(57)【要約】【課題】シェーディング位置が読取位置より遠くにある構成の時、白基準の生データの主走査両端部輝度が主走査中央部輝度より低いため、シェーディングデータの主走査両端部輝度が主走査中央部輝度より高くなる。そのため、読取位置で主走査両端部輝度が主走査中央部輝度より高くなってしまう問題がある。【解決手段】白基準板と読取位置の関係から決まる一意の補正係数を予め記憶しておき、白基準板でシェーディング後に、シェーディングデータ補正係数を生成する。生成したシェーディングデータ補正係数をシェーディングデータに反映させることで読取位置での主走査両端部輝度と主走査中央部輝度の輝度データを均一にすることが可能となる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を積載する原稿積載手段と、
原稿を搬送する原稿搬送部と、
前記搬送される原稿を読み取る原稿読取部と、
前記原稿読取部と原稿読取位置の間に配置される原稿読取ガラスと、
原稿読取位置を挟んで前記原稿読取ガラスと対向に配置された原稿台ガラスと、
前記原稿台ガラスを挟んで前記原稿読取位置と対向に配置されたシェーディングデータを生成するための白基準板と、
前記原稿読取部で前記白基準板を読取り前記シェーディングデータを生成するシェーディングデータ生成手段と、
前記シェーディングデータ生成手段で生成された前記シェーディングデータを保持するシェーディングデータ保持手段と、
前記シェーディングデータを補正する補正係数生成手段と、
を有する原稿読取装置において、
前記原稿読取位置に濃度が一様な原稿を搬送し、前記シェーディングデータ保持手段のシェーディングデータを使用し原稿を読取り、前記原稿読取位置における原稿の輝度データを取得し、
前記輝度データにおける一様でない箇所の変化率を検出し、前記補正係数生成手段にて補正係数を算出した係数にて前記シェーディングデータ保持手段のデータを変更することを特徴とする原稿読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿に記録された画像情報を読み取る原稿読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリ等の画像形成装置に適用される画像読取装置として、原稿の読取のスループットを早くする目的、または、搬送系路を複雑にせずに、搬送中の原稿のダメージや破損の可能性を低減する目的で、原稿の表裏両面の画像を一度に読み取れる装置が開発されている。
【０００３】
特許文献１に記載の画像読取装置は、装置をコンパクトにするために表面読取部と裏面読取部を近づけ対向に配置する構成で、表面読取部が配置される側の透光性原稿台面上であって表面読取部が光学的に原稿を読み取るときの光路を阻害しない位置に裏面読取部の光学系の補正を行う基準白板を設け基準白板が汚れにくい構成とする技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３５３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術において特許文献１では、裏面読取部の基準白板配置は、読取位置より遠い位置にある。光源からの距離が遠くなると光の分布が暗く、広がる特性がある。そのため、読取位置から遠い白基準板でシェーディングを行うと、主走査中央部より主走査両端部は輝度が低いため主走査両端部のシェーディング係数は主走査中央部より高くなる。主走査両端部のシェーディング係数が高い状態で画像の読取を行うと、読取位置の方が白基準板より近いため、主走査両端部の輝度が中央部より高くなってしまう。主走査方向に光源を長くし、使用する読取範囲内の端部輝度の影響を無くすことも可能だが、読取部のサイズが大きくなり装置全体が大きくなってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、装置を大きくすることをなく、主走査両端部の輝度が中央部より高くなってしまうことを抑えることができる原稿読取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像読取装置は、原稿を積載する原稿積載手段と、原稿を搬送する原稿搬送部と、前記搬送される原稿を読み取る原稿読取部と、前記原稿読取部と原稿読取位置の間に配置される原稿読取ガラスと、原稿読取位置を挟んで前記原稿読取ガラスと対向に配置された原稿台ガラスと、前記原稿台ガラスを挟んで前記原稿読取位置と対向に配置されたシェーディングデータを生成するための白基準板と、前記原稿読取部で前記白基準板を読取り前記シェーディングデータを生成するシェーディングデータ生成手段と、前記シェーディングデータ生成手段で生成された前記シェーディングデータを保持するシェーディングデータ保持手段と、前記シェーディングデータを補正する補正係数生成手段と、を有する原稿読取装置において、前記原稿読取位置に濃度が一様な原稿を搬送し、前記シェーディングデータ保持手段のシェーディングデータを使用し原稿を読取り、前記原稿読取位置における原稿の輝度データを取得し、前記輝度データにおける一様でない箇所の変化率を検出し、前記補正係数生成手段にて補正係数を算出した係数にて前記シェーディングデータ保持手段のデータを変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装置を大きくすることをなく、主走査両端部の輝度が中央部より高くなってしまうことを抑えることができる原稿読取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】原稿搬送読取装置の構成図
【図２】第１の実施形態における原稿搬送読取装置の制御構成図
【図３】白基準板と原稿読取時の構成図
【図４】シェーディングデータ算出時の関係を示す図
【図５】照度分布特性を示す図
【図６】第１の実施形態におけるシェーディングデータ補正時の制御フローチャート
【図７】操作部のイメージ図
【図８】５種類の補正係数のイメージ図
【図９】第２の実施形態におけるシェーディングデータ補正時の制御フローチャート
【図１０】補正係数のイメージ図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１に、自動原稿搬送機構を搭載した原稿搬送読取装置１２０の構成を示す、図１において、１０１は原稿トレイであり、原稿１０２を積載する。また不図示の原稿搬送モータによって、原稿ピックローラー１２１および原稿分離ローラー１２２、原稿搬送ローラー１２３、原稿オフセットローラ１２４を駆動する。
【００１２】
原稿トレイ１０１上に載置された原稿１０２は給紙され、原稿読取ユニット１０６に至る。原稿読取ユニット１０６は、原稿読取ユニット１０６と原稿読取位置１０７の間に配置される原稿読取ガラス１１９と、原稿読取位置１０７を挟んで原稿読取ガラス１１９と対向に配置された原稿台ガラス１２６と、原稿台ガラス１２６を挟んで原稿読取位置１０７と対向に配置されたシェーディングデータを生成するための白基準板１２５を有する。原稿読取ガラス１１９を介して原稿読取位置１０７を通過する原稿１０２の画像情報を原稿読取ガラス１１９を介した原稿読取ユニット１０６にて読み取る。原稿読取ユニット１０６での原稿１０２の画像読取が終了すると原稿１０２を排紙トレイ１０８に排出する。
【００１３】
原稿読取ユニット１０６は、不図示のＬＥＤ光源の光を原稿１０２に照射する導光体２０２、ＣＩＳラインセンサ２０３、レンズ２０４、を有する。ＣＩＳラインセンサ２０３は、レンズ２０４にて導かれた原稿１０２からの反射光を内部の受光素子で光電変換し、入射光量に応じた電気信号を出力する。上記構成にて原稿読取装置にて原稿１０２を搬送させながら、原稿読取位置１０７で原稿１０２を読み取る。
【００１４】
図２は、本発明の実施形態における原稿読取装置の制御構成を示す図である、ＣＰＵ４０１は原稿読取装置を制御するためのメインＣＰＵであり、ＬＥＤ光源２０１、ＣＩＳラインセンサ２０３、原稿搬送モータ１０５、バックアップ用メモリ４０２、Ａ／Ｄ変換回路４０３、シェーディング補正回路４０４、を制御し原稿画像を読み取る制御を行う。ＣＰＵ５０１は操作パネル４０７を制御するためのＣＰＵであり、操作部４０７で操作された内容を検出しＣＰＵ４０１へ通知する。また、操作パネル４０７が備える表示手段への表示内容をＣＰＵ４０１の指示に基づきＣＰＵ５０１が制御する。
【００１５】
次に、画像信号の流れについて説明する。ＣＩＳラインセンサ２０３より読み取られた原稿の濃度に応じた電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路４０３によりアナログ電気信号からデジタル画像信号に変換される。次に、シェーディング補正回路４０４によりＬＥＤ光源２０１の光量の不均一性の影響やＣＩＳラインセンサ２０３の画素感度の影響を補正し、シェーディング補正回路４０４により補正された画像信号が不図示の画像処理部へ出力される。
【００１６】
また、バックアップ用メモリ４０２はシェーディング補正用の白基準原稿読取値（以下シェーディングデータと呼ぶ）を記憶しておくための不揮発性のＲＡＭであり、ＣＰＵ４０１からリードライトし、ＣＰＵ４０１を介してシェーディング補正回路４０４との間でデータ送受信が出来るように構成されている。
【００１７】
計算用一時ＲＡＭ４０５はバックアップ用メモリ４０２やシェーディング補正回路４０４からのデータを一時的に格納する際などにＣＰＵ４０１が使用するためのＲＡＭであり、ＣＰＵ４０１が制御する事でデータの送受信が出来るように構成されている。
【００１８】
補正係数ＳＲＡＭ４０６は読取位置とシェーディング白板位置の距離から定義される一意の補正係数を格納するためのＲＡＭであり、ＣＰＵ４０１が制御する事でデータの送受信が出来るように構成されている。
【００１９】
次にシェーディング補正回路４０４で行うシェーディング補正の詳細について説明する。
シェーディング補正はＬＥＤ光源２０１の光量の不均一性の影響やＣＩＳラインセンサ２０３の画素毎の感度ばらつき、およびＲＧＢ各色の感度ばらつきの影響を補正するためにＲＧＢ各色において、各画素毎に以下の演算を行う。
シェーディング補正するために使用する係数をシェーディングデータ（ｎ）とする。
【００２０】
シェーディングデータ（ｎ）
＝読み取り目標値／白基準板生データ（ｎ）
ｎ：ＣＩＳラインセンサ２０３の画素位置
読み取り目標値：白基準板１２５の白基準原稿を読み取ったときの読み取り値の目標値
白基準板生データ：白基準板１２５の白基準原稿を読み取った時のデータ
次に、シェーディング補正されたデータをシェーディング補正出力値（ｎ）とする。
【００２１】
シェーディング補正出力値（ｎ）
＝原稿読み取り値（ｎ）×シェーディングデータ（ｎ）
原稿読取り値（ｎ）：原稿読取り位置１０７での原稿を読み取った時のデータ
上記シェーディング補正は、バックアップ用メモリ４０２に格納されたＲＧＢ各色のシューディングデータに基づいて、ＣＰＵ４０１が演算しシェーディング補正回路４０４へ設定することにより処理を行う。
【００２２】
次に、シェーディングデータの補正について図３を用いて説明する。図３（ａ）は、原稿読み取り位置１０７に何も置かれておらず、読み取りユニット１０６が白基準板１２５を読み取れる配置関係になっていることを示す図である。図３（ｂ）は、原稿読み取り位置１０７に基準部材５００を置き、読み取りユニット１０６が基準部材５００を読み取れる配置関係になっていることを示す図である。
【００２３】
図４（ａ）は、点光源を想定したときの異なる読み取り位置における主走査輝度分布、図４（ｂ）は、ＬＥＤ２０１および、導光体２０２による主走査輝度分布を異なる読み取り位置において、図示したものである。点線は、白基準板１２５を読んだ場合の主走査輝度分布を示す。実線は、読み取り位置１０７に基準部材５００を置いて読んだ場合の主走査輝度分布を示す
読み取りデータは、以下二つの特徴をもつ。一点目は、図４（ｂ）点線に示すように、読み取り位置１０７よりも原稿台ガラス１２６の厚さの分、読み取りユニット１０６からは遠くなるため輝度が低く、かつ光路長が長いため導光体２０２から照射される光が主走査方向に十分に拡散され、主走査方向にブロードなデータとなる。また、図４（ｂ）実線に示す導光体による主走査輝度分布を、図４（ａ）実線に示すように点光源（図４（ａ））のアレイであると考えると、読み取り位置１０７の主走査輝度分布は、主走査中央部と端部の輝度レベルはほぼ同等のレベルになる。
【００２４】
二点目は、センサと導光体が同じ長さである時、図４（ｂ）点線に示すように、主走査中央部に対して、端部の読み取りデータが低くなる点である。一般的にセンサと導光体の長さの関係は同じである。図４（ｂ）点線に示す導光体による主走査輝度分布を、図４（ａ）点線に示すように点光源（図４（ａ））のアレイであると考えると白基準板１２５の読み取りデータは、主走査中央部よりも端部が暗くなるデータとなる。
【００２５】
図５を用いて主走査輝度分布とシェーディング係数について説明する。読み取りユニット１０６から遠いシェーディングデータ取得位置図３（ａ）での白基準板１２５の読み取りデータは図５（ａ）の白板位置の状態となり主走査両端の輝度データが低下する。また、原稿読取位置図３（ｂ）での濃度が一様な例えば白紙などの基準部材５００の輝度データは、図４（ｂ）を用いて説明したとおり、読み取りユニット１０６までの距離が原稿台ガラス１２６の厚さ分シェーディングデータ取得位置図３（ａ）に比べ近くなる。
【００２６】
そのため輝度が高くなり、かつ点光源のアレイである導光体２０２から照射される光の主走査方向への拡散が図４（ａ）実線のように少なくなり図５（ａ）の読取位置の状態となり、主走査両端部の輝度低下量は白基準板１２５を読取った時より少なくなる。その白基準板１２５の輝度データよりＣＰＵ４０１が生成したシェーディングデータは図５（ｂ）となる。主走査両端の輝度データを一律にするために主走査両端のシェーディングデータは中央部より高くなっている。
【００２７】
濃度が一様な例えば白紙などの原稿１０２の主走査両端部と中央部で大きな差のない読取位置での図５（ａ）に記載の読取位置輝度データに図５（ｂ）のシェーディングデータを掛けることで図５（ｃ）のような読取位置白紙データとなる。読取位置白紙データは図５（ｃ）のように主走査両端部の輝度データが一様ではなく主走査両端部の輝度データが主走査中央部より高くなってしまう。そのため原稿読み取り位置１０７での輝度データが一律になるようにＣＰＵ４０１により図５（ｂ）であるシェーディングデータを補正する必要がある。
【００２８】
読取位置とシェーディング白板位置の距離から定義される補正対象画素毎に決定される一意の補正係数が保管されている補正係数ＳＲＡＭ４０６内の補正係数をシェーディングデータに掛け、シェーディングデータを補正する。その結果読取位置での原稿１０２の主走査輝度データは均一になる図５（ｄ）。補正後シェーディングデータ算出の計算式は以下のようになる。
【００２９】
補正後シェーディングデータ（ｘ）
＝補正前シェーディングデータ（ｘ）×補正係数（ｘ）
ｘ＝補正を行う画素
次に、本発明の特徴である補正対象画素毎に決定される補正係数を使用し、シェーディング実施し、通常の読取動作を行った時の詳細について図６のフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ４０１はＣＰＵ５０１から通知される原稿読取開始信号を検出し（Ｓ７０１）、まず、ＣＰＵ４０１によりＬＥＤ光源２０１、およびＣＩＳラインセンサ２０３を駆動し、原稿読取ユニット１０６により白基準板１２５を読取り、ＣＰＵ４０１がシェーディングデータを取得する（Ｓ７０２）。取得したシェーディングデータはＣＰＵ４０１からバックアップ用メモリ４０２に保管される（Ｓ７０３）。
【００３０】
補正係数ＳＲＡＭ４０６内の補正係数をＣＰＵ４０１が読み出し、バックアップ用メモリ４０２に保管されているシェーディングデータの補正を行う。ＣＰＵ４０１がバックアップ用メモリ４０２からシェーディングデータを読み出し、補正係数ＳＲＡＭ４０６内の補正係数をシェーディングデータに掛け、補正されたシェーディングデータをＣＰＵ４０１が再度バックアップ用メモリ４０２に書き戻す（Ｓ７０４）。
【００３１】
次にシェーディング補正をＯＮの状態で、ＣＰＵ４０１は原稿搬送モータ１０５を駆動させ原稿トレイ上１０１に載置された読み取り原稿１０２の搬送を開始する（Ｓ７０５）。
原稿読み取りユニット１０６で原稿１０２の読み取りデータを取得する。（Ｓ７０６）
本動作を原稿が無くなるまで読み取り動作を行う（Ｓ７０７）。
【００３２】
補正係数の作成について説明する。先に述べているが、図３（ａ）のように原稿読取ユニット１０６と白基準板１２５と原稿読取位置１０７の配置関係の時の主走査輝度は図５（ａ）の白板位置のように主走査両端部の輝度が低くなる。そのため白基準板１２５でシェーディングを行うと、シェーディングデータは図５（ｂ）のように主走査両端部のシェーディングデータの係数が主走査中央部に比べて高い値となる。
【００３３】
このシェーディングデータを使用し、原稿読取位置１０７で濃度が一様な例えば白紙などの基準部材５００の輝度データは主走査両端部が主走査中央部に比べ輝度が高くなる（図５（ｃ））。この関係は、原稿読取ユニット１０６と白基準板１２５と原稿読取位置１０７の配置関係から決定するため、原稿読取位置１０７で輝度データが一定になるようなシェーディングデータ主走査両端部の係数を補正するための補正係数を作成する。
【００３４】
補正係数の作成について、図１０を用いて説明する。白基準板１２５を読取り、シェーディングを行うとシェーディングデータは図１０（ａ）のように主走査両端部のシェーディングデータが高い値となる。図１０（ｂ）に主走査左端のシェーディングデータを拡大した図を示す。主走査左端部のシェーディングデータの補正は、シェーディングデータが上昇直前の画素Ａの係数を目標値とする。補正対象画素はシェーディングデータが上昇している期間の図１０（ｂ）に示すＢからＣの画素期間となる。ＢからＣの画素期間に対して補正係数を作成する。
【００３５】
補正係数（ｚ）＝目標値Ａ／シェーディングデータ（ｚ）
ｚ：補正対象画素
作成した補正係数は、図１０（ｃ）に示すようになる。主走査右端側も同様に補正係数を決定する。上記の補正係数の決定方法は例であり、この方法である必要はない。
【００３６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態に係る原稿搬送読取装置においては、シェーディングデータの補正に使用する補正係数は１種類であった。本実施形態においては、補正係数を５種類設けることとした。５種類は例であり、必ず５種類である必要はない。
【００３７】
具体的には補正係数の大きさを５段階に分け、ユーザーが操作パネル４０７から任意の補正係数を選択する。本実施形態については、第１の実施形態と異なる構成についてのみ説明し、同一の構成についての説明は省略する。
【００３８】
５種類の補正値は、主走査両端部が主走査中央部と同じ輝度になるように予め設定されている補正係数に対し、装置の構成や原稿読取ユニット１０６のバラつきにより原稿読取位置１０７での主走査中央部と主走査両端部の輝度値が同等でない時に、ユーザーが補正係数を選択可能し、主走査中央部と主走査両端部の輝度値が同等になるように選択できる補正係数を示す。
【００３９】
次に、ユーザーが補正係数を変更する場合についての例を述べる。原稿読取ユニット１０６と白基準板１２５と原稿読取位置１０７の配置関係から予め決定される補正係数が図８（ａ）に記載されている補正係数３となる。この補正係数３を使用し、読取位置１０７で濃度が一様な白紙を原稿読取ユニット１０６で読取った時の主走査輝度が図８（ｂ）のように主走査両端部が主走査中央部より少し高くなる場合がある。
【００４０】
これは、配置のバラつきにより初期の補正係数では補正しきれないためである。このような時に、ユーザーが補正係数３よりも補正値が大きい図９（ａ）に示す補正係数４を選択することで、読取位置１０７で濃度が一様な白紙を原稿読取ユニット１０６で読取った時の主走査輝度が図８（ｃ）のように主走査中央部と主走査両端部の輝度値が同等することが可能になる。このように補正係数を選択可能にすることで、構成によるバラつきを吸収することができる。
【００４１】
次に、本発明の特徴である補正値を選択しシェーディングデータ補正係数を選択する動作について、図９のフローチャートを用いて説明する。図７に、ユーザーが操作パネル４０７を使用し補正係数を選択するイメージ図を示す。ユーザーが操作パネル４０７で補正係数を選択する（操作部のイメージは図８）（Ｓ８０１）。ＣＰＵ４０１はＣＰＵ５０１から通知される原稿読取開始信号を検出し（Ｓ８０２）、まず、ＣＰＵ４０１によりＬＥＤ光源２０１、およびＣＩＳラインセンサ２０３を駆動し、原稿読取ユニット１０６により白基準板１２５を読取り、ＣＰＵ４０１がシェーディングデータを取得する（Ｓ８０３）。取得したシェーディングデータはＣＰＵ４０１からバックアップ用メモリ４０２に保管される（Ｓ８０４）。
【００４２】
選択された補正係数ＳＲＡＭ４０６内の補正係数をＣＰＵ４０１が読み出し、バックアップ用メモリ４０２に保管されているシェーディングデータの補正を行う。ＣＰＵ４０１がバックアップ用メモリ４０２からシェーディングデータを読み出し、補正係数ＳＲＡＭ４０６内の補正係数をシェーディングデータに掛け、補正されたシェーディングデータをＣＰＵ４０１が再度バックアップ用メモリ４０２に書き戻す（Ｓ８０５）。
【００４３】
次にシェーディング補正をＯＮの状態で、ＣＰＵ４０１は原稿搬送モータ１０５を駆動させ原稿トレイ上１０１に載置された読み取り原稿１０２の搬送を開始する（Ｓ８０６）。
原稿読み取りユニット１０６で原稿１０２の読み取りデータを取得する（Ｓ８０７）。本動作を原稿が無くなるまで読み取り動作を行う（Ｓ８０８）。
【００４４】
以上説明したように、第１の実施形態、第２の実施形態に係る原稿搬送読取装置によれば、読取位置とシェーディング位置が異なる構成であっても、主走査両端部のシェーディングデータを補正することにより読取位置での主走査中央部と主走査両端部の輝度値を均一にすることが可能となる。
【００４５】
本実施形態では、読取位置とシェーディング位置が異なる構成の際に、読取位置とシェーディング位置の距離から端部輝度の低下量を定義し、調整工程を設けることなく距離に応じた一意の端部輝度補正値を使用し、主走査両端部のシェーディングデータを補正することで読取位置での主走査中央部と主走査両端部の輝度データが均一にすることが可能である。そして、装置を大きくすることをなく、白基準板でシェーディング係数を算出後主走査両端部のシェーディング係数が高い画素に対し、中央部と同じ輝度データになるように１画素毎に主走査両端部のシェーディング係数を補正することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０１  原稿トレイ
１０２  原稿
１０５  原稿搬送モータ
１０６  原稿読取ユニット
１０７  原稿読取位置
１０８  排紙トレイ
１１９  原稿読取ガラス
１２０  原稿搬送読取装置
１２１  原稿ピックローラー
１２２  原稿分離ローラー
１２３  原稿搬送ローラー
１２４  原稿オフセットローラ
１２５  白基準板
１２６  原稿台ガラス
１５０  原稿読取装置
２０１  ＬＥＤ光源
２０２  導光体
２０３  ＣＩＳラインセンサ
２０４  レンズ
４０１  ＣＰＵ
４０２  バックアップ用メモリ
４０３  Ａ／Ｄ変換回路
４０４  シェーディング補正回路
４０５  補正係数ＳＲＡＭ
４０７  操作パネル
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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