JP2005012445A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光量変動補正時の突発的な画像の劣化を防止することができる画像読取装置を提供する。
【解決手段】原稿を搬送しながら所定の読取位置で原稿を読取ると共に、原稿を読取る毎に基準部材を読取る読取手段と、前記読取手段で読取った原稿の読取画像信号を補正する補正手段とを有し、前記補正手段は、前記基準部材を前記読取手段により時間をおいて複数回読取って得られた複数の信号データに基づいて、前記読取画像信号を補正することを特徴とする。
【選択図】 図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やスキャナ、ファクシミリ装置等に搭載される画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やスキャナ、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載される画像読取装置においては、光源の光量や配光の変動を補正するために、原稿１枚毎に、原稿の読取位置上にある濃度基準部材をモニタし、その変動量に基づいて補正を行っていた（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−７４４６５号公報
【特許文献２】
特開平１０−２５７３１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手法では、特に原稿の読取位置上にある濃度基準部材がローラであり、ローラの一部が汚れていた場合には、ローラの回転により、ある周期で汚れをモニタしてしまい、突発的に画像が劣化する、といった問題があった。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、光量変動補正時の突発的な画像の劣化を防止することができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、原稿を搬送しながら所定の読取位置で原稿を読取ると共に、原稿を読取る毎に基準部材を読取る読取手段と、前記読取手段で読取った原稿の読取画像信号を補正する補正手段とを有し、前記補正手段は、前記基準部材を前記読取手段により時間をおいて複数回読取って得られた複数の信号データに基づいて、前記読取画像信号を補正することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
［第１実施形態］
＜装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係わる画像読取装置の概略構成を示す断面図であり、図２は、図１における画像読取装置本体の平面図である。
【０００９】
図１において、画像読取装置は、画像読取装置本体１００と、この画像読取装置本体１００に対して着脱自在に構成された自動給送装置（ＡＤＦ：Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）２００とを有している。
【００１０】
給紙トレー２０５にセットされた原稿は、搬送ローラ２０３，２０４によって、画像読取装置本体１００の流し読みガラス１２２上に搬送され、排紙トレー２０６上に排紙される。この際、原稿は、ＡＤＦ２００に取り付けられたプラテンローラ２０１と画像読取装置本体１００の流し読みガラス１２２との間を通過し、その通過過程で画像読取装置本体１００により光学的に走査されて原稿情報が読取られる。
【００１１】
画像読取装置本体１００は、コンタクトイメージセンサ（以下ＣＩＳ）１１０を有し、このＣＩＳ１１０は、原稿面に対して光を照射するランプ１１１と、ランプ１１１によって照射された光に対応する原稿からの反射光をイメージセンサに導くためのレンズ１１２と、レンズ１１２によって集光された光を光電変換するためのイメージセンサ１１３とを筐体１１４内に一体に収めて構成されている。
【００１２】
また、ＣＩＳ１１０は、図２のタイミングベルト１２６によって、光学モータ１２５と結ばれ、光学モータ１２５の回転駆動により、原稿台ガラス１２１及び流し読みガラス１２２と平行に移動制御される。ポジションセンサ１２４はＣＩＳ１１０のホームポジション位置を検知するためのセンサであり、ポジションセンサ１２４の位置を基準として光学モータ１２５を正転、逆転することにより、ＣＩＳ１１０を移動させ、原稿台ガラス１２１、流し読みガラス１２２上の原稿に対して光学的に走査させる。
【００１３】
また、光学モータ１２５はステッピングモータにより構成されている。この光学モータ１２５にはＣＩＳ１１０が何パルス分移動したかを認識できるようになっている。すなわち、ポジションセンサ１２４の検出信号とステッピングモータのステップ数に基づいて、ＣＩＳ１１０の位置を把握し、移動を制御することが可能になっている。
【００１４】
原稿からの反射光は、セルフォックレンズ１１２によって導かれ、イメージセンサ１１３上に集光される。イメージセンサ１１３は、原稿情報を反映した反射光を光電変換し、電子的な画像信号として出力する。
【００１５】
このような構成により、ＣＩＳ１１０を原稿読取位置に停止させた状態で、ＡＤＦ２００により原稿を搬送させながら原稿情報を読取るＡＤＦ原稿読取モードと、原稿を原稿台ガラス１２１上に固定的に載置してＣＩＳ１１０を副走査方向に移動させながら原稿情報を読取る原稿ガラス台原稿読取モードとの２つのモードで原稿情報を読取ることができる。
【００１６】
図３は、ＣＩＳ１１０近傍の構成を示す図である。
【００１７】
ＡＤＦ２００は、プラテンローラ２０１の原稿搬送方向の上流側に、白色のシート部材２１０を備えている。この白色シート部材２１０は、流し読みガラス１２２と略平行に配置されている。また白色シート部材２１０がプラテンローラ２０１に最も近接する先端位置２１１は、図中下方からプラテンローラ２０１及び白色シート部材２１０を見たとき、白色シート部材２１０が、ＣＩＳ１１０の主走査方向の画像読取範囲の略全域において、プラテンローラ２０１の一部を隠すように配置されている。さらに、ＡＤＦ原稿読取モード時のＣＩＳ１１０の読取位置は、原稿が搬送されていない時には、プラテンローラ２０１表面が読取られる位置に設定される。なお、原稿台ガラス１２１には基準白板１２７が備えられている。
【００１８】
図４は、画像読取装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
同図において、画像読取装置には、原稿を搬送するプラテンローラ２０１、給紙ローラ２０２、搬送ローラ２０３，２０４と、原稿面に光を照射するランプ１１１と、ＣＩＳ１１０を副走査方向に移動し原稿を走査する光学モータ１２５と、原稿面からの反射光を光電変換するイメージセンサ１１３と、イメージセンサ１１３の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路４０１と、ＣＩＳ１１０をホームポジションに位置決めするためのポジションセンサ１２４と、ＡＤＦ原稿読取モードにおける正規の原稿読取位置を設定するためのバックアップＲＡＭ４０３と、スキャナコントローラ４０４とが備えられている。スキャナコントローラ４０４には、制御プログラム等を格納するＲＯＭ４０５が設けられている。
【００２０】
図５は、本実施形態に係る画像読取装置の画像処理部の構成を示すブロック図である。
【００２１】
同図において、イメージセンサからの画像信号は、シェーディング補正部５０１でシェーディング補正が施される。シェーディング補正部５０１に接続された光量変動補正部５０２では、以後で詳細に説明する光量変動補正が行われる。シェーディング補正部５０１は、シェーディング補正値を記憶しておくメモリ（黒メモリ５０４、白メモリ５０５）が接続されており、光量変動補正部５０２は光量変動補正値を記憶しておくゲインメモリ５０６に接続されている。
【００２２】
＜装置の動作＞
図６は、本実施形態に係る画像読取装置の流し読みシーケンスを示すフローチャートである。
【００２３】
まず、ＣＩＳ１１０は、ホームポジション上にある白基準白板１２７を読取って、画素毎にシェーディング補正用データを得て、白メモリ５０５にシェーディング補正値を設定する（ステップＳ１０１）。その後、ＣＩＳ１１０は、原稿の読取位置に移動して（ステップＳ１０２）、プラテンローラ２０１の表面を読取り、光量変動補正用データを得て、ゲインメモリ５０６に設定する（ステップＳ１０３）。なお、光量変動補正用データは、ゲインメモリ５０６に画素毎に用意しても良いし、主走査方向に対して、一律のゲイン値を使用する場合は、各色に対して１つ用意すれば良い。本実施形態では、主走査方向に対して一律のゲイン値を使用するので、光量変動補正用のゲイン値は各色に対して１つ持つ場合を想定して後述する。
【００２４】
各補正データが得られた後に、原稿を読取る（ステップＳ１０４）。そして、ＣＩＳ１１０で読取れらた画像データは、シェーディング補正及び光量変動補正が実行される（ステップＳ１０５）。さらに、ステップＳ１０６で、次の原稿がある場合には、再度原稿間（原稿が読取位置を通過していないとき）にプラテンローラ２０１の表面の読取を行い、原稿を読取る。一方、ステップＳ１０６で、次の原稿がない場合は、原稿の読取シーケンスを終了する。
【００２５】
図７は、本実施形態に係る画像読取装置における光量変動補正値の設定フローチャートであり、前述した図６のステップＳ１０３を詳述したものである。ここでは、原稿Ｎ枚目の光量変動補正値の設定について述べる。
【００２６】
まず、読取位置上にあるローラ２０１を読取る（ステップＳ２０１）。ローラ２０１の読取る位置は図８に示す。主走査方向にｍ画素、副走査方向にｎ画素の範囲のローラ読取画像領域Ｐを１ポイントとして、その領域Ｐのサンプル領域であるローラ読取値Ｒａを得る。ステップ２０１でのローラ読取は、１ポイントでも良いが、ゴミの影響を受けにくくするために複数ポイントの読取値を平均化する手法を採用した方が良い。
【００２７】
主走査方向において複数ポイント（ａポイント）分のローラ読取値を平均して、Ｎ枚目のローラ読取値の平均値Ｒ（Ｎ）ａｖｅを算出する（ステップＳ２０２）。算出式は以下に示す。
【００２８】
Ｒ（Ｎ）ａｖｅ＝（Ｒ１＋Ｒ２＋…＋Ｒａ）／ａ
Ｎ枚目のローラ読取値Ｒ（Ｎ）ａｖｅを用いてゲイン値を算出する方法は、光量の劣化があっても、１枚目の原稿とＮ枚目の原稿で読取値がほぼ等しくなれば良いことを利用して、１枚目のローラ読取値の平均値Ｒ（１）ａｖｅとＮ枚目のローラ読取値の平均値Ｒ（Ｎ）ａｖｅとを比較することによって行う。この方法で、光量劣化量を補正できるようにゲイン値を求めて、Ｎ枚目の原稿読取時には補正を実行する。ゲイン値ＧＡＩＮ（Ｎ）は以下の式より算出できる。
【００２９】
ＧＡＩＮ（Ｎ）＝Ｒ（１）ａｖｅ／ Ｒ（Ｎ）ａｖｅ
ステップＳ２０２で得られたローラ読取値の平均値に基づいてゲイン値を算出する前に、本実施形態では以下のことを考慮したステップを行う。
【００３０】
すなわち、図８に示すようにローラ２０１に汚れ（Ｗ）があった場合、ローラ読取値は小さくなり、光量の劣化を正確に算出することができなくなる。そこで、Ｎ枚目の原稿を補正する時には、Ｎ枚目のローラ読取値Ｒ（Ｎ）ａｖｅだけではなく、Ｎ−１枚目のローラ読取値の平均値Ｒ（Ｎ−１）ａｖｅ、Ｎ−２枚目のローラ読取値の平均値Ｒ（Ｎ−２）ａｖｅを用いる。
【００３１】
図９は、本実施形態に係る画像読取装置の流し読み時の時系列的な読取画像を示す図であり、時系列的にローラ２０１と原稿を読取っていることを表している。
【００３２】
このとき、ローラ２０１は回転していて、読取るタイミングによって汚れ（Ｗ）の位置が移動する。これによって、Ｎ枚目の原稿に対して、Ｎ−１枚目とＮ−２枚目のローラ読取値も使用することにより、平均をとった時には汚れ（Ｗ）の影響を１／３にすることができる。つまり、Ｎ枚目の原稿に対する光量補正は、Ｎ，Ｎ−１，Ｎ−２枚目のローラ読取値に基づいて補正値を算出することによって実行される（ステップＳ２０３）。
【００３３】
ステップＳ２０３において、Ｎ枚目の原稿に対してＮ枚目とＮ−１枚目とＮ−２枚目のローラ読取値を用いてゲイン補正を行うための補正値の算出式を以下に示す。
【００３４】

なお、Ｎ枚目の原稿に対して、Ｎ−１枚目とＮ−２枚目のローラ読取値を使用したが、参照するローラ読取値の数はいくつでも良い。
【００３５】
次に、算出した補正値、つまりゲイン値の変化量に対してリミッタを適応させる（ステップＳ２０４）。ローラ２０１の読取値の変化量を示した図１０のように、ローラ２０１の汚れの影響でローラ読取値に突発的な変動Ｚが起こる場合がある。そのような場合には、突発的な画像劣化を防止するため、前原稿に対してのゲイン値の変化量を所定範囲内に抑える必要がある。
【００３６】
そこで、このリミッタにおいて、算出されたゲイン値と前原稿時に設定されたゲイン値との変化量が所定の範囲内に入っていない場合には、ゲイン値の変化量が範囲内に収まるようにリミッタをかける。つまり、前回の原稿に対して設定されたゲイン値と今回算出されたゲイン値の変化量は常に所定の範囲内に収まっているのである。前記の所定の範囲とは、画像劣化の目立たないレベルに抑えることが望ましい。
【００３７】
このように、前記のリミッタにより、ローラ２０１の汚れの影響で適切なゲイン値算出が行われなかった時でも、突発的な画像の劣化を抑えることができる（ステップＳ２０４）。
【００３８】
以上のように算出したゲイン値を所定のゲインメモリに設定して（ステップＳ２０５）、光量変動補正を終了させる。
【００３９】
［第２実施形態］
説明を簡略するために、上記第１実施形態と異なる部分だけを説明する。
【００４０】
本実施形態では、光量変動補正値の設定のフローチャート（図７）におけるステップＳ２０３のゲイン算出処理において、Ｎ枚目、Ｎ−１枚目、Ｎ−２枚目のローラ読取値に重み付けを行う。Ｎ枚目のローラ読取値直前のローラ読取値は比重を大きくし、Ｎ枚目からは、時間的には離れているＮ−２枚目のローラ読取値の比重を小さくする。そのときのゲイン算出式を以下に示す。
【００４１】

ただし、Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＝１、Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３
このように、Ｎ枚目の原稿に対して、Ｎ枚目のローラ読取値、Ｎ−１枚目のローラ読取値、及びＮ−２枚目のローラ読取値を利用して、光量の変動をゲインで補正する。ローラ読取値を参照する数は３つにしてあるが、いくつでも良い。
【００４２】
なお、上述した図６及び図７のフローチャートに従ったプログラムをスキャナコントローラ４０４内のＲＯＭ４０５に格納し動作することにより、上述の制御方法を実現させることが可能となる。
【００４３】
本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用しても良い。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。
【００４４】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００４６】
［実施態様］
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００４７】
＜実施態様１＞ 原稿を搬送しながら所定の読取位置で原稿を読取ると共に、原稿を読取る毎に基準部材を読取る読取手段と、前記読取手段で読取った原稿の読取画像信号を補正する補正手段とを有し、前記補正手段は、前記基準部材を前記読取手段により時間をおいて複数回読取って得られた複数の信号データに基づいて、前記読取画像信号を補正することを特徴とする画像読取装置。
【００４８】
＜実施態様２＞ 前記補正手段は、前記複数の信号データの平均をとって補正値を求め、該補正値に基づいて前記読取画像信号を補正することを特徴とする実施態様１記載の画像読取装置。
【００４９】
＜実施態様３＞ 前記補正手段は、前記複数の信号データにおける各信号データに重み付けをして補正値を求め、該補正値に基づいて前記読取画像信号を補正することを特徴とする実施態様１記載の画像読取装置。
【００５０】
＜実施態様４＞ 前記読取手段は、原稿を照射する光源を有し、前記補正手段は、前記光源の光量変動を補正することを特徴とする実施態様１乃至３記載の画像読取装置。
【００５１】
＜実施態様５＞ 前記補正手段は、前記読取画像信号を補正する際に補正量が所定の範囲内に収まるように補正することを特徴とする実施態様１乃至４記載の画像読取装置。
【００５２】
＜実施態様６＞ 原稿を照射する光源と、前記原稿からの反射光を光電変換して該原稿上の情報を読取る読取手段と、前記読取手段により原稿を読取って得られた読取画像信号を補正するための基準となる第１の濃度基準部材と、前記第１の濃度基準部材とは異なる第２の濃度基準部材と、前記第２の濃度基準部材を前記読取手段により時間をおいて複数回読取って得られた複数の信号を比較する比較手段と、前記第１の濃度基準部材を前記読取手段により読取って得られた第１の信号と前記比較手段の比較結果とに基づいて、前記読取画像信号を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【００５３】
＜実施態様７＞ 原稿を搬送しながら所定の読取位置で原稿を読取ると共に、原稿を読取る毎に基準部材を読取る読取工程と、前記読取工程で読取った原稿の読取画像信号を補正する補正工程とを有する画像読取装置の画像補正方法において、前記補正工程は、前記基準部材を前記読取工程により時間をおいて複数回読取って得られた複数の信号データに基づいて、前記読取画像信号を補正することを特徴とする画像読取装置の画像補正方法。
【００５４】
＜実施態様８＞ 光源を用いて原稿を照射し、その原稿からの反射光を光電変換して該原稿上の情報を読取ると共に、原稿を読取って得られた読取画像信号を補正するための基準となる第１の濃度基準部材を読取る読取工程と、前記第１の濃度基準部材とは異なる第２の濃度基準部材を前記読取工程により時間をおいて複数回読取って得られた複数の信号を比較する比較工程と、前記第１の濃度基準部材を前記読取工程により読取って得られた第１の信号と前記比較工程の比較結果とに基づいて、前記読取画像信号を補正する補正工程とを有することを特徴とする画像読取装置の画像補正方法。
【００５５】
＜実施態様９＞ 画像読取装置の画像補正方法を実行するための制御プログラムであって、原稿を搬送しながら所定の読取位置で原稿を読取ると共に、原稿を読取る毎に基準部材を読取る読取ステップと、前記読取ステップで読取った原稿の読取画像信号を補正する補正ステップとを有し、前記補正ステップは、前記基準部材を前記読取ステップにより時間をおいて複数回読取って得られた複数の信号データに基づいて、前記読取画像信号を補正することを特徴とする制御プログラム。
【００５６】
＜実施態様１０＞ 画像読取装置の画像補正方法を実行するための制御プログラムであって、光源を用いて原稿を照射し、その原稿からの反射光を光電変換して該原稿上の情報を読取ると共に、原稿を読取って得られた読取画像信号を補正するための基準となる第１の濃度基準部材を読取る読取ステップと、前記第１の濃度基準部材とは異なる第２の濃度基準部材を前記読取ステップにより時間をおいて複数回読取って得られた複数の信号を比較する比較ステップと、前記第１の濃度基準部材を前記読取ステップにより読取って得られた第１の信号と前記比較ステップの比較結果とに基づいて、前記読取画像信号を補正する補正ステップとを有することを特徴とする制御プログラム。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像読取装置によれば、光量変動補正時の画像の劣化を適切に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係わる画像読取装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１における画像読取装置本体の平面図である。
【図３】ＣＩＳ１１０近傍の構成を示す図である。
【図４】図１の画像読取装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係る画像読取装置の画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態に係る画像読取装置の流し読みシーケンスを示すフローチャートである。
【図７】実施形態に係る画像読取装置における光量変動補正値の設定フローチャートである。
【図８】光量変動補正時のローラのサンプル領域を示す図である。
【図９】実施形態に係る画像読取装置の流し読み時の時系列的な読取画像を示した図である。
【図１０】実施形態に係る画像読取装置の流し読み時の時系列的な読取画像を示す図である。
【符号の説明】
１００ 画像読取装置
１１０ コンタクト・イメージ・センサ（ＣＩＳ）
１１３ イメージセンサ
１２１ 原稿台ガラス
１２２ 流し読みガラス
１２４ ポジションセンサ
１２５ モータ
１２６ ベルト
１２７ 白基準板
２００ オート・ドキュメント・フィーダー（ＡＤＦ）
２０１ プラテンローラ
２０２ 給紙ローラ
２０３ 搬送ローラ
２０４ 搬送ローラ
２０５ 給紙トレー
２１０ 白色シート部材

Claims (1)

1. 原稿を搬送しながら所定の読取位置で原稿を読取ると共に、原稿を読取る毎に基準部材を読取る読取手段と、
   前記読取手段で読取った原稿の読取画像信号を補正する補正手段とを有し、
   前記補正手段は、
   前記基準部材を前記読取手段により時間をおいて複数回読取って得られた複数の信号データに基づいて、前記読取画像信号を補正することを特徴とする画像読取装置。

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