JPS58121864A - シエ−デイング補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一シエーテイング補正係数を求める処理回路の
アクセスｆ＃間が長くても高速の読取りを可能にしたシ
ェーディング補正装置に関するＯ 記録すべき原槁をランプによって照射し、その反射光を
反射鏡やレンズを含む光学系を通して、固体撮像素子や
フォトダイオードアレイなどの光電変換素子に撮像し、
電気信号に変換した後、針状電極などにより静電荷像を
形成し現像して記録像を作る記録装置がすでに知られ広
く利用されている。

この−の記録装置では均−製置の原稿面を読取っても光
電変換信号の出力が不均一となり、特に中央部に比べて
端部の出力が小さく記録画像としては、信号出力が小さ
い部分では黒つばくな６などｌ１ｌｌｌＬが不均一にな
６現象がみられ乙。

この現象はシェーディングと呼ばれ、その原因としては
次のものが考えられる。

＠）　　Ｗｉ、橘照射ランプの照度ムラと照ＩＬＬ化原
偏焦射ラングにはたとえば螢光灯が用いられるが、ラン
ク長は鳴限であり発光機構上中央部より両端部の発光輝
度が低いため照度は低くなる。また、螢光灯は使用する
につれて両１ｌｉｉ部が黒化してきたり、取付は方によ
っても魚表分布が変化する。

←〕　光学系のレンズによ６減光作用 光学系のレンズを通過する光量はコサイン４乗則により
開運で低下し、たとえば牛−角か２０表のとき周辺部光
量は中央部の７８％になる。

（ハ）　光ｗＬ変換素子の感度の不拘−ＩＩＥ葡鮎白素
子（ＣＣＤ）などの画体撮像素子やダイオードアレイな
どの光電変換素子は一作上や１ｌｌｉ！＆上の理由など
で１ＩＩＩｉＩＬが不均一になることかあ６゜ このシェーディングを補正するために従来種々の補止灼
策がとられている。たとえば配光板を設けてランク中央
の光量を周辺部の光量に合わせるように低下させてラン
プの配光特性をランプの全長にわたって均一にする方法
が知られているが、この方法は初期状態においては有効
であるが使用とともに生すｊ５端部の黒化に対してはほ
とんど効果かなく、これに対処するためにはその都度配
光板を１整しなければならないという不都合がある。そ
こで正確な補正をす６には、原−読取り用の光Ｉｌ変換
素子とは別にシェーディング波形を出力する光電変換素
子を近くに設け、原稿を絖取った画像信号とシェーディ
ング波形とを演算する方法が考えられているが、この方
法で光源のシェーディングは補正できても光電変ｍｓ子
の感度の不均一や周囲温度の変化による感度変動までは
補正できないという問題があ６ｏさらに別の補正方法と
して均−魚ｆ面を光電変換した信号をＡ／Ｄ変換して記
憶素子に記憶し、原稿読取り時に記憶内容を読出してシ
ェーディングを補正する方法がある。この方法による補
止１１１ｔはかなり良いが、シェーディング補正係数を
記憶素子に記憶するには非常に高速でデータ処理のでき
６Ａ／Ｄ変換器、頂算処理−路、記憶素子が必要である
が、このような回路や素子は高価であり且つアクセス時
間か長いために高速の読取りができないという１−一か
ある。

そこで上記の８ｊＩｉｉを解決するため特願昭５６−１
２４７９１号では、原稿読取り時のシェーディング補正
に補間法を用い高速読取りを可能にしたか、本発明はこ
れとは別の方法により高速読取りを可能ｒｃ　したもの
で、補正係数を求める処珈紬路のアクセス時間が長いも
のでも使用可能罠な己。

すなわち、原稿画像を読取る動に均一反射面力・らの光
情報に基づいてシエーテイング補正係訪を求めＲＡＭな
どの記憶素子に記憶させ、原稿読取り時に記ｔｉｔ子の
内容を読出して原稿−像伯号を補正することにより経年
変化や温を変化によるランプの配光特性変動および光電
変換素子の恣腋不均−性に対しても有効なシエーティ〉
グ輛止装賑を提供するものである。ただし、シエーテイ
ング紬正係数を求める記憶素子に記憶するには、非常に
高速な処理回路−を必要とし、それらが高価でありＡ途
読取りにおいては、そのアクセス時間が充分でない。

そこで本発明においては、均一反射面からの光情報に基
づいて補正係数１求めるにあたり、光電変換素子のクロ
ックを、通常の原稿読取りのタイミングよりおそく且つ
処理１路のアクセス時間より長い縄期にすることにより
、アクセス時間が長い処理１ｇｉ路でも使用可能である
。また、光速変換索子の後段に設けた差動増幅器の基準
電圧をｉ槁の地肌の極論により加変することにより地力
ブリ除去を行なうことのできるシエーティング補正装甑
である。

以下図面に基づいて本発明を説明する。

第１図は原橘台移動式の原稿読取装激を有する複写機の
原稿読取り部の構成の一例を概略的に示しており、ＩＱ
一台ｌ上に載籠した原稿２をランプ３により煕射し、原
稿２からの反射光を５ラー４、レンズ５を介して光速変
換索子６に入射させ電気画像信号罠変挾する。この例で
は原一台ｌの前方の非画像領域に白色の反射面７が＆４
ｊである。

さて、原稿読取り時に原一台１が白矢印方向に珍重した
とき、−一の走ｉで反射ＤＩＪ７からの反射光により光
電変換素子６から出力される信号の波形は第２図にムで
示すようになる。これは絖散り１賑全体のシェーディン
グ波形を示す。

−鮫に、九ｍ変換素子は胞個の単位素子から構成されて
いるので、シェーディング波形は微小な本位でみるとＶ
、　、　ｖ、・・・Ｖ、がら＃１成されている〇 シェーディングを補圧するための補正像＆ｉ求めるには
・、第２図に示すように、シェーディング波形に対して
任意に基準電圧■鼠（＊！ｉ　Ｂで示す）を定め、゛こ
の基準電圧ｖＨをシェーディング波形【４１１成す６出
力値ｖ１〜■、で餉り算すると、同図ＶＣ破６ｃで示す
ような髄が得られる。

この破ｈＣで示された値をシェーディング補正係数とし
て、ＲＡＭなどの記憶素子に記憶する。

謝３Ｆ１！Ｊは本発明によるシェーディング補正（ロ）
路の胸奥ｋｎを示しており、図において、８は通常の原
稿読取り時の光電変換素子６のクロックφ１を発生する
クロック発生回路、９はシェーディング補正４１に′ｋ
Ｉｃｌ！伽時の光電変換素子６のり四ツクφ寞を発生す
るりｐツク発生−路％１０は光電変換素子６の出力ｅ１
と基準電圧発生器１１による基準電圧ｅ２との差を増幅
して差信号ｅ。

（＝ｅｔ−ｅｍ）を出力する差駆増−益である。

なお、基準電圧発生器１１は原稿の−−（たとえば地色
のａｍのちがい）に応じてスイッチ８１をｇＪ換えるこ
とにより３つの興なる電圧ｅ、。

Ｊ、　、　ｅｅを発生する。１２は差動増幅器１０から
出力する差信号ｅ６を画像ｆ＃報倍信号Ｘとして保持す
るサンフル瞭ホールド回路、１３は後述する方法で−ｍ
されたシェーディング補正係数をデジタル・アナレグ変
換す６１１１ＭＡ変換儲、１４はサンプル・ホールド回
路１２に保持されている胸像情報信号ｖＸとＶム変換器
１３から出力するシェーディング補正係＆　Ｖｙとを乗
算する演算回路、１５は基準電圧Ｖ、と演算処理回路１
４により演算処理された信号ｖｏとを比較してＩｆ（Ｈ
ｌｇｈ）レベル信号かＬ　（Ｌｏｗ）レベル信号を出力
する比＆　ｌｌｋ　％　Ｉ　６はクロツタ発生回路８か
らのクロックφ１に基づいて光電変換素子６のデータ転
送ゲートの１１！１ｍ／３を制御す′６転送制制御音φ
Ｉムを出力する転送＆ＩＩ！１回路、１７はクロック発
生回路９からのクロックφ意により起動し、Ｖム変換器
１１のアナログスイッチを上位（ＭＳＢ）から順次オン
してゆき比較器１５の出力信号によりスイッチをオンの
ままあるいはスイッチをオフして次のスイッチに移るか
どうかを−御す６制−回路、１８は制御−路１７により
制御されたＶム変換１１３（７Ｊスイツチの状態すなわ
ちシェーティング細止ｍ数を記憶するＲＡＭなどの記憶
回路、１９は記憶回路１８［シェーディング補正係数を
格納するタイミングを与えるタイミング回路、艶は記憶
回路１８に格納されたデータを一旦記惜し、クロックφ
１により高速で銃み出すバッファメモリであり、第４図
に示すように、記憶回路１Ｂに格納されたデータを前も
って保持するラッチ回路２０　ｇ　＋　２０　ｂ　、２
０　ｃ　１２０　ｄと、これらのラッチ回路２０ａ〜２
０ｄに保持されたデータをクロックφ１に同動して取り
出すマルチ１ｍ、りｔ２０・とにより構成されている。

スイッチＳｔ　ｅ　Ｓｓ　＋　８４−Ｉ　Ｓｓはシェー
ディング補正係数を記憶する場合は接点暑に、原稿読取
りの場合は接点ｂＫ切換えられる。

次に上記シェーディング補正回路の動作を第５図を用い
て説明する。なお、１ｇ５図はシェーディング補正動作
の１サイクルについでの光電変換素子６のクロックφ！
、φ黛および転送制伽伽号のタイムゼヤートである。

第５図０）は通常の原稿読取り時の光電変換素子６のク
ロックφ１、（ロ）はクロックφｇを分周して得られる
クロックφ２の開割より大きい胸期のシェーディング補
正係数記憶時の光電変換素子６の動作クロックφ２、（
ハ）は光電変換素子のデータ転送タイミングを定める転
送制御信号φＸム、に）はスイッチＳ２へ８５の接点の
状態を示す。まずシェーディング補正係数の記憶動作に
ついて１ｉｆｔ！　Ｑ’Ｊ　−ｊ　Ｅ）　６記偽創作に
先立ってスイッチＳ２〜Ｓｓは鈑点すに切換えられてお
り、第５図においてｔｉｅ　ｔｈｔ　ｒ　Ｊｌ（−おイ
テ転送制御回＆１６から転送１ｓＪａ餉七φＸＡρ）出
力すると、光電変換素子６のデータ転送ゲートが−かれ
、光電変換素子６がＣＣＤの場合はその受光部の画像情
報データが転送部に転送されるか、この画像情報データ
はそれ似合１］に光電変換されたデータあるいは暗電流
による１−夕なのでり冒ツクφｌによりその後の時犯１
２までの間にはき出される。

時′ｉ＠ｈにおいて転送ＩＩＩＩ＾信号φＸムが出力す
ると、光電変換素子６の転送ゲートが再び−かれるか、
このとき光電変換素子６から出力する陶ｍ′Ｆｋ＃デー
タかシェーディング量である。そこで、このときスイッ
チ８ｍ〜８Ｍの接続をｂから−に切換え、データ欽送り
ロックとして、Ｄ／Ａ変換器１３、演算処理回路１４、
記憶回路１８の処地時聞より長い周期のりｐツク−１を
用いる。

この闇は光電変換素子６の転送ゲートが胸かれムいよう
に転送！ｔｌ勤−路１６により制御する。

サンプル・ホールド回路１２はクロックφ！により白色
反射向？（１１図参照）を光電変換して得られる拓２図
のシエーテイング波形Ａ（夾際にはシエーテイング波形
Ａを構成する１つの出力−Ｖ１）を処理時間以上保持し
てＶｘとして出力する。

一方、制御回路１７はクロックφ茸により動作を１＃始
し、まずＤ／Ａ変換器１３　（１）　ＭＳＢのアナログ
スイッチをオンす５゜これによりＤ／Ａ変換器１３から
はｖｙが出力され、サンプル・ホールド回路１２に保持
されて出力されるシエーテイング波形の１つめ信号ＶＸ
と演算処理回路１４によりＶＱ　ｍ　ｖｘ　−ＶＹが演
算される。この信号Ｖｏは比較器１５において基準電圧
■只と比較され、ＶＲ＜　ＶｏのときはＨレベル、ＶＢ
　）　ＶｏのときはＬレベルか比較＠１５から出力され
る。制御（ロ）路１７は比較器１！Ｓからの出力がＬレ
ベルのときはアナログスイッチはそのままとし、Ｈレベ
ルのときはスイッチをオフにして次のビットＫｍむ。

以下同様な動作をＬＳＢまで行ない、スイッチの状ｉを
記−回路１８に記憶する。以上のことを光り変り素子の
全ビットについて行なうことによりシェーディング補正
係数の記憶を終了する。

ここで、光電変換素子６の出力すなわち白色反射面７の
出力Ｃ１と比較される差動増輻襟１０の基準ｍ圧ｅ２に
ついて説明する。

基準電圧発生器１１は、たとえば辿槁の地色のａ度が大
さい順にｅａ　ｅ　ｅｂ　＃　ｅｃ　＜　ｅａ　＞　ｅ
ｂ＞ｅｅ）を発生するようになっているので、光電変換
素子６から出力する白色反射向７の光出力から地色の鋤
琥が大きい原稿はど大きな基準電圧ｅ２　（たとえはｅ
、　）をｔｊｋ算Ｔることになり、Ｓ／Ｎ此か改善ざね
、地力ブリか絵来される。このに槃電圧ｅ２ずなわちｅ
Ｂ　、　ｅＢ　、　ｅｃは作業者力゛手順で設定しても
よいし１凱濃度検知により目動的に設定するようにして
もよい。以上の操作によりシェーディング補正係数が求
められる０次に原物線取り時のシエーテイング補正につ
いて睨町す６゜ シェーディング補正係数の記憶動作か終了した＆時８ｔ
ｓにおいて転送ｆ＃ＡＪ御信号φＸムが出力され己とス
イッチＳ２およびＳ４の猛点すに切換えられ納５図に）
に破線で示すようになる。係数を記憶するｆｓｔｌ（時
開１１〜ｔｇ　）に九翫鮫捩集子６の受光部に蓄極され
たデータを時あｔ４までの間にクロックφ、によりはき
出す。この−に、ラッチ回路２０ａ　＋　２０ｂ　＋　
２０ｃ、２０ｄには記ｔｊ１１回路１８の内答力Ｓ１ラ
ンチされる。その後時Ｍｔ４において転送制御信号φＸ
ムか出力したとき原稿の読取りが行なわれ、スイッチＳ
２〜Ｓ、はすべて接点すに切換えられ６ｏすなわち、前
もって高速のバッファメモリ２０に蓄えられたシェーデ
ィング補正係数は原稿読取りのクロックφ重に同期して
Ｄ／Ａ変換器１３に送ら４１乙。シェーディング補正係
数はＤ／Ａ変換器１３によりアナログ値に変換されて、
ＶＹとして出力され、サンプル・ホールド回ｂ　１２か
ら出力される。また、記憶回路１，８の内容は、勅もっ
てバッファメモリ２０にたくわえておくように１６゜原
稿読取り信号■ｘとともに演算処理回路１４において上
述した演算ｖｘ・ｖＹ処珈が行なわれ、補正後の信号■
ｏとして出力される。

上記したようなシェーディング補正を各走査ごとに行な
うことによりシェーディングは完全に補正され６゜ なお、上記実施例ではシェーディング補正係数を求める
均一反射面を白色として非画像部に設けた飼について説
明したが、本発明はこれに限定するものではない。

以上説明したように、本発明は、原稿画像を耽取乙削に
均一反射面からの光情報に基づいてシエーテイング舶正
係数を演算した後記憶し、ｍｍ−像を読取るときに前記
シエーテイング補正係敲牙用いてｒＩＩＩＪ像信号のシ
ェーディング補正をするようにしたシェーディング補正
装置において、ｍｍ画像の読取りタイミングより長く且
つシェーディング補正係数の演算処理時間より長い都期
でシェーディング補正係数を求めるようにしたので、高
速でデータ処理ができる昨変換器、演算処理装置、記憶
素子などのような高価な回路や素子を用いすに高速の読
取りがでさ、しかもシエーテイング補止係数を求める処
珈薗路のアクセス時向か長いものでもハＪいることがで
きる。また、シエーテイング補正係数の演算の基準とな
６光情報を原稿の地肌の１度など原稿の種類により補正
することにより地力ブリのない画像記録ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複Ｖ株の原稿絖取りｉｌ；の一例の概略搗成図
、第２図はシエーテイング波形とシエーテイング補正係
数とを示す図、第３図は本発明によるシエーテイング補
止装阪の一５ｋ　ｋ　ｌｐＪのプｏツク＆’ｌＮ％ｍ４
図は第３図のシエーテイング補正装随に川いるバッファ
メモリの胸奥糺例の回路図、第５図はシエーデイング軸
止−り作に用いるクロックなどのタイムチャートであ６
。 １・・・原稿台、　２・・・原稿、　３・・・ランフ′
、　４・・・ミラー、５・・・レンズ、６・・・光ｗｆ
Ｌｔ挟紫子、７・・・反側面、８、９・・・クロック発
生回％ｓ　１ｏ・・・差動〜一器、１１・・・基準電圧
発生話、ｌ２・・・サンツル・ホーへド回路、１３・・
・ＩＭＡ変換器、１４・・・演算回路、ｌ５・・・比ｔ
ｊｉ器、ｌ６・・・転送制御（ロ）路、１７・・・制御
［ｒ６＃ｈ，１Ｂ・・・記憶回路、１９・・・タイシン
グ回ｉ、２０・・・バツ７アメモリ。 符κ１出願人　小西六￥真工業株式会社代理人弁理士鈴
木弘男 手　　続　　補　　正　　書 昭和５７年５月ノア日 〜＃１庁長”ｕ　ｊＭＩ田春樹巌 １、事件の表示 昭和５７年特許１Ｉ１１第３２５ｓ号 ２、発四の名称 シエーテイング補正装置 ３、抽圧をする名 事件との＾係　特許出願人 住所　）ｋ夏都新宿区西新宿１丁目訪査２号６称　（１
２７）小西六写真工業株式会社代表者　　　　川　　　
本　　　信　　　彦４、代　理　人 住所　３に京都港区芝３丁目４査１６号　表相ビル６、
補正の対象 １１１ｍ書の発明の詳細な説明の−および図面７、抽圧
の内容 本＆明細書の第１４頁第４行の１１＋＝１＊ｊをＵｔ、
〜ｔｓＪ七補止する。 本ｍ＊出図筒中、第５図をここに耐付の図面と差し換え
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＜１）　　均一な反射率を看する反射部と、該反射部〃
   ・らの反射光を電気信号に変換する光電変換手段と、該
   光電変換手段から出力する電気信号に基づいてシェーデ
   ィング補正係数を演算する演算手段と、該演算手＆によ
   り演算されたシェーディング補正係数を記憶する記憶手
   段と、前記シェーディング補正係数を求めるのに通常の
   鳳１ｆ＃４読取りタイミングよりおそいタイミングでか
   つ、シェーディング補正係数の演算処理時開より長い・
   １−期を有するタイミング信号を出力するタイミング手
   段とを有すにとを特徴とす６シエーテイング補正装置・ （２）前記光１ｉｌ変換手段の後段に差動増Ｓ―を般り
   、該差動権輪器の基準電圧が！Ｉ７．禍の薯類により用
   度であにとを特徴とする特ｙ／ＦＷ求の範囲第１項に記
   載のシェーディング補正装置。