JP2008271396A - 画像読取装置及びその濃度補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】副走査濃度基準に付着したゴミやライン単位のノイズ等の影響を軽減し、ライン単位で生じる読み取りレベル変動の影響を抑え、適正な光量補正を行うことができる画像読取装置を提供する。
【解決手段】原稿載置領域外に設けられた副走査濃度基準を読み取る際、主走査方向に複数画素分の画像データを加算し、さらにそれを複数ライン分加算した結果を、副走査濃度基準の読み取りデータとすることで、副走査濃度基準を面領域として読み取ることができる。この副走査濃度基準の読み取りデータを基に、原稿の読み取りデータに対して濃度補正が行われる。
【選択図】図５

Description

本発明は、原稿を照明する光源の光量の経時的な変動により生じる、副走査方向の読み取りレベルの変動を補正する画像読取装置及びその濃度補正方法に関する。

画像読取装置は、一般に原稿台ガラス上に原稿を載置し、光源により照射された原稿からの反射光を反射ミラーやレンズを通してＣＣＤラインセンサに結像させるように構成されている。

画像読取装置では、ＣＣＤラインセンサを構成する個々のセンサの感度不均一性、レンズによる端部光量の低下、および照明の主走査配光特性により生じる主走査方向の読み取りレベルの均一性を補正するために、シェーディング補正が行われる。

シェーディング補正は、主走査方向に生じる上記要因による画像の濃度変動を補正する処理である。また、シェーディング補正は、原稿載置領域外に設けられた主走査方向に長い濃度基準部材を読み取ることで、読み取りレベルの不均一性を検知し、この不均一性を排除して所定の読み取りレベルが得られるように、画像補正を行うものである。

このシェーディング補正により主走査方向に生じる読み取りレベルの不均一性を補正することは可能であるが、読み取り走査の間に生じる光源の光量変動に起因する副走査方向の読み取りレベルの変動が生じることがある。

また、画像読取装置の光源として、冷陰極放電ランプが使用されることがある。この冷陰極放電ランプの特性として、光量立ち上がりが非常に遅いという特徴がある。図１２は冷陰極放電ランプの光量立ち上がり特性を示すグラフである。縦軸は光量、横軸は時間を示している。時間０はランプ点灯制御開始を示す。点灯制御開始から徐々に光量が増加していき、時間経過とともに所定の光量に収束する傾向が示されている。

図１２に示すように、光量が変動している期間に画像読み取りを行った場合、光量変動に起因した副走査方向の画像レベル変動が生じてしまう。冷陰極放電ランプでは、点灯開始から光量の安定まで数分程度の時間を要するので、光量が安定した状態で画像読み取りを行おうとする場合、原稿読み取り開始が指示されてから、数分経過しないと読み取り開始を行うことができない。原稿読み取り開始の指示は、例えばコピー開始キーが押されることである。読み取り開始指示から、実際に読み取りを開始するまでの時間が長いと、使用者に負担を強いることになり、また、ランプを点灯している時間が長くなるので、ランプの寿命に関しても不利となる。

点灯開始から読み取り開始までの時間を短縮しようとした場合、光量が安定期間に入る前に読み取りを行わなければならない。図１２の時間ｔ１は読み取り開始のタイミングを示す。図１３は時間ｔ１で読み取りを開始した場合の読み取り結果を示す図である。時間ｔ１で読み取りを開始した場合、図１３に示すように、ランプ光量は増加していく状態にあるので、読み取り結果は副走査後端に対して先端が暗くなってしまう。

このため、副走査先端から後端までの間に生じるランプ光量の変動による、読み取りレベル変動を補正しなければならない。この読み取りレベル変動を補正する画像読取装置が知られている（特許文献１参照）。この画像読取装置は、主走査シェーディング補正に使用する濃度基準と同等な濃度基準の部材を副走査方向にも設け、濃度基準部材からの反射光を原稿読み取りと同時に検出し、その結果に基づいて光量変動に起因する副走査の読み取りレベル変動を補正可能である。

このように、この画像読取装置では、副走査方向に延びる濃度基準部材（基準反射部材）を設けたことで、濃度基準部材からの反射光の変動を副走査の途中で検出し、読み取り出力に対して光量補正が可能である。
特開平１０−３０８８４９号公報 図９

しかしながら、上記従来の画像読取装置では、副走査濃度基準部材（単に、副走査濃度基準という）のサンプリング方法や補正処理など、実際の画像処理の方法に関しては言及されておらず、以下のような問題があった。

副走査濃度基準による光量変動補正を行う際、ラインセンサから出力される画像信号１ライン分を使用する際、副走査濃度基準上にゴミなどがあった場合、画像信号がゴミの影響を受け、正しく副走査濃度基準の読み取りレベルを取得できなくなることがあった。

また、読み取り速度が比較的早い、あるいは点灯開始直後で光源光量が少ない状態では、ＳＮ比が低い状態であるので、画像信号にライン単位での変動が生じている場合、精度良く副走査濃度基準の読み取りレベルを取得できなくなることがあった。このため、精度良く光量変動補正を行うことができなかった。

このように、従来の画像読取装置は、前述した副走査濃度基準板上のゴミや、画像信号にのるライン単位のノイズに対する解決手段を提供するものではなかった。

そこで、本発明は、副走査濃度基準に付着したゴミやライン単位のノイズ等の影響を軽減し、ライン単位で生じる読み取りレベル変動の影響を抑え、適正な光量補正を行うことができる画像読取装置及びその濃度補正方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像読取装置は、原稿を照明する照明手段と、前記照明手段の光量を検知するために原稿載置領域外に配置された副走査濃度基準と、前記副走査濃度基準および前記原稿からの反射光を読み取ってそれぞれの読み取りデータを出力する読み取り手段と、前記原稿の読み取り開始後、前記副走査濃度基準の読み取りデータを、複数の副走査ラインに亘る複数の画素を含む所定の範囲で加算し、前記所定の範囲で加算した結果を所定の副走査ラインごとに出力する加算手段と、前記加算手段から前記所定の副走査ラインごとに出力される出力結果から、濃度補正を行うための補正値を算出する補正値算出手段と、前記補正値算出手段で算出された補正値に基づき、前記原稿の読み取りデータに対して前記濃度補正を行う濃度補正手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の画像読取装置の制御方法は、原稿を照明する照明手段と、前記照明手段の光量を検知するために原稿載置領域外に配置された副走査濃度基準と、前記副走査濃度基準および前記原稿からの反射光を読み取ってそれぞれの読み取りデータを出力する読み取り手段とを備える画像読取装置の濃度補正方法であって、前記読み取り手段による前記原稿の読み取り開始後、前記副走査濃度基準の読み取りデータを、複数の副走査ラインに亘る複数の画素を含む所定の範囲で加算し、前記所定の範囲で加算した結果を所定の副走査ラインごとに出力する加算ステップと、前記加算ステップで前記所定の副走査ラインごとに出力される出力結果から、濃度補正を行うための補正値を算出する補正値算出ステップと、前記補正値算出ステップで算出された補正値に基づき、前記原稿の読み取りデータに対して前記濃度補正を行う濃度補正ステップとを有することを特徴とする。

本発明の請求項１に係る画像読取装置によれば、副走査濃度基準の読み取りデータを、複数の副走査ラインに亘る複数の画素を含む所定の範囲で加算し、この所定の範囲で加算した結果を所定の副走査ラインごとに出力する。さらに、その出力結果から、濃度補正を行うための補正値を算出し、この算出された補正値に基づき、原稿の読み取りデータに対して濃度補正を行う。このように、副走査濃度基準を面領域として読み取ることができる。従って、光源の光量の経時的な変動により生じる、副走査方向の読み取りレベルの変動を補正する際、副走査濃度基準に付着したゴミやライン単位のノイズ等の影響を軽減し、ライン単位で生じる読み取りレベル変動の影響を抑え、適正な光量補正を行うことができる。

請求項２に係る画像読取装置によれば、読み取り開始直後から、比較的簡単に光量補正を行うことができる。請求項３に係る画像読取装置によれば、副走査濃度基準に付着したゴミ等の影響を排除し、より良好な光量補正を行うことができる。請求項４に係る画像読取装置によれば、副走査濃度基準に付着したゴミ等の影響を受けた読み取りデータを比較的簡単に取り除くことができる。

本発明の画像読取装置及びその濃度補正方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の画像読取装置はスキャナ装置に適用される。

［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態における画像読取装置の内部構成を示す断面図である。画像読取装置１は、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１００およびリーダ部２００を有する。

自動原稿搬送装置１００は、少なくとも１枚以上のシートからなる原稿束Ｓを載置する原稿トレイ１３０、原稿の搬送開始前に原稿トレイ１３０から突出し、原稿束Ｓの下流への進出を規制する分離パッド１２１および給紙ローラ１０１を有する。

給紙ローラ１０１は、原稿トレイ１３０に載置された原稿束Ｓの原稿面に落下し、回転する。これにより、原稿束から最上面の原稿が給紙される。給紙ローラ１０１によって給送された原稿は、分離ローラ１０２と分離パッド１２１の作用によって１枚分離される。分離ローラ１０２と分離パッド１２１によって分離された原稿は、搬送ローラ対１０３によってレジストローラ１０４に搬送され、レジストローラ１０４に突き当てられる。これにより、原稿はループ状に形成され、原稿の搬送における斜行が解消される。

レジストローラ１０４の下流側には、レジストローラ１０４を通過した原稿を流し読みガラス２１１の方向へ搬送する給紙パスが配置されている。給紙パスに送られた原稿は、大ローラ１０７および給送ローラ１０５により流し読みガラス２１１上に搬送される。

大ローラ１０７は流し読みガラス２１１に接触しており、このとき、原稿の表面画像はＣＣＤセンサ４０２によって読み取り可能である。大ローラ１０７により給送された原稿は、搬送ローラ１０６を通過し、ローラ１１６と移動ガラス１１８の間を移動し、排紙フラッパ１２０および排紙ローラ１０８を介して原稿排紙トレイ１３１に排出される。このとき、原稿の裏面画像は裏面画像読取部１１７によって読み取り可能である。

一方、原稿を反転させて読み込みを行う場合、排紙ローラ１０８に原稿を噛ませた状態で、排紙ローラ１０８を逆転させ、排紙フラッパ１２０を切り替えることで、原稿は反転パス１１９に移動する。移動した原稿は、反転パス１１９からレジストローラ１０４に突き当てられ、再度、ループ状に形成されることで、原稿の搬送における斜行が解消する。その後、給送ローラ１０５および大ローラ１０７により、再び原稿を流し読みガラス２１１に移動させることで、原稿の裏面画像は流し読みガラス２１１で読み取り可能である。また、原稿トレイ１３０には、載置された原稿束の副走査方向にスライド自在なガイド規制板（図示せず）、およびこのガイド規制板に連動して原稿幅を検出する原稿幅検知センサ（図示せず）が設けられている。

この原稿幅検知センサとレジ前センサ１１１の組み合わせにより、原稿トレイ１３０に載置された原稿束の原稿サイズが判別可能となる。また、搬送パス内に設けられた原稿長検知センサ（図示せず）により、搬送中の原稿の先端検知から後端検知までの搬送距離から原稿長を検出することも可能である。そして、検知された原稿長と原稿幅検知センサの出力からも、原稿サイズが判別可能である。

リーダ部２００は、原稿に記録された画像情報を光学的に読み取って光電変換を行い、その画像データを得るものである。リーダ部２００は、流し読みガラス２１１、プラテンガラス２１２、スキャナユニット２１９、ミラー２１５、２１６、レンズ２１７、ＣＣＤセンサ４０２等を有する。スキャナユニット２１９には、冷陰極放電ランプ２１３およびミラー２１４が設けられている。また、主走査濃度基準（主走査シェーディング白板）２０２は、シェーディングによる白レベルの基準データを作成するために使用される。なお、図１では、後述する副走査濃度基準（副走査シェーディング白板）が示されていない。

［原稿固定読みモード］
原稿読取モードとして、片面に印刷が行われた原稿（片面原稿）を読み取る際、スキャナユニット２１９を副走査方向に移動させて画像を読み取る原稿固定読みモードの動作を示す。リーダ部２００に対し、画像読取開始が指示されると、スキャナユニット２１９は、主走査濃度基準２０２の直下に移動し、主走査方向の白レベル基準および主走査方向の配光補正が行われる。そして、スキャナユニット２１９は、加速するのに十分な距離が確保されたホームポジションの位置に移動する。この後、スキャナユニット２１９は、副走査方向に移動し、原稿Ｓを冷陰極放電ランプ２１３で照射しながら、その反射光をＣＣＤセンサ４０２で読み取る。また、スキャナユニット２１９は、後述するように、原稿からの反射光と同時に、副走査濃度基準からの反射光もＣＣＤセンサ４０２で読み取る。原稿Ｓの右端部まで読み取りが完了した後、冷陰極放電ランプ２１３は消灯し、スキャナユニット２１９は移動し、元の状態に戻る。

［原稿流し読みモード］
原稿読取モードとして、原稿（片面および両面原稿）を読み取る際、スキャナユニット２１９を固定し、原稿を移動させることで、画像を読み取る原稿流し読みモードの動作を示す。自動原稿搬送装置１００に対し、原稿の給送開始が指示されると、スキャナユニット２１９は主走査濃度基準２０２の直下に移動し、主走査シェーディング動作が行われる。この主走査濃度基準２０２を用いた主走査シェーディング動作と同時に、裏面画像読取部１１７の移動ガラス（図示せず）の白基準板を用いたシェーディング動作が行われる。また、原稿流し読みモードの場合、後述するように、流し読み原稿領域外に、副走査濃度基準を配置することで、同様に副走査シェーディング動作が可能である。

そして、給紙ローラ１０１が原稿上面に落下し、分離ローラ１０２および搬送ローラ対１０３の作用により、原稿束からその最上面にある１枚の原稿だけが分離され、レジストローラ１０４まで給送される。このとき、スキャナユニット２１９は、Ｒ点の直下に移動する。

レジストローラ１０４が回転すると、原稿は給紙パスを経由して流し読みガラス２１１上に導かれる。原稿は図中Ｒ点を所定の速度で搬送され、原稿の画像はＲ点の下部で待機しているスキャナユニット２１９およびＣＣＤセンサ４０２によって読み取られる。

図２は主走査濃度基準および副走査濃度基準の配置を説明する図である。同図（Ａ）は原稿台ガラス２０１の上方から画像読取装置を視た図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）を透視した図である。前述したように、原稿台ガラス２０１の副走査方向の前端部には、主走査濃度基準（主走査シェーディング白板）２０２が設けられている。主走査濃度基準は、主走査方向の読み取りレベルむら（濃度ムラ）を補正する際の補正値を算出するための濃度基準である。また、原稿台ガラス２０１の奥側の原稿載置領域外（側端部）には、副走査濃度基準２０３が設けられている。副走査濃度基準２０３は、副走査方向の読み取りレベルむら（濃度ムラ）を補正する際の補正値を算出するための濃度基準であり、画像読取装置が扱うことのできる最大副走査サイズ分の長さだけ用意されている。

主走査濃度基準２０２および副走査濃度基準２０３は、サイズ指標２０４に覆われるように配置されており、機内側から参照可能、つまり光学系により読み取り可能であるが、機外側から、つまりユーザ側からその存在が見えないように構成されている。なお、読み取り対象を照明するための照明系、および原稿からの反射光をＣＣＤラインセンサにまで導く光学系は、原稿の主走査最大読み取りサイズと副走査濃度基準の両方を読み取ることが可能な構成になっている。

図３は読み取りスキャンを開始したときに同時に読み取られる副走査濃度基準２０３近傍の読み取りデータを模式的に示した図である。図中、四角は１画素の読み取りデータ（画像データ）を示している。また、網点の四角は副走査濃度基準の読み取りデータを示し、白の四角は原稿台ガラス２０１上の読み取りデータを示している。また、図中、最上段の画像データとして示される１ライン目（原稿先端）は、原稿の読み出し開始ラインを示しており、以下、読み出しラインは２ライン目、３ライン目と続いていく。原稿台ガラス２０１上（原稿領域）の画像データは、実際に原稿読み取りデータとして画像形成される領域の読み取りデータである。副走査濃度基準領域の画像データは、画像形成に使用されず、光源の光量変動を検知するためにのみ使用される領域の読み取りデータである。

また、図中、水平同期信号ＨＳＹＮＣは、１ラインの画像データの基準位置を示す水平同期信号であり、水平同期信号ＨＳＹＮＣからの画素数に応じて、原稿領域の開始および副走査濃度基準のデータ取得開始位置が決定される。一方、垂直同期信号ＶＳＹＮＣは、副走査方向の画像データの基準位置を示す垂直同期信号であり、垂直同期信号ＶＳＹＮＣからのライン数に応じて、原稿画像の副走査先端が決定される。

本実施形態では、水平同期信号ＨＳＹＮＣの立下りから、Ｘ１画素分経過した画素位置が副走査濃度基準の読み取り開始位置に設定され、また、Ｘ２画素経過した画素位置が原稿領域の読み取り開始位置に設定されている。また、副走査濃度基準の読み取りデータ取得領域は、Ｘ１画素分経過した画素からＷ画素分、すなわち４画素分の画像データの領域に設定されている。一方、垂直同期信号ＶＳＹＮＣの立下りラインが原稿画像の副走査先端として設定されている。

図４は画像処理回路の構成を示すブロック図である。画像処理回路は、アナログフロントエンドＩＣ（ＡＦＥ）４０３、ＣＣＤ／ＡＦＥ駆動信号生成部４０４、濃度補正回路４００、ＣＰＵ４０９等を有する。濃度補正回路４００は光量変動に起因する副走査方向の濃度ムラを補正するための回路ブロックであり、タイミング信号生成部４０１、副走査濃度基準読み取りデータ加算部４０５、基準データ保持部４０６、補正値算出部４０７および補正演算部４０８を有する。タイミング信号生成部４０１は、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣおよび画像処理等を行うためのクロック信号を生成する。

また、ＣＣＤセンサ４０２は読み取り信号を出力する。アナログフロントエンドＩＣ（ＡＦＥ）４０３は、ＣＣＤ出力信号をサンプリングし、ゲイン調整、オフセット調整などのアナログ処理を施し、デジタル信号に変換する。ＣＣＤ／ＡＦＥ駆動信号生成部４０４は、ＣＣＤセンサ４０２を駆動するための信号、およびＡＦＥ４０３を駆動するためのタイミング信号を生成する回路である。ＣＣＤ／ＡＦＥ駆動信号生成部４０４は、タイミング信号生成部４０１から出力される水平同期信号ＨＳＹＮＣ基準で動作しており、ライン単位でＣＣＤセンサ４０２およびＡＦＥ４０３を制御する。これにより、原稿画像は１ライン単位で読み取られる。

ＡＦＥ４０３によってデジタルデータに変換された画像データは、濃度補正回路４００に送られ、光量変動に起因する副走査方向の濃度ムラを補正するための処理が行われる。まず、画像データは副走査濃度基準読み取りデータ加算部４０５に送られる。副走査濃度基準読み取りデータ加算部４０５は、副走査濃度基準の画像データから、所定の画素幅、ライン数分からなる所定の範囲（領域）の画像データを取り出し、その領域の画像データのレベルを加算する処理を行う。

所定の画素幅、ライン数の設定は、ＣＰＵ４０９による内部レジスタ（図示せず）への設定等により行われる。なお、前述したように、加算開始位置および加算画素数は、水平同期信号ＨＳＹＮＣ基準に設定されており、図３に示すように、ＣＰＵ４０９により加算開始位置Ｘ１、加算画素幅Ｗが設定される。

副走査方向の加算開始タイミングは、垂直同期信号ＶＳＹＮＣの立ち下がりに同期して開始される。図３では、１ライン目から、ＣＰＵ４０９により設定された所定ライン数分の画像データが加算される。また、水平同期信号ＨＳＹＮＣ基準の加算開始位置Ｘ１、原稿領域Ｘ２は、機械的な精度に起因して変動する値であるので、製品出荷時の検査工程等で決定される値である。また、加算画素幅Ｗ、加算ライン数は、副走査濃度基準の幅などで決定される値であり、設計段階であらかじめ設定されるパラメータである。

［副走査濃度基準の画像データの加算処理］
副走査濃度基準の画像データの加算処理について説明する。加算画素数Ｗ＝４画素、加算ライン数＝４ラインと設定された場合、垂直同期信号ＶＳＹＮＣの入力とともに、４画素ｘ４ライン＝１６画素分の画像データの加算処理が行われる。

図５は副走査濃度基準の加算領域における加算処理を模式的に表した図である。ここで、Ｐは加算領域内の主走査画素位置を示し、ｐは主走査画素位置Ｐの画素を示し、ｌは加算領域内の副走査ライン位置を示し、Ｄｐｌはｐ画素、ｌライン目の画像データのデータ値を示す。

まず、主走査方向の加算処理について説明する。垂直同期信号ＶＳＹＮＣの入力とともに、まず１ライン目（ｌ＝０）の加算処理が開始される。１ライン目で算出される主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_０は数式（１Ａ）で表される。

数式（１Ａ）の加算処理では、１ライン目（ｌ＝０）の加算領域の主走査画素位置Ｐ＝０〜３の４画素分の画像データの加算が行われ、主走査画素数分加算値が得られる。

また、この主走査画素数分加算値の一般式として、ｌライン目の加算処理で算出される主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌは数式（１Ｂ）で表される。

ここで、ｎは加算画素数を示す。

数式（１Ｂ）は、ｌライン目の主走査ｎ画素分の加算処理が行われることを示している。

なお、数式（１Ａ）、（１Ｂ）をまとめて数式（１）と呼ぶことにする。

この演算は１ライン毎に実行される。各ライン毎の加算値は、加算ライン数設定値に従って、複数ライン分保持されるようになっている。

つぎに、副走査方向の加算処理について説明する。ここでは、加算ライン数設定値が４ラインであるので、数式（１）で算出された４ライン分の主走査加算結果が加算処理され、副走査ライン数分加算値が得られる。

垂直同期信号ＶＳＹＮＣの入力で最初に行われる副走査方向の加算処理結果は、補正量を算出するための基準データ（基準値）ｓｕｍ_ｒｅｆとして使用されるので、基準データ保持部４０６に保持される。基準値ｓｕｍ_ｒｅｆの加算式は数式（２）で表される。

基準値ｓｕｍ_ｒｅｆ算出後、所定ライン毎に、副走査方向の加算処理が実行される。ここで、所定ラインとは、ＣＰＵ４０９により副走査濃度基準読み取りデータ加算部４０５に設定される値であって、本設定値により加算処理が行われるライン間隔が設定される。また、ライン間隔はタイミング信号生成部４０１より出力される水平同期信号ＨＳＹＮＣをカウントすることにより制御される。

加算処理を行うライン間隔が値１に設定された場合、基準値ｓｕｍ_ｒｅｆ算出後の副走査加算領域は、基準値ｓｕｍ_ｒｅｆを算出した副走査領域に対し、１ライン分シフトした領域となる。これ以降、１ライン分シフトした領域に対して加算処理が行われ、その計算結果は補正値算出部４０７に送られる。一般式として、副走査加算領域に対して加算演算が行われる加算値ｓｕｍ_ｋは、数式（３）で表される。

ここで、ｋは加算開始副走査ラインを示し、ｊは加算ライン数を示す。また、ｋ＝０のとき、ｓｕｍ_ｋ＝ｓｕｍ_ｒｅｆである。

こうして設定された画素数に基づく主走査方向の画素加算処理、およびライン数、ライン間隔に基づく画素加算結果のライン加算処理を行うことで、所定画素数、所定ライン分の副走査濃度基準の読み取りレベル加算値（副走査加算値ｓｕｍ_ｋ）が順次算出される。

［補正量の算出］
つぎに、補正量の算出方法について説明する。補正値は補正値算出部４０７で算出される。補正値Ｃは、数式（４）に示すように、基準データ保持部４０６に保持された基準値ｓｕｍ_ｒｅｆと、この基準値ｓｕｍ_ｒｅｆ以降に算出された加算値ｓｕｍ_ｋとの比率を算出することによって得られる。

補正値Ｃ＝ｓｕｍ_ｒｅｆ／ｓｕｍ_ｋ …… （４）
補正値算出部４０７は、基準データ保持部４０６に保持された基準値ｓｕｍ_ｒｅｆを読み出すとともに、副走査濃度基準読み取りデータ加算部４０５で算出される加算値ｓｕｍ_ｋの値を取得し、これらの比率を算出し、後段の補正演算部４０８に送出する。

図６は算出される補正値と原稿領域の画像データに対して行われる補正演算を表した図である。加算値ｓｕｍ_１が算出されるまで、数式（４）による補正値が算出できないので、加算ライン数の設定値が画像先端からのライン数を超えない範囲では、補正値算出部４０７は、補正値＝１を出力するものとする。

本実施形態では、加算ライン数設定値が値４であるので、４ライン目（ｌ＝３）まで補正値は値１となる。５ライン目（ｌ＝４）以降、加算値ｓｕｍ_ｋが算出されるようになるので、数式（４）による補正値算出が行われ、算出された補正値と原稿領域の画像データ１ライン分との補正演算が行われる。

原稿先端で算出された基準値ｓｕｍ_ｒｅｆの値に対して加算値ｓｕｍ_ｋの値が大きくなっていく場合、すなわち光源光量が増加していっている状態では、算出される補正量は原稿後端に向かうにつれて小さくなっていく。一方、原稿先端で算出された基準値ｓｕｍ_ｒｅｆの値に対して加算値ｓｕｍ_nの値が小さくなっていく場合、すなわち光源光量が低下していっている状態では、算出される補正量は原稿後端に向かうにつれて大きくなっていく。

補正演算部４０８は、補正値算出部４０７で算出された補正値に基づき、補正演算式（５）に従って、原稿領域の画像データに対して補正処理を行う。これにより、画像データの濃度補正処理が行われる。

Ｄｏｕｔ_ｎｌ＝ Ｃ _ｉ＊ Ｄｉｎ_ｎｌ ……（５）
ここで、Ｄｏｕｔ_ｎｌ：原稿領域のn画素目、lライン目における補正演算部４０８の入力画像データ、Ｄｉｎ_ｎｌ：原稿領域のn画素目、lライン目における補正演算部４０８の出力画像データ、Ｃ_ｉ：補正係数（補正値）である。

補正演算は、原稿領域の先端（ｌ＝０）から後端までの１ラインの画像データに対して順次補正係数を乗算することにより実行される。なお、補正演算部４０８は、タイミング信号生成部４０１で生成される水平同期信号ＨＳＹＮＣ、およびＣＰＵ４０９によって設定された画素数設定値Ｘ２に従って、原稿領域の画像データに対して補正演算を行う。

図７は補正値算出処理手順を示すフローチャートである。この補正値算出処理は、読み取り開始後、副走査１ライン分の読み取りが行われる都度、濃度補正回路４００によって、繰り返し実行される。まず、濃度補正回路４００は、ＡＦＥ４０３から出力される主走査画素の読み取りデータを１ライン分加算し、主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌを得る（ステップＳ１）。さらに、濃度補正回路４００は、副走査４ライン分の主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌを加算し、副走査加算値ｓｕｍ_ｋを得る（ステップＳ２）。ここで、副走査ラインが４ライン目（ｌ＝３）以下である場合、順次主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌは加算される。また、副走査ラインが５ライン目（ｌ＝４）以上である場合、上位４ライン分が加算される。

濃度補正回路４００は、副走査ラインｌが４ライン目を超えた（ｌ＞３）か否かを判別する（ステップＳ３）。副走査ラインｌが４ライン目以下である場合、副走査ラインｌが４ライン目である（ｌ＝３）か否かを判別する（ステップＳ４）。副走査ラインｌが４ライン目未満である場合、濃度補正回路４００は、補正値Ｃを初期値１に設定する（ステップＳ５）。この後、後述するステップＳ９の処理に進む。一方、ステップＳ４で副走査ラインｌが４ライン目である場合、濃度補正回路４００は、副走査加算値ｓｕｍ_ｋを基準値ｓｕｍ_ｒｅｆとして基準データ保持部４０６に保持し（ステップＳ６）、ステップＳ５の処理に進む。

一方、ステップＳ３で副走査ラインｌが４ライン目を超えている場合（ｌ＞３）、濃度補正回路４００は、基準データ保持部４０６に保持された基準値ｓｕｍ_ｒｅｆを読み出す（ステップＳ７）。濃度補正回路４００は、読み出した基準値ｓｕｍ_ｒｅｆと副走査加算値ｓｕｍ_ｋとの比率から、補正値Ｃを算出し（ステップＳ８）、補正演算部４０８内の記憶部（図示せず）に保存する（ステップＳ９）。この後、濃度補正回路４００は本処理を終了する。

図８は読み取りデータの補正処理手順を示すフローチャートである。この補正処理は、主走査１画素分の読み取りデータに対して行われる。濃度補正回路４００は、まず、補正演算部４０８内の記憶部（図示せず）に保存された補正値Ｃを読み出す（ステップＳ１１）。濃度補正回路４００は、入力画像データＤｉｎに補正値Ｃを乗算して出力画像データＤｏｕｔとして出力する（ステップＳ１２）。この後、濃度補正回路４００は本処理を終了する。

このように、第１の実施形態の画像読取装置では、副走査濃度基準の読み取り値からランプの光量変動を検出する際、主走査方向複数画素分の画像データの加算値を、さらに複数ライン分加算する。これにより、副走査濃度基準を、エリア（面領域）として読み取ることが可能になる。従って、副走査濃度基準に付着したゴミや、ライン単位の画像ノイズが補正値に与える影響を軽減することができ、良好なランプ光量変動を補正することができる。

なお、本実施形態では、画像データの処理系統が１系統分、すなわちモノクロ画像データを取り扱う場合を示しているが、処理系統が３つあり、それぞれ独立して処理を行う場合、例えばＲＧＢの各色ごとに上記濃度補正処理を行うことも当然可能である。

また、読み取り光学系を固定とし、原稿を搬送しながら読み取りを行う、いわゆる原稿流し読みを行う場合、流し読み原稿領域外に、副走査濃度基準２０３と同等の副走査濃度基準を配置することで、同様に、上記濃度補正処理を行うことが可能である。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、副走査濃度基準にゴミ等があった場合、その影響を排除して副走査濃度基準の読み取り値を算出する場合について説明する。第２の実施形態の画像読取装置の構成は、前記第１の実施形態と同様であり、同一の構成要素については同一の符号を用いることで、その説明を省略する。

図９は第２の実施形態における加算領域にゴミが付着した副走査濃度基準を模式的に表した図である。ここでは、６ライン目（ｌ＝５）の主走査加算位置Ｐ＝０、１にゴミ等が付着してしまった状態が示されている。読み取りが開始されると、前記第１の実施形態で説明したように、1ライン目から順番に主走査加算位置に対する加算処理が行われ、主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌが算出される。しかし、６ライン目の主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ₆は、ゴミが付着しているので、正常な加算結果として得られない。

図１０は副走査ラインｌと主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌの関係を示すグラフである。このグラフでは、副走査ラインｌ＝６のときの主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_６はゴミの影響で小さくなっている様子が示されている。主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_６のような特異な値を排除すべく、数式（６）に示す計算を行い、その結果から主走査加算値が異常であるか否かを判断する。

｜ｓｕｍ＿ｍ_ｌ−ｓｕｍ＿ｍ_ｌ−１｜ ＞ ｔｈ …… （６）
ここで、ｔｈ：判定しきい値である。

数式（６）は、算出した当該ラインの主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌとそれ以前のラインに算出したｓｕｍ＿ｍ_ｌ−１とを比較するものである。すなわち、数式（６）は、比較の結果、当該ラインの主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌとそれ以前のラインに算出したｓｕｍ＿ｍ_ｌ−１との差分の絶対値が所定のしきい値ｔｈより大きい場合、当該ラインの主走査加算値は異常であると判断するためのものである。異常と判断された主走査加算値を副走査加算演算に使用することは不適当であるので、副走査加算演算では、当該ラインの前に算出された主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌ−１を、当該ラインの主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌに置き換える加算結果置換処理を行う。図１０では、置き換えられた当該ラインの主走査加算値がｓｕｍ＿ｍ_ｌ‘で示されている。

図１１は補正値算出処理手順を示すフローチャートである。前記第１の実施形態と同一のステップ処理については同一のステップ番号を付すことにより、その説明を省略する。濃度補正回路４００は、ステップＳ１で、主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌを得た後、このラインの主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌと前ラインに算出したｓｕｍ＿ｍ_ｌ−１との差分の絶対値が所定のしきい値ｔｈより大きいか否かを判別する（ステップＳ１Ａ）。差分の絶対値が所定のしきい値ｔｈより大きい場合、濃度補正回路４００は、このラインの前に算出された主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌ−１を、このラインの主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌに置き換える（ステップＳ１Ｂ）。この後、ステップＳ２の処理に進む。一方、ステップＳ１Ａで、差分の絶対値が所定のしきい値ｔｈより大きくない場合、あるいはこのラインの前に算出された主走査加算値が存在しない場合（ｌ＝０）、そのままステップＳ２の処理に進む。以後の処理は前記第１の実施形態と同様である。

このように、第２の実施形態の画像読取装置によれば、当該ラインとその１ライン前の主走査加算値の差分を判定することにより、副走査濃度基準板上のゴミなどがランプ光量補正値に与える影響を排除でき、良好なランプ光量変動を補正することが可能である。

なお、本実施形態では、前後のラインにおける主走査加算値の差分を用いて判定していたが、主走査加算値の代わりに、副走査加算値あるいは基準値と副走査加算値の比率の差分を用いて判定してもよい。この場合、同様に異常があると判定された場合、前のラインの副走査加算値あるいは比率を使用するようにしてもよく、同様に、副走査濃度基準上のゴミ等による影響を排除することができる。

また、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、上記実施形態では、副走査濃度基準の読み取りデータとして、４画素＊４ラインの矩形からなる範囲（領域）内の計１６画素分を用いたが、面領域である限り、任意の画素数分の読み取りデータを用いてもよい。また、その範囲も矩形に限らず、総画素数が等しい限り、任意の形状でよい。

また、本発明の画像読取装置は、スキャナ装置に限らず、ファクシミリ装置、複写装置等に適用可能である。また、本実施形態では、上記濃度補正処理はハードウェア回路で処理されたが、ＣＰＵにより実行されるソフトウェア（制御プログラム）で処理されてもよい。

第１の実施形態における画像読取装置の内部構成を示す断面図である。 主走査濃度基準および副走査濃度基準の配置を説明する図である。 読み取りスキャンを開始したときに同時に読み取られる副走査濃度基準２０３近傍の読み取りデータを模式的に示した図である。 画像処理回路の構成を示すブロック図である。 副走査濃度基準の加算領域における加算処理を模式的に表した図である。 算出される補正値と原稿領域の画像データに対して行われる補正演算を表した図である。 補正値算出処理手順を示すフローチャートである。 読み取りデータの補正処理手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態における加算領域にゴミが付着した副走査濃度基準を模式的に表した図である。 副走査ラインｌと主走査加算値ｓｕｍ＿ｍ_ｌの関係を示すグラフである。 補正値算出処理手順を示すフローチャートである。 冷陰極放電ランプの光量立ち上がり特性を示すグラフである。 時間ｔ１で読み取りを開始した場合の読み取り結果を示す図である。

符号の説明

２０３ 副走査濃度基準
４０２ ＣＣＤセンサ
４０５ 副走査濃度基準読み取りデータ加算部
４０７ 補正値算出部
４０８ 補正演算部

Claims (5)

1. 原稿を照明する照明手段と、
   前記照明手段の光量を検知するために原稿載置領域外に配置された副走査濃度基準と、
   前記副走査濃度基準および前記原稿からの反射光を読み取ってそれぞれの読み取りデータを出力する読み取り手段と、
   前記原稿の読み取り開始後、前記副走査濃度基準の読み取りデータを、複数の副走査ラインに亘る複数の画素を含む所定の範囲で加算し、前記所定の範囲で加算した結果を所定の副走査ラインごとに出力する加算手段と、
   前記加算手段から前記所定の副走査ラインごとに出力される出力結果から、濃度補正を行うための補正値を算出する補正値算出手段と、
   前記補正値算出手段で算出された補正値に基づき、前記原稿の読み取りデータに対して前記濃度補正を行う濃度補正手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記加算手段は、前記原稿の読み取り開始に応じて、前記副走査濃度基準の読み取りデータを所定の主走査画素数分加算し、前記主走査画素数分加算した結果を所定の副走査ライン数分加算し、前記所定の副走査ライン数分加算した結果を所定の副走査ラインごとに出力し、
   前記補正値算出手段は、前記加算手段から出力される前記原稿の読み取り開始後の最初の出力結果と、その後に所定の副走査ラインごとに出力される出力結果との比率から、前記濃度補正を行うための補正値を算出することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記加算手段は、前記主走査画素数分加算した結果と、それ以前の前記主走査画素数分加算した結果とを比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較の結果を基に、前記主走査画素数分加算した結果を、前記それ以前の主走査画素数分加算した結果に置き換える加算結果置換手段とを備え、
   前記置き換えられた主走査画素数分加算した結果を含む、前記所定の副走査ライン数分の前記主走査画素数分加算した結果を加算し、前記所定の副走査ライン数分加算した結果を前記所定の副走査ラインごとに出力することを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
4. 前記加算結果置換手段は、前記主走査画素数分加算した結果と前記それ以前の主走査画素数分加算した結果との差分の絶対値がしきい値より大きい場合、前記主走査画素数分加算した結果を、前記それ以前の主走査画素数分加算した結果に置き換えることを特徴とする請求項３記載の画像読取装置。
5. 原稿を照明する照明手段と、前記照明手段の光量を検知するために原稿載置領域外に配置された副走査濃度基準と、前記副走査濃度基準および前記原稿からの反射光を読み取ってそれぞれの読み取りデータを出力する読み取り手段とを備える画像読取装置の濃度補正方法であって、
   前記読み取り手段による前記原稿の読み取り開始後、前記副走査濃度基準の読み取りデータを、複数の副走査ラインに亘る複数の画素を含む所定の範囲で加算し、前記所定の範囲で加算した結果を所定の副走査ラインごとに出力する加算ステップと、
   前記加算ステップで前記所定の副走査ラインごとに出力される出力結果から、濃度補正を行うための補正値を算出する補正値算出ステップと、
   前記補正値算出ステップで算出された補正値に基づき、前記原稿の読み取りデータに対して前記濃度補正を行う濃度補正ステップとを有することを特徴とする画像読取装置の濃度補正方法。

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