JP3885987B2 - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光電変換素子の出力をＡ／Ｄ変換する際のリファレンス電圧が可変する画像読取装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像読取装置は、光源により原稿を露光し、原稿からの反射光をＣＣＤイメージセンサに結像させることで画像を読み取り、その読み取ったアナログ画像データを、例えば８ビットのデジタル値にＡ／Ｄ変換している。
【０００３】
この際、ＣＣＤイメージセンサの各画素の感度のばらつきや暗電流による信号成分のばらつきがあっても、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを広く取れるように、通常は、白シェーディング補正機能や黒シェーディング補正機能を持たせており、これらの機能に関しては各種の提案がなされている（例えば、特開昭６２−２３５８７１号公報、特開昭６３−１８７６３号公報、特開平９−９０５６号公報、特開平１１−２７５２２号公報等参照）。
【０００４】
ここで、特に黒シェーディング補正に着目すると、最も一般的な縮小光学系を介して原稿の画像が結像されるＣＣＤイメージセンサを用いた画像読取装置では、ＣＣＤイメージセンサ自体がその一部に常に遮光された黒ダミー画素を有していれば、黒シェーディング補正に用いる黒ダミー出力が常に可能であり、１ライン毎に常に黒シェーディング用の基準黒レベルのデータ（黒補正用データ）を有していることになる。このため、読み取ったアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧の上限値を、画像データのピーク値に追従させる地肌除去機能（これにより画像データから原稿の地肌濃度をカットする機能）を持たせる場合のように、Ａ／Ｄ変換器のリファレンス電圧が可変される場合であっても、可変されるリファレンス電圧に対応して黒シェーディング用の黒補正用データも可変可能となる。
【０００５】
このように、１ライン毎に黒補正用データを有していれば、地肌除去機能のようにＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が可変する機能の場合でも、リファレンス電圧に対応して黒補正用データも可変可能な構成になっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、１ライン毎に黒補正用データを持っていないＣＣＤイメージセンサを使用した画像読取装置や、全画素補正を行なうシステムの場合では、白基準板や原稿読み取り前の光源の消灯期間に、ある固定のリファレンス電圧をＡ／Ｄ変換器に与えて、ＣＣＤイメージセンサから画像を取り込むことにより、黒補正用データを１ライン分生成してメモリ等に記憶しておく必要がある。このためＡ／Ｄ変換に用いるリファレンス電圧を可変して原稿を読み取るシステムの場合や、白基準板の読取の際と原稿の読取の際とでＡ／Ｄ変換用に異なるリファレンス電圧を使用するシステムの場合では、黒補正用データをデジタルデータで保持しているため、リファレンス電圧に対応した黒補正用データが得られないという不具合があった。
【０００７】
すなわち、数式で説明すると、８bitのＡ／Ｄ変換器を用いてリファレンス電圧Ｖref0で、アナログの黒レベル電圧Ｖbを読み取ったときのデジタルの黒レベル値Ｄ0_bは、
Ｄ0_b ＝ INT［Ｖb／Ｖref0×２５５］ … （１）
（INT［ ］：［ ］内の小数点以下を四捨五入）
と表され、黒補正用データＤ0_bとして所定のメモリに蓄積される。また、（１）式より、黒補正用データＤ0_bはＶrefに依存することがわかる。
【０００８】
ここで、黒シェーディング補正後の画像データＤshbは、黒シェーディング補正前の画像データをＤ0_Gとすると、
Ｄshb ＝ Ｄ0_G−Ｄ0_b
として計算されるが、このとき原稿の読み取りレベル電圧をＶｗ、そのときのＡ／Ｄ変換用のリファレンス電圧をＶref1とすると、
Ｄshb ＝ INT［Ｖｗ／Ｖref1×２５５］−INT［Ｖb／Ｖref0×２５５］
… （２）
となり、黒レベルの検出時と原稿の読み取り時とで、Ａ／Ｄ変換に異なるリファレンス電圧を用いて読み取ったデータを使用してそれぞれ計算を行なうため、正確に計算ができていないことがわかる。
【０００９】
この発明の目的は、Ａ／Ｄ変換用のリファレンス電圧が変わる場合であっても、リファレンス電圧に応じた黒補正基準データが得られるようにして、黒レベル補正を正確に行なうことができるようにすることである。
【００１０】
この発明の別の目的は、光電変換素子が空転送部を有しないタイプのものであっても、このような正確な黒レベル補正を行なうことができるようにすることである。
【００１１】
この発明の別の目的は、１ラインごとに黒補正基準データを持たない等倍密着型センサにおいて、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができるようにすることである。
【００１２】
この発明の別の目的は、これらを簡易な回路構成で実現することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、空転送部を備えた光電変換素子と、この光電変換素子の画素毎の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器に設定するリファレンス電圧を可変する可変手段と、前記光電変換素子の各画素の出力から黒補正基準データを検出する検出手段と、画像の読取の際に前記光電変換素子から得られる画素毎の出力信号を、前記可変手段で所定の前記リファレンス電圧に設定された前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した後のデジタル画像データから、前記黒補正基準データを減算して黒シェーディング補正を行なう黒シェーディング補正手段と、前記黒補正基準データを、前記黒補正基準データの検出の際における前記空転送部の出力レベルと前記画像の読取の際における前記空転送部の出力レベルとの比率に応じて補正する補正手段と、を備えている画像読取装置である。
【００１４】
したがって、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、電変換素子と、この光電変換素子の出力先に特定のタイミングで電圧を出力して前記光電変換素子の空転送部を作成する空転送部作成手段と、この光電変換素子の各画素毎の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器に設定するリファレンス電圧を可変する可変手段と、前記光電変換素子の各画素の出力から黒補正基準データを検出する検出手段と、画像の読取の際に前記光電変換素子から得られる画素毎の出力信号を、前記可変手段で所定の前記リファレンス電圧に設定された前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した後のデジタル画像データから、前記黒補正基準データを減算して黒シェーディング補正を行なう黒シェーディング補正手段と、前記黒補正基準データを、前記黒補正基準データの検出の際における前記空転送部の出力レベルと前記画像の読取の際における前記空転送部の出力レベルとの比率に応じて補正する補正手段と、を備えている画像読取装置である。
【００１６】
したがって、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。しかも、光電変換素子の空転送部を有しないタイプのものであっても、このような正確な黒レベル補正を行なうことができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像読取装置において、前記光電変換素子は、原稿からの反射光を等倍型光学系を介して受光する等倍密着型センサである。
【００１８】
したがって、１ラインごとに黒補正基準データを持たない等倍密着型センサにおいて、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置において、前記補正手段は、前記黒シェーディング補正直前の前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第１の加算回路と、前記画像の読取の際における前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第２の加算回路と、この第２の加算回路で加算後の値と前記黒補正基準データとを乗算する乗算回路と、この乗算後の値を前記第１の加算回路で加算後の値で除算し、その除算結果を前記補正後の前記黒補正基準データとして出力する除算回路と、を備えている。
【００２０】
したがって、簡易な回路構成で、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置を実現することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置において、前記補正手段は、前記黒シェーディング補正直前の前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第１の加算回路と、前記画像の読取の際における前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第２の加算回路と、この第２の加算回路で加算後の値と前記黒補正基準データとを乗算し、また、この乗算後の値を前記第１の加算回路で加算後の値で除算し、その除算結果を前記補正後の前記黒補正基準データとして出力するマイコンと、を備えている。
【００２２】
したがって、簡易な回路構成で、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置を実現することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかの一に記載の画像読取装置を備え、この画像読取装置で読み取った画像データに基づいて用紙上に画像の形成を行なう画像形成装置である。
【００２４】
したがって、請求項１〜５のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１であるイメージスキャナの概略構成を示す断面図である。このイメージスキャナ１は、画像読取装置周知の構成のフラットベッドスキャナ２（構成の詳細は省略する）を備え、このフラットベッドスキャナ２上にはＡＤＦ（オート・ドキュメント・フィーダ）３が設けられている。
【００２６】
ＡＤＦ３は、原稿４を積載するトレイ５を備え、このトレイ５に載置された原稿４は、周知の機構により１枚づつ分離され、搬送路６を搬送されて、コンタクトガラス７上でフラットベッドスキャナ２により表面の画像を読み取られる。表面の画像を読み取られた後の原稿４は、排紙トレイ１０に排出される。
【００２７】
また、搬送路６の途上には密着イメージセンサ８が配置され、搬送路６を搬送される原稿４を露光走査して、原稿４の裏面の画像を読み取る。
【００２８】
この密着イメージセンサ８による原稿４の読み取り動作を行なう前に、密着イメージセンサ８内に内蔵されている露光走査用の光源（図２に示すＬＥＤアレイ１１）自身のバラツキや、温度、経時変下によるバラツキ、光源や光電変換素子（図２に示すセンサ１２）等の主走査方向における１ラインのバラツキを補正するための白基準となる白基準板９が密着イメージセンサ８の対向面に設けられている。密着イメージセンサ８は、原稿４からの反射光を等倍型光学系を介して受光する等倍密着型センサである。この白基準板９を密着イメージセンサ８で読み取るとき、密着イメージセンサ８からの読み取り出力のピーク値が、あらかじめ定められた目標値になるように、密着イメージセンサ８内の利得可変増幅器の利得を可変して調整する。白基準を白基準板９から読み取った後に、原稿４が搬送され、原稿４の画像データを密着イメージセンサ８で読み取る。
【００２９】
図２は、密着イメージセンサ８を含む画像読み取りユニットの電気的な接続を示すブロック図である。図２において、光源であるＬＥＤアレイ１１により白基準板９または原稿４が照射されると、光電変換素子であるセンサ１２，１２，…で読み取られる。各センサ１２から出力される画像データは、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）１３，１３，…でサンプリングされ、次のサンプリングまで保持される。このサンプルホールド回路１３の出力は、Ａ／Ｄ変換器１４，１４，…の入力端子Ｖｉｎに入力される。Ａ／Ｄ変換器１４のもう一方の入力端子であるＶrefには基準となる値が入力され、その基準値に対して入力Ｖｉｎがどの位のレベルに達しているかが判断されて、入力端子Ｖｉｎへの入力電圧がＡ／Ｄ変換され、デジタル画像データとして出力される。Ａ／Ｄ変換器１４より出力されたデジタル画像データは、１チップのセンサで読み取った場合と同じになるように画像データの並びを揃えるためのインライン化処理をインライン化回路１５で行った後、黒シェーディング補正手段である黒補正回路１６において、あらかじめ記憶されていた黒補正基準データを画像データから減算することにより黒シェーディング補正がなされる。この黒シェーディング補正後の画像データは、シェーディング補正回路１７で、白基準板９から読み取ったシェーディングデータに基づいて白シェーディング補正され、図示しない信号処理部へ出力される。また、インライン化回路１５から出力された画像データは、可変手段であるリファレンスコントロール回路１８にも入力される。
【００３０】
図３は、リファレンスコントロール回路１８のブロック図である。図３に示すように、インライン化回路１５で１ラインに合成されたデジタル画像データは、平均値回路２１でノイズを除去される。平均値回路２１でノイズを除去された画像データは、コンパレータ２２で、あらかじめ設定されている比較値と比較される。そして、比較値より高い場合はＨレベル信号が出力され、低い場合はＬレベル信号が出力される。この出力されたＨレベル信号やＬレベル信号は、Ｄ／Ａ変換器２３でアナログデータに変換され、そのピーク値がピーク・ホールド（Ｐ／Ｈ）回路２４で検出されて、Ａ／Ｄ変換器１４の基準電圧（Ｖref）として用いられる。
【００３１】
ここで、 Ａ／Ｄ変換器１４の基準電圧（Ｖref）に用いられる電圧は３種類用意されており、イメージスキャナ１のモードによって使い分ける。原稿４の地肌の濃度を除去する地肌除去機能を使用するモードの場合は、前記したように、ピーク・ホールド回路２４の出力値（基準電圧Ｖref_AE）がＡ／Ｄ変換器１４のＶrefに使用される。また、地肌除去機能を使用しないモードの場合は、白基準板９用および原稿４用にそれぞれ予め設定された白板用電圧、原稿用電圧が、Ｄ／Ａ変換器２５，２６でＤ／Ａ変換されて、基準電圧Ｖref_G，Ｖref_Wとなり、Ａ／Ｄ変換器１４の基準電圧Ｖrefとして使用される。これら３つの基準電圧Ｖref_AE，Ｖref_G，Ｖref_Wの切替えは、それぞれ、ゲート信号発生回路１９（図２参照）から出力するゲート信号ＷＴＧＴ，ＤＯＧＧＴ，ＡＥＭＯＤＥによりスイッチ２７，２８，２９を択一的に閉じることで行なう。
【００３２】
なお、ゲート信号ＰＷＩＮＤは平均値回路２１における原稿４の地肌の読取期間を決める信号であり、ゲート信号ＳＨＧＴ，ＳＦＧＡＴＥ（何れも図５を参照）はシェーディング補正回路１７における白シェーディング補正に関する制御信号である。また、インバータ３０でゲート信号ＡＥＭＯＤＥを反転した信号でスイッチ３１を開閉し、ピーク・ホールド回路２４をＧＮＤと接続してリセットする。そのほか、図２、図３に示す回路の詳細については、特開平９−２２４１５６号公報を参照のこと。
【００３３】
次に、黒シェーディング補正後の画像データをＤshb0、黒シェーディング補正前の画像データをＤ0_G、原稿４の読み取りレベル電圧をＶｗ、アナログの黒レベル電圧をＶb、黒レベル電圧Ｖbを読み取ったときのデジタルの黒レベル値をＤ0_b、８bitのＡ／Ｄ変換器１４，１４，…のリファレンス電圧をＶref0，Ｖref1（前者が黒レベル電圧Ｖbを読み取ったときの、後者が原稿４の読み取りレベル電圧Ｖｗを読み取ったときのリファレンス電圧）とすると、
Ｄshb0 ＝Ｄ0_G−Ｄ0_b×Ｖref0／Ｖref1 … （３）
と演算処理することで、
Ｄshb0 ＝ INT［Ｖｗ／Ｖref1×２５５］−INT［Ｖb／Ｖref0×２５５］×Ｖref0／Ｖref1
＝ INT［Ｖｗ／Ｖref1×２５５］−INT［Ｖb／Ｖref1×２５５］
＝ INT［（Ｖｗ−Ｖｂ）／Ｖref1×２５５］ … （４）
として、Ａ／Ｄ変換器１４，１４…のリファレンス電圧Ｖrefに応じた黒補正基準データが得られることがわかる。
【００３４】
そこで、８bitのＡ／Ｄ変換器１４，１４，…のリファレンス電圧がＶref0のときに、センサ１２，１２，…の空転送部（画像の読取に関与しない常に遮光された黒ダミー画素）のアナログの出力である空転送レベル電圧Ｖt1を読み取ったときのデジタルの黒レベル値Ｄ0_t1は、
Ｄ0_t1 ＝ INT［Ｖt1／Ｖref0×２５５］ … （５）
（INT［ ］： ［ ］内の小数点以下を四捨五入）
８bitのＡ／Ｄ変換器１４，１４，…のリファレンス電圧がＶref1のときに、アナログの空転送レベル電圧Ｖt1を読み取ったときのデジタルの黒レベル値Ｄ0_t2は、
Ｄ0_t2 ＝ INT［Ｖt1／Ｖref1×２５５］ … （６）
（INT［ ］： ［ ］内の小数点以下を四捨五入）
とすると、
Ｖref0／Ｖref1＝Ｄ0_t2／Ｄ0_t1＝ΣＤ0_t2／ΣＤ0_t1
となり、（３）式中のリファレンス電圧の比“Ｖref0／Ｖref1”は、センサ１２，１２，…の空転送部の読取データの比で表すことができる。
【００３５】
よって、リファレンス電圧Ｖref0で、アナログの黒レベル電圧Ｖbを読み取ったときのデジタル黒レベル値Ｄ0_bに対して、リファレンス電圧Ｖref1で、アナログの黒レベル電圧Ｖbを読み取ったときのデジタル黒レベル値Ｄ0_bwは、
Ｄ0_bw＝Ｄ0_b×ΣＤ0_t2／ΣＤ0_t1 … （７）
となる（加算値の比を取るのは誤差を抑制するためである）。
【００３６】
つまり、空転送部の読取データに応じて、リファレンス電圧Ｖrefに対応した黒補正基準データが得られるようになり、リファレンス電圧の比をデジタル量として検出し演算することにより、簡単に実現できることがわかる。
【００３７】
そこで、この手法を実現した黒シェーディング補正を行なう黒補正回路１６について説明する。図４は黒補正回路１６の回路構成を示すブロック図、図５は各信号のタイミングチャートである。
【００３８】
まず、原稿４がＡＤＦ３により給紙されると、図５に示すように、ゲート信号ＳＬＥＡＤ（白基準板９の読み取り範囲を示す信号）がマイコン２０から出力され、その後、ＬＥＤアレイ１１を点灯する光源点灯信号ＬＥＤ＿ＯＮがゲート信号発生回路１９によりアクティブになる。この場合、ゲート信号ＳＬＥＡＤがアクティブになってから、光源点灯信号ＬＥＤ＿ＯＮがアクティブになる（ＬＥＤアレイ１１を点灯させる）までのｎライン分（Ｌ１の期間）のゲート信号ＢＫＧＴのアクティブ期間に黒補正基準データを確保させている。
【００３９】
このＬ１時間内のＡ／Ｄ変換器１４，１４，…のリファレンス電圧Ｖrefとしては、リファレンスコントロール回路１８により、リファレンス電圧Ｖref_Gが選択されている（ゲート信号ＤＯＣＧＴがアサートである）。
【００４０】
黒補正基準データの確保は、黒補正回路１６で行われ、ゲート信号ＢＫＧＴがアサート期間中に、図４に示すように、検出手段である平均値回路４１により１画素毎に平均値処理を行い、
Ｄ0_ｂ(n)＝ΣＤ0(n)／Ｌ１
但し、Ｄ0_b(n) ： ｎ画素目の黒補正基準データ
Ｄ0(n) ： ｎ画素目の読取データ
ΣＤ0(n) ： Ｄ0(n)の１からＬ１までの各ラインの加算値
を求め、この求めた黒補正基準データをメモリ４２に蓄積する。
【００４１】
このとき、黒補正基準データを読み込む直前のセンサ１２，１２，…の空転送部の出力レベルをＶＡＤＪＧＴのアサート時に第１の加算回路である加算回路４８に取り込み、加算回路４８で加算処理し、ＢＫＧＴのアサートエッジで、その加算結果をラッチ４９に保持しておく。よって、ラッチ４９には、リファレンス電圧Ｖref_Gであるときの値が保持される。また、空転送部の出力レベルをＶＡＤＪＧＴのアサート時に第２の加算回路である加算回路４３に取り込み、加算回路４３で加算処理している。ここでＶＡＤＪＧＴは１ライン周期毎に空転送部にアサート（例えば１６画素クロック周期程度の期間）される信号である。そして、ＢＫＧＴがネゲートされると同時に、黒補正基準データの生成が終了し、ＬＥＤアレイ１１が点灯する。
【００４２】
次に、白基準板９の読取動作期間を示すＳＬＥＡＤ信号がアサートしているときに、リファレンス電圧Ｖrefとして、白基準板９用の電圧であるＶref_wが選択されて（ゲート信号ＷＴＧＴがアサートされる）、白基準板９の読取が開始され、ＳＬＥＡＤ信号に包含されているＷＴＧＴのアサート期間中に白シェーディングデータが生成される。このように、白基準板９の読み取りの際にリファレンス電圧ＶrefをＶref_GとＶref_wとの間で変更するのは、白基準板９のばらつきを吸収するためである。
【００４３】
そして、このとき、黒レベル値を検出したときのリファレンス電圧Ｖref_Gとは異なるリファレンス電圧Ｖref_wを、Ａ／Ｄ変換器１４，１４，…に与えて有効データを読み取っていることがわかる。
【００４４】
これで（７）式で必要なデータはそろったことになるので、まず、乗算回路４４で、
Ｄ1_b ＝ Ｄ0_b×ΣＤ0_t2
の計算を行い（ΣＤ0_t2の値は加算回路４３から与えられる）、さらに除算回路４５で、
Ｄ2_b ＝ Ｄ1_b／ΣＤ0_t1
が計算され（ΣＤ0_t1の値は加算回路４８で与えられる）、（３）式の第２項が求められ、さらに減算回路４６により、
Ｄshb ＝ Ｄ0_G−Ｄ2_b
が計算され、（３）式の計算が完結する。このように、加算回路４３、４８、ラッチ４９、乗算回路４４、除算回路４５により、補正手段を実現している。
【００４５】
なお、この場合に、乗算回路４４、除算回路４５、ラッチ４９をマイコン４７で代用し、減算回路４６に黒レベル値を出力するようにしてもよい（図６参照）。
【００４６】
この後、ＳＬＥＡＤ信号がネゲートされ、白基準板９の読取が終了する。すると、リファレンス電圧Ｖrefは、再びＶref_Gが選択され（ゲート信号ＤＯＣＧＴがアサートされる）、原稿４が読み取り位置に搬送されると、原稿４の有効読取範囲を示すＳＳＣＡＮ信号がアサートされて原稿４が読み取られ、読み取られた原稿４の画像データに対して黒補正／白シェーディング補正処理を施した後に、図示しない信号処理部に出力される。
【００４７】
以上のように構成することにより、黒補正基準データを読み取ったときとは異なるリファレンス電圧Ｖrefで原稿４の読取を行っても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。
【００４８】
なお、前記の例では、黒補正基準データの読取の際と原稿４の読取の際とで、同じリファレンス電圧を用いて読取を行っているが、（３）式を見てもわかるとおり、原稿４（有効データ）を読み取っている時のリファレンス電圧Ｖref_Gを使用して黒補正基準データを補正しているため、黒補正基準データの読取時と原稿読取時とでリファレンス電圧値が異なっていたとしても、原稿４の読取時にリファレンス電圧が変動するような読取方式を採用していたとしても、前記のような回路構成で精度良く黒シェーディング補正が可能となる。
【００４９】
［発明の実施の形態２］
別例である発明の実施の形態を発明の実施の形態２として説明する。
【００５０】
この発明の実施の形態が発明の実施の形態１と相違するのは、図７に示すように、センサ１２，１２，…には、空転送部が設けられておらず、可変電圧発生回路５１、スイッチ５２が設けられていて、スイッチ５２をＶＣＨＧＴ信号で切替えるようにしたことである。その他の内容については発明の実施の形態１と同様であり、同一の符号を用いて、詳細な説明を省略する。
【００５１】
この発明の実施の形態２では、ＶＣＨＧＴ信号のアサートによりスイッチ５２を切替えて、可変電圧発生回路５１から所定の大きさの電圧をセンサ１２，１２，…の出力先に出力することで、空転送部が設けられていないセンサ１２，１２，…に空転送部を設け、空転送部作成手段を実現している。
【００５２】
したがって、センサ１２，１２，…が空転送部を有しないタイプのものであっても、正確な黒レベル補正を行なうことができる。
【００５３】
［発明の実施の形態３］
別例である発明の実施の形態を発明の実施の形態３として説明する。
【００５４】
図８は、この発明の実施の形態３である複写機６１の概略構成を示すブロック図である。この複写機６１は、この発明の画像形成装置を実施するものである。図８に示すように、この複写機６１は、発明の実施の形態１または２のイメージスキャナ１と、このイメージスキャナ１で読み取った原稿４の画像データに基づいて用紙上に画像の形成を行なうプリンタ６２とを備えている。プリンタ６２の印刷方式は、電子写真方式のほか、インクジェット方式、昇華型熱転写方式、銀塩写真方式、直接感熱記録方式、溶融型熱転写方式など、種々の方式を用いることができる。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。
【００５６】
請求項２に記載の発明は、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。しかも、光電変換素子が空転送部を有しないタイプのものであっても、このような正確な黒レベル補正を行なうことができる。
【００５７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像読取装置において、１ラインごとに黒補正基準データを持たない等倍密着型センサにおいて、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。
【００５８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置において、簡易な回路構成で、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置を実現することができる。
【００５９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置において、簡易な回路構成で、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置を実現することができる。
【００６０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である画像読取装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】前記画像読取装置の画像読み取りユニットの電気的な接続を示すブロック図である。
【図３】前記画像読み取りユニットのリファレンスコントロール回路の回路構成を示すブロック図である。
【図４】前記画像読み取りユニットの黒補正回路の回路構成を示すブロック図である。
【図５】前記画像読取装置の各信号のタイミングチャートである。
【図６】前記黒補正回路の他の構成例を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２である画像読取装置の画像読み取りユニットの電気的な接続を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態３である複写機の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 画像読取装置
８ 光電変換素子
１４ Ａ／Ｄ変換器
１６ 黒シェーディング補正手段
１８ 可変手段
４１ 検出手段
４３ 第２の加算回路、補正手段
４４ 乗算回路、補正手段
４５ 除算回路、補正手段
４７ マイコン、補正手段
４８ 第１の加算回路、補正手段
４９ 補正手段
６１ 画像形成装置
【発明の属する技術分野】
この発明は、光電変換素子の出力をＡ／Ｄ変換する際のリファレンス電圧が可変する画像読取装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像読取装置は、光源により原稿を露光し、原稿からの反射光をＣＣＤイメージセンサに結像させることで画像を読み取り、その読み取ったアナログ画像データを、例えば８ビットのデジタル値にＡ／Ｄ変換している。
【０００３】
この際、ＣＣＤイメージセンサの各画素の感度のばらつきや暗電流による信号成分のばらつきがあっても、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを広く取れるように、通常は、白シェーディング補正機能や黒シェーディング補正機能を持たせており、これらの機能に関しては各種の提案がなされている（例えば、特開昭６２−２３５８７１号公報、特開昭６３−１８７６３号公報、特開平９−９０５６号公報、特開平１１−２７５２２号公報等参照）。
【０００４】
ここで、特に黒シェーディング補正に着目すると、最も一般的な縮小光学系を介して原稿の画像が結像されるＣＣＤイメージセンサを用いた画像読取装置では、ＣＣＤイメージセンサ自体がその一部に常に遮光された黒ダミー画素を有していれば、黒シェーディング補正に用いる黒ダミー出力が常に可能であり、１ライン毎に常に黒シェーディング用の基準黒レベルのデータ（黒補正用データ）を有していることになる。このため、読み取ったアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器のリファレンス電圧の上限値を、画像データのピーク値に追従させる地肌除去機能（これにより画像データから原稿の地肌濃度をカットする機能）を持たせる場合のように、Ａ／Ｄ変換器のリファレンス電圧が可変される場合であっても、可変されるリファレンス電圧に対応して黒シェーディング用の黒補正用データも可変可能となる。
【０００５】
このように、１ライン毎に黒補正用データを有していれば、地肌除去機能のようにＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が可変する機能の場合でも、リファレンス電圧に対応して黒補正用データも可変可能な構成になっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、１ライン毎に黒補正用データを持っていないＣＣＤイメージセンサを使用した画像読取装置や、全画素補正を行なうシステムの場合では、白基準板や原稿読み取り前の光源の消灯期間に、ある固定のリファレンス電圧をＡ／Ｄ変換器に与えて、ＣＣＤイメージセンサから画像を取り込むことにより、黒補正用データを１ライン分生成してメモリ等に記憶しておく必要がある。このためＡ／Ｄ変換に用いるリファレンス電圧を可変して原稿を読み取るシステムの場合や、白基準板の読取の際と原稿の読取の際とでＡ／Ｄ変換用に異なるリファレンス電圧を使用するシステムの場合では、黒補正用データをデジタルデータで保持しているため、リファレンス電圧に対応した黒補正用データが得られないという不具合があった。
【０００７】
すなわち、数式で説明すると、８bitのＡ／Ｄ変換器を用いてリファレンス電圧Ｖref0で、アナログの黒レベル電圧Ｖbを読み取ったときのデジタルの黒レベル値Ｄ0_bは、
Ｄ0_b ＝ INT［Ｖb／Ｖref0×２５５］ … （１）
（INT［ ］：［ ］内の小数点以下を四捨五入）
と表され、黒補正用データＤ0_bとして所定のメモリに蓄積される。また、（１）式より、黒補正用データＤ0_bはＶrefに依存することがわかる。
【０００８】
ここで、黒シェーディング補正後の画像データＤshbは、黒シェーディング補正前の画像データをＤ0_Gとすると、
Ｄshb ＝ Ｄ0_G−Ｄ0_b
として計算されるが、このとき原稿の読み取りレベル電圧をＶｗ、そのときのＡ／Ｄ変換用のリファレンス電圧をＶref1とすると、
Ｄshb ＝ INT［Ｖｗ／Ｖref1×２５５］−INT［Ｖb／Ｖref0×２５５］
… （２）
となり、黒レベルの検出時と原稿の読み取り時とで、Ａ／Ｄ変換に異なるリファレンス電圧を用いて読み取ったデータを使用してそれぞれ計算を行なうため、正確に計算ができていないことがわかる。
【０００９】
この発明の目的は、Ａ／Ｄ変換用のリファレンス電圧が変わる場合であっても、リファレンス電圧に応じた黒補正基準データが得られるようにして、黒レベル補正を正確に行なうことができるようにすることである。
【００１０】
この発明の別の目的は、光電変換素子が空転送部を有しないタイプのものであっても、このような正確な黒レベル補正を行なうことができるようにすることである。
【００１１】
この発明の別の目的は、１ラインごとに黒補正基準データを持たない等倍密着型センサにおいて、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができるようにすることである。
【００１２】
この発明の別の目的は、これらを簡易な回路構成で実現することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、空転送部を備えた光電変換素子と、この光電変換素子の画素毎の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器に設定するリファレンス電圧を可変する可変手段と、前記光電変換素子の各画素の出力から黒補正基準データを検出する検出手段と、画像の読取の際に前記光電変換素子から得られる画素毎の出力信号を、前記可変手段で所定の前記リファレンス電圧に設定された前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した後のデジタル画像データから、前記黒補正基準データを減算して黒シェーディング補正を行なう黒シェーディング補正手段と、前記黒補正基準データを、前記黒補正基準データの検出の際における前記空転送部の出力レベルと前記画像の読取の際における前記空転送部の出力レベルとの比率に応じて補正する補正手段と、を備えている画像読取装置である。
【００１４】
したがって、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、電変換素子と、この光電変換素子の出力先に特定のタイミングで電圧を出力して前記光電変換素子の空転送部を作成する空転送部作成手段と、この光電変換素子の各画素毎の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器に設定するリファレンス電圧を可変する可変手段と、前記光電変換素子の各画素の出力から黒補正基準データを検出する検出手段と、画像の読取の際に前記光電変換素子から得られる画素毎の出力信号を、前記可変手段で所定の前記リファレンス電圧に設定された前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した後のデジタル画像データから、前記黒補正基準データを減算して黒シェーディング補正を行なう黒シェーディング補正手段と、前記黒補正基準データを、前記黒補正基準データの検出の際における前記空転送部の出力レベルと前記画像の読取の際における前記空転送部の出力レベルとの比率に応じて補正する補正手段と、を備えている画像読取装置である。
【００１６】
したがって、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。しかも、光電変換素子の空転送部を有しないタイプのものであっても、このような正確な黒レベル補正を行なうことができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像読取装置において、前記光電変換素子は、原稿からの反射光を等倍型光学系を介して受光する等倍密着型センサである。
【００１８】
したがって、１ラインごとに黒補正基準データを持たない等倍密着型センサにおいて、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置において、前記補正手段は、前記黒シェーディング補正直前の前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第１の加算回路と、前記画像の読取の際における前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第２の加算回路と、この第２の加算回路で加算後の値と前記黒補正基準データとを乗算する乗算回路と、この乗算後の値を前記第１の加算回路で加算後の値で除算し、その除算結果を前記補正後の前記黒補正基準データとして出力する除算回路と、を備えている。
【００２０】
したがって、簡易な回路構成で、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置を実現することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置において、前記補正手段は、前記黒シェーディング補正直前の前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第１の加算回路と、前記画像の読取の際における前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第２の加算回路と、この第２の加算回路で加算後の値と前記黒補正基準データとを乗算し、また、この乗算後の値を前記第１の加算回路で加算後の値で除算し、その除算結果を前記補正後の前記黒補正基準データとして出力するマイコンと、を備えている。
【００２２】
したがって、簡易な回路構成で、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置を実現することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかの一に記載の画像読取装置を備え、この画像読取装置で読み取った画像データに基づいて用紙上に画像の形成を行なう画像形成装置である。
【００２４】
したがって、請求項１〜５のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１であるイメージスキャナの概略構成を示す断面図である。このイメージスキャナ１は、画像読取装置周知の構成のフラットベッドスキャナ２（構成の詳細は省略する）を備え、このフラットベッドスキャナ２上にはＡＤＦ（オート・ドキュメント・フィーダ）３が設けられている。
【００２６】
ＡＤＦ３は、原稿４を積載するトレイ５を備え、このトレイ５に載置された原稿４は、周知の機構により１枚づつ分離され、搬送路６を搬送されて、コンタクトガラス７上でフラットベッドスキャナ２により表面の画像を読み取られる。表面の画像を読み取られた後の原稿４は、排紙トレイ１０に排出される。
【００２７】
また、搬送路６の途上には密着イメージセンサ８が配置され、搬送路６を搬送される原稿４を露光走査して、原稿４の裏面の画像を読み取る。
【００２８】
この密着イメージセンサ８による原稿４の読み取り動作を行なう前に、密着イメージセンサ８内に内蔵されている露光走査用の光源（図２に示すＬＥＤアレイ１１）自身のバラツキや、温度、経時変下によるバラツキ、光源や光電変換素子（図２に示すセンサ１２）等の主走査方向における１ラインのバラツキを補正するための白基準となる白基準板９が密着イメージセンサ８の対向面に設けられている。密着イメージセンサ８は、原稿４からの反射光を等倍型光学系を介して受光する等倍密着型センサである。この白基準板９を密着イメージセンサ８で読み取るとき、密着イメージセンサ８からの読み取り出力のピーク値が、あらかじめ定められた目標値になるように、密着イメージセンサ８内の利得可変増幅器の利得を可変して調整する。白基準を白基準板９から読み取った後に、原稿４が搬送され、原稿４の画像データを密着イメージセンサ８で読み取る。
【００２９】
図２は、密着イメージセンサ８を含む画像読み取りユニットの電気的な接続を示すブロック図である。図２において、光源であるＬＥＤアレイ１１により白基準板９または原稿４が照射されると、光電変換素子であるセンサ１２，１２，…で読み取られる。各センサ１２から出力される画像データは、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）１３，１３，…でサンプリングされ、次のサンプリングまで保持される。このサンプルホールド回路１３の出力は、Ａ／Ｄ変換器１４，１４，…の入力端子Ｖｉｎに入力される。Ａ／Ｄ変換器１４のもう一方の入力端子であるＶrefには基準となる値が入力され、その基準値に対して入力Ｖｉｎがどの位のレベルに達しているかが判断されて、入力端子Ｖｉｎへの入力電圧がＡ／Ｄ変換され、デジタル画像データとして出力される。Ａ／Ｄ変換器１４より出力されたデジタル画像データは、１チップのセンサで読み取った場合と同じになるように画像データの並びを揃えるためのインライン化処理をインライン化回路１５で行った後、黒シェーディング補正手段である黒補正回路１６において、あらかじめ記憶されていた黒補正基準データを画像データから減算することにより黒シェーディング補正がなされる。この黒シェーディング補正後の画像データは、シェーディング補正回路１７で、白基準板９から読み取ったシェーディングデータに基づいて白シェーディング補正され、図示しない信号処理部へ出力される。また、インライン化回路１５から出力された画像データは、可変手段であるリファレンスコントロール回路１８にも入力される。
【００３０】
図３は、リファレンスコントロール回路１８のブロック図である。図３に示すように、インライン化回路１５で１ラインに合成されたデジタル画像データは、平均値回路２１でノイズを除去される。平均値回路２１でノイズを除去された画像データは、コンパレータ２２で、あらかじめ設定されている比較値と比較される。そして、比較値より高い場合はＨレベル信号が出力され、低い場合はＬレベル信号が出力される。この出力されたＨレベル信号やＬレベル信号は、Ｄ／Ａ変換器２３でアナログデータに変換され、そのピーク値がピーク・ホールド（Ｐ／Ｈ）回路２４で検出されて、Ａ／Ｄ変換器１４の基準電圧（Ｖref）として用いられる。
【００３１】
ここで、 Ａ／Ｄ変換器１４の基準電圧（Ｖref）に用いられる電圧は３種類用意されており、イメージスキャナ１のモードによって使い分ける。原稿４の地肌の濃度を除去する地肌除去機能を使用するモードの場合は、前記したように、ピーク・ホールド回路２４の出力値（基準電圧Ｖref_AE）がＡ／Ｄ変換器１４のＶrefに使用される。また、地肌除去機能を使用しないモードの場合は、白基準板９用および原稿４用にそれぞれ予め設定された白板用電圧、原稿用電圧が、Ｄ／Ａ変換器２５，２６でＤ／Ａ変換されて、基準電圧Ｖref_G，Ｖref_Wとなり、Ａ／Ｄ変換器１４の基準電圧Ｖrefとして使用される。これら３つの基準電圧Ｖref_AE，Ｖref_G，Ｖref_Wの切替えは、それぞれ、ゲート信号発生回路１９（図２参照）から出力するゲート信号ＷＴＧＴ，ＤＯＧＧＴ，ＡＥＭＯＤＥによりスイッチ２７，２８，２９を択一的に閉じることで行なう。
【００３２】
なお、ゲート信号ＰＷＩＮＤは平均値回路２１における原稿４の地肌の読取期間を決める信号であり、ゲート信号ＳＨＧＴ，ＳＦＧＡＴＥ（何れも図５を参照）はシェーディング補正回路１７における白シェーディング補正に関する制御信号である。また、インバータ３０でゲート信号ＡＥＭＯＤＥを反転した信号でスイッチ３１を開閉し、ピーク・ホールド回路２４をＧＮＤと接続してリセットする。そのほか、図２、図３に示す回路の詳細については、特開平９−２２４１５６号公報を参照のこと。
【００３３】
次に、黒シェーディング補正後の画像データをＤshb0、黒シェーディング補正前の画像データをＤ0_G、原稿４の読み取りレベル電圧をＶｗ、アナログの黒レベル電圧をＶb、黒レベル電圧Ｖbを読み取ったときのデジタルの黒レベル値をＤ0_b、８bitのＡ／Ｄ変換器１４，１４，…のリファレンス電圧をＶref0，Ｖref1（前者が黒レベル電圧Ｖbを読み取ったときの、後者が原稿４の読み取りレベル電圧Ｖｗを読み取ったときのリファレンス電圧）とすると、
Ｄshb0 ＝Ｄ0_G−Ｄ0_b×Ｖref0／Ｖref1 … （３）
と演算処理することで、
Ｄshb0 ＝ INT［Ｖｗ／Ｖref1×２５５］−INT［Ｖb／Ｖref0×２５５］×Ｖref0／Ｖref1
＝ INT［Ｖｗ／Ｖref1×２５５］−INT［Ｖb／Ｖref1×２５５］
＝ INT［（Ｖｗ−Ｖｂ）／Ｖref1×２５５］ … （４）
として、Ａ／Ｄ変換器１４，１４…のリファレンス電圧Ｖrefに応じた黒補正基準データが得られることがわかる。
【００３４】
そこで、８bitのＡ／Ｄ変換器１４，１４，…のリファレンス電圧がＶref0のときに、センサ１２，１２，…の空転送部（画像の読取に関与しない常に遮光された黒ダミー画素）のアナログの出力である空転送レベル電圧Ｖt1を読み取ったときのデジタルの黒レベル値Ｄ0_t1は、
Ｄ0_t1 ＝ INT［Ｖt1／Ｖref0×２５５］ … （５）
（INT［ ］： ［ ］内の小数点以下を四捨五入）
８bitのＡ／Ｄ変換器１４，１４，…のリファレンス電圧がＶref1のときに、アナログの空転送レベル電圧Ｖt1を読み取ったときのデジタルの黒レベル値Ｄ0_t2は、
Ｄ0_t2 ＝ INT［Ｖt1／Ｖref1×２５５］ … （６）
（INT［ ］： ［ ］内の小数点以下を四捨五入）
とすると、
Ｖref0／Ｖref1＝Ｄ0_t2／Ｄ0_t1＝ΣＤ0_t2／ΣＤ0_t1
となり、（３）式中のリファレンス電圧の比“Ｖref0／Ｖref1”は、センサ１２，１２，…の空転送部の読取データの比で表すことができる。
【００３５】
よって、リファレンス電圧Ｖref0で、アナログの黒レベル電圧Ｖbを読み取ったときのデジタル黒レベル値Ｄ0_bに対して、リファレンス電圧Ｖref1で、アナログの黒レベル電圧Ｖbを読み取ったときのデジタル黒レベル値Ｄ0_bwは、
Ｄ0_bw＝Ｄ0_b×ΣＤ0_t2／ΣＤ0_t1 … （７）
となる（加算値の比を取るのは誤差を抑制するためである）。
【００３６】
つまり、空転送部の読取データに応じて、リファレンス電圧Ｖrefに対応した黒補正基準データが得られるようになり、リファレンス電圧の比をデジタル量として検出し演算することにより、簡単に実現できることがわかる。
【００３７】
そこで、この手法を実現した黒シェーディング補正を行なう黒補正回路１６について説明する。図４は黒補正回路１６の回路構成を示すブロック図、図５は各信号のタイミングチャートである。
【００３８】
まず、原稿４がＡＤＦ３により給紙されると、図５に示すように、ゲート信号ＳＬＥＡＤ（白基準板９の読み取り範囲を示す信号）がマイコン２０から出力され、その後、ＬＥＤアレイ１１を点灯する光源点灯信号ＬＥＤ＿ＯＮがゲート信号発生回路１９によりアクティブになる。この場合、ゲート信号ＳＬＥＡＤがアクティブになってから、光源点灯信号ＬＥＤ＿ＯＮがアクティブになる（ＬＥＤアレイ１１を点灯させる）までのｎライン分（Ｌ１の期間）のゲート信号ＢＫＧＴのアクティブ期間に黒補正基準データを確保させている。
【００３９】
このＬ１時間内のＡ／Ｄ変換器１４，１４，…のリファレンス電圧Ｖrefとしては、リファレンスコントロール回路１８により、リファレンス電圧Ｖref_Gが選択されている（ゲート信号ＤＯＣＧＴがアサートである）。
【００４０】
黒補正基準データの確保は、黒補正回路１６で行われ、ゲート信号ＢＫＧＴがアサート期間中に、図４に示すように、検出手段である平均値回路４１により１画素毎に平均値処理を行い、
Ｄ0_ｂ(n)＝ΣＤ0(n)／Ｌ１
但し、Ｄ0_b(n) ： ｎ画素目の黒補正基準データ
Ｄ0(n) ： ｎ画素目の読取データ
ΣＤ0(n) ： Ｄ0(n)の１からＬ１までの各ラインの加算値
を求め、この求めた黒補正基準データをメモリ４２に蓄積する。
【００４１】
このとき、黒補正基準データを読み込む直前のセンサ１２，１２，…の空転送部の出力レベルをＶＡＤＪＧＴのアサート時に第１の加算回路である加算回路４８に取り込み、加算回路４８で加算処理し、ＢＫＧＴのアサートエッジで、その加算結果をラッチ４９に保持しておく。よって、ラッチ４９には、リファレンス電圧Ｖref_Gであるときの値が保持される。また、空転送部の出力レベルをＶＡＤＪＧＴのアサート時に第２の加算回路である加算回路４３に取り込み、加算回路４３で加算処理している。ここでＶＡＤＪＧＴは１ライン周期毎に空転送部にアサート（例えば１６画素クロック周期程度の期間）される信号である。そして、ＢＫＧＴがネゲートされると同時に、黒補正基準データの生成が終了し、ＬＥＤアレイ１１が点灯する。
【００４２】
次に、白基準板９の読取動作期間を示すＳＬＥＡＤ信号がアサートしているときに、リファレンス電圧Ｖrefとして、白基準板９用の電圧であるＶref_wが選択されて（ゲート信号ＷＴＧＴがアサートされる）、白基準板９の読取が開始され、ＳＬＥＡＤ信号に包含されているＷＴＧＴのアサート期間中に白シェーディングデータが生成される。このように、白基準板９の読み取りの際にリファレンス電圧ＶrefをＶref_GとＶref_wとの間で変更するのは、白基準板９のばらつきを吸収するためである。
【００４３】
そして、このとき、黒レベル値を検出したときのリファレンス電圧Ｖref_Gとは異なるリファレンス電圧Ｖref_wを、Ａ／Ｄ変換器１４，１４，…に与えて有効データを読み取っていることがわかる。
【００４４】
これで（７）式で必要なデータはそろったことになるので、まず、乗算回路４４で、
Ｄ1_b ＝ Ｄ0_b×ΣＤ0_t2
の計算を行い（ΣＤ0_t2の値は加算回路４３から与えられる）、さらに除算回路４５で、
Ｄ2_b ＝ Ｄ1_b／ΣＤ0_t1
が計算され（ΣＤ0_t1の値は加算回路４８で与えられる）、（３）式の第２項が求められ、さらに減算回路４６により、
Ｄshb ＝ Ｄ0_G−Ｄ2_b
が計算され、（３）式の計算が完結する。このように、加算回路４３、４８、ラッチ４９、乗算回路４４、除算回路４５により、補正手段を実現している。
【００４５】
なお、この場合に、乗算回路４４、除算回路４５、ラッチ４９をマイコン４７で代用し、減算回路４６に黒レベル値を出力するようにしてもよい（図６参照）。
【００４６】
この後、ＳＬＥＡＤ信号がネゲートされ、白基準板９の読取が終了する。すると、リファレンス電圧Ｖrefは、再びＶref_Gが選択され（ゲート信号ＤＯＣＧＴがアサートされる）、原稿４が読み取り位置に搬送されると、原稿４の有効読取範囲を示すＳＳＣＡＮ信号がアサートされて原稿４が読み取られ、読み取られた原稿４の画像データに対して黒補正／白シェーディング補正処理を施した後に、図示しない信号処理部に出力される。
【００４７】
以上のように構成することにより、黒補正基準データを読み取ったときとは異なるリファレンス電圧Ｖrefで原稿４の読取を行っても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。
【００４８】
なお、前記の例では、黒補正基準データの読取の際と原稿４の読取の際とで、同じリファレンス電圧を用いて読取を行っているが、（３）式を見てもわかるとおり、原稿４（有効データ）を読み取っている時のリファレンス電圧Ｖref_Gを使用して黒補正基準データを補正しているため、黒補正基準データの読取時と原稿読取時とでリファレンス電圧値が異なっていたとしても、原稿４の読取時にリファレンス電圧が変動するような読取方式を採用していたとしても、前記のような回路構成で精度良く黒シェーディング補正が可能となる。
【００４９】
［発明の実施の形態２］
別例である発明の実施の形態を発明の実施の形態２として説明する。
【００５０】
この発明の実施の形態が発明の実施の形態１と相違するのは、図７に示すように、センサ１２，１２，…には、空転送部が設けられておらず、可変電圧発生回路５１、スイッチ５２が設けられていて、スイッチ５２をＶＣＨＧＴ信号で切替えるようにしたことである。その他の内容については発明の実施の形態１と同様であり、同一の符号を用いて、詳細な説明を省略する。
【００５１】
この発明の実施の形態２では、ＶＣＨＧＴ信号のアサートによりスイッチ５２を切替えて、可変電圧発生回路５１から所定の大きさの電圧をセンサ１２，１２，…の出力先に出力することで、空転送部が設けられていないセンサ１２，１２，…に空転送部を設け、空転送部作成手段を実現している。
【００５２】
したがって、センサ１２，１２，…が空転送部を有しないタイプのものであっても、正確な黒レベル補正を行なうことができる。
【００５３】
［発明の実施の形態３］
別例である発明の実施の形態を発明の実施の形態３として説明する。
【００５４】
図８は、この発明の実施の形態３である複写機６１の概略構成を示すブロック図である。この複写機６１は、この発明の画像形成装置を実施するものである。図８に示すように、この複写機６１は、発明の実施の形態１または２のイメージスキャナ１と、このイメージスキャナ１で読み取った原稿４の画像データに基づいて用紙上に画像の形成を行なうプリンタ６２とを備えている。プリンタ６２の印刷方式は、電子写真方式のほか、インクジェット方式、昇華型熱転写方式、銀塩写真方式、直接感熱記録方式、溶融型熱転写方式など、種々の方式を用いることができる。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。
【００５６】
請求項２に記載の発明は、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。しかも、光電変換素子が空転送部を有しないタイプのものであっても、このような正確な黒レベル補正を行なうことができる。
【００５７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像読取装置において、１ラインごとに黒補正基準データを持たない等倍密着型センサにおいて、黒補正基準データの検出の際と画像の読取の際とでＡ／Ｄ変換のリファレンス電圧が異なっていても、黒レベル補正を正確に行なうことができる。
【００５８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置において、簡易な回路構成で、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置を実現することができる。
【００５９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置において、簡易な回路構成で、請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置を実現することができる。
【００６０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかの一に記載の発明と同様の作用、効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である画像読取装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】前記画像読取装置の画像読み取りユニットの電気的な接続を示すブロック図である。
【図３】前記画像読み取りユニットのリファレンスコントロール回路の回路構成を示すブロック図である。
【図４】前記画像読み取りユニットの黒補正回路の回路構成を示すブロック図である。
【図５】前記画像読取装置の各信号のタイミングチャートである。
【図６】前記黒補正回路の他の構成例を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２である画像読取装置の画像読み取りユニットの電気的な接続を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態３である複写機の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 画像読取装置
８ 光電変換素子
１４ Ａ／Ｄ変換器
１６ 黒シェーディング補正手段
１８ 可変手段
４１ 検出手段
４３ 第２の加算回路、補正手段
４４ 乗算回路、補正手段
４５ 除算回路、補正手段
４７ マイコン、補正手段
４８ 第１の加算回路、補正手段
４９ 補正手段
６１ 画像形成装置
Claims (6)
- 空転送部を備えた光電変換素子と、
この光電変換素子の画素毎の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、
このＡ／Ｄ変換器に設定するリファレンス電圧を可変する可変手段と、
前記光電変換素子の各画素の出力から黒補正基準データを検出する検出手段と、
画像の読取の際に前記光電変換素子から得られる画素毎の出力信号を、前記可変手段で所定の前記リファレンス電圧に設定された前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した後のデジタル画像データから、前記黒補正基準データを減算して黒シェーディング補正を行なう黒シェーディング補正手段と、
前記黒補正基準データを、前記黒補正基準データの検出の際における前記空転送部の出力レベルと前記画像の読取の際における前記空転送部の出力レベルとの比率に応じて補正する補正手段と、
を備えている画像読取装置。 - 光電変換素子と、
この光電変換素子の出力先に特定のタイミングで電圧を出力して前記光電変換素子の空転送部を作成する空転送部作成手段と、
この光電変換素子の画素毎の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、
このＡ／Ｄ変換器に設定するリファレンス電圧を可変する可変手段と、
前記光電変換素子の各画素の出力から黒補正基準データを検出する検出手段と、
画像の読取の際に前記光電変換素子から得られる画素毎の出力信号を、前記可変手段で所定の前記リファレンス電圧に設定された前記Ａ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換した後のデジタル画像データから、前記黒補正基準データを減算して黒シェーディング補正を行なう黒シェーディング補正手段と、
前記黒補正基準データを、前記黒補正基準データの検出の際における前記空転送部の出力レベルと前記画像の読取の際における前記空転送部の出力レベルとの比率に応じて補正する補正手段と、
を備えている画像読取装置。 - 前記光電変換素子は、原稿からの反射光を等倍型光学系を介して受光する等倍密着型センサである請求項１または２に記載の画像読取装置。
- 前記補正手段は、
前記黒シェーディング補正直前の前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第１の加算回路と、
前記画像の読取の際における前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第２の加算回路と、
この第２の加算回路で加算後の値と前記黒補正基準データとを乗算する乗算回路と、
この乗算後の値を前記第１の加算回路で加算後の値で除算し、その除算結果を前記補正後の前記黒補正基準データとして出力する除算回路と、
を備えている請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置。 - 前記補正手段は、
前記黒シェーディング補正直前の前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第１の加算回路と、
前記画像の読取の際における前記光電変換素子の出力レベルを空転送部の特定領域について加算する第２の加算回路と、
この第２の加算回路で加算後の値と前記黒補正基準データとを乗算し、また、この乗算後の値を前記第１の加算回路で加算後の値で除算し、その除算結果を前記補正後の前記黒補正基準データとして出力するマイコンと、
を備えている請求項１〜３のいずれかの一に記載の画像読取装置。 - 請求項１〜５のいずれかの一に記載の画像読取装置を備え、この画像読取装置で読み取った画像データに基づいて用紙上に画像の形成を行なう画像形成装置。
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