(57)【要約】【課題】複数チャンネルのＣＣＤを使用した画像読み取り装置において、読み取りブロックの交換や地肌検出を行う際、前半部と後半部で濃度のバラツキをなくす。【解決手段】フォトダイオードに蓄積された電荷を転送するシフトレジスタが中央から前半部と後半部に分割されて出力するＣＣＤ１０１と、ＣＣＤ１０１からの出力信号を処理しデジタル変換する読み取り回路部９と、読み取り回路部９から転送されるデジタル化された画像データに対して画像処理、及び前半部と後半部の出力データのγ特性に対してスキャナγ補正部１０７でリニアリティ補正を行う画像処理部７と、前記読み取り回路部９に設けられ、前記リニアリティ補正を行うための基データを保持する不揮発メモリ１００とを備えた。【選択図】図２
2007082111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトダイオードに蓄積された電荷を転送するシフトレジスタが中央から前半部と後半部に分割され、それぞれ画像信号を出力するイメージセンサと、
前記イメージセンサからの出力信号を処理しデジタル変換する読み取り回路部と、
前記読み取り回路部から転送されるデジタル化された画像データに対して画像処理、及び前記前半部と後半部の出力データのγ特性に対してリニアリティ補正を行う画像処理部と、
前記読み取り回路部に設けられ、前記リニアリティ補正を行うための基データを保持する記憶部と、
を備えた画像読み取り装置。
【請求項２】
前記基データは、複数階調の原稿を読み取った各階調毎の前記前半部と後半部の画像データであることを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記画像データから生成したリニアリティ補正データは前記前半部又は前記後半部の一方にリニアリティを合わせるデータであることを特徴とする請求項２記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
前記基データは、複数階調の原稿を読み取った各階調毎の前記前半部と後半部の画像データを加工したデータであることを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
前記加工したデータから生成したリニアリティ補正データは前記前半部又は前記後半部の一方にリニアリティを合わせるデータであることを特徴とする請求項４記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
前記補正データは、前記記憶部にルックアップテーブルとして保持されることを特徴とする請求項３又は５記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
前記読み取り回路部に、前記イメージセンサと、このイメージセンサの結像面に原稿画像を結蔵するレンズとが搭載されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項８】
フォトダイオードに蓄積された電荷を転送するシフトレジスタが中央から前半部と後半部に分割され、それぞれ画像信号を出力するイメージセンサと、
前記イメージセンサからの出力信号を処理しデジタル変換する読み取り回路部と、
前記読み取り回路部から転送されるデジタル化された画像データに対して画像処理、及び前記前半部と後半部の出力データのγ特性に対してリニアリティ補正を行う画像処理部と、
原稿の地肌の濃度を読み取る地肌検出手段と、
前記地肌検出手段によって検出された前記原稿の地肌の濃度に基づいて地肌を飛ばす地肌検出除去読み取りモードを設定する設定手段と、
を備え、
前記地肌検出が前記デジタル変換の前に行われ、前記画像処理部は前記地肌検出手段によって検出された地肌レベルに応じて前記リニアリティ補正を行うことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項９】
前記地肌検出手段は、信号処理されたアナログ信号をピークホールドし、保持されたピークの電圧値を前記デジタル変換の基準電圧として出力することを特徴とする請求項８記載の画像読み取り装置。
【請求項１０】
前記地肌検出手段は、ピークホールドされた電圧値を通常読み取り時の基準電圧に設定して前記信号処理されたアナログ信号をデジタル化することにより地肌レベルを検出することを特徴とする請求項８又は９記載の画像読み取り装置。
【請求項１１】
前記地肌検出除去読み取りモード時の前記前半部と後半部のリニアリティ補正は、予め決められた原稿濃度に対応した通常読み取りモードにおける読み取り時に使用する補正データを地肌レベルに応じて変換して行われることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項１２】
前記イメージセンサは複数のシフトレジスタを備えたマルチチャンネルのＣＣＤイメージセンサであることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の画像読み取り装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチャンネルのシフトレジスタを有するＣＣＤイメージセンサを用いた画像読み取り装置、及びこの画像読み取り装置を備えたデジタル複写機、スキャナ、ファクシミリ、デジタル複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル複写機が一般にも広まってきている。このうち普及機では、画像の読み取り手段としてＣＣＤラインセンサが使われている。ＣＣＤラインセンサは、一般的にはフォトダイオードで光電変換された電荷信号を奇数／偶数画素毎にアナログシフトレジスタに移し、奇数画素、偶数画素毎に画像信号を出力している（２ｃｈ出力）。さらに、最近では、画像出力の生産性アップの要求に対応して読み取り速度の高速化が求められたが、２ｃｈ出力のＣＣＤでの高速化への限界に達したことから、ラインセンサをさらに前半部と後半部に分割し、前半部及び後半部の奇数／偶数出力の計４ｃｈ出力のＣＣＤを用いることが多くなってきた。
【０００３】
このような形式の４ｃｈＣＣＤでは、前半部と後半部のデバイスの違い（デバイス製作時に発生する）によりＣＣＤ特性の差、主にリニアリティ（特性上の直線性）の差により同じ濃度の画像を読んでも、前半部と後半部に濃度差が発生してしまう。この対策として、従来は、まず副走査方向（スキャン方向）に複数段数の濃度の違うチャート（以下、グレースケールチャートと称す）をスキャナで読み取り、メモリに記憶させ、前半部と後半部どちらかの読み取りデータを基準にして他方の読み取りデータに対して画像処理（リニアリティ補正）を行い、濃度を合わせている。
【０００４】
図１３は従来例に係る画像読み取り装置の読み取り回路部と画像処理部の電気的な構成の概略を示すブロック図である。図１３において、読み取り回路部７は、原稿からの反射光を光電変換するＣＣＤ１０１、ＣＣＤ１０１の出力アナログ信号の増幅等の信号処理を行う信号処理部１０３、信号処理部１０３で処理された前半部のデータをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部３０５、同じく後半部のデータをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部３０６、ＣＣＤ１０１の駆動タイミングなどを生成する行うゲートアレー１０４、信号処理部１０３及びＡ／Ｄ変換部３０５，３０６を動作させる基準電源としてのダイナミック上限値（ＶＲＴ）３０９、ダイナミック下限値（ＶＲＢ）３１０、及びＣＣＤ駆動ドライバ１０２から構成されている。また、画像処理部９は、シェーディング補正部１０５、境界平均レベル検出部１０６ａ、スキャナγ補正部１０７、ＦＢ→ＥＯ変換部１０８、画像処理回路１０９、ＣＰＵ１１０及びメモリ１１１から構成されている。また、前記ＣＰＵ１１０には、操作部２００及びスキャナモータ２０２を駆動するモータドライバ２０１が接続されている。
【０００５】
この図１３に示した構成により、グレースケールチャートを読み取り、読み取られたアナログ画像信号に調整を施し、アナログ画像信号をデジタル化し、さらにシーディング補正を行った後で、前半部と後半部どちらかの読み取りデータを基準にして、他方の読み取りデータに対して画像処理（リニアリティ補正）をかけ、濃度を合わせる補正を行っている。
【０００６】
一方、この種の技術として例えば特許文献１及び２記載の発明が公知である。このうち特許文献１には、前半部、後半部のＣＣＤ特性の差のバラツキをなくし機体間の前半部、後半部の濃度差のない安定した画像濃度を再現するとともに、機体間の濃度のバラツキのない画像濃度再現を可能にするため、テストパターン発生回路からの、副走査方向に階調のあるパターンを画像出力し、それを読み取り部で読み取った時の左側データを基準に右側のデータのバラツキから補正をかけ、前半部、後半部のバラツキをなくすようにし、また、左側データからγ補正データを求め、機械間のバラツキをなくしていく発明が記載されている。特許文献２には、前半部、後半部分割読み取り方式の４ｃｈのイメージセンサにおいて信号の段差を減少させ、各ｃｈのリニアリティ特性を一致させる発明が記載されている。
【０００７】
図１４は、一般的な４ｃｈのＣＣＤラインセンサ（以下、単にＣＣＤと称す）の構成を示す図である。このＣＣＤは主に単色の読み取りに使われている。ここでは、読み取りの高速化に対応するために１ラインのセンサを２分割し、さらに奇数画素と偶数画素出力の４ｃｈ出力を構成している。これにより、従来の２ｃｈのＣＣＤの読み取り速度に対して、動作クロックが同じで２倍の速度まで読み取ることができるようになる。ＣＣＤ１０１は、フォトダイオード２１、ＣＣＤアナログシフトレジスタ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ、出力バッファ２３を備え、ＣＣＤ１０１の駆動端子は、ＣＣＤ内部で前半部と後半部に、ＲＳ端子、ＣＰ端子、φ２Ｂ、φ１、φ２端子（図示していない）が設けられ、また、前半部に出力端子ＯＳ１（奇数），ＯＳ２（偶数）が、後半部にＯＳ３（奇数），ＯＳ４（偶数）が設けられている。一般的にこれらの駆動には、専用のタイミング発生回路により信号が生成されて、各信号に対する出力は１本で、その信号を２つのドライバ（バッファ）で前半部、後半部の端子に供給させている。すなわち、ＣＰからクランプクロックが、ＲＳからリセット電圧が、φ１，φ２から転送クロックが、Φ２Ｂから駆動クロックがそれぞれ入力される。なお、φ２Ｂはφ２とは同じ駆動クロックであるが、出力段にのみ入力されるものである。一般に、ＣＣＤ出力タイミングがこのφ２Ｂのタイミングに基づいて決定される。
【０００８】
各チャンネルのアナログシフトレジスタ２２ａ〜２２ｄは、φ１、φ２のクロックで、順次電荷がシフトされ、φ２Ｂ信号でＣＣＤ１０１から電気信号として出力されていく。電荷のシフト状態を図１５に示す。Ｔ１１の状態は、前のシフト動作の結果、シフト状態が安定している状況である。Ｔ１１からＴ１２にかけては、隣のレジスタに電荷を移し（転送）、Ｔ１３では転送を完了した状態である。さらに、電荷信号を電気信号（電圧）に変換し、ＣＣＤ外部に出力させるために、アウトプットゲートにφ２Ｂ信号を供給することで成し得ている。ここで、φ２Ｂ信号を供給するものの前半部と後半部のアウトプットゲートの特性差から、前半部と後半部とで出力特性に差が生じ、リニアリティ差が発生してしまう。
【特許文献１】特開２０００−１８８６８６号公報
【特許文献２】特開２００２−２１８１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記特許文献１及び２記載の発明では、前半部と後半部の濃度を合わせるためのリニアリティ補正データを読み取り装置毎に持ち、読み取った画像データに対して補正をかけている。しかし、前半部と後半部の濃度差は主にＣＣＤのリニアリティ特性に関わっているので、例えば、読み取りブロックを市場で交換したときなどは、前半部と後半部の濃度が合わなくなってしまう。そのため、前半部と後半部の濃度の再調整をしなければならない。
【００１０】
また、デジタル複写機の読み取り機能の中に予め決められた原稿濃度（白レベル）に対応した読み取りモードとしての通常読み取りモードと、原稿の地肌を検出して地肌を飛ばす読み取りモードとしての地肌検出除去読み取りモードがある。この地肌検出をシェーディング前のアナログ信号で行うとき、中間調濃度を地肌検出した場合には、上記の補正方法（従来式）では補正ができず、前半部と後半部で濃度差が生じてしまう。これは、前半部と後半部で中間調濃度のリニアリティの違いから発生してしまう。
【００１１】
本発明は、このようは背景に鑑みてなされたもので、その目的は複数チャンネルのＣＣＤを使用した画像読み取り装置において、読み取りブロックの交換や地肌検出除去読み取りモードで原稿を読み取る際、前半部と後半部で濃度のバラツキをなくすことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、第１の手段は、フォトダイオードに蓄積された電荷を転送するシフトレジスタが中央から前半部と後半部に分割され、それぞれ画像信号を出力するイメージセンサと、前記イメージセンサからの出力信号を処理しデジタル変換する読み取り回路部と、前記読み取り回路部から転送されるデジタル化された画像データに対して画像処理、及び前記前半部と後半部の出力データのγ特性に対してリニアリティ補正を行う画像処理部と、前記読み取り回路部に設けられ、前記リニアリティ補正を行うための基データを保持する記憶部とを備えた画像読み取り装置を特徴とする。
【００１３】
第２の手段は、第１の手段において、前記基データが複数階調の原稿を読み取った各階調毎の前記前半部と後半部の画像データであることを特徴とする。
【００１４】
第３の手段は、第２の手段において、前記画像データから生成したリニアリティ補正データが前記前半部又は前記後半部の一方にリニアリティを合わせるデータであることを特徴とする。
【００１５】
第４の手段は、第１の手段において、前記基データが複数階調の原稿を読み取った各階調毎の前記前半部と後半部の画像データを加工したデータであることを特徴とする。
【００１６】
第５の手段は、第４の手段において、前記加工したデータから生成したリニアリティ補正データが前記前半部又は前記後半部の一方にリニアリティを合わせるデータであることを特徴とする。
【００１７】
第６の手段は、第３又は第５の手段において、前記補正データが前記記憶部にルックアップテーブルとして保持されることを特徴とする。
【００１８】
第７の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段において、前記読み取り回路部に、前記イメージセンサと、このイメージセンサの結像面に原稿画像を結蔵するレンズとが搭載されていることを特徴とする。
【００１９】
第８の手段は、フォトダイオードに蓄積された電荷を転送するシフトレジスタが中央から前半部と後半部に分割され、それぞれ画像信号を出力するイメージセンサと、前記イメージセンサからの出力信号を処理しデジタル変換する読み取り回路部と、前記読み取り回路部から転送されるデジタル化された画像データに対して画像処理、及び前記前半部と後半部の出力データのγ特性に対してリニアリティ補正を行う画像処理部と、原稿の地肌の濃度を読み取る地肌検出手段と、前記地肌検出手段によって検出された前記原稿の地肌の濃度に基づいて地肌を飛ばす地肌検出除去読み取りモードを設定する設定手段とを備え、前記地肌検出が前記デジタル変換の前に行われ、前記画像処理部は前記地肌検出手段によって検出された地肌レベルに応じて前記リニアリティ補正を行う画像読み取り装置を特徴とする。
【００２０】
第９の手段は、第８の手段において、前記地肌検出手段は、信号処理されたアナログ信号をピークホールドし、保持されたピークの電圧値を前記デジタル変換の基準電圧として出力することを特徴とする。
【００２１】
第１０の手段は、第８又は第９の手段において、前記地肌検出手段がピークホールドされた電圧値を通常読み取り時の基準電圧に設定して前記信号処理されたアナログ信号をデジタル化することにより地肌レベルを検出することを特徴とする。
【００２２】
第１１の手段は、第８ないし第１０のいずれかの手段において、前記地肌検出除去読み取りモード時の前記前半部と後半部のリニアリティ補正は、予め決められた原稿濃度（例えば白データ）に対応した通常読み取りモードにおける読み取り時に使用する補正データを地肌レベルに応じて変換して行われることを特徴とする。
【００２３】
第１２の手段は、第１ないし第１１のいずれかの手段において、前記イメージセンサが複数のシフトレジスタを備えたマルチチャンネルのＣＣＤイメージセンサであることを特徴とする。
【００２４】
第１３の手段は、第１ないし第１２のいずれかの手段に係る画像読み取り装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
【００２５】
なお、後述の実施形態において、フォトダイオードは符号２１に、シフトレジスタは第１ないし第４のアナログシフトレジスタ２２ａ〜２２ｄに、イメージセンサはＣＣＤ１０１に、読み取り回路部は符号９に、画像処理部は符号７に、記憶部は不揮発メモリ１００に、レンズは符号８に、地肌検出手段はピークホールド回路（ＰＨ）３０８及びＡ／Ｄ変換器３０７に、設定手段はスイッチ（ＳＷ）３１１に、画像形成装置本体は符号４００に、画像読み取り装置は符号５００にそれぞれ対応し、リニアリティ補正はスキャナγ補正部１０７，１０７ａで行われる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、リニアリティ補正データを生成する基データを読み取り回路部に保持するので、複数チャンネルのＣＣＤを使用した画像読み取り装置において、読み取りブロックを交換する際、前半部と後半部で濃度のバラツキをなくすことができる。また、地肌検出がデジタル変換の前に行われ、検出された地肌レベルに応じてリニアリティ補正を行うので、地肌検出除去読み取りモードで原稿を読み取る際、前半部と後半部で濃度のバラツキをなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
＜第１の実施形態＞  
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像読み取り装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る画像読み取り装置の読み取り機構部は、基準白板１、コンタクトガラス３、第１ミラーと光源を搭載した第１キャリッジ４、第２ミラーと第３ミラーを搭載した第２キャリッジ５、第１キャリッジ４及び第２キャリッジ５を副走査方向に駆動する図４で示すスキャナモータ２０２から構成されている。この読み取り機構部の所定の位置に、レンズ８とＣＣＤ１０１を搭載した読み取り回路部（読み取り基板）９とからなる読み取りブロック６を設置し、コンタクトガラス３上に載置された原稿２の反射光を第１ないし第３ミラーによってレンズ８に導き、レンズ８でＣＣＤの結像面に結像させて電気信号に変換し、原稿２の光学的な読み取りが行われる。読み取られた原稿画像の電気信号はさらに画像処理部７に入力され、所定の画像処理が実行されて画像データ化される。ＣＣＤ１０１自体は前述の図１４に示した従来から使用されているＣＣＤ１０１と同一なので、説明は省略する。
【００２９】
図２は、読み取り回路部９と画像処理部７の電気的な構成の概略を示すブロック図である。同図において、読み取り回路部９は、原稿２からの反射光を光電変換するＣＣＤ１０１、ＣＣＤ１０１の出力アナログ信号の増幅、その他の信号処理を行いＡ／Ｄ変換する信号処理部１０３、ＣＣＤ１０１の駆動タイミングその他の生成を行うゲートアレー１０４、信号処理部１０３からの画像データに対してシェーディング補正を行うシェーディング補正部１０５、シェーディング補正後のＣＣＤ１０１の前半部及び後半部の境界を検出する境界レベル検出部１０６、この境界レベル検出部１０６で検出された境界部データ又は加工したデータを記憶する不揮発メモリ１００、及びＣＣＤ１０１を駆動するＣＣＤ駆動ドライバ１０２から構成されている。読み取り回路部９では黒オフセット調整、ゲイン調整等の処理が行われ、読み取った画像データの前半部の偶数画素と奇数画素を合成したデータと後半部の偶数画素と奇数画素を合成したデータを生成し、シェーディング補正後に画像処理部７へ転送される。なお、前記加工データは前記境界部データを加工して生成される。
【００３０】
画像処理部７では転送された画像データに対してシェーディング補正部１０５でシェーディング補正を行った後、前半部の合成データ又は後半部の合成データのいずれかに対してスキャナγ補正部１０７でγ補正（リニアリティ補正）を実行する。スキャナγ補正を前半部（スキャナγ補正部１０７が前半部に設けられている−図２）又は後半部のいずれかに対して行うことにより、前半及び後半の読み取りレベルの差が補正される。このように前半部又は後半部の偶数画素と奇数画素を合成したデータに対して補正を行うため、必要最低限の補正手段（リニアリティ補正部＝スキャナγ補正部１０７−ＬＵＴ）によって最も効果的な補正を行うことが可能となる。
【００３１】
スキャナγ補正を行った後、前半部（偶数画素と奇数画素の合成データ）と後半部（偶数画素と奇数画素の合成データ）に分離しているデータを偶数画素と奇数画素にデータフォーマットに変換する処理がＦＢ→ＥＯ変換部１０８で行われ、画像処理回路１０９で各種画像処理が実行される。なお、データフォーマット変換後にγ補正を行う構成としてもよい。読み取りブロック６は、同じ構造体のどの読み取り機構部に実装されても、諸特性を満足できるように読み取りブロック単位で調整や検査が行われている。これらの調整データの中に、前半部と後半部のリニアリティ補正を行うための基データが含まれ、この基データを含んだ調整データが不揮発メモリ１００に記憶される。
【００３２】
画像処理部７にはオペレータが操作を行うための操作パネル（部）２００が設けられており、画像読み取りを行うための設定等をこの操作パネル２００から行うことができる。なお、画像処理部７の制御はＣＰＵ１１０がメモリ１１１に格納されたプログラムに従って実行する。また、ＣＰＵ１１０はモータドライバ２０１を介して第１及び第２キャリッジ４，５を駆動するスキャナモータ２０２の駆動制御も実行する。なお、読み取りブロック６は、読み取りブロック単位で調整や検査が行われる。
【００３３】
図３は、２０段のグレースケールを読み取ったシェーディング後の画像データである。前半部と後半部のリニアリティの違いにより前半部と後半部の特性が同一にはならない。そこで、リニアリティ補正を行うためのデータとして、複数階調のある原稿、例えばグレースケールチャートを読み取り、前半部と後半部で各階調毎に画像データを取得する。前半部と後半部の画像データは、前半部と後半部の境界近傍で、あるエリアの平均値を求め、不揮発メモリ１００に記憶させる。図４は図３に示した読み取りデータ（前半部データと後半部データ）をグラフ化したもので、不揮発メモリ１００に記憶させるデータは、前半部データ特性曲線と後半部データ特性曲線に沿ったデータである。また、図５は前半部と後半部の平均値データより差分を求めた値（図３のレベル差の値）の反射率をパラメータとして示す特性図であり、この特性図に示した特性に沿ったデータを不揮発メモリ１００に記憶させてもよい。
【００３４】
図２に示すように読み取り回路部９からの前半部合成データ１１８と後半部合成データ１１９は画像処理部７へ転送される。また、画像処理部７のＣＰＵ１１０は、前述の読み取り回路部９の不揮発メモリ１００に記憶されているリニアリティ補正データを生成する基データを読み取り、後半部合成データ１１９のγ特性に前半部合成データのγ特性を合わせる補正データを生成する。生成された補正データはスキャナγ補正部１０７において、前半部合成データ１１８に補正をかけるために使用される。生成された補正データは、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）の構成をとり、補正処理の高速化を図っている。なお、図２の例では、後半部合成データ１１９のγ特性に前半部合成データ１１８のγ特性を合わせるように前半部合成データ１１８について補正しているが、逆でもよいことは言うまでもない。
【００３５】
図６は図１の画像読み取り装置が適用される画像形成装置としてのデジタル複写機の機械的構成の概略を示す図である。同図において、デジタル複写機はモノクロ画像形成用のもので本体４００と、画像形成装置本体４００の上部の設置された画像読み取り装置５００と、さらにその上に装着された自動原稿給送装置（以下、「ＡＤＦ」と称す）５５０と、画像形成装置本体４００の同図において右側に配置された大容量給紙装置７００と、画像形成装置本体４００の同図において左側に配置された用紙後処理装置８００とから基本的に構成されている。
【００３６】
画像形成装置本体４００は画像書き込み部４１０と、作像部４２０と、定着部４３０と、両面搬送部４４０と、給紙部４５０と、垂直搬送部４６０と、手差し部４７０とからなる。
【００３７】
画像書き込み部４１０は画像読み取り装置５００で読み取った原稿の画像情報に基づいて発光源であるＬＤを変調し、ポリゴンミラー、ｆθレンズなどの走査光学系により感光体ドラム４２１にレーザ書き込みを行うものである。作像部４２０は感光体ドラム４２１と、この感光体ドラム４２１の外周に沿って設けられた現像ユニット４２２、転写ユニット４２３、クリーニングユニット４２４及び除電ユニットなどの公知の電子写真方式の作像要素とからなる。
【００３８】
定着部４３０は前記転写ユニット４２３で転写された画像を転写紙に定着する。両面搬送部４４０は定着部４２０の転写紙搬送方向下流側に設けられ、転写紙の搬送方向を用紙後処理装置８００側、あるいは両面搬送部４４０側に切り換える第１の切換爪４４１と、第１の切換爪４４１によって導かれた反転搬送路４４２と、反転搬送路４４２で反転した転写紙を再度転写ユニット４２３側に搬送する画像形成側搬送路４４３と、反転した転写紙を用紙後処理装置８００側に搬送する後処理側搬送路４４４とを含み、画像形成側搬送路４４３と後処理側搬送路４４４との分岐部には第２の切換爪４４５が配されている。
【００３９】
給紙部４５０は４段の給紙段からなり、それぞれピックアップローラ、給紙ローラによって選択された給紙段に収納された転写紙が引き出され、垂直搬送部４６０に導かれる。垂直搬送部４６０では、各給紙段から送り込まれた転写紙を転写ユニット４２３の用紙搬送方向上流側直前のレジストローラ４６１まで搬送し、レジストローラ４６１では、感光体ドラム４２１上の顕像の画像先端とタイミングを取って転写紙を転写ユニット４２３に送り込む。手差し部４７０は開閉自在な手差しトレイ４７１を備え、必要に応じて手差しトレイ４７１を開いて転写紙を手差しにより供給する。この場合もレジストローラ４６１で転写紙の搬送タイミングが取られ、搬送される。
【００４０】
大容量給紙装置７００は同一サイズの転写紙を大量にスタックして供給するもので、転写紙が消費されるにしたがって底板７０２が上昇し、常にピックアップローラ７０１から用紙のピックアップが可能に構成されている。ピックアップローラ７０１から給紙される転写紙は、垂直搬送部４６０からレジストローラ４６１のニップまで搬送される。
【００４１】
用紙後処理装置８００はパンチ、整合、ステイプル、仕分けなどの所定の処理を行うもので、この実施形態では、前記機能のためにパンチ８０１、ステイプルトレイ（整合）８０２、ステイプラ８０３、シフトトレイ８０４を備えている。すなわち、画像形成装置４００から用紙後処理装置８００に搬入された転写紙は、孔明けを行う場合にはパンチ８０１で１枚ずつ孔明けが行われ、その後、特に処理するものがなければ、プルーフトレイ８０５へ、ソート、スタック、仕分けを行う場合にはシフトトレイ８０４にそれぞれ排紙される。仕分けは、この実施形態は、シフトトレイ８０４が用紙搬送方向に直交する方向に所定量往復動することにより行われる。このほかに、用紙搬送路で用紙を用紙搬送方向と直交する方向に移動させて仕分けを行うこともできる。
【００４２】
整合する場合には、孔明けが行われた、あるいは孔明けが行われていない転写紙が下搬送路８０６に導かれ、ステイプルトレイ８０４において後端フェンスで用紙搬送方向を直交する方向が整合され、ジョガーフェンスで用紙搬送方向と平行な方向の整合が行われる。ここで、綴じが行われる場合には、整合された用紙束の所定位置、例えば角部、中央２個所など所定の位置がステイプラ８０３によって綴じられ、放出ベルトによってシフトトレイ８０４に排紙される。また、この実施形態では、下搬送路８０６にはプレスタック搬送路８０７が設けられ、搬送時に複数枚の用紙をスタックし、後処理中の画像形成装置本体４００側の画像形成動作の中断を避けることができるようになっている。
【００４３】
画像読み取り装置５００は、Ａ／ＤＦ６００によってコンタクトガラス５１０上に導かれ、停止した原稿を光学的にスキャンし、第１ないし第３のミラーを経て結像レンズで結像された読み取り画像をＣＣＤやＣＭＯＳなどの光電変換素子によって読み取る。読み取られた画像データは、図示しない画像処理回路で所定の画像処理が実行され、記憶装置に一旦記憶される。そして、画像形成時に画像書き込み部４１０によって記憶装置から読み出され、画像データに応じて変調し、光書き込みが行われる。
【００４４】
Ａ／ＤＦ５５０は両面読み取り機能を有するもので、画像読み取り装置５００のコンタクトガラス５１０設置面に開閉自在に取り付けられている。このＡ／ＤＦ５５０では、原稿載置台５５１に載置された原稿が原稿読み取り時に自動的にコンタクトガラス５１０上に送り出される。
【００４５】
この画像読み取り装置は、デジタル複写機、デジタル複合機、ＦＡＸ、スキャナなどに適用することが可能である。また、本実施形態では、画像処理部を読み取り装置に組み込ませているが、画像形成装置内に組み込んでもよいことは言うまでもない。
【００４６】
以上のように本実施形態によれば、
１）読み取りブロック６単位で調整、検査したデータを読み取り回路部９の不揮発メモリ１００で保存するので、市場等で読み取りブロック６が交換されても、読み取り回路部９で保存されているデータに基づいて補正データを再度生成することが可能となる。これにより、交換による画像の不具合を回避することができる。  
２）リニアリティ補正を行う基データとして複数階調の原稿を読み取った各階調毎の前半部と後半部の画像データの平均値、又は、前半部と後半部の平均値データの差分データを保存するだけでよいので、不揮発メモリ１００の記憶容量を最小限に抑えることが可能となる。これによりコストアップを避けることができる。  
３）前半部又は後半部の合成データの一方にリニアリティを合わせることにより、前半部と後半部のつなぎ目近傍での読み取りレベルを補正することが可能となり、前半部と後半部での濃度差を解消することができる。  
４）不揮発メモリ１００にはＬＵＴ（ルックアップテーブル）の形式で記憶されるので、容易に、かつ高速でγ変換をすることが可能となる。  
５）本実施形態に係る読み取り装置を、デジタル複写機、デジタル複合機、ＦＡＸ、スキャナ等の画像形成装置に用いることにより、画像の不具合を防止することができる。  
などの効果を奏する。
【００４７】
＜第２の実施形態＞
この第２の実施形態は、第１の実施形態に対して地肌レベルに応じて前半部と後半部のリニアリティ補正を行う機能と有するもので、機械的な構成は第１の実施形態における図１の画像読み取り装置と同一であり、ＣＣＤ１０１も図１４に示した従来から使用されているものと同一なので、以下、第１の実施形態と同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４８】
図７は本発明の第２の実施形態に係る画像読み取り装置の読み取り回路部と画像処理部の電気的な構成の概略を示すブロック図である。図７において、読み取り回路部９は、原稿からの反射光を光電変換するＣＣＤ１０１、ＣＣＤ１０１の出力アナログ信号の増幅等の信号処理を行う信号処理部３０３、信号処理部３０３で処理された前半部のデータをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部３０５、同じく後半部のデータをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と３０６、ＣＣＤ１０１の駆動タイミングなどを生成する行うゲートアレー１０４、信号処理部３０３及びＡ／Ｄ変換部３０５，３０６を動作させる基準電源としてのダイナミック上限値（ＶＲＴ）３０９、ダイナミック下限値（ＶＲＢ）３１０、アナログ信号のピークホールド回路（ＰＨ）３０８、Ａ／Ｄ変換器３０５，３０６のＶＲＴを選択するスイッチ（ＳＷ）３１１、ピークホールド値を検出するＡ／Ｄ変換器３０７、及びＣＣＤ駆動ドライバ１０２から構成されている。なお、図７に示した読み取り回路部９は、基本的に図１３に示した従来例に対してピークホールド回路３０８、スイッチ３１１、及びＡ／Ｄ変換器３０７を付加したものである。
【００４９】
通常読み取りモード時は、Ａ／Ｄ変換器３０５，３０６のリファレンス（上限値）電圧は、ＶＲＴ３０９で生成される電圧がＳＷ３１１により選択される。このときの前半部と後半部のリニアリティ補正は、第１の実施形態と同様に複数段の濃度チャート（グレースケールチャート）を前半部と後半部で読み取り、シェーディング後の画像データの前半部と後半部の境目近傍の各々データよりγ補正データを生成し、データをＬＵＴ（ルックアップテーブル）化してリニアリティの補正を行っている。例えば２０段スケールの読み取りデータ（シェーディング補正後）は前述の図３に示す通りであり、図３のデータで反射率に対する前半部と後半部のリニアリティ特性は図４に示した通りである。図８は前半部を基準とした後半部のγ補正データで、シェーディング補正部１０５で補正した後の後半部画像データを入力とした補正後の出力データを示したγ補正データである。
【００５０】
地肌検出除去読み取りモード時は、Ａ／Ｄ変換器３０５，３０６のリファレンス（上限値）電圧は、ピークホールド電圧がＳＷ３１１により選択される。このときの前半部と後半部のリニアリティ補正は、地肌レベルに応じた補正を、ＣＰＵ１１０、スキャナγ補正部１０７ａで行われる。図８に示した特性から分かるようにスキャナγの補正は、後半部のデータに対して行っている。ここで、一例としてＣＰＵ１１０を用いているが、γ補正データを生成できる手段であればどのような手段でもよい。
【００５１】
地肌検出除去読み取りモード時、地肌レベルを白レベルへのデータ変換手段として読み取り主走査方向で光量分布の高い方のアナログ信号に対して（本実施形態は前半部の信号に対して）、ＰＨ３０８で信号のピークホールドを行っている。このピークホールドされた電圧をＳＷ３１１で選択し、Ａ／Ｄ変換器３０５と３０６のリファレンス（上限値）に供給する。これにより地肌レベルをＡ／Ｄ変換の階調の上限にすることができ、地肌レベルを白データに変換していることになる。
【００５２】
地肌レベルの検出は、前記ＰＨ３０８でピークホールドされた電圧を、通常読み取りモード時のＶＲＴ３０９でＡ／Ｄ変換されるＡ／Ｄ変換器３０７でデータ化される。このデータは画像処理部７のＣＰＵ１１０へ転送され、地肌レベルに応じたスキャナγ補正データの生成に使用され、スキャナγ補正部１０７ａでスキャナγ補正が実施される。なお、この実施形態ではＣＰＵ１１０を用いているが、γ補正データを生成できる手段であればどのような手段でもよい。
【００５３】
ここで画像データを１０ｂｉｔ、前半部のＡ／Ｄ変換前の画像信号をピークホールドした読み値をＫｄｉｇｉｔとしたとき、このＫは通常読み取りモード時データに等しい。そこで、このＫｄｉｇｉｔに相当する読み取り濃度の後半部のデータＭを求める。地肌検出除去読み取りモード時は、Ｋｄｉｇｉｔを１０２３ｄｉｇｉｔに変換してしまうので、後半部のデータＭも１０２３／Ｋ倍される。図９は通常読み取りモード時の反射率対前半部と後半部の読み取りデータと、反射率５０％時の前半部の地肌を１０２３ｄｉｇｉｔとしたときの前半部と後半部の読み取りデータを示す特性図であり、図１０は通常読み取り時の差分データ（図１１参照）に対して、反射率５０％時の前半部の地肌を１０２３ｄｉｇｉｔとしたときの前半部と後半部の差分データである。なお、図１１の差分データは図３の読み取りデータのレベル差について前半部入力ｄｉｇｉｔをパラメータとしてプロットしたものである。このようにして通常読み取り時の差分データから、地肌レベルに応じた差分データを求め、地肌検出除去読み取りモード時の補正データを生成している。
【００５４】
図１２は、本実施形態におけるスキャナγ補正部１０７ａの構成を示すブロック図である。スキャナγ補正部１０７ａはＫ／１０２３変換部１０７ａ−１、補正量差分ＬＵＴ１０７ａ−２、１０２３／Ｋ変換部１０７ａ−３及び加算部１０７ａ−４からなる。この構成によりスキャナγ補正部１０７ａでは、まず、後半部画像データを地肌レベルＫとしたとき、Ｋ／１０２３変換部１０７ａ−１で後半部画像データをＫ／１０２３倍して１０ｂｉｔデータに変換し、補正量差分ＬＵＴ１０７ａ−２で差分を求め、その差分を１０２３／Ｋ変換部１０７ａ−３で１０２３／Ｋ倍し、その値を加算部１０７ａ−４で後半部画像データに加えることによって後半部のデータを補正している。なお、通常読み取りモード時はＫ＝１０２３として演算することにより地肌検出除去読み取りモード時と同様の構成で補正が可能になる。
【００５５】
その他、特に説明しない各部は前述の第１の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【００５６】
以上のように本実施形態によれば、
１）地肌検出手段をデジタル変換前に持ち、地肌レベルに応じて、前半部と後半部のリニアリティ補正を行うので、地肌検出除去読み取りモードでの前半部と後半部での濃度差の解消が可能となる。  
２）地肌レベルを白レベルへのデータ変換手段を、信号処理されたアナログ信号をピークホールドさせて、そのピーク値をＡ／Ｄ変換器の基準電圧にすることで、容易に地肌レベルを飛ばすことができる。  
３）ピークレベルを通常読み取りモードでのダイナミックレンジでデジタル化することにより、シェーディング後の読み取りデータと地肌レベルの対応が可能となる。  
４）通常読み取りモードに対応した補正データを、地肌検出除去読み取りモード時にも使用することができ、個別にＬＵＴ（ルックアップテーブル）等のメモリを増やす必要がなく、前半部と後半部での濃度差の解消が可能となる。  
などの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像読み取り装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態における読み取り回路部と画像処理部の電気的な構成の概略を示すブロック図である。
【図３】２０段のグレースケールを読み取ったシェーディング後の画像データである。
【図４】図３に示した読み取りデータ（前半部データと後半部データ）をグラフ化して示す図である。
【図５】前半部と後半部の平均値データより差分を求めた値（図３のレベル差の値）の反射率をパラメータとして示す特性図である。
【図６】図１の画像読み取り装置が適用される画像形成装置としてのデジタル複写機の機械的構成の概略を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像読み取り装置の読み取り回路部と画像処理部の電気的な構成の概略を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態における前半部を基準とした後半部のγ補正データをグラフとして示す図である。
【図９】通常読み取りモード時の反射率対前半部と後半部の読み取りデータと、反射率５０％時の前半部の地肌を１０２３ｄｉｇｉｔとしたときの前半部と後半部の読み取りデータを示す特性図である。
【図１０】通常読み取り時の差分データ（図１１参照）に対して、反射率５０％時の前半部の地肌を１０２３ｄｉｇｉｔとしたときの前半部と後半部の差分データを示す特性図である。
【図１１】通常読み取りモード時の前半部入力データに対する後半部入力データの差を示す特性図である。
【図１２】第２の実施形態におけるスキャナγ補正部１０７ａの構成を示すブロック図である。
【図１３】従来例に係る画像読み取り装置の読み取り回路部と画像処理部の電気的な構成の概略を示すブロック図である。
【図１４】従来から使用されている一般的な４ｃｈのＣＣＤラインセンサの構成を示す図である。
【図１５】図１４に示したラインセンサにおける電荷のシフトの状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  基準白板
６  読み取りブロック
７  画像処理部
８  レンズ
９  読み取り回路部
２１  フォトダイオード
２２ａ〜２２ｄ  アナログシフトレジスタ
１００  不揮発メモリ
１０１  ＣＣＤ
１０２  ドライバ
１０３  信号処理部
１０４  ゲートアレー
１０５  シェーディング補正部
１０６  境界レベル検出部
１０７  スキャナγ補正部（ＬＵＴ）
１０８  ＦＢ→ＥＯ変換部
１０９  画像処理回路
１１０  ＣＰＵ
１１１  メモリ
３０５〜３０７  Ａ／Ｄ変換器
３０８  ピークホールド回路（ＰＨ）
３０９  ダイナミック上限値（ＶＲＴ）
３１０  ダイナミック下限値（ＶＲＢ）
３１１  スイッチ（ＳＷ）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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