(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状に複数の受光素子を並設してあり、原稿からの反射光を受光し、前記複数の受光素子の夫々に対応する複数の画素の夫々の明るさを前記複数の受光素子の夫々が受光した光量に応じた量で表す画素値からなる画像データを出力するイメージセンサと、
前記受光素子の並設方向に対応する方向である主走査方向を長手方向にして配置され、主走査方向に交差する副走査方向に移動しながら前記原稿に光を照射する光源と、
所定の白色物体に対して前記光源が光を照射した場合の反射光を受光した前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる各画素値に応じた基準データを生成する手段と、
前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる各画素値に対して、前記基準データを用いてシェーディング補正を行う補正手段と
を備える原稿読取装置において、
前記光源が副走査方向へ移動する際に前記光源の主走査方向の位置が予め定められた基準位置からずれる位置ズレ量を、前記光源の副走査方向の各位置について検出するズレ検出手段と、
前記イメージセンサが出力する画像データを、前記原稿から読み取られる画像上の空間周波数の内で所定の空間周波数を境界にした低空間周波数、中間空間周波数及び高空間周波数の夫々に対応する値からなる低周波数画像データ、中間周波数画像データ及び高周波数画像データに分離する分離手段と、
前記基準データを、前記低空間周波数、前記中間空間周波数、及び前記高空間周波数の夫々に対応する値からなる低周波数用基準データ、中間周波数用基準データ、及び高周波数用基準データに分離する手段と、
該手段が分離した前記低周波数用基準データ、前記中間周波数用基準データ、及び前記高周波数用基準データを前記複数の画素の夫々に関連付けて記憶する基準データ記憶手段とを備え、
前記補正手段は、
前記低周波数画像データに含まれる各値に対して、前記複数の画素の夫々に関連付けられた前記低周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る低周波数補正値を計算する手段と、
前記高周波数画像データに含まれる各値に対して、前記複数の画素の夫々に関連付けられた前記高周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る高周波数補正値を計算する手段と、
前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して対応させるべき前記中間周波数用基準データを、前記画像データを得るために前記光源が前記原稿に光を照射したときの前記光源の副走査方向の位置について前記ズレ検出手段が検出した位置ズレ量に応じた量だけ前記複数の画素の夫々から前記画像上で位置をずらした画素に関連付けられた中間周波数用基準データへ変更する変更手段と、
前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して、前記変更手段により対応関係を変更した後の中間周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る中間周波数補正値を計算する手段と、
計算した前記複数の画素の夫々に係る前記低周波数補正値、前記高周波数補正値及び前記中間周波数補正値を加算することにより、前記画像データをシェーディング補正したデータを計算する手段と
を有することを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２】
前記分離手段は、
前記イメージセンサが出力した画像データに対して直交変換を施すことにより、前記画像上の各空間周波数に対応する空間周波数成分を計算する手段と、
該手段が計算した前記空間周波数成分を、所定の第１空間周波数以下の前記低空間周波数に対応する低周波数成分、前記第１空間周波数よりも大きい所定の第２空間周波数以上の前記高空間周波数に対応する高周波数成分、及び前記第１空間周波数から前記第２空間周波数までの前記中間空間周波数に対応する中間周波数成分に分類する手段と、
該手段が分類した前記低周波数成分、前記高周波数成分及び前記中間周波数成分に対して個別に逆直交変換を施すことにより、前記低周波数画像データ、前記高周波数画像データ及び前記中間周波数画像データを計算する手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
【請求項３】
前記光源は、複数の発光体を並設してなり、
前記複数の発光体の数をＭ（Ｍは２以上の整数）、前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる画素値の数をＮ（Ｎは自然数）、及び前記画素値に対応する画素からなる画像の長さをＬ（Ｌは正の実数）として、
前記第１空間周波数は、１／Ｌ以上でＭ／Ｌより小さい数であり、
前記第２空間周波数は、Ｍ／Ｌより大きく、Ｎ／２Ｌ以下の数であること
を特徴とする請求項２に記載の原稿読取装置。
【請求項４】
反射率が均一な原稿に対して前記光源から光を照射させる手段と、
前記光源が副走査方向の各位置で光を照射した前記原稿からの反射光を受光した前記イメージセンサが出力する各画像データに対して、前記基準データを用いてシェーディング補正を行う手段と、
該手段によりシェーディング補正を行った後の各画像データに対して直交変換を施すことにより、シェーディング補正後の各空間周波数に対応する空間周波数成分を計算する手段と、
該手段により計算した前記空間周波数成分の絶対値を、前記原稿から得られた全画像データに渡って積算する手段と、
該手段による積算値が所定値以上となる空間周波数を求める手段と、
該手段により求めた前記空間周波数の下限値及び上限値を求める手段と、
該手段により求めた前記下限値を前記第１空間周波数として設定し、前記上限値を前記第２空間周波数として設定する手段と
を更に備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の原稿読取装置。
【請求項５】
前記光源は、原稿読取時に前記原稿が配置される範囲の主走査方向の外側へ光を照射する範囲外照射部分を含んでおり、
前記光源の前記範囲外照射部分から光を照射される位置に、前記光源と一体に移動する反射板を備え、
前記反射板は、主走査方向の少なくとも一箇所に周囲と反射率が異なる特異部分を設けてあり、
前記ズレ検出手段は、
前記光源が副走査方向へ移動する間に前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる各画素値を取得する手段と、
前記光源が副走査方向の夫々の位置にある状態で、前記各画素値に対応する画素の内、前記特異部分で反射した光の光量に応じた画素値に対応する画素であるマーカ画素を、画素間での画素値の差に基づいて特定するマーカ画素特定手段と、
前記光源の副走査方向の位置が移動の開始位置にある状態で前記マーカ画素特定手段が特定した前記マーカ画素と、前記光源の副走査方向の位置が前記開始位置以外の夫々の位置にある状態で前記マーカ画素特定手段が特定した前記マーカ画素との間の画素数を前記位置ズレ量として取得する手段とを有し、
前記変更手段は、
前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して対応させるべき前記中間周波数用基準データを、前記ズレ検出手段が検出した位置ズレ量が表す画素数だけ前記複数の画素の夫々から前記画像上で位置をずらした画素に関連付けられた中間周波数用基準データへ変更すること
を特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の原稿読取装置。
【請求項６】
前記光源の副走査方向の各位置に関連付けて、該各位置について前記ズレ検出手段が検出した位置ズレ量を記憶する位置ズレ量記憶手段を更に備え、
前記変更手段は、
前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して対応させるべき前記中間周波数用基準データを、前記画像データを得るために前記光源が前記原稿に光を照射したときの前記光源の副走査方向の位置について前記ズレ検出手段が検出した位置ズレ量の代わりに、前記位置に関連付けて前記位置ズレ量記憶手段が記憶している位置ズレ量に応じた量だけ前記複数の画素の夫々から前記画像上で位置をずらした画素に関連付けられた中間周波数用基準データへ変更すること
を特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の原稿読取装置。
【請求項７】
線状に複数の受光素子を並べて構成してあり、原稿からの反射光を受光し、前記複数の受光素子の夫々に対応する複数の画素の夫々の明るさを前記複数の受光素子の夫々が受光した光量に応じた量で表す画素値からなる画像データを出力するイメージセンサと、
前記イメージセンサの長手方向に対応する方向である主走査方向を長手方向にして配置され、主走査方向に交差する副走査方向に移動しながら前記原稿に光を照射する光源と、
所定の白色物体に対して前記光源が光を照射した場合の反射光を受光した前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる各画素値に応じた基準データを生成する手段と、
前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる各画素値に対して、前記基準データを用いてシェーディング補正を行う補正手段と
を備える原稿読取装置において、
前記光源が副走査方向へ移動する際に前記光源の主走査方向の位置が予め定められた基準位置からずれる位置ズレ量を、前記光源の副走査方向の各位置に関連付けて記憶する位置ズレ量記憶手段と、
前記イメージセンサが出力する画像データを、前記原稿から読み取られる画像上の空間周波数の内で所定の空間周波数を境界にした低空間周波数、中間空間周波数及び高空間周波数の夫々に対応する値からなる低周波数画像データ、中間周波数画像データ及び高周波数画像データに分離する分離手段と、
前記基準データを、前記低空間周波数、前記中間空間周波数、及び前記高空間周波数の夫々に対応する値からなる低周波数用基準データ、中間周波数用基準データ、及び高周波数用基準データに分離する手段と、
該手段が分離した前記低周波数用基準データ、前記中間周波数用基準データ、及び前記高周波数用基準データを前記複数の画素の夫々に関連付けて記憶する基準データ記憶手段とを備え、
前記補正手段は、
前記低周波数画像データに含まれる各値に対して、前記複数の画素の夫々に関連付けられた前記低周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る低周波数補正値を計算する手段と、
前記高周波数画像データに含まれる各値に対して、前記複数の画素の夫々に関連付けられた前記高周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る高周波数補正値を計算する手段と、
前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して対応させるべき前記中間周波数用基準データを、前記イメージセンサが出力した画像データを得るために前記光源が前記原稿に光を照射したときの前記光源の位置に関連付けて前記位置ズレ量記憶手段が記憶している位置ズレ量に応じた量だけ前記複数の画素の夫々から前記画像上で位置をずらした画素に関連付けられた中間周波数用基準データへ変更する変更手段と、
前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して、前記変更手段により対応関係を変更した後の中間周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る中間周波数補正値を計算する手段と、
計算した前記複数の画素の夫々に係る前記低周波数補正値、前記高周波数補正値及び前記中間周波数補正値を加算することにより、前記画像データをシェーディング補正したデータを計算する手段と
を有することを特徴とする原稿読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿画像を光学的に読み取る原稿読取装置に関し、より詳しくは、原稿画像を読み取った画像の明るさのムラの発生を抑制することができる原稿読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿に記録された原稿画像を光学的に読み取って画像データを生成する原稿読取装置は、スキャナ装置又は複写装置として広く利用されている。通常の原稿読取装置では、冷陰極管又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を用いたライン状の光源からの光を原稿に照射し、原稿上で反射した光の明るさをライン状のＣＣＤ（Charge Coupled Device ）センサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等のイメージセンサで検出することによって、原稿の読み取りを行う。イメージセンサは、ライン状に受光素子が並んで構成されており、受光した光量に応じて、原稿を読み取った１ライン分の画像を表す画像データを出力する。原稿又は光源を移動させることによって順次ライン単位で原稿を読み取ることにより、原稿の全体が読み取られる。また原稿読取装置では、レンズ等の光学系を用い、原稿からの光を集光させてイメージセンサへ導くように構成されているものが多い。
【０００３】
ところで、原稿読取装置では、光源の輝度ムラ、光学系の光学特性による周辺減光、及びイメージセンサ上の受光素子間での感度のバラツキ等の原因により、イメージセンサで検出できる光の明るさは主走査方向（ラインに沿った方向）に不均一となる。そこで、従来の原稿読取装置は、主走査方向に均一な明るさで画像データを生成できるようにシェーディング補正を行う機能を備えている。具体的には、輝度分布が一様な標準の白色画像を読み取り、読み取った白色画像を表す画像データを記憶しておき、原稿画像を読み取ったときに、イメージセンサが出力する画像データを白色画像の画像データで除することにより、主走査方向の明るさの不均一性を補正する。特許文献１には、シェーディング補正を行う原稿読取装置の例が開示されている。
【特許文献１】特開平４−２３６５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
原稿を読み取るためにライン状の光源を副走査方向（ラインに交差する方向）に移動させる構造の原稿読取装置では、光源が副走査方向へ移動する際に、組立誤差等のために光源の位置が主走査方向に若干変動する。光源の位置が主走査方向へずれた場合は、主走査方向の光量分布が変化し、イメージセンサ上に並んだ各受光素子が受光する光量が変化する。特に、光源として複数のＬＥＤを主走査方向に並べたＬＥＤアレイを用いている原稿読取装置では、ＬＥＤの輝度にバラツキがあるので、イメージセンサ上の各受光素子が受光する光量は、光源の位置ズレによって大きく変化し易い。原稿画像を読み取る際に光源の位置が主走査方向へずれた場合、標準の白色画像を読み取ったときの光量分布と、原稿画像を読み取ったときの光量分布とが異なるので、白色画像の画像データは、イメージセンサが出力する画像データの基準として用いることはできない。従って、光源の位置が主走査方向へ変動する従来の原稿読取装置では、シェーディング補正を正確に行うことができず、原稿画像を読み取った画像の明るさにムラが発生するという問題がある。特許文献１には、このような問題の解決手段は開示されていない。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光源の輝度のバラツキに起因する光量分布の変動に応じたシェーディング補正を行うことにより、読み取った画像の明るさのムラを抑制することができる原稿読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る原稿読取装置は、線状に複数の受光素子を並設してあり、原稿からの反射光を受光し、前記複数の受光素子の夫々に対応する複数の画素の夫々の明るさを前記複数の受光素子の夫々が受光した光量に応じた量で表す画素値からなる画像データを出力するイメージセンサと、前記受光素子の並設方向に対応する方向である主走査方向を長手方向にして配置され、主走査方向に交差する副走査方向に移動しながら前記原稿に光を照射する光源と、所定の白色物体に対して前記光源が光を照射した場合の反射光を受光した前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる各画素値に応じた基準データを生成する手段と、前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる各画素値に対して、前記基準データを用いてシェーディング補正を行う補正手段とを備える原稿読取装置において、前記光源が副走査方向へ移動する際に前記光源の主走査方向の位置が予め定められた基準位置からずれる位置ズレ量を、前記光源の副走査方向の各位置について検出するズレ検出手段と、前記イメージセンサが出力する画像データを、前記原稿から読み取られる画像上の空間周波数の内で所定の空間周波数を境界にした低空間周波数、中間空間周波数及び高空間周波数の夫々に対応する値からなる低周波数画像データ、中間周波数画像データ及び高周波数画像データに分離する分離手段と、前記基準データを、前記低空間周波数、前記中間空間周波数、及び前記高空間周波数の夫々に対応する値からなる低周波数用基準データ、中間周波数用基準データ、及び高周波数用基準データに分離する手段と、該手段が分離した前記低周波数用基準データ、前記中間周波数用基準データ、及び前記高周波数用基準データを前記複数の画素の夫々に関連付けて記憶する基準データ記憶手段とを備え、前記補正手段は、前記低周波数画像データに含まれる各値に対して、前記複数の画素の夫々に関連付けられた前記低周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る低周波数補正値を計算する手段と、前記高周波数画像データに含まれる各値に対して、前記複数の画素の夫々に関連付けられた前記高周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る高周波数補正値を計算する手段と、前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して対応させるべき前記中間周波数用基準データを、前記画像データを得るために前記光源が前記原稿に光を照射したときの前記光源の副走査方向の位置について前記ズレ検出手段が検出した位置ズレ量に応じた量だけ前記複数の画素の夫々から前記画像上で位置をずらした画素に関連付けられた中間周波数用基準データへ変更する変更手段と、前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して、前記変更手段により対応関係を変更した後の中間周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る中間周波数補正値を計算する手段と、計算した前記複数の画素の夫々に係る前記低周波数補正値、前記高周波数補正値及び前記中間周波数補正値を加算することにより、前記画像データをシェーディング補正したデータを計算する手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、画像原稿を読み取るために光源を副走査方向へ移動させる各位置で、光源の位置が主走査方向へずれる位置ズレ量を検出し、イメージセンサが出力する画像データを各空間周波数に対応する低周波数画像データ、高周波数画像データ、及び中間周波数画像データに分離し、低周波数画像データ及び高周波数画像データに対してシェーディング補正を行う。更に、画像に含まれる各画素に関連付けられた基準データを用いて中間周波数画像データに対するシェーディング補正を行う際に、中間周波数画像データに含まれる各値に対して、各値に対応する画素から画像上で位置ズレ量だけずれた画素に関連付けられた基準データを対応させてシェーディング補正を行う。
【０００８】
本発明に係る原稿読取装置は、前記分離手段は、前記イメージセンサが出力した画像データに対して直交変換を施すことにより、前記画像上の各空間周波数に対応する空間周波数成分を計算する手段と、該手段が計算した前記空間周波数成分を、所定の第１空間周波数以下の前記低空間周波数に対応する低周波数成分、前記第１空間周波数よりも大きい所定の第２空間周波数以上の前記高空間周波数に対応する高周波数成分、及び前記第１空間周波数から前記第２空間周波数までの前記中間空間周波数に対応する中間周波数成分に分類する手段と、該手段が分類した前記低周波数成分、前記高周波数成分及び前記中間周波数成分に対して個別に逆直交変換を施すことにより、前記低周波数画像データ、前記高周波数画像データ及び前記中間周波数画像データを計算する手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、画像データを直交変換し、直交変換の結果を低周波数成分、高周波数成分及び中間周波数成分に分類し、個別に逆直交変換を施すことにより、低周波数画像データ、高周波数画像データ、及び中間周波数画像データを得る。更に、基準データとして、低空間周波数、高空間周波数及び中間空間周波数の夫々に対応する基準データを用いてシェーディング補正を行う。
【００１０】
本発明に係る原稿読取装置は、前記光源は、複数の発光体を並設してなり、前記複数の発光体の数をＭ（Ｍは２以上の整数）、前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる画素値の数をＮ（Ｎは自然数）、及び前記画素値に対応する画素からなる画像の長さをＬ（Ｌは正の実数）として、前記第１空間周波数は、１／Ｌ以上でＭ／Ｌより小さい数であり、前記第２空間周波数は、Ｍ／Ｌより大きく、Ｎ／２Ｌ以下の数であることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、ＬＥＤ等の複数の発光体を線状に並べて光源を構成してあり、発光体の数をＭ、画像の長さをＬとすると、周辺減光に起因する画素値の変動に対応する低周波数画像データを得るために、低空間周波数の上限である第１空間周波数は、１／Ｌ以上で、Ｍ／Ｌより小である。また、画像データに含まれる画素値の数をＮとすると、イメージセンサの受光素子の受光感度のバラツキに起因する画素値の変動に対応する高周波数画像データを得るために、高空間周波数の下限である第２空間周波数は、Ｍ／Ｌより大きく、Ｎ／２Ｌ以下である。中間周波数画像データは、複数の発光体でなる光源の輝度ムラに起因して発光体の数Ｍだけ画素値が変動することに対応する。
【００１２】
本発明に係る原稿読取装置は、反射率が均一な原稿に対して前記光源から光を照射させる手段と、前記光源が副走査方向の各位置で光を照射した前記原稿からの反射光を受光した前記イメージセンサが出力する各画像データに対して、前記基準データを用いてシェーディング補正を行う手段と、該手段によりシェーディング補正を行った後の各画像データに対して直交変換を施すことにより、シェーディング補正後の各空間周波数に対応する空間周波数成分を計算する手段と、該手段により計算した前記空間周波数成分の絶対値を、前記原稿から得られた全画像データに渡って積算する手段と、該手段による積算値が所定値以上となる空間周波数を求める手段と、該手段により求めた前記空間周波数の下限値及び上限値を求める手段と、該手段により求めた前記下限値を前記第１空間周波数として設定し、前記上限値を前記第２空間周波数として設定する手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、白色原稿等の反射率が実質的に均一な原稿に光を照射して画像データを取得し、空間周波数に応じた分離を行わずにシェーディング補正を行い、シェーディング補正後の画像データを直交変換した各空間周波数成分の絶対値を積算し、積算値が所定値以上になる空間周波数の内、下限値を第１空間周波数に設定し、上限値を第２空間周波数に設定する。これにより、自動で第１空間周波数及び第２空間周波数が定められる。
【００１４】
本発明に係る原稿読取装置は、前記光源は、原稿読取時に前記原稿が配置される範囲の主走査方向の外側へ光を照射する範囲外照射部分を含んでおり、前記光源の前記範囲外照射部分から光を照射される位置に、前記光源と一体に移動する反射板を備え、前記反射板は、主走査方向の少なくとも一箇所に周囲と反射率が異なる特異部分を設けてあり、前記ズレ検出手段は、前記光源が副走査方向へ移動する間に前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる各画素値を取得する手段と、前記光源が副走査方向の夫々の位置にある状態で、前記各画素値に対応する画素の内、前記特異部分で反射した光の光量に応じた画素値に対応する画素であるマーカ画素を、画素間での画素値の差に基づいて特定するマーカ画素特定手段と、前記光源の副走査方向の位置が移動の開始位置にある状態で前記マーカ画素特定手段が特定した前記マーカ画素と、前記光源の副走査方向の位置が前記開始位置以外の夫々の位置にある状態で前記マーカ画素特定手段が特定した前記マーカ画素との間の画素数を前記位置ズレ量として取得する手段とを有し、前記変更手段は、前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して対応させるべき前記中間周波数用基準データを、前記ズレ検出手段が検出した位置ズレ量が表す画素数だけ前記複数の画素の夫々から前記画像上で位置をずらした画素に関連付けられた中間周波数用基準データへ変更することを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、原稿読取装置は、イメージセンサが受光する光量の分布を、周囲との光量差が所定の大きさ以上となるマーカ部分を含む分布となるようにし、画素値がマーカ部分に対応する値となるマーカ画素を特定し、特定したマーカ画素と光源が基準位置にある状態でのマーカ画素との間の画素数を位置ズレ量とする。
【００１７】
本発明においては、原稿読取装置は、光源から原稿範囲外に照射される光を反射する反射板を、光源と一体に移動可能に備えてあり、反射板の主走査方向の少なくとも一箇所は周囲と反射率が異なるようにしてある。反射板の反射率が異なる部分で反射した光は、イメージセンサが受光する光量の分布中でマーカ部分となる。
【００１８】
本発明に係る原稿読取装置は、前記光源の副走査方向の各位置に関連付けて、該各位置について前記ズレ検出手段が検出した位置ズレ量を記憶する位置ズレ量記憶手段を更に備え、前記変更手段は、前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して対応させるべき前記中間周波数用基準データを、前記画像データを得るために前記光源が前記原稿に光を照射したときの前記光源の副走査方向の位置について前記ズレ検出手段が検出した位置ズレ量の代わりに、前記位置に関連付けて前記位置ズレ量記憶手段が記憶している位置ズレ量に応じた量だけ前記複数の画素の夫々から前記画像上で位置をずらした画素に関連付けられた中間周波数用基準データへ変更することを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、原稿読取装置は、光源の副走査方向の各位置で主走査方向への位置ズレ量を検出し、検出した位置ズレ量を記憶しておき、予め検出して記憶してある位置ズレ量を用いてシェーディング補正を行う。
【００２０】
本発明に係る原稿読取装置は、線状に複数の受光素子を並べて構成してあり、原稿からの反射光を受光し、前記複数の受光素子の夫々に対応する複数の画素の夫々の明るさを前記複数の受光素子の夫々が受光した光量に応じた量で表す画素値からなる画像データを出力するイメージセンサと、前記イメージセンサの長手方向に対応する方向である主走査方向を長手方向にして配置され、主走査方向に交差する副走査方向に移動しながら前記原稿に光を照射する光源と、所定の白色物体に対して前記光源が光を照射した場合の反射光を受光した前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる各画素値に応じた基準データを生成する手段と、前記イメージセンサが出力する画像データに含まれる各画素値に対して、前記基準データを用いてシェーディング補正を行う補正手段とを備える原稿読取装置において、前記光源が副走査方向へ移動する際に前記光源の主走査方向の位置が予め定められた基準位置からずれる位置ズレ量を、前記光源の副走査方向の各位置に関連付けて記憶する位置ズレ量記憶手段と、前記イメージセンサが出力する画像データを、前記原稿から読み取られる画像上の空間周波数の内で所定の空間周波数を境界にした低空間周波数、中間空間周波数及び高空間周波数の夫々に対応する値からなる低周波数画像データ、中間周波数画像データ及び高周波数画像データに分離する分離手段と、前記基準データを、前記低空間周波数、前記中間空間周波数、及び前記高空間周波数の夫々に対応する値からなる低周波数用基準データ、中間周波数用基準データ、及び高周波数用基準データに分離する手段と、該手段が分離した前記低周波数用基準データ、前記中間周波数用基準データ、及び前記高周波数用基準データを前記複数の画素の夫々に関連付けて記憶する基準データ記憶手段とを備え、前記補正手段は、前記低周波数画像データに含まれる各値に対して、前記複数の画素の夫々に関連付けられた前記低周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る低周波数補正値を計算する手段と、前記高周波数画像データに含まれる各値に対して、前記複数の画素の夫々に関連付けられた前記高周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る高周波数補正値を計算する手段と、前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して対応させるべき前記中間周波数用基準データを、前記イメージセンサが出力した画像データを得るために前記光源が前記原稿に光を照射したときの前記光源の位置に関連付けて前記位置ズレ量記憶手段が記憶している位置ズレ量に応じた量だけ前記複数の画素の夫々から前記画像上で位置をずらした画素に関連付けられた中間周波数用基準データへ変更する変更手段と、前記中間周波数画像データに含まれる各値に対して、前記変更手段により対応関係を変更した後の中間周波数用基準データを用いてシェーディング補正を行うことにより、前記複数の画素の夫々に係る中間周波数補正値を計算する手段と、計算した前記複数の画素の夫々に係る前記低周波数補正値、前記高周波数補正値及び前記中間周波数補正値を加算することにより、前記画像データをシェーディング補正したデータを計算する手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明においては、原稿読取装置は、製造時に検出された位置ズレ量等、光源の副走査方向の各位置における主走査方向への位置ズレ量を予め記憶してあり、記憶してある位置ズレ量を用いてシェーディング補正を行う。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にあっては、光源の位置に依存した変化がほとんどない低周波数画像データ及び高周波数画像データに対しては通常のシェーディング補正を行うことにより、画像データの低空間周波数成分及び高空間周波数成分に対して正確なシェーディング補正を行うことができる。その一方で、本発明では、光源の位置が主走査方向へずれた状態で得られた中間周波数画像データに含まれる各値に対して、光源の位置ズレ量だけ画像上で位置がずれた画素に関連付けられた中間周波数用基準データを対応させる。これにより、同じ光量分布の元で得られた画像データの値と基準データとを対応させることができ、画像データの中間周波数成分に対して正確なシェーディング補正を行うことができる。画像データに含まれる各空間周波数成分に対して正確なシェーディング補正を行うことができるので、光源が副走査方向へ移動する際に光源の主走査方向の位置が変動する場合であっても、シェーディング補正を正確に行い、明るさのムラの発生を抑制した画像データを生成することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は、原稿読取装置の内部構成を示す模式的断面図である。原稿読取装置は、スキャナ装置として構成されるか、又は複写機若しくは複合機の一部として構成されている。原稿読取装置は、原稿に記録された原稿画像を光学的に読み取る読取部１と、原稿を原稿搬送路Ｆに沿って自動的に搬送する自動原稿送り装置（以下、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と言う）２とを備えている。またＡＤＦ２は、搬送された原稿の裏面に記録された画像を読み取る裏面読取部３を内部に備えている。読取部１とＡＤＦ２とは図示しないヒンジによって連結されており、ＡＤＦ２はヒンジの回動によって読取部１に対して開閉可能となっている。
【００２４】
読取部１は、筐体１０と、筐体１０の上面に設けられた透明なガラス板からなるプラテン板１１とを備え、筐体１０内には、光源１２１及び第１ミラー１２２を有する光源ユニット１２、第２ミラー１３１及び第３ミラー１３２を有するミラーユニット１３、レンズ１４並びにイメージセンサ１５が設けられている。イメージセンサ１５は線状にフォトダイオード等の受光素子が並んだライン状のＣＣＤセンサで構成されており、光源１２１は、イメージセンサ１５の長手方向に対応する主走査方向に白色光を発光する複数のＬＥＤ（発光体）が線状に並んだＬＥＤアレイで構成されている。また光源ユニット１２及びミラーユニット１３は、主走査方向に交差する副走査方向へ移動可能になっている。図１では、紙面に対して垂直な方向を主走査方向、左右方向を副走査方向としている。なお、イメージセンサ１５はＣＩＳ（Contact Image Sensor）であってもよい。
【００２５】
ＡＤＦ２は、複数の原稿を重ねて載置可能な原稿載置台２１と、画像読取後の原稿が載置される排紙トレイ２６とを備え、ＡＤＦ２の下面は、読取部１のプラテン板１１上に載置された原稿を上から押さえる押さえ板２７となっている。押さえ板２７は、ＡＤＦ２が開いている場合にプラテン板１１の上面を開放し、ＡＤＦ２が閉じている場合にはプラテン板１１を間に介して光源１２１と対峙している。またＡＤＦ２は、内部に、原稿載置台２１に載置された原稿を１枚ずつ内部へ呼び込む呼び込みローラ２２、呼び込まれた原稿を原稿搬送路Ｆに沿って搬送する複数対の搬送ローラ２３、給紙タイミングを調節するレジストローラ２４、及び読み取り後の原稿を排紙トレイ２６へ排出する排紙ローラ２５を備えている。
【００２６】
裏面読取部３は、光源３１、第１ミラー３２、第２ミラー３３、第３ミラー３４、第４ミラー３５、レンズ３６及びイメージセンサ３７を備えるユニット状に構成されている。ユニット状の裏面読取部３は、ＡＤＦ２内で、略Ｕ字状に弧を描く原稿搬送路Ｆ内に収まるように配設されている。図１中には、読取部１及び裏面読取部３の内部での光路を破線で示している。
【００２７】
読取部１は、ユーザーが原稿をプラテン板１１上に載置して原稿画像の読み取りを行う原稿固定方式と、ＡＤＦ２によって自動的に原稿を搬送しながら原稿画像を読み取る原稿移動方式との両方式に対応している。原稿固定方式によって原稿画像を読み取る場合、光源ユニット１２及びミラーユニット１３は、まず、原稿固定方式による走査の開始位置に位置する。なお、走査の開始位置には、主走査方向に明るさが一様な白板である基準白板１６が筐体１０の上面に設けられている。その後、光源１２１が原稿に対して光を照射しながら、光源ユニット１２は一定の速度で副走査方向へ移動し、同時にミラーユニット１３は光源ユニット１２の移動速度の１／２の移動速度で同じく副走査方向へ移動する。光源１２１から照射され原稿から反射した光は、第１ミラー１２２で反射してミラーユニット１３へ入射し、ミラーユニット１３の第２ミラー１３１及び第３ミラー１３２によって光路を１８０°変換される。第３ミラー１３２で反射した光はレンズ１４を通ってイメージセンサ１５に結像し、イメージセンサ１５は結像した光を電気的な画像データに変換して出力する。イメージセンサ１５が出力する画像データは、原稿画像を読み取った１ライン分の画像を表す画像データであり、光を受光した各受光素子に対応する各画素での明るさを示す画素値からなる。各画素値は、各受光素子が受光した光量に応じた値となる。
【００２８】
原稿移動方式によって原稿画像を読み取る場合、光源ユニット１２及びミラーユニット１３は原稿移動方式用の読取位置に位置し、ＡＤＦ２によって読取位置の上部を通過するように原稿が搬送される。図１中には、光源ユニット１２及びミラーユニット１３が原稿移動方式用の読取位置に位置した状態を示している。読取位置では筐体１０の上面は透明に構成されており、光源１２１は搬送される原稿に対して光を照射し、原稿の表面側から反射された光は、原稿固定方式と同様の経路を通ってイメージセンサ１５に結像し、イメージセンサ１５は光を電気的な画像データに変換する。
【００２９】
原稿読取装置は、読取部１及び裏面読取部３を利用して、原稿の両面を読み取ることができる。原稿の両面読み取りを行う場合は、裏面読取部３は、原稿搬送路Ｆを搬送される原稿の裏面側の画像を読み取る。具体的には、読取部１によって原稿の表面側が読み取られた後、該原稿は原稿搬送路Ｆに沿って排紙トレイ２６へ向けて搬送される間に、裏面読取部３の光源３１の下方を通過する。この際に光源３１は原稿の裏面へ光を照射し、原稿の裏面で反射した光は、第１ミラー３２、第２ミラー３３、第３ミラー３４及び第４ミラー３５で順次反射した後、レンズ３６を通ってイメージセンサ３７に結像する。イメージセンサ３７は結像した光を電気的な画像データに変換して出力する。
【００３０】
図２は、実施の形態１に係る原稿読取装置の電気的構成の主要部を示すブロック図である。原稿読取装置は、演算を行うＣＰＵ、演算に伴う情報を記憶するＲＡＭ、演算に必要なプログラムを記憶するＲＯＭ等からなる制御部４１を備え、制御部４１は、原稿読取装置の各部の動作を制御する処理を行う。制御部４１には、記憶部４２が接続され、記憶部４２には画像処理部４３が接続されており、画像処理部４３にはイメージセンサ１５及びイメージセンサ３７が接続されている。画像処理部４３は、イメージセンサ１５及びイメージセンサ３７からのデータを取り込み、ページ単位で電気的な画像データを生成する処理を行う。記憶部４２は、半導体メモリ、ハードディスク又は光ディスク等で構成されており、制御部４１によって制御される制御中のデータ、及び各種の指示内容を記憶する。また記憶部４１は、画像処理部４３が生成した画像データ、及び画像データから変換された文字列のコードからなる文書を記憶する。
【００３１】
制御部４１及び記憶部４２には、原稿読取装置の外部にあるコンピュータ又はプリンタ等の外部機器と通信を行う通信部４４が接続されている。通信部４４は、画像処理部４３が生成した画像データを外部機器へ送信する。また通信部４４は、外部機器から送信されてきたデータを原稿読取装置で処理できるデータへ展開するためのメモリを備えている。操作パネル部４９は、筐体１０がＡＤＦ２よりも突出した部分の上面に設けられており、原稿読取時の動作モードを指定する指示等の各種の指示を使用者の操作により受け付ける。
【００３２】
また原稿読取装置は、読取部駆動モータ４８及びローラ駆動モータ４６を備え、読取部駆動モータ４８はドライバ４７を介して制御部４１に接続され、ローラ駆動モータ４６はドライバ４５を介して制御部４１に接続されている。読取部駆動モータ４８は、原稿固定方式によって原稿画像を読み取る場合に光源ユニット１２及びミラーユニット１３を適宜の速度で副走査方向に移動させるためのモータであり、制御部４１からの制御により、ドライバ４７によって駆動制御される。ローラ駆動モータ４６は、原稿搬送路Ｆに配置された呼び込みローラ２２、搬送ローラ２３、レジストローラ２４及び排紙ローラ２５等の各ローラを駆動するモータであり、制御部４１からの制御により、ドライバ４５によって駆動制御される。
【００３３】
図３は、実施の形態１に係る画像処理部４３の内部構成を示すブロック図である。イメージセンサ３７からの画像データは、増幅器４３１ｂで増幅され、Ａ／Ｄ変換器４３２ｂによってデジタル信号に変換された後、シェーディング補正部４３３でシェーディング補正が行われる。シェーディング補正が行われた画像データは、画像データ生成部４３４ｂへ入力される。イメージセンサ３７が出力する画像データは、１ライン分の画像を表す画像データであり、画像データ生成部４３４ｂは、シェーディング補正部４３３からの画像データを蓄積し、ページ単位で画像データを生成する処理を行う。画像データ生成部４３４ｂが生成した画像データは、記憶部４２に記憶される。
【００３４】
シェーディング補正部４３３には、シェーディング補正を行うために必要なシェーディング補正データを記憶するシェーディング補正データ記憶部４３５ｂが接続されている。シェーディング補正データは、明るさが一様な標準の白色画像を読み取ったときにイメージセンサ３７が出力する画像データに応じたデータである。イメージセンサ３７が出力する画像データが表す１ライン分の画像に含まれる画素Ａでのシェーディング補正データＳ（Ａ）は、予め定められている定数をＲとし、白色画像を読み取ったときの画素Ａでの画素値をＵとすると、Ｓ（Ａ）＝Ｒ／Ｕである。原稿画像をイメージセンサ３７で読み取ったときの画素Ａでの画素値にシェーディング補正データＳ（Ａ）を乗ずることにより、シェーディング補正部４３３はシェーディング補正を行う。標準の白色画像をイメージセンサ３７で読み取ってシェーディング補正データを作成する処理は例えば原稿読取装置の製造時に行われ、シェーディング補正データ記憶部４３５ｂは、イメージセンサ３７が有する複数の画素毎にシェーディング補正データを記憶する。
【００３５】
イメージセンサ１５からの画像データは、増幅器４３１ａで増幅され、Ａ／Ｄ変換器４３２ａによってデジタル信号に変換された後、補正処理部４３５及びマーカ検出部４３８へ入力される。また光源１２１が基準白板１６へ光を照射して基準白板１６で反射した反射光を受光したイメージセンサ１５からの画像データは、Ａ／Ｄ変換後にシェーディング補正データ算出部４３９へ入力される。シェーディング補正データ算出部４３９は、基準白板１６からの反射光を受光したイメージセンサ１５が出力する画像データに含まれる画素値Ｕから、画素値に対応する画像Ａでのシェーディング補正データＳ（Ａ）＝Ｒ／Ｕの計算を行うことにより、イメージセンサ１５が出力する画像データが表す１ライン分の画像に含まれる複数の画素毎にシェーディング補正データを算出する。シェーディング補正データ算出部４３９は、補正処理部４３５に接続されており、シェーディング補正データ算出部４３９は算出したシェーディング補正データを補正処理部４３５へ入力する。
【００３６】
マーカ検出部４３８は、イメージセンサ１５が出力する画像データに含まれる画素値を順に比較し、１ライン分の画像に含まれる画素中で周囲の画素との画素値の差が所定値以上となる画素を検出することにより、光源の特定部分から発光した光に応じた画素値に対応するマーカ画素を検出する処理を行う。マーカ検出部４３８はズレ量算出部４３７に接続されており、ズレ量算出部４３７は、マーカ画素となる画素の１ライン分の画像上での位置変化を算出することにより、光源１２１の主走査方向への位置ズレ量を画素数に換算して算出する処理を行う。例えば、ズレ量算出部４３７は、光源ユニット１２がホームポジションに位置している状態でのマーカ画素の番号を、マーカ検出部４３８が検出したマーカ画素の番号から減算することにより、画素数の単位で、光源１２１の主走査方向への位置ズレ量を算出する。マーカ検出部４３８及びズレ量算出部４３７は、本発明におけるズレ検出手段に相当する。マーカ検出部４３８は、補正処理部４３５に接続されており、マーカ検出部４３８は算出した位置ズレ量を補正処理部４３５へ入力する。
【００３７】
図４は、実施の形態１に係る補正処理部４３５の内部構成を示すブロック図である。Ａ／Ｄ変換器４３２ａによってデジタル信号に変換されたイメージセンサ１５からの画像データは、分離部（分離手段）５１へ入力される。分離部５１は、複数の画素値でなる画像データを、画像データが表す画像上での空間周波数のうちで低空間周波数に対応する低周波数画像データ、高空間周波数に対応する高周波数画像データ、及び中間空間周波数に対応する中間周波数画像データに分離する処理を行う。ここで、画像データが表す１ライン分の画像の長さをＬとし、Ｎ1 ，Ｎ2 をＮ1 ＜Ｎ2 である所定の自然数であるとして、低空間周波数は所定の第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）以下の空間周波数であり、高空間周波数は所定の第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）以上の空間周波数であり、中間空間周波数は第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）から第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）までの空間周波数である。
【００３８】
図５は、イメージセンサ１５が出力した画像データの例を示す模式的特性図であり、縦軸は画像データに含まれる画素値を示し、横軸は画素値に対応する画素の画素番号を示す。図中には、明るさ一様の白色画像を読み取った場合の画像データを示している。画像データは明るさ一様の白色画像を表しているので、理想的には画素値は一定になるはずである。しかしながら、光源１２１の輝度ムラ、レンズ１４を含む光学系の光学特性による周辺減光、及びイメージセンサ１５上の受光素子間での感度のバラツキ等の原因により、画素値は不均一となっている。具体的には、分離部５１は、まず、画像データに対して離散フーリエ変換（直交変換）を行う。０以上Ｎ−１以下の整数であるｋを用いて空間周波数をｋ／Ｌ（ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）とする。ｋは、個々の空間周波数の大きさに対応する数値である。離散フーリエ変換の式は、Ｎを画像データに含まれる画素値の数とし、ｎ（ｎ＝０，１，…，Ｎ−１）を画素番号とし、ｆn を画素値とし、Ｆk （ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）を空間周波数成分とし、ｊを虚数とした下記（１）式で表される。
【００３９】
【数１】
0004864029.tif 000002
【００４０】
図６は、離散フーリエ変換の結果の例を示す模式的特定図であり、横軸はｋを示し、縦軸は空間周波数成分Ｆk の絶対値を示す。空間周波数成分Ｆk は、値がｋ／Ｌである空間周波数に対応する空間周波数成分である。ｋ＝０では空間周波数の値も０であり、この場合の空間周波数成分Ｆ0 は直流成分である。ｋ＝１，２，…の空間周波数成分Ｆ1 ，Ｆ2 ，…は、夫々に値が１／Ｌ，２／Ｌ，…である空間周波数に対応する。ｋ＝１付近の空間周波数成分は、図５に示す画像データにおいて、中央の画素付近で画素値が大となり、両端の画素近傍で画素値がより小となっていることに対応する。この画素値の変動は、光源１２１が有限の大きさをもっているために照射する光が不均一になっていること、及び光をイメージセンサ１５へ集光させるレンズ１４の特性により周辺減光が生じていることに起因している。即ち、この画素値の変動は、１ライン分の画像全体でほぼ１周期となる。また、光源１２１に含まれるＬＥＤの数をＭとして、ｋ＝Ｍ付近の空間周波数成分は、光源１２１が線発光を行う構造ではなく個々に点発光を行う複数のＬＥＤを並べた構造であることによる光源１２１の輝度ムラに起因して、イメージセンサ１５が受光する光量がＬＥＤの数だけ主走査方向に変動することに対応する。即ち、この光量の変動はＬＥＤ１個当たりにほぼ１周期となる。また、ｋ＝Ｎ／２付近の空間周波数成分は、イメージセンサ１５上に並んだ受光素子間での受光感度のバラツキに起因して、隣接する画素間で画素値が変動することに対応する。隣接する画素間での画素値の変動は、隣接する画素２個あたりにほぼ１周期となる。
【００４１】
周辺減光に起因する画素値の変動に対応する低空間周波数成分を得るためには、第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）は、１／Ｌ以上で、（Ｍ／Ｌ）より小である必要がある。また受光感度のバラツキに起因して隣接する画素間で画素値が変動することに対応する高周波数成分を得るためには、第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）は、（Ｍ／Ｌ）より大きく、（Ｎ／２Ｌ）以下である必要がある。なお、原稿読取装置の構成上、光源１２１に含まれるＬＥＤに発光した光がイメージセンサ１５へ入射されないＬＥＤがある場合は、ＬＥＤの数Ｍは、光源１２１に含まれるＬＥＤの内でイメージセンサ１５が受光する光を発光するＬＥＤの数である。また、画像データに含まれる画素値に、シェーディング補正の計算に利用しない画素値がある場合は、計算で利用する画素値の数がＮの値となる。なお、Ｍは２以上の整数、Ｌは正の実数であり、制御部４１又は分離部５１は、予め定められたＮ1 、Ｎ2 、Ｎ及びＬの値を記憶している。空間周波数（Ｍ／Ｌ）の値は、好ましくは０．１〜１ｃｙｓｌｅ／ｍｍ、より好ましくは０．１〜０．２ｃｙｓｌｅ／ｍｍであり、この（Ｍ／Ｌ）の値が中間空間周波数の範囲に含まれるように、Ｎ1 及びＮ2 の値が定められている。
【００４２】
分離部５１は、次に、離散フーリエ変換により計算した空間周波数成分を、低空間周波数に対応する低周波数成分、高空間周波数に対応する高周波数成分、及び中間空間周波数に対応する中間周波数成分に分類する。分離部５１は、次に、低周波数成分、高周波数成分及び中間周波数成分に対して逆離散フーリエ変換（逆直交変換）を行う。逆離散フーリエ変換の式は、ｆn ’を各画素に対応する値とし、ｎをｎ＝０，１，…，Ｎ−１とした下記（２）〜（４）式で表される。
【００４３】
【数２】
0004864029.tif 000003
【００４４】
【数３】
0004864029.tif 000004
【００４５】
【数４】
0004864029.tif 000005
【００４６】
（２）式は、低空間周波数成分に対する逆離散フーリエ変換の式であり、分離部５１は（２）式によりＮ個の値ｆn ’（ｎ＝０，１，…，Ｎ−１）からなる低周波数画像データを計算する。また（３）式は、高空間周波数成分に対する逆離散フーリエ変換の式であり、分離部５１は（３）式によりＮ個の値ｆn ’（ｎ＝０，１，…，Ｎ−１）からなる高周波数画像データを計算する。また（４）式は、中間空間周波数成分に対する逆離散フーリエ変換の式であり、分離部５１は（４）式によりＮ個の値ｆn ’（ｎ＝０，１，…，Ｎ−１）からなる中間周波数画像データを計算する。
【００４７】
図７は、逆離散フーリエ変換の結果の例を示す模式的特定図であり、横軸は画素番号を示し、縦軸は各画素に対応する値を示す。図７では、図５に示す画像データから離散フーリエ変換及び逆離散フーリエ変換により得られたデータを示す。図７（ａ）は低周波数画像データを示し、直流成分の値と、周辺減光に起因して両端で小さくなる値との和でなる。図７（ｂ）は高周波数画像データを示し、イメージセンサ１５上の受光感度のバラツキに起因して隣接する画素間で変動する値でなる。図７（ｃ）は中間周波数画像データを示し、光源１２１の輝度ムラに起因してＬＥＤの数Ｍの回数変動する値でなる。
【００４８】
分離部５１は、画像データのシェーディング補正を行うシェーディング補正部５２ａ，５２ｂ，５２ｃに接続されている。分離部５１は、画像データを分離した低周波数画像データをシェーディング補正部５２ａへ入力し、高周波数画像データをシェーディング補正部５２ｃへ入力し、中間周波数画像データをシェーディング補正部５２ｂへ入力する。
【００４９】
また補正処理部４３５はシェーディング補正データ分離部５５を備えており、シェーディング補正データ算出部４３９からのシェーディング補正データはシェーディング補正データ分離部５５へ入力される。シェーディング補正データ分離部５５は、シェーディング補正データ算出部４３９から入力された複数のシェーディング補正データでなるデータ列に対して、分離部５１と同様の離散フーリエ変換及び逆離散フーリエ変換を行うことにより、低空間周波数に対応する低周波数用シェーディング補正データ（低周波数用基準データ）、高空間周波数に対応する高周波数用シェーディング補正データ（高周波数用基準データ）及び中間空間周波数に対応する中間周波数用シェーディング補正データ（中間周波数用基準データ）のデータ列を計算する。シェーディング補正データ分離部５５は、各空間周波数用のシェーディング補正データを記憶するシェーディング補正データ記憶部５６ａ，５６ｂ，５６ｃに接続されている。シェーディング補正データ分離部５５は、計算した画素毎の高周波数用シェーディング補正データ、低周波数用シェーディング補正データ及び中間周波数用シェーディング補正データを、夫々にシェーディング補正データ記憶部５６ａ，５６ｂ，５６ｃへ入力する。
【００５０】
シェーディング補正データ記憶部５６ｃは、画素毎の高周波数用シェーディング補正データを各画素に関連付けて記憶し、シェーディング補正データ記憶部５６ａは、画素毎の低周波数用シェーディング補正データを各画素に関連付けて記憶し、シェーディング補正データ記憶部５６ｂは、画素毎の中間周波数用シェーディング補正データを各画素に関連付けて記憶する。例えば、シェーディング補正データ記憶部５６ａ，５６ｂ，５６ｃでは、各画素の番号と各空間周波数用のシェーディング補正データとが互いに関連付けられて記憶されている。
【００５１】
シェーディング補正データ記憶部５６ｃはシェーディング補正部５２ｃに接続されており、シェーディング補正データ記憶部５６ａはシェーディング補正部５２ａに接続されている。シェーディング補正部５２ｃは、各画素に関連付けられた高周波数用シェーディング補正データをシェーディング補正部５２ｃから読み出し、高周波数画像データに含まれる各画素に対応する値に読み出した高周波数用シェーディング補正データを乗ずることにより、シェーディング補正を行う。またシェーディング補正部５２ａは、各画素に関連付けられた低周波数用シェーディング補正データをシェーディング補正部５２ａから読み出し、低周波数画像データに含まれる各画素に対応する値に読み出した低周波数用シェーディング補正データを乗ずることにより、シェーディング補正を行う。
【００５２】
シェーディング補正データ記憶部５６ｂは変更部５４に接続されており、ズレ量算出部４３７からの位置ズレ量は変更部５４へ入力される。ズレ量算出部４３７は算出した位置ズレ量を変更部５４へ入力し、変更部５４は各画素に関連付けて記憶された中間周波数用シェーディング補正データをシェーディング補正データ記憶部５６ｂから読み出す。更に変更部５４は、中間周波数画像データに含まれる各値に対応させるべき中間周波数用シェーディング補正データを、ズレ量算出部４３７が算出した位置ズレ量だけ画像上で位置をずらした画素に関連付けられた中間周波数用シェーディング補正データへ変更する処理を行う。変更部５４はシェーディング補正部５２ｂに接続されており、シェーディング補正部５２ｂは、中間周波数画像データに含まれる各値に、変更部５４が変更した中間周波数用シェーディング補正データを乗ずることによって、シェーディング補正を行う。
【００５３】
また補正処理部４３５は加算部５３を備えており、シェーディング補正部５２ａ，５２ｂ，５２ｃは加算部５３に接続されている。シェーディング補正部５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、シェーディング補正を行った結果である各画素に係る低周波数補正値、高周波数補正値及び中間周波数補正値を加算部５３へ入力する。加算部５３は、入力された各画素に係る低周波数補正値、高周波数補正値及び中間周波数補正値を加算することにより、イメージセンサ１５からの画像データをシェーディング補正した画像データを計算する。
【００５４】
補正処理部４３５でシェーディング補正が行われた画像データは、画像データ生成部４３４ａへ入力される。画像データ生成部４３４ａは、補正処理部４３５の加算部５３からシェーディング補正後の１ライン分の画像データを入力され、入力された画像データを蓄積し、ページ単位で画像データを生成する処理を行う。画像データ生成部４３４ａが生成した画像データは、記憶部４２に記憶される。
【００５５】
図８は、実施の形態１に係る読取部１の筐体１０の上面を示す模式的平面図である。筐体１０の上面には、光源１２１からの光が通過する矩形状のプラテン板１１が配置されており、プラテン板１１が占める範囲は、原稿読取時に原稿が載置される原稿範囲となる。筐体１０の上面では、プラテン板１１の周囲にもスペースがあり、プラテン板１１が占める範囲以外のスペースは、原稿読取時に原稿が載置される範囲の外側である原稿範囲外となる。プラテン板１１の外側には、主走査方向を長手方向とした矩形の基準白板１６が配置されている。基準白板１６は主走査方向に明るさが一様な白板であり、基準白板１６の真下は開口部又は透明部となっており、筐体１０内部から基準白板１６に光が照射可能である。読取部１は、光源ユニット１２が原稿固定方式による走査の開始位置にある状態で光源１２１からの光が基準白板１６に照射されるように構成されている。
【００５６】
図９は、実施の形態１に係る光源ユニット１２の内部を示す模式的断面図である。図中には光路を破線で示している。光源ユニット１２には、光源１２１が発光した光を反射して第１ミラー１２２へ入射する反射板１２３が備えられている。図１０は、実施の形態１に係る光源１２１及び反射板１２３の位置関係を示す模式図である。光源１２１は、複数のＬＥＤが線状に並んで構成されており、プラテン板１１の主走査方向の長さよりも長くなっており、プラテン板１１に載置された原稿に対して光を照射できる原稿範囲よりも外側の原稿範囲外へ光を照射する部分（範囲外照射部分）を含んでいる。図８には、光源１２１を破線で示しており、平面視でプラテン板１１が占める範囲である原稿範囲に加えて、原稿範囲の外側の原稿範囲外にまで光源１２１が形成されている。反射板１２３は、矩形に形成され、長手方向を光源１２１の長手方向と平行にして、光源１２１から原稿範囲外へ照射された光が入射する位置に配置されている。光源１２１から原稿範囲へ照射される光は反射板１２３には入射しないようになっている。
【００５７】
図１１は、実施の形態１に係る反射板１２３の反射面を示す模式図である。反射板１２３の反射面は、光源１２１からの光を反射し易いように、鏡面又は白色面に構成されている。更に、反射面の主走査方向の一箇所に、黒ラインが形成された特異部分が設けられている。特異部分では、反射板１２３の他の部分に比べて反射率が小さく（例えば１／１０以下）、特異部分では光はほとんど反射しないようになっている。
【００５８】
次に、以上の構成でなる本実施の形態に係る原稿読取装置の動作を説明する。図１２は、原稿固定方式で原稿画像を読み取る際に原稿読取装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。図１３は、処理中にイメージセンサ１５が出力する画像データを示す模式的特性図であり、横軸は画像データに含まれる画素値に対応する画素の番号を示し、縦軸は画素値を示す。プラテン板１１に原稿が載置された状態で、制御部４１は、まず、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を開始位置に配置させる（Ｓ１０１）。光源ユニット１２の上側には、基準白板１６が位置している。制御部４１は、光源１２１に光を基準白板１６へ照射させ、画像処理部４３はシェーディング補正データを作成する処理を行う（Ｓ１０２）。
【００５９】
ステップＳ１０２では、光源１２１が照射した光は反射板１２３及び基準白板１６で反射し、反射光はイメージセンサ１５で受光され、イメージセンサ１５は受光した光量に応じた画素値を順に出力する。イメージセンサ１５から出力された画素値でなる画像データは、増幅器４３１ａで増幅され、Ａ／Ｄ変換器４３２ａでデジタル信号に変換された後、マーカ検出部４３８及びシェーディング補正データ算出部４３９へ入力される。
【００６０】
図１３（ａ）は、光源ユニット１２が開始位置にある状態でイメージセンサ１５が出力する画像データを示す。画素値の分布は、イメージセンサ１５が受光する光量の主走査方向の分布にほぼ対応する。光源１２１から照射された光の内、反射板１２３の特異部分に照射された光は反射光量が他の光に比べて著しく少なくなる。イメージセンサ１５が受光する光量の分布中で、反射板１２３の特異部分で反射した光の光量が占める部分は、他の部分よりも光量が著しく小さく（例えば１／１０以下）なったマーカ部分となる。従って、イメージセンサ１５が出力する画像データに含まれる画素値に対応する画素の中には、画素値がマーカ部分の光量に応じた値となって他よりも著しく小さくなった画素が存在する。この画素の内、画素番号が最小の画素をマーカ画素とする。ステップＳ１０２では、マーカ検出部４３８は、後述するようにマーカ画素の画素番号を特定し、ズレ量算出部４３７は、光源ユニット１２が開始位置にある状態でのマーカ画素の画素番号を記憶する。
【００６１】
更にステップＳ１０２では、シェーディング補正データ算出部４３９は、画素Ａでの画素値をＵ、予め定められている定数をＲとして画素Ａでのシェーディング補正データＳ（Ａ）をＳ（Ａ）＝Ｒ／Ｕと計算することにより、画像データに含まれる各画素値に対応する各画素でのシェーディング補正データを算出する。シェーディング補正データ算出部４３９は、算出したシェーディング補正データをシェーディング補正データ分離部５５へ入力する。シェーディング補正データ分離部５５は、各画素でのシェーディング補正データでなるデータ列に対して、離散フーリエ変換及び逆離散フーリエ変換を行うことにより、低周波数用シェーディング補正データ、高周波数用シェーディング補正データ及び中間周波数用シェーディング補正データのデータ列を計算する。シェーディング補正データ分離部５５は、計算した画素毎の高周波数用シェーディング補正データ、低周波数用シェーディング補正データ及び中間周波数用シェーディング補正データを、夫々にシェーディング補正データ記憶部５６ａ，５６ｂ，５６ｃへ入力する。シェーディング補正データ記憶部５６ａ，５６ｂ，５６ｃは、高周波数用シェーディング補正データ、低周波数用シェーディング補正データ、中間周波数用シェーディング補正データを各画素に関連付けて記憶する。
【００６２】
ステップＳ１０２が終了した後は、制御部４１は、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を副走査方向へ移動させることにより、原稿画像の最初の１ライン分を読み取れる位置へ光源ユニット１２を移動させる（Ｓ１０３）。制御部４１は、光源１２１に光をプラテン板１１上の原稿へ照射させ、受光したイメージセンサ１５は受光した光量に応じた画素値を順に出力し、画像処理部４３はイメージセンサ１５から出力された複数の画素値でなる画像データを取得する（Ｓ１０４）。画像データは、増幅器４３１ａで増幅され、Ａ／Ｄ変換器４３２ａでデジタル信号に変換された後、マーカ検出部４３８及び補正処理部４３５へ入力される。
【００６３】
図１３（ｂ）は、光源ユニット１２が開始位置から移動した状態でイメージセンサ１５が出力する画像データを示す。光源ユニット１２が副走査方向へ移動する際には、組立誤差等のために光源ユニット１２の位置が主走査方向に変動する。このため、光源１２１上の特定の点から出た光を受光するイメージセンサ１５上の受光位置は、光源ユニット１２の位置の変動に伴って変動する。即ち、イメージセンサ１５が受光する光量の分布が変化し、反射板１２３は光源ユニット１２内で光源１２１と共に移動するので、マーカ部分の光を受光するイメージセンサ１５上の位置が変化する。従って、マーカ部分の光量に応じた画素値に対応するマーカ画素は、イメージセンサ１５が出力する画像データが表す１ライン分の画像上で元のマーカ画素とは位置が異なる別の画素となる。
【００６４】
マーカ検出部４３８は、次に、イメージセンサ１５から出力された画像データに含まれる各画素値を、最初の画素値から順次比較し、画素値に対応する画素の内で隣接する画素との画素値の差が予め定められた所定量以上となる画素を、マーカ画素であると特定する（Ｓ１０５）。ズレ量算出部４３７は、次に、マーカ検出部４３８が特定したマーカ画素の画素番号から、光源ユニット１２が開始位置にあった状態でのマーカ画素の画素番号を減算することにより、特定したマーカ画素と光源ユニット１２が開始位置にあった状態でのマーカ画素との間の画素数ｘを、位置ズレ量ｘとして算出する（Ｓ１０６）。位置ズレ量ｘは、光源ユニット１２が開始位置にある状態での光源１２１の位置（基準位置）から光源１２１の位置が主走査方向へずれた位置ズレ量を、イメージセンサ１５が出力する画像データが表す１ライン分の画像に含まれる画素の数を単位として定めた量である。ズレ量算出部４３７は、算出した位置ズレ量ｘを変更部５４へ入力する。
【００６５】
補正処理部４３５は、次に、画像データのシェーディング補正処理を行う（Ｓ１０７）。図１４は、シェーディング補正処理のサブルーチンでの処理の手順を示すフローチャートである。分離部５１は、Ａ／Ｄ変換部４３２ａから入力された画像データに対して、前述の如き離散フーリエ変換を施すことにより、画像データが表す１ライン分の画像上での各空間周波数に対応する空間周波数成分を計算する（Ｓ２１）。分離部５１は、次に、計算した空間周波数成分を、第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）以下の低空間周波数に対応する低周波数成分と、第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）以上の高空間周波数に対応する高周波数成分と、第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）より大きく第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）より小さい中間空間周波数に対応する中間周波数成分とに分類する（Ｓ２２）。分離部５１は、次に、前述の如く、低周波数成分に対して逆離散フーリエ変換を施すことにより低周波数画像データを計算し、高周波数成分に対して逆離散フーリエ変換を施すことにより高周波数画像データを計算し、中間周波数成分に対して逆離散フーリエ変換を施すことにより中間周波数画像データを計算する（Ｓ２３）。分離部５１は、計算した低周波数画像データをシェーディング補正部５２ａへ入力し、高周波数画像データをシェーディング補正部５２ｃへ入力し、中間周波数画像データをシェーディング補正部５２ｂへ入力する。
【００６６】
シェーディング補正部５２ａは、各画素に関連付けられた低周波数用シェーディング補正データをシェーディング補正部５２ａから読み出し、低周波数画像データに含まれる各画素に対応する値に読み出した低周波数用シェーディング補正データを乗じてシェーディング補正を行うことにより、各画素に係る低周波数補正値を計算する（Ｓ２４）。シェーディング補正部５２ｃは、各画素に関連付けられた高周波数用シェーディング補正データをシェーディング補正部５２ｃから読み出し、高周波数画像データに含まれる各画素に対応する値に読み出した高周波数用シェーディング補正データを乗じてシェーディング補正を行うことにより、各画素に係る高周波数補正値を計算する（Ｓ２５）。
【００６７】
変更部５４は、シェーディング補正部５２ｂで行うシェーディング補正において中間周波数画像データに含まれる各値に対応させるべき中間周波数用シェーディング補正データを、各値に対応する画素からズレ量算出部４３７が算出した位置ズレ量ｘだけ画像上で位置をずらした画素に関連付けられた中間周波数用シェーディング補正データへ変更する（Ｓ２６）。ステップＳ２６では、変更部５４は、各画素に関連付けて記憶された中間周波数用シェーディング補正データをシェーディング補正データ記憶部５６ｂから読み出し、画素Ａに中間周波数用シェーディング補正データＳ（Ａ−ｘ）を対応させてシェーディング補正部５２ｂへ入力する。ここで、Ｓ（Ａ−ｘ）は、シェーディング補正データ記憶部５６ｂが記憶する中間周波数用シェーディング補正データの内、画像データが表す１ライン分の画像上で画素Ａから画素数ｘだけ位置がずれた画素（Ａ−ｘ）に関連付けられた中間周波数用シェーディング補正データである。具体的には、例えば、変更部５４は、画素Ａの画素番号及び中間周波数用シェーディング補正データＳ（Ａ−ｘ）を互いに対応させてシェーディング補正部５２ｂへ入力する。
【００６８】
シェーディング補正部５２ｂは、分離部５１から入力された中間周波数画像データに含まれる各値に、変更部５４から各値に対応する画素に対応させて入力された中間周波数用シェーディング補正データを乗じてシェーディング補正を行うことにより、各画素に係る中間周波数補正値を計算する（Ｓ２７）。ステップＳ２７では、シェーディング補正部５２ｂは、中間周波数画像データに含まれる画素Ａでの値Ｐ（Ａ）に中間周波数用シェーディング補正データＳ（Ａ−ｘ）を乗ずることにより、中間周波数補正値Ｑ（Ａ）＝Ｐ（Ａ）・Ｓ（Ａ−ｘ）を計算する。シェーディング補正部５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、計算した各画素に係る低周波数補正値、高周波数補正値及び中間周波数補正値を加算部５３へ入力する。加算部５３は、入力された各画素に係る低周波数補正値、高周波数補正値及び中間周波数補正値を画素毎に加算することにより、イメージセンサ１５からの画像データをシェーディング補正した画像データを計算する（Ｓ２８）。補正処理部４３５は、シェーディング補正が行われた画像データを画像データ生成部４３４ａへ入力し、ステップＳ１０７のシェーディング補正のサブルーチンを終了し、処理をメインの処理へ戻す。画像データ生成部４３４ｂは、補正処理部４３５から入力されたライン単位の画像データを蓄積する。
【００６９】
制御部４１は、次に、プラテン板１１に載置された原稿に記録された原稿画像の走査が最後まで完了したか否かを判定する（Ｓ１０８）。走査が最後まで完了していない場合は（Ｓ１０８：ＮＯ）、制御部４１は、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を副走査方向へ移動させることにより、光源ユニット１２を１ライン分移動させる（Ｓ１０９）。制御部４１は、次に、処理をステップＳ１０４へ戻し、次の１ライン分の原稿画像を読み取る処理を行う。
【００７０】
ステップＳ１０８で走査が完了している場合は（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、画像データ生成部４３４ｂは、ライン単位で蓄積した画像データから、ページ単位での画像データを生成する（Ｓ１１０）。画像データ生成部４３４ｂは、生成したページ単位の画像データを記憶部４２へ出力し、記憶部４２は画像データを記憶する。制御部４１は、次に、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を開始位置へ戻し（Ｓ１１１）、処理を終了する。
【００７１】
以上詳述した如く、本発明においては、画像原稿を読み取るために光源ユニット１２を副走査方向へ移動させる各位置で、光源１２１の位置が主走査方向へずれる位置ズレ量を、原稿画像を読み取った１ライン分の画像に含まれる画素の数を単位として検出する。また、イメージセンサ１５が出力する画像データを低周波数画像データ、高周波数画像データ、及び中間周波数画像データに分離し、低周波数画像データ及び高周波数画像データに対して、低周波数用シェーディング補正データ及び高周波数用シェーディング補正データを用いてシェーディング補正を行う。更に、中間周波数画像データに対するシェーディング補正を行う際に、中間周波数画像データに含まれる各値に対して、各値に対応する画素から画像上で位置ズレ量だけずれた画素に関連付けられた中間周波数用シェーディング補正データを対応させてシェーディング補正を行う。
【００７２】
予め各画素に関連付けて記憶されたシェーディング補正データは、光源１２１が基準位置にある状態でイメージセンサ１５が受光した光量の分布に応じて定められたものであり、光源１２１の位置が主走査方向へずれた場合は、イメージセンサ１５が受光する光量の分布が変化する。但し、光量の分布の内の低空間周波数成分は、直流成分とレンズ１４を含む光学系の光学特性により周辺減光が生じていることに起因した成分とであり、光源１２１の位置が主走査方向へずれたとしてもほとんど変化しない。また光量の分布の内の高空間周波数成分は、イメージセンサ１５上に並んだ受光素子間での受光感度のバラツキに起因した成分であり、この成分も、光源１２１の位置が主走査方向へずれたとしてもほとんど変化しない。これらに対し、光量の分布の内の中間空間周波数成分は、複数のＬＥＤでなる光源１２１の輝度ムラに起因しており、光源１２１の主走査方向の位置が変動することに伴って変化する。
【００７３】
本発明では、光源１２１の位置に依存した変化がほとんどない低周波数画像データ及び高周波数画像データに対しては通常のシェーディング補正を行うことにより、画像データの低空間周波数成分及び高空間周波数成分に対して正確なシェーディング補正を行うことができる。その一方で、本発明では、光源１２１の位置が主走査方向へずれた状態で得られた中間周波数画像データに含まれる各値に対して、光源１２１の位置ズレ量だけ画像上で位置がずれた画素に関連付けられた中間周波数用シェーディング補正データを対応させる。これにより、同じ光量分布の元で得られた画像データの値とシェーディング補正データとを対応させることができ、画像データの中間周波数成分に対して正確なシェーディング補正を行うことができる。画像データに含まれる各空間周波数成分に対して正確なシェーディング補正を行うことができるので、本発明の原稿読取装置では、光源ユニット１２が副走査方向へ移動する際に光源１２１の主走査方向の位置が変動する場合であっても、シェーディング補正を正確に行い、明るさのムラの発生を抑制した画像データを生成することが可能である。
【００７４】
また前述したように、本発明においては、光源１２１がＬＥＤアレイであっても、光源１２１の輝度ムラに起因する明るさのムラが画像データに発生することを抑制することが可能である。光源１２１にＬＥＤアレイを用いた原稿読取装置は、光源１２１に冷陰極管を用いた原稿読取装置に比べてコストを低減することができるので、本発明においては、生成する画像データの画質を低下させることなく原稿読取装置のコストを低減することが可能となる。
【００７５】
（実施の形態２）
実施の形態２においては、光源１２１の主走査方向への位置ズレ量を記憶しておき、記憶した位置ズレ量を用いてシェーディング補正を行う形態を示す。本実施の形態に係る原稿読取装置の内部構成は、図１に示した実施の形態１の場合と同様であり、その説明を省略する。図１５は、実施の形態２に係る原稿読取装置の電気的構成の主要部を示すブロック図である。原稿読取装置は、光源ユニット１２の副走査方向の位置を検出する副走査位置検出部４１１を備える。副走査位置検出部４１１は、ドライバ４７への制御信号に基づき、光源ユニット１２の副走査方向の位置を検出し、検出した光源ユニット１２の副走査方向の位置を画像処置部４３へ入力する処理を行う。例えば光源ユニット１２を１ライン分移動させるための制御信号が１０パルスに相当するのであれば、副走査位置検出部４１１は、制御信号のパルスをカウントして光源ユニット１２の副走査方向の位置を検出して画像処理部４３へ入力する。原稿読取装置のその他の電気的構成は、図２に示した実施の形態１と同様であり、対応する部分に同符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
図１６は、実施の形態２に係る画像処理部４３の内部構成を示すブロック図である。ズレ量算出部４３７は、ズレ量記憶部４３１０に接続されており、ズレ量記憶部４３１０は補正処理部４３５に接続されている。更にズレ量記憶部４３１０には、副走査位置検出部４１１が接続されている。ズレ量記憶部４３１０は、副走査位置検出部４１１が検出した光源ユニット１２の副走査方向の位置を入力され、ズレ量算出部４３７が算出した位置ズレ量を入力され、光源ユニット１２の副走査方向の位置と光源１２１の主走査方向への位置ズレ量とを互いに関連付けて記憶する。画像処理部４３のその他の構成は、図３に示した実施の形態１の場合と同様であり、対応する部分に同符号を付してその説明を省略する。また本実施の形態に係る補正処理部４３５の内部構成は、図４に示した実施の形態１の場合と同様である。但し、変更部５４は、ズレ量記憶部４３１０から位置ズレ量を入力される構成となっている。
【００７７】
本実施の形態においては、原稿読取装置の製造時又はメンテナンス時等の特定のタイミングで、光源１２１の主走査方向への位置ズレ量を検出するズレ検出処理を行う。また原稿読取装置は、反射板１２３を外した状態で、記憶した位置ズレ量を用いてシェーディング補正を行いながら原稿を読み取る処理を行う。
【００７８】
図１７は、実施の形態２に係る原稿読取装置が行うズレ検出処理の手順を示すフローチャートである。ズレ検出処理を実行する際には、例えばプラテン板１１にダミーの原稿を載置しておけばよい。反射板１２３を光源ユニット１２内に装着した状態で、制御部４１は、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を開始位置に配置させる（Ｓ３０１）。制御部４１は、光源１２１に光を基準白板１６へ照射させ、画像処理部４３は光源ユニット１２が開始位置に配置された状態でのマーカ画素を特定する処理を行う（Ｓ３０２）。ステップＳ３０２では、光源１２１が照射した光は反射板１２３及び基準白板１６で反射し、反射光はイメージセンサ１５で受光され、イメージセンサ１５は複数の画素値でなる画像データを出力する。イメージセンサ１５から出力された画像データは、マーカ検出部４３８へ入力される。マーカ検出部４３８は、マーカ画素の画素番号を特定し、ズレ量算出部４３７は、光源ユニット１２が開始位置にある状態でのマーカ画素の画素番号を記憶する。
【００７９】
制御部４１は、次に、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を副走査方向へ移動させることにより、原稿画像の最初の１ライン分を読み取れる位置へ光源ユニット１２を移動させる（Ｓ３０３）。制御部４１は、光源１２１に光を照射させ、受光したイメージセンサ１５は受光量に応じた画素値を出力し、画像処理部４３はイメージセンサ１５から出力された複数の画素値でなる画像データを取得する（Ｓ３０４）。イメージセンサ１５からの画像データは、マーカ検出部４３８へ入力される。
【００８０】
マーカ検出部４３８は、次に、イメージセンサ１５から出力された画像データに含まれる各画素値を順次比較することにより、マーカ画素を特定する（Ｓ３０５）。ズレ量算出部４３７は、マーカ検出部４３８が特定したマーカ画素の画素番号から、光源ユニット１２が開始位置にあった状態でのマーカ画素の画素番号を減算することにより、位置ズレ量を算出する（Ｓ３０６）。副走査位置検出部４１１は、光源ユニット１２の副走査方向の位置を検出し、検出した光源ユニット１２の副走査方向の位置をズレ量記憶部４３１０へ入力する。ズレ量記憶部４３１０は、副走査位置検出部４１１が検出した光源ユニット１２の副走査方向の位置と、ズレ量算出部４３７が算出した位置ズレ量とを互いに関連付けて記憶する（Ｓ３０７）。
【００８１】
制御部４１は、次に、原稿範囲の走査が最後まで完了したか否かを判定する（Ｓ３０８）。走査が最後まで完了していない場合は（Ｓ３０８：ＮＯ）、制御部４１は、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を副走査方向へ移動させることにより、光源ユニット１２を１ライン分移動させる（Ｓ３０９）。制御部４１は、次に、処理をステップＳ３０４へ戻し、次の位置における位置ズレ量を検出する処理を行う。ステップＳ３０８で走査が完了している場合は（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、制御部４１は、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を開始位置へ戻し（Ｓ３１０）、処理を終了する。
【００８２】
図１８は、実施の形態２に係る原稿読取装置が原稿を読み取る処理の手順を示すフローチャートである。プラテン板１１に原稿が載置された状態で、制御部４１は、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を開始位置に配置させる（Ｓ４０１）。制御部４１は、次に、光源１２１に光を基準白板１６へ照射させ、画像処理部４３はシェーディング補正データを作成する処理を行う（Ｓ４０２）。光源１２１が照射した光は反射板１２３及び基準白板１６で反射し、反射光はイメージセンサ１５で受光され、イメージセンサ１５から出力された画像データは、シェーディング補正データ算出部４３９へ入力される。シェーディング補正データ算出部４３９は、各画素でのシェーディング補正データを算出し、シェーディング補正データをシェーディング補正データ分離部５５へ入力する。シェーディング補正データ分離部５５は、各画素に係る低周波数用シェーディング補正データ、高周波数用シェーディング補正データ及び中間周波数用シェーディング補正データを計算し、シェーディング補正データ記憶部５６ａ，５６ｂ，５６ｃへ入力する。シェーディング補正データ記憶部５６ａ，５６ｂ，５６ｃは、高周波数用シェーディング補正データ、低周波数用シェーディング補正データ、中間周波数用シェーディング補正データを各画素に関連付けて記憶する。
【００８３】
制御部４１は、次に、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を副走査方向へ移動させることにより、原稿画像の最初の１ライン分を読み取れる位置へ光源ユニット１２を移動させる（Ｓ４０３）。制御部４１は、光源１２１に光をプラテン板１１上の原稿へ照射させ、受光したイメージセンサ１５は画素値を出力し、画像処理部４３はイメージセンサ１５から出力された複数の画素値でなる画像データを取得する（Ｓ４０４）。イメージセンサ１５からの画像データは、補正処理部４３５へ入力される。副走査位置検出部４１１は、ドライバ４７への制御信号に基づき、光源ユニット１２の副走査方向の位置を検出する（Ｓ４０５）。副走査位置検出部４１１は、検出した光源ユニット１２の副走査方向の位置をズレ量記憶部４３１０へ入力し、ズレ量記憶部４３１０は、入力された光源ユニット１２の副走査方向の位置に関連付けて記憶している位置ズレ量を読み出す（Ｓ４０６）。ズレ量記憶部４３１０は、読み出した位置ズレ量を補正処理部４３５の変更部５４へ入力する。
【００８４】
補正処理部４３５は、次に、画像データのシェーディング補正処理を行う（Ｓ４０７）。シェーディング補正処理のサブルーチンでの処理の手順は、図１４のフローチャートで示した実施の形態１の場合と同様である。補正処理部４３５は、シェーディング補正処理によりシェーディング補正が行われた画像データを画像データ生成部４３４ａへ入力し、画像データ生成部４３４ｂは、補正処理部４３５から入力されたライン単位の画像データを蓄積する。
【００８５】
制御部４１は、次に、プラテン板１１に載置された原稿に記録された原稿画像の走査が最後まで完了したか否かを判定する（Ｓ４０８）。走査が最後まで完了していない場合は（Ｓ４０８：ＮＯ）、制御部４１は、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を副走査方向へ移動させることにより、光源ユニット１２を１ライン分移動させる（Ｓ４０９）。制御部４１は、次に、処理をステップＳ４０４へ戻し、次の１ライン分の原稿画像を読み取る処理を行う。
【００８６】
ステップＳ４０８で走査が完了している場合は（Ｓ４０８：ＹＥＳ）、画像データ生成部４３４ｂは、ライン単位で蓄積した画像データから、ページ単位での画像データを生成する（Ｓ４１０）。画像データ生成部４３４ｂは、生成したページ単位の画像データを記憶部４２へ出力し、記憶部４２は画像データを記憶する。制御部４１は、次に、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を開始位置へ戻し（Ｓ４１１）、処理を終了する。
【００８７】
以上詳述した如く、本実施の形態においては、光源ユニット１２を副走査方向へ移動させる際に光源１２１の位置が主走査方向へずれる位置ズレ量を予め検出し、光源１２１の副走査方向の位置に関連付けて位置ズレ量を記憶しておき、原稿画像を読み取る際に、記憶してある位置ズレ量を用いて、中間周波数画像データのシェーディング補正を行う。光源１２１の位置の主走査方向への変動は、組立誤差等のほぼ静的な条件に起因するので、ほぼ再現性がある。即ち、光源ユニット１２の副走査方向の位置と光源１２１の位置が主走査方向へずれる位置ズレ量との関係はほぼ固定されており、光源ユニット１２の副走査方向の位置に対する位置ズレ量を予め検出して記憶しておけば、光源ユニット１２の副走査方向の位置を検出することで位置ズレ量を知ることができる。従って、本実施の形態においても、予め検出して記憶してある位置ズレ量を用いて、シェーディング補正を正確に行い、明るさのムラの発生を抑制した画像データを生成することが可能である。
【００８８】
また本実施の形態においては、原稿画像の読み取りを行う度に位置ズレ量を検出する必要がないので、実施の形態１に比べて、原稿画像を読み取る際に行う処理が減少し、より高速で原稿画像の読み取りを行うことができる。
【００８９】
なお、本実施の形態においては、反射板１２３を用いてズレ検出処理を行う形態を示したが、本発明は、位置ズレ量を検出する方法を限定するものではない。例えば、本発明の原稿読取装置は、製造時に、光源１２１が副走査方向の各位置にある状態での主走査方向への位置ズレ量を測定器により測定されてあり、測定結果の位置ズレ量をズレ量記憶部４３１０に記憶してある形態であってもよい。この形態の原稿読取装置は、反射板１２３、マーカ検出部４３８、及びズレ量算出部４３７を備えていない。この形態の原稿読取装置は、ズレ検出処理を行うことなく、図１８のフローチャートに示した処理と同様の処理を実行することにより、原稿画像の読み取りを行う。この形態においても、予め記憶してある位置ズレ量を用いて、シェーディング補正を正確に行い、明るさのムラの発生を抑制した画像データを生成することが可能である。この形態においては、反射板１２３、マーカ検出部４３８、及びズレ量算出部４３７を省くことができるので、原稿読取装置の構成を簡素化することができる。またこの形態では、光源１２１が原稿範囲外へ光を照射する部分を含む必要がないので、光源１２１の主走査方向への長さを短くして、より原稿読取装置を小型化することが可能となる。
【００９０】
（実施の形態３）
実施の形態３においては、第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）及び第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）を自動で設定する処理を行う形態を示す。本実施の形態に係る原稿読取装置の内部構成は、図１に示した実施の形態１の場合と同様であり、その説明を省略する。また本実施の形態に係る原稿読取装置の電気的構成の主要部、及び画像処理部４３の内部構成は、図２及び図３に示した実施の形態１の場合と同様であり、それらの説明を省略する。
【００９１】
図１９は、実施の形態３に係る補正処理部４３５の内部構成を示すブロック図である。補正処理部４３５は、第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）及び第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）を設定する空間周波数設定部５７を備えている。空間周波数設定部５７は、Ａ／Ｄ変換器４３２ａからデジタル信号に変換された画像データを入力され、シェーディング補正データ算出部４３９からシェーディング補正データを入力される構成となっている。空間周波数設定部５７は、シェーディング補正データを記憶し、シェーディング補正データを用いて画像データのシェーディング補正を行い、シェーディング補正の結果に基づいて、第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）及び第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）を計算する処理を行う。また空間周波数設定部５７は、計算した第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）及び第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）を分離部５１及びシェ−デング補正データ分離部５５へ入力する構成となっている。分離部５１は、入力された第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）及び第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）を用いて画像データの分離を行い、シェ−デング補正データ分離部５５は、第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）及び第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）を用いてシェーディング補正データの分離を行う。補正処理部４３５のその他の内部構成は、図４に示した実施の形態１の場合と同様であり、対応する部分に同符号を付してその説明を省略する。
【００９２】
本実施の形態においては、原稿読取装置の製造時又はメンテナンス時等の特定のタイミングで、第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）及び第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）を設定する処理を行う。第１空間周波数及び第２空間周波数を設定する際には、白色原稿等、反射率が実質的に均一な原稿をプラテン板１１に載置しておき、この原稿を読み込むことで設定の処理を行う。なお、押さえ板２７のプラテン板１１に対向する部分を白色面に構成しておき、プラテン板１１に原稿を載置せずにＡＤＦ２を閉じ、押さえ板２７の白色面を原稿として読み込むことにより、設定の処理を行ってもよい。
【００９３】
図２０は、実施の形態３に係る原稿読取装置が第１空間周波数及び第２空間周波数を設定する処理の手順を示すフローチャートである。反射率が実質的に均一な原稿がある状態で、制御部４１は、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を開始位置に配置させる（Ｓ５０１）。制御部４１は、次に、光源１２１に光を基準白板１６へ照射させ、画像処理部４３はシェーディング補正データを作成する処理を行う（Ｓ５０２）。光源１２１が照射した光は反射板１２３及び基準白板１６で反射し、反射光はイメージセンサ１５で受光され、イメージセンサ１５から出力された画像データは、シェーディング補正データ算出部４３９へ入力される。シェーディング補正データ算出部４３９は、各画素でのシェーディング補正データを算出し、シェーディング補正データを空間周波数設定部５７へ入力する。空間周波数設定部５７は、入力されたシェーディング補正データを各画素に関連付けて記憶する。
【００９４】
制御部４１は、次に、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を副走査方向へ移動させることにより、原稿画像の最初の１ライン分を読み取れる位置へ光源ユニット１２を移動させる（Ｓ５０３）。制御部４１は、光源１２１に光を原稿へ照射させ、受光したイメージセンサ１５は画素値を出力し、画像処理部４３はイメージセンサ１５から出力された複数の画素値でなる画像データを取得する（Ｓ５０４）。イメージセンサ１５からの画像データは、Ａ／Ｄ変換部４３２ａから空間周波数設定部５７へ入力される。空間周波数設定部５７は、各画素に関連付けて記憶してあるシェーディング補正データを用いて、入力された画像データに含まれる各画素値に対してシェーディング補正を行う（Ｓ５０５）。空間周波数設定部５７は、次に、シェーディング補正後の画素値をｆn （ｎ＝０，１，…，Ｎ−１）として（１）式を用いて離散フーリエ変換を行うことにより、空間周波数成分Ｆk （ｋ＝０，１，…，Ｎ−１）を計算する（Ｓ５０６）。空間周波数設定部５７は、次に、計算した空間周波数成分の絶対値｜Ｆk ｜を、空間周波数別に、画像データを取得する都度積算する（Ｓ５０７）。
【００９５】
制御部４１は、次に、原稿の走査が最後まで完了したか否かを判定する（Ｓ５０８）。走査が最後まで完了していない場合は（Ｓ５０８：ＮＯ）、制御部４１は、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を副走査方向へ移動させることにより、光源ユニット１２を１ライン分移動させる（Ｓ５０９）。制御部４１は、次に、処理をステップＳ５０４へ戻し、次の１ライン分の原稿を読み取る処理を行う。
【００９６】
ステップＳ５０９で走査が完了している場合は（Ｓ５０９：ＹＥＳ）、制御部４１は、ドライバ４７に読取部駆動モータ４８を駆動させて、光源ユニット１２及びミラーユニット１３を開始位置へ戻す（Ｓ５１０）。走査が完了した段階では、空間周波数設定部５７により、原稿からライン毎に取得した全ての画像データに渡って空間周波数成分の絶対値を積算した積算値が計算されている。光源１２１の位置が主走査方向へずれる位置ズレが発生しないのであれば、直流成分以外の空間周波数成分の絶対値は、ゼロ又は非常に小さい値となるはずである。しかし、位置ズレが発生しているのであれば、光源１２１の輝度ムラに起因して、空間周波数成分の絶対値がある程度の大きさとなる空間周波数が発生することとなる。空間周波数設定部５７は、次に、（１／Ｌ）以上の空間周波数の内、空間周波数成分の絶対値の積算値が予め定められた所定値以上となる空間周波数を抽出する（Ｓ５１１）。空間周波数設定部５７は、次に、抽出した空間周波数の下限値を第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）に設定し、抽出した空間周波数の上限値を第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）に設定し（Ｓ５１２）、第１空間周波数及び第２空間周波数を設定する処理を終了する。なお、空間周波数成分の絶対値の積算値が所定値以上となる空間周波数がない場合は、予め定めてある値を第１空間周波数及び第２空間周波数に設定すればよい。
【００９７】
空間周波数設定部５７は、設定した第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）及び第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）を、分離部５１及びシェーディング補正データ分離部５５へ入力する。分離部５１及びシェーディング補正データ分離部５５は、入力された第１空間周波数及び第２空間周波数を記憶し、記憶した第１空間周波数及び第２空間周波数を用いて処理を実行する。第１空間周波数及び第２空間周波数を設定した後は、原稿読取装置は、設定した第１空間周波数及び第２空間周波数を用いて、図１２のフローチャートに示す処理を実行する。なお、本実施の形態の原稿読取装置は、実施の形態２に係る原稿読取装置の補正処理部４３５の内部構成を図１９に示した構成とし、第１空間周波数及び第２空間周波数を設定した後は、設定した第１空間周波数及び第２空間周波数を用いて、図１７及び図１８のフローチャートに示す処理を実行する形態であってもよい。
【００９８】
以上説明したように、本実施の形態においては、第１空間周波数（Ｎ1 ／Ｌ）及び第２空間周波数（Ｎ2 ／Ｌ）を自動で設定する処理を行う。光源１２１の位置が主走査方向へずれる位置ズレ量は、個々の原稿読取装置によって異なるので、第１空間周波数及び第２空間周波数で自動で設定することにより、個々の原稿読取装置に適切な中間空間周波数の範囲を定めることができる。従って、本実施の形態においては、容易に適切な中間空間周波数の範囲を定め、シェーディング補正をより正確に行い、明るさのムラの発生をより確実に抑制した画像データを生成することが可能である。なお、本実施の形態においては、第１空間周波数及び第２空間周波数を設定する処理を補正処理部４３５内の空間周波数設定部５７で行う形態を示したが、これは一例であり、処理の主体は制御部４１等のその他の構成物であってもよい。
【００９９】
なお、以上の実施の形態１〜３においては、原稿固定方式で原稿を読み取る都度、基準白板１６を用いてシェーディング補正データを更新する形態を示したが、これに限るものではなく、本発明の原稿読取装置は、予め記憶してあるシェーディング補正データを用いてシェーディング補正を行う形態であってもよい。例えば、原稿読取装置は、製造時に作成したシェーディング補正データをシェーディング補正データ記憶部４３５ａに記憶しておき、記憶してあるシェーディング補正データを用いてシェーディング補正を行う形態であってもよい。また原稿読取装置は、一定の時間が経過するまで又は原稿の読み取りを所定回数行うまで同一のシェーディング補正データを用いてシェーディング補正を行い、一定の時間が経過するか又は原稿の読み取りを所定回数行った都度、シェーディング補正データを更新する形態であってもよい。
【０１００】
また実施の形態１〜３で示したシェーディング補正データの具体的内容、及びシェーディング補正の具体的処理内容は一例であり、他の方法を用いてシェーディング補正を行ってもよい。例えば、本発明の原稿読取装置は、白色画像を読み取った画素Ａでの画素値をＵとして、画素Ａでのシェーディング補正データＳ（Ａ）をＳ（Ａ）＝Ｕとし、原稿画像をイメージセンサ３７で読み取ったときの画素値をシェーディング補正データで除することによりシェーディング補正を行ってもよい。また実施の形態１〜３では、直交変換として離散フーリエ変換を用いた例を示したが、本発明の原稿読取装置は、離散コサイン変換等、その他の直交変換を用いて処理を実行する形態であってもよい。また本発明の原稿読取装置は、実施の形態１〜３で説明した画像処理部４３での処理の一部又は全部をソフトウェアを用いて実行する形態であってもよい。
【０１０１】
また実施の形態１〜３では、読取部１の他にＡＤＦ２及び裏面読取部３を備えた原稿読取装置を示したが、本発明の原稿読取装置は、ＡＤＦ２及び裏面読取部３のいずれか一方又は両方を備えていない形態であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】原稿読取装置の内部構成を示す模式的断面図である。
【図２】実施の形態１に係る原稿読取装置の電気的構成の主要部を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る補正処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図５】イメージセンサが出力した画像データの例を示す模式的特性図である。
【図６】離散フーリエ変換の結果の例を示す模式的特定図である。
【図７】逆離散フーリエ変換の結果の例を示す模式的特定図である。
【図８】実施の形態１に係る読取部の筐体の上面を示す模式的平面図である。
【図９】実施の形態１に係る光源ユニットの内部を示す模式的断面図である。
【図１０】実施の形態１に係る光源及び反射板の位置関係を示す模式図である。
【図１１】実施の形態１に係る反射板の反射面を示す模式図である。
【図１２】原稿固定方式で原稿画像を読み取る際に原稿読取装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】処理中にイメージセンサが出力する画像データを示す模式的特性図である。
【図１４】シェーディング補正処理のサブルーチンでの処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態２に係る原稿読取装置の電気的構成の主要部を示すブロック図である。
【図１６】実施の形態２に係る画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態２に係る原稿読取装置が行うズレ検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態２に係る原稿読取装置が原稿を読み取る処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】実施の形態３に係る補正処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図２０】実施の形態３に係る原稿読取装置が第１空間周波数及び第２空間周波数を設定する処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１  読取部
１２  光源ユニット
１２１  光源
１２２  第１ミラー
１２３  反射板
１５  イメージセンサ
２  ＡＤＦ
３  裏面読取部
４１  制御部
４２  記憶部
４３  画像処理部
４３４ａ  画像データ生成部
４３５  補正処理部
４３７  ズレ量算出部
４３８  マーカ検出部
４３１０  ズレ量記憶部
５１  分離部
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ  シェーディング補正部
５３  加算部
５４  変更部
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ  シェーディング補正データ記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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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