(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿画像の反射光を光量に応じたアナログ画素信号に変換する複数の光電変換素子列を有し、且つ１主走査線上における分割された複数の画像領域毎に設けられた画素信号出力端から並列に前記アナログ画素信号を出力することで原稿画像を読み取る画像読取手段と、前記アナログ画素信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段とを備えた画像読取装置であって、
前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行う制御手段を備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
更に、前記画像読取手段による読取対象の原稿を照射する光源と、照射された原稿の反射光を結像させる結像手段と、前記複数の画像領域の各画素の輝度値を記憶する輝度値記憶手段と、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を記憶するオフセット値記憶手段と、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を含む前記制御手段の制御に必要な所定値を設定する設定手段とを備え、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値は外部から設定可能であることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記輝度平均値の算出対象とする前記１主走査線上における前記分割された複数の画像領域の画素は、前記分割された複数の画像領域の境界近傍の画素とすることを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に前記オフセット値記憶手段に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行い、
前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に前記オフセット値記憶手段に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行い、
前記画像読取手段による画像読み取り時に、前記ＡＤ変換手段から出力される前記１主走査線上における全ての画素の輝度値を前記輝度値記憶手段に記憶し、前記記憶された輝度値を補正データとして、読み取り画像データに対しシェーディング補正制御を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項６】
原稿画像の反射光を光量に応じたアナログ画素信号に変換する複数の光電変換素子列を有し、且つ１主走査線上における分割された複数の画像領域毎に設けられた画素信号出力端から並列に前記アナログ画素信号を出力することで原稿画像を読み取る画像読取手段と、前記アナログ画素信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段とを備えた画像読取装置が搭載され、該画像読取装置による読取画像に基づき用紙上に画像形成を行う画像形成装置であって、
前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行う制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
更に、前記画像読取手段による読取対象の原稿を照射する光源と、照射された原稿の反射光を結像させる結像手段と、前記複数の画像領域の各画素の輝度値を記憶する輝度値記憶手段と、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を記憶するオフセット値記憶手段と、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を含む前記制御手段の制御に必要な所定値を設定する設定手段とを備え、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値は外部から設定可能であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記輝度平均値の算出対象とする前記１主走査線上における前記分割された複数の画像領域の画素は、前記分割された複数の画像領域の境界近傍の画素とすることを特徴とする請求項６又は７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に前記オフセット値記憶手段に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行うことを特徴とする請求項６又は７記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行い、
前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に前記オフセット値記憶手段に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行い、
前記画像読取手段による画像読み取り時に、前記ＡＤ変換手段から出力される前記１主走査線上における全ての画素の輝度値を前記輝度値記憶手段に記憶し、前記記憶された輝度値を補正データとして、読み取り画像データに対しシェーディング補正制御を行うことを特徴とする請求項６又は７記載の画像形成装置。
【請求項１１】
原稿画像の反射光を光量に応じたアナログ画素信号に変換する複数の光電変換素子列を有し、且つ１主走査線上における分割された複数の画像領域毎に設けられた画素信号出力端から並列に前記アナログ画素信号を出力することで原稿画像を読み取る画像読取手段と、前記アナログ画素信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段とを備えた画像読取装置で実行される画像処理方法であって、
前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
前記制御に際しては、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を含む前記制御に必要な所定値を設定し、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値は外部から設定可能であることを特徴とする請求項１１記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記輝度平均値の算出対象とする前記１主走査線上における前記分割された複数の画像領域の画素は、前記分割された複数の画像領域の境界近傍の画素とすることを特徴とする請求項１１又は１２記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行うことを特徴とする請求項１１又は１２記載の画像処理方法。
【請求項１５】
前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行い、
前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行い、
前記画像読取手段による画像読み取り時に、前記ＡＤ変換手段から出力される前記１主走査線上における全ての画素の輝度値を記憶し、前記記憶された輝度値を補正データとして、読み取り画像データに対しシェーディング補正制御を行うことを特徴とする請求項１１又は１２記載の画像処理方法。
【請求項１６】
原稿画像の反射光を光量に応じたアナログ画素信号に変換する複数の光電変換素子列を有し、且つ１主走査線上における分割された複数の画像領域毎に設けられた画素信号出力端から並列に前記アナログ画素信号を出力することで原稿画像を読み取る画像読取手段と、前記アナログ画素信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段とを備えた画像読取装置に適用される画像処理方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータにより読み出し可能な記憶媒体であって、
前記画像処理方法は、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出するステップと、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行うステップとを有することを特徴とする記憶媒体。
【請求項１７】
前記画像処理方法は、前記制御に際して、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を含む前記制御に必要な所定値を設定するステップを有し、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値は外部から設定可能であることを特徴とする請求項１６記載の記憶媒体。
【請求項１８】
前記輝度平均値の算出対象とする前記１主走査線上における前記分割された複数の画像領域の画素は、前記分割された複数の画像領域の境界近傍の画素とすることを特徴とする請求項１６又は１７記載の記憶媒体。
【請求項１９】
前記画像処理方法は、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行うステップを有することを特徴とする請求項１１又は１２記載の記憶媒体。
【請求項２０】
前記画像処理方法は、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行うステップと、
前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行うステップと、
前記画像読取手段による画像読み取り時に、前記ＡＤ変換手段から出力される前記１主走査線上における全ての画素の輝度値を記憶し、前記記憶された輝度値を補正データとして、読み取り画像データに対しシェーディング補正制御を行うステップとを有することを特徴とする請求項１１又は１２記載の記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置、画像形成装置、画像処理方法及び記憶媒体に関し、特に、１主走査線上における分割された画像領域毎に光電変換出力を有する画像読取装置、画像読取装置が搭載される画像形成装置、画像読取装置で実行される画像処理方法、及び画像処理方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータにより読み出し可能な記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像読取装置の読取速度は、該画像読取装置が備える光電変換素子列（以下ＣＣＤを例にとる）の信号転送速度により決定される。従来の画像読取装置の構成では、光電変換素子列における信号出力段は単数本が主流であるが、画像読取装置の読取速度を向上させる手法として、画像出力信号を所定の画像領域毎に分割すると共に画素信号出力端を前記所定の画像領域毎にそれぞれ有し、画素信号出力端の後段において、光電変換素子の転送速度の数倍の速度で、ＡＤ変換を行うと共に、画素の並べ替え、または画素の記憶及び読み出しを行うことにより、画像読取装置としての実質的な読取速度を向上させる手法がある。
【０００３】
上記手法においては、光電変換素子の画像出力信号を所定の画像領域毎に分割した場合における、各画素信号出力端からのそれぞれの出力信号の基準レベルに差異が生じるが、従来技術では、１ライン分の読取信号値をシェーディング時における補正データとして全て記憶し、所定の補正式に従って補正することにより、出力信号のレベル段差（出力信号の基準レベルの差異）を補正する制御が行われている。この種の技術としては、例えば特開平５−６３９７８号公報（出願人：株式会社東芝）に記載のものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術においては下記のような問題があった。即ち、上記の従来技術では、光電変換素子におけるそれぞれの出力信号の基準レベル差が大きい場合は、その基準レベル差により、また、光電変換素子の輝度中間部における感度ばらつき等により、出力段差（出力信号のレベル段差）が補正しきれず、読取画像の特に黒側（光が入射しない信号レベル）において濃度段差が生じてしまうという問題があった。
【０００５】
また、上記のような画像読取装置を備えた例えばデジタル画像形成装置のように、画像読取装置からの読取画像データに様々な画像処理（フィルタ演算、ガンマ変換などの画像処理）を施して、プリントアウトする画像形成装置においては、上記の濃度段差が顕著になるという問題が生じていた。
【０００６】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、読取画像において、各画像領域毎の濃度段差を低減することを可能とし、濃度ばらつきが低減された画像を得ることを可能とした画像読取装置、画像形成装置、画像処理方法及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、原稿画像の反射光を光量に応じたアナログ画素信号に変換する複数の光電変換素子列を有し、且つ１主走査線上における分割された複数の画像領域毎に設けられた画素信号出力端から並列に前記アナログ画素信号を出力することで原稿画像を読み取る画像読取手段と、前記アナログ画素信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段とを備えた画像読取装置であって、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行う制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項２記載の発明は、更に、前記画像読取手段による読取対象の原稿を照射する光源と、照射された原稿の反射光を結像させる結像手段と、前記複数の画像領域の各画素の輝度値を記憶する輝度値記憶手段と、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を記憶するオフセット値記憶手段と、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を含む前記制御手段の制御に必要な所定値を設定する設定手段とを備え、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値は外部から設定可能であることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項３記載の発明は、前記輝度平均値の算出対象とする前記１主走査線上における前記分割された複数の画像領域の画素は、前記分割された複数の画像領域の境界近傍の画素とすることを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項４記載の発明は、前記制御手段は、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に前記オフセット値記憶手段に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項５記載の発明は、前記制御手段は、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行い、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に前記オフセット値記憶手段に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行い、前記画像読取手段による画像読み取り時に、前記ＡＤ変換手段から出力される前記１主走査線上における全ての画素の輝度値を前記輝度値記憶手段に記憶し、前記記憶された輝度値を補正データとして、読み取り画像データに対しシェーディング補正制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項６記載の発明は、原稿画像の反射光を光量に応じたアナログ画素信号に変換する複数の光電変換素子列を有し、且つ１主走査線上における分割された複数の画像領域毎に設けられた画素信号出力端から並列に前記アナログ画素信号を出力することで原稿画像を読み取る画像読取手段と、前記アナログ画素信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段とを備えた画像読取装置が搭載され、該画像読取装置による読取画像に基づき用紙上に画像形成を行う画像形成装置であって、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行う制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項７記載の発明は、更に、前記画像読取手段による読取対象の原稿を照射する光源と、照射された原稿の反射光を結像させる結像手段と、前記複数の画像領域の各画素の輝度値を記憶する輝度値記憶手段と、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を記憶するオフセット値記憶手段と、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を含む前記制御手段の制御に必要な所定値を設定する設定手段とを備え、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値は外部から設定可能であることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項８記載の発明は、前記輝度平均値の算出対象とする前記１主走査線上における前記分割された複数の画像領域の画素は、前記分割された複数の画像領域の境界近傍の画素とすることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項９記載の発明は、前記制御手段は、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に前記オフセット値記憶手段に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行うことを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１０記載の発明は、前記制御手段は、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行い、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に前記オフセット値記憶手段に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行い、前記画像読取手段による画像読み取り時に、前記ＡＤ変換手段から出力される前記１主走査線上における全ての画素の輝度値を前記輝度値記憶手段に記憶し、前記記憶された輝度値を補正データとして、読み取り画像データに対しシェーディング補正制御を行うことを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するため、請求項１１記載の発明は、原稿画像の反射光を光量に応じたアナログ画素信号に変換する複数の光電変換素子列を有し、且つ１主走査線上における分割された複数の画像領域毎に設けられた画素信号出力端から並列に前記アナログ画素信号を出力することで原稿画像を読み取る画像読取手段と、前記アナログ画素信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段とを備えた画像読取装置で実行される画像処理方法であって、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行うことを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項１２記載の発明は、前記制御に際しては、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を含む前記制御に必要な所定値を設定し、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値は外部から設定可能であることを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成するため、請求項１３記載の発明は、前記輝度平均値の算出対象とする前記１主走査線上における前記分割された複数の画像領域の画素は、前記分割された複数の画像領域の境界近傍の画素とすることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するため、請求項１４記載の発明は、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行うことを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するため、請求項１５記載の発明は、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行い、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行い、前記画像読取手段による画像読み取り時に、前記ＡＤ変換手段から出力される前記１主走査線上における全ての画素の輝度値を記憶し、前記記憶された輝度値を補正データとして、読み取り画像データに対しシェーディング補正制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するため、請求項１６記載の発明は、原稿画像の反射光を光量に応じたアナログ画素信号に変換する複数の光電変換素子列を有し、且つ１主走査線上における分割された複数の画像領域毎に設けられた画素信号出力端から並列に前記アナログ画素信号を出力することで原稿画像を読み取る画像読取手段と、前記アナログ画素信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段とを備えた画像読取装置に適用される画像処理方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータにより読み出し可能な記憶媒体であって、前記画像処理方法は、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出するステップと、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行うステップとを有することを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成するため、請求項１７記載の発明は、前記画像処理方法は、前記制御に際して、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を含む前記制御に必要な所定値を設定するステップを有し、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値は外部から設定可能であることを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成するため、請求項１８記載の発明は、前記輝度平均値の算出対象とする前記１主走査線上における前記分割された複数の画像領域の画素は、前記分割された複数の画像領域の境界近傍の画素とすることを特徴とする。
【００２５】
上記目的を達成するため、請求項１９記載の発明は、前記画像処理方法は、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行うステップを有することを特徴とする。
【００２６】
上記目的を達成するため、請求項２０記載の発明は、前記画像処理方法は、前記複数の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ記憶し、前記各画素の輝度平均値を算出し、前記輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、前記輝度平均値が前記輝度値出力範囲内に収束するまで、前記ＡＤ変換手段におけるオフセット値を所定量づつ変化させる制御を、前記複数の画像領域全てについて行うステップと、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、前記ＡＤ変換手段における前記オフセット値を読み出し、前記オフセット値をそれぞれの画像領域毎に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶された前記オフセット値を前記ＡＤ変換手段に書き込む制御を行うステップと、前記画像読取手段による画像読み取り時に、前記ＡＤ変換手段から出力される前記１主走査線上における全ての画素の輝度値を記憶し、前記記憶された輝度値を補正データとして、読み取り画像データに対しシェーディング補正制御を行うステップとを有することを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の実施の形態を説明する前に、本発明の概要について説明する。本発明は、１主走査線上における分割された画像領域毎にそれぞれ画素信号出力端を有し、前記画素信号出力端から画素信号を並列にそれぞれ出力することにより原稿画像を読み取る画像読取装置において、それぞれの出力信号の基準信号レベルを所定範囲に収束させることにより、濃度ばらつきが低減された画像を得るようにするものである。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態に係る画像読取装置の構成及びその動作に関して図面を参照しながら詳細に説明する。画像読取装置の光学系の代表的な構成としては、縮小光学系と等倍光学系があるが、本発明の実施の形態では、等倍光学系である密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）を用いた画像読取装置を例に挙げ説明を行う。但し、本実施形態は本発明を限定するものではない。
【００２９】
（１）ＣＩＳを用いた画像読取装置の構成
図５は本発明の実施の形態に係るＣＩＳを用いた画像読取装置の全体構成を示す断面図である。画像読取装置は、原稿台ガラス４−１、圧板４−２、白色基準板４−１１、走査光学系から構成されている。更に、前記走査光学系は、密着型イメージセンサ（以下ＣＩＳと略称）１−１、キャリッジ４−４、プーリ４−５、プーリ４−６、タイミングベルト４−７、シャフト４−８、ステッピングモータ４−９、ホームポジションセンサ４−１０を備えている。図中、４−３は画像読取対象の原稿を示す。
【００３０】
上記構成を詳述すると、原稿台ガラス４−１には、画像読取対象の原稿４−３が載置される。圧板４−２は、原稿４−３が載置された原稿台ガラス４−１を押圧するものであり、開閉可能に構成されている。走査光学系は、原稿台ガラス４−１の上面に載置された原稿４−３から画像を読み取る。走査光学系において、ＣＩＳ１−１は、原稿画像からの反射光を光量（画像濃度）に応じた電圧値（アナログ画素信号）に変換する複数の光電変換素子列を備えている。キャリッジ４−４は、ＣＩＳ１−１を保持する。シャフト４−８は、原稿読取時にキャリッジ４−４を介してＣＩＳ１−１を走査方向に移動させる際のガイド機能としての役割を果たす。無端のタイミングベルト４−７は、キャリッジ４−４に固定されている。
【００３１】
１対のプーリ４−５及びプーリ４−６間には、無端のタイミングベルト４−７が巻回されており、プーリ４−５、４−６は、タイミングベルト４−７がプーリ４−５及びプーリ４−６間で滑らかに循環できるように、ステッピングモータ４−９により回転駆動される。ステッピングモータ４−９は、その駆動軸がプーリ４−５に接続されており、回転力をプーリ４−５に伝達する。ホームポジションセンサ４−１０は、ＣＩＳ１−１が保持されたキャリッジ４−４の走査方向の位置を検出する。白色基準板４−１１は、原稿台ガラス４−１の上面で、且つ原稿台ガラス４−１におけるホームポジションセンサ４−１０側の個所に配置されており、光量の調整制御及びシェーディング補正動作を行う場合の基準となる。
【００３２】
（２）ＣＩＳの構成
次に、画像読取装置のＣＩＳ１−１の構成を図４を用いて説明する。図４は本発明の実施形態に係る画像読取装置のＣＩＳ１−１の構成を示す斜視図である。ＣＩＳ１−１は、ＬＥＤ光源ユニット３−１−１及び導光体３−１−２を有する線状光源ユニット３−１と、セルフォックレンズアレイ３−２と、受光素子（以下ＣＣＤと表記する）３−３とを備えている。図中、４−１は原稿台ガラス、４−３は画像読取対象の原稿、矢印は原稿４−３に対する照射光及び反射光、白抜き矢印はＣＩＳ１−１の移動方向を示す。
【００３３】
上記構成を詳述すると、線状光源ユニット３−１は、線状光源ユニット３−１の端部に配置されたＬＥＤ光源ユニット３−１−１と、該ＬＥＤ光源ユニット３−１−１から発光された光を読取主走査方向に均一に拡散させるための導光体３−１−２とから構成されている。導光体３−１−２から照射された照射光は、原稿台ガラス４−１の上面に載置された原稿４−３によって反射され、この反射光は、セルフォックレンズアレイ３−２を介して、基板上に固定されたＣＣＤ３−３に結像される。ＣＣＤ３−３に結像された光は、ＣＣＤ３−３により光電変換され、画像信号として順次出力される。
【００３４】
（３）並列出力ＣＣＤを用いた画像読取装置
図１は本発明の実施の形態に係る並列出力ＣＣＤを用いた画像読取装置の制御系の構成を示すと共に、主走査線上の画像領域を２分割し、ＣＣＤ出力端を２本有する画素構成を示すブロック図である。画像読取装置は、ＣＩＳ１−１、アナログ処理回路１−２、制御回路１−３、ＣＣＤdriver１−５を備えている。本発明の実施の形態では、説明を簡潔にするため、ＣＩＳ１−１のＣＣＤ出力は２本出力（以下、ch（チャネル）と表記）とする。ＣＣＤの基準信号レベルは黒側、つまり光が入射していない状態での画素出力レベルとする。
【００３５】
上記構成を詳述すると、ＣＩＳ１−１のブロック内の符号は、ＣＩＳ基板におけるＣＣＤ画素順を示しており、第１の画像領域の画素をch＿１出力：a＿１、a＿２・・・・a＿n、第２の画像領域の画素をch＿２出力：b＿１、b＿２・・・・b＿n （nは画像読取装置の仕様により決定される所定の自然数）とする。
【００３６】
アナログ処理回路１−２は、ＣＣＤ出力における基準信号レベルと輝度出力レベルをサンプリングするＣＣＤチャネル数と同数個のＣＤＳ回路（Corelated Doubule Sampling）ブロック１−２−１と、ＣＤＳ処理された出力信号を順次切り替えて出力するマルチプレクス（MUX＿１）１−２−２と、ＣＤＳ出力電圧信号と黒オフセット電圧を加算する加算器１−２−３と、加算に基づくアナログ信号を例えば８ビットの輝度データに変換し出力するＡＤＣ（アナログ・デジタル変換器）１−２−４と、内蔵レジスタ（off＿ch１、off＿ch２）１−２−５と、マルチプレクス（MUX＿２）１−２−６と、ＤＡＣ（デジタル・アナログ変換器）１−２−７と、基準電圧生成回路（Vref）１−２−８とを備えている。
【００３７】
上記の黒オフセット電圧は、内蔵レジスタ（off＿ch１、off＿ch２）１−２−５にチャネル毎に設定された設定値と、基準電圧生成回路（Vref）１−２−８において生成された基準電圧に基づいて、ＤＡＣ１−２−７において、アナログ電圧に変換され、加算器１−２−２に出力される。ＤＡＣ１−２−７、マルチプレクス（MUX＿２）１−２−６は、マルチプレクス（MUX＿１）１−２−２の出力に同期して駆動する。
【００３８】
制御回路１−３は、符号１−４に示す画素順（a＿１、b＿１、a＿２、b＿２ ・・・・・a＿n、b＿n）で出力される輝度値を、ＣＩＳ１−１のブロック内に示す画素順に並べ替える機能、及びＣＣＤdriver１−５のタイミング制御機能を有するＡＳＩＣ１−３−２（特定用途向け集積回路）と、データバックアップ用のＲＡＭ１−３−３と、画像データ記録用のＲＡＭ１−３−４と、制御プログラム保持用のＲＯＭ１−３−５と、該ＲＯＭ１−３−５に保持された制御プログラムに基づいて、画像読取装置全体の制御を行うと共に、図２及び図３のフローチャートに示す処理を実行するＣＰＵ１−３−１とを備えている。制御回路１−３内の上記各ブロックは、共通バス１−３−６を介して接続されている。
【００３９】
（４）制御方式
図２は本発明の実施の形態に係る画像読取装置のＣＩＳ１−１のＣＣＤの出力段差（出力信号のレベル段差）を所定範囲に収束させる制御処理を示すフローチャートである。図２のフローチャートに示す制御処理は、制御回路１−３のＣＰＵ１−３−１が制御プログラムに基づき実行する。
【００４０】
先ず、本制御に必要なパラメータを説明する。
・アナログ処理回路１−２の内蔵レジスタ（off＿ch１、off＿ch２）１−２−５に設定されるオフセット値off＿ch１、off＿ch２：本発明の実施の形態では、シリアルインターフェースによるレジスタ設定とし、輝度出力値を変化させることができる。
・基準となる黒出力の輝度範囲BL＿ref：２５５以下の自然数で通常５〜１０程度とする。
・オフセット値のシフト量off＿s ：レジスタ値（オフセット値）を変化させるときの変化量
・平均化する画素領域（ch１：a＿i 〜 a＿j 、ch２：b＿k 〜 b＿l）及び画素数n＿０
上記の平均化する画素領域は、できるだけch１とch２の境界近傍の画素領域となるように設定する。
【００４１】
本発明の実施の形態では、画像読取装置のＣＩＳ１−１のＣＣＤの基準信号レベルを黒側（光が入射していない状態での画素出力レベル）としているので、以下の処理を行うときは、画像読取装置内に照明外光が入射しない状態とし、且つ、原稿読取用の光源（線状光源ユニット３−１）を消灯する。
【００４２】
先ず、制御回路１−３のＣＰＵ１−３−１は、上記パラメータの初期設定を行う（ステップＳ１）。次に、第１の画像領域 a＿i〜a＿j における画素n＿０及び輝度値を、全て画像データ記録用ＲＡＭ１−３−４に保存する（ステップＳ２）。次に、上記第１の画像領域の画素の輝度平均値 Ave＿ch１を算出する（ステップＳ３）。算出された輝度平均値Ave＿ch１が所定の輝度値出力範囲（０ < Ave＿ch１ < BL＿ref）外にある場合は、輝度平均値 Ave＿ch１が所定の輝度値出力範囲内に収束するまで、 オフセット値off＿ch１ を所定量（シフト量）off＿s 変化させる処理を繰り返す（ステップＳ５）。
【００４３】
制御回路１−３のＣＰＵ１−３−１は、第１の画像領域における輝度平均値 Ave＿ch１が所定の輝度値出力範囲内に収束した後に、第２の画像領域においても、上記第１の画像領域の場合と同様の処理（ステップＳ６、ステップＳ７、ステップＳ８、ステップＳ９）を行う。そして、第２の画像領域においても、輝度平均値Ave＿ch２が所定の輝度値出力範囲（０ < Ave＿ch１ < BL＿ref）内に収束した後に、アナログ処理回路１−２における内蔵レジスタ（off＿ch１、off＿ch２）１−２−５からレジスタ値（オフセット値）を読み出し、データバックアップ用ＲＡＭ１−３−３に記憶する（ステップＳ１０）。
【００４４】
データバックアップ用ＲＡＭ１−３−３に記憶されたデータは、該ＲＡＭ１−３−３に電源供給がなされない状態においても保持することが可能である。そこで、制御回路１−３のＣＰＵ１−３−１は、データバックアップ用ＲＡＭ１−３−３に記憶されたレジスタ値（オフセット値）をデフォルト値として、画像読取装置が初期化される度に、データバックアップ用ＲＡＭ１−３−３からオフセット値を読み出し、アナログ処理回路１−２のＡＤＣ１−２−４に書き込みを行う。これにより、常に、ＣＣＤ出力信号毎の濃度段差を低減した画像信号出力を得ることができる。
【００４５】
図３は本発明の実施の形態に係る画像読取装置で実際に画像読み取り動作を行うときの制御処理を示すフローチャートである。図３のフローチャートに示す制御処理は、制御回路１−３のＣＰＵ１−３−１が制御プログラムに基づき実行する。
【００４６】
制御回路１−３のＣＰＵ１−３−１は、上記図２の制御フローにより確定され、データバックアップ用ＲＡＭ１−３−３に記憶されたオフセット値（off＿ch１、off＿ch２）を、アナログ処理回路１−２のＡＤＣ１−２−４に書き込む（ステップＳ１１）。次に、原稿読取用の光源（線状光源ユニット３−１）がオフした状態（または黒基準板（図示略）を照射した状態）での、ＡＤＣ１−２−４から出力される全ての画素の輝度値を、画像データ記録用ＲＡＭ１−３−４に記憶する（ステップＳ１２）。
【００４７】
そして、制御回路１−３のＣＰＵ１−３−１は、ＣＩＳ１−１による画像読み取り時において、上記画像データ記録用ＲＡＭ１−３−４に記憶された輝度値を補正データとして、読み取り画像データに対して黒側のシェーディング補正処理（ステップＳ１３）を行う。これにより、濃度ばらつきがより低減された画像を得ることができる。
【００４８】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る画像読取装置によれば、制御回路１−３のＣＰＵ１−３−１は、１主走査線上における分割された第１の画像領域、第２の画像領域の各画素の輝度値をそれぞれ画像データ記録用ＲＡＭ１−３−４に記憶し、前記記憶された各画素の輝度値の平均値を算出し、輝度平均値が予め設定された輝度値出力範囲外にある場合は、輝度平均値が輝度値出力範囲内に収束するまで、ＡＤＣ１−２−４におけるオフセット値を所定量ずつ変化させる制御を、分割された第１、第２の画像領域全てについて行う。
【００４９】
また、制御回路１−３のＣＰＵ１−３−１は、前記制御が全ての画像領域において終了した後に、ＡＤＣ１−２−４におけるオフセット値を読み出し、該オフセット値をそれぞれの画像領域毎にデータバックアップ用ＲＡＭ１−３−３に記憶し、画像読取装置が初期化される度に、前記記憶されたオフセット値をＡＤＣ１−２−４に書き込む制御を行う。
【００５０】
また、制御回路１−３のＣＰＵ１−３−１は、ＣＩＳ１−１による画像読み取り時において、ＡＤＣ１−２−４から出力される全ての画素の輝度値を、画像データ記録用ＲＡＭ１−３−４に記憶し、前記記憶された輝度値を補正データとして、読み取り画像データに対し黒側のシェーディング補正制御を行う。
【００５１】
これにより、１主走査線上の画像領域が分割された領域毎にそれぞれ画素信号出力端を有し、前記画素信号出力端から画素信号を並列にそれぞれ出力することにより、原稿画像を読み取る画像読取装置において、それぞれ出力された画素信号の基準信号レベルを所定の輝度値出力範囲に収束させることにより、読取画像において、各画像領域毎の濃度段差を低減することができ、更に所定の輝度値出力範囲に収束された画像出力を補正データとして記憶し、前記補正データに基づいてシェーディング補正を行うことにより、濃度ばらつきが低減された画像を得ることが可能となる。
【００５２】
［他の実施の形態］
本発明の上記実施形態では、画像読取装置の光学系として等倍光学系を用いた場合を例に挙げたが、等倍光学系に限定されるものではなく、縮小光学系など他の光学系を用いることができる。
【００５３】
本発明の上記実施形態では、画像読取装置単体の場合を例に上げたが、本発明の画像読取装置が搭載されると共に該画像読取装置による読取画像に基づき用紙上に画像形成を行う画像形成装置に適用することができる。
【００５４】
本発明の上記実施形態では、画像読取装置単体の場合を例に上げたが、本発明の画像読取装置、本発明の画像読取装置を備えた画像形成装置、情報処理装置等から構成されるシステムに適用することができる。
【００５５】
尚、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。上述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体等の媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００５６】
この場合、記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体等の媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、或いはネットワークを介したダウンロードなどを用いることができる。
【００５７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５８】
更に、記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像読取装置によれば、１主走査線上における分割された画像領域毎にそれぞれ画素信号出力端を有し、前記画素信号出力端から画素信号を並列にそれぞれ出力することにより、原稿画像を読み取る画像読取装置において、それぞれ出力された画素信号の輝度平均値を所定の輝度値出力範囲に収束させることにより、読取画像において、各画像領域毎の濃度段差を低減することができ、更に所定の輝度値出力範囲に収束された画像出力を補正データとして記憶し、前記補正データに基づいてシェーディング補正を行うことにより、濃度ばらつきが低減された画像を得ることが可能となる効果を奏する。
【００６０】
また、本発明の画像読取装置が搭載された画像形成装置、本発明の画像読取装置で実行される画像処理方法、本発明の画像処理方法を実行するプログラムを記憶したコンピュータにより読み出し可能な記憶媒体においても、上記と同様に、読取画像において、各画像領域毎の濃度段差を低減することができ、濃度ばらつきが低減された画像を得ることが可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る制御処理１を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御処理２を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像読取装置のＣＩＳの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１−１  ＣＩＳ（画像読取手段）
１−２  アナログ処理回路
１−２−４  ＡＤＣ（ＡＤ変換手段）
１−３  制御回路
１−３−１  ＣＰＵ（制御手段、設定手段）
１−３−３  データバックアップ用ＲＡＭ（オフセット値記憶手段）
１−３−４  画像データ記録用ＲＡＭ（輝度値記憶手段）
３−１  線状光源ユニット（光源）
３−２  セルフォックレンズアレイ（結像手段）
３−３  ＣＣＤ（光電変換素子列）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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