JP2002084403A - 画像読み取り装置 - Google Patents

画像読み取り装置

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JP2002084403A
JP2002084403A JP2000274951A JP2000274951A JP2002084403A JP 2002084403 A JP2002084403 A JP 2002084403A JP 2000274951 A JP2000274951 A JP 2000274951A JP 2000274951 A JP2000274951 A JP 2000274951A JP 2002084403 A JP2002084403 A JP 2002084403A
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Takahisa Yoshigae
貴久 吉ケ江
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のセンサチップを有するイメージセンサ
の各チップ間の感度ばらつきの補正を簡単な回路で実現
する。 【解決手段】 ライン状に配列されたセンサチップ3a
〜3dからパラレルに出力される画像データは、S/H
回路4a〜4dにてサンプルホールドが行われた後、A
/D変換器5a〜5dにより、デジタル量に変換され
る。画像データの読み取りに先立ち、リファレンス補正
回路8において、白板データ読み取り時に、各チップセ
ンサ3a〜3d毎に、読み取った白板データの平均値か
ら各A/D変換器5a〜5dでのリファレンス値の補正
量が計算され、各チップセンサ3a〜3dでの読み取り
ばらつき補正、および、リファレンスコントロール回路
7においては、白板データが読み取られた際の値の調整
が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像読み取り装
置、より詳細には、ライン状に配列した複数のセンサチ
ップからなるイメージセンサを有する画像読み取り装置
に関し、デジタル複写機,スキャナ装置に応用可能な技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】特開平08−168002号公報に開示
された「ファクシミリ装置」は、読み取り原稿の濃淡情
報を電気情報に変換するCISイメージセンサと、この
CISイメージセンサからの電気情報をデジタル信号に
変換するA/D変換部と、読み取り原稿の濃度補正用の
白基準データを記憶している白基準メモリと、当該白基
準データに基づいて前記A/D変換器が出力するデジタ
ル信号を補正する白補正部と、当該白補正したデジタル
信号をモデムを介して電話回線に送信するよう制御する
画像メモリ制御部とを備え、さらに、白補正部に、前記
白基準メモリの白基準データを参照して原稿読み取り時
の白データのデジタル信号から前記CISイメージセン
サの汚れを検出してARM信号を出力する判定部を併設
することにより、CISイメージセンサの表面の汚れを
送信前に検知するようにしたものである。
【0003】また、特開平11−88676号公報に開
示された「画像読み取り方法および装置」は、第1地肌
検知部で読み取り原稿のベースとなる第1地肌を検出
し、第2地肌検知部が、第1地肌とは異なる濃度の画素
を検知し、この画素数を頻度判定部で計数し、所定数以
上連続した場合に、当該領域が第2地肌であると判定
し、閾値決定回路部が地肌毎に閾値を決定して2値化部
で読み取り画像データの2値化を行うことにより、プリ
スキャンによる処理時間の増大やページメモリの搭載を
することなく、切り貼り原稿等の地肌除去を行うように
したものである。
【0004】従来技術による密着型のラインセンサ(C
IS)を用いる方式のものは、センサを原稿読み取り面
に密着させるために、原稿サイズに相当する長さのセン
サ長が必要で、このため、複数のチップをライン状に配
列することによってその長さを確保している。また、読
み取った画像信号を高速に処理するために、チップ毎に
設けた信号処理回路によってセンサ出力をパラレルに処
理する方式を採用している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
成の場合、チップ毎の感度等により、チップ間の読み取
りデータのばらつきが懸念される。これを吸収するため
に、チップ毎に利得可変アンプ等のアナログ回路によ
り、感度調整を行う方法が行われるが、ランプ等を交換
した場合や経時劣化が生じた場合など、システムの特性
が変わってしまった場合に、再度、複雑な調整を行う必
要があり、その調整に手間がかかる。また、地肌除去処
理を行う手段として、A/D変換器のリファレンス値を
調整する手段を、従来、アナログ回路によって実現して
いたが、こちらの場合も調整に手間がかかる。
【0006】本発明は、上述のような実情を考慮してな
されたもので、 (1)請求項1の発明は、チップ毎の感度ばらつきを補
正するために、各チップセンサに対応したA/D変換器
毎において、各チップセンサの感度情報として白板デー
タを検出することにより、感度情報を簡単な回路で検出
する。
【0007】(2)請求項2の発明では、請求項1の発
明で、各A/D変換器毎に得られた感度情報としての白
板データから各A/D変換器へのリファレンス値に対す
る補正係数を求め、A/D変換器へのリファレンス値の
補正を行うことにより、チップ間の感度ばらつき補正を
パラレルに行う。
【0008】(3)請求項3の発明では、請求項1の発
明のセンサチップ間の感度補正処理と地肌除去処理と
を、各センサチップ毎のA/D変換器のリファレンス値
を調整することによって同時に行い、複雑なアナログ回
路の調整を行わずに、地肌除去処理と前記感度補正処理
とを行う。
【0009】(4)請求項4の発明では、請求項2,3
の発明の感度補正処理を白板データ読み取り毎に行うこ
とにより、光源の変化やセンサの感度の経時変化にも容
易に対応する。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ライ
ン状に配列された複数のセンサチップからなるイメージ
センサと、前記各センサチップによって読み取られた画
像データを複数のチャネルでパラレルに処理する信号処
理手段とを有する画像読み取り装置において、各チャネ
ル毎に感度情報を検出する感度情報検出手段を有するこ
とを特徴としたものである。
【0011】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記信号処理手段は、A/D変換器を有し、前記各
チャネル毎に検出された感度情報に基づいて前記A/D
変換器のリファレンス値を調整することによって前記チ
ャネル毎の感度ばらつきを補正することを特徴としたも
のである。
【0012】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、前記読み取られた画像データに対するピーク値を検
出し、該検出されたピーク値から前記チャネル毎の感度
ばらつきの補正とあわせて該チャネル毎のA/D変換器
のリファレンス値を変化させることによって前記チップ
毎の感度ばらつき補正と地肌除去処理とを合わせて行う
ことを特徴としたものである。
【0013】請求項4の発明は、請求項2または3の発
明において、前記A/D変換器のリファレンス値の調整
による前記チャネル毎の感度ばらつきの補正を白板デー
タ読み取り毎に行うことを特徴としたものである。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による画像読み取
り装置の一実施例を説明するための読み取りユニットの
要部ブロック図で、図中、1は密着型センサ(CI
S)、2はLEDアレイ、3a〜3dはセンサチップ、
4a〜4dはS/H回路、5a〜5dはA/D変換器、
6はインライン化回路、7はリファレンスコントロール
回路、8はリファレンス補正回路、9はゲート信号発生
回路、10は黒補正回路、11は白シェーディング回路
である。
【0015】図1に示した実施例において、密着型セン
サ(CIS)1は、LEDアレイ2と複数の読み取りセ
ンサチップ3a〜3dからなり、センサチップ3a〜3
dは、ライン状に配列されている。センサチップ3a〜
3dからパラレルに出力される画像データは、S/H回
路4a〜4dにてサンプルホールドが行われた後、A/
D変換器5a〜5dにより、デジタル量に変換される。
画像データの読み取りに先立ち、リファレンス補正回路
8において、白板データ読み取り時に、各チップセンサ
3a〜3d毎に、読み取った白板データの平均値から各
A/D変換器5a〜5dでのリファレンス値の補正量が
計算され、各チップセンサ3a〜3dでの読み取りばら
つき補正、および、リファレンスコントロール回路7に
おいては、白板データが読み取られた際の値の調整が行
われる。
【0016】読み取り時には、リファレンス補正回路8
にて計算された補正量とリファレンスコントロール回路
7からのリファレンス値とから、各センサチップ3a〜
3dに対応したA/D変換器5a〜5dのリファレンス
値の調整が行われる。各センサチップ3a〜3dからの
出力データは、A/D変換処理を行うまで、パラレルに
処理が行われる。デジタル変換されたデータは、1チッ
プにて読み取った画像データの場合と同じように、画像
データの並びをシリアルにそろえるためのインライン化
回路6において、1列の画像データに並べ替えられる。
その後、シリアル画像データは、黒補正回路10,白シ
ェーディング回路11において、それぞれ、補正がなさ
れ、後段の画像処理部へと送られる。また、地肌除去モ
ード時のA/D変換器5a〜5dにおけるリファレンス
値,白板データ読み取りの際のリファレンス値,原稿デ
ータ読み取り時のリファレンス値の切替は、リファレン
スコントロール回路7にて行われる。
【0017】図2は、図1に示したリファレンス補正回
路8の一実施例を示した要部ブロック図で、図3は、図
2に示したi番目のA/D変換器5iに対するリファレ
ンス補正回路8iをさらに詳細に示した要部ブロック図
で、図中、8iはリファレンス補正回路、21a,21
b,21c,21iは係数計算部、21iaは平均化回
路、21ibは除算部、22a,22b,22c,22
iは乗算部、23a,23b,23c,23iはDAC
で、その他、図1に示した実施例と同じ作用をする部分
には、図1に示した実施例と同じ符号が付してある。
【0018】リファレンス補正回路8iは、各A/D変
換器毎に読み取った白板データの平均値を求める部分
(平均化回路21ia)と、基準とするA/D変換器の
読み取りデータと各A/D変換器の読み取りデータとか
らリファレンス値の補正量を計算する部分(除算部21
ib)と、リファレンス切替回路からのリファレンス値
と各センサチップ毎に求めた補正量とからリファレンス
値の計算を行う部分(乗算部22i)と、補正後のリフ
ァレンス値をアナログ量に変換してA/D変換器へ供給
するDAC部分(DAC23i)とから構成されてい
る。
【0019】リファレンス補正回路8iにおける各セン
サチップ毎の補正量の計算方法について説明する。ま
ず、各A/D変換器における補正量は、初期値として
1,基準となるA/D変換器のリファレンス値を初期設
定値Dref_iniとして白板データを読み取る。各
A/D変換器で読み取られた白板データの平均値をA/
D変換器毎に求める。各変換器での白板データの平均値
をDi_ave,基準A/D変換器での白板データ平均
値をDdf_aveとすると、各A/D変換器でのリフ
ァレンス補正量Kiは次式による。 Ki=Di_ave/Ddf_ave この補正量をリファレンスコントロール部7からのリフ
ァレンス値に乗じて各A/D変換器へのリファレンス値
を求めることにより、各チップセンサにおける読み取り
ばらつきを吸収することができる。
【0020】次に、白板データの読み取り時のリファレ
ンス値Dref_Wの調整法について説明する。各A/
D変換器における前記補正量を計算した後、リファレン
スコントロール回路7においてAE処理を行わない場合
での白板読み取り時のA/D変換器へのリファレンス値
の初期値Dref(0)をDref_iniとし、目標
とする白板データをD_target,インライン化後
の白板読み取りデータから求めた平均値をD_aveと
すると、その調整演算は、 Dref(n+1)={D_ave−D_targe
t}×α+Dref(n) ここで、αは、0<α<1の任意実数である。この演算
を数回繰り返すことにより、目標とする白板読み取り時
のリファレンス値を求める。
【0021】デジタルデータに対しての演算であるの
で、α=1/2nによる除算とすれば、nbitのシフ
ト処理となり、非常に簡単な回路にて実現が可能とな
る。最終的に求めたDref(n)の値をDref_W
として次回の調整時まで保持しておき、白板読み取り時
にリファレンスコントロール回路7において切り替えて
用いる。白板読み取り時のリファレンス値の計算は、L
ED,センサチップの感度等による短期間での大きな変
動は考えられないので、読み取り動作毎ではなく、一定
間隔毎、または、読み取り装置の電源ON時毎等に行
う。
【0022】次に、各チップセンサ毎にパラレルに出力
されるA/D変換器の出力データをシリアルに変換する
インライン化回路について説明する。図4は、図1に示
したインライン化回路6の一実施例を示した要部ブロッ
ク図で、各A/D変換器からのデジタル出力データは、
それぞれ一対のFIFOにて受け入れられて各FIFO
に書き込まれ、画像データの読み出し時に、1ラインの
画像データになる。
【0023】図5は、図4に示した各FIFOにおける
書きこみ/読み出しのタイミングを示した図で、図中、
画像データの書きこみを実線で示し、画像データの読み
出しを破線で示してある。各A/D変換器からのnライ
ン目の画像データを、それぞれFIFO1−1,2−
1,3−1,4−1に書き込む。画像データの読み出し
は、nライン目の書き込み終了前から開始され(但し、
読み出しが書きこみを追い越さない速度で行う)、各F
IFOに格納された画像データを順次読み出す。次い
で、n+1ライン目のデータを、他方のFIFO1−
2,2−2,3−2,4−2に書き込んだ後、nライン
目の画像データと同様に読み出す。次ぎのn+2ライン
目の画像データは、nライン目の書き込みをしたFIF
Oに書き込まれる。このように、A/D変換器の出力
は、一対のFIFOで構成されてトグルで書き込み,読
み出しが行えるインライン化回路6により、シリアルに
変換される。
【0024】次に、請求項3の発明におけるデジタル処
理によるAE時でのリファレンス値の計算法について説
明する。インライン化後の読み取った画像信号のピーク
値を地肌信号として検出し、検出したピーク値に応じて
A/D変換器に与えるリファレンス信号を発生させるこ
とによって地肌除去を行う。インライン化後のデジタル
データからPWIND(主走査内の有効画素において地
肌を検出する領域を示す信号)内の画像データに対して
ピーク検出を行った後のリファレンスコントロール回路
7に入力されたデジタル画像データは、平均値回路にお
いて、1画素毎の重加算平均処理が施される。 D1(n)=β×D0(n−1)+(1−β)×D0
(n) ここで、βは、重加算平均処理を行う際の係数で、例え
ば、β=7/8,3/4等が用いられる。D1(n)
は、n番目がその平均処理後の画像データで、D0
(n)は、平均処理前の画像データである。この平均化
処理を施した後の画像データが、AE時リファレンス決
定回路に入力されてリファレンス値が決定される。
【0025】図6は、AE時のリファレンス計算方法を
説明するための図で、平均値回路からの重加算処理によ
って地肌レベルとして設定されたデータは、目標出力値
との比較が行われる。その結果により、A/Dリファレ
ンス値の更新式が振り分けられる。 (1)平均出力値>目標出力値の場合 地肌除去処理を行う際、A/D変換器のリファレンス値
のリミットとして、地肌除去を行わない場合の原稿読み
取り時のリファレンス値の1.2倍までとし、最小値を
0.4倍とする。また、地肌除去時のリファレンス値の
初期値は、上記原稿読み取り時リファレンス値の0.4
倍とする。地肌除去処理を行う場合のリファレンス値の
更新式は次式で表せる。 Dref(n+1)=(Dref_G×1.2−Dre
f(n))×γ+Dref(n) ここで、Dref_Gは原稿読み取り時のリファレンス
値で、係数γは追従速度を決定する係数であり、目的と
する追従速度に合わせて設定をする。
【0026】(2)平均出力値<目標出力値の場合 画素をカウントし、この状態が一定画素数連続した場合
に以下の更新を行う。 Dref(n+1)=Dref(n)−1 Dref(n)を更新した場合、または、この状態が連
続しなかった場合にカウンタをリセットする。また、カ
ウント数が一定画素数に達していない場合は、更新を行
わず、カウントを継続する。
【0027】(3)平均出力値=目標出力値の場合 Dref(n)は更新しない。上記の動作をPWIND
内の画素に対して行い、PWIND外においては決定し
たリファレンス値を保持する。
【0028】図7,図8は、AE時の読み取り処理のリ
ファレンスコントロール回路7の動作を説明するための
図で、図7は要部ブロック図、図8はタイミングチャー
トで、図中、31はピーク検出回路、32,34は平均
値回路、33はAE時のリファレンス値計算回路、35
は白板読み取り時のリファレンス値決定回路、36は原
稿読み取り時のリファレンス値である。図1において、
読み取り装置外部における読み取り装置を制御する制御
部から、SLEAD信号(基準白板の副走査方向範囲を
示す信号),SSCAN信号(原稿の副走査方向範囲を
示す信号)がゲート信号発生回路9に入力され、ゲート
信号発生回路9は前記信号からAEMODE信号(副走
査方向で地肌除去処理を示す信号),DOCGT信号
(画像データ制御信号)を発生する。リファレンスコン
トロール回路7は、リファレンス補正回路8への出力リ
ファレンス値Drefを動作モードに応じて制御する。
【0029】AEMODEがアサート期間中は、SW_
aが閉じられ、Dref_AEが選択される。DOCG
T信号がアサート時には、SW_cが閉じられ、Dre
f_Gが選択される(図7,図8参照)。AEMODE
がアサート期間中は、センサが白基準板及び原稿位置を
検出する期間、所定間隔でピークデータを検出し、検出
したピーク値から決定されたリファレンス値が、Dre
f_AEとしてリファレンス補正回路8へ入力される。
【0030】図9は、地肌除去機能を使用しない場合の
動作を説明するためのタイミングチャートで、読み取り
動作が開始されると、ゲート信号発生回路9がSLEA
D信号,SSCAN信号を受けるが、この動作モードで
は、WTGT信号(基準白板領域を示す信号)をSLE
AD信号と同一期間に発生させると共に、それを反転さ
せたDOCGT信号を発生させる。WTGT信号がアサ
ート期間中は、SW_bが閉じられ、A/D変換器のレ
ファレンス値DrefとしてDref_Wが選択され、
DOCGT信号がアサート期間中は、SW_cが閉じら
れ、原稿用電圧Dref_Gが選択される。各タイミン
グに選択されたDref_W,Dref_Gがリファレ
ンス補正回路8に入力され、A/Dリファレンス値の調
整が行われる。
【0031】請求項4の発明では、地肌除去処理をする
かしないかにかかわらず、白板読み取り位置を表すゲー
ト信号WTGTがアサートされてから最初の数ラインの
間で行い、各感度補正係数を求めた後、感度補正を行う
状態にしてから再度読み取り動作を行う。このことによ
り、常にセンサチップの感度補正を行った状態で読み取
りを行うことを可能とする。
【0032】
【発明の効果】(1)請求項1の発明に対する効果 複数のセンサチップからなるイメージセンサを用いた場
合、各チップ間の感度ばらつきが生じてしまう。この感
度ばらつき量を補正するために、各センサチップに対応
したA/Dコンバータ部分において、白板データを、デ
ジタルデータとして読み取ることにより、複雑な回路を
必要とせずにタイミング制御とリファレンス値の制御の
みで検出することができる。
【0033】(2)請求項2の発明に対する効果 複数のセンサチップの感度ばらつきを補正するために、
各センサチップに対応したA/D変換器のリファレンス
値を補正することにより、チップ間の感度ばらつきをパ
ラレル処理で補正することができる。パラレルでの補正
処理を、インライン化処理を行う前に行うことにより、
インライン化処理後の出力データが一つのチップから成
るイメージセンサからの出力と同様の処理を行うことが
できる。
【0034】(3)請求項3の発明に対する効果 地肌除去処理と含め前記感度補正をチップセンサ毎のA
/D変換器のリファレンス値を同時に調整することによ
り、従来、手間のかかった地肌除去処理、および、感度
補正処理のためのアナログ回路調整を不要とし、簡単な
構成で処理を実現することができる。
【0035】(4)請求項4の発明に対する効果 請求項1及び請求項2に記載の補正処理を読み取り時に
行うことにより、アナログ回路の固定調整方式では不可
能だったランプ交換時や、センサチップの感度の経時変
化等にも容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による画像読み取り装置の一実施例を
説明するための読み取りユニットの要部ブロック図であ
る。
【図2】 図1に示したリファレンス補正回路8の一実
施例を示した要部ブロック図である。
【図3】 図2に示したi番目のA/D変換器5iに対
するリファレンス補正回路8iをさらに詳細に示した要
部ブロック図である。
【図4】 図1に示したインライン化回路6の一実施例
を示した要部ブロック図である。
【図5】 図4に示した各FIFOにおける書きこみ/
読み出しのタイミングを示した図である。
【図6】 AE時のリファレンス計算方法を説明するた
めの図である。
【図7】 AE時の読み取り処理のリファレンスコント
ロール回路7の動作を説明するための図である。
【図8】 AE時の読み取り処理のリファレンスコント
ロール回路7の動作を説明するためのタイミングチャー
トである。
【図9】 地肌除去機能を使用しない場合の動作を説明
するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1…密着型センサ(CIS)、2…LEDアレイ、3a
〜3d…センサチップ、4a〜4d…S/H回路、5a
〜5d…A/D変換器、6…インライン化回路、7…リ
ファレンスコントロール回路、8…リファレンス補正回
路、9…ゲート信号発生回路、10…黒補正回路、11
…白シェーディング回路、21a,21b,21c,2
1i…係数計算部、21ia…平均化回路、21ib…
除算部、22a,22b,22c,22i…乗算部、2
3a,23b,23c,23i…DAC、31…ピーク
検出回路、32,34…平均値回路、33…AE時のリ
ファレンス値計算回路、35は…白板読み取り時のリフ
ァレンス値決定回路、36…原稿読み取り時のリファレ
ンス値。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ライン状に配列された複数のセンサチッ
    プからなるイメージセンサと、前記各センサチップによ
    って読み取られた画像データを複数のチャネルでパラレ
    ルに処理する信号処理手段とを有する画像読み取り装置
    において、各チャネル毎に感度情報を検出する感度情報
    検出手段を有することを特徴とする画像読み取り装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の画像読み取り装置にお
    いて、前記信号処理手段は、A/D変換器を有し、前記
    各チャネル毎に検出された感度情報に基づいて前記A/
    D変換器のリファレンス値を調整することによって前記
    チャネル毎の感度ばらつきを補正することを特徴とする
    画像読み取り装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の画像読み取り装置にお
    いて、前記読み取られた画像データに対するピーク値を
    検出し、該検出されたピーク値から前記チャネル毎の感
    度ばらつきの補正とあわせて該チャネル毎のA/D変換
    器のリファレンス値を変化させることによって前記チッ
    プ毎の感度ばらつき補正と地肌除去処理とを合わせて行
    うことを特徴とする画像読み取り装置。
  4. 【請求項4】 請求項2または3に記載された画像読み
    取り装置において、前記A/D変換器のリファレンス値
    の調整による前記チャネル毎の感度ばらつきの補正を白
    板データ読み取り毎に行うことを特徴とする画像読み取
    り装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7782505B2 (en) 2006-06-14 2010-08-24 Canon Kabushiki Kaisha Image reading apparatus and control method therefor
JP2010212814A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Sharp Corp キャリブレーション装置、キャリブレーション方法、キャリブレーションプログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、及び画像入力装置

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