KR100408764B1 - 복수광검파소자의출력신호보정방법과장치 - Google Patents

Abstract

광검파소자의 어레이가 교정되어야할 때에 기준면이 주사된다. 그러나 기준면은 이상적인 표면이 아니고 긁힘자국이나 먼지입자를 포함할 수 있으므로 어레이로 부터 판독되는 신호는 보정되어야한다. 본 발명은 기준면으로부터 판독되는 신호의 통계분포가 각 광검파에 대하여 평가되는 보정방법을 제공한다. 이러한 평가로 먼지나 긁힘자국에 의한 신호는 각 소자의 감도를 나타내는 평균값을 계산하기 전에 무시될 수 있다.

Description

복수광검파소자의 출력신호보정방법과 장치

본 발명은 복수의 광검파소자로부터의 출력신호를 보정하는 방법에 관한 것으로, 여기에서 기준면이 각 광검파기에 의하여 검파된 광도에 일치하는 복수의 출력신호를 제공토록 주사된다. 보정값이 각 광검파소자에 대하여 계산되고 광검파소자로부터의 연속출력신호가 보정값을 이용하여 보정된다. 또한 본 발명은 이러한방법에 따라서 출력신호를 보정하기 위한 장치에 관한 것이기도 하다. 이러한 방법과 장치는 스캐너, 특히 복사장치에 이용될 수 있다.

통상적으로 원고의 주사는 예를 들어 CCD형인 광전셀어레이와 같은 다수의 광검파소자를 이용하여 수행된다. 이러한 어레이가 갖는 문제점은 이들 어레이의 출력신호가 균일하지 않다는 점이다. 이러한 비균일성은 그 원인이 셀사이의 감도차이, 암전류의 파동, 조명의 변화와, 광학계의 전동특성에 있다. 이러한 비균일성을 보상하기 위하여 광전셀로부터의 신호는 보정되어야 한다. 이러한 보정은 원고의 보정전에 균일한 백색기준면을 주사하고 이러한 주사의 결과로부터 보정값을 계산하므로서 수행된다. 그러나, 기준면조차 완벽하게 균일하지는 않고 긁힘자국이나 먼지와 같은 결함이 있으므로 다른 문제점이 야기된다. 종래기술에 있어서는 이러한 문제점을 해소하기 위하여 여러가지 계산방법이 제안되었다. 예를 들어 한계값 이하로 떨어지는 값을 전체 픽셀열의 평균값으로 치환하거나 먼지입자의 영향을 줄이기 위하여 다수 측정값에서 단순평균값을 얻도록 제안되었다. 다른 제안으로는 특허문헌 US-A-5 062 144가 있다. 이 특허문헌에 따르면 기준면이 어떠한 영역들로 나누어지고 이러한 영역내에서 다수측정값의 평균값이 각 광전셀에 대하여 계산될 수 있도록 하였다. 이러한 영역들은 기준면에서 먼지입자보다는 커야하는 것으로 가정되고 있다. 각 영역에 대한 이들 평균화값으로부터 각 픽셀에 대한 최강도값이 결정되어 보정에 사용된다. 그러나 먼지입자는 낮은 의사값을 보일뿐만 아니라 긁힘자국에서는 강도값이 너무 높게 나타날 수 있다. 부분적으로 이러한 문제를 고려하고 있는 방법이 특허문헌 US-A-5 347 370에 기술되어 있다. 이러한 특허문헌에기술된 방법은 최고값을 취하지 아니하고 계산알고리즘에 따라서 제2 또는 제3의 최고값을 취한다. 단순히 소형메모리만을 필요로 하는 간단한 장치를 제공하기 위하여 이러한 값("중간"값이라 함)이 먼저 모든 블럭에 대하여 결정되고 이들 블럭값으로부터 광역"중간"값이 계산된다. 이러한 방법의 결점은 이러한 방법이 "중간"값을 결정하기 위하여 모든 값을 고려하는데 있는 바, 이는 폭넓은 먼지입자나 긁힘자국이 측정값에 너무 많은 영향을 주게 되고 잡음으로부터의 영향을 줄이도록 하는데 평균화가 이루어지지 않음을 의미한다.

본 발명의 목적은 종래기술의 방법이 갖는 결점을 해소하고 대규모 먼지입자나 긁힘자국이 기준면에 존재한다 하여도 정확한 결과를 제공하는 보정방법을 제공하는데 있다. 또 다른 목적은 이러한 방법에 따라 신호를 보정하는 장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적은 각 픽셀로부터 보정값을 결정하기 위하여 각 픽셀에 대하여 다수의 출력신호의 통계분포를 평가하므로서 달성된다. 본 발명은 먼지입자나 긁힘자국들이 통계평가에 의하여 무시되므로 기준면이 블럭으로 나누어지는 것을 요구하지 아니한다. 또한 먼지나 긁힘자국 또는 잡음에 의한 의사값이 보정값의 계산시에 무시되므로 정밀성이 높다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서, 복사기의 일부를 이루는 주사장치가 개략적으로 도시되어 있는 바, 이는 주사될 원고가 이송수단(도시하지 않았음)에 의하여 배치되는 투명유리판(1)으로 구성된다. 이송수단은 원고를 배면측에서 흡착하여 이를 투명유리판(1)상에 약간의 거리를 두고 정확한 주사위치에 배치시킨다. 투명유리판의 일측단부에서 커어버(4)에 기준면이 제공된다. 기준주사중에 기준면이 광원과 반사경으로 구성된 주사시스템(5)에 의하여 메인주사방향(S)으로 주사된다. 서브주사방향, 즉 매인주사방향에 수직인 방향으로의 주사된 영상라인은 영상수단(6)에 의하여 CCD어레이 형태인 광전검파수단(7)으로 집속된다. 신호가 판독변환수단(8)에 의하여 통상적인 방법으로 판독되고 디지탈신호를 변환된다. 그리고 디지탈신호는 신호처리수단(9)에 의하여 처리된다. 신호처리수단(9)은 각 픽셀에 대한 보정값을 계산하고 주사작동중에 보정을 수행하기 위한 수단을 포함한다. 이러한 수단은 CCD어레이로부터 출력된 신호를 평균화하기 위한 수단, 통계 분포를 결정하기 위한 수단, 통계분포의 평가에 기초하여 보정값을 계산하기 위한 수단과, 평가에 필요한 데이타를 저장하고 계산된 보정값을 저장하기 위한 저장수단을 포함한다. 기준주사는 장치가 스위치-온 될 때마다 수행되는 것이 좋다.

제2도에서, 기준면이 상세히 설명될 것이다. 기준면은 커어버(4)에 배치된 스트립(2)의 형태이다. 기준면에 대한 상태를 주사될 원고에 대한 상태와 거의 동일하게 하도록 기준스트립(2)은 투명판(1)에 밀착되지 아니하고 느슨하게 배치된다. 제2도에서 보인 바와같이, 지지판(4), 예를 들어 금속판이 투명판(1)의 단부부분(3)으로 가공된다. 주사될 원고가 투명판상으로 이송될 때에 원고를 손상시킬 수도 있는 예리한 변부가 존재하지 아니하는 것이 중요하다. 따라서, 지지판(4)이 투명판으로 가공되고 예리한 변부가 존재하지 않도록 처리된다. 더우기 지지판에서 만곡각도는 중요한데 만곡부가 너무 예리하면 유리판으로 이송된 원고가 손상될 수도 있다. 예를 들어 기준스트립(2)은 화이트 스탠다드와 같이 적당한 백색재질의 시이트로 구성되며 이러한 재료는 당해기술분야에서는 잘 알려져 있다. 시이트(2)의 양면에는 투명판(1)에 지지판(4)를 적찹하기 위한 접착제가 도포되어 있다. 시이트(2)는 접착부사이에서 지지판(4)의 아래에 느슨히 배치된다. 물론, 시이트(2)는 지지판에 접착되거나 지지판상에 피복되는 피복층의 형태일 수 있다. 지지판에서 반사되었다가 광학계로 재입사되는 산란광을 막기 위하여 지지판이 흑색으로 도색될 수 있다.

제3도는 단일주사중에 검파어레이로부터 판독된 신호의 예를 보인 것이다. 도시된 바와 같이 여러 광검파소자에 대한 신호값은 각 광검파소자사이의 감도차이와 잡음에 의한 소규모변화 이외에 중요한 변화를 받는다.

제4도는 어레이검파기로부터의 일련의 출력신호의 예를 보이고 있다. 3개의 상이한 곡선은 3개의 주사선이 출력신호에 있어서 어떻게 다른가 하는 것을 개요적으로 보이고 있다. 예를 들어 기준면상에 먼지입자가 존재하는 경우 이러한 먼지입자의 폭에 따라 하나 이상의 검파소자에 대하여 디프(dip)가 나타날 것이다. 만약 먼지입자가 검파소자의 크기에 비하여 클 경우에는 출력신호에서의 디프가 복수의 주사라인에 대하여 나타날 것이다. 다른 한편으로 기준면에 긁힘자국이 있는 경우 출력신호는 백색면에 대한 정상신호에 비하여 높게 나타난다. 더우기 할로겐 램프와 같은 조명수단은 보정되어야 할 광도변화를 받게 된다. 더우기 검파된 신호는 광학계, 산란광 및 투명판에서의 반사, 그리고 전자잡음과 암전류에 의하여 영향을 받는다. 암전류의 영향을 없애기 위하여 어레이의 일부분이 불투명판으로 덮히고이 부분으로부터의 신호가 암전류의 척도로서 이용된다.

본 발명은 평가를 위하여 통계분포를 이용하므로 종래의 기술과 같이 기준면을 블럭으로 나눌 필요는 없다. 이 면은 연속적으로 또는 단계적으로 주사될 수 있다. 후자의 경우에 있어서, 기준면의 동일부분이 다수회 측정되고 이후에 주사시스템이 역시 다수회 측정된 다른 부분으로 이동된다. 이러한 과정은 전체 기준면에 대하여 반복된다.

제5도는 단일검파소자에 대한 다수 출력신호의 통계분포의 예를 보이고 있다. 제5도에서는 70-100사이의 신호값만을 보이고 있다. 실제측정범위는 0-225이고 여기에서 0는 이상적인 배색이고 255는 이상적인 흑색을 나타낸다. 대형 먼지입자는 제5도의 우측에서 보인 바와 같이 예를 들어 매우 낮은 저광도결과가 다수 나타남을 보인다. 이 예에서는 적어도 3개의 상이한 먼지입자가 측정값이 영향을 준 것으로 볼 수 있다. 제1먼지입자는 값이 90-91이고 제2먼지입자는 95정도이며 제3먼지입자는 97정도이다. 다른 한편으로, 긁힘자국의 경우에는 그래프의 좌측에서 보인 바와 같이 77-78정도의 값에서 다수회 광도가 높게 나타날 것이다. 이와 같은 방법으로 각 검파소자에 대한 다수의 출력신호를 평가하므로서 먼지와 긁힘자국에 의한 분포신호가 효과적으로 제거된다. 이는 각 검파소자에 대한 보정값을 계산할 때에 너무 높거나 너무 낮은 신호들은 무시하므로서 이루어질 수 있다. 또한 모든 관련신호의 평균값을 계산하므로서 예를 들어 잡음에 의한 에러가 효과적으로 감소된다.

우선실시형태에 있어서 이러한 평가는 다음과 같은 방법으로 수행된다.

(a) 각 검파소자에 대한 출력신호의 통계분포를 결정한다.

(b) 특정소자에 대하여 최고발생수를 갖는 신호값(=최대값)(제5도에서 이는 값 M이 될 것이다)을 결정한다.

(c) 특정적용에 한 특정데이타에 따라서 신호값이 고려되어야 하는 최대값의 부근에서 영역(A)(제5도에서 이 영역(A)는 값 A1- An에 해당한다)을 결정한다.

(d) 이와 같이 선택된 값으로부터 평균값을 계산한다.

(e) 계산된 특정검파소자로부터 출력신호를 보정할 때에 사용될 이러한 소자에 대한 보정값으로 지정한다.

(f) 각 검파소자에 대하여 단계(b)-(e)를 반복한다.

(g) 주사작동중에 이용토록 보정값을 저장한다.

상기 언급된 단계들은 신호처리수단(9)에 의하여 수행될 수 있도록 하는 것이 좋다.

본 발명의 다른 실시형태에서 다수의 주사선상에서 출력신호는 각 검파소자에 대한 다수의 평균화신호를 제공토록 평균화될 수 있다. 평균화된 주사선은 다수회 주사되는 동일 영상라인으로부터 선택되거나 인접한 다수의 영상라인으로부터 선택 될 수 있다. 그리고 통계분포의 평가가 평균화 신호에 기초하여 수행된다. 이는 통계평가가 수행되기 전에 잡음이 감소되고 먼지나 긁힘자국에 의한 신호를 무시할 수 있는 잇점을 갖는다.

최대값의 부근에서 선택된 영역은 가능한 한 다수의 관련신호값이 고려되도록 결정된다. 좋기로는 50%, 더욱 좋기로는 70-80%의 전체값이 지정영역내에 있어야 한다. 영역의 크기는 예를 들어 표준편차에 기초하여 통상적인 통계분석에 의하여 결정될 수 있다. 이러한 영역의 크기는 제조시 계산된 사전에 결정된 전형적인 표준편차에 기초한다. 실제로 표준편차의 2-5배, 좋기로는 4배로 한정된 영역이 좋은 결과를 가져온다.

비록 제5도에서 영역(A)이 최대값(M)의 부근에서 대칭인 것으로 도시되어 있으나 이 영역은 경우에 따라서, 비대칭으로 결정될 수 있다. 이 영역을 결정하는 다른 방법으로서는 최대값(M)에서 시작하여 만족한 수의 값이 포함될 때까지 최대값의 양측에 있는 것으로 보는 값의 수를 증가시키는 것이 있다. 이러한 증가는 최대값(M)부근에서 대칭으로 이루어지거나, 또는 최대값의 각 양측에서 신호값의 특정수를 고려하도록 비대칭으로 이루어질 수 있다.

이상의 설명은 청구범위에 기재된 바와 같은 본 발명 실시형태의 한 예에 대하여서만 이루어진 것이다. 전문가라면 청구범위내에서 여러가지 다른 실시형태의 제시가 가능할 것이다.

제1도는 본 발명의 우선실시형태에 따른 주사장치의 개요도.

제2도는 기준스트립의 위치와 커어버구조의 상세도.

제3도는 하나의 주사라인상에서 검파기로부터 판독된 신호의 예를 보인 그래프.

제4도는 광검파소자로부터 출력되는 일련의 신호들을 보인 그래프.

제5도는 하나의 광검파소장에 대한 검파신호의 통계분포를 보인 다이아그램.

도면의 주요부분에 대한 부호설명

2‥· 스트립 5‥· 주사시스템

7‥· 광전검파수단 9‥· 신호처리수단

Claims (18)

1. 다수의 주사위치에서 각 광검파소자에 대한 검파광도에 일치하는 다수의 출력신호를 제공토록 기준면(2)을 주사하는 단계, 각 광정파소자에 대한 보정값을 계산하는 단계와, 상기 보정값에 기초하여 광검파소자로부터 출력데이타를 보정하는 단계로 구성되는 다수의 광검파소자(7)로부터의 출력신호를 보정하는 방법에 있어서, 상기 보정값이 각 소자에 대한 상기 다수의 출력신호의 통계분포를 평가하므로서 결정됨을 특징으로 하는 복수광검파소자의 출력신호보정방법.
2. 제1항에 있어서, 보정값의 결정이 최대발생수를 갖는 신호값(M)을 결정하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 관련신호값의 값(M)부근에서 영역(A)이 결정됨을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 평균값이 상기 결정된 영역(A)내에 있는 신호값으로부터 계산됨을 특징으로 하는 방법.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 영역(A)이 사전에 결정된 통계분포에 대한 표준편차의 2-5배, 좋기로는 4배의 값(M)부근의 영역에 일치함을 특징으로 하는 방법.
6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 영역(A)이 요구된 수의 값이 상기 영역에 포함될 때까지 값(M)부근의 영역을 증가시키므로서 결정됨을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 각 검파소자에 대한 상기 다수의 출력이 각 소자에 대한 다수의 평균화 신호를 제공토록 평균화되고 통계분포의 상기 평가가 상기 평균화신호에서 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 기준면이 연속 주사됨을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 기준면이 단계적으로 주사됨을 특징으로 하는 방법.
10. 기준면(2), 다수의 광검파소자(7), 다수의 주사위치에서 각 광검파소자(7)에 의하여 검파된 광도에 해당하는 다수의 출력신호를 제공토록 기준면(2)을 주사하기 위한 주사수단(5), 각 광검파소자에 대한 보정값을 계산하기 위한 계산수단(9)과, 상기 보정값에 기초하여 광검파소자로부터의 출력데이타를 보정하기 위한 보정수단(9)으로 구성된 다수의 광검파소자(7)로부터의 출력신호를 보정하기 위한 장치에 있어서, 이 장치가 각 소자에 대한 상기 다수의 신호의 통계분포를 평가하므로서 상기 보정값을 결정하기 위한 결정수단(9)을 포함함을 특징으로 하는복수광검파소자의 출력신호보정장치.
11. 제10항에 있어서, 보정값을 결정하기 위한 결정수단(9)이 최대발생수를 갖는 값(M)을 결정하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 장치.
12. 제11항에 있어서, 관련값의 값(M)부근에서 영역(A)을 결정하기 위한 수단(9)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 결정된 영역(A)내에 놓이는 신호값으로부터 평균값을 계산하기 위한 수단(9)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 영역(A)이 사전에 결정된 통계분포에 대한 표준편차의 2-5배, 좋기로는 4배의 값(M)부근의 영역으로 결정됨을 특징으로 하는 장치.
15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 영역(A)이 요구된 수의 값이 상기 영역 내에 포함될 때까지 값(M)부근의 영역을 증가시키므로서 결정됨을 특징으로 하는 장치.
16. 제10항에 있어서, 다수의 평균화 신호를 제공하기 위하여 다수의 상기 출력신호를 평균화하기 위한 수단(9)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
17. 제10항에 있어서, 주사수단(5)이 기준면을 연속주사함을 특징으로 하는 장치.
18. 제10항에 있어서, 주사수단(5)이 기준면을 단계적으로 주사함을 특징으로 하는 장치.