JP4134151B2 - 画像読取装置及びシェーディング補正データ作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、スキャナ、ファクシミリ装置あるいは複写機等に使用される画像読取装置、及びこの画像読取装置におけるシェーディング補正データ作成方法に関し、特に、黒基準原稿を用いない手法により、光源のリップル分の影響を排除することが可能な黒基準データを作成するのに好適な画像読取装置及びシェーディング補正データ作成方法に関する。

コンピュータの普及や通信するデータの大容量化とともに、プリントした文字や写真等からなる原稿を読み取って、電子的な画像データに変換する画像読取装置が多く使用されている。
このような画像読取装置は、その多くが一次元イメージセンサを使用しており、原稿を１ラインずつ走査して画像情報の読み取りを行っている。

一次元イメージセンサが走査する箇所の原稿面は、ランプによって線状に点灯される。
原稿固定式の画像読取装置では、一次元イメージセンサ及びランプがこれらの長手方向と直交する方向に移動し、これに連れて１ラインずつ画像が走査され読み取られる。原稿移動式の画像読取装置では、一次元イメージセンサおよびランプが固定され、原稿の方が移動する状態で画像が走査され読み取られる。

このような画像読取装置では、ランプが経年変化によってその特性を変動させる。また、ランプの中央部分と周辺部分では原稿の明るさに相違がある。さらに、イメージセンサを構成する個々の光電変換素子の特性も同一ではない。
このようなことから、読み取った画像の濃度を調整するために従来からシェーディング補正と呼ばれる補正が行われている。

このシェーディング補正に関する技術が、従来から種々提案されている。
例えば、光源と、白基準板と、原稿または白基準板からの反射光が結像された主走査方向の光学情報を電気信号に変換する撮像手段と、光源および撮像手段を副走査方向に移動させて原稿をライン単位で読み取らせる移動手段と、白基準板からの反射光の結像により撮像手段から得られる白データを保持する白データ保持手段と、光源を消灯して撮像手段から得られる黒データを保持する黒データ保持手段と、白データ保持手段と黒データ保持手段とのデータからシェーディングの補正係数演算を行うシェーディング演算手段と、白データ保持手段及び黒データ保持手段へのデータ入力終了後、移動手段による光源および撮像手段の位置移動を行いながらシェーディング演算手段による補正係数演算を実行させる制御手段とを有した構成としてある（例えば、特許文献１参照。）。

このような構成によれば、シェーディング演算手段による補正係数演算が、白データ保持手段と黒データ保持手段へのデータ入力終了後、移動手段による光源および撮像手段の位置移動が行われている間に実行されるため、読み取り時間が短縮される。また、シェーディング演算手段の論理回路の規模が増大しないため、画像読取装置のコストアップを招くことがない。さらに、光源光量の増大や高速な撮像手段の使用が不要となるため、高画質かつ高速で画像の読み取りを行うことが可能となる。

また、他の従来技術としては、例えば、ランプを搭載した走査体を副走査方向に移動させて原稿の画像を読み取る画像読取手段と、画像の読み取り開始前に、走査体を白基準板の下に向けて移動開始するとともに、この白基準板の下に向けた走査体の移動中に、ランプを消灯した状態で読み取った黒画像データを用いて黒レベル補正用データを採取する黒レベル補正用データ採取処理を実行する手段と、画像の読み取り開始前でかつ黒レベル補正用データの採取後に、ランプを所定のタイミングで点灯して白基準板を読み取ったときの白画像データを用いて白レベル補正用データを採取する白レベル補正用データ採取処理を実行する手段とを備えた構成としてある（例えば、特許文献２参照。）。
このような構成によれば、従来のように走査体を白基準板の下に移動してから黒レベル補正用データを採取する場合に比較して、実質的に黒レベル補正用データの採取所要時間分だけ原稿画像読取開始時間を短縮することができる。

また、他の従来技術としては、例えば、原稿の画像読取処理開始のタイミングを示す原稿読取開始信号が発生した場合に基準黒補正回路で基準黒補正データを生成する基準黒補正データ生成手段と、この基準黒補正データ生成手段により基準黒補正データが生成された後に、主光源及び補助光源を点灯させる点灯手段と、この点灯手段によって点灯された主光源を用いて、白基準板の読取処理を行い、基準白補正データを生成する基準白補正データ生成手段と、点灯手段によって点灯された主光源を用いて、原稿の読取処理を行う原稿画像読取手段と、この原稿画像読取手段により読み取られた原稿の画像データに、基準黒補正データ及び基準白補正データにもとづいてデータの補正を行う補正手段とを備えた構成としてある（例えば、特許文献３参照。）。
このような構成によれば、黒色濃度の基準となる基準黒板を使用しないで黒色補正用データを生成する場合に、黒色補正用データの生成が読み取り開始信号を使用して開始されるため、基準黒板および専用の信号線が不要となり、本体システムとの接続線を減らすことができる。
特開２００１−０３６７４３号公報 特開２００３−１７９７３１号公報 特開２００４−０８０７３０号公報

しかしながら、上述した従来の画像読取装置においては、光源の光量リップルについて何ら考慮しておらず、このため、その光量リップルの影響を排除することはできなかった。

一次元ＣＩＳセンサ等で使用されている光源は、図７に示すように、光源１００であるＬＥＤをある間隔毎に配置したものが一般的であるため、主走査方向の位置により光量リップルが発生する。
この光源の光量リップルの影響を排除する手法として、例えば、光源を点灯して黒基準原稿をセンサで読み取った場合の出力信号をシェーディング補正の黒基準データとして使用することが考えられる。これにより、その黒基準データにはリップル情報が含まれるため、光量リップルの影響を排除できる。ただし、この場合は、黒基準原稿を用意する必要があるため手間がかかるという問題があった。

そこで、黒基準原稿を不要とする手法として、例えば、光源を消灯した状態でのセンサ出力を黒基準データとすることが考えられる。この手法によれば、確かに黒基準原稿が不要となる。しかし、この手法で得られた黒基準データは、光源を消灯した状態で得られたものであるためリップル情報が含まれていない。このため、実際の原稿読取時に真っ黒な原稿を読み取って、光電変換素子の出力データの補正処理を行っても、光量リップルの影響を排除することができないという問題があった。

本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、黒基準原稿を不要にして手間を軽減するとともに、光源の光量リップルの影響を排除することが可能な、より正確な黒基準データを作成可能とする画像読取装置及びシェーディング補正データ作成方法の提供を目的とする。

この目的を達成するため、本発明の画像読取装置は、表面が白色の白基準原稿又は白基準板に光を照射する光源と、白基準原稿又は白基準板からの反射光が結像された主走査方向の光学情報を電気信号に変換する撮像手段と、この撮像手段から出力された電気信号をアナログ−デジタル変換するＡ／Ｄ変換手段とを備えた画像読取装置であって、光源が点灯した状態で白基準原稿又は白基準板からの反射光が撮像手段で読み取られた場合のＡ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値を白基準データとして記憶する白基準データ格納手段と、光源が消灯した状態でのＡ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値と、白基準データ格納手段から取り出した白基準データとを用いて演算を行い、シェーディング補正に使用する黒基準データを作成する黒補正データ演算手段と、黒基準データを格納する黒基準データ格納手段とを備え、光源が、一定間隔で複数個配置されており、光源の発光時に光量リップルが発生し、光源が消灯した状態でのＡ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値を光源消灯時データとし、黒補正データ演算手段が、白基準データと光源消灯時データとを加算し、この加算で得られた和を所定の係数で除算し、この除算で得られた商と光源消灯時データとを加算し、この加算で得られた和を黒基準データとする構成としてある。

画像読取装置をこのような構成とすると、撮像手段の出力データのシェーディング補正において、このシェーディング補正に使用する黒基準データの作成を、シェーディング補正に使用する白基準データと、光源を消灯した状態のＡ／Ｄ変換手段の出力データとを用いて演算にて行うこととしたため、白基準データに含まれているリップル情報を反映させて黒基準データを作成できる。このため、光源の光量リップルの影響を排除することが可能な、より正確な黒基準データを作成できる。
さらに、本発明において黒基準データは、白基準データ格納手段から取り出した白基準データと、光源を消灯した状態でのＡ／Ｄ変換手段の出力データとを用いて演算にて作成される。このため、黒基準原稿が不要となる。これにより、黒基準原稿を用意する手間を排除できる。

また、画像読取装置をこのような構成とすれば、この示した演算の手順を実行することで、リップル情報を含んだより正確な黒基準データを算出できる。

また、本発明の画像読取装置は、白基準データ格納手段が、複数の色毎に取得された白基準データを色毎に格納する複数の白基準データ格納部を有し、黒補正データ演算手段が、光源が消灯した状態でのＡ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値と、白基準データ格納手段の有する複数の白基準データ格納部から取り出した各色毎の白基準データとを用いて演算を行い、各色毎の黒基準データを作成し、黒基準データ格納手段が、複数の色毎の黒基準データを色毎に格納する複数の黒基準データ格納部を有した構成としてある。

画像読取装置をこのような構成とすると、白色光源を用いＲ，Ｇ，Ｂ各色毎の光電変換素子（撮像手段）を有するカラー画像読取装置においても、手間を掛けずに高い精度で各色ごとの黒基準データを作成できる。

また、本発明の画像読取装置は、光源の点灯又は消灯、撮像手段における光電変換処理、黒補正データ演算手段における黒基準データの演算処理を実行させる制御手段を備えた構成としてある。
画像読取装置をこのような構成とすれば、その制御手段が光源、撮像手段、黒補正データ演算手段を制御して、光量リップルの影響を排除可能な、より正確な黒基準データを作成することができる。

また、本発明の画像読取装置は、撮像手段が、一次元イメージセンサ及び／又は二次元イメージセンサを有した構成としてある。
画像読取装置をこのような構成とすると、撮像手段が、一次元イメージセンサ及び二次元イメージセンサのいずれの場合においても、正確な黒基準データを作成できる。

また、本発明のシェーディング補正データ作成方法は、一定間隔で複数個配置された光源が、表面が白色の白基準原稿又は白基準板に光を照射する手順と、白基準原稿又は白基準板からの反射光が結像された主走査方向の光学情報を撮像手段が電気信号に変換する手順と、撮像手段から出力された電気信号をＡ／Ｄ変換手段がアナログ−デジタル変換する手順とを有したシェーディング補正データ作成方法であって、光源が点灯した状態で白基準原稿又は白基準板からの反射光が撮像手段で読み取られた場合のＡ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値を白基準データ格納手段が白基準データとして記憶する手順と、光源が消灯した状態でのＡ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値と、白基準データ格納手段から取り出した白基準データとを用いて黒補正データ演算手段が演算を行い、シェーディング補正に使用する黒基準データを作成する手順と、黒基準データ格納手段が黒基準データを格納する手順とを有し、光源の発光時に光量リップルが発生し、光源が消灯した状態でのＡ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値を光源消灯時データとし、黒補正データを作成する手順が、白基準データと光源消灯時データとを加算し、この加算で得られた和を所定の係数で除算し、この除算で得られた商と光源消灯時データとを加算し、この加算で得られた和を黒基準データとする方法としてある。

シェーディング補正データ作成方法をこのような方法とすると、シェーディング補正に使用する黒基準データを作成するのに、シェーディング補正に使用する白基準データと、光源を消灯した状態での撮像手段の出力データとが用いられるため、黒基準原稿が不要となる。このため、黒基準原稿を用いた場合の手間をなくすことができる。
さらに、白基準データにはリップル情報が含まれているため、その白基準データを用いて演算にて作成された黒基準データにもリップル情報が含まれるようになる。このため、光源の光量リップルの影響を排除することが可能な黒基準データを作成できる。したがって、光源を消灯した状態でのセンサ出力をそのまま黒基準データとした場合に比べて、より正確な黒基準データを作成できる。

以上のように、本発明によれば、撮像手段の出力データのシェーディング補正において、そのシェーディング補正に使用する黒基準データの作成を、シェーディング補正に使用する白基準データと、光源を消灯した状態の撮像手段の出力データとを用いて演算にて行う構成としたため、黒基準原稿が不要となり、しかも、読取光源を消灯した状態でのセンサ出力をそのまま黒基準データとした場合に比べて、より正確な黒基準データを作成できる。

以下、本発明に係る画像読取装置及びシェーディング補正データ作成方法の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。

［第一実施形態］
まず、本発明の画像読取装置及びシェーディング補正データ作成方法の第一実施形態について、図１を参照して説明する。
同図は、本実施形態の画像読取装置の物理的構成を示す概略側面図である。
同図に示すように、画像読取装置１ａは、原稿台ガラス１１と、白基準原稿１２と、光源１３と、ミラー１４（第一ミラー１４−１、第二ミラー１４−２、第三ミラー１４−３）と、レンズ１５と、撮像手段１６とを備えている。

原稿台ガラス１１は、その上に原稿が載置される透明のガラス板である。
白基準原稿（白基準チャート）１２は、白基準の基準を実現するための真っ白な用紙である。この白基準原稿１２は、原稿台ガラス１１の上部の原稿読取領域に読取面を下に向けて載置される。
なお、本実施形態においては、白基準の基準の実現手段として白基準原稿を用いることとするが、白基準原稿に限るものではなく、例えば白基準板を用いることもできる。
ここで、白基準板とは、表面が白色の板状部材であって、原稿台ガラス１１の上方端部近傍に、原稿紙面に垂直な主走査方向を長手方向として配置されている。
なお、それら白基準原稿と白基準板とを総称して「白基準実現手段」という。

光源（ランプ）１３は、原稿台ガラス１１の下方から原稿（白基準原稿１２）に対して光を照射する。この光源１３は、例えば、図７に示すように、複数個を一定間隔で一列に並べて配置した構成とすることができる。
第一ミラー１４−１は、白基準原稿１２からの反射光を反射して第二ミラー１４−２へ送る。その反射光は、第二ミラー１４−２、第三ミラー１４−３で順次反射し、レンズ１５を通して、撮像手段１６へ送られる。

撮像手段（イメージセンサ、光電変換素子）１６は、１ライン分の読取素子で構成されており、光源１３によって照射された部位の画像が読取素子上に結像する。そして、撮像手段１６は、その原稿からの反射光が結像された主走査方向の光学情報を電気信号に変換して出力する。
この撮像手段１６には、例えば、イメージセンサを用いることができる。このイメージセンサは、一次元イメージセンサであってもよく、また二次元イメージセンサであってもよい。
また、イメージセンサには、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）などが含まれる。

なお、それら光源１３、第一〜第三ミラー１４−１〜１４−３、レンズ１５、撮像手段１６は、画像読取装置１ａの本体（装置本体１７）の内部に収められている。
また、光源１３と第一ミラー１４−１は移動体１８に収められており、モータ（図示せず）によって原稿台ガラス１１の長手方向と平行な副走査方向（図１における左右方向）に往復移動することができる。

さらに、画像読取装置１ａは、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換手段１９と、白基準データ格納手段２０ａと、黒補正データ演算手段２１ａと、黒基準データ格納手段２２ａと、制御手段２３とを備えている。なお、図２は、画像読取装置の制御系の構成を示すブロック図である。
Ａ／Ｄ変換手段１９は、撮像手段１６から出力された電気信号（アナログ電圧出力）を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。
白基準データ格納手段２０ａは、白基準原稿１２からの反射光を撮像手段１６で読み取った場合のＡ／Ｄ変換手段１９の出力信号の電圧値（電気的値）を白基準データとして格納する。

黒補正データ演算手段２１ａは、光源１３を消灯した状態でのＡ／Ｄ変換手段１９の出力信号の電圧値（光源消灯時データ）と白基準データ格納手段２０ａに格納されている白基準データとを用いて演算を行い黒基準データを作成する。
黒基準データ格納手段２２ａは、黒補正データ演算手段２１ａで作成された黒基準データを格納する。

制御手段２３は、画像読取装置１ａの有する各種機能を制御する。また、制御手段２３は、具体的には、光源１３の点灯又は消灯、撮像手段１６における光電変換処理、黒補正データ演算手段２１ａにおける黒基準データの演算処理などについてそれぞれ実行するよう制御する。
なお、本実施形態においては、白基準データと黒基準データとをあわせて「シェーディング補正データ」という。

次に、本実施形態の画像読取装置の動作（シェーディング補正データ作成方法）について、図３、図４を参照して説明する。
図３は、本実施形態のシェーディング補正データ作成方法の動作手順を示すフローチャート、図４は、画像読取装置で得られた白基準データ、光源消灯時データ、黒基準データの出力値を示す曲線図である。

画像読取装置１ａの原稿台ガラス１１の上には、白基準原稿１２が読取面を下にして載置されている。
まず、シェーディング補正用の白基準データを作成するために、制御手段２３の制御により光源１３が点灯する（ステップ１０）。この点灯により光源１３から発せられた光が白基準原稿１２に照射される。この照射された光が白基準原稿１２で反射し、この反射光がミラー１４−１〜１４−３及びレンズ１５を介して撮像手段１６に取り込まれ電気信号に変換されて出力される。この出力された電気信号が、Ａ／Ｄ変換手段１９によりアナログ信号からデジタル信号に変換されて出力される（白基準原稿の読取、ステップ１１）。
Ａ／Ｄ変換手段１９から出力されたデジタル信号（出力信号）の電圧値が白基準データとして白基準データ格納手段２０ａに格納される（ステップ１２）。
この白基準データ格納手段２０ａに格納された白基準データ（Ｖｗｈｉｔｅ）は、図４に「白基準原稿読取」として示されるように曲線で表わされる。また、同図中、Ｖｗｈｉｔｅ（ｎ）とは、白基準原稿読取時の位置ｎのセンサ出力レベルを示す。

次いで、黒基準データ作成のために、制御手段２３の制御により光源１３が消灯する（ステップ１３）。
撮像手段１６からのアナログ信号出力が、Ａ／Ｄ変換手段１９でデジタル信号化されて出力される（白基準原稿の読取、ステップ１４）。
このデジタル信号出力の電圧値（光源消灯時データ、Ｖｌｅｄｏｆｆ）は、図４に「光源消灯読取」として示されるように直線で表わされる。また、同図中、Ｖｌｅｄｏｆｆ（ｎ）とは、光源消灯時の位置ｎのセンサ出力レベルを示す。

黒補正データ演算手段２１ａにおいて、Ａ／Ｄ変換手段１９から出力されたデジタル信号が入力されるとともに、白基準データ格納手段２０ａに格納されている白基準データが取り出される（黒基準データ算出用データの取得、ステップ１５）。そして、そのデジタル信号にもとづく光源消灯時データと白基準データ格納手段２０ａから取り出した白基準データとを用いて、下記の数式１により黒基準データが算出される（演算、ステップ１６）。

Ｖｂｌａｃｋ（ｎ）＝（Ｖｗｈｉｔｅ（ｎ）−Ｖｌｅｄｏｆｆ（ｎ）／Ｘ＋Ｖｌｅｄｏｆｆ（ｎ） ・・・（数式１）

この数式１は、白基準データ（Ｖｗｈｉｔｅ（ｎ））と光源消灯時データ（Ｖｌｅｄｏｆｆ（ｎ））とを加算し、この加算で得られた和を所定（任意）の係数（Ｘ）で除算し、この除算で得られた商と光源消灯時データ（Ｖｌｅｄｏｆｆ（ｎ））とを加算し、この加算で得られた和を黒基準データ（Ｖｂｌａｃｋ（ｎ））として算出するものである。
そして、その算出された黒基準データが黒基準データ格納手段２２ａに格納される（ステップ１７）。
この黒基準データ格納手段２２ａに格納された黒基準データ（Ｖｂｌａｃｋ）は、図４に点線で示されるように曲線で表わされる。また、同図中、Ｖｂｌａｃｋ（ｎ）とは、位置ｎの黒基準データを示す。

以上の動作により、光源を消灯した状態でセンサから出力される信号と、光源を点灯して白基準原稿を読み取ったときの白基準データから、シェーディング補正時に光源の光量リップルを除去することが可能な黒基準データを作成することができる。これにより、光源を消灯した状態でのＡ／Ｄ変換手段の出力をそのまま黒基準データとする手法と比較して、より正確な黒基準データを作成できる。

［第二実施形態］
次に、本発明の画像読取装置及びシェーディング補正データ作成方法の第二実施形態について、図５を参照して説明する。
同図は、本実施形態の画像読取装置の制御系の構成を示すブロック図である。
本実施形態は、第一実施形態と比較して、作成される白基準データ又は黒基準データの種類が相違する。すなわち、第一実施形態では、白基準データと黒基準データの双方とも一種類のデータが作成されるのに対し、本実施形態では、白基準データと黒基準データの双方が、ＲＧＢの各色毎に作成される。他の構成要素は第一実施形態と同様である。
したがって、図５において、図１等と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の画像読取装置１ｂは、原稿台ガラス１１と、白基準原稿１２と、光源１３と、ミラー１４（第一ミラー１４−１、第二ミラー１４−２、第三ミラー１４−３）と、レンズ１５と、撮像手段１６とを備えている。
ここで、光源１３は、白色の光源が用いられる。
撮像手段１６は、Ｒ（ＲＥＤ），Ｇ（ＧＲＥＥＮ），Ｂ（ＢＲＵＥ）の各色毎の光電変換素子を有する。

また、画像読取装置１ｂは、図５に示すように、Ａ／Ｄ変換手段１９と、白基準データ格納手段２０ｂと、黒補正データ演算手段２１ｂと、黒基準データ格納手段２２ｂと、制御手段２３とを備えている。
白基準データ格納手段２０ｂは、Ｒ用白基準データ格納部２０ｂ−ｒと、Ｇ用白基準データ格納部２０ｂ−ｇと、Ｂ用白基準データ格納部２０ｂ−ｂとを有している。そして、Ｒ用白基準データ格納部２０ｂ−ｒには、Ｒの白基準データ（Ｒ用白基準データ）が格納され、Ｇ用白基準データ格納部２０ｂ−ｇには、Ｇの白基準データ（Ｇ用白基準データ）が格納され、Ｂ用白基準データ格納部２０ｂ−ｂには、Ｂの白基準データ（Ｂ用白基準データ）が格納される。

黒補正データ演算手段（ＲＧＢ黒補正データ演算手段）２１ｂは、光源１３を消灯した状態でのＡ／Ｄ変換手段１９の出力信号の電圧値（光源消灯時データ）と白基準データ格納手段２０ｂに格納されているＲ，Ｇ，Ｂの各色の白基準データとを用いて演算を行いＲ，Ｇ，Ｂの各色の黒基準データを作成する。
つまり、黒補正データ演算手段２１ｂは、Ａ／Ｄ変換手段１９からの光源消灯時データとＲ用白基準データ格納手段２０ｂ−ｒに格納されているＲ用白基準データとを用いて演算を行い、Ｒの黒基準データ（Ｒ用黒基準データ）を作成する。また、Ａ／Ｄ変換手段１９からの光源消灯時データとＧ用白基準データ格納手段２０ｂ−ｇに格納されているＧ用白基準データとを用いて演算を行い、Ｇの黒基準データ（Ｇ用黒基準データ）を作成する。さらに、Ａ／Ｄ変換手段１９からの光源消灯時データとＢ用白基準データ格納手段２０ｂ−ｂに格納されているＢ用白基準データとを用いて演算を行い、Ｂの黒基準データ（Ｂ用黒基準データ）を作成する。
これら演算処理で得られたＲ，Ｇ，Ｂの各色の黒基準データは、黒基準データ格納手段２２ｂへ送られて格納される。

黒基準データ格納手段２２ｂは、Ｒ用黒基準データ格納部２２ｂ−ｒと、Ｇ用黒基準データ格納部２２ｂ−ｇと、Ｂ用黒基準データ格納部２２ｂ−ｂとを有している。そして、Ｒ用黒基準データ格納部２２ｂ−ｒには、Ｒ用黒基準データが格納され、Ｇ用黒基準データ格納部２２ｂ−ｇには、Ｇ用黒基準データが格納され、Ｂ用黒基準データ格納部２２ｂ−ｂには、Ｂ用黒基準データが格納される。

次に、本実施形態の画像読取装置の動作（シェーディング補正データ作成方法）について、図６を参照して説明する。
同図は、本実施形態のシェーディング補正データ作成方法の動作手順を示すフローチャートである。

画像読取装置１ａの原稿台ガラス１１の上には、白基準原稿１２が読取面を下にして載置されている。
まず、シェーディング補正用のＲ，Ｇ，Ｂの各色毎の白基準データを作成するために、制御手段２３の制御により白色光源１３が点灯する（ステップ２０）。この点灯により光源１３から発せられた光が白基準原稿１２に照射される。この照射された光が白基準原稿１２で反射し、この反射光がミラー１４−１〜１４−３及びレンズ１５を介して撮像手段１６に取り込まれアナログ信号に変換されて出力され、Ａ／Ｄ変換手段１９によりデジタル信号化される（白基準原稿の読取、ステップ２１）。
Ａ／Ｄ変換手段１９から出力されるＲ用白基準データが白基準データ格納手段２０ｂのＲ用白基準データ格納部２０ｂ−ｒに格納される（ステップ２２）。

ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂのすべての色の白基準データが作成されたか否かが判断される（ステップ２３）。
判断の結果、Ｒ，Ｇ，Ｂのすべての色の白基準データが作成されていないときは、その作成していない色の白基準データが作成される。なお、Ｇ用白基準データが作成されると白基準データ格納手段２０ｂのＧ用白基準データ格納部２０ｂ−ｇに格納され、Ｂ用白基準データが作成されると白基準データ格納手段２０ｂのＢ用白基準データ格納部２０ｂ−ｂに格納される。

一方、Ｒ，Ｇ，Ｂのすべての色の白基準データが作成されたときは、次いで、黒基準データ作成のために、制御手段２３の制御により白色光源１３が消灯する（ステップ２４）。
そして、撮像手段１６からのアナログ信号出力が、Ａ／Ｄ変換手段１９でデジタル信号化される（白基準チャートの読み取り、ステップ２５）。

黒補正データ演算手段２１ｂにおいて、Ａ／Ｄ変換手段１９から出力されたデジタル信号が入力されるとともに、白基準データ格納手段２０ｂのＲ用白基準データ格納部２０ｂ−ｒに格納されているＲ用白基準データが取り出される（黒基準データ算出用データの取得、ステップ２６）。そして、そのデジタル信号にもとづく光源消灯時データとＲ用白基準データ格納部２０ｂ−ｒから取り出されたＲ用白基準データとを用いて、既述の数式１によりＲ用黒基準データが算出される（演算、ステップ２７）。
この算出されたＲ用黒基準データが黒基準データ格納手段２２ｂのＲ用黒基準データ格納部２２ｂ−ｒに格納される（ステップ２８）。

ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂのすべての色の黒基準データが作成されたか否かが判断される（ステップ２９）。
判断の結果、Ｒ，Ｇ，Ｂのすべての色の黒基準データが作成されていないときは、まだ作成していない色の黒基準データが作成される。なお、Ｇ用黒基準データが作成されると黒基準データ格納手段２２ｂのＧ用黒基準データ格納部２２ｂ−ｇに格納され、Ｂ用黒基準データが作成されると黒基準データ格納手段２２ｂのＢ用黒基準データ格納部２２ｂ−ｂに格納される。
そして、Ｒ，Ｇ，Ｂのすべての色の黒基準データが作成されると、本実施形態のシェーディング補正データ作成方法を終了する。

以上の動作により、白色光源を用いＲ，Ｇ，Ｂ各色毎の光電変換素子を有するカラー画像読取装置においても、手間を掛けずに高い精度で黒基準データを作成できる。
しかも、光源を消灯した状態で撮像手段（イメージセンサ）から出力される信号と、光源を点灯して白基準原稿を読み取ったときの白基準データから、シェーディング補正時に光源の光量リップルを除去することが可能な黒基準データを作成することができる。

なお、以上の各実施形態における画像読取装置のシェーディング補正データ作成方法は、プログラムに制御されたコンピュータにより実行することができる。プログラムは、例えば、記録媒体により提供される。記録媒体としては、たとえば、磁気ディスク，光ディスク，半導体メモリ，その他コンピュータで読み取り可能な任意の手段を使用することができる。
また、記録媒体に記録されたプログラムは、記録媒体を直接コンピュータに装着して当該コンピュータに読み込ませることができ、また、通信回線を介してコンピュータに読み込ませるようにしても良い。

以上、本発明の画像読取装置及びシェーディング補正データ作成方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る画像読取装置及びシェーディング補正データ作成方法は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態では、画像読取装置としてスキャナ、ファクシミリ装置、複写機（コピー機）を例に挙げて説明したが、画像読取装置はそれらスキャナ等に限るものではなく、複合装置（ＭＦＰ）など原稿から画像を読み取る機能を備えた機器や装置が含まれる。

本発明は、画像読取装置におけるシェーディング補正に関する発明であるため、シェーディング補正を行う機器や装置に利用可能である。

本発明の第一実施形態における画像読取装置の物理的構成を示す側面概略図である。 第一実施形態における画像読取装置の制御系の構成を示すブロック図である。 第一実施形態における画像読取装置の動作を示すフローチャートである。 画像読取装置で得られた白基準データ、光源消灯時データ、黒基準データの各値を示す曲線図である。 本発明の第二実施形態における画像読取装置の制御系の構成を示すブロック図である。 第二実施形態における画像読取装置の動作を示すフローチャートである。 光源の外観構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ 画像読取装置
１１ 原稿台ガラス
１２ 白基準板
１３ 光源
１４ ミラー
１５ レンズ
１６ 撮像手段（イメージセンサ、光電変換素子）
１７ 装置本体
１８ 移動体
１９ Ａ／Ｄ変換手段
２０ａ、２０ｂ 白基準データ格納手段
２１ａ、２１ｂ 黒補正データ演算手段
２２ａ、２２ｂ 黒基準データ格納手段
２３ 制御手段

Claims (5)

1. 表面が白色の白基準原稿又は白基準板に光を照射する光源と、前記白基準原稿又は白基準板からの反射光が結像された主走査方向の光学情報を電気信号に変換する撮像手段と、この撮像手段から出力された電気信号をアナログ−デジタル変換するＡ／Ｄ変換手段とを備えた画像読取装置であって、
   前記光源が点灯した状態で前記白基準原稿又は白基準板からの反射光が前記撮像手段で読み取られた場合の前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値を白基準データとして記憶する白基準データ格納手段と、
   前記光源が消灯した状態での前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値と、前記白基準データ格納手段から取り出した前記白基準データとを用いて演算を行い、シェーディング補正に使用する黒基準データを作成する黒補正データ演算手段と、
   前記黒基準データを格納する黒基準データ格納手段とを備え、
   前記光源が、一定間隔で複数個配置されており、
   前記光源の発光時に光量リップルが発生し、
   前記光源が消灯した状態での前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値を光源消灯時データとし、
   前記黒補正データ演算手段が、
   前記白基準データと前記光源消灯時データとを加算し、この加算で得られた和を所定の係数で除算し、この除算で得られた商と前記光源消灯時データとを加算し、この加算で得られた和を前記黒基準データとする
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記白基準データ格納手段が、複数の色毎に取得された白基準データを前記色毎に格納する複数の白基準データ格納部を有し、
   前記黒補正データ演算手段が、前記光源が消灯した状態での前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値と、前記白基準データ格納手段の有する前記複数の白基準データ格納部から取り出した各色毎の白基準データとを用いて演算を行い、各色毎の黒基準データを作成し、
   前記黒基準データ格納手段が、複数の色毎の黒基準データを前記色毎に格納する複数の黒基準データ格納部を有した
   ことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 光源の点灯又は消灯、前記撮像手段における光電変換処理、前記黒補正データ演算手段における黒基準データの演算処理を実行させる制御手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
4. 前記撮像手段が、一次元イメージセンサ及び／又は入力次元イメージセンサを有した
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 一定間隔で複数個配置された光源が、表面が白色の白基準原稿又は白基準板に光を照射する手順と、前記白基準原稿又は白基準板からの反射光が結像された主走査方向の光学情報を撮像手段が電気信号に変換する手順と、前記撮像手段から出力された電気信号をＡ／Ｄ変換手段がアナログ−デジタル変換する手順とを有したシェーディング補正データ作成方法であって、
   前記光源が点灯した状態で前記白基準原稿又は白基準板からの反射光が前記撮像手段で読み取られた場合の前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値を白基準データ格納手段が白基準データとして記憶する手順と、
   前記光源が消灯した状態での前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値と、前記白基準データ格納手段から取り出した前記白基準データとを用いて黒補正データ演算手段が演算を行い、シェーディング補正に使用する黒基準データを作成する手順と、
   黒基準データ格納手段が前記黒基準データを格納する手順とを有し、
   前記光源の発光時に光量リップルが発生し、
   前記光源が消灯した状態での前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号の電気的値を光源消灯時データとし、
   前記黒補正データを作成する手順が、
   前記白基準データと前記光源消灯時データとを加算し、この加算で得られた和を所定の係数で除算し、この除算で得られた商と前記光源消灯時データとを加算し、この加算で得られた和を前記黒基準データとする
   ことを特徴とするシェーディング補正データ作成方法。

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