JPH0481171A - 原稿続取装置 - Google Patents

原稿続取装置

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JPH0481171A
JPH0481171A JP2194061A JP19406190A JPH0481171A JP H0481171 A JPH0481171 A JP H0481171A JP 2194061 A JP2194061 A JP 2194061A JP 19406190 A JP19406190 A JP 19406190A JP H0481171 A JPH0481171 A JP H0481171A
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Kiyoto Nagasawa
長沢 清人
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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] 本発明はイメージスキャナ、ファクシミリ、デジタル複
写機などに応用される原稿読取装置に関する。
〔従来の技術] 第3図に一般的なイメージスキャナのアナログ処理回路
を示す。
CCD1の受光面に結像された原稿の光学像は、CCD
1により読み取られる。CCD 1には転送及びシフト
のためのタイミングパルスが与えられることにより、読
み取られた画像信号出力O8及び暗電流出力DO3が出
力される。O8とDO3は、バッファ2により差動増幅
されることで、CCDIのリセットノイズ等を除去され
た画像信号となる。しかし未だパルス状の信号であり直
流オフセットを有しているため、まずスイッチ(1)3
によりゼロクランプを行う。これは画像信号の0レヘル
を決定するもので、通常、CCDリセットパルスの直後
のタイミングでスイッチ(1)3をオンすることにより
行う。さらにスイッチ(2)4とコンデンサCsにてサ
ンプルホールドを行う。これはCCD出力か画像のレベ
ル(原稿の反射率に比例した)を正しく示しているタイ
ミングでのみスイッチ(2)4をオンし、コンデンサC
sにチャージするようにする。さらに、次のFET5は
コンデンサCsの電圧をハイインピーダンスで受けるた
めのバッファである。FET5のソース出力として初め
てOVを基準としたアナログ画像信号となる。これはさ
らに増幅器(1)6にて所定の電圧にレベル設定され、
D/Aコンバータ7の基準電圧端子rfに与えられる。
D/Aコンバータ7のデジタル入力には後で説明するシ
ェーディング補正データ5DATAが与えられており、
出力VDAとしてはvoaoovo X5DATA が与えられる。
増幅器(2)8のステージでは、CCD1の暗電流出力
DO5を補償するために、CCD 1のダミー画素(有
効画素外の光遮蔽された画素で、暗電流成分のみを出力
する)のタイミングでのみオンする信号DSを用いて暗
電流成分をサンプルホールドし、それを画像信号VD、
から差し引く処理を行う。増幅器(2)8の出力Vin
としてはCCD1の暗電流成分も取り除いた真のアナロ
グ画像信号が得られる。
一方、CCD 1が白基準板の部分を読み出しているタ
イミングにてオンするWS信号にて白基準出力をサンプ
ルホールドし、増幅器(3)9と可変抵抗VRにてレベ
ル調整された電圧を基準電圧Vrefとして得る。基準
電圧Vrefは画像信号のフルスケールを決定するもの
である。
次段では基準電圧Vrefを基準(フルスケール)とし
て画像信号Vinを画像クロックVCLKに同期してA
/D変換器11でA/D変換する。A/D変換器11の
出力として、初めてデジタル画像信号が得られる。この
A/D出力はROM12にてデータ変換を施され、VD
ATAを得る。
次にシェーディング補正について述べる。一般に原稿照
明系には照度ムラが存在し、−様な原稿を読み取っても
、−様な読取出力とはならない。
また結像光学系もCO34乗則及び開口効率といった一
様性を崩す要素を持っている。CCD自体も各素子間の
感度バラツキが10%以上ある。これら全てを考慮する
と一様な濃度の原稿を読み取ってもCCD出力は一様と
はならず、全ての画像信号に歪を与えることになる。
このような問題に対して、予め濃度の一様性を保証され
た原稿(白基準板など)を読み取ったデータを記憶して
おき、通常の読取データに対して補正を加えるようなシ
ェーディング補正が通常行われている。
以下このシェーディング補正についての従来例を説明す
る。
ンエーデイング補正機能を有するスキャナの場合、白基
準板を読み取り、そのデータを記憶するモード(シェー
ディングモード)と所望のオリジナルを読み取り、上記
シェーディング補正データにて補正を加えつつ正しい読
取データを出力する通常読取モード(ノーマルモード)
との2つの読取モードを有する。
これを、第5図のタイミングチャートにて説明する。シ
ェーディングモードではノーマルモードに先立って白基
準板を読み取る。このモードを表すためにFSHDを用
いる。FSHDがHighの時、シェーディングモード
である。この例ではFSHDの立下がりをライン同期信
号LSYNCと同期させている。
第4図はシェーディング補正データの記憶部のブロック
図であり、FSHDがHigh となると、シェーディ
ング用RAM20の入力ゲートG1がオン、出力ゲート
G2がオフとなり、RAM20は書き込み可能状態とな
る。一方、FSHDの終了直前の1ライン間のみ画像ク
ロックを有するWCLK信号がRAM20に与えられて
いる。つまりFSHDの終了直前の1ライン分の画像デ
ータVDATAがRAM20に書き込まれることになる
ところで、この時のVDATAは白基準板読取データそ
のものではない。−様な濃度を持つ白基準板を読み取っ
ても原稿に対する照明ムラ、光学系の不均一性及びCC
D 1の感度ムラなどにより均一な読取データは得られ
ず、第6図(a)に示すような不均一なデータとなる。
このような読取データを−様なデータに修正するための
データをシェーディングモードでのVDATAとして与
える。
つまり第6図(blに示すようなシェーディング補正デ
ータがRAM20に書き込まれる。RAM20のアドレ
ス側にはドツトアドレスが画像クロックに同期して与え
られるから1ライン分の全ドツト分のシェーディング補
正データがRAM20に記憶されることになる。この補
正データは予めROMテーブルとして作成しておき、F
SHDによりアドレスされることにより得られる。
FSHDが立ち下がった後はノーマルモードとなる。ノ
ーマルモートではゲートG1かオフ、G2はオンとなり
、RAM20は続出モードとなる。
従ってドツトアドレスに応してそのドツトに対するシェ
ーディング補正データ5DATAが読み出され、第3図
のD/A変換器7のデジタル入力に与えられる。前述し
たようにD/A変換器7てはrf大入力V。と5DAT
Aが乗算されるから出力の画像信号VDAとしては上記
のような読取データの不均一性を補正された読取データ
が得られることになる。アナログの画像信号V。も5D
ATAを決定するドツトアドレスも、いずれも画像クロ
ックV CL Kに同期して与えられるから、1ドツト
毎に正確にシェーディング補正することかできる。
以上説明したシェーディング補正方法は、シェーディン
グ補正なし又はメカ的なシェーディング補正に比べると
、著しい効果を発揮しイメージスキャナ側の原因による
読取データの不均一性を補正することができる。
しかし、この方式では次に説明する欠点を有する。前述
したシェーディング補止用の白基準板は完璧な濃度−様
性を前提としているが、現実には白塗装のキズの問題や
ゴミ付着などの問題が発生する。キズやゴミ付着は製造
、組立上、避けられない問題である。第3図および第4
図に示す従来のイメージスキャナにおいては、シェーデ
ィング補正データを1ラインの読取データ(F S H
Dの立下がり直前の1ライン)だけから作り記憶してし
まう。つまり、たまたまその1ラインにキズ又はゴミ付
着があると、シェーディング補正データはそれらの読取
ムラも補正すべく補正データを作成してしまう。一般に
これらは黒っぽい点として読み取られるから、補正デー
タはその点を白っぽくしようとする〔第7図fan、 
(b)参照〕。
従ってノーマルモードでの読取データに対して、キズ、
ゴミの存在するドツト位置のデータを白っぽくし、出力
画像の白スジとして異常画像を発生する。すなわち、た
った1点のキズ、ゴミが1フレーム(1枚分)分の画像
に異常を与えることになる。
第8図は読取系における不均一性を示す説明図であり、
この読取データの不均一性は、同図(alに示すように
、ドツト位置ごとのCCD感度ムラと、同図fb)に示
すようにドツト位置ごとのCCD面照度の歪の2つに分
けることができる。なお、同図(C1は均一な濃度の基
準板を読み取った時の1ライン分の波形を示している。
(発明が解決しようとする課題〕 第8 図(a)はCCDの各エレメントの感度不均一性
であり、ドツト毎に所定の範囲でばらつく。CCDごと
に特有であり経時変化は少ない。隣接したドツト間の関
連は少なく、同図(C)のカーブの高周波成分は同図(
alによるものである。同図山)は原稿照明系の照度ム
ラおよびミラーの反射率ムラ、レンズのCO54乗則に
よる周辺照度低下などの合成されたもので、CCD受光
面上の照度ムラによるものである。同図(C)のカーブ
の緩やかな低周波成分は同図(′b)によるものである
。同図(blはランプの劣化や温度またはミラー、レン
ズ等の汚れなどにより形が変化するため、同図(a)に
比べ経時的に変化が多い。
同図(a)の成分を補正するには、少なくとも画素周波
数以上の周波数帯域が必要であるから、主走査方向での
平均化処理などにより、ランダムノイズの除去はできな
い。しかし、各読取ライン間では完全な相関があり、副
走査ラインに注目すると不均一性そのものはDC的であ
る。すなわち副走査方向には平均化処理を行えるもので
ある。
一方、同図(blの成分は、主走査方向にも低周波成分
が殆どであり、平均化処理を行える。
本発明はこのような背景に基づいてなされたものであり
、CCDの画素ごとの感度ムラを補正するドツト補正モ
ードと、光学系、照明系による歪を補正する不均一性補
正モードとにモードを分離し、タイミング的にも分けて
処理することにより、読取装置固有の各種の歪を精度よ
く補正できる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〕
上記目的は、原稿載置台近くに置かれ略均一濃度を有す
る基準板と、原稿を照明する照明手段と、原稿反射光を
結像するための光学系と、該光学系の結像面におき、上
記反射光像を電気信号に変換するためのイメージセンサ
と、j亥イメージセンサ出力から画像信号を取り出し、
デジタル画像信号に変換するA/D変換器を含む信号処
理手段と、第1のモード時、基準板読取出力を通常の原
稿読取モードと同程度の周波数特性で処理し、処理出力
を記憶する第1のメモリ手段と、第2のモード時、基準
板読取出力の処理を周波数を落として行い、処理出力を
記憶する第2のメモリ手段とを備え、原稿読取モードで
は上記1、第2のメモリ手段のデータにより読取出力を
補正するようにしたことにより達成され、また、第1の
モードは、少なくとも電源オン時に1回実行し、第2の
モードは各原稿読取モードの直前に毎回実行するように
したことで達成され、さらに第11第2のメモリ手段の
少なくとも一方に対して、記憶されたデータを読み出し
、所定の補正を行うためのデータ処理手段を設けること
で達成される。
〔作用〕
第1のモード(ドツト補正モード)時の処理出力を記憶
する第1のメモリ手段と、第2のモード(不均一性補正
モード)時の処理出力を記憶する第2メモリ手段のデー
タにより、原稿読取モード時、読取出力を補正する。
また、第1のモードは、少なくとも電源オン時に1回実
行し、第2のモードは各原稿読取モードの直前に毎回実
行するようにする。
さらムこ、データ読取手段により、第1、第2のメモリ
の少なくとも一方に対して、記憶されたデータを読み出
し、所定の補正を行う。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第1図は本発明の一実施例に係る原稿読取装置の回路ブ
ロック図である。
まず、ドツト補正モードについて説明する。
CCD 100が均一性の保証された基準板(以下白基
準板)を読み取り中、アナログ画像信号を取り出す前処
理部101により得られたアナログ画像信号■、は、プ
ログラマブルゲインアンプ102により増幅、されて、
信号V、を得る。アナログスイッチ103を通って、信
号V、はA/D変換器104の入力Vinに印加され、
A/D変換されて信号D0を得る。61〜G5は所定ビ
ット数のスイッチであり、オンとオフの2状態を有する
このスイッチはオフ時、ハイインピーダンスとなるよう
な3ステートバスバツフア等を使用する(TTLのSN
74244など、又はラッチ付きの5N74374等で
も可)。スイッチ01〜G5のコントロール信号(オン
、オフを決定するための信号)は特に図示しない。
今、G1はオフとしG3がオン、G4.G5はオフとす
る。信号り。はG3を通してRAM(21106にスト
アされる。RAM105,106のアドレスも省略する
が、この時は各ドツトをライン同期信号を基準とするド
ツトアドレスに応じてストアされるものとする。RAM
+2) 106の容量にもよるが、1ライン分ストアし
てもよいし、複数ラインストアしてもよい。RAM(2
)106には白基準板読取データがストアされる。RA
Mf2+106へのストア完了により、本モードの白基
準板読取は完了しG3をオフする。
ここでRAMf2+ 106には第8図(C1のカーブ
がストアされている。ドツト補正モードではCCD10
0の各ドツト毎の感度バラツキを精度よく測定するもの
であるため、第8図(C1のカーブから同図(b)の成
分を取り去り、各CCDエレメントのドツト毎の感度デ
ータ〔第8図(a)〕を得る。このためには例えば次の
ような処理を施す。第8図(c)のデータをD (i)
とすると、 ンナ本 D o(t)=  Σ D(j)/9 J−−ド として得られるり。(i)は、D (i)をスムージン
グ化したカーブ、すなわち同図(blのカーブとなる。
1式では9個のデータを使ってスムージングしたが、そ
のデータ数はドツト毎のバラツキをスムージングできる
個数に選べばよい。Do(i)を使用して、 E (+) =D (1)   Do  (1)で得ら
れるE (i)は、純粋にドツト毎のバラツキを表す同
図(alのカーブとなる。
第1図に示す実施例では、この演算処理をcpU107
で行うこととする。その時の動作を以下に説明する。
ドツト補正モードで白基準板読取終了後、G3をオフし
た後、所定のタイミンク乙こてG5をオンする。CPU
107によりRAMf2+106のデータを1ドツトず
つ読み込み(この時のアドレスはCPU107から与え
るものとする)、上記の演算を行い、E (i)を求め
た上、G5をオフ、G4をオンして、RAM(2110
6に再度書き込む。
この時、Do(+)を−時的にストアしておく必要があ
るか、これはCPtJl 07ORA M SM域を使
っても良いし、又はこのモードでは使用しないRAM(
11105を借用してもよい。RAM(11105を借
用する場合にはGl、G2とは別のCP tJハスと接
続するためのスイッチが必要であるか、使い方は明らか
なので説明は省略する。
以上説明したように、このモートでは白基準板読取デー
タ〔第8図(C)〕から、照度ムラ等の原因による第8
図(blのような不均一性を演算により除去した、CC
D 100の素子ごとの感度ムラデータ〔第8図(a)
〕を純粋に取り出し、RAM(21106にストアする
D (i)またはり。(i)の−時ストアには両者とも
RAM(1)105を用いるようにしてもよい。
例えば、原データD (i)が8ビツトの場合、最終デ
ータE (i)は一般に、より少ないビットで表すこと
ができるため、次式のようにE (i)をEoという固
定オフセット付きで表し、EE (i)のみをより少ビ
ット数で表した上で、RAM(21106にストアする
E (i)=Eo +EE (i) この演算は、CPUI 07で行えばよい。このように
すればRAM(21106の容量を減らすことができ経
済的である。この固定オフセット値E。
については、通常読取時にEE (i)に応じた補正を
行う際に加算器等で加算するか、補正用ROMテーブル
でEoを考慮しておく。
次に不均一性補正モードについて説明する。このモード
は通常、読取動作に先立って動作する。
すなわち、原稿読取スタート信号が与えられると、まず
白基準板が読み取られる。本モードでは第1図中のスイ
ッチ103はF側に設定される。
すなわち、白基準読取信号はローパスフィルタ108を
通り、A/D変換器104に与えられる。
このローパスフィルタ108は1ライン内の不均一性〔
第8図(blに示す成分〕を検出するのに十分な周波数
特性を持てばよく、ドツトごとの感度不均一性〔第8図
(alの成分〕や、ランダムノイズの成分はカットする
このような周波数特性によってS/Nのよい正確な不均
一性データをとることができる。このデータはG1を介
してRAM(11105にストアする。
但しROMf21110により逆数変換を受ける。すな
わち、入力したデータに乗算して一定値になるような値
を生成してRAM(11105にストアする。
d 1−3D=K   →SD=に/di(dsニスド
アされる値、di:読取データ、にニ一定値〕 内基板板の読み取りが終了すると、続いて通常読取モー
ドとなる。これは原稿を読み取るモードである。スイッ
チ103はN側にセットされ、原稿画像読取信号は、ロ
ーパスフィルタ108を介さないでA/D変換器104
に与えられる。
ここでプログラマブルゲインアンプ102の動作を説明
する。
アンプ102は入力inに対する出力o u ’tのゲ
インをG端子の電圧によりコントロールできるものであ
る。前述の不均一性補正モードにおいては、図示してな
いが、所定の固定データを与え、常に一定のゲインで増
幅する。
一方、通常読取モードでは、デジタル側のスイッチG2
がオン(Glはオフ)となって、RAM(11105は
読出モードとしておくことにより、補正データSDが次
々に(ドツトアドレスに応して)読み出され、アンプ1
02に与えられる。SDの値が大きいとアンプ102の
ゲインも大となり、■、に対して■、は大きくなる。前
述の通り、白基準板読取値の小なるドツト位置では、逆
数変換によりSDの値は大きくなり、従ってゲインは高
くなる。このようなアンプ102の働きにより白基準板
読み取りによるSDの値に応して原稿読取データが補正
されることムこなる。
このようなアンプ102は乗算型D/Aコンバータを用
いることにより容易に実現できる。もちろん可変利得ア
ンプとして知られる他の公知技術を用いてもよい。
一方、A/D変換器104の基準電圧RefとしてSD
をD/A変換器111でD/A変換したものを与えれば
、アンプ102を使用した場合と同し効果が得られる。
このようにしてRAM(11105にストアされた不均
一補正データにより補正されたA/D変換後のデータD
0が得られる。Gl、G3はこのモードではオフであり
、DoはROM(11109のアドレス(低位側)AL
に与えられる。一方、RAM(2) 106は続出モー
ドとなっており、ドツトアドレスに応じて、ドツト補正
モードで得られた補正データEiがROM(tl 10
9の高位アドレスAHに与えられる。ROM(1) 1
09のテーブル内には感度ムラを補正するようなデータ
テーブルか与えられており、AL及びAl1によりアド
レスされることにより、補正された出力Doutが得ら
れる。
以上で述べたように、Doutは照明・光学系などの不
均一性をSD値で補正し、CCD100のドツト毎の感
度ムラはEiで補正されて、原稿を忠実に再生するデー
タとして得られる。
第2図はスキャナの動作概略フローチャートである。
同図ta+において、電源投入後、ウオームアツプサブ
ルーチン(Sl)、ドツト補正モードサブルーチン(G
2)が実行された後、待機状態(G3)でドツト補正コ
マンド判断(G3−1)、読取スタート判断(G3−2
)がなされる。その後、不均一性補正モードサブルーチ
ン(G4)、通常読取モードサブルーチン(G5)がそ
れぞれ実行される。
同図(′b)はドツト補正モードサブルーチン(G2)
のフローで、白基準板読取(G2−1) 、CPU10
7による演算(32−2) 、RAM(2+106への
ストア(G2−3)が実行される。
同図(C)は不均一性補正モードサブルーチン(G4)
のフローで、白基準板読取(Sl−1)、RAM(11
105へのストア(G4−2)が実行される。
同図(dlは通常読取モードサブルーチン(G5)のフ
ローで、ここでは単に原稿読取(G5−1)が行われる
のみである。
なお、第2図に示すように、CCD感度ムラ等の経時的
な変化の少ないものに対しては電源オン時に1回だけ又
は、特にコマンドでホスト機器から指定された時だけ行
い、通常読取時には、不均一性補正モードだけを実行す
る。このようにすることによって、それぞれの補正モー
ドに最適な設定を行うことができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、CODの感度ム
ラ等の補正に対しては、十分な周波数帯域を持たせるこ
とにより十分な精度を確保できる。
また光学系、照明系の不均一性等の補正に対しては、周
波数帯域をローパスフィルタにより必要最小限に絞るこ
とにより、ランダムノイズの混入を防ぐことができる。
さらに上記2つの補正モードをそれぞれタイミング的に
分離させることにより、各モードに最適な処理を行うこ
とができる。
すなわち、前者は経時変化が殆どないため、電源投入時
に行う程度でよく、補正の処理に多少の時間を掛けても
よい。また後者は経時変化が考えられるため、前回読取
に先立って行うようにし、リアルタイム処理を重視する
従って全体として読取装置固有の各種の歪を簡単な構成
で精度よく補正でき、高画質の原稿読取データを得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1Mは本発明の一実施例に係る原稿読取装置の回路ブ
ロック図、第2図はスキャナの動作概略フローチャート
、第3図は一般的なイメージスキャナのアナログ処理部
の回路図、第4図は同シェーディング補正データの記憶
部のブロック図、第5図は従来例のシェーディング補正
タイミングチャート、第6図は同シェーディング補正デ
ータの説明図、第°7図は同基準板に異物が付着した場
合の特性図、第8図は読取系における不均一性を示す説
明図である。 100・・・CCD、103・・・スイッチ、104・
・・A/D変換器、105,106・・・ROM、10
7・・・CPU、108・・・ローパスフィルタ、10
9110・・・RAM0 第 図 (a) 第2 図 (b) 第2 図 (C1 (d) 第 図 5HD SCLに 第 図 (a) (b) 第 図 (a) (b) !43−n’ノtLLi L取り位l

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)原稿載置台近くに置かれ略均一濃度を有する基準
    板と、原稿を照明する照明手段と、原稿反射光を結像す
    るための光学系と、該光学系の結像面におき、上記反射
    光像を電気信号に変換するためのイメージセンサと、該
    イメージセンサ出力から画像信号を取り出し、デジタル
    画像信号に変換するA/D変換器を含む信号処理手段と
    、第1のモード時、基準板読取出力を通常の原稿読取モ
    ードと同程度の周波数特性で処理し、処理出力を記憶す
    る第1のメモリ手段と、第2のモード時、基準板読取出
    力の処理を周波数を落として行い、処理出力を記憶する
    第2のメモリ手段とを備え、原稿読取モードでは上記1
    、第2のメモリ手段のデータにより読取出力を補正する
    ようにしたことを特徴とする原稿読取装置。
  2. (2)請求項1記載において、第1のモードは、少なく
    とも電源オン時に1回実行し、第2のモードは各原稿読
    取モードの直前に毎回実行するようにしたことを特徴と
    する原稿読取装置。
  3. (3)請求項1記載において、上記第1、第2のメモリ
    手段の少なくとも一方に対して、記憶されたデータを読
    み出し、所定の補正を行うためのデータ処理手段をさら
    に設けたことを特徴とする原稿読取装置。
JP2194061A 1990-07-24 1990-07-24 原稿続取装置 Pending JPH0481171A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63106634A (ja) * 1986-10-23 1988-05-11 Konica Corp フイルムのデ−タ焼込装置
JP2008187527A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Kyocera Mita Corp 画像読取装置及び画像形成装置

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JPS63106634A (ja) * 1986-10-23 1988-05-11 Konica Corp フイルムのデ−タ焼込装置
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