JPH0810894B2

JPH0810894B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH0810894B2
Application number: JP61024837A
Authority: JP
Inventors: 正道杉浦
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1986-02-05
Filing date: 1986-02-05
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPS62181563A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、画像読取装置における画像読取レベルの適
正化に関する。

（従来技術）画像読取装置においては、原稿ガラス台上に載置され
た原稿を露光源で照射し、原稿の濃度を撮像素子（CC
D）により検出する。撮像素子により検出された濃度
は、A/D変換器によりディジタル値に変換され、シェー
ディング補正を施された後、所定の方式で２値化され
る。こうして、原稿の画像が２値化画像に変換される。

ところで、画像読取のための回路において、CCDやCCD
の出力する信号の増幅器等は、その出力レベルが温度に
より変動し、そのため、画像読取のレベルが変わる。

画像読取レベルの変動を補正するため、たとえば、特
開昭58−172061号公報においては、全白アナログ信号の
ピーク値で定まる所定の補正範囲内で全白アナログ信号
を補正している。この例では、黒レベルの補正はされな
い。

また、特開昭58−184160号公報においては、白と黒の
２つの基準パターンの濃度から所定の基準レベル（たと
えば中間値）を求め、次に、読み取った原稿濃度のたと
えば平均値を基準レベルと比較し、その結果に対応し
て、たとえば、光源に供給する電力を制御する。

（発明の解決すべき問題点）画像読取レベルの変動の補正は、特に中間調画像の読
取においては、全濃度範囲でなされることが望ましい。
特ち、CCD等の零レベルの変動は黒レベルの変動をもた
らし、黒レベルが再現できなくなるので、画像に悪影響
を及ぼす。

本発明の目的は、白黒の両画像読取レベルの変動を補
正できる画像読取装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段）本発明に係る画像読取装置は、画像を読み取り、読み
取られた画像信号を処理する画像読取装置において、基
準黒画像と基準白画像とを読み取り、アナログ信号を出
力する画像読取手段と、画像読取手段から出力されたア
ナログ信号の信号レベルを調整するレベル調整手段と、
基準レベル入力端子を備え、レベル調整手段から出力さ
れたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換手
段と、A/D変換手段によって変換された信号に基づい
て、A/D変換手段から出力される基準黒画像の画像読取
信号が適正な信号レベルになるようにレベル調整手段を
制御する零点調整手段と、A/D変換手段によって変換さ
れた信号に基づいて、A/D変換手段から出力される基準
白画像の画像読取信号が適正な値になるようにA/D変換
手段の基準レベルを調整する基準レベル調整手段とを備
えたことを特徴とする。

（作用） A/D変換手段の画像読取出力信号の最大値（白レベ
ル）と最小値（黒レベル）とを、白と黒のパターンを有
するパターン板を用いて白と黒の画像読取信号のレベル
を読み取り、最適化する。

（実施例）以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

（ａ）イメージリーダー第２図は、本発明に係るイメージリーダーの機構断面
図である。露光源であるハロゲンランプ２は、原稿ガラ
ス４上に載置された原稿６を照射する。原稿６は、原稿
ガラス４に設けた原稿スケールに沿って並行に載置され
る。原稿スケールの下にはパターン板７が配置される。
ハロゲンランプ２には、反射鏡８と赤外カットフィルダ
10とが備えられている。

パターン板７は、第３図に示すように、原稿側（第３
図で上側）のシェーディング補正のための白色部7aと、
その反対側のパターン部7bとからなる。パターン部7bの
両側にはそれぞれ黒色パターン7c,7cが設けられ、両黒
色パターン7c,7cの間隔Ｌは、倍率設定の基準となる。
両黒色パターン7c,7cの間には、たとえば、ピント調整
用の格子パターン7dが設けられるが、その他の部分7e,7
eは白色である。

原稿６からの反射光は、第１ミラー12、第２ミラー14
および第３ミラー16により順次反射された後、レンズ18
を通って撮像素子（１次元のCCD）20に入射する。

撮像素子20は、CCD保持部22により保持され、且つ、
位置や角度が調整される。また、CCD保持部22とレンズ1
8とは移動台24に取り付けられる。

倍率の調整は、図示しない移動機構により移動台24を
光軸方向に移動させて行う。

ピントの調整は、移動台24に取り付けた図示しないモ
ーターによりCCD保持部22を光軸方向に移動させること
により行う。

原稿６の走査に際しては、周知のように、光源２とミ
ラー12〜16とが、走査方向に移動させられる。

（ｂ）イメージリーダーの内部構造第４図は、原稿の濃度を検出するための回路のブロッ
ク図である。

クロック発生回路40は、撮像素子20に対し必要なSH
（Sample Hold）信号を与え、他方ではCPU42にも接続
され、クロック信号に用いられる。撮像素子20は、光信
号を電気信号に変換する。A/D変換器44は、撮像素子20
のアナログ出力をディジタル信号に変換する。シェーデ
ィング回路46は、主走査方向の光量むらや撮像素子のビ
ット間のバラツキを補正するためのもので、CPU42から
そのタイミングが与えられる。シェーディング回路46の
出力は、比較回路48及びラインRAM50に入力される。比
較回路48は、シェーディング回路46で補正されたイメー
ジ信号とセレクタ52で選択された信号との比較を行い、
その結果を１ビットで出力する。出力回路54は、１ビッ
トのイメージ信号及び有効画像信号（同期信号）を外部
に出力する。ラインRAM50は、シェーディング補正され
た信号を一走査分メモリに記憶する。この書込み信号
は、CPU42から出力され、CPU42は、このラインRAM50を
参照することにより、一ライン分のイメージ情報を得
る。RAM56に格納される属性情報は、ラインRAM50に書込
まれた情報をもとに２値又はディザの属性がCPU42によ
り決定されたものであり、データ転送時（スキャン時）
にはこの属性をもとにセレクタ52をきりかえ、比較回路
48に出力する。

パターン生成回路58は、ディザ選択時に閾値を発生さ
せるものであり、閾値は（ｍ×ｎ）のマトリクスで発生
される。

セレクタ52は、パターン生成回路58とRAM56からの閾
値情報及び属性情報から比較回路48へ送る閾値データを
選択する。属性がディザであれば、パターン生成回路58
からのデータを、属性が２値であれば、RAM56からの閾
値情報を比較回路48へ送る。CPU42は、以上の信号とモ
ーター信号、ランプ信号、定位置信号等やコマンド信号
から全体を制御する。

画像読取のときは、原稿のスキャンの前に、予めシェ
ーディング補正と画像読取信号の出力レベルの補正とを
行う。

次に、画像読取レベルの適正化に関連して、撮像素子
20とA/D変換器44の内部構成について説明する。第５図
に、撮像素子20の出力処理回路のブロック図を示す。１
次元CCD70の出力端子は、抵抗72を介してOPアンプ74の
＋入力端子に接続される。一方、CPU42からは、D/A変換
部76に零点調整用の信号が送られ、D/A変換された後、
抵抗78を介してOPアンプ74の−入力端子に送られる。OP
アンプ74の＋入力端子と出力端子とは、抵抗80を介して
接続される。したがって、OPアンプ74は、CCD70の出力
電圧とCPU42の零点調整電圧との差を増幅してA/D変換器
44に送る。CPU42の出力信号をOPアンプ74のオフセット
信号を打ち消すように調整すると、黒レベルが正確に検
出できる。

第６図は、A/D変換器44のブロック図である。A/D変換
の変換係数を与える基準電圧は、CPU42から送られる信
号からD/A変換部82でアナログ信号に変換してA/D変換部
84に送られる。A/D変換部では、この基準電圧を用い
て、撮像素子20から送られる電圧をディジタル値に変換
してシェーディング回路46に送る。撮像素子20からの信
号は、上に説明したように零点が調整されている。した
がって、CPU42からD/A変換部82に送られる信号を調整す
るとA/D変換の最大値（白レベル）が調整できる。

（ｃ）原稿スケール先端検出第７図に、原稿スケール先端検出のフローを示す。ス
ライダをパターン板７を横切って原稿スケール先端を検
出する方向に動かし、CPU42は一定時間ごとに撮像素子2
0のSH（サンプルホールド）信号を受け、濃度を検出す
る。なお、原稿スケール先端検出の前にシェーディング
補正がなされる。

まず、ラインRAM50の書込信号をオンし（ステップ＃
１）、１次元CCD70の信号をラインRAM50に書き込む。SH
信号を待って（＃２、以下「ステップ」を略する）、書
込信号をオフし（＃３）、SH信号をさらに１パルス待つ
（＃４）。次に、CPU42は、ラインRAM50から黒パターン
7cの検出が可能な１次元CCD70の所定の検出位置の画素
のレベルを読み出し、黒レベルであるか否かを判定する
（＃５）。否であれば、黒色パターン7cの位置にないの
で、再び＃１に戻り、以下のステップを繰り返す。黒レ
ベルが検出されると、黒パターン7cの位置にあると判断
する。

次に、ラインRAM50の書込信号をオンし（＃11）、１
次元CCD70の信号をラインRAM50に書き込む。SH信号を待
って（＃12）、書込信号をオフし（＃13）、SH信号をさ
らに１パルス待つ（＃14）。次に、CPU42は、ラインRAM
50から上記の検出位置の画素のレベルを読み出し、白レ
ベルであるか否かを判定する（＃15）。否であれば、黒
色パターン7cの位置にあるので、再び＃11に戻り、以上
のステップを繰り返す。白レベルが検出されると、白色
部7a位置にあると判断する。

次に、白色部7aの幅に相当する所定の数だけSH信号を
計数し（＃16）、原稿スケールの先端とする。そして、
リターンする。

（ｄ）レベル調整第１図に、黒と白の両レベルの調整のフローを示す。

まず、スライダをパターン板７のテストパターンの位
置へ移動させる（＃21）。ラインRAM50の書込信号をオ
ンし（＃22）、１次元CCD70の信号をラインRAM50に書き
込む。SH信号を待って（＃23）、書込信号をオフし（＃
24）、SH信号をさらに１パルス待つ（＃25）。

次に、CPU42は、ラインRAM50から黒パターン7cに対応
する所定の位置の画素のレベルを読み出し、黒レベルが
適正であるか否かを判定する（＃31）。適正でなけれ
ば、次に、黒レベルが適正レベルより小さいか否かを判
定する（＃32）。小さければ、CPU42が撮像素子20のD/A
変換部76に送るCCDレベル信号を所定量だけ増し（＃3
3）、否であれば、所定量だけ減らす（＃34）。そし
て、＃22に戻り、黒レベルが適正になるまで以上の手順
を繰り返す。

次に、CPU42は、ラインRAM50から白色部7eに対応する
所定の位置の画素のレベルを読み出し、白レベルが適正
であるか否かを判定する（＃41）。適正でなければ、次
に、白レベルが適正レベルより小さいか否かを判定する
（＃42）。小さければ、CPU42がA/D変換器44のD/A変換
部82に送るA/Dレベル信号を所定量だけ増し（＃43）、
否であれば、所定量だけ減らす（＃44）。そして、＃22
に戻り、白レベルと黒レベルとが適正になるまで以上の
手順を繰り返す。

黒、白の両レベルとも適正になると、次に、モータを
スライダ定位置の方向へ移動する（＃45）。定位置にく
ると（＃46）、モータを停止し（＃47）、リターンす
る。

（発明の効果）画像読取信号が、白、黒の両レベルとも補正されるの
で、画像読取信号の出力レベルが適正化される。撮像素
子の温度変化にも対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、画像読取信号のレベル調整のフローチャート
である。第２図は、画像読取装置の断面図である。第３図は、パターン板の図である。第４図は、画像読取信号の内部構成のブロック図であ
る。第５図は、撮像素子の出力処理回路のブロック図であ
る。第６図は、A/D変換器のブロック図である。第７図は、原稿スケール先端検出のフローである。２……光源、４……原稿ガラス、６……原稿、７……パ
ターン板、7c,7c……黒パターン、7e,7e……白部、20…
…撮像素子、42……CPU、44……ラインRAM。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を読み取り、読み取られた画像信号を
処理する画像読取装置において、基準黒画像と基準白画像とを読み取り、アナログ信号を
出力する画像読取手段と、画像読取手段から出力されたアナログ信号の信号レベル
を調整するレベル調整手段と、基準レベル入力端子を備え、レベル調整手段から出力さ
れたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換手
段と、 A/D変換手段によって変換された信号に基づいて、A/D変
換手段から出力される基準黒画像の画像読取信号が適正
な信号レベルになるようにレベル調整手段を制御する零
点調整手段と、 A/D変換手段によって変換された信号に基づいて、A/D変
換手段から出力される基準白画像の画像読取信号が適正
な値になるようにA/D変換手段の基準レベルを調整する
基準レベル調整手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。