(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐと、原稿の読み取り開始直前に前記白基準板を読み取って得られる第２白基準データＷ２の第２白ピーク値Ｗ２Ｐとに基づいて所定の補正データＫを取得し、予め得られた黒基準データＢと前記第１白基準データＷ１と前記補正データＫとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データＰ１に対してシェーディング補正を行い、補正画像データＰ２を出力する画像読取装置であって、
１枚又は複数枚からなる１組の原稿の１ページ目の読み取り開始直前に取得した前記第２白基準データＷ２の前記第２白ピーク値Ｗ２Ｐから前記第１白基準データＷ１の前記第１白ピーク値Ｗ１Ｐを引いた差である基準補正値Ｘと当該基準補正値Ｘに対応する当該基準補正値Ｘを取得した時から２ページ目以降の当該ページの読み取り開始直前までの時間経過Ｔ後の補正データＫの値を定めた補正テーブルとに基づいて、原稿の各ページ毎のシェーディング補正に用いる最適な前記補正データＫを取得することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記第２白ピーク値Ｗ２Ｐは原稿読取部の読み取り幅のうちの一定の範囲のみについて読み取って得られた前記第２白基準データＷ２の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用し、前記第１白ピーク値Ｗ１Ｐは前記第２白基準データＷ２を得るために読み取った範囲に対応する一定範囲の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記第２白基準データＷ２は、前記原稿読取部の読み取り幅の中央付近における出力値の曲線が水平に近い部分の前記一定範囲の各画素の出力値を得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】
光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐと、原稿の読み取り開始直前に前記白基準板を読み取って得られる第２白基準データＷ２の第２白ピーク値Ｗ２Ｐとに基づいて所定の補正データＫを取得し、予め得られた黒基準データＢと前記第１白基準データＷ１と前記補正データＫとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データＰ１に対してシェーディング補正を行い、補正画像データＰ２を出力する画像読取装置であって、
原稿読取部の読み取り幅のうちの中央付近の一定範囲の画素についてはｍ（ｍ＝１，２，３，・・・，ｍ−１，ｍ，・・・）ページ目の画像データＰ１（ｍ）に対するシェーディング補正に使用する補正データＫ（ｍ）を、１枚又は複数枚からなる１組の原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に前記原稿読取部の中央付近の一定範囲から取得した第２白基準データＷ２（ｍ）の第２白ピーク値Ｗ２Ｐ（ｍ）から前記第１白基準データＷ１の前記第１白ピーク値Ｗ１Ｐを引いた差とし、前記一定範囲以外の各画素についての補正データＫ（ｍ）は当該一定範囲の画素についての補正データＫ（ｍ）に更に前記第１白基準データＷ１のカーブに合わせて補正することにより取得することを特徴とする画像読取装置。
【請求項５】
光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐと、原稿の読み取り開始直前に前記白基準板を読み取って得られる第２白基準データＷ２の第２白ピーク値Ｗ２Ｐとに基づいて所定の補正データＫを取得し、予め得られた黒基準データＢと前記第１白基準データＷ１と前記補正データＫとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データＰ１に対してシェーディング補正を行い、補正画像データＰ２を出力する画像読取装置であって、
原稿読取部の読み取り幅のうちの中央付近の一定範囲の画素についてはｍ（ｍ＝１，２，３，・・・，ｍ−１，ｍ，・・・）ページ目の画像データＰ１（ｍ）に対するシェーディング補正に使用する補正データＫ（ｍ）を、１枚又は複数枚からなる１組の原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に前記原稿読取部の中央付近の一定範囲から取得した第２白基準データＷ２（ｍ）の１ページ前の第２白基準データＷ２（ｍ−１）の第２白ピーク値Ｗ２Ｐ（ｍ−１）から前記第１白基準データＷ１の前記第１白ピーク値Ｗ１Ｐを引いた差に一定の補正値αを加えた値とし、前記一定範囲以外の各画素についての補正データＫ（ｍ）は当該一定範囲の画素についての補正データＫ（ｍ）に更に前記第１白基準データＷ１のカーブに合わせて補正することにより取得することを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ装置やコピー機等の画像読取装置であって、原稿読み取り用の光源である冷陰極管の光量の変動により発生する画像データの濃度のばらつきを抑えることができる画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ装置やコピー機等の画像読取装置では、通常、撮像素子（ＣＣＤ）の各画素の感度のばらつき、原稿読み取り用の光源の光量のムラ、あるいは撮像素子（ＣＣＤ）に入射する光を収束させる結像レンズの歪み等に起因する各画素の画像データの濃度のばらつきを低減させるために、いわゆるシェーディング補正が行なわれる。このシェーディング補正とは、撮像素子（ＣＣＤ）の各画素からの出力であるアナログの画素信号をアナログ／デジタル変換器によりデジタルデータに変換して得られる画像データＰ１に対して、黒基準データＢ及び白基準データＷを用いて、以下の（１）式に基づいて補正画像データＰ２を得るものである。
【数２】
0004107635.tif 000002
ただし、ｎは処理ビット数（アナログ／デジタル変換器のビット数）である。
【０００３】
ここで、黒基準データＢとは、真っ黒な黒基準画像を読み取ったときに撮像素子（ＣＣＤ）の各画素から出力される画素信号をデジタルデータに変換したものであり、例えば、原稿読み取り用の光源を消灯して読み取り動作を行わせることにより得ることができる。また、白基準データＷとは、真っ白な白基準画像を読み取ったときに撮像素子の各画素から出力される画素信号をデジタルデータに変換したものであり、例えば、原稿読み取り用の光源を点灯させて予め備えた白基準板の読み取り動作を行わせることにより得ることができる。
【０００４】
このようにして得た撮像素子（ＣＣＤ）の各画素毎の白基準データＷ及び黒基準データＢに基づいて、原稿読み取り時に撮像素子（ＣＣＤ）の各画素から出力される画素信号をデジタルデータに変換して得られる画像データＰ１に対して、その画素に対応する白基準データＷおよび黒基準データＢを用いて上記（１）式の補正を施すことにより補正画像データＰ２を求め、光学的なゆがみや撮像素子（ＣＣＤ）の各画素のばらつきを補償することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のシェーディング補正においては、以下のような問題がある。すなわち、原稿読み取り用の光源として一般的に使用されている冷陰極管は、温度の上昇に伴って光量が低下するという特性を有するため、この冷陰極管を原稿読み取り用の光源として使用している場合には、大量の枚数の原稿を連続して読み取るために光源を長時間連続して点灯させると、光量が低下して撮像素子（ＣＣＤ）の出力の信号レベルが低下する事態が生じる場合がある。しかしながら、従来のシェーディング補正では、複数枚の原稿を連続して読み取る際であっても、各ページの読み取り処理毎に黒基準データＢ及び白基準データＷを取得することはせず、あらかじめ得られた黒基準データＢ及び白基準データＷを用いて複数枚の原稿について全く同一の補正を行なうこととしていた。そのため、原稿読み取り用の光源の光量が一定している場合では好適な補正を行なうことが可能であるが、複数枚の原稿を連続して読み取る際に光源の光量が低下すると適正な補正を行なうことができずに読み取った画像データの画質が暗くなることによる濃度のばらつきが生じるという問題があった。
【０００６】
一方、原稿の各ページの読み取り処理毎に黒基準画像及び白基準画像を読み取り、そこで得られた黒基準データＢ及び白基準データＷを用いて各ページ毎にシェーディング補正を行なうこととすれば上記のような問題は生じない。しかしながら、従来のシェーディング補正は、撮像素子（ＣＣＤ）の全ての画素について補正するために、原稿の幅方向全域にわたって黒基準画像及び白基準画像を読み取り、更に、ノイズの影響を抑えるために複数ラインについて黒基準画像及び白基準画像を読み取った上でそれらの平均値を算出し、黒基準データＢ及び白基準データＷを得るという方法をとっているため、これらの処理を各ページ毎に行なうとすれば複数枚の原稿を読み取るのに多くの時間がかかることとなり、実質的には各ページ毎にシェーディングデータの取り込みを行なうことは困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数枚の原稿を読み取る際に、短い処理時間内で各ページ毎に補正を行い得るようにすることにより、原稿読み取り用の光源として冷陰極管を使用する場合等において、光源を長時間連続して点灯させることによりその光量が変動する場合であっても、その影響を受けずに最適なシェーディング補正を行なうことができる画像読取装置を提供することを技術課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記技術課題を解決するための具体的手段は、次のようなものである。すなわち、請求項１に記載する画像読取装置は、光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐと、原稿の読み取り開始直前に白基準板を読み取って得られる第２白基準データＷ２の第２白ピーク値Ｗ２Ｐとに基づいて所定の補正データＫを取得し、予め得られた黒基準データＢと前記第１白基準データＷ１と前記補正データＫとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データＰ１に対してシェーディング補正を行い、補正画像データＰ２を出力する画像読取装置であって、１枚又は複数枚からなる１組の原稿の１ページ目の読み取り開始直前に取得した第２白基準データＷ２の第２白ピーク値Ｗ２Ｐから第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐを引いた差である基準補正値Ｘと基準補正値Ｘに対応する基準補正値Ｘを取得した時から２ページ目以降のページの読み取り開始直前までの時間経過Ｔ後の補正データＫの値を定めた補正テーブルとに基づいて、原稿の各ページ毎のシェーディング補正に用いる最適な前記補正データＫを取得することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載する画像読取装置は、第２白ピーク値Ｗ２Ｐは原稿読取部の読み取り幅のうちの一定の範囲のみについて読み取って得られた第２白基準データＷ２の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用し、第１白ピーク値Ｗ１Ｐは第２白基準データＷ２を得るために読み取った範囲に対応する一定範囲の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載する画像読取装置は、第２白基準データＷ２は、原稿読取部の読み取り幅の中央付近における出力値の曲線が水平に近い部分の一定範囲の各画素の出力値を得ることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載する画像読取装置は、光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐと、原稿の読み取り開始直前に白基準板を読み取って得られる第２白基準データＷ２の第２白ピーク値Ｗ２Ｐとに基づいて所定の補正データＫを取得し、予め得られた黒基準データＢと第１白基準データＷ１と補正データＫとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データＰ１に対してシェーディング補正を行い、補正画像データＰ２を出力する画像読取装置であって、原稿読取部の読み取り幅のうちの中央付近の一定範囲の画素についてはｍ（ｍ＝１，２，３，・・・，ｍ−１，ｍ，・・・）ページ目の画像データＰ１（ｍ）に対するシェーディング補正に使用する補正データＫ（ｍ）を、１枚又は複数枚からなる１組の原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に原稿読取部の中央付近の一定範囲から取得した第２白基準データＷ２（ｍ）の第２白ピーク値Ｗ２Ｐ（ｍ）から第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐを引いた差とし、一定範囲以外の各画素についての補正データＫ（ｍ）は一定範囲の画素についての補正データＫ（ｍ）に更に第１白基準データＷ１のカーブに合わせて補正することにより取得することを特徴とするものである。請求項５に記載する画像読取装置は、光源である冷陰極管が十分に冷却された状態で白色の色彩を有する白基準板を読み取って得られる第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐと、原稿の読み取り開始直前に白基準板を読み取って得られる第２白基準データＷ２の第２白ピーク値Ｗ２Ｐとに基づいて所定の補正データＫを取得し、予め得られた黒基準データＢと第１白基準データＷ１と補正データＫとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データＰ１に対してシェーディング補正を行い、補正画像データＰ２を出力する画像読取装置であって、原稿読取部の読み取り幅のうちの中央付近の一定範囲の画素についてはｍ（ｍ＝１，２，３，・・・，ｍ−１，ｍ，・・・）ページ目の画像データＰ１（ｍ）に対するシェーディング補正に使用する補正データＫ（ｍ）を、１枚又は複数枚からなる１組の原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に原稿読取部の中央付近の一定範囲から取得した第２白基準データＷ２（ｍ）の１ページ前の第２白基準データＷ２（ｍ−１）の第２白ピーク値Ｗ２Ｐ（ｍ−１）から第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐを引いた差に一定の補正値αを加えた値とし、一定範囲以外の各画素についての補正データＫ（ｍ）は一定範囲の画素についての補正データＫ（ｍ）に更に第１白基準データＷ１のカーブに合わせて補正することにより取得することを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る画像読取装置１について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る画像読取装置１が適用されるコピー・ファクシミリ複合機２を示す断面図であり、図２は、本実施形態に係る画像読取装置１の原稿読取部３の周辺の拡大断面図である。
【００１３】
本実施形態に係る画像読取装置１が適用されるコピー・ファクシミリ複合機２は、図１に示すように、画像読取装置１のほか、この画像読取装置１で読み取った画像データを記録紙に記録する記録部４、所定の記録紙を収納する記録紙収納部５、及び記録紙を記録紙収納部５から記録部４へ搬送するための記録紙搬送路６等を備える記録装置７や、画像データの送受信を行なうためのモデム８や網制御装置（ＮＣＵ）９（図３参照）等を有して構成されている。なお、本発明に係る画像読取装置１は、原稿の画像をデジタルデータとして読み取る装置であればあらゆる装置に適用することが可能であり、このようなコピー・ファクシミリ複合機２以外にも、ファクシミリ装置やコピー機、あるいはパーソナルコンピュータなどの外部コンピュータのイメージスキャナ等に適用する場合もある。
【００１４】
画像読取装置１は、原稿読取部３と、原稿自動供給部（ＡＤＦ：Automatic Document Feeder）１０と、フラットベッド部１１とを備えている。ここで、原稿自動供給部１０は、読み取り前の複数枚の原稿が載置される原稿供給トレー１２と、この複数枚の原稿を１枚ずつ分離して搬送する搬送ローラ１３及びこれを駆動する搬送ローラ駆動モータ１４（図３参照）と、原稿が搬送される経路を構成する原稿搬送路１５と、この原稿搬送路１５の最下部の下面に設けられた透明な平板からなる原稿自動読取面１６と、原稿搬送路１５の終端に設けられて読み取り後の原稿が排出される原稿排出トレー１７とを有している。そして、原稿搬送路１５を搬送される原稿は、原稿自動読取面１６の上面を通過する際に、その下方の所定位置に停止している原稿読取部３によりその画像が読み取られる。一方、フラットベッド部１１は、その上面に原稿を載置するための透明な平板からなる原稿載置面１８と、原稿自動供給部１０と一体的に形成され、原稿載置面１８の上面に載置された原稿を上から押えつけて密着させるための押えカバー１９とを有している。そして、原稿載置面１８に載置された原稿は、その下方において移動する原稿読取部３によりその画像が読み取られる。
【００１５】
原稿読取部３は、図２に示すように、原稿自動読取面１６の上面を通過する原稿、又は原稿載置面１８の上面に載置された原稿に光を照射する光源２０と、原稿からの反射光を結像レンズ２１へ入射させるために光路を変更する複数のミラー２２と、そこから入射した光を撮像素子（ＣＣＤ）２３上に結像させるための結像レンズ２１と、この結像レンズ２１により結像された画像を電気信号に変換して出力する撮像素子２３とを有して構成される。光源２０としては、ここでは一般的な冷陰極管を使用している。この原稿読取部３は、原稿自動供給部１０及びフラットベッド部１１の双方における原稿の読み取りに使用される。そのため、図１に示すように、原稿読取部３は、移動機構２４により原稿載置面１８に沿って水平に前後方向に適宜移動される。なお、便宜上この発明の実施の形態の説明においては、図１における左側を前方、右側を後方として説明する。この移動機構２４として、ここでは、前後一対のプーリ２５と、これらのプーリ２５に巻き掛けられた駆動ベルト２６と、いずれか一方のプーリ２５を所定量回転させて原稿読取部３を所定の位置に移動させるためのステップモータ２７とを有して構成されている。
【００１６】
また、図２に示すように、原稿自動供給部１０の原稿搬送路１５におけるの原稿自動読取面１６の上方には、白基準板２８が配置されている。この白基準板２８は、原稿読取部３においてこれを読み取ることにより、シェーディング補正の際に使用する第１白基準データＷ１及び第２白基準データＷ２（図３及び図４参照）を取得するための板状部材である。そのため、基準となる白色の色彩を有し、汚れ等が付着しにくい合成樹脂等の素材により形成される。原稿読取部３において読み取る際に、原稿を読み取るのとほとんど同じ条件で白基準板２８を読み取ることができるようにするため、白基準板２８は、原稿自動読取面１６又は原稿載置面１８の上面とほぼ同じ高さとなるように配置すると好適である。そのため、ここでは、白基準板２８は、原稿自動供給部１０の原稿搬送路１５を構成する部材と一体とし、原稿自動読取面１６の上面に接する位置に配置している。なお、白基準板２８の位置はこの位置に限定されるものではなく、他の位置に配置することも可能であり、また、その数量も１個に限定されるものではなく、複数配置することも可能である。
【００１７】
次に、本実施形態に係るコピー・ファクシミリ複合機２の電気的構成について説明する。図３は、本実施形態に係る画像読取装置１が適用されるコピー・ファクシミリ複合機２の電気的構成を示すブロック図である。ＭＰＵ（Microprocessing Unit）２９は、バス３０を介してコピー・ファクシミリ複合機２を構成する各部と接続されており、これらの各部の制御やシェーディング補正のための演算処理等を行う。ＲＯＭ（Read Only Memory）３１はＭＰＵ２９の動作に必要な各種のプログラムを記憶する部分であり、シェーディング補正プログラム３２も記憶されている。ＲＡＭ（Random Access Memory）３３はコピー・ファクシミリ複合機２の動作の実行に伴って取得された各種データ等を一時的に記憶する部分であり、シェーディング補正に用いる補正データＫ、黒基準データＢ、第１白基準データＷ１、第２白基準データＷ２、及び補正テーブル３９等が記憶されている。アナログ／デジタル変換器３４は、原稿読取部３の撮像素子２３からの出力であるアナログの画素信号をデジタルデータに変換するものである。
【００１８】
原稿読取部３は、上述の通り、光源２０及び撮像素子２３を備え、ＭＰＵ２９からの動作信号に基づいて原稿の画像を読み取り、アナログの画素信号として出力する。移動機構２４は、ＭＰＵ２９からの動作信号に基づいてステップモータ２７を動作させて原稿読取部３を適宜移動させる。原稿自動供給部１０は、ＭＰＵ２９からの動作信号に基づいて搬送ローラ駆動モータ１４を動作させて原稿を１枚ずつ供給する。記録装置７は、原稿読取部３において読み取った原稿の画像を記録紙に記録する装置である。画像メモリ３５は、読み取った画像データ及び受信した画像データを一時的に記憶するメモリである。コーデック（ＣＯＤＥＣ：Coder and Decoder）３６は、ファクシミリ送受信のために画像データの符合化及び復号を行なう。モデム８及び網制御装置（ＮＣＵ）９は、ファクシミリ送受信のための通信制御手段である。操作部３７は、コピー・ファクシミリ複合機２の操作を行なうための各種操作キーを備えている。表示部３８は、コピー・ファクシミリ複合機２の動作状態や各種の設定状態等を表示する表示パネルや表示灯等を備えている。
【００１９】
次に、本実施形態に係る画像読取装置１が行なうシェーディング補正の処理について説明する。画像読取装置１は、原稿の読み取り開始直前に白基準板２８を読み取って得られる第２白基準データＷ２に基づいて所定の補正データＫを取得し、この補正データＫを用いて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データＰ１に対してシェーディング補正を行なう。
【００２０】
このシェーディング補正の処理は、より詳細には、原稿読み取り用の光源２０である冷陰極管が十分に冷却された状態で白基準板２８を読み取って得られる第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐと、原稿の読み取り開始直前に白基準板２８を読み取って得られる第２白基準データＷ２の第２白ピーク値Ｗ２Ｐとに基づいて所定の補正データＫを取得し、予め得られている黒基準データＢと第１白基準データＷ１と補正データＫとに基づいて、原稿を読み取って得られる各ページの画像データＰ１に対してシェーディング補正を行ない、補正画像データＰ２を出力するという処理を行なうというものである。
【００２１】
その際、具体的には、補正画像データＰ２は、次の式（２）に基づいて算出される。ただし、ｎはアナログ／デジタル変換器３４による処理ビット数である。また、Ｋは、後述するように０以下の値をとる。
【数４】
0004107635.tif 000003
ここで、補正画像データＰ２は、撮像素子２３の各画素毎にそれぞれ算出される。したがって、補正前の画像データＰ１、第１白基準データＷ１、黒基準データＢ、補正データＫについても、それぞれ対応する各画素毎のデータが式（２）に代入される。
【００２２】
第１白基準データＷ１は、原稿読み取り用の光源２０である冷陰極管が十分に冷却された状態で、原稿読取部３において光源２０を点灯させて白基準板２８を読み取ったときに撮像素子２３の各画素から出力される画素信号を、アナログ／デジタル変換器３４によりデジタルデータの出力値に変換して得るものである。この第１白基準データＷ１は、光源２０である冷陰極管が十分に冷却された状態であって、点灯に伴う温度の上昇によって光量が低下する以前の光源２０の光量が最大であるときの白基準データであり、シェーディング補正を行なう際の基準となるデータである。すなわち、この第１白基準データＷ１は、上記（２）式に代入して使用され、従来と同様に、撮像素子２３の各画素の感度のばらつき、原稿読み取り用の光源の光量のムラ、あるいは撮像素子２３に入射する光を収束させる結像レンズ２１の歪み等に起因する各画素の画像データの濃度のばらつきを補正する際の基準となる。したがって、第１白基準データＷ１は、撮像素子２３の全ての画素についての出力値を得るために、図４に示すように、原稿読取部３の読み取り幅の全体について読み取りを行ない取得される。また、ノイズの影響を抑えるために複数ラインの読み取りを行ない、各画素についての複数ラインの平均値が第１白基準データＷ１として採用される。なお、図４は、原稿読取部３の撮像素子２３の各画素の第１白基準データＷ１、第２白基準データＷ２、及び黒基準データＢとしての出力値を読み取り幅の全体にわたって表した図である。
【００２３】
一方、第２白基準データＷ２は、１枚又は複数枚からなる１組の原稿の１ページ目の読み取り開始直前、あるいは、１枚又は複数枚からなる１組の原稿の各ページの読み取り開始直前に、原稿読取部３において光源２０を点灯させて白基準板２８を読み取ったときに撮像素子２３の各画素から出力される画素信号を、アナログ／デジタル変換器３４によりデジタルデータの出力値に変換して得るものである。この第２白基準データＷ２を、１組の原稿の１ページ目の読み取り開始直前にのみ取得するか、１組の原稿の各ページの読み取り開始直前に取得するかは、後述する補正データＫの取得方法により異なる。この第２白基準データＷ２は、光源２０の光量が現実に原稿の読み取りを行なう際の光量であるときの白基準データであり、既に光源２０である冷陰極管の温度が上昇している場合には、それにより光量が低下した状態にあるときの白基準データとなる。この第２白基準データＷ２は、補正データＫを取得する際に用いる第２白ピーク値Ｗ２Ｐを得るためのデータである。したがって、撮像素子２３の全ての画素についての出力値を得る必要はなく、一定範囲の画素のみについての出力値を得ることができれば十分であるため、図４に示すように、原稿読取部３の読み取り幅のうちの一定の範囲のみについて読み取りを行ない取得される。ここでは、原稿読取部３の読み取り幅の中央付近における出力値の曲線が水平に近い部分の一定範囲の各画素を、第２白基準データＷ２を得るための一定範囲として設定している。
【００２４】
黒基準データＢは、真っ黒な黒基準画像を読み取ったときに撮像素子２３の各画素から出力される画素信号をデジタルデータの出力値に変換して得るものであり、例えば、原稿読取部３において光源２０を点灯させずに読み取り動作を行わせることにより得ることができる。この黒基準データＢは、第１白基準データＷ１と同様に、シェーディング補正を行なう際の基準となるデータであり、上記（２）式に代入して使用され、撮像素子２３の各画素の感度のばらつき、原稿読み取り用の光源２０の光量のムラ、あるいは撮像素子２３に入射する光を収束させる結像レンズ２１の歪み等に起因する各画素の画像データの濃度のばらつきを補正する際の基準となる。したがって、黒基準データＢは、撮像素子２３の全ての画素についての出力値を得るために、図４に示すように、原稿読取部３の読み取り幅の全体について読み取りを行ない取得される。また、ノイズの影響を抑えるために複数ラインの読み取りを行ない、各画素についての複数ラインの平均値が黒基準データＢとして採用される。
【００２５】
補正データＫは、第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐと、第２白基準データＷ２の第２白ピーク値Ｗ２Ｐとに基づいて、所定の方法により取得されるデータである。この補正データＫは、原稿読取部３の光源２０である冷陰極管が点灯に伴う温度の上昇によって光量の低下を生じるという特性を有することに対応するものであって、このような光源２０の光量の低下に伴い、読み取った画像データの画質が暗くなることにより生じる画像データの濃度のばらつきを補正するためのものである。そのため、補正データＫは、上記（２）式に代入して使用され、光源２０の光量が最大であるときの白基準データである第１白基準データＷ１に対して、０以下の値をとる補正データＫを加算することにより、第１白基準データＷ１の値を光源２０の光量の低下に合わせて補正するものである。したがって、補正データＫの値は、撮像素子２３の各画素毎に、現実に原稿の各ページの読み取りを行なう際の状態であって光源２０の光量が低下したときの白基準データの値から、光源２０である冷陰極管が十分に冷却された状態であって光量が最大であるときの第１白基準データＷ１の値を引いた差に相当する値とする。このため、補正データＫは必ず０以下の値となる。
【００２６】
補正データＫの取得方法としては、具体的には、以下の２通りの方法が考えられる。第１の方法は、図４に示すように、１枚又は複数枚からなる１組の原稿の１ページ目の読み取り開始直前に取得した第２白基準データＷ２の第２白ピーク値Ｗ２Ｐから、第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐを引いた差Ｗ２Ｐ−Ｗ１Ｐを基準補正値Ｘとし（Ｘ＝Ｗ２Ｐ−Ｗ１Ｐ、Ｘ≦０）、この基準補正値Ｘと、それに対応する所定時間後の補正データＫの値を定めた補正テーブル３９（図５参照）とに基づいて、原稿の各ページ毎のシェーディング補正に用いる最適な補正データＫを取得する方法である。ここで、第２白ピーク値Ｗ２Ｐは、原稿読取部３の読み取り幅のうちの一定の範囲のみについて読み取って得られた第２白基準データＷ２の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用する。また、第１白ピーク値Ｗ１Ｐは、第２白基準データＷ２を得るために読み取った範囲に対応する一定範囲の各画素の出力値の中で最も値が大きい画素の出力値を採用する。このように、第２白ピーク値Ｗ２Ｐ及び第１白ピーク値Ｗ１Ｐについて、原稿読み取り幅の全体からではなくそのうちの一定範囲の中からピーク値をとることにより、その処理時間を速くすることができる。また、特定画素の値のみを比較するのではなく一定範囲の中のピーク値を比較することによりノイズの影響を抑えることもできる。
【００２７】
この基準補正値Ｘは、原稿読取部３の読み取り幅のうちの一定範囲の画素の出力値について、光源２０である冷陰極管が十分に冷却された状態であって光量が最大であるときを基準として、原稿の１ページ目の読み取り開始直前における光源２０の光量が低下した量に対応する値を示すものとなる。したがって、撮像素子２３の当該一定範囲の画素については、原稿の１ページ目の画像データＰ１に対するシェーディング補正に使用する補正データＫは基準補正値Ｘとすることができる（Ｋ＝Ｘ）。
【００２８】
一方、図４に示すように、第１白基準データＷ１は、レンズの歪みにより両側が小さくなるので、撮像素子２３の当該一定範囲以外の各画素についての補正データＫは、当該一定範囲の画素についての補正データＫを更に第１白基準データＷ１のカーブに合わせて補正することにより取得する。すなわち、各画素における第１白基準データＷ１と黒基準データＢとの比であるダイナミックレンジＷ１／Ｂの値に合わせて、前述の一定範囲の画素についての補正データＫの値を更に補正したＫ´を当該一定範囲以外の各画素の補正データＫとする。ここでは、具体的には、当該一定範囲以外の各画素の第１白基準データをそれぞれＷ１´とし、このＷ１´に対応する画素の黒基準データをＢ´とし、第１白ピーク値Ｗ１Ｐに対応する画素の黒基準データをＢＰとすると、次の式（３）に基づいてＫ´は算出される。
【数５】
0004107635.tif 000004
【００２９】
また、このような当該一定範囲の画素についての補正データＫからＫ´を算出する処理は、２ページ目以降も各ページ毎に行なう必要があるため、その処理はできる限り簡単なものであることが望ましい。そこで、Ｋ´を算出する処理を更に簡単にして処理速度を速くするために、黒基準データＢの値は各画素毎にほとんど変動がないことを利用して、黒基準データＢを全ての画素において一定とみなすことにより、次の式（４）に基づいてＫ´を算出することも可能である。
【数６】
0004107635.tif 000005
なお、更なる処理の簡略化及び迅速化のため、補正データＫの値を第１白基準データＷ１のカーブに合わせて補正せず、原稿読取部３の読み取り幅の全ての画素について一定の補正データＫを用いる場合もある。
【００３０】
以下、説明を簡単にするために、原稿の２ページ目以降の画像データＰ１に対するシェーディング補正に使用する補正データＫについては、撮像素子２３の当該一定範囲の画素についての補正データＫについてのみ説明するが、当該一定範囲以外の画素についての補正データＫについては、すべて同様に第１白基準データＷ１のカーブに合わせて上記の方法で補正することにより取得する。なお、更なる処理の簡略化及び迅速化のため、補正データＫの値を第１白基準データＷ１のカーブに合わせて補正せず、撮像素子２３の全ての画素について一定の補正データＫを用いる場合もある。
【００３１】
原稿の２ページ目以降のシェーディング補正に使用する補正データＫは、基準補正値Ｘと、この基準補正値Ｘを取得した時から２ページ目以降の当該ページの読み取り開始直前までの経過時間Ｔとに基づいて補正テーブル３９から取得する。ここで、補正テーブル３９は、図５に示すように、基準補正値Ｘの値と前記経過時間Ｔとに対応する適正な補正データＫをそれぞれ定めたテーブルである。この補正テーブル３９に定められる補正データＫの値としては、実験により求めた値を使用する。この図５においては、補正データＫの値が−３２以下となる部分は存在しないが、これは、光源２０の光量の低下は長時間経過すると一定となるためである。したがって、経過時間Ｔが３００秒以上の場合は、補正データＫは全て−３２という一定値を用いる。また、この補正テーブル３９においては、補正データＫの値を経過時間Ｔについて１５秒毎に定めているため、当該ページの読み取り開始直前までの経過時間Ｔと一致する時間が補正テーブル３９に無い場合には、補正テーブル３９の中から最も近い補正データＫの値を使用する。
【００３２】
以上のようにすることにより、原稿の１ページ目の読み取り開始直前に取得した基準補正値Ｘに基づいて２ページ目以降のシェーディング補正に用いる補正データＫをも取得することができるので、各ページの画像データＰ１の読み取り動作の間に撮像素子２３による読み取り等の処理を行なう必要がなく、非常に短時間で補正データＫを取得してシェーディング補正を行なうことが可能となる。
【００３３】
一方、補正データＫを取得するための第２の方法は、図６に示すように、１枚又は複数枚からなる１組の原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に取得した第２白基準データＷ２(ｍ)（ｍ＝１，２，３，…，ｍ−１，ｍ，…）の第２白ピーク値Ｗ２Ｐ(ｍ)から、第１白基準データＷ１の第１白ピーク値Ｗ１Ｐを引いた差Ｗ２Ｐ(ｍ)−Ｗ１Ｐを補正データＫ(ｍ)とする（Ｋ(ｍ)＝Ｗ２Ｐ(ｍ)−Ｗ１Ｐ、Ｋ≦０）方法である。すなわち、前述の第１の方法では、原稿の１ページ目の読み取り開始直前にのみ取得していた第２白基準データＷ２を、２ページ目以降の各ページの読み取り開始直前においても取得し、その第２白ピーク値Ｗ２Ｐ(ｍ)に基づいて各ページの補正データＫ(ｍ)を取得するものである。したがって、補正テーブル３９は使用しない。この際、第２白ピーク値Ｗ２Ｐ(ｍ)及び第１白ピーク値Ｗ１Ｐの取得方法は、前述の第１の方法の場合と同様とする。
【００３４】
なお、各ページ毎の読み取り開始直前に取得した第２白基準データＷ２(ｍ)の第２白ピーク値Ｗ２Ｐ(ｍ)を、その直後に読み取った画像データＰ１(ｍ)のシェーディング補正に用いることが処理速度との関係で困難である場合には、各ページ毎の読み取り開始直前に取得した第２白基準データＷ２(ｍ)の１ページ前の第２白基準データＷ２(ｍ−１)の第２白ピーク値Ｗ２Ｐ(ｍ−１)を用いて、この第２白ピーク値Ｗ２Ｐ(ｍ−１)から第１白ピーク値Ｗ１Ｐを引いた差Ｗ２Ｐ(ｍ−１)−Ｗ１Ｐに一定の補正値αを加えた値を補正データＫ(ｍ)とする（Ｋ(ｍ)＝Ｗ２Ｐ(ｍ−１)−Ｗ１Ｐ＋α、Ｋ≦０）ことも可能である。
【００３５】
以上のようにして求めた補正データＫを、上記（２）式において、第１白基準データＷ１に加算することにより、光源２０である冷陰極管が十分に冷却された状態の光量が最大であるときの白基準データに対して、光源２０である冷陰極管の点灯に伴う温度の上昇による光量の低下量に対応する補正を加えることができ、画像データＰ１に対するシェーディング補正において、光源２０である冷陰極管の点灯に伴う温度の上昇による光量の低下を反映して、原稿の各ページの読み取り開始直前の光量に合わせた適正な補正を行なうことが可能となる。
【００３６】
なお、以上の例では、第２白基準データＷ２は、原稿読取部３の読み取り幅の中央付近における出力値の曲線が水平に近い部分の一定範囲の各画素の出力値から得ている。しかしながら、原稿読取部３の機械構造上、そのような第２白基準データＷ２の取得が困難であり、読み取り幅の両端部近傍における各画素の出力値からしか第２白基準データＷ２を取得することができない場合がある。このような場合には、図７に示すように、この第２白基準データＷ２の第２白ピーク値Ｗ２Ｐと、この第２白基準データＷ２を得るために読み取った範囲に対応する一定範囲の各画素の出力値から得た第１白ピーク値Ｗ１Ｐとに基づいて基準補正値Ｘ´を求めると（Ｘ´＝Ｗ２Ｐ−Ｗ１Ｐ、Ｘ´≦０）、その値は、前記の通りに原稿読取部３の読み取り幅の中央付近における各画素の出力値から第２白基準データＷ２を得て算出した基準補正値Ｘと比較して小さいものとなる傾向がある（Ｘ´＜Ｘ）。
【００３７】
したがって、このような基準補正値Ｘ´を当該一定範囲の画素についての補正データＫとすると、シェーディング補正を適正に行なうことができず、読み取り幅の中央付近の画像が暗くなってしまう場合がある。そこで、このような場合には、読み取り幅の中央付近の画素についての補正データＫが適正な値となるようにするため、基準補正値Ｘ´に対して、所定の補正係数βを乗じることにより補正データＫを求めると好適である（Ｋ＝β×Ｘ´（＝Ｘ））。ここで、補正係数βは、読み取り幅の中央付近における各画素の出力値から第２白基準データＷ２を得て算出した基準補正値Ｘをこの場合の基準補正値Ｘ´で除した値に等しいとし（β＝Ｘ／Ｘ´）、実験によりあらかじめ求めておく。
【００３８】
また、補正データＫを取得するために、第１白ピーク値Ｗ１Ｐに代えて第１白平均値Ｗ１Ａを用い、第２白ピーク値Ｗ２Ｐに代えて第２白平均値Ｗ２Ａを用いることも可能である。この場合、前述の補正データＫの第１の取得方法においては、原稿の１ページ目の読み取り開始直前に取得した第２白基準データＷ２の第２白平均値Ｗ２Ａから、第１白基準データＷ１の第１白平均値Ｗ１Ａを引いた差Ｗ２Ａ−Ｗ１Ａを基準補正値Ｘとして（Ｘ＝Ｗ２Ａ−Ｗ１Ａ、Ｘ≦０）、補正データＫを取得する。また、前述の補正データＫの第２の取得方法においては、原稿の各ページ毎の読み取り開始直前に取得した第２白基準データＷ２(ｍ)（ｍ＝１，２，３，…，ｍ−１，ｍ，…）の第２白平均値Ｗ２Ａ(ｍ)から、第１白基準データＷ１の第１白平均値Ｗ１Ａを引いた差Ｗ２Ａ(ｍ)−Ｗ１Ａを補正データＫ(ｍ)として取得する（Ｋ(ｍ)＝Ｗ２Ａ(ｍ)−Ｗ１Ａ、Ｋ≦０）。このように、第２白ピーク値Ｗ２Ｐ及び第１白ピーク値Ｗ１Ｐに代えて、第２白基準データＷ２及び第１白基準データＷ１の平均値である第２白平均値Ｗ２Ａ及び第１白平均値Ｗ１Ａを採用することにより、シェーディング補正の処理に要する時間は若干長くなるが、よりノイズの影響を受けにくい正確な補正を行なうことができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像読取装置によれば、撮像素子（ＣＣＤ）の各画素の感度のばらつき、原稿読み取り用の光源の光量のムラ、あるいは撮像素子（ＣＣＤ）に入射する光を収束させる結像レンズの歪み等に起因する各画素の画像データの濃度のばらつきを低減させるという通常のシェーディング補正の目的に加えて、原稿読み取り用の光源として冷陰極管を使用する場合において、その光源である冷陰極管の点灯に伴う温度の上昇による光量の低下を反映して、原稿の各ページ毎の読み取り開始直前の光量に合わせた適正なシェーディング補正を行なうことができる。また、この際、上述の通りの方法により短い処理時間で補正データＫを取得し、この補正データＫを用いてシェーディング補正を行なうことにより、特に複数枚の原稿を読み取る場合において、各ページ毎に適正な補正を行なうことができるように異なる値を用いてシェーディング補正を行なうにも関わらず、処理時間を長くすることなく補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読取装置が適用されるコピー・ファクシミリ複合機を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像読取装置の原稿読取部の周辺の拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像読取装置が適用されるコピー・ファクシミリ複合機の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像読取装置における補正データＫの第１の取得方法を説明するための図であって、原稿読取部の撮像素子の各画素の出力値を読み取り幅の全体にわたって表した図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像読取装置における補正データＫの第１の取得方法で使用する補正テーブルの例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像読取装置における補正データＫの第２の取得方法を説明するための図であって、原稿読取部の撮像素子の各画素の出力値を読み取り幅の全体にわたって表した図である。
【図７】本発明の実施形態に係る画像読取装置における補正データＫの取得方法を説明するための図であって、原稿読取部の読み取り幅の両端部近傍における各画素の出力値からしか第２白基準データＷ２を取得することができない場合を示す図である。
【符号の説明】
１  画像読取装置
２  コピー・ファクシミリ複合機
３  原稿読取部
１０  原稿自動供給部
１１  フラットベッド部
１６  原稿自動読取面
１８  原稿載置面
２０  光源
２１  結像レンズ
２２  ミラー
２３  撮像素子
２４  移動機構
２８  白基準板
２９  ＭＰＵ
３１  ＲＯＭ
３３  ＲＡＭ
３４  アナログ／デジタル変換器
３９  補正テーブル
Ｗ１  第１白基準データ
Ｗ２  第２白基準データ
Ｗ１Ｐ  第１白ピーク値
Ｗ２Ｐ  第２白ピーク値
Ｂ  黒基準データ
Ｋ  補正データ
Ｘ  基準補正値
Ｔ  経過時間
【図１】
0004107635.tif 000006
【図２】
0004107635.tif 000007
【図３】
0004107635.tif 000008
【図４】
0004107635.tif 000009
【図５】
0004107635.tif 000010
【図６】
0004107635.tif 000011
【図７】
0004107635.tif 000012