JPH05103195A

JPH05103195A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPH05103195A
Application number: JP3257408A
Authority: JP
Inventors: Katsushige Yamashita; 勝重山下; Takahiko Murata; 隆彦村田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-10-04
Filing date: 1991-10-04
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】各受光素子の直線性が異なる場合でも灰原稿
に対する補正後出力を均一にし、均一な中間調の画像入
力が可能な画像入力装置を提供するものである。【構成】複数の受光素子を有するイメージセンサ１
と、各受光素子の出力電圧をアナログからディジタルに
変換するＡＤ変換器３と、前記イメージセンサの各受光
素子の白原稿と灰原稿に対する各々の出力電圧を記憶す
るメモリ４，５と、前記イメージセンサの各受光素子に
対応するメモリ内データを読み出すアドレス発生器２
と、白原稿の反射率と灰原稿の反射率を記憶するメモリ
７，６と、白原稿に対する出力を記憶するメモリ８と、
イメージセンサの各受光素子の出力電圧を灰原稿の出力
電圧と比較する比較器９と、灰原稿に対する出力を演算
する除算器１０と乗算器１１と、白原稿と白原稿の間の
出力に対して演算する引算器と１２，１３，１５除算器
１４と乗算器１６と加算器１７と、白原稿に対する出力
を演算する乗算器１８とを設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリ、複写機等
に利用される画像入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像入力装置はファクシミリ、複
写機の鮮明化、多階調化の要求により、各反射率でのイ
メージセンサの各受光素子の出力が均一であることが必
要とされている。イメージセンサの各受光素子の出力電
圧は、

【０００３】

【数１】

【０００４】で表される。ここでＶｏ（ｎ）はｎ番目の
受光素子の出力電圧、Ａは定数、Ｅは露光量、γ（ｎ）
はｎ番目の受光素子の直線性を示す。

【０００５】一方、各受光素子の出力電圧は受光素子の
ばらつき、光源のばらつき、レンズのばらつき等によ
り、反射率均一の白原稿に対しても均一な出力電圧には
ならない。このようなばらつきを補正するためにシェー
ディング補正を行う。シェーディング補正は、

【０００６】

【数２】

【０００７】ここで、Ｖｏ’（ｎ）はシェーディング補
正後のｎ番目の受光素子の出力、Ｖｌ（ｎ）は白原稿に
対する各受光素子の出力電圧、Ｋは定数で８ビット処理
の場合には２５５である。もしｎ番目画素が白原稿の場
合には、Ｖｏ（ｎ）＝Ｖｌ（ｎ）となり、シェーディン
グ補正後の出力は２５５となり、白原稿に対する出力と
なる。このようにすることにより白原稿に対する各受光
素子の出力電圧を均一にすることができる。

【０００８】以下図面を参照しながら、従来の画像入力
装置の一例について説明する。図５は従来の画像入力装
置の構成を示すものである。図５において、１はイメー
ジセンサ、２はアドレス発生器、５は白メモリ、２０は
白ＤＡ変換器、２１はＡＤ変換器、１９は出力端子であ
る。

【０００９】以上のように構成された画像入力装置につ
いて、以下その動作について説明する。

【００１０】まず、複数の受光素子を有するイメージセ
ンサ１は外部からの同期信号により順次駆動され、イメ
ージセンサ１から各受光素子のアナログ画像信号が順次
出力される。一方、画像入力開始前に、あらかじめ白原
稿に対する各受光素子の出力電圧を白メモリ５に記憶し
ておく。白メモリ５内に記憶されたディジタル信号はア
ドレス発生器２により各受光素子に対応して読み出さ
れ、白ＤＡ変換器２０により各受光素子の白原稿に対す
るアナログ信号に戻され、ＡＤ変換器２１の上限基準電
圧Ｖｒｈとして入力される。イメージセンサ１からのア
ナログ画像信号は上限基準電圧Ｖｒｈを基準にしてアナ
ログからディジタルに変換され出力端子１９から出力さ
れる。この場合、画像入力結果が白メモリに記憶された
データと同じ、すなわち入力画像が白であれば、シェー
ディング補正の結果はＫとなり、白原稿であることを示
す。このようにして白原稿に対するシェーディング補正
が可能となる。（特開昭第６０−８１９７７号公報）以下白原稿の反射率を１００％として記述する。図６は
イメージセンサの様々なγを有する各受光素子の補正後
の出力を示す。図６において白原稿、すなわち反射率１
００％に対する補正後の出力は各受光素子とも同じ出力
になるが、灰原稿、すなわち反射率が０％から１００％
の間にある場合には各受光素子の出力は同じ出力にはな
らない。図７に各反射率におけるγが１の場合とγが１
でない場合との補正後の出力差を示す。図８にイメージ
センサの全受光素子の補正前と補正後の出力特性を示
す。イメージセンサの各受光素子のγ値が異なる場合、
補正後の白原稿に対する出力は均一であるが灰原稿に対
する出力は均一にはならない。特に反射率が２０％から
５０％の間では出力差が大きくなる。この原因を以下に
述べる。受光素子の出力は、γが１より小さい場合には
反射率に対して凸型になり、γが１より大きい場合には
反射率に対して凹型になる。このため単に白原稿に対す
る出力に対して比例計算しただけでは、γが１の場合と
γが１でない場合との灰原稿に対する出力差は、γが１
より小さい場合には正の方向の誤差が、γが１より大き
い場合には負の方向の誤差が現れることになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、各受光素子の原稿反射率に対する直線性
が異なる場合、白原稿に対する補正後出力は均一になる
が、灰原稿に対する補正後出力は均一にはならず、均一
な中間調の画像入力ができないという問題点を有してい
た。

【００１２】本発明は上記問題点に鑑み、各受光素子の
直線性が異なる場合でも灰原稿に対する補正後出力を均
一にし、均一な中間調の画像入力が可能な画像入力装置
を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の画像入力は、複数の受光素子を有するイメ
ージセンサと、各受光素子の出力電圧をアナログからデ
ィジタルに変換するＡＤ変換器と、前記イメージセンサ
の各受光素子の白原稿と灰原稿に対する各々の出力電圧
を記憶するメモリと、前記イメージセンサの各受光素子
に対応するメモリ内データを読み出すアドレス発生器
と、白原稿の反射率と灰原稿の反射率を記憶するメモリ
と、白原稿に対する出力を記憶するメモリと、イメージ
センサの各受光素子の出力電圧を灰原稿に対する出力電
圧と比較する比較器と、灰原稿に対する出力を演算する
除算器と乗算器と、白原稿と灰原稿の間の出力に対して
演算する引算器と除算器と乗算器と加算器と、白原稿に
対する出力を演算する乗算器を設けたものである。

【００１４】

【作用】本発明は上記した構成によって、灰原稿に対す
る各受光素子の出力電圧の補正と、白原稿に対する各受
光素子の出力電圧の補正の両方を行うことにより、均一
な原稿に対して均一な出力が得られ、均一な中間調の画
像入力が可能となる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例の画像入力装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１は本発明の実施例における画像入力装
置の構成を示すものである。図１において、１はイメー
ジセンサ、２はアドレス発生器、３はＡＤ変換器、４は
灰メモリＡでイメージセンサ１の各受光素子の灰原稿に
対する出力を記憶するもの、５は白メモリＡでイメージ
センサ１の各受光素子の白原稿に対する出力を記憶する
もの、６は灰メモリＢで灰原稿の反射率を記憶するも
の、７は白メモリＢで白原稿の反射率を記憶するもの、
８は定数メモリで白原稿に対する出力を決定するもの、
９は比較器でイメージセンサ１の各受光素子の出力電圧
が灰原稿に対する出力電圧よりも大きいか小さいかを比
較するもの、１０は除算器Ａ、１１は乗算器Ａでイメー
ジセンサ１の各受光素子の出力電圧の灰原稿に対する割
合を計算するもの、１２は引算器Ａ、１３は引算器Ｂ、
１４は除算器Ｂ、１５は引算器Ｃ、１６は乗算器Ｂ、１
７は加算器Ａでイメージセンサ１の各受光素子の出力電
圧の白原稿と灰原稿の間の出力の割合を計算するもの、
１８は乗算器Ｂでイメージセンサ１の各受光素子の白原
稿に対する反射率を出力に変換するもの、１９は出力端
子である。

【００１７】以上のように構成された画像入力装置につ
いて、以下図１及び図２及び図３及び図４を用いてその
動作を説明する。

【００１８】まず、灰メモリＡ４に灰原稿に対するイメ
ージセンサ１の各受光素子の出力電圧を、白メモリＡ５
に白原稿に対するイメージセンサ１の各受光素子の出力
電圧を記憶しておく。また、灰メモリＢ６に灰原稿の反
射率を、白メモリＢ７白原稿の反射率を記憶しておく。
本実施例においては、白原稿の反射率を１００％、灰原
稿の反射率を白原稿の反射率の３０％にしている。イメ
ージセンサ１の各受光素子の画像入力信号はＡＤ変換器
３に入力され、アナログからディジタルに変換される。
一方、アドレス発生器２によりイメージセンサ１の各受
光素子の灰原稿に対応する出力が灰メモリ４から、また
イメージセンサ１の各受光素子の白原稿に対応する出力
が白メモリ５から読み出される。

【００１９】まず、比較器９には基準として灰メモリＡ
４から各受光素子の灰原稿に対する信号が入力されてお
り、画像入力信号が灰原稿に対する出力よりも大きいか
小さいかを判定し、最終の白原稿に対する反射率を出力
に変換する乗算器Ｂ１８への入力信号を切り換える。

【００２０】まず、比較器９の入力が灰メモリＡ４の値
よりも小さい場合、すなわちイメージセンサ１の各受光
素子の画像入力信号が灰原稿に対する出力よりも小さい
場合について説明する。除算器Ａ１０には各受光素子の
画像入力信号と灰原稿に対する出力が入力され、画像入
力信号を灰原稿に対する出力で除算することにより灰原
稿に対する出力の割合が演算される。その後、前記演算
結果に灰メモリＢ６内の灰原稿の反射率を乗算器Ａ１１
により乗算することにより各受光素子の画像入力信号が
反射率に換算される。この演算により、画像入力信号が
灰原稿に対する出力と同じ場合には全ての受光素子の出
力は同じになり、灰原稿に対するシェーディング補正が
可能となる。

【００２１】次に、比較器９の入力が灰メモリＡ４の値
よりも大きい場合、すなわちイメージセンサ１の各受光
素子の画像入力信号が灰原稿に対する出力よりも大きい
場合について説明する。引算器Ａ１２には白原稿と灰原
稿の各々に対する各受光素子の出力が入力され白原稿に
対する出力と灰原稿に対する出力の差が、引算器Ｂ１３
には各受光素子の画像入力信号と灰原稿に対する出力が
入力され灰原稿からの出力が演算される。除算器Ｂ１４
には前記出力の差と灰原稿からの出力が入力され、灰原
稿からの出力の割合が演算される。引算器Ｃ１５には灰
メモリＢ６から灰原稿の反射率と白メモリＢ７から白原
稿の反射率が入力され、灰原稿と白原稿の反射率の差が
求められる。乗算器Ｂ１６には前記反射率の差と灰原稿
からの出力の割合が入力され、灰原稿からの反射率が求
められる。さらに加算器Ａ１７には灰原稿にからの反射
率と灰原稿の反射率が入力され、画像入力信号の白原稿
に対する反射率に換算される。この演算により、画像入
力信号が灰原稿に対する出力と同じ場合には全ての受光
素子の灰原稿に対する反射率になり、灰原稿に対するシ
ェーディング補正が可能に、また画像入力信号が白原稿
に対する出力と同じ場合には全ての受光素子の白原稿に
対する反射率になり、白原稿に対するシェーディング補
正が可能になる。

【００２２】乗算器Ｂ１８には反射率に換算した画像入
力信号と定数メモリ８からの反射率を出力に換算する定
数が入力され、反射率を出力に換算し出力端子１９より
出力される。

【００２３】上記方法により補正した場合は、

【００２４】

【数３】

【００２５】

【数４】

【００２６】

【数５】

【００２７】で表される。ここで、Ｖｍ（ｎ）は灰原稿
に対する各受光素子の出力電圧、Ｖｈ（ｎ）は白原稿に
対する各受光素子の出力電圧、Ｅｍは灰原稿の反射率で
本実施例においては３０％、Ｅｈは白原稿の反射率で本
実施例においては１、Ｋは定数で８ビット処理の場合に
は２５５である。

【００２８】図２はイメージセンサの様々なγを有する
各受光素子の補正後の出力を示す。本実施例による画像
入力装置では、前記（数３）、（数４）、（数５）に示
したように、イメージセンサの各受光素子の出力が灰原
稿に対する出力よりも小さい場合には灰原稿に対する出
力を基準にシェーディング補正を行い、イメージセンサ
の各受光素子の出力が灰原稿に対する出力よりも大きい
場合には灰原稿に対する出力と白原稿に対する出力を基
準にし、その間でシェーディング補正を行う。図３に各
反射率におけるγが１の場合とγが１でない場合との出
力差を示す。図３において、補正後出力は反射率が０
％、３０％、１００％の所ではイメージセンサの各受光
素子のγに関係なく一定の値を取り、上記各反射率以外
の所でも補正後出力のばらつきが小さくなっている。図
４にイメージセンサの全受光素子の出力特性を示す。イ
メージセンサの各受光素子のγ値が異なっても、白原稿
に対する出力と灰原稿に対する出力は均一で、その他の
反射率の原稿に対しても出力はほぼ均一になる。

【００２９】以上のように本実施例のよれば、複数の受
光素子を有するイメージセンサと、各受光素子の出力電
圧をアナログからディジタルに変換するＡＤ変換器と、
前記イメージセンサの各受光素子の白原稿と灰原稿に対
する各々の出力電圧を記憶するメモリと、前記イメージ
センサの各受光素子に対応するメモリ内データを読み出
すアドレス発生器と、白原稿の反射率と灰原稿の反射率
を記憶するメモリと、白原稿に対する出力を記憶するメ
モリと、イメージセンサの各受光素子の出力電圧を灰原
稿に対する出力電圧と比較する比較器と、灰原稿に対す
る出力を演算する除算器と乗算器と、白原稿と灰原稿の
間の出力に対して演算する引算器と除算器と乗算器と加
算器と、白原稿に対する出力を演算する乗算器とを設け
ることにより、灰原稿に対する各受光素子の出力電圧の
補正と白原稿に対する各受光素子の出力電圧の補正との
両方を行うことにより、均一な原稿に対して均一な出力
が得られ、均一な中間調の画像入力が可能となる。

【００３０】なお、本実施例において灰原稿の反射率を
白原稿の反射率の３０％としたが、灰原稿に対する出力
差が大きいところを基準とすれば良いので、灰原稿の反
射率は２０％から５０％の間としてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明は、複数の受光素子
を有するイメージセンサと、各受光素子の出力電圧をア
ナログからディジタルに変換するＡＤ変換器と、前記イ
メージセンサの各受光素子の白原稿と灰原稿に対する各
々の出力電圧を記憶するメモリと、前記イメージセンサ
の各受光素子に対応するメモリ内データを読み出すアド
レス発生器と、白原稿の反射率と灰原稿の反射率を記憶
するメモリと、白原稿に対する出力を記憶するメモリ
と、イメージセンサの各受光素子の出力電圧を灰原稿の
出力電圧と比較する比較器と、灰原稿に対する出力を演
算する除算器と乗算器と、白原稿と白原稿の間の出力に
対して演算する引算器と除算器と乗算器と加算器と、白
原稿に対する出力を演算する乗算器とを設けることによ
り、灰原稿に対する各受光素子の出力電圧の補正と白原
稿に対する各受光素子の出力電圧の補正との両方を行う
ことにより、均一な原稿に対して均一な出力が得られ、
均一な中間調の画像入力が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における画像入力装置の構成図

【図２】本発明の画像入力装置を用いたイメージセンサ
の各受光素子の補正後の出力を示す図

【図３】本発明の画像入力装置を用いたイメージセンサ
のγが１の受光素子の補正後の出力とγが１でない受光
素子の補正後の出力差を示す図

【図４】本発明の画像入力装置を用いた補正後のイメー
ジセンサの全受光素子の出力を示す図

【図５】従来の画像入力装置の構成図

【図６】従来の画像入力装置を用いたイメージセンサの
受光素子の補正後の出力を示す図

【図７】従来の画像入力装置を用いたイメージセンサの
γが１の受光素子の補正後の出力とγが１でない受光素
子の補正後の出力差を示す図

【図８】従来の画像入力装置を用いた補正後のイメージ
センサの全受光素子の出力を示す図

【符号の説明】

１イメージセンサ２アドレス発生器３ＡＤ変換器４灰メモリＡ５白メモリＡ６灰メモリＢ７白メモリＢ８定数メモリ９比較器１０除算器Ａ１１乗算器Ａ１２引算器Ａ１３引算器Ｂ１４除算器Ｂ１５引算器Ｃ１６乗算器Ｂ１７加算器Ａ１８乗算器Ｂ１９出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の受光素子を有するイメージセンサ
と、各受光素子の出力電圧をアナログからディジタルに
変換するＡＤ変換器と、前記イメージセンサの各受光素
子の白原稿と灰原稿に対する各々の出力電圧を記憶する
メモリと、前記イメージセンサの各受光素子に対応する
メモリ内データを読み出すアドレス発生器と、白原稿と
灰原稿の反射率を記憶するメモリと、白原稿に対する出
力を記憶するメモリと、イメージセンサの各受光素子の
出力電圧を灰原稿に対する出力電圧と比較する比較器
と、灰原稿に対する出力を演算する除算器と乗算器と、
白原稿と灰原稿の間の出力に対して演算する引算器と除
算器と乗算器と加算器と、白原稿に対する出力を演算す
る乗算器を設けたことを特徴とする画像入力装置。
【請求項２】灰原稿の反射率を白原稿の反射率の２０％
から５０％の間に設定することを特徴とする請求項１記
載の画像入力装置。