JPH0732455B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像読取装置に係り、詳
しくはシェーディング補正機能を備えた画像読取装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ、デジタル複写機等に使用
される画像読取装置においては、ＣＣＤ（Charge Coupl
ed Device ）又はアモルファス等の複数の光電変換素子
を列設したイメージセンサユニット（以下、単にセンサ
ユニットという）が使用され、このセンサユニットが原
稿から読み取ったアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換器でデ
ジタル画像信号に変換している。ところが、光源の照明
むら、センサユニットを構成する光電変換素子の感度む
ら等によって、原稿の両端部に行くほどその対応する画
像信号のレベルが低くなる。そこで、画像読取装置にお
いては、シェーディング補正を行っている。

【０００３】シェーディング補正は、画像読取装置のト
ップカバーの内面における原稿読み取り範囲外に白い補
正板を設け、原稿の読み取り毎にセンサユニットをその
補正板まで移動させ、該補正板を使用してシェーディン
グ補正のための白基準信号と黒基準信号を作っていた。
従って、常に補正板を一定の位置でシェーディング補正
のための白基準信号と黒基準信号を作る必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記補
正板及びセンサユニットの取付位置はメカ的な取り付け
寸法に左右される。一方、ソフトウエアではセンサユニ
ットが補正板の所定の位置で白基準信号と黒基準信号を
作ったものとしてシェーディング補正を行うことから、
取り付け寸法に誤差が生じたとき予想した白基準信号と
黒基準信号が得られず精度の高いシェーディング補正が
できないことになる。特に、例えばトップカバーの内面
に補正板が設けられ、センサユニットのスキャナーがボ
トムカバーに取り付けられた画像読取装置においては、
トップカバーをボトムカバーに取り付けたとき、その取
り付け誤差によってセンサユニットを補正板の所定の位
置に対向させることができず正確な読み取りができなか
った。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はセンサユニット及びシェ
ーディング補正板の組付け精度を上げることなく、前記
センサユニットが常にシェーディング補正板の所定の位
置を読む取ることができる画像読取装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、複数の光電変換素子を列設したセンサユニッ
トと、前記センサユニットを往復動させる駆動手段と、
センサユニットの画像信号をシェーディング補正するた
めにその補正のための基準値作成に使用される補正板
と、前記補正板の一部に形成され、前記基準値作成のた
めのセンサユニット読取位置を決定するマークと、前記
駆動手段にてセンサユニットをホームポジションから一
定間隔づつ移動させ、その時の補正板の画像を読み取ら
せる読取制御手段と、その時々に読み取られた画像信号
に基づいて前記補正板に付したマークの面か補正のため
の面かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果
に基づいて前記マークの面と補正のための面の境界を判
断する境界判断手段と、前記境界判断手段がマークの面
と補正のための面の境界と判断したとき、その時のセン
サユニットのホームポジションからの移動量を求め、そ
の移動量に前記境界から離間した予め設定した指定読取
位置までの移動量を加えた累計移動量を記憶手段に記憶
する演算手段と、前記記憶手段に記憶した累計移動量に
基づいてシェーディング補正をする際、ホームポジショ
ンから指定読取位置まで前記駆動手段を介してセンサユ
ニットを案内制御する案内制御手段とを備えた画像読取
装置をその要旨とする。

【０００７】

【作用】読取制御手段が前記駆動手段にてセンサユニッ
トをホームポジションから一定間隔づつ移動させ、その
時の補正板の画像を読み取らせると、判定手段によって
その時々に読み取られた画像信号に基づいて前記補正板
に付したマークの面か又は補正のための面かが判定され
る。そして、境界判断手段によって、判定手段のマーク
の面か又は補正のための面かの判定結果に基づいて、例
えばマークの面から補正のための面に変わった、即ちマ
ークの面と補正のための面の境界を判断することができ
る。境界判断手段が境界と判断したとき、演算手段によ
って、その時までのセンサユニットのホームポジション
からの移動量を求められるとともに、その移動量に前記
境界から離間した予め設定した指定読取位置までの移動
量を加えた累計移動量を記憶手段に記憶する。

【０００８】従って、案内制御手段は記憶手段に記憶し
た累計移動量に基づいてホームポジションから指定読取
位置まで前記駆動手段を介してセンサユニットを案内制
御すれば、シェーディング補正をする際には、常に所定
の指定読取位置にてセンサユニットの読み取りが行われ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の画像読取装置を据置型イメー
ジスキャナ装置に具体化した一実施例を図１〜図７に従
って説明する。図４に示すように、ボトムカバー１の上
部にはガイド部材２が副走査方向に設けられ、該ガイド
部材２の上面をＣＣＤ（Charge Coupled Device ）又は
アモルファス等の複数の光電変換素子で構成されたセン
サユニット３を搭載したキャリッジ３Ａが駆動手段とし
てのステッピングモータ４により副走査方向に摺動可能
となっている。前記ボトムカバー１には前記センサユニ
ット３を覆う四角形状のトップカバー５が取付固定され
ており、そのトップカバー５の天板６には四角形状の透
孔７が形成されている。図２に示すように、前記透孔７
の内周縁には係止段部８が切欠き形成され、この係止段
部８に両面テープ９を介してプラテンガラス１０が接着
固定されている。

【００１０】又、前記トップカバー５における天板６の
裏面において、前記透孔７の左右両側には補正板１１
ａ，１１ｂが取付固定されている。この補正板１１ａ，
１１ｂは透孔７から１ｍｍ離れた所を基準にして取付固
定されている。又、前記補正板１１ａ，１１ｂの副走査
方向の長さは９ｍｍであって、補正板１１ａにおいては
左側端部が前記センサユニット３の左側ホームポジショ
ンＰ１に、補正板１１ｂにおいては右側端部がセンサユ
ニット３の右側ホームポジションＰ２となるようにして
いる。

【００１１】そして、左側の補正板１１ａは白色の補正
板であって、その白色の面に対して図３に示すように左
側ホームポジションＰ１側の端部からプラテンガラス１
０の端部側へ間隔２ｍｍの黒べた塗りのマークＭが付さ
れている。同様に、右側の補正板１１ｂは白色の補正板
であって、その白色の面に対して右側ホームポジション
Ｐ２の端部からプラテンガラス１０の端部側へ間隔２ｍ
ｍの黒べた塗りのマークＭが付されている。そして、本
実施例ではセンサユニット３の各ホームポジションＰ
１，Ｐ２に対応する各補正板１１ａ，１１ｂの端部を基
準としてプラテンガラス１０側へ３ｍｍ（黒色と白色の
境界線ＢＬから１ミリ）移動した位置をシェーディング
補正のための読み取り位置（以下、指定読取位置とい
う）Ｈとしている。従って、センサユニット３にて原稿
を読み取る前にはこの指定読取位置Ｈでシェーディング
補正のための読み取りが行われるこになる。

【００１２】次に、このイメージスキャナ装置の電気的
構成について説明する。図１に示すように、読取制御手
段、演算手段及び案内制御手段としての制御装置１２は
ステッピングモータ４を駆動制御し、同モータ４を介し
てキャリッジ３Ａ、即ちセンサユニット３をガイド部材
２に沿って副走査方向に往復動させるようになってい
る。そして、本実施例では前記ステッピングモータ４の
１ステップでセンサユニット３が副走査方向に０．２５
ミリ（４ライン分に相当）移動するようになっている。
又、前記制御装置１２は光源としてのＬＥＤ１３をオン
・オフ制御する。そして、前記補正板１１ａ，１１ｂ及
び原稿に照射された前記ＬＥＤ１３の光の反射光をセン
サユニット３の各光電変換素子が光電変換してアナログ
画像信号としてアンプ１４に出力する。

【００１３】そして、アンプ１４によって増幅されたア
ナログ画像信号はＡ／Ｄ変換器１５に入力され、そのア
ナログ画像信号はそのレベルがｎビット（本実施例では
８ビット２５６階調）のデジタル信号に変換される。判
断手段としての判定回路１６はセンサユニット３によっ
て読み取られた１ライン分（本実施例においては８６６
バイト）のデジタル画像信号がＡ／Ｄ変換器１５を介し
て入力される。そして、判別回路１６は１ライン分の各
１バイト１ピクセル０〜２５５階調の出力されるデジタ
ル画像信号を予め設定した基準値Ｋと比較する。基準値
Ｋは本実施例では１２８階調に相当する値に設定してい
る。そして、判定回路１６は各１バイト１ピクセル０〜
２５５階調の出力されるデジタル画像信号が基準値Ｋ以
上の場合には白色のデジタル画像信号と判定し、１２８
階調未満の場合には黒色のデジタル画像信号と判定す
る。判定回路１６は白色のデジタル画像信号と判定する
と、境界判断手段としてのライン判断回路１７に論理値
「１」を出力し、黒色のデジタル画像信号と判定すると
ライン判断回路１７に論理値「０」を出力する。

【００１４】前記ライン判断回路１７は判定回路１６が
判定した１ライン分の判定値の内で白と判定したピクセ
ルの数、即ち論理値「１」と判定されたピクセルの数を
計算し、その数が７５０を超えているかを判定する。即
ち、その１ライン分の８６６ピクセルのうち８６％（７
５０ピクセル）を超えているか否かを判定し、超えてい
る場合は前記補正板１１ａ，１１ｂの白色部分であるこ
とを判断し、８６％（７５０ピクセル）以下の場合は補
正板１１ａ，１１ｂの黒色に塗ったマークＭ部分と判断
する。そして、その判断結果を前記制御装置１２に出力
する。そして、制御装置１２は判断結果が黒色から白色
になったとき、その時のセンサユニット３の読み取り位
置が補正板１１ａ，１１ｂの黒色と白色の面の境界線位
置ＢＬであると判断する。

【００１５】前記制御装置１２はライン判断回路１７か
らの判断結果に基づいてステッピングモータ４を駆動制
御するようになっている。又、制御装置１２はカウンタ
１２Ａを備え、前記ステッテピングモータ４のステップ
数、即ちセンサユニット３が副走査方向に移動したライ
ン数をカウントする。そして、このカウント値に基づい
て制御装置１２はそれぞれの補正板１１ａ，１１ｂにお
ける黒色と白色の境界線位置ＢＬがそれぞれ左側及び右
側ホームポジションＰ１，Ｐ２から何ラインのところに
あり、その境界線位置ＢＬからプラテンガラス側に１ミ
リ（１６ライン分に相当）離れた位置、即ち前記指定読
取位置Ｈを算出するようになっている。従って、記憶装
置１８は前記制御装置１２が算出した左側及び右側ホー
ムポジションＰ１，Ｐ２からの累計移動量、即ち指定読
取位置Ｈを記憶する。

【００１６】尚、原稿の読み取り及びシェーデング補正
に基づくデジタル画像信号は図示しない公知の画像信号
処理回路へ出力されようになっている。次に、上記のよ
うに構成されたイメージスキャナ装置の作用について図
５〜図７のフローチャートに基づいて説明する。まず、
イメージスキャナ装置の電源をオンすることにより制御
装置１２はシェーディング補正のための補正板１１ａの
指定読取位置Ｈの割り出しを行う。即ち、ステッピング
モータ４を駆動させてセンサユニット３を一旦左側ホー
ムポジションＰ１に移動させる（ＳＴＥＰ１、以下単に
Ｓ１という）。そして、制御装置１２は仮補正（黒補
正）を行うためステッピングモータ４を１２ステップ回
転させてセンサユニット３を左側ホームポジションＰ１
からプラテンガラス１０側に３ｍｍ移動した位置（仮の
位置）まで案内させ、ＬＥＤ１３をオフさせた状態で補
正板１１ａの面を読み取り、このときの画像信号に基づ
いて黒補正を行う（Ｓ２）。

【００１７】そして、黒補正が終了すると、ＬＥＤ１３
を全てオンさせた状態で補正板１１ａの面を読み取り、
このときの画信号に基づいて白補正を行う（Ｓ３）。白
補正が終了すると、制御装置１２はステッピングモータ
４を回転させてセンサユニット３を再びホームポジショ
ンＰ１に移動させるとともに、カウンタ１２Ａのカウン
ト数を０にする（Ｓ４）。次に、制御装置１２はＬＥＤ
１３を全てオンさせた後（Ｓ５）、ステッピングモータ
４を１ステップ回転させてセンサユニット３をプラテン
ガラス１０の端部側へ０．２５ｍｍ（４ライン）移動さ
せる（Ｓ６）。制御装置１２はカウンタ１２Ａにライン
数４を加算した後（Ｓ７）、センサユニット３によって
補正板１１ａの１ラインを読み取る（Ｓ８）。前記セン
サユニット３の各光電変換素子からのアナログ画像信号
はアンプ１４によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器１５によ
ってデジタル画像信号に変換される。そして、判定回路
１６、ライン判断回路１７によって、当該スキャンした
補正板１１ａのラインは黒色面か白色面かが判断される
（Ｓ９）。

【００１８】そして、制御装置１２はその判断結果に基
づいてセンサユニット３の今の位置が境界線ＢＬにいる
かどうか判断する（Ｓ１０）。境界線ＢＬにいまだ到達
していない場合、制御装置１２は境界線ＢＬの検出動作
回数が２０回以上（即ち、左側ホームポジションＰ１か
ら５ミリ離れた位置までセンサユニットが移動して検出
される場合）であるか否かを判断する（Ｓ１１）。そし
て、検出動作回数が２０回以下である場合、制御装置１
２は再びステッピングモータ４を１ステップ回転させて
イメージセンサユニット３をプラテンガラス１０の端部
側へ０．２５ｍｍ移動させ、前記Ｓ６〜Ｓ９の動作を、
境界線ＢＬに到達するまで繰り返す。そして、２０回以
上検出動作を行った場合には補正板１１ａに設けたマー
クＭの境界ラインの検出が不可能であると判断して制御
装置１２は図示しない表示ランプを点灯してエラー表示
を行い動作を停止する（Ｓ１２）。

【００１９】一方、何回かの前記処理動作を繰り返して
境界線ＢＬに到達した判断されると、制御装置１２はそ
の時のカウンタ１２Ａのカウント値にライン数１６（移
動量１ミリに相当）を加算し（Ｓ１３）、その値を記憶
装置１８に記憶する。即ち、左側ホームポジションＰ１
から左側補正板１１ａにおける指定読取位置Ｈまでの移
動量を記憶する。

【００２０】左側補正板１１ａにおける指定読取位置Ｈ
までの移動量が求まると、次にステッピングモータ４を
駆動させてセンサユニット３を右側ホームポジションＰ
２まで移動させ（Ｓ１４）、シェーディング補正のため
の補正板１１ｂの指定読取位置Ｈの割り出しを行う。そ
して、図６，７に示すように前記補正板１１ａの指定読
取位置Ｈと同じ処理動作Ｓ１５〜Ｓ２７を行って補正板
１１ｂの指定読取位置Ｈを求め記憶装置１８に記憶す
る。そして、以後シエーディング補正をする場合、その
補正毎にセンサユニット３を各ホームポジションＰ１，
Ｐ２に案内した後、記憶装置１８に記憶した各ホームポ
ジションＰ１，Ｐ２からそれぞれの補正板１１ａ，１１
ｂの指定読取位置Ｈまでのライン数（ステッピングモー
タ４のステップ数）だけ駆動することによって、同セン
サユニット３は補正板１１ａ，１１ｂの白色面の指定読
取位置Ｈに確実に案内される。

【００２１】以上詳述したように、本実施例においては
補正板１１ａ，１１ｂの白色面と黒色面の境界線ＢＬを
検出し、その境界線ＢＬから予め設定した白色面の指定
読取位置Ｈを割り出し、ホームポジションＰ１，Ｐ２の
指定読取位置Ｈまでのライン数（ステッピングモータ４
のステップ数）を算出したので、シェーデング補正をす
る時には常に指定読取位置Ｈにセンサユニット３を案内
し読み取りを行うことができ、安定した画像信号を得る
ことができる。

【００２２】しかも、センサユニット３のホームポジシ
ョンＰ１，Ｐ２にあるセンサユニット３と補正板１１
ａ，１１ｂの予め設定した相対位置がズレても、確実に
補正板１１ａ，１１ｂの指定読取位置Ｈにセンサユニッ
ト３を位置させることができることから、ボトムカバー
１に対するトップカバー５の組付けを容易にすることが
できる。

【００２３】本発明は前記実施例に限定されるものでは
なく、前記実施例で補正板１１ａ，１１ｂの長さ、マー
クＭの長さ、基準値Ｋ等の値を具体的に表したが、必ず
しもその数値に限定されるものではなく、必要に応じて
数値を変更することも可能である。又、前記実施例にお
いては、一対の補正板１１ａ，１１ｂを設けて左右の補
正を行ったが必要に応じて一方のみに補正板１１ａを設
けることも可能である。更に、補正板１１ａ，１１ｂに
設けたマークＭの位置は特に限定されるものではなく、
例えば補正板１１ａ，１１ｂの中央部に設けることも可
能である。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、セ
ンサユニット及びシェーディング補正板の組付け精度を
上げることなく、前記センサユニットが常にシェーディ
ング補正板の所定の位置を読み取ることができる優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる画像信号処理装置の電気ブロッ
ク図である。

【図２】トップカバーの裏面に補正板を取り付けたこと
を示す一部切欠き拡大断面図である。

【図３】補正板にイメージセンサユニットの位置決め用
のマークを設けたことを示す平面図である。

【図４】画像信号処理装置を構成するトップカバーの両
側に補正板を設けた状態を示す断面図である。

【図５】イメージセンサユニットの各素子の補正を行う
手順を示すフローチャート図である。

【図６】イメージセンサユニットの各素子の補正を行う
手順を示すフローチャート図である。

【図７】イメージセンサユニットの各素子の補正を行う
手順を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

３…センサユニット、４…駆動手段としてのステッピン
グモータ、１１ａ，１１ｂ…補正板、１２…演算手段及
び制御手段としての制御装置、１６…判定手段としての
判定回路、１７…境界判断手段としてのライン判断回
路、１８…記憶手段としての記憶装置、Ｐ１，Ｐ２…ホ
ームポジション、Ｍ…マーク、ＢＬ…境界線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光電変換素子を列設したセンサユ
   ニットと、前記センサユニットを往復動させる駆動手段
   と、センサユニットの画像信号をシェーディング補正す
   るためにその補正のための基準値作成に使用される補正
   板と、前記補正板の一部に形成され、前記基準値作成の
   ためのセンサユニット読取位置を決定するマークと、前
   記駆動手段にてセンサユニットをホームポジションから
   一定間隔づつ移動させ、その時の補正板の画像を読み取
   らせる読取制御手段と、その時々に読み取られた画像信
   号に基づいて前記補正板に付したマークの面か補正のた
   めの面かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結
   果に基づいて前記マークの面と補正のための面の境界を
   判断する境界判断手段と、前記境界判断手段がマークの
   面と補正のための面の境界と判断したとき、その時のセ
   ンサユニットのホームポジションからの移動量を求め、
   その移動量に前記境界から離間した予め設定した指定読
   取位置までの移動量を加えた累計移動量を記憶手段に記
   憶する演算手段と、前記記憶手段に記憶した累計移動量
   に基づいてシェーディング補正をする際、ホームポジシ
   ョンから指定読取位置まで前記駆動手段を介してセンサ
   ユニットを案内制御する案内制御手段とを備えたことを
   特徴とする画像読取装置。