JPH11196266A

JPH11196266A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH11196266A
Application number: JP9369442A
Authority: JP
Inventors: Jiro Futagawa; 次郎二川; Toshimasa Suzuki; 敏正鈴木; Toru Shirakawa; 亨白川; Miki Mizuta; 美己水田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】必要な場合にのみシェーディング補正を行う
ことで、読取画像精度を維持しつつ処理速度の向上を図
り、信頼性の向上を図った画像読取装置を提供する。【解決手段】連続コピーを行う場合には、蛍光灯３が
点灯し９の位置で停止した状態で、シェーディング用の
白地を照射し、長手方向の光量分布データーを取込み、
シェーディングが終ると、第１ミラーユニット４を画先
１０に移動させて読取りを開始すると同時にＣＣＤ７の
画像領域外のビットを使って、白地１８から反射される
光源の光量も検知し、読取りが終わった際に光量の変化
が所定量を越えた場合には、再びホームポジション９に
移動し、再度光量分布データーをとりなおす。一方、読
取り終了時の光量変化が所定量未満の場合は、ホームポ
ジション９まで戻らずに、画先１０位置で停止し、再度
読取りを行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、複写機，
ファクシミリ，イメージリーダー等の画像読取装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の画像読取装置として
は、たとえば、複写機，ファクシミリ，イメージリーダ
ーなどがある。

【０００３】以下、図７を参照して、画像読取装置の一
例として複写機を例にして説明する。図７は従来技術に
係る画像読取装置の概略構成断面図である。

【０００４】図中、１は原稿台ガラス、２は原稿、３は
光源である蛍光灯、４は第１ミラーユニット、５は第
２，３ミラーユニットであり、原稿台ガラス１上に載置
された原稿２を蛍光灯３により照射して、その反射光
（読取光）を第１ミラーユニット４および第２，３ミラ
ーユニット５に備えられた計３枚のミラーを介して、さ
らにレンズ６を通して、読取手段としての光電変換素子
であるＣＣＤ７に結像させている。

【０００５】また、８はシェーディング補正のための基
準部としての白色板（白地）であり、板金に白色の塗装
を行っている。

【０００６】第１ミラーユニット４は、読取時以外はこ
の白色板８のある位置９（以後ホームポジションと呼
ぶ）で待機している。

【０００７】原稿台ガラス１上にある原稿２を読取る場
合（以後Ｂｏｏｋ読取りと呼ぶ）は、ホームポジション
で待機していた第１ミラーユニット４を、原稿の先端位
置（以後画先位置と呼ぶ）まで移動させ、そこから読取
りを開始する。

【０００８】この時、第２，３ミラーユニット５は第１
ミラーユニット４に対して、１／２の速度で移動し、ス
キャン中も光路長が一定になるようになっている。

【０００９】１１は、シート原稿を同読取り部に自動給
送するための原稿搬送装置であり、原稿トレー１２上の
原稿は、Ｕターンパス１３を通り、搬送ベルト１４によ
って原稿台ガラス１に搬送される。

【００１０】その後、第１ミラーユニット４は、ホーム
ポジションから、画先１０の位置まで移動し、前述のＢ
ｏｏｋ読取り時と同様に、第１ミラーユニットが移動し
ながら原稿の走査が行われる（以後シート読みと呼
ぶ）。

【００１１】そして、読取りが終わると、ベルト１４が
逆転し、Ｕターンパス１５を通って再びトレー１２の上
に乗せられるようになっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。

【００１３】従来技術においては、図８に示すように、
たとえば原稿台ガラス１上の原稿を複数枚読み取る場合
には、１枚読み取るごとに、第１ミラーユニット４はシ
ェーディング補正をするために画像読取領域外部のホー
ムポジションまで戻り、シェーディング補正を行ってか
ら、再び読み取りを開始していた。

【００１４】しかし、通常は、原稿１枚を読み取るごと
にシェーディング補正をする必要はないのが現実であっ
た。

【００１５】本来、ただ単に読取るのであれば、原稿の
後端１６まで行って戻る場合、画先位置１０まで戻れば
よい。

【００１６】しかし、シェーディングを行うためには、
ホームポジション９まで戻る必要があり、読取りのため
の時間としてはシェーディングなしの時にくらべ、ロス
時間がかかってしまっていた。

【００１７】このロス時間は、シェーディング補正処理
のための時間の他、画先からホームポジションまでの往
復移動時間分が、かかっている。

【００１８】このロス時間を解消するためには、より早
くリーダー部を動かす必要があり、そのためには、より
高価なモーターを必要とし、コストｕｐとなってしま
う。

【００１９】また、リーダーを早く動かすと、駆動音が
上昇して騒音が問題となってしまう。

【００２０】以上の点について、上述のように読み取っ
た画像を記録する機能を備えた複写機の場合を例にし
て、以下、より具体的に説明する。

【００２１】たとえば、毎分Ａ４ヨコ１０枚のプリント
スピードの仕様であり、記録のプロセススピードを５
２．５ｍｍ／ｓｅｃとするならば、１枚のコピーに要す
る時間は６０秒／１０枚＝６秒であるが、この間にリー
ダー部も読取って戻ってくる必要がある。

【００２２】ここで、コストｕｐとならないようにメモ
リを大量に持たない場合には、記録紙の搬送スピードで
あるプロセススピードと、原稿の読取り速度を一致させ
る必要があり、たとえばこの場合、読取りに、２１０ｍ
ｍ（Ａ４ヨコ）／５２．５ｍ／ｓｅｃ＝４秒かかること
になり、バック時間に当てることのできる時間は６秒−
４秒＝２秒となる。

【００２３】この２秒の間で、画像移動から戻って、再
度画像先端に行けばよいわけである。

【００２４】２秒すべて戻るために使えるならば、スキ
ャンスピードは２１０ｍｍ／２ｓｅｃ＝１０５ｍｍ／ｓ
ｅｃの速度でよいが、前述のように、たとえばシェーデ
ィングの補正処理に、０．２秒、画先〜ホームポジショ
ン〜画先の移動に、０．３秒かかるとすると、間合うた
めには、２秒−（０．２＋０．３）＝１．５秒の間で２
１０ｍｍ戻る必要があり、その時の速度は、２１０ｍｍ
／１．５秒＝１４０ｍｍ／ｓｅｃで動かす必要があり、
スキャンスピードの約１．３３倍のスピードが要求され
る。

【００２５】このようなモーターの速度ｕｐによるコス
トｕｐ、及び騒音防止のためにシェーディングを毎回行
わない場合には、長手方向の光画ムラが発生し、画像に
濃度ムラが生じてしまう。

【００２６】たとえば、蛍光灯などを光源として用いた
場合、温度依存性が高いため、安定するまで時間がかか
り、また、温度依存性も高いため、特に朝一の立上り時
の初期の数枚は光量ムラがはげしく、シェーディング補
正は必須となってしまう。

【００２７】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、必要
な場合にのみシェーディング補正を行うことで、読取画
像精度を維持しつつ処理速度の向上を図り、信頼性の向
上を図った画像読取装置を提供することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、原稿台に載置された原稿を照射す
る光源と、該光源による照射により得られた原稿画像の
読取光を読み取る読取手段と、原稿の読取領域外に配置
された基準部からの反射光によって、前記読取手段によ
る読取画像出力の長手方向の光量ムラを補正するシェー
ディング補正手段と、を備えた画像読取装置おいて、前
記光源の光量を検知する光量検知手段を設け、該光量検
知手段により検知された光量の変化量に基づいて前記シ
ェーディング補正手段により補正を行うか否かの判断を
行うことを特徴とする。

【００２９】したがって、光量検知手段により検知され
た光量の変化量に基づいて、必要な場合にのみシェーデ
ィング補正を行えば良いので、不必要なシェーディング
補正を行う必要はなくなる。

【００３０】前記光源は移動しながら原稿面を照射する
と共に、光源による照射により得られた原稿画像の読取
光の光路長を一定に保たせながら前記読取手段に導くよ
うに読取走査するとよい。

【００３１】前記読取手段は光電変換素子であるとよ
い。

【００３２】主走査方向であって、かつ原稿の読取領域
外に白地を設け、前記光電変換素子により白地を読み取
ることで光量検知を行うとよい。

【００３３】したがって、光量検知手段を別部品として
設ける必要はない。

【００３４】また、前記光量検知手段は前記光源の近傍
に配置した検知素子であるとよい。

【００３５】したがって、光源に近い検知素子で検知で
きるのでより精度の高い検知が可能となる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する
趣旨のものではない。

【００３７】（実施の形態）図１〜図６を参照して、本
発明の実施の形態に係る画像読取装置について説明す
る。なお、画像読取装置の一例として複写機を例にして
説明する。

【００３８】なお、基本的な構成等については上述の従
来技術で説明した構成等と同じであるので、同一の構成
部分については同一の符号を付してその説明は省略す
る。

【００３９】以下、上述の従来技術と異なる点について
詳しく説明する。

【００４０】図１は本発明の実施の形態に係る画像読取
装置の概略斜視図であり、図２は本発明の実施の形態に
係る画像読取装置の概略構成断面図である。

【００４１】まず、構成的に従来技術と異なるのは、図
１に示したように、従来技術の構成に、さらに、原稿台
ガラス１と原稿の置き場所を示す原稿突当て板１７との
間に、はさみこむように白地１８を塗った点であり、他
の点は従来技術と同様である。

【００４２】次に、特に図３を参照して本実施の形態に
係る画像読取装置の動作を説明する。

【００４３】連続コピーを行う場合には、まず、ユーザ
ーが原稿をセットし、たとえば５０枚の出力を指定し、
スタートボタンを押下する。

【００４４】すると同時に、蛍光灯３が点灯し、図２中
の９の位置で停止した状態で、シェーディング用の白地
（白色板８）を照射し、長手方向の光量分布データーを
取込む。

【００４５】サンプリングは、複数回、たとえば６４回
行われ、平均化処理をして、ノイズ成分を除去する。

【００４６】シェーディングが終ると、第１ミラーユニ
ット４を画先１０に移動させて読取りを開始する。

【００４７】この時、同時にＣＣＤ７の画像領域外のビ
ットを使って、白地１８から反射される光源の光量も検
知している。

【００４８】つまり、光源の光量が下がり暗くなると、
白地１８からＣＣＤ７へ流入する光量が減り、ＣＣＤに
蓄積される電荷も減少していく。

【００４９】なお、本実施の形態では、電荷の量を８ビ
ット、すなわち２５６階調でＡ／Ｄ変換し、変化量を検
出している。

【００５０】こうして、Ａ４ヨコの読取りが終わり、光
量の変化が所定量（たとえば５％）を越えると、再びホ
ームポジション９に移動し、再度光量分布データーをと
りなおすことを行う。

【００５１】一般には、長手方向の分布ムラは変化せ
ず、光量のみが全体的に均一低下する場合も考えられ
る。

【００５２】しかしながら、たとえばリーダー部の照明
として使われる蛍光灯等においては、長手方向の光量分
布変化は管自身の発熱による影響が大きい。

【００５３】すなわち、図４に示したように、管の端部
と中央では、当然熱の伝わり方が異なり、中央は周囲か
ら熱が伝わり暖まりやすく、その結果早く明るくなり、
逆に端部は支持台、端子台などへ熱がうばわれるので暖
まりにくくなり、明るくなりにくい。

【００５４】その中央と端部の差は、時間がたつと、全
域で、ある程度均一になるが、それまでの間は、中央と
端部の暖まり方の差、つまり明るくなる速度に差がある
ということであり、光量変化＝長手光量分布変化と考え
てよい場合が多い。

【００５５】そして、読取り終了時の光量変化が所定量
（たとえば５％）未満の場合は、ホームポジション９ま
で戻らずに、図５に示したように画先１０位置で停止
し、再度読取りを行うようにする。

【００５６】以上のように、シェーディング用の白色板
８の他に、白地１８を設けたことによって、読取走査ご
とに白色板８の位置まで戻ることなく、白地１８からの
光量の変化によって主走査方向の光量分布のむらを予想
して、必要な場合（光量変化が大きく、長手光量分布変
化が大きくなってしまったと考えられる場合）にのみ、
白色板８の位置まで戻ってシェーディング補正を行うこ
とによって、読み取り時間を短縮させて処理速度の向上
を図ることができる。

【００５７】また、ホームポジションまで戻る場合と画
先までしか戻らない場合でも、モーターのバックスピー
ドは同じであるため、読み取り動作にかかる時間には差
異が生じるので、複写機の場合には記録側に２通りの給
紙タイミングを持ち、読み取り時間にタイミングを合わ
せている。

【００５８】図６は、光量の経時変化と、処理した枚数
（プリント枚数）の関係を示したものであり、蛍光灯の
場合、初めの数枚の間は、管が暖まっている最中である
ため光量が上昇するが、管の温度が４０度前後でＭＡＸ
となり、それ以上温度が上昇すると光量は減少し、所定
量で飽和する。

【００５９】このような場合、立上りからピーク点まで
は比較的多くホームポジションに戻り再シェーディング
を行うことになるが、徐々に、再シェーディングの回数
が減り、飽和点近傍からはほとんどシェーディングを行
っていないため、多数枚処理する場合には、全体で平均
すると、シェーディングによるロス時間はほんのわずか
な比率しかなく、毎分ごとのコピーの出力枚数もほぼ同
等となる。

【００６０】このように光量を検知し、光量変化に応じ
てシェーディングを行うことにより処理速度が向上す
る。

【００６１】また、処理速度を従来の程度で十分な場合
には、毎分ごとのコピー枚数を落とすことなく、かつ画
質を維持したまま、ミラーユニットの移動速度を落とす
ことができるので、安価なモーターにより低速で駆動で
き、コストｄｏｗｎ及び低騒音が可能となる。

【００６２】なお、上述の実施の形態においては、光量
の検出を画像領域外に設けられた白地を、ＣＣＤで読取
る構成としたので、光量検知のためのセンサーを別部品
として設ける必要もない。

【００６３】（その他の実施の形態）上述の第１の実施
の形態の説明では、光量検知をＣＣＤで行う場合を示し
たが、たとえば、第１ミラーユニットの光源近傍に、検
知素子として、ＣｄＳセンサーやフォトダイオードを設
け光量検知を行うこともできる。

【００６４】すなわち、光量の変化を検知するために、
読取光路等に影響しない位置（例えば、蛍光灯３（キセ
ノン管）のアパーチャーの裏面など）に、ＣｄＳセンサ
ーやフォトダイオードを配置する。

【００６５】この場合は、画像読取領域内であっても光
束をけることはないので、長手方向で光源の光量変動の
一番激しい所等、自由な位置に配置できるので、シェー
ディングが必要な場合の検知精度が向上し、より細かく
必要に応じたシェーディング補正が行うことができ、画
像の濃度ムラをなくし、画質が向上する。

【００６６】また、センサーは１つでもよいが、２ヶ所
以上設ければ、より精度が向上する。

【００６７】さらに、上述の第１の実施の形態の説明で
は、白地は１ヶ所しかないが、ガラスの両端２ヶ所や画
先近傍に追加することもできる。

【００６８】この場合は、より多くの情報から光量分布
のムラを検出できるため、より高い精度で細かくシェー
ディング補正を行うことができ、画質が向上する。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像読取
装置は、光量検知手段により検知された光量の変化量に
基づいて、シェーディング補正手段により補正を行うか
否かの判断を行うので、必要な場合にのみシェーディン
グ補正を行うことができ、不必要なシェーディング補正
を行う必要はなくなり、読取画像精度を維持しつつ処理
速度が向上し、信頼性が向上する。

【００７０】読取手段である光電変換素子によって白地
を読み取ることで光量検知を行うようにすれば、光量検
知手段を別部品として設ける必要はなく、構成の簡略化
を図ることができる。

【００７１】また、光量検知手段は光源の近傍に配置し
た検知素子で行えば、より精度の高い検知が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の形態に係る画像読取装置
の概略斜視図である。

【図２】図２は本発明の実施の形態に係る画像読取装置
の概略構成断面図である。

【図３】図３は本発明の実施の形態に係る画像読取装置
の動作説明図である。

【図４】図４は光量分布の経時変化図である。

【図５】図５は本発明の実施の形態に係る画像読取装置
に設けられたミラーユニットの移動の様子を示す模式図
である。

【図６】図６は光量の経時変化の様子を示す図である。

【図７】図７は従来技術に係る画像読取装置の概略構成
断面図である。

【図８】図８は従来技術に係る画像読取装置に設けられ
たミラーユニットの移動の様子を示す模式図である。

【符号の説明】

１原稿台ガラス３蛍光灯４第１ミラーユニット５第２，３ミラーユニット７ＣＣＤ８白色板１８白地

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水田美己東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿台に載置された原稿を照射する光源
と、該光源による照射により得られた原稿画像の読取光
を読み取る読取手段と、原稿の読取領域外に配置された
基準部からの反射光によって、前記読取手段による読取
画像出力の長手方向の光量ムラを補正するシェーディン
グ補正手段と、を備えた画像読取装置おいて、前記光源の光量を検知する光量検知手段を設け、該光量
検知手段により検知された光量の変化量に基づいて前記
シェーディング補正手段により補正を行うか否かの判断
を行うことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】前記光源は移動しながら原稿面を照射する
と共に、光源による照射により得られた原稿画像の読取
光の光路長を一定に保たせながら前記読取手段に導くよ
うに読取走査することを特徴とする請求項１に記載の画
像読取装置。
【請求項３】前記読取手段は光電変換素子であることを
特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項４】主走査方向であって、かつ原稿の読取領域
外に白地を設け、前記光電変換素子により白地を読み取
ることで光量検知を行うことを特徴とする請求項３に記
載の画像読取装置。
【請求項５】前記光量検知手段は前記光源の近傍に配置
した検知素子であることを特徴とする請求項１，２また
は３に記載の画像読取装置。