JP5970413B2

JP5970413B2 - 画像読取装置

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Publication number: JP5970413B2
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Authority: JP
Inventors: 加藤　真規; 真規加藤
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
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Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2016-08-17
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Description

本発明は、画像読取装置に関する。

従来より、原稿画像を読取る画像読取装置として、原稿画像に光を照射する光源と、原稿画像からの反射光を読取って光電変換するＣＣＤセンサと、該ＣＣＤセンサから出力されるアナログ電気信号を基に、原稿画像のデジタル画像データを生成するデータ生成手段と、を備えたものが知られている。

この種の画像読取装置では、原稿画像に例えば鏡面反射部が存在すると、該鏡面反射部からＣＣＤセンサの撮像素子に入射する反射光の光量が過大になる。そして、この過大な光量の反射光が入射した撮像素子からは過大な振幅のアナログ電気信号が出力される。このため、データ生成手段にて生成される画像データの当該撮像素子に対応する画素の画素値が上限値に達してしまう。延いては、画像データを用紙に印刷した際に画像の一部が白抜けした画像不良を引き起こすという問題がある。

これに対して、特許文献１に示す画像読取装置では、互いに照明方向の異なる複数の照明手段を備えていて、画像読取手段により読取った原稿画像の画像データが鏡面反射に起因した異常画像領域（異常画像データ）を含む場合には、現在使用している照明手段を他の照明手段に切替えることで、原稿画像の照明方向を切替えるように構成されている。そして、上記画像読取装置は、照明方向の切換え前に取得した原稿画像の画像データを、照明方向の切替え後に取得した原稿画像の画像データにより補うように構成されている。

特開平１１−１２０２８４号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す画像読取装置では、互いに照明方向が異なる複数の照明手段を必要とするため、一方向のみから照明を行う場合に比べてコストが高くなるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置全体のコストを抑制しながら、読取った原稿画像の画像データに反射光の光量が過大になることに起因した異常画像データが含まれるのを防止することにある。

本発明に係る画像読取装置は、原稿画像に光を照射する光源と、該原稿画像を光学的に読取って光電変換する画像読取手段と、画像読取手段にて光電変換された電気信号を基に上記原稿画像の画像データを生成するデータ生成手段と、を備えている。

そして、上記光源の光量を第１光量に制御しつつ上記画像読取手段により上記原稿画像を読取らせることにより、上記データ生成手段によって生成される該原稿画像の画像データを第１画像データとして取得する第１制御手段を備え、上記第１画像データは、主走査方向に並ぶ複数の画素からなるラインを副走査方向に複数個配列してなり、上記第１画像データの各ラインのそれぞれが、上記原稿画像からの光の反射量が所定閾値を上回ることに起因した異常画像データであるか否かを判定する判定手段と、上記第１画像データのうち上記判定手段が上記異常画像データであると判定した異常ラインの位置を記憶しておく記憶手段と、上記第１画像データが上記異常画像データを含む場合に、上記光源の光量を第１光量よりも小さい第２光量に制御し、上記原稿画像のうち上記記憶手段に記憶された上記異常ラインの位置に対応する部分の画像のみを上記画像読取手段により再度読取らせることにより、上記データ生成手段によって生成される当該部分の画像データを第２画像データとして取得する第２制御手段と、上記第１画像データと上記第２画像データとを合成する合成手段と、をさらに備え、上記画像読取手段は、複数の光電変換素子からなる撮像部を有し、上記撮像部は、上記原稿画像からの反射光が入射する有効撮像領域と、上記原稿画像からの反射光の入射が遮断された光学的黒領域と、を含み、上記第１画像データの各ラインは、上記撮像部の有効撮像領域内の光電変換素子に対応する有効画素と、上記光学的黒領域内の光電変換素子に対応する光学的黒画素とを含み、上記判定手段は、上記第１画像データの各ラインの上記光学的黒画素の画素値に基づいて、該各ラインが上記異常画像データであるか否かを判定するように構成されている。

これによれば、先ず、第１制御手段により上記光源の光量が第１光量に制御される。そしてこの状態で、第１制御手段が画像読取手段により原稿画像の読取りを実行させることで、データ生成手段にて当該原稿画像の画像データが生成される。第１制御手段は、該生成された画像データを第１画像データとして取得する。

ここで、原稿画像に光を反射し易い高反射部（例えば鏡面反射部）が存在すると、この高反射部から画像読取手段に入射する反射光の光量が所定閾値を上回る場合がある。この場合、画像読取手段にて光電変換された電気信号の大きさも過大になる。この結果、データ生成手段にて生成される原稿画像の画像データに異常画像データ（例えば、原稿画像とは無関係に画素値が上限値に達する領域）が含まれて、延いては画像の白抜けが生じるという問題がある。

これに対して、本発明では、上記判定手段により上記第１画像データに原稿画像からの反射光の光量が所定閾値を上回ることに起因した異常画像データが含まれると判定された場合には、第２制御手段により上記光源の光量が第１光量よりも小さい第２光量に低減（制御）される。この結果、原稿画像の高反射部における光の反射が抑制される。そしてこの状態で、第２制御手段が上記画像読取手段により原稿画像における上記異常画像データに対応する部分の画像を読取らせる。これによりデータ生成手段にて当該部分の画像データが生成される。第２制御手段は、該生成された画像データを第２画像データとして取得する。この第２画像データは、原稿画像の高反射部における光の反射を抑制した上で（光源の光量を第２光量に低下させた上で）画像読取手段により読取った画像を基にしているので、異常画像データを含まない正常な画像データとなる。そうして生成された第２画像データは合成手段により上記第１画像データに合成される。
尚、本明細書において、所定閾値とは、例えば画像の白抜けを生じさせない反射光の光量範囲の上限値とされる。

このように、第１画像データの異常画像データを光源の光量を第２光量に低下させた後に取得した第２画像データにより置換することで、異常画像データを含まない原稿画像の画像データを得ることができる。

また、本発明では、上述の如く、光源の光量を第１光量と第２光量とで切替える構成を採用したので、原稿画像の照明方向を切替える構成を採用した場合に比べて、光源の数を減らしてコストを低減することができる。

また、原稿画像に高反射部が存在する場合に、光源の光量を第１光量から第２光量に低下させた後、画像読取手段により原稿画像全体を再度読取らせることも考えられるが、この場合、光源の光量が低下している分、原稿画像における高反射部以外の部分の画像データの画素値（輝度値）が必要以上に低下する。これに対して、本発明では、第２制御手段により光源の光量を第２光量に低下させた後は、画像読取手段により原稿画像の高反射部（異常画像データに対応する部分）の画像のみを読取らせるようにして、原稿画像の高反射部以外の画像については、光源の光量が第２光量に低下する前に取得した第１画像データを充てるようにしたので、かかる問題を回避することができる。

また上記構成によれば、第１画像データが上記異常画像データを含むか否かを精度良く判定することができる。

すなわち、上記撮像部の光学的黒領域内の光電変換素子から出力される電気信号の大きさは、通常、原稿画像からの反射光とは無関係に略一定になる。しかし、例えば、原稿画像に高反射部が存在すると、該高反射部で反射した過大な光量の反射光が上記有効撮像領域内の光電変換素子に入射されて、その影響が光学的黒領域内の光電変換素子にまで及ぶ。この結果、データ生成手段により生成される画像データの光学的黒画素（上記撮像部の光学的黒領域内の光電変換素子に対応する画素）の画素値が、原稿画像に高反射部が存在しない場合に比べて大きく変化する。上記構成においては、このことに着目して、上記第１画像データにおける上記光学的黒画素の画素値に基づいて、上記第１画像データが上記異常画像データを含んでいるか否かを判定するようにした。これにより、第１画像データに上記異常画像データが含まれるか否かを判定する際に、単なる原稿画像の白色部分の画像データと上記異常画像データとを区別して、当該判定を精度良く行うことができる。尚、本明細書において、画像データの画素の画素値とは、画像の濃淡（明暗）に関連する値であって輝度値ともいう。

上記画像読取装置は、上記第１制御手段により上記光源の光量が第１光量に制御された状態で上記画像読取手段により白基準板の画像を読取らせることにより、上記データ生成手段にて生成される画像データを第１基準データとして取得する第１基準データ取得手段と、上記データ生成手段による上記第１画像データの生成に際して、上記第１基準データに基づくシェーディング補正処理を実行する第１補正手段と、上記第２制御手段により上記光源の光量が第２光量に制御された状態で上記画像読取手段により上記白基準板の画像を読取らせることにより、上記データ生成手段にて生成される画像データを第２基準データとして取得する第２基準データ取得手段と、上記データ生成手段による上記第２画像データの生成に際して、上記第２基準データに基づくシェーディング補正処理を実行する第２補正手段と、をさらに備えていることが好ましい。

これによれば、第１制御手段により光源の光量が第１光量に制御された状態で、第１基準データ取得手段によりシェーディング補正用の第１基準データが取得される。そして、上記データ生成手段による第１画像データの生成に際しては、上記第１補正手段により上記第１基準データに基づくシェーディング補正処理が実行される。また、第２制御手段により光源の光量が第２光量に制御された状態で、第２基準データ取得手段によりシェーディング補正用の第２基準データが取得される。そして、上記データ生成手段による第２画像データの生成に際しては、上記第２補正手段により上記第２基準データに基づくシェーディング補正処理が実行される。

これにより、第１画像データと第２画像データとの双方の濃度基準を、光源の光量に拘わらず上記白基準板の白色基準に一致させることができる。したがって、上記合成手段により第１画像データと第２画像データとを合成した際に、両画像データの境界部において各画素の濃度（画素値）が不連続に（不自然に）変化するのを防止することができる。

本発明の画像読取装置によれば、装置全体のコストを抑制しながら、読取った原稿画像の画像データに反射光の光量が過大になることに起因した異常画像データが含まれるのを防止することができる。

実施形態における画像読取装置を示す概略図である。ＣＣＤセンサの撮像部を示す概略の平面図である。制御部の概略構成を示すブロック図である。メイン制御部における画像読取制御処理の前半部を示すフローチャートである。メイン制御部における画像読取制御処理の後半部を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
《実施形態》

図１は、実施形態における画像読取装置としての複合機Ｘを示している。この複合機Ｘは、画像読取部１、ＡＤＦ２、画像形成部３、制御部４，及び操作表示部（図示省略）などを備えている。

複合機Ｘは、画像読取部１で読み取られた画像データ、又は外部のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置から入力された画像データに基づいて用紙に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置としても機能する。

上記画像形成部３は、給紙カセット３０、感光体ドラム３１、帯電装置３２、現像装置３３、トナーコンテナ３４、転写ローラー３５、除電装置３６、定着ローラー３７、加圧ローラー３８、及び排紙トレイ３９などを備えている。

そして、画像形成部３では、上記給紙カセット３０から供給される用紙に以下の手順で画像が形成される。具体的には、先ず帯電装置３２によって上記感光体ドラム３１が所定の電位に一様に帯電される。次に、不図示のレーザースキャナーユニット（ＬＳＵ）により上記感光体ドラム３１の表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。そして、上記感光体ドラム３１上の静電潜像は上記現像装置３３によってトナー像として現像される。尚、現像装置３３には、上記トナーコンテナ３４からトナーが補給される。続いて、上記感光体ドラム３１に形成されたトナー像は上記転写ローラー３５によって用紙に転写される。その後、用紙に転写されたトナー像は、その用紙が上記定着ローラー３７及び上記加圧ローラー３８の間を通過する際に上記定着ローラー３７で加熱されて溶融定着する。尚、上記感光体ドラム３１の電位は上記除電装置３６で除電される。

上記画像読取部１は、コンタクトガラス１１、読取ユニット１２、ミラー１３，１４、光学レンズ１５，及びＣＣＤセンサ１６を備えている。

上記コンタクトガラス１１は、上記画像読取部１の上面に設けられていて、上記複合機Ｘの画像読取対象となる原稿Ｐが載置される透明な原稿台である。そして、上記画像読取部１は、上記制御部４によって制御されることにより、上記コンタクトガラス１１上に載置された上記原稿Ｐの画像（原稿画像）を読取る。

上記読取ユニット１２は、ＬＥＤ光源１２１及びミラー１２２を有している。読取ユニット１２は、ステッピングモーター等の駆動モーターを用いた不図示の駆動機構によって図１における左右方向（副走査方向）へ移動可能に構成されている。そして、上記駆動モーターにより上記読取ユニット１２が副走査方向に移動されると、上記ＬＥＤ光源１２１から上記コンタクトガラス１１に照射される光が副走査方向に走査される。

上記ＬＥＤ光源１２１は、図１における奥行き方向（主操作方向）に並ぶ多数の白色ＬＥＤを備えていて、上記コンタクトガラス１１上の読取位置１２Ａにある上記原稿Ｐに向けて主走査方向１ライン分（以下、単に１ライン分という）の白色光を照射する。上記読取位置１２Ａは、上記読取ユニット１２の副走査方向への移動に伴って副走査方向に移動する。

上記ミラー１２２は、上記ＬＥＤ光源１２１から上記読取位置１２Ａにある上記原稿Ｐに光を照射したときの反射光を上記ミラー１３に向けて反射させる。そして、上記ミラー１２２で反射した光は、上記ミラー１３，１４によって上記光学レンズ１５に導かれる。上記光学レンズ１５は、入射した光を集光して上記ＣＣＤセンサ１６に入射させる。

図２に示すように、上記ＣＣＤセンサ１６は、物理的に独立した１チップで構成された所謂一次元のイメージセンサである。ＣＣＤセンサ１６は、主走査方向のライン状に配列された複数の光電変換素子（撮像素子）５１を有する撮像部５０を有している。撮像部５０は、原稿画像からの反射光が入射する有効撮像領域５０ａと、原稿画像からの反射光の入射が不図示の遮光板により遮断された光学的黒領域５０ｂとから構成されている。各光電変換素子５１は、受光した光量に応じた電荷を蓄積して該蓄積した電荷に応じたアナログ電気（電圧）信号を出力する。そして、ＣＣＤセンサ１６は、撮像部５０に入射する１ライン分の反射光を上記複数の光電変換素子５１で光電変換することにより、１ライン分のアナログ画像データを出力する。つまり、１ライン分のアナログ画像データは、当該複数の光電変換素子５１のそれぞれから出力されるアナログ電気信号により構成されている。上記ＣＣＤセンサ１６から出力されたアナログ画像データは上記制御部４に入力される。

ここで、上記撮像部５０の光学的黒領域５０ｂは上述の如く遮光板により遮光されているため、上記光学的黒領域５０ｂ内の各光電変換素子５３から出力されるアナログ電気信号の振幅は、通常、原稿画像からの反射光とは無関係に所定値以下（略一定）になる。ただし、上記撮像部５０の有効撮像領域５０ａに過大な光量の反射光が入射した場合にはその影響が光学的黒領域５０ｂにまで及ぶので、光学的黒領域５０ｂ内の光電変換素子５３から出力されるアナログ電気信号の振幅は上記所定値を上回ることとなる。

上記ＡＤＦ２は、原稿セット部２１、複数の搬送ローラー２２、原稿押さえ２３、及び排紙部２４などを備えた自動原稿送り装置である。また、上記ＡＤＦ２は、上記原稿台１に対して開閉可能になっていて、上記原稿台１１のカバーを兼ねている。

上記ＡＤＦ２は、各搬送ローラー２２をそれぞれ不図示のモーターで駆動させることにより、上記原稿セット部２１にセットされた原稿Ｐを上記コンタクトガラス１１上の上記読取位置１２Ａを通過させて上記排紙部２４まで搬送させる。この際、上記画像読取部１によって上記読取位置１２Ａを通過する原稿Ｐの画像が読取られる。

上記原稿押さえ２３は、上記コンタクトガラス１１上の読取位置１２Ａの上方において原稿Ｐが通過できる間隔を隔てた位置に設けられている。上記原稿押さえ２３は、主走査方向に長尺状をなしており、その下面（コンタクトガラス１１側の面）には白基準板２３ａが貼り付けられている。この白基準板２３ａは、後述するシェーディング補正用の基準データの作成に使用される。

次に、図３を参照しながら、上記制御部４の概略構成を説明する。上記制御部４は、カップリングコンデンサ４１、ＡＦＥ４２、ＡＳＩＣ４３、ＳＤＲＡＭ４４，ＬＥＤドライバー４５、及びメイン制御部４６を備えている。尚、制御部４全体が集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子回路で構成されていてもよい。

上記カップリングコンデンサ４１は、上記ＣＣＤセンサ１６から入力されるアナログ画像データより直流成分を除去して交流成分のみを抽出する。上記ＣＣＤセンサ１からカップリングコンデンサ４１に入力されるアナログ画像データには、例えば１０Ｖ程度の直流成分と２Ｖ程度の交流成分とが含まれており、該カップリングコンデンサ４１では、上記直流成分が除去された２Ｖ程度の交流成分のみを抽出して出力する。

上記ＡＦＥ４２は、ＣＤＳ４２１、ＡＧＣ４２２、ＡＤＣ４２３、ＤＳＰ４２４、及びタイミング制御回路４２５などの電子回路を備えるアナログフロントエンド回路である。

上記ＣＤＳ４２１は、上記ＣＣＤセンサ１６から入力されるアナログ電圧信号について、相関二重サンプリング法などに基づくノイズ除去処理を実行する。具体的には、上記ＣＤＳ４２１は、タイミング制御回路４２５から入力されるクランプ信号に従ってアナログ電圧信号をクランプするクランプ回路で構成される。

上記タイミング制御回路４２５は、ＣＣＤセンサ１６及び制御部４の各電子回路の動作クロック信号を出力する発信器を備えている。上記タイミング制御回路４２５は、この動作クロック信号に基づいてビット周期又はライン周期でクランプ信号をＣＤＳ４２１に入力する。ＣＤＳ４２１は、タイミング制御回路４２５からビット（画素）周期でクランプ信号が入力されている場合には、上記アナログ画像データをビット周期でクランプするビットクランプを実行する。また、ＣＤＳ４２１は、上記タイミング制御回路４２５からライン周期でクランプ信号が入力されている場合には、上記アナログ画像データをライン周期でクランプするラインクランプを実行する。上記タイミング制御回路４２５から上記ＣＤＳ４２１に入力される上記クランプ信号の周期の初期値はライン周期であり、したがって、ＣＤＳ４２１では通常、ラインクランプが実行される。ラインクランプは、ビットクランプよりも省電力化及び画像データの読取り速度の向上を図ることができて好適である。ＣＤＳ４２１でノイズが除去されたアナログ画像データは、上記ＡＧＣ４２２に入力される。

上記ＡＧＣ４２２は、上記ＣＤＳ４２１から入力されたアナログ画像データを予め設定された増幅率（ゲイン）に従って増幅させるゲインコントロールアンプである。上記ＡＧＣ４２２による増幅後のアナログ画像データは上記ＡＤＣ４２３に入力される。

上記ＡＤＣ４２３は、上記ＡＧＣ４２２から入力された上記アナログ画像データをデジタル画像データに変換するアナログデジタルコンバーターである。ＡＤＣ４２３では、変換したデジタル画像データをＤＳＰ４２４に入力する。

ＤＳＰ４２４は、上記ＡＤＣ４２３から入力されたＲＧＢ形式の上記デジタル画像データをＣＭＹＫ形式の画像データに変換する信号変換処理を実行する。上記ＤＳＰ４２４で信号処理が施された後のデジタル画像データは、ＡＳＩＣ４３に入力される。

上記ＡＳＩＣ４３は、上記ＤＳＰ４２４から入力された上記画像データに対してガンマ補正、スクリーン処理、及びシェーディング補正処理などの各種の画像処理を施す信号処理プロセッサーである。ＡＳＩＣ４３で画像処理が施された後の上記デジタル画像データはＳＤＲＡＭ４４に入力される。

上記ＡＳＩＣ４３におけるシェーディング補正処理は、上記ＣＣＤセンサ１６の複数の光電変換素子５１間の受光感度のバラツキを補償するための周知の補正処理である。具体的には、上記ＡＳＩＣ４３は、ＣＣＤセンサ１６により原稿画像の読取りを実行した際、ＡＤＣ４２３よりＡＳＩＣ４３に入力される原稿画像のデジタル画像データに対して、基準データを基にシェーディング補正処理を実行する。

上記シェーディング補正用の基準データは、メイン制御部４６によって、ＣＣＤセンサ１６による原稿画像の読取り前に予め作成（取得）されてＲＡＭ４６３に記憶されている。具体的には、メイン制御部４６は、基準データを作成する際には、先ず、読取ユニット１２を白基準板２３ａの直下に移動させた後、ＣＣＤセンサ１６により白基準板２３ａの画像の読取りを実行させることにより、該ＣＣＤセンサ１６より出力される白基準板２３ａのアナログ画像データをＡＤＣ４２３によりデジタル画像に変換して基準データとして取得する。本実施形態では、メイン制御部４６は、後述するように、第１基準データと第２基準データとの２種類の基準データを取得する。

上記ＳＤＲＡＭ４４は、上記デジタル画像データが記憶される画像メモリーとして用いられる記憶手段である。上記ＳＤＲＡＭ４４に対するデータの書き込みは不図示のＤＭＡＣ（ダイレクトメモリーアクセスコントローラー）等によって制御される。尚、上記ＳＤＲＡＭ４４に代えてハードディスクなどの記憶手段を使用することもできる。

上記ＬＥＤドライバー４５は、上記ＬＥＤ光源１２１に供給される駆動電力の電流値を制御することにより、上記ＬＥＤ光源１２１から照射される光の量（光量）を制御する。具体的には、ＬＥＤドライバー４５は、メイン制御部４６から入力される制御信号に基づいて上記ＬＥＤ光源１２１の光量を制御する。

上記メイン制御部４６は、ＣＰＵ４６１、ＲＯＭ４６２、及びＲＡＭ４６３などを有するマイクロコンピュータで構成されている。そして、メイン制御部４６は、ＲＯＭ４６２に記憶された所定の制御プログラムを上記ＣＰＵ４６１にて実行させることにより、複合機Ｘを統括的に制御する。また、上記ＲＡＭ４６３は、揮発性の記憶手段であって上記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリーとして使用される。尚、メイン制御部４６は、集積回路（ＡＳＩＣ、ＤＳＰ）などで構成されていてもよい。

また、ＲＯＭ４６２には、ＣＰＵ４６１に後述の読取制御処理を実行させるための読取制御プログラムが予め記憶されている。尚、上記読取制御プログラムは、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリーなどの記録媒体に記録されており、上記記録媒体から上記複合機Ｘに設けられる不図示のハードディスク等の記憶手段にインストールされるものであってもよい。

−読取制御処理−

次に、メイン制御部４６における上記読取制御処理の前半部について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１では、読取ユニット１２のＬＥＤ光源１２１の光量を第１光量に制御するべくＬＥＤドライバー４５に対して制御信号を出力する。

ステップＳ２では、ＣＣＤセンサ１６により白基準板２３ａの画像を読取らせることにより、シェーディング補正用の基準データを取得（作成）して、該取得した基準データを第１基準データとしてＲＡＭ４６３に記憶させる。

ステップＳ３では、ＣＣＤセンサ１６の撮像部５０の作動領域を、有効撮像領域５０ａ及び光学的黒領域５０ｂを含む主走査方向の１ライン全体に設定した上で、ＣＣＤセンサ１６により１ライン分の画像を読取らせる。

ステップＳ４では、ＣＣＤセンサ１６より出力される１ライン分のアナログ画像データ（電気信号）に対してＡＤ変換処理を実行するようＡＦＥ４２に対して命令する。そうして、ＡＦＥ４２により１ライン分のデジタル画像データを生成させる。

ステップＳ５では、ステップＳ４で生成された１ライン分のデジタル画像データに対して上記第１基準データに基づくシェーディング補正処理を実行するようＡＳＩＣ４３に対して命令する。

ステップＳ６では、ステップ５でシェーディング補正された１ライン分のデジタル画像データを取得して、取得したデジタル画像データのうち上記撮像部５０の光学的黒領域５０ｂ内の光電変換素子に対応する全画素（以下、光学的黒画素という）の画素値を記憶する。

ステップＳ７では、ステップＳ６で記憶した光学的黒画素の画素値の全てが所定閾値以下であるか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳ１１に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、ステップＳ６で取得した１ライン分のデジタル画像データをそのライン位置と共にＲＡＭ４６３に記憶させる。

ステップＳ９では、全ラインにおいてＣＣＤ１６による原稿画像の読取りが終了したか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳ１３に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、ステップＳ８で記憶した全ラインのそれぞれにおける１ライン分のデジタル画像データ（以下、第１画像データという）が、後述する異常画像データを含んでいるか否かを判定する。具体的には、後述するステップＳ１１の処理が実行されたか否かを判定する。そして、この判定がＮＯである場合にはステップＳ１２に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ１４（本読取制御処理の後半部）に進む。

ステップＳ７の判定がＮＯである場合に進むステップＳ１１では、ステップＳ６で取得した１ライン分のデジタル画像データは原稿画像からの反射光の光量が所定閾値を上回ることに起因した異常画像データであると判断して、現時点のラインを異常ラインとしてＲＡＭ４６３に記憶させた後、ステップＳ８に進む。尚、この所定閾値とは、例えば、画像の白抜けを生じさせない反射光の光量範囲の上限値とされる。

ステップＳ１０の判定がＮＯである場合に進むステップＳ１２では、上記第１画像データを原稿画像の画像データとしてＳＤＲＡＭ４４に記憶させ、しかる後にリターンする。

ステップＳ９の判定がＮＯである場合に進むステップＳ１３では、読取ユニット１２を副走査方向に駆動して、次のラインまで移動させた後、ステップＳ３に戻る。

次にメイン制御部４６における読取制御処理の後半部について図５のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１４では、読取ユニット１２のＬＥＤ光源１２１の光量を第１光量よりも小さい第２光量に制御するべくＬＥＤドライバー４５に対して制御信号を出力する。

ステップＳ１５では、ＣＣＤセンサ１６により白基準板２３ａの画像を読取らせることにより、シェーディング補正用の基準データを取得（作成）して、該取得した基準データを第２基準データとしてＲＡＭ４６３に記憶させる。

ステップＳ１６では、読取ユニット１２をステップＳ１１で記憶した異常ラインに移動させるべく、該読取ユニット１２の駆動モーターに制御信号を出力する。

ステップＳ１７では、ＣＣＤセンサ１６により原稿画像の１ライン分の画像（反射光）を読取らせる。

ステップＳ１８では、ＣＣＤセンサ１６より出力される１ライン分のアナログ画像データ（電気信号）に対してＡＤ変換処理を実行するようＡＦＥ４２に対して命令する。そうして、ＡＦＥ４２により１ライン分のデジタル画像データを生成させる。

ステップＳ１９では、ステップＳ１８で取得した１ライン分のデジタル画像データに対して上記第２基準データに基づくシェーディング補正処理を実行するようＡＳＩＣ４３に対して命令する。

ステップＳ２０では、シェーディング補正後の１ライン分のデジタル画像データを第２画像データとして取得してＲＡＭ４６３に記憶させる。

ステップＳ２１では、ステップＳ１１でＲＡＭ４６３に記憶した全ての異常ラインにおいて、ＣＣＤ１６による原稿画像の読取りが終了したか否かを判定し、この判定がＮＯである場合にはステップＳ２４に進む一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、第１画像データに対して、ステップＳＣ２１で取得した第２画像データを上書き（合成）する。

ステップＳ２３では、ステップＳ２２で上書きされた画像データを原稿画像の画像データとしてＳＤＲＡＭ４４に記憶させ、しかる後にリターンする。

ステップＳ２１の判定がＮＯである場合に進むステップＳ２４では、読取ユニット１２を副走査方向に駆動して、次のラインまで移動させた後、ステップＳ１６に戻る。

以上のように構成された画像読取装置（複合機Ｘ）において、メイン制御部４６により上記読取制御処理が実行されると、先ず、ＬＥＤドライバー４５によりＬＥＤ光源１２１の光量が第１光量に制御される（ステップＳ１）。そしてこの状態で、ＣＣＤ１６により１ライン分の原稿画像の読取りが実行されることで、ＡＦＥ４２により当該原稿画像の１ライン分のデジタル画像データが生成される。そして、全ラインにおいてＣＣＤ１６による原稿画像の読取りが終了することで、メイン制御部４６により、全ラインのそれぞれにおける１ライン分のデジタル画像データが第１画像データとして取得される（ステップＳ３〜ステップＳ９）。

ここで、原稿画像に光を反射し易い高反射部（例えば、鏡面反射部）が存在すると、この高反射部からＣＣＤ１６に入射する反射光の光量が所定閾値を上回る場合がある。この場合、ＣＣＤ１６にて光電変換されたアナログ電圧信号の振幅が過大になる。そうすると、ＡＦＥ４２の入力電圧が持ち上げられて、ＡＦＥ４２にて生成されるデジタル画像データの各画素の画素値が、原稿画像とは無関係に上限値に達する。この結果、デジタル画像データを用紙に印刷した際に印刷画像の一部が白抜けした画像不良を引き起こす。特に、上記クランプ回路（ＣＤＳ４２１）におけるサンプリング方式がラインクランプである場合には、１ライン上の特定の画素で生じた過大振幅の影響が同一ライン上の全ての画素に影響するため、１ライン全体が白抜けした画像不良を引き起こす。

これに対して、上記実施形態では、上記メイン制御部４６により第１画像データに原稿画像からの反射光の光量が所定閾値を上回ることに起因した異常画像データが含まれているか否かの判定がされて、含まれていると判定された場合には（ステップＳ１０でＹＥＳ）、ＬＥＤドライバー４５によりＬＥＤ光源１２１の光量が第１光量よりも小さい第２光量に低減（制御）される。この結果、原稿画像の高反射部における光の反射が抑制される。そしてこの状態で、読取ユニット１２がステップＳ１０で記憶された異常ラインに移動して、ＣＣＤ１６により原稿画像の１ライン分の画像の読取りが実行される（ステップＳ１７）。そうして、ＡＦＥ４２により各異常ラインにおける１ライン分のデジタル画像データが生成されて、メイン制御部４６により当該画像データが第２画像データとして取得される（ステップＳ２０）。

この第２画像データは、原稿画像の高反射部での光の反射を抑制した上で（ＬＥＤ光源１２１の光量を第２光量に低下させた上で）ＣＣＤ１６により読取った画像を基にしているため、異常画像データを含まない正常な画像データとなる。この第２画像データはメイン制御部４６により第１画像データに上書き（合成）され（ステップＳ２２）、この上書きされた画像データが原稿画像の画像データとしてＳＤＲＡＭ４４に記憶される（ステップＳ２３）。

したがって、第１画像データに含まれる異常画像データを、ＬＥＤ光源１２１の光量を第２光量に低下させた後に取得した第２画像データにより置換して、異常画像データを含まない原稿画像の画像データを得ることができる。

また、上記実施形態では、ＬＥＤ光源１２１の光量を第１光量と第２光量とで切替える構成を採用したので、原稿画像の照明方向を切替える構成を採用した場合に比べて、光源１２１の数を減らしてコストを低減することができる。

ここで、原稿画像に高反射部が存在する場合に、ＬＥＤ光源１２１の光量を第１光量から第２光量に低下させた後、ＣＣＤ１６により原稿画像全体を再度読取らせることも考えられるが、この場合、ＬＥＤ光源１２１の光量が低下している分、原稿画像における高反射部以外の部分の画像データの画素値（輝度値）が必要以上に低下する。

これに対して、上記実施形態では、メイン制御部４６によりＬＥＤ光源１２１の光量を第２光量に低下させた後は（ステップＳ１４の後は）、ＣＣＤ１６により原稿画像における上記異常画像データに対応する部分の画像のみを読取らせるようにして（ステップＳ１６及びステップＳ１７）、その他の部分の画像については、ＬＥＤ光源１２１の光量が第２光量に低下する前に取得した上記第１画像データを充てるようにしたので、かかる問題を回避することができる。

また、上記実施形態では、メイン制御部４６は、上記第１画像データ及び第２画像データを生成するに際して、それぞれ第１基準データ及び第２基準データに基づいてシェーディング補正処理（ステップＳ５及びステップＳ１９）を実行するように構成されている。ここで、第１基準データは、メイン制御部４６によりＬＥＤ光源１２１の光量を第１光量に制御した状態で取得され（ステップＳ２）、２基準データは、メイン制御部４６によりＬＥＤ光源１２１の光量を第２光量に制御した状態で取得される（ステップＳ１５）。

したがって、上記第１画像データと第２画像データとの双方の濃度基準を、ＬＥＤ光源１２１の光源の光量に拘わらず上記白基準板２３ａの白色基準に一致させることができる。したがって、メイン制御部４６により第１画像データと第２画像データとを合成した際に（ステップＳ２２）、両画像データの境界部において各画素の濃度（画素値）が不連続に（不自然に）変化するのを防止することができる。

また、上記実施形態では、メイン制御部４６は、上記第１画像データに上記異常画像データが含まれるか否かの判定を（ステップＳ１０の判定を）、第１画像データにおける上記撮像部５０の光学的黒領域５０ｂ内の光電変換素子５３に対応する光学的黒画素の画素値に基づいて行うように構成されている。これによれば、第１画像データに異常画像データが含まれているか否かを容易に且つ精度良く判定することができる。

すなわち、ＣＣＤ１６の撮像部５０の光学的黒領域５０ｂ内の光電変換素子５３から出力されるアナログ電気信号の振幅は、通常、原稿画像からの反射光とは無関係に略一定になる。しかし、上述したように、原稿画像に高反射部が存在すると、該高反射部で反射した過大な光量の反射光が上記有効撮像領域５０ａ内の光電変換素子５２に入射されて、その影響が光学的黒領域５０ｂ内の光電変換素子５３にまで及ぶ。この結果、ＡＦＥ４２の入力電圧が持ち上げられて、ＡＦＥ４２により生成される１ライン分のデジタル画像データの光学的黒画素（上記撮像部５０の光学的黒領域５０ｂ内の光電変換素子５３に対応する画素）の画素値が、原稿画像に高反射部がない場合に比べて高い値を示すことになる。

上記実施形態では、このことに着目して、メイン制御部４６は、ステップＳ７でＲＡＭ４６３に記憶した一ライン分のデジタル画像データの光学的黒画素の画素値の少なくとも１つが所定閾値を超える場合には、上記１ライン分のデジタル画像データが異常画像データであると判断して（ステップＳ１１）、上記第１画像データが上記異常画像データを含むものと判定するように構成されている（ステップＳ１０）。

これにより、メイン制御部４６において第１画像データが上記異常画像データを含むか否かを判定する際に、単なる原稿画像の白色部分の画像データと異常画像データを区別して、当該判定を精度良く行うことができる。

《その他の実施形態》

本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、画像読取手段としてＣＣＤセンサ１６を採用するようにしているが、これに限ったものではなく、例えばＣＭＯＳセンサ等を採用するようにしてもよい。

上記実施形態では、画像読取装置の一例として、複合機Ｘについて説明したが、本発明に係る画像読取装置は、これに限らず、例えば、スキャナ装置、ファクシミリ装置又はコピー機等の他の画像形成装置としてもよい。

上記実施形態では、ＣＣＤセンサ１６により原稿画像を１ラインずつ読取るようにしているが、これに限ったものではなく、例えばＣＣＤセンサ１６により原稿画像全体を１回で読取るようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、画像読取装置に有用であり、特に、ＣＣＤセンサを備えた画像読取装置に有用である。

Ｘ画像読取装置
１６ＣＣＤセンサ（画像読取手段）
４２ＡＦＥ（データ生成手段）
４６メイン制御部（第１制御手段、第２制御手段、判定手段、合成手段、
第１基準データ取得手段、第２基準データ取得手段、第１補正手段、第２補正手段）
５０撮像部
５０ａ有効撮像領域
５０ｂ光学的黒領域
５１光電変換素子
５２光電変換素子（有効撮像領域内の光電変換素子）
５３光電変換素子（光学的黒領域内の光電変換素子）
１２１ＬＥＤ光源

Claims

原稿画像に光を照射する光源と、該原稿画像を光学的に読取って光電変換する画像読取手段と、該画像読取手段にて光電変換された電気信号を基に上記原稿画像の画像データを生成するデータ生成手段と、を備えた画像読取装置であって、
上記光源の光量を第１光量に制御しつつ上記画像読取手段により上記原稿画像を読取らせることにより、上記データ生成手段によって生成される該原稿画像の画像データを第１画像データとして取得する第１制御手段を備え、
上記第１画像データは、主走査方向に並ぶ複数の画素からなるラインを副走査方向に複数個配列してなり、
上記第１画像データの各ラインがそれぞれ、上記原稿画像からの光の反射量が所定閾値を上回ることに起因した異常画像データであるか否かを判定する判定手段と、
上記第１画像データのうち上記判定手段が上記異常画像データであると判定した異常ラインの位置を記憶しておく記憶手段と、
上記第１画像データが上記異常画像データを含む場合に、上記光源の光量を第１光量よりも小さい第２光量に制御し、上記原稿画像のうち上記記憶手段に記憶された上記異常ラインの位置に対応する部分の画像のみを上記画像読取手段により再度読取らせることにより、上記データ生成手段によって生成される当該部分の画像データを第２画像データとして取得する第２制御手段と、
上記第１画像データと上記第２画像データとを合成する合成手段と、をさらに備え、
上記画像読取手段は、複数の光電変換素子からなる撮像部を有し、
上記撮像部は、上記原稿画像からの反射光が入射する有効撮像領域と、上記原稿画像からの反射光の入射が遮断された光学的黒領域と、を含み、
上記第１画像データの各ラインは、上記撮像部の有効撮像領域内の光電変換素子に対応する有効画素と、上記光学的黒領域内の光電変換素子に対応する光学的黒画素とを含み、
上記判定手段は、上記第１画像データの各ラインの上記光学的黒画素の画素値に基づいて、該各ラインが上記異常画像データであるか否かを判定するように構成されている、画像読取装置。
請求項１記載の画像読取装置において、
上記第１制御手段により上記光源の光量が第１光量に制御された状態で上記画像読取手段により白基準板の画像を読取らせることにより、上記データ生成手段にて生成される画像データを第１基準データとして取得する第１基準データ取得手段と、
上記データ生成手段による上記第１画像データの生成に際して、上記第１基準データに基づくシェーディング補正処理を実行する第１補正手段と、
上記第２制御手段により上記光源の光量が第２光量に制御された状態で上記画像読取手段により上記白基準板の画像を読取らせることにより、上記データ生成手段にて生成される画像データを第２基準データとして取得する第２基準データ取得手段と、
上記データ生成手段による上記第２画像データの生成に際して、上記第２基準データに基づくシェーディング補正処理を実行する第２補正手段と、を備えた画像読取装置。
請求項１又は２記載の画像読取装置において、
上記光学的黒画素は複数個であり、
上記判定手段は、上記第１画像データの各ラインのそれぞれにおいて、上記複数の光学的黒画素の画素値の全てが所定閾値以下であるか否かを判定し、全てが所定閾値以下であると判定した場合には、当該ラインが上記異常画像データでないと判定し、上記複数の光学的黒画素の画素値のうち少なくとも一つが上記所定閾値を超える場合には、当該ラインが上記異常画像データであると判定するように構成されている、画像読取装置。