JPH0591259A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】原稿走査部が正確に白基準板を読取る読取基準
位置の調整を簡単に行え、一度の調整で再調整の必要が
なく精度の高いシェーディング補正を行う 【構成】この発明は、第１キャリッジ５にホームポジシ
ョンセンサ１８を取付け、原稿読取規制板１２に白基準
板１３とホームポジションセンサ１８が検知する遮光板
１４とを設けることにより、原稿読取基準板１２、白基
準板１３、遮光板１４とホームポジションセンサ１８の
それぞれの相対位置が一度の調整で一定に保たれ、画像
歪み等の補正で原稿読取基準板１２の位置を移動したと
しても、遮光板１４とホームポジションセンサ１８の位
置を再調整する必要がなく正確に白基準板を読取ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光電変換素子を用いて
画像の読取りを行う画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像を電気信号に変換する画像読
取装置は、ファクシミリ、複写機、画像認識装置、光フ
ァイリング装置などに広く用いられている。そして、こ
れらの装置では、高画質化の要求が急速に高まってきて
おり、光信号を電気信号に変換する光電変換素子（ＣＣ
Ｄラインセンサ）の高速化、高感度化およびラインセン
サの出力信号処理の重要性が増している。ラインセンサ
の出力信号処理において、ラインセンサの出力信号をビ
ット単位で補正するシェーディング補正がある。

【０００３】シェーディング補正とはＣＣＤラインセン
サの感度ばらつき、照明ランプの照度ばらつき、光学系
に起因する光量の中央部と両端部の違い、照明ランプの
劣化等を補正するものである。

【０００４】具体的なシェーディング補正は、黒基準信
号と白基準信号との差分データを用いてビット単位の全
画素補正データを作成し、そのデータを用いて読取り系
の低周波歪みと高周波歪みとを処理している。黒基準信
号は照明ランプオフの状態でのＣＣＤラインセンサの出
力で、白基準信号は照明ランプが白基準板に反射した時
のＣＣＤラインセンサの出力である。従って、白基準信
号は、正確に白基準板に反射した時のＣＣＤラインセン
サの出力であることが必要である。

【０００５】従来、シェーディング補正処理用の白基準
板は、原稿位置規制板における照明ランプの光が反射さ
れる位置に設けられている。また、正確に白基準板を読
取るために原稿走査部の読取基準位置を検知する検知セ
ンサが筐体に、検知センサに検知される検知部材は原稿
走査部にそれぞれ取付けられている。

【０００６】このように白基準板が設けられている原稿
位置規制板、原稿走査部の読取基準位置を検知する検知
センサ、検知センサに検知される検知部材の３者はそれ
ぞれ独立に位置調整可能な構成となっている。

【０００７】ところが、原稿位置規制板に設けられてい
る白基準板、検知センサ、検知部材の３者は相対位置が
一定していないため、正確に白基準板を読取る３者間の
位置調整が複雑であった。例えば、メインテナンスや画
像の歪みを補正するために原稿位置規制板の取付け位置
の調整を行った場合、原稿位置規制板に設けられた白基
準板と相対位置の関係にある検知センサと検知部材の取
り付け位置も調整しなければならなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
画像読取装置は、シェーディング補正処理用の白基準板
が原稿位置規制板に設けられ、原稿走査部の読取基準位
置を検知する検知センサが筐体に取付けられ、検知セン
サに検知される検知部材は原稿走査部に取付けられてい
る。

【０００９】この３者は相対位置が一定していないた
め、原稿走査部が正確に白基準板を読取るための読取基
準位置調整後、例えば、メインテナンスや画像歪みの補
正をするために原稿位置規制板をずらした場合、この原
稿位置規制板に設けられている白基準板に対する検知セ
ンサと検知部材の位置を再調整しなければならなかっ
た。このように３者の内の１つの位置をずらした場合、
他の２者の位置も再調整しなければならず、３者間の複
雑な位置の再調整を要するという問題があった。

【００１０】そこで、本発明は、原稿走査部が正確に白
基準板を読取る読取基準位置の調整を簡単に行え、一度
の調整で再調整の必要がなく精度の高いシェーディング
補正を行うことのできる画像読取装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の画像読取装置
は、原稿台上に載置された原稿上に光を照射する光照射
手段と、この光照射手段を上記原稿台に沿って移動する
移動手段と、上記原稿台上に載置される原稿の位置を規
制する原稿位置規制手段と、この原稿位置規制手段の上
記光照射手段からの光が照射される側に設けられている
白基準板と、上記原稿位置規制手段の上記白基準板と一
定間隔離間した位置に設けられ、上記光照射手段の読取
基準位置を規定する検知部材と、上記移動手段によって
移動され、上記検知部材の検知により上記光照射手段が
読取基準位置であることを検知する検知手段と、上記白
基準板を用いてシェーディング補正を行う補正手段とを
具備している。

【００１２】本発明の画像読取装置は、原稿台上に載置
された原稿上に光を照射する光照射手段と、この光照射
手段を上記原稿台に沿って移動する移動手段と、この移
動手段によって移動され、上記光照射手段の移動位置を
規定する検知部材と、上記原稿台上に載置される原稿の
位置を規制する原稿位置規制手段と、この原稿位置規制
手段の上記光照射手段からの光が照射される側に設けら
れている白基準板と、上記原稿位置規制手段の上記白基
準板と一定間隔離間した位置に設けられ、上記検知部材
の検知により上記光照射手段の読取基準位置を検知する
検知手段と、上記白基準板を用いてシェーディング補正
を行う補正手段とを具備している。

【００１３】

【作用】この発明は、原稿位置規制板に白基準板と検知
部材を取付けることにより、原稿位置規制板、白基準
板、検知部材の３者の相対位置が一定に保たれ、原稿位
置規制板の位置を移動しても原稿走査部の読取基準位置
を検知する検知部材の位置を再調整する必要がなく、正
確に白基準板を読取ることができる。

【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。

【００１５】図１は、本発明の画像読取装置の一実施例
に係るスキャナの概略構成を示すもので、このスキャナ
は、原稿台上に載置された原稿を読取り、読取った画像
信号をコンピュータ等の外部機器に出力するものであ
る。

【００１６】スキャナ本体１の上部前部には操作パネル
（図示しない）が設けられ、その上面には、透明ガラス
によって構成される原稿台（プラテンガラス）２が固定
されている。スキャナ本体１の上部には、原稿台２上に
載置された原稿Ｇを光学的に走査して読取る原稿走査部
３が設けられている。この原稿走査部３は、原稿Ｇに光
を照射する照明ランプ４を設置した第１キャリッジ５、
ミラー６およびミラー７により光路を折曲げる第２キャ
リッジ８、集光用レンズブロック９、これらの各部光路
を経て導かれる原稿Ｇからの反射光を受光して表面に結
像される光電変換器１０を設置した固定光学系１１を有
する。

【００１７】原稿台２には原稿位置規制板１２が原稿位
置を規制できるよう調整可能に設置されている。また、
原稿位置規制板１２には、照明ランプ４からの光を反射
する位置に白基準板１３が設けられ、白基準板１３と一
定間隔隔離された位置に遮光板１４が取付けられてい
る。

【００１８】第１キャリッジ５は、照明ランプ４のほ
か、この照明ランプ４からの光を原稿面上に集める反射
鏡としてのランプリフレクタ１６、原稿Ｇからの反射光
を第２キャリッジ８側へ導くミラー１７、第１キャリッ
ジ５のホームポジション（読取基準位置）を検知するホ
ームポジションセンサ１８、およびこれらを搭載するフ
レーム１９を有している。

【００１９】ホームポジションセンサ１８は、上記原稿
位置規制板１２に取付けられた遮光板１４を検知するこ
とにより、第１キャリッジ５のホームポジションを検知
する。なお、本実施例のホームポジションを検知するホ
ームポジションセンサ１８は光電式センサを用いてい
る。第２キャリッジ８は、ミラー６およびミラー７を搭
載するフレーム２０を有している。

【００２０】第１キャリッジ５および第２キャリッジ８
は、互いにタイミングベルト（図示せず）で結ばれてお
り、原稿台２の下面に筐体に支持されたレール２１上を
第１キャリッジ５と第２キャリッジ８がそれぞれの摺動
部材２２を介して、図示しない駆動機構によって矢印
Ｐ，Ｑ方向に往復動するようになっている。この場合、
第２キャリッジ８は第１キャリッジ５の１／２の速さで
同じ方向へ移動するようになっており、これにより、集
光用レンズブロック９までの光路長が一定になるように
走査することができる。光電変換器１０は、列状に配列
された複数の光電変換素子、例えば電荷結合デバイス
（ＣＣＤ）を有したＣＣＤラインセンサが用いられてい
る。

【００２１】固定光学系１１には、ＣＣＤラインセンサ
１０と集光用レンズブロック９のほか、原稿Ｇからの反
射光以外の光がＣＣＤラインセンサ１０に入射しないよ
うにレンズカバー２３が光学系ベース２４に取付けられ
ている。

【００２２】またＣＣＤラインセンサ１０には、ＣＣＤ
ラインセンサ１０からの出力信号を安定したデジタル信
号に変換するための信号処理を行うアナログ信号処理回
路２５が接続され、アナログ信号処理回路２５からはシ
ェーディング補正を行うシェーディング補正回路２６が
接続されている。

【００２３】なお、シェーディング補正とはＣＣＤライ
ンセンサ１０の感度ばらつき、照明ランプ４の照度ばら
つき、光学系に起因する光量の中央部と両端部の違い、
照明ランプ４の劣化等を補正するものである。シェーデ
ィング補正回路２６に接続されたデータ処理装置２７に
おいて種々の処理が実行される。図２は、本実施例のア
ナログ信号処理回路２５およびシェーディング補正回路
２６を含む画像処理回路の構成を概略的に示すものであ
る。すなわち、ＣＣＤラインセンサ１０からの出力信号
は、アナログ信号処理回路２５に入力される。

【００２４】アナログ信号処理回路２５は、ＣＣＤライ
ンセンサ１０からの出力を受けて基準レベルを発生する
クランプ回路３１、クランプ回路３１の出力をサンプル
ホールドして該出力の各ピークをつないだ波形を出力す
るサンプルホールド回路３２、サンプルホールド回路３
２からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換回路３３とから構成されている。

【００２５】シェーディング補正回路２６は、黒基準信
号ＶBKを発生する黒基準信号発生回路４１と発生された
黒基準信号ＶBKを記憶するメモリ４２、白基準信号発生
回路４３と発生された白基準信号ＶWTを記憶するメモリ
４４、中間基準信号ＶM を発生する中間基準信号発生回
路４５と発生された中間基準信号ＶM を記憶するメモリ
４６、黒基準信号ＶBKと白基準信号ＶWTと中間基準信号
ＶM に応じて入力される画像信号の処理を行う画像信号
処理回路４７、および後述する処理画像の転送制御を行
う制御信号を発生する制御信号発生回路４８とから構成
されている。

【００２６】黒基準信号発生回路４１は、照明ランプ４
を消してＣＣＤラインセンサ１０に全く光が入射しない
状態でのＣＣＤラインセンサ１０からの出力信号を用い
て黒基準信号ＶBKを発生するものである。この黒基準信
号ＶBKは、複数ライン分をビット単位で加算した加算結
果から１ラインの平均値を算出したものである。

【００２７】白基準信号発生回路４３は、照明ランプ４
を点灯し、白基準板１３からの反射光がＣＣＤラインセ
ンサ１０に照射する位置まで第１キャリッジ５，第２キ
ャリッジ８を移動した状態でのＣＣＤラインセンサ１０
からの出力信号と上記黒基準信号ＶBKとを用いて白基準
信号ＶWTを発生するものである。この白基準信号ＶWT
は、複数ライン分をビット単位で加算した加算結果から
１ラインの平均値を算出し、この算出結果から上記黒基
準信号ＶBKを減算したものである。

【００２８】中間基準信号発生回路４５は、複数ライン
分をビット単位で加算した加算結果から１ラインの平均
値を算出し、この算出結果から上記黒基準信号ＶBKを減
算したものである。

【００２９】またデータ処理装置２７には、図示しない
中央処理装置（ＣＰＵ）が設けられ装置全体の制御を行
なっている。データ処理装置２７からは、ＣＣＤ駆動回
路２８を介して転送クロック，リセットパルス，シフト
パルス等の制御信号がＣＣＤラインセンサ１０へ出力さ
れている。転送クロックおよびシフトパルスは制御信号
発生回路４８にも入力され、制御信号発生回路４８はデ
ータ処理装置２７からのクロック信号に同期して上述の
画像信号処理回路４７からの処理画像をデータ処理装置
２７に入力する制御信号を発生する。

【００３０】制御信号発生回路４８からのクロック信号
は、副走査制御装置２９にも入力され、副走査制御装置
２９は第１キャリッジ５，第２キャリッジ８等の図示し
ない移動モータを制御する。次に、シェーディング補正
について説明する。

【００３１】図３は、シェーディング補正の方法を示す
もので、黒基準信号ＶBK、白基準信号ＶWTとすると、Ｃ
ＣＤラインセンサ１０の出力信号は、原稿の反射率が０
％のときＶBKをとり、反射率が上昇するに従いＣＣＤラ
インセンサ１０の出力信号はリニアに上昇し反射率が１
００％のときＶWTをとる。（ただし、ここでいう反射率
１００％とは白黒基準板を読み取ったときのことを示
し、実際は１００％ではないが説明のために１００％と
する）。

【００３２】そこで、ＶBKを８ビットのデジタル信号で
考えると「００」，ＶWTを「ＦＦ」とする処理をしてい
る。実際の回路では、上記黒基準信号ＶBKと白基準信号
ＶWTとはそれぞれメモリ４２，メモリ４４に記憶し、そ
れらのメモリ４２，４４からビット単位でデータを読み
出して処理を行うことにより、精度の高いＣＣＤライン
センサ１０の直線性を生かしたシェーディング補正を行
うことができる。

【００３３】次に、このような構成において画像読取装
置におけるシェーディング補正の動作について説明す
る。図４に示すフローチャートと図５に示す読取動作時
のキャリッジ速度シーケンスを参照しつつ説明する。

【００３４】電源投入時に第１キャリッジ５は、ホーム
ポジションセンサ１８が原稿位置規制板１２に取り付け
られた遮光板１４を検知するまでＰ方向に移動する。第
１キャリッジ５は、遮光板１４が検知されることにより
停止状態（ホームポジション）に保持される。この状態
は図５におけるａ地点に相当する。原稿読取指令が図示
しない操作パネルから入力されると、第１キャリッジ５
は、照明ランプ４をオフのままＱ方向に加速を始める。

【００３５】この場合、ＣＣＤラインセンサ１０からの
出力信号は、アナログ信号処理回路２５に出力され、ア
ナログ信号処理回路２５でデジタル信号に変換されてシ
ェーディング補正回路２６に出力される。このシェーデ
ィング補正回路２６でシェーディング補正されてデータ
処理装置２７に出力される。

【００３６】図５のｂ−ｃ地点間において、ＣＣＤライ
ンセンサ１０からの出力信号は、アナログ信号処理回路
２５を介してシェーディング補正回路２６の黒基準信号
発生回路４１で黒基準信号ＶBKを生成しメモリ４２に記
憶する。

【００３７】第１キャリッジ５は、ｃ地点のあと照明ラ
ンプ４を点灯し、定速状態となって安定した白基準板１
３のｄ−ｇ地点間におけるｅ地点から読取りを開始す
る。この白基準板１３の読取りは白基準板１３を安定し
て読み込めるｆ地点まで行われる。ＣＣＤラインセンサ
１０からの出力信号は、アナログ信号処理回路２５を介
してシェーディング補正回路２６の白基準信号発生回路
４３で白基準信号ＶWTを生成しメモリ４４に記憶する。
ここで、第１キャリッジ５は停止される。図５のｈ−ｉ
地点間にこれを示す。次に、読取開始指令が図示しない
操作パネルから入力され、図５のｊ地点から原稿読取り
が開始される。

【００３８】メモリ４２に記憶されている黒基準信号Ｖ
BKとメモリ４４に記憶されている白基準信号ＶWTとから
画像信号処理回路４７は、原稿を読取った画像信号の正
規化処理を行い、データ処理装置に出力して終了する。

【００３９】図５における安定区間であるｂ−ｇ地点間
を読取るために第１キャリッジ５を駆動するモータの制
御と白基準板１３の読取りは同期を取って行う。この同
期をとる例として、モータのエンコーダのカウント数を
数えることで位置を検出する方法がある。ただし、正確
に安定区間を読み取るためにはホームポジションを検知
する遮光板１４と白基準板１３が一定の相対位置（定間
隔位置）であることが前提となる。

【００４０】通常は、製品の出荷時に調整を行うことに
よって確実に安定区間を読み取ることができるが、メイ
ンテナンス（保守）時に原稿台２と原稿位置規制板１２
を取り外した際には、従来のように筐体にホームポジシ
ョンセンサ１８が取り付けられていると、ホームポジシ
ョンを検知する遮光板１４と白基準板１３の相対位置が
ずれてしまい再調整が必要となってしまうという煩わし
さがあった。（図７参照）

【００４１】また、原稿位置規制板１２は、光学系の走
査方向とＣＣＤラインセンサ１０との相対角度によって
ディストーション等の画像歪みが発生してしまう。原稿
位置規制板１２の角度調整をした場合も、同様に再調整
が必要であった。ここで本実施例の画像読取装置のキャ
リッジ本体１の説明を以下に述べる。

【００４２】図６は、ホームポジションａに待機中の第
１キャリッジ５を示す。ホームポジションセンサ１８は
第１キャリッジ５のフレーム１９に装着されている。原
稿位置規制板１２には白基準板１３が固定され、ホーム
ポジションを検知する遮光板１４は、原稿位置規制板１
２に対してＰ，Ｑいずれの方向にも移動しさらに任意の
位置で固定できるような構成となっている。

【００４３】このような構成のキャリッジ本体１を装着
した画像読取装置は、例えば、製品としての出荷時に正
確に白基準板を読取るための読取基準位置の調整をして
しまえば、メインテナンス時に原稿台２と原稿位置規制
板１２を取り外しても再調整の必要がない。さらに、デ
ィストーション等の画像歪みの補正を行っても、なんら
位置の再調整をすることなく安定したシェーディング補
正を行うことができる。

【００４４】なお、上記実施例では、光電式センサを用
いて説明したが、磁気検知式センサ等の他の方式のセン
サを使用してもよいのはいうまでもない。さらにセンサ
が原稿位置規制板側に取り付けられていても同様の効果
を得ることができる。

【００４５】以上説明したように上記実施例によれば、
白基準板、原稿位置規制板、原稿走査部の読取基準位置
を検出する部材を同一の部材に取付けることにより、原
稿位置規制板を光学系のメインテナンスやディストーシ
ョンのような画像歪みの調整で移動したとしても、ホー
ムポジションセンサと白基準板との相対位置が保たれ再
調整の必要がなくなる。従って、ＣＣＤラインセンサの
出力信号をシェーディング補正処理して画像データを出
力する画像読取装置において、安定したシェーディング
補正処理を行うことができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、原
稿走査部が正確に白基準板を読取る読取基準位置の調整
を簡単に行え、一度の調整で再調整の必要がなく精度の
高いシェーディング補正を行うことのできる画像読取装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像読取装置の構成を
概略的に示す断面図。

【図２】画像入力装置の概略構成を示す図。

【図３】シェーディング補正を説明するための図。

【図４】画像読取り動作を説明するためのフローチャー
ト。

【図５】光学系キャリッジの動作を説明するための図。

【図６】画像読取装置のホームポジション検知を説明す
るための図。

【図７】従来の画像読取装置のホームポジション検知を
説明するための図。

【符号の説明】

１…スキャナ本体、２…原稿台、３…原稿走査部、４…
照明ランプ、５…第１キャリッジ、６，７…ミラー、８
…第２キャリッジ、９…集光用レンズブロック、１０…
ＣＣＤラインセンサ、１１…固定光学系、１２…原稿位
置規制板、１３…白基準板、１４…遮光板、１８…ホー
ムポジションセンサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿台上に載置された原稿上に光を照射
   する光照射手段と、 この光照射手段を上記原稿台に沿って移動する移動手段
   と、 上記原稿台上に載置される原稿の位置を規制する原稿位
   置規制手段と、 この原稿位置規制手段の上記光照射手段からの光が照射
   される側に設けられている白基準板と、 上記原稿位置規制手段の上記白基準板と一定間隔離間し
   た位置に設けられ、上記光照射手段の読取基準位置を規
   定する検知部材と、 上記移動手段によって移動され、上記検知部材の検知に
   より上記光照射手段が読取基準位置であることを検知す
   る検知手段と、 上記白基準板を用いてシェーディング補正を行う補正手
   段と、 を具備することを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 原稿台上に載置された原稿上に光を照射
   する光照射手段と、 この光照射手段を上記原稿台に沿って移動する移動手段
   と、 この移動手段によって移動され、上記光照射手段の移動
   位置を規定する検知部材と、 上記原稿台上に載置される原稿の位置を規制する原稿位
   置規制手段と、 この原稿位置規制手段の上記光照射手段からの光が照射
   される側に設けられている白基準板と、 上記原稿位置規制手段の上記白基準板と一定間隔離間し
   た位置に設けられ、上記検知部材の検知により上記光照
   射手段の読取基準位置を検知する検知手段と、 上記白基準板を用いてシェーディング補正を行う補正手
   段と、 を具備することを特徴とする画像読取装置。