JPS6384264A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はファクシミリ装置等に用いられる画像読取装置
に関する。

（従来の技術） 一般に、原稿静止形の画像読取装置は、第４図に示す如
く原稿１を載置する透明な原稿台２をカバー３の開口部
に臨ませて配設するとともに、前記カバー３の内部の前
記原稿台２の下部に読取部４を配置することによって構
成されている。

このうち読取部４は、線状光源４０、ミラー４１、レン
ズ４２、ラインセンサ４３から成る読取り走査光学系と
、例えばステッピングモータ等を駆動源とし前記読取り
走査光学系全体を側走査方向（矢印入方向）に移動する
図示しない駆動系とにより構成されている。

第４図の画像読取装置では、例えば読取開始位置Ｐ１か
ら線状光源４０を点灯させ、原稿１の読取面をライン状
に照射しつつ当該原稿１の主走査を開始させるとともに
、同時に読取部４全体を矢印入方向に一定速度で移動さ
せつつ前記原稿１の副走査も行なっている。

係る読取走査に伴なう原稿１の読取面からの反射光は、
ミラー４１、レンズ４２を通じてラインセンサ４３の受
光面に受光され、当該受光量に応じたラインセンサ４３
の光電変換出力を処理することによって前記原稿１の読
取りが行なわれている。

ところでこの種の画像読取装置では、前記光学系を構成
する有瞳レンズ（レンズ４２）特有のコサイン４乗則等
の影響により、原稿１の読取面照度が一様であってもう
インセンサ４３上の像面照度は光軸から離れるほど暗く
なるという性質や、ラインセンサ４３の各受光素子毎の
感度にバラツキがあること等に起因して、原稿１の読取
面の同一明度部分を読取ったとしても、ラインセンサ４
３の出力レベルは、前記各受光素子毎に異なった値とな
るのが一般的である。

例えば第５図は、原稿１の読取面の全白部分を読取走査
したときに得られるラインセンサ４３の各受光素子毎の
出力レベルの様子を示したものである。

係る特性図によって示されるラインセンサ４３の出力を
フラットに補正すること、つまり原稿１の読取面の同一
明度部分を読取った場合に前記ラインセンサ４３の全て
の受光素子の出力レベルが同一となる様に補正すること
はシェーディング補正と呼ばれ、画像読取装置の読取精
度を向上させるためには欠かせない処理の１つである。

第４図に示した画像読取装置において、原稿台２の原稿
読取領域外への延設部に設けられた白色参照部５も、前
記シェーディング補正を行なうための１は構である。

ここで白色参照部５は、例えば原稿台２の原稿読取領域
内に載置されて読取られるべき原稿１の全白部分と同程
度の白色反射率を有する塗料を原稿台２の前記延設部に
おけるカバー３の裏面に塗着させて成るものである。

通常読取部４は、待機位置Ｐ。に待橢しており、動作開
始信号が与えられると線状光源３が点灯され、原稿１の
読取面の読取り走査に先立ち前記待機位置Ｐ。で前記白
色参照部５の読取走査が行なわれる。

この読取走査によって得られるラインセンサ４３の１ラ
イン分の出力は、自レベル基準情報として記憶部に記憶
される。

こうして白色参照部５の読取走査が行なわれた後、前記
読取部４は読取開始位置Ｐ１まで８ｖＪされ、当該読取
開始位置Ｐ１から前述した如くの方法により主走査と副
走査を行ないつつ原稿台２に載置された原稿１の読取り
走査を開始する。

この読取走査によって得られた原稿１の読取面上の任意
の画情報に対応するラインセンサ４３の出力は、各受光
素子毎に前述した白レベル基準情報との比を取る演算に
処され、シェーディング補正された画信号として出力さ
れる。

このシェーディング補正の原理をより詳細に説明する。

例えば第５図に示す如くの特性図に倣って横軸方向にラ
インセンサ４３の受光素子列を並べ縦軸方向に前記ライ
ンセンサ４３の各受光素子の出力をとるものとすると、
白色参照部５を読取ることによって得られるラインセン
サ４３の出力すなわち白レベル基準情報は第６図（ａ）
に示す如くとなる。

第６図（ａ）の特性図において、両端における出力の落
ち込みはレンズ４２の特性によるものであり、中央部に
おける出力の窪みはうインセンサ４３の各受光素子の感
度のばらつきによるものである。

その後、原稿１の読取面の読取り走査を行なうことによ
って第６図（ｂ）に示す如くのラインセンサ４３の出力
が得られたとすれば、該出力は、前述した如くのレンズ
４２の特性あるいはラインセンサ４３の各受光素子４３
の感度のばらつきによる影響を受けたものであると考え
ることができ、原稿１の正確な読取り画信号として扱か
うことはできない。

そこで第６図（ｂ）に示すラインセンサ４３の出力を、
第６図（ａ）に示す白レベル基準情報で対応する各受光
素子毎に割って比を取り、ラインセンサ４３の出力が各
受光素子毎に白レベル基準情報の何パーセントに相当す
るかを演騨することによりシェーディング補正を行なう
。

この演算の結果、第６図（ｂ）に示す如くのラインセン
サ４３の出力は、第６図（Ｃ）に示す如くの出力レベル
に補正され、原稿１の読取面での同一明度部分の画信号
は、それぞれ同一のレベルとして読取られることになる
。

ところでこの種の画像読取装置において読取精度を向上
させるためには、前述したレンズ４２の特性やラインセ
ンサ４３の各受光素子の感度のばらつきによる影響のみ
ならず、線状光源３の特性による影響をも考慮する必要
がある。

すなわち前記線状光源３は、点灯直後において光量が不
安定になり易い特性があり、白色参照部５を１回だけ読
取走査して得たうインセンサ４３の出力を白レベル基準
情報として設定した場合、前記線状光源３の光量次第で
は本来のレベルより低い白レベル基準情報が設定され、
正しいシェーディング補正を行なえないことがある。

係る不都合を解消するため、この種の従来の画像読取装
置の中には、原稿１の読取面の読取走査に先立ち、待機
位置Ｐ。で白色参照部５を複数回読取走査し、各回の読
取走査によって得られたうインセンサ４３の各受光素子
毎の出力の最大値から成る１ライン分の画信号を白レベ
ル基準情報として設定するものがあった。

例えば第７図は白色参照部５の読取走査回数を３回に設
定した場合における白レベル基準情報の設定例を説明す
るための特性図であり、第１回目、第２回目、第３回目
の読取走査によって得られたうインセンサ４３の出力は
それぞれ同図＜ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されている。

従来の画像読取装置では、前述の如くの特性で得られた
ラインセンサ４３の各受光素子毎の最大値を合成して同
図＜ｄ）に示す如くの特性を有する白レベル基準情報を
設定することによって線状光源３の光量の不安定期にお
ける白レベル基準情報のレベル低下を補償し、シェーデ
ィング補正の正確を期していた。

しかしながらこの種の従来の画像読取装置では、白レベ
ル基準情報を得るための複数回の読取走査を白色参照部
５の同一箇所を対象に行なっており、その読取走査線上
にゴミが付着していたり、傷等の欠陥があった場合、当
該欠陥箇所を読取走査したラインセンサ４３の受光素子
での出力レベルの低下は免かれないことになる。

例えば第８図（ａ）は、白色参照部５の読取走査線上に
前述した如くの欠陥部分を含んだ場合に得られる白レベ
ル基準情報の特性を示したものであり、ラインセンサ４
３の中央部近傍の受光素子において著しい出力レベルの
低下が認められる。

こうして得られた白レベル基準情報にもとづき第８図（
ｂ）に示す如くの特性を有する画信号（原稿１の読取面
の読取走査によって得られる）に対するシェーディング
補正をかけた場合、第８図（Ｃ）に示す如く欠陥部分を
読取走査の対象とする受光素子で異常に高い出力レベル
を有する画信号が得られることになり、正しりシェーデ
ィング補正を行なえないことになった。

（発明が解決しようとする問題点） このように上記従来の画像読取装置では光源の光量の不
安定に伴なう白レベル基準情報のレベル低下を抑止すべ
く白色参照部の複数回の読取走査によって得た読取出力
の中から白レベル基準情報を設定するようにしているも
のの、白色参照部の読取走査は同一箇所を対象に行なっ
ていたため、該読取走査箇所に欠陥がある場合、当該欠
陥部分を読取走査した受光素子の出力変動による影響を
受けて正しいシェーディング補正が行なえないという問
題点があった。

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり。

白色参照部分のある箇所にゴミの付着や傷等の欠陥があ
る場合にも正確なシェーディング補正を行なうことがで
き、読取精度の向上に寄与し得る画像読取装置を提供す
ることを目的とする。

（発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明の画像読取装置は、照明用光源から照射され原稿
の読取面にて反射された光を複数の受光素子をライン状
に配列させてなる受光素子列の受光面に受光させ、当該
受光量に応じた前記受光素子列の光電変換出力にもとづ
き前記原稿を読取る原稿読取部と、該原稿読取部を側走
査方向に移動させる移動手段と、前記原稿の読取走査範
囲外に設けられる白色参照部と、前記原稿の読取走査に
先立ち前記白色参照部をそれぞれ異なる箇所で複数回読
取走査するべく前記原稿読取部および前記移動手段を駆
動する駆動手段と、前記白色参照部のそれぞれ異なる箇
所での複数回の読取走査により得られる複数ライン分の
前記受光素子列の光電変換出力のうちの各受光素子毎の
最大値で構成される１ライン分の光電変換出力を白レベ
ル基準情報として設定するとともに、前記白色参照部の
読取走査の終了後になされる前記原稿の読取走査によっ
て得られる前記受光素子列の光電変換出力を前記白レベ
ル基準情報にもとづきシェーディング補正するシェーデ
ィング補正手段とを具備して構成される。

（作用） 本発明の画像読取装置では、白色参照部のそれぞれ異な
る箇所での複数回の読取走査により青られる複数ライン
分の受光素子列の光電変換出力のうちの各受光素子毎の
最大値で構成される１ライン分の光電変換出力を白レベ
ル基準情報として設定するため、前記各受光素子が白色
参照部の複数回の読取走査のうち少なくとも１回欠陥の
ない箇所の読取走査を行なっていれば、前記白レベル基
準情報の設定時における前記欠陥の影響を回避させるこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて詳細に説
明する。

第１図は、本発明に係る画像読取装置の動作回路の一実
施例をブロック図で示したものである。

第１図において、マイクロプロセッサから成る制御回路
（ＣＰＵ）１０は、バス１１を介してそれぞれＲＯＭ１
２、ＲＡＭ１３、Ｉ１０回路１４および１５に接続され
ている。

ここでＲＯＭ１２には制御回路１０の制御プログラムが
記憶されており、ＲＡＭ１３には前記制御プログラムに
もとづく制御回路１０の制御実行中における制御データ
、画データ等が記憶される。

また、Ｉ１０回路１４．１５のうちＩ１０回路１４は、
読取走査を開始させるためのスタートスイッチ１６の操
作にもとづき発生される動作開始信号Ｓと、画信号ＰＡ
　（後述するラインセンサ２１の出力）をＡ／Ｄ変挽回
路１７により吊子化した画信号ＰＤとを制御回路１ｏに
取り込むための入力回路であり、Ｉ１０回路１５はライ
ンセンサ駆動回路１８、光源点灯回路１９、モータ駆動
回路２０を通じてラインセンサ２１、光源２２、モータ
２３を駆動するための主走査制御信号Ｓ８、光源制御信
号Ｓ　１モ一タ制御信号ＳＮを制御回路１０か［ らそれぞれラインセンサ駆動回路１８、光源点灯回路１
９、モータ駆動回路２０へ送出するための出力回路であ
る。

尚、本発明の画像読取装置の外観構成は第４図に示した
装置と同様であり（第１図におけるラインセンサ２１、
光源２２はそれぞれ第４図におけるラインセンサ４３、
線状光源４０に対応する）、その動作が異なっている。

以下、本発明の画ｆｌＡ読取装置における制仰肋作を、
第２図のフローチャートを参照しつつ詳述する。

まず制御回路１０は、画像読取装置の主電源がＯＮ状態
となるのに伴なって制御を開始しくステップ１００）、
読取部４を待楯位置Ｐ。に戻すなどの初期設定を行なっ
た後（ステップ１０１）、白色参照部５を読取走査する
ための回数ｎをＲＡＭ１３内の読取走査回数カウンタＮ
に設定する（ステップ１０２）。

引き続き制御回路１０は、スタートスイッチ１６の操作
状況に応じて得られる動作開始信号Ｓを監視しており（
ステップ１０３）、前記スタートスイッチ１６が操作さ
れ動作開始信号Ｓがし。

になったことを検出すると、光源点灯回路１９およびモ
ータ駆動回路２０に対して光源制御信号Ｓ、およびモー
タ制御信号ＳＨをそれぞれり。として出力する（ステッ
プ１０４およびステップ１０５）、。

ここで光源点灯回路１９は光源制御信号Ｓ、にもとづき
光源２２を点灯するとともに、モータ駆動回路２０はモ
ータ制御信号ＳＨにもとづきモータ２３を回転させるこ
とにより読取部４の側走査方向への移動を開始させる。

その後制御回路１０は、適当なタイミングを計ってライ
ンセンサ駆動回路１８に対し主走査制御信号ＳＳ　＠Ｌ
Ｏとして出力する（ステップ１０６）ここでラインセン
サ駆動回路１８は主走査制御信号Ｓ８にもとづきライン
センサ２１を駆動し、前述した如くのモータ２３の回転
制御に伴なってｎ１走査方向に移動中の当該ラインセン
サ２１により白色参照部５上の該当箇所の１回目の読取
走査を開始する。

係る読取走査によってラインセンサ２１から得られた白
色参照部５の１ライン分の画信号ＰＡはＡ／Ｄ変換回路
１７により画信号Ｐ。としてΦ子化された後、　Ｉ１０
回路１４を通じて入力され（ステップ１０７）、バス１
１を経てＲＡＭ１３の白レベル基準情報エリアに格納さ
れる（ステップ１０８）。

これと同時に制御回路１０は、白色参照部５の１ライン
分の読取走査が終了したか否かを監視しており（ステッ
プ１０９）、当該読取走査が終了した旨の判定がなされ
るとラインセンサ駆動回路１８に対し主走査制御信号Ｓ
８をＨ，として出力する〈ステップ１１０）。

係る制御によってラインセンサ２１による白色参照部５
の読取走査は一旦停止されるが、光源２２の点灯および
亡−夕２３の回動は継続されたよまである。

次いで制御回路１０は、白色参照部５の１回目の読取走
査が終るのを明にＲＡＭ１３の読取走査回数カウンタＮ
のカウント値Ｎから１を減粋しくステップ１１１）、予
め設定されたｎ回の白色参照部５の読取走査が終了した
か否か、すなわち前記カウント値Ｎが０であるか否の判
断を行なう（ステップ１１２）。

この判断においてカウント値ＮがＯでない旨の判定がな
された場合、制御回路１０は、再び前述したと同様の方
法によりラインセンサ駆動回路１８に対し主走査制御信
号Ｓ　　＠Ｌｏとして出力しくステップ１１３）、ライ
ンセンサ２１を駆動することにより白色参照部５０２回
目の読取走査を開始する。

前述した如く光源２２の点灯およびモータ２３の回動は
一旦始動された後継続されたままであるため、ラインセ
ンサ２１による白色参照部５の１回目の読取り走査箇所
と２回目の読取走査箇所はそれぞれ異なった箇所となる
。

こうして白色参照部５の２回目の読取走査によって得ら
れた画信号Ｐ、は、Ｉ１０回路１４を通じて入力された
後（ステップ１１４’）、バス１１を経てＲＡＭ１３の
白レベル比較情報エリアに格納される（ステップ１１５
）。

これと同時に制御回路１０は、白色参照部５の１ライン
分の読取走査が終了したか否かを監視しており（ステッ
プ１１６）、当該読取走査が終了した旨の判定がなされ
るとラインセンサ駆動回路１８に対し主走査制御信号Ｓ
、をＨ，として出力しくステップ１１７）、ラインセン
サ２１による２回目の読取走査を停止する。

引き続き制御回路１０は、白色参照部５のこれまでの読
取走査において、ＲＡＭ１３の白レベル比較情報エリア
に格納された画信号Ｐ。と白レベル基準情報エリアに格
納された画信号Ｐ、とを、ラインセンサ２１の各受光素
子に対応した画素毎にレベルの比較を行なう（ステップ
１１８）。

そして前記比較の結果、白レベル基準情報より大きな白
レベル比較情報の画素に対してのみ前記白レベル基準情
報の白レベル比較情報による置き換え処理を行なう（ス
テップ１１９）。

次いで制御回路１ｏは、前述した白レベル基準情報と白
レベル比較情報との比較、置き換え処理が１ライン分に
ついて終了したか否かを監視しており（ステップ１２０
）、１ライン分の処理が終了した旨の判定がなされたと
きには再びステップ１１１に戻り、ＲＡＭ１３の読取走
査回数カウンタＮのカウント値Ｎの減算を行なった後、
当該カウント値Ｎが○であるか否かの判断を行なう（ス
テップ１２）。

この判断においてカウント値ＮｔｆｉＯでない旨のの判
定がなされている間、制御回路１０はステップ１１３〜
ステツプ１２０の処理を繰り返し実行し、前記カウント
値ＮがＯとなると同時にステップ１２１以後の処理を進
める。

このステップ１２１以後の処理は、原稿台２上の原稿読
取領域内に載置された原稿１への通常の読取動作を示し
たものであり、制御回路１０は、まず読取部４が読取開
始位置Ｐ１に達したか否かを判断する（ステップ１２１
）。

この判断において読取部４が読取開始位置Ｐ１、に達し
た旨の判定がなされると、制御回路１０は、ラインセン
サ駆動回路１８に対して主走査制御信号Ｓ　をり。とじ
て出力しくステップ１２２）、モータ２３の回動により
０１走査方向く第４図矢印へ方向）に移動される読取部
４の動きに合わせてラインセンサ２１を連続に駆動し、
原稿１の読取走査（主走査および副走査）を行なう。

係る読取走査によって得らる画信号Ｐ。は、Ｉ１０回路
１４より入力された後（ステップ１２３）、バス１１を
経てＲＡＭ１３の画情報エリアに格納され（ステップ１
２４）、１ライン分の画信号Ｐｏの読取処理が終了した
か否かの判断（ステップ゛１２５）において、当該読取
処理が終了した旨の判定がなされる毎に後述の如くの方
法によりシェーディング補正される（ステップ１２６）
。

次いで制御回路１０は、シェーディング補正された画信
号Ｐ。を記憶部へ記憶させるかまたは外部へ転送させる
かの処理を行ないつつくステップ１２７）、副走査が終
了するタイミングを監視しくステップ１２８）、当該Ｄ
ｊ走査が終了すると同時に処理をステップ１０１に戻し
、装置の初期化を実行する。

こうした一連の制御動作の実行中、ステップ１１２にお
いて冑られるＮ＝Ｏなる条件は、白色参照部５の読取走
査が予め設定された回数すなわちｎ回行なわれた状態を
示したものであり、係る白色参照部５の読取走査が終了
するまでにステップ１１８およびステップ１１９でなさ
れる自レベル基準情報と白レベル比較情報との比較、置
き換え処理により、ＲＡＭ１３の白レベル基準情報エリ
ア内には、ｎ回の白色参照部５の読取走査で得られた異
なる走査個所でのｎライン分の画像信号Ｐｏをラインセ
ンサ２１の各受光素子毎に抽出した場合のそれぞれの最
大値によって構成される１ライン分の画信号ＰＤが格納
されることになる。

例えば第３図は、本発明の画像読取装置において、白色
参照部５の読取走査回数を３回に設定した場合における
白レベル基準情報の設定例を示す特性図であり、第１回
目、第２回目、第３回目の読取走査によって得られたラ
インセンサ２１の出力はそれぞれ同図＜ａ）、（ｂ）、
（Ｃ）に示す如くとなる。

また前述した３回の読取走査で得られた３ライン分のラ
インセンサ２１の各受光素子毎の出力の最大値によって
構成される１ライン分の出力すなわち自レベル基準情報
は同図（ｄ）に示す如くとなる。

そして制御回路１０は、こうして得られた白レベル基準
情報によって原稿１の読取走査におけるシェーディング
補正（ステップ１２６）を行なっている。

ここで前記白レベル基準情報は、ラインセンサ２１によ
りなされる白色参照部５の複数回の読取走査中に、ゴミ
や傷等の欠陥のある個所を何回か読取走査したとしても
、その欠陥部分を読取走査した受光素子が少なくとも１
回欠陥のない部分を読取走査していれば、当該欠陥の影
響を回避できるものとなっているため、前述した如くの
シェーディング補正を極めて正確に行なうことができる
。

またこれによって白色参照部５の欠陥に対する防止対策
上の処置も緩和されるため、製造コストを低減すること
もできるようになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の画像読取装置によれば、白
色参照部のそれぞれ異なる位置での複数回の読取走査に
よって得られるラインセンサの各受光素子毎の出力の最
大値によって構成される１ライン分の画信号を自レベル
基準情報として設定し、該白レベル基準情報にもとづき
原稿読取走査時のシェーディング補正を行なうようにし
たため、白色参照部台のゴミや傷等の欠陥による影響を
受けにくい極めて正確なシェーディング補正が可能とな
り、読取精度を著しく向上させることができるという優
れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画＠読取装置の動作回路の一実施
例を示すブロック図、第２図は本発明の画＠読取装置の
制御動作を示すフローチｒ−ト、第３図は本発明の画＠
読取装置における白レベル基準情報の設定例を説明する
ためのラインセンサの出力特性図、第４図は一般的な画
像読取装置の構成例を示す外観断面図、第５図はこの種
の画像読取装置におけるラインセンサの出力特性図、第
６図は、この種の画像読取装置におけるシェーディング
補正の原理を説明するためのラインセンサの出力特性図
、第７図はこの種の従来の画＠読取装置におけるシェー
ディング補正の処理方法を説明するためのラインセンサ
の出力特性図、第８図はこの種の従来の画像読取装置に
おけるシェーディング補正の不都合を説明するためのラ
インセンサの出力特性図を示したものである。 １・・・原稿、２・・・原稿台、３・・・カバー、４・
・・読取部、４０・・・線状光源、４１・・・ミラー、
４２・・・レンズ、４３．２１・・・ラインセンサ、５
・・・白色参照部、１０・・・制御回路（ＣＰＵ）、１
１・・・バス、１２・・・ＲＯＭ１１３・・・ＲＡＭ、
１４．１５・・・Ｉ１０回路、１６・・・スタートスイ
ッチ、１７・・・Ａ／Ｄ変換回路、１８・・・ラインセ
ンサ駆動回路、１９・・・光源点灯回路、２０・・・モ
ータ駆動回路、２２・・・光源、２３・・・モータ。 代理人弁理士　　　則　近　点　佑 同　　　　　　　　　　山　　下　　　−第１図 （（１）　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第４図 父光】−子ダリ 第５図 出 （Ｑ）　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　　（Ｃ
）第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 照明用光源から照射され原稿の読取面にて反射された光
   を複数の受光素子をライン状に配設させてなる受光素子
   列の受光面に受光させ、当該受光量に応じた前記受光素
   子列の光電変換出力にもとづき前記原稿を読取る原稿読
   取部と、 該原稿読取部を側走査方向に移動させる移動手段と、 前記原稿の読取走査範囲外に設けられる白色参照部と、 前記原稿の読取走査に先立ち前記白色参照部をそれぞれ
   異なる箇所で複数回読取走査するべく前記原稿読取部お
   よび前記移動手段を駆動する駆動手段と、 前記白色参照部のそれぞれ異なる箇所での複数回の読取
   走査により得られる複数ライン分の前記受光素子列の光
   電変換出力のうちの各受光素子毎の最大値で構成される
   １ライン分の光電変換出力を白レベル基準情報として設
   定するとともに、前記白色参照部の読取走査の終了後に
   なされる前記原稿の読取走査によって得られる前記受光
   素子列の光電変換出力を前記白レベル基準情報にもとづ
   きシェーディング補正するシェーディング補正手段と を具備することを特徴とする画像読取装置。