JP2003046736A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JP2003046736A
JP2003046736A JP2001254065A JP2001254065A JP2003046736A JP 2003046736 A JP2003046736 A JP 2003046736A JP 2001254065 A JP2001254065 A JP 2001254065A JP 2001254065 A JP2001254065 A JP 2001254065A JP 2003046736 A JP2003046736 A JP 2003046736A
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JP2001254065A
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Kensuke Uchida
健介 内田
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Graphtec Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】出力画像における各センサのつなぎ目部分に現
れる濃淡の境界あるいは画像ずれが発生することを防止
することができる画像読取装置を提供する。 【構成】千鳥状に配列された複数のイメージセンサのう
ち、副走査方向について一方側に配置されるイメージセ
ンサにおける原稿画像全体の画像データ作成に用いない
読取画素より得られた画像データを格納し、この格納し
たデータに基づいて副走査方向について他方側に配置さ
れるイメージセンサにおける格納した画像データを得た
読取画素と主走査方向について重なる読取画素より得ら
れる画像データを補正するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像読取装置に関す
るものであり、さらに詳しくは、複数個のラインセンサ
を千鳥状に配列した、大判の原稿画像を読み取ることが
可能な画像読取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5および図6はこの種の画像読取装置
であるスキャナの構成の一例を示すブロック図および断
面図であり、図において1は図の主走査方向に順次0,
1,2,・・・・,N−1,Nと光電変換素子よりなる
読み取り画素が複数個配列される密着型イメージセン
サ、2はイメージセンサ1の出力信号をデジタル信号に
変換するA/D変換器、3はイメージセンサ1の出力を
主走査方向について各センサ毎のラインデータとして順
次保持するラインバッファ、4はラインバッファ3のデ
ータを読み取り原稿画像に対応した主・副走査方向のマ
トリックスデータとしてこれを格納保持するフレームメ
モリ、5はフレームメモリ4から画像データを読み出し
てホストコンピュータ等の上位装置に送出するインター
フェース回路、6はこのスキャナ本体における構造部
位、7は原稿である。この画像読取装置により原稿画像
を読み取る場合、先ず原稿7を図6に示す副走査方向上
流側に設けられた駆動ローラ61とピンチローラ62の
間に挿入してこれを挟持させ、駆動ローラ61を図の矢
印方向に回転駆動させて原稿7を副走査方向に搬送す
る。この原稿7の搬送動作と同期して、センサ1により
原稿画像を主走査方向に1ライン分のデータとして順次
読み取るよう構成されている。原稿7とセンサ1の間に
介在するコンタクトガラス63は、透明なガラス材等よ
り形成され、また原稿押さえ部材64はこのコンタクト
ガラス63に搬送される読取原稿7を圧接するよう構成
されている。この種の画像読取装置においては、A0,
A1といった大判の原稿画像を読み取るために複数の密
着型イメージセンサS1,S2,S3,・・・・を副走
査方向に間隔lだけ離反させて千鳥状に2列に配置し、
尚かつ各センサのつなぎ目部分で原稿7より読み取る画
像データが途切れないようにするため、主走査方向につ
いて隣り合うセンサが所定の読み取り画素数分重なるよ
うにして配置して、各イメージセンサ1により読み取ら
れた画素データをセンサ毎のラインデータとしてライン
バッファ3に格納保持し、フレームメモリ4がこのライ
ンバッファ3から画像データを読み出す際に、主走査方
向について隣り合うセンサ1の重なっている読み取り画
素部分のデータについてその何れか一方の読み取り画素
部分のデータのみを読み出してフレームメモリ4に格納
し、原稿7全体の読み取り画像データとするよう構成さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この画像読取装置にお
いては、大判の原稿画像を読み取ることができるよう複
数個の密着型イメージセンサを配置して用いるため、以
下のような不具合を生じていた。先ず、複数の密着型イ
メージセンサの各々がその個体毎に有している個別の特
性、すなわち、この画像読取装置に用いられるイメージ
センサ1は、読取画素の感度等の特性について各々個体
毎にばらつきがあることにより、図3に示されるように
均一濃度の原稿を読み取った場合であっても出力される
読取画像データの濃度(出力レベル)に差が生じるとい
った不具合が生じていた。また、たとえこの濃度差が僅
かである場合でも、副走査方向にラインデータを連続し
て出力すると、各センサのつなぎ目部分の出力画像が明
らかな濃淡の境界として現れることとなり、良好な画像
データを得ることができなくなっていた。このセンサ毎
の特性の違いによる濃淡の境界発生を防止するために
は、装置の製造段階において各センサ毎の補正値を隣り
合うセンサに応じて微調整を行うことが考えられるが、
この場合、センサの調整と出力画像の確認を繰り返し行
う必要があり、その作業が非常に煩雑なものとなってい
た。さらにこの画像読取装置においては、大判の原稿画
像を主走査方向について途切れることなく連続して読み
取ることができるように、互いに隣り合うセンサを副走
査方向に所定距離(図6に示す距離l)だけずらして千
鳥状に配列するよう構成されているが、原稿7が搬送さ
れる際、副走査方向上流側のイメージセンサ(S2,S
4)と下流側のイメージセンサ(S1,S3,S5)間
において、例えば原稿7に折り皺がついていたり、また
は原稿の読み取り(搬送)動作の初期段階であって、そ
の先端が副走査方向下流側の原稿押さえ部材64或いは
搬送ローラ61,62に当接した際に、その反力でコン
タクトガラス63上で原稿7が弛む、または浮き上がる
などの現象が生じた場合に、この原稿の送り不良により
下流側のイメージセンサ(S1,S3,S5)で読み取
る画像が副走査方向に数ライン分ずれてしまい、このた
め図7に示すようにその出力画像において、各センサの
つなぎ目部分で画像がずれて連続しなくなるといった不
具合が生じていた。
【0004】本発明はこれらの不具合を解決するために
なされたもので、複数のイメージセンサを有する画像読
取装置において、その出力画像の各センサのつなぎ目部
分に現れる濃淡の境界あるいは画像ずれが発生すること
を防止する画像読取装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本願発明は、千鳥状に配列された複数のイメージセン
サのうち、副走査方向について一方側に配置されるイメ
ージセンサにおける原稿画像全体の画像データ作成に用
いない読取画素より得られた画像データを格納し、この
格納したデータに基づいて副走査方向について他方側に
配置されるイメージセンサにおける格納した画像データ
を得た読取画素と主走査方向について重なる読取画素よ
り得られる画像データを補正するよう構成した。また、
格納した画像データと、この画像データを得た読取画素
と主走査方向について重なる読取画素より得られる画像
データより、各々の読取画素の出力値の差分を求め、こ
れに読取画素の主走査方向の位置に応じた係数を乗算し
て補正値とし、この補正値を、副走査方向について他方
側に配置されるイメージセンサにおける格納した画像デ
ータを得た読取画素と主走査方向について重なる読取画
素より得られる画像データに加算して補正するよう構成
した。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の画
像読取装置を説明する。図1は本発明の画像読取装置の
構成を示すブロック図であり、上述の従来の装置と同等
の構成については同一の符号が付与されている。
【0007】本実施例の画像読取装置においては、各々
0からN番目の読取画素を有する5つのイメージセンサ
S1〜S5を、それぞれ隣り合うセンサと16個の読取
画素が主走査方向について重なるように、且つ、センサ
S1,S3,S5が副走査方向について下流側に、セン
サS2,S4が上流側にlステップ(lライン)分の間
隔をもって千鳥状に配置するよう設けられている。ま
た、説明の便宜上、各センサS1〜S5においては、主
走査方向の上流側から順次0番からN番までの読取画素
が直線状に配列するよう設けられ、読取画素0〜7を領
域D1、8〜15をD2、16〜N−16をD3、N−
15〜N−8をD4、N−7〜NをD5とし、各々のイ
メージセンサS1〜S5は互いに隣り合うイメージセン
サと領域D1とD4、D2とD5が各々主走査方向に重
なるよう配置されている。すなわち、センサS1の領域
D4,D5とセンサS2の領域D1,D2、センサS2
のD4,D5とセンサS3のD1,D2、センサS3の
D4,D5とセンサS4のD1,D2、センサS4のD
4,D5とセンサS5のD1,D2とが各々主走査方向
に重なるよう配置されている。各々のセンサS1〜S5
においては、領域D2,D3,D4の読取画素から出力
される画像データが原稿7の全体画像データとして用い
られ、副走査方向上流側に配置されるセンサS2,S4
の領域D1,D5の読取画素から出力される画像データ
は、後述する画像データの補正のために用いられる。
【0008】図1において、イメージセンサ1から出力
される画像データは、A/D変換器2によりデジタル信
号に変換され、各イメージセンサS1〜S5の領域D
2,D3,D4の読取画素から出力された原稿7の全体
画像データとして用いられる画像データは、有効画素メ
モリ8に送信,格納され、イメージセンサS2およびS
4の領域D1,D5の読取画素から出力された画像デー
タは補正値メモリ9に送信される。また、この有効画素
メモリ8においては、副走査方向上流側に配置されるイ
メージセンサS2,S4の画像データについては、lラ
イン分(上流側センサと下流側センサの距離(Gap)
分)以上のデータが保持できるよう構成されている。補
正値メモリ9においては、センサS2の領域D1の読取
画素から出力された画像データを用いて、有効画素メモ
リ9に格納されているセンサS1の領域D4の読取画素
から出力された画像データを補正して、ラインバッファ
4に出力し、同様にセンサS2の領域D5から出力され
た画像データによりセンサS3のD2の画像データ、セ
ンサS4のD1のデータによりセンサS3のD4のデー
タを、センサS4のD5のデータによりセンサS5のD
2のデータを各々補正してラインバッファ4に出力す
る。ラインバッファ4は、有効画素メモリ8,補正値メ
モリ9より送信されるデータにより1ライン毎の画像デ
ータを格納し、格納された画像データはインターフェー
ス回路5を介してコンピュータ等の上位装置に読み出さ
れて画像データ処理に供される。
【0009】次に、本発明の画像読取装置による原稿読
取動作を説明する。ここで、時間tにおける画像読取動
作を考えると、各イメージセンサS1〜S5からは読取
画素0からNまでの全画像データがA/D変換器2に出
力され、デジタルデータに変換される。有効画素メモリ
8は、各イメージセンサS1〜S5から出力される画像
データより原稿7の全体画像データとして用いられる領
域D2,D3,D4の読取画素の画像データを、各々の
領域毎に時間tに関連づけて格納する。また、補正値メ
モリ9は、副走査方向上流側に配置されるセンサS2,
S4から出力される画像データより、補正のために用い
られる領域D1,D5の読取画素の画像データを各々の
領域毎に時間tに関連づけて格納する。
【0010】図2はこの画像読取装置による原稿画像の
読取動作を模式的に表した図で、図1に示すイメージセ
ンサS2と、これと主走査方向について重なるイメージ
センサS1,S3の一部を拡大して示したものである。
上述の時間tにおける画像読取動作においては、センサ
S1,S2,S3から図に示すS1Data(t),S2Data(t),
S3Data(t)と表示される画像データがA/D変換器2に
出力され、デジタルデータに変換される。この時間tに
おいて、有効画素メモリ8はA/D変換器2より出力さ
れるセンサS1,S2,S3の出力S1Data(t),S2Data
(t),S3Data(t)より各々の領域D2,D3,D4の読取
画素の画像データを読み出して、各々の領域毎に時間t
に関連づけて格納する。補正値メモリ9は、この時間t
においては巣に示すように副走査方向上流側に配置され
るセンサS2より出力される画像データS2Data(t)よ
り、領域D1,D5の読取画素の画像データを読み出し
て、各々の領域毎に時間tに関連づけて格納する。
【0011】この時間tにおける1ライン分の画像デー
タを作成する場合、図1に示すように補正値メモリ9は
格納保持しているセンサS2における領域D1の画像デ
ータより、この時間tよりもlステップ遡及した(t−
l)における画像データを読み出し、読み出した画像デ
ータに基づいて、有効画素メモリ8に格納されているセ
ンサS1の時間tにおける領域D4の画像データを後述
する方法により補正し、この補正済みの画像データを時
間tにおけるセンサS1の領域D4の画像データとして
ラインバッファ4に出力する。同様に、センサS2にお
ける領域D5の画像データより時間(t−l)における
画像データを読み出し、これに基づいて有効画素メモリ
8に格納されているセンサS3の時間tにおける領域D
2の画像データを補正して、これを時間tにおけるセン
サS3の領域D2の画像データとしてラインバッファ4
に出力する。さらに、時間(t−l)におけるセンサS
4の領域D1,D5の画像データにより、時間tにおけ
るセンサS3の領域D4、センサS5の領域D2の画像
データを各々補正し、それぞれ時間tにおけるセンサS
3の領域D4,センサS5の領域D2の画像データとし
てラインバッファ4に出力する。これと同時にラインバ
ッファ4には、有効画素メモリ8より時間tにおけるセ
ンサS1の領域D2およびD3、センサS3の領域D
3、センサS5の領域D2〜D4、センサS4の領域D
2〜D4の画像データが有効画素メモリ8より読み出さ
れ、上述した補正値メモリ9より得た補正済みの画像デ
ータとあわせて、時間tにおける1ライン分の画像デー
タとしてこれを格納、保持する。以降同様に、原稿7が
1ライン(1ステップ)ずつ主走査方向に送られる毎
に、この1ライン分の画像データの読取動作を繰り返し
行って、ラインバッファ4に原稿7全体の画像データを
格納する。
【0012】次に、本発明の画像読取装置における画像
データの補正方法を説明する。本発明の目的は、個々の
センサ特性のばらつきによるそのつなぎ目部分の出力デ
ータにおける濃淡の境界発生、或いは原稿の送り不良に
よる各センサのつなぎ目部分の画像におけるずれの発生
を防止するもので、これを実現するために、千鳥状に配
列された複数のイメージセンサのうち、副走査方向につ
いて上流側に配置されるイメージセンサの画像データを
用いて、主走査方向にこれと重なる副走査方向下流側に
配置されるイメージセンサの画像データを補正するもの
である。これにより、隣り合うイメージセンサの出力デ
ータに濃度差もしくは画像のずれがある場合には、主走
査方向に重なり合う領域において、副走査方向下流側に
配置されたイメージセンサの画像データを傾斜的に漸次
隣り合うイメージセンサの出力データに近づくようにし
て互いの出力データが連続するよう補正し、これにより
センサのつなぎ目部分に現れる濃淡の境界発生或いは画
像のずれを解消するよう構成した。
【0013】図4は、この補正動作を模式的に示す図で
あり、図3のセンサS1における領域D4およびセンサ
S2における領域D1の読取画素とその画像データが示
されている。今、イメージセンサS1とS2それぞれの
出力レベルについてその平均濃度差がhである場合を考
える。図において、イメージセンサS1の各読取画素
(N−17)〜(N−6)から出力されるセンサ出力値
をIMGDS1、イメージセンサS2の各読取画素0〜9から
出力されるセンサ出力値をIMGDS2として示している。こ
の図においては、縦軸はセンサの出力値(レベル)を示
しており、IMGDS1とIMGDS2の差はh(センサS1とS2
それぞれの出力レベルの平均濃度差)であり、また横軸
は各センサS1,S2における読取画素の主走査方向の
位置を示している。
【0014】画像データの補正動作において、センサS
1の領域D4における読取画素N−15〜N−8より読
み出された各画像データは、主走査方向について重なる
よう配置されているセンサS2の領域D1の読取画素0
〜7より読み出された各画像データに基づいて、図に示
されるように、主走査方向に向かって各画像データが順
次IMGDS2(イメージセンサS2の平均濃度値)に傾斜的
に近づくよう補正される。これにより、センサS1とセ
ンサS2の画像データは、その濃度値が連続するように
補正されるとなる。
【0015】この補正動作において、補正用メモリ9の
補正値算出手段は、以下の手順で画像データの補正を行
う。先ず、補正を行うべき領域において、有効画素メモ
リ8から補正すべき読取画素の画像データを読み出すと
ともに、この補正すべき読取画素と主走査方向について
重なる読取画素の画像データを補正値メモリ9より読み
出して、各々の画像データの出力値の差を求める。この
求めた出力値の差に、補正すべき読取画素の主走査方向
に位置に応じた係数、すなわち、補正する読取画素の画
素番号をn(但しnは0,1,2,・・・・で表される
整数で、主走査方向の位置に応じたパラメータとしての
画素番号)、重複する読取画素の総数をKとすると、
(K−n)/Kで求められる係数をこれに乗算して補正
値を算出する。この算出した補正値を、補正すべき読取
画素の画像データの出力値に加算して補正を行う。
【0016】図4に示されるイメージセンサS1の領域
D4の画像データを補正する場合は、補正すべきイメー
ジセンサS1の読取画素tのセンサ出力値IMGDS1(t)
と、この読取画素と主走査方向に重なるイメージセンサ
S2の読取画素sのセンサ出力値IMGDS2(s)とを用い
て、次式により補正データが作成される。 ( IMGDS1(t) − IMGDS2(s) ) × (K−n)/K + IMGDS2(s) ・・・ 式1 すなわち、イメージセンサS1の領域D4における読取
画素N−15〜N−8は、主走査方向に重なるイメージ
センサS2の領域D1における読取画素0〜Nの画像デ
ータに基づいて補正され、この場合、重複する画素数K
は8であり、センサS1における画素番号nは読取画素
N−15〜N−8がそれぞれ0〜7番となり、これに対
応するセンサS2における画素番号nもそれぞれ読取画
素0〜7がそれぞれ0〜7番となる。従って、センサS
1の読取画素N−15の補正は、上記式1にn=0,K
=8を代入して、 ( IMGDS1(N-15) − IMGDS2(0) ) × (8−0)/8 + IMGDS2(0) と補正係数が1となるので、補正値は濃度差hと等しく
なり、結果的にIMGDS1(N-15)がラインバッファ4に送信
される。続いて、センサS1の読取画素N−14の補正
は、式1にn=1,K=8を代入して、 ( IMGDS1(N-14) − IMGDS2(1) ) × (8−1)/8 + IMGDS2(1) と補正係数が7/8となり、補正後の画像データはこの
補正係数分だけIMGDS2(1)に近接した値となり、これがI
MGDS1(N-14)としてラインバッファ4に送信される。以
降、同様に読取画素の画素番号nが主走査方向に1,
2,・・・と繰り上がる毎に、補正係数は6/8,5/
8,・・・と順次小さくなり、これによりセンサS1の
画像データは順次センサS2の出力値に近接するよう補
正されることとなる。
【0017】以上の通り補正することにより、センサの
つなぎ目部分においては、主走査方向について重なる読
取画素のデータを用いて傾斜的に隣り合うイメージセン
サの画像データに漸次近づくようにして連続するよう構
成したので、これにより、センサのつなぎ目部分に濃淡
の境界が現れることを防止することができる。また、上
述の説明においては、隣り合うイメージセンサS1,S
2のつなぎ目部分における濃淡の境界発生防止について
説明したが、この本願発明の画像読取装置における原稿
読取動作により、原稿の送り不良による各センサのつな
ぎ目部分の画像におけるずれを解消することができる。
すなわち、この原稿の送り不良による画像のずれは、図
7に示すように、その画像ずれが発生しているラインに
おいて、各センサのつなぎ目部分における画像濃度の変
化(上記説明における平均濃度差hに相当)が白から
黒、または黒から白への変化として出力され、これが画
像のずれとして現れるものであるので、このずれが生じ
ている部分において、主走査方向について重なる読取画
素のデータを用いて白データから黒データ、または黒か
ら白に傾斜的に隣り合うイメージセンサの画像データに
漸次近づくように補正することができ、これにより、画
像のずれを解消することができる。
【0018】上述の実施例においては、副走査方向上流
側に配置されるセンサから出力される画像データを補正
値算出に用いているが、副走査方向下流側に配置される
センサから出力される画像データによりこの補正値を算
出するよう構成してもよい。即ち、この場合は図1にお
けるセンサS1の領域D5,センサS3の領域D1およ
び領域D5,センサS5の領域D1の読取画素から出力
された画像データが補正値メモリ9に送信され、各々セ
ンサS2の領域D2およびD4,センサS4の領域D2
およびD4の画像データを補正して、ラインバッファ4
に各領域の画像データを出力する。
【0019】さらに上述の実施例においては、各センサ
を主走査方向に16画素分重複するようにイメージセン
サを位置づけ、8画素分の画像データを用いて補正値を
決定するよう構成したが、実際の装置においては、解像
度600dpi(1インチあたり600画素が設けられ
る)のセンサを用い、これを主走査方向に数ミリ重複す
る、すなわち数十画素分重複するように各センサを位置
づける等、センサの種類、解像度等に応じて設計すれば
よい。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明の画像読取
装置においては、千鳥状に配列された複数のイメージセ
ンサのうち、副走査方向について一方側に配置されるイ
メージセンサにおける原稿画像全体の画像データ作成に
用いない読取画素より得られた画像データを格納し、こ
の格納したデータに基づいて副走査方向について他方側
に配置されるイメージセンサにおける格納した画像デー
タを得た読取画素と主走査方向について重なる読取画素
より得られる画像データを補正するよう構成し、また、
格納した画像データと、この画像データを得た読取画素
と主走査方向について重なる読取画素より得られる画像
データより、各々の読取画素の出力値の差分を求め、こ
れに読取画素の主走査方向の位置に応じた係数を乗算し
て補正値とし、この補正値を、副走査方向について他方
側に配置されるイメージセンサにおける格納した画像デ
ータを得た読取画素と主走査方向について重なる読取画
素より得られる画像データに加算して補正するよう構成
したので、隣り合うイメージセンサの出力データに濃度
差がある場合には、主走査方向に重なり合う領域におい
て、副走査方向下流側に配置されたイメージセンサの画
像データを傾斜的に漸次隣り合うイメージセンサの出力
データに近づくようにして互いの出力データが連続する
よう補正し、これによりセンサのつなぎ目部分に現れる
濃淡の境界発生および原稿の送り不良による画像のずれ
を解消することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像読取装置の構成を示す図である。
【図2】本発明の画像読取装置による画像読取動作を説
明する図である。
【図3】センサ出力のばらつきを示す図である。
【図4】本発明の画像データ補正を説明する図である。
【図5】従来の画像読取装置であるスキャナの構成の一
例を示すブロック図である。
【図6】従来の画像読取装置であるスキャナの構成の一
例を示す断面図である
【図7】従来の画像読取装置における画像ずれを示す図
である
【符号の説明】
1 イメージセンサ 2 A/D変換器 3 ラインバッファ 4 フレームメモリ 5 インターフェース回路 6 構造部位 7 原稿 8 有効画素メモリ 9 補正値メモリ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の読取画素がライン状に配列される
    イメージセンサを、互いに隣り合うイメージセンサの読
    取画素が主走査方向について複数個重なるよう千鳥状に
    配列し、各イメージセンサの読取画素より得られた画像
    データのうち、読取画素が主走査方向について重なる領
    域においては何れか一方の読取画素より得られた画像デ
    ータを用いて原稿画像全体の画像データを作成する画像
    読取装置において、 上記千鳥状に配列された複数のイメージセンサのうち、
    副走査方向について一方側に配置されるイメージセンサ
    における上記原稿画像全体の画像データ作成に用いない
    読取画素より得られた画像データを格納し、当該格納し
    たデータに基づいて副走査方向について他方側に配置さ
    れるイメージセンサにおける上記格納した画像データを
    得た読取画素と主走査方向について重なる読取画素より
    得られる画像データを補正することを特徴とする画像読
    取装置。
  2. 【請求項2】 上記格納した画像データと、当該画像デ
    ータを得た読取画素と主走査方向について重なる読取画
    素より得られる画像データより、各々の読取画素の出力
    値の差分を求め、 これに上記読取画素の主走査方向の位置に応じた係数を
    乗算してこれを補正値とし、 当該補正値を、副走査方向について他方側に配置される
    イメージセンサにおける上記格納した画像データを得た
    読取画素と主走査方向について重なる読取画素より得ら
    れる画像データに加算して補正することを特徴とする請
    求項1記載の画像読取装置。
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