JPH09261474A - 画像読取装置およびその調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間調の画像のばらつきの少ない高品位の画
像読取りを行う。 【解決手段】 ＣＣＤセンサ９からの出力レベルは、奇
数番目の画素および偶数番目の画素から異なるチャネル
に分けて導出され、アンプ１１，１２およびＡ／Ｄ変換
器１３，１４でデジタルデータに変換され、合成回路１
７を介してＣＰＵ１８に入力される。ＣＰＵ１８は、Ａ
／Ｄ変換器１３，１４に対し、Ｄ／Ａ変換器１５，１６
を介して基準レベルを与える。Ａ／Ｄ変換器１３，１４
の基準レベルは、白レベル基準値と黒レベル基準値とが
与えられ、白レベル基準値はＣＣＤセンサ９の各画素毎
に設定される。黒レベル基準値はチャネル毎の平均値と
して設定され、中間調の画像入力時のチャネル毎の平均
値の差が所定範囲内に収まるように調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ装置、イメージスキャナなどの画像読取装置、特に
画像をデジタルデータとして入力する画像読取装置およ
びその調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光源からの光で原稿を照射し、原稿から
の反射光をＣＣＤなどの固体撮像素子による画像読取手
段に入射させ、画像読取手段からの出力をアナログ／デ
ジタル（以下「Ａ／Ｄ」と略称する）変換して様々なデ
ジタル信号処理を施す画像読取装置についての先行技術
は、たとえば特公平５−３０１０２号公報などに開示さ
れている。ＣＣＤには複数、たとえば５０００個の画素
が直線上に配置され、各画素からの出力は順次的に１つ
の出力チャネルから導出される。ＣＣＤセンサからの出
力を増幅するアンプやＡ／Ｄ変換を行う回路はそれぞれ
１つずつ設けられ、各画素毎の入射光量を対応するデジ
タルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換の際には、最大光量
に対応する基準レベルと最小光量に対応する基準レベル
とを設定する。各基準レベルに等しい入力レベルに対応
するデジタルデータは、それぞれ最大値および最小値と
なり、中間のレベルが入力されるときには最大値と最小
値との中間のデジタルデータとなる。

【０００３】ＣＣＤセンサに形成される複数の画素は、
画素毎に感度が異なり、感度の補正を行うために、最大
光量に対応する基準レベルは画素毎に設定される。特公
平５−３０１０２号公報には、標準白色板を使用して光
量調整とシェーディング歪みの補正とを行う先行技術が
開示されている。

【０００４】近年は、ＣＣＤセンサからの出力を高速で
処理して迅速に画像読取りを行うことが要望されてい
る。このため、ＣＣＤセンサからの出力は多チャネル化
されたものもある。増加した出力チャネルに対して、出
力レベルを増幅するためのアンプやＡ／Ｄ変換回路を設
け、並列にレベル変換して信号処理することによって、
迅速な画像読取処理を行うことができる。

【０００５】複数のチャネル間でデジタルデータに変換
された画像信号間の変換誤差が存在すると、本来は同一
の入射光量であった画像でも異なる入射光量のように処
理されてしまう。このため、最大入射光量と最小入射光
量とを基準にチャネル間の基準レベル調整が行われてい
る。たとえば複写機においては、白の基準原稿を使用し
てＡ／Ｄ変換された出力データが各画素毎に２５５とな
るようにＡ／Ｄ変換器に与える最大基準レベルを設定
し、光源を遮断したときにＣＣＤセンサからの出力のＡ
／Ｄ変換されたデータが０となるように最小基準レベル
を設定する。最大基準レベルに関しては画素毎に設定さ
れ、最小基準レベルに関してはチャネル毎に設定され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のような調整で、
ＣＣＤセンサのような画像読取手段の最大入射光量と最
小入射光量とに対する画素毎あるいはチャネル毎のレベ
ル調整が行われる。しかしながら、最大入射光量と最小
入射光量との間の感度特性は、画素毎に異なる。また画
像読取手段からの出力を複数のチャネルで分けて入力処
理する場合は、チャネル毎に処理回路の特性が異なる
と、中間の入射光量において変換されるデジタルデータ
が一致せず、差が生じる。中間の入射光量である中間調
は、画像読取装置のデータをモニタに画像表示したり、
プリンタから印字出力する場合に、人間の目が最も敏感
に感じる範囲であり、一定の明るさや濃度に見えないと
非常に低品位な出力となってしまう。特に、１次元に画
素を配列させるＣＣＤラインセンサでは、偶数番目の画
素と奇数番目の画素とを異なるチャネルに出力する構成
が多く、中間調のばらつきが各画素に対応する表示画像
または印字画像で１画素毎に繰返されるので、網点原稿
等の周波数と干渉してモアレが増大する可能性がある。
画像読取装置が読取結果をデジタル変換するのは、画像
の拡大等の処理を行うためであり、チャネル間にばらつ
きがあると、画像の拡大によってばらつきの幅がさらに
拡大され、より低品位な出力となってしまうおそれもあ
る。そのようなばらつきを避けるためには、非常に狭い
範囲のスペックでＣＣＤセンサやＡ／Ｄ変換器を選別し
て用いることも考えられるけれども、画像読取装置の製
造コストが上昇し、たとえば通常コストの倍以上になる
ことが避けられない。

【０００７】特公平５−３０１０２号公報の先行技術の
ような調整では、ＣＣＤセンサの出力は１チャネル方式
であり、その出力にさらにシェーディング補正として基
準白色板を使用して光源の光量調整を行い、その後に白
レベル歪み調整を行っているけれども、この方法では高
速化を望むことはできない。また黒レベルの補正は行わ
ないので、各画素間での入力レベルのばらつきが大きく
なる。

【０００８】本発明の目的は、中間の入射光量に対する
調整を容易に行うことができる画像読取装置およびその
調整方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の画素を
有し、各画素毎に入射光量に応じて変化する出力レベル
を導出する画像読取手段と、画像読取手段からの出力レ
ベルを予め定める最大入射光量および最小入射光量にそ
れぞれ対応する基準レベル間でレベル変換するレベル変
換手段と、最大入射光量および最小入射光量に対応する
基準レベルをそれぞれ設定するレベル設定手段とを備え
る画像読取装置において、最大入射光量と最小入射光量
との中間の光量を、画像読取手段の各画素に入射させる
中間光量入射手段と、画像読取手段の各画素に最大入射
光量を入射させ、各画素毎にレベル変換手段からの変換
出力が同一となるように、最大入射光量に対応する基準
レベルを各画素毎に設定し、画像読取手段の各画素に最
小入射光量を入射させ、予め定める複数の画素に対して
レベル変換手段からの変換出力の平均値を最小入射光量
に対応する基準レベルとして設定し、中間光量入射手段
によって画像読取手段の各画素に前記中間の光量を入射
させ、前記予め定める複数の画素に対するレベル変換出
力が予め定める所定範囲内に収まるように、前記最小入
射光量に対応する基準レベルを調整する制御手段とを含
むことを特徴とする画像読取装置である。本発明に従え
ば、最大入射光量および最小入射光量に対応する基準レ
ベルをそれぞれ設定した後、中間の光量を画像読取手段
に入射し、画像読取手段の出力をレベル変換手段によっ
てレベル変換する。レベル変換出力が所定の範囲内に収
まるように最小入射光量に対応する基準レベルを調整す
る。この調整の結果、最小入射光量が入射されたときの
レベル変換出力は変化するけれども、より人間の目に感
じやすい中間の入射光量に対するレベル変換出力の変動
が抑制されて所定範囲内に収まるので、読取る画像の品
位を向上させることができる。

【００１０】また本発明で前記レベル変換手段は、前記
画像読取手段の各画素からの出力レベルをアナログレベ
ルからデジタルデータに変換し、前記レベル設定手段
は、前記最大入射光量および最小入射光量にそれぞれ対
応する基準レベルを、レベル変換手段がアナログレベル
からデジタルデータへ変換するための最大基準レベルお
よび最小基準レベルとしてそれぞれ設定することを特徴
としてもよい。本発明に従えば、画像入力手段が入射光
量に応じて導出する出力レベルを、レベル変換手段がア
ナログレベルからデジタルデータに変換する際に、レベ
ル設定手段は最大基準レベルおよび最小基準レベルを最
大入射光量および最小入射光量にそれぞれ対応する基準
レベルとして設定する。最大基準レベルは画像読取手段
の各画素毎に設定され、最小基準レベルは予め定める複
数の画素毎に、最小入射光量に対応して設定された後、
中間光量を画像読取手段に入射させて導出される出力レ
ベルのレベル変換出力が所定範囲内に収まるように調整
されるので、目視で目立つ中間の入射光量時の変換出力
をばらつきが生じないように合わせることができる。

【００１１】また本発明は、前記画像読取手段へ対象物
からの反射光を入射させるための光源を備え、前記中間
光量入射手段は、予め反射率が調整される中間光量用の
反射物を対象物として反射光を画像読取手段に入射させ
ることを特徴とする。本発明に従えば、中間光量用の反
射物を対象物として、反射光を画像読取手段に入射させ
ることによって中間の入射光量を各画素に与えることが
できるので、安定して中間入射光量に対する調整を行う
ことができる。

【００１２】また本発明は、前記画像読取手段へ対象物
からの反射光を入射させるための光源を備え、前記中間
光量入射手段は、予め反射率が調整される最大光量用の
反射物を対象物として、光源の光量を減少させることを
特徴とする。本発明に従えば、最大光量用の反射物を対
象物として中間光量の調整も行うことできるので、同一
の反射物を利用して最大光量と中間光量との調整を行う
ことができる。

【００１３】また本発明で前記画像読取手段は、予め複
数のグループに区分された画素からの出力レベルを各グ
ループ毎に設けられるチャネルから導出し、前記レベル
変換手段およびレベル設定手段は、各チャネル毎に設け
られ、前記制御手段は、各チャネル毎の平均値として最
小入射光量に対応する基準レベルを設定し、中間の入射
光量に対応するレベル変換手段からの変換出力のチャネ
ル毎の平均値の差が所定範囲内に収まるように、最小入
射光量に対応する基準レベルを調整することを特徴とす
る。本発明に従えば、画像読取手段からは複数のチャネ
ルに分けて画素からの出力レベルが導出されるので、並
列処理によって高速の画像読取りを行うことができる。
各チャネル毎に、中間の入射光量に対応する変換出力の
平均値が算出され、平均値の差が所定範囲内に収まるよ
うに最小光量に対応する基準レベルが調整されるので、
チャネル間の中間調の差が解消され、網点原稿等を読取
る際の周波数の干渉によって生じるモアレの増大等の不
具合を防ぐことができる。

【００１４】また本発明で前記制御手段は、予め設定さ
れる電源投入時の準備動作として、前記基準レベルの設
定および調整を行うことを特徴としてもよい。本発明に
従えば、電源投入時に、制御手段が基準レベルの設定お
よび調整を行うので、使用直前に中間の入射光量に対す
る基準レベルの調整が行われ、中間の入射光量に対する
レベル変換出力のばらつきが少ない状態で画像読取りを
行うことができる。

【００１５】また本発明で前記制御手段は、前記中間の
光量入射による最小入射光量に対応する規準レベルの調
整を、中間光量入射時のレベル変換出力の所定値に対す
る偏差に予め定める演算を施すことによって行い、調整
後に中間の入射光量に対応するレベル変換出力が所定範
囲内に収まらないときは、調整を繰返すように制御する
ことを特徴とする。本発明に従えば、中間の入射光量に
対応して最小入射光量に対応する基準レベルの調整を行
っても中間の入射光量でのレベル変換出力の誤差が大き
いときには、調整を繰返して行うので、最終的な誤差を
小さくし、高品位な画像読取りを行うことができる。

【００１６】また本発明で前記制御手段は、前記調整を
所定回繰返しても、前記レベル変換出力が所定範囲内に
収まらないとき、通報を行うように制御することを特徴
としてもよい。本発明に従えば、繰返し調整しても中間
の入射光量に対応するレベル変換出力が所定範囲内に収
まらないときには、装置の動作に異常が生じている可能
性が大きく、通報を行うことによって装置の使用者に注
意を促すことができる。

【００１７】また本発明で前記制御手段は、前記調整を
所定回繰返しても、前記レベル変換出力が所定範囲内に
収まらないとき、予め記憶されているレベルを最小入射
光量に対応する基準レベルとして設定することを特徴と
してもよい。本発明に従えば、中間の光量の入射時にレ
ベル変換出力が最小入射光量に対応する基準レベルを調
整しても所定範囲内に収まらないときには、最小入射光
量に対応する基準レベルに予め記憶されているレベルを
設定し、中間の入射光量についての調整は不充分でも、
画像読取動作は可能な状態とすることができる。

【００１８】また本発明で前記制御手段は、前記調整を
所定回繰返しても、前記レベル変換出力が所定範囲内に
収まらないとき、前回設定されたレベルを最小入射光量
に対応する基準レベルとして設定することを特徴として
もよい。本発明に従えば、中間の光量を入射したときの
レベル変換出力が所定範囲内に調整を繰返しても収まら
ないときには、前回の設定値を最小入射光量に対応する
基準レベルとして設定するので、画像読取動作が不可能
になる事態を避けることはできる。

【００１９】さらに本発明は、入射光量に応じて出力レ
ベルが変化する画像読取手段と、画像読取手段の出力レ
ベルを予め定める最大入射光量および最小入射光量にそ
れぞれ対応する基準レベル間でレベル変換するレベル変
換手段と最大入射光量および最小入射光量に対応する基
準レベルをそれぞれ設定するレベル設定手段とを含む画
像読取装置の調整方法において、最大入射光量および最
小入射光量の中間の入射光量を画像読取手段に入射さ
せ、画像読取手段の出力レベルのレベル変換手段による
レベル変換出力が所定範囲内に収まるように最小入射光
量に対応する基準レベルを調整することを特徴とする画
像読取装置の調整方法である。本発明に従えば、最大光
量に対応する基準レベルと最小光量とに対応する基準レ
ベルをレベル変換手段に対して設定し、さらに中間の入
射光量に対応するレベル変換出力が所定範囲内に収まる
ように最小光量に対応する基準レベルを調整して変動を
抑制するので、画像読取結果として人間の目に感じやす
い中間の光量レベルに対してばらつきの少ない高品位の
画像読取りを行うことができる。

【００２０】また本発明で前記中間の入射光量は、前記
最大入射光量の２０％以上で７０％以下であることを特
徴とする。本発明に従えば、中間の光量レベルとして人
間の目に最も敏感な２０％以上７０％以下の範囲で画像
読取のばらつきを減少させることができるので、高品位
な画像読取りを行うことができる。

【００２１】また本発明で前記画像読取装置は光源を備
え、前記画像読取手段には、光源からの光を反射する対
象物からの反射光が入射され、前記中間の入射光量によ
る調整は、予め反射率が調整される中間光量用の反射物
を対象物として行うことを特徴とする。本発明に従え
ば、中間光量用の反射物を対象物として使用し、中間の
入射光量を画像読取手段に与えることができるので、確
実な調整を行うことができる。

【００２２】また本発明で前記画像読取装置は光源を備
え、前記画像読取手段には、光源からの光を反射する対
象物からの反射光が入射され、前記中間の入射光量によ
る調整は、予め反射率が調整される最大光量用の反射物
を対象物とし、光源の光量を減少させて行うことを特徴
としてもよい。本発明に従えば、最大光量用の反射物を
対象物として中間の入射光量を画像読取手段に与えるこ
とができるので、反射物を最大光量用と中間光量用とに
共用し、調整のための構成を簡素化することができる。

【００２３】また本発明で前記画像読取手段は、異なる
位置での入射光量に対応する出力レベルをそれぞれ導出
する複数の画素を有し、前記最大入射光量に対応する基
準レベルは各画素毎に設定され、前記最小入射光量に対
応する基準レベルは複数の画素に対する平均値として設
定されることを特徴としてもよい。本発明に従えば、画
像読取手段の複数の画素に対し、最大入射光量に対応す
る基準レベルは個別的に設定するので、画素の感度のば
らつきを吸収することができる。最小入射光量に対応す
る基準レベルは平均値で設定するので、多数の画素に個
別的に設定する必要なく、構成を簡素化することができ
る。最小入射光量については、各画素毎にある程度変動
することになるけれども、人間の目にあまり敏感ではな
いので、変動があっても読取画像の品位低下を避けるこ
とができる。

【００２４】また本発明で前記画像読取手段は、前記複
数の画素が複数のグループに区分されて、各グループ毎
に異なるチャネルから出力レベルを導出し、前記レベル
変換手段および前記レベル設定手段は各チャネル毎に設
けられ、前記中間の入射光量による調整は、レベル変換
手段からのレベル変換出力のチャネル毎の平均値が所定
範囲内に収まるように行うことを特徴としてもよい。本
発明に従えば、画像読取手段の複数の画素を複数のグル
ープに区分し、各グループ毎に設けられるチャネルから
各画素の出力レベルを導出させ、各チャネル毎にレベル
変換手段およびレベル設定手段をそれぞれ設ける。中間
の入射光量による最小入射光量に対応する基準レベルの
調整は、各チャネル毎の平均値に基づいて、各チャネル
間の偏差が所定範囲内に収まるように行うので、チャネ
ル間の中間光量に対するレベル変換の差を解消し、読取
品質を向上させることができる。

【００２５】また本発明で前記中間の入射光量による調
整は、前記レベル変換手段からのレベル変換出力のチャ
ネル毎の平均値が大きい方のチャネルの最小入射光量に
対応する基準レベルを、同一の入射光量に対して変換出
力が減少する方向に変化させて行うことを特徴としても
よい。本発明に従えば、チャネル間の中間レベルの差が
所定範囲内に収まるように、入射光量が大きい方のチャ
ネルの最小入射光量に対応する基準レベルを、同一の入
射光量に対して変換出力が減少する方向に変化させて調
整するので、入射光量の小さい範囲では差が大きくなる
けれども中間の光量での変換出力の差は小さくなり、視
覚的な画像読取品位を向上させることができる。

【００２６】また本発明で前記中間の入射光量による最
小入射光量に対応する基準レベルの調整は、中間の入射
光量に対応するレベル変換出力の所定範囲からの偏差に
対して予め定める演算処理を施すことによって行い、調
整後に中間の入射光量に対応するレベル変換出力が所定
範囲内に収まらないときは、調整を繰返すことを特徴と
してもよい。本発明に従えば、中間の入射光量で最小入
射光量に対応する基準レベルの調整を予め定める演算処
理によって行い、１回の調整で中間の入射光量に対応す
るレベル変換出力の所定量に対する偏差が所定範囲内に
収まらないときには調整を繰返すので、より確実に中間
の入射光量に対する変動を抑制するための調整を行うこ
とができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態に
よる画像読取装置としてのイメージスキャナの簡略化し
た構成を示す。装置の天井面には、透明なガラスを材料
とする原稿台１と白レベル入力のための標準白板２とが
配置される。原稿台１および標準白板２の下方の空間で
は、光源ユニット３が図１の左右方向に移動可能であ
る。光源ユニット３は、たとえばハロゲンランプ４など
の光源を有し、反射鏡などによって原稿台１や標準白板
２を照射する。光源としては、キセノンランプや熱陰極
管なども使用される。原稿台１の表面に載置される原稿
や、標準白板２から反射された光は、光源ユニット３と
ともに移動する第１ミラー５や、第２ミラー６および第
３ミラー７によって順次的に反射され、レンズ８を介し
て画像読取手段であるＣＣＤセンサ９に入射する。レン
ズ８を通過してＣＣＤセンサ９に入射する光は、ＣＣＤ
センサ９の画素の表面で結像する。ＣＣＤセンサ９は、
たとえば１次元的な直線ライン上に５０００個の画素が
配置され、各画素からの出力信号を奇数番目の画素およ
び偶数番目の画素のグループに分けて、異なる２つのチ
ャネル９Ａ，９Ｂからそれぞれ導出する。ＣＣＤセンサ
９からの出力は、制御手段１０によって、読取タイミン
グや出力調整等が行われ、最終的に画像データとしてパ
ーソナルコンピュータやプリンタ等に出力される。ＣＣ
Ｄセンサ９はカラー用を用いることもできる。

【００２８】図２は、図１の制御手段１０の電気的構成
を示す。ＣＣＤセンサ９からの２チャネル９Ａ，９Ｂの
出力は、奇数番目画素および偶数番目画素のグループ別
にアンプ１１，１２によってそれぞれ増幅され、レベル
変換手段であるＡ／Ｄ変換器１３，１４によってそれぞ
れデジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ変換器１３，１
４がアナログレベルをデジタルデータに変換する際に
は、レベル設定手段であるデジタル／アナログ（以下
「Ｄ／Ａ」と略称する）変換器１５，１６によって設定
される最大基準レベル＋ＲＥＦと最小基準レベル−ＲＥ
Ｆとに従う。Ａ／Ｄ変換器１３，１４による変換出力
は、合成回路１７によって合成され、制御手段であるＣ
ＰＵ１８に入力される。ＣＰＵ１８は、合成回路１７の
合成結果に基づいて、Ｄ／Ａ変換器１５，１６が設定す
る＋ＲＥＦ，−ＲＥＦの値をそれぞれ調整する。ここで
＋ＲＥＦは白レベル基準値に相当し、−ＲＥＦは黒レベ
ル基準値に相当する。電源電圧が５Ｖであれば、＋ＲＥ
Ｆおよび−ＲＥＦは、それぞれたとえば５Ｖおよび１Ｖ
を初期値とする。

【００２９】図３は、図２のＣＰＵ１８の動作を示す。
動作開始後、ステップＳ１で光源ユニット３を標準白板
２の下方まで移動し、白レベルデータを取込んで＋ＲＥ
Ｆとして与える基準値を設定する。この前提として、Ｄ
／Ａ変換器１５，１６には、ＣＰＵ１８から、たとえば
前述の初期値が予め白レベル用の基準値ＡＤＡＷ＿Ｎお
よびＡＤＢＷ＿Ｎとしてそれぞれ設定される。ここでＮ
は、１〜５０００の奇数または偶数である。ＣＰＵ１８
には、この設定値に基づくＡ／Ｄ変換器１３，１４から
の出力を合成回路１７によって合成したデータが入力さ
れる。ＣＰＵ１８は、入力されたデータに基づき、８ビ
ットの符号なし整数の最大値である２５５を白レベル基
準値として、全画素について次のような計算を行う。

【００３０】まず奇数チャネルデータをＡＷ１〜ＡＷ４
９９９とし、偶数チャネルデータをＢＷ２〜ＢＷ５００
００とする。次に第１式および第２式に従って、補正値
ＸＡＷＮ，ＸＢＷＮを算出する。ここでＮ＝１〜５００
０であり、ＸＡＷＮは奇数チャネルに対する補正値、Ｘ
ＢＷＮは偶数チャネルに対する補正値である。

【００３１】 ＸＡＷＮ＝２５５／ＡＷＮ …（１） ＸＢＷＮ＝２５５／ＢＷＮ …（２） 補正値ＸＡＷＮ，ＸＢＷＮを用い、現在設定されている
白レベル基準値を補正する。現在はＡＤＡＷ＿Ｎ，ＡＤ
ＢＷ＿Ｎがそれぞれ白レベルの基準値としてＤ／Ａ変換
器１５，１６から導出されているので、次の第３および
第４式が得られる。

【００３２】 ＡＤＡＷ１＿Ｎ＝ＡＤＡＷ＿Ｎ＊ＸＡＷＮ …（３） ＡＤＢＷ１＿Ｎ＝ＡＤＢＷ＿Ｎ＊ＸＢＷＮ …（４） 以上のようにして設定された白レベル基準値ＡＤＡＷ１
＿Ｎ，ＡＤＢＷ１＿ＮをＣＰＵ１８は、Ｄ／Ａ変換器１
５，１６を介してＡ／Ｄ変換器１３，１４の＋ＲＥＦと
して各画素毎に設定する。

【００３３】図３のステップＳ２では、黒レベルデータ
の取込みと基準値設定とを行う。光源ユニット３の位置
は標準白板２の直下のままで、光源ユニット３のハロゲ
ンランプ４を点灯させないでＣＣＤセンサ９によるデー
タ入力を行う。予めＡ／Ｄ変換器１３，１４には、黒レ
ベル基準値であるＡＤＡＢ，ＡＤＢＢが−ＲＥＦとして
与えられる。ＣＣＤセンサ９からの出力をＡ／Ｄ変換器
１３，１４によってデジタルデータに変換し、合成回路
１７で合成したデータをＣＰＵ１８に入力する。入力さ
れるデータは、奇数チャネルデータとしてＡＢＮ、偶数
チャネルデータとしてＢＢＮとし、各チャネルの画素数
を奇数チャネルでＮＡ、偶数チャネルでＮＢとする。各
チャネル毎の黒レベルデータの平均値は、次の第５式お
よび第６式で算出する。

【００３４】 ＡＶＥＡＢ＝（ＡＢ１＋ＡＢ３＋ＡＢ５＋… ＋ＡＢ４９９７＋ＡＢ４９９９）／ＮＡ …（５） ＡＶＥＢＢ＝（ＢＢ２＋ＢＢ４＋ＢＢ６＋… ＋ＢＢ４９９８＋ＢＢ５０００）／ＮＢ …（６） 次に、次の第７式および第８式によって、黒レベル基準
値に対する補正値を求める。基準値は１とする。

【００３５】 ＸＡＢ＝１／ＡＶＥＡＢ …（７） ＸＢＢ＝１／ＡＶＥＢＢ …（８） 現在設定されている各チャネル毎の黒レベル基準値に対
し、今回求められた補正値を次の第９式および第１０式
に示すように使用して変更し、その変更された値をＤ／
Ａ変換器１５，１６に与えて変換されたアナログ値をＡ
／Ｄ変換器１３，１４に黒レベル基準値−ＲＥＦとして
与える。ここでセットされたアナログ値とデータとして
入力されるレベルとが同じ大きさであれば、Ａ／Ｄ変換
器１３，１４からデジタル出力として０の出力が求めら
れることになる。

【００３６】 ＡＤＡＢ１＝ＡＤＡＢ＊ＸＡＢ …（９） ＡＤＢＢ１＝ＡＤＢＢ＊ＸＢＢ …（１０） 従来は複数チャネルの画像処理を行う場合でも、ステッ
プＳ１とステップＳ２までの調整しか行わなかったけれ
ども、本実施形態では次にステップＳ３として、中間調
レベルデータ取込みおよび黒レベル基準値調整を行う。
Ａ／Ｄ変換器１３，１４は８ビットのデジタル出力を導
出するものとすると、ステップＳ１およびステップＳ２
の調整によって、奇数チャネルと偶数チャネルとの間
で、図４のように最高出力レベルと最低出力レベルとが
一致し、中間レベルでは必ずしも一致してしない状態に
調整される。図３のステップＳ３では、中間調レベルデ
ータを取込み、黒レベル基準値の調整を行う。中間調レ
ベルデータ取込みは、中間光量入射手段としての光源ユ
ニット３のハロゲンランプ４の出力を減少させて行う。
白レベル設定では、ハロゲンランプ４にＤＣ ４０Ｖの
電圧を掛けているものとする。中間調レベルに対応する
光量は、白レベル設定の５０％とする。ハロゲンランプ
４では、光量比＝（ランプ電圧比）＾３．１９の関係が
あるので、５０％とするための電圧Ｖｈｔは次の第１１
式で表される。

【００３７】 Ｖｈｔ＝０．５＾（１／３．１９）＊４０ ＝３２．２（Ｖ） …（１１） ハロゲンランプ４をＶｈｔ＝３２．２Ｖで点灯すると、
標準白板２からハロゲンランプ４を４０Ｖで点灯したと
きの５０％の反射光量がＣＣＤセンサ９に得られる。Ｃ
ＰＵ１８に、各画素毎に奇数チャネルデータＡＨＮ、偶
数チャネルデータＢＨＮをそれぞれ入力する。各チャネ
ル毎の平均値は次の第１２および第１３式のように求め
られる。

【００３８】 ＡＶＥＡＨ＝（ＡＨ１＋ＡＨ３＋ＡＨ５＋… ＋ＡＨ４９９７＋ＡＨ４９９９）／ＮＡ …（１２） ＡＶＥＢＨ＝（ＢＨ１＋ＢＨ４＋ＢＨ６＋… ＋ＢＨ４９９８＋ＢＨ５０００）／ＮＢ …（１３） ここで求められた各チャネル毎の中間調レベルの平均値
ＡＶＥＡＨ，ＡＶＥＢＨの大小比較を行い、平均レベル
が小さい方を基準として大きい方の黒レベル基準値を調
整するために再設定する。たとえばＡＶＥＡＨ＝１２
２、ＡＶＥＢＨ＝１３０とすると、奇数チャネルを基準
として偶数チャネルを再設定することになる。再設定量
ＣＨＢは、次の第１４式のように算出する。

【００３９】 ＣＨＢ＝ＡＶＥＢＨ／ＡＶＥＡＨ ＝１３０／１２２ ＝１．０６６ …（１４） この時点での黒レベル基準値の補正値は、奇数チャネル
がＡＤＢ１＝３０、偶数チャネルがＡＤＢＢ１＝２０で
あったとすると、偶数チャネルの補正値ＡＤＢＢ１を次
の１５式に従ってＡＤＢＢ２に変更する。

【００４０】 ＡＤＢＢ２＝ＡＤＢＢ１＊ＣＨＢ ＝２０＊１．０６６ ＝２１ …（１５） 以上のようにして算出されたＡＤＢＢ２を再び黒レベル
基準値として、偶数チャネル用のＤ／Ａ変換器１６に設
定する。

【００４１】次にステップＳ４で、変更されたＡＤＢＢ
２に基づく中間調レベルの確認を行う。中間調レベルの
チャネル間ばらつきであるＡＶＥＡＨとＡＶＥＢＨとの
差であるデルタ（Δ）は、５以内を所定範囲とする。差
が５以内でないときには、ステップＳ５に移り、中間調
設定回数が所定数、たとえば３回以内であるか否かを判
断する。３回以内であればステップＳ３に戻る。

【００４２】ステップＳ４で、中間調確認でデルタが５
以内であると判断されるときには、ステップＳ６に移
り、その時点の黒レベル基準値で決定し、ステップＳ７
で本体動作ＯＫとなる。

【００４３】ステップＳ５で、中間調設定の繰返しが３
回を超えると判断されるときには、ステップＳ８で黒レ
ベル基準値設定として１番新しい３回目のデータを使用
するように決定するか、トラブルおよび警告の表示など
の通報を行うか、そのトラブルを記憶するかなどの予め
設定される処置を行う。次にステップＳ９で、本体の使
用を続けるか、あるいは本体動作を禁止し不具合の未然
防止を行う。中間調レベルがあっていなくても、ある程
度の品位で画像読取りを行うことができるので、ユーザ
の指定する条件に合わせて動作を継続させたり、動作を
禁止させたりすることを選択する。

【００４４】図５は、本発明の実施の他の形態による画
像読取装置としてのイメージスキャナの簡略化した構成
を示す。本実施形態は図１の実施形態に類似し、対応す
る部分には同一の参照符を付し重複した説明を省略す
る。本実施形態では、標準白板２とともに中間調基準板
２０を中間光量入射手段として設け、中間の入射光量を
ＣＣＤセンサ９に与える際に、ハロゲンランプ４の光量
を変化させずに行うことができる。

【００４５】図６は、５０％の光量で中間調レベルの調
整を行ったときの原稿の縞濃度とセンサ出力との関係を
示す。図７は、光量が２０％で調整を行ったときの結果
を示す。図８は、光量が７０％で調整を行ったときの結
果を示す。これらの結果を参照すると、いずれも目標と
するデルタ５以内に調整されることが判るけれども、こ
れらの光量範囲を超えた場合は精度が低下してゆく傾向
にあることは容易に予想される。

【００４６】図９は、本発明による調整の基本的な考え
方を示す。まず（ａ）に示すように、画像読取装置のＡ
／Ｄ変換器では、白基準原稿で最大入射光量時の出力に
対応する基準レベルを設定し、ランプＯＦＦの状態で最
小入射光量時の基準レベルの設定を行う必要がある。基
準レベルを設定しないと破線で示すように変換特性が変
動し、安定した変換を行うことができない。次に（ｂ）
の２点鎖線で示すように、入射光量と出力レベルとは、
理想的には直線で変化するけれども、実際には実線で示
すように直線からずれる可能性がある。また（ｃ）に示
すように、複数のチャネル、たとえば奇数チャネルと偶
数チャネルとで変換特性が異なる可能性もある。本実施
形態では（ｄ）で示すように、中間の光量で偶数チャネ
ルと奇数チャネルとの出力レベルを合わせるので、最小
光量では差が増大する。しかしながら最小光量の黒レベ
ル付近では、人間の目には変動をあまり感じることはな
く、感じやすい中間レベルでの差が小さくなるので、視
覚的により高品位な画像読取りを行うことができる。

【００４７】以上説明した実施形態で、画像読取手段は
一次元のＣＣＤセンサを用いているけれども、二次元で
あっても、あるいは他の種類のセンサであっても、同様
の考え方を適用することができる。また、レベル変換手
段は８ビットのＡ／Ｄ変換を行っているけれども、他の
ビット数への変換やアナログレベルの変換であっても、
同様の考え方を適用することができる。さらに、２チャ
ネル間の変動を抑制する場合について適用しているけれ
ども、他のチャネル数でも同様である。１チャネルであ
っても、装置間の変動を抑制することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、最大入射
光量に対応するたとえば白の基準レベルと最小入射光量
に対応するたとえば黒の基準レベルとを設定した後で、
中間調のレベルが一定となるように黒レベルに対応する
基準レベルを調整する。中間調のレベルは画像読取装置
の出力データを表示したり印字したりする場合に比較的
に目立ちやすく、そのレベルが一定でないと非常に低品
位な出力となってしまう。最大入射光量に対応する白レ
ベルではなく、最小入射光量に対応する黒レベルを中間
調レベルが一定となるように調整するので、画像読取り
の入力の明るさをほとんど変化させないようにすること
ができる。最小入射光量に対応する基準レベルを調整す
ることによって、出力レベルの変動は最小入射光量側で
生じるけれども、最小入射光量側は黒レベルなど、視覚
的には変動を感じにくい範囲であるので、視覚的な画像
読取品位の低下を避けることができる。

【００４９】また本発明で、レベル変換手段は画像読取
手段の各画素からの出力レベルをアナログレベルからデ
ジタルデータに変換する際の最小入射光量に対応する基
準レベルを中間の入射光量の変動が所定範囲内に収まる
ように調整すると、高品位な読取画像デジタルデータを
得ることができ、拡大などを行っても中間調レベルの変
動が少ない高品位の読取画像を得ることができる。

【００５０】また本発明によれば、予め反射率が調整さ
れている中間光量用の反射物を対象物として中間の入射
光量を画像読取手段に与えるので、安定した中間の入射
光量を元に調整を行うことができる。

【００５１】また本発明によれば、最大入射光量の調整
用に最大光量用の反射物を用い、さらに中間の入射光量
を光源の光量減少によって行うことができるので、最大
光量用の反射物を有効に利用して中間調レベルの調整を
行うことができる。

【００５２】また本発明によれば、画像読取手段から複
数のチャネルに分けて導出される各画素毎の出力レベル
を、チャネル間のばらつきが少ない状態でレベル変換す
ることができる。チャネル間のばらつきが小さいので、
網点原稿等を読取る際に、網点による空間周波数と画素
の分布との干渉によってモアレ等が発生することを防ぐ
ことができる。

【００５３】また本発明で、電源投入時の準備動作とし
て、中間の入射光量での最小入射光量に対応する基準レ
ベルの調整を行うと、装置の使用時には中間調に対する
調整が完了した状態で良好な画像読取りを行うことがで
きる。

【００５４】また本発明によれば、１回の調整で中間の
入射光量についての調整が充分な精度で行えないときに
は、調整を繰返すので、確実に変動を抑制するように調
整を行うことができる。

【００５５】また本発明で、繰返して調整しても中間の
入射光量に対するレベル変動が大きいときには、装置の
動作が異常である可能性が大きく、制御手段が通報を行
うと、装置の使用者に充分に注意を喚起させることがで
きる。

【００５６】また本発明で、中間の入射光量による調整
を繰返してもレベル変換出力のばらつきが大きいときに
は、予め記憶されているレベルを最小入射光量に対応す
る基準レベルとして設定し、画像読取りとしての動作を
継続することができる。中間のレベルに対しては必ずし
も高品位ではないけれども、画像読取りの動作そのもの
は続けることができる。

【００５７】また本発明で、中間の入射光量についての
調整を繰返してもレベル変換出力が所定範囲内に収まら
ないときには、前回のレベルを最小入射光量に対応する
基準レベルとして設定すると、最新のレベルを使用して
あまり品位を低下させないで画像読取りを行うことがで
きる。

【００５８】さらに本発明によれば、最大入射光量およ
び最小入射光量にそれぞれ対応する基準レベルを設定し
た後、中間光量を画像読取手段に入射させ、レベル変換
手段からのレベル出力が所定範囲内に収まるように最小
入射光量に対応する基準レベルに調整する。最大入射光
量に対応する基準レベルの調整は行わないので、入力の
明るさをほとんど変化しない。最小入射光量に対応する
基準レベルの変更によって中間の入射光量に対する出力
が所定範囲内に収まるように調整するので、最小入射光
量であるたとえば黒レベルの明るさは変動するけれど
も、人間の目には小量の変化は目立たず、視覚的に品位
の高い画像読取りを行うことができる。

【００５９】また本発明によれば、中間の入射光量を最
大の入射光量の２０％以上で７０％以下の範囲とするの
で、人間の目に感じやすい範囲で有効に調整することが
できる。

【００６０】また本発明によれば、反射率が予め調整さ
れる中間光量用の反射物を対象物として、光源からの光
を反射させて中間の入射光量を実現するので、安定な中
間の入射光量に基づいた調整を行うことができる。

【００６１】また本発明で、最大入射光量調整用の反射
物を対象物として中間の入射光量の調整も光源の光量調
整を併用して行うことができると、反射物を有効に利用
して調整することができる。

【００６２】また本発明で、画像読取手段は複数の画素
を有し、各画素毎に最大入射光量に対応する基準レベル
を設定し、複数の画素の平均値として最小入射光量に対
応する基準レベルを設定すると、各画素毎の明るさのば
らつきを調整し、視覚的には目立ちにくい最小光量側の
構成を簡素化することができる。

【００６３】また本発明で、画像読取手段の複数の画素
は複数のチャネルからそれぞれ出力レベルを導出し、各
チャネル毎に中間の入射光量の平均値に基づく最小入射
光量に対応する基準レベルの調整を行うと、チャネル間
の中間レベル表示の変動を解消し、規則的な画像を入力
する際にもモアレなどの発生を防ぐことができる。

【００６４】また本発明で、複数のチャネル間で中間の
入射光量についてのレベル変換出力の平均値にばらつき
が生じているときには、入射光量が大きい方のチャネル
の最小入射光量に対応する基準レベルを同一の入射光量
では変換出力が減少する方向に調整すると、中間調レベ
ルの調整による変動は目立ちにくい入射光量が小さい範
囲で生じ、全体として高品位で画像読取りを行うことが
できる。

【００６５】また本発明で、中間の入射光量に対応する
レベル変換出力の所定範囲からの偏差に対し、予め定め
る演算処理を施すと、最小入射光量に対応する基準レベ
ルの調整を行い、調整後に中間の入射光量に対応するレ
ベル変換出力の変動が所定範囲よりも大きいときには調
整を繰返し、中間の入射光量に対応するレベル変換出力
の変動を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の概略的な構成を示す簡
略化した断面図である。

【図２】図１の制御手段１０の電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】図１の制御手段の動作を示すフローチャートで
ある。

【図４】図１の実施形態による原稿濃度とセンサ出力と
の関係を示すグラフである。

【図５】本発明の実施の他の形態の概略的な構成を示す
簡略化した断面図である。

【図６】各実施形態で原稿の縞濃度とセンサ出力との関
係を示すグラフである。

【図７】各実施形態で原稿の縞濃度とセンサ出力との関
係を示すグラフである。

【図８】各実施形態で原稿の縞濃度とセンサ出力との関
係を示すグラフである。

【図９】本発明の基本的な考え方を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 原稿台 ２ 標準白板 ３ 光源ユニット ４ ハロゲンランプ ９ ＣＣＤセンサ １０ 制御手段 １１，１２ アンプ １３，１４ Ａ／Ｄ変換器 １５，１６ Ｄ／Ａ変換器 １８ ＣＰＵ ２０ 中間調基準板

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画素を有し、各画素毎に入射光量
   に応じて変化する出力レベルを導出する画像読取手段
   と、画像読取手段からの出力レベルを予め定める最大入
   射光量および最小入射光量にそれぞれ対応する基準レベ
   ル間でレベル変換するレベル変換手段と、最大入射光量
   および最小入射光量に対応する基準レベルをそれぞれ設
   定するレベル設定手段とを備える画像読取装置におい
   て、 最大入射光量と最小入射光量との中間の光量を、画像読
   取手段の各画素に入射させる中間光量入射手段と、 画像読取手段の各画素に最大入射光量を入射させ、各画
   素毎にレベル変換手段からの変換出力が同一となるよう
   に、最大入射光量に対応する基準レベルを各画素毎に設
   定し、画像読取手段の各画素に最小入射光量を入射さ
   せ、予め定める複数の画素に対してレベル変換手段から
   の変換出力の平均値を最小入射光量に対応する基準レベ
   ルとして設定し、中間光量入射手段によって画像読取手
   段の各画素に前記中間の光量を入射させ、前記予め定め
   る複数の画素に対するレベル変換出力が予め定める所定
   範囲内に収まるように、前記最小入射光量に対応する基
   準レベルを調整する制御手段とを含むことを特徴とする
   画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記画像読取手段へ対象物からの反射光
   を入射させるための光源を備え、 前記中間光量入射手段は、予め反射率が調整される中間
   光量用の反射物を対象物として反射光を画像読取手段に
   入射させることを特徴とする請求項１記載の画像読取装
   置。
3. 【請求項３】 前記画像読取手段へ対象物からの反射光
   を入射させるための光源を備え、 前記中間光量入射手段は、予め反射率が調整される最大
   光量用の反射物を対象物として、光源の光量を減少させ
   ることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
4. 【請求項４】 前記画像読取手段は、予め複数のグルー
   プに区分された画素からの出力レベルを各グループ毎に
   設けられるチャネルから導出し、 前記レベル変換手段およびレベル設定手段は、各チャネ
   ル毎に設けられ、 前記制御手段は、各チャネル毎の平均値として最小入射
   光量に対応する基準レベルを設定し、中間の入射光量に
   対応するレベル変換手段からの変換出力のチャネル毎の
   平均値の差が所定範囲内に収まるように、最小入射光量
   に対応する基準レベルを調整することを特徴とする請求
   項２または３記載の画像読取装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記中間の光量入射に
   よる最小入射光量に対応する規準レベルの調整を、中間
   光量入射時のレベル変換出力の所定値に対する偏差に予
   め定める演算を施すことによって行い、調整後に中間の
   入射光量に対応するレベル変換出力が所定範囲内に収ま
   らないときは、調整を繰返すように制御することを特徴
   とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像読取装置。
6. 【請求項６】 入射光量に応じて出力レベルが変化する
   画像読取手段と、画像読取手段の出力レベルを予め定め
   る最大入射光量および最小入射光量にそれぞれ対応する
   基準レベル間でレベル変換するレベル変換手段と最大入
   射光量および最小入射光量に対応する基準レベルをそれ
   ぞれ設定するレベル設定手段とを含む画像読取装置の調
   整方法において、 最大入射光量および最小入射光量の中間の入射光量を画
   像読取手段に入射させ、画像読取手段の出力レベルのレ
   ベル変換手段によるレベル変換出力が所定範囲内に収ま
   るように最小入射光量に対応する基準レベルを調整する
   ことを特徴とする画像読取装置の調整方法。
7. 【請求項７】 前記中間の入射光量は、前記最大入射光
   量の２０％以上で７０％以下であることを特徴とする請
   求項６記載の画像読取装置の調整方法。
8. 【請求項８】 前記画像読取装置は光源を備え、 前記画像読取手段には、光源からの光を反射する対象物
   からの反射光が入射され、 前記中間の入射光量による調整は、予め反射率が調整さ
   れる中間光量用の反射物を対象物として行うことを特徴
   とする請求項６または７記載の画像読取装置の調整方
   法。