JPH0630196A

JPH0630196A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH0630196A
Application number: JP4207449A
Authority: JP
Inventors: Shizuo Hasegawa; 静男長谷川; Hirohiko Tashiro; 浩彦田代
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1994-02-04

Abstract

(57)【要約】【目的】画質の低下を招くことなく地色を完全に飛ば
せるようにする。【構成】ＣＰＵ２１ａの制御により原稿照射ランプ８
を最大光量に調節しても原稿の地色を飛ばしきれないと
きは、まず原稿照射ランプ８を最大光量にして原稿の地
色を飛ばす。そして、原稿照射ランプ８を最大光量にし
ても飛ばされずに残った地色については、シェーディン
グ補正やγ補正によって完全に飛ばしてしまう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミリ
装置などにおいて原稿画像を読取る画像読取装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、原稿に光を照射し、その反射光を
光電変換素子（ＣＣＤ）を用いて電気信号に変換し、各
種処理を行った後、レーザー、ＬＥＤアレイ等により感
光体上に像を形成するディジタル複写機の開発が盛んに
行われている。このようなディジタル複写機において、
カラー原稿の色情報をカラーＣＣＤ等により色信号に変
換し、この色信号により同一色と判定された領域を所定
のパターン信号に置換し、これらパターン信号を単一色
で再生してモノクロ画像として出力することにより、カ
ラー画像として出力する場合と同様な視覚的効果が得ら
れるようにした画像処理装置が提案されている。

【０００３】次に、従来のこの種の画像処理装置を説明
する。

【０００４】図１は、上記の画像処理装置が適用された
複写機の構成図である。感光ドラム１は、表面に電子写
真用の感光層が形成されており、矢印Ｘの方向に回転駆
動される。この感光ドラム１の周囲には１次帯電器２、
現像器３、転写帯電器４、クリーニング装置５が配置さ
れている。

【０００５】また、複写機の上部には、画像読取部６が
配置されており、原稿台（プラテンガラス）７上に載置
された原稿の画像を光学的・電気的に読取る。この画像
読取部６は、上記の原稿台７の他、原稿照射ランプ８、
走査ミラー９、１０、結像レンズ１１、３色分離ブレー
ズド回折格子１２、および画像処理装置１３を有してお
り、画像処理装置１３はＣＣＤイメージセンサ１４を含
んでいる。

【０００６】原稿照射ランプ８はハロゲンランプにより
構成され、走査ミラー９、１０と一体となって移動可能
に構成され、予め設定された一定の速度で副走査方向に
原稿を走査する。なお、原稿台７の周囲には、図示省略
したが、複写シーケンスに関する各種モードをそれぞれ
設定、表示するキー、液晶ディスプレイ等からなる操作
部が配置されている。

【０００７】原稿照射ランプ８により原稿を操作したと
きの反射光は、走査ミラー９、１０、結像レンズ１１を
介して３色分離ブレーズド回折格子１２に入射される。
そして、３色分離ブレーズド回折格子１２により３方向
に分離されてＣＣＤイメージセンサ１４に入射され、Ｒ
（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の色別に光
電変換されて画像処理装置１３により種々の画像処理が
行われる。その後、画像処理装置１３にて画像処理され
た画像信号に基づいてレーザスキャナユニット１５から
出射するレーザー光を変調する。このレーザー光は、固
定ミラー１６、１７を介して感光ドラム１に照射されて
静電潜像が形成され、画像の露光が行われる。この場
合、レーザスキャナユニット１５は、図示省略した回転
多面鏡（ポリゴン）によりレーザー光を偏光することは
周知である。なお、図中、１８、１９はコピー未処理の
コピー用紙を収納するコピーカセットであり、２０は転
写帯電器４により画像が転写されたコピー用紙を定着器
２１の位置まで搬送する搬送ベルトである。

【０００８】［読取光学系］図２はＣＣＤイメージセン
サ１４の構成図であり、基板１４ａの上にはＲ、Ｇ、Ｂ
の各色に対応するＣＣＤアレイ１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ
が形成されている。なお、１画素に対応する各ＣＣＤ
は、円内に拡大して示したように正方形となっている。
なお、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するＣＣＤアレイ１４
Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂのライン間隔ｄ１、ｄ２は、画角に
対応して決定されている。また、３色分離ブレーズド回
折格子１２は、図３に示したように、階段状格子が色分
解方向に周期的に繰返し形成された構造となっており、
例えば周期ピッチＰ＝６０μｍ、格子厚ｄ３、ｄ４＝３
１００μｍ、媒質屈折率＝１．５とした場合、図示した
ように入射光は、透過回析されて３方向に分離される。

【０００９】従って、図４に示したように、ライン走査
された原稿面ＳＦの画像情報が光信号として結像レンズ
１１を介して３色分離ブレーズド回折格子１２に入射さ
れると、その画像情報を反映した光信号は、３色分離ブ
レーズド回折格子１２により３方向に分離され、それぞ
れＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応するＣＣＤアレイ１４Ｒ、１
４Ｇ、１４Ｂ上に入射されることとなる。

【００１０】［画像処理装置］図５は画像処理装置１３
の全体構成を示す回路ブロック図であり、上記のＣＣＤ
イメージセンサ１４の他に、増幅回路１３０、Ａ／Ｄ変
換器１３１、黒補正／白補正回路１３２、輝度信号生成
部１３３、色認識回路１３４、パターン発生回路１３
５、パターン合成回路１３６、ＬＯＧ変換部１３７、画
像データサンプリング部１３８、およびＣＰＵ１３９を
有している。

【００１１】ＣＣＤイメージセンサ１４のＣＣＤアレイ
１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂからは、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの
３原色成分に対応するアナログの画像信号が出力され、
それらは増幅回路１３０により増幅された後、Ａ／Ｄ変
換器１３１によりディジタル信号に変換される。そし
て、黒補正／白補正回路１３２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色
成分に対応するディジタルの各画像信号に対して、それ
ぞれ黒レベル補正と白レベル補正（シェーディング補
正）を行う。

【００１２】輝度信号生成部１３３は、黒レベル補正と
白レベル補正とが施されたＲ、Ｇ、Ｂの３原色成分に対
応する各画像信号から、白黒に対応する輝度信号を生成
する。また、色認識回路１３４は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色
成分に対応する各画像信号に基づいて、各画素ごとに色
認識を行う。そして、パターン発生回路１３５は、色認
識回路１３４により認識された色に対応する所定の図形
パターンを発生する。パターン合成回路１３６は、輝度
信号生成部１３３により発生された白黒対応の輝度信号
と、パターン発生回路１３５により発生された色対応の
図形パターンとを合成する。

【００１３】ＬＯＧ変換部１３７は、パターン合成回路
１３６の出力信号（輝度信号）を濃度信号に変換してプ
リンタ部（レーザスキャナユニット１５）に出力する。
この場合、濃度信号への変換は、γ特性（露光に対する
感度の非直線性）を補正するようなかたちで行う。画像
データサンプリング部１３８は、輝度信号生成部１３３
により生成された輝度信号（画像データ）をサンプリン
グする。ＣＰＵ１３９は、画像データサンプリング部１
３８によりサンプリングされた画像データのレベルを読
取ってヒストグラムを作成し、画像データのレベルの範
囲を検出することにより、原稿の地肌部分を飛ばすよう
なＡＥ補正（自動露光補正）を行うよう、黒補正／白補
正回路１３２、ＬＯＧ変換部１３７を制御する。

【００１４】次に、画像処理装置１３の各構成要素を詳
細に説明する。

【００１５】「黒補正／白補正回路」図６は、黒補正／
白補正回路１３２の黒補正回路の回路ブロック図であ
る。なお、黒補正回路は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色成分に対
応する全く同一の３つの黒補正回路により構成されてい
るが、その具体的内容については図６ではブルーについ
てのみ示した。これは、後述の白補正回路についても同
様である。

【００１６】Ａ／Ｄ変換されたＣＣＤイメージセンサ１
４からのディジタルカラー画像信号は、ＣＣＤイメージ
センサ１４に入力される光量が微少のときは、図７に示
すように画素間のバラツキ等が大きく、これをそのまま
画像として出力すると、画像のデータ部分にスジやムラ
が生じる。そこで、図６の黒補正回路で画素間のバラツ
キ等を補正する。

【００１７】すなわち、原稿読取動作に先立ち、原稿照
射ランプ８、走査ミラー９、１０からなる原稿走査ユニ
ットを、原稿台７の先端部の非画像領域に配置された均
一濃度の黒色板の位置に移動し、原稿照射ランプ８を点
灯し、黒色板にて反射された黒レベルの画像信号を黒補
正回路に入力する。ブルー成分信号Ｂｉｎに関しては、
この黒レベルの画像信号の１ライン分を黒レベルＲＡＭ
７８ａに格納すべく、セレクタ８２ａでＡを選択し（制
御線ｄ）、ゲート８０ａを閉じ（制御線ａ）、ゲート８
１ａを開いて（制御線ｂ）、データ線１５１ａ、１５２
ａ、１５３ａを接続する。一方、黒レベルＲＡＭ７８ａ
のアドレス入力１５５ａには、反転ＨＳＹＮＣで初期化
され、ＶＣＬＫをカウントするアドレスカウンタ８４ａ
の出力１５４ａが入力されるべく、セレクタ８３ａでＡ
が選択される（制御線ｃ）。これにより、黒色板にて反
射された黒レベルの１ライン分の画像信号が、１画素ご
とにアドレス付けされて黒レベルＲＡＭ７８ａに黒基準
値データとして格納される。

【００１８】原稿の実際の画像データを読取る場合に
は、黒レベルＲＡＭ７８ａは、データ読出しモードとな
る。すなわち、ゲート８１ａを閉じ（制御線ｂ）、ゲー
ト８０ａを開き（制御線ａ）、セレクタ８６ａをＡ出力
とすることにより、データ線１５３ａ、１５７ａの経路
で、黒レベルＲＡＭ７８ａ内の黒基準値データを減算器
７９ａのＢ入力に入力する。この際、減算器７９ａのＡ
入力には原稿の実際の画像データが入力されるが、原稿
の実際の画像データの１ライン分が減算器７９ａのＡ入
力に入力されるごとに、減算器７９ａのＢ入力には、黒
レベルＲＡＭ７８ａ内の１ライン分の黒基準値データが
繰返し入力される。また、減算器７９ａには、上記の２
つのデータが１画素分ずつ同期をとって入力される。

【００１９】そして、減算器７９ａは、原稿の実際の画
像データから黒基準値データを減じて黒補正を行い、そ
の黒補正データをデータ線１５６ａから出力する。例え
ば、ブルー成分のｉ番目の画素について、原稿の実際の
画像データをＢｉｎ（ｉ）、黒基準値データをＤＫ
（ｉ）とすると、黒補正データＢｏｕｔ（ｉ）は、Ｂｏ
ｕｔ（ｉ）＝Ｂｉｎ（ｉ）−ＤＫ（ｉ）となる。このよ
うな黒補正は、グリーン成分、レッド成分についても同
様に行われる。

【００２０】なお、黒補正のための各セレクタゲートの
制御線ａ、ｂ、ｃ、ｄは、ＣＰＵ１３９のＩ／Ｏとして
割り当てられたラッチ８５ａを使用して、ＣＰＵ１３９
により制御される。また、セレクタ８２ａ、８３ａ、８
６ａをＢ選択とすることにより、ＣＰＵ１３９は黒レベ
ルＲＡＭ７８ａをアクセスし得るようになる。

【００２１】図８は、黒補正／白補正回路１３２の白補
正回路の回路ブロック図であり、この白補正回路では白
レベル補正（シェーディング補正）を行う。白レベル補
正（シェーディング補正）は、原稿走査ユニットを原稿
台７の後端部の非画像領域に配置された均一濃度の白色
板を照射したときの白レベルのデータに基づいて、図９
に示したような照明系、光学系、ＣＣＤイメージセンサ
１４の感度バラツキを補正する。

【００２２】白補正回路の基本的な回路構成は黒補正回
路と同一であり、黒補正では減算器７９ａにて補正を行
っていたのに対し、白補正では乗算器７９ｂにて白補正
を行っている点が異なるのみであるので同一部分の説明
は省略する。

【００２３】色補正時に、ＣＣＤイメージセンサ１４が
均一白色板の位置（ホームポジション）にあるとき、す
なわち、複写動作、または読取動作に先立ち、原稿照射
ランプ８を点灯し、白色板にて反射された白レベルの画
像信号を１ライン分の補正係数ＲＡＭ７８ｂに格納す
る。例えば、主走査方向がＡ４サイズの長手方向の幅を
有し、画像データが１バイトとすると、補正係数ＲＡＭ
７８ｂの容量は、１６ｐｅｌ／ｍｍで４７５２（＝１６
×２９７ｍｍ）画素分の４７５２バイトであり、補正係
数ＲＡＭ７８ｂには、図１０（ａ）に示したように、各
画素ごとに白レベルデータＷｉ（ｉ＝１〜４７５２）が
格納される。この白レベルデータＷｉの格納は、ブルー
成分、グリーン成分、レッド成分について同様に行われ
る。

【００２４】ところで、ｉ番目の画素に対応する白レベ
ルデータＷｉに対し、ｉ番目の画素に対応する原稿デー
タＤｉの白補正後のデータＤｏ（ｉ）は、Ｄｏ（ｉ）＝
Ｄｉ×ＦＦＨ／Ｗｉとなるべきである。すなわち、図９
に示したように、画像信号の最大値（最も白い色に対応
する画像データ）をＦＦＨとすると、シェーディング補
正係数は、ＦＦＨ／Ｗｉとなるべきである。そこで、Ｃ
ＰＵ１３９は、図１１のＳｔｅｐＢに示したように、ま
ずブルー成分について、補正係数ＲＡＭ７８ｂに格納し
た白レベルデータＷｉを順次読出して、ＦＦＨ／Ｗｉな
る演算を行い、補正係数ＲＡＭ７８ｂ内の白レベルデー
タＷｉを前記の演算結果であるシェーディング補正係数
ＦＦＨ／Ｗｉに書き換える（図１０（ｂ）参照）。そし
て、グリーン成分、レッド成分についても同様な書き換
え処理を行う。なお、この処理に先立って、ＣＰＵ１３
９は、ゲート８０ｂ、８１ｂを開き、セレクタ８２ｂ、
８３ｂ、８６ｂによりＢが選択されるような制御線信号
をラッチ８５ｂに出力して、補正係数ＲＡＭ７８ｂをア
クセス可能にしておく。

【００２５】原稿の実際の画像データを読取る場合に
は、ＣＰＵ１３９は、ゲート８１ｂを閉じ（制御線
ｂ）、ゲート８０ｂを開き（制御線ａ）、セレクタ８６
ｂをＡ出力とすることにより、データ線１５３ｂ、１５
７ｂの経路で、補正係数ＲＡＭ７８ｂ内のシェーディン
グ補正係数ＦＦＨ／Ｗｉを乗算器７９ｂのＢ入力に入力
する。この際、乗算器７９ｂのＡ入力には原稿の実際の
画像データが入力される。そこで、乗算器７９ｂは、原
稿の実際の画像データ（Ｄｉ）とシェーディング補正係
数ＦＦＨ／Ｗｉとを乗算して白補正を行い、その白補正
データをデータ線１５６ａから出力する。

【００２６】このようにして、画像入力系のＣＣＤイメ
ージセンサ１４の暗電流バラツキ、各ＣＣＤアレイ１４
Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ間の感度バラツキ、光学系光量バラ
ツキ、白レベル感度等に起因する黒レベル、白レベルの
バラツキを補正し、主走査方向にわたって白黒とも３原
色ごとに均一に補正された画像データＢｏｕｔ、Ｇｏｕ
ｔ、Ｒｏｕｔが得られるようにしている。この黒補正、
および白補正がなされた画像データＢｏｕｔ、Ｇｏｕ
ｔ、Ｒｏｕｔは、輝度信号生成回路１３３と、色認識回
路１３４に出力される。

【００２７】［輝度信号生成回路］輝度信号生成回路１
３３は、ＣＣＤイメージセンサ１４により読取られた色
分解された画像データ（イメージ）から、色分解されて
いない全波長領域にわたるイメージ、すなわち白黒のイ
メージの輝度信号を作り出している。これは、出力手段
としては、単色の出力手段しか備えていないためであ
る。

【００２８】白黒のイメージの輝度信号を作り出すた
め、輝度信号生成回路１３３は、図１２に示したよう
に、黒補正／白補正回路１３２から出力された黒補正、
白補正済みのブルー成分、グリーン成分、レッド成分の
画像データＢｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｒｏｕｔについて、
（Ｂｏｕｔ＋Ｇｏｕｔ＋Ｒｏｕｔ）／３なる演算を行っ
て、３原色成分の平均を算出している。この白黒イメー
ジの輝度信号は、パターン合成回路１３６に出力され
る。

【００２９】［色認識回路］図１３は、色認識回路１３
４のブロック図である。この色認識回路１３４は、黒補
正／白補正回路１３２から出力された黒補正、白補正済
みのブルー成分、グリーン成分、レッド成分の画像デー
タＢｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｒｏｕｔに基づいて色認識を行
う。この場合、同一色でその彩さ、明るさが異なっても
正確に判別できるよう、色相信号を用いて色認識を行っ
ている。

【００３０】まず、このような色認識方法の概略を説明
する。

【００３１】入力されるＲ、Ｇ、Ｂ成分の画像データ
は、各々８ビットで構成され、計２²⁴色の情報を有して
いる。しかし、このような莫大な情報をそのまま用いる
ことは、その回路規模からも高価なものとなってしま
う。このため、前述した色相を用いている。この色相は
厳密に言えば通常表される色相とは異なるが、便宜上色
相と呼ぶこととする。

【００３２】色空間は、マンセルの色立体などで知られ
ているように、彩度、明度、色相で表される。そのた
め、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分の画像データを平面、すなわち２次
元のデータに変換する必要がある。そこで、Ｒ、Ｇ、Ｂ
成分の画像データの共通部、すなわちＲ、Ｇ、Ｂ成分の
画像データの最小値は無彩色成分であることから、Ｒ、
Ｇ、Ｂ成分の各画像データから最小値を減算し、この減
算値を有彩色成分として使用することにより、入力され
た３次元の色空間を２次元の色空間に変換する。

【００３３】変換された２次元の色空間は、図１４に示
したように、円を６等分し、これらに入力されるＲ、
Ｇ、Ｂ成分の各画像データの大きさの順番、つまりＲ＞
Ｇ＞Ｂ、Ｇ＞Ｒ＞Ｂ、Ｇ＞Ｂ＞Ｒ、Ｂ＞Ｇ＞Ｒ、Ｂ＞Ｒ
＞Ｇ、Ｒ＞Ｂ＞Ｇの情報を割当てておき、この大きさの
順番の情報と、入力されるＲ、Ｇ、Ｂ成分の各画像デー
タの最大値、中間値とにより、所定のルックアップテー
ブルを用いて色相値を求めている。

【００３４】次に、このような処理を行う図１３に示し
た色認識回路１３４の動作を説明する。

【００３５】入力されるＲ、Ｇ、Ｂ成分の各画像データ
は、その大小判断を行うｍａｘ・ｍｉｄ・ｍｉｎ検出回
路１３４ａに入力される。するとｍａｘ・ｍｉｄ・ｍｉ
ｎ検出回路１３４ａは、各入力データをコンパレータを
用いて比較し、比較結果に応じてｍａｘ値、ｍｉｄ値、
ｍｉｎ値を出力する。また、コンパレータの出力値を順
位信号として出力する。

【００３６】出力されたｍａｘ値、ｍｉｄ値は、各々減
算器１３４ｂ、１３４ｃに入力され、ｍｉｎ値は減算器
１３４ｂ、１３４ｃに共通に入力される。また、順位信
号は、色相検出回路１３４ｄに入力される。そこで、減
算器１３４ｂ、１３４ｃは、前述のように、ｍａｘ値、
ｍｉｄ値から無彩色成分を減ずるため、それぞれｍａｘ
値、ｍｉｄ値からｍｉｎ値を減じ、それら減算値を色相
検出回路１３４ｄに出力する。

【００３７】色相検出回路１３４ｄは、ＲＯＭなどのメ
モリにより構成されている。このメモリには、図１４に
示した概念図のように、円の角度に対応する色相値が記
憶されたルックアップテーブルが形成されている。そし
て、入力される順位信号、（ｍａｘ−ｍｉｎ）値、（ｍ
ｉｄ−ｍｉｎ）値によりルックアップテーブルが検索さ
れ、色相値が出力される。

【００３８】出力された色相値は、ウィンドコンパレー
タ１３４ｅ、１３４ｆに入力される。一方、これらウィ
ンドコンパレータ１３４ｅ、１３４ｆには、本来パター
ン化したい色データが予め入力された際、ＣＰＵ１３４
ｇの制御の下に、その色に見合った色相値が所望のオフ
セットを持たせて設定されている。そこで、ウィンドコ
ンパレータ１３４ｅは、ルックアップテーブルから入力
された色相値をＣｉ、設定された色相値をＣ１とすると
Ｃｉ＜Ｃ１の場合に、「１（Ｈ）」を出力する。また、
ウィンドコンパレータ１３４ｆは、ルックアップテーブ
ルから入力された色相値をＣｉ、設定された色相値をＣ
２とするとＣｉ＞Ｃ２の場合に、信号「１（Ｈ）」を出
力する。

【００３９】従って、ＡＮＤゲート１３４ｈ（色認識回
路１３４）からは、Ｃ１＜Ｃｉ＜Ｃ２の場合に信号
「１」、すなわちパターン化したい色データを検出した
旨の信号が出力される。なお、パターン化したい色とし
ては、レッド、イエロー、ブルー、ブラウン、グリー
ン、オレンジの６色が設定可能となっており、それに対
応して、ウィンドコンパレータ１３４ｅ、１３４ｆ、Ａ
ＮＤゲート１３４ｈも６組設けられている。従って、色
認識回路１３４からは、設定された各色と各ビットとが
１対１に対応づけられた６ビットの色判定信号が、各色
ごとに出力される。

【００４０】［パターン発生回路］図１５は、パターン
発生回路１３４の構成を示すブロック図である。パター
ン用ＲＯＭ１３５ａには、図１６に示したようなレッ
ド、イエロー、ブルー、ブラウン、グリーン、オレンジ
の各色に対応する図形パターンがプリセットされてい
る。これら図形パターンは、各々１６×１６ドットで構
成され、前記６ビットの色判定信号に基づいて、各色ご
とに１つの図形パターンが読出される。

【００４１】主走査カウンタ１３５ｂ、副走査カウンタ
１３５ｃは、パターン用ＲＯＭ１３５ａに対する読出し
用のアドレスカウンタとして機能する。この場合、主走
査カウンタ１３５ｂは、水平同期信号ＨＳＹＮＣに同期
してビデオクロックＣＬＫをカウントすることにより、
色判定信号により選択された１６×１６ドットの図形パ
ターンの主走査方向のアドレスをカウントし、副走査カ
ウンタ１３５ｃは、ＩＴＯＰ信号に同期して水平同期信
号ＨＳＹＮＣをカウントすることにより、色判定信号に
より選択された１６×１６ドットの図形パターンの副走
査方向のアドレスをカウントする。

【００４２】パターン用ＲＯＭ１３５ａからの出力は、
８ビットのデータ長となっており、その中のＭＳＢ（最
上位ビット）は、後段のパターン合成回路１３６に対す
る制御用信号（ＨＩＴ信号）として利用されており、パ
ターン用ＲＯＭ１３５ａには、ＭＳＢが通常は「０」、
パターンを発生させる場合には「１」となるようデータ
が書き込まれている。

【００４３】［パターン合成回路］パターン合成回路１
３６は、図示省略したが加算器を有しており、この加算
器により、輝度信号生成部１３３からの白黒対応の輝度
信号とパターン発生回路１３５からの色対応の図形パタ
ーン信号とを加算して合成する。すなわち、色対応の図
形パターン信号を白黒対応の輝度信号の輝度レベルで出
力する。

【００４４】［Ｌｏｇ変換部］パターン合成回路１３６
により出力された図形パターン信号（輝度信号）は、Ｌ
ｏｇ変換部１３７により、濃度信号に変換される。この
輝度−濃度変換は、Ｌｏｇ変換部１３７内のＲＡＭに形
成されたルックアップテーブル（Ｌｏｇテーブル）に基
づいて行われ、濃度信号に変換された画像データ（図形
パターン信号）はプリンタ部（レーザスキャナユニット
１５）に出力される。なお、Ｌｏｇテーブルの情報は、
図５に示したＣＰＵ１３９により書き込まれる。

【００４５】［画像データサンプリング部］図１７は、
画像データサンプリング部１３７のブロック図であり、
画像データサンプリング部１３７は、シェーディング補
正され、輝度信号に変換された画像データを１ラインご
とにサンプリングするものである。このサンプリングデ
ータは、次のようなＡＥ（ＡｕｔｏＥｘｐｏｓｕｒ
ｅ）補正を行うために活用される。すなわち、ＣＰＵ１
３９は、画像データサンプリング部１３７によりサンプ
リングされたデータのレベルを読取り、ヒストグラムを
作成して画像データのレベル範囲を検出し、そのレベル
範囲に基づいて原稿の下地（地肌）レベルを飛ばすよう
なＡＥ補正を行う。

【００４６】画像データサンプリング部１３７による画
像データのサンプリングは、実際の原稿画像の読取り動
作に先立ち、原稿画像をプリスキャンすることにより図
１７の回路により実行される。

【００４７】すなわち、シェーディング補正され、輝度
信号に変換された画像データＩｏｕｔの１ライン分をＲ
ＡＭ１３７ａに格納すべく、ゲート１３７ｂを開き（制
御線ｂ）、ゲート１３７ｃを閉じて（制御線ｃ）、デー
タ線１３７０、１３７１を接続する。一方、ＲＡＭ１３
７ａのアドレス入力１３７２には、反転ＨＳＹＮＣで初
期化され、ＶＣＬＫをカウントするアドレスカウンタ１
３７ｄの出力１３７３が入力されるべく、セレクタ１３
７ｅでＡが選択される（制御線ａ）。これにより、１ラ
イン分の画像データ（輝度信号）がＲＡＭ１３７ａに格
納される（これを画像データサンプルモードと呼ぶ）。

【００４８】実際の原稿画像を読み込む時には、ＲＡＭ
１３７ａはデータ読出モードとなり、ＲＡＭ１３７ａに
格納された輝度信号が、データ線１３７１、１３７４、
データバス（Ｄ−ＢＵＳ）を介して図５に示したＣＰＵ
１３９に読み込まれる。

【００４９】このとき、ＣＰＵ１３９に読み込まれる画
像データは、１ラインの全画素データではなく、１ｍｍ
毎、つまり１６画素毎に１画素、Ａ４長手方向では２９
３画素／ラインのデータがＣＰＵ１３９に読み込まれ
る。また、副走査方向においては、主走査方向と同様
に、１ｍｍ間隔、つまり１６ライン毎に１回、上述した
画像データサンプルモードが実行される。従って、Ａ４
サイズの原稿では、（２９３画素／ライン）×（２０６
ライン）＝６０３５８画素のデータがサンプリングされ
ることとなる。

【００５０】このような読み込み時には、ゲート１３７
ｂは閉じ（制御線ｂ）、ゲート１３７ａは開く（制御線
ｂ）。また、セレクタ１３７ｅは、ＣＰＵ１３９のアド
レスバス（Ａ−ＢＵＳ）に通じるＢ入力が選択され（制
御線ａ）、ＣＰＵ１３９からのアドレス信号がアドレス
線１３７５を介してＲＡＭ１３７ａのアドレス入力１３
７２に入力される。なお、上記制御のための各セレクタ
ゲートの制御線ａ、ｂ、ｃ、ｄは、ＣＰＵ１３９のＩ／
Ｏとして割り当てられたラッチ１３７ｆを使用して、Ｃ
ＰＵ１３９により制御される。

【００５１】［ＡＥ補正］次に、従来のＡＥ補正につい
て説明する。

【００５２】前述のように、ＣＰＵ１３９は、画像デー
タサンプリング部１３８によりサンプリングされた画像
データに基づいてヒストグラムを作成する。例えば、新
聞のようなやや暗い下地に文字などが印刷されている原
稿では、図１８に示したようなヒストグラムが作成され
る。図１８において、画像データ値Ｅ０Ｈに地肌部分の
ピークが出現し、画像データ値２５Ｈに文字部のピーク
が出現している。

【００５３】ここで、地肌部分を飛ばす場合、地肌部分
のヒストグラムがほぼガウス分布とっててるため、地肌
部分のピーク値Ｅ０ＨがＦＦＨ（最も白い値）になるよ
うな補正を輝度信号Ｉｏｕｔに対して行っただけでは、
完全に地肌部分を飛ばすことは不可能である。そこで、
地肌部分のヒストグラムの分布の裾野の広がりのパラメ
ータｌ（ｌ＝１０Ｈ）を考慮し、画像データ値Ｄ０Ｈが
ＦＦＨになるような補正を行う。この補正は、前述した
Ｌｏｇ変換部１３７のＬｏｇテーブルに図１９のロの補
正を加えることにより行っている。なお、図１９におい
て、イは画像データ値Ｅ０ＨをＦＦＨに変換して地肌を
飛ばすための通常のＡＥ補正テーブル、ロは画像データ
値Ｄ０ＨをＦＦＨに変換して地肌を完全に飛ばすための
ＡＥ補正テーブル、ハは画像データ値Ｂ０Ｈ（地肌が濃
い画像）をＦＦＨに変換して地肌を完全に飛ばすための
ＡＥ補正テーブルである。

【００５４】以上説明したように、従来の画像処理装置
では、Ｌｏｇ変換部１３７による輝度−濃度変換の過程
において、γ（露光に対する感度の非直線性）を補正し
て地色（地肌）を完全に飛ばすＡＥ補正処理を行ってい
る。

【００５５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、γを補正して
原稿の地色（地肌）を飛ばすＡＥ補正処理では、補正に
よる画質の低下が生じる。そこで、地色がある場合、地
色のない通常の原稿を読み取るときの光量よりも大きな
光量で原稿を読み取って地色を飛ばす手法が考えられ
る。

【００５６】しかし、この手法では、原稿照射ランプの
光量には限度があるため、地色を飛ばすための光量とし
て、原稿照射ランプの最大光量以上の光量が要求される
場合には、地色を完全に飛ばすことができなくなる。

【００５７】本発明は、このような背景の下になされた
もので、その目的は、画質の低下を招くことなく原稿の
地色を完全に飛ばすことができるようにすることであ
る。

【００５８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による画像読取装置は、原稿に光を照射する
光照射手段と、該光照射手段により光が照射された原稿
からの反射光を受光することにより原稿上の画像を読取
るイメージセンサと、前記光照射手段の照射光量を調節
することにより前記イメージセンサにより読取られた画
像信号の出力レベルを補正する第１の補正手段と、該第
１の補正手段により補正された画像信号の出力レベルを
補正する第２の補正手段とを備えている。

【００５９】

【作用】光照射手段により原稿に対して光が照射される
と、その原稿からの反射光はイメージセンサに入射され
て原稿上の画像が読取られる。

【００６０】第１の補正手段は、光照射手段の照射光量
を調節することによりイメージセンサにより読取られた
画像信号の出力レベルを補正して、原稿の地色を飛ば
す。

【００６１】また、第２の補正手段は、第１の補正手段
により補正された画像信号の出力レベルを補正すること
により、第１の補正手段で飛ばしきれなかった地色（濃
度）をも飛ばしてしまう。

【００６２】

【実施例】次に本発明の実施例を説明するが、従来例と
同様の構成部分が多いので相違点だけを説明する。

【００６３】［第１実施例］本発明の第１実施例では、
図５の画像データサンプリング部１３８までの処理は従
来例と同じで、サンプリングされたデータから濃度ヒス
トグラムを作成し、この濃度ヒストグラムに基づいて原
稿の地色の部分に対応する濃度を検知する。

【００６４】次に、原稿の地色の部分に対応する濃度に
基づいて、地色を飛ばすために必要な原稿照射ランプ８
の光量を求め、この光量を得るための点灯電圧を決定す
る。

【００６５】図２０は、原稿照射ランプ８の点灯電圧と
コントロール電圧との対応を示した図であり、原稿照射
ランプ８の点灯電圧の許容値はＷ（Ｖ）からＺ（Ｖ）の
間であることを示している。また図２０は、例えば、通
常はコントロール電圧をｂ（Ｖ）にすることで、点灯電
圧をＸ（Ｖ）にして原稿照射ランプ８を点灯させること
とし、図１９のＤ０Ｈから右側の濃度を全て飛ばす場合
に必要な光量を得るための点灯電圧をＹ（Ｖ）とする
と、コントロール電圧はｃ（Ｖ）となることを示してい
る。

【００６６】図２１は、原稿照射ランプ８の制御回路を
示しており、ＣＰＵ２１ａから出力された地色を飛ばす
のに必要な原稿照射ランプ８の光量に対応するデータ
は、Ｄ／Ａ変換器２１ｂによりディジタル信号に変換さ
れ、コントロール電圧信号（ＣＮＴ）としてランプレギ
ュレータ２１ｃに入力される。また、ランプレギュレー
タ２１ｃには、ＣＰＵ２１ａから原稿照射ランプ８のＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号が出力される。すなわち、図２２のフロ
ーチャートに示したように、ＣＰＵ２１ａは、ランプを
ＯＮして良いときには、地色を飛ばすのに必要な光量に
対応するデータをＤ／Ａ変換器２１ｂに出力し、原稿照
射ランプ８のＯＮ信号をランプレギュレータ２１ｃに出
力する。そして、ランプをＯＦＦして良いときには、原
稿照射ランプ８のＯＦＦ信号をランプレギュレータ２１
ｃに出力する。

【００６７】このようにして原稿照射ランプ８を制御す
るに当って、地色を飛ばすために原稿照射ランプ８の最
大光量以上の光量が必要であれば、次のように２段階の
ＡＥ補正処理を行う。すなわち、そのときの地色の濃度
の境界値をＩｍとし、原稿照射ランプ８の点灯電圧を最
大にしたときに飛ばされる濃度の境界値をＩｈとすると
（図２３参照）、まず、ＩｈからＦＦＨまでの濃度の地
色を飛ばすために、図２０に示したコントロール電圧を
ｄ（Ｖ）にすることにより、原稿照射ランプ８の点灯電
圧を最大にして最大光量で原稿を照射することにより、
第１のＡＥ補正処理を行う。次に、シェーディング補正
係数を変化させることにより、Ｉｍから１ｈまでの濃度
の地色を飛ばす第２のＡＥ補正処理を行う。

【００６８】すなわち、通常、シェーディング補正で
は、均一白色板を照射した際の画像データＷｉと原稿デ
ータＤｉに対して、シェーディング補正係数をＦＦＨ／
ＷｉとしてＤｉ×ＦＦＨ／Ｗｉなる補正を行うが、第２
のＡＥ補正処理では、シェーディング補正係数をＦＦＨ
／Ｉｍに変更してＤｉ×ＦＦＨ／Ｉｍなる補正を行うこ
とで、Ｉｍから１ｈまでの濃度の地色を飛ばしている。
なお、ＦＦＨは、画像データの最大値、すなわち、最も
白い色に対応する画像データの値である。

【００６９】このような第２のＡＥ補正（シェーディン
グ補正）処理を可能にするため、第１実施例では、図２
４に示した白補正回路が設けられている。

【００７０】図２４に示した第１実施例における白補正
回路図は、図８に示した従来例における白補正回路図に
対して、変更補正係数ＲＡＭ８７ｂ、ゲート８８ｂ、８
９ｂが追加され、ラッチ８５ｂの代わりにラッチ９０ｂ
が設けられた点で従来例における白補正回路図と異なっ
ている。

【００７１】この第１実施例における白補正回路図の動
作を説明すると、色補正時に、原稿を読み取るためのＣ
ＣＤイメージセンサ１４が均一白色板の読取位置（ホー
ムポジション）にあるとき、すなわち、複写動作または
読取動作に先立ち、原稿照射ランプ８を点灯させ、均一
白色板にて反射された各画素対応の白レベルの画像デー
タＷｉを１ライン分の補正係数ＲＡＭ７８ｂに格納す
る。この格納処理を行うときは、セレクタ８２ｂでＡを
選択し（制御線ｄ）、ゲート８０ｂを閉じ（制御線
ａ）、ゲート８１ｂを開いて（制御線ｂ）、データ線１
５１ｂ、１５２ｂ、１５３ｂを接続する。また、このと
き、セレクタ８３ｂではＡが選択されることにより（制
御線ｃ）、反転ＨＳＹＮＣで初期化され、ＶＣＬＫをカ
ウントするアドレスカウンタ８４ｂの出力１５４ｂが、
補正係数ＲＡＭ７８ｂのアドレス入力１５５ｂに入力さ
れる。

【００７２】そして、前述のように、シェーディング補
正係数としては、通常はＦＦＨ／Ｗｉが要求され、第２
のＡＥ補正処理ではＦＦＨ／Ｉｍが要求される。そこ
で、ＣＰＵ１３９は、ゲート８０ｂ、８１ｂを開き、セ
レクタ８２ｂ、８３ｂ、８６ｂでＢが選択されるような
制御線信号をラッチ９０ｂに出力して、補正係数ＲＡＭ
７８ｂをアクセス可能にしておく。そして、補正係数Ｒ
ＡＭ７８ｂから１ライン分の各画素に対応する白レベル
の画像データＷｉを読出して、通常のシェーディング補
正係数ＦＦＨ／Ｗｉと、第２のＡＥ補正処理用に変更さ
れたシェーディング補正係数ＦＦＨ／Ｉｍとを各画素に
ついて演算する。次に、前者のシェーディング補正係数
ＦＦＨ／Ｗｉは補正係数ＲＡＭ７８ｂに格納し、後者の
変更シェーディング補正係数ＦＦＨ／Ｉｍは、変更補正
係数ＲＡＭ８７ｂに格納する。この場合、補正係数ＲＡ
Ｍ７８ｂに格納するときは、ゲート８１ｂを開き、ゲー
ト８０ｂ、８８ｂ、８９ｂを閉じる。また、変更補正係
数ＲＡＭ８７ｂに格納するときは、ゲート８９ｂを開
き、ゲート８０ｂ、８１ｂ、８８ｂを閉じる。

【００７３】以後、実際の原稿画像を読み込む場合は、
通常時のときは、ゲート８０ｂを開き、ゲート８１ｂ、
８８ｂ、８９ｂを閉じ、セレクタ８６ｂをＡ出力とする
ことにより、データ線１５３ｂ、１５７ｂの経路で、補
正係数ＲＡＭ７８ｂ内のシェーディング補正係数ＦＦＨ
／Ｗｉを乗算器７９ｂのＢ入力に入力する。すると、乗
算器７９ｂは、一方のＡ入力から入力された実際の原稿
画像データＤｉとシェーディング補正係数ＦＦＨ／Ｗｉ
とを乗算し、その乗算結果を出力する。

【００７４】また、第２のＡＥ補正処理のときは、ゲー
ト８８ｂを開き、ゲート８０ｂ、８１ｂ、８９ｂを閉
じ、セレクタ８６ｂをＡ出力とすることにより、データ
線１５８ｂ、１５７ｂの経路で、変更補正係数ＲＡＭ８
７ｂ内の変更シェーディング補正係数ＦＦＨ／Ｉｍを乗
算器７９ｂのＢ入力に入力する。すると、乗算器７９ｂ
は、一方のＡ入力から入力された実際の原稿画像データ
Ｄｉと変更シェーディング補正係数ＦＦＨ／Ｉｍとを乗
算し、その乗算結果を出力する。

【００７５】なお、乗算器７９ｂは、乗算結果がＦＦＨ
を越える場合には、常にＦＦＨを出力するよう構成され
ている。また、この第１実施例においては、Ｌｏｇ変換
部１３７では、図１９のイで示される補正テーブルが使
用される。

【００７６】［第２実施例］第２実施例は、図８に示し
た従来の白補正回路を用いてシェーディング補正を行う
ことにより、第２のＡＥ補正処理を行っている点で第１
実施例と異なっている。

【００７７】この第２実施例におけるシェーディング補
正は、補正係数ＲＡＭ７８ｂ内の白レベルの画像データ
Ｗｉに対してＣＰＵ１３９がアクセス可能とするところ
までは、従来例と同じ処理を行う。そして、これ以降
は、図２５のフローチャートに示したように、ＣＰＵ１
３９は、通常時のときは、補正係数ＲＡＭ７８ｂから１
ライン分の各画素に対応する白レベルの画像データＷｉ
を読出して、シェーディング補正係数ＦＦＨ／Ｗｉを順
次計算して置換するのに対し、第２のＡＥ補正処理のと
きは、補正係数ＲＡＭ７８ｂから１ライン分の各画素に
対応する白レベルの画像データＷｉを読出して、変更シ
ェーディング補正係数ＦＦＨ／Ｉｍを順次計算して、変
更補正係数ＲＡＭ８７ｂに格納する。その他の処理は第
１実施例と同様である。

【００７８】［第３実施例］第３実施例は、第１実施
例、第２実施例と比較して、第２のＡＥ補正処理におい
て、シェーディング補正ではなくγ補正によって地色を
飛ばすようにした点で異なっている。

【００７９】すなわち、第１実施例、第２実施例では、
Ｌｏｇ変換部１３７で図１９のイで示されるＡＥ補正テ
ーブルを使用していたが、第３実施例では、Ｌｏｇ変換
部１３７のＩｏｇテーブルに対し図２６のＡＥ補正テー
ブルで補正を加えることにより、原稿照射ランプ８の最
大光量で原稿を照射しても飛ばしきれない地色の濃度範
囲Ｉｍ〜ＩｈがＦＦＨになるような補正を行う。この場
合、Ｌｏｇ変換部１３７の構成そのものは、従来例と同
一である。

【００８０】本発明は、上記の実施例に限定されること
なく、例えば、ファクシミリ装置に適用することも可能
である。また、白黒の単一色で原稿画像を読取る原稿読
取装置に適用してもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の原稿読取
装置によれば、まず原稿照射ランプの光量を調節するこ
とにより原稿の地色を飛ばし、原稿照射ランプを最大光
量に調節しても原稿の地色を飛ばしきれないときは、さ
らに、シェーディング補正やγ補正によって残りの地色
（濃度）をも飛ばすようにしたので、画質の低下を招く
ことなく地色を完全に飛ばすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】複写機の全体構成図である。

【図２】複写機に設けられたＣＣＤイメージセンサの斜
視図である。

【図３】複写機に設けられた３色分離ブレーズド回析格
子の断面図である

【図４】ＣＣＤイメージセンサに対して入射される光信
号を示す図である。

【図５】複写機に設けられた画像処理装置の全体構成を
示す回路ブロック図である。

【図６】画像処理装置における黒補正回路の回路ブロッ
ク図である。

【図７】入射光量が微少の場合のＣＣＤイメージセンサ
の出力特性を示す図である。

【図８】画像処理装置における白補正回路の回路ブロッ
ク図である。

【図９】シェーディング補正が必要になる原因としての
ＣＣＤイメージセンサの出力特性を示す図である。

【図１０】シェーディング補正係数の作成用データ、お
よびシェーディング補正係数の記憶状態を示す図であ
る。

【図１１】シェーディング補正係数の作成動作を示すフ
ローチャートである。

【図１２】輝度信号の生成方法を示す図である。

【図１３】画像処理装置における色認識回路のブロック
図である。

【図１４】色認識を行うために２次元に変換された色空
間を示す図である。

【図１５】画像処理装置におけるパターン発生回路のブ
ロック図である。

【図１６】認識された色に対応して発生される図形パタ
ーンを示す図である。

【図１７】画像処理装置における画像データサンプリン
グ部のブロック図である。

【図１８】サンプリングデータにより作成されるヒスト
グラムの例を示す図である。

【図１９】画像処理装置におけるＬｏｇ変換部のＬｏｇ
テーブルを補正するためのＡＥ補正テーブルを示す図で
ある。

【図２０】原稿照射ランプの点灯電圧とコントロール電
圧との関係を示す図である。

【図２１】原稿照射ランプの制御回路を示すブロック図
である。

【図２２】原稿照射ランプの制御回路の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図２３】第２のＡＥ補正処理により飛ばされる濃度範
囲を説明するための図である。

【図２４】本発明の第１実施例における白補正回路の回
路ブロック図である。

【図２５】本発明の第２実施例において２種類のシェー
ディング補正係数を作成するときの動作を示すフローチ
ャートである。

【図２６】本発明の第３実施例におけるＬｏｇテーブル
補正用の補正テーブルを示す図である。

【符号の説明】

８原稿照射ランプ１３画像処理装置１４ＣＣＤイメージセンサ２１ａＣＰＵ２１ｂＤ／Ａ変換器２１ｃランプレギュレータ７８ｂ補正係数ＲＡＭ７９ｂ乗算器８７ｂ変更補正係数ＲＡＭ１３２黒補正／白補正回路１３７Ｌｏｇ変換部１３８画像データサンプリング部１３９ＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿に光を照射する光照射手段と、該光
照射手段により光が照射された原稿からの反射光を受光
することにより原稿上の画像を読取るイメージセンサ
と、前記光照射手段の照射光量を調節することにより前
記イメージセンサにより読取られた画像信号の出力レベ
ルを補正する第１の補正手段と、該第１の補正手段によ
り補正された画像信号の出力レベルを補正する第２の補
正手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】前記第１の補正手段と第２の補正手段と
は、自動露光制御を行う過程で作動することを特徴する
請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】前記第２の補正手段は、変更された補正係
数によりシェーディング補正を行うことにより、前記第
１の補正手段により補正された画像信号の出力レベルを
補正することを特徴とする請求項１、または請求項２に
記載の画像読取装置。