JPH1155511A

JPH1155511A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH1155511A
Application number: JP9219044A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ise; 誠伊勢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】操作者が装置の始動を指示してから原稿画
像を出力機器にて出力するまでの処理時間を短縮し、全
体として装置のスループットを向上させることが可能な
画像読取装置を提供する。【解決手段】操作者が装置の始動を指示するのに先立
って、予め先行してシェーディング補正の少なくとも一
部の処理を実施する画像処理ユニット１１４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ等の出力
機器に接続されて原稿画像を読み取る画像読取装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の画像読取装置は、原
稿読み取り領域外に白レベルの基準となる標準白色板を
配設し、この標準白色板からの読み取りデータを基準の
黒及び白として原稿を照明するランプの光量調整、黒オ
フセット補正、シェーディング補正を行う。

【０００３】シェーディング補正に関しては、原稿読み
取り画像に対して原稿読み取り毎に、この標準白色板を
原稿照明用ランプの消灯状態で読み取った黒データと点
灯状態で読み取った白データを基準として補正を行って
いた。

【０００４】また、黒オフセット補正に関しては、原稿
読み取り画像に対して原稿読み取り毎に、この標準白色
板を原稿照明用ランプの消灯状態で読み取った黒データ
を最低反射濃度である黒レベルの基準値として記憶し、
原稿画像読み取り時に原稿画像読み取りデータから減ず
ることで補正を行っている。

【０００５】このような黒オフセット補正回路として
は、例えば、図９に示す構成が一般的である。図９に示
すように黒オフセット補正回路は、ＣＣＤラインセンサ
９０１、増幅器（ＡＭＰ）９０２、オフセット付加回路
９０３、Ａ（アナログ）／Ｄ（デジタル）変換器９０
４、黒オフセット演算回路９０５、メモリ９０６及びデ
ジタル減算器９０７とからなる。

【０００６】そして、ＣＣＤラインセンサ９０１から読
み出された画像信号は、増幅器９０２及びオフセット付
加回路９０３を経てＡ／Ｄ変換器９０４に入力される。
増幅器９０２及びオフセット付加回路９０３の働きは、
ＣＣＤラインセンサ９０１から読み出された画像信号
が、Ａ／Ｄ変換器９０４の入力電圧レンジにうまく合う
ように、直流的、交流的に設定するためのものである。
更に、Ａ／Ｄ変換器９０４のデジタル変換出力は、一方
でデジタル減算器９０７の加算極に入力され、他方で黒
オフセット演算回路９０５に入力される。黒オフセット
演算回路９０５の演算出力はメモリ９０６に入力され、
このメモリ９０６の出力は後段の画像処理回路（図示省
略）へと供給される。

【０００７】動作としては、まず、黒データの読み込み
が原稿画像の読取りに先立って行われる。ＣＣＤライン
センサ９０１から読み出された黒データが、増幅器９０
２及びオフセット付加回路９０３を経てＡ／Ｄ変換器９
０４に入力されてデジタル信号に変換される。このデジ
タル信号に変換された黒データは、黒オフセット演算回
路９０５で１ライン分の平均値が算出されて黒オフセッ
ト値としてメモリ９０６に一旦記憶される。次に原稿画
像の読み取り動作が開始されて、今度はＣＣＤラインセ
ンサ９０１から原稿画像のデータが増幅器９０２及びオ
フセット付加回路９０３を経てＡ／Ｄ変換器９０４に入
力されてデジタル信号に変換される。このデジタル信号
に変換された原稿画像のデータは、デジタル減算器９０
７で、既にメモリ９０６に記憶されている黒オフセット
値が減算されて、その減算出力が黒オフセット補正され
た原稿画像データとして出力される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来装置にあっては、シェーディング補正は、操作者
が画像読取装置の原稿画像読み取り動作の開始を指示す
る度に、まず、前記標準白色板を用いて黒データ及び白
データの読み取りを行い、しかる後に原稿画像の読み取
りを行い、この読取り画像に対して前記黒データ及び白
データを基準としてシェーディング補正を行っていたの
で、その分だけ余計に時間を要した。一方、この種の画
像読取装置には、操作者が画像読取装置の原稿画像読み
取り動作の開始を指示してから、できる限り迅速に読み
取り画像を得たいという要求があり、上述した従来のシ
ェーディング補正手順では、これを妨げる１つの要因と
なっていた。

【０００９】また、上述した従来装置にあっては、黒オ
フセット補正は、原稿画像読み取りデータをＡ／Ｄ変換
した後のデジタル領域においてデジタル演算によって行
っているため、この部分の処理のＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉ
ｃａｔｉｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅ
ｄｃｉｒｃｕｉｔ；特定用途向け集積回路）等により
ＩＣ化及びそれによるリアルタイム処理が容易に実現で
きる反面、Ａ／Ｄ変換器９０４のＡ／Ｄ検知限度を超え
る精度での黒オフセット補正が困難である。

【００１０】例えば、Ａ／Ｄ変換器９０４（仮に変換ビ
ット数を８とする）により変換された黒データは、１ラ
イン分のデータの平均化処理の演算を、変換ビット数の
倍のデータ長（１６ビット）で行うことで、容易に演算
値である黒オフセット値の精度を向上させることができ
る。

【００１１】しかし、原稿画像データからこの黒オフセ
ット値を減算して黒オフセット補正を行う際に、黒オフ
セット値の精度を反映させるためには同様に原稿画像デ
ータのデータ長も倍化させなければならない。原稿画像
データのデータ長の増加は、この部分の処理を含めて後
段の画像データ処理（不図示）の回路規模をそのまま増
大させる結果となるので、あまり実用的ではない。

【００１２】また、この種の画像読取装置において、高
速に画像データを読み出すために通常使用されるフラッ
シュ方式のＡ／Ｄ変換器（変換速度１０〜４０ＭＩＰＳ
くらいのもの）は、変換ビット数が１ビット増加するご
とに、回路規模、消費電力及びコストが指数的に増大す
るため、むやみに変換ビット数を増やすこともできな
い。

【００１３】一方、前記画像読取装置に繋がるプリンタ
等の出力機器は、最近、高精細で、しかもダーク部分か
らハイライト部分までの階調表現に優れたものが多く実
用化されてきており、画像読取装置においても、これに
見合う高品位な読み取り画像がますます要求されるよう
になった。

【００１４】ところで、要求される黒オフセット補正の
精度が不十分な場合には、単に補正された画像データの
ダーク部分の階調再現性が損なわれるだけではない。例
えば、最近、この種の画像読取装置において広く利用さ
れるようになったＢＩ−ＬＩＮＥＡＲ構造のＣＣＤライ
ンセンサ（図１０参照）では、空間的に隣り合う偶数画
像と奇数画像の信号電荷を別々に読み出して転送・分離
出力される出力構造であるために、偶数画像信号と奇数
画像信号のそれぞれに対して前記黒オフセット補正が個
別に行われる。互いの黒オフセット補正のずれ分が１ラ
インデータを再構成する際に、偶数、奇数画素の信号段
差になり、縞状の画像ノイズを生じる結果にもなる。

【００１５】本発明は上述した従来の技術の有するこの
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の
目的とするところは、操作者が装置の始動を指示してか
ら原稿画像を出力機器にて出力するまでの処理時間を短
縮し、全体として装置のスループットを向上させること
が可能な画像読取装置を提供しようとするものである。

【００１６】また、本発明の第２の目的とするところ
は、デジタル変換する際のＡ／Ｄ変換器の変換ビット数
を増やしたり、回路規模を増加させることなく黒オフセ
ット補正の精度を向上させ、ダーク部分の階調再現性に
優れた高品位な画像読取装置を提供しようとするもので
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために請求項１記載の画像読取装置は、光電変換手段
により原稿画像を読み取る画像読取装置において、前記
原稿画像の読み取りを行う第１の読取面と、その原稿読
み取り領域外にほぼ均一な濃度を有すると共に前記第１
の読取面と同一面上に配置される第２の読取面と、点灯
・消灯の制御が可能で前記第１及び第２の読取面を照射
する光源体と、前記第１及び第２の読取面からの反射光
を前記光電変換手段に伝達する光伝達手段と、前記光源
体を消灯し前記第２の読取面からの反射光を前記光伝達
手段により前記光電変換手段に伝達して得られた電気信
号から第１の補正信号を作成する第１の補正信号作成手
段と、前記第１の補正信号作成手段により作成された前
記第１の補正信号を記憶する第１の記憶手段と、前記光
源体を点灯し前記第２の読取面からの反射光を前記光伝
達手段により前記光電変換手段に伝達して得られた電気
信号と前記第１の記憶手段により記憶された前記第１の
補正信号とから第２の補正信号を作成する第２の補正信
号作成手段と、前記第２の補正信号作成手段により作成
された第２の補正信号を記憶する第２の記憶手段と、前
記第１及び第２の記憶手段により記憶された前記第１及
び第２の補正信号に基づいて前記第１の読取面からの反
射光を前記光伝達手段により前記光電変換手段に伝達し
て得られた画像信号を補正する画像信号補正手段とを有
することを特徴とする。

【００１８】また、上記第１の目的を達成するために請
求項２記載の画像読取装置は、請求項１記載の画像読取
装置おいて、予め原稿画像の読み取り動作に先行して前
記第２の補正信号作成手段により前記第２の補正信号を
作成して前記第２の記憶手段により記憶し、操作者の原
稿画像の読み取り動作の開始の指示を受けて、前記第１
の補正信号作成手段により前記第１の補正信号を作成し
て前記第１の記憶手段により記憶し、前記第１及び第２
の記憶手段により記憶された前記第１及び第２の補正信
号に基づいて、前記第１の読取面からの反射光を前記光
伝達手段により前記光電変換手段に伝達して得られた画
像信号を、前記画像信号補正手段により補正し、原稿画
像の読み取り動作の終了時、改めて前記第１及び第２の
補正信号作成手段により前記第１及び第２の補正信号を
作成して前記第１及び第２の記憶手段により記憶し、前
記第２の記憶手段により記憶された前記第２の補正信号
は、次回の原稿画像読み取りの際の補正信号として使用
して、一連の原稿画像の読み取りを行うことを特徴とす
る。

【００１９】また、上記第１の目的を達成するために請
求項３記載の画像読取装置は、請求項１記載の画像読取
装置おいて、前記第２の読取面は、反射濃度の管理され
た標準白色板であることを特徴とする。

【００２０】また、上記第２の目的を達成するために請
求項４記載の画像読取装置は、光電変換手段により原稿
画像を読み取る画像読取装置において、前記光電変換手
段により読み出されたアナログ量の画像信号に対してオ
フセット電圧を付加するオフセット調整手段と、前記オ
フセット調整手段により前記オフセット電圧を付加した
画像信号をデジタル量の画像信号に変換するＡ／Ｄ変換
手段と、予め黒色の基準となる黒色基準画像の読み取り
時に得た前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号を基に前記光電
変換手段により読み出されたアナログ量の画像信号に対
して前記オフセット調整手段により前記オフセット電圧
を付加し前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号に対して所定の
黒オフセット量を得る第１の調整手段と、前記第１の調
整手段により新たに読み出された黒オフセット量に基づ
いて原稿画像読み取り時に前記オフセット調整手段を微
調整する第２の調整手段とを有することを特徴とする。

【００２１】また、上記第２の目的を達成するために請
求項５記載の画像読取装置は、請求項４記載の画像読取
装置において、前記第２の調整手段は、前記第１の調整
手段により調整された所定の黒オフセット量に対する新
たに読み出された黒オフセット量のずれ分を補正するこ
とを特徴とする。

【００２２】また、上記第２の目的を達成するために請
求項６記載の画像読取装置は、請求項５記載の画像読取
装置において、予め前記第１の調整手段に与える制御値
と前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号に対して得られた黒オ
フセット量の関係を測定する測定手段と、前記測定手段
の測定値に基づいて所定の黒オフセット量に対する新た
に読み出された黒オフセット量のずれ分の補正量を予測
する予測手段とを有することを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
１〜図８に基づき説明する。

【００２４】（第１の実施の形態）まず、本発明の第１
の実施の形態を図１〜図６に基づき説明する。図１は、
本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置の概略構
成を示す図であり、同図中、１０１は画像読取装置であ
るデジタルカラースキャナで、画像出力機器であるカラ
ープリンタ１０２に接続されている。

【００２５】デジタルカラースキャナ１０１において、
原稿１０３を原稿台ガラス１０４上に載せ、露光ランプ
１０５により露光走査することにより、標準白色板１０
６及び原稿１０３からミラー１０７，１０８，１０９に
より反射された反射光像を、レンズ１１０によりカラー
ＣＣＤセンサ１１１に集光し且つ光電変換させて、色分
解されたカラー画像信号を得る。このカラー画像信号
は、増幅回路（アンプ）１１２、Ａ（アナログ）／Ｄ
（デジタル）変換器１１３を経て画像処理ユニット１１
４へ入力され、各色ごとにシェーディング補正を含む種
々の画像処理が施された後、プリンタ１０２に送出され
るように構成されている。なお、１１５はスキャナモー
タである。

【００２６】図２は、図１に示す画像処理ユニット１１
４内部のシェーディング補正に関する部分の画像処理手
段及び画像信号の流れを説明するための回路ブロック図
であり、色分解されたカラー画像信号の１色当たりの回
路ブロック図である。

【００２７】図２において、シェーディング補正回路
は、大まかには、加算回路２０１、乗算回路２０２、黒
オフセットレジスタ回路２０３、平均化演算回路２０
４、ラインメモリ回路２０５及びスキャナ制御回路２０
６とから構成されている。

【００２８】加算回路２０１は、加算器２０７とセレク
タ２０８とを有している。セレクタ２０８は、入力信号
２０９のスルー信号と、入力信号２０９から黒オフセッ
トレジスタ２０３の値を加算器２０７により減算した出
力とを切り換えて出力するもので、そのための切り換え
信号である黒オフセット制御信号２１０がスキャナ制御
回路２０６からセレクタ２０８に与えられる。加算回路
２０１の出力信号は、後段の乗算回路２０２に入力され
ると共に、平均化演算回路２０４にも入力され、この平
均化演算回路２０４の出力信号は黒オフセットレジスタ
２０３に入力される。

【００２９】同様に、乗算回路２０２は、乗算器２１１
とセレクタ２１２を有している。セレクタ２１２は、入
力信号２１３のスルー信号と、入力信号２１３からライ
ンメモリ回路２０５の値を乗算器２１１により乗算した
出力とを切り換えて出力するもので、そのための切り換
え信号であるシェーディング制御信号２１３がスキャナ
制御回路２０６からセレクタ２１２に与えられる。

【００３０】そして、図１においてＡ／Ｄ変換器１１３
によりＡ／Ｄ変換された画像信号は画像処理ユニット１
１４に入力されると、まず、図２に示す加算回路２０１
及び乗算回路２０２を経て、一方で後段の画像処理回路
（不図示）に供給されると共に、他方でラインメモリ回
路２０５に書き込まれる。ラインメモリ回路２０５は、
スキャナ制御回路２０６で画素単位でアクセスし読み書
き可能な構成になっており、ラインメモリ回路２０５か
ら読み出した画像信号を画素単位で演算するための演算
機能及び演算結果で再びラインメモリ回路２０５の値を
書き換える機能を有する。

【００３１】次に、図１〜図３を用いて、本実施の形態
に係る画像読取装置の動作を説明する。図３は、本実施
の形態に係る画像読取装置の動作の流れを示すフローチ
ャートである。

【００３２】図１において、標準白色板１０６は所定の
反射濃度で管理されたものであり、原稿受光面と同一面
上の原稿読み取り領域外に配置されている。標準白色板
１０６には、更にこの標準白色板１０６の反射濃度デー
タを表わすバーコードデータが記載されており、原稿台
ガラス１０４上に載置された原稿１０３及び標準白色板
１０６と共にこのバーコードデータを読み取るために露
光ランプ１０５より発せられた照明光は原稿１０３面上
で反射し、ミラー１０７，１０８，１０９を介してレン
ズ１１０によりカラーＣＤセンサ１１１上に結像され
る。カラーＣＤセンサ１１１では、結像されたカラー画
像がＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各
成分に色分解されて電気信号に変換され増幅回路１１２
に入力され、この増幅回路１１２で信号のゲインやオフ
セット量が調節され、Ａ／Ｄ変換器１１３に入力され、
このＡ／Ｄ変換器１１３でデジタル画像に変換される。
その後、画像処理ユニット１１４でＲ、Ｇ、Ｂの各色ご
とにシェーディング補正を含む所定の画像処理が施さ
れ、最終的にプリンタ１０２に適合したカラー画像形式
（本実施の形態ではＹ、ＭＣ、Ｋデータ形式）に変換さ
れたカラー画像信号がプリンタ１０２へ送出されて、カ
ラー複写画像として紙に出力される。

【００３３】なお、本実施の形態におけるカラーＣＣＤ
センサ１１１は、ＲＧＢ構成の３ラインセンサを用いて
おり、更に素子の温度上昇に伴う信号ノイズの増加や信
号平坦性の劣化を抑えるために、カラーＣＣＤセンサ１
１１の周辺回路として信号読み出し時に併せて供給電源
のオン・オフ制御の機能を設けてある。

【００３４】最初に、本実施の形態に係る画像読取装置
のセットアップ時における調整動作を説明する。

【００３５】（１）バーコードデータの読み取り本実施の形態に係る画像読取装置のセットアップ時にお
いて、図１の露光用ランプ１０５を標準白色板１０６の
下に記載されているバーコードの下に移動させ、初期値
の光量で点灯させる。バーコードはミラー１０７，１０
８，１０９、レンズ１１０、カラーＣＣＤセンサ１１
１、初期値のゲインに設定された増幅回路１１２を経て
読み取られた標準白色板１０６の濃度がＲＧＢに変換さ
れたデータで不図示の記憶部に記憶される。

【００３６】（２）増幅回路１１２の調整露光用ランプ１０５を消灯し、標準白色板１０６のバー
コードの記載されていない部分へ移動させる。増幅回路
１１２を初期値のゲインに設定し、各色ごとのオフセッ
ト調整を行う。

【００３７】（３）露光用ランプ１０５の光量調整露光用ランプ１０５を初期値の光量で点灯して標準白色
板１０６を読み取る。この時のカラーＣＣＤセンサ１１
１のＲＧＢの出力データのうちで最も大きい値を示して
いる画素に注目し、その画素の示している値から算出さ
れた目標値になるように、露光用ランプ１０５の光量を
調整する。また、この時、カラーＣＣＤセンサ１１１の
出力値のうちの最小値を測定し、その値が所定の値以下
の場合、露光用ランプ１０５の配光、標準白色板１０
６、カラーＣＣＤセンサ１１１のうち、いずれかが異常
であるとして警告を発する。

【００３８】（４）増幅回路１１２の調整露光用ランプ１０５の光量が確定した段階で、カラーＣ
ＣＤセンサ１１１の各色の出力値の最大値が一致するよ
うに増幅回路１１２の各色のゲイン、オフセットを調整
する。

【００３９】（５）初期シェーディングデータの読み取
り処理前記セットアップ時における調整動作を完了後、操作者
の原稿画像読み取り開始の指示とは無関係に、予め調整
済みの露光用ランプ１０５の光量、増幅回路１１２の各
色のゲイン、オフセットを基に標準白色板１０６のデー
タの読み取り処理を行う部分で、この時の処理フローを
図３に示す。

【００４０】図３において、まず、ステップＳ３０１で
装置電源の瞬断対策として読み取り系の回路の各設定値
及び予め調整済みの各調整値を改めて再設定し直す初期
化を行う。次に、ステップＳ３０２でスキャナ読み取り
位置がホームポジションであるか否かを調べ、ホームポ
ジションでなければホームポジションへの移動を行う。
その後ステップＳ３０３で、後述する黒オフセット補正
及びシェーディング・サンプルのサブルーチンへ進ん
で、黒オフセットの補正データ及びシェーディング補正
データの作成処理を行った後、本処理動作を終了する。

【００４１】この黒オフセットの補正データ及びシェー
ディング補正データの作成処理の詳細については、図２
に示すシェーディング補正回路の動作と併せて後述す
る。

【００４２】以上の動作完了後、本装置の画像読取部
は、初めて原稿読み取り可能な状態になる。

【００４３】（６）原稿画像の読み取り処理原稿画像の読み取り時の処理フローを図４に示す。本処
理は、操作者による原稿画像の読み取り開始の指示を受
けてスタートする部分で、シェーディング補正を含めた
画像画像読取処理の基本シーケンスとなっている。

【００４４】まず、ステップＳ４０１で装置電源の瞬断
対策として読み取り系の回路の各設定値及び予め調整済
みの各調整値を改めて再設定し直す初期化を行う。次
に、ステップＳ４０２でスキャナ読み取り位置がホーム
ポジションであるか否かを調べ、ホームポジションでな
ければホームポジションへの移動を行う。その後ステッ
プＳ４０３で、後述する黒オフセット補正のサブルーチ
ンへ進んで、黒オフセット補正処理を行った後、ステッ
プＳ４０４で操作者によって設定された一連の原稿画像
読み取り処理及び図１のプリンタ１０２への複写原稿の
出力を行う。次にステップＳ４０５で黒オフセット補正
及びシェーディング・サンプルのサブルーチンへ進ん
で、黒オフセットの補正データ及びシェーディング補正
データの作成処理を行った後、本処理動作を終了する。

【００４５】ここで、原稿画像読み取り処理中の図２に
示すシェーディング補正回路の動作について説明する。
まず、スキャナ読み取り位置を順次動かしながら読み出
した原稿画像読み取りデータを、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色ごと
に色分解されたデジタルデータとして、それぞれ独立
に、図２のシェーディング補正回路に入力する。この
時、スキャナ制御回路２０６により加算回路２０１内の
セレクタ２０８は、黒オフセット補正されたシェーディ
ング補正データである黒オフセットの減算出力信号を選
択し、乗算回路２０２へ入力する。同時に乗算回路２０
２内のセレクタ２１２は、スキャナ制御回路２０６によ
りシェーディング補正係数であるラインメモリ回路２０
５との乗算出力、即ちシェーディング補正出力を選択
し、これを後段の不図示の信号処理回路へ出力する。

【００４６】（７）黒オフセット補正データの作成処理黒オフセット補正データの作成時の処理フロー（黒オフ
セット補正のサブルーチン）を図５に示す。本処理は、
図１の標準白色板１０６の露光用ランプ１０５消灯時の
反射濃度データが読み取り画像のゼロ基準となるよう
に、標準白色板１０６からの読み取りデータから黒の平
均値を求める。

【００４７】図５において、まず、ステップＳ５０１で
図１のカラーＣＣＤセンサ１１１の電源をオンしてか
ら、ステップＳ５０２でスキャナ読み取り位置を露光用
ランプ１０５を消灯した状態で標準白色板１０６のバー
コードの記載されていない部分へ移動させる。そこでス
テップＳ５０３でカラーＣＣＤセンサ１１１を通して読
み出された標準白色板１０６からの黒の読み取りデータ
を、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色ごとに色分解されたデジタルデー
タとして、それぞれ独立に、図２のシェーディング補正
回路に入力する（黒オフセットの読み込み）。

【００４８】この時、図２のスキャナ制御回路２０６に
より加算回路２０１内のセレクタ２０８は、入力スルー
信号を選択し平均化演算回路２０４へ入力する。この平
均化演算回路２０４では、ステップＳ５０４で所定期間
に読み出された複数の黒の画素データの平均化演算を行
い（黒オフセット補正値の演算）、その平均値をステッ
プＳ５０５で黒データの代表値として、黒オフセットレ
ジスタ２０３に設定する（黒オフセット補正値の設
定）。そして、ステップＳ５０６で後続処理のために露
光用ランプ１０５を点灯してステップＳ５０７で元の処
理へ戻り、本処理動作を終了する。

【００４９】（８）シェーディング補正データの作成処
理シェーディング補正データの作成時の処理フローを図６
に示す。本処理は、図１の標準白色板１０６の露光用ラ
ンプ１０５点灯時の反射濃度データが全て所定の値（既
に読み込み済みのバーコードの値）になるようなシェー
ディング補正係数を読取画素ごとに演算により作成す
る。

【００５０】図６において、まず、シェーディング補正
データの作成に先立って、ステップＳ６０１で黒オフセ
ット補正サブルーチンへ進んで、前述した黒オフセット
の補正データの作成処理を実行する。その後、ステップ
Ｓ６０２で露光用ランプ１０５点灯状態での標準白色板
１０６からのシェーディングデータがＲ，Ｇ，Ｂの各色
ごとに色分解されたデジタルデータとして、それぞれ独
立に図２に示すシェーディング補正回路に入力する（シ
ェーディングデータの読み込み）。

【００５１】シェーディングデータは所定期間に複数画
素読み出され、このとき、スキャナ制御回路１０２によ
り加算回路２０１内のセレクタ２０８は、黒オフセット
補正されたシェーディングデータである黒オフセットの
減算出力信号を選択し、乗算回路２０２へ入力する。同
時に乗算回路２０２内のセレクタ２１２は、スキャナ制
御回路２０６により入力スルー信号、即ち黒オフセット
補正されたシェーディングデータを選択し、順次ライン
メモリ回路２０５に書き込み、一連のシェーディングデ
ータの書き込みが終了したら、今度はステップＳ６０３
でスキャナ制御回路２０６により１画素ずつラインメモ
リ回路２０５からシェーディングデータを読み出して、
シェーディング補正係数を演算により求め、この補正係
数でラインメモリ回路２０５の値を置き換える（シェー
ディング補正データの更新）。

【００５２】次にステップＳ６０４で露光用ランプ１０
５を消灯し、次のステップＳ６０５でカラーＣＣＤセン
サ１１１の電源をオフし、次のステップＳ６０６でスキ
ャナの読み取り位置をホームポジションへ移動した後、
次のステップＳ６０７で喪との処理へ戻り、本処理動作
を終了する。

【００５３】以上詳述したように、本実施の形態に係る
画像読取装置によれば、操作者が装置の始動を指示する
のに先立って、予め先行してシェーディング補正の少な
くとも一部の処理を実施するための図２に示すシェーデ
ィング補正回路を設けたことにより、操作者が原稿画像
の読み取り動作の始動を指示した後の原稿画像読み取り
動作の前処理時間を短縮することができる。

【００５４】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態を図７及び図８に基づき説明する。なお、
本実施の形態に係る画像読取装置の構成は、上述した第
１の実施の形態における図１と同一であるから、同図を
流用して説明する。

【００５５】図７は本発明の第２の実施の形態に係る画
像読取装置における画像処理ユニット１１４内の黒オフ
セット補正に関係する部分の画像処理手段及び画像信号
の流れを説明するための回路ブロック図であり、色分解
されたカラー画像信号の１色あたりの回路ブロック図で
ある。

【００５６】図７において、黒オフセット補正回路は、
大まかには、アナログ加算器７０１、Ｄ（デジタル）／
Ａ（アナログ）変換器７０２、Ａ（アナログ）／Ｄ（デ
ジタル）変換器７０３、デジタル加算回路７０４、平均
化演算回路７０５、黒オフセットレジスタ回路７０６及
び制御回路７０７とから構成されている。

【００５７】デジタル加算回路７０４は、デジタル加算
器７０８とセレクタ７０９とを有している。

【００５８】そして、図１の増幅回路１１２の出力信号
が、まず、アナログ加算器７０１に入力され、オフセッ
ト加算出力がＡ／Ｄ変換器７０３（ここでは変換ビット
数８）に入力される。このＡ／Ｄ変換器７０３でＡ／Ｄ
変換されたデジタル画像信号（８ビット）は、デジタル
加算回路７０４に入力され、その出力（８ビット）は、
一方で平均化演算回路７０５に入力されると共に、後段
の図１の画像処理ユニット１１４に出力される。デジタ
ル加算回路７０４は、入力信号のスルー信号と、入力信
号から黒オフセットレジスタ７０６の値を減算した出力
とを切り換えて出力するための加算器７０８とセレクタ
７０９とを有し、そのための切り換え信号である黒オフ
セット信号（１ビット）７１０が制御回路７０７からセ
レタ７０９に与えられる。

【００５９】平均化演算回路７０５の出力値は、２つ
（いずれも８ビット）あり、１つは黒オフセットレジス
タ回路７０６に入力され、他の１つは制御回路７０７に
入力される。更に、制御回路７０７の出力信号には黒オ
フセット制御データ（８ビット）があり、この黒オフセ
ット制御データ（８ビット）が電圧制御用のＤ／Ａ変換
器７０２のデータ入力端子に入力される。このＤ／Ａ変
換器７０２の出力電圧は、アナログ加算器７０３の一方
の入力端子に入力される。

【００６０】次に本実施の形態に係る画像読取装置の動
作を説明する。

【００６１】最初に、本画像読取装置のセットアップ時
における調整動作を説明する。

【００６２】（１）バーコードデータの読み取り本実施の形態に係る画像読取装置のセットアップ時にお
いて、図１の露光用ランプ１０５を標準白色板１０６の
下に記載されているバーコードの下に移動させ、初期値
の光量で点灯させる。バーコードはミラー１０７，１０
８，１０９、レンズ１１０、カラーＣＣＤセンサ１１
１、初期値のゲインに設定された増幅回路１１２を経て
読み取られた標準白色板１０６の濃度がＲＧＢに変換さ
れたデータで不図示の記憶部に記憶される。

【００６３】（２）黒オフセット調整図１の露光用ランプ１０５を消灯し、標準白色板１０６
のバーコードの記載されていない部分へ移動させる。増
幅回路１１２を初期値のゲインに設定し、各色ごとの黒
オフセット調整を行う。本処理は、標準白色板１０６の
読み取りデータから黒の平均値を求め、その平均値が黒
オフセットの設定目標値（ここでは値８を設定）に最も
近づくように調整する。

【００６４】（黒オフセットの読み込み）まず、カラー
ＣＣＤセンサ１１１の電源をオンしてから、スキャナ読
み取り位置を露光用ランプ１０５を消灯した状態で標準
白色板１０６のバーコードの記載されていない部分へ移
動させる。そこでカラーＣＣＤセンサ１１１を通して読
み出された標準白色板１０６からの黒の読み取りデータ
を、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色ごとに色分解されたデジタルデー
タとして、それぞれ独立に図７に示す黒オフセット補正
回路に入力する。

【００６５】（黒オフセット補正値の演算）まず、制御
回路７０７によりＤ／Ａ変換器７０２に与える黒オフセ
ット制御データの値を０に設定しておく。また、制御回
路７０７によりデジタル加算回路７０４内のセレタ７０
９は入力スルー信号を選択し、平均化演算回路７０５へ
入力する。この平均化演算回路７０５では、所定期間に
読み出された複数の黒の画素データ（８ビット）の平均
化演算を２倍の１６ビットの精度でおない、その平均値
を黒データの代表値として、全１６ビットを制御回路７
０７に入力する。このとき、全１６ビットのうちの上位
８ビットが黒オフセット値の整数部分で、下位８ビット
が少数部分を表わしている。

【００６６】（黒オフセット値の調整）制御回路７０７
では、入力された黒オフセット値全１６ビットを基に、
黒オフセットの設定目標値（ここでは値８を設定）に最
も近づくように、制御回路７０７によりＤ／Ａ変換器７
０２に与える黒オフセット制御データの値を順番にイン
クリメントして（値０から２５６まで）、前記黒オフセ
ット補正値の演算を繰り返しながら、アナログオフセッ
ト量の設定を行う。

【００６７】（３）露光用ランプ１０５の光量調整露光用ランプ１０５を初期値の光量で点灯して標準白色
板１０６を読み取る。この時のカラーＣＣＤセンサ１１
１のＲＧＢの出力データのうちで最も大きい値を示して
いる画素に注目し、その画素の示している値から算出さ
れた目標値になるように、露光用ランプ１０５の光量を
調整する。また、この時、カラーＣＣＤセンサ１１１の
出力値のうちの最小値を測定し、その値が所定の値以下
の場合、露光用ランプ１０５の配光、標準白色板１０
６、カラーＣＣＤセンサ１１１のうち、いずれかが異常
であるとして警告を発する。

【００６８】（４）増幅回路１１２の利得調整露光用ランプ１０５の光量が確定した段階で、カラーＣ
ＣＤセンサ１１１の各色の出力値の最大値が一致するよ
うに増幅回路１１２の各色のゲインを調整する。

【００６９】（５）黒オフセット補正テーブルの作成本処理は、後述する黒オフセット補正時に算出された黒
オフセット値に基づいて、図７に示すＤ／Ａ変換器７０
２に対して与えるべき黒オフセット制御データを決定す
るデータテーブルを作成する。

【００７０】具体的に、データテーブルの作成方法につ
いて説明する。

【００７１】（黒オフセットの読み込み）まず、前記黒
オフセット調整の場合と同様にして、カラーＣＣＤセン
サ１１１の電源をオンしてから、スキャナ読み取り位置
を露光用ランプ１０５を消灯した状態で標準白色板１０
６のバーードの記載されていない部分へ移動させる。そ
こでカラーＣＣＤセンサ１１１を通して読み出された標
準白色板１０６からの黒の読み取りデータを、Ｒ，Ｇ，
Ｂの各色ごとに色分解されたデジタルデータとして、そ
れぞれ独立に図７に示す黒オフセット補正回路に入力す
る。

【００７２】（黒オフセット補正値の演算）まず、制御
回路７０７によりＤ／Ａ変換器７０２に与える黒オフセ
ット制御データの値を０に設定しておく。また、制御回
路７０７によりデジタル加算回路７０４内のセレクタ７
０９は、入力スルー信号を選択し、平均化演算回路７０
５へ入力する。この平均化演算回路７０５では、所定期
間に読み出された複数の黒の画素データ（８ビット）の
平均化演算を２倍の１６ビットの精度で行い、その平均
値を黒データの代表値として、全１６ビットを制御回路
７０７に入力する。

【００７３】（黒オフセット補正テーブルのデータの算
出）制御回路７０７では、入力された黒オフセット値全
１６ビットを基に、黒オフセットの設定目標値の近傍の
所定範囲の値について、制御回路７０７によりＤ／Ａ変
換器７０２に与える黒オフセット制御データを順番にイ
ンクリメントして（値０から２５６まで）、前記黒オフ
セット補正値の演算を繰り返しながら、黒オフセット制
御データの値と、そのとき得られた黒オフセット補正値
との関係を調べる。

【００７４】こうして得られた前記の関係を説明するた
めのグラフを図８に示す。ここでは、黒オフセットの設
定目標値を値８に設定し、黒オフセット補正値７〜９の
範囲について、黒オフセット制御データの値と、そのと
き得られた黒オフセット補正値（上位８ビット）との関
係を示す。

【００７５】図８（ａ）は、図８（ｂ）に示すように黒
オフセットサンプリング値を７〜８、８〜９としたと
き、黒オフセット制御データの変化量、即ち、傾き（変
化の割合）δ１＝ｎ１−ｎ０、δ２＝ｎ２−ｎ１となる
ことを示すグラフである。

【００７６】図８では、例えば、この場合には、黒オフ
セット制御データの値がｎ０からｎ１まで変化したとき
に黒オフセット補正値（上位８ビット）が、値７から値
８に変化している。同様に、黒オフセット制御データの
値がｎ１からｎ２まで変化したときに黒オフセット補正
値（上位８ビット）が、値８から値９に変化している。

【００７７】従って、黒オフセット補正値の値７から値
８の区間における黒オフセット制御データの変化量δ１
は、（ｎ１−ｎ０）で与えられ、同様に、黒オフセット
補正値の値８から値９の区間における黒オフセット制御
データの変化量δ２は、（ｎ２−ｎ１）で与えられる。
そこで、黒オフセット補正テーブルとしては、黒オフセ
ット補正値の前記の区間とそれに対応する黒オフセット
制御データの変化量δ１及びδ２を算出して、制御回路
７０７の内部の記憶手段（不図示）に記憶する。

【００７８】このようにすれば、後述する黒オフセット
補正時に算出された黒オフセット補正値に基づいて、例
えば、黒オフセット補正値の上位８ビット（整数部）が
値８で、下位８ビット（少数部）が値０．１２５である
場合に、デジタル加算回路７０４で整数部の補正を行
い、ここで補正のきかない少数部の補正をアナログ加算
器７０１で行うことができる。

【００７９】即ち、少数部の値０．１２５に相当する黒
オフセット制御データの変化量（制御補正量）は、前記
黒オフセット補正テーブルの値８から値９の区間におけ
る黒オフセット制御データの変化量δ２を参照して、δ
２に少数部の値０．１２５を乗じた値で算出できるの
で、現在の黒オフセット制御データからその分の制御補
正量を減ずれば良い。

【００８０】以上の動作完了後、本装置の画像読取部
は、初めて原稿画像読取可能な状態になる。

【００８１】（６）原稿画像の読み取り処理本処理は、操作者による原稿画像の読み取り開始の指示
を受けてスタートする部分で、黒オフセット補正、シェ
ーディング補正を含めた画像画像読取処理の基本シーケ
ンスとなっている。

【００８２】まず、スキャナ読み取り位置がホームポジ
ションであるか否かを調べ、ホームポジションでなけれ
ばホームポジションへの移動を行う。その後、以下に説
明する黒オフセット補正データの作成処理及びシェーデ
ィング補正データの作成処理を行った後、操作者によっ
て設定された一連の原稿画像読み取り処理及び図１のプ
リンタ１０２への複写原稿の出力を行う。

【００８３】（７）黒オフセット補正データの作成処理本処理は、図１の標準白色板１０６の露光用ランプ１０
５消灯時の反射濃度データが読み取り画像のゼロ基準と
なるように、標準白色板１０６からの読み取りデータか
ら黒の平均値を求める。

【００８４】（黒オフセットの読み込み）まず、図１の
カラーＣＣＤセンサ１１１の電源をオンしてから、スキ
ャナ読み取り位置を露光用ランプ１０５を消灯した状態
で標準白色板１０６のバーコードの記載されていない部
分へ移動させる。そこでカラーＣＣＤセンサ１１１を通
して読み出された標準白色板１０６からの黒の読み取り
データを、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色ごとに色分解されたデジタ
ルデータとして、それぞれ独立に、図７の黒オフセット
補正回路に入力する。

【００８５】（黒オフセット補正値の設定）このとき、
制御回路７０７によりデジタル加算回路７０４内のセレ
クタ７０９は、入力スルー信号を選択し、平均化演算回
路７０５へ入力する。この平均化演算回路７０５では、
所定期間に読み出された複数の黒の画素データ（８ビッ
ト）の平均化演算を２倍の１６ビットの精度で行い（黒
オフセット補正値の演算）、その平均値を黒データの代
表値として、上位８ビットを黒オフセットレジスタ回路
７０６に設定し、全１６ビットを制御回路７０７に入力
する。

【００８６】制御回路７０７では、入力された黒オフセ
ット値全１６ビットのうちの下位８ビットを基に、前述
した如く予め作成済みのアナログオフセット量の補正テ
ーブルに従って、黒オフセット制御データをＤ／Ａ変換
器７０２に設定することで、アナログオフセット量の微
調整を行う。

【００８７】（８）シェーディング補正データの作成処
理本処理は、図１の標準白色板１０６の露光用ランプ１０
５点灯時の反射濃度データが全て所定の値（既に読み込
み済みのバーコードの値）になるようなシェーディング
補正係数を読取画素ごとに演算により作成する。

【００８８】（シェーディングデータの読み込み）ま
ず、シェーディング補正データの作成に先立って、前述
した黒オフセットの補正データの作成処理を実行する。
その後、露光用ランプ１０５点灯状態での標準白色板１
０６からのシェーディングデータがＲ，Ｇ，Ｂの各色ご
とに色分解されたデジタルデータとして、それぞれ独立
に図１に示す画像処理ユニット１１４に入力する。

【００８９】（シェーディングデータの更新）シェーデ
ィングデータは所定期間に複数画素読み出され、このと
き、制御回路７０７によりデジタル加算回路７０４内の
セレクタ７０９は、黒オフセット補正されたシェーディ
ングデータである黒オフセットの減算出力信号を選択
し、後段の図１の画像処理ユニット１１４へ入力する。
画像処理ユニット１１４では、入力されたシェーディン
グデータを基に、シェーディング補正データを更新す
る。

【００９０】以上詳述したように、本実施の形態に係る
画像読取装置によれば、原稿画像データの読み取りに先
立ち読み出された黒データに基づいて、原稿画像読み取
り時に、デジタル減算による前記黒データの減算処理を
行うデジタル加算回路７０４と併せて、オフセット付加
回路のアナログオフセット量を微調整するアナログ加算
器７０１を設けたことにより、黒オフセット補正の精度
が向上する。

【００９１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の請求項１〜
３記載の画像読取装置によれば、操作者が原稿画像読み
取り動作の始動を指示するのに先立って、予め先行して
シェーディング補正の少なくとも一部の処理を実施する
ようにしたので、その分操作者が原稿画像読み取り動作
の始動を指示してから原稿画像を出力機器に出力するま
での処理時間を短縮し、装置のスループットを向上させ
ることができるという効果を奏する。

【００９２】また、本発明の請求項４〜６記載の画像読
取装置によれば、原稿画像データの読み取りに先立ち読
み出された黒データに基づいて、原稿画像読み取り時
に、デジタル減算による前記黒データの減算処理を行う
と共に、オフセット付加回路のアナログオフセット量を
微調整するようにしたことにより、黒オフセット補正の
精度を向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
の構成を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
における画像処理ユニットの構成を示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
の動作の流れを示すフローチャートである。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
の動作の流れを示すフローチャートである。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
の動作の流れを示すフローチャートである。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る画像読取装置
の動作の流れを示すフローチャートである。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る画像読取装置
における画像処理ユニットの構成を示すブロック図であ
る。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る画像読取装置
における黒オフセット制御データの値と、そのとき得ら
れた黒オフセット補正値との関係を説明するためのグラ
フである。

【図９】従来の画像読取装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図１０】従来の画像読取装置におけるＣＣＤラインセ
ンサの構成を示すブロック図である。

【符号の説明】１０１画像読取装置（スキャナ）１０２プリンタ１０３原稿１０４原稿台ガラス１０５露光用ランプ１０６標準白板１０７ミラー１０８ミラー１０９ミラー１１０レンズ１１１カラーＣＣＤセンサ１１２増幅回路（アンプ）１１３Ａ／Ｄ変換器１１４画像処理ユニット１１５スキャナモータ２０１加算回路２０２乗算回路２０３黒オフセットレジスタ回路２０４平均化演算回路２０５ラインメモリ回路２０６スキヤナ制御回路２０７加算器２０８セレクタ２１１乗算器２１２セレクタ７０１アナログ加算器７０２Ｄ／Ａ変換器７０３Ａ／Ｄ変換器７０４デジタル加算回路７０５平均化演算回路７０６黒オフセットレジスタ回路７０７スキヤナ制御回路７０８デジタル加算器７０９セレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光電変換手段により原稿画像を読み取る
画像読取装置において、前記原稿画像の読み取りを行う
第１の読取面と、その原稿読み取り領域外にほぼ均一な
濃度を有すると共に前記第１の読取面と同一面上に配置
される第２の読取面と、点灯・消灯の制御が可能で前記
第１及び第２の読取面を照射する光源体と、前記第１及
び第２の読取面からの反射光を前記光電変換手段に伝達
する光伝達手段と、前記光源体を消灯し前記第２の読取
面からの反射光を前記光伝達手段により前記光電変換手
段に伝達して得られた電気信号から第１の補正信号を作
成する第１の補正信号作成手段と、前記第１の補正信号
作成手段により作成された前記第１の補正信号を記憶す
る第１の記憶手段と、前記光源体を点灯し前記第２の読
取面からの反射光を前記光伝達手段により前記光電変換
手段に伝達して得られた電気信号と前記第１の記憶手段
により記憶された前記第１の補正信号とから第２の補正
信号を作成する第２の補正信号作成手段と、前記第２の
補正信号作成手段により作成された第２の補正信号を記
憶する第２の記憶手段と、前記第１及び第２の記憶手段
により記憶された前記第１及び第２の補正信号に基づい
て前記第１の読取面からの反射光を前記光伝達手段によ
り前記光電変換手段に伝達して得られた画像信号を補正
する画像信号補正手段とを有することを特徴とする画像
読取装置。
【請求項２】予め原稿画像の読み取り動作に先行して
前記第２の補正信号作成手段により前記第２の補正信号
を作成して前記第２の記憶手段により記憶し、操作者の
原稿画像の読み取り動作の開始の指示を受けて、前記第
１の補正信号作成手段により前記第１の補正信号を作成
して前記第１の記憶手段により記憶し、前記第１及び第
２の記憶手段により記憶された前記第１及び第２の補正
信号に基づいて、前記第１の読取面からの反射光を前記
光伝達手段により前記光電変換手段に伝達して得られた
画像信号を、前記画像信号補正手段により補正し、原稿
画像の読み取り動作の終了時、改めて前記第１及び第２
の補正信号作成手段により前記第１及び第２の補正信号
を作成して前記第１及び第２の記憶手段により記憶し、
前記第２の記憶手段により記憶された前記第２の補正信
号は、次回の原稿画像読み取りの際の補正信号として使
用して、一連の原稿画像の読み取りを行うことを特徴と
する請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】前記第２の読取面は、反射濃度の管理さ
れた標準白色板であることを特徴とする請求項１記載の
画像読取装置。
【請求項４】光電変換手段により原稿画像を読み取る
画像読取装置において、前記光電変換手段により読み出
されたアナログ量の画像信号に対してオフセット電圧を
付加するオフセット調整手段と、前記オフセット調整手
段により前記オフセット電圧を付加した画像信号をデジ
タル量の画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、予め黒
色の基準となる黒色基準画像の読み取り時に得た前記Ａ
／Ｄ変換手段の出力信号を基に前記光電変換手段により
読み出されたアナログ量の画像信号に対して前記オフセ
ット調整手段により前記オフセット電圧を付加し前記Ａ
／Ｄ変換手段の出力信号に対して所定の黒オフセット量
を得る第１の調整手段と、前記第１の調整手段により新
たに読み出された黒オフセット量に基づいて原稿画像読
み取り時に前記オフセット調整手段を微調整する第２の
調整手段とを有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項５】前記第２の調整手段は、前記第１の調整
手段により調整された所定の黒オフセット量に対する新
たに読み出された黒オフセット量のずれ分を補正するこ
とを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
【請求項６】予め前記第１の調整手段に与える制御値
と前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号に対して得られた黒オ
フセット量の関係を測定する測定手段と、前記測定手段
の測定値に基づいて所定の黒オフセット量に対する新た
に読み出された黒オフセット量のずれ分の補正量を予測
する予測手段とを有することを特徴とする請求項５記載
の画像読取装置。