(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力手段から入力された画像情報に対し所定の処理を行なった後、その画像情報を出力手段で出力するものにおいて、
階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、
この階調パターン発生手段で発生された階調パターンに対して、あらかじめ記憶された第１の特性補正データを用いて階調特性を補正する第１の特性補正手段と、
この第１の特性補正手段で補正された階調パターンを前記出力手段を用いて出力する階調パターン出力手段と、
この階調パターン出力手段で出力された階調パターンを前記入力手段を用いて入力する階調パターン入力手段と、
この階調パターン入力手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて、本当に階調パターンが開始したと判断し、階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、
この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調の平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、
この平均値算出回路で求められた各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを作成する特性補正データ作成手段と、
この特性補正データ作成手段で作成された第２の特性補正データを用いて、前記入力手段で入力された画像情報の階調特性を補正する第２の特性補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記平均値算出回路で求められた各階調の平均値をそれぞれ保持する保持回路をさらに具備し、前記特性補正データ作成手段は、この保持回路に保持された各階調の平均値を読出し、この読出した各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを作成することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記各階調の平均値に基づき第２の特性補正データを作成する際、各階調間の不足しているデータを直接補間、スプライン補間、最小自乗法を用いた補間のうちのいずれかを用いて補間することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記開始位置検出回路の動作をオン，オフする手段をさらに具備し、前記開始位置検出回路の動作がオフされたときは、前記開始位置検出回路による階調パターンの開始位置を検出する処理を行なうことなく、前記平均値算出回路による各階調の平均値を算出する処理を行なうことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】
入力手段から入力された画像情報をデジタル化し、このデジタル化した画像情報に対し目的に沿った加工を施した後、その画像情報を出力手段で出力するものにおいて、
段階的に変化する階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、
この階調パターン発生手段で発生された階調パターンに対して、あらかじめ記憶された第１の特性補正データを用いて階調特性を補正する第１の特性補正手段と、
この第１の特性補正手段で補正された階調パターンを前記出力手段を用いて出力する階調パターン出力手段と、
この階調パターン出力手段で出力された階調パターンを前記入力手段を用いて入力する階調パターン入力手段と、
この階調パターン入力手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて、本当に階調パターンが開始したと判断し、階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、
この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調ごとにサンプリングすることにより各階調の平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、
この平均値算出回路で求められた各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを各階調ごとに作成する特性補正データ作成手段と、
この特性補正データ作成手段で作成された第２の特性補正データを用いて、前記入力手段で入力された画像情報の階調特性を補正する第２の特性補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記平均値算出回路で求められた各階調の平均値をそれぞれ保持する保持回路をさらに具備し、前記特性補正データ作成手段は、この保持回路に保持された各階調の平均値を読出し、この読出した各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを作成することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記平均値算出回路における各階調ごとにサンプリングする部分は変更可能なことを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項８】
入力手段から入力された画像情報をデジタル化し、このデジタル化した画像情報に対し目的に沿った加工を施した後、その画像情報を出力手段で出力するものにおいて、
段階的に変化する階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、
この階調パターン発生手段で発生された階調パターンに対して、あらかじめ記憶された第１の特性補正データを用いて階調特性を補正する第１の特性補正手段と、
この第１の特性補正手段で補正された階調パターンを前記出力手段を用いて出力する階調パターン出力手段と、
この階調パターン出力手段で出力された階調パターンを前記入力手段を用いて入力する階調パターン入力手段と、
この階調パターン入力手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて、本当に階調パターンが開始したと判断し、リアルタイムで階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、
この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調のあらかじめ設定された範囲内での平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、
この平均値算出回路で求められた各階調の平均値をそれぞれ保持するレジスタと、
このレジスタに保持された各階調の平均値をＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）を用いて読出す読出手段と、
この読出手段で読出された各階調の平均値から、ＣＰＵを用いて、その平均値のデータ数があらかじめ設定されたデータ数になるよう補間によりデータ数を増やす補間手段と、
この補間手段で増加されたデータによって示される階調特性から、ＣＰＵを用いて、その階調特性を補正するための第２の特性補正データを各階調ごとに作成する特性補正データ作成手段と、
この特性補正データ作成手段で作成された第２の特性補正データを記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された第２の特性補正データに基づき、ＣＰＵの設定により、前記入力手段で入力された画像情報の階調特性を補正する第２の特性補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
読取手段により原稿の画像を読取って画像情報を入力し、この入力された画像情報に対し所定の処理を行なった後、その画像情報を画像形成手段により被画像形成媒体上に形成出力する画像処理装置において、
段階的に変化する階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、
この階調パターン発生手段で発生された階調パターンに対して、あらかじめ記憶された第１の特性補正データを用いて階調特性を補正する第１の特性補正手段と、
この第１の特性補正手段で補正された階調パターンを前記画像形成手段を用いて被画像形成媒体上に形成出力する階調パターン出力手段と、
この階調パターン出力手段で出力された被画像形成媒体上の階調パターンを前記読取手段を用いて入力する階調パターン入力手段と、
この階調パターン入力手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて本当に階調パターンが開始したと判断し、階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、
この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調の平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、
この平均値算出回路で求められた各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを作成する特性補正データ作成手段と、
この特性補正データ作成手段で作成された第２の特性補正データを用いて、前記読取手段で入力された画像情報の階調特性を補正する第２の特性補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
前記平均値算出回路で求められた各階調の平均値をそれぞれ保持する保持回路をさらに具備し、前記特性補正データ作成手段は、この保持回路に保持された各階調の平均値を読出し、この読出した各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを作成することを特徴とする請求項９記載の画像処理装置。
【請求項１１】
像担持体上に画像情報に基づく潜像を形成する潜像形成手段と、
この潜像形成手段で形成された前記像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像手段と、
この現像手段で現像された前記像担持体上の現像剤像を被画像形成媒体上に転写する転写手段と、
段階的に変化する階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、
この階調パターン発生手段で発生された階調パターンに対して、あらかじめ記憶された第１の特性補正データを用いて階調特性を補正する第１の特性補正手段と、
この第１の特性補正手段で補正された階調パターンを前記潜像形成手段、現像手段、および転写手段を用いて被画像形成媒体上に形成出力する階調パターン出力手段と、
この階調パターン出力手段で出力された被画像形成媒体上の階調パターンを読取って入力する読取手段と、
この読取手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて、本当に階調パターンが開始したと判断し、階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、
この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調の平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、
この平均値算出回路で求められた各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを作成する特性補正データ作成手段と、
この特性補正データ作成手段で作成された第２の特性補正データを用いて前記画像情報の階調特性を補正する第２の特性補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】
前記平均値算出回路で求められた各階調の平均値をそれぞれ保持する保持回路をさらに具備し、前記特性補正データ作成手段は、この保持回路に保持された各階調の平均値を読出し、この読出した各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを作成することを特徴とする請求項１１記載の画像処理装置。
【請求項１３】
入力手段から入力された画像情報に対し所定の処理を行なった後、その画像情報を出力手段で出力するものにおいて、
階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、
この階調パターン発生手段で発生された階調パターンを前記出力手段を用いて出力する階調パターン出力手段と、
この階調パターン出力手段で出力された階調パターンを前記入力手段を用いて入力する階調パターン入力手段と、
この階調パターン入力手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて、本当に階調パターンが開始したと判断し、階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、
この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調の平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、
この平均値算出回路で求められた各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための特性補正データを作成する特性補正データ作成手段と、
この特性補正データ作成手段で作成された特性補正データを用いて、前記入力手段で入力された画像情報の階調特性を補正する特性補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、原稿の画像をスキャナにより読取って画像情報を入力し、この入力された画像情報に対し所定の処理を行なった後、その画像情報を電子写真方式のレーザプリンタにより用紙上に出力するデジタル複写機などの画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、イメージ情報を扱うデジタル複写機などの画像処理装置において、スキャナなどの読取手段によって原稿から読取られ、デジタル化された画像情報は、多値化され、目的に沿って加工され、レーザプリンタなどの出力手段から出力される。このとき、入力手段としてのスキャナや、出力手段の感光体やレーザ光学系の特性などが原因となり、補正無しでは希望通りの結果が得られない。
【０００３】
そこで、入力手段のスキャナや、出力手段の感光体、レーザ光学系の特性など、システム全体を通して階調特性を補正する方法として、個々の画像処理装置ごとに、テストプリントなど、階調特性がわかるものを出力手段で出力し、それを入力手段から入力して、得られたたデータから、階調特性を補正する特性補正テーブル（特性補正データ）を作成し、それを参照して階調特性の補正を行なう方法が一般的である。
【０００４】
ここで、出力手段から出力したものを入力手段で読取って入力する場合、入力される画像信号の読取りは、ある一定時間ごとに更新されるラインメモリに対して、ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）から割込み処理をかけて画像信号を読取る方法により行なっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、入力手段から入力された画像信号を読取るために、ＣＰＵからの割込み処理を使用する場合、割込み処理を行なわせる制御のために、制御用の回路を追加する必要があり、さらに、制御に手間がかかる。そして、実際に割込み処理を行なう場合、ＣＰＵからの割込みに時間がかかり、さらに、ラインメモリ上のデータを読取る速度が遅いため、たとえば、１分間に４０枚コピーがとれる複写機を例にとると、ＣＰＵから割込み処理を行ない、ラインメモリに格納されているデータを全て読取ることにした場合、複写機が１００％複写の速度で動作していれば、その処理を１回行なっている間に、複写機のスキャナは１６０ｍｍ程度進んでしまい、読取れる階調数は２〜３階調が限界である。
【０００６】
そこで、複数段（たとえば、１６または３２階調など）の階調が印刷されている階調パターンをスキャナから読込ませて、階調特性補正データを作成するために、スキャナの動作速度を１／８〜１／４までに遅くし、かつ、ラインメモリの読取り量も一部（１／２０以下のデータ量）に限定し、データの読取り時間を短くすることで、入力手段から読込む階調のデータが階調数分だけ確保できるようにしていた。
【０００７】
しかし、以上のように読取れる階調数を確保しても、読取りに３０秒近い時間がかかり、かつ、読取りデータ数が少ないために、出力手段の濃度むらや入力手段の読取りむら、入力手段の光学系におけるごみなどの影響を受け易く、算出データの計算精度の信頼性が低いという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、システム全体を通して機体ごとの入力および出力の特性を補正するための特性補正データを作成する際、短時間で、データ精度の信頼性が高く、期待どおりの特性補正データを作成することができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
また、本発明の画像処理装置は、入力手段から入力された画像情報に対し所定の処理を行なった後、その画像情報を出力手段で出力するものにおいて、階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、この階調パターン発生手段で発生された階調パターンに対して、あらかじめ記憶された第１の特性補正データを用いて階調特性を補正する第１の特性補正手段と、この第１の特性補正手段で補正された階調パターンを前記出力手段を用いて出力する階調パターン出力手段と、この階調パターン出力手段で出力された階調パターンを前記入力手段を用いて入力する階調パターン入力手段と、この階調パターン入力手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて、本当に階調パターンが開始したと判断し、階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調の平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、この平均値算出回路で求められた各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを作成する特性補正データ作成手段と、この特性補正データ作成手段で作成された第２の特性補正データを用いて、前記入力手段で入力された画像情報の階調特性を補正する第２の特性補正手段と、を具備している。
【００１１】
また、本発明の画像処理装置は、入力手段から入力された画像情報をデジタル化し、このデジタル化した画像情報に対し目的に沿った加工を施した後、その画像情報を出力手段で出力するものにおいて、段階的に変化する階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、この階調パターン発生手段で発生された階調パターンに対して、あらかじめ記憶された第１の特性補正データを用いて階調特性を補正する第１の特性補正手段と、この第１の特性補正手段で補正された階調パターンを前記出力手段を用いて出力する階調パターン出力手段と、この階調パターン出力手段で出力された階調パターンを前記入力手段を用いて入力する階調パターン入力手段と、この階調パターン入力手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて、本当に階調パターンが開始したと判断し、階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調ごとにサンプリングすることにより各階調の平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、この平均値算出回路で求められた各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを各階調ごとに作成する特性補正データ作成手段と、この特性補正データ作成手段で作成された第２の特性補正データを用いて、前記入力手段で入力された画像情報の階調特性を補正する第２の特性補正手段と、を具備している。
【００１２】
また、本発明の画像処理装置は、入力手段から入力された画像情報をデジタル化し、このデジタル化した画像情報に対し目的に沿った加工を施した後、その画像情報を出力手段で出力するものにおいて、段階的に変化する階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、この階調パターン発生手段で発生された階調パターンに対して、あらかじめ記憶された第１の特性補正データを用いて階調特性を補正する第１の特性補正手段と、この第１の特性補正手段で補正された階調パターンを前記出力手段を用いて出力する階調パターン出力手段と、この階調パターン出力手段で出力された階調パターンを前記入力手段を用いて入力する階調パターン入力手段と、この階調パターン入力手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて、本当に階調パターンが開始したと判断し、リアルタイムで階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調のあらかじめ設定された範囲内での平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、この平均値算出回路で求められた各階調の平均値をそれぞれ保持するレジスタと、このレジスタに保持された各階調の平均値をＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）を用いて読出す読出手段と、この読出手段で読出された各階調の平均値から、ＣＰＵを用いて、その平均値のデータ数があらかじめ設定されたデータ数になるよう補間によりデータ数を増やす補間手段と、この補間手段で増加されたデータによって示される階調特性から、ＣＰＵを用いて、その階調特性を補正するための第２の特性補正データを各階調ごとに作成する特性補正データ作成手段と、この特性補正データ作成手段で作成された第２の特性補正データを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された第２の特性補正データに基づき、ＣＰＵの設定により、前記入力手段で入力された画像情報の階調特性を補正する第２の特性補正手段と、を具備している。
【００１３】
また、本発明の画像処理装置は、読取手段により原稿の画像を読取って画像情報を入力し、この入力された画像情報に対し所定の処理を行なった後、その画像情報を画像形成手段により被画像形成媒体上に形成出力する画像処理装置において、段階的に変化する階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、この階調パターン発生手段で発生された階調パターンに対して、あらかじめ記憶された第１の特性補正データを用いて階調特性を補正する第１の特性補正手段と、この第１の特性補正手段で補正された階調パターンを前記画像形成手段を用いて被画像形成媒体上に形成出力する階調パターン出力手段と、この階調パターン出力手段で出力された被画像形成媒体上の階調パターンを前記読取手段を用いて入力する階調パターン入力手段と、この階調パターン入力手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて本当に階調パターンが開始したと判断し、階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調の平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、この平均値算出回路で求められた各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを作成する特性補正データ作成手段と、この特性補正データ作成手段で作成された第２の特性補正データを用いて、前記読取手段で入力された画像情報の階調特性を補正する第２の特性補正手段と、を具備している。
【００１４】
また、本発明の画像処理装置は、像担持体上に画像情報に基づく潜像を形成する潜像形成手段と、この潜像形成手段で形成された前記像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像手段と、この現像手段で現像された前記像担持体上の現像剤像を被画像形成媒体上に転写する転写手段と、段階的に変化する階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、この階調パターン発生手段で発生された階調パターンに対して、あらかじめ記憶された第１の特性補正データを用いて階調特性を補正する第１の特性補正手段と、この第１の特性補正手段で補正された階調パターンを前記潜像形成手段、現像手段、および転写手段を用いて被画像形成媒体上に形成出力する階調パターン出力手段と、この階調パターン出力手段で出力された被画像形成媒体上の階調パターンを読取って入力する読取手段と、この読取手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて、本当に階調パターンが開始したと判断し、階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調の平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、この平均値算出回路で求められた各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための第２の特性補正データを作成する特性補正データ作成手段と、この特性補正データ作成手段で作成された第２の特性補正データを用いて前記画像情報の階調特性を補正する第２の特性補正手段と、を具備している。
【００１６】
さらに、本発明の画像処理装置は、入力手段から入力された画像情報に対し所定の処理を行なった後、その画像情報を出力手段で出力するものにおいて、階調パターンを発生する階調パターン発生手段と、この階調パターン発生手段で発生された階調パターンを前記出力手段を用いて出力する階調パターン出力手段と、この階調パターン出力手段で出力された階調パターンを前記入力手段を用いて入力する階調パターン入力手段と、この階調パターン入力手段で入力された階調パターンの画像信号から、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて、本当に階調パターンが開始したと判断し、階調パターンの開始位置を検出する開始位置検出回路と、この開始位置検出回路で検出された階調パターンの開始位置から、各階調の平均値をそれぞれ求める平均値算出回路と、この平均値算出回路で求められた各階調の平均値に基づき、階調特性を補正するための特性補正データを作成する特性補正データ作成手段と、この特性補正データ作成手段で作成された特性補正データを用いて、前記入力手段で入力された画像情報の階調特性を補正する特性補正手段と、を具備している。
【００１７】
本発明によれば、階調パターンの読取りから各階調の平均値を求めるのに、従来のように、ＣＰＵによる割込み処理を用いることにより行なうのではなく、ハードウェア回路にて読取りから各階調の平均値を算出するまでの処理を行なうことにより、システム全体を通して機体ごとの入力および出力の特性を補正するための特性補正データを作成する際、短時間で、データ精度の信頼性が高く、期待どおりの特性補正データを作成することができる。また、あらかじめ設定された範囲内での平均値を求め、この求めた平均値をあらかじめ設定された閾値と比較し、平均値と閾値との関係が第２の閾値で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて本当に階調パターンが開始したと判断して、平均値を求めることにより、特性補正データの開始位置がずれることがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像処理装置の一例としてデジタル複写機の内部構成を示すものである。このデジタル複写機は、たとえば、複写機、ファクシミリ、プリンタの３機能を有する複合形の複写機である。
【００１９】
図１において、１０は装置本体で、この装置本体１０内には、入力手段および読取手段としてのスキャナ部４、および、出力手段および画像形成手段としてのプリンタ部６が設けられている。
【００２０】
装置本体１０の上面には、読取対象物としての原稿Ｄが載置される透明ガラスからなる原稿載置台１２が設けられている。また、装置本体１０の上面には、原稿載置台１２上に原稿Ｄを自動的に送る自動原稿送り装置７（以下、ＡＤＦと略称する）が配設されている。このＡＤＦ７は、原稿載置台１２上に対して開閉可能に配設され、原稿載置台１２上に載置された原稿Ｄを原稿載置台１２上に密着させる原稿押さえとしても機能する。
【００２１】
ＡＤＦ７は、原稿Ｄがセットされる原稿トレイ８、原稿の有無を検出するエンプティセンサ９、原稿トレイ８から原稿Ｄを１枚づつ取出すピックアップローラ１４、取出された原稿Ｄを搬送する給紙ローラ１５、原稿Ｄの先端を整位するアライニングローラ対１６、原稿載置台１２上のほぼ全体を覆うように配設された搬送ベルト１８を備えている。そして、原稿トレイ８に上向きにセットされた複数枚の原稿Ｄは、その最下の頁、つまり、最終頁から順に取出され、アライニングローラ対１６により整位された後、搬送ベルト１８によって原稿載置台１２上の所定位置へ搬送される。
【００２２】
ＡＤＦ７において、搬送ベルト１８を挟んでアライニングローラ対１６と反対側の端部には、反転ローラ２０、非反転センサ２１、フラッパ２２、および、排紙ローラ２３が配設されている。スキャナ部４により画像情報の読取られた原稿Ｄは、搬送ベルト１８により原稿載置台１２上から送り出され、反転ローラ２０、フラッパ２１、および、排紙ローラ２２を介してＡＤＦ７上面の原稿排紙部２４上に排出される。原稿Ｄの裏面を読取る場合、フラッパ２２を切換えることにより、搬送ベルト１８によって搬送されてきた原稿Ｄは、反転ローラ２０によって反転された後、再度、搬送ベルト１８により原稿載置台１２上の所定位置に送られる。
【００２３】
装置本体１０内に配設されたスキャナ部４は、原稿載置台１２上に載置された原稿Ｄを照明する光源としての露光ランプ２５、および、原稿Ｄからの反射光を所定の方向に反射する第１のミラー２６を有し、これらの露光ランプ２５および第１のミラー２６は、原稿載置台１２の下方に配設された第１のキャリッジ２７に取付けられている。第１のキャリッジ２７は、原稿載置台１２と平行に移動可能に配設され、図示しない歯付きベルトなどを介して駆動モータにより、原稿載置台１２の下方を往復移動される。
【００２４】
原稿載置台１２の下方には、原稿載置台１２と平行に移動可能な第２のキャリッジ２８が配設されている。第２のキャリッジ２８には、第１のミラー２６により反射された原稿Ｄからの反射光を順に反射する第２および第３のミラー３０，３１が互いに直角に取付けられている。第２のキャリッジ２８は、第１のキャリッジ２７を駆動する歯付きベルトなどにより、第１のキャリッジ２７に対して従動されるとともに、第１のキャリッジに対して１／２の速度で原稿載置台１２に沿って平行に移動される。
【００２５】
原稿載置台１２の下方には、第２のキャリッジ２８上の第３のミラー３１からの反射光を集束する結像レンズ３２と、結像レンズ３２により集束された反射光を受光して光電変換する光電変換手段としてのＣＣＤ形のラインセンサ３４とが配設されている。結像レンズ３２は、第３のミラー３１により反射された光の光軸を含む面内に、駆動機構を介して移動可能に配設され、自身が移動することで反射光を所望の倍率で結像する。そして、ラインセンサ３４は、入射した反射光を光電変換し、読取った原稿Ｄに対応する電気信号を出力する。
【００２６】
一方、プリンタ部６は、潜像形成手段としてのレーザ露光装置４０を備えている。レーザ露光装置４０は、光源としての半導体レーザ発振器４１と、半導体レーザ発振器４１から出射されたレーザ光を連続的に偏向する走査部材としてのポリゴンミラー３６と、ポリゴンミラー３６を後述する所定の回転数で回転駆動する走査モータとしてのポリゴンモータ３７と、ポリゴンミラー３６からのレーザ光を偏向して後述する感光体ドラム４４へ導く光学系４２とを備えている。このような構成のレーザ露光装置４０は、装置本体１０の図示しない支持フレームに固定支持されている。
【００２７】
半導体レーザ発振器４１は、スキャナ部４により読取られた原稿Ｄの画像情報、あるいは、ファクシミリ送受信文書情報などに応じてオン・オフ制御され、そのレーザ光はポリゴンミラー３６および光学系４２を介して感光体ドラム４４へ向けられ、感光体ドラム４４の周面上を露光走査することにより、感光体ドラム４４の周面上に静電潜像を形成する。
【００２８】
また、プリンタ部６は、装置本体１０のほぼ中央に配設された像担持体としての回転自在な感光体ドラム４４を有し、感光体ドラム４４の周面は、レーザ露光装置４０からのレーザ光により露光走査され、所望の静電潜像が形成される。感光体ドラム４４の周囲には、感光体ドラム４４の周面を所定の電荷に帯電させる帯電用帯電器４５、感光体ドラム４４上に形成された静電潜像に現像剤としてのトナーを供給して所望の画像濃度で現像する現像手段としての現像器４６、後述する給紙カセットから供給された被画像形成媒体としての用紙Ｐを感光体ドラム４４から分離させるための剥離用帯電器４７、感光体ドラム４４上に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写させる転写用帯電器４８、感光体ドラム４４の周面から用紙Ｐを剥離する剥離爪４９、感光体ドラム４４の周面に残留したトナーを清掃する清掃装置５０、および、感光体ドラム４４の周面を除電する除電器５１が順に配置されている。
【００２９】
装置本体１０内の下部には、それぞれ装置本体１０から引出し可能な上段給紙カセット５２、中段給紙カセット５３、下段給紙カセット５４が互いに積層状態に配設され、各給紙カセット５２〜５４内にはサイズの異なる用紙Ｐが装填されている。これらの給紙カセット５２〜５４の側方には大容量フィーダ５５が設けられ、この大容量フィーダ５５には、使用頻度の高いサイズの用紙Ｐ、たとえば、Ａ４サイズの用紙Ｐが約３０００枚収納されている。また、大容量フィーダ５５の上方には、手差しトレイ５６を兼ねた給紙カセット５７が脱着自在に装着されている。
【００３０】
装置本体１０内には、各給紙カセット５２〜５４および大容量フィーダ５５から感光体ドラム４４と転写チャージャ４８との間に位置した転写部を通って延びる搬送路５８が形成され、この搬送路５８の終端には、定着ランプ６０ａを有する定着装置６０が設けられている。定着装置６０に対向した装置本体１０の側壁には排出口６１が形成され、この排出口６１にはシングルトレイのフィニッシャ１５０が装着されている。
【００３１】
上段給紙カセット５２、中段給紙カセット５３、下段給紙カセット５４、給紙カセット５７の近傍および大容量フィーダ５５の近傍には、給紙カセット５２〜５４，５７あるいは大容量フィーダ５５から用紙Ｐを１枚ずつ取出すピックアップローラ６３がそれぞれ設けられている。また、搬送路５８には、ピックアップローラ６３により取出された用紙Ｐを搬送路５８を通して搬送する多数の給紙ローラ対６４が設けられている。
【００３２】
搬送路５８において、感光体ドラム４４の上流側にはレジストローラ対６５が設けられている。レジストローラ対６５は、取出された用紙Ｐの傾きを補正するとともに、感光体ドラム４４上のトナー像の先端と用紙Ｐの先端とを整合させ、感光体ドラム４４の周面の移動速度と同じ速度で用紙Ｐを転写部へ供給する。レジストローラ対６５の手前、つまり、給紙ローラ６４側には、用紙Ｐの到達を検出するアライニング前センサ６６が設けられている。
【００３３】
ピックアップローラ６３により、各給紙カセット５２〜５４，５７あるいは大容量フィーダ５５から１枚ずつ取出された用紙Ｐは、給紙ローラ対６４によりレジストローラ対６５へ送られる。そして、用紙Ｐは、レジストローラ対６５により先端が整位された後、転写部に送られる。
【００３４】
転写部において、感光体ドラム４４上に形成された現像剤像、つまり、トナー像が、転写用帯電器４８により用紙Ｐ上に転写される。トナー像の転写された用紙Ｐは、剥離用帯電器４７および剥離爪４９の作用により感光体ドラム４４の周面から剥離され、搬送路５２の一部を構成する搬送ベルト６７を介して定着装置６０に搬送される。そして、定着装置６０によって現像剤像が用紙Ｐ上に溶融定着された後、用紙Ｐは、給紙ローラ対６８および排紙ローラ対６９により排出口６１を通してフィニッシャ２０１上へ排出される。
【００３５】
搬送路５８の下方には、定着装置６０を通過した用紙Ｐを反転して再びレジストローラ対６５へ送る自動両面装置７０が設けられている。自動両面装置７０は、用紙Ｐを一時的に集積する一時集積部７１と、搬送路５８から分岐し、定着装置６０を通過した用紙Ｐを反転して一時集積部７１に導く反転路７２と、一時集積部７１に集積された用紙Ｐを１枚ずつ取出すピックアップローラ７３と、取出された用紙Ｐを搬送路７４を通してレジストローラ対６５へ供給する給紙ローラ７５とを備えている。また、搬送路５８と反転路７２との分岐部には、用紙Ｐを排出口６１あるいは反転路７２に選択的に振分ける振分けゲート７６が設けられている。
【００３６】
両面複写を行なう場合、定着装置６０を通過した用紙Ｐは、振分けゲート７６により反転路７２に導かれ、反転された状態で一時集積部７１に一時的に集積された後、ピックアップローラ７３および給紙ローラ対７５により、搬送路７４を通してレジストローラ対６５へ送られる。そして、用紙Ｐはレジストローラ対６５により整位された後、再び転写部に送られ、用紙Ｐの裏面にトナー像が転写される。その後、用紙Ｐは、搬送路５８、定着装置６０および排紙ローラ６９を介してフィニッシャ２０１に排紙される。
【００３７】
フィニッシャ２０１は、排出された一部構成の文書を一部単位でステープル止めして貯めていくものである。ステープルする用紙Ｐが１枚、排出口６１から排出される度にガイドバー２０２にてステープルされる側に寄せて整合する。全てが排出され終わると、紙押えアーム２０３が排出された一部単位の用紙Ｐを抑え、ステープラユニット（図示しない）がステープル止めを行なう。
【００３８】
その後、ガイドバー２０２が下がり、ステープル止めが終わった用紙Ｐは、その一部単位でフィニッシャ排出ローラ２０４にてフィニッシャ排出トレイ２０５に排出される。フィニッシャ排出トレイ２０５の下がる量は、排出される用紙Ｐの枚数によりある程度決められ、一部単位に排出される度にステップ的に下がる。また、排出される用紙Ｐを整合するガイドバー２０２２は、フィニッシャ排出トレイ２０５上に載った既にステープル止めされた用紙Ｐに当たらないような高さの位置にある。
【００３９】
また、フィニッシャ排出トレイ１５４は、ソートモード時、一部ごとにシフト（たとえば、前後左右の４つの方向へ）するシフト機構（図示しない）に接続されている。
【００４０】
なお、装置本体１０の前面上部には、様々な複写条件並びに複写動作を開始させる複写開始命令などを入力したり、動作状態などを表示する操作パネル８０  （図示しない）が設けられている。
【００４１】
図２は、図１に示したデジタル複写機の電気的接続および制御のための信号の流れを概略的に表わすブロック図を示している。図２において、制御系は、主制御部９０内のメインＣＰＵ９１と、スキャナ部４のスキャナＣＰＵ１００と、プリンタ部６のプリンタＣＰＵ１１０の３つのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）で構成される。
【００４２】
メインＣＰＵ９１は、プリンタＣＰＵ１１０と共有ＲＡＭ９５を介して双方向通信を行なうものであり、メインＣＰＵ９１は動作指示をだし、プリンタＣＰＵ１１０は状態ステータスを返すようになっている。プリンタＣＰＵ１１０とスキャナＣＰＵ１００はシリアル通信を行ない、プリンタＣＰＵ１１０は動作指示をだし、スキャナＣＰＵ１００は状態ステータスを返すようになっている。
【００４３】
操作パネル８０は、各種操作キー８１、液晶表示部８２、および、これらが接続されたパネルＣＰＵ８３を有し、メインＣＰＵ９１に接続されている。
主制御部９０は、メインＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＮＶＲＡＭ９４、共有ＲＡＭ９５、画像処理部９６、ページメモリ制御部９７、ページメモリ９８、プリンタコントローラ９９、および、プリンタフォントＲＯＭ１２１によって構成されている。
【００４４】
メインＣＰＵ９１は、全体的な制御を司るものである。ＲＯＭ９２は、制御プログラムなどが記憶されている。ＲＡＭ９３は、一時的にデータを記憶するものである。
【００４５】
ＮＶＲＡＭ（持久ランダムアクセスメモリ：ｎｏｎｖｏｌａｔｉｌｅ  ＲＡＭ）９４は、バッテリ（図示しない）にバックアップされた不揮発性のメモリであり、電源を遮断しても記憶データを保持するようになっている。
【００４６】
共有ＲＡＭ９５は、メインＣＰＵ９１とプリンタＣＰＵ１１０との間で、双方向通信を行なうために用いるものである。
ページメモリ制御部９７は、ページメモリ９８に対して画像情報を記憶したり、読出したりするものである。ページメモリ９８は、複数ページ分の画像情報を記憶できる領域を有し、スキャナ部４からの画像情報を圧縮したデータを１ページ分ごとに記憶可能に形成されている。
【００４７】
プリンタフォントＲＯＭ１２１には、プリントデータに対応するフォントデータが記憶されている。プリンタコントローラ９９は、パーソナルコンピュータなどの外部機器１２２からのプリントデータを、そのプリントデータに付与されている解像度を示すデータに応じた解像度でプリンタフォントＲＯＭ１２１に記憶されているフォントデータを用いて画像データに展開するものである。
【００４８】
スキャナ部４は、全体の制御を司るスキャナＣＰＵ１００、制御プログラムなどが記憶されているＲＯＭ１０１、データ記憶用のＲＡＭ１０２、ラインセンサ３４を駆動するＣＣＤドライバ１０３、露光ランプ２５およびミラー２６，２７，２８などを移動する走査モータの回転を制御する走査モータドライバ１０４、および、画像補正部１０５などによって構成されている。
【００４９】
画像補正部１０５は、ラインセンサ３４からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、ラインセンサ３４のばらつき、あるいは、周囲の温度変化などに起因するラインセンサ３４からの出力信号に対するスレッショルドレベルの変動を補正するためのシェーディング補正回路、および、シェーディング補正回路からのシェーディング補正されたデジタル信号を一旦記憶するラインメモリなどから構成されている。
【００５０】
プリンタ部６は、全体の制御を司るプリンタＣＰＵ１１０、制御プログラムなどが記憶されているＲＯＭ１１１、データ記憶用のＲＡＭ１１２、半導体レーザ発振器４１を駆動するレーザドライバ１１３、レーザ露光装置４０のポリゴンモータ３７を駆動するポリゴンモータドライバ１１４、搬送路５８による用紙Ｐの搬送を制御する搬送制御部１１５、帯電用帯電器４５、現像器４６、転写用帯電器４８を用いて帯電、現像、転写を行なうプロセスを制御するプロセス制御部１１６、定着装置６０を制御する定着制御部１１７、および、オプションを制御するオプション制御部１１８などによって構成されている。
【００５１】
なお、画像処理部９６、ページメモリ９８、プリンタコントローラ９９、画像補正部１０５、レーザドライバ１１３は、画像データバス１２０によって接続されている。
【００５２】
画像処理部９６は、スキャナ部４で読取った画像情報に対して階調特性（濃度特性）の補正を行なうもので、たとえば、図３に示すように、段階的に変化する階調パターンを発生する階調パターン発生手段としての内部パターン発生部１３１、内部パターン発生部１３１から発生された階調パターン、あるいは、スキャナ部４から入力される画像情報のいずれかを選択して出力するデータ選択部１３２、スキャナ部４から入力される階調パターンから、その階調パターンの読取り開始位置を検出する、ハードウェア回路で構成された開始位置検出回路１３３、開始位置検出回路１３３で検出された階調パターンの読取り開始位置から、各階調の平均値を各階調ごとにそれぞれ求める、ハードウェア回路で構成された平均値算出回路１３４、平均値算出回路１３４で算出された各階調の平均値を基に、階調特性を補正するための特性補正データを作成する特性補正データ作成手段としての特性補正データ作成部１３５、特性補正データ作成部１３５で作成された特性補正データ、および、あらかじめ設定される特性補正データをテーブルの形で保持する記憶手段としての特性補正データ保持部１３６、および、データ選択部１３２で選択された画像情報に対して、特性補正データ保持部１３６に保持された特性補正データに基づき階調を補正する特性補正手段としての特性補正部１３７により構成されている。
【００５３】
なお、開始位置検出回路１３３には、その動作をオン，オフするスイッチ１３８が設けられていて、このスイッチ１３８により開始位置検出回路１３３の動作がオフされたときは、開始位置検出回路１３３による階調パターンの開始位置を検出する処理を行なうことなく、平均値算出回路１３４による各階調の平均値を算出する処理を行なうようになっている。
【００５４】
次に、開始位置検出回路１３３および平均値算出回路１３４の具体的な構成例について説明する。
図４は、開始位置検出回路１３３の具体的な回路構成例を示すものである。図４において、サンプリング範囲制御信号発生部１４１は、副走査カウンタ１４２から出力されるカウンタ値１４２ａ、および、主走査カウンタ１４３から出力されるカウンタ値１４３ａと、レジスタに格納されている主走査開始／終了パラメータ１４４とから、主走査方向のサンプリング領域であるかないかを示す信号、すなわち、サンプリング区間有効信号１４１ａを発生する。
【００５５】
副走査カウンタ１４２は、階調パターンの読取り開始位置に影や汚れがあった場合、開始位置の検出を誤らないように強制的に読み飛ばすために、副走査方向の強制リセットライン数の閾値パラメータ１４５を用い、ライン数カウンタがその閾値以内である場合は、副走査カウンタ値１４２ａがカウントアップしないよう制御する。その制御と組合わせ、水平同期信号ＨＤＥＮ−０および垂直同期信号ＶＤＥＮ−０により、副走査方向のカウントを行ない、副走査カウンタ値１４２ａを出力する。
【００５６】
主走査カウンタ１４３は、水平同期信号ＨＤＥＮ−０に同期してマスタクロックＭＣＬＫ−０をカウントし、主走査カウンタ値１４３ａを出力する。
セレクタ１４６は、発生されたサンプリング区間有効信号１４１ａを用いて、有効範囲であれば積算データ１４８ａを、有効範囲でなければ設定された数値０（ｈｅｘ）を選択して出力する。セレクタ１４６で選択された値は、加算器１４７で入力画像情報と加算され、その加算結果はフリップフロップ回路１４８に格納される。サンプリング区間有効信号１４１ａが有効である間、加算器１４７で入力画像情報との加算が行なわれる。
【００５７】
加算した画像情報は、除算器１４９で、加算した画素数を示すパラメータ１４４ａと除算されることにより、各ラインの平均値１４９ａが求められる。各ラインの平均値１４９ａは、水平同期信号ＨＤＥＮ−０の立ち上がり、つまり、１ラインの最後でフリップフロップ回路１５０にラッチされる。フリップフロップ回路１５０にラッチされた値は、比較器１５１にて階調パターン開始位置検出用閾値パラメータ１５２と比較され、その比較結果１５１ａが出力される。
【００５８】
セレクタ１５３は、比較器１５１の比較結果１５１ａにより、加算器１５４の出力と、カウンタ初期値０（ｈｅｘ）のいずれかを選択して出力する。この場合、比較器１５１の比較結果１５１ａが、フリップフロップ回路１５０の値が閾値以下であった場合は、このセレクタ１５３により初期値０（ｈｅｘ）が選択され、閾値よりも大きかった場合には、このセレクタ１５３により加算器１５４の出力が選択される。
【００５９】
セレクタ１５３で選択された値は、水平同期信号ＨＤＥＮ−０の立ち上がりでフリップフロップ回路１５５に格納される。加算器１５４は、フリップフロップ回路１５５の出力１５５ａと、あらかじめ設定される数値１（ｈｅｘ）とを加算する。
【００６０】
１ラインの平均値が階調パターン開始位置検出用閾値パラメータ１５２よりも大きい場合、その条件を満たすラインが連続して入力されると、階調開始ラインカウンタ値１５５ａ（フリップフロップ回路１５５の出力）がカウントアップされる。この階調開始ラインカウンタ値１５５ａと階調パターン開始判定用ライン数閾値パラメータ１５６とを比較器１５７で比較し、その比較結果を動作開始信号ＡＶＥＳＴとして出力する。
【００６１】
動作開始信号ＡＶＥＳＴは、階調開始ラインカウンタ値１５５ａがこの閾値を越えるまでは、図５に示す平均値算出回路１３４に対し、動作を開始するための信号を送らないが、階調開始ラインカウンタ値１５５ａがこの閾値を越えると、図５に示す回路に対し、動作開始信号ＡＶＥＳＴを送る。これにより、平均値算出回路１３４が動作を開始する。
【００６２】
図５は、平均値算出回路１３４の具体的な回路構成例を示すものである。図５において、サンプリング範囲制御信号発生部１６１は、副走査カウンタ１６２から出力されるカウンタ値１６２ａ、および、主走査カウンタ１６３から出力されるカウンタ値１６３ａと、レジスタに格納されている副走査サンプリングパラメータ１６４および主走査開始／終了パラメータ１６５とから、図９に示すような、サンプリング領域であるかないかを示す信号、すなわち、サンプリング区間有効信号１６１ａを発生する。
【００６３】
副走査カウンタ１６２は、開始位置検出回路１３３の出力である階調パターン開始信号ＡＶＥＳＴを、副走査カウント開始のトリガとして使用し、水平同期信号ＨＤＥＮ−０および垂直同期信号ＶＤＥＮ−０により、副走査方向のカウントを行ない、副走査カウンタ値１６２ａを出力する。
【００６４】
主走査カウンタ１６３は、水平同期信号ＨＤＥＮ−０に同期してマスタクロックＭＣＬＫ−０をカウントし、主走査カウンタ値１６３ａを出力する。
セレクタ１６６は、発生されたサンプリング区間有効信号１６１ａを用いて、有効範囲であれば積算データ１６８ａを、有効範囲でなければ設定された数値０（ｈｅｘ）を選択して出力する。セレクタ１６６で選択された値は、加算器１６７で入力画像情報と加算され、その加算結果はフリップフロップ回路１６８に格納される。サンプリング区間有効信号１６１ａが有効である間、加算器１６７で入力画像情報との加算が行なわれる。
【００６５】
加算した画像情報は、除算器１６９で、加算した画素数を示すパラメータ１６５ａと除算されることにより、各サンプリング範囲（図９のモードＣのサンプリング領域）の平均値１６９ａが求められる。レジスタ設定タイミング発生部１７０は、垂直同期信号ＶＤＥＮ−０および水平同期信号ＨＤＥＮ−０に同期してマスタクロックＭＣＬＫ−０をカウントすることにより、各階調の平均値１６９ａを格納するアドレスおよびタイミングを知らせる信号１７０ａ、および、積算データを格納しているフリップフロップ回路１６８をクリアするタイミングを知らせる信号１７０ｂを発生する。
【００６６】
各階調の平均値１６９ａを格納するアドレスは、１つのサンプリング領域をサンプリングし終えたときに格納するアドレスを示し、サンプリング領域が１つ終了するごとにアドレスをずらす。階調パターンをスキャンし終えると、レジスタ設定回路・格納レジスタ１７１に各階調のデータが格納される。このレジスタ設定回路・格納レジスタ１７１に格納された値を、たとえば、メインＣＰＵ９１によって読出すようになっている。
【００６７】
次に、上記のような構成において、画像処理部９６における特性補正方法について図６に示すフローチャートを参照して説明する。なお、画像情報入力時の多値化レベルを８ビットとして説明を行なう。また、開始位置検出回路１３３の動作をオン，オフするスイッチ１３８はオンされているものとする。
【００６８】
まず、操作パネル８０において、たとえば、特定のキー操作を行なうことにより、特性補正データ作成モードを設定し、動作開始命令を入力すると、内部パターン発生部１３１から段階的に変化する階調パターンが発生される。この発生された階調パターンは、このときメインＣＰＵ９１からのデータ選択信号により内部パターン発生部１３１の出力を選択しているデータ選択部１３２を介して特性補正部１３７に送られる。
【００６９】
特性補正部１３７は、内部パターン発生部１３１からの階調パターンを、あらかじめ設定されている特性補正データ（これを第１の特性補正データと呼ぶ）を用いて補正し、その補正した階調パターンをプリンタ部６へ送る。プリンタ部６は、特性補正部１３７からの補正された階調パターンをハードコピーとして用紙Ｐ上に出力する。
【００７０】
ここで、出力されたハードコピーの階調パターンの一例を図７に示す。なお、図中の数値（０，２，５，…，１７０，２５５）は各パターンの濃度値を示している。
【００７１】
特性補正部１３７において設定される第１の特性補正データは、たとえば、図８に示すような補正カーブを持ったデータである。すなわち、プリンタ部６で出力されるハードコピーの階調特性が、スキャナ部４から入力されたとき、補正前の信号と、入力後の各出力信号に相当する部分の信号とがリニアに近い関係になるような補正カーブを有する特性補正データである。
【００７２】
このように、内部パターン発生部１３１からの階調パターンをハードコピーとして出力する前に特性の一部を補正して出力することで、システムの特性は全てではないが、ある程度まで補正され、出力したハードコピーの特性はリニアに近づく。
【００７３】
さて、プリンタ部６により出力されたハードコピーは、スキャナ部４にセットされ、スキャナ部４によりハードコピーの階調パターンが読取られて入力される。この入力された階調パターンは、開始位置検出回路１３３に送られる。開始位置検出回路１３３は、入力された階調パターンから、その階調パターンの読取り開始位置を検出し、読取り開始位置信号を出力する。
【００７４】
平均値算出回路１３４は、開始位置検出回路１３３からの読取り開始位置信号を受けて、入力された階調パターンから、各階調の平均値を各階調ごとに算出する。算出された各階調の平均値は、特性補正データ作成部１３５に送られる。
【００７５】
特性補正データ作成部１３５は、算出された各階調の平均値を所望のデータ数まで補間により増やし、それが示す階調特性から、階調特性を補正するための特性補正データ（これを第２の特性補正データと呼ぶ）を求める。
【００７６】
この求められた特性補正データは、複数の特性補正データを保持できる特性補正データ保持部１３６により保持される。特性補正データ保持部１３６は、さまざまな条件に合わせ、保持している特性補正データのいずれか１つを選択し、その選択した特性補正データを特性補正部１３７に送るようになっている。
【００７７】
以上で、特性補正データの作成処理が終了し、作成された特性補正データ（第２の特性補正データ）は実際の画像処理時に用いられる。すなわち、実際の画像処理時、スキャナ部４で原稿Ｄから読取られた画像情報は、このときメインＣＰＵ９１からのデータ選択信号によりスキャナ部４からの入力画像情報を選択しているデータ選択部１３２を介して特性補正部１３７に送られる。特性補正部１３７は、特性補正データ保持部１３６からの特性補正データ（第２の特性補正データ）を用いて、入力された画像情報の階調特性を補正し、出力画像情報としてプリンタ部６あるいはページメモリ９８へ送る。
【００７８】
次に、以上説明した処理の中で、入力系から入力された階調パターンを読取り、各階調の平均値を求める処理について、さらに詳細に説明する。
従来、入力された階調パターンの読取りは、前述したようにＣＰＵからの割込み処理により行なっていたが、本実施の形態では、この入力された階調パターンの画像信号から、階調パターンの開始位置を検出し、多階調の平均値を求めるところまでをハードウェア回路化することで、読取り速度を上げ、かつ、従来よりも多くの入力画像信号を用いて平均値を求めることで、算出される平均値のデータ精度をあげている。
【００７９】
以下、発生させる階調パターンを，図７に示すような副走査方向に画像信号が１７段階に変化するパターンを例にとり、説明を行なう。階調パターンは、内部パターン発生部１３１において発生され、特性補正部１３７にて補正され、プリンタ部６で出力される。その際、発生した階調パターンは、小さい値を持つ画像信号から大きな値を持つ画像信号へと順次出力され、各階調の幅は均等になるよう制御されているため、用紙Ｐの最後に何も出力されない部分が残る。
【００８０】
そこで、この残った部分を利用し、出力されたときと反対の方向で、図９に示すようにスキャナ部４から入力する。図９に示す通り、各階調の平均値を求める手順は、Ａ〜Ｄの４つのモードを順次、部分的に条件に合わせて繰返し動作させることで行なう。それぞれのモードの動作について以下に説明する。
【００８１】
まず、Ａモードは、階調パターンの読取り開始位置を検出するモードであり、その動作の流れを図１０に示す。なお、図１０における各記号を下に列記して、その処理動作を説明する。
【００８２】
GAM[1]（１ビット）  ：階調パターン頭出し動作切換えオン／オフ
FLDT  （８ビット）  ：入力画像情報
SMPST （１３ビット）：サンプリング開始位置
SMPED （１３ビット）：サンプリング終了位置
THR1  （８ビット）  ：階調パターン頭出し用データ閾値
THR2  （８ビット）  ：階調パターン頭出し用ライン閾値
YLIN  （１４ビット）：副走査方向ラインカウンタ
HLIN  （１０ビット）：実ラインカウンタ数
HISRST（９ビット）  ：副走査ヒストグラム強制リセットライン数
GAM[1]=0の場合、階調パターンの読取り開始位置検出を行なう。副走査方向の実ラインカウンタ数HLINがあらかじめ設定された閾値HISRSTを越えるまで、入力された画像信号を読み飛ばす。これは、入力画像信号の始めに、読出し開始位置がずれて原稿台の影などの不要なデータが入ってきてしまう場合があり、その場合に不要なデータにより、読取り開始位置の検出処理が予想もしないところから開始するのを防ぐための処理である。
【００８３】
次に、１ライン単位で指定された主走査方向のサンプリング領域内のデータの平均値を求める。開始位置検出回路１３３はハードウェア回路構成であるため、入力画像信号の入力速度と同じ速度で加算し、平均値を求めることが可能である。この１ラインごとに求めた平均値をあらかじめ設定されている閾値THR1と比較し、平均値が閾値THR1よりも大きい場合に、階調パターン部分に読取り位置がかかったと判断し、そこを読取り開始位置と仮に決める。階調パターンが部分的に汚れていたりして、たとえば、１ラインだけ閾値を越える場合を想定し、平均値と閾値との関係が別の閾値THR2で決められるライン数分だけ維持されたときに始めて、本当に階調パターンが開始したと判断し、次のＢモードに移る。
【００８４】
次に、Ｂモードは、階調パターンのサンプリングしない階調データ部分のスキップを行なうモードであり、その動作の流れを図１１に示す。なお、図１１における各記号を下に列記して、その処理動作を説明する。
【００８５】
THR3（１０ビット）：階調パターンスキップ用ライン閾値１
YLIN（１４ビット）：副走査方向ラインカウンタ
副走査方向ラインカウンタYLINは１ラインごとに１つカウントアップする。このカウンタ値が閾値THR3を越えるまで、何もしないで入力画像信号を読み飛ばす。副走査方向ラインカウンタYLINの値が閾値THR3以上になったら、次のＣモードに移る。
【００８６】
次に、Ｃモードは、各階調データの平均値を算出するモードであり、その動作の流れを図１２に示す。なお、図１２における各記号を下に列記して、その処理動作を説明する。
【００８７】
FLDT  （８ビット）  ：入力画像情報
SMPST （１３ビット）：ヒストグラムサンプリング開始位置
SMPED （１３ビット）：ヒストグラムサンプリング終了位置
THR4  （１３ビット）：階調パターン算出用ライン閾値
THR5  （６ビット）  ：階調パターン数カウンタ閾値
KCON  （６ビット）  ：階調パターン数カウンタ
YLIN  （１４ビット）：副走査方向ラインカウンタ
図１３に示すように、１つの階調の副走査方向の平均値を求める読取り幅は閾値THR4で与えられ、副走査方向ラインカウンタYLINが、この閾値THR4よりも小さい場合は主走査方向に、SMPST ，SMPED で指定されるサンプリング領域の入力画像信号の値を加算し続ける。
【００８８】
このとき、図１２では特に言及していないが、サンプリング領域内でＮ画素に１画素だけ、データを間引きながらサンプリング、加算することもできる。加算するデータ数はそのまま回路規模の増大につながるので、それを防ぐために、機体の特徴に合わせ、サンプリング幅を短くして間引きを行なわないとか、サンプリング領域を広げて間引きを行なうなど、サンプリング動作を選択することも可能である。
【００８９】
副走査方向に閾値THR4だけ加算が終了したら、加算した画素数で加算値を割ることにより平均値を求める。求めた平均値は、階調パターン数カウンタKCONにより制御されるレジスタアドレスに書込み保管する。階調パターン数カウンタKCONの値は階調数のカウンタ値であり、閾値THR5に設定される階調パターンに印刷された階調数よりも階調パターン数カウンタKCONの値が小さい場合、Ｄモードに移る。
【００９０】
また、階調パターン数カウンタKCONの値が閾値THR5以上になったら、次のモードへは移らずに終了フラグGAM[2]=1として、終了したことを知らせるフラグを立てる。プリンタ部６から出力された階調パターンの読込みが終了した後で、このフラグから、閾値THR5で決められた階調数だけ平均値を算出できたか確認することができる。
【００９１】
次に、Ｄモードは、サンプリングしない階調データ部分をスキップするモードであり、その動作の流れを図１４に示す。なお、図１４における各記号を下に列記して、その処理動作を説明する。
【００９２】
THR6（１０ビット）：階調パターンスキップ用ライン閾値２
YLIN（１４ビット）：副走査方向ラインカウンタ
階調パターンのサンプリングに不要な部分を読み飛ばすために、副走査方向ラインカウンタYLINを１ラインごとにカウントアップして、閾値THR6と比較し、副走査方向ラインカウンタYLINの値が閾値THR6以上になったら、Ｃモードに戻る。
【００９３】
以上のように、Ａ〜Ｄモードを順次、部分的にループさせながら動作させ、各階調の平均値を求める。この処理はリアルタイムで行なわれており、階調パターンの読込みが終了した時点で平均値の算出も終わっているため、各階調のレジスタに保持されている平均値は、読込み終了後、直ぐにメインＣＰＵ９１から読出すことができる。
【００９４】
これ以降の処理はメインＣＰＵ９１により行なう。ここで、処理をさせる場所をハードウェアからソフトウェアに切換えるのは、平均値を求めるという、計算としては単純であるが、速度を要求されるところはハードウェア回路を用いて行ない、ハードウェア回路を用いて算出された平均値を用いて特性補正データを求める部分については、計算方法にバリエーションがあり、必要であれば変更が可能なＣＰＵにより行なうのが適切であるからである。
【００９５】
レジスタから読出された複数の平均値を基にして、メインＣＰＵ９１で以下のような手順で計算を行ない、階調特性補正データ（第２の特性補正データ）を求める。
【００９６】
まず、通常使用する画像情報の多値化数は、８ビット＝２５６階調が一般的であるが、前述したように得られた平均値のデータ数は、この階調数よりも少ない。そのため、各階調ごとの補正データを得るために、あらかじめ平均値のデータ数を画像情報の多値化数にまで、補間により増加させる。その補間方法としては、たとえば、
１．直線補間
２．最小自乗法
３．スプライン補間
などの補間方法が一般的であるが、目的に沿った別の方法で補間を行なってもよい。平均値のデータ数が「１７」で、これを２５６個にまで補間を行なった場合を示すと、図８のようになる。これは、スプライン補間により補間を行なった結果の一例である。
【００９７】
このようにして補間を行ない、データ数を増やしてできたものが、システムの階調特性を示すものである。これを補正し、出力前のデータが出力後のデータと同じになるようにするのは、このシステムの特性の逆特性を求めればよい。この逆特性は、データから作られる入出力の関係を示す曲線に対して、直線、
ｙ＝ｘ
に対照な曲線を求めればよい。補間により求めた入出力の関係を示す曲線をｃとすると、逆特性を示す仮の特性補正データｆ′は以下のように求めることができる。
【００９８】
ｆ′［ｎ］＝ｉ  （ｎ＝０，１，２，…，２５５）
ただし、ｉは下記式を満たすｉである。
ｉ≦ｃ［ｉ］＜ｉ＋１  （ｉ＝０，１，２，…，２５５）
ｆ′：仮の特性補正データ
ｃ  ：システムの階調特性曲線
こうして仮の特性補正データｆ′が求まったら、内部パターン発生部１３１で発生させたパターンに対し、特性補正部１３７で補正を行なう際に使用した第１の特性補正データと組合わせて、以下のようにして第２の特性補正データｆを求める。
【００９９】
ｆ［ｎ］＝ｆ′［ｆｏ［ｎ］］  （ｎ＝０，１，２，…，２５５）
ｆ′：仮の特性補正データ
ｆｏ：第１の特性補正データ
ｆ  ：第２の特性補正データ
このようにして得られた第２の特性補正データを特性補正データ保持部１３６に保持させる。
【０１００】
以上説明したように、処理に時間がかかるが、動作自体は単純な内容の部分  （開始位置検出回路１３３、平均値算出回路１３４）をハードウェア回路化することで、従来は３０秒程度かかっていた階調パターンの読取り時間を１．５〜３秒程度にまで短縮でき、しかも、サンプリングデータ数も３０倍以上に増加することができるため、平均値のデータ精度の信頼性も高くなる。
【０１０１】
また、これ以降の算出処理については、従来同様にＣＰＵを用いることにより、計算方法の書換えが簡単にできるため、補間処理や特性補正データを求めるための計算は、常に一番効率のよい計算方法を用いることができ、一度決めた処理方式で問題が起きても対応しやすいと言うメリットがある。
【０１０２】
したがって、システム全体を通して機体ごとの入力および出力の特性を補正するための特性補正データを作成する際、短時間で、データ精度の信頼性が高く、期待どおりの特性補正データを得ることができるとともに、算出方式の変更がかけやすいという効果が得られる。
【０１０３】
したがって、こうして得られた特性補正データを用いて、スキャナ部４からの入力画像情報の階調特性を補正することにより、微妙な中間調部も適正化された、常に安定した画質の複写画像が得られる。
【０１０４】
なお、前記実施の形態では、特性補正部１３７において設定される第１の特性補正データは、説明を簡単にするため、１つだけ設けられているとして説明したが、実際には、第１の特性補正データは、あらかじめ複数設定されていて、たとえば、操作パネル８０において選択操作を行なうことにより、所望する１つの第１の特性補正データが選択され、この選択された第１の特性補正データが用いられるようになっている。
【０１０５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、システム全体を通して機体ごとの入力および出力の特性を補正するための特性補正データを作成する際、短時間で、データ精度の信頼性が高く、期待どおりの特性補正データを作成することができる画像処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタル複写機の内部構成を概略的に示す側面図。
【図２】図１に示したデジタル複写機の電気的接続および制御のための信号の流れを概略的に表わすブロック図。
【図３】画像処理部の構成を示すブロック図。
【図４】開始位置検出回路の具体的な構成例を示すブロック図。
【図５】平均値算出回路の具体的な構成例を示すブロック図。
【図６】画像処理部における特性補正方法について説明するフローチャート。
【図７】ハードコピーとして用紙上に出力した階調パターンの一例を示す図。
【図８】階調パターンに対して階調特性の補正を掛けるときに使用する第１の特性補正データを示す図。
【図９】特性補正データ作成部で行なう作成方法を説明するイメージ図。
【図１０】図９のイメージ図においてＡモードの動作の流れを説明する図。
【図１１】図９のイメージ図においてＢモードの動作の流れを説明する図。
【図１２】図９のイメージ図においてＣモードの動作の流れを説明する図。
【図１３】入力された階調パターンの各階調の値をサンプリングする領域について説明する図。
【図１４】図９のイメージ図においてＤモードの動作の流れを説明する図。
【符号の説明】
４……スキャナ部（入力手段、読取手段）、６……プリンタ部（出力手段、画像形成手段）、８０……操作パネル、９０……主制御部、９１……メインＣＰＵ、９６……画像処理部、１３１……内部パターン発生部（階調パターン発生手段）、１３２……データ選択部、１３３……開始位置検出回路、１３４……平均値算出回路、１３５……特性補正データ作成部（特性補正データ作成手段）、１３６……特性補正データ保持部（記憶手段）、１３７……特性補正部（特性補正手段）、１３８……スイッチ。
【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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