査方向の移動に連動して移動させ
る副走査担体移動手段とを備え、光学手段が第2の受光
素子列に白黒パターンからの反射光を導く反射光集束手
段を備えることにより、例えば直径10mmのペン型の筐体
に内蔵できるほど小型化できるので入力中の行近傍を見
ながら走査でき、使い勝手がよいという効果がある。
現できるという効果がある。
視図である。
である。
するための説明図である。
る。
理回路のブロック図である。
ための説明図である。
ための説明図である。
示す斜視図である。
示す斜視図である。
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
図である。
図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 読取対象の原稿に光を照射する光源と、
線状に配列された複数の受光素子から成る第1および第
2の受光素子列を有する1次元イメージセンサと、照射
された前記光の前記原稿からの反射光を前記第1および
第2の受光素子列に導く光学手段と前記受光素子列の配
列方向と直交する副走査方向の移動量を検出する移動量
検出手段と前記反射光の強度に対応する前記第1の受光
素子列の出力信号と前記移動量とから所望の2次元画像
データを生成する信号処理手段とを備える画像入力装置
において、 前記移動量検出手段が、前記副走査方向に対し予め定め
た角度で交互配列された白縞および黒縞から成る白黒パ
ターンを有する白黒パターン担体と、 前記白黒パターン担体を前記副走査方向の移動に連動し
て移動させる副走査担体移動手段とを備え、 前記光学手段が前記第2の受光素子列に前記白黒パター
ンからの反射光を導く反射光集束手段を備えることを特
徴とする画像入力装置。 - 【請求項2】 前記白黒パターン担体が前記光源と前記
光学手段と前記1次元イメージンサの周囲を取り囲むよ
うに配置され両端が接合されたたエンドレス帯状体であ
り、 前記副走査担体移動手段が前記副走査方向の移動に応じ
て回転し前記エンドレス帯状体を駆動する帯状体駆動ロ
ーラを備えることを特徴とする請求項1記載の画像入力
装置。 - 【請求項3】 前記白黒パターン担体が前記1次元イメ
ージンサの近傍に配置された有限長の帯状体であり、 前記副走査担体移動手段が前記副走査方向の移動に応じ
て回転し前記有限長の帯状体を駆動するとともにこの有
限長の帯状体の移動に対応してこれを巻取る巻取機構付
ローラを備えることを特徴とする請求項1記載の画像入
力装置。 - 【請求項4】 前記白黒パターン担体が前記1次元イメ
ージンサの近傍に配置された棒状体であり、 前記副走査担体移動手段が前記副走査方向の移動に応じ
て回転し前記棒状体を駆動する暴状体駆動ローラを備え
ることを特徴とする請求項1記載の画像入力装置。 - 【請求項5】 前記一次元インメージセンサが、透明絶
縁基板上に形成された前記第1および第2の受光素子列
を備えることを特徴とする請求項1記載の画像入力装
置。 - 【請求項6】 前記一次元インメージセンサが、前記第
1および第2の受光素子列を含む1次元電荷結合素子を
備えることを特徴とする請求項1記載の画像入力装置。 - 【請求項7】 前記信号処理手段が前記第1の受光素子
列の出力信号を積分して積分信号を生成する積分回路
と、 前記積分信号をサンプリングしアナログディジタル変換
して予め定めた間隔の出力レートでディジタル画像デー
タを出力するアナログディジタル変換回路と、 前記第2の受光素子列の出力信号を検出して位置信号を
出力する位置信号検出回路と、 前記位置信号の供給に応答して前記副走査方向の座標位
置を計算する位置計算回路と、 前記座標位置の計算結果から前記ディジタル画像データ
の出力可否を判定するデータ転送判定回路と、 前記出力レートで信号処理動作のタイミング制御するタ
イミング制御回路とを備えることを特徴とする請求項1
記載の画像入力装置。 - 【請求項8】 前記信号処理手段が前記第1および第2
の受光素子列の出力信号を積分して第1および第2の積
分信号を生成する積分回路と、 前記第1および第2の積分信号をサンプリングしアナロ
グディジタル変換して予め定めた間隔の出力レートで第
1および第2のディジタル画像データを出力するアナロ
グディジタル変換回路と、 相続く前および後のタイミング信号の制御にそれぞれ応
答して前記前および後の前記第1および第2のディジタ
ル画像データを第1および第2の記憶領域の各々にそれ
ぞれ格納する第1および第2の記憶回路と、 前記第1および第2の記憶回路から読出した前記前およ
び後の第2のディジタル画像データから前記副走査方向
の座標位置を計算する位置計算回路と、 前記座標位置の計算結果から前記第1のディジタル画像
データの出力可否を判定するデータ転送判定回路と、 前記前および後のタイミング信号を出力するとともに前
記出力レートで信号処理動作のタイミング制御するタイ
ミング制御回路とを備えることを特徴とする請求項1記
載の画像入力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7011362A JP2910600B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 画像入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7011362A JP2910600B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 画像入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08204918A true JPH08204918A (ja) | 1996-08-09 |
| JP2910600B2 JP2910600B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=11775925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7011362A Expired - Lifetime JP2910600B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 画像入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2910600B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5963343A (en) * | 1996-02-20 | 1999-10-05 | Nec Corporation | Scanner |
| JP2001165635A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-06-22 | Sony Corp | 検査装置 |
-
1995
- 1995-01-27 JP JP7011362A patent/JP2910600B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5963343A (en) * | 1996-02-20 | 1999-10-05 | Nec Corporation | Scanner |
| JP2001165635A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-06-22 | Sony Corp | 検査装置 |
Also Published As
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| JP2910600B2 (ja) | 1999-06-23 |
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