JP3103569B2 - 画像読取装置 - Google Patents
画像読取装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像を光学的に読み取り、画像信号に変換
する画像読取装置に関する。
する画像読取装置に関する。
〔従来の技術〕 従来から、書籍や書類などの文書画像情報を電気信号
の形で、イメージ情報として読み取るイメージスキャナ
ーは、通常第２図に示すように、主として筐体１上の原
稿台ガラス２上に載せられた原稿３を照明する光源４
と、原稿３からの反射光５を結像レンズ６を介して光電
変換を行なうラインセンサ７と、このラインセンサ７へ
導く３枚の反射鏡８〜10と、光電変換した電気信号を処
理すると共に全体の動作を制御する回路基板12と、外部
との情報の送受を行うI/F部13とからなる。原稿３を照
明する光源４としては、光の強度が十分有りかつ低価格
と言うことで蛍光灯が使用されることが多い。
の形で、イメージ情報として読み取るイメージスキャナ
ーは、通常第２図に示すように、主として筐体１上の原
稿台ガラス２上に載せられた原稿３を照明する光源４
と、原稿３からの反射光５を結像レンズ６を介して光電
変換を行なうラインセンサ７と、このラインセンサ７へ
導く３枚の反射鏡８〜10と、光電変換した電気信号を処
理すると共に全体の動作を制御する回路基板12と、外部
との情報の送受を行うI/F部13とからなる。原稿３を照
明する光源４としては、光の強度が十分有りかつ低価格
と言うことで蛍光灯が使用されることが多い。
しかし蛍光灯には良い点も多いが、欠点も多々ある。
例えば電極の劣化を防ぐために予熱時間を必要とし、さ
らに照明ムラを無くすために高周波点灯を必要とする。
なかでも最大の欠点は第３図に示すように、周囲温度に
よって明るさが何倍にも変動し、かつ点灯時間に従って
明るさが変化する事である。
例えば電極の劣化を防ぐために予熱時間を必要とし、さ
らに照明ムラを無くすために高周波点灯を必要とする。
なかでも最大の欠点は第３図に示すように、周囲温度に
よって明るさが何倍にも変動し、かつ点灯時間に従って
明るさが変化する事である。
通常、この欠点を回避するために種々の対策が施され
ている。その１つの方法としては、蛍光灯に面ヒータを
抱かせて低温時とスタート時に管壁を暖める手法があ
る。しかしヒータ用の電力が馬鹿にならないし、その効
果が出るのにタイムラグがあり、総合的に見ると未だ不
十分である。
ている。その１つの方法としては、蛍光灯に面ヒータを
抱かせて低温時とスタート時に管壁を暖める手法があ
る。しかしヒータ用の電力が馬鹿にならないし、その効
果が出るのにタイムラグがあり、総合的に見ると未だ不
十分である。
他の方法として、蛍光灯の光の出力をモニタしながら
管電流を制御することが知られている。しかしこの方法
もセンサを必要とし、所要電力の割には明るさが増え
ず、効果の割に電源などの価格のアップが馬鹿にならな
い。
管電流を制御することが知られている。しかしこの方法
もセンサを必要とし、所要電力の割には明るさが増え
ず、効果の割に電源などの価格のアップが馬鹿にならな
い。
その他の方法として、価格のアップが比較的少ない第
４図に示す様な方法も取られている。すなわち、第５図
に示す原稿読み取り領域２の周囲に主走査方向にあって
原稿読取りの直前に読取る第１の基準白色板15と、副走
査方向にあって原稿を読み取りながらモニタする第２の
基準白色板16とを用いる方法である。第１の基準白色板
15からの読み取り信号は第６図に示すようになる。ここ
で、A2で示す領域が副走査方向に添って存在する第２の
基準白色板16からの基準信号である。いま、A2部の基準
信号レベルがA1部の最大信号レベルの1/2であったとす
ると、第４図に示したアナログスイッチ17でA2部分の信
号をサンプルし、増幅器18により２倍に増幅し、その電
圧をサンプル／ホールド回路19でサンプルアンドホール
ドし、その出力信号をアナログスイッチAS2を介してA/D
コンバータのリファレンス端子へ入力し、第１の基準白
色板15からの入力ビデオ信号をディジタル信号へ量子化
してメモリ21へ一旦記憶する。そしてメモリ21からその
基準信号を出力しながら、D/Aコンバータ22でアナログ
信号に戻し、アナログスイッチAS3を介してA/Dコンバー
タ20のリファレンス端子へ入力し、読み取り原稿からの
入力ビデオ信号を正規化する。さらに、副走査方向の走
査に伴って変化する基準信号をD/Aコンバータ22のリフ
ァレンス端子へ入力して時間変化分を補償する。
４図に示す様な方法も取られている。すなわち、第５図
に示す原稿読み取り領域２の周囲に主走査方向にあって
原稿読取りの直前に読取る第１の基準白色板15と、副走
査方向にあって原稿を読み取りながらモニタする第２の
基準白色板16とを用いる方法である。第１の基準白色板
15からの読み取り信号は第６図に示すようになる。ここ
で、A2で示す領域が副走査方向に添って存在する第２の
基準白色板16からの基準信号である。いま、A2部の基準
信号レベルがA1部の最大信号レベルの1/2であったとす
ると、第４図に示したアナログスイッチ17でA2部分の信
号をサンプルし、増幅器18により２倍に増幅し、その電
圧をサンプル／ホールド回路19でサンプルアンドホール
ドし、その出力信号をアナログスイッチAS2を介してA/D
コンバータのリファレンス端子へ入力し、第１の基準白
色板15からの入力ビデオ信号をディジタル信号へ量子化
してメモリ21へ一旦記憶する。そしてメモリ21からその
基準信号を出力しながら、D/Aコンバータ22でアナログ
信号に戻し、アナログスイッチAS3を介してA/Dコンバー
タ20のリファレンス端子へ入力し、読み取り原稿からの
入力ビデオ信号を正規化する。さらに、副走査方向の走
査に伴って変化する基準信号をD/Aコンバータ22のリフ
ァレンス端子へ入力して時間変化分を補償する。
しかしながら、光源として蛍光灯を使用した場合に
は、ビデオ入力部信号レベルが最大十倍強変化すること
になる（第３図参照）。従って、光源の強度が弱いとき
には第４図に示したA/Dコンバータ20のリファレンス電
圧も低くなり、十分なレベルのリファレンス電圧が与え
られた時に比べて、精度良く量子化されないことにな
る。更に、シェーディング補正も同時に同じリファレン
ス電圧を利用して行なうので、蛍光灯両サイドにおける
レベル低下も精度低下の原因となる。
は、ビデオ入力部信号レベルが最大十倍強変化すること
になる（第３図参照）。従って、光源の強度が弱いとき
には第４図に示したA/Dコンバータ20のリファレンス電
圧も低くなり、十分なレベルのリファレンス電圧が与え
られた時に比べて、精度良く量子化されないことにな
る。更に、シェーディング補正も同時に同じリファレン
ス電圧を利用して行なうので、蛍光灯両サイドにおける
レベル低下も精度低下の原因となる。
よって、本発明の目的は上述の点に鑑み、シェーディ
ング補正のための演算処理をより詳細に行うと共に、光
源の光量変化がシェーディング補正に対して与える影響
を抑えるようにした画像読取装置を提供することにあ
る。
ング補正のための演算処理をより詳細に行うと共に、光
源の光量変化がシェーディング補正に対して与える影響
を抑えるようにした画像読取装置を提供することにあ
る。
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像読取
装置は、画像を読み取って画像信号を出力するイメージ
センサと、前記画像を照明するための光源と、主走査方
向に配置された第１の基準白色部材と、副走査方向に配
置された第２の基準白色部材と、前記イメージセンサか
ら出力された画像信号を増幅する増幅手段と、前記増幅
手段により増幅された前記画像信号にシェーディング補
正を施すシェーディング補正手段と、前記シェーディン
グ補正手段から出力された前記画像信号をA/D変換するA
/D変換器と、前記画像の読み取り開始前に前記イメージ
センサが前記第１の基準白色部材を読み取ることでシェ
ーディング補正データを取得するように制御し、前記画
像の読み取り開始後に前記イメージセンサが前記第２の
基準白色部材を読み取ることで前記光源の光量変化を検
出し、前記光量変化に応じた増幅率で前記増幅手段が前
記画像信号を増幅し、その後、前記シェーディング補正
手段がシェーディング補正を施すように制御する制御手
段と、を具備したものである。ここで、前記増幅手段
は、デジタル的に減衰率を変化させる可変減衰器と、固
定増幅率を有する増幅器を縦続接続した構成とすること
ができる。
装置は、画像を読み取って画像信号を出力するイメージ
センサと、前記画像を照明するための光源と、主走査方
向に配置された第１の基準白色部材と、副走査方向に配
置された第２の基準白色部材と、前記イメージセンサか
ら出力された画像信号を増幅する増幅手段と、前記増幅
手段により増幅された前記画像信号にシェーディング補
正を施すシェーディング補正手段と、前記シェーディン
グ補正手段から出力された前記画像信号をA/D変換するA
/D変換器と、前記画像の読み取り開始前に前記イメージ
センサが前記第１の基準白色部材を読み取ることでシェ
ーディング補正データを取得するように制御し、前記画
像の読み取り開始後に前記イメージセンサが前記第２の
基準白色部材を読み取ることで前記光源の光量変化を検
出し、前記光量変化に応じた増幅率で前記増幅手段が前
記画像信号を増幅し、その後、前記シェーディング補正
手段がシェーディング補正を施すように制御する制御手
段と、を具備したものである。ここで、前記増幅手段
は、デジタル的に減衰率を変化させる可変減衰器と、固
定増幅率を有する増幅器を縦続接続した構成とすること
ができる。
上記の構成を有する本発明では、画像読み取りを中断
することなく、画像読み取り中の光量変化がシェーディ
ング補正に対して与える影響を軽減することができる。
することなく、画像読み取り中の光量変化がシェーディ
ング補正に対して与える影響を軽減することができる。
以下に、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。いま
説明の都合上仮にビデオ入力信号の最大レベルを4.8Vと
し、その最小レベルが最大レベルの1/12である0.4Vであ
るとする。従って、入力レベルが0.4V以下の場合は蛍光
灯を点灯させてしばらく読取りを待つか、蛍光灯が劣化
して寿命のため交換を要するものと判断する。
説明の都合上仮にビデオ入力信号の最大レベルを4.8Vと
し、その最小レベルが最大レベルの1/12である0.4Vであ
るとする。従って、入力レベルが0.4V以下の場合は蛍光
灯を点灯させてしばらく読取りを待つか、蛍光灯が劣化
して寿命のため交換を要するものと判断する。
第１図において、24は積分型D/Aコンバータであり、
基準入力端子にはアナログビデオ入力信号が供給されて
いる。一方、デジタル入力端子には第１のラッチ25から
８ビットのデジタル信号が入力されている。このことに
より、このD/Aコンバータ24はアッテネータとして作動
することになる。すなわち、D/Aコンバータ（以下DACと
呼ぶ）24をディジタル減衰器として使用し、入力信号レ
ベルに応じて最大12分の１にまで減衰させる。また、DA
C24の後段に接続した増幅器は固定ゲインとして12倍の
利得を持たせる。
基準入力端子にはアナログビデオ入力信号が供給されて
いる。一方、デジタル入力端子には第１のラッチ25から
８ビットのデジタル信号が入力されている。このことに
より、このD/Aコンバータ24はアッテネータとして作動
することになる。すなわち、D/Aコンバータ（以下DACと
呼ぶ）24をディジタル減衰器として使用し、入力信号レ
ベルに応じて最大12分の１にまで減衰させる。また、DA
C24の後段に接続した増幅器は固定ゲインとして12倍の
利得を持たせる。
第２のDAC27は等価的に増幅器29の帰還抵抗となって
いるため、第２のラッチ28から出力される８ビットの信
号に応じて帰還抵抗を変化させ、このことにより増幅器
29のゲインを変化させている。
いるため、第２のラッチ28から出力される８ビットの信
号に応じて帰還抵抗を変化させ、このことにより増幅器
29のゲインを変化させている。
次に、本実施例の動作を第７図に示したフローチャー
トを参照して説明する。
トを参照して説明する。
（１）まずDAC24における減衰率を1/12に設定するた
め、CPU33から“256"（十進表示）に対する“21"を与え
る。従って、後段の増幅器では12倍に増幅されるため、
元のレベルに戻されることになる（ステップS1）。
め、CPU33から“256"（十進表示）に対する“21"を与え
る。従って、後段の増幅器では12倍に増幅されるため、
元のレベルに戻されることになる（ステップS1）。
（２）次にDAC27の抵抗値を初期設定するため、ラッチ2
8に初期値をCPU33から供給する（ステップS2）。
8に初期値をCPU33から供給する（ステップS2）。
（３）蛍光灯を点灯させ、第１の基準白色板15を走査
し、そのビデオ信号をDAC24に入力する。その結果とし
て得られたディジタルビデオ信号をシェーディング補正
用データとしてメモリ32に記憶させる。ここで、第１の
DAC24は1/12の減衰率を有するよう初期設定されてお
り、且つ第２のDAC27は初期抵抗値を有するよう設定さ
れているので（ステップS1,S2）、上記シェーディング
補正用データの最大値は4.8V（ピーク値）に一致してい
ない。
し、そのビデオ信号をDAC24に入力する。その結果とし
て得られたディジタルビデオ信号をシェーディング補正
用データとしてメモリ32に記憶させる。ここで、第１の
DAC24は1/12の減衰率を有するよう初期設定されてお
り、且つ第２のDAC27は初期抵抗値を有するよう設定さ
れているので（ステップS1,S2）、上記シェーディング
補正用データの最大値は4.8V（ピーク値）に一致してい
ない。
（４）そこで、第１のラッチ25のラッチデータを変化さ
せて減衰率を変更することにより、上記最大値が4.8Vに
なるようCPU33が制御を行う（ステップS4）。
せて減衰率を変更することにより、上記最大値が4.8Vに
なるようCPU33が制御を行う（ステップS4）。
（５）イメージセンサ（図示せず）を付勢して原稿の走
査を開始させる（ステップS5）。
査を開始させる（ステップS5）。
（６）原稿の走査に伴って１画素毎のビデオ信号が入力
されるたびに、CPU33はメモリ32から上記シェーディン
グ補正用データを１画素ぶんずつ読み出し、その逆数値
を第２のラッチ28に記憶させる。このことにより、１ラ
インぶんのシェーディング補正が行われる（ステップS
6）。
されるたびに、CPU33はメモリ32から上記シェーディン
グ補正用データを１画素ぶんずつ読み出し、その逆数値
を第２のラッチ28に記憶させる。このことにより、１ラ
インぶんのシェーディング補正が行われる（ステップS
6）。
（７）次のラインへイメージセンサを移動させ、同様の
シェーディング補正を行う。このとき、第２の基準白色
板16（第５図参照）を走査することによって得られる基
準白色信号のレベルを検出し、光量に変化が有るか否か
をチェックする（ステップS7）。
シェーディング補正を行う。このとき、第２の基準白色
板16（第５図参照）を走査することによって得られる基
準白色信号のレベルを検出し、光量に変化が有るか否か
をチェックする（ステップS7）。
（８）ステップS7において光量の変化が認められた場合
には、DAC24の減衰率を再設定するため、第１のラッチ2
5への再格納を行なう（ステップS8）。
には、DAC24の減衰率を再設定するため、第１のラッチ2
5への再格納を行なう（ステップS8）。
この様に、可変減衰器と固定ゲイン増幅器と可変増幅
器とを用いることにより、光源の明るさが例えば十倍強
変化したとしても同じレベルの信号をA/DコンバータADC
30に入力することが可能となる。
器とを用いることにより、光源の明るさが例えば十倍強
変化したとしても同じレベルの信号をA/DコンバータADC
30に入力することが可能となる。
なお、上記説明ではアッテネータに含まれるDAC24の
減衰率を1/12としたが、信号の量子化誤差や歪を減少さ
せるためには、ここでの減衰率と増幅率を低く（具体的
には、安定に動作させるには精々８倍程度を上限にす
る）するのが望ましい。その場合には、後段のプログラ
マブル増幅器にその分を分担させ、適正なレベルの変倍
率として全体として安定な精度の良い補正が可能とな
る。勿論、DAC等の精度や増幅器の利得に応じて分担比
率を状況に応じて決めて良いことは言うまでもない。
減衰率を1/12としたが、信号の量子化誤差や歪を減少さ
せるためには、ここでの減衰率と増幅率を低く（具体的
には、安定に動作させるには精々８倍程度を上限にす
る）するのが望ましい。その場合には、後段のプログラ
マブル増幅器にその分を分担させ、適正なレベルの変倍
率として全体として安定な精度の良い補正が可能とな
る。勿論、DAC等の精度や増幅器の利得に応じて分担比
率を状況に応じて決めて良いことは言うまでもない。
上述した実施例においては、減衰器でレベル補正を行
い、可変増幅器でシェーディング補正を行なったが、こ
れを入れ換えて可変増幅器でレベル補正を行い、減衰器
でシェーディング補正を行うことも可能である。
い、可変増幅器でシェーディング補正を行なったが、こ
れを入れ換えて可変増幅器でレベル補正を行い、減衰器
でシェーディング補正を行うことも可能である。
以上説明したように、本発明によれば、画像読み取り
を中断することなく、画像読み取り中の光量変化がシェ
ーディング補正に対して与える影響を軽減することがで
きる。
を中断することなく、画像読み取り中の光量変化がシェ
ーディング補正に対して与える影響を軽減することがで
きる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図は一般的なイメージスキャナの構成を説明するた
めの図、 第３図は蛍光灯の明るさが変化することを示す図、 第４図は従来技術を示す電気回路図、 第５図は基準信号を読み取るために配置した基準白色板
の配置を説明する図、 第６図は基準白色板からの読み取り信号を示す図、 第７図は本実施例の動作を示すフローチャートである。 24……D/Aコンバータ（可変減衰器）、 25……ラッチ回路、 26……固定ゲインの増幅器、 27……D/Aコンバータ（可変帰還抵抗器）、 29……増幅器、 30……A/Dコンバータ、 32……メモリ、 33……CPU。
めの図、 第３図は蛍光灯の明るさが変化することを示す図、 第４図は従来技術を示す電気回路図、 第５図は基準信号を読み取るために配置した基準白色板
の配置を説明する図、 第６図は基準白色板からの読み取り信号を示す図、 第７図は本実施例の動作を示すフローチャートである。 24……D/Aコンバータ（可変減衰器）、 25……ラッチ回路、 26……固定ゲインの増幅器、 27……D/Aコンバータ（可変帰還抵抗器）、 29……増幅器、 30……A/Dコンバータ、 32……メモリ、 33……CPU。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/401 G06T 1/00 460
Claims (2)
- 【請求項１】画像を読み取って画像信号を出力するイメ
ージセンサと、 前記画像を照明するための光源と、 主走査方向に配置された第１の基準白色部材と、 副走査方向に配置された第２の基準白色部材と、 前記イメージセンサから出力された画像信号を増幅する
増幅手段と、 前記増幅手段により増幅された前記画像信号にシェーデ
ィング補正を施すシェーディング補正手段と、 前記シェーディング補正手段から出力された前記画像信
号をA/D変換するA/D変換手段と、 前記画像の読み取り開始前に前記イメージセンサが前記
第１の基準白色部材を読み取ることでシェーディング補
正データを取得するように制御し、前記画像の読み取り
開始後に前記イメージセンサが前記第２の基準白色部材
を読み取ることで前記光源の光量変化を検出し、前記光
量変化に応じた増幅率で前記増幅手段が前記画像信号を
増幅し、その後、前記シェーディング補正手段がシェー
ディング補正を施すように制御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像読取装置。 - 【請求項２】前記増幅手段は、デジタル的に減衰率を変
化させる可変減衰器と、固定増幅率を有する増幅器を縦
続接続することで構成されることを特徴とする請求項１
に記載の画像読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01241780A JP3103569B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01241780A JP3103569B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 画像読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03106178A JPH03106178A (ja) | 1991-05-02 |
| JP3103569B2 true JP3103569B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=17079412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01241780A Expired - Fee Related JP3103569B2 (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3103569B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6047528B2 (ja) * | 2014-08-27 | 2016-12-21 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像読取装置及び画像形成装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59210433A (ja) * | 1983-05-14 | 1984-11-29 | Sharp Corp | 複写装置 |
| JPS6172474A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-14 | Ricoh Co Ltd | シエ−デイング補正方式 |
| JPS61239778A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画信号処理装置 |
| JPS6276970A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | Toshiba Corp | 画像読取装置 |
| JPS6278973A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-11 | Canon Inc | 画像読み取り装置 |
| JPS6264063U (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | ||
| JPS63142960A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-15 | Sharp Corp | 画像読取装置 |
| JPS6477269A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-23 | Hitachi Ltd | Light quantity checking method for picture reader |
-
1989
- 1989-09-20 JP JP01241780A patent/JP3103569B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03106178A (ja) | 1991-05-02 |
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