JP2006121331A - 画像読取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 両面同時読込の際に、表面と裏面の濃度の違いを最小限に抑えることができる画像読取装置を提供する。
【解決手段】 ランプの点灯後20秒経過すると、CCDゲイン値を+1してCCDで読取る原稿の表面における第1の画像データを補正するために第1の光量補正基準データを得るとともに、これに同期して第1の画像データを得る前にCISで読取る原稿の裏面の第2の画像データを補正するために第2の光量補正基準データを出力し、その後第1および第2の画像データを得て、それぞれ対応する第1および第2の光量補正基準データでシェーディング補正し、1分を経過するとCCDゲイン値をさらに+1して第1の光量補正基準データを得るとともに第2の光量補正基準データを得て、第1および第2の画像データをシェーディング補正する。
【選択図】 図3

Description

この発明は画像読取装置に関し、例えば、画像形成装置などにおいて、片面原稿あるいは両面原稿を読取る画像読取装置に関する。
複写機などの画像形成装置には、原稿を読取るための画像読取装置が設けられている。このような画像読取装置は、ランプから原稿に光を照射し、原稿からの反射光をCCDにより読取って画像データを得ている。ところが、ランプは初期過渡現象域において光量が著しく変化し、また使用によっても光量が経時変化するので、原稿の読取り画像に影響を及ぼす。このため、原稿の画像を読取る都度、原稿ごとにシェーディング補正を行っている。
シェーディング補正は、基準色の補正板に光を照射し、その反射光をCCDで読取って補正データとして記憶し、原稿読取り時に得られるCCDからの読取りデータを補正データで補正するものである。しかし、原稿の読取りごとにシェーディング補正を行うと連続読取り時に要する時間が長くなってしまう。
そこで、特許文献1では、ランプの初期過渡現象域を過ぎればそれ以降は光量が安定するという特徴を利用して、その初期過渡現象域の間に適宜シェーディング補正用の白基準板の読取り処理を行い、それ以降は補正を行わないようにして連続画像読取り時間を短縮することが記載されている。
また、画像読取装置には、CIS(Contact Image Sensor:密着イメージセンサ)を用いて画像を読取るものもある。このような画像読取装置に関して、特許文献2ではCISによってホームポジションにある白基準板の反射光を読取り、CISをプラテンローラの位置に移動させてプラテンローラからの反射光を読取って平均輝度レベルを求め、その平均輝度レベルと白基準板から読取った信号とに基づいて、画像信号を補正することについて記載されている。
特開2001−53936号公報(段落番号0042〜0060、図7) 特開2004−48697号公報(段落番号0040、図6)
一方、画像読取装置には、原稿の両面を読取ることが可能な両面読取装置がある。両面読取装置では、例えば原稿が片面原稿であれば表面の画像を特許文献1で示されたCCDが読取り、両面原稿であれば表面の画像をCCDが読取り、裏面の画像を特許文献2で示されたCISが読取るように構成されている。このような両面読取装置においてもシェーディング補正が行われるが、表面に対するシェーディング補正基準データと、裏面のシェーディング補正基準データの出力が別個に行われるため、読取った表面と裏面の画像の濃度が大きく異なってしまう場合がある。
そこで、この発明は、両面同時読込の際に、表面と裏面の濃度の違いを最小限に抑えることができる画像読取装置を提供することである。
この発明は、第1の光源と、第1の読取センサとを含み、第1の光源からの光を第1の基準部材に照射し、その反射光を第1の読取センサで読取って第1の光量補正基準データを出力し、第1の光源からの光を原稿の一方面に照射し、その反射光を第1の読取センサで読取って第1の画像データとして出力する第1の読取手段と、原稿の他方面の読取りに関連して設けられる第2の基準部材と、第2の光源と、第2の読取センサとを含み、第2の光源からの光を第2の基準部材に照射し、その反射光を第2の読取センサで読取って第2の光量補正基準データを出力し、第2の光源からの光を原稿の他方面に照射し、その反射光を第2の読取センサで読取って第2の画像データとして出力する第2の読取手段と、外部から与えられる読取指令信号に応じて第1および第2の光源を点灯し、前記第1の光量補正基準データを変更するタイミングと、第2の基準部材からの反射光を第2の読取手段で読取って第2の光量補正基準データを出力するタイミングとを同期させる制御手段を備える。
好ましくは、第1の読取手段出力のゲインを調整するゲイン調整手段を含み、制御手段は、第1の光源から得られる光量が初期過渡現象域を越えて減衰し始めたことに応じて、ゲイン調整手段により第1の読取手段出力のゲインを上げて第1の光量補正基準データを出力する。
好ましくは、制御手段は、第1の光源から得られる光量がさらに減衰したことに応じて、ゲイン調整手段による第1の読取手段出力のゲインをさらに上げて第1の光量補正基準データを出力する。
好ましくは、第1の光源は、点灯後初期過渡現象域を越えて所定の時間を経過すると光量が一定になって点灯するものであって、制御手段は所定の時間を経過した後は、連続して読取る原稿ごとに第1の光量補正基準データを出力することなく、第2の基準部材からの反射光を第2の読取センサで読取って第2の光量補正基準データを出力する。
この発明によれば、第1の基準部材からの反射光を第1の読取手段で読取った第1の光量補正基準データを変更するタイミングと、第2の基準部材からの反射光を第2の読取手段で読取って第2の光量補正基準データを出力するタイミングとを同期させるようにしたので、両面同時読込の際に、一方面と他方面の画像の濃度の違いを最小限に抑えることができる。
図1はこの発明の一実施形態における画像読取装置の側面断面図である。図1において、画像読取装置1には、前方が低くなるように給紙トレイ2が配置され、その上に複数の原稿3が載置される。原稿3は給紙コロ4,分離コロ5,レジストコロ6により1枚ずつ搬送路7に送り出される。搬送路7には読取位置8が設けられており、プラテンローラ9により原稿3が読取位置8に搬送される。
読取位置8にはガラス10が嵌め込まれている。ガラス10の下部には、第1の読取部11が設けられている。第1の読取部11は、第1の光源としてのランプ12と、ミラー13,14,15と、レンズ16と、第1の読取センサとしてのCCD17とを含み、第1の光量補正基準データを出力するとともに、原稿3の表面(一方面)から第1の画像データを読取るものである。すなわち、ランプ12からガラス10を介して原稿3の表面に光が照射され、ミラー13,14,15により原稿3の表面で反射された反射光がレンズ16を介してCCD17に導かれて、第1の画像データが読取られる。
ガラス10に隣接して1枚の原稿3の読取り領域外には基準板18が設けられている。基準板18はCCD17によって原稿3の表面から読取った第1の画像データを補正する基準となる第1の基準部材となるものである。補正時には、第1の読取部11が図1において右方向に移動して、基準板17に対向してランプ12により基準板18が照射され、その反射光をCCD17が読取ることで補正のための第1の光量補正基準データが出力され、この第1の光量補正基準データで画像3の表面から読取った第1の画像データがシェーディング補正される。
読取位置8よりも搬送路7の下流側には、第2の読取部20が設けられている。第2の読取部20は第2の読取センサとしてのCIS21を含み、シェーディングローラ23に対向して配置されている。CIS21には第2の光源としてのランプ22が内蔵されている。第2の読取部20は第2の光量補正基準データを出力するとともに、原稿3が両面原稿であるときに裏面(他方面)から第2の画像データを読取る。
シェーディングローラ23は、原稿3を搬送するだけでなく、CIS21によって読取られた裏面の第2の画像データを補正するための基準となる第2の基準部材となるものであって、補正時には、第2の読取部20によってシェーディングローラ23の反射光をCIS21が読取ることで補正のための第2の光量補正基準データが出力され、この第2の光量補正基準データで裏面の第2の画像データがシェーディング補正される。読取られた原稿3は、排出ローラ24を介して排出トレイ25に排出される。
図2はこの発明の一実施形態における画像読取装置のブロック図である。図2において、図1に示したCCD17の読取り出力である画像信号は、ゲイン調整手段としてのアンプ31に入力されて増幅される。アンプ31で増幅された画像信号は、A/Dコンバータ32に入力され、アナログ信号である画像信号がデジタル信号に変換されて制御部40に与えられる。
同様にして、CIS21の読取り出力である画像信号は、アンプ33に入力されて増幅される。アンプ33で増幅された画像信号は、A/Dコンバータ34に入力され、アナログ信号である画像信号がデジタル信号に変換されて制御部40に与えられる。制御部40からアンプ31,33にゲイン調整信号が与えられている。これにより、アンプ31,33は制御部40によりAGC(Automatic Gain Contorol)がかけられてゲイン値が設定されてキャリブレーションが行われる。
さらに、制御部40には、ランプ12および22と、操作部41と、記憶部42とが接続されている。操作部41は片面原稿あるいは両面原稿の読取りを指定したり、複写枚数や用紙サイズなどを入力する。記憶部42はCCD17およびCIS21によって読取られた第1および第2の画像データなどを記憶する。
図3はこの発明の一実施形態における画像読取装置の動作を説明するためのフローチャートであり、図4はこの発明の一実施形態における画像読取装置の光量補正を説明するための図であり、図5は原稿読取および補正データを得るタイミングを説明するための図である。
図1に示したランプ12として例えばキセノンランプを使用した場合には、図4に示すように、読取指令が与えられることによりランプ12に電源が投入されて点灯すると、初期過渡現象域で光量が次第に大きくなり、ピークを過ぎてから光量が低下し、初期過渡現象域を越えるおよそ20秒を経過すると、光量が低下するという特性を有している。そして、電源投入後1分以上を経過すると光量の変化が少なくなって安定して点灯する。そこで、この発明の実施形態では、ランプ12の点灯後の20秒および1分後にCCDゲイン値を上昇させてランプ12の光量の低下を補って第1の光量補正基準データを変更し出力する。
一方、CIS21に内蔵されているランプ22は、CIS21が密着型であるため、ランプ12に比べて、初期過渡現象域での光量変化の極めて小さいものが用いられているので光量低下に対するCISゲイン値を変化させていない。
画像読取装置1の読取り指令が与えられると、制御部40はステップ(図示ではSPと略称する)SP1において、図5に示すタイミングt0でランプ12,22を点灯し、ステップSP2において、タイミングt1でCCD17は基準板18を読取り、CIS21はシェーデイングローラ23読取り、AGCによりCCD17と、CIS21の読取りゲイン値を設定してキャリブレーションを行う。すなわち、第1の読取部11が基準板18の下部に移動してランプ12の照射光が基準板18で反射され、その反射光がミラー13,14,15からレンズ16を介してCCD17に入射され、CCD17からアンプ31に基準板18の読取出力である画像信号が与えられる。
アンプ31はCCD17の画像信号を増幅し、その増幅出力はA/Dコンバータ32に入力されてアナログの画像信号がデジタル信号に変換されて制御部40に与えられる。制御部40はCCD17の読取出力がA/Dコンバータ32のダイナミックレンジの最大となるようにアンプ31のゲインを設定してAGCをかける。
また、ランプ22の照射光がシェーディングローラ23で反射され、その反射光がCIS21に入射され、CIS21からアンプ33にシェーディングローラ23の読取出力である画像信号が与えられる。
アンプ33はCIS21の画像信号を増幅し、その増幅出力はA/Dコンバータ34に入力されてアナログの画像信号がデジタル信号に変換されて制御部40に与えられる。制御部40はCIS21の読取り出力がA/Dコンバータ34のダイナミックレンジの最大となするように、対応するアンプ33のゲインを設定して、AGCをかける。
ステップSP3において、CCD17は原稿の表面における画像の読取りを開始し、CIS21は原稿の裏面の画像を読取る。ステップSP4において、次原稿があるか否かを判別し、次原稿のあることを判別すると、ステップSP5において読取り指令が与えられてから20秒を経過したか否かを判別する。20秒を経過していなければ、ステップSP6において次原稿を読取り、再びステップSP4において次原稿があるか否かを判別する。次原稿がなければ処理を終了する。
ステップSP4〜SP6を繰返し、20秒経過したことを判別すると、ステップSP7において、ランプ12の光量が図4に示すように低下しているので、基準板18を読取ることなく、図5(A)に示すタイミングt2でアンプ31のゲインを制御してCCD17のゲイン値を+1して、第1の光量補正基準データを変更する。この第1の光量補正基準データはCCD17のゲイン値が+1されているのでキャリブレーション時に比べてレベルが高くなっている。従って、ランプ12の光量の低下による画像データの変動を防ぐことができる。もちろん、時間、ゲイン値の調整値は一例であり、使用する装置により適宜変更される。
ステップSP8において両面同時読込であるか否かを判別する。この判別は操作部41の操作で両面読込が設定されているか否かによって判別できる。両面同時読込が設定されていれば、ステップSP9において、CCDゲイン値を+1して原稿3を読取る前のタイミング、すなわち第1の光量補正基準データの変更に同期して、図5に示すタイミングt3でCIS21に関するシェーディング補正を行うために第2の光量補正基準データを出力する。
CIS21に関する第2の光量補正基準データの出力は、前述のキャリブレーションと同様にして、シェーディングローラ23からの反射光をCIS21が読取ることで行われる。そして、ステップSP10において、タイミングt4でCCD17による原稿3の表面における画像の読取りと、タイミングt5でCIS21による原稿3の裏面における画像の読取りを行い、得られた第1および第2の画像データがそれぞれ対応する第1および第2の光量補正基準データにより増幅されてシェーディング補正が行われる。
ステップSP11において、次原稿があるか否かを判別し、次原稿のあることを判別すればステップSP12において、読取指令後1分を経過したか否かを判別する。1分を経過していなければステップSP10に戻って次原稿を読取る。1分を経過していればステップSP13において、図5(A)に示すタイミングt6でCCDゲイン値をさらに+1して、計+2に設定して第1の光量補正基準データを変更し出力する。
ステップSP14において、再度両面同時読込が設定されているか否を判別し、両面読込が設定されていれば、ステップSP15において、CCDゲイン値を+1(計+2)した原稿3を読取る前のタイミングt7でCIS21に関するシェーディング補正のための第2の光量補正基準データを出力する。ステップSP16において、タイミングt8,t9で原稿3の表面および裏面の第1および第2の画像データを読取って、それぞれ対応する第1および第2の光量補正基準データにより増幅されてシェーディング補正が行われる。ステップSP17において次の原稿があるか否かを判別する。
次の原稿があることを判別すると、ステップSP18において、CIS21に関して原稿3の先端あるいは後端が搬送される都度紙間ごとに第2の補正データを得る。そして、ステップSP16において、タイミングt10,t11でその原稿3の表面および裏面の第1および第2の画像データを読取る。ただし、このときは裏面の第2の画像データを第2の光量補正基準データにより増幅してシェーディング補正を行い、表面の第1の画像データに関しては、第1の光量補正基準データの変更は行わずシェーディング補正を行う。これは図4に示したようにランプ12は点灯後1分以上を経過すると、初期過渡現象域を越えることで光量の変化が少なく、第1の画像データに関して第1の光量補正基準データの変更を省略して読取速度を早くするものである。
さらに続けて、次の原稿があるか否かを判別し、あればステップSP16に戻ってステップSP16〜SP18の処理を繰り返す。そして、読取るべき原稿がなくなると処理を終える。
上述のごとく、この発明の実施形態によれば、ランプ12の初期過渡現象域を越えたときに、タイミングt2でCCDゲイン値を+1して第1の光量補正基準データを出力するとともに、これに同期して原稿3を読取る前のタイミングt3でCIS21に関するシェーディング補正のための第2の光量補正基準データを得ることができる。そして、その後タイミングt4,t5で表面および裏面の第1および第2の画像データを出力してシェーディング補正を行うことでランプ12の光量変化に対する濃度の変化で生じる原稿3の表面と裏面の読取信号のレベル差を最小限に抑えることができる。
さらに、ランプ12の光量が低下しても再度CCD17のゲイン値をさらに上げて光量の低下に対応させて第1の光量補正基準データを出力して第1の画像データを補正し、光量が安定化した後は、原稿3の表面の読取に関しては第1の光量補正基準データを変更することなく第1の画像データのシェーディング補正を行い、原稿3の裏面の読取に関しては紙間で第2の光量補正基準データを得て第2の画像データをシェーディング補正することにより、原稿3が両面原稿であっても連続読取時間を短縮できる
なお、上述の実施形態では、第2の読取部20の読取センサとして、CIS21を用いた例について説明したが、第1の読取部11と同様にしてCCDを用いたものに、この発明を適用してもよい。
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
この発明の一実施形態における画像読取装置の側面断面図である。 この発明の一実施形態における画像読取装置のブロック図である。 この発明の一実施形態における画像読取装置の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の一実施形態における画像読取装置の光量補正を説明するための図である。 原稿読取および補正データを得るタイミングを説明するための図である。
符号の説明
1 画像読取装置、2 給紙トレイ、3 原稿、4 給紙コロ、5 分離コロ、6 レジストコロ、7 搬送路、8 読取位置、9 プラテンローラ、10 ガラス、11 第1の読取部、12,22 ランプ、13,14,15 ミラー、16 レンズ、17 CCD、18 基準板、20 第2の読取部、21 CIS、23 シェーディングローラ、24 排出ローラ、25 排出トレイ、31,33 アンプ、32,34 A/コンバータ、40 制御部、41 操作部、42 記憶部。

Claims (4)

  1. 原稿の一方面と他方面の画像を読取る画像読取装置であって、
    前記原稿の一方面の読取りに関連して設けられる第1の基準部材と、
    第1の光源と、第1の読取センサとを含み、前記第1の光源からの光を前記第1の基準部材に照射し、その反射光を前記第1の読取センサで読取って第1の光量補正基準データを出力し、前記第1の光源からの光を前記原稿の一方面に照射し、その反射光を前記第1の読取センサで読取って第1の画像データとして出力する第1の読取手段と、
    前記原稿の他方面の読取りに関連して設けられる第2の基準部材と、
    第2の光源と、第2の読取センサとを含み、前記第2の光源からの光を前記第2の基準部材に照射し、その反射光を前記第2の読取センサで読取って第2の光量補正基準データを出力し、前記第2の光源からの光を前記原稿の他方面に照射し、その反射光を前記第2の読取センサで読取って第2の画像データとして出力する第2の読取手段と、
    外部から与えられる読取指令信号に応じて前記第1および第2の光源を点灯し、前記第1の光量補正基準データを変更するタイミングと、前記第2の基準部材からの反射光を前記第2の読取手段で読取って第2の光量補正基準データを出力するタイミングを同期させる制御手段を備える、画像読取装置。
  2. さらに、前記第1の読取手段出力のゲインを調整するゲイン調整手段を含み、
    前記制御手段は、前記第1の光源から得られる光量が初期過渡現象域を越えて減衰し始めたことに応じて、前記ゲイン調整手段により前記第1の読取手段出力のゲインを上げて前記第1の光量補正基準データを出力する、請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 前記制御手段は、前記第1の光源から得られる光量がさらに減衰したことに応じて、前記ゲイン調整手段による前記第1の読取手段出力のゲインをさらに上げて前記第1の光量補正基準データを出力する、請求項2に記載の画像読取装置。
  4. 前記第1の光源は、点灯後前記初期過渡現象域を越えて所定の時間を経過すると光量が一定になって点灯するものであって、
    前記制御手段は、前記所定の時間を経過した後は、連続して読取る原稿ごとに前記第2の基準部材からの反射光を前記第2の読取センサで読取って前記第2の光量補正基準データを出力する、請求項3に記載の画像読取装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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