JP2884704B2 - Image reading device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は情報処理分野、事務機器分野に関し、更に詳
細には画像読み取り装置に関する。The present invention relates to the field of information processing and office equipment, and more particularly to an image reading device.

［従来の技術］ 情報処理機器に画像情報を入力するための手段とし
て、画像読み取り装置が用いられている。これは一般的
に画像情報を得ようとする原稿の光学的情報を、光電変
換手段すなわちイメージセンサにより電気的情報に変換
し、情報処理機器において画像情報の処理を可能にする
ものである。2. Description of the Related Art An image reading device is used as a means for inputting image information to an information processing device. In general, optical information of a document for which image information is to be obtained is converted into electrical information by a photoelectric conversion unit, that is, an image sensor, and the information processing apparatus can process the image information.

画像読み取り装置においては、一般的に、蛍光管、ハ
ロゲンランプあるいはLEDなどの光源とレンズを用いて
原稿の光学的情報をイメージセンサ上に結像させる。イ
メージセンサにはその方式や形態によりいくつかの種類
があるが、実用的にはCCDイメージセンサと呼ばれるイ
メージセンサが広く用いられている。In an image reading apparatus, generally, optical information of a document is formed on an image sensor using a light source such as a fluorescent tube, a halogen lamp or an LED and a lens. There are several types of image sensors depending on the method and form, and practically, image sensors called CCD image sensors are widely used.

［発明が解決しようとする課題］ CCDイメージセンサはその受光画素面に入射した光量
に比例した出力電圧を発生する。ところが入射光量が非
常に少ない状態がある程度の時間経過すると出力電圧の
発生が遅れ、入射光量に比例した出力電圧が得られず本
来発生すべき値よりもかなり引く出力電圧となってしま
う現象があった。画像読み取り装置を例えばコンピュー
タと接続して使用する場合、インターフェイスの信号転
送速度やコンピュータの処理速度が遅いと画像読み取り
装置の動きとしては間欠的になることがある。すなわち
必要な全読み取り範囲のうちインターフェイスやコンピ
ュータで処理可能な範囲のみを読み取って一旦中断し、
処理終了後に続きの部分を読み取る。中断中は普通原稿
照明光源は消灯されているため必然的にCCDイメージセ
ンサへの入射光はほとんどなく読み取り再開時には本来
の出力電圧より低い電圧が出力される。そのため読み取
り画像出力に境界が生じる。第４図（ａ）は一様なグレ
ー原稿を示している。第４図（ｂ）は第４図（ｂ）のグ
レー原稿を読み取った場合のCCDイメージセンサからの
信号出力図である。このように読み取り再開後は数回に
わたって出力電圧が低下している。そのため読み取り出
力画像に境界が生じる。次に原稿の中に非常に反射率の
低い高濃度な部分があった場合には、その低反射率の部
分に続く原稿の画像信号すなわちCCDイメージセンサか
らの出力電圧が低い値となり結果的に原稿の低反射部分
に隣接する部分が実際よりも暗く読み取れてしまう。白
黒の縞模様を読み取るときには白線の画像信号レベルが
下がるためコントラストが低下し、結果的に解像度が悪
化したことになる。第５図（ａ）は反射率が急激に変わ
る原稿とその読み取り方向を示している。第５図（ｂ）
は第５図（ａ）のように読み取った場合のCCDイメージ
センサからの信号出力図である。この場合、ある時間以
上低反射率原稿の読み取りが続いたため本当は白い部分
を読み取っているにもかかわらず出力電圧は低い。その
ため読み取り出力画像においては白黒の境界線がぼやけ
てしまう。[Problems to be Solved by the Invention] The CCD image sensor generates an output voltage proportional to the amount of light incident on the light receiving pixel surface. However, after a certain period of time when the amount of incident light is very small, the generation of the output voltage is delayed, and an output voltage proportional to the amount of incident light cannot be obtained, resulting in an output voltage that is much lower than the value originally required. Was. When the image reading apparatus is used by connecting to a computer, for example, if the signal transfer speed of the interface or the processing speed of the computer is low, the movement of the image reading apparatus may be intermittent. In other words, only the range that can be processed by the interface or the computer is read out of the entire required reading range and temporarily stopped,
After the processing is completed, the subsequent part is read. Since the original illumination light source is normally turned off during the interruption, almost no light is incident on the CCD image sensor, and a voltage lower than the original output voltage is output when reading is resumed. Therefore, a boundary occurs in the read image output. FIG. 4A shows a uniform gray document. FIG. 4 (b) is a signal output diagram from the CCD image sensor when the gray original shown in FIG. 4 (b) is read. As described above, the output voltage has decreased several times after reading is resumed. Therefore, a boundary occurs in the read output image. Next, if there is a high-density portion with a very low reflectance in the original, the image signal of the original following the low-reflectance portion, that is, the output voltage from the CCD image sensor becomes a low value, and as a result, The portion adjacent to the low reflection portion of the document is read darker than it actually is. When reading a black-and-white striped pattern, the image signal level of the white line is lowered, so that the contrast is lowered and as a result, the resolution is deteriorated. FIG. 5A shows a document whose reflectance changes rapidly and its reading direction. Fig. 5 (b)
FIG. 5 is a signal output diagram from the CCD image sensor when reading is performed as shown in FIG. In this case, the output voltage is low even though the white portion is actually read because the low reflectance document has been read for a certain period of time. For this reason, the black and white boundary line is blurred in the read output image.

本発明は以上述べた課題を解決するもので、間欠的な
読み取りをした場合でも、あるいは原稿の反射率が急激
に変わった場合でも、原稿の反射率を忠実に読み取る画
像読み取り装置を提供することを目的としている。The present invention is to solve the above-described problem, and to provide an image reading apparatus that faithfully reads the reflectance of an original even when intermittent reading is performed or when the reflectance of the original changes rapidly. It is an object.

［課題を解決するための手段］ すでに述べた課題を解決するために、本発明では原稿
照明用光源を用いて画像読み取りに先立ってダミー点灯
をすることとした。[Means for Solving the Problems] In order to solve the problems described above, in the present invention, dummy lighting is performed using an original illuminating light source prior to image reading.

［作用］ 画像読み取りに先立ち画像読み取り装置の原稿照明用
光源をダミー点灯することにより、CCDイメージセンサ
からある一定量以上の出力電圧を発生させてCCDイメー
ジセンサの信号立ち上がり遅れを補償する。[Operation] By dummy-lighting the light source for illuminating the original of the image reading apparatus prior to image reading, an output voltage of a certain amount or more is generated from the CCD image sensor to compensate for a signal rising delay of the CCD image sensor.

［実施例］ 本発明の詳細な説明を実施例にしたがって述べる。[Example] A detailed description of the present invention will be given according to an example.

第１図は本発明の一実施例による画像読み取り装置の
読み取りヘッド断面図である。本実施例は３色光源の点
滅によって３色分解を行うカラー画像読み取り装置の例
を示す。原稿１は原稿台ガラス２上にのせられる。読み
取りヘッドのフレーム（図示せず）には原稿照明光源３
である青色光源3a、緑色光源3b、赤色光源3cおよび第１
反射鏡4a、第２反射鏡4b、光学レンズ５、CCDイメージ
センサ６が搭載してある。原稿１上の画像は第１反射鏡
4a、第２反射鏡4bで反射した後、光学レンズ５によって
CCDイメージセンサ６の受光画素上に実像結像する。CCD
イメージセンサ６では光電変換が行われ原稿１の光学的
情報が電気的情報として得られる。また、原稿照明光源
３を順次切り替えて点灯することにより原稿１の色分解
を行う。FIG. 1 is a sectional view of a reading head of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. This embodiment shows an example of a color image reading apparatus that performs three-color separation by blinking a three-color light source. A document 1 is placed on a platen glass 2. A document illumination light source 3 is provided on a frame (not shown) of the reading head.
Blue light source 3a, green light source 3b, red light source 3c and
A reflecting mirror 4a, a second reflecting mirror 4b, an optical lens 5, and a CCD image sensor 6 are mounted. The image on document 1 is the first reflector
4a, after being reflected by the second reflecting mirror 4b, by the optical lens 5
A real image is formed on the light receiving pixels of the CCD image sensor 6. CCD
In the image sensor 6, photoelectric conversion is performed, and optical information of the document 1 is obtained as electrical information. Further, the document illumination light source 3 is sequentially switched and turned on to perform color separation of the document 1.

第２図は第１図に示した本発明の一実施例における原
稿照明光源３とCCDイメージセンサ６の動作図である。
ここでは画像読み取り光源として青色光源3aを用い、ダ
ミー点灯用光源として緑色光源3bを用いる場合を示して
いる。青色光源3aを用いて通常の画像読み取りを行い、
画像読み取りの中断に合わせて青色光源3aを消灯する。
その後画像読み取りを再開するのに先立って緑色光源3b
を用いてダミー点灯を行う。そして必要な光蓄積期間の
間ダミー点灯した後に緑色光源3bを消灯し続いて青色光
源3aを点灯して通常の画像読み取りを再開する。このよ
うに画像読み取りに先立ってダミー点灯を行うことによ
りダミー点灯をする光蓄積期間中にCCDイメージセンサ
６の出力電圧は十分に立ち上がり、実用的には出力電圧
の立ち上がり遅れは発生しない。また、緑色光源3bをダ
ミー点灯するようにしたので、青色光源3aをダミー点灯
し、続いて画像読み取りのために青色光源3aを点灯する
方法に比べ、画像読み取り光源の光量変動を抑えること
ができ、良好な画像読み取りが実現される。FIG. 2 is an operation diagram of the original illumination light source 3 and the CCD image sensor 6 according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
Here, a case is shown in which a blue light source 3a is used as an image reading light source and a green light source 3b is used as a dummy lighting light source. Perform normal image reading using the blue light source 3a,
The blue light source 3a is turned off in accordance with the interruption of the image reading.
Then, before resuming image reading, the green light source 3b
Is used to perform dummy lighting. Then, after the dummy light is turned on for a necessary light accumulation period, the green light source 3b is turned off, and then the blue light source 3a is turned on to resume normal image reading. As described above, by performing dummy lighting prior to image reading, the output voltage of the CCD image sensor 6 sufficiently rises during the light accumulation period in which dummy lighting is performed, and practically, there is no delay in the rise of the output voltage. In addition, since the green light source 3b is set to be dummy-lit, the variation in the light amount of the image reading light source can be suppressed as compared with a method in which the blue light source 3a is dummy-lit and subsequently the blue light source 3a is turned on for image reading. And good image reading is realized.

第３図は第１図に示した本発明の一実施例における原
稿照明光源３とCCDイメージセンサ６の他の動作実施例
を表す動作図である。本例においては読み取り中断から
読み取り再開までの待機期間中全てにわたってダミー点
灯を行う。しかもダミー点灯は通常の点灯よりも低デュ
ーティで点灯している。本発明者の実験によればダミー
点灯を行う時間は長い方がCCDイメージセンサの出力電
圧立ち上がり遅れに対する補償効果が大きいことが確か
められた。またダミー点灯を低デューティにすることに
より光量すなわち出力電圧は小さくなるがこのように連
続的なダミー点灯を行っていれば点灯デューティは通常
点灯の５％程度まで低くしても必要とする効果が得られ
ることも確かめられている。そのため本実施例のような
ダミー点灯制御を行うことによりCCDイメージセンサの
出力電圧立ち上がり遅れに対する補償効果を確保しなが
らダミー点灯による発熱やエネルギ消費を最小限に抑え
ることができる。FIG. 3 is an operation diagram showing another operation example of the original illumination light source 3 and the CCD image sensor 6 in the embodiment of the present invention shown in FIG. In this example, dummy lighting is performed during the entire standby period from the interruption of reading to the resumption of reading. Moreover, the dummy lighting is lit at a lower duty than the normal lighting. According to the experiment of the present inventor, it was confirmed that the longer the dummy lighting time, the greater the effect of compensating for the delay in the rise of the output voltage of the CCD image sensor. Also, by setting the dummy lighting to a low duty, the light quantity, that is, the output voltage is reduced. However, if the continuous dummy lighting is performed as described above, the required effect can be obtained even if the lighting duty is reduced to about 5% of the normal lighting. It has been confirmed that it can be obtained. Therefore, by performing the dummy lighting control as in the present embodiment, it is possible to minimize the heat generation and energy consumption due to the dummy lighting while securing the compensation effect for the output voltage rising delay of the CCD image sensor.

第４図（ｃ）は第４図（ａ）のグレー原稿を読み取っ
た場合の本発明の一実施例におけるCCDイメージセンサ
からの信号出力図である。ここでは読み取り中断後の読
み取り再開時に、読み取りに先立ってダミー点灯をして
いるので、画像信号が読み取りの中断前後で変化せず読
み取り出力画像に境界が生じない。FIG. 4C is a signal output diagram from the CCD image sensor according to the embodiment of the present invention when the gray original shown in FIG. 4A is read. Here, when the reading is resumed after the interruption of the reading, the dummy lighting is performed prior to the reading, so that the image signal does not change before and after the interruption of the reading, and no boundary occurs in the read output image.

第５図（ｂ）は第５図（ａ）のような原稿を読み取っ
た場合の本発明の他の実施例でのCCDイメージセンサか
らの信号出力図である。この実施例では全ての画像信号
の読み取りについてダミー点灯をしている。通常の原稿
では低反射率部分においてもわずかながらでもCCDイメ
ージセンサからの出力はあるので、ダミー点灯によりCC
Dイメージセンサの出力電圧立ち上がり遅れに対する補
償効果が発生する。そのため反射率が急激に変化する原
稿を読み取った場合でも反射率の変化に対してCCDイメ
ージセンサの出力電圧が十分に追従し正確な読み取りが
可能である。FIG. 5B is a signal output diagram from the CCD image sensor according to another embodiment of the present invention when a document as shown in FIG. 5A is read. In this embodiment, dummy lighting is performed for all image signal readings. In a normal document, there is a slight output from the CCD image sensor even in the low reflectance area.
A compensation effect for the output voltage rising delay of the D image sensor occurs. Therefore, even when a document whose reflectance changes rapidly is read, the output voltage of the CCD image sensor sufficiently follows the change in reflectance, and accurate reading is possible.

なお、ダミー点灯を画像読み取り中断後の読み取り再
開時に行う実施例と、全ての画像信号の読み取りに先立
ちダミー点灯する実施例とを、それぞれの場合に分けて
説明してきたが、両者を選択可能なように構成すること
ももちろん可能である。The embodiment in which dummy lighting is performed when reading is resumed after image reading is interrupted and the embodiment in which dummy lighting is performed prior to reading of all image signals have been described separately for each case, but both can be selected. Of course, such a configuration is also possible.

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば従来の画像読み取り装
置に、ソフトウエア上の適当な制御を追加することによ
り、間欠的な読み取りをした場合でもあるいは原稿の反
射率が急激に変わった場合でも、原稿の反射率を忠実に
読み取ることのできる画像読み取り装置を提供できる。
本発明は物理的な装置の付加を必要とせず、ソフトウエ
アを変更すればよいので何らコストアップが生じない。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by adding appropriate control on software to the conventional image reading apparatus, even when intermittent reading is performed or the reflectance of the document is rapidly increased. Thus, an image reading apparatus capable of faithfully reading the reflectance of an original can be provided.
The present invention does not require the addition of a physical device and does not require any cost increase since the software may be changed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明の一実施例を用いる画像読み取り装置の
読み取りヘッドの断面図。第２図は本発明の一実施例に
おける光源とCCDイメージセンサの動作図。第３図は本
発明の一実施例における光源とCCDイメージセンサの他
の動作例を示す動作図。第４図（ａ）は一様なグレー原
稿の図。第４図（ｂ）は第４図（ｂ）のグレー原稿を読
み取った場合の従来例でのCCDイメージセンサからの信
号出力図。第４図（ｃ）は本発明における信号出力図。
第５図（ａ）は反射率が急激に変わる原稿の読み取り説
明図。第５図（ｂ）は第５図（ａ）のように読み取った
場合の従来例でのCCDイメージセンサからの信号出力
図。第５図（ｃ）は本発明における信号出力図である。 １……原稿 ２……原稿台ガラス 3a……青色光源 3b……緑色光源 3c……赤色光源 4a……第１反射鏡 4b……第２反射鏡 ５……光学レンズ ６……CCDイメージセンサFIG. 1 is a sectional view of a reading head of an image reading apparatus using one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an operation diagram of a light source and a CCD image sensor in one embodiment of the present invention. FIG. 3 is an operation diagram showing another operation example of the light source and the CCD image sensor in one embodiment of the present invention. FIG. 4A is a diagram of a uniform gray document. FIG. 4 (b) is a signal output diagram from a CCD image sensor in a conventional example when the gray original shown in FIG. 4 (b) is read. FIG. 4C is a signal output diagram in the present invention.
FIG. 5 (a) is an explanatory view of reading a document whose reflectance changes rapidly. FIG. 5 (b) is a signal output diagram from a CCD image sensor in a conventional example when reading as shown in FIG. 5 (a). FIG. 5 (c) is a signal output diagram in the present invention. 1. Original document 2. Original table glass 3a Blue light source 3b Green light source 3c Red light source 4a First reflecting mirror 4b Second reflecting mirror 5 Optical lens 6 CCD image sensor

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】CCDイメージセンサと、発光波長の異なる
複数の原稿照明用光源とを備える画像読み取り装置であ
って、 画像信号の読み取りに先立つ少なくとも一回の光蓄積期
間に、前記複数の原稿照明用光源のうち、前記画像信号
の読み取り時に点灯する原稿照明用光源とは発光波長が
異なる原稿照明用光源をダミー点灯する画像読み取り装
置。1. An image reading apparatus comprising: a CCD image sensor; and a plurality of light sources for illuminating a document having different emission wavelengths, wherein the plurality of document illuminators are illuminated during at least one light accumulation period prior to reading an image signal. An image reading apparatus for dummy-lighting a document illumination light source having a different emission wavelength from the document illumination light source that is turned on when reading the image signal. 【請求項２】前記ダミー点灯は、画像読み取り中断後の
読み取り再開時に行われる請求項１記載の画像読み取り
装置。2. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the dummy lighting is performed when reading is resumed after image reading is interrupted. 【請求項３】前記ダミー点灯が、全ての画像信号の読み
取りに先立ち行われるか、画像読み取り中断後の読み取
り再開時に行われるか、が選択可能である請求項１記載
の画像読み取り装置。3. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the dummy lighting is selectable before the reading of all the image signals or when the reading is restarted after the image reading is interrupted. 【請求項４】前記ダミー点灯は、前記画像信号読み取り
時の点灯デューティよりも低デューティで行われる請求
項１から３のいずれか一項に記載の画像読み取り装置。4. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the dummy lighting is performed at a duty lower than a lighting duty at the time of reading the image signal.