JPH01174064A - 画像読取り装置のシェーディング補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 夜宜分星 本発明は１Ｍ稿を光源で照明し、その反射光を一次元の
光電変換素子上に投影して原稿上の画像を読取る画像読
取装置に使用されるシェーディング補正装置に関する。

皿米艮五 デジタル複写機やファクシミリ等の画像情報信号を得る
ための画像読取り装置としては、原稿を白色押圧面を有
する原稿圧板によりコンタクトガラス上に押圧しつ一一
定の速度で搬送し、光源により照明し、その反射光をＣ
ＯＤ等の一次元光電変換素子上に投影して読取り、その
出力をＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換し、デジタ
ル信号として出力するようにしたものが広く採用されて
いる。

この方式の画像読取り装置では、主走査方向に延設され
た光源の輝度分布のバラツキ、原稿反射光をＣＯＤ等へ
投影するためのレンズのコサイン４乗則による周辺光量
低下、ＣＯＤ等−次元光電変換素子の各画素毎の感度の
不均一等の原因により、白紙原稿を受光して出力した場
合でも主走査方向の１ラインに亘って均一な出力が得ら
れず、例えば第５回（ａ）に示す如＜、ＣＣＤの出力レ
ベルは原稿幅方向（主走差方向）両端部が中央部より低
下することがある。この出力の不均一はシェーディング
と呼ばれ、出力信号で不均一が除去されるようにシェー
ディング補正が行なわれる。

従来のシェーディング補正方法は、例えば特開昭６０−
１９４８７３号公報に開示されているように、原稿圧板
に原稿押圧面を均一に白色塗装したシェーディング補正
板として使用し、原稿を読取りのために搬送するに先立
って、原稿圧板を光源により照明し、ＣＣＤの全画素を
読込み、そのデータをＲＡＭに格納し、シェーディング
データとし、これを用いて原稿読取り時の出力を補正す
るようにしていた。

この方法でも、原稿圧板が幅方向に一様に白ければ問題
はないが、原稿を搬送することにより、釦筆書き原稿上
のカーボン粉末や消ゴムの滓、その他の異物がコンタク
トガラスの表面や圧板の表面に付着し、圧板にも擦り傷
ができたり濃度ムラが発生する。これらの汚れや傷はＣ
ＣＤへの光量を低下させる。第５図（ｂ）はその−例を
示したもので、前記の第５図（ａ）に示す両端部で中央
部よりレベルが低下する曲線にさらに消ゴムの滓や傷等
により局部的に大きくレベルダウンしたものとなってい
る。

第５図（ｃ）は、この出力に基づくシェーディング補正
データである。すなわち、汚れに対応した部分はその部
分が白になるように補正出力が出、力される。ところが
、消ゴムの滓は常にコンタクトガラス上の同じ位置にあ
る訳ではなく、又圧板の傷や汚れは原稿抑圧時には、原
稿がトレーシングペーパー等の透明シートでない限り無
関係である。したがって、不必要な補正が行なわれ、例
えば汚れや傷に対応する部分に原稿上に黒線や黒ベタ部
があれば、その部分は薄くなったり白となりデータ欠落
が生じる。第５図（ｄ）は、（ｃ）図によるシェーディ
ング補正データで白色原稿を読取った時のＣＣＤ出力レ
ベルの曲線である。

目　　　的 本発明は、上記構成の画像読取り装置の従来のシェーデ
ィング補正措置の上述の欠点にかんがみ。

シェーディング補正のための白色のシェーディング補正
板を、原稿通紙によって汚れたり、傷付いたりすること
のない位置に設け、かつ原稿面の位置との差に起因する
光電変換素子上の光量差による出力の差がなくなるよう
にしたシェーディング補正装置を提供することを目的と
する。

構成 本発明は、上記の目的を達成させるため、上記構成の画
像読取装置において、シェーディング補正板は原稿通紙
位置と異る位置で光源により照明されその反射光が光電
変換素子に入射する位置に進退可能に設けられ、原稿圧
板を読込んだ時のＡ／Ｄ変換器出力値とシェーディング
補正板を読込んだ時のＡ／Ｄ変換器呂力値とかはゾ等し
くなるように、Ａ／Ｄ変換器の変換規準電圧を切換え可
能とするか、光電変換素子とＡ／Ｄ変換器との間にプロ
グラマブル減衰器を設は原稿圧板読込時とシェーディン
グ補正板読取時とで減衰度を切換るようにしたことを特
徴とする。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明を適用した画像読取装置の要部の構成
を示す図である。

原稿テーブル１上の原稿１１は、搬送ローラ群２．２’
：３，３’；４，４’により、コンタクトガラス６上を
、押圧面を白色にされた原稿圧板５により押圧されなが
ら一定の速度で搬送され。

蛍光灯７で照明され、その反射光はレンズ８を介してプ
リント基板１０上に取付けられたＣＣＤＱ上に結像し、
１ラインづつ読取られる１図中、１２．１３．１４は原
稿の先端通過を検知するセンサである。

二へ迄に述べた構成は従来と変りはない、しかし、この
実施例では本発明に従い、原稿からレンズ８に入射する
原稿光の光路にコンタクトガラス６と蛍光灯７との間で
コンタクトガラスより僅かに離れた位置で、光路に進退
可能に、下面を白色にされたシェーディング補正板１５
が設けられている。

第２図及び第３図はシェーディング補正板１５の光路へ
の進退装置を詳細に示す図であって、シェーディング補
正板１５はソレノイド１６によりガイド１７に沿ってコ
ンタクトガラス６の下面と平行に往復動可能となってお
り、ソレノイド１６がオフの時はスプリング１８に引か
れて、光路から退避した位置に保持される。ソレノイド
１６がオンの時には、シェーディング補正板１５はスプ
リング１８の力に抗してソレノイド１６により第２図中
及び第３図中に２点鎖線で示す光路を遮断する位置に保
持される。この状態で蛍光灯７が点灯するとシェーディ
ング補正板１５は下面の白色面を蛍光灯７により照明さ
れ、第３図中に１点鎖線１９で示す読取ラインがＣＣＤ
９により読取られる。この場合、シェーディング補正板
１５は厳密にはレンズ８によりＣＣＤ９の受光面に結像
する位置にはないが、白出力を得るだけであるから何ら
差支えない。

原稿テーブル１上の原稿を挿入すると、ＦＡ稿先端が原
稿人口センサ１２により検知され、その信号により原稿
搬送用モータが回転を開始し、かつ蛍光灯７が点灯し、
搬送コロ２，２′の回転により原稿の搬送が開始される
。原稿センサ１３が原稿先端を検知し、その信号がＣＰ
Ｕに入力されるとソレノイド１６が付勢されシェーディ
ング補正板１５が光路を遮断する位置に挿入され、シェ
ーディング補正データ取込みのためのシェーディング補
正板の読取りが行なわれＣＣＤ９の出力はＡ／Ｄ変換さ
れる。シェーディング補正データの取込みは、原稿先端
が原稿レジストセンサ１４で検知される連行なわれる。

この間はＲＡＭの格納データとＡ／Ｄ変換出力とが常に
比較され、Ａ／Ｄ変換出力が格納データより高い値であ
れば入れ換えるように制御され、この間に蛍光灯の立上
り時の光量ムラがあっても影響を受けないようにされて
いる。なお、シェーディング補正板１５の駆動を、ソレ
ノイドではなく、モータ等で緩くり移動させるようにす
れば、補正板の汚れや多少のむらは平均化され影響がな
くなる。

原稿レジストセンサ１４が原稿先端を検知すると、シェ
ーディング補正データの取込みは完了し、ソレノイド１
６がオフし補正板１５は光路から退避する。

続いて、原稿先端が蛍光灯７に照射される読取り位置に
くると原稿上の情報がＣＣＤ９により１ラインづつ読取
られ、シェーディング補正されて出力される。原稿の後
端迄情報が読取られるとデータ送出は終了し、原稿は搬
送コロ４，４′により排出されスタックされる。

第４図は１本発明によるシェーディング補正装置の全体
ブロック図の１例である。

図においても、ＣＣＤ９は１例えば７μｍピッチの読取
素子が５０００個集積されたものが使用され、原稿の読
取り密度を原稿面上に１６本／ｍｍにしている。ＣＣＤ
９はクロック及びタイミング発生器２０で作られる８Ｍ
Ｈｚのクロック及び同期信号によって駆動される。ＣＣ
Ｄ出力は白レベルで約５０ｍＶと微小なため、直接Ａ／
Ｄ変換するとノイズ等の影響で変換誤差が大きくなるの
で、ビデオアンプＡ１で約１０倍に増幅している。

ＣＣＤ出力には駆動クロックがノイズとして重畳してい
るのでサンプリングして信号成分のみを取出す、ゲイン
コントロール２１はＡ／Ｄ変換器２２に入力する信号の
白レベルを一定にするための可変増幅器で、増幅度は最
低８から最高４０迄可変できる。原稿走査に先立ち、原
稿圧板の白色を画素信号に変換し、最大レベルがＡ／Ｄ
変換の最大値（６ビツトであれば３ＦＨ）になるように
増幅度を制御している。Ａ／Ｄ変換はアナログ信号をデ
ジタル信号に変換するもので、二＼では６ビツトのもの
を使用し、白〜黒の信号レベルを６４階調のデータに変
換している。ＲＡＭ２３はシェーディング補正データの
メモリ用で圧板を読取った時の１〜５０００画素のＣＣ
Ｄ出力を６ビツトデータで記憶し、レンズのコサイン４
乗則による周辺光量の低下、ＣＣＤの各エレメントの感
度ムラ、蛍光灯の光量分布のムラを補正するための参照
データにしている。ＲＯＭ２４は一種の演算器として動
作するようにデータが書込まれており、原稿を走査した
時のＣＣＤの各エレメントの出力がＲＡＭ２３の値によ
り補正演算されシェーディング補正したデータとして取
出される。

ビデオアンプＡ１の出力は初期設定で０．５Ｖ出力、ビ
デオアンプＡ２出力で４Ｖ、Ａ／Ｄ変換器２２　（７）
　Ｖ７２Ｅ７＝　ハ４　、２　Ｖ　７’ｌ’ら５．５Ｖ
（７）間可変に設定されている。画像信号のＳ　／　Ｎ
比は増幅度が低い程大きく、又光量余裕度を大きくする
ために、原稿読取り時にビデオアンプＡ２は最低倍率の
８倍にしている。広帯域のビデオアンプは増幅度を下げ
ると（１に近付けると）負帰還量が大きくなり、発振す
る危険性があるので通常の場合増幅度は８〜１０を最低
としている。増幅度１のものは入手可能ではあるが高価
格である。原稿読取り時にＡ２を８倍の最低増幅度に設
定すると、補正板は原稿圧板より蛍光町名の距離が近い
ので、補正板と原稿圧板の反射率が同程度であれば補正
板読込時はＣＣＤへの入射光量が２０〜３０％増えるた
め、ビデオアンプＡ２の出力が４．８ｖ〜５．２　Ｖ　
ニなリ−”Ｒ２：Ｆ　が４．２Ｖでは白レベルが飽和し
た形で変換され、ＣＣＤエレメントの感度ムラ、蛍光灯
の光量ムラ等が圧縮され、正確なシェーディング補正が
不可能になる。

しかしながら、第４図にブロック図を示す本発明の実施
例では、Ａ／Ｄ変換器２２の変換規準電圧■ＲＥｆ　　
が切換え可能となっているので、原稿圧板読取時とシェ
ーディング補正板読取時とでＡ／Ｄ変換器２２の基準電
圧■ＲＥＦ　　を切換えることにより、原稿圧板読取時
のＡ／Ｄ変換器出力値と、シェーディング補正読取時の
Ａ／Ｄ変換器出力値とをはゾ等しくすることができる。

基１１！電圧ｖＲＥ７−　　の切換えはＣＰＵ制御出力
で切換えるのが最も安易である。第４図に示す実施例で
は、ＣＰＵ２６からのｖＲＥＦ切換信号によりポルチー
シフロワーでＱｌをオンさせ、オペアンプ○Ｐ１でｖＲ
ＥＦ　を上昇させ変換出力をはゾ同一にするようにして
いる。

しかし、Ａ／Ｄ変換器は、メーカーによって基＄電圧Ｖ
　ｐＥｌ−が固定のものや、振り幅の狭いものもあり、
上記の方法で全ての場合に対応できるとは限らない。そ
こで、以下に基準電圧が一定の場合にも、圧板読込時と
シェーディング補正板読込時のＡ／Ｄ変換出力をほり等
しくすることができる方法を説明する。

この方法は、第６図に示す如く、第４図で説明したブロ
ック図中の２つのビデオアンプＡ１とＡ２との間にプロ
グラマブル減衰器３０を挿入し、その減衰度をＣＰＵ２
６からの信号で切換えることによって、原稿圧板を読込
んだ時とシェーディング補正板を読込んだ時のＡ／Ｄ変
換器２２への入力値をはゾ等しくするようにしたもので
ある。

こうすることにより、Ａ／Ｄ変換器２２の基準電圧ｖＲ
ＥＦ　　が固定されていても、はゾ等しい変換出力を得
ることができる。例えば、出力値を２０％低下させるた
めには、 Ａｔｔ”２ＯＮ＋ｏ０．８＝−１，９４ｄＢであるから
、約１．９　ｄ　Ｂの減衰にすればよい。

プログラマブル減衰器０．１　ｄ　Ｂステップ５ビット
分減衰度が０〜３．１　ｄ　Ｂ迄選択できるようになっ
ているものが市販されているので、これを使用すればよ
い。

なお、Ｓ／Ｎ比の多少の低下を気にしない場合は、減衰
器を挿入せず、ビデオアンプＡ２のゲインを圧板読込時
とシェーディング補正板読込時とで変えるようにしても
よい。例えば、圧板読込時のＣＣＤ出力が４０ｍＶ、シ
ェーディング補正板読込時のＣＣＤ出力が５０ｍＶの場
合、圧板読込時ビデオアンプＡ２のゲインを１０倍にす
ることにより、ビデオアンプＡ２からの出力を同一にす
ることができる。

なお、いずれの場合も、原稿読取り時の白レベルは原稿
圧板読取り時のＡ／Ｄ変換出力で制御し、シェーディン
グ補正時の白レベルはシェーディング補正板読込時のＡ
／Ｄ変換出力で制御する。

効果 以上の如く１本発明によれば、シェーディング補正板を
原稿圧板とは別に設けたことにより、圧板の汚れ、傷、
コンタクトガラスの汚れ等によるシェーディング補正誤
差を防ぐことができる。その場合、圧板と補正板とによ
る反射光量の差は適切に補正されているので、白レベル
の違いはエラー、白レベル飽和によるシェーディング補
正エラーを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した画像読取装置の実施例の要部
の構成を示す側断面図、第２図及び第３図は夫々そのシ
ェーディング補正板及びその駆動装置を示す側面図及び
斜面図、第４図は本発明のシェーディング補正装置の実
施例の全体ブロック図、第５図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）
、（ｄ）はシェーディング補正エラーの説明図、第６図
は本発明の他の実施例の第４図の実施例と異る点を示す
ブロック図である。 ５・・・原稿圧板 ６・・・コンタクトガラス ６・・・蛍光灯 ８・・・レンズ ９・・・ＣＣＤ　（光電変換素子） １１・・・原稿 １５・・・シェーディング補正板 ２２・・・Ａ／Ｄ変換器 ３０・・・プログラマブル減衰器 第１図 第２図 ４゛ 第３図 第５図 一一一◆鴨忙　　　　　　　　　　　□賜へ偶４σ・・
吟　　　　　　　乃起デ傷っｈ）吟（ｃ） ン１−丁゛イ２グ＋ｎ上プータ 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿を白色押圧面を有する原稿圧板によりコンタ
   クトガラス上に押圧しつゝその上を搬送し、光源により
   照明し、その反射光を一次元の光電変換素子上に投影し
   、その出力をＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換する
   画像読取り装置のシェーディング補正のため上記光電変
   換素子の主走査方向に一様な白色度を有し、上記光源に
   照射され、その反射光を上記光電変換素子で読取りシェ
   ーディングデータを取込むシェーディング補正板を有す
   るシェーディング補正装置において、 上記のシェーディング補正板は原稿通紙位置と異る位置
   で上記光源により照明されその反射光が上記光電変換素
   子に入射する位置に進退可能に設けられ、 原稿圧板を読込んだ時のＡ／Ｄ変換器出力値と、シェー
   ディング補正板を読込んだ時のＡ／Ｄ変換器出力値とが
   ほゞ等しくなるようにＡ／Ｄ変換器の変換規準電圧を切
   換え可能としたことを特徴とするシェーディング補正装
   置。
2. （２）原稿読取り時の白レベルは原稿圧板読込み時のＡ
   ／Ｄ変換出力で制御し、シェーディング補正時の白レベ
   ルをシェーディング補正板読込み時のＡ／Ｄ変換出力で
   制御するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のシェーディング補正装置。
3. （３）原稿を白色押圧面を有する原稿圧板によりコンタ
   クトガラス上に押圧しつゝその上を搬送し、光源により
   照明し、その反射光を一次元の光電変換素子上に投影し
   、その出力をＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換する
   画像読取り装置のシェーディング補正のため上記光電変
   換素子の主走査方向に一様な白色度を有し、上記光源に
   照射され、その反射光を上記光電変換素子で読取りシェ
   ーディングデータを取込むシェーディング補正板を有す
   るシェーディング補正装置において、 上記のシェーディング補正板は原稿通紙位置と異る位置
   で上記光源により照明されその反射光が上記光電変換素
   子に入射する位置に進退可能に設けられ、 上記の光電変換素子とＡ／Ｄ変換器との間に、光電変換
   素子の出力を減衰させるプログラマブル減衰器が設けら
   れ、原稿板を読込んだ時のＡ／Ｄ変換出力値とシェーデ
   ィング補正板を読込んだ時のＡ／Ｄ変換出力値とがほぼ
   等しくなるように上記プログラマブル減衰器の減衰度を
   切換え可能としたことを特徴とするシェーディング補正
   装置。
4. （４）原稿読取り時の白レベルは原稿圧板読込み時のＡ
   ／Ｄ変換出力で制御し、シェーディング補正時の白レベ
   ルはシェーディング補正板読込み時のＡ／Ｄ変換出力で
   制御するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載のシェーディング補正装置。