JPH04213272A - 文書スキャナのセンサ補償方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は文書の走査の分野に関す
るものであり、より詳しくは文書から反射される光を感
知するのに用いられるセンサ・アレイの個々のセンサ・
セル同士の間に存在し得る感度の不均一性を補償する方
法及び装置に関するものである。なお本願発明は、本願
と同日に出願され参照としてここにその内容を取り込む
「文書スキャナにおいて照度補償をもたらすための方法
及び装置」と題する米国特許出願第４７０２９１号に関
連している。

【０００２】

【従来の技術】文書走査の技術は、文書に表示された可
視イメージを電子的なイメージ信号に変換して、各種の
電子的処理手段により利用できるようにする方法及び装
置に関するものである。

【０００３】周知の方法によれば、文書の走査は、数が
ＸのＹ倍に等しい独立した多数の画素（ＰＥＬ又はＰＥ
ＬＳ）からなるＸ−Ｙマトリックスへと文書を分割する
ように作動する。文書の各ＰＥＬ毎に、走査装置によっ
て電子的なイメージ信号が発生される。

【０００４】文書の視覚的イメージは、走査プロセスに
よってデジタルイメージ信号に変換される。このデジタ
ルイメージ信号は、種々のやり方で利用することができ
る。例えば、イメージ信号を遠隔地に送信して記憶した
り、プリンタで再生したりすることもできるし、あるい
はイメージの質を高めたり、イメージを変化させるやり
方でイメージ信号に操作を加えることもできるし、さら
にはイメージ信号を他のイメージ信号と組み合わせるこ
ともできる。

【０００５】文書から反射された光は光学的手段に入り
、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイ等の感光性アレ
イ上に焦点合わせされる。このアレイは次いで、大きさ
が文書の個々のＰＥＬ領域から反射される光に比例して
いる個々のアナログ電圧を発生する。そしてこれらのア
ナログ電圧はデジタル信号に変換される。

【０００６】ごく単純化すると、文書のうち黒いイメー
ジの一部分（白い紙を背景とした黒いイメージを仮定す
る）が、文書のＰＥＬ内に検出される場合には、２進信
号「１」を発生することができる。この場合、ＰＥＬ位
置に文書の黒いイメージの一部が存在しなければ（すな
わち、ＰＥＬに文書の白い背景が含まれている）、２進
信号「０」が発生されることになる。

【０００７】しかしながら通常、文書の各ＰＥＬ毎につ
いて発生される走査信号は、マルチ・ビットのデジタル
信号である。このことが望ましいのは、マルチ・ビット
信号の場合、文書の各ＰＥＬ領域内においてさまざまな
黒さのレベルの検知が可能なためである（すなわち、Ｐ
ＥＬの灰色スケールの情報が得られる）。従って各ＰＥ
Ｌ毎に４ビットの信号があれば、文書の各ＰＥＬ毎に、
文書のイメージについて１６の異なる色の濃淡（すなわ
ち、白、１４の濃淡の異なる灰色、及び黒）を発生させ
ることができる。こうした４ビット信号の値の範囲は、
１６進数の「０」という低い値から「Ｆ」という高い値
にまで及ぶ。各ＰＥＬ毎に８ビットの信号が発生される
場合には、２５６の異なる信号が、文書の各ＰＥＬ毎に
文書のイメージの２５６の異なる色の濃淡を表すことに
なる。こうした８ビットの信号の値の範囲は「００」と
いう低い値から「ＦＦ」という高い値にまで及ぶ。

【０００８】本発明は、文書の各ＰＥＬ毎に８ビットの
信号を発生する文書スキャナに関して説明される。走査
ワード「００」は、白いＰＥＬを表している。走査ワー
ド「ＦＦ」は濃い黒のＰＥＬを表し、中間の値のワード
は灰色のＰＥＬの濃淡を表している。しかしながら、当
業者にはすぐに理解されるように、本発明は汎用のもの
であり、この特定のマルチ・ビット走査信号のフォーマ
ットに限定されるものではない。

【０００９】文書スキャナには通常、ほぼ水平でフラッ
トなガラスのプラテンが設けられており、走査を行うた
めにはプラテンの上部表面に、イメージ側を下に向けて
文書が置かれる。次に、文書に対して光のライン、即ち
光の線形な領域又は足跡を移動させることによって文書
の走査を行うことができる。またはこの代わりに、固定
されている光のラインに対して文書を移動させることに
よって、文書の走査を行うこともできる。本発明の説明
は、文書が固定されており光を移動させる文書スキャナ
に関連して行うものとする。ただし、本発明がこの特定
のタイプのスキャナに限定されるものでないことはもち
ろんである。

【００１０】以下の説明に用いられる規則では、光のラ
インが延びる方向をＸ方向としている。これは文書のＰ
ＥＬ走査行又は走査ラインが延びるのと同じ方向である
。これに直交する走査方向はＹ方向である。これは文書
のＰＥＬ列が延びる方向である。

【００１１】文書に対する光の足跡のラインのインクリ
メント走査位置の各々は、文書行として定義される。走
査動作は通常は連続的な移動から成るが、本発明の範囲
内においてはそうである必要性はなく、また何れにせよ
、文書センサ・アレイの逐次の読み取りによって、文書
は離散的行に変換される。明らかに、各々の文書行の位
置は、センサ・アレイ内における個々のセンサ・セルの
物理的位置によって決まる。各々のセンサ・セルは文書
走査の結果、文書のＰＥＬ列を生成する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】センサ・アレイの個々
のセンサ・セルの間の感度の不均一性によって文書スキ
ャナにおいて生じている問題が、従来技術において認識
されている。製造手順を注意深く行うことや同様な特性
を有するセンサ・セル・チップを選択することといった
様々な手段により、この問題はある程度軽減されてきた
が、各文書走査の開始時等に動的な手法でアレイを補償
する構成及び配列に対するニーズが依然として存在して
いる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、センサ・アレ
イの個々のセンサ・セル同士の間に存在しうる光反応の
不均一性を補償する方法及び装置を提供しており、それ
によりその後に文書が走査された場合、すべてのセンサ
・セルが、セルが文書から同じ強さの光を受けた場合と
実質的に同じ出力効果をもたらすようになる。本発明の
動作の結果として、Ｘ方向即ち行方向の光路のばらつき
もまた補償される。かかる光路変動の例には、ランプあ
るいは光源のばらつき、ミラーの汚れ等、レンズのばら
つき等が含まれる。

【００１４】本発明は文書走査中に光がその文書から反
射される文書スキャナに関連して説明されるが、本発明
の範囲及び思想はこれに限定されるものではない。例え
ば本発明は、走査中に光が文書を透過する場合に付いて
も用途を見いだし得るものである。

【００１５】本発明の目的は、複数の個別のセンサ・セ
ルからなる感光性アレイを有する文書スキャナを提供す
ることである。アレイは文書に対して移動するように配
置されており、それによって文書が照射されるに際して
その文書を走査する。その結果、個々のセンサ・セルは
走査中に文書から受けた光に応じて出力信号を提供する
。個々のセル同士の間に存在し得る感度の不均一性の補
償は、（１）アレイの個々のセルに関連し、セルによっ
て提供される出力信号を処理する信号処理手段と、（２
）文書の照射に際して照射されるようセンサ・アレイに
対して配置された文書複写ターゲット手段と（３）ター
ゲットが照射されていない場合のセルの暗反応を判定し
、その結果として暗反応補償信号を提供する手段と、（
４）ターゲットが照射されている場合のセルの明反応を
判定し、その結果として明反応補償信号を提供する手段
と、および（５）暗反応補償信号及び明反応補償信号に
応答し、個々のセルの暗反応及び／又は明反応の何らか
のばらつきを補償するように信号処理手段の感度を調整
する手段との組み合わせによって達成される。本発明の
好ましい実施例では、ターゲットは例えば周知の白色の
色調のような、連続的に均一な色調である。

【００１６】文書スキャナのセンサ補償をもたらすべく
本発明により使用されるターゲット部分の正確な色調あ
るいは反射特性は、本発明にとって重要なものではなく
、このパラメータは本発明の思想及び範囲内において当
業者が変更することができる。限定する訳ではないが本
発明の好ましい実施例では、ターゲットは周知の白の色
調（即ち人が白又はある濃淡の白色として認識できるも
の）とすることが望ましいことが判明している。それに
より、ターゲットがスキャナの光源によって照射されて
いない場合にはターゲットはセンサへと実質的に光を反
射せず、またターゲットが光源によって照射される場合
には、ターゲットは、走査される典型的な文書の反射領
域の大部分から予想される反射よりいくぶん少ない（例
えば約９０％）割合の光の反射をもたらすようになる。

【００１７】本発明の特徴として、暗／明反応の補償は
周期的に必要なだけ生ずるが、実質的に文書走査毎の前
に生ずる。前縁が走査のためのホームポジションに来る
ようにして文書を支持するようにプラテンが設けられ、
ターゲットはこのホームポジションに隣接して、文書走
査の最初の部分で暗／明反応の判定が可能になるように
配置される。暗反応を判定するため、ターゲットの一部
は照射されていないときに走査され、また明反応を判定
するため、ターゲットの一部は照射されているときに走
査される。文書は、個々のセンサ・セルの暗反応及び／
又は明反応の何らかのばらつきについて補償ワードが計
算され記憶された後に走査される。

【００１８】本発明の好ましい実施例では、暗／明感度
補償ワードが記憶される補償ＲＡＭが提供される。文書
ＰＥＬＳが読まれると、各文書ＰＥＬから受け取ったア
ナログ信号は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器の
信号入力に印加される。このＡ／Ｄ変換器は二つの制御
入力を含む。あるセルのアナログ信号がＡ／Ｄの信号入
力に印加されると、そのセルについての補償ワードがＲ
ＡＭから取り出され、暗／明補償ワードがＡ／Ｄの二つ
の基準入力に印加される。各補償ワードは、（１）光が
ない時に文書の前縁に隣接するターゲット領域をセルが
検分する場合の各セルの暗信号、および（２）その後セ
ルが文書の前縁に隣接する照射されたターゲット領域を
検分する場合の各セルの明信号、に基づいて計算される
。その後で、文章走査が開始される。

【００１９】本発明の以上の及びその他の課題、並びに
その利点については、添付図面に基づく下記の詳細な説
明を参照することによって、当業者には明らかとなろう
。

【００２０】

【実施例】図１から図３には、文書固定光源移動式の、
本発明を具体化した文書走査装置即ちスキャナ１０が示
されている。このスキャナは、本発明の効用がある一般
的なタイプである。しかしながら本発明は、これに限定
されるものではない。

【００２１】スキャナ１０の場合、文書１１はその視覚
的イメージを下に向けて、透明なプラテン１２の上に配
置されている。次いで文書は走査され、それに含まれて
いる視覚的イメージが、データ処理装置などによって使
用可能な電子的信号イメージに変換される。

【００２２】細部は本発明にとって重要ではないが、走
査プロセスが、光源１６及び協働する反射鏡１７を含む
可動のキャリッジ１５によって行われる。モータ１８が
、ギヤやケーブル等によってキャリッジ１５に機械的に
連結されており、プラテン１２の全長に沿うＹ走査方向
にキャリッジ１５を移動させる。文書から反射された光
は、可動のコーナ鏡１９によって方向を変えられてレン
ズ２０に送られ、そこからセンサ・アレイ２１に送り込
まれる。当該技術分野において周知のように、コーナ鏡
１９はキャリッジ１５と同時に、ただしキャリッジ１５
の半分の速度で移動するように取りつけられており、光
の走査ライン２４の対物平面からセンサ・アレイ２１の
結像平面までの光路の長さが一定に保たれるようになっ
ている。

【００２３】限定する訳ではないが、センサ・アレイ２
１は、離散的光センサ・セルすなわち光検出セル２２に
よる線形シリアル・アレイ構造をとる電荷結合素子（Ｃ
ＣＤ）であることが望ましい。センサ・アレイ２１の各
センサ・セル２２は、文書の画素（ＰＥＬ）を規定する
。例えば文書上において１インチ（２５．４ｍｍ）当た
り４００ＰＥＬセルの識別を行うことが可能なＣＣＤは
質の高い分解能をもたらし、また今日の市場において容
易に入手することができる。

【００２４】光源１６は、当業者にとって周知の方法に
より、プラテン１２上に光のライン２４、つまり光の線
形領域又は光の足跡を生じさせるように構成され配置さ
れている。光のライン２４は、文書１１に対してＸ方向
に延びる。 光のライン２４は、文書ＰＥＬＳの行を規定している。 ライン２４が移動するにつれて、即ち文書が走査され、
光のライン２４が図４のＹ方向に移動するにつれて、文
書は、それぞれに全長が多数の文書ＰＥＬＳからなる多
数の平行な行に分解される。

【００２５】図２において、長さ８．５インチ（２１６
ｍｍ）の典型的なイメージ走査線からなるライン２４（
図１の参照番号２４にも注意）はレンズ２０を通過する
と、ＣＣＤセンサ・アレイ２１に達する前に、例えばそ
の長さが　７．７：１の比率で光学的に短縮される。線
形センサ・アレイ２１はまた、文書１１に対し上述のＸ
方向にも有効に延びている点に留意されたい。

【００２６】センサ・アレイ２１のアナログ電気信号の
内容２３は、キャリッジ１５がプラテン１２上の文書１
１に対してＹ方向に移動するにつれて、各文書行毎に周
期的に読み取られる。センサ・アレイ２１の個々のセル
からのアナログ出力信号２３は、電子コントローラ２５
に結合され（図１）、そこにおいて信号は後述のように
デジタル信号に変換される。コントローラ２５はモータ
１８に駆動制御信号を導入し、また例えば、タコメータ
位置検出器２６の出力及びキャリッジ・ホーム・センサ
（図示せず）の出力から、キャリッジ１５とコーナ鏡１
９の一方又は双方に関する位置又は移動の帰還情報を受
信することもできる。

【００２７】図３には、アレイ２１のアナログ信号の内
容２３を読み取るための構成が示されている。ゲート信
号（図示せず）により、センサ・アレイ２１の１つ置き
のセンサ・セル２２にあるアナログ信号の内容はアナロ
グ・シフト・レジスタ２７へと並列に結合され、他方、
間にあるセンサ・セル２２に存在するアナログ信号は、
アナログ・シフト・レジスタ２８へと並列に結合される
。即ち本発明のこの実施例においては、限定する訳では
ないが、アレイ２１の奇数番号のセル２２の内容は周期
的にシフト・レジスタ２７に転送され、他方、偶数番号
のセルの内容は、同じ周期でもってシフト・レジスタ２
８に転送される。

【００２８】シフト・レジスタ２７及び２８にロードさ
れるアナログ信号２３の大きさは、その文書行について
の文書１１の個々のＰＥＬＳから反射される種々の光の
レベルを表している。これらアナログ信号の各々の大き
さは、所定の時間にわたって文書１１の小さいインクリ
メントＰＥＬから反射される光の平均値に対応している
。

【００２９】レジスタ２７及び２８への転送に続いて、
アナログ信号２３はマルチプレクサ３０によってアナロ
グ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ）２９に逐次シフトされる
。Ａ／Ｄ２９のデジタル出力３１は、文書ＰＥＬＳの各
々について例えば１バイトのデータといった、マルチ・
ビット・デジタル・イメージ・データのシーケンスであ
る。これらのデータ・バイトのそれぞれは、シフト・レ
ジスタ２７及び２８から検索されるアナログ信号２３の
個々の大きさとデジタル的に対応するようにコード化さ
れ、かくして各バイトは、文書ＰＥＬＳの１つによりも
たらされる反射光の大きさに対応する。センサ・アレイ
２１のイメージが文書の１インチ（２５．４ｍｍ）毎に
４００のセル即ちＰＥＬＳであるならば、Ａ／Ｄ２９の
出力３１は同様に１インチ（２５．４ｍｍ）当たり４０
０バイトから構成されることになる。

【００３０】本発明は、Ａ／Ｄ２９の伝達関数又は利得
およびオフセットを、アレイ２１の各セル２２の感度測
定値の関数として制御する手段を提供する。より詳細に
言うと、較正ＲＡＭ３２がセルの感度情報を含み、この
情報はそのセルのアナログ信号２３がＡ／Ｄ２４に与え
られるとき、各セル２２に対応するＡ／Ｄ２９の利得と
オフセットを調整すべくライン３３によって接続される
。

【００３１】図４を参照すると、この図にはプラテン１
２の下側から見た、プラテン１２の矩形の平面形状が示
されている。点線は、プラテン１２の上部表面に支持さ
れた典型的な文書１１を示す。文書はプラテンの角４０
に対して位置合わせされているが、これに限定されるも
のではない。限定する訳ではないが、ＣＣＤアレイであ
ることが望ましいセンサ・アレイ２１は、光のライン２
４を移動させることによって形成されるプラテン領域を
検分しているところが示されている。簡単のため、図１
及び図２のレンズ２０は示されていない点に留意された
い。

【００３２】文書の走査方向に関して言うと、プラテン
の前縁４２は、走査エッジまたは領域の始端であり、平
行な縁部４７は走査エッジまたは領域の終端である。

【００３３】本発明によれば、ターゲット手段４１がプ
ラテン１２の前縁４２に対してごく近接して取りつけら
れている。ターゲット手段４１とプラテンの縁部２４は
、文書走査の開始領域を規定する。すなわちターゲット
手段４１は走査光線のライン２４のホームポジションを
規定する訳である。図４においては、光の走査線つまり
ライン２４は図示のようにすでに少しの部分について走
査を終えており、走査動作が進行中であるという点に留
意されたい。

【００３４】ターゲット手段４１はＬ字状であり、した
がって２つの直交する部分を含む。ターゲット手段４１
の部分は両方とも不透明であり、また走査される典型的
な文書の背景の色調をシミュレートするように着色され
ている。例えば、ほとんどの文書は白を背景とし、黒又
は着色のイメージからなるため、ターゲット４１の色は
白、又はほぼ白い色調が望ましい。

【００３５】ターゲット手段４１の部分４３は、本発明
に関して重要なターゲット手段の部分である。部分４３
はＸ方向に延びてプラテンの前縁４２と平行であり、文
書走査のＹ方向と垂直である。Ｙ方向で測定すると、部
分４３は、幅が約１／２インチ（１２．７ｍｍ）である
。後に説明するように、本発明によればターゲット部分
４３はアレイ２１の個々のセンサ・セル２２の暗感度及
び／又は明感度の相違を補償するのに用いられる。

【００３６】ターゲット４１の部分４４は部分４３と同
様のＰＥＬの大きさであり（Ｘ方向で測定）、本願と同
日付けで出願された「文書スキャナにおいて照度補償を
もたらす方法及び装置」と題する係属中の米国特許出願
第４７０２９１号に説明されているように光源１６の照
射強度の変化を補償するのに用いられる。この係属中の
出願中に説明されているようにして、本発明の動作に先
立って、光源１６の付勢のための名目上の設定を決定す
ることができる。ＣＣＤアレイ２１は、上記出願中に説
明されているように用いられる多数のセンサ・セル２２
の比較的短い領域４５を含む。

【００３７】アレイ２１はまたセンサ・セル２２の比較
的長い領域４６を含み、本発明によればこの領域はまず
ターゲット領域４３を検分し、その後プラテン１２の活
動領域すなわちオペレータがプラテン１２上に走査すべ
き文書を置いた領域を検分するように用いられる。

【００３８】後に明らかになるように、本発明では光源
１６が消勢されている場合に、アレイ２１の暗感度補償
を行うためにアレイ２１がまずターゲット４３の一部を
検分するように動作する。この手順に直ぐ続けて、光源
１６が付勢されている場合にアレイ２１がターゲット４
３の一部を検分し、それによってアレイ２１の明感度補
償が行われる。各走査の始めの部分でアレイ２１の個々
のセンサ２２がすべて補償された後、光の足跡２４が図
４のＹ方向に移動しながらプラテンの縁２４に達すると
、文書の走査手順が直ちに開始される。

【００３９】ターゲット４１は、閉じたスキャナ装置ハ
ウジング（図示せず）内にあるため、ターゲットは光源
１６が働いていないときは暗くなっている。その結果、
個々のセンサ・セル２２の各々からの出力信号又は電流
の大きさは理想的にはこの時点で、セルの暗信号又は電
流として指定された低い値と同じ大きさである。この条
件は、文書の走査中に個々のセンサ・セル２２が、例え
ば白い背景上の黒いイメージのＰＥＬのような低反射イ
メージＰＥＬを検分するときに存在する条件をシミュレ
ートする。典型的には、これはセンサ・セルが文書走査
中に受ける照射の最も低いレベルである。

【００４０】本発明の特徴によれば、個々のセンサ・セ
ルの各々について暗電流補償信号が計算され記憶される
。この信号は後に、文書走査中にアレイ２１の個々のセ
ンサ・セル２２相互の間に存在する何らかの暗反応又は
感度の不均一性を最小化し又は除去するために用いられ
る。

【００４１】同様にして、ターゲット４１が走査装置の
ハウジング内にあり、プラテン１２に隣接しているため
、ターゲットは光源１６が働いているとき文書が照射さ
れるのと同じ程度に照射される。その結果、アレイ２１
がターゲット４１の照射された部分を検分するときに個
々のセンサ・セル２２のそれぞれから受け取る出力信号
又は電流は、セルの明信号とされる。通常これは、セン
サ・セルが文書走査中に受ける照射の最高レベルである
。

【００４２】本発明の特徴によれば、個々のセンサ・セ
ルの各々について明電流補償信号が計算され記憶される
。この信号は後に、文書走査中にアレイ２１の個々のセ
ンサ・セル２２相互の間に存在しうる何らかの明反応の
不均一性を最小化しまたは除去するために用いられる。

【００４３】本発明にしたがってアレイ２１の個々のセ
ンサ・セル２２を補償する方法の一つを図５を参照して
説明する。この図には図２のアナログ／デジタル変換器
２９を、アレイ２１のアナログ出力が接続される信号入
力５０を有するものとして示す。簡単のため、図５にお
いてはレジスタ２７、２８およびマルチプレクサ３０は
示していない。 しかしながら、アレイ部分４６の各センサ・セルの個々
のアナログ信号成分が、各各々の文書行について、入力
５０に１列ずつ順次印加されることは理解されよう。上
述したようにして補償を達成するために、Ａ／Ｄ２９に
もまた、負又は低基準制御入力５１と正又は高基準制御
入力５２からなる制御入力手段が設けられている。この
図では、アレイ部分４６はＮに等しい数のセンサ・セル
を有するものとして示されている。これに限定されるも
のではないが、Ｎは各文書行の３４００ＰＥＬＳ（すな
わち、幅８．５インチ（２０３ｍｍ）の文書の１インチ
（２５．４ｍｍ）当たり４００ＰＥＬＳ）に等しくし得
る。各文書行について（文書行が図４のＸ方向に伸長す
ることを想起すると）アレイ部分４６は各センサ・セル
について一つずつ、計Ｎ個のＰＥＬアナログ信号をもた
らし、Ａ／Ｄ２９はその出力３１に、各文書ＰＥＬにつ
いて１バイトずつ、計Ｎ個のＰＥＬデジタルバイトをも
たらす。

【００４４】簡単のために、他の装置又はデバイスによ
り使用されるデジタル出力３１の処理についてはここで
は説明しない。しかしながら当業者には明らかなように
、イメージコントラスト／強度の制御、イメージスケー
リング、ディザリング、しきい値判定、ウィンドウ付け
及び／又はパッキングを所望に応じて提供することがで
きる。

【００４５】図６を参照してより詳細に説明するように
、補償ＲＡＭ又はメモリ３２には、アレイ部分４６のＮ
個のセル２２のそれぞれについて１バイト、計Ｎ個の補
償バイトが含まれる。

【００４６】限定する訳ではないが、各補償バイトの始
めの２ビット（即ちビット「０」および「１」）には、
そのセンサ・セル２２の暗反応に関する情報が含まれる
。 二つのビットがあれば四つの異なるレベルの暗補償をＲ
ＡＭ３２に記憶することができる。例えば図５に示すよ
うに、「３」という番号の付けられたアレイ部分４６の
センサ・セルが、前述のようにターゲット４３の照射さ
れていない部分を検分するときにはほとんど出力信号を
提供しないと仮定すると、「３」という番号の補償ワー
ドのビット「０」および「１」はいずれも２進値の「０
」を含んでいる。

【００４７】各補償ワードの「２」から「７」までのビ
ットは、そのセンサ・セルの明感度の情報を含んでいる
。本発明はこれに限定されるものではないが、補償バイ
トのこの構成及び配置によって、各センサ・セルの暗感
度に関して記憶されるよりも明感度に関してより多くの
情報（即ち６ビット）を記憶することが可能になる。 図６からわかるように、すべてのセルが光源１６によっ
て照射されるターゲット４３の一部から反射される同じ
量の光を検分するときにセンサ・セル２２により発生さ
れる信号の大きさが大きいほど、それらのセルの補償ワ
ードのビット「２」からビット「７」までに記憶される
２進値の値は大きくなる。

【００４８】センサ・セルの補償を行うためには、ＲＡ
Ｍ３２の補償ワードのビット「０」および「１」に含ま
れる２進の値をＤ／Ａ５３によってＡ／Ｄ２９の制御入
力５２に接続し、その同じ補償ワードのビット「２」か
ら「７」までに含まれる２進の値をＤ／Ａ５４によって
制御入力５１に接続する。このようにしてＡ／Ｄ２９は
、アレイ部分４６のＮ個のセンサ・セルの個々の暗反応
及び／又は明反応のばらつきに関係なく、異なる文書Ｐ
ＥＬから異なるセンサ・セル２２へと反射される同じ量
の光に対して、出力３１において同じデジタル出力値を
提供するように制御される。

【００４９】さらに詳細には言えば、Ａ／Ｄ２９の伝達
関数は、Ｄ／Ａ５３、５４のアナログ出力値の関数とし
て制御される。

【００５０】図６を参照すると、Ｘ軸６０はＡ／Ｄ２９
のアナログ入力を表しており、これは図５の入力５０で
ある。 図６のＹ軸はＡ／Ｄ２９のデジタル出力を表しており、
これは図５の信号３１である。図５の二つの制御入力５
１および５２は、図６の参照符号６２および６３のそれ
ぞれで表される。

【００５１】図６には、代表的な２つの入出力伝達関数
ライン６４および６５が示されている。これらの二つの
関数ラインは、二つの異なるセンサ・セル２２のための
ＲＡＭ３２からの二つの異なる補償バイトによるＡ／Ｄ
２９の制御を表している。注意すべきことは、この例で
はこれらの例示的なセンサ・セルはいずれも同じ暗反応
を有し、したがっていずれの補償ワードも（すなわち、
各補償ワードのビット「０」および「１」）Ａ／Ｄ２９
に対して同じ負の基準５１による制御効果を及ぼすこと
である。そうであるから、二つの伝達関数ライン６４、
６５は、１６進出力「００」に対応する共通の小さなア
ナログ信号点６６を有する。

【００５２】またＡ／Ｄ２９のデジタル出力３１が文書
ＰＥＬの各々に対して１バイトであると仮定すると、こ
れらの二つのセンサ・セルが例えば黒いイメージからの
反射のようにそれぞれの文書ＰＥＬＳから最小限の反射
光を受けるとき、Ａ／Ｄ２９の出力は１６進の「００」
である。

【００５３】しかしながら、これらの二つの代表的なセ
ンサ・セル２２の明感度は同じではない。関数線６４に
対応するセル２２は、関数線６５に対応するセル２２よ
りも光に対する感度が高いことに注意しなければならな
い。その結果、関数線６４に対応する補償バイトのビッ
ト「２」から「７」まではより大きくなり、この大きさ
が図５の制御入力に加えられた場合には、関数線６４に
ついて「＋基準の」制御点６８が確立される。感度の低
い方のセル２２は「＋基準の」制御点６９を有している
。

【００５４】図６からわかるように、これら二つのセル
２２の感度の高い方から予期されるＡ／Ｄ２９の入力５
０におけるアナログ信号値の範囲は、Ｘ軸上の６２から
６３のアナログ信号範囲をカバーし、一方これら二つの
セル２２の感度の低い方から予期されるアナログ信号値
の範囲は、Ｘ軸上の６２から７０のより小さいアナログ
信号範囲をカバーする。しかしながら、これらの二つの
異なるアナログ信号範囲は、Ａ／Ｄ２９から同じデジタ
ル出力（即ち「００」から「ＦＦ」）を提供することに
注意すべきである。

【００５５】かくして本発明によれば、アレイ２１のセ
ンサ・セル２２の暗感度及び／又は明感度の相違が補償
される。

【００５６】当業者は、ＲＡＭ３２にアレイ２１のセン
サ・セル２２の各々についての暗／明感度補償ワードを
ロードする様々な方法を容易に想像できようが、図７は
例として掲げるものであり、限定的なものではない。

【００５７】この図では補償ＲＡＭ３２はアドレス可能
位置のスタックを有するものとして示され、このアドレ
ス可能位置のスタックには通常「セル１」「セル２」そ
の他のラベルが付けられ、そのアドレスに記憶された補
償ワードがアレイ２１のセル１、セル２その他に対応す
ることが示される。

【００５８】この図の説明を事象８０、すなわち走査動
作の開始から始める。本発明に関する限り、第１のステ
ップはターゲット４３（図４）の第１の部分を、光源１
６（図１）が消勢されている状態で走査することである
。図７の事象８１を参照されたい。この時点においては
、すべてのセンサ・セル２２には光があたっていない。 この状態では、ターゲットＰＥＬ行を１つ以上走査する
必要はない。しかしながら、多数の行を走査し、次いで
各セルの暗出力電流を平均することが好都合である。

【００５９】ここで、事象８１の間に各センサ・セル２
２により提供されるアナログ信号が機能ブロック８２お
よび８３によって分析され、ビット「０」および「１」
がＲＡＭ３２にロードされる。機能ブロック８４を参照
されたい。すなわち、アナログ信号の大きさがセル「１
」からセル「Ｎ」まで、補償ワードの「０」および「１
」の四つの状態、すなわち「００」「０１」「１０」お
よび「１１」のいずれの状態に属するかが順次識別され
る。

【００６０】図７の事象８５を見ると、事象８１の後に
ターゲット部分４３の多数のＰＥＬ行が光源１６が付勢
された状態で走査される。必須ではないが、望ましくは
ターゲット４３の一つ以上のＰＥＬ行が走査され、その
結果得られた各センサ・セル２２の信号の大きさは当業
者に周知の技術を用いて平均されるなどし、それによっ
てアレイ２１のセルの各々についてただ一つの明感度信
号の大きさが提供されるようにされる。図７の機能ブロ
ック８７を参照されたい。

【００６１】次いで機能ブロック８８および８９は補償
ワードのビット「２」から「７」までの２進値の内容を
計算し、その後ＲＡＭ３２をロードする動作をする。こ
の情報を運ぶために６ビットを利用できるため、「００
００００」から「１１１１１１」までの６４の異なるレ
ベルの明感度が識別可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ター
ゲット手段を用いて反射する光からセンサ・セルの明反
応及び暗反応が測定され、これを用いて各々のセルの感
度の調整を行うことができる。従ってセル相互の間にお
ける光反応の不均一性は補償され、かくしてセルによる
感度のばらつきの問題は除去される。

【００６３】以上実施例を参照しつつ本発明の詳細な説
明を行った。しかし、当業者は本発明の教示にしたがっ
て他の実施例を容易に考えることができることから、本
発明の思想と範囲は特許請求の範囲によってのみ限定さ
れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を含む光源移動式文書スキャナを示す概
略図である。

【図２】図１のスキャナの対物平面／結像平面光路を示
す展開図である。

【図３】図１の個別のセンサ・セルのアナログ出力信号
がデジタル信号に変換される手法を示す説明図であり、
記憶されているセルの明／暗感度特性を用いてこの信号
が補償される仕方を示す。

【図４】走査のためにプラテンの左上の角（即ちプラテ
ンの上からみて左手の角）に対して位置合わせされた例
示的な文書の角と、光の走査ラインのホームポジション
に配置されたＸ方向の白い較正ストライプと、ホームポ
ジションから間隔を空けた位置にある光の走査ラインと
を示す、図１の文書プラテンの底面図である。

【図５】センサ・セルのアナログ出力信号が明／暗感度
特性について、補償ＲＡＭに記憶されている補償バイト
によって補償される仕方をより詳細に示す、図３に類似
の図である。

【図６】図３及び図５のＡ／Ｄ変換器の伝達関数を示す
図であり、この伝達関数が図３及び図５の補償ＲＡＭに
入っているセルの補償バイトの内容の関数としてどのよ
うに変化するかを示す。

【図７】セルの暗反応の関数として補償バイトの各々の
ビット「０」及び「１」が計算される仕方、及びセルの
明反応の関数として補償バイトの各々のビット「２」か
ら「７」が計算される仕方を示す図である。

【符号の説明】

１０　　スキャナ １１　　文書 １２　　プラテン １６　　光源 ２１　　センサ・アレイ ２２　　光検出セル ２４　　光のライン ２９　　Ａ／Ｄ変換器 ４１　　ターゲット手段 ４３，４４　　ターゲット部分 ４５　　セル ５０　　出力信号 ５１　　補償信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の独立したセンサ・セルからなる感光
   性センサ・アレイを有する文書スキャナであって、前記
   アレイが文書に対して移動するよう配列されており前記
   文書をそれが照射されるに際して走査し、前記アレイの
   個々のセンサ・セルが前記走査の間に文書から受けた光
   の関数として出力信号をもたらすものにおいて、前記セ
   ンサ・アレイの個々のセンサ・セル相互に間に存在し得
   る感度の不均一性を補償する方法であって、前記アレイ
   の個々のセルに接続され、該セルによってもたらされる
   出力信号を処理する信号処理手段を設け、文書が照射さ
   れるのと同様な仕方で照射されるよう前記センサ・アレ
   イに対して配置されたターゲット手段を設け、前記ター
   ゲット手段が照射されていない場合の前記センサ・セル
   の暗反応を測定し、その結果として暗反応補償信号をも
   たらし、前記ターゲット手段が照射されている場合の前
   記センサ・セルの明反応を測定し、その結果として明反
   応補償信号をもたらし、及び、前記個々のセンサ・セル
   の暗反応及び／又は明反応の何らかの変動を補償すべく
   前記信号処理手段の感度を調整する仕方でもって、前記
   暗反応補償信号及び前記明反応補償信号を前記信号処理
   手段に接続することからなる、文書スキャナのセンサ補
   償方法。