JP2003101772A - 画像読み取り装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明光源、基準白板等の部品ばらつき及びそ
れらの経時的な変動に対する補正を、可変ゲインのアン
プを使用せず、ADCのリファレンス（Ref）調整により行
い、Ref調整の際に高階調のDACを用いずに精度を維持す
る。 【解決手段】 工場出荷時等、初期状態にある基準白板
と基準濃度原稿をピーク値αを目標としADC３６のRef調
整後、同一Refで読み取り、両者の出力レベルピークα
2，β2を保存する。通常使用時、経時変化に応じた補正
を行う。先ず、Ref調整を基準白板だけで、先の初期ピ
ーク値α2になるように調整し、そのときの設定値RefV
2′を取得し、実際の読取時にRefV2′で基準白板と原稿
を読み、それぞれのデータを生成する。但し、原稿に対
してα2／β2なる係数を乗算し、初期調整の基準白板と
基準濃度原稿のレベル値相互の関係を反映させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機、
ファクシミリ等の画像形成装置の入力部にも使用するこ
とが可能な画像読み取り装置に関し、イメージセンサに
より読み取った画像信号出力に影響する照明光源、基準
白板、等のばらつき及びそれらの経時的な変動に対し、
出力レベルの一定化を図るために、画像信号のＡ／Ｄ変
換器のリファレンスを調整する手段を備えた前記画像読
み取り装置及び該画像読み取り装置を備えた画像形成装
置に関する。

【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信号
出力に影響する照明光源、センサ感度のばらつき及びそ
れらの経時的な変動に対し、出力レベルの一定化を図る
ために画像信号にシェーディング補正を施す。このシェ
ーディング補正をするために、基準白板が用いられる
が、基準白板はまた、原稿読み取りの濃度基準ともな
る。即ち、原稿読み取りに先だって、基準白板を読み取
り、その後に行う原稿読み取りの際に、一般に、地肌除
去モード(以下「AEモード」と記す )では、原稿地肌読
み取りレベルが基準白板読み取りレベルと同レベルの出
力となるように画像読み取りが行われ（通常、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）、非地肌除去モード( 以下「NA
Eモード」と記す)では、基準白板読み取りレベルに対す
る原稿読み取りレベルの比率で出力するように、画像読
み取りが行われる（通常、写真等の画像を原稿とする場
合）。

【０００３】かかる基準白板を用いた補正に、更に高性
能を求める場合には、基準白板濃度の部品ばらつきによ
る影響もでないようにする。そのために、基準濃度原稿
（読み取り濃度値を規定する標準となるもので、各基準
白板のばらつきを調整、正規化するための基準となる）
を用いて調整を行うことで、基準白板濃度ばらつきによ
る読み取り濃度基準のばらつきを補正する方法を採る。
基準白板濃度の部品ばらつきを基準濃度原稿を用いて補
正するようにした従来技術の１例を図１０に示す。図１
０に示す従来例におけるNAEモードの動作を説明する
と、CCDイメージセンサ１１０で光電変換され、アナロ
グ処理（バッファアンプ１２１、DC再生回路１２２、DC
-アンプ１２３による）を経た画像信号は、A/D変換器１
２４に入力され、A/D変換器１２４のRef（リファレン
ス）電圧として、基準白板の読み取り時には、電圧V2
（可変）が、又、原稿の読み取り時には、電圧V1（一
定）がスキャナ制御部１３０の動作により、選択される
ようにする。このときに、基準白板濃度ばらつきの補正
は、工場出荷時などにRef＝V1として基準濃度原稿を読
み取り、基準白板の読み取りレベルと基準濃度原稿の読
み取りレベルが等しくなるようにRef電圧を調整し得た
電圧V2を保存しておき、これを実際の原稿読み取り時に
Ref電圧として設定することにより、補正された基準白
板データにもとづいた処理を施すことによる。なお、図
示の従来例におけるAEモードの動作であるが、ここでは
A/D変換器１２４のRef電圧として、原稿の読み取りはピ
ークホールド回路１２８の電圧Vを選択しているが、基
準白板の読み取りもピークホールド回路１２８の電圧を
選択することで、基準白板の読み取りレベルと原稿地肌
の読み取りレベルは共に地肌レベルとなり、基準白板濃
度ばらつき等の変動によって、読み取り濃度基準に変動
が生じないため、濃度変動に対する調整を図るとする本
来の目的を離れるので、以下の記述では、AEモード動作
については特に言及しない。

【０００４】また、図１０に例示した回路におけるDC-
アンプ１２３は、可変ゲイン／固定ゲインのいずれを用
いる場合も従来より知られている。先ず、DC-アンプ１
２３が可変ゲインアンプの場合であるが、ゲインを可変
にすることにより、光源の経時変化等があっても、ゲイ
ンを再調整することで、アナログ信号レベルを最適に
（ダイナミックレンジを大きく保つように）調整するこ
とができる。この場合の調整方法は、工場出荷時などの
基準濃度原稿による調整では、電圧V1は所定電圧であ
り、基準濃度原稿を読み取り、A/D変換器１２４の出力
レベルが所定レベルになるように、DC-アンプ１２３の
ゲインを調整する。続いて、基準白板を読み取り、DC-
アンプ１２３の出力レベルが基準濃度原稿を読んだとき
の所定レベルと同じになるように電圧V2を調整する。通
常使用時には、電圧V1、V2を設定し、基準白板を読み取
ったときのA/D変換器１２４の出力レベルが前記所定レ
ベルになるようにDC-アンプ１２３のゲインを調整す
る。ゲイン調整によっても、電圧V1、V2を変更しないの
で、基準白板と基準濃度原稿の読み取りレベルは等しく
なり、濃度基準のばらつきは補正されている。なお、こ
の調整は電源ONや省エネモードからの復帰時などのタイ
ミングで行われる。他方、DC-アンプ１２３が固定ゲイ
ンアンプの場合であるが、工場出荷時などの基準濃度原
稿による調整では、基準濃度原稿を読み取り、A/D変換
器１２４の出力レベルが所定レベルになるように電圧V1
を調整する。続いて、基準白板を読み取り、DC-アンプ
１２３の出力レベルが基準濃度原稿を読んだときの所定
レベルと同じになるように電圧V2を調整する。通常使用
時には、電圧V1、V2を設定することにより、基準濃度原
稿の読み取りを行った時点での基準白板の濃度のばらつ
きは補正されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例におけるDC-アンプ１２３に可変ゲインを使用する
方法は、可変ゲインのアンプとその周辺回路としてＤＡ
Ｃ等を装備する必要があり、コストアップにつながると
いう問題点がある。また、DC-アンプ１２３に固定ゲイ
ンのアンプを使用する方法は、基準濃度原稿による調整
時からの光源の経時変化等に対応できず、光量が低下し
た場合に、Ref電圧に対してアナログ信号のレベルが低
く、Ref電圧を設定するADCの有効階調数が減少して、読
み取り品質が低下するという問題点がある。又、CCDの
感度ばらつき等は大きく、Ref電圧だけで精度よく調整
するためには高階調のDACが必要になるという問題点が
ある。さらに、DC-アンプ１２３が可変ゲイン／固定ゲ
インによらず、上記の調整を高精度に行うためには、読
み取りデータは、ノイズ除去のために平均化する必要が
あり、調整は、Ref電圧の設定、特に可変ゲインの場合
のゲイン設定や読み取りといった動作の繰り返しを行
い、時間がかかる（調整時に、実際の読み取りと同様に
読み取り光学系を移動させて読取ると、設定値を変える
度に繰り返し読み取りが必要になり、光学系の移動動作
が非常に煩雑なものとなり、時間を要する）ため、調整
は読み取り光学系( スキャナ部 )を停止させて行ってい
るが、装置の基準白板領域は狭く、フレアー等により読
み取り位置によるレベルの変動やゴミなどの影響があ
り、位置固定での読み取りが実際の読み取り時との間に
レベル差が生じるという問題点がある。

【０００６】本発明は、イメージセンサにより読み取っ
た画像信号出力に影響する照明光源、センサ、基準白板
等の部品ばらつき及びそれらの経時的な変動に対する補
正手段を備えた従来の画像読み取り装置における上記し
た問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、照明光
源、センサ、基準白板等の部品ばらつき及びそれらの経
時的な変動に対する補正を、従来用いたような可変ゲイ
ンのアンプを使用せず、A/D変換のリファレンスの調整
により行うようにし、しかもリファレンスの調整の際に
高階調のDACを用いることなく精度が維持でき、読み取
り光学系を通常の読み取りと同様に移動させて、最終的
にピーク値を確定させるという調整動作を可能とする画
像読み取り装置及び該画像読み取り装置を備えた画像形
成装置を提供することにある。

【０００７】

【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る読み取り画像信号
を設定されたリファレンス電圧によりデジタル変換する
Ａ／Ｄ変換器と、読み取り画像の補正手段と、読み取り
画像の補正に用いるデータを生成するための基準白板と
を有する画像読み取り装置であり、読み取り濃度を規定
する標準体を用意し、標準体及び初期状態の基準白板の
読み取り信号を同一のリファレンス電圧を設定してＡ／
Ｄ変換し、得たデジタル出力ピーク値を初期値として保
存し、通常使用時に、前記読み取り画像の補正手段は、
標準体及び基準白板それぞれの前記初期値に基づいて、
基準白板及び読み取り対象の読み取り信号それぞれに対
するリファレンス電圧の調整処理を行う手段を備えたこ
とを特徴とする画像読み取り装置である。

【０００８】請求項２の発明は、イメージセンサと、イ
メージセンサによる読み取り画像信号を設定されたリフ
ァレンス電圧によりデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、
読み取り画像の補正手段と、読み取り画像の補正に用い
るデータを生成するための基準白板とを有する画像読み
取り装置であり、読み取り濃度を規定する標準体を用意
し、標準体及び初期状態の基準白板の読み取り信号を、
所定目標値を出力すべく調整された同一のリファレンス
電圧を設定してＡ／Ｄ変換し、得たデジタル出力ピーク
値を初期値として保存し、通常使用時に、前記読み取り
画像の補正手段は、基準白板の前記初期値を目標出力値
とするリファレンス電圧を設定して、基準白板及び読み
取り対象を読み取り、読み取り対象の信号に対して、標
準体及び基準白板それぞれの前記初期値に基づく補正処
理を行う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。

【０００９】請求項３の発明は、イメージセンサと、イ
メージセンサによる読み取り画像信号を設定されたリフ
ァレンス電圧によりデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、
読み取り画像の補正手段と、読み取り画像の補正に用い
るデータを生成するための基準白板とを有する画像読み
取り装置であり、読み取り濃度を規定する標準体を用意
し、標準体及び初期状態の基準白板の読み取り信号を、
所定目標値を出力すべく調整された同一のリファレンス
電圧を設定してＡ／Ｄ変換し、得たデジタル出力ピーク
値を初期値として保存し、通常使用時に、前記読み取り
画像の補正手段は、標準体及び基準白板それぞれの前記
初期値を目標出力値とするリファレンス電圧を設定し
て、基準白板を読み取るとともに、そのピーク値を使用
時出力ピーク値として取得し、標準体の前記初期値を目
標出力値とするリファレンス電圧を設定して読み取った
読み取り対象の信号に対して標準体及び基準白板それぞ
れの前記初期値並びに前記使用時出力ピーク値に基づく
補正処理を行う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。

【００１０】請求項４の発明は、読み取り光学系を移動
制御することにより読み取り対象と基準白板を読み取る
方式を用いる請求項２又は３に記載された画像読み取り
装置において、少なくとも基準白板のピーク値を検出す
るために行う読み取りは、読み取り光学系が移動してい
る状態で行われるようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１乃至４のいず
れか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。

【００１２】

【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。本発明の画像読み取
り装置に係わる実施例を示す。図１は、本実施例の画像
読み取り装置における読み取り部の概略構成を示す図で
ある。ここでは、画像読み取り装置として、デジタル複
写機のスキャナ部への適用例を述べるが、スキャナ、フ
ァクシミリ等の画像読取装置にも応用し得るものであ
る。図１を参照して、実施例装置の構成とその動作の概
要を説明すると、この装置は、コンタクトガラス６上に
載置された読み取るべき原稿Ｓを光源２５により照明
し、原稿Ｓからの反射光を第1ミラー８、第2ミラー
９_１、第3ミラー９_２により伝達した後、レンズ３０に
よりCCDラインイメージセンサ３１上にその像を結ぶよ
うにする。CCDセンサ３１は、結像された画像をセンサ
画素によりライン方向（図１の面に垂直な方向）に主走
査し、画像信号への変換を行う。さらに、光源２５と第
１〜３ミラー群をスキャナモータ（図示せず）により副
走査方向（図１の左右方向）に、一定の結像条件を保っ
て移動させて、原稿全面の読み取り走査を行う。また、
この装置では、読み取った原稿画像データが読み取り時
の装置条件により変動するので、読み取りデータに対し
て補正を施し、目標とする一定の出力データを得るよう
にする。このために、上記読み取り光学系により基準白
板２９を読み取り、シェーディング補正等のためのデー
タの生成を行う。基準白板２９は、読み取り光学系に対
して、原稿面と同等な読み取りができるような位置（図
示ではスケール２７裏面の一部）に設ける。原稿Ｓ及び
基準白板２９の読み取り時には、図示しない制御部によ
りスキャナモータを駆動制御することにより読み取り光
学系を、H.P.（ホームポジション）を基準に移動させ、
読み取り走査を行う。

【００１３】本発明に関係が深い原稿Ｓ及び基準白板２
９の読み取りについて、さらに説明する。原稿Ｓが読取
られる前に、光源２５が個々に持つ光量のばらつきや、
経時変化による光量変動による出力の誤差を補正した
り、光源５やCCDセンサ３１のライン状に配列したセン
サ画素個々の変換特性のばらつきにより生じる出力の誤
差を補正するため、基準白板２９の読み取りを行う。こ
のとき、光源２５、第１〜３ミラー群からなる読み取り
光学系を、図１の右端に設けた主走査方向スケール２７
付近に位置するH.P.に移し、そこからあらかじめ定めら
れた速度で左方向( 副走査方向 )に移動させ、基準白板
２９上に読み取り光学系が来たときに、基準白板２９上
の主走査方向1ラインを光源２５で照射し、反射光を第
１〜３ミラー群でレンズ３０に導き、CCDセンサ３１で
読取らせる。基準白板２９上を主走査方向に1ライン読
み取ったセンサ出力からシェーディングデータの生成を
行う。即ちセンサ画素毎に読み取り値を記憶し、シェー
ディングデータとする。なお、シェーディングデータを
1ラインの読み取りデータから作成すると、ノイズやゴ
ミなどの影響が出力に現れるので、良好な画像品質を得
るために、複数サンプリングを行い、その平均化などが
行われる。ここでは光学系の移動に伴い、基準白板２９
を数ラインにわたって読み取り、その重加算平均からシ
ェーディングデータを作成する方法を用いるが、もちろ
ん他の方法でもかまわない。このようにして作成される
シェーディングデータは、画素毎の読み取りデータに対
して行ういわゆるシェーディング補正に用いるが、最終
的にシェーディング補正に用いるデータを生成する以前
に、出力レベルの補正処理のためにも使用する。即ち、
ここではCCDセンサ３１からの画像信号をデジタル変換
するA/D変換器のリファレンス電圧を調整して出力レベ
ルを一定化する補正を行うが、その処理に用いる白レベ
ルデータとして、シェーディングデータからそのピーク
値を検出して用いる。補正データを得るために、上記の
ように基準白板２９の読み取り走査を行った後、読み取
り光学系は、更に副走査方向に移動して、原稿Ｓの先端
に来ると、原稿Ｓの読み取りを開始する。このとき、原
稿画像の読み取りデータに対して、原稿読み取りに先ん
じて読み取られたシェーディングデータを用いて、出力
レベルの補正及びシェーディング補正が行われ、適正な
読み取りデータが次段の画像処理部に送られる。

【００１４】次に、上記した画像読み取り装置のCCD出
力画像信号に対する補正・調整を含む信号処理に関する
回路構成と動作を詳細に説明する。図２は、読み取り画
像信号の処理に係わる処理回路部の基本構成をブロック
図にて示す。図２において、３１は、CCDラインイメー
ジセンサ（図１の３１に相当する）であり、センサ出力
がEVEN／ODDの2 chである場合を想定したものである
が、2 chに限る必要はなく、1 ch或いは4 ch等任意のch
数に適用可能である。 ３２，３３は、CCD出力信号のD
Cレベルを調整するDCレベル調整回路で、OPB（OpticalB
lack）検出回路で検出した所定レベルとの差をDAC（D/A
変換器）電圧によりフィードバックし、OPBレベルが所
定のレベルになるように調整する。３４，３５は、固定
ゲインアンプである。ここでは、後記で詳述する、光源
やCCDの変動による出力レベルの補正をこのアンプで受
け持っていないので、可変ゲインのアンプである必要は
ない。従って、コストのかからない固定アンプを用いる
ようにする。３６，３７は、アナログの画像信号をリフ
ァレンス（基準）電圧と比較してデジタル信号に変換す
るA/D変換器（ADC）である。リファレンス電圧を調整す
ることにより、同じ入力に対しても、デジタル出力値を
変化させることが可能である。３８は、D/A変換器（DA
C）であり、ここではDCレベル調整回路３２，３３及びA
/D変換器３６，３７に対して調整電圧を設定するため
に、4 chの出力を持つものを示している。A/D変換器３
６，３７への出力は、制御部４４の指示により、それぞ
れの調整電圧を設定することにより、独立に調整できる
ようにする（詳細は後述）。又、DCレベル調整回路３
２，３３への出力は、制御部４４の指示やOPB検出回路
３９からの所定レベルとOPBレベルとの差で出力を制御
する。DCレベル調整は、既存の技術であるから、詳細な
説明を省く。

【００１５】３９は、EVEN／ODD別にOPBレベルを検出す
る回路、４０は、A/D変換器３６，３７の出力レベルか
らOPBレベルを減算する回路、４１は、OPBレベルが減算
され真の画像信号レベルに近い値を持つ信号に、さらに
必要時に制御部４４からの所定係数を乗算することによ
り補正演算を施す係数乗算回路である。なお、係数乗算
回路４１では、特に言及しないときは乗算係数は1倍で
ある。４２は、シェーディング補正回路で、基準白板を
読み取り、得た複数ラインのデータについて重加算平均
を行いシェーデイングデータを生成する。４３は、シェ
ーディングデータのピーク値を検出する回路であり、こ
の例ではシェーディング補正回路４２の重加算平均処理
でノイズが除去されたデータについ、そのピーク値を検
出し、シェーディング補正に用いるシェーディングデー
タとして制御部４４に出力し、制御部４４が係数乗算回
路を動作させて行うシェーディング補正にこのデータを
用いる。また、A/D変換器３６，３７のRefを調整して行
う出力レベル補正に用いる設定データは、読み取りデー
タを同様に重加算平均し、エリア全体のデータのピーク
値をピーク値検出回路４３で検出する。４４は、この画
像読取装置の全動作を制御する制御部であり、ピーク値
検出回路４３で同時に検出したピーク値の値により、DA
C設定値の制御や乗算係数の指定を行い、出力レベルの
補正やシェーディング補正を行う。なお、シェーディン
グデータを生成するタイミングは、Ref調整時に限ら
ず、コピー時に生成するようにしても良い。

【００１６】次に、図２に示した回路における、出力レ
ベルの補正処理に係わる実施例を詳細に説明する。 「実施例１」この実施例は、照明光源や基準白板の部品
ばらつき及びそれらの経時的な変動により読み取り画像
の出力レベルに生じる変化に対応して、読み取り出力に
補正を施すことにより、出力レベルを一定目標値に保つ
ことを目的とするもので、各基準白板のばらつきを調
整、正規化するための基準となる標準体（基準濃度原
稿）を用意し、標準体を用いて装置が備えた制御システ
ムをこの目的に従い動作させ、A/D変換器３６，３７の
リファレンスを調整し、出力のレベル補正を行うように
したものである。図２に示した回路により行われる実施
例１の補正処理動作を図３及び図４に示すフローに従い
順を追って説明する。先ず、本実施例では、標準体とし
ての基準濃度に調整された基準濃度原稿を用いて、工場
出荷時或いは基準白板交換時等、初期状態にある基準白
板と基準濃度原稿を同一条件で読み取り、両者の相対関
係を表す初期値を補正用のデータとして保存する処理を
行う。図３は、この初期値生成処理を示すフローであ
る。図３に示すフローを参照すると、先ず基準濃度原稿
による調整で、出力レベルがピーク値α1になるよう
に、A/D変換器３６，３７のリファレンス電圧を調整
し、そのときの設定値RefV1を取得する（Ｓ３１）。次
に、同じ条件で基準白板を読み取るために、取得したRe
fV1を設定して基準白板を読み、読み取った出力レベル
のピーク値β1を取得する（Ｓ３２）。このとき、指示
した基準濃度原稿のピーク値α1と、基準白板の出力レ
ベルのピーク値β1を保存しておき（Ｓ３３）、このフ
ローを終了する。

【００１７】工場出荷後或いは基準白板交換後、通常の
使用時には、その後、経時変化が生じているので、初期
状態において既に生じている基準白板や光源のばらつき
に加えて使用時の状態に応じた補正が必要である。そこ
で、シェーディングデータを生成するために基準白板を
読み取る場合と、原稿データを生成するために読み取る
場合のA/D変換器３６，３７のリファレンス電圧Refをそ
れぞれ別に調整することにより、出力レベルを一定目標
値に保つための補正を行うようにする。図４は、この実
施例における使用時のレベル補正処理を示すフローであ
る。図４に示すフローを参照すると、先ず、シェーディ
ングデータを生成するために基準白板を読み取る場合の
A/D変換器３６，３７のRefの調整を行う。そのために基
準白板の読み取りレベルが、先の初期値生成処理におい
て保存しておいたピーク値α1になるようにRefを調整
し、そのときの設定値RefV1′を取得する（Ｓ４１）。
次に、取得したRefV1′を設定して基準白板を読み、読
み取ったデータによりシェーディングデータを生成する
（Ｓ４２）。その後、原稿の読み取りを行うが、この場
合のA/D変換器３６，３７のRefの調整は、基準白板を読
み、基準白板の読み取りレベルが、先の初期値生成処理
において保存しておいたピーク値β1になるようにRefを
調整し、そのときの設定値RefV1″を取得する（Ｓ４
３）。次に、取得したRefV1″を設定して原稿を読み、
読み取ったデータにより原稿読み取りデータを処理し
（Ｓ４４）、補正処理を終了する。以上のような補正処
理を行うことにより、初期状態において既に生じている
基準白板や光源のばらつきに加えて、経時変化等で光量
低下が起きた場合に、読み取り品質低下を防止すること
ができる。

【００１８】「実施例２」図２に示した回路における、
出力レベルの補正処理に係わる第２の実施例を説明す
る。この実施例は、照明光源や基準白板の部品ばらつき
やそれらの経時的な変動に対して、出力レベルを一定目
標値に保つことを目的とし、出力のレベル補正を、A/D
変換器３６，３７のリファレンスの調整により行うよう
にする点で実施例１と同様であるが、さらにリファレン
スの調整の際に高階調のDAC３８を用いることなく精度
が維持できるようにしたものである。実施例２の補正処
理動作を図５及び図６に示すフローに従い順を追って説
明する。先ず、本実施例では、基準濃度に調整された標
準体としての基準原稿を用いて、工場出荷時或いは基準
白板交換時等、初期状態にある基準白板と基準濃度原稿
を同一条件で読み取り、両者の相対関係を表す初期値を
補正用のデータとして保存する処理を行う。図５は、こ
の初期値生成処理を示すフローである。図５に示すフロ
ーを参照すると、先ず基準白板を用いたリファレンス調
整を行う。即ち、ピーク値αを目標値として、A/D変換
器３６，３７のリファレンス電圧Refを調整して、調整
後の出力レベルをピーク値α2とし、そのときのリファ
レンス設定値RefV2を取得する（Ｓ５１）。次に、同じ
条件で基準濃度原稿を読み取るために、取得したRefV2
を設定して基準濃度原稿を読み、読み取った出力レベル
のピーク値β2を取得する（Ｓ５２）。このとき、基準
白板による調整で得た出力レベルのピーク値α2と、基
準濃度原稿の出力レベルのピーク値β2を保存しておき
（Ｓ５３）、このフローを終了する。

【００１９】工場出荷後或いは基準白板交換後、通常の
使用時には、その後、経時変化が生じているので、初期
状態において既に生じている基準白板や光源のばらつき
に加えて使用時の状態に応じた補正が必要である。そこ
で、この実施例ではシェーディングデータを生成するた
めに基準白板を読み取る場合と、原稿データを生成する
ために読み取る場合、A/D変換器３６，３７のリファレ
ンス電圧Refをそれぞれ別に調整することにより、出力
レベルを一定目標値に保つための補正を行うようにす
る。図８は、この実施例における使用時のレベル補正処
理を示すフローである。図８に示すフローを参照する
と、先ず、A/D変換器３６，３７のRefの調整を基準白板
だけの調整で済ませる。即ち、基準白板の読み取りレベ
ルが、先の初期値生成処理において保存しておいたピー
ク値α2（初期調整において、基準白板を用いたリファ
レンス調整を行って得たピーク値）になるようにRefを
調整し、そのときの設定値RefV2′を取得する（Ｓ６
１）。なお、この時、調整に用いるピーク値α2は目標
値とする。次に、取得したRefV2′を設定して基準白板
を読み、読み取ったデータによりシェーディングデータ
を生成する（Ｓ６２）。その後、原稿の読み取りを行う
が、この場合には、A/D変換器３６，３７のRefの調整を
省略し、基準白板の読み取りで行った調整の結果、即ち
ステップＳ６１で得たRefV2′を設定値として用いる。
ただし、RefV2′を設定して原稿を読み取った結果に
は、初期調整において取得した基準白板と基準濃度原稿
のレベル値相互の関係が反映されていないので、読み取
った原稿データに対して、初期値として保存されている
出力レベルのピーク値α2、β2の比（α2／β2）なる係
数を係数乗算回路４１により乗算することにより、補正
を施こし、原稿読み取りデータとして出力し（Ｓ６
３）、補正処理を終了する。以上のような補正処理を行
うことにより、初期状態において既に生じている基準白
板や光源のばらつきに加えて、経時変化等で光量低下が
起きた場合に、読み取り品質低下を防止すると共に、高
階調数のDAC３８を必要とせずに、高精度に濃度基準の
ばらつきを補正することができる。また、通常使用時の
Ref調整を実施例１では、基準白板と原稿に対して別に
行う必要があったが、この実施例では１回で済ませるの
で、調整をより簡単に行うことが可能になる。

【００２０】「実施例３」図２に示した回路における、
出力レベルの補正処理に係わる第３の実施例を説明す
る。この実施例は、照明光源や基準白板の部品ばらつき
やそれらの経時的な変動に対して、出力レベルを一定目
標値に保つことを目的とし、出力のレベル補正を、A/D
変換器３６，３７のリファレンスの調整により行い、さ
らにリファレンスの調整の際に高階調のDAC３８を用い
ることなく精度が維持できるようにする点で実施例２と
同様であるが、補正の精度をより向上できるようにする
ものである。実施例３の補正処理動作を図７及び図８に
示すフローに従い順を追って説明する。先ず、本実施例
では、基準濃度に調整された標準体としての基準原稿を
用いて、工場出荷時或いは基準白板交換時等、初期状態
にある基準白板と基準濃度原稿を同一条件で読み取り、
両者の相対関係を表す初期値を補正用のデータとして保
存する処理を行う。図７は、この初期値生成処理を示す
フローである。図７に示すフローを参照すると、先ず基
準濃度原稿を用いたリファレンス調整を行う。即ち、ピ
ーク値αを目標値として、A/D変換器３６，３７のリフ
ァレンス電圧Refを調整して、調整後の出力レベルをピ
ーク値α3とし、そのときのリファレンス設定値RefV3を
取得する（Ｓ７１）。次に、同じ条件で基準白板を読み
取るために、取得したRefV3を設定して基準白板を読
み、読み取った出力レベルのピーク値β3を取得する
（Ｓ７２）。このとき、基準濃度原稿による調整で得た
出力レベルのピーク値α3と、基準白板の出力レベルの
ピーク値β3を保存しておき（Ｓ７３）、このフローを
終了する。

【００２１】工場出荷後或いは基準白板交換後、通常の
使用時には、その後、経時変化が生じているので、初期
状態において既に生じている基準白板や光源のばらつき
に加えて使用時の状態に応じた補正が必要である。そこ
で、この実施例ではシェーディングデータを生成するた
めに基準白板を読み取る場合と、原稿データを生成する
ために読み取る場合、A/D変換器３６，３７のリファレ
ンス電圧Refをそれぞれ別に調整し、かつ原稿読み取り
データに対してのみ、さらに補正係数を演算するという
方法により、それぞれの出力レベルを一定目標値に保つ
ための補正を行うようにする。図８は、この実施例にお
ける使用時のレベル補正処理を示すフローである。図８
に示すフローを参照すると、先ず、シェーディングデー
タを生成するために基準白板を読み取る場合のA/D変換
器３６，３７のRefの調整を行う。そのために基準白板
の読み取りレベルが、先の初期値生成処理において保存
しておいたピーク値α3（初期調整において、基準濃度
原稿を用いたリファレンス調整を行ったときのピーク
値）になるようにRefを調整し、そのときの設定値RefV
3′を取得する（Ｓ８１）。なお、この時、調整に用い
るピーク値α3は目標値とする。次に、取得したRefV3′
を設定して基準白板を読み、読み取ったデータによりシ
ェーディングデータを生成する。また、その時同時に、
読み取ったデータレベルのピーク値α3′を検出する
（Ｓ８２）。

【００２２】その後、原稿の読み取りを行うが、この場
合のA/D変換器３６，３７のRefの調整は、基準白板の読
み取りレベルが、先の初期値生成処理において保存して
おいたピーク値β3（初期調整において、基準白板を用
いたリファレンス調整を行ったときのピーク値）になる
ようにRefを調整し、そのときの設定値RefV3″を取得す
る（Ｓ８３）。なお、この時も、調整に用いるピーク値
β3は目標値とする。次に、取得したRefV3″を設定して
原稿の読み取りを行うが、原稿を読み取る前に、補正演
算に使用する係数に係わるデータを取得するために、Re
fV1″を設定して基準白板を読む。この時に、読み取っ
たデータレベルのピーク値β3′を補正用のデータとし
て検出する（Ｓ８４）。続いて、取得したRefV3″を設
定して原稿を読み、読み取ったデータにより原稿読み取
りデータを処理し（Ｓ８５）、補正処理を終了する。た
だし、RefV3″を設定して原稿を読み取った結果には、
初期調整及び使用時調整において取得した基準白板と基
準濃度原稿のレベル値相互の関係が反映されていないの
で、読み取った原稿データに対して、初期値として保存
されている出力レベルのピーク値β3、α3の比（β3／
α3）なる係数及び使用時調整において検出した出力レ
ベルのピーク値α3′、β3′の比（α3′／β3′）なる
係数それぞれを係数乗算回路４１により乗算することに
より、補正を施こし、原稿読み取りデータとして出力す
る。以上のような補正処理を行うことにより、初期状態
において既に生じている基準白板や光源のばらつきに加
えて、経時変化等で光量低下が起きた場合に、読み取り
品質低下を防止すると共に、高階調数のDACを必要とせ
ずに、実施例２よりも基準白板、原稿領域でより適切な
Ref電圧とすることができ、高精度に濃度基準のばらつ
きを補正することができる。

【００２３】「実施例４」本実施例は、読み取り光学系
( スキャナ部 )を停止させた状態で電圧調整を行った後
に、光学系を通常の読み取りと同様に移動させて、最終
的にピーク値を確定させるという動作を行い、さらに適
正な補正を可能とする（従来、移動させながら動作をさ
せないために、通常読み取りとの間にレベル差を生じ適
正な補正ができなかった）ことを意図するものである。
この実施例は、上記実施例２，３に示したように、電圧
設定の狙いが僅かに外れても濃度基準のばらつき補正精
度が保たれるという動作をさせる場合に適用することが
可能である。即ち、図５のステップＳ５１，５２或いは
図５のステップＳ７１，７２においてピーク値αを目標
値として、A/D変換器３６，３７のリファレンス電圧Ref
を調整して、調整後の出力レベルをピーク値α2、β2或
いはα3、β3（α2、α3は目標値αに対してマージンが
ある）として得る場合の動作がこれに相当する。この場
合に、読み取り光学系を停止させた状態でRef電圧の調
整を行った後に、読み取り光学系を通常の読み取りと同
様に移動させて最終的にピーク値を確定させるというこ
とが可能となる。ここでは、調整で光学系を移動させて
読み取っても煩雑な移動動作とならず、この方式を採用
することができ、基準白板の位置によるレベル変動の影
響やゴミによる影響を受けることがなく、更に補正の精
度を高めることができる。

【００２４】次に、上記した画像読み取り装置を利用す
る機器として、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画像形成装
置の実施例について示す。なお、以下に示す実施例は、
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６は、本発明の実施例に係わるＤＰＰ
Ｃ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
（図１に対応）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（Auto
matic 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（図１
の６に対応）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１ミラー８と、前記第１ミラー８からの反射光路
を折り返す第２ミラー９を設ける。さらに第２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ラインイ
メージセンサ１０が設置されている。CCDセンサ１０
は、結像された画像をセンサ画素によりライン方向に主
走査（図６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、原稿以外に基準白板２５
（図１の２９に対応）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。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シェーディングデータ
の生成を行うために用いる。

【００２５】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
ル処理を施す。この補正処理の中に上記実施例の処理が
含まれる。制御部７で処理された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４４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１２、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１１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４４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。以上のよう
にして、本発明の画像形成装置を実施し得る。

【００２６】

【発明の効果】（１） 請求項１の発明に対応する効果 基準濃度原稿（標準体）を用意し、基準濃度原稿及び初
期状態の（工場出荷時等）基準白板を同一Ref（A/D変換
器の）の設定で読み取り、得たデジタル出力のピーク値
をそれぞれ初期値として保存し、通常使用時に、保存し
た初期値に基づいて、基準白板及び原稿（読み取り対
象）の読み取り信号それぞれに対するRefを調整し、出
力レベルの補正を行うようにしたことにより、初期状態
において既に生じている基準白板や光源のばらつきに加
えて、経時変化等で光量低下が起きた場合にも、その変
動に対応してレベルを補正することが可能になり、読み
取り品質低下を防止することができる。 （２） 請求項２の発明に対応する効果 基準濃度原稿（標準体）を用意し、基準濃度原稿及び初
期状態の（工場出荷時等）基準白板を、所定目標値を出
力すべく調整された同一Ref（A/D変換器の）の設定で読
み取り、得たデジタル出力のピーク値をそれぞれ初期値
として保存し、通常使用時に、保存した基準白板の初期
値に基づいて、基準白板及び原稿（読み取り対象）の読
み取り信号それぞれに対するRefを調整し、基準白板及
び原稿を読み取る。原稿の読み取り信号に対しては、保
存した基準濃度原稿及び基準白板の前記初期値に基づく
補正処理を行うようにする。このようにしたことによ
り、初期状態において既に生じている基準白板や光源の
ばらつきに加えて、経時変化等で光量低下が起きた場合
にも、その変動に対応して出力レベルを補正することが
可能になり、読み取り品質低下を防止する。この際、Re
fを設定するために高階調数のDACを必要とせずに、高精
度に濃度基準のばらつきを補正することができる。ま
た、通常使用時のRef調整を請求項１の発明では、基準
白板と原稿に対して別に行う必要があったが、この実施
例では１回で済ませるので、調整をより簡単に行うこと
が可能になる。 （３） 請求項３の発明に対応する効果 基準濃度原稿（標準体）を用意し、基準濃度原稿及び初
期状態の（工場出荷時等）基準白板を、所定目標値を出
力すべく調整された同一Ref（A/D変換器の）の設定で読
み取り、得たデジタル出力のピーク値をそれぞれ初期値
として保存し、通常使用時に、保存した初期値に基づい
て、基準白板及び原稿の読み取り信号それぞれに対する
Refを調整し、同時に調整されたRefによるピーク値（基
準白板の）を検出する。調整されたRefにより基準白板
及び原稿を読み取り、原稿の読み取り信号に対しては、
保存した基準濃度原稿及び基準白板の前記初期値、並び
に、使用時調整で検出したピーク値に基づく補正処理を
行うようにする。このようにしたことにより、初期状態
において既に生じている基準白板や光源のばらつきに加
えて、経時変化等で光量低下が起きた場合にも、その変
動に対応してレベルを補正することが可能になり、読み
取り品質低下を防止するとともに、Refを設定するため
に高階調数のDACを必要とせずに、請求項２の発明より
も基準白板、原稿領域でより適切なRef電圧とすること
ができ、高精度に濃度基準のばらつきを補正することが
できる。 （４） 請求項４の発明に対応する効果 上記（２）、（３）の効果に加え、読み取り光学系( ス
キャナ部 )を停止させた状態でRef調整を行った後に、
光学系を通常の読み取りと同様に移動させて、最終的に
ピーク値を確定させるという動作を行うことにより、基
準白板の位置によるレベル変動の影響やゴミによる影響
を受けることがなく、さらに適正な補正を可能とする。 （５） 請求項５の発明に対応する効果 請求項１〜４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）〜
（４）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】 本発明に係わる画像読み取り装置における読
み取り部の概略構成を示す。

【図２】 読み取り画像信号の処理に係わる処理回路部
の基本構成をブロック図にて示す。

【図３】 図２の回路による出力レベルの補正処理に係
わる初期値生成処理(1)を示すフローである。

【図４】 図３で取得した初期値に基づく通常使用時の
レベル補正処理(1)を示すフローである。

【図５】 図２の回路による出力レベルの補正処理に係
わる初期値生成処理(2)を示すフローである。

【図６】 図５で取得した初期値に基づく通常使用時の
レベル補正処理(2)を示すフローである。

【図７】 図２の回路による出力レベルの補正処理に係
わる初期値生成処理(3)を示すフローである。

【図８】 図７で取得した初期値に基づく通常使用時の
レベル補正処理(3)を示すフローである。

【図９】 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１０】 基準濃度原稿を用いて基準白板濃度の部品
ばらつきが補正可能な従来の読み取り画像信号の処理回
路を示す。

【符号の説明】

１…ＤＰＰＣ（デジタル複写機）、 ３…スキャナ部、
４…プリンタ部、 ６…コンタクトガ
ラス、２５…光源、 ３１…イメ
ージ（CCD）センサ、３６，３７…A/D変換器（ADC）、
３８…D/A変換器（DAC）制御回路、４１…係数乗算回
路、 ４２…シェーディング補正回路、４
３…ピーク値検出回路、 ４４…制御部、Ｓ…
原稿。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B047 AA01 AB02 BA02 BB02 DA03 DA04 DB01 DC06 5C072 AA01 BA08 DA12 FB12 MB00 RA16 UA02 UA03 UA06 UA07 UA11 XA01 5C077 LL02 MM03 MP01 PP06 PP44 RR01 RR12 TT06

Claims (5)

【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
   る読み取り画像信号を設定されたリファレンス電圧によ
   りデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、読み取り画像の補
   正手段と、読み取り画像の補正に用いるデータを生成す
   るための基準白板とを有する画像読み取り装置であり、
   読み取り濃度を規定する標準体を用意し、標準体及び初
   期状態の基準白板の読み取り信号を同一のリファレンス
   電圧を設定してＡ／Ｄ変換し、得たデジタル出力ピーク
   値を初期値として保存し、通常使用時に、前記読み取り
   画像の補正手段は、標準体及び基準白板それぞれの前記
   初期値に基づいて、基準白板及び読み取り対象の読み取
   り信号それぞれに対するリファレンス電圧の調整処理を
   行う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】 イメージセンサと、イメージセンサによ
   る読み取り画像信号を設定されたリファレンス電圧によ
   りデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、読み取り画像の補
   正手段と、読み取り画像の補正に用いるデータを生成す
   るための基準白板とを有する画像読み取り装置であり、
   読み取り濃度を規定する標準体を用意し、標準体及び初
   期状態の基準白板の読み取り信号を、所定目標値を出力
   すべく調整された同一のリファレンス電圧を設定してＡ
   ／Ｄ変換し、得たデジタル出力ピーク値を初期値として
   保存し、通常使用時に、前記読み取り画像の補正手段
   は、基準白板の前記初期値を目標出力値とするリファレ
   ンス電圧を設定して、基準白板及び読み取り対象を読み
   取り、読み取り対象の信号に対して、標準体及び基準白
   板それぞれの前記初期値に基づく補正処理を行う手段を
   備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 イメージセンサと、イメージセンサによ
   る読み取り画像信号を設定されたリファレンス電圧によ
   りデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、読み取り画像の補
   正手段と、読み取り画像の補正に用いるデータを生成す
   るための基準白板とを有する画像読み取り装置であり、
   読み取り濃度を規定する標準体を用意し、標準体及び初
   期状態の基準白板の読み取り信号を、所定目標値を出力
   すべく調整された同一のリファレンス電圧を設定してＡ
   ／Ｄ変換し、得たデジタル出力ピーク値を初期値として
   保存し、通常使用時に、前記読み取り画像の補正手段
   は、標準体及び基準白板それぞれの前記初期値を目標出
   力値とするリファレンス電圧を設定して、基準白板を読
   み取るとともに、そのピーク値を使用時出力ピーク値と
   して取得し、標準体の前記初期値を目標出力値とするリ
   ファレンス電圧を設定して読み取った読み取り対象の信
   号に対して標準体及び基準白板それぞれの前記初期値並
   びに前記使用時出力ピーク値に基づく補正処理を行う手
   段を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 読み取り光学系を移動制御することによ
   り読み取り対象と基準白板を読み取る方式を用いる請求
   項２又は３に記載された画像読み取り装置において、少
   なくとも基準白板のピーク値を検出するために行う読み
   取りは、読み取り光学系が移動している状態で行われる
   ようにしたことを特徴とする画像読み取り装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載された
   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。