JPS6257996B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパターン選択走査装置を用いる情報読
み出し方法に関する。

第１図は従来の情報読み出し方法の実施に用い
た装置である。この装置はビジコンからなる撮影
管１０に記録媒体６から文字情報を入力して指定
された文字情報を読み出すが、ビジコン１０はテ
レビジヨン用の連続繰返し走査が行われるものと
は異なつた動作を行ない、必要な時に光電面に光
情報が与えられて所定範囲を電子ビームで走査す
る。ビジコン１０は具体的には消去、露光、読み
取りを行う。

この消去は読み取るべき情報にノイズがのらな
いようにビジコンにおける光電面の電荷の状態を
均一にさせることを目的としてなされ、ビジコン
において何も変調してない電子ビームで光電面を
走査することをいう。この場合光電面は光が入射
する側の表面に透明な信号電極が設けられて他方
の面が電子ビームで走査されるが、この他方の面
と信号電極との間で分布定数的に静電容量が生じ
ていて面に沿う抵抗値が高いために画素ごとに静
電容量と抵抗との並列回路からなる時定数回路が
存在するものと考えることができる。そしてこの
時定数回路の静電容量は電子ビームによる走査で
飽和点近くまで充電される。

露光はビジコンにおける光電面の帯電量（各画
素ごとの静電容量の充電量）を文字情報の形に変
調させることを目的としてなされ、文字情報の形
の光像を光電面に照射する。このとき光電面にお
ける光の当る部分の単位面積当りの光エネルギー
をほぼ一定にさせるように光の強さと照射時間を
コントロールする。光電面において光の当つた所
は画素ごとに光導電性により抵抗値が下がつて時
定数回路の時定数が小さくなり、帯電電荷（画素
ごとの静電容量の充電量）が放電により減少して
行く。光の当らない所は飽和点近くの電荷を残し
ている。

また読み取りはビジコンにおいて均一な電子ビ
ームで光電面の走査を行なつても光電面に流れる
電流が画素ごとに静電容量の充電されていた量に
応じて変調されることを利用してイメージ情報を
時系列信号に変換することを目的としてなされ、
露光後に電子ビームを指定された文字領域だけに
限定して走査する。この結果光電面における画素
ごとの静電容量は露光による放電で充電量の減少
している所が電子ビームにより再度充電されて充
電電流が流れ、飽和点近くまで充電している所が
充電電流がほんのわずか流れる。通常この両者
（充電電流）の差は非常に大きいので、この両者
の中間に相当するスライスレベルを設定してビジ
コンからその充電電流に応じて出力される映像信
号の二値化を行なえば光電面の光が当つた所と光
が当らなかつたところが明確に区別される。

次にこの装置を具体的に説明すると、シーケン
ス制御回路１は計算機等から文字指定符号化信号
が入力されると、サーボモーター制御回路２にサ
ーボモーターの回転角、回転方向を指定する信号
を出力すると共に偏向制御回路３に消去、読み取
りの領域指定信号及び開始信号を出力し、更にシ
ヤツター制御回路４に露光開始信号を出力し出力
選択回路に選択用ゲート信号を出力する。サーボ
モーター制御回路２はシーケンス制御回路１で指
定された位置にサーボモーター５を回転させる。
ことによつて、指定された文字情報を含む文字情
報群を読み出し位置にアクセスするこのサーボモ
ーター５には記録媒体６及びロータリーエンコー
ダー７が連結されており、記録媒体６は多数の文
字情報群８が同一円周上に所定の間隔をおいて記
録されていて読み出し位置の文字情報群が図示し
ない光源からシヤツター９を介して照明されるこ
とによつて撮像管１０に入力される。シヤツター
制御回路４はシーケンス制御回路１からの信号に
よりシヤツター９を駆動し所定時間の露光を行な
う。偏向制御回路３はＤ／Ａ変換器で構成されて
おり、シーケンス制御回路１で指定された領域に
対応したアナログ信号を発生して偏向回路１１に
出力する。偏向回路１１は電子ビームを偏向させ
る鋸歯状波を発生し偏向制御回路３からのアナロ
グ信号に重畳させて撮像管１０の偏向コイル１２
を駆動し指定された領域で電子ビームの走査を行
なう。撮像管１０はビジコンからなる蓄積形撮像
管が用いられており、その微弱な出力信号がビデ
オアンプ１３で所定の大きさまで増幅されて２値
化回路１４により固定したスライスレベルで二値
化されメモリー１５に入力される。

しかし、上記情報読み出し方法では撮像管に入
力される文字情報群のアクセスが主として機械的
手段によつて行われるためにアクセス時間が目標
となる文字情報群によつて異なつてくるが、アク
セス時間が長いと撮像管の必要とする部分があら
かじめ消去してある場合に暗電流が増加し、文字
情報が読み出された時にその映像信号の黒レベル
が上昇して白レベルに近づく。そしてこの映像信
号を固定スライスレベルで二値化するので、二値
化に誤差が生じ高品質の２値化信号が得られなく
なる。

本発明はアクセス時間の違いによる蓄積形撮像
管の暗電流変化に影響されることなく最適なスラ
イスレベルで二値化を行なつて高品質の二値化信
号を得ることができる情報読み出し方法を提供す
ることを目的とする。

以下図面を参照しながら本発明の実施例につい
て説明する。

第２図は撮像管に入力される情報群の一例を示
す。撮像管の消去領域は従来の情報読み出し方法
においては指定された文字情報の投影されるべき
領域（その周辺を大き目に含むことがある）と、
その文字情報の位置を検出するための位置マーク
が投影されるべき領域及びその周辺であり、文字
情報「チ」が指定された時には斜線部分１６，１
７になる。この実施例の特徴は上記消去領域に加
えて更に本来映像情報（文字情報、位置マーク）
の投影されない筈の特定領域１８を参照領域と定
め、この参照領域をも消去領域として読み取り時
にこの参照領域に対する映像信号を記憶手段で記
憶し、この記憶手段の出力信号によりスライスレ
ベルを設定して指定された文字情報領域に対する
映像信号をそのスライスレベルで二値化する点に
ある。ここに文字情報群は機械的手段でアクセス
され、この機械的手段の機械的位置決めには若干
の誤差（サーボモーター５の停止誤差）を伴う。
したがつて撮像管１０に投影される文字情報群の
中の所望の文字情報が何本目の走査線の位置に来
ているかは厳密には不定になる（走査線１〜２本
くらいの誤差が出る）。この誤差を防ぐために位
置マークがよく使われている。すなわち位置マー
クは一般にシーケンス制御回路から出力される文
字の位置情報を補正するために用いられている
が、第２図に示すようなｙ座標補正用位置マーク
だけでなく、ｘ座標補正用位置マークが用いられ
ることもある。位置マークは例えば上縁がこの位
置マークと同じ列に属する文字情報の読み取り用
ｙ方向走査開始点の位置に一致させてある（ｙ座
標の値を等しくしてある）。位置マークを含めた
光学的情報全体の光電面への投影位置はサーボモ
ーター５の停止位置誤差及びその他の製造誤差
（機械的誤差）によつて、第４図に示すような本
来投影されるべき基準位置２３に対し若干の位置
ずれが生ずる。この位置ずれを考慮した場合位置
マークが存在し得る領域は第４図点線で示す領域
２４となる。この領域２４内のどこに位置マーク
があるか分らないときに確実に位置マークを検出
するためにはこの領域２４よりやや大き目の走査
領域２５を設定する必要がある。すなわち位置マ
ークの検出というのは光電面において走査中に目
的の位置マークがない状態から目的の位置マーク
がある状態に変化した点のｙ座標（目的とする位
置マークの上縁）を捉えることである。したがつ
て単純に第４図の矢印２６のように走査すれば確
実に位置マークの上縁のｙ座標を知ることができ
る。しかしここでは消去との関係で、読み取りも
消去と同様の走査をすることを前提としているの
で、上述のような走査領域２５を設定して位置マ
ークを検出している。このようにして得られた位
置マークのｙ座標は基準位置２３からの誤差を含
んでいるが、その誤差は上述の機械的誤差が主要
因であるので、文字情報の方も同じ誤差をもつて
いると見て差し支えない。そこで偏向回路はこの
ｙ座標をもつて文字情報領域のｙ方向走査開始点
とし、この結果文字情報領域の機械的誤差を消去
できて正しい文字情報領域の読み取りができる。

また撮像管１０の光電面は１種の時定数回路に
なつているから、光が当つていないときでもわず
かずつ放電電流が流れ、帯電電荷が下がつて行
く。このため消去作業が済んでから読み取りまで
にあまり時間があくと、光電面の光が当つていな
かつた所まで一見、信号電流が流れたようにな
る。これを固定的なスライスレベルで二値化した
場合光電面の光が当らなかつた所があたかも光が
当つていたかのように検出されてしまい、字画が
太くなつたり字画の中間がつぶれたりする。これ
を避けるためにはスライスレベルを固定的にせ
ず、光の当らなかつた所でも流れる電流（暗電
流）レベルを基礎としてスライスレベルを決めて
やるのがよい。この基礎となる電流レベルを検出
する場所が特定領域１８である。この領域は光が
絶対に当らないこと以外は他の領域（位置マーク
領域、文字情報領域）と全く同じ条件にしておく
必要がある。

第３図はこの実施例で用いた装置を示す。ま
ず、計算機等から文字指定符号化信号がシーケン
ス制御回路１９に入力される。そしてシーケンス
制御回路１９は現在停止しているサーボモーター
５の位置と文字指定符号化信号により指定された
文字情報のある文字情報群の位置とからサーボモ
ーター５の回転角、回転方向を指定してサーボモ
ーター制御回路２に出力する。これと同時にシー
ケンス制御回路１９は偏向制御回路３に消去領域
及び消去開始の信号を出力する。サーボモーター
制御回路２はロータリーエンコーダー７からのパ
ルス信号によりサーボモーター５の位置を検出し
ながらサーボモーター５を記録媒体６上の指定さ
れた文字情報を含む文字情報群が読み出し位置と
なるような位置へ駆動することによつてこの文字
情報群を読み出し位置にアクセスする。一方、偏
向制御回路３はＤ／Ａ変換器で構成されており、
シーケンス制御回路１９より出力された消去領域
に対応した電圧及び消去開始信号を偏向回路１１
に出力する。偏向回路１１は撮像管１０の偏向コ
イル１２を駆動し指定された領域を所定回数消去
する。この時シーケンス制御回路１９は第５図ｂ
〜ｄに示すように消去の順序を参照領域Ａ，１
８、位置マーク領域Ｂ、全文字情報領域Ｃ、
の順に指定して消去させる。サーボモーター５に
よる文字情報群のアクセスが完了すると、シーケ
ンス制御回路１９より露光開始信号がシヤツター
制御回路４に出力されて記録媒体６上の指定され
た文字情報を含む文字情報群がシヤツター９を介
して撮像管１０の光電面に露光され、所定時間の
露光が行われる。露光が完了すると、偏向制御回
路３及び偏向回路１１により第５図ｅ〜ｇに示す
ように参照領域Ａ、位置マーク領域Ｂ（指定
された文字情報領域に対応する位置マーク）、
指定された文字情報領域という順序で読み取り走
査が行われる。そして参照領域が走査されると、
参照領域には映像情報が投影されていないので、
本来なら映像信号は出ない筈であるが、実際には
消去から読み取りまでの時間に依存した暗電流分
が映像信号として発生する。この信号はビデオア
ンプ１３で増巾されてシーケンス制御回路１９か
らの選択用ゲート信号により出力選択回路２０で
所定の増巾率を持つ増巾回路２１に与えられて増
巾され記憶回路２２に記憶される。この記憶回路
２２の出力は二値化回路１４にスライスレベルと
して与えられる。次に位置マーク領域の走査が行
われ、その映像信号により電子ビームの正確な位
置が定められる。最後に文字情報領域の走査が行
われて映像信号がビジコン１０より出力される。
この映像信号はビデオアンプ１３により増巾され
シーケンス制御回路１９からの選択用ゲート信号
により出力選択回路２０で二値化回路１４に入力
される。

ところで消去と読み取りの違いの一つは、露光
とのタイミング関係にある。すなわち、読み取り
は、露光の直後に行われるのに対し、消去は露光
とのタイミング関係を特に定めないで、所望の読
み取りが済んだ後、次の文字情報のシーケンスに
入つた時点で行われる。

消去と読み取りの違いの他の一つは、ビデオア
ンプ出力の用いられ方にある。すなわち、消去の
タイミングで出てくるビデオアンプ出力は全て無
視されるのに対し、読み取りのタイミングで出て
くる出力は、走査領域との関係で、位置マークを
示す情報として用いられたり、文字情報として用
いられたりする。位置マークを示す情報が２値化
回路１４から得られたとき、それを偏向回路１１
にフイードバツクして指定された文字情報領域の
ｙ方向走査開始点を補正し、この文字情報領域の
走査を開始する。

どの位置から走査を開始するかは水平・垂直方
向のバイアスをいくらにするかで決まり、どんな
大きさの領域を走査するかは水平・垂直方向の鋸
歯状波の振幅をいくらにするかで決まる。参照領
域の設定はシーケンス制御回路１９で与えられ
る。すなわち、シーケンス制御回路１９は参照領
域の走査開始点のｘ，ｙ座標を出力すると同時
に、両方向の鋸歯状波の振幅を出力する。

偏向制御回路３はこれらのデジタル値をアナロ
グ値に変換して偏向回路１１に与える。偏向回路
１１は受け取つたこれら４種類の信号を、ｘ方向
のバイアスと振幅、ｙ方向のバイアスと振幅にそ
れぞれ使い分けて偏向コイル１２に偏向信号とし
て与える。アンプ１３の出力は、消去のシーケン
スにおいては無視されて、どこにも使われず、読
み取りのシーケンスにおいては第７図のように ａ 参照領域は光が当たつていないので暗電流だ
けがほぼ一定の値で出力される。

ｂ 位置マーク領域では、位置マークを検出した
ときだけ大きな出力が現れ、その他の時は暗電
流レベルが現れる。

ｃ 文字情報領域では、他の部分を走査したとき
は暗電流レベルの出力、文字の部分を走査した
ときはマーク検出と同程度の大きな出力が得ら
れる。

出力選択回路２０は第８図のようにアナログス
イツチ２０−１，２０−２からなつている。ビデ
オアンプ１３の出力側は出力選択回路２０の中で
二つに分岐し、一方はアナログスイツチ２０−１
を介して二値化回路１４に接続され、他方はやは
りアナログスイツチ２０−２を介して増幅回路２
１に接続されている。また、シーケンス制御回路
１９からの信号線がそれぞれのアナログスイツチ
に別々に接続されている。アナログスイツチ２０
−２の方は読み取り時における参照領域走査中の
みゲートパルスが与えられ、ビデオアンプ１３の
出力が増幅回路２１へ達する。したがつてこのと
き出力選択回路２０の出力波形は第７図のａのみ
である。他方、アナログスイツチ２０−１の方は
読み取り時における位置マーク領域走査中と文字
情報領域走査中に限つてゲートパルスが与えら
れ、ビデオアンプ１３からの第７図に示すｂ，ｃ
のビデオ信号を二値化回路１４へ与える。

第６図に示すように参照領域の消去を開始して
から同領域の読み取りを開始するまでの時間を
T₁、文字情報領域の消去を開始してから指定さ
れた文字情報領域の読み取りを開始するまでの時
間をT₂、参照領域の走査時間をt₁、読み取り時に
おける位置マーク領域と文字情報領域の各走査時
間をt₂とt₃、消去時における位置マーク領域と文
字情報領域の各走査時間を（t₂＋α），（t₃＋β）
と定義すると、基本的にT₁＝T₂である。但し文
字情報領域を消去するときは全文字情報領域の消
去であるのに、文字情報領域を読み取るときは指
定された文字情報領域だけの読み取りになるの
で、それらの時間（t₃＋β），t₃にはβの差が生ず
る。位置マーク領域の消去は全ての位置マーク領
域について行うのに、位置マーク領域の読み取り
は指定された文字情報領域に対応した位置マーク
しか行なわないので、それらの時間（t₂＋α），t₂
にはαの差が生ずる。しかしこのαはT₁，T₂に
比べて一般に小さいので、無視できる。T₁≒T₂
となる要因は文字情報領域のアクセス時間が
T₁，T₂の大きな部分を占めることにある。

指定された文字情報の読み取り走査で得られる
映像信号の黒レベルはT₂により変化し、T₂が長
い時には高くなつてT₂が短い時に低くなる。そ
してT₁≒T₂であるから参照領域の読み取り走査
で得られる暗電流成分による黒レベル信号は指定
された文字情報の読み取り走査で得られる映像信
号の黒レベルにほぼ等しい値となる。したがつて
参照領域の読み取り走査で得られる暗電流域の読
み取り走査で得られる暗電流成による黒レベル信
号により二値化回路１４のスライスレベルを決め
て、指定された文字情報の読み取り走査で得られ
る映像信号を二値化回１４で二値化すれば映像信
号は文字情報群のアクセス時間の違いによるＴの
違いで暗電流成分が変化してもこれに影響されず
に二値化されることになる。そこで本実施例では
参照領域の読み取り走査で得られる暗電流成分に
よる黒レベル信号が出力選択回路２０により増幅
回路２１に入力されて２倍或いは３倍に増幅さ
れ、記憶回路２２で記憶されて二値化回路１４に
スライスレベルとして与えられる。そして二値化
回路１４は出力選択回路２０からの指定された文
字情報の映像信号を二値化してその白レベルと黒
レベルを誤りなく分離し、この二値化信号はメモ
リ１５に入力されて記憶される。

以上の動作は計算機等からシーケンス制御回路
１９に入力される各文字指定符号化信号毎にくり
返され、上記スライスレベルの設定が個々の指定
された文字情報に対して行なわれる。

又本発明の他の実施例では上記実施例において
ビデオアンプ１３からの参照領域による出力と位
置マーク領域による出力が出力選択回路２０によ
り増幅回路２１に出力される。そして記憶回路２
２は加算能力を持ち、増幅回路２１からの参照領
域による出力と位置マーク領域による出力を加算
して記憶する。たとえば増巾回路２１の増巾率を
0.5にすれば記憶回路２２の出力は暗電流と位置
マークから得られた信号電流との平均値になる。
このようにすることによつて二値化回路１４のス
ライスレベルが暗電流と信号電流の双方を基準と
して定められるので、光量変化等の条件変化に影
響されず二値化信号の品質が更に向上する。

以上のように本発明による情報読み出し方法に
あつては記録媒体上の指定された文字情報を含む
文字情報群を機械的手段によつてアクセスすると
同時に蓄積形撮像管面における映像情報が投影さ
れない参照領域と指定された文字情報を含む文字
情報群が投影される文字情報領域とを順に消去し
た後に、上記記録媒体上のアクセスされた文字情
報群を上記撮像管面に露光してから、上記撮像管
面における上記参照領域と指定された文字情報が
投影された文字情報領域を順に読み取り走査し、
この読み取り走査で上記撮像管から得られる上記
参照領域に対する映像信号を記憶手段で記憶して
この記憶手段の出力信号により個々の指定された
文字情報に対するスライスレベルを設定し、上記
読み取り走査で上記撮像管から得られる上記指定
された文字情報が投影された文字情報領域に対す
る映像信号を上記スライスレベルで二値化するの
で、文字情報群をアクセスする時間の違いによる
撮像管の暗電流変化に影響されることなく最適な
スライスレベルで映像信号の二値化を行なつて高
品質の二値化信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の情報読み出し方法の実施に用い
た装置を示すブロツク図、第２図は本発明を説明
するための図、第３図は本発明の実施に用いた装
置の一例を示すブロツク図、第４図〜第８図は同
装置を説明するための図である。 ３……偏向制御回路、１０……ビジコン、１１
……偏向回路、１２……偏向コイル、１３……ビ
デオアンプ、１４……二値化回路、１９……シー
ケンス制御回路、２０……出力選択回路、２１…
…増巾回路、２２……記憶回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 記録媒体上の指定された文字情報を含む文字
   情報群を機械的手段によつてアクセスすると同時
   に蓄積形撮像管面における映像情報が投影されな
   い参照領域と指定された文字情報を含む文字情報
   群が投影される文字情報領域とを順に消去した後
   に、上記記録媒体上のアクセスされた文字情報群
   を上記撮像管面に露光してから、上記撮像管面に
   おける上記参照領域と指定された文字情報が投影
   された文字情報領域を順に読み取り走査し、この
   読み取り走査で上記撮像管から得られる上記参照
   領域に対する映像信号を記憶手段で記憶してこの
   記憶手段の出力信号により個々の指定された文字
   情報に対するスライスレベルを設定し、上記読み
   取り走査で上記撮像管から得られる上記指定され
   た文字情報が投影された文字情報領域に対する映
   像信号を上記スライスレベルで二値化することを
   特徴とする情報読み出し方法。