JPH0556227A - 自動レベル補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 連続調の画像情報の平面走査形読取装置にお
いて、光学系等に起因するレベル変動を自動補正するこ
とを目的とする。 【構成】 送信原画の走査に先立つ前走査で得られた基
準白信号の１ライン分を１ラインメモリ６に記憶してお
き、この記憶値をＲＯＭ７で逆数値変換した信号をＤＡ
変換器８を経由して音響光学光変調器駆動回路１１に印
加して走査光源であるレーザ光の経路途中に挿入された
音響光学光変調器２でレーザ光量を制御し、１ライン中
のレベル補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続調の画像情報の平
面走査形読取装置に利用する。特に、光学系等に起因す
るレベル変動を補正する自動レベル補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に白黒二値の画像読取装置では、光
電変換素子から得られる原画ベース地濃度を基準にして
二値化するためのスライスレベルを変化させるいわゆる
自動スライス方式を採用しており、光源の光量変化およ
びシェーディング歪（白濃度に対する走査線ごとの画信
号の包絡線は光学系の特性から中央部のレベルが高く、
周辺部のレベルが低くなる。これがシェーディング現象
である）を実用上無視できる。

【０００３】連続調を含む画像情報の平面走査形読取装
置では、写真などの原画の場合があり絶対レベルを検出
する必要があるので、光源の発光光量を一定に保持する
か、または発光光量の変化が光電変換素子の出力レベル
の変動とならないように出力レベルの制御が必要であ
る。また、画信号からシェーディングの影響を除去する
ことは良好な再生画像を得るために極めて重要なことで
ある。

【０００４】従来の自動レベル補正装置の一例を図７お
よび図８に示し説明する。図７は連続調を含む画像情報
の平面走査形読取装置の機構を示す模式図である。レー
ザ管７１からのレーザ光は回転多面鏡７２により偏向さ
せられた後にミラー７３により折り返され、原稿テーブ
ル７４上の原画７５を主走査する。副走査は原稿テーブ
ル７４を移動することにより行われ、光電変換素子とし
ては通常光電子増倍管７６が使用される。図８は従来回
路のブロック図である。図で８１は光電子増倍管、８２
はこの光電子増倍管８１の出力を入力とするアナログデ
ィジタル変換器、８３は１ラインメモリ、８４はこのメ
モリ８３のディジタル出力信号をアナログ信号に変換す
るディジタルアナログ変換器、８５はセレクタ、８８は
補正画データが得られる出力端子である。

【０００５】つぎに動作について説明する。まず、送信
原画の走査に先立つ前走査として基準白プレート７７の
基準白信号を光電子増倍管８１は読み取る。光電子増倍
管８１からの出力信号はアナログディジタル変換器８２
に入力され、ｎビット（例えば８ビット）のディジタル
信号に変換される。この種の画像読取装置の画信号は著
しく高速なために、通常アナログディジタル変換器とし
ては図９に示す並列型のものが用いられてきた。並列方
式では、ｎビット型の場合に２ⁿ −１個の比較器を入力
段に配置し、各比較器の一方の入力端子にそれぞれ１Ｌ
ＳＢ分きざみでアナログフルスケール値を分割した基準
電圧からの比較用電圧が入力されており、アナログ信号
が入力されると一斉に各比較器が働き、オンオフを出力
し、この出力はデコーダを通してコード変換されてｎビ
ットのディジタル信号になる。基準白信号を読み取ると
きはセレクタ８５はａ側になっており、初期設定電圧８
６がアナログディジタル変換器８２の基準電圧端子８７
に印加されている。このようにして読み取られた基準白
信号は１ラインメモリ８３に蓄えられる。原画を読み取
るときはセレクタ８５はｂ側に切り換わり、１ラインメ
モリ８３は主走査に同期して読み出され、ディジタルア
ナログ変換器８４によりアナログ信号となりアナログデ
ィジタル変換器８２の基準電圧端子８７に入力されるこ
とにより、図１０（ａ）のような入力画信号は図１０
（ｂ）のようにレベル補正される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の自動
レベル補正装置では、電気的にのみ補正するためにＳ／
Ｎ比（信号対雑音比）の悪化を招くことがあった。ま
た、並列型アナログディジタル変換器では２ⁿ −１個の
比較器が必要とされることから、せいぜい８ビット程度
のものが一般的であり、それ以上の多ビットの場合は逐
次比較型が用いられる。逐次比較型等の場合に基準電圧
端子が無いものがあり、基準電圧を制御する従来の方式
が採用できない欠点があった。

【０００７】本発明は、このような欠点を除去するもの
で、光学系等に起因するレベル変動を自動補正する手段
をもつ自動レベル補正装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、原画およびこ
の原画の走査に先行して基準白プレートを走査するレー
ザ光を発光するレーザ管と、この基準白プレートまたは
原画を走査したレーザ光を電気信号に変換する光電変換
素子と、この光電変換素子からのアナログ出力信号をデ
ィジタル信号に変換し、原画を走査したレーザ光に相当
分をディジタル画データ出力端子に与えるアナログディ
ジタル変換器と、このアナログディジタル変換器で変換
された上記基準白プレートを走査したレーザ光に相当分
の基準白信号の１ライン分を記憶する１ラインメモリと
を備えた自動レベル補正装置において、上記１ラインメ
モリの出力信号の逆数値変換を行うＲＯＭと、このＲＯ
Ｍの出力信号をアナログ信号に変換するディジタルアナ
ログ変換器と、上記レーザ光の経路途中に挿入され、与
えられた光量制御信号に応じてこのレーザ光の光量を制
御する音響光学光変調器と、上記ディジタルアナログ変
換器の出力信号に応じて生成された光量制御信号をこの
音響光学光変調器に印加する音響光学光変調器駆動回路
とを備えたことを特徴とする。

【０００９】ここで、上記光電変換素子と上記アナログ
ディジタル変換器との間の経路に挿入され、原画の画信
号帯域以外のカット周波数を有するローパスフィルタと
基準白信号読み取り時に上記経路を閉路するセレクタと
を備えることが好ましい。

【００１０】また、上記アナログディジタル変換器から
基準白信号に含まれる画素を間引き上記１ラインメモリ
に供給する手段を備えることが好ましい。

【００１１】また、上記ディジタルアナログ変換器と上
記音響光学光変調器駆動回路との間の経路に挿入され、
基準白信号と原画のベース地信号とのレベル差の補正を
行うゲイン調整回路を備えることが好ましい。

【００１２】また、上記ディジタルアナログ変換器と上
記音響光学光変調器駆動回路との間の経路に挿入され、
基準白信号のノイズを低減するローパスフィルタを備え
ることが好ましい。

【００１３】

【作用】送信原画の走査に先立つ前走査で得られた基準
白信号の１ライン分を記憶しておき、この記憶値を逆数
値変換した信号を音響光学光変調器駆動回路に印加して
走査光源であるレーザ光の経路途中に挿入された音響光
学光変調器でレーザ光量を制御し、１ライン中のレベル
補正を行う。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明による自動レベル補正装置
の第一実施例を示すブロック図である。図で、１はレー
ザ管、２は音響光学光変調器、３は基準白プレートおよ
び原画、４は光電子増倍管、５はアナログディジタル変
換器、６は１ラインメモリで、このメモリは主走査に対
応する画素データごとにアナログディジタル変換器５に
より多値符号化された基準白信号を格納するものであ
る。７はＲＯＭで、このＲＯＭ７は１ラインメモリ６か
ら主走査に同期して読み出される基準白信号の出力デー
タをアドレスとしてあらかじめ格納し、かつアドレス値
の所定の範囲でそのアドレス値とデータ値とが逆数の関
係をもつ補正データを出力するものである。８はディジ
タルアナログ変換器、９はセレクタ、１０は初期設定電
圧、１１は音響光学光変調器駆動回路である。

【００１５】この実施例は、図１に示すように、原画お
よびこの原画の走査に先行して基準白プレートを走査す
るレーザ光を発光するレーザ管１と、基準白プレートま
たは原画を走査したレーザ光を電気信号に変換する光電
変換素子である光電子増倍管４と、この光電変換素子か
らのアナログ出力信号をディジタル信号に変換し、原画
を走査したレーザ光に相当分をディジタル画データ出力
端子１２に与えるアナログディジタル変換器５と、この
アナログディジタル変換器５で変換された上記基準白プ
レートを走査したレーザ光に相当分の基準白信号の１ラ
イン分を記憶する１ラインメモリ６とを備え、さらに、
本発明の特徴とする手段として、１ラインメモリ６の出
力信号の逆数値変換を行うＲＯＭ７と、このＲＯＭ７の
出力信号をアナログ信号に変換するディジタルアナログ
変換器８と、上記レーザ光の経路途中に挿入され、与え
られた光量制御信号に応じてこのレーザ光の光量を制御
する音響光学光変調器２と、ディジタルアナログ変換器
８の出力信号に応じて生成された光量制御信号をこの音
響光学光変調器２に印加する音響光学光変調器駆動回路
１１とを備える。

【００１６】次に、この実施例の動作を説明する。レー
ザ管１からのレーザ光は音響光学光変調器２を通過す
る。この音響光学光変調器２は、音響光学光変調器駆動
回路１１の入力電圧を制御することによりレーザ光量を
制御することができる。まず、送信原画の走査に先立つ
前走査として基準白プレートを走査するが、このときは
セレクタ９はａ側となっており、初期設定電圧１０が音
響光学光変調器駆動回路１１に印加されている。光電子
増倍管４で読み取られた基準白プレートからの１本の走
査線に対する基準白信号はアナログディジタル変換器５
に入力され、ｎビットに多値符号化される。以下、この
実施例ではｎ＝８ビット（２５６レベル）として多値符
号化する場合で説明する。このディジタル基準白信号は
１ラインメモリ６に書き込まれる。そして、原画を走査
するときはセレクタ９をｂ側に切り換え、その主走査の
周期に同期して１ラインメモリ６に格納した基準白信号
を読み出してＲＯＭ７に供給する。

【００１７】ここで、ＲＯＭ７にはあらかじめ図２に示
す前述したアドレス値とデータ値との関係を有する補正
データＤ_A が格納され、１ラインメモリ６からの８ビッ
トの出力データをアドレスとして８ビットの補正データ
Ｄ_A が読み出される。この補正データＤ_A の値は、アド
レス値Ａが１０進法で１２８≦Ａ≦２５５のとき下記
（１）式で与えられる。

【００１８】

【数１】 また、０≦Ａ≦１２７のときは、Ｄ_A ＝２５５になる。
そして、補正データＤ_A はディジタルアナログ変換器８
のディジタル入力端子にそれぞれ供給される。ディジタ
ルアナログ変換器８は例えば９ビット入力のものであ
り、このディジタル入力はＭＳＢのみ「１」であり、そ
の他はＲＯＭ７に接続されているものとする。

【００１９】補正の一例を示すと、基準白信号のディジ
タル値が（１２８）₁₀ のときはＲＯＭ７へのアドレス
値Ａも（１２８）₁₀ となるので、ＲＯＭ７から読み出
される補正データＤ_A の値は（１）式から（２５４）₁₀
になる。よって、ディジタルアナログ変換器８はディ
ジタル入力が全てハイレベルすなわち「１」のときにフ
ルスケール電圧Ｖ_FSを出力するものとすると、基準白信
号のディジタル値が（１２８）₁₀ および（２５５）₁₀
のときのディジタルアナログ変換器８の出力信号をそ
れぞれＷ₁₂₈ 、Ｗ₂₅₅ とすると、下記（２）及び（３）
式のように与えられる。

【００２０】

【数２】

【００２１】

【数３】 一方、音響光学光変調器２を通過したレーザ光量は、音
響光学光変調器駆動回路１１の入力電圧に比例するの
で、基準白信号の値が（１２８）₁₀ から（２５５）₁₀
の範囲では、ディジタル画データ出力端子１２に自動
レベル補正された画信号を得ることができる。

【００２２】図３から図６は本発明の他の実施例を示す
ブロック図であり、図１と同一符号のものは相当部分を
示す。

【００２３】図３は第二実施例に対応する図面であり、
光電子増倍管４とアナログディジタル変換器５の間にロ
ーパスフィルタ３２とセレクタ３１が挿入されている。
基準白信号を読み取るときにはセレクタ３１はａ側とな
っており、画信号帯域以下のカット周波数を有するロー
パスフィルタ３２が接続される。そして、原画を走査す
るときはセレクタ３１はｂ側に切り換えられる。このよ
うにすることにより基準白信号のノイズが低減でき、高
画質の補正信号を得ることが可能な自動レベル補正装置
を構成することができる。

【００２４】図４は第三実施例に対応する図面であり、
アナログディジタル変換器５の後段に画素間引き回路４
１を挿入したものであり、これにより１ライン分メモリ
の代わりに１ライン分以下の記憶容量のメモリ４２が使
用可能な自動レベル補正装置を構成することができる。

【００２５】図５は第四実施例に対応する図面であり、
ディジタルアナログ変換器８の後段にゲイン調整回路５
１を挿入したものであり、これにより基準白信号と原画
のベース地信号とのレベル差をも補正可能な自動レベル
補正装置を構成することができる。

【００２６】図６は第五実施例に対応する図面であり、
ディジタルアナログ変換器８の後段にローパスフィルタ
６１を挿入したものであり、これにより基準白信号のノ
イズが低減でき、高画質の補正信号を得ることが可能な
自動レベル補正装置を構成することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、音響光
学光変調器を制御してレベル補正を行うので、高いＳＮ
比が得られる効果がある。また、基準電圧端子のないア
ナログディジタル変換器でも自動レベル補正装置を構成
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の構成を示すブロック構成
図。

【図２】図１に含まれるＲＯＭのアドレス値とデータ値
との関係を示す説明図。

【図３】本発明の第二実施例の構成を示すブロック構成
図。

【図４】本発明の第三実施例の構成を示すブロック構成
図。

【図５】本発明の第四実施例の構成を示すブロック構成
図。

【図６】本発明の第五実施例の構成を示すブロック構成
図。

【図７】平面走査形読取装置の構造を示す模式図。

【図８】従来例の構成を示すブロック構成図。

【図９】並列型アナログディジタル変換器の構成を示す
接続図。

【図１０】従来例の動作を示す波形図。

【符号の説明】

１ レーザ管 ２ 音響光学光変調器 ３ 基準白プレートおよび原画 ４ 光電子増倍管 ５ アナログディジタル変換器 ６ １ラインメモリ ７ ＲＯＭ ８ ディジタルアナログ変換器 ９ セレクタ １０ 初期設定電圧 １１ 音響光学光変調器駆動回路 １２ ディジタル画データ出力端子 ３１ セレクタ ３２ ローパスフィルタ ４１ 画素間引き回路 ４２ メモリ ５１ ゲイン調整回路 ６１ ローパスフィルタ

フロントページの続き (72)発明者 伊東明 東京都港区西新橋三丁目20番４号 日本電 気エンジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原画およびこの原画の走査に先行して基
   準白プレートを走査するレーザ光を発光するレーザ管
   と、 この基準白プレートまたは原画を走査したレーザ光を電
   気信号に変換する光電変換素子と、 この光電変換素子からのアナログ出力信号をディジタル
   信号に変換し、原画を走査したレーザ光に相当分をディ
   ジタル画データ出力端子に与えるアナログディジタル変
   換器と、 このアナログディジタル変換器で変換された上記基準白
   プレートを走査したレーザ光に相当分の基準白信号の１
   ライン分を記憶する１ラインメモリとを備えた自動レベ
   ル補正装置において、 上記１ラインメモリの出力信号の逆数値変換を行うＲＯ
   Ｍと、 このＲＯＭの出力信号をアナログ信号に変換するディジ
   タルアナログ変換器と、 上記レーザ光の経路途中に挿入され、与えられた光量制
   御信号に応じてこのレーザ光の光量を制御する音響光学
   光変調器と、 上記ディジタルアナログ変換器の出力信号に応じて生成
   された光量制御信号をこの音響光学光変調器に印加する
   音響光学光変調器駆動回路とを備えたことを特徴とする
   自動レベル補正装置。
2. 【請求項２】 上記光電変換素子と上記アナログディジ
   タル変換器との間の経路に挿入され、原画の画信号帯域
   以外のカット周波数を有するローパスフィルタと基準白
   信号読み取り時に上記経路を閉路するセレクタとを備え
   た請求項１記載の自動レベル補正装置。
3. 【請求項３】 上記アナログディジタル変換器から基準
   白信号に含まれる画素を間引き上記１ラインメモリに供
   給する手段を備えた請求項１記載の自動レベル補正装
   置。
4. 【請求項４】 上記ディジタルアナログ変換器と上記音
   響光学光変調器駆動回路との間の経路に挿入され、基準
   白信号と原画のベース地信号とのレベル差の補正を行う
   ゲイン調整回路を備えた請求項１記載の自動レベル補正
   装置。
5. 【請求項５】 上記ディジタルアナログ変換器と上記音
   響光学光変調器駆動回路との間の経路に挿入され、基準
   白信号のノイズを低減するローパスフィルタを備えた請
   求項１記載の自動レベル補正装置。