JPS6112175A - センサ出力補正回路 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、高いＳ／Ｎ比（信号対雑音比）を要求される
カラー又は多値のファクシミリ装置及び文字読取装置等
の画像読取装置におけるセンサの出力補正回路に関する
ものである。

〔発明の背景〕

第１図、第２図、第３図を用いて従来例の説明を行なう
。第１図（ａ）は、複数の受光素子からなるセンサに、
同一の照度の光を照射した時の実際の出力波形であり、
同図（ｂ）は理想的な出力波形である。実際の波形は、
各受光素子の特性ばらつきや、光源強度のばらつきによ
り、理想的な波形と異なる。従って、同図（０）の様な
白黒の階調パターンを読取った場合に、理想的には、同
図（ｄ）の様な出力波形が得られるが、実際には同図（
ｅ）の様に、同図（ａ）のばらつきを含んだ出力波形と
なる。

そこで、従来の回路では、両信号を読取る前に明信号出
力（主走査方向において均一かつ１反射係数の最も高い
原稿に所定の光量を照射し、その反射光を受光した場合
のセンサ出力）を入力し、この値から、補正値を求め、
両信号に乗算することにより補正を行っている。以下に
、詳細に説明する。

第２図（ａ）は、明信号出力を入力し、補正値を記憶す
る場合の回路図を示し、１は、Ａ／ｌ）（アナログ・デ
ィジタル）変換器、２は、補正値を記憶するメモリ、３
は、基準値発生回路、４は、ディジタルの除算器である
。又、同図（ｂ）は、両信号を入力し、補正を実行する
場合の回路図を示し、５は、ディジタルの乗算器である
。

さて、第１図（ａ）の明信号出力を、画素単位に拡大す
ると、第３図（ａ）の様になる。第１番めの画素の明信
号出力をＡｚｇ第２′ｆｆめの画素の明信号出力をＡ２
．第１番めの画素の明信号出力をＡ。

とする。これを、第２図（ａ）のＡ／Ｄ変換器］、に入
力し、ディジタル出力と、基準値発生回路３かの基準値
Ａ−のディジタル値を、除算器４で除算処理し、１番め
の画素の補正値として、Ａ／Ａ、を得て、メモリ２に記
憶する。

原稿を読取る場合は、両信号を第２図（ｂ）のＡ／Ｄ変
換器１に入力し、ディジタル化したのち、先程メモリ２
に記憶した補正値Ａ／Ａ□と乗算処理を行なう。この時
、１番めの画素の原稿の濃度レベルをＫｉ　（０＜Ｋ、
＜１　：　Ｋ＝Ｏのとき、原稿は黒、に＝１のとき、原
稿は白とする。）とすると、両信号は、ＫＩ−Ａ、とな
り、補正値Ａ□／Ａと乗算処理することにより、 （Ｋ　ｔ　　・Ａ、）ｘ　（Ａ／Ａ、）＝にエ　・Ａと
なる。この値は、原稿の濃度レベルに、と、一定の基準
値Ａの積のみで決まり、各受光素子間の明信号Ａ、のば
らつきを含まない。従って、原稿の濃度レベルに、に比
例した出力を得ることができる。

以上の動作により、補正が実行される。

しかし、受光素子として、暗電流等のばらつきの大きい
素子を使用した場合、暗信号出力（原稿からの反射光が
零の場合のセンサ出力。）が生じ、前記補正回路では、
補正が行なえない。これを、以下に示す。

第３図（ｂ）は、明信号出力Ａ、と暗信号出力Ｂ。

の関係を示したもので、どちらも、画素ごとにばらつい
ている。明信号出力Ａ、は、暗（ｉ号出力Ｂ。

と実際の感度成分（Ａ１−Ｂ、）から成っている。

メモリ２の中には、補正値としてＡ／Ａ、の値を記憶す
る。次に濃度レベルＫｉ（０≦−に、＜１）の原稿を読
取ると、実際の両信号成分に、・（ＡＩ−Ｂ、）に、暗
信号成分Ｂ１を加えたものがＡ／Ｄ変換器に入力される
。すなわち、（Ｋ　、　　・（Ａ。

−Ｂｌ　）＋］３．）となり、この値に、補正イｉ＋ｊ
、　Ａ　／Ａ、　を乗算すると。

（Ｋ、　　・　（Ａ、−Ｂ１）＋Ｂ、）　　・Ａ　／　
、Ａ　。

となり、各画素ごとのばらつきを含んでおり、補正は実
行されない。

尚、この種の装置として関連するものには例えば特開昭
５７−５４６７号公報等が挙げられる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ファクシミリ２文字読取り装置等の画
像読取り装置において、明信号、暗信号のばらつく受光
素子から成るセンサに対して、ばらつきを補正すること
のできる回路を提供することにある。

さらに、不揮発性メモリ、揮発性メモリを使用すること
により、高速、高精度、小型の補正回路を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

従来、明信号側のみの出力を補正する回路では、暗電流
のばらつきの大きい受光素子を用いたセンサの場合に、
暗信号側のばらつきにより、補正を行なうことができな
い。

そこで、あらかじめ、暗信号を記憶し、かつ明信号から
暗信号をひいた感度成分を記憶し１両信号から暗信号を
ひいた信号成分を感度成分で割算処理することにより、
完全な補正を可能とする。

又、不揮発性メモリのアドレスを２分割し、それぞれ、
２変数を対応させ、演算結果をデータとしてあらかじめ
書き込んでおくことにより、２変数の演算が可能となる
。これにより、高速、高精度、小型の補正回路が可能で
ある。

さらに一つの不揮発性メモリのアドレスを３分割し、そ
れぞれに３変数を対応させることにより、３変数の演算
が可能となる。これにより、減算機能と割算機能を同一
メモリに設け、よりいっそうの小型化が可能である。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例１を、第４図を用いて説明する。

１はＡ／Ｄ変換器、６は暗信号出力記憶用揮発性メモリ
、７は明信号出力から暗信号出力を減算した感度成分記
憶用揮発性メモリ、２１ば減算回路、２２は割算回路、
１０・１１はそれぞれの揮発性メモリに記憶する場合に
開くゲート（ディジタル・スイッチ）である。

本回路では、信号を読取る前に、暗信号出力と感度成分
を、それぞれの揮発性メモリに記憶する。

始めに１図３（ｂ）の暗信号Ｂ、をＡ／Ｄ変換器１に入
力する。ディジタル化した暗信号Ｂ、を、この時だけ開
くゲート１０を通して揮発性メモリ６に記憶する。次に
、図３（ｂ）の明信号Ａ１をＡ／Ｄ変換器１に入力する
。ディジタル化した明信号Ａ１を、減算回路２１の被減
数側に入力する。明信号Ａ、の読出しに同期して、揮発
性メモリ６から、先程記憶した暗信号Ｂｉ　を読出し、
減算回路２１の減数側に入力する。したがって減算回路
は、（明信号Ａ、−暗信号Ｂ、）の感度成分を出力する
。感度成分は、この時だけ開くゲート１１を通り、揮発
性メモリ７に記憶される。

次に、両信号を読取る場合について説明する。

原稿の濃度レベルをＫｌ　　（０＜Ｋ、＜１）とすると
、Ａ／Ｄ変換器に入力される両信号出力は、実際の両信
号成分［Ｋ、・　（Ａ、−Ｂ、）］に、暗信号成分を加
えた値、すなわち〔Ｋｉ　・（Ａ、−Ｂｌ　）　＋Ｂ１
　）となる。この値を、ディジタル化した後、減算回路
２１の被減数側に入力する６両信号の読出しに同期して
、揮発性メモリ６から暗信号Ｂ１を読出し、減算回路の
減数側に入力する。

減算回路は、結果として、信号成分すなわち［Ｋ。

・　＜ｐ、Ｌ−Ｂｉ）を出力し、そのまま、割算回路の
被除数側に入力する。減算結果が出力するのに同期して
、揮発性メモリ７からセンサの感度成分（Ａｉ　　Ｂ、
）を読出し、割算回路の除数側に入力する。割算回路の
出力は、〔Ｋ１〕となり、これは、センサの明信号Ａ、
や、暗信号Ｂ、によらず、原稿の濃度レベルだけで決ま
る値である。

次に、暗信号Ｂ、と、明信号Ａ、を出力する方法につい
て、図５を用いて説明する。

第１の方法を説明する。光源を点灯した状態で、主走査
方向において均一かつ反射係数の極めて小さい原稿をセ
ットし、これにより得られるセンサ出力信号を暗信号Ｂ
、とする。同様に、光源を点灯した状態で、主走査方向
において均一かつ反射係数の極めて高い原稿をセットし
、これにより得られるセンサ出力信号を明信号Ａ１とす
る９、第２の方法について説明する。始めに、光源を消
灯した状態で、センサ出力信号を読出し、これを暗信号
Ｂ、とする。次に、光源を点灯し、センサ出力信号を読
出し、明信号Ａ、とする。この時、図５（ａ）に示す様
に、原稿をおさえるローラの材質を、白色のものとし、
主走査方向において均一かつ反射係数を極めて高くする
。このローラにより、第一の方法の様に、特別の原稿を
セットすることなく、明信号Ａ１を読出すことができる
。

第３の方法を説明する。図５（ｂ）に示す様に原稿を固
定し、センサが走行するタイプの読取り装置において、
センサユニットのスタート地点の原稿位置に主走査方向
に均一かつ反射係数の低い塗料を塗布し、かつストップ
地点の原稿位置に主走査方向に均一かつ反射係数の極め
て高い塗料を塗布しておく。電源投入時に、スタート地
点にて、センサ出力信号を読取り、これを暗信号Ｂ、と
する。この後、センサユニットは一度ストップ地点へ行
き、センサ出力信号を読取り、明信号Ａ１とする。又、
センサユニットは、スタート地点に自動的にセットされ
るため、原稿を読取るスイッチにより、暗信号Ｂ、を新
たに読取り、原稿を読取った後に、ストップ地点で、明
信号Ａ１を新たに読取ることも可能である。

次に本発明の実施例２について図６を用いて説明を行な
う。

本回路は、実施例１で用いた減算回路２１と、割算回路
２２の代わりに、不揮発性メモリ８，９を用いている。

そして、それぞれに減算機能２割算機能をもたせること
により、実施例１と同様の回路動作で補正を行なうこと
ができる。従って、ここでは、不揮発性メモリを用いた
演算処理についてのみ説明する。

不揮発性メモリのアドレス入力部分を２分割し、それぞ
れ２つの変数を入力する。不揮発性メモリ内部のデータ
には、あらかじめ、２つの変数の演算結果を書き込んで
おく。これにより、演算速度が、不揮発性メモリのアク
セス時間のみで決まる高速の補正回路となる。

又、割算機能、減算機能のいずれかのみに、不揮発性メ
モリを使用することも可能である。

次に、不揮発性メモリ内の演算処理について説明する。

第７図はデータが３ｂｉｔ　　（８階調）の場合の、そ
れぞれの不揮発性メモリの内容を示したものである。例
えば１両信号データが６　（Ａ／Ｄ変換器出力は１１０
）で、暗信号出力が２（０１０）ならば、減算結果は、
４　（１００）である。ここで、両信号データは、暗信
号出力よりも小さくなることはない。このため、第７図
（ａ）のメモリ内容の左下の領域に対応するデータは無
い。

第７図（ｂ）は、割算用不揮発性メモリの内容を示した
ものである。割算の結果は、３　ｂｉｔの最大データ８
で正規化している。例えば（両信号出力）−（暗信号出
力）が３（０１１）で、感度成分（明信号−暗信号）が
６（１１０）ならば、割算結果は、、（３／６）Ｘ８＝
４　（１００）である。

ここで、両信号出力が、明信号出力を超えることはない
。これにより、第７図（ｂ）のメモリ内容の右上の領域
に対応するデータは無い。

次に、本発明の実施例３を第７図、第８図を用いて説明
する。第７図は、第６図の不揮発性メモリ８，９を１２
に一体化し、メモリの数を減らし演算をより高速にした
ものである。従って、暗信号の記憶方法は゛、実施例２
と同様であるが、感度成分の場合は異なる。不揮発性メ
モリのアドレス部分は、３分割され、Ａ／Ｄ変換器の出
力を直接入力するアドレス線をＡＤＤ、記憶された暗信
号を入力するアドレス線をＡＤ２．同様に記憶された感
度成分を入力するアドレス線をＡＤ３とする。

さて、感度成分を記憶する場合は、演算用の不揮発性メ
モリ１２を減算器として用いる。メモリはアドレス線Ａ
Ｄ３を全てａ　Ｈｕにすることにより、（ＡＤ　１−Ａ
Ｄ　２）を出力する様に書きこまれている。そこでプル
アップされているアドレス線ＡＤ３に接続されているゲ
ート】、３を閉じることにより、ＡＤ３が全て１Ｈ″に
なり、減算を行ない、感度成分を出力する。

さらに、この時だけ開く、ゲート１１によって揮発性メ
モリ７に感度成分を書き込む。

両信号出力を読出す時は、揮発性メモリ６．７は、読み
出し状態となり、ゲート１０，１．１は閉じ、１．３は
開く。従って、両信号出力がＡ／Ｄ変換器１に入力され
るのに同期して、感度成分と暗。

信号が、不揮発性メモリ１２のアドレスに入力され、減
算と割算を同時に演算した結果を選択し出力する＝この
ときの不揮発性メモリ１２のメモリ内容を第９図に示す
。図は、各入力が２　ｂｉｔの場合を示している。パラ
メータとして、両信号出力を行方向に、暗信号出力を側
方向に、感度成分を、垂直方向にとっている。例えば、
感度成分が３（１１）で、暗信号出力が１（０１）、両
信号出力が３（１，１）ならば、出力は３（１，１）と
なる。ここで、暗信号が両信号を超えることはない。

本回路を６　ｂｉｔのデータ処理に用いた場合、アドレ
スは、暗信号出力、感度成分９両信号出力に計１８ｂｉ
ｔ必要である。不揮発性メモリのアドレス数は２　”　
＝　２６２１４４アドレスであり、１アドレス、に６　
ｂｉｔのデータを対応すると、上記値に６をかけて、１
，５７２，８６４ｂｉｔの不揮発性メモリを必要とする
。、ＩＭｂｉｔの不揮発性メモリ２ケで本回路が実現で
きる。

〔発明の効果〕

本発明の効果として、第１に、暗信号、明信号が共にば
らつく受光素子によるセンサを使用しても、完全に補正
を行なうことができる。

第２に、演算速度は、不揮発性メモリのアクセス時間の
みで決まり、非常に高速である。その典型的な値として
は、２００ｎｓｅｃである。

第３に、減算機能と割算機能と同一の不揮発性メモリに
設けることにより、回路規模をさらに縮少できる。又、
補正速度は、約半分の時間となる。

第４に、減算２割算に加え、他の信号処理機能を実現す
る場合に、回路を変更することなく、不揮発性メモリの
内容を変更するのみで、例えば、重みつき演算などを実
行できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、センサの実際の出力波形と、理想的な出力波
形を示す図、第２図は、従来例の回路ブロック図、第３
図は、明信号出力と暗信号出力の関係を示す図、第４図
は、本発明の第１の実施例の回路ブロック図、第５図は
、本発明の読取り装置の構造例を示す図、第６図は、本
発明の第２の実施例の回路ブロック図、第７図は、本発
明の第２の実施例２の不揮発性メモリのメモリ内容の例
を示す図、第８図は、本発明の第３の実施例の回路ブロ
ック図、第９図は、本発明の第３の実施例の不揮発性メ
モリのメモリ内容の例を示す図である。 １・・・アナログ・ディジタル変換器、２・・・メモリ
、３・・・基準信号発生回路、４・・・デ・ｆジタル割
算器、５・・・ディジタル乗算器、６，７・・・揮発性
メモリ、８．９．１２・・・不揮発性メモリ、１０，１
１゜１３・・・ゲート、Ｊ４・・・センサユニット、１
５・・・センサ、１６・・・光源、１７・・・ローラ、
１８・・・カラス板、１９・・・黒色マーク部分、２０
・・・白色マーク部第　１　口 閉　２　口 第　３　図 第　４　（２） 領　５　図 りｆｒ　　　乙　　　［≧］ 第　、８　図 第　７　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数個の受光素子を有するセンサの出力をＡ／Ｄ変
   換する手段と、暗信号出力を記憶する手段と、明信号出
   力から暗信号出力を減算し、感度成分を記憶する手段と
   、両信号出力から暗信号出力を減算した信号成分を感度
   成分と演算する手段を備えたことを特徴とするセンサ出
   力補正回路。 ２、特許請求の範囲第１項記載のセンサ出力補正回路に
   おいて、割算機能を不揮発性メモリに設けたことを特徴
   とするセンサ出力補正回路。 ３、特許請求の範囲第１項記載のセンサ出力補正回路に
   おいて、減算機能と、割算機能を、それぞれ、不揮発性
   メモリに設けたことを特徴とするセンサ出力補正回路。 ４、特許請求の範囲第１項記載のセンサ出力補正回路に
   おいて、減算機能と割算機能を同一の不揮発性メモリに
   設けたことを特徴とするセンサ出力補正回路。