JPH10271281A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読み取り対象の画像の読み取りを、より忠実
に行うことができるようにすることを目的とする。 【解決手段】 ＣＰＵ１６が主メモリ１９に展開されて
いる所定のプログラムにしたがって光学ユニット移動制
御部１５，信号処理部１３などを制御することで、例え
ば、副走査方向の１ライン分に相当する積分時間を２ⁿ
で割った値を新たな積分時間とし、読み取りライン中の
第２ⁿ ×Ｙ（Ｙ＝０，１，２，３，・・・・）ライン目
を有効とし、他のラインを無効にして読み捨てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、原稿から得られ
る画像を光電変換することでデジタル信号に変換する画
像読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像読み取り装置は、通常では原稿がお
かれるプラテンガラス下に光学ユニットが配置されてい
る。そして、この光学ユニットには、原稿読み取りのた
めの反射照明や、画像読み取りのためのイメージセンサ
が配置されている。そして、このような画像読み取り装
置では、その光学ユニットが移動しながら原稿からの反
射光を読み取っていくことで、原稿全体の画像読み取り
を行うようにしている。すなわち、イメージセンサが１
ライン分を読み取りながら光学ユニットが副走査方向へ
移動していくことで、原稿２の画像読み取りが２次元的
に行われることになる。

【０００３】この副走査には、光学ユニット（イメージ
センサ）を１ライン分ずつ移動したら停止し、その状態
でイメージセンサが１ライン分の読み取りを行う方法が
ある。しかし、この方法では、移動と停止において振動
が発生し、１ライン分の読み取りを精度よく行うために
は、その発生した振動が収まるまで待機している必要が
ある。ところが、光学ユニットは大きいために、発生し
た振動が収まるまでには長い時間が必要となる。したが
って、通常では光学ユニットは停止することなく移動し
ている状態で、イメージセンサが画像を読み取るように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、副走査方向
の光学的な１画素の大きさは、イメージセンサの画素の
大きさとなる。しかし、光学ユニットの移動速度とイメ
ージセンサの駆動周期によって、副走査方向の読み取り
における実質的な１画素の大きさを変化させることがで
きる。しかし、従来の画像読み取り装置では、この光学
ユニットの移動距離とイメージセンサの露光範囲は、図
４に示すように、重複する領域が発生してしまうという
問題があった。

【０００５】すなわち、読み取り時にはイメージセンサ
４０１が副走査方向に移動して行くが、イメージセンサ
４０１は停止することなく移動していくため、副走査方
向の１ライン分の露光範囲（読み取り範囲）は、イメー
ジセンサ４０１の駆動周期によって決定される。この、
１ライン分の副走査方向の露光範囲は、副走査方向に１
ライン分の露光の開始点におけるイメージセンサ４０１
の有効画素領域後端部４０１ｂから、１ライン分の露光
終了点におけるイメージセンサ４０１の有効画素領域先
端部４０１ａまでとなる。

【０００６】したがって、０ライン目の露光範囲は、０
ライン目スタート位置におけるイメージセンサ４０１の
後端部４０１ｂから１ライン目スタート位置におけるイ
メージセンサ４０１の先端部４０１ａまでとなる。ま
た、１ライン目の露光範囲は、１ライン目スタート位置
におけるイメージセンサ４０１の後端部４０１ｂから２
ライン目スタート位置におけるイメージセンサ４０１の
先端部４０１ａまでとなる。そして、２ライン目の露光
範囲は、２ライン目スタート位置におけるイメージセン
サ４０１の後端部４０１ｂから終了位置におけるイメー
ジセンサ４０１の先端部４０１ａまでとなる。

【０００７】この結果、図４に示すように、０ライン目
の読み取りと１ライン目の読み取りの間、また、１ライ
ン目の読み取りと２ライン目の読み取りの間というよう
に、次のラインの読み取りとの間に露光重複範囲が発生
してしまう。この露光重複範囲は、イメージセンサ４０
１の有効画素領域の副走査方向の幅そのものである。こ
こで、このように露光重複範囲があると、以下に示すよ
うに、入力画像の白黒のコントラストを悪化させること
になる。例えば、イメージセンサ４０１の副走査方向の
読み取り幅で、白黒交互に配置された原稿を読み取る場
合を考える。なお、イメージセンサ４０１からの黒の出
力値が１００，白の出力値が１とする。

【０００８】この場合、図４に示すように、重複の割合
が５０％なので、あるラインにおける黒部に対応する出
力値Ａは（１００×２／３）＋（１×１／３）＝６７と
なり、そのとなりのラインにおける白部に対応する出力
値Ｂは（１×２／３）＋（１００×１／３）＝３４とな
る。原稿では、イメージセンサ４０１の副走査方向の読
み取り幅で白黒交互に配置されているので、イメージセ
ンサ４０１により取り込まれ出力される画像も、白黒交
互に配置された画像となっているのが理想となる。しか
し、実際には、上述したように、出力値は３４と６７と
交互になっているため、取り込まれた画像は黒っぽい白
と白みがかった黒とが交互に配置されたものとなってし
まう。

【０００９】すなわち、従来では、イメージセンサの有
効画素領域の副走査方向の幅よりも広い範囲を読み取っ
て、それをその有効な幅に対応する部分の読み取り結果
としてしまうため、読み取り対象の画像を忠実に読み取
っていないことになるという問題があった。そして、読
み取り解像度を高くするために副走査方向１ライン分の
移動距離を短くすれば、その露光重複範囲の割合は大き
くなってしまい、より白黒のコントラストが悪化してし
まっていた。

【００１０】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、読み取り対象の画像の読
み取りを、より忠実に行うことができるようにすること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の画像読み取り
装置は、読み取り対象の原稿が載置される原稿台と、そ
の原稿台上に載置された原稿の画像を読み取る画像読み
取り手段と、その画像読み取り手段を所定方向に移動さ
せる移動制御手段と、移動制御手段による画像読み取り
手段の移動に同期して、１ライン分の画像読み取り結果
として所定の間隔で所定の幅の画像読み取りを画像読み
取り手段に行わせる露光制御手段とを備えるようにし
た。このように構成したので、この画像読み取り装置に
おいては、画像読み取りを行っているときに、画像読み
取り手段が画像読み取り動作を行っていない時間があ
る。また、この発明の画像読み取り装置は、読み取り対
象の原稿が載置される原稿台と、その原稿台上に載置さ
れた原稿の画像を読み取る画像読み取り手段と、その画
像読み取り手段を所定方向に移動させる移動制御手段
と、移動制御手段による画像読み取り手段の移動に同期
して、１ライン分の画像読み取り結果として所定の幅毎
に画像読み取り手段に画像読み取りを行わせ、この中よ
り所定の間隔の１ライン分の画像読み取り結果を取り出
して出力する露光制御手段とを備えるようにした。この
ように構成したので、この画像読み取り装置において
は、画像読み取り手段が読み取ったデータを全て用いる
ことなく原稿の画像データを構成する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は、この発明の実施の形態にお
ける画像読み取り装置の概略的な構成を示す。この画像
読み取り装置においては、読み取り対象の原稿２は、本
体１に配置されたプラテンガラス３上に載置され、反射
照明１１１がその原稿を照明する。そして、この照明に
より原稿２を反射した光は、プラテンガラス３を通過
し、光学ユニット１１の窓１１５を通過し、ミラー１１
２ａ，１１２ｂ，１１２ｃを反射し、レンズ１１３を通
ってイメージセンサ１１４に読み取られる。そして、Ｃ
ＣＤなどからなるイメージセンサ１１４に入射した光は
光電変換され、信号処理部１３によりイメージセンサ１
１４を駆動することでアナログデータとして出力され
る。

【００１３】このイメージセンサ１１４より出力された
アナログデータは、ＣＰＵ１６に制御された信号処理部
１３のＣＤＳ（correlated double sampling）信号処理
回路にてクランプ・サンプルホールドされる。さらに、
そのデータは、信号処理部１３のゲイン回路にて増幅さ
れ、Ａ／Ｄコンバータでデジタルデータに変換された
後、画像処理される。そして、原稿２上の画像の読み取
りは、そのイメージセンサ１１４の画素配列方向と直交
する副走査方向に光学ユニット１１を走査することでな
される。

【００１４】この走査は、光学ユニット移動制御部１５
の制御による光学ユニット移動手段１４によりおこなわ
れる。光学ユニット移動制御部１５は、他の制御部や処
理部などと同様に、所定のプログラムにより動作するＣ
ＰＵ１６の指示により制御されている。なお、ＣＰＵ１
６が動作するためのプログラムは、バス１７を介して外
部に接続されている外部記憶装置としての固定ディスク
１８に格納されている。そして、このプログラムが、Ｃ
ＰＵ１６に接続している主メモリ１９上に展開（ロー
ド）され、この展開されたプログラムによりＣＰＵ１６
は動作する。

【００１５】以下、この実施の形態における画像読み取
り動作に関して、図２のフローチャートを用いて説明す
る。なお、この実施の形態では、副走査方向の走査速度
を一定とし、積分時間を変更する場合について説明す
る。まず、ステップＳ１において、ＣＰＵ１６が主メモ
リ１９に展開されている所定のプログラムにしたがっ
て、全てのラインを露光有効範囲とするように積分時間
を設定する。また、line_step=1とする。ついで、ステ
ップＳ２において、ＣＰＵ１６は、露光の重複範囲とし
てイメージセンサ１１４が静止しているときの露光範囲
を設定する。これは、予め与えられている規定値であ
る。

【００１６】ついで、ステップＳ３において、ＣＰＵ１
６は、設定された露光の重複範囲が、予め設定されてい
る重複許容範囲以下であるかどうかを判定する。この判
定で、露光の重複範囲がその重複許容範囲以下であった
場合、ステップＳ４に進む。また、この判定で露光の重
複範囲が予め設定されている最大重複許容範囲を越えて
いた場合、ステップＳ５に進む。そして、ステップＳ４
において、ＣＰＵ１６は、line_step×Ｙ（Ｙ＝０，
１，２，３・・・）ライン目を有効にし、その他のライ
ンで読み込んだデータは無効とする。

【００１７】一方、ステップＳ５において、ＣＰＵ１６
は、露光の重複範囲を最大許容範囲で割った値をＸに設
定する。次に、ステップＳ６において、ＣＰＵ１６は、
ｎ＝１を設定する。次に、ステップＳ７において、ＣＰ
Ｕ１６は、設定されているＸが２^n-1以上２ⁿ未満である
かどうか判定する。ここで、Ｘが２^n-1以上２ⁿ未満と判
定された場合、ステップＳ８に進む。また、Ｘが２^n-1
以上２ⁿ未満で無いと判定された場合、ステップＳ１０
に進む。

【００１８】次に、ステップＳ８において、ＣＰＵ１６
は、設定されている積分時間を２ⁿで割った値を新たな
積分時間として設定する。ついで、ステップＳ９におい
て、ＣＰＵ１６は、line_step=２ⁿとする。そしてステ
ップＳ４に進む。一方、ステップＳ１０では、ＣＰＵ１
６は、ｎに１を加えた値を新たなｎとして設定する。な
お、上述では、積分時間を変更するようにしたが、イメ
ージセンサ１１４の副走査方向の走査速度を変更するよ
うにしてもよい。この場合、走査の速度を１／２ⁿ 倍と
すればよい。

【００１９】以上示したように、この実施の形態の画像
読み取り装置では、例えば、副走査方向の１ライン分に
相当する積分時間を２ⁿ で割った値を新たな積分時間と
し、読み取りライン中の第２ⁿ ×Ｙ（Ｙ＝０，１，２，
３，・・・・）ライン目を有効とし、他のラインを無効
にして読み捨てるようにしたものである。ここで、ｎ＝
１とした場合について、図３を用いて説明する。この場
合、図４に示した場合より積分時間が１／２ⁿ ＝１／２
となるため、イメージセンサ３０１が、０ライン目のス
タート位置より１ライン目のスタート位置まで移動して
いる間が、０ライン目の露光範囲となる。

【００２０】また、同様に、イメージセンサ３０１が、
１ライン目のスタート位置より２ライン目のスタート位
置まで移動している間が１ライン目の露光範囲となり、
２ライン目のスタート位置より３ライン目のスタート位
置まで移動している間が２ライン目の露光範囲となり、
３ライン目のスタート位置より４ライン目のスタート位
置まで移動している間が３ライン目の露光範囲となり、
４ライン目のスタート位置より５ライン目のスタート位
置まで移動している間が４ライン目の露光範囲となる。

【００２１】そして、この実施の形態の画像読み取り装
置では、１ライン目の露光範囲，３ライン目の露光範囲
・・・におけるそれぞれの１ライン分の読み取り結果を
無効として、画像形成に用いないようにした。この結
果、この実施の形態によれば、図３に示すように、実質
的には、実線で示すイメージセンサ３０１の間隔が、１
ライン分の移動距離となる。そして、そのときの露光範
囲が狭められることになる。この結果、有効となってい
る隣同士の読み取りラインにおける露光範囲の重複が、
イメージセンサ３０１の静止しているときの露光範囲の
半分となる。

【００２２】このように、露光範囲の重複が減少すれ
ば、白黒のコントラストの悪化を抑制できることにな
る。例えば、イメージセンサの副走査方向の読み取り幅
で、白黒交互に配置された原稿を読み取る場合を考え
る。なお、イメージセンサからの黒の出力値が１００，
白の出力値が１とする。この場合、この実施の形態によ
れば、重複の割合が１／３になるので、あるラインにお
ける黒部に対応する出力値Ａは（１００×３／４）＋
（１×１／４）＝７５．２５となり、そのとなりのライ
ンにおける白部に対応する出力値Ｂは（１×３／４）＋
（１００×１／４）＝２５．７５となり、従来に比較し
て白黒のコントラストが向上したことになる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、読
み取り対象の原稿が載置される原稿台と、その原稿台上
に載置された原稿の画像を読み取る画像読み取り手段
と、その画像読み取り手段を所定方向に移動させる移動
制御手段と、移動制御手段による画像読み取り手段の移
動に同期して、１ライン分の画像読み取り結果として所
定の間隔で所定の幅の画像読み取りを画像読み取り手段
に行わせる露光制御手段とを備えるようにした。このよ
うに構成したので、この画像読み取り装置においては、
画像読み取りを行っているときに、画像読み取り手段が
画像読み取り動作を行っていない時間をもうけるように
して、露光範囲の重複領域を低減するようにした。この
結果、この発明によれば、白黒のコントラストの悪化を
抑制できるようになり、読み取り対象の画像の読み取り
をより忠実に行うことができるようになるという効果を
有する。

【００２４】また、読み取り対象の原稿が載置される原
稿台と、その原稿台上に載置された原稿の画像を読み取
る画像読み取り手段と、その画像読み取り手段を所定方
向に移動させる移動制御手段と、移動制御手段による画
像読み取り手段の移動に同期して、１ライン分の画像読
み取り結果として所定の幅毎に画像読み取り手段に画像
読み取りを行わせ、この中より所定の間隔の１ライン分
の画像読み取り結果を取り出して出力する露光制御手段
とを備えるようにした。このように構成したので、この
画像読み取り装置においては、画像読み取り手段が読み
取ったデータを全て用いることなく、例えば１ライン毎
のデータを破棄した結果を用いて原稿の画像データを構
成するようにして、露光範囲の重複領域を低減するよう
にした。この結果、この発明によれば、白黒のコントラ
ストの悪化を抑制できるようになり、読み取り対象の画
像の読み取りをより忠実に行うことができるようになる
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態における画像読み取り
装置の概略的な構成を示す構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態における画像読み取り
装置の画像読み取り動作を示すフローチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態におけるイメージセン
サの画像読み取りのタイミングを示す説明図である。

【図４】 従来の画像読み取り装置におけるイメージセ
ンサの画像読み取りのタイミングを示す説明図である。

【符号の説明】

１…本体、２…原稿、３…プラテンガラス、１１…光学
ユニット、１２…証明駆動回路、１３…信号処理部、１
４…光学ユニット移動手段、１５…光学ユニット移動制
御部、１６…ＣＰＵ、１７…バス、１８…固定ディス
ク、１９…主メモリ、１１１…反射照明、１１２ａ，１
１２ｂ，１１２ｃ…ミラー、１１３…レンズ、１１４…
イメージセンサ、１１５…窓。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 読み取り対象の原稿が載置される原稿台
   と、 前記原稿台上に載置された原稿の画像を読み取る画像読
   み取り手段と、 前記画像読み取り手段を所定方向に移動させる移動制御
   手段と、 前記移動制御手段による前記画像読み取り手段の移動に
   同期して、１ライン分の画像読み取り結果として所定の
   間隔で所定の幅の画像読み取りを前記画像読み取り手段
   に行わせる露光制御手段とを備えたことを特徴とする画
   像読み取り装置。
2. 【請求項２】 読み取り対象の原稿が載置される原稿台
   と、 前記原稿台上に載置された原稿の画像を読み取る画像読
   み取り手段と、 前記画像読み取り手段を所定方向に移動させる移動制御
   手段と、 前記移動制御手段による前記画像読み取り手段の移動に
   同期して、１ライン分の画像読み取り結果として所定の
   幅毎に前記画像読み取り手段に画像読み取りを行わせ、
   この中より所定の間隔の１ライン分の画像読み取り結果
   を取り出して出力する露光制御手段とを備えたことを特
   徴とする画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の画像読み取り装
   置において、 前記露光制御手段は、前記画像読み取り手段の１ライン
   分の画像読み取りの時間を変化させることで前記幅を変
   化させることを特徴とする画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の画像読み取り装
   置において、 前記露光制御手段は、前記画像読み取り手段の移動速度
   を変化させることで前記幅を変化させることを特徴とす
   る画像読み取り装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の画像読み取り装置におい
   て、 前記露光量制御手段は、前記画像読み取り手段の移動速
   度を一定に制御することを特徴とする画像読み取り装
   置。
6. 【請求項６】 請求項４記載の画像読み取り装置におい
   て、 前記露光量制御手段は、前記画像読み取り手段の１ライ
   ン分の画像読み取り時間を一定に制御することを特徴と
   する画像読み取り装置。