JP7118583B2 - Reading device and image forming apparatus having the same - Google Patents

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Description

本発明は、原稿に記録された画像情報を読み取る読取装置の技術に関する。 The present invention relates to a technology of a reading device for reading image information recorded on a document.

複写機やファクシミリ等の画像形成装置に適用される画像読取装置には、原稿の読み取りのスループットを早くする、または搬送系路を複雑にせずに、搬送中の原稿のダメージや破損の可能性を低減することなどが求められる。このような要求に対して、原稿の表裏両面の画像を一度に読み取れる読取装置が開発されている。 For image reading devices applied to image forming devices such as copiers and facsimiles, it is necessary to speed up the throughput of reading documents or to reduce the possibility of damage or breakage of documents during transport without complicating the transport system. It is required to reduce In response to such a demand, a reading device has been developed that can read images on both sides of a document at once.

例えば、特許文献１に開示された画像読取装置は、装置をコンパクトにするために表面読取部と裏面読取部を近づけ対向に配置する構成を採用している。
具体的には、表面読取部が配置される側の透光性原稿台面上であって、且つ、表面読取部が光学的に原稿を読み取るときの光路を阻害しない位置に裏面読取部の光学系の補正を行う白基準板を設けている。これにより白基準板が汚れにくくなる、というものである。 For example, an image reading apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200002 adopts a configuration in which a front side reading section and a back side reading section are arranged close to each other and opposed to each other in order to make the apparatus compact.
Specifically, the optical system of the back surface reading unit is placed on the translucent platen surface on the side where the front surface reading unit is arranged and in a position that does not obstruct the optical path when the front surface reading unit optically reads the document. A white reference plate is provided to correct for This makes it difficult for the white reference plate to become dirty.

特開２００２－３３５３８０号公報JP-A-2002-335380

しかしながら、特許文献１では、裏面読取部の白基準板の配置は読取位置よりも遠い位置にある。また、光源から読取位置までの距離が遠くなると光の分布が暗く、広がるという特性がある。 However, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100001, the white reference plate of the back side reading portion is located farther than the reading position. In addition, there is a characteristic that the distribution of light becomes darker and wider as the distance from the light source to the reading position increases.

例えば、読取位置から遠い位置に配置された白基準板を読み取り、シェーディング補正のためのシェーディングデータを生成して当該シェーディング補正を行うとする。
この場合、原稿の搬送方向に直交する方向（主走査方向）の読取範囲内において、その中央部（主走査中央部）と比べて両端部（主走査両端部）では輝度が低くなり輝度ムラが発生する。そのため、主走査両端部に対するシェーディングデータの値は、主走査中央部に対するシェーディングデータの値より相対的に高くなってしまう、という課題が残る。
また、主走査両端部におけるシェーディングデータの値が高い状態のままで原稿の読み取りを行った場合、読取位置の方が白基準板より近いために主走査両端部の輝度が中央部より高くなってしまう、という問題が残る。また、主走査方向に長く光源を配置し、読取範囲内における主走査両端部の輝度の影響を無くす、ということも可能である。しかしながらこの場合、読取部のサイズが大きくなり、装置全体が大きくなってしまう、という問題が残る。 For example, assume that a white reference plate placed far from the reading position is read, shading data for shading correction is generated, and the shading correction is performed.
In this case, within the scanning range in the direction (main scanning direction) perpendicular to the document feeding direction, the brightness is lower at both ends (both ends of main scanning) than at the center (center of main scanning), resulting in uneven brightness. Occur. Therefore, there remains a problem that the shading data values for both ends of the main scanning are relatively higher than the shading data values for the central portion of the main scanning.
Also, if the document is read while the shading data values at both ends of the main scanning are high, the reading position is closer than the white reference plate, so the luminance at both ends of the main scanning is higher than that at the center. There remains the problem of waste. It is also possible to arrange a long light source in the main scanning direction to eliminate the influence of luminance at both ends of the main scanning within the reading range. However, in this case, the problem remains that the size of the reading unit becomes large, and the entire apparatus becomes large.

本発明は、シェーディングデータを補正して読取範囲内における輝度ムラの発生を抑制することができる読取装置を提供することを、主たる目的とする。また、この読取装置の機能を有する画像形成装置、画像形成システムを提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION A main object of the present invention is to provide a reading apparatus capable of correcting shading data and suppressing the occurrence of luminance unevenness within a reading range. Further, an image forming apparatus and an image forming system having the function of this reading device are provided.

本発明の読取装置は、原稿を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送方向に搬送されている原稿をガイドするガイドガラス部材と、前記ガイドガラス部材と原稿読取ガラス部材との間を前記搬送手段によって搬送されている原稿を、前記原稿読取ガラス部材を介して読み取る読取手段と、前記ガイドガラス部材に対して前記原稿が搬送される領域の反対側に設けられた基準部材と、前記読取手段が前記原稿読取ガラス部材および前記ガイドガラス部材を介して前記基準部材を読み取った結果である基準部材データと補正係数とに基づき、前記読取手段が前記原稿を読み取った結果である原稿画像データに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段と、前記読取手段が基準原稿を読み取った結果である基準原稿画像データに対して前記基準部材データに基づき補正した基準画像データにおける、前記搬送方向に直交する方向である主走査方向における中央部に対応する前記基準画像データから閾値を決定し、前記基準画像データと前記閾値とに基づき前記基準画像データにおいて前記閾値を超える値を有する対象画素を決定し、前記主走査方向の端部領域の補正後の基準画像データおよび前記中央部の基準画像データが一様になるように、前記対象画素に対して前記補正係数を算出し、前記補正係数を算出しない画素に対して所定係数を設定する補正係数算出手段と、を有することを特徴とする。 The reading apparatus of the present invention comprises a transporting means for transporting a document, a guide glass member for guiding the document being transported by the transporting means in a transporting direction, and a transporting device between the guide glass member and the document reading glass member. reading means for reading the document conveyed by means through the document reading glass member; a reference member provided on the opposite side of the area in which the document is conveyed with respect to the guide glass member; and the reading means is based on the reference member data obtained by reading the reference member through the document reading glass member and the guide glass member, and the correction coefficient, the document image data obtained by reading the document by the reading means. shading correction means for performing shading correction by means of a shading correction means; determining a threshold value from the reference image data corresponding to a central portion in a certain main scanning direction, determining a target pixel having a value exceeding the threshold value in the reference image data based on the reference image data and the threshold value; The correction coefficient is calculated for the target pixel so that the corrected reference image data of the end region in the main scanning direction and the reference image data of the central portion are uniform, and the correction coefficient is not calculated. and correction coefficient calculation means for setting a predetermined coefficient for a pixel.

本発明によれば、シェーディング補正後の読取結果の輝度に基づいてシェーディングデータを補正し、読取範囲内における輝度ムラの発生を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to correct the shading data based on the luminance of the reading result after the shading correction, and suppress the occurrence of uneven luminance within the reading range.

本実施形態に係る画像形成システムの構成の一例を示す概略縦断面図。1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the configuration of an image forming system according to this embodiment; FIG. 読取装置の機能構成の一例を説明するためのブロック図。FIG. 2 is a block diagram for explaining an example of the functional configuration of a reading device; （ａ）、（ｂ）は、原稿読取ユニットの動作の一例を説明するための図。4A and 4B are diagrams for explaining an example of the operation of the document reading unit; FIG. （ａ）、（ｂ）は、光源からの距離に応じた主走査方向の位置と輝度との関係（照度分布特性）の一例を説明するための図。4A and 4B are diagrams for explaining an example of the relationship (illuminance distribution characteristic) between the position in the main scanning direction and luminance according to the distance from the light source; FIG. （ａ）～（ｄ）は、シェーディング補正の各プロセスにおける主走査方向の各画素と輝度との関係の一例を示したグラフ。4A to 4D are graphs showing an example of the relationship between each pixel in the main scanning direction and luminance in each process of shading correction; 主走査中央部と主走査両端部の輝度に基づいて補正係数を算出する際の閾値の設定を説明するためのグラフ。7 is a graph for explaining threshold settings when calculating a correction coefficient based on the luminance at the main scanning central portion and at both ends of the main scanning; 読取装置が行うシェーディングデータを補正するための補正係数を算出する際の処理手順の一例を示すフローチャート。5 is a flow chart showing an example of a processing procedure when a reading device calculates a correction coefficient for correcting shading data; 予め算出した補正係数を用いて読取装置が行うシェーディング補正の処理手順の一例を示すフローチャート。5 is a flowchart showing an example of a shading correction processing procedure performed by a reading device using correction coefficients calculated in advance.

以下、本発明を読取装置に適用した場合を例に挙げて説明を進める。なお、本実施形態では自動原稿搬送機構（ＡＤＦ：Auto Document Feeder ）を搭載した読取装置を例に挙げて説明する。なお、本発明を読取装置が有する機能を備えた画像形成装置として適用することもできる。 Hereinafter, the case where the present invention is applied to a reading device will be described as an example. In this embodiment, a reading apparatus having an automatic document feeder (ADF) will be described as an example. Note that the present invention can also be applied as an image forming apparatus having the functions of a reading device.

［実施形態例］
図１は、本実施形態に係る画像形成システムの構成の一例を示す概略縦断面図である。
画像形成システム１５２は、読取装置１００、及び、画像形成装置１５０を含んで構成される。
図１に示す画像形成装置１５０は、公知の電子写真方式により画像形成を行う画像形成部１５１を備える。画像形成部１５１は、感光体、露光器、現像器、転写部、及び定着器を備える。露光器は、読取装置１００が原稿１０２を読み取ることで生成される読取データ（画像データ）に基づいて、感光体に静電潜像を形成する。
なお、図１では、後述する原稿トレイ１０１に載置された原稿が給紙されて原稿読取位置１０７に到達し、原稿読取ユニット１０６を介して原稿１０２の画像情報が読み取られている様子を示している。読取装置１００の原稿読取動作の詳細については後述する。 [Embodiment example]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the configuration of an image forming system according to this embodiment.
The image forming system 152 includes the reading device 100 and the image forming device 150 .
An image forming apparatus 150 shown in FIG. 1 includes an image forming section 151 that forms an image by a known electrophotographic method. The image forming section 151 includes a photosensitive member, an exposure device, a developing device, a transfer section, and a fixing device. The exposure device forms an electrostatic latent image on the photoreceptor based on read data (image data) generated by the reading device 100 reading the document 102 .
Note that FIG. 1 shows a state in which a document placed on a document tray 101 , which will be described later, is fed, reaches a document reading position 107 , and the image information of the document 102 is read via the document reading unit 106 . ing. The details of the document reading operation of the reading device 100 will be described later.

現像器は、感光体に形成された静電潜像を現像剤により現像して、感光体に現像剤像を形成する。転写部は、感光体に形成された現像剤像を所定の記録媒体（例えば、用紙）に転写する。定着器は、記録媒体に転写された現像剤像を記録媒体に定着させる。以上のような構成により、画像形成部１５１は、記録媒体に画像データに応じた画像を形成する。 The developer develops the electrostatic latent image formed on the photoreceptor with a developer to form a developer image on the photoreceptor. The transfer section transfers the developer image formed on the photoreceptor onto a predetermined recording medium (for example, paper). The fixing device fixes the developer image transferred to the recording medium to the recording medium. With the configuration described above, the image forming unit 151 forms an image corresponding to the image data on the recording medium.

図１に示す読取装置１００は、原稿トレイ１０１、原稿搬送モータ１０５、原稿読取ユニット１０６、排紙トレイ１０８、原稿読取ガラス１１９、原稿ピックローラ１２１、原稿分離ローラ１２２、原稿搬送ローラ１２３を含んで構成される。読取装置１００は、また、原稿オフセットローラ１２４、白基準板１２５、原稿台ガラス１２６を有する。 The reading apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a document tray 101 , a document transport motor 105 , a document reading unit 106 , a discharge tray 108 , a document reading glass 119 , a document pick roller 121 , a document separation roller 122 and a document transport roller 123 . Configured. The reading device 100 also has a document offset roller 124 , a white reference plate 125 and a document platen glass 126 .

原稿トレイ１０１は、読み取り対象の原稿１０２を載置するトレイである。原稿搬送モータ１０５は、原稿１０２を搬送する原稿ピックローラ１２１、原稿分離ローラ１２２、原稿搬送ローラ１２３、原稿オフセットローラ１２４を駆動する。
原稿トレイ１０１に載置された原稿１０２は、原稿ピックローラ１２１、原稿分離ローラ１２２を介して搬送路に向けて一枚ずつ給紙され、原稿搬送ローラ１２３、原稿オフセットローラ１２４を介して搬送路上を搬送される。 A document tray 101 is a tray on which a document 102 to be read is placed. A document conveying motor 105 drives a document pick roller 121 that conveys the document 102, a document separating roller 122, a document conveying roller 123, and a document offset roller .
The documents 102 placed on the document tray 101 are fed one by one toward the transport path via the document pick roller 121 and the document separation roller 122, and are sent onto the transport path via the document transport roller 123 and the document offset roller 124. is transported.

原稿読取ガラス１１９は、原稿読取ユニット１０６と原稿読取位置１０７の間に配置される。白基準板１２５は、シェーディングデータを生成するための基準部材である。
原稿台ガラス１２６は、白基準板１２５と原稿読取位置１０７の間に配置されており、搬送方向に搬送されている原稿をガイドするガイド部材として機能する。
なお、基準部材である白基準板１２５は、ガイド部材である原稿台ガラス１２６に対して原稿が搬送される領域の反対側に設けられる。 Document reading glass 119 is arranged between document reading unit 106 and document reading position 107 . A white reference plate 125 is a reference member for generating shading data.
The platen glass 126 is arranged between the white reference plate 125 and the document reading position 107, and functions as a guide member that guides the document being transported in the transport direction.
The white reference plate 125, which is a reference member, is provided on the side opposite to the area where the document is conveyed with respect to the platen glass 126, which is a guide member.

原稿読取ユニット１０６は、導光体２０２、主走査方向に並べられた受光素子列からなるラインセンサの一例であるＣＩＳ（Contact Image Sensor）２０３、レンズ２０４を有する。ここで主走査方向は原稿の搬送方向に直交する方向であり、ＣＩＳ２０３の受光素子列に対応した方向である。
導光体２０２は、後述するＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源２０１の光を原稿読取位置１０７において原稿１０２の原稿面（読み取り面）に照射する。導光体２０２は、また、ＬＥＤ光源２０１からの光を線状の光にして原稿面に照射する機能を有する。
ＣＩＳ２０３は、レンズ２０４を介して導かれた原稿１０２からの反射光を受光素子で光電変換して入射光量に応じた電気信号を出力する。 The document reading unit 106 has a light guide 202 , a CIS (Contact Image Sensor) 203 which is an example of a line sensor composed of a light receiving element array arranged in the main scanning direction, and a lens 204 . Here, the main scanning direction is a direction orthogonal to the document transport direction, and is a direction corresponding to the light receiving element array of the CIS 203 .
The light guide 202 irradiates the document surface (reading surface) of the document 102 at the document reading position 107 with light from an LED (Light Emitting Diode) light source 201 which will be described later. The light guide 202 also has the function of converting the light from the LED light source 201 into linear light and irradiating it onto the surface of the document.
The CIS 203 photoelectrically converts the reflected light from the document 102 guided through the lens 204 with a light receiving element and outputs an electric signal corresponding to the amount of incident light.

搬送路上を搬送される原稿１０２は、原稿読取位置１０７を通過する際に原稿読取ユニット１０６によりその画像情報が読み取られる。そして、原稿読取ユニット１０６による読み取りが完了した原稿１０２は、さらに搬送され排紙トレイ１０８に排出される。 The image information of the document 102 transported on the transport path is read by the document reading unit 106 when passing the document reading position 107 . Then, the document 102 that has been read by the document reading unit 106 is further transported and ejected onto the paper ejection tray 108 .

図２は、読取装置１００の機能構成の一例を説明するためのブロック図である。
読取装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０１、バックアップ用メモリ４０２、Ａ／Ｄ変換回路４０３、シェーディング補正回路４０４、計算用一時ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）４０５を含んで構成される。また、読取装置１００は、補正係数ＳＲＡＭ４０６を有する。 FIG. 2 is a block diagram for explaining an example of the functional configuration of the reading device 100. As shown in FIG.
The reading device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 401 , a backup memory 402 , an A/D conversion circuit 403 , a shading correction circuit 404 and a temporary SRAM (Static Random Access Memory) 405 for calculation. The reading device 100 also has a correction coefficient SRAM 406 .

ＣＰＵ４０１は、読取装置１００の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ４０１は、また、ＬＥＤ光源２０１の点灯又は消灯、ＣＩＳ２０３、原稿搬送モータ１０５、バックアップ用メモリ４０２などを制御して原稿画像の読み取りを制御する。 The CPU 401 comprehensively controls the operation of the reading device 100 . The CPU 401 also controls the lighting or extinguishing of the LED light source 201, the CIS 203, the document feed motor 105, the backup memory 402, and the like, thereby controlling the reading of the document image.

ここで、原稿１０２を読み取った際の画像信号の流れについて説明する。ＣＩＳ２０３から出力された原稿の濃度に応じた電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路４０３を介してアナログ電気信号からデジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換回路４０３から出力される変換後のデジタル画像信号は、シェーディング補正回路４０４を介してＬＥＤ光源２０１の光量の不均一性の影響やＣＩＳ２０３の画素感度のバラつきによる影響が補正される。シェーディング補正回路４０４は、補正後の画像信号を出力する。 Here, the flow of image signals when the document 102 is read will be described. An electric signal output from the CIS 203 corresponding to the density of the original is converted from an analog electric signal to a digital image signal via the A/D conversion circuit 403 . The converted digital image signal output from the A/D conversion circuit 403 is corrected through the shading correction circuit 404 for the effects of non-uniformity of the light amount of the LED light source 201 and variations in pixel sensitivity of the CIS 203 . A shading correction circuit 404 outputs the corrected image signal.

図２の説明に戻り、バックアップ用メモリ４０２は、シェーディング補正用の白基準板１２５を読み取った際の読取値（以下、シェーディングデータと称す）を記憶しておくための不揮発性のＲＡＭ（Random Access Memory）である。バックアップ用メモリ４０２は、ＣＰＵ４０１を介して、シェーディング補正回路４０４との間でデータ送受信が可能に構成される。 Returning to the description of FIG. 2, the backup memory 402 is a non-volatile random access memory (RAM) for storing read values (hereinafter referred to as shading data) when the white reference plate 125 for shading correction is read. Memory). The backup memory 402 is configured to be able to transmit and receive data to and from the shading correction circuit 404 via the CPU 401 .

計算用一時ＳＲＡＭ４０５は、ＣＰＵ４０１を介して、バックアップ用メモリ４０２、シェーディング補正回路４０４から出力される各種データを一時的に格納する。
補正係数ＳＲＡＭ４０６は、主走査方向の読取範囲内において、その中央部（主走査中央部）の輝度値（主走査中央輝度値）と、その両端部（主走査両端部）の各画素の輝度値とを比較し、その差分に基づいて算出した補正係数を格納する。
この補正係数は、シェーディング補正のために白基準板１２５を読み取ったシェーディングデータを補正するためのものである。補正係数の算出の詳細については後述する。
次に、シェーディング補正回路４０４で行うシェーディング補正の詳細について説明する。 The calculation temporary SRAM 405 temporarily stores various data output from the backup memory 402 and the shading correction circuit 404 via the CPU 401 .
The correction coefficient SRAM 406 stores the luminance value (main scanning central luminance value) at the central portion (main scanning central portion) and the luminance value of each pixel at both ends (main scanning both ends) within the reading range in the main scanning direction. are compared, and the correction coefficient calculated based on the difference is stored.
This correction coefficient is for correcting the shading data read from the white reference plate 125 for shading correction. Details of calculation of the correction coefficient will be described later.
Next, the details of the shading correction performed by the shading correction circuit 404 will be described.

シェーディング補正は、白基準板１２５を読み取った際の読取値（シェーディングデータ）に基づいて、ＬＥＤ光源２０１の光量の不均一性の影響やＣＩＳ２０３の画素毎の感度ばらつきの影響を補正するために行う処理である。シェーディング補正は、下記式（１）を用いて行うことができる。 Shading correction is performed to correct the influence of non-uniformity in the amount of light of the LED light source 201 and the influence of variations in the sensitivity of each pixel of the CIS 203 based on read values (shading data) when the white reference plate 125 is read. processing. Shading correction can be performed using the following formula (1).

シェーディング補正出力（ｎ）＝原稿読取値（ｎ）／シェーディングデータ（ｎ）×読取目標値・・・式（１） Shading correction output (n)=document reading value (n)/shading data (n)×reading target value (1)

なお、式（１）中のｎは、ＣＩＳ２０３における画素位置を示す。また、読取目標値には白基準原稿を読み取ったときの読取値の目標値を設定する。また、シェーディングデータは、シェーディングデータ＝白基準原稿を読み取った時のデータである。 Note that n in equation (1) indicates the pixel position in the CIS 203 . Also, the reading target value is set to the reading target value when the white reference document is read. The shading data is data obtained when the shading data=white reference document is read.

また、取得したシェーディングデータは、前述したようにバックアップ用メモリ４０２に記憶される。シェーディング補正は、原稿１０２を読み取る際にバックアップ用メモリ４０２からシェーディングデータを読み出し、これをシェーディング補正回路４０４に設定することにより行われる。これにより、ＬＥＤ光源２０１の光量の不均一性の影響、あるいはＣＩＳ２０３の画素毎の感度ばらつきの影響などが補正された状態で原稿の読み取りを行うことが可能になる。
次に、シェーディング補正に用いるシェーディングデータ自体を補正するための補正係数を算出する際の原稿読取ユニット１０６の動作について図３を用いて説明する。 Also, the acquired shading data is stored in the backup memory 402 as described above. Shading correction is performed by reading out shading data from the backup memory 402 when reading the document 102 and setting it in the shading correction circuit 404 . As a result, the document can be read in a state in which the effects of non-uniformity in the amount of light of the LED light source 201 and the effects of variation in sensitivity of each pixel of the CIS 203 are corrected.
Next, the operation of the document reading unit 106 when calculating a correction coefficient for correcting the shading data itself used for shading correction will be described with reference to FIG.

図３は、原稿読取ユニット１０６の動作の一例を説明するための図である。
図３（ａ）は、原稿読取ユニット１０６が原稿読取ガラス１１９、原稿台ガラス１２６を介して白基準板１２５表面を読み取っている状態を示す図である。また、図３（ｂ）は、原稿読取ユニット１０６が搬送された原稿１０２を原稿読取位置１０７で読み取っている状態を示す図である。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、原稿読取ユニット１０６は白基準板１２５の表面を読み取ったり、搬送された原稿１０２の画像情報を読み取ったりすることができるように構成される。 3A and 3B are diagrams for explaining an example of the operation of the document reading unit 106. FIG.
FIG. 3A shows a state in which the document reading unit 106 reads the surface of the white reference plate 125 through the document reading glass 119 and the document table glass 126. FIG. FIG. 3B is a diagram showing a state in which the document reading unit 106 reads the conveyed document 102 at the document reading position 107. As shown in FIG.
As shown in FIGS. 3A and 3B, the document reading unit 106 is configured to be able to read the surface of the white reference plate 125 and read the image information of the conveyed document 102 .

図４は、光源からの距離に応じた主走査方向の位置と輝度との関係（照度分布特性）の一例を説明するための図である。図４（ａ）では、光源が一点から光を照射する点光源であり（上段）、その場合の照度分布特性をグラフ（下段）で示している。また、図４（ｂ）では、光源が線状に光を照射する線光源であり（上段）、その場合の照度分布特性をグラフ（下段）で示している。また、各グラフでは縦軸が輝度を表しており、横軸が主走査方向を表している。
なお、図中のラインＡ、Ｂはそれぞれ輝度の観測位置を示しており、ラインＡに対してラインＢは相対的に光源からの距離が大きい、つまり光源から遠い観測位置となる。 FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the relationship (illuminance distribution characteristic) between the position in the main scanning direction and the luminance according to the distance from the light source. In FIG. 4A, the light source is a point light source that irradiates light from one point (upper part), and the illuminance distribution characteristics in that case are shown in graphs (lower part). In addition, in FIG. 4B, the light source is a linear light source that linearly irradiates light (upper part), and the illuminance distribution characteristic in that case is shown in a graph (lower part). In each graph, the vertical axis represents luminance, and the horizontal axis represents the main scanning direction.
Lines A and B in the figure respectively indicate luminance observation positions, and line B is relatively farther from the light source than line A, that is, is an observation position far from the light source.

光源が点光源である場合、その照度分布特性は図４（ａ）に示すように、光源から少しでも遠くなると輝度が大きく低下して、暗く広がった分布になることが見て取れる。
これに対して、原稿読取ユニット１０６の導光体２０２を介して照射される光は、図４（ｂ）に示すように、線状の光となって原稿面に照射される。この場合、中央部（図中の有効エリア）では均一な輝度分布となる。しかしながら、光源からの距離が大きくなるに伴い端部の輝度が低下するという特性があることが見て取れる。 When the light source is a point light source, the illuminance distribution characteristic is as shown in FIG. 4(a). It can be seen that the luminance drops significantly as the distance from the light source increases, resulting in a darker and broader distribution.
On the other hand, the light irradiated through the light guide 202 of the document reading unit 106 becomes linear light and is irradiated onto the document surface as shown in FIG. 4B. In this case, the central portion (effective area in the drawing) has a uniform luminance distribution. However, it can be seen that there is a characteristic that the brightness of the end portion decreases as the distance from the light source increases.

図５は、シェーディング補正の各プロセスにおける主走査方向の各画素（主走査画素）と輝度との関係の一例を示したグラフである。各グラフでは縦軸が輝度を表しており、横軸が主走査方向に配列された各主走査画素を表している。 FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between each pixel in the main scanning direction (main scanning pixel) and luminance in each process of shading correction. In each graph, the vertical axis represents luminance, and the horizontal axis represents each main scanning pixel arranged in the main scanning direction.

図５（ａ）は、白基準板読取データの一例であり、白基準板１２５を読み取って取得した輝度データ（輝度値）を示している。前述したように光源からの距離が大きくなるに伴い端部の輝度が低下するという特性がある。そのため、図５（ａ）に示すように、中央部ではほぼ均一な輝度分布となるが、端部では相対的に輝度が低下していることが見て取れる。
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す白基準板読取データ（輝度データ）に基づいて生成されたシェーディングデータを表している。 FIG. 5A is an example of white reference plate read data, showing luminance data (luminance values) acquired by reading the white reference plate 125 . As described above, there is a characteristic that the brightness of the end portion decreases as the distance from the light source increases. Therefore, as shown in FIG. 5(a), it can be seen that the central portion has a substantially uniform luminance distribution, but the luminance is relatively reduced at the end portions.
FIG. 5(b) represents shading data generated based on the white reference plate read data (luminance data) shown in FIG. 5(a).

また、濃度が一様な原稿１０２（例えば白紙。以下、基準原稿と称す）を原稿搬送モータ１０５を介して給紙し、ガイド部材上に位置する基準原稿を原稿読取位置１０７を通過する際に読み取る。
そして、シェーディングデータの適用後、つまりシェーディング補正後に基準原稿を読み取った白紙読取データから取得した輝度データは、図５（ｃ）に示すように、主走査両端部の輝度データが一様ではない。つまり、主走査両端部の輝度データが主走査中央部より相対的に高くなってしまうことが見て取れる。 Also, when a document 102 (for example, a blank sheet, hereinafter referred to as a reference document) having a uniform density is fed through the document conveying motor 105 and the reference document located on the guide member passes through the document reading position 107, read.
After the application of the shading data, that is, after the shading correction, the luminance data obtained from the blank page reading data obtained by reading the reference document has uneven luminance data at both ends of the main scanning as shown in FIG. 5(c). . That is, it can be seen that the luminance data at both ends of the main scanning is relatively higher than that at the center of the main scanning.

そのため、白紙読取データにおける主走査中央部の輝度と、主走査両端部各画素の輝度とに基づいて、主走査両端部の各画素におけるシェーディングデータに対して、これを補正するための補正係数を算出する。この補正係数をシェーディングデータに適用して、図５（ｄ）に示すような白紙読取データとなるように処理が行われる。 Therefore, a correction coefficient for correcting the shading data of each pixel at both ends of the main scanning is calculated based on the brightness of the center portion of the main scanning and the brightness of each pixel at both ends of the main scanning in the blank read data. calculate. By applying this correction coefficient to the shading data, processing is performed so as to obtain blank read data as shown in FIG. 5(d).

図６は、主走査中央部と主走査両端部の輝度に基づいて補正係数を算出する際の閾値の設定を説明するためのグラフである。図６に示すグラフでは、縦軸が輝度を表しており、横軸が主走査方向に配列された各主走査画素を表している。
図６に示すように、主走査中央部の輝度データに基づいて閾値となる輝度値を設定する。閾値は、例えば主走査中央部の複数の主走査位置における輝度値を平均化した値である。そして、閾値より高い輝度値を有する画素を補正対象画素として特定し、この補正対象画素に対するシェーディングデータを補正するための補正係数を算出する。なお、閾値より高くない輝度値を有する画素に対しては補正係数として１を設定する。補正係数の算出は以下の式（２）を用いて行うことができる。 FIG. 6 is a graph for explaining the setting of the threshold when calculating the correction coefficient based on the brightness at the main scanning central portion and the main scanning end portions. In the graph shown in FIG. 6, the vertical axis represents luminance, and the horizontal axis represents each main scanning pixel arranged in the main scanning direction.
As shown in FIG. 6, a brightness value as a threshold is set based on the brightness data of the center portion of the main scanning. The threshold value is, for example, a value obtained by averaging luminance values at a plurality of main scanning positions in the center of main scanning. Then, a pixel having a luminance value higher than the threshold is specified as a correction target pixel, and a correction coefficient for correcting shading data for this correction target pixel is calculated. Note that 1 is set as a correction coefficient for a pixel having a luminance value not higher than the threshold. Calculation of the correction coefficient can be performed using the following equation (2).

補正係数（ｘ）＝閾値輝度／閾値を超える画素の輝度（ｘ）・・・式（２）
なお、ｘ＝閾値を超える画素 Correction coefficient (x)=threshold brightness/brightness of pixel exceeding threshold (x) Equation (2)
Note that x = pixels exceeding the threshold

式（２）を用いて算出した補正係数は、補正係数ＳＲＡＭ４０６に格納される。なお、補正後シェーディングデータの導出は、以下に示す式（３）を用いて行うことができる。 The correction coefficient calculated using equation (2) is stored in correction coefficient SRAM 406 . Note that derivation of corrected shading data can be performed using the following equation (3).

補正後シェーディングデータ（ｘ）＝ シェーディングデータ（ｘ）×補正係数（ｘ）・・・式（３） Shading data after correction (x)=shading data (x)×correction coefficient (x) Equation (3)

図７は、読取装置１００が行うシェーディングデータを補正するための補正係数を算出する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図７に示す各処理は、主としてＣＰＵ４０１のより実施される。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of a processing procedure when the reading device 100 calculates correction coefficients for correcting shading data. Note that each process shown in FIG. 7 is mainly performed by the CPU 401 .

ＣＰＵ４０１は、補正後シェーディングデータの取得処理の開始信号を検出したか否かを判別する（Ｓ６０１）。
補正後シェーディングデータの取得処理の開始信号を検出した場合（Ｓ６０１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４０１は、ＬＥＤ光源２０１、ＣＩＳ２０３を駆動し、原稿読取ユニット１０６を介して、白基準板１２５を読み取ってシェーディングデータを取得する（Ｓ６０２）。
ＣＰＵ４０１は、取得したシェーディングデータをバックアップ用メモリ４０２に格納する（Ｓ６０３）。 The CPU 401 determines whether or not a start signal for acquiring corrected shading data has been detected (S601).
When a signal to start acquisition processing of corrected shading data is detected (S601: Yes), the CPU 401 drives the LED light source 201 and CIS 203, reads the white reference plate 125 via the document reading unit 106, and obtains shading data. Acquire (S602).
The CPU 401 stores the acquired shading data in the backup memory 402 (S603).

ＣＰＵ４０１は、原稿搬送モータ１０５を駆動し、原稿トレイ１０１上に載置された基準原稿（濃度が一様な原稿１０２）の搬送を開始する（Ｓ６０４）。
ＣＰＵ４０１は、原稿読取ユニット１０６を介して、基準原稿を読み取った輝度データを取得する（Ｓ６０５）。ＣＰＵ４０１は、取得した輝度データに基づいて読み取りの位置に応じた輝度値を測定する（Ｓ６０６）。ＣＰＵ４０１は、測定後の輝度値を計算用一時ＳＲＡＭ４０５に格納する（Ｓ６０７）。また、ＣＰＵ４０１は、測定した輝度値に基づいて主走査中央部の輝度平均値を導出し、導出結果に基づいて閾値を設定する。 The CPU 401 drives the document conveying motor 105 to start conveying the reference document (document 102 with uniform density) placed on the document tray 101 (S604).
The CPU 401 acquires luminance data obtained by reading the reference document via the document reading unit 106 (S605). The CPU 401 measures the brightness value corresponding to the reading position based on the acquired brightness data (S606). The CPU 401 stores the luminance value after measurement in the temporary SRAM 405 for calculation (S607). Further, the CPU 401 derives the luminance average value in the main scanning central portion based on the measured luminance values, and sets the threshold value based on the derivation result.

ＣＰＵ４０１は、計算用一時ＳＲＡＭ４０５に格納された輝度値を読み出して閾値と比較し、当該閾値を超える輝度値を有する画素（補正対象画素）があるか否かを判別する（Ｓ６０８）。
ＣＰＵ４０１は、閾値を超える輝度値を有する画素がある場合（Ｓ６０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０９の処理に進む。また、そうでない場合（Ｓ６０８：Ｎｏ）、一連の処理を終了する。
ＣＰＵ４０１は、補正対象画素に対するシェーディングデータを補正するための補正係数を算出する（Ｓ６０９）。なお、算出した補正係数は、補正係数ＳＲＡＭ４０６に格納される。 The CPU 401 reads the luminance value stored in the temporary SRAM 405 for calculation, compares it with the threshold value, and determines whether or not there is a pixel (correction target pixel) having a luminance value exceeding the threshold value (S608).
When there is a pixel having a brightness value exceeding the threshold (S608: Yes), the CPU 401 proceeds to the process of step S609. Otherwise (S608: No), the series of processes is terminated.
The CPU 401 calculates a correction coefficient for correcting the shading data for the correction target pixel (S609). Note that the calculated correction coefficient is stored in the correction coefficient SRAM 406 .

なお、ＣＰＵ４０１が行う補正係数に基づくシェーディングデータの補正では、初めにバックアップ用メモリ４０２からシェーディングデータを読み出す。そして、補正係数ＳＲＡＭ４０６に格納された補正係数をシェーディングデータに適用して補正を行い、補正後のシェーディングデータ（補正後シェーディングデータ）を再度バックアップ用メモリ４０２に格納する、という一連のフローとして行われる。 In the correction of shading data based on the correction coefficient performed by the CPU 401 , the shading data is first read from the backup memory 402 . Then, the shading data is corrected by applying the correction coefficients stored in the correction coefficient SRAM 406, and the corrected shading data (corrected shading data) is stored in the backup memory 402 again. .

このように本実施形態に係る読取装置１００では、読取位置とシェーディング位置とが異なる場合であっても、主走査両端部のシェーディングデータを補正することにより読取位置における主走査中央部と主走査両端部の輝度値を均一（同じ）にすることができる。そのため、シェーディングデータを補正して読取範囲内における輝度ムラの発生を抑制することができる。 As described above, in the reading apparatus 100 according to the present embodiment, even if the reading position and the shading position are different, by correcting the shading data of the main scanning both ends, the main scanning central part and the main scanning both ends at the reading position are corrected. It is possible to make uniform (same) the brightness value of the part. Therefore, it is possible to correct the shading data and suppress the occurrence of luminance unevenness within the reading range.

図８は、補正係数を用いて読取装置１００が原稿の画像データに対して行うシェーディング補正の処理手順の一例を示すフローチャートである。
なお、補正係数は、予め図７に示すステップＳ６０２～Ｓ６０９の処理を行い補正係数を算出して、算出した補正係数が補正係数ＳＲＡＭ４０６に格納されているものとする。また、図８に示す各処理は、主としてＣＰＵ４０１のより実施される。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of a shading correction processing procedure performed by the reading apparatus 100 on document image data using correction coefficients.
It is assumed that the correction coefficients are calculated in advance by performing the processing of steps S602 to S609 shown in FIG. 7 and stored in the correction coefficient SRAM 406. FIG. Moreover, each process shown in FIG. 8 is mainly implemented by CPU401.

ＣＰＵ４０１は、原稿の読み取りの開始信号を検出したか否かを判別する（Ｓ７０１）。シェーディング補正処理の開始信号を検出した場合（Ｓ７０１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４０１は、ＬＥＤ光源２０１、ＣＩＳ２０３を駆動し、原稿読取ユニット１０６を介して、白基準板１２５を読み取ってシェーディングデータを取得する（Ｓ７０２）。
ＣＰＵ４０１は、取得したシェーディングデータをバックアップ用メモリ４０２に格納する（Ｓ７０３）。 The CPU 401 determines whether or not a document reading start signal has been detected (S701). When the shading correction process start signal is detected (S701: Yes), the CPU 401 drives the LED light source 201 and CIS 203, reads the white reference plate 125 via the document reading unit 106, and obtains shading data (S702). ).
The CPU 401 stores the acquired shading data in the backup memory 402 (S703).

ＣＰＵ４０１は、予め算出されて補正係数ＳＲＡＭ４０６に格納されている補正係数を読み出して取得する（Ｓ７０４）。
ＣＰＵ４０１は、ステップＳ７０３において格納されたシェーディングデータおよびステップＳ７０４において取得した補正係数に基づいて、式（３）を用いて補正後のシェーディングデータを算出する。（Ｓ７０５）。なお、補正後のシェーディングデータ（補正後シェーディングデータ）はバックアップ用メモリ４０２に格納される。 The CPU 401 reads and acquires the correction coefficients calculated in advance and stored in the correction coefficient SRAM 406 (S704).
Based on the shading data stored in step S703 and the correction coefficient obtained in step S704, the CPU 401 calculates corrected shading data using equation (3). (S705). The corrected shading data (corrected shading data) is stored in the backup memory 402 .

ＣＰＵ４０１は、原稿の読み取りを行う（Ｓ７０６）。ＣＰＵ４０１は、補正後のシェーディングデータを用いて、原稿を読み取った読取結果（画像データ）に対してシェーディング補正を行う（７０７）。
なお、原稿１０２を読み取る際にバックアップ用メモリ４０２から補正後シェーディングデータを読み出し、これをシェーディング補正回路４０４に設定することにより補正後シェーディングデータを用いたシェーディング補正を行う。
なお、前述した補正係数の算出は、工場出荷時に行っても良い。また、読取装置１００に補正係数を算出するモードを持たせて、シェーディング補正とは独立したタイミングでユーザ指示に基づき任意に補正係数の算出処理を実行できるように構成しても良い。 The CPU 401 reads the document (S706). Using the corrected shading data, the CPU 401 performs shading correction on the result of reading the original (image data) (707).
When the document 102 is read, the shading data after correction is read from the backup memory 402 and set in the shading correction circuit 404 to perform shading correction using the shading data after correction.
Note that the calculation of the correction coefficient described above may be performed at the time of shipment from the factory. Further, the reading apparatus 100 may be provided with a correction coefficient calculation mode so that the correction coefficient calculation processing can be arbitrarily executed based on a user instruction at a timing independent of the shading correction.

上記説明した実施形態は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲が、これらの例に限定されるものではない。 The embodiments described above are for more specifically describing the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

１００・・・読取装置、１０１・・・原稿トレイ、１０２・・・原稿、１０５・・・原稿搬送モータ、１０６・・・原稿読取ユニット、１０７・・・原稿読取位置、１０８・・・排紙トレイ、１１９・・・原稿読取ガラス、１２１・・・原稿ピックローラ、１２２・・・原稿分離ローラ、１２３・・・原稿搬送ローラ、１２４・・・原稿オフセットローラ、１２５・・・白基準板、１２６・・・原稿台ガラス、２０１・・・ＬＥＤ光源、２０２・・・導光体、２０３・・・ＣＩＳ、２０４・・・レンズ、４０１・・・ＣＰＵ、４０２・・・バックアップ用メモリ、４０３・・・Ａ／Ｄ変換回路、４０４・・・シェーディング補正回路、４０５・・・計算用一時ＳＲＡＭ、４０６・・・補正係数ＳＲＡＭ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Reading device 101... Document tray 102... Document 105... Document conveyance motor 106... Document reading unit 107... Document reading position 108... Paper ejection Tray 119 Document reading glass 121 Document pick roller 122 Document separation roller 123 Document transport roller 124 Document offset roller 125 White reference plate 126... document platen glass, 201... LED light source, 202... light guide, 203... CIS, 204... lens, 401... CPU, 402... backup memory, 403 ... A/D conversion circuit, 404 ... shading correction circuit, 405 ... temporary SRAM for calculation, 406 ... correction coefficient SRAM.

Claims (5)

原稿を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送方向に搬送されている原稿をガイドするガイドガラス部材と、
前記ガイドガラス部材と原稿読取ガラス部材との間を前記搬送手段によって搬送されている原稿を、前記原稿読取ガラス部材を介して読み取る読取手段と、
前記ガイドガラス部材に対して前記原稿が搬送される領域の反対側に設けられた基準部材と、
前記読取手段が前記原稿読取ガラス部材および前記ガイドガラス部材を介して前記基準部材を読み取った結果である基準部材データと補正係数とに基づき、前記読取手段が前記原稿を読み取った結果である原稿画像データに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正手段と、
前記読取手段が基準原稿を読み取った結果である基準原稿画像データに対して前記基準部材データに基づき補正した基準画像データにおける、前記搬送方向に直交する方向である主走査方向における中央部に対応する前記基準画像データから閾値を決定し、前記基準画像データと前記閾値とに基づき前記基準画像データにおいて前記閾値を超える値を有する対象画素を決定し、前記主走査方向の端部領域の補正後の基準画像データおよび前記中央部の基準画像データが一様になるように、前記対象画素に対して前記補正係数を算出し、前記補正係数を算出しない画素に対して所定係数を設定する補正係数算出手段と、を有することを特徴とする、
読取装置。 a conveying means for conveying an original;
a guide glass member that guides the document being conveyed in the conveying direction by the conveying means;
reading means for reading, through the document reading glass member, the document conveyed by the conveying means between the guide glass member and the document reading glass member;
a reference member provided on the opposite side of the area in which the document is conveyed with respect to the guide glass member;
A document image obtained by reading the document by the reading means based on reference member data obtained by reading the reference member through the document reading glass member and the guide glass member and a correction coefficient. shading correction means for performing shading correction on data;
Corresponds to the central portion in the main scanning direction, which is the direction orthogonal to the conveying direction, in the reference image data obtained by correcting the reference document image data, which is the result of reading the reference document by the reading means, based on the reference member data . determining a threshold value from the reference image data; determining a target pixel having a value exceeding the threshold value in the reference image data based on the reference image data and the threshold value; and correcting the edge region in the main scanning direction. Correction in which the correction coefficient is calculated for the target pixel and a predetermined coefficient is set for pixels for which the correction coefficient is not calculated so that the subsequent reference image data and the central portion reference image data are uniform. characterized by having a coefficient calculation means,
reader. 前記読取手段は、前記主走査方向の読取範囲内において前記基準原稿を読み取り、
前記補正係数算出手段は、前記読取範囲内において、その中央部の輝度値と、両端部の輝度値とを比較してその差分に基づいて前記補正係数を算出することを特徴とする、
請求項１に記載の読取装置。 the reading means reads the reference document within a reading range in the main scanning direction;
The correction coefficient calculation means compares the luminance value of the central portion and the luminance values of both ends within the reading range, and calculates the correction coefficient based on the difference between the luminance values,
2. A reader according to claim 1. 前記補正係数算出手段は、前記中央部の輝度値と、前記両端部の輝度値とが同じ輝度値となるように前記補正係数を算出することを特徴とする、
請求項２に記載の読取装置。 The correction coefficient calculation means calculates the correction coefficient so that the luminance value of the central portion and the luminance value of the both end portions are the same,
3. A reader according to claim 2. 前記シェーディング補正手段は、前記補正係数により補正されたシェーディングデータに基づいて、前記原稿画像データに対するシェーディング補正を実施することを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の読取装置。 The shading correction means performs shading correction on the document image data based on the shading data corrected by the correction coefficient.
4. A reader according to any one of claims 1 to 3. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の読取装置が読み取った原稿画像データに基づいて所定の記録媒体に画像を形成する画像形成手段を有することを特徴とする、
画像形成装置。 An image forming means for forming an image on a predetermined recording medium based on document image data read by the reading device according to any one of claims 1 to 4,
Image forming device.
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