(57)【要約】【課題】グレーバランス調整原稿を装置自体に装備することによって、これまで製造工程でのみ行っていたグレーバランス調整を市場においても行えるようにするカラー画像読み取り装置を提供する。【解決手段】Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分を出力する光電変換素子６、アナログ増幅手段１３、１３ａ、Ａ／Ｄ変換手段１４をＲ、Ｇ、Ｂ成分ごとに各々有するカラー画像読み取り装置において、第１の基準原稿としてシェーディングデータを得るための基準白板原稿７と、第２の基準原稿として色のバランスを調整するためのグレーバランス調整原稿８を装備し、さらに、それらの原稿とは別に、第３の基準原稿９を追加装備できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分を出力する光電変換素子、アナログ増幅手段、Ａ／Ｄ変換手段をＲ、Ｇ、Ｂ成分ごとに各々有するカラー画像読み取り装置において、第１の基準原稿としてシェーディングデータを得るための基準白板原稿と、第２の基準原稿として色のバランスを調整するためのグレーバランス調整原稿を装備し、さらに、それらの原稿とは別に、第３の基準原稿を追加装備できることを特徴とするカラー画像読み取り装置。
【請求項２】
前記第３の基準原稿は、市場においてグレーバランス調整原稿の交換時にのみ装備し、第３の基準原稿として交換するための新しいグレーバランス調整原稿を装備し、その状態で旧グレーバランス調整原稿と同時に読み取った各々の読み取りレベルより新グレーバランス調整原稿の目標値を自動で更新した後に、第３の基準原稿位置に装備した新しいグレーバランス調整原稿を取り外し、第２の基準原稿位置に装備してあった旧グレーバランス調整原稿と交換することを特徴とする請求項１記載のカラー画像読み取り装置。
【請求項３】
一方が前記基準白板での読み取りレベルを調整するための可変ゲインで、他方が前記グレーバランス調整のための可変ゲインである色成分毎に可変ゲインを２つ有する構成とし、それぞれのゲインを任意に独立して設定できることを特徴とする請求項１又は２記載のカラー画像読み取り装置。
【請求項４】
独立した２つの可変ゲイン増幅器を有するアナログ増幅手段と、Ａ／Ｄ変換手段とをアナログ処理ＡＳＩＣ内に実装する構成とし、色成分毎の前記アナログ増幅手段は、任意の設定値にてゲインを設定できる前記可変ゲイン増幅器が直列に接続されている構成とし、このアナログＡＳＩＣ内部で読み取ったデジタル信号とレジスタに設定されてある目標値とから各可変ゲイン増幅器のゲインを自動で設定できることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載のカラー画像読み取り装置。
【請求項５】
前記アナログＡＳＩＣ内の前記可変ゲイン増幅器のゲイン設定を外部からの制御信号及び制御レジスタへの設定により任意のタイミングで実施できることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のカラー画像読み取り装置。
【請求項６】
前記レジスタ設定により１ライン中の任意の領域の画像データの平均値を読み出すことができることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載のカラー画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分を出力する光電変換素子、アナログ増幅手段、Ａ／Ｄ変換手段をＲ、Ｇ、Ｂ成分ごとに各々有するカラー画像読み取り装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来のカラー画像読み取り装置の構成及び動作を説明する回路図である。図７では、イメージセンサであるＣＣＤ２１において、受光素子が、ライン上に配置されたライン受光部で、原稿からの反射光を光電変換により電荷として蓄積する。
画素毎に蓄積された電荷をライン周期毎にかつ光電変換素子を駆動するための駆動信号を供給する駆動信号生成部２２から供給されるシフト信号：ＳＨによりシフトレジスタへ転送する。シフトレジスタに転送された電荷は転送パルスによりシリアル転送され、最終段において外部へ電気信号として出力する。
カラー読み取り用のＣＣＤ２１ではＲ、Ｇ、Ｂの各成分に対応したライン受光部とシフトレジスタのペアにより構成され、それぞれが原稿の各色成分に対応した電気信号を出力する。
【０００３】
ＣＣＤ２１の後段には可変ゲインを有するアナログ増幅手段（可変ゲイン増幅器）２３にてＣＣＤ２１から出力された電気信号レベルの調整を行った後にＡ／Ｄコンバータ２４にてデジタル信号への変換を行い、デジタル演算部２５を介してさらに後段の画像処理部２６へ画像データを転送する。
このデジタル演算部において得られる読み取りデータから可変ゲイン設定やＡ／Ｄコンバータ２４でのリファレンス電圧制御などの処理を行う。通常のスキャン動作は、原稿の読み取りに先立ち基準白板を読み取り、シェーディングデータを取得し、このシェーディングデータを用いて、原稿領域のデータに対してシェーディング演算を行う。
また、グレーバランス調整は製造工程においてグレーバランス調整原稿を用いて、グレーバランス調整原稿の読み取りレベルが色毎の測色値より算出した目標値となるように調整を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これまではグレーバランス調整原稿の市場での管理が難しい点などから、市場においてグレーバランス調整は行わず、製造工程でのみ実施していた。ただし、この場合、市場においてランプ交換やレンズブロック交換等といった光学系に係わる変更があった場合に適切なグレーバランス設定値とならない。
このように、現状のグレーバランス調整は製造工程での作業において一度調整したきりであり、市場においてランプ交換、レンズブロック交換が行われた際でもグレーバランス調整は実施されていない。また、ランプの色度の経時変化についても対応することができないという問題もある。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、グレーバランス調整原稿を装置自体に装備することによって、これまで製造工程でのみ行っていたグレーバランス調整を市場においても行えるようにするカラー画像読み取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分を出力する光電変換素子、アナログ増幅手段、Ａ／Ｄ変換手段をＲ、Ｇ、Ｂ成分ごとに各々有するカラー画像読み取り装置において、第１の基準原稿としてシェーディングデータを得るための基準白板原稿と、第２の基準原稿として色のバランスを調整するためのグレーバランス調整原稿を装備し、さらに、それらの原稿とは別に、第３の基準原稿を追加装備できるカラー画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記第３の基準原稿は、市場においてグレーバランス調整原稿の交換時にのみ装備し、第３の基準原稿として交換するための新しいグレーバランス調整原稿を装備し、その状態で旧グレーバランス調整原稿と同時に読み取った各々の読み取りレベルより新グレーバランス調整原稿の目標値を自動で更新した後に、第３の基準原稿位置に装備した新しいグレーバランス調整原稿を取り外し、第２の基準原稿位置に装備してあった旧グレーバランス調整原稿と交換する請求項１記載のカラー画像読み取り装置を特徴とする。
【０００６】
また、請求項３に記載の発明は、一方が前記基準白板での読み取りレベルを調整するための可変ゲインで、他方が前記グレーバランス調整のための可変ゲインである、色成分毎に可変ゲインを２つ有する構成とし、それぞれのゲインを任意に独立して設定できる請求項１又は２記載のカラー画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、独立した２つの可変ゲイン増幅器を有するアナログ増幅手段と、Ａ／Ｄ変換手段とをアナログ処理ＡＳＩＣ内に実装する構成とし、色成分毎の前記アナログ増幅手段は、任意の設定値にてゲインを設定できる前記可変ゲイン増幅器が直列に接続されている構成とし、このアナログＡＳＩＣ内部で読み取ったデジタル信号とレジスタに設定されてある目標値とから各可変ゲイン増幅器のゲインを自動で設定できる請求項１乃至３のいずれか１項記載のカラー画像読み取り装置を特徴とする。
【０００７】
また、請求項５に記載の発明は、前記アナログＡＳＩＣ内の前記可変ゲイン増幅器のゲイン設定を外部からの制御信号及び制御レジスタへの設定により任意のタイミングで実施できる請求項１乃至４のいずれか１項記載のカラー画像読み取り装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記レジスタ設定により１ライン中の任意の領域の画像データの平均値を読み出すことができる請求項１乃至５のいずれか１項記載のカラー画像読み取り装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、グレーバランス調整原稿を装置自体に装備することで、これまで製造工程でのみ行っていたグレーバランス調整を市場においても行えるようにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による画像読み取り装置を説明する概略平面図である。図２は図１の画像読み取り装置の概略側面図である。
図１及び図２を参照して、コンタクトガラス１及び読み取りガラス２の下方位置には、原稿に光を照射する光源としてのランプ３を備えた第１走行体（第１キャリッジ）４、第２走行体（第２キャリッジ）５及び原稿からの反射光を光電変換し、アナログ信号を出力する光電変換素子としての読み取り用のＣＣＤ６が配置されている。
コンタクトガラス１と自動原稿搬送時の読み取り位置である読み取りガラス２との間には、基準白板７、グレーバランス調整原稿８、及びグレーバランス原稿９を配置する構成となっている。
図１及び図２に示すように、本発明では、第１の基準原稿として基準白板７を装備し、第２の基準原稿としてグレーバランス調整原稿８を装備している。また、グレーバランス交換時に新しいグレーバランス原稿９を第３の基準原稿として装備できる構成とする。
これによって、カラー画像読み取り装置毎にグレーバランス調整原稿を装備することになり、市場においてグレーバランス調整を行うことが可能となり、また、グレーバランス調整原稿の交換時に古い原稿と新しい原稿とを同時に読み取ることが可能となり、各読み取りレベルから新しいグレーバランス調整原稿の目標値を得ることが可能となる。
このような構成とすることによって、新しい原稿の目標値を自動で更新する仕組みを有することで事前に原稿の測色値から目標値を算出する手間をなくすことが可能となる。
【００１０】
図３は本発明に使用するアナログ処理ＡＳＩＣ部を示すブロック回路図である。図３において、この回路の電気的な構成では、アナログ信号を任意のゲインにて増幅させるアナログ増幅手段として、色成分ごとに任意のゲイン設定が可能な第１可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ１）１３及び第２可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ２）１３ａが直列に接続される構成となっている。
例えば、基準白板７（図２）を読み取っている時は、スイッチＳＷ１により第１可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ１）１３のみのゲインとなり、基準白板７以外の領域を読み取っている時は、第１可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ１）及び第２可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ２）１３ａ、すなわち、図４のＡｍｐ１×Ａｍｐ２のゲインとなるように動作を行う。
この２つの可変ゲイン増幅器１３、１３ａを有するアナログ増幅手段とアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換素子としてのＡ／Ｄコンバータ１４とデジタル演算部（処理部）１５はアナログ処理ＡＳＩＣに実装する。
また、可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ１、Ａｍｐ２）１３、１３ａとの設定値はそれぞれデジタル演算部１５でのレジスタ（Ａｍｐ１設定値演算部１７、Ａｍｐ２設定値演算部２０）にて設定を行う。
【００１１】
このように、基準白板７での読み取りレベルを調整するためのゲインとグレーバランス調整原稿での読み取りレベルを調整するためのゲインとを独立に有することによって、白レベル調整とグレーバランス調整を独立したタイミングで行えるようにすることが可能となる。
各設定値は読み取ったデジタルデータよりＡＳＩＣ内部のデジタル演算部１５にて算出されかつ設定される。本発明では前述のように可変ゲイン増幅手段１３、１３ａとＡ／Ｄコンバータ１４とデジタル演算部１５をＡＳＩＣに実装することでゲインの設定ループをＡＳＩＣ内部で閉じることで調整時間を早くすることが可能となる。
このように、アナログＡＳＩＣ内で閉じた処理ループでかつ自動で行えるようにする構成とすることで、グレーバランス調整の実行時間を早くすることが可能となり、原稿の調整が１スキャンの動作時間内で完了することが可能となる。
デジタル演算部（処理部）１５では、Ａｍｐ１設定値演算部１７にピーク検出部１６が、Ａｍｐ２設定値演算部２０に平均処理部１８が接続され、この平均処理部１８に領域設定レジスタ１９が接続されている。
【００１２】
図４は通常のスキャンモード時の動作を説明するタイミングチャートである。図５はグレーバランス調整モード時の動作を説明するタイミングチャートである。以下に、図４及び図５を参照して動作について説明する。
通常のスキャン時には、まず、第１の基準原稿である基準白板７（図２）を読み取る。この時のゲインは可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ１）１３のみのゲインが画像データに乗算される。
基準白板７の最初のエリアにおいて白レベル調整を行う。これは図３の目標値１として基準白板読み取りレベルを予め設定しておき、この基準白板目標レベルになるように可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ１）１３の設定値を調整する。
【００１３】
基準白板７を読み取っている時の１ラインのピークレベル：ＤＷ_ｐｅａｋと基準白板目標レベル：ＤＷ_ｔａｒｇｅｔとから第１可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ１）１３の設定値：Ａｍｐ１設定値を更新する。
Ａｍｐ１設定値（ｎ＋１）＝Ａｍｐ１設定値（ｎ）＋α×（ＤＷ_ｔａｒｇｅｔ−ＤＷ_ｐｅａｋ（ｎ））      ・・・（１）
α：Ａｍｐ１設定値更新係数
αは１０ライン程度で終息するような値を予め求めておき設定しておく。
式（１）による更新が終息した後にシェーディングデータを取得する。基準白板領域が終了と同時にスイッチＳＷ１（図３）を切り換えて画像信号にはＡｍｐ１×Ａｍｐ２のゲイン（図４）が掛かるように制御を行う。
この切り換えは基準白板領域を示すゲート信号ＳＬＥＡＤをスイッチＳＷ１の制御信号として用いる。第２可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ１）１３ａの設定値はグレーバランス調整時に決定した値である。
【００１４】
図６はグレーバランス調整モードにおける処理フローを示すフローチャートである。次に、グレーバランス調整について説明する。図４、図５及び図６を参照して、グレーバランス調整は第２可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ１）１３ａの制御ビットをオン（Ｓ１）に設定したグレーバランス調整モードにて実施する。
各レジスタの初期設定を行い（Ｓ２）、基準黒レベルを調整し（Ｓ３）、基準白レベルに調整する（Ｓ４）。通常スキャン時と同様に、この白レベル調整を行った後にシェーディングデータが取得される（Ｓ５）。
次に、グレーバランス原稿の交換かどうかを判断する（Ｓ６）。交換でないならば、ゲインがＡｍｐ１×Ａｍｐ２となり、グレーバランス調整原稿を読み出す。１ライン中に予め設定された領域内の平均値レベル：ＤＧ＿ａｖｅが目標値２として設定してあるグレーバランス調整原稿の目標値：ＤＧ＿ｔａｒｇｅｔとなるように第２可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ１）１３ａの設定値：Ａｍｐ２設定値を更新する（Ｓ７）。
【００１５】
Ａｍｐ２設定値（ｎ＋１）＝Ａｍｐ２設定値（ｎ）＋β×（ＤＧ＿ｔａｒｇｅｔ−ＤＧ＿ａｖｅ（ｎ））      ・・・（２）
β：Ａｍｐ２設定値更新係数
βはαと同様に１０ライン程度で終息するような値を求めて設定しておく。
式（２）による更新が終息した後にＡｍｐ２の設定値をレジスタに保持しておくことでグレーバランス設定値を得る。目標値２として設定してあるグレーバランス調整目標値：ＤＧ＿ｔａｒｇｅｔは、最初にグレーバランス調整原稿を実装する工程ではグレーバランス調整原稿の測色を予めしておき、測色値から目標値を算出してレジスタに設定しておく（Ｓ８）。
市場においてグレーバランス調整原稿を交換する際には後述する手順によりグレーバランス目標値を更新する。また、Ａｍｐ２制御ビットは任意のタイミングで設定でき、例えば、電源をオンした時の初期設定フローの中で行うようにすれば、電源オン時に毎回グレーバランス調整を実施することが可能となる。
【００１６】
次に、図１、図２及び図６を参照して、市場においてグレーバランス調整原稿を交換する際のグレーバランス調整目標値の更新方法について説明する。グレーバランス調整原稿の交換時に新しいグレーバランス原稿基準原稿を第３の基準原稿領域に設置し、古いグレーバランス調整原稿を第２の基準原稿領域に設置する。この状態でグレーバランス目標値算出ビットをオンとした状態で通常スキャンを行う（Ｓ９）。
まず、通常スキャン時と同様に基準白板読み取り時に白レベル調整を行った後にシェーディングデータが取得される。その次に、ゲインをＡｍｐ１×Ａｍｐ２とした状態で旧グレーバランス原稿を読み取り、１ライン中の予め設定された領域内の旧グレーバランス原稿の平均値レベル：ＤＧ＿ａｖｅ_ｏｌｄを取得する。
次に、新グレーバランス調整原稿の１ライン中の同一エリアの平均値レベル：ＤＧ＿ａｖｅ_ｎｅｗを取得する。この時の第２可変ゲイン増幅器（Ａｍｐ２）１３ａの設定値は旧グレーバランス調整原稿を用いて設定された値である。
ここで、ＤＧ＿ａｖｅ_ｏｌｄが現在設定されている目標値：ＤＧ＿ｔａｒｇｅｔとなっているかどうかを確認する（Ｓ１０）。ＤＧ＿ａｖｅ_ｏｌｄ  ≠  ＤＧ＿ｔａｒｇｅｔ  である場合、Ａｍｐ２制御ビットをオンに設定し、グレーバランス調整モードとしてグレーバランス調整を実施する。
ＤＧ＿ａｖｅ_ｏｌｄ＝ＤＧ＿ｔａｒｇｅｔであった場合、又は再度グレーバランス調整（Ｓ１１）を実施した後に、ＤＧ＿ｔａｒｇｅｔに設定してある値をＤＧ＿ａｖｅ_ｎｅｗの値にて更新をする（Ｓ１２）。
この更新が終了した後に、第２の基準原稿領域に設置してある旧グレーバランス調整原稿９を取り外し、第３の基準原稿領域に設置してあった新グレーバランス基準原稿９と交換をする。
【００１７】
このように、本発明によれば、外部からの制御信号または制御レジスタにてグレーバランス調整を行う仕組みを有することで任意に実施タイミングを設定できるようにすることが可能となる。
また、本発明によれば、１ライン中の任意の領域の平均値を読み出すことを可能にすることで、例えば、グレーバランス調整原稿の一部に汚れやキズがあった場合でもその領域を避けて画像データを読み出し、グレーバランス調整を行えるようにすることが可能となる。
以上より、グレーバランス調整原稿の交換時に自動でグレーバランス調整原稿の目標値を更新することが可能となり、新しいグレーバランス調整原稿を予め測色し、目標値を算出する必要をなくすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による画像読み取り装置を説明する概略平面図である。
【図２】図１の画像読み取り装置の概略側面図である。
【図３】本発明に使用するアナログ処理ＡＳＩＣ部を示すブロック回路図である。
【図４】通常のスキャンモード時の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】グレーバランス調整モード時の動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】グレーバランス調整モードにおける処理フローを示すフローチャートである。
【図７】従来のカラー画像読み取り装置の構成及び動作を説明する回路図である。
【符号の説明】
【００１９】
Ａ  画像読み取り装置
７  基準白板  
８  第２の基準原稿（グレーバランス調整原稿）
９  第３の基準原稿（新しいグレーバランス調整原稿）
１３  アナログ増幅手段（第１可変ゲイン増幅器Ａｍｐ１）
１３ａ  アナログ増幅手段（第２可変ゲイン増幅器Ａｍｐ２）
１４  Ａ／Ｄ変換手段（Ａ／Ｄコンバータ）
１５  デジタル演算部
１７  レジスタ（Ａｍｐ１設定値演算部）
１９  レジスタ（領域設定レジスタ）
２０  レジスタ（Ａｍｐ２設定値演算部）
【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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