JP3128836B2 - 画像読取装置におけるシェーディング補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はイメージスキャナ装置等
の画像読取装置に係り、詳しくはシェーディング補正装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、イメージスキャナ装置において
は、原稿の下地の濃度に合わせて入力信号のレベルを調
整する、いわゆるバックグランドコントロール（以下、
単にＢＧＣという）機能を備えたものがある。このＢＧ
Ｃについて図４に従って説明する。図４において、イメ
ージセンサ６０は多数の光電変換素子が列設され、原稿
６１に照射された光源６２の反射光に基づいて１ランイ
分の画像信号を出力する。そして、原稿６１の下地濃度
を検出するためにプリスキャンを行うと、イメージセン
サ６０は該原稿６１の下地濃度に基づく画像信号（白レ
ベル信号）を出力する。この１ライン分の白レベル信号
は増幅回路６３にて増幅され、Ａ／Ｄコンバータ回路６
４に入力される。Ａ／Ｄコンバータ回路６４はこの増幅
された白レベル信号のレベルに応じて０〜２５５段階
（２５６階調）にデジタル変換しビデオ処理回路６５に
てビデオ処理を行う。そして、ゲイン設定回路６６はビ
デオ処理回路６５からのプリスキャンした１ライン中の
各画素ごとのデジタル値に基づいて原稿６１の下地濃度
を判定し、その濃度に応じて前記増幅回路６３の増幅率
を調整し、原稿の下地濃度に左右されず常に最適な画像
信号を生成している。つまり、例えば原稿６１の下地濃
度が濃い（黒っぽい）場合、イメージセンサ６０からの
白レベル信号の値は、下地濃度が薄い（白い）場合に比
べて小さい。即ち、白レベル信号のレンジ幅が小さい。
その結果、Ａ／Ｄコンバータ回路６４で２５６階調にデ
ジタル変換することができるにもかかわらず非常に狭い
レンジでの変換になる。そこで、増幅回路６３において
白レベル信号のレンジ幅がＡ／Ｄコンバータ回路６４で
２５６階調の最大の範囲でデジタル変換されるように予
め増幅して最適なレベルに調整するようにしたものであ
る。

【０００３】また、この種の増幅回路のゲインを調整す
るケースとして以下の場合がある。即ち、このイメージ
スキャナにおいて、イメージセンサ６０の持つ階調性を
最大限に利用するためにはＡ／Ｄコンバータ回路６４に
入力される画像信号のレンジ幅がＡ／Ｄコンバータ回路
６４が変換できる最大レンジと同じになるように大きく
取ることが望ましい。そこで、製品出荷時において増幅
回路６３に備えた可変抵抗等を調整し、増幅回路６３の
ゲインを制御して画信号のレンジ幅が最適な大きさにな
るように調整している。しかしながら、周囲温度の変化
で光源６２の照度やイメージセンサ６０の感度が変化す
る。また、光学系レンズの明るさのバラツキ、シェーデ
ィング補正のための白基準の補正板の反射濃度のバラツ
キがある。そのため、これら変動とバラツキを考慮し
て、Ａ／Ｄコンバータ回路６４に入力される画像信号の
レンジ幅にマージンを持たせていた。その結果、マージ
ンを考慮して増幅回路６３のゲインを調整することか
ら、画像信号のレンジ幅が実質狭くなり、イメージセン
サの階調性を最大限に発揮することができない。そこ
で、オートゲインコントロール（以下、単にＡＧＣとい
う）機能を備えたイメージスキャナが提案されている。
このスキャナは図５に破線で示すＡＧＣ回路６７を設け
たものであって、プリスキャンを行い、その時に得られ
た１ライン分の画信号に基づいて画像信号のレンジ幅が
Ａ／Ｄコンバータ回路６４が変換できる最大レンジと同
じになるように増幅回路６３の増幅率を自動調整するよ
うにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＡＧＣ
機能を備えたイメージスキャナ及びＢＧＣ機能を備えた
イメージスキャナはそれぞれ増幅回路６３のゲインを調
整する回路６６，６７が必要となり回路規模が大きくな
ってる。また、これら回路６６，６７はアナログ回路と
なるため、精度の高い回路素子及び部品が必要となって
いた。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はゲインを調整するための
回路を用いずに従来と全く異なる構成でＡＧＣ機能やＢ
ＧＣ機能を実現することができる画像読取装置における
シェーディング補正装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、複数の光電変換素子を列設したイメージセ
ンサにて記録媒体に記録された画像を読み取る画像読取
装置におけるシェーディング補正装置であって、第１の
光量の光源を用いて前記記録媒体の下地の読み取りを行
う下地読み取り手段と、前記下地読み取り手段によって
読み取った前記記録媒体の下地の画像信号に基づいて光
源の光量を前記第１の光量から第２の光量に調整する光
量調整手段と、前記光量調整手段によって前記第２の光
量に調整された光源により補正板の面を読み取り、読み
取った補正板の面の画像信号に基づいてシェーディング
補正を行うシェーディング補正手段と、前記シェーディ
ング補正を行った後に前記光源の光量を前記第１の光量
に戻して前記記録媒体に記録された画像の読み取りを行
う画像読み取り手段とを備えたことを特徴とするシェー
ディング補正装置をその要旨とする。

【０００７】

【作用】従って、例えばイメージセンサにて記録媒体の
下地を読み取り、その読み取った画像信号に基づいて記
録媒体の下地濃度を判定する。そして、その下地濃度に
応じてシェーデイング補正時に補正板に照射する光源の
光量を調整する。即ち、シェーデイング補正時におい
て、光源の光量を下地濃度が濃い（明度が低い）場合に
は相対的に少なくし、反対に下地濃度が薄い（明度が高
い）場合には相対的に多くすることにより、下地濃度に
応じたシェーデイング補正のための基準値が設定され
る。その結果、記録媒体から読み取った画像信号をシェ
ーデイング補正処理する場合、その記録媒体から読み取
られた画像信号の値がこの基準値によって濃い場合には
広げられ、薄い場合には狭められ、見掛け上、記録媒体
の下地濃度に応じてＡ／Ｄコンバータ回路の前段に設け
た増幅器のゲインを制御したことと同じになる。

【０００８】又、例えばシェーディング補正のために設
けた補正板の面を読み取り、その読み取った画像信号の
レベルがＡ／Ｄコンバータ回路が変換できる最大レンジ
と同じかどうか判定する。そして、画像信号のレベルに
応じてシェーデイング補正時に補正板に照射する光源の
光量を調整する。即ち、シェーデイング補正時におい
て、光源の光量を画像信号のレベルがＡ／Ｄコンバータ
回路が変換できる最大レンジとなるように設定される。
その結果、光源の光量によって、記録媒体から読み取っ
た画像信号のレベルがＡ／Ｄコンバータ回路が変換でき
る最大レンジとなるように出力され、見掛け上、Ａ／Ｄ
コンバータ回路の前段に設けた増幅器のゲインを制御し
てＡ／Ｄコンバータ回路が変換できる最大レンジするこ
とと同じになる。

【０００９】

【実施例】［第一実施例］ 以下、本発明をイメージスキャナーのＢＧＣ装置に具体
化した一実施例を図１に従って説明する。図１はイメー
ジスキャナーにおけるＢＧＣ装置の要部電気ブロック回
路図を示し、イメージセンサ１１は多数の光電変換素子
が列設され、イメージスキャナー装置のトップカバー１
２に設けられたプラテンガラス１３上に載置された記録
媒体としての原稿１４に照射された光源としてのＬＥＤ
１５の反射光に基づいて１ランイ分の画像信号を出力す
る。尚、トップカバー１２の裏面にはシェーデング補正
のための白色の補正板１６が設けられ、同様に補正板１
６に照射されたＬＥＤ１５の反射光に基づいてイメージ
センサ１１は１ランイ分の画像信号を出力する。又、Ｌ
ＥＤ１５はカウンタ回路１７からの駆動信号に基づくド
ライブ回路１８のオン・オフ動作に基づいて発光時間が
制御（デューティ制御）されて光量調整される。そし
て、イメージセンサ１１とＬＥＤ１５とでセンサユニッ
トを構成し、このセンサユニットを副走査方向に往復動
させて原稿１４の画像を読み取るようになっている。

【００１０】増幅回路１９は前記画像信号を入力し、同
画像信号を増幅し次段のＡ／Ｄコンバータ回路２０に入
力される。Ａ／Ｄコンバータ回路２０はこの増幅された
画像信号のレベルに応じて０〜２５５段階（２５６階
調）にデジタル変換する。Ａ／Ｄコンバータ回路２０の
デジタル変換可能のレンジは本実施例では０〜２．４ボ
ルトであって、この範囲においてアナログ画像信号を２
５６階調にデジタル変換することになる。そして、デシ
タル変換された画像信号はシェーデイング補正回路、シ
ェーデング補正における明補正及び暗補正のための基準
値を記憶する記憶回路等で構成された公知のビデオ処理
回路２１に入力され同処理回路２１にてシェーデイング
補正等の処理が行われインターフェイス２２を介して外
部装置に出力される。

【００１１】マイクロコンピュータ２３は前記ビデオ処
理回路２１から原稿１４の下地濃度をチェツクする前に
補正板１６を使用して行うシェーディング補正の明補正
値ＦＦA と、ビデオ処理回路２１を介して前記Ａ／Ｄコ
ンバータ回路２０から出力された原稿１４の下地のデジ
タル画像信号とを入力し、原稿１４の下地濃度に対応し
たシェーディング補正時の明補正及び暗補正のための前
記ＬＥＤ１５の光量を演算する。即ち、前記明補正値Ｆ
ＦA と前記原稿１４の下地のデジタル画像信号の最大値
ＩMAX と先の明補正で求めた各画素（ピクセル）の明補
正値ＦＦA においてその最大値ＩMAX となった画素（ピ
クセル）の明補正値ＦＦAMAXの比（＝ＩMAX ／ＦＦAMA
X）を演算し、その比をシェーディング補正における明
補正のためのＬＥＤ１５のデューティ比ＤH とする。さ
らに、明補正値ＦＦA と原稿１４の下地のデジタル画像
信号の最小値ＩMIN と先の明補正で求めた各画素（ピク
セル）の明補正値ＦＦA においてその最小値ＩMIN とな
った画素（ピクセル）の明補正値ＦＦAMINの比（＝ＩMI
N ／ＦＦAMIN）を演算し、その比をシェーディング補正
における暗補正のためのＬＥＤ１５のデューティ比ＤL
とする。そして、マイクロコンピュータ２３はこの演算
したデューティ比ＤH ，ＤL でＬＥＤ１５をデューティ
制御するために前記カウンタ回路１７に駆動制御信号を
出力するようになっている。

【００１２】又、マイクロコンピュータ２３はこのシェ
ーデイング補正において原稿の下地濃度に応じたデュー
ティ比ＤＨ，ＤL を前記カウンタ回路１７に駆動制御信
号を出力する他に原稿１４を読み取り際のＬＥＤ１５の
ディーティ制御（デューティ比１００％）するための駆
動制御信号を出力するようになっている。次に、上記の
ように構成したイメージスキャナーに備えたＢＧＣ装置
の作用について説明する。さて、イメージセンサ１１に
てプラテンガラス１３上に載置した原稿１４を読み取る
べく、まずセンサユニットを補正板１６に案内し、シェ
ーディング補正を行う。このとき、マイクロコンピュー
タ２３はカウンタ回路１７にデューティ比０％の駆動制
御信号を出力し、カウンタ回路１７及びドライブ回路１
８を介してＬＥＤ１５を消灯し暗補正する。この暗補正
におけるイメージセンサ１１が読み取った画像信号は増
幅回路１９、Ａ／Ｄコンバータ回路２０によりデジタル
画像信号に変換され、ビデオ処理回路２１にて暗補正値
が作成される。暗補正が終了すると、次に明補正を行
う。マイクロコンピュータ２３はカウンタ回路１７にデ
ューティ比１００％の駆動制御信号を出力し、カウンタ
回路１７及びドライブ回路１８を介してＬＥＤ１５を全
灯し明補正する。明補正におけるイメージセンサ１１が
読み取った画像信号は同様にデジタル画像信号に変換さ
れ、ビデオ処理回路２１にて明補正値ＦＦA が作成され
る。そして、この明補正値ＦＦA がマイクロコンピュー
タ２３に入力される。

【００１３】次に、原稿１４の下地濃度を検出するため
に、センサユニットを原稿１４の端部に案内し、下地濃
度の検出を行う。このとき、マイクロコンピュータ２３
は同様にカウンタ回路１７にデューティ比１００％の駆
動制御信号を出力し、カウンタ回路１７及びドライブ回
路１８を介してＬＥＤ１５を全灯して原稿１４の端部下
地をスキャンして１ライン読み取る。そして、イメージ
センサ１１にて読み取った１ライン分の画像信号は増幅
回路１９、Ａ／Ｄコンバータ回路２０によりデジタル画
像信号に変換され、ビデオ処理回路２１を介してその時
のデジタル画像信号からの最大値ＩMAX と最小値ＩMIN
を求めるとともに、先の明補正で求めた各画素（ピクセ
ル）の明補正値ＦＦA においてその最大値ＩMAX と最小
値ＩMIN となった画素（ピクセル）の明補正値ＦＦAMA
X，ＦＦAMINを読み出す。

【００１４】そして、マイクロコンピュータ２３はこの
最大値ＩMAX 、最小値ＩMIN 及び明補正値ＦＦAMAX，Ｆ
ＦAMINに基づいて明補正のためのデューティ比ＤH と暗
補正のためのデューティ比ＤL を演算する。デューティ
比ＤH （＝ＩMAX ／ＦＦAMAX），ＤL （＝ＩMIN ／ＦＦ
AMIN）が求まると、この原稿１４のためのシェーディン
グ補正を行うために、再度センサユニットを補正板１６
に案内し、シェーディング補正を行う。まず暗補正すべ
く、マイクロコンピュータ２３はカウンタ回路１７に暗
補正のためのデューティ比ＤL の駆動制御信号を出力
し、カウンタ回路１７及びドライブ回路１８を介してＬ
ＥＤ１５をデューティ比ＤL を点灯制御し暗補正する。
この暗補正におけるイメージセンサ１１が読み取った画
像信号は増幅回路１９、Ａ／Ｄコンバータ回路２０によ
りデジタル画像信号に変換され、ビデオ処理回路２１に
て暗補正のための基準値が作成され記憶回路に記憶され
る。

【００１５】続いて、明補正をすべく、マイクロコンピ
ュータ２３はカウンタ回路１７に明補正のためのデュー
ティ比ＤH の駆動制御信号を出力し、カウンタ回路１７
及びドライブ回路１８を介してＬＥＤ１５をデューティ
比ＤH を点灯制御し明補正する。この明補正におけるイ
メージセンサ１１が読み取った画像信号は増幅回路１
９、Ａ／Ｄコンバータ回路２０によりデジタル画像信号
に変換され、ビデオ処理回路２１にて明補正のための基
準値が作成され記憶回路に記憶される。

【００１６】つまり、このシェーディング補正で得られ
た明補正及び暗補正のための基準値は全灯（１００％デ
ューティ）でシェーディング補正するのと相違して、今
から読み取る原稿１４の下地濃度に応じたデューティＤ
H ，ＤLで発光制御（光量調整）されたＬＥＤ１５から
の光量でシェーディング補正される。従って、図２に示
すようにデューティ比１００％の行ったシェーデイング
補正に対する各画素の明補正及び暗補正のための基準値
ＦＦA ，ＦＦBが実線で示されるのに対して各画素のデ
ューティＤH による明補正ための基準値ＦＦABGC及びデ
ューティＤL よる暗補正ための基準値ＦＦBBGCは破線で
示す値となる。

【００１７】デューティＤH ，ＤL による明補正及び暗
補正のための基準値ＦＦABGC，ＦＦBBGCが求まると、セ
ンサユニットを原稿１４の端部に案内し後に副走査方向
へ移動させながら原稿１４の読み取りを開始する。この
とき、マイクロコンピュータ２３はカウンタ回路１７に
デューティ比１００％の駆動制御信号を出力し、カウン
タ回路１７及びドライブ回路１８を介してＬＥＤ１５を
全灯して原稿１４をスキャンしながら順次１ラインづつ
読み取る。そして、イメージセンサ１１にて読み取った
１ライン分の画像信号は増幅回路１９、Ａ／Ｄコンバー
タ回路２０によりデジタル画像信号に変換され、ビデオ
処理回路２１に入力されてシェーディング補正される。

【００１８】このシェーディング補正はデューティＤH
，ＤL による明補正及び暗補正のための基準値ＦＦABG
C，ＦＦBBGCを使用して行われる。その結果、デューテ
ィ比１００％で発光制御された光量で読み取ったデジタ
ル画像信号をデューティＤH ，ＤL で発光制御された光
量による明補正及び暗補正のための基準値ＦＦABGC，Ｆ
ＦBBGCを用いて補正されることから、シェーディング補
正されたデジタル画像信号の値は拡大されたことにな
る。つまり、デューティＤH ，ＤL の光量での基準値Ｆ
ＦABGC，ＦＦBBGCに基づく補正は、見掛け上、イメージ
センサ１１が読み取った原稿１４のアナログ画像信号を
増幅率β（＝ＦＦAMAX／（ＩMAX −ＩMIN ））で増幅し
たものをデューティ比１００％の光量での求めた明補正
及び暗補正のための基準値を使用して補正したものと実
質同じとなる。従って、原稿１４の下地濃度に応じてＢ
ＧＣを行うべく増幅回路１９の増幅率βを調整するのと
同じとなる。従って、読み取られた原稿１４の画像信号
はその原稿１４の下地濃度に応じたＢＧＣが行われシェ
ーディング補正されてインターフェイス２２に順次出力
される。

【００１９】以上詳述したように、本実施例では原稿１
４の下地を読み取り、その下地濃度の応じてＬＥＤ１５
の光量を調整して明補正及び暗補正ための基準値ＦＦAB
GC，ＦＦBBGCを求め、デューティ比１００％の光量で読
み取った原稿１４の画像信号をこの基準値ＦＦABGC，Ｆ
ＦBBGCにてシェーディング補正するようにしたので、見
掛け上、原稿１４の下地濃度に応じて増幅回路１９の増
幅率βを調整したのと同様のＢＧＣが可能となり、高品
質な画像信号を得ることができる。しかも、従来のＢＧ
Ｃ機能を備えたイメージスキャナのように、増幅回路に
ゲインを調整する回路が不要となるとともに、ＬＥＤ１
５を制御するカウンタ回路１７等がデジタル回路である
ため、精度の高い素子を必要とせず回路規模を小さくす
ることができる。 ［第二実施例］次に、本発明をイメージスキャナー装置
のＡＧＣ装置に具体化した一実施例を図３に従って説明
する。尚、説明の便宜上前記第一実施例と共通の部分は
符号を同じにしその詳細は省略する。

【００２０】ＡＧＣ制御回路３０は最大値レベル検出回
路３１及びマイクロコンピュータ３２から構成され、そ
の検出回路３１にて前記増幅回路１９からのアナログ画
像信号を入力し、その時の画像信号のレベル（即ち、前
記Ａ／Ｄコンバータ回路２０へのＡ／Ｄ入力電圧）を検
出する。マイクロコンピュータ３２はカウンタ回路１７
及びドライブ回路１８を介して前記ＬＥＤ１５をデュー
ティ制御してその光量を調整するようになっている。
又、マイクロコンピュータ３２は記憶装置を備え、Ａ／
Ｄコンバータ回路２０のＡ／Ｄ入力電圧レンジ（０〜
２．５ボルト）の最大値（２．５ボルト）及び基準デュ
ーティ比ＤX を記憶している。基準デューティ比ＤX は
補正板１６にＬＥＤ１５の光を照射してＡ／Ｄコンバー
タ回路２０に入力されるアナログ画像信号の最大値ＬK
がＡ／Ｄ入力電圧レンジ（０〜２．５ボルト）の最大値
（２．５ボルト）になるようにＬＥＤ１５をデューティ
制御し、そのアナログ画像信号の最大値ＬK がＡ／Ｄ入
力電圧レンジの最大値になったときのＬＥＤ１５のデュ
ーティ比であって、予め出荷時に試験し設定される。そ
して、マイクロコンピュータ３２はこの基準デューテイ
比ＤX と検出回路３１からの画像信号のレベルに基づい
て原稿１４の画像を読み取る際、その画像信号の最大値
がＡ／Ｄコンバータ回路２０へのＡ／Ｄ入力電圧レンジ
の最大値となってＡ／Ｄコンバータ回路２０が変換でき
る最大のレンジとなるＬＥＤ１５のデューティ比ＤZ を
求める。そして、この求めたデューティ比ＤZ にてマイ
クロコンピュータ３２はＬＥＤ１５をデューティ制御す
る。

【００２１】次に、上記のように構成したイメージスキ
ャナーに備えたＡＧＣ装置の作用について説明する。ま
ず、出荷時に行う基準デューテイ比ＤX の設定について
説明する。イメージセンサ１１にてセンサユニットを補
正板１６に案内し、シェーディング補正を行う。このと
き、マイクロコンピュータ３２はカウンタ回路１７にデ
ューティ比１００％の駆動制御信号を出力し、カウンタ
回路１７及びドライブ回路１８を介してＬＥＤ１５を全
灯して白色の補正板１６を読み取る。イメージセンサ１
１が読み取ったアナログ画像信号は最大値レベル検出回
路３１に入力され、同検出回路３１はその１ライン分の
アナログ画像信号中からレベルが最も大きい画素の値
（最大値）ＬK をマイクロコンピュータ３２に出力す
る。マイクロコンピュータ３２はこの最大値ＬK がＡ／
Ｄ入力電圧レンジの最大値（２．５ボルト）かどうか判
定する。そして、最大値ＬK がＡ／Ｄ入力電圧レンジの
最大値と一致すればこの時の基準ディユーティ比ＤK と
して記憶する。また、最大値ＬK がＡ／Ｄ入力電圧レン
ジの最大値より大きいとき、ＬＥＤ１５のデューティ比
を下げて、再度補正板１６を読み取り行う。そして、最
大値ＬK がＡ／Ｄ入力電圧レンジの最大値になるまでこ
の動作を繰り返して基準ディユーティ比ＤK を求める。
このとき、イメージセンサ１１が読み取った画像信号は
増幅回路１９、Ａ／Ｄコンバータ回路２０によりデジタ
ル画像信号に変換されていて、ビデオ処理回路２１にて
明補正のための基準値が作成されている。そして、基準
ディユーティ比ＤK が求まるとマイクロコンピュータ３
２はこの基準デューティ比ＤK を記憶したのち、カウン
タ回路１７にデューティ比０％の駆動制御信号を出力
し、カウンタ回路１７及びドライブ回路１８を介してＬ
ＥＤ１５を消灯し暗補正する。この暗補正におけるイメ
ージセンサ１１が読み取った画像信号は増幅回路１９、
Ａ／Ｄコンバータ回路２０によりデジタル画像信号に変
換され、ビデオ処理回路２１にて暗補正のための基準値
が作成される。このとき、本実施例ではビデオ処理回路
２１においてこの１ライン分の各暗補正の基準値の中か
ら最大値を示す明補正の基準値と対応するピクセルの暗
補正のための基準値が求められ、基準暗補正値ＸD とし
てマイクロコンピュータ３２の記憶装置に記憶される。
そして、基準ディユーティ比ＤK と基準暗補正値ＸD と
を設定することにより、出荷時におけるＡＧＣの作業は
終了する。

【００２２】次に、イメージセンサ１１にてプラテンガ
ラス１３上に載置した原稿１４を読み取る場合について
説明すると、まずセンサユニットを補正板１６に案内
し、シェーディング補正を行う。このとき、マイクロコ
ンピュータ３２はカウンタ回路１７に前記設定した基準
デューティ比ＤK の駆動制御信号を出力し、カウンタ回
路１７及びドライブ回路１８を介してＬＥＤ１５をデュ
ーティ制御して明補正する。このとき、イメージセンサ
１１が読み取った１ライン分のアナログ画像信号は最大
値レベル検出回路３１に入力され、同検出回路３１はそ
の１ライン分のアナログ画像信号中からレベルが最も大
きい画素の値（最大値）ＬKMAXをマイクロコンピュータ
３２に出力する。

【００２３】マイクロコンピュータ３２はこのアナログ
画像信号、即ち最大値ＬKMAXがＡ／Ｄ入力電圧レンジの
最大値（＝ＬK ＝２．５）となるように、前記事前に設
定した前記基準ディユーティ比ＤK 及びＡ／Ｄ入力電圧
レンジの最大値（＝ＬK ＝２．５）とで当該原稿１４の
読み取りのためのＬＥＤ１５の光量（デューティー比Ｄ
AGC ）を演算する。つまり、ＬＥＤ１５の光量（デュー
ティー比ＤAGC ）はアナログ画像信号のレベルに比例す
るため、以下の関係が成立する。

【００２４】 即ち、ＤK ：ＤAGC ＝ＬKMAX：ＬK （ＬK ＝２．５） 従って、ＤAGC ＝ＤK ・ＬK ／ＬKMAXとなる。 マイクロコンピュータ３２は上記演算を行いデューティ
ー比ＤAGC を求める。そして、マイクロコンピュータ３
２はこのカウンタ回路１７にデューティ比ＤAGC の駆動
制御信号を出力し、カウンタ回路１７及びドライブ回路
１８を介してＬＥＤ１５をデューティ制御して明補正す
る。従って、ＬＥＤ１５がデューティ比ＤAGC で光量調
整された明補正において、イメージセンサ１１から出力
される１ランイ分の画像信号の最大値ＬKMAXがＡ／Ｄ入
力電圧レンジの最大値となる。

【００２５】次に、マイクロコンピュータ３２はカウン
タ回路１７にデューティ比０％の駆動制御信号を出力
し、カウンタ回路１７及びドライブ回路１８を介してＬ
ＥＤ１５を消灯し暗補正する。この暗補正におけるイメ
ージセンサ１１が読み取った１ライン分の画像信号は増
幅回路１９、Ａ／Ｄコンバータ回路２０をデジタル画像
信号に変換され、ビデオ処理回路２１にて暗補正のため
の基準値ＦＦBAGCが作成され、同処理回路２１の記憶装
置に記憶される。この暗補正値ＦＦBAGCの作成は各画素
に対応するデジタル画像信号の値と上記ＬK ／ＬKMAXと
の積によって求められる。これは、次に行われる明補正
及び原稿１４の読み取りがデューティ比ＤAGC にてデュ
ーティ制御されたＬＥＤ１５の光量にて行われることか
ら、これに合わせて暗補正のための基準値ＦＦBAGCも相
対的に変換する必要があるからである。

【００２６】次に、補正板１６を使用して明補正を行
う。このとき、マイクロコンピュータ３２はカウンタ回
路１７に前記演算したデューティ比ＤAGC の駆動制御信
号を出力し、カウンタ回路１７及びドライブ回路１８を
介してＬＥＤ１５をデューティ制御して明補正する。こ
のとき、デューティ比ＤAGC にてＬＥＤ１５がデューテ
ィ制御されているため、イメージセンサ１１から読み取
られ、Ａ／Ｄコンバータ回路２０に入力されるアナログ
画像信号の最大値は同回路３２のＡ／Ｄ入力電圧レンジ
の最大値と一致するようになるため、アナログ画像信号
はＡ／Ｄコンバータ回路２０の最大のレンジで、即ち高
分解能でもってデジタル変換される。つまり、アナログ
画像信号のレベルが全体に上昇しＡ／Ｄコンバータ回路
２０のＡ／Ｄ入力電圧レンジを超える周囲温度の変化に
基づくＬＥＤ１５の光量増加やイメージセンサ１１の感
度上昇が生じていることは勿論、ＬＥＤ１５及びイメー
ジセンサ１１が変動していないときも、Ａ／Ｄ入力電圧
レンジの最大値と一致することから、イメージセンサ１
１が読み取った原稿１４のアナログ画像信号を増幅回路
にて増幅率で調整する従来のＡＧＣと実質同じとなる。
そして、デシタル変換されたデジタル画像信号は明補正
のための基準値ＦＦAAGCとしてビデオ処理回路２１の記
憶装置に記憶される。

【００２７】明補正のための基準値ＦＦAAGCが求まる
と、センサユニットを原稿１４の端部に案内し、原稿１
４の読み取りに移る。このとき、マイクロコンピュータ
３２はカウンタ回路１７に前記演算したデューティ比Ｄ
AGC の駆動制御信号を出力し、カウンタ回路１７及びド
ライブ回路１８を介してＬＥＤ１５をデューティ制御し
て原稿１４をスキャンして１ライン読み取る。そして、
イメージセンサ１１にて読み取った１ライン分の画像信
号は増幅回路１９、Ａ／Ｄコンバータ回路２０によりデ
ジタル画像信号に変換される。このとき、デューティ比
ＤAGC にてＬＥＤ１５がデューティ制御されているた
め、イメージセンサ１１から読み取られ、Ａ／Ｄコンバ
ータ回路２０に入力されるアナログ画像信号の最大値は
同回路２０のＡ／Ｄ入力電圧レンジの最大値と一致する
ため、アナログ画像信号はＡ／Ｄコンバータ回路２０の
最大のレンジで、即ち高分解能でもってデジタル変換さ
れる。つまり、この場合でも前記と同様にイメージセン
サ１１が読み取った原稿１４のアナログ画像信号を増幅
回路にて増幅率で調整する従来のＡＧＣと実質同じとな
る。そして、このデジタル画像信号はビデオ処理回路２
１にて前記明補正及び暗補正の基準値とでシェーディン
グ補正されてインターフェイス２２に出力される。

【００２８】以上詳述したように、本実施例では白色の
補正板１６を読み取り、その画像信号のレベルに応じて
ＬＥＤ１５の光量（デューティ比ＤAGC ）を調整してＡ
／Ｄコンバータ回路２０にて高分解能で画像信号をデジ
タル変換して明補正及び暗補正ための基準値ＦＦAAGC，
ＦＦBAGCを求めるとともに、同じくデューティ比ＤAGC
の光量で読み取った原稿１４の画像信号をＡ／Ｄコンバ
ータ回路２０にて高分解能でデジタル変換させ、その原
稿１４のデジタル画像信号を前記基準値ＦＦAAGC，ＦＦ
BAGCにてシェーディング補正するようにしたので、見掛
け上、Ａ／Ｄコンバータ回路からの画像信号に応じてイ
メージセンサ１１が読み取った原稿１４のアナログ画像
信号がＡ／Ｄコンバータ回路２０にて高分解能にデジタ
ル変換されるように増幅回路の増幅率を調整したのと同
様のＡＧＣが可能となり、高品質な画像信号を得ること
ができる。しかも、従来のＡＧＣ機能を備えたイメージ
スキャナのように、増幅回路にゲインを調整する回路が
不要となるとともに、ＬＥＤ１５を制御するカウンタ回
路１７等がデジタル回路であるため、精度の高い素子を
必要とせず回路規模を小さくすることができる。

【００２９】尚、本発明は前記各実施例に限定されるも
のではなく、例えばＢＣＧ装置及びＡＧＣ装置の二つの
装置を併せ持ったイメージスキャナーに具体化してもよ
い。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のシェーディ
ング補正装置によれば、ゲインを調整するための回路を
用いずに従来と全く異なる構成でＡＧＣ機能やＢＧＣ機
能を実現することができる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化したＢＧＣ装置の電気ブロック
回路図。

【図２】下地濃度に応じてデューティ制御された光量に
基づく基準値とデューティ比１００％で制御された光量
に基づく基準値との関係を示す説明図。

【図３】本発明を具体化したＡＧＣ装置の電気ブロック
回路図。

【図４】従来のＢＧＣ装置の電気ブロック回路図。

【図５】従来のＡＧＣ装置の電気ブロック回路図。

【符号の説明】 １１…イメージセンサ、１４…記録媒体としての原稿、
１５…光源としてのＬＥＤ、１６…補正板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−107360（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−16365（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−29467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−111562（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/40 - 1/409 H04N 1/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光電変換素子を列設したイメージ
   センサにて記録媒体に記録された画像を読み取る画像読
   取装置におけるシェーディング補正装置であって、第１の光量の光源を用いて 前記記録媒体の下地の読み取
   りを行う下地読み取り手段と、 前記下地読み取り手段によって読み取った前記記録媒体
   の下地の画像信号に基づいて光源の光量を前記第１の光
   量から第２の光量に調整する光量調整手段と、前記光量
   調整手段によって前記第２の光量に調整された光源によ
   り補正板の面を読み取り、読み取った補正板の面の画像
   信号に基づいてシェーディング補正を行うシェーディン
   グ補正手段と、 前記シェーディング補正を行った後に前記光源の光量を
   前記第１の光量に戻して前記記録媒体に記録された画像
   の読み取りを行う画像読み取り手段と を備えたことを特
   徴とするシェーディング補正装置。