JP2005072696A

JP2005072696A - Original reader

Info

Publication number: JP2005072696A
Application number: JP2003209224A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Kojo; 秀彦古城
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2005-03-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a correction method of a CCD output, capable of securing the stable CCD output by each read original at all times, without the need for revision, such as redesign of an original read optical system. <P>SOLUTION: In the original reader provided with a light source; a CCD element; a reference white board for shading correction; and an automatic document carrying means for carrying originals one by one each up to the read position on contact glass, and for reading information of the image of the original, by receiving a reflected light in the original on the contact glass from the light source at the read position by means of the CCD element, a luminous quantity detection means is provided at a position in an upper face of which light from the light source is emitted and at the outside of a region of a maximum original width, data for shading correction are corrected on the basis of the output from the luminous quantity detection means so as to ensure a fixed CCD output. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置などに使用される画像読み込み光学系ユニットにおいて、常に一定レベルのＣＣＤ出力を確保することが可能なＣＣＤ出力の補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スキャナ装置、デジタル複合機等にて使用される原稿読取装置では、ＩＳＵ（イメージスキャナユニット）と呼ばれる光学系ユニットが使用され、一般にはＣＣＤラインイメージセンサが使用されている。
【０００３】このＩＳＵの上面にコンタクトガラス（原稿載置板）が配置され、この下方に、ハロゲンランプ等の光源、反射ミラー、光学レンズ及びＣＣＤ素子を備えており、該光源によりコンタクトガラス上の原稿に光照射し、原稿からの反射光を、反射ミラーや光学レンズを介してＣＣＤ素子で受光することにより、所定の画像情報（原稿情報）を読み取るものである。即ち、ここで読み取られた画像情報を出力し、その出力値（ＣＣＤ出力値）によって、ＬＳＵによるレーザ光照射が行なわれ、感光体ドラム表面に静電潜像が形成され、画像形成プロセスが実行される。
【０００４】この種の原稿読取装置では、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。
【０００５】その要領は次の通りである。まず、予め暗状態で上記ＣＣＤラインイメージセンサを駆動して得られるデジタル信号（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板に光を照射したときの反射光を光学系を介して受光して得られるデジタル信号（各ＣＣＤ素子からの出力信号をＡ／Ｄ変換；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。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光学特性と含めた各ＣＣＤ素子間の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】ところで、画像形成装置の中には、原稿トレイにセットされた原稿を一枚ずつ移動させながら、読取位置でその画像を読取らせることのできる、いわゆる読取手段固定方式の原稿読取装置を備えたものがある。
【０００７】かかる固定方式の原稿読み取りにおいてシェーディング補正を行う場合に、固定位置で原稿読み取りを行っている読み取り光学系をシェーディングデータを取得するために基準白板位置まで移動させなければならない。原稿読み取り毎に基準白板を読み取る通常行われている動作によると、この移動時間が、装置のスループット（単位時間に読み取れる枚数）を下げる原因となる。そこで、連続して原稿が送り込まれる場合には、原稿読み取り毎に基準白板を読み取らずに、前記固定位置の原稿通過領域外に第２の基準白板を設け、前記ＣＣＤにて読取り、第１の基準白板により生成したシェーディングデータを補正することが提案されている。（特許文献１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した技術では、主走査方向の原稿の読み取り幅より外側に、基準白板を読取るための領域を設けなければならず、レンズの画角を広げる、ミラーの幅を広げる等の原稿読み取りの光学系の再設計が必要となり、光学系の大きさも大きくなってしまう。
【０００９】従って本発明の目的は、原稿読み取りの光学系の再設計等の変更なく、読取る原稿毎に、常に安定したＣＣＤ出力を確保することが可能な原稿読取装置を提供することにある。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３７７１７号公報
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の特許請求範囲第１項に係わる原稿読取り装置は、光源とＣＣＤ素子とシェーディング補正のための基準白板を備え、原稿を１枚づつ、コンタクトガラス上の読取り位置まで搬送する自動原稿搬送手段を備え、前記読取り位置にて前記光源からの前記コンタクトガラス上の原稿反射光をＣＣＤ素子で受光して原稿画像の情報を読取る原稿読取り装置において、前記読取り位置上面に前記光源からの光が照射され且つ最大原稿幅の領域外となる位置に、光量検知手段が設けられており、前記光量検知手段からの出力に基づいて、前記シェーディング補正のデータの補正を行なうことを特徴とするものである。
【００１２】本発明の特許請求範囲第２項に係わる原稿読取り装置は、光源とＣＣＤ素子とシェーディング補正のための基準白板を備え、原稿を１枚づつ、コンタクトガラス上の読取り位置まで搬送する自動原稿搬送手段を備え、前記読取り位置にて前記光源からの前記コンタクトガラス上の原稿反射光をＣＣＤ素子で受光し、前記ＣＣＤ素子からのアナログ画像データをデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換手段を含むＡＧＣ手段を備え、原稿画像の情報を読取る原稿読取り装置において、前記読取り位置上面に前記光源からの光が照射され且つ最大原稿幅の領域外となる位置に、光量検知手段が設けられており、前記光量検知手段からの出力に基づいて、前記ＡＧＣ手段のゲインデータの補正を行なうことを特徴とするものである。
【００１３】本発明の特許請求範囲第３項に係わる原稿読取り装置は、光源と前記光源の光量を可変制御する制御手段とＣＣＤ素子とシェーディング補正のための基準白板を備え、原稿を１枚づつ、コンタクトガラス上の読取り位置まで搬送する自動原稿搬送手段を備え、前記読取り位置にて前記光源からの前記コンタクトガラス上の原稿反射光をＣＣＤ素子で受光して原稿画像の情報を読取る原稿読取り装置において、前記読取り位置上面に前記光源からの光が照射され且つ最大原稿幅の領域外となる位置に、光量検知手段が設けられており、前記光量検知手段からの出力に基づいて、前記制御手段により前記光源の光量の補正を行なうことを特徴とするものである。
【００１４】本発明の特許請求範囲第４項に係わる原稿読取り装置は、請求項１及至３のいずれかの原稿読取り装置において、前記光量検知手段は、原稿押さえ部材の内側に設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】本発明の特許請求範囲第５項に係わる原稿読取り装置は、請求項１及至４のいずれかの原稿読取り装置において、前記光量検知手段は、前記最大原稿幅の領域外となる両端の位置に設けられることを特徴とするものである
【００１６】
【発明の実施の態様】以下、本発明の第１の実施例を説明する。図１は、本発明の原稿読取り装置を備えた画像形成装置の画像形成プロセスを説明するための図であり、図２は、原稿読取り装置の概略構造を示す図であり、図３は、原稿読取装置の電気的な構成を示す図であり、図４は、本発明において使用される光量検知手段の取り付け位置を示す要部拡大側面図であり、図５は、図４で示される光量検知手段取り付け位置の底面図であり、図６は、本発明のＣＣＤ出力の補正方法のプロセスを示すフローチャートである。
【００１７】図１は、原稿読取り装置を備えた画像形成装置を示す。感光体ドラム１が回転可能に装着されており、感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って、主帯電装置２、現像装置３、転写及び紙分離装置４及びクリーニング装置５を備えている。また、図示されていないが、転写及び紙分離装置４とクリーニング装置５との間、或いはクリーニング装置５と主帯電装置２との間には除電装置が設けられている。即ち、主帯電装置２により、感光体ドラム１の表面が所定極性に且つ一様に帯電され、次いで、所定の画像情報に基づく光照射により静電像が形成される。感光体表面に形成された静電潜像は、現像装置３により現像され、これにより、画像情報に対応するトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラムと転写及び紙分離装置４との間に搬送されてきた紙等の転写シート（図示せず）上に転写され、転写トナー像が表面に形成された転写シートは、図示されていない定着装置に供給され、熱、圧力等により、該トナー像の転写シート上への定着が行なわれる。このようにしてトナー像が定着された転写シートは、装置外部に排出される。一方、トナー像が転写された後、感光体ドラム１表面では、クリーニング装置５によって残存トナーがクリーニングされ、更に除電が行なわれ、これにより、画像形成の一サイクルが完了する。
【００１８】上記の画像形成装置において、静電潜像形成のための画像情報は、原稿読取装置２０で読取られ、この画像情報に基づいて、ＬＳＵ（書込み光学系ユニット）１２により、感光体ドラム１表面に光照射が行なわれる。このＬＳＵ１２は、レーザーダイオード等のレーザ光源、ポリゴンミラー等を備えており、上記の画像情報に基づいてレーザ光が感光体ドラム１の表面に照射されるものである。
【００１９】画像情報読取りのための原稿読取り装置２０は、図２に示す構造を有している。この原稿読取装置２０には、コンタクトガラス２２ａ，２２ｂが取り付けられている。コンタクトガラス２２ａは、以下に説明する自動原稿搬送部により搬送される原稿について画像読み込みを行なうためのものであり、図２から明らかな通り、小幅のものである。一方、コンタクトガラス２２ｂは大面積であり、この上に載置された原稿について画像情報の読み込みが行なわれる。
【００２０】一方、原稿読取り装置２０の底壁２５上には、光源３０、反射ミラー３２、光学レンズ３４が設けられており、更に及びＣＣＤ素子３６を備えたＣＣＤユニットが設けられている。かかる原稿読取り装置２０において、光源３０等は、ワイヤ駆動等により走査操作可能に保持されており、この光源３０からコンタクトガラス２２ａ或いは２２ｂ上の原稿に光照射され、原稿反射光が、反射ミラー３２及び光学レンズ３４を介して、ＣＣＤ素子３６で受光するように配置されており、このＣＣＤ素子３６で画像情報が読み込まれる。即ち、読み込まれた画像情報は、ＣＣＤ素子３６からＬＳＵ１２に出力され、画像情報に基づく画像露光が行なわれる。また、コンタクトガラス２２ａと２２ｂの間には、シェーディング補正のための基準白板２３が備えられている。
【００２１】一方、上記原稿読取り装置２０には、原稿カバー４０が開閉可能に設けられている。この原稿カバー４０は、自動原稿搬送部を備えており、上部には原稿載置板４１が設けられ、原稿載置板４１の下側には、原稿受部４２が設けられている。即ち、原稿載置板４１に置かれた原稿４３は、所定の給紙ローラの駆動により、図４においてＬで示す経路で搬送され、排紙ローラを介して原稿受部４２上に排出される。上記原稿搬送経路Ｌから理解されるように、この経路上には、原稿搬送用ガイド４７（原稿押さえ部材に相当する）が設けられており、搬送される原稿４３は、このガイド４７と前述した小幅のコンタクトガラス２２ａとの間（画像読取り領域）を通過する。即ち、原稿４３が、この画像読取り領域を通過する際には、コンタクトガラス２２ａの下方に光源３０が位置しており、この領域を通過する原稿４３に対して光源３０から光照射され、その反射光を、前述したように、ＣＣＤ素子３６で受光するようになっている。また、自動原稿搬送部を用いない場合には、大面積のコンタクトガラス２２ｂ上に原稿４３が置かれ、原稿カバー４０を閉じた状態で画像の読取りが行なわれる。この場合には、光源３０をスキャンさせることにより、原稿４３の全体についての画像情報（原稿反射光）をＣＣＤ素子３６で受光する。
【００２２】既に述べた通り、上記のようにして読取られた画像情報は、ＣＣＤ素子３６により出力され、この出力値に基づいてＬＳＵ１２により画像露光が行なわ
れ、静電像の形成、現像及び転写のプロセスが実行され、転写シート上に画像が形成される。しかるに、多数枚の原稿について、連続して画像読み取りを行っていく
と、光源３０の光量が低下していき、この結果、ＣＣＤ出力値の低下が生じ、画像が暗くなったり、画像かぶり等の不都合を招く。本発明では、このようなＣＣＤ出力値の低下を防止するために、前記自動原稿搬送部に、前記画像読取り領域のコンタクトガラス２２ａの上部の位置に、光源３０からの光が照射され、且つ原稿通紙時も光が遮られることの無いように最大原稿幅の領域外に光量検知手段を設け、光源３０からの光量の状態を、画像情報の読み込みを行ないながらモニターしておき、後述するようにシェーディング補正のデータを補正する。
【００２３】図３に原稿読取装置の電気的な構成を示す。原稿読取り装置の制御は、制御部６０により行われる。ＣＰＵ６１により光源３０、反射ミラー３２等の光学系の移動機構３５や、自動原稿搬送部４０が制御される。また、ＣＰＵ６１によってＣＣＤ３６、フォトダイオード等の光量検知手段４８の動作が制御される。ＣＣＤ３６により原稿画像データは電気信号に変換され、Ａ／Ｄコンバータ６２によりデジタル信号に変換される。その信号はシェーディング補正部６３で各ＣＣＤ素子毎に補正される。この時使用する補正データはＲＡＭ６４に格納されている。補正後の原稿画像データは画像処理部に送られ必要な画像処理がほどこされる。そして、本実施例では、この原稿画像データに基づいて、ＬＳＵ（書込み光学系ユニット）１２により、感光体ドラム１表面に光照射が行なわれる。
【００２４】上記の光量検知手段の取りつけ位置を示す図４及び図５において、前述した原稿搬送経路Ｌ上に配置されている原稿搬送用ガイド４７の内部に、原稿読取り位置の上部で且つ最大原稿幅Ｘの領域外に、例えばフォトダイオード等の受光素子４８ａが取り付けられている。この時の取付け位置は４８ａの位置でも４８ｂの位置の何れか一方、または両方に取り付けても良い。この受光素子４８ａ、４８ｂの受光面には、光源３０からの光が入射するように開口部４９ａ、４９ｂが設けられている。原稿サイズ指示板５２の下面には、基準白板２３が備えられている。
【００２５】このように原稿読取り位置の上部で且つ最大原稿幅Ｘの領域外に受光素子４８ａを取り付けることにより、原稿読取り時に原稿により受光素子４８ａへの光源３０からの光が妨害されることはない。従って、原稿の読取りを行なっている状態のときに、光源３０の光強度の変化を検知してシェーディング補正のデータを補正することができる。
【００２６】また、上述したように、原稿搬送用ガイド４７の内部に、受光素子４８ａを取り付けることにより受光素子を取り付けるスペースを特別に設けることなく取付けが可能となる。更に、受光素子を４８ａと４８ｂの両方に取り付けたときは、光源の光強度の変化が主走査方向の幅方向で変動したときでも対応できるため有効である（後述）。
【００２７】図６には、このような光量検知手段を用いて、原稿を連続的に供給して画像の読み込みを行ないながら、本発明の補正方法を実施するときのフローチャートを示した。自動原稿搬送部４０による読取り動作がスタートすると、光源３０及びミラー３２は、基準白板２３の位置に移動する（ステップＳ１）。次に光源３０を発光させずに暗状態でＣＣＤラインイメージセンサを駆動して得られるデジタル信号（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板に光を照射したときの反射光を光学系を介して受光して得られるデジタル信号（各ＣＣＤ素子からの出力信号をＡ／Ｄ変換；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ＲＡＭ６に記憶しておく。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：Ｄｗとする）と黒シェーディングデータ（下限レベル：Ｄｂとする）とのレベル差（Ｄｗ−Ｄｂ）を求めてその最大値（Ｄｍａｘとする）を選出し、この最大レベル差Ｄｍａｘを各ＣＣＤ素子について求められたレベル差で除した値Ｄｈ
Ｄｈ＝Ｄｍａｘ／（Ｄｗ−Ｄｂ）
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（ステップＳ２）。
【００２８】次に光源３０及びミラー３２は、読取り位置に移動する（ステップＳ３）。この位置で光源３０からの光を受光素子４８ａにて受光し光量に比例した電圧値を取得し初期光量データＤｓとして記憶する（ステップＳ４）。また、受光素子を４８ａ、４８ｂの２つを使用する場合は、各初期光量データを求めこれを平均し初期光量データＤｓとして記憶する。その後原稿の読み取りを開始する（ステップＳ５）。読取り開始直後の画像データは、前記Ｄｈの補正係数に基づいてシェーディング補正される。原稿の読み取りを開始してから所定時間が経過すると（ステップＳ６のＹＥＳ）、再度受光素子にて光量を測定する（ステップＳ７）。この値を光量データＤｘとして記憶する。また、受光素子を４８ａ、４８ｂの２つを使用する場合は、各光量データを求めこれを平均し光量データＤｘとして記憶する。前記初期光量データＤｓを、この光量データＤｘで除し光源３０の光量の変化率Ｄｙを求める。
Ｄｙ＝Ｄｓ／Ｄｘ
この変化率により各ＣＣＤ素子のシェーディング補正係数Ｄｈを補正しＤｈ´として記憶する（ステップＳ８）。
Ｄｈ´＝ＤＨ×Ｄｙ
その後はこの補正されたシェーディング補正係数Ｄｈ´に基づいて読取り画像データがシェーディング補正される。その後原稿の読み取りが終了するまで、所定時間ごとにシェーディング補正係数Ｄｈ´が求められシェーディング補正される（ステップＳ９、Ｓ６、Ｓ７ｏｒＳ６、Ｓ８の繰り返し）。原稿の読み取りが終了すると光源３０を消灯し、光源３０及びミラー３２は、基準白板２３の位置に移動し動作を終了する（ステップＳ９でＹＥＳ）。
【００２９】次に、本発明の第２の実施例を説明する。本発明の原稿読取り装置を備えた画像形成装置の画像形成プロセス及び原稿読取り装置の概略構造、光量検知手段の取り付け位置は上記第１の実施例と同様である。図７は、原稿読取装置の電気的な構成を示す図であり、図８は、本発明のＡＧＣ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａｉｎＣｏｎｔｒｏｌ）のゲインデータ補正方法のプロセスを示すフローチャートである。
【００３０】図７に原稿読取装置の電気的な構成を示す。原稿読取り装置の制御は、制御部６０により行われる。ＣＰＵ６１により光源３０、反射ミラー３２等の光学系の移動機構３５や、自動原稿搬送部４０が制御される。また、ＣＰＵ６１によってＣＣＤ３６、フォトダイオード等の光量検知手段４８の動作が制御される。ＣＣＤ３６により原稿画像データは電気信号に変換され、Ａ／Ｄコンバータ６２によりデジタル信号に変換される。ＡＧＣ手段６７は、このＡ／Ｄコンバータ６２によりアナログの画像データをデジタルの画像データに変換するときにゲインを調整し画像データのダイナミックレンジを調整するものであり、従来から行われている。このゲインの調整は、原稿読取装置の電源投入時あるいはスリープモードからの復帰時等に行われ、光源３０が消灯時と基準白板２３を読取った時のデータより調整される。この調整されたゲイン値はメモリ６７１にゲイン値Ｇｓとして記憶され前記デジタル信号への変換時に設定される。次にデジタル信号はシェーディング補正部６３で各ＣＣＤ素子毎に補正される。この時使用する補正データはＲＡＭ６４に格納されている。補正後の原稿画像データは画像処理部に送られ必要な画像処理がほどこされる。そして、本実施例では、この原稿画像データに基づいて、ＬＳＵ（書込み光学系ユニット）１２により、感光体ドラム１表面に光照射が行なわれる。
【００３１】上記の光量検知手段の取りつけ位置は第１の実施例と同じであり図４及び図５において、前述した原稿搬送経路Ｌ上に配置されている原稿搬送用ガイド４７の内部に、原稿読取り位置の上部で且つ最大原稿幅Ｘの領域外に、例えばフォトダイオード等の受光素子４８ａが取り付けられている。この時の取付け位置は４８ａの位置でも４８ｂの位置の何れか一方、または両方に取り付けても良い。この受光素子４８ａ、４８ｂの受光面には、光源３０からの光が入射するように開口部４９ａ、４９ｂが設けられている。原稿サイズ指示板５２の下面には、基準白板２３が備えられている。
【００３２】このように原稿読取り位置の上部で且つ最大原稿幅Ｘの領域外に受光素子４８ａを取り付けることにより、原稿読取り時に原稿により受光素子４８ａへの光源３０からの光が妨害されることはない。従って、原稿の読取りを行なっている状態のときに、光源３０の光強度の変化を検知してＡＧＣのゲイン値を補正することができる。
【００３３】また、原稿搬送用ガイド４７の内部に、受光素子４８ａを取り付けることにより受光素子を取り付けるスペースを特別に設けることなく取付けが可能となる。更に、受光素子を４８ａと４８ｂの両方に取り付けたときは、光源の光強度の変化が主走査方向の幅方向で変動したときでも対応できるため有効である。
【００３４】図８には、このような光量検知手段を用いて、原稿を連続的に供給して画像の読み込みを行ないながら、本発明の補正方法を実施するときのフローチャートを示した。自動原稿搬送部４０による読取り動作がスタートすると、光源３０及びミラー３２は、基準白板２３の位置に移動する（ステップＳ１１）。次に光源３０を発光させずに暗状態でＣＣＤラインイメージセンサを駆動して得られるデジタル信号（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板に光を照射したときの反射光を光学系を介して受光して得られるデジタル信号（各ＣＣＤ素子からの出力信号をＡ／Ｄ変換；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ＲＡＭ６に記憶しておく。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：Ｄｗとする）と黒シェーディングデータ（下限レベル：Ｄｂとする）とのレベル差（Ｄｗ−Ｄｂ）を求めてその最大値（Ｄｍａｘとする）を選出し、この最大レベル差Ｄｍａｘを各ＣＣＤ素子について求められたレベル差で除した値Ｄｈ
Ｄｈ＝Ｄｍａｘ／（Ｄｗ−Ｄｂ）
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（ステップＳ１２）。
【００３５】次に光源３０及びミラー３２は、読取り位置に移動する（ステップＳ１３）。この位置で光源３０からの光を受光素子４８ａにて受光し光量に比例した電圧値を取得し初期光量データＤｓとして記憶する（ステップＳ１４）。また、受光素子を４８ａ、４８ｂの２つを使用する場合は、各初期光量データを求めこれを平均し初期光量データＤｓとして記憶する。その後原稿の読み取りを開始する（ステップＳ１５）。読取り開始直後の画像データは、上記で述べたように原稿読取装置の電源投入時あるいはスリープモードからの復帰時等に調整されたゲイン値Ｇｓによりデジタル信号への変換が行われ、前記Ｄｈの補正係数に基づいてシェーディング補正される。原稿の読み取りを開始してから所定時間が経過すると（ステップＳ１６のＹＥＳ）、再度受光素子にて光量を測定する（ステップＳ１７）。この値を光量データＤｘとして記憶する。また、受光素子を４８ａ、４８ｂの２つを使用する場合は、各光量データを求めこれを平均し光量データＤｘとして記憶する。前記初期光量データＤｓを、この光量データＤｘで除し光源３０の光量の変化率Ｄｙを求める。
Ｄｙ＝Ｄｓ／Ｄｘ
この変化率によりＡＧＣ部のゲイン値Ｇｓを補正しＧｓ´として記憶する（ステップＳ１８）。
Ｇｓ´＝Ｇｓ×Ｄｙ
その後はこの補正されたゲイン値Ｇｓ´に基づいて読取り画像データがデジタルデータに変換される。その後原稿の読み取りが終了するまで、所定時間ごとにゲイン値Ｇｓ´が求められ補正される（ステップＳ１９、Ｓ１６、Ｓ１７ｏｒＳ１６、Ｓ１８の繰り返し）。原稿の読み取りが終了すると光源３０を消灯し、光源３０及びミラー３２は、基準白板２３の位置に移動し、ゲイン値をＧｓに戻し動作を終了する（ステップＳ１９でＹＥＳ）。
【００３６】次に、本発明の第３の実施例を説明する。本発明の原稿読取り装置を備えた画像形成装置の画像形成プロセス及び原稿読取り装置の概略構造、光量検知手段の取り付け位置は上記第１の実施例と同様である。図９は、原稿読取装置の電気的な構成を示す図であり、図１０は、本発明の光源３０の光量の補正方法のプロセスを示すフローチャートである。
【００３７】図９に原稿読取装置の電気的な構成を示す。原稿読取り装置の制御は、制御部６０により行われる。ＣＰＵ６１により光源３０、反射ミラー３２等の光学系の移動機構３５や、自動原稿搬送部４０が制御される。また、ＣＰＵ６１によってＣＣＤ３６、フォトダイオード等の光量検知手段４８、光量可変制御部６８の動作が制御される。光量の可変方法は特に限定されない。ＣＣＤ３６により原稿画像データは電気信号に変換され、Ａ／Ｄコンバータ６２によりデジタル信号に変換される。次にデジタル信号はシェーディング補正部６３で各ＣＣＤ素子毎に補正される。この時使用する補正データはＲＡＭ６４に格納されている。補正後の原稿画像データは画像処理部に送られ必要な画像処理がほどこされる。そして、本実施例では、この原稿画像データに基づいて、ＬＳＵ（書込み光学系ユニット）１２により、感光体ドラム１表面に光照射が行なわれる。
【００３８】上記の光量検知手段の取りつけ位置は第１の実施例と同じであり図４及び図５において、前述した原稿搬送経路Ｌ上に配置されている原稿搬送用ガイド４７の内部に、原稿読取り位置の上部で且つ最大原稿幅Ｘの領域外に、例えばフォトダイオード等の受光素子４８ａが取り付けられている。この時の取付け位置は４８ａの位置でも４８ｂの位置の何れか一方、または両方に取り付けても良い。この受光素子４８ａ、４８ｂの受光面には、光源３０からの光が入射するように開口部４９ａ、４９ｂが設けられている。原稿サイズ指示板５２の下面には、基準白板２３が備えられている。
【００３９】このように原稿読取り位置の上部で且つ最大原稿幅Ｘの領域外に受光素子４８ａを取り付けることにより、原稿読取り時に原稿により受光素子４８ａへの光源３０からの光が妨害されることはない。従って、原稿の読取りを行なっている状態のときに、光源３０の光強度の変化を検知して光源３０の光量を補正することができる。
【００４０】また、原稿搬送用ガイド４７の内部に、受光素子４８ａを取り付けることにより受光素子を取り付けるスペースを特別に設けることなく取付けが可能となる。更に、受光素子を４８ａと４８ｂの両方に取り付けたときは、光源の光強度の変化が主走査方向の幅方向で変動したときでも対応できるため有効である。
【００４１】図１０には、このような光量検知手段を用いて、原稿を連続的に供給して画像の読み込みを行ないながら、本発明の補正方法を実施するときのフローチャートを示した。自動原稿搬送部４０による読取り動作がスタートすると、光源３０及びミラー３２は、基準白板２３の位置に移動する（ステップＳ２１）。次に光源３０を発光させずに暗状態でＣＣＤラインイメージセンサを駆動して得られるデジタル信号（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、デフォルトの所定発光量設定値Ｌｓ（発行量はＬｓの大きさに比例）で発光する露光ランプで基準白板に光を照射したときの反射光を光学系を介して受光して得られるデジタル信号（各ＣＣＤ素子からの出力信号をＡ／Ｄ変換；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ＲＡＭ６に記憶しておく。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：Ｄｗとする）と黒シェーディングデータ（下限レベル：Ｄｂとする）とのレベル差（Ｄｗ−Ｄｂ）を求めてその最大値（Ｄｍａｘとする）を選出し、この最大レベル差Ｄｍａｘを各ＣＣＤ素子について求められたレベル差で除した値Ｄｈ
Ｄｈ＝Ｄｍａｘ／（Ｄｗ−Ｄｂ）
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（ステップＳ２２）。
【００４２】次に光源３０及びミラー３２は、読取り位置に移動する（ステップＳ２３）。この位置で光源３０からの光を受光素子４８ａにて受光し光量に比例した電圧値を取得し初期光量データＤｓとして記憶する（ステップＳ２４）。また、受光素子を４８ａ、４８ｂの２つを使用する場合は、各初期光量データを求めこれを平均し初期光量データＤｓとして記憶する。その後原稿の読み取りを開始する（ステップＳ２５）。読取り開始後の画像データは、前記Ｄｈの補正係数に基づいてシェーディング補正される。原稿の読み取りを開始してから所定時間が経過すると（ステップＳ２６のＹＥＳ）、再度受光素子にて光量を測定する（ステップＳ２７）。この値を光量データＤｘとして記憶する。また、受光素子を４８ａ、４８ｂの２つを使用する場合は、各光量データを求めこれを平均し光量データＤｘとして記憶する。前記初期光量データＤｓを、この光量データＤｘで除し光源３０の光量の変化率Ｄｙを求める。
Ｄｙ＝Ｄｓ／Ｄｘ
この変化率により光量を補正する（ステップＳ２８）。
Ｌｓ´＝Ｌｓ×Ｄｙ
その後はこの補正された光量設定値Ｌｓ´に基づいて光源３０を点灯制御する。その後原稿の読み取りが終了するまで、所定時間ごとに光量設定値Ｌｓ´が求められ補正される（ステップＳ２９、Ｓ２６、Ｓ２７ｏｒＳ２６、Ｓ２８の繰り返し）。原稿の読み取りが終了すると光源３０を消灯し、光源３０及びミラー３２は、基準白板２３の位置に移動し、光量設定値をデフォルトのＬｓに戻し動作を終了する（ステップＳ２９でＹＥＳ）。
【００４３】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、読取り位置上面に光源からの光が照射され且つ最大原稿幅の領域外となる位置に光量検知手段を設け、前記光量検知手段からの出力に基づいて、シェーディング補正のデータの補正を行なうことにより原稿読み取りの光学系の再設計等の変更なく、読取る原稿毎に、常に安定したＣＣＤ出力を確保することが可能となる。
【００４４】請求項２に記載の発明によれば、読取り位置上面に光源からの光が照射され且つ最大原稿幅の領域外となる位置に光量検知手段を設け、前記光量検知手段からの出力に基づいて、ＡＧＣ手段のゲイン値の補正を行なうことにより原稿読み取りの光学系の再設計等の変更なく、読取る原稿毎に、常に安定したＣＣＤ出力を確保することが可能となる。
【００４５】請求項３に記載の発明によれば、読取り位置上面に光源からの光が照射され且つ最大原稿幅の領域外となる位置に光量検知手段を設け、前記光量検知手段からの出力に基づいて、光源の光量の補正を行なうことにより原稿読み取りの光学系の再設計等の変更なく、読取る原稿毎に、常に安定したＣＣＤ出力を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の補正方法が適用されるＩＳＵを備えた画像形成装置の画像形成プロセスを説明するための図。
【図２】原稿読取装置の概略構造を示す図。
【図３】本発明において使用される原稿読取装置の電気的な構成を示す図。
【図４】本発明において使用される光量検知手段の取り付け位置を示す要部拡大図。
【図５】図４で示される光量検知手段取り付け位置の底面図。
【図６】本発明の補正方法のプロセスを示すフローチャート。
【図７】本発明において使用される原稿読取装置の電気的な構成を示す図。
【図８】本発明の補正方法のプロセスを示すフローチャート。
【図９】本発明において使用される原稿読取装置の電気的な構成を示す図。
【図１０】本発明の補正方法のプロセスを示すフローチャート。
【符号の説明】
１：感光体ドラム
１２：ＬＳＵ
２０：原稿読取装置
２２ａ，２２ｂ：コンタクトガラス
２３：基準白板
３０：光源
３６：ＣＣＤ素子
４７：原稿搬送用ガイド
４８ａ，４８ｂ：受光素子
６０：制御部
６２：Ａ／Ｄコンバータ
６３：シェーディング補正部
６７：ＡＧＣ手段
６８：光量可変制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CCD output correction method capable of always ensuring a certain level of CCD output in an image reading optical system unit used in an image forming apparatus or the like.
[0002]
2. Description of the Related Art In an original reading apparatus used in a scanner device, a digital multi-function peripheral, etc., an optical system unit called ISU (image scanner unit) is used, and generally a CCD line image sensor is used.
A contact glass (document placing plate) is disposed on the upper surface of the ISU, and a light source such as a halogen lamp, a reflection mirror, an optical lens, and a CCD element are provided below the ISU. A predetermined image information (original information) is read by irradiating the original with light and receiving reflected light from the original with a CCD element via a reflection mirror or an optical lens. That is, the image information read here is output, and the laser light is irradiated by the LSU according to the output value (CCD output value), an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum, and the image forming process is executed. Is done.
In this type of document reading apparatus, substantial variations in sensitivity occur between the CCD elements due to variations in characteristics such as light receiving sensitivity and dark voltage of each CCD element, or variations in the amount of light emitted from the light source. In order to correct this, shading correction is generally performed.
The procedure is as follows. First, the reference white plate is irradiated with a digital signal (output signal from each CCD element; hereinafter referred to as black shading data) obtained by driving the CCD line image sensor in a dark state in advance and an exposure lamp having a predetermined light emission amount. The digital signal obtained by receiving the reflected light through the optical system (A / D conversion of the output signal from each CCD element; hereinafter referred to as white shading data) is black corresponding to each CCD element. Stored in the shading memory and the white shading memory. 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 the maximum value is selected, and the maximum level difference is obtained for each CCD element. The value divided by the difference is set and stored as a shading correction coefficient for each CCD element. When scanning an actual document, the output signal of each CCD element is multiplied by the shading correction coefficient to smooth the variation in sensitivity among the CCD elements including the optical characteristics, and an image corresponding to the corrected signal is obtained. Create a signal.
By the way, among image forming apparatuses, a document reading apparatus of a so-called reading means fixing system that can read an image at a reading position while moving documents set on a document tray one by one. There is something with.
When shading correction is performed in such a fixed-type document reading, the reading optical system that reads the document at a fixed position must be moved to the reference white plate position in order to obtain shading data. According to the normal operation of reading the reference white plate every time the document is read, this moving time causes the throughput of the apparatus (the number of sheets that can be read per unit time) to be lowered. Therefore, when the document is continuously fed, the second reference white plate is provided outside the document passage area at the fixed position without reading the reference white plate every time the document is read, and is read by the CCD. It has been proposed to correct shading data generated by a reference white board. (Patent Document 1)
[0008]
However, in the above-described technique, an area for reading the reference white plate must be provided outside the reading width of the document in the main scanning direction, and the mirror that widens the angle of view of the lens. It is necessary to redesign the original reading optical system such as widening the width of the document, and the size of the optical system also increases.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an original reading apparatus capable of always ensuring a stable CCD output for each original to be read without changing the redesign of the original reading optical system.
[0010]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-37717
[0011]
The document reading apparatus according to claim 1 of the present invention comprises a light source, a CCD element, and a reference white plate for shading correction, and each document is placed on a contact glass. In the document reading apparatus, comprising an automatic document transport means for transporting to a reading position, wherein the document reflected light on the contact glass from the light source is received by a CCD element at the reading position and reads information on the document image. A light amount detecting means is provided at a position where the light from the light source is irradiated on the upper surface and outside the region of the maximum document width, and the shading correction data is corrected based on the output from the light amount detecting means. It is characterized by doing.
An original reading apparatus according to claim 2 of the present invention comprises a light source, a CCD element, and a reference white plate for shading correction, and automatically conveys the original one by one to the reading position on the contact glass. A / D conversion means comprising document conveying means, receiving reflected light on the contact glass from the light source by the CCD element at the reading position, and converting analog image data from the CCD element into digital image data In a document reading apparatus for reading information on a document image, a light amount detection unit is provided at a position where the light from the light source is irradiated on the upper surface of the reading position and outside the maximum document width region. The gain data of the AGC means is corrected based on the output from the light quantity detecting means.
The document reading apparatus according to claim 3 of the present invention comprises a light source, a control means for variably controlling the light quantity of the light source, a CCD element, and a reference white plate for shading correction, and each document is printed one by one. An original document reading device comprising automatic document conveying means for conveying to a reading position on the contact glass, and reading the information of the original image by receiving the reflected light on the contact glass from the light source by the CCD element at the reading position A light amount detecting means is provided at a position where the upper surface of the reading position is irradiated with light from the light source and outside the maximum document width region, and the control means is based on an output from the light amount detecting means. Thus, the light quantity of the light source is corrected.
The document reading apparatus according to claim 4 of the present invention is the document reading apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the light amount detecting means is provided inside the document pressing member. It is characterized by.
The document reading device according to claim 5 of the present invention is the document reading device according to any one of claims 1 to 4, wherein the light quantity detecting means is provided at both ends outside the region of the maximum document width. It is characterized by being provided at a position
[0016]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a view for explaining an image forming process of an image forming apparatus provided with a document reading apparatus of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a schematic structure of the document reading apparatus, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing an electrical configuration of the reading apparatus, FIG. 4 is an enlarged side view of a main part showing a mounting position of a light quantity detection means used in the present invention, and FIG. 5 is a light quantity detection shown in FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the process of the CCD output correction method according to the present invention.
FIG. 1 shows an image forming apparatus provided with a document reading device. A photosensitive drum 1 is rotatably mounted, and a main charging device 2, a developing device 3, a transfer and paper separating device 4 and a cleaning device 5 are provided around the photosensitive drum 1 along the rotation direction. ing. Although not shown, a static eliminator is provided between the transfer and paper separation device 4 and the cleaning device 5 or between the cleaning device 5 and the main charging device 2. That is, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged with a predetermined polarity by the main charging device 2, and then an electrostatic image is formed by light irradiation based on predetermined image information. The electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor is developed by the developing device 3, thereby forming a toner image corresponding to the image information. This toner image is transferred onto a transfer sheet (not shown) such as paper conveyed between the photosensitive drum and the transfer and paper separation device 4, and the transfer sheet on which the transfer toner image is formed is The toner image is supplied to a fixing device (not shown), and the toner image is fixed onto the transfer sheet by heat, pressure, or the like. The transfer sheet on which the toner image is fixed in this manner is discharged outside the apparatus. On the other hand, after the toner image is transferred, the remaining toner is cleaned by the cleaning device 5 on the surface of the photosensitive drum 1 and further the charge is removed, thereby completing one cycle of image formation.
In the above-described image forming apparatus, image information for forming an electrostatic latent image is read by the document reading device 20, and based on this image information, an LSU (writing optical system unit) 12 performs a photosensitive drum. One surface is irradiated with light. The LSU 12 includes a laser light source such as a laser diode, a polygon mirror, and the like, and the surface of the photosensitive drum 1 is irradiated with laser light based on the image information.
An original reading apparatus 20 for reading image information has a structure shown in FIG. Contact glass 22a, 22b is attached to the document reading device 20. The contact glass 22a is used for reading an image of a document conveyed by an automatic document conveyance unit described below, and has a small width as is apparent from FIG. On the other hand, the contact glass 22b has a large area, and image information is read from a document placed thereon.
On the other hand, on the bottom wall 25 of the document reader 20, a light source 30, a reflection mirror 32, and an optical lens 34 are provided, and a CCD unit including a CCD element 36 is further provided. In the original reading device 20, the light source 30 and the like are held so as to be capable of scanning operation by wire driving or the like. The original on the contact glass 22 a or 22 b is irradiated with light from the light source 30, and the original reflected light is reflected by the reflection mirror 32. The CCD element 36 receives light via the optical lens 34, and image information is read by the CCD element 36. That is, the read image information is output from the CCD element 36 to the LSU 12, and image exposure based on the image information is performed. A reference white plate 23 for shading correction is provided between the contact glasses 22a and 22b.
On the other hand, the document reading device 20 is provided with a document cover 40 that can be opened and closed. The document cover 40 is provided with an automatic document transport unit, and a document placing plate 41 is provided at the upper part, and a document receiving unit 42 is provided below the document placing plate 41. That is, the document 43 placed on the document placing plate 41 is conveyed along a path indicated by L in FIG. 4 by driving a predetermined paper feed roller, and is discharged onto the document receiving unit 42 via the paper discharge roller. . As can be understood from the document transport path L, a document transport guide 47 (corresponding to a document pressing member) is provided on this path, and the transported document 43 is referred to as the guide 47 described above. It passes between the narrow contact glass 22a (image reading area). That is, when the document 43 passes through this image reading area, the light source 30 is positioned below the contact glass 22a, and the document 43 passing through this area is irradiated with light from the light source 30 and reflected. Light is received by the CCD element 36 as described above. When the automatic document feeder is not used, the document 43 is placed on the large contact glass 22b, and the image is read with the document cover 40 closed. In this case, by scanning the light source 30, image information (original reflection light) about the entire original 43 is received by the CCD element 36.
As described above, the image information read as described above is output by the CCD element 36, and image exposure is performed by the LSU 12 based on this output value.
Then, electrostatic image formation, development and transfer processes are executed to form an image on the transfer sheet. However, continuous image reading is performed on a large number of documents.
As a result, the amount of light from the light source 30 decreases, resulting in a decrease in the CCD output value, resulting in inconveniences such as darkening of the image and fogging of the image. In the present invention, in order to prevent such a decrease in the CCD output value, the automatic document feeder is irradiated with light from the light source 30 at a position above the contact glass 22a in the image reading area, and the document. A light amount detection means is provided outside the area of the maximum document width so that the light is not obstructed even when the paper is passed, and the state of the light amount from the light source 30 is monitored while reading the image information, as will be described later. The shading correction data is corrected.
FIG. 3 shows the electrical configuration of the document reading apparatus. Control of the document reading device is performed by the control unit 60. The CPU 61 controls the optical system moving mechanism 35 such as the light source 30 and the reflection mirror 32 and the automatic document feeder 40. The CPU 61 controls the operation of the light quantity detection means 48 such as a CCD 36 or a photodiode. The original image data is converted into an electrical signal by the CCD 36 and converted into a digital signal by the A / D converter 62. The signal is corrected by the shading correction unit 63 for each CCD element. Correction data used at this time is stored in the RAM 64. The corrected document image data is sent to the image processing unit for necessary image processing. In this embodiment, the surface of the photosensitive drum 1 is irradiated with light by an LSU (writing optical system unit) 12 based on the document image data.
4 and 5 showing the mounting position of the light quantity detecting means, the maximum original document is located above the original reading position inside the original conveying guide 47 arranged on the original conveying path L described above. A light receiving element 48a such as a photodiode is attached outside the region of the width X. The attachment position at this time may be attached to either the position 48a, the position 48b, or both. Openings 49a and 49b are provided on the light receiving surfaces of the light receiving elements 48a and 48b so that the light from the light source 30 enters. A reference white plate 23 is provided on the lower surface of the document size instruction plate 52.
By attaching the light receiving element 48a above the original reading position and outside the maximum original width X in this way, the light from the light source 30 to the light receiving element 48a is obstructed by the original when reading the original. Absent. Therefore, when the original is being read, the shading correction data can be corrected by detecting the change in the light intensity of the light source 30.
As described above, by attaching the light receiving element 48a to the inside of the document conveying guide 47, it is possible to attach the light receiving element without providing a special space. Further, when the light receiving elements are attached to both 48a and 48b, it is effective because it can cope with a change in the light intensity of the light source in the width direction of the main scanning direction (described later).
FIG. 6 shows a flow chart when the correction method of the present invention is carried out using such a light quantity detection means while continuously supplying a document and reading an image. When the reading operation by the automatic document feeder 40 starts, the light source 30 and the mirror 32 move to the position of the reference white plate 23 (step S1). Next, a digital signal (output signal from each CCD element; hereinafter referred to as black shading data) obtained by driving the CCD line image sensor in the dark state without causing the light source 30 to emit light and an exposure lamp having a predetermined light emission amount as a reference. A digital signal (A / D conversion of an output signal from each CCD element; hereinafter referred to as white shading data) obtained by receiving reflected light when the white plate is irradiated with light through an optical system is supplied to each CCD element. Correspondingly, each is stored in the RAM 6. Next, a level difference (Dw−Db) between white shading data (upper limit level: Dw) and black shading data (lower limit level: Db) for each CCD element is obtained, and the maximum value (Dmax) is obtained. ), And a value Dh obtained by dividing the maximum level difference Dmax by the level difference obtained for each CCD element.
Dh = Dmax / (Dw−Db)
Is set as a shading correction coefficient for each CCD element and stored (step S2).
Next, the light source 30 and the mirror 32 are moved to the reading position (step S3). At this position, light from the light source 30 is received by the light receiving element 48a, and a voltage value proportional to the light amount is acquired and stored as initial light amount data Ds (step S4). When two light receiving elements 48a and 48b are used, each initial light quantity data is obtained and averaged and stored as initial light quantity data Ds. Thereafter, reading of the original is started (step S5). The image data immediately after the start of reading is subjected to shading correction based on the Dh correction coefficient. When a predetermined time has elapsed since the reading of the document was started (YES in step S6), the light amount is measured again by the light receiving element (step S7). This value is stored as light quantity data Dx. When two light receiving elements 48a and 48b are used, each light quantity data is obtained and averaged and stored as light quantity data Dx. The initial light quantity data Ds is divided by the light quantity data Dx to obtain the light quantity change rate Dy of the light source 30.
Dy = Ds / Dx
Based on this change rate, the shading correction coefficient Dh of each CCD element is corrected and stored as Dh ′ (step S8).
Dh ′ = DH × Dy
Thereafter, the read image data is subjected to shading correction based on the corrected shading correction coefficient Dh ′. Thereafter, the shading correction coefficient Dh ′ is obtained and corrected for shading every predetermined time until reading of the original is completed (repetition of steps S9, S6, S7 or S6, and S8). When the reading of the document is finished, the light source 30 is turned off, and the light source 30 and the mirror 32 are moved to the position of the reference white plate 23 and the operation is finished (YES in step S9).
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The image forming process of the image forming apparatus provided with the original reading apparatus of the present invention, the schematic structure of the original reading apparatus, and the mounting position of the light amount detecting means are the same as those in the first embodiment. FIG. 7 is a diagram showing an electrical configuration of the document reading apparatus, and FIG. 8 is a flowchart showing a process of the gain data correction method of AGC (Automatic Gain Control) according to the present invention.
FIG. 7 shows an electrical configuration of the document reading apparatus. Control of the document reading device is performed by the control unit 60. The CPU 61 controls the optical system moving mechanism 35 such as the light source 30 and the reflection mirror 32 and the automatic document feeder 40. The CPU 61 controls the operation of the light quantity detection means 48 such as a CCD 36 or a photodiode. The original image data is converted into an electrical signal by the CCD 36 and converted into a digital signal by the A / D converter 62. The AGC means 67 adjusts the gain and adjusts the dynamic range of the image data when analog image data is converted into digital image data by the A / D converter 62, and has been conventionally performed. This gain adjustment is performed when the document reader is turned on or when returning from the sleep mode, and is adjusted based on data when the light source 30 is turned off and when the reference white plate 23 is read. The adjusted gain value is stored as a gain value Gs in the memory 671, and is set at the time of conversion to the digital signal. Next, the digital signal is corrected by the shading correction unit 63 for each CCD element. Correction data used at this time is stored in the RAM 64. The corrected document image data is sent to the image processing unit for necessary image processing. In this embodiment, the surface of the photosensitive drum 1 is irradiated with light by an LSU (writing optical system unit) 12 based on the document image data.
The mounting position of the light quantity detecting means is the same as that of the first embodiment. In FIGS. 4 and 5, the document is placed inside the document transport guide 47 arranged on the document transport path L described above. A light receiving element 48a such as a photodiode is attached above the reading position and outside the area of the maximum document width X. The attachment position at this time may be attached to either the position 48a, the position 48b, or both. Openings 49a and 49b are provided on the light receiving surfaces of the light receiving elements 48a and 48b so that the light from the light source 30 enters. A reference white plate 23 is provided on the lower surface of the document size instruction plate 52.
By attaching the light receiving element 48a above the original reading position and outside the maximum original width X in this way, the light from the light source 30 to the light receiving element 48a is obstructed by the original when reading the original. Absent. Therefore, when the original is being read, a change in the light intensity of the light source 30 can be detected to correct the AGC gain value.
Further, by attaching the light receiving element 48a inside the document conveying guide 47, it is possible to attach the light receiving element without providing a special space. Further, when the light receiving elements are attached to both 48a and 48b, it is effective because it can cope with changes in the light intensity of the light source in the width direction of the main scanning direction.
FIG. 8 shows a flow chart when the correction method of the present invention is carried out using such a light quantity detection means while continuously supplying a document and reading an image. When the reading operation by the automatic document feeder 40 is started, the light source 30 and the mirror 32 are moved to the position of the reference white plate 23 (step S11). Next, a digital signal (output signal from each CCD element; hereinafter referred to as black shading data) obtained by driving the CCD line image sensor in the dark state without causing the light source 30 to emit light and an exposure lamp having a predetermined light emission amount as a reference. A digital signal (A / D conversion of an output signal from each CCD element; hereinafter referred to as white shading data) obtained by receiving reflected light when the white plate is irradiated with light through an optical system is supplied to each CCD element. Correspondingly, each is stored in the RAM 6. Next, a level difference (Dw−Db) between white shading data (upper limit level: Dw) and black shading data (lower limit level: Db) for each CCD element is obtained, and the maximum value (Dmax) is obtained. ), And a value Dh obtained by dividing the maximum level difference Dmax by the level difference obtained for each CCD element.
Dh = Dmax / (Dw−Db)
Is set and stored as a shading correction coefficient for each CCD element (step S12).
Next, the light source 30 and the mirror 32 are moved to the reading position (step S13). At this position, light from the light source 30 is received by the light receiving element 48a, and a voltage value proportional to the light amount is acquired and stored as initial light amount data Ds (step S14). When two light receiving elements 48a and 48b are used, each initial light quantity data is obtained and averaged and stored as initial light quantity data Ds. Thereafter, reading of the document is started (step S15). As described above, the image data immediately after the start of reading is converted into a digital signal by the gain value Gs adjusted at the time of turning on the power of the document reading apparatus or returning from the sleep mode. Shading correction is performed based on the coefficient. When a predetermined time has elapsed since the reading of the document was started (YES in step S16), the light amount is measured again by the light receiving element (step S17). This value is stored as light quantity data Dx. When two light receiving elements 48a and 48b are used, each light quantity data is obtained and averaged and stored as light quantity data Dx. The initial light quantity data Ds is divided by the light quantity data Dx to obtain the light quantity change rate Dy of the light source 30.
Dy = Ds / Dx
The gain value Gs of the AGC unit is corrected by this change rate and stored as Gs ′ (step S18).
Gs ′ = Gs × Dy
Thereafter, the read image data is converted into digital data based on the corrected gain value Gs ′. Thereafter, the gain value Gs ′ is obtained and corrected every predetermined time until the reading of the original is completed (repetition of steps S19, S16, S17 or S16, and S18). When the reading of the document is completed, the light source 30 is turned off, the light source 30 and the mirror 32 are moved to the position of the reference white plate 23, the gain value is returned to Gs, and the operation is terminated (YES in step S19).
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The image forming process of the image forming apparatus provided with the original reading apparatus of the present invention, the schematic structure of the original reading apparatus, and the mounting position of the light amount detecting means are the same as those in the first embodiment. FIG. 9 is a diagram showing an electrical configuration of the document reading apparatus, and FIG. 10 is a flowchart showing a process of the light amount correction method of the light source 30 according to the present invention.
FIG. 9 shows an electrical configuration of the document reading apparatus. Control of the document reading device is performed by the control unit 60. The CPU 61 controls the optical system moving mechanism 35 such as the light source 30 and the reflection mirror 32 and the automatic document feeder 40. Further, the CPU 61 controls the operation of the CCD 36, the light amount detection means 48 such as a photodiode, and the light amount variable control unit 68. The method for changing the amount of light is not particularly limited. The original image data is converted into an electrical signal by the CCD 36 and converted into a digital signal by the A / D converter 62. Next, the digital signal is corrected by the shading correction unit 63 for each CCD element. Correction data used at this time is stored in the RAM 64. The corrected document image data is sent to the image processing unit for necessary image processing. In this embodiment, the surface of the photosensitive drum 1 is irradiated with light by an LSU (writing optical system unit) 12 based on the document image data.
The mounting position of the light quantity detecting means is the same as that of the first embodiment. In FIGS. 4 and 5, the document is placed inside the document transport guide 47 arranged on the document transport path L described above. A light receiving element 48a such as a photodiode is attached above the reading position and outside the area of the maximum document width X. The attachment position at this time may be attached to either the position 48a, the position 48b, or both. Openings 49a and 49b are provided on the light receiving surfaces of the light receiving elements 48a and 48b so that the light from the light source 30 enters. A reference white plate 23 is provided on the lower surface of the document size instruction plate 52.
By attaching the light receiving element 48a above the original reading position and outside the maximum original width X in this way, the light from the light source 30 to the light receiving element 48a is obstructed by the original when reading the original. Absent. Therefore, when the document is being read, a change in the light intensity of the light source 30 can be detected and the light amount of the light source 30 can be corrected.
Further, by attaching the light receiving element 48a inside the document conveying guide 47, it is possible to attach the light receiving element without providing a special space. Further, when the light receiving elements are attached to both 48a and 48b, it is effective because it can cope with changes in the light intensity of the light source in the width direction of the main scanning direction.
FIG. 10 shows a flowchart when the correction method of the present invention is carried out using such a light amount detecting means while continuously supplying a document and reading an image. When the reading operation by the automatic document feeder 40 starts, the light source 30 and the mirror 32 move to the position of the reference white plate 23 (step S21). Next, a digital signal (output signal from each CCD element; hereinafter referred to as black shading data) obtained by driving the CCD line image sensor in the dark state without causing the light source 30 to emit light and a default predetermined light emission amount setting value Ls. Digital signal (output signal from each CCD element is obtained by receiving reflected light through the optical system when the reference white plate is irradiated with light by an exposure lamp that emits light (the amount of issue is proportional to the size of Ls) A / D conversion (hereinafter referred to as white shading data) is stored in the RAM 6 corresponding to each CCD element. Next, a level difference (Dw−Db) between white shading data (upper limit level: Dw) and black shading data (lower limit level: Db) for each CCD element is obtained, and the maximum value (Dmax) is obtained. ), And a value Dh obtained by dividing the maximum level difference Dmax by the level difference obtained for each CCD element.
Dh = Dmax / (Dw−Db)
Is set and stored as a shading correction coefficient for each CCD element (step S22).
Next, the light source 30 and the mirror 32 are moved to the reading position (step S23). At this position, light from the light source 30 is received by the light receiving element 48a, and a voltage value proportional to the light amount is acquired and stored as initial light amount data Ds (step S24). When two light receiving elements 48a and 48b are used, each initial light quantity data is obtained and averaged and stored as initial light quantity data Ds. Thereafter, reading of the document is started (step S25). The image data after the start of reading is subjected to shading correction based on the Dh correction coefficient. When a predetermined time has elapsed since the reading of the document was started (YES in step S26), the light amount is measured again by the light receiving element (step S27). This value is stored as light quantity data Dx. When two light receiving elements 48a and 48b are used, each light quantity data is obtained and averaged and stored as light quantity data Dx. The initial light quantity data Ds is divided by the light quantity data Dx to obtain the light quantity change rate Dy of the light source 30.
Dy = Ds / Dx
The amount of light is corrected based on this rate of change (step S28).
Ls ′ = Ls × Dy
Thereafter, the light source 30 is controlled to be turned on based on the corrected light quantity setting value Ls ′. Thereafter, the light amount set value Ls ′ is obtained and corrected every predetermined time until the reading of the original is completed (repetition of steps S29, S26, S27 or S26, and S28). When the reading of the original is finished, the light source 30 is turned off, the light source 30 and the mirror 32 are moved to the position of the reference white plate 23, the light amount setting value is returned to the default Ls, and the operation is finished (YES in step S29).
[0043]
According to the first aspect of the present invention, the light amount detecting means is provided at a position where the upper surface of the reading position is irradiated with light from the light source and outside the maximum document width region. By correcting the shading correction data based on the output, it is possible to always ensure a stable CCD output for each original to be read without changing the redesign of the optical system for reading the original.
According to the second aspect of the present invention, the light amount detecting means is provided at a position where the upper surface of the reading position is irradiated with the light from the light source and is outside the maximum document width region, and the output from the light amount detecting means is provided. Based on this, by correcting the gain value of the AGC means, it is possible to always ensure a stable CCD output for each original to be read without changing the redesign of the optical system for reading the original.
According to the third aspect of the present invention, the light amount detecting means is provided at a position where the upper surface of the reading position is irradiated with the light from the light source and outside the maximum document width region, and the output from the light amount detecting means is provided. Based on this, by correcting the light amount of the light source, it is possible to always ensure a stable CCD output for each original to be read without changing the redesign of the optical system for reading the original.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an image forming process of an image forming apparatus including an ISU to which a correction method of the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic structure of a document reading apparatus.
FIG. 3 is a diagram showing an electrical configuration of a document reading apparatus used in the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of a main part showing a mounting position of a light amount detection means used in the present invention.
5 is a bottom view of the light amount detection unit attachment position shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a flowchart showing a process of a correction method according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an electrical configuration of a document reading apparatus used in the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a process of a correction method according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an electrical configuration of a document reading apparatus used in the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing a process of a correction method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Photosensitive drum
12: LSU
20: Document reader
22a, 22b: contact glass
23: Standard white board
30: Light source
36: CCD element
47: Document transport guide
48a, 48b: light receiving elements
60: Control unit
62: A / D converter
63: Shading correction unit
67: AGC means
68: Light quantity variable control unit

Claims

The apparatus includes a light source, a CCD element, and a reference white plate for shading correction, and includes an automatic document conveying unit that conveys an original document one by one to a reading position on the contact glass. In a document reading apparatus for reading information of a document image by receiving the reflected light of the document with a CCD element, a light amount detecting means is provided at a position where light from the light source is irradiated on the upper surface of the reading position and outside the maximum document width region Is provided, and the shading correction data is corrected based on the output from the light amount detecting means.

The apparatus includes a light source, a CCD element, and a reference white plate for shading correction, and includes an automatic document conveying unit that conveys an original document one by one to a reading position on the contact glass. In a document reading apparatus for reading information on a document image, comprising AGC means including A / D conversion means for receiving the reflected light of the document by a CCD element and converting analog image data from the CCD element into digital image data. A light amount detection unit is provided at a position where the upper surface of the reading position is irradiated with light from the light source and is outside the maximum document width region. Based on an output from the light amount detection unit, gain data of the AGC unit is provided. A document reading apparatus characterized by correcting the above.

A light source, a control means for variably controlling the light quantity of the light source, a CCD element and a reference white plate for shading correction, and an automatic document transport means for transporting each document one by one to a reading position on the contact glass, In a document reading device that reads reflected document light from the light source at the position on the contact glass with a CCD element and reads information on the document image, the upper surface of the reading position is irradiated with light from the light source and the maximum document width A document reading apparatus, wherein a light amount detection unit is provided at a position outside the area of the light source, and the light amount of the light source is corrected by the control unit based on an output from the light amount detection unit.

The document reading device according to any one of claims 1 to 3, wherein the light amount detection means is provided inside a document pressing member.

5. The document reading apparatus according to claim 1, wherein the light amount detection means is provided at positions at both ends outside the region of the maximum document width.