JP2004135214A - Scanner apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、デジタル複写機、複合機等の画像形成装置におけるスキャナ装置に係わり、特にシェーディング補正のためのサンプリング読み取りのとき、シェーディング補正板の読み取り位置に、ごみ(ほこり)、汚れ、きず等があった場合でも、適切なサンプリングを行うことのできるスキャナ装置に関する。
【従来の技術】
【0002】
ディジタル複写機等に設けられる画像読取り装置は、光源による原稿走査時に原稿からの反射光を読み取る画像読取りセンサを備え、この画像読取りセンサからの出力信号に応じた画像信号を作成するように構成されている。一般に、上記画像読取りセンサは、多数のCCD素子を一次元状に配列してなるCCDリニアイメージセンサ等をライン上に複数個配置することにより構成され、各CCD素子からの出力信号は、A/D変換器を介して画像処理部に入力される。
【0003】
ところで、この種の画像読取装置では、各CCD素子の受光感度や暗電圧等の特性バラツキ、あるいは光源の発光量のバラツキに起因して各CCD素子間に実質的な感度のバラツキが生じるため、これを補正すべくシェーディング補正が一般に行われる。
【0004】
その要領は次の通りである。まず、予め暗状態で上記画像読取センサを駆動して得られるディジタル信号(各CCD素子からの出力信号;以下、黒シェーディングデータという)と、所定発光量の露光ランプで基準白色(シェーディング補正板)に光を照射しながら、このランプとミラーを副走査方向に移動させつつ一定の時間間隔で所定の回数(例えば5回)サンプリングしたときの反射光を受光して得られるディジタル信号の平均(各CCD素子からの出力信号;以下、白シェーディングデータという)とを各CCD素子に対応してそれぞれ黒シェーディングメモリと白シェーディングメモリとに記憶しておく。ここで、白シェーディングデータを作成するときに、基準白色の読み取り位置を替えて複数回サンプリングしてその平均を採用するのは、シェーディング補正板にごみ(ほこり)、汚れ、きず等があった場合のノイズを吸収するためである。
【0005】
次に各CCD素子についての白シェーディングデータ(上限レベル)と黒シェーディングデータ(下限レベル)とのレベル差を求めてその最大値を選出し、この最大レベル差を各CCD素子について求められたレベル差で除した値を各CCD素子についてのシェーディング補正係数として設定し、記憶する。そして、実際の原稿の走査時には、各CCD素子の出力信号に上記シェーディング補正係数を乗じることにより感度のばらつきを平滑化し、この補正後の信号に応じた画像信号を作成する。
【0006】
なお、各CCDについての黒シェーディングデータのばらつきが十分小さい場合には、白シェーディングデータのみを取り込んでシェーディング補正を行うようにしてもよい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、所定発光量の露光ランプで基準白色(シェーディング補正板)に光を照射しながら、このランプとミラーからなる移動光学ユニットを副走査方向に移動させつつ一定の時間間隔で所定の回数(例えば5回)サンプリングするとき、この移動光学ユニットが一定の速度で移動した場合は、等しい距離の間隔でサンプリングが行われる。しかしシェーディング補正板は、原稿読み取り位置以外に設けられており、移動光学ユニットの移動を開始してからすぐの加速中に読み取られるので、読み取りの最初の距離の間隔は短く、後になるほど距離の間隔は長くなる。図4にその様子を示す。
【0008】
図4の(A)では、ランプとミラーからなる移動光学ユニットが加速しつつサンプリングを行っているところを示すものである。図4の(B)では、1つのCCD素子のシェーディング補正板7の読み取り位置を示すもので、速度の遅い前半より加速がなされた後半の方が読み取り位置間の距離が長くなる。このとき同図に示すように、シェーディング補正板7にゴミやキズなどが有った場合、ここではS1での読み取り位置とS2での読み取り位置の距離が短いため、大きなゴミやキズがあった場合には、S1での読み取り位置とS2での読み取り位置の間にまたがってゴミやキズが読み取られることがある。この結果CCD素子の読み取り電圧は、図4の(C)に示すように、S1、S2での読み取り電圧が低く、S3〜S5での読み取り電圧は正常な白板を読み取った値であり、この結果S1〜S5での読み取り電圧の平均値は正常な値に比べて小さな値となるので、このCCD素子のシェーディング補正が正しく行われない。このような問題を解決するために読み取り距離間を充分長く設定しても良いが、その場合はシェーディング補正板7の副走査方向の距離も長いものを必要として無駄が生じる。また助走を充分とるなどして、移動速度を一定にすることも考えられるが、助走のためのスペースや、サンプリングに要する時間なども余分にかかる。本願はこのような問題を解決し、限られたスペースで極力サンプリング間隔を大きくとることを目的とするものである。
【0009】
【問題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本願第1の発明は、コンタクトガラスに置かれた原稿を、ランプと複数のミラーからなる移動光学ユニットを副走査方向に移動させることにより読み込む第1の読み取り方法と、この移動光学ユニットを所定のシートスルー原稿読み取り位置で停止した状態で、ドキュメントフィーダーにより原稿をフィードさせて原稿を読み込む第2の読み取り方法を有するスキャナ装置において、前記移動光学ユニットを副走査方向に移動するための駆動を行う駆動手段と、上記2つの方法による原稿読み取り位置以外に設けられたシェーディング補正板と、シェーディング補正のためのサンプリング読み取りを行うときに、上記移動光学ユニットを移動させつつ上記シェーディング補正板を主走査方向に略同一間隔で読み取るためのサンプリングクロック信号を発生するサンプリングクロック信号発生手段とを有することを特徴とするスキャナ装置を用いる。
【0010】
本願第2の発明は、前記サンプリングクロック信号発生手段は、前記駆動手段を駆動するクロック信号に基づきサンプリングクロック信号を発生することを特徴とする第1の発明に記載のスキャナ装置を用いる。
【0011】
本願第3の発明は、前記サンプリングクロック信号発生手段は、前記駆動手段からのエンコーダ信号に基づきサンプリングクロック信号を発生することを特徴とする第1の発明に記載のスキャナ装置を用いる。
【0012】
【作用】
本願第1の発明は、サンプリング前半は長い間隔のサンプリングクロックを与え、後半になるに従い短い間隔のサンプリングクロックを与えることにより、各サンプリング位置間の距離を、ほぼ同じにすることができる。
【0013】
本願第2の発明は、上記サンプリングクロックを、移動光学ユニットを駆動するモータへ与える駆動クロックを分周するなどして用いれば、正確に各サンプリング位置間の距離を同じにすることができる。
【0014】
本願第3の発明は、上記サンプリングクロックを、移動光学ユニットを駆動するモータからのエンコーダなどの、回転を読み取ってフィードバックするための信号を分周するなどして用いるので、正確に各サンプリング位置間の距離を同じにすることができる。
【0015】
【実施例】
本願を発明を採用するスキャナ装置を図1の概略図を用いて説明する。同図において、スキャナ装置1は、原稿トレイ2、原稿排出トレイ3、原稿搬送路4、プラテンガラス5、シートスルー読み取りコンタクトガラス6、シェーディング補正板7、移動光学ユニット8、光学ユニット(CCDユニット)9などから構成されている。
【0016】
原稿を読み取るときの動作は、1枚の原稿の場合は、プラテンガラス5に置かれた原稿を、移動光学ユニット8が副走査方向に移動しつつ、ランプの光を反射したものを複数のミラーで光学ユニット9に導き読み取る。シートスルーで読み取る場合は、移動光学ユニット8はシートスルー原稿読み取り位置(シートスルー読み取りコンタクトガラス6の下)で停止した状態で、原稿トレイ2に積載された原稿を1枚づつ順次原稿搬送路4を搬送させつつ、シートスルー原稿読み取り位置で読み取っていく。
【0017】
図2は本願発明を採用するスキャナ装置の光学ユニット9と、移動光学ユニット周辺のブロック図である。第1の発明の場合を図2の(A)を用いて説明する。ここではスキャナ制御部10がサンプリングクロック発生手段であり、シェーディング補正板7を複数回読み取り、サンプリングを行うときのタイミング信号(図中サンプリングクロックCLK2)を発生する。この信号は最初は間隔をあけ、徐々に間隔を短くする信号であり、各サンプリング位置の副走査方向の距離はほぼ同じにすることができる。この時のデータはモータの加速のさせ方に基づいて、予め用意したものを用いればよい。
【0018】
第1の発明の場合を図2の(B)を用いて説明する。移動光学系8を駆動させるモータが、ステッピングモータであれば、脱調しないように所定の回転にするまでに徐々にクロック信号の周波数をあげていくが、この信号を分周するなどしてシェーディング補正のときの各CCD素子の読み取りタイミングの信号として用いると、正確に読み取り位置の間隔を同じ距離にすることができる。このときスキャナ制御部10からモータドライバ83へ初期のクロック(図中モータ駆動クロックCLK1)を与えるとともに、この信号に基づいて発生するサンプリングを行うときのタイミング信号(図中サンプリングクロックCLK3)をCCDドライバ91に与える。ここでは、スキャナ制御部10からモータドライバ83とCCDドライバ91に信号を与えているが、サンプリングクロックをモータドライバ83からCCDドライバ91に与えるようにしても良い。
【0019】
第3の発明の場合を図2の(C)を用いて説明する。移動光学系8を駆動させるモータからのエンコーダからのフィードバック信号(FG;周波数発信信号)がモータの回転数をほぼ正確に表すので、この信号を分周するなどしてシェーディング補正のときのCCD素子の読み取りタイミングの信号として用いると、正確に読み取り位置の間隔を同じ距離にすることができる。このときモータからのFGをモータドライバを介してスキャナ制御部10が受け取り、このFGに基づき発生するサンプリングを行うときのタイミング信号(図中サンプリングクロックCLK4)をCCDドライバ91に与える。また変形例として、FGをモータドライバ83からCCDドライバ91に与える構成にしても良い。
【0020】
本願第1〜3の発明を用いて、シェーディング補正を行ったときの様子を図3を用いて説明する。図3の(A)では、ランプとミラーからなる移動光学ユニット8が加速しつつサンプリングを行っているところを示すものである。横軸は時間、縦軸は移動速度を表している。ここでは、サンプリングのタイミングは移動光学ユニット8の加速にともない徐々に早めている。個の結果図3の(B)に示すようにシェーディング補正板7の読み取り位置の各タイミング間の距離はほぼ同じになる。ここでは従来技術と同じようにシェーディング補正板7にゴミやキズがあるものを読み取っている。ここではS1とS2の距離が従来技術に比べると長いため、比較的S1とS2間にまたがってゴミやキズが読み取られることが少なくなる。この結果CCD素子の読み取り電圧は、図3の(C)に示すように、S1のみが低く、S4〜S5では正常な白板を読み取った値になり、S1〜S5の平均値は正常な値に比べて小さな値とはなるが、比較的結果を吸収しやすくなり、シェーディング補正は正しく行われる。
【0021】
上述したように、各CCD素子ごとに、シェーディング補正板7を読み取って得られたデータの平均の値を白シェーディングデータとしてメモリ記憶される。ここでは5回平均を行っているが、2回以上の回数で、多いほど正確なデータが得られる。また5回の平均値を用いているが、異常値を判断して捨てても良い。
【0022】
【発明の効果】
本願第1の発明を用いれば、サンプリング前半は長い間隔のサンプリングクロックを与え、後半になるに従い短い間隔のサンプリングクロックを与えることにより、各サンプリング位置間の距離をほぼ同じにすることができる。
【0023】
本願第2の発明を用いれば、上記サンプリングクロックを、移動光学ユニットを駆動するモータへ与える駆動クロックを分周するなどして用いれば、正確に各サンプリング位置間の距離を同じにすることができる。
【0024】
本願第3の発明を用いれば、上記サンプリングクロックを、移動光学ユニットを駆動するモータからのエンコーダなどの、回転を読み取ってフィードバックするための信号を分周するなどして用いるので、正確に各サンプリング位置間の距離を同じにすることができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明を採用するスキャナ装置の概略図である。
【図2】本願発明を採用するスキャナ装置の移動光学系の駆動と、CCDの読み取り制御を説明するためのブロック図である。
【図3】本願発明を採用するスキャナ装置で、シェーディング補正を行うときの(A)読み取りタイミング、(B)読み取り位置、(C)読み取り結果、を説明するための図である。
【図4】従来技術を採用するスキャナ装置で、シェーディング補正を行うときの(A)読み取りタイミング、(B)読み取り位置、(C)読み取り結果、を説明するための図である。
【符号の説明】
1:スキャナ装置
2:原稿トレイ
3:排紙トレイ
4:原稿搬送路
5:プラテンガラス
6:シートスルー読み取りコンタクトガラス
7:シェーディング補正板
8:移動光学系
9:光学ユニット[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a scanner device in an image forming apparatus such as a digital copying machine and a multifunction peripheral, and particularly when sampling and reading for shading correction, dust (dirt), dirt, and flaws are found at a reading position of a shading correction plate. The present invention relates to a scanner device that can perform appropriate sampling even when there is an error.
[Prior art]
[0002]
An image reading apparatus provided in a digital copying machine or the like includes an image reading sensor that reads reflected light from a document when a document is scanned by a light source, and is configured to generate an image signal according to an output signal from the image reading sensor. ing. Generally, the image reading sensor is configured by arranging a plurality of CCD linear image sensors or the like in which a large number of CCD elements are arranged one-dimensionally on a line, and an output signal from each CCD element is A / A. The data is input to the image processing unit via the D converter.
[0003]
By the way, in this type of image reading apparatus, since a variation in characteristics such as light receiving sensitivity and dark voltage of each CCD element, or a variation in light emission amount of a light source, a substantial variation in sensitivity occurs between the CCD elements, Shading correction is generally performed to correct this.
[0004]
The procedure is as follows. First, a digital signal (output signal from each CCD element; hereinafter, referred to as black shading data) obtained by driving the image reading sensor in a dark state in advance and a reference white (shading correction plate) using an exposure lamp having a predetermined light emission amount. While irradiating light, the lamp and the mirror are moved in the sub-scanning direction while sampling a predetermined number of times (for example, 5 times) at fixed time intervals. An output signal from the CCD element; hereinafter, referred to as white shading data) is stored in a black shading memory and a white shading memory, respectively, corresponding to each CCD element. Here, when creating the white shading data, the reference white reading position is changed and sampling is performed a plurality of times and the average is adopted when there is dust (dirt), dirt, flaws, etc. on the shading correction plate. This is for absorbing the noise.
[0005]
Next, the level difference between the white shading data (upper limit level) and the black shading data (lower limit level) for each CCD element is obtained and its maximum value is selected, and this maximum level difference is determined by the level difference obtained for each CCD element. Is set as a shading correction coefficient for each CCD element and stored. Then, at the time of actual scanning of the original, the variation in sensitivity is smoothed by multiplying the output signal of each CCD element by the above-mentioned shading correction coefficient, and an image signal corresponding to the corrected signal is created.
[0006]
When the variation of the black shading data for each CCD is sufficiently small, the shading correction may be performed by taking in only the white shading data.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, while irradiating light to the reference white (shading correction plate) with the exposure lamp having the predetermined light emission amount, the moving optical unit including the lamp and the mirror is moved in the sub-scanning direction and at a predetermined time interval. When sampling the number of times (for example, five times), if the moving optical unit moves at a constant speed, sampling is performed at equal distance intervals. However, since the shading correction plate is provided at a position other than the document reading position and is read during acceleration immediately after the moving optical unit starts moving, the interval of the initial distance of reading is short, and the interval of the distance is short as it is later. Becomes longer. FIG. 4 shows this state.
[0008]
FIG. 4A shows that a moving optical unit including a lamp and a mirror performs sampling while accelerating. FIG. 4B shows the reading position of the
[0009]
[Means to solve the problem]
In order to solve the above problem, a first invention of the present application discloses a first reading method for reading a document placed on a contact glass by moving a moving optical unit including a lamp and a plurality of mirrors in a sub-scanning direction. In a scanner device having a second reading method in which the moving optical unit is stopped at a predetermined sheet-through document reading position and a document is fed by a document feeder to read the document, the moving optical unit is moved in the sub-scanning direction. A driving unit for performing driving for moving, a shading correction plate provided at a position other than the original reading position by the above two methods, and a moving optical unit while moving the moving optical unit when performing sampling reading for shading correction. Reads the shading correction plate at substantially the same interval in the main scanning direction Using scanner apparatus characterized by having a sampling clock signal generating means for generating a sampling clock signal for.
[0010]
The second invention of the present application uses the scanner device according to the first invention, wherein the sampling clock signal generating means generates a sampling clock signal based on a clock signal for driving the driving means.
[0011]
A third invention of this application uses the scanner device according to the first invention, wherein the sampling clock signal generating means generates a sampling clock signal based on an encoder signal from the driving means.
[0012]
[Action]
According to the first aspect of the present invention, the distance between the sampling positions can be made substantially the same by providing a sampling clock with a long interval in the first half of the sampling and a sampling clock with a short interval in the second half.
[0013]
According to the second invention of this application, if the sampling clock is used by dividing the driving clock applied to the motor for driving the moving optical unit, the distance between the sampling positions can be made exactly the same.
[0014]
In the third invention of the present application, the sampling clock is used by dividing a signal for reading and feeding back the rotation, such as an encoder from a motor for driving the moving optical unit, and so on. Can be the same distance.
[0015]
【Example】
A scanner device employing the present invention will be described with reference to the schematic diagram of FIG. In FIG. 1, a
[0016]
When reading a document, in the case of a single document, the document placed on the
[0017]
FIG. 2 is a block diagram around the optical unit 9 of the scanner device employing the present invention and the movable optical unit. The case of the first invention will be described with reference to FIG. Here, the
[0018]
The case of the first invention will be described with reference to FIG. If the motor that drives the moving optical system 8 is a stepping motor, the frequency of the clock signal is gradually increased until a predetermined rotation is performed so as to prevent loss of synchronism. When used as a signal of the read timing of each CCD element at the time of correction, the intervals between the read positions can be accurately made the same. At this time, an initial clock (motor drive clock CLK1 in the figure) is supplied from the
[0019]
The case of the third invention will be described with reference to FIG. Since a feedback signal (FG; frequency transmission signal) from an encoder for driving the moving optical system 8 from the encoder almost accurately represents the number of rotations of the motor, the CCD element for shading correction by dividing this signal is used. When used as a signal of the read timing, the intervals between the read positions can be accurately set to the same distance. At this time, the
[0020]
The situation when shading correction is performed using the first to third aspects of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows a state where the moving optical unit 8 composed of a lamp and a mirror performs sampling while accelerating. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents moving speed. Here, the sampling timing is gradually advanced with the acceleration of the moving optical unit 8. As a result, as shown in FIG. 3B, the distance between the timings of the reading position of the
[0021]
As described above, for each CCD element, the average value of the data obtained by reading the
[0022]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, by providing a sampling clock with a long interval in the first half of the sampling and a sampling clock with a short interval in the second half, the distance between the sampling positions can be made substantially the same.
[0023]
According to the second aspect of the present invention, if the sampling clock is used by dividing the driving clock applied to the motor for driving the movable optical unit, the distance between the sampling positions can be made exactly the same. .
[0024]
According to the third aspect of the present invention, since the sampling clock is used by dividing a signal for reading the rotation and feeding back the rotation, such as an encoder from a motor for driving the moving optical unit, the sampling clock is accurately used. The distance between the positions can be the same [Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a scanner device employing the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining driving of a moving optical system of a scanner device employing the present invention and control of reading of a CCD.
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining (A) a reading timing, (B) a reading position, and (C) a reading result when performing shading correction in a scanner device employing the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining (A) a reading timing, (B) a reading position, and (C) a reading result when performing shading correction in a scanner device employing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1: Scanner device 2: Document tray 3: Discharge tray 4: Document transport path 5: Platen glass 6: Sheet-through reading contact glass 7: Shading correction plate 8: Moving optical system 9: Optical unit
Claims (3)
前記移動光学ユニットを副走査方向に移動するための駆動を行う駆動手段と、上記2つの方法による原稿読み取り位置以外に設けられたシェーディング補正板と、シェーディング補正のためのサンプリング読み取りを行うときに、上記移動光学ユニットを移動させつつ上記シェーディング補正板を主走査方向に略同一間隔で読み取るためのサンプリングクロック信号を発生するサンプリングクロック信号発生手段と、を有することを特徴とするスキャナ装置。A first reading method for reading a document placed on a contact glass by moving a moving optical unit including a lamp and a plurality of mirrors in a sub-scanning direction, and stopping the moving optical unit at a predetermined sheet-through document reading position. In a scanner device having a second reading method in which a document is fed by a document feeder and the document is read,
A driving unit for driving the moving optical unit to move in the sub-scanning direction, a shading correction plate provided at a position other than the document reading position by the above two methods, and when performing sampling reading for shading correction, A scanning clock signal generating means for generating a sampling clock signal for reading the shading correction plate at substantially equal intervals in the main scanning direction while moving the moving optical unit.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010093375A (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Kyocera Mita Corp | Image reading apparatus and image forming apparatus with the same |
JP2015154176A (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | ブラザー工業株式会社 | Image reading apparatus |
US10362189B2 (en) | 2016-06-17 | 2019-07-23 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image reading apparatus having an abnormality detecting unit for a calibration plate |
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2002
- 2002-10-15 JP JP2002299813A patent/JP2004135214A/en active Pending
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