(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック装置において、
前記黒レベルフィードバック制御における前記黒レベル目標値への追従を早くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第１の設定値演算手段と、
この第１の設定値演算手段と比較して、前記黒レベル目標値への追従を遅くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第２の設定値演算手段と、
前記第１の設定値演算手段または第２の設定値演算手段の何れかの出力を選択する選択手段と、
前記黒差分値と前記画像データに対する増幅率とに応じて前記選択手段の出力を制御し、前記第１の設定値演算手段からの出力または前記第２の設定値演算手段からの出力を選択する追従速度判断手段と、
を備え、
前記追従速度判断手段は、前記画像データに対する増幅率に応じてスレッシュレベルを制御することにより、前記選択手段の出力を制御する、
ことを特徴とする黒レベルフィードバック装置。
【請求項２】
前記追従速度判断手段は、ＳＳＣＧ（Spread Spectrum Clock Generator：スペクトラム拡散クロックジェネレータ）による画像レベル変動に対しては前記第２の設定値演算手段により追従を遅くさせ、スミアによる画像レベル変動に対しては前記第１の設定値演算手段により追従を早くさせるように、前記選択手段の出力を制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の黒レベルフィードバック装置。
【請求項３】
前記追従速度判断手段は、前記黒差分値と前記画像データに対する増幅率とに応じて前記選択手段の出力を制御し、前記第１の設定値演算手段からの出力または前記第２の設定値演算手段からの出力を選択する際に、前記黒差分値が一定値内では黒レベルフィードバックを停止する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の黒レベルフィードバック装置。
【請求項４】
前記一定値内とは、前記黒差分値が黒レベル変動として許容することができる範囲とみなすスレッシュレベル内である、
ことを特徴とする請求項３記載の黒レベルフィードバック装置。
【請求項５】
前記スレッシュレベルにヒステリシス特性を持たせる、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の黒レベルフィードバック装置。
【請求項６】
光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック装置において、
前記黒レベルフィードバック制御を、黒レベル変動位相が一致するライン間隔で実行するライン間隔指定手段を備えることを特徴とする黒レベルフィードバック装置。
【請求項７】
前記ライン間隔指定手段は、前記黒レベルフィードバック制御の実行ライン間隔指定を外部制御信号で行う、
ことを特徴とする請求項６記載の黒レベルフィードバック装置。
【請求項８】
前記黒レベルフィードバック制御における黒レベル検出を、黒レベル変動位相が一致するライン間における平均値から算出する、
ことを特徴とする請求項６記載の黒レベルフィードバック装置。
【請求項９】
前記黒差分値とスレッシュレベルとを比較する差分値比較手段を更に備え、
前記差分値比較手段により前記黒差分値が前記スレッシュレベルを越えていると判断した場合には、前記ライン間隔指定手段による実行ライン間隔指定にかかわらず、毎ライン毎に前記黒レベルフィードバック制御を実行する、
ことを特徴とする請求項６記載の黒レベルフィードバック装置。
【請求項１０】
光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック装置において、
前記黒レベル検出を行う期間を黒レベルの変動周期とした、
ことを特徴とする黒レベルフィードバック装置。
【請求項１１】
画像を光電変換素子で読み取ってデジタル画像信号として出力する際に、前記光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する画像読取装置において、
前記黒レベルフィードバック制御における前記黒レベル目標値への追従を早くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第１の設定値演算手段と、
この第１の設定値演算手段と比較して、前記黒レベル目標値への追従を遅くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第２の設定値演算手段と、
前記第１の設定値演算手段または第２の設定値演算手段の何れかの出力を選択する選択手段と、
前記黒差分値と前記画像データに対する増幅率とに応じて前記選択手段の出力を制御し、前記第１の設定値演算手段からの出力または前記第２の設定値演算手段からの出力を選択する追従速度判断手段と、
を備え、
前記追従速度判断手段は、前記画像データに対する増幅率に応じてスレッシュレベルを制御することにより、前記選択手段の出力を制御する、
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項１２】
前記追従速度判断手段は、ＳＳＣＧ（Spread Spectrum Clock Generator：スペクトラム拡散クロックジェネレータ）による画像レベル変動に対しては前記第２の設定値演算手段により追従を遅くさせ、スミアによる画像レベル変動に対しては前記第１の設定値演算手段により追従を早くさせるように、前記選択手段の出力を制御する、
ことを特徴とする請求項１１記載の画像読取装置。
【請求項１３】
前記追従速度判断手段は、前記黒差分値と前記画像データに対する増幅率とに応じて前記選択手段の出力を制御し、前記第１の設定値演算手段からの出力または前記第２の設定値演算手段からの出力を選択する際に、前記黒差分値が一定値内では黒レベルフィードバックを停止する、
ことを特徴とする請求項１１または１２記載の画像読取装置。
【請求項１４】
前記一定値内とは、前記黒差分値が黒レベル変動として許容することができる範囲とみなすスレッシュレベル内である、
ことを特徴とする請求項１３記載の画像読取装置。
【請求項１５】
前記スレッシュレベルにヒステリシス特性を持たせる、
ことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか一記載の画像読取装置。
【請求項１６】
画像を光電変換素子で読み取ってデジタル画像信号として出力する際に、前記光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する画像読取装置において、
前記黒レベルフィードバック制御を、黒レベル変動位相が一致するライン間隔で実行するライン間隔指定手段を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項１７】
前記ライン間隔指定手段は、前記黒レベルフィードバック制御の実行ライン間隔指定を外部制御信号で行う、
ことを特徴とする請求項１６記載の画像読取装置。
【請求項１８】
前記黒レベルフィードバック制御における黒レベル検出を、黒レベル変動位相が一致するライン間における平均値から算出する、
ことを特徴とする請求項１６記載の画像読取装置。
【請求項１９】
前記黒差分値とスレッシュレベルとを比較する差分値比較手段を更に備え、
前記差分値比較手段により前記黒差分値が前記スレッシュレベルを越えていると判断した場合には、前記ライン間隔指定手段による実行ライン間隔指定にかかわらず、毎ライン毎に前記黒レベルフィードバック制御を実行する、
ことを特徴とする請求項１６記載の画像読取装置。
【請求項２０】
画像を光電変換素子で読み取ってデジタル画像信号として出力する際に、前記光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する画像読取装置において、
前記黒レベル検出を行う期間を黒レベルの変動周期とした、
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２１】
光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック制御方法であって、
前記黒レベルフィードバック制御における前記黒レベル目標値への追従を早くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第１の設定値演算工程と、
この第１の設定値演算工程と比較して、前記黒レベル目標値への追従を遅くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第２の設定値演算工程と、
前記第１の設定値演算工程または第２の設定値演算工程の何れかの出力を選択する選択工程と、
前記黒差分値と前記画像データに対する増幅率とに応じて前記選択工程の出力を制御し、前記第１の設定値演算工程からの出力または前記第２の設定値演算工程からの出力を選択する追従速度判断工程と、
を含み、
前記追従速度判断工程は、前記画像データに対する増幅率に応じてスレッシュレベルを制御することにより、前記選択手段の出力を制御する、
ことを特徴とする黒レベルフィードバック制御方法。
【請求項２２】
光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック制御方法であって、
前記黒レベルフィードバック制御を、黒レベル変動位相が一致するライン間隔で実行するライン間隔指定工程を含むことを特徴とする黒レベルフィードバック制御方法。
【請求項２３】
光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック制御方法であって、
前記黒レベル検出を行う期間を黒レベルの変動周期とした、
ことを特徴とする黒レベルフィードバック制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換素子の黒レベル期間の出力を任意の値に制御する黒レベルフィードバック装置、イメージスキャナ、デジタル複写機、ファクシミリ等の画像読取装置および黒レベルフィードバック制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イメージスキャナ、デジタル複写機、ファクシミリ等の各種画像読取装置では、量子化を行なう場合に、光電変換素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Devices）の無入射光部の画像データをサンプルし、この濃度レベルを黒基準レベルとしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の画像読取装置においては、画像をＣＣＤで読み取ってからデジタル画像信号にするまで、図２１に示すような黒レベル補正処理を含む信号処理を行っているものがある。図２１に示すように、原稿の画像を読み取ったＣＣＤ２０１は、信号処理ＩＣ２０２に対してアナログ画像信号を出力する。信号処理ＩＣ２０２は、サンプルホールド回路２０３、プログラマブルゲインアンプ２０４、ＡＤコンバータ２０５、黒レベル補正回路２０６〜２０９から構成されている。ＣＣＤ２０１からのアナログ画像信号は、サンプルホールド回路２０３でサンプルパルスによりサンプリングされてレベル保持されることで連続的なアナログ画像信号にされた後、プログラマブルゲインアンプ２０４で所定の増幅率に増幅され、ＡＤコンバータ２０５でデジタルデータに変換される。このようにしてＡＤコンバータ２０５で変換されたデジタルデータは、後段の処理に供されるとともに、黒レベル補正回路２０６〜２０９にフィードバックされる。
【０００４】
黒レベル補正回路におけるフィードバック処理について説明する。黒平均化処理部２０６では、１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われる（以後、平均化処理後の結果を黒検出レベルと記載する）。次いで、予め決められた黒レベル目標値２０７と黒検出レベルの差分（以後、黒差分と記載）が算出され、ＤＡＣ設定値演算部２０８に予め設定された割合だけ黒差分値をＤＡコンバータコードに変換して黒補正ＤＡＣ２０９に反映する。このような処理を１ライン毎に実行することで、黒検出レベルを黒レベル目標値２０７に収束させる。上述した一連の黒補正回路動作を以後、黒レベルフィードバック制御と記載する。
【０００５】
図２２は、ＣＣＤからの出力画像データの画像フォーマットを示す模式図である。XLSYNCは、１ラインの周期信号である。XLSYNC＝“Ｌ”後に、ＣＣＤ２０１からは空送り画像、ＯＰＢ画像（オプティカルブラック）有効画像の順番で画像データが出力される。空送り画像、ＯＰＢ画像は共にＣＣＤ２０１の黒レベルの画像データである。BLKCLPは、ＣＣＤ２０１の黒レベル期間でアクテイブになり、“Ｈ”の期間に黒平均化処理部２０６で平均化が行われ黒検出レベルが確定する。
【０００６】
ところで、上述したような従来技術例においては、画素密度が高くなるほど、また、画像の読取スピードが速くなるほど、画像を読み取るＣＣＤ２０１などの光電変換素子やその後段で光電変換素子が出力する画像信号に各種信号処理を施す信号処理ＩＣ２０２を駆動するクロック周波数が高くなってしまい、それに伴って電磁波の不要輻射が多くなるという不具合がある。
【０００７】
そこで、このような不具合を防止するため、クロック周波数を生成するのに用いる発振器の内部もしくは後段に、周波数拡散器であるＳＳＣＧ（Spread Spectrum Clock Generator：スペクトラム拡散クロックジェネレータ）を設けて、周波数のピーク部分の不要輻射強度を軽減することが行なわれている。すなわち、図２３に示すように、スペクトル特性Ｓ１のクロック周波数をＳＳＣＧにより周波数拡散させることで、スペクトル特性Ｓ２となり、不要輻射強度を周波数拡散前のスペクトル特性Ｓ１に比べて小さくすることができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１４１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、アナログ系の駆動クロックに対してＳＳＣＧを使用するような場合においては、ＣＣＤ２０１の出力波形の変動及び信号処理ＩＣ２０２のサンプルタイミングのバラツキが原因で、同一濃度のレベルを読み取った場合でも画像信号のレベルが１ライン中で周期的に変動し、画像レベルの高低が発生するという問題がある。
【００１０】
この問題点について、図２４を参照して説明する。ＣＣＤ駆動信号としては発振精度が５０ＰＰＭ、１００ＰＰＭといった高精度基準クロックから生成することが一般的であるが、不要輻射対策で周波数拡散を行った場合には、図２４の下部に示すように横軸を時間、縦軸を周波数とした場合、時間経過と共に周波数が変化することになる。すなわち、基準周波数を中心として、±０．５％、±１．０％といった所定の幅で滑らかに周波数が推移するように構成されている。通常は、規則正しい周波数拡散周期を有しており（変調周期）、図２４の下部に示すように基準周波数に対してクロック周期が短くなる方向（高周波側：＋側）へ所定の変調幅分変化した後は、同じ特性カーブに沿ってクロック周期が長くなる方向（低周波側：−側）へ所定の変調幅分変化するといった変調サイクルを繰り返し、基本周波数に戻る。これにより、変調周期の１／２毎に基準周波数と位相があうタイミングが発生することになる。図２４の上部は、変調周期に対する画像レベル変動を表している。横軸を時間、縦軸を画像レベルとした場合、変調周期に同期して画像レベルが変動していることがわかる。なお、変調周期がランダム又は特定の規則に従って変化する方式もある。
【００１１】
そして、上述したような画像レベルの変動が何ラインも繰り返されると、結果としてレベルの高低がスジとして読取画像に細かく表われ、人間の目には横スジ状になって見えてくるという不具合が生じることになる。すなわち、主走査の画像レベル変動によって副走査の画像レベル変動が発生することになる。
【００１２】
ここで、図２５を参照して副走査の画像レベル変動が発生するプロセスを説明する。図２５は、６ライン分の主走査の黒レベル変動を現している。ＳＳＣＧの変調周期は装置の１ライン周期と同期していないため、図２５に示すように、黒レベル変動はライン毎に位相が異なる。図２５では５ライン単位で黒レベル変動の位相が一致する例となっている。前述したように、BLKCLP＝“Ｈ”期間の黒レベルを平均化して黒レベル目標値にするために黒レベルフィードバック制御が行われる。ところが、図２５ではライン毎に検出した黒レベル平均値が異なっており、この異なった黒検出レベルを黒レベル目標値になるように黒レベルフィードバック制御が行われるため、ライン毎に黒レベルのオフセットが変動することになる。これにより、５ライン毎に同じパターンの副走査オフセット変動が発生することになる。このような副走査オフセット変動が、変動ライン周期単位の太い横スジとして見えることになる。人間の目には一定の幅をもった画像ムラが最も目立ちやすい傾向にあり、主走査の変動による横スジ画像より副走査の変動による横スジ画像が問題になる。
【００１３】
つまり、ＳＳＣＧによる画像レベル変動は中心レベルが変わらないため（図２５に示す黒レベル中心）、本来は黒レベルフィードバック動作により補正してはいけない画像レベル変動である。黒レベルフィードバック動作により補正しなくてはならない変動とは、画像レベル変動の中心レベルが変わってしまうような画像レベル変動である。例えば、原稿の白領域と黒領域を読みとっている場合で白領域の黒レベルが浮いてしまうスミアという現象があるが、この場合は画像レベル変動の中心レベルが変化するため黒レベルフィードバック動作により補正が必要である。
【００１４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、黒レベルフィードバックによる副走査のオフセット変動をなくすことを目的とする。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像が周期変動する場合であっても黒レベルフィードバックによる副走査のオフセット変動をなくすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック装置において、前記黒レベルフィードバック制御における前記黒レベル目標値への追従を早くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第１の設定値演算手段と、この第１の設定値演算手段と比較して、前記黒レベル目標値への追従を遅くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第２の設定値演算手段と、前記第１の設定値演算手段または第２の設定値演算手段の何れかの出力を選択する選択手段と、前記黒差分値と前記画像データに対する増幅率とに応じて前記選択手段の出力を制御し、前記第１の設定値演算手段からの出力または前記第２の設定値演算手段からの出力を選択する追従速度判断手段と、を備え、前記追従速度判断手段は、前記画像データに対する増幅率に応じてスレッシュレベルを制御することにより、前記選択手段の出力を制御する。
【００１８】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１記載の黒レベルフィードバック装置において、前記追従速度判断手段は、ＳＳＣＧ（Spread Spectrum Clock Generator：スペクトラム拡散クロックジェネレータ）による画像レベル変動に対しては前記第２の設定値演算手段により追従を遅くさせ、スミアによる画像レベル変動に対しては前記第１の設定値演算手段により追従を早くさせるように、前記選択手段の出力を制御する。
【００１９】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２記載の黒レベルフィードバック装置において、前記追従速度判断手段は、前記黒差分値と前記画像データに対する増幅率とに応じて前記選択手段の出力を制御し、前記第１の設定値演算手段からの出力または前記第２の設定値演算手段からの出力を選択する際に、前記黒差分値が一定値内では黒レベルフィードバックを停止する。
【００２０】
また、請求項４にかかる発明は、請求項３記載の黒レベルフィードバック装置において、前記一定値内とは、前記黒差分値が黒レベル変動として許容することができる範囲とみなすスレッシュレベル内である。
【００２１】
また、請求項５にかかる発明は、請求項１ないし４のいずれか一記載の黒レベルフィードバック装置において、前記スレッシュレベルにヒステリシス特性を持たせる。
【００２２】
また、請求項６にかかる発明は、光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック装置において、前記黒レベルフィードバック制御を、黒レベル変動位相が一致するライン間隔で実行するライン間隔指定手段を備える。
【００２３】
また、請求項７にかかる発明は、請求項６記載の黒レベルフィードバック装置において、前記ライン間隔指定手段は、前記黒レベルフィードバック制御の実行ライン間隔指定を外部制御信号で行う。
【００２４】
また、請求項８にかかる発明は、請求項６記載の黒レベルフィードバック装置において、前記黒レベルフィードバック制御における黒レベル検出を、黒レベル変動位相が一致するライン間における平均値から算出する。
【００２５】
また、請求項９にかかる発明は、請求項６記載の黒レベルフィードバック装置において、前記黒差分値とスレッシュレベルとを比較する差分値比較手段を更に備え、前記差分値比較手段により前記黒差分値が前記スレッシュレベルを越えていると判断した場合には、前記ライン間隔指定手段による実行ライン間隔指定にかかわらず、毎ライン毎に前記黒レベルフィードバック制御を実行する。
【００２６】
また、請求項１０にかかる発明は、光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック装置において、前記黒レベル検出を行う期間を黒レベルの変動周期とした。
【００２７】
また、請求項１１にかかる発明は、画像を光電変換素子で読み取ってデジタル画像信号として出力する際に、前記光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する画像読取装置において、前記黒レベルフィードバック制御における前記黒レベル目標値への追従を早くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第１の設定値演算手段と、この第１の設定値演算手段と比較して、前記黒レベル目標値への追従を遅くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第２の設定値演算手段と、前記第１の設定値演算手段または第２の設定値演算手段の何れかの出力を選択する選択手段と、前記黒差分値と前記画像データに対する増幅率とに応じて前記選択手段の出力を制御し、前記第１の設定値演算手段からの出力または前記第２の設定値演算手段からの出力を選択する追従速度判断手段と、を備え、前記追従速度判断手段は、前記画像データに対する増幅率に応じてスレッシュレベルを制御することにより、前記選択手段の出力を制御する。
【００２９】
また、請求項１２にかかる発明は、請求項１１記載の画像読取装置において、前記追従速度判断手段は、ＳＳＣＧ（Spread Spectrum Clock Generator：スペクトラム拡散クロックジェネレータ）による画像レベル変動に対しては前記第２の設定値演算手段により追従を遅くさせ、スミアによる画像レベル変動に対しては前記第１の設定値演算手段により追従を早くさせるように、前記選択手段の出力を制御する。
【００３０】
また、請求項１３にかかる発明は、請求項１１または１２記載の画像読取装置において、前記追従速度判断手段は、前記黒差分値と前記画像データに対する増幅率とに応じて前記選択手段の出力を制御し、前記第１の設定値演算手段からの出力または前記第２の設定値演算手段からの出力を選択する際に、前記黒差分値が一定値内では黒レベルフィードバックを停止する。
【００３１】
また、請求項１４にかかる発明は、請求項１３記載の画像読取装置において、前記一定値内とは、前記黒差分値が黒レベル変動として許容することができる範囲とみなすスレッシュレベル内である。
【００３２】
また、請求項１５にかかる発明は、請求項１１ないし１４のいずれか一記載の画像読取装置において、前記スレッシュレベルにヒステリシス特性を持たせる。
【００３３】
また、請求項１６にかかる発明は、画像を光電変換素子で読み取ってデジタル画像信号として出力する際に、前記光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する画像読取装置において、前記黒レベルフィードバック制御を、黒レベル変動位相が一致するライン間隔で実行するライン間隔指定手段を備える。
【００３４】
また、請求項１７にかかる発明は、請求項１６記載の画像読取装置において、前記ライン間隔指定手段は、前記黒レベルフィードバック制御の実行ライン間隔指定を外部制御信号で行う。
【００３５】
また、請求項１８にかかる発明は、請求項１６記載の画像読取装置において、前記黒レベルフィードバック制御における黒レベル検出を、黒レベル変動位相が一致するライン間における平均値から算出する。
【００３６】
また、請求項１９にかかる発明は、請求項１６記載の画像読取装置において、前記黒差分値とスレッシュレベルとを比較する差分値比較手段を更に備え、前記差分値比較手段により前記黒差分値が前記スレッシュレベルを越えていると判断した場合には、前記ライン間隔指定手段による実行ライン間隔指定にかかわらず、毎ライン毎に前記黒レベルフィードバック制御を実行する。
【００３７】
また、請求項２０にかかる発明は、画像を光電変換素子で読み取ってデジタル画像信号として出力する際に、前記光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する画像読取装置において、前記黒レベル検出を行う期間を黒レベルの変動周期とした。
【００３８】
また、請求項２１にかかる発明は、光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック制御方法であって、前記黒レベルフィードバック制御における前記黒レベル目標値への追従を早くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第１の設定値演算工程と、この第１の設定値演算工程と比較して、前記黒レベル目標値への追従を遅くする反映量に基づいて黒レベルフィードバックの設定値を算出する第２の設定値演算工程と、前記第１の設定値演算工程または第２の設定値演算工程の何れかの出力を選択する選択工程と、前記黒差分値と前記画像データに対する増幅率とに応じて前記選択工程の出力を制御し、前記第１の設定値演算工程からの出力または前記第２の設定値演算工程からの出力を選択する追従速度判断工程と、を含み、前記追従速度判断工程は、前記画像データに対する増幅率に応じてスレッシュレベルを制御することにより、前記選択手段の出力を制御する。
【００３９】
また、請求項２２にかかる発明は、光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック制御方法であって、前記黒レベルフィードバック制御を、黒レベル変動位相が一致するライン間隔で実行するライン間隔指定工程を含む。
【００４０】
また、請求項２３にかかる発明は、光電変換素子から出力された１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われた黒検出レベルと予め決められた黒レベル目標値との黒差分値に基づいて前記黒検出レベルを前記黒レベル目標値に収束させる黒レベルフィードバック制御を実行する黒レベルフィードバック制御方法であって、前記黒レベル検出を行う期間を黒レベルの変動周期とした。
【発明の効果】
【００４１】
請求項１，１１，２１にかかる発明によれば、増幅率及び黒差分値によって黒レベルフィードバックの追従速度を制御することにより、黒レベルフィードバックによる副走査のオフセット変動を低減することができるとともに、黒差分レベルのスレッシュレベルを変更することができるという効果を奏する。
【００４３】
また、請求項２，１２にかかる発明によれば、画像レベル変動の中心レベルが変わらないＳＳＣＧによる画像レベル変動に対しては追従を遅くさせ、画像レベル変動の中心レベルが変わるスミアによる画像レベル変動に対しては追従を早くさせるようにすることで、ＳＳＣＧによる画像レベル変動によって副走査オフセットレベルが変動することを低減することができるという効果を奏する。
【００４４】
また、請求項３，１３にかかる発明によれば、増幅率及び黒差分値によって黒レベルフィードバックの追従速度を制御する際に、黒差分値が一定値内で黒レベルフィードバックを停止するようにしたことにより、副走査のオフセット変動をなくすことができるという効果を奏する。
【００４５】
また、請求項４，１４にかかる発明によれば、増幅率及び黒差分値によって黒レベルフィードバックの追従速度を制御する際に、黒差分値が黒レベル変動として許容することができる範囲とみなすスレッシュレベル内で黒レベルフィードバックを停止するようにしたことにより、このスレッシュレベルを越えない限り黒レベルフィードバック動作は停止しているので、黒差分値が黒レベル変動として許容することができる範囲ではＳＳＣＧによる画像レベル変動に追従させないことが可能になるという効果を奏する。
【００４６】
また、請求項５，１５にかかる発明によれば、黒差分値を比較するスレッシュレベルにヒステリシス特性を持たせることで、ノイズによる追従を低減することができるという効果を奏する。
【００４７】
また、請求項６，１６，２２にかかる発明によれば、黒レベルフィードバック制御を、黒レベル変動位相が一致するライン間隔で実行する、すなわち黒レベル変動位相が一致するライン間隔で黒レベル検出を行なうことで、画像が周期変動する場合であっても黒レベルフィードバックによる副走査のオフセット変動をなくすことができるという効果を奏する。例えば、５ライン単位で黒レベル変動の位相が一致する場合には、黒レベル検出を５ライン間隔で行えば、他の変動要因がない限り常に同じ黒レベルを検出することが可能である。
【００４８】
また、請求項７，１７にかかる発明によれば、黒レベルフィードバック制御の実行ライン間隔指定を外部制御信号で行うことにより、黒レベルフィードバック動作のライン間隔を外部から指定することができるという効果を奏する。
【００４９】
また、請求項８，１８にかかる発明によれば、黒レベルフィードバック制御における黒レベル検出を、黒レベル変動位相が一致するライン間における平均値から算出することにより、黒レベル変動の中心値を検出することが可能となり、黒レベル変動の中心値を黒レベル目標値にすることができ、副走査のオフセット変動をなくすことができるという効果を奏する。
【００５０】
また、請求項９，１９にかかる発明によれば、黒差分値とスレッシュレベルとを比較する差分値比較手段により黒差分値がスレッシュレベルを越えていると判断した場合には、実行ライン間隔指定にかかわらず、毎ライン毎に黒レベルフィードバック制御を実行することにより、ＳＳＣＧの周期変動以外で黒レベルが変化した場合に高速に追従でき、副走査のオフセット変動をなくすことができるという効果を奏する。
【００５１】
また、請求項１０，２０，２３にかかる発明によれば、黒レベル検出を行う期間を黒レベルの変動周期としたことにより、常に黒レベル変動の中心値を検出することが可能となり黒レベル変動の中心値を黒レベル目標値にすることができ副走査のオフセット変動をなくすことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる黒レベルフィードバック装置、画像読取装置および黒レベルフィードバック制御方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００５３】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図５に基づいて説明する。本実施の形態は画像読取装置としてイメージスキャナを適用した例である。
【００５４】
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるイメージスキャナ１００の構成を示す模式図である。図１に示すように、イメージスキャナ１００は、コンタクトガラス１０１下部に配置された照明光学系を構成する第１の走行体１０３の光源１０７により原稿１０２が照明される。原稿１０２で反射された照明光は、第１の走行体１０３のミラー１０３ａにより反射偏向され、第２の走行体１０４の第１ミラー１０４ａ及び第２ミラー１０４ｂで順次反射偏向された後、結像レンズ１０５によって光電変換素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Devices）１０６の入射面上に縮小結合される。
【００５５】
このような構成により、原稿読み取り時には、第１の走行体１０３が速度Ｖで位置１０３’まで移動すると同時に、連動して第２の走行体１０４が第１の走行体１０３の半分の速度、すなわち１／２Ｖで第２の走行体１０４が位置１０４’まで移動することにより、原稿１０２の長手方向全体を読み取ることができる。
【００５６】
また、イメージスキャナ１００は、シェーデイングデータ生成のための基準白板１０７を有している。基準白板１０７は、イメージスキャナ１００の白レベルの基準であり、基準白板１０７を読取った場合の出力レベルが予め決められている（以後、白レベル目標値と記載する）。すなわち、基準白板１０７の読み取りレベルが白レベル目標値になるようにプログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）のゲインを調整することでシェーデイング補正が行われる。
【００５７】
図２は、イメージスキャナ１００に内蔵される信号処理ＩＣ１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、原稿の画像を読み取ったＣＣＤ１０６は、信号処理ＩＣ１に対してアナログ画像信号を出力する。信号処理ＩＣ１は、黒レベルフィードバック装置として機能するものであって、サンプルホールド回路（ＳＨ）１１、プログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）１２、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１３、黒レベル補正回路１４〜１７から構成されている。ＣＣＤ１０６からのアナログ画像信号は、サンプルホールド回路１１でサンプルパルスによりサンプリングされてレベル保持されることで連続的なアナログ画像信号にされた後、プログラマブルゲインアンプ１２で所定の増幅率（ゲイン）に増幅され、ＡＤコンバータ１３でデジタルデータに変換される。このようにしてＡＤコンバータ１３で変換されたデジタルデータは、後段の処理に供されるとともに、黒レベル補正回路１４〜１７にフィードバックされる。
【００５８】
黒レベル補正回路におけるフィードバック処理について説明する。黒平均化処理部１４では、１ライン中の画像データの黒レベル期間又は黒レベル相当期間の指定画素の平均化処理が行われる（以後、平均化処理後の結果を黒検出レベルと記載する）。次いで、予め決められた黒レベル目標値１５と黒検出レベルの差分（以後、黒差分と記載）が算出され、設定値演算部１６において予め設定された割合だけ黒差分値をＤＡコンバータコードに変換して黒補正ＤＡＣ１７に反映する。このような処理を１ライン毎に実行することで、黒検出レベルを黒レベル目標値１５に収束させる。上述した一連の黒補正回路動作を以後、黒レベルフィードバック制御と記載する。
【００５９】
ここで、本実施の形態の特徴である設定値演算部１６について詳述する。図３は、設定値演算部１６の構成を示すブロック図である。図３に示すように、設定値演算部１６は、黒差分の黒補正ＤＡＣ１７への反映量を制御する回路である第１のＤＡＣ設定値演算部（第１の設定値演算手段）１６１および第２のＤＡＣ設定値演算部（第２の設定値演算手段）１６２、追従速度判断手段である追従速度判断部１６３、第１のＤＡＣ設定値演算部１６１または第２のＤＡＣ設定値演算部１６２の何れかの出力を選択する選択手段であるＳＥＬ１６４を備えている。
【００６０】
第１のＤＡＣ設定値演算部１６１は、hsp_chg信号により反映量を変更することが可能である。第２のＤＡＣ設定値演算部１６２、lsp_chg信号により反映量を変更することが可能である。
【００６１】
追従速度判断部１６３は、黒差分値によってＳＥＬ１６４の出力を制御し、第１のＤＡＣ設定値演算部１６１からの出力、または第２のＤＡＣ設定値演算部１６２からの出力を選択して黒補正ＤＡＣ１７へ設定する。追従速度判断部１６３は内部にスレッシュレベルを有しており、スレッシュレベルと黒差分を比較してsp_sel信号を制御する。なお、追従速度判断部１６３においては、TH_chg信号により黒差分レベルのスレッシュレベルを変更することが可能である。
【００６２】
すなわち、設定値演算部１６によれば、追従速度判断部１６３の判断のスレッシュレベルを装置毎の最適な値に設定し、第１のＤＡＣ設定値演算部１６１の反映量を大きくし、第２のＤＡＣ設定値演算部１６２の反映量を小さくし、黒差分が追従速度判断部１６３のスレッシュレベル以上であれば第１のＤＡＣ設定値演算部１６１、スレッシュレベル以下であれば第２のＤＡＣ設定値演算部１６２を選択するようにすることができる。
【００６３】
ところで、ＳＳＣＧ（Spread Spectrum Clock Generator：スペクトラム拡散クロックジェネレータ）による画像レベル変動は、中心レベルが変わらないため、本来は黒レベルフィードバック制御により補正してはいけない画像レベル変動である。黒レベルフィードバック制御により補正しなくてはならない変動とは、画像レベル変動の中心レベルが変わってしまうような画像レベル変動である。例えば、原稿の白領域と黒領域を読みとっている場合で白領域の黒レベルが浮いてしまうスミア（ｓｍｅａｒ）という現象があるが、この場合は画像レベル変動の中心レベルが変化するため黒レベルフィードバック制御により補正が必要である。
【００６４】
すなわち、ＳＳＣＧによる画像レベル変動は、ノイズ（ゴースト）による映像であるスミア（ｓｍｅａｒ）のような変動と比較して変動量が小さいことが評価結果から確認されている。
【００６５】
したがって、ＳＳＣＧによる画像レベル変動には第２のＤＡＣ設定値演算部１６２を選択して追従を遅くし、スミアによる画像レベル変動には第１のＤＡＣ設定値演算部１６１を選択して追従を早くすることで、ＳＳＣＧによる画像レベル変動によって副走査オフセットレベルが変動することを低減することが可能となる。この点について、以下において詳述する。
【００６６】
ここで、図４は追従速度判断部１６３のスレッシュレベルを示すグラフである。図４に示すグラフでは、縦軸に黒差分、横軸にライン数を示し、追従速度判断部１６３のスレッシュレベルであるＴＨ（プラス）、ＴＨ（マイナス）に対する黒差分が０へ追従動作している。図４に示すように、黒差分＝０が、黒レベル目標値と黒検出レベルが一致したことを表している。ここで、図４中、高速ＦＢ（FeedBack）とは黒差分反映量設定「大」を、低速ＦＢ（FeedBack）とは黒差分反映量設定「小」を意味する。
【００６７】
前述したようなＳＳＣＧによる画像レベル変動やスミアによる画像レベル変動は、ＰＧＡ１２の増幅率（ゲイン）に比例する特性がある。したがって、ＰＧＡ１２の増幅率（ゲイン）による追従速度判断部１６３に対するTH_chg信号の制御によってスレッシュレベルを制御することで、常に安定した黒フィードバック制御が可能となることがわかる。
【００６８】
図５は、黒レベルフィードバック制御の動作例である黒レベル補正処理を示すフローチャートである。図５に示すように、黒レベル補正処理は、まず、ＰＧＡ１２の増幅率（ゲイン）設定値から設定値演算部１６の追従速度判断部１６３のスレッシュレベルＴＨを算出する（ステップＳ１）。
【００６９】
次いで、第１のＤＡＣ設定値演算部１６１の反映量（高速ＦＢ係数）をhsp_chg信号により設定し（ステップＳ２）、第２のＤＡＣ設定値演算部１６２の反映量（低速ＦＢ係数）をlsp_chg信号により設定する（ステップＳ３）。本実施の形態においては、第１のＤＡＣ設定値演算部１６１の反映量設定「大」で高速ＦＢが設定されており、第２のＤＡＣ設定値演算部１６２の反映量設定「小」で低速ＦＢが設定されているとして説明する。
【００７０】
そして、追従速度判断部１６３は、まず、第２のＤＡＣ設定値演算部１６２の低速ＦＢ出力を選択し（ステップＳ４）、黒レベル検出を行う（ステップＳ５）。ステップＳ５の黒レベル検出は、第２のＤＡＣ設定値演算部１６２のスレッシュレベルより黒差分値が大きいと判断されるまで（ステップＳ６のＹｅｓ）、ライン単位で繰り返し実行される。
【００７１】
第２のＤＡＣ設定値演算部１６２のスレッシュレベルより黒差分値が大きいと判断されると（ステップＳ６のＹｅｓ）、追従速度判断部１６３は、第１のＤＡＣ設定値演算部１６１の高速ＦＢ出力を選択し（ステップＳ７）、黒レベル検出を行う（ステップＳ８）。ステップＳ８の黒レベル検出は、第１のＤＡＣ設定値演算部１６１のスレッシュレベルより黒差分値が大きくないと判断されるまで（ステップＳ９のＹｅｓ）、ライン単位で繰り返し実行される。
【００７２】
第１のＤＡＣ設定値演算部１６１のスレッシュレベルより黒差分値が大きくないと判断された場合には（ステップＳ９のＹｅｓ）、第２のＤＡＣ設定値演算部１６２の低速ＦＢ出力を再度選択し（ステップＳ１０）、ステップＳ５に戻って処理を繰り返す。
【００７３】
このように本実施の形態によれば、プログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）１２の増幅率（ゲイン）及び黒差分値によって黒レベルフィードバックの追従速度を制御することにより、黒レベルフィードバックによる副走査のオフセット変動を低減することができる。
【００７４】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を図６ないし図８に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
【００７５】
本実施の形態のイメージスキャナ１００は、第１の実施の形態とは、設定値演算部１６の構成が異なるものである。
【００７６】
図６は、本発明の第２の実施の形態にかかる設定値演算部１６の構成を示すブロック図である。図６に示すように、本実施の形態にかかる設定値演算部１６は、第１の実施の形態で説明した構成に加えて、ＤＡＣ設定値保持部１６５が付加されるとともに、追従速度判断部１６３にchg_stop信号制御が付加された構成になっている。
【００７７】
追従速度判断部１６３は、黒差分値によってＳＥＬ１６４の出力を制御し、第１のＤＡＣ設定値演算部１６１からの出力、または第２のＤＡＣ設定値演算部１６２からの出力を選択して黒補正ＤＡＣ１７へ設定するとともに、ＤＡＣ設定値保持部１６５が保持するＤＡＣ設定値の更新制御を行う。なお、追従速度判断部１６３は内部にスレッシュレベルを２種類有しており、第１のスレッシュレベルと黒差分を比較してsp_sel信号を制御し、第２のスレッシュレベル（黒目標公差）と黒差分を比較してchg_stop信号を制御する。したがって、ＤＡＣ設定値保持部１６５は、chg_stop信号＝“Ｈ”の場合、ＳＥＬ１６４からの設定値を内部で更新して保持し、chg_stop信号＝“Ｌ”の場合、更新を停止する。
【００７８】
ここで、図７は追従速度判断部１６３のスレッシュレベルを示すグラフである。図７に示すグラフでは、縦軸に黒差分、横軸にライン数を示し、追従速度判断部１６３の第１のスレッシュレベルであるＴＨ（プラス）およびＴＨ（マイナス）と、第２のスレッシュレベルである黒差分値が黒レベル変動として許容することができる範囲である黒目標公差（プラス）および黒目標公差（マイナス）とに対して黒差分が黒目標公差内に追従動作している。図７中、高速ＦＢとは黒差分反映量設定「大」を、低速ＦＢとは黒差分反映量設定「小」を、ＦＢ停止はＦＢ（FeedBack）動作の停止を意味する。
【００７９】
図７に示すグラフによれば、追従速度判断部１６３の第２のスレッシュレベルを越えないかぎり黒レベルフィードバック動作は停止しているので、黒差分値が黒レベル変動として許容することができる範囲では、ＳＳＣＧによる画像レベル変動には追従しないことになる。また、黒検出レベルの平均化精度によるバラツキがあるため、黒差分が小さい場合は低速ＦＢとすることができる。
【００８０】
図８は、黒レベルフィードバック制御の動作例である黒レベル補正処理を示すフローチャートである。図８に示すように、黒レベル補正処理は、まず、ＰＧＡ１２のゲイン設定値から設定値演算部１６の追従速度判断部１６３の第１のスレッシュレベルおよび第２のスレッシュレベルを算出する（ステップＳ１１）。
【００８１】
次いで、第１のＤＡＣ設定値演算部１６１の反映量（高速ＦＢ係数）をhsp_chg信号により設定し（ステップＳ１２）、第２のＤＡＣ設定値演算部１６２の反映量（低速ＦＢ係数）をlsp_chg信号により設定する（ステップＳ１３）。本実施の形態においては、第１のＤＡＣ設定値演算部１６１の反映量設定「大」で高速ＦＢ、第２のＤＡＣ設定値演算部１６２の反映量設定「小」で低速ＦＢが設定されているとして説明する。
【００８２】
そして、追従速度判断部１６３は、Chg_stop信号＝“Ｌ”としてＤＡＣ設定値保持部１６５の値更新を停止し（ステップＳ１４）、黒レベル検出を行う（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の黒レベル検出は、追従速度判断部１６３の第１のスレッシュレベルより黒差分値が大きいと判断されるまで（ステップＳ１６のＹｅｓ）、ライン単位で繰り返し実行される。
【００８３】
追従速度判断部１６３の第１のスレッシュレベルより黒差分値が大きいと判断されると（ステップＳ１６のＹｅｓ）、追従速度判断部１６３は、第１のＤＡＣ設定値演算部１６１の高速ＦＢ出力を選択し（ステップＳ１７）、黒レベル検出を行う（ステップＳ１８）。
【００８４】
ステップＳ１８の黒レベル検出は、追従速度判断部１６３の第１のスレッシュレベルより黒差分値が大きくないと判断されるまで（ステップＳ１９のＹｅｓ）、ライン単位で繰り返し実行される。
【００８５】
追従速度判断部１６３の第１のスレッシュレベルより黒差分値が大きくないと判断された場合には（ステップＳ１９のＹｅｓ）、第２のＤＡＣ設定値演算部１６２の低速ＦＢ出力を選択し（ステップＳ２０）、黒レベル検出を行う（ステップＳ２１）。
【００８６】
ここで、黒差分値を追従速度判断部１６３の第２のスレッシュレベル（黒目標公差）と比較してスレッシュレベルより黒差分値が大きく（ステップＳ２２のＮｏ）、追従速度判断部１６３の第１のスレッシュレベルと比較してスレッシュレベルより黒差分値が大きくなければ（ステップＳ２３のＹｅｓ）、ステップＳ２１に戻って次ラインの黒レベル検出が行われるのを待つ。一方、追従速度判断部１６３の第１のスレッシュレベルと比較してスレッシュレベルより黒差分値が大きければ（ステップＳ２３のＮｏ）、ステップＳ１８に戻って次ラインの黒レベル検出が行われるのを待つ。
【００８７】
また、黒差分値を追従速度判断部１６３の第２のスレッシュレベル（黒目標公差）と比較してスレッシュレベルより黒差分値が小さい場合には（ステップＳ２２のＹｅｓ）、ステップＳ１４に戻ってＤＡＣ設定値保持部１６５の値更新を停止し、以後の処理を繰り返す。
【００８８】
このように本実施の形態によれば、プログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）１２の増幅率及び黒差分値によって黒レベルフィードバックの追従速度を制御する際に、黒差分値が黒レベル変動として許容することができる範囲である黒目標公差内で黒レベルフィードバックを停止するようにしたことにより、副走査のオフセット変動をなくすことができる。
【００８９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を図９に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
【００９０】
本実施の形態は、黒差分値を比較するスレッシュレベルにヒステリシス特性を持たせるようにしたものである。
【００９１】
ここで、図９は本発明の第３の実施の形態にかかる追従速度判断部１６３のスレッシュレベルを示すグラフである。図９に示すグラフでは、縦軸に黒差分、横軸にライン数を示し、追従速度判断部１６３のスレッシュレベルであるＴＨ（プラス）、ＴＨ（マイナス）に関してヒステリシス特性を付加するためにＴＨ（プラス）に関しては、ＴＨ（プラス）＋、ＴＨ（プラス）−のスレッシュレベルを有している。また、ＴＨ（マイナス）に関しては、ＴＨ（マイナス）＋、ＴＨ（マイナス）−のスレッシュレベルを有している。
【００９２】
したがって、図９に示すグラフによれば、黒差分値がＴＨ（プラス）＋外から追従する場合は、黒差分がＴＨ（プラス）−内になった場合に低速ＦＢ動作となる。その後、ＴＨ（プラス）＋外になるまでは低速ＦＢ動作を続ける。これにより、黒検出レベルの平均化精度によるノイズ等で高速ＦＢになることを防止できる。
【００９３】
このように本実施の形態によれば、黒差分値を比較するスレッシュレベルにヒステリシス特性を持たせることで、ノイズによる追従を低減することができる。
【００９４】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態を図１０および図１１に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態または第３の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
【００９５】
本実施の形態のイメージスキャナ１００は、第１の実施の形態とは、設定値演算部１６の構成が異なるとともに、黒差分値を比較するスレッシュレベルにヒステリシス特性を持たせるようにしたものである。
【００９６】
図１０は、本発明の第４の実施の形態にかかる設定値演算部１６の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、本実施の形態にかかる設定値演算部１６は、ＤＡＣ設定値演算部１７１、追従速度判断部１７２、ＤＡＣ設定値保持部１７３を備えている。
【００９７】
ＤＡＣ設定値演算部１７１は、黒差分の黒補正ＤＡＣ１７への反映量を制御する回路であって、sp_chg信号により反映量を変更することが可能である。
【００９８】
追従速度判断部１７２は、黒差分レベルによってＤＡＣ設定値保持部１７３のＤＡＣ設定値の更新制御を行う。また、追従速度判断部１７２は、内部にヒステリシス特性を有したスレッシュレベルを有しており、スレッシュレベル（黒目標公差）と黒差分を比較してchg_stop信号を制御する。
【００９９】
ＤＡＣ設定値保持部１７３は、chg_stop信号＝“Ｈ”の場合、ＤＡＣ設定値演算部１７１からの設定値を内部で更新して保持し、chg_stop信号＝“Ｌ”の場合、更新を停止する。
【０１００】
図１１は、追従速度判断部１７２のスレッシュレベルを示すグラフである。図１１に示すグラフでは、縦軸に黒差分、横軸にライン数を示し、追従速度判断部１７２のスレッシュレベルであるＴＨ（プラス）、ＴＨ（マイナス）に関してヒステリシス特性を付加するために、ＴＨ（プラス）に関しては、ＴＨ（プラス）＋、ＴＨ（プラス）−のスレッシュレベルを有している。また、ＴＨ（マイナス）に関しては、ＴＨ（マイナス）＋、ＴＨ（マイナス）−のスレッシュレベルを有している。
【０１０１】
したがって、図１１に示すグラフによれば、黒差分値がＴＨ（プラス）＋外から追従する場合は、黒差分がＴＨ（プラス）−内になった場合にＦＢ停止状態となる。その後、ＴＨ（プラス）＋外になるまではＦＢ停止状態を続ける。これにより、黒検出レベルの平均化精度によるノイズ等で黒レベルフィードバックが開始されることを防止できる。
【０１０２】
このように本実施の形態によれば、黒差分値を比較するスレッシュレベルにヒステリシス特性を持たせることで、ノイズによる追従を低減することができる。
【０１０３】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態を図１２に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
【０１０４】
本実施の形態は、図６に示した追従速度判断部１６３が有している２種類のスレッシュレベルにヒステリシス特性を持たせるようにしたものである。
【０１０５】
ここで、図１２は本発明の第５の実施の形態にかかる追従速度判断部１６３のスレッシュレベルを示すグラフである。図１２に示すグラフでは、縦軸に黒差分、横軸にライン数を示し、追従速度判断部１６３の第１のスレッシュレベルであるＴＨ（プラス）およびＴＨ（マイナス）に関してヒステリシス特性を付加するために、ＴＨ（プラス）に関しては、ＴＨ（プラス）＋、ＴＨ（プラス）−のスレッシュレベルを有している。また、ＴＨ（マイナス）に関しては、ＴＨ（マイナス）＋、ＴＨ（マイナス）−のスレッシュレベルを有している。加えて、第２のスレッシュレベルである黒目標公差（プラス）および黒目標公差（マイナス）に関してヒステリシス特性を付加するために、黒目標公差（プラス）に関しては、黒目標公差（プラス）＋、黒目標公差（プラス）−のスレッシュレベルを有している。また、黒目標公差（マイナス）に関しては、黒目標公差（マイナス）＋、黒目標公差（マイナス）−のスレッシュレベルを有している。図１２中、高速ＦＢとは黒差分反映量設定「大」を、低速ＦＢとは黒差分反映量設定「小」を、ＦＢ停止はＦＢ（FeedBack）動作の停止を意味する。
【０１０６】
したがって、図１２に示すグラフによれば、黒差分がＴＨ（プラス）＋外から追従する場合は、黒差分がＴＨ（プラス）−内になった場合に低速ＦＢ動作となる。その後、黒差分が黒目標公差（プラス）−内になった場合にＦＢ動作を停止する。ＦＢ動作の開始は、黒差分が黒目標公差（プラス）＋を越えた場合、低速ＦＢ動作、ＴＨ（プラス）＋を越えた場合、高速ＦＢ動作となる。
【０１０７】
このように本実施の形態によれば、黒差分値を比較するスレッシュレベルにヒステリシス特性を持たせることで、ノイズによる追従を低減することができる。
【０１０８】
［第６の実施の形態］
次に、本発明の第６の実施の形態を図１３および図１４に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
【０１０９】
本実施の形態は、前述した第１の実施の形態ないし第５の実施の形態と異なり、黒レベル変動位相が一致するライン間隔で黒レベルを検出することで副走査のオフセット変動をなくすようにしたものである。
【０１１０】
図１３は、本発明の第６の実施の形態にかかる設定値演算部１６の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、本実施の形態にかかる設定値演算部１６は、ＤＡＣ設定値演算制御部１８１、ＤＡＣ設定値演算部１８２を備えている。ＤＡＣ設定値演算制御部１８１は、ＤＡＣ設定値演算部１８２の設定値の更新タイミングを制御する。図１３に示すXSLSYNCは１ラインの周期信号であり、line_sel信号は黒レベルフィードバックを実行するライン間隔設定信号である。ＤＡＣ設定値演算制御部１８１は、XSLSYNC信号とline_sel信号からDAC_opcnt信号を生成する。
【０１１１】
図１４は、XSLSYNC信号とDAC_opcnt信号のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、図１４はline_sel信号が５ライン設定の場合である。この場合、DAC_opcnt信号は５ラインおきに“Ｈ”となり、この“Ｈ”期間のラインのみＤＡＣ設定値演算部１８２の設定値が更新される。これにより、line_sel信号で指定したライン間隔での黒レベルフィードバック動作が可能となる。
【０１１２】
このように本実施の形態によれば、黒レベル変動位相が一致するライン間隔で黒レベルを検出することで、副走査のオフセット変動をなくすことができる。例えば、５ライン単位で黒レベル変動の位相が一致する場合には、黒レベル検出を５ライン間隔で行えば、他の変動要因がない限り常に同じ黒レベルを検出することが可能である。
【０１１３】
［第７の実施の形態］
次に、本発明の第７の実施の形態を図１５および図１６に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
【０１１４】
本実施の形態は、BLKCLP信号のタイミングによって指定したライン間隔での黒レベルフィードバック動作を実行するようにしたものである。
【０１１５】
図１５は、本発明の第７の実施の形態にかかるイメージスキャナ１００に内蔵される信号処理ＩＣ１の構成を示すブロック図である。図１５に示すように、本実施の形態においては、BLKCLP信号によって黒平均化処理部１４および設定値演算部１６を制御する。通常、黒フィードバック動作は毎ライン実行されるため、BLKCLP信号は毎ラインＣＣＤの黒レベル期間を“Ｈ”とし、この期間の黒平均化処理部１４において処理される黒レベル平均値を黒検出レベルとして設定値演算部１６で黒差分値からＤＡＣ設定コードが更新される。
【０１１６】
図１６は、XSLSYNC信号とBLKCLP信号のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、図１６はline_sel信号が５ライン設定の場合である。図１６に示すように、BLKCLP信号は５ラインおきに“Ｈ”とすることにより、BLKCLP信号を指定のラインのみアクテイブにすることができ、指定したライン間隔での黒レベルフィードバック動作が可能となる。
【０１１７】
このように本実施の形態によれば、黒レベルフィードバック制御の実行ライン間隔指定を外部制御信号で行うことにより、黒レベルフィードバック動作のライン間隔を外部から指定することができ、黒レベル変動位相が一致するライン間隔で黒レベルを検出することで、副走査のオフセット変動をなくすことができる。
【０１１８】
［第８の実施の形態］
次に、本発明の第８の実施の形態を図１７および図１８に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
【０１１９】
図１７は、本発明の第８の実施の形態にかかるイメージスキャナ１００に内蔵される信号処理ＩＣ１の構成を示すブロック図である。図１７に示すように、本実施の形態の信号処理ＩＣ１は、第１の実施の形態の図２で示した信号処理ＩＣ１の構成に対して、黒ＦＢ演算制御部２０が付加された構成になっている。黒ＦＢ演算制御部２０は、Line_sel信号で指定したライン間隔でave_clr信号を生成する回路である。
【０１２０】
図１８は、XSLSYNC信号とDAC_opcnt信号とave_clr信号のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、図１８はline_sel信号が５ライン設定の場合である。図１８に示すように、ave_clr信号は５ラインおきに“Ｈ”となり、黒平均化処理部１４の黒検出レベルがクリアされる。クリア後、ＢＬＫＣＬＰ信号の毎ライン“Ｈ”期間に平均化処理が行われ、５ライン分のBLKCLP信号＝“Ｈ”期間の平均値が黒検出レベルとしてDAC_opcnt信号＝“Ｈ”となるラインで生成されている。これにより、５ライン分のＢＬＫＣＬＰ信号“Ｈ”期間の黒検出レベルで５ライン間隔で黒レベルフィードバック動作が行われる。
【０１２１】
このように本実施の形態によれば、黒レベルフィードバック制御における黒レベル検出を、黒レベル変動位相が一致するライン間における平均値から算出することにより、黒レベル変動の中心値を検出することが可能となり、黒レベル変動の中心値を黒レベル目標値にすることができ、副走査のオフセット変動をなくすことができる。
【０１２２】
［第９の実施の形態］
次に、本発明の第９の実施の形態を図１９に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
【０１２３】
図１９は、本発明の第９の実施の形態にかかる設定値演算部１６の構成を示すブロック図である。図１９に示すように、本実施の形態にかかる設定値演算部１６は、第６の実施の形態の図１３の設定値演算部１６の構成に対して、ＴＨ判断部１８３が付加された構成になっている。
【０１２４】
ＴＨ判断部１８３は、黒差分値によってＤＡＣ設定値演算制御部１８１を制御するものである。ＴＨ判断部１８３は、図１９に示すように、TH_chg信号により黒差分レベルのスレッシュレベルを変更することが可能である。
【０１２５】
ＴＨ判断部１８３は、スレッシュレベルを黒差分値が越えている場合、TH_high信号を“Ｈ”とする。これにより、ＤＡＣ設定値演算制御部４８１は、DAC_opcnt信号を“Ｈ”固定とすることで毎ライン黒レベルフィードバックが実行される。また、黒差分値がスレッシュレベル以下になった場合には、ＴＨ判断部１８３は、TH_chg信号を“Ｌ”にする。これにより、DAC_opcnt信号は、line_sel信号設定のライン間隔で“Ｈ”アクテイブになる。なお、ＤＡＣ設定値演算制御部１８１は、DAC_opcnt信号を“Ｈ”固定としている場合でも内部でline_sel信号設定のライン間隔のDAC_opcnt信号を生成しているので、上記切りかわり時にライン間隔の同期がずれることは無い。
【０１２６】
このように本実施の形態によれば、黒差分値とスレッシュレベルとを比較するスレッシュレベル回路により黒差分値がスレッシュレベルを越えていると判断した場合には、実行ライン間隔指定にかかわらず、毎ライン毎に黒レベルフィードバック制御を実行することにより、ＳＳＣＧの周期変動以外で黒レベルが変化した場合に高速に追従でき、副走査のオフセット変動をなくすことができる。
【０１２７】
［第１０の実施の形態］
次に、本発明の第１０の実施の形態を図２０に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
【０１２８】
第１の実施の形態においては、BLKCLP信号のタイミングによって指定したライン間隔での黒レベルフィードバック動作を実行するようにしたが、本実施の形態においては、BLKCLP信号の“Ｈ”期間を黒レベルの変動の周期としたものである。
【０１２９】
図２０は、本発明の第１０の実施の形態にかかるBLKCLP信号の“Ｈ”期間を示す模式図である。図２０に示すように、BLKCLP信号の“Ｈ”期間である期間Ａ、又は期間Ｂ、それ以外の位相で“Ｈ”となった場合でも、黒検出レベルは黒平均値となる。
【０１３０】
このように本実施の形態によれば、常に黒レベル変動の中心値を検出することが可能となり黒レベル変動の中心値を黒レベル目標値にすることができ副走査のオフセット変動をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるイメージスキャナの構成を示す模式図である。
【図２】イメージスキャナに内蔵される信号処理ＩＣの構成を示すブロック図である。
【図３】設定値演算部の構成を示すブロック図である。
【図４】追従速度判断部のスレッシュレベルを示すグラフである。
【図５】黒レベルフィードバック制御の動作例である黒レベル補正処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる設定値演算部の構成を示すブロック図である。
【図７】追従速度判断部のスレッシュレベルを示すグラフである。
【図８】黒レベルフィードバック制御の動作例である黒レベル補正処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施の形態にかかる追従速度判断部のスレッシュレベルを示すグラフである。
【図１０】本発明の第４の実施の形態にかかる設定値演算部の構成を示すブロック図である。
【図１１】追従速度判断部のスレッシュレベルを示すグラフである。
【図１２】本発明の第５の実施の形態にかかる追従速度判断部のスレッシュレベルを示すグラフである。
【図１３】本発明の第６の実施の形態にかかる設定値演算部の構成を示すブロック図である。
【図１４】XSLSYNC信号とDAC_opcnt信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明の第７の実施の形態にかかるイメージスキャナに内蔵される信号処理ＩＣの構成を示すブロック図である。
【図１６】XSLSYNC信号とBLKCLP信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１７】本発明の第８の実施の形態にかかるイメージスキャナに内蔵される信号処理ＩＣの構成を示すブロック図である。
【図１８】XSLSYNC信号とDAC_opcnt信号とave_clr信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１９】本発明の第９の実施の形態にかかる設定値演算部の構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第１０の実施の形態にかかるBLKCLP信号の“Ｈ”期間を示す模式図である。
【図２１】従来の画像読取装置に内蔵される信号処理ＩＣの構成を示すブロック図である。
【図２２】ＣＣＤからの出力画像データの画像フォーマットを示す模式図である。
【図２３】ＳＳＣＧによる周波数拡散を示すグラフである。
【図２４】ＳＳＣＧにより画像レベルの高低が発生する様子を示すグラフである。
【図２５】副走査の画像レベル変動が発生するプロセスを示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１      黒レベルフィードバック装置
１００    画像読取装置
１０６    光電変換素子
１６１    第１の設定値演算手段
１６２    第２の設定値演算手段
１６３    追従速度判断手段
１６４    選択手段
【図１】
0004568690.tif 000002
【図２】
0004568690.tif 000003
【図３】
0004568690.tif 000004
【図４】
0004568690.tif 000005
【図５】
0004568690.tif 000006
【図６】
0004568690.tif 000007
【図７】
0004568690.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
0004568690.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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