JPH05191645A

JPH05191645A - 画像読み取り装置およびファクシミリ装置

Info

Publication number: JPH05191645A
Application number: JP4002366A
Authority: JP
Inventors: Kazuyasu Satou; 和恭佐藤; Michihiro Watanabe; 道弘渡辺; Masahisa Aoyanagi; 正久青柳; Tasaku Kiyono; 太作清野; Katsuo Oki; 克夫大木; Hiromitsu Fukuda; 裕光福田; Kimio Ooga; 基美雄大賀
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-01-09
Filing date: 1992-01-09
Publication date: 1993-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】原稿搬送ローラ面の白濃度を基準とする濃度
補正方式のローラ汚れによる精度低下を回避し、原稿読
み取り用光電変換素子の温度変化や光劣化に起因する白
濃度の出力変化を高精度に補正できる画像読み取り装置
を提供する。【構成】原稿読み取り用光電変換素子２の少なくとも
一方の外側にシェーディング補正用光電変換素子３とそ
の上を固定的に覆う白色部材４とを設置し、光電変換素
子３の出力と記憶されている基準値とを比較して出力の
温度変化や経年変化を求め、その変化に基づいて光電変
換素子２からの画像情報を補正する。【効果】原稿搬送用ローラ面を白濃度の基準にする必
要がないから、汚れの影響を受けず、白濃度の出力変化
を高精度に補正でき、テフロンコーティングのような特
殊なローラを用いる必要もなく、原稿搬送力が確保され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光電変換素子を有する
画像読み取り装置に係り、この画像読み取り装置を備え
たファクシミリ装置およびイメージスキャナ装置等に関
する。

【０００２】

【従来の技術】読み取るべき原稿面を光源で照射し、そ
の反射光を光電変換素子により電気信号に変換する画像
読み取り装置は、ファクシミリやイメージスキャナで広
く利用されている。この種の画像読み取り装置では、均
一な反射濃度の原稿を読み取っても、光電変換素子の出
力波形が平坦にならない。例えば、左右中央の画素の出
力が高く、端部の画素の出力が低くなる等のゆらぎが見
られる。このゆらぎ現象をシェーディング現象という。

【０００３】シェーディング現象の原因としては、主に
次の２つが考えられる。 (１)光電変換素子の感度の不均一およびその経時変化アモルファスシリコンなどを光電変換膜とする光電変換
素子は、製造プロセスにおける製造条件の変動等に起因
して、感度や温度特性等が不均一になることが多い。ま
た、光源からの光に長時間さらされたりすると、感度が
劣化してくる。この劣化の度合いは、すべての画素で均
一ではなく、前記感度の不均一を増大させる。 (２)光源ランプの照度むらとその経時変化原稿照明用の光源ランプとしては、例えばＬＥＤアレイ
が用いられる。ＬＥＤ素子の真上の位置とＬＥＤ素子間
の上の位置とでは、光電変換素子の各画素を照射する光
の照度が大きく異なり、ＬＥＤ素子そのものの照度も均
一でないため、光電変換素子の出力にもそれに応じたシ
ェーディング現象が発生する。また、ＬＥＤ素子は、時
間とともに発光輝度が低下するが、その低下の程度が一
様でないので、上記シェーディング現象を一層増大させ
る。

【０００４】このシェーディングを補正するために、従
来種々の方式が提案されている。例えば、原稿一枚ごと
に光電変換素子上にある原稿搬送用ローラの地白面での
反射光を光電変換素子に導き、その出力信号をＡ／Ｄ変
換し、シェーディングを補正する方式がある。この方式
では、光電変換膜の感度のばらつき，光電変換膜の温度
変化または劣化による出力値の変動，光源ＬＥＤ素子の
光量ばらつきや劣化による出力値の変動等を高精度に補
正できることから、画質の向上には良い方式であるとさ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式で
は、基準となる光電変換素子と対向するローラ面に汚れ
等を原因とする反射濃度の変化があると、それがすべて
補正精度の劣化を招くノイズとなる。すなわち、原稿搬
送用ローラを基準面としてシェーディング補正を行なう
場合に、原稿搬送用ローラの表面が異物により汚れて本
来の基準白濃度とは違ってしまうと、シェーディング補
正の精度が著しく低下することになる。そこで、光電変
換素子用ローラは、例えばテフロンのような汚れにくい
材料を搬送用ローラの材料であるゴムの表面にコーティ
ングしたローラとする必要がある。ところが、このよう
な汚れにくいローラは、一般に原稿の紙との摩擦係数が
低く、送信すべき原稿を精度良く搬送することが困難で
ある。そのため、この方式においては、光電変換素子上
にある原稿搬送用ローラ以外に、原稿の紙との摩擦係数
が高い材料を用いた別の原稿搬送用補助ローラを設け、
原稿を安定に搬送させる工夫を要する。このようにする
と、原稿読み取り部の部品数が増え、機構も複雑になる
ため、装置全体が大きくなり、コストアップとなる等の
問題があった。

【０００６】これらの問題を解決するために、特開昭５
８−２７４６６号または特開昭５８−２２３９６３号で
は、光電変換素子の特定画素の変換出力をサンプリング
し、サンプリング画素のシェーディング補正係数を求
め、シェーディング補正時には補間法により非サンプリ
ング画素の補正係数を逐次求め、シェーディングを補正
する方式を提案している。この方式では、光電変換素子
上にある原稿搬送用ローラ面のうち、少なくとも非サン
プリング画素に対応する位置にある面は、その面を基準
面とすることがないので、ローラが汚れていても特に問
題はない。したがって、基本的には、汚れやすいけれど
も紙との摩擦係数が高く紙の搬送力が十分なローラを採
用できる。すなわち、安定搬送を確保するための搬送用
補助ローラを特別に用意する必要がなく、装置の小型化
やコストダウンには有利である。

【０００７】しかし、この方式においても、サンプリン
グ画素は、その画素の直上のローラ面を基準面として光
電変換するので、サンプリング画素の直上のローラは、
少なくとも汚れない状態にしておく必要がある。ところ
が、ローラのどの部分が汚れるかは予測困難であり、基
準面として用いられているローラ面を汚れない状態に常
に保持しておくことは、ユーザに大きな負担を強いるこ
とになる。

【０００８】また、特公平３−２４８２７号には、原稿
台が移動するコピー機について、原稿の読み取りに先立
ち、原稿搬送枠の下面に固定した基準となる白濃度反射
面からの反射光を取り込んだ光電変換素子の出力に基づ
き、原稿の濃度を補正する方式が提案されている。白濃
度反射面の材質については特に考慮が払われていないの
で、この方式でも、使用時間が長くなるにつれて、基準
となる白濃度反射面が汚れるおそれがある。特に、原稿
のみを搬送ローラで送り密着型の光電変換素子で読み取
る方式の場合、汚れの付着が予想され、そのままでは適
用しにくい。

【０００９】本発明の目的は、光電変換素子上の原稿搬
送用ローラとして、汚れやすいけれども紙との摩擦係数
が高く紙の搬送力が十分なローラを使用でき、しかも、
高いシェーディング補正精度を常に確保可能な画像読み
取り装置およびその応用製品例えばファクシミリ装置を
提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、読み取るべき原稿の画像情報を電気信号
に変換する原稿読み取り用光電変換素子と、原稿読み取
り用光電変換素子からの原稿濃度に対応するアナログ出
力電圧をＡ／Ｄ変換し濃度階調値を示すデジタル信号に
変換する画像処理回路とを有する画像読み取り装置にお
いて、原稿読み取り用光電変換素子と同一構造を有しそ
の光電変換素子の近傍に配置されるシェーディング補正
用光電変換素子と、このシェーディング補正用光電変換
素子に対向し常に一定の基準白濃度の反射面を与える手
段と、基準となる白濃度の反射面からの反射光を光電変
換したシェーディング補正用光電変換素子の出力に基づ
いて前記濃度階調値を補正する手段とを備えた画像読み
取り装置を提案するものである。

【００１１】シェーディング補正用光電変換素子は、原
稿読み取り用光電変換素子列の長手方向片側または両側
に配置する。

【００１２】シェーディング補正用光電変換素子を原稿
読み取り用光電変換素子列の近傍または長手方向片側に
配置した場合、濃度階調値を補正する手段は、シェーデ
ィング補正用光電変換素子の現時点の出力が初期値のα
倍になったとき、その倍率αに応じて濃度階調値を定率
補正する。

【００１３】シェーディング補正用光電変換素子を原稿
読み取り用光電変換素子列の長手方向両側に配置した場
合、濃度階調値を補正する手段は、両側のシェーディン
グ補正用光電変換素子の現時点の出力の平均が初期値の
α倍になったとき、その倍率αに応じて前記濃度階調値
を定率補正する。

【００１４】その方式に代えて、両側のシェーディング
補正用光電変換素子の現時点の出力がそれぞれ初期値の
α倍およびβ倍になったとき、濃度階調値を画素位置に
より α＋（β−α）ｎ／（Ｎ−１）ただし、ｎ：光電変換素子の画素番号Ｎ：原稿読み取り用光電変換素子の総画素数倍して補正するようにしてもよい。

【００１５】上記いずれの場合も、基準白濃度の反射面
を与える手段は、シェーディング補正用光電変換素子を
覆って固定された白色部材と、シェーディング補正用光
電変換素子を覆うように押圧される滑面の白色フィルム
とから選択できる。

【００１６】本発明は、また、上記目的を達成するため
に、原稿照明光源からの直接入射光を阻止する遮光膜を
裏面に有し読み取るべき原稿からの画像情報を電気信号
に変換する原稿読み取り用光電変換素子と、その原稿読
み取り用光電変換素子からの原稿濃度に対応するアナロ
グ出力電圧をＡ／Ｄ変換し濃度階調値を示すデジタル信
号に変換する画像処理回路と、原稿読み取り用光電変換
素子と同一構造を有しその光電変換素子の近傍に配置さ
れ原稿搬送ローラ等からの入射光を阻止する遮光膜を表
面に有し原稿照明光源からの直接入射光のみを取り込む
シェーディング補正用光電変換素子と、原稿照明光源か
らの直接入射光を光電変換したシェーディング補正用光
電変換素子の出力に基づいて濃度階調値を補正する手段
とを備えた画像読み取り装置を提案するものである。

【００１７】この場合も、シェーディング補正用光電変
換素子は、原稿読み取り用光電変換素子列の長手方向片
側または両側に配置する。

【００１８】シェーディング補正用光電変換素子を原稿
読み取り用光電変換素子列の近傍または長手方向片側に
配置した場合、濃度階調値を補正する手段は、シェーデ
ィング補正用光電変換素子の現時点の出力が初期値のα
倍になったとき、その倍率αに応じて濃度階調値を定率
補正する。

【００１９】シェーディング補正用光電変換素子を原稿
読み取り用光電変換素子列の長手方向両側に配置した場
合、濃度階調値を補正する手段は、両側のシェーディン
グ補正用光電変換素子の現時点の出力の平均が初期値の
α倍になったとき、その倍率αに応じて前記濃度階調値
を定率補正する。

【００２０】その方式に代えて、両側のシェーディング
補正用光電変換素子の現時点の出力がそれぞれ初期値の
α倍およびβ倍になったとき、濃度階調値を画素位置に
より α＋（β−α）ｎ／（Ｎ−１）ただし、ｎ：光電変換素子の画素番号Ｎ：原稿読み取り用光電変換素子の総画素数倍して補正するようにしてもよい。

【００２１】本発明は、さらに、上記目的を達成するた
めに、読み取り幅よりも短い原稿搬送ローラにより送ら
れる読み取るべき原稿の画像情報を電気信号に変換する
原稿読み取り用光電変換素子と、その原稿読み取り用光
電変換素子からの原稿濃度に対応するアナログ出力電圧
をＡ／Ｄ変換し濃度階調値を示すデジタル信号に変換す
る画像処理回路とを有する画像読み取り装置において、
原稿搬送ローラが無い位置の原稿読み取り用光電変換素
子に対向し常に一定の基準白濃度の反射面を与える滑面
の白色フィルムと、基準となる白濃度の反射面からの反
射光を原稿読み取り直前に光電変換した原稿読み取り用
光電変換素子の出力に基づいてその後に読み込まれる原
稿の濃度階調値を補正する手段とを備えたこと画像読み
取り装置を提案するものである。

【００２２】濃度階調値を補正する手段は、シェーディ
ング補正用光電変換素子の現時点の出力が初期値のα倍
になったとき、その倍率αに応じて前記濃度階調値を定
率補正する。

【００２３】上記いずれかの画像読み取り装置と、送信
されてきた電気信号を画像情報に変換する画像記録装置
とを組み合わせれば、本発明の特徴的構成を備えたファ
クシミリ装置が得られる。また、上記いずれかの画像読
み取り装置を画像読み取り手段として含むイメージスキ
ャナ装置も実現できる。

【００２４】

【作用】ファクシミリ装置またはイメージスキャナ装置
に含まれる画像読み取り装置の光電変換素子の出力電圧
は、既に述べたように、温度変化の影響や長時間使用に
よる光劣化に起因して、同一濃度の原稿等を光電変換し
た場合でも変化する。

【００２５】図８は、光電変換素子が基準となる白濃度
を光電変換した時の出力電圧の温度依存特性の一例を示
す図であり、図９は、光電変換素子が基準となる白濃度
を光電変換した時の出力電圧の経時的変化特性の一例を
示す図である。図８および図９の横軸は、８本／ｍｍの
解像度を持ち例えばＡ４原稿の読み取りのために一列に
並んだ１７２８画素の光電変換素子の各画素の位置を示
し、縦軸は、基準となる白濃度を光電変換した時の出力
電圧を示している。

【００２６】ファクシミリ装置やイメージスキャナ装置
において、読み取った画像を伝送しまたは画像処理する
には、光電変換素子により光電変換された原稿濃度に対
応するアナログ出力電圧を更にＡ／Ｄ変換し、デジタル
の濃度階調値にする必要がある。そのため、白濃度を光
電変換した時の出力電圧と黒濃度を光電変換した時の出
力電圧との差を所定の階調数で分割し、実際の原稿を光
電変換した時の出力電圧が、どの階調レベルにあるかを
求める。

【００２７】ところが、基準となる白濃度を光電変換し
た時の出力電圧や黒濃度を光電変換した時の出力電圧が
温度や光劣化により変動してしまうと、実際の原稿を光
電変換した時の出力電圧が本来対応すべき階調レベルか
らずれて、画質の劣化を招くことになる。

【００２８】この画質の劣化を回避するため、従来は、
原稿読み取り前に、白色の原稿搬送ローラの表面を光電
変換し、白濃度を光電変換した時の出力電圧をその都度
測定し、その測定値に基づいて階調レベルを補正しなが
ら原稿を読み取り、その出力電圧をＡ／Ｄ変換してい
る。この補正方式においては、本来、黒濃度側の出力と
白濃度側の出力との双方を測定して補正する方が高い精
度が得られるが、黒濃度側の出力は、電圧が低く、温度
変動や光劣化による影響を受けることが少ないので、白
濃度側の出力のみを測定して補正する方法を採用するこ
とが多い。

【００２９】図１０は、白濃度出力を得る基準となる原
稿搬送用ローラをテフロンコーティングし送信原稿の紙
粉や鉛筆粉などの異物がローラ上につきにくい構造にし
た白色表面処理搬送ローラ１２と、補助ローラ１３とを
用いる従来のファクシミリ装置の一例の全体構造を概略
的に示す斜視図である。

【００３０】白色表面処理搬送ローラ１２の表面を白濃
度の基準としていることから、このローラ１２が汚れて
しまうと、その部分の濃度が変わり、出力電圧が変化し
て階調ずれを起こし、画質の劣化を招くので、テフロン
コーティングによりローラ表面の汚れを防いでいる。

【００３１】しかし、このような汚れ防止処理をローラ
１２の表面に施しただけでは、ローラ１２と原稿６の紙
との摩擦係数が低下し、原稿６が正確に搬送されなくな
ってしまう。

【００３２】そこで、原稿搬送用補助ローラ１３を設
け、原稿６を安定に搬送するようにしている。このよう
なファクシミリ装置やイメージスキャナ装置は、画質的
には満足できるが、表面を白色処理した搬送ローラ１２
の他に、原稿搬送用補助ローラ１３が必要となるので、
装置全体が大きくなり、コストアップする欠点がある。

【００３３】図１１は、従来の別の補正方式として、補
間法によるシェーディング補正方式の一例を説明する図
である。例えば最大Ａ４サイズの画像読み取り装置にお
いては、１７２８画素ある光電変換素子のうち、ある特
定の画素のみをサンプリング画素として、原稿読み取り
前にローラ表面の白濃度を光電変換し、他の画素の出力
はそれらサンプリング画素の出力電圧を用いて補間し、
低温時の光電変換素子の出力を補正する方式を示してい
る。

【００３４】×で示したところが、サンプリング画素の
低温時の白濃度に対する出力電圧を示している。例えば
１番のサンプリング画素は、常温時の出力Ａ₁₀からＡ₁₁
に変化し、２番のサンプリング画素はＡ₂₀からＡ₂₁に変
化している。次に、出力の変化率β₁＝Ａ₁₁／Ａ₁₀，β₂
＝Ａ₂₁／Ａ₂₀，…を計算する。１番のサンプリング画素
と２番のサンプリング画素との間の画素については、β
₁とβ₂とを線型に補間した変化率で出力電圧が変化する
として、点線で示された低温時の出力を計算する。

【００３５】ただし、常温における出力電圧は、ファク
シミリ装置やイメージスキャナ装置のメモリに記憶させ
ておく必要がある。また、ここでは、中央の画素の出力
が左右端部の画素の出力よりも大きい特性をそのまま示
したが、実際には、この特性と逆の感度補正曲線により
補正し、左右方向で平坦な特性を実現する手段を製造時
に組み込んである。本発明は、常温における平坦な特性
を製造時に実現しておいても、使用状況により温度変化
や光劣化に起因して生ずる出力電圧の変化を補正する方
式に関する。

【００３６】さて、図１１の補正方式によれば、基準と
なる白濃度に対し温度変化や光劣化に起因して生じた出
力変化を補正できる。この場合、搬送用ローラ全面が白
の基準面となるわけではないので、搬送力の高い通常の
ローラを使用可能であり、補助ローラは不要である。し
かし、サンプリング画素に対向するローラ表面が汚れた
時には、補正精度が著しく低下してしまう欠点がある。

【００３７】そこで、本発明においては、図１２に示す
方式で、光電変換した時の温度変化や光劣化による出力
変化を補正する。例えば、原稿読み取り用光電変換素子
の両端部に配置したシェーディング補正用光電変換素子
は、原稿読み取り用光電変換素子と全く同じ挙動を示す
ことから、シェーディング補正用光電変換素子が、一定
の白濃度を光電変換した時の出力値から、原稿読み取り
光電変換素子が同じ白濃度を光電変換した時の出力値を
予測できる。この予測値を用いてシェーディングを補正
すると、補助搬送ローラ等を全く用いることなく、高精
度シェーディング補正を実現でき、ファクシミリ装置や
イメージスキャナ装置等の高画質化，装置の小型化，コ
ストダウンに有利である。

【００３８】補正は次のように行なう。まず、原稿読み
取り用光電変換素子の左端部の隣りの位置にある光電変
換素子の低温時の出力電圧Ａl₁と右端部の隣りの位置に
ある光電変換素子の低温時の出力電圧Ａr₁とを測定す
る。これらの光電変換素子は、表面が白色部材で固定的
に覆われているため、常にその白濃度に対応する電圧を
出力する。次に、ファクシミリ装置のメモリに記憶され
ている常温時の前記白濃度に対応する出力電圧すなわち
メモリ内の初期値に対し、原稿読み取り時のシェーディ
ング補正用光電変換素子の出力の比率を求める。その比
率が、一方の端でα倍、他方の端でβ倍になっている
時、濃度階調値を画素位置により α＋（β−α）ｎ／（Ｎ−１）ただし、ｎ：光電変換素子の画素番号Ｎ：原稿読み取り用光電変換素子の総画素数倍して、シェーディング補正を行なう。ここでは、左右
両端間で線形に特性が変化していると仮定していること
になる。

【００３９】なお、本発明においても、製造時に、シェ
ーディング補正用の光電変換素子と原稿読み取り用光電
変換素子とにより白色部材を光電変換させ、その時の初
期値をＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリに記憶させ、左
右方向で平坦な特性を実現しておく。

【００４０】本発明の補正方式を用いれば、原稿搬送用
ローラ面そのものを白濃度の基準にする必要がないの
で、ローラ汚れによる補正精度の低下を完全に回避でき
る。また、テフロンコーティングしたような特殊なロー
ラを用いる必要がないから、原稿の搬送も安定してお
り、補助ローラは全く不要である。したがって、小型で
安価な構造で高い画質が得られる画像読み取り装置を実
現できる。

【００４１】なお、本発明においては、製造時に、シェ
ーディング補正用の光電変換素子と原稿読み取り用光電
変換素子とにより白色部材を光電変換させ、その時の初
期値をＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリに記憶させ、左
右方向で平坦な特性を実現しておく。

【００４２】

【実施例】次に、図１ないし図３を参照して、本発明に
よる画像読み取り装置の一実施例を説明する。図１は、
本発明による画像読み取り装置を含むファクシミリ装置
の全体構造を概略的に示す斜視図である。原稿搬送用ロ
ーラ５により搬送される送信原稿６の画像情報は、画像
読み取り装置１で電気信号に変換され、画像処理回路１
０を経て、通信相手先に送信される。一方、通信相手先
から受信された電気信号は、画像処理回路１０を経て、
画像記録装置７に送られ、記録紙８に記録される。記録
紙８は、記録紙搬送用ローラ９により搬送される。画像
読み取り装置１は、原稿６の画像情報を電気信号に変換
する光電変換素子２と、白色部材４に覆われて常に白色
部材４の白濃度を光電変換する光電変換素子３とを含ん
でいる。

【００４３】図２は、図１のファクシミリ装置に含まれ
ている画像読み取り装置１の原稿読み取り用光電変換素
子２とシェーディング補正用光電変換素子３と白色部材
４と送信原稿６との位置関係を示す図である。光電変換
素子２は、例えば、８画素／ｍｍの解像度を持ち、Ａ４
の原稿読み取り用としては１７２８画素，Ｂ４の原稿読
み取り用としては２０４８画素の光電変換素子を一列に
並べて形成され、送信原稿６の画像情報を電気信号に変
換する。また、白色部材４に覆われた光電変換素子３
は、光電変換素子２と同じ列で、光電変換素子２の少な
くとも一方の側に並んでいる。光電変換素子３の画素
は、１画素でも複数画素でもよい。光電変換素子２と光
電変換素子３は、全く同一の構造である。これら光電変
換素子の膜の特性をできるだけ近くするために、両者の
位置は可能な限り近く配置する。ただし、本実施例では
両者は一列に並んでいるが、接近していれば、特に同一
列に並べる必要はない。白色部材４は、一定の白濃度を
持つものであれば何でもよく、例えば光電変換素子３の
上に白ペンキを塗布しただけでもよい。

【００４４】図２に示した画像読み取り装置１は、原稿
読み取り用光電変換素子２と、白色部材４に覆われた光
電変換素子３とから形成されている。白濃度を光電変換
した時の温度変化や光劣化による出力変化は、既に説明
したように、図１２の補正方式で補正する。

【００４５】まず、原稿読み取り用光電変換素子２の左
端部の隣りの位置にある光電変換素子３の低温時の出力
電圧Ａl₁と右端部の隣りの位置にある光電変換素子３の
低温時の出力電圧Ａr₁とを測定する。これらの光電変換
素子３は、表面が一定の白色部材４に覆われているた
め、常にその白濃度に対応する電圧を出力する。次に、
ファクシミリ装置のメモリに記憶されている常温時の前
記白濃度に対応する出力電圧Ａl₀およびＡr₀からの変化
率α＝Ａl₁／Ａl₀およびβ＝Ａr₁／Ａr₀を計算する。最
後に、原稿読み取り用光変換素子２の白濃度に対する出
力は、αとβを線型に補間した変化率で変化するとし
て、図１２に点線で示したすべての原稿読み取り用光電
変換素子２の低温における出力電圧を計算する。すなわ
ち、両側のシェーディング補正用光電変換素子３の現時
点の出力がそれぞれ初期値のα倍およびβ倍になったと
き、前記濃度階調値を画素位置により α＋（β−α）ｎ／（Ｎ−１）ただし、ｎ：光電変換素子の画素番号Ｎ：原稿読み取り用光電変換素子の総画素数倍して補正する。

【００４６】本実施例の補正方式を用いれば、原稿搬送
用ローラ５の面を白濃度の基準にする必要がないので、
ローラ汚れによる補正精度低下を完全に回避できる。ま
た、テフロンコーティングしたような特殊なローラを用
いる必要がないから、原稿の搬送も安定しており、補助
ローラは全く不要である。したがって、小型で安価な構
造で高い画質が得えられるファクシミリ装置を実現でき
る。

【００４７】なお、本実施例では、原稿読み取り用光電
変換素子２の両側に補正用光電変換素子３を配置してが
あるが、片側のみに配置してもよい。また、補正用光電
変換素子３の画素数は１画素でも複数画素でもよい。複
数画素ある場合は、例えば出力の平均値の変化率を求め
る手順を含めることもできる。

【００４８】さらに、図３に示すように、補正用光電変
換素子３の表面に、白色のフィルム１４を押しつける構
造にすることもできる。

【００４９】次に、図４ないし図６を参照して、本発明
による画像読み取り装置の他の実施例を説明する。図４
は、本実施例の画像読み取り装置１の原稿読み取り用光
電変換素子２とシェーディング補正用光電変換素子３と
遮光膜１５ｂと原稿６との位置関係を示す図であり、図
５は、図４に示した画像読み取り装置の原稿読み取り用
光電変換素子部についてＡ−Ａ方向の断面構造を示す図
であり、図６は、図４に示した画像読み取り装置の白濃
度出力補正用光電変換素子部についてＢ−Ｂ方向の断面
構造を示す図である。

【００５０】本実施例は、整列した原稿読み取り用光電
変換素子２の両側に、シェーディング補正用光電変換素
子３を設けてある。照明光源１６からの照射光線２０
は、原稿６で反射した後、光電変換素子２に入射する。
光電変換素子２の下側には、照明光源１６からの光が直
接入らないように、遮光膜１５ａが設けられている。補
正用光電変換素子３の表面には外部からの光が入らない
ように遮光膜１５ｂが形成され、原稿照明光源１６から
の照射光線２０が光電変換素子３に直接入るように、そ
の下側にある遮光膜１５ａが省かれている。光電変換素
子２，３と遮光膜１５ａ，１５ｂとは、ガラス基板１８
上に形成され、上部は保護膜１９により覆われている。
ガラス基板１８は、固定アルミ板１７上に固定されてい
る。遮光膜１５ａ，１５ｂは、光を透過しないものであ
ればよく、例えばスパッタリング法や蒸着法でつけた金
属膜である。照明光源１６からの照射光線２０がシェー
ディング補正用光電変換素子３に直接入るようにするに
は、原稿読み取り用光電変換素子２のために形成されて
いる遮光膜の該当個所を取り除けばよい。

【００５１】このような構造の本実施例の画像読み取り
装置１においては、補正用光電変換素子３が、常に同一
の照明光源１６からの直接入射光を光電変換しているの
で、光電変換素子３の表面が白色部材で覆われているの
と実質的に同じことになる。したがって、図１２に示し
た補正方式と同様の方式により、温度変化や光劣化を起
因とする白濃度出力の変化を補正できる。この場合も、
原稿搬送用ローラ５の表面を白濃度の基準としていない
ので、原稿搬送用ローラ５には搬送力の大きい通常のロ
ーラを使用でき、安定搬送のための補助ローラは特に必
要ない。結果として、小型で安価な高画質ファクシミリ
装置が得られる。

【００５２】図７は、本発明によるファクシミリ装置に
含まれている画像読み取り装置のさらに他の実施例を示
す図である。本実施例の画像読み取り装置２１は、原稿
読み取り用光電変換素子２を持っているが、シェーディ
ング補正用光電変換素子３は特別には備えていない。

【００５３】本実施例の画像読み取り部２１は、従来の
画像読み取り部および上記実施例とは異なり、原稿搬送
用ローラ５の主走査方向の長さが、送信原稿６のサイズ
よりも短く、原稿搬送用ローラ５に対向していない原稿
読み取り用光電変換素子２の上には、白色フィルム１４
が押しつけられている。

【００５４】原稿送信に先立ち、白色フィルム１４で覆
われている部分の光電変換素子２の出力電圧を測定す
る。次に、この測定電圧が、ファクシミリ装置のメモリ
に記憶されている常温での初期出力電圧からどの程度変
化したかを計算し、変化率を求める。さらに、左右方向
に並んだ光電変換素子２の変化率を補間し、原稿搬送用
ローラ５の下にある原稿読み取り用光電変換素子２の各
画素の白濃度に対する出力電圧を計算する。

【００５５】この計算手順は、上記実施例と同じである
が、本実施例では、原稿読み取り用光電変換素子２の一
部を用いて補正を行なっている。原稿搬送用ローラ５
は、白濃度の基準になっていないので、汚れ防止のため
の特別な表面処理を行なう必要がなく、紙との摩擦係数
の高いローラを使用できる。また、補助ローラは不要で
ある。白色フィルム１４にはテフロンのような汚れにく
い素材を用い、原稿読み取り用光電変換素子２上に押し
当ててある。シェーディング補正時、白色フィル１４ム
の真下の光電変換素子２は、白色フィルム１４の白濃度
を光電変換し、原稿読み取り時には、搬送用ローラ５で
搬送される送信原稿６の原稿面を光電変換する。この時
には、白色フィルム１４が送信原稿６を原稿読み取り用
光電変換素子２に押しつけているので、搬送用ローラ５
のない部分でも、送信原稿６の浮き上がり等の画質劣化
につながる問題はない。

【００５６】本実施例によっても、小型で安価な高画質
のファクシミリ装置が得られる。

【００５７】なお、ここでは、本発明による画像読み取
り装置をファクシミリ装置に適用した実施例を説明した
が、画像読み取り機構を有する装置であればイメージス
キャナ装置等にも本発明を適用できることは明らかであ
ろう。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、原稿搬送用ローラの面
そのものを白濃度の基準にする必要がないので、ローラ
汚れによる補正精度低下を完全に回避し、原稿読み取り
用光電変換素子の温度変化や光劣化に起因する白濃度の
出力変化を高精度に補正でき、テフロンコーティングし
たような特殊なローラを用いる必要がないから、原稿の
搬送も安定しており、補助ローラが不要な画像読み取り
装置が得られる。

【００５９】また、この画像読み取り装置を採用すれ
ば、特に搬送部の構成が簡素化されるので、小型で安価
な高画質のファクシミリ装置やイメージスキャナ装置が
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像読み取り装置を含むファクシ
ミリ装置の一実施例の全体構造を概略的に示す斜視図で
ある。

【図２】図１のファクシミリ装置に含まれている画像読
み取り装置の原稿読み取り用光電変換素子とシェーディ
ング補正用光電変換素子と白色部材と原稿との位置関係
を示す図である。

【図３】本発明によるファクシミリ装置の画像読み取り
装置の他の実施例を示す図である。

【図４】本発明によるファクシミリ装置に含まれている
画像読み取り装置の別の実施例の原稿読み取り用光電変
換素子とシェーディング補正用光電変換素子と遮光膜と
原稿との位置関係を示す図である。

【図５】図４に示した画像読み取り装置のＡ−Ａ方向の
断面構造を示す図である。

【図６】図４に示した画像読み取り装置のＢ−Ｂ方向の
断面構造を示す図である。

【図７】本発明によるファクシミリ装置に含まれている
画像読み取り装置のさらに他の実施例を示す図である。

【図８】光電変換素子が白濃度を光電変換した時の出力
電圧の温度依存特性を示す図である。

【図９】光電変換素子が白濃度を光電変換した時の出力
電圧の経時変化特性を示す図である。

【図１０】白色表面処理搬送ローラと補助ローラとを用
いる従来のファクシミリ装置の一例の全体構造を概略的
に示す斜視図である。

【図１１】従来の補間法によるシェーディング補正方式
を説明する図である。

【図１２】本発明のシェーディング補正方式を説明する
図である。

【符号の説明】

１画像読み取り装置２原稿読み取り用光電変換素子３シェーディング補正用光電変換素子４白色部材５原稿搬送ローラ６原稿７画像記録装置８記録紙９記録紙搬送ローラ１０画像処理回路１１ファクシミリ装置１２白色表面処理搬送ローラ１３補助ローラ１４白色フィルム１５遮光膜１６光源１７アルミ板１８ガラス板１９保護膜２０照射光線２１画像読み取り装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清野太作茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者大木克夫茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者福田裕光茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者大賀基美雄茨城県勝田市大字稲田1410番地株式会社日立製作所東海工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】読み取るべき原稿の画像情報を電気信号
に変換する原稿読み取り用光電変換素子と、当該原稿読
み取り用光電変換素子からの原稿濃度に対応するアナロ
グ出力電圧をＡ／Ｄ変換し濃度階調値を示すデジタル信
号に変換する画像処理回路とを有する画像読み取り装置
において、前記原稿読み取り用光電変換素子と同一構造を有し当該
光電変換素子の近傍に配置されるシェーディング補正用
光電変換素子と、当該シェーディング補正用光電変換素子に対向し常に一
定の基準白濃度の反射面を与える手段と、前記基準となる白濃度の反射面からの反射光を光電変換
した前記シェーディング補正用光電変換素子の出力に基
づいて前記濃度階調値を補正する手段とを備えたことを
特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】読み取るべき原稿の画像情報を電気信号
に変換する原稿読み取り用光電変換素子と、当該原稿読
み取り用光電変換素子からの原稿濃度に対応するアナロ
グ出力電圧をＡ／Ｄ変換し濃度階調値を示すデジタル信
号に変換する画像処理回路とを有する画像読み取り装置
において、前記原稿読み取り用光電変換素子と同一構造を有し当該
光電変換素子列の長手方向片側に配置されるシェーディ
ング補正用光電変換素子と、当該シェーディング補正用光電変換素子に対向し常に一
定の基準白濃度の反射面を与える手段と、前記基準となる白濃度の反射面からの反射光を光電変換
した前記シェーディング補正用光電変換素子の出力に基
づいて前記濃度階調値を補正する手段とを備えたことを
特徴とする画像読み取り装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の画像読み取り
装置において、前記濃度階調値を補正する手段が、前記シェーディング
補正用光電変換素子の現時点の出力が初期値のα倍にな
ったとき、その倍率αに応じて前記濃度階調値を定率補
正する手段であることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項４】読み取るべき原稿の画像情報を電気信号
に変換する原稿読み取り用光電変換素子と、当該原稿読
み取り用光電変換素子からの原稿濃度に対応するアナロ
グ出力電圧をＡ／Ｄ変換し濃度階調値を示すデジタル信
号に変換する画像処理回路とを有する画像読み取り装置
において、前記原稿読み取り用光電変換素子と同一構造を有し当該
光電変換素子列の長手方向両側に配置されるシェーディ
ング補正用光電変換素子と、当該シェーディング補正用光電変換素子に対向し常に一
定の基準白濃度の反射面を与える手段と、前記基準となる白濃度の反射面からの反射光を光電変換
した前記シェーディング補正用光電変換素子の出力に基
づいて前記濃度階調値を補正する手段とを備えたことを
特徴とする画像読み取り装置。
【請求項５】請求項４に記載の画像読み取り装置にお
いて、前記濃度階調値を補正する手段が、前記両側のシェーデ
ィング補正用光電変換素子の現時点の出力の平均が初期
値のα倍になったとき、その倍率αに応じて前記濃度階
調値を定率補正する手段であることを特徴とする画像読
み取り装置。
【請求項６】請求項４に記載の画像読み取り装置にお
いて、前記濃度階調値を補正する手段が、前記両側のシェーデ
ィング補正用光電変換素子の現時点の出力がそれぞれ初
期値のα倍およびβ倍になったとき、前記濃度階調値を
画素位置により α＋（β−α）ｎ／（Ｎ−１）ただし、ｎ：光電変換素子の画素番号Ｎ：原稿読み取り用光電変換素子の総画素数倍して補正する手段であることを特徴とする画像読み取
り装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれか一項に記載
の画像読み取り装置において、前記基準白濃度の反射面を与える手段が、前記シェーデ
ィング補正用光電変換素子を覆って固定された白色部材
であることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項８】請求項１ないし６のいずれか一項に記載
の画像読み取り装置において、前記基準白濃度の反射面を与える手段が、前記シェーデ
ィング補正用光電変換素子を覆うように押圧される滑面
の白色フィルムであることを特徴とする画像読み取り装
置。
【請求項９】原稿照明光源からの直接入射光を阻止す
る遮光膜を裏面に有し読み取るべき原稿からの画像情報
を電気信号に変換する原稿読み取り用光電変換素子と、当該原稿読み取り用光電変換素子からの原稿濃度に対応
するアナログ出力電圧をＡ／Ｄ変換し濃度階調値を示す
デジタル信号に変換する画像処理回路と、前記原稿読み取り用光電変換素子と同一構造を有し当該
光電変換素子の近傍に配置され原稿搬送ローラ等からの
入射光を阻止する遮光膜を表面に有し原稿照明光源から
の直接入射光のみを取り込むシェーディング補正用光電
変換素子と、前記原稿照明光源からの直接入射光を光電変換した前記
シェーディング補正用光電変換素子の出力に基づいて前
記濃度階調値を補正する手段とを備えたことを特徴とす
る画像読み取り装置。
【請求項１０】原稿照明光源からの直接入射光を阻止
する遮光膜を裏面に有し読み取るべき原稿からの画像情
報を電気信号に変換する原稿読み取り用光電変換素子
と、当該原稿読み取り用光電変換素子からの原稿濃度に対応
するアナログ出力電圧をＡ／Ｄ変換し濃度階調値を示す
デジタル信号に変換する画像処理回路と、前記原稿読み取り用光電変換素子と同一構造を有し当該
光電変換素子列の片側に配置され原稿搬送ローラ等から
の入射光を阻止する遮光膜を表面に有し原稿照明光源か
らの直接入射光のみを取り込むシェーディング補正用光
電変換素子と、前記原稿照明光源からの直接入射光を光電変換した前記
シェーディング補正用光電変換素子の出力に基づいて前
記濃度階調値を補正する手段とを備えたことを特徴とす
る画像読み取り装置。
【請求項１１】請求項９または１０に記載の画像読み
取り装置において、前記濃度階調値を補正する手段が、前記シェーディング
補正用光電変換素子の現時点の出力が初期値のα倍にな
ったとき、その倍率αに応じて前記濃度階調値を定率補
正する手段であることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１２】原稿照明光源からの直接入射光を阻止
する遮光膜を裏面に有し読み取るべき原稿からの画像情
報を電気信号に変換する原稿読み取り用光電変換素子
と、当該原稿読み取り用光電変換素子からの原稿濃度に対応
するアナログ出力電圧をＡ／Ｄ変換し濃度階調値を示す
デジタル信号に変換する画像処理回路と、前記原稿読み取り用光電変換素子と同一構造を有し当該
光電変換素子列の両側に配置され原稿搬送ローラ等から
の入射光を阻止する遮光膜を表面に有し原稿照明光源か
らの直接入射光のみを裏面から取り込むシェーディング
補正用光電変換素子と、前記原稿照明光源からの直接入射光を光電変換した前記
シェーディング補正用光電変換素子の出力に基づいて前
記濃度階調値を補正する手段とを備えたことを特徴とす
る画像読み取り装置。
【請求項１３】請求項１２に記載の画像読み取り装置
において、前記濃度階調値を補正する手段が、前記両側のシェーデ
ィング補正用光電変換素子の現時点の出力の平均が初期
値のα倍になったとき、その倍率αに応じて前記濃度階
調値を定率補正する手段であることを特徴とする画像読
み取り装置。
【請求項１４】請求項１２に記載の画像読み取り装置
において、前記濃度階調値を補正する手段が、前記両側のシェーデ
ィング補正用光電変換素子の現時点の出力がそれぞれ初
期値のα倍およびβ倍になったとき、前記濃度階調値を
画素位置により α＋（β−α）ｎ／（Ｎ−１）ただし、ｎ：光電変換素子の画素番号Ｎ：原稿読み取り用光電変換素子の総画素数倍して補正する手段であることを特徴とする画像読み取
り装置。
【請求項１５】読み取り幅よりも短い原稿搬送ローラ
により送られる読み取るべき原稿の画像情報を電気信号
に変換する原稿読み取り用光電変換素子と、当該原稿読
み取り用光電変換素子からの原稿濃度に対応するアナロ
グ出力電圧をＡ／Ｄ変換し濃度階調値を示すデジタル信
号に変換する画像処理回路とを有する画像読み取り装置
において、前記原稿搬送ローラが無い位置の原稿読み取り用光電変
換素子に対向し常に一定の基準白濃度の反射面を与える
滑面の白色フィルムと、前記基準となる白濃度の反射面からの反射光を原稿読み
取り直前に光電変換した前記原稿読み取り用光電変換素
子の出力に基づいてその後に読み込まれる前記原稿の濃
度階調値を補正する手段とを備えたことを特徴とする画
像読み取り装置。
【請求項１６】請求項１５に記載の画像読み取り装置
において、前記濃度階調値を補正する手段が、前記シェーディング
補正用光電変換素子の現時点の出力が初期値のα倍にな
ったとき、その倍率αに応じて前記濃度階調値を定率補
正する手段であることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項１７】請求項１ないし１６のいずれか一項に
記載の画像読み取り装置と、送信されてきた電気信号を
画像情報に変換する画像記録装置とからなるファクシミ
リ装置。
【請求項１８】請求項１ないし１６のいずれか一項に
記載の画像読み取り装置を画像読み取り手段として含む
イメージスキャナ装置。