JPS5953593B2 - Ａ／ｄ変換器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学文字読取装置（ＯＣＲ）のように紙に書か
れた文字を読取る装置で文字を電気信号に変換するＡ／
Ｄ変換器の改良に関するものである。

通常、文字を電気信号に変換するには紙へ光を当てその
反射光を光検知器で電気信号に変換する。

その際、光源の変動、光の照射むら、紙の反射率、紙の
反射率のむら等は本来不要な信号として除外されなけれ
ばならない。光検知器の出力をＡ／Ｄ変換するときの基
準電位は紙の文字の書かれていない部分の平均値を求め
るとか、紙の反射率の最も大きな点を採るなど各種の提
案が行なわれている。たとえば特公昭４７−１５５７２
号に提案されている特許では文字の書かれていない部分
の平均反射率を基準電位に採用する方式であるが、とく
に文字の検出中に基準電位をアナログ信号で保持するた
め徐々に変化するという問題があり、また平均値を低域
通過フィルタで得ているため、最近多用されるＣＣＤ（
電荷結合素子）、ホトダイオードアレイ等の光検知器を
用いた場合後述するように回路の構成が複雑化するとい
う問題があった。これに対し本発明者は特願昭５３−１
６１９８８号（特開昭５５−９１０７９号）「Ａ／Ｄ変
換器」により光検知器の出力をＡ／Ｄ変換する場合とく
に文字検出中の基準電位安定でかつ構成の簡単なＡ／Ｄ
変換器を提案した。この詳細は実施例に譲り、その概略
を述べると、カウンタの値をＤ／Ａ変換した第１の電位
と、第１の電位を分圧した第２の電位を有し、入力信号
が第１の電位より大きいときカウンタの値を増し、入力
信号が第１の電位と第２の電位の間にあるときカウンタ
の値を減じ、入力信号が第２の電位より小さいときはカ
ウンタの値を保持するように制御し、第１の電位を基準
電位として入力信号をＡ／Ｄ変換することを特徴とする
ものである。これにより、基準信号となる白の出力レベ
ルが検出信号の変化に応じ変化するが、決して平均値で
はな＜かつその変化の最大値や最小値により乱されるこ
とがない。

またこの出力レベルが文字の書かれている部分で功ウン
タのカウント値によりデジタル保持されるから、従来の
アナログ保持のように徐々に変化する心配がないばかり
でな＜、構成を簡単化することができる。しかし、提案
例の構成ではくカウンタの値をＤ／Ａ変換した時の電圧
変動幅が一定に設定されているため、たとえば変動幅を
４０ｍＶ、すなわちＤ／Ａ変換器の１レベルの電圧を４
０ｍＶとすると、入力電圧が４Ｖある時は１％の変動幅
、２Ｖの時は２％、１Ｖの時は４％というように入力電
圧が大きく変化する場合には最適の補正ができない。

すなわち、この場合１Ｖの時４％の変動幅では白レベル
の誤差が大きくなりすぎる。そこで変動幅を１０ｍＶと
小さくすると入力電圧１Ｖでは１％となり適当で゛ある
が、４Ｖでは０．２５％となり小さくなり手順が冗長と
なる。

本発明の目的は画像走査における基準となる白レベルの
変動幅を入力信号レベルと関連させて設定するようにし
たＡ／Ｄ変換器を提供することである。

前記目的を達成するため、本発明のＡ／Ｄ変換器はカウ
ンタの値をＤ／Ａ変換して第１の電位を得るＤ／Ａ変換
器と、第１の電位を分圧して第２の電位を得る分圧器と
、前記第１の電位と入力信号とを比較する第１の比較器
と、前記第２の電位と入力信号とを比較する第２の比較
器とを有し、入力信号が第１の電位より大きいときカウ
ンタの値を増し、入力信号が第１の電位と第２の電位の
間にあるときカウンタの値を減じ、入力信号が第２の電
位より小さいときはカウンタの値を保持するように制御
し、第１の電位を基準電位として入，力信号をＡ／Ｄ変
換するＡ／Ｄ変換器であって、前記カウンタの電圧変動
幅を入力信号レベルに応じて切換える手段を設けたこと
を特徴とするものである。

以下本発明を実施例につき詳述する。

第１図、第２図は前述の提案例特願昭５３−１６１９８
８号に基づく本発明の実施例の構成を示す説明図であり
、第３図はその要部の動作説明図である。

第１図において、入力端１より光検知器からの紙面およ
び文字のアナログ検出信号１をＡ／Ｄ，変換器２に入れ
、後述するＤ／Ａ変換器６の出力として設定された基準
信号２を基準電位としてデジタル信号４に変換して出力
される。本発明の要部はこの基準信号の設定回路である
。検出信号１を分岐して比較器３１，３２の各一方の入
力と・し、比較器３、の他方の入力には前記Ｄ／Ａ変換
器６の出力２を、比較器３２の他方の入力には出力２を
分圧器７で分圧した出力３を入力する。そして、検出信
号１〉出力２の時は比較器３１の出力信号をアツプダウ
ンカウンタ５に送りカウント値を増す。また出力２〉検
出信号１〉出力３の時は比較器３１の出力の反転信号と
比較器２の出力信号とをＡＮＤ回路４を通してアツプダ
ウンカウンタ５に送りカウント値を減する。次に検出信
号１く出力３の時は比較器３１，３２のいずれからも出
力が送られないからカウンタ５はそのままのカウント値
を保持する。第３図はこの状態を示している。すなわち
、光走査において、紙端からの紙上距離（または時間）
に対応する反射率（検出信号に比例）の１例を出力２、
出力３のレベルと共に示したものである。

第１図で前述したカウンタ５のカウント値はカウンタの
プロツクに同期して検出信号１が領域８の時増し、領域
５の時滅じ、領域◎ではそのまま保持するように構成さ
れる。この構成により、出力２のレベルおよびこれを分
圧した出力３のレベルは紙の文字の書かれていない部分
の検出信号１に応じた電位に制御され、この出力２が基
準信号としてＡ／Ｄ変換器２に与えられることになる。
本構成の場合、基準信号となる出力２のレベルが検出信
号１の変化に応するもので単なる平均値でないことに注
意を嬰する。

すなわち、出力２のレベルは検出信号１の変化の最大値
や最小値を問題としないから、従来の最大値を使う方式
のように、たとえば第３図（イ）に示すような特異な最
大値等により基準信号が乱されることがない。また、同
図の文字の書かれている部分の検出信号１に対応するＣ
領域では、たとえば前述の方式では出力２のレベルに相
当する電圧がアナログ保持手段により徐々に変化するが
、本構成ではカウンタの力ウント値によるデジタル保持
であるから、クロツク４にカウンタは同じ値が記憶され
その心配はない以上は前述の提案例のとおりであるが、
本発明ではアツプダウンカウンタ５とＤ／Ａ変換器６の
間に固定メモリ（ＲＯＭ）８を設け、アツプダウンカウ
ンタ５のカウント値をアドレスとして入力電圧に応じた
変動幅を増減した値を記憶する。

たとえば、入力信号レベルを４〜１２Ｖに変化するもの
とすれば、変化範囲８ビツト２５６レベルを割り当てて
、１諧調約２．８／２．５６″．〔ＭＶ〕となる。従っ
て、たとえば入力信号レベルが３〔〕にあるときは５諧
調、２〔〕にあるときは４諧調、１，２〔Ｖ〕にあると
きは２諧調、変動させることにより、入力信号レベルに
対して約２％の変動幅を得ることができる。

これを第１表に示す。すなわち、アツプダウンカウンタ
５のカウント値の変動幅が一定電圧値であるのに対し、
ＲＯＭ８の内容の変動幅は入力信号レベルの％電圧値に
補正された値を有する。

換言すると、ＲＯＭ８で直線形変換が行なわれる。第２
図は本発明の他の実施例の構成を示す説明図でる。

同図で゛は第１図のアツプダウンカウンタ５とＲＯＭ８
の動作をＲＯＭｌｌとレジスタ１２の組合せにより等価
的に行なわせたものである。すなわちここではＲＯＭｌ
ｌが直線非直線変換を行なっており、レジスタの出力と
比較器３１，３２の出力をアドレスとして変動幅が入力
信号ベルの％電圧値に補正された値が読み出されるもの
である。この場合の機能は第１図と同様であり、アツプ
ダウンカウンタの代りにレジスタで済むから構成が簡単
化する。第４図、第５図は特願昭５３−１６０６９６号
に基づいて本発明の他の実施例である。

すなわち、高速動作を行なわせるため、第１図、第２図
で用いたＤ／Ａ変換器６を廃し、また第３図と同様の機
能を白レベルホロワ回路により行なわせたＡ／Ｄ変換器
である。第４図において、画像信号をＡ／Ｄ変換器２１
に入れ、たとえば白２，黒０Ｖの間を８ビツト２５６レ
ベルのデジタル多値画像信号を出力する。

これを一旦レジスタ２２に蓄積した後、変換器２３を介
してその上位４ビツトをとって白レベルホロワ回路２４
に入力する。白レベルホロワ回路２４の詳細は省くが、
その機能は第３図と類似の動作を行なう。

すなわち、前回走査と今回走査の各ビツト毎の白レベル
の差が所定の範囲内にあれば今回走査で得られた白レベ
ルを、また該差が所定範囲以上であれば所定値にクリツ
プして、さらに該差が所定範囲以下であれば前回走査で
゛得られた白レベルを出力するものである。変換器２５
はＡ／Ｄ変換器２１からの８ビツトの出力信号を簡単化
のため６ビツト信号に変換して白レベルホロワ回路２４
の出力とともに、変換器９に導く。

変換器９は白レベルホロワ回路出力を１００（白）とし
て文字階調を決定するものである。変換器９の出力は一
時レジスタ２７に格納された後出力される。

以上の構成は提案例のとおりであるが、これに本発明を
適用するため、変換器２３に直線非直線変換の機能をも
たせるようにしたものである。

すなわち、白レベルの変動幅が入力信号レベルの％きざ
みで設定され、階段状に切換える手段を設けたものであ
る。第５図は本発明のさらに他の実施例の構成を示す説
明図であり、第４図の構成を一層簡単化することができ
る。

すなわち、Ａ／Ｄ変換器３１として階調が％きざみでＡ
／Ｄ変換するものを用いることにより、レジスタ２２と
変換器２６を省略することができたものである。

その機能は第４図と同じである。以上説明したように、
本発明によれば、画像走査における前回の入力信号レベ
ルをと今回の入力信号レベルを比較し、その比較結果に
基づいて基準となる白レベルを変動させ、この白レベル
に追従させてＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器において、前
記白レベルの変動幅を入力信号レベルの％きざみに複数
段に切換えるようにしたものである。これにより、人力
信号レベルが大きく変化する場合、いずれの電圧でも適
当な変動幅が得られ誤差が大きすぎたり、変動が冗長と
なりすぎる欠点を除去することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第４図、第５図はそれぞれ本発明の実
施例の構成を示す説明図、第３図は第１図、第２図の動
作説明図であり、図中、２，２１，３１はＡ／Ｄ変換器
、３，，３。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カウンタの値をＤ／Ａ変換して第１の電位を得るＤ
   ／Ａ変換器と、第１の電位を分圧して第２の電位を得る
   分圧器と、前記第１の電位と入力信号とを比較する第１
   の比較器と、前記第２の電位と入力信号とを比較する第
   ２の比較器とを有し、入力信号が第１の電位より大きい
   ときカウンタの値を増し、入力信号が第１の電位と第２
   の電位の間にあるときカウンタの値を減じ、入力信号が
   第２の電位より小さいときはカウンタの値を保持するよ
   うに制御し、第１の電位を基準電位として入力信号をＡ
   ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器であって、前記カウンタの電
   圧変動幅を入力信号レベルに応じて切換える手段を設け
   たことを特徴とするＡ／Ｄ変換器。