JPH0799850B2

JPH0799850B2 - 画像記録装置用画像読み取り装置

Info

Publication number: JPH0799850B2
Application number: JP3037368A
Authority: JP
Inventors: 泉高島; 伊本善弥
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-03-04
Filing date: 1991-03-04
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH04275771A; US5325210A

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（ＡＤ
Ｆ）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
読み取ったときのデータをシェーディングデータとして
記憶し、順次スキャニングしながら画像読み取り手段で
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記録装置用画像読み取り装
置において、照射光源としてハロゲンランプを使用し、
コピージョブ完了直後に白色基準板を読み取ってシェー
ディングデータとして取り込むこと、また、その際、複
数ライン読み取り、読み取った各ラインの対応画素デー
タを比較し、反射率が異常値のデータを除去すると共
に、複数ラインのデータの平均値処理を行ってシェーデ
ィングデータを生成するようにしたこと、また、スキャ
ン終了時にスキャンテール・エンド部に配置した白色基
準板を読み取って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。

【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、コピージョブ完了直後に読み取る
か、或いはスキャンテール・エンド部に配置した白色基
準板を画像読み取りのスキャン終了時に読み取ってお
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（First Copy Output Time）、ＣＰＭ（Copy
／Minute）に影響せず、また、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、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３
４，３５、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３７，３８，３
９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ＬＳ
Ｉ）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
１０９）。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
ＡＧＣ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

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハロゲンランプで照射した面を順次スキ
ャニングしながら画像を読み取る画像読み取り手段と、
画像読み取り手段で白色基準板を読み取ったときのデー
タをシェーディングデータとして記憶する記憶手段と、
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
正する補正手段と、各手段を制御する制御手段とを備
え、前記制御手段は、コピージョブ完了直後にシェーデ
ィングデータを取り込むように画像読み取り手段、記憶
手段を制御することを特徴とする画像記録装置用画像読
み取り装置。
【請求項２】請求項１記載の装置において、前記制御
手段は、白色基準板を複数ライン読み取るように読み取
り手段を制御するとともに、読み取った各ラインの対応
画素データを比較し、反射率が異常値のデータを除去す
ると共に、複数ラインのデータの平均値処理を行ってシ
ェーディングデータを生成することを特徴とする画像記
録装置用画像読み取り装置。
【請求項３】ハロゲンランプで照射した面を順次スキ
ャニングしながら画像を読み取る画像読み取り手段と、
画像読み取り手段で白色基準板を読み取ったときのデー
タをシェーディングデータとして記憶する記憶手段と、
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
正する補正手段と、各手段を制御する制御手段とを備
え、前記白色基準板は画像読み取り時のスキャンテール
・エンド部に設けられ、前記制御手段は、スキャン終了
時に前記画像読み取り手段でスキャンテール・エンド部
に設けられた白色基準板を読み取ってシェーディングデ
ータとして記憶するように画像読み取り手段、記憶手段
を制御することを特徴とする画像記録装置用画像読み取
り装置。