JP6156746B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
以下に、本発明の一実施形態に係る画像読取装置1について図面を参照して説明する。図1において、上下方向および前後方向は矢印により示される。
図1において、画像読取装置1は、給紙トレイ2と、本体部3と、排紙トレイ4とを備える。操作部5、および表示部6が、本体部3の上面に配置される。操作部5は、電源スイッチ、および各種設定ボタンを含み、使用者からの操作指令等を受け付ける。たとえば、操作部5は、3色のカラーモードおよび単色のモノモードのいずれかを選択する選択ボタン、解像度を設定する操作ボタンなどを含む。表示部6は、LCDを含み、画像読取装置1の状況を表示する。
読取部24の詳細な構成について図2および図3を参照して説明する。図2において、読取部24は、光源30と、受光部31と、光学部材32とを備える。光源30は、赤色、緑色および青色の3色の発光ダイオードを含む。光源30から出射された光が原稿GSの読み取り面などにより反射されたときに、光学部材32は、反射光を受光部31に導く。本実施形態において、カラーモードが選択されたとき、3色の発光ダイオードが順次点灯することにより1ライン分の原稿GSの画像が読み取られる。また、モノモードが選択されたとき、3色のうちの特定の1色、たとえば赤色の発光ダイオードが点灯することにより1ライン分の原稿GSの画像が読み取られる。
画像読取装置1の電気的構成について図4を参照して説明する。図4において、画像読取装置1は、CPU40、ROM41、RAM42、フラッシュPROM43、デバイス制御部44、アナログフロントエンド(以下、AFEと記す。)45、画像処理部46、および駆動回路47を構成要素の一部として備える。これらの構成要素は、バス48を介して、操作部5、表示部6、および原稿センサ27に接続される。
次に、画像読取装置1の動作について図面を参照して説明する。画像読取装置1は、原稿GSの読み取り前に実行される保守メイン処理と、原稿GSを読み取る読取メイン処理とを主に実行する。保守メイン処理中のステップM1〜M10の処理、読取メイン処理中のステップR1〜R15の処理、および各サブルーチンのステップの処理は、CPU40が実行する処理である。本実施形態において、CPU40が1ライン分の各画素について実行するデータ処理は、カラーモードにおいて3色の画素の各画素について実行する処理であり、モノモードにおいて特定の1色の画素について実行する処理である。
図5に示す保守メイン処理は、画像読取装置1が工場から出荷される前に、または出荷後にサービスマンが保守点検するときに、作業者が画像読取装置1の操作部5を特別な操作方法に従って操作することにより開始される。
図6に示す読取用光量の調整M3が開始されると、各種のデータが初期設定される(MA1)。たとえば、光源30の点灯開始時間、点灯終了時間、および電流値が初期設定される。点灯終了時間は、光源30の点灯期間が最も長くなるように最も遅い時間に設定され、電流値は最も小さい電流値に設定される。
図7に示す灰基準灰データの最大値検出M7が開始されると、読取用光量のデータが読み込まれる(MB1)。具体的には、読取用光量の調整M3のステップMA18でフラッシュPROM43に記憶された電流値VCrdおよび点灯期間DLrdが読み込まれる。
図8に示すシェーディング用光量の調整M8が開始されると、読取用光量の調整M3のステップMA1〜MA18と類似した処理により、ステップMC2を除くステップMC1、MC3〜MC19が順次実行される。シェーディング用光量の調整M8のステップのうちで、読取用光量の調整M3のステップと異なる処理のステップのみについて、説明する。
図9に示す読取メイン処理は、ユーザが読取用の原稿GSを給紙トレイ2に載置して操作部5のうちの読取開始ボタンを操作することにより開始される。
図10に示すキャリブレーションR5が開始されると、光源30が灰色基準板34を照射するための読取用光量が読み込まれる(RA1)。具体的には、読取用光量の調整R3でフラッシュPROM43に記憶された電流値VCrd1および点灯期間DLrd1が、読み込まれる。
図11に示すシェーディング補正差分の設定R7が開始されると、1ライン分の各画素について灰基準データの平均値が読み込まれる(RB1)。具体的には、灰基準データの平均値算出R6でRAM42に記憶された灰基準白データDgwの平均値Agwおよび灰基準黒データDgbの平均値Agbが、1ライン分の各画素について読み込まれる。
図12に示すシェーディング補正データの算出R8が開始されると、1ライン分の各画素についてシェーディング補正差分が読み込まれる(RC1)。具体的には、ステップRB11で設定されたシェーディング補正差分SAg1が読み込まれる。
シェーディングターゲット値Atw=最大階調値×(SAgmax1/SAwmax)
シェーディング補正データ=1023/(Atw−Agb)
本実施形態では、本実施形態では、灰基準灰データの最大値検出M7のステップMB2、シェーディング用光量の調整M8のステップMC2、読取用光量の調整R3、シェーディング用光量の調整R4、キャリブレーションR5のステップRA7、RA8、シェーディング補正データの算出R8のステップRC2において、チャンネルCHmaxがチャンネル情報に従って設定される構成である。すなわち、1ライン分の各画素についてAFE45から出力される階調データのうちで、最も明るい階調値の階調データに対応するアナログ信号を出力する光電変換素子33が属する1つの特定チャンネルCHmaxに限定して、そのチャンネルの光電変換素子33から出力されるアナログ信号に対応する階調データが使用される。この結果、1ライン分の全画素について階調データを処理する構成に比べ、本実施形態は、チャンネルCHmaxにおける画素に限定して階調データを処理する構成であることから、読取用およびシェーディング用光量の調整、最大値Dggmaxの検出、シェーディング補正差分の最大値の特定などの処理を短時間で実行することができ、原稿GSの読み取り動作時間を短くすることができる。
画像読取装置1、および灰色基準板34が、本発明の画像読取装置、および灰色基準部材の一例である。読取部24、光源30、および受光部31の光電変換素子33が、本発明の読取部、光源、および光電変換素子の一例である。AFE45が、本発明の変換部の一例である。CPU40と、チャンネル設定M5、灰基準灰データの最大値検出M7、およびキャリブレーションR5の処理とが、本発明の取得部の一例である。CPU40、および読取用光量の調整R3の処理が、本発明の光量設定部の一例である。CPU40と、シェーディング補正用光量の調整R4、およびシェーディング補正データの算出R8の処理が、本発明の補正値生成部の一例である。CPU40、およびシェーディング補正差分の設定R7の処理が、本発明の修正部の一例である。画像処理部46が、本発明の制御部の一例である。CPU40、およびキャリブレーションR5のステップRA5の処理が、本発明の判断部の一例である。白基準白データDwwが、本発明の第1階調値の白色信号の一例である。灰基準灰データDggが、本発明の灰色信号であり、最大値Dggmaxが、本発明の最も明るい灰色階調値の一例である。読取用光量の調整M3で設定される電流値VCrdおよび点灯期間DLrdが、本発明の第1光源光量値の一例であり、読取用光量の調整R3で設定される電流値VCrd1および点灯期間DLrd1が、本発明の第2光源光量値の一例である。チャンネルCHmaxを特定するチャンネル情報が、本発明のブロック情報の一例である。
本発明は、本実施形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下にその変形の一例を述べる。
以上
Claims (7)
- 原稿が搬送される搬送経路に配置され、白色より反射率が低い灰色基準部材と、
原稿が前記灰色基準部材を通過するときに原稿の画像をライン毎に読み取るために、光源と、複数のブロックに区分される多数の光電変換素子とを含む読取部と、
前記多数の光電変換素子の各光電変換素子からのアナログ信号をデジタル信号に変換する変換部と、
前記光源が白色基準部材を照射するときに第1階調値の白色信号が前記変換部から出力されるように設定される第1光源光量値にて点灯する前記光源が前記灰色基準部材を照射したときに前記変換部から出力される灰色信号の階調値のうちで最も明るい灰色階調値と、前記第1光源光量値にて点灯する前記光源が前記白色基準部材を照射したときに前記変換部から出力される白色信号の階調値のうちで最大の階調値の白色信号に相当するアナログ信号を発生した光電変換素子が属するブロックを特定するブロック情報とを、前記読取部が原稿の画像を読み取る前に取得する取得部と、
前記光源が前記灰色基準部材を照射するときに前記灰色階調値の灰色信号が前記ブロック情報により特定されるブロックに属する光電変換素子からのアナログ信号を基に前記変換部から出力されるように第2光源光量値を設定する光量設定部と、
シェーディング補正値を生成する補正値生成部と、
前記第2光源光量値にて前記光源を点灯させた状態で前記読取部に原稿の画像を読み取らせ、前記変換部から出力されるデジタル信号を前記シェーディング補正値に従って補正する制御部と、を備える画像読取装置。 - 前記光量設定部は、前記光源が前記灰色基準部材を照射するときに前記ブロック情報により特定されるブロックに属する光電変換素子からのアナログ信号を基に前記変換部から出力される灰色信号の階調値のうちで、最も明るい階調値を有する画素から順に所定数の画素の階調値を除いた状態で、最も明るい階調値が前記灰色階調値になるように前記第2光源光量値を設定する請求項1に記載の画像読取装置。
- 前記取得部は、前記灰色階調値および前記ブロック情報のほかに、第1差分値と、第2差分値とを、前記読取部が原稿の画像を読み取る前に取得し、
前記第1差分値は、前記第1光源光量値にて点灯する前記光源が前記白色基準部材を照射するときに前記変換部から出力される白色信号の階調値から、前記光源を消灯するときに前記変換部から出力される黒色信号の階調値を差し引いた値であり、
前記第2差分値は、前記光源が前記灰色基準部材を照射するときに第2階調値の白色信号が前記変換部から出力されるように設定される光源光量値にて点灯する前記光源が前記灰色基準部材を照射するときに前記変換部から出力される白色信号の階調値から、前記光源を消灯するときに前記変換部から出力される黒色信号の階調値を差し引いた値であり、
前記補正値生成部は、前記光源が前記灰色基準部材を照射するときに前記第2階調値の白色信号が前記変換部から出力されるように補正用光源光量値を設定し、
前記補正用光源光量値にて点灯する前記光源が前記灰色基準部材を照射するときに前記変換部から出力される白色信号の階調値から、前記光源を消灯するときに前記変換部から出力される黒色信号の階調値を差し引いた補正用差分値と、前記取得部により取得される前記第2差分値との比を画素毎に算出し、両差分値の比が所定閾値を超える画素について、前記補正用差分値を修正する修正部を、さらに備え、
前記補正値生成部は、前記修正部により修正されない前記補正用差分値または前記修正部により修正される前記補正用差分値と、前記取得部により取得される前記第1差分値との差分比に従って、前記シェーディング補正値を生成する請求項1または請求項2に記載の画像読取装置。 - 前記補正値生成部は、前記光源が前記灰色基準部材を照射するときに前記ブロック情報により特定されるブロックに属する光電変換素子からのアナログ信号を基に前記変換部から出力される白色信号の階調値のうちで、最も明るい階調値を有する画素から順に所定数の画素の階調値を除いた状態で、最も明るい階調値が前記第2階調値になるように前記補正用光源光量値を設定する請求項3に記載の画像読取装置。
- 前記取得部は、前記第1光源光量値にて点灯する前記光源が前記白色基準部材および前記灰色基準部材をそれぞれ照射するときに予め検出される前記灰色階調値および前記ブロック情報を記憶する記憶部を含む請求項1〜4のいずれかに記載の画像読取装置。
- 前記第2光源光量値にて点灯する前記光源が前記灰色基準部材を照射したときに前記変換部から出力される灰色信号の階調値のうちで最も明るい現在の灰色階調値と、先に取得された前記灰色階調値との階調差分が、所定値を超えるか否かを判断する判断部をさらに備え、
前記取得部は、前記階調差分が所定値を超えると前記判断部が判断するときに、前記読取部が原稿の画像を読み取る前に、先に取得された前記灰色階調値に代えて前記現在の灰色階調値を取得する請求項1〜5のいずれかに記載の画像読取装置。 - 前記光量設定部は、前記階調差分が所定値を超えると前記判断部が判断するときに、前記光源が前記灰色基準部材を照射するときに前記現在の灰色階調値の灰色信号が前記ブロック情報により特定されるブロックに属する光電変換素子からのアナログ信号を基に前記変換部から出力されるように、先に設定された前記第2光源光量値に代えて新たな第2光源光量値を設定する請求項6に記載の画像読取装置。
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