JPH03109870A - 原稿読取装置 - 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】 産業上の利用分野 ２ページ 本発明は、ファクシミリや複写機等に用いられる原稿読
取装置に関する。

従来の技術 従来のこの種の原稿読取装置は、第５図に示すような概
略構成である。１は原稿Ａまたは白基準板Ｂを照明する
だめのランプ、２は原稿Ａまだは白基準板Ｂからの反射
光を集束するだめのレンズ、３はレンズ２によシ集束さ
れた反射光を光電変換するイメージセンサ（例えばＣＣ
Ｄイメージセンサ等の電荷蓄積型イメージセンサ）、４
はイメージセンサ３の出力を増幅する増幅回路、５は増
幅回路５の出力をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換
器である。６は白基準板Ｂがイメージセンサ３で走査さ
れたときのＡ／Ｄ変換器５の出力データを１ライン分保
持するラインメモリである。７は原稿Ａがイメージセン
サ３で走査されたときのＡ／Ｄ変換器５の出力データに
対し、ラインメモリ６の保持データを基準データとして
シェーディング歪み除去及び正規化を行う補正演算回路
である。

３　・＼−／ 動作は次の通シでちる。読み取りが指示されると、イメ
ージセンサ３により白基準板３が読み取られる。この白
基準板Ｂは最大入力レベルに合わせた基準情報を提供す
るものである。この時のＡ／Ｄ変換器５の出力データ（
イメージセンサ３の基準情報読み取シ出力に対応する）
はラインメモリ６に蓄積される。

次にイメージセンサ３により原稿Ａが読み取られ、この
時のＡ／Ｄ変換器５の出力データＺ（原稿情報読み取り
出力）は補正演算回路７に入力し、これと同期して、ラ
インメモリ６よシ基弗情報読み取り出力のデータＹが順
次出力される。補正演算回路７は、基準情報読み取り出
力のデータＹを基準回路７は、基準情報読み取り出力の
データＹを基準とし、シェーディング歪みを除去しかつ
正規化した補正データＸを出力する。この補正内容は次
式で表される。

Ｘ＝Ｚ−Ｎ／Ｙ　　　　　　　（１）式ただし、ＮはＡ
／Ｄ変換器５の出力最大値であるＯ 発明が解決しようとする課題 しかし、かかる構成によれば、補正誤差ががなシ大きい
という問題があった。その原因について以下説明する。

一般にイメージセンサ３は第６図に示した直線すで表さ
れるような光電変換特性を持っており、光量がゼロのと
きの出力電圧Ｖｏはゼロとならず、ある一定の値となる
。このときの出方電圧Ｖｏがイメージセンサ３の出力オ
フセットである。

しかるに従来は、イメージセンサ３の光電変換特性を、
直線ａで示されるよう々出力オンセントＶｏがない（ゼ
ロである）特性であると仮定して、原稿情報の読取シ出
力の補正を行っていた。例えば出力電圧がｖ２のときの
本来の入射光量は直線すからＬ２であるが、直線ａで示
される特性とすると、この先口はＬ３と評価されるわけ
であり、その差が補正誤差となっていた。この誤差は、
出力電圧中のオフセット成分の比率が大きい領域、すな
わち小光量領域で増加することは明らかである０ ５７＼−７ 本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、イメ
ージセンサの出力オフセットの影響を補償した原稿読取
装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するだめ、基準情報または原
稿情報を読み取るイメージセンサの入射光量レベルを２
以上の異なったレベルに設定して、イメージセンサで基
準情報の読み取りを行い、それぞれの入射光量レベルで
の基ｑ情報読み取シ出力よりイメージセンサの出力オフ
セットを検出し、入射光量レベルをある特定レベルに設
定したときのイメージセンサの基準情報読み取り出力及
び原稿情報読み取シ出力に対し、検出された出力オフセ
ットの除去を行い、この出力オフセット補正後の基準情
報読み取り出力を基準として、出力オフセット除去後の
原稿情報読取シ出力に従来と同様の補正を施すという構
成を備えたものである。

作　　　　用 同じ基べら情報を読み取っても、入射光量レベルが異な
ると基／ｉ１Ｇ情報読み数少出力の値に差が生じ、６ペ
ー７ この差は入射光量レベルの差とイメージセンサの光電変
換特性の傾きに対し一定の関係がある。そして、イメー
ジセンサは第６図の直線すで示されるような光電変換特
性を持っているので、上述のように少なくとも２以上の
異なった入射光量レベルでの基準情報読み取シ出力が与
えられれば、簡単な演算によってイメージセンサの出力
オフセットを求めることができる○ そして、上述のように、ある特定の入射光量レベルに設
定した状態で、イメージセンサによル原稿情報読取シ出
力及び基準情報読み取シ出力より出力オフセットの成分
を除去し、その後に従来と同様の原稿情報読み取シ出力
の補正を行えば、出力オフセットの影響による補正誤差
を排除することができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例による原稿読取装置の概略ブ
ロック図である。第１図において、第４図中の符号と同
一の符号は同等部を示すので、その説明は省略し、従来
と異なる構成についてだけ７１＼−ノ 説明する。

読出しクロック供給回路１０は、イメージセンサ３の駆
動のだめの読出しクロックを供給するものである。ここ
ではイメージセンサ３としてＣＣＤイメージセンサのよ
うな電荷蓄積型のものが用いられ、原稿面または白基準
板面の照度が一定であれば、その入射光量と蓄積時間が
比例する。そこで、読出しクロック供給回路１０におい
て読出しクロックの周期を変化させることにより、イメ
ージセンサ３の入射光量レベルの制御も行うようになっ
ている。ただし、ランプ１の光量制御によって同量の入
射光用レベルの制御を行ってもよい。

出力オフセット演算回路１１は、異なった二つの入射光
量レベルでイメージセンサ３によシ白基準板Ｂすなわち
茶亭情報を読み取ったときのＡ／Ｄ変換器５の出力デー
タ（基準情報読み取り出力に対応）を基に、イメージセ
ンサ３の出力オフセットを求め、田方オフセットの値を
デジタルブタとして出力する回路である。Ｄ／Ａ変換器
１２は、このデジタルデータをアナログ電圧に変換する
ものである。サンプルホールド回路１３は、このアナロ
グ電圧を保持し、それを増幅回路４にイメージセンサ３
の出力信号より減算される信号としてフィードバックす
る回路である。

以下、この原稿読取装置の動作を説明する。なお、出力
オフセット検出方法の説明のために、イメージセンサ３
の光電変換特性を第２図に再掲し参照する。

まずイメージセンサ３の入射光量レベル力Ｌ４（第２図
）と力るように、読出しクロック供給回路１０で読出し
クロックの周規を制御する。この状態で、イメージセン
サ３によって白基準板Ｂの読み取シ走査が行われ、その
読取シ出力はＡ／Ｄ変換器５によってデジタルデータに
変換されてからラインメモリ６に蓄積される。

次にイメージセンサ３の入射光量レベルがＬ５となるよ
うに読出しクロック供給回路１０で読出しクロックの周
期が制御される。そして、イメージセンサ３によって白
基準板Ｂの読み取シ走査が再度行われる。このときのＡ
／Ｄ変換器６の出力９　ベ−７ データは直接的に出力オフセット演算回路１１に入力し
、これと同期してラインメモリ６のデータが読み出され
て出力オフセット演算回路１１に入力する。

なお、上記白基準板読み取シの際には、サンダルホール
ド回路１３はリセットされておシ、増幅回路４へのフィ
ードバック電圧はゼロ（グランド電位）になっている。

出力オフセット演算回路１１への二つの入力データの値
、す々わち入射光量レベルＬ４．Ｌ５に対応するイメー
ジセンサ３の出力電圧ｖ４．　ｖ５（第２図参照）は、
イメージセンサ３の光電変換特性直線すの傾きをαとす
ると、 ｖ４＝αＨＬ、５−１−Ｖｏ　　　　　　（２）式Ｖ５
＝＝α・Ｌ５＋Ｖｏ　　　　　　（３）式で表される。

したがって、出力オフセットＶａは で表される。

９′ベーノ 出力オフセット演算回路１１は、上記（４）式の演算に
よって出力オフセラ）　Ｖ　ｏを算出する。

ただし、イメージセンサ３の画素間の特性のバラツキの
影響を避けるために、出力オフセット演算回路１１は走
査ライン土の幾つかの画素について各入力データの値を
サンプリングし、それぞれの平均値をｖ４．ｖ５として
用いて上記（４）式の演算を実行する。ただし、サンプ
リング画素を１個にしても一般に支障はない。

このようにして検出された出力オフセラ）　Ｖ　。

に対応するアナログ電圧がサンプルホールド回路１３に
セットされる。すなわち、増幅回路４へのフィードバッ
ク電圧はＶｏに保持される。

上述の動作後、入射光量レベルがＬ４に再設定され、白
基準板Ｂがイメージセンサ３によって再度読み取られ、
この時のＡ／Ｄ変換器５の出力デクがラインメモリ６に
改めて蓄積される。この時のＡ／Ｄ変換器５の入力は、
増幅回路４によってイメージセンサ３の基準情報読み取
り出力から出力オフセットＶｏを減算したものであるの
で、１０　ヘー。

ラインメモリ６内のデータは出力オフセソ［・ｖＯの成
分が除去されたものである。すなわち、増幅回路４は出
力オフセット除去の手段を兼ねている。

次に入射光量レベルをＬ４に保持した捷マ、イメージセ
ンサ３により原稿への読み取り走査が繰シ返し行われる
。イメージセンサ３の出力すなわち原稿情報読取り出力
は増幅器４で出力オフセフトＶｏが除去され、次にＡ／
Ｄ変換器６によってデジタルデータに変換され被補正デ
ータＺとして補正演算回路７に入力する。同時にライン
メモリ６に蓄積されているデータが読み出され、基Ｎ、
ｌｚデタＹとして補正演算回路７に入力する。

補正演算回路７において、従来と同様に上述の（１）式
による補正演算が実行され、補正データＸが得られる。

各入力データＺ、Ｙはイメージセンサ３の出力オフセッ
ト■ｏが打ち消されているだめ、低光量領塘す々わち小
信号領域においても、補正誤差は従来よシ大幅に減少す
る。

第３図は読出しクロック供給回路１０のブロック図であ
る。２１は内部クロックを発生するクロック発生回路、
２２は内部クロックによってカウントアツプするカウン
タ、２３は入射光量レベルに対応した値を出力するデコ
ーダ、２４はデコーダ２３の出力値とカウンタ２２の値
を比較するコンパレータ、２５はコンパレータ２４の出
力と内部クロックより必要な相数の読出しクロックを合
成するデコーダである。カウンタ２２はコンパレタ２４
の一致出力によりクリアされる。

動作は次の通シである。入射光量レベルＬ４がデコーダ
に指定されると、Ｔ４の周期でコンパレタ２４より一致
出力が出るような値がデコーダ２３よす出力される。カ
ウンタ２２は内部クロックによってカウントアツプし、
その値がデコーダ２３の出力値に等しく々ると、コンパ
レータ２４の一致出力によってカウンタ２２はクリアさ
れたのちカウントアツプを再開する。かくして、デコダ
２５より周期Ｔ４の読出しクロックが出力される。

入射光量レベルＬ５がデコーダに指定されたと＠　ハ、
Ｔ　ｓの周期でコンパレータ２４の一致出力１２１＼−
ノ が出るよりなイ直がデコーダ２３から出力され、カウン
タ２２はＴ５の周期でクリアされ、デコーダ２５からＴ
５の周期の読み出しクロックが出力される。

なお、光量と読出しクロック周期とは比例するので、（
４）式の代わりに次式を用いて出力オフセ・Ｉトを算出
してもよい。

第４図は本発明の他の実施例による原稿読取装置の概略
ブロック図であり、第１図中の符号と同一の符号は同等
部である。

３１は出力オフセット演算回路１１によって求められた
出力オフセットデータを保持するだめのラッチ回路であ
る。３２は出力オフセット成分の減算を行ってから（］
）式の補正演算を行う補正演算回路である。

なお、補正演算回路３２で出力オフセット減ｑ−が行わ
れるので、増幅回路４には出力オフセット電圧はフィー
ドバックされないＯ １３ページ 次に動作を説明する。まず、入射光量レベルがＬ４に設
定され、イメージセンサ３によシ白基準板Ｂが読み取ら
れ、Ａ／Ｄ変換器５の出力データはラインメモリ６に蓄
積される。次に入射光量レベルがＬ５に設定され、イメ
ージセンサ３によシ白基準板Ｂが再度読み取られる。同
時にラインメモリ６のデータが読み出される。

出力オフセット演算回路１１において、　Ａ／Ｄ変換器
５の出力データとラインメモリ６の出力ブタより、（４
）式または（５）式に従って出力オフセフトｖｏが算出
され、これがランチ回路３１に保持される。

このようにして出力オフセット検出が終了すると、入射
光量レベルがＬ４に設定され、イメージセンサ３により
原稿Ａが繰シ返し読み取られ、と扛と同期してラインメ
モリ６のデータが出力される。補正演算回路３２におい
て、Ａ／Ｄ変換器５の出力データＺ１　ラインメモリ６
の出力データＹ及びラッチ回路３の出力データすなわち
出力オフセットＶｏよシ、次式により補止ンータが演算
ち１４　ベー。

れる。

Ｘ＝（Ｚ−Ｖｏ　）　・Ｎ／　（Ｙ−Ｖｏ　）　　（６
）式すなわち、補正演算回路３２は、入力データＹ。

Ｚの出力オフセット除去の手段と第１図中の補正演算回
路７と同様の補正演ｑ−を行う手段とを兼ねている。

コノような構成によっても、イメージセンサ３の出力オ
フセットによる補正誤差を大幅に減らすことができるこ
とは明らかである。寸だ、白基べρ板Ｂの読取シ回数が
１回生なくて済む。

なお、原稿読み取り時の入射光量レベルは、出力オフセ
ット検出のための白基準板読取シ時の入射光量レベルＬ
４と違ってもよい。

出力オフセット演算回路］、　］及び補正演算回路７を
ＲＯＭテーブルを用いた構成としてもよい。

また、出力オフセット検出のだめの２ライン分の基準情
報読み取り出力データをメモリに保持することにより、
出力オフセットの演算をプログラム処理によって行うこ
とも司能である。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、異なった入
射光昂レベルにおける基票情報読み取シ出力よ多出力オ
フセットを検出し、この出力オフセットの成分を基阜情
報読取り出力及び原稿情報読み取り出力から除去してか
らシェーディング歪み除去及び正規化のだめの補正を行
うため、イメジセンサの出力オフセット成分の影響が大
きく現れる小信号領域においても補正誤差を十分に減少
させ、正確な読み取シデータが得られるという効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による原稿読取装置の概略ブ
ロック図、第２図は出力オフセット検出方法の説明のだ
めのイメージセンサの光電変換特性図、第３図は読出し
クロック供給回路の一例を示すブロック図、第４０は本
発明の他の実施例による原稿読取装置の概略ブロック図
、第５図は従来の原稿読取装置の概略ブロック図、第６
図は出力オフセットによる補正誤差を説明するだめのイ
メージセンサの光電変換特性図である。 １６　／＼−７ １ランフ、２・・レンズ、３　イメージセンサ、４・増
幅回路、５−Ａ／Ｄ変換器、６　ラインメモリ、７・・
補正演算回路、１ｏ　続出しクロック供給回路、１１・
・出力オフセット演算回路、Ｊ２・・・Ｄ／Ａ変換器、
１３　ザングルホールド回路、３１　ラッチ回路、３２
・・補正演算回路、Ａ・原稿、Ｂ・・・白基準板○

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基準情報または原稿情報を読み取るイメージセンサと、
   このイメージセンサの入射光量レベルの制御手段と、こ
   の制御手段により２以上の異なった入射光量レベルそれ
   ぞれに設定されたときの前記イメージセンサの基準情報
   読取り出力より前記イメージセンサの出力オフセットを
   検出する検出手段と、前記制御手段によりある特定の入
   射光量レベルに設定されたときの前記イメージセンサの
   基準情報読取り出力及び原稿情報読取り出力より、前記
   検出手段によって検出された出力オフセットを除去する
   手段と、前記出力オフセット除去後の基準情報読取り出
   力を基準として、前記出力オフセット除去後の原稿情報
   読取り出力を補正する手段とを有する原稿読取装置。