JP3587109B2 - 画像入力装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、文字や画像を読取りデジタルデータに変換する画像入力装置及び方法に関し、特に、リニアイメージセンサと副走査機構とを有し、リニアイメージセンサに入力されるライン単位の画像をラインと直角方向に走査して文字や画像を読み取る画像入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的にイメージスキャナー装置と呼ばれるこの種の画像入力装置は、画像入力機構部の撮像素子としてリニアイメージセンサを使用し、副走査機構によって、リニアイメージセンサで得られたライン単位の部分画像をラインと直角方向に順に組み合わせて２次元の原稿画像を入力するのに用いられる。この種の画像入力装置として、例えば、特開昭６２−２９１２５９に示されているように、撮像素子を備えた画像入力機構部がスタンドなどに支持された構成のものがある。この画像入力装置は、原稿画像面と画像入力機構部とが離れており、イメージスキャナ装置のため特別な照明は行わず、原稿面の照明は自然光や通常の天井灯に用いられる蛍光灯による照明により確保している。しかしながら、この照明方式では、画像の取り込み速度を高速にする場合に蛍光灯で生じている時間的な照度変化（フリッカー）など影響を受けて、画像にフリッカー周期に対応した横縞線が生じる現象がおこってしまう。このフリッカー等、照明光量の変化による悪影響を低減させる方法が、特公平１−１９３１１号公報に示されている。
【０００３】
特公平１−１９３１１号公報に記載のものは、原稿の近傍に、基準となる光学濃度の基準反射部を設けた板部材を配置し、一部が原稿からの画像情報を検知し、残りの一部が基準反射部からの照明情報を検知するように複数個の受光部を配列した受光素子が配置されている。この受光素子を配列方向と直角方向に走査し、１ラインの走査中に画像信号と照明信号が切り替わりこれらが交互に出力された画像信号を得る。そして、ピークホールド回路が１ライン走査の初めに存在する第１回目の照度信号のレベルに、後続するラインの照明信号のレベルをそろえるようにＡＧＣ回路を制御することにより、各ラインの画像信号のレベルが補正され、照明の明るさの変化に伴うレベル変化分を除去した画像信号を得ている。
【０００４】
しかしながら、イメージスキャナ用に特別な補助照明を使用しない環境下では、照明光量検出信号及び画像信号における出力電圧が小さく、ノイズによる悪影響を受けやすい。
【０００５】
したがってフリッカーを検出するために信号のサンプルホールドが行われたサンプルホールド出力に、微小な出力信号にオフセット成分が重畳することになる。オフセット成分は、画像信号一方やフリッカー検出信号一方に重畳していると通常単純な除算では消すことができずフリッカーの影響として残存する。
【０００６】
さらに、原稿面を照射する照射光をフリッカー除去信号として検出する方式においては、リニアイメージセンサの光電変換特性の非線形が問題となる。すなわち、リニアイメージセンサは明るさに対する出力信号とが必ずしも直線的に対応しているわけではなく、特に信号が小さい暗い領域においては非線形の特徴が相対的に顕著になる。この非線形を有するリニアイメージセンサの光電変換特性の例を図９に示す。
【０００７】
図９において曲線１００に示した非線形性を有した光電変換特性は、通常の明るさに対しては、リニアイメージセンサは、線形な光電変換特性曲線１０１と仮定されるが、光量が少ない領域では曲線状となり線形特性の原点がずれ、センサ出力電圧が低下している。また光量が０においても電圧が０とならずにノイズによるオフセット成分が重畳された光電変換特性となっている。
【０００８】
ここで、原稿に照射される照明光をリニアイメージセンサに導いてフリッカー成分を検出するものとし、このフリッカー検出光量はＬ１からＬ３の範囲で変動し、それに対して原稿からの反射光量、すなわち画像信号を生成するための光量は、Ｌ２からＬ４の範囲で変動するものとする。このときフリッカー検出光量に対応するセンサ出力電圧は、ほぼ線形特性によって変換されたＶ１からＶ３の範囲で変動するが、Ｌ２からＬ４の範囲においては線形特性の原点のずれの影響が大きいために、Ｖ２とＶ４との比率は、Ｌ２とＬ４との比率と大きく異なる。
【０００９】
したがって、Ｌ１とＬ２との比率と、Ｌ３とＬ４との比率は同じとなる場合であっても、Ｖ１とＶ２との比率は、Ｖ３とＶ４との比率と異なることになってしまう。すなわち、照明光量検出信号と画像信号との間において、明るさに対応した直線的な関係がくずれ、画像信号を除算してもフリッカー成分が除去されない。
【００１０】
本発明は、間接型イメージスキャナーによって画像を取り込む際に、原稿画像面からリニアイメージセンサに取込まれる光が不足し、リニアイメージセンサの光電変換特性の非線形性が顕著となり、また、信号処理系のノイズが問題となる場合にも、天井灯のフリッカー現象に起因する横縞画像の除去を良好に行うことを可能とし、暗い環境における画像の読み込み及び高速な画像の読み込みにおいても読み込み画像の画質の向上を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の画像入力装置は、直線状に配列された複数の受光素子を備え、受光素子上に結像された線状画像の画像信号を出力するリニアイメージセンサと、原稿上の直線状領域の画像を前記リニアイメージセンサの受光素子列上に結像する結像光学系と、前記リニアイメージセンサに結像される前記直線状領域を移動させ、リニアイメージセンサによって原稿の画像全体を走査させる副走査機構と、原稿を照らす照明の光量に応じた電圧を示す照明光量信号を出力する照明光量検出部と、前記照明光量信号及び前記画像信号の少なくともどちらか一方に前記リニアイメージセンサ及び照明光検出部の光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す補正電圧を付加する補正電圧付加部と、前記照明光量信号または前記補正電圧を付加された照明光量信号に基づいて前記補正電圧を付加された画像信号または前記画像信号の照明光量の変動による電圧変動を消去する補正部とを有している。
【００１２】
さらに前記補正電圧付加部は、前記照明光量信号に前記リニアイメージセンサ及び照明光検出部の光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す第１の電圧を付加する第１の電圧付加回路と、前記画像信号に前記リニアイメージセンサ及び照明光検出部の光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す第２の電圧を付加する第２の電圧付加回路とのどちらか一方を有し、前記補正部は、前記照明光量信号又は前記第１の電圧が付加された照明光量信号を分母入力とし、前記第２の電圧が付加された画像信号又は前記画像信号を分子入力として除算を行う除算回路を有している。
【００１３】
本発明によれば、照明光量信号または画像信号にリニアイメージセンサ及び照明光検出部の光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す電圧を付加し、照明光量信号又は電圧が付加された照明光量信号を分母入力とし、電圧が付加された画像信号又は前記画像信号を分子入力として除算を行うことにより、原稿からの光が弱く、リニアイメージセンサから十分な電圧の画像信号出力が得られない場合において、ノイズとしてプラス電圧またはマイナス電圧のオフセット電圧がリニアイメージセンサからの画像信号出力に重畳されている場合、さらに、リニアイメージセンサの光電変換特性において非線形性が顕著となる程度にまで原稿からの入力光量が微小となっている場合においても、オフセット電圧やリニアイメージセンサの光電変換特性の非線形性の影響を除去し、画像信号が生成される部分の線形特性を延長して求められる仮想的な黒電圧を０に一致させることができ、除算によって画像信号に含まれているフリッカー成分を除去することができる。
【００１４】
また、本発明の他の画像入力装置においては、前記補正電圧付加部は、前記照明光量信号に前記リニアイメージセンサ及び照明光検出部の光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す第１の電圧を付加する第１の電圧付加回路と、前記画像信号に前記第１の電圧とともに前記リニアイメージセンサ及び照明光検出部の光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す第２の電圧を付加する第２の電圧付加回路とを有し、前記補正部は、前記第１の電圧が付加された照明光量信号を分母入力とし、前記第２の電圧が付加された画像信号を分子入力として除算を行う除算回路を有している。
【００１５】
本発明によれば、照明光量信号と画像信号の両方にリニアイメージセンサ及び照明光検出部の光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す電圧を付加し、電圧が付加された照明光量信号を分母入力とし、電圧が付加された画像信号を分子入力として除算を行うことにより、画像が結像され画像信号が生成される部分の線形特性を延長して求められる仮想的な黒電圧とともに、照明光量検出用に使用されている光電変換素子の線形特性を延長して求められる仮想的な黒電圧をも正確に０に一致させることが可能になり、除算によるフリッカー補正が適切に処理され、検出される照明光量がリニアイメージセンサの非線形性が問題となる明るさであってもフリッカー除去補正を確実に行うことができる。さらに、使用環境が変化しフリッカー検出信号と画像信号とに自然光に起因するオフセット成分のずれが生じる場合でも、フリッカー成分を除去することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の構成を示す透視斜視図である。
【００１７】
図１を参照すると、本発明の画像入力装置は、直線状に微細な受光素子を配列した撮像素子であるリニアイメージセンサ１と、リニアイメージセンサ１に原稿２の画像を結像させるレンズ３と、レンズ３に入射する原稿２の画像をリニアイメージセンサ１の受光素子の配列方向と直角方向に走査する副走査機構４と、リニアイメージセンサ１に原稿２の画像から入射する以外の光が入射しないようにこれらを覆うカバー５と、原稿に照射されるものと同じく上方向から照射される照明光を拡散させつつ取り入れる拡散板６と、この拡散板６から取り込まれた光をリニアイメージセンサ１の画像読み始め側の一部に伝達するプリズム７と、リニアイメージセンサ１に入力する部分画像の領域を移動させるタイミング信号を出力し副走査機構４の走査を制御する走査タイミング制御回路８と、拡散板６から取り込まれた光量レベルを参照して、リニアイメージセンサ１から出力される信号のうち原稿２の画像に対応する部分の信号である画像信号から照明光の変動の影響を無くすよう補正するとともに、さらに、タイミング信号を参照しつつ出力レベルが補正された部分画像を組み合わせ２次元の原稿画像を得る画像処理回路９とを備える画像入力機構部１０と、これらを原稿２から離して支持するためのスタンド部１１とを備えている。
【００１８】
拡散板６は、原稿面に照射される光を検出するためにカバー５上に、原稿２へ光が照射される方向（通常は上向き）を向いて設けられ、その方向を中心とした広い角度範囲からの光を透過する。
【００１９】
スタンド部１１は、画像を入力する間、原稿２と画像入力機構部１０との距離を一定に保持するものであり、原稿２を覆いつくすことがないように少なくとも外部から原稿２の画像に外部からの光が照射される開放型の構成となっている。
【００２０】
次に、本発明の第１の実施形態のフリッカー補正を行う回路構成について図面を参照して説明する。図２は、本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【００２１】
画像処理回路９は、リニアイメージセンサ１から出力される信号から照明光が入射された部分の信号レベルをサンプルホールドするサンプルホールド回路１２と、制御部１５から指示されたオフセット電圧を画像信号に付加して、読み込んだ画像上にフリッカの影響が現れないように画像信号を補正した補正画像信号を出力する画像信号補正回路１３と、補正画像信号を分子入力としサンプルホールド回路から出力されたフリッカー信号を分母入力とする除算回路１４と、画像信号補正回路１３におけるオフセット電圧を指示するオフセット電圧制御信号を出力する制御部１５と、オフセット電圧を決定するプログラムおよびオフセット電圧を決定するために必要なデータを格納するメモリ１６と、さらに、走査タイミング制御回路８からのタイミング信号を参照しつつ出力レベルが補正された部分画像を組み合わせ２次元の原稿画像を出力する画像出力回路１７とを備えている。
【００２２】
リニアイメージセンサ１から出力される信号は、１走査ラインごとに、画像信号が出力される前に読み始め側の最初にプリズム７から入射した光のレベルを示す部分を含んでおり、プリズム７から入射した光のレベルおよび画像信号は蛍光灯などによるフリッカーの影響を受けて１走査ラインごとに変化している。
【００２３】
サンプルホールド回路１２は、照明光が入射された部分の信号レベルをサンプリングし、次のサンプリングまでその電圧レベルをホールドしたフリッカー検出信号を出力する。
【００２４】
画像信号補正回路１３は、電子ボリューム素子（図示せず）を有し、制御部１５からのオフセット電圧制御信号に基づいて、後述の動作によって除算回路からの出力におけるフリッカー成分が最小となるオフセット電圧を画像信号に付加して画像信号を補正する。
【００２５】
除算回路１４は、画像信号補正回路１３から出力された補正された画像信号を、サンプルホールド回路１２から出力されたフリッカー検出信号を分母として除算を行いフリッカー成分が除去された画像信号を出力する。
【００２６】
次に本実施形態の画像信号のフリッカー補正を行うためのオフセット電圧を決定する動作について図面を参照して説明する。
【００２７】
図３は、本発明の第１の実施形態においてオフセット電圧を決定する動作の例を示すフローチャートである。
【００２８】
オフセット制御電圧設定処理を開始すると、まず読み込む対象となる原稿について所定の走査領域の部分がオペレータの入力によって設定される（ステップＳ１）。このとき、原稿面の中央付近であって、画像の濃度が黒でなくしかも原稿面を代表する濃度の部分がオペレータの入力によって設定されるものとしてもよい。また、最初に全体を走査して原稿の濃度を測定しその平均的な濃度の位置を求めてその位置が設定されてもよい。また、原稿の種類を入力して原稿の種類について予め設定されていてもよい。
【００２９】
次に、副走査機構が走査タイミング制御回路８により制御され予め設定された部分副走査領域、すなわち特定の位置の線状の画像がリニアイメージセンサ１に入力されるように副走査機構４を移動する（ステップＳ２）。
【００３０】
次にカウント値ｃを０とし（ステップＳ３）、制御部１５は、部分副走査を行った回数を示すカウント値ｃに対応して画像信号補正回路１３において付加されるオフセット電圧を示すオフセット電圧決定用テーブル（図示せず）を参照して、カウント値ｃに対応して予め定められた画像信号補正回路１３にて付加されるオフセット電圧をそれぞれ設定する（ステップＳ４）。次に原稿２の画像の部分副走査領域の画像データを取得し、制御部１５からのオフセット電圧制御信号に基づいて画像信号補正回路１３において設定されたオフセット電圧が画像信号に付加されて除算回路から出力された画像データをメモリに記憶する。（ステップＳ５）。次に、調整用データのフリッカーの１周期以上の時間に読み込まれる回数ｐ回についてそれぞれ主走査方向のデータをライン単位別に平均化する（ステップＳ６）。次にそのｐ個のライン別平均化データの変動値を計算する（ステップＳ７）。次に、オフセット電圧値と、算出されたフリッカー変動値とを関連づけて記憶する（ステップＳ８）。このときフリッカー変動値とは、原稿中の同濃度の画像に対する画像信号の最高電圧と最低電圧との差を意味する。そして、カウント値ｃが予め定められた値ｒより大きいか判断し（ステップＳ９）、小さければ、カウント値をインクリメントし（ステップＳ１０）、ステップＳ４に戻り、カウント値に基づいてオフセット電圧決定用テーブルを参照して新たなオフセット電圧を設定し、前回と同じ部分副走査領域の画像データを取得しステップＳ５からステップＳ９の処理を繰り返す。そして、画像信号補正回路１３において付加されるオフセット電圧の値をステップ的に変化させつつ、所望の回数ｒに至るまでフリッカー変動値を算出して記憶する。ステップＳ９において、カウント値が所定の回数ｒより大きいときは、記憶されたフリッカー変動値のうち一番小さいものを検索しそのフリッカー変動値に対応するオフセット電圧を、そのときの設置条件において最もフリッカーを低減するオフセット電圧ＶＯとして決定する（ステップＳ１１）。次回、オフセット制御電圧設定処理を行うまで、制御部１５は得られたオフセット電圧に対応するオフセット電圧制御信号によって画像信号補正回路１３のオフセット電圧を指示する。
【００３１】
これらの動作によって、画像信号にオフセット電圧を付加することにより画像信号を生成する領域の光電変換特性の原点のずれを補正してフリッカー変動値を最小とすることができるオフセット電圧を決定することができる。
【００３２】
なお、以上の説明では、読み込む対象となる原稿について所定の走査領域の部分がオペレータの入力によって設定されるものとしたが、画像入力装置内に予め設定されているものとしても構わない。この場合には、オペレータの入力の手間を省く事ができる。
【００３３】
また、以上の説明のように自動的にオフセット電圧を決定する代わりに、画像信号補正回路１３及びフリッカー信号補正回路１９がオフセット量の調整を行うための可変抵抗を有し、手動調整によってオフセット量の調整を行うものとしても、もちろん構わない。
【００３４】
次に画像処理回路９の変形例について説明する。
【００３５】
図４は、本実施形態に係る画像処理回路の第２の例を示すブロック図である。
【００３６】
この例においては、フリッカー検出信号のみにオフセット電圧を付加して補正し、画像信号にはオフセット電圧を付加しない点で第１の例と異なる。
【００３７】
フリッカー信号補正回路１９はオフセット電圧分の電圧を上げることも下げることもできるので相対的に画像信号にオフセットを与えることと等価になり、第１の例と同様に除算回路１４によって画像信号のフリッカー成分を除去することが可能である。
【００３８】
以上説明した第１の実施形態によれば、フリッカー補正のためにリニアイメージセンサに入射する光量が十分ある場合には、フリッカー補正用に使用されている光量範囲の光電変換特性において線形性がほぼ満たされているが、そうでない場合、原稿からの光が弱く、リニアイメージセンサの非線形特性が顕著な領域で画像信号が生成される場合においても、上述の動作に基づいて決定されたオフセット電圧を画像信号に付加することにより、画像が結像され画像信号が生成される部分の線形特性を延長して求められる仮想的な黒電圧を０に一致させることができる。したがって、補正された画像信号においては、照明の変動に比例したフリッカー検出信号の変動と同じ割合で電圧が変動することになり、除算器によるフリッカー補正が適切に処理される。
【００３９】
また、画像信号の代わりにフリッカー検出信号にオフセット電圧を付加する第２の例においても、結果としては同じこととなる。
【００４０】
また、図９に示したノイズとして画像信号に重畳（プラス・マイナス電圧どちらの場合においても）されているオフセット成分をも同時に補正するので、画像信号にオフセット成分が存在していてもフリッカー処理を正常に動作させることができることになる。
【００４１】
次に本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４２】
図５は、本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【００４３】
第２の実施形態においては、画像信号から分岐されたフリッカー検出信号と画像信号の両方に対してオフセット電圧を付加する点で第１の実施形態と異なる。
【００４４】
次に本発明の第２の実施形態において画像信号及びフリッカー検出信号にそれぞれ付加される２つのオフセット電圧を決定する動作について図面を参照して説明する。
【００４５】
図６は、本発明の第２の実施形態において画像信号及びフリッカー検出信号にそれぞれ付加される２つのオフセット電圧を決定する動作を示すフローチャートである。
【００４６】
全体が黒でない同一濃度のテスト原稿を、ｎ種類（ｎは２以上）用意し、まず第１のテスト原稿を読み込まれる範囲にセットし、オフセット電圧設定動作の開始を指令する（ステップＳ２１）。なお、決定されるオフセット電圧が２つ存在するため、１種類の濃度のみではなく２種類以上の濃度のテスト原稿が必要となる。そして、第１の実施形態のステップＳ１からＳ３の動作を行う。すなわち、読み込む対象となる原稿について所定の走査領域の部分がオペレータの入力によって設定され、副走査機構が走査タイミング制御回路８により制御され予め設定された部分副走査領域の画像がリニアイメージセンサ１に入力されるように副走査機構４を移動し、次にカウント値ｃを０とする（ステップＳ２２）。次に、制御部１５は、部分副走査を行った回数を示すカウント値ｃに対応して画像信号補正回路１３及びフリッカー検出信号補正回路１９において付加される２つのオフセット電圧を示すオフセット電圧決定用テーブル（図示せず）を参照して、カウント値ｃに対応して予め定められたオフセット電圧をそれぞれ設定する（ステップＳ２３）。そして、第１の実施形態のステップＳ５からＳ７の動作を行う。すなわち、テスト原稿の画像の部分副走査領域の画像データを取得し、制御部１５によってそれぞれオフセット電圧が設定された画像信号補正回路１３及びフリッカー検出信号補正回路１９によってオフセット電圧が付加され除算回路１４によって除算された画像データをメモリに記憶し、調整用データのフリッカーの１周期以上の時間に読み込まれる回数ｐについて主走査方向のデータをライン単位別に平均化し、複数のライン別平均化データの変動値を計算する（ステップＳ２４）。次にカウント値ｃと関連づけて、算出されたフリッカー変動値を第１のフリッカー変動値として記憶する（ステップＳ２５）。そして、カウント値ｃが予め定められた値ｒより大きいか判断し（ステップＳ２６）、小さければ、カウント値ｃをインクリメントし（ステップＳ２７）、ステップＳ２３に戻り、カウント値ｃに基づいてオフセット電圧決定用テーブルを参照して新たなオフセット電圧をそれぞれ設定し、前回と同じ部分副走査領域の画像データを取得しステップＳ２３からステップＳ２６の処理を繰り返す。
【００４７】
ステップＳ２６において、カウント値ｃが所定の回数ｒより大きいときは、フリッカー値を測定したテスト原稿が最後のテスト原稿か判断し、すなわち、ｉ＝ｎか判断し（ステップＳ２８）、最後でなければ、次のテスト原稿が読み込まれる範囲にセットされ、動作開始の指令を受け次のテスト原稿による動作を開始し（ステップＳ２９）、ステップＳ２２からステップＳ２８の処理を繰り返す。
【００４８】
ステップＳ２８において最後のテスト原稿と判断した場合は、各濃度の異なるテスト原稿の種類に対してｒ個づつ記憶されたフリッカー変動値のうち、変動値同士を比較して一番小さいものを検索し、そのカウント値ｃに対応する２つのオフセット電圧を、そのときの設置条件において最もフリッカーを低減する画像信号補正用及びフリッカー検出信号補正用のオフセット電圧として決定する（ステップＳ３０）。
【００４９】
これらの動作により、少なくとも２つの濃度についてフリッカー値を確認して最適なオフセット電圧を決定できるので、広い範囲の濃度の原稿に対してフリッカー値を低減することができる。
【００５０】
また、原稿面に照射される光からフリッカーを検出する構成の画像入力装置においては、装置の設置環境によっては日中の使用においては天井灯に加え窓から拡散された光が照射される時間帯と、天井灯のみによって光が照射される時間帯とが存在し、フリッカー検出信号と画像信号とに自然光に起因するオフセット成分のずれが時間帯によって生じる。
【００５１】
しかし、このように昼夜といった使用環境が変化する場合にフリッカー検出信号と画像信号とに自然光に起因するオフセット成分のずれが生じる場合でも、本実施形態においては正確にフリッカー検出信号及び画像信号を補正できるのでフリッカー成分を除去することができる。
【００５２】
なお、以上の説明では同一濃度のテスト原稿をｎ種類（ｎは２以上）用意し、所定の回数ｒ回の測定を行って次のテスト原稿をセットするものとしたが、１枚のテスト原稿にｎ種類の濃度をもつものとしてもよい。この場合には、ステップＳ２２において読み込む対象の濃度にしたがって異なる走査領域が設定される必要があるが原稿セットの手間を省くことができる。
【００５３】
また、スタンド部１１の原稿２のセット部分に近接した位置にｎ種類の濃度の領域を設けて、各領域の画像をｒ回ずつ読み込んでオフセット電圧の設定を行ってもよい。
【００５４】
次に画像処理回路１８の変形例について説明する。
【００５５】
図７は、本実施形態に係る画像処理回路の第２の例を示すブロック図である。
【００５６】
この例では、サンプルホールド回路１２には、リニアイメージセンサ１から出力された画像信号ではなく、画像信号補正回路１３によりオフセット電圧が付加されて補正された補正画像信号が入力される点で第１の例と異なる。
【００５８】
また、本発明の第１及び第２の実施形態に係る画像入力機構部の他の例について説明する。
【００５９】
図８は本発明の第１及び第２の実施形態に係る画像入力機構部の第２の例を示す構成図である。
【００６０】
本実施形態においては、拡散板２６はカバーの上方向ではなく、下方向に向いて設けられ、原稿面から反射してくる光をフリッカー補正の検出に用いる点で第１の例と異なる。すなわち、天井側ではなく原稿面側から光を取得しリニアイメージセンサ１に導くプリズム２７が設けられている。
【００６１】
この画像入力機構部の例においても、リニアイメージセンサの非線形に起因するフリッカー残留成分および回路ノイズによるフリッカー残留成分を除去するためにオフセット電圧を決定する動作も、上述のフローチャートと同じフローチャートにしたがって処理することにより行うことができる。
【００６２】
画像入力機構部の第２の例では低出力時においてフリッカー検出光学経路と画像入力の光学経路が同じなので、実際に原稿を照射する光に応じてフリッカーを検出するので上方向以外の方向から原稿に多くの光が照射される場合にも画像信号に含まれるフリッカー補正を適切に行うことができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、照明光量信号または画像信号にリニアイメージセンサ及び照明光検出部の光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す電圧を付加し、照明光量信号又は電圧が付加された照明光量信号を分母入力とし、電圧が付加された画像信号又は前記画像信号を分子入力として除算を行う。
【００６４】
この構成により、原稿からの光が弱く、リニアイメージセンサから十分な電圧の画像信号出力が得られない場合において、ノイズとしてプラス電圧またはマイナス電圧のオフセット電圧がリニアイメージセンサからの画像信号出力に重畳されている場合、さらに、リニアイメージセンサの光電変換特性において非線形性が顕著となる程度にまで原稿からの入力光量が微小となっている場合においても、オフセット電圧やリニアイメージセンサの光電変換特性の非線型の悪影響を除去し、画像信号が生成される部分の線形特性を延長して求められる仮想的な黒電圧を０に一致させることができる。
【００６５】
また、本発明においては、照明光量信号と画像信号の両方にリニアイメージセンサ及び照明光検出部の光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す電圧を付加し、電圧が付加された照明光量信号を分母入力とし、電圧が付加された画像信号を分子入力として除算を行う。
【００６６】
この構成により、画像が結像され画像信号が生成される部分の線形特性を延長して求められる仮想的な黒電圧とともに、照明光量検出用に使用されている光電変換素子の線形特性を延長して求められる仮想的な黒電圧をも正確に０に一致させることが可能になり、除算によるフリッカー補正が適切に処理され、検出される照明光量がリニアイメージセンサの非線形性が問題となる明るさであってもフリッカー除去補正を確実に行うことができ、入力画像の画質を向上させることができる。また、昼夜といった使用環境が変化する場合にフリッカー検出信号と画像信号とに自然光に起因するオフセット成分のずれが生じる場合でも、十分満足できる程度にまでフリッカー成分を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す概略透視斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態においてオフセット電圧を決定する動作の例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る画像処理回路の第２の例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態においてオフセット電圧を決定する動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像処理回路の第２の例を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る画像入力機構部の第２の例を示す構成図である
【図９】非線形を有するリニアイメージセンサの光電変換特性の例を示す図である。
【符号の説明】
１ リニアイメージセンサ
２ 原稿
３ レンズ
４ 副走査機構部
５ カバー
６ 拡散板
７ プリズム
８ 走査タイミング制御回路
９ 画像処理回路
１０ 画像入力機構部
１１ スタンド部
１２ サンプルホールド回路
１３ 画像信号補正回路
１４ 除算回路
１５ 制御部
１６ メモリ
１７ 画像出力回路
１８ 画像処理回路
１９ フリッカー信号補正回路

Claims (8)

1. 直線状に配列された複数の受光素子を備え、前記複数の受光素子の一部を画像信号用に用い結像された線状画像の画像信号を出力するリニアイメージセンサと、
   原稿上の直線状領域の画像を前記リニアイメージセンサの画像信号用受光素子列上に結像する結像光学系と、
   前記リニアイメージセンサに結像される前記原稿の前記直線状領域を移動させ、前記リニアイメージセンサによって前記原稿全体を走査させる副走査機構と、
   前記リニアイメージセンサの複数の受光素子の他の一部素子の出力信号を、前記原稿を照らす照明の光量に応じた電圧を示す照明光量信号として出力する照明光量検出部と、
   前記画像信号に前記リニアイメージセンサの光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す補正電圧を第２の電圧として付加する補正電圧付加部と、
   前記照明光量信号に基づいて前記補正電圧を付加された画像信号の照明光量の変動による電圧変動を消去する補正部とを有し、
   前記補正部は、前記照明光量信号を分母入力とし、前記補正電圧を付加された画像信号を分子入力として除算を行う除算回路を有することを特徴とする画像入力装置。
2. 直線状に配列された複数の受光素子を備え、前記複数の受光素子の一部を画像信号用に用い結像された線状画像の画像信号を出力するリニアイメージセンサと、
   原稿上の直線状領域の画像を前記リニアイメージセンサの画像信号用受光素子列上に結像する結像光学系と、
   前記リニアイメージセンサに結像される前記原稿の前記直線状領域を移動させ、前記リニアイメージセンサによって前記原稿全体を走査させる副走査機構と、
   前記リニアイメージセンサの複数の受光素子の他の一部素子の出力信号を、前記原稿を照らす照明の光量に応じた電圧を示す照明光量信号として出力する照明光量検出部と、
   前記照明光量信号に前記リニアイメージセンサの光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す補正電圧を第１の電圧として付加する補正電圧付加部と、
   前記補正電圧を付加された照明光量信号に基づいて前記画像信号の照明光量の変動による電圧変動を消去する補正部とを有し、
   前記補正部は、前記補正電圧を付加された照明光量信号を分母入力とし、前記画像信号を分子入力として除算を行う除算回路を有することを特徴とする画像入力装置。
3. 直線状に配列された複数の受光素子を備え、前記複数の受光素子の一部を画像信号用に用い結像された線状画像の画像信号を出力するリニアイメージセンサと、
   原稿上の直線状領域の画像を前記リニアイメージセンサの画像信号用受光素子列上に結像する結像光学系と、
   前記リニアイメージセンサに結像される前記原稿の前記直線状領域を移動させ、前記リニアイメージセンサによって前記原稿全体を走査させる副走査機構と、
   前記リニアイメージセンサの複数の受光素子の他の一部素子の出力信号を、前記原稿を照らす照明の光量に応じた電圧を示す照明光量信号として出力する照明光量検出部と、
   前記照明光量信号及び前記画像信号に前記リニアイメージセンサの光電変換特性の非線形性による影響を打ち消す補正電圧をそれぞれ第１または第２の電圧として付加する補正電圧付加部と、
   前記補正電圧を付加された照明光量信号に基づいて前記補正電圧を付加された画像信号の照明光量の変動による電圧変動を消去する補正部とを有し、
   前記補正部は、前記補正電圧を付加された照明光量信号を分母入力とし、前記補正電圧を付加された画像信号を分子入力として除算を行う除算回路を有することを特徴とする画像入力装置。
4. 前記第１の電圧を複数段階に設定し、それぞれの電圧設定に対して前記原稿の予め定められた位置の画像を複数回数読み込んで前記除算回路から出力された補正された画像信号の電圧変動量を算出し、前記電圧変動量を最も小さくする電圧設定を求め、前記第１の電圧を決定する電圧決定部を更に有することを特徴とする請求項２または３に記載の画像入力装置。
5. 前記第１及び第２の電圧を複数段階に設定し、それぞれの電圧設定に対して前記原稿の予め定められた位置の画像を複数回数読み込んで前記除算回路から出力された補正された画像信号の電圧変動量を算出し、前記電圧変動量を最も小さくする電圧設定を求め、前記第１及び第２の電圧を決定する電圧決定部を更に有することを特徴とする請求項３に記載の画像入力装置。
6. 前記原稿にある２以上の複数種類の濃度の画像についてそれぞれ、前記第１及び第２の電圧を複数段階に設定してそれぞれの電圧設定に対して前記原稿の予め定められた位置の画像を複数回数読み込んで前記除算回路から出力された補正された画像信号の電圧変動量を算出し、前記複数種類の濃度に対応する複数の電圧変動量を最も小さくする電圧設定を求め、前記第１及び第２の電圧を決定する電圧決定部を更に有することを特徴とする請求項３に記載の画像入力装置。
7. 前記電圧決定部は、前記複数種類の各濃度のうち黒でない領域を設定してその領域の画像を読み込んで前記第１及び第２の電圧を決定することを特徴とする請求項６に記載の画像入力装置。
8. 前記第２の電圧を複数段階に設定し、それぞれの電圧設定に対して前記原稿の予め定められた位置の画像を複数回数読み込んで前記除算回路から出力された補正された画像信号の電圧変動量を算出し、前記電圧変動量を最も小さくする電圧設定を求め、前記第２の電圧を決定する電圧決定部を更に有することを特徴とする請求項１または３に記載の画像入力装置。

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