JPH1141424A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像読み取り装置において、読み取り画像デ
ータから外光成分のみを取り除くことにより、外光の影
響を受けない良質な画像データを得る。 【解決手段】 装置設置時に原稿面における外光の照度
と振幅周期をサンプリングし、このサンプリングデータ
をメモリに記憶しておき、原稿読み取り時に原稿を照明
する光の振幅周期に、メモリされているサンプリングデ
ータの振幅周期を同期させることによって（＃１５乃至
＃１７）、原稿面に入射する外光の照度を予測でき、こ
れにより、読み取られた画像データから外光の照度成分
を取り除くことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読み取り装置
に係り、特に、原稿上向きセット型の画像読み取り装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の原稿上向きセット型の画像読み取
り装置においては、装置設置場所の環境光（外光）の画
像への影響がある。外光には商用周波数で振幅するもの
（例えば蛍光灯などの室内光）が多い。その場合、画像
読み取りセンサの副走査方向各ラインにおいて原稿面上
の照度が商用周波数に同期して変動してしまい、副走査
方向に均一な濃度の原稿を撮影しても画像データは均一
とはならず、ムラが生じてしまう。この外光の影響を取
り除くために、副走査方向に配置された均一濃度の補正
板（基準板）を原稿画像の読み取りと同時に画像読み取
りセンサによって読み取り、この補正板の画像データに
応じて予め記憶された補正係数を選択し、この補正係数
を用いて画像データを補正するようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の原稿上向きセット型画像読み取り装置で
は、画像データの補正係数を原稿から離れた位置にある
補正板上の照度データから求めているため、原稿上の照
度と補正板上の照度が異なる場合、誤った補正をかけて
しまうことがある。この問題を解消するためには、原稿
画像の読み取り中に原稿画像の読み取り領域に入射する
外光の照度を求め、その照度に応じて原稿の画像データ
を補正する必要があるが、読み取り領域には外光と装置
の照明光が入射しており、また、原稿画像の影響もある
ため、直接読み取り領域で外光のみを検出するのは困難
である。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、装置設置場所における原稿台上
の外光成分を記憶し、原稿画像の読み取り時に画像デー
タから外光成分のみを取り除くことにより、外光の影響
を受けない良質な画像データを得ることが可能な画像読
み取り装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、原稿を載置する原稿台と、原
稿台上の原稿を走査することによって読み取る撮像手段
とを備えた画像読み取り装置において、予め装置が設置
されている環境下で原稿面における外光の照度と振幅周
期をサンプリングするサンプリング手段と、上記により
サンプリングされたデータを記憶する記憶手段と、原稿
読み取り時に、原稿面を照明する照明光の振幅周期に記
憶手段に記憶されているサンプリングデータの振幅周期
を同期させることにより、サンプリングデータの照度か
ら原稿面に入射する外光の照度を予測し、その照度に応
じて撮像手段によって読み取られた画像データを補正す
る補正手段ととを備えたものである。

【０００６】上記構成においては、装置が設置されてい
る場所で予め原稿面における外光の照度と振幅周期をサ
ンプリングし、このサンプリングデータを記憶手段に記
憶しておき、原稿読み取り時に原稿面を照明する照明光
の振幅周期に、記憶手段に記憶されているサンプリング
データの振幅周期を同期させれば、原稿面に入射する外
光の照度を予測でき、これを用いて、原稿読み取り時に
撮像手段によって読み取られた画像データから予測され
る外光の照度成分を取り除くことにより、外光の影響を
受けない画像データを得ることができる。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１に
記載の画像読み取り装置であって、サンプリング手段と
して撮像手段を用いるものである。

【０００８】上記構成においては、原稿面における外光
の照度と振幅周期をサンプリングするための手段を別個
に設ける必要がなくなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
画像読み取り装置について図面を参照して説明する。図
１は、本実施形態による画像読み取り装置の外観図であ
る。同図において、画像読み取り装置の原稿台１上に
は、書籍やファイルなどの原稿が上向きに置かれる。こ
の原稿台１の奥側には基準板２が設けられており、この
基準板２を使用して原稿読み取り時に原稿台１に入射す
る光の振幅周期が検出される。また、原稿台１の上方に
は原稿読み取り時に原稿を照明する照明ランプ３及び読
み取り部４が配置されており、この読み取り部４は、内
部に設けられたＣＣＤ等よりなるラインセンサ５（撮像
手段及びサンプリング手段；以下、ＣＣＤという）を走
査することにより、照明ランプ３に照らされた原稿台１
上の原稿画像を読み取る。さらに、原稿台１の奥側には
各種モードの設定とエラー、警告等の装置の状態表示を
行う操作パネル４及び、装置の制御を行う各種回路やメ
モリ等を含む基板７が配されている。原稿台１上にはス
タートキー８が設けられており、このスタートキー８の
押下によって、画像の読み取り処理が開始される。

【００１０】この画像読み取り装置は原稿上向きセット
型の画像読み取り装置であるため、原稿読み取り時には
原稿面に外光が入り込む。多くの外光は商用周波数で振
幅するので、画像読み取りの際にＣＣＤ５の副走査方向
各ラインにおいて原稿面上の照度が商用周波数に同期し
て変動してしまう。このため、読み取った画像データに
副走査方向のムラが発生する。この画像読み取り装置で
は、原稿読み取り前にＣＣＤ５によってサンプリングし
た原稿台１における外光の照度と振幅周期を表すフリッ
カデータ（以下、外光フリッカデータという）をメモリ
に記憶しておき、原稿読み取り時に、メモリに記憶され
た外光フリッカデータを使用して、ＣＣＤ５によって読
み取られた画像データを補正している。

【００１１】上述の外光の影響による画像データのムラ
を補正する方法について以下に説明する。原稿読み取り
時の画像データ補正処理に先立って、原稿読み取り前
（画像読み取り装置の設置時、電源ＯＮ時、もしくは使
用者の要求時）に、画像データ補正に用いる外光フリッ
カデータのサンプリングとメモリへの記憶が行われる。
図２は本実施形態による画像読み取り装置の設置時にお
ける外光フリッカデータのサンプリング処理を表すフロ
ーチャートである。図２を参照してサンプリング処理に
ついて説明する。先ず、原稿台１に定濃度基準板（基準
板２とは別に、原稿台１上に置かれる）を置き（＃
１）、外光が入らない照明ランプ３の配光のみの環境下
でＣＣＤ５を用いて定濃度基準板を読み取ることによっ
て２次元の配光データＤｅ（ｘ，ｙ）をサンプリングし
（＃２）、この配光データＤｅ（ｘ，ｙ）を不揮発性メ
モリに格納しておく（＃３）。次に、外光と配光の両方
が入射する通常環境下でＣＣＤ５を用いて定濃度基準板
を読み取ることによって２次元の基準板データＤｆ０
（ｘ，ｙ）をサンプリングし（＃４）、この基準板デー
タＤｆ０（ｘ，ｙ）の副走査方向先頭データＤｆ０
（０，ｙ）の位相がフリッカ波形の極小値（谷）になる
まで（＃５でＹＥＳ）、基準板データＤｆ０（ｘ，ｙ）
のサンプリングをやり直す。そして、＃５の条件を充た
す基準板データＤｆ０（ｘ，ｙ）がサンプリングできる
と、外光と配光の両方でサンプリングした基準板データ
Ｄｆ０（ｘ，ｙ）の各要素から配光のみでサンプリング
した配光データＤｅ（ｘ，ｙ）の各要素を減算すること
によって、２次元の外光フリッカデータＤｆ（ｘ，ｙ）
が求められる（＃６）。この外光フリッカデータＤｆ
（ｘ，ｙ）は、原稿読み取り時の画像データ補正処理に
用いるため、不揮発性メモリに格納される（＃７）。

【００１２】なお、メモリに格納される配光データＤｅ
（ｘ，ｙ）と外光フリッカデータＤｆ（ｘ，ｙ）につい
ては、原稿台１に置いた定濃度基準板の読み取り画像デ
ータに相当する全ての２次元データをメモリに格納する
ようにしてもよいし、間引いたデータをメモリに格納す
るようにしてもよい。また、上述の配光データＤｅ
（ｘ，ｙ）と基準板データＤｆ０（ｘ，ｙ）のサンプリ
ングについては、原稿台１上に置いた定濃度基準板を読
み取るのではなく、原稿台１を定濃度基準板と同等の素
材で構成し、電源ＯＮ時にＣＣＤ５を用いてこの原稿台
１自体を読み取った後、読み取った画像データから余分
なスイッチ類に相当する部分の画像データを除去するこ
とによって行ってもよい。

【００１３】図３は本実施形態による画像読み取り時の
画像データ補正処理を表すフローチャート、図４（ａ）
（ｂ）はそれぞれ原稿読み取り前にメモリに記憶された
外光フリッカデータと原稿読み取り時に外光と配光で検
出したフリッカデータを示す図、図５は画像データの配
列を示す図、図６は均一濃度の基準紙を配光のみ、外光
のみ、もしくは配光と外光の両方を用いて検出した際の
ＣＣＤ５の出力値を示す図である。図３乃至図６を参照
して、上述のメモリに記憶された外光のフリッカデータ
を用いた画像データ補正処理について説明する。スター
トキー８がＯＮされると（＃１１）、照明ランプ３を点
灯し、ＣＣＤ５によるプリスキャンとプリスキャンで読
み取ったデータの処理を行い（＃１２）、その後、本ス
キャン動作を開始し（＃１３）、ＣＣＤ５による画像読
み取り処理を開始する（＃１４）。そして、ＣＣＤ５に
よる副走査位置を原稿画像読み取り開始側端のフリッカ
検出用基準板（白板）２に移動し（＃１５）、読み取り
位置をこの位置に固定して画像データ取り込み開始のタ
イミング合わせのためのフリッカデータ検出を行う（＃
１６）。この基準板２は、原稿台１上の左側端に別個に
設けられたものでもよい。そして、図４（ｂ）に示す検
出されたフリッカデータの先頭データの位相が図４
（ａ）に示すメモリされた外光のフリッカデータの先頭
データの位相と同位相に相当するフリッカ波形の極小値
であるかどうかをチェックし（＃１７）、先頭データの
位相が極小値でない場合は（＃１７でＮＯ）、再度＃１
６のフリッカデータの検出を行い、先頭データの位相が
極小値の場合は（＃１７でＹＥＳ）、ＣＣＤ５による副
走査ライン毎の原稿画像データの取り込みを開始する
（＃１８）。

【００１４】原稿画像データの取り込みが開始される
と、図５のｘ座標に相当する副走査ラインＮｏ．＝ｎが
初期化され（＃１９）、読み取り画像の主走査方向のラ
インデータＤ（ｙ）のうち副走査ラインＮｏ．＝ｎのデ
ータを取り込む（＃２０）。この後、主走査シェーディ
ング補正を行い（＃２１）、ラインデータＤ（ｙ）から
ＣＣＤ５の画素毎の感度バラツキや照明ランプ３の照明
ムラによる出力レベル変動分の影響を取り除く。次に、
原稿読み取り前にメモリに記憶された外光フリッカデー
タＤｆ（ｘ，ｙ）から副走査ラインＮｏ．＝ｎの外光フ
リッカデータＤｆ（ｎ，ｙ）を取り出し、また、図２の
外光フリッカデータサンプリング処理で原稿読み取り前
にメモリに記憶された配光データＤｅ（ｘ，ｙ）から同
じく副走査ラインＮｏ．＝ｎの配光データＤｅ（ｎ，
ｙ）を取り出す。そして、外光の影響による画像データ
ムラ補正後の副走査ラインＮｏ．＝ｎのラインデータＤ
ｏ（ｙ）を、補正前のラインデータＤ（ｙ）、配光デー
タＤｅ（ｎ，ｙ）と外光フリッカデータＤｆ（ｎ，
ｙ）、及び定数Ｃより、次式で求める（＃２２）。

【数１】Ｄｏ（ｙ）＝｛Ｃ／（Ｄｅ（ｎ，ｙ）＋Ｄｆ
（ｎ，ｙ））｝×Ｄ（ｙ）

【００１５】ここで、定数Ｃは均一濃度の基準紙（白
紙）が原稿のときのＣＣＤ５の目標出力レベル等ある基
準値を示し、例えば、図６におけるＣＣＤ５の目標出力
レベルである出力値＝１００のラインが定数Ｃに相当す
る。この後、その他の画像処理を行い（＃２３）、外部
インタフェースに副走査ラインＮｏ．＝ｎの画像データ
を出力する（＃２４）。そして、副走査ラインＮｏ．＝
ｎの値を１加算し（＃２５）、ｎの値が副走査終了ライ
ン数に達したかどうかを判定し（＃２６）、達していな
い場合（＃２６でＮＯ）は、全ての画像読み取り領域の
ラインデータＤ（ｙ）の読み取りが終了するまで＃２０
から＃２６までの処理を繰り返す。

【００１６】図７は本実施形態による画像読み取り装置
の回路ブロック図である。原稿画像の読み取りが始まる
と、照明ランプ３が点灯され、駆動回路１１によって走
査駆動されたＣＣＤ５が、外光と照明ランプ３による配
光を加えて読み取った画像データを出力する。この画像
データは、増幅器（Ａｍｐ）１２で増幅され、Ａ／Ｄ変
換器１３でデジタルデータに変換された後、シェーディ
ング補正回路１４で主走査シェーディング補正を施され
て、光量補正回路１５と同期回路１６に出力される。そ
して、同期回路１６は、フリッカ波形メモリ１７より外
光フリッカデータＤｆを読み出し、この外光フリッカデ
ータＤｆの振幅周期とシェーディング補正回路１４から
出力された画像データＤの振幅周期を同期させて、原稿
画像の読み取り開始タイミングをとり、また、フリッカ
波形メモリ１７から光量補正回路１５への外光フリッカ
データＤｆの出力を指示する。光量補正回路１５は、こ
の外光フリッカデータＤｆと配光データメモリ１８から
読み出した配光データＤｅを基に、シェーディング補正
回路１４から出力された画像データＤに光量補正をか
け、補正後の画像データＤｏを画像処理回路１９へ出力
する。この画像データＤｏは、画像処理回路１９によっ
て他の画像処理をかけられた後、スキャナデータとして
外部に出力される。

【００１７】上述のように、本実施形態による画像読み
取り装置においては、原稿読み取り前にサンプリングし
た原稿台１における外光の振幅周期と照度を表す外光フ
リッカデータＤｆをフリッカ波形メモリ１７に記憶して
おき、原稿読み取り時にＣＣＤ５によって検出された原
稿面に入射する光のフリッカデータの振幅周期に、フリ
ッカ波形メモリ１７に記憶されている外光フリッカデー
タＤｆの振幅周期を同期させて、フリッカ波形メモリ１
７に記憶されている外光フリッカデータＤｆの照度から
原稿読み取り時に原稿面に入射する外光の照度を予測
し、その外光照度を使用してＣＣＤ５によって読み取ら
れた画像データＤを補正することが可能になる。

【００１８】本発明は、上記実施形態に限られるもので
はなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形
態では、原稿読み取り前に画像読み取り用のＣＣＤ５を
用いて原稿台１における配光データＤｅ（ｘ，ｙ）と基
準板データＤｆ０（ｘ，ｙ）をサンプリングしたが、Ｃ
ＣＤ５以外の他の外光検出用センサを設け、これを使用
して配光データＤｅ（ｘ，ｙ）と基準板データＤｆ０
（ｘ，ｙ）をサンプリングするようにしてもよい。ま
た、上記実施形態では、原稿読み取り時に原稿面に入射
する光の振幅周期を検出するのに、原稿画像読み取り用
のＣＣＤ５を用いて基準板２の一点を繰り返し読み取る
方法を用いたが、原稿面に入射する外光のＡＣ電源の波
形をモニタリングすることによって、原稿面に入射する
光の振幅周期を検出するようにしてもよいし、また、Ｃ
ＣＤ５以外の外光検出用センサを設け、これを使用して
この入射光の振幅周期を検出するようにしてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明に係
る画像読み取り装置によれば、原稿画像読み取り時には
検出することが困難な原稿面における外光の照度を予め
サンプリングしておき、原稿読み取り時に原稿面を照明
する照明光の振幅周期にサンプリングデータを同期させ
ることにより、原稿面に当たっている外光の照度を予測
し、読み取り画像データから外光成分を取り除くことが
できる。これにより、従来の補正板を用いた副走査方向
の画像ムラ補正処理と異なり、原稿上の照度と補正板上
の照度が異なる場合でも、外光の影響による原稿画像の
ムラを正確に補正することができ、良質な画像データを
得ることが可能になる。

【００２０】また、請求項２に記載の発明に係る画像読
み取り装置によれば、サンプリングデータ読み取り用に
特別な装置を設けることなく、原稿読み取り前に原稿面
における外光の照度と振幅周期をサンプリングすること
ができる。このため、上記請求項１に記載の効果に加え
て、サンプリング手段として撮像手段以外のデータ読み
取り用装置を設けた場合と比べて、装置の構成を簡易に
することが可能になり、また、部品のコストを押さえる
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態による画像読み取り装置の外観図で
ある。

【図２】画像読み取り装置の設置時における外光フリッ
カデータのサンプリング処理を表すフローチャートであ
る。

【図３】画像読み取り時の画像データ補正処理を表すフ
ローチャートである。

【図４】（ａ）（ｂ）はそれぞれ原稿読み取り前にメモ
リに記憶された外光フリッカデータと原稿読み取り時に
外光と配光で検出したフリッカデータを示す図である。

【図５】画像データの配列を示す図である。

【図６】均一濃度の基準紙を配光のみ、外光のみ、もし
くは配光と外光の両方を用いて検出した際のＣＣＤの出
力値を示す図である。

【図７】画像読み取り装置の回路ブロック図である。

【符号の説明】

１ 原稿台 ３ 照明ランプ ５ ＣＣＤ（撮像手段、検出手段） １５ 光量補正回路（補正手段） １６ 同期回路（補正手段） １７ フリッカ波形メモリ（記憶手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を載置する原稿台と、前記原稿台上
   の原稿を走査することによって読み取る撮像手段とを備
   えた画像読み取り装置において、 予め装置が設置されている環境下で前記原稿面における
   外光の照度と振幅周期をサンプリングするサンプリング
   手段と、 上記によりサンプリングされたデータを記憶する記憶手
   段と、 原稿読み取り時に、原稿面を照明する照明光の振幅周期
   に前記記憶手段に記憶されているサンプリングデータの
   振幅周期を同期させることにより、該サンプリングデー
   タの照度から原稿面に入射する外光の照度を予測し、そ
   の照度に応じて前記撮像手段によって読み取られた画像
   データを補正する補正手段とを備えたことを特徴とする
   画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 前記サンプリング手段として前記撮像手
   段を用いることを特徴とする請求項１に記載の画像読み
   取り装置。