JP2001045295A - 画像処理装置及びその補正情報生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 利便性に優れ、入力画像データに対する画像
再現性を最適な状態に調整する画像処理装置及びその補
正情報生成方法の提供。 【解決手段】 キャリブレーションモードにおいて、予
め記憶している所定のテストパターンをプリンタユニッ
トＢにて記録紙に記録し、その記録紙をリーダユニット
Ａに搬送すると共にＣＣＤセンサ等を用いて読み取る(S
1-S3)。次に、読み取った画像信号と当該所定のテスト
パターンとして記憶している階調特性情報とに基づい
て、原画像の濃度と出力画像の濃度とが一致するように
濃度特性を変換するＬＵＴのデータを設定する(S4-S
5)。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、入力画像
データに対する階調表現を最適化する画像処理装置及び
その補正情報生成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル画像信号に基づいて原画
像を再現する画像処理装置においては、高品位な画像を
再現すべく、その原画像の再現に先立って、自装置が備
えるプリンタ部による画像処理条件を調整（キャリブレ
ーション）する技術が提案されている。この技術の一例
を簡単に述べれば、キャリブレーションモードにおい
て、プリンタユニットは、記録紙等の記録媒体上に所定
のテストパターンを形成する。次に、オペレータは、記
録媒体上に形成されたテストパターンを、画像処理装置
が備えるリーダユニットによって読み取らせる。そし
て、画像処理装置は、読み取ったテストパターンの情報
に基づいて、当該画像処理装置による階調補正等の画像
処理条件を最適な状態に調整する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術においては、キャリブレーションを行うに
際してオペレータが当該テストパターンをリーダユニッ
トにセッティングする作業を伴うため、キャリブレーシ
ョンを頻繁に行うのは煩わしく、利便性に欠ける。

【０００４】そこで、本発明は、利便性に優れ、入力画
像データに対する画像再現性を最適な状態に調整する画
像処理装置及びその補正情報生成方法の提供を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る画像処理装置は、以下の構成を特徴と
する。

【０００６】即ち、原稿を光学的に読み取る読み取り手
段と、その読み取り手段から出力される画像データを記
録媒体に記録する記録手段とを備える画像処理装置であ
って、前記記録手段から前記読み取り手段に記録媒体を
搬送する搬送手段と、予め記憶しているテストパターン
を表わす情報を前記記録手段によって記録媒体に記録さ
せ、そのテストパターンが記録された記録媒体を、前記
搬送手段によって前記読み取り手段まで搬送させると共
に前記読み取り手段によって読み取り、その読み取りに
より得られる画像信号と、該テストパターンを表わす情
報とに基づいて、前記記録手段が画像を記録する際の補
正情報（例えば階調補正情報）を生成する制御手段とを
備えることを特徴とする。

【０００７】または、原稿を光学的に読み取る読み取り
手段と、その読み取り手段から出力される画像データを
記録媒体に記録する記録手段とを備える画像処理装置で
あって、前記記録手段から前記読み取り手段に記録媒体
を搬送する搬送手段と、前記読み取り手段によって読み
取った原稿の画像データを記憶すると共に前記記録手段
によって記録媒体に記録させ、その原稿画像が記録され
た記録媒体を、前記搬送手段によって前記読み取り手段
まで搬送させると共に前記読み取り手段によって読み取
り、その読み取りにより得られる画像信号と、該記憶し
た画像データとに基づいて、前記記録手段が画像を記録
する際の補正情報（例えば階調補正情報）を生成する制
御手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】また、上記の目的を達成するため、本発明
に係る画像処理装置は、以下の構成を特徴とする。

【０００９】即ち、原稿を光学的に読み取る読み取り手
段と、その読み取り手段から出力される画像データを記
録媒体に記録する記録手段とを備える画像処理装置の補
正情報生成方法であって、前記画像処理装置に前記記録
手段から前記読み取り手段に記録媒体を搬送する搬送手
段を予め設け、予め記憶しているテストパターンを表わ
す情報を前記記録手段によって記録媒体に記録させ、前
記テストパターンが記録された記録媒体を、前記搬送手
段によって前記読み取り手段まで搬送させると共に前記
読み取り手段によって読み取り、前記読み取りにより得
られる画像信号と、該テストパターンを表わす情報とに
基づいて、前記記録手段が画像を記録する際の補正情報
を生成することを特徴とする。

【００１０】または、原稿を光学的に読み取る読み取り
手段と、その読み取り手段から出力される画像データを
記録媒体に記録する記録手段とを備える画像処理装置の
補正情報生成方法であって、前記記録手段から前記読み
取り手段に記録媒体を搬送する搬送手段を予め設け、前
記読み取り手段によって読み取った原稿の画像データを
記憶すると共に前記記録手段によって記録媒体に記録さ
せ、前記原稿画像が記録された記録媒体を、前記搬送手
段によって前記読み取り手段まで搬送させると共に前記
読み取り手段によって読み取り、前記読み取りにより得
られる画像信号と、前記記憶した画像データとに基づい
て、前記記録手段が画像を記録する際の補正情報を生成
することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、代表的な画像処
理装置であるフルカラーデジタル複写機（以下、カラー
複写機）に適用し、図面を参照して詳細に説明する。は
じめに、カラー複写機の構成及び動作を説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１の実施形態としての
カラー複写機の全体の概略構成を示す図である。

【００１３】図中、カラー複写機は、原画像を読み取る
リーダ部と画像出力物をソートするワーク部とからなる
リーダユニットＡと、そのリーダユニットＡにより得ら
れた画像データに基づいて、記録媒体である記録紙に原
画像を再現（記録）するプリンタユニットＢとを備えて
いる。

【００１４】リーダユニットＡにおいて、原稿台１０２
に置かれた原稿１０１は、ピックアップローラ１１３で
１枚ずつ搬送され画像読み取り部に送られ、光源１０３
によって照射される。原稿１０１からの反射光は、光学
系１０４を介してＣＣＤ(Charge Coupled Device)セン
サ１０５に結像される。ＣＣＤセンサ１０５には、３列
に配置された不図示のレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、
ブルー（Ｂ）のＣＣＤラインセンサが備えられており、
それらのラインセンサ群によって光学系１０４から入射
した光から、レッド、グリーン、ブルーの色成分信号を
生成する。

【００１５】また、光源１０３、光学系１０４、そして
ＣＣＤセンサ１０５は、原稿１０１の画像のライン単位
の色成分画像信号を入手すべく、上記の動作を行いなが
ら原稿１０１を所定の速度で移動する。読み取りが完了
すると、原稿１０１は搬送され、原稿置き場１１１に排
出される。

【００１６】基準白色板１０６は、ＣＣＤセンサ１０５
の白レベルを決定し、ＣＣＤセンサ１０５のスラスト
（アレイ）方向のシェーディング補正を行うために使用
され、光学系１０４に対向して配置されている。シェー
ディング補正は、光学系１０４と基準白色板１０６との
間を原稿が通過していない状態で行われる。

【００１７】ＣＣＤセンサ１０５から出力された画像信
号は、画像処理部（不図示）で所定の画像処理が施され
た後、プリンタユニットＢのプリンタ制御部１０９ヘ入
力される。ここで、リーダユニットＡの画像処理部の動
作を図２を参照して説明する。

【００１８】図２は、本発明の第１の実施形態としての
画像処理部のブロック構成図であり、リーダユニットＡ
に設けられた画像処理部１０８の構成を示す。

【００１９】図中、ＣＰＵ２１４は、ＲＯＭ２１６等に
予め格納されたプログラムに従って、以下の各構成を含
むリーダユニットＡ全体の制御を行う。ＲＡＭ２１５
は、ＣＰＵ２１４によりワークエリアとして利用され、
ＲＯＭ２１６には制御プログラムや画像処理パラメータ
等も格納されている。操作部２１７は、不図示のキーボ
ードやタッチパネル、並びに液晶表示器等の表示器２１
８を有し、オペレータによる指示をＣＰＵ２１４ヘ伝え
たり、ＣＰＵ２１４によってカラー複写機の動作モード
や状態の表示を行う。

【００２０】また、アドレスカウンタ２１２は、クロッ
ク発生部２１１で発生された１画素単位のクロックＣＬ
Ｋを計数して、１ラインの画素アドレスを表す主走査ア
ドレス信号を出力する。デコーダ２１３は、アドレスカ
ウンタ２１２から出力された主走査アドレス信号をデコ
ードすると共に、ライン単位にＣＣＤセンサ１０５を駆
動するシフトパルスやリセットパルス等の信号２１９、
ＣＣＤセンサ１０５から出力された１ライン分の信号中
の有効区間を表す信号ＶＥ、並びにライン同期信号ＨＳ
ＹＮＣを出力する。また、アドレスカウンタ２１２は、
デコーダ２１３から出力されたライン同期信号ＨＳＹＮ
Ｃによってクリアされて、次ラインの主走査アドレスの
計数を開始する。

【００２１】ＣＣＤセンサ１０５から出力されたＲＧＢ
のアナログ画像信号は、アナログ信号処理部２０１に入
力されてゲインやオフセットが調整された後、アナログ
／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２０２で、各色成分毎に、
例えば８ビットのＲＧＢディジタル画像データに変換さ
れる。そして、Ａ／Ｄ変換部２０２から出力されたＲＧ
Ｂディジタル画像データには、シェーディング補正部２
０３にて、基準白色板１０６を読取って得られた信号を
用いる公知のシェーディング補正が色毎に施される。

【００２２】ラインディレイ部２０４は、シェーディン
グ補正部２０３から出力された画像データに含まれてい
る空間的ずれを補正する。この空間的ずれは、ＣＣＤセ
ンサ１０５が有するＲＧＢの各ラインセンサが、副走査
方向に、互いに所定の距離を隔てて配置されていること
により生じたものである。具体的には、Ｂ色成分信号を
基準として、Ｒ及びＧの各色成分の画像データを副走査
方向にライン遅延し、３色の色成分信号の位相を同期さ
せる。

【００２３】入力マスキング部２０５は、ラインディレ
イ部２０４から出力された画像データの色空間を、下記
の式１（数１）のマトリクス演算により、ＮＴＳＣの標
準色空間に変換する。つまり、ＣＣＤセンサ１０５から
出力された各色成分信号の色空間は、各色成分のフィル
タの分光特性で決まっているが、これをＮＴＳＣの標準
色空間に変換する。

【００２４】

【数１】

【００２５】入力インタフェース２５０には、必要に応
じて、当該カラー複写機をプリンタとして使用する場合
に、コンピュータ等の不図示の外部装置から画像データ
が入力される。

【００２６】ＬＯＧ変換部２０６は、例えば、ＲＯＭ等
からなるルックアップテーブルで構成され、入力マスキ
ング部２０５から出力されたＲＧＢ輝度データを、Ｃ
（シアン），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各濃度
データに変換する。ライン遅延メモリ２０７は、不図示
の黒文字判定部が入力マスキング部２０５の出力から制
御信号ＵＣＲ，ＦＩＬＴＥＲ，ＳＥＮ等を生成する期間
（ライン遅延）分、ＬＯＧ変換部２０６から出力された
画像信号を遅延する。

【００２７】尚、制御信号ＵＣＲは、マスキング・ＵＣ
Ｒ部２０８を制御する制御信号である。また、制御信号
ＦＩＬＴＥＲは、出力フィルタ２１０がエッジ強調を行
うために使用する制御信号である。また、制御信号ＳＥ
Ｎは、黒文字判定部（不図示）が黒文字と判定した場合
に、解像度を上げるために使用する制御信号である。

【００２８】マスキング・ＵＣＲ部２０８は、ライン遅
延メモリ２０７から出力された画像データから黒成分信
号Ｋを抽出する。更に、マスキング・ＵＣＲ部２０８
は、プリンタユニットＢの記録色材としてのトナーの色
濁りを補正するマトリクス演算を、ＹＭＣＫの画像デー
タに施して、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋの面順次に、例えば８ビッ
トの色成分画像データを出力する。尚、マトリクス演算
に使用するマトリクス係数は、ＣＰＵ２１４によって設
定されるものである。

【００２９】ガンマ補正部２０９は、マスキング・ＵＣ
Ｒ部２０８から出力されたＭＣＹＫの面順次の画像デー
タに濃度補正を施すことにより、当該画像データをプリ
ンタユニットＢに最適な階調特性に調整する。

【００３０】出力フィルタ（空間フィルタ処理部）２１
０は、ＣＰＵ２１４からの制御信号に従って、ガンマ補
正部２０９から出力された画像データにエッジ強調又は
スムージング処理を施す。

【００３１】また、濃度変換部２２０は、詳細は後述す
るが、ラインディレイ部２０４から出力されたＲＧＢ画
像データを、光学濃度に換算するものである。

【００３２】図３は、本発明の第１の実施形態としての
画像処理部における各制御信号のタイミングチャートで
あり、上述した図２の画像処理部１０８の各制御信号の
信号状態の遷移を表わす。

【００３３】図中、信号ＶＳＹＮＣは、ＣＣＤセンサ１
０５から出力された１ライン分の画像信号中の副走査方
向の有効区間を表わす信号であり、同信号が‘１’の区
間においてリーダユニットＡによる画像読み取り（スキ
ャン）が行われ、順次、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋの画像信号が形
成される。また、信号ＶＥは、ＣＣＤセンサ１０５から
出力された１ライン分の信号中の主走査方向の有効区間
を表す信号であり、同信号が‘１’の区間において主走
査の開始タイミング（つまり信号ＨＳＹＮＣが‘１’か
ら‘０’ヘ立ち下がるタイミング）が採られるほか、主
にライン遅延のライン計数制御に用いられる。信号ＣＬ
Ｋは、画素同期信号であり、同信号が‘０’から‘１’
ヘ立ち上がるタイミングで画像データが転送される。

【００３４】上述した各ブロックにおいて処理されたＭ
ＣＹＫ面順次の色成分画像データは、プリンタユニット
ＢにてＰＷＭ（パルス幅変調）が施され、その変調され
たパルス信号に基づいて記録媒体への濃度記録が行われ
る。ここで、図１と図４とを用いてプリンタユニットＢ
の説明を行う。

【００３５】図４は、本発明の第１の実施形態としての
プリンタ制御部１０９のブロック構成図である。

【００３６】リーダユニットＡからプリンタ制御部１０
９へ入力された画像データは、パルス幅変調器（ＰＷ
Ｍ）２６により、画像データに応じたパルス信号に変換
される。そひて、ＰＷＭ２６から出力されたパルス信号
は、レーザ光源１１０を駆動するレーザドライバ２７ヘ
入力される。ＰＷＭ２６からのパルス信号に応じてレー
ザ光源１１０から出力されたレーザ光は、ポリゴンミラ
ー１及びミラー２により進路を変えられ、感光ドラム４
上を主走査方向に走査する。このとき、感光ドラム４は
図１に示す矢印の方向に所定の速度で回転しており、ま
た、感光ドラム４は、１次帯電器８により一様に帯電さ
れるため、感光ドラム４上をレーザ光が走査することに
より、感光ドラム４上に静電潜像が形成される。

【００３７】感光ドラム４上に形成された潜像は、ＭＣ
ＹＫの色ごとに順次、現像器３によりトナー像に現像さ
れる。本実施形態では、現像方式として２成分系を用い
て、感光体ドラム４の周囲にその回転方向の上流からブ
ラック，イエロー，シアン，マゼンタの順で各色の現像
器３が配置されている。これらの現像器３は、プリンタ
制御部１０９の制御により、再現すべき形成色に応じて
何れかが、感光ドラム４に接触し、感光ドラム４上に形
成された静電潜像をトナー像に現像する。

【００３８】現像器３の下流側には、感光ドラム４に付
着したトナーを光学的に検知するセンサ１０が配置され
る。

【００３９】一方、記録紙カセット等から供給された記
録紙６が巻き付いた転写ドラム５は、各形成色ごとに１
回転して、感光ドラム４上のトナー像が記録紙６に転写
される。従って、合計４回転すると４色のトナー像が重
なった状態で転写されることになる。

【００４０】転写が終了した記録紙６は、転写ドラム５
から分離された後、一対の定着ローラ７によって記録紙
６上にトナー像が定着され、フルカラー画像のプリント
が完成する。

【００４１】更に、図４のプリンタエンジン部１００に
は、感光ドラム４の潜像形成位置の上流側に、表面電位
センサ１２と、当該カラー複写機内の空気に含まれる水
分量を測定する環境センサ３３が備えられている。詳細
は後述するが、プリンタ制御部１０９は、表面電位セン
サ１２の出力信号によって感光ドラム４の帯電状態を検
知し、１次帯電器８のグリッド電位および現像器３の現
像バイアスを制御する。また、図１に示すように、１次
帯電器８の上流にはクリーナ９が配置され、転写されず
に感光体ドラム４上に残ったトナーをクリーニングす
る。

【００４２】プリンタ制御部１０９において、ＣＰＵ２
８は、ＲＯＭ３０等に予め格納されたプログラムに従っ
て、プリンタエンジン部１００と以下の各構成を含むプ
リタ部Ｂ全体の制御を行うほか、リーダユニットＡのＣ
ＰＵ２１４と通信を行い、協同してコピー等の動作を行
う。ＲＡＭ３２は、ＣＰＵ２８によりワークエリアとし
て利用され、ＲＯＭ３０には制御プログラムのほかに制
御パラメータ等も格納されている。また、ＲＯＭ３２
は、所定のテストパターンに相当するデータが予め格納
されているテストパターン記憶領域３０ａを含んでいる
（詳細は後述する）。更に、ＲＡＭ３２は、バッテリ等
によりバックアップされている領域３２ａを含んでお
り、画像形成パラメータが保持されている。

【００４３】ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２５は、
原画像の濃度と出力画像の濃度とを一致させるためのも
ので、例えばＲＡＭ等で構成され、そのテーブルのデー
タの内容は、操作部２１７からオペレータの指示により
開始されるキャリブレーションモードにおいてＣＰＵ２
８によって設定される（詳細は後述する）。パターンジ
ェネレータ２９は、キャリブレーションモードにおい
て、テストパターン記憶領域３０ａに格納されている所
定のテストパターンに相当するデータに基づいて、後述
するテストプリントをプリントアウトするための画像デ
ータをＰＷＭ２６に出力する。

【００４４】図５は、本発明の第１の実施形態としての
ＬＵＴ２５による階調補正を説明するためのブロック構
成図である。

【００４５】同図において、ＣＣＤ１０５から出力され
た原稿画像の輝度データは、図２を参照して上述したよ
うに、画像処理部１０８によって面順次の濃度データに
変換される。この濃度データは、例えば、工場出荷時等
の初期設定時のプリンタＢのガンマ特性に応じて補正さ
れた画像データである。そして、画像処理部１０８から
出力された画像データは、ＬＵＴ２５に入力される。

【００４６】ＬＵＴ２５は、原画像の濃度と出力画像の
濃度とが一致するように、画像処理部１０８から入力さ
れた画像データの濃度特性を変換する。ＬＵＴ２５から
出力された画像データは、ＰＷＭ２６ヘ入力される。

【００４７】図５において、プリンタユニットＢは、複
写機として使用される場合にリーダユニットＡで読み取
った画像データを扱うラインと、プリンタとして外部装
置（ＰＣ２６１）からの画像データを扱うラインとの２
系統の画像データの入力ラインを有してもよい。複写機
として使用される場合、リーダユニットＡで読み取った
画像データは、画像処理部１０８からプリンタユニット
Ｂ内のＬＵＴ回路２５に送られる。リーダユニットＡか
らＬＵＴ回路２５に画像データを送る場合、リーダユニ
ットＡのＣＰＵ２１４は、画像データを送る前に、ＣＰ
Ｕ２８に対してプリンタＢの画像形成シーケンスの起動
をリクエストする信号を送信する。

【００４８】プリンタＢは、リーダユニットＡから画像
形成シーケンスの起動リクエスト信号を受けたときに、
既に別のジョブを実行している場合にはそのリクエスト
を拒絶できるようになっているため、リーダユニットＡ
のＣＰＵ２１４は、ＣＰＵ２８から許可信号が送出され
るまで待機する。

【００４９】ＬＵＴ２５で階調変換された画像データ
は、ＰＷＭ２６回路により変調され、レーザドライバ２
７に送られるが、前述したように、階調画像部において
は２００ｌｐｉで画像形成される。

【００５０】図６は、本発明の第１の実施形態としての
カラー複写機により、原画像が再現されるまでの各工程
における特性を説明する図である。

【００５１】図中、第１領域は、原稿濃度を濃度信号に
変換するリーダユニットＡの読み取り特性を示す。第２
領域は、リーダユニットＡからの濃度信号の濃度特性を
変換するＬＵＴ２５の変換特性を示す。第３領域は、レ
ーザ出力信号から出力濃度に変換するプリンタユニット
Ｂの記録特性を示す。そして、第４領域は、原画像の原
稿濃度と、プリンタユニットＢによる出力画像の濃度の
関係を示しており、当該カラー複写機の階調再現特性を
示している。尚、階調数は、８ビットのディジタル処理
をしているので、２５６階調である。また、原稿濃度と
出力画像の濃度は、市販の濃度計による測定値である。

【００５２】本実施形態では、第４領域に示す階調再現
特性を略リニアな特性にするために、第３領域に示すプ
リンタユニットＢの記録特性が非線形な部分を、第２領
域のＬＵＴ２５の変換特性によって補正する。尚、ＬＵ
Ｔ２５の変換特性は、後述する演算結果により設定され
る。

【００５３】＜階調補正制御＞次に、当該カラー複写機
が行う階調補正制御について説明する。これらの階調補
正制御は、不図示の操作パネルからオペレータが選択す
るキャリブレーションモードにおいて行われる。

【００５４】図７は、本発明の第１の実施形態としての
階調補正処理を示すフローチャートである。この処理
は、オペレータが操作部２１７に設けられた自動階調補
正（キャリブレーション）モードの設定キー（不図示）
を押下することにより開始されるもので、リーダユニッ
トＡのＣＰＵ２１４とプリンタユニットＢのＣＰＵ２８
とが協調して制御を行う。操作部２１７の表示画面の一
例を図８に示す。

【００５５】ステップＳ１：オペレータがこのキーを押
すことにより、ＣＰＵ２１４は、パターンジェネレータ
２９を起動し、テストパターン記憶領域３０ａに格納さ
れている所定のテストパターンに相当するデータに基づ
いて、プリンタユニットＢから図９に一例を示すような
テストプリントの画像をプリントアウトする。従って、
テストプリントを出力する際は、ＬＵＴ２５は使用され
ない。

【００５６】図９は、本発明の第１の実施形態としての
テストプリントの一例を示す図である。同図に示すテス
トプリントは、４列１６行（全部で６４階調分）のグラ
デーションを有するＭＣＹＫの色成分毎のパッチ７３の
群からなる。ＰＷＭ２６は、パターンジェネレータ２９
からの出力データに応じて、各パッチ７３が全部で２５
６階調あるうち、濃度の低い領域を重点的に６４階調に
割り当て、一方、高濃度領域は間引いて割り当てるよう
に、レーザドライバ２７の出力レベルを設定する。これ
により、特にハイライト部（明るい領域）における階調
特性を良好に調整することができる。

【００５７】また、図９に示すように、テストプリント
（テストパターンが記録された記録紙）は、解像度２０
０ｌｐｉ（lines/inch）のパターン７１と、４００ｌｐ
ｉ（lines/inch）のパターン７２とを有しており、それ
ぞれ複数のパッチ７３により構成されている。

【００５８】本実施形態におけるカラー複写機では、例
えば、自然画等の階調画像は２００ｌｐｉの解像度で画
像形成し、文字等の線画像は４００ｌｐｉの解像度で画
像形成するので、この２種類の解像度で同一の階調レベ
ルのパターンを出力する。尚、解像度の違いによって階
調特性が大きく異なる場合は、その解像度の違いに応じ
て、設定する階調レベルを変更するとよい。また、解像
度の異なる画像の形成は、ＰＷＭ２６において、処理対
象の画像データと比較する三角波を、その解像度に応じ
た周期に変化させることで実現することができる。

【００５９】ステップＳ２：形成されたテストパターン
は、定着器７で記録紙上に定着された後、搬送経路を通
り、リーダユニットＡまで送られる。

【００６０】ステップＳ３：リーダユニットＡまで搬送
されてきたテストプリントを、上述した光源１０３、光
学系１０４、そしてＣＣＤセンサ１０５を用いて読み込
む。即ち、テストパターンが記録されたテストプリント
上の画像先端位置（パターン位置情報）は、感光体ドラ
ム４において当該テストパターンの画像を露光する際に
ＣＰＵ２１４によって数値的に管理されている。そこ
で、本ステップでは、当該テストプリントを搬送しなが
らそのテストプリントに記録されているテストパターン
を読み取るタイミングと、予め記憶されているＣＣＤ画
素位置とに基づいて、テストパターンの露光時に記憶し
た当該パターン位置データに対応するところの、記録紙
の光量情報、即ち、テストプリントに記録されているテ
ストパターンの光量情報（Ｒ，Ｇ，Ｂ値）を求める。

【００６１】また、このとき、ＣＰＵ２１４は、ライン
ディレイ部２０４から濃度変換部２２０へ画像信号が送
られるように制御する。濃度変換部２２０には、式
（２）に示す変換式（変換式に相当するテーブル）を予
め設定して、読み取られたＲＧＢ値を光学濃度に換算さ
せる。尚、濃度変換部２２０は、市販の濃度計と同じ値
（絶対濃度）を得るために、換算結果を補正計数ｋｍ，
ｋｃ，ｋｙ，ｋｋで調整している。尚、対数の底は１０
である。

【００６２】 Ｍ＝−ｋｍ×ｌｏｇ（Ｇ／２５５）， Ｃ＝−ｋｃ×ｌｏｇ（Ｒ／２５５）， Ｙ＝−ｋｙ×ｌｏｇ（Ｂ／２５５）， Ｋ＝−ｋｋ×ｌｏｇ（Ｇ／２５５）， ．．．（２） 図１０は、本発明の第１の実施形態としてのパッチ７３
当たりの読み取りポイントの一例を示す図である。同図
では、１つのパッチ７３の内部に読み取りポイントを、
例えば１６個採り、その１６個の読み取り値の平均値を
算出する。そして、その平均読み取り値（ＲＧＢ信号）
を、光学濃度への変換式（２）により、ＭＣＹＫの濃度
値に変換する。この処理を各パッチ７３に対して行う。
尚、読み取りポイント数は、リーダユニットＡとプリン
タユニットＢに応じて最適化するのが好ましい。

【００６３】更に、上記の式（２）によってリーダユニ
ットＡで得られたテストプリントの実際の濃度データ
と、パターンジェネレータ２９の出力に基づいてＰＷＭ
２６がレーザドライバに設定したレーザ出力レベルとの
階調特性情報を求める。

【００６４】図１１は、本発明の第１の実施形態として
のテストプリントを出力するときのレーザ出力レベル
と、出力されたテストプリントの各パッチを読み取って
得られた濃度値との特性例を示す図である。同図におい
て、横軸は、レーザドライバ２７のレーザ出力レベルを
示している。また、左側の縦軸は、出力画像を読み取っ
て得られた濃度値である。一方、右側の縦軸は、出力画
像の濃度レベルであり、例えば記録媒体のベース濃度値
が０．０８のときを濃度レベル「０」にし、当該カラー
複写機の出力可能な最大濃度として、例えば濃度値１．
６０を濃度レベル「２５５」に正規化したものである。

【００６５】図１１において、出力画像の濃度値が、点
Ｃで示すように特異的に高かったり、或は点Ｄで示すよ
うに低かったりする場合は、光学系１０４と基準白色板
１０６との間に存在する原稿台ガラスに汚れや傷が有る
場合や、テストプリントに不良が有る場合が想定され
る。このような場合、ＣＰＵ２８は、隣接するデータ列
の連続性が保存されるように、特性曲線の傾きを制限し
て補正を行う。この制限は、例えば、傾きが３以上のと
きは３に固定し、傾きが負を示すときは、その直前の濃
度値と同じ値にする。

【００６６】ステップＳ４：ＣＰＵ２８は、ステップＳ
３で得られた図１１の階調特性情報（特性曲線）に基づ
いて、ＬＵＴ２５に設定するテーブルのデータを作成す
る。このテーブルは、図１１の階調特性曲線において、
右側の縦軸の「濃度レベル」を画像処理部１０８からの
入力側とし、横軸の「レーザ出力レベル」をＰＷＭ２６
への出力側として置き換え、ＬＵＴ２５に設定すること
により得られる。これは、前述したように、図６の第３
領域に示すプリンタユニットＢの記録特性が非線形な部
分を、第２領域のＬＵＴ２５の変換特性によって補正し
たことを意味する。

【００６７】尚、パッチに対応していない濃度レベルに
ついては、一般的な補間演算により算出し、テーブルの
データとして設定する。この時、入力レベル「０」に対
して出力レベルは「０」になるように、制限条件を設け
ている。

【００６８】ステップＳ５：ＣＰＵ２８は、ステップＳ
６で生成したテーブルのデータを、ＬＵＴ２５に設定す
る。

【００６９】ステップＳ６：搬送ローラ１１２を駆動し
て、ステップＳ３にてテストパターン画像の読み取りが
完了したテストプリントを、リーダユニットＡに設けら
れたソータの所定の段に排出する。

【００７０】以上の処理により、キャリブレーションモ
ードにおける階調補正処理が終了し、階調再現性に優れ
た階調補正が完了する。

【００７１】上述したように、本実施形態に係るキャリ
ブレーションモードによれば、オペレータはキャリブレ
ーションモードの設定キーを押下するだけで、プリンタ
ユニットＢにて作成されたテストパターンが記録された
テストプリントが自動的にリーダユニットＡに搬送さ
れ、その搬送されたテストプリントを読み取って得られ
る画像データに基づいて階調補正が行われるため、利便
性が向上する。

【００７２】尚、上述した本実施形態では、キャリブレ
ーションモードにおける階調補正処理の開始のトリガを
オペレータによる操作キーの操作としたが、これに限ら
れるものではなく、例えば、係る処理を、予め設定され
た所定時間毎に自動的に行うように構成することによ
り、更に利便性を向上させても良い。

【００７３】［第２の実施形態］次に、上述した第１の
実施形態に係る画像処理装置を基本とする第２の実施形
態を説明する。以下の説明においては、第１の実施形態
と同様な構成については重複する説明を省略し、本実施
形態における特徴的な部分を中心に説明する。

【００７４】図１４は、本発明の第２の実施形態におけ
る画像処理部１０８の構成を示すブロック図であり、第
１の実施形態において図２に示した画像処理部と異なる
のは、ガンマ補正部２０９の前段にガンマ補正部２００
１が更に設けられている点が異なる。以下、コピー動作
時に当該画像処理部にて行われる処理について説明す
る。

【００７５】図１２は、本発明の第２の実施形態として
の階調補正処理を示すフローチャートであり、図１に示
すカラー複写機のコピーボタン（不図示）を押下される
ことによって開始される。

【００７６】同図において、ステップＳ１８１：コピー
動作が開始されると、原稿１０１は、Ａ／Ｄ変換部２０
２にてデジタル画像データに変換された後、シェーディ
ング補正部２０３及びラインディレイ部２０４にて一般
的な補正処理が施される。そして、ラインディレイ部２
０４から出力されたデジタル画像データは、入力マスキ
ング部２０５に送られると共に、濃度変換部２２０にも
送られる。

【００７７】そして、濃度変換部２２０に入力されたデ
ジタル画像データは、濃度変換部２２０にてＲ，Ｇ，Ｂ
の色毎に濃度値（本実施形態では０から２５５）に変換
され、ＣＰＵ２１４は、濃度変換部２２０から出力され
た濃度値に基づいて一般的なヒストグラム演算処理を行
い、算出したヒストグラムデータＨｏをＲＡＭ２１５に
格納する。

【００７８】一方、入力マスキング部２０５に入力され
たデジタル画像データは、入力マスキング部２０５以降
の機能ブロックにて第１の実施形態にて説明した一般的
な処理が施されることによって原稿１０１の複写画像の
画像データが生成され、その生成された画像データは、
プリンタ制御部１０９に渡される。このとき、後述する
ガンマ補正部２００１にＣＰＵ２１４が設定している特
性は、図１５に破線で示す如く、入力される濃度信号を
そのままガンマ補正部２０９に対して出力するデフォル
トの状態である。

【００７９】ステップＳ１８２：プリンタ制御部１０９
に渡された画像データは、図４を参照して上述したプリ
ンタユニットＢにて記録紙上に現像され、その後、定着
器７で記録紙上に定着された後、第１の実施形態と同様
に、搬送経路を通り、リーダユニットＡまで送られる。
そして、ＣＰＵ２１４は、リーダユニットＡまで搬送さ
れてきた複写出力物（ステップＳ１８１にて読み取った
原稿１０１の画像が記録された記録紙）を、上述した光
源１０３、光学系１０４、そしてＣＣＤセンサ１０５を
用いて読み込むと共に、濃度変換部２２０から出力され
た濃度値に基づいて一般的なヒストグラム演算処理を行
い、算出したヒストグラムデータＨｃをＲＡＭ２１５に
格納する。このとき、ＣＰＵ２１４は、読み取った複写
出力物の更なる複写画像の生成は行わない。

【００８０】尚、本ステップにおける当該複写出力物に
対するヒストグラムの算出エリアは、ステップＳ１８１
にてＲＡＭ２１５に格納したヒストグラムデータＨｏの
画像エリアに対応させる必要がある。

【００８１】ここで、図１３は、算出したヒストグラム
データＨｃ，Ｈｏを例示する図である。

【００８２】同図において、実線はヒストグラムＨｏ、
破線はヒストグラムＨｃを表わす。図１９の例では、濃
度信号が比較的小さい低濃度のときにヒストグラムＨｃ
の方がヒストグラムＨｏより大きく、中濃度以上はヒス
トグラムＨｏの方がヒストグラムＨｃより大きいので、
複写画像においては、低濃度が濃い目で、中濃度以上が
薄目であることが判る。上述したステップＳ１８１及び
ステップＳ１８２では、図１９に例示するようなヒスト
グラムが、Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に算出される。

【００８３】ステップＳ１８３：ＣＰＵ２１４は、ＲＡ
Ｍ２１５に格納されたヒストグラムデータＨｏ及びヒス
トグラムデータＨｃに基づいて、図１３に示す階調特性
の傾向を打ち消すべく、複写出力物のヒストグラムデー
タＨｃが、ヒストグラムデータＨｏに一致するような補
正データを、ガンマ補正部２００１に設定する。ここ
で、本ステップにおける具体的な処理について説明す
る。

【００８４】まず、図１５に実線で例示する［１］乃至
［４］の補正曲線（補正データ）と、後述するデータテ
ーブルとを予めＲＯＭに格納しておく。

【００８５】次に、ＨＩ＝Σ（Ｈｃ（ｘ）−Ｈｏ
（ｘ））なる式により、ｎが０から１２８までの範囲で
ＨＩを算出する。また、ＳＨ＝Σ（Ｈｃ（ｘ）−Ｈｏ
（ｘ））なる式により、ｎが１２９から２５５までの範
囲でＳＨを算出する。これら２式において、ヒストグラ
ムの挙動としては、ＨＩ≧０，ＳＨ＜０、或いは、ＨＩ
＜０，ＳＨ≧０の２通りがある。

【００８６】そこで、補正曲線と共に予め記憶するテー
ブルとして、算出したＨＩが−０．３から−０．２の範
囲では［４］の補正曲線、ＨＩが−０．２から−０．１
の範囲では［３］の補正曲線、ＨＩが０．１から０．２
の範囲では［２］の補正曲線、そして、ＨＩが０．２か
ら０．３の範囲では［１］の補正曲線を選択するという
ルールを格納しておき、算出したヒストグラムの挙動
が、ＨＩ≧０，ＳＨ＜０の場合には、そのＨＩの値に応
じて、図１５に例示する４種類の補正曲線の中から、上
記のルールに従って［１］または［２］の補正曲線を表
わすデータを選択し、ガンマ補正部２００１に設定すれ
ば良い。一方、算出したヒストグラムの挙動が、ＨＩ＜
０，ＳＨ≧０の場合には、そのＨＩの値に応じて、図１
５に例示する４種類の補正曲線の中から、上記のルール
に従って［３］または［４］の補正曲線を表わすデータ
を選択し、ガンマ補正部２００１に設定すれば良い。

【００８７】上述した第２の実施形態によれば、第１の
実施形態と比較して所望の原稿の複写出力物を得るまで
の時間が長くなるものの、オペレータは敢えてキャリブ
レーションモードの実行操作を行わなくても、原稿のコ
ピー開始動作を行うだけで階調補正処理が行われるた
め、画像形成条件を常に最適な状態に維持することがで
きる。

【００８８】尚、上述した第２の実施形態では、１枚の
原稿１０１を対象として階調補正を行ったが、複数枚の
原稿が原稿台１０２に置かれている場合には、上述した
図１２の処理を１枚毎に行うことにより、それぞれの原
稿に対して安定した複写画像が得られる。

【００８９】また、複数枚の原稿が原稿台１０２に置か
れている場合には、原稿１０１と複写出力物とがリーダ
ユニットＡの同じパスを通過することを利用して、読み
取った複数枚の原稿を、原稿置き場１１１に排出するの
ではなく、ソータの一番上（下でもよい）の段に順次排
出すると良い。この場合、当該読み取り後の複数枚の原
稿自体を配布物として使用したい場合や、それら原稿を
ステイプルしたい場合に利便性が向上する。

【００９０】［第３の実施形態］次に、上述した第２の
実施形態に係る画像処理装置を基本とする第３の実施形
態を説明する。以下の説明においては、第２の実施形態
と同様な構成については重複する説明を省略し、本実施
形態における特徴的な部分を中心に説明する。

【００９１】図１６は、本発明の第３の実施形態として
のカラー複写機の全体の概略構成を示す図であり、第１
の実施形態における図１に示すカラー複写機の構成と異
なるのは、原稿の両面の画像を同時に読み込めるよう
に、上述した光源１０３、光学系１０４、そしてＣＣＤ
センサ１０５から成る光学系が、同図に示すように対向
した状態で２つ設けられていること、ソータの最上段の
搬送ローラ２２１、紙パス切り換え器２２２、並びに両
面コピー時に使用する給紙パス２２３が更に設けられて
いる点が異なる。

【００９２】本実施形態に係るカラー複写機（図１６）
において、オペレータにより原稿の両面コピーの設定が
なされた場合には、原稿画像を表裏両面に記録した複写
出力物を、互いに対向して設けられた２つの光学系（光
源１０３、光学系１０４、そしてＣＣＤセンサ１０５）
を用いて読み取り、読み取った両面の画像を、画像メモ
リ（ＲＡＭ）に格納すると共に、片面ずつ独立して作成
した補正データを、ガンマ補正部２００１に設定する。

【００９３】次に、第２の実施形態と同様に片面に画像
が記録された当該複写出力物を、図１６に示すソータの
上下方向の搬送経路に所定距離だけ搬送する。そして、
紙パス切り換え器２２２を切り替えると共に、搬送ロー
ラ２２１を逆方向に駆動し、給紙パス２２３を搬送方向
がリーダユニットＡからプリンタユニットＢとなるよう
に駆動する。

【００９４】このような搬送制御を行うことにより、当
該複写出力物の感光体ドラム４に接触する面を未だ画像
が記録されていない面に反転させることができ、その面
に画像メモリに格納されているもう片方の画像を記録す
れば、両面コピーが可能となると共に、片面ずつ個別に
補正データを設定できるため、表裏両面の画像形成条件
を、個別に最適な状態に維持することができる。

【００９５】

【他の実施形態】尚、本発明は、複数の機器（例えばホ
ストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリ
ンタ等）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装
置、プリンタ等）に適用してもよい。

【００９６】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００９７】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００９８】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ等
を用いることができる。

【００９９】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部
を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実
現される場合も含まれることは言うまでもない。

【０１００】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
ＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処
理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も
含まれることは言うまでもない。

【０１０１】また、上述した実施形態では電子写真方式
の画像処理装置を例に説明したが、これに限られるもの
ではなく、熱転写方式の画像処理装置、インクジェット
方式の画像処理装置等、他の方式の画像処理装置にも本
発明は適用可能である。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
利便性に優れ、入力画像データに対する画像再現性を最
適な状態に調整する画像処理装置及びその補正情報生成
方法の提供が実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態としてのカラー複写機
の全体の概略構成を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施形態としての画像処理部の
ブロック構成図である。

【図３】本発明の第１の実施形態としての画像処理部に
おける各制御信号のタイミングチャートである。

【図４】本発明の第１の実施形態としてのプリンタ制御
部１０９のブロック構成図である。

【図５】本発明の第１の実施形態としてのＬＵＴ２５に
よる階調補正を説明するためのブロック構成図である。

【図６】本発明の第１の実施形態としてのカラー複写機
により、原画像が再現されるまでの各工程における特性
を説明する図である。

【図７】本発明の第１の実施形態としての階調補正処理
を示すフローチャートである。

【図８】操作部の表示画面を例示する図である。

【図９】本発明の第１の実施形態としてのテストプリン
トの一例を示す図である。

【図１０】本発明の第１の実施形態としてのパッチ７３
当たりの読み取りポイントの一例を示す図である。

【図１１】本発明の第１の実施形態としてのテストプリ
ントを出力するときのレーザ出力レベルと、出力された
テストプリントの各パッチを読み取って得られた濃度値
との特性例を示す図である。

【図１２】本発明の第２の実施形態としての階調補正処
理を示すフローチャートである。

【図１３】第２の実施形態において算出したヒストグラ
ムデータＨｃ，Ｈｏを例示する図である。

【図１４】本発明の第２の実施形態における画像処理部
の構成を示すブロック図である。

【図１５】第２の実施形態においてガンマ補正部２００
１に設定する補正データを例示する図である。

【図１６】本発明の第３の実施形態としてのカラー複写
機の全体の概略構成を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C061 AP03 AP04 AQ04 AQ05 AQ06 AR01 KK18 KK26 KK28 KK31 2H027 EC06 HA06 ZA07 5C077 LL19 MM03 MM27 MP08 NN02 PP15 PP32 PP33 PP38 PP42 PP47 PQ19 PQ20 PQ22 PQ23 SS02 TT06

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を光学的に読み取る読み取り手段
   と、その読み取り手段から出力される画像データを記録
   媒体に記録する記録手段とを備える画像処理装置であっ
   て、 前記記録手段から前記読み取り手段に記録媒体を搬送す
   る搬送手段と、 予め記憶しているテストパターンを表わす情報を前記記
   録手段によって記録媒体に記録させ、そのテストパター
   ンが記録された記録媒体を、前記搬送手段によって前記
   読み取り手段まで搬送させると共に前記読み取り手段に
   よって読み取り、その読み取りにより得られる画像信号
   と、該テストパターンを表わす情報とに基づいて、前記
   記録手段が画像を記録する際の補正情報を生成する制御
   手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記補正情報に従っ
   て、前記記録手段に設けられた補正テーブルの設定情報
   を補正することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
   置。
3. 【請求項３】 原稿を光学的に読み取る読み取り手段
   と、その読み取り手段から出力される画像データを記録
   媒体に記録する記録手段とを備える画像処理装置であっ
   て、 前記記録手段から前記読み取り手段に記録媒体を搬送す
   る搬送手段と、 前記読み取り手段によって読み取った原稿の画像データ
   を記憶すると共に前記記録手段によって記録媒体に記録
   させ、その原稿画像が記録された記録媒体を、前記搬送
   手段によって前記読み取り手段まで搬送させると共に前
   記読み取り手段によって読み取り、その読み取りにより
   得られる画像信号と、該記憶した画像データとに基づい
   て、前記記録手段が画像を記録する際の補正情報を生成
   する制御手段と、を備えることを特徴とする画像処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記補正情報に従っ
   て、前記読み取り手段に設けられた補正テーブルの設定
   情報を補正することを特徴とする請求項３記載の画像処
   理装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記記憶した画像デー
   タに基づいて算出したヒストグラムと、前記画像信号を
   表わす画像データに基づいて算出したヒストグラムとの
   差をなくすように、前記補正情報を生成することを特徴
   とする請求項３記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記補正情報は、階調補正情報であるこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像処理
   装置。
7. 【請求項７】 原稿を光学的に読み取る読み取り手段
   と、その読み取り手段から出力される画像データを記録
   媒体に記録する記録手段とを備える画像処理装置の補正
   情報生成方法であって、 前記画像処理装置に前記記録手段から前記読み取り手段
   に記録媒体を搬送する搬送手段を予め設け、 予め記憶しているテストパターンを表わす情報を前記記
   録手段によって記録媒体に記録させ、 前記テストパターンが記録された記録媒体を、前記搬送
   手段によって前記読み取り手段まで搬送させると共に前
   記読み取り手段によって読み取り、 前記読み取りにより得られる画像信号と、該テストパタ
   ーンを表わす情報とに基づいて、前記記録手段が画像を
   記録する際の補正情報を生成することを特徴とする補正
   情報生成方法。
8. 【請求項８】 原稿を光学的に読み取る読み取り手段
   と、その読み取り手段から出力される画像データを記録
   媒体に記録する記録手段とを備える画像処理装置の補正
   情報生成方法であって、 前記記録手段から前記読み取り手段に記録媒体を搬送す
   る搬送手段を予め設け、 前記読み取り手段によって読み取った原稿の画像データ
   を記憶すると共に前記記録手段によって記録媒体に記録
   させ、 前記原稿画像が記録された記録媒体を、前記搬送手段に
   よって前記読み取り手段まで搬送させると共に前記読み
   取り手段によって読み取り、 前記読み取りにより得られる画像信号と、前記記憶した
   画像データとに基づいて、前記記録手段が画像を記録す
   る際の補正情報を生成することを特徴とする補正情報生
   成方法。
9. 【請求項９】 前記補正情報は、階調補正情報であるこ
   とを特徴とする請求項７または請求項８記載の補正情報
   生成方法。