JPS5919464A - 情報読取り装置 - 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】 この発明は情報読取シ装置に関し、シェーディング補正
及び複数の撮像素子の出力のつなぎ処理のだめの具体的
構成を課題とする。

従来技術について デジタルコピア、ファクシミリ等に用いられる情報読取
シ装置では、画像又は文字等が表示された原稿を棒状光
源によシ照射し、原稿からの反射光を撮像レンズを通し
て固体イメージセンサで受光し、原情報を電気信号に変
換する。

この種の装置においては、光源の配光特性が均一でない
こと、反射鏡の汚れ、レンズの明るさが周辺部に近ずく
につれていわゆるｃｏｓ’θ特性（ここにθはレンズの
半画角を示す。）に従つ（２） て低下すること、及びイメージセンサのビット間の感度
のばらつき等を原因とするシェーディング特性を補正す
るととが必要である。そのだめの手段としてシェーディ
ング補正の標準となるべき白色板を照射したときの反射
光を受光した信号によりシェーディング補正を行なうこ
とが提案されている。

また前述の情報読取り装置では、解像度を上げ、転送速
度を高めるために複数のイメージセンサをその走査方向
に並べて配置することが提案されている。この場合釜イ
メージセンサで走査される領域の境界で光学的に不連続
を生じないようにすることが必要であって、そのために
複数のイメージセンサが重複して走査する領域を設け、
ここに基準マーカを配置し、この基準マーカを読み取っ
た信号によシ複数のイメージセンサの出力のつなぎ処理
を行なうことが提案されている。

この発明の目的 この発明け、前述の種類の情報読取り装置に（３） おいて、シェーディング補正及びつなぎ処理を行なうだ
めの具体的な構成を提案するもので、単一の光源装置と
被読取り物の載置台とを相対的に移動させるだけで、シ
ェーディング補正及びつなぎ処理のだめの信号の読取り
並びに被読取り物の読取シを確実に行なうことができる
装置を提供することを目的とする。

この発明の構成 この発明は、光源装置と；被読取シ物の載ｆ〃台（後記
の具体例では第１図のガラス板１）と；主走査方向に並
べて配置された複数の撮像素子（同じく固体イメージセ
ンサＣＣＤ　Ｉ及びＣＣＤ　２　）と：前記載置台にそ
の主走査領域外に配置されたシェーディング補正用基準
光学特性部（同じく基準光学特性部３）と；前記載置台
にその主走査領域外に配置された前記複数の撮像素子の
つなぎ処理のためのマーカ部（同じくマーカ部４）と；
前記光源装置と前記載置台とを相対的に移動させて前記
光源装置により前記の主走査領域、基準光学特性部及び
マーカ部をそれぞれ（４） 照射する手段と；を具える情報読取り装置を特徴とする
。

なお上記において後述の図示の具体例の引用はなんらこ
の発明の範囲を限定するものではなく、この発明は前述
の特許請求の範囲の記載内において適宜変更できるもの
である。

”まだこの発明の読取シ装置において読み取られる情報
は、画像、文字、記号等が表示された文書、写真、地図
又は図表に含まれる情報のほか、せんい生地又はせんい
製品のような平面状の物体の模様等の情報も含まれる。

以下この明細書ではこれらの情報の担体を単に原稿とい
う。

以下図面を参照してこの発明を具体化した情報読取シ装
置について、その第１の実施例、第２の実施例、シェー
ディング補正部及び複数の撮像素子の出力のつなぎ処理
の順序で詳細に説明する。

この発明の情報読取り装置の第１の実施例について（第
１図） 第１図（Ａ）はこの発明の情報読取シ装置の第１（５） の実施例の側面図、同図（Ｂ）はその平面図を示す。

これらの図において、１は原稿載置台であるガラス板、
２はその主走査領域、３は基準光学特性部であって、原
稿載置台１に対し固定的もしくは移動可能に配置される
が又はその所定の位置に載置される。との明細書では、
基準光学特性部３及び後記のマーカ部４については、こ
れらの手段を総称して配置という。基準光学特性部３は
、この例では、載置台ＩＫ接する部分が白色板となって
いる。基準光学特性部３の位置は、光源装置５の第１の
ホームポジション（この装置の静止状態における位置）
２１に対応する。基準光学特性部５は、その色彩、反射
率、表面の平滑度等反射光に影響を及ぼす特性がシェー
ディング補正の基準となるものである。４はマーカ部で
あって、基準光学特性部５と同じ意味において載置台１
に配置されるが、この例では載置台１に接する部分が黒
い細線をなしている。マーカ部４はその反射光が後述の
つなぎ処理用の信号を与えるものであって、その配置（
６） 位置は主走査領域外であって、かつ光源装置５が第１の
ホームポジション２１において基準光学特性部５を照射
するとき、とのマーカ部４からの反射光が撮像素子にピ
ックアップされることがないような位置である。またマ
ーカ部４は、それぞれレンズ１０及び１１を含む２つの
隣接する光学系により重複して走査される部分に設けら
れる。

５は光源装置であって、棒状光源６，６′を含み、その
第１のホームポジション２１において基準光学特性部３
を照射［７たとき主走査方向（第１図（Ｂ）の破線２１
の方向）全域を照射し、またその第２のホームポジショ
ン２２において前記のマーカ部４を照射するようになっ
ている。このマーカ部４の照射は、単にマーカ部４のみ
ならず、少なくとも主走査方向の隣接部分についても行
なうことを要するが、通常の実施態様ではマーカ部を通
る主走査方向全域にわたって行なう。さらに光源装置５
は副走査方向（第１図（Ａ）のＸ方向）へ移動１７、主
走査領域２上の原稿を（７） 走査する。７，８．９は反射鏡であって、光源装置５の
移動に伴ない、光源装置５により照射される点からレン
ズ１０．１１’ｔでの光路がつねに等しくなるように移
動する。具体的には反射鏡７は光源装置５とともに移動
し、反射鏡８，９は前述の条件を満たすよう光源装置５
の移動量に対し所定の比率をもって移動することを可と
する。

１０及び１１け撮像レンズであって、基準光学特性部５
、マーカ部４を含む部分及び主走査領域２上の原稿が光
源装置５によシ照射されたとき、その反射光を、反射鏡
７〜９を介して、撮像素子の受光面に結像する。ＣＣＤ
１及びＣＣＤ　２は、撮像素子である固体イメージセン
サであって、電荷結合素子又はＭＯＳ　）ランジスタ等
で構成され、主走査方向については電気的に走査が行な
われる。なお第１図（Ｂ）中１４は原稿を載置するとき
の基準標識であシ、１５及び１６は光源装置５の第１及
び第２のホームポジション２１及び２２をそれぞれ検出
するセンサであって、これらセンサの出力により不図示
の制御機構を介（８） して光源装置５の位置を調整する。

第１図の装置の作用を説明すると、その静止状態では光
源装置ｆ　５はホームポジション２１に位置する。動作
の最初に光源装置５は基準光学特性部３を照射し、その
反射光が反射鏡７，８，９、撮像レンズ１０．１１を経
て固体イメージセンサＣＣＤ　ｉ及びＣＣＤ　２で受光
され、その出力にシェーディング特性を示す信号が得ら
れる。なおこの際マーカ部４が主走査線上に存在しない
ように光源装置５の特性及びホームポジション２１と２
２との間隔を定める。上記のシェーディング特性を示す
信号は、第３図に関連して後述するようにシェーディン
グ補正のために利用される。

次に光源装置５はホームポジション２２においてマーカ
部４を含む部分を照射する。その反射光は、前述と同様
にイメージセンサＣＣＤ１及びＣＣＤ　２で受光され、
その出力に基づいて原稿読取り信号のつなぎ量算出が行
かわれる。その詳細については第４図〜第６図に関連し
て後述する。

ここでシーケンス手順として先ずシェープイン（９） グ補正を行ない、その後につなぎ量の算出を行なうのは
、正確なシェーディング値を算出しておかないと、マー
カ部４（黒い細線）を読みとるときに誤読を生じ、誤差
の原因となるからである。次に光源装置５は主走査領域
２に移動１２、第１図ｆＡ）の副走査方向（Ｘ方向）に
進行し、原稿な主副両走査方向に走査する。原稿を読み
取った信号は固体イメージセンサＣＣＤ　Ｉ及びＣＯＤ
　２よυ出力され、後述の第３図及び第５図の回路で処
理される。原稿走査が終了すると、光源装置５はその第
１のホームポジション２１に戻る。

この発明の情報読取り装置の第２の実施例について 第２図（ム）及び（Ｂ）は、それぞれこの発明の情報読
取シ装置の第２の実施例の側面図及び平面図を示す。第
２図の実施例が第１の実施例と相違する点は基準光学特
性部３′が主走査領域２に対しマーカ部４と反対側に設
けられている点である。なお図中２５及び２４はそれぞ
れ光源装置５の第１及び第２のホームポジション、１５
′及（１０） び１６′はそれぞれ第１及び第２のホームポジションを
検出するセンサであって、これらの部分は第１の実施例
と同じ機能を有し、また第２図中第１図と同一符号で示
す部分は、基本的に第１図のものと同じ構成及び機能を
有している。

第２図の装置では、その静止状態において、光源装置５
はその第１のホームポジション２３に位置する。動作の
最初に光源装置５は基準光学特性部３′を照射し、シェ
ーディング特性を示す信号が固体イメージセンサＣＣＤ
　１及びＣＣＤ２に得られる。次いで光源装置５は第２
図（Ａｌ中Ｘと反対方向に移動し、第２のホームポジシ
ョン２４に至シ、マーカ部４を含む部分を照射し、つな
ぎ処理のための信号が得られる。その後に光源装置５は
−Ｘ方向へ移動し、原稿を走査し、これが終了したら第
１のホームポジション２３へ戻る。

上述の第２の実施例では、基準光学特性部３′をマーカ
部４と反対側に配置したので光源装置５の位置制御がＷ
Ｊｌの実施例よ）も容易である。

（１１） 例えば第１の実施例ではホームポジション２１で基準光
学特性部３を照射するときはマーカ部４による反射光が
固体イメージセンサＣＣＤ１及びＣＣＤ２で受光されな
いようにし、さらに光源装置５をホームボジショ／２２
まで僅かな距離だけ移動させ、さらに反射＠７〜９も同
様に移動させるので精密な位置制御を要するが、第２の
実施例では基準光学特性部５′とマーカ部４とが全く別
個の位置に設けられているので、光源装置５の光学特性
及び光源装置５や反射鏡７〜９の位置制御に関する精度
要求が緩和される。

第１図及び第２図の装置は、前述のように、シェーディ
ング補正、複数の撮像素子の出力のつなぎ処理及び原稿
の読取りを光源装置を移動させるだけで確実に行なうこ
とができる。

この発明におけるシェーディング補正部について（第５
図） 第５図はシェーディング補正部の一例を示し、一方のイ
メージセンサＣＣＤ　Ｉの出力を処理する装置のみを示
している。第３図においてシェープ（１２） インク補正開始時には、セレクタＳＥＬはＡ側に切シ換
えられている。イメージセンサＣＣＤ　１からのビット
シリアルな画像信号は増幅器３１で増幅され、ムＤ変換
器３２によシデジタル信号に変換され、このデジタル信
号はランダムアクセスメモリ（以下ＲＡＭという。）６
３に書きこまれる。このＲＡＭ　５５のアドレス制御は
、イメージセンサＣＣＤ１に対するクロック発生器３４
のクロック信号と同期関係にあるクロック信号によシア
ドレスカウンタ３３′を介して行なわれる。次にマーカ
部４を含む部分の走査及び原稿走査においては、セレク
タＳＥＬはＢ側に切シ換えられる。そしてマーカ部４を
含む部分及び原稿を読み取った画像データは乗算リード
オンリーメモリー リ（以下リード第４、メモリをＲＯＭという。）３８の
一方に入力される。乗算ＲＯＭ　５　Ｂの他方の入力に
は、前記のシェーディングシーケンスで得られたシェー
ディング値の入ったＲＡＭ　３５からの信号が与えられ
る。乗算ＲＯＭ　３　Ｂのアドレス制御Ｌ１クロック発
生器３４のクロック信号と（１３） 同期関係にあるクロック信号によシアドレスカウンタ５
８′を介して行なわれる。乗算ＲＯＭ　５８はＲＡＭ　
５５よシの入力がｎで、画像データがｍであるときｍ／
ｎなるコードを出力するよう組みこまれておシ、この論
理によシェ−ディングが補正される。乗算ＲＯＭ　５８
の出力は、しきい値決定回路であるディザＲＯＭ　３９
の出力と比較回路４０で比較され、２値化された画像デ
ータが得られ、これがシフトメモリ１　（４１）に入力
される。ディザＲＯＭ　５９に対する主走査カウンタ４
２にはクロック発生器３４のクロック信号と同期関係に
ある信号が入力され、副走査カウンタ４３には主走査カ
ウンタ４２の一定カウントごとにカウントパルスが入力
され、光源装置５の副走査と同期関係を保つ。

この発明における複数の撮像素子の出力のつなぎ処理に
ついて（第４図〜第６図） 次に固体イメージセンサＣＣＤ１及びＣＣＤ２の出力信
号の自動的つなぎ処理を行なう手段について説明する。

第５図において固体イメージ七ン（１４） サＣＣＤ１　の出力がシフトメモリ１に記憶されるのと
同様にして固体イメージセンサＣＣＤ　２の出力がシフ
トメモリ２（第５図）に記憶される。

第４図はつなぎ処理の原理を示すもので、ａはＣＣＤ１
の走査域、ｂはＣＣＤ　２の走査域を示し、走査方向を
図中Ｙで示している。この方向は第１図（Ｂ）、第２図
（Ｂ）における走査方向Ｙに対応している。光源装置５
がホームポジション２２又は２４にあって、マーカ部４
を含む部分を照射したときにＣＣＤ１からのビットシリ
アルな信号の最後の１２８ビツトを第４図Ｃに、ＣＣＤ
２からのビットシリアルな信号の最初の１２８ビツトを
同図ｄに示す。ここで１２８ビツトは、１６、ピッ）７
ｍの分解能とするとき、原稿面上で８龍幅に相当する。

そしてとれらの１２８ビツトをそれぞれ抜きとってＲＡ
Ｍに展開する。この状態を同図θ及びｆに示すが、前述
のように２つの光学系により走査される範囲が重複して
設定してあれば、ＲＡＭに展開された１２８ビツトには
、必ず白ビットが前後に現われ、前述のマーカ部（１の ４に対応する黒ビットが挾まれる状態になる。

そこでＣＣＤ　ｊの出力中の下位の白ビツト数（Ｌ、Ｗ
、）とＣＯＤ　２の出力中の上位の白ビツト数（Ｕ、Ｗ
、）と黒ビット数（Ｂ）を加えたビット数をシフトメモ
リから読み出すときに間引いてつなぎ処理を行ない、Ｃ
ＣＤ　ｊ及びＣＣＤ　２の出力を連続信号として取シ出
す。

次に第５図は上記の操作を実行するつなぎ処理部を示す
もので、第５図により前記のＣＣＤ１の出力信号から最
後の１２８ビツトを、ＣＣＤ２の出力信号から最初の１
２８ビツトを抜きとる態様を説明する。この抜きとシ処
理の基本は、両者より８ビット単位で各１６回データを
とシこみ、これをＲＡＭに展開するにある。との装置は
、書きとみクロック信号φ２及び読み出しクロック信号
φ、によシ動作する。先ず中央処理装置（以下ＣＰＴＪ
という。）が、ライトアドレスカウンタ１とリードアド
レスカウンタ２をダウンカウントモードに設定する。な
おリードアドレスカウンタ１はつねにアップカウントモ
ードにプ（１６） リセットされている。そしてＩ１０レジスタ１に２５９
２番地（ヘキサコードではＡ２０Ｈ）を設定し、工１０
レジスタ３に８番地（同じ＜８■）を設定する。この回
路ではＣＰＵが工１０レジスタ４のテスト端子Ｔを起動
すると、不図示の読取り回路で１主走査期間を示すビデ
オエネーブル信号（第６図のＦｉｌ　）を１回発生させ
、これとともにＣＣＤ１及びＣＣＤ　２からのビットシ
リアルな信号を送出するように寿っている。

ビデオエネーブル信号ＫＮは第５図のフリップフロップ
１及び２の各セット端子Ｓに入力され、ＣＣＤ　１から
のビデオ信号はシフトメモリ１（第６図のシフトメモリ
４１と同じ。）及び８ビツトシフトレジスタ１に、ＣＣ
Ｄ２からのビデオ信号はシフトメモリ２及び８ビツトシ
フトレジスタ２に入力される。８ビツトシフトレジスタ
１及び２はいずれもビデオエネーブル信号の起動とと本
にシフト動作を開始し、それぞれライトアドレスカウン
タ１及びリードアドレスカウンタ２からのカウント完了
信号ＲＰＣ１によシ同動（１７） 作を終了する。なおこの動作はそれぞれフリップフロッ
プ１及び２を介して行なわれる。

したがってｃｐｖが前述のテスト端子Ｔを起動すると、
ビデオエネーブル信号が終了した時点　゛で、８ビツト
シフトレジスタ１にはＣＣＤ１からの信号のうち最後の
８ビツトが残り、８ビツトシフトレジスタ２にはＣＣＤ
　２からの信号のうち最初の８ビツトが残ることになる
。次にＣＰＵがこれらのシフトレジスタの内容を読み出
し、　ＲＡＭ上に展開する。次の８ビツトを処理するに
は、工２んレジスタ１に（２５９２−８）番地を、工１
０レジスタ３に（８＋８番地）を設定し、前記と同様に
処理する。これらの処理を１６回くシ返して１２８ビツ
トをとり出すのである。

つなぎ量算出が完了すると原稿に対する走査を行なうが
、これに先立ち、ＣＰＵはＩ１０レジスタ２に２５０４
番地を、工１０レジスタ６に（２５９２一つなぎ量）番
地を設定する。この状況を第４図ｇ及びｈに示し、同図
ｇはＣＣＤ１の出力を示し、これは最初から余白の８８
ピツθＢ） ト、１４８．５　ｇｍ分の情報量に相当する２３７６ビ
ツト、つなぎ処理のための１２８ビット合計２５９２ビ
ットよシなシ、一方同図りはＣＣＤ　２の出力を示し、
これは同じく合計２５９２ビツトよυなるが、般初のＣ
ＯＮがつなぎ量を示している。なおビデオ出力はシフト
メモリ１及び２の出力側のオア回路を介してとり出され
る。

第６図は、ビデオエネーブル信号（Ｆ！Ｎ）、ＣＣＤ　
１からの出力信号（ＣＣＤ１）、ＣＣＤ　２からの出力
信号（ＣＣＤ　２）及び書ぎこみクロック（φ２）の間
の時間関係を示す。また第５図中工１０レジスタ４は、
前記のはか、ライトアドレスカウンタ１及びリードアド
レスカウンタ２のモード切換え並びにアドレスセレクタ
１及び２の選択を行なうためのものである。第５図のＣ
ＰＵは第３図に示すシェーディング補正部をも制御し、
第５図のＲＡＭ及びＲＯＭは第５図のものと兼用するこ
ともできる。

９上この発明を原稿固定・光源移動型の装置に適用した
例について説明したが、この発明は光源固定・原稿移動
型の装置にも同様に適用す（１９） ることかでき、また反射光に代えて透過光を利用するこ
ともできる。また撮像素子の数６２個に限定されず３個
以上であってもよい。

この発明の効果 この発明は、前述の構成及び作用に基づき、複数の撮像
素子を備える情報読取シ装置において、シェーディング
補正、前記出力の撮像素子の出力のつなぎ処理及び被読
取シ物からの情報読取りのだめの走査を光源装置と被読
取シ物載置台との相対的な移動だけで確実に行なうこと
ができ、この種の装置の操作性を向上させるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明の情報読取シ装置の第１の実施
例の側面図、第１図（Ｂ）はその平面図、第２図（Ａ）
はこの発明の情報読取シ装置の第２の実施例の側面図、
第２図（Ｂ）はその平面図、第３図はこの発明における
シェーディング補正部のブロック図、第４図はこの発明
における複数の撮像素子の出力のつなぎ処理の原理を示
す説明図、（２０） 第５図はこの発明における複数の撮像素子の出力のつな
ぎ処理部のブロック図、第６図は第５図のつなぎ処理部
の作用の説明図である。 図中１は原稿載置台であるガラス板、２は主走査領域、
３は基準光学特性部、４はマーカ部、５け光源装置、Ｃ
ＣＤ１及びＣＣＤ　２は撮像素子である固体イメージセ
ンナを示す。 （２１） 第３ν ３Ｒ 中２　王凹■しト旧 手続補正書（自発） 昭和５８年１０月ＩＦ日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、　事件の表示 昭和５７年特許願第１２８０７３号 ２、発明の名称 情報読取り装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（１００）キャノン株式会社 ４、代理人〒１０５（電話４３４−２８５９　）住所　
東京都港区芝大門１丁目４番４号自発補正 ６、補正により増加する発明の数 不変 ８、補正の内容 図面第１図（Ａ）、第１図０３）、第２図（Ａ）及び第
２図φ）を別紙のとおり補正する。 ９、　添付書類の目録 （１）　　図面第１図（＆）及び第１図（Ｂ）を記載し
た書面１通 （２）　　図面第２図（Ａ）及び第２図の）を記載した
香面１通

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源装置と、 被読取り物の載置台と、 主走査方向に並べて配置された複数の撮像素子と、 前記載置台にその主走査領域外に配置されたシェーディ
   ング補正用基準光学特性部と、前記載置台にその主走査
   領域外に配置された前記複数の撮像素子の出力のつなぎ
   処理のためのマーカ部と、 前記光源装置と前記載置台とを相対的に移動させ、前記
   光源装置により前記の主走査領域、基準光学特性部及び
   マーカ部をそれぞれ照射する手段と、 を具える情報読取シ装置。
2. （２）前記撮像素子が固体イメージセンサである特許請
   求の範囲（１）記載の情報読取シ装置。
3. （３）前記マーカ部が前記主走査領域に対し前記（１） 基準光学特性部と同じ側に配置された前記特許請求の範
   囲のいずれかに記載の情報読取シ装置。
4. （４）前記マーカ部が前記主走査領域に対し前記基準光
   学特性部と反対側に配置された特許請求の範囲（り又は
   （２）Ｋ記載の情報読取シ装置。