JP2004193707A - 画像読取装置 - Google Patents
画像読取装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004193707A JP2004193707A JP2002356197A JP2002356197A JP2004193707A JP 2004193707 A JP2004193707 A JP 2004193707A JP 2002356197 A JP2002356197 A JP 2002356197A JP 2002356197 A JP2002356197 A JP 2002356197A JP 2004193707 A JP2004193707 A JP 2004193707A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deterioration
- reading
- light source
- color filter
- color
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Image Input (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
Abstract
【課題】ＣＣＤカラーフィルタの経時的な劣化及び蛍光灯の経時的な劣化による色再現性の悪化の両方を同時に補正し、またそれぞれの劣化の進行度合いに合わせた色補正を可能にする。
【解決手段】画像読取装置においてシェーディング板１３と、原稿を照射する光源１４と、カラーフィルタを備えたＣＣＤセンサ１９とを備えた読取手段と、初期状態において読取手段１００によりシェーディング板１３を読み取った初期値を予め記憶している記憶手段３１１と、読取手段１００によりシェーディング板１３を読み取った読取値と記憶手段３１１に記憶されている初期値とを用いて、光源１４及びカラーフィルタの経時的な原因によるそれぞれの劣化度を算出する算出手段３１２と、算出手段３１２により算出された光源１４及びカラーフィルタの劣化度に応じて、色補正パラメータを選択する色補正手段３１２とを備えた。
【選択図】 図１０
【解決手段】画像読取装置においてシェーディング板１３と、原稿を照射する光源１４と、カラーフィルタを備えたＣＣＤセンサ１９とを備えた読取手段と、初期状態において読取手段１００によりシェーディング板１３を読み取った初期値を予め記憶している記憶手段３１１と、読取手段１００によりシェーディング板１３を読み取った読取値と記憶手段３１１に記憶されている初期値とを用いて、光源１４及びカラーフィルタの経時的な原因によるそれぞれの劣化度を算出する算出手段３１２と、算出手段３１２により算出された光源１４及びカラーフィルタの劣化度に応じて、色補正パラメータを選択する色補正手段３１２とを備えた。
【選択図】 図１０
Description
【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。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像読取装置では、光源から照射され、原稿面で反射された光を電気信号に変換して原稿を読み取るＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）センサが利用されている。近年、デジタルカラー複写機などにおいて読み取り速度の高速化が求められ、それに伴いＣＣＤセンサの処理速度も高速化している。これによりＣＣＤセンサの消費電力が増加し、温度上昇量もＣＣＤカラーフィルタの分光感度特性を経時劣化させるまでに至っている。
【０００３】
また、原稿に光を照射する光源としては、低消費電力、長寿命という点でハロゲンランプに置き換わり希ガス蛍光灯が採用されている。しかし、蛍光灯は、経時的に発光スペクトル特性が変化するという制約がある。
【０００４】
そこで、これらＣＣＤカラーフィルタや蛍光灯の経時的な劣化による色再現性の悪化を防止する各種方法を採用した画像読取装置が提案されている。例えば、ファンを設置してＣＣＤセンサを空冷するとともに、読み取り待機時には読み取り動作時よりも低い電圧をＣＣＤセンサに印加することでＣＣＤカラーフィルタの温度上昇による劣化を防ぐ方法を採用した画像読取装置がある（例えば、特許文献１参照。）。また、スキャナ内部にカラーパッチを取り付けて、カラーパッチの読取値と基準値とのずれを検出することにより、ＣＣＤカラーフィルタの分光感度特性やカラーパッチの経時変化による色再現性の悪化を補正する方法を採用した画像読取装置もある（例えば、特許文献２参照。）。さらに、原稿照明ランプの状態変化をＣＣＤセンサからの出力レベルを基に判断し、その出力レベルに応じた色補正パラメータを選択する方法を採用した画像読取装置などがある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２２８７１３号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７１４１７号公報
【特許文献３】
特開２００１−２１８０７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に記載の画像読取装置では、ＣＣＤセンサを冷却するためにファンを設置するため、ほこりの侵入を防止するための防塵フィルタも必要となり、かなり高価となる。また、ＣＣＤセンサに読み取り待機時と読み取り動作時で異なる電圧を印加したとしてもＣＣＤセンサの温度上昇の防止に著しい効果を示すものではない。さらに、上記特許文献２及び３に記載の画像読取装置では、ＣＣＤカラーフィルタの経時的な劣化による分光感度特性の変化量に対する色補正、または光源の経時的な劣化による発光スペクトル特性の変化量に対する色補正のどちらか一方しか行われず、その両方を同時に行うものではなかった。そのため色補正機能としては不十分であった。
【０００７】
本発明の目的は、係る問題点を解消し、画像読取装置本体に新たな物理的手段を設けることなく、既存の物理的手段を利用して、ＣＣＤカラーフィルタの経時的な劣化による色再現性の悪化及び蛍光灯の経時的な劣化による色再現性の悪化の両方を、それぞれの劣化の進行度合いに合わせて補正することが可能な画像読取装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための具体的手段として、請求項１に係る本発明は、画像読取装置において、シェーディング板と、原稿を照射する光源と、カラーフィルタを備えたＣＣＤセンサとを備えた読取手段と、初期状態において読取手段によりシェーディング板の読み取った初期値を予め記憶している記憶手段と、読取手段によりシェーディング板を読み取った現在の読取値と記憶手段に記憶されている初期値とを用いて、光源及びカラーフィルタの経時的な原因によるそれぞれの劣化度を算出する算出手段と、算出手段により算出された光源及びカラーフィルタの劣化度に応じて、色補正パラメータを選択する色補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１の画像読取装置において、記憶手段は、さらに、光源及びカラーフィルタのそれぞれの劣化特性に応じた所定の経過時間ごとのシェーディング板読取値を予め記憶しており、算出手段は、現在の読取値、初期値、並びに、光源及びカラーフィルタのそれぞれの劣化特性に応じた所定の経過時間ごとのシェーディング板読取値を用いて、光源及びカラーフィルタのそれぞれの劣化度を算出することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２の画像読取装置において、算出手段は、所定の経過時間ごとの光源の劣化特性に応じたシェーディング板読取値とカラーフィルタの劣化特性に応じたシェーディング板読取値とを掛け合わせて得られた複数の値と、初期値に対する現在の読取値の比とを比較することにより、光源及びカラーフィルタのそれぞれの劣化度を算出することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項３の画像読取装置において、記憶手段は、さらに、読取手段による累積読取回数を記憶しており、算出手段は、累積読取回数を用いて現在の経過時間を推定し、当該推定された経過時間に基づいて、初期値に対する現在の読取値の比と比較すべき光源及びカラーフィルタのそれぞれの劣化特性に応じた所定の経過時間ごとのシェーディング板読取値の範囲を制限することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１の画像読取装置において、光源は蛍光灯からなることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
上記画像読取装置では、画像読取装置が一般的に備えているシェーディング板の読取値の予め設定された初期値からの変化量を検出することで、ＣＣＤカラーフィルタの経時的な劣化による分光感度特性の変化量、及び、光源の経時的な劣化による発光スペクトル特性の変化量を同時に検出し、ＣＣＤカラーフィルタによる色再現性の悪化及び光源による色再現性の悪化の両方の補正が可能である。
【００１４】
また、上記画像読取装置では、ＣＣＤカラーフィルタ及び光源のそれぞれの使用状況、それぞれの劣化特性や劣化速度に対応した色補正が可能となる。
【００１５】
したがって、ＣＣＤカラーフィルタ及び光源の劣化の進行度合いが大きく異なるために色再現性が変動するのを低減することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置であるデジタルカラー複写機１の概略構成図である。デジタルカラー複写機１は、原稿画像を読み取る読取手段であるイメージリーダ部１００と、イメージリーダ部１００で読み取った画像データを再現するイメージプリンタ部１０１を有している。イメージリーダ部１００は、原稿１１を搭載する原稿ガラス１２、シェーディング補正用のシェーディング板１３、原稿露光用の光源である蛍光灯１４、原稿１１からの反射光を折り返す第１ミラー１５、第２ミラー１６、第３ミラー１７、反射光を集光するレンズ１８、集光された光を電気信号に変換するＣＣＤセンサ１９から構成される。
【００１７】
上記イメージリーダ部１００の動作について説明する。まず、原稿ガラス１２に原稿１１を搭載し、蛍光灯１４及び第１ミラー１５からなる第１スライダーと第２ミラー１６及び第３ミラー１７からなる第２スライダーを副走査方向に移動させ、シェーディング板１３のデータを読み取った後、原稿ガラス１２上の原稿１１を走査する。
【００１８】
図２は、イメージリーダ部１００の上面図である。図２に示すように、シェーディング板１３は、原稿ガラス１２上の原稿１１に隣接するように配置されている。
【００１９】
図３は、本実施の形態のデジタルカラー複写機１に用いられる読取制御部の回路構成を示すブロック図である。ＣＣＤセンサ１９は、処理速度を高めるために偶数画素と奇数画素に分離して、レッド （Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の各色がパラレルに出力される構成となっている。以下Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれレッド、グリーン、ブルーを表し、Ｒ０〜Ｒ５はＲ成分の、Ｇ０〜Ｇ５はＧ成分の、Ｂ０〜Ｂ５はＢ成分のアナログ信号またはデジタル信号を表す。ＣＣＤセンサ１９により読み取られたＲ成分のアナログの画像データＯＳＲ１（奇数画素）及びＯＳＲ２（偶数画素）、Ｇ成分のアナログの画像データＯＳＧ１及びＯＳＧ２、Ｂ成分のアナログの画像データＯＳＢ１及びＯＳＢ２は、アナログ処理部３０に入力される。アナログ処理部３０では、黒レベルを調整するクランプ調整、アナログ信号の振幅を調整するゲイン調整、また奇数画素と偶数画素の合成処理が行われる。
【００２０】
上記クランプ調整、ゲイン調整、合成処理が行われた入力信号Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０は、Ａ／Ｄ変換部３１においてアナログ信号から８ビットのデジタル信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に変換され、シェーディング補正部３２に出力される。
【００２１】
シェーディング補正部３２では、光源による原稿の照明むらや、ＣＣＤセンサ１９の感度むら等によるデジタル信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の主走査方向のばらつきが補正される。シェーディング補正が施されたデジタル信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２は、ライン間補正部３３に出力される。
【００２２】
ＣＣＤセンサ１９は、ＲＧＢ画像データを読み取るためにＲＧＢそれぞれのフォトダイオードアレイが副走査方向に所定の間隔をもって配置されている。ライン間補正部３３は、ＲＧＢ各色の画像データを一旦メモリに格納して所定時間だけ遅延させることで、上記所定の間隔によって生じるずれを補正し、変倍移動処理部３４に出力する。
【００２３】
変倍移動処理部３４は、入力されるＲＧＢの画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３に対して、原稿ガラス１２上で原稿の存在していない領域や、原稿画像を縮小したために生じる余白領域などの不要領域データの削除、縮小処理、拡大処理を行い、ＨＶＣ変換部３５に出力する。
【００２４】
ＨＶＣ変換部３５では、実際に読み取って得られたＲＧＢデータＲ４、Ｇ４、Ｂ４と、予め記憶手段である不揮発性メモリ３１１（図３）に記憶されているＲＧＢデータとに基づいて明度信号及び色差信号を生成し、操作者により設定された濃度調整やカラーバランス調整を行う。調整後のデータは、再びＲＧＢデータＲ５、Ｇ５、Ｂ５に逆変換される。また、ＨＶＣ変換部３５では、色差信号から彩度信号Ｗを生成する。
【００２５】
濃度変換部３６では、原稿の反射光量に比例して変化するＲＧＢデータＲ５、Ｇ５、Ｂ５を、濃度に比例して変化するデータＤＲ、ＤＧ、ＤＢに変換し、マスキング演算部３７に出力する。
【００２６】
マスキング演算部３７では、上記濃度に比例して変化するデータＤＲ、ＤＧ、ＤＢを以下に示す行列式によりシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）に変換する。以下、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれシアン、マゼンタ、イエローを表し、Ｃ０〜Ｃ２はＣ成分の、Ｍ０〜Ｍ２はＭ成分の、Ｙ０〜Ｙ２はＹ成分の画像データを表す。
【００２７】
【数１】
【００２８】
ここで、行列式中のａ０〜ａ５、ｂ０〜ｂ５、ｃ０〜ｃ５はそれぞれ色補正パラメータであり、光源とＣＣＤカラーフィルタの劣化度合いに応じた値が適用される。
【００２９】
マスキング演算部３７でＣＭＹデータに変換されたＣ０、Ｍ０、Ｙ０は、ＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖｅ）／ＢＰ（Ｂｌａｃｋ Ｐａｉｎｔ）処理部３８においてＨＶＣ変換部３５が出力する彩度信号Ｗをもとに墨色成分が抽出され、これをブラック（Ｋ）成分の画像データとして扱うＢＰ処理と、上記処理により加えられたＫ成分の画像データに応じてＣ、Ｍ、Ｙ成分のトナー量を少なくするＵＣＲ処理が行われる。以下、Ｋはブラックを表し、Ｋ１、Ｋ２はＫ成分の画像データを表す。
【００３０】
領域判別部３９は、原稿画像中の文字部分の判別、網点部分の判別、及び、カラー／モノクロ判別を行い、これらの判別結果をＭＴＦ補正部３１０に出力する。
【００３１】
ＭＴＦ補正部３１０において、上記ＵＣＲ／ＢＰ処理が施されたＣ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１は、上記領域判別部３９の領域判別結果に応じて領域ごとに最も適当なエッジ処理及びスムージング処理が行われ、イメージプリンタ部１０１へ出力される。
【００３２】
図４は、本実施の形態のデジタルカラー複写機１における、原稿に光を照射する白色キセノンランプからなる蛍光灯１４の初期状態（図中における▲１▼）、２００時間使用後（図中における▲２▼）、１０００時間使用後（図中における▲３▼）の発光スペクトル特性である。一般に、蛍光灯は、複数の蛍光体を組み合わせることによって白色を実現しており、その発光スペクトル特性は、複数のピークを有する特性を持つ。このような白色キセノンランプは、一般に３波長タイプと呼ばれ、製造メーカーによって特性が異なるものの、現在白色蛍光灯と呼ばれるものは、このタイプが大半を占める。蛍光体の耐久特性が異なるために、耐久使用後のスペクトルは、Ｂの波長領域（約４５５〜４９２ｎｍ）周辺の波長帯の低下が著しい。よって蛍光体の耐久使用後には色再現性の悪化を招く恐れがある。
【００３３】
図５は、ＣＣＤセンサ１９の１００℃環境での初期状態（図中における▲１▼）、２５００時間使用後（図中における▲２▼）、５０００時間使用後（図中における▲３▼）のカラーフィルタの分光感度特性を示す図である。一般に、ＣＣＤセンサにおいては、図５に示すように、高温状態が長く続くと、カラーフィルタの分光感度特性が初期状態と比べて変化することが知られている。この変化は、ＣＣＤセンサの温度が高いほど早くなる。そのため、ＣＣＤセンサ１９を高温状態で使用することは、分光感度特性の変化に伴って色再現性の悪化を招く恐れがある。具体的には、初期状態では感度のなかった波長領域にも感度を有するようになり、最終的には彩度が低下してグレーに近くなる色抜け現象となる。
【００３４】
図６は、シェーディング板読取値の経時変化を示す図である。ただし、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタは、初期状態のままであり、蛍光灯１４のみが劣化したと仮定した場合のシェーディング板読取値の経時変化を示す図である。グラフの横軸は、適当な使用回数をもって時間軸に区切った値である。グラフの縦軸は、シェーディング板読取値の出荷時の値を１に規格化した時の読取値との比を表している。つまり、その時間軸における蛍光灯１４の劣化度を示す。図４において説明したように、ＲＧと比較してＢの感度低下が著しい。
【００３５】
図７は、シェーディング板読取値の経時変化を示す図である。ただし、蛍光灯１４は、初期状態のままであり、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのみが劣化したと仮定した場合のシェーディング板読取値の経時変化を示す図である。グラフの横軸は、適当な使用回数をもって時間軸に区切った値である。グラフの縦軸は、シェーディング板読取値の出荷時の値を１に規格化した時の読取値との比を表している。つまり、その時間軸におけるＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を示すものである。
【００３６】
尚、本実施の形態におけるデジタルカラー複写機１において、図６、図７に示すような蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化特性は、不揮発性メモリ３１１に予め保存してある。
【００３７】
図８は、図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と図７に示す劣化特性を持つＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合の、シェーディング板読取値の経時変化例を示した図である。シェーディング板読取値の経時変化の要因は、主に蛍光灯１４とＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化によるものであるため、図６に示す蛍光灯１４の劣化度と、図７に示すＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を掛け合わせたものである。ただし、図８は、蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの同じ時間軸における劣化度を掛け合わせた例である。つまり、蛍光灯１４とＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタが同じ劣化速度で経時劣化した場合の例である。
【００３８】
図９は、図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と図７に示す半分の速度で劣化する劣化特性を持つＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合の、シェーディング板読取値の経時変化例を示した図である。図８と同様に、同じ時間軸における蛍光灯１４とＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を掛け合わせた例である。つまり、蛍光灯１４とＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタが同じ劣化速度で経時劣化した場合の例である。
【００３９】
ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタ及び蛍光灯１４の両者の劣化の進行度合いは、それぞれの部品の持つばらつきや使用環境により個々に異なる。しかし、両者の劣化の進行度合いが異なっても、両者の劣化特性が異なるためにシェーディング板の読取値の経時変化に差が現れる。したがって、シェーディング板の読取値の経時変化を検出することで両者の劣化度合いを推定でき、その状態に応じた色補正を行うことができる。
【００４０】
図１０を参照しながら本実施の形態におけるデジタルカラー複写機１のＣＰＵ３１２（図３）によって実行される色補正処理について説明する。すなわち、ＣＰＵ３１２は、本発明の算出手段及び色補正手段として機能する。尚、係る色補正処理は、任意のタイミングで実施し得る。ただし、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタ及び蛍光灯１４の経時的な劣化による色再現性の悪化の補正を目的とすることを考慮すれば、必ずしも頻繁に実施する必要はなく、例えば電源投入時の初期化シーケンスにおいて実施すればよい。まず、第１スライダーをシェーディング板１３の位置へ移動して蛍光灯１４を点灯させ、画像データを取得し、現在のＲＧＢのシェーディング板読取値を求める（ステップＳ１）。尚、ゲイン調整値は×１．００とする。次に、ＲＧＢそれぞれにおいて主走査方向における所定範囲の複数の画素の読取平均値Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍを求める（ステップＳ２）。さらに、不揮発性メモリ３１１に予め保存されている工場出荷時のシェーディング板の読取平均値である初期値Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓと、ステップＳ２で求めたシェーディング板読取平均値Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍとの比Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒを求める（ステップＳ３）。ここで、Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒは以下の式で表される。
【００４１】
【数２】
【００４２】
以下に、図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と、図７に示す劣化特性を持つＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合について説明する。不揮発性メモリ３１１に保存してある劣化特性、つまり図６、図７に示すシェーディング板読取値の経時変化を基に蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのそれぞれの劣化度を求める。まず、図６における蛍光灯１４の時間軸０〜７までの８区分に区切られた区間の劣化度と、図７におけるＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの時間軸０〜７までの８区分に区切られた区間の劣化度をＲＧＢごとに掛け合わせる。蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化の進行速度は、それぞれ使用状況によって異なる可能性があるので、掛け合わせる計算結果はＲＧＢごとに８×８の６４通り存在する。
【００４３】
具体的に、Ｂの場合において計算方法を説明する。図６において、Ｂｋ０は、時間軸０における蛍光灯１４の劣化度を表し、Ｂｋ１〜Ｂｋ７も同様にそれぞれ時間軸１〜７における蛍光灯１４の劣化度を表している。また、図７におけるＢｆ０は、時間軸０におけるＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を表し、Ｂｆ１〜Ｂｆ７も同様にそれぞれ時間軸１〜７におけるＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を表している。蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのそれぞれの時間軸における劣化度を掛け合わせるので、計算結果は図１１に示すように６４通りとなる。
【００４４】
次に、ＲＧＢごとに６４通りの計算結果と、工場出荷時のシェーディング板の読取平均値である初期値Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓとシェーディング板読取平均値Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍとの比Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒとを比較して最も誤差の少ない組み合わせを求める。つまり、上記Ｂの場合においては、Ｂｒ−Ｂｋａ（０≦ａ≦７）×Ｂｆｂ（０≦ｂ≦７）が最小となる組み合わせを求めることになる。尚、この計算結果とＲｒ、Ｇｒ、Ｂｒの比率は等価とする。しかし、６４通りの計算結果の中には似通った値のものが多数含まれてしまう。その結果、正しい劣化度の組み合わせを求めるのが困難となり、最終的な色補正の精度が下がる原因となる。
【００４５】
そこで、色補正の精度を向上させるため、不揮発性メモリ３１１に保存されている累積スキャン回数を導入する。つまり、累積スキャン回数から蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの図６、図７における適当な時間軸の範囲を割り出す。
【００４６】
具体的には、まず、不揮発性メモリ３１１から累積スキャン回数を読み出す（ステップＳ４）。次に、累積スキャン回数から適当な時間軸の範囲を割り出す変換式を用いて、蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの適当な時間軸の範囲を算出する（ステップＳ５）。例えば、時間軸の始まりの値を求める変換式をＩＮＴ（累積スキャン回数／１００００）−２、時間軸の終わりの値を求める変換式をＩＮＴ（累積スキャン回数／１００００）＋２、累積スキャン回数を２５０００回とすると、求められる時間軸の範囲は蛍光灯１４、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタ共に０〜４となる。尚、変換式は上記の式に限らず、その他どのような変換式を採用しても良い。
【００４７】
上記の時間軸の範囲に基づいて、蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度をそれぞれ掛け合わせる。時間軸の範囲は、蛍光灯１４、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタ共に０〜４であるので、ＲＧＢごとに掛け合わせた計算結果は５×５の２５通りとなる。この２５通りの計算結果と、上記シェーディング板読取値の初期値Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓと平均値Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍの比であるＲｒ、Ｇｒ、Ｂｒとを比較する（ステップＳ６）。次に、比較の結果、最も誤差の少ない組み合わせをＲＧＢごとに選択する（ステップＳ７）。ここで、決定した蛍光灯１４におけるＲＧＢごとの時間軸の値をそれぞれＫｒ、Ｋｇ、Ｋｂとし、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタにおけるＲＧＢごとの時間軸の値をそれぞれＦｒ、Ｆｇ、Ｆｂとする。
【００４８】
ＲＧＢごとに時間軸の値が若干異なることがあるため、蛍光灯１４、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのそれぞれにおいて、ＲＧＢの時間軸の値を平均する（ステップＳ８）。つまり、蛍光灯１４においてＩＮＴ（（Ｋｒ＋Ｋｇ＋Ｋｂ）／３）、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタにおいてＩＮＴ（（Ｆｒ＋Ｆｇ＋Ｆｂ）／３）を求める。
【００４９】
蛍光灯１４の時間軸の値及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの時間軸の値が決定したので、図１２の換算表から色補正パラメータのバンクを参照する（ステップＳ９）。参照されたバンクのパラメータは、マスキング演算部３７における行列式を表すものであり、このパラメータに対応する行列式をセットする。例えば、蛍光灯１４の時間軸の値が２、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの時間軸の値が３である場合には、パラメータ５に対応する行列式がセットされる。
【００５０】
尚、色補正の精度を向上させるための累積スキャン回数を用いない方法として、ＲＧＢごとに６４通りの計算結果と工場出荷時のシェーディング板の読取平均値である初期値Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓとシェーディング板読取平均値Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍとの比Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒの差が所定値以下であるかを判別する方法がある。つまりＢの場合、Ｂｒ−Ｂｋａ（０≦ａ≦７）×Ｂｆｂ（０≦ｂ≦７）≦所定値である場合、Ｂｋａ（０≦ａ≦７）×Ｂｆｂ（０≦ｂ≦７）を１とし、Ｂｒ−Ｂｋａ（０≦ａ≦７）×Ｂｆｂ（０≦ｂ≦７）≧所定値である場合、Ｂｋａ（０≦ａ≦７）×Ｂｆｂ（０≦ｂ≦７）を０とする。ＲＧに関しても同じように判別を行い、ＲＧＢ全てが１となる蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を掛け合わせた計算結果を見つけ出し、それらを蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのＲＧＢにおける劣化度とし、対応する時間軸の値を決定する。これより後の処理については累積スキャン回数を用いる場合と同様である。ここで、所定値に関しては実験結果などに基づく値を採用するものとする。
【００５１】
尚、本実施の形態において色補正は、マスキング演算部３７において、ＲＧＢデータをＣＭＹデータに変換する際のパラメータを変化させることで行っているが、他の色補正パラメータによって行っても良い。例えば、ＲＧＢデータから均等色空間の一種であるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系に変換し、その後、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系からＣＭＹデータに変換する場合では、ＲＧＢデータからＬ＊ａ＊ｂ＊表色系に変換するパラメータまたはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系からＣＭＹデータに変換するパラメータを変化させることで色補正を行っても良い。さらに、ＲＧＢデータからＣＭＹデータに変換した後に色補正を行っても良い。その他、色補正の手法については、特に限定されず、周知の種々の手法を採用し得る。
【００５２】
尚、本実施の形態における蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度及び対応する時間軸の値を求める計算処理は、ＣＰＵ３１２においてソフト処理により行われるが、専用のハードロジック回路によって行われても良い。
【００５３】
また、本発明は、デジタルカラー複写機に限定されたものではなく、カラー画像読取装置全般に適用可能であり、例えば、ネットワークスキャナやファクシミリなどにも適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明に係る画像読取装置では、シェーディング板の読取値の予め設定された初期値からの変化量を検出することで、ＣＣＤカラーフィルタの経時的な劣化による分光感度特性及び光源の経時的な劣化による発光スペクトル特性の変化量を同時に検出し、ＣＣＤカラーフィルタの経時的な劣化による色再現性の悪化、及び、光源の経時的な劣化による色再現性の悪化の両方の補正が可能である。
【００５５】
また、上記画像読取装置では、ＣＣＤカラーフィルタ及び光源のそれぞれの使用状況、それぞれの劣化特性や劣化速度に対応した色補正が可能となり、ＣＣＤカラーフィルタ及び光源の両者の劣化の進行度合いが大きく異なるために色再現性が悪化するのを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るデジタルカラー複写機１の構成断面図である。
【図２】図１に示すデジタルカラー複写機１のイメージリーダ部１００の上面図である。
【図３】本実施の形態に係るデジタルカラー複写機１に用いられる読取制御部の回路構成を示すブロック図である。
【図４】白色キセノンランプからなる蛍光灯１４の初期状態、２００時間使用後、１０００時間使用後の発行スペクトル特性を示す図である。
【図５】ＣＣＤセンサ１９の１００℃環境での初期状態、２５００時間使用後、５０００時間使用後のカラーフィルタの分光感度特性を示す図である。
【図６】蛍光灯１４のみが劣化したと仮定した場合のシェーディング板読取値の経時変化を示す図である。
【図７】ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのみが劣化したと仮定した場合のシェーディング板読取値の経時変化を示す図である。
【図８】図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と図７に示す劣化特性をもつＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合シェーディング板読取値の経時変化例を示した図である。
【図９】図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と図７に示す半分の速度で劣化する劣化特性をもつＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合シェーディング板読取値の経時変化例を示した図である。
【図１０】本実施の形態に係る画像読取装置の色補正手順を示すフローチャートを示した図である。
【図１１】図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と図７に示す劣化特性をもつＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合のブルー（Ｂ）のそれぞれの劣化度を掛け合わせた計算結果を示した図である。
【図１２】蛍光灯１４、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのそれぞれの劣化度における色補正パラメータを示す一覧表を示した図である。
【符号の説明】
１；デジタルカラー複写機
１００；イメージリーダ部
１０１；イメージプリンタ部
１１；原稿
１２；原稿ガラス
１３；シェーディング板
１４；蛍光灯
１５；第１ミラー
１６；第２ミラー
１７；第３ミラー
１８；レンズ
１９；ＣＣＤセンサ
３０；アナログ処理部
３１；Ａ／Ｄ変換部
３２；シェーディング補正部
３３；ライン間補正部
３４；変倍移動処理部
３５；ＨＶＣ変換部
３６；濃度変換部
３７；マスキング演算部
３８；ＵＣＲ／ＢＰ処理部
３９；領域判別部
３１０；ＭＴＦ補正部
３１１；不揮発性メモリ
３１２；ＣＰＵ
【発明の属する技術分野】
本発明は画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像読取装置では、光源から照射され、原稿面で反射された光を電気信号に変換して原稿を読み取るＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）センサが利用されている。近年、デジタルカラー複写機などにおいて読み取り速度の高速化が求められ、それに伴いＣＣＤセンサの処理速度も高速化している。これによりＣＣＤセンサの消費電力が増加し、温度上昇量もＣＣＤカラーフィルタの分光感度特性を経時劣化させるまでに至っている。
【０００３】
また、原稿に光を照射する光源としては、低消費電力、長寿命という点でハロゲンランプに置き換わり希ガス蛍光灯が採用されている。しかし、蛍光灯は、経時的に発光スペクトル特性が変化するという制約がある。
【０００４】
そこで、これらＣＣＤカラーフィルタや蛍光灯の経時的な劣化による色再現性の悪化を防止する各種方法を採用した画像読取装置が提案されている。例えば、ファンを設置してＣＣＤセンサを空冷するとともに、読み取り待機時には読み取り動作時よりも低い電圧をＣＣＤセンサに印加することでＣＣＤカラーフィルタの温度上昇による劣化を防ぐ方法を採用した画像読取装置がある（例えば、特許文献１参照。）。また、スキャナ内部にカラーパッチを取り付けて、カラーパッチの読取値と基準値とのずれを検出することにより、ＣＣＤカラーフィルタの分光感度特性やカラーパッチの経時変化による色再現性の悪化を補正する方法を採用した画像読取装置もある（例えば、特許文献２参照。）。さらに、原稿照明ランプの状態変化をＣＣＤセンサからの出力レベルを基に判断し、その出力レベルに応じた色補正パラメータを選択する方法を採用した画像読取装置などがある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２２８７１３号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７１４１７号公報
【特許文献３】
特開２００１−２１８０７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に記載の画像読取装置では、ＣＣＤセンサを冷却するためにファンを設置するため、ほこりの侵入を防止するための防塵フィルタも必要となり、かなり高価となる。また、ＣＣＤセンサに読み取り待機時と読み取り動作時で異なる電圧を印加したとしてもＣＣＤセンサの温度上昇の防止に著しい効果を示すものではない。さらに、上記特許文献２及び３に記載の画像読取装置では、ＣＣＤカラーフィルタの経時的な劣化による分光感度特性の変化量に対する色補正、または光源の経時的な劣化による発光スペクトル特性の変化量に対する色補正のどちらか一方しか行われず、その両方を同時に行うものではなかった。そのため色補正機能としては不十分であった。
【０００７】
本発明の目的は、係る問題点を解消し、画像読取装置本体に新たな物理的手段を設けることなく、既存の物理的手段を利用して、ＣＣＤカラーフィルタの経時的な劣化による色再現性の悪化及び蛍光灯の経時的な劣化による色再現性の悪化の両方を、それぞれの劣化の進行度合いに合わせて補正することが可能な画像読取装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための具体的手段として、請求項１に係る本発明は、画像読取装置において、シェーディング板と、原稿を照射する光源と、カラーフィルタを備えたＣＣＤセンサとを備えた読取手段と、初期状態において読取手段によりシェーディング板の読み取った初期値を予め記憶している記憶手段と、読取手段によりシェーディング板を読み取った現在の読取値と記憶手段に記憶されている初期値とを用いて、光源及びカラーフィルタの経時的な原因によるそれぞれの劣化度を算出する算出手段と、算出手段により算出された光源及びカラーフィルタの劣化度に応じて、色補正パラメータを選択する色補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１の画像読取装置において、記憶手段は、さらに、光源及びカラーフィルタのそれぞれの劣化特性に応じた所定の経過時間ごとのシェーディング板読取値を予め記憶しており、算出手段は、現在の読取値、初期値、並びに、光源及びカラーフィルタのそれぞれの劣化特性に応じた所定の経過時間ごとのシェーディング板読取値を用いて、光源及びカラーフィルタのそれぞれの劣化度を算出することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２の画像読取装置において、算出手段は、所定の経過時間ごとの光源の劣化特性に応じたシェーディング板読取値とカラーフィルタの劣化特性に応じたシェーディング板読取値とを掛け合わせて得られた複数の値と、初期値に対する現在の読取値の比とを比較することにより、光源及びカラーフィルタのそれぞれの劣化度を算出することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項３の画像読取装置において、記憶手段は、さらに、読取手段による累積読取回数を記憶しており、算出手段は、累積読取回数を用いて現在の経過時間を推定し、当該推定された経過時間に基づいて、初期値に対する現在の読取値の比と比較すべき光源及びカラーフィルタのそれぞれの劣化特性に応じた所定の経過時間ごとのシェーディング板読取値の範囲を制限することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１の画像読取装置において、光源は蛍光灯からなることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
上記画像読取装置では、画像読取装置が一般的に備えているシェーディング板の読取値の予め設定された初期値からの変化量を検出することで、ＣＣＤカラーフィルタの経時的な劣化による分光感度特性の変化量、及び、光源の経時的な劣化による発光スペクトル特性の変化量を同時に検出し、ＣＣＤカラーフィルタによる色再現性の悪化及び光源による色再現性の悪化の両方の補正が可能である。
【００１４】
また、上記画像読取装置では、ＣＣＤカラーフィルタ及び光源のそれぞれの使用状況、それぞれの劣化特性や劣化速度に対応した色補正が可能となる。
【００１５】
したがって、ＣＣＤカラーフィルタ及び光源の劣化の進行度合いが大きく異なるために色再現性が変動するのを低減することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置であるデジタルカラー複写機１の概略構成図である。デジタルカラー複写機１は、原稿画像を読み取る読取手段であるイメージリーダ部１００と、イメージリーダ部１００で読み取った画像データを再現するイメージプリンタ部１０１を有している。イメージリーダ部１００は、原稿１１を搭載する原稿ガラス１２、シェーディング補正用のシェーディング板１３、原稿露光用の光源である蛍光灯１４、原稿１１からの反射光を折り返す第１ミラー１５、第２ミラー１６、第３ミラー１７、反射光を集光するレンズ１８、集光された光を電気信号に変換するＣＣＤセンサ１９から構成される。
【００１７】
上記イメージリーダ部１００の動作について説明する。まず、原稿ガラス１２に原稿１１を搭載し、蛍光灯１４及び第１ミラー１５からなる第１スライダーと第２ミラー１６及び第３ミラー１７からなる第２スライダーを副走査方向に移動させ、シェーディング板１３のデータを読み取った後、原稿ガラス１２上の原稿１１を走査する。
【００１８】
図２は、イメージリーダ部１００の上面図である。図２に示すように、シェーディング板１３は、原稿ガラス１２上の原稿１１に隣接するように配置されている。
【００１９】
図３は、本実施の形態のデジタルカラー複写機１に用いられる読取制御部の回路構成を示すブロック図である。ＣＣＤセンサ１９は、処理速度を高めるために偶数画素と奇数画素に分離して、レッド （Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の各色がパラレルに出力される構成となっている。以下Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれレッド、グリーン、ブルーを表し、Ｒ０〜Ｒ５はＲ成分の、Ｇ０〜Ｇ５はＧ成分の、Ｂ０〜Ｂ５はＢ成分のアナログ信号またはデジタル信号を表す。ＣＣＤセンサ１９により読み取られたＲ成分のアナログの画像データＯＳＲ１（奇数画素）及びＯＳＲ２（偶数画素）、Ｇ成分のアナログの画像データＯＳＧ１及びＯＳＧ２、Ｂ成分のアナログの画像データＯＳＢ１及びＯＳＢ２は、アナログ処理部３０に入力される。アナログ処理部３０では、黒レベルを調整するクランプ調整、アナログ信号の振幅を調整するゲイン調整、また奇数画素と偶数画素の合成処理が行われる。
【００２０】
上記クランプ調整、ゲイン調整、合成処理が行われた入力信号Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０は、Ａ／Ｄ変換部３１においてアナログ信号から８ビットのデジタル信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に変換され、シェーディング補正部３２に出力される。
【００２１】
シェーディング補正部３２では、光源による原稿の照明むらや、ＣＣＤセンサ１９の感度むら等によるデジタル信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の主走査方向のばらつきが補正される。シェーディング補正が施されたデジタル信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２は、ライン間補正部３３に出力される。
【００２２】
ＣＣＤセンサ１９は、ＲＧＢ画像データを読み取るためにＲＧＢそれぞれのフォトダイオードアレイが副走査方向に所定の間隔をもって配置されている。ライン間補正部３３は、ＲＧＢ各色の画像データを一旦メモリに格納して所定時間だけ遅延させることで、上記所定の間隔によって生じるずれを補正し、変倍移動処理部３４に出力する。
【００２３】
変倍移動処理部３４は、入力されるＲＧＢの画像データＲ３、Ｇ３、Ｂ３に対して、原稿ガラス１２上で原稿の存在していない領域や、原稿画像を縮小したために生じる余白領域などの不要領域データの削除、縮小処理、拡大処理を行い、ＨＶＣ変換部３５に出力する。
【００２４】
ＨＶＣ変換部３５では、実際に読み取って得られたＲＧＢデータＲ４、Ｇ４、Ｂ４と、予め記憶手段である不揮発性メモリ３１１（図３）に記憶されているＲＧＢデータとに基づいて明度信号及び色差信号を生成し、操作者により設定された濃度調整やカラーバランス調整を行う。調整後のデータは、再びＲＧＢデータＲ５、Ｇ５、Ｂ５に逆変換される。また、ＨＶＣ変換部３５では、色差信号から彩度信号Ｗを生成する。
【００２５】
濃度変換部３６では、原稿の反射光量に比例して変化するＲＧＢデータＲ５、Ｇ５、Ｂ５を、濃度に比例して変化するデータＤＲ、ＤＧ、ＤＢに変換し、マスキング演算部３７に出力する。
【００２６】
マスキング演算部３７では、上記濃度に比例して変化するデータＤＲ、ＤＧ、ＤＢを以下に示す行列式によりシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）に変換する。以下、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれシアン、マゼンタ、イエローを表し、Ｃ０〜Ｃ２はＣ成分の、Ｍ０〜Ｍ２はＭ成分の、Ｙ０〜Ｙ２はＹ成分の画像データを表す。
【００２７】
【数１】
ここで、行列式中のａ０〜ａ５、ｂ０〜ｂ５、ｃ０〜ｃ５はそれぞれ色補正パラメータであり、光源とＣＣＤカラーフィルタの劣化度合いに応じた値が適用される。
【００２９】
マスキング演算部３７でＣＭＹデータに変換されたＣ０、Ｍ０、Ｙ０は、ＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖｅ）／ＢＰ（Ｂｌａｃｋ Ｐａｉｎｔ）処理部３８においてＨＶＣ変換部３５が出力する彩度信号Ｗをもとに墨色成分が抽出され、これをブラック（Ｋ）成分の画像データとして扱うＢＰ処理と、上記処理により加えられたＫ成分の画像データに応じてＣ、Ｍ、Ｙ成分のトナー量を少なくするＵＣＲ処理が行われる。以下、Ｋはブラックを表し、Ｋ１、Ｋ２はＫ成分の画像データを表す。
【００３０】
領域判別部３９は、原稿画像中の文字部分の判別、網点部分の判別、及び、カラー／モノクロ判別を行い、これらの判別結果をＭＴＦ補正部３１０に出力する。
【００３１】
ＭＴＦ補正部３１０において、上記ＵＣＲ／ＢＰ処理が施されたＣ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１は、上記領域判別部３９の領域判別結果に応じて領域ごとに最も適当なエッジ処理及びスムージング処理が行われ、イメージプリンタ部１０１へ出力される。
【００３２】
図４は、本実施の形態のデジタルカラー複写機１における、原稿に光を照射する白色キセノンランプからなる蛍光灯１４の初期状態（図中における▲１▼）、２００時間使用後（図中における▲２▼）、１０００時間使用後（図中における▲３▼）の発光スペクトル特性である。一般に、蛍光灯は、複数の蛍光体を組み合わせることによって白色を実現しており、その発光スペクトル特性は、複数のピークを有する特性を持つ。このような白色キセノンランプは、一般に３波長タイプと呼ばれ、製造メーカーによって特性が異なるものの、現在白色蛍光灯と呼ばれるものは、このタイプが大半を占める。蛍光体の耐久特性が異なるために、耐久使用後のスペクトルは、Ｂの波長領域（約４５５〜４９２ｎｍ）周辺の波長帯の低下が著しい。よって蛍光体の耐久使用後には色再現性の悪化を招く恐れがある。
【００３３】
図５は、ＣＣＤセンサ１９の１００℃環境での初期状態（図中における▲１▼）、２５００時間使用後（図中における▲２▼）、５０００時間使用後（図中における▲３▼）のカラーフィルタの分光感度特性を示す図である。一般に、ＣＣＤセンサにおいては、図５に示すように、高温状態が長く続くと、カラーフィルタの分光感度特性が初期状態と比べて変化することが知られている。この変化は、ＣＣＤセンサの温度が高いほど早くなる。そのため、ＣＣＤセンサ１９を高温状態で使用することは、分光感度特性の変化に伴って色再現性の悪化を招く恐れがある。具体的には、初期状態では感度のなかった波長領域にも感度を有するようになり、最終的には彩度が低下してグレーに近くなる色抜け現象となる。
【００３４】
図６は、シェーディング板読取値の経時変化を示す図である。ただし、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタは、初期状態のままであり、蛍光灯１４のみが劣化したと仮定した場合のシェーディング板読取値の経時変化を示す図である。グラフの横軸は、適当な使用回数をもって時間軸に区切った値である。グラフの縦軸は、シェーディング板読取値の出荷時の値を１に規格化した時の読取値との比を表している。つまり、その時間軸における蛍光灯１４の劣化度を示す。図４において説明したように、ＲＧと比較してＢの感度低下が著しい。
【００３５】
図７は、シェーディング板読取値の経時変化を示す図である。ただし、蛍光灯１４は、初期状態のままであり、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのみが劣化したと仮定した場合のシェーディング板読取値の経時変化を示す図である。グラフの横軸は、適当な使用回数をもって時間軸に区切った値である。グラフの縦軸は、シェーディング板読取値の出荷時の値を１に規格化した時の読取値との比を表している。つまり、その時間軸におけるＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を示すものである。
【００３６】
尚、本実施の形態におけるデジタルカラー複写機１において、図６、図７に示すような蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化特性は、不揮発性メモリ３１１に予め保存してある。
【００３７】
図８は、図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と図７に示す劣化特性を持つＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合の、シェーディング板読取値の経時変化例を示した図である。シェーディング板読取値の経時変化の要因は、主に蛍光灯１４とＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化によるものであるため、図６に示す蛍光灯１４の劣化度と、図７に示すＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を掛け合わせたものである。ただし、図８は、蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの同じ時間軸における劣化度を掛け合わせた例である。つまり、蛍光灯１４とＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタが同じ劣化速度で経時劣化した場合の例である。
【００３８】
図９は、図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と図７に示す半分の速度で劣化する劣化特性を持つＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合の、シェーディング板読取値の経時変化例を示した図である。図８と同様に、同じ時間軸における蛍光灯１４とＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を掛け合わせた例である。つまり、蛍光灯１４とＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタが同じ劣化速度で経時劣化した場合の例である。
【００３９】
ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタ及び蛍光灯１４の両者の劣化の進行度合いは、それぞれの部品の持つばらつきや使用環境により個々に異なる。しかし、両者の劣化の進行度合いが異なっても、両者の劣化特性が異なるためにシェーディング板の読取値の経時変化に差が現れる。したがって、シェーディング板の読取値の経時変化を検出することで両者の劣化度合いを推定でき、その状態に応じた色補正を行うことができる。
【００４０】
図１０を参照しながら本実施の形態におけるデジタルカラー複写機１のＣＰＵ３１２（図３）によって実行される色補正処理について説明する。すなわち、ＣＰＵ３１２は、本発明の算出手段及び色補正手段として機能する。尚、係る色補正処理は、任意のタイミングで実施し得る。ただし、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタ及び蛍光灯１４の経時的な劣化による色再現性の悪化の補正を目的とすることを考慮すれば、必ずしも頻繁に実施する必要はなく、例えば電源投入時の初期化シーケンスにおいて実施すればよい。まず、第１スライダーをシェーディング板１３の位置へ移動して蛍光灯１４を点灯させ、画像データを取得し、現在のＲＧＢのシェーディング板読取値を求める（ステップＳ１）。尚、ゲイン調整値は×１．００とする。次に、ＲＧＢそれぞれにおいて主走査方向における所定範囲の複数の画素の読取平均値Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍを求める（ステップＳ２）。さらに、不揮発性メモリ３１１に予め保存されている工場出荷時のシェーディング板の読取平均値である初期値Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓと、ステップＳ２で求めたシェーディング板読取平均値Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍとの比Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒを求める（ステップＳ３）。ここで、Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒは以下の式で表される。
【００４１】
【数２】
以下に、図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と、図７に示す劣化特性を持つＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合について説明する。不揮発性メモリ３１１に保存してある劣化特性、つまり図６、図７に示すシェーディング板読取値の経時変化を基に蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのそれぞれの劣化度を求める。まず、図６における蛍光灯１４の時間軸０〜７までの８区分に区切られた区間の劣化度と、図７におけるＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの時間軸０〜７までの８区分に区切られた区間の劣化度をＲＧＢごとに掛け合わせる。蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化の進行速度は、それぞれ使用状況によって異なる可能性があるので、掛け合わせる計算結果はＲＧＢごとに８×８の６４通り存在する。
【００４３】
具体的に、Ｂの場合において計算方法を説明する。図６において、Ｂｋ０は、時間軸０における蛍光灯１４の劣化度を表し、Ｂｋ１〜Ｂｋ７も同様にそれぞれ時間軸１〜７における蛍光灯１４の劣化度を表している。また、図７におけるＢｆ０は、時間軸０におけるＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を表し、Ｂｆ１〜Ｂｆ７も同様にそれぞれ時間軸１〜７におけるＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を表している。蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのそれぞれの時間軸における劣化度を掛け合わせるので、計算結果は図１１に示すように６４通りとなる。
【００４４】
次に、ＲＧＢごとに６４通りの計算結果と、工場出荷時のシェーディング板の読取平均値である初期値Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓとシェーディング板読取平均値Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍとの比Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒとを比較して最も誤差の少ない組み合わせを求める。つまり、上記Ｂの場合においては、Ｂｒ−Ｂｋａ（０≦ａ≦７）×Ｂｆｂ（０≦ｂ≦７）が最小となる組み合わせを求めることになる。尚、この計算結果とＲｒ、Ｇｒ、Ｂｒの比率は等価とする。しかし、６４通りの計算結果の中には似通った値のものが多数含まれてしまう。その結果、正しい劣化度の組み合わせを求めるのが困難となり、最終的な色補正の精度が下がる原因となる。
【００４５】
そこで、色補正の精度を向上させるため、不揮発性メモリ３１１に保存されている累積スキャン回数を導入する。つまり、累積スキャン回数から蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの図６、図７における適当な時間軸の範囲を割り出す。
【００４６】
具体的には、まず、不揮発性メモリ３１１から累積スキャン回数を読み出す（ステップＳ４）。次に、累積スキャン回数から適当な時間軸の範囲を割り出す変換式を用いて、蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの適当な時間軸の範囲を算出する（ステップＳ５）。例えば、時間軸の始まりの値を求める変換式をＩＮＴ（累積スキャン回数／１００００）−２、時間軸の終わりの値を求める変換式をＩＮＴ（累積スキャン回数／１００００）＋２、累積スキャン回数を２５０００回とすると、求められる時間軸の範囲は蛍光灯１４、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタ共に０〜４となる。尚、変換式は上記の式に限らず、その他どのような変換式を採用しても良い。
【００４７】
上記の時間軸の範囲に基づいて、蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度をそれぞれ掛け合わせる。時間軸の範囲は、蛍光灯１４、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタ共に０〜４であるので、ＲＧＢごとに掛け合わせた計算結果は５×５の２５通りとなる。この２５通りの計算結果と、上記シェーディング板読取値の初期値Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓと平均値Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍの比であるＲｒ、Ｇｒ、Ｂｒとを比較する（ステップＳ６）。次に、比較の結果、最も誤差の少ない組み合わせをＲＧＢごとに選択する（ステップＳ７）。ここで、決定した蛍光灯１４におけるＲＧＢごとの時間軸の値をそれぞれＫｒ、Ｋｇ、Ｋｂとし、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタにおけるＲＧＢごとの時間軸の値をそれぞれＦｒ、Ｆｇ、Ｆｂとする。
【００４８】
ＲＧＢごとに時間軸の値が若干異なることがあるため、蛍光灯１４、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのそれぞれにおいて、ＲＧＢの時間軸の値を平均する（ステップＳ８）。つまり、蛍光灯１４においてＩＮＴ（（Ｋｒ＋Ｋｇ＋Ｋｂ）／３）、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタにおいてＩＮＴ（（Ｆｒ＋Ｆｇ＋Ｆｂ）／３）を求める。
【００４９】
蛍光灯１４の時間軸の値及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの時間軸の値が決定したので、図１２の換算表から色補正パラメータのバンクを参照する（ステップＳ９）。参照されたバンクのパラメータは、マスキング演算部３７における行列式を表すものであり、このパラメータに対応する行列式をセットする。例えば、蛍光灯１４の時間軸の値が２、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの時間軸の値が３である場合には、パラメータ５に対応する行列式がセットされる。
【００５０】
尚、色補正の精度を向上させるための累積スキャン回数を用いない方法として、ＲＧＢごとに６４通りの計算結果と工場出荷時のシェーディング板の読取平均値である初期値Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓとシェーディング板読取平均値Ｒｍ、Ｇｍ、Ｂｍとの比Ｒｒ、Ｇｒ、Ｂｒの差が所定値以下であるかを判別する方法がある。つまりＢの場合、Ｂｒ−Ｂｋａ（０≦ａ≦７）×Ｂｆｂ（０≦ｂ≦７）≦所定値である場合、Ｂｋａ（０≦ａ≦７）×Ｂｆｂ（０≦ｂ≦７）を１とし、Ｂｒ−Ｂｋａ（０≦ａ≦７）×Ｂｆｂ（０≦ｂ≦７）≧所定値である場合、Ｂｋａ（０≦ａ≦７）×Ｂｆｂ（０≦ｂ≦７）を０とする。ＲＧに関しても同じように判別を行い、ＲＧＢ全てが１となる蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度を掛け合わせた計算結果を見つけ出し、それらを蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのＲＧＢにおける劣化度とし、対応する時間軸の値を決定する。これより後の処理については累積スキャン回数を用いる場合と同様である。ここで、所定値に関しては実験結果などに基づく値を採用するものとする。
【００５１】
尚、本実施の形態において色補正は、マスキング演算部３７において、ＲＧＢデータをＣＭＹデータに変換する際のパラメータを変化させることで行っているが、他の色補正パラメータによって行っても良い。例えば、ＲＧＢデータから均等色空間の一種であるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系に変換し、その後、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系からＣＭＹデータに変換する場合では、ＲＧＢデータからＬ＊ａ＊ｂ＊表色系に変換するパラメータまたはＬ＊ａ＊ｂ＊表色系からＣＭＹデータに変換するパラメータを変化させることで色補正を行っても良い。さらに、ＲＧＢデータからＣＭＹデータに変換した後に色補正を行っても良い。その他、色補正の手法については、特に限定されず、周知の種々の手法を採用し得る。
【００５２】
尚、本実施の形態における蛍光灯１４及びＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタの劣化度及び対応する時間軸の値を求める計算処理は、ＣＰＵ３１２においてソフト処理により行われるが、専用のハードロジック回路によって行われても良い。
【００５３】
また、本発明は、デジタルカラー複写機に限定されたものではなく、カラー画像読取装置全般に適用可能であり、例えば、ネットワークスキャナやファクシミリなどにも適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明に係る画像読取装置では、シェーディング板の読取値の予め設定された初期値からの変化量を検出することで、ＣＣＤカラーフィルタの経時的な劣化による分光感度特性及び光源の経時的な劣化による発光スペクトル特性の変化量を同時に検出し、ＣＣＤカラーフィルタの経時的な劣化による色再現性の悪化、及び、光源の経時的な劣化による色再現性の悪化の両方の補正が可能である。
【００５５】
また、上記画像読取装置では、ＣＣＤカラーフィルタ及び光源のそれぞれの使用状況、それぞれの劣化特性や劣化速度に対応した色補正が可能となり、ＣＣＤカラーフィルタ及び光源の両者の劣化の進行度合いが大きく異なるために色再現性が悪化するのを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るデジタルカラー複写機１の構成断面図である。
【図２】図１に示すデジタルカラー複写機１のイメージリーダ部１００の上面図である。
【図３】本実施の形態に係るデジタルカラー複写機１に用いられる読取制御部の回路構成を示すブロック図である。
【図４】白色キセノンランプからなる蛍光灯１４の初期状態、２００時間使用後、１０００時間使用後の発行スペクトル特性を示す図である。
【図５】ＣＣＤセンサ１９の１００℃環境での初期状態、２５００時間使用後、５０００時間使用後のカラーフィルタの分光感度特性を示す図である。
【図６】蛍光灯１４のみが劣化したと仮定した場合のシェーディング板読取値の経時変化を示す図である。
【図７】ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのみが劣化したと仮定した場合のシェーディング板読取値の経時変化を示す図である。
【図８】図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と図７に示す劣化特性をもつＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合シェーディング板読取値の経時変化例を示した図である。
【図９】図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と図７に示す半分の速度で劣化する劣化特性をもつＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合シェーディング板読取値の経時変化例を示した図である。
【図１０】本実施の形態に係る画像読取装置の色補正手順を示すフローチャートを示した図である。
【図１１】図６に示す劣化特性を持つ蛍光灯１４と図７に示す劣化特性をもつＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタを使用した場合のブルー（Ｂ）のそれぞれの劣化度を掛け合わせた計算結果を示した図である。
【図１２】蛍光灯１４、ＣＣＤセンサ１９のカラーフィルタのそれぞれの劣化度における色補正パラメータを示す一覧表を示した図である。
【符号の説明】
１；デジタルカラー複写機
１００；イメージリーダ部
１０１；イメージプリンタ部
１１；原稿
１２；原稿ガラス
１３；シェーディング板
１４；蛍光灯
１５；第１ミラー
１６；第２ミラー
１７；第３ミラー
１８；レンズ
１９；ＣＣＤセンサ
３０；アナログ処理部
３１；Ａ／Ｄ変換部
３２；シェーディング補正部
３３；ライン間補正部
３４；変倍移動処理部
３５；ＨＶＣ変換部
３６；濃度変換部
３７；マスキング演算部
３８；ＵＣＲ／ＢＰ処理部
３９；領域判別部
３１０；ＭＴＦ補正部
３１１；不揮発性メモリ
３１２；ＣＰＵ
Claims (5)
- シェーディング板と、原稿を照射する光源と、カラーフィルタを備えたＣＣＤセンサとを備えた読取手段と、
初期状態において前記読取手段により前記シェーディング板の読み取った初期値を予め記憶している記憶手段と、
前記読取手段により前記シェーディング板を読み取った現在の読取値と前記記憶手段に記憶されている初期値とを用いて、前記光源及び前記カラーフィルタの経時的な原因によるそれぞれの劣化度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記光源及び前記カラーフィルタの劣化度に応じて、色補正パラメータを選択する色補正手段と
を備えたことを特徴とする画像読取装置。 - 前記記憶手段は、さらに、前記光源及び前記カラーフィルタのそれぞれの劣化特性に応じた所定の経過時間ごとの前記シェーディング板読取値を予め記憶しており、
前記算出手段は、前記現在の読取値、前記初期値、並びに、前記光源及び前記カラーフィルタのそれぞれの劣化特性に応じた所定の経過時間ごとの前記シェーディング板読取値を用いて、前記光源及び前記カラーフィルタのそれぞれの劣化度を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。 - 前記算出手段は、前記所定の経過時間ごとの前記光源の劣化特性に応じた前記シェーディング板読取値と前記カラーフィルタの劣化特性に応じた前記シェーディング板読取値とを掛け合わせて得られた複数の値と、前記初期値に対する前記現在の読取値の比とを比較することにより、前記光源及び前記カラーフィルタのそれぞれの劣化度を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。 - 前記記憶手段は、さらに、前記読取手段による累積読取回数を記憶しており、
前記算出手段は、前記累積読取回数を用いて現在の経過時間を推定し、当該推定された経過時間に基づいて、前記初期値に対する前記現在の読取値の比と比較すべき前記光源及び前記カラーフィルタのそれぞれの劣化特性に応じた所定の経過時間ごとの前記シェーディング板読取値の範囲を制限する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。 - 前記光源は蛍光灯からなることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002356197A JP2004193707A (ja) | 2002-12-09 | 2002-12-09 | 画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002356197A JP2004193707A (ja) | 2002-12-09 | 2002-12-09 | 画像読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004193707A true JP2004193707A (ja) | 2004-07-08 |
Family
ID=32756593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002356197A Pending JP2004193707A (ja) | 2002-12-09 | 2002-12-09 | 画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004193707A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007053596A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像処理装置、画像読取装置、画像処理方法及びプログラム |
| JP2009071540A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Ricoh Co Ltd | 画像入力システム、画像入力方法、プログラム及び記憶媒体 |
| JP2012070023A (ja) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像読み取り装置および画像形成装置 |
| US9787857B2 (en) | 2011-12-09 | 2017-10-10 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Display control apparatus and computer program |
| US20220398779A1 (en) * | 2021-06-09 | 2022-12-15 | Apple Inc. | Compensating for Optical Change in Image Capture Device Components Over Time |
-
2002
- 2002-12-09 JP JP2002356197A patent/JP2004193707A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007053596A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像処理装置、画像読取装置、画像処理方法及びプログラム |
| JP2009071540A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Ricoh Co Ltd | 画像入力システム、画像入力方法、プログラム及び記憶媒体 |
| JP2012070023A (ja) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像読み取り装置および画像形成装置 |
| US9787857B2 (en) | 2011-12-09 | 2017-10-10 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Display control apparatus and computer program |
| US20220398779A1 (en) * | 2021-06-09 | 2022-12-15 | Apple Inc. | Compensating for Optical Change in Image Capture Device Components Over Time |
| US11816866B2 (en) * | 2021-06-09 | 2023-11-14 | Apple Inc. | Compensating for optical change in image capture device components over time |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7653239B2 (en) | Image processing method and image processing apparatus for correcting for color shift occurring in color image data | |
| US7710600B2 (en) | Image processing apparatus and method thereof | |
| JP4197276B2 (ja) | 画像処理装置、画像読取装置、画像形成装置、および画像処理方法 | |
| JP4329271B2 (ja) | 画像処理装置、画像形成装置、および画像処理方法 | |
| JP3609525B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JP4280404B2 (ja) | 画像処理装置及びその方法 | |
| JP2004289819A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
| JP2004193707A (ja) | 画像読取装置 | |
| JP3599367B2 (ja) | 画像処理装置およびその方法 | |
| JP4006947B2 (ja) | 画像読取装置 | |
| JP3861498B2 (ja) | 黒エッジ部の判別装置及び画像処理装置 | |
| JP2002223369A (ja) | 画像処理方法および画像処理装置ならびに画像形成装置 | |
| JP2008182633A (ja) | 画像処理装置 | |
| JP2002044464A (ja) | 画像処理方法および装置 | |
| US7536281B2 (en) | Method for compensating for a contaminated calibration target used in calibrating a scanner | |
| JP3581395B2 (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
| JP3554012B2 (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
| JP3471915B2 (ja) | 画像処理装置およびその方法 | |
| JP2003134350A (ja) | 画像処理装置 | |
| JP3245883B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3500639B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2004336714A (ja) | 原稿画像識別装置、カラー複写機、及び原稿画像識別方法 | |
| JP3216149B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2005176222A (ja) | 画像処理装置 | |
| JP2001157059A (ja) | 画像形成装置および方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050614 |