(57)【要約】【課題】  副走査方向に変化する画像データの変動（明るさの変動）を補正する画像読取装置を提供する。【解決手段】  濃度が全面均一なテスト原稿を読み取り、読み取った画像信号を分割エリア平均値抽出部５１において、複数個のブロックに分割し、分割したエリアの平均値をそれぞれ算出する。そして、主走査方向の分割エリアデータの分布を副走査方向の分割ライン分取得する取得し、その分布データに応じて、該当する読み取りラインのシェーディングデータを補正する補正係数を求めるようにした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換素子を用いて原稿を読み取る画像読取装置において、
原稿を読み取る読取手段と、
前記読取手段で読み取った画像信号を複数個のブロックに分割する分割手段と、
前記分割手段で分割されたエリアの平均値をそれぞれ算出する平均値算出手段と、
主走査方向の分割エリアデータの分布を副走査方向の分割ライン分取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した分布データに応じて、該当する読み取りラインのシェーディングデータを補正するシェーディング補正係数を算出する係数算出手段と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換素子を用いて原稿を読み取る画像読取装置において、
原稿を読み取る読取手段と、
前記読取手段で読み取った画像信号を複数個のブロックに分割する分割手段と、
前記分割手段で分割されたエリアの平均値をそれぞれ算出する平均値算出手段と、
主走査方向の分割エリアデータのピーク値を副走査方向の分割ライン分取得する取得手段と、
前記取得手段で取得したピーク値に応じて、該当する主走査１ライン分のシェーディングデータを補正するシェーディング補正係数を算出する係数算出手段と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像読取装置において、
操作手段をさらに備え、前記操作手段を操作することにより、前記シェーディングデータを補正するシェーディング補正係数を算出する動作が実行可能とされる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、複写機等に搭載される画像読取装置に関わり、特に原稿面内の不均一性を補正するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に複写機が有する画像読取装置では、原稿を読み取る方式として原稿位置は固定で光学系が移動する縮小光学系を使用し、原稿画像を光電変換素子で読み取り、読み取った画像信号をデジタル信号に変換して処理するような構成が知られている（例えば特許文献１）。
図７は複写機における従来の画像読取装置を示す概略図である。図７のような画像読取装置は、原稿１４を載置するコンタクトガラス１と、原稿露光用のキセノンランプ２、第１反射ミラー３からなる第１キャリッジ６を含んでいる。
また、第２反射ミラー４および第３反射ミラー５からなる第２キャリッジ７と、ＣＣＤリニアイメージセンサ（以後、単に「ＣＣＤ」と表記する）９に結像するためのレンズユニット８と、読み取り光学系等による各種の歪みを補正するための白基準板１５とを含んでいる。ＣＣＤ９はＣＣＤ基板１０上に取り付けられ、ケーブル１１を介して信号処理基板１２に接続されている。
走査時は第１キャリッジ６および第２キャリッジ７はステッピングモータによって副走査方向Ａに移動する。
図８は従来の画像読取装置に設けられている信号処理部の構成を示したブロック図であり、この図８を用いてＣＣＤ出力からデジタル画像信号を得るまでの信号処理を説明する。
この図８において、ＣＣＤ９から駆動パルスに同期して出力される画像信号ＶE、ＶOがアナログ信号処理回路部２５のサンプルホールド回路１６に入力される。サンプルホールド回路１６は、画像信号ＶE、ＶOをそれぞれサンプルパルスによりサンプリングして保持するようにされる。これにより画像信号を連続したアナログ信号にし、黒レベル補正回路部１７においてＣＣＤ９の暗出力レベルのバラツキを補正した後、マルチプレクス回路１８において奇数、偶数画素の出力をマルチプレクスして画像信号Ｖを得るようにされる。この画像信号Ｖは増幅回路１９でＡ／Ｄ変換の基準電圧のレベルに増幅され、Ａ／Ｄ変換回路２０によって８ビット（Ｂｉｔ）のデジタルデータに変換される。こうして得られたデジタル画像信号はシェーディング補正回路部２１においてキセノンランプ２で照射された白基準板１５の反射光をＣＣＤ９で読み取ることにより、所定の濃度レベルが得られ、ＣＣＤ９の感度バラツキや照射系の配光ムラが補正され、さらには後段のγ補正回路部２２でγ補正などのデジタル処理を施すようにされる。
ＣＣＤ９およびその他の回路の駆動に必要な信号は信号処理基板１２上の発振器（ＯＳＣ）２３を基にタイミング信号発生回路２４で生成され、各回路部に入力されることになる。
【特許文献１】特許第３０１５２５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、原稿読取装置における原稿読み取り位置と光量との関係について図９〜図１１を参照して説明する。
図９は理想的な原稿読み取り位置における光路を示した図、図１０は原稿読み取り位置がずれているときの光路を示した図である。
一般に複写機が有する画像読取装置には、原稿を読み取る方式として原稿位置は固定で光学系が移動する縮小光学系が用いられる。その場合、図９に示すような理想的な読み取り位置Ｘにおいて原稿に露光された反射光は、第１、第２および第３反射ミラー３、４、５をそれぞれ入射角４５°で入射されることになる。これに対して、各ミラーのダハ角が僅かにずれると、図１０に示すようにＣＣＤ９面からの光路がずれ、第１キャリッジ６の位置に対する原稿読み取り位置Ｙが理想的な原稿読み取り位置Ｘからずれることになる。
図１１は原稿読み取り位置での副走査方向の光量分布を示した図である。
上記のズレによって原稿読み取り位置からＣＣＤ９の受光面までの光路長が変化してしまう。これとともに、原稿読み取り位置がずれると、正規の位置に比べ、若干、光量の少ない位置で読み取りを行なうことになる。また、このミラーのダハ角のズレによる読み取り位置のズレはキャリッジの副走査方向の位置によって変化してしまう。
これらのキャリッジの角度精度による濃度ムラは、均一な原稿を読み取った際に得られる画像データに濃度ムラを発生させることなる。このような縮小光学系の画像読取装置においては程度の差はあるにせよ必ず発生してしまう変動であり、程度が悪い機械では読み取り画像の地肌汚れ等の異常画像となってしまう。
このような濃度ムラは副走査方向にキャリッジが進むにつれて変動するものであるので、前述したようなシェーディング補正によっては補正することができない。
そこで、本発明は上記したような点を鑑みてなされたものであり、副走査方向に変化する画像データの変動を補正することができる画像読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換素子を用いて原稿を読み取る画像読取装置において、原稿を読み取る読取手段と、前記読取手段で読み取った画像信号を複数個のブロックに分割する分割手段と、前記分割手段で分割されたエリアの平均値をそれぞれ算出する平均値算出手段と、主走査方向の分割エリアデータの分布を副走査方向の分割ライン分取得する取得手段と、前記取得手段で取得した分布データに応じて、該当する読み取りラインのシェーディングデータを補正するシェーディング補正係数を算出する係数算出手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換素子を用いて原稿を読み取る画像読取装置において、原稿を読み取る読取手段と、前記読取手段で読み取った画像信号を複数個のブロックに分割する分割手段と、前記分割手段で分割されたエリアの平均値をそれぞれ算出する平均値算出手段と、主走査方向の分割エリアデータのピーク値を副走査方向の分割ライン分取得する取得手段と、前記取得手段で取得したピーク値に応じて、該当する主走査１ライン分のシェーディングデータを補正するシェーディング補正係数を算出する係数算出手段と、を備えることを特徴とする。
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の画像読取装置において、操作手段をさらに備え、前記操作手段を操作することにより、前記シェーディングデータを補正するシェーディング補正係数を算出する動作が実行可能とされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の画像読取装置においては、濃度が均一なテストチャートを読み取って、読み取った画像を複数個のブロックに分割して、分割されたエリアの平均値を算出して主走査方向の分割エリアデータ分布を副走査方向に分割ライン数分求めて、その変動度合いに応じて、該当する読み取り画像データのシェーディングデータにかける係数を決定し、以後の原稿読み取り時はその係数を用いて読み取りを行ない、副走査方向に進むにしたがって変化する主走査方向の画像データの分布を補正することができる。
請求項２の画像読取装置においては、濃度が均一なテストチャートを読み取りって、主走査方向の分割エリアデータのピーク値を副走査方向に分割ライン数分求めて、その変動度合いに応じて該当する１ライン分の読み取り画像データに係数を決定し、以後の原稿読み取り時はその係数を用いて読み取りを行ない、副走査方向に変化する画像データの変動（明るさの変動）を補正することができる。
請求項３の画像読取装置においては、操作部等のユーザＩ／Ｆからエリア平均値抽出を行ないシェーディングデータ補正係数およびラインデータ補正係数を決定するテストパターン読み取りが実行できることができるので、煩雑な操作することなく、装置の濃度ムラの補正が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示した図である。なお、本実施の形態では、複写機に備えられる画像読取装置を例に挙げて説明する。
この図１に示す画像読取装置は、原稿３９を載置するコンタクトガラス２６と、原稿露光用のキセノンランプ２７、第１反射ミラー２８からなる第１キャリッジ３１とを含んでいる。
また、原稿読取装置は、第２反射ミラー２９および第３反射ミラー３０からなる第２キャリッジ３２と、ＣＣＤリニアイメージセンサ（以後、単に「ＣＣＤ」と表記する）３４に結像するためのレンズユニット３３と、読み取り光学系等による各種の歪みを補正するための白基準板４０を含んで構成される。
ＣＣＤ３４はＣＣＤ基板３５上に取り付けられ、ケーブル３６を介して信号処理基板３７に接続されている。
走査時は第１キャリッジ３１および第２キャリッジ３２はステッピングモータによって副走査方向Ａに移動する。
【０００７】
図２は本実施の形態の画像読取装置に設けられている信号処理部の構成を示したブロック図であり、この図２を用いてＣＣＤ出力からデジタル画像信号を得るまでの信号処理を説明する。
この図２において、ＣＣＤ３４から駆動パルスに同期して出力される画像信号ＶE、ＶOがアナログ信号処理回路部５０のサンプルホールド回路４１に入力される。サンプルホールド回路４１は、画像信号ＶE、ＶOをそれぞれサンプルパルスによりサンプリングして保持するようにされる。これにより画像信号を連続したアナログ信号にし、黒レベル補正回路部４２においてＣＣＤ３４の暗出力レベルのバラツキを補正した後、マルチプレクス回路４３において奇数、偶数画素の出力をマルチプレクスして画像信号Ｖを得るようにされる。この画像信号Ｖは増幅回路４４でＡ／Ｄ変換の基準電圧レベルに増幅され、Ａ／Ｄ変換回路４５によって８ビット（Ｂｉｔ）のデジタルデータに変換される。こうして得られたデジタル画像信号は、シェーディング補正回路部４６においてキセノンランプ２７で照射された白基準板４０の反射光をＣＣＤ３４で読み取ることにより、所定の濃度レベルが得られる。所定の濃度レベルが得られたデジタル画像信号はＣＣＤ３４の感度バラツキや照射系の配光ムラが補正され、さらにはその後段のγ補正回路部４７でγ補正などのデジタル処理を施すようにされる。
ＣＣＤ３４およびアナログ信号処理回路部５０、Ａ／Ｄ変換回路４５などの各素子を駆動させるための各種タイミングクロックは信号処理基板３７上の発振器（ＯＳＣ）４８の出力を基に、タイミング信号発生回路４９において生成される。
そして、本実施の形態の画像読取装置においては、分割エリア平均値抽出部５１が設けられている。分割エリア平均値抽出部５１は、操作部５３において所定の操作が行われときに、Ａ３エリアを複数個、例えば主走査方向に１０分割、副走査方向にＮ分割して、各エリアの平均値を算出すると共に、主走査方向の分割エリアデータの分布を副走査方向の分割ライン分だけ取得して、その分布データに応じて、該当する読み取りラインのシェーディング補正係数を算出するようにされる。操作部５３にはユーザが所要の操作を行うための各種操作キーが設けられている。
ここで、例えば原稿（Ａ３）として、濃度が全面均一なテストチャートを用意して、所定の走査を実行すると、分割エリア平均抽出部５１において、Ａ３エリアを複数個に分割してそのエリアの平均値を抽出することになる。
【０００８】
図３は、主走査方向および副走査方向におけるエリアの分割を説明する図である。テストチャートは白紙、もしくは黒紙といった読み取ったデータが０もしくは２５５に近くなるものではなく、反射率６０％程度の全面グレーチャートが望ましい。
ＣＣＤ３４の感度バラツキや照明系の配光ムラを補正するシェーディング補正は白基準板読み取りデータ（以後シェーディングデータ）を用いて、主走査方向に同じ位置にある画素に対して、
｛（画素データ）／（シェーディングデータ）｝×２５５・・・（１）
という演算が通常なされる。
図４はエリア抽出した１行目のデータ行に対してＮ行目のデータ行との分割データ毎の比を示す図である。図４のようにエリア抽出した１行目のデータ行に対して、Ｎ行目のデータ行との分割データ毎の比を求めて、その比をシェーディングデータ補正係数としてシェーディングデータに乗算するようにする。
｛（画素データ）／（シェーディングデータ）×（シェーディングデータ補正係数）｝×２５５・・・（２）
これにより、Ａ３面内のＮ行目の範囲内に該当する画像データに対しては、式（２）のシェーディング演算が行なわれて、副走査方向へ進むにしたがって変動する主走査の画像データの分布を補正することが可能となる。
【０００９】
図５はエリア抽出した各データに対してエリア各行毎の最大のエリア平均値の抽出を説明する図である。
分割エリア平均値抽出部５１は、エリア抽出した各データに対して、エリア各行毎の最大のエリア平均値（ピーク値）を抽出する。その結果に応じて、１行目の最大エリア値に対するＮ行目の最大エリア値の比を求め、その比をラインデータ補正係数としてレベル補正部５２において、そのラインデータ補正係数をＮ行目の範囲内に該当する画像データラインに乗算することにより、副走査方向の走査データの変動（明るさ変動）を補正することが可能となる。
上記のようなテストパターンの読み取りによって、エリア平均値抽出を行ないシェーディングデータ補正係数およびラインデータ補正係数を決定は、例えば、工場出荷時にキャリブレーションモードにおいて実行することで、以後の通常読み取り時はその補正係数を用いて読み取り動作が行なわれることになるが、このようなキャリブレーションモードは、ユーザが操作部５３等のユーザＩ／Ｆを利用して行うことも可能である。
また、テストパターンのエリア分割数は、得られた分割数を必要な精度に応じて補間演算を行って、例えば図６に示すようにエリア分割数を４倍に増やせば、その補正の精度をより高めることができる。
なお、本実施の形態においては、複写機における画像読取装置を例に挙げて説明したが、これはあくまでも一例であり、画像読取装置が備えられている画像形成装置であれば適用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示した図である。
【図２】本実施の形態の画像読取装置に設けられている信号処理部の構成を示したブロック図である。
【図３】主走査方向および副走査方向におけるエリアの分割例を示した図である。
【図４】エリア抽出した１行目のデータ行に対してＮ行目のデータ行との分割データ毎の比を示す図である。
【図５】エリア抽出した各データに対してエリア各行毎の最大のエリア平均値の抽出を説明する図である。
【図６】テストパターンのエリア分割数を増やした場合の主走査方向および副走査方向におけるエリアの分割例を示した図である。
【図７】従来の画像読取装置の概略構成を示した図である。
【図８】従来の画像読取装置に設けられている信号処理部の構成を示したブロック図である。
【図９】理想的な原稿読み取り位置における光路を示した図である。
【図１０】原稿読み取り位置がずれているときの光路を示した図である。
【図１１】原稿読み取り位置での副走査方向の光量分布を示した図である。
【符号の説明】
【００１１】
２６  コンタクトガラス、２７  キセノンランプ、３４  ＣＣＤ、３９  原稿、４６  シェーディング補正回路、５１  分割エリア平均値抽出部、５３  操作部
【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】
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