JP2007116399A - スキャナ装置及びこれを備えた複合機 - Google Patents

Abstract

【課題】スキャナ装置の光源の光量が安定する前に撮像を開始することを選択可能にする。
【解決手段】点灯後の時間経過にともなって光量が増加する光源と，光源の光が照射された画像を撮像し画像信号を出力する撮像手段とを有するスキャナ装置において，撮像開始時の選択入力手段により第１の撮像開始時が選択された場合には，前記光源の光量が第１の光量に達した後に撮像を開始し，第２の撮像開始時が選択入力された場合には，前記光源の光量が第１の光量より大きい第２の光量に達した後に撮像を開始し，前記第１の撮像開始時に開始した撮像により得られた画像データを，前記第１の光量より多い光量での撮像により得られる画像データに補正する。
【選択図】図３

Description

本発明は，点灯後の時間経過とともに光量が増加する光源を用いて撮像を行うスキャナ装置に関し，特に，光量の安定化前に撮像を開始して得られた画像データを補正するスキャナ装置及びこれを備えた複合機に関する。

スキャナ装置は，読取り対象の画像等に光源の光を照射し，反射または透過した光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）イメージセンサ等の撮像手段において電気信号に変換し，画像データを生成する。光源に多く用いられる安価で輝度が高い水銀ランプは，点灯してから光量が増加し安定するまで一定時間を必要とする。一方，撮像手段の光電変換素子は，十分な電荷を蓄積して良好な画質の画像データを生成するために一定量以上の光量を必要とする。よって，かかる光源と撮像手段から構成されるスキャナ装置は，ユーザからの撮像指示を受けると，光源の点灯後に光量安定化のための待ち時間を経てから撮像を開始する。

上記のようなスキャナのユーザは，光源の光量の安定化待ち時間を短縮したいと望んでいるので，待ち時間を短縮するための種々の方法が提案されている。例えば，光量安定化待ち時間は気温や光源全体の温度に影響され常に一定ではないので，一定時間の経過を待つ代わりに，撮像素子の出力電圧を計測することにより光源の光量が安定したことを確認して撮像を開始する方法が，特許文献１に記載されている。また，モノクロ画像とカラー画像では撮像に必要な光量が異なるため，撮像する画像の色により待ち時間を分け，モノクロ画像の撮像のための安定化待ち時間を，カラー画像の撮像より短く設定する方法が，特許文献２に記載されている。
特開平６−３４８８２４号公報 特開２００１−１６６３９８号公報

しかしながら，従来の方法では，光源の光量が安定するまでは撮像が開始されないという点で，より早く撮像を行いたいユーザの要求に応えることができない。

そこで，本発明の目的は，光源の光量が安定する前の撮像開始を選択できるスキャナ装置及びこれを備えた複合機を提供することにある。

上記の目的を達成するために，本発明の第１の側面によれば，点灯後の時間経過にともなって光量が増加する光源と，光源の光が照射された画像を撮像し画像信号を出力する撮像手段と，前記光源の光量が安定化前の第１の光量に達した後に前記撮像手段による撮像を開始する撮像制御手段とを有するスキャナ装置を提供する。よって，光源の光量が安定する前であっても撮像を開始できるので，撮像開始の待ち時間を短縮できる。

上記第１の側面の好ましい実施例によれば，前記光源の光量が前記第１の光量に達した後に開始した撮像により得られた画像データを，前記第１の光量より多い光量での撮像により得られる画像データに補正する入力画像データ補正手段をさらに有することを特徴とする。よって，光量不足に起因する画質の低下を画像データの補正により補うので，良好な画質の読取り画像データを得ることができる。

上記第１の側面のより好ましい実施例によれば，スキャナ装置と，プリンタ装置とを備えた複合機において，前記入力画像データ補正手段は，さらに，前記プリンタ装置のデバイス特性に基づく印刷結果の色ずれを補正するように出力画像データの色を補正することを特徴とする。よって，複合機の複写機能を利用する場合に，撮像した入力画像データと，印刷するための印刷画像データの補正を同時に行うことができるので，良好な画質を保持しつつ，撮像から印刷までの処理時間が短縮される。

以下，図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し，本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず，特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

図１は，本発明を適用したスキャナ装置を含んだ複合機の概略構成図である。この複合機は，光源１２と撮像手段１４とを備えたスキャナ１０，撮像制御手段４０，および撮像開始時の選択入力を行う操作ボタンＳＢＴＮにより構成されるスキャナ装置に，さらにプリンタ２０とファクシミリ回路３０，及びホストコンピュータＨＯＳＴが接続されて構成される。光源１２は，点灯後の時間経過に伴い光量が増加するランプであり，一例としては水銀ランプである。

本発明は，かかるスキャナ装置を含む複合機において，光源の光量が安定化する前の撮像開始を選択できるようにすることで，撮像開始の待ち時間を短縮する。さらに，安定化前の不十分な光量で撮像した画像データを補正することで，良好な画質を維持することを特徴とする。

撮像制御手段４０は，ＣＰＵ４２，ＳＤＲＡＭ４４，ＲＯＭ４６，メモリ制御部５２，ＩＯ制御部５４，入力画像処理部５６，出力画像処理部５８により構成される。撮像制御手段４０は，入力画像処理部５６を介してスキャナ１０と，ビデオインターフェース２２を介してプリンタ２０と接続されている。

ＩＯ制御部５４にはホストコンピュータＨＯＳＴ，操作入力可能な表示・操作画面ＴＰ／ＤＩＳＰ，操作ボタンＳＢＴＮ，ファクシミリ回路３０が接続される。ホストコンピュータＨＯＳＴからはプリンタ２０に出力させる印刷画像データや印刷指示が入力される。表示・操作画面ＴＰ／ＤＩＳＰ，操作ボタンＳＢＴＮはユーザの操作入力を受け付けるインターフェースとして機能する。また，ファクシミリ回路３０を介してファクシミリ送受信を可能とする。さらに，ＩＯ制御部５４は外部接続インターフェースＩ／Ｆを介してＵＳＢメモリ，ハードディスクドライブ，ネットワーク機器などの外部機器との接続も可能である。このような構成において，スキャナ１０で撮像した画像をプリンタ２０により印刷する複写機能や，ファクシミリ回路３０を介して送信するファクシミリ機能などの複合機としての機能が実現される。

撮像制御手段４０では，操作ボタンＳＢＴＮからの信号に応答して，ＣＰＵ４２がＲＯＭ４６に格納された制御プログラムＰＲＧに従い，光源１２の光量に応じた撮像の開始時を判断して，撮像手段１４に撮像を指示する。撮像制御手段４０は，撮像手段１４に含まれるＣＣＤイメージセンサなどの撮像デバイスから供給される，光源１２の光から光電変換された画像信号の電圧に基づき光源１２の光量を判断する。

入力画像処理部５６は，撮像手段１４が出力する画像信号を画像データに変換する。あるいは，撮像手段１４において画像信号から変換された画像データを供給される。そして，色補正テーブル５５は，スキャナ１０のデバイス特性に起因する画像データの色ずれを補正する。また，色補正テーブル５７は，光源１２の光量安定化前に撮像した場合に得られる画像データ，例えばＲＧＢ画像データの各色の濃度階調値を，光量安定化後に撮像して得られるＲＧＢ画像データの色の濃度階調値に近づけるようにデータ変換を行う。

出力画像処理部５８は，スキャナ１０により撮像され入力画像処理部５６において処理された画像データを，プリンタ２０から印刷するための印刷画像データに変換する。その際，色補正テーブル５９は，プリンタ２０のデバイス特性に起因する色ずれを補正するために，プリンタ２０により印刷される画像の色の濃度階調値を，同機種の標準プリンタにより印刷される画像の色の階調値に近づけるように印刷画像データのデータ変換を行う。

図２は，本実施の形態における複合機の操作パネルの概観を説明する図である。この操作パネルに図１で説明した撮像制御手段４０が搭載され，タッチパネルを供えた液晶画面である表示・操作画面ＴＰ／ＤＩＳＰや，操作ボタンＳＢＴＮが備えられている。本図では，操作ボタンＳＢＴＮは撮像開始の指示入力ボタンとして，モノクロとカラーの画像用にそれぞれ別々に設けられている例を示してある。

この操作ボタンＳＢＴＮのいずれかを押下することにより，スキャナ１０に対し撮像開始が指示される。その際，押下回数により撮像開始時を選択できる。すなわち，１回押下した場合は，光量安定化後の撮像開始時を選択し，連続して２回押下した場合は光量安定化前の撮像開始時を選択できる。ここで，光量安定化後とは，点灯された光源１２の光量が，増加した後一定水準で安定した時点を言う。一方，光量安定化前とは，光源１２の光量が，安定化前の所定の基準値に達した時点を言う。所定の基準値とは，明瞭な濃度幅の画像を撮像するために最低限必要な光量を任意に定めた値であって，例えば安定化後の光量を１００％とした場合の８０％の光量を言う。

例えば，モノクロの画像を撮像する場合に，モノクロ画像用の操作ボタンＳＢＴＮを１回押下すると，撮像制御手段４０は，ＩＯ制御部を介して操作ボタンＳＢＴＮからの信号を受信し，制御プログラムＰＲＧに従い光量が１００％安定した時点での撮像開始が選択されたと判断する。また，モノクロ画像用の操作ボタンＳＢＴＮが連続して２回押下された場合は，光量が８０％安定した時点での撮像開始が選択されたと判断する。カラー画像を撮像する場合のカラー画像用の操作ボタンＳＢＴＮでも同様である。このように，操作ボタンＳＢＴＮが，撮像開始時の選択入力手段として機能する。なお，撮像開始時を選択するために押下するボタンや押下回数は上記に限定されず，表示・操作画面ＴＰ／ＤＩＳＰ上のタッチパネルボタンや，操作パネル上の他のプッシュボタンを用いることも可能である。

図３は，スキャナ光源の点灯後の経過時間と光源の光量との関係を説明する図である。横軸に光源１２点灯後の経過時間，縦軸に光源１２の光量を示している。光源１２は点灯後の時間経過に伴って光源の光量を増すという特性を有する水銀ランプ等であるので，曲線ＫＰに示すように時間Ｔ２までは光量が増加し，時間Ｔ２において安定する。よって，時間Ｔ２における光量を１００％とした場合の８０％の光量に達する時間をＴ１とすると，時間Ｔ１の方が先に到来する。

図２で説明した撮像開始時の選択入力手段により安定化後の撮像開始が選択された場合は，時間Ｔ２で撮像が開始されるが，安定化前の撮像開始が選択された場合は，時間Ｔ１で撮像が開始される。すると，安定化前の撮像開始時を選択することで時間Ｔ２とＴ１の差分，撮像の待ち時間が短縮されることになる。

図４は，本実施の形態において複合機の複写機能を用いる場合の，撮像制御手段４０の処理を説明するフローチャート図である。ＣＰＵ４２はＩＯ制御部５４から，図２の操作ボタンＳＢＴＮからの押下信号を受け，押下回数を判断する（Ｓ１０）。回数が１回であれば，制御プログラムＰＲＧに従い光源の光量安定化後の撮像開始時が選択されたことを判断し，スキャナ１０の光源１２を点灯する（Ｓ２１）。そして，撮像手段１４から出力された電気信号の電圧を検知して，光源の光量が１００％を示す値に達したら（Ｓ２２のＹｅｓ），撮像開始を撮像手段１４に指示して撮像を行い，入力画像処理部５６ではスキャナ１０のデバイス特性に起因する画像データの色ずれの補正を色補正テーブル５５により行う（Ｓ２３）。

操作ボタンＳＢＴＮの押下回数が２回の場合は，スキャナ光源を点灯し（Ｓ３１），光源の光量が８０％を示す値に達したら（Ｓ３２のＹｅｓ），撮像を行い，入力画像処理部５６ではスキャナ１０のデバイス特性に起因する画像データの色ずれの補正を色補正テーブル５５により行う（Ｓ３３）。そして，安定化前の不十分な光量での撮像により得られた画像データの画質低下を補うために，入力画像処理部５６はさらに色補正テーブル５７に基づき，画像データに対し後述するような色補正を行う（Ｓ３４）。なお，光量安定化後の撮像開始時が選択された場合は，この色補正は行わない。

そして，出力画像処理部５８は，撮像により得られた画像データを印刷画像データに変換する際に，プリンタの色ずれを補正するために色補正テーブル５９を用いて補正した印刷画像データに変換し，プリンタ２０から印刷する（Ｓ４０）。

上述した手順により，ユーザは２つの撮像開始時を指定でき，光量安定化前の撮像開始時を選択することにより撮像開始を早めることができる。次に，光量安定化前の撮像により得られる画像データの色補正について説明する。

図５は，光源の光量安定化前と安定化後の撮像により得られた画像データの画質を比較する図である。横軸に一例としてモノクロ画像の濃度階調値を，縦軸に各濃度階調値の画素の数量（出現頻度）を示す。曲線Ｈ１は光量安定化前の撮像により得られる画像データ（以下，安定化前の画像データという）における画素分布を示しており，曲線Ｈ２は同じ画像から光量安定化後の撮像により得られる画像データ（以下，安定化後の画像データという）における画素分布を示している。

両曲線は同じ画像に基づくので，画素分布の形状は近似しているが，曲線Ｈ１はＨ２からより濃度が濃い方向へシフトしている。つまり，安定化後の画像データより安定化前の画像データの方が暗い画質を示していることが読み取れる。こうした傾向を示す結果はＲＧＢ画像についても同様に得られる。つまり，安定化前の画像データは，安定化後の画像データよりも各色の濃度が濃い画像データとして撮像され，画質が低下している。

上述したような安定化前の画像データの画質低下を補うために，安定化前の画像データを安定化後の画像データに近づけるような色補正を行う。そのためには，安定化前の画像データの色の濃度階調値を入力した場合に，安定化後の画像データにおいて同一の画素が示す色の濃度階調値を出力するような色補正テーブルを予め作成しておき，安定化前の画像データのデータ変換に用いる。かかる色補正テーブルは，モノクロまたはカラーで濃度が異なる複数のパッチパターンを有するパッチシートを，安定化後と安定化前の撮像開始時に撮像し，得られた画像データ間で同一のパッチから読取られる濃度階調値の対応関係を求めることにより作成される。

図６は，安定化前の画像データの色補正テーブルについて説明する図である。図６（Ａ）では，モノクロの濃度階調値が異なる複数のパッチパターンを光量安定化前と後に撮像して得られた画像データの濃度の対応関係が示されている。横軸には安定化前の画像データの濃度階調値が，縦軸には安定化後の画像データの濃度階調値が示されている。

ここで，各点Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれにおいては，同一のパッチが安定化前の画像データと安定化後の画像データにおいて示す階調値を対応付けてある。撮像されたパッチごとにこのような点をマッピングし，各点間を高次関数等で補間すると曲線Ｒ１が得られる。なお，安定化前後で画像データの濃度が一致していれば直線Ｓ１のようになるので，直線Ｓ１から下方へ膨らんだ曲線Ｒ１は，安定化前の画像データの濃度が濃い方へずれていることを示している。

すると，曲線Ｒ１上ではモノクロのすべての濃度階調値について，安定化前の画像データの濃度階調値が対応する安定化後の画像データの濃度階調値が得られることになる。例えば，安定化前の画像データにおける階調値ａに対応する曲線Ｒ１上の点Ｒ（ａ）を求めると，安定化後の画像データでは階調値ｂを示すという結果が得られる。つまり，この階調値ｂが，階調値ａの補正後の階調値になる。かかる曲線Ｒ１に基づき，入力される階調値と補正後の階調値が１：１で対応付けられた，図６（Ｂ）に示すモノクロデータ用の１次元の色補正テーブルが作成される。

同様の処理を，カラーのパッチパターンを用いて行うことで，ＲＧＢデータ用の色補正テーブルが得られる。ただし，安定化前の画像データでは，各画素がＲの階調値，Ｇの階調値，及びＢの階調値の組合せで表現されているので，安定化後の画像データで同じ画素が示すべきＲの階調値，Ｇの階調値，及びＢの階調値の組合せを求める必要がある。よって，色補正テーブルは，図６（Ｃ）に示すように，３つの入力値の組合せに対応する３つの出力値の組合せを出力するような３次元のテーブルになる。

上述のように形成された色補正テーブルは，図１の入力画像処理部５６に色補正テーブル５７として格納される。よって，入力画像処理部５６には，スキャナ１０のデバイス特性に起因する色ずれを補正する色補正テーブル５５と，安定化前の不十分な光量により低下した画質を補正する色補正テーブル５７が備えられる。すると，スキャナ１０で撮像した画像データについては，光量安定化後の場合は色補正テーブル５５による色補正がなされ，光量安定化前の場合は色補正テーブル５５による色補正と，色補正テーブル５７による色補正とがなされる。

なお，色補正テーブル５５による色補正が色補正テーブル５７による色補正より先に行われる場合は，色補正テーブル５７は，色補正テーブル５５による色補正をした光量安定化前の画像データを，同じく色補正テーブル５５による色補正をした光量安定化後の画像データに近づけるように形成される。逆の順序の場合は，色補正テーブル５７は，色補正テーブル５５による色補正をする前の光量安定化前の画像データを，色補正テーブル５５による色補正をする前の光量安定化後の画像データに近づけるように形成される。

さらに，プリンタにより画像を印刷する場合は，プリンタ２０のデバイス特性による色ずれを補正するために，撮像した画像データに対する色補正とは別に，出力画像データである印刷画像データの色補正を行う。すなわち，プリンタ２０で印刷する画像の色が印刷すべき画像データの色に近づくように，印刷画像データの色の濃度階調値を補正する色補正テーブルを作成しておき，印刷画像データの変換を行う。

かかる色補正テーブルは，プリンタにモノクロまたはカラーのパッチパターンを印刷させて，その印刷結果と同機種の標準プリンタによる印刷結果とを比較して，前者を後者に近づけるような色の濃度階調値の対応関係に基づき作成する。このような色補正テーブルは出力画像処理部５８に色補正テーブル５９として格納される。

よって，スキャナとプリンタによる複写機能を用いる場合において，光量安定化後に撮像した場合は，上述した色補正テーブル５５によるスキャナ１０のデバイス特性に起因する色ずれに対する色補正に加え，色補正テーブル５９による印刷画像データの色補正がなされる。一方，光量安定化前に撮像した場合は，色補正テーブル５５による色補正と，色補正テーブル５７による光量不足により画質が低下した画像データの色補正に加え，色補正テーブル５９による印刷画像データの色補正がなされる。しかし，これら色補正テーブルを一体化することより，１つの補正テーブルで複数の色補正処理を行うことができる。

例えば，光量安定化後の画像データに対しては，色補正テーブル５５を色補正テーブル５９内に合体させ一体化し，この一体化されたテーブルにより，スキャナ１０のデバイス特性に起因する色ずれと，プリンタ２０のデバイス特性に起因する色ずれの色補正を同時に行う。一方，光量安定化前の画像データに対しては，色補正テーブル５７内に色補正テーブル５５及び５９を合体させ一体化し，この一体化されたテーブルにより，スキャナ１０のデバイス特性に起因する色ずれと，光量不足に起因する画質の低下と，プリンタ２０のデバイス特性に起因する色ずれの色補正を同時に行う。すなわち，撮像した画像データの色の濃度階調値を入力すると，１つの色補正テーブルで必要な色補正がなされ，印刷画像データの色の濃度階調値が出力される。このようにして，色補正テーブルの数が削減でき，かつ処理速度が向上する。

以上説明した本実施の形態の変形例としては，光源の光量安定化前と安定化後の撮像開始時の選択を行わずに，常に安定化前の所定の光量，例えば８０％の光量に達したら印刷を開始するという実施形態が可能である。ユーザの選択操作が省略されるので，操作が簡便になる。

別の変形例としては，安定化前の撮像により得られた画像データに対し，色補正を行わないという実施形態も可能である。撮像の速度を，さらに優先させることができる。

また，以上の説明においては，光量安定化後を光源の光量が１００％の時点，安定化前を８０％の時点として，安定化前の画像データの色を安定化後の画像データの色に近づける色補正を行っている。しかし，色補正は光量不足による画質低下を補えればよいので，必ずしも１００％安定化後の画像データでなくても，より多い光量により撮像された画像データ，例えば９０％の光量に達した時点の画像データに近づけてもよい。

さらに，撮像開始時は必ずしも光源の光量が１００％の時点と８０％の時点である必要はなく，例えば，９０％と７０％というように設けてもよい。すなわち，２つの開始時に差があれば，差分に応じた時間短縮を図ることができる。

本実施の形態において説明したスキャナ装置によれば，光源の光量が安定する前に撮像を開始することを選択できるのでユーザの待ち時間を短縮できる。また，得られた画像データの色を補正することで光量不足による画質低下を補うことができ，印刷やファクシミリ通信を行った場合に出力される画像の画質を良好に保つことができる。

本実施の形態におけるスキャナ装置を含んだ複合機の概略構成図である。 本実施の形態における複合機の操作パネルの概観を説明する図である。 スキャナ光源の点灯後の経過時間と光源の光量との関係を説明する図である。 本実施の形態において複合機の複写機能を用いる場合の，撮像制御手段４０の処理を説明するフローチャート図である。 光源の光量安定化前と安定化後の撮像により得られた画像データの画質を比較する図である。 安定化前の画像データの色補正テーブルについて説明する図である。

符号の説明

４０：撮像制御手段 ＳＢＴＮ： 操作ボタン
５６：入力画像処理部 ５７：色補正テーブル

Claims (5)

1. 点灯後の時間経過にともなって光量が増加する光源と，
   光源の光が照射された画像を撮像し画像信号を出力する撮像手段と，
   前記光源の光量が安定化前の第１の光量に達した後に前記撮像手段による撮像を開始する撮像制御手段とを有するスキャナ装置。
2. 請求項１において，
   撮像開始時の選択入力手段をさらに有し，
   前記撮像制御手段は，前記選択入力手段により第１の撮像開始時が選択入力された場合には，前記光源の光量が前記第１の光量に達した後に撮像を開始し，第２の撮像開始時が選択入力された場合には，前記第１の光量より多い第２の光量に達した後に撮像を開始するスキャナ装置。
3. 請求項１または２において，
   前記光源の光量が前記第１の光量に達した後に開始した撮像により得られた画像データを，前記第１の光量より多い光量での撮像により得られる画像データに補正する入力画像データ補正手段をさらに有するスキャナ装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて，
   前記第１の光量は前記光源の光量が安定化前の所定の基準値の光量であり，前記第２の光量は前記光源の光量が安定化後の光量であることを特徴とするスキャナ装置。
5. 請求項３のスキャナ装置と，プリンタ装置とを備えた複合機において，
   前記入力画像データ補正手段は，さらに，前記プリンタ装置のデバイス特性に基づく印刷結果の色ずれを補正するように出力画像データを補正することを特徴とする複合機。

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