【事件の表示】
　特許第３３１９６９０号「電荷蓄積型受光部を有する撮像装置に用いられるカラー画像信号の処理方法及び処理装置」の請求項１、３ないし６に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３１９６９０号の請求項１、３ないし６に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３３１９６９０号の発明についての出願は、平成８年７月３日に出願され、平成１４年６月２１日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、特許異議申立人大木茂より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１５年８月２５日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否
２．１訂正の内容
　平成１５年８月２５日付けの訂正請求において、特許権者が求めている訂正の内容は、以下のとおりである。
　
　訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１の記載の一部、
　「カラー画像信号を処理する方法において、前記撮像装置によって一様な基準被写体を撮像して前記各色に対し基準色成分信号を前記色順序で生成し、前記各色の前記基準色成分信号に基づいて、前記各画素ごとの光電変換のゲインの逆数を表す規格化係数を前記各画素について前記色ごとに求め、前記被写体を撮像して得られる前記各色ごとの前記画像色成分信号での前記各画素ごとの信号値に、当該画像色成分信号に対応する前記色についての当該画素の前記規格化係数を乗じて規格化する」
　を、特許請求の範囲の減縮を目的として、
　「カラー画像信号を処理する方法において、照明をオフとし暗時に撮像することにより、または照明をオンとし黒基準被写体を撮像することにより、各画素ごとの暗画像信号を生成し、前記撮像装置によって一様な白基準被写体を撮像して前記各色に対し基準色成分信号を前記色順序で生成し、前記暗画像信号と各色の前記基準色成分信号に基づいて、前記各画素ごとの光電変換のゲインの逆数を表す規格化係数を前記各画素について前記色ごとに求め、その求めた規格化係数を記憶しておき、前記撮像装置によって被写体を撮像して得られる前記各色ごとの前記画像色成分信号での前記各画素ごとの信号値が出力されたときに、前記記憶された規格化係数を読み出して、当該画像色成分信号に対応する前記色についての当該画素の前記規格化係数を乗じて規格化する」と訂正する。
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合をとるため、明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書の段落【００１６】中の「第１の発明に係わるカラー画像信号の処理方法は、撮像装置によって一様な基準被写体を撮像して各色に対し基準色成分信号を（注）色順序で生成し、前記各色の前記基準色成分信号に基づいて、各画素ごとの光電変換のゲインの逆数を表す規格化係数を前記各画素について前記色ごとに求め、前記（注）被写体を撮像して得られる前記各色ごとの前記（注）画像色成分信号での前記各画素ごとの信号値に、当該画像色成分信号に対応する前記色についての当該画素の前記規格化係数を乗じて規格化する」
　を、
　「第１の発明に係わるカラー画像信号の処理方法は、照明をオフとし暗時に撮像することにより、または照明をオンとし黒基準被写体を撮像することにより、各画素ごとの暗画像信号を生成し、撮像装置によって一様な白基準被写体を撮像して各色に対し基準色成分信号を色順序で生成し、前記暗画像信号と各色の前記基準色成分信号に基づいて、各画素ごとの光電変換のゲインの逆数を表す規格化係数を前記各画素について前記色ごとに求め、その求めた規格化係数を記憶しておき、前記撮像装置によって被写体を撮像して得られる前記各色ごとの前記画像色成分信号での前記各画素ごとの信号値が出力されたときに、前記記憶された規格化係数を読み出して、当該画像色成分信号に対応する前記色についての当該画素の前記規格化係数を乗じて規格化する」と訂正する。
　
（注）実際の明細書の段落【００１６】の記載とは異なるが、訂正事項の特定に支障はないので、訂正請求書の記載のとおりとした。
　
　訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項６の記載の一部、
　「前記撮像装置からの画像色成分信号の入力先の切替制御、及び前記演算回路の動作の制御を行う制御回路」
　を、特許請求の範囲の減縮を目的として、
　「前記撮像装置からの画像色成分信号の入力先の切替制御、及び前記演算回路が前記明及び暗補正パラメータを読み出す動作タイミングの制御を行う制御回路」と訂正する。
　これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合をとるため、明りょうでない記載の釈明を目的として、特許明細書の段落【００２２】中の「前記撮像装置からの画像色成分信号の入力先の切替制御及び前記演算回路の動作の制御を行う制御回路」
　を
　「前記撮像装置からの画像色成分信号の入力先の切替制御及び前記演算回路が前記明及び暗補正パラメータを読み出す動作タイミングの制御を行う制御回路」と訂正する。
　
２．２訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
　
　上記訂正事項ａ及び訂正事項ｂは、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に、また、それに付随して生じる記載の不備を解消するものであって、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当し、いずれも、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、または変更するものではない。
　
２．３独立特許要件
　上記請求項１に係る訂正により、請求項１を引用する特許異議の申立てがされていない請求項２も同様の訂正がなされることになるので、訂正明細書の請求項２に係る発明の独立特許要件について検討する。
　
　訂正明細書の請求項２に係る発明は、訂正明細書の請求項１及び２に記載された事項により特定されるとおりのものであり、その記載は次のとおりである。
　
「　【請求項１】　被写体に複数色の光を所定の色順序のサイクルで順次照射する照明部と、画素に対応して設けられそれぞれが前記被写体からの前記各色の反射光に対応する電荷信号を順次生成する電荷蓄積型の複数の受光部と、を備えた撮像装置から前記各色ごとに画像色成分信号として順次出力されるカラー画像信号を処理する方法において、照明をオフとし暗時に撮像することにより、または照明をオンとし黒基準被写体を撮像することにより、各画素ごとの暗画像信号を生成し、前記撮像装置によって一様な白基準被写体を撮像して前記各色に対し基準色成分信号を前記色順序で生成し、前記暗画像信号と各色の前記基準色成分信号に基づいて、前記各画素ごとの光電変換のゲインの逆数を表す規格化係数を前記各画素について前記色ごとに求め、その求めた規格化係数を記憶しておき、前記撮像装置によって被写体を撮像して得られる前記各色ごとの前記画像色成分信号での前記各画素ごとの信号値が出力されたときに、前記記憶された規格化係数を読み出して、当該画像色成分信号に対応する前記色についての当該画素の前記規格化係数を乗じて規格化すること、を特徴とするカラー画像信号の処理方法。
　　【請求項２】　前記基準被写体の撮像開始から少なくとも前記色順序の２サイクル目以降の前記基準色成分信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うことを特徴とする請求項１記載のカラー画像信号の処理方法。」
　
　訂正明細書の請求項２に係る発明は、「前記基準被写体の撮像開始から少なくとも前記色順序の２サイクル目以降の前記基準色成分信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うこと」により、「残像成分の割合が安定した基準色成分信号が規格化に使用され、実際の被写体に対する画像色成分信号に含まれる残像成分の画素間ばらつきの補正が適切に行われる」（段落【００４４】）という効果を奏するものである。それに対して、後記の各甲号証のいずれにも上記事項は記載も示唆もされていない。
　また、他に訂正明細書の請求項２に係る発明が特許を受けることができない理由を発見しない。
　したがって、訂正明細書の請求項２に係る発明は、出願の際、独立して特許を受けることができるものである。
　
２．４むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び第３項において準用する特許法第１２６条第２項から第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立てについて
３．１特許異議の申立ての概要
　申立人は、証拠として甲第１号証（特開平３−４６４６０号公報）及び甲第２号証（特公平６−４６７７１号公報）を提示し、請求項１及び請求項３−６に係る発明は、甲第１号証に記載された発明、または、甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであり特許を取り消すべき旨主張している。
　
３．２本件発明
　本件の請求項１及び請求項３−６に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１−６に記載された事項により特定されるとおりのものであり、その特許請求の範囲の記載は次のとおりである。
　
「【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　被写体に複数色の光を所定の色順序のサイクルで順次照射する照明部と、画素に対応して設けられそれぞれが前記被写体からの前記各色の反射光に対応する電荷信号を順次生成する電荷蓄積型の複数の受光部と、を備えた撮像装置から前記各色ごとに画像色成分信号として順次出力されるカラー画像信号を処理する方法において、照明をオフとし暗時に撮像することにより、または照明をオンとし黒基準被写体を撮像することにより、各画素ごとの暗画像信号を生成し、前記撮像装置によって一様な白基準被写体を撮像して前記各色に対し基準色成分信号を前記色順序で生成し、前記暗画像信号と各色の前記基準色成分信号に基づいて、前記各画素ごとの光電変換のゲインの逆数を表す規格化係数を前記各画素について前記色ごとに求め、その求めた規格化係数を記憶しておき、前記撮像装置によって被写体を撮像して得られる前記各色ごとの前記画像色成分信号での前記各画素ごとの信号値が出力されたときに、前記記憶された規格化係数を読み出して、当該画像色成分信号に対応する前記色についての当該画素の前記規格化係数を乗じて規格化すること、を特徴とするカラー画像信号の処理方法。
　　【請求項２】　前記基準被写体の撮像開始から少なくとも前記色順序の２サイクル目以降の前記基準色成分信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うことを特徴とする請求項１記載のカラー画像信号の処理方法。　　
　　【請求項３】　前記基準色成分信号の複数回を平均した平均色成分信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラー画像信号の処理方法。
　　【請求項４】　前記撮像装置により、被写体に光を照射しない暗時の撮像を行って暗画像信号を生成し、前記平均色成分信号と前記暗画像信号との差信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うこと、を特徴とする請求項３記載のカラー画像信号の処理方法。
　　【請求項５】　前記画像色成分信号と前記暗画像信号との差信号の前記各画素ごとの信号値に前記規格化係数を乗じることにより前記規格化を行うこと、を特徴とする請求項４記載のカラー画像信号の処理方法。
　　【請求項６】　被写体に複数色の光を所定の色順序のサイクルで順次照射する照明部と、画素に対応して設けられそれぞれが前記被写体からの前記各色の反射光に対応する電荷信号を順次生成する電荷蓄積型の複数の受光部と、を備えた撮像装置から前記各色ごとに画像色成分信号として順次出力されるカラー画像信号を処理する装置において、前記撮像装置によって被写体に光を照射しない暗時に撮像された複数回の出力信号を、各画素ごとに平均して暗画像信号を求める暗補正パラメータ作成回路と、前記暗画像信号を記憶する暗補正パラメータ記憶回路と、前記各色ごとに設けられ、一様な基準被写体を撮像して得られる当該色の複数回の前記画像色成分信号を各画素ごとに平均し、この平均値と前記暗画像信号との差の逆数である規格化係数を求める複数の明補正パラメータ作成回路と、前記各色ごとに設けられ、当該色に対応する前記規格化係数を記憶する複数の明補正パラメータ記憶回路と、前記被写体を撮像して得られる前記画像色成分信号と前記暗画像信号との差信号の前記各画素ごとの信号値に前記規格化係数を乗じて出力する演算回路と、前記暗時の撮像を行わせるための前記撮像装置の制御、前記撮像装置からの画像色成分信号の入力先の切替制御、及び前記演算回路が前記明及び暗補正パラメータを読み出す動作タイミングの制御を行う制御回路と、を有することを特徴とするカラー画像信号の処理装置。」
　
３．３取消理由の概要
　平成１５年６月１７日付けで通知した取消理由の概要は、本件の請求項１及び請求項３−６に係る発明は、前記甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づき、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないというものである。
　
３．４甲第１号証及び甲第２号証
　甲第１号証及び甲第２号証には以下の記載が図面とともになされている。
　
　甲第１号証
（１）「対象物に光を照射する光源と、
　上記光源により光照射された対象物からの反射光を検出し、この検出した光量に応じた値の絵素出力を発生する読取手段と、
　上記対象物に対して上記読取手段を相対的に移動させる移動手段とを有する原稿読取装置において、
　原稿読取り開始前に上記読取手段により読取られる第一の基準板と、
　原稿読取り終了後に上記読取手段により読取られる第二の基準板と、
　原稿読取り開始前に上記光源を点燈させ上記第一の基準板を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＷ1、原稿読取り終了後に上記光源を点燈させ上記第二の基準板を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＷ2、原稿読取り開始前に上記光源を消灯させ上記第一の基準板を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＤ1、原稿読取り終了後に上記光源を消灯させ上記第二の基準板を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＤ2、上記光源を点灯させ原稿を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＶi、所定の定数をＡとしたときに、補正後の絵素出力値を次式
Ｖ＝Ａ｛Ｖi−（Ｄ1＋Ｄ2）／２｝／〔｛（Ｗ1＋Ｗ2）／２｝
　　−｛（Ｄ1＋Ｄ2）／２｝〕（注）
で算出される値Ｖに補正する補正手段とを有することを特徴とする原稿読取装置。」
（第１頁左下欄第５行−右下欄第１２行、特許請求の範囲）
　
（２）「〔従来の技術〕
　従来この種の原稿読取装置における出力補正方法としては、特公昭６１−１４７０２号公報に開示されたものがある。この方法は、デジタル化されたイメージセンサの各絵素出力のうち、標準白色板に一定光量を照射したときの絵素出力値をＤiw、標準白色板に光を照射しないとき（暗時）の絵素出力値をＤid、原稿を読取ったときの絵素出力値をＤi、所定の定数をＡとしたときに、イメージセンサの絵素出力値を下記の式（１）で表されるＤとする補正方法であり、
　Ｄ＝Ａ（Ｄi−Ｄid）／（Ｄiw−Ｄid）
　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（１）
イメージセンサの各絵素間の出力ばらつきを小さくするためのものである。」
（第１頁右下欄第１７行−第２頁左上欄第１１行）
　
（３）「第２図は第１図の光学的読取部３を示す概略構成図である。
　同図に示されるように、光学的読取部３は原稿Ｐを照明する青色光源６と、緑色光源７と、赤色光源８とを有すると共に、原稿Ｐからの反射光を集光させるレンズアレイ９と、これにより集光された反射光を受光するＣＣＤよりなる受光素子１０とを有している。
　第３図は本実施例の原稿読取り動作及び読取り信号の補正方法を説明するためのタイミング図である。
　第１図乃至第３図に基づいて本実施例の動作を説明すると、
　先ず、第３図に示されるＳＴＡＲＴ時点から読取り動作が開始されると、期間ｔ1において光源６，７，８を消灯させて標準白色板４を受光素子１０で読取り青色、緑色、赤色成分の黒データ（出力値ＤB1，ＤG1，ＤR1）を出力する。
　次に、期間ｔ2において、第３図のａ乃至ｃに示されるように光源６，７，８を順に点灯させて標準白色板４を受光素子１０で読取りの青色、緑色、赤色成分の白データ（出力値ＷB1，ＷG1，ＷR1）を出力する。
　次に、期間ｔ3において、第３図のａ乃至ｃに示されるように光源６，７，８を順に点灯させて原稿Ｐを受光素子１０で読取りの青色、緑色、赤色成分の画像データ（出力値Ｂi，Ｇi，Ｒi、iは読取りライン数）を出力する。
　原稿読取り終了後に、期間ｔ4において第３図のａ乃至ｃに示されるように、光源６，７，８を点灯させて標準白色板５を受光素子１０で読取り青色、緑色、赤色成分の白データ（出力値ＤB2，ＤG2，ＤR2）を出力する。
　次に、期間ｔ5において、光源６，７，８を順に消灯させて標準白色板５を受光素子１０で読取り青色、緑色、赤色成分の黒データ（出力値ＷB2，ＷG2，ＷR2）を出力して、ＥＮＤ時点となり読取りを終える。
　期間ｔ1，期間ｔ2，期間ｔ4，期間ｔ5において出力された補正用データ及び期間ｔ3において出力された画像データは、図示しない補正回路に送出され、原稿を読み取った画像データを各色成分毎に下記の式（３），（４），（５）により補正演算を行う。なお、ここでＡは所定の定数である。
青色成分：
ＶBi＝Ａ｛Ｂi−（ＤB1＋ＤB2）／２｝／〔｛（ＷB1＋ＷB2）／２｝
　　　−｛（ＤB1＋ＤB2）／２｝〕（注）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（３）
緑色成分：
ＶGi＝Ａ｛Ｇi−（ＤG1＋ＤG2）／２｝／〔｛（ＷG1＋ＷG2）／２｝
　　　−｛（ＤG1＋ＤG2）／２｝〕（注）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（４）
赤色成分：
ＶRi＝Ａ｛Ｒi−（ＤR1＋ＤR2）／２｝／〔｛（ＷR1＋ＷR2）／２｝
　　　−｛（ＤR1＋ＤR2）／２｝〕（注）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（５）
　以上のように、原稿読取り前後に標準白色板の読取り情報を採取して、これに基づき原稿読取りデータに対して補正された絵素出力値ＶBi、ＶGi、ＶRiを得る事ができるので、光源の連続的点灯により光源の発光量が徐々に変化したとしても、この光量変化をも考慮した読取データ信号の補正を行うことができ、光源の発光パワーの差より生ずる読取り画像の色の誤差を改善できる。」
（第３頁右上欄第３行−第４頁左上欄第９行）
　
（４）「尚、期間ｔ1，ｔ2，ｔ4，ｔ5において１出力された補正用データは、実際には複数ライン分の平均によって決められる値であるが、第３図においては、２ライン分読取った場合を示す。」
（第４頁左上欄第１０行−第１４行）
　
（５）第３図には、「光源消灯　標準白色板４　読取り　ｔ1」の期間に、「黒データ」の「ＤB　ＤG　ＤR　ＤB　ＤG　ＤR」が「受光素子出力」として、「光源点灯　標準白色板４　読取り　ｔ2」の期間に、「白データ」の「ＷB　ＷG　ＷR　ＷB　ＷG　ＷR」が「受光素子出力」として、「光源点灯　原稿読取り　ｔ3」の期間に、「原稿読取りデータ」の「Ｂ1　Ｇ1　Ｒ1　Ｂ2　Ｇ2　Ｒ2　…」が「受光素子出力」として、それぞれ得られることを示すタイミング図が示されている。
　
　したがって、甲第１号証には次の発明（以下、引用発明という）が記載されているといえる。
　
「対象物に青色光源６と、緑色光源７と、赤色光源８とを順に点灯させて光を照射する光源と、
　上記光源により光照射された対象物からの反射光を検出し、この検出した光量に応じた値の絵素出力を発生し、青色、緑色、赤色成分の画像データを出力するＣＣＤよりなる受光素子１０と、
　原稿読取り開始前に上記光源を消灯させ第一の基準板を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＤ1、
　原稿読取り開始前に上記光源を点燈させ上記第一の基準板を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＷ1、
　原稿読取り終了後に上記光源を点燈させ上記第二の基準板を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＷ2、
　原稿読取り終了後に上記光源を消灯させ上記第二の基準板を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＤ2、
　上記光源を点灯させ原稿を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＶi、所定の定数をＡとしたときに、補正後の絵素出力値を次式
Ｖ＝Ａ｛Ｖi−（Ｄ1＋Ｄ2）／２｝／〔｛（Ｗ1＋Ｗ2）／２｝
　　−｛（Ｄ1＋Ｄ2）／２｝〕（注）
で算出される値Ｖに補正する補正手段とを有することを特徴とする原稿読取装置。」
　
　甲第２号証
（６）「【特許請求の範囲】
【請求項１】カラー画像を複数のカラー撮像素子で電気信号に変換し、この電気信号によりカラー表示装置へ画像を出力するカラー画像入力表示装置において、
前記複数のカラー撮像素子で得た各々の電気信号に対し、各画素信号毎に、黒レベル信号及び白レベル信号で規格化を行う規格化手段と、
この規格化手段により規格化された各画素信号毎に、マトリックス回路の係数を切換えて輝度信号及び色差信号に変換する手段と、
この手段による輝度信号及び色差信号に対し、色変換を施すテーブルを具備し、
前記マトリックス回路の切換えを、前記テーブルのアドレス空間上で、各色がかたよりなく等距離で分布するように行うことを特徴とするカラー画像入力表示装置。」
（第１頁左欄第１行−第１５行）
　
（７）「〔発明の実施例〕
次下図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
第１図は例えば昭和58年度電子通信学会総合全国大会講演番号1243号「高速カラー密着スキャナ」（保坂著）に示されるのと同様なラインセンサ１からなる撮像素子により光電変換し、この信号により、カラープリンタ１６に電気信号を送りカラー表示する実施例である。 CCDラインセンサ１の出力電気信号は増幅器２により増幅され、ＡＤ変換器３によりデジタル信号に変換される。この信号はマルチプレクサー４により各色フィルタに対応して、３色、たとえば白，イエロ，シアンの三色に分割されて、ラインメモリ５，６，７にそれぞれ記録される。１〜４までは各 CCD素子に対して同様に動作し、それぞれラインメモリ５，６，７に記録され１ラインの信号となって出力される。
今、標準テストパターンの白レベル信号をIWとし、黒レベル信号をIBとしたとき、この１ライン信号の出力をＩとすれば、その規格化された出力信号I0は次式となる。
　Ｉ0＝（Ｉ−ＩW）／（ＩB−ＩW）　　　　　　　（１）（注）
これを各画素単位で行うには、あらかじめIWをラインメモリ８に記録しておき、ラインメモリ５からの出力信号より、それぞれ順次加算器９により、引き算を画素単位で行う。次に１／（IB−IW）の値をあらかじめラインメモリ１０に記録しておき、掛算器１１により画素単位で順次掛算を行う。同様に他の色信号に対しても行う。このような処理を行うことにより CCDセンサーにシェーディングが生じていても、出力信号にほとんど明るさむらのない信号が得られる。」
（第２頁右欄第２６行−第３頁左欄第３行）
　
（注）記載の都合により、実際に記載された式とは分数の表現形式が異なるが、式の内容は同じである。
　
３．５対比、判断
３．５．１請求項１に係る発明について
　引用発明は「対象物に青色光源６と、緑色光源７と、赤色光源８とを順に点灯させて光を照射する光源」と、「上記光源により光照射された対象物からの反射光を検出し、この検出した光量に応じた値の絵素出力を発生し、青色、緑色、赤色成分の画像データを出力するＣＣＤよりなる受光素子１０」とを備えており、青色、緑色、赤色成分の画像データを補正するものであり、その補正の処理方法が実質的に記載されているといえるので、請求項１に係る発明と「被写体に複数色の光を所定の色順序のサイクルで順次照射する照明部と、画素に対応して設けられそれぞれが前記被写体からの前記各色の反射光に対応する電荷信号を順次生成する電荷蓄積型の複数の受光部と、を備えた撮像装置から前記各色ごとに画像色成分信号として順次出力されるカラー画像信号を処理する方法」である点で変わりはない。
　また、引用発明は「原稿読取り開始前に上記光源を消灯させ第一の基準板を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＤ1」としており、この「絵素出力値」が各絵素毎に得られるものかどうか、明示的な記載はないが、イメージセンサの各絵素間の出力ばらつきを小さくするためのものであるから、各絵素毎に得る必要のない何らかの特別な処理を行うことの記載がない以上、当然各絵素毎のものといえる。（甲第１号証において、従来技術として示された特公昭６１−１４７０２号公報に、「…暗時における前記イメージセンサーの各絵素出力Ｄidの値を記憶する第１のメモリと、…」（特許請求の範囲）、「２’はアナログスイッチでイメージセンサーからの暗時出力Ｄidを全絵素メモリーする時のみゲートが開く。」（第２頁右欄第３行−第５行）と記載されていることからも明かである。）そして、「原稿読取り開始前に上記光源を点燈させ上記第一の基準板を読取ったときの上記読取手段の絵素出力値をＷ1」としており、第３図のタイミングを示す図からも明らかなように、青色光源６と、緑色光源７と、赤色光源８とを順に点灯させて読取ったものであるから、後記の相違点で異なるものの、請求項１に係る発明と「照明をオフとし暗時に撮像することにより、または照明をオンとし黒基準被写体を撮像することにより、各画素ごとの暗画像信号を生成し、前記撮像装置によって一様な白基準被写体を撮像して前記各色に対し基準色成分信号を前記色順序で生成」する点で変わりはない。
　さらに、引用発明はイメージセンサの各絵素間の出力ばらつきを小さくするためのものであるから、その補正は規格化する処理といえるので、請求項１に係る発明と引用発明とは次の点で一致する。
　
「被写体に複数色の光を所定の色順序のサイクルで順次照射する照明部と、画素に対応して設けられそれぞれが前記被写体からの前記各色の反射光に対応する電荷信号を順次生成する電荷蓄積型の複数の受光部と、を備えた撮像装置から前記各色ごとに画像色成分信号として順次出力されるカラー画像信号を処理する方法において、照明をオフとし暗時に撮像することにより、または照明をオンとし黒基準被写体を撮像することにより、各画素ごとの暗画像信号を生成し、前記撮像装置によって一様な白基準被写体を撮像して前記各色に対し基準色成分信号を前記色順序で生成し、
　前記撮像装置によって被写体を撮像して得られる前記各色ごとの前記画像色成分信号を規格化すること、を特徴とするカラー画像信号の処理方法。」
　
　また次の点で相違する
　
　相違点
　規格化するための処理に関して、請求項１に係る発明では「前記暗画像信号と各色の前記基準色成分信号に基づいて、前記各画素ごとの光電変換のゲインの逆数を表す規格化係数を前記各画素について前記色ごとに求め、その求めた規格化係数を記憶しておき、前記撮像装置によって被写体を撮像して得られる前記各色ごとの前記画像色成分信号での前記各画素ごとの信号値が出力されたときに、前記記憶された規格化係数を読み出して、当該画像色成分信号に対応する前記色についての当該画素の前記規格化係数を乗じて規格化すること」としているのに対して、引用発明では、原稿読取り開始前及び原稿読取り終了後の両方で、暗画像信号と各色の基準色成分信号を読取っており、補正の式は示されているが、補正手段の構成については明かではなく、規格化係数を求めて、それを記憶して、乗算により規格化することは示されていない点。
　
　そこで、上記相違点について検討する。
　上記（７）のとおり、甲第２号証には、「標準テストパターンの白レベル信号をIWとし、黒レベル信号をIBとしたとき、…１／（IB−IW）の値をあらかじめラインメモリ１０に記録しておき、掛算器１１により画素単位で順次掛算を行う。」と記載されており、あらかじめ記憶しておくためには原稿読取り開始前のもののみを用いることになる。さらに、原稿読取り開始前の暗画像信号と各色の基準色成分信号を用いて原稿読取り終了後のものを用いないことは、必要とする補正の精度に応じて適宜選択可能なことといえるので、規格化するための処理に関して、引用発明では原稿読取り開始前及び原稿読取り終了後の両方のものを平均した値を用いているのを原稿読取り開始前のもののみとして、それに基づいて規格化係数を求め、記憶して、乗算により規格化することに困難な点はない。
　
　したがって、請求項１に係る発明は甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づき、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
３．５．２請求項３に係る発明について
　請求項３は請求項１を択一的に引用するものであり、請求項１に記載された発明を特定する事項に、「前記基準色成分信号の複数回を平均した平均色成分信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うこと」という事項を加えたものである。
　甲第１号証には前記（４）に複数ライン分の平均によって決められる値で補正を行うことが示されており、請求項１に係る発明については前記３．５．１のとおりであるから、請求項３に係る発明は甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づき、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
３．５．３請求項４に係る発明について
　請求項４は請求項３を引用するものであり、請求項３に記載された発明を特定する事項に、「前記撮像装置により、被写体に光を照射しない暗時の撮像を行って暗画像信号を生成し、前記平均色成分信号と前記暗画像信号との差信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うこと」という事項を加えたものである。
　甲第２号証には前記（７）に「標準テストパターンの白レベル信号をIWとし、黒レベル信号をIBとしたとき、…１／（IB−IW）の値をあらかじめラインメモリ１０に記録しておき、掛算器１１により画素単位で順次掛算を行う。」と記載されているように、色成分信号と暗画像信号との差信号に基づいて前記規格化係数を求め規格化を行うものであり、請求項３に係る発明については前記３．５．２のとおりであるから、請求項４に係る発明は甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づき、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
３．５．４請求項５に係る発明について
　請求項５は請求項４を引用するものであり、請求項４に記載された発明を特定する事項に、「前記画像色成分信号と前記暗画像信号との差信号の前記各画素ごとの信号値に前記規格化係数を乗じることにより前記規格化を行うこと」という事項を加えたものである。
　甲第１号証の特許請求の範囲に記載された式
「Ｖ＝Ａ｛Ｖi−（Ｄ1＋Ｄ2）／２｝／〔｛（Ｗ1＋Ｗ2）／２｝
　　　−｛（Ｄ1＋Ｄ2）／２｝〕」
は、前述のように原稿読取り開始前の暗画像信号と各色の基準色成分信号を用いて原稿読取り終了後のものを用いないことは、必要とする補正の精度に応じて適宜選択可能なことといえるので、従来技術として示された上記（２）に示した式
「Ｄ＝Ａ（Ｄi−Ｄid）／（Ｄiw−Ｄid）」
と同様の式に変形できるものであり、所定の係数Ａを除いて請求項５でいう規格化と同様の式である。
　さらに、甲第２号証には、上記（７）に示した
「Ｉ0＝（Ｉ−ＩW）／（ＩB−ＩW）」
が記載されており、上記（２）の式と、暗画像信号と基準色成分信号とが入れ替わっている点、及び所定の係数Ａがない点を除いて同様の式であり、暗画像信号と基準色成分信号とが入れ替わっている点は、白側または黒側のどちらに合わせるかに応じたものといえ、所定の係数Ａは設計事項である。
　これらのことから、画像色成分信号と暗画像信号との差信号に対して規格化の処理を行うようにすることに困難な点はない。
　そして、請求項４に係る発明については前記３．５．３のとおりであるから、請求項５に係る発明は甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づき、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
３．５．５請求項６に係る発明について
　引用発明は、３．５．１のとおりであるから、「被写体に複数色の光を所定の色順序のサイクルで順次照射する照明部と、画素に対応して設けられそれぞれが前記被写体からの前記各色の反射光に対応する電荷信号を順次生成する電荷蓄積型の複数の受光部と、を備えた撮像装置から前記各色ごとに画像色成分信号として順次出力されるカラー画像信号を処理する装置」である点で、請求項６に係る発明と変わりはない。
　また、３．５．２のとおりであるから、後記の相違点で異なるものの、「前記撮像装置によって被写体に光を照射しない暗時に撮像された複数回の出力信号を、各画素ごとに平均して暗画像信号を求める暗補正パラメータ作成回路」及び「前記各色ごとに設けられ、一様な基準被写体を撮像して得られる当該色の複数回の前記画像色成分信号を各画素ごとに平均する複数の明補正パラメータ作成回路」の機能を有することでは請求項６に係る発明と変わりはない。
　さらに、引用発明はイメージセンサの各絵素間の出力ばらつきを小さくするためのものであるから、その補正は規格化する処理といえるので、請求項６に係る発明と引用発明とは次の点で一致する。
　
「被写体に複数色の光を所定の色順序のサイクルで順次照射する照明部と、画素に対応して設けられそれぞれが前記被写体からの前記各色の反射光に対応する電荷信号を順次生成する電荷蓄積型の複数の受光部と、を備えた撮像装置から前記各色ごとに画像色成分信号として順次出力されるカラー画像信号を処理する装置において、前記撮像装置によって被写体に光を照射しない暗時に撮像された複数回の出力信号を、各画素ごとに平均して暗画像信号を求める暗補正パラメータ作成回路と、前記各色ごとに設けられ、一様な基準被写体を撮像して得られる当該色の複数回の前記画像色成分信号を各画素ごとに平均する複数の明補正パラメータ作成回路と、前記被写体を撮像して得られる前記画像色成分信号を規格化して出力する演算回路と、を有することを特徴とするカラー画像信号の処理装置。」
　
　また次の点で相違する
　
　相違点１
　規格化するための処理に関して、請求項６に係る発明では「前記撮像装置によって被写体に光を照射しない暗時に撮像された複数回の出力信号を、各画素ごとに平均して暗画像信号を求める暗補正パラメータ作成回路と、前記暗画像信号を記憶する暗補正パラメータ記憶回路と、前記各色ごとに設けられ、一様な基準被写体を撮像して得られる当該色の複数回の前記画像色成分信号を各画素ごとに平均し、この平均値と前記暗画像信号との差の逆数である規格化係数を求める複数の明補正パラメータ作成回路と、前記各色ごとに設けられ、当該色に対応する前記規格化係数を記憶する複数の明補正パラメータ記憶回路と、前記被写体を撮像して得られる前記画像色成分信号と前記暗画像信号との差信号の前記各画素ごとの信号値に前記規格化係数を乗じて出力する演算回路」とを有しているのに対して、引用発明では、原稿読取り開始前及び原稿読取り終了後の両方で、暗画像信号と各色の基準色成分信号を読取っており、補正の式は示されているが、補正手段の構成については明かではなく、規格化係数を求めて、それを記憶して、乗算により規格化することは示されていない点。
　
　相違点２
　請求項６に係る発明では「前記暗時の撮像を行わせるための前記撮像装置の制御、前記撮像装置からの画像色成分信号の入力先の切替制御、及び前記演算回路が前記明及び暗補正パラメータを読み出す動作タイミングの制御を行う制御回路」を有しているのに対して、引用発明では、そのようなタイミングの制御を行う手段については明示されていない点。
　
　そこで、上記相違点について検討する。
　相違点１について
　３．５．１のとおり、原稿読取り開始前の暗画像信号と各色の基準色成分信号を用いて原稿読取り終了後のものを用いないことは、必要とする補正の精度に応じて適宜選択可能なことといえ、３．５．４のとおり、引用発明の原稿読取り終了後のものを用いない規格化の式は、設計事項である所定の係数Ａを除いて、請求項６に係る発明の「演算回路」と同様の演算内容である。そして、３．５．１のとおり甲第２号証のように、規格化係数を求め、記憶して、乗算により規格化するように構成することに困難な点はない。
　
　相違点２について
　甲第２号証では、「ラインメモリ８」及び「ラインメモリ１０」等に対する入力がどのようにされているのか明かではないが、「CCDラインセンサ１の出力電気信号」に基づくものであるから、そのための画像色成分信号の入力先の切替制御の機能、及び上記「ラインメモリ８」及び「ラインメモリ１０」等の読み出しタイミングを制御する機能は当然に有しているものであり、また、引用発明でも、暗時の読取りを行っているので、そのための制御は当然行っているから、それらの機能を有する制御回路を設ける点に困難な点はない。
　
　したがって、請求項６に係る発明は甲第１号証及び甲第２号証に記載された発明に基づき、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
４．むすび
　以上のとおりであるから、本件の請求項１及び請求項３−６に係る発明は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　したがって、本件の請求項１及び請求項３−６に係る発明についての特許は、特許法１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年３月９日（２００４．３．９）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
電荷蓄積型受光部を有する撮像装置に用いられるカラー画像信号の処理方法及び処理装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　被写体に複数色の光を所定の色順序のサイクルで順次照射する照明部と、画素に対応して設けられそれぞれが前記被写体からの前記各色の反射光に対応する電荷信号を順次生成する電荷蓄積型の複数の受光部と、を備えた撮像装置から前記各色ごとに画像色成分信号として順次出力されるカラー画像信号を処理する方法において、
照明をオフとし暗時に撮像することにより、または照明をオンとし黒基準被写体を撮像することにより、各画素ごとの暗画像信号を生成し、
白
暗画像信号と
その求めた規格化係数を記憶しておき、前記撮像装置によって
が出力されたときに、前記記憶された規格化係数を読み出して、
　【請求項２】　前記基準被写体の撮像開始から少なくとも前記色順序の２サイクル目以降の前記基準色成分信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うことを特徴とする請求項１記載のカラー画像信号の処理方法。
　【請求項３】　前記基準色成分信号の複数回を平均した平均色成分信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラー画像信号の処理方法。
　【請求項４】　前記撮像装置により、被写体に光を照射しない暗時の撮像を行って暗画像信号を生成し、前記平均色成分信号と前記暗画像信号との差信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うこと、を特徴とする請求項３記載のカラー画像信号の処理方法。
　【請求項５】　前記画像色成分信号と前記暗画像信号との差信号の前記各画素ごとの信号値に前記規格化係数を乗じることにより前記規格化を行うこと、を特徴とする請求項４記載のカラー画像信号の処理方法。
　【請求項６】　被写体に複数色の光を所定の色順序のサイクルで順次照射する照明部と、画素に対応して設けられそれぞれが前記被写体からの前記各色の反射光に対応する電荷信号を順次生成する電荷蓄積型の複数の受光部と、を備えた撮像装置から前記各色ごとに画像色成分信号として順次出力されるカラー画像信号を処理する装置において、前記撮像装置によって被写体に光を照射しない暗時に撮像された複数回の出力信号を、各画素ごとに平均して暗画像信号を求める暗補正パラメータ作成回路と、前記暗画像信号を記憶する暗補正パラメータ記憶回路と、前記各色ごとに設けられ、一様な基準被写体を撮像して得られる当該色の複数回の前記画像色成分信号を各画素ごとに平均し、この平均値と前記暗画像信号との差の逆数である規格化係数を求める複数の明補正パラメータ作成回路と、前記各色ごとに設けられ、当該色に対応する前記規格化係数を記憶する複数の明補正パラメータ記憶回路と、前記被写体を撮像して得られる前記画像色成分信号と前記暗画像信号との差信号の前記各画素ごとの信号値に前記規格化係数を乗じて出力する演算回路と、前記暗時の撮像を行わせるための前記撮像装置の制御、前記撮像装置からの画像色成分信号の入力先の切替制御、及び前記演算回路
が前記明及び暗補正パラメータを読み出す
タイミング
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、電荷蓄積型受光部を複数個含みイメージスキャナなどに用いられる撮像装置から出力されるカラー画像信号の信号処理に関し、特に画素間における画像信号のばらつきを簡易に補正する処理方法及び処理装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年の撮像機器の大半は、小型軽量で耐故障性に優れた固体撮像素子を用いている。これら固体撮像素子を用いた撮像機器には、ビデオカメラのような受光部が２次元配列された固体撮像素子、すなわちイメージセンサを用いたものや、ファクシミリ、イメージスキャナのように受光部が１次元配列された固体撮像素子、すなわちラインセンサを用いて原稿を走査し画像を形成するものがある。これらに関し、時代の流れは、モノクロ画像を得る撮像機器からカラー画像を得る撮像機器に向いている。すでに、ビデオカメラはほとんどがカラー画像を扱うものであり、現在はイメージスキャナのカラー化が進んでいる。そしていずれファクシミリもカラー化されるであろう。この点で、現在、特にカラー撮像可能なラインセンサの性能向上が望まれている。
　【０００３】
　さて、固体撮像素子は、半導体基板上に極めて小さい受光部を配列するため、受光部の微細な加工ばらつきの影響を受けて、各受光部の特性を全く同一とすることは困難である。例えば、受光部の開口面積の精度は感度に影響し、受光部の拡散層の接合深さの精度は感度の光波長特性に影響する。また、ラインセンサを用いた撮像装置では広い撮像範囲の照明を複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）で分担することがあり、このような場合、ＬＥＤの輝度ばらつきも画素間の信号の不均一の原因となる。このため、モノクロの固体撮像素子では、画素間の出力信号のばらつきが問題となった。図３は、この問題を示す図であり、ラインセンサによって一様な原稿を撮像した場合の出力信号の波形図である。この図で、横軸は時間、縦軸は信号レベルであり、期間Ｔが各受光部に蓄積された電荷信号を順次読み出して得られる画像信号である。一様な無地の原稿を一様な光で照射し撮像しても、画素ごとの信号値は異なり、画像信号２（明データ）は平坦とならず変動し得る。また、受光部に発生する暗電荷も画素ごとに異なり、よって照明をオフして撮像した暗時の画像信号４（暗データ）も平坦とはならない。
　【０００４】
　このようなゲインが画素間で一様でないラインセンサを用いて原稿を走査すると、画像に原稿の移動方向のすじが生じる。すじはランダムなノイズに比べ視覚上目立つので、画質が著しく劣化する。図４は、従来のモノクロイメージスキャナから出力される画像信号において上記ゲインの不均一を補正する処理方法を示すフロー図である。この処理方法は一様な原稿、例えば白無地の原稿を基準被写体として用い、おおまかには暗時の画像信号（暗データ）と照明時の画像信号（明データ）とを求め、両者の差信号から求めた補正パラメータにより各画素での信号のゲインを補正するという方法である。その詳細を説明する。一様な基準被写体をスキャナにセットし、補正パラメータの作成処理をスタートする（ステップ１０）。原稿を照射する光源をオフ状態として（ステップ１２）、スキャナのラインセンサの読み出し走査を行い暗データを取り込む（ステップ１４）。精度を向上させるため、データ取込はｎ回行われ、データは累積加算される（ステップ１６）。暗補正パラメータ作成処理１８は、累積加算された暗データをｎで除して暗データの平均値を求める。この暗データの取り込みから平均までの処理は画素ごとに行われる。ここでｊ番目の画素の暗補正パラメータをＶｄ（ｊ）で表す。なお、このとき、光源はオフしているので、被写体となる原稿は原理的には特に一様なものでなくてもよい。
　【０００５】
　次に、光源をオン状態として（ステップ２０）、スキャナのラインセンサを読み出し走査して明データを取り込む（ステップ２２）。この場合も、精度を向上させるため、データ取込はｍ回行われ、データは累積加算される（ステップ２４）。明補正パラメータ作成処理２６は、累積加算された明データをｍで除して明データの平均値を求め、この平均値から暗補正パラメータ作成処理１８で求めた暗データの平均値を減算し、そして減算結果の逆数を求め、これを明補正パラメータとする。この明データの取り込みから明補正パラメータの決定までの処理は画素ごとに行われる。ｊ番目の画素の明補正パラメータをＫ（ｊ）で表す。明補正パラメータＫ（ｊ）は、ＲＡＭなどの記憶回路に格納され、補正パラメータの作成処理を終了する（ステップ２８）。
　【０００６】
　これら暗補正パラメータＶｄ（ｊ）、明補正パラメータＫ（ｊ）を用いて、一般の原稿を読み取った画像信号Ｖを補正する。具体的には、スキャナから出力される画像信号でのｊ番目の画素の信号値をＶ（ｊ）とすると、補正された画像信号Ｄは、次式で求められる。
　【０００７】
　　Ｄ（ｊ）＝｛Ｖ（ｊ）□Ｖｄ（ｊ）｝・Ｋ（ｊ）………（１）
撮像機器には多くの場合、上記補正パラメータ作成処理及びそのパラメータを用いて画像信号に補正演算を施す回路が組み込まれている。以上、モノクロイメージスキャナにおける画素間ばらつきの補正を述べた。
　【０００８】
　さて、カラー撮像機器、例えばカラーイメージスキャナにおいても、モノクロイメージスキャナ同様の固体撮像素子を用いる以上、画素間ばらつきについての補正が必要となる。図５は、従来のカラーイメージスキャナから出力される画像信号において上記ゲインの不均一を補正する処理方法を示すフロー図である。まずこの方法が適用されるカラーイメージスキャナを簡単に説明する。このカラーイメージスキャナは原稿照明用の光源として赤、緑、青それぞれに発光するＬＥＤ（それぞれＲ□ＬＥＤ、Ｇ□ＬＥＤ、Ｂ□ＬＥＤと称する）を有する。ラインセンサは時分割で各色の反射光を受光し、各色に対応したカラー画像信号である画像色成分信号を出力する。すなわち、例えば赤色光が照射されたときには、原稿はその赤色成分に応じた反射を生じ、ラインセンサは赤色成分の撮像を行う。他の色についても同様である。
　【０００９】
　図５（ａ）はカラーイメージスキャナにおける暗補正パラメータ及び明補正パラメータの作成処理の全体のフロー図である。暗補正パラメータ作成の過程４０は図４に示す過程（ステップ１２〜１８）と同じである。
　【００１０】
　受光部の感度の光波長特性は、すでに述べたように各受光部で異なり、例えば赤、緑、青に対する各感度の間の相関は保証されない。またＲＧＢ各ＬＥＤの輝度のばらつきも互いに異なる。つまり、同一のラインセンサであっても各色に対するゲインの画素間ばらつきのパターンは一般に異なる。図６は、ラインセンサによって一様な原稿を撮像した場合の各色の画像色成分信号の波形の模式図である。この図に示すように赤、緑、青の各画像色成分信号３０、３２、３４の波形、すなわち画素間のばらつきのパターンは各色間で異なる。そのため明補正パラメータ作成の過程は赤、緑、青の各色に対応する処理（処理４２〜４６）に分かれ、各色に対する処理を独立に行っている。これら各色の処理（処理４２〜４６）に含まれる赤色明補正処理（ステップ５２）、緑色明補正処理（ステップ５４）、青色明補正処理（ステップ５６）は、それぞれ図５（ｂ）に示す処理であり、これは図４のステップ２２〜２６と同じである。この処理により、暗補正パラメータＶｄ（ｊ）、赤、緑、青それぞれの明補正パラメータＫｒ（ｊ）、Ｋｇ（ｊ）、Ｋｂ（ｊ）が決定される。原稿を読み取って得られる赤、緑、青各色の画像色成分信号Ｖｒ（ｊ）、Ｖｇ（ｊ）、Ｖｂ（ｊ）は補正パラメータＶｄ（ｊ）、Ｋｒ（ｊ）、Ｋｇ（ｊ）、Ｋｂ（ｊ）を用い、（１）式と同様の演算を行って補正される。
　【００１１】
　この方法は、カラーイメージスキャナだけでなく、カラービデオカメラにも適用することができる。なお、カラービデオカメラの場合、一般には被写体を照射する光源の色を切り換えるのではなく、固体撮像素子の受光部上に特定の色成分を透過するカラーフィルタを設けることにより、カラー画像信号を生成する。この場合には、補正パラメータ作成処理において光源の色を切り換えることは必要なく、一様な基準被写体、例えば白色光で照らされた白色原稿を撮像して各色の明補正パラメータを決定することができる。
　【００１２】
　【発明が解決しようとする課題】
　上記、カラー撮像装置（撮像素子）における画素間ばらつきの補正は、各受光部が特定色に対応する画像色成分信号のみを生成する場合、例えば上述した固体撮像素子上にカラーフィルタが配置されているような場合には問題はないのだが、各受光部が複数の色に対応する画像色成分信号を生成する場合、例えば照射光の色を順次変えて、その反射光を同じ受光部で時分割で順次各色の画像色成分信号に変換する場合には以下に述べる問題点がある。
　【００１３】
　通常の固体撮像素子は電荷蓄積型の受光部を有し、この受光部に蓄積された電荷信号の読み出しが不十分であると残像を生じる。つまり、同一の受光部で異なる色の撮像を順次行う撮像装置から出力されるある特定の色の画像色成分信号は、その色の撮像に先行する他の色の撮像の残像成分を含んでいる。図７は、原稿読み取り時の画像色成分信号の波形の模式図である。ここで示す波形は赤、緑、青の順序の繰り返しで撮像される場合の赤色撮像時の画像色成分信号７０である。よってこの赤色の撮像の直前に青色の撮像が行われ、さらにその前に緑色の撮像が行われている。そのため主成分である赤色成分７２に、青色の残像成分７４と緑色の残像成分７６が重畳されている。各成分７２、７４、７６のおおよその割合は撮像順序に応じこの順で減少する。
　【００１４】
　上述した従来の明補正パラメータＫｒ（ｊ）、Ｋｇ（ｊ）、Ｋｂ（ｊ）は、それぞれ特定色の光源を照射して繰り返し撮像して求めるため、各色の純粋な明補正パラメータである。つまり、例えば実際の赤色撮像時の画像色成分信号７０に対し、（１）式と赤色補正パラメータＫｒ（ｊ）、暗補正パラメータＶｄ（ｊ）とを用いて補正処理を行うと、赤色成分７２の画素間ばらつきは補正されるが、青色成分７４及び緑色成分７６の画素間ばらつきは補正されないので、画像色成分信号７０の画素間ばらつきは完全には除去されないという問題があった。そのため補正による画質向上の効果が十分でないという問題があった。
　【００１５】
　本発明は、電荷蓄積型受光部を有する固体撮像素子から出力される画像色成分信号、すなわちカラー画像信号の主成分だけでなく残像成分の画素間ばらつきも軽減する簡易な処理方法及び処理装置を提供し、カラー撮像機器の画質の向上を図ることを目的とする。
　【００１６】
　【課題を解決するための手段】
　第１の発明に係わるカラー画像信号の処理方法は、
照明をオフとそ暗時に撮像することにより、または照明をオンとし黒基準被写体を撮像することにより、各画素ごとの暗画像信号を生成し、
白
暗画像信号と
その求めた規格化係数を記憶しておき、前記撮像装置によって
が出力されたときに、前記記憶された規格化係数を読み出して、
　【００１７】
　本発明によれば、基準色成分信号は、実際の撮像時と同様の色順序での撮像プロセスから得られる。すなわち、例えば、赤色に対応する基準色成分信号は、赤色の照明光の下で連続して撮像されるプロセスにおいて得られるのではなく、赤色、緑色、青色のような色順序で繰り返される実際の撮像プロセスにおいて得られる。この基準色成分信号を生成する過程と実際の被写体を撮像して画像色成分信号を生成する過程との違いは、基本的に被写体が一様な基準被写体であるかそうでないかの違いである。そのため、ある色に対応する基準色成分信号は、他の色の残像成分を含んでおり、この点で実際の被写体を撮像して得られるカラー画像信号に近い。よって、この基準色成分信号に基づいて、実際の被写体に対する画像色成分信号すなわちカラー画像信号を各画素ごとに規格化することにより、画素間のゲインのばらつきが、残像成分の画素間ばらつきも含めて補正され緩和される。
　【００１８】
　第２の発明に係わるカラー画像信号の処理方法は、第１の発明において、前記基準被写体の撮像開始から少なくとも前記色順序の２サイクル目以降の前記基準色成分信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うことを特徴とする。本発明によれば、少なくとも色順序の２サイクル目以降の基準色成分信号が規格化に使用される。これにより、残像成分の割合が変化する撮像開始直後の過渡的な基準色成分信号ではなく、残像成分の割合が安定した基準色成分信号が規格化に使用され、実際の被写体に対する画像色成分信号に含まれる残像成分の画素間ばらつきの補正が適切に行われる。
　【００１９】
　第３の発明に係わるカラー画像信号の処理方法は、第１又は第２の発明において、前記基準色成分信号の複数回を平均した平均色成分信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うことを特徴とする。本発明によれば、平均色成分信号は複数回の撮像により得られる基準色成分信号を平均したものであり、基準色成分信号の各画素ごとの信号値に含まれる種々の要因のゆらぎの影響が低減され、補正の精度が向上する。
　【００２０】
　第４の発明に係わるカラー画像信号の処理方法は、第３の発明において、前記撮像装置により、被写体に光を照射しない暗時の撮像を行って暗画像信号を生成し、前記平均色成分信号と前記暗画像信号との差信号に基づいて前記規格化係数を求め、前記規格化を行うことを特徴とする。本発明によれば、受光感度及び照明輝度の画素間ばらつきの画素間ばらつきとは基本的に独立な暗画像信号の影響が除去され、補正精度が向上する。なお、複数回の暗画像信号を平均したものを暗画像信号として用いることにより、暗画像信号に含まれるゆらぎが低減され、補正精度をさらに向上させることができる。
　【００２１】
　第５の発明に係わるカラー画像信号の処理方法は、第４の発明において、前記画像色成分信号と前記暗画像信号との差信号の前記各画素ごとの信号値に前記規格化係数を乗じることにより前記規格化を行うことを特徴とする。本発明によれば、受光による信号成分とは無関係な暗画像信号が除去され、受光により生じる信号成分のみが得られる。しかも、その信号成分は、規格化係数が乗じられることにより画素間ばらつきが補正され、例えばラインセンサによる撮像では、原稿送り方向のすじが抑制された良好な画像が得られる。
　【００２２】
　第６の発明に係わるカラー画像信号の処理装置は、撮像装置によって被写体に光を照射しない暗時に撮像された複数回の出力信号を各画素ごとに平均して暗画像信号を求める暗補正パラメータ作成回路と、前記暗画像信号を記憶する暗補正パラメータ記憶回路と、各色ごとに設けられ、一様な基準被写体を撮像して得られる当該色の複数回の画像色成分信号を各画素ごとに平均し、この平均値と前記暗画像信号との差の逆数である規格化係数を求める複数の明補正パラメータ作成回路と、前記各色ごとに設けられ、当該色に対応する前記規格化係数を記憶する複数の明補正パラメータ記憶回路と、被写体を撮像して得られる前記画像色成分信号と前記暗画像信号との差信号の前記各画素ごとの信号値に前記規格化係数を乗じて出力する演算回路と、前記暗時の撮像を行わせるための前記撮像装置の制御、前記撮像装置からの画像色成分信号の入力先の切替制御及び前記演算回路
が前記明及び暗補正パラメータを読み出す
タイミング
　【００２３】
　本発明によれば、実際の被写体を撮像する前に、暗画像信号と各色ごとの規格化係数とが求められ、それぞれ暗補正パラメータ記憶回路、明補正パラメータ記憶回路に記憶される。実際の被写体の撮像時には、演算回路が撮像装置から出力される画像色成分信号を上記各記憶回路に格納されている暗画像信号と規格化係数とを用いて補正する。暗補正パラメータ作成回路は各画素ごとに暗画像信号の信号値を複数回にわたって平均し、暗補正パラメータ記憶回路に出力する。照明部が照射する複数の色を例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）とし、照射する色順序をＲＧＢの順であるとする。つまり実際の被写体の撮像時も一様な基準被写体の撮像時も、撮像装置からはこの色順序の繰り返しでカラー画像信号、すなわち画像色成分信号または基準色成分信号が出力される。明補正パラメータ作成回路は、これら各色ごとに設けられる。そして例えば赤色に対応する明補正パラメータ作成回路は、ＲＧＢの順序の繰り返して出力される基準色成分信号のうち赤色光の照射に対応して出力される基準色成分信号のみを各画素ごとに複数回にわたって平均し、この画素ごとの平均値と暗補正パラメータ記憶回路に記憶された当該画素に対応する暗画像信号の値との差の逆数を求め、これを当該画素の赤色に対応する規格化係数として、明補正パラメータ記憶回路に出力する。緑色、青色に対応する明補正パラメータ作成回路も同様の処理を行う。制御回路は、上記各部の動作タイミングの制御を行う。
　【００２４】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。
　【００２５】
　図１は、本発明が適用されるカラーイメージスキャナのブロック構成図である。撮像装置１００は電荷蓄積型の受光部を有するラインセンサ、それぞれ赤緑青（ＲＧＢ）の光を原稿に照射する発光ダイオード（Ｒ□ＬＥＤ、Ｇ□ＬＥＤ、Ｂ□ＬＥＤ）、及び原稿面をラインセンサで走査するための機構を含んでいる。ここでＬＥＤはＲＧＢの順で繰り返し点灯するものとする。
　【００２６】
　ラインセンサの各受光部は、Ｒ□ＬＥＤが点灯中には原稿の赤色成分に応じた赤色の反射光を受光して電荷信号に変換する。そして各受光部の電荷信号（画素信号）が順次読み出され、赤色の画像色成分信号が生成される。続いてＧ□ＬＥＤが点灯し、受光部には緑色の反射光に応じた電荷信号が蓄積される。これが読み出されて緑色の画像色成分信号が生成される。これに続いてＢ□ＬＥＤが点灯して青色の撮像が行われ、青色の画像色成分信号が生成される。以降同様に、ＲＧＢに対し同一の受光部がＲＧＢの順序の繰り返しで撮像を行う。ここで各色の画像色成分信号は各受光部ごとの信号値である画素信号が連続した信号であり、図３に示したように期間Ｔの幅を有する信号を指す。すなわち、各画像色成分信号は１本の走査線に対応し、原稿は微小な間隔で平行に並ぶＲＧＢの走査線の配列として画像化される。ＬＥＤ制御部１０２は、ＬＥＤの点灯順序及び点灯時間を制御する。
　【００２７】
　画像色成分信号１０４は、本発明に係る信号処理装置である明暗出力補正部１０６に入力される。画像色成分信号１０４は、アナログ□デジタル変換回路（ＡＤＣ）１０８でデジタル化され、バス１１０又はバス１１２に出力される。いずれのバスに出力されるかは制御回路１１４により制御される。バス１１０には、暗補正パラメータ作成回路１２０とＲＧＢそれぞれに対応する明補正パラメータ作成回路１２２、１２４、１２６とが接続され、バス１１２には演算回路１２８が接続されている。
　【００２８】
　暗補正パラメータ作成回路１２０及び明補正パラメータ作成回路１２２〜１２６は、ラインセンサのゲインの画素間ばらつきを補正するために用いるパラメータ（後述）を作成する。暗補正パラメータ作成回路１２０で作成された暗補正パラメータは、暗補正パラメータ記憶回路であるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１３０に格納される。また各明補正パラメータ作成回路１２２〜１２６で作成された明補正パラメータは、それぞれ明補正パラメータ記憶回路であるＲＡＭ１３２、１３４、１３６に格納される。演算回路１２８は、一般の被写体原稿を撮像して得られる画像色成分信号１０４をバス１１２経由で入力され、この信号に対し、ＲＡＭ１３０〜１３６に格納された各パラメータを用いて画素間ばらつきに起因する不均一を補正する演算を行い、補正済み信号１４０として出力する。
　【００２９】
　次にこの明暗出力補正部１０６を用いたラインセンサのゲインの画素間ばらつきの補正方法を説明する。図２は、明暗出力補正部１０６における暗補正パラメータ及び明補正パラメータの作成処理の全体のフロー図である。
　【００３０】
　操作者はこれらパラメータを作成する場合、撮像装置１００に例えば基準被写体として白無地の原稿をセットし、明暗出力補正部１０６をパラメータ作成モードに切り換える。このモードを指定されると、パラメータ作成処理が開始される（ステップ２００）。制御回路１１４は、ＬＥＤ制御部１０２に信号を送り、原稿を照射するＬＥＤの電源をオフ状態にさせる（ステップ２０２）。このとき撮像装置１００からＡＤＣ１０８に入力される画像色成分信号１０４は暗画像信号である。
　【００３１】
　制御回路１１４は、ＡＤＣ１０８内の切換器を制御して暗画像信号をバス１１０に出力させる一方、その暗補正パラメータ作成回路１２０を動作させる。動作された暗補正パラメータ作成回路１２０は暗画像信号を取り込む（ステップ２０４）。精度を向上させるため、データ取込はｎ回行われ、データは累積加算される（ステップ２０６）。暗補正パラメータ作成回路１２０は、累積加算された暗画像信号をｎで除して暗画像信号の平均値を求める。この暗画像信号の取り込みから平均までの処理は画素ごとに行われる（暗補正パラメータ作成処理２０８）。ここでｊ番目の画素の暗補正パラメータである暗画像信号の平均値をＶｄ（ｊ）で表す。なお、このとき、光源はオフしているので、被写体となる原稿は原理的には一様なものでなくてもよい。以上の暗補正パラメータを求める処理の原理は、従来技術で述べたところと同様である。
　【００３２】
　次に、制御回路１１４はＬＥＤ制御部１０２にＲＧＢスキャン動作を指示する（ステップ２１０）。ＬＥＤ制御部１０２は、ＲＧＢスキャン動作を指示されると、通常の撮像動作時と同様にＲ□ＬＥＤ、Ｇ□ＬＥＤ、Ｂ□ＬＥＤをこの順序で点灯させる。これに対応して、撮像装置１００からはＲＧＢの画像色成分信号１０４が出力される。この画像色成分信号１０４は基準被写体を撮像したものであり、基準色成分信号と呼ぶ。基準色成分信号はＲＧＢの３種類ある。これらはＡＤＣ１０８からバス１１０に出力される。
　【００３３】
　制御回路１１４の動作と撮像装置１００の動作とは、ＲＧＢスキャン動作の指示タイミングにおいて同期している。制御回路１１４はＲＧＢの各基準色成分信号の出力タイミングに同期して、各明補正パラメータ作成回路１２２〜１２６を動作させる。すなわち、例えば、Ｒの基準色成分信号が出力される際には、Ｒに対応する明補正パラメータ作成回路１２２を動作させ、明補正パラメータ作成回路１２２はＲの基準色成分信号を取り込む（ステップ２１２）。同様にＧ、Ｂの基準色成分信号の取り込みが、それぞれ明補正パラメータ作成回路１２４、１２６により行われる（ステップ２１４、２１６）。このＲＧＢの基準色成分信号の取り込み（ステップ２１２〜２１６）は、精度を向上させるためｍ回行われ、データは累積加算される（ステップ２１８）。
　【００３４】
　各明補正パラメータ作成回路は、それぞれ累積加算された基準色成分信号をｍで除して各基準色成分信号の平均値を求め、これら各平均値からＲＡＭ１３０に格納された暗画像信号の平均値を減算し、そして減算結果の逆数を求め、これらを規格化係数とする。この基準色成分信号の取り込みから規格化係数の決定までの処理は画素ごとに行われる。また規格化係数はＲＧＢそれぞれに対応して求められる。ｊ番目の画素のＲＧＢに対応する規格化係数をそれぞれＫｒ（ｊ）、Ｋｇ（ｊ）、Ｋｂ（ｊ）で表す。これら規格化係数が、明補正パラメータとして、それぞれＲＡＭ１３２〜１３６に格納される（ステップ２２０、２２２、２２４）。
　【００３５】
　明暗出力補正部１０６は、パラメータ作成モードを指定されると以上の処理を行う。本カラーイメージスキャナは、一般の原稿の撮像時には、ＲＡＭ１３０〜１３６に格納された暗画像信号Ｖｄ（ｊ）、規格化係数Ｋｒ（ｊ）、Ｋｇ（ｊ）、Ｋｂ（ｊ）を用いて、画像色成分信号を補正する。
　【００３６】
　上述したデータの取り込みは、ＲＧＢの色順序で繰り返される。従来技術で述べた方法は、Ｒのデータを連続して取り込み、次にＧのデータを連続して取り込み、そしてＢのデータを連続して取り込むというやり方であり、この点で、本装置の方法と従来技術で述べた方法とは異なる。本装置の基準色成分信号は、基準被写体を撮像する点を除き、実際の被写体の撮像と同様にして得られている。そのため、各色に対応する基準色成分信号は、他の色の残像成分を含んでおり、この点で実際の被写体を撮像して得られるカラー画像信号に近い。よって、この基準色成分信号に基づいて、実際の被写体に対する画像色成分信号すなわちカラー画像信号を各画素ごとに規格化することにより、画素間のゲインのばらつきを、残像成分の画素間ばらつきも含めて補正し緩和することができる。
　【００３７】
　具体的な補正演算を説明する。ここでＶｒ（ｊ）、Ｖｇ（ｊ）、Ｖｂ（ｊ）はスキャナから出力されるＲＧＢ各色の画像色成分信号でのｊ番目の画素の信号値である。制御回路１１４は、通常の撮像時には画像色成分信号１０４をＡＤＣ１０８からバス１１２に出力させる。演算回路１２８は暗画像信号Ｖｄ（ｊ）、規格化係数Ｋｒ（ｊ）、Ｋｇ（ｊ）、Ｋｂ（ｊ）を、ＲＡＭ１３０〜１３６から読み出して、ＡＤＣ１０８から入力されるＶｒ（ｊ）、Ｖｇ（ｊ）、Ｖｂ（ｊ）を補正する。この補正演算は、例えばＲ成分に関しては、画像色成分信号Ｖｒ（ｊ）と暗画像信号Ｖｄ（ｊ）との差信号に規格化係数Ｋｒ（ｊ）を乗ずるというものである。（２）〜（４）式はこれを各色について式で表したものである。Ｄｒ（ｊ）、Ｄｇ（ｊ）、Ｄｂ（ｊ）は補正された画像色成分信号である。
　【００３８】
　　Ｄｒ（ｊ）＝｛Ｖｒ（ｊ）□Ｖｄ（ｊ）｝／・Ｋｒ（ｊ）………（２）
　　Ｄｇ（ｊ）＝｛Ｖｇ（ｊ）□Ｖｄ（ｊ）｝／・Ｋｇ（ｊ）………（３）
　　Ｄｂ（ｊ）＝｛Ｖｂ（ｊ）□Ｖｄ（ｊ）｝／・Ｋｂ（ｊ）………（４）
この演算式は従来技術で説明した（１）式と同様の形式であるが、本補正方法では、規格化係数Ｋｒ（ｊ）、Ｋｇ（ｊ）、Ｋｂ（ｊ）が、上述したように実際の撮像時同様に残像を含んだ基準色成分信号に基づいて求められている。そのため、この演算により、ＲＧＢそれぞれのゲインの画素間ばらつきが、残像成分の画素間ばらつきも含めて緩和される。すなわちラインセンサの受光部の配列方向のゲイン不均一が補正され、Ｄｒ（ｊ）、Ｄｇ（ｊ）、Ｄｂ（ｊ）を画面上に表示した場合や印刷した場合に、この不均一により生じる原稿送り方向のすじが抑制される。
　【００３９】
　本装置の制御回路１１４、暗補正パラメータ作成回路１２０、各明補正パラメータ作成回路１２２〜１２６及び演算回路１２８はゲートアレイ又はＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ）にて構成されている。これらをマイクロプロセッサにて構成することも可能である。また、ここでは、色成分の組み合わせをＲＧＢとしたが、他の組み合わせ、例えばシアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、イエロー（Ｙ）などでもよい。また、色順序もＲＧＢではなく、当然、他の順序でもよい。また、上述の処理では、暗補正時に、原稿を照射する光源をオフ状態として暗データを取り込むとしたが、光源をオン状態として反射率の低い黒色の基準原稿を読み込ませてもよい。
　【００４０】
　暗補正パラメータ作成、明補正パラメータ作成における暗画像信号や基準色成分信号の平均回数は多いほど精度は向上するが、少なくても原理的には可能である。但し、明補正パラメータ作成においては、その回数を少なくする場合、又は平均をとらずに１回の基準色成分信号のみを用いる場合には、それらに含まれる残像成分が定常状態に達していない、基準被写体の撮像開始直後の基準色成分信号の使用を避けることが望ましい。
　【００４１】
　ここで、撮像装置１００に搭載されるラインセンサは、フォトトランジスタを受光部に有し、複数の受光部に蓄積された電荷信号をトランジスタスイッチにより出力信号線に順次読み出すものである。上述した画素間ばらつき補正の処理方法は、このような１次元センサだけでなく、２次元イメージセンサに適用することもできる。また受光部がフォトダイオードにより構成されていてもよい。また、受光部からの電荷読み出し方法としてＣＣＤなど他の方法を採用したものでもよい。本処理方法は、その受光部が残像を多少なりとも生じ、同一受光部で複数色を順次受光するセンサを用いた撮像装置すべてに有効であり、センサは固体撮像素子に限られない。
　【００４２】
　以上述べた、本装置に用いた画素間ばらつき補正の処理方法及び処理装置によれば、１つの画像色成分信号に含まれる複数色の各成分ごとに画素間ばらつきの補正をするという煩雑な処理を行うことなく、カラー画像信号の補正が行われ、例えば画像上の色むらによるすじが抑制され、良好な画質を簡易に得ることができる。
　【００４３】
　【発明の効果】
　第１の発明によれば、ある色に対応する基準色成分信号は、他の色の残像成分を含んでおり、この点で実際の被写体を撮像して得られるカラー画像信号に近い。よって、この基準色成分信号に基づいて、実際の被写体に対する画像色成分信号すなわちカラー画像信号を各画素ごとに規格化することにより、画素間のゲインのばらつきが、残像成分の画素間ばらつきも含めて補正され緩和され、画質が向上するという効果がある。
　【００４４】
　第２の発明によれば、残像成分の割合が安定した基準色成分信号が規格化に使用され、実際の被写体に対する画像色成分信号に含まれる残像成分の画素間ばらつきの補正が適切に行われるという効果がある。
　【００４５】
　第３の発明によれば、基準色成分信号の平均をとることにより、基準色成分信号の各画素ごとの信号値に含まれる種々の要因のゆらぎの影響が低減され、補正の精度が向上する。
　【００４６】
　第４の発明によれば、受光感度及び照明輝度の画素間ばらつきとは基本的に独立な暗画像信号の影響が除去され、補正精度が向上する。
　【００４７】
　第５の発明によれば、受光による信号成分とは無関係な暗画像信号が除去され、受光により生じる信号成分のみが得られ、この信号成分に規格化係数が乗じられることにより画素間ばらつきが補正され、例えばラインセンサによる撮像では、原稿送り方向のすじが抑制された良好な画像が得られるという効果がある。
　【００４８】
　第６の発明によれば、上記補正が簡易な回路構成により実現されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明が適用されるカラーイメージスキャナのブロック構成図。
　【図２】　明暗出力補正部における暗補正パラメータ及び明補正パラメータの作成処理のフロー図。
　【図３】　一様な原稿を撮像した時のラインセンサの出力信号の波形図。
　【図４】　モノクロイメージスキャナのゲインむらを補正する従来の処理方法を示すフロー図。
　【図５】　カラーイメージスキャナのゲインむらを補正する従来の処理方法を示すフロー図。
　【図６】　一様な原稿を撮像した時のラインセンサの画像色成分信号の波形の模式図。
　【図７】　原稿読み取り時の画像色成分信号の波形の模式図。
　【符号の説明】
　１００　撮像装置、　１０２　ＬＥＤ制御部、　１０４　　画像色成分信号、　１０６　明暗出力補正部、　１０８　　アナログ□デジタル変換回路、　１１４　制御回路、　１２０　暗補正パラメータ作成回路、　１２２，１２４，１２６　明補正パラメータ作成回路、　１２８　演算回路、　１３０，１３２，１３４，１３６　ＲＡＭ、　１４０　補正済み信号。