JPS60154769A - 光学読取装置におけるシエ−デイング補正方式 - 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】 （ａ）　発明の技術分野 この発明はファクシミリ装置における原稿読取部あるい
は光学文字読取装置などのように原稿を光学的に読み取
る装置に係り、特に原稿を照射する光源の輝度の不均一
あるいは結像レンズの透過光量の不均一に起因するシェ
ーディングを補正する方式に関する。

（ｂｌ　技術の背景 たとえばファクシミリ装置の原稿読取部では原稿の主走
査方向に伸びる管状螢光灯などの光源からの光によって
原稿を照射し、その反射光を結像レンズを介してＣＣＤ
などの光電変換部に導き、ここで電気信号に変換するこ
とにより画像情報を光学的に読み取っている。したがっ
て、光源の原稿に対する光の照射量が場所によって不均
一であると読み取り濃度が異なり、原稿の画像情報を正
しく読み取ることができない。また、結像レンズの透過
光量の不均一も原稿の画像情報を正しく読み取ることが
できない要因の一つになる。

（Ｃ１従来技術と問題点 このようなシェーディングに起因する画像の読取誤差に
対処するために、シェーディング補正方式が提案されて
いる。、〕の方式は、原稿の読み取りに先立って基準白
色板を読み取ることによりシェーディング補正用の信号
を得、原稿の読み取り時に読取信号をこのシェーディン
グ補正用の信号により補正するものである。これにより
前記原稿の光照射量、結像レンズの透過光量の不均一に
起因する読取誤差を除去することができる。

しかしながら、前記基準となる白色板に傷があったり、
また塵埃が付着していたりするとシェーディング補正用
の信号としてこの傷や塵埃の影響が生じ、正確なシェー
ディングを検出できず、結果的にはその信号によって読
取信号を補正しても画像を正しく読み取ることができな
い。そのために基準白色板を複数回走査してその最大値
をシェーディング補正用の信号とすることも提案されて
いるが、傷や塵埃の大きさが特定できないためにその走
査回数を規定することができず、マージンを大きくとる
ために走査回数を多く設定せざるを得す、シェーディン
グ補正用の信号を得る工程に長時間を必要とするだけで
なく、制御回路も複雑となりコストアンプとなるという
欠点を有していた。

（ｄｌ　発明の目的 この発明は基準白色板に傷や塵埃があっても、光源や結
像レンズのシェーディングを正しく検出でき、Ｌ７たが
って原稿のの画像情報を正しく読み取ることができる光
学読取装置を提供するものである。

ｆｅ）　発明の構成 この発明はシェーディング補正用の信号を得るに際して
は光学系の焦点をずらして基準白色板を読み取ることに
より基準白色板上の傷や塵埃の存在を軽減できることを
利用したものである。すなわち、原稿を照射する光源と
、この原稿からの反射光を結像する結像レンズおよびこ
の結像を受光して電気信号に変換する光電変換部よりな
る光学系と、原稿の移送面近傍に設けられた基準白色板
とを含み、原稿の読み取りに先立って前記基準白色板を
走査することによりシェーディング補正用の信号を得、
原稿の走査時は前記光電変換部からの読み取り信号を前
記シェーディング補正用の信号により補正する光学読取
装置において、前記基準白色板を走査するに際しては光
学系の焦点をずらし、原稿の走査時は光学系の焦点を合
わせることを特徴とする。

ｆｆ）　発明の実施例 以下に本発明の実施例を図面に沿って詳細に説明する。

第１図は光学読取装置の構成を示す概要図であり、１０
は原稿、１１は光源、１２は基準白色板、１３は結像レ
ンズ、１４は光電変換部を示す。

原稿１０は図示しない搬送機構により走行面Ｐに沿って
矢印方向に搬送される。光源１１は紙面と垂直方向換言
すると光電変換部の走査方向（主走査方向）に沿って伸
びる螢光灯よりなり、その光は走行面Ｐ上の画像読取位
置を照射する。基準白色板１２はその上面が走行面Ｐと
同一面となるように結像レンズ１３の光軸上に設けられ
る。結像レンズ１３は基準白色板と光電変換部との間に
あり、原稿あるいは基準白色板からの反射光を光電変換
部１４に導く。光電変換部１４は複数個の光電変換素子
を原稿の搬送方向と垂直な方向に沿って配列したライン
型イメージセンサよりなり、受光した光量に比例した電
圧値の電気信号を出力する。光電変換部１４と結像レン
ズ１３とは光学系を構成している。

増幅回路１５はこの光電変換部１４の出力信号を増幅し
、回路１６あるいは１７に出力する。スイッチ１９は端
子ａ、ｂを有し、増幅回路１５の出力を回路１６あるい
は１７に選択的に供給する。回路１６は基準白色板１２
の走査時に増幅回路１５からの信号を受けてシェーディ
ング補正用のデータを作成し、かつ記憶する機能を有す
る。回路１７には原稿１０の読取信号と前記記憶された
補正用のデータが入力され、補正用のデータにより原稿
の読取信号を除算することにより原稿の読取信号におけ
るシェーディングを補正する。

原稿検知部１８は原稿１０の搬送方向の位置を検出する
ものであり、例えばその先端を光学的に検出するために
発光素子と受光素子とが走行面を介して対向配置されて
いる。この原稿検知部１８の出力は前記スイッチ１９の
接続を制御する。

ここで、基準白色板１２、結像レンズ１３、光電変換部
１４の位置関係に注目する。基準白色板１２と光電変換
部１４とはそれぞれ固定して設けられているが、結像レ
ンズ１３はその光軸方向に移動可能となっている。すな
わち、結像レンズ１３は実線にて示す位置と点線にて示
す二つの位置をとることができる。そして、実線位置で
は結像レンズ１３と光電変換部１４との距離をＦｌ、結
像レンズ１３と基準白色板１２との距離をＦ２となるよ
うに固定され、この状態では光学系の焦点は合っている
。一方、点線位置では光電変換部１４との距離が（Ｆ１
＋３１）となり、基準白色板１２との距離が（Ｆ２−　
ＳＬ）となるように固定される。したがって、点線位置
では光学系の焦点がずらされた所謂ピンボケの状態とな
り、実線位置では焦点が一致した状態となる。

次ぎに、原稿１０の読取動作について簡単に説明する。

まず、原稿１０の読み取りに先立って基準白色板１２の
読み取りが行なわれる。これは原稿検知部１８が原稿Ｉ
Ｏの先端を検知することにより開始される。原稿１０が
検知されると、結像レンズ１３は点線の位置に移動され
固定される。とともに、スイッチ１９をして端子ａに接
続せしめるので、基準白色板１２を読み取った信号は回
路１６に入力される。

この時前記のように結像レンズ１３は点線位置にあるの
で、その読取信号は基準白色板１２上の傷や塵埃の影響
が軽減され、光源１１や結像レンズ１３のシェーディン
グを正しく検出することができる。基準白色板読取時の
走査回数は複数回でもよいが、読み取り時間の短縮のた
めには走査回数は一回が望ましい。

原稿検知部１８が原稿９先端を検知してから一定時間が
経過すると、結像レンズ１３は点線の位置から実線の位
置に移動され固定されるとともに、スイッチ１９は端子
すに固定される。この状態で原稿１０上の画像情報を読
み取った信号は回路１７の一方に入力され、他方には回
路１６から補正データが入力され、原稿読取信号が補正
される。

なお、この実施例では光学系の焦点をずらすために結像
レンズ１３をその先軸方向に移動したが、光電変換部１
４あるいは基準白色板１２を単独に光軸方向に移動する
ことによっても焦点をずらすことができる。また、これ
ら３つの構成部材のうちの２つあるいは３つの部材を相
対的に光軸方向に移動しても同様の効果を得ることがで
きる。

第２図は本発明による別に実施例を示し、第１図と同一
部品は同一の参照符号を付している。

第１図では基準白色板の読み取り時は基準白色板１２、
結像レンズ１３あるいは光電変換部１５の少なくとも一
つを光軸方向に移動することにより光学系の焦点をずら
せる方式を採用している。したがって、原稿１０の読み
取り時には焦点ずれが生じないようにその位置決め精度
を高精度に維持することが必要となる。

それに対して、第２図においては、基準白色板２０を結
像レンズ１３に関して、原稿１ｏの走行面Ｐより更に距
離Ｓ２だけ離した位置に固定しである。すなわち、光電
変換部１４との間隔はＦｌに設定され、基準白色板２０
との間隔は（Ｆ２　＋　３２）に設定されている。勿論
、走行面Ｐとの間隔はＦ２に設定されている。したがっ
て、基準白色板２ｏの読み取り時は光学系の焦点がずれ
ており、基準白色板上の傷や塵埃の影響は軽減でき、原
稿読み取り時は光学系の焦点が合っているので原稿を正
しく読み取ることができる。

第３図は本発明による第３の実施例を示し、第１図・第
２図と同一部品は同一の参照符号を付している。

第１図、第２図は基準白色板の読み取り時と原ｆ高読み
取り時の焦点ずれを基準白色板、結像レンズおよび光電
変換部の位置関係を変更することにより光路長を変更し
、もって焦点をずらしている。

光学系の焦点をすらず方法として、光学系の構成要素の
位置関係を変更することなく、実質的に光路長を変更す
ることが考えられる。第３図はこの方法を利用したもの
である。ずなわら、光学系の焦点が合うように、レンズ
１３と光電変換部１４との間隔はＦｌに、基準白色板１
２との間隔はＦ２に設定されて３者は固定されている。

一方、走行面Ｐは基準白色板１２の上面と一致するよう
に設定される。

そして、光路長変更部材３０は結像レンズ１３と基準白
色板１２との間に介入した位置とその位置から退避した
二つの位置をとるように設けられる。この光路長変更部
材３０は空気とは異なる光屈折率を有し、光透過率の良
い例えばガラス板よりなる。光路長変更部材３０が退避
した位置にある時はその光路長はＲ１となり、光路に介
在した実線位置にある時はそれがＲ２となり光路長は増
加する。したがって、基準白色板１２を読み取る時はこ
の光路長変更部材３０を実線位置に位置決めすることに
より、光学系の焦点はずれを生じることとなり、基準白
色板上の傷や塵埃の影響を軽減もきる。一方、原稿を読
み取る時はこの光路長変更部材３０を光路から退避すれ
ばよい。

なお、光路長変更部材３０の介在位置は結像レンズ１３
と光電変換部１４との間でもよく、あるいはその両者で
もよいが、一般に装置の小型化のために焦点距離は小さ
いので、レンズ１３と基準白色板１２間に介在させるこ
とが望ましい。また、屈折率の変化を利用するのではな
く、プリズム、ミラー、あるいはそれらの組み合わせに
より構成してもよい。

ｆｇ）　発明の詳細 な説明したように、基準白色板を走査するに際しては光
学系の焦点をずらしたものであるから、基準白色板上の
傷や塵埃の存在に関係なく光源や結像レンズのシェーデ
ィングを正しく補正できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による光学読取装置に係り、第１図は第１
の実施例を示す概要図、第２図は第２の実施例を示す概
要図、第３図は第３の実施例を示す概要図である。 図中、１０は原稿、１１は光源、１２・２０は基準白色
板、１３は結像レンズ、１４は光電変換部、３０は光路
長変更部材示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１原稿を照射する光源と、この原稿からの反射光を
   結像する結像レンズおよびこの結像を受光して電気信号
   に変換する光電変換部よりなる光学系と、原稿の走行面
   近傍に設けられた基準白色板とを含み、原稿の読み取り
   に先立って前記基準白色板を走査することによりシェー
   ディング補正用の信号を得、原稿の走査時は前記光電変
   換部からの読み取り信号を前記シェーディング補正用の
   信号により補正する光学読取装置において、前記基準白
   色板を走査するに際しては光学系の焦点をずらし、原稿
   の走査時は光学系の焦点を合わせることを特徴とする光
   学読取装置におけるシェーディング補正方式。 （２）結像レンズと光電変換部および基準白色板の少な
   くとも一つを光軸方向に移動することにより光学系の焦
   点をずらすことを特徴とする特許請求の範囲第（１）に
   記載の光学読取装置におけるシェーディング補正方式。 （３）　基準白色板を結像レンズに対して原稿の走行面
   よりも光軸方向に離して設けることにより光学系の焦点
   をずらせることを特徴とする特許請求の範囲第（１１項
   に記載の光学読取装置におけるシェーディング補正方式
   。 （４）結像レンズと光電変換部との間および結像レンズ
   と基準白色板との間の少なくとも一方に光路長を変更す
   るための手段を介在することにより光学系の焦点をずら
   せることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
   の光学読取装置におけるシェーディング補正方式。