JP2001136383A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原稿を搬送しながら読取る際のシェーディン
グ補正を、常に一定の状態で高精度に行う。 【解決手段】 光源１０は、原稿搬送路２中の画像読取
部４を照射し、反射光９は光学系３を介してＣＣＤ１５
によって読取られる。画像読取部４には、原稿の搬送方
向に対して垂直に延びる形状を有する白板１６が配置さ
れ、白板１６からの画像に基づいてシェーディング補正
データを作成することができる。白板１６の表面にごみ
などが付着していない状態で、シェーディング補正用デ
ータを予め作成しておき、原稿の画像を読取ってシェー
ディング補正を行う際には、原稿の幅方向の両側からの
白板１６の画像を利用して読取りのためのアナログ回路
のゲインの調整を行い、記憶されているデータを用いて
画素毎のシェーディング補正を行う。白板１６に対する
ごみの付着などの影響を除去して、精度の高いシェーデ
ィング補正を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナやファク
シミリ装置の読取り部など、原稿の画像を読取るための
画像読取装置、特に画像読取りのための光学系は静止し
ていて、原稿が搬送される画像読取装置で行われるシェ
ーディング補正に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、スキャナ、ファクシミリ装置
の画像読取り部、あるいは複写機の画像読取り部には、
ＣＣＤ（Charge Cuppled Device）など、受光素子が多
数配列されている読取センサが用いられ、原稿からの反
射光の強度に基づいて画像を読取る。読取センサが読取
る画像は、各受光素子に対応して、複数の画素に分けて
読取られる。各受光素子は、同一の光量を受光したとし
ても、感度差などで画素間で出力する信号レベルに差が
生じる。画素間で、信号レベルに差があると、均一な画
像として読取る部分に、明暗が濃淡の縞が生じる。この
ような画素間のレベル差を解消するために、シェーディ
ング補正が行われている。

【０００３】シェーディング補正についての先行技術
は、たとえば特開平１０−３４１３３７号公報などに開
示されている。特開平１０−３４１３３７号公報に記載
されている先行技術では、全体が白色で一様な白基準面
を読取って、読取った画像中で信号レベルが最大値と最
小値とになる画素間のレベル差を検出し、最大値を最小
値で割った商を演算して、その割算の結果に基づいてシ
ェーディング補正の際の精度を決定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】画像読取装置では、前
述のように、標準白板などを用いてシェーディング補正
が行われている。画像読取素子や光学系が固定されてい
て、原稿が搬送されて移動しながら画像の読取りが行わ
れる画像読取装置では、標準白板は、原稿の通過部分で
原稿からの画像を読取る部分に配置され、原稿の読取り
を行っていないときに標準白板からの画像の読取りが可
能となり、シェーディング補正を行うことができる。し
かしながら、原稿の搬送経路に配置される標準白板の表
面には、ごみが付着しやすい。標準白板の表面にごみが
付着していると、そのごみによって標準白板を読取った
画像の信号レベルが小さくなり、シェーディング補正で
はその部分を明るくする方向に補正データが作成され
る。作成されたデータを用いて原稿の画像をシェーディ
ング補正する場合に標準白板でごみが付着していた部分
に対応する画素からの信号レベルは、明るくする方向に
補正されてしまう。原稿からの画像は、原稿を一定方向
に搬送しながら読取られるので、ごみによって誤った補
正が行われるシェーディング補正の影響は、原稿の搬送
方向に連なる筋として、原稿から読取った画像中に現れ
てしまう。

【０００５】特開平１０−３４１３３７の先行技術のよ
うなシェーディング補正では、白板面にごみが付着して
いるときは、ごみ付着部分の信号レベルは小さく、それ
以外の信号レベルは大きくなる。このような状態で、最
大値と最小値とを検出する場合、最小値が小さくなるの
で、最大値と最小値との差が大きくなり、割算の結果も
大きく異なってしまう。したがって、この割算の結果に
基づいて行うシェーディング補正の精度は、逆に低下し
てしまうことになる。

【０００６】本発明の目的は、原稿を搬送しながら画像
を読取っても、シェーディング補正を常に一定の状態で
行い、高精度なシェーディング補正を行うことができる
画像読取装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、静止した光学
系に対して原稿を搬送しながら、画像を読取る画像読取
装置において、光学系を介して、画像を複数の画素に分
けて読取り、各画素を表す信号を順次導出する読取素子
と、読取素子からの信号を増幅し、増幅利得およびオフ
セットがそれぞれ可変であるアンプ回路と、予め基準と
なる基準用白板について、読取素子が読取る画像につい
ての信号レベルが所定値となるように、アンプ回路の増
幅利得およびオフセットを調整し、画素間の信号レベル
の差異に基づき、該差異を解消させるシェーディング補
正データを作成するシェーディング補正手段と、シェー
ディング補正手段によって作成されるシェーディング補
正データを記憶する補正データ記憶手段と、読取素子が
原稿からの画像を読取る際に、原稿の画像領域外で、同
時に読取り可能なように配置される領域外白板とを含
み、シェーディング補正手段は、原稿の読取り時に、読
取素子からの信号のうちで、領域外白板からの画像に対
応する画素の信号レベルが予め設定される目標と一致す
るように、アンプ回路の増幅利得およびオフセットを補
正し、補正データ記憶手段に記憶されているシェーディ
ング補正データを用いて、画素間の信号レベルを補正す
ることを特徴とする画像読取装置である。

【０００８】本発明に従えば、画像読取装置は、読取素
子と、アンプ回路と、シェーディング補正手段と、補正
データ記憶手段と、領域外白板とを含む。読取素子は、
光学系を介して、画像を複数の画素に分けて読取り、各
画素を表す信号を順次導出する。アンプ回路は、増幅利
得およびオフセットがそれぞれ可変であり、読取素子か
らの信号を増幅する。シェーディング補正手段は、予め
基準となる基準用白板について、読取素子が読取る画像
についての信号レベルが所定値となるように、アンプ回
路の増幅利得およびオフセットを調整し、画素間の信号
レベルの差異に基づき、該差異を解消させるシェーディ
ング補正データを作成する。補正データ記憶手段には、
シェーディング補正手段によって作成されるシェーディ
ング補正データが記憶される。領域外白板は、読取素子
が原稿からの画像を読取る際に、原稿の画像領域外で、
同時に読取り可能なように配置される。シェーディング
補正手段は、原稿の読取り時に、読取素子からの信号の
うちで、領域外白板からの画像に対応する画素の信号レ
ベルが、予め設定される目標と一致するようにアンプ回
路の増幅利得およびオフセットを補正し、補正データ記
憶手段に記憶されているシェーディング補正データを用
いて、画素間の信号レベルを補正する。原稿の画像を読
取ってシェーディング補正を行う際には、予め補正デー
タ記憶手段に記憶されている補正データを用いて行うの
で、基準用白板を読込む際にごみなどの影響を受けない
ように補正データを作成しておけば、原稿読取り時で補
正データの影響による画像中の筋の生成を防ぐことがで
きる。アンプ回路の増幅利得やオフセットは、領域外白
板からの画像の読取り結果に基づいて補正するので、読
取素子が読取る画像全体についての照明量の変動や、読
取素子の性能の変化などに対して、全体的な読取り状態
が一定となるように補正することができる。

【０００９】また本発明で前記シェーディング補正手段
は、前記基準用白板に基づくシェーディング補正データ
を作成する際に、前記読取素子によって前記領域外白板
からの画像も読取り、該領域外白板から画像の信号レベ
ルを記憶する白板レベル記憶手段をさらに含み、シェー
ディング補正手段は、前記アンプ回路の増幅利得および
オフセットの補正を、白板レベル記憶手段に記憶されて
いる信号レベルを前記予め設定される目標として行うこ
とを特徴とする。

【００１０】本発明に従えば、シェーディング補正手段
が基準用白板に基づくシェーディング補正データを作成
する際に、領域外白板からの画像も読取って白板レベル
記憶手段に信号レベルを記憶しておく。シェーディング
補正を行う際に、アンプ回路の増幅利得およびオフセッ
トの補正を、白板レベル記憶手段に記憶されている信号
レベルを目標として行うので、シェーディング補正を行
う際の信号レベルを、基準用白板について補正データを
作成する際の条件に合わせ、シェーディング補正の精度
を高めることができる。

【００１１】また本発明で前記基準用白板は、前記原稿
の搬送経路に、その表面上を原稿が通過し、原稿搬送方
向に垂直な幅方向の長さが、読取り可能な最大の原稿の
幅よりも大きくなるように設置され、前記領域外白板
は、該基準用白板で、読取り可能な最大の原稿が通過す
る部分の外方となる部分であることを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、基準用白板は、原稿の搬
送経路に、搬送される原稿の幅方向の最大値よりも長く
なるように設置され、原稿が通過しない外側の部分を領
域外白板とするので、基準用白板と領域外白板を同一に
して、しかも領域外白板の表面には原稿からのごみなど
が付着しにくい状態で用いることができる。

【００１３】また本発明で前記シェーディング補正手段
は、前記原稿読取り時のシェーディング補正を、予め定
める原稿読取りの所定ページ毎に行うことを特徴とす
る。

【００１４】本発明に従えば、シェーディング補正手段
は、原稿読取り時のシェーディング補正を予め定める原
稿読取りの所定ページ毎に行うので、光源の光量変化等
による影響を確実に補正して、長期的にレベル変動が少
ない状態で画像を読取ることができる。所定ページとし
て、毎ページ毎にシェーディング補正を行うこともで
き、原稿読取りの頻度が小さく、１回の読取りから次の
読取りまでに時間が経過するようなときには、時間経過
に伴う光源の光量変化などを有効に補正することができ
る。所定ページを、複数ページ毎に設定すれば、連続し
て画像読取りを行う場合などに、毎回のシェーディング
補正を省略して、迅速な画像読取りを行うことができ
る。

【００１５】また本発明で前記シェーディング補正手段
が、前記アンプ回路の増幅利得およびオフセットを補正
する際の補正値を記憶しておく補正値記憶手段と、該補
正値が補正値記憶手段に記憶されている前回の補正値に
対して、予め設定される範囲を超えて変動している場合
に警告するデータ補正時警告手段とをさらに含むことを
特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、シェーディング補正手段
がアンプ回路の増幅利得およびオフセットを補正する際
に、補正値記憶手段に記憶されている前回の補正値と比
較し、比較結果が予め設定されている範囲を超えて変動
しているときに、警告が行われる。変動する補正値は、
領域外白板からの画像に基づいて作成されるので、この
変動が大きいことは、領域外白板の表面が汚れている可
能性が高くなり、データ補正時警告手段が行う警告によ
って、画像読取装置を使用している使用者等に読取素子
あるいは領域外白板が汚れていることを知らせることが
できる。

【００１７】また本発明で前記シェーディング補正手段
は、前記読取素子の全画素についてシェーディング補正
を行い、前記補正データ記憶手段には、全画素について
シェーディング補正データが記憶されることを特徴とす
る。

【００１８】本発明に従えば、シェーディング補正手段
には読取素子の全画素についてのシェーディング補正デ
ータが記憶され、シェーディング補正は全画素について
画素毎に行うので、高精度なシェーディング補正を行う
ことができる。

【００１９】また本発明で前記シェーディング補正手段
は、前記シェーディング補正データを圧縮して作成し、
前記補正データ記憶手段には圧縮されたシェーディング
補正データが記憶されることを特徴とする。

【００２０】本発明に従えば、シェーディング補正デー
タを圧縮して作成し、補正データ記憶手段には圧縮され
たシェーディング補正データを記憶するので、補正デー
タ記憶手段の記憶容量を小さくすることができる。

【００２１】また本発明で前記シェーディング補正手段
は、隣接する画素間での信号レベルの差分値を用いて、
前記圧縮を行うことを特徴とする。

【００２２】本発明に従えば、シェーディング補正デー
タの圧縮を、隣接する画素間での信号レベルの差分値を
用いて行うので、画素間での信号レベルの差をそのまま
記憶することができ、圧縮処理も簡単に行うことがで
き、精度低下を防止しながら圧縮容量を小さくすること
ができる。

【００２３】また本発明で前記シェーディング補正手段
は、前記隣接する画素間での信号レベルの差分値が予め
設定される再作成基準値よりも大きいとき、再度シェー
ディング補正データの作成を行うことを特徴とする。

【００２４】本発明に従えば、隣接する画素間の信号レ
ベルの差分値が予め設定されている再作成基準値よりも
大きいときには、再度シェーディング補正データの作成
を行うので、何らかの原因で隣接する画素間での差分値
が大きくなるときに再度シェーディング補正データの作
成を行うので、隣接する画素間での信号レベル差が小さ
い状態でシェーディング補正データを作成し、シェーデ
ィング補正の精度を高めることができる。

【００２５】また本発明で前記シェーディング補正手段
による前記シェーディング補正データの作成時に、隣接
する画素間の信号レベルの差分値が予め設定される警告
基準値よりも大きい場合に、警告するデータ作成時警告
手段をさらに含むことを特徴とする。

【００２６】本発明に従えば、シェーディング補正デー
タの作成時に隣接する画素間での信号レベルの差分値が
大きくなると、データ作成時警告手段が警告を行うの
で、画像読取装置の使用者等は、基準用白板の汚れや光
学系あるいは読取素子の汚れなどを認識し、その防止や
システムの故障を未然に防ぐことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態と
しての画像読取装置１の概略的な構成を示す。画像読取
りの対象となる原稿は、原稿搬送路２に沿って搬送され
る。搬送される原稿に対して、静止している光学系３で
画像読取部４に位置する画像を読取る。原稿搬送路２に
は、原稿供給部５から原稿が供給される。原稿供給部５
には、吸込ローラ６が設けられ、原稿供給部５の外部か
ら供給される原稿を吸込んで、原稿搬送路２に導く。原
稿搬送路２の途中には、送りローラ７が設けられ、吸込
ローラ６によって吸込まれた原稿を、光学系３による画
像読取部４の読取り対象位置に導く。読取り対象位置を
通過した原稿は、排出ローラ８によって画像読取装置１
の外部に排出される。原稿が画像読取部４を通過する際
に、原稿からの反射光９は光学系３に導かれる。

【００２８】原稿が画像読取部に存在している間に、原
稿の表面は光源１０からの光で照射される。光源１０
は、たとえばキセノンランプが使用され、画像読取部４
で原稿の画像読取りに必要な明るさになるように、原稿
の表面に光を照射する。光学系３には、第１ミラー１
１、第２ミラー１２、第３ミラー１３およびレンズ１４
が含まれる。原稿からの反射光９は、第１ミラー１１と
第２ミラー１２との間で複数回の反射を繰返して第３ミ
ラー１３に導かれ、レンズ１４から画像読取部４に設け
られるＣＣＤ１５の撮像面に入射する。原稿搬送路２
で、画像読取り位置の下方には、白板１６が設置され
る。白板１６は、後述するように、ＣＣＤ１５の全画素
に対するシェーディング補正データを作成するための基
準用白板と、原稿と同時に画像形成しながら、信号レベ
ルの調整を行うために用いる領域外白板として利用され
る。本実施形態では、光源１０、第１ミラー１１、第２
ミラー１２、第３ミラー１３、レンズ１４、ＣＣＤ１５
および白板１６を含む光学系３は、移動機構を全く備え
ておらず、静止した状態で画像読取りを行う。

【００２９】図２は、図１の読取素子であるＣＣＤ１５
で、シェーディング補正を行うための概略的な電気的構
成を示す。コントロール回路２１は、全体の制御を行
う。ＣＣＤ駆動回路２２は、ＣＣＤ１５を駆動して、画
像読取りを行う。ＣＣＤ１５は、複数の半導体受光素子
が配列されて形成され、ＣＣＤ駆動回路２２が所定の方
式で駆動することによって、各受光素子が撮像する画像
を形成する画素に対応する信号が、順次的に導出され
る。各画素に対応する信号はアナログ信号であり、アナ
ログ回路２３でアナログ信号の状態のまま処理される。
アナログ回路２３には、クランプ回路２４、アンプ回路
２５およびサンプルホールド回路２６が含まれる。クラ
ンプ回路２４は、ＣＣＤ１５から導出される信号をクラ
ンプする。ＣＣＤ１５から導出される信号は、ＣＣＤ駆
動回路２２がＣＣＤ１５を駆動するクロック信号に同期
して導出され、交流成分が含まれる。クランプ回路２４
は、ＣＣＤ１５から出力される信号に対し、一定の直流
レベルでクランプする。アンプ回路２５は、増幅利得で
あるゲイン、およびオフセットを調整可能であり、クラ
ンプ回路２４によってレベルがクランプされたＣＣＤ１
５からの信号を増幅する。サンプルホールド回路２６
は、アンプ回路２５からの出力を一定のタイミングでサ
ンプルホールドする。サンプルホールド回路２６によっ
てサンプルホールドされている信号は、アナログ／デジ
タル（以下、「Ａ／Ｄ」と略称する）コンバータ回路２
７によって、デジタルデータに変換される。

【００３０】本実施形態でのシェーディング補正は、Ａ
／Ｄコンバータ回路２７によって変換されたデジタルデ
ータに対して行われる。デジタルシェーディング回路２
８は、ＦＩＦＯ（First In First Out）ラインメモリ２
９を使用し、１画素毎にシェーディング補正を行う。シ
ェーディング補正の際に、データは画素毎にＦＩＦＯラ
インメモリ２９に格納され、そのデータを順次呼出しな
がらシェーディング補正が行われる。シェーディング補
正ためのワークエリアなどとして、スタチックＲＡＭ
（以下、「ＳＲＡＭ」と略称する）３０が用いられ、さ
らに補正用データはコントロール回路２１内部のフラッ
シュメモリ３１に記憶される。なお、デジタルシェーデ
ィング回路２８内には、後述するルックアップテーブル
３２も含まれている。

【００３１】図３は、図１および図２に示す画像読取装
置１で、シェーディング補正のための補正データを作成
する手順を示す。ステップａ０から手順を開始し、ステ
ップａ１では、アンプ回路２５の増幅利得に対する初期
仮ゲイン値を決定する。次にステップａ２で、アンプ回
路２５のオフセット値を、黒色について調整する黒オフ
セット値調整を行う。次にステップａ３で、アンプ回路
２５の増幅利得に対して、最終ゲイン値を決定する。ス
テップａ４では、アンプ回路２５について増幅利得とオ
フセットとが調整された状態で、デジタルシェーディン
グ補正用のデータを作成し、フラッシュメモリ３１に格
納する。ステップａ５では、画像有効領域外の白板レベ
ルをフラッシュメモリ３１に格納し、ステップａ６で手
順を終了する。

【００３２】図４は、図３のステップａ１で行う初期仮
ゲイン値決定の手順をより詳細に示す。ステップｂ１で
光源１０を点灯する。このとき、原稿読取部４には原稿
を搬送しない状態として、光源１０からの光は白板１６
の全表面を照射し、白板１６の表面からの反射光９が光
学系３を介してＣＣＤ１５によって読取られる状態とす
る。したがってＣＣＤ１５は、白板１６の画像を読取
る。ステップｂ２では、アナログ回路２３の初期設定を
行う。アナログ回路２３に含まれるアンプ回路２５は、
増幅利得およびオフセットが調整可能であり、初期設定
として、予め初期値として与えられているデフォルト
値、または前回の設定値を使用する。またオフセット値
も、初期値あるいは前回設定値を使用する。次にステッ
プｂ３で、ＣＣＤ１５からの画素毎の出力のうち、原稿
読取りに使用する部分を含む７２６０画素分の出力デー
タを、ＳＲＡＭ３０に記憶する。ステップｂ４では、Ｓ
ＲＡＭ３０に記憶されたデータのうち、中央部分の４０
９６画素分のデータを抽出して、平均値と標準偏差値と
を算出する。次にステップｂ５で、次の第１式に従っ
て、目標値を算出する。 目標値 ＝ 平均値 ＋ 標準偏差 × ２ …（１）

【００３３】ステップｂ６では、ステップｂ５で算出さ
れる目標値が、たとえば２４０となっているか否かを判
断する。目標値が２４０となっていないときには、ステ
ップｂ７でアナログ回路２３のうちのアンプ回路２５の
増幅利得を調整し、アナログ回路ゲイン調整を行う。ア
ナログゲイン調整後には、ステップｂ３に戻る。ステッ
プｂ６で、目標値が２４０になったら、ステップｂ８で
手順を終了する。

【００３４】図５は、図３のステップａ２に示す黒オフ
セット値調整の手順を示す。ステップｃ０では、図４の
手順に続いて開始され、ステップｃ１では、光源１０を
消灯する。画像読取部４内部は、光源１０を点灯しない
限り暗黒の状態となり、白板１６の表面をＣＣＤ１５で
撮像しても、信号レベルはほとんど０に近い状態とな
る。ステップｃ２では、ＣＣＤ１５の出力をＳＲＡＭ３
０に記憶する。ステップｃ３では、図４のステップｂ４
で平均値と標準偏差値とを算出した中央部の７２６０画
素について、平均値を算出する。ステップｃ４では、算
出した平均値が３と等しいか否かを判断する。等しくな
いと判断されるときには、ステップｃ５で、オフセット
調整を行い、ステップｃ２に戻る。ステップｃ４で平均
値が３に等しいと判断されるときには、ステップｃ６で
手順を終了する。

【００３５】図３に示すステップａ３の最終ゲイン値決
定は、ステップａ１の初期仮ゲイン値決定に用いた図４
に示す手順で行う。

【００３６】図６は、図３に示す手順で作成されたシェ
ーディング補正データを用いて、原稿の画像を読取る際
にシェーディング補正を行う手順を示す。電源投入後、
ステップｄ０から手順を開始し、ステップｄ１で光源１
０を点灯させる。ステップｄ２では、シェーディング補
正データをフラッシュメモリ３１からＦＩＦＯラインメ
モリ２９に転送する。ステップｄ３では、アナログ回路
２３の初期調整を行う。初期調整は、図３のステップａ
１〜ａ３と同様に行う。ステップｄ４で、原稿の画像を
原稿の外部の白板１６の画像とともに読取る。ステップ
ｄ５では、デジタルシェーディング補正を行う。ステッ
プｄ６では、画像有効領域外の白板１６の画像から白板
レベルの平均値を算出する。ステップｄ７では、算出さ
れた平均値とフラッシュメモリ３１に格納されている白
板レベルとを比較し、同等であるか否かを判断する。同
等でないと判断されるときには、ステップｄ８で、ゲイ
ン値を調整し、ステップｄ４に戻る。

【００３７】ステップｄ７で、平均値と白板レベルとが
同等であると判断されるときには、ステップｄ９で、Ｆ
ＩＦＯラインメモリ２９に格納されているシェーディン
グ補正データを利用して、各画素についてのデジタルシ
ェーディング補正を行う。ステップｄ１０では、画像の
読取りが終了しているか否かを判断する。終了していな
いと判断されるときには、ステップｄ１１で、所定ペー
ジの読取りとなっているか否かを判断する。所定ページ
の読取りでなければ、ステップｄ１２で原稿の読取りを
行い、ステップｄ９に戻る。ステップｄ１０で原稿読取
りが終了すると判断されるときには、ステップｄ１３
で、手順を終了する。ステップｄ１１で所定ページの読
取りとなっていると判断されるときには、ステップｄ４
に戻る。したがって、所定ページ毎にゲイン調整が行わ
れる。

【００３８】図６のステップｄ５およびｄ９でのデジタ
ルシェーディング補正は、図２のデジタルシェーディン
グ回路２８によって行われる。デジタルシェーディング
回路２８は、シェーディング補正のためのルックアップ
テーブル（以下、「ＬＵＴ」と略称する）３２を内部に
備えている。ＬＵＴ３２は、アドレスデータとして、Ｆ
ＩＦＯラインメモリ２９に記憶されている補正データを
アドレスとして参照することができ、シェーディング補
正用の係数を表す。すなわち、実際にＣＣＤ１５の各画
素の画像データを、次の第２式に従って補正する。 シェーディング補正後データ ＝ シェーディング前データ דＬＵＴのデータ” …（２）

【００３９】図７は、ＬＵＴ３２の内容の一例を示す。
Ａ／Ｄコンバータ回路２７がＣＣＤ１５の各画素の信号
レベルを８ｂｉｔのデジタル画像データに変換するの
で、この８ｂｉｔすなわち０〜２５５までの２５６のア
ドレスに対応して、補正用のデータが予め設定されてい
る。図７に示されているＬＵＴ３２のデータは、９ｂｉ
ｔ構成であり、上位２ｂｉｔが整数部、下位７ｂｉｔが
小数部となっている。

【００４０】図８は、図１の白板１６の使用状態を示
す。白板１６は、白色レベルを示す標準白板として利用
され、中央部分の３０２ｍｍの範囲は、通常の原稿の画
像が有効となる画像有効領域として設定される。ＣＣＤ
１５自体は、画像有効領域よりも５ｍｍ広いＣＣＤ有効
領域である３０７ｍｍの範囲を読取り可能である。した
がって、白板１６の表面上に原稿の搬送を行いながら画
像を読取っても、ＣＣＤ有効領域のうちで画像有効領域
にかからない「※」を付して示す部分が、原稿とともに
読取り可能となる。この部分を、アナログ回路２３の調
整のための白板レベルの基準として用いる。領域外白板
として用いる部分は有効画像領域外であるため、原稿が
通過することにより発生する紙粉などのごみ付着が極め
て少なくなる。白板１６の全体が清浄なうちに図３に示
すシェーディング補正データの作成処理を行っておき、
一旦記憶されているデジタルシェーディングデータをシ
ェーディング補正処理に毎回使用することによって、画
像有効領域内の白板１６の表面にごみなどが付着して
も、間違ったシェーディング補正を行うことなく、常に
安定したデジタルシェーディング結果を得ることが可能
になる。

【００４１】図８に示すＣＣＤ有効領域内で、画像有効
領域外となる領域外白板の部分には紙粉などのごみの付
着が極めて少なくなるけれども、ごみ付着が発生した場
合には、読取画像に大きな影響を及ぼす可能性がある。
その影響を未然に防止するため、領域外白板の部分での
画像に基づいて調整したゲイン値を予め設定されている
値、またあるいは前回のゲイン値と比較し、大きく変動
している場合は警告することによって、読取り画像に大
きな影響を与える前に知らせることが可能となる。ま
た、画像読取装置１の使用者が、白板１６の表面などを
清掃すれば、復帰可能となる。

【００４２】図９は、設定可能なゲイン値と設定値との
関係の一例を示す。設定値は、８ｂｉｔのデジタルデー
タで表され、０から２５５の範囲で設定可能である。設
定値値が１２８のときにゲインは１０ｄＢとなる。たと
えば図６のステップｄ５で、白板レベルの平均値をフラ
ッシュメモリに格納されている白板レベルと同等である
か否かを判断する際に、フラッシュメモリ３１には前回
の設定値であるゲイン値ａを設定しておき、今回のゲイ
ン値が以下の第３式を満足しない場合は警告するように
する。 （ａ＋１６）＞ 今回のゲイン値 ＞（ａ−１６） …（３）

【００４３】また前回のゲイン値ではなく、予め設定さ
れているデフォルト値を使用してもよい。また、＋１６
や−１６などの範囲も、要求される画質などに合わせて
適宜に変更することができる。範囲を狭めれば、画質は
向上する。ただし、警告の頻度は高くなる。

【００４４】本発明の実施の他の形態として、シェーデ
ィング補正を行うためのデジタルシェーディングデータ
を圧縮して記憶する構成について説明する。図１０は、
図３のステップａ４でフラッシュメモリ３１に格納され
るデジタルシェーディング補正データの例を示す。デジ
タルシェーディング補正データは、８ｂｉｔで表され
る。画素位置が両端部に近くなるにつれて、デジタルシ
ェーディングデータが小さくなっていることが判る。し
かしながら、画素位置が近い隣接している場合には、デ
ジタルシェーディングデータの値に大差がないことも判
る。この特性を利用すれば、左あるいは右隣との差分値
を用いて、８ｂｉｔのデータがなくても精度よくデジタ
ルシェーディングデータを表すことが可能となる。

【００４５】図１１は、図１０に示す中央部分のデジタ
ルシェーディングデータを示す。図１２は、図１１に示
すデジタルシェーディングデータに対応して、右隣画素
との差分値として表した状態を示す。図１１では、８ｂ
ｉｔが必要であるけれども、図１２のデータは符号も含
めて４ｂｉｔで充分表わすことができることが判る。４
ｂｉｔで表しても、精度自体は全く低下しない。したが
って、８ｂｉｔ必要な記憶を４ｂｉｔで済ますことがで
きるので、記憶容量を半分にすることができる。ただ
し、先頭画素のシェーディングデータのみ８ｂｉｔ必要
となる。

【００４６】デジタルシェーディング補正データは、図
３のステップａ３での最終ゲイン値決定が終了した状態
で、ＳＲＡＭ３０に記憶されている白色データである。
ここでのシェーディング補正データは、Ａ／Ｄコンバー
タ回路２７で、８ｂｉｔあるいはそれ以上のｂｉｔ数の
デジタルデータに変換されたものである。このデータ
を、コントロール回路２１内部にあるフラッシュメモリ
３１などの不揮発性記憶回路に記憶する際に、全画素デ
ータを記憶するようにすれば、高精度なデジタルシェー
ディングを行うことが可能となる。

【００４７】図１２に示すように、デジタルシェーディ
ングデータは、隣接する画素間での差分値が、通常４ｂ
ｉｔで表される１５を超えることはない。したがって、
差分値が４ｂｉｔを超える場合に、何らかの原因が生じ
ていることが推定される。このような差分値の大きな変
動を伴う状態でシェーディング補正を行うと、シェーデ
ィング補正結果として必ずしも好ましくない可能性が高
い。このため、差分値が４ｂｉｔを超える場合に、自動
的にもう一度シェーディングデータ作成を行うようにす
ることが好ましい。偶然の原因に基づいている場合に
は、再度のシェーディング補正用データ作成の際には解
消され、良好なシェーディング補正データを作成するこ
とができる可能性が高くなる。また、再度シェーディン
グデータ作成動作を行っても、差分値が４ｂｉｔを超え
る場合は、警告を行い、未然に不具合を防止するように
することもできる。また、再度のシェーディング補正デ
ータの作成を行わずに、警告を行い、原因となり得るご
みなどの付着を解除するようにすることもできる。

【００４８】なお、再度シェーディングデータの作成を
行うための基準と、警告を行う基準とを変えることもで
きる。再度自動的なシェーディングデータの作成で差分
値が基準以下となるような可能性が高い場合には警告を
行わず、差分値が大きくて人の介入を必要とするような
場合には、直ちに警告を発生させることもできる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、予め基準
用白板について作成したシェーディング補正データを用
いて原稿からの画像を読取る際のシェーディング補正を
行うので、光学系が固定されて原稿を搬送しながら画像
を読取る際に、シェーディング補正用の補正データを新
たに作成することによって、ごみなどの影響が筋状に現
れてしまうのを防ぐことができる。

【００５０】また本発明によれば、シェーディング補正
データを作成する際に領域外白板の画像レベルを記憶し
ておき、原稿を読取る際に領域外白板を読取って、その
画像レベルが記憶されている画像レベルと一致するよう
にアンプ回路の増幅利得およびオフセットを調整するの
で、アンプ回路の増幅利得およびオフセットを、領域外
白板からの画像を用いてのみ調整することができ、原稿
に合わせて基準用白板を読取らなくても、精度の高いシ
ェーディング補正を行うことができる。

【００５１】また本発明によれば、基準用白板の一部を
領域外白板として利用し、領域外白板としては原稿が通
過する部分よりも外方の部分を用いるので、原稿からの
画像の読取りと領域外白板からの画像の読取りとを同時
に行って、アンプ回路の増幅利得やオフセットの調整を
高精度に行うことができる。

【００５２】また本発明によれば、シェーディング補正
を原稿読取りの所定ページ、たとえば毎ページや一定の
複数ページおきに行い、原稿を照明する光量の変化等に
対応して、適切な状態で原稿の読取りを行うことができ
る。

【００５３】また本発明によれば、アンプ回路の増幅利
得およびオフセットを補正する補正値が前回の補正値か
ら大きく変動しているときに、データ補正時警告手段に
よって警告が行われるので、画像読取装置を使用してい
る使用者等に、読取素子や領域外白板の汚れの可能性を
知らせることができる。

【００５４】また本発明によれば、読取素子の全画素に
ついてシェーディング補正を行うことができるので、高
精度のシェーディング補正を行い、良好な画像を読取る
ことができる。

【００５５】また本発明によれば、補正データ記憶手段
に、圧縮された形でシェーディング補正データを記憶す
るので、記憶容量を小さくして、画像読取装置の製造コ
ストを低減することができる。

【００５６】また本発明によれば、補正データ記憶手段
に記憶するシェーディング補正データは、画素間の信号
レベルの差分値を用いるので、簡単な演算でデータを圧
縮し、補正データ記憶手段の記憶容量を削減して、安価
で高精度な画像読取装置を実現することができる。

【００５７】また本発明によれば、シェーディング補正
データの作成時に、隣接する画素間での信号レベルの差
分値が大きくなると、再度シェーディング補正データの
作成を行うので、偶然的な原因を除去し、精度の高いシ
ェーディング補正データを作成して、シェーディング補
正を行うことができる。

【００５８】また本発明によれば、シェーディング補正
用のデータ作成時に画素間での信号レベルの差分値が大
きくなると、作成時警告手段によって警告が行われ、画
像読取装置での不具合を防止したり、画像読取装置を用
いるシステムでの故障などを未然に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態としての画像読取装置１の概略
的な構成を示す簡略化した断面図である。

【図２】図１の画像読取装置１で画像を読取ってシェー
ディング補正を行う電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図３】図１の画像読取装置でシェーディング補正用の
データを作成する手順を示すフローチャートである。

【図４】図３のステップａ１で行う初期仮ゲイン値決定
の手順を示すフローチャートである。

【図５】図３のステップａ２で行う黒オフセット値調整
の手順を示すフローチャートである。

【図６】図１の画像読取装置１で原稿の画像を読取りな
がらシェーディング補正を行う手順を示すフローチャー
トである。

【図７】図２のデジタルシェーディング回路２８に備え
られるルックアップテーブルの内容の一例を示す図表で
ある。

【図８】図１の白板１６の使用状態を示す図である。

【図９】図２のアンプ回路２５のゲインと設定値との関
係を示すグラフである。

【図１０】図３のステップａ３での最終ゲイン値決定後
に得られるデジタルシェーディングデータの一例を示す
グラフである。

【図１１】図１０に示すデジタルシェーディングデータ
の中央部分に対応するデータ値を示す図表である。

【図１２】図１１の中央部分のデータに対応する差分値
を示す図表である。

【符号の説明】

１ 画像読取装置 ２ 原稿搬送路 ３ 光学系 ４ 画像読取部 １０ 光源 １５ ＣＣＤ １６ 白板 ２１ コントロール回路 ２３ アナログ回路 ２５ アンプ回路 ２７ Ａ／Ｄコンバータ回路 ２８ デジタルシェーディング回路 ２９ ＦＩＦＯラインメモリ ３０ ＳＲＡＭ ３１ フラッシュメモリ ３２ ＬＵＴ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷村 美保子 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 安岡 紀英 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 大槻 正明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5B047 AA01 DA01 DA04 DC01 DC06 DC07 DC11 5C072 AA01 BA08 EA05 FB12 FB15 FB17 RA16 UA02 UA05 UA08 UA11 5C077 LL04 MM03 MM27 NP01 PP06 PP12 PQ03 PQ20 PQ22

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静止した光学系に対して原稿を搬送しな
   がら、画像を読取る画像読取装置において、 光学系を介して、画像を複数の画素に分けて読取り、各
   画素を表す信号を順次導出する読取素子と、 読取素子からの信号を増幅し、増幅利得およびオフセッ
   トがそれぞれ可変であるアンプ回路と、 予め基準となる基準用白板について、読取素子が読取る
   画像についての信号レベルが所定値となるように、アン
   プ回路の増幅利得およびオフセットを調整し、画素間の
   信号レベルの差異に基づき、該差異を解消させるシェー
   ディング補正データを作成するシェーディング補正手段
   と、 シェーディング補正手段によって作成されるシェーディ
   ング補正データを記憶する補正データ記憶手段と、 読取素子が原稿からの画像を読取る際に、原稿の画像領
   域外で、同時に読取り可能なように配置される領域外白
   板とを含み、 シェーディング補正手段は、原稿の読取り時に、読取素
   子からの信号のうちで、領域外白板からの画像に対応す
   る画素の信号レベルが予め設定される目標と一致するよ
   うに、アンプ回路の増幅利得およびオフセットを補正
   し、補正データ記憶手段に記憶されているシェーディン
   グ補正データを用いて、画素間の信号レベルを補正する
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記シェーディング補正手段は、前記基
   準用白板に基づくシェーディング補正データを作成する
   際に、前記読取素子によって前記領域外白板からの画像
   も読取り、 該領域外白板から画像の信号レベルを記憶する白板レベ
   ル記憶手段をさらに含み、 シェーディング補正手段は、前記アンプ回路の増幅利得
   およびオフセットの補正を、白板レベル記憶手段に記憶
   されている信号レベルを前記予め設定される目標として
   行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記基準用白板は、前記原稿の搬送経路
   に、その表面上を原稿が通過し、原稿搬送方向に垂直な
   幅方向の長さが、読取り可能な最大の原稿の幅よりも大
   きくなるように設置され、 前記領域外白板は、該基準用白板で、読取り可能な最大
   の原稿が通過する部分の外方となる部分であることを特
   徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
4. 【請求項４】 前記シェーディング補正手段は、前記原
   稿読取り時のシェーディング補正を、予め定める原稿読
   取りの所定ページ毎に行うことを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 【請求項５】 前記シェーディング補正手段が、前記ア
   ンプ回路の増幅利得およびオフセットを補正する際の補
   正値を記憶しておく補正値記憶手段と、 該補正値が補正値記憶手段に記憶されている前回の補正
   値に対して、予め設定される範囲を超えて変動している
   場合に警告するデータ補正時警告手段とをさらに含むこ
   とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像読
   取装置。
6. 【請求項６】 前記シェーディング補正手段は、前記読
   取素子の全画素についてシェーディング補正を行い、 前記補正データ記憶手段には、全画素についてシェーデ
   ィング補正データが記憶されることを特徴とする請求項
   １〜５のいずれかに記載の画像読取装置。
7. 【請求項７】 前記シェーディング補正手段は、前記シ
   ェーディング補正データを圧縮して作成し、 前記補正データ記憶手段には圧縮されたシェーディング
   補正データが記憶されることを特徴とする請求項６記載
   の画像読取装置。
8. 【請求項８】 前記シェーディング補正手段は、隣接す
   る画素間での信号レベルの差分値を用いて、前記圧縮を
   行うことを特徴とする請求項７記載の画像読取装置。
9. 【請求項９】 前記シェーディング補正手段は、前記隣
   接する画素間での信号レベルの差分値が予め設定される
   再作成基準値よりも大きいとき、再度シェーディング補
   正データの作成を行うことを特徴とする請求項８記載の
   画像読取装置。
10. 【請求項１０】 前記シェーディング補正手段による前
    記シェーディング補正データの作成時に、隣接する画素
    間の信号レベルの差分値が予め設定される警告基準値よ
    りも大きい場合に、警告するデータ作成時警告手段をさ
    らに含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記
    載の画像読取装置。