JP4197563B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、原稿台上の原稿画像を読取り、この読取り画像に対して白基準板により得られる基準信号に基づいてシェーディング補正を行う画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、デジタル複写機等は、画像を読取るスキャナ部と、このスキャナ部で読取った画像をプリントするプリント部により構成されている。
【0003】
上記スキャナ部では、画像を読取るためにCCDラインセンサを使用している。CCDラインセンサに蓄積される電圧レベルは、露光ランプのばらつきや経時変化による照度低下及びCCDラインセンサの画素ばらつきにより大きく左右されるため、どのような条件下においても常に同じ画像が複写できるように、画像読取直前に対する白レベルと黒レベルの設定を行っている(シェーディング補正)。
【0004】
このようなスキャナ部においては、白と黒のシェーディング補正板(以下、それぞれ白基準板、黒基準板とする)が用いられ、これら白基準板、黒基準板に対するそれぞれの数ライン分の信号を読取り、平均したものを白レベルと黒レベルの基準として、画像のばらつきを補正していた。さらに、白基準板の設置位置については、上記同様どのような条件下においても常に同じ画像が複写できるように可能な限り原稿の読取開始位置の近傍及び原稿面の高さと同じ位置となるように設置していた。
【0005】
なお、電源投入時等の露光ランプ消灯時の信号により黒レベルの基準を生成することにより、黒の基準板は必ずしも必要なものではない。
【0006】
上記スキャナ部において、白基準板を原稿の読取開始位置の近傍及び原稿面と同じ高さに設置することによる問題点について説明する。
【0007】
1.複写機(スキャナ部)としての一部機能である原稿の読取範囲を示すインジケータを備えることが出来なくなる。
【0008】
2.複写機(スキャナ部)としての一部機能である原稿の読取範囲を示すインジケータの取付場所に制約を受け、ユーザにとっては原稿の読取範囲がわかりにくくなってしまう。
【0009】
3.複写機(スキャナ部)としての一部機能である原稿の読取範囲を示すインジケータの取付場所に制約を受け、ユーザにとっては原稿の読取範囲がわかりにくくなり、ミスコピー等により消耗品の無駄が発生してしまう。
【0010】
また、上記スキャナ部において、ユーザの使いやすい(見やすい)位置にインジケータを備えたことによる問題点について説明する。
【0011】
1.白基準板を原稿面と同じ高さに設置する場合、原稿の読取開始位置の近傍に設置することが不可能となり、どのような条件下においても常に同じ画像が複写できなくなり、消耗品等の無駄が発生してしまう。
【0012】
2.白基準板を原稿の読取開始位置の近傍に設置した場合、原稿面と同じ高さに設置することが不可能となり、白基準板読取時の白レベルと原稿読取時の白レベルに差異が現れ正常な画像を複写できなくなり、消耗品等の無駄が発生してしまう。
【0013】
このように、インジケータをユーザーにわかりやすく、見やすい位置に設置した場合、白基準板を読取る場合の露光ランプからの光路の長さ(光路長)と、原稿を読取る場合の露光ランプからの光路の長さ(光路長)が違うため、CCDラインセンサが読取った白基準板の白レベルと原稿を読取った原稿の白レベルに差異が発生し、出力画像濃度に違いが出てしまう。
【0014】
3.高速複写機等の装置については、サイクルタイムを短くするために白基準板の位置が原稿の読取開始位置の近傍になってしまうため、白基準板を原稿面と同じ高さに設置することが不可能となり、白基準板読取時の白レベルと原稿読取時の白レベルに差異が現れ正常な画像を複写できなくなり、消耗品等の無駄が発生してしまう。
【0015】
・白基準板が原稿面と同じ高さに設置されている場合には、先願(特開平8−241890号公報)に示されているように、白基準板に塵・埃及びゴミ(汚れ)が付着すると、出来上がり画像に白スジ、黒スジ、濃度ムラ等の不具合が生じてしまう場合がある。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、白基準板を原稿読取開始位置の近傍に設置し、かつ原稿面と同じ高さに設置しないものにおいて、常に正確なシェーディング補正を行うことができ、良好な画像を得ることができ、無駄な複写を防止可能な画像読取装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
この発明の画像読取装置は、原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取るものにおいて、上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板、上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段、上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とをそれぞれ走査する際の光量を上記設定手段により設定されている比率に基づいて変更する変更手段、およびこの変更手段により光量が変更されている状態で、上記白基準板の走査時の基準信号に基づいて、上記原稿台の走査時の読取画像を補正する補正手段から構成されている。
【0018】
この発明の画像読取装置は、原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取るものにおいて、上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板、上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段、上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段、この光電変換手段により得られる上記白基準板からの反射光量に応じた電気信号と上記原稿台からの反射光量に応じた電気信号とをそれぞれを上記設定手段により設定されている比率に基づいて異なった増幅率で増幅する増幅手段、およびこの増幅手段により増幅された上記白基準板に対する電気信号に基づいて、上記増幅手段により増幅された上記原稿台に対する電気信号を補正する補正手段から構成されている。
【0019】
この発明の画像読取装置は、原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取るものにおいて、上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長よりも短い上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板、上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段、上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とをそれぞれ走査する際の光量を上記設定手段により設定されている比率に基づいて変更する変更手段、およびこの変更手段により光量が変更されている状態で、上記白基準板の走査時の基準信号に基づいて、上記原稿台の走査時の読取画像を補正する補正手段から構成されている。
【0020】
この発明の画像読取装置は、原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取るものにおいて、上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長よりも短い上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板、上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段、上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段、この光電変換手段により得られる上記白基準板からの反射光量に応じた電気信号と上記原稿台からの反射光量に応じた電気信号とをそれぞれを上記設定手段により設定されている比率に基づいて異なった増幅率で増幅する増幅手段、およびこの増幅手段により増幅された上記白基準板に対する電気信号に基づいて、上記増幅手段により増幅された上記原稿台に対する電気信号を補正する補正手段から構成されている。
【0021】
この発明の画像読取装置は、原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取るものにおいて、上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板、上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段、上記原稿台に上記白基準板に対応する反射率を有する白チャートを載置した状態で、上記照射手段により上記白基準板を照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号と、上記光電変換手段により上記原稿台上の白チャートを照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号との比率を設定する設定手段、上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とをそれぞれ走査する際の光量を上記設定手段により設定されている比率に基づいて変更する変更手段、およびこの変更手段により光量が変更されている状態で、上記白基準板の走査時の基準信号に基づいて、上記原稿台の走査時の読取画像を補正する補正手段から構成されている。
【0022】
この発明の画像読取装置は、原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取るものにおいて、上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板、上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段、上記原稿台に上記白基準板に対応する反射率を有する白チャートを載置した状態で、上記光照射手段により上記白基準板を照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号と、上記光照射手段により上記原稿台上の白チャートを照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号との比率を設定する設定手段、上記光電変換手段により得られる上記白基準板からの反射光量に応じた電気信号と上記原稿台からの反射光量に応じた電気信号とをそれぞれを上記設定手段により設定されている比率に基づいて異なった増幅率で増幅する増幅手段、およびこの増幅手段により増幅された上記白基準板に対する電気信号に基づいて、上記増幅手段により増幅された上記原稿台に対する電気信号を補正する補正手段から構成されている。
【0023】
この発明の画像読取装置は、原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取るものにおいて、上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板、上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段、上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段、上記光照射手段により上記原稿台を走査する際の第1の光量に対して、上記光照射手段により上記白基準板を走査する際の光量を上記第1の光量を上記設定手段により設定されている比率に基づいて第2の光量に変更する変更手段、および上記光照射手段により第2の光量で上記白基準板を照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号に基づいて、上記光照射手段により第1の光量で上記原稿台上を照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号を補正する補正手段から構成されている。
【0024】
この発明の画像読取装置は、原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取るものにおいて、上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板、上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段、上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段、上記光照射手段により上記原稿台を走査する際に上記光電変換手段により得られる上記原稿台からの反射光量に応じた電気信号を増幅する第1の増幅率に対して、上記光照射手段により白基準板を走査する際の増幅率を上記第1の増幅率を上記設定手段により設定されている比率に基づいて第2の増幅率に変更する変更手段、上記光電変換手段により得られる上記白基準板からの反射光量に応じた電気信号を上記変更手段により変更される第2の増幅率で増幅し、上記光電変換手段により得られる上記原稿台からの反射光量に応じた電気信号を第1の増幅率で増幅する増幅手段、およびこの増幅手段により増幅された上記白基準板からの反射光量に対する電気信号に基づいて、上記増幅手段により増幅された上記原稿台からの反射光量に対する電気信号を補正する補正手段から構成されている。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【0026】
図1、図2は、スキャナ部1とプリンタ部2とからなるデジタル複写機を示すもので、特に上記スキャナ部1の内部構造を示す図である。
【0027】
図1、図2に示すように、スキャナ部1の上面部には、載置面3aを有し、載置面3a上に原稿Dあるいは白チャートWが載置される透明なガラスからなる原稿載置台3と、この原稿載置台3の左端には、原稿の読取範囲(一端部)を示す原稿スケールとしてのインジケータ部4が設けられている。このインジケータ部4の下部には、シェーディング補正用の基準値読取用としての白基準板(シェーディング補正板)5が配設されている。なお、白基準板5は、上記載置面3aの高さと異なった位置(低い位置、載置面3aよりも下方)で、かつ非原稿載置領域に配設されている。白チャートWは、白基準板5と同等の反射率を有する白のチャートであり、後述する組立調整時に白レベル補正値を設定する際に用いるものである。
【0028】
また、スキャナ部1は、上記原稿載置台3の載置面(原稿面)3aを照明する光照射手段としての露光ランプ(ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノンランプ等)6、この露光ランプ6を囲むように配設されるリフレクタ7、原稿からの反射光を所定の方向に偏向するミラー8を有し、これらの露光ランプ6、リフレクタ7、ミラー8は、原稿載置台3の下方に配設されたキャリッジ9に取り付けられている。
【0029】
上記キャリッジ9は、白基準板5および原稿載置台3と平行に移動可能に配設され、図示しない歯付ベルト等を介して駆動モータにより、白基準板5および原稿載置台3の下方を往復移動する。
【0030】
また、原稿載置台3の下方には、キャリッジ9上のミラー8からの反射光を集束する結像レンズ10と、結像レンズ10により集束された反射光を受光して光電変換するCCDラインセンサ11とが配設されている。結像レンズ10は、ミラー8により偏向された光の光軸を含む面内に、駆動機構を介して移動可能に配設され、自身が移動することで反射光を所望の倍率で結像する。そして、CCDラインセンサ11は、入射した反射光を光電変換し、反射光に対応する電気信号を出力する。また、この電気信号は、CCDラインセンサ11近傍に設けられた画像処理基板12に組み込まれた後述する画像処理回路26に入力される。ここで所定の処理がなされた画像データは、プリンタ部2へ供給される。
【0031】
なお、上記キャリッジ9の移動(矢印a方向)により、露光ランプ6は、白基準板5、原稿載置台3の載置面3aの順で照射するようになっている。この際、露光ランプ6による白基準板5の照射時における露光ランプ6から白基準板5までの光路長13(図1)は、露光ランプ6による載置面3aの照射時における露光ランプ6から原稿載置台3の載置面3aまでの光路長14(図2)より、短くなっている(光路長13<光路長14)。
【0032】
また、デジタル複写機には、様々な複写条件(原稿サイズ等の設定)並びに複写動作の開始を指示するキーなどからなる操作パネル(図示しない)が設けられている。
【0033】
図3は、上記インジケータ部4の構成を概略的に示す概略図である。
【0034】
すなわち、オペレータによる操作パネルからの原稿サイズの指示に応じて、インジケータ用モータ4aにてインジケータ駆動べルト4bを介してインジケータ4c、4cを駆動するようになっている。なお、インジケータ4c、4cは主走査方向における最大読取サイズ3bまで可変可能であり、ユーザ(オペレータ)は等倍時あるいは変倍時など、このインジケータ4c、4cが示す読取範囲を基準にして原稿をセットするようになっている。
【0035】
図4は、スキャナ部1の制御系を示すものである。
【0036】
すなわち、スキャナ部1は、全体を制御するCPU20、制御プログラム等が記憶されているROM21、各種データを記憶するRAM22、露光ランプ6の点灯、光量を制御するレギュレータ23、CCDラインセンサ11を駆動するCCDドライバ24、キャリッジ9の移動用のモータを駆動するスキャナモータドライバ25、CCDラインセンサ11からの信号を処理する画像処理回路26、上記インジケータ用モータ4aを駆動するインジケータ用モータドライバ27、電源断時にもデータを保持している不揮発性メモリとしてのEEPROM28とから構成されている。レギュレータ23は、露光ランプ6の照射位置が、原稿載置台12に対応している際に、第1の光量(原稿読取時の光量)に制御し、露光ランプ6の照射位置が、白基準板4に対応している際に、第2の光量(第2の光量<第1の光量)(白基準板4の読取時の光量)に制御するようになっている。
【0037】
この光量の可変については、例えば出力電圧の設定にPWM制御(パルス幅変調制御)を用いている場合ならば、コントロールパルスデューティ(duty)比を変更させて対応するようになっている。この光量の可変方法はどのような方法を用いても良い。
【0038】
上記構成したように、インジケータ4をユーザにわかりやすく、見やすい位置に設置することにより、白基準板5を読取る場合の露光ランプ6から白基準板5までの光路長13と原稿を読取る場合の露光ランプ6から原稿載置台3の載置面3aまでの光路長14の長さが違うものとなっている(光路長13<光路長14)。この長さの違いによる、CCDラインセンサ11が読取る白レベルに違いがでないように(読取る画像濃度に違いがでないように)、白基準板5を読取る場合と原稿画像を読取る場合において、上記光路長の違いに基づいて光量を変更するようになっている。
【0039】
すなわち、上記白基準板5と原稿載置台3に載置した白チャートWとを、同一の光量で読取走査することにより、得られる反射光量に基づく電気信号の比率を光路長の違いに基づく白レベル補正値WC(第1の光量からの可変量)として、あらかじめ(複写機組立調整時に)設定しておくようになっている。
【0040】
これにより、原稿を読取る前の白基準板5を読取る際に、第1の光量に白レベル補正値WCを乗算することにより得られる第2の光量に露光ランプ6の照射光量を制御し、この後、原稿を読取る際に、第1の光量に露光ランプ6の照射光量を制御するようになっている。
【0041】
白レベル補正値WCは、露光ランプ6による白基準板5の照射時における露光ランプ6から白基準板5までの光路長13と、露光ランプ6による白チャートWの照射時における露光ランプ6から白チャートWまでの光路長14との違いに基づく、白基準板5からの反射光の光量に対する白チャートWからの反射光の光量の割合(比率)を示すものである。
【0042】
なお、上記白レベル補正値WCは、白チャートWからの所定ライン分の反射光に基づく電気信号を全て加算した値(白チャートWの白レベルWB)を、白基準板5からの所定ライン分の反射光に基づく電気信号を全て加算した値(白基準板5の白レベルWA)により除算することにより、算出されるものである(WC=WB/WA)。
【0043】
上記画像処理回路26は、CCDラインセンサ11から供給されるアナログ信号を増幅するアンプ29、このアンプ29により増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路30、露光ランプ6による照明のむらや周囲の温度変化などに起因するCCDラインセンサ11からの電気信号をシェーディング補正値(基準信号)を用いて補正するシェーディング補正回路31とから構成されている。
【0044】
上記シェーディング補正値は、CCDラインセンサ11からの電気信号内の露光ランプ6による照明のむらや周囲の温度変化などによる信号変化を補正するための値であり、原稿載置台3に載置される原稿Dの読取りを行う前に、白基準板5からの反射光量に基づくCCDラインセンサ11からの電気信号により得られるものとなっている。
【0045】
また複写機の出荷前の組立調整時に、上記した白レベル補正値WCの設定処理を行うようになっている。
【0046】
すなわち、白チャートWを原稿載置台3上に載置し、白基準板5に対する設定モードを指示した状態において、露光ランプ6を原稿読取時の光量(第1の光量)で白基準板5、白チャートWの読取走査を行う。これにより、CPU20は、白基準板5の白レベルWAを測定し、白チャートWの白レベルWBを測定し、白レベルWBを白レベルWAで除算することにより、白レベル補正値WCを算出し、EEPROM28に記憶するものである。(白レベル補正値WC=白レベルWB/白レベルWA)
この白レベル補正値WCの設定処理について、図5に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【0047】
すなわち、この設定処理を開始する際に、白チャートWを原稿載置台3上に載置した状態で白基準板5に対する設定モードを指示する。
【0048】
すると、CPU20は、レギュレータ23を制御することにより露光ランプ6を点灯(原稿読取時と同じ光量)し、スキャナモータドライバ25を制御することによりキャリッジ9を移動する。このキャリッジ9の移動により、白基準板5、白チャートWの順に露光ランプ6からの光が照射される。
【0049】
このような状態において、露光ランプ6が白基準板5を照射している際、CPU20は、白基準板5からの反射光に基づくCCDラインセンサ11からの電気信号により、白基準板5の白レベルWAを測定し(ST1)、露光ランプ6が白チャートWを照射している際、CPU20は、白チャートWからの反射光に基づくCCDラインセンサ11からの電気信号により、白チャートWの白レベルWBを測定する(ST2)。
【0050】
これらの測定結果に基づいて、CPU20は、上記白チャートWの白レベルWBを上記白基準板5の白レベルWAで除算し、この除算により算出した値を白レベル補正値WCとして(ST3)、EEPROM28に格納し(ST4)、設定処理を終了する。
【0051】
これにより得られた白レベル補正値WCは、露光ランプ6による白基準板5の照射時における露光ランプ6から白基準板5までの光路長13と、露光ランプ6による白チャートWの照射時における露光ランプ6から白チャートWまでの光路長14との違い(光路長13<光路長14)に基づく、白基準板5からの反射光の光量に対する白チャートWからの反射光の光量の割合を示している。
【0052】
上記ステップ1で測定した白レベルWAは、白基準板5からの反射光に基づく電気信号により得られた所定ライン分の画素データの値を全て加算した値であり、上記ステップ2で測定した白レベルWBは、白チャートWからの反射光に基づく電気信号により得られた所定ライン分の画素データの値を全て加算した値である。
【0053】
次に、組立調整終了後に原稿Dの読取処理について説明する。この際の、露光ランプ6による光量制御を図6に示すフローチャートに示す。
【0054】
すなわち、複数枚の原稿Dが図示しないADF(オートドキュメントフィーダ)に設定され、操作パネルにより種々の設定を行った後、複写開始を指示する。この際、ADFにより1枚目の原稿Dが搬送され、原稿載置台3上に載置される。この載置により複写機全体を制御する制御部(図示しない)は、スキャナ部1のCPU20へ読取スタート信号を出力する。
【0055】
これにより、CPU20は、供給される読取スタート信号により、レギュレータ23を制御することにより、露光ランプ6を点灯する(ST11)。
【0056】
また、CPU20は、原稿読取時の光量(第1の光量)にEEPROM28から読出した白レベル補正値WCを乗算し、白基準板5の読取時の光量(第2の光量)を演算し、この演算結果に基づき、レギュレータ23により露光ランプ6の光量を白基準板5の読取時の光量(第2の光量)に制御する(ST12)。この光量に制御した状態で白基準板5の読取りを行う。
【0057】
この白基準板5に対する端面までの読取りが行われた際に、CPU20は、レギュレータ23により露光ランプ6の光量を原稿読取時の光量(第1の光量)に制御する(ST13)。この光量に制御した状態で原稿Dの読取りを行う。
【0058】
この原稿Dの読取終了時、制御部によりADFに原稿Dがあると判断され、次の原稿Dが原稿載置台3上に載置され、読取スタート信号が供給された場合(ST14)、再び上記ステップ12、13の処理が行われる。
【0059】
また、原稿Dの読取終了時、制御部によりADFに原稿Dがないと判断され、読取終了信号が供給された場合(ST14)、露光ランプ6を消灯し(ST15)、読取処理を終了する。
【0060】
上記ステップ12により演算回路を用いて白レベル補正値WCの演算を行っているが、予め上記白レベル補正値WCを計算し、この計算結果をEEPROM28に記憶しておくようにしてもよい。
【0061】
したがって、従来のように、白基準板5の読取時と画像読取時における露光ランプ6の光量が同じ光量である場合は、白基準板5の反射率が76%±1%であり、白基準板5と同等の反射率を有する白チャートWを読み込み、原稿面における光量が90000lxであり65cpmの機器である場合、白基準板5の読取時と原稿読取時の光量を可変させない場合のCCDラインセンサ11の出力値は、白基準板5の読取値にて濃度レベルが30から40(256階調)であり、白チャートWの読取値にて濃度レベルが60(256階調)程度であることからわかるように顕著に白レベルの差として現れてしまうため、複雑な画像処理等の対応が必要となってしまう。
【0062】
これに対して、上記実施の形態では、画像読取時(原稿読取時)の露光ランプ6(ハロゲンランプ、蛍光灯若しくはキセノンランプ等)の光量を基準として、白基準板5の読取時に露光ランプ6の光量を可変制御しているため、この露光ランプ6の寿命による光量変化がシェーディング補正に影響を与えないようになっている。
【0063】
すなわち、例えば、ハロゲンランプの寿命による光量変化は、4000時間で約5%低下する。しかし、高速複写機(例えば、65cpm)の場合、0.92sec/枚であり、中速複写機(例えば、22cpm)の場合においても、2.72sec/枚であるため、画像読取時における1枚あたりの露光ランプ6の光量の変化量は、ほぼ0に近い。このため、コピー毎に白基準板5と原稿Dをそれぞれ最適な光量にて読みとっていれば、露光ランプ6の寿命による光量変化が上記シェーディング補正に影響を与えないようになっている。
【0064】
上記したように、予め、白基準板5及び、この白基準板5と同等の反射率を有する白チャートWを同一光量にて読取り、その結果得られた白レベルWA、WBを基に白基準板5を読取る際の露光ランプ6の光量(第2の光量)を演算する基準となる白レベル補正値WCを算出し、記憶する。そして、原稿Dの読取処理における白基準板5の読取りの際、白レベル補正値WCに基づいて、露光ランプ6の光量を演算し、この演算結果に基づき露光ランプ6の光量を制御するようにしたものである。
【0065】
これにより、インジケータをユーザが使いやすく見やすい場所に設置することで、白基準板の読取時の露光ランプから白基準板までの光路長と原稿の読取時の露光ランプから原稿載置台上までの光路長とが異なって設けられている場合でも、正確にシェーディング補正を行うことができ、良好な画像を複雑な画像処理を施さなくても得ることができる。
【0066】
また、上記したように、白基準板を原稿載置面と同一の平面上には設けないようにしたものである。
【0067】
これにより、インジケータをユーザが使いやすく見やすい場所に設置でき、ユーザによるミスコピー等の無駄なコピーを削減することができる。また、白基準板5に多少の塵・挨及びゴミ(汚れ)が付着したとしても、CCDラインセンサ上からは非合焦位置に白基準板5が設置されているため、不具合(不良画像等)の発生を抑えることができる。
【0068】
なお、上記第1の実施の形態では、白レベル補正値WCの算出に用いる白レベルWA、WBを測定する際、露光ランプ6の光量を原稿読取時の光量に制御した状態で、白基準板5および白チャートWに対して原稿読取時の光量を照射し、この反射光に基づいて白レベルWA、WBを測定しているが、白基準板5および白チャートに照射する露光ランプ6の光量は、原稿読取時の光量に限らず、同一光量で有れば同様に実施できる。
【0069】
上記第1の実施の形態では、白基準板5の読取時の露光ランプ6の光量と、原稿の読取り時の露光ランプ6の光量を、それぞれ変化させて読取るようにしている。しかし、この方法によると、光量変化による露光ランプ6の応答性が問題となり、例えば高速な複写機には使用できなくなる場合がある。
【0070】
すなわち、一般的に露光ランプ6はレギュレータ23によって制御されているが、レギュレータ23の一般的な性能として、定格入力電圧、定格電流、ソフトスタートが働かない繰り返し点灯動作中において、点灯信号オンよりランプ間電圧が61.5V(65cpm機器の場合90000lx)に達する時間は、100msec以内である。白基準板5を読取る場合には光量は安定している状態であるため仮に白基準板5を読み取る場合にランプ間電圧が50V〜70V程度であれば、そこから61.5Vへ電圧を可変した場合でも、実際には可変し安定するまでの時間として30〜40msec必要と考えられる。
【0071】
65cpmのプロセススピード420mm/secの複写機であれば、倍率50%の読取り速度は840mm/secとなり、白基準板5の読取り終端位置から原稿読取開始位置まで20mmとすれば、白基準板5の終端位置から原稿読取開始位置までは約24msec必要となるため、光量としては安定していない状態で画像読取を開始してしまうこととなる。
【0072】
また、22cpmのプロセススピード127mm/secの複写機であれば、倍率50%の読取り速度は254mm/secとなり、白基準板5の読取終端位置から原稿読取開始位置まで高速複写機と同等の20mmであったとしても、白基準板5の終端位置から原稿読取開始位置までは約79msecの時間でよく、白基準板5の読取後光量を可変しても原稿読取開始時には光量は安定していることになる。
【0073】
したがって、上記第1の実施の形態で対応できない、光量可変における露光ランプ6の応答性が問題となる高速の複写機に対しては、次に説明する第2の実施形態で対処するようにしても良い。
【0074】
この第2の実施形態は、第1の実施形態の原稿読取時に、上記白レベル補正値WCに基づいて白基準板5を読取る際の光量を変化させる代りに、光量を変化させずに、原稿読取時に、上記白レベル補正値WCに基づき白基準板5の反射光に基づくCCDラインセンサ11からの電気信号の増幅率を、変化させるものである。
【0075】
すなわち、図4のブロック図において、アンプ29と上記CPU20の間に増幅率制御回路を設ける。この増幅率制御回路は、CPU20の制御のもと、制御電圧値を制御することでアンプ29の増幅率を変更するものである。
【0076】
これにより、増幅率制御回路は、シェーディング補正値を測定する際(白基準板5の読取りの際)に、アンプ29の増幅率を上記白レベル補正値WCに基づく増幅率(低下)に変更し、この後原稿を読取る際に、アンプ29の増幅率を元の増幅率に戻すようになっている
(図7に示すステップ21から23参照)。
【0077】
上記したように、組立調整時に読み込んでおいた白レベル補正値を用いることにより、白基準値(シェーディング補正値)の読込時と画像読込時の露光ランプの光量を可変したり、若しくはCCDラインセンサの出力の増幅部における信号増幅率を可変することにより、インジケータをユーザが使いやすく見やすい場所に設置しても、良好な画像を複雑な画像処理を施さなくても得ることができる。
【0078】
上記第1、第2の実施形態では、白基準板の高さが原稿載置台上よりも低い場合について説明したが、白基準板の高さが原稿載置台上よりも高い場合についても同様に実施できる。この場合、第1の実施形態では、シェーディング補正値を測定する際の光量を原稿読取時の光量より明るくし、第2の実施形態では、シェーディング補正値を測定する際の増幅率を原稿読取時の増幅率よりも大きくするようになっている。
【0079】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、白基準板を原稿読取開始位置の近傍に設置し、かつ原稿面と同じ高さに設置しないものにおいて、常に正確なシェーディング補正を行うことができ、良好な画像を得ることができ、無駄な複写を防止可能な画像読取装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態の画像読取装置の内部構造を示す図。
【図2】画像読取装置の内部構造を示す図。
【図3】インジケータ部の概略構成を示す図。
【図4】画像読取装置の制御系統を概略的に示すブロック図。
【図5】出荷前の組立調整時に行う白レベル補正値の設定処理を説明するためのフローチャート。
【図6】組立調整終了後に原稿の読取りを行う際の露光ランプの光量を制御する処理を説明するためのフローチャート。
【図7】組立調整終了後に原稿の読み取りを行う際のアンプの増幅率を制御する処理を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
4…インジケータ部
5…白基準板
6…露光ランプ
11…CCDラインセンサ
13、14…光路長
20…CPU
22…RAM
23…レギュレータ
26…画像処理回路
27…アンプ
28…EEPROM
31…シェーディング補正回路
Claims (8)
- 原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取る画像読取装置において、
上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板と、
上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段と、
上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とをそれぞれ走査する際の光量を上記設定手段により設定されている比率に基づいて変更する変更手段と、
この変更手段により光量が変更されている状態で、上記白基準板の走査時の基準信号に基づいて、上記原稿台の走査時の読取画像を補正する補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像読取装置。 - 原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取る画像読取装置において、
上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板と、
上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段と、
上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段と、
この光電変換手段により得られる上記白基準板からの反射光量に応じた電気信号と上記原稿台からの反射光量に応じた電気信号とをそれぞれを上記設定手段により設定されている比率に基づいて異なった増幅率で増幅する増幅手段と、
この増幅手段により増幅された上記白基準板に対する電気信号に基づいて、上記増幅手段により増幅された上記原稿台に対する電気信号を補正する補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像読取装置。 - 原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取る画像読取装置において、
上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長よりも短い上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板と、
上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段と、
上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とをそれぞれ走査する際の光量を上記設定手段により設定されている比率に基づいて変更する変更手段と、
この変更手段により光量が変更されている状態で、上記白基準板の走査時の基準信号に基づいて、上記原稿台の走査時の読取画像を補正する補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像読取装置。 - 原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取る画像読取装置において、
上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長よりも短い上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板と、
上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段と、
上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段と、
この光電変換手段により得られる上記白基準板からの反射光量に応じた電気信号と上記原稿台からの反射光量に応じた電気信号とをそれぞれを上記設定手段により設定されている比率に基づいて異なった増幅率で増幅する増幅手段と、
この増幅手段により増幅された上記白基準板に対する電気信号に基づいて、上記増幅手段により増幅された上記原稿台に対する電気信号を補正する補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像読取装置。 - 原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取る画像読取装置において、
上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板と、
上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段と、
上記原稿台に上記白基準板に対応する反射率を有する白チャートを載置した状態で、上記照射手段により上記白基準板を照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号と、上記光電変換手段により上記原稿台上の白チャートを照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号との比率を設定する設定手段と、
上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とをそれぞれ走査する際の光量を上記設定手段により設定されている比率に基づいて変更する変更手段と、
この変更手段により光量が変更されている状態で、上記白基準板の走査時の基準信号に基づいて、上記原稿台の走査時の読取画像を補正する補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像読取装置。 - 原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取る画像読取装置において、
上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板と、
上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段と、
上記原稿台に上記白基準板に対応する反射率を有する白チャートを載置した状態で、上記光照射手段により上記白基準板を照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号と、上記光照射手段により上記原稿台上の白チャートを照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号との比率を設定する設定手段と、
上記光電変換手段により得られる上記白基準板からの反射光量に応じた電気信号と上記原稿台からの反射光量に応じた電気信号とをそれぞれを上記設定手段により設定されている比率に基づいて異なった増幅率で増幅する増幅手段と、
この増幅手段により増幅された上記白基準板に対する電気信号に基づいて、上記増幅手段により増幅された上記原稿台に対する電気信号を補正する補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像読取装置。 - 原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取る画像読取装置において、
上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板と、
上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段と、
上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段と、
上記光照射手段により上記原稿台を走査する際の第1の光量に対して、上記光照射手段により上記白基準板を走査する際の光量を上記第1の光量を上記設定手段により設定されている比率に基づいて第2の光量に変更する変更手段と、
上記光照射手段により第2の光量で上記白基準板を照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号に基づいて、上記光照射手段により第1の光量で上記原稿台上を照射している際に、上記光電変換手段により得られる電気信号を補正する補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像読取装置。 - 原稿台上に載置される原稿画像を原稿台に沿って走査される光照射手段を用いて読取る画像読取装置において、
上記原稿台の近傍の原稿読取領域外に、かつ原稿走査時における上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と異なる上記光照射手段との第2の光路長の位置に設置される白基準板と、
上記光照射手段と上記原稿台との第1の光路長と上記光照射手段と上記白基準板との第2の光路長の違いに基づく比率を設定する設定手段と、
上記光照射手段により上記白基準板と上記原稿台とを照射している際の反射光量を電気信号に変換する光電変換手段と、
上記光照射手段により上記原稿台を走査する際に上記光電変換手段により得られる上記原稿台からの反射光量に応じた電気信号を増幅する第1の増幅率に対して、上記光照射手段により白基準板を走査する際の増幅率を上記第1の増幅率を上記設定手段により設定されている比率に基づいて第2の増幅率に変更する変更手段と、
上記光電変換手段により得られる上記白基準板からの反射光量に応じた電気信号を上記変更手段により変更される第2の増幅率で増幅し、上記光電変換手段により得られる上記原稿台からの反射光量に応じた電気信号を第1の増幅率で増幅する増幅手段と、
この増幅手段により増幅された上記白基準板からの反射光量に対する電気信号に基づいて、上記増幅手段により増幅された上記原稿台からの反射光量に対する電気信号を補正する補正手段と、
を具備したことを特徴とする画像読取装置。
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