JP4554300B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置、ファクシミリ、複写機等の画像読み取りを行うための光源を有し、ラインセンサを用いて画像を取り込む画像読取装置に関する。

画像読取装置において、使用している光源の光量ばらつきがあることは良く知られている。このため、光源のばらつきに応じて、機器（画像読取装置）個々の調整によりある程度の光量ばらつきを吸収する等の対処が講じられている。

しかしながら、絶対光量の不足している機器に対して光量ばらつきの調整を行っただけでは、画像品質が保てない場合がある。また光量が足りない場合には白基準板に付着している異物による反射光量の低下が、光量の足りている場合に比べて低くなるため、異物を見逃しやすくなる。異物の検知は白基準板を読み取った画像濃度で行うため、読み取りに用いるラインセンサに使用の１画素毎の光電変換素子ＣＣＤならばフォトダイオードの感度ばらつきも含まれる。
本発明は、白基準板を２枚用意し、どちらの白板を本来の白基準板位置に装着させるべきかを判断することができる画像読取装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、光源の光量をラインセンサにより検知する画像読取装置において、異なる位置に装着されている２枚の白基準板と、該白基準板の濃度と異物の有無を検知する検知手段と、該検知手段の検知結果に基づいて、どちらの白基準板を正規の位置に装着させるべきかを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする画像読取装置において、前記検知手段は、異物の検知結果に基づいて、２枚の白基準板のうち、どちらの白基準板を正規の位置に装着すべきかの表示を行うことを特徴とする。
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、前記検出手段の異物の検知結果に基づいて、異物が白基準板以外に付着しているかの表示を行うことを特徴とする。

本発明は、異なる位置に装着されている２枚の白基準板の濃度と異物の有無を検知し、その検知結果に基づいて、どちらの白基準板を正規の位置に装着させるべきかを判断するようにしているので、本来の白基準板位置に装着させるべき白基準板を的確に選択することができるので、画像品質を高めることができるようになる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る画像読取装置の構成図である。装置本体１の右側上部に自動給紙装置（ＡＤＦ）２が設けられ、本体上面には原稿読み取り台３が設けられており、これにより画像読取装置全体を構成している。装置本体１の内部には、光源４ａとミラー４ｂとを備えた第１の走行体４と、ミラー５ａ、５ｂを備えた第２の走行体５と、レンズ６と１次元の光電変換素子を備えたラインセンサ（本例ではＣＣＤを使用とする）７と、前記走行体４、５を駆動するステッピングモータ８とからなる露光走査光学系９が設けられている。なお、この露光走査光学系９の下段の構成についてのここでの説明は省略する。
また自動給紙装置２には、ＡＤＦユニット１０と、原稿台１１とが設けられている。ＡＤＦユニット１０内にはステッピングモータ１２が備えられている。さらに、原稿読み取り台３の上部に原稿押さえ板１４が回動自在に取りつけられており、原稿１３はその原稿押さえ板１４の下にセットされる。原稿読み取り台３の端部には、シェーディング補正用の白基準板１５が配置されている。

図２は本発明の実施の形態に係る画像読取装置の機能ブロック図である。具体的には、露光走査光学系９により読み取られた画像データの処理を行うための制御回路の構成を示すものである。また、原稿読み取りモードとしては、図３に示すような原稿読み取り台３を用いて画像データの読み取りを行うブックモードと、図４に示すような自動給紙装置２を用いて画像データの読み取りを行うＡＤＦモードとがある。
以下、その構成を動作と併せて説明する。まず、図３に示すようなブックモードにおける画像データ読み取りの基本動作について述べる。原稿１３を原稿押さえ板１４下の原稿読み取り台３上にセットした後、ＣＰＵ１６は光源ドライバ（光源点灯装置）１７を動作させて光源４ａをオンにする。ＲＯＭ１６ａには当該画像読取装置が実行する各種プログラムが記憶されている。ＲＡＭ１６ｂはプログラムやデータを一時的に保持する作業メモリとして機能する。
次に、ＣＣＤ駆動部１８により駆動されるＣＣＤ７で白基準板１５を読み取り、画像処理部１９内のＡ／Ｄコンバータ（図示せず）でアナログディジタル変換を行い、画像データのシェーディング補正用の基準データとして画像処理部１９内のラインバッファ（図示せず）に記憶する。
ＣＰＵ１６は、モータドライバ２０（駆動装置）をドライブしてステッピングモータ８を動作させ、これにより第１の走行体４は原稿１３のある方向へ移動する。第１の走行体４が原稿面を一定速度で走査することにより、その原稿１３の画像データがＣＣＤ７により光電変換される。
図５は、図２に示す画像処理部１９の基本ブロック図である。ここで光電変換されたアナログビデオ信号ａは、アナログビデオ処理部２１でディジタル変換の処理まで行われた後、シェーディング補正処理部２２、画像データ処理部２３により、それぞれシェーディング補正、各種の画像データ処理を行われ、さらに所望とする２値化処理された２値化データｂとなって画像データ出力部２４から出力される。なお、ここでは２値化処理でなく、多値処理でも同様である。
その後、その２値化データｂを図２に示すスキャンバッファ２５に順次記憶していく。Ｉ／Ｆコントローラ２６は、スキャンバッファ２５内のデータを外部のホストコンピュータ（図示せず）等の装置に出力する制御を行う。バッファコントローラ２７は、スキャンバッファ２５への画像データの入出力管理を行う。

次に、図４に示すようなＡＤＦモードにおける画像データ読み取りの基本動作について述べる。この場合にも、まず、白基準板１５が読み込まれた後、ステッピングモータ１２をＣＰＵ１６がモータドライバ２８（駆動装置）でドライブすることにより、原稿台１１にセットされた原稿１３が分離ローラ２９、搬送ローラ３０で、第１の走行体４における所定の読み取り位置まで搬送される。この時、原稿１３は一定速度で搬送されていき、第１走行体４は停止したままで原稿面の画像データをＣＣＤ７で読み取る。
以下、ブックモードと同様の処理を行い、２値化された画像データ、或いは多値画像データはスキャンバッファ２５に記憶され、Ｉ／Ｆコントローラ２６を介してホストコンピュータ（図示せず）等に送られる。

［実施例１］
図６は本発明の実施例に係る画像処理部のブロック図である。光源４ａより原稿読み取り台３上にある原稿１３を照らし、反射光を、シェーディング調整板４１を通してレンズ６によって集光し、ラインセンサ７にて結像する構成とする。なお、図６では、説明簡単化のために反射光を折り返すためのミラーは省略している。
シェーディング調整板４１は、ラインセンサ７中央部と端部での反射光量の差を無くすための光量調整の役割を果たす。これはシェーディング演算処理において、ラインセンサ７の中央部と端部で反射光量の差があり過ぎると、多分に歪を含んだ演算結果しか得られないために、予め、反射光量の差を無くした後に、シェーディング演算処理を行うためのものである。
シェーディング調整板４１の働きを示す例として図７を示す。図７（ａ）はシェーディング調整板４１がない場合の白基準板１５のビデオデータを読み込んだ際の再現レベル分布である。このように中央部のレベルが高く、端部でレベルが落ちる。
図７（ｂ）はシェーディング調整板４１を用いた際の再現レベル分布例である。ラインセンサ７で光電変換をした後に、アナログビデオデータとしてレベル調整し、Ａ／Ｄコンバータ４４にて、ディジタル変換を行う。ディジタル化したビデオデータは黒側のオフセット分となる部分を黒補正演算回路４５の演算処理にて取り除き、シェーディング補正演算回路４６に送る。
詳細は省略するが、この際の黒側のオフセット分には、ラインセンサ７からの出力が２チャンネル構成の場合、チャンネル間の差分を含んでいる。ここでの演算処理は、特にはチャンネル間の差分成分を除くのが大きな目的である。シェーディング補正演算のためには白基準板１５を読み取った基準データをラインバッファ３１（図２）に記憶し、実際の原稿読み取りの際には、この基準データと原稿読み取りデータ間でシェーディング演算処理を行い、画像データとして次段処理部に出力するものである。
さて、本発明において光量を検知する手段であるが、図６の例でいえば白基準板１５を読み取らせ、ラインセンサ７から出力のアナログ画像データをプリアンプ回路４２で増幅した後に可変増幅回路４４に入力する。可変増幅回路４３はゲインコントロールによってゲイン設定を切り換えるのであるが、光源の光量を測定するためにはゲインコントロールデータを一定に保った上で、増幅処理を行う必要がある。
ゲイン設定を一定に保つことにより、光源の光量レベルを絶対評価することができる。ゲインコントロール値は予め、光源光量を測定するために適した値を設定する。可変増幅回路４３によって増幅した、白基準板１５を読み取ったビデオデータを、Ａ／Ｄコンバータ４４によりディジタル化処理する。
ディジタル化処理を行ったデータは次段の黒補正演算回路４５に入力され、不要なオフセット成分を取り除き、次段のシェーディング補正演算回路４６に入力される。シェーディング補正演算回路４６において白基準データを読み取ったデータはピーク検知処理を行う。

図６の構成例では、ここでピークホールド処理を行って白基準板１５を読み取った際のピークデータを求め、このピークデータを可変増幅回路４３のゲインコントロール信号として可変増幅回路４３に設定することにより、適正な増幅処理を行うようになっている。なお、前述のようにここでは光源光量を検知するのが目的であるため、ピークデータを可変増幅回路４３に送ることなく、白基準板１５を読み取った際のピークホールドデータを求める。
このピークホールドデータが現在使用している光源の光量を示すデータとなる。光量が少なければこのデータの値は小さくなり、光量が多ければこのデータは大きくなる。なお、得られたピークホールドデータはレジスタに格納し、システムをコントロールするＣＰＵ１６によって読み出し可能な構成とする。
図８は図６のシェーディング補正演算回路のピークホールド処理部とその周辺回路ブロック図である。符号５１は白基準データ平均化処理部、５２は検知手段であるごみ処理検知部、５３はピークホールド処理部、５４はシェーディング演算処理部、５５はラインバッファ、５６は白基準光量不測検知レジスタ、５７はピークホールドデータ可能レジスタである。
この例では白基準データ平均化処理部５１の次段にピークホールド処理部５３を持っているが、白基準データ平均化処理部５１はシェーディング補正用の基準データを平均化するための回路であるため、ここでの光量検知処理には機能させない。

平均化処理を行うことなく、次段のピークホールド処理部５３にて読み取った白基準データのピークホールド処理を行う。ピークホールドを行って得られたデータはピークホールドデータ格納レジスタ５７に格納され、システムを制御するＣＰＵ１６から読み取ることができる。以上の構成、処理により搭載している光源の光量を検知することができる。
製造工程において、この機能を搭載した画像読取装置に対して光源の光量を検知処理させることによって、検査時に機器に搭載の光源の光量を検知する（図９）。この光量を検知する処理と同時に白基準板１５に異物が付着していないかどうかを検知する。
光量検知のピークホールド処理と同様に白基準データ中の反射光量が不足している部位を検知スレッシュ値と比較処理することにより、白基準データとしてレベルの足りていない部位を検知する。
この検知結果はピークホールド検知により得られたデータと同様に白基準光量不足検知レジスタ５６に格納する。このレジスタ値はシステムを制御するＣＰＵ１６から読み取ることができる。ここで、異物があると検知された場合、その判定結果の検証のために、さらに異物の検知を行うための別の白板を装着の上、その白板の読み取りを行う。
別の白板とは、本来の白基準板とは別位置に着脱可能に装着した白板で、異物の検知処理を行うために使用する。図１に示す正規の白基準板１５とは別に、図３に示す原稿読み取り台３の原稿読み取り領域ではない位置に、もう一つの白板（以降、第２白板とする）３２を装着する。ここで正規の白基準板（以降、第１白板とする）での白基準データの読み取り及び異物検知処理と第２白板３２を読み込んでの白基準データの読み取り及び異物検知処理を行い、その検知処理結果によりどちらの白板が白基準板としての使用に適するかを判断する。

［実施例２］
実施例１の装置において、第２白板３２で異物の検知処理を行って第１白板１５と同じ主走査位置に異物があると判断された場合、２つの白板で同じ位置に異物があるということになる。その場合、白板を読んだ際に異物が検知されたが、同じ主走査位置に異物があるということで、光学パス上の白基準板以外の部分に異物があると判断される。
この場合、別々の白板の同じ位置に異物があると考えにくく、この画像読取装置中の共通使用している部分に異物があると判断される。その場合、共通で使用している光学パス中に異物があることになり、異物の付着は光学パスの折り返しに使用しているミラーであると判断できる。
［実施例３］
実施例１の装置において、どちらの白板を正規の位置に白基準板として装着すべきかを工程内で知らせる処理について説明する。図９の工程管理コントロール手段６１より画像読取装置Ａ〜Ｄに対して第１白板１５及び第２白板３２に付着する異物の検知結果を自身に伝えるように指示する。
指示を受け取った各画像読取装置Ａ〜Ｄは機器内部で第１白板１５及び第２白板３２に付着する異物の検知処理結果を知らせる処理を実施する。また各々の画像読取装置でどちらの白板が有効かを示す（表示例：図１０）。なお、ここでは第１白板１５を有効として例にあげた。
［実施例４］
実施例２の装置において、異物の付着は白基準板以外である場合の検知処理結果を知らせる処理について説明する。実施例２の装置で光学パスの折り返しに使用しているミラーに異物が付着していると判断された場合には、ミラーの清掃もしくはミラーの交換を促す表示を出す（表示例：図１１）。
この処理により、ミラーに付着している異物を工程内で取り除き、読み取り画像データ中に異物によるすじが発生していないデータを得ることができる。

本発明の実施の形態に係る画像読取装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の機能ブロック図である。 原稿読み取り台を用いて画像データの読み取りを行うブックモードの説明図である。 自動給紙装置を用いて画像データの読み取りを行うＡＤＦモードの説明図である。 図２に示す画像処理部の基本ブロック図である。 本発明の実施例に係る画像処理部のブロック図である。 再現レベル分布図である。 図６のシェーディング補正演算回路のピークホールド処理部周辺回路ブロック図である。 画像読取装置の工程管理を示す説明図である。 表示例を示す図である。 表示例を示す図である。

符号の説明

４ａ 光源、７ ラインセンサ、１５ 第１白板（白基準板）、１６ ＣＰＵ（制御手段）、３２ 第２白板（白基準板）

Claims (2)

1. 光源の光量をラインセンサにより検知する画像読取装置において、異なる位置に装着されている２枚の白基準板と、該白基準板の濃度と異物の有無を検知する検知手段と、該検知手段の検知結果に基づいて、どちらの白基準板を正規の位置に装着させるべきかを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする画像読取装置において、前記検知手段は、異物の検知結果に基づいて、２枚の白基準板のうち、どちらの白基準板を正規の位置に装着すべきかの表示を行うことを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１に記載の画像読取装置において、前記検知手段の異物の検知結果に基づいて、異物が白基準板以外に付着しているかの表示を行うことを特徴とする画像読取装置。

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