JPH04220079A

JPH04220079A - 原稿読取装置

Info

Publication number: JPH04220079A
Application number: JP2412289A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hino; 真日野; Osamu Takase; 高瀬　修; Takaaki Miyashita; 宮下　隆明
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-12-19
Filing date: 1990-12-19
Publication date: 1992-08-11
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JP3162085B2

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】

【技術分野】本発明は、原稿読取装置に関し、より詳細
には、高精度に画像情報を取り込むことのできる画像読
取装置に関する。例えば、複写機、ファクシミリ、画像
ファイル装置等に適用されるものである。

【０００２】

【従来技術】図９（ａ），（ｂ）は、ストレート光発生
を説明するための図で、図中、３１は原稿、３２はコン
タクトガラス、３３は光源、３４は対向反射板、３５は
ＣＣＤ受光素子、３６は筐体である。

【０００３】ストレー光とは周辺筐体３６、原稿自身の
反射拡散光およびその多重反射光であり、本来の光路以
外から原稿３１あるいは結像面に入射する光線束である
。ストレー光によって注目する画像領域の信号がその周
辺の画像信号に影響を受けて変化する現象、読み取り画
像のＭＴＦが劣化する現象が観測されているが、これは
高品位な原稿読み取り装置を構成する場合に大きな問題
となる。原稿が全面黒ベた画像の場合の原稿読み取り信
号に対して、図９に示した構成の場合、中心部の黒画像
信号は周辺部の白画像に影響を受けて濃度が低くなる現
象が実際に観測されている。これは図９に示したように
、原稿面で反射拡散された光束がその周辺筐体３６、特
に光源自身で再反射されてその近傍の画像領域にストレ
ー光となって影響しているものである。

【０００４】従来はこれを防ぐために線上の光源の長手
方向に、それと直角に遮光板を並べて線上光源の長手方
向に反射拡散する光線束をカットする方法が提案されて
いる（例えば、特開平１−１８２８６４号公報）。これ
はルーバーと呼ばれている。これは直接ストレー光を防
止することを目的としたものではないが、実際的には現
場で用いられている方法である。

【０００５】この他、例えば、特開平１−２６７５３１
号公報では、原稿搭載手段に隣接して、メカニカルシャ
ッターや液晶シャッターにより、ＣＣＤのような画像情
報検出手段に同期して光の透過、不透過を制御する方法
が提案されている。しかし、実際には読取り画素とシャ
ッターの位置合わせや、シャッターの高速駆動は困難で
あると共に、装置自体が大きくなってしまい現実的では
ない。

【０００６】また、先に提案された特願平２−２１２４
７０号は、二次光源によってセンサに感知される成分の
みを、正規に読み取られている画素から反射光をある特
定の方法でさえぎることでセンサ出力を得、これをメモ
リに記憶し、通常の読取り出力（すなわち、正規の画素
の情報に二次光源の影響が加わった出力）から減ずるこ
とによりストレー光を補正するものである。

【０００７】画像読取装置において、原稿を読み取るの
に際し読み取りレベルの変動要因になるものとして、あ
る点の実際の明るさにひきずられて読み取られるという
現象がある。これは原稿を読み取るための照明が読み取
られる点を含むある面積をもったエリアになされるため
、周りの原稿面の拡散された反射光が二次光源となるた
めである。この二次光源の光は正規の読み取られている
点からセンサへ至る光路に紛れ込みレベル変動としてセ
ンサに感知される。このため全体に白い領域の中の小さ
な黒領域は実際より明るく読み取られる。

【０００８】例えば、図９に示すように白原稿中の黒文
字は白地の影響を受け、黒が薄くなったりエッジがなま
ったりしてくっきりとした黒文字として読み取られない
。また、ある大きさの領域が白から黒へ（黒から白へ）
遷移する時にもそのエッジがくっきりとせず、だれてし
まい細かい画像情報の欠落した読み取り画像となる。

【０００９】また、読取りレベルの変動要因として、シ
ェーディング補正誤差がある。シェーディンク補正は、
読取り開始前に基準白色板を読取って記憶しておき、こ
れの逆数を各読取り信号に乗算することにより照度の不
均一を補正している。しかし、原稿の読取りは、光源点
灯後まもなく開始されるため、光源の点灯状態は非常に
不安定な状態にある。これにより、照度分布は原稿読取
り中に変動してしまい、シェーディング補正に誤差を生
じさせるという欠点がある。

【００１０】

【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、原稿の持つ画像情報を損なわずに画像を入力で
きる画像読取装置を提供することを目的としてなされた
ものである。

【００１１】

【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
光電変換素子により原稿の濃度に応じた電気信号を画像
信号として得る画像読取装置において、読み取る原稿の
画素にほぼ近接して設けられた濃度既知の補正板と、原
稿読取り画素および前記補正板を隣接したレンズアレイ
により、隣接して置かれた光電変換素子上に結像する光
学配置、もしくは該光学配置に加えて隣接する光電変換
素子の間に遮光板を設けた光学配置と、シェーディング
補正後の光電変換素子の出力に対して補正板からの出力
を分母側に入力する除算手段と、原稿側からの出力を前
記除算手段の分子側に入力し、該除算手段からの出力と
二次光源の影響を受けないときの補正板の読取り信号出
力とを記憶した補正メモリからの出力を入力する乗算手
段とから成り、該乗算手段からの出力を画像信号出力と
すること、或いは、（２）光電変換素子により原稿の濃
度に応じた電気信号を画像信号として得る画像読取装置
において、読み取る原稿の画素にほぼ近接して設けられ
た濃度既知の補正板と、原稿読取り画素および前記補正
板を隣接したレンズアレイにより、隣接して置かれた光
電変換素子上に結像する光学配置、もしくは該光学配置
に加えて隣接する光電変換素子の間に遮光板を設けた光
学配置と、前記補正板の濃度を白基準とする濃度に設定
してシェーディング補正を行わない光電変換素子の出力
に対し、前記補正板からの出力を分母側に入力する除算
手段と、原稿側からの出力を前記除算手段の分子側に入
力し、該除算手段からの出力と二次光源の影響を受けな
いときの各画素に対する補正板の読取り信号出力とを記
憶した補正メモリからの出力を入力する乗算手段とから
成り、該乗算手段からの出力を画像信号出力とすること
を特徴としたものである。以下、本発明の実施例に基づ
いて説明する。

【００１２】まず、本発明の考え方を図２（ａ），（ｂ
）を用いて説明する。読み取る原稿の反射率が等しい原
稿でも、地の明るさ（周辺画像の反射率）によって読み
取られる信号のレベルが変動する。これは前述した二次
光源からの光束（以下、ストレー光と言う）によるもの
である。いま、二次光源の影響を受けない理想の読み取
り特性を考えると、実際の読み取り特性との間にはある
種の比例関係が成り立っている。従って、読み取ろうと
する画素の反射率をｒとしたとき二次光源の影響を受け
ない信号（理想の読み取り系からの出力信号）ｄ０は、
次式により求めることが出来る。　　ｄ０＝ｄ・（１−（ｙ−ｙ０）／ｙ）＝ｄ・ｙ０／
ｙ　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）

【００
１３】このとき、ｙは注目画素に反射率ｒ０の既知の原
稿を置いたときの実際の読み取り信号、ｙ０は二次光源
の影響を受けない理想の読み取り信号であり、ｄは反射
率ｒの原稿に対する実際の読み取り信号である。前記（１）式における（ｙ−ｙ０）／ｙは発生している
ストレー光率を示している。原稿面の読取り画素と補正
板との間でストレー光率が等しいと見なせるならば、両
者の位置における照度差や光電変換素子の感度差によら
ず前記（１）式は成立する。

【００１４】図１は、本発明による原稿読取装置の一実
施例を説明するための構成図で、図中、１は原稿、２は
光源、３はコンタクトガラス、４，５はレンズアレイ、
６，７は光電変換素子、８はストレー光補正板である。原稿読み取り用のレンズアレイ４及び光電変換素子６に
隣接して、コンタクトガラス３の下面に配置された均一
濃度を有する補正板８を読み取るレンズアレイ５及び光
電変換素子７を設け、ストレー光が発生していない時の
補正板の読み取り信号を予め求めておき、実際の読み取
り信号からストレー光成分を排除する。

【００１５】レンズアレイ４は、原稿１を光電変換素子
６上に結像するためのものである。レンズアレイ５は、
原稿読み取り付近に置かれ、均一で既知の反射率を有す
る主走査方向に長い板（以下、ストレー光補正板と言う
）８を光電変換素子７上に結像するためのものである。光電変換素子６からの出力信号は、図２でのｄに対応し
、光電変換素子７からの出力信号はｙに対応している。ここで、ｙ０に対応する二次光源がない状態（たとえば
、原稿を置かない状態）での光電変換素子８からの出力
信号をあらかじめ測定し記憶しておくならば、（１）式
を用いて二次光源の影響を受けない理想の読取り信号を
得ることが可能である。

【００１６】ストレー光補正板８が読取り位置と同様の
二次光源効果を受けるためには、極力読み取り位置に近
いことが望ましいが、あまり近くなると結像面上で２信
号が互いに干渉し、正しい信号が得られなくなる。そこ
で、図３に示す実施例は、光電変換素子６，７間に遮光
板９を設置することにより干渉を防止し、常に正しい信
号を得ることができるようにしたものである。

【００１７】図４は、本発明による原稿読取装置の信号
処理を説明するための回路図で、図中、１０，１１はＣ
ＣＤセンサ、１２，１３はサンプルホールド回路（Ｓ＆
Ｈ）、１４，１５はＡ／Ｄ変換器、１６，１７は補正メ
モリ、１８，１９はシェーディング補正回路、２０は除
去回路、２１は補正メモリ（ｙ０）、２２は乗算回路で
ある。

【００１８】前記図１または図３に示された画像読取り
装置により得られた信号を、式（１）に従って処理を行
なう信号処理の一実施例である。光電変換素子（ＣＣＤ
センサ）からの出力信号はＡ／Ｄ変換された後、シェー
ディング補正される。シェーディング補正されずに残っ
た理想読取りからの信号との差が、ストレー光成分であ
る。図４はこの信号に対して補正を行なった例である。図１の光電変換素子６，７の１番目の画素からの信号ｄ
ｉ，ｙｉを除算回路によりｄｉ／ｙｉを計算する一方、
画像読取り前にある設定された照度において測定し、メ
モリ上に記憶しておいた二次光源の影響を受けていない
信号ｙ０との積を求め、これを原稿のｉ番目の画素読取
り信号出力としている。

【００１９】図５は、本発明による原稿読取装置の信号
処理を説明するための他の回路図で、図中の符号は図４
と同じ符号を付してある。図６に示したように理想の読
取り特性に対して、実際の読取り特性はシェーディング
とストレー光による変動成分が加わったものである。図
４の信号処理系はシェーディング補正後の読取り特性に
対して、本発明のストレー光補正処理を行なうものであ
った。しかし、出力を変動させる成分として、シェーデ
ィングもストレー光も同じものと考えることができる。したがって、図１で示したストレー光補正板の反射率を
シェーディング補正板のそれと等しくし、メモリ上に記
憶しておく二次光源の影響を受けていない信号ｙ０を各
画素ごとに設定することにより、光源の変動と二次光源
による変動とを合わせて補正することができる。

【００２０】これにより、図４の例で２つのＣＣＤセン
サからの出力信号に対してそれぞれ行なっていたシェー
ディング補正を割愛することができ、信号処理回路の構
成を簡単にすることができる。さらには、本発明によれ
ばシェーディング補正を行なう基準の白色板（シェーデ
ィング補正板）を各ラインごとに読取り補正することに
なり、光源が変動し、照度分布の形状が時間的に変化す
ることによるシェーディング補正誤差が発生しない。

【００２１】図７は、本発明による原稿読取装置の信号
処理を説明するための更に他の回路図で、図中、２３は
ラインメモリで、その他図４と同じ作用をする部分は同
一の符号を付してある。図１または図３において、画像
読取り位置とストレー光補正板読み取り位置とは、副走
査方向に数ライン分離れているために、両者に与える二
次光源の影響も数ライン分異なっている。そこで、図７
は、図４の信号処理系のストレー光補正板からの出力信
号に対し、相当するライン分記憶し、遅延させて同一の
読み取り位置に相当するストレー光成分を画像読取り信
号から前記（１）式の方法により減ずるようにしたもの
である。

【００２２】図８は、本発明による原稿読取装置の信号
処理を説明するための更に他の回路内で、図中の符号は
図７と同じ符号を付してある。読み取り位置の違いによ
るストレー光成分のずれを相当するライン分遅延させて
上記の補正を行なうように、図５の信号処理系にライン
メモリ２３を追加したものである。

【００２３】

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。（１）請求項１に対応す
る効果：原稿読取り用のレンズアレイならびに光電変換
素子に隣接して、コンタクトガラス下面に置かれた均一
濃度を持った補正板を読み取るレンズアレイならびに光
電変換素子が設置されており、ストレー光が発生してい
ないときの補正板の読取り信号をあらかじめ求めておく
ことにより、発生しているストレー光率を求めることが
でき、最終的には実際の読取り信号からストレー光の成
分を排除でき、高精度な原稿読取りが可能となる。さら
には、併設された２つの光電変換素子に入力しノイズを
発生させることを防止するので、さらに高精度な原稿読
取りが可能となる。（２）請求項２に対応する効果：請
求項１の光学配置に加え、補正板の濃度を基準の白色と
することにより、本発明による信号処理はシェーディン
グ成分の補正をも同時に行うため、シェーディング補正
手段およびシェーディンク補正用メモリを省略すること
が可能となり、信号処理回路を簡易化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による原稿読取装置の一実施例を説明す
るための構成図である。

【図２】本発明の考え方を説明するための図である。

【図３】光電変換素子間に遮光板を設けた構成図である
。．

【図４】本発明による原稿読取装置の信号処理を説明す
るための回路図である。

【図５】本発明による原稿読取装置の信号処理を説明す
るための他の回路図である。

【図６】実際の読取り特性と理想の読取り特性を示す図
である。

【図７】本発明による原稿読取装置の信号処理を説明す
るための更に他の回路図である。

【図８】本発明による原稿読取装置の信号処理を説明す
るための更に他の回路図である。

【図９】ストレー光発生を説明するための図である。

【符号の説明】

１　　原稿２　　光源３　　コンタクトガラス４　　レンズアレイ５　　レンズアレイ６　　光電変換素子７　　光電変換素子８　　ストレー光補正板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　光電変換素子により原稿の濃度に応じ
た電気信号を画像信号として得る画像読取装置において
、読み取る原稿の画素にほぼ近接して設けられた濃度既
知の補正板と、原稿読取り画素および前記補正板を隣接
したレンズアレイにより、隣接して置かれた光電変換素
子上に結像する光学配置、もしくは該光学配置に加えて
隣接する光電変換素子の間に遮光板を設けた光学配置と
、シェーディング補正後の光電変換素子の出力に対して
補正板からの出力を分母側に入力する除算手段と、原稿
側からの出力を前記除算手段の分子側に入力し、該除算
手段からの出力と二次光源の影響を受けないときの補正
板の読取り信号出力とを記憶した補正メモリからの出力
を入力する乗算手段とから成り、該乗算手段からの出力
を画像信号出力とすることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】　　光電変換素子により原稿の濃度に応じ
た電気信号を画像信号として得る画像読取装置において
、読み取る原稿の画素にほぼ近接して設けられた濃度既
知の補正板と、原稿読取り画素および前記補正板を隣接
したレンズアレイにより、隣接して置かれた光電変換素
子上に結像する光学配置、もしくは該光学配置に加えて
隣接する光電変換素子の間に遮光板を設けた光学配置と
、前記補正板の濃度を白基準とする濃度に設定してシェ
ーディング補正を行わない光電変換素子の出力に対し、
前記補正板からの出力を分母側に入力する除算手段と、
原稿側からの出力を前記除算手段の分子側に入力し、該
除算手段からの出力と二次光源の影響を受けないときの
各画素に対する補正板の読取り信号出力とを記憶した補
正メモリからの出力を入力する乗算手段とから成り、該
乗算手段からの出力を画像信号出力とすることを特徴と
する画像読取装置。