JP4022178B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートスルー・ドキュメント・フィーダー（以下、ＳＤＦと略する）を使用するスキャナを有する画像読取装置に関し、特に、ＳＤＦモードと圧板モードの読み取りレベルの差がなくなるように、読み取りレベル補正を行う画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＭＦＰ（コピー、ＦＡＸ等の複合機）等の画像形成装置において、その画像読取装置にシートスルー・ドキュメント・フィーダー（ＳＤＦ）を装着した機種の比率が高まってきている。また、コピーにおける原稿台での読み取りに対してもＳＤＦでの読み取りの比率が高くなってきている。
この種の画像読取装置では、原稿を固定して読み取るための原稿台としてのコンタクトガラスとは別に、ＳＤＦ用原稿台としてのＳＤＦ用コンタクトガラスが設けられており、ＳＤＦ使用時には、コンタクトガラス上にセットされた原稿を副走査方向に走行して走査する走査手段をＳＤＦ用コンタクトガラスの読み取り位置に固定し、ＳＤＦ用コンタクトガラス上を原稿が通過する過程で、下方に固定された走査手段で原稿を順次読み取るようしている。
なお、先行技術としては、特開２０００−１９６８８１公報（ＳＤＦを使用した第１の読み取りモードと圧板を使用した第２の読み取りモードとを備え、いずれかのモードで原稿を読み取り、読み取った画像情報をディジタル変換された画像信号に変換し、ディジタル変換された画像信号を顕像として出力可能な画像信号になるように処理する画像処理装置において、前記第１の読み取りモードと第２の読み取りモードとでそれぞれ読み取り補正の最適化を独立して行うため、前記２つのモードによって読み取り位置を切り替える圧板／背景板切り換え制御部と、前記２つのモードに応じて最適なシェーディング補正を行わせるシェーディング補正部と、前記２つのモードに応じて黒スジ補正及び白スジ補正を切り換えてスジ補正を行うスジ補正部とを設けた）、また特開２００２−４４４３８公報（画像読取装置は、固定原稿読取モードとＡＤＦ原稿読取モードとを有する。シェーディング補正回路は、この主走査方向の光学系のばらつき、ＣＣＤの感度ばらつきを補正するために、次の（１）式に従いシェーディング補正を行う。
Ｄｏｕｔ（ｎ）＝Ｋ×（Ｄｉｎ（ｎ）−Ｂ）／（Ｄｗｂ（ｎ）−Ｂ）…（１）
前記各読取モード間の読取濃度の差をなくすために、スキャナコントローラは選択された読み取りモードに応じて前記（１）式中の目標濃度設定係数ＫをＫ’に変更し、このＫ’をシェーディング補正回路に設定する）、特開２００２−１７６５４０公報（原稿台を用いる第１読取手段の入出力特性に対応する補正用データ、および自動原稿送り装置および原稿読取窓を用いる第２読取手段の入出力特性に対応する補正用データのいずれかを、各読取手段の作動状態に応じて選択し、画像処理部に入力される読取画像データを前記選択した補正用データに基づいて補正する）等が挙げられる。
【特許文献１】
特開２０００−１９６８８１公報
【特許文献２】
特開２００２−４４４３８公報
【特許文献３】
特開２００２−１７６５４０公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のシートスルー・ドキュメント・フィーダー（ＳＤＦ）を装着した画像形成装置は、以下のような問題点があった。
通常は、装置の小型化を図るためにＳＤＦの搬送経路は原稿を反転させる構成となっているため、ＳＤＦ用コンタクトガラスの読み取り位置で原稿の紙のこし等によって、ガラス面に密着しない、いわゆる原稿に浮きが生じやすい。
すなわち、原稿台にセットされた原稿を上から圧板で押さえつけて読み取りを行う圧板モードに比べて、ＳＤＦモードでは暗い画像になってしまい易かった。また、原稿に対するランプの照射条件もＳＤＦモードと圧板モードで異なるため、同じ原稿を読み取っても読み取りレベルが変化してしまうものであった。
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は、ＳＤＦモードと圧板モードの読み取りレベルの差がなくなるように、読み取りレベル補正を行う画像読取装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、原稿を光学的に読み取った画像情報に画像処理を加える画像読取装置であって、シートスルー・ドキュメント・フィーダーを使用して前記原稿を読み取る第１の読み取り手段と、原稿台にセットされた前記原稿を上から圧力をかけて読み取る第２の読み取り手段と、前記第１の読み取り手段で読み取りを行う場合と前記第２の読み取り手段で読み取りを行う場合とで、読み取りレベルが同等になるように、前記読み取りレベルを補正する補正手段と、前記原稿の地肌を除去する自動濃度の読取モードと、を有し、前記読取モードが選択されたときに、前記補正手段によるレベル補正をオフする制御手段と、を備えたことを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像読取装置において、前記補正手段は、読み取りデータに対するレベルを補正するための補整係数を有し、前記補整係数を、前記第１の読み取り手段と第２の読み取り手段に応じて切り替えるようにしたことを特徴とする。
また、請求項３記載の発明は、請求項２に記載する画像読取装置において、前記補正係数が変更可能であることを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、請求項２又は３に記載する画像読取装置において、前記補正係数を、前記読取データのＲＧＢ各色毎に有することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による画像読取装置の一実施形態の概略図である。
図１に示すように、この画像読取装置としてのスキャナ１３は、読み取り部１２と、この読み取り部１２の上部に取り付けられたＳＤＦ（シート・ドキュメントフィーダー）２０を有している。
読み取り部１２には、原稿台として原稿を載置するコンタクトガラス１と、原稿露光用の照明ランプ２と第１反射ミラー３とからなる第１キャリッジ６と、第２反射ミラー４及び第３反射ミラー５からなる第２キャリッジ７と、ＣＣＤリニアイメージセンサ９（以後ＣＣＤ）に結像するためのレンズユニット８と、ＣＣＤ９を搭載するセンサーボード１０と、読み取り光学系等による各種の歪みを補正するための白基準板１１から構成される。
コンタクトガラス１に原稿を上から圧力をかけて載置固定して読み取る場合（圧力読み取り時）には、第１キャリッジ６が一定の速度で往動（矢印Ａ方向）し、かつ、第２キャリッジ７が第１キャリッジ６の１／２の速度で第１キャリッジ６に追従して往動することにより、コンタクトガラス１上の原稿が光学的に走査される。
原稿の読み取り終了後、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７は、ホームポジションに復動する。図１で示す位置が、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７のホームポジションである。
なお、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７を移動するために図示しないモータ駆動系も読み取り部１２に有している。
【０００６】
次に、ＳＤＦ２０の構成及び読み取り動作を説明する。
原稿トレイ２１に積載された原稿２２は、ピックアップローラ２３により分離部へ送られ、分離部においてフィードローラ２４と分離ローラ２５により１枚ずつ分離されて搬送される。その後、原稿は、フィードローラとしての搬送ドラム２６とこの搬送ドラム２６の周囲に配置されて搬送ドラム２６に押圧された複数の従動コロ２７により搬送される。
図２は、本実施形態における読み取り位置Ｙ周辺の構成図である。
図２に示すように読み取り位置Ｙには搬送ドラム２６に対向してシートスルー用コンタクトガラス３０が設けられており、シートスルー用コンタクトガラス３０上部には、上ガイド板３１が設けられている。
搬送された原稿は、読み取り位置（前記ホームポジション）Ｙに達すると、所定のタイミングで照明ランプ２により下面の原稿面側が照射され、その反射光が第１反射ミラー３と第２反射ミラー４、第３反射ミラー５により前記動作と同様にＣＣＤ９に結像されて光電変換される（ＳＤＦ読み取り時）。
この時、シートスルー用コンタクトガラス３０の読み取り位置で原稿の紙のこし等によって、ガラス面に密着しない、いわゆる原稿に浮きが生じやすい。
原稿は、搬送ドラム２６及び従動コロ２７によって、図１の右側へ搬送され、ＣＣＤ９に入光する反射光は原稿の副走査方向に走査される。画像情報が読み取られた原稿は、排紙ローラ対２８により排紙トレイ２９に排出される。
【０００７】
次に、読み取りデータの処理について図３を参照して説明する。
図３は、読み取ったデータの処理部のブロック図である。
スキャナ４０のＣＣＤ９は、ＲＧＢのフィルタを被せたＣＣＤセンサが、３列並んでいるカラー３ラインＣＣＤとする。
アナログ処理回路４３では、ＣＣＤ９から出力されるアナログ波形の信号部分をサンプリングするとともにアンプを内蔵して信号のゲインを調整する。
Ａ／Ｄコンバータ４４では、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色のアナログ画像信号を８ビットのカラーデジタル画像情報として画像処理部４１に出力する。
３ラインＣＣＤ９の場合にＣＣＤ９から出力される信号は、等倍時４ライン間隔の位置ズレが存在する。すなわち、Ｒ―Ｂ間では、８ラインの位置ズレが存在しており、ライン間補正部４５では、Ｒ信号を８ライン蓄えて、Ｇ信号を４ライン蓄えて遅延させることでライン間の位置ズレを補正している。
シェーディング補正部４６において、光学系の濃度ムラ、ＣＣＤ９の感度バラツキに関する補正を各ＲＧＢ信号に対して行う。
変倍時において、ライン間補正部４５だけでは位置ズレが合わない場合が生じるため、ドット補正部４８では、ライン間補正部４５で補正しきれない、１ライン以下の位置ズレを周囲の画素を参照して補正する。
【０００８】
レベル変換部（補正手段、制御手段）５６では、白基準板読み取り時と原稿読み取り時のレベルを変換し、目標の値となるようにそのレベル補整係数を調整する。後述するように、このときのレベル補整係数は、圧板読み取り時とＳＤＦ読み取り時と少なくとも２種類を用意する。
スキャナγ部４９では、反射率に関しリニアな特性を持っているデータを後段の色補正部５１で色補正の補正精度が向上するような特性に変換する。
像域分離部４７では、後段の処理において画像の特徴に合った最適な処理を行うために、画像が文字領域であるか絵柄領域であるかを判定する。
フィルタ５０では、文字領域はシャープにするためにエッジを強調し、絵柄領域に対しては滑らかにするために平滑化処理を行う。
色補正部５１では、ＣＣＤ９で読み取ったＲ、Ｇ、Ｂの信号をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの信号に変換する。ＣＣＤ９の感度、インクの特性は理想とは異なるため、複写機においては、原稿との差を補正するように色補正パラメータが調整される。
変倍部５２では、主走査方向の変倍処理を行う。この場合、コンボリューション法を使うことで、読み取り光学系のＭＴＦを保持したまま変倍処理を行い、画像データの解像力を維持する。副走査方向に関しては、副走査方向の走査速度を制御することにより行う。
なお、コンボリューション法に関しては、プリンタγ５３では、原稿とコピー濃度を最終的に一致させる。原稿とトナーの分光特性の差、グレーバランス、トップ濃度が適正になるように処理を行う。
階調処理部５４では、８ビットの濃度情報を２値化、あるいは多値化する。このとき文字領域では２値化あるいは数段間の多値化を、絵柄領域ではディザ処理あるいは誤差拡散処理を行い、プリンタ部４２に出力する。
プリンタ部４２では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの画像データをＬＤ書込み部５５を介して用紙に印字する。
【０００９】
図４は、ＣＣＤ出力からデジタル画像信号を得るまでのスキャナ４０の信号処理ブロック図である。
まず、ＣＣＤ９から駆動パルスに同期して画像信号ＶＥ、ＶＯが出力され、サンプルホールド回路６０によって画像信号ＶＥ、ＶＯをそれぞれサンプルパルスによりサンプリングし、保持することによって画像信号を連続したアナログ信号にし、黒レベル補正回路部６１においてＣＣＤの暗出力のレベルのバラツキを補正した後、増幅回路（アンプ）６２において各色信号の奇数、偶数画素の出力を一定レベルに合わせた後、マルチプレクス回路６３において奇数、偶数画素の出力をマルチプレクスした信号をＡ／Ｄ変換回路４４によってデジタルデータに変換して、画像データを後段の画像処理回路部４１に出力する。
ＣＣＤ９およびその他の回路の駆動に必要な信号は制御ＡＳＩＣ６４で生成される。３ラインＣＣＤ９の場合は、前記と同様な回路が各ＲＧＢ信号ごとに構成される。
シェーディング補正部４６で行われるシェーディング補正処理は、原稿を読む前に白基準板１１を読み取りシェーディングデータを生成する。シェーディングデータはメモリに格納され、主走査方向の各読み取り位置に対し、ドット単位でシェーディングデータＳｄと読み取りデータＤの間で補正処理を行う。データが８ビットの場合は、シェーディング演算は下式のようになる。
シェーディング補正後データ＝Ｄ／Ｓｄ×２５５・・・・（２）
【００１０】
次に、本発明の要部であるレベル変換部（補正手段、制御手段）５６について説明する。
このレベル変換部５６で行われるレベル変換処理は、シェーディング補正部４６で使用するシェーディングデータＳｄを生成するときと原稿を読み取るときの読取データＤのレベルを補正し、目標値になるように設定する。
読取データ（レベル補正後）Ｄ２＝読取データＤ１×Ｋ・・・・・（３）
ここでは、原稿の読取データＤ１にレベル変換を行う場合で説明する。
そして、（３）式に示すように、ここでは、原稿読取時は、レベル変換の補正係数Ｋを乗算するようにしている。
本発明の要旨は、このときの補正係数Ｋを圧板読取時係数Ｋ１とＳＤＦ読取時係数Ｋ２と２通り持ち、この補正係数Ｋを圧板読み取り時とＳＤＦ読み取り時で切り替えるようにしていることである。
すなわち、ＳＤＦ読み取りモードでは、ホームポジションでの読み取りとなり、原稿の浮き、照明ランプの照射条件の影響で、通常は圧板読み取り時より、暗めとなる。
例えば、圧板読み取りの読み取りレベルを１００％としたとき、ＳＤＦ読み取り時の読み取りレベルが９０％と少し暗めになるときに、圧板読み取り時：Ｋ１＝１．０、ＳＤＦ読み取り時：Ｋ２＝１．１と切り替えることにより、ＳＤＦ読み取り時のシェーディング補正後の読み取りレベルを圧板読み取りレベルと同等にすることができる。
この補正係数Ｋは、あらかじめ実験で求めた値を初期値して設定しても良いし、工場調整時に同じ原稿を圧板読み取りモードとＳＤＦ読み取りモードで読み取り、読み取りデータが同じくなるように調整しても良い。または、ユーザあるいはサービスマンが調整できるようにしても良い。
カラー読取装置の場合で、ＳＤＦ読み取りデータと圧板読み取りデータのレベル変動の比率が、ＲＧＢで異なる場合は、ＲＧＢ毎に補正係数Ｋを持つこともできる。
【００１１】
次に、図５を用いて、自動濃度制御機能がある場合における制御について説明する。
図５は、自動濃度制御機能を有する場合のスキャナ４０の信号処理ブロック図である。
マルチプレクス回路６３の信号出力を自動濃度回路６５に入力する。自動濃度回路６５では、信号のピークレベルを検出し、その信号レベルを保持するピークホールド回路を有し、ピーク電圧をＡＤＣ４４のリファレンス電圧（Ｖｒｅｆｔ）として出力する。
切替回路６８では、自動濃度ＯＦＦつまり地肌除去を行わないときは、固定のリファレンス電圧Ｖｒｅｆ１を選択する。
ここで、自動濃度ＯＮつまり地肌除去を行う場合は、白基準板の読み取り時と原稿読み取り時に自動濃度回路６５のピークホールド回路部では、白基準板の地肌・原稿の地肌のピークを検出して、ピーク電圧を出力して地肌を飛ばす。
このとき、ＳＤＦ読取時の第１の読取手段と圧板原稿の第２の読取手段で、読取レベルに差があったとしても、白基準板・原稿の地肌に応じて、ＡＤＣ４４のリファレンス電圧が変化するので、レベル変換回路５６でレベル補正する必要はない。
つまり、自動濃度ＯＮのモードが選択されたときは、レベル変換回路５６では、レベル補正をＯＦＦとする制御を行う。
他の構成動作は、図４に示したものと同じである。
【００１２】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明によれば、ＳＤＦ読取時と圧板原稿読取時の読み取りレベルを簡単な方法で制御して、同等レベルの読取画像を得ることができるとともに、読取モードに応じてそのレベル補正をＯＮ／ＯＦＦすることによりモードに応じた最適な読取画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像読取装置の一実施形態の概略図。
【図２】本実施形態における読み取り位置Ｙ周辺の構成図。
【図３】本実施形態における読み取ったデータの処理部のブロック図。
【図４】ＣＣＤ出力からデジタル画像信号を得るまでのスキャナ４０の信号処理ブロック図。
【図５】自動濃度制御機能を有する場合のスキャナ４０の信号処理ブロック図。
【符号の説明】
１ コンタクトガラス、２ 照明ランプ、３ 第１反射ミラー、４ 第２反射ミラー、５ 第３反射ミラー、６ 第１キャリッジ、７ 第２キャリッジ、８ レンズユニット、９ ＣＣＤリニアイメージセンサ、１０ センサーボード、１１白基準板、１３ スキャナ、２０ ＳＤＦ、２１ 原稿トレイ、２２ 原稿、２３ ピックアップローラ、２４ フィードローラ、２５ 分離ローラ、２６ 搬送ドラム、２７ 従動コロ、２８ 排紙ローラ対、２９ 排紙トレイ、３０ シートスルー用コンタクトガラス、３１ 上ガイド板、４０ スキャナ、４０ 階調処理部、４１ 画像処理部、４２ プリンタ部、４３ アナログ処理回路、４４ コンバータ、４４ 変換回路、４４ ＡＤＣ、４５ ライン間補正部、４６ シェーディング補正部、４６ ライン間補正部、４７ 像域分離部、４８ ドット補正部、５０ フィルタ、５１ 色補正部、５２ 変倍部、５６ レベル変換回路、５６ レベル変換部、６０ サンプルホールド回路、６１ 黒レベル補正回路部、６３ マルチプレクス回路、６４ ＡＳＩＣ、６５ 自動濃度回路、６８ 切替回路

Claims (4)

1. 原稿を光学的に読み取った画像情報に画像処理を加える画像読取装置であって、
   シートスルー・ドキュメント・フィーダーを使用して前記原稿を読み取る第１の読み取り手段と、
   原稿台にセットされた前記原稿を上から圧力をかけて読み取る第２の読み取り手段と、
   前記第１の読み取り手段で読み取りを行う場合と前記第２の読み取り手段で読み取りを行う場合とで、読み取りレベルが同等になるように、前記読み取りレベルを補正する補正手段と、
   前記原稿の地肌を除去する自動濃度の読取モードと、を有し、前記読取モードが選択されたときに、前記補正手段によるレベル補正をオフする制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記補正手段は、読み取りデータに対するレベルを補正するための補整係数を有し、前記補整係数を、前記第１の読み取り手段と第２の読み取り手段に応じて切り替えるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記補正係数が変更可能であることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記補正係数を、前記読取データのＲＧＢ各色毎に有することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像読取装置。

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