JPH11127349A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来よりも高精度にシェーディング補正を行う
ことができる画像読取装置を提供すること。 【解決手段】原稿を搬送する送りローラ２４と、該送り
ローラ２４と対向配置された密着型イメージセンサ（Ｃ
ＩＳ）２７とが設けられている。ＣＩＳ２７は、送りロ
ーラ２４との間に挟まれた白原稿（白基準）に基づいて
シェーディング補正用の白基準データを採取することが
できる。そして、画像読取装置を統括するＣＰＵ４１
は、送りローラ２４による白原稿の搬送最中に、ＣＩＳ
２７に対して白基準データの採取を行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、白基準データに基
づいてシェーディング補正を行う画像読取装置に関す
る。特に、白基準としての白原稿を用いて白基準データ
を採取し、これに基づいてシェーディング補正用の補正
データを予め準備するファクシミリ装置等の画像読取装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ装置等に用いられる画像読
取装置には、密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）と、その
イメージセンサ上の読取位置に原稿を搬送すると共にそ
の原稿の被読取面をイメージセンサに密着させるローラ
とを備えたものがある。この種の画像読取装置では、そ
れぞれの装置の個体差に起因する画読取時の信号レベル
のばらつき等を補償する目的で、いわゆるシェーディン
グ補正が行われる。シェーディング補正を実現するため
には、個々の画像読取装置ごとに白基準データを予め採
取する必要がある。

【０００３】このため、イメージセンサと対向するロー
ラを該イメージセンサの主走査幅又はそれ以上の長さに
形成すると共にローラ全体を白色にして、この白色ロー
ラを白基準として用いるタイプのものがある。あるい
は、白色ローラや白色バックプレート等の白基準部材を
特に設けることはせず、被読取面に何も描かれていない
原稿（いわゆる白原稿）をローラとイメージセンサとの
間に挟み込み、この白原稿を白基準として白基準データ
を得るようにしたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イメー
ジセンサと対向する白色ローラを白基準とする場合であ
っても、画像読取装置の何度かの使用（ローラによる原
稿の搬送を伴う）によって白色ローラに汚れが付着すれ
ば、かかる汚れた白色ローラから正確な白基準データを
得ることはできない。他方、白原稿を白基準とする場合
には、汚れた白原稿をあえて用いることはないから、上
述のような問題は生じない。

【０００５】ただし、従来から行われている白原稿を用
いた白基準データの採取手順によれば、ローラを駆動し
て白原稿をイメージセンサ上の読取位置に到達させたと
きに、一旦そのローラの駆動を停止して該ローラとイメ
ージセンサとの間に白原稿を静止させ、その静止状態で
白基準データの取り込みを行っていた。

【０００６】しかし、一般的に画像読取装置の電源容量
は、製造コスト等の理由から必要最小限にとどめられて
おり、ローラを駆動するためのモータが駆動中か休止中
かによって（即ちモータに対する電圧印加の有無によっ
て）、電源からイメージセンサを含む読取回路系に供給
される電圧も多少の影響を受ける。換言すれば、モータ
への電圧印加状況に応じて、白基準データの白色レベル
値（電圧表示）に若干の変動が生じ得る。

【０００７】また、ローラによって搬送される原稿は、
そのローラの形状（例えばローラ径や長さ）や回転速度
等の条件が異なれば、イメージセンサに対する密着の程
度も自ずと異なってくる。例えば、ローラが静止した状
態であればそのローラの形状にかかわらず、イメージセ
ンサに対する原稿の密着度はどの位置でも大差ないであ
ろう。しかし、ローラが短ローラである場合、この短ロ
ーラの回転時と停止時とでは、短ローラによって直接押
圧される位置の原稿の密着度と、短ローラによる押圧を
受けない位置での原稿の密着度との間には違いが出てく
る。その原因の一つには、短ローラによる押圧がない位
置では、多少なりとも反りが発生することがあげられ
る。

【０００８】実際にシェーディング補正が必要とされる
のは、ローラによって原稿がイメージセンサ上を連続的
に移動しているとき（即ちモータの駆動中）である。そ
のときのためのシェーディング補正データが、モータ休
止時に採取された白基準データに基づいて演算されてい
るとすれば、当該シェーディング補正データは現実状況
を十分に反映したものとは言えず、かかる補正データに
基づいてモータ駆動中におけるシェーディング補正を高
精度に行い得るとは言い難い。

【０００９】本発明の目的は、白基準データの採取方法
及び装置構成に工夫を加えることにより、従来よりも更
に高精度にシェーディング補正を行うことができる画像
読取装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、原稿
を搬送する送りローラと、該送りローラと対向配置され
ると共に白原稿に基づいてシェーディング補正用の白基
準データを採取可能な基準データ採取手段と、前記送り
ローラによる白原稿の搬送中に前記基準データ採取手段
に白基準データの採取を行わせる制御手段とを備えた画
像読取装置である。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１に記載の画像
読取装置において、前記送りローラは、白基準データ採
取時の走査方向に延びると共に、その長さは白基準デー
タ採取時の１ライン走査幅よりも短いことを特徴とす
る。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
の画像読取装置において、前記送りローラはステッピン
グモータによって駆動されると共に、該ステッピングモ
ータには、白基準データ採取時の１ライン走査の所要時
間内に少なくとも１回の供給電圧の切換えが生じ得るよ
うな励磁周期で電圧供給されることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の画像読取装置と
してのファクシミリ装置の一実施形態を図面を参照しつ
つ説明する。図１に示すように、ファクシミリ装置のメ
インフレーム１１にはカバー１２が左右一対の支持アー
ム１３及び軸１４により開閉可能に装着されている。ま
た、メインフレーム１１の左側にはハンドセット１０が
設けられている。

【００１４】図２に示すように、カバー１２の上面に
は、ダイヤルキーや送信スイッチキー等のキー１５が設
けられている。キー１５はファクシミリ装置の操作部４
９（図５参照）の主要部を構成する。カバー１２の基端
域には原稿挿入口１６が設けられている。この原稿挿入
口１６の下流側においてメインフレーム１１の上部フレ
ーム１７には、原稿を装置本体内に繰り込むための繰り
込みローラ１８が設けられている。この繰り込みローラ
１８は、図示しない動力伝達機構を介してステッピング
モータＭ（図５参照）と作動連結されており、このモー
タＭによって回転駆動される。繰り込みローラ１８の外
周面には、分離パッド１９がプッシャ２０の付勢力によ
り接触している。繰り込みローラ１８、分離パッド１９
及びプッシャ２０は、原稿挿入口１６付近に複数枚積層
された原稿を一枚ずつ分離して供給する原稿分離供給機
構を構成する。

【００１５】図１及び図２に示すように、カバー１２の
内側には、全体が白色の樹脂材で形成されたバックプレ
ート２１が設けられている。バックプレート２１の前端
域には原稿排出口２２が設けられ、バックプレート２１
と上部フレーム１７との間には、原稿挿入口１６と原稿
排出口２２とをつなぐ原稿移送通路２３が形成されてい
る。また、バックプレート２１の幅方向略中央部には収
容孔２１ａが開口形成されている。

【００１６】原稿挿入口１６と原稿排出口２２とのほぼ
中間位置において、カバー１２内には送りローラ２４が
配設されている。この送りローラ２４はその回動軸たる
シャフト２５と一体化され、そのシャフト２５の両端部
は前記一対の支持アーム１３によって回転可能に支持さ
れている。シャフト２５の一端部には動力伝達ギヤ２６
が固着されている。この動力伝達ギヤ２６は、図示しな
い動力伝達機構を介してステッピングモータＭと作動連
結されている。従って、送りローラ２４及びシャフト２
５は、ステッピングモータＭによって一体的に回転駆動
される。なお、駆動源としてのステッピングモータＭ
は、駆動回路５０（図５参照）から提供されるところの
特定電圧の励磁期間ＴONと非励磁期間ＴOFF との繰り返
しからなるパルス信号（図６参照）によって所定角度ず
つ断続的に回転する。

【００１７】原稿移送通路２３上での繰り込みローラ１
８の下流側には、送りローラ２４と対向する位置にイメ
ージセンサ２７が設けられている。イメージセンサ２７
は、基準データ採取手段としての密着型イメージセンサ
（ＣＩＳ）であり、バネ２８によって付勢され送りロー
ラ２４に接触している。繰り込みローラ１８により搬送
されてきた原稿は、送りローラ２４とイメージセンサ２
７との間に挿入され、その後は送りローラ２４の回転駆
動力によって原稿排出口２２へ送り出される。送りロー
ラ２４及びイメージセンサ２７は、ファクシミリ装置の
読取部４５（図５参照）の主要部を構成する。

【００１８】図１及び図３に示すように、イメージセン
サ２７は、シャフト２５と同じ方向（即ちファクシミリ
装置本体の幅方向）に延びている。イメージセンサ２７
の長さＬ１は原稿読取の際の主走査幅に対応する。これ
に対し、送りローラ２４の長さＬ２は、イメージセンサ
２７の長さＬ１（即ち原稿読取時の主走査幅）に比して
短くなっている。このファクシミリ装置では、読取部４
５で読み取られることを想定した原稿Ｄの幅をＬ３とし
たとき、Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ１となるように各部の長さが設
定されている。なお、前記収容孔２１ａの幅方向長はほ
ぼＬ２に設定されており、送りローラ２４は収容孔２１
ａから原稿移送通路２３内に露出されている。

【００１９】更に、メインフレーム１１内にはロール状
の記録紙Ｐ（本実施形態では熱転写紙）が収納されてい
る。ロール状記録紙Ｐから紙片を繰り出す経路上には、
サーマルヘッド３１と、該サーマルヘッド３１の下面と
対向接触するプラテンローラ３２とが配設されている。
プラテンローラ３２は、図示しない動力伝達機構を介し
てステッピングモータＭと作動連結されており、このモ
ータＭによって回転駆動される。プラテンローラ３２は
記録紙Ｐをペーパガイド３３を経てカッタ３４に移送す
る。サーマルヘッド３１及びプラテンローラ３２は、フ
ァクシミリ装置の記録部４４（図５参照）の主要部を構
成する。なお、本実施形態では、記録部４４は熱転写方
式のプリンタとしたが、電子写真方式のプリンタで構成
されてもよい。

【００２０】図５はファクシミリ装置の電気的構成を示
す。このファクシミリ装置は、制御手段としての中央処
理装置（ＣＰＵ）４１、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
４２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４３、記録部
４４、読取部４５、画像処理回路４６、モデム４７、ネ
ットワークコントロールユニット（ＮＣＵ）４８、操作
部４９、駆動回路５０及びステッピングモータＭを備え
ている。

【００２１】ＲＯＭ４２は、装置全体の動作を制御する
ための各種の制御プログラムを記憶する。ＣＰＵ４１
は、前記各種の制御プログラムに従ってファクシミリ装
置を構成する各部を制御する。ＲＡＭ４３は、制御に必
要な情報や画データを一時的に記憶する。ＮＣＵ４８
は、ファクシミリ装置と電話回線との接続を制御する。
モデム４７は、受信データ及び送信データの変調及び復
調を行う。

【００２２】操作部４９は、相手先電話番号の入力や原
稿の読み取りその他の動作指令に用いられる。記録部４
４は、受信画データ等を記録紙Ｐ上に記録する。駆動回
路５０は、ＣＰＵ４１からの指令に基づき、ステッピン
グモータＭに対して特定の励磁周期のパルス信号を出力
する。なお、本実施形態では、前記励磁周期は、白基準
データ採取時の１ライン走査の所要時間内に少なくとも
１回の電圧の切換えが生じるような周期となっている
（図６参照）。換言すれば、図６におけるパルス信号の
各励磁期間ＴONは、１ライン走査の所要時間よりも短く
なっている。

【００２３】読取部４５は、ステッピングモータＭに作
動連結された送りローラ２４と、密着型イメージセンサ
（ＣＩＳ）２７とを備えている。イメージセンサ２７
は、原稿上の画像を主走査方向に沿った１ラインずつ読
み取り、この１ラインのイメージを画像レベル値（アナ
ログ信号）として画像処理回路４６に提供する。１ライ
ン分の読取画データは例えば１７２８画素分ある。

【００２４】画像処理回路４６は、イメージセンサ２７
から１ライン毎に提供される画像レベル値に基づいて各
種の画像処理を行う。画像処理回路４６は、基本的には
白黒２値の画データ（イメージデータ）を生成すること
を目的としており、この画データ生成過程で行われるシ
ェーディング補正のための各種回路（例えば、シェーデ
ィング補正演算回路４６ａ、シェーディングＲＡＭ４６
ｂ）を内蔵している。シェーディングＲＡＭ４６ｂはバ
ッテリーバックアップされている。

【００２５】ここで、「シェーディング補正」とは、読
取画データにおける信号レベルのばらつき等を補償する
ために、原稿の読み取りに先だって信号レベルの補正係
数Ｋ（シェーディング補正データ）を求めておき、この
補正係数Ｋを用いて実際の読取画データにおける各画素
データの信号レベルを補正することをいう。前記補正係
数Ｋは例えば、白基準から実測された１ライン分の白色
レベル値（白基準データ）に基づいて演算される白色レ
ベル値（最も簡単な演算例は測定白色レベル値のピーク
値ＶWPを選択すること）と、ＲＯＭ４２等に予め記憶さ
せておいた白色基準レベル値ＶWBとに基づいて計算され
る（例えば、Ｋ＝ＶWB／ＶWP）。この式に従った場合、
補正係数Ｋは、測定ピーク値ＶWPに当該係数Ｋを掛け算
したときに白色基準レベル値ＶWBとなるように決定され
ることになる。

【００２６】さて、本実施形態のファクシミリ装置で
は、当該ファクシミリ装置を工場から出荷するとき、あ
るいは出荷後に読取部４５の部品や回路基板を交換等を
したときに、白基準データの取り込みが行われシェーデ
ィング補正データが生成又は更新される。

【００２７】即ち、白基準としての白原稿を用意し、こ
れを原稿挿入口１６に差し込んだ状態で操作部４９のキ
ー操作をすることにより、白基準データの取り込みが命
ぜられる。すると、ＣＰＵ４１は、ステッピングモータ
Ｍによって繰り込みローラ１８及び送りローラ２４を駆
動させる。白原稿は、繰り込みローラ１８によって送り
ローラ２４の方に送られる。白原稿の先端が送りローラ
２４とイメージセンサ２７との間に進入すると、送りロ
ーラ２４によって白原稿が原稿排出口２２に向けて搬送
される。

【００２８】白原稿が送りローラ２４によってイメージ
センサ２７上を移動最中に、ＣＰＵ４１は、イメージセ
ンサ２７に１ライン分の画データを取り込ませる。イメ
ージセンサ２７は、取り込んだ１ライン分の画データ
を、１ライン分の白色レベル値（白基準データ）として
画像処理回路４６に提供する。この白基準データは一旦
シェーディングＲＡＭ４６ｂに収められる。シェーディ
ング補正演算回路４６ａは、シェーディングＲＡＭ４６
ｂ内の白基準データに基づいて、シェーディング補正デ
ータとしての補正係数Ｋを上述のようにして演算する。
計算された補正係数Ｋは、シェーディングＲＡＭ４６ｂ
内の特定記憶領域に記憶され、シェーディング補正演算
回路４６ａによる読取画データのシェーディング補正の
たびに利用される。

【００２９】本実施形態は、以下に述べるような種々の
効果を奏する。 ・送りローラ２４の長さＬ２は、イメージセンサ２７の
主走査幅Ｌ１及び原稿Ｄの幅Ｌ３よりも短かいため、原
稿Ｄはその幅方向において、送りローラ２４による挟圧
を受ける部分と受けない部分とを有する。送りローラ２
４による挟圧を受けない部分は、少なくとも送りローラ
停止時には自己の重量によってイメージセンサ２７に密
接することは言うまでもないが（図４（ａ）参照）、送
りローラ２４の回転駆動時には幅方向に反りを生ずるこ
とがある（図４（ｂ）参照）。図４（ｂ）のような場
合、原稿Ｄの送りローラ２４による挟圧を受ける部分と
受けない部分とではイメージセンサ２７に対する密着の
程度が相違する。本実施形態では、シェーディング補正
が現実に行われる原稿Ｄの搬送時と同じ状況下、即ち、
送りローラ２４の回転駆動時である図４（ｂ）の状況下
において、白原稿に基づいて白基準データを採取するよ
うにしたので、原稿の搬送動作中に起こり得る原稿反り
の影響をも、白基準データそのものに反映させることが
できる。従って、このような白基準データに基づいて計
算されるシェーディング補正用の補正係数Ｋは現実状況
をより的確に反映したものとなり、結果として、シェー
ディング補正の精度や的確度を従来よりも更に高めるこ
とができる。

【００３０】・このファクシミリ装置に設けられた各種
ローラ１８，２４，３２は、駆動源としてのステッピン
グモータＭによって回転駆動される。このステッピング
モータＭは、図６に示すようなパルス状の供給電圧信号
によって作動される。ステッピングモータＭの励磁期間
ＴONにおいては、電源は駆動回路５０及びモータＭに相
応の電圧を供給しなければならず、その間、ＣＩＳ２７
を含むその他の電気回路に対する電圧供給に若干の影響
（例えば供給電圧の降下）がでる虞がある。仮に、ステ
ッピングモータＭの駆動停止中にシェーディング補正が
行われるのならば、同じくモータＭの停止中に白基準デ
ータを採取しこれに基づいてシェーディング補正係数Ｋ
を計算することに何らの問題も生じない。しかしなが
ら、シェーディング補正は実際にはステッピングモータ
Ｍの駆動中、即ち原稿Ｄの搬送中に行われる。とすれ
ば、ステッピングモータＭが駆動することによるシェー
ディング補正への影響を全く考慮しないのは妥当ではな
い。この点、本実施形態では、ステッピングモータＭの
駆動中に白基準データを採取しているので、モータＭを
駆動することによるＣＩＳその他の回路への電気的影響
をある程度、白基準データに反映させることができる。

【００３１】特に、図６に例示するように、１ラインの
走査時間（又は走査幅）内に、ステッピングモータＭへ
の供給電圧のＯＮ／ＯＦＦの切換えが少なくとも一回あ
る場合に、その意義は大きい。図６のシェーディング波
形（白色レベル値を主走査方向にプロットしたもの）に
おいて、実線で表した波形がモータ駆動時における実測
データであり、一点鎖線で表した波形がモータ停止時に
おける実測データである。モータ駆動時には、ステッピ
ングモータＭへの電圧供給がＯＦＦからＯＮに切り換わ
るタイミングで、白色レベル値（電圧値）に若干の変動
がみられる。このような観点からも、本実施形態によれ
ば、白基準データに現実状況をより的確に反映させるこ
とが可能となり、ひいては、シェーディング補正の精度
や的確度を従来よりも更に高めることができる。

【００３２】尚、前記実施形態は、次のように変更して
具体化することも可能である。 ・前記実施形態では、読取部４５を構成するイメージセ
ンサとして密着型イメージセンサ２７を用いたが、これ
に代えて図７に示すような光学読取系を採用してもよ
い。即ち、この光学読取系は、送りローラ２４との間に
原稿Ｄを挟み込む透明な読取窓５１と、原稿Ｄに対して
光を照射する光源５２と、反射ミラー５３と、集光レン
ズ５４と、ＣＣＤ型イメージセンサ５５とから構成され
る。

【００３３】・前記実施形態における駆動源としてのス
テッピングモータＭに代えて、通常のモータ（パルス入
力によらないタイプ）を送りローラ２４等の駆動源とし
て用いてもよい。

【００３４】尚、前記開示事項から把握できる特許請求
の範囲に記載した以外の技術的思想としては、次のもの
があげられる。「駆動源と、この駆動源と動力伝達機構
を介して作動連結された少なくとも一つのローラとを備
えた画像読取装置において、駆動源及びそれと作動連結
されたローラを駆動させた状態で、白原稿を白基準とし
て、シェーディング補正用の白基準データを採取するこ
とを特徴とする画像読取装置におけるシェーディング補
正用白基準データの採取方法。」

【００３５】

【発明の効果】請求項１，２及び３に記載の発明によれ
ば、送りローラによる白原稿の搬送中に白基準データの
採取を行うようにしたので、採取する白基準データに、
実際のシェーディング補正時に近い現実状況を反映させ
ることができる。従って、この白基準データに基づいて
シェーディング補正を行えば、従来よりも更に高精度に
シェーディング補正を達成することができる。

【００３６】請求項２及び３に記載の発明によれば、送
りローラの長さが白基準データ採取時の１ライン走査幅
よりも短いため、送りローラの駆動状況に応じて原稿の
反りの程度に違いがあらわれる可能性があるが、送りロ
ーラによる白原稿の搬送中に白基準データの採取を行う
ようにしたので、仮に前記原稿反りが生じたとしてもそ
のような状況を加味した状態の白基準データを得ること
ができる。

【００３７】請求項３に記載の発明によれば、送りロー
ラの駆動源としてステッピングモータを用いた場合で
も、ステッピングモータへの供給電圧変動による画像読
取装置の各部への電気的影響を予め白基準データに加味
してかたちで白基準データを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態に従うファクシミリ装置のカバーを
開けた状態での斜視図。

【図２】図１のファクシミリ装置のカバーを閉じた状態
での断面図。

【図３】送りローラ及び密着型イメージセンサを示す斜
視図。

【図４】送りローラの停止時及び駆動時における原稿の
反り具合を模式的に示す図。

【図５】ファクシミリ装置の電気的構成を示すブロック
図。

【図６】シェーディング波形及びモータ供給電圧波形の
一例を示すタイミングチャート。

【図７】ファクシミリ装置における読取部の別例を示す
図。

【符号の説明】

２４…送りローラ、２７…イメージセンサ（基準データ
採取手段を構成する）４１…制御手段としての中央処理
装置（ＣＰＵ）、４４…読取部、４６…画像処理回路、
Ｄ…原稿、Ｍ…駆動源としてのステッピングモータ、Ｔ
ON…励磁期間、ＴOFF …非励磁期間。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿を搬送する送りローラと、該送りロー
   ラと対向配置されると共に白原稿に基づいてシェーディ
   ング補正用の白基準データを採取可能な基準データ採取
   手段と、前記送りローラによる白原稿の搬送中に前記基
   準データ採取手段に白基準データの採取を行わせる制御
   手段とを備えた画像読取装置。
2. 【請求項２】前記送りローラは、白基準データ採取時の
   走査方向に延びると共に、その長さは白基準データ採取
   時の１ライン走査幅よりも短いことを特徴とする請求項
   １に記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】前記送りローラはステッピングモータによ
   って駆動されると共に、該ステッピングモータには、白
   基準データ採取時の１ライン走査の所要時間内に少なく
   とも１回の供給電圧の切換えが生じ得るような励磁周期
   で電圧供給されることを特徴とする請求項１又は２に記
   載の画像読取装置。