(57)【要約】【課題】シェーディング補正用の白基準板のゴミや傷による画像劣化を排除した両面画像読取装置を実現する。【解決手段】キャリッジに搭載されたイメージセンサで読み取る面と反対の面を読み取るイメージセンサのシェーディング補正用の白基準板をキャリッジ上に設けることで、副走査方向に可動とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿台ガラス上に置かれた固定原稿を走査する走査手段と、
積載された原稿を１枚ずつ順次搬送する搬送手段と、
前記走査手段によって走査する原稿面および前記搬送手段によって搬送される原稿の第１の面の画像を読み取る第１の読取手段と、
第１の面の裏側である第２の面の画像を読み取る第２の読取手段と、
第２の読取手段シェーディング補正に用いる基準白色板を前記走査手段上に有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
第２の読取手段は、前記走査手段上の基準白色板の異なる２ライン以上を走査して基準白色を得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】
第２の読取手段の基準白色は、基準白色板を読み取った複数ラインのデータの平均値を用いることを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【請求項４】
第２の読取手段の基準白色は、基準白色板を読み取った複数ラインのデータの最大値を用いることを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【請求項５】
第２の読取手段の基準白色板を読み取り時は第１の読取手段の光源を消灯することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原稿の第１面を走査し読み取るＣＣＤ等の第１のリニアイメージセンサと、原稿の第１面の反対の第２の面を走査して読み取るＣＣＤ等の第２のリニアイメージセンサを画像読取装置に関し、特にリニアイメージセンサの画素間感度のばらつきや、光源、光学系の特性による明暗のばらつきを補正するためのシェーディング補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＣＤ等のリニアイメージセンサで原稿面を走査し原稿画像を読み取る画像読取装置では、リニアイメージセンサの画素感度ばらつきや、光源、光学系の特性による明暗のばらつきを補正するために、基準白色板を読み取って得た白色データをもとにシェーディング補正が行われている。
【０００３】
基準白色板にごみや汚れが無く、図８に示すような正しい基準白データが読み取れる場合は、正常にシェーディング補正が行えるが、図９に示すように基準白色板のイメージセンサのｎ画素目に相当する位置にごみがあったばあいには、図１０に示すように、該当画素の信号レベルがごみの影響で落ち込み、この信号レベルを基準白データとしてシェーディング補正を行うと、該当画素部分が縦すじとなって画像劣化する。
【０００４】
この画像劣化を引き起こすごみや汚れの影響をなくすために、複数ラインの基準白データを読み取り、注目画素の複数ラインの読取データの平均値や最大値を算出し、この値を注目画素の基準白としてシェーディング補正を行う方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１４に示す従来の画像読取装置では、白色基準板２０がイメージセンサに対し原稿通過面と反対の位置に固定されて配置されているため、基準白色板２０の複数のラインを読み取っても、物理的には同じラインを読むことになるため、前述の注目画素の複数ラインの読取データの平均値や最大値を算出す方法では、基準白色板のゴミや汚れの影響を除去することができなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の問題を解決するためのものであり、読取位置が固定された読取手段用の白色基準板を固定原稿を走査する走査手段に設けることで、白色基準板を可動とし、読取位置が固定された読取手段でも基準白色板の複数のラインを読めるように構成し、複数ラインの基準白データから基準白データを取得することで、基準白色板に付着したゴミや汚れの影響を除去した基準白色データを得て、シェーディング補正を行うものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（実施例）
（第１の実施例）
図１に、本発明に係わる画像読取装置の概略図を示す。
【０００８】
本画像読取装置は、原稿台ガラス５上に原稿を固定して読み取るフラットベッドモードと、原稿を搬送させて読み取るシートスルーモードで動作する。
【０００９】
まず、シートスルーモード読み取りについて説明する。
【００１０】
シートスルーモード時に原稿の上面を読み取る第２の光学ユニット２及び搬送系は原稿設置台６上に表を下に向けて載せられた原稿は不図示のピックアップローラによってピックアップされ、不図示の分離機構によって一番下の原稿だけが分離される。
【００１１】
分離給紙された原稿は搬送ローラ３によって矢印方向に搬送され、読み取り位置を通過する。原稿読み取り位置を通過した後、排紙ローラ４によって矢印の方向に排紙される。
【００１２】
第１の光学ユニット１は原稿の下を向いた面の画像情報を読むための光学ユニットで、不図示のモータによって図の左右に稼動可能に構成されており、シートスルーモードでは、図の位置に固定されて、原稿台ガラス５を通して原稿の表面の画像情報を読み取る。
【００１３】
また、第２の光学ユニット２は原稿の上を向いた面の画像情報を読むための光学ユニットで、第１の光学ユニット１と原稿搬送路を挟んで反対側の位置に固定して給紙部９内に配置されている。この２つの光学ユニットによって、原稿の下面、上面を片面づつ、または上下両面を一度に読み取ることもできるように構成されている。
【００１４】
給紙部９と原稿設置台６は一体となって、原稿台ガラス５の上部に設置され、本体奥側に配置されたヒンジで開閉できるように構成されている（以後ＡｕｔｏＤｏｃｕｍｅｎｔＦｅｅｄｅｒと称する）。
【００１５】
第１の光学ユニット１の内部構造を図２に示す。第２の光学ユニット２も第１の光学ユニット１と同様な構造をしている。
【００１６】
１１は原稿面を照射する光源、１２は原稿面の照度をアップさせるための反射板である。光源１１からの照射光と反射板１２で反射された反射光により原稿を照射し、その反射光が反射ミラー１３、反射ミラー１４、反射ミラー１５、反射ミラー１６、反射ミラー１７でそれぞれ反射され、レンズ１８でラインイメージセンサ１９上に結像され、１ラインの画像情報が得られる。
【００１７】
次にフラットベットモードについて説明する。フラットベットモードで原稿を読み取る場合には、ＡＤＦをヒンジを回転中心として、手前を開けて、原稿を原稿台ガラス５に載せて、ＡＤＦを閉め、ＡＤＦで原稿をはさんで読取るようになっている。
【００１８】
第１の光学ユニット１はレール上を不図示のモータにより駆動され、矢印の方向に移動しながら、原稿台ガラス５に積載された原稿表面のライン画像情報を順次読み取り、原稿表面の２次元画像情報を得ることができるように構成されている。
【００１９】
次に概略の動作について説明する。図３にシートスルーモードでの読取位置の概略図を示す。２１はフラットベッドモード時の原稿突き当て板で、その裏面に第１の光学ユニット１用の白色基準板２２が配置されている。２０は第２の光学ユニット２用の白色基準板で、第１の光学ユニット１の上面に配置されている。図中ａは第１の光学ユニット１の原稿下面の読取位置を、ｂは第２の光学ユニット２の原稿上面の読取位置を示している。読み取り開始の指示を受け付けると、第１の光学ユニット１をホームポジションに移動させる。
【００２０】
次に、光源１１を点灯させ、光量が安定するまで所定時間ホームポジションで待機する。その後、図４に示すように、第１の光学ユニット１を移動させ突き当て基準板２１の位置に取り付けてある基準白色板のｃからｄの８ライン分を読み取り、後述する第１の光学ユニット１用のシェーディング補正用の基準白データＷ１（ｎ）を作成する。
【００２１】
次に、第１の光学ユニット１の光源１１を消灯してホームポジションに移動させる。その後第２の光学ユニット２の光源を点灯させ光量が安定するまで所定時間ホームポジションで待機する。所定時間経過後、図５に示すように、第１の光学ユニット１を移動させ第１の光学ユニット１上に設けられた第２の白色基準板２０のｅからｆまでの８ラインを第２の光学ユニット２で読取り、後述する第２の光学ユニット２用のシェーディング補正用の基準白データＷ２（ｎ）を作成する。
【００２２】
次に図６のブロック図に基づいて基準白データＷ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）の作成手順について説明する。ここで、ｎ正の整数で、主走査方向の画素ナンバーを表しており、主走査有効画素が７０００画素の場合、ｎは１〜７０００までとなる。
ＣＣＤ１９で読み取られた基準白色板のアナログ画像信号は、前処理回路３０で、適正なレベルにクランプされた後、増幅されて、Ａ／Ｄコンバータ３１に入力されてデジタル値に変換される。
【００２３】
第１の光学ユニット１用の基準白データＷ１（ｎ）を得るために、まずセレクタ３４のＡ入力を不図示のＣＰＵで選択する。Ａ入力には０データが入力されている。この状態で基準白色板２２のｃのラインを読み取る。
【００２４】
ｃのラインのデータはＡ／Ｄコンバータ３１でデジタル値に変換されて比較回路３５に入力される。比較回路３５は２つの入力信号を画素ごとに比較し、大きいほうの値を出力する。
【００２５】
比較回路３５のもう一方の入力にはセレクタ３４の出力が接続されており、今は、０データが入力されているため、比較回路３５からは、ｃラインを読み取った画像データが出力されることになる。比較記３５から出力されたデータはメモリ３２に記憶される。
【００２６】
ｃのライン１ライン分の読取が終了すると、セレクタ３４の入力が不図示のＣＰＵによりＢ入力に切り替えられ、比較回路３５にはメモリ３２に記憶されているデータが読み出されて入力される。
【００２７】
比較回路３５のもう一方の入力には、ｃの次のラインの読取データが入力され、先ほどメモリ３２に記憶したｃラインのデータと画素ごとに比較され、大きいほうのデータが出力されて、メモリ３２に記憶される。
【００２８】
同様の処理が、ｄラインまで行われ、最終的にｃからｄまでの計８ラインのデータの画素ごとの最大値が基準白データＷ１（ｎ）としてメモリ３２に記憶される。
【００２９】
ｃ＋１ラインからｃ＋５ラインにかけてゴミがある場合に得られる基準白データＷ１（ｎ）のイメージを図１１に示す。第２の光学ユニット２用の基準白データＷ２（ｎ）も同様にして、第１の光学ユニット１上に配置された第２の基準白色板２０のｅからｆまでの８ラインのデータが読み取られ、画素ごとの最大値が基準白データＷ２（ｎ）としてメモリ３２に記憶される。
【００３０】
以上の手順で、シェーディング補正に用いる基準白データＷ１（ｎ）とＷ２（ｎ）が取得されたことになる。
【００３１】
つぎに原稿を搬送して原稿下面の原稿画像情報Ｄ１ｉ（ｎ）と原稿上面の画像情報Ｄ２ｉ（ｎ）が各ラインごとに読み取られる。
【００３２】
第１の光学ユニット１で読み取られる原稿下面の画像は、ＣＣＤ１９で読み取られてアナログ情報として出力され、前述の処理と同様にして、前処理回路３０で処理された後、Ａ／Ｄコンバータ３１でデジタル値Ｄ１ｉ（ｎ）に変換され、シェーディング補正回路３３に入力される。
【００３３】
また、先にメモリ３２に記憶しておいた基準白データＷ１（ｎ）が読み出されて、シェーディング補正回路３３に入力され、
Ｄ１ｏ（ｎ）＝Ｄ１ｉ（ｎ）×Ｗｒｅｆ／Ｗ１（ｎ）
が施され、シェーディング補正後の画像データＤ１ｏ（ｎ）が出力される。ここで、Ｗｒｅｆは白レベルの固定の基準値で、８ビットで量子化する場合には、ＦＦｈとなる。
【００３４】
同様に、第２の光学ユニット２で読み取られる原稿上面の画像は、ＣＣＤ１９で読み取られてアナログ情報として出力され、前述の処理と同様にして、前処理回路３０で処理された後、Ａ／Ｄコンバータ３１でデジタル値Ｄ２ｉ（ｎ）に変換され、シェーディング補正回路３３に入力される。
【００３５】
また、先にメモリ３２に記憶しておいた基準白データＷ２（ｎ）が読み出されて、シェーディング補正回路３３に入力され、
Ｄ２ｏ（ｎ）＝Ｄ２ｉ（ｎ）×Ｗｒｅｆ／Ｗ２（ｎ）×Ｃ
が施され、シェーディング補正後の画像データＤ２ｏ（ｎ）が出力される。ここで、Ｃは第２の白基準板２０が原稿読取面より遠くに配置されていることを補正する定数である。
【００３６】
（第２の実施例）
図７に第２の実施例のブロック図を示す。
【００３７】
本実施例の基準白データＷ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）の作成手順について説明する。ＣＣＤ１９で読み取られた基準白色板のアナログ画像信号は、前処理回路３０で、適正なレベルにクランプされた後、増幅されて、Ａ／Ｄコンバータ３１に入力されてデジタル値に変換される。
【００３８】
第１の光学ユニット１用の基準白データＷ１（ｎ）を得るために、まずセレクタ３４のＡ入力を不図示のＣＰＵで選択する。Ａ入力には０データが入力されている。この状態で基準白色板２２のｃのラインを読み取る。
【００３９】
ｃのラインのデータはＡ／Ｄコンバータ３１でデジタル値に変換されて加算回路３６に入力される。加算回路３６のもう一方の入力にはセレクタ３４の出力が接続されており、今は、０データが入力されているため、加算回路３６からは、ｃラインを読み取った画像データに０が加算されるため結果的にｃラインの画像データがそのまま出力されることになる。加算回路３６から出力されたデータはメモリ３２に記憶される。
【００４０】
ｃのライン１ライン分の読取が終了すると、セレクタ３４の入力が不図示のＣＰＵによりＢ入力に切り替えられ、加算回路３６にはメモリ３２に記憶されているデータが読み出されて入力される。
【００４１】
加算回路３６のもう一方の入力には、ｃの次のラインの読取データが入力され、先ほどメモリ３２に記憶したｃラインのデータと画素ごとに加算されて、メモリ３２に記憶される。
【００４２】
同様の処理が、ｄラインまで行われ、最終的にｃからｄまでの計８ラインのデータの画素ごとに加算された基準白データＷ１（ｎ）の８倍の値がメモリ３２に記憶される。本実施例では、基準白データＷ１（ｎ）は８ラインの平均として求められることになる。
【００４３】
ｃ＋１ラインからｃ＋５ラインにかけてゴミがある場合に得られる基準白データＷ１（ｎ）のイメージを図１２に示す。
【００４４】
第２の光学ユニット２用の基準白データＷ２（ｎ）も同様にして、第１の光学ユニット１上に配置された第２の基準白色板２０のｅからｆまでの８ラインのデータが読み取られ、画素ごとに加算された基準白データＷ２（ｎ）の８倍の値がメモリ３２に記憶される。
【００４５】
以上の手順で、シェーディング補正に用いる基準白データＷ１（ｎ）とＷ２（ｎ）の８倍の値が取得されたことになる。
【００４６】
つぎに原稿を搬送して原稿下面の原稿画像情報Ｄ１ｉ（ｎ）と原稿上面の画像情報Ｄ２ｉ（ｎ）が各ラインごとに読み取られる。第１の光学ユニット１で読み取られる原稿下面の画像は、ＣＣＤ１９で読み取られてアナログ情報として出力され、前述の処理と同様にして、前処理回路３０で処理された後、Ａ／Ｄコンバータ３１でデジタル値Ｄ１ｉ（ｎ）に変換され、シェーディング補正回路３３に入力される。
【００４７】
また、先にメモリ３２に記憶しておいた基準白データＷ１（ｎ）の８倍の値が読み出されて除算回路３７に入力される。除算回路３７で１／８にされて基準白データＷ１（ｎ）が求められてシェーディング補正回路３３に入力され、
Ｄ１ｏ（ｎ）＝Ｄ１ｉ（ｎ）×Ｗｒｅｆ／Ｗ１（ｎ）
が施され、シェーディング補正後の画像データＤ１ｏ（ｎ）が出力される。
【００４８】
ここで、Ｗｒｅｆは白レベルの固定の基準値で、８ビットで量子化する場合には、ＦＦｈとなる。
【００４９】
同様に、第２の光学ユニット２で読み取られる原稿上面の画像は、ＣＣＤ１９で読み取られてアナログ情報として出力され、前述の処理と同様にして、前処理回路３０で処理された後、Ａ／Ｄコンバータ３１でデジタル値Ｄ２ｉ（ｎ）に変換され、シェーディング補正回路３３に入力される。
【００５０】
また、先にメモリ３２に記憶しておいた基準白データＷ２（ｎ）の８倍の値が読み出されて除算回路３７に入力される。
【００５１】
除算回路３７で１／８にされて基準白データＷ２（ｎ）が求められてシェーディング補正回路シェーディング補正回路３３に入力され、
Ｄ２ｏ（ｎ）＝Ｄ２ｉ（ｎ）×Ｗｒｅｆ／Ｗ２（ｎ）×Ｃ
が施され、シェーディング補正後の画像データＤ２ｏ（ｎ）が出力される。
【００５２】
ここで、Ｃは第２の白基準板２０が原稿読取面より遠くに配置されていることを補正する定数である。基準白データＷ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）の作成手順以外は実施例１と同じである。
【００５３】
（第３の実施例）
図１３に本発明の第３の実施例の画像読取装置の概略図を示す。
【００５４】
本実施例では、第１の光学ユニット１は固定されており、光源とミラーの載った第１のキャリッジ４０と、ミラーが２つ載った第１のキャリッジの１／２の速度で移動する第２のキャリッジ４１により構成された１対１／２光学系でフラットベット読取を行う構成となっている。
【００５５】
第１のキャリッジ４０の上面には、第２の光学ユニット２用の白色基準板２０が配置されており、第１、第２の実施例と同様にキャリッジ４０を移動させて白色基準板２０の複数ラインの白データを読み取って第２の光学ユニット２の基準白色を得る構成となっている。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基準白色板の汚れやごみがあった場合にも、これらの影響を除去した基準白色データを得ることができ、精度良くシェーディング補正が行える画質の優れた両面画像読取装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる画像読取装置の概略構成図
【図２】第１の光学ユニットの内部構成図
【図３】シートスルーモードでの読取位置の説明図
【図４】第１の光学ユニットの基準白読取位置の説明図
【図５】第２の光学ユニットの基準白読取位置の説明図
【図６】第１の実施例の回路ブロック図
【図７】第２の実施例の回路ブロック図
【図８】ゴミの無い基準白色板を読み取ったときの信号波形
【図９】ゴミとイメージセンサの画素との関係を示す概念図
【図１０】ゴミの無い基準白色板を読み取ったときの信号波形
【図１１】第１の実施例の基準白色データの説明図
【図１２】第２の実施例の基準白色データの説明図
【図１３】本発明に関わる第３の実施例の画像読取装置の概略図
【図１４】従来の画像読取装置
【符号の説明】
１‥‥第１の光学ユニット
２‥‥第２の光学ユニット
３‥‥給紙ローラ
４‥‥排紙ローラ
５‥‥原稿台ガラス
６‥‥原稿台
７‥‥制御基板
８‥‥レール
９‥‥給紙部
１１‥‥光源
１２‥‥反射板
１３‥‥第１反射ミラー
１４‥‥第２反射ミラー
１５‥‥第３反射ミラー
１６‥‥第４反射ミラー
１７‥‥第５反射ミラー
１８‥‥レンズ
１９‥‥ＣＣＤ
２０‥‥第２の白色基準板
２１‥‥原稿突き当て基準
２２‥‥第１の白色基準板
３０‥‥前処理回路
３１‥‥Ａ／Ｄコンバータ
３２‥‥メモリ
３３‥‥シェーディング補正回路
３４‥‥セレクタ
３５‥‥比較回路
３６‥‥加算回路
３７‥‥除算回路
４０‥‥第１のキャリッジ
４１‥‥第２のキャリッジ
【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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【図１１】
2004172807.tif 000013
【図１２】
2004172807.tif 000014
【図１３】
2004172807.tif 000015
【図１４】
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