JPH01174063A - 画像読取り装置のシェーディング補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 援批光互 本発明は、原稿を光源で照明し、その反射光を一次元の
光電変換素子上に投影して原稿上の画像を読取る画像読
取装置に使用されるシェーディング補正装置に関する。

玄米投置 デジタル複写機やファクシミリ等の画像情報信号を得る
ための画像読取り装置としては、原稿を白色押圧面を有
する原稿圧仮によりコンタクトガラス上に押圧しっ一一
定の速度で搬送し、光源により照明し、その反射光をＣ
ＣＤ等の一次元光電変換素子上に投影して読取り、その
出力をＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換し、デジタ
ル信号として出力するようにしたものが広く採用されて
いる。

この方式の画像読取り装置では、主走査方向に延設され
た光源の輝度分布のバラツキ、原稿反射光をＣＣＤ等へ
投影するためのレンズのコサイン４乗則による周辺光量
低下、ＣＣＤ等−次元光電変換素子の各画素毎の感度の
不均一等の原因により、白紙原稿を受光して出力した場
合でも主走査方向の１ラインに亘って均一な出力が得ら
れず。

例えば第５回（ａ）に示す如く、ＣＣＤの出力レベルは
原稿幅方向（主走差方向）両端部が中央部より低下する
ことがある。この出力の不均一はシェーディングと呼ば
れ、出力信号で不均一が除去されるようにシェーディン
グ補正が行なわれる。

従来のシェーディング補正方法は１例えば特開昭６０−
１９４８７３号公報に開示されているように、原稿圧板
に原稿押圧面を均一に白色塗装したシェーディング補正
板として使用し、原稿を読取りのために搬送するに先立
って、原稿圧板を光源により照明し、ＣＣＤの全画素を
読込み、そのデータをＲＡＭに格納し、シェーディング
データとし、これを用いて原稿読取り時の出力を補正す
るようにしていた。

この方法でも、原稿圧板が幅方向に一様に白ければ問題
はないが、原稿を搬送することにより、鉛筆書き原稿上
のカーボン粉末や消ゴムの滓、その他の異物がコンタク
トガラスの表面や圧板の表面に付着し、圧板にも擦り傷
ができたり濃度ムラが発生する。これらの汚れや傷はＣ
ＣＤへの光量を低下させる。第５図（ｂ）はその−例を
示したもので、前記の第５図（ａ）に示す両端部で中央
部よりレベルが低下する曲線にさらに消ゴムの滓や傷等
により局部的に大きくレベルダウンしたものどなってい
る。

第５図（ｃ）は、この出力に基づくシェーディング補正
データである。すなわち、汚れに対応した部分はその部
分が白になるように補正出方が出力される。ところが、
消ゴムの滓は常にコンタクトガラス上の同じ位置にある
訳ではなく、又圧板の傷や汚れは原稿抑圧時には、原稿
がトレーシングペーパー等の透明シートでない限り無関
係である。したがって、不必要な補正が行なわれ、例え
ば汚れや傷に対応する部分に原稿上に黒線や黒ベタ部が
あれば、その部分は薄くなったり白となりデータ欠落が
生じる。第５図（ｄ）は、（Ｃ）図によるシェーディン
グ補正データで白色原稿を読取った時のＣＯＤ出力レベ
ルの曲線である。

ｌＩ的 本発明は、上記構成の画像読取り装置の従来のシェーデ
ィング補正措置の上述の欠点にかんがみ、シェーディン
グ補正のための白色のシェーディング補正板を、原稿通
紙によって汚れたり、傷付いたりすることのない位置に
設け、かつ原稿面の位置との差に起因する光電変換素子
上の光量差による出力の差がなくなるようにしたシェー
ディング補正装置を提供することを目的とする。

盪−双 本発明は、上記の目的を達成させるため、上記構成の画
像読取装置において、シェーディング補正板は原稿通紙
位置と異る位置で光源により照明されその反射光が光電
変換素子に入射する位置に進退可能に設けられ、 原稿圧板を読込んだ時の光電変換素子上の光量と、上記
のシェーディング補正板を読込んだ時の光量とがほゞ等
しくなるように光源の出力を切換え可能とするか、シェ
ーディング補正板の反射率と原稿圧板の反射率とを違え
たことを特徴とする。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明を適用した画像読取装置の要部の構成
を示す図である。

原稿テーブル１上の原稿１１は、搬送ローラ群２．２’
；３，３’；４，４’により、コンタクトガラス６上を
、押圧面を白色にされた原稿圧板５により押圧されなが
ら一定の速度で搬送され。

蛍光灯７で照明され、その反射光はレンズ８を介してプ
リント基板１０上に取付けられたＣＣＤＱ上に結像し、
１ラインづつ読取られる１図中、１２．１３．１４は原
稿の先端通過を検知するセンサである。

二＼迄に述べた構成は従来と変りはない、しかし、この
実施例では本発明に従い、原稿からレンズ８に入射する
原稿光の光路にコンタクトガラス６と蛍光灯７との間で
コンタクトガラスより僅かに離れた位置で、光路に進退
可能に、下面を白色にされたシェーディング補正板１５
が設けられている。

第２図及び第３図はシェーディング補正板１５の光路へ
の進退装置を詳細に示す図であって、シェーディング補
正板１５はソレノイド１６によりガイド１７に沿ってコ
ンタクトガラス６の下面と平行に往復動可能となってお
り、ソレノイド１６がオフの時はスプリング１８に引か
れて、光路から退避した位置に保持される。ソレノイド
１６がオンの時には、シェーディング補正板１５はスプ
リング１８の力に抗してソレノイド１６により第２図中
及び第３図中に２点鎖線で示す光路を遮断する位置に保
持される。この状態で蛍光灯７が点灯するとシェーディ
ング補正板１５は下面の白色面を蛍光灯７により照明さ
れ、第３図中に１点鎖線１９で示す読取ラインがＣＣＤ
９により読取られる。この場合、シェーディング補正板
１５は厳密にはレンズ８によりＣＣＤ９の受光面に結像
する位置にはないが、白出力を得るだけであるから何ら
差支えない。

原稿テーブル１上の原稿を挿入すると、原稿先端が原稿
入口センサ１２により検知され、その信号により原稿搬
送用モータが回転を開始し、かつ蛍光灯７が点灯し、搬
送コロ２，２′の回転により原稿の搬送が開始される。

原稿センサ１３が原稿先端を検知し、その信号がＣＰＵ
に入力されるとソレノイド１６が付勢されシェーディン
グ補正板１５が光路を遮断する位はに挿入され、シェー
ディング補正データ取込みのためのシェーディング補正
板の読取りが行なわれＣＣＤ９の出力はＡ／Ｄ変換され
る。シェーディング補正データの取込みは、原稿先端が
原稿レジストセンサ１４で検知される速行なわれる。こ
の間はＲＡＭの格納データとＡ／Ｄ変換出力とが常に比
較され、Ａ／Ｄ変換出力が格納データより高い値であれ
ば入れ換えるように制御され、この間に蛍光灯の立上り
時の光量ムラがあっても影響を受けないようにされてい
る。なお、シェーディング補正板１５の駆動を、ソレノ
イドではなく、モータ等で緩くり移動させるようにすれ
ば、補正板の汚れや多少のむらは平均化され影響がなく
なる。

原稿レジストセンサ１４が原稿先端を検知すると、シェ
ーディング補正データの取込みは完了し、ソレノイド１
６がオフし補正板１５は光路から退避する。

続いて、原稿先端が蛍光灯７に照射される読取り位置に
くると原稿上の情報がＣ，ＣＤ　９により１ラインづつ
読取られ、シェーディング補正されて出力される。原稿
の後端迄情報が読取られるとデータ送出は終了し、原稿
は搬送コロ４，４′により排出されスタックされる。

第４図は、本発明によるシェーディング補正装置の全体
ブロック図の１例である。

図においても、ＣＣＤ９は１例えば７μｍピッチの読取
素子が５０００個集積されたものが使用され、！稿の読
取り密度を原稿面上に１６本／ｍｍにしている。ＣＣＤ
９はクロック及びタイミング発生器２０で作られる８Ｍ
Ｈｚのクロック及び同期信号によって駆動される。ＣＣ
Ｄ出力は白レベルで約５０ｍＶと微小なため、直接Ａ／
Ｄ変換するとノイズ等の影響で変換誤差が大きくなるの
で、ビデオアンプＡ１で約１０倍に増幅している。

ＣＣＤ出力には駆動クロックがノイズとして重畳してい
るのでサンプリングして信号成分のみを取出す、ゲイン
コントロール２１はＡ／Ｄ変換器２２に入力する信号の
白レベルを一定にするための可変増幅器で、増幅度は最
低８から最高４０迄可変できる。原稿走査に先立ち、原
稿圧板の白色を画素信号に変換し、Ｉ＆大レベルがＡ／
Ｄ変換の最大値（６ビツトであれば３ＦＨ）になるよう
に増幅度を制御している。Ａ／Ｄ変換はアナログ信号を
デジタル信号に変換するもので、こへでは６ビツトのも
のを使用し、白〜黒の信号レベルを６４階調のデータに
変換している。ＲＡＭ２３はシェーディング補正データ
のメモリ用で圧板を読取った時の１〜５０００画素のＣ
ＣＤ出力を６ビツトデータで記憶し、レンズのコサイン
４乗則による周辺光量の低下、ＣＯＤの各エレメントの
感度ムラ、蛍光灯の光量分布のムラを補正するための参
照データにしている。ＲＯＭ２４は一種の演算器として
動作するようにデータが書込まれており、原稿を走査し
た時のＣＣＤの各エレメントの出力がＲＡＭ２３の値に
より補正演算されシェーディング補正したデータとして
取出される。

ビデオアンプＡ１の出力は初期設定で０．５Ｖ出力、ビ
デオアンプＡ２出力で４Ｖ、Ａ／Ｄ変換器２２のＶ　Ｒ
ａＦは４．２ｖに設定されている６画像信号のＳ／Ｎ比
は増幅度が低い程大きく、又光量余裕度を大きくするた
めに、原稿読取り時にビデオアンプＡ２は最低倍率の８
倍にしている。広帯域のビデオアンプは増幅度を下げる
と（１に近付けると）負帰還量が大きくなり１発振する
危険性があるので通常の場合増幅度は８〜１０を最低と
している。増幅度１のものは入手可能ではあるが高価格
である。原稿読取り時にＡ２を８倍の最低増幅度に設定
すると、補正板は原稿圧板より蛍光灯迄の距離が近いの
で、補正板と原稿圧板の反射率が同程度であれば補正板
読込時はＣＯＤへの入射光量が２０〜３０％増えるため
、ビデオアンプＡ２（７）出力が４．８Ｖ　〜５．２Ｖ
になり−ｖ詐Ｆが４．２ｖでは白レベルが飽和した形で
変換され、ＣＣＤエレメントの感度ムラ、蛍光灯の光量
ムラ等が圧縮され、正確なシェーディング補正が不可能
になる。

この問題を解決するには、シェーディング補正板読取時
のＣＣＤへの入射光量が原稿圧板読取時のＣＯＤへの入
射光量とぼり同一になるようにすればよい。

その対策として１本発明では２つの方法を提案する。

まず、第１の方法は、第４図のブロック図に示す如く、
蛍光ランプ７の光量を安定器２５で切換可能とし、原稿
及び原稿圧板読取時とシェーディング補正板読取時とで
、光量を切換えることによりＣＰＵ２６より安定器２５
に光量切換信号を出し、シェーディング補正板読取時に
は原稿及び原稿圧板読取時よりも光量が２０〜３０％低
下するようにする。こうすることにより、シェーディン
グ補正板の反射率が原稿圧板の反射率と概ね等しい場合
ＣＣＤへ入射する光量ははゾ同一となり、ＣＯＤの出力
ははゾ５０ｍＶになる。

安定器２５は、高周波インバータタイプのものとすれば
出力微調整が可能で、原稿圧板読取時とシェーディング
補正板読取時とのＣＣＤ出力を同一レベルに設定可能で
ある。

もう一つの方法は、シェーディング補正板の反射率を、
原稿圧板の押圧面の反射率よりも低くしＣＣＤに入射す
る光量が、シェーディング補正板読取時と、原稿圧板読
取時とで概ね等しくなるようにする方法がある。

反射率の低下率は勿論シェーディング補正板の位置によ
って変化するが、たとえばシェーディング補正板と圧板
の抑圧面とが同じ反射率であった場合にＣＣＤへの入射
光量が原稿圧板読取時にシェーディング補正板読取時の
８０％であったとすれば、シェーディング補正板の反射
率を原稿圧板の反射率の８０％とすればよい。例えば圧
板の反射濃度を０．０７　（反射率８５％）とするシェ
ーディング補正板の反射率を２０％ダウンの６８％にな
る反射濃度０．１７に塗装すればよい。この方法は光量
切換を必要としないので、蛍光灯安定器が安価になる。

しかし、補正板の濃度の管理を精度高く行なうことが必
要である。

なお、いずれの場合も、原稿読取時の白レベルは原稿圧
板の反射光量により制御し、シェーディング補正時の白
レベルはシェーディング補正板の反射光量により制御す
る。

効果 以上の如く１本発明によれば、シェーディング補正板を
原稿圧板とは別に設けたことにより、圧板の汚れ、傷、
コンタクトガラスの汚れ等によるシェーディング補正誤
差を防ぐことができる。その場合、圧板と補正板とによ
る反射光量の差は適切に補正されているので、白レベル
の違いはエラー、白レベル飽和によるシェーディング補
正エラーを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した画像読取装置の実施例の要部
の構成を示す側断面図、第２図及び第３図は夫々そのシ
ェーディング補正板及びその駆動装置を示す側面図及び
斜面図、第４図は本発明のシェーディング補正装置の実
施例の全体ブロック図、第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
、（ｄ）はシェーディング補正エラーの説明図である。 ５・・・原稿圧板 ６・・・コンタクトガラス ６・・・蛍光灯 ８・・・レンズ ９・・・ＣＣＤ　（光電変換素子） １１・・・原稿 １５・・・シェーディング補正板 ２３・・・光量切換可能なけい光灯安定器第１図 第２図 ４′ 第５図 （ａ）　　　　　　（ｂ） 一一一中幅忙　　　　　　　　　　□ Ｌ！４ｚ　偶４ｒｉ”９’ｆ　　　　　　　　　　　　
　５’５ｋ　へ−２１Ａ　Ｉ２５５１ショノ１−（Ｃ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿を白色押圧面を有する原稿圧板によりコンタ
   クトガラス上に押圧しつゝその上を搬送し、光源により
   照明し、その反射光を一次元の光電変換素子上に投影し
   、その出力をＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換する
   画像読取り装置のシェーディング補正のため上記光電変
   換素子の主走査方向に一様な白色度を有し、上記光源に
   照射され、その反射光を上記光電変換素子で読取りシェ
   ーディングデータを取込むシェーディング補正板を有す
   るシェーディング補正装置において、 上記のシェーディング補正板は原稿通紙位置と異る位置
   で上記光源により照明されその反射光が上記光電変換素
   子に入射する位置に進退可能に設けられ、 原稿圧板を読込んだ時の光電変換素子上の光量と、上記
   のシェーディング補正板を読込んだ時の光量とがほゞ等
   しくなるように光源の出力を切換え可能としたことを特
   徴とするシェーディング補正装置。
2. （２）原稿読取り時の白レベルを原稿圧板の反射光量に
   より制御し、シェーディング補正時の白レベルをシェー
   ディング補正板の反射光量により制御することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のシェーディング補正
   装置。
3. （３）原稿を白色押圧面を有する原稿圧板によりコンタ
   クトガラス上に押圧しつゝその上を搬送し、光源により
   照明し、その反射光を一次元の光電変換素子上に投影し
   、その出力をＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換する
   画像読取り装置のシェーディング補正のため上記光電変
   換素子の主走査方向に一様な白色度を有し、上記光源に
   照射され、その反射光を上記光電変換素子で読取りシェ
   ーディングデータを取込むシェーディング補正板を有す
   るシェーディング補正装置において、 上記のシェーディング補正板は原稿通紙位置と異る位置
   で上記光源により照明されその反射光が上記光電変換素
   子に入射する位置に進退可能に設けられ、 原稿圧板を読込んだ時の光電変換素子上の光量と、上記
   のシェーディング補正板を読込んだ時の光量とがほゞ等
   しくなるように、シェーディング補正板の反射率を原稿
   圧板の反射率と違えたことを特徴とするシェーディング
   補正装置。
4. （４）原稿読取り時の白レベルを原稿圧板の反射光量に
   より制御し、シェーディング補正時の白レベルをシェー
   ディング補正板の反射光量により制御するようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のシェーデ
   ィング補正装置。