JP2011172042A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】密着イメージセンサの照明深度特性のバラツキの影響を排除して良好な画像を得ること。
【解決手段】均一濃度チャートの画像を密着イメージセンサ装置100で読み、密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号を画像メモリ34に保存する。画像メモリ34に保存した読取画信号のうち主走査方向の中央部分の読取画信号から目標値TAを定める。画像メモリ34に保存した読取画信号の各々の主走査位置の読取画信号について式(I)の演算を実行し主走査方向の照明深度のバラツキを補正する補正係数α(i)(iは主走査位置)を得る。
α(i)=TA/PX(i) (I)
照明深度による特性劣化は、原稿の濃淡によらず一定比率なので、補正係数α(i)を原稿読取時に得た各主走査位置の読取画信号に乗じることで、読取画信号の出力レベルの変動を補正できる。
【選択図】 図2
【解決手段】均一濃度チャートの画像を密着イメージセンサ装置100で読み、密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号を画像メモリ34に保存する。画像メモリ34に保存した読取画信号のうち主走査方向の中央部分の読取画信号から目標値TAを定める。画像メモリ34に保存した読取画信号の各々の主走査位置の読取画信号について式(I)の演算を実行し主走査方向の照明深度のバラツキを補正する補正係数α(i)(iは主走査位置)を得る。
α(i)=TA/PX(i) (I)
照明深度による特性劣化は、原稿の濃淡によらず一定比率なので、補正係数α(i)を原稿読取時に得た各主走査位置の読取画信号に乗じることで、読取画信号の出力レベルの変動を補正できる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、密着イメージセンサを用いて原稿画像を読み取る画像読取装置、及び該画像読取装置を画像読取手段として備えた画像形成装置に関する。
従来より、原稿画像を読み取るために用いられている密着イメージセンサ(CIS;Contact Image Sensor)装置の構成例を図7(a)に示す。
図7(a)において、密着イメージセンサ装置100は、複数のイメージセンサチップ101を画像読取の主走査方向に、その主走査方向の読取寸法にわたって所定の態様で配列(例えば、インライン型の配列や千鳥型の配列)させたセンサ基板102と、画像読取対象を照明する光源である一対の照明装置103,104と、画像読取位置からの反射光をイメージセンサチップ101の受光部に結像させるためのレンズアレイ105と、センサ基板102、照明装置103,104、及びレンズアレイ105を収容する筺体106の画像読取側の開口部を覆う透明なガラス板107とを有する。そして、シェーディング補正用の基準信号を取得するための基準部材として用いられる白基準板108が、密着イメージセンサ装置100と対向する位置に、所定の距離を離して配設されている。
図7(a)において、密着イメージセンサ装置100は、複数のイメージセンサチップ101を画像読取の主走査方向に、その主走査方向の読取寸法にわたって所定の態様で配列(例えば、インライン型の配列や千鳥型の配列)させたセンサ基板102と、画像読取対象を照明する光源である一対の照明装置103,104と、画像読取位置からの反射光をイメージセンサチップ101の受光部に結像させるためのレンズアレイ105と、センサ基板102、照明装置103,104、及びレンズアレイ105を収容する筺体106の画像読取側の開口部を覆う透明なガラス板107とを有する。そして、シェーディング補正用の基準信号を取得するための基準部材として用いられる白基準板108が、密着イメージセンサ装置100と対向する位置に、所定の距離を離して配設されている。
また、図7(a)において、原稿PA1,PA2は密着イメージセンサ装置100のガラス板107からの距離が異なる(それぞれ距離a,b;a<b)2つの原稿を表す。また、基準白板108には、周知のシェーディング補正用の白基準画像が形成されている。この基準白板108と密着イメージセンサ装置100のガラス板107までの距離はc(c>b)に設定されている。すなわち、この密着イメージセンサ装置100を用いて原稿画像を読み取る際、原稿は、密着イメージセンサ装置100のガラス板107と白基準板108との間の隙間を通紙される。
ここで、密着イメージセンサ装置100は、読取画像を光学系で縮小してCCDラインイメージセンサに収束する構成を備える縮小光学系の画像読取装置(図示せず)とは異なり、光源(照明装置103,104)と原稿との間の距離が短く、また、イメージセンサチップ101への光(読取光)の集光性が高いため、密着イメージセンサ装置100の光源と原稿との間の距離がわずかにずれただけで、読取信号の出力レベルが変動する。このように、光源と原稿との間の距離が変化した場合に読取信号の出力レベルが変化する特性を照明深度特性といい、光源と原稿との距離が変化したときの読取信号の出力レベルの変動が少ない場合を照明深度が深いといい、その逆の場合を照明深度が浅いという。
図7(b)は、照明深度特性について説明するための概略説明図である。この場合、イメージセンサチップ101に収束される光の副走査方向における光量分布を用いて、照明深度特性を説明する。
例えば、図7(a)において、密着イメージセンサ装置100のガラス板107から距離aに位置する原稿PA1を読み取る際の副走査方向の光量分布を図7(b)に実線で示し、密着イメージセンサ装置100のガラス板107から距離bに位置する原稿PA2を読み取る際の副走査方向の光量分布を図7(b)に破線で示す。
例えば、図7(a)において、密着イメージセンサ装置100のガラス板107から距離aに位置する原稿PA1を読み取る際の副走査方向の光量分布を図7(b)に実線で示し、密着イメージセンサ装置100のガラス板107から距離bに位置する原稿PA2を読み取る際の副走査方向の光量分布を図7(b)に破線で示す。
この場合、原稿PA1が原稿PA2に比べて、密着イメージセンサ装置100に近い距離に位置するので(a<b)、原稿PA1を読み取る際の副走査方向の光量分布における光量のピーク値が、原稿PA2を読み取る際の副走査方向の光量分布における光量のピーク値よりも大きくなっている。
ここで、光量のピーク値が大きければ、密着イメージセンサ装置100のイメージセンサチップ101の受光部に入射される反射光の光量が大きく、それに伴い、イメージセンサチップ101から出力される読取アナログ信号のピーク値が大きくなる。そして、イメージセンサチップ101から出力される読取アナログ信号は、後段回路によりシェーディング補正等の所定の信号処理が施された後に、密着イメージセンサ装置100から読取画信号として出力される。
そのため、この場合には、原稿PA1,PA2が同じ内容の原稿であっても、原稿PA1を読み取ったときに密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号のレベルが、原稿PA2を読み取ったときに密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号のレベルよりも大きくなると言う事態を生じる。
このような問題、すなわち、原稿と密着イメージセンサ装置100との距離の変動に伴う読取画信号のレベルの変動を解消するには、まず、密着イメージセンサ装置100の照明深度を深くすることが考えられる。例えば、特許文献1には、導光体から原稿台に向かう照射光の光軸を、なるべく原稿台に対して垂直方向に近づけることによって、照明装置の照明深度を深くするようにしたものが記載されている。
しかしながら、このような従来装置には、次のような不具合を生じていた。
すなわち、照明深度は、密着イメージセンサ装置100を構成する各部品の精度や組立誤差が原因となり、密着イメージセンサ装置100の主走査方向の各位置で一定とはならず、そのために、照明装置の照明深度が深く、密着イメージセンサ装置100と原稿との距離が一定であっても、密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号の出力レベルが主走査位置毎に異なるという事態を生じていた。そして、通常、密着イメージセンサ装置100の出力信号については、シェーディング補正処理を適用するため、シェーディング補正処理後の読取画像に縦スジが生じるという問題があった。
すなわち、照明深度は、密着イメージセンサ装置100を構成する各部品の精度や組立誤差が原因となり、密着イメージセンサ装置100の主走査方向の各位置で一定とはならず、そのために、照明装置の照明深度が深く、密着イメージセンサ装置100と原稿との距離が一定であっても、密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号の出力レベルが主走査位置毎に異なるという事態を生じていた。そして、通常、密着イメージセンサ装置100の出力信号については、シェーディング補正処理を適用するため、シェーディング補正処理後の読取画像に縦スジが生じるという問題があった。
図8(a),(b)及び図9(a),(b)は、密着イメージセンサ装置100の読取画像に縦スジが生じる問題を説明するためのグラフ図である。
図8(a)は、密着イメージセンサの照明深度が主走査方向でバラつかず一定の場合における、白基準板108の主走査1ライン分の読取データ(基準白板データ)と、原稿の主走査1ライン分の読取データ(原稿データ)との関係を示している。ここで、原稿としては、全面に白基準板108と同様な均一な濃度(全面均一ベタ濃度)の画像(均一濃度チャート)が記録されたもの(反射率均一原稿)を用いる。ここで、図7に示したように、原稿と密着イメージセンサ装置100との間の距離は、白基準板108と密着イメージセンサ装置100との間の距離よりも小さい。
この場合、原稿データは、基準白板データに対して絶対値が異なる(小さい)のみのグラフとなり、この場合には、シェーディング補正処理後の画像データは、同図(b)に示すように、平坦であり、読取画像に縦スジは生じない。
一方、図9(a)は、密着イメージセンサ装置100の照明深度が主走査方向でバラついた場合における、白基準板108の主走査1ライン分の読取データ(基準白板データ)と、原稿の主走査1ライン分の読取データ(原稿データ)との関係を示している。ここで、原稿の内容としては、図8(a)の場合と同様に全面が均一な濃度(全面均一ベタ塗り)のものを用いる。
この場合、原稿データは、基準白板データを基準に考えると、基準白板データと絶対値が異なるのみのグラフにはならず、主走査方向での照明深度のバラツキに応じて主走査方向での出力にバラツキが生じる。すなわち、上記の通り、原稿と密着イメージセンサ装置100との間の距離は、白基準板108と密着イメージセンサ装置100との間の距離よりも小さいために、主走査方向での照明深度のバラツキに応じて主走査方向での出力にバラツキが生じたのである。
そのため、この画像データをシェーディング補正処理すると、同図(b)に示すように、照明深度のバラツキに応じて出力レベルがバラつく。そして、この出力レベルのバラツキは、照明深度のバラツキに対応しているため、ある主走査位置では常に出力レベルが周囲よりも大きくなり、あるいは、他の主走査位置では常に出力レベルが周囲よりも小さくなり、その結果、1ページ分の原稿画像を読み取った後に得られる読取画像には、常に出力レベルが周囲よりも大きい主走査位置、あるいは、常に出力レベルが周囲よりも小さい主走査位置に縦スジが表れるという事態を生じる。
特に、密着イメージセンサ装置100がイメージセンサチップ101を千鳥型に配列した構成を持つ場合は、読取り位置が副走査方向に二箇所存在するため、副走査方向の照度分布の左右非対称性の影響も受けるため、照明深度の差による出力変動の影響がより大きい。
ところで、密着イメージセンサ装置100で画像を読み取る原稿は、通常、密着イメージセンサ装置100よりも副走査方向の上流側に位置する搬送ローラ(以下、「上流側搬送ローラ」という)と、副走査方向の下流側に位置する搬送ローラ(以下、「下流側搬送ローラ」という)の2つの搬送ローラにより挟持されて搬送され、下流側搬送ローラと上流側搬送ローラの2つの搬送ローラの中間の部分で、密着イメージセンサ装置100により画像が読み取られる。
そのため、原稿が下流側搬送ローラと上流側搬送ローラの両方に挟持されて搬送されている状態では、密着イメージセンサ装置100が原稿を読み取る位置においての密着イメージセンサ装置100と原稿との距離は一定であるが、原稿の先端が下流側搬送ローラで挟持されてから上流側搬送ローラで挟持されるまでの期間における密着イメージセンサ装置100が原稿を読み取る期間、及び、原稿の後端が下流側搬送ローラを抜けてから上流側搬送ローラを通過するまでの期間における密着イメージセンサ装置100が原稿を読み取る期間では、原稿が下流側搬送ローラあるいは上流側搬送ローラの一方のみに挟持されて、密着イメージセンサ装置100と原稿との距離が一定とはならない。
このように、密着イメージセンサ装置100と原稿との距離が一定でない期間においては、上記のように密着イメージセンサ装置100の照明深度特性により、密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号のレベルが変動するという不具合を生じていた。
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、密着イメージセンサの照明深度特性のバラツキの影響を排除して、良好な画像を得ることができることを目的とする。
この発明の画像読取装置は、密着イメージセンサにより原稿の画像を読み取る読取手段と、上記読取手段により基準部材を読み取ってシェーディング補正用の第1の基準信号を取得する第1の基準信号取得手段と、上記読取手段により所定の均一濃度チャートを読み取って第2の基準信号を取得する第2の基準信号取得手段と、上記第2の基準信号を上記第1の基準信号に基づきシェーディング補正して得た第3の基準信号に基づき、上記密着イメージセンサの主走査方向の位置毎に、該第3の基準信号を所定の目標値に補正するための主走査補正値を取得する主走査補正値取得手段と、上記密着イメージセンサにより原稿を読み取って得た読取信号を上記第1の基準信号に基づきシェーディング補正した後、上記密着イメージセンサの主走査方向の位置毎に、上記主走査補正値に従って補正する主走査補正手段とを備えたものである。
このような画像読取装置において、上記第2の基準信号を上記第1の基準信号に基づきシェーディング補正して得た第3の基準信号に基づき、上記均一濃度チャートの副走査方向の位置毎に、該第3の基準信号を所定の目標値に補正するための副走査補正値を取得する副走査補正値取得手段と、上記密着イメージセンサにより原稿を読み取って得た読取信号を上記第1の基準信号に基づきシェーディング補正した後、上記原稿の副走査方向の位置毎に、上記副走査補正値に従って補正する副走査補正手段とを備えるとよい。
あるいは、上記密着イメージセンサと読取対象の原稿面との間の距離を計測する測距手段と、上記第2の基準信号を上記第1の基準信号に基づきシェーディング補正して得た第3の基準信号に基づき、上記測距手段により計測した上記密着イメージセンサと上記均一濃度チャートとの距離毎に、該第3の基準信号を所定の目標値に補正するための副走査補正値を取得する副走査補正値取得手段と、上記密着イメージセンサにより原稿を読み取って得た読取信号を上記第1の基準信号に基づきシェーディング補正した後、上記原稿の副走査方向の各位置について、上記測距手段により計測した上記密着イメージセンサと上記原稿との距離に応じた上記副走査補正値に従って補正する副走査補正手段とを備えるとよい。
また、上記の各画像読取装置において、上記主走査補正値は、上記密着イメージセンサにより原稿を読み取って得た読取信号を上記第1の基準信号に基づきシェーディング補正した信号に乗算する係数であってよい。
上記密着イメージセンサは、主走査方向に複数のセンサチップをインライン型あるいは千鳥型に配置したものであり、上記主走査補正値取得手段は、上記各センサチップの主走査方向の読取範囲毎に上記主走査補正値を取得するとよい。
上記主走査補正値取得手段は、上記密着イメージセンサの主走査方向の読取画素毎に上記主走査補正値を取得するとよい。
上記均一濃度チャートは、グレー均一チャートであってよい。
上記密着イメージセンサは、主走査方向に複数のセンサチップをインライン型あるいは千鳥型に配置したものであり、上記主走査補正値取得手段は、上記各センサチップの主走査方向の読取範囲毎に上記主走査補正値を取得するとよい。
上記主走査補正値取得手段は、上記密着イメージセンサの主走査方向の読取画素毎に上記主走査補正値を取得するとよい。
上記均一濃度チャートは、グレー均一チャートであってよい。
また、本発明は、上記の画像読取装置を画像読取手段として備えた画像形成装置も提供する。
以上のようなこの発明の画像読取装置及び画像形成装置によれば、密着イメージセンサの主走査方向の照明深度のバラツキ特性に基づく出力レベル変動を抑制することができ、画質の良好な読取画像を得ることができるという効果を得る。
以下、添付図面を参照しながら、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔実施例〕
図1は、本発明の一実施例に係る画像読取装置1の概略構成を示している。なお、図1において、後述するように第1画像読取ユニットを構成する密着イメージセンサ装置100及び白基準板108は、機械的な構成としては図7に示したものと同様であり、その説明については省略する。
〔実施例〕
図1は、本発明の一実施例に係る画像読取装置1の概略構成を示している。なお、図1において、後述するように第1画像読取ユニットを構成する密着イメージセンサ装置100及び白基準板108は、機械的な構成としては図7に示したものと同様であり、その説明については省略する。
この画像読取装置1は、読取原稿を原稿台2から1枚ずつ分離して読取位置RLへ搬送するとともに、読取原稿の第2面(裏面)の画像を読み取る第1画像読取ユニット(後述)を有する自動原稿搬送ユニット1aと、読取原稿の第1面(表面)の原稿画像を読取位置RLで1ラインずつ読み取る第2画像読取ユニット1bからなる。また、第2画像読取ユニット1bは、シートスキャン型の原稿読取機能と、ブックスキャン型の原稿読取機能の2つの原稿読取機能を備える。なお、本実施例では、主としてシートスキャン型の原稿読取機能を用いるので、以下の説明では、ブックスキャン型の原稿読取機能についての説明は、省略する。
自動原稿搬送ユニット1aにおいて、原稿台2に載置された読取原稿PPは、その最上部に位置するものがピックアップコロ3により取り出されて、分離ユニット4に送り出され、この分離ユニット4により1枚ずつに分離されて送り出しコロ5に送り出される。送り出しコロ5は、1枚の読取原稿をガイド部材GGを通して搬送方向へ送り出す。
それにより、読取原稿PPは、搬送ローラ6と搬送ドラム7に挟持され、また、搬送ドラム7の表面に密着した状態で搬送され、読取位置RLを通過し、その後、図示しない分離手段により搬送ドラム7の表面から分離され、搬送ローラ8に挟持されつつ第1画像読取ユニットを構成する密着イメージセンサ装置100とシェーディング補正用の基準部材である白基準板108との間を通過し、読取原稿PPの裏面の原稿が読み取られ、搬送ローラ9へと搬送され、搬送ローラ9により、排紙トレイ10へと排紙される。
また、第2画像読取ユニット1bでは、読取位置RLに対応して、シートスキャン用のコンタクトガラス12が配設されている。このコンタクトガラス12の副走査方向の寸法は、4(mm)程度である。
また、コンタクトガラス12の右側には、ブックスキャン用のコンタクトガラス13が配設されている。また、白基準板14は、第2画像読取ユニット1bにおいてシェーディング補正用の基準信号を取得するためのものである。
また、コンタクトガラス12の右側には、ブックスキャン用のコンタクトガラス13が配設されている。また、白基準板14は、第2画像読取ユニット1bにおいてシェーディング補正用の基準信号を取得するためのものである。
ランプ15は、読取位置RLで読取原稿PPの第1面を照明するものであり、この読取位置RLからの反射光は、第1ミラー16、第2ミラー17、第3ミラー18、及び第4ミラー19を順次反射して、レンズ20に導かれ、レンズ20により集束されて、基板21に設けられたCCDラインイメージセンサ22の受光面に結像される。
また、ランプ15、第1ミラー16及び第2ミラー17は、第1キャリッジ25に搭載され、第3ミラー18および第4ミラー19は、第2キャリッジ26に搭載されている。これらの第1キャリッジ25及び第2キャリッジ26は、副走査方向SSへ往復移動可能となっており、シェーディング補正用の基準信号を取得するために読取位置を白基準板14へ移動する際には、読取対象からCCDラインイメージセンサ22の受光面までの光路長を維持するために、第2キャリッジ26の移動速度は、第1キャリッジ25の移動速度の1/2に設定される。
また、スキャナモータ27は、第1キャリッジ25および第2キャリッジ27を駆動するためのものである。
また、スキャナモータ27は、第1キャリッジ25および第2キャリッジ27を駆動するためのものである。
図2は、本発明の一実施例に係る画像読取装置の制御系の構成の一例を示している。
図2において、本体制御部30は、この画像読取装置の各部の動作を制御等するためのものであり、読取制御部40は、第2読取ユニット1b及び第1画像読取ユニットである密着イメージセンサ装置100の動作を制御したり、自動原稿搬送ユニット1aの動作を制御するものである。これらの本体制御部30及び読取制御部40は、種々の制御動作を行うCPU(中央処理装置)、CPUが実行するプログラム等を記憶したメモリ装置、CPUが外部ユニットとの間で種々の情報をやりとりするためのインタフェース手段等を有する。
図2において、本体制御部30は、この画像読取装置の各部の動作を制御等するためのものであり、読取制御部40は、第2読取ユニット1b及び第1画像読取ユニットである密着イメージセンサ装置100の動作を制御したり、自動原稿搬送ユニット1aの動作を制御するものである。これらの本体制御部30及び読取制御部40は、種々の制御動作を行うCPU(中央処理装置)、CPUが実行するプログラム等を記憶したメモリ装置、CPUが外部ユニットとの間で種々の情報をやりとりするためのインタフェース手段等を有する。
操作部31は、この画像読取装置をユーザが操作するための種々の操作スイッチ、及び操作キーを有するものであり、表示部32は、複数のLED(発光ダイオード)や液晶表示装置などの種々の表示装置を有し、この画像読取装置の動作状態などを表示したりユーザに提示したり、本体制御部30が実行する制御機能のUI(ユーザ・インタフェース)を操作部31と協働して実現するためのものである。
画像処理部33は、第2画像読取ユニット1bから出力される読取原稿PPの第1面(表面)の読取画信号(デジタル信号)、及び、密着イメージセンサ装置100から出力される読取原稿PPの第2面(裏面)の読取画信号(デジタル信号)を入力し、それらの読取画信号の補正処理、変倍処理、及び画像合成処理等の種々の画像処理を適用するものであり、画像メモリ34は、画像処理部33で使用したり外部インタフェース回路35で外部装置へ出力等する読取画信号を一時的あるいは継続して保存するためのものである。
外部インタフェース(I/F)回路35は、この画像読取装置を外部装置(例えば、パーソナルコンピュータ装置等のデータ処理装置又はこの画像読取装置を画像読取手段として備えた画像形成装置の本体制御ユニットなど)に接続し、外部装置との間で読取画信号を含む種々のデータをやりとりするためのものである。
また、本体制御部30は、操作部31のユーザ操作、あるいは、外部インタフェース回路35から入力した外部装置からの指令等に従って、読取制御部40に、自動原稿搬送ユニット1a、第2画像読取ユニット1b、及び密着イメージセンサ装置100の動作を制御させることで、自動原稿搬送ユニット1aによる読取原稿PPの原稿搬送動作、第2画像読取ユニット1bによる読取原稿PPの第1面の画像読取動作、及び、密着イメージセンサ装置100による読取原稿PPの第2面の画像読取動作を行わせ、それにより、第2画像読取ユニット1bから出力される読取原稿PPの第1面の読取画信号、及び密着イメージセンサ装置100から出力される読取原稿PPの第2面の読取画信号をそれぞれ画像処理部33に入力させる。
図3は、密着イメージセンサ装置100の信号処理系の構成の一例を示している。
図3において、複数のイメージセンサチップ101が出力するアナログ受光信号は、複数のアンプ回路110を各々介して増幅された後に複数のアナログ/デジタル変換器111に各々入力し、アナログ/デジタル変換器111により各々が対応するデジタル受光信号に変換され、その複数のデジタル受光信号は、画像処理部112に入力する。
図3において、複数のイメージセンサチップ101が出力するアナログ受光信号は、複数のアンプ回路110を各々介して増幅された後に複数のアナログ/デジタル変換器111に各々入力し、アナログ/デジタル変換器111により各々が対応するデジタル受光信号に変換され、その複数のデジタル受光信号は、画像処理部112に入力する。
画像処理部112は、複数のデジタル受光信号に対して、所定の画像処理、例えば、シェーディング補正処理、ガンマ補正処理、あるいは、後述する照明深度の主走査方向のバラツキを補正する照明深度バラツキ補正処理などを適用するものであり、読取制御部40によりその動作が制御される。この画像処理部112の画像処理後の複数のデジタル受光信号は、フレームメモリ113に一旦蓄積される。
フレームメモリ113に蓄積された複数のデジタル受光信号は、読取制御部40から入力するタイミング信号に従い、出力制御回路114により主走査方向の位置に対応した順序に従って順次読み出され、その読み出された複数のデジタル受光信号は、読取画信号としてインタフェース(I/F)回路115を介し、次段回路である画像処理部33へ入力する。
また、この密着イメージセンサ装置100の照明装置103,104は、読取制御部40から入力する点灯信号によりその点灯動作が制御され、また、密着イメージセンサ装置100には読取制御部40を介して電源が供給されている。
このように、密着イメージセンサ装置100から画像処理部33に入力する読取画信号は、複数のイメージセンサチップ101が出力するアナログ受光信号を増幅し、対応するデジタル受光信号に変換し、さらに、シェーディング補正等の画像処理を適用した後のデジタル信号となる。
さて、本実施例に係る画像読取装置は、密着イメージセンサ装置100の照明深度の主走査方向のバラツキが原因となって生じる不具合、及び、読取原稿PPの原稿搬送方向の先端部と中間部と後端部において、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの間の距離が変化することが原因となって生じる不具合を解消するものである。
ここで、本実施例に係る画像読取装置が行う密着イメージセンサ装置100の照明深度の主走査方向のバラツキが原因となって生じる不具合の解消について説明する。
すなわち、密着イメージセンサ装置100では、照明深度は、密着イメージセンサ装置100を構成する各部品の精度や組立誤差が原因となり、密着イメージセンサ装置100の主走査方向の各位置で一定とはならず、そのために、照明装置の照明深度が深く、密着イメージセンサ装置100と原稿との距離が一定であっても、密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号の出力レベルが主走査位置毎に異なるという事態を生じる。そして、通常、密着イメージセンサ装置100の出力信号については、シェーディング補正処理を適用するため、シェーディング補正処理後の読取画像に縦スジが生じるという問題があった。
すなわち、密着イメージセンサ装置100では、照明深度は、密着イメージセンサ装置100を構成する各部品の精度や組立誤差が原因となり、密着イメージセンサ装置100の主走査方向の各位置で一定とはならず、そのために、照明装置の照明深度が深く、密着イメージセンサ装置100と原稿との距離が一定であっても、密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号の出力レベルが主走査位置毎に異なるという事態を生じる。そして、通常、密着イメージセンサ装置100の出力信号については、シェーディング補正処理を適用するため、シェーディング補正処理後の読取画像に縦スジが生じるという問題があった。
このような不具合を解消するための調整方法について、次に説明する。なお、この調整方法の処理は、この画像読取装置の製造工程(調整工程)において行うと良い。
まず、密着イメージセンサ装置100の画像処理部112をシェーディング補正処理と黒補正処理のみを行う調整モードに設定しておき、全面が均一な濃度(全面均一ベタ塗り)の均一濃度チャートが第2面(裏面)に記録された読取原稿PPの、副走査方向の中央部分における画像を密着イメージセンサ装置100により読み込む。ここで、均一濃度チャートとしては、全面が同一濃度のグレーで塗り潰されたグレー均一チャートや、全面が同一濃度の同一色で塗り潰された色均一チャートなどを用いることができる。
まず、密着イメージセンサ装置100の画像処理部112をシェーディング補正処理と黒補正処理のみを行う調整モードに設定しておき、全面が均一な濃度(全面均一ベタ塗り)の均一濃度チャートが第2面(裏面)に記録された読取原稿PPの、副走査方向の中央部分における画像を密着イメージセンサ装置100により読み込む。ここで、均一濃度チャートとしては、全面が同一濃度のグレーで塗り潰されたグレー均一チャートや、全面が同一濃度の同一色で塗り潰された色均一チャートなどを用いることができる。
このとき、密着イメージセンサ装置100は、上記の通り、シェーディング補正処理のみを適用した後の読取画信号を出力し、その1ライン分の読取画信号を画像メモリ34に保存する。調整のための処理には、複数ラインの読取画信号について各主走査位置毎の平均値を算出することが好ましい。
そこで、密着イメージセンサ装置100から出力される1ページ分の読取画信号を画像メモリ34に保存し、その保存した読取画信号のうち、副走査方向の中央部分における複数ライン分の読取画信号について、各々の主走査位置について読取画信号の平均値を算出して調整に使用する調整用の1ライン分の読取画信号を形成し、その調整用の読み取り画信号を画像メモリ34に保存する。
次に、画像メモリ34に保存した調整用の読取画信号のうち、主走査方向の中央部分の領域に含まれる所定数の読取画信号の平均値を算出して、調整の目標値TAとして保存する。なお、この保存した目標値TAは、副走査方向の補正係数β(後述)を算出する際にも目標値として用いる。
そして、画像メモリ34に保存した調整用の読取画信号の各々の主走査位置の読取画信号について、次の式(I)の演算を実行し、主走査方向の照明深度のバラツキを補正する係数α(i)(iは主走査位置)を算出し、その算出した係数α(i)を保存する。
α(i)=TA/PX(i) (I)
ここに、PX(i)は、i番目の主走査位置における調整用の読取画信号の値である。
α(i)=TA/PX(i) (I)
ここに、PX(i)は、i番目の主走査位置における調整用の読取画信号の値である。
ここで、照明深度による特性劣化は、原稿の濃淡によらず一定比率であるため、この算出した補正係数α(i)を実際の原稿読取時に得た各主走査位置の読取画信号に乗じることで、読取画信号に表れる主走査方向の照明深度のバラツキに伴う出力レベルの変動を補正することができる。
次に、本実施例に係る画像読取装置において、読取原稿PPの原稿搬送方向の先端部と中間部と後端部において、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPの読取位置までの距離が変化する点について、図4(a)−(c)を参照しながら説明する。
まず、密着イメージセンサ装置100で画像を読み取る読取原稿PPは、密着イメージセンサ装置100よりも副走査方向の上流側に位置する搬送ローラ9(上流側搬送ローラ)と、副走査方向の下流側に位置する搬送ローラ8(下流側搬送ローラ)の2つの搬送ローラにより挟持されて搬送され、2つの搬送ローラ8,9の中間の部分で、密着イメージセンサ装置100によりその第2面(裏面)の画像が読み取られる。
そのため、図4(b)に示すように、読取原稿PPが搬送ローラ8と搬送ローラ9の両方に挟持されて搬送されている状態では、密着イメージセンサ装置100が読取原稿PPを読み取る位置においての密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの距離は一定であるが、図4(a)に示すように、読取原稿PPの先端が搬送ローラ8で挟持されてから搬送ローラ9で挟持されるまでの期間における密着イメージセンサ装置100が読取原稿PPを読み取る期間、及び、図4(c)に示すように、読取原稿PPの後端が搬送ローラ8を抜けてから搬送ローラ9を通過するまでの期間における密着イメージセンサ装置100が読取原稿PPを読み取る期間では、読取原稿PPが搬送ローラ8あるいは搬送ローラ9の一方のみに挟持されて、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの距離が一定とはならない。
図5(a),(b)は、読取原稿PPの原稿搬送方向の先端部と中間部と後端部において、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの間の距離が変化することが原因となって生じる密着イメージセンサ装置100の副走査方向の出力レベルの変動(読取画信号のレベル変動)について説明するためのグラフ図である。ここで、読取原稿PPの内容としては、全面が均一な濃度(全面均一ベタ塗り)の均一濃度チャートが記録されたものを用いる。なお、これらのグラフは、副走査方向の読取画信号のレベル変化を説明するためのものであって、例えば、密着イメージセンサ装置100の読取画信号の特定の主走査位置における出力レベルの仮想的な変化をあらわしている。
この場合、原稿データ(読取画信号)は、基準白板データを基準に考えると、白基準板108の白画像よりも輝度が低い(すなわち、濃度が高い)均一濃度チャートを読み取ったので基準白板データよりも出力レベルが低下するが、読取原稿PPの副走査方向の先端部分と後端部分における出力レベルの低下の度合いが、読取原稿PPの副走査方向の中間部における出力レベルの低下の度合いよりも大きくなっており、この画像データをシェーディング補正処理すると、同図(b)に示すように、読取原稿PPの副走査方向の中間部における出力レベルよりも、読取原稿PPの副走査方向の先端部分と後端部分における出力レベルの方が小さくなるという事態を生じる。
このように、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの距離が一定でない期間においては、密着イメージセンサ装置100の照明深度特性により、密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号の出力レベルが変動するという不具合を生じていた。
次に、読取原稿PPの原稿搬送方向の先端部と中間部と後端部において、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの間の距離が変化することが原因となって、密着イメージセンサ装置100が出力する読取画信号に生じる不具合を解消する調整方法について説明する。なお、この調整方法の処理は、この画像読取装置の製造工程(調整工程)において行うと良い。
まず、密着イメージセンサ装置100の画像処理部112をシェーディング補正処理と黒補正処理のみを行う調整モードに設定しておき、全面が均一な濃度(全面均一ベタ塗り)の均一濃度チャートが第2面(裏面)に記録された読取原稿PPの画像を1ページ分読み取り、1ページ分の画像読取信号を画像メモリ34に保存する。
次に、保存した各ラインの読取画信号の平均値PY(j)(jは副走査方向のライン番号)を算出し、次式(II)の演算を実行し、副走査方向の各ラインにおける補正係数β(j)を算出する。
β(j)=TA/PY(j) (II)
β(j)=TA/PY(j) (II)
ここで、照明深度による特性劣化は、原稿の濃淡によらず一定比率であるため、この算出した補正係数β(j)を実際の原稿読取時に得たjライン目の1ライン分の読取画信号のそれぞれの主走査位置の値に乗じることで、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの間の距離が変化することが原因となって生じる読取画信号の出力レベルの変動を補正することができる。
次に、画像読取装置が行う補正係数α,βの取得動作について説明する。この補正係数α,βの取得動作は、画像読取装置の製造工程に含まれる調整工程において実行することができる。そして、取得した補正係数α,βは、不揮発性メモリ等に保存しておく。例えば、本体制御部30に設けたバッテリバックアップしたメモリ等(以下、単に「メモリ等」という)に保存すると良い。
まず、本体制御部30は密着イメージセンサ装置100の画像処理部112をシェーディング補正処理と黒補正処理のみを行う調整モードに設定しておき、全面が均一な濃度(全面均一ベタ塗り)の均一濃度チャートが第2面(裏面)に記録された読取原稿PPの画像を1ページ分読み取り、それにより、密着イメージセンサ装置100から出力される1ページ分の読取画信号を画像メモリ34に保存する。
次に、本体制御部30は補正係数α(i)を算出して、本体制御部30のメモリ等に保存する。
すなわち、本体制御部30は画像メモリ34に保存した1ページ分の読取画信号のうち、副走査方向の中央部分における複数ライン分の読取画信号について、各々の主走査位置で読取画信号の平均値を算出して調整に使用する調整用の1ライン分の読取画信号を形成し、その調整用の読取画信号を画像メモリ34に保存する。
すなわち、本体制御部30は画像メモリ34に保存した1ページ分の読取画信号のうち、副走査方向の中央部分における複数ライン分の読取画信号について、各々の主走査位置で読取画信号の平均値を算出して調整に使用する調整用の1ライン分の読取画信号を形成し、その調整用の読取画信号を画像メモリ34に保存する。
次に、本体制御部30は画像メモリ34に保存した1ページ分の読取画信号のうち、主走査方向の中央部分の領域に含まれる所定数の読取画信号の平均値を算出して、調整の目標値TAとして本体制御部30のメモリ等に保存する。なお、この保存した目標値TAは、副走査方向の補正係数β(j)を算出する際にも目標値として用いる。
そして、本体制御部30は画像メモリ34に保存した調整用の読取画信号の各々の主走査位置の読取画信号について、上記した式(I)の演算を実行し、主走査方向の照明深度のバラツキを補正する補正係数α(i)(iは主走査位置)を算出し、その算出した補正係数α(i)を本体制御部30のメモリ等に保存する。
次に、本体制御部30は補正係数β(j)を算出して、本体制御部30のメモリ等に保存する。
すなわち、本体制御部30は画像メモリ34に保存した各ラインの読取画信号の平均値PY(j)(jは副走査方向のライン番号)を算出し、上記した次式(II)の演算を実行して副走査方向の各ラインにおける補正係数β(j)を算出し、その算出した補正係数β(j)を本体制御部30のメモリ等に保存する。
すなわち、本体制御部30は画像メモリ34に保存した各ラインの読取画信号の平均値PY(j)(jは副走査方向のライン番号)を算出し、上記した次式(II)の演算を実行して副走査方向の各ラインにおける補正係数β(j)を算出し、その算出した補正係数β(j)を本体制御部30のメモリ等に保存する。
なお、上記した補正係数α,βを算出して本体制御部30のメモリ等に保存した後には、画像メモリ34に保存した1ページ分の読取画信号、及び調整用の読取画信号を画像メモリ34から消去して良い。また、その時点で、目標値TAを本体制御部30のメモリ等から消去して良い。
次に、以上のようにして算出して保存した補正係数α,βを用いて、読取原稿PPの第2面の画像を読み取る際の動作について説明する。
まず、この場合、本体制御部30は、密着イメージセンサ装置100の画像処理部112を、通常の読み取り動作モードに設定すると共に、メモリ等に記憶した補正係数α(i)と補正係数β(j)を画像処理部112にアップロードして保存させる。
まず、この場合、本体制御部30は、密着イメージセンサ装置100の画像処理部112を、通常の読み取り動作モードに設定すると共に、メモリ等に記憶した補正係数α(i)と補正係数β(j)を画像処理部112にアップロードして保存させる。
これにより、それ以降、画像処理部112は、入力するデジタル受光信号について、シェーディング補正処理を適用した後、補正係数α(i)をシェーディング補正処理後のデジタル受光信号に対して、対応する主走査位置で各々乗算し、その乗算後の値に、対応する副走査位置に応じた補正係数β(j)を乗算する。そして、その乗算後のデジタル受光信号について、それ以外の画像処理、例えば、ガンマ補正処理などを適用する。
それにより、密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号は、シェーディング補正処理、補正係数α(i)を乗算した処理(すなわち、主走査方向の照明深度のバラツキ補正処理)、補正係数β(j)を乗算した処理(すなわち、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの距離に対応した照明深度の影響の補正処理)、及びそれ以外の画像処理を適用した後の信号となる。
そして、本体制御部30は、画像メモリ34に保存されている1ページ分の読取画信号を、例えば、外部インタフェース回路35を介して外部装置へ転送するなどの処理を行う。したがって、画像読取装置から外部装置へ出力される読取画信号は、主走査方向の照明深度のバラツキの影響、及び副走査方向の密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの距離に対応した照明深度の影響を除去したより高品質な画像に対応したものとなる。
なお、上述した実施例では、読取画信号の補正について、主走査位置に関する補正演算及び副走査位置に関する補正演算を密着イメージセンサ装置100の画像処理部112で行っているが、例えば、主走査位置に関する補正演算は密着イメージセンサ装置100の画像処理部112で行い、副走査位置に関する補正演算は画像処理部33で行うようにしても良い。その場合、本体制御部30は、補正係数β(j)は画像処理部33にアップロードして保存させると良い。
ところで、読取原稿PPの副走査方向への搬送に伴い、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの間の距離が変化する態様は、読取原稿PPの用紙サイズ、送り方向(縦送り、横送り)、用紙の繊維の方向(縦目、横目)、用紙の厚さ(厚紙原稿、普通原稿、薄紙原稿)、材質(普通紙、再生紙、OHPシートなど)など、読取原稿PPの属性の違いによりそれぞれ異なることが考えられる。
そこで、まず、読取原稿PPの全ての属性の組み合わせについて、画像読取装置の製造工程で上記補正係数α,βの取得を行って、予め本体制御部30等のメモリ手段に記憶し、原稿の読取りの際にはユーザが読取原稿PPの種類を指定するか、あるいは、読取原稿PPの種類を判別する手段を設けて、使用する補正係数α、βを選択することが考えられる。あるいは、ユーザの操作或いはサービスマンの操作により、主に使う原稿の種類に応じて、上記補正係数α,βの取得を行うことも考えられる。
〔他の実施例〕
次に、本発明の他の実施例に係る画像読取装置について説明する。
図6は、本発明の他の実施例に係る画像読取装置における密着イメージセンサ装置100に設けた測距装置の一例を示す。
この測距装置は、密着イメージセンサ装置100の副走査方向の下流側に設けた送信側ユニットS1と上流側に設けた受信側ユニットS2からなり、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの間の距離Lを測定する機能を有する。
次に、本発明の他の実施例に係る画像読取装置について説明する。
図6は、本発明の他の実施例に係る画像読取装置における密着イメージセンサ装置100に設けた測距装置の一例を示す。
この測距装置は、密着イメージセンサ装置100の副走査方向の下流側に設けた送信側ユニットS1と上流側に設けた受信側ユニットS2からなり、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの間の距離Lを測定する機能を有する。
この測距装置としては、例えば、密着イメージセンサ装置100の読取り動作に対して外乱光とならない波長の測距用光を送信側ユニットS1から送信して読取原稿PPで反射させ受信側ユニットS2で受信するようにし、送信側ユニットS1が測距用光を送信してから受信側ユニットS2で受信するまでの時間を計測する等の方法により送信側ユニットS1から受信側ユニットS2までの光路長を測定し、その光路長と、送信側ユニットS1と受信側ユニットS2との距離に基づき、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの距離を測定するというものである。
なお、測距装置としては、密着イメージセンサ装置100側にでなく白基準板108側に設けるようにすることもでき、また、上記以外の適宜な測距手段を用いるものを適用することができる。例えば、音響信号を用いて測距したり、ごく軽い負荷で読取原稿PPに接触して測距するものなどを用いることができる。そして、密着イメージセンサ装置100の読取り動作に対する外乱とならない場合には、測距用の信号が密着イメージセンサ装置100の読取りのための光路と交差するように配置することも可能である。
そして、この実施例では、測距装置で測定した密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの距離Lと、読取画信号を補正するための補正係数γ(L)を、各距離Lについて取得し、読取画信号を補正するようにしている。
次に、この場合に、読取原稿PPの原稿搬送方向の先端部と中間部と後端部において、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの間の距離が変化することが原因となって、密着イメージセンサ装置100が出力する読取画信号に生じる不具合を解消する調整方法について説明する。なお、この調整方法の処理は、この画像読取装置の製造工程(調整工程)において行うと良い。
まず、密着イメージセンサ装置100の画像処理部112をシェーディング補正処理と黒補正処理のみを行う調整モードに設定しておき、全面が均一な濃度(全面均一ベタ塗り)の均一濃度チャートが第2面(裏面)に記録された読取原稿PPの画像を1ページ分読み取り、1ページ分の画像読取信号を画像メモリ34に保存する。また、その読取原稿PPの画像の読み取りの際、副走査方向の各ラインについて、上記した測距装置で測定した距離L(j)(jは副走査方向のライン番号)も保存する。
次に、画像メモリ34に保存した1ページ分の読取画信号のうち、主走査方向の中央部分の領域に含まれる所定数の読取画信号の平均値を算出して、調整の目標値TAとして本体制御部30のメモリ等に保存する。
そして、保存した各ラインの読取画信号の平均値PY(j)(jは副走査方向のライン番号)を算出し、次式(III)の演算を実行し、副走査方向の各ラインについて、距離Lに対応する補正係数γ(L)を算出する。
γ(L)=TA/PY(j) (III)
ここに、Lは、jライン目の距離L(j)の値である。
なお、距離Lが同じ値を持つラインが複数ある場合には、各々のラインで同じLの値を持つ補正係数γ(L)を算出することとなるので、その場合、さらに各ラインについての補正係数γ(L)の平均値を算出して、最終的な補正係数γ(L)の値とすると良い。
γ(L)=TA/PY(j) (III)
ここに、Lは、jライン目の距離L(j)の値である。
なお、距離Lが同じ値を持つラインが複数ある場合には、各々のラインで同じLの値を持つ補正係数γ(L)を算出することとなるので、その場合、さらに各ラインについての補正係数γ(L)の平均値を算出して、最終的な補正係数γ(L)の値とすると良い。
ここで、照明深度による特性劣化は、原稿の濃淡によらず一定比率であるため、この算出した補正係数γ(L)を実際の原稿読取時に得た、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの距離がLの1ライン分の読取画信号のそれぞれの主走査位置の値に乗じることで、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの間の距離が変化することが原因となって生じる読取画信号の出力レベルの変動を補正することができる。
次に、本実施例において、画像読取装置が行う補正係数α,γの取得動作について説明する。この補正係数α,γの取得動作は、画像読取装置の製造工程に含まれる調整工程において実行することができる。そして、取得した補正係数α,γは、不揮発性メモリ等に保存しておく。例えば、本体制御部30に設けたバッテリバックアップしたメモリ等(以下、単に「メモリ等」という)に保存すると良い。
まず、本体制御部30は密着イメージセンサ装置100の画像処理部112をシェーディング補正処理と黒補正処理のみを行う調整モードに設定しておき、全面が均一な濃度(全面均一ベタ塗り)の均一濃度チャートが第2面(裏面)に記録された読取原稿PPの画像を1ページ分読み取り、それにより、密着イメージセンサ装置100から出力される1ページ分の読取画信号を画像メモリ34に保存する。それとともに、その読取原稿PPの画像の読み取りの際、副走査方向の各ラインについて、上記した測距装置で測定した距離L(j)(jは副走査方向のライン番号)を測距装置より読み取り、本体制御部30のメモリ等に保存する。
次に、本体制御部30は補正係数α(i)を算出して、本体制御部30のメモリ等に保存する。
すなわち、本体制御部30は画像メモリ34に保存した1ページ分の読取画信号のうち、副走査方向の中央部分における複数ライン分の読取画信号について、各々の主走査位置で読取画信号の平均値を算出して調整に使用する調整用の1ライン分の読取画信号を形成し、その調整用の読取画信号を画像メモリ34に保存する。
すなわち、本体制御部30は画像メモリ34に保存した1ページ分の読取画信号のうち、副走査方向の中央部分における複数ライン分の読取画信号について、各々の主走査位置で読取画信号の平均値を算出して調整に使用する調整用の1ライン分の読取画信号を形成し、その調整用の読取画信号を画像メモリ34に保存する。
次に、本体制御部30は画像メモリ34に保存した1ページ分の読取画信号のうち、主走査方向の中央部分の領域に含まれる所定数の読取画信号の平均値を算出して、調整の目標値TAとして本体制御部30のメモリ等に保存する。なお、この保存した目標値TAは、副走査方向の補正係数γ(L)を算出する際にも目標値として用いる。
そして、本体制御部30は画像メモリ34に保存した調整用の読取画信号の各々の主走査位置の読取画信号について、上記した式(I)の演算を実行し、主走査方向の照明深度のバラツキを補正する補正係数α(i)(iは主走査位置)を算出し、その算出した補正係数α(i)を本体制御部30のメモリ等に保存する。
次に、本体制御部30は補正係数γ(L)を算出して、本体制御部30のメモリ等に保存する。
すなわち、本体制御部30は画像メモリ34に保存した各ラインの読取画信号の平均値PY(j)(jは副走査方向のライン番号)を算出し、上記した式(III)の演算を実行し、副走査方向の各ラインについて、距離Lに対応する補正係数γ(L)を算出し、その算出した補正係数γ(L)を本体制御部30のメモリ等に保存する。
ここで、距離Lが同じ値を持つラインが複数ある場合には、各々のラインで同じLの値を持つ補正係数を算出するので、その場合、さらに同じLの値を持つ各ラインの補正係数の平均値を算出して、最終的な補正係数γ(L)の値として用いる。また、最初に全てのラインについて補正係数を算出し、その後、同じ距離Lのものを選んでそれらの平均値を算出し、その平均値を対応する補正係数γ(L)の値として用いるようにしても良い。
すなわち、本体制御部30は画像メモリ34に保存した各ラインの読取画信号の平均値PY(j)(jは副走査方向のライン番号)を算出し、上記した式(III)の演算を実行し、副走査方向の各ラインについて、距離Lに対応する補正係数γ(L)を算出し、その算出した補正係数γ(L)を本体制御部30のメモリ等に保存する。
ここで、距離Lが同じ値を持つラインが複数ある場合には、各々のラインで同じLの値を持つ補正係数を算出するので、その場合、さらに同じLの値を持つ各ラインの補正係数の平均値を算出して、最終的な補正係数γ(L)の値として用いる。また、最初に全てのラインについて補正係数を算出し、その後、同じ距離Lのものを選んでそれらの平均値を算出し、その平均値を対応する補正係数γ(L)の値として用いるようにしても良い。
なお、上記した補正係数α,γを算出して本体制御部30のメモリ等に保存した後には、画像メモリ34に保存した1ページ分の読取画信号、及び調整用の読取画信号を画像メモリ34から消去して良い。また、その時点で、距離L及び目標値TAを本体制御部30のメモリ等から消去して良い。
次に、以上のようにして算出して保存した補正係数α,γを用いて、読取原稿PPの第2面の画像を読み取る際の動作について説明する。
まず、この場合、本体制御部30は、密着イメージセンサ装置100の画像処理部112を、通常の読み取り動作モードに設定すると共に、メモリ等に記憶した補正係数α(i)と補正係数γ(L)を画像処理部112にアップロードして保存させる。
まず、この場合、本体制御部30は、密着イメージセンサ装置100の画像処理部112を、通常の読み取り動作モードに設定すると共に、メモリ等に記憶した補正係数α(i)と補正係数γ(L)を画像処理部112にアップロードして保存させる。
これにより、それ以降、画像処理部112は、入力するデジタル受光信号について、シェーディング補正処理を適用した後、補正係数α(i)をシェーディング補正処理後のデジタル受光信号に対して、対応する主走査位置で各々乗算する。
一方、本体制御部30は、読取原稿PPの搬送に伴って、読取原稿PPの副走査方向の各読取位置が測距装置の測距位置に達したタイミングで、測距装置から得られる各副走査位置(ライン)に対応した距離Lを入力し、画像処理部112に各ラインの距離Lをアップロードしておく。
そして、画像処理部112は、本体制御部30よりアップロードされたそのときの処理対象となっているラインに応じた距離Lを読み取り、その距離Lに対応する補正係数γ(L)を読み出し、その読み出した補正係数γ(L)を、補正係数α(i)を乗算した後のそのラインの全ての主走査方向の位置の読取画信号について乗算する。そして、その乗算後のデジタル受光信号について、それ以外の画像処理、例えば、ガンマ補正処理などを適用する。
そして、画像処理部112は、本体制御部30よりアップロードされたそのときの処理対象となっているラインに応じた距離Lを読み取り、その距離Lに対応する補正係数γ(L)を読み出し、その読み出した補正係数γ(L)を、補正係数α(i)を乗算した後のそのラインの全ての主走査方向の位置の読取画信号について乗算する。そして、その乗算後のデジタル受光信号について、それ以外の画像処理、例えば、ガンマ補正処理などを適用する。
それにより、密着イメージセンサ装置100から出力される読取画信号は、シェーディング補正処理、補正係数α(i)を乗算した処理(すなわち、主走査方向の照明深度のバラツキ補正処理)、補正係数γ(L)を乗算した処理(すなわち、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの距離に対応した照明深度の影響の補正処理)、及びそれ以外の画像処理を適用した後の信号となる。
そして、本体制御部30は、画像メモリ34に保存される、密着イメージセンサ装置100から入力する1ページ分の読取画信号を、例えば、外部インタフェース回路35を介して外部装置へ転送するなどの処理を行う。したがって、画像読取装置から外部装置へ出力される読取画信号は、主走査方向の照明深度のバラツキの影響、及び副走査方向の密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの距離に対応した照明深度の影響を除去したより高品質な画像に対応したものとなる。
なお、上述した実施例では、読取画信号の補正を、主走査位置に関する補正演算及び副走査位置に関する補正演算処理を密着イメージセンサ装置100の画像処理部112で行っているが、例えば、主走査位置に関する補正演算は密着イメージセンサ装置100の画像処理部112で行い、副走査位置に関する補正演算は画像処理部33で行うようにしてもよい。その場合、本体制御部30は、補正係数γ(L)は画像処理部33にアップロードして保存させようにし、また、シェーディング補正以外の画像処理については画像処理部112では行わずに画像処理部33で行わせるようにすると良い。
また、画像メモリ34に保存した補正後の読取画信号については、外部インタフェース回路35を介して外部装置へ出力する他、適宜な画像処理を適用した後に外部装置へ出力したり、外部インタフェース回路35がネットワークと接続して通信機能を備える場合には、電子メールに添付して指定の宛先へ送信するなどの通信に利用することもできる。
また、上述した各実施例では、補正係数α(i)を算出する際、各々の主走査位置で補正係数α(i)の算出と補正係数α(i)を用いた読取画信号の補正を行っているが、例えば、イメージセンサチップ101が複数の受光部を備えて、主走査方向の複数の位置毎に照明深度特性が変わるような場合には、そのイメージセンサチップ101の照明深度特性の変わり目毎を単位として、補正係数αの算出と読取画信号の補正を行うようにしても良い。
また、イメージセンサチップ101から出力されるアナログ受光信号の所定個数毎にまとめて読取解像度を低減する場合、読取解像度の画素を単位として、補正係数αを算出してもよい。
また、イメージセンサチップ101から出力されるアナログ受光信号の所定個数毎にまとめて読取解像度を低減する場合、読取解像度の画素を単位として、補正係数αを算出してもよい。
また、上述した実施例では、補正係数βを副走査方向の各ライン毎に算出しているが、読取原稿PPが搬送ローラ8と搬送ローラ9の両方に挟持されて搬送されるか、或いは、読取原稿PPが搬送ローラ8又は搬送ローラ9の何れか一方に挟持されて搬送されるかで、読取原稿PPの副走査方向を複数のエリアに分割し、その分割したエリア毎に補正係数βの代表値を算出すると共に、その分割したエリア毎に対応する補正係数βを用いて読取画信号を補正を行うようにすることもできる。
また、上述した実施例では、補正係数γを密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの間の距離毎に算出しているが、密着イメージセンサ装置100と読取原稿PPとの間の距離が段階的に変化するその変化の区切りで副走査方向を複数のエリアに分割し、その分割したエリア毎に補正係数γの代表値を算出すると共に、その分割したエリア毎に対応する補正係数γを用いて読取画信号を補正を行うようにすることもできる。
また、上述した各実施例では、シェーディング補正後の読取画信号に基づいて、各補正係数α,β,γを算出している。このシェーディング補正は、主走査方向の光量ムラなどの影響を補正するものであり、シェーディング補正前の読取画信号で各補正係数α,β,γを算出した場合、照明深度の影響だけでなく光量ムラの影響なども考慮した補正係数となってしまい、その状態でシェーディング補正を適用すると光量ムラの補正を2度することになり、出力結果に問題を生じるおそれがある。そこで、上述した各実施例のように、照明深度のみの影響を正確に測るために、シェーディング補正して得た読取画信号より各補正係数α,β,γを算出すると良い。
また、上述した各実施例では、補正係数αを用いた補正演算を、密着イメージセンサ装置100の画像処理部112により行っているが、この補正演算を、本体制御部30及び画像処理部33により行うようにすることもできる。その場合、シェーディング補正以外の画像処理については画像処理部112では行わずに画像処理部33で行わせるようにすると良い。
また、上述した各実施例では、主走査方向の位置に対応した補正演算と、副走査方向の位置に応じた補正演算の両方を、読取画信号に対して行っているが、何れか一方の補正演算のみを適用した場合でも、それに応じた効果を得ることができる。
また、上述した各実施例では、画像メモリ34に保存した1ページ分の読取画信号のうち、主走査方向の中央部分の領域に含まれる所定数の読取画信号の平均値を算出して、調整の目標値TAとして用いているが、この目標値TAの算出に際しては、主走査方向の中央部分以外の領域の読取画信号を用いても良い。
また、上述した各実施例では、画像メモリ34に保存した1ページ分の読取画信号のうち、主走査方向の中央部分の領域に含まれる所定数の読取画信号の平均値を算出して、調整の目標値TAとして用いているが、この目標値TAの算出に際しては、主走査方向の中央部分以外の領域の読取画信号を用いても良い。
また、上述した画像処理部33の機能を本体制御部30が適宜なプログラムを実行することで実現するようにすることもできる。
また、このようなプログラムは、はじめから本体制御部30のコンピュータに備えるROM,HDDあるいはSSD等の記憶手段に格納しておいてもよいが、記録媒体であるCD−ROMあるいはフレキシブルディスク,MO,CD−R,CD−RW,DVD+R,DVD+RW,DVD−R,DVD−RW,又はDVD−RAMや、SRAM,NOV−RAM,EEPROM,メモリカード等の不揮発性記録媒体(メモリ)に記録して提供することもできる。そのメモリに記録されたプログラムをコンピュータにインストールしてCPUに実行させるか、CPUにそのメモリからこのプログラムを読み出して実行させることにより、上述した各処理の手順を実行させることができる。
また、このようなプログラムは、はじめから本体制御部30のコンピュータに備えるROM,HDDあるいはSSD等の記憶手段に格納しておいてもよいが、記録媒体であるCD−ROMあるいはフレキシブルディスク,MO,CD−R,CD−RW,DVD+R,DVD+RW,DVD−R,DVD−RW,又はDVD−RAMや、SRAM,NOV−RAM,EEPROM,メモリカード等の不揮発性記録媒体(メモリ)に記録して提供することもできる。そのメモリに記録されたプログラムをコンピュータにインストールしてCPUに実行させるか、CPUにそのメモリからこのプログラムを読み出して実行させることにより、上述した各処理の手順を実行させることができる。
さらに、ネットワークに接続され、プログラムを記録した記録媒体を備える外部機器あるいはプログラムを記憶手段に記憶した外部機器からダウンロードして実行させることも可能である。
また、以上述べてきた各実施形態の構成及び変形例は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて適用することも可能である。
また、以上述べてきた各実施形態の構成及び変形例は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて適用することも可能である。
本発明は、密着イメージセンサを用いて原稿画像を読み取る機能を備えた装置であれば、画像読取装置以外の装置、例えば、ファクシミリ装置など、この密着イメージセンサを画像読取手段として有する装置にも同様にして適用することができる。
1:画像読取装置、1a:自動原稿搬送ユニット、1b:第2画像読取ユニット、8,9:搬送ローラ、30:本体制御部、31:操作部、32:表示部、33,112:画像処理部、34:画像メモリ、35:外部インタフェース(I/F)回路、40:読取制御部、100:密着イメージセンサ装置、101:イメージセンサチップ、110:アンプ回路、111:アナログ/デジタル変換器、113:フレームメモリ、114:出力制御回路、115:インタフェース(I/F)回路、S1:送信側ユニット、S2:受信側ユニット。
Claims (8)
- 密着イメージセンサにより原稿の画像を読み取る読取手段と、
前記読取手段により基準部材を読み取ってシェーディング補正用の第1の基準信号を取得する第1の基準信号取得手段と、
前記読取手段により所定の均一濃度チャートを読み取って第2の基準信号を取得する第2の基準信号取得手段と、
前記第2の基準信号を前記第1の基準信号に基づきシェーディング補正して得た第3の基準信号に基づき、前記密着イメージセンサの主走査方向の位置毎に、該第3の基準信号を所定の目標値に補正するための主走査補正値を取得する主走査補正値取得手段と、
前記密着イメージセンサにより原稿を読み取って得た読取信号を前記第1の基準信号に基づきシェーディング補正した後、前記密着イメージセンサの主走査方向の位置毎に、前記主走査補正値に従って補正する主走査補正手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1に記載の画像読取装置であって、
前記第2の基準信号を前記第1の基準信号に基づきシェーディング補正して得た第3の基準信号に基づき、前記均一濃度チャートの副走査方向の位置毎に、該第3の基準信号を所定の目標値に補正するための副走査補正値を取得する副走査補正値取得手段と、
前記密着イメージセンサにより原稿を読み取って得た読取信号を前記第1の基準信号に基づきシェーディング補正した後、前記原稿の副走査方向の位置毎に、前記副走査補正値に従って補正する副走査補正手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1に記載の画像読取装置であって、
前記密着イメージセンサと読取対象の原稿面との間の距離を計測する測距手段と、
前記第2の基準信号を前記第1の基準信号に基づきシェーディング補正して得た第3の基準信号に基づき、前記測距手段により計測した前記密着イメージセンサと前記均一濃度チャートとの距離毎に、該第3の基準信号を所定の目標値に補正するための副走査補正値を取得する副走査補正値取得手段と、
前記密着イメージセンサにより原稿を読み取って得た読取信号を前記第1の基準信号に基づきシェーディング補正した後、前記原稿の副走査方向の各位置について、前記測距手段により計測した前記密着イメージセンサと前記原稿との距離に応じた前記副走査補正値に従って補正する副走査補正手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像読取装置であって、
前記主走査補正値は、前記密着イメージセンサにより原稿を読み取って得た読取信号を前記第1の基準信号に基づきシェーディング補正した信号に乗算する係数であることを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像読取装置であって、
前記密着イメージセンサは、主走査方向に複数のセンサチップをインライン型あるいは千鳥型に配置したものであり、
前記主走査補正値取得手段は、前記各センサチップの主走査方向の読取範囲毎に前記主走査補正値を取得することを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像読取装置であって、
前記主走査補正値取得手段は、前記密着イメージセンサの主走査方向の読取画素毎に前記主走査補正値を取得することを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像読取装置であって、
前記均一濃度チャートは、グレー均一チャートであることを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像読取装置を画像読取手段として備えた画像形成装置。
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