JPH0364258A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光透過型原稿を読み取る画像読み取り装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

フィルム等の透過型原稿からの透過光をＣＯＤイメージ
センサ等により、読み取る装置が知られている。この様
な装置において、画像信号の不均一性を補正するための
シェーディング補正用のデ−夕の取り込みは、フィルム
が読み取り装置にセットされていない状態でなされてい
る。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、上記従来例において誤操作によりフィル
ムが設定されたままの状態で、シェーディングデータが
取り込まれたり、原稿台等にゴミが付着している状態で
、シェーディングデータが取り込まれた場合には、算出
したシェーディング補正データが、異常となる場合があ
った。

しかしながら、この様なシェーディング補正データに異
常がある場合でも、フィルム画像を入力し、画像データ
をプリント又は表示するまで、シェーディング補正デー
タの異常が判明せず、ミスプリント増大の原因となって
いた。

〔課題を解決するための手段（及び作用）〕本発明は以
上の点に鑑みてなされたもので、光透過型原稿の読み取
る読取手段と、前記読取手段の出力信号のシェーディン
グを補正するための、シェーディングデータを形成する
形成手段と、シェーディングデータが正常か否かの判定
を行う判定手段とを有する画像読み取り装置を提供する
ものである。

〔実施例〕

以下、本発明を好ましい実施例を用いて説明する。

第１図は本発明を適用した画像読取装置の横断図である
。原稿台ガラス１０１上に載置された原稿の画像情報を
読み取る為に主走査方向に並べられた複数個の受光素子
を備えたＣＣＤ等の撮像素子１０３が使用される。ハロ
ゲンランプ１０４からの照明光が原稿１０２面上の原稿
から反射されてミラー１０５゜１０６、１０７を介して
レンズｌＯ８により撮像素子１０３上に結像される。照
明１０４、ミラー１０５からなる光学ユニット１１３と
ミラー１０６．　１０７からなる光学ユニット１１４は
２：１の相対速度で移送するようになっている。この光
学ユニットはＤＣサーボモータ１０９によってＰ　Ｌ　
Ｌ制御をかけながら一定速度で左から右へ移動する。こ
の移動速度は往路では倍率に応じて２２．５ｍｍ／ｓｅ
ｃから３６０ｍｍ／ｓｅｃ迄可変で。復路では常に８０
０　ｍ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃである。

この光学ユニットの移動する副走査方向（以下Ｘ方向と
呼ぶ）に直交する主走査方向（以下Ｙ方向と呼ぶ）を撮
像素子１０３により４００ｄｏｔｓ／インチの解像度で
読取りながら光学ユニットを左端のホームポジションか
ら右の方へ所定の位置迄移動させた後、再びホームポジ
ション迄復動させて１回の走査を終える。

これにより、原稿全域を１ラインずつ読取り走査する。

１１１は遮光板であり、この遮光板１１１がフォトイン
タラプタ−からなるホームポジションセンサ１１０を横
切ることで光学ユニットがホームポジションに位置して
いることを検出する。

また、１２１はランプ・集光レンズ等が内蔵されている
プロジェクタユニットであり、１２２はハロゲンランプ
、１２３の光を反射する反射板、１２４は集光レンズ、
１２５は画像データ入力の対象となるフィルムを保持す
るフィルムホルダー、１２６は投影レンズ、１２７は反
射ミラー、１０２はフィルム像をスキャナ内部の読み取
り部に結像するためのフレネルレンズである。このプロ
ジェクタユニット１２１により、原稿台ガラス１０１上
にフィルムの透過光を投影することにより、撮像素子１
０３によりフィルム像を光電的に読取る。

第２図は第１図示の画像読取装置におけるフィルム読取
りに関わる信号処理ブロックの構成例である。

照明１２３は本実施例ではハロゲンランプを用いており
、光源光量制御部２０１により、点灯電圧を制Ｍｌ＋す
ることにより調光される。

ＣＣＤ１０３によって読取られたライン毎のアナログ画
信号は、増幅器２０３により増幅された後、Ａ／Ｄ変換
器２０４により多値（本実施例では８ビツト）のデジタ
ル画像信号２１６となる。

本実施例では原稿の黒レベルを“０”として、また白レ
ベルを“２５５”として読むようになっている。Ａ／Ｄ
変換器２０４の黒基準レベルと白基準レベルは固定値が
与えられており、ハロゲンランプ１２３を完全に消し、
ＣＣＤ１０３に光が入射しない状態でのＡ／Ｄ変換出力
が完全に黒である０レベルとなるように増幅器２０３の
オフセットは調整されている。

ＣＣＤ駆動信号発生回路２０５はＣＣＤ１０３を駆動す
るのに必要なリセット信号、クロック信号、水平同期信
号等のＣＤＤ駆動信号２０６を発生するとともに、Ａ／
Ｄ変換器２０４へのクロック信号２０７の発生、ＣＣＤ
１０３の各ビットの識別のためのアドレス信号であるＣ
ＣＤアドレス２０８の発生を行う。

本実施例ではＣＣＤ１０３に５０００画素のラインセン
サを行っているため、ＣＣＤアドレスは水平同期信号に
同期して読み出される５０００個の画素に対応して０か
ら４９９９までアップカウントする。

２０９はＡ／Ｄコンバータ２０４からのＣＣＤ２ライン
分のデジタル画像信号を全画素記憶するシェーディング
データＲＡＭであり、ＣＰＵ２１２からのバンク切換信
号２２６により２ライン分のデータのどちらか一方を選
択する。

アドレスセレクタ２１０はシェーディングデータＲＡＭ
２０９に与えるアドレス信号２１１のセレクタであり、
ＣＰＵ回路部２１２からのアドレス切換信号２１３によ
りＣＣＤアドレス２０８とＣＰＵ回路部のアドレスバス
２１４からのＣＰＵアドレスとを切り換える。

シェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５は、ハロゲン
ランプ１２３や、フレネルレンズ１０２、レンズ１０８
に含まれる配光ムラやＣＣＤ１０３の各画素の感度ムラ
、また、増幅器２０３の増幅度設定誤差等に起因する読
み取り画像信号２１６の不均一を補正するためのテーブ
ルである。原稿読取動作に先だち、ＣＰ　Ｕ　２１２に
より補正テーブルデータをシェーディング補正テーブル
ＲＡＭ２１５に書き込み、原稿読取時には、シェーディ
ングデータＲＡＭ２０９からのシェーディングデータ２
１７と読取画像信号２１６により、補正テーブルＲＡ　
Ｍ　２１５をアドレッシングすることにより読取画像信
号２１６の不均一さを補正した画像信号２１８を得る。

アドレスセレクタ２１９はシェーディング補正テーブル
ＲＡＭ２１５に与えるアドレス２２０のセレクタで、Ｃ
ＰＵ２１２からのアドレス切換信号２２１により、ＣＰ
Ｕアドレス２１４と、読取り画像信号２１６とシェーデ
ィングデータ２１７とを合わせたアドレスとのいずれか
を選択する。

モータドライバ２２３は光学系駆動モータ１０９の前進
、後進制御および速度制御を行うもので、ＣＰＵ２１２
のデータバス２２２から前進、後進および速度データを
受け、ＤＣサーボモータ１０９からのモータ回転に同期
したエンコーダパルス信号２２４によりＰＬＬ制御を用
いてモータ１０９の駆動制御を行う。このエンコーダパ
ルス信号２２４はＣＰＵ２１２にも与えられ、ＣＰＵ２
１２はこのエンコーダパルス信号２２４をカウントする
ことにより光学系の走査位置を検出する。

ホームポジションセンサ１１０はフォトインクラブター
からなるセンサである。

ＣＰＵ２１２は、制御手順プログラムを格納したＲＯＭ
、ワーキング用ＲＡＭ、演算部等を内蔵したマイクロコ
ンピュータからなり、本実施例のシーケンス制御、画像
データ補正処理、照明系光量制御、操作部の制御を行う
。

操作部２２５は第３図示の毎くタッチパネルデイスプレ
ィ６０２及びスイッチ６０３〜６０６より構成され、Ｃ
ＰＵ２１２により制御される。

第４図に本実施例におけるシェーディング補正の概略を
示す。横軸はＣＣＤ１０３の各画素に対応し、縦軸は各
画素に対応したＡ／Ｄコンバータ出力値である。特性ａ
は標準白原稿に相当するシェーディング特性である。こ
こでポジフィルム読み取りの場合の標準白原稿とは、フ
ィルムがフィルムホルダ１２５に設定されていない状態
で投影される画像を意味している。このシェーディング
特性で読まれた原稿画像信号すはシェーディング補正に
より補正された画像信号Ｃとして出力される。ここでＣ
０Ｄ１０３の出力は光量に対して比例しているので、（
Ｏ≦ｂ≦２５５） として補正される。

シェーディング補正テーブルＲＡＭ２１５にはこの補正
式に基づく補正データが装置の電源投入時、ｃｐｕ回路
部２１２により書き込まれる。すなわち、第５図に示す
ようにＲＡＭ２１５の上位アドレスにはシェーディング
データＲＡＭ２０９からのシエ−ディング特性ａがＣＣ
Ｄの各ｂｉｔに同期して入力され、下位アドレスには原
稿読取によるＡ／Ｄ変換出力が入力され、ａ入力とｂ入
力の組合せによって補正出力Ｃが出力されるようにシェ
ーディング補正テーブルＲＡＭ２１５は構成されている
。

第３図は操作部２２５の外観図である。

６０２はタッチパネルデイスプレィであり、第６図に示
すメツセージを表示する。６０３はポジフィルム選択ス
イッチであり、ポジ（リバーサル）フィルムを読み取る
際に押下する。６０４はネガフィルム選択スイッチであ
る。６０５はシェーディングデータ読み取りスイッチで
あり、本スイッチ押下により後述するシェーディングデ
ータ読み取り処理が実行される。６０６は画像データ読
み取りスイッチであり本スイッチ押下により、フィルム
画像データの読み取りがなされる。

第７図〜第９図はシェーディングデータ取り込み時にお
ける、入力画像信号を示した図である。

第７図は、正常な状態での入力画像信号を示している。

第８図はシェーディングデータ取り込み時、フィルムホ
ルダ１２５に、フィルムを装着したままの状態での人力
画像信号を示しており、一般に第７図の場合より、信号
の高周波成分が増大する。

また、第９図はハロゲンランプ１２３の劣化又は断線に
より、光量が極端に不足している場合の画像信号を示し
ており、入力平均値が極端に低下する。

第１Ｏ図は、本発明の第１の実施例に関するＣＰＵ回路
部２１２のマイクロプロセッサの処理流れ図である。

操作者がポジ選択スイッチ６０３を押下した後、シェー
ディングデータ読み取りスイッチ６０５を押下すると、
１００１において第６図示のメツセージ１１０１を、タ
ッチパネルデイスプレィ６０２に表示し、操作者にフィ
ルムをホルダー１２５から外すことを促す。

操作者は、フィルムホルダー１２５にフィルムが、格納
されていない事を確認し、メツセージ１１０１中の（□
）と表示されている部分を指でふれると、次の１００２
の処理が開始される。

１００２においては、第１１図に示す手順により、ハロ
ゲンランプ１２３のランプ光量を制御する。１００３で
は、ハロゲンランプ１２３のランプ光量制御が正常に終
了したか否かを判定し、正常であれば１００５の処理を
行い、異常であれば１００４の処理を行う。

即ち、１００４．ではメツセージ１１０７によりランプ
が不良な旨を表示する。メツセージ１１０７中の（東）
の部分を指で触れると、再度１００２のランプ光量制御
の処理を行う。

ランプが正常ならば、１Ｏ０５において第１３図に示す
手順でシェーディングデータをＲＡＭ２０９に取り込み
、更に１００６において、取り込んだシェーディングデ
ータが正常か異常かを判断する。シェーディングデータ
が正常な時は１００８の処理を行い、異常の場合は１０
０７において、メツセージ１１０６によりシェーディン
グデータが異常な旨の表示を行う。

シェーディングデータが正常なときは、１００８におい
てメツセージ１１０３によりシェーディングデータの取
り込みが正常になされた旨を表示する。

１００９において、操作者は読み取り対象となるフィル
ムを、フィルムホルダ１２５にセットし、画像データ読
み取りスイッチ６０６を押下する。

これにより、１０１Ｏで画像データ読み取り中である旨
のメツセージ１１０４を表示した後、第２図に示すアド
レスセレクタ２１０，２１９のセレクトスイッチをＡ側
に設定し、モータドライバ２２３を駆動し、フィルム画
像データを入力し、入力データに対して、ＲＡＭ２０９
のシェーディングデータを用いてシェーディング補正を
行って出力する。また、画像データの読み取り終了した
ならば、その旨をメツセージ１１０５にて表示する。

第１１図によりシェーディングデータ取り込みに際して
行われるハロゲンランプ１２３のランプ光量制御の処理
を説明する。

１２０１において、光源光量制御部２０１に初期値を設
定する。

次に１２０２において、第１３図に示す読み取り位置に
モータドライバ２２３を制御して、設定する。

そして、１２０３において一定時間遅延する（本実流側
においては、約０．２秒）。これはノ＼ロゲンランブ１
２３は、光源電圧が変化してから、ランプ先遣が安定す
るまで一定時間が必要であるからである。

１２０４において、アドレスセレクタ２１０のセレクト
スイッチをＡ側に設定し、画像データをシェーディング
ＲＡＭ２０９に取り込んだ後、Ｂ側に設定する。

１２０５において、１２０４において、シェーディング
ＲＡＭ２０９に格納された画像データを読出して、その
中の最大値を算出する。そして、１２０６において。１
２０５で算出した最大値と、予じめ定められた値α（本
実施例ではα−２４０）とを比較し、最大値≦α　・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・−・・・・・・・・・・・・　（２）を満足する
時は、１２０８の処理を行い、そうでない場合は光量が
多すぎるので、ｌ　２０７において光源光量制御部２０
１を制御し、ランプ光量を一定値減じた後、１２０３〜
１２０６の処理を繰り返す。

１２０５で算出した最大値がα以下の場合には、１２０
８において、１２０５で求めた最大値が予じめ定められ
た値β（本実施例ではβ＝１２８）より大きいか否かを
判定する。ランプ光量が正常な場合は、前述１２０１〜
１２０７の処理で、１２０３で求められる画像データの
１１責大値がほぼα近傍になるはずであり、最大値が極
端に低い場合は第９図で説明した様にハロゲンランプ１
２３が劣化しているか、断線している可能性が強い。

最大値〉β　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　
（３）したがって、前記（３）式の条件を満足しない場
合には、ランプ光量制御処理は異常終了とし、また（３
）式を満足する場合は正常終了とする。

第１３図により第１Ｏ図１００５におけるシェーディン
グデータの処理を説明する。

１３０１において、アドレス、セレクタ２１０のセレク
トスイッチをＡ側に設定し、シェーディングデータＲＡ
Ｍ２０９にデータを取り込んだ後、セレクトスイッチを
Ｂ側に設定する。

１３０２において、シェーディングデータＲＡＭ２０９
に格納された画像信号を読出し、隣接画素の差の自乗和
Ｓ値（Ｓ−Σ［Ｘ（ｉ）−Ｘ（ｉ−１）］”）を算出す
る。

シェーディングデータＲＡＭ２０９に格納された画像デ
ータは、第７図に示す様に、正常な状態では、空間周波
数に関する高周波成分は微少であり、画像データに高周
波成分が含まれている時は、取り込んだ画像データに何
らかの異常（例えば（１）フィルムを設定したまま、デ
ータを取り込んだ。（２）フレネルレンズ１０２、投影
レンズ１２６、反射鏡１２７にゴミが゛付着している。

）がある場合である。

前記Ｓ値は、画像のエツジ度合を反映するパラメータで
ある。したがって１３０３において、Ｓ値と所与の値γ
との大小比較を行う事により、１３０１において取り込
んだシェーディングデータが正常か否かの判定を行う事
ができる。

本実施例においては、画像データの高周波成分の大小判
定に、隣接画素の差の２乗和Ｓ′値を用いたが、他の方
法、例えば−次元フーリエ変換によるパワースペクトル
値の高周波成分の値により、判断する事も可能である。

第１３図は、シェーディングデータの取り込み位置を示
した図である。フレネルレンズ１０２のレンズ中央部が
最も集光に関するレンズ性能が高く設計されており、フ
レネルレンズ１０２のほぼ中央付近でシェーディングデ
ータを取り込む様、読み取り位置を設定する。

以上の様に、シェーディングデータの取り込みに際して
、シェーディングデータの異常及びランプの異常を判定
して表示するので、それらに異常があるにも拘ず、フィ
ルム読み取り動作を無駄に行ってしまう不都合を防止で
きる。

第１４図及び第１５図は本発明の第２の実施例に関する
。ＣＰＵ回路部２１２のマイクロプロセッサの処理流れ
図である。また第１６図は表示メツセージの例である。

前記第１の実施例は、ポジ（リバーサル）フィルムのシ
ェーディング補正に関するものであったが、本第２の実
施例ではネガフィルム読み取りのシェーディング補正に
関するものである。第１４図において、第１０図と同一
番号の付されたステップは同一処理を行うので、その説
明は省略する。

１７０１において操作者がネガ選択スイッチ６０４を押
下した後、シェーディングデータ読み取りスイツチ６０
５を押下すると、メツセージ１８０１を、タッチパネル
６０２に表示し、操作者にベースフィルムをセットする
ことを促す。操作者は、フィルムホルダ１２５にベース
フィルムを設定する。ここでベースフィルムとは、未露
光の状態で現像されたネガフィルムの事であり、ベース
フィルムをネガフィルムのシェーディング補正のための
白基準とする。

メツセージ１８０１中の（□）と表示されている部分を
指で触れると次の処理が開始される。

１７０２において、シェーディングデータＲΔＭ２Ｏ９
に格納された画像信号より第１５図に示す手順により、
シェーディングデータが正常か否かを判定する。

第１５図によりネガフィルムの場合に、シェーディング
データが正常か否かを判定する処理を説明する。

ネガフィルムの場合、ベースフィルムに粒状性があるた
め、荊述した隣接画素の差の自乗和Ｓの値は、ベースフ
ィルムの粒状性を反映して、０近傍の値とならない。た
だし、近接画素値の変位は小さいため、隣接画素値の差
の最大値 Ｓ’　＝ｍａｘ　（ｘ　（ｉ）　−ｘ　（ｉ−１））が
所定値γより小か否かにより、シェーディングデータが
正′）１！か否かを判定する事ができる。従って、１９
０１ではこのＳ′　の値を求め、１９０２においてγ′
　より小か否かを判定し、小ならば正常、小でなければ
異常とする。

第１７図はベースフィルムの読み取りデータをグラフ表
示したものである。

この様にネガフィルム読み取り時のシェーディングデー
タの異常はＳ’　＝ｍａｘ　（ｘ　（ｉ）　−ｘ　（ｉ
−１））を求める事により判定でき、また、ポジフィル
ムのそれはＳ＝Σ［Ｘ　（ｉ）　−Ｘ　（ｉ−１））”
を求めることにより判定できる。従って、これら２通り
の演算をプログラムしておき、操作部２２５のフィルム
選択用のスイッチ６０３，６０４の押下げに応じて、い
ずれかの演算を選択し、判定基準を異ならせることによ
り、１つの読取装置が、ネガフィルム及びポジフィルム
の両方の読み取りを実行できる。

第１８図は第３の実施例に関する処理流れ図である。

前記第１及び第２の実施例では、シェーディングデータ
読み取り時、誤ってプリント対象となるフィルムをセッ
トしている場合と、フレネルレンズ１０２、原稿台１０
１、ベースフィルムｅｔｃにゴミが付着し、シェーディ
ングデータ異常となっている場合で区別がつかなかった
。

本実施例においては、シェーディング異常となった場合
、シェーディングデータの読み取り位置を変更し、再度
シェーディングデータを読み取る事により、フレネルレ
ンズ１０２ｅｔｃにゴミが付着している場合でも正常な
、シェーディングデータ読み取りを可能とするとともに
、より正確なシェーディングデータ異常に関する判定を
行うものである。

第１８図を用いて第３の実施例の処理を説明する。

第１８図において第１０図と同一番号の付されたステッ
プは同一処理を行うので説明は省略する。

工回目の取り込みによりシェーディングデータ異常と判
定された場合、２２０１において第１９図に示す様に２
回目読み取り位置に、シェーディングデータ取り込み位
置を移動する。そして２２０２において、Ｎ回（本実施
例ではＮ２２）シェーディングデータ取り込みを行った
か否かを判定し、Ｎ回以上データ取り込みを行った場合
は第２０図示のメツセージ、２４０１によりフィルムが
セットされている旨を表示する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、光透過型原稿のシェーディング補
正のための、画像データ取り込みの際、シェーディング
データが正常か異常かの判別を行う事により、誤って異
常なシェーディング補正データを読み取り装置に設定す
る事がないようにする事ができる。

又、シェーディングデータが異常と判定された場合、異
なった読み取り位置の画像データを読み取り、シェーデ
ィング補正データを設定する事により、原稿台ガラス１
０１やフレネルレンズ１０２にゴミが付着している場合
でも、正常なシェーディングデータを読み取る事ができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像読取装置の横断図、 第２図は画像読取装置の信号処理ブロック図、第３図は
操作部の外観図、 第４図はシェーディング補正の説明図、第５図はシェー
ディング補正テーブルの説明図、第６図は操作部の表示
例を示す図、 第７図は正常な状態での画像入力信号を示す図、第８図
はフィルムを装置したままの画像入力信号を示す図、 第９図は光量不足の場合の画像入力信号を示す図、第１
０図、第１１図及び第１２図は第１の実施例に関する処
理を示すフローチャート図、 第１３図はデータ取り込み位置を示した図、第１４図及
び第１５図は、第２の実施例に関する処理を示すフロー
チャート図、 第１６図は表示例を示す図、 第１７図はベースフィルムの画像入力信号を示す図、 第１８図は第３の実施例に関する処理を示すフローチャ
ート図、 第１９図はシェーディングデータ読み取り位置の説明図
、 第２０図は表示例を示す図であり、 １２３はハロゲンランプ、１０３はＣＣＤラインセンサ
、２０９はシェーディングデータＲＡＭ、２１２はＣＰ
Ｕ、２１５はシェーディング補正テーブルである。 ２θ５ ＣＣＤ４５ａ乗 第７纜 ＣＣＤ４！ｒう素 ｖ９回 実／／図 副走査方句 テ゛−タｊ毛乏　・ノ込みイ立　１Ｌ データ駐ソ込みイ装置 全走査方向画案付置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）光透過型原稿の読み取る読取手段と、前記読取手
   段の出力信号のシェーディングを補正するための、シェ
   ーディングデータを形成する形成手段と、シェーディン
   グデータが正常か否かの判定を行う判定手段とを有する
   ことを特徴とする画像読み取り装置。
2. （２）請求項１において、シェーディング・データが異
   常な場合に警告を行う表示手段を有することを特徴とす
   る画像読み取り装置。
3. （３）請求項１において、シェーディング・データが異
   常な場合に異なった読み取り位置で、シェーディング・
   データを取り込むことを特徴とする画像読み取り装置。
4. （４）請求項１において、光透過型原稿がポジフィルム
   の場合とネガフィルムの場合で、判定手段はシェーディ
   ング・データ異常の判定を異なった判定基準で行うこと
   を特徴とする画像読み取り装置。
5. （５）請求項１において、前記判定手段は、読み取った
   画像データの高周波成分の大小を反映するパラメータを
   算出する事により、判定動作を行うことを特徴とする画
   像読み取り装置。
6. （６）光透過型原稿の読み取る読取手段と、光透過型原
   稿を照射する光源と、前記光源の光量を制御する制御手
   段と、光量不足を検知する検知手段とを有することを特
   徴とする画像読み取り装置。