(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み取った原稿の画像をデジタル信号に変換する読み取り手段と、
前記読み取り手段により読み取った基準白板のデータに基づき、前記読み取ったデジタル信号を補正処理する補正手段と、読み取った画像のデジタル信号のピーク値を保管する保管手段と、前記読取手段により前記基準白板または原稿画像の読み取り以外のタイミングで読み取りを行い、得られた読取データと前記保管手段に保管された前記ピーク値に基づいて光源の異常を検知する異常検知手段と、を有する画像読取装置において、
前記読取手段の光学的黒画素データをサンプリングする為のゲート信号アサート領域を変更可能とし、前記基準白板および原稿の画像の読み取り時には、前記ゲート信号を光学的黒画素領域でアサートし、前記基準白板および原稿の画像の読み取り以外の時は、有効画素領域でアサートすることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像読取装置において、
前記ゲート信号を有効画素領域でアサートしてキャリッジリターン時に原稿の地肌レベルを検出することを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項１に記載された画像読取装置において、
前記ゲート信号を有効画素領域でアサートしてシートスルーＤＦ装着時に背景板のレベルを判別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、読取装置に関し、とくにデジタル複写機，スキャナ装置等に適用可能な読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の読取装置においては、ＣＣＤの黒画素領域または、その一部領域のデータをＡＤ変換後に黒レベルとしてサンプリングを行い、有効画素領域のデータからオフセットレベルとして減算，除去する制御が行われ、それによって画像データを得ている。このサンプリング領域は、ゲート信号によって提示され、サンプリングされた複数データは、平均化処理を行うことにより減算値が決定されている。
また、このような読取装置で、ランプ切れ（非点灯）に対するエラー検出手段は、シェーディング処理を行うときの基準白板データ、または、その読み取りデータを利用し、一定の白レベルを検出することによって点灯、非点灯の判別を行っている。
【０００３】
例えば、特開昭１０―２５７２４９号公報には、光源からの光に照射される原稿の画像と基準濃度板とを光学的に読取、光量変化検出手段がＣＣＤで基準濃度板を読み取ったデータを所定周期毎にサンプリングして、光源の光量変化量を求め、さらに、原稿の画像を読み取るための光源の光量レベルを設定するものが開示されている。
更に、従来の読取装置においては、シェーディングを行う基準白板読み取り領域、及び原稿を読み取る領域については、副走査方向にそれぞれゲート信号をもち、それぞれのゲート信号のアサート（オン状態）に応じてシェーディングデータのサンプリングや画像データの処理が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来ランプ切れ（非点灯）に対するエラー検出手段では、原稿を読み取るに当たって、通常、スキャナはスキャン毎に基準白板２０を読み取り、白レベルの適正化のための利得調整及びシェーディング補正データの生成が行われている。具体的には、シェーディングデータの値（例えばピーク値を検出）を利用してランプ２４の状態をモニターし、この値が予め定められたしきい値より小さいとき、または、基準白板の読み取り領域内でシェーディングを開始する前に利得調整を行い、このときに検出した利得調整のための白レベルピーク値でランプの非点灯（ランプ切れ）を判断してエラー処理を行っている。
このように従来の画像読取装置では、読み取りシーケンス制御の中で固定されたタイミングで白レベルを検出してランプの異常を判断するため、その検出間隔で何か異常が生じてもそのままの状態に放置される。
また、シートスルー型のドキュメントフィーダ（原稿送り装置：ＤＦ）を利用した読取装置などでは、生産性の確保から毎スキャンごとに基準白板を読まずに複数回に一回白板を読み込みそのときに生成したシェーディングデータや利得補正値を次に生成するまで利用することも行われており、その場合は、ランプ異常の影響が複数枚数の原稿読み取りに与え、品質のみでなく安全性からみても好ましくない状況が生じる可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、基準白板領域等に関わらず常に主走査ラインのピークデータを検出して保存し、その値が適正かつまり基準の値に達しているか否かを判別することにより、エラー判別を任意の時間に行うことができるようにすることである。
【０００６】
また、ランプの状態に関わらずシェーディングや、原稿読み取り領域信号のアサートゲート信号にあわせてサンプリング ゲート信号の位置を変更し、ランプの点灯／非点灯制御に応じて黒画素サンプリングゲート信号の位置を変化させ、これによりシェーディングや、原稿読み取り領域では、黒画素領域をサンプリングして既に述べたようにオフセットレベルを除去して画像データを得、それ以外の領域では、有効画素領域をサンプリングすることにより、ランプの点灯状況や点灯したままキャリッジをリターンさせることで、原稿の地肌レベルの情報等を新たに回路を付加することなく取り込むことができるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、読み取った原稿の画像をデジタル信号に変換する読み取り手段と、前記読み取り手段により読み取った基準白板のデータに基づき、前記読み取ったデジタル信号を補正処理する補正手段と、読み取った画像のデジタル信号のピーク値を保管する保管手段と、前記読取手段により前記基準白板または原稿画像の読み取り以外のタイミングで読み取りを行い、得られた読取データと前記保管手段に保管された前記ピーク値に基づいて光源の異常を検知する異常検知手段を有する画像読取装置において、前記読取手段の光学的黒画素データをサンプリングする為のゲート信号アサート領域を変更可能とし、前記基準白板および原稿の画像の読み取り時には、前記ゲート信号を光学的黒画素領域でアサートし、前記基準白板および原稿の画像の読み取り以外の時は、有効画素領域でアサートすることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された画像読取装置において、前記ゲート信号を有効画素領域でアサートしてキャリッジリターン時に原稿の地肌レベルを検出することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載された画像読取装置において、前記ゲート信号を有効画素領域でアサートしてシートスルーＤＦ装着時に背景板のレベルを判別することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は代表的な読取装置を示し、かつ図２はその部分図であって、図２Ａは平面図、図２Ｂは部分断面図である。ドキュメントフィーダ（単にＤＦという）１０を備えた圧板１８がスキャナ本体１４の上面の原稿台１６の一端に開閉自在に枢支されている。原稿台１６はコンタクトガラス１６Ｂからなり、読み取りを行う原稿Ｄその上に載置する。コンタクトガラス１６の下側にはランプ２４を備えたキャリッジ２８が配置され、コンタクトガラス１６Ｂ上に原稿が静止して置かれたときは、キャリッジ２８はその待機位置から原稿台の他端に向かって移動しながら原稿を照射し、原稿の読取動作を行い、また、シートスルー型ＤＦを使用するときは、キャリッジ２８は待機位置から読取り窓の下側に移動してその位置で停止して移動する原稿Ｄを照射し、原稿の読取動作を行う。
【０００９】
図３は、本発明の画像読取装置の構造を示すブロック図であって、読み取りユニット３０は、ＣＣＤ３２、ＣＣＤ３２からの出力を増幅する増幅器３４，増幅器３４のアナログ出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３６、読取装置のタイミング制御を行うタイミングＩＣ３８を備えている。また、画像処理ユニット４０は読み取りユニットからの出力を受け、その出力のピーク値を検出するピーク検出ブロック４２，黒オフセット処理、シェーデイング補正、ガンマ補正、倍率変換等の処理を行う画像処理ＩＣ４４、画像処理したデータをＣＰＵ４６を介して格納するレジスタ（メモリ）４８を備えている。
原稿読み取り時、光源（ランプ）２４から出た光は、原稿に照射され、その反射光はミラーを介して集光レンズ，スキャナ本体１４の内部一端に設けた読み取り基板（ＣＣＤ）２６に導かれ電気信号（画像信号）に変換される。この画像信号は、サンプルホールド，信号増幅器等の画像処理回路を経てＡ／Ｄ変換器３６へ送られ、デジタル信号に変換される。変換された信号は、デジタル画像処理部で前記黒オフセット減算，シェーディング補正，ガンマ補正や変倍等の処理が行われ読み取り画像として出力される。これらの一連の動作は、読み取りユニット３０，画像処理ユニット４０とＩ／Ｆを持つＣＰＵ４６によって制御が行われる。
【００１０】
（実施形態１）
図４は、シートスルー型ドキュメントフィーダ（ＤＦ）を使用して読み取るときの読取装置の要部断面図である。
圧板の開閉端近傍にはＤＦの原稿送りローラ１０Ａが設けられており、そのローラ１０Ａに対するスキャナ本体１４の対向面には原稿Ｄの読み取り窓１２が形成されている。原稿台の下側にはキャリッジ２８が配置され、キャリッジ２８の移動経路に沿ってコンタクトガラス１６Ｂの端部下側には基準白板２０が配置されかつ、前記移動経路の始端部にキャリッジホームポジションセンサ４０が設けられている。
原稿読み取り時に、キャリッジ２８は待機位置から移動して基準白板２０読み取り位置まで移動し、その後取り窓１２の下側まで移動して停止し、その状態でＤＦ１０の原稿送りロール１０Ａで送られてくる原稿画像の読取りが行われる。読取装置は主走査ライン毎にピーク値を検出し、この値をライン毎に更新する手段を有している。ピーク値の更新保管は、ＡＤ変換された後のデータに対しシェーディング補正を行う前に隣り合う画素同士を比較し、値の大きい方をレジスタ（メモリ）４８に保管し、更に保管された画素データと対象画素を比較し対象画素が保管した画素よりもそのレベルが大きい場合だけ更新し保管することによって行う。レジスタ４８は、ライン同期信号によってクリア（リセット）され各ライン毎に更新される。
【００１１】
読み取り制御を行うＣＰＵは、このレジスタを任意に読み出すことによって読み取りシーケンスとは無関係にランプ２４の状態をモニターすることができる。例えば、ランプ点灯信号ＯＮ後、実際に光り出すまでの時間の経過後に読み出すか、スキャン中にＣＰＵの能力が許す範囲で複数回読み出すといった制御が考えられる。
実用上は、ライン同期信号と同期をとったタイミングでレジスタを読み出すことは困難なため、レジスタの更新タイミングと一致しないように複数回読み出してその結果でエラー判断を行うか、レジスタに対し読み出しイネーブル制御を行い、書き込み更新を禁止した上で読み出す等の工夫が必要である。
なお、その場合、必ずしも白板領域を読み出しているわけではないのでピーク値のレベルが小さい場合も考慮する必要はあるが、本読取装置によれば、基準白板の読み出しと無関係に必要なときにランプ状態をモニターすることができる。
また、ランプ点灯から所定の時間を経過しても前記ピークデータが基準の値に達しないときは、読みとり動作を停止しエラー表示を行う。
【００１２】
図５はシーケンス説明図を示す。
ライン同期信号は主走査１ライン毎に同期信号を発生する。黒画素領域信号はライン同期信号間において、光学的黒画素領域に対応してゲート信号を発生し、有効画素領域信号は、同様に主走査同期信号間において前記ゲート信号発生後に有効画素領域に対応してゲート信号を発生する。
従来、ＣＣＤの光学的黒画素（オフ゜ティカルフ゛ラック）領域をに対応してゲート信号を発生させ、このアサート領域のデータをサンプリングし平均化処理することにより黒画素のレベルを決定し、有効画素データからオフセット値として黒画素のレベルを減算し画像データを得ている。この光学的黒画素領域はＣＣＤによって位置が異なることがあるため、前記ゲート信号は位置を変更できるように構成されることが多い。
従来機では、このようにＣＣＤに位置を合わせるために読み取り動作の中でアサート位置を変化させることはなかった。
これに対し、本実施形態では、図６に示すように、ランプの点灯・非点灯に応じてアサート位置を本来の光学的黒画素領域又は有効画素領域にハードまたは、ソフト的に変更させている。
このゲート信号のアサート（オン状態）開始位置、ネゲート（オフ状態）位置または、アサート領域はレジスタ（メモリ）４８に設定して変更可能になっており、この設定値をランプ点灯・非点灯に応じて変更する。これにより、従来機では行っていなかった後述する制御や、有効画素の黒レベルと光学的黒画素のレベルに差があるかどうかを評価し、差がある場合にはそれを補正する制御を行う場合などに利用できる。
【００１３】
予熱・省エネ動作の時は当然ランプは非点灯状態にあるから、ここでは既に説明したように、黒画素サンプリングゲートは有効画素領域においてアサートされている。このとき、ランプは非点灯状態であるからサンプリングされている値は変化しない筈である。にも拘わらずこのサンプリング値に変化が生じたときは、設置環境に変化が生じたと判断して読取装置を予熱・省エネ等の待機状態から動作状態に復帰させる。例えば、スキャナの圧板を開けた場合には、外光が入り有効画素のレベルが変化することが考えられるから、それによってユーザーが本装置を使用しようとしている状態となったと判別することができる。また、圧板が開いている状態で放置しておくと、夜間は外光が無く従って待機状態が保たれ朝になると待機状態から動作状態に復帰するといった制御に利用できる。
【００１４】
具体的には、レジスタ（メモリ４８）に保管されているサンプリングされ平均化された値をＣＰＵ４６が読むことでその値の変化を検知する、或いはハード的には、サンプリングされた値に一定の変化があったときＣＰＵ４６に対しコマンドを送ることによって変化を知らせる手段を設け、それによって動作状態に復帰させる等が考えられる。
【００１５】
（実施形態２）
従来機では、基準白板領域を示す副走査方向のゲート信号及び、原稿領域を示す副走査方向のゲート信号によって、シェーディング処理を行ったり画像編集処理を行ったりしていた。
実施形態１では、ランプの点灯信号に応じて黒画素サンプリングゲート位置を変化さるが、実施形態２では、図７のシーケンス説明図を示すように、この基準白板領域ゲート信号，原稿領域ゲート信号に応じてゲートアサート位置を変化させる。すなわち画像データを得るため黒オフセットを減算する必要があるのは、シェーディングデータ生成時と原稿読み取り時だけであり（別の用途として黒サンプリングゲートを主走査同期リセット信号として使用していないことが前提である）、それ以外のタイミングでは、黒画素サンプリングゲートの位置が変わっていても問題ないと考えられる。
そこで、基準白板（Ａ領域），原稿領域（Ａ領域）以外の領域（Ｂ領域）では、アサート領域を有効画素領域に移動させることにより、例えば、キャリッジリターン時に原稿地肌レベルの検出，シートスルーＤＦ装着時に背景板のレベル（汚れ等）検出やランプ光量の変化などを判別することが可能になる。
これを実行する手段は、それぞれの領域信号がネゲートしているときに第１の実施形態に関連して説明したと同様に、サンプリングゲート信号のアサート位置を決めるレジスタ値を変えることにより容易に得ることができる。
【００１６】
次に、ランプが点灯しているかどうかを検出する手段について説明する。例えば、シートスルーＤＦを装着して原稿を読み取る場合を想定する。このとき基準白板と原稿読み取り以外でランプが点灯していれば、背景板のデータがサンプリングされることになりランプが点灯しているかどうかを判別することができる。予め定められたデータ以下であれば、非点灯としてエラー制御処理をすることになる。また、別の用途として点灯信号ＯＮからサンプリングされた値が十分に変化するまでのライン数を数えることにより、ランプの暗黒始動特性を判断することも可能である。
これによりランプの非点灯のみならず始動特性の劣化も検出し、寿命も含めたエラー制御やメンテナンスアナウンスをユーザー／サービスマンに対し行うことが可能である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、従来、読み取り動作の中で基準白板読み取り時等制約された時間の中でランプの点灯／非点灯を判定していたが、本発明を実施することによって、任意に必要な情報を得ることができスキャニング制御に制約されないランプ異常（エラー）の判定が可能である。
また、読み取りシーケンスの中でシェーディング，原稿読み取り領域は、黒レベルを検出しそれ以外の領域では実際に黒オフセット除去に必要性はないので、その間に有効画素領域にゲートを移動させることより、新たな検出の為の信号，処理やハードを用意することなく有効画素をモニターする事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 画像読取装置全体を示す斜視図である。
【図２】 画像読取装置の要部を示す部分図であって、図２Ａはその平面図、図２Ｂは部分断面図である。
【図３】 画像読取装置の構造を説明するためのブロック図である。
【図４】 画像読取装置のシートスルーＤＦを用いた画像読取部を示す要部断面図である。
【図５】 画像読取装置における動作信号のシーケンス図である。
【図６】 画像読取装置における動作信号の他のシーケンス図である。
【図７】 画像読取装置における動作信号の更に他のシーケンス図である。
【符号の説明】
１０・・・ＤＦ、１２・・・画像読取窓、１４・・・画像読取装置（スキャナ）本体、１６・・・原稿台、１６Ｂ・・・コンタクトガラス、２０・・・基準白板、２６・・・読取基板、３０・・・読取ユニット、３２・・・ＣＣＤ、３４・・・増幅器、３６・・・Ａ／Ｄ変換器、３８・・・タイミングＩＣ、４０・・・画像処理ユニット、４２・・・ピーク検出ブロック、４４・・・画像処理ＩＣ、４６・・・ＣＰＵ、４８・・・メモリ（レジスタ）。
【図１】
0003761069.tif 000002
【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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