JP3014396B2 - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JP3014396B2
JP3014396B2 JP1311216A JP31121689A JP3014396B2 JP 3014396 B2 JP3014396 B2 JP 3014396B2 JP 1311216 A JP1311216 A JP 1311216A JP 31121689 A JP31121689 A JP 31121689A JP 3014396 B2 JP3014396 B2 JP 3014396B2
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辰夫 笹原
敏 上森
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三田工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は、原稿読取装置に関し、特に、読取データ
をディジタル処理するディジタル複写機、ファクシミリ
装置等に好適な原稿読取装置に関するものである。
<従来の技術> 従来のディジタル複写機において、第5図に示すよう
に、コンタクトガラス1の先端辺(図において左端)側
に貼付けられた主走査方向に延びる白色基準面2を、原
稿3を照明走査する前にランプ4で照明し、白色基準面
2の反射光5をラインCCD等の自己走査型読取センサ6
で読取り、ランプ4のシェーディング補正をしたり、読
取センサ6を構成する複数の読取素子の感度をそれぞれ
補正するいわゆるビット補正をするようにしたものが知
られている。
また、特開昭63−117556号公報には、第6図に示すよ
うに、コンタクトガラス1の脇に、副走査方向が延びる
白色基準面7を配置し、読取センサ6が自己走査(主走
査)を行う場合に、白色基準面7の読取出力に基づい
て、原稿3の読取出力を主走査ごとにまたは複数の主走
査ごとに補正するようにした装置が開示されている。こ
の装置によれば、商品AC電源で点灯されるハロゲンラン
プや螢光燈をランプ4に使用した場合に生じるリプルに
よる悪影響を補正することができる。
<発明の背景> ところで、従来技術で紹介した前者の装置では、読取
センサ6が白色基準面2を読取った時の読取出力が増幅
器で適当に増幅され、その出力に基づいてシェーディン
グ補正やビット補正がされている。
また、後者の装置では、読取センサ6が白色基準面7
を読取った時の読取信号に基づいて増幅器の増幅率を調
節するようにされ、リプル補正が行われたり、読取信号
に濃度むらが生じないようにされている。
そこで、上述の前者および後者の装置を組合わせ、増
幅器の増幅率を適当な値に調節すれば、前者および後者
の装置で行われている両方の補正、すなわちシェーディ
ング補正、ビット補正およびリプル補正の全てが行え、
かつ濃度むらの生じないような原稿読取装置を作れるで
あろうと、本出願人は着想した。
ところが、白色基準面2,7における反射光量よりも原
稿の白地で反射される反射光量の方が多い場合がある。
そのような場合を考慮すると、前者および後者を組合わ
せた場合に、増幅器の増幅率を、両方の条件を満足する
ように調節することは不可能であることがわかった。
より具体的に説明をする。
白色基準面2,7は、通常、塩化ビニル等の白色シート
や白色塗装した金属板等で構成されている。一方、原稿
の紙質は多様であり、中には白色基準面よりも光反射率
のよい用紙も存在する。このような光反射率の良い用紙
に記録された画像を読取る場合、次のような問題があ
る。
まず、第5図に示す白色基準面2がランプ4で照明さ
れ、白色基準面2で反射された反射光が読取センサ6の
主走査により読取られた場合には、その読取信号の最大
値が増幅器の最大出力となるように、増幅率が設定され
る。
次いで、ランプ4が副走査方向に移動され、第6図に
示す白色基準面7および原稿3の反射光が読取センサ6
の主走査により読取られ、それが増幅器で増幅される
が、上述のように、白色基準面の読取最大値が増幅器の
最大出力となるように増幅率が設定されていると、白色
基準面7よりも光反射率の良い原稿3の白地読取信号は
完全に増幅できなかったり、歪んだりしてしまう。
よって、この場合には、原稿の白地で反射された反射
光を読取センサ6で読取ったときの読取信号が増幅器の
最大出力となるように相対的に増幅率を小さく設定せざ
るを得なかった。
しかしながら、増幅率を相対的に小さく設定すると、
白色基準面2を読取った時の読取信号の増幅出力が相対
的に低レベルとなり、信号のダイナミックレンジが小さ
くなってしまうので、それに基づいてシェーディング補
正等を行う際に、誤差を伴ないやすくなる。
もちろん、このような欠点をなくするためには、専用
の増幅器を2つ設ければよいが、それでは、装置全体の
構成が高価でかつ大型化してしまう。
この発明は、以上のような背景のもとになされたもの
で、上述の各欠点を解消して、1つの増幅器によって、
白色基準面および原稿の読取出力を最適に増幅すること
ができる画像読取装置を提供することを目的とする。
<発明の構成> この発明は、原稿を載置するための原稿載置位置が定
められた載置手段、載置手段の原稿載置位置に近接して
設けられ、予め定める主走査方向に延びる第1白色基準
面および主走査方向と直交する副走査方向に延びる第2
白色基準面、自己走査することによって、載置手段を主
走査合方向に読取る読取手段、読取手段と載置手段との
相対的な位置関係を副走査方向に一定速度で移動させる
駆動手段、読取手段の読取信号を増幅するための増幅手
段、ならびに読取手段から第1白色基準面の読取信号が
出力される時に、増幅手段の増幅率を相対的に大きな第
1増幅率にし、第2白色基準面の読取信号が出力される
時に、増幅手段の増幅率を相対的に小さな第2増幅率に
する増幅率切換手段、を含むことを特徴とする画像読取
装置である。
<作用> この発明によれば、主走査方向に延びる第1白色基準
面の読取信号を増幅する場合には、増幅手段の増幅率が
相対的に大きな第1増幅率に切換えられる。
一方、読取手段から、副走査方向に延びる第2白色基
準面の読取信号および原稿の読取信号が出力される場合
には、それを増幅する増幅手段の増幅率が、相対的に小
さな第2増幅率に切換えられる。
よって、読取出力の種類に応じた最適の増幅率で読取
信号が増幅される。
<実施例> 第1図は、この発明の一実施例に係る画像読取装置の
概略構成を示す図解図である。
図において、11は原稿載置手段としてのコンタクトガ
ラスであり、原稿を載置するための載置位置が予め定め
られている。この実施例では、先端辺12および側端辺13
に、原稿3の隣合う2辺が揃うように載置される。
コンタクトガラス11の先端辺12および側端辺13沿い
に、コンタクトガラス11の下面側には、平面L字型の白
色基準面14が設けられている。この白色基準面14は、主
走査方向に延びる第1白色基準面141および副走査方向
に延びる第2白色基準面142を備えている。第1白色基
準面141および第2白色基準面142は同質の材料(たとえ
ば白色塩化ビニルシート)で作られている コンタクトガラス11の下面側にはランプ15が備えられ
ている。ランプ15は、主走査方向に延びる長手の筒状を
した、たとえばハロゲンランプまたは螢光燈によって構
成されている。このランプ15により、コンタクトガラス
11および白色基準面14は、主走査方向に端から端まで照
明される。ランプ15によって、白色基準面14およびコン
タクトガラス11上の原稿3が照明されると、その反射光
はミラー16,17,18で誘導され、レンズ19を介して読取セ
ンサ20へ与えられる。読取センサ20は、主走査方向に長
手の自己走査型ラインセンサで、1ラインまたは数ライ
ンを読取れるようになっている。読取センサ20の1ライ
ンには、たとえば数千個の受光素子が配列されており、
各受光素子へ与えられる反射光が光電変換され、自己走
査当により読取りが行われる。
ランプ15およびミラー16は副走査方向に一定速度で移
動され、第2白色基準面142および原稿3を副走査方向
に照明する。ランプ15およびミラー16の移動に伴ない、
ミラー17,18がランプ15およびミラー16の移動速度の2
分の1の速度で追従移動される。この結果、読取センサ
20は、自己走査によって主走査方向に画像を読取り、そ
れが副走査方向へ順次移動されるので、2次元的に広が
るコンタクトガラス11上の原稿画像が読取れる。
読取センサ20の出力は信号処理回路21へ与えられる。
信号処理回路21には、読取センサ20の出力を増幅するた
めの増幅回路22および増幅されたアナログ信号をディジ
タル信号に変換するためのA/Dコンバータ23が含まれて
いる。
この実施例の特徴は、次に説明するように、読取セン
サ20が第1白色基準面141の読取信号を出力する場合
と、第2白色基準面142および原稿3の読取信号を出力
する場合とで増幅回路22の増幅率が切換えられるように
されていることである。
次に、詳細に説明をする。第2図は、この発明の一実
施例に係る読取センサ20の出力を増幅するための増幅回
路22および増幅されたアナログ信号をディジタル信号に
変換するためのA/Dコンバータ23の回路構成を示す図で
ある。
読取センサ20から出力されるビデオ信号Vは、増幅器
24へ与えられて増幅され、増幅器24の出力はA/Dコンバ
ータ23のビデオ信号入力端子Vinへ与えられ、A/Dコンバ
ータ23内でディジタル信号に変換される。増幅器24の出
力は、また、スイッチ25を介してホールド回路26へ与え
られ、ホールド回路26の出力はゲインコントロール回路
27へ与えられる。ゲインコントロール回路27は、第1基
準電圧Vref1または第2基準電圧Vref2とホールド電圧と
を比較して、増幅器24のゲインを調節する。第1基準電
圧Vref1と第2基準電圧Vref2との切換えは、スイッチ28
によって行われる。
この回路において、スイッチ25は、読取センサ20が第
2白色基準面142の読取信号を出力している間は導通状
態、それ以外は非導通状態となるようにされている。読
取センサ20がどの読取信号を出力しているかは、たとえ
ば読取センサ20の動作基準となる基準クロックを計数す
ることによって検出できるから、それに基づいてスイッ
チ25を切換えるようにすればよい。
一方、スイッチ28は、読取センサ20が第1白色基準面
141の読取信号を出力している場合には第1基準電圧V
ref1側へ切換えられ、読取センサ20が第2白色基準面14
2および原稿3の読取信号を出力している場合には第2
基準電圧Vref2側へ切換えられる。
従って、読取センサ20から、第2白色基準面142およ
び第1白色基準面141で読取ったビデオ信号V1が出力さ
れる場合には、そのビデオ信号V1は、第1基準電圧V
ref1に基づいてゲイン調整された増幅器24で増幅され
る。この場合において、読取センサ20から白色基準面14
2の読取信号が出力される場合のみスイッチ25が導通さ
れ、その電圧がホールド回路26でホールドされ、ゲイン
コントロール回路27へ与えられる。そして、ここで第1
基準電圧Vref1と比較され、第3A図に実線で示すよう
に、その最大値がA/Dコンバータ23の基準電圧Vrefと等
しくなるように、増幅器24のゲインが調節される。
なお、第3A図において、破線は、増幅前のビデオ信号
V1である。
一方、読取センサ20が第2白色基準面142および原稿
3の反射光を読取り、読取ったビデオ信号V2を出力する
場合には、スイッチ28が切換えられ、ゲインコントロー
ル回路27の基準電圧は第2基準電圧Vref2にされる。ま
たこの場合においても、読取センサ20から第2白色基準
面142の読取信号が出力される場合のみスイッチ25が導
通される。
従って、第3B図に示すように、第2白色基準面142の
読取信号が第2基準電圧Vref2と比較され、原稿3の白
地の読取信号の最大値がA/Dコンバータ23の基準電圧V
refと一致するように、増幅器24のゲインが調節され
る。
なお、第3B図において、破線は増幅器24へ入力する前
のビデオ信号V2である。
上述の場合において、第1基準電圧Vref1は、第2基
準電圧Vref2と比較して相対的に高電位にされている。
これは、白色基準面14よりも原稿3の白地の方が光反射
率のよい場合があることを考慮したためである。
なお、もし第1白色基準面141の読取ビデオ信号V1
増幅する際に、第2基準電圧Vref2に基づいて増幅器24
のゲインが調節されるとすれば、増幅後のビデオ信号V
1aは、第3A図に一点鎖線で示すような出力となり、その
最大値がA/Dコンバータ23を基準電圧Vrefよりも低くな
ってしまう。よって、A/Dコンバータ23でディジタル信
号に変換後、シェーディング補正やビット補正に用いる
場合、データのダイナミックレンジが小さくなり、補正
内容に誤差を招きやすいという欠点がある。この実施例
では、このような欠点はない。
また、第2白色基準面142および原稿3の読取ビデオ
信号V2を増幅する場合に、もし、増幅器24のゲンイが第
1基準電圧Vref1に基づいて調節されるとすれば、増幅
後のビデオ信号V2aは、第3B図に一点鎖線で示すように
なり、原稿3の白地の読取出力がA/Dコンバータ23の基
準電圧Vrefよりも大きくなり、正確なA/D変換ができな
い。
第4図は、この発明の他の実施例に係る読取センサ20
の出力を増幅するための増幅回路およびA/D変換を行う
ための回路の回路図である。
先に述べた第2図の回路では、A/Dコンバータ23へ与
えられる前に、ビデオ信号Vが適当な増幅率で増幅され
てビデオ信号Vaとされ、増幅後のビデオ信号Vaの最大値
がA/Dコンバータ23の基準電圧Vrefと一致するようにさ
れていた。
これに対し、第4図の回路では、読取センサ20から出
力されるビデオ信号Vは、そのまま、増幅されずに、A/
Dコンバータ23の入力端子Vinへ与えられるようになって
おり、かつ、A/Dコンバータ23の基準電圧Vrefが、ビデ
オ信号Vの一定濃度信号値に比例して切換えられるよう
になっている。
つまり見方を変えれば、第2図の回路では、A/Dコン
バータ23の基準電圧Vrefを一定値とし、ビデオ信号Vの
ピーク値を基準電圧Vrefに合わせて増幅調節していたの
に対し、第4図の回路では、ビデオ信号Vの一定濃度信
号値に合わせてA/Dコンバータ23の基準電圧Vrefを調節
する構成にされているのである。
具体的には、第4図を参照して、第2白色基準面142
の読取信号が出力されている間、スイッチ35が導通さ
れ、ビデオ信号Vはホールド回路31でホールドされ、ゲ
インコントロール回路32へ与えられる。ゲインコントロ
ール回路32にはスイッチ33が設けられており、ゲイン調
節のための抵抗値が第1抵抗R1または第2抵抗R2に切換
えられる。スイッチ33の切換えは、第2図で説明したス
イッチ28の切換えと同様に、読取センサ20が第2白色基
準面142および第1白色基準面141の読取信号を出力して
いる場合には第1抵抗R1側へ、読取センサ20が第2白色
基準面142および原稿33の読取信号を出力している場合
には第2抵抗R2側へ切換えられる。そして、ゲインコン
トロール回路32の出力は、A/Dコンバータ23の基準電圧
入力端子VRTへ与えられる。
第4図に示す回路によれば、読取センサ20が第2白色
基準面142および原稿3の読取信号を出力する場合に、
たとえば1ラインごとに、ホールド回路31の出力がラン
プ15のリプル等により微妙に変化しても、それに応じて
ゲインコントロール回路32の出力が調節されるので、A/
Dコンバータ23における信号変換が、リプル等による悪
影響を受けないという利点がある。
<発明の効果> この発明は、以上のように構成されているので、シェ
ーディング補正やビット補正のために、白色基準面を読
取った読取信号を最適な増幅率で増幅でき、読取信号の
ダイナミックレンジが大きくとれ、補正の際における誤
差を少なくすることができる。
また、原稿の白地の光反射率が白色基準面の光反射率
に比べて大きい場合でも、原稿読取信号を最適な増幅率
で増幅でき、その後の回路において、原稿画像が正確に
かつノイズの少ない処理がされ得る。
さらに、この発明によれば、読取装置に含まれる光学
系の経年変化や特性劣化があっても、それが補正され、
読取信号が正確に出力される装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例に係る原稿読取装置の概
略構成を示すブロック図である。 第2図は、この発明の一実施例の要部構成を示す回路図
である。 第3A図はおよび第3B図は、この発明の一実施例によって
読取られた信号の増幅状態を表わす波形図である。 第4図は、この発明の他の実施例に係る読取装置の要部
構成を示す回路図である。 第5図および第6図は、この発明に関連ある従来技術を
説明するための図解図である。 図において、3……原稿、11……原稿載置手段としてコ
ンタクトガラス、14……白色基準面、141……第1白色
基準面、142……第2白色基準面、15……ランプ、20…
…読取センサ、21……信号処理回路、22……増幅回路、
23……A/Dコンバータ、27……ゲインコントロール回
路、を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/04 - 1/207

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原稿を載置するための原稿載置位置が定め
    られた載置手段、 載置手段の原稿載置位置に近接して設けられ、予め定め
    る主走査方向に延びる第1白色基準面および主走査方向
    と直交する副走査方向に延びる第2白色基準面、 自己走査することによって、載置手段を主走査方向に読
    取る読取手段、 読取手段と載置手段との相対的に位置関係を副走査方向
    に一定速度で移動させる駆動手段、 読取手段の読取信号を増幅するための増幅手段、ならび
    に 読取手段から第1白色基準面の読取信号が出力される時
    に、増幅手段の増幅率を相対的に大きな第1増幅率に
    し、第2白色基準面の読取信号が出力される時に、増幅
    手段の増幅率を相対的に小さな第2増幅率にする増幅率
    切換手段、 を含むことを特徴とする画像読取装置。
JP1311216A 1989-11-30 1989-11-30 画像読取装置 Expired - Lifetime JP3014396B2 (ja)

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