JPH02284572A

JPH02284572A - レンズ縮小読取方式スキャナーのシェーディング歪み補正構造

Info

Publication number: JPH02284572A
Application number: JP1106294A
Authority: JP
Inventors: Sadaaki Shimonaga; 霜永　禎章
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1990-11-21

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、原稿に光を照射して原稿からの反射光を光
学系のレンズで縮小し、その縮小した光をセンサーで読
取って電気信号に変換する、例えばファクシミリに用い
られるスキャナーのようなレンズ縮小読取方式スキャナ
ーに関する。

（ロ）従来の技術従来のレンズ縮小読取方式スキャナーは、第４図にその
全体構成を示すように、例えばＡ４、Ｂ４等の大きさの
原稿２１を図中矢印Ｇで示す方向に移動させながら、原
稿２１に、ＬＥＤ等の発光素子を用いた光源２２から光
Ｈを照射する。

そして、原稿２１から反射された光Ｈを第１ミラー２３
、第２ミラー２４等で光路を変更して、レンズ２５によ
って縮小し、その縮小された光を、例えばＣＯＤイメー
ジセンサ−等の読取センサー２６で読取る。

光源２２は、矢印Ｇで示す原稿の移動方向に対して直交
する方向に延びる帯状の線光源であり、従って、第１ミ
ラー２３、第２ミラー２４は光源２２と平行な方向に延
びるミラーである。

光学系の画像縮小手段であるレンズ２５は、通常のカメ
ラレンズに用いられるような軸対称のレンズであり、入
射された１象を上下左右に渡って全て縮小する。

読取センサー２６は、光源２２て照射された原稿の照射
部分を読取るために、光源２２と平行な方向に受光素子
が配列された構造となっている。

例えば、ＣＣＤイメージセンサ−のような場合には、２
０００個程度０受光素子が配列されており、各受光素子
が５ミリ秒間に受は取った光量を光電変換し、その信号
を配列の一方側から他方側へと順次シリアルに出力する
ようになっている。

ところで、この様なレンズ縮小読取方式スキャナーにお
いては、光学系の画像縮小手段であるレンズ２５を用い
ている。従って、レンズ２５を通過した後のレンズ２５
周辺部の光量、つまり読取センサー２６の周辺部での光
量が落込み、このため、読取センサー２６の中央部に位
置する受光素子と周辺部に位置する受光素子との出力信
号のレベルに差が生じるという、いわゆるシェーディン
グ歪みが発生する。

このシェーディング歪みを補正するために、従来のレン
ズ縮小読取方式スキャナーにおいては、第４図に示すよ
うに、レンズ２５の手前に光量調整用の遮光板２７を取
り付けるようにしている。

遮光板２７は、光Ｈの光軸に対して対称に設けられてお
り、光軸方向に沿って見た場合には、かまぼこ型をした
不透明板である。この遮光板２７を用いて、レンズ２５
中央部の光量を減少させることにより、読取センサー２
６に入射される光量の中央部と周辺部とにおける均一化
を図るようにしている。

第５図は読取センサー２６を、例えばＣＣＤイメージセ
ンサ−とした場合の、時間Ｔとセンサーの出力信号レベ
ルＳとの関係を示すグラフである。

ＣＣＤイメージセンサ−の場合は、前述したように各受
光素子が受は取った５ミリ秒間の蓄積光量を光電変換し
て出力するために、ＣＣＤイメージセンサ−からの出力
は５ミリ秒間隔であり、直線状に配列された各受光素子
の一方側から他方側へと順次シリアルに出力が行われる
ため、時間軸Ｔは受光素子の配列上の位置に対応してい
る。

第５図に実線で示したものは、遮光板２７てシェーデイ
ング歪みを補正する前のＣＣＤイメージセンサ−の出力
信号レベルＳであり、補正前のＣＣＤイメージセンサ−
の出力は図のように、センサーの周辺部で低下している
。また、図中、点線で示したものは、遮光板２７を用い
てセンサー中央部の出力を低下させた、つまり、シェー
ディング歪みを補正した後のＣＣＤイメージセンサ−の
出力信号レベルＳである。

遮光板２７の取付は位置調整にあたっては、例えば読取
センサー２６が前述したＣＣＤイメージセンサ−である
ような場合には、第５図に示したようなセンサーの出力
信号の波形を見て、調整を行うようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかしながら、上述のような遮光板２７の位置調整は、
その調整がきわめて微妙であるため煩雑であり、しかも
機器の震動によって狂いやすいという不具合がある。

この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、
帯状の光源２２の中央部の発光量を減少させることによ
り、従来のような遮光板２７を用いることなくシェーデ
ィング歪みを補正するようにした、レンズ縮小読取方式
スキャナーのシェーディング歪み補正構造を提供するも
のである。

（ニ）課題を解決するための手段この発明は、原稿を帯状に照射する光源と、原稿から反
射された光を縮小するレンズと、レンズによって縮小さ
れた光を直線状に配置した複数の受光素子で受けその光
量を各受光素子毎に電気信号に変換して順次出力する読
取手段を備え、前記光源が、複数個の点光源を前記帯状
の方向に直線状に配置した点光源アレイからなり、その
点光源アレイの点光源に、シェーディング歪みが補正さ
れる光量が前記読取手段に与えられるように、点光源ア
レイの中央部に位置する点光源の発光量を減少させるよ
う調整する調整手段が設けられていることを特徴とする
レンズ縮小読取方式スキャナ−のシェーデイング歪み補
正構造である。

なお、この発明でいうシェーディング歪みとは、読取手
段の中央部に位置する受光素子と周辺部に位置する受光
素子との出力信号のレベルに差か生じることてあり、シ
ェーデイング歪みを補正するとは、その差をできるだけ
少なくすることを意味する。

また、この発明における点光源アレイとしては、原稿を
、原稿の送り方向と直交する方向に帯状に照射できるよ
うに、複数個の点光源を直線状に配置したものであれば
よく、各点光源としては、例えばＬＥＤのような発光素
子が用いられる。

さらに、レンズとしては、従来のファクシミリに用いら
れているような、単レンズ、あるいは複合レンズ等の軸
対称のレンズが用いられる。

そして、読取手段としては、複数の受光素子を直線状に
配列し、その受光素子で光を受け、各受光素子が所定時
間に受けた光量を光電変換して順次出力できるものであ
ればよく、例えば、従来のファクシミリに用いられてい
るＣＯＤイメージセンサ−のようなセンサーを用いて好
適である。

また、調整手段としては、点光源の発光量を減少させる
ように調整できるものであればよく、例えば抵抗等が用
いられる。

（ポ）作用点光源アレイから照射され、原稿から反射された光は、
レンズによって縮小され、その縮小された光の光量が、
読取手段によって各受光素子毎に電気信号に変換されて
順次出力される。

このとき、点光源アレイの中央部に位置する点光源は、
調整手段によって、その発光量が減少するように調整さ
れるため、読取手段の中央部に位置する受光素子と両端
部に位置する受光素子とに入射される光量の均一化が図
られる。

従って、従来のような遮光板を用いることなく、シェー
ディング歪みが補正される。

（へ）実施例以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。なお、これによってこの発明が限定されるものではな
い。

第２図はこの発明の一実施例の全体構成を示す全体構成
説明図である。

図において、ｌは矢印にて示す方向に移動するＡ４、Ｂ
４等の大きさの原稿、２は原稿を照射する光源、３及び
４は原稿から反射された光りの光路を変更するための第
１ミラー及び第２ミラー５は光りを縮小するレンズ、６
はレンズ５によって縮小された光りを読取るＣＯＤイメ
ージセンサ−である。

光源２は、後はど詳述するが、矢印にの方向とは直交す
る方向にＬＥＤが配置された帯状の線光源である。また
、第１ミラー３及び第２ミラー４は、光源２のＬＥＤの
配置と平行に置かれたミラーである。

レンズ５は、通常のカメラレンズに用いられるような軸
対称のレンズであり、入射された像を上下左右に渡って
全て縮小する。

ＣＯＤイメージセンサ−６は、光源２で照射された原稿
の照射部分を読取るために、光源２と平行な方向に直線
状に受光素子が配列された構成となっている。例えばＢ
４の大きさの原稿を縦方向（長手方向）に移動させて読
取るようなＣＯＤイメージセンサ−６である場合には、
原稿の送り方向と直交する方向に受光素子が配列されて
いる。

そして、その配列は、例えば、１ミリを８画素に分割し
て読取るようにした場合には、Ｂ４の原稿の横幅を２５
６ｍｍとすると、２５６ｍｍＸ　８画素＝　２０４８画素となって、２０
４８画素必要となり、１画素に１つの受光素子を対応さ
せるため、受光素子１個当たりの大きさを約１４μｍ程
度とすると、１４μｍＸ　２０４８個（受光素子）−約２４ｍｍとな
って、約２４ｍｍの長さの直線状の配列となる。

ＣＯＤイメージセンサ−６の全体の大きさは上記配列に
外周器を加えたものであり、約４０〜４２ｍｍ程度であ
る。

このＣＯＤイメージセンサ−６は、各受光素子が５ミリ
秒間に受は取った光量を光電変換してシフトレジスター
にンフトし、その信号を配列の一方側からの他方側へと
順次シリアルに出力するようになっており、その出力は
、外部から与えられた転送りロック信号毎に行われる。

第１図（Ａ）は光源２の詳細説明図、第１図（Ｂ）はＣ
ＣＤイメージセンサ−６の受光素子の配置に対応する原
稿の読取位置と、受光素子の出力信号レベルＳとの関係
を示すグラフ、第３図は光源２のＬＥＤの発光量を調整
するための回路を示す電気回路図である。第１図（Ｂ）
においては、説明を容易にするために、比例関係にある
受光素子の出力信号レベルＳと光源２の光量とを縦軸上
に同時に表示し、また、横軸には、第１図（Ａ）の原稿
読取範囲に対応する読取位置を示した。

第１図（Ａ）に示すように、光源２は、原稿ｌの原稿面
１ａと平行に設置されており、基板ｉｌ上に多数のＬＥ
Ｄｌ　２を原稿ｌの移動方向Ｋ（第２図参照）と直交す
る方向に直線状に配置したＬＥＤアレイ１３と、ＬＥＤ
アレイＩ３の原稿ｌ側に設けた拡散・集光レンズ１４か
ら構成されている。

ＬＥＤアレイ１３におけるＬＥＤ　１２の配置ピッチは
、標準的なＬＥＤの場合には、その直径が２〜２．５ｍ
ｍであるため、約３ｍｍ間隔である。従って、Ｂ４の原
稿を照射するような場合には、Ｂ４の横幅を２５６ｍｍ
とすると、２５６÷３−約８５個と、なり、さらに紙幅よりも少し広めに照射するため、
ＬＥＤアレイ１３には、ＬＥＤｌ２が直線状に約９０〜
１００個程度配置された構成となる。

また、ＬＥＤアレイ１３に配置された各ＬＥＤ１２は、
第３図に示すように３個づつが直列に接続され、それら
３個のＬＥ：ＤＩ２には、それぞれ抵抗Ｒｎ、　Ｒｎ、
、、　Ｒ，、ｔ、−、が直列に接続されている。従って
、これら抵抗Ｒ，，Ｒ１１，，，Ｒｎ、２゜・・、の値
をそれぞれ設定することにより、ＬＥＤｌ２の発光量を
調整することが可能である。

これにより、ＬＥＤアレイ１３の中央部のＬＥＤｌ２の
発光量をＣＣＤイメージセンサ−６のシェーディング歪
みが補正されるように減少させる。

すなわち、光源２の光量特性が、シェーディング歪みと
逆の特性となるように、抵抗Ｒｎ、　Ｒｎ、ｌ。

Ｒｎ＋２．　　・、の値を設定する。

なお、上記の例は、ＬＥＤ　ｌ　２を３測置列に接続し
て抵抗Ｒを接続した場合であるが、１個のしＥＤ１２に
対して１個の抵抗Ｒを接続してらよいし、また、４個以
上のＬＥＤを直列に接続Ｌ、それに抵抗Ｒを接続するよ
うにしてもよい。ただ、各ＬＥＤ　ｌ　２毎に１個の抵
抗Ｒを設けたのでは、多くの抵抗Ｒが必要となり、その
配置スペースに問題が生じる。また、ＬＥＤ　１２は１
個当たり直流１．４■程度で点灯させるため、３個を直
列に接続すると、約４．２■の電圧降下となって、５■
以上の供給電圧Ｖｃｃが必要である。一方、供給電圧Ｖ
ｃｃは通常５■〜１２Ｖ程度の直流電圧であるため、一
般的には３個から、多くても６〜８個までのＬＥＤｌ２
を直列に接続し、それに対して１個の抵抗Ｒを設けるよ
うにする。

このような構成であれば、第１図（Ｂ）に示すように、
ＣＣＤイメージセンサ−６における出力信号レベルＳの
シェーデイング歪特性が「山型」の曲線であっても、光
源２からの光量特性がシェーデイング歪特性とは逆の「
谷型」の曲線となるため、双方の特性が相殺され、ＣＣ
Ｄイメージセンサ−６からの出力波形は、図中点線で示
すような平坦な出力信号レベルＳとなる。

このようにして、ＬＥＤアレイ１３の中央部に位置する
ＬＥＤ　ｌ　２の発光量を減少さ仕るように抵抗Ｒの値
を設定し、ＬＥＤアレイ１３からの照射光量の特性を、
シェーディング歪みと逆の特性にしてシェーディング歪
みを補正することにより、遮光板が不要となる。

（ト）発明の効果この発明によれば、点光源に調整手段を設け、シェーデ
ィング歪みが補正される光量が読取手段に与えられるよ
うに、点光源の発光量を、その調整手段によって調整す
るようにしたので、遮光板が不要となり、遮光板のよう
な煩雑な調整を行う必要もなくなる。

また、遮光板のような調整部分がないため、震動に対し
てもきわめて安定した光量を読取手段に提供することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明の光源の詳細説明図、第１図（
Ｂ）は原稿の読取位置と受光素子の出力信号レベルとの
関係を示すグラフ、第２図はこの発明の一実施例の全体
構成説明図、第３図はＬＥＤの発光量を調整するための
回路を示す電気回路図、第４図は従来のレンズ縮小読取
方式スキャナーの全体構成説明図、第５図は従来の読取
センサーにおける時間と出力信号レベルとの関係を示す
グラフである。１・・・・・・原稿、　　　　　ｌａ・・・・・原稿面
、２・・・光源、　　　　　３・・・・第１ミラー４・
・・・・第２ミラー　　５・・・・レンズ、６・・・・
・ＣＯＤイメージセンサ− １１・・・・基板、　　　　１２・・・・ＬＥＤ。１３・・・・・・ＬＥＤアレイ、１４・・・・・・拡散・集光レンズ、Ｋ・・・・・・原稿移動方向、Ｌ・・・・光、Ｒ・・・
・・抵抗。一１５＝

Claims

【特許請求の範囲】

１、原稿を帯状に照射する光源と、原稿から反射された
光を縮小するレンズと、レンズによって縮小された光を
直線状に配置した複数の受光素子で受けその光量を各受
光素子毎に電気信号に変換して順次出力する読取手段を
備え、前記光源が、複数個の点光源を前記帯状の方向に
直線状に配置した点光源アレイからなり、その点光源ア
レイの点光源に、シェーディング歪みが補正される光量
が前記読取手段に与えられるように、点光源アレイの中
央部に位置する点光源の発光量を減少させるよう調整す
る調整手段が設けられていることを特徴とするレンズ縮
小読取方式スキャナーのシェーディング歪み補正構造。