JP2002185718A

JP2002185718A - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2002185718A
Application number: JP2000374826A
Authority: JP
Inventors: Noriyoshi Osozawa; 憲良遅澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2002-06-28

Abstract

(57)【要約】【課題】基準白板のごみを検知して基準白板の製造歩
留まり向上と、画質劣化の防止を実現した画像読取装置
を提供すること。【解決手段】ごみ判定回路２０１はシェーディング補
正回路３３０７出力に接続され、シェーディング補正後
の画像信号に対して上下の判定レベルとの比較による特
異点を判定する。レジスタ２０２に保管される上限判定
レベル“ＵＰ”はシェーディング補正によって白スジと
なる特異点を判定するための判定レベルである。レジス
タ２０３に保管される下限判定レベル“ＤＯＷＮ”はシ
ェーディング補正によって黒スジとなる特異点を判定す
るための判定レベルである。基準部材の読み取り可能位
置の１点を基準として基準部材の他の読み取り位置の特
異点をごみ判定回路２０１によって判定した結果に応じ
て、基準部材の読み取り位置を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿を読みとる画
像読取装置に関し、より詳細には、校正処理に用いられ
る基準濃度部材に付着したごみ、キズ、汚れによる画像
劣化を防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の画像読取装置の構成図
で、図中符号３００４は原稿照明ランプで、この原稿照
明ランプ３００４は外部電極方式のキセノン管である。
３００１は原稿ガラスで、この原稿ガラス３００１には
対象となる原稿が載置され、画像読み取りが行われる。
３００３は原稿圧板で、この原稿圧板３００３は原稿ガ
ラス３００１に載置された原稿を押さえ、原稿の原稿ガ
ラス３００１に対する浮きを押さえると共に、原稿ガラ
ス３００１の汚れ、破損防止用カバーとしても機能す
る。

【０００３】符号３００８は第１ミラー台で、この第１
ミラー台３００８には原稿照明ランプ３００４と第１ミ
ラー３００５が搭載され、原稿を照明すると共に原稿か
らの反射光を第２ミラー３００６に導く。３００５は第
１ミラーで、この第１ミラー３００５は、原稿からの反
射光をＣＣＤラインセンサ３０１１に導くための３枚の
ミラーのうち第１のミラーである。

【０００４】符号３００６は第２ミラーで、この第２ミ
ラー３００６は原稿からの反射光をＣＣＤラインセンサ
３０１１に導くための３枚のミラーのうち第２のミラー
である。３００７は第３ミラーで、この第３ミラー３０
０７は原稿からの反射光をＣＣＤラインセンサ３０１１
に導くための３枚のミラーのうち第３のミラーである。

【０００５】符号３００９は第２ミラー台で、この第２
ミラー台には第２ミラー３００６と第３ミラー３００７
が搭載されている。３０１０は光学レンズで、この光学
レンズ２４０６は第１ミラー３００５、第２ミラー３０
０６、第３ミラー３００７を介して導かれた原稿反射光
をＣＣＤラインセンサ３０１１に結像するものである。

【０００６】符号３０１１はＣＣＤラインセンサで、こ
のＣＣＤラインセンサ３０１１は結像された原稿反射光
を電気信号に変換するものである。３０１２は光学モー
タで、この光学モータ３０１２は第１ミラー台３００
８、第２ミラー台３００９を矢印Ａ及びＢ方向に駆動す
るもので、一般的にステッピングモータやＤＣモータ等
が用いられる。

【０００７】符号３００２は基準白板で、この基準白板
３００２はシェーディング補正を行うための基準信号を
得る際に用いられるもので、温度、湿度などの環境条件
や、耐久によって色味が変動しない材料が一般的に用い
られる。３０１３は第１の反射笠で、この第１の反射笠
３０１３は原稿照明ランプ３００４の効率を高めるため
に配置されるもので、主に原稿面と反対側に放射される
光束を原稿面に集光させる役割を有する。

【０００８】符号３０１４は第２の反射笠で、この第２
の反射笠３０１４も第１の反射笠と同様に原稿照明ラン
プ３００４の効率を高めると共に、原稿面に対して対象
に光束を集め貼り付け原稿や立体物を原稿とする場合の
影の発生を抑えるものである。

【０００９】図６は、シェーディング補正の動作を説明
する図である。図中、点線で挟まれた区間はＣＣＤ３０
１１の１ライン分の読み取りエリアを示す。（ａ）は基
準白板３００２の読み取り波形によって不均一な特性を
示し、（ｂ）はシェーディング補正後の波形データを示
す。（ａ）の不均一な特性の原因は、一般的に次の３点
が上げられる。１；ＣＣＤ３０１１を構成する複数のフォトダイオード
の個々の感度バラツキ２；原稿照明ランプ３００４の配光３；光学レンズ３０１０の端部光量劣化シェーディング補正は基準白板３００２を読みとった波
形データ（ａ）を波形データ（ｂ）のようにフラットに
なる様に画素単位で補正を行うものである。

【００１０】図８は、シェーディング補正回路のブロッ
ク図で、符号３３０１は７５００ワード×１６ｂｉｔの
メモリである。このメモリ３３０１はシェーディング補
正を行うために必要な次の動作に用いられる。１；複数ラインの加算処理を行うライン加算２；ライン加算されたデータから画素単位の平均を行う
平均処理３；補正係数を算出するＣＤ演算処理４；求められた補正係数の保管

【００１１】符号３３０２はセレクタで、メモリ３３０
１に書き込むデータを選択する。３３０３はシェーディ
ングターゲット値Ｋｄａｔを保管するレジスタである。
３３０４はＣＤ演算を行うための除算回路である。動作
については後述する。

【００１２】符号３３０５はライン加算を行う加算回路
で、この加算回路３３０５には入力画像信号VI(n)と、V
I(n)に同期して読み出されたメモリ３３０１の読み出し
データとが入力され、その加算結果を出力する。

【００１３】符号３３０６は平均回路で、この平均回路
３３０６は回路簡略化のためにビットシフトによる平均
処理のみを行うため、平均ライン数は２ⁿに限定され
る。

【００１４】符号３３０７はシェーディング補正回路
で、このシェーディング補正回路３３０７は入力画像信
号ＶＩ（ｎ）とメモリ３３０１から読み出される補正値
ＣＤ（ｎ）との乗算処理を画素単位で行うものであり、
その結果はＶＯ（ｎ）として出力される。

【００１５】以上の構成でシェーディング補正は次の様
に行われる。まず、原稿照明ランプ３００４を点灯さ
せ、基準白板３００２を６４ライン分加算してメモリ３
３０１に取り込む。この際セレクタ３３０２は加算回路
３３０５出力を選択するように制御される。次に、セレ
クタ３３０２は平均回路３３０６出力を選択するように
制御される。平均回路３３０６はメモリー３３０１出力
を６ｂｉｔシフトすることで６４ライン分の平均処理を
行う。

【００１６】次に、セレクタ３３０２は除算回路３３０
４出力を選択するように制御される。除算回路ではメモ
リー３３０１出力と、レジスタ３３０３に設定されたＫ
ｄａｔに次式の処理を行い出力する。

【００１７】

【数１】

【００１８】Ｍ（ｎ）：メモリ３３０１出力Ｏ（ｎ）：演算結果ｎ：画素番号上述した演算処理をＣＤ演算と称する。

【００１９】以上の処理でシェーディング補正係数がメ
モリ３３０１に保管される。原稿読み取りを行う際、入
力画像信号ＶＩ（ｎ）とメモリ３３０１から読み出され
るシェーディング補正係数ＣＤ（ｎ）は同期した状態で
シェーディング補正回路３３０７に入力され乗算される
ことで図６の波形データ（ｂ）に示すようにフラットな
特性を得ることが出来る。

【００２０】以上説明したシェーディング補正動作は基
準白板３００２の濃度が均一だという前提で行われる。
従って基準白板３００２には全面均一な濃度特性が要求
され、その管理は厳しく行われる必要があった。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
におけるシェーディング補正は基準白板３００２を均一
濃度として補正を行うため、基準白板３００２にゴミが
付着あるいはキズや汚れがあった場合には画質の劣化を
引き起こすという問題があった。

【００２２】図７は、ゴミによる画像劣化を示すもの
で、図７（ａ）は基準白板に白いゴミがあった場合で、
画像には黒スジとなって影響を及ぼす。図７（ｂ）は基
準白板３００２に黒いゴミがあった場合で、画像には白
スジとなって現れる。一方、基準白板３００２は均一濃
度を達成するため、製造する際には厳しい検査工程が必
要となり、歩留まりの劣化、コスト増大という問題があ
った。例えば、顕微鏡を使った目視検査などがあげられ
る。

【００２３】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、基準白板のごみを
検知して基準白板の製造歩留まり向上と、画質劣化の防
止を実現した画像読取装置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の
読み取り可能位置を有する基準部材と、シェーディング
補正回路とを有する画像読取装置において、前記シェー
ディング補正回路の後段に配置され特異点を判定する判
定手段と、前記基準部材の読み取り可能位置の１点を基
準として前記基準部材の他の読み取り位置の特異点を前
記判定手段によって判定した結果に応じて、前記基準部
材の読み取り位置を制御する制御手段とを有することを
特徴とするものである。

【００２５】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記基準部材は、３点の読み取
り可能位置を有することを特徴とするものである。ま
た、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に
おいて、前記判定手段は、２つの異なる判定レベルを有
することを特徴とするものである。

【００２６】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記制御手段は、システム起動
時に実行されることを特徴とするものである。また、請
求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明におい
て、前記制御手段は、特異点無しと判定された点を前記
基準部材の読み取り位置とすることを特徴とするもので
ある。

【００２７】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記基準部材の全ての読み取り
位置に特異点有りと判断された場合、前記基準部材の清
掃を通知する清掃通知手段を有することを特徴とするも
のである。また、請求項７に記載の発明は、請求項１に
記載の発明において、前記基準部材の全ての読み取り位
置に特異点有りと判断された場合、前記基準部材の交換
を通知する交換通知手段を有するものである。

【００２８】つまり、本発明は、複数の読み取り可能位
置を有する基準部材と、シェーディング補正回路とを有
する画像読取装置において、シェーディング補正回路の
後段に配置された特異点を判定する判定手段と、基準部
材の読み取り可能位置の１点を基準としたシェーディン
グ補正を行った基準部材の他の読み取り位置の特異点を
判定手段によって判定した結果に応じて、基準部材の読
み取り位置を制御する制御手段とを設けることによって
基準部材のごみ付着、キズ、汚れの検知を可能にするも
のである。

【００２９】さらに、基準部材の読み取り位置を３点と
することで、６通りの組み合わせでの判定を可能とし、
検知処理の効率化を計るものである。さらに、判定手段
は２つの異なる判定レベルを有することで、黒キズ、白
キズの双方の検知を可能にするものである。

【００３０】さらに、システム起動時に実行すること
で、出荷後のごみ付着などによる画質劣化に対しても自
動的に対応するものである。さらに、制御手段は特異点
無しと判定された点を前記基準部材の読み取り位置とす
ることで、基準部材のごみ、キズ、汚れに対する許容度
を増やし基準部材の製造歩留まりを向上させることを可
能にするものである。

【００３１】さらに、基準部材の全ての読み取り位置に
特異点有りと判断された場合、基準部材の清掃を通知す
る清掃通知手段、もしくは基準部材の交換を通知する交
換通知手段を設けることで、基準部材の品質維持を可能
にするものである。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。上述した図５を用いて本発明の
第１実施例について以下に説明する。図１は、従来例に
示した基準白板の読み取り面を示した図で、ａ、ｂ、ｃ
の波線で示されるラインは、基準白板３００２における
シェーディング補正データ取得可能な３つのエリアであ
る。ａ、ｂラインにはゴミはなく、主走査全領域では均
一な濃度特性が達成されている。一方、ｃラインには製
造時に黒ゴミ１０１が付着している。

【００３３】図２は、本実施例におけるシェーディング
補正回路のブロック図で、従来例におけるシェーディン
グ補正回路のブロック図である図８と同じ機能を有する
部分については同じ番号を付している。

【００３４】図中符号２０１はごみ判定回路で、このご
み判定回路２０１はシェーディング補正回路３３０７出
力に接続され、シェーディング補正後の画像信号に対し
て上下の判定レベルとの比較による特異点を判定するも
のである。

【００３５】特異点の判定は次の条件で行われる。ＶＯ（ｎ）＞ＵＰ又はＶＯ（ｎ）＜ＤＯＷＮＶＯ（ｎ）：シェーディング補正後のビデオ信号ＵＰ：上限判定レベルＤＯＷＮ：下限判定レベル（ｎ）：画素番号

【００３６】ごみ判定は１ライン分の画像信号に対して
行われ、ごみ有りと判定された場合フラグ：ＧＭＫＦｌ
ａｇに“１”を入力する。ごみ無しと判定された場合に
はＧＭＫＦｌａｇに“０”を入力する。

【００３７】符号２０２は上限判定レベル“ＵＰ”を保
管するレジスタで、このレジスタ２０２に保管される上
限判定レベル“ＵＰ”はシェーディング補正によって白
スジとなる特異点を判定するための判定レベルで、シェ
ーディングターゲットレベルＫｄａｔに対して１０
（ｈ）高いレベルが設定されている。

【００３８】符号２０３は下限判定レベル“ＤＯＷＮ”
を保管するレジスタで、このレジスタ２０３に保管され
る下限判定レベル“ＤＯＷＮ”はシェーディング補正に
よって黒スジとなる特異点を判定するための判定レベル
で、シェーディングターゲットレベルＫｄａｔに対して
１０（ｈ）低いレベルが設定されている。

【００３９】符号２０４はメモリ３３０１への書き込み
データを選択するセレクタで、このセレクタ２０４は加
算回路３３０５、平均回路３３０６、除算回路３３０４
に加え、シェーディング補正回路３３０７出力を選択す
ることができる。

【００４０】画像読み取り装置３０００、及びシェーデ
ィング補正回路は、図示しないＣＰＵによって制御さ
れ、基準白板３００２に付着したごみの検知動作は、次
のように行われる。

【００４１】＜ａ点でのシェーディング補正係数算出＞
光学モータ３０１２によって第１ミラー台３００８は基
準白板３００２のa点を読みとる位置に移動される。原
稿照明ランプ３００４を点灯し、シェーディング係数算
出のための画像取り込みを行う。取り込みに際し、メモ
リ３３０１の内容を０クリアし、ごみ判定回路２０１の
フラグ：ＧＭＫＦｌａｇを０クリアする初期化が行われ
る。シェーディング補正係数算出は、従来例を示す図８
で説明した動作によって行われる。

【００４２】図３（ａ）は、ａ点の波形データを示す図
で、従来例を示す図６（ａ）で説明した波形同様、ＣＣ
Ｄラインセンサー３０１１の感度バラツキや原稿照明ラ
ンプ３００４の配光によって不均一な特性だが、ごみに
よる特異点はない。

【００４３】＜ｂ点のゴミ判定＞次に、光学モータ３０
１２は読み取り位置をｂ点に移動させる。原稿照明ラン
プ３００４を点灯状態でｂ点の画像データを読みとり、
a点でのシェーディング補正係数によってシェーディン
グ補正が行われる。ＣＰＵの指示によりごみ判定回路２
０１はｂ点のシェーディング補正後の画像信号に対し、
上限判定レベル“ＵＰ”と下限判定レベル“ＤＯＷＮ”
との比較判定を行う。

【００４４】図３（ｂ），（ｂ）’は、シェーディング
動作による波形の変化を表す図である。基準白板３００
２は全面が均一濃度になるように製造されているため、
読み取り波形データ図３（ｂ）は、ａ点波形データ図３
（ａ）にほぼ等しくなる。従って、シェーディング補正
後の波形データ図３（ｂ）は、シェーディングターゲッ
トレベルＫｄａｔに等しくフラットな波形となる。

【００４５】図３（ｂ）’に示されるシェーディング補
正後のｂ点波形は、１ライン期間全域において上限判定
レベル“ＵＰ”よりも小さく、下限判定レベル“ＤＯＷ
Ｎ”よりも大きいためごみ判定回路２０１はｂ点のシェ
ーディング補正画像にごみ無しと判定し、ＧＭＫＦｌａ
ｇに“０”を入力する。ＣＰＵはＧＭＫＦｌａｇより、
ａ点のシェーディング補正係数によって補正されたｂ点
の判定結果を“ＯＫ”と判定する。

【００４６】＜ｃ点のごみ判定＞次に、光学モータ３０
１２はｃ点に移動し、ａ点のシェーディング補正係数に
基づきｃ点の読み取りデータに対してｂ点と同様にゴミ
判定処理を行う。判定する読み取り位置を変更するに当
たり、ゴミ判定回路２０５のゴミ判定フラグ”ＧＭＫＦ
ｌａｇ”には”０”が入力され判定回路の初期化が行わ
れる。ｃ点には黒ゴミ１０１があり、読み取り波形は図
３（ｃ）に示すように、黒ゴミ１０１の部分にレベルが
劣化する特異点が発生する。シェーディング補正後の波
形を図３（ｃ）’に示す。

【００４７】黒ゴミ１０１に相当する部分は特異点とし
て現れ、下限”ＤＯＷＮ”ラインを下回る。ゴミ判定回
路２０５はゴミ判定フラグ”ＧＭＫＦｌａｇ”に”１”
を入力する。ＣＰＵはＧＭＫＦｌａｇ＝１であることか
らｃ点の判定結果を”ＮＧ”とする。

【００４８】＜ｂ点を基準とした判定＞次に、ｂ点でシ
ェーディング補正係数を算出し、ａ、ｃ点のごみ判定を
行う。ごみ判定方法は上述した方法と同様である。ｂ点
はａ点同様にごみのない全面均一な濃度特性を持つエリ
アのため判定結果は次のようになる。ａ点の判定結果→“ＯＫ” ｃ点の判定結果→“ＮＧ” ＜ｃ点を基準とした判定＞さらに、ｃ点でシェーディン
グ補正係数を算出し、ａ、ｂ点のごみ判定を行う。図４
（ａ）‘’，（ｂ）‘’はｃ点のシェーディング補正係
数によってシェーディング補正されたａ、ｂ点の波形デ
ータを示す図である。ｃ点には黒ごみ１０１があるた
め、シェーディング補正された画像には上向きの特異点
が発生する。特異点は共に上限判定レベル“ＵＰ”を越
えるため、ごみ判定結果は“ＮＧ”となる。

【００４９】＜ごみ判定＞表１に全組み合わせにおける
判定結果を示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】上述した課程で説明したように、ｃ点に関
わる判定が全てNGになっているのが分かる。ＣＰＵは表
１の結果より、演算の関係を逆にしても判定結果がOKな
ａ、ｂ点をごみ無し位置と判定する。以上の動作をもっ
てＣＰＵは基準白板３００２のごみ検知を行う。ＣＰＵ
は検知結果に応じてシェーディングポジションを変更す
る。ごみ判定結果よりごみ無しと判断されたａもしくは
ｂ点をシェーディングポジションと設定する。シェーデ
ィングポジションの変更を可能にすることで、ごみの付
着した基準白板の使用が可能になるため、基準白板の歩
留まりが向上する。ごみ検知は実行するタイミングによ
ってそれぞれ次のように処理される。

【００５２】（工場出荷時）ごみ検知結果に応じ、機体
毎にシェーディングポジションを調整する。（システム起動時）出荷後に発生する基準白板へのごみ
の付着や、汚れなどを検知する。

【００５３】検知結果より、ごみの無いシェーディング
ポジションが存在すれば画質維持のためにシェーディン
グポジションを変更する。また、全ての位置にごみ有り
と判断された場合には、警告表示を行い基準白板の清掃
もしくは交換を指示する。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ェーディング補正回路の後段に配置され特異点を判定す
る判定手段と、基準部材の読み取り可能位置の１点を基
準として基準部材の他の読み取り位置の特異点を判定手
段によって判定した結果に応じて、基準部材の読み取り
位置を制御する制御手段とを有するので、装置内で基準
白板のごみ検知を可能にすることによって、ごみに影響
されないシェーディングポジションを選択することが出
来る。また、基準白板のごみに対する許容マージンを増
やすことによって、基準白板の製造工程を簡略化するこ
とができ、製造コストを低減すると共に基準白板の製造
歩留まりを向上することができる。さらに、出荷後の不
良に関しても自動的に画質補正を行うことができる。ま
た的確な清掃もしくは交換指示を行うことが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像読取装置の基準白板の読み取り面
を示す図である。

【図２】シェーディング補正回路のブロック図である。

【図３】基準白板の読み取り波形、及びシェーディング
補正後の波形を示す図である。

【図４】基準白板のシェーディング補正後の波形を示す
図である。

【図５】従来の画像読取装置を示す図である。

【図６】従来の画像読取装置における基準白板の読み取
り波形及びシェーディング補正後の波形を示す図であ
る。

【図７】従来の画像読取装置における基準白板のごみに
よる画像の劣化を示す図である。

【図８】従来の画像読取装置におけるシェーディング補
正回路のブロック図である。

【符号の説明】

１０１黒ゴミ２０１判定回路２０２上限判定レベル保管レジスタ２０３下限判定レベル保管レジスタ２０４セレクタ３００１原稿ガラス３００２基準白板３００３原稿圧板３００４原稿照明ランプ３００５第１ミラー３００６第２ミラー３００７第３ミラー３００８第１ミラー台３００９第２ミラー台３０１０光学レンズ３０１１ＣＣＤラインセンサ３０１２光学モータ３０１３第１の反射笠３０１４第２の反射笠３３０１メモリー３３０２セレクタ３３０３シェーディングターゲット保管レジスタ３３０４除算回路３３０５加算回路３３０６平均回路３３０７シェーディング補正回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の読み取り可能位置を有する基準部
材と、シェーディング補正回路とを有する画像読取装置
において、前記シェーディング補正回路の後段に配置さ
れ特異点を判定する判定手段と、前記基準部材の読み取
り可能位置の１点を基準として前記基準部材の他の読み
取り位置の特異点を前記判定手段によって判定した結果
に応じて、前記基準部材の読み取り位置を制御する制御
手段とを有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】前記基準部材は、３点の読み取り可能位
置を有することを特徴とする請求項１に記載の画像読取
装置。
【請求項３】前記判定手段は、２つの異なる判定レベ
ルを有することを特徴とする請求項１に記載の画像読取
装置。
【請求項４】前記制御手段は、システム起動時に実行
されることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装
置。
【請求項５】前記制御手段は、特異点無しと判定され
た点を前記基準部材の読み取り位置とすることを特徴と
する請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項６】前記基準部材の全ての読み取り位置に特
異点有りと判断された場合、前記基準部材の清掃を通知
する清掃通知手段を有することを特徴とする請求項１に
記載の画像読取装置。
【請求項７】前記基準部材の全ての読み取り位置に特
異点有りと判断された場合、前記基準部材の交換を通知
する交換通知手段を有することを特徴とする請求項１に
記載の画像読取装置。