JPH01196961A - 画像読み取り装置の異状検知装置 - Google Patents

画像読み取り装置の異状検知装置

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JPH01196961A
JPH01196961A JP63021755A JP2175588A JPH01196961A JP H01196961 A JPH01196961 A JP H01196961A JP 63021755 A JP63021755 A JP 63021755A JP 2175588 A JP2175588 A JP 2175588A JP H01196961 A JPH01196961 A JP H01196961A
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voltage
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Katsuaki Tajima
田島 克明
Akio Nakajima
昭夫 中島
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原稿の画像面からの反射光をイメージセンサ
により読み取って画像信号を出力する画像読み取り装置
に関する。
〔従来の技術] 従来より、コンピュータへの画像入力手段として、原稿
の画像面を露光走査しつつその反射光を一次元イメージ
センサにより読み取り、これをA−D変換器によりデジ
タル信号に変換し、その後に種々のkM集を行った上で
画像信号を出力する画像読み取り装置が用いられている
このような画像読み取り装置においては、原稿を露光す
るハロゲンランプなどの露光源及びこれを制御する制御
部などを含んだ照明系、光路に配置された反射鏡やレン
ズなどからなる光学系、及び、CCD (電荷結合素子
)などのイメージセンサ及びこれを制御する制御部など
を含んだ結像系などが設けられている。
これら照明系、光学系、結像系のいずれかに異状が発生
した場合には、異状な画像信号、例えば真っ黒、又は真
っ白の画像信号が出力される。この場合には読み取りミ
スとなり、コンピュータなどへの入力ミスとなって、用
紙が真っ黒又は真っ白に印刷されてしまうことが起こる
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の画像読み取り装置では、原稿の露光走査を行って
初めて異状が検知されるので、原稿1枚分は読み取りミ
スとなり、例えばプリンタからは真っ黒又は真っ白な用
紙が出力されてしまう。
また、従来の異状検知装置は、異状検知のためのセンサ
ーや特別な回路を必要としており、そのために部品点数
が増加して回路構成が複雑になり、コストが上昇すると
いう問題もあった。
本発明は、上述の問題に鑑み、簡単な構成によって、原
稿の露光走査前にこれらの異状を検知し、原稿の読み取
りミスを防止することを目的としている。
〔課題を解決するための技術的手段〕
本発明は、上述の課題を解決するため、原稿の画像面を
露光走査しつつその反射光を一次元イメージセンサによ
り読み取り、これをA−D変換器によりデジタル信号に
変換して画像信号を出力する画像読み取り装置において
、前記イメージセンサによる基準パターンの読み取り時
において、前記A−D変換器の基準電圧を変化させる基
準電圧可変手段と、基準電圧の変化の前後における前記
A−D変換器の出力を比較する比較手段と、前記A−D
変換器の基準電圧変化前後の出力の差異が一定値以内で
あるときには異状であると判断する判断手段と、を有し
てなることを特徴とする。
〔作 用〕
原稿の読み取り前に、基準パターンの読み取りが行われ
る。
基準パターンの読み取り時において、イメージセンサか
らのアナログ信号をデジタル信号に変換するA−D変換
器の基準電圧が変化される。
このときに、照明系、光学系、又は結像系に異状がなく
、イメージセンサが基準パターンに対応した信号を出力
している場合には、基準電圧の変化によってA−D変換
器の出力が変化するが、いずれかの異状によってイメー
ジセンサの出力が極端に低い場合などにおいては、基準
電圧が変化してもA−D変換器の出力は変化しないか、
又は変化しても極僅かである。
比較手段は、A−D変換器の基準電圧変化前後における
A−D変換器の出力を比較し、その差異が一定値以内で
あるときには、判断手段は、照明系、光学系、又は結像
系のいずれかに異状が有ると判断する。
異状と判断された後は、例えば各県の動作を停止し、異
林が発生した旨の表示を行うなど、適切な異状処理が行
われる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第2図は、画像読み取り装置1の概略の構造を示す断面
図である。
露光源であるハロゲンランプ21の光は、反射鏡22に
よって集光され、原稿ガラス19上に載置された原稿り
を照射する。原稿りからの反射光は、ミラー23.25
a、25bにより順次反射された後、レンズ26を通過
し、−次元のCCDからなるイメージセンサ2に入射す
る。
イメージセンサ2は、保持部28により保持され、且つ
位置や角度が調整される。保持部28及びレンズ26は
、移動台29に取りつけられている。
倍率の調整は、後述するCPU14からのレンズ倍率信
号に基づいて、レンズモーターにより移動台29を光軸
方向に移動させて行う。また、ピントの調整は、移動台
29に取りつけられたピントモーターにより、保持部2
8を光軸方向に移動させることにより行う。
原稿りの画像の読み取りに際しては、ハロゲンランプ2
1反射鏡22及びミラー23からなるスキャナー20が
、第2図の左方向(副走査方向)へ所定の距離だけ移動
して光学的なスキャンを行う。このとき、ミラー25a
、25bからなるスライダ24は、スキャナー20の2
分の1の速度で同様に移動する。
原稿ガラス19の先端部には、原稿スケール18が設け
られており、この原稿スケール18の裏面には、第3図
に示すように、ピント調整パターン32及び倍率調整パ
ターン33からなる調整パターン31と、シェーディン
グ補正用の白パターン34とが設けられている。
第1図は、画像読み取り装置1の電気回路のブロック図
である。
画像読み取り装置1の電気回路は、イメージセンサ2の
出力信号のサンプルホールドや増幅などを行うCCD信
号処理部3、CCD信号処理部3からのアナログ信号(
電圧Van)をデジタル信号に変換するA−D変換器4
、A−D変換器4からの画像データをシェーディング補
正するシェーディング補正部5aやデイザ法による2値
化処理などを行って画像信号を出力する画像信号処理部
5b1イメージセンサ2の各素子を駆動制御するCCD
駆動部6、A−D変換器4が量子化を行う下限の基準電
圧Vreflを与えるための下限基準電圧設定器7、同
じく上限の基準電圧Vref2を与えるだめのD−A変
換器8、ハロゲンランプ21の発光する光量を検出して
その発光量のちらつきによる画像データへの影響を防止
するための光量センサー9、光量センサー9の出力信号
を増幅する増幅器10、基準電圧■1を出力する電圧設
定器11、増幅器lOからの出力電圧v2と電圧設定器
11の基準電圧vlとを加算した電圧V3 (=Vl+
V2)を出力する電圧加算器12、シェーディング補正
部5aの出力するデータを1ライン分記憶するラインR
AM13、及び、これら全体を制御するCPU14など
から構成されている。
CPU14は、D−A変換器8に対し、D−A変換器8
の出力する基準電圧V ref2を決定するためのデー
タD refを出力する。このデータDrefは、白パ
ターン34を読み取った後で、白パターン34の最も明
るい部分が白レベルの最大値となるような値に設定され
る。また、自動露光を行う際には、原稿の読み取り中に
おいて、原稿の濃度に応じた値のデータD refが適
宜出力され、画像濃度が自動的に調整される。
さらにCPU14は、ラインRAM13にデータの書き
込み信号を出力し、ハロゲンランプ21をオンオフする
ためのランプオン信号を出力する他、シェーディング信
号、モーター信号、定位置信号、コマンド信号などの入
出力、及び操作パネルの各キーや表示部からの入出力も
行い、図示しない他の入力機器、表示機器及びその他の
制御機器をも制御する。
光量センサー9は、ハロゲンランプ21の発光量に応じ
た電圧を出力し、こ、の電圧が増幅器10、電圧加算器
12、及びD−A変換器−8を経てA−D変換器4に基
準電圧Vref2として印加されるので、イメージセン
サ2の出力信号に含まれるハロゲンランプ21の発光量
のちらつきによる成分が、A−D変換器4を通ることに
より相殺される。
A−D変換器4は、下限基準電圧設定器7の基準電圧V
 ref 1からD−A変換器8の基準電圧Vref2
までの範囲の入力電圧Vanを量子化する。量子化の分
解能が例えば7ビノトであるとすると、入力電圧(CC
D信号処理部3の出力電圧)が基準電圧VreHに等し
いときに、roOHJを出力し、入力電圧が基準電圧V
 ref2に等しいときにr7FH」を出力する。
D−A変換器8は、デジタル入力分解能が例えば8ビツ
トであるとすると、入力データD refがro 0H
JからrFFHJまで変化することによって、その出力
電圧(基準電圧Vref2)は、0から電圧加算器12
の出力する電圧v3まで比例的に変化する。D−A変換
器8には、データDrefの初期値として、CPU14
からrFFHJが設定される。
電圧v3は、光量センサー9がハロゲンランプ21から
光を正常に受光している間においては、A−D変換器4
の入力電圧(CCD信号処理部3からの出力電圧)Va
nの最大値よりも充分大きい値となるように調整されて
いる。
しかし、光量センサー9に光が入射しなくなったときに
は、増幅器10からの出力電圧■2は零近辺に低下し、
電圧設定器11の基準電圧■1に略等しい電圧が電圧■
3となる。このときの電圧■3が、イメージセンサ2に
光が入射しないときのCCD信号処理部3の出力電圧(
CCDオフセット電圧)と等しい値になるように調整さ
れている。
また、下限基準電圧設定器7の基準電圧Vreflは、
CCDオフセット電圧と等しい値に調整されている。
次に、上述の回路による異状検知動作について説明する
異状検知は、スキャナー20が白パターン34の位置に
あるときに行われる。
まず、正常時においては、ハロゲンランプ21からの光
は白パターン34により反射され、イメージセンサ2に
入射する。
第4図は、白パターン34からの反射光によるCCD信
号処理部3の1ライン分の出力電圧を示す図である。
イメージセンサ2は、ハロゲンランプ21、反射鏡22
、及びレンズ2,6の影響によって、中央部を頂点とす
る円弧状の電圧分布を示す、この出力電圧(つまりA−
D変換器4の入力電圧Van)の最大値Vxは、D−A
変換器8にrFFHJのデータD refが与えられて
いるときの基準電圧Vref2 (V 4 )よりも低
く、下限基準電圧設定器Tの基準電圧Vreflよりも
充分高い。
まず、このときのA−D変換器4の1ライン分の出力デ
ータがラインRAM13に書き込まれ、その内の最大値
DOが記憶される。つまり、最大値DOは、基準電圧V
reflから電圧v4までを量子化の範囲としたときの
、電圧Vxのデジタル変換出力データである。
次に、データDrefを変化することによって基準電圧
Vref2をv5まで低下させ、そのときのA−り変換
器4の変換出力データの最大値D1を記憶する。
この場合には、A−D変換器4による量子化の範囲は、
基準電圧Vreflから電圧V5 (<V4)までとな
る、したがって、A−D変換器4の入力電圧Vanの最
大値Vxは変化しないが、量子化の範囲が下方へ変化す
るため、最大値D1は、最大値DOよりも大きくなる。
次に、レンズ26やミラー23.25a、25bの欠落
による光路の遮断など、光学系の異状によってイメージ
センサ2に光が全(入射しなくなった場合について説明
する。
イメージセンサ2の受光量が零となると、CCD信号処
理部3の出力電圧(入力電圧Van)は、基準電圧Vr
ef2(CCDオフセット電圧に等しい)と等しくなり
、したがって、A−D変換器4の変換出力データは「0
0H」となり、これはD−A変換器8のデータDref
を変化しても変化しない。
したがって、D−A変換器8のデータD refを変化
させ、その変化の前後でのA−D変換器4の変換出力デ
ータの変化を検出することにより、異状の有無を検知す
ることができる。
次に、ハロゲンランプ21のランプ切れの異状が発生し
た場合について説明すると、この場合には、イメージセ
ンサ2及び光量センサー9の受光量は零となる。
これによって、電圧加算器12の出力電圧■3は、CC
Dオフセット電圧、つまり電圧設定器llの基準電圧v
1に等しい電圧となり、D−A変換器8の出力する基準
電圧Vref2はCCDオフセット電圧となる。
また、CCD信号処理部3の出力電圧は、基準電圧Vr
efl、つまりCCDオフセット電圧に等しくなり、こ
れがA−D変換器4の入力電圧Vanとなる。
この場合にも、A−D変換器4の変換出力データはro
OHJとなり、これはD−A変換器8のデータD re
fを変化しても変化しない。
したがって、D−A変換器8のデータDrefを変化さ
せ、その変化の前後でのA−D変換器4の変換出力デー
タの変化の有無を検出することにより、異状の有無を検
知することができる。
また、A−D変換器4やD−A変換器8の異状により、
データDrefを変化してもその出力が変化しない場合
には、上述と同様に異状を検知することができる。
次に、ハロゲンランプ21の発光量の激減、又はレンズ
26やミラー23. 25a、25bの位置ずれなどの
異状によるイメージセンサ2や光量センサー9への入射
光の大幅な減少や、イメージセンサ2又はその周辺回路
の素子の不良などによって、基準電圧Vref2又は入
力電圧Vanが大幅に低下した場合について説明する。
これは、上述のようにイメージセンサ2及び光量センサ
ー9への入射光が零になった場合でも、回路の各素子間
のばらつきや電圧設定値の設定誤差などによって、各電
圧の大きさに微少な差異が生じた場合にも当てはまる。
これらの場合の状態を第5図及び第6図に示す。
第5図は、基準電圧V ref2が低下するとともに入
力電圧Vanが基準電圧V ref2の付近の電圧■6
まで低下し、入力端子Vanが基準電圧Vref2より
も太き(、基準電圧Vreflが基準電圧Vref2よ
りも小さくなった場合を示す図である。
この場合には、A−D変換器4の変換出力データは、r
7FHJとなる。
次に、データDrefを変化することによって基準電圧
Vref2を低下させても、A−D変換器4の変換出力
データはr7FHJとなり、データDrefの変化の前
後でA−D変換器4の変換出力データには変化がない。
したがって、この場合にもD−A変換器8のデータDr
efを変化させることによって、同様に異状の有無を検
知することができる。
第6図は、基準電圧V ref2が低下するとともに入
力電圧Vanが基準電圧Vref2よりも僅か低い電圧
■7に低下した場合を示す図である。
この場合には、A−D変換器4の変換出力データは、r
7FHJよりも小さい値となる。
次に、データDrefを変化することによって基準電圧
Vref2を低下させると、基準電圧Vref2が電圧
■7よりも小さくなり、A−D変換器4の変換出力デー
タはr7FHJとなる。この場合には、データDref
の変化の前後でA−D変換器4の変換出力データに変化
があるため、1回のデータDrefの変化では異状を検
知することができない。
したがって、データDrefの1回目の変化後の状態か
ら、さらに2回目の変化を行って基準電圧Vref2を
低下させ、2回目のデータDrefの変化の前後でのA
−D変換器4の変換出力データの変化の有無を検出する
そうすると、2回目のデータDrefの変化を行って基
準電圧Vref2を低下させても、A−D変換器4の変
換出力データはr7FH,となり、データD refの
変化の前後でA−D変換器4の変換出力データには変化
がない。
したがって、この場合には、D−A変換器8のデータD
refを2回変化させ、各回における変化の前後でのA
−D変換器4の変換出力データの変化の有無を検出する
ことにより、異状の有無を検知することができる。
ただし、データDrefの1回目の変化を行うときに、
変化後の基準電圧Vref2 (V 5 )が第4図に
示された入力電圧Vanの最大値Vxよりも低下すると
、2回目の変化を行ったときに、異状でないにもかかわ
らず異状と判断されてしまうので、電圧■5は最大値V
xよりも大きくなるようにしておくことが必要である。
また、データD refの各回の変化幅は、A−D変換
器4及びD−A変換器8の分解能やイメージセンサ2の
出力レベルなどを考慮し、異状のない場合にはA−D変
換器4の変換出力データに変化が現れるようにしてお(
ことが必要である。
次に、上述した異状検知動作をフローチャートにより説
明する。
第7図乃至第9図は、CPU14における処理動作を示
すフローチャートである。
第7図は、画像読み取り装置lの全体的な処理動作を示
すフローチャートである。
電源が投入されると、D−A変換器8へのデータDre
fを初期設定し、初期の基準電圧Vref2を設定する
(ステップ#1)。
次に、ランプオン信号によってハロゲンランプ21を点
灯しくステップ#2)、スキャナー20を白パターン3
4の位置へ移動する(ステップ#3)。
白パターン34の位置において、異状検知ルーチンを実
行しくステップ#4)、ピント調整、倍率調整、又は濃
度調整などを行うピント調整倍率調整ルーチンを実行し
くステップ#5)、その後、ハロゲンランプ21を消灯
する(ステップ#6)。
次に、スキャナー20及びスライダ24などの異状の有
無を検知するための、スキャナー20のテストスキャン
を行い、その後、スキャナー20をホーム位置(基準位
置)へ戻す(ステップ#7)。
露光レベル(濃度)の調整、倍率設定、又は各種の編集
モードの設定など、使用者によるモード設定が行われ(
ステップ#8)、スタートキーなどからの入力による原
稿読み取りの開始を待ち(ステップ#9)、開始指令に
よって原稿読み取りルーチンを実行する(ステップ#1
0)。
第8図は、上述の原稿読み取りルーチンのフローチャー
トである。
まず、D−A変換器8へのデータ[)refを初期設定
しくステップ#21)、ランプオン信号によってハロゲ
ンランプ21を点灯しくステップ#22)、スキャナー
20を白パターン34の位置へ移動する(ステップ#2
3)。
白パターン34の位置において、異状検知ルーチンを実
行しくステップ#24)、変換出力データを読み取って
白パターン34のデータの最大値を求め(ステップ#2
5Lその最大値が白レベルの最大値となるようにデータ
Drefを決定し基準電圧Vref2を設定することに
よって、A−D変換器4による量子化の最適範囲を決定
する(ステップ#26)。
そして、原稿先端位置に達するのを待って(ステップ#
27)、画像信号の出力を開始する(ステンブ#2B)
原稿後端位置に達すると(ステップ#29)、画像信号
の出力を終了しくステップ#30)、ランプオフ信号に
よってハロゲンランプ21を消灯しくステップ#31)
、スキャナー20をホーム位置へ戻す(ステップ#32
)。
第9図は、上述の異状検知ルーチンのフローチャートで
ある。
まず、データDrefに初期値rFFH,が設定された
状態で、A−D変換器4の変換出力データの最大値DO
を読み取って記憶する(ステップ#4I)。
次に、データD refの1回目の変更を行って基準電
圧Vref2を低下させ(ステップ#42)、A−D変
換器4の変換出力データの最大値DIを読み取って記憶
する(ステップ#43)。
最大値DOと最大値DIとの差を求めてこれらを比較し
くステップ#44)、その差が一定の小さい数値aより
も少なければ(ステップ#44でイエス)、異状である
と判断してハロゲンランプ21を消灯しくステップ#4
7)、異状である旨を表示する(ステップ#48)。
ステップ#44でノーであれば、データDrefの2回
目の変更を行い(ステップ#45)、A−D変換器4の
変換出力データの最大値D2を読み取って記憶する(ス
テップ446)。
最大値Dlと最大値D2との差を求めてこれらを比較し
くステップ#49Lその差が一定の小さい数値すよりも
少なければ(ステップ#49でイエス)、異状であると
判断してハロゲンランプ21を消灯しくステップ#51
L異状である旨を表示する(ステップ#52)、なお、
この数値すは数値aと同一でもよい。
ステップ#49でノーであれば、異状なしと判断し、デ
ータD refをもとの初期値に戻してリターンする(
ステップ#50)。
上述の実施例によると、原稿の読み取りを行う前に、照
明系、光学系、結像系、その他の回路素子などの異状を
検知することができる。したがって、異状な画像信号が
出力されることが防止され、例えば画像信号を受けたコ
ンピュータなどが真っ黒又は真っ白の印刷を行ってしま
うことが防止される。
しかも、データDrefの値を変更し、その前後の変換
出力データを比較することによって容易に異状検知を行
うことができるので、特別なハード回路や部品を必要と
せず、従来のように回路構成が複雑になったり、コスト
が上昇するという問題がない。
上述の実施例において、下限基準電圧設定器7、電圧設
定器11などの設定電圧は、実施例とは異なった値とす
ることが可能である。
また、下限基準電圧設定器7に代えて、イメージセンサ
2の内の端部の素子を光学的に遮蔽し、その素子の出力
を基準電圧Vreflとして用いるようにしてもよい。
増幅器10をオフセット出力電圧の調整が可能なものと
し、電圧設定器11及び電圧加算器12を省略してもよ
い、また、光量センサー9のないものであってもよい。
上述の実施例においては、基準電圧Vreflが低下す
る方向にデータDrefを変化させたが、その逆に下方
の値から上昇するように変化させてもよい。
〔発明の効果〕
本発明によると、原稿の読み取りを行う前に、照明系、
光学系、結像系、その他の回路素子などの異状を検知し
て、原稿の読み取りミスを防止することかできる。
しかも、A−D変換器の基準電圧を変化させ、その前後
の変換出力データを比較することによって容易に異状検
知を行うことができるので、異状検知のための特別なハ
ード回路や部品を必要とせず、又は最小限で済み、従来
のように回路構成が複雑になったり、コストが上昇する
という問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は画像読み取り装
置の電気回路のプロンク図、第2図は画像読み取り装置
の概略の構造を示す断面図、第3図は調整パターン及び
白パターンの図、第4図は白パターンからの反射光によ
るCCD信号処理部の1ライン分の出力電圧を示す図、
第5図及び第6図は基準電圧Vref2及び入力電圧V
anが低下した場合の第4図と同様の図、第7図乃至第
9図はCPUにおける処理動作を示すフローチャートで
ある。 1・・・画像読み取り装置、2・・・イメージセンサ、
4・・・A−D変換器、訃・・D−A変換器(基準電圧
可変手段)、14・・・CPU、21・・・ハロゲンラ
ンプ、34・・・白パターン(基準パターン)、D・・
・原稿、Vref2・・・基準電圧。 出願人  ミノルタカメラ株式会社 代理人  弁理士  久 保 幸 雄 第7図   第8図 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原稿の画像面を露光走査しつつその反射光を一次
    元イメージセンサにより読み取り、これをA−D変換器
    によりデジタル信号に変換して画像信号を出力する画像
    読み取り装置において、 前記イメージセンサによる基準パターンの読み取り時に
    おいて、前記A−D変換器の基準電圧を変化させる基準
    電圧可変手段と、 基準電圧の変化の前後における前記A−D変換器の出力
    を比較する比較手段と、 前記A−D変換器の基準電圧変化前後の出力の差異が一
    定値以内であるときには異状であると判断する判断手段
    と、 を有してなることを特徴とする画像読み取り装置の異状
    検知装置。
JP63021755A 1988-02-01 1988-02-01 画像読み取り装置の異状検知装置 Pending JPH01196961A (ja)

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