JPH03106178A - 画像読取装置 - 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〕 本発明は原稿を光学的に読み取り、電気信号に変換する
原稿読み取り装置に関する。

（従来の技術） 従来から、書籍や書類などの文書画像情報を電気信号の
形で、イメージ情報として読み取るイメージスキャナー
は、通常第２図に示すように、主として筺体１上の原稿
台ガラス２上に載せられた原稿３を照明する光源４と、
原ｆＡ　３からの反射光５を結像レンズ６を介して充電
変換を行なうラインセンサ７と、このラインセンサ７へ
導く３枚の反射ｕＬ８〜ｔＯと、充電変換した電気信号
を処理すると共に全体の動作を制御する回路基板１２と
、外部との情報の送受を行うＩ／Ｆ　ｆ！Ｉｈ１３とか
らなる。

原稿３を照明する光源４としては、光の強度が十分有り
かつ低価格と言うことで蛍光灯が使用されることが多い
。

しかし蛍光灯には良い点も多いが、欠点も多々ある。例
えば電極の劣化を防ぐために予熱時間を必要とし、さら
に照明ムラを無くすために高周波点灯を必要とする。な
かでも最犬の欠点は第３図に示すように５周囲温度によ
って明るさが何倍にも変動し、かつ点灯時間に従って明
るさが変化する事である。

通常、この欠点を回避するために種々の対策が施されて
いる。その１つの方法としては、蛍光灯に面ヒータを抱
かせて低温時とスタート時に管壁を暖める手法がある。

しかしヒータ用の電力が馬鹿にならないし、その効果が
出るのにタイムラグがあり、総合的に見ると未だ不十分
である。

他の方法として、蛍光灯の光の出力をモニタしながら管
電流を制御することが知られている。しかしこの方法も
センサを必要とし、所要電力の割には明るさが増えず、
効果の割に電源などの価格のアップが馬鹿にならない． その他の方法として、価格のアップが比較的少ない第４
図に示す様な方法も取られている。すなわち、第５図に
示す原稿読み取り領域２の周囲に主走査方向にあって原
稿読取りの直前に読取る第１の基準白色板ｌ５と、副走
査方向にあって原稿を読み取りながら−モニタする第２
の基準白色板１６とを用いる方法である．第１の基準白
色板ｌ５からの読み取り信号は第６図に示すようＣなる
。ここで、Ａ２で示す領域が副走査方向に添って存在す
る第２の基準白色板ｌ６からの基準信号である．いま、
＾２部の基準信号レベルが＾，部の最大信号レベルの尾
であったとすると、第４図に示したアナログスイッチｌ
７でＡ２部分の信号をサンプルし、増幅器ｌ８により２
倍に増幅し、その電圧をサンプル／ホールド回路ｌ９で
サンプルアンドホールドし、その出力信号をアナログス
イッチＡＳ２を介して＾／Ｄコンバータのリファレンス
端子へ入力し、第１の基準白色板ｌ５からの入力ビデオ
信号をディジタル信号へ量子化してメモリ２ｌへ一旦記
憶する。そしてメモリ２ｌからその基準信号を出力しな
がら、Ｄ／Ａコンバータ２２でアナログ信号に戻し、ア
ナログスイッチＡＳ３を介してＡ／Ｄコンバータ２０の
リファレンス端子へ入力し、読み取り原稿からの入力ビ
デオ信号を正規化する。ざら（、副走査方向の走査に伴
って変化する基準信号を［１／八コンバータ２２のリフ
ァレンス端子へ入力して時間変化分を補償する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、光源として蛍光灯を使用した場合には、
ビデオ入力部信号レベルが最大十倍強変化することにな
る（第３図参照）．従って′、光源の強度が弱いときに
は第４図に示した＾／Ｄコンバータ２０のリファレンス
電圧も低くなり、十分なレベルのリファレンス電圧が与
えられた時に比べて、精度良く量子化されないことにな
る。更に、シェーディング補正も同時に同じリファレン
ス電圧を利用して行なうので、蛍光灯両サイドにおける
レベル低下も精度低下の原因となる。

よって本発明の目的は、光源の強度が大幅社変化したと
してもディジタル値への量子化を精度良く行ない得るよ
う構成した画像読取装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る画像読取装置は、原稿の読取り開始前に基
準白色板を走査し、当該基準白色信号のレベルが所定レ
ベルに達するよう、ビデオ信号入力増幅器のゲインを設
定する第１制御手段と、原稿の読取り時には、前記基準
白色信号に基づいてイメージセンサから出力されたビデ
オ信号のシェーディング補正を行う第２制御手段と、前
記原稿の読取りに伴って得られる基準白色信号のレベル
を検出し、当該レベルが前記所定レベルに一致するよう
前記入力増幅器のゲインを可変する第３制御手段と、前
記入力増幅器の後段側社接続されたＡ／Ｄ変換器とを具
備しｋものである。

〔作　用〕

本発明によれば、アナログと゛デオ信号をディジタルビ
デオ信号へ変換するための＾／Ｄ変換器への基準白色板
からの最大色レベルは、光源の明るさが変化したとして
も低下することなく常（＾／０変換器の最大入力レベル
になるように、＾／Ｄ変換器に入力する前段においてゲ
インの自勅的補正がなされる。

かくして、アナログビデオ信号をディジタルビデオ信号
に変換するＡ／Ｄ変換器には、光源の明るさが変動した
ときにも常時フルレンジで入力可能となり、ディジタル
値に量子化する際の歪や非直線性を回避することが可能
になる。

（実施例） 以下に、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。いま説
明の都合上仮にビデオ入力信号の最大レベルを４．８ｖ
とし、その最小レベルが最大レベルの１／１２である０
．４Ｖであるとする。従って、入力レベルが０．４Ｖ以
下の場合は蛍光灯を点灯させてしばらく読取りを待つか
、蛍光灯が劣化して寿命のため交換を要するものと判断
する。

第１図じおいて、２４は積分型Ｄハコンバータあり、基
準入力端子にはアナログビデオ入力信号が供給ざれてい
る。一方、デジタル入力端子には第１のラッチ２５から
８ビットのデジタル信号が入力されている。このことに
より、このＤ／＾コンバータ２４はアッテネータとして
作動することになる。

すなわち、Ｄ／Ａコンバータ（以下ＤＡＣと呼ぶ）２４
をディジタル減衰器として使用し、入力信号レベルに応
じて最大１２分の１にまで減衰させる。また、ＤＡＣ２
４の後段に接続した増幅器は固定ゲインとして１２倍の
利得を持たせる。

第２のＤＡＣ２７は等価的に増幅器２９の帰還抵抗とな
っているため、第２のラッチ２８から出力される８ビッ
トの信号に応じて帰還抵抗を変化させ、このことにより
増幅器２９のゲインを変化させている。

次に、本実施例の動作を第７図に示したフローチャート
を参照して説明する。

（１）まず０＾Ｃ２４における減衰率を１／１２に設定
するため、Ｃｒｔｌ３３から“２５６”　（十進表示）
に対する“２１″を与える。従って、後段の増幅器では
１２倍に増幅されるため、元のレベルに戻されることに
なる（ステップＳ１）６ （２）次にＤＡＣ２７の抵抗値を初期設定するため、ラ
ッチ２８に初期値をＣＰＵ３３から供給する（ステップ
Ｓ２）。

（３）蛍光灯を点灯させ、第１の基準白色板ｌ５を走査
し、そのビデオ信号をＤＡＣ２４に入力する。その結果
として得られたディジタルビデオ信号をシシェーディン
グ補正用データとしてメモリ３２に記憶させる。ここで
、第１のＤＡＣ２４は１／１２の減衰率を有するよう初
期設定されており、且つ第２のＤＡＣ２７は初期抵抗値
を有するよう設定されているので（ステップ５１．５２
　）　，上記シェーディング補正用データの最大値は４
．８Ｖ　（ピーク値）に一致していない。

（４）そこで、第１のラッチ２５のラッチデータを変化
させて減，衰率を変更することにより、上記最大値が４
．８ｖになるようＣＰＵ３３が制御を行う（ステップ５
４）。

（５）イメージセンサ（図示せず）を付勢して原稿の走
査を開始させる（ステップＳ５）。

（６）原稿の走査に伴って１画素毎のビデオ信号が入力
されるたびに、ＣＰＩＩ３３はメモリ３２から上記シェ
ーディング補正用データを１画素ぶんずつ読み出し、そ
の逆数値を第２のラッチ２８に記憶させる．このことに
より、１ラインぶんのシェーディング補正が行われる（
ステップ５６〉．（７）次のラインへイメージセンサを
移動させ、同様のシェーディング補正を行う。このとき
、第２の基準白色板１６（第５図参照）を走査すること
によって得られる基準白色信号のレベルを検出し、光量
に変化が有るか否かをチェックする（ステップＳ７）。

（８）　ステップＳ７において光量の変化が認められた
場合には、ＤＡＣ２４の減衰率を再設定するため、第１
のラッチ２５への再格納を行なう（ステップＳａ）。

この様に、可変減衰器と固定ゲイン増幅器と可変増幅器
とを用いることにより、光源の明るさが例えば十倍強変
化したとしても同じレベルの信号を＾／Ｄコンバータ＾
ＤＣ３０に入力することが可能となる。

なお、上記説明ではアッテネータに含まれるＤＡＣ２４
の減衰率を１／１２としたが、｛ｇ号の量子化誤差や歪
を減少させるためＣは、ここでの減衰率と増幅率を低く
（具体的には、安定に動作させるには精々８倍程度を上
限にする）するのが望ましい。その場合には、後段のプ
ログラマブル増幅器にその分を分担させ、適正なレベル
の変倍率として全体として安定な精度の良い補正が可能
となる。勿論、ＤＡＣ等の精度や増幅器の利得に応じて
分担比率を状況に応じて決めて良いことは言うまでもな
い． 上述した実施例においては、減衰器でレベル補正を行い
、可変増幅器でシェーディング補正を行なったが、これ
を入れ換えて可変増幅器でレベル補正を行い、減衰器で
シェーディング補正を行うことも可能であけ． 〔発明の効果〕 以上説明したとおり本発明によれば、アナログビデオ信
号をディジタルビデオ｛ｇ号に変換する＾／Ｄ変換器に
は、光源の明るさが変動したときにも常時フルレンジで
入力可能となり、ディジタル値に量子化する際の歪や非
直線性を回避することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
一般的なイメージスキャナの構成を説明するための図、 第３図は蛍光灯の明るさが変化することを示す図、 第４図は従来技術を示す電気回路図、 第５図は基準信号を読み取るために配置した基準白色板
の配置を説明する図、 第６図は基準白色板からの読み取り信号を示す図、 第７図は本実施例の動作を示すフローチャート２４・・
・Ｄ／Ａコンバータ（可変減衰器）、２５・・・ラッチ
回路、 ２６・・・固定ゲインの増幅器、 ２７・・・Ｄ／Ａコンバータ（可変帰還抵抗器）、２９
・・・増幅器、 ３０・・・＾／Ｄコンバータ、 ３２・・・メモリ、 ３３・・・ＣＰＩＩ　， である． 第 ４ 図 Ａ１ 第６図 第２図 第３ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原稿の読取り開始前に基準白色板を走査し、当該基
   準白色信号のレベルが所定レベルに達するよう、ビデオ
   信号入力増幅器のゲインを設定する第１制御手段と、 原稿の読取り時には、前記基準白色信号に基づいてイメ
   ージセンサから出力されたビデオ信号のシェーディング
   補正を行う第２制御手段と、前記原稿の読取りに伴って
   得られる基準白色信号のレベルを検出し、当該レベルが
   前記所定レベルに一致するよう前記入力増幅器のゲイン
   を可変する第３制御手段と、 前記入力増幅器の後段側に接続されたＡ／Ｄ変換器と を具備したことを特徴とする画像読取装置。 ２）前記ビデオ信号入力増幅器として、デジタル的に減
   衰率を変化させる可変減衰器と、デジタル的に増幅率を
   変化させる可変増幅率増幅器を縦続接続したことを特徴
   とする請求項１に記載の画像読取装置。 ３）前記基準白色信号として、読取り開始前においては
   イメージセンサの主走査方向に配置された第１の基準白
   色板を読取ることにより、また原稿の読取り時には副走
   査方向に配置された第２の基準白色板を読取ることによ
   り、該イメージセンサより出力することを特徴とする請
   求項２に記載の画像読取装置。