(57)【要約】  【課題】  サイド部と中央部の光量の減少の相対的な割合は、一定でなく、光源の経時変化などによって時間と共に変化する。時間の経過に関わらず、原稿の読み取りを正確に行うことができる画像読取装置を提供することを目的とする。  【解決手段】  原稿台を照射する中央部と、原稿台の側方に配置された白基準板を照射するサイド部とを備えた線状の光源と、中央部とサイド部からの光を受光して中央部とサイド部の画像データを生成する撮像手段と、上記撮像手段に受光される上記白基準板からの光の光量の減少が所定量に達する度に、中央部の画像データの階調を一定量補正すると共に、サイド部の画像データの階調を所定量に対応した量だけ補正する補正手段を備えた画像読取装置において、補正後の上記中央部と上記サイド部の画像データの階調を測定する測定手段と、測定された中央部とサイド部の画像データの階調に基づいて、上記所定量を変更する変更手段を設ける。【選択図】  図１
2006211526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿台を照射する中央部と、原稿台の側方に配置された白基準板を照射するサイド部とを備えた線状の光源と、
中央部とサイド部からの光を受光して中央部とサイド部の画像データを生成する撮像手段と、
上記撮像手段に受光される上記白基準板からの光の光量の減少が所定量に達する度に、中央部の画像データの階調を一定量補正すると共に、サイド部の画像データの階調を所定量に対応した量だけ補正する補正手段を備えた画像読取装置において、
補正後の上記中央部と上記サイド部の画像データの階調を測定する測定手段と、
測定された中央部とサイド部の画像データの階調に基づいて、上記所定量を変更する変更手段を備えたことを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキャナやファクシミリ、複写機やデジタル複合機等の画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スキャナやファクシミリ等の画像読取装置が、オフィスのみならず一般家庭にも広く普及してきており、パーソナルコンピュータに接続するなどして様々な用途に用いられている。
【０００３】
図４は、このような画像読取装置の読取手段の構造図(原稿台18の上方から見た図)である。線状の光源11が原稿を照射すると、その反射光はレンズ12に集光され、CCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子13上に結像する(矢印つき点線で反射光の光路を示した。)。そしてこの反射光を撮像素子13が検知し電気信号を出力することで電子的な画像データが生成され、原稿の読取が行われる。
【０００４】
上記光源11としてはキセノンランプが用いられることが多いが、画像読取装置を連続して使用すると、光源11のフィラメントの温度が上昇することにより、光源11の光量が減少するため、読取った画像が次第に暗転してゆくという事態が起こる。
【０００５】
また、一般に線状の光源においては、中央部が明るく両サイド部が暗いという長さ方向に関する光量の不均一が生ずるため、読取った画像は中央部で明るく、両サイド部で暗くなる傾向がある。
【０００６】
このため、撮像素子13の電気信号において適切な補正を行うことが必要となるが、その補正の例が下記の特許文献に開示されている。
【特許文献１】特開平７−７９16１号公報  この技術は、図４に示すように、まず、光源11の長さ方向に一様に貼られた白色の第1の白基準板16を読取り、これに対する撮像素子13の電気信号が均一になるような、電気信号に乗ずべき係数を決定する。このように係数を乗ずることによって行う電気信号の補正はシェーディング補正と呼ばれる。
【０００７】
さらに、光源11のサイド部に白色の第2の白基準板17を設けて、光源11が比較的低温である動作開始時にこの第2の白基準板17の電気信号を読取っておく。そして、読取った第2の白基準板17の電気信号に基づいて、温度に従って変化する上記シェーディング補正の係数を予測するという技術である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記文献の技術には以下のような問題点がある。
【０００９】
一般に、上記レンズ12は、透過率が中央部において高く、サイド部において低いという特性を持っている。このため、一般に上記光源11は、そのフィラメントの断面積を中央部で小さく、サイド部で大きくすることにより、サイド部における光量を中央部に比して多くするよう設計されている。
【００１０】
光源11をこのように設計した場合、フィラメントの温度上昇による光量の減少率は、光源11の中央部とサイド部とで異なっている。
【００１１】
図３は、光源11の長さ方向を横軸にとり、光量を縦軸にとったグラフである。光源11はフィラメントが低温であるときに実線で示す光量を出力することができるが、原稿の読取動作が連続してフィラメントの温度が上昇すると、点線で示すように光量が減少する。
【００１２】
図３に示すような、光源１１の中央部とサイド部の光量の減少の相対的な割合を予め取得しておき、サイド部の光量の減少量を第２の基準板１７を用いて原稿の読取中に測定し、測定結果から中央部の光量が原稿を読み取るのに適当な量でなくなったことが判明した場合、撮像素子13が出力した電気信号に適当な補正を掛けるようにすれば、光源11の光量が減少しても、画像データが暗転することなく、原稿の読み取りを正確に行うことができる。
【００１３】
しかしながら、サイド部と中央部の光量の減少の相対的な割合は、一定でなく、光源の経時変化などによって時間と共に変化する。そのため、上記した方法では、光源の読取をいつまでも正確に行うことができなくなる。
【００１４】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、光源の中央部とサイド部とで光量の相対的な減少が時間と共に変化しても、原稿の読み取りを正確に行うことができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明では以下のような手段を採用している。
【００１６】
即ち、原稿台を照射する中央部と、原稿台の側方に配置された白基準板を照射するサイド部とを備えた線状の光源と、中央部とサイド部からの光を受光して中央部とサイド部の画像データを生成する撮像手段と、上記撮像手段に受光される上記白基準板からの光の光量の減少が所定量に達する度に、中央部の画像データの階調を一定量補正すると共に、サイド部の画像データの階調を所定量に対応した量だけ補正する補正手段を備えた画像読取装置において、補正後の上記中央部と上記サイド部の画像データの階調を測定する測定手段と、測定された中央部とサイド部の画像データの階調に基づいて、上記所定量を変更する変更手段を設ける。
【００１７】
白基準板からの光の光量の減少が所定量に達すると、中央部の画像データの階調を一定量補正し、サイド部の画像データの階調を所定量だけ補正すると、サイド部と中央部の発光量の減少の相対的な割合が変化すると、中央部とサイド部の画像データの階調の相対的な割合が異なってしまう。異なった場合は、補正後の中央部とサイド部の画像データの階調差に基づいて、補正のタイミングとなる所定量を代える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、補正後の中央部とサイド部の階調差に基づいて補正のタイミングを変更することで、中央部の画像データの階調の補正量が一定であっても、サイド部と中央部の光量の相対的な減少量が変化しても、光源の読み取りをいつまでも正確に行うことがでる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
本実施の形態の画像読取装置は、図４に示すように、キセノンランプ等の線状の光源11で原稿台１８上の原稿10を照射し、その反射光をレンズ12にて集光して、CCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子13上に結像させる(矢印つき点線で反射光の光路を示した。)。そしてこの反射光を撮像素子13が検知し電気信号を出力することで電子的な画像データを生成して、原稿の読取を行う。更に、シェーディング補正等を行うために、第１の白基準板16及び第２の白基準板１７を備えている。ここまでの構成は、上記背景技術と同様である。
【００２１】
本実施の形態の画像読取装置では、図３に発光量の分布を示した光源と同様に発光量は、中央部１１ｃで小さく、サイド部１１ｓで大きい。
【００２２】
本実施の形態の画像読取装置は、主電源が投入されると、まず光源11を白基準板の下方に移動させて第１の白基準板16を照射する。サイド部11s及び中央部11cを含む光源11の各部位から発せられた光は、第１の白基準板16を照射して撮像素子13に受光される。撮像素子13は、受光した光に基づいて電気信号を生成し、この電気信号を第１の補正データとして図４に示す補正手段３１に入力する（図２、S２０１）。補正手段３１は、入力された第１の補正データをメモリ手段３３に記憶させる。
【００２３】
自動給紙装置(ADF : Auto Document Feeder)により搬送される複数枚の原稿を連続読み取りする旨がユーザ等に指示された場合には、第１の白基準板１６を照射すると、画像読取装置は、光源11を原稿の読取位置Pに移動させる。読取位置Pに移動させると、画像読取装置は、ADFを用いて原稿を原稿台１８へと搬送し、光源１１を発光させて搬送する原稿を照射する（図２、S２０２）。この時、光源１１の中央部１１ｃから発せられた光は、原稿台１８上を搬送される原稿を照射して撮像素子１３に受光されるが、光源のサイド部１１ｓから発せられた光は、図４に示すように原稿台１０の主走査方向側方に配置された第２の白基準板１７を照射して撮像素子１３に入射される。よって、光源のサイド部１１ｓからの光が原稿を照射せずに、第2の白基準板１７を照射して撮像素子１３に入射されることで、撮像素子１３に入射されたサイド部１１ｓからの光量は、サイド部１１ｓの発光量が反映される。
【００２４】
中央部11cからの光は撮像素子１３に受光されると、電気信号に変換されて原稿読取データとして補正手段３１に入力され、一方サイド部１１ｓからの光は撮像素子１３に受光されると、電気信号に変換されて発光量データとして補正手段３１に入力される。
【００２５】
発光量データが入力されると、補正手段３１は、入力された発光量データが示すサイド部11sの発光量と予め補正手段３１に設定されたサイド部11sの最大発光量との差を求める。この差が補正手段３１に予め設定された補正値αより小さい場合、即ち、最大発光量より現在のサイド部11sの発光量に余り差がない場合は、補正手段３１は、入力された原稿読取データを補正せずに画像処理手段３２に入力する。画像処理手段３２は、原稿読取データに対して、シェーディング補正などの画像処理を施す手段である。
【００２６】
光源１１を発光させるのは、今回が最初であるとする。よって、光源１１は経時劣化しておらず、今回の原稿読取り開始時は、光源１１の発光量は、光源１１の最大発光量で発光するので、サイド部１１ｓの最大発光量と発光量データとの差は０ビットであるので、補正手段３４は、画像データを補正せずに画像処理手段３２に入力する（図２、S２０３→Ｓ２０５）。
【００２７】
しかしながら、原稿の連続読み取りのために光源１１を連続点灯させると、光源１１のフィラメントの温度が上昇し光源１１の発光量が低下して、発光量データと最大発光量に差が生じる。光源１１の発光量が低下すると、発光量の低下に伴い当然に原稿読取データの階調も低くなってしまう。画像処理手段３２に入力される原稿読取データが発光量の低下に影響されないように、この差が補正値α以上となると、補正手段３１は、原稿読取データの階調を高くする補正を施して画像処理手段３２に原稿読取データを入力する（図２、Ｓ２０４→Ｓ２０５）。
【００２８】
この補正手順は、例えば、まず、サイド部１１ｓと中央部１１ｃの発光量の減少の相対的な割合に基づいて行う。サイド部１１ｓと中央部１１ｃの発光量は、光源１１のフィラメントの形状等によって光源１１の種類毎に異なる。ここでは、サイド部１１sの発光量の低下が、発光量データで３ビットの差として現れた場合、中央部１１cの発光量の低下は原稿読取データで１ビットの差として現れるものとする。また、補正値αは、３ビットとする。
【００２９】
連続読取りによって最大発光量と発光量データの差が３ビットに達すると、以後、補正手段３１はサイド部１１ｓの発光量が現在より補正値α（３ビット）分増加した場合の値に発光量データを補正し、中央部１１ｃの光量が現在より１ビット分増加した場合の値に原稿読取データを補正する。
【００３０】
以後、補正手段３１は、最大発光量と発光量データの差に変えて、ここで補正した発光量データと最大発光量データの差が補正値αに達したか否かを判断する。発光量データを補正した後に、補正後の発光量データと最大発光量データの差が再び補正値αに達した場合は、補正手段３１は、サイド部１１ｓの発光量が現在より６ビット分増加した場合の値に発光量データをさらに補正する。発光量データを再度補正する際は、補正手段３１は、中央部１１ｃの発光量が現在より２ビット分増加した場合の値に原稿読取データの補正も行う。
【００３１】
以上のように、補正手段３１は、発光量データと最大発光量データの差が補正値αに達するたびに階調を高くする補正の補正量を変更し、光源１１の発光量が低下しても、画像処理手段３２に入力される原稿読取データが示す階調を一定に保つようにしている。
【００３２】
画像読取装置は原稿の読み取りを終えると、光源１１を発光させたまま、光源１１を第１の白基準板16の下方に戻す。さらに、補正手段３１は、上記の階調の最後の補正の際の補正量（階調の増分）を測定手段３４に入力する。
【００３３】
第１の白基準板１６の下方に光源１１が移動すると、撮像素子１３に第１の白基準板16を照射した光が入射する。撮像素子13は、受光した光に基づいて電気信号を生成し、この電気信号を第2の補正データとして測定手段３４に入力する（図２、Ｓ２０６）。
【００３４】
測定手段３４は、第2の補正データが入力されると、第2の補正データのサイド部１１ｓと中央部１１ｃを照射した光に対応するデータの階調について、それぞれ補正手段３１から入力された階調の増分だけ高くする補正を行う。補正すると、測定手段３４は、サイド部１１ｓと中央部１１ｃの発光量の差Aを求める。同様に、測定手段３４は、メモリ手段３３に記憶された第１の補正データを構成するサイド部１１ｓと中央部１１ｃの発光量を示すデータから発光量の差Bを求める。
【００３５】
測定手段３４が行った補正は、サイド１１ｓと中央部１１ｃの発光量の低下量の相対的な割合に応じた補正となっている。よって、第2の補正データにおける差Aと第１の補正データにおける差Bは同じでなければならない。
【００３６】
しかしながら、光源１１は、経時劣化等によって時間と共にサイド部１１ｓと中央部１１ｃの発光量の低下の相対的な割合が異なる場合が有る。例えば、光源のサイド部１１ｓと中央部１１ｃの発光量の低下量が、サイド部１１ｓが３に対して中央部が１であっても、その後、サイド部１１ｓが４に対して中央部１１ｃが１となることが起こる場合が有る。よって、サイド部１１ｓが４、中央部１１ｃが１であるにもかかわらず、階調の補正は、サイド１１ｓが３低下すると、サイド１１ｓの階調を３上昇させ、中央部１１ｃの階調を１上昇させることになる。すると、中央部１１ｃの発光量の低下量が１に満たないにも関わらず、中央部１１ｃの階調を１上昇させていることになり、中央部１１ｃの階調がサイド１１ｓよりも階調が高くなる。よって、差Aと差Bとに差異が発生する。
【００３７】
そこで、変更手段３５は、次に示す式１から新たな補正値α´を求める（図２、Ｓ２０７）。
【００３８】
新たな補正値α´＝補正値α+（差A-差B）   (1)
この式によって求められる新たな補正値α´は、サイド部１１ｓと中央部１１ｃとの発光量の低下の相対的割合が変化したことが反映された値となる。
【００３９】
変更手段３５は、新たな補正値α´を求めると、補正手段３１にその新たな補正値α´を通知する。
【００４０】
画像読取装置は、第１の白基準板１６の下方に光源１１を移動させて第１の白基準板を照射すると、光源を消灯して原稿の連続読み取りの作業を終了する。
【００４１】
以後、上記と同様に合った場合、補正手段３１は、新たな補正値α´に従って補正を行う。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の画像読取装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の画像読取装置における階調補正の流れを示すフロー図。
【図３】光源の光量減少の様子を示すグラフ。
【図４】画像読取装置の読取手段の構造図。
【符号の説明】
【００４３】
・  原稿
・  光源
・  レンズ
・  撮像素子
・  第1の基準板
・  第2の基準板
３１  補正手段
３４  測定手段
３５  変更手段
【図１】
2006211526.tif 000003
【図２】
2006211526.tif 000004
【図３】
2006211526.tif 000005
【図４】
2006211526.tif 000006