JP3466855B2

JP3466855B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JP3466855B2
Application number: JP03863897A
Authority: JP
Inventors: 義昭川合
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 2003-11-17
Anticipated expiration: 2017-02-07
Also published as: CN1191442A; US6034789A; CN1172518C; JPH10224575A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像を読み取った
イメージセンサから画素クロックに同期して出力される
画像信号を、Ａ／Ｄ変換手段により前記画素クロックに
同期したサンプリングクロックでサンプリングすること
により画像データを得る画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記従来の画像読取装置においてイメー
ジセンサから出力され、Ａ／Ｄ変換手段に入力される画
像信号のオフセット成分を適正範囲に調整したり、ゲイ
ンを適正範囲に調整したりする場合、それらの調整は、
単体のイメージセンサ側で行っていた。

【０００３】すなわち、光電変換素子と、その光電変換
素子から出力される画像信号のオフセットやゲインを調
整して出力する補正回路とから構成されるイメージセン
サのオフセットやゲインを、前記補正回路により、画像
読取装置に組み込まれる前に、イメージセンサ単体とし
て適正範囲に調整していた。

【０００４】しかし、そのイメージセンサ単体でオフセ
ットやゲインを適正範囲に厳密に調整したとしても、イ
メージセンサを画像読取装置に搭載して、画像読取装置
全体として見た場合、電気的な環境の変化等の要因によ
り、前記Ａ／Ｄ変換手段に入力される画像信号のオフセ
ットやゲインが必ずしも適正範囲ではなくなるおそれが
ある。

【０００５】また、前記Ａ／Ｄ変換手段に入力される画
像信号のオフセット・ゲインが適正範囲に調整されたと
しても、その後の画像読取装置の電源電圧、イメージセ
ンサに原稿画像を読み取らせるための光源の光量等の変
化や、設置環境毎のばらつきにより、適正範囲からずれ
てしまい、イメージセンサ単体での調整可能範囲を越
え、調整不能になってしまうおそれがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の画
像読取装置においては、イメージセンサ単体でオフセッ
ト・ゲインを適正範囲に調整したとしても、前記Ａ／Ｄ
変換器に入力される画像信号のオフセット・ゲインが、
適正範囲外にずれてしまう場合があり、また、そのずれ
が、イメージセンサ単体での調整可能範囲をこえてしま
うと、調整不能となり、イメージセンサを交換しなけれ
ばならない場合も生じるという問題点があった。

【０００７】本発明は係る事情に鑑みてなされたもので
あり、イメージセンサから出力される画像信号のオフセ
ット・ゲインを調整できる画像読取装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の画像読取装置は、画像を読み取った
イメージセンサから画素クロックに同期して出力される
画像信号を、Ａ／Ｄ変換手段により前記画素クロックに
同期したサンプリングクロックでサンプリングすること
により画像データを得る画像読取装置において、複数レ
ベルのオフセット相殺信号を発生でき、そのうちのいず
れかのレベルの信号を前記イメージセンサから出力され
る画像信号に加算して前記Ａ／Ｄ変換手段に入力するオ
フセット調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段にサンプリン
グクロックを供給すると共に、そのサンプリングクロッ
クの位相を前記画素クロックに対して複数段階に切り換
えることができるサンプリングクロック発生手段と、前
記イメージセンサが読み取った１ライン分の画像信号に
ついて前記Ａ／Ｄ変換手段が出力した画像データ中の最
大値を検出する最大値検出手段と、前記オフセット調整
手段が発生するオフセット相殺信号を０レベルに仮設定
した上で前記イメージセンサにより１ライン分の黒基準
画像を読み取って得られた画像データについて前記最大
値検出手段が検出した最大値から所定値を減じた値が前
記適正黒最大値範囲内になるような当該所定値に相当す
るレベルに前記オフセット相殺信号を本設定し、更に、
前記サンプリングクロック発生手段が発生するサンプリ
ングクロックの位相を順次切換えつつ、切り換えた各位
相において前記イメージセンサにより１ライン分の前記
黒基準画像及び白基準画像をそれぞれ読み取って得られ
た、それぞれの画像データについて前記最大値検出手段
が検出したそれぞれの最大値を、各位相における黒最大
値及び白最大値として各位相と対応付けて記憶し、前記
サンプリングクロック発生手段が発生するサンプリング
クロックの位相を、前記各位相のうちの、対応して記憶
した前記黒最大値及び白最大値が、いずれも、それぞれ
所定の適正黒最大値範囲内及び適正白最大値範囲内にあ
る位相に設定するオフセット相殺／位相設定手段とを備
えたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の画像読取装置は、画像を読
み取ったイメージセンサから画素クロックに同期して出
力される画像信号を、Ａ／Ｄ変換手段により前記画素ク
ロックに同期したサンプリングクロックでサンプリング
することにより画像データを得る画像読取装置におい
て、複数レベルのオフセット相殺信号を発生でき、その
うちのいずれかのレベルの信号を前記イメージセンサか
ら出力される画像信号に加算して前記Ａ／Ｄ変換手段に
入力するオフセット調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段に
サンプリングクロックを供給すると共に、そのサンプリ
ングクロックの位相を前記画素クロックに対して複数段
階に切り換えることができるサンプリングクロック発生
手段と、前記イメージセンサが読み取った１ライン分の
画像信号について前記Ａ／Ｄ変換手段が出力した画像デ
ータ中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記オフ
セット調整手段が発生するオフセット相殺信号を０レベ
ルに仮設定した上で前記イメージセンサにより１ライン
分の黒基準画像を読み取って得られた画像データについ
て前記最大値検出手段が検出した最大値から所定値を減
じた値が前記適正黒最大値範囲内になるような当該所定
値に相当するレベルに前記オフセット相殺信号を本設定
し、更に、前記サンプリングクロック発生手段が発生す
るサンプリングクロックの位相を順次切換えつつ、切り
換えた各位相において前記イメージセンサにより１ライ
ン分の前記黒基準画像及び白基準画像をそれぞれ読み取
って得られた、それぞれの画像データについて前記最大
値検出手段が検出したそれぞれの最大値を、各位相にお
ける黒最大値及び白最大値として各位相と対応付けて記
憶し、前記サンプリングクロック発生手段が発生するサ
ンプリングクロックの位相を、前記各位相のうちの、対
応して記憶した前記黒最大値及び白最大値が、いずれ
も、それぞれ所定の適正黒最大値範囲内及び適正白最大
値範囲内にある位相の中で、更に、対応する白最大値が
最大である位相に設定するオフセット相殺／位相設定手
段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の画像読取装置は、画像を読
み取ったイメージセンサから画素クロックに同期して出
力される画像信号を、Ａ／Ｄ変換手段により前記画素ク
ロックに同期したサンプリングクロックでサンプリング
することにより画像データを得る画像読取装置におい
て、複数レベルのオフセット相殺信号を発生でき、その
うちのいずれかのレベルの信号を前記イメージセンサか
ら出力される画像信号に加算して前記Ａ／Ｄ変換手段に
入力するオフセット調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段に
サンプリングクロックを供給すると共に、そのサンプリ
ングクロックの位相を前記画素クロックに対して複数段
階に切り換えることができるサンプリングクロック発生
手段と、前記イメージセンサが読み取った１ライン分の
画像信号について前記Ａ／Ｄ変換手段が出力した画像デ
ータ中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記オフ
セット調整手段が発生するオフセット相殺信号を０レベ
ルに仮設定した上で前記イメージセンサにより１ライン
分の黒基準画像を読み取って得られた画像データについ
て前記最大値検出手段が検出した最大値をオフセット初
期値として記憶すると共に、当該最大値から所定値を減
じた値が前記適正黒最大値範囲内になるような当該所定
値に相当するレベルに前記オフセット相殺信号を仮設定
し、その仮設定をした上で前記イメージセンサにより１
ライン分の黒基準画像を読み取って得られた画像データ
について前記最大値検出手段が検出した最大値と、前記
初期オフセット値から前記所定値を減じた値との差が所
定範囲内であれば、当該仮設定したレベルに前記オフセ
ット相殺信号を本設定する一方、当該最大値と前記初期
オフセット値から前記所定値を減じた値との差が前記所
定範囲外であるときは、前記オフセット調整手段が不良
である旨のエラーを出力し、更に、前記サンプリングク
ロック発生手段が発生するサンプリングクロックの位相
を順次切換えつつ、切り換えた各位相において前記イメ
ージセンサにより１ライン分の前記黒基準画像及び白基
準画像をそれぞれ読み取って得られた、それぞれの画像
データについて前記最大値検出手段が検出したそれぞれ
の最大値を、各位相における黒最大値及び白最大値とし
て各位相と対応付けて記憶し、前記サンプリングクロッ
ク発生手段が発生するサンプリングクロックの位相を、
前記各位相のうちの、対応して記憶した前記黒最大値及
び白最大値が、いずれも、それぞれ所定の適正黒最大値
範囲内及び適正白最大値範囲内にある位相に設定するオ
フセット相殺／位相設定手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１１】請求項４記載の画像読取装置は、画像を読
み取ったイメージセンサから画素クロックに同期して出
力される画像信号を、Ａ／Ｄ変換手段により前記画素ク
ロックに同期したサンプリングクロックでサンプリング
することにより画像データを得る画像読取装置におい
て、複数レベルのオフセット相殺信号を発生でき、その
うちのいずれかのレベルの信号を前記イメージセンサか
ら出力される画像信号に加算して前記Ａ／Ｄ変換手段に
入力するオフセット調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段に
サンプリングクロックを供給すると共に、そのサンプリ
ングクロックの位相を前記画素クロックに対して複数段
階に切り換えることができるサンプリングクロック発生
手段と、前記イメージセンサが読み取った１ライン分の
画像信号について前記Ａ／Ｄ変換手段が出力した画像デ
ータ中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記オフ
セット調整手段が発生するオフセット相殺信号を０レベ
ルに仮設定した上で前記イメージセンサにより１ライン
分の黒基準画像を読み取って得られた画像データについ
て前記最大値検出手段が検出した最大値をオフセット初
期値として記憶すると共に、当該最大値から所定値を減
じた値が前記適正黒最大値範囲内になるような当該所定
値に相当するレベルに前記オフセット相殺信号を仮設定
し、その仮設定をした上で前記イメージセンサにより１
ライン分の黒基準画像を読み取って得られた画像データ
について前記最大値検出手段が検出した最大値と、前記
初期オフセット値から前記所定値を減じた値との差が所
定範囲内であれば、当該仮設定したレベルに前記オフセ
ット相殺信号を本設定する一方、当該最大値と前記初期
オフセット値から前記所定値を減じた値との差が前記所
定範囲外であるときは、前記オフセット調整手段が不良
である旨のエラーを出力し、更に、前記サンプリングク
ロック発生手段が発生するサンプリングクロックの位相
を順次切換えつつ、切り換えた各位相において前記イメ
ージセンサにより１ライン分の前記黒基準画像及び白基
準画像をそれぞれ読み取って得られた、それぞれの画像
データについて前記最大値検出手段が検出したそれぞれ
の最大値を、各位相における黒最大値及び白最大値とし
て各位相と対応付けて記憶し、前記サンプリングクロッ
ク発生手段が発生するサンプリングクロックの位相を、
前記各位相のうちの、対応して記憶した前記黒最大値及
び白最大値が、いずれも、それぞれ所定の適正黒最大値
範囲内及び適正白最大値範囲内にある位相の中で、更
に、対応する白最大値が最大である位相に設定するオフ
セット相殺／位相設定手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１２】請求項５記載の画像読取装置は、請求項
１、２、３または４のいずれかの記載の画像読取装置に
おいて、前記オフセット相殺／位相設定手段は、前記各
位相と対応付けて記憶した前記黒最大値または白最大値
のうちの、少なくとも一方が、全ての位相について、そ
れぞれ所定の適正黒最大値範囲外または適正白最大値範
囲外で調整不能のときは、その旨のエラーを出力するこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項６記載の画像読取装置は、請求項
１、２、３または４のいずれかの記載の画像読取装置に
おいて、前記オフセット相殺／位相設定手段は、前記オ
フセット調整手段が発生するオフセット相殺信号を０レ
ベルに仮設定した上で前記イメージセンサにより１ライ
ン分の前記黒基準画像を読み取って得られた画像データ
について前記最大値検出手段が検出した最大値が、前記
適正黒最大値範囲を下回って調整不能のときは、その旨
のエラーを出力し、更に、当該最大値から前記所定値を
減じた値が前記適正黒最大値範囲内になるような当該所
定値に相当するレベルのオフセット相殺信号に設定不可
能で調整不能のときは、その旨のエラーを出力し、更
に、前記各位相と対応付けて記憶した前記黒最大値また
は白最大値のうちの、白最大値が、全ての位相につい
て、前記適正白最大値範囲外であったときには、その旨
のエラーを出力することを特徴とする。

【００１４】請求項７記載の画像読取装置は、請求項
３、４、５または６のいずれかの記載の画像読取装置に
おいて、前記オフセット相殺／位相設定手段が出力する
各エラーを可視表示するエラー表示手段を備えたことを
特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態について詳細に説明する。

【００１６】図１に、本発明の実施の形態に係る画像読
取装置のブロック構成を示す。

【００１７】同図において、イメージセンサ１は、原稿
画像を、図示しないクロック源から供給される画素クロ
ックに同期して１主走査ラインずつ読み取って原画像信
号を出力する、ＣＣＤ等の光電変換素子２と、その光電
変換素子２からの原画像信号のゲイン・オフセットをイ
メージセンサ１単体レベルで補正するゲイン・オフセッ
ト補正回路３とから構成されている。

【００１８】ゲイン・オフセット補正回路３から出力さ
れる、イメージセンサ１単体レベルで適正な値に調整さ
れた画像信号Ａは、イメージセンサ１からの画像信号と
してオフセット調整回路４に入力される。

【００１９】オフセット調整回路４に入力された画像信
号Ａには、制御部１０からのオフセット切換信号による
設定に応じたオフセット相殺信号が加算され、画像信号
Ｂとして、Ａ／Ｄ変換器５に入力される。Ａ／Ｄ変換器
５は、入力される画像信号Ｂを、サンプリングクロック
発生部６から供給されるサンプリングクロックでサンプ
リングすることより量子化し、画像データＣを出力する
ものであり、本実施の形態では、図示しない基準電圧源
から供給される基準電圧（本実施の形態では２Ｖである
とする）に基づいて、０Ｖから２Ｖまでのレベル範囲の
画像信号Ｂを、８ビットの分解能で量子化するものであ
るとする。

【００２０】サンプリングクロック発生部６は、図示し
ないクロック源から供給される画素クロックに同期した
サンプリングクロックをＡ／Ｄ変換器５に供給すると共
に、制御部１０からの位相切換信号による設定に応じた
位相に、前記サンプリングクロックを位相を設定するも
のである。

【００２１】１ライン最大値検出部７は、イメージセン
サ１が読み取った１ライン分の画像信号についてＡ／Ｄ
変換器５が出力した画像データ中の最大値を検出して、
その検出した最大値をＲＡＭ９の所定のアドレスに格納
するものであり、制御部１０は、そのＲＡＭ９の所定の
アドレスを読み出すことにより、前記最大値を知ること
ができる。なお、１ライン最大値検出部７における最大
値検出処理は、例えば、１ライン分の画像データを構成
する各画素毎の画素値を順次入力して比較し、値の大き
い画素値を順次の保持するようにすることで、容易に実
現できる。

【００２２】画像処理部８は、Ａ／Ｄ変換器５からの画
像データＢに対してシェーディング補正等の画像処理を
行うものであり、画像処理部８で処理された画像データ
は、本実施の形態に係る画像読取装置が組み込まれる装
置に応じて、例えば、プロッタで記録紙に記録される画
像データとして、上位のコンピュータ装置のモニタに表
示される画像データとして、ファクシミリメッセージと
して送信される画像データとして次段の処理に渡され
る。ただし、本発明は、画像読取装置におけるオフセッ
ト・ゲイン調整に関するものであり、通常の原稿画像を
読み取ってＡ／Ｄ変換器５から出力される画像データＣ
の扱いについては、従来と変わるところがないため、詳
細な説明は省略する。

【００２３】制御部１０は、装置各部を制御するマイク
ロコンピュータであり、ＲＯＭ１１に格納された制御手
順にしたがって、ＲＡＭ９を作業領域として装置各部を
制御する。ＲＡＭ９は、制御部１０の作業領域となる
他、画像処理部８によっても使用され、また、前述した
ように、１ライン最大値検出部７により検出した最大値
が格納されるものである。エラー表示部１２は、制御部
１０から通知される各種エラーを例えば、各種エラー対
応した発光ダイオード群のうちの、通知されたエラーに
対応するものを点灯させることにより、区別可能に表示
するものである。

【００２４】ここで、イメージセンサ１は、単体レベル
でのゲイン・オフセット補正回路３による調整により、
ゲイン・オフセットが適正レベルに調整されているもの
とする。

【００２５】図２に、イメージセンサ１から１ライン単
位で出力される画像信号Ａの特定の１画素についての画
像信号波形例を示す。同図には、１画素周期Ｔｐにおけ
る、明出力信号と、暗出力信号とを同時に示している。
明出力信号は、図示しない、点灯状態のキセノンランプ
等の光源からの光が照射された、「白」の基準となる図
示しない白基準板を、イメージセンサ１が、白基準画像
として読み取って得られる信号である。暗出力信号は、
前記光源のランプが消灯状態での前記白基準板を、イメ
ージセンサ１が黒基準画像として読み取って得られた信
号である。

【００２６】また、図２には、１画素周期Ｔｐ中におい
て、サンプリングクロック発生部６が発生可能なサンプ
リングクロックの位相Ｐ０ないしＰ７の８段階の位相が
示されている。その８段階の位相は前述したように、制
御部１０からの位相切換信号により設定されるが、その
設定の具体的方法としては、入力される画素クロックに
対して遅延量の異なる遅延素子を切り換え接続したり、
直列接続された遅延素子の接続数の切換え等、それ自体
既に知られた方法を適用することができる。

【００２７】図２に示す信号波形例では明出力及び暗出
力は、位相Ｐ７のサンプリングクロックでサンプリング
した場合が最も出力が小さくなり、位相Ｐ０の場合が最
も出力が大きくなっている。

【００２８】図３に、オフセット調整回路４において、
画像信号Ａに加算できる４通りのオフセット相殺信号
を、それぞれ画像信号Ａの明出力に加算した場合につい
て、同時に示す。同図において、「オフセット０」は、
画像信号Ａに０レベルのオフセット相殺信号を加算する
場合であり、「オフセット１」は、８ビット分解能のＡ
／Ｄ変換器５から出力される値０から値２５５までの２
５６階調の画像データＣにおいて、１０階調分だけ、階
調値を低下させるレベルのオフセット相殺信号を加算す
る場合であり、同様に「オフセット２」は、２０階調分
だけ、「オフセット３」は、３０階調分だけ階調値を低
下させるレベルのオフセット相殺信号を加算する場合で
ある。だたし、オフセット調整回路４において、アナロ
グの画像信号Ａに加算されるオフセット相殺信号はアナ
ログ信号である。つまり、前記Ａ／Ｄ変換器５の入力レ
ベル範囲が０Ｖから２Ｖで、そのレベル範囲を２５６段
階に量子化するから、１階調は、約８ｍＶに相当し、１
０階調は約８０ｍＶ、２０階調は約１６０ｍＶ、３０階
調は約２４０ｍＶに相当することになる。

【００２９】したがって、オフセット調整回路４は、
「オフセット０」の場合は、−０ｍＶのオフセット相殺
信号を、「オフセット１」の場合は、−８０ｍＶのオフ
セット相殺信号を、「オフセット２」の場合は、−１６
０ｍＶのオフセット相殺信号を、「オフセット３」の場
合は、−２４０ｍＶのオフセット相殺信号を、画像信号
Ａに加算する。

【００３０】そのオフセット調整回路４で画像信号Ａに
加算するオフセット相殺信号のレベルは、前述したよう
に、制御部１０からのオフセット切換信号により切換え
られるが、その具体的方法としては、例えば、前記制御
部１０からオフセット切換信号として出力される、オフ
セット相殺信号に相当するデジタル信号をＤ／Ａ変換器
によりアナログのオフセット相殺信号に変換して、加算
器の一方の入力端子に入力する一方、画像信号Ａを他方
の入力端子に入力することで、当該加算器の出力とし
て、画像信号Ａにオフセット相殺信号が加算された画像
信号Ｂが得られるような、それ自体既に知られた回路構
成を適用できる。

【００３１】なお、本実施の形態に係る画像読取装置で
は、イメージセンサ１が１ライン分の白基準画像を読み
取って得られた画像データＣ中の、明出力の最大値（白
最大値）の適正範囲（適正白最大値範囲）は、値１４０
〜２４０であるとする。また、イメージセンサ１が１ラ
イン分の黒基準画像を読み取って得られた画像データＣ
中の、暗出力の最大値（黒最大値）の適正範囲（適正黒
最大値範囲）は、値１１〜２０であるとする。

【００３２】以上の構成において、制御部１０により行
われるオフセット・ゲイン調整処理手順の第１ないし第
３実施形態について、順に説明する。

【００３３】先ず、第１実施形態のオフセット・ゲイン
調整処理手順について、図４及び図５を参照して説明す
る。

【００３４】それらの図において、制御部１０は、オフ
セット・ゲイン調整作業者によるキー入力による調整指
示信号の入力、または、本実施の形態に係る画像読取装
置が組み込まれた装置の主制御部からの調整指示信号の
入力を監視する（判断１０１のＮｏループ）。

【００３５】調整指示信号が入力されると（判断１０１
のＹｅｓ）、図示しない副走査機構により、イメージセ
ンサ１を図示しない白基準板の在る、白基準位置に移動
し、その白基準位置に光を照射する図示しないランプが
点灯中であれば、それを消灯し、消灯中であれは、その
状態を維持する（処理１０３）。

【００３６】次に、オフセット相殺信号を「オフセット
０」に仮設定して、すなわち、オフセット調整回路４に
おいて画像信号Ａに加算されるオフセット相殺信号を−
０ｍＶに仮設定する（処理１０４）ことで、Ａ／Ｄ変換
器５に入力される画像信号Ｂとして、イメージセンサ１
から出力される画像信号Ａが実質的にＡ／Ｄ変換器５に
入力される状態にすると共に、サンプリングクロック発
生部６がＡ／Ｄ変換器５に供給するサンプリングクロッ
クの位相を、ほぼ平均的な暗出力を出力する位相である
Ｐ２に設定する。

【００３７】そして１ライン分の画像を読み取る（処理
１０６）。このとき読み取られる画像は前記黒基準画像
であり、読み取られた１ライン分の画像信号がＡ／Ｄ変
換器５によりＡ／Ｄ変換されて得られる１ライン分の画
像データのうちの、１ライン最大値検出部７で検出され
る最大値は、暗出力の最大値である。そこで、制御部１
０は、１ライン最大値検出部７によりＲＡＭ９に格納さ
れた１ラインの最大値（この場合暗出力の最大値）ａ
を、読み出す（処理１０７）。なお、以上の処理１０１
ないし１０７は、後述する第２及び第３実施形態と共通
の処理である。

【００３８】処理１０７で暗出力の最大値ａを読み出し
た制御部１０は、続いて、図５の処理を行う。すなわ
ち、暗出力の最大値ａが２０以下であれば（判断１０８
のＹｅｓ）、オフセット相殺信号を「オフセット０」
に、すなわち、−０ｍＶ（Ａ／Ｄ変換器５の出力に換算
して−０階調）に本設定し（処理１０９）、暗出力の最
大値ａが２１以上３０以下であれば（判断１０８のＮ
ｏ、判断１１０のＹｅｓ）、オフセット相殺信号を「オ
フセット１」に、すなわち、−８０ｍＶ（Ａ／Ｄ変換器
５の出力に換算して−１０階調）に本設定し（処理１１
１）、暗出力の最大値ａが３１以上４０以下であれば
（判断１１０のＮｏ、判断１１２のＹｅｓ）、オフセッ
ト相殺信号を「オフセット２」に、すなわち、−１６０
ｍＶ（Ａ／Ｄ変換器５の出力に換算して−２０階調）に
本設定し（処理１１３）、暗出力の最大値ａが４１以上
であれば（判断１１２のＮｏ）、オフセット相殺信号を
「オフセット３」に、すなわち、−２４０ｍＶ（Ａ／Ｄ
変換器５の出力に換算して−３０階調）に本設定する
（処理１１４）。

【００３９】これにより、イメージセンサ１からの画像
信号Ａに最初から含まれているオフセット（暗出力の最
大値）が、Ａ／Ｄ変換器５の出力に換算して２０以下で
あれは、オフセット調整回路４でオフセット相殺信号を
加算しなくとも、Ａ／Ｄ変換器５に入力される画像信号
Ｂのオフセットが、最初から前記適正黒最大値範囲内で
あると考えられるため、画像信号Ａに−０ｍＶのオフセ
ット相殺信号を加算することで、実質的に画像信号Ａを
そのまま画像信号ＢとしてＡ／Ｄ変換器５に入力させ
る。

【００４０】イメージセンサ１からの画像信号Ａに最初
から含まれているオフセット（暗出力の最大値）が、Ａ
／Ｄ変換器５の出力に換算して２１以上３０以下であれ
は、オフセット調整回路４で、Ａ／Ｄ変換器５の出力に
換算して−１０階調（−８０ｍＶ）のオフセット相殺信
号を加算すれば、Ａ／Ｄ変換器５に入力される画像信号
Ｂのオフセットを、前記適正黒最大値範囲（１１〜２
０）に換算した適正レベル範囲に調整できる。

【００４１】また、イメージセンサ１からの画像信号Ａ
に最初から含まれているオフセット（暗出力の最大値）
が、Ａ／Ｄ変換器５の出力に換算して３１以上４０以下
であれは、オフセット調整回路４で、Ａ／Ｄ変換器５の
出力に換算して−２０階調（−１６０ｍＶ）のオフセッ
ト相殺信号を加算すれば、Ａ／Ｄ変換器５に入力される
画像信号Ｂのオフセットを、前記適正黒最大値範囲（１
１〜２０）に換算した適正レベル範囲に調整できる。

【００４２】また、イメージセンサ１からの画像信号Ａ
に最初から含まれているオフセット（暗出力の最大値）
が、Ａ／Ｄ変換器５の出力に換算して４０以上であれ
は、オフセット調整回路４で、Ａ／Ｄ変換器５の出力に
換算して−３０階調（−２４０ｍＶ）のオフセット相殺
信号を加算すれば、Ａ／Ｄ変換器５に入力される画像信
号Ｂのオフセットを、前記適正黒最大値範囲（１１〜２
０）に換算した適正レベル範囲に調整できると考えられ
る。

【００４３】これにより、イメージセンサ１からの画像
信号Ａに例え適正黒最大値範囲を越えるオフセットが含
まれていても、そのオフセットは、オフセット調整回路
４により、適正黒最大値範囲に調整されて、画像信号Ｂ
としてＡ／Ｄ変換器５入力される。

【００４４】このように、画像信号Ｂのオフセットが適
正範囲に調整された上で、制御部１０は、更に、処理１
１５以降の、ゲイン調整処理を行う。

【００４５】つまり、先ず、処理１１５において、黒／
白最大値収集処理を行う。この黒／白最大値収集処理
は、具体的には、図６及び図７に示す処理であり、後述
の第２及び第３実施形態においても、行われる処理であ
る。

【００４６】ここで、その黒／白最大値収集処理につい
て図６及び図７を参照して説明する。

【００４７】それらの図において、先ず制御部１０は、
ランプが点灯していれば消灯し、消灯していれば、その
状態を維持する（処理１００１）。なお、現在イメージ
センサ１は、前記白基準位置に在る。

【００４８】そして、変数ｌに初期値１を代入して（処
理１００２）、サンプリングクロック発生部６が発生す
るサンプリングクロックの位相をＰｌ（現在はＰ０）に
設定する。そして、イメージセンサ１により、前記白基
準位置のランプ消灯時の画像、すわち、黒基準画像を１
ライン読み取り（処理１００４）、１ライン最大値検出
部７が検出した暗出力の最大値ａを読出し（処理１００
５）、その読み出した暗出力の最大値ａを、当該位相
（現在はＰ０）における黒最大値として変数ＢＭＡＸ
（ｌ）に代入する（処理１００６）。そして、変数ＢＭ
ＡＸ（ｌ）を位相Ｐｌと対応付けてＲＡＭ９に記憶し
（処理１００８）、変数ｌをインクリメントする（処理
１００８）。

【００４９】以上の処理１００３ないし処理１００８
を、ｌの値が７を越えるまで（判断１００９のＹｅ
ｓ）、繰り返す（判断１００９のＮｏループ）ことで、
位相Ｐ１ないしＰ７の各サンプリング位相に対応する黒
最大値ＢＭＡＸ（１）ないしＢＭＡＸ（７）を収集す
る。

【００５０】更に制御部１０は、処理１００１により消
灯しているランプを点灯する（処理１０１０）。なお、
現在イメージセンサ１は、前記白基準位置に在る。

【００５１】そして、変数ｌに初期値１を代入して（処
理１０１１）、サンプリングクロック発生部６が発生す
るサンプリングクロックの位相をＰｌ（現在はＰ０）に
設定する。そして、イメージセンサ１により、前記白基
準位置のランプ点灯時の画像、すわち、白基準画像を１
ライン読み取り（処理１０１３）、１ライン最大値検出
部７が検出した明出力の最大値ｂを読出し（処理１０１
４）、その読みだした明出力の最大値ｂを、当該位相
（現在はＰ０）における白最大値として変数ＷＭＡＸ
（ｌ）に代入する（処理１０１５）。そして、変数ＷＭ
ＡＸ（ｌ）を位相Ｐｌと対応付けてＲＡＭ９に記憶し
（処理１００１６）、変数ｌをインクリメントする（処
理１０１７）。

【００５２】以上の処理１０１２ないし処理１０１７
を、ｌの値が７を越えるまで（判断１０１８のＹｅ
ｓ）、繰り返す（判断１０１８のＮｏループ）ことで、
位相Ｐ１ないしＰ７の各サンプリング位相に対応する白
最大値ＷＭＡＸ（１）ないしＷＭＡＸ（７）を収集す
る。

【００５３】以上の黒／白最大値収集処理により、ＲＡ
Ｍ９には、図８に示すように、位相Ｐ０ないしＰ７のそ
れぞれのサンプリングクロックに対応して黒最大値ＢＭ
ＡＸ（０）ないしＢＭＡＸ（７）、及び、白最大値ＷＭ
ＡＸ（０）ないしＷＭＡＸ（７）が記憶される。

【００５４】さて、図５に説明を戻すと、処理１１５に
おいて、以上のような黒／白最大値収集処理により各位
相についての黒最大値及び白最大値を収集した後、シス
テム制御部１０は、白最大値が、前記適正白最大値範囲
（１４０〜２４０）であり、かつ、黒最大値が、前記適
正白最大値範囲（１１ないし２０）である位相が位相Ｐ
０ないしＰ７のうちに少なくとも１つあるかを確認する
（処理１１６）。

【００５５】有る場合（判断１１７のＹｅｓ）は、黒／
白最大値が共に適正範囲内にある位相の中で、白最大値
が最大の位相を選択して、サンプリングクロック発生部
６が発生するサンプリングクロックの位相として設定す
る（処理１１８）。これにより、前記イメージセンサ１
からの画像信号Ａから、オフセット調整回路４によりオ
フセット成分をほぼ除去された画像信号Ｂが、Ａ／Ｄ変
換器５によりサンプリングされて最終的に画像データＣ
に変換された段階では、イメージセンサ１のオフセット
やゲインは、適正範囲に調整されている。したがって、
イメージセンサ１単体でのオフセット・ゲインが、当初
の適正範囲内のレベルから不適正な範囲のレベルにずれ
たとしても、ある程度のずれは、オフセット調整回路４
におけるオフセット相殺信号の切換えやサンプリングク
ロック発生部６でのサンプリングクロックの位相の切換
えにより、調整できる。

【００５６】さて、ない場合（判断１１７のＮｏ）は、
黒最大値または白最大値の少なくとも一方が、それぞれ
前記適正黒最大値範囲または前記適正白最大値範囲にな
く、オフセット調整回路４におけるオフセット相殺信号
の切換えやサンプリングクロック発生部６でのサンプリ
ングクロックの位相の切換えによっても、イメージセン
サ１のオフセットやゲインを適正範囲に調整できないた
め、白／黒最大値不適正エラーをエラー表示部１２に出
力して（処理１１９）、異常終了とする。そのエラー表
示部１２に表示されたエラー内容により、調整作業者
は、オフセットまたはゲインを調整しきれなかったこと
を知ることができ、イメージセンサ１の交換等の適切な
処置が可能となる。

【００５７】このように、黒最大値及び白最大値が共に
適正範囲内になるように、オフセット相殺信号のレベル
及び、サンプリングクロックの位相が設定されること
で、以後最適なオフセットレベルおびゲインでイメージ
センサ１からの画像信号Ａを画像データＣに変換でき、
最良の状態で原稿画像を読み取ることができる。また、
イメージセンサ１単体では、オフセットの許容範囲は、
階調値に換算して１１〜２０までの狭い範囲であったの
に対して、イメージセンサ１単体でのオフセットの許容
範囲を１１〜５０までに広げても、画像信号Ｂの段階で
は、１１〜２０までの狭い範囲に調整できるため、画像
読取装置本体と、イメージセンサ１のばらつきを吸収す
ることができる。

【００５８】次に、第２実施形態のオフセット・ゲイン
調整処理手順について、図４、図９及び図１０を参照し
て説明する。

【００５９】それらの図において、図４に示す処理は、
第１実施形態と共通な処理であるため、説明を省略する
が、図４に示す処理により、制御部１０は、Ａ／Ｄ変換
器５に入力される画像信号Ｂとして、イメージセンサ１
から出力される画像信号Ａが実質的にＡ／Ｄ変換器５に
入力される状態での暗出力の最大値ａを読み出し、続い
て、図９の処理を行う。

【００６０】すなわち、暗出力の最大値ａが１０以下で
あれば（判断２０１のＹｅｓ）、オフセット調整回路４
で画像信号Ａに加算できるオフセット相殺信号は、負レ
ベル信号であって、階調値１０に換算したレベル以下の
オフセットを階調値１１ないし２０に換算した適正レベ
ルに調整することはできないため、黒最大値過小エラー
をエラー表示部１２に出力し（処理２０２）、異常終了
とする。

【００６１】暗出力の最大値ａが１１以上２０以下であ
れば（判断２０１のＮｏ、判断２０３のＹｅｓ）、オフ
セット相殺信号を「オフセット０」に、すなわち、−０
ｍＶ（Ａ／Ｄ変換器５の出力に換算して−０階調）に本
設定し（処理２０４）、暗出力の最大値ａが２１以上３
０以下であれば（判断２０３のＮｏ、判断２０５のＹｅ
ｓ）、オフセット相殺信号を「オフセット１」に、すな
わち、−８０ｍＶ（Ａ／Ｄ変換器５の出力に換算して−
１０階調）に本設定し（処理２０６）、暗出力の最大値
ａが３１以上４０以下であれば（判断２０５のＮｏ、判
断２０７のＹｅｓ）、オフセット相殺信号を「オフセッ
ト２」に、すなわち、−１６０ｍＶ（Ａ／Ｄ変換器５の
出力に換算して−２０階調）に本設定し（処理２０
８）、暗出力の最大値ａが４１以上５０であれば（判断
２０７のＮｏ、判断２０９のＹｅｓ）、オフセット相殺
信号を「オフセット３」に、すなわち、−２４０ｍＶ
（Ａ／Ｄ変換器５の出力に換算して−３０階調）に本設
定する（処理２１０）。

【００６２】また、暗出力の最大値ａが５１以上であれ
ば（判断２０９のＮｏ）、オフセット調整回路４で画像
信号Ａに加算できるオフセット相殺信号は、階調値換算
で−３０階調までて、階調値１１ないし２０に換算した
適正レベルの上限の階調値２０よりも階調値換算で３１
以上高いレベル（５１以上）のオフセットはもはや調整
できないため、黒最大値過大エラーをエラー表示部１２
に出力し（処理２１１）、異常終了とする。

【００６３】これにより、イメージセンサ１からの画像
信号Ａに最初から含まれているオフセット（暗出力の最
大値）が、階調値換算で１１ないし５０の範囲であれ
ば、Ａ／Ｄ変換器５の出力が前記適正黒最大値範囲（１
１〜２０）になるようなオフセット相殺信号がオフセッ
ト調整回路４により、イメージセンサ１からの画像信号
Ａに加算され、Ａ／Ｄ変換器５に入力される画像信号Ｂ
のオフセットを、前記適正黒最大値範囲（１１〜２０）
に換算した適正レベル範囲に調整できる。

【００６４】このように、オフセットが適正範囲に調整
された上で、制御部１０は、更に、図１０に示す処理２
１２以降の、ゲイン調整処理を行う。

【００６５】つまり、先ず、処理２１２において、黒／
白最大値収集処理を行う。この黒／白最大値収集処理
は、具体的には、図６及び図７に示す処理であるが、そ
の処理手順については、第１実施形態の説明の際に併せ
て説明済のため、説明を省略する。

【００６６】処理２１２における黒／白最大値収集処理
により各位相についての黒最大値及び白最大値を収集し
た後、システム制御部１０は、白最大値が、前記適正白
最大値範囲（１４０〜２４０）である位相が位相Ｐ０な
いしＰ７のうちに少なくとも１つあるかを確認する（処
理２１３）。

【００６７】有る場合（判断２１４のＹｅｓ）は、黒／
白最大値が共に適正範囲内にある位相の中で、白最大値
が最大の位相を選択して、サンプリングクロック発生部
６が発生するサンプリングクロックの位相として設定す
る（処理２１５）。これにより、前記イメージセンサ１
からの画像信号Ａから、オフセット調整回路４によりオ
フセット成分をほぼ除去された画像信号Ｂが、Ａ／Ｄ変
換器５によりサンプリングされて最終的に画像データＣ
に変換された段階では、イメージセンサ１のオフセット
やゲインは、適正範囲に調整されている。したがって、
イメージセンサ１単体でのオフセット・ゲインが、当初
の適正範囲内のレベルから不適正な範囲のレベルにずれ
たとしても、ある程度のずれは、オフセット調整回路４
におけるオフセット相殺信号の切換えやサンプリングク
ロック発生部６でのサンプリングクロックの位相の切換
えにより、調整できる。

【００６８】さて、ない場合（判断２１４のＮｏ）は、
白最大値は、前記適正白最大値範囲内になく、サンプリ
ングクロック発生部６でのサンプリングクロックの位相
の切換えによっても、イメージセンサ１のゲインを適正
範囲に調整できないため、白最大値不適正エラーをエラ
ー表示部１２に出力して（処理２１６）、異常終了とす
る。

【００６９】処理２０２、２１１及び処理２１６により
制御部１０から各エラーを通知されたエラー表示部１２
は、各エラーを区別してエラー表示するため、その表示
されたエラー内容により、調整作業者は、オフセットレ
ベルが低すぎるために調整不能になったこと、オフセッ
トレベルが高すぎるために調整不能になったこと、及
び、適正なゲインを設定できるサンプリング位相が存在
しないために調整不能になったことをそれぞれ区別して
知ることができ、各調整不能要因に対応した適切な処置
を行うことが可能となる。

【００７０】次に、第３実施形態のオフセット・ゲイン
調整処理手順について、図４、図１１及び図１２を参照
して説明する。

【００７１】それらの図において、図４に示す処理は、
第１実施形態と共通な処理であるため、説明を省略する
が、図４に示す処理により、制御部１０は、Ａ／Ｄ変換
器５に入力される画像信号Ｂとして、イメージセンサ１
から出力される画像信号Ａが実質的にＡ／Ｄ変換器５に
入力される状態での暗出力の最大値ａを読み出し、続い
て、図１１の処理を行う。

【００７２】すなわち、暗出力の最大値ａを初期オフセ
ット値ｃとして、ＲＡＭ９に記憶した上で（処理３０
１）、暗出力の最大値ａが１０以下であれば（判断３０
２のＹｅｓ）、オフセット調整回路４で画像信号Ａに加
算できるオフセット相殺信号は、負レベル信号であっ
て、階調値１０に換算したレベル以下のオフセットを階
調値１１ないし２０に換算した適正レベルには調整でき
ないため、黒最大値過小エラーをエラー表示部１２に出
力し（処理３０３）、異常終了とする。

【００７３】暗出力の最大値ａが１１以上２０以下であ
れば（判断３０２のＮｏ、判断３０４のＹｅｓ）、オフ
セット相殺信号を「オフセット０」に、すなわち、−０
ｍＶ（Ａ／Ｄ変換器５の出力に換算して−０階調）に仮
設定すると共に、変数ｄに「オフセット０」に対応する
階調値０を代入し（処理３０５）、暗出力の最大値ａが
２１以上３０以下であれば（判断３０４のＮｏ、判断３
０６のＹｅｓ）、オフセット相殺信号を「オフセット
１」に、すなわち、−８０ｍＶ（Ａ／Ｄ変換器５の出力
に換算して−１０階調）に仮設定すると共に、変数ｄに
「オフセット１」に対応する階調値１０を代入し（処理
３０７）、暗出力の最大値ａが３１以上４０以下であれ
ば（判断３０６のＮｏ、判断３０８のＹｅｓ）、オフセ
ット相殺信号を「オフセット２」に、すなわち、−１６
０ｍＶ（Ａ／Ｄ変換器５の出力に換算して−２０階調）
に仮設定すると共に、変数ｄに「オフセット２」に対応
する階調値２０を代入し（処理３０９）、暗出力の最大
値ａが４１以上５０であれば（判断３０８のＮｏ、判断
３１０のＹｅｓ）、オフセット相殺信号を「オフセット
３」に、すなわち、−２４０ｍＶ（Ａ／Ｄ変換器５の出
力に換算して−３０階調）に仮設定すると共に、変数ｄ
に「オフセット３」に対応する階調値３０を代入する
（処理３１１）。

【００７４】また、暗出力の最大値ａが５１以上であれ
ば（判断３１０のＮｏ）、オフセット調整回路４で画像
信号Ａに加算できるオフセット相殺信号は、階調値換算
で−３０階調までて、階調値１１ないし２０に換算した
適正レベルの上限の階調値２０よりも階調値換算で３１
以上高いレベル（５１以上）のオフセットはもはや調整
できないため、黒最大値過大エラーをエラー表示部１２
に出力し（処理３１２）、異常終了とする。

【００７５】このように、オフセット相殺信号を仮設定
した上で、制御部１０は、更に１ラインの黒基準画像を
読み取って（処理３１３）、暗出力の最大値ａをＲＡＭ
９から読み出す（処理３１４）。この時点の最大値ａ
は、オフセット調整回路４のオフセット相殺信号切換え
機能が正常であれば、制御部１０が判断３０２ないし３
１０によって設定したレベルのオフセット相殺信号と、
イメージセンサ１からの画像信号Ａとが加算された信号
である、画像信号Ｂにおける暗出力の最大値である。

【００７６】したがって、現時点の暗出力の最大値ａ
は、オフセット調整回路４のオフセット相殺信号切換え
機能が正常であれば、処理３０１で記憶していた、イメ
ージセンサ１からの画像信号Ａがもともと含んでいたオ
フセットに相当する暗出力の最大値である、初期オフセ
ット値ｃから、処理３０５、３０７、３０９または３１
１で代入された変数ｄの値を減じた値と等しいはずであ
り、量子化誤差やノイズマージンを見込んでも、極近い
値になるはずである。逆に、極近い値でない場合は、オ
フセット調整回路４のオフセット相殺信号切換え機能が
異常であるということになる。

【００７７】そこで、判断３１５において、現時点の暗
出力の最大値ａから、初期オフセット値ｃと変数ｄの値
との差を、減じた値の絶対値が２以下か、すなわち、量
子化誤差やノイズマージンを見込んだ±２の範囲内の誤
差で、値ａと、値（ｃ−ｄ）が同一かを判断し（判断３
１５）、判断結果がＹｅｓの場合は、変数ｄの値に対応
するオフセット相殺信号に本設定する（処理３１７）。
判断結果がＮｏの場合は、オフセット調整回路４のオフ
セット相殺信号切換え機能に障害が発生しているため、
オフセット切換エラーをエラー表示部１２に出力して
（処理３１６）、異常終了とする。

【００７８】これにより、イメージセンサ１からの画像
信号Ａに最初から含まれているオフセット（暗出力の最
大値）が、階調値換算で１１ないし５０の範囲であれ
ば、Ａ／Ｄ変換器５の出力が前記適正黒最大値範囲（１
１〜２０）になるようなオフセット相殺信号がオフセッ
ト調整回路４により、イメージセンサ１からの画像信号
Ａに加算され、Ａ／Ｄ変換器５に入力される画像信号Ｂ
のオフセットを、前記適正黒最大値範囲（１１〜２０）
に換算した適正レベル範囲に調整できる。

【００７９】このように、オフセットが適正範囲に調整
された上で、制御部１０は、更に、処理３１８以降の、
ゲイン調整処理を行う。

【００８０】つまり、先ず、処理３１８において、黒／
白最大値収集処理を行う。この黒／白最大値収集処理
は、具体的には、図６及び図７に示す処理であるが、そ
の処理手順については、第１実施形態の説明の際に併せ
て説明済のため、説明を省略する。

【００８１】処理３１８における黒／白最大値収集処理
により各位相についての黒最大値及び白最大値を収集し
た後、システム制御部１０は、白最大値が、前記適正白
最大値範囲（１４０〜２４０）である位相が位相Ｐ０な
いしＰ７のうちに少なくとも１つあるかを確認する（処
理３１９）。

【００８２】有る場合（判断３２０のＹｅｓ）は、黒／
白最大値が共に適正範囲内にある位相の中で、白最大値
が最大の位相を選択して、サンプリングクロック発生部
６が発生するサンプリングクロックの位相として設定す
る（処理３２１）。これにより、前記イメージセンサ１
からの画像信号Ａから、オフセット調整回路４によりオ
フセット成分をほぼ除去された画像信号Ｂが、Ａ／Ｄ変
換器５によりサンプリングされて最終的に画像データＣ
に変換された段階では、イメージセンサ１のオフセット
やゲインは、適正範囲に調整されている。したがって、
イメージセンサ１単体でのオフセット・ゲインが、当初
の適正範囲内のレベルから不適正な範囲のレベルにずれ
たとしても、ある程度のずれは、オフセット調整回路４
におけるオフセット相殺信号の切換えやサンプリングク
ロック発生部６でのサンプリングクロックの位相の切換
えにより、調整できる。

【００８３】さて、ない場合（判断３２０のＮｏ）は、
白最大値は、前記適正白最大値範囲内になく、サンプリ
ングクロック発生部６でのサンプリングクロックの位相
の切換えによっても、イメージセンサ１のゲインを適正
範囲に調整できないため、白最大値不適正エラーをエラ
ー表示部１２に出力して（処理３２２）、異常終了とす
る。

【００８４】処理３０３、３１２、３１６及び処理３２
２により制御部１０から各エラーを通知されたエラー表
示部１２は、各エラーを区別してエラー表示するため、
その表示されたエラー内容により、調整作業者は、オフ
セットレベルが低すぎるために調整不能になったこと、
オフセットレベルが高すぎるために調整不能になったこ
と、オフセット調整回路４のオフセット相殺信号切換え
機能に障害が発生したために調整不能になったこと、及
び、適正なゲインを設定できるサンプリング位相が存在
しないために調整不能になったことをそれぞれ区別して
知ることができ、各調整不能要因に対応して、イメージ
センサ１の交換や、オフセット調整回路４の機能修復
や、基板交換等の適切な処置を行うことが可能となり、
不良ユニットの特定が容易となる。

【００８５】なお、以上説明した実施の形態において
は、Ａ／Ｄ変換器５が８ビットの分解能である場合を例
に説明したが、本発明はそれに限らず、６ビット、１０
ビット、１２ビット等、その他の分解能である場合で
も、同様に適用可能なものである。ただし、前記適正黒
最大値範囲や適正白最大値範囲は、分解能に応じて、適
宜変更する必要はある。また、以上説明した実施の形態
においては、オフセット調整回路４で画像信号Ａに加算
できるオフセット相殺信号を４レベルとしたが、もっと
多レベルにすることも可能であり、その場合、一層正確
にオフセットを適正範囲に調整できる。また、以上説明
した実施の形態においては、サンプリングクロック発生
部６が発生できるサンプリングクロックの位相をＰ０な
いしＰ７の８段階としたが、もっと少なく、または、も
っと多段階に切換え可能な構成とすることもできるのは
いうまでもない。

【００８６】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、前記オフ
セット相殺／位相設定手段は、前記オフセット調整手段
が発生するオフセット相殺信号を０レベルに仮設定した
上で、すなわち、前記イメージセンサからの画像信号が
そのまま前記Ａ／Ｄ変換手段に入力されるようにした上
で、前記イメージセンサにより１ライン分の黒基準画像
を読み取り、Ａ／Ｄ変換手段の出力として得られた画像
データについて前記最大値検出手段が検出した最大値か
ら所定値を減じた値が前記適正黒最大値範囲内になるよ
うな当該所定値に相当するレベル、すなわち、前記最大
値に換算される前記イメージセンサからの画像信号のオ
フセットに加算すれば、前記Ａ／Ｄ変換手段に入力され
る画像信号のオフセットを前記適正黒最大値範囲に換算
される適正レベルに納めることができるレベルに、前記
オフセット相殺信号を本設定する。なお、前記イメージ
センサからの画像信号のオフセットが最初から適正レベ
ルであれば、前記イメージセンサからの画像信号のオフ
セットは、前記オフセット相殺信号を加算しなくとも、
前記Ａ／Ｄ変換手段で変換されたデジタル値に換算して
前記適正黒最大値範囲内のレベルであるため、前記オフ
セット相殺信号は０レベルである場合もあり得る。これ
により、前記イメージセンサからの画像信号のオフセッ
トが適正レベルでない場合でも、前記Ａ／Ｄ変換手段に
入力される画像信号のオフセットを、前記適正黒最大値
範囲に換算される適正レベルに納めることができる。こ
のように、前記イメージセンサからの画像信号のオフセ
ットを相殺することで、前記Ａ／Ｄ変換手段に入力され
る画像信号のオフセットを前記適黒最大値範囲に換算さ
れる適正レベルに補正した上で、前記オフセット相殺／
位相設定手段は、更に、前記サンプリングクロック発生
手段が発生するサンプリングクロックの位相を順次切換
えつつ、切り換えた各位相において前記イメージセンサ
により１ライン分の前記黒基準画像及び白基準画像をそ
れぞれ読み取り、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力として得ら
れたそれぞれの画像データについて前記最大値検出手段
が検出したそれぞれの最大値を、各位相における黒最大
値及び白最大値として各位相と対応付けて記憶し、前記
サンプリングクロック発生手段が発生するサンプリング
クロックの位相を、前記各位相のうちの、対応して記憶
した前記黒最大値及び白最大値が、いずれも、それぞれ
所定の適正黒最大値範囲内及び適正白最大値範囲内にあ
る位相に設定するため、前記Ａ／Ｄ変換手段から最終的
に出力される画像データに換算される、前記イメージセ
ンサからの画像信号の、オフセット及びゲインを、前記
適正黒最大値範囲及び適正白最大値範囲に換算される適
正レベルに納めることができる。これにより、前記イメ
ージセンサ単体でのオフセット及びゲインが、例え適正
レベルからずれていても、または、ずれてしまっても、
そのずれを補正できるため、結果として前記イメージセ
ンサ単体でのオフセット及びゲインのずれの許容範囲を
広げることができる効果が得られる。

【００８７】請求項２に係る発明によれば、請求項１と
同様の効果に加えて、前記オフセット相殺／位相設定手
段は、前記サンプリングクロック発生手段が発生するサ
ンプリングクロックの位相を設定する際には、前記各位
相のうちの、対応して記憶した前記黒最大値及び白最大
値が、いずれも、それぞれ所定の適正黒最大値範囲内及
び適正白最大値範囲内にある位相の中で、更に、対応す
る白最大値が最大である位相に設定するため、前記Ａ／
Ｄ変換手段から最終的に出力される画像データに換算さ
れる、前記イメージセンサからの画像信号の、オフセッ
ト及びゲインを、前記適正黒最大値範囲及び適正白最大
値範囲に換算される適正レベルに納めることができるば
かりでなく、前記Ａ／Ｄ変換手段の変換可能な入力信号
レベル範囲を最大限有効に使用することができ、出力さ
れる画像データの分解能を最大限高めることができる。

【００８８】請求項３に係る発明によれば、請求項１と
同様の効果に加えて、前記オフセット相殺／位相設定手
段は、前記オフセット調整手段が発生するオフセット相
殺信号のレベルを設定する際には、前記オフセット調整
手段が発生するオフセット相殺信号を０レベルに仮設定
した上で、すなわち、前記イメージセンサからの画像信
号がそのまま前記Ａ／Ｄ変換手段に入力されるようにし
た上で、前記イメージセンサにより１ライン分の黒基準
画像を読み取り、Ａ／Ｄ変換手段の出力として得られた
画像データについて前記最大値検出手段が検出した最大
値を初期オフセット値として記憶すると共に、当該最大
値から所定値を減じた値が前記適正黒最大値範囲内にな
るような当該所定値に相当するレベル、すなわち、前記
最大値に換算される前記イメージセンサからの画像信号
のオフセットに加算すれば、前記Ａ／Ｄ変換手段に入力
される画像信号のオフセットを前記適正黒最大値範囲に
換算される適正レベルに納めることができるレベルに、
前記オフセット相殺信号を仮設定するため、前記オフセ
ット調整手段が正常動作していさえすれば、前記イメー
ジセンサからの画像信号のオフセットが適正レベルでな
い場合でも、前記Ａ／Ｄ変換手段に入力される画像信号
のオフセットを、前記適正黒最大値範囲に換算される適
正レベルに納めることができる。さらに、前記オフセッ
ト相殺／位相設定手段は、その仮設定をした上で前記イ
メージセンサにより１ライン分の黒基準画像を読み取っ
て得られた画像データについて前記最大値検出手段が検
出した最大値、すなわち、前記オフセット調整手段が正
常動作していさえすれば前記初期オフセット値から前記
所定値を減じた値、または、その値に極近い値になるば
ずの最大値と、前記初期オフセット値から前記所定値を
減じた値との差が、０または量子化誤差やマージンを見
込んだ所定範囲内で、前記オフセット調整手段が正常動
作しているのであれば、当該仮設定したレベルに前記オ
フセット相殺信号を本設定する。これにより、前記Ａ／
Ｄ変換手段に入力される画像信号のオフセットが、前記
適正黒最大値範囲に換算される適正レベルに納まること
が保証できる。逆に、当該最大値と前記初期オフセット
値から前記所定値を減じた値との差が前記所定範囲外で
あるときは、前記オフセット調整手段のオフセット相殺
信号の切り換え動作が不良であることになるため、その
旨のエラーを出力する。これにより、イメージセンサ単
体のオフセットレベルの異常なのか、前記オフセット調
整手段の動作不良なのかを簡単に区別できる効果が得ら
れる。

【００８９】請求項４に係る発明によれば、請求項３と
同様の効果に加えて、前記オフセット相殺／位相設定手
段は、前記サンプリングクロック発生手段が発生するサ
ンプリングクロックの位相を設定する際には、前記各位
相のうちの、対応して記憶した前記黒最大値及び白最大
値が、いずれも、それぞれ所定の適正黒最大値範囲内及
び適正白最大値範囲内にある位相の中で、更に、対応す
る白最大値が最大である位相に設定するため、前記Ａ／
Ｄ変換手段から最終的に出力される画像データに換算さ
れる、前記イメージセンサからの画像信号の、オフセッ
ト及びゲインを、前記適正黒最大値範囲及び適正白最大
値範囲に換算される適正レベルに納めることができるば
かりでなく、前記Ａ／Ｄ変換手段の変換可能な入力信号
レベル範囲を最大限有効に使用することができ、出力さ
れる画像データの分解能を最大限高めることができる。

【００９０】請求項５に係る発明によれば、前記オフセ
ット相殺／位相設定手段は、前記各位相と対応付けて記
憶した前記黒最大値または白最大値のうちの、少なくと
も一方が、全ての位相について、それぞれ所定の適正黒
最大値範囲外または適正白最大値範囲外で調整不能のと
きは、その旨のエラーを出力するため、前記イメージセ
ンサ単体のオフセット及び／またはゲインの適正レベル
からのずれを調整しきれないことを外部に通知でき、前
記イメージセンサの交換等の適切な対応をとることが可
能となる。

【００９１】請求項６に係る発明によれば、前記オフセ
ット相殺／位相設定手段は、前記オフセット調整手段が
発生するオフセット相殺信号を０レベルに仮設定した上
で前記イメージセンサにより１ライン分の前記黒基準画
像を読み取って得られた画像データについて前記最大値
検出手段が検出した最大値が、前記適正黒最大値範囲を
下回って調整不能のときは、その旨のエラーを出力し、
更に、当該最大値から前記所定値を減じた値が前記適正
黒最大値範囲内になるような当該所定値に相当するレベ
ルのオフセット相殺信号に設定不可能で調整不能のとき
は、その旨のエラーを出力し、更に、前記各位相と対応
付けて記憶した前記黒最大値または白最大値のうちの、
白最大値が、全ての位相について、前記適正白最大値範
囲外であったときには、その旨のエラーを出力するた
め、前記イメージセンサからの画像信号のオフセット
が、もともと前記適正黒最大値範囲に換算される適正レ
ベルを下回って調整不能な場合、前記イメージセンサか
らの画像信号のオフセットが、前記オフセット調整手段
が発生できるレベル範囲のオフセット相殺信号では、前
記適正黒最大値範囲に換算される適正レベルに調整不能
な場合、及び、前記前記イメージセンサからの画像信号
のゲインを前記適正白最大値範囲に換算される適正レベ
ルに調整不能な場合、のそれぞれの調整不良要因別にエ
ラーを出力でき、それらのエラー毎の適切な対応をとる
ことが可能となる。

【００９２】請求項７に係る発明によれば、前記オフセ
ット相殺／位相設定手段が出力する各エラーを可視表示
するエラー表示手段を備えたため、どのようなエラーが
発生したのかを一目瞭然に把握でき、発生したエラー内
容を容易に知ることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像読取装置のブロ
ック構成を示す図である。

【図２】１画素分の明出力信号及び暗出力信号と、サン
プリングクロックの設定され得る位相との関係を模式的
に示す図である。

【図３】１画素分の明出力信号に、レベルの異なるオフ
セット相殺信号が加算された場合の信号レベルの変化に
ついて模式的に示す図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係るオフセット・ゲイ
ン調整処理手順について示すフローチャートである。

【図５】図４と共に、本発明の第１実施形態に係るオフ
セット・ゲイン調整処理手順について示すフローチャー
トである。

【図６】第１、第２及び第３実施形態に共通な、黒／白
最大値収集処理手順について示すフローチャートであ
る。

【図７】図６と共に、第１、第２及び第３実施形態に共
通な、黒／白最大値収集処理手順について示すフローチ
ャートである。

【図８】サンプリングクロックの各位相と、それらに対
応して記憶される黒最大値及び白最大値について示す図
である。

【図９】本発明の第２実施形態に係るオフセット・ゲイ
ン調整処理手順について示すフローチャートである。

【図１０】図９と共に、本発明の第２実施形態に係るオ
フセット・ゲイン調整処理手順について示すフローチャ
ートである。

【図１１】本発明の第３実施形態に係るオフセット・ゲ
イン調整処理手順について示すフローチャートである。

【図１２】図１１と共に、本発明の第３実施形態に係る
オフセット・ゲイン調整処理手順について示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１イメージセンサ２光電変換素子３ゲイン・オフセット補正回路４オフセット調整回路５Ａ／Ｄ変換器６サンプリングクロック発生部７１ライン最大値検出部８画像処理部９ＲＡＭ１０制御部１１ＲＯＭ１２エラー表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/19 H04N 1/40 G06T 1/00 460

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を読み取ったイメージセンサから画
素クロックに同期して出力される画像信号を、Ａ／Ｄ変
換手段により前記画素クロックに同期したサンプリング
クロックでサンプリングすることにより画像データを得
る画像読取装置において、複数レベルのオフセット相殺信号を発生でき、そのうち
のいずれかのレベルの信号を前記イメージセンサから出
力される画像信号に加算して前記Ａ／Ｄ変換手段に入力
するオフセット調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段にサン
プリングクロックを供給すると共に、そのサンプリング
クロックの位相を前記画素クロックに対して複数段階に
切り換えることができるサンプリングクロック発生手段
と、前記イメージセンサが読み取った１ライン分の画像
信号について前記Ａ／Ｄ変換手段が出力した画像データ
中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記オフセッ
ト調整手段が発生するオフセット相殺信号を０レベルに
仮設定した上で前記イメージセンサにより１ライン分の
黒基準画像を読み取って得られた画像データについて前
記最大値検出手段が検出した最大値から所定値を減じた
値が前記適正黒最大値範囲内になるような当該所定値に
相当するレベルに前記オフセット相殺信号を本設定し、
更に、前記サンプリングクロック発生手段が発生するサ
ンプリングクロックの位相を順次切換えつつ、切り換え
た各位相において前記イメージセンサにより１ライン分
の前記黒基準画像及び白基準画像をそれぞれ読み取って
得られた、それぞれの画像データについて前記最大値検
出手段が検出したそれぞれの最大値を、各位相における
黒最大値及び白最大値として各位相と対応付けて記憶
し、前記サンプリングクロック発生手段が発生するサン
プリングクロックの位相を、前記各位相のうちの、対応
して記憶した前記黒最大値及び白最大値が、いずれも、
それぞれ所定の適正黒最大値範囲内及び適正白最大値範
囲内にある位相に設定するオフセット相殺／位相設定手
段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】画像を読み取ったイメージセンサから画
素クロックに同期して出力される画像信号を、Ａ／Ｄ変
換手段により前記画素クロックに同期したサンプリング
クロックでサンプリングすることにより画像データを得
る画像読取装置において、複数レベルのオフセット相殺信号を発生でき、そのうち
のいずれかのレベルの信号を前記イメージセンサから出
力される画像信号に加算して前記Ａ／Ｄ変換手段に入力
するオフセット調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段にサン
プリングクロックを供給すると共に、そのサンプリング
クロックの位相を前記画素クロックに対して複数段階に
切り換えることができるサンプリングクロック発生手段
と、前記イメージセンサが読み取った１ライン分の画像
信号について前記Ａ／Ｄ変換手段が出力した画像データ
中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記オフセッ
ト調整手段が発生するオフセット相殺信号を０レベルに
仮設定した上で前記イメージセンサにより１ライン分の
黒基準画像を読み取って得られた画像データについて前
記最大値検出手段が検出した最大値から所定値を減じた
値が前記適正黒最大値範囲内になるような当該所定値に
相当するレベルに前記オフセット相殺信号を本設定し、
更に、前記サンプリングクロック発生手段が発生するサ
ンプリングクロックの位相を順次切換えつつ、切り換え
た各位相において前記イメージセンサにより１ライン分
の前記黒基準画像及び白基準画像をそれぞれ読み取って
得られた、それぞれの画像データについて前記最大値検
出手段が検出したそれぞれの最大値を、各位相における
黒最大値及び白最大値として各位相と対応付けて記憶
し、前記サンプリングクロック発生手段が発生するサン
プリングクロックの位相を、前記各位相のうちの、対応
して記憶した前記黒最大値及び白最大値が、いずれも、
それぞれ所定の適正黒最大値範囲内及び適正白最大値範
囲内にある位相の中で、更に、対応する白最大値が最大
である位相に設定するオフセット相殺／位相設定手段と
を備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】画像を読み取ったイメージセンサから画
素クロックに同期して出力される画像信号を、Ａ／Ｄ変
換手段により前記画素クロックに同期したサンプリング
クロックでサンプリングすることにより画像データを得
る画像読取装置において、複数レベルのオフセット相殺信号を発生でき、そのうち
のいずれかのレベルの信号を前記イメージセンサから出
力される画像信号に加算して前記Ａ／Ｄ変換手段に入力
するオフセット調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段にサン
プリングクロックを供給すると共に、そのサンプリング
クロックの位相を前記画素クロックに対して複数段階に
切り換えることができるサンプリングクロック発生手段
と、前記イメージセンサが読み取った１ライン分の画像
信号について前記Ａ／Ｄ変換手段が出力した画像データ
中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記オフセッ
ト調整手段が発生するオフセット相殺信号を０レベルに
仮設定した上で前記イメージセンサにより１ライン分の
黒基準画像を読み取って得られた画像データについて前
記最大値検出手段が検出した最大値をオフセット初期値
として記憶すると共に、当該最大値から所定値を減じた
値が前記適正黒最大値範囲内になるような当該所定値に
相当するレベルに前記オフセット相殺信号を仮設定し、
その仮設定をした上で前記イメージセンサにより１ライ
ン分の黒基準画像を読み取って得られた画像データにつ
いて前記最大値検出手段が検出した最大値と、前記初期
オフセット値から前記所定値を減じた値との差が所定範
囲内であれば、当該仮設定したレベルに前記オフセット
相殺信号を本設定する一方、当該最大値と前記初期オフ
セット値から前記所定値を減じた値との差が前記所定範
囲外であるときは、前記オフセット調整手段が不良であ
る旨のエラーを出力し、更に、前記サンプリングクロッ
ク発生手段が発生するサンプリングクロックの位相を順
次切換えつつ、切り換えた各位相において前記イメージ
センサにより１ライン分の前記黒基準画像及び白基準画
像をそれぞれ読み取って得られた、それぞれの画像デー
タについて前記最大値検出手段が検出したそれぞれの最
大値を、各位相における黒最大値及び白最大値として各
位相と対応付けて記憶し、前記サンプリングクロック発
生手段が発生するサンプリングクロックの位相を、前記
各位相のうちの、対応して記憶した前記黒最大値及び白
最大値が、いずれも、それぞれ所定の適正黒最大値範囲
内及び適正白最大値範囲内にある位相に設定するオフセ
ット相殺／位相設定手段とを備えたことを特徴とする画
像読取装置。
【請求項４】画像を読み取ったイメージセンサから画
素クロックに同期して出力される画像信号を、Ａ／Ｄ変
換手段により前記画素クロックに同期したサンプリング
クロックでサンプリングすることにより画像データを得
る画像読取装置において、複数レベルのオフセット相殺信号を発生でき、そのうち
のいずれかのレベルの信号を前記イメージセンサから出
力される画像信号に加算して前記Ａ／Ｄ変換手段に入力
するオフセット調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段にサン
プリングクロックを供給すると共に、そのサンプリング
クロックの位相を前記画素クロックに対して複数段階に
切り換えることができるサンプリングクロック発生手段
と、前記イメージセンサが読み取った１ライン分の画像
信号について前記Ａ／Ｄ変換手段が出力した画像データ
中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記オフセッ
ト調整手段が発生するオフセット相殺信号を０レベルに
仮設定した上で前記イメージセンサにより１ライン分の
黒基準画像を読み取って得られた画像データについて前
記最大値検出手段が検出した最大値をオフセット初期値
として記憶すると共に、当該最大値から所定値を減じた
値が前記適正黒最大値範囲内になるような当該所定値に
相当するレベルに前記オフセット相殺信号を仮設定し、
その仮設定をした上で前記イメージセンサにより１ライ
ン分の黒基準画像を読み取って得られた画像データにつ
いて前記最大値検出手段が検出した最大値と、前記初期
オフセット値から前記所定値を減じた値との差が所定範
囲内であれば、当該仮設定したレベルに前記オフセット
相殺信号を本設定する一方、当該最大値と前記初期オフ
セット値から前記所定値を減じた値との差が前記所定範
囲外であるときは、前記オフセット調整手段が不良であ
る旨のエラーを出力し、更に、前記サンプリングクロッ
ク発生手段が発生するサンプリングクロックの位相を順
次切換えつつ、切り換えた各位相において前記イメージ
センサにより１ライン分の前記黒基準画像及び白基準画
像をそれぞれ読み取って得られた、それぞれの画像デー
タについて前記最大値検出手段が検出したそれぞれの最
大値を、各位相における黒最大値及び白最大値として各
位相と対応付けて記憶し、前記サンプリングクロック発
生手段が発生するサンプリングクロックの位相を、前記
各位相のうちの、対応して記憶した前記黒最大値及び白
最大値が、いずれも、それぞれ所定の適正黒最大値範囲
内及び適正白最大値範囲内にある位相の中で、更に、対
応する白最大値が最大である位相に設定するオフセット
相殺／位相設定手段とを備えたことを特徴とする画像読
取装置。
【請求項５】前記オフセット相殺／位相設定手段は、
前記各位相と対応付けて記憶した前記黒最大値または白
最大値のうちの、少なくとも一方が、全ての位相につい
て、それぞれ所定の適正黒最大値範囲外または適正白最
大値範囲外で調整不能のときは、その旨のエラーを出力
することを特徴とする請求項１、２、３または４のいず
れかの記載の画像読取装置。
【請求項６】前記オフセット相殺／位相設定手段は、
前記オフセット調整手段が発生するオフセット相殺信号
を０レベルに仮設定した上で前記イメージセンサにより
１ライン分の前記黒基準画像を読み取って得られた画像
データについて前記最大値検出手段が検出した最大値
が、前記適正黒最大値範囲を下回って調整不能のとき
は、その旨のエラーを出力し、更に、当該最大値から前
記所定値を減じた値が前記適正黒最大値範囲内になるよ
うな当該所定値に相当するレベルのオフセット相殺信号
に設定不可能で調整不能のときは、その旨のエラーを出
力し、更に、前記各位相と対応付けて記憶した前記黒最
大値または白最大値のうちの、白最大値が、全ての位相
について、前記適正白最大値範囲外であったときには、
その旨のエラーを出力することを特徴とする請求項１、
２、３または４のいずれかの記載の画像読取装置。
【請求項７】前記オフセット相殺／位相設定手段が出
力する各エラーを可視表示するエラー表示手段を備えた
ことを特徴とする請求項３、４、５または６のいずれか
の記載の画像読取装置。