JPH04239880A - 原稿読取装置 - 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】

【０００１】

【技術分野】本発明は、原稿読取装置に関し、より詳細
には、高精度に画像情報を取り込むことのできる画像読
取装置に関する。例えば、複写機、ファクシミリ、画像
ファイル装置等に適用されるものである。

【０００２】

【従来技術】図８（ａ），（ｂ）は、ストレート光発生
を説明するための図で、図中、３１は原稿、３２はコン
タクトガラス、３３は光源、３４は対向反射板、３５は
ＣＣＤ受光素子、３６は筐体である。

【０００３】ストレー光とは周辺筐体３６、原稿自身の
反射拡散光およびその多重反射光であり、本来の光路以
外から原稿３１あるいは結像面に入射する光線束である
。ストレー光によって注目する画像領域の信号がその周
辺の画像信号に影響を受けて変化する現象、読み取り画
像のＭＴＦが劣化する現象が観測されているが、これは
高品位な原稿読み取り装置を構成する場合に大きな問題
となる。原稿が全面黒ベた画像の場合の原稿読み取り信
号に対して、図８に示した構成の場合、中心部の黒画像
信号は周辺部の白画像に影響を受けて濃度が低くなる現
象が実際に観測されている。これは図８に示したように
、原稿面で反射拡散された光束がその周辺筐体３６、特
に光源自身で再反射されてその近傍の画像領域にストレ
ー光となって影響しているものである。

【０００４】従来はこれを防ぐために線上の光源の長手
方向に、それと直角に遮光板を並べて線上光源の長手方
向に反射拡散する光線束をカットする方法が提案されて
いる（例えば、特開平１−１８２８６４号公報）。これ
はルーバーと呼ばれている。これは直接ストレー光を防
止することを目的としたものではないが、実際的には現
場で用いられている方法である。

【０００５】この他、例えば、特開平１−２６７５３１
号公報では、原稿搭載手段に隣接して、メカニカルシャ
ッターや液晶シャッターにより、ＣＣＤのような画像情
報検出手段に同期して光の透過、不透過を制御する方法
が提案されている。しかし、実際には読取り画素とシャ
ッターの位置合わせや、シャッターの高速駆動は困難で
あると共に、装置自体が大きくなってしまい現実的では
ない。

【０００６】また、先に提案された特願平２−２１２４
７０号は、二次光源によってセンサに感知される成分の
みを、正規に読み取られている画素から反射光をある特
定の方法でさえぎることでセンサ出力を得、これをメモ
リに記憶し、通常の読取り出力（すなわち、正規の画素
の情報に二次光源の影響が加わった出力）から減ずるこ
とによりストレー光を補正するものである。

【０００７】画像読取装置において、原稿を読み取るの
に際し読み取りレベルの変動要因になるものとして、あ
る点の実際の明るさにひきずられて読み取られるという
現象がある。これは原稿を読み取るための照明が読み取
られる点を含むある面積をもったエリアになされるため
、周りの原稿面の拡散された反射光が二次光源となるた
めである。この二次光源の光は正規の読み取られている
点からセンサへ至る光路に紛れ込みレベル変動としてセ
ンサに感知される。このため全体に白い領域の中の小さ
な黒領域は実際より明るく読み取られる。

【０００８】例えば、図８に示すように白原稿中の黒文
字は白地の影響を受け、黒が薄くなったりエッジがなま
ったりしてくっきりとした黒文字として読み取られない
。また、ある大きさの領域が白から黒へ（黒から白へ）
遷移する時にもそのエッジがくっきりとせず、だれてし
まい細かい画像情報の欠落した読み取り画像となる。

【０００９】また、読取りレベルの変動要因として、シ
ェーディング補正誤差がある。シェーディンク補正は、
読取り開始前に基準白色板を読取って記憶しておき、こ
れの逆数を各読取り信号に乗算することにより照度の不
均一を補正している。しかし、原稿の読取りは、光源点
灯後まもなく開始されるため、光源の点灯状態は非常に
不安定な状態にある。これにより、照度分布は原稿読取
り中に変動してしまい、シェーディング補正に誤差を生
じさせるという欠点がある。

【００１０】

【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、原稿の持つ画像情報を損なわずに画像を入力で
きる原稿読取装置を提供することを目的としてなされた
ものである。

【００１１】

【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
光電変換素子により原稿の濃度に応じた電気信号を画像
信号として得る画像読取装置において、読み取る原稿の
画素にほぼ近接した原稿搭載手段上に設けられた濃度既
知の補正板と、原稿読取り画素および前記補正板を結像
素子により、隣接して置かれた光電変換素子上に結像す
る光学配置とを有すること、更には、（２）読み取る原
稿の画素にほぼ近接した原稿搭載手段上に設けられた濃
度既知の補正板と、原稿読取り画素および前記補正板を
結像素子により、隣接して置かれた光電変換素子上に結
像する光学配置とから成り、該光電変換素子により原稿
の濃度に応じた電気信号を画像信号として得る画像読取
装置において、前記補正板を原稿読み取り位置に対して
、光源側に配置したことを特徴としたものである。以下
、本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１２】まず、本発明の考え方を図２（ａ），（ｂ
）を用いて説明する。読み取る原稿の反射率が等しい原
稿でも、地の明るさ（周辺画像の反射率）と光源の輝度
分布変動によって読み取られる信号のレベルが変動する
。前者は、前述した二次光源からの光束（以下、ストレ
ー光と言う）による影響であり、後者は、シェーディン
グの影響である。いまこれらの影響を受けない理想の読
み取り特性を考えると、実際の読み取り特性との間には
、図２に示したような比例関係が成り立っている。 従って、読み取ろうとする画素の反射率をｒとしたとき
「二次光源の影響」と「シェーディングの影響」を受け
ない信号（理想の読み取り系からの出力信号）ｄ０は、
次式により求めることが出来る。 　　ｄ０＝ｄ・（１−（ｙ−ｙ０）／ｙ）＝ｄ・ｙ０／
ｙ　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）

【００
１３】このとき、ｙは注目画素に反射率ｒ０の既知の原
稿を置いたときの実際の読み取り信号、ｙ０は二次光源
とシェーディングの影響を受けない理想の読み取り信号
であり、ｄは反射率ｒの原稿に対する実際の読み取り信
号である。前記（１）式における（ｙ−ｙ０）／ｙは発
生しているストレー光率を示している。原稿面の読取り
画素と補正板との間でストレー光率が等しいと見なせる
ならば、両者の位置における照度差によらず前記（１）
式は成立する。

【００１４】図１は、本発明による原稿読取装置の一実
施例を説明するための構成図で、図中、１はコンタクト
ガラス、２は光源、３は結像素子、４ａ，４ｂは光電変
換素子、５はストレー光補正板、６は原稿である。スト
レー光補正板５は本発明の主要部分であり、該ストレー
光補正板はコンタクトガラス１の上の原稿読み取り付近
に、原稿６の走行を妨げないようにコンタンクトガラス
１に埋め込まれて置かれ、均一で既知の反射率を有する
主走査方向に長い板（ストレー光補正板）である。光電
変換素子４ａは読取り原稿を、４ｂはストレー光補正板
を読み取るように構成されている。ここで、補正板５を
コンタクトガラス１に埋め込むための溝の深さは結像系
の被写界深度に比べ十分に無視できる程度とする。

【００１５】補正板５は読取り原稿の走査を防げなけれ
ば、必ずしもコンタクトガラス１の面に埋め込む必要は
なく、ガラス面上に十分に薄いシートを貼るか、濃度均
一なペイントを施してもよい。また、結像素子は等倍型
、縮小型どちらを用いても効果としては同様である。 蛍光灯のような拡散面光源で原稿を照明する場合、図３
に示すように原稿上での照度分布のピークは必ずしも読
み取り位置にはなく光源側にシフトする傾向にある。こ
の傾向は、原稿面照度を高く取るために光源に近ずける
とより顕著になる。従って、この読み取り位置以外の高
い照度をもった部分からストレー光が多く発生する。そ
こで、原稿上に構成する補正板を原稿読み取り位置に対
して光源側に配置し、読み取り位置以外を照明する不要
な光束を補正板により遮蔽することにより、原稿に依存
した読み取り信号のレベル変動（二次光源の影響）を減
少させ、補正の負担を軽減できる。これにより、より高
い精度の読み取りが可能となる。

【００１６】光電変換素子４ａからの出力信号は図２で
のｄに対応し、光電変換素子４ｂからの出力信号はｙに
対応している。ここで、ｙ０に対応する二次光源とシェ
ーディングの影響がない状態（たとえば、原稿を置かな
い状態）での光電変換素子４ｂからの出力信号をあらか
じめ測定して記憶しておくことにより、前記（１）式を
用して二次光源およびシェーディングの影響を受けない
理想の読取り信号を得ることが可能である。

【００１７】図４は、本発明による原稿読取装置の信号
処理を説明するための回路図で、図中、１０，１１はＣ
ＣＤセンサ、１２，１３はサンプルホールド回路（Ｓ＆
Ｈ）、１４，１５はＡ／Ｄ変換器、１６，１７は補正メ
モリ、１８，１９はシェーディング補正回路、２０は除
去回路、２１は補正メモリ（ｙ０）、２２は乗算回路で
ある。

【００１８】前記図１に示された画像読取り装置により
得られた信号を、前（１）式に従って処理を行なう信号
処理の一実施例である。光電変換素子（ＣＣＤセンサ）
からの出力信号はＡ／Ｄ変換された後、シェーディング
補正される。シェーディング補正されずに残った理想読
取りからの信号との差が、ストレー光成分である。図４
はこの信号に対して補正を行なった例である。図１の光
電変換素子４ａ，４ｂの１番目の画素からの信号ｄｉ，
ｙｉを除算回路によりｄｉ／ｙｉを計算する一方、画像
読取り前にある設定された照度において測定し、メモリ
上に記憶しておいた二次光源の影響を受けていない信号
ｙ０との積を求め、これを原稿のｉ番目の画素読取り信
号出力としている。

【００１９】図５は、本発明による原稿読取装置の信号
処理を説明するための他の回路図で、図中の符号は図４
と同じ符号を付してある。図２に示したように理想の読
取り特性に対して、実際の読取り特性はシェーディング
とストレー光による変動成分が加わったものである。図
４の信号処理系はシェーディング補正後の読取り特性に
対して、本発明のストレー光補正処理を行なうものであ
った。しかし、出力を変動させる成分として、シェーデ
ィングもストレー光も同じものと考えることができる。 したがって、図１で示したストレー光補正板の反射率を
シェーディング補正板のそれと等しくし、メモリ上に記
憶しておく二次光源の影響を受けていない信号ｙ０を各
画素ごとに設定することにより、光源の変動と二次光源
による変動とを合わせて補正することができる。

【００２０】これにより、図４の例で２つのＣＣＤセン
サからの出力信号に対してそれぞれ行なっていたシェー
ディング補正を割愛することができ、信号処理回路の構
成を簡単にすることができる。さらには、本発明によれ
ばシェーディング補正を行なう基準の白色板（シェーデ
ィング補正板）を各ラインごとに読取り補正することに
なり、光源が変動し、照度分布の形状が時間的に変化す
ることによるシェーディング補正誤差が発生しない。

【００２１】図６は、本発明による原稿読取装置の信号
処理を説明するための更に他の回路図で、図中、２３は
ラインメモリで、その他図４と同じ作用をする部分は同
一の符号を付してある。図１において、画像読取り位置
とストレー光補正板読み取り位置とは、副走査方向に数
ライン分離れているために、両者に与える二次光源の影
響も数ライン分異なっている。そこで、図６は、図４の
信号処理系のストレー光補正板からの出力信号に対し、
相当するライン分記憶し、遅延させて同一の読み取り位
置に相当するストレー光成分を画像読取り信号から前記
（１）式の方法により減ずるようにしたものである。

【００２２】図７は、本発明による原稿読取装置の信号
処理を説明するための更に他の回路内で、図中の符号は
図６と同じ符号を付してある。読み取り位置の違いによ
るストレー光成分のずれを相当するライン分遅延させて
上記の補正を行なうように、図５の信号処理系にライン
メモリ２３を追加したものである。

【００２３】

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 （１）請求項１に対応する効果：コンタクトガラス面上
の読取り位置付近に均一濃度を持った補正板を設置し、
原稿および補正板からの反射光を結像素子および異なる
光電変換素子により読み取るようにしたために、原稿面
で発生している二次光源の影響とシェーディングの影響
を補正板の読取り信号から求めることができ、結果とし
て原稿読取り信号からこれらの影響を取り除いた高精度
な原稿読取りが可能となる。 （２）請求項２に対応する効果：請求項１の原稿読取装
置において、補正板を光源側に配置するようにしたため
に、光源側の原稿から多く発生していた二次光源（スト
レー光）の影響を低減することができる。従って前記（
１）式で示した補正にかかる負担は軽減され、結果とし
て高精度な読み取りが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による原稿読取装置の一実施例を説明す
るための構成図である。

【図２】本発明の考え方を説明するための図である。

【図３】光源位置と照度分布の関係を示す図である。

【図４】本発明による原稿読取装置の信号処理を説明す
るための回路図である。

【図５】本発明による原稿読取装置の信号処理を説明す
るための他の回路図である。

【図６】本発明による原稿読取装置の信号処理を説明す
るための更に他の回路図である。

【図７】本発明による原稿読取装置の信号処理を説明す
るための更に他の回路図である。

【図８】ストレー光発生を説明するための図である。

【符号の説明】

１　　コンタクトガラス ２　　光源 ３　　結像素子 ４ａ，４ｂ　　光電変換素子 ５　　ストレー光補正板 ６　　原稿

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光電変換素子により原稿の濃度に応じ
   た電気信号を画像信号として得る画像読取装置において
   、読み取る原稿の画素にほぼ近接した原稿搭載手段上に
   設けられた濃度既知の補正板と、原稿読取り画素および
   前記補正板を結像素子により、隣接して置かれた光電変
   換素子上に結像する光学配置とを有することを特徴とす
   る原稿読取装置。
2. 【請求項２】　　読み取る原稿の画素にほぼ近接した原
   稿搭載手段上に設けられた濃度既知の補正板と、原稿読
   取り画素および前記補正板を結像素子により、隣接して
   置かれた光電変換素子上に結像する光学配置とから成り
   、該光電変換素子により原稿の濃度に応じた電気信号を
   画像信号として得る画像読取装置において、前記補正板
   を原稿読み取り位置に対して、光源側に配置したことを
   特徴とする請求項１記載の原稿読取装置。