JPH09163103A - 画像読取装置の位置誤差測定用パターン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子製版システムの出力装置を利用して形成
することのできる精度の良い斜線パターンを提供する。 【解決手段】 光電変換装置１１は、例えばラインＣＣ
Ｄで、画像が電気信号に変換される。電気信号に変換さ
れた画像はＡ／Ｄ変換部（器）１２でデジタルの多値の
画像データに変換される。変換されたデータは、照明の
不均一さ、レンズの周辺光量の低下、光電変換装置の画
素間の感度の違いなどをシェーディング補正部１３によ
ってシェーディング補正する。シェーディング補正され
た画像データは、位置誤差測定部（回路）１４に入力さ
れ、測定結果に応じた誤差信号１７を出力する。読み取
るべきパターン１０は、当該パターン１０を形成する線
Ｌを水平方向に出力して縁のギザギザをなくし、チャー
トの方を破線で示した所定の傾きに切ってパターン１０
を形成する。これにより、それ程精度の良い電子製版シ
ステムでなくとも縁がギザギザでない線を作ることが可
能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】この発明は、読取装置で読み
取ったビットマップ形式の画像データの位置誤差を測定
することができる画像読取装置に備えられる位置誤差測
定用パターンに関する。

【従来の技術】この種の画像読取装置として例えば日本
機械学会第７１期通常総会講演会講演論文集（ＩＶ）で
発表された「高精細画像入力装置の開発」（従来例１）
が知られている。ここでは、副走査方向に並べて配置さ
れた等ピッチラインのテストチャートを読み取った画
像、すなわち、副走査方向のライン間隔で離散化された
画像データに対して補間演算を行い、演算された結果か
ら、等ピッチラインの黒線、白線の中心位置を求め、テ
ストチャートの基準ピッチとの差を読み取ることで、装
置の振動などに起因する画像データの読み取り位置誤差
を検出するようになっている。他の従来例として特開平
６−２９７７５８号公報「走査線ピッチ計測方法」（従
来例２）がある。この公知例は、等ピッチパターンのデ
ータを書き込んだハードコピーのパターンを読み取って
ハードコピー装置の書き込みの走査線のピッチむらを計
測するようになっている。

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
１では、等ピッチラインのパターンのエッジと読み取り
のサンプリングのタイミングとの位置関係との相違によ
り同じ形状のパターンを読み取って得られるデータがそ
れぞれ異なってしまうモアレという現象がある。読み取
ったデータはこのモアレによって必ずしもパターンのエ
ッジの位置と対応しないので、位置誤差の測定精度を劣
化させる。モアレの影響は、等ピッチラインパターンを
精細にして読み取り装置の分解能に近づけると非常に顕
著になり、条件によっては位置誤差の測定ができなくな
るほどになる。したがってこの方式では、読み取り装置
の分解能に近い、あるいはそれ以下の位置誤差を高精度
で測定することはできない。また、等ピッチラインのパ
ターンを使うので、モアレの影響を無視しても、高い周
波数成分の位置誤差を測定するためにパターンのピッチ
を精細にすると、結像光学系のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔ
ｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒａｔｉｏ）の限界によっ
て得られた画像の濃淡の信号の差が小さくなり、測定精
度が劣化せざるを得ない。さらに、パターンの精細化で
は、測定の周波数帯域を高い方向に広げ、精度を上げる
ことができないのでサンプリングしたデータを補間する
処理を行っている。より良い補間を行うには、より多く
の周辺データを使ったり、複雑な演算処理が必要にな
り、処理時間が長くなる。さらに補間はあくまでも補間
であり、真のデータとのずれが生じることは避けられ
ず、測定精度を劣化させる要因になる。また、光電変換
装置の中の特定の１つの受光素子が副走査方向に走査す
ることによって得られる画像データを使用しているの
で、受光素子そのものが持つノイズが測定そのものの精
度に影響を与えて、精度を劣化させる。従来例２では、
計測時には光電変換装置でパターンを読み込んだデータ
を使うので、計測に当たってはハードコピーの読み取り
時の走査むらはないという条件で読み取ってハードコピ
ーのピッチむらを計測している。その他、特に説明しな
いが、前述の従来例１と同様のモアレの問題を有する。
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされた
もので、その目的は、電子製版システムの出力装置を利
用して形成することのできる精度の良い斜線パターンを
提供することにある。

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、走査方向に対して一定の傾き、および一定の
幅で連続して並んだパターンを一定の時間間隔で線順次
に走査して読み取り、画像読取装置の位置誤差を測定す
る装置、および原稿の読取範囲外に設置され、走査方向
に対して傾きを持つ線の等ピッチの並びで構成されたパ
ターンを画像データとともに読み取る機能を有する画像
読取装置のパターンにおいて、前記パターンは電子製版
システムで水平線として出力され、さらに前記水平線を
傾けて使用することによって斜線とすることを特徴とし
ている。

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。 １．装置の概略構成 図１は、本実施形態に係る画像読取装置の概略構成を説
明するための断面図である。同図において、筐体８の上
面に、読み取るための原稿を載せるコンタクトガラス１
が設けられ、当該コンタクトガラス１は筐体８に支えら
れた状態になっている。コンタクトガラス１の上面に画
像を下にして置かれた原稿は、照明光源２によって照明
され、原稿の反射光は第１ミラー３、第２ミラー４、第
３ミラー５および結像レンズ６によって光電変換装置７
上の光電変換素子の受光面に投影され、原稿の画像は電
気信号に変換される。電気信号に変換されたデータは所
定の処理をした後、出力される。照明光源２と第１ミラ
ー３は、図示しない第１キャリッジに取り付けられてお
り、同じく図示しない駆動装置によって原稿を線順次に
読み取るため、原稿面との距離を一定に保った状態で移
動する。第２ミラー４と第３ミラー５は、図示しない第
２キャリッジに取り付けられ、第１キャリッジの１／２
の速度で第１キャリッジと同様に移動する。このような
構成で原稿を走査することによってコンタクトガラス１
上の所定の範囲の画像を線順次で読み取る。図２は、図
１に示した画像読取装置の平面図で、コンタクトガラス
１、筐体８、シェーディング補正の基準データを光電変
換部に与えるための基準濃度板９、および読み取った画
像データの画素の位置誤差を測定するために設けられた
測定用パターン１０の配置の状態を示している。ここ
で、基準濃度板９および測定用パターン１０が鎖線で示
してあるのは、光電変換装置で読み取れるように読取装
置の外面には出ていないことを示すためである。特に測
定用パターン１０は画像データとともに光電変換装置で
読み込むので原稿と同様に光電変換素子の受光面に結像
する必要があり、コンタクトガラス１の原稿が置かれる
面に設けられている。図３は図２において２点鎖線の円
ＣＬで囲んだ部分の詳細を示す図である。基準濃度板９
は測定用パターン１０を読み取る光電変換素子の画素に
対してもシェーディング補正が行えるようにするため、
測定用パターン１０が配置されている領域まで延ばして
ある。図４は測定用のパターン１０の一部を拡大した平
面図であり、このパターン１０は黒の斜線Ｌと背景の白
で構成している。このパターン１０については、後述の
測定原理の項で別途説明する。なお、この実施形態で
は、測定用のパターン１０を画像外の図２に示す位置に
設置し、画像と同時に読み取って測定する。 ２．システム構成 図５は、この実施形態に係る画像読取装置のシステム構
成を示すブロック図である。このシステムは画像読取装
置への付加機能として組み込み、リアルタイムで位置誤
差を測定するもので、光電変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１
２、シェーディング補正部１３、位置誤差測定部１４、
制御部１５および位置誤差補正部１６から基本的に構成
されている。光電変換部１１は、例えばラインＣＣＤに
よって構成され、読み取った画像を電気信号に変換す
る。電気信号に変換された画像はＡ／Ｄ変換器１２でデ
ジタルの多値の画像データに変換される。変換されたデ
ータは照明の不均一さ、レンズ周辺光量の低下、光電変
換素子の画素間の感度の違いなどをシェーディング補正
部１３で補正する。シェーディング補正された画像デー
タは位置誤差測定部１４に入力され、位置誤差測定部１
４で副走査方向の読取ラインごとにライン間の位置誤差
が測定され、測定結果を誤差信号１７として位置誤差補
正部１６に出力する。位置誤差補正部１６では、画像デ
ータ（ビデオ号）とともに位置誤差信号１７を受け取
り、補正に必要な所定ライン数の画像データと、それら
の隣接するライン間の誤差信号１７を順次メモリに保持
する。そして、メモリのデータを使用し、補正を行う対
象のラインの前後の画像データと誤差データにより、本
来あるべき位置の画像データを読み取った画像の値に基
づいた補間法によってライン上の画素ごとの値を計算
し、補正したラインの画像データをラインごとにビデオ
信号１８として出力する。処理が済んでデータが不要に
なったメモリには次のデータを保持させ、順次処理を繰
り返すことによって原稿の全面の画像を処理して出力す
る。それぞれの機能ブロックは、制御部１５によってタ
イミングの制御、動作条件の設定などがなされ、相互に
関連して動作する。なお、符号１９は制御部１５との間
で送受信されるビデオ制御信号である。また、光電変換
装置として等倍センサを用いた読取装置では、レンズの
特性による周辺光量の低下という問題がないので、シェ
ーディング補正を省く場合があるが、そのような形式の
読取装置にも本実施形態のような読取装置を適用するこ
とができる。 ３．測定原理 図６は、本出願の測定原理を典型的な場合を前提にして
説明するための図である。図の主走査と書いた矢印１０
１は線順次で画像を読み取る装置が同時に読み取る１ラ
インの画像の画素の並びと、この並列のデータを直線の
データに変換したときの時間軸上の順序を示す。図の副
走査と書いた矢印１０２は主走査の１列が読み取る範囲
を順次移動させながら読み取って行く方向を示してい
る。移動する手段としては、原稿の画像を光電変換素子
に投影するミラー、照明ランプなどを機械的に移動させ
るもの、原稿を移動させるもの、光電変換素子とその結
像光学系を一体にして移動させるものなどがある。ここ
ではこの主走査方向と副走査方向に平行な線で囲まれた
それぞれの４角形を画素ということにする。画素によっ
て構成される平面は、原稿の画像を電気信号に変換され
たデータが原稿の画像の写像がそのまま並んでいるとい
うイメージでとらえることができ、ビットマップという
こともある。読み取り装置からリアルタイムで出力され
るときには、主走査、副走査の方向が時間的な順序を示
すが、出力されたデータをメモリに取り込んだ状態で
は、それぞれの画素を任意にアクセスすることも可能で
あり、主走査、副走査、時間の順序にとらわれない扱い
も可能になる。図６は主走査と副走査の画素サイズが等
しい場合で、副走査方向の走査速度が変動するときと、
一定速度で４５°の斜線を読み取るときに光電変換装置
に投影されるが、像を全く劣化のないかたちでビットマ
ップに対応させて示したものである。すなわち、ａは副
走査方向の読み取りのタイミングを制御するクロックに
対応する所定の一定速度で走査したときで、ビットマッ
プにも４５°の像ができる。ｂは速度が変動するときの
像で、速度に応じて傾きが異なってくる。つまり、Ａ−
Ｂは副走査方向の走査速度が０のときで、副走査方向の
読み取りのタイミングを制御するクロックにより副走査
方向のビットマップのアドレスが進んでも原稿を読み取
っている位置が変わらないため、副走査方向に平行な線
になってしまう。Ｂ−Ｃは副走査方向の走査速度が所定
の速度の１／２のときで、ビットマップのアドレスが進
んでも、その半分しか進まない位置の画像を読んでいる
ことになり、画像の副走査方向の線との角度はｔａｎθ
＝０．５から、約２６．５７°である。Ｃ−Ｄは所定の
速度で走査しているときで、傾きは４５°である。同様
にＤ−以降は走査速度が１．５倍の場合で、その角度は
約５６．３１°である。つまり、走査速度によって像の
傾きが異なること、言い換えれば斜線の主走査方向への
移動量が、副走査方向の移動速度に対応することを測定
原理として副走査方向の移動速度のムラ、ミラー、レン
ズ、光電変換装置の振動などに起因するビットマップ画
像の画素の位置誤差を計測する。以上、正方形の画素を
持ち、４５°の線を使用した場合で説明したが、画素が
正方形でなく、例えば、主走査の分解能４００ｄｐｉ、
副走査の分解能６００ｄｐｉといった読み取り装置の画
像データに適用することもでき、４５°以外の斜線を用
いても同様に、斜線の画像の主走査方向への移動量が副
走査方向の読み取り方向の速度に依存するという関係は
成立するので、画素の位置誤差を計測することができ
る。 ４．位置誤差測定処理 図７は図１と同様のビットマップに斜線の画像データａ
があるときの位置誤差の測定を行うときの処理を説明す
るためのものである。Ｗ1 は画像データの位置を求める
ための演算を行う１１×３のウインドウである。ウイン
ドウ内のデータの位置を求めるため、主走査方向におけ
る重心を演算する。この演算では、順次ウインドウの位
置をＷ2,Ｗ3 ・・・と移動させながら重心を求める。重
心の主走査方向の位置は４５°の線の場合、画素の位置
がなんらかの誤差要因で移動することがなければ、ウイ
ンドウを図のように移動させた場合、主走査方向に１画
素分ずつ移動するはずである。画素の移動量が１画素分
と異なる場合は、何らかの原因で画素の位置が変動した
ことになり、位置誤差を求めることができる。位置誤差
の主要な要因が副走査方向の走査速度のムラによること
が分かっている場合には、位置誤差のデータか速度ムラ
にデータを変換することは容易である。重心を求めるの
に周辺の画素のデータを含む多数の画素データを使って
いるので、ＣＣＤ固有のノイズを始めとしてさまざまな
ノイズが画像データに含まれるが、重心を求める過程で
ノイズの影響が軽減され、Ｓ／Ｎの高い測定が可能にな
っている。通常、ウインドウの画素の数が多いほどＳ／
Ｎは高くなる。ウインドウの形状は主走査方向の重心を
求めることから、主走査側に大きいことが望しい。副走
査方向は１としても測定可能である。図８は斜線の数が
複数あって複数の斜線ａ1 ，ａ2 ，ａ3 を使用して位置
誤差を測定する場合のウインドウの移動とそれに伴う処
理を説明するものである。図４の例と同様にウインドウ
を順次移動させ、あらかじめ設定したおいたＷn に達し
たとき、その次のウインドウとしてＷn+1 に移動させ
る。移動する前後の斜線のパターンａ1 とａ2 の間隔は
測定用チャートを作成する段階で決めておき、その間隔
の値を主走査方向の重心の移動を計算するときに補正す
る。Ｗn+1 、Ｗn+2 、Ｗn+3 ・・・と移動させる。パタ
ーン間の間隔を画素サイズの整数倍に設定しておくと、
ウインドウをジャンプさせたときの補正が簡単であり、
測定に先立って測定装置にこの補正量を入力するときに
も便利である。この例ではウインドウを１画素ずつ移動
させているが、画素の位置誤差を起こす原因となる振動
などの周波数帯域が低い場合は、ウインドウを２画素以
上ずつ移動させても良い。こうすることによって測定に
要する時間短くすることができる。また、複数の斜線を
使って位置誤差を測定するようにすれば、読み取り装置
の読み取り範囲が縦長であっても副走査方向の全域にわ
たっての測定が可能になる。さらに、主走査方向の狭い
幅のなかだけで測定するようにすれば、主走査方向にお
ける中央部とか、手前とか、奥側とかに分けて位置誤差
を測定することも可能になる。これらの図からも明らか
なように、本願では高い分解能で位置誤差を測定する場
合でも、それに応じて斜線のパターンを細くする必要は
全くなく、システムのＭＴＦの制約の影響を受けない幅
の広いパターンを使うことができるという特徴がある。
幅の広いパターンを使えば、それに応じてウインドウも
大きくなり、結果として測定の精度を上げることができ
る。なお、処理速度、リアルタイム処理を行う場合は、
バッファのサイズ、回路規模の経済性などとのバランス
でパターンの幅を設定すればよい。なお、他の例とし
て、幅の広い線のパターンを用い、どちらか片側のエッ
ジのデータによっても同様に位置誤差を測定することが
可能である。また、副走査の読み取りタイミングと斜線
との関係は常に同じであるから、前述の公知例のように
副走査方向に並べられた等間隔の白黒のパターンでは避
けることのできないモアレの問題を回避することがで
き、高精度な位置誤差の測定を可能にしている。 ５．ウインドウのデータと重心の計算 図９はウインドウのデータと、斜線のパターンの関係を
示すものである。ウインドウの各画素には斜線のパター
ンを読み取って得られる画像データの値が記入されてい
る。画像データの値は８ビットのデジタルデータで、１
０進法で表すと０〜２５５の値を取ることができる。図
の値は画像のデータを１０進法で表記した値である。主
走査方向の重心を計算するには、各列ごとにデータの和
を求める。これを右側からｈ0,ｈ1,・・・ｈ10とする
と、それぞれ１４、３７、１５０、３４５、５６２、５
９０、４２７、２０２、５０、１８、１３である。各画
素の主走査方向の中心の座標を右から順に０〜１０と
し、重心の主走査方向の位置をｍとすると、ｍの周りの
モーメントは０となるので、 ｈ0 （ｍ−０）＋ｈ1 （ｍ−１）＋・・・ｈ10（ｍ−１
０）＝０ が成り立ち、数値を入れて計算すると、 ｍ＝４．６６７ が得られる。重心を求めるのは、補間などの前処理を必
要とせず、演算の簡素化、高速化に有用である。画像の
位置を求めるのは、各列ごとのデータの和の並びから、
補間により所定の分解能のデータ列を得て、そのデータ
からピーク値の存在する位置を求める方法を使うことも
できる。 ６．斜線の幅 重心を計算するに当たり、斜線の幅はデータをきちんと
読み取れるものであれば問題ないが、画素が正方形で、
斜線の角度が４５°であり、画像の走査速度を所定の目
標速度からのわずかなズレをより高精度で測定する場
合、斜線の主走査方向の幅を画素の整数倍にしておく
と、ウインドウを斜め方向に移動しても、斜線と画素の
関係は斜線の両側で同じになり、画像データの誤差要因
もバランスし、画像の位置を計算する精度を高めること
ができる。 ７．主走査方向の斜線の画像の移動量と副走査方向の画
素の位置誤差の関係 この実施形態では、副走査方向の画素の位置誤差を測定
するために、斜線を読み取った画像の主走査方向へ画像
の位置の移動を見ている。正方形の画素で４５°の斜線
を使って測定する場合には、これまでの説明で明らかな
ように、主走査方向の移動量のウインドウ間における偏
差がそのまま、副走査方向の位置誤差になる。画素が正
方形でない場合、斜線の角度が４５°でない場合には、
換算をして副走査方向の位置誤差を得る必要がある。 ８．測定の処理手順 図１０は、測定の処理手順を示すフローチャートであ
る。この処理手順では、まず、計算するウインドウの位
置を示すＷ．Ｐ．（ウインドウポインタ）をセットし
（ステップＳ１）、次に、Ｗ．Ｐ．で指示されるウイン
ドウのデータを取り込み（ステップＳ２）、取り込んだ
データの総和Ｖを計算する（ステップＳ３）。そして、
データの総和Ｖがあらかじめ設定したａとｂとの間の値
を持っているかどうかをチェックする（ステップＳ
４）。このチェックでａとｂとの間に入っていれば、重
心の計算を行い（ステップＳ５）、さらに、重心のずれ
を計算した（ステップＳ６）後、次のＷ．Ｐ．をセット
する（ステップＳ７）。その後、ステップＳ２に戻って
データフェッチ以降の処理を繰り返す。一方、ステップ
Ｓ４で、データの総和Ｖがａとｂとの間に入っていなけ
れば、ループから抜け出し、処理を終了する。なお、ス
テップＳ４で処理の総和をチェックするのは、スタート
のときにＷ．Ｐ．を誤ってセットしたため、ウインドウ
内に斜線のデータがないような場合に、正しい測定がさ
れていないのに測定結果が出力されるのを防止するとい
う理由からである。また、測定に使う斜線の長さを短く
しておけば、斜線が途切れた位置で打ち切ることがで
き、必要以上の測定を無駄を省くことができる。 ８．位置誤差に基づく読取データの配置 図１１は位置誤差の補正をどのように行っているかを説
明するための図である。縦軸は図５におけるシェーディ
ング補正部１３におけるシェーディング補正後の画像デ
ータの値を示し、データは８ビットのデジタル値である
から、１０進法で表記すれば０〜２５５の値を持つ座標
軸である。横軸はライン順次で読み取るラインの位置を
示す。正の正数を割り当てた位置は、前述のシステムの
制御部５が水晶振動子による発振周波数を分周して作っ
たライン読み込みのタイミング信号に対応する各ライン
の位置である。水晶振動子の発振周波数の安定度は非常
に高いので、整数を割り当てた位置はシステムの画像ラ
インの本来あるべき位置を示していることになる。この
間隔はまた、本システムの読み取りの分解能、４００ｄ
ｐｉのドット間の距離にも対応する。装置に備えなけれ
ばならないメモリの量を最小で済ますため、この例では
画素の位置の補正をリアルタイムで行う。リアルタイム
で行うためには処理に伴う演算を簡略化する必要があ
り、簡略にすれば処理系の回路規模も小さくなり、経済
的な効果もあるので、処理の分解能を１／１６ドットと
している。そのため、横軸の整数の間は１６に分割した
メモリが設けられている。横軸の０においては、システ
ムの制御部５が決める位置と実際に読み取った画像の位
置は位置しているものとして図示している。画素の位置
誤差が生じる原因はいろいろあるが、中でも大きな原因
となるのはキャリッジの速度が変動することである。図
では、第１キャリッジの速度が所定の値よりも１／１
６、言い換えれば６％速い状態が続いた場合を示してい
る。横軸の１の位置に本来対応する位置の画像を読み取
るはずであるが、キャリッジが速いため、実際には１／
１６ドット分先の画像を読むことになる。この位置を細
線ｂで示し、そのときのデータを小さな○で示してい
る。このとき位置誤差の測定は、１ライン前の位置を基
準とした次のラインの位置ずれを順次ラインごとに行う
ので、１／１６の誤差が測定結果として画像データとと
もに出力され、補正部はそれを受け取る。位置誤差測定
における重心の演算の精度は１／１６よりも高いが、そ
の結果を１／１６の分解能になるように丸めを行ってい
る。キャリッジの速度はそのまま速い状態を継続してい
るので、１ライン前に読み取ったデータとの関係で測定
して得られる位置誤差は同じく１／１６である。しか
し、システムのクロックによって決まる本来画素がある
べき位置２とは１ライン前のラインの位置がすでに１／
１６ずれていたので、さらに１／１６ずれることにな
り、結果として２／１６ずれた位置ｃの画像データを読
んでいることになる。同様に、次の読み取りでは３／１
６ずれた位置ｄの画像データを読み取り、順次ｅ，ｆ，
ｇの位置の画像を読み取って、それぞれの小さな○で示
すデータが得られる。すなわちラインごとに測定する位
置誤差の累積によって読み取った画像データの位置は決
まり、１／１６の分解能を持つ横軸に読み取ったデータ
が割り付けられる。図１１のａ〜ｇに対応している小さ
な○で示す位置誤差を含んだ読み取りデータから本来画
像があるべき位置０〜７に対応する大きな○で示すデー
タを補間法で求めることによってデータの補正を行う。
例えば、横軸の座標２に対応するデータを求めるには、
２より前のデータ２個（ａ，ｂに対応する読み取りデー
タ）と後のデータ２個（ｃ，ｄに対応する読み取りデー
タ）から３次補間法（Ｃｕｂｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉ
ｏｎ）を使っている。順次補正を行う整数の座標の前の
データ２個と後のデータ２個を使って補正データを求め
る。補間法はこれに限らず、このほかのさまざまの補間
法を使用することもできる。また、補間に使用するデー
タの数も必要に応じて増減することもできる。なお、画
素の位置ずれを測定する手段については、前記したもの
の外に、前述の公知例で示された方法や、画素の位置誤
差が発生する原因がキャリッジの走行むらに特定される
ような読み取り装置では、キャリッジの位置または速度
を測定するリニアエンコーダを設けてデータを得ても良
いし、キャリッジに加速度ピックアップを取り付けて加
速度データからキャリッジの速度または位置のデータを
得ても良い。また、読み取り用の光学部品を固定して代
わりに原稿を走行させて線順次に読み取る形式の読み取
り装置では、原稿を２本のローラで挟んで走行させるロ
ーラの軸にロータリエンコーダを取り付けて、速度また
は位置のデータを得るようにしても良い。また、この実
施形態では、補正の方法については、バッファメモリを
使ったリアルタイム補正のシステムについての説明した
が、ページメモリを使ってそこに読み取りデータを位置
誤差のデータを一旦取り込んでから同様に処理して画像
データを出力するようにしても良い。さらに、補正に使
用した誤差データを出力可能に構成し、装置の調整、あ
るいは故障診断に利用することもできる。 ９． 誤差検知用パターン 図１２にこの実施形態に係るパターン作成の状態を示
す。電子製版システムによって形成した画像はドットの
集合で表現されているため、傾きのある線に関してはど
うしても線画ギザギザになるという問題がある。例え
ば、図１２に示すように白地のチャートに一定の傾きの
線Ｌのパターン１０を出力して作る場合、斜めの線Ｌは
図１２において引き出して示す拡大図から分かるよう
に、どうしても縁がギザギザになってしまい、画素を読
み取るときノイズ成分によって精度のよい位置誤差測定
を行うことができない。そこで、図１３に示すようにパ
ターン１０を形成する線Ｌを水平方向に出力して縁のギ
ザギザをなくし、チャートの方を破線で示した所定の傾
きに切ってパターン１０を形成する。これにより、それ
程精度の良い電子製版システムでなくとも縁がギザギザ
でない線を作ることが可能になる。このように構成する
と、線Ｌを水平線として出力することで、傾きのある線
Ｌを出力したときにできる線のギザギザをなくすことが
できノイズ成分の少ない精度のよい位置誤差測定が可能
になる。また、安く、しかも早くパターン１０を形成す
ることができる。

【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、本発
明によれば、パターンの線を水平線として出力すること
によって傾きのある線を出力したときにできる線の縁の
ギザギザをなくすことができるので、ノイズ成分の少な
い精度の高い位置誤差測定を行うことが可能となる。ま
た、安く、短時間でパターンを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における画像読取装置の概略
構成を示す断面図である。

【図２】本発明の実施形態における画像読取装置の平面
図である。

【図３】図２において２点鎖線の円で囲んだ部分の拡大
図である。

【図４】図２における測定用パターンの部分を拡大した
拡大図である。

【図５】本発明の実施形態における画像読取装置のシス
テム構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の実施形態における測定原理を示す説明
図である。

【図７】ビットマップに斜線の画像データがあるときの
位置誤差測定を行うときの処理を示す説明図である。

【図８】ビットマップで複数の斜線を使って位置誤差を
測定する場合のウインドウの移動とそれに伴う処理を示
す説明図である。

【図９】ウインドウのデータと斜線のパターンの関係を
示す図である。

【図１０】本実施形態における測定の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１１】位置誤差の補正をどのように行っているかを
説明するための説明図である。

【図１２】本実施形態における線のパターンの形状を示
す説明図である。

【図１３】本実施形態における線のパターンの形成方法
を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ パターン １１ 光電変換部 １２ Ａ／Ｄ変換部（回路） １３ シェーディング補正部（回路） １４ 位置誤差測定部（回路） １５ 制御部 １６ 位置誤差補正部（回路） １７ 誤差信号 １８ ビデオ信号 １９ ビデオ制御信号 ａ，Ｌ 線（斜線）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年９月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、読取装置で読み
取ったビットマップ形式の画像データの位置誤差を測定
することができる画像読取装置に備えられる位置誤差測
定用パターンに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像読取装置として例えば日本
機械学会第７１期通常総会講演会講演論文集（ＩＶ）で
発表された「高精細画像入力装置の開発」（従来例１）
が知られている。ここでは、副走査方向に並べて配置さ
れた等ピッチラインのテストチャートを読み取った画
像、すなわち、副走査方向のライン間隔で離散化された
画像データに対して補間演算を行い、演算された結果か
ら、等ピッチラインの黒線、白線の中心位置を求め、テ
ストチャートの基準ピッチとの差を読み取ることで、装
置の振動などに起因する画像データの読み取り位置誤差
を検出するようになっている。

【０００３】他の従来例として特開平６−２９７７５８
号公報「走査線ピッチ計測方法」（従来例２）がある。
この公知例は、等ピッチパターンのデータを書き込んだ
ハードコピーのパターンを読み取ってハードコピー装置
の書き込みの走査線のピッチむらを計測するようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
１では、等ピッチラインのパターンのエッジと読み取り
のサンプリングのタイミングとの位置関係との相違によ
り同じ形状のパターンを読み取って得られるデータがそ
れぞれ異なってしまうモアレという現象がある。読み取
ったデータはこのモアレによって必ずしもパターンのエ
ッジの位置と対応しないので、位置誤差の測定精度を劣
化させる。モアレの影響は、等ピッチラインパターンを
精細にして読み取り装置の分解能に近づけると非常に顕
著になり、条件によっては位置誤差の測定ができなくな
るほどになる。したがってこの方式では、読み取り装置
の分解能に近い、あるいはそれ以下の位置誤差を高精度
で測定することはできない。

【０００５】また、等ピッチラインのパターンを使うの
で、モアレの影響を無視しても、高い周波数成分の位置
誤差を測定するためにパターンのピッチを精細にする
と、結像光学系のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒ
ａｎｓｆｅｒ Ｒａｔｉｏ）の限界によって得られた画
像の濃淡の信号の差が小さくなり、測定精度が劣化せざ
るを得ない。

【０００６】さらに、パターンの精細化では、測定の周
波数帯域を高い方向に広げ、精度を上げることができな
いのでサンプリングしたデータを補間する処理を行って
いる。より良い補間を行うには、より多くの周辺データ
を使ったり、複雑な演算処理が必要になり、処理時間が
長くなる。さらに補間はあくまでも補間であり、真のデ
ータとのずれが生じることは避けられず、測定精度を劣
化させる要因になる。また、光電変換装置の中の特定の
１つの受光素子が副走査方向に走査することによって得
られる画像データを使用しているので、受光素子そのも
のが持つノイズが測定そのものの精度に影響を与えて、
精度を劣化させる。

【０００７】従来例２では、計測時には光電変換装置で
パターンを読み込んだデータを使うので、計測に当たっ
てはハードコピーの読み取り時の走査むらはないという
条件で読み取ってハードコピーのピッチむらを計測して
いる。その他、特に説明しないが、前述の従来例１と同
様のモアレの問題を有する。

【０００８】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、電子製版システムの
出力装置を利用して形成することのできる精度の良い斜
線パターンを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、走査方向に対して一定の傾き、および一定の
幅で連続して並んだパターンを一定の時間間隔で線順次
に走査して読み取り、画像読取装置の位置誤差を測定す
る装置、および原稿の読取範囲外に設置され、走査方向
に対して傾きを持つ線の等ピッチの並びで構成されたパ
ターンを画像データとともに読み取る機能を有する画像
読取装置のパターンにおいて、前記パターンは電子製版
システムで水平線として出力され、さらに前記水平線を
傾けて使用することによって斜線とすることを特徴とし
ている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。

【００１１】１．装置の概略構成 図１は、本実施形態に係る画像読取装置の概略構成を説
明するための断面図である。同図において、筐体８の上
面に、読み取るための原稿を載せるコンタクトガラス１
が設けられ、当該コンタクトガラス１は筐体８に支えら
れた状態になっている。コンタクトガラス１の上面に画
像を下にして置かれた原稿は、照明光源２によって照明
され、原稿の反射光は第１ミラー３、第２ミラー４、第
３ミラー５および結像レンズ６によって光電変換装置７
上の光電変換素子の受光面に投影され、原稿の画像は電
気信号に変換される。電気信号に変換されたデータは所
定の処理をした後、出力される。

【００１２】照明光源２と第１ミラー３は、図示しない
第１キャリッジに取り付けられており、同じく図示しな
い駆動装置によって原稿を線順次に読み取るため、原稿
面との距離を一定に保った状態で移動する。第２ミラー
４と第３ミラー５は、図示しない第２キャリッジに取り
付けられ、第１キャリッジの１／２の速度で第１キャリ
ッジと同様に移動する。このような構成で原稿を走査す
ることによってコンタクトガラス１上の所定の範囲の画
像を線順次で読み取る。

【００１３】図２は、図１に示した画像読取装置の平面
図で、コンタクトガラス１、筐体８、シェーディング補
正の基準データを光電変換部に与えるための基準濃度板
９、および読み取った画像データの画素の位置誤差を測
定するために設けられた測定用パターン１０の配置の状
態を示している。ここで、基準濃度板９および測定用パ
ターン１０が鎖線で示してあるのは、光電変換装置で読
み取れるように読取装置の外面には出ていないことを示
すためである。特に測定用パターン１０は画像データと
ともに光電変換装置で読み込むので原稿と同様に光電変
換素子の受光面に結像する必要があり、コンタクトガラ
ス１の原稿が置かれる面に設けられている。

【００１４】図３は図２において２点鎖線の円ＣＬで囲
んだ部分の詳細を示す図である。基準濃度板９は測定用
パターン１０を読み取る光電変換素子の画素に対しても
シェーディング補正が行えるようにするため、測定用パ
ターン１０が配置されている領域まで延ばしてある。

【００１５】図４は測定用のパターン１０の一部を拡大
した平面図であり、このパターン１０は黒の斜線Ｌと背
景の白で構成している。このパターン１０については、
後述の測定原理の項で別途説明する。なお、この実施形
態では、測定用のパターン１０を画像外の図２に示す位
置に設置し、画像と同時に読み取って測定する。

【００１６】２．システム構成 図５は、この実施形態に係る画像読取装置のシステム構
成を示すブロック図である。このシステムは画像読取装
置への付加機能として組み込み、リアルタイムで位置誤
差を測定するもので、光電変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１
２、シェーディング補正部１３、位置誤差測定部１４、
制御部１５および位置誤差補正部１６から基本的に構成
されている。

【００１７】光電変換部１１は、例えばラインＣＣＤに
よって構成され、読み取った画像を電気信号に変換す
る。電気信号に変換された画像はＡ／Ｄ変換器１２でデ
ジタルの多値の画像データに変換される。変換されたデ
ータは照明の不均一さ、レンズ周辺光量の低下、光電変
換素子の画素間の感度の違いなどをシェーディング補正
部１３で補正する。シェーディング補正された画像デー
タは位置誤差測定部１４に入力され、位置誤差測定部１
４で副走査方向の読取ラインごとにライン間の位置誤差
が測定され、測定結果を誤差信号１７として位置誤差補
正部１６に出力する。位置誤差補正部１６では、画像デ
ータ（ビデオ号）とともに位置誤差信号１７を受け取
り、補正に必要な所定ライン数の画像データと、それら
の隣接するライン間の誤差信号１７を順次メモリに保持
する。そして、メモリのデータを使用し、補正を行う対
象のラインの前後の画像データと誤差データにより、本
来あるべき位置の画像データを読み取った画像の値に基
づいた補間法によってライン上の画素ごとの値を計算
し、補正したラインの画像データをラインごとにビデオ
信号１８として出力する。処理が済んでデータが不要に
なったメモリには次のデータを保持させ、順次処理を繰
り返すことによって原稿の全面の画像を処理して出力す
る。それぞれの機能ブロックは、制御部１５によってタ
イミングの制御、動作条件の設定などがなされ、相互に
関連して動作する。なお、符号１９は制御部１５との間
で送受信されるビデオ制御信号である。

【００１８】また、光電変換装置として等倍センサを用
いた読取装置では、レンズの特性による周辺光量の低下
という問題がないので、シェーディング補正を省く場合
があるが、そのような形式の読取装置にも本実施形態の
ような読取装置を適用することができる。

【００１９】３．測定原理 図６は、本出願の測定原理を典型的な場合を前提にして
説明するための図である。図の主走査と書いた矢印１０
１は線順次で画像を読み取る装置が同時に読み取る１ラ
インの画像の画素の並びと、この並列のデータを直線の
データに変換したときの時間軸上の順序を示す。図の副
走査と書いた矢印１０２は主走査の１列が読み取る範囲
を順次移動させながら読み取って行く方向を示してい
る。移動する手段としては、原稿の画像を光電変換素子
に投影するミラー、照明ランプなどを機械的に移動させ
るもの、原稿を移動させるもの、光電変換素子とその結
像光学系を一体にして移動させるものなどがある。ここ
ではこの主走査方向と副走査方向に平行な線で囲まれた
それぞれの４角形を画素ということにする。画素によっ
て構成される平面は、原稿の画像を電気信号に変換され
たデータが原稿の画像の写像がそのまま並んでいるとい
うイメージでとらえることができ、ビットマップという
こともある。読み取り装置からリアルタイムで出力され
るときには、主走査、副走査の方向が時間的な順序を示
すが、出力されたデータをメモリに取り込んだ状態で
は、それぞれの画素を任意にアクセスすることも可能で
あり、主走査、副走査、時間の順序にとらわれない扱い
も可能になる。

【００２０】図６は主走査と副走査の画素サイズが等し
い場合で、副走査方向の走査速度が変動するときと、一
定速度で４５°の斜線を読み取るときに光電変換装置に
投影されるが、像を全く劣化のないかたちでビットマッ
プに対応させて示したものである。すなわち、ａは副走
査方向の読み取りのタイミングを制御するクロックに対
応する所定の一定速度で走査したときで、ビットマップ
にも４５°の像ができる。ｂは速度が変動するときの像
で、速度に応じて傾きが異なってくる。

【００２１】つまり、Ａ−Ｂは副走査方向の走査速度が
０のときで、副走査方向の読み取りのタイミングを制御
するクロックにより副走査方向のビットマップのアドレ
スが進んでも原稿を読み取っている位置が変わらないた
め、副走査方向に平行な線になってしまう。

【００２２】Ｂ−Ｃは副走査方向の走査速度が所定の速
度の１／２のときで、ビットマップのアドレスが進んで
も、その半分しか進まない位置の画像を読んでいること
になり、画像の副走査方向の線との角度はｔａｎθ＝
０．５から、約２６．５７°である。

【００２３】Ｃ−Ｄは所定の速度で走査しているとき
で、傾きは４５°である。同様にＤ−以降は走査速度が
１．５倍の場合で、その角度は約５６．３１°である。
つまり、走査速度によって像の傾きが異なること、言い
換えれば斜線の主走査方向への移動量が、副走査方向の
移動速度に対応することを測定原理として副走査方向の
移動速度のムラ、ミラー、レンズ、光電変換装置の振動
などに起因するビットマップ画像の画素の位置誤差を計
測する。

【００２４】以上、正方形の画素を持ち、４５°の線を
使用した場合で説明したが、画素が正方形でなく、例え
ば、主走査の分解能４００ｄｐｉ、副走査の分解能６０
０ｄｐｉといった読み取り装置の画像データに適用する
こともでき、４５°以外の斜線を用いても同様に、斜線
の画像の主走査方向への移動量が副走査方向の読み取り
方向の速度に依存するという関係は成立するので、画素
の位置誤差を計測することができる。

【００２５】４．位置誤差測定処理 図７は図１と同様のビットマップに斜線の画像データａ
があるときの位置誤差の測定を行うときの処理を説明す
るためのものである。Ｗ1 は画像データの位置を求める
ための演算を行う１１×３のウインドウである。ウイン
ドウ内のデータの位置を求めるため、主走査方向におけ
る重心を演算する。この演算では、順次ウインドウの位
置をＷ2,Ｗ3 ・・・と移動させながら重心を求める。重
心の主走査方向の位置は４５°の線の場合、画素の位置
がなんらかの誤差要因で移動することがなければ、ウイ
ンドウを図のように移動させた場合、主走査方向に１画
素分ずつ移動するはずである。画素の移動量が１画素分
と異なる場合は、何らかの原因で画素の位置が変動した
ことになり、位置誤差を求めることができる。位置誤差
の主要な要因が副走査方向の走査速度のムラによること
が分かっている場合には、位置誤差のデータか速度ムラ
にデータを変換することは容易である。

【００２６】重心を求めるのに周辺の画素のデータを含
む多数の画素データを使っているので、ＣＣＤ固有のノ
イズを始めとしてさまざまなノイズが画像データに含ま
れるが、重心を求める過程でノイズの影響が軽減され、
Ｓ／Ｎの高い測定が可能になっている。通常、ウインド
ウの画素の数が多いほどＳ／Ｎは高くなる。

【００２７】ウインドウの形状は主走査方向の重心を求
めることから、主走査側に大きいことが望しい。副走査
方向は１としても測定可能である。

【００２８】図８は斜線の数が複数あって複数の斜線ａ
1 ，ａ2 ，ａ3 を使用して位置誤差を測定する場合のウ
インドウの移動とそれに伴う処理を説明するものであ
る。図４の例と同様にウインドウを順次移動させ、あら
かじめ設定したおいたＷn に達したとき、その次のウイ
ンドウとしてＷn+1 に移動させる。移動する前後の斜線
のパターンａ1 とａ2 の間隔は測定用チャートを作成す
る段階で決めておき、その間隔の値を主走査方向の重心
の移動を計算するときに補正する。Ｗn+1 、Ｗn+2 、Ｗ
n+3 ・・・と移動させる。パターン間の間隔を画素サイ
ズの整数倍に設定しておくと、ウインドウをジャンプさ
せたときの補正が簡単であり、測定に先立って測定装置
にこの補正量を入力するときにも便利である。

【００２９】この例ではウインドウを１画素ずつ移動さ
せているが、画素の位置誤差を起こす原因となる振動な
どの周波数帯域が低い場合は、ウインドウを２画素以上
ずつ移動させても良い。こうすることによって測定に要
する時間短くすることができる。

【００３０】また、複数の斜線を使って位置誤差を測定
するようにすれば、読み取り装置の読み取り範囲が縦長
であっても副走査方向の全域にわたっての測定が可能に
なる。さらに、主走査方向の狭い幅のなかだけで測定す
るようにすれば、主走査方向における中央部とか、手前
とか、奥側とかに分けて位置誤差を測定することも可能
になる。

【００３１】これらの図からも明らかなように、本願で
は高い分解能で位置誤差を測定する場合でも、それに応
じて斜線のパターンを細くする必要は全くなく、システ
ムのＭＴＦの制約の影響を受けない幅の広いパターンを
使うことができるという特徴がある。幅の広いパターン
を使えば、それに応じてウインドウも大きくなり、結果
として測定の精度を上げることができる。なお、処理速
度、リアルタイム処理を行う場合は、バッファのサイ
ズ、回路規模の経済性などとのバランスでパターンの幅
を設定すればよい。

【００３２】なお、他の例として、幅の広い線のパター
ンを用い、どちらか片側のエッジのデータによっても同
様に位置誤差を測定することが可能である。

【００３３】また、副走査の読み取りタイミングと斜線
との関係は常に同じであるから、前述の公知例のように
副走査方向に並べられた等間隔の白黒のパターンでは避
けることのできないモアレの問題を回避することがで
き、高精度な位置誤差の測定を可能にしている。

【００３４】５．ウインドウのデータと重心の計算 図９はウインドウのデータと、斜線のパターンの関係を
示すものである。ウインドウの各画素には斜線のパター
ンを読み取って得られる画像データの値が記入されてい
る。画像データの値は８ビットのデジタルデータで、１
０進法で表すと０〜２５５の値を取ることができる。図
の値は画像のデータを１０進法で表記した値である。

【００３５】主走査方向の重心を計算するには、各列ご
とにデータの和を求める。これを右側からｈ0,ｈ1,・・
・ｈ10とすると、それぞれ１４、３７、１５０、３４
５、５６２、５９０、４２７、２０２、５０、１８、１
３である。各画素の主走査方向の中心の座標を右から順
に０〜１０とし、重心の主走査方向の位置をｍとする
と、ｍの周りのモーメントは０となるので、 ｈ0 （ｍ−０）＋ｈ1 （ｍ−１）＋・・・ｈ10（ｍ−１
０）＝０ が成り立ち、数値を入れて計算すると、 ｍ＝４．６６７ が得られる。

【００３６】重心を求めるのは、補間などの前処理を必
要とせず、演算の簡素化、高速化に有用である。画像の
位置を求めるのは、各列ごとのデータの和の並びから、
補間により所定の分解能のデータ列を得て、そのデータ
からピーク値の存在する位置を求める方法を使うことも
できる。

【００３７】６．斜線の幅 重心を計算するに当たり、斜線の幅はデータをきちんと
読み取れるものであれば問題ないが、画素が正方形で、
斜線の角度が４５°であり、画像の走査速度を所定の目
標速度からのわずかなズレをより高精度で測定する場
合、斜線の主走査方向の幅を画素の整数倍にしておく
と、ウインドウを斜め方向に移動しても、斜線と画素の
関係は斜線の両側で同じになり、画像データの誤差要因
もバランスし、画像の位置を計算する精度を高めること
ができる。

【００３８】７．主走査方向の斜線の画像の移動量と副
走査方向の画素の位置誤差の関係 この実施形態では、副走査方向の画素の位置誤差を測定
するために、斜線を読み取った画像の主走査方向へ画像
の位置の移動を見ている。正方形の画素で４５°の斜線
を使って測定する場合には、これまでの説明で明らかな
ように、主走査方向の移動量のウインドウ間における偏
差がそのまま、副走査方向の位置誤差になる。画素が正
方形でない場合、斜線の角度が４５°でない場合には、
換算をして副走査方向の位置誤差を得る必要がある。

【００３９】８．測定の処理手順 図１０は、測定の処理手順を示すフローチャートであ
る。この処理手順では、まず、計算するウインドウの位
置を示すＷ．Ｐ．（ウインドウポインタ）をセットし
（ステップＳ１）、次に、Ｗ．Ｐ．で指示されるウイン
ドウのデータを取り込み（ステップＳ２）、取り込んだ
データの総和Ｖを計算する（ステップＳ３）。そして、
データの総和Ｖがあらかじめ設定したａとｂとの間の値
を持っているかどうかをチェックする（ステップＳ
４）。このチェックでａとｂとの間に入っていれば、重
心の計算を行い（ステップＳ５）、さらに、重心のずれ
を計算した（ステップＳ６）後、次のＷ．Ｐ．をセット
する（ステップＳ７）。その後、ステップＳ２に戻って
データフェッチ以降の処理を繰り返す。

【００４０】一方、ステップＳ４で、データの総和Ｖが
ａとｂとの間に入っていなければ、ループから抜け出
し、処理を終了する。

【００４１】なお、ステップＳ４で処理の総和をチェッ
クするのは、スタートのときにＷ．Ｐ．を誤ってセット
したため、ウインドウ内に斜線のデータがないような場
合に、正しい測定がされていないのに測定結果が出力さ
れるのを防止するという理由からである。また、測定に
使う斜線の長さを短くしておけば、斜線が途切れた位置
で打ち切ることができ、必要以上の測定を無駄を省くこ
とができる。

【００４２】９．位置誤差に基づく読取データの配置 図１１は位置誤差の補正をどのように行っているかを説
明するための図である。縦軸は図５におけるシェーディ
ング補正部１３におけるシェーディング補正後の画像デ
ータの値を示し、データは８ビットのデジタル値である
から、１０進法で表記すれば０〜２５５の値を持つ座標
軸である。横軸はライン順次で読み取るラインの位置を
示す。正の正数を割り当てた位置は、前述のシステムの
制御部５が水晶振動子による発振周波数を分周して作っ
たライン読み込みのタイミング信号に対応する各ライン
の位置である。水晶振動子の発振周波数の安定度は非常
に高いので、整数を割り当てた位置はシステムの画像ラ
インの本来あるべき位置を示していることになる。この
間隔はまた、本システムの読み取りの分解能、４００ｄ
ｐｉのドット間の距離にも対応する。

【００４３】装置に備えなければならないメモリの量を
最小で済ますため、この例では画素の位置の補正をリア
ルタイムで行う。リアルタイムで行うためには処理に伴
う演算を簡略化する必要があり、簡略にすれば処理系の
回路規模も小さくなり、経済的な効果もあるので、処理
の分解能を１／１６ドットとしている。そのため、横軸
の整数の間は１６に分割したメモリが設けられている。

【００４４】横軸の０においては、システムの制御部５
が決める位置と実際に読み取った画像の位置は位置して
いるものとして図示している。画素の位置誤差が生じる
原因はいろいろあるが、中でも大きな原因となるのはキ
ャリッジの速度が変動することである。図では、第１キ
ャリッジの速度が所定の値よりも１／１６、言い換えれ
ば６％速い状態が続いた場合を示している。横軸の１の
位置に本来対応する位置の画像を読み取るはずである
が、キャリッジが速いため、実際には１／１６ドット分
先の画像を読むことになる。この位置を細線ｂで示し、
そのときのデータを小さな○で示している。このとき位
置誤差の測定は、１ライン前の位置を基準とした次のラ
インの位置ずれを順次ラインごとに行うので、１／１６
の誤差が測定結果として画像データとともに出力され、
補正部はそれを受け取る。位置誤差測定における重心の
演算の精度は１／１６よりも高いが、その結果を１／１
６の分解能になるように丸めを行っている。

【００４５】キャリッジの速度はそのまま速い状態を継
続しているので、１ライン前に読み取ったデータとの関
係で測定して得られる位置誤差は同じく１／１６であ
る。しかし、システムのクロックによって決まる本来画
素があるべき位置２とは１ライン前のラインの位置がす
でに１／１６ずれていたので、さらに１／１６ずれるこ
とになり、結果として２／１６ずれた位置ｃの画像デー
タを読んでいることになる。同様に、次の読み取りでは
３／１６ずれた位置ｄの画像データを読み取り、順次
ｅ，ｆ，ｇの位置の画像を読み取って、それぞれの小さ
な○で示すデータが得られる。すなわちラインごとに測
定する位置誤差の累積によって読み取った画像データの
位置は決まり、１／１６の分解能を持つ横軸に読み取っ
たデータが割り付けられる。

【００４６】図１１のａ〜ｇに対応している小さな○で
示す位置誤差を含んだ読み取りデータから本来画像があ
るべき位置０〜７に対応する大きな○で示すデータを補
間法で求めることによってデータの補正を行う。例え
ば、横軸の座標２に対応するデータを求めるには、２よ
り前のデータ２個（ａ，ｂに対応する読み取りデータ）
と後のデータ２個（ｃ，ｄに対応する読み取りデータ）
から３次補間法（Ｃｕｂｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏ
ｎ）を使っている。順次補正を行う整数の座標の前のデ
ータ２個と後のデータ２個を使って補正データを求め
る。補間法はこれに限らず、このほかのさまざまの補間
法を使用することもできる。また、補間に使用するデー
タの数も必要に応じて増減することもできる。

【００４７】なお、画素の位置ずれを測定する手段につ
いては、前記したものの外に、前述の公知例で示された
方法や、画素の位置誤差が発生する原因がキャリッジの
走行むらに特定されるような読み取り装置では、キャリ
ッジの位置または速度を測定するリニアエンコーダを設
けてデータを得ても良いし、キャリッジに加速度ピック
アップを取り付けて加速度データからキャリッジの速度
または位置のデータを得ても良い。また、読み取り用の
光学部品を固定して代わりに原稿を走行させて線順次に
読み取る形式の読み取り装置では、原稿を２本のローラ
で挟んで走行させるローラの軸にロータリエンコーダを
取り付けて、速度または位置のデータを得るようにして
も良い。

【００４８】また、この実施形態では、補正の方法につ
いては、バッファメモリを使ったリアルタイム補正のシ
ステムについての説明したが、ページメモリを使ってそ
こに読み取りデータを位置誤差のデータを一旦取り込ん
でから同様に処理して画像データを出力するようにして
も良い。さらに、補正に使用した誤差データを出力可能
に構成し、装置の調整、あるいは故障診断に利用するこ
ともできる。

【００４９】１０． 誤差検知用パターン 図１２にこの実施形態に係るパターン作成の状態を示
す。

【００５０】電子製版システムによって形成した画像は
ドットの集合で表現されているため、傾きのある線に関
してはどうしても線画ギザギザになるという問題があ
る。例えば、図１２に示すように白地のチャートに一定
の傾きの線Ｌのパターン１０を出力して作る場合、斜め
の線Ｌは図１２において引き出して示す拡大図から分か
るように、どうしても縁がギザギザになってしまい、画
素を読み取るときノイズ成分によって精度のよい位置誤
差測定を行うことができない。そこで、図１３に示すよ
うにパターン１０を形成する線Ｌを水平方向に出力して
縁のギザギザをなくし、チャートの方を破線で示した所
定の傾きに切ってパターン１０を形成する。これによ
り、それ程精度の良い電子製版システムでなくとも縁が
ギザギザでない線を作ることが可能になる。

【００５１】このように構成すると、線Ｌを水平線とし
て出力することで、傾きのある線Ｌを出力したときにで
きる線のギザギザをなくすことができノイズ成分の少な
い精度のよい位置誤差測定が可能になる。また、安く、
しかも早くパターン１０を形成することができる。

【００５２】

【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、本発
明によれば、パターンの線を水平線として出力すること
によって傾きのある線を出力したときにできる線の縁の
ギザギザをなくすことができるので、ノイズ成分の少な
い精度の高い位置誤差測定を行うことが可能となる。ま
た、安く、短時間でパターンを製造することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走査方向に対して一定の傾き、および一
   定の幅で連続して並んだパターンを一定の時間間隔で線
   順次に走査して読み取り、位置誤差を測定する機能を有
   する画像読取装置の位置誤差測定用パターンにおいて、 前記パターンは電子製版システムで水平線として出力さ
   れ、さらに前記水平線を傾けて使用することによって斜
   線とすることを特徴とする画像読取装置の位置誤差測定
   用パターン。
2. 【請求項２】 原稿の読取範囲外に設置された走査方向
   に対して傾きを持つ線の等ピッチの並びで構成されたパ
   ターンを画像データとともに読み取る機能を有する画像
   読取装置の位置誤差測定用パターンにおいて、 前記パターンは電子製版システムで水平線として出力さ
   れ、さらに前記水平線を傾けて使用することによって斜
   線とすることを特徴とする画像読取装置の位置誤差測定
   用パターン。