JP2662100B2 - 光電変換素子の位置検出方法 - Google Patents
光電変換素子の位置検出方法Info
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Description
られる出力信号の分布から、前記基準線に対する光電変
換素子の位置を高精度に検出することのできる光電変換
素子の位置検出方法に関する。
いて、画像の撮像を行う場合に、複数の光電変換部をラ
イン状に配列した、いわゆる、ラインセンサが用いられ
ている。この場合、前記ラインセンサは、副走査搬送さ
れる原稿を主走査することで、その画像情報を二次元的
に読み取る。
像を読み取る場合には、例えば、各色毎にラインセンサ
を配設し、且つ、各ラインセンサの相対位置を高精度に
設定する必要がある。また、画像を高分解能で読み取る
ため、複数のラインセンサを主走査方向に接続し、画素
数を増大させる構成が採られているものもある。この場
合においても、接続されるラインセンサの相対位置を高
精度に設定する必要がある。
査するため、例えば、ラインセンサによって基準線を読
み取り、その出力画像における前記基準線のずれ等よ
り、ラインセンサの相対的な位置ずれ等を検出する手法
が採られている。
た手法では、1つの光電変換部に対応する1画素または
1/2画素程度のレベルでのずれ量しか検出することが
できず、特にカラー画像の場合では色ずれが視認されて
しまうことになる。また、ラインセンサを主走査方向に
接続した場合では、線ずれや、すじの発生するおそれが
ある。
読取原稿に対する光電変換素子の主走査方向における位
置あるいは副走査方向における位置を高精度に検出する
ことのできる光電変換素子の位置検出方法を提供するこ
とを目的とする。
めに、本発明は、複数の光電変換部が主走査方向に配列
されてなる光電変換素子により、前記主走査方向に対し
て直交する副走査方向に延在する基準線を読み取り、各
光電変換部の主走査方向の位置xn (n=1、2、…)
に対する極大信号または極小信号を含む複数の出力信号
In を得、前記位置xn および出力信号In から、 In =f(xn ) の関係式を用いて、関数fの最大値または最小値に対応
する光電変換部の位置を、基準線に対する光電変換素子
の主走査方向の位置として求めることを特徴とする。
査方向に配列されてなる光電変換素子により、前記主走
査方向に延在し、且つ、前記主走査方向に対して直交す
る副走査方向に相対的に移動する基準線を読み取り、所
定の光電変換部の所定の時刻における副走査方向の位置
ym (m=1、2、…)に対する極大信号または極小信
号を含む複数の出力信号Im を得、前記位置ym および
出力信号Im から、 Im =g(ym ) の関係式を用いて、関数gの最大値または最小値に対応
する当該光電変換部の位置を、基準線に対する光電変換
素子の副走査方向の位置として求めることを特徴とす
る。
交する主走査方向に配列された各光電変換部によって読
み取り、得られる出力信号の分布から当該分布に適応す
る関数の最大値または最小値を求める。そして、この最
大値または最小値に対応する位置が所定の光電変換部の
位置となるように光電変換素子の位置を主走査方向に修
正することにより、読取原稿に対する光電変換素子の主
走査方向に対する位置を高精度に調整することができ
る。
向に相対的に移動する基準線を、それと平行な主走査方
向に光電変換部を配列した光電変換素子によって読み取
り、所定の光電変換部より得られる出力信号の分布から
当該分布に適応する関数の最大値または最小値を求め
る。そして、この最大値または最小値に対応する位置が
所定の光電変換部の位置となるように光電変換素子の位
置を副走査方向に修正することにより、読取原稿に対す
る光電変換素子の副走査方向に対する位置を高精度に調
整することができる。
ついて、実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。
適用されるカラー画像読取装置の要部構成を示したもの
である。当該装置では、矢印Y方向に副走査搬送される
透過型原稿Fが照明光源10によって主走査方向(矢印
X方向)に照明され、その透過光が集光レンズ12およ
び分光プリズム14を介して光電変換素子である各CC
D16a、16b、16cに導かれる。なお、前記分光
プリズム14は、透過型原稿Fの透過光を赤(R)、緑
(G)、青(B)の三色に分光し、各CCD16a、1
6b、16cに導く。
原稿Fの主走査方向と平行に配列された複数の光電変換
部18を有し、夫々治具18a、18b、18cによっ
て保持されている。各治具18a、18b、18cは、
調整ねじ20によって主走査方向(透過型原稿Fを基準
として矢印X方向)、副走査方向(透過型原稿Fを基準
として矢印Y方向)および分光プリズム14方向に位置
調整可能である。透過型原稿Fの透過光は、CCD16
a、16b、16cによって電気信号に変換され、信号
処理回路22に導かれる。
細ブロック図である。CCD16a、16b、16cか
らの電気信号は、A/D変換器24a、24b、24c
を介して画像処理部26およびデータ記憶部28に供給
される。画像処理部26では、前記電気信号に対して所
定の画像処理を施してこれを出力部30に供給する。出
力部30では、画像処理部26からの電気信号に基づ
き、例えば、透過型原稿Fに対応する所望の再生画像を
出力する。一方、データ記憶部28に記憶された画像信
号は、演算処理部32において、後述する位置検出方法
に従って演算処理がなされ、必要に応じ、その演算結果
等がモニタ34に表示される。
読取装置を用いてCCD16a、16b、16cの主走
査方向に対する相対的な位置を検出する方法について説
明する。
行で所定距離離間して配設される基準線PおよびQをス
リットとして形成した透過型原稿Fを用いる。
原稿Fの基準線P、Qを透過した後、集光レンズ12お
よび分光プリズム14を介して各CCD16a、16
b、16cに導かれ、電気信号に変換される。この電気
信号は、信号処理回路22のA/D変換器24a、24
b、24cによってデジタル信号に変換された後、デー
タ記憶部28に記憶される。次いで、演算処理部32に
おいて、所定の演算処理が施される。
Qを、主走査方向に配列された複数の光電変換部18に
よって読み取った場合、主として集光レンズ12の影響
等により、その出力信号の分布は正規分布に近い分布と
なる。一般に、線像を光学的に読み取った場合の光量分
布は、正規分布に近くなることが知られている。すなわ
ち、光電変換部18の主走査方向の位置をx、光電変換
部18からの仮想の出力信号をIx とすると、 Ix =A・exp{−B・(x−C)2 }…(1) と仮定することができる。なお、A、B、Cは所定の係
数である。図3は(1)式の関係を示したものである。
=1、2、…)、各光電変換部18からの実際の出力信
号をIn とし、(1)式に対応した、 In =A・exp{−B・(xn −C)2 }…(2) の関係式を用いて、出力信号Ix の最大値を内包する3
つ(n=1、2、3)の光電変換部18(位置x1 、x
2 、x3 )からの出力信号I1 、I2 、I3 を得、デー
タ記憶部28に格納する。次に、前記光電変換部18の
位置x1 、x2 、x3 およびその出力信号I1 、I2 、
I3 から、 I1 =A・exp{−B・(x1 −C)2 }…(3) I2 =A・exp{−B・(x2 −C)2 }…(4) I3 =A・exp{−B・(x3 −C)2 }…(5) の3式の連立方程式を演算処理部32において解き、係
数A、B、Cを求める。
力信号Ix が最大となるときの位置xc である。そこ
で、 x1 =x2 −1…(6) x3 =x2 +1…(7) として、位置xc を求めると、 xc =x2 +0.5* 〔ln(I3 /I1 )/ln{I2 2/(I1 ・I3 )}〕…(8) となる。従って、これから、基準線P、Qの中心に対応
する光電変換部18の位置xc を算出することができ
る。
々CCD16a、16b、16cの各光電変換部18に
よって基準線P、Qを読み取ることで得られた出力信号
In を用いて、位置xと出力信号Ix との関係をモニタ
34に表示させたものである。この場合、xRP、xRQ、
xGP、xGQ、xBP、xBQは、各CCD16a、16b、
16cからの仮想の出力信号Ix が最大となるときの光
電変換部18の位置を示す。そこで、これらの位置
xRP、xGP、xBPおよびxRQ、xGQ、xBQが等しくなる
ようにCCD16a、16b、16cの位置を、例え
ば、調整ねじ20を用いて主走査方向に調整する。この
場合、CCD16a、16b、16c相互間の位置は、
(1)式の近似の程度および信号処理回路22の分解能
の範囲内ではあるが、極めて高精度に調整されることに
なる。例えば、(1)式がCCD16a、16b、16
cの正しい分布を表しているものと仮定すると、図4の
場合には1画素の1/100の精度で位置調整ができる
ことになる。
適用されるモノクロの画像読取装置を示す。この画像読
取装置では、照明光源36によって照明された透過型原
稿Fの基準線Pからの透過光が、集光レンズ38および
全反射ミラー40を介してCCD42bに導かれるとと
もに、前記集光レンズ38を介してCCD42a、42
cに導かれる。この場合、CCD42a、42b、42
cは、透過型原稿Fの主走査方向に対して光学的直線状
に配列されており、これによって分解能の向上が図られ
ている。
示すように、CCD42aの光電変換部に対する基準線
Pの中心位置xa (図6(a)参照)と、CCD42b
の光電変換部に対する基準線Pの中心位置xb (図6
(b)参照)とを求め、これらが所定の位置となるよう
に各CCD42a、42bの位置修正を行う。同様に、
CCD42b、42cの位置も修正する。これによっ
て、CCD42a、42b、42cを主走査方向に対し
て高精度に接続し、正確な再生画像を得ることができ
る。
走査方向の相対的な位置を検出するための本発明の第2
の方法の一実施例について説明する。この場合、透過型
原稿Fには、図7に示すように、主走査方向(矢印X方
向)に対して平行なスリットからなる基準線R、Sが形
成されており、この基準線R、Sを前述した第1の方法
の場合と同様の手順で読み取る。
SをCCD16a、16b、16cによって読み取った
場合、光電変換部18の所定位置の素子によって得られ
る出力信号の分布は、前記の場合と同様に正規分布に近
い分布となる。そこで、光電変換部18の副走査方向の
位置をy、光電変換部18の所定位置の素子からの任意
の時刻における出力信号をIt とすると、 It =D・exp{−E・(y−F)2 }…(9) と仮定することができる。なお、D、E、Fは所定の係
数である。
2、…)、この光電変換部18の所定位置の素子からの
所定の時刻における出力信号をIm とし、(9)式に対
応した、 Im =D・exp{−E・(ym −F)2 }…(10) の関係式を用いて、出力信号It の最大値を内包する3
つの時刻における光電変換部18の所定位置の素子から
の出力信号Im (光電変換部18に対する透過型原稿F
の相対位置ym に対する出力信号Im )を得、データ記
憶部28に格納する。次に、前記第1の方法の場合と同
様にして3式の連立方程式を演算処理部32において解
き、係数D、E、Fを求める。そして、これから、
(9)式における出力信号It が最大となるときの位置
yを、基準線R、Sの中心に対応する光電変換部18の
位置として算出することができる。
位置が等しくなるように、例えば、調整ねじ20を用い
て調整することで、各CCD16a、16b、16cの
副走査方向に対する位置を高精度に調整することが可能
となる。
CCD16a、16b、16cと、集光レンズ12との
間の距離を調整し、再生画像の3色の主走査方向の倍率
を高精度に調整することも可能である。
主走査方向に配列された、いわゆる、ラインセンサの位
置修正について説明したが、前記光電変換部が主走査方
向および副走査方向に配列された、いわゆる、エリアセ
ンサの位置修正についても適用可能である。この場合、
例えば、基準線を主走査方向および副走査方向に夫々形
成しておけばよい。
過した照明光を用いてラインセンサの位置検出を行って
いるが、例えば、透過型原稿に非透過の基準線を形成し
た場合であっても、同様にして位置検出を行うことがで
きる。
法によれば、以下の効果が得られる。
取って得られる光電変換部からの出力信号より、前記出
力信号の分布に対応した関数の最大値または最小値を求
め、この最大値、または、最小値に対する光電変換素子
と基準線との位置関係を求めている。この場合、光電変
換素子の位置は、光電変換部の間隔あるいは光電変換部
のサイズ以下で高精度に算出することができ、これによ
って前記光電変換素子を極めて正確に位置修正すること
ができる。この結果、例えば、カラー画像読取装置にお
いては、色ずれを防止することができる。また、複数の
光電変換素子を接続してなる画像読取装置においては、
再生画像における画素ずれ等の発生を最小限なものとす
ることができる。
読取装置の構成図である。
図である。
る。
像読取装置の構成図である。
る。
ラー画像読取装置の構成図である。
Claims (4)
- 【請求項1】複数の光電変換部が主走査方向に配列され
てなる光電変換素子により、前記主走査方向に対して直
交する副走査方向に延在する基準線を読み取り、各光電
変換部の主走査方向の位置xn (n=1、2、…)に対
する極大信号または極小信号を含む複数の出力信号In
を得、前記位置xn および出力信号In から、 In =f(xn ) の関係式を用いて、関数fの最大値または最小値に対応
する光電変換部の位置を、基準線に対する光電変換素子
の主走査方向の位置として求めることを特徴とする光電
変換素子の位置検出方法。 - 【請求項2】請求項1記載の方法において、 In =A・exp{−B・(xn −C)2 } の関係式における係数A、B、Cを求め、次いで、前記
係数A、B、Cに基づき、 IX =A・exp{−B・(x−C)2 } の関係式におけるIX の最大値または最小値に対応する
xを、基準線に対する光電変換素子の主走査方向の位置
として求めることを特徴とする光電変換素子の位置検出
方法。 - 【請求項3】複数の光電変換部が主走査方向に配列され
てなる光電変換素子により、前記主走査方向に延在し、
且つ、前記主走査方向に対して直交する副走査方向に相
対的に移動する基準線を読み取り、所定の光電変換部の
所定の時刻における副走査方向の位置ym (m=1、
2、…)に対する極大信号または極小信号を含む複数の
出力信号Im を得、前記位置ym および出力信号Im か
ら、 Im =g(ym ) の関係式を用いて、関数gの最大値または最小値に対応
する当該光電変換部の位置を、基準線に対する光電変換
素子の副走査方向の位置として求めることを特徴とする
光電変換素子の位置検出方法。 - 【請求項4】請求項3記載の方法において、 Im =D・exp{−E・(ym −F)2 } の関係式における係数D、E、Fを求め、次いで、前記
係数D、E、Fに基づき、 It =D・exp{−E・(y−F)2 } の関係式におけるIt の最大値または最小値に対応する
yを、基準線に対する光電変換素子の副走査方向の位置
として求めることを特徴とする光電変換素子の位置検出
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1878891A JP2662100B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 光電変換素子の位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1878891A JP2662100B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 光電変換素子の位置検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04258704A JPH04258704A (ja) | 1992-09-14 |
JP2662100B2 true JP2662100B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=11981353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1878891A Expired - Lifetime JP2662100B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 光電変換素子の位置検出方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2662100B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-12 JP JP1878891A patent/JP2662100B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
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