JP2002300400A - 画像読み取り装置、画像形成装置及び読み取り画像データ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な回路で、従来のアナログ処理に伴う部
品ばらつきやノイズをなくし、コストの低減ができる方
式により読み取り画像のダイナミックレンジを調整す
る。 【解決手段】 デジタル処理段、即ちＡ／Ｄ変換器３４
からの入力画像データにゲイン演算部３９でゲイン係数
を乗算して出力データを目標出力レベルに調整（ダイナ
ミックレンジ調整）する。ゲイン係数は予め基準部（基
準白板／原稿の地肌）の白／地肌レベル検出部３６，３
７によるレベル検出値と目標出力レベルとからゲイン算
出部３８で求めておく。地肌除去／非地肌除去モード、
或いは非地肌除去モードの基準白板／原稿の読み取りそ
れぞれに対応して異なるゲイン係数の算出を行う。複数
画素（偶数・奇数）系の場合、基準画素との比率により
他の画素の処理を簡略化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿からイメージ
センサにより読み取った画像を処理し、得られるデジタ
ルデータをもとに画像を形成するデジタル複写機等に適
用しうる画像データの処理に関し、より詳細には、読み
取った画像データの白レベル、地肌レベルの目標値への
調整をデジタル変換後の画像データへのゲイン演算によ
り行うようにした画像データの処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在普及しているデジタル複写機におい
ては、イメージセンサにより読みとった原稿の画像デー
タをＡ／Ｄ変換し、変換したデジタルデータに対して、
画像形成部に送り込む画像データが所定の基準レベルを
維持するようにダイナミックレンジを調整する処理を施
す。この処理は、通常、原稿画像が２値で表されるよう
な文字、図形等の原稿で地肌に雑音となる濃度がある場
合には地肌レベルの出力が、又、地肌として絶対白を必
要とするような写真等の画像が原稿である場合には白レ
ベルの出力が、所定の目標出力レベルとなるような調整
を行えるようになされる。従来、こうしたダイナミック
レンジの調整を行う場合、原稿の地肌レベル、基準白板
の白レベルの検出を行い、その検出ピーク値にもとづい
て求めた調整値をアナログ回路の調整部にフィードバッ
クさせている。具体的な方法としては、イメージセンサ
からのアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換する前段の可変ゲ
インアンプのゲインコントロール信号を調整する方法、
或いはＡ／Ｄ変換器のRef電圧を調整する方法で行われ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アナロ
グアンプのゲインコントロール及びRef電圧の設定に
は、アナログの調節素子等が必要であるし、また、ピー
ク検出では、デジタル処理される場合にＤ／Ａ変換器
が、又アナログ処理される場合にアナログのピークホー
ルド回路等が必要になる。したがって、従来のアナログ
方式によると、回路構成が複雑になり、部品のばらつき
やノイズの問題も起き、微調整を実現しようとすると高
価な部品を必要とする等、高コストにつながるという問
題もあった。本発明は、原稿からイメージセンサにより
読み取った画像データを所定の基準レベルを持つデータ
として出力させるように入力データのダイナミックレン
ジを調整する処理における従来技術の上記した問題点に
鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な回路構成を
有し、従来のアナログ処理に伴う部品のばらつきやノイ
ズをなくし、コストの低減を図ることができる方式によ
りダイナミックレンジを調整することを可能とする集積
化した電気回路、画像読み取り装置（スキャナ等）、画
像形成装置（複写機、ファクシミリ等）を提供するこ
と、並びに簡単な処理過程によって、従来のアナログ処
理に伴う問題点をなくし、コストの低減を図ることがで
きる方法によりダイナミックレンジを調整することを可
能とする読み取り画像データ処理方法を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、イメ
ージセンサと、イメージセンサにより読み取られた画像
信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／
Ｄ変換器から出力される画像データのレベルを調整する
デジタルレベル調整手段を備えた画像読み取り装置であ
り、前記デジタルレベル調整手段は、イメージセンサに
よる調整用基準部の読み取りレベル値を検出する手段
と、検出した調整用基準部の読み取りレベル値と所定の
目標出力レベル値とからゲイン係数を算出する手段と、
該ゲイン係数を用いて読み取り画像データのレベルを調
整する演算手段を備えたことを特徴とする画像読み取り
装置である。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１に記載された
画像読み取り装置において、前記調整用基準部の読み取
り値を検出する手段が読み取り範囲の検出値のピーク値
を出力する手段であることを特徴とするものである。

【０００６】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
された画像読み取り装置において、前記調整用基準部を
基準白板とし、前記ゲイン係数算出手段が所定の目標出
力レベル値に非地肌追従読取モード時の目標値を用いて
ゲイン係数を算出することを特徴とするものである。

【０００７】請求項４の発明は、請求項３に記載された
画像読み取り装置において、レベル調整される読み取り
画像データが原稿読み取りデータであるときに、前記ゲ
イン係数算出手段が所定の目標出力レベル値を、基準濃
度レベルに対する基準白板濃度レベルの比として予め求
めておいた基準濃度比率により補正し、補正値を目標値
としてゲイン係数を算出することを特徴とするものであ
る。

【０００８】請求項５の発明は、請求項３又は４に記載
された画像読み取り装置において、レベル調整される読
み取り画像データがシェーディングデータであるとき
に、前記ゲイン係数算出手段が所定の目標出力レベル値
に非地肌追従読取モード時の目標値を用いてゲイン係数
を算出することを特徴とするものである。

【０００９】請求項６の発明は、請求項１又は２に記載
された画像読み取り装置において、前記調整用基準部を
原稿の地肌とし、前記ゲイン係数算出手段が所定の目標
出力レベル値に地肌追従読取モード時の目標値を用いて
ゲイン係数を算出することを特徴とするものである。

【００１０】請求項７の発明は、請求項１乃至６のいず
れかに記載された画像読み取り装置において、イメージ
センサとして画素を複数系統に分け、各系統の画像信号
を出力するセンサを用いるとともに、前記デジタルレベ
ル調整手段を各系統毎に設けたことを特徴とするもので
ある。

【００１１】請求項８の発明は、請求項７に記載された
画像読み取り装置において、前記ゲイン係数算出手段
が、ゲイン係数を基準に定めた系統のみについて算出
し、算出したゲイン係数を、基準に定めた系統の調整用
基準部の読み取りレベル値に対し他の系統の調整用基準
部の読み取りレベル値の比として予め求めておいた画素
比率により補正し、補正した値を他の系統のゲイン係数
として用いることを特徴とするものである。

【００１２】請求項９の発明は、請求項１乃至８のいず
れかに記載された画像読み取り装置において、前記読み
取り画像データのレベルを調整する演算手段が、デジタ
ルレベル調整手段に入力される読み取り画像データに前
記ゲイン係数を乗算する手段であることを特徴とするも
のである。

【００１３】請求項１０の発明は、イメージセンサによ
り読み取られた画像信号をデジタルデータに変換するＡ
／Ｄ変換器から出力される画像データのレベルを調整す
るデジタルレベル調整を行うための電気回路であり、調
整用基準部の読み取りレベル値の検出部と、検出した調
整用基準部の読み取りレベル値と所定の目標出力レベル
値とからゲイン係数を算出するゲイン係数算出部と、該
ゲイン係数を用いて読み取り画像データのレベルを調整
する演算部を一体に集積化した電気回路である。

【００１４】請求項１１の発明は、請求項１０に記載さ
れた電気回路を備えたことを特徴とする画像読み取り装
置である。

【００１５】請求項１２の発明は、請求項１乃至９のい
ずれか１、又は請求項１１に記載された画像読み取り装
置から出力される画像データに基づいて画像を形成する
手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

【００１６】請求項１３の発明は、イメージセンサと、
イメージセンサにより読み取られた画像信号をデジタル
データに変換した画像データのレベルを調整するための
画像データ処理方法であり、イメージセンサによる調整
用基準部の読み取りレベル値を検出する工程と、検出し
た調整用基準部の読み取りレベル値と所定の目標出力レ
ベル値とからゲイン係数を算出する工程と、該ゲイン係
数を用いて読み取り画像データのレベルを調整するため
の演算工程、の各工程を行うことを特徴とする画像デー
タ処理方法である。

【００１７】請求項１４の発明は、請求項１３に記載さ
れた画像データ処理方法において、前記調整用基準部を
基準白板とし、前記ゲインを算出する工程における所定
の目標出力レベル値として非地肌追従読取モード時の目
標値を用いることを特徴とする方法である。

【００１８】請求項１５の発明は、請求項１４に記載さ
れた画像データ処理方法において、レベル調整される読
み取り画像データが原稿読み取りデータであるときに、
前記ゲインを算出する工程において用いる所定の目標出
力レベル値を、基準濃度レベルに対する基準白板濃度レ
ベルの比として予め求めておいた基準濃度比率により補
正し、補正値を目標値としてゲイン係数を算出すること
を特徴とする方法である。

【００１９】請求項１６の発明は、請求項１３に記載さ
れた画像データ処理方法において、前記調整用基準部を
原稿の地肌とし、前記ゲインを算出する工程における所
定の目標出力レベル値として地肌追従読取モード時の目
標値を用いることを特徴とする方法である。

【００２０】請求項１７の発明は、請求項１３乃至１６
のいずれかに記載された画像データ処理方法において、
イメージセンサとして画素を複数系統に分け、各系統の
画像信号を出力するセンサを用い、デジタル画像データ
のレベル調整を各系統毎に行う場合に、前記ゲインを算
出する工程におけるゲインの算出を、ゲイン係数を基準
に定めた系統のみについて行い、算出したゲイン係数
を、基準に定めた系統の調整用基準部の読み取りレベル
値に対し他の系統の調整用基準部の読み取りレベル値の
比として予め求めておいた画素比率により補正し、補正
した値を他の系統のゲイン係数として用いる工程を行う
ことを特徴とする方法である。

【００２１】請求項１８の発明は、請求項１３乃至１７
のいずれかに記載された画像データ処理方法において、
前記読み取り画像データのレベルを調整する演算工程に
おける演算が、デジタルレベル調整のために入力される
読み取り画像データと前記ゲイン係数の乗算であること
を特徴とする方法である。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明を添付する図面とともに示
す以下の実施例に基づき説明する。なお、以下に示す実
施例は、画像読み取り装置を備えた画像形成装置として
のＤＰＰＣ（Digital Plane Paper Copy-machine、所
謂、デジタル複写機）への適用例を示すものである。図
１は、本発明の実施例に係わるＤＰＰＣの全体構成を概
略図として示す。本実施例のＤＰＰＣの構成を図１を参
照して説明すると、ＤＰＰＣ１の装置本体２には、画像
読み取り装置としてのスキャナ部３と画像印刷手段であ
るプリンタ部４とを備え、スキャナ部３に原稿搬送機構
であるＡＤＦ（Automatic Document Feeder)ユニット
５を連結する。スキャナ部３は原稿が載置されるコンタ
クトガラス６を有しており、コンタクトガラス６を挟ん
で原稿面と対向する位置に、原稿からの光を直角に偏向
する第一走行ミラー８と、前記第一走行ミラー８からの
反射光路を折り返す第二走行ミラー９を設ける。さらに
第二走行ミラー９からの反射光路上に、結像レンズを介
して伝達される画像を光電変換するイメージセンサとし
てのＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ１０が
設置されている。ＣＣＤセンサ１０は、結像された画像
をラインセンサ画素によりライン方向に主走査（図１面
に垂直な方向）しながら画像信号に変換する。また、ス
キャナ部３では、原稿以外に調整用基準部である基準白
板２５（図３に関する記述、参照）の読み取りを行う。
基準白板２５はスキャナに対して原稿面と同等な読み取
りができるような位置に設置される（図２、参照）。基
準白板２５の読み取りデータは、読み取り画像データに
対するダイナミックレンジの調整やシェーディングデー
タの生成を行うために用いる。

【００２３】ＣＣＤセンサ１０において読み取られた画
像データは画像データの処理手段である制御部７に入力
される。制御部７は入力された画像データをＡ／Ｄ変換
し、変換したデジタル信号に対し補正・調整等のデジタ
ル処理を施し、処理後の画像データをレーザ光出力装置
(画像データによりレーザダイオード：ＬＤ等の光出力
を変調する）、ポリゴンミラーを備えた光書き込み部１
４へ出力する。プリンタ部４は感光ドラム１１を有して
おり、この感光ドラム１１の外周上にトナークリーナ１
２、帯電器１３、現像器１５、転写器１６を順次ドラム
面に対向配置する。プリンタ部４に設けた感光ドラム１
１は帯電器１３により帯電され、帯電された感光ドラム
１１に書き込み部１４から画像情報を担うレーザ光が照
射され、感光ドラム１１の表面に静電潜像を形成する。
現像器１５にはトナーが収納されており、静電潜像が形
成された感光ドラム１１表面にトナーを付着させ、静電
潜像をトナー像として顕在化させる。給紙部は大容量の
用紙カセット１９、異なるサイズの少容量の用紙を入れ
るカセット１７の二種類のカセットからそれぞれ排紙ト
レー１８まで印刷用紙を順次搬送する用紙搬送機構を設
け、その用紙搬送路２０は感光ドラム１１と転写器１６
との間隙と定着器２１の内部とに連通している。転写器
１６において、用紙搬送機構１９により搬送された印刷
用紙に対し、感光ドラム１１に形成されたトナー像を転
写させる。トナー像が転写された印刷用紙は、前記用紙
搬送機構によって定着器２１に搬送し、トナー像を印刷
用紙に定着し、画像データが印刷された印刷用紙を排紙
トレー１８に排紙する。また、装置本体２の上面には操
作パネル（図示せず）が設けられており、操作パネルは
各種データを表示する機能と各種データが入力操作され
る機能とを有したものである。

【００２４】次に、上記したＤＰＰＣ（図１）の制御部
７の画像データ処理部において、読み取り画像データに
施される補正・調整処理に関し、その回路構成と動作を
説明する。図２は、制御部７の読み取り画像データの処
理に関わる処理回路部の基本構成をブロック図にて示
す。ここには、ＣＣＤイメージセンサ１０で読み取った
アナログ画像信号をＡ／Ｄ変換し、変換後のデジタルデ
ータにデジタル補正・調整処理を施すまでの画像処理部
分が示されている。図２において、１０は読み取った画
像のアナログ信号を出力するイメージセンサ、３２はイ
メージセンサ１０からのアナログ画像信号を所定の増幅
率（ここではゲインコントロールを行わないので固定ゲ
インである）で反転増幅するオペアンプ、３３はアナロ
グ画像信号の黒レベルをGNDレベルにクランプするゼロ
クランプ、３４はアナログ画像信号を所定の分解能でデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（ここではリファレ
ンスのコントロールを行わず、固定リファレンスで動作
させる）である。また、３５はデジタル信号化された画
像信号の黒レベルを補正する黒補正部（黒補正は、画像
信号からセンサのＯＰＢ：Optical Black部の黒画素か
ら読み取った黒レベルを減算して行う）、３６は白レベ
ルを検出する白レベル検出手段、３７は地肌レベルを検
出する地肌レベル検出手段、３８は各読取り状態（後述
するＡＥ／ＮＡＥ読み取り、或いはＮＡＥ読み取りにお
ける基準白板読み取り／原稿読み取り）に合わせてゲイ
ン係数を選択するゲイン係数算出部、３９は読取り画像
データに対して算出されたゲイン係数演算を行うゲイン
演算部、４０はシェーディング補正やMTF補正、変倍処
理、ガンマ補正など、各種の画像処理を行う画像処理部
であり、上記した各処理部の動作は、システム制御部で
ある図１に示された制御部７が司る。なお、図示の実施
例ではシェーディング補正を画像処理部４０で行うとし
たが、シェーディング補正を黒補正部３５の直後に設け
る構成により実施しても良い。

【００２５】次に、図２に示す回路構成において、デジ
タル信号処理として、デジタル変換した画像データの白
レベル或いは地肌レベル出力が所定の目標白出力となる
ように画像データのダイナミックレンジを調整する処理
について、詳細に説明する。ダイナミックレンジを調整
するための本発明の処理法は、従来のようにアナログ処
理が必要なＡＧＣアンプでの制御やＡ／Ｄ変換器のリフ
ァレンス制御によらずに、従って、アンプ３２のゲイン
やＡ／Ｄ変換器３４のリファレンスを固定にして、Ａ／
Ｄ変換後のデジタル補正・調整処理段でデジタルデータ
にゲイン調整を施すことにより、従来の問題（「発明が
解決しようとする課題」の項、参照）を生じることのな
い手段により目的とする機能を実現するものである。な
お、本発明による入力信号のダイナミックレンジの調整
は、デジタル的にゲインを加える( １倍以上にする )こ
とによるが、このような手段による場合に、ダイナミッ
クレンジ内に出現しない数値が存在することになるが、
Ａ／Ｄ変換器のbit数の違いによるコスト差は充分に少
なくなってきており、bit数の大きなＡ／Ｄ変換器を使
用するなどによりカバーでき、コスト面でも充分にデジ
タル的なダイナミックレンジの調整はメリットを持つ。
また、目標出力レベルへの調整処理の際に、Ａ／Ｄ変換
器３４からデジタル補正・調整処理段に入力される画像
データにゲイン演算部３９で一度のゲイン演算により調
整がなされるようにして、演算誤差の最小化を図るもの
である。

【００２６】このとき、デジタルのゲイン演算に用いる
ゲイン係数は、調整用基準部（例えば、基準白板や原稿
地肌部）の検出レベル値と所定の目標出力レベル値とか
ら求められるもので、以下の関係式に従う。 ゲイン係数＝目標出力レベル値／調整用基準部の検出レ
ベル値 ここで、調整用基準部の検出レベル値は、イメージセン
サにより調整用基準部を読み取ったときにデジタル補正
・調整処理段に入力されるデータのレベル値を検出して
得た値である。調整用基準部の読み取り値には、読み取
りに用いる光源、光学系ラインセンサの特性の外、アナ
ログ処理回路、Ａ／Ｄ変換器等の入力段の回路特性が反
映されることになる。このようにしてゲイン係数を予め
求めておき、 調整後の画像データ＝ゲイン係数×入力画像データ として、Ａ／Ｄ変換器を経て入力されてくる入力画像デ
ータにこのゲイン係数を乗算することにより、出力デー
タを目標出力レベルに調整、即ちダイナミックレンジを
調整することができる。

【００２７】従って、この方法に従って行うダイナミッ
クレンジの調整処理には、予めゲイン係数を求めておく
必要があり、そのために調整用基準部のレベル値を事前
に検出する。レベル検知がなされる調整用の基準部は、
読み取りモードによって異なる。多くの場合次の２つの
読み取りモードを採用する。１つは基準を白レベルにお
く場合で、基準白板を用い、もう１つは基準を原稿の地
肌におく場合で、原稿上に指定された範囲を基準部とし
て用いる。図３は、調整処理のために読み取られる基準
部とラインセンサによる読み取り走査の関係を説明する
図である。図３に示すように、基準白板２５は、原稿領
域外で原稿の先端に接しラインイメージセンサ１０のラ
イン方向である主走査方向にわたり設けられ、ここから
原稿読み取り前に必要なデータが検出される。また、原
稿の地肌については、検出範囲を、図３に示す例では、
原稿領域のライン（主）走査の先端部分に設定し、ここ
から調整に必要な地肌レベルデータが検出される。地肌
レベルデータは、ライン毎に検出可能とされる。

【００２８】次に、ダイナミックレンジの調整処理を画
像データの白レベルを基準にして行う場合（ここでは、
非地肌追従読み取り（NAE）モードと記す）と、地肌レ
ベルを基準にして行う場合（ここでは、地肌追従読み取
り（AE）モードと記す）について、その実施例を示す。
NAEとAEの各モードの調整処理においては、ゲイン係数
の算出過程が各モードで相違するが、基本的には、上記
した各式に従ってゲイン係数を求め、ゲイン演算を行う
ことにより実行される。以下に、各モード毎にその実施
例を説明する。

【００２９】「NAE（非地肌追従読み取り）モード時の
処理」NAE，AEのモード設定は、通常ユーザの入力操作
（例えば、操作パネルのキー操作により）により行わ
れ、NAEモードが設定されたときに、読み取り画像デー
タの出力レベルをNAE目標出力レベルに合わせるように
ダイナミックレンジを調整する。手順としては、調整に
使用するゲイン係数を求めるために先ず、基準白板２５
を読み取り、そこから白レベル値を検出する。白レベル
検出は、基準白板２５の読み取り時の始めのラインで、
Ａ／Ｄ変換器３４、黒補正部３５を経て入力される読み
取りデータから白レベル検出手段３６によりそのレベル
値を検出する。検出はbit数の飽和を避ける（ゲインを
過大にしない）ために、ピーク値をとることが望まし
い。ピークレベル検出としては、各走査ラインで検出し
たピークレベルを平均化や重加算平均化などの処理を行
うことにより、ノイズ成分を除去するようにすると良
い。また、この処理は、調整後に基準白板２５の読み取
りデータにより作成されるシェーディングデータの処理
を含め、処理の迅速化が必要であるから少ないラインで
検出することが望ましい。白レベル検出手段３６により
検出された白レベル値は、少なくとも引き続いて読み取
られる原稿の読み取りが完了するまで、メモリ（図示せ
ず）に保持され、読み取り走査時に、ゲイン算出部３８
においてゲイン係数を算出する度にメモリから読み出さ
れ、使用される。

【００３０】ゲイン算出部３８では、メモリから読み出
された白レベル値にもとづいてゲイン係数を算出する。
算出する手順は、設定されたモードにより選択したNAE
目標出力レベル値（この場合NAEモードにおいて用いる
目標値であるから「NAE目標出力レベル値」として、「A
E目標出力レベル値」と区別する）、計算式と白レベル
値から、下記の関係式に従いゲイン係数：GC_ＮＡＥ１を
算出する。 GC_ＮＡＥ１(EVEN画素)＝NAE目標出力レベル／検出白レ
ベル(EVEN画素) GC_ＮＡＥ１(ODD画素)＝NAE目標出力レベル／検出白レベ
ル(ODD画素) 上記関係式に示すように、本実施例では、イメージセン
サとして画素を複数系統（この例ではEVENとODDの２系
統としている）に分け、各系統の画像信号を出力するセ
ンサを用いる場合を示す。この例のように複数系統のそ
れぞれに調整操作を行うような構成をとる。なお、上記
関係式により算出されるゲイン係数GC_ＮＡＥ１は白レベ
ルを目標出力レベルに調整するという機能をもつので、
基準白板の主走査方向の白レベル値の分布を表すシェー
ディングデータを作成するための画像データを出力する
場合に、算出した係数GC_ＮＡＥ１を用いて調整するよう
にしても問題はないので、上記関係式は、シェーディン
グデータを作成するときの基準白板の読み取り状態に適
した条件を与えることになる。

【００３１】NAEモード時の処理でも、原稿読み取り領
域ににおける読み取り状態では、シェーディングデータ
を作成するときの基準白板の読み取り状態と異なるゲイ
ン係数を用いた処理が必要となる。原稿の読み取りで
は、絶対的な基準濃度レベルに合わせた調整が必要な、
例えば、写真原稿のような場合に、基準白板の白レベル
値により調整すると、基準白板の汚れや部品の濃度ばら
つき等により適正な調整ができない。そこで、基準濃度
比率によりNAE目標出力レベル値の補正を行い、下記の
関係式に従いゲイン係数：GC′_ＮＡＥ１を算出する。 GC′_ＮＡＥ１(EVEN画素)＝NAE目標出力レベル＊ 基準濃
度比率 ／検出白レベル(EVEN画素) GC′_ＮＡＥ１(ODD画素)＝NAE目標出力レベル＊ 基準濃
度比率／検出白レベル(ODD画素) ここに、基準濃度比率は、個々の基準白板の特性を表す
もので、 基準濃度比率＝基準白板レベル／基準濃度レベル として、基準白板レベルを絶対的な基準濃度レベルに対
する比として実測し、求めた値をメモリに記憶させてお
く。原稿読み取り時に、上記関係式に示すように基準濃
度比率によりNAE目標出力レベルに補正を施すことによ
り、原稿の読み取り状態に適した条件を与えるゲイン係
数GC′_ＮＡＥ１を用いて適正な調整を行うことができ
る。

【００３２】ところで、上記した実施例におけるNAEモ
ード時の処理では、イメージセンサとして画素を複数系
統（EVENとODDの２系統として例示）に分け、各系統の
画像信号を出力するセンサを用いる場合に複数系統のそ
れぞれに同様の調整処理操作を行うような構成をとると
しているが、以下に示す実施例は、基準に定めた系統の
みについて上記の処理操作を行うようにし、処理結果を
他の系統の処理に利用することにより、処理の簡略化、
延いては、処理時間の短縮化を図ろうとするものであ
る。以下に、EVEN画素とODD画素の２系統による例で、
その実施例を示す。ここでは、ゲイン係数の補正という
方法により、基準として定めた系統（EVEN画素とする）
において得たゲイン係数に下記の関係式に示す画素比率
を補正値として補正し、補正したゲイン係数をODD画素
の系統に用いる。 画素比率＝基準白板白レベル(EVEN画素)／基準白板白レ
ベル(ODD画素) この画素比率は、シェーディングデータや原稿の読み取
り開始前のステップとして、基準白板レベルをEVEN画素
とODD画素それぞれについて実測し、その比率を求め、
求めた値をメモリに記憶させておく。

【００３３】シェーディングデータ読み取り時には、下
記記関係式に示すように、ODD画素のゲイン係数には画
素比率による補正を施された係数を用いることにより、
シェーディングデータの読み取り状態に適した条件を与
えるゲイン係数を用いて適正な調整を行うことができ
る。 GC_ＮＡＥ１(EVEN画素)＝NAE目標出力レベル／検出白レ
ベル(EVEN画素) GC_ＮＡＥ２(ODD画素)＝NAE目標出力レベル＊画素比率／
検出白レベル(ODD画素)＝GC_ＮＡＥ１(EVEN画素)＊画素
比率 シェーディングデータ読み取り時に、上記関係式に示す
ように画素比率によりEVEN画素のゲイン係数GC_ＮＡＥ１
(EVEN画素)に補正を施すことにより、ODD画素のゲイン
係数GC_ＮＡＥ２(ODD画素)を求め、このゲイン係数を用
いてODD画素側の調整を行う。また、原稿読み取り時に
は、下記記関係式に示すように、ODD画素のゲイン係数
には画素比率による補正を施された係数を用いることに
より、原稿の読み取り状態に適した条件を与えるゲイン
係数を用いて適正な調整を行うことができる。 GC′_ＮＡＥ１(EVEN画素)＝NAE目標出力レベル＊ 基準濃
度比率 ／検出白レベル(EVEN画素) GC′_ＮＡＥ２(ODD画素)＝NAE目標出力レベル＊ 基準濃
度比率＊画素比率／検出白レベル(ODD画素)＝GC′
_ＮＡＥ１(EVEN画素)＊画素比率 原稿読み取り時に、上記関係式に示すように画素比率に
よりEVEN画素のゲイン係数GC′_ＮＡＥ１(EVEN画素)に補
正を施すことにより、ODD画素のゲイン係数GC′
_ＮＡＥ２(ODD画素)を求め、このゲイン係数を用いてODD
画素側の調整を行う。

【００３４】「AE（地肌追従読み取り）モード時の処
理」AEのモード設定は、通常ユーザの入力操作（例え
ば、操作パネルのキー操作により）により行われ、AEモ
ードが設定されたときに、読み取り画像データの出力レ
ベルをAE目標出力レベルに合わせるように、ダイナミッ
クレンジの調整を行う。手順としては、調整に使用する
ゲイン係数を求めるために先ず、原稿の地肌レベルデー
タを検出する。地肌レベル検出は、原稿のライン（主）
走査の先端部分に設定した地肌レベル検出領域（図３、
参照）から読み取り、Ａ／Ｄ変換器３４、黒補正部３５
を経て入力される画像データから地肌レベル検出手段３
７によりそのレベル値を検出する。検出はbit数の飽和
を避ける（ゲインを過大にしない）ために、ピーク値を
とることが望ましい。ピークレベルの検出は、各走査ラ
インで検出したピークレベルを平均化や重加算平均化な
どの処理を行うことにより、ノイズ成分を除去するよう
にすると良い。また、地肌レベル検出手段３７として、
地肌追従を行う場合の検出手段を適用することもでき
る。ここでは、地肌追従については、既知の方法を用い
ることとする。主走査ライン先端部の地肌レベル検出領
域のデータから地肌レベル検出手段３７により検出され
た地肌レベル値は、少なくとも引き続くライン走査によ
り原稿の読み取りが完了するまで、メモリに保持され
（なお、副走査方向に平均化処理を行う場合には、必要
な期間保持される）、原稿画像の出力走査時に、ゲイン
算出部３８においてゲイン係数を算出する度にメモリか
ら読み出され、使用される。

【００３５】ゲイン算出部３８では、メモリから読み出
された地肌レベル値にもとづいてゲイン係数を算出す
る。算出する手順は、設定されたモードにより選択した
AE目標出力レベル値、計算式及び地肌レベル値から、下
記の関係式に従いゲイン係数：GC_ＡＥ１を算出する。 GC_ＡＥ１(EVEN画素)＝AE目標出力レベル／検出地肌レベ
ル(EVEN画素) GC_ＡＥ１(ODD画素)＝AE目標出力レベル／検出地肌レベ
ル(ODD画素) 上記関係式に示すように、本実施例では、イメージセン
サとして画素を複数系統（この例ではEVENとODDの２系
統としている）に分け、各系統の画像信号を出力するセ
ンサを用いる場合を示す。この例のように複数系統のそ
れぞれに調整操作を行うような構成をとる。なお、上記
関係式により算出されるゲイン係数GC_ＡＥ１は地肌レベ
ルを目標出力レベルに調整するという機能をもつので、
原稿読み取り時に、原稿の読み取り状態に適した条件を
与えるゲイン係数GC_ＡＥ１を用いて適正な調整を行うこ
とができる。なお、基準白板の主走査方向の白レベル値
の分布を表すシェーディングデータを作成するための画
像データを出力する場合に、原稿領域と同じ動作で、地
肌レベル検出領域のデータから地肌レベル検出手段３７
により検出されたレベル値（但し、この場合には白レベ
ル値として検出される）を用いて算出したゲイン係数を
用いて調整するようにしても問題はないので、シェーデ
ィングデータを作成するときの基準白板の読み取り状態
においても、原稿読み取りと同じ動作によりデータの読
み取りを行っても構わない。

【００３６】ところで、上記した実施例におけるAEモー
ド時の処理では、イメージセンサとして画素を複数系統
（EVENとODDの２系統として例示）に分け、各系統の画
像信号を出力するセンサを用いる場合に複数系統のそれ
ぞれに同様の調整処理操作を行うような構成をとるとし
ているが、以下に示すように、基準に定めた系統のみに
ついて上記の処理操作を行うようにし、処理結果を他の
系統の処理に利用することにより、処理の簡略化、延い
ては、処理時間の短縮化を図ることが可能である。この
ために採用する方法は、基本的に上記したNAEモード時
の画素比率による補正と同様の処理を行うことによる。
従って詳細な説明は上記を参照することとする。ただ
し、AEモード時では、シェーディングデータ読み取り
は、原稿読み取りと同じ関係式を用いてゲイン係数を算
出することが可能であるから、NAEモードのように読み
取り状態によって処理を分ける必要がなく、そのゲイン
係数算出過程で、読み取り状態に関係なく、基準の系統
ゲイン係数を画素比率により補正し他の系統に用いると
いう上記と同様の処理を行う。即ち下記記関係式に示す
ように、ODD画素のゲイン係数には画素比率による補正
を施された係数を用いる。 GC_ＡＥ１(EVEN画素)＝AE目標出力レベル／検出白レベル(EVEN画素) GC_ＡＥ２(ODD画素)＝AE目標出力レベル＊画素比率／検出白レベル(ODD画素) ＝GC_ＡＥ１(EVEN画素)＊画素比率 画像データ読み取り時に、上記関係式に示すように画素
比率によりEVEN画素のゲイン係数GC_ＡＥ１(EVEN画素)に
補正を施すことにより、ODD画素のゲイン係数GC
_ＡＥ２(ODD画素)を求め、このゲイン係数を用いてODD画
素側の調整を行う。なお、上記関係式の画素比率は、 画素比率＝基準白板白レベル(EVEN画素)／基準白板白レ
ベル(ODD画素) として、シェーディングデータや原稿の読み取り開始前
のステップとして、基準白板レベルをEVEN画素とODD画
素それぞれについて実測し、その比率を求め、求めた値
をメモリに記憶させておき、画像データ読み取り時のゲ
イン係数の算出に用いる。

【００３７】また、上記したダイナミックレンジを調整
するためのデジタル補正・調整処理段は、全体がデジタ
ル要素で構成された回路であり、本発明ではこのデジタ
ル補正・調整処理段を集積化した電気回路として構成す
る。例えば、図２に示す実施例においては、破線５０に
て囲んだ回路部分、即ち、黒補正部３５、白レベル検出
部３６、地肌レベル検出部３７、ゲイン算出部３８及び
ゲイン演算部３９を対象として回路の集積化を行う。こ
のような回路の集積化を行うことにより、信頼性が高
く、広い機種へ適用することができる回路を安価に提供
することができ、読み取り装置および画像形成装置にこ
の回路を用いることにより高性能の装置を安価に提供で
きる。

【００３８】

【発明の効果】（１） 請求項１，１３の発明に対応す
る効果 調整用基準部の読み取りレベル値を検出し、検出したレ
ベル値と所定の目標出力レベル値とからゲイン係数を算
出し、ゲイン係数を用いて読み取り画像データのレベル
を調整するダイナミックレンジの調整処理をデジタル処
理段で行うことにより、従来のアナログ処理に伴う部品
ばらつきやノイズをなくし、信頼性が向上し、又、コス
トの低減が可能となる。 （２） 請求項２の発明に対応する効果 上記（１）の効果に加え、調整用基準部の読み取り値を
ピーク値としたことにより、処理が簡略化され、読み取
り出力にビット数の飽和が起きない。 （３） 請求項３，１４の発明に対応する効果 上記（１）の効果に加え、非地肌追従読取モード時の適
切なダイナミックレンジの調整が可能となる。 （４） 請求項４，１５の発明に対応する効果 上記（３）の効果に加え、レベル調整される読み取り画
像データが原稿読み取りデータであるときに、所定の目
標出力レベル値を基準濃度比率により補正してゲイン係
数を算出することによりさらに適切なダイナミックレン
ジの調整が可能となる。 （５） 請求項５の発明に対応する効果 上記（３）、（４）の効果に加え、レベル調整される読
み取り画像データがシェーディングデータであるとき
に、所定の目標出力レベル値を非地肌追従読取モード時
のゲイン係数を用いることにより、より適切なダイナミ
ックレンジの調整が可能となる。

【００３９】（６） 請求項６，１６の発明に対応する
効果 上記（１）の効果に加え、地肌追従読取モード時の適切
なダイナミックレンジの調整が可能となる。 （７） 請求項７の発明に対応する効果 上記（１）〜（６）の効果に加え、各画素系統毎に最適
なダイナミックレンジの調整が可能となる。 （８） 請求項８，１７の発明に対応する効果 上記（１）〜（７）の効果に加え、基準に定めた画素系
統の処理結果を他の系統の処理に利用することにより、
処理の簡略化、延いては、処理時間の短縮化を図ること
ができ、又、処理の負担が軽減化できる。 （９） 請求項９，１８の発明に対応する効果 上記（１）〜（８）の効果に加え、調整処理の際に、Ａ
／Ｄ変換した後、デジタル補正・調整処理段に入力され
る画像データに一度のゲイン演算により調整がなされる
ようにしたことにより、演算誤差の最小化を図ることが
可能となる。

【００４０】（１０） 請求項１０の発明に対応する効
果 ダイナミックレンジを調整するためのデジタル補正・調
整処理段を集積化した電気回路としたことにより、信頼
性が高く、広い機種へ適用することができる回路を安価
に提供することが可能になる。 （１１） 請求項１１の発明に対応する効果 請求項１０記載の電気回路を備えた画像読み取り装置お
いて、上記（１０）の効果を実現することにより、高性
能の装置を安価に提供することが可能となる。 （１２） 請求項１２の発明に対応する効果 請求項１〜９又は請求項１１記載の画像読み取り装置を
備えた複写機、ファクシミリ等の画像形成装置おいて上
記（１）〜（９）、（１１）の効果を実現することによ
り、該画像形成装置の性能を向上させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係わるＤＰＰＣの全体構成
を概略図として示す。

【図２】 ＤＰＰＣの制御部における読み取り画像デー
タ処理に関わる回路の基本構成をブロック図にて示す。

【図３】 画像読み取り装置における基準白板及び原稿
の配置を示す。

【符号の説明】

１…ＤＰＰＣ（デジタル複写機）、 ３…スキャナ部、
５…ＡＤＦ（Automatic Document Feeder)ユニット、
４…プリンタ部、 ６…コンタクトガラ
ス、７…制御部、 １０…イメージ
（ＣＣＤ）センサ、１１…感光ドラム、
１４…光書き込み部、２５…基準白板、
３２…オペアンプ（反転増幅）、３３…ゼロクランプ
部、 ３４…Ａ／Ｄ変換器、３５…黒補正部、
３６…白レベル検出部、３７…地肌レ
ベル検出部、 ３８…ゲイン算出部、３９…ゲイ
ン演算部、 ４０…シェーディング等処理
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B047 AA01 BA01 BB02 DA04 DB01 5C072 AA01 BA08 BA19 EA04 FB12 FB16 UA02 UA06 XA01 5C077 LL02 LL17 LL19 MM03 MM27 PP11 PP25 PP44 PQ12 PQ20 RR01 TT06

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イメージセンサと、イメージセンサによ
   り読み取られた画像信号をデジタルデータに変換するＡ
   ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器から出力される画像データ
   のレベルを調整するデジタルレベル調整手段を備えた画
   像読み取り装置であり、前記デジタルレベル調整手段
   は、イメージセンサによる調整用基準部の読み取りレベ
   ル値を検出する手段と、検出した調整用基準部の読み取
   りレベル値と所定の目標出力レベル値とからゲイン係数
   を算出する手段と、該ゲイン係数を用いて読み取り画像
   データのレベルを調整する演算手段を備えたことを特徴
   とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された画像読み取り装置
   において、前記調整用基準部の読み取り値を検出する手
   段が読み取り範囲の検出値のピーク値を出力する手段で
   あることを特徴とする画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載された画像読み取
   り装置において、前記調整用基準部を基準白板とし、前
   記ゲイン係数算出手段が所定の目標出力レベル値に非地
   肌追従読取モード時の目標値を用いてゲイン係数を算出
   することを特徴とする画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載された画像読み取り装置
   において、レベル調整される読み取り画像データが原稿
   読み取りデータであるときに、前記ゲイン係数算出手段
   が所定の目標出力レベル値を、基準濃度レベルに対する
   基準白板濃度レベルの比として予め求めておいた基準濃
   度比率により補正し、補正値を目標値としてゲイン係数
   を算出することを特徴とする画像読み取り装置。
5. 【請求項５】 請求項３又は４に記載された画像読み取
   り装置において、レベル調整される読み取り画像データ
   がシェーディングデータであるときに、前記ゲイン係数
   算出手段が所定の目標出力レベル値に非地肌追従読取モ
   ード時の目標値を用いてゲイン係数を算出することを特
   徴とする画像読み取り装置。
6. 【請求項６】 請求項１又は２に記載された画像読み取
   り装置において、前記調整用基準部を原稿の地肌とし、
   前記ゲイン係数算出手段が所定の目標出力レベル値に地
   肌追従読取モード時の目標値を用いてゲイン係数を算出
   することを特徴とする画像読み取り装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載された
   画像読み取り装置において、イメージセンサとして画素
   を複数系統に分け、各系統の画像信号を出力するセンサ
   を用いるとともに、前記デジタルレベル調整手段を各系
   統毎に設けたことを特徴とする画像読み取り装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載された画像読み取り装置
   において、前記ゲイン係数算出手段が、ゲイン係数を基
   準に定めた系統のみについて算出し、算出したゲイン係
   数を、基準に定めた系統の調整用基準部の読み取りレベ
   ル値に対し他の系統の調整用基準部の読み取りレベル値
   の比として予め求めておいた画素比率により補正し、補
   正した値を他の系統のゲイン係数として用いることを特
   徴とする画像読み取り装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載された
   画像読み取り装置において、前記読み取り画像データの
   レベルを調整する演算手段が、デジタルレベル調整手段
   に入力される読み取り画像データに前記ゲイン係数を乗
   算する手段であることを特徴とする画像読み取り装置。
10. 【請求項１０】 イメージセンサにより読み取られた画
    像信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器から出
    力される画像データのレベルを調整するデジタルレベル
    調整を行うための電気回路であり、調整用基準部の読み
    取りレベル値の検出部と、検出した調整用基準部の読み
    取りレベル値と所定の目標出力レベル値とからゲイン係
    数を算出するゲイン係数算出部と、該ゲイン係数を用い
    て読み取り画像データのレベルを調整する演算部を一体
    に集積化した電気回路。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載された電気回路を備
    えたことを特徴とする画像読み取り装置。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至９のいずれか１、又は請
    求項１１に記載された画像読み取り装置から出力される
    画像データに基づいて画像を形成する手段を備えたこと
    を特徴とする画像形成装置。
13. 【請求項１３】 イメージセンサと、イメージセンサに
    より読み取られた画像信号をデジタルデータに変換した
    画像データのレベルを調整するための画像データ処理方
    法であり、イメージセンサによる調整用基準部の読み取
    りレベル値を検出する工程と、検出した調整用基準部の
    読み取りレベル値と所定の目標出力レベル値とからゲイ
    ン係数を算出する工程と、該ゲイン係数を用いて読み取
    り画像データのレベルを調整するための演算工程、の各
    工程を行うことを特徴とする画像データ処理方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載された画像データ処
    理方法において、前記調整用基準部を基準白板とし、前
    記ゲインを算出する工程における所定の目標出力レベル
    値として非地肌追従読取モード時の目標値を用いること
    を特徴とする画像データ処理方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載された画像データ処
    理方法において、レベル調整される読み取り画像データ
    が原稿読み取りデータであるときに、前記ゲインを算出
    する工程において用いる所定の目標出力レベル値を、基
    準濃度レベルに対する基準白板濃度レベルの比として予
    め求めておいた基準濃度比率により補正し、補正値を目
    標値としてゲイン係数を算出することを特徴とする画像
    データ処理方法。
16. 【請求項１６】 請求項１３に記載された画像データ処
    理方法において、前記調整用基準部を原稿の地肌とし、
    前記ゲインを算出する工程における所定の目標出力レベ
    ル値として地肌追従読取モード時の目標値を用いること
    を特徴とする画像データ処理方法。
17. 【請求項１７】 請求項１３乃至１６のいずれかに記載
    された画像データ処理方法において、イメージセンサと
    して画素を複数系統に分け、各系統の画像信号を出力す
    るセンサを用い、デジタル画像データのレベル調整を各
    系統毎に行う場合に、前記ゲインを算出する工程におけ
    るゲインの算出を、ゲイン係数を基準に定めた系統のみ
    について行い、算出したゲイン係数を、基準に定めた系
    統の調整用基準部の読み取りレベル値に対し他の系統の
    調整用基準部の読み取りレベル値の比として予め求めて
    おいた画素比率により補正し、補正した値を他の系統の
    ゲイン係数として用いる工程を行うことを特徴とする画
    像データ処理方法。
18. 【請求項１８】 請求項１３乃至１７のいずれかに記載
    された画像データ処理方法において、前記読み取り画像
    データのレベルを調整する演算工程における演算が、デ
    ジタルレベル調整のために入力される読み取り画像デー
    タと前記ゲイン係数の乗算であることを特徴とする画像
    データ処理方法。