JPH04275771A - 画像記録装置用画像読み取り装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデジタル複写機、ファク
シミリ、プリンタ等の画像データを読み取る画像データ
読み取り装置におけるシェーディングデータ取り込み方
式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６により従来のホワイトレベルにおけ
るシェーディング補正を説明する。

【０００３】密着型点順次ラインセンサ５０は、例えば
５個のチップからなるセンサを千鳥状に接続したものか
らなり、読み取ったビデオ信号をゲイン調整回路５１、
オフセット調整回路５２でそれぞれゲイン調整、オフセ
ット調整がなされ、Ａ／Ｄ変換器５３でデジタルデータ
に変換され、マルチプレクサ５４によりＲ，Ｇ，Ｂ信号
にそれぞれ分離され、アンプ５５でそれぞれ増幅された
後、対数変換により濃度データに変換され、減算回路５
７とメモリ５８とでシェーディング補正された後、ＥＮ
Ｄ変換テーブル６０でグレーバランス調整がなされてＩ
ＰＳに送出される。

【０００４】シェーディング補正は光源の配光特性や経
年変化によるばらつき、反射鏡の汚れ等に起因する光学
系のばらつき及びセンサの画素感度のばらつき等を補正
するものであり、まずスキャン開始時に、例えば図６（
ｂ）に示すように、リードエッジ側に設けられた白色基
準板４１を読み取り、読み取ったデータをＬｏｇ変換後
シェーディングメモリ５８に記憶させる。白色基準板デ
ータの取り込みは、読み取り装置が白色基準板４１の直
下にきたことを位置センサ５９で検出し、この検出信号
をトリガとしてメモリ５８がそのときの読み取りデータ
を取り込むことにより行われる。そして点順次ラインセ
ンサ５０で順次原稿を読み取り、Ｌｏｇ変換後減算回路
５７で読み取ったデータからメモリ５８に記憶されてい
るデータを減算することによりシェーディング補正が行
われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、原稿を照明
する光源はなるべく光量が大きく、かつ分光特性がフラ
ットなものが理想的であるが、現実にはそのようなもの
は存在せず、Ｒ，Ｇ，Ｂ各成分は大きく異なった比率を
もっており、従来、比較的ＲとＢの比率が小さく特性の
フラットな昼光色蛍光灯が使用されている。一般に蛍光
灯は消費電力が少なく、かつＲ，Ｇ，Ｂ比については１
：１：１に近く、ハロゲンランプに較べブルーが多いと
いうメリットがあるものの光量の不安定性が大きいため
ヒータを取り付けて温度制御する必要がある。しかし、
一旦コピーをとり始めると温度制御がはずれ、ランプは
点灯状態のままになるため高温側にずれて光量が低下し
、また室温が低い場合にはスキャニングした時の風によ
る影響で温度が低下して光量が低下する。こうして最大
光量が得られる最適温度（約４５℃）に維持するのが難
しく光量が安定しない。しかし、光量の安定性の良いハ
ロゲンランプを使う場合には、Ｒ：Ｇ：Ｂ比が悪く、特
にＢが小さいため各色の信号強度を揃えようとしてＲ，
Ｇ，Ｂ毎に別々に増幅しようとすると、密着型点順次セ
ンサを使う場合アナログ信号の段階で一旦３色分離し、
別々に増幅して合成する必要があり、ラインセンサとし
て５個のチップを使用している場合でも増幅器が３×５
＝１５個必要となり、回路的に非常に高価なものになっ
てしまうという問題がある。

【０００６】また、従来の密着型点順次ラインセンサは
ロッドレンズアレイを使用しており、解像度が高いとと
もに明るいために光源の電力を低く抑えることができ、
また、コンパクトになるという利点を有しているものの
、ラインセンサチップが千鳥状に配置され、隣接するチ
ップ間の位置ずれに相当する時間のずれの補正やチップ
の継目補正、チップ間の特性の相違等の問題があり、ま
たロッドレンズアレイは焦点深度が極めて浅いため、原
稿がプラテン面から僅かに浮いてもぼけてしまう等の問
題があり、そのため、図７に示すような縮小型線順次ラ
インセンサが提案されている。

【０００７】縮小型線順次ラインセンサは図７（ａ）に
示すようにプラテン面４０からの画像光を縮小光学系６
１でＣＣＤラインセンサ６０に結像させるようにしたも
ので、ラインセンサ６０は図７（ｂ）に示すように、３
本のＲ，Ｇ，Ｂセンサ６０ａ、６０ｂ、６０ｃを所定間
隔毎に配置したもので、各センサは１つのチップからな
っているため、密着型点順次ラインセンサのようなチッ
プ間のばらつき等の問題は起こらず、Ｒ，Ｇ，Ｂが別系
統の信号になるため、安価な回路で各色別にゲインをか
けることができるので、ハロゲンランプのようなＲ，Ｇ
，Ｂのバランスの悪い照明も使うことができる。また縮
小光学系を用いて結像しているため焦点深度が深くなり
、像ぼけが生じないという利点が得られる。一方、縮小
型の場合には焦点深度が深くなるために、例えば図６（
ｂ）に示すように白色基準板をプラテン面上に設けた場
合、プラテン面に僅かなゴミがあってもそのゴミが結像
されて読み取られて白基準データが誤ったデータとなり
、その白基準にゴミがあった部分（画素）に対応する画
素で読み取った画像信号はシェーディング補正が正しく
行われず、出力画像にはスジのような線が入ってしまう
ことになる。

【０００８】白色基準板４１がプラテンガラス上にある
場合は、通常、汚れは少ないが、自動給紙装置（ＡＤＦ
）を使用するような場合には、図６（ｃ）に示すように
、原稿の排出を容易にするためにプラテンの左端に可動
部材４２が配置されており、そのため白色基準板４１は
可動部材のスキ間から浸入するゴミのため汚れやすい状
態になる。このような場合には特にゴミが付着し易いの
で画質を劣化させてしまうという問題があった。

【０００９】また、従来の蛍光灯を使用したものでは光
量の不安定性のためにシェーディングデータ採取時と画
像読み取り時で光量が変動し、シェーディング補正の結
果、カブリやトビが生ずるという問題があった。

【００１０】また、白色基準板をリードエッジ側に置い
て、そのためにスキャニングの開始ごと毎回白色基準板
を読んで白基準データを更新していたが、小さい原稿を
レジ側と反対の端のほうに置いてそれを複写するモード
や、拡大連写を行うようなモードの場合には、コピーの
生産性をアップするために、スキャン開始毎に白色基準
板まで画像読み取り装置を復帰させておらず、白基準デ
ータを更新できないため、その間の光量変動により画像
のハイライト部にカブリやトビが生ずることがあった。

【００１１】本発明は上記課題を解決するためのもので
、光量の安定性の極めて良好なハロゲンランプを使用し
、パワーＯＮ時、コピージョブ完了後、あるいは所定時
間毎にシェーディング補正を行うことにより、時間的余
裕をもって正確な補正データを取り込むことが可能なシ
ェーディングデータ取り込み方式を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、白色基準板を
読み取った時のデータをシェーディングデータとして記
憶し、順次スキャンニングしながらラインセンサで原稿
画像を読み取り、読み取った画像データをシェーディン
グデータにより補正する画像読み取り装置において、照
射光源としてハロゲンランプを使用し、パワーＯＮ時、
コピージョブ完了後あるいは所定時間毎にシェーディン
グデータを取り込むようにしたことを特徴とし、また、
白色基準板は複数ライン読み取り、異常値を除去するよ
うにしたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明は光源として光量安定性のよいハロゲン
ランプを使用し、光量およびその分光比が安定している
ために画像読み取り開始毎にシェーディングデータを読
み取る必要がなく、パワーＯＮ時、コピージョブ終了後
あるいはタイマーにより所定時間毎に時間的余裕をもっ
てシェーディングデータを読み取っておき、このデータ
でシェーディング補正する。シェーディングデータの読
み取りは時間的余裕のあるときに行うのでＦＣＯＴ（Ｆ
ｉｒｓｔ　Ｃｏｐｙ　Ｏｕｔｐｕｔ　Ｔｉｍｅ）、ＣＰ
Ｍ（Ｃｏｐｙ／Ｍｉｎｕｔｅ）に影響せず、データ取り
込みに時間をかけることができるので、複数ラインのデ
ータを読み取り、その中の異常値の除去を行うができる
。したがっで白色基準板にゴミ等があっても、その影響
を回避することができ、また、コピージョブ開始時にシ
ェーディングデータの取り込みをする必要がないため白
色基準板もリードエッジ側に配置する必要もなく、テー
ルエンド側等適宜の位置に配置することも可能である。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の基本構成を示す図である。図
中、１はハロゲンランプ、２は縮小型線順次ラインセン
サ、３はゲイン調整回路、４はオフセット調整回路、５
はＡ／Ｄ変換器、６はシェーディング補正回路、７は除
算回路、８はメモリ、９は制御装置、１０はＥＮＬであ
る。

【００１５】光量安定性の良いハロゲンランプ１を使用
して原稿面を照射し、図７で説明したような縮小型線順
次ラインセンサ２で原稿画像を読み取り、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎
にゲイン調整、オフセット調整してＡ／Ｄ変換し、シェ
ーディング補正した後、ＥＮＬ１０で反射率データを明
度データに変換してＩＰＳに送出する。

【００１６】シェーディング補正は、スキャンユニット
を白色基準板の直下に移動させ、制御装置９から指示が
出されてそのときの読み取りデータがメモリ８にシェー
ディングデータとして読み込まれる。この読み込みは、
パワーＯＮ時、あるいはジョブ終了時、あるいはタイマ
ーにより所定時間間隔毎に制御装置９からのトリガ信号
により、例えば複数ラインのデータがメモリ８を介して
制御装置９に読み込まれる。その後、後述する処理を施
して１ライン分のシェーディングデータとし、メモリ８
に戻してやる。そしてジョブが開始されて原稿画像デー
タが読み込まれると、読み込まれた画像データをメモリ
８のデータで除算することによりシェーディング補正が
行われる。

【００１７】図２は本発明のビデオ信号読み取り、およ
びシェーディング補正を説明するためのブロック図であ
る。

【００１８】図において、ラインセンサ２０はＲ，Ｇ，
Ｂの各センサ２０ａ，２０ｂ，２０ｃからなり、ＲとＢ
とでは２４ラインのギャップ、ＧとＢとでは１２ライン
のギャップになっている。

【００１９】いま、Ｒの読み取りについて説明すると、
センサ２０ａで読み取った信号を奇数番目と偶数番目と
に分けて両側から引き出す。すなわち、縮小型のＣＣＤ
ラインセンサは画素の密度が細かく、これを全部同じ側
に取り出すのは困難なため左右両側から奇数番目と偶数
番目の電荷を運んで出力させるようにしている。読み出
したビデオ信号はサンプリングホールドした後、ＡＧＣ
２２でゲイン調整され、さらにＡＯＣ２３でオフセット
調整されて奇数側と偶数側の信号間の補正がされ、マル
チプレクサ２４で合成されてオフセット調整されてＡ／
Ｄ変換される。検出信号は奇数番目、偶数番目に分かれ
た状態では６．７５ＭＨｚであるが、合成することによ
り倍の１３．５ＭＨｚの信号となる。

【００２０】Ａ／Ｄ変換器２６で変換された８ビットデ
ータは、ギャップ補正回路２７でＢ信号とタイミングが
あうように補正される。そのためギャップ補正回路２７
では５１２ＫＢのメモリを使用し、Ｇ，Ｂ間のギャップ
はその半分であるので２５６ＫＢのメモリを使用する。

【００２１】シェーディングメモリ２９はＣＰＵ３１か
らの指示で、読み取り装置が白色基準板の直下にきた時
のデータを読み取って格納する。そしてコピー時には読
み取った画像データを、メモリ２９に格納されたデータ
により除算回路２８で除算してシェーディング補正がな
される。シェーディング補正されたデータは反射率デー
タであるので、これをＥＮＬ３０で１／３乗して明度デ
ータに変換する。

【００２２】次に図３，図４によりシェーディングデー
タの異常値除去について説明する。ＣＰＵ３１は図３に
示すように、ＲＡＭ領域に本体モードシェーディングデ
ータメモリ３１、Ｆ／Ｐ（フィルムプロジェクタ）シェ
ーディングデータメモリ３３、最小値データメモリ３４
，３５、累積加算メモリ３６の各領域をもっている。 そして、図４（ａ）に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色につ
いて、まず１ラインのデータをシェーディングメモリ２
９に読み込むと、ＣＰＵ３１は最小データラインメモリ
３４に格納し、以後比較して各画素について最小値を置
換して最小データラインメモリ３４に格納する。同時に
累積加算ラインメモリ３６に各ラインのデータを加算し
、累積加算メモリデータから最小データメモリのデータ
を減算して（ライン数−１）シェーディングデータとし
てメモリ２９に格納する。

【００２３】このような処理により、例えば図４（ｂ）
に示すような３ラインデータを読み込む場合を考えると
、１ライン目、２ライン目、３ライン目にそれぞれゴミ
等のために反射率の小さい画素データ３７，３８，３９
がそれぞれのラインにあったとすると、反射率の小さい
最小値データとして３画素データ３７，３８，３９が最
小データメモリ３４に必ず入っており、かつ累積加算メ
モリにも３画素が入っているので、それを減算すると３
画素３７，３８，３９は除去され、異常値を除くことが
できる。そして累積加算メモリに記憶された２ライン分
の累積値を、さらに１ビットシフトにより２で除算して
やりシェーディングデータとする。

【００２４】以上の異常値処理を図５のフローで説明す
ると、白色基準板直下にスキャンユニットを移動させ、
露光ランプを点灯する（ステップ１００，１０１）。次
にＮＶＭ値を読んでＳＤ（シェーディング補正用ＬＳＩ
）に設定する（白色基準板（反射率８０％程度）が反射
率１００％でないため、白データを乗算補正して取り込
むための乗算値を、変更登録するためにＮＶＭ（不揮発
性メモリ）に入れておき、白データ取込み時に乗算補正
する）と共に、累積加算メモリ（００）Ｈ　にクリア、
最小値データメモリ（ＦＦ）Ｈ　にクリアする（ステッ
プ１０２，１０３，１０４）。そしてスキャンユニット
をステップ状に移動させてスキャンし、白色基準板から
のビデオ信号をシェーディングメモリへ取り込むと共に
、そのデータＸｉｊをＣＰＵへ転送する（ステップ１０
５，１０６）。次に最小値データメモリの値と読み取っ
たデータＸｉｊを比較し、Ｘｉｊが小さい場合はＸｍｉ
をＸｉｊに書き換えると共に、データＸｉｊを累積加算
メモリに加算する（ステップ１０７，１０８）。そして
、累積加算メモリから最小値データメモリの値を１ライ
ン分減算することにより異常値を除去する（ステップ１
０９）。次に累積加算メモリのデータをビットシフトに
よってライン数で除算することにより平均値Ｘｓｉとす
る（ステップ１１０）。このＸｓｉを所定値、例えばＡ
ＧＣの目標ゲインＧとした時、０．５Ｇより小さいか否
か判断し（ステップ１１１）、小さい場合は何等かの原
因による異常な値がでたので、Ｘｓｉをを０．５Ｇとし
、そうでない場合はそのままのデータＸｓｉをシェーデ
ィングデータメモリに転送する（ステップ１１３）。 そしてＳＤの設定をコピーモードにしてシェーディング
補正が行われることになる（ステップ１１４）。

【００２５】なお、異常値の除去方法としては図４で説
明したものに限定される必要はなく、単純平均をとった
り、最小と最大のデータを捨ててメジアン値の平均をと
るメジアン値補正を行うようにしてもよい。また、上記
実施例では縮小方式のラインセンサを用いる場合につい
て説明したが、本発明は密着方式でも可能であり、また
シェーディング補正を除算で行う通常のシステムの場合
にも同様に適用可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光源とし
て光量が極めて安定したハロゲンランプを使用し、白色
基準板をスキャン開始毎に読み取る必要をなくし、パワ
ーＯＮ時、ジョブ終了時、あるいは所定時間毎等の時間
的余裕があるときに行うことにより、ＦＣＯＴ、ＣＰＭ
等に影響せずに複数ライン読み込んで異常値を除去し、
正確なシェーディング補正を行って高画質を達成するこ
とができる。また、シェーディングデータをスキャン開
始毎に読み取る必要がないので、白色基準板の配置もリ
ードエッジ側に限らず、リードエンド側等適宜の位置に
配置することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の基本構成を示す図である。

【図２】　　本発明のシェーディング補正のビデオ回路
を示す図である。

【図３】　　ＣＰＵのＲＡＭ領域を示す図である。

【図４】　　異常値除去方法を説明する図である。

【図５】　　異常値除去の処理フロー説明する図である
。

【図６】　　従来のシェーディング補正を説明する図で
ある。

【図７】　　縮小型ラインセンサを示す図である。

【符号の説明】

１…ハロゲンランプ、２…線順次ラインセンサ、３…ゲ
イン調整回路、４…オフセット調整回路、５…Ａ／Ｄ変
換器、６…シェーディング補正回路、７…除算回路、８
…メモリ、９…制御装置、１０…ＥＮＬ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　白色基準板を読み取った時のデータを
   シェーディングデータとして記憶し、順次スキャンニン
   グしながらラインセンサで原稿画像を読み取り、読み取
   った画像データをシェーディングデータにより補正する
   画像読み取り装置において、照射光源としてハロゲンラ
   ンプを使用し、パワーＯＮ時、コピージョブ完了後ある
   いは所定時間毎にシェーディングデータを取り込むよう
   にしたことを特徴とする画像記録装置におけるシェーデ
   ィングデータ取り込み方式。
2. 【請求項２】　　白色基準板は複数ライン読み取り、異
   常値を除去するようにしたことを特徴とする請求項１記
   載のシェーディングデータ取り込み方式。
3. 【請求項３】　　白色基準板をテール・エンド側に置い
   たことを特徴とする請求項１記載のシェーディングデー
   タ取り込み方式。