JPH01212968A - 画像読み取り装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はファクシミリ装置やディジタル複写機等に用い
られる画像読み取り装置に関する。

従来の技術 ディジタルデータを出力するイメージセンサを有する画
像読み取、り装置は、イメージセンサのビット毎の感度
のばらつきや原稿を照射する光源の発光分布のむら等に
より色々な歪みを生じる。このような歪みをシェーディ
ング歪みと呼び、このシェーディング歪みを補正して正
確な画像の読み取りを行うための色々な方法が提案され
ている。

以下、従来の画像読み取り装置の例を説明する。第５図
は画像読み取り装置のブロック図であり、１は原稿、２
は原稿１を照射する光源、３は原稿１の画像を自己走査
形のイメージセンサ４上に投射するレンズである。そし
て以上の光源２、レンズ３、イメージセンサ４はキャリ
ッジ５上に取り付けられ、キャリッジ５は矢印Ａで示す
副走査方向に移動可能である。また６は規準白板である
。

第６図は、画像読み取り装置の要部斜視図であり、７は
キャリッジ５を駆動するモータであり、モータ７は駆動
ローラ８を有している。９は従動ローラであり、駆動ロ
ーラ８と従動ローラ９の間にベルト１０が掛けられてい
る。１１は固定部材であり、キリッジ５の側面に取り付
けられ、キリッジ５にベルト１０を固定するために用い
られている。

第７図は従来の画像読み取り装置の回路ブロック図であ
る。１２はイメージセンサ４に走査開始信号及び走査信
号を与えるイメージセンサ駆動回路、１３はイメージセ
ンサ４の出力信号を増幅する差動増幅器、１４はサンプ
ルホールド回路でありイメージセンサ４の出力信号を整
形する。１５は増幅器で、アナログ・ディジタルコンバ
ータ（以下Ａ／Ｄコンバータと略す。）１６の入力電圧
として適切な電圧になるようにサンプルホールド回路１
４の出力電圧を増幅する。１７は増幅器１５のゲインボ
リュームで増幅器１５の最大出力電圧を調整する。１８
は増幅器１５のオフセットボリュームで増幅器の最小電
圧を調整する。Ａ／Ｄコンバータ１６は増幅器１５に接
続され、増幅器１５の出力信号をディジタル信号に変換
する。

１９は規準電圧源でＡ／Ｄコンバータ１６に規準電圧に
与える。２０は波形記憶用書き込み自在記憶素子（以下
波形記憶用ＲＡＭと書（。）であり、Ａ／Ｄコンバータ
１６より出力された１列分の画像データを記憶する。２
１は演算器で、Ａ／Ｄコンバータ１６の出力信号および
波形記憶用ＲＡＭ２０の出力信号に基づいて特定の演算
を行うものである。２２はアドレスカウンタであり、波
形記憶用ＲＡＭ２０の入出力アドレス信号を出力するも
のである。

以上のように構成された従来の画像読み取り装置の動作
についてその動作を説明する。まず光源２によって原稿
１を照射し、レンズ３はその反射光をイメージセンサ４
上で結像する。イメージセンサ駆動回路１２はイメージ
センサ４に走査開始信号及び走査クロック信号を与える
。イメージセンサ４は主走査方向に一列の受光素子を有
しており、イメージセンサ駆動回路１２の信号を受けて
各受光素子は原稿１の画像の各部分の明度に相当する電
圧を出力する。イメージセンサ４の出力信号は差動増幅
器１３によって直流バイアス成分を除かれ、サンプルホ
ールド回路１４によって波形整形されてノイズ成分を除
かれた画像信号となる。

この画像信号は増幅器１５によってＡ／Ｄコンバータ１
６に適した電圧に調整される。Ａ／Ｄコンバータ１６の
入力最大電圧は規準電圧源１９の出力電圧であり、入力
最小電圧はグランドレベルとなる。つまり規準電圧源１
９と同じ電圧がＡ／Ｄコンバータ１６のアナログ入力端
子に入力された時に、Ａ／Ｄコンバータ１６によって変
換されたディジタル値が最大となり、グランドレベルの
電圧がＡ／Ｄコンバータ１６のアナログ入力端子に入力
された時に、Ａ／Ｄコンバータ１６によって変換された
ディジタル値が最小となる。よってアナログ入力電圧が
規準電圧源１９の電圧よりも高いときはＡ／Ｄコンバー
タ１６は飽和してしまい、またアナログ入力電圧がグラ
ンドレベルよりも低いときはＡ／Ｄコンバータ１６の出
力データは「０」となり、いづれも正確な電圧のデータ
を得ることができない。このためアナログ入力端子に入
力される電圧をゲインポリウム１７およびオフセットボ
リウム１８によって調整する。

ここでキャリッ、ジ５を白基準板６と対向する位置に移
動させ、読み取り動作を行わせると各部は第８図に示す
ような信号を出力し、イメージセンサ４は白基準板６の
両端で明度の落ちた信号を出力する。ここで波形記憶用
ＲＡＭ２０に上記のシェーディング歪みを補正する関数
を表すデータを記憶させておき、波形記憶用ＲＡＭ２０
の出力信号とＡ／Ｄコンバータ１６の出力信号を演算器
２１によって足し合わせると、白基準板６の両端の明度
の落ちた信号の補正を行うことができる。

発明が解決しようとする課題 光源として蛍光灯を使用した場合、点灯後管壁温度の上
昇に伴って蛍光灯の光量が増加しシェーディング歪みの
特性が変化することがあり、以上のような従来の画像読
み取り装置ではシェーディング歪みを正確に補正するこ
とができなかった。

またこの課題を解決するために、蛍光灯の表面に温度セ
ンサを取り付は蛍光灯の表面の温度に従って蛍光灯の駆
動電流を制御したり、蛍光灯の表面にヒータを取り付は
蛍光灯の管壁の温度を制御する手段がある。しかし以上
の手段は電力回路の制御手段を必要とし、電力回路は一
般に発熱量が多いために放熱手段を必要としたり、大型
の回路部品を必要とするため大型になるなどの問題点が
あった。

本発明は以上の問題点を解決するものであり、電力回路
の制御手段等によらずにシェーディング補正を正確に行
うことのできる画像読み取り装置を提供するものである
。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために本発明はイメージセンサの
出力信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジ
タル変換装置の基準電圧源として可変電圧源を用い、ア
ナログ・ディジタル変換手段の出力信号を演算した信号
に応じて可変電圧源の電圧を制御するようにした。

作　　用 上記した手段により本発明の画像読み取り装置は、光源
の光の量によってイメージセンサの出力信号をディジタ
ル信号に変換する特性を変えることができ、シェーディ
ング補正を正確に行うことができる。

実施例 以下、本発明の画像読み取り装置の一実施例を説明する
。

第１図は本発明の画像読み取り装置の回路ブロック図で
ある。第１図において４はイメージセンサ、１２はイメ
ージセンサ４に走査開始信号及び走査信号を与えるイメ
ージセンサ駆動回路、１３はイメージセンサ４の出力信
号を増幅する差動増幅器、１４はサンプルホールド回路
、１５は増幅器、１６はＡ／Ｄコンバータ、１７は増幅
器１５のゲインボリューム、１８はオフセットボリュー
ム、１９は規準電圧源、２０は波形記憶用ＲＡＭ。

２１は演算器、２２はアドレスカウンタであり、以上の
各構成部材は従来の画像読み取り装置と同じであるので
、詳細な説明は省略する。２３はＤ／Ａコンバータであ
り、基準電圧源１９と接続され、データ入力線路は指令
値データ線路２４と接続されている。２５は２ビツトの
Ｄ／Ａコンバータであり、２個の分圧抵抗とアナログス
イッチにより構成されている。そしてＤ／Ａコンバータ
２５の出力信号線はＡ／Ｄコンバータ１６に接続されて
いる。２６は演算器であり、演算器２１の出力端子と指
令値データ線路２４の間に接続されている。

以上のように構成された本実施例の画像読み取り装置の
動作を説明する。まず光源２によって原稿１を照射し、
レンズ３はその反射光をイメージセンサ４上で結像する
。イメージセンサ駆動回路１２はイメージセンサ４に走
査開始信号及び走査クロック信号を与える。イメージセ
ンサ４は主走査方向に一列の受光素子を有しており、イ
メージセンサ駆動回路１２の信号を受けて各受光素子は
原稿１の画像の各部分の明度に相当する電圧を出力する
。イメージセンサ４の出力信号は差動増幅器１３によっ
て直流バイアス成分を除かれ、サンプルホールド回路１
４によって波形整形されてノイズ成分を除かれた画像信
号となる。この画像信号は増幅器１５によってＡ／Ｄコ
ンバータ１６に適した電圧に調整される。

ここでＡ／Ｄコンバータ１６の最大比較電圧はＤ／Ａコ
ンバータ２３に接続された指令値データ線路２４上に送
られるディジタルデータによって作られる。またＡ／Ｄ
コンバータ１６に入力されるアナログ信号の最大値と最
大比較電圧が一致するように指令値データ線路２４上に
データを送出すると、Ａ／Ｄコンバータ１６に入力され
るアナログ信号は最も細かい分解能でディジタル信号に
変換される。よってアナログ信号の最大値と最大比較電
圧が一致するように指令値データ線路２４上にデータを
送出すると好ましいのであるが蛍光灯の光量は管壁の温
度によって大きく変化し、蛍光灯の管壁の温度が２０℃
であると蛍光灯の光量の分布は第２図のＡ１のようにな
り、蛍光灯の管壁の温度が０℃であると蛍光灯の光量の
分布は第２図のＡ２のようになり、蛍光灯の管壁の温度
が４０℃であると蛍光灯の光量の分布は第２図のＡ３の
ようになる。このためイメージセンサ４の出力は上記の
それぞれの温度で第３図の８１、第３図の８２、第３図
のＢ３のように大きく変化する。

よってＤ／Ａコンバータ２３に指令値を送る記憶手段２
７には蛍光灯の光の最も強い時にもＡ／Ｄコンバータ１
６のオーバーフローしないようなデータを格納しておく
。

いま補正信号ＷＨＩＴＥをハイレベルにし、白規準板６
をイメージセンサ４によって読み取ると、イメージセン
サ４の出力信号は波形記憶用ＲＡＭ２０に格納される。

この時白規準板６の画像を読み取った時のイメージセン
サ４の出力信号の最大値と最小値の差は一般にまえもっ
てわかっており、イメージセンサ４の出力信号の最小値
は最大値の半分以下になることはないとしてＡ／Ｄコン
バータ１６の最小比較電圧を最大比較電圧の半分に設定
しておく。つぎに補正信号ＷＲＩＴＥをローレベルにし
てイメージセンサ４の出力信号を波形記憶用ＲＡＭ２０
より読みだす。すると演算器２１はイメージセンサ４の
出力信号を波形記憶用ＲＡＭ２０より読みだした信号に
よって補正したデータを出力する。波形記憶用ＲＡＭ２
０に蛍光灯の光りの最も強い時にもオーバーフローしな
いような基準電圧でアナログ・ディジタル変換したデー
タを記憶しているので、蛍光灯の光量が第２図のＡ１や
Ａ２の特性の時には演算器２１の出力信号は第４図の０
１やＣ２に示されるような信号を出力する。ここで演算
器２６は演算器２１の出力した信号の最大値より少し大
きな値を示す信号を指令値としてＤ／Ａコンバータ２３
に与える。

するとＤ／Ａコンバータ２３はイメージセンサ４の出力
したデータの最大電圧より少し大きな電圧を最大比較電
圧としてＡ／Ｄコンバータ１６に与える。これによって
Ａ／Ｄコンバータ１６はイメージセンサ４の出力信号の
最大値の大きさに合わせたデータの変換を行う。つまり
蛍光灯の光量に合わせてディジタル変換が行われる。

よって原稿の画像をイメージセンサ４によって読み、演
算器２１はＡ／Ｄコンバータ１６の出力するデータ、波
形記憶用ＲＡＭ２０の記憶データによって演算を行う。

これによって演算器２１の出力信号は最適に補正された
信号となり、第４図の０３のような出力信号を得る。

この後に原稿の画像をイメージセンサ４によって読み取
ると、Ａ／Ｊ）コンバータ１６は蛍光灯の光量に合わせ
た基準電圧によってイメージセンサ４の信号をアナログ
・ディジタル変換するため、・原稿の画像はＡ／Ｄコン
バータ１６の持つ分解能いっばいのビット数のデータに
変換される。

発明の詳細 な説明したように本発明の画像読み取り装置は本発明は
イメージセンサの出力信号をディジタル信号に変換する
アナログ・ディジタル変換装置の基準電圧源として可変
電圧源を用い、アナログ・ディジタル変換手段の出力信
号を演算した信号に応じて可変電圧源の電圧を制御する
ようにしたため、電力回路の制御手段等によらずにシェ
ーディング補正を正確に行うことができ、原稿の画像は
Ａ／Ｄコンバータの持つ分解能いっばいのビット数のデ
ータに変換される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像読み取り装置の一実施例の回路ブ
ロック図１、第２図〜第４図は同各部分の信号の特性図
、第５図は本発明および従来の画像読み取り装置の要部
側断面図、第６図は同要部斜視図、第７図は従来の画像
読み取り装置の回路ブロック図、第８図は同各部分の信
号の特性図である。 １・・・原稿　　　　　２・・・光源　　　　３・・・
レンズ４・・・イメージセンサ　　　　　　５・・・キ
゛ヤリッジ６・・・規準白板　　７・・・モータ　　８
・・・駆動ローラ９・・・従動ローラ　１０・・・ベル
ト　１１・・・固定部材１２・・・イメージセンサ駆動
回路 １３・・・差動増幅器　１４・・・サンプルホールド回
路１５・・・増幅器　　　　　１６・・・Ａ／Ｄコンバ
ータ１７・・・ゲインボリューム １８・・・オフセットボリューム　１９・・・規準電圧
源２０・・・波形記憶用ＲＡＭ　　　　　　２１・・・
演算器２２・・・アドレスカウンタ ２３・・・Ｄ／Ａコンバータ ２４・・・指令値データ線路 ２５・・・Ｄ／Ａコンバータ　　　　　２６・・・演算
器代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第２図 第３図 第４図 ！−・−１原、鴇 第５図　　　　　　　２−覚九訂 ３−・−レソガ ◆−−−づメーじしＪヴ ５・−−千τソ・ツ乞二 牛 ？−［−夕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿を照射する照明装置と、画像を読み取り画像に応じ
   た信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセン
   サの出力信号をディジタル信号に変換するアナログ・デ
   ィジタル変換手段と、前記照明装置の光量のむらを補正
   するデータを記憶する記憶手段と、前記アナログ・ディ
   ジタル変換手段の出力信号を前記記憶手段の出力信号に
   よって補正する演算器とを有し、前記演算器の出力信号
   に応じた電圧を発生する電圧発生源の出力電圧を前記ア
   ナログ・ディジタル変換手段の基準電圧としたことを特
   徴とする画像読み取り装置。