JPH03157061A - 画像読取装置 - 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〕 複写機、ファクシミリ、イメージスキャナー等の画像読
取装置に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の従来の装置は、シェーディング補正回路及び光
学系において光源の画像読取中の配光特性の変化には対
応していなかった。そのため配光変化が生じない光源が
多く使われていた。

しかし、光源が配光変化の大きい蛍光灯を使わざるを得
ない場合には、１つの方法としてヒータにより暖め配光
変化を生じない時に原稿を読むかあるいは、２つめの方
法として蛍光灯の配光変化が落ち着くまで待ち、その後
原稿を読む、などの方法がとられていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の階調濃度及び２値画像を読み取る
画像読取装置においては、安価で消費電力の少ない蛍光
灯を使用しないか、例えこのような蛍光灯を使う場合で
も配光変化が落ち着くまで待つか、または光源自身をコ
ントロールしなければならず複雑な構成となる欠点があ
った。

そこで、本発明は、従来例の欠点を除去し、簡単な構成
により読取の濃度蹟度を向上し、例えば蛍光灯のような
配光が変化しやすい光源を使用する場合でも蛍光灯の配
光が安定するまで読取開始を待たないで使用でき、光源
の選択範囲を広げることができる画像読取装置の提供を
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

このため１本発明に係る画像読取装置は、光源により照
明された原稿からの反射光を結像して読み取る光電変換
手段と、前記光源の参照光を参照して画像読み取り中の
前記光源の配光変化の影うを無くし、かつ、画像信号を
正規化する画像信号処理手段とを備えて成ることを特徴
とする。

なお、画像信号処理手段には、前記光電変換手段より得
られた画像信号を処理する画像信号読取手段と、前記光
源の直接光を参照する他の光電交換手段と、その光電出
力を用いて前記画像信号を正規化する配光変化正規化手
段とを備えて成ることを特徴とすることにより、前記目
的を達成しようとするものである。

〔作　用〕

以上のような構成としたので、本発明に係る画像読取装
置は、光源により照明されたＶ、稿からの反射光を光電
変換手段により画像信号に変換し、また、面記光源の参
照光を参照して前記光源の配光変化の影響を無くするよ
うに画像信号処理手段によって補正され、正規な画像信
号が得られる。

なお、画像信号処理手段では、画像信号を読み取って画
像処理する画像信号読取手段と、他の光電変換手段の光
電出力で前記光源の配光変化を読み取って前記画像信号
の配光変化の影響を補正する配光変化正規化手段とによ
り画像信号を補正することができる。

〔実施例〕

（実施例１） 第１図は本発明に係る第１の実施例の画像読取装置の構
成図である。

図において、１は画像を読み取る原稿、２は原ｉｆを支
持する透明な原稿支持台、３は原１７ｆ４ｆを照明する
光源、４．５は原稿１からの反射光および光源３からの
直接光を結像するレンズ、６はレンズ４で結像された画
像を光電変換する光電変換手段、７は光電変換手段５に
よる画像信号と光源３の参照光をレンズ５で結像した入
力とを取り入れて画像信号を正規化する画像信号処理手
段、８は光源３、レンズ４，５．光源変換手段６を支持
する読み取りヘッドである。

なお、ａは原稿１からの反射光の光軸、ｂは光源３の参
照光の光軸を示す。

次に動作について説明する。

原稿支持台２上に置かれた原稿１の下面を光源３で照明
しながら読み取りヘッド８は所定の方向に一定の速さで
移動する。この際、原稿１の下面からの反射光ａはレン
ズ４で結像され光電変換手段６で画像信号に変換され、
その信号は読み取りヘッド８の外に設けられた画像処理
手段７へと導びかれる。この時の画像信号は光源３の配
光変化の影響を受けた画像信号となる。

次に、読み取りヘッド８内で光ｔＪ３からの参照光がレ
ンズ５で結像され配光変化に応じた光が画像信号処理手
段７にとり込まれる。

この画像信号処理手段、７において、前に入力され読み
取り中の画像１３号は光源３からの配光変化に応じた人
力を参照して配光が暗い場合はコントラストを強く、明
るい場合はコントラストが弱くなるように光ｆ！Ｘ３の
配光変化の影響を無くすように補正し、正常な一定の光
源３で照射したような画像信号として処理される。

（実施例２） 第２図は本発明に係る第２の実施例の画像読取装置の構
造図、第３図は同上の原稿支持台を光源の照射面から見
た図、第４図は同上の画像信号処理部のブロック図、第
５図は第４図に示す波形増幅回路の回路図、第６図は第
４図に示す配光変化補正回路の回路図、第７図は光電変
換部の画像信号出力波形を示す図、第８図は光電変換部
の光電出力波形を示す図、第９図は波形増幅回路の出力
波形を示す図、第１０図は波形整形回路の出力波形を示
す図である。

なお、第１図に示す第１の実施例と同一（相当）構成要
素は同一符号で示し、重複説明は省略する。

第２図において、９，１０．１１は光源３に照らされた
原稿１からの反射光を導くための鏡、１２は光源３の直
接光を参照する他の光電変換手段である光電変換部、１
３Ａは画像信号処理手段に含まれる画像信号読取手段、
１３Ｂは同じく配光変化正規化手段、１４は基準となる
白色基準板である。なお、読み取りヘット８には光源３
．鏡９．１０，１１．レンズ４，５．光電変換手段であ
る光電変換部６（ここではラインイメージセンサを用う
。）、および他の光電変換手段である光電交換部１２を
支持している。

第３図において、１５は光電変換部６が１主走査で原稿
を読み取る範囲、１６は読み取りヘッド８が移動する時
の光電変換部６が副走査を読む原稿範囲を示す。また、
１７は読み取りヘッド８が移動する方向を示したもので
ある。

次に第４図は画像信号処理手段である画像信号処理部の
ブロック図を示し、２１は第２図に示す光電変換部６か
らの出力電圧の画像信号波形および光電変換部１２から
の光電出力を増幅する画像信号読取手段１３Ａである波
形増幅回路、２２は波形増幅回路２１により増幅された
信号を波形整形する配光変化正規化手段１３Ｂである波
形整形回路、また２３は光源３の配光変化の影響を補正
する配光変化補正回路である。２４は配光変化補正回路
２３からの画像信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換
器（ここでは８ビット精度とした。）、２５は光源３の
光を参照する期間でのＡ／Ｄ変換器２４のデジタル出力
の最大値を検知するピーク検知回路、２６はこの画像読
取装置と外部へデータのやり取りをするためのインタフ
ェース回路、２７はこの画像読取装置全体を制御するた
めの中央制御装置（ＣＰＵ）である。

第５図において、２８は第２図の光電変換部１２の出力
信号線ｂ１と光電変換部６の信号線ａ１出力を切り換え
るアナログスイッチ、２９は演算増幅器３０の人力抵抗
となる抵抗型Ｄ／Ａ変換器（ラッチ回路も内臓されてい
て、ここでは８ビット精度とした。）、３１はの演算増
幅器３０の負帰還抵抗となる抵抗型Ｄ／Ａ変換器（ラッ
チ回路も内蔵されていて、ここでは８ビット精度とした
。）である。

第６図は第４図に示す配光変化補正回路の詳細図である
。

３２は記憶回路３３の出力をＣＰＵ２７の人出力線ｇ１
につなぐための切り換えバッファ、３４は演算増幅器３
５の入力抵抗となる抵抗型Ｄ／Ａ変換器、３６は演算増
幅器３５の負帰還抵抗となる抵抗型Ｄ／Ａ変換器、３５
は信号を増幅する演算増幅器である。

３３は読み取りヘッド８が白色基準板１４上を走査して
いる時の光源の配光を記憶している記憶回路、３７．３
８は読み取りヘッド８が副走査方向を走査中の光源３の
配光な記憶する記憶回路、３９は記憶回路３７．３８の
デジタル出力をＣＰＵ２７の人出力線ｇ１につなぐため
の切り換えバッファ、４０はＡ／Ｄ変換器２４の出力信
号線ｆ１とＣＰＯ２７人出力線ｇ１からの信号を切り換
えて信号線ｂ３上に送り出すための切り換えバッファで
ある。また、４１は記憶回路３３の出力信号線ｄ３のプ
ルアップ抵抗、４２は記憶回路３７．３８の出力信号線
ｅ３のプルアップ抵抗である。

次に、上記構成について動作を説明する。

まず、最初に第２図に示す読み取りヘッド８は白色基準
板１４の位置を走査する。第７図はその時の光電変換部
６の光電出力信号線ａｌ上の画像信号の出力波形である
。この信号線ａｌ上の電圧出力は画素毎に０からｎの複
数個存在する。第８図は光源３の直接光を参照する光電
変換器１２の光電出力信号線ｂｌ上の出力波形を示す。

この信号線ｂｌ上の電圧出力は信号線ａｌ上の個数より
はるかに少なくてよく、画素として０からｍ個ある。そ
して、その２つの波形が波形増幅回路２１に入力される
。第５図に示す波形増幅回路２１のアナログスイッチ２
８は第９図に示す１主走査期間のＡ区間には信号線ａ１
を選択し、Ｂ区間には信号線ｂ１を選択して２つの合成
波形は、第９図に示すような連続した２つのく形波とし
てへ信号線ａ２上に入力される。

その時、配光変化補正回路２３内部の記憶回路３３．３
７．３８の出力は開放状態にされており、その結果、演
算増幅器３５の出力信号線ｅ１は増幅度１の画像信号を
出力するだけである。そして、波形整形回路２２は不図
示の方法で第９図に示すへ区間の画像信号を正規化する
。その正規化された波形は第１０図に示すような波形と
なる。

そして第１０図に示される波形をＡ／Ｄ変換器２４でデ
ジタル出力に変換する。その出力は、信号ｆｉｆｌに現
われる。なお、第１Ｏ図に示す波形のＢ区間のデジタル
出力は記憶回路３３，３７゜３８に０〜ｍの画素番号順
番で記憶され、記憶回路３３，３７．３８のアドレスは
へ区間の画素番号０〜ｎに対応している。

その後、ＣＰＵ２７はＢ区間のＯＮｍの画素番号の内容
を読み出しくなお、ｎはｍの整数１倍である。）、Ｂ区
間の画素０からｍの中の１個がＡ区間の画素０〜ｎの中
の２個分に対応する。それぞれＬ０〜Ｌ１の間を第８図
に示すように直線的に変化するように記憶回路３３，３
７．３８に順次記憶される。

次に、読み取りヘッド８は、原稿副走査範囲１６を移動
していく。その時の記憶回路３３゜３７あるいは記憶回
路３８は、読み出し状態になっている。そして、へ区間
の波形の画素番号ＯＮｎに対応して読み出される。なお
、記憶回路３７または記憶回路３８の読み出し状態にな
っていない方には、Ｂ区間の波形のデジタル出力が古き
込まれ、その情報をへ区間の画素番号０〜ｎのアドレス
に展開する。その結果、読み取りヘッド８が原稿１の画
像を走査している間の配光変化は最初の配光に対する変
化の割合だけ画像信号に補正が加えられ、光源の配光変
化が補正されることになる。

（発明の効果） 上記のような構成としたので、本発明によれば、簡単な
構成により蛍光灯のような配光変化が激しい光源でも配
光変化の影響を除去でき、光源の選択範囲を広げること
ができる。

したがって、蛍光灯等の配光が安定するまで読取開始を
待つことなく使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１の実施例の画像読取装置の構
成図、第２図は同上の第２の実施例の画像読取装置の構
造図、第３図は同上の原稿支持台と光源の照射面から見
た図、第４図は同上の画像信号処理部のブロック図、第
５図は第４図に示す波形増幅回路の回路図、第６図は第
４図に示す配光変化補正回路の回路図、第７図は光電変
換部の画像信号の出力波形を示す図、第８図は光電変換
や 部の光電出力波形を示す図、第９は波形増幅回路の出力
波形を示す図、第１０図は波形整形回路の出力波形を示
す図である。 なお、各図中、同一符号は同一（相当）構成要素を示す
。 ！・・・・・・原稿 ３−＝−・・光源 ６．１２−−−−一光電変換手段 ７・−一画像信号処理手段 １３　Ａ−・・−画像信号読取手段 １３Ｂ−−−−−配光変化正規化手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源により照明された原稿からの反射光を結像し
   て読み取る光電変換手段と、前記光源の参照光を参照し
   て画像読み取り中の前記光源の配光変化の影響を無くし
   、かつ、画像信号を正規化する画像信号処理手段とを備
   えて成ることを特徴とする画像読取装置。
2. （２）画像信号処理手段には、前記光電変換手段より得
   られた画像信号を処理する画像信号読取手段と、前記光
   源の直接光を参照する他の光電交換手段と、その光電出
   力を用いて前記画像信号を正規化する配光変化正規化手
   段とを備えて成ることを特徴とする請求項１記載の画像
   読取装置。