JP5251912B2

JP5251912B2 - 画像読取装置

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Publication number: JP5251912B2
Application number: JP2010070163A
Authority: JP
Inventors: 章太田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2030-03-25
Also published as: CN102202157A; JP2011205360A; CN102202157B; US8324551B2; US20110233432A1

Description

この発明は特定の画素を補正する画像読取装置に関する。

複写機に代表される２次元情報を有する媒体の画像読取装置には、いわゆるラインセンサが用いられるのが一般的である。ラインセンサは、読み取り幅方向（主走査方向）に複数の光電変換素子（受光部）を持つが、読み取り幅、光学分解能あるいは組み合わされる光学系（結像系）の性能にあわせて画素数や画素密度が決まる。代表的なラインセンサの例としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ・Ｃｏｕｐｌｅｄ・Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳプロセスを用いたフォトダイオードアレイなどが挙げられる。いずれも半導体デバイスであるため、製造工程中の異物の影響などが原因で一定の不良が発生する。ラインセンサを用いて読取対象物を相対的に移動させることにより２次元画像を得る画像読取装置では異物などによる不良は、原画像にはない筋画像を発生させる原因となる。したがって、半導体製造プロセスの不良率低減に向けた技術とともに画素欠陥を補正する技術も検討されてきた。

例えば、特開平１０−３０８９０１号公報図２（特許文献１参照）には、検出器２２で抽出された欠陥信号からアドレス検出回路２４は画面内の欠陥画素のアドレスを特定し、そのアドレスデータをアドレス記憶回路２５に記憶し、アドレス記憶回路２５から与えられるアドレスデータにより、欠陥画素の出力されるタイミングで欠陥補正パルスを発生させて欠陥画素に対して周辺画素の画素信号でもって補間する欠陥検出補正回路が開示されている。

特開２００４−３５６９３３号公報段落〔００１８〕（特許文献２参照）には、１列に並んだ受光素子における欠落画素の画素データを欠落画素両側それぞれの複数の受光素子による画素データに基づいて推定し、元の原稿画像により近い画像を出力させる画像処理が開示されている。

特開平１０−３０８９０１号公報（第２図）特開２００４−３５６９３３号公報（段落００１８）

しかしながら、特許文献１に記載のものは、補正用パルスを発生させてＣＣＤ出力中の欠陥画素についての欠陥信号を特定するので回路構成が複雑になるという課題がある。

特許文献２に記載のものは、１列に並んだ受光素子における欠落画素の画素データを欠落画素の両側の受光素子による画素データで推定するので複数列に並んだ受光素子に対する記載がないのでカラー画像などの高度の画像処理を行う場合には適用できないという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、特定の画素に対して忠実度の高い補正を施すことによって読み取り精度の高い画像読取装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明の画像読取装置は、搬送される被照射体の搬送方向側に波長の異なる複数列で配置されたフィルタを有する受光部をそれぞれ同一波長のフィルタを有する受光部毎に直線的に略等ピッチで読み取り幅方向に配置したセンサ基板と、それぞれの前記受光部の光電変換出力値に対して所望の閾値範囲を設けて測定し、所望の前記閾値範囲に満たない光電変換出力値を有する受光部を特定し、特定された受光部の画素位置を検出する画素検出回路と、この画素検出回路で特定された受光部の画素位置に対応する出力値データを算出して補正出力値を生成すると共に前記受光部の光電変換出力信号を通過させる画素補正回路部とを有する画像読取装置において、前記特定された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された受光部の光電変換出力値を用いて、前記特定された受光部の出力値の推定値である第１暫定推定値を算出する第１算出手段と、一方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の光電変換出力値で、他方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された受光部の光電変換出力値であり、この他方の値から前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の出力値の推定値である第２暫定推定値を算出し、この第２暫定推定値に対する実際の値である前記一方の値と前記第２暫定推定値との比から、前記第２暫定推定値の誤差率を算出する第２算出手段とを備え、この第２算出手段で得られた前記誤差率を用いて前記第１暫定推定値を補正し、この補正された値を前記画素検出回路で特定された受光部の画素位置の出力値として前記画素補正回路部から前記画素検出回路で特定されなかった受光部の画素位置の出力値と共にライン出力するものである。

請求項２に係る発明の画像読取装置は、搬送される被照射体の搬送方向側に波長の異なる複数列で配置されたフィルタを有する受光部をそれぞれ同一波長のフィルタを有する受光部毎に直線的に略等ピッチで読み取り幅方向に配置したセンサ基板と、それぞれの前記受光部の光電変換出力値に対して所望の閾値範囲を設けて測定し、所望の前記閾値範囲に満たない光電変換出力値を有する受光部を特定し、特定された受光部の画素位置を検出する画素検出回路と、この画素検出回路で特定された受光部の画素位置に対応する出力値データを算出して補正出力値を生成すると共に前記受光部の光電変換出力信号を通過させる画素補正回路部とを有する画像読取装置において、前記特定された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された両側の受光部の光電変換出力値を参照した値を用いて、前記特定された受光部の出力値の推定値である第１暫定推定値を算出する第１算出手段と、一方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の光電変換出力値を参照した値で、他方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された両側の受光部の光電変換出力値を参照した値であり、この他方の値から前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の出力値の推定値である第２暫定推定値を算出し、この第２暫定推定値に対する実際の値である前記一方の値と前記第２暫定推定値との比から、前記第２暫定推定値の誤差率を算出する第２算出手段とを備え、この第２算出手段で得られた前記誤差率を用いて前記第１暫定推定値を補正し、この補正された値を前記画素検出回路で特定された受光部の画素位置の出力値として前記画素補正回路部から前記画素検出回路で特定されなかった受光部の画素位置の出力値と共にライン出力するものである。

請求項３に係る発明の画像読取装置は、前記第１算出手段及び前記第２算出手段はそれぞれ前記両側の受光部の光電変換出力値を平均化した請求項２に記載のものである。

請求項４に係る発明の画像読取装置は、搬送される被照射体の搬送方向側に波長の異なる複数列で配置されたフィルタを有する受光部をそれぞれ同一波長のフィルタを有する受光部毎に直線的に略等ピッチで読み取り幅方向に配置したセンサ基板と、このセンサ基板と被照射体との間に設けられ、被照射体からの光を収束し、収束された光を前記受光部で結像させる読み取り幅に亘って光軸中心を有するレンズ体と、それぞれの前記受光部の光電変換出力値に対して所望の閾値範囲を設けて測定し、所望の前記閾値範囲に満たない光電変換出力値を有する受光部を特定し、特定された受光部の画素位置を検出する画素検出回路と、この画素検出回路で特定された受光部の画素位置に対応する出力値データを算出して補正出力値を生成すると共に前記受光部の光電変換出力信号を通過させる画素補正回路部とを有する画像読取装置において、前記特定された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された受光部の光電変換出力値を用いて、前記特定された受光部の出力値の推定値である第１暫定推定値を算出する第１算出手段と、一方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の光電変換出力値で、他方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された受光部の光電変換出力値であり、この他方の値から前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の出力値の推定値である第２暫定推定値を算出し、この第２暫定推定値に対する実際の値である前記一方の値と前記第２暫定推定値との比から、前記第２暫定推定値の誤差率を算出する第２算出手段とを備え、この第２算出手段で得られた前記誤差率を用いて前記第１暫定推定値を補正し、この補正された値を前記画素検出回路で特定された受光部の画素位置の出力値として前記画素補正回路部から前記画素検出回路で特定されなかった受光部の画素位置の出力値と共にライン出力するものである。

請求項５に係る発明の画像読取装置は、前記レンズ体の光軸ラインの中心位置に同一波長のフィルタを有する受光部列を配置し、光軸ラインの中心位置から離れた位置にある受光部列の光電変換された出力値をタイマー回路で読み取りライン周期単位でそれぞれライン遅延させ、ライン遅延された前記光軸ラインの中心位置から離れた位置にある受光部列の光電変換された出力値を前記第１算出手段と第２算出手段に用いる請求項４に記載のものである。

請求項６に係る発明の画像読取装置は、搬送される被照射体の搬送方向側に波長の異なる複数列で配置されたフィルタを有する受光部をそれぞれ同一波長のフィルタを有する受光部毎に直線的に略等ピッチで読み取り幅方向に配置したセンサ基板と、このセンサ基板と被照射体との間に設けられ、被照射体からの光を収束し、収束された光を前記受光部で結像させる読み取り幅に亘って光軸中心を有するレンズ体と、それぞれの前記受光部の光電変換出力値に対して所望の閾値範囲を設けて測定し、所望の前記閾値範囲に満たない光電変換出力値を有する受光部を特定し、特定された受光部の画素位置を検出する画素検出回路と、この画素検出回路で特定された受光部の画素位置に対応する出力値データを算出して補正出力値を生成すると共に前記受光部の光電変換出力信号を通過させる画素補正回路部とを有する画像読取装置において、前記特定された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された両側の受光部の光電変換出力値を参照した値を用いて、前記特定された受光部の出力値の推定値である第１暫定推定値を算出する第１算出手段と、一方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の光電変換出力値を参照した値で、他方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された両側の受光部の光電変換出力値を参照した値であり、この他方の値から前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の出力値の推定値である第２暫定推定値を算出し、この第２暫定推定値に対する実際の値である前記一方の値と前記第２暫定推定値との比から、前記第２暫定推定値の誤差率を算出する第２算出手段とを備え、この第２算出手段で得られた前記誤差率を用いて前記第１暫定推定値を補正し、この補正された値を前記画素検出回路で特定された受光部の画素位置の出力値として前記画素補正回路部から前記画素検出回路で特定されなかった受光部の画素位置の出力値と共にライン出力するものである。

請求項７に係る発明の画像読取装置は、前記レンズ体の光軸ラインの中心位置に同一波長のフィルタを有する受光部列を配置し、光軸ラインの中心位置から離れた位置にある受光部列の光電変換された出力値をタイマー回路で読み取りライン周期単位でそれぞれライン遅延させ、ライン遅延された前記光軸ラインの中心位置から離れた位置にある受光部列の光電変換された出力値を前記第１算出手段と第２算出手段に用いる請求項６に記載のものである。

請求項８に係る発明の画像読取装置は、前記第１算出手段及び前記第２算出手段はそれぞれ前記両側の受光部の光電変換出力値を平均化した請求項６又は７に記載のものである。

この発明による画像読取装置によれば、特定画素が読み取るべき被照射体からの光情報を、特定画素と異なる画素が当該領域で読み取ったデータを使用して画像信号とすることにより、読み取り精度の高い画像読取装置を得る効果がある。

この発明の実施の形態１による画像読取装置の組み立て展開図である。この発明の実施の形態１による画像読取装置のセンサ基板に形成された受光部の平面図である。この発明の実施の形態１による画像読取装置のブロック図である。この発明の実施の形態１による画像読取装置の欠陥画素を説明する画素列の平面図である。この発明の実施の形態２による画像読取装置のブロック図である。画像読取装置に搭載する光学系部分の断面図である。画像読取装置のタイミングチャートであり、図７（ａ）はＲＧＢ波形、図７（ｂ）は遅延したＲＧＢ波形である。この発明の実施の形態２による画像読取装置の欠陥画素再補正回路部を説明するブロック図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の組み立て展開図である。図１において、１は光源であり、例えばＬＥＤチップや汎用のモールド型ＬＥＤなどの発光体である。２は光源１を搭載した基板、３は基板２に貼り付けられ、光源１に電源を供給するフレキシブル基板である。

４は文書やメディアなどの被照射体（原稿とも呼ぶ）、５はガラス材やアクリル樹脂などの透明部材によって構成された導光体、５ａは導光体５に接触して設けた光散乱層（光反射層）、６は内部に空洞部を有するホルダであり、この空洞内の一端側に光源１が配置され、他端側は導光体５の端部を嵌め合わせて固定する。７は光源１及び導光体５などを収納又は保持する筐体である。

８はガラス材やアクリルなどの透明部材で構成され、画像読取装置の内部を保護する透過体、８ａは透過体８上の主走査方向（読み取り幅方向）の読み取り位置を示し、物理的な構成要素ではない。９はロッドレンズアレイなどを用いたレンズ体であり、被照射体４からの散乱光を入射し、その散乱光を収束し結像させるものである。

１０はレンズ体９の光軸を中心に読み取り幅方向に亘って配置され、レンズ体９で収束された光を受光するガラス基板などの誘電体基板で構成されたセンサ基板である。センサ基板１０は誘電体基板の表面に直線的に形成された多数の受光部（光電変換部）を含み受光部を駆動するシフトレジスタ、ラッチ回路及びスイッチなどの駆動回路部からなる。

１１はセンサ基板１０の受光部で受光した光電変換出力を信号処理する信号処理基板であり、外部コネクタや電子部品、信号処理回路などを搭載している。１２は信号処理基板１１に載置され、信号処理回路を構成する信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。

図２は、この発明の実施の形態１による画像読取装置のセンサ基板に形成された受光部の平面図である。図２において、センサ基板１０はレンズ体９の光軸ラインを中心に複数の受光部が配置される。１０ｒは赤色フィルタを受光面に形成した受光部、１０ｇは緑色フィルタを受光面に形成した受光部、１０ｂは青色フィルタを受光面に形成した受光部である。センサ基板１０の受光部は読み取り幅方向に延在して形成され、光軸ラインに配置した緑色フィルタ列（Ｇ列）を中心に搬送方向両側に青色フィルタ列（Ｂ列）と赤色フィルタ列（Ｒ列）とを振り分けて配置されている。したがってＢ列の受光部１０ｂとＲ列の受光部１０ｒとは光軸ラインを中心に等距離にあり、受光部間の距離（Ｄ）は６００ｄｐｉの画素密度を有する受光部の場合、約４２μｍのピッチで互いに平行している。すなわち、各受光部１０ｒ、１０ｇ、１０ｂは副走査方向にも約４２μｍ離間して配置されている。

図３は、この発明の実施の形態１による画像読取装置のブロック図である。信号処理ＩＣ１２には、受光部１０ｒ、１０ｇ、１０ｂから出力された光電変換信号（光電変換出力値）が入力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換（アナログ・デジタル変換）してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１３、画素（受光部）毎の黒レベルのばらつきを低減する黒補正部１４、黒レベル補正に使用する補正値があらかじめ格納された黒補正用記憶素子（黒補正ＲＯＭ）１４ａ、画素（受光部）毎の白レベルのばらつきを低減する白補正部１５、白レベル補正に使用する補正値があらかじめ格納された白補正用記憶素子（白補正ＲＯＭ）１５ａが設けられている。

また信号処理ＩＣ１２には、Ａ／Ｄ変換部１３の出力から分岐させた光電変換信号が入力される欠陥画素検出回路部(画素検出回路)１６、欠陥画素検出回路部１６で検出された欠陥画素（特定された受光部の画素）に再補正処理を加える欠陥画素再補正回路部（画素補正回路部)１７、欠陥画素のデータ補正に使用する欠陥画素の画素位置（特定された受光部の画素アドレス）データがあらかじめ格納された欠陥画素補正用記憶素子（再補正ＲＯＭ）１７ａ、及び信号処理ＩＣ１２の動作を制御するＣＰＵ１８が設けられている。一連の動作はＡＳＩＣ１２に搭載されたＣＰＵ１８の指示による。

次に動作について説明する。読み取り幅に亘って設置された光源１から照射された光は、透過体８を通過し、原稿などの被照射体４を照射する。被照射体４で反射した光はロッドレンズを読み取り幅方向に配列したレンズ体９で収束される。レンズ体９で収束された反射光は多数の受光部１０ｒ、１０ｇ、１０ｂで受光され、受光された光は光電変換され、３系統のアナログ信号（ＲＧＢのＳｏｕｔ出力信号）で順次Ａ／Ｄ変換部１３でデジタル変換される。デジタル変換された一方のデジタル信号は、黒補正部１４及び白補正部１４で全ビットのシェーディング補正などが施されてデジタル画像信号（ＳＩＧ）として出力される。これらの動作は信号処理ＩＣ１２又はシステム本体から送出されたクロック信号（ＣＬＫ）とそれに連動したライン走査信号であるスタート信号（ＳＩ）でタイミング制御される。

デジタル変換された他方のデジタル信号は、欠陥画素検出回路部１６で欠陥画素の検出を行う。あらかじめ光源１を消灯し、消灯時の受光部毎の出力値を検出する。また、光源１点灯時の受光部毎の出力値を検出する。光源１点灯時のデータの採取は、あらかじめ白基準テストチャートなどを読み取りしたときの受光部毎の出力値に対して行なわれる。欠陥画素検出回路部１６は受光部１０ｒ、１０ｇ、１０ｂの光電変換出力値に対して例えば８ビット分解能の上位１ビット下位１ビット分を除いた範囲を所望値範囲として閾値範囲を設けて測定し、閾値範囲に満たない光電変換出力値を有する受光部１０ｒ、１０ｇ、１０ｂを特定し、特定された受光部１０ｒ、１０ｇ、１０ｂの画素位置を検出する。そして、所望の閾値範囲に満たない光電変換出力値に対応する画素位置（アドレス）を含むデータを欠陥画素再補正回路部１７の再補正ＲＯＭ１７ａに保存する。

欠陥画素再補正回路部１７は、特定された画素位置データをＣＰＵの指示により再補正ＲＯＭ１７ａから読み出された位置の画素信号を生成してから出力する。したがって欠陥画素再補正回路部１７は特定された画素位置に対応する白補正部１５から送られてきた画素信号は使用しない。すなわち、新たな出力値を生成し、出力値を置き換えてから特定されなかった受光部の画素データとともにシステム本体などに１ライン分の画像信号（ＳＩＧ）として出力する。

次に、この発明の実施の形態１による画像読取装置の欠陥画素再補正回路部１７による補正方法（演算処理）について説明する。図４は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の欠陥画素を説明する画素列の平面図である。図４において、Ｒ列画素のうちｉ番目の画素（以下Ｒ_ｉと称する）に欠陥があるときについて説明する。欠陥画素Ｒ_ｉの出力推定値を求めるために、まず、欠陥画素Ｒ_ｉを含む画素列（Ｒ列）上にあり欠陥画素Ｒ_ｉの両側に隣接する画素の出力値の関数値として暫定的な推定値ＶＲ'_ｉを得る。

例えば、欠陥画素Ｒ_ｉに隣接する画素Ｒ_ｉ−１及びＲ_ｉ＋１の出力平均値を用いると暫定的な推定値ＶＲ'_ｉは以下の式で得られる。

ＶＲ'_ｉ＝（ＶＲ_ｉ−１＋ＶＲ_ｉ＋１）／２

次に、欠陥画素Ｒ_ｉとは副走査方向に異なる画素列上にあり、かつＲ_ｉと主走査方向で同じ位置にある画素Ｇ_ｉおよびＢ_ｉに対して、欠陥画素Ｒ_ｉで行ったものと同一手段で画素Ｇ_ｉ及び画素Ｂ_ｉの暫定推定値を求める。これらの数式を暫定推定手段１（第１算出手段）と呼ぶ。

ＶＧ'_ｉ＝（ＶＧ_ｉ−１＋ＶＧ_ｉ＋１）／２

ＶＢ'_ｉ＝（ＶＢ_ｉ−１＋ＶＢ_ｉ＋１）／２

暫定推定値ＶＧ'_ｉ及び暫定推定値ＶＢ'_ｉと実際の出力値ＶＧ_ｉ及びＶＢ_ｉとの比、ηＧ_ｉ及びηＢ_ｉを以下の通り定義する。これらの数式を暫定推定手段２（第２算出手段）と呼ぶ。

ηＧ_ｉ＝ＶＧ_ｉ／ＶＧ'_ｉ

ηＢ_ｉ＝ＶＢ_ｉ／ＶＢ'_ｉ

これらの比は欠陥画素Ｒ_ｉに対する暫定推定手段をＧ列およびＢ列に適用した場合の誤差率の実測値とみなすことができる。

ここでＲ_ｉ、Ｇ_ｉ、Ｂ_ｉの画素データは、原稿など被照射体４の同一領域を各々異なる波長の色フィルタを通して読み取った画素データであり互いに相関性を有する。同様に、上記欠陥画素Ｒ_ｉに対する暫定的な推定値ＶＲ'_ｉと、仮に欠陥が無ければ本来得られるべき画素データＶＲ_ｉとの比ηＲ_ｉ（＝ＶＲ_ｉ／ＶＲ'_ｉ）は、ηＧ_ｉ及びηＢ_ｉと相関を持つ。

そこで、一旦得られた暫定的な推定値ＶＲ'_ｉに対して、ηＧ_ｉ及びηＢ_ｉの数式により再補正を施すことで、暫定的な推定値よりもさらに精度の良い最終的な推定値ＶＲ''_ｉを得ることができる。例えば、再補正に用いる数式として、上記ηＧｉおよびηＢｉの平均値を用いて以下に示す暫定推定手段１と暫定推定手段２とを乗算して欠陥画素Ｒ_ｉに対する補正後（データ置き換え後）の出力値とする。

ＶＲ''_ｉ＝ＶＲ'_ｉ×{（ηＧ_ｉ＋ηＢ_ｉ）／２}

Ｒ_ｉ、Ｇ_ｉ、Ｂ_ｉの画素データは、原稿の同一領域を通して読み取った画素データであるため、各々の出力値は互いに相関を有する。同様に、上記欠陥画素に対する暫定的な推定値ＶＲ'_ｉと、仮に欠陥が無ければ本来得られるべき画素データＶＲ_ｉとの比（誤差率）ηＲ_ｉ（＝ＶＲ_ｉ／ＶＲ'_ｉ）は、上記ηＧ_ｉおよびηＢ_ｉと相関を持つ。

同様の方法で欠陥画素Ｇ_ｉに対するＶＧ''_ｉ、欠陥画素Ｂ_ｉに対するＶＢ''_ｉが求まる。なお、実施の形態１では、欠陥画素に対して読み取り幅方向に隣接する両側の受光部データを用いるようにしたが、片側の受光部データを用いても良く、暫定推定手段１及び暫定推定手段２は、波長の異なる受光部の特性を考慮して、線形を保った定数（係数）を参照値として付加しても良い。

また、実施の形態１では欠陥画素に対して読み取り幅方向に隣接する両側の受光部データを用いるようにしたが、両側の受光部データには、欠陥画素と反対側にある隣接画素を考慮して重み付けした係数を付加して暫定推定手段１及び暫定推定手段２に用いても良い。

以上からこの発明の実施の形態１による画像読取装置によれば、暫定的な推定値ＶＲ'_ｉに対して、上記ηＧ_ｉおよびηＢ_ｉを引数とする数式により再補正を施すことで、上記暫定的な推定値よりもさらに精度の良い最終推定値ＶＲ''_ｉを得ることができる効果がある。欠陥画素Ｇ_ｉに対するＶＧ''_ｉ、欠陥画素Ｂ_ｉに対するＶＢ''_ｉについても同様である。

実施の形態２．
実施の形態１では、欠陥画素検出回路部１６で検出された欠陥画素を欠陥画素再補正回路部１７で再補正処理を行った例を示したが、実施の形態２では、さらに高精度で画像処理を行う方法について図５を用いて説明する。図５は、この発明の実施の形態２による画像読取装置のブロック図である。図５において、１７０は欠陥画素検出回路部１６で検出された欠陥画素に対して再補正処理を加える欠陥画素再補正回路部、１７０ａは欠陥画素のデータ補正に使用する欠陥画素の画素位置（特定された受光部の画素アドレス）データがあらかじめ格納された欠陥画素補正用記憶素子（再補正ＲＯＭ）である。図中、図３と同一符号は、同一又は相当部分を示す。その他の構成については実施の形態１で示したものものと同一であるので説明を省略する。

図６は画像読取装置に搭載する光学系部分の断面図である。図６において、受光部１０ｒ、１０ｇ、１０ｂ面上のそれぞれの点（Ｐ０〜Ｐ３）と被照射体４上のそれぞれの点（Ｐ０〜Ｐ３）とは、レンズ体９を介して光軸方向に一対一の対応関係がある。すなわち、センサ基板１１に受光部１０ｂが配置されたＢ列、受光部１０ｇが配置されたＧ列、受光部１０ｒが配置されたＲ列の各画素に対応する読取対象領域は互いに異なっている。

実施の形態１で説明したものと同様に受光部１０ｒ、１０ｇ、１０ｂの配列密度が搬送方向にも６００ｄｐｉ、被照射体４の受光部１０ｒ、１０ｇ、１０ｂに対する相対移動方向が、受光部１０ｒ、１０ｇ、１０ｂのＢ列→Ｇ列→Ｒ列の順であり、受光部１０ｒ、１０ｇ、１０ｂの一走査周期区間の移動量を配列ピッチに等しくすることで、被照射体４領域のＢ列上の画素対応領域がＧ列上に移るのは次走査周期(次ライン)であり、同じＢ列上の画素対応領域がＲ列上に移るのは次々走査周期（次々ライン）となる。

すなわち、図７（ａ）に示すタイミングチャートのように受光部１０ｂ、１０ｇ、１０ｒが搬送方向に４２μｍ離間されて配置され、被照射体４の搬送速度が２８０ｍｍ／ｓｅｃであり、１区間読み取り速度が０．１５ｍｓ／ラインのとき、受光部１０ｂ、１０ｇ、１０ｒの光電変換出力は１走査周期終了後に各列（ＲＧＢ）同時にライン出力される。

Ｒ列にある欠陥画素（特定画素）Ｒ_ｉに着目すると、白補正部１５から出力された受光部１０ｒのＲ列信号に対して、図７（ｂ）に示すように同時に出力されるＲＧＢ信号のうち、受光部１０ｂのＢ列信号を２走査周期分、受光部１０ｇのＧ列信号を１走査周期分遅延させたものを取り出すことによって、被照射体４の同一領域を波長の異なる３色のフィルタを通して読み取った光電変換信号となり、これらの取り出された時間合わせを施した後の信号を用いて実施の形態１で説明した補正精度より精度を高める。すなわち、特定画素Ｒ_ｉ位置、特定画素Ｒ_ｉ−１位置、特定画素Ｒ_ｉ＋１位置に対応するＧ列の１ライン遅延させた受光部データ、Ｂ列の２ライン遅延させた受光部データを欠陥画素再補正回路部１７０で演算処理する。

図８は、この発明の実施の形態２による画像読取装置の欠陥画素検出回路部１６で検出された欠陥画素に対して再補正処理を加える欠陥画素再補正回路部１７０を説明するブロック図である。白補正部１５から出力された３系列のＲＧＢ画像信号は、欠陥画素再補正回路部１７０の欠陥画素演算回路で再補正ＲＯＭ１７０ａの欠陥画素位置データにより欠陥画素データに隣接又は周辺に位置する画素位置データを欠陥画素演算回路で暫定推定手段１及び暫定推定手段２を用いて演算処理し、１ラインの順次出力信号（ＳＩＧ）として３系列のＲＧＢ画像信号をシステム本体などに送出する。

欠陥画素演算回路及びアドレス選択回路は、再補正ＲＯＭ１７０ａの欠陥画素位置データにより、補正する画素位置範囲を拡張するために設けられている。欠陥画素再補正回路部１７０は、アドレス選択回路の画素位置データに基づき演算処理する。また、演算処理は、信号処理ＩＣ１２のクロック信号（ＣＬＫ）と連動して行われ、スタート信号（ＳＩ）で決まる一走査周期区間で演算処理され、特定画素の出力値は、新しい出力値に置き換わる。

なお、実施の形態２では、アドレス選択回路を設けたが、アドレス選択回路に替えてＣＰＵから欠陥画素演算回路に直接、画素位置範囲を拡張するアドレス拡張指示を与えてソフトウェアで処理しても良く、ライン遅延タイマー回路は、あらかじめ欠陥画素演算回路やその他の信号処理回路部分の領域に設けても良い。

また、特定画素の出力順序は、画像信号（ＳＩＧ）と連動するＣＬＫスピードが速い場合には、必ずしもライン順次出力信号としなくとも１ライン内であれば、最終読み出し画素の後に出力し、システム本体側で順次出力信号に変換しても良い。

以上からこの発明の実施の形態２による画像読取装置によれば、レンズ体９の光軸中心に位置する受光部に対して光軸ラインの中心位置から離れた位置にある受光部列の光電変換された出力値をタイマー回路で遅延させてから演算処理するので実施の形態１で説明したものより、補正の相関程度が高まり、より高精度の画像読取装置を得ることができる。

なお、実施の形態１及び２では、画素検出回路１６は、画素補正回路部１７、１７０と分離して説明したが、画素検出回路１６は画素補正回路部１７、１７０と一体化されていても良い。すなわち、画素検出回路１６は、Ａ／Ｄ変換部１３の出力から分岐させて、黒補正部１４及び白補正部１５を介さないで画素補正回路部１７、１７０に出力するようにしたが、欠陥画素がＯＮ（飽和出力又はＧＮＤ出力）／ＯＦＦ（ＧＮＤ出力又は飽和出力）的な出力であることが明らかな場合は、黒補正部１４及び白補正部１５を介した白黒補正された出力であっても欠陥画素の閾値範囲を細かく設定することにより欠陥画素の判定に対応できるので画素検出回路１６を画素補正回路部１７、１７０に組み込んでも良い。

実施の形態１及び２では、波長の異なるフィルタを有する３列（３色）の画素列のうち、Ｒ列の１画素に欠陥がある場合の例を主体に説明したが、Ｇ列あるいはＢ列の１画素に欠陥がある場合でも同様の手段で欠陥画素の出力値の推定が可能である。

本実施形態１及び２では、波長の異なるフィルタを有する３列（３色）の画素列の例を示したが、同様の手段が２列の場合や４列以上の場合にも容易に適用可能であり、また赤色、緑色、青色のカラーフィルタなどを使用した受光部で説明したが、異なる光学波長のフィルタを備えた受光部であっても良く、受光部は、所定の波長を透過させるフィルタや所定の波長を吸収（阻止）するフィルタで構成しても良い。また、等ピッチで画素列を配置したが端部に位置する画素が変則配置されている場合にも適用できる。

１・・光源２・・基板３・・フレキシブル基板
４・・被照射体（原稿）５・・導光体５ａ・・光散乱層
６・・ホルダ７・・筐体８・・透過体８ａ・・読み取りライン
９・・レンズ体（ロッドレンズアレイ）１０・・センサ基板
１０ｒ・・受光部（赤色フィルタの受光部）
１０ｇ・・受光部（緑色フィルタの受光部）
１０ｂ・・受光部（青色フィルタの受光部）
１１・・信号処理基板１２・・信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）
１３・・Ａ／Ｄ変換部（アナログ・デジタル変換部）
１４・・黒補正部１４ａ・・黒補正用記憶素子（黒補正ＲＯＭ）
１５・・白補正部１５ａ・・白補正用記憶素子（白補正ＲＯＭ）
１６・・欠陥画素検出回路部（画素検出回路）
１７・・欠陥画素再補正回路部（画素補正回路部）
１７ａ・・欠陥画素補正用記憶素子（再補正ＲＯＭ）
１８・・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）
１７０・・欠陥画素再補正回路部（画素補正回路部）
１７０ａ・・欠陥画素補正用記憶素子（再補正ＲＯＭ）

Claims

搬送される被照射体の搬送方向側に波長の異なる複数列で配置されたフィルタを有する受光部をそれぞれ同一波長のフィルタを有する受光部毎に直線的に略等ピッチで読み取り幅方向に配置したセンサ基板と、それぞれの前記受光部の光電変換出力値に対して所望の閾値範囲を設けて測定し、所望の前記閾値範囲に満たない光電変換出力値を有する受光部を特定し、特定された受光部の画素位置を検出する画素検出回路と、この画素検出回路で特定された受光部の画素位置に対応する出力値データを算出して補正出力値を生成すると共に前記受光部の光電変換出力信号を通過させる画素補正回路部とを有する画像読取装置において、前記特定された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された受光部の光電変換出力値を用いて、前記特定された受光部の出力値の推定値である第１暫定推定値を算出する第１算出手段と、一方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の光電変換出力値で、他方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された受光部の光電変換出力値であり、この他方の値から前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の出力値の推定値である第２暫定推定値を算出し、この第２暫定推定値に対する実際の値である前記一方の値と前記第２暫定推定値との比から、前記第２暫定推定値の誤差率を算出する第２算出手段とを備え、この第２算出手段で得られた前記誤差率を用いて前記第１暫定推定値を補正し、この補正された値を前記画素検出回路で特定された受光部の画素位置の出力値として前記画素補正回路部から前記画素検出回路で特定されなかった受光部の画素位置の出力値と共にライン出力する画像読取装置。
搬送される被照射体の搬送方向側に波長の異なる複数列で配置されたフィルタを有する受光部をそれぞれ同一波長のフィルタを有する受光部毎に直線的に略等ピッチで読み取り幅方向に配置したセンサ基板と、それぞれの前記受光部の光電変換出力値に対して所望の閾値範囲を設けて測定し、所望の前記閾値範囲に満たない光電変換出力値を有する受光部を特定し、特定された受光部の画素位置を検出する画素検出回路と、この画素検出回路で特定された受光部の画素位置に対応する出力値データを算出して補正出力値を生成すると共に前記受光部の光電変換出力信号を通過させる画素補正回路部とを有する画像読取装置において、前記特定された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された両側の受光部の光電変換出力値を参照した値を用いて、前記特定された受光部の出力値の推定値である第１暫定推定値を算出する第１算出手段と、一方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の光電変換出力値を参照した値で、他方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された両側の受光部の光電変換出力値を参照した値であり、この他方の値から前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の出力値の推定値である第２暫定推定値を算出し、この第２暫定推定値に対する実際の値である前記一方の値と前記第２暫定推定値との比から、前記第２暫定推定値の誤差率を算出する第２算出手段とを備え、この第２算出手段で得られた前記誤差率を用いて前記第１暫定推定値を補正し、この補正された値を前記画素検出回路で特定された受光部の画素位置の出力値として前記画素補正回路部から前記画素検出回路で特定されなかった受光部の画素位置の出力値と共にライン出力する画像読取装置。
前記第１算出手段及び前記第２算出手段はそれぞれ前記両側の受光部の光電変換出力値を平均化した請求項２に記載の画像読取装置。
搬送される被照射体の搬送方向側に波長の異なる複数列で配置されたフィルタを有する受光部をそれぞれ同一波長のフィルタを有する受光部毎に直線的に略等ピッチで読み取り幅方向に配置したセンサ基板と、このセンサ基板と被照射体との間に設けられ、被照射体からの光を収束し、収束された光を前記受光部で結像させる読み取り幅に亘って光軸中心を有するレンズ体と、それぞれの前記受光部の光電変換出力値に対して所望の閾値範囲を設けて測定し、所望の前記閾値範囲に満たない光電変換出力値を有する受光部を特定し、特定された受光部の画素位置を検出する画素検出回路と、この画素検出回路で特定された受光部の画素位置に対応する出力値データを算出して補正出力値を生成すると共に前記受光部の光電変換出力信号を通過させる画素補正回路部とを有する画像読取装置において、前記特定された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された受光部の光電変換出力値を用いて、前記特定された受光部の出力値の推定値である第１暫定推定値を算出する第１算出手段と、一方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の光電変換出力値で、他方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された受光部の光電変換出力値であり、この他方の値から前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の出力値の推定値である第２暫定推定値を算出し、この第２暫定推定値に対する実際の値である前記一方の値と前記第２暫定推定値との比から、前記第２暫定推定値の誤差率を算出する第２算出手段とを備え、この第２算出手段で得られた前記誤差率を用いて前記第１暫定推定値を補正し、この補正された値を前記画素検出回路で特定された受光部の画素位置の出力値として前記画素補正回路部から前記画素検出回路で特定されなかった受光部の画素位置の出力値と共にライン出力する画像読取装置。
前記レンズ体の光軸ラインの中心位置に同一波長のフィルタを有する受光部列を配置し、光軸ラインの中心位置から離れた位置にある受光部列の光電変換された出力値をタイマー回路で読み取りライン周期単位でそれぞれライン遅延させ、ライン遅延された前記光軸ラインの中心位置から離れた位置にある受光部列の光電変換された出力値を前記第１算出手段と第２算出手段に用いる請求項４に記載の画像読取装置。
搬送される被照射体の搬送方向側に波長の異なる複数列で配置されたフィルタを有する受光部をそれぞれ同一波長のフィルタを有する受光部毎に直線的に略等ピッチで読み取り幅方向に配置したセンサ基板と、このセンサ基板と被照射体との間に設けられ、被照射体からの光を収束し、収束された光を前記受光部で結像させる読み取り幅に亘って光軸中心を有するレンズ体と、それぞれの前記受光部の光電変換出力値に対して所望の閾値範囲を設けて測定し、所望の前記閾値範囲に満たない光電変換出力値を有する受光部を特定し、特定された受光部の画素位置を検出する画素検出回路と、この画素検出回路で特定された受光部の画素位置に対応する出力値データを算出して補正出力値を生成すると共に前記受光部の光電変換出力信号を通過させる画素補正回路部とを有する画像読取装置において、前記特定された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された両側の受光部の光電変換出力値を参照した値を用いて、前記特定された受光部の出力値の推定値である第１暫定推定値を算出する第１算出手段と、一方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の光電変換出力値を参照した値で、他方の値が前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部に隣接する読み取り幅方向に配置された両側の受光部の光電変換出力値を参照した値であり、この他方の値から前記特定された受光部から搬送方向側に配置された受光部の出力値の推定値である第２暫定推定値を算出し、この第２暫定推定値に対する実際の値である前記一方の値と前記第２暫定推定値との比から、前記第２暫定推定値の誤差率を算出する第２算出手段とを備え、この第２算出手段で得られた前記誤差率を用いて前記第１暫定推定値を補正し、この補正された値を前記画素検出回路で特定された受光部の画素位置の出力値として前記画素補正回路部から前記画素検出回路で特定されなかった受光部の画素位置の出力値と共にライン出力する画像読取装置。
前記レンズ体の光軸ラインの中心位置に同一波長のフィルタを有する受光部列を配置し、光軸ラインの中心位置から離れた位置にある受光部列の光電変換された出力値をタイマー回路で読み取りライン周期単位でそれぞれライン遅延させ、ライン遅延された前記光軸ラインの中心位置から離れた位置にある受光部列の光電変換された出力値を前記第１算出手段と第２算出手段に用いる請求項６に記載の画像読取装置。
前記第１算出手段及び前記第２算出手段はそれぞれ前記両側の受光部の光電変換出力値を平均化した請求項６又は７に記載の画像読取装置。