JPH0223771A - Picture reading device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce the influence of the dispersion of the reflection factor of an reference white surface or dust and a flow by moving a lens unit at the time of sampling a shading waveform, and reading the reference white surface as keeping it in the state of out-of-focus. CONSTITUTION:At the time of the sampling of the shading waveform, the lens unit 3 is moved by moving a solenoid 9. When the lens unit 3 is moved, since the position of a CCD line image sensor 4 deviates from an imaging position, it comes to read a reading position in the state of out-of-focus. Accordingly even if a reference white plate 5 is laden with the dust or the flaw, their influence is reduced. Besides, the variation of the reflection factor of the reference white plate 5 is reduced as well.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 シェーディング補正して画像を読取る画像読取装置に関
し、 基準白色面の反射率のバラツキやゴミ、キズの影響を軽
減し、シェーディング補正が正確にできる画像読取装置
を提供することを目的とし、蛍光灯とレンズユニットと
ラインイメージセンサよりなる画像読取装置であって、
該画像読取装置にシェーディング波形をサンプリングす
るだめの基準白色面と、前記レンズユニットを移動させ
る手段とを備え、前記シェーディング波形のサンプリン
グ時には、前記レンズユニットを移動しピンボケ状態で
基準白色面を読取るよう構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding an image reading device that reads an image with shading correction, an image reading device that reduces the influence of reflectance variations, dust, and scratches on a reference white surface and can accurately perform shading correction is provided. An image reading device consisting of a fluorescent lamp, a lens unit, and a line image sensor,
The image reading device includes a reference white surface for sampling the shading waveform and a means for moving the lens unit, and when sampling the shading waveform, the lens unit is moved and the reference white surface is read in an out-of-focus state. Configure.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明はシェーディング補正して画像を読取る画像読取
装置に関する。The present invention relates to an image reading device that reads an image after correcting shading.

画像読取装置においては、読取り手段として蛍光灯、結
像レンズ、ＣＣＤラインイメージセンサを用いて原稿等
を読み取っている。しかし、■蛍光灯は管長方向に輝度
むらがあること、■結像レンズの透過光量がレンズ位置
によって異なることによって、同一濃度の原稿を読取っ
てもＣＣＤラインセンサの出力は一様にならない問題が
あり、精度よく読取るためには、この現象を補正する必
要がある。In an image reading device, a fluorescent lamp, an imaging lens, and a CCD line image sensor are used as reading means to read a document or the like. However, there is a problem that the output of the CCD line sensor is not uniform even when reading originals with the same density due to the fact that: Fluorescent lamps have uneven brightness in the tube length direction, and ■ The amount of light transmitted through the imaging lens differs depending on the lens position. This phenomenon must be corrected in order to read accurately.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の画像読取装置は、ＣＣＤ等のイメージセンサを用
いて構成され、その装置の構成は第４図に示すようにな
っている。原稿１を蛍光灯２で照明しレンズユニット３
で原稿ｌ上の画像をイメーセンサ４上に結像する。この
光情報をイメージセンサ４で電気信号に変換することに
より読取りを行なう。この読取りにおいて、同一反射率
の原稿を読取っても、イメージセンサ４の出力は同一レ
ベルとはならない。これは蛍光灯の輝度が管長方向に一
様ではないこと（両端の輝度が中央に比べて低い）及び
レンズ３の透過光量は中央部より端部の方が少ないこと
（コサイン４乗則）による。A conventional image reading device is constructed using an image sensor such as a CCD, and the configuration of the device is shown in FIG. Illuminate document 1 with fluorescent lamp 2 and move it to lens unit 3.
The image on the document l is formed on the image sensor 4. Reading is performed by converting this optical information into an electrical signal using the image sensor 4. In this reading, even if originals with the same reflectance are read, the output of the image sensor 4 will not be at the same level. This is because the brightness of the fluorescent lamp is not uniform in the tube length direction (the brightness at both ends is lower than the center) and the amount of light transmitted through the lens 3 is smaller at the ends than at the center (cosine 4th law). .

そのため、イメージセンサの出力を一定とするため、シ
ェーディング補正を行っていた。それは第５図のように
非原稿読取時に基準白色面（基準白色板５）を読取って
、この波形を再生して乗除算してこの現象を補正する方
法である。Therefore, shading correction has been performed to keep the output of the image sensor constant. This is a method of correcting this phenomenon by reading the reference white surface (reference white plate 5) during non-document reading as shown in FIG. 5, reproducing this waveform, and performing multiplication and division.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来のシェーディング補正方法では、基準白色面５
自体の反射のバラツキ及び基準白色面５に付着したゴミ
やキズの影響を易く、これらについては何等対策が施さ
れていない。例えばキズがあると反射出力レベルが凹み
、イメージセンサ出力レベルが変化する（後述の第２図
の黒線部参照）。原稿読取時にこの波形を再生して乗除
算した場合に、正確にシェーディング補正ができない問
題があった。In the conventional shading correction method described above, the reference white surface 5
It is easily affected by variations in its own reflection and by dust and scratches attached to the reference white surface 5, and no countermeasures have been taken for these. For example, if there is a scratch, the reflected output level will be depressed, and the image sensor output level will change (see the black line in FIG. 2, which will be described later). When this waveform is reproduced and multiplied and divided when reading a document, there is a problem that accurate shading correction cannot be performed.

そこで、本発明は基準白色面の反射率のバラツキやゴミ
、キズの影響を軽減し、シェーディング補正が正確にで
きる画像読取装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, it is an object of the present invention to provide an image reading device that can reduce the influence of reflectance variations, dust, and scratches on a reference white surface and can accurately perform shading correction.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記問題点は、第１図に示されるように、蛍光灯２とレ
ンズユニット３とラインイメージセンサ４よりなる画像
読取装置であって、 該画像読取装置にシェーディング波形をサンプリングす
るための基準白色面５と、 前記レンズユニット３を保持し、通常の読取状態では一
端を位置決めするように他端をバネ７で付勢して構成し
たブロック１０と、 前記シェーディング波形のサンプリング時には、前記レ
ンズユニット３を移動しピンボケ状態にさせる移動手段
６とを備えた本発明の画像読取装置によって解決される
。As shown in FIG. 1, the above problem is caused by an image reading device consisting of a fluorescent lamp 2, a lens unit 3, and a line image sensor 4. 5, a block 10 that holds the lens unit 3 and has one end biased by a spring 7 so as to position one end in a normal reading state; and a block 10 that holds the lens unit 3 when sampling the shading waveform. This problem is solved by the image reading apparatus of the present invention, which is equipped with a moving means 6 that moves and makes the image out of focus.

〔作用〕[Effect]

非原稿読取時の補正データ採取時は、移動手段６により
レンズユニット３を移動し結像位置でないピンボケ状態
とし、基準白色面５を読取っているので、イメージセン
サ４の出力は第２図のようになる。即ち、基準白色面５
のゴミやキズによる出力が、ピンボケでない場合は点線
のように下がるが、ピンボケとすることにより反射率変
動が少なくなり実線のように上がる。When collecting correction data during non-document reading, the lens unit 3 is moved by the moving means 6 to make it out of focus and not at the imaging position, and the reference white surface 5 is read, so the output of the image sensor 4 is as shown in Figure 2. become. That is, the reference white surface 5
If the image is not out of focus, the output due to dust or scratches will decrease as shown by the dotted line, but if the image is out of focus, the reflectance fluctuations will be reduced and the output will increase as shown in the solid line.

このシェーディング波形と実際の原稿読取動作中に得ら
れた画像データとを、乗除算等の演算をしシェーディン
グを補正したものを、読取画像情報としてホストに出力
する。これによりシェーディング補正が正確にでき、精
度よく画素情報が得られるので、基準白色面の反射率の
バラツキ、及びゴミ、キズ等に余り神経を使う必要がな
い。This shading waveform and the image data obtained during the actual document reading operation are subjected to calculations such as multiplication and division to correct the shading and output to the host as read image information. As a result, shading correction can be performed accurately and pixel information can be obtained with high precision, so there is no need to be too concerned about variations in the reflectance of the reference white surface, dust, scratches, etc.

〔実施例〕〔Example〕

第１図（イ）（ロ）は本発明の一実施例を示し、第２図
はラインセンサの出力波形図、第３図は本発明の読取動
作を説明するブロック図である。なお、全図を通し同一
符号は同一対象物である。FIGS. 1A and 1B show an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an output waveform diagram of a line sensor, and FIG. 3 is a block diagram illustrating the reading operation of the present invention. Note that the same reference numerals represent the same objects throughout the figures.

第１図において、２は蛍光灯、５は読取位置に配置され
た基準白色板、３はレンズユニット、４はＣＣＤ等のラ
インイメージセンサ、６は移動手段である。移動手段６
の一例の詳細は第１図（口）に示すように、ブロック１
０にレンズユニット３を保持し、該レンズユニット３の
一端をプロ、り１０に突き当てるように他端をハネ７で
付勢している。また、該レンズユニット３を押圧するレ
バー８がブロック１０に固定された軸１１で回転可能に
設けられ、該レバー８はソレノイド９で駆動される。In FIG. 1, 2 is a fluorescent lamp, 5 is a reference white plate placed at a reading position, 3 is a lens unit, 4 is a line image sensor such as a CCD, and 6 is a moving means. Transportation means 6
The details of an example of block 1 are shown in Figure 1 (mouth).
The lens unit 3 is held at 0, and the other end is biased by a spring 7 so that one end of the lens unit 3 abuts against a professional lens 10. Further, a lever 8 for pressing the lens unit 3 is rotatably provided on a shaft 11 fixed to a block 10, and the lever 8 is driven by a solenoid 9.

通常の読取状態でのレンズユニット３の一端は、バネ７
に押されてブロック１０に接し位置決めされている。こ
の位置は読取位置及びＣＣＤラインイメージセンサ４の
結像位置共に、焦点位置となるような位置である。In the normal reading state, one end of the lens unit 3 is attached to the spring 7.
It is pushed and positioned in contact with the block 10. This position is such that both the reading position and the imaging position of the CCD line image sensor 4 are focal positions.

シェーディング波形のサンプリング時には、ソレノイド
９を動作させてレンズユニット３を移動する。レンズユ
ニット３が移動すると、ＣＣＤラインイメージセンサ４
の位置は結像位置でなくなるため、読取位置をピンボケ
の状態で読取ることになる。第２図で示すように仮に基
準白色板５にゴミやキズがあったとしても、その影響は
軽減される。基準白色板５の反射率変動も当然軽減され
る。When sampling the shading waveform, the solenoid 9 is operated to move the lens unit 3. When the lens unit 3 moves, the CCD line image sensor 4
Since the position is no longer an imaging position, the reading position will be read out of focus. As shown in FIG. 2, even if there is dust or scratches on the reference white plate 5, the influence thereof is reduced. Naturally, fluctuations in the reflectance of the reference white plate 5 are also reduced.

シェーディング波形のサンプリングは読取指示のたびに
行なう。これは蛍光灯２の経時変化に対応するためであ
る。Sampling of the shading waveform is performed every time a reading instruction is issued. This is to cope with changes in the fluorescent lamp 2 over time.

読取装置としての動作は以下の通りである。電源投入後
はまずイニシャライズを行なう。イニシャライズでは、
■蛍光灯の余熱、■読取ユニットをホームポジション（
基準白色板５を読取る位置）に移動する（原稿固定方式
のとき、原稿移動方式では基準白色板は読取位置に配置
されているため、この動作は必要はない）、■ソレノイ
ド９をオフにし待機状態に入る。The operation as a reading device is as follows. After turning on the power, first initialize. At initialization,
■Residual heat from fluorescent lights, ■Move the reading unit to the home position (
Move the reference white plate 5 to the reading position (when using the original fixing method, this operation is not necessary because the reference white plate is placed at the reading position when using the original moving method), ■ Turn off the solenoid 9 and wait. enter the state.

ホストであるパソナルコンピュータ（以下パソコンと云
う）等からの読取指示を受けると、まずシェーディング
波形サンプリング動作を行なう。When receiving a reading instruction from a host personal computer (hereinafter referred to as a personal computer), it first performs a shading waveform sampling operation.

シェーディング波形のサンプリング動作では、ソレノイ
ド９をオンにしてレンズユニット３を移動させ、この状
態で基準白色板５を読取り、１ライン分のシェーディン
グ波形をサンプリングし、メモリ　（第３図のメモリ１
２）に記憶する。シェーディング波形のサンプリング動
作が完了すると、ソレノイド９をオフにし、レンズユニ
ット３を正規位置に戻す。In the shading waveform sampling operation, the solenoid 9 is turned on, the lens unit 3 is moved, the reference white plate 5 is read in this state, the shading waveform for one line is sampled, and the shading waveform is stored in the memory (memory 1 in Fig. 3).
2). When the shading waveform sampling operation is completed, the solenoid 9 is turned off and the lens unit 3 is returned to its normal position.

この後、読取ユニット或いは原稿を移動させて実際の原
稿読取り動作を行なう。原稿読取動作中は原稿から得ら
れる画像情報と、先にメモυ弗に記憶したシェーディン
グ波形情報から（第３図の補正回路１３で）乗除算等の
演算を行なってシェーディング補正をしながら、読取画
像情報としてホストコンピュータに出力する。以上の読
取動作を示したのが第３回である。１４はホストコンピ
ュータ、１５はＡ／Ｄ変換器、１６はＡＭＰ　（増幅器
）である。Thereafter, the reading unit or the original is moved to perform an actual original reading operation. During the document reading operation, the image information obtained from the document and the shading waveform information previously stored in the memo υ弗 are used to perform calculations such as multiplication and division (in the correction circuit 13 in FIG. 3) to perform shading correction while reading. Output to the host computer as image information. The above reading operation was shown in the third session. 14 is a host computer, 15 is an A/D converter, and 16 is an AMP (amplifier).

例えば、レンズユニット３の移動量は、例えば焦点距離
ｆ４０１１１ｆｆｌのレンズで１ＩｎｌＩｌ程度動かす
と、ゴミ等の影響がなくなる程度のピンボケとなる。こ
れによりラインイメージセンサ４の出力波形が第２図の
ようになり、この波形を再生して乗除算することにより
、正確にシェーディング補正でき、原画を階調高い画素
情報として読取れるので、基準白色面の反射率のバラツ
キ、及びゴミ、キズ等に余り神経を使う必要がなくなる
。For example, if the lens unit 3 is moved by about 1InlIl with a lens having a focal length of f40111ffl, the image will be out of focus to the extent that the influence of dust and the like will be eliminated. As a result, the output waveform of the line image sensor 4 becomes as shown in Figure 2.By reproducing this waveform and performing multiplication and division, it is possible to accurately correct shading, and the original image can be read as pixel information with a high gradation level. There is no need to worry too much about variations in surface reflectance, dust, scratches, etc.

従って、基準白色面を反射率の変動の少ない高価なセラ
ミックスを使うことなく、テープのような安価なものが
使えることになる。Therefore, instead of using expensive ceramics with little variation in reflectance as the reference white surface, an inexpensive material such as tape can be used.

本実施例ではレンズ移動手段としてソレノイドとハネを
用いたが、他の移動手段でも同様の効果が得られること
は明白である。In this embodiment, a solenoid and a wing are used as lens moving means, but it is obvious that similar effects can be obtained using other moving means.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、簡単なレンズユニ
ットの移動手段を設けたことにより、原画を階調高い画
素情報として読取れる。従って、基準白色の反射率変動
、及びゴミ、キズの影響が軽減できる。また、基準白色
板として反射率変動の少ないセラミックス等の高価なも
のを使わなくとも、テープのような安価なものが利用で
きる。As explained above, according to the present invention, by providing a simple means for moving the lens unit, an original image can be read as pixel information with high gradation. Therefore, variations in the reflectance of the reference white color and the effects of dust and scratches can be reduced. Furthermore, instead of using an expensive material such as ceramics, which exhibits little variation in reflectance, as the reference white plate, an inexpensive material such as tape can be used.

また、ゴミ、キズ等の対策についても、余り神経を使わ
なくとも良い。Also, you don't have to worry too much about measures against dust, scratches, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図（イ）（ロ）は本発明の一実施例を説明する図、 第２図は本発明のラインイメージセンサの出力波形図、 第３図は本発明の読取動作を説明するブロック図、 第４図は従来の画像読取装置を説明する図、第５図は従
来の画像読取装置の構成図である。 図において、 ２は蛍光灯、 ３はレンズユニット、 ４はラインイメージセンサ、 ５は基準白色板、 ６は移動手段、 ８はレバー、 ９はソレノイドを示す。 １２はメモリ、 １３は補正回路、 １４はホストコンピュータを示す 代理人　　弁理士　　井桁　貞− ／１１．ソ１ｕ宇Figures 1 (A) and (B) are diagrams explaining one embodiment of the present invention, Figure 2 is an output waveform diagram of the line image sensor of the present invention, and Figure 3 is a block diagram explaining the reading operation of the present invention. , FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional image reading device, and FIG. 5 is a configuration diagram of the conventional image reading device. In the figure, 2 is a fluorescent lamp, 3 is a lens unit, 4 is a line image sensor, 5 is a reference white plate, 6 is a moving means, 8 is a lever, and 9 is a solenoid. 12 is a memory, 13 is a correction circuit, and 14 is a host computer. Patent attorney Sada Igeta /11. So1uU

Claims (1)

【特許請求の範囲】 蛍光灯（２）とレンズユニット（３）とラインイメージ
センサ（４）よりなる画像読取装置であつて、 該画像読取装置にシェーディング波形をサンプリングす
るための基準白色面（５）と、 前記レンズユニット（３）を移動させる手段とを備え、 前記シェーディング波形のサンプリング時には、前記レ
ンズユニット（３）を移動しピンボケ状態で基準白色面
（５）を読取ることを特徴とする画像読取装置。[Claims] An image reading device comprising a fluorescent lamp (2), a lens unit (3), and a line image sensor (4), the image reading device having a reference white surface (5) for sampling a shading waveform. ), and means for moving the lens unit (3), wherein when sampling the shading waveform, the lens unit (3) is moved to read the reference white surface (5) in an out-of-focus state. reading device.