JP6155582B2 - Image reading apparatus, image reading method and program - Google Patents
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Description
本発明は、画像読取装置、画像読取方法およびプログラムに関するものである。 The present invention relates to an image reading apparatus, an image reading method, and a program.
従来、原稿に光を照射しその原稿からの光を取り込んで画像データを読み取る画像読取装置では、一般にイメージセンサと呼ばれる主走査方向に光電変換素子を１ラインに配列した光電変換素子アレイが用いられている。このイメージセンサに対して原稿を相対的に副走査方向に移動させるか、または、原稿を搬送させることにより原稿画像を読み取っている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image reading apparatus that reads image data by irradiating light on a document and taking in light from the document generally uses a photoelectric conversion element array, which is called an image sensor, in which photoelectric conversion elements are arranged in one line in the main scanning direction. ing. A document image is read by moving the document relative to the image sensor in the sub-scanning direction or by transporting the document.
安価な読取装置では、赤色（ＲＥＤ）、緑色（ＧＲＥＥＮ)、青色（ＢＬＵＥ）の３色のＬＥＤ（Ｌｉｇｔｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）からなる光源を１個ないし複数個用いて１ラインのイメージセンサを組み合わせて用いられる。カラー画像の読み取りの際は、各色のＬＥＤを所定の点灯デューティで順次切り替えて点灯させることで画像読み取りを行っている。モノクロ画像の読み取りの際は、単色（例えばＧＲＥＥＮ）のみを点灯させるだけでは、高速な読み取りに対応させるためには光量が足りないため、Ｒ，Ｇ，Ｂの光源を同時に点灯させて読み取りを行われる。 Inexpensive readers use one or more light sources consisting of three colors of LEDs (Light Emitting Diodes) of red (RED), green (GREEN), and blue (BLUE), and a single line image sensor is used in combination. It is done. When reading a color image, the image reading is performed by sequentially switching the LEDs of the respective colors at a predetermined lighting duty. When reading a monochrome image, it is necessary to turn on only a single color (for example, GREEN), and the amount of light is insufficient to support high-speed reading. Is called.
しかしながら、光量を増加させるために全ＬＥＤを同時に点灯させた場合、特定色のみ光量が多くなったり、ＬＥＤ間の色バランスがくずれたりすることにより、カラー原稿の再現性が劣化する懸念がある。このため従来技術には、光源の色バランスをとるために個々のＬＥＤの光量を調整する方法が知られている。具体的には、複数の光源それぞれにおいてＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤそれぞれを点灯させて読み取った光量レベル(ＬＥＤの発光量を発光時間で積分して得られる結果に相当するセンサ出力)をある所定の目標値にするように光量を調整する方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。 However, when all the LEDs are turned on at the same time in order to increase the amount of light, there is a concern that the reproducibility of the color document may be deteriorated due to an increase in the amount of light only for a specific color or a loss of color balance between the LEDs. For this reason, in the prior art, a method of adjusting the light quantity of each LED in order to balance the color of the light source is known. Specifically, the light amount level (sensor output corresponding to the result obtained by integrating the light emission amount of the LED with the light emission time) read by lighting each of the R, G, and B LEDs in each of the plurality of light sources is a certain predetermined value. A method of adjusting the amount of light so as to obtain the target value is disclosed (for example, see Patent Document 1).
また、一方で、光源の個体差、温度依存性、経時変化等の照度のばらつきがあるとともに、光学系部品にも装置間で差がある。また光電変換素子にも個体感度差がある。このため、それらのばらつきを吸収して最も効率よく、大きなダイナミックレンジで光電変換素子出力をＡ／Ｄ変換するために、基準白板を読み取った際の出力レベルを所定の目標値に合わせるように、ＡＦＥ内部のゲイン調整、または光量調整を行うことで白レベル調整を行う必要がある。この出力レベルには、入射光がゼロの状態で読み取った暗出力：黒レベルが含まれるため、一般的に黒込みの状態で目標値に調整される。 On the other hand, there are variations in illuminance such as individual differences of light sources, temperature dependence, changes with time, etc., and there are also differences in optical system components between apparatuses. There are also individual sensitivity differences in photoelectric conversion elements. For this reason, in order to absorb those variations and perform A / D conversion of the photoelectric conversion element output with a large dynamic range most efficiently, the output level when reading the reference white plate is adjusted to a predetermined target value. It is necessary to adjust the white level by adjusting the gain inside the AFE or adjusting the amount of light. Since this output level includes a dark output: black level read when the incident light is zero, the output level is generally adjusted to the target value in a blackened state.
上記のように白レベル調整は、Ａ／Ｄ変換回路がオーバーフローしない範囲、すなわち変換後のデジタルデータの出力が飽和状態にならないように極力ダイナミックレンジを広く使用すること(分解能を高めること)が目的である。したがって、同時点灯時の光量調整の場合においても、Ａ／Ｄ変換回路がオーバーフローしない範囲（変換後のデジタルデータの出力が飽和状態）にならず、かつ極力ダイナミックレンジを広く使用する（分解能を高める）ように調整される必要がある。 As described above, the white level adjustment is intended to use a wide dynamic range (to increase the resolution) as much as possible so that the A / D conversion circuit does not overflow, that is, the output of the converted digital data is not saturated. It is. Therefore, even in the case of light amount adjustment at the time of simultaneous lighting, the A / D converter circuit does not fall within the range where the converted digital data output is saturated, and the dynamic range is used as much as possible (increasing resolution) Need to be adjusted).
特許文献１では、ＬＥＤの発光量を発光時間で積分して得られる結果に相当するセンサ出力、すなわち、入射光ゼロの状態で読み取った暗出力レベル減算後の出力データ(以下、光量レベルという)を用いて、光量レベルを所定の目標値となるように、各々の光源について光量調整値が算出され設定される。同時点灯時の光量レベルは各光源の光量レベルの合計値であるため、各光源点灯時の光量レベルが所定の目標レベルとなるように光量値を設定して同時点灯させれば、各色のバランスが保たれた状態で原稿を読み取ることができる。
In
また、黒レベルについては、例えば、特許文献２に開示されている技術が知られている。ここでは、縮小光学系の画像読取装置では例えばＣＣＤによるイメージセンサ用いられる。このＣＣＤでは、１個のセンサチップで有効読取幅を確保可能な画素数を有しているため、光が入射しない状態におけるセンサチップ内の各画素に出力：暗出力は同じ値となり、ある目標値となるように黒レベル調整が行われる。このため、黒レベルは主走査においてそれほどばらつかない。 As for the black level, for example, a technique disclosed in Patent Document 2 is known. Here, in a reduction optical system image reading apparatus, for example, an image sensor using a CCD is used. Since this CCD has the number of pixels that can ensure an effective reading width with one sensor chip, it is output to each pixel in the sensor chip in a state where no light is incident: the dark output becomes the same value, and a certain target The black level is adjusted to be a value. For this reason, the black level does not vary so much in the main scanning.
しかし、等倍光学系の画像読取装置で多用されるＣＩＳ(Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ)では複数画素で構成されるセンサＩＣチップを同一副走査位置に複数個配列する構成になることが知られている。センサＩＣチップ内の最終段出力バッファは僅かに個体差を持っており、その他、チップ毎の変動要因によって、チップ毎に光が入射しない状態での暗出力レベルが異なってしまう。したがって、ＣＩＳの場合には、複数のセンサＩＣチップを配列する構成上、図１１に示すような暗出力レベルとなる。以下、暗出力あるいは黒出力と記述する。 However, it is known that a CIS (Contact Image Sensor) frequently used in an image reading apparatus of an equal magnification optical system has a configuration in which a plurality of sensor IC chips composed of a plurality of pixels are arranged at the same sub-scanning position. The final stage output buffer in the sensor IC chip has a slight individual difference, and the dark output level in a state where no light is incident is different for each chip due to a variation factor for each chip. Therefore, in the case of CIS, the dark output level as shown in FIG. 11 is obtained due to the arrangement of a plurality of sensor IC chips. Hereinafter, it is described as dark output or black output.
さらに、センサＩＣがＣＭＯＳセンサであるＣＩＳの場合、ＣＭＯＳセンサでは画素単位（有効画素３０１）に出力するバッファ３０３、シフトレジスタ３０４を有していることから（図１２参照）、画素毎の最終出力バッファ３０５の個体差により、センサＩＣチップ内においても画素毎に黒出力レベルが異なる特徴がある（図１３参照）。
Further, in the case of the CIS in which the sensor IC is a CMOS sensor, the CMOS sensor has a buffer 303 and a shift register 304 for outputting in units of pixels (effective pixels 301) (see FIG. 12), so that the final output for each pixel. Due to the individual difference of the
さらに、従来技術では光源の色バランスを変える方法について考えられている。カラー原稿の特性色を強調させてモノクロ画像として再現する場合には、特定色のＬＥＤの光量レベルを落とす。一般的には、白色光源の各色の色バランスとして濃度を濃くしたい色成分に該当する発光素子の光量を落とせば良いため、各光源の光量を一定に調整後、所定の割合で落とす方法について考えられている。 Further, in the prior art, a method for changing the color balance of the light source is considered. When the characteristic color of a color original is emphasized and reproduced as a monochrome image, the light quantity level of the LED of a specific color is lowered. Generally, it is only necessary to reduce the light intensity of the light emitting element corresponding to the color component whose density is to be increased as the color balance of each color of the white light source. It has been.
しかしながら、上記に示されるような従来の技術にあっては、以下のような問題点があった。特許文献１では、実際の読み取り画像には、黒レベルも含まれるため、黒レベルを考慮した白レベル調整を行う必要がある。各色の光量レベルの目標レベルを黒レベルを考慮せず設定してしまうと、Ａ／Ｄ変換回路のダイナミックレンジ上限を超えてしまう可能性がある。
However, the conventional techniques as described above have the following problems. In
また、目標値に対して黒レベル分を差し引いた分を光量レベルの目標値として設定すれば良いが、密着イメージセンサのようにセンサチップが複数ある場合、黒レベルが主走査の範囲でばらつくため、光量レベルの目標値を最適に設定することが難しい。このため、同時点灯時に色バランスを保ちつつ精度の良い白レベル調整を実施することが困難であるという問題があった。 In addition, the amount obtained by subtracting the black level from the target value may be set as the target value of the light amount level. However, when there are a plurality of sensor chips such as a contact image sensor, the black level varies within the main scanning range. It is difficult to optimally set the target value of the light level. For this reason, there is a problem that it is difficult to carry out accurate white level adjustment while maintaining color balance during simultaneous lighting.
また、従来の技術では、黒レベルを考慮した各色の目標レベルの設定は行われておらず、さらに、特定のＬＥＤの光量を低減しすぎると全体の光量が落ちてしまう場合があり、ノイズ成分が大きくなってしまううえ、ダイナミックレンジを有効に活用できていない。従って高品質な画像データを得られないという問題があった。 Further, in the conventional technology, the target level of each color is not set in consideration of the black level, and further, if the light amount of a specific LED is reduced too much, the total light amount may decrease, and the noise component In addition, the dynamic range cannot be effectively utilized. Therefore, there is a problem that high quality image data cannot be obtained.
上述した図１１〜図１３で説明したように、発生し得る最大の黒レベルを想定することによって増幅率を決定する手段も考えられるが、この方法では、出力飽和は１００％回避できるものの、ほとんどの個体でＡ／Ｄ変換回路のダイナミックレンジを有効活用することができない。このことにより、有効階調数が小さくなってしまい、画像データのＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｚｅ）性能の悪化を招いてしまう。一方、黒レベルを真の値よりも小さい値として考えて光量の増幅率を決定する方法では、反射率の高い原稿を読み取った際に、出力飽和が発生する可能性が高く、読み取り原稿の反射率に忠実な画像データを得ることができないといった弊害が発生する。 As described above with reference to FIGS. 11 to 13, a means for determining the amplification factor by assuming the maximum black level that can be generated is also conceivable. In this method, although output saturation can be avoided 100%, most of them can be avoided. Cannot effectively use the dynamic range of the A / D conversion circuit. As a result, the number of effective gradations is reduced, and the SN (Signal / Noise) performance of the image data is deteriorated. On the other hand, in the method of determining the amplification factor of the light amount by considering the black level as a value smaller than the true value, output saturation is likely to occur when a highly reflective document is scanned, and reflection of the scanned document is difficult. There is a problem that image data faithful to the rate cannot be obtained.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の色の発光素子を有する光源を同時点灯させる場合における光量調整時に、光源間の色バランスを保ちつつ、出力飽和することなく光電変換後の画像データのＡ／Ｄ変換時におけるダイナミックレンジを最大限に有効活用することにより、高品質な画像データを取得することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and at the time of adjusting the amount of light when simultaneously turning on a light source having a plurality of light emitting elements, photoelectric conversion without maintaining output color saturation while maintaining the color balance between the light sources. An object of the present invention is to obtain high-quality image data by making effective use of the dynamic range at the time of A / D conversion of image data later.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、異なる発光色を有する複数の発光素子からなる光源を有し、原稿からの反射光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部で読み取られる基準白板と、を有する画像読取装置であって、前記光源の各発光素子を所定の光量にして前記基準白板を読み取って得られた全主走査方向の有効画素の出力レベルから、入射光がゼロの状態で読み取った黒レベルを減算して光量レベルを算出する光量レベル算出部と、前記光量レベル算出部により算出した光量レベルの全主走査有効画素中の最大値を検出する光量ピーク値検出部と、前記光量ピーク値検出部で検出した光量レベルの最大値と所定の目標値との比率から、前記光源の各発光素子の初期光量調整値を算出する初期光量調整値算出部と、前記初期光量調整値算出部で算出した初期光量調整値を設定した状態で、前記光源を同時に点灯させて前記基準白板を読み取った際の出力レベルの最大値を検出する出力レベルピーク値検出部と、前記出力レベルピーク値検出部で検出した最大値に基づいて、白レベル目標値に調整されるように、前記黒レベルを考慮して初期光量調整値に乗算する比率を算出し、前記光源の光量を調整する光量調整値算出部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention includes a light source including a plurality of light emitting elements having different emission colors, photoelectric conversion unit that photoelectrically converts reflected light from a document, and the photoelectric conversion unit. An image reading apparatus having a reference white plate read by a conversion unit, wherein each light emitting element of the light source has a predetermined light amount, and the output level of effective pixels in all main scanning directions obtained by reading the reference white plate A light amount level calculation unit that calculates a light amount level by subtracting a black level read in a state where incident light is zero, and a maximum value in all main scanning effective pixels of the light amount level calculated by the light amount level calculation unit. a light amount peak detecting section, the ratio between the maximum value and the predetermined target value of the light level detected by the light intensity peak value detector, the initial light intensity adjustment value calculation for calculating the initial light intensity adjustment value of each light emitting element of the light source When the initial state in which the light quantity setting the adjustment value initial light intensity adjustment value calculated by the calculation unit, the output level peak value detection for detecting a maximum value of the output level at the time of reading the reference whiteboard simultaneously to light the light source And a ratio for multiplying the initial light amount adjustment value in consideration of the black level so as to be adjusted to the white level target value based on the maximum value detected by the output level peak value detection unit, A light amount adjustment value calculation unit for adjusting the light amount of the light source.
本発明は、複数の色の発光素子を有する光源を同時点灯させる場合における光量調整時に、黒レベルを考慮して初期光量調整値に乗算する比率を算出して光源の光量を調整するようにしたので、光源間の色バランスを保ちつつ、出力飽和することなく光電変換後の画像データのＡ／Ｄ変換時におけるダイナミックレンジを最大限に有効活用することが可能になり、高品質な画像データを取得することができるという効果を奏する。 The present invention adjusts the light amount of the light source by calculating the ratio by which the initial light amount adjustment value is multiplied in consideration of the black level when adjusting the light amount when simultaneously turning on light sources having light emitting elements of a plurality of colors. Therefore, it is possible to maximize the dynamic range at the time of A / D conversion of the image data after photoelectric conversion without saturating the output while maintaining the color balance between the light sources. There is an effect that it can be acquired.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像読取装置、画像読取方法およびプログラムの一実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of an image reading apparatus, an image reading method, and a program according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
（実施の形態）
図１は、本実施形態に係る複写機１の概略構成を示す構成図である。図１に示すように、複写機１は、画像読取装置としての機能を有する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）１００と、給紙部２と、画像形成部３とを備えている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a copying
給紙部２は、用紙サイズの異なる記録紙を収納する給紙カセット２１，２２と、給紙カセット２１，２２に収納された記録紙を画像形成部３の画像形成位置まで搬送する各種ローラからなる給紙手段２３とを有している。
The paper feeding unit 2 includes
画像形成部３は、露光装置３１と、感光体ドラム３２と、現像装置３３と、転写ベルト３４と、定着装置３５とを備えている。画像形成部３は、ＡＤＦ１００内部の画像読取部により読み取られた原稿の画像データに基づいて、露光装置３１により感光体ドラム３２を露光して感光体ドラム３２に潜像を形成し、現像装置３３により感光体ドラム３２に異なる色のトナーを供給して現像するようになっている。そして、画像形成部３は、転写ベルト３４により感光体ドラム３２に現像された像を給紙部２から供給された記録紙に転写した後、定着装置３５により記録紙に転写されたトナー画像のトナーを溶融して、記録紙にカラー画像を定着するようになっている。
The
図２はＡＤＦ１００の詳細な構成を示す構成図であり、図３はＡＤＦ１００の制御系のブロック図である。ＡＤＦ１００は、図２に示すように、原稿束がセットされる原稿セット部Ａと、セットされた原稿束から一枚ごとに原稿を分離して給送する分離給送部Ｂと、給送された原稿を一次突当整合するとともに整合後の原稿を引き出し搬送するレジスト部Ｃと、搬送される原稿をターンさせて、原稿面を第１原稿読取部１３１による読取り側（図中の下方）に向けて搬送するターン部Ｄと、原稿の表面画像をコンタクトガラスの下方から第１画像読取部１３１により読み取る第１読取搬送部Ｅと、表面画像が読み取られた後の原稿の裏面画像を第２画像読取部１３５により読み取る第２読取搬送部Ｆと、表裏の画像の読み取りが完了した原稿を機外に排出する排紙部Ｇと、排出された原稿を積載保持するスタック部Ｈとを備える。また、ＡＤＦ１００は、図３に示すように、上記各部における駆動を行うモータ１０１〜１０５と、一連の動作を制御するコントローラ１５０を備える。コントローラ１５０は、Ｉ／Ｆ１０７を介して複写機１の全体制御を行う本体制御部１０に接続されている。また、本体制御部１０には、Ｉ／Ｆ１０８を介して、ユーザが各種操作を行う操作部１１が接続されている。なお、第１画像読取部１３１および第２画像読取部１３５は、後述するようにＣＩＳを用いたもので、以下、適宜ＣＩＳ１３１、ＣＩＳ１３５とも記述する。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a detailed configuration of the
原稿セット部Ａには、読み取りを行う原稿束１１０がセットされる。原稿束１１０がセットされるのは、可動原稿テーブル１１１を含む原稿テーブル１１２上である。原稿テーブル１１２上には、原稿束１１０が原稿面を上向きの状態でセットされる。このとき、原稿束１１０の幅方向は、図示しないサイドガイドによって搬送方向と直交する方向に位置決めされる。また、原稿束１１０のセットは、セットフィラー１１３およびセットセンサ１１４によって検知され、原稿束１１０がセットされたことを示す情報が、コントローラ１５０からＩ／Ｆ１０７を介して本体制御部１０に送信される。
A
さらに、原稿テーブル面に設けられた原稿長さ検知センサ１１５，１１６により、原稿束１１０の搬送方向長さの概略が判定される。なお、原稿長さ検知センサ１１５，１１６としては、例えば、反射型センサまたは原稿１枚でも検知可能なアクチェータタイプのセンサが用いられる。また、原稿長さ検知センサ１１５，１１６の配置は、少なくとも同一原稿サイズの縦か横かを判断可能な配置としておく必要がある。
Further, an outline of the length of the
可動原稿テーブル１１１は、底板上昇モータ１０５により図２中のａ，ｂ方向に上下動可能な構成となっている。原稿テーブル１１２上に原稿束１１０がセットされていないとき、可動原稿テーブル１１１は下降した状態であり、この状態は底板ＨＰセンサ１１７により検知される。コントローラ１５０は、原稿テーブル１１２上に原稿束１１０がセットされたことが前記セットフィラー１１３およびセットセンサ１１４により検知されると、底板上昇モータ１０５を正転させて原稿束１１０の最上面が分離給送部Ｂのピックアップローラ１１８と接触するように、可動原稿テーブル１１１を上昇させる。ピックアップローラ１１８は、ピックアップモータ１０１によりカム機構の作用で図２中のｃ，ｄ方向に動作するとともに、可動原稿テーブル１１１が上昇して可動原稿テーブル１１１上の原稿束１１０上面によって押されることで図２中のｃ方向に上昇し、給紙適正位置センサ１１９により上限を検知可能となっている。
The movable document table 111 can be moved up and down in the directions a and b in FIG. When the
ユーザにより操作部１１のプリントキーが押下され、本体制御部１０からＩ／Ｆ１０７を介してコントローラ１５０に原稿給紙信号が送信されると、ピックアップローラ１１８は給紙モータ１０２の正転によりコロが回転駆動し、原稿テーブル１１２上の数枚（理想的には１枚）の原稿をピックアップする。回転方向は、最上位の原稿を給紙口に搬送する方向である。
When the user presses the print key of the
給紙ベルト１２０は、給紙モータ１０２の正転により給紙方向に駆動される。また、リバースローラ１２１は、給紙モータ１０２の正転により給紙と逆方向に回転駆動される。これにより、最上位の原稿とその下の原稿とを分離して、最上位の原稿のみを給紙できる構成となっている。さらに詳しく説明すると、リバースローラ１２１は、給紙ベルト１２０と所定圧で接し、給紙ベルト１２０と直接または原稿１枚を介して接している状態では、給紙ベルト１２０の回転につられて反時計方向に連れ回りする。一方、原稿が２枚以上給紙ベルト１２０とリバースローラ１２１の間に進入したときは、連れ回り力がトルクリミッタのトルクよりも低くなるように設定されており、リバースローラ１２１は本来の駆動方向である時計方向に回転し、余分な原稿を押し戻す働きをする。これにより、原稿の重送が防止される。
The paper feed belt 120 is driven in the paper feed direction by the normal rotation of the
給紙ベルト１２０とリバースローラ１２１との作用により１枚に分離された原稿は、給紙ベルト１２０によってレジスト部Ｃ側へと送られ、突き当てセンサ１２２によって先端が検知された後、さらに進んで停止しているプルアウトローラ１２３に突き当たる。その後、原稿は、突き当てセンサ１２２の検知から所定量定められた距離送られ、プルアウトローラ１２３に所定量撓みを持って押し当てられた状態で給紙モータ１０２を停止させることによって、給紙ベルト１２０の駆動が停止する。このとき、ピックアップモータ１０１を回転させることでピックアップローラ１１８を原稿上面から退避させ、原稿を給紙ベルト１２０の搬送力のみで送ることにより、原稿先端は、プルアウトローラ１２３の上下ローラ対のニップに進入し、先端の整合(スキュー補正)が行われる。
The original separated into one sheet by the action of the paper feeding belt 120 and the
プルアウトローラ１２３は、前記スキュー補正機能を有するとともに、分離後にスキュー補正された原稿を中間ローラ１２４まで搬送するためのローラであり、給紙モータ１０２の逆転により駆動される。また、給紙モータ１０２の逆転時には、プルアウトローラ１２３と中間ローラ１２４は駆動されるが、ピックアップローラ１１８と給紙ベルト１２０は駆動されない。
The pull-out
原稿幅センサ１２５は図２の奥行き方向に複数個並べて設けられ、プルアウトローラ１２３により搬送された原稿の搬送方向と直交する幅方向のサイズを検知する。また、原稿の搬送方向の長さは、原稿の先端後端を突き当てセンサ１２２で読み取ることにより、モータパルスから原稿の長さが検知される。
A plurality of document width sensors 125 are provided side by side in the depth direction of FIG. 2 and detect the size in the width direction orthogonal to the transport direction of the document transported by the pull-out
プルアウトローラ１２３及び中間ローラ１２４の駆動によりレジスト部Ｃからターン部Ｄに原稿が搬送される際には、レジスト部Ｃでの搬送速度を第１読取搬送部Ｅでの搬送速度よりも高速に設定して、原稿を画像読取部へ送り込む処理時間の短縮が図られている。原稿の先端が読取入口センサ１２６により検出されると、読取入口ローラ１２７の上下ローラ対のニップに原稿の先端が進入する前に、原稿搬送速度を読取搬送速度と同速にするために減速を開始すると同時に、読取モータ１０３を正転駆動して読取入口ローラ１２７、読取出口ローラ１２８、ＣＩＳ出口ローラ１２９を駆動する。コントローラ１５０は、原稿の先端をレジストセンサ１３０にて検知すると、所定の搬送距離をかけて原稿の搬送速度を減速し、第１画像読取部１３１の手前で原稿を一時停止させるとともに、本体制御部１０にＩ／Ｆ１０７を介してレジスト停止信号を送信する。
When the document is conveyed from the registration unit C to the turn unit D by driving the pull-out
続いて、本体制御部１０からＩ／Ｆ１０７を介してコントローラ１５０に読取開始信号が送信されると、コントローラ１５０は、レジスト停止していた原稿を、第１画像読取部１３１の位置に原稿先端が到達するまでに所定の搬送速度に立ち上がるように増速して搬送させる。このとき、読取モータ１０３のパルスカウントにより原稿先端の位置が検出され、原稿先端が第１画像読取部１３１に到達するタイミングで、本体制御部１０に対して原稿の表面の副走査方向（原稿の搬送方向と同じ方向）の有効画像領域を示すゲート信号が送信される。このゲート信号は、原稿後端が第１画像読取部１３１を抜けるまで継続して送信される。そして、原稿が読取入口ローラ１２７および読取出口ローラ１２８の駆動により搬送される間に、第１画像読取部１３１によって原稿の表面画像が読み取られる。
Subsequently, when a reading start signal is transmitted from the main
片面原稿読取りの場合には、第１読取搬送部Ｅの第１画像読取部１３１による表面画像の読み取りが終了した原稿は、第２読取搬送部Ｆをそのまま通過して排紙部Ｇへと搬送される。この際、コントローラ１５０は、排紙センサ１３２により原稿の先端を検知すると、排紙モータ１０４を正転駆動して排紙ローラ１３３を反時計方向に回転させる。また、コントローラ１５０は、排紙センサ１３２による原稿の先端検知からの排紙モータ１０４のパルスカウントにより、原稿後端が排紙ローラ１３３の上下ローラ対のニップから抜ける直前に、排紙モータ駆動速度を減速させて、スタック部Ｈの排紙トレイ１３４上に排出される原稿が飛び出さないように制御する。
In the case of single-sided original reading, the original whose surface image has been read by the first
一方、両面原稿読取りの場合には、排紙センサ１３２にて原稿先端を検知してから読取モータ１０３のパルスカウントにより搬送中の原稿先端の位置が検出され、第２読取搬送部Ｆの第２画像読取部１３５の位置に原稿先端が到達するタイミングで、コントローラ１５０から第２画像読取部１３５に対して、原稿の裏面の副走査方向の有効画像領域を示すゲート信号が送信される。このゲート信号は、原稿後端が第２画像読取部１３５を抜けるまで継続して送信される。そして、原稿が読取出口ローラ１２８およびＣＩＳ出口ローラ１２９の駆動により搬送される間に、原稿流し読み方式（シートスルー読取）で、第２画像読取部１３５によって原稿の裏面画像が読み取られる。なお、第２画像読取部１３５と対向配置される第２読取ローラ１３６は、第２画像読取部１３５における原稿の浮きを抑えると同時に、第２画像読取部１３５におけるシェーディングデータを取得するための基準白部を兼ねるものである。また、第１読取部１３１に対向するローラについても原稿の浮きを抑えると同時に、第１画像読取部１３１におけるシェーディングデータを取得するための基準白部を兼ねるものである。
On the other hand, in the case of double-sided original reading, the position of the leading edge of the document being conveyed is detected by the pulse count of the reading
本実施形態に係る複写機１では、上述したＡＤＦ１００の第２画像読取部１３５が、ＣＩＳ方式の画像読取装置として構成されている。以下、この第２画像読取部１３５について、さらに詳しく説明する。
In the copying
図４は、第２画像読取部１３５における電気回路２１０の要部を説明する図である。同図に示すように、第２画像読取部１３５は、ＬＥＤアレイ等からなる光源部２００と、２つのセンサチップ群を有するリニアイメージセンサ２０１と、センサチップ群の各センサチップに個別に接続された複数のアンプ回路２０２と、各アンプ回路２０２に接続された複数のＡ／Ｄ変換回路２０３とを備える。また、第２画像読取部１３５は、Ａ／Ｄ変換回路２０３の出力信号に含まれる信号成分以外の黒レベルオフセットを除去する黒補正部（不図示）と、リニアイメージセンサ２０１により読み取られた原稿の画像データを生成する画像処理部２０５と、画像処理部２０５により生成される画像データをフレーム単位で保持するフレームメモリ２０６と、画像データの出力を制御する出力制御回路２０７およびＩ／Ｆ回路２０８とを備える。
FIG. 4 is a diagram for explaining a main part of the
リニアイメージセンサ２０１が備えるセンサチップ群３００Ａ，３００Ｂは、それぞれ、複数のセンサチップを副走査方向（原稿搬送方向に対応する方向）における同一位置に並べて配列した構成、すなわち、主走査方向（原稿幅方向に対応する方向）に沿って並ぶ複数のセンサチップを有する構成である。センサチップ群３００Ａ，３００Ｂを構成する各センサチップは、等倍密着イメージセンサと称されるセンサチップであり、画素に対応して主走査方向に直線状に並べられた複数の光電変換素子と集光レンズとを具備している。第２画像読取部１３５において用いられるリニアイメージセンサ２０１は、詳細を後述するように、２つのセンサチップ群３００Ａ，３００Ｂが副走査方向における異なる位置に互いに平行に配置され、且つ、センサチップ群３００Ａにおけるセンサチップ間の境界位置とセンサチップ群３００Ｂにおけるセンサチップ間の境界位置とが主走査方向において異なる位置となるように配置されてなるものである。
Each of the sensor chip groups 300A and 300B included in the
ＡＤＦ１００では、第２画像読取部１３５による読取位置に原稿が進入するのに先立って、コントローラ１５０から光源部２００に点灯ＯＮ信号が送られる。これにより、光源部２００が点灯し、その光を第２原稿読取部１３５の読取位置に進入した原稿に向けて照射する。原稿で反射した反射光は、リニアイメージセンサ２０１が備えるセンサチップ群３００Ａ，３００Ｂの各センサチップにおいて、集光レンズによって光電変換素子に集光されて画像情報として読み取られる。センサチップ群３００Ａ，３００Ｂの各センサチップで読み取られた画像の信号は、アンプ回路２０２によって増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路２０３によってデジタルデータに変換される。
In the
Ａ／Ｄ変換回路２０３から出力される各デジタルデータは、黒補正部２０４でオフセット成分が除去されて画像処理部２０５に入力される。画像処理部２０５では、入力されたデジタルデータにシェーディング補正などを施した後、これらのデータを用いて原稿の画像データを生成してフレームメモリ２０６に一時的に格納する。
Each digital data output from the A /
その後、フレームメモリ２０６に格納された原稿の画像データは、出力制御回路２０７によって本体制御部１０に受入可能なデータ形式に変換された後、Ｉ／Ｆ回路２０８を経由して本体制御部１０に出力される。なお、コントローラ１５０から第２画像読取部１３５に対しては、原稿の先端が第２画像読取部１３５による読取位置に到達するタイミング（そのタイミング以降の画像データが有効データとして扱われる）を知らせるためのタイミング信号や、光源部２００の点灯信号、光源部２００やリニアイメージセンサ２０１のセンサチップ群３００Ａ，３００ＢやＡ／Ｄ変換回路２０３などを駆動するための電源等が出力されるようになっている。
Thereafter, the image data of the document stored in the
図５は、コントローラ１５０が有するＣＰＵ１６０の機能構成を示すブロック図である。この図５に示すように、コントローラ１５０は、ＣＰＵ１６０、ＲＯＭ１６１、ＲＡＭ１６２を有する。ＣＰＵ１６０は、後述する光量レベル算出部１６５、光量ピーク値検出部１６６、初期光量調整値算出部１６７、出力レベルピーク値検出部１６８、光量調整値算出部１６９の各機能を有する。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of the CPU 160 included in the
光量レベル算出部１６５は、光源部２００の各発光素子を所定の光量にして、前記基準白板を読み取って得られた出力レベルから、入射光がゼロの状態で読み取った黒レベルを減算し、光量レベルを算出する。光量ピーク値検出部１６６は、光量レベル算出部１６５により算出した光量レベルの全主走査有効画素中のピーク値を算出する。初期光量調整値算出部１６７は、光量ピーク値検出部１６６で算出した光量レベルのピーク値と所定の目標値との比率から、初期光量調整値を算出する。出力レベルピーク値検出部１６８は、初期光量調整値算出部１６７で算出した初期光量調整値を設定した状態で、光源部２００を同時に点灯させて基準白板を読み取った際の出力レベルのピーク値を検出する。光量調整値算出部１６９は、出力レベルピーク値検出部１６８で検出したピーク値に基づいて、白レベル目標値調整されるように、黒レベルを考慮して初期光量調整値に乗算する比率Ｋを算出し、光源部２００の光量を調整する。
The light amount
つぎに、光源部２００がＬＥＤ（Ｌｉｇｔｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）の場合の光量調整について以下に説明する。図６は、光源部２００がＬＥＤの場合における光量調整について示す説明図である。図６において、ＸＬＳＹＮＣは、１ラインの同期信号でラインの先頭で数画素相当期間“Ｌ”（ロウレベル）となる信号である。また、ＬＥＤ＿ＯＮは、ＸＬＳＹＮＣ期間の立ち上りに同期して、点灯期間“Ｈ”（ハイレベル）となる信号である。
Next, light amount adjustment when the
光量の調整はＬＥＤ＿ＯＮ信号のアサート期間を調整することにより実現する。ＬＥＤ＿ＯＮ信号は、コントローラ１５０内部の基準クロックを元に生成される信号であり、アサート期間の調整は、例えば、コントローラ１５０内部にクロック数を設定するレジスタを設け、各レジスタに設定されているクロック信号数をカウントして信号出力するような構成である。なお、ＬＥＤ＿ＯＮ信号のアサート期間は、Ｒ，Ｇ，Ｂ個別にもっており、Ｒ，Ｇ，Ｂ個別で光量調整を行うことができる。
The adjustment of the light amount is realized by adjusting the assertion period of the LED_ON signal. The LED_ON signal is a signal generated based on a reference clock inside the
図７は、カラー画像読み取り時（Ａ）およびモノクロ画像読み取り時（Ｂ）における光量調整について示すタイミングチャートである。図７（Ａ）に示すようにカラー読取モード時は、Ｒ，Ｇ，ＢそれぞれでＬＥＤ＿ＯＮ信号のアサート期間を設定した状態でＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤを順次に点灯させる。このときの画像データは、画像処理部２０５において、ＲＥＤのＬＥＤ点灯時のデータは、ＲＥＤ(赤)データ、ＧＲＥＥＮのＬＥＤ点灯時のデータはＧＲＥＥＮ(緑)データ、ＢＬＵＥのＬＥＤ点灯時のデータはＢＬＵＥ（青）のデータとして取得される。 FIG. 7 is a timing chart showing light amount adjustment when reading a color image (A) and reading a monochrome image (B). As shown in FIG. 7A, in the color reading mode, the R, G, and B LEDs are sequentially lit while the LED_ON signal assert period is set for each of R, G, and B. In this case, the image data at the RED LED is RED (red) data, the GREEN LED data is GREEN (green) data, and the BLUE LED data is It is acquired as BLUE (blue) data.
一方、図７（Ｂ）に示すようモノクロ読取モード時は、Ｒ，Ｇ，ＢそれぞれでＬＥＤ＿ＯＮ信号のアサート期間を設定した状態で、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤを同時に点灯させる。このとき画像データは、画像処理部２０５において、モノクロデータとして取得される。センサチップ群３００Ａ，３００Ｂの各センサチップの出力レベルは光量の積分値となるため、モノクロ読取モード時は、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤを同時に点灯させることで、高速読み取り時にも十分な光量で画像を読み取ることができる。
On the other hand, in the monochrome reading mode as shown in FIG. 7B, the R, G, and B LEDs are turned on at the same time with the LED_ON signal assertion period set for each of R, G, and B. At this time, the image data is acquired as monochrome data in the
図８は、白レベル調整時の動作例（１）を示すフローチャートである。本動作は、ＣＰＵ１６０が有する各機能構成によって実行される。白レベル調整が開始されると、Ｒ，Ｇ，Ｂ個別でＬＥＤ（光源部２００）を点灯させた際の光量レベルを取得するために、まず、カラー読み取りモード（光源部２００（ＬＥＤ）を順次点灯）に設定する（ステップＳ１）。続いて、ある所定の光量となるようにＬＥＤの点灯時間を設定し、光源部２００を点灯した（ステップＳ２）後、基準白板を読み取り、Ａ／Ｄ変換回路２０３でデジタルデータに変換された出力データ(白レベルデータとする)を取得する（ステップＳ３）。
FIG. 8 is a flowchart showing an operation example (1) at the time of white level adjustment. This operation is executed by each functional configuration of the CPU 160. When the white level adjustment is started, in order to obtain the light amount level when the LED (light source unit 200) is turned on individually for R, G, and B, first, the color reading mode (the light source unit 200 (LED) is sequentially set). (Lighting) is set (step S1). Subsequently, the lighting time of the LED is set so that a predetermined light amount is obtained, the
このときのＬＥＤの点灯時間は、基準白板読み取り時の出力レベル(白レベルデータ)が正確に測定できるように白レベルデータが飽和しない値となるように設定しておけばよい。例えば、点灯時間１００％で読み取って、白レベルデータが飽和していたら、５０％に減らして基準白板を再度読み取って、白レベルデータを取得する、ということを白レベルデータが飽和しないまで繰り返し実行する。 The LED lighting time at this time may be set so that the white level data does not saturate so that the output level (white level data) at the time of reading the reference white plate can be accurately measured. For example, if white level data is saturated when scanned at a lighting time of 100%, it is reduced to 50%, the reference white plate is read again, and white level data is acquired repeatedly until the white level data is not saturated. To do.
つぎに、光量レベル算出部１６５は、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれにおいて光量レベルを算出する(ステップＳ４〜ステップＳ６)。なお、光量レベルは、基準白板読取時の出力レベルから入射光がゼロの状態で読み取った黒レベルを差分量で、ＬＥＤの発光量を発光時間で積分して得られる結果に相当するセンサ出力である。
Next, the light quantity
まず、光源部２００を消灯し（ステップＳ４）、黒レベルデータを取得する（ステップＳ５）。リニアイメージセンサ２０１には図示しない黒レベルデータを減算器があり、ステップＳ３で取得した白レベルデータからステップＳ５で取得した黒レベルを減算し、光量レベルを算出する(ステップＳ６)。
First, the
つぎに、初期光量調整(ＬＥＤ光源の初期点灯時間)を算出する(ステップＳ７〜ステップＳ８)。光量ピーク値検出部１６６は、ステップＳ６で取得したＲ，Ｇ，Ｂ光量レベルから、リニアイメージセンサ２０１に図示しない主走査全有効画素からピーク検出手段があり、このピーク検出手段によってステップＳ６で取得したＲ，Ｇ，Ｂ光量レベルの主走査全有効画素のピーク値を検出する（ステップＳ７）。なお、全有効画素中のピーク値を目標レベルに合わせておけば、光量レベルは目標レベルを超えることはない。
Next, an initial light amount adjustment (initial lighting time of the LED light source) is calculated (steps S7 to S8). The light quantity peak
このピーク値をそれぞれＲ：Ｗｐｋ＿ｒ、Ｇ：Ｗｐｋ＿ｇ、Ｂ：Ｗｐｋ＿ｂとする。初期光量調整値は、Ｗｐｋ＿ｒ、Ｗｐｋ＿ｇ、Ｗｐｋ＿ｂがそれぞれの所定の目標レベルＴ１ｒ、Ｔ１ｇ、Ｔ１ｂとなるように設定され、光量と光量レベルは比例するので、初期光量調整値算出部１６７は、以下の式からＲ，Ｇ，Ｂの各初期光量調整値を算出する（ステップＳ８）。 The peak values are R: Wpk_r, G: Wpk_g, and B: Wpk_b, respectively. The initial light amount adjustment values are set so that Wpk_r, Wpk_g, and Wpk_b are the predetermined target levels T1r, T1g, and T1b, and the light amount and the light amount level are proportional. R, G, and B initial light quantity adjustment values are calculated from the equation (step S8).
初期光量調整値(Ｒ)＝（白レベルデータ読取時のＲ点灯時間）×Ｔ１ｒ／Ｗｐｋ＿ｒ
初期光量調整値(Ｇ)＝（白レベルデータ読取時のＧ点灯時間）×Ｔ１ｇ／Ｗｐｋ＿ｇ
初期光量調整値(Ｂ)＝（白レベルデータ読取時のＢ点灯時間）×Ｔ１ｇ／Ｗｐｋ＿ｂ
Initial light intensity adjustment value (R) = (R lighting time when reading white level data) × T1r / Wpk_r
Initial light intensity adjustment value (G) = (G lighting time when reading white level data) × T1 g / Wpk_g
Initial light intensity adjustment value (B) = (B lighting time when reading white level data) × T1 g / Wpk_b
ここで、目標レベルＴ１ｒ、Ｔ１ｇ、Ｔ１ｂの設定方法について説明する。まず、同時点灯時の初期光量は、初期光量での白レベルがダイナミックレンジを越えることのない(飽和しない)値に設定しておく必要があるため、各色の目標レベルの合計値＝白レベル目標値−黒レベル最大値となるように設定する。 Here, a method for setting the target levels T1r, T1g, and T1b will be described. First, the initial light intensity when simultaneously lighting must be set to a value that does not cause the white level at the initial light intensity to exceed the dynamic range (do not saturate), so the total target level of each color = white level target Value-Set to the maximum black level.
以下に上記設定の理由について説明する。図９（Ａ）は、黒最小としてＲ，Ｇ，Ｂ初期光量合計の目標値を算出した場合を示す説明図である。また、図９（Ｂ）は、黒最大としてＲ，Ｇ，Ｂ初期光量合計の目標値を算出した場合を示す説明図である。 The reason for the above setting will be described below. FIG. 9A is an explanatory diagram showing a case where the target value of the total R, G, and B initial light amounts is calculated as the black minimum. FIG. 9B is an explanatory diagram showing a case where the target value of the total R, G, and B initial light amounts is calculated as black maximum.
光源部２００を同時点灯したときに基準白板を読み取り時の白レベルは、Ｒ，Ｇ，Ｂについてそれぞれ独立点灯させたときの各光量レベルと黒レベルの合計値であるため、Ｒ，Ｇ，Ｂの光量レベルの合計値が（目標値）−(黒レベル)となるように各色の目標値を設定すればよい。しかし、リニアイメージセンサ２０１などでは黒レベルがばらつくため、黒レベルを最小と考えて設定してしまうと実際黒レベルが最大であった場合に白レベル目標値を超えてしまい飽和してしまう場合がある(図９（Ａ）参照)。
Since the white level at the time of reading the reference white plate when the
出力が飽和してしまうと白レベルのピーク値を正確に検出できない。したがって、
（各色の目標レベルの合計値）＝（白レベル目標値）−（黒レベル最大値）
となるようにしておけば、黒レベルがばらついた場合でも初期光量調整値での白レベルがダイナミックレンジを超えることはない（（図９)（Ｂ）参照））。
If the output is saturated, the peak value of the white level cannot be detected accurately. Therefore,
(Total value of target levels for each color) = (White level target value)-(Black level maximum value)
As a result, even when the black level varies, the white level at the initial light amount adjustment value does not exceed the dynamic range (see FIGS. 9 and 9B).
また、各色の目標レベルＴ１ｒ、Ｔ１ｇ、Ｔ１ｂの比率は、最終的には光源部２００の同時点灯時のＲ，Ｇ，Ｂの色バランスとなるように設定する。例えばＲ，Ｇ，Ｂの色バランスを１：１：１としたい場合には、Ｔ１ｒ：Ｔ１ｇ：Ｔ１ｂ＝１：１：１となるように設定する。
Further, the ratio of the target levels T1r, T1g, and T1b of each color is finally set so as to be the color balance of R, G, and B when the
このように初期光量調整値算出時の各色のＬＥＤの目標値の合計が、白レベル目標値と想定しうる最大の黒レベルとの差分となるようにする。飽和してしまうと、光量と光量レベルの正確な比例関係が求まらないことにより、同時点灯時の初期光量に乗算する比率Ｋを精度良く算出できないため、同時点灯時の初期光量は、初期光量での白レベルがダイナミックレンジを越えることなく飽和しない値に設定しておく必要がある。同時点灯時の白レベルは、各色を独立で点灯させたときの光量レベル(白板読取時のデータから黒レベルを減算したもの)の合計値と黒レベルを加算した値となる。したがって、初期光量を、各色の光量レベルの合計＝白レベル目標値−黒レベルｍａｘとなるようにしておけば、同時点灯時に必ず飽和しない値となり、正確に比率Ｋを求めることができる。 In this way, the total of the target values of the LEDs of the respective colors at the time of calculating the initial light amount adjustment value is set to be a difference between the white level target value and the maximum black level that can be assumed. If saturated, the exact proportional relationship between the light quantity and the light quantity level cannot be obtained, and the ratio K for multiplying the initial light quantity at the time of simultaneous lighting cannot be accurately calculated. It is necessary to set the white level with the amount of light so that it does not saturate without exceeding the dynamic range. The white level at the time of simultaneous lighting is a value obtained by adding the black value to the total value of the light amount level (the black level is subtracted from the data at the time of reading the white plate) when each color is lighted independently. Therefore, if the initial light amount is set so that the total light amount level of each color = white level target value−black level max, the value is not necessarily saturated at the time of simultaneous lighting, and the ratio K can be accurately obtained.
また、カラー原稿の特性色を強調させてモノクロ画像として再現する場合には、特定色のＬＥＤの光量レベルを落とすような比率としておけばよい。一般的には、白色光源の各色の色バランスとして濃度を濃くしたい色成分に該当する発光素子の光量を落とせばよいため、Ｇを強調したい場合は、Ｔ１ｒ：Ｔ１ｇ：Ｔ１ｂ＝２：１：２などにしておけばよい。 Further, in the case where the characteristic color of a color original is emphasized and reproduced as a monochrome image, the ratio may be set such that the light amount level of the LED of the specific color is lowered. Generally, since it is only necessary to reduce the light amount of the light emitting element corresponding to the color component whose density is to be increased as the color balance of each color of the white light source, when it is desired to emphasize G, T1r: T1g: T1b = 2: 1: 2 You can make it.
つぎに、光源部２００の同時点灯時においての黒レベルを考慮した白レベル調整を行う(ステップＳ９〜ステップＳ１６)。
Next, white level adjustment is performed in consideration of the black level when the
ステップＳ８で算出した光量調整値では、各色の光量のバランスは調整することはできているが、白レベル目標値より黒レベルのばらつき分下回って調整されるため、ダイナミックレンジを有効活用できていない。そこで、黒レベルのばらつき分の光量を増幅すれば、ダイナミックレンジを有効活用できるため、黒レベルを考慮した白レベル調整方法を実施する。以下に黒レベルを考慮した白レベル調整の一例について説明する。 With the light amount adjustment value calculated in step S8, the balance of the light amount of each color can be adjusted, but the dynamic range cannot be effectively used because it is adjusted below the variation of the black level from the white level target value. . Therefore, since the dynamic range can be effectively utilized by amplifying the amount of light corresponding to the variation in the black level, a white level adjustment method considering the black level is performed. Hereinafter, an example of white level adjustment in consideration of the black level will be described.
リニアイメージセンサ２０１は、センサチップが複数あるためセンサチップ毎の黒レベルが異なる。そのため、白レベルピークレベルにおける黒レベル予測することは難しい。そこで、以下の方法を用いて黒レベルを推定し、初期光量調整値を増幅する増幅率Ｋを算出する。
Since the
図８において、まずステップＳ７〜ステップＳ８で算出した初期光量調整値を各色のＬＥＤに設定（ステップＳ９）して、モノクロ読取モードに切り替る設定を行ない（ステップＳ１０）、光源を同時点灯（ステップＳ１１）させて基準白板を読み取った際の白レベルデータを取得し、主走査全有効画素中のピーク値を検出し第１の白レベルピーク値Ｐｋ１とする（ステップＳ１２）。 In FIG. 8, first, the initial light amount adjustment value calculated in steps S7 to S8 is set for each color LED (step S9), and the setting for switching to the monochrome reading mode is performed (step S10), and the light sources are turned on simultaneously (step S10). S11), the white level data when the reference white plate is read is acquired, and the peak value in all the main scanning effective pixels is detected and set as the first white level peak value Pk1 (step S12).
つぎに各光源に初期光量調整値の１／２となる点灯時間を設定し（ステップＳ１３）、同時点灯させた状態で基準白板を読み取った際の白レベルデータを取得し、主走査全有効画素中のピーク値を検出し第２の白レベルピーク値Ｐｋ２とする（ステップＳ１４）。なお本例では、Ｐｋ２検出時の光量調整値を初期光量調整値の１／２としているが、Ｒ，Ｇ，Ｂの色バランスを保った状態で別光量の第２の白レベルピーク値Ｐｋ２を検出できればよいので、各初期光量調整値を同じ割合で減少させた値とすればよい。続いて、上記Ｐｋ１、Ｐｋ２から増幅率Ｋを以下のようにして算出する（ステップＳ１５）。 Next, a lighting time that is ½ of the initial light amount adjustment value is set for each light source (step S13), white level data obtained when the reference white plate is read in a state in which the light sources are simultaneously turned on is acquired, and all the main scanning effective pixels are obtained. The peak value in the middle is detected and set as the second white level peak value Pk2 (step S14). In this example, the light amount adjustment value at the time of detecting Pk2 is ½ of the initial light amount adjustment value, but the second white level peak value Pk2 of another light amount is maintained in a state where the color balance of R, G, B is maintained. As long as it can be detected, each initial light amount adjustment value may be a value that is decreased at the same rate. Subsequently, the amplification factor K is calculated from Pk1 and Pk2 as follows (step S15).
初期光量調整（点灯時間）のＲ，Ｇ，Ｂ合計値・・・ａ
初期光量調整（点灯時間）のＲ，Ｇ，Ｂ合計値・・・ｂ(＝ａ／２)
白レベル目標値・・・ＴＲ，Ｇ，Ｂ
とすると、点灯時間単位あたりの光量変化量ΔＷは、
ΔＷ＝(Ｐｋ１―Ｐｋ２)／(ａ―ｂ)
よって白レベル目標値に合わせるために必要な点灯時間は、((ＴＲ，Ｇ，Ｂ―Ｐｋ１)／ΔＷ)＋ａとなるため、増幅率Ｋは、以下の式から求まる。
Ｋ＝((ＴＲ，Ｇ，Ｂ―Ｐｋ１)／ΔＷ)＋ａ)／ａ
各々の光量調整値（点灯時間）は、
光量調整値（Ｒ）＝初期光量調整値（Ｒ）×Ｋ
光量調整値（Ｇ）＝初期光量調整値（Ｇ）×Ｋ
光量調整値（Ｂ）＝初期光量調整値（Ｂ）×Ｋ
として設定する（ステップＳ１６）。
Initial light intensity adjustment (lighting time) R, G, B total value ... a
R, G, B total value of initial light intensity adjustment (lighting time) ... b (= a / 2)
White level target value TR, G, B
Then, the amount of light change ΔW per lighting time unit is
ΔW = (Pk1−Pk2) / (ab)
Accordingly, since the lighting time required to match the white level target value is ((TR, G, B−Pk1) / ΔW) + a, the amplification factor K can be obtained from the following equation.
K = ((TR, G, B−Pk1) / ΔW) + a) / a
Each light intensity adjustment value (lighting time)
Light intensity adjustment value (R) = Initial light intensity adjustment value (R) × K
Light intensity adjustment value (G) = Initial light intensity adjustment value (G) x K
Light intensity adjustment value (B) = Initial light intensity adjustment value (B) × K
(Step S16).
上式の場合、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの光量調整値に一定の増幅率を乗算するので、各色の光量のバランスは一定に保たれたまま、白レベルを白レベル目標値に合わせることができる以上で白レベル調整を終了する。 In the case of the above equation, the light intensity adjustment values of R, G, and B are multiplied by a constant amplification factor, so that the white level can be adjusted to the white level target value while the light intensity balance of each color is kept constant. This completes the white level adjustment.
上述した実施の形態では、異なる色の発光素子をもつ光源を同時点灯させた場合において、暗時出力：黒レベルが画素単位またはチップ単位に異なる場合においても、各色の色バランスを保ったまま光量精度よくピーク値を白レベル調整目標値に合わせることができる光量増幅率を求めることができる。したがって、基準白板の読み取り値を精度よく白レベル目標値に合わせることができるので、結果的に実施の形態の光量調整を行わない場合にくらべ、Ａ／Ｄ変換回路２０３のダイナミックレンジを有効に活用できることとなる。
In the above-described embodiment, when light sources having light emitting elements of different colors are turned on simultaneously, output in the dark: even when the black level is different for each pixel or chip, the light quantity is maintained while maintaining the color balance of each color. It is possible to obtain a light amount amplification factor that can accurately match the peak value to the white level adjustment target value. Accordingly, the reading value of the reference white plate can be accurately adjusted to the white level target value, and as a result, the dynamic range of the A /
このように、光源同時点灯時に白レベル調整目標値に到達させるための初期光量調整値に乗算する比率は、初期光量調整値で基準白板を読み取った出力データと、各色の初期光量調整値を所定の比率で減らして基準白板を読み取った出力データとから算出する。これにより、リニアイメージセンサ２０１のように黒レベルがばらつくイメージセンサにおいて、光量調整を正確に求めることは難しいので、上記の方法で黒レベルがばらついた場合でも、正確に増幅率Ｋを算出することができるため、精度のよい白レベル調整ができる。
As described above, the ratio of multiplying the initial light amount adjustment value for reaching the white level adjustment target value when the light source is simultaneously turned on is determined based on the output data obtained by reading the reference white plate with the initial light amount adjustment value and the initial light amount adjustment value of each color. This is calculated from the output data obtained by reading the reference white plate at a reduced ratio. As a result, in an image sensor such as the
図１０は、白レベル調整時の動作例（２）を示すフローチャートである。この動作における初期光量調整値設定(ステップＳ２１〜ステップＳ３０)までは、図８で説明したステップＳ１〜ステップＳ１０と同様の動作を実行する。初期光量調整値設定後、光源部２００を点灯させ(ステップＳ３１)、基準白板読み取り時の主走査全有効画中の白レベルデータピーク値Ｐｋを取得する(ステップＳ３２)。
FIG. 10 is a flowchart showing an operation example (2) during white level adjustment. Up to the initial light amount adjustment value setting (steps S21 to S30) in this operation, the same operations as in steps S1 to S10 described in FIG. 8 are executed. After setting the initial light amount adjustment value, the
つぎに白レベルデータピーク値Ｐｋが、白レベルの目標値に調整公差を持たせた範囲（例えば１９０＜Ｐｋ<２１０)の範囲に入っているか否かを判断する（ステップＳ３３)。ここで、白レベル目標値の公差範囲に入っていれば（判断Ｙｅｓ）、白レベル調整を終了する。 Next, it is determined whether or not the white level data peak value Pk is within a range (for example, 190 <Pk <210) in which the white level target value has an adjustment tolerance (step S33). Here, if it is within the tolerance range of the white level target value (determination Yes), the white level adjustment is terminated.
一方、ステップＳ３３において、白レベル目標値の公差範囲に入っていない場合（判断Ｎｏ）について以下に説明する。それぞれの光量調整値において増幅量が一定レベルで増幅されるように増幅率Ｋを算出する(ステップＳ３４)。 On the other hand, the case where the white level target value is not within the tolerance range in Step S33 (determination No) will be described below. The amplification factor K is calculated so that the amplification amount is amplified at a constant level in each light quantity adjustment value (step S34).
例えば、増幅量が約１０となるように以下の式で増幅率Ｋを算出する。
Ｋ＝１＋１０／(Ｐｋ―Ｂｋ)
ここで、Ｂｋは黒レベルを表し、ステップＳ３４で取得した黒レベルの主走査全有効画素における平均値を用いても良いし、あらかじめ設計計算にて求めた黒レベル値としておいてもよい。実際はＰｋ値の黒レベル量は不明であるため、上記の増幅率を設定した場合、増幅量は正確に１０とはならないがほぼ１０に近い増幅量が得られる。
For example, the amplification factor K is calculated by the following equation so that the amplification amount is about 10.
K = 1 + 10 / (Pk−Bk)
Here, Bk represents a black level, and an average value of all the main scanning effective pixels of the black level acquired in step S34 may be used, or a black level value obtained in advance by design calculation may be used. Actually, since the black level amount of the Pk value is unknown, when the above amplification factor is set, the amplification amount is not exactly 10, but an amplification amount close to 10 is obtained.
つぎに各色に、光量調整値＝前回の光量調整値×Ｋを設定する(ステップＳ３５)。この状態で再度基準白板を読み取ると、前回読み取ったＰｋ値より約１０増加したＰｋ値を得ることができる。 Next, the light amount adjustment value = previous light amount adjustment value × K is set for each color (step S35). When the reference white plate is read again in this state, a Pk value increased by about 10 from the previously read Pk value can be obtained.
そして、再度Ｐｋ値が白レベル目標値の公差範囲に入っているかを確認し、入っていなければ、ステップＳ３４→ステップＳ３５→ステップＳ３１→ステップＳ３２→ステップＳ３３の動作を繰り返し実行することで、いずれは白レベル目標値の公差範囲に白レベルを調整することができる。この場合、序々に白レベルを目標値に近づけていくので白レベル調整目標値の公差の範囲上限を超えることはない。したがって、黒レベルがばらついた場合でも、Ｒ，Ｇ，Ｂの色バランスを保ったまま白レベル調整することができる。 Then, it is confirmed again whether the Pk value is within the tolerance range of the white level target value. If not, the operation of step S34 → step S35 → step S31 → step S32 → step S33 is repeated, Can adjust the white level within the tolerance range of the white level target value. In this case, since the white level is gradually brought closer to the target value, the upper limit of the tolerance range of the white level adjustment target value is not exceeded. Therefore, even when the black level varies, the white level can be adjusted while maintaining the color balance of R, G, and B.
すなわち、光源同時点灯時に白レベル目標値に精度よく調整するための初期光量調整値に乗算する比率は、一定の割合で序々に増やしていくことにより、前述したように、リニアイメージセンサ２０１のように黒レベルがばらつくイメージセンサにおいて、光量調整を正確に求めることは難しいので、上記の方法で黒レベルがばらついた場合でも、正確に増幅率Ｋを算出することができるため、精度の良い白レベル調整ができる。
That is, the ratio of multiplying the initial light amount adjustment value for accurately adjusting the white level target value at the time of simultaneous lighting of the light source is gradually increased at a constant rate, as described above, as in the
また、この実施の形態における光量調整が行われるリニアイメージセンサ２０１は、上述したように光電変換するセンサチップを複数並べて配列されている。センサチップが複数あるため、チップ毎に暗時出力レベルがばらつくが、この実施の形態における光量調整を用いるとＡ／Ｄ変換回路のダイナミックレンジを有効活用することができる。
Further, the
また、ＬＥＤの光源において、光量を光源点灯時間で積分したものが光量レベルとなるため、光源をＯＮ／ＯＦＦ制御することで簡単にＬＥＤ光源の光量調整を行うことができる。 In addition, in the light source of the LED, the light amount integrated by the light source lighting time is the light amount level. Therefore, the light amount of the LED light source can be easily adjusted by ON / OFF control of the light source.
また、画像読取装置は、図２に示したように、表面用のＣＩＳ１３１、裏面用のＣＩＳ１３５が配置され、それぞれの画像読取装置の光源の同一色の発光素子の初期光量調整値算出時の目標値を同じとする。これにより、両面同時読取装置において表面を読み取るＣＩＳ１３１と、裏面を読み取るＣＩＳ１３５で、全出力レベルにおける各色の割合が同じにでき、色バランスが同じとなるので、表面読取と裏面読取で画質差がなくなる。
In addition, as shown in FIG. 2, the image reading apparatus is provided with a front-
ところで、本実施の形態で実行されるプログラムは、ＲＯＭ１６１に予め組み込まれて提供するものとしているが、これに限定されるものではない。本実施の形態で実行されるプログラムを、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供してもよい。
By the way, the program executed in the present embodiment is provided by being incorporated in the
また、本実施の形態で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施の形態で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。 Further, the program executed in the present embodiment may be provided by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network. In addition, the program executed in the present embodiment may be configured to be provided or distributed via a network such as the Internet.
本実施の形態で実行されるプログラムは、上述した光量レベル算出部１６５、光量ピーク値検出部１６６、初期光量調整値算出部１６７、出力レベルピーク値検出部１６８、光量調整値算出部１６９を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ１６０（プロセッサ）が上記記録媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部がＲＡＭ１６２等の主記憶装置上にロードされ、光量レベル算出部１６５、光量ピーク値検出部１６６、初期光量調整値算出部１６７、出力レベルピーク値検出部１６８、光量調整値算出部１６９が主記憶装置上に生成されるようになっている。
The program executed in the present embodiment includes the above-described light amount
１ 複写機
１３１ 第１読取部（ＣＩＳ）
１３５ 第２読取部（ＣＩＳ）
１５０ コントローラ
１６０ ＣＰＵ
１６１ ＲＯＭ
１６２ ＲＡＭ
１６５ 光量レベル算出部
１６６ 光量ピーク値検出部
１６７ 初期光量調整値算出部
１６８ 出力レベルピーク値検出部
１６９ 光量調整値算出部
２００ 光源部
２０１ リニアイメージセンサ
1
135 Second reading unit (CIS)
150 controller 160 CPU
161 ROM
162 RAM
165 Light quantity
Claims (9)
前記光源の各発光素子を所定の光量にして前記基準白板を読み取って得られた全主走査方向の有効画素の出力レベルから、入射光がゼロの状態で読み取った黒レベルを減算して光量レベルを算出する光量レベル算出部と、
前記光量レベル算出部により算出した光量レベルの全主走査有効画素中の最大値を検出する光量ピーク値検出部と、
前記光量ピーク値検出部で検出した光量レベルの最大値と所定の目標値との比率から、前記光源の各発光素子の初期光量調整値を算出する初期光量調整値算出部と、
前記初期光量調整値算出部で算出した初期光量調整値を設定した状態で、前記光源を同時に点灯させて前記基準白板を読み取った際の出力レベルの最大値を検出する出力レベルピーク値検出部と、
前記出力レベルピーク値検出部で検出した最大値に基づいて、白レベル目標値に調整されるように、前記黒レベルを考慮して初期光量調整値に乗算する比率を算出し、前記光源の光量を調整する光量調整値算出部と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。 An image reading apparatus having a light source composed of a plurality of light emitting elements having different emission colors, a photoelectric conversion unit that photoelectrically converts reflected light from a document, and a reference white plate that is read by the photoelectric conversion unit,
A light amount level obtained by subtracting a black level read in a state where incident light is zero from an output level of effective pixels in all main scanning directions obtained by reading the reference white plate with each light emitting element of the light source having a predetermined light amount. A light level calculation unit for calculating
A light amount peak value detecting unit for detecting a maximum value in all main scanning effective pixels of the light amount level calculated by the light amount level calculating unit;
An initial light amount adjustment value calculating unit that calculates an initial light amount adjustment value of each light emitting element of the light source from a ratio between a maximum value of the light amount level detected by the light amount peak value detection unit and a predetermined target value;
An output level peak value detection unit that detects the maximum value of the output level when the reference white plate is read by simultaneously turning on the light source with the initial light amount adjustment value calculated by the initial light amount adjustment value calculating unit being set. ,
Based on the maximum value detected by the output level peak value detection unit, a ratio for multiplying the initial light amount adjustment value in consideration of the black level so as to be adjusted to the white level target value is calculated, and the light amount of the light source A light amount adjustment value calculation unit for adjusting
An image reading apparatus comprising:
前記光源の各発光素子を所定の光量にして前記基準白板を読み取って得られた全主走査方向の有効画素の出力レベルから、入射光がゼロの状態で読み取った黒レベルを減算して光量レベルを算出する光量レベル算出工程と、
前記光量レベル算出工程により算出した光量レベルの全主走査有効画素中の最大値を検出する光量ピーク値検出工程と、
前記光量ピーク値検出工程で検出した光量レベルの最大値と所定の目標値との比率から、前記光源の各発光素子の初期光量調整値を算出する初期光量調整値算出工程と、
前記初期光量調整値算出工程で算出した初期光量調整値を設定した状態で、前記光源を同時に点灯させて前記基準白板を読み取った際の出力レベルの最大値を検出する出力レベルピーク値検出工程と、
前記出力レベルピーク値検出工程で検出した最大値に基づいて、白レベル目標値に調整されるように、前記黒レベルを考慮して初期光量調整値に乗算する比率を算出し、前記光源の光量を調整する光量調整値算出工程と、
を含むことを特徴とする画像読取方法。 Executed by an image reading apparatus having a light source composed of a plurality of light emitting elements having different emission colors, and having a photoelectric conversion unit that photoelectrically converts reflected light from a document, and a reference white plate that is read by the photoelectric conversion unit. An image reading method comprising:
A light amount level obtained by subtracting a black level read in a state where incident light is zero from an output level of effective pixels in all main scanning directions obtained by reading the reference white plate with each light emitting element of the light source having a predetermined light amount. A light level calculation process for calculating
A light amount peak value detecting step for detecting a maximum value in all main scanning effective pixels of the light amount level calculated by the light amount level calculating step;
An initial light amount adjustment value calculating step of calculating an initial light amount adjustment value of each light emitting element of the light source from a ratio between a maximum value of the light amount level detected in the light amount peak value detecting step and a predetermined target value;
An output level peak value detecting step for detecting a maximum value of an output level when the reference white plate is read by simultaneously turning on the light source with the initial light amount adjustment value calculated in the initial light amount adjustment value calculating step being set. ,
Based on the maximum value detected in the output level peak value detection step, a ratio for multiplying the initial light amount adjustment value in consideration of the black level so as to be adjusted to the white level target value is calculated, and the light amount of the light source A light amount adjustment value calculating step for adjusting
An image reading method comprising:
前記光源の各発光素子を所定の光量にして前記基準白板を読み取って得られた全主走査方向の有効画素の出力レベルから、入射光がゼロの状態で読み取った黒レベルを減算して光量レベルを算出する光量レベル算出ステップと、
前記光量レベル算出ステップにより算出した光量レベルの全主走査有効画素中の最大値を検出する光量ピーク値検出ステップと、
前記光量ピーク値検出ステップで検出した光量レベルの最大値と所定の目標値との比率から、前記光源の各発光素子の初期光量調整値を算出する初期光量調整値算出ステップと、
前記初期光量調整値算出ステップで算出した初期光量調整値を設定した状態で、前記光源を同時に点灯させて前記基準白板を読み取った際の出力レベルの最大値を検出する出力レベルピーク値検出ステップと、
前記出力レベルピーク値検出ステップで検出した最大値に基づいて、白レベル目標値に調整されるように、前記黒レベルを考慮して初期光量調整値に乗算する比率を算出し、前記光源の光量を調整する光量調整値算出ステップと、
を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to execute a computer having a light source composed of a plurality of light emitting elements having different light emission colors and photoelectrically converting reflected light from a document and a reference white plate read by the photoelectric conversion unit Because
A light amount level obtained by subtracting a black level read in a state where incident light is zero from an output level of effective pixels in all main scanning directions obtained by reading the reference white plate with each light emitting element of the light source having a predetermined light amount. A light level calculation step for calculating
A light amount peak value detecting step for detecting a maximum value in all main scanning effective pixels of the light amount level calculated by the light amount level calculating step;
An initial light amount adjustment value calculating step for calculating an initial light amount adjustment value of each light emitting element of the light source from a ratio between a maximum value of the light amount level detected in the light amount peak value detecting step and a predetermined target value;
An output level peak value detecting step for detecting a maximum value of an output level when the reference white plate is read by simultaneously turning on the light sources in a state where the initial light amount adjustment value calculated in the initial light amount adjustment value calculating step is set; ,
Based on the maximum value detected in the output level peak value detection step, a ratio for multiplying the initial light amount adjustment value in consideration of the black level so as to be adjusted to the white level target value is calculated, and the light amount of the light source A light amount adjustment value calculating step for adjusting
For causing the computer to execute.
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