JP4018083B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷陰極管を光源とするスキャナに用いて好適な画像読取装置に関するものである。

従来の画像読取装置におけるシェーディング補正においては、イメージセンサがライン読み取りを開始する直前に白基準板を読み取ることにより白基準データを得ると共に、ライン読み取りが終了してから次の読み取りまでの間の光源が消灯しているときに読み取ることにより黒基準データを得るようにしている。この白基準データと黒基準データを用いてイメージセンサから得られる画像データについてイメージセンサの各素子のばらつきや光源の照明ムラを補正している。

ところで、カラー複写機等で用いられる画像読取装置においては、従来より原稿を照明する光源としてハロゲンランプ、キセノン管、ＬＥＤアレイ等が用いられているが、最近の低級機等では安価な冷陰極管が光源として用いられ始めている（例えば、特許文献１参照）。このような冷陰極管を用いる画像読取装置の場合、冷陰極管の立ち上がり特性が悪く、光量が安定するまで時間がかかることから、画像読取装置の使用中は冷陰極管を常時点灯するようにしている。
特開２００３−３０９７０６号公報

上記のように冷陰極管を用いる画像読取装置では、冷陰極管を常時点灯している必要があるため、シェーディング補正用の黒基準データを得るために光源を消灯することができず、黒基準データを得るのが困難であった。
また、冷陰極管を用いる画像読取装置の場合は、カラー時の黒基準データとモノクロ時の黒基準データを別々に必要とするが、冷陰極管はカラー／モノクロの切り替え時でも点灯している必要があり、黒基準データを得るために消灯できないので、上記２つの黒基準データを別々に得ることが困難であった。

従って、本発明は上記の問題を解決し、冷陰極管を用いる画像読取装置において、カラー用黒基準データとモノクロ用の黒基準データとを容易に得ることができるようにすることを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明による画像読取装置は、原稿を照明する冷陰極管からなる光源と前記原稿を読み取るＲＧＢ各センサ及びモノクロセンサを有する４ラインイメージセンサとを有する画像読取装置において、ＲＧＢ各画像データ、モノクロ画像データそれぞれについてのシェーディング補正用の黒基準データと白基準データとを生成し、その際、白基準データは前記光源の光量が安定した点灯状態で生成し、前記黒基準データは画像読取装置の起動時又はスリープ時の前記光源が消灯しているときに生成する基準データ生成手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明は、上記画像読取装置において、前記基準データ生成手段で生成された黒基準データのビット数を減らすリミッタ手段と、前記基準データ生成手段で生成された白基準データのうちＲＧＢ用白基準データを格納するそれぞれ所定容量を有する白基準データ用Ｒメモリ、Ｇメモリ、Ｂメモリと、前記ビット数を減らした黒基準データを格納するそれぞれ前記所定容量を有する黒基準データ用Ｒメモリ、Ｇメモリ、Ｂメモリと、前記モノクロ用黒基準データを格納する前記黒基準用Ｒメモリ、Ｇメモリ、Ｂメモリの余った領域からなるモノクロ黒基準データ用メモリとを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明は、上記画像読取装置において、前記基準データ生成手段は、前記４ラインイメージセンサが白基準板を読み取ることにより前記白基準データを得ることを特徴とするものである。

また、本発明は、上記画像読取装置において、前記基準データ生成処理は、前記冷陰極管が消灯しているときに前記モノクロセンサが黒を読み取ることにより前記黒基準データを得ることを特徴とするものである。

本発明によれば、画像読取装置の起動時又はスリープ時の冷陰極管が消灯しているときにシェーディング補正用の黒基準データを得るようにしているので、カラー時及びモノクロ時の黒基準データを別々に容易に得ることができる。
また、モノクロ時の黒基準データのビット数を減らすことにより、メモリを有効に使用してチップ面積を小さくすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照し説明する。
本実施の形態は、冷陰極管と４ラインイメージセンサを有する画像読取装置において、装置の起動時やスリープ時には冷陰極管が消灯しているので、この間に４ラインイメージセンサで黒を読み取って、これを黒基準値データとするものである。従って、装置の動作中に冷陰極管が常時点灯していても、モノクロ用の黒基準データを容易に得ることができる。

図１は本実施の形態による画像読取装置の概略的な構成を示すブロック図である。
図１において、符号１は画像が読み取られる原稿、２は原稿１を照明する冷陰極管、３はライン走査の直前の位置に配された白基準板、４は白基準板３及び原稿１からの反射光を読み取る４ラインイメージセンサとしてのＣＣＤセンサで、Ｒセンサ、Ｇセンサ、Ｂセンサ及びモノクロセンサを有している。

５はＣＣＤセンサ４の上記各センサから出力されるアナログのＲＧＢ／モノクロ信号を８ビットのディジタルＲＧＢ／モノクロの画像データに変換するＡＤ変換器、６は上記ＲＧＢ／モノクロデータそれぞれについて８ビットの白基準データと８ビットの黒基準データを生成する基準データ生成部、７は生成された８ビット黒基準データを圧縮して６ビットの黒基準データに変換するリミッタ、８は生成された８ビット白基準データと６ビット黒基準データを格納する基準データメモリである。９は基準データメモリ８の白基準データ及び黒基準データを用いて上記ＲＧＢ／モノクロデータを補正するシェーディング補正部、１０は冷陰極管２の点灯・消灯を制御する駆動部、１１は装置全体を制御する制御部である。

なお、基準データメモリ８は、図２に示すようにそれぞれ８ビットの白基準データを格納するＲメモリ８１、Ｇメモリ８２、Ｂメモリ８３と、それぞれ６ビットの黒基準データを格納するＲメモリ８４、Ｇメモリ８５、Ｂメモリ８６と、各メモリ８４，８５，８６における上記８−６ビットの差により余った領域にモノクロの黒基準データを格納するモノクロメモリ８７，８８，８９を備えている。

また、本実施の形態では、ＡＤ変換器５以降において、端子削減のため、カラー信号の処理とモノクロ信号の処理を共用して行う構成としており、Ｇデータ用の信号ラインを、モノクロ・データ用としても使用する。各黒基準データの生成は、カラー（ＲＧＢ）用の黒を読み取り、ＲＧＢの黒基準データを生成した後、モノクロ用の黒を読み取り、モノクロの黒基準データを生成する。

次に、上記構成による画像読取装置の動作について説明する。

まず、画像読取装置の起動時（又はスリープ時）の冷陰極管２が消灯しているときにＣＣＤセンサ４で、ＲＧＢ用とモノクロ用に順に黒を読み取る。読み取ったＲＧＢ／モノクロ信号（黒）は、ＡＤ変換器５でＲＧＢ／モノクロデータに変換された後、基準データ生成部６に入力され、ここでＲＧＢ／モノクロ用の８ビットの黒基準データが生成される。この黒基準データはリミッタ７で６ビットに変換された後（例えば、８ビット中の下位６ビットを抽出する）、このＲＧＢ用及びモノクロ用の６ビットの黒基準データはそれぞれ、基準データメモリ８中のＲメモリ８４、Ｇメモリ８５、Ｂメモリ８６及びモノクロメモリ８７，８８，８９に格納される。

次に、冷陰極管２が点灯して原稿１及び白基準板３が照明されると、ＣＣＤセンサ４によるライン読み取りが開始される。ＣＣＤセンサ４はまずライン直前に配置された白基準板３の白を読み取る。ＣＣＤセンサ４が読み取った白のＲＧＢ／モノクロ信号は、ＡＤ変換器５でＲＧＢ／モノクロデータに変換された後、基準データ生成部６に入力される。基準データ生成部６は、白基準板３を読み取って得たＲＧＢ／モノクロデータからＲＧＢ／モノクロ用の８ビットの白基準データを生成する。この白基準データは、カラー時には基準データメモリ８のＲメモリ８１、Ｇメモリ８２、Ｂメモリ８３に格納され、モノクロ時にはＧメモリ８２に格納される。

図２に示すように、６ビットのＲＧＢ用黒基準データは８ビットの各メモリ８４，８５，８６に格納されるので、２ビット分余るが、この余った領域に６ビットのモノクロ用黒基準データが分割されて格納されることになる。
なお、リミッタ７は、黒基準データは１〜２５５階調のうち通常は６４階調程度までなので、６４階調以上をカットするものである。

次に、シェーディング補正の動作について説明する。
カラーモード時にシェーディング補正を行う場合は、原稿１をＣＣＤセンサ４のＲＧＢセンサが読み取って得られるＲＧＢデータはシェーディング補正部９に送られる。シェーディング補正部９は、基準データメモリ８のＲメモリ８１、Ｇメモリ８２、Ｂメモリ８３に格納されたＲＧＢの各白基準データを用いて白のシェーディング補正を行う。また、基準データメモリ８のＲメモリ８４、Ｇメモリ８５、Ｂメモリ８６に格納された各黒基準データを用いて黒のシェーディング補正を行う。

モノクロモード時にシェーディング補正を行う場合は、原稿１をＣＣＤセンサ４のモノクロセンサで読み取って得られるモノクロデータはシェーディング補正部９に送られ、シェーディング補正部９は、基準データメモリ８のＧメモリ８２に格納されたＧのモノクロ白基準データを用いて白のシェーディング補正を行う。また、基準データメモリ８のモノクロメモリ８７，８８，８９に格納された黒基準データを用いて黒のシェーディング補正を行う。

本実施の形態によれば、冷陰極管２が画像読取装置の起動時又はスリープ時に消灯していることを利用し、この間に４ラインイメージセンサにより読み取りを行うことにより黒基準データを得るようにしているので、画像読取装置の動作中に冷陰極管を常時点灯していても、カラー時及びモノクロ時の黒基準データを容易に得ることができる。

また、カラー及びモノクロ用の８ビットの黒基準データを６ビットに減らしてから８ビット用のメモリ８４，８５，８６に格納しているので、各メモリには２ビット分の余裕ができ、ここを利用してモノクロ用の黒基準データを格納している。この場合、各６ビットのＲＧＢ・モノクロ用の４つの黒基準データに６ビット用メモリを４個用いるより、図２のように８ビット用メモリ８を３個用いる方が配線不可領域が小さくなり、チップ面積を小さくすることができ有効である。

本発明の実施の形態による画像読取装置の概略的な構成を示すブロック図である。 基準データメモリの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１：原稿、２：冷陰冷陰極管、３：白基準板、４：CCDセンサ（４ラインイメージセンサ）、６：基準データ生成部、７：圧縮部、８：基準データメモリ、８１，８２，８３：白基準データＲメモリ、Ｇメモリ、Ｂメモリ、８４，８５，８６：黒基準データＲメモリ、Ｇメモリ、Ｂメモリ、８７，８８，８９：モノクロメモリ、９：シェーディング補正部、１０：駆動部、１１：制御部

Claims (2)

1. 原稿を照明する冷陰極管からなる光源と前記原稿を読み取るＲＧＢ各センサ及びモノクロセンサを有する４ラインイメージセンサとを有する画像読取装置において、
   前記４ラインイメージセンサから得られるＲＧＢ各画像データ、モノクロ画像データそれぞれについてのシェーディング補正用の黒基準データと白基準データとを生成し、その際、前記白基準データは前記光源の光量が安定した点灯状態で生成し、前記黒基準データは画像読取装置の起動時又はスリープ時の前記光源が 消灯しているときに生成する基準データ生成手段と、
   前記基準データ生成手段で生成された黒基準データのビット数を減らすリミッタ手段と、
   前記基準データ生成手段で生成された白基準データのうちＲＧＢ用白基準データを格納するそれぞれ所定容量を有する白基準データ用Ｒメモリ、Ｇメモリ、Ｂメモリと、
   前記ビット数を減らした黒基準データを格納するそれぞれ前記所定容量を有する黒基準データ用Ｒメモリ、Ｇメモリ、Ｂメモリと、
   前記モノクロ用黒基準データを格納する前記黒基準用Ｒメモリ、Ｇメモリ、Ｂメモリの余った領域からなるモノクロ黒基準データ用メモリと
   を備えたことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記基準データ生成手段で生成された黒基準データのビット数は８ビットであり、前記リミッタ手段は８ビットの黒基準データを下位６ビットに減らすことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。

Images