JPS61222364A

JPS61222364A - シエ−デイング補正用基準板

Info

Publication number: JPS61222364A
Application number: JP60061879A
Authority: JP
Inventors: Masazumi Yana; 簗　昌澄; Yasuo Hosaka; 保坂　靖夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-03-28
Filing date: 1985-03-28
Publication date: 1986-10-02

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】〔発明の技術分野〕この発明は、走査型画像読取装置（以下スキャナと呼ぶ
）において、忠実な中間調の画像再生を行うために用い
るシェーディング補正用の反射基準板に関するものであ
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

シート状ドキュメントの画像情報を読み取り、電気信号
に変換するには、光電変換センサ（以下イメージセンサ
と呼ぶ）が用いられるが、１個のイメージセンサによっ
て画像情報を読み取る場合には、２次元にわたる機械的
走査が必要なために、高速読取ができない。そこで、必
要とする解像変分の複数のセンサ全ライン状に備えたア
レイ状のイメージセンサを走査することにより画像情報
を読み取る方法が従来から一般的に行われている。

しかしながら、アレイ状のイメージセンサは、多数の光
電変換素子により構成されているので、製造時に起因す
る各光電変換素子の感度のばらつき、各変換素子の出力
を増幅する増幅器のばらつき等により、出力画像信号の
原画との対応が損なわれることになる。また、原稿照明
用光源の照度分布とスペクトルの不均一さ、光源のドリ
フト、光電変換素子の暗電流等によって、出力画像信号
の原画からのずれ（以下シェーディング成分と呼ぶ）は
、さらに大きなものとなる。

とのシェーディング成分は、通常のファクシミリの如く
白・黒の２値化を行う場合には、重大な誤差となること
は少ないが、白黒画像でも中間調を再現する場合やカラ
ー画像を読み取る場合等のように、Ｓ／′Ｎの高い画像
信号が必要とされるときには、重大な問題となる。

原稿に忠実な画像信号を得るためには、各画素ごとにシ
ェーディング成分を除く必要がある。この操作はシェー
ディング補正と呼ばれている。シェーディング補正の典
型的な方法は、スキャナを動作させる前に、基準となる
濃度を有する基準板からの反射光を得、その出力信号に
よって、次に読み取って行く画像信号を補正するもので
ある。

例えば特開昭５７−２０６１７１号公報に記載されたも
のは、その−例である。

この時、基準となる濃度を有する反射基準板として何を
用いるかが、スキャナの安定性に関係するので重要であ
る。一般的には、白基準板としては、原稿と同じ材質の
もの、即ち原稿に普通用いられる紙を用い、黒基準板と
しては、できるかぎり光の吸収率の高いもの、通常はイ
ンクの黒を用いるのがよい。しかしながら、紙やインク
は、通常の環境下において、変色したり、黄変すること
がさけられない。従って、紙やインクと類似した反射特
性を有し、かつ経時的にも安定な濃度を維　　　□持し
うる反射基準板は、従来得られていない。

〔発明の目的〕

この発明は、紙やインクと類似した反射特性を有し、か
つ経時的にも安定な濃度を維持しうるシェーディング補
正用の反射基準板を得ること金目的とするものである。

〔発明の概要〕

この発明は、黒シェーディング補正用の反射基準板とし
て、黒色塗料に炭素粉を混入してなるツヤ消し塗装を施
した薄板を用い、白シェーディング補正用の反射基準板
として、酸化アルミニウムを含有するセラミック板を用
いることにより、経時的な変色、濃度の変化が生じにり
く、白基準板としては紙の反射特性に類似したものを得
、効果的にシェーディング補正を行うことができるよう
にしたものである。

〔発明の効果〕

仁の発明によれば、経時的な変色、濃度変化が生じにり
く、紙の反射特性に近似し、イメージセンサアレイ方向
に均一な反射特性を有するシェーディング補正用基準板
が得られるので、イメージセンサの感度バラツキの補正
等、シェーディング補正が良好に行われる。従って、白
黒の中間調画像の再現が良好に行われるばかりでなく、
カラー画像の読み取ジの場合にも、２次元画像のセンサ
位置による色相ずれが生ぜず、良好な再現が可能となる
。

〔発明の実施例〕

第１図は、この発明によるシェーディング補正用基準板
を示す斜視図である。シェーディング補正用基準板ユニ
ッ）１０は、保持プレート１１の一部を凹形に加工し、
この中に黒基準板１２、白基準板１３を平行に装着する
。

黒基準板１２として、黒色塗料を紙に塗布又は印刷した
もの、黒色印画紙等を用いた場合には、光による劣化を
生じやすい。そこで種々検討した結果、アルミニウム又
は鉄等からなる金属薄板に黒色ツヤ消し塗装したものが
有効であることが明らかとなった。さらにまた、全方向
乱反射するためには、ツヤ消し塗装材として、黒色塗料
に粒径数μｍ以下のカー？ン粉を混入したものが最適で
ある０これ以上の大きさのカーがン粉を用いた場合には
、ス・やイク状の出力電位変化を生じ、適当でない。こ
のように黒色塗料中に粒径数μｍ以下のカーボン粉を混
入してなるツヤ消し塗装を施した金属板で形成した黒基
準板は、経時的な変化を生じに＜＜、かつ１次元方向（
アレイ状のイメージセンサの長手方向）の位置による反
射の不均一性がなく、極めて有効である。

第２図は、各基準板の表面性を表わすものとして、カラ
ー用の場合に、分光波長に対する反射率を測定した結果
を示すものである。横軸に光の波長、縦軸に反射率をと
っている。Ａは基準板に黒色ツヤ消し塗装した金属板を
用いた場合で、均一な特性を示していることが分かる。

次に、白基準板として白紙を使用した場合には光による
退色、黄変、色相の変化、反射率の低下が経時的に起こ
るので好ましくない。またアルミ板に白色塗装した場合
には、第２図に示されるように、そのスペクトル特性Ｃ
は、紙の場合、Ｂとかなり異なる。さらに塗布むらによ
り、イメージセンサ出力電位に局部的なス・母イク状の
異常出力が生じるので、白基準板として適当なものとは
言い難い。そこで種々検討した結果、酸化アルミニウム
を含有するセラミ、り板が有効であることが明らかとな
った。第２図に示されるように、セラミック板を用いた
場合のス（クトル特性りは、白紙を使用した場合の特性
Ｂに近いことが分かる。

なお、セラミック板には、焼成後、−研摩等の表面加工
を施さない素焼の状態で用いると、あらゆる方向に均一
な反射光が得られるのでよい。また、セラミック中に含
有される酸化アルミニウムの量としては８０％以上のも
のが最もよい特性のものが得られる。

第３図は、シェーディング補正用基準板を組み込んだ、
原稿固定型の固体イメージセンサを用いたスキャナの断
面図を示すものである。３１はイメージセンサユニット
、３２は像倍率１：１の結像を得る分布屈折率型レンズ
アレイ、３３は原稿照明用螢光灯、３４はキャリッジ、
３５は原稿載置用ガラス板、３６はキャリッジ３４をガ
イドするための軸、３７はキャリ、ジ３４を一定速度で
往復駆動させるためのモータ、３８はモータ３７とキャ
リ、ジ３４を緊張、締結するベルト、３９はガラス板５
に原稿を押さえつけて浮き上がりを防止し、外部光の遮
へいを行う可動押さえ板である。

キャリッジ４は、イメージセンサユニット３１、分布屈
折率型レンズアレイ３２及び螢光灯３３を一体化してお
り、ガラス板３５の表面と平行に移動しうるように軸３
６でガイドされている。シェーディング補正用基準板１
０は、ガラス板３５の上部にあり、キャリッジ３４が読
み取りを開始する近傍に並設されている。

第４図は、この発明によるシェーディング補正用基準板
を用いて、シェーディング補正を行う方法を示すブロッ
ク図である。４１は増幅器、４２はめ変換器、４３はめ
変換器４２から出力されるディジタル信号、４４及び４
５は第１及び第セの切換器、４６は黒基準板１２か・ら
の黒基準データＢがストアされるＲＡＭ、　４７は白基
準板１３からの白基準データＷがストアされるＲＡＭ、
４８及び４９は第１及び第２の引算器、５０は反転器、
５１は乗算器、５２はシェーディング補正回路の出力で
ある。

スキャナのキャリツノ３４上のイメージセンサアレイ３
１には、ガラス板３５の上面に載置された黒基準板１２
と白基準板１３からの反射光が結像され、そのアナログ
出力は増幅器４１、い変換器４２を介してディジタル信
号４３に変換される。この時、第１の切換器４４は下方
に１第２の切換器４５は上方に接続されており、１ライ
ン分の黒基準板１２からの黒色基準データがＲＡＭ　４
６にストアされる。次に第２の切換器４５が下方に接続
され、キャリッジ３４が矢印方向に移動するに伴い、白
基準板１３から白色基準データがＲＡＭ４７にストアさ
れる。

次に、キャリッジ３４がさらに矢印方向に定速移動し始
めると、原稿を読み取って得られた信号Ｓは、第１の切
換器４４の上方の接点を介して、引算器４８に加えられ
、ＲＡＭ４６から順次、読み出された黒色基準データＢ
との差（Ｓ−Ｂ）をとられる。一方、ＲＡＭ４６とＲＡ
Ｍ４７にストアされたデータは、順次、読み出され、第
２の引算器４９により（Ｗ−Ｂ）の演算が行われ、さら
に反転器５０によシ反転され、１／（Ｗ−Ｂ）が得られ
る。こうして得られた１／（Ｗ−Ｂ）と前記の（Ｓ−Ｂ
）とを、乗算器５１で乗算し、シェーディング補正回路
の出力信号５２として、（Ｓ−Ｂ）・１／（Ｗ−Ｂ）が得られる。

第５図と第６図は、それぞれシェーディング補正前の信
号４３とシェーディング補正後の信号５２とをＤ／Ａ変
換して、オシログラフにより観測したものである。Ｇ、
Ｙ、Ｃは、それぞれイメージセンサアレイ３１上のグリ
ーン、イエロー、シアンの各色フィルタを通って得た信
号を表わしている。第５図から明らかなように、シェー
ディング補正前の信号４３の場合には、各イメーゾセン
サ３１の感度バラツキ及び各センサ３１の接続部の出力
信号の段差が生じていることが分かる。シェーディング
補正後の信号５２の場合には、第６図に示されているよ
うに、３色の各信号について均一かつ一定値の出力が得
られ、シェーディング補正が良好に行われている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるシェーディング補正用基準板
を示す斜視図、第２図は各種基準板について分光波長に
対する反射率を測定した結果を示す図、第３図はスキャ
ナの断面図、第４図はシェーディング補正を行う方法を
示すブロック図、第５図及び第６図は、それぞれシェー
ディング補正前及び補正後の信号’ｉ　Ｄ／Ａ変換して
オシログラフにより観測した結果を示す図である。１０・・・シェーディング補正用基準板、３１・・・イ
メージセンサユニット、３２・・・分布屈折率型レンズ
アレイ、３３・・・螢光灯、３４・・・キャリツノ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）走査型画像読取装置のシェーディング補正を行う
ための反射基準板において、黒シェーディング補正用基
準板として、黒色塗料に炭素粉を混入してなるツヤ消し
塗装を施した薄板を用い、白シェーディング補正用基準
板として、酸化アルミニウムを含有するセラミック板を
用いたことを特徴とするシェーディング補正用基準板。
（２）黒シェーディング補正用基準板として、黒色塗料
に粒径数ミクロン以下の炭素粉を混入してなるツヤ消し
塗装を施した金属板を用いたことを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載のシェーディング補正用基準板。
（３）白シェーディング補正用基準板として、酸化アル
ミニウムを８０％以上含有するセラミック板を用いたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項又は第（２）
項記載のシェーディング補正用基準板。
（４）セラミック板として、焼成後、研摩等の表面加工
を施さない素焼状のものを用いたことを特徴とする特許
請求の範囲第（３）項記載のシェーディング補正用基準
板。