JP2005080016A - 原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １ラインごとに複数の出力端子を有する光電変換素子が適用された場合でも、各出力端子からの出力差を補正して画質を向上させることのできる原稿読取装置を提供する。
【解決手段】 ＣＣＤ１０の出力信号が複数の出力端子に振り分けられて出力される原稿読取装置であって、各出力端子から出力されるデジタル信号値と、該出力値に対応する各端子間での出力差とを補正するＲＯＭ５３を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、１ラインごとに複数の出力端子（Ｏｄｄ，Ｅｖｅｎ又はＦｉｒｓｔ，Ｌａｓｔ）を有する光電変換素子列を用いた原稿読取装置に関する。

図５に、従来の原稿読取装置の画像処理系の構成を示す。ＣＣＤで読み取った画像信号は、奇数番画素と偶数番画素とが別個にアナログ信号処理回路へ出力される。ここでは、ゲイン調整とＯ出力とＥ出力とを合成するなどして適正なアナログ信号を生成している。生成したアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器においてデジタル信号に変換され、照度分布や画素の感度差を補正するためにシェーディング補正回路（メモリと演算素子とを有する）において画像処理が為される。画像処理が施されたデジタル画像信号が、原稿を読み取って生成した画像データとして原稿読取装置から出力される。

従来、複数の出力端子を有する光電変換素子を備えた原稿読取装置は、特許文献１に開示される「イメージスキャナ」や特許文献２に開示される「画像読取装置」のように、奇数画素・偶数画素（Ｏ／Ｅ）の出力差を補正する一方で、エッジ部は強調するという手法が用いられていた。

この手法では、隣接画像の出力差がしきい値以下であれば奇数・偶数の出力差と見なして平滑化し、しきい値以上であれば文字画像などのエッジ部であると判断し、出力差を強調してコントラストを高めて画像の輪郭をくっきりさせるという処理を行う。

しかし、Ｏ／Ｅ差は、機械ごとに異なるのはもちろんのこと、１台の機械の中でも画像データの大きさに応じて異なる。これは、機械ごとに、さらにはＯ／Ｅごとに入射光量対電気出力の直線性が異なるために、白側と黒側とはそれぞれシェーディング補正と暗時出力補正とを行うから、どの機械のＯ，Ｅもある値に合わせることが可能であるが、中間調は補正できないため、Ｏ／Ｅ差を無くすことができないためである。

図６に、入射光量対出力値の直線性がＯ／Ｅで異なる場合の一例をグラフで示す。（ａ）は、シェーディング補正及び暗時出力補正を行う前の入射光量対出力値を、（ｂ）は、シェーディング補正及び暗時出力補正を行った後の入射光量対出力値を示す。また、図７に、図６における入射光量対出力値を出力値対Ｏ／Ｅ差に置き換えて示す。
特開平５−２１１６１０号公報 特開２０００−６９２８５号公報

近年、ＣＣＤなどの光電変換素子では、撮像速度を高速化することが要求されている。このため、画像データの転送の周波数を高くするために、先頭画素から前半分の画素の画素信号を出力するＦ端子（ＦｉｒｓｔのＦ）及び、末尾画素から順次後半分の画素の画素信号を出力するＬ端子（ＬａｓｔのＬ）をＯ，Ｅごとに備えた光電変換素子が使用された原稿読み取り装置も実現されている。

このようなタイプの光電変換素子を用いた原稿読取装置では、上記特許文献１や特許文献２に記載の発明の手法を適用することは不可能である。

すなわち、１ラインごとに複数の出力端子を有する光電変換素子においては、各出力端子からの出力を補正して画質を向上させることはできなかった。

本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、１ラインごとに複数の出力端子を有する光電変換素子が適用された場合でも、各出力端子からの出力差を補正して画質を向上させることのできる原稿読取装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、原稿面に光を照射する光源と、該原稿面からの反射光を所定位置に導く光学系と、該所定位置に配置された光電変換素子列と、該光電変換素子列の各光電変換素子が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、光電変換素子列を構成する各光電変換素子ごとの感度補正をするための記憶素子とを有し、光電変換素子列の出力信号が複数の出力端子に振り分けられて出力される原稿読取装置であって、各出力端子から出力されるデジタル信号値と、該出力値に対応する各端子間での出力差とを補正する出力差補正手段を有することを特徴とする原稿読取装置を提供するものである。

本発明においては、出力差補正手段は、光電変換素子列へ入射する原稿面からの反射光の光量が中間レベルの場合の、基準となる出力端子での平均出力値と他の出力端子での平均出力値との差を検出し、該反射光の光量が中間レベルの場合の平均出力値の差に応じて、全ての光量レベルにおいて基準となる出力端子と他の出力端子との出力差を補正することが好ましい。

また、本発明においては、出力端子の少なくとも一部が、光電変換素子列の前半分の光電変換素子の出力を列の先頭から順次出力する端子と、該光電変換素子列の後半分の光電変換素子の出力を列の末尾から順次出力する端子とであることが好ましい。

また、本発明においては、光電変換素子は、ＣＣＤであり、光電変換素子列は、ＣＣＤラインセンサであることが好ましい。

本発明によれば、１ラインごとに複数の出力端子を有する光電変換素子が適用された場合でも、各出力端子からの出力差を補正して画質を向上させることのできる原稿読取装置を提供できる。

図１に、本発明を好適に実施した原稿読取装置の構成を示す。原稿読取装置１は、コンタクトガラス２、光源ランプ３、第１ミラー４、第１キャリッジ５、第２ミラー６、第３ミラー７、第２キャリッジ８、レンズ９及びＣＣＤ１０を有する。
コンタクトガラス２は、読み取る原稿を載置するためのガラスである。光源ランプ３は、原稿を照明するための光源である。第１ミラー４は、第１キャリッジ５に取り付けられており、原稿からの反射光を原稿の面と平行な光路に反射する。第１キャリッジ５は、原稿面に沿って移動することにより、原稿の読み取り位置を変化させる。第２ミラー６は、第２キャリッジ８に取り付けられており、第１ミラー４からの光を原稿面と垂直方向に反射する。第３ミラー７は、第２キャリッジ８に取り付けられており、第２ミラー６からの光を原稿面と平行で第１ミラー４から出射する光と逆方向に反射する。第２キャリッジ８は、第１キャリッジ１と連動して原稿面に沿って移動することにより、第１ミラー４からＣＣＤ１０までの光路長を一定に保つ。レンズ９は、画像光を集光してＣＣＤ１０の受光部に入光させる。

図２に、本実施形態に係る原稿読取装置の画像処理系の構成を示す。これは、図５に示した従来の原稿読取装置における画像処理系の最後段に追加される構成である。ここではＯを基準としてＥを補正する場合を説明するが、逆の場合も同様である。

従来の原稿読取装置の画像処理系に加えて、ラッチ回路５１、ＲＯＭ５２及びゲート回路５３をさらに有する。ラッチ回路５１は、合成したＯ／Ｅを再度分割するための回路であり、Ｏラッチ５１ａ及びＥラッチ５１ｂを有する。ＲＯＭ５２は、Ｅの値をアドレスとしてその補正後をデータとする。ゲート回路５３は、ＯとＥとを再度合成するための回路であり、Ｏゲート５３ａとＥゲート５３ｂとを有する。

従来の画像処理系に上記構成を付加した場合、Ｏの値はスルーであり、Ｏラッチ５１ａにおいて分離されたＯの値がそのままＯゲート５３ａに入力される。

一方、Ｅの値については、ＲＯＭ５２において処理が為されるため、Ｅラッチ５１ａにおいて分離されたＥの値とＥゲート５３ａに入力される値とは一致しない。

図３に、ＲＯＭ５２のアドレスとデータとの関係を示す。データは、アドレス（Ｅの値）と図７に示した出力値ごとのＯ／Ｅ差とを加算した値である。これは、図６（ｂ）とは逆関数の関係の演算を施す処理となる。ただし、ＥがＯに対して低くなることもあり、その場合はＯ／Ｅ差を減算したデータとなる。

機械ごとの全レベルに対してＯ／Ｅの補正値を把握することは実際には不可能なので、中間レベルのＯ／Ｅ差を得て、全レベルの補正値を求める方法を使用する。すなわち、図７に示すように差が最大となる中間のレベルのＯ／Ｅ差を把握することで、その他の全てのレベルのＯ／Ｅ差を予測する。

例えば、図７に示すように、中間レベルのＯ／Ｅ差が最大となり、その値が７／２５５である場合が標準であって、ある機械では５／２５５であるとすれば、その機械での出力値ごとのＯ／Ｅ差は一様に標準の７分の５倍となる。従って、ＲＯＭのデータで加算すべき値は、基準に対して全レベルで７分の５倍となるようにすればよい。この場合、ＲＯＭはその機械について一度だけ書き込むものとし、以降は変更の必要がない。

ここで、Ｏ，ＥごとにさらにＦ／Ｌの出力を持つＣＣＤを適用する場合のブロック構成を図４に示す。Ｏ，ＥごとにさらにＦ／Ｌの出力を持つＣＣＤを適用した場合の補正回路は、ラッチ回路７１、ＲＯＭ７２ａ，７２ｂ，７２ｃ及びゲート回路７３を有する。
ラッチ回路７１は、合成したＯ／Ｅを再度分割するための回路であり、ＯＦラッチ７１ａ、ＯＬラッチ７１ｂ、ＥＦラッチ７１ｃ及びＥＬラッチ７１ｄを有する。ＲＯＭ７２ａ，７２ｂ，７２ｃは、ＯＬ，ＥＦ，ＥＬの値をアドレスとしてその補正後をデータとする。ゲート回路７３は、ＯＦ，ＯＬ，ＥＦ及びＥＬを再度合成するための回路であり、ＯＦゲート７３ａ、ＯＬゲート７３ｂ、ＥＦゲート７３ｃ及びＥＬゲート７３ｄを有する。

Ｏ，ＥごとにさらにＦ／Ｌの出力を持つＣＣＤを適用した場合には、シェーディング補正回路からの信号は、ラッチ回路７３においてＯＦ、ＯＬ、ＥＦ及びＥＬの四つに分割されることとなるが、基準とするＯＦについては値をスルーさせ、その他についてはＲＯＭ７２ａ〜ｃを介して出力値ごとのＯ／Ｅ差を加算（又は減算）するようにすれば、上記同様にＯ／Ｅ差を補正することが可能である。

このように、出力値に対応する端子間の出力差を補正することで、各端子の出力差を全出力レベルに対して補正することが可能となる。
また、入射光量が中間レベルの場合には、基準となる端子を一つ定め、この端子の平均出力値と他の端子の平均出力値との差を求めることにより、全てのレベルの出力値の差を補正できる。

なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記実施形態においては、１ラインをＦ及びＬに分割して出力する例を示したが、１ラインを３以上に分割する場合にも本発明は適用可能である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。

本発明を好適に実施した原稿読取装置の構成を示す図である。 本発明を好適に実施した原稿読取装置の画像処理系の構成を示す図及びタイミングチャートである。 ＲＯＭのアドレスとデータとの関係を示す図である。 １ライン分のデータを分割して二つの端子から出力するＣＣＤを適用した場合の画像処理系の構成を示す図である。 従来の原稿読取装置の画像処理系の構成を示す図である。 入射光量対出力値の関係を示す図である。 出力値とＯ／Ｅ差との関係を示す図である。

符号の説明

１ 原稿読取装置
２ コンタクトガラス
３ 光源ランプ
４ 第１ミラー
５ 第１キャリッジ
６ 第２ミラー
７ 第３ミラー
８ 第２キャリッジ
９ レンズ
１０ ＣＣＤ
５１、７１ ラッチ回路
５１ａ Ｏラッチ
５１ｂ Ｅラッチ
５２、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ ＲＯＭ
５３、７３ ゲート回路
５３ａ Ｏゲート
５３ｂ Ｅゲート
７１ａ ＯＦラッチ
７１ｂ ＯＬラッチ
７１ｃ ＥＦラッチ
７１ｄ ＥＬラッチ
７３ａ ＯＦゲート
７３ｂ ＯＬゲート
７３ｃ ＥＦゲート
７３ｄ ＥＬゲート

Claims (4)

1. 原稿面に光を照射する光源と、該原稿面からの反射光を所定位置に導く光学系と、該所定位置に配置された光電変換素子列と、該光電変換素子列の各光電変換素子が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記光電変換素子列を構成する各光電変換素子ごとの感度補正をするための記憶素子とを有し、前記光電変換素子列の出力信号が複数の出力端子に振り分けられて出力される原稿読取装置であって、
   前記各出力端子から出力されるデジタル信号値と、該出力値に対応する各端子間での出力差とを補正する出力差補正手段を有することを特徴とする原稿読取装置。
2. 前記出力差補正手段は、前記光電変換素子列へ入射する前記原稿面からの反射光の光量が中間レベルの場合の、基準となる前記出力端子での平均出力値と他の出力端子での平均出力値との差を検出し、該反射光の光量が中間レベルの場合の平均出力値の差に応じて、全ての光量レベルにおいて前記基準となる出力端子と他の出力端子との出力差を補正することを特徴とする請求項１記載の原稿読取装置。
3. 前記出力端子の少なくとも一部が、前記光電変換素子列の前半分の光電変換素子の出力を列の先頭から順次出力する端子と、該光電変換素子列の後半分の光電変換素子の出力を列の末尾から順次出力する端子とであることを特徴とする請求項１又は２記載の原稿読取装置。
4. 前記光電変換素子は、ＣＣＤであり、前記光電変換素子列は、ＣＣＤラインセンサであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の原稿読取装置。

Images