JP5849041B2 - Image forming apparatus and image reading apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、画像形成装置及び画像読取装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and an image reading apparatus.

画像形成装置には、撮像素子である、例えば、CCDセンサを用いて原稿画像を読み取る画像読取装置が備えられている。この画像読取装置は、画像信号における高周波歪み、低周波歪み、発光特性の歪みを補正する。高周波歪みは、CCDセンサを構成する各画素に対応する光電変換センサの感度のばらつきによって生じる歪みである。低周波歪みは、原稿からの光をCCDセンサに導くまでの光学系によって生じる歪みである。発光特性の歪みは、光源から原稿に照射される光の歪み(発光むら)である。これらの歪みやむらを補正するため、画像読取装置では、CCDセンサの出力信号に対してシェーディング補正を施すことが一般的である。   The image forming apparatus includes an image reading device that reads an original image using a CCD sensor, which is an image sensor. This image reading apparatus corrects high-frequency distortion, low-frequency distortion, and light emission characteristic distortion in an image signal. The high-frequency distortion is a distortion caused by variation in sensitivity of the photoelectric conversion sensor corresponding to each pixel constituting the CCD sensor. Low-frequency distortion is distortion generated by an optical system until light from an original is guided to a CCD sensor. The distortion of the light emission characteristic is distortion (light emission unevenness) of light irradiated on the document from the light source. In order to correct these distortions and unevenness, the image reading apparatus generally performs shading correction on the output signal of the CCD sensor.

一方、原稿を照明する手段として赤色LED、青色LEDおよび緑色LEDの三色のLEDを光源に用いた画像読取装置が知られている。LEDはキセノンランプ等の他の光源に比べ、光量のばらつきが大きい。そこで、光源からの照明光のばらつきを原因とする不具合の発生を防止することのできる技術が提案されている。   On the other hand, as a means for illuminating a document, there is known an image reading apparatus using three color LEDs of a red LED, a blue LED and a green LED as a light source. The LED has a large variation in light intensity compared to other light sources such as a xenon lamp. In view of this, a technique has been proposed that can prevent the occurrence of problems caused by variations in illumination light from the light source.

特開平9−294207号公報JP-A-9-294207

特許文献1に記載の技術を用いることで、光源からの照明光のばらつきを原因とする不具合の発生を防止することができる。ところで、読取画像の高品質化のニーズは常に解決すべき課題であり、更なる品質向上が求められる。従って、上述の光源、及び光学系において生ずる歪みやむらの対応に留まらず、更にCCDセンサの特性に起因する歪みやむらの対応が求められる。   By using the technique described in Patent Document 1, it is possible to prevent the occurrence of problems caused by variations in illumination light from the light source. By the way, the need to improve the quality of a read image is a problem to be solved at all times, and further quality improvement is required. Therefore, not only the above-described distortion and unevenness caused in the light source and the optical system, but also the corresponding distortion and unevenness caused by the characteristics of the CCD sensor is required.

本願発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、撮像素子の特性に起因する歪み、ムラに対応することのできる画像形成装置及び画像読取装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an image forming apparatus and an image reading apparatus that can cope with distortion and unevenness caused by characteristics of an image sensor.

上記課題を解決するための実施形態によれば、読取対象である原稿面を照射する複数の光源と、前記複数の光源から照射されて前記原稿面にて反射される光を撮像する撮像部と、前記撮像部に光が照射されない状態での前記撮像部の出力である黒基準値を格納する第1のメモリと、前記撮像部で前記原稿面を撮影した撮像信号から前記黒基準値を減ずる第1の減算器と、前記複数の光源のうち、いずれか1つを基準光源として、前記基準光源のみによって所定の基準面を照射した際の前記第1の減算器の出力の最大値が所定の値となるように前記基準光源の光量を調整する制御部とを備えた画像読取装置が提供される。   According to an embodiment for solving the above-described problem, a plurality of light sources that irradiate a document surface that is a reading target, and an imaging unit that images light emitted from the plurality of light sources and reflected from the document surface; The black reference value is subtracted from a first memory that stores a black reference value that is an output of the imaging unit in a state where the imaging unit is not irradiated with light, and an imaging signal obtained by imaging the document surface by the imaging unit. The maximum value of the output of the first subtracter when a predetermined reference plane is irradiated only by the reference light source, using any one of the first subtractor and the plurality of light sources as a reference light source is predetermined. An image reading apparatus is provided that includes a control unit that adjusts the amount of light of the reference light source so as to have a value of.

本実施の形態の画像形成装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 本実施の形態の画像形成装置におけるCISの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a CIS in an image forming apparatus according to an embodiment. 本実施の形態の画像形成装置の画像読取に関連する制御系の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a control system related to image reading of the image forming apparatus of the present embodiment. 従来の画像形成装置におけるシェーディング補正と光量調整制御とを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shading correction | amendment and light quantity adjustment control in the conventional image forming apparatus. 従来の画像形成装置における光量調整制御の処理手続きを示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a processing procedure of light amount adjustment control in a conventional image forming apparatus. 従来の画像形成装置における光量調整制御における問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem in the light quantity adjustment control in the conventional image forming apparatus. 本実施の形態の画像形成装置における光量調整に関する回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit regarding light quantity adjustment in the image forming apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の画像形成装置における光量調整制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating light quantity adjustment control in the image forming apparatus of this Embodiment. 本実施の形態のバリエーションの形態の画像形成装置における光量調整に関する回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the circuit regarding the light quantity adjustment in the image forming apparatus of the form of the variation of this Embodiment.

以下、本発明の実施の形態の画像形成装置として、電子写真方式の画像形成装置であるMFP(Multi Function Peripheral)を例として説明する。   Hereinafter, as an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, an MFP (Multi Function Peripheral) which is an electrophotographic image forming apparatus will be described as an example.

MFPは、指定された解像度・用紙サイズで画像をスキャンして読み取りコピーするだけでなく、FAXによる画像受信機能、Eメールによる画像受信機能、ネットワークによる印刷画像受信機能など、様々なオフィス機器の機能を総合的に活用するためのデジタル複合機のことである。   The MFP not only scans and scans images with the specified resolution and paper size, but also functions of various office devices such as an image receiving function by FAX, an image receiving function by e-mail, and a print image receiving function by a network. It is a digital multi-function machine that can be used in a comprehensive manner.

図1は、本実施の形態の画像形成装置100の構成を示す図である。画像形成装置100は、画像読取装置1および画像形成部2を備えている。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus 100 according to the present embodiment. The image forming apparatus 100 includes an image reading device 1 and an image forming unit 2.

画像読取装置1は、解像度に応じた画素単位でライン毎に、原稿の画像情報を読み取って、画像データを生成する。原稿の読取には、CIS(Contact Image Sensor)120が用いられる。CIS120は、原稿を照明する光源、当該光源により照明された原稿面からの反射光を撮像するための光学系、および撮像部を備えている。   The image reading device 1 reads image information of a document for each line in units of pixels corresponding to the resolution, and generates image data. A CIS (Contact Image Sensor) 120 is used for reading a document. The CIS 120 includes a light source that illuminates a document, an optical system that captures reflected light from a document surface illuminated by the light source, and an imaging unit.

画像読取装置1は、ADF読み取りと手置き読み取りとが共に可能に構成されている。   The image reading apparatus 1 is configured to be capable of both ADF reading and manual placement reading.

ADF読み取りでは、自動原稿送り装置(ADF:Auto Document Feeder)によってF方向に送り出された原稿の画像が所定位置PにおいてCIS120によって読み取られる。手置き読み取りでは、原稿台ガラス109上に載置された原稿の画像が所定方向Rに移動するCIS120によって読み取られる。   In ADF reading, an image of a document sent in the F direction by an automatic document feeder (ADF) is read by the CIS 120 at a predetermined position P. In manual placement reading, an image of a document placed on the platen glass 109 is read by the CIS 120 that moves in a predetermined direction R.

画像形成部2は、画像読取装置1にて原稿から読み取られた画像データ、あるいは外部機器から受信した画像データに基づいて媒体上に画像を形成する処理(プリント、コピー等)を実行する。   The image forming unit 2 executes processing (printing, copying, etc.) for forming an image on a medium based on image data read from an original by the image reading device 1 or image data received from an external device.

更に、画像形成装置100は、画像読取装置1および画像形成部2の動作を統括して制御するCPU801およびメモリ802を備えている。これらの制御系の構成の詳細については後述する。   Further, the image forming apparatus 100 includes a CPU 801 and a memory 802 that collectively control operations of the image reading apparatus 1 and the image forming unit 2. Details of the configuration of these control systems will be described later.

図2は、本実施の形態の画像形成装置におけるCIS120の構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the CIS 120 in the image forming apparatus according to the present embodiment.

CIS120は、第1の照明部121、第2の照明部122、光学系125および撮像部126を備えている。   The CIS 120 includes a first illumination unit 121, a second illumination unit 122, an optical system 125, and an imaging unit 126.

第1の照明部121は、光源として赤色LED、緑色LEDおよび青色LEDの3つを備えた白色タイプの導光管から構成され、原稿面に対して所定角度だけ傾斜する方向から原稿面を照明する。第2の照明部122は、光源として黄緑色LEDを備えたLEDアレイから構成され、第1の照明部とは異なる分光特性を有し、原稿面に対する法線に対して第1の照明部と略対称的な方向から原稿面を照明する。   The first illumination unit 121 is composed of a white type light guide tube having three red LEDs, green LEDs, and blue LEDs as a light source, and illuminates the document surface from a direction inclined by a predetermined angle with respect to the document surface. To do. The second illumination unit 122 includes an LED array including yellow-green LEDs as a light source, has a spectral characteristic different from that of the first illumination unit, and is a first illumination unit with respect to a normal to the document surface. The original surface is illuminated from a substantially symmetrical direction.

このように、それぞれが互いに異なる色の照明光により、原稿面に対して線対照な二つの位置から照明することにより、原稿面上の凹凸の有無に拘らず、影の無い読み取り画像を得ることができる。本実施の形態における画像形成取装置で使用する複数の光源は、赤色LED、緑色LED、青色LEDおよび黄緑色LEDのうち少なくともいずれかを含んでいる。   In this way, by illuminating from two positions that are in line contrast with the original surface by illumination lights of different colors, a read image without a shadow can be obtained regardless of the presence or absence of unevenness on the original surface. Can do. The plurality of light sources used in the image forming apparatus according to the present embodiment includes at least one of a red LED, a green LED, a blue LED, and a yellow-green LED.

光学系125は、セルフォック(登録商標)レンズ等から構成され、第1の照明部121および第2の照明部122から照射され原稿面にて反射された光を、所定の結像位置へと導く。撮像部126は、光学系125により導かれ所定の位置に結像する光像を撮影する。撮像部126は、例えば、CCD、フォトダイオード等の光電変換素子(撮像素子)127から構成される。撮像部126にて撮像された原稿の画像は、媒体上に画像として形成され、あるいは、通信可能な外部機器に対して送信される。   The optical system 125 is composed of a SELFOC (registered trademark) lens or the like, and guides the light emitted from the first illumination unit 121 and the second illumination unit 122 and reflected by the document surface to a predetermined imaging position. . The imaging unit 126 captures a light image that is guided by the optical system 125 and forms an image at a predetermined position. The imaging unit 126 includes, for example, a photoelectric conversion element (imaging element) 127 such as a CCD or a photodiode. An image of a document imaged by the imaging unit 126 is formed as an image on a medium or transmitted to an external device capable of communication.

また、CIS120は、駆動ベルト108によりR方向に駆動される。即ち、上述のように、ADF読み取りでは、CIS120は駆動ベルト108により所定の読取位置に移動して静止し、原稿台ガラス109上を移動する原稿9の画像を読み取る。また、手置き読み取りでは、CIS120は駆動ベルト108によって駆動されつつ原稿台ガラス109上に載置された原稿9の画像を読み取る。   Further, the CIS 120 is driven in the R direction by the drive belt 108. That is, as described above, in the ADF reading, the CIS 120 is moved to a predetermined reading position by the driving belt 108 and stopped, and reads the image of the original 9 moving on the original platen glass 109. In manual placement reading, the CIS 120 reads an image of the document 9 placed on the document table glass 109 while being driven by the drive belt 108.

なお、画像読取装置1にはシェーディング補正を行うための白基準板107が設けられている。所定のタイミングで、CIS120は白基準板107の位置まで駆動されて、白基準板の像を読み取る。図2の左側に記載したCIS120は、白基準板の像を読み取る状態を表している。   The image reading apparatus 1 is provided with a white reference plate 107 for performing shading correction. At a predetermined timing, the CIS 120 is driven to the position of the white reference plate 107 and reads an image of the white reference plate. The CIS 120 described on the left side of FIG. 2 represents a state in which an image of a white reference plate is read.

図3は、本実施の形態の画像形成装置の画像読取に関連する制御系の構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a control system related to image reading of the image forming apparatus according to the present embodiment.

画像読取装置1は、CISモジュール130、及び制御基板131を備えている。CISモジュール130には、第1、2の照明部121、122を構成する複数のLED128と、撮像部126を構成する撮像素子127とが設けられている。制御基板131には、撮像素子127を制御すると共に撮像信号を処理する各種回路と、LED128の光量を制御するための回路とが設けられている。そして、CISモジュール130と制御基板131との間の信号線は、ハーネス132を介して接続されている。   The image reading apparatus 1 includes a CIS module 130 and a control board 131. The CIS module 130 is provided with a plurality of LEDs 128 that constitute the first and second illumination units 121 and 122, and an imaging element 127 that constitutes the imaging unit 126. The control board 131 is provided with various circuits for controlling the image sensor 127 and processing an image signal, and a circuit for controlling the light quantity of the LED 128. A signal line between the CIS module 130 and the control board 131 is connected via a harness 132.

CISモジュール130の撮像素子127では、センサチップが3個接続されて1つのチャンネルを構成している。従って、18個のセンサチップが6チャンネルの出力として構成されている。解像度が600dpiである場合、撮像素子127は、7300〜7600個の素子で構成されることが一般的である。本実施の形態では、1個のセンサチップが約400個の素子であり、1チャンネルが約1200個の素子で構成される。なお、撮像素子127の構成は、画像読取装置1に要求される解像度と読取速度とから定められるため、図3に示す形態に限られない。   In the image sensor 127 of the CIS module 130, three sensor chips are connected to form one channel. Accordingly, 18 sensor chips are configured as 6-channel outputs. When the resolution is 600 dpi, the image sensor 127 is generally configured by 7300 to 7600 elements. In the present embodiment, one sensor chip is about 400 elements, and one channel is composed of about 1200 elements. Note that the configuration of the image sensor 127 is determined based on the resolution and reading speed required for the image reading apparatus 1, and is not limited to the form shown in FIG.

また、説明を簡略化するために、図3に示すLED128は、赤色LED、緑色LEDおよび青色LEDを備えた光源として記載している。しかし、上述のように本実施の形態では、光源は、赤色LED、緑色LED、青色LEDおよび黄緑色LEDのうち少なくともいずれかを含んでいれば良いことに留意されたい。   In order to simplify the description, the LED 128 shown in FIG. 3 is described as a light source including a red LED, a green LED, and a blue LED. However, as described above, it should be noted that in the present embodiment, the light source may include at least one of a red LED, a green LED, a blue LED, and a yellow-green LED.

制御基板131には、アナログフロントエンド部141、LEDドライバ142、バッファ143、及び制御回路ASICが設けられている。そして、制御回路ASICには、CPU801、メモリ802、I/O部803、プリンタ部804、画像入力I/O部810、ピーク検出部811、シェーディング補正部812、画像処理部813、LED制御部814、及びクロックジェネレータ815が備えられている。   The control board 131 is provided with an analog front end unit 141, an LED driver 142, a buffer 143, and a control circuit ASIC. The control circuit ASIC includes a CPU 801, a memory 802, an I / O unit 803, a printer unit 804, an image input I / O unit 810, a peak detection unit 811, a shading correction unit 812, an image processing unit 813, and an LED control unit 814. , And a clock generator 815.

アナログフロントエンド部141は、撮像素子127から出力されるアナログ信号に対してゲイン調整とオフセット調整とを実行して信号レベルを整えた後にデジタル信号に変換して画像入力I/O部810に出力する。画像入力I/O部810は、デジタル信号をピーク検出部811とシェーディング補正部812とに振り分けて出力する。   The analog front end unit 141 performs gain adjustment and offset adjustment on the analog signal output from the image sensor 127 to adjust the signal level, converts the analog signal to a digital signal, and outputs the digital signal to the image input I / O unit 810. To do. The image input I / O unit 810 distributes the digital signal to the peak detection unit 811 and the shading correction unit 812 and outputs them.

ピーク検出部811は、アナログフロントエンド部141がゲイン調整とオフセット調整を実行するためのパラメータを算出して、アナログフロントエンド部141に出力する。オフセット調整は、アナログフロントエンド部141に入力される撮像素子127からの出力信号に含まれる有効画素でない部分の電位を所望の電圧になるように調整する。ゲイン調整は、オフセット後の信号の振幅をアナログ−デジタル変換の入力レンジに合うように調整する。   The peak detection unit 811 calculates parameters for the analog front end unit 141 to execute gain adjustment and offset adjustment, and outputs the parameters to the analog front end unit 141. In the offset adjustment, the potential of a portion that is not an effective pixel included in the output signal from the image sensor 127 input to the analog front end unit 141 is adjusted to a desired voltage. In gain adjustment, the amplitude of the signal after offset is adjusted to match the input range of analog-digital conversion.

更に、ピーク検出部811は、LED128を個々に発光させたときの撮像素子127の出力からピーク検出値を取得する。LED制御部814は、そのピーク検出値に基づいてLED128の光量調整量をLEDドライバ142に出力してLEDの光量を制御する。この光量調整動作については後述する。   Further, the peak detection unit 811 acquires a peak detection value from the output of the image sensor 127 when the LEDs 128 are individually emitted. The LED control unit 814 outputs the light amount adjustment amount of the LED 128 to the LED driver 142 based on the peak detection value, and controls the light amount of the LED. This light quantity adjustment operation will be described later.

シェーディング補正部812は、メモリ802に記憶されている白レベル基準値、黒レベル基準値を使用して、画像入力I/O部810から出力される画素毎の信号に対してシェーディング補正計算を行なう。シェーディング補正処理の詳細については後述する。画像処理部813は、画像濃度のキャリブレーション、所望の階調特性を得るためのγ変換などの処理を実行する。   The shading correction unit 812 performs shading correction calculation on the signal for each pixel output from the image input I / O unit 810 using the white level reference value and the black level reference value stored in the memory 802. . Details of the shading correction processing will be described later. The image processing unit 813 executes processing such as image density calibration and γ conversion for obtaining desired gradation characteristics.

クロックジェネレータ815は、撮像素子127の撮像動作、アナログフロントエンド部141のA/D変換動作を駆動するための基準クロック信号を生成する。メモリ802は、画像読取装置1の動作に必要なデータを記憶する。I/O部803は、外部の装置との間で情報の授受を行うためのインターフェースである。プリンタ部804は、画像処理された画像データをプリンタに出力するためのインターフェースである。CPU801は、画像読取装置1の動作を統括して制御する。   The clock generator 815 generates a reference clock signal for driving the imaging operation of the imaging device 127 and the A / D conversion operation of the analog front end unit 141. The memory 802 stores data necessary for the operation of the image reading apparatus 1. The I / O unit 803 is an interface for exchanging information with an external device. A printer unit 804 is an interface for outputting image data subjected to image processing to a printer. The CPU 801 controls the overall operation of the image reading apparatus 1.

続いて、本実施の形態の画像形成装置における光量調整動作について説明する前に、従来の画像形成装置における光量調整動作について説明する。   Subsequently, before describing the light amount adjustment operation in the image forming apparatus of the present embodiment, the light amount adjustment operation in the conventional image forming apparatus will be described.

図4は、従来の画像形成装置におけるシェーディング補正と光量調整制御とを説明するための図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining shading correction and light amount adjustment control in a conventional image forming apparatus.

アナログフロントエンド部(AFE)141から出力される原稿画像のデジタル信号はシェーディング補正部812に入力され、メモリ802に記憶されている白レベル基準値、黒レベル基準値を用いたシェーディング補正が実行される。また、光量調整制御においては、アナログフロントエンド部(AFE)141から出力される基準画像のデジタル信号はピーク検出部811に入力されてピーク検出部A、ボトム検出部Aが動作してアナログフロントエンド部(AFE)141のゲイン調整、オフセット調整のパラメータを算出する。そしてさらに、ピーク検出部A、ボトム検出部Aの動作に基づいてLED制御部814がLED128の光量を制御する。   The digital signal of the document image output from the analog front end unit (AFE) 141 is input to the shading correction unit 812, and shading correction using the white level reference value and the black level reference value stored in the memory 802 is executed. The In the light amount adjustment control, the digital signal of the reference image output from the analog front end unit (AFE) 141 is input to the peak detection unit 811 and the peak detection unit A and the bottom detection unit A operate to operate the analog front end. Parameters for gain adjustment and offset adjustment of the unit (AFE) 141 are calculated. Further, the LED control unit 814 controls the light quantity of the LED 128 based on the operations of the peak detection unit A and the bottom detection unit A.

[シェーディング補正]
シェーディング補正処理の動作について説明する。シェーディング補正処理では、黒基準読取処理により得られる黒レベル基準値、及び、白基準読取処理により得られる白レベル基準値を用いて、原稿読取処理により読み取った画像信号である撮像素子127の出力信号を補正する
まず、黒基準読取処理では、光源を消灯した状態、つまり、撮像素子127に光が照射されない状態で、複数ライン分の黒基準画像の読取を行う。アナログフロントエンド部(AFE)141が処理した信号を黒レベル基準値Dbkとしてメモリ802に格納する。この黒レベル基準値Dbkは、各画素ごとに算出された値である。
[Shading correction]
The operation of the shading correction process will be described. In the shading correction process, the output signal of the image sensor 127 that is an image signal read by the document reading process using the black level reference value obtained by the black reference reading process and the white level reference value obtained by the white reference reading process. First, in the black reference reading process, a black reference image for a plurality of lines is read in a state in which the light source is turned off, that is, in a state in which light is not applied to the image sensor 127. The signal processed by the analog front end unit (AFE) 141 is stored in the memory 802 as the black level reference value Dbk. This black level reference value Dbk is a value calculated for each pixel.

次に、白基準読取処理では、光源を点灯した状態で白基準板107の画像(白基準画像)の読取を行う。アナログフロントエンド部(AFE)141が処理した信号を白レベル基準値Dwtとしてメモリ802に格納する。この白レベル基準値Dwtは、各画素ごとに算出された値である。   Next, in the white reference reading process, the image of the white reference plate 107 (white reference image) is read with the light source turned on. The signal processed by the analog front end unit (AFE) 141 is stored in the memory 802 as the white level reference value Dwt. The white level reference value Dwt is a value calculated for each pixel.

原稿画像読取処理では、上述のようにCIS120が原稿画像の読取処理を行う。CIS120の撮像素子127は、原稿を主走査方向の1ラインごとに順次読み取る。即ち、撮像素子127は、主走査方向の1ラインごとの画像信号Dimを順次、アナログフロントエンド部(AFE)141へ出力する。   In the document image reading process, the CIS 120 performs a document image reading process as described above. The image sensor 127 of the CIS 120 sequentially reads a document for each line in the main scanning direction. That is, the image sensor 127 sequentially outputs the image signal Dim for each line in the main scanning direction to the analog front end unit (AFE) 141.

シェーディング補正部812では、撮像素子127から順次供給される画像信号Dimに対してシェーディング補正を施す。このシェーディング補正は、メモリ802に格納されている黒レベル基準値Dbk及び白レベル基準値Dwtを用いて実行される。   The shading correction unit 812 performs shading correction on the image signal Dim sequentially supplied from the image sensor 127. This shading correction is executed using the black level reference value Dbk and the white level reference value Dwt stored in the memory 802.

例えば、画像信号の有効ビット数が8ビットである場合、シェーディング補正部812は、シェーディング補正後の画像信号Doutを以下の計算式にて算出する。
Dout=(Dim−Dbk)/(Dwt−Dbk)×255
[ピーク検出動作]
LEDを照明手段として用いる場合、LEDの製品毎の特性のバラツキ、経年変化による劣化などによって、LEDの光量が変化することがある。このようなLEDの光量の変化は、各々の画像読取装置における、画像読み取り濃度の差の原因となる。そこで、画像読取装置1の起動時、画像調整時に、各LEDの光量の最適化を行なうことにより、画像読み取りの濃度差の発生を防止する。
For example, when the number of effective bits of the image signal is 8, the shading correction unit 812 calculates the image signal Dout after the shading correction by the following calculation formula.
Dout = (Dim−Dbk) / (Dwt−Dbk) × 255
[Peak detection operation]
When an LED is used as an illumination means, the light quantity of the LED may change due to variations in the characteristics of each LED product, deterioration due to aging, and the like. Such a change in the light amount of the LED causes a difference in image reading density in each image reading apparatus. Therefore, by optimizing the light quantity of each LED when starting up the image reading apparatus 1 and adjusting the image, occurrence of a density difference in image reading is prevented.

図5は、従来の画像形成装置における光量調整制御の処理手続きを示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of light amount adjustment control in the conventional image forming apparatus.

アクト01において、画像形成装置100の起動時に、CIS120を白基準検出位置に移動する。ここで、まずアナログフロントエンド部141のゲイン調整及びオフセット調整の動作が行われる。続いて光量調整制御が行われる。アクト02において、まず、基準光源(例えば、緑色LED)のみを点灯し、緑色LED以外のLEDを消灯する。アクト03において、ピーク検出を実行する。ピーク検出とは、白基準検出位置において、撮像素子127の出力を最適化する動作である。ピーク検出動作では、ピーク検出部Aが、チャネルごと(1〜6チャネル)に撮像素子127の出力最大値を抽出する。   In Act 01, when the image forming apparatus 100 is activated, the CIS 120 is moved to the white reference detection position. Here, first, operations of gain adjustment and offset adjustment of the analog front end unit 141 are performed. Subsequently, light amount adjustment control is performed. In Act 02, first, only the reference light source (for example, the green LED) is turned on, and the LEDs other than the green LED are turned off. In Act 03, peak detection is performed. The peak detection is an operation for optimizing the output of the image sensor 127 at the white reference detection position. In the peak detection operation, the peak detection unit A extracts the maximum output value of the image sensor 127 for each channel (1 to 6 channels).

アクト04〜アクト05において、LED制御部814は、ピーク検出データMax1〜Max6の内の最大値が所定の値となるまで、緑色LEDのゲインを調整する。Max1〜Max6の内の最大値が所定の値にならなければ(アクト06でNO)、この動作を繰り返し、Max1〜Max6の内の最大値が所定の値となれば(アクト06でYes)緑色LEDでの光量調整制御を終了する。   In Act 04 to Act 05, the LED control unit 814 adjusts the gain of the green LED until the maximum value among the peak detection data Max1 to Max6 reaches a predetermined value. If the maximum value of Max1 to Max6 does not become a predetermined value (NO in Act 06), this operation is repeated, and if the maximum value of Max1 to Max6 becomes a predetermined value (Yes in Act 06), green The light amount adjustment control with the LED is finished.

この光量調整制御を、それぞれのLEDについて実行する。なお、上述の光量調整制御における所定の値は各色のLEDごとに定められた値である。   This light amount adjustment control is executed for each LED. The predetermined value in the light amount adjustment control described above is a value determined for each LED of each color.

ここで、Max1〜Max6の内の最大値を所定の値とするのは、LEDの光量が経年劣化などによって変化した場合に光量を適切な値に調整するためであるが、上述の調整方法によって、撮像素子127の出力をできるだけ大きくし、かつ飽和状態にならないようにすることができる。   Here, the reason why the maximum value of Max1 to Max6 is set to the predetermined value is to adjust the light amount to an appropriate value when the light amount of the LED changes due to aging deterioration, etc. Thus, the output of the image sensor 127 can be made as large as possible and not saturated.

図6は、従来の画像形成装置における光量調整制御における問題点を説明するための図である。   FIG. 6 is a diagram for explaining a problem in the light amount adjustment control in the conventional image forming apparatus.

図6は、従来の光量調整制御によってピーク検出制御を行った後、白基準板を読み取ったときの出力を示している。横軸は主走査画素数を表し、縦軸は撮像素子127の出力を表している。この図6によると、チャンネル6の最終画素が最大の出力を示していることがわかる。   FIG. 6 shows the output when the white reference plate is read after the peak detection control is performed by the conventional light amount adjustment control. The horizontal axis represents the number of main scanning pixels, and the vertical axis represents the output of the image sensor 127. According to FIG. 6, it can be seen that the final pixel of channel 6 shows the maximum output.

しかしながら、撮像素子127には素子ごとに黒レベルが異なる。そのため、アナログフロントエンド部141において、オフセット補正を行った場合であっても、黒レベルの影響は除去されていない。即ち、従来のピーク検出処理において求めた最大値は、黒レベルを補正しない状態で求めた値であり、画像処理で使用される黒レベルを補正した値とは異なる値である。従って、画像処理で使用される値と同じ値を最大化するように光量調整制御を行うことが望ましい。   However, the image sensor 127 has a different black level for each element. For this reason, even if offset correction is performed in the analog front end unit 141, the influence of the black level is not removed. That is, the maximum value obtained in the conventional peak detection process is a value obtained without correcting the black level, and is different from the value obtained by correcting the black level used in image processing. Therefore, it is desirable to perform light amount adjustment control so as to maximize the same value as that used in image processing.

図7は、本実施の形態の画像形成装置における光量調整に関する回路の構成を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit configuration relating to light amount adjustment in the image forming apparatus according to the present embodiment.

図7では、従来の回路構成と異なり、減算回路820とピーク検出部B及びボトム検出部Bとが新たに設けられている。減算回路820は、アナログフロントエンド部141から画像入力I/O部810を介して出力される撮像素子127の出力から、素子毎に黒レベル基準値を減算する。この結果、ピーク検出部Bに入力される信号は、黒レベルの影響を除去した信号となっている。   In FIG. 7, unlike the conventional circuit configuration, a subtraction circuit 820, a peak detection unit B, and a bottom detection unit B are newly provided. The subtraction circuit 820 subtracts the black level reference value for each element from the output of the image sensor 127 output from the analog front end unit 141 via the image input I / O unit 810. As a result, the signal input to the peak detector B is a signal from which the influence of the black level is removed.

図8は、本実施の形態の画像形成装置における光量調整制御を説明するための図である。図8は、撮像素子127の出力を、素子ごとの黒レベルで補正した結果を示す図である。図8を図6と比較すると、チャンネル5の先頭画素が実際の最大出力を示している。減算回路820の出力信号に基づいてピーク検出部Bが最大値を抽出し、その最大値に基づいてLED制御部814がLEDの光量調整を行う。この結果、正確な光量調整を行うことができる。   FIG. 8 is a diagram for explaining light amount adjustment control in the image forming apparatus of the present embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating a result of correcting the output of the image sensor 127 with the black level for each element. Comparing FIG. 8 with FIG. 6, the first pixel of channel 5 shows the actual maximum output. The peak detection unit B extracts the maximum value based on the output signal of the subtraction circuit 820, and the LED control unit 814 adjusts the light amount of the LED based on the maximum value. As a result, accurate light quantity adjustment can be performed.

[本実施の形態のバリエーション]
図9は、本実施の形態のバリエーションの形態の画像形成装置における光量調整に関する回路の構成を示す図である。
[Variations of this embodiment]
FIG. 9 is a diagram illustrating a circuit configuration relating to light amount adjustment in an image forming apparatus according to a variation of the present embodiment.

バリエーションの形態では、シェーディング補正部812の構成が上述の構成と異なっている。即ち、シェーディング補正部812は、減算回路820、減算回路822、及び補正部823で構成されている。   In the variation, the configuration of the shading correction unit 812 is different from the above-described configuration. That is, the shading correction unit 812 includes a subtraction circuit 820, a subtraction circuit 822, and a correction unit 823.

減算回路820は、画像信号Dim−黒レベル基準値Dbkを演算する。減算回路822は、白レベル基準値Dwt−黒レベル基準値Dbkを演算する。例えば、画像信号Dimの有効ビット数が8ビットである場合、補正部823は、シェーディング補正後の画像信号Doutを以下の計算式にて算出する。   The subtraction circuit 820 calculates the image signal Dim−black level reference value Dbk. The subtraction circuit 822 calculates the white level reference value Dwt−the black level reference value Dbk. For example, when the number of effective bits of the image signal Dim is 8, the correction unit 823 calculates the image signal Dout after shading correction using the following calculation formula.

Dout=(Dim−Dbk)/(Dwt−Dbk)×255
=(減算回路820の出力値/減算回路822の出力値)×255
本実施の形態で用いた減算回路820を活用することで、シェーディング補正の演算が乗除算のみで構成できるため、シェーディング補正について回路の簡素化と処理時間の短縮とを図ることができる。
Dout = (Dim−Dbk) / (Dwt−Dbk) × 255
= (Output value of subtraction circuit 820 / Output value of subtraction circuit 822) × 255
By using the subtraction circuit 820 used in this embodiment mode, the calculation of shading correction can be configured only by multiplication and division, so that the circuit can be simplified and the processing time can be shortened for the shading correction.

なお、上述の実施の形態で説明した各機能は、ハードウエアを用いて構成しても良く、また、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現しても良い。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。   Each function described in the above embodiment may be configured using hardware, or may be realized by reading a program describing each function into a computer using software. Each function may be configured by appropriately selecting either software or hardware.

更に、各機能は図示しない記録媒体に格納したプログラムをコンピュータに読み込ませることで実現させることもできる。ここで本実施の形態における記録媒体は、プログラムを記録でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば、その記録形式は何れの形態であってもよい。   Furthermore, each function can be realized by causing a computer to read a program stored in a recording medium (not shown). Here, as long as the recording medium in the present embodiment can record a program and can be read by a computer, the recording format may be any form.

尚、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

1…画像読取装置、2…画像形成部、9…原稿、100…画像形成装置、107…白基準板、108…駆動ベルト、109…原稿台ガラス、120…CIS、121…第1の照明部、122…第2の照明部、125…光学系、126…撮像部、127…撮像素子、128…LED、130…CISモジュール、131…制御基板、141…アナログフロントエンド部、142…LEDドライバ、801…CPU、802…メモリ、811…ピーク検出部、812…シェーディング補正部、813…画像処理部、814…LED制御部、820…減算回路、822…減算回路、823…補正部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image reading apparatus, 2 ... Image forming part, 9 ... Original, 100 ... Image forming apparatus, 107 ... White reference board, 108 ... Drive belt, 109 ... Original plate glass, 120 ... CIS, 121 ... 1st illumination part 122 ... second illumination unit, 125 ... optical system, 126 ... imaging unit, 127 ... imaging device, 128 ... LED, 130 ... CIS module, 131 ... control board, 141 ... analog front end unit, 142 ... LED driver, 801 ... CPU, 802 ... memory, 811 ... peak detection unit, 812 ... shading correction unit, 813 ... image processing unit, 814 ... LED control unit, 820 ... subtraction circuit, 822 ... subtraction circuit, 823 ... correction unit

Claims (5)

読取対象である原稿面を照射する複数の光源と、
前記複数の光源から照射されて前記原稿面にて反射される光を撮像する撮像部と、
前記撮像部に光が照射されない状態での前記撮像部の出力である黒基準値を格納する第1のメモリと、
前記撮像部で前記原稿面を撮影した撮像信号から前記撮像部の素子毎に前記撮像部の素子毎の前記黒基準値を減ずる第1の減算器と、
前記複数の光源のうち、いずれか1つを基準光源として、前記基準光源のみによって所定の基準面を照射した際の前記第1の減算器からの前記撮像信号から前記撮像部の素子毎に前記撮像部の素子毎の前記黒基準値を減じた出力信号の最大値が所定の値となるように前記基準光源の光量を調整する制御部と
を備えた画像読取装置。
A plurality of light sources for illuminating the document surface to be read;
An imaging unit that images light emitted from the plurality of light sources and reflected by the document surface;
A first memory that stores a black reference value that is an output of the imaging unit in a state in which the imaging unit is not irradiated with light;
A first subtracter for subtracting the black reference value for each element of the imaging unit for each element of the imaging unit from an imaging signal obtained by imaging the document surface by the imaging unit;
Among the plurality of light sources, as the reference light source of any one, the reference light source only by the from the imaging signal from the first subtractor when irradiated with predetermined reference plane for each element of the image pickup unit An image reading apparatus comprising: a control unit that adjusts a light amount of the reference light source so that a maximum value of an output signal obtained by subtracting the black reference value for each element of the imaging unit becomes a predetermined value.
前記複数の光源は、赤色LED、緑色LED、青色LED、及び黄緑色LEDのうち少なくともいずれかを含む、請求項1記載の画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein the plurality of light sources include at least one of a red LED, a green LED, a blue LED, and a yellow-green LED. 前記複数の光源から照射されて白基準板面にて反射される光を撮像した白基準値を格納する第2のメモリと、
前記白基準値から黒基準値を減ずる第2の減算器と、
前記第2の減算器の出力を前記第1の減算器の出力で除算した値に基づいて前記撮像信号にシェーディング補正を実行する補正部と
を更に有する、請求項2記載の画像読取装置。
A second memory for storing a white reference value obtained by imaging light emitted from the plurality of light sources and reflected by a white reference plate surface;
A second subtracter for subtracting a black reference value from the white reference value;
The image reading apparatus according to claim 2, further comprising: a correction unit that performs shading correction on the imaging signal based on a value obtained by dividing the output of the second subtractor by the output of the first subtractor.
読取対象である原稿面を照射する複数の光源と、
前記複数の光源から照射されて前記原稿面にて反射される光を撮像する撮像部と、
前記撮像部に光が照射されない状態での前記撮像部の出力である黒基準値を格納する第1のメモリと、
前記撮像部で前記原稿面を撮影した撮像信号から前記撮像部の素子毎に前記撮像部の素子毎の前記黒基準値を減ずる第1の減算器と、
前記複数の光源のうち、いずれか1つを基準光源として、前記基準光源のみによって所定の基準面を照射した際の前記第1の減算器からの前記撮像信号から前記撮像部の素子毎に前記撮像部の素子毎の前記黒基準値を減じた出力信号の最大値が所定の値となるように前記基準光源の光量を調整する制御部と、
前記撮像部で撮影した前記原稿面の画像データに基づいて媒体に画像を形成する画像形成部と
を備えた画像形成装置。
A plurality of light sources for illuminating the document surface to be read;
An imaging unit that images light emitted from the plurality of light sources and reflected by the document surface;
A first memory that stores a black reference value that is an output of the imaging unit in a state in which the imaging unit is not irradiated with light;
A first subtracter for subtracting the black reference value for each element of the imaging unit for each element of the imaging unit from an imaging signal obtained by imaging the document surface by the imaging unit;
Among the plurality of light sources, as the reference light source of any one, the reference light source only by the from the imaging signal from the first subtractor when irradiated with predetermined reference plane for each element of the image pickup unit A control unit that adjusts the light amount of the reference light source so that the maximum value of the output signal obtained by subtracting the black reference value for each element of the imaging unit becomes a predetermined value;
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image on a medium based on image data of the original surface imaged by the imaging unit.
前記複数の光源は、赤色LED、緑色LED、青色LED、及び黄緑色LEDのうち少なくともいずれかを含む、請求項4記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the plurality of light sources include at least one of a red LED, a green LED, a blue LED, and a yellow-green LED.
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