JP2003264675A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像読取装置の光源の絶対光量が不足してい
る場合や、白基準板に異物が付着している場合であって
も、画像品質を維持することを可能とする画像読取装置
を提供する。 【解決手段】 １次元配列された複数の光電変換素子を
有するラインセンサを用いた画像読取装置において、露
光走査光学系により読み取られた画像データ制御回路に
おける画像処理部は、シェーディング補正演算回路を有
し、シェーディング補正演算回路は、白基準板の反射光
量を読み取り白基準データの平均化処理を行なう白基準
データ平均化処理手段（１０１）と、白基準板上の異物
検出処理の結果を格納する白基準光量不足検知手段（１
０５）とを有し、白基準板に付着している異物の有無を
検知することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージスキャナ
ー、ファクシミリ、複写機等の画像読取りを行なうため
の光源を有し、ラインセンサを用いて画像を取り込む装
置に関し、特に画像品質を維持するための画像読取装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像読取りにおいて使用して
いる光源の光量に、ばらつきがあることは良く知られて
いる。このため画像読取装置側としては、画像品質を維
持するために光源のばらつきに応じて調整処理を行な
い、機器個々の調整によりある程度の光量ばらつきを吸
収する等の方法が講じられている。例えばこれに類する
ものとして、特開平５−４５９８３号公報や特開平５−
４５９８５号公報等には、画像形成装置における自動調
整方法を講じているものが記載されている。

【０００３】そこで、以下、従来技術におけるイメージ
スキャナを例に、本発明に関する基本動作例について図
５〜図９を用いて詳細に説明する。まず、イメージスキ
ャナを図５を用いて説明する。装置本体１の右側上部に
自動給紙装置２（ＡＤＦ）が設けられ、本体上面には原
稿読取り台３が設けられており、これによりイメージス
キャナ全体を構成している。

【０００４】この場合、装置本体１の内部には、光源４
ａとミラー４ｂとを備えた第１の走行体４と、ミラー５
ａ、５ｂを備えた第２の走行体５と、レンズ６と１次元
の光電変換素子を備えたラインセンサ（本例ではＣＣＤ
を使用とする）７と、前記走行体４、５を駆動するステ
ッピングモータ８とからなる露光走査光学系９が設けら
れている。なお、この露光走査光学系９の下段の構成に
ついてのここでの説明は省略する。

【０００５】また、自動給紙装置２にはＡＤＦユニット
１０と、原稿台１１とが設けられている。ＡＤＦユニッ
ト１０内にはステッピングモータ１２が備えられてい
る。更に、原稿読取台３の上部に原稿押さえ板１４が回
動自在に取りつけられており、原稿１３はその原稿押さ
え板１４の下にセットされる。原稿読取台３の端部に
は、シェーディング補正用の白基準板１５が配置されて
いる。

【０００６】このようなイメージスキャナにおいて、図
６は、露光走査光学系９により読み取られた画像データ
の処理を行なうための制御回路の構成を示すものであ
る。

【０００７】また、原稿読取りモードとしては、図７に
示すような原稿読取台３を用いて画像データの読取りを
行なうブックモードと、図８に示すような自動給紙装置
２を用いて画像データの読取りを行なうＡＤＦモードと
がある。

【０００８】そこで、まず、図７に示すようなブックモ
ードにおける画像データ読取りの基本動作について述べ
る。原稿１３を原稿押さえ板１４下の原稿読取り台３上
にセットした後、ＣＰＵ１６は光源点灯装置（光源ドラ
イバ）１７を動作させて光源４ａをオンにする。次に、
ＣＣＤ駆動部１８により駆動されるＣＣＤ７で白基準板
１５を読取り、画像処理部１９内のＡ／Ｄコンバータ
（図示せず）でアナログディジタル変換を行ない、画像
データのシェーディング補正用の基準データとして画像
処理部１９内のラインバッファ（図示せず）に記憶す
る。更に、ＣＰＵ１６は、モータドライバ２０（駆動装
置）をドライブしてステッピングモータ８を動作させ、
これにより走行体４は原稿１３のある方向へ移動する。
走行体４が原稿面を一定速度で走査する事により、その
原稿１３の画像データがＣＣＤ７により光電変換され
る。

【０００９】図９は、最も基本的な画像処理部１９の内
部の構成を示すものであり、ここで光電変換されたアナ
ログビデオ信号ａは、アナログビデオ処理部２１でディ
ジタル変換の処理まで行なわれた後、シェーディング補
正処理部２２、画像データ処理部２３により、それぞれ
シェーディング補正、各種の画像データ処理を行なった
後、２値化処理部２４により、所望とする２値化処理さ
れた２値化データｂを作成する。なお、ここでは２値化
処理部として例を示しているが、多値処理でも同様であ
る。

【００１０】その後、その２値化データｂをスキャンバ
ッファ２５に順次記憶していく。Ｉ／Ｆコントローラ２
６は、スキャンバッファ２５内のデータを外部のホスト
コンピュータ（図示せず）等の装置に出力する制御を行
なう。バッファコントローラ２７は、スキャンバッファ
２５への画像データの入出力管理を行なう。

【００１１】次に、図８に示すようなＡＤＦモードにお
ける画像データ読取りの基本動作について述べる。この
場合にも、まず、白基準板１５が読み込まれた後、ステ
ッピングモータ１２をＣＰＵ１６がモータドライバ２８
（駆動装置）でドライブする事により、原稿台１１にセ
ットされた原稿１３を分離ローラ２９、搬送ローラ３０
で搬送していき、走行体４の所定の読取り位置まで搬送
される。この時、原稿１３は一定速度で搬送されてい
き、走行体４は停止したままで原稿面の画像データをＣ
ＣＤ７で読み取る。以下、ブックモードと同様の処理を
行ない、２値化された画像データ、或いは多値画像デー
タはスキャンバッファ２５に記憶され、Ｉ／Ｆコントロ
ーラ２６を介してホストコンピュータ（図示せず）等に
送られる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来技術によれば、絶対光量の足りている機器の場合には
自動調整により画像品質を維持することはできるが、絶
対光量の不足している機器の場合には、光量ばらつきの
調整を行なうことにより一見光量が足りているかの挙動
を示すため、そのままでは画像品質を維持することがで
きない機器を作り出してしまうという問題がある。

【００１３】また、光量が足りない機器の場合には白基
準板に付着している異物による反射光量の低下が光量の
足りている場合に比べて低くなるため、仮に異物があっ
たとしても見逃しやすくなるという問題がある。

【００１４】そこで、本発明は画像読取装置の光源の絶
対光量が不足している場合や、白基準板に異物が付着し
ている場合であっても、画像品質を維持することを可能
とする画像読取装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
１次元配列された複数の光電変換素子を有するラインセ
ンサを用いた画像読取装置において、露光走査光学系に
より読み取られた画像データ制御回路における画像処理
部は、シェーディング補正演算回路を有し、シェーディ
ング補正演算回路は、白基準板の反射光量を読み取り白
基準データの平均化処理を行なう白基準データ平均化処
理手段と、白基準板上の異物検出処理の結果を格納する
白基準光量不足検知手段とを有し、白基準板に付着して
いる異物の有無を検知することを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像読取装置において、シェーディング補正演算回路は、
ピークホールドデータ処理の結果を格納するピークホー
ルドデータ格納手段をさらに有し、光源の光量が不足し
ている際に、光源の交換を行うことを特徴とする。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
に記載の画像読取装置において、シェーディング補正演
算回路は、白基準光量不足検知手段において、異物の存
在を検知した際に、異物の除去処理或いは白基準板の交
換を行なう手段をさらに有することを特徴とする。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項１から３の
いずれか１項に記載の画像読取装置において、シェーデ
ィング補正演算回路は、異物の有無を再検知する手段を
さらに有することを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図を用い
ながら説明する。 ［実施例１］図１０は、図９中の本発明に関わる部分を
細分化且つ抜粋した図である。そこで、まず図中の各部
の説明をすると、光源よりコンタクトガラス上にある原
稿を照らし、反射光をシェーディング調整板を通してレ
ンズによって集光し、ラインセンサにて結像する構成と
する（１００１）。なお、図１０では説明簡単化のため
に反射光を折り返すためのミラーは省略している。

【００２０】このシェーディング調整板は、ラインセン
サ中央部と端部での反射光量の差を無くすための光量調
整の役割を果たす。これはシェーディング演算処理にお
いて、ラインセンサ中央部と端部で反射光量の差が有り
過ぎると、多分に歪を含んだ演算結果しか得られないた
めに、予め反射光量の差を無くした後に、シェーディン
グ演算処理を行なうためのものである。なお、シェーデ
ィング調整板の働きを示す例として、図１１（ａ）が調
整板が無い場合の白基準板のビデオデータを読み込んだ
際の再現レベル分布である。この様に中央部のレベルが
高く、端部でレベルが落ちる。また、図１１（ｂ）はシ
ェーディング調整板を用いた際のレベル分布例である。

【００２１】更に、ラインセンサで光電変換をした後
に、アナログビデオデータとしてレベル調整し、Ａ／Ｄ
コンバータにて、ディジタル変換を行なう（１００２〜
１００４）。次に、ディジタル化したビデオデータは、
黒側のオフセット分となる部分を演算処理にて取り除き
シェーディング補正演算回路に送る（１００５、１００
６）。

【００２２】特に詳しくは書かないが、この際の黒側の
オフセット分には、ラインセンサからの出力が２チャン
ネル構成の場合、チャンネル間の差分を含んでいる。な
お、ここでの演算処理は、特にチャンネル間の差分成分
を除くのが大きな目的である（１００５）。また、シェ
ーディング補正演算のためには白基準板を読取った基準
データをラインバッファに記憶し、実際の原稿読取りの
際には、この基準データと原稿読取りデータ間でシェー
ディング演算処理を行ない（１００６）、画像データと
して次段処理部に出力する（１００７）。

【００２３】さて、本発明において光量を検知する手段
であるが、図１０の例でいえば白基準板を読取らせ（１
００１）、ラインセンサから出力のアナログ画像データ
をプリアンプで増幅（１００２）した後に可変増幅回路
に入力する（１００３）。この可変増幅回路はゲインコ
ントロールによってゲイン設定を切換えるのであるが、
光源の光量を測定するためにはゲインコントロールデー
タを一定に保った上で、増幅処理を行なう必要が有る。
また、ゲイン設定を一定に保つことにより、光源の光量
レベルを絶対評価することが出来る。更に、ゲインコン
トロール値は予め、光源光量を測定するために適した値
を設定する。

【００２４】次に、可変増幅回路によって増幅した白基
準板を読取ったビデオデータをＡ／Ｄコンバータによ
り、ディジタル化処理を行なう（１００４）。このディ
ジタル化処理を行なったデータは、次段の黒補正演算回
路に入力され不要なオフセット成分を取り除き（１００
５）、次段のシェーディング補正演算回路に入力される
（１００６）。更に、シェーディング補正演算回路にお
いて白基準データを読取ったデータはピーク検出処理を
行なう（１００８）。

【００２５】図１０のブロック図の構成例では、ここで
ピークホールド処理を行なって白基準板を読取った際の
ピークデータを求め、このピークデータを可変増幅回路
のゲインコントロール信号として可変増幅回路に設定す
ることにより、適正な増幅処理を行なう構成になってい
る（１００８）。なお，前述の様にここでは光源光量を
検出するのが目的であるため、ピークデータを可変増幅
回路に送る事無く、白基準板を読取った際のピークホー
ルドデータを求める。このピークホールドデータが現在
使用している光源の光量を示すデータとなる。光量が少
なければこのデータの値は小さくなり、光量が多ければ
このデータは大きくなる。また、得られたピークホール
ドデータはピークホールドデータ格納手段（１０３）に
格納し、システムをコントロールするＣＰＵによって読
み出し可能な構成とする。

【００２６】図１に、図１０のシェーディング補正演算
回路（１００６）のピークホールド処理部（１０２）周
辺回路ブロック図を示す。この例では白基準データ平均
化処理手段（１０１）の次段にピークホールド処理部
（１０２）を持っているが、平均化処理はシェーディン
グ補正用の基準データを平均化するための回路であるた
め、ここでの光量検出処理には機能させない。このた
め、平均化処理を行なう事なく、次段のピークホールド
処理部（１０２）にて白基準データを読取ったデータの
ピークホールド処理を行なう。更に、このピークホール
ド処理によって得られたデータはピークホールドデータ
格納手段（１０３）に格納され、システムを制御するＣ
ＰＵから読取ることが出来る。

【００２７】以上の構成、処理により搭載している光源
の光量を検出することが出来る。そこで、製造工程にお
いてこの機能を搭載した画像読取装置に対して光源の光
量を検出処理させることによって、検査時に機器に搭載
の光源の光量を検出する（図２) 。更に、この光量を検
出する処理と同時に、白基準板にごみが付着していない
かどうかを検出する。

【００２８】また、光量検出のピークホールド処理と同
様に、白基準データ中の反射光量が不足している部位を
検出スレッシュ値と比較処理を行なうことにより、白基
準データとしてレベルの足りていない部位を検出する
（１０４）。そして、この検出結果はピークホールド検
出により得られたデータと同様に、白基準光量不足検知
手段（１０５）に格納する。なお、この値はシステムを
制御するＣＰＵから読取ることが出来る。

【００２９】［実施例２］次に、請求項１記載の画像読
取装置において、画像読取装置の光量検出処理を行な
い、その機器に現在搭載している光源の光量を検出し
て、光量が規定値に満たない場合の光源交換を促す処理
について図２、３を用いて説明する。まず、図２の工程
管理コントロールより画像読取り装置に対して光源光量
の検出を指示する。次に、指示を受け取った各画像読取
り装置は機器内部で光源光量の検出処理を実施する。更
に、各装置は光量を検出した結果をそれぞれの機器内部
で持つピークホールドデータ格納手段（１０３）に格納
し、それぞれの装置で持つＣＰＵがその値を読取ること
が出来る。また、それぞれの画像読取装置において、光
源の交換が必要かどうかを判断する。なお、光源の交換
が必要かどうかの規定値は画像読取装置で持つか或いは
検査システム側で持ち、この規定値に対してデータの大
小関係で交換が必要と判断した際には、各々の画像読取
装置が光源の交換を促す表示を出すことにより、各画像
読取装置の読取りに対する品質を保つことが出来る。
（表示例：図３）

【００３０】［実施例３］請求項１記載の画像読取装置
において、画像読取装置の白基準板に付着する、ごみに
よる濃度低下を合わせて検出する場合の、ごみが有る事
を知らせる処理について図２，４を用いて説明する。ま
ず、図２の工程管理コントロールより画像読取り装置に
対して白基準板の付着するごみの検出を指示する。次
に、指示を受け取った各画像読取装置は機器内部で白基
準板に付着するごみの検出処理を実施する（１０４）。
更に、各装置はごみを検出した結果をそれぞれの機器内
部で持つ白基準光量不足検知手段（１０５）に格納し、
それぞれの装置で持つＣＰＵがその値を読取ることが出
来る。また、それぞれの画像読取装置において白基準板
のごみの有無を判断する。なお、ごみの有無を判断する
規定値は画像読取装置で持つか或いは検査システム側で
持ち、この規定値に対してデータの大小関係でごみが付
着していると判断した際には、各々の画像読取装置でご
みが有る事を指示する表示を出すことにより、各画像読
取装置の読取りに対する品質を保つことが出来る。（表
示例：図４）

【００３１】［実施例４］請求項３記載の画像読取装置
において、白基準板の交換若しくは白基準板の清掃を行
った後に、確実に処理を達成できたかどうかを検査する
処理例を説明する。まず、白基準板のごみを取り除いた
後に図４に示す工程管理コントロールにより白基準板の
ごみが取り除くことが出来たかどうかの検査を行う。こ
の処理により確実にごみが取り除けたことを確認するこ
とが出来る。

【００３２】

【発明の効果】以上より、請求項１記載の発明によれ
ば、１次元配列された複数の光電変換素子を有するライ
ンセンサを用いて画像読取りを行なう画像読取装置にお
いて、機器の組立時の検査工程で、画像読取装置の光源
の光量をラインセンサを用いて検出する際に白基準板に
付着しているごみの有無を検知することが出来る。

【００３３】また、請求項２記載の発明によれば、検出
した結果から読取りに用いる光源の光量が不足している
際に光源を交換することを促すことが出来る。

【００３４】更に、請求項３記載の発明によれば、ごみ
付着を検知した際にごみがあることを知らせることが出
来る。

【００３５】最後に、請求項４記載の発明によれば、ご
みを取り除く処理或いは白基準板の交換を行なうことに
より、白基準板中にごみがなくなったかを検出しその状
態を知らせることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】シェーディング補正演算回路のピークホールド
処理部周辺回路ブロック図である。

【図２】本発明における機器に搭載している光源の光量
を検出処理する製造システムを示す図である。

【図３】本発明における画像読取装置が光源の交換を促
す表示例である。

【図４】本発明における画像読取装置でごみが有る事を
指示する表示例である。

【図５】イメージスキャナの構成図である。

【図６】露光走査光学系により読み取られた画像データ
の処理を行うための制御回路の構成図である。

【図７】ブックモードにおける画像データの読み取りの
基本動作を示す図である。

【図８】ＡＤＦモードにおける画像データの読み取りの
基本動作を示す図である。

【図９】画像処理部の基本的な内部構成図である。

【図１０】本発明に関連する画像処理部を細分化し且つ
抜粋したブロック図である。

【図１１】シェーディング調整板が無い場合（ａ）と有
る場合（ｂ）の白基準版のビデオデータを読み込んだ際
の再現レベル分布図である。

【符号の説明】

１ イメージスキャナの装置本体 ２ 自動給紙装置（ＡＤＦ） ３ 原稿読取台 ４ 第１の走行体 ４ａ 光源 ４ｂ、５ａ、５ｂ ミラー ５ 第２の走行体 ６ レンズ ７ ラインセンサ（ＣＣＤ） ８、１２ ステッピングモータ ９ 露光走査光学系 １０ ＡＤＦユニット １１ 原稿台 １３ 原稿 １４ 原稿押さえ板 １５ 白基準板 １６ ＣＰＵ １７ 光源点灯装置（光源ドライバ） １８ ＣＣＤ駆動部 １９ 画像処理部 ２０ モータドライバ ２１ アナログビデオ処理部 ２２ シェーディング補正処理部 ２３ 画像データ処理部 ２４ 画像データ出力部 ２５ スキャンバッファ ２６ Ｉ／Ｆコントローラ ２７ バッファコントローラ ２８ モータドライバ ２９ 分離ローラ ３０ 搬送ローラ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H108 AA01 CA01 CB01 GA02 5B047 BB02 BC05 BC09 CB04 CB12 CB22 DA04 DC06 5C072 AA01 BA08 BA11 DA02 DA04 EA05 FB12 RA16 UA02 UA05 UA06 UA13 5C077 LL04 MM27 PP06 PP11 PP44 PQ24 RR01 SS01 TT06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １次元配列された複数の光電変換素子を
   有するラインセンサを用いた画像読取装置において、 露光走査光学系により読み取られた画像データ制御回路
   における画像処理部は、シェーディング補正演算回路を
   有し、 前記シェーディング補正演算回路は、 白基準板の反射光量を読み取り白基準データの平均化処
   理を行なう白基準データ平均化処理手段と、前記白基準
   板上の異物検出処理の結果を格納する白基準光量不足検
   知手段とを有し、 前記白基準板に付着している異物の有無を検知すること
   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演算回路は、 ピークホールドデータ処理の結果を格納するピークホー
   ルドデータ格納手段をさらに有し、 光源の光量が不足している際に、 前記光源の交換を行うことを特徴とする請求項１記載の
   画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記シェーディング補正演算回路は、 前記白基準光量不足検知手段において、前記異物の存在
   を検知した際に、 前記異物の除去処理或いは前記白基準板の交換を行なう
   手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２
   に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演算回路は、 前記異物の有無を再検知する手段をさらに有することを
   特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像
   読取装置。