JPS62235871A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、画像読取装置、特に画像信号の補正機能を備
えた画像読取装置に関するものである。

〔従来技術〕

ファクシミリやデジタル複写機等に於ては、伝送或いは
複写すべき原稿画情をＣＯＤ等のラインセンサを用いて
光電的に読取ることがなされる。このラインセンサは一
般に数予測の受光。

素子を有し、１ラインの画像を数千画素に分解して各画
素の濃淡を表わす画像信号を出力する。この様なライン
センサにより良好な画像読取りを行なうためには、同一
濃度の画像に対する各受光素子の出力が一定とならなけ
ればならないが、各受光素子の感度やオフセット（暗電
流にばらつきがあると、各受光素子の出力が不均一とな
る。この場合、例えば、読取信号を用いて中間調画像を
再現すると再現された画像に黒すじが表われる如くの不
都合を生じる。また、温度変化により黒レベル出力が変
動することもあり、これにより 黒階調の再現力の低下°を招くことになる。

〔目　的〕

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、画像を光電
的に読取る際の暗電流のばらつきに起因する画像信号の
不均一性を補正し、良好な画像読取り出力を得ることを
目的とする。

〔実施例〕

以下図面を参照しながら本発明を好ましい実施例に基づ
いて説明する。

第１図は、本発明を適用した画像読取装置の実施例であ
り、ｌｏｔは原稿台、１０２は原稿押え、１０３はライ
ン状に配列された複数の受光素子からなる画像読み取り
用のＣＯＤ、１０４は原稿照射用の蛍光灯、１０５〜１
０７はミラー、１０８は結像用のレンズ、１０９はモー
タである。モータ１０９により、蛍光灯１０４、ミラー
ｉｏｓ〜１０７を移動することにより原稿をＹ方向に副
走査し、順次原稿画像をＣＣＤ１０３に結像する。１１
１はシェーディング補正用のデータを得るための標準白
色板であり、蛍光灯１０４がこの標準白色板ｉｌｌを照
射し、標準白色板１１１からの反射光がＣＯＤ　Ｉ　Ｏ
３に導かれる位置に蛍光灯１０４、ミラー１０５〜１０
７がある状態をホームポジション２と呼ぶ、また、１１
２は黒レベル補正用のデータを得るための標準黒色板で
あり、標準黒色板１１２からの反射光がＣＣＤ　ｌ　０
３に導かれる位置をホームポジションｌと呼ぶ。

第２図は、読取装置の回路構成を示すブロック図である
。

ＣＣＤ１０３により画像をライン単位で読取ることによ
り得られた画像信号は、サンプルホールド２０１により
ノイズ成分が除去され、信号成分のみが取り出される。

更に、ＤＣクランプ回路２０２により黒レベルの再生を
行う。

ＣＧＤ　１０３の出力は、黒レベルに対しての相対的な
出力として取り出される為、ｌライン毎に、黒レベル信
号を検出し、黒のレベルを常に一定（例えばＯｖ）に保
つことにより、ＣＣＤ１０３の出力を絶対的なレベルに
補正する回路である。２２６はＣＣＤ１０３から黒レベ
ル信号が出ている期間を示す信号である。レベル補正さ
れた画像信号は次に、増巾器２０３により、Ａ／Ｄ変換
されるのに適した信号比増巾される０本例によるとＡ／
Ｄコンバータ２０４として、ＥＦ８３０ｇ　（トムソン
製）を使用しており、θ〜２ｖのアナログ入力を０−Ｆ
ＦＩのディジタル信号に変換する。レベル補正されたＣ
ＣＤ　１０３の自レベル出力は、０．３ｖである為、増
巾器２０３は６．６倍の増巾を行なう。

尚、図示していないが、ＣＣＤ　１０３の出力が白で０
．３　Ｖになるように蛍光灯１０４の光量を常に調整す
る回路が設けられる。Ａ／Ｄコンバータ２０４によって
各画素毎にＡ／Ｄ変換された画像データは、真白“００
・Ｈ”真黒“ＦＦＨ”として画像信号ライン２５５に出
力される。

オフセット補正回路２０５に入力した画像データは暗電
圧補正され、更にシェーディング補正回路２０６に送ら
れ、感度補正される。

感度補正された画像デ・−夕は、γ補正回路２０７へ送
られる。γ補正回路２０７は、濃度変換データが格納、
されているＲＡＭであり、ユーザの濃度指定又は記録部
の濃度特性によりＣＰＵ２１２が所望の変換カーブを書
き込める様になっている。

バッファメモリ２０８は１画像記録部（プリ゛ンタ）２
０９に記録する時画像データの出力スピードを記録部に
合わせる為にあり、２ライン分の画像データの記憶容量
を持っている。

駆動信号発生回路２１１は、ＣＣＤ　Ｉ　Ｏ３を駆動す
る為に必要なりロックを発生し、更に。

−ライン分の画像の各画素位置に対応したアドレスを発
生する。このアドレスを使用し、各回路は入力画像デー
タが主走査のどの位置のものであるかを知る。

ＣＰＵ２１２は、マイクロコンピュータを主構成要素と
し、操作部２１３の制御および、各部の制御の為の信号
生成を行う。

第６図及び第７図にＣＰＵ２１２の動作手順を示す、こ
の動作手順はマイクロコンピュータのメモリＲＯＭに予
めプログラムされる。

ＣＰＵ２１２は、電源投入時Ｉ１０ポートの初期化ＲＡ
Ｍクリアを行う（ステップ５０１）。

次に、ＲＡＭ３１１．４０３．４０８にテストパターン
を書き込み読み出しする事により自己診断を行なう（ス
テップ５０２）、そして異状がない事を確認したならば
（ステップ５０３）、画像読取りに必要な初期設定を行
う（ステップ５０４）。

又、異状が見つかった場合は１表示器に異状である事の
表示と、異状の場所を表示する。

（ステップ５０７）。

第３図はオフセット補正回路２０５の詳しい構成を示す
ものである。３０１．・３０２゜３０４及び３０６はＤ
タイプフリップフロップ（ＤＦ／Ｆ）であり、データの
タイミングを合わせる為のものであり、回路スピー下が
遅い場合にはそれらのいくつかを除去する事も出来る。

第３図示回路の動作を第７図のフローチャートにそって
説明する。

操作部より読取り開始キーが押されると、ＣＰＵ２１２
は、光学系（蛍光灯１０４．ミラー１０５〜１０７）が
前述したホームポジション１にあるかどうか確認しくス
テップ６０１）、ホームポジション１にない場合は、光
学系をホームポジション１に戻す、そして、照明をオン
する（ステップ６０３）−ホームポジション１に光学系
がある場合、標準黒色板１１２を受光センサＣＣＤ１０
３に結像する。

そしてオフセット補正殺しが設定されているか否かＣＰ
Ｕ２１２のＲＡＭを検索する（ステップ６０３）、これ
は読取り動作に入る前にサービスマン等が試験用に切り
換え指示を操作部２１３を通して設定する□、　　　　
　　′オフセット補正殺しが設定されていない場合は、
ＣＰＵ２１２は、オフセットＲＡＭ３１１に標準黒色板
１１２の読取り画像データを書き込む種指示する（ステ
ップ６０４）、これにより、Ｃ０Ｄ１０３により蛍光灯
１０４で照射されている標準黒色板を読取り動作せしめ
、そのときの画像データをＡ／Ｄコンバータ２０４及び
信号ライン２５５、ＤＦ／Ｆ、３０１を介して信号ライ
ン３５１に出力する。そして、Ａに切り換えられている
セレクタ３０８により信号ライン３５８を介して画像デ
ータがオフセットＲＡＭ３１１に与えられる。又、　Ｒ
ＡＭ３１１のアドレスのセレクタ３１２もＡに切り換え
られており、ｌライフ分の各画素の暗時画像データが駆
動信号発生回路２１１からのアドレスに礎ってＲＡＭ３
１１に書き込まれる。

次にＣＰＵ２１２は、一定のオフセット値をＤ　’／Ｆ
　３０７ニセツ）ｔ！　（Ｘ＋ツフ６　Ｇ　４）これは
、ＣＰＵ２１２のデータバス２６１により、Ｄ’／ｒ３
０７にデータをラッチし、Ｄ’／Ｆ３０７のラッチデー
タを信号ライン３５４の画像データにオフセットとして
加えるものである。この回路の目的は、黒レベルの濃度
再現性を変える為にあり、例えば濃度２．０以上の濃度
をベタ黒とするか濃度１．２以上をベタ黒とする等を調
整し、原稿濃度に応じて黒レベルを調整することが出来
る。又、この回路により温度によって回路定数が変化し
、原稿濃度が変化した場合の変化量の補正が可能となる
。

そして、出力コントロールバッファ３０９の出力をハイ
インピーダンスにしてセレクタ３０Ｂの出力デ′−夕な
遮断し、オフセットＲＡＭ３１１からデータを読み出す
様にする。

以上によりオフセット補正回路２０５による動作準備が
完了する。

この後に、ＣＣＤ１０３から新たに入力する画像データ
は、ＤＦ／Ｆ３０１，３Ｇ２を通り、信号ライン３５２
により加算器３０３に入力される。一方画像データの入
力に同期して、入力画像と同一画素の暗時出力データが
ＲＡＭ′３１１から読み出される。読み出された暗時出
力データはインバータ３１３により反転された後、信号
ライン３５６を通して加算器３Ｇ３に入力される。これ
により、各画素毎にオフセット（暗電圧）の補正がなさ
れる０例えば、画像データとして８ｂｉ−ｔの信号が生
成され、黒がＦＦ）ｌ　、白が００Ｈとなる様にＡ／Ｄ
変換されている。ここでオフセットＲＡＭ３１１に記憶
されている暗時のｎ画素目のデータがＦ３）１という値
の場合、加算器３０３には、信号ライン３５６より、Ｆ
３．）ｌの反転されたデータであるＯＣＨが与えられる
。同時に画像信号ライン３５２には黒い状態でＦ３Ｈ，
白い状態で００Ｈなる画像データが与えられる。したが
って加算器３０３の結果として黒がＦＦ１（白がＯＣＨ
というデータに変換されて信号ライン３５３を介してＤ
Ｆ／Ｆ３０４に送られ、さらに信号ライン３５４を介し
て加算器３０５に入力される。

加算器３０５の機能は、前述した様に加算器３０３の出
力データに更にＣＰＵ２１２で指示されてＤＦ／Ｆ３０
７にラッチされている値を加算する。加算器３０５には
Ｄ’／Ｆ３０４から画像データが真黒ＦＦＨ、真白ｏＣ
Ｈで送られてくるはずであるが、実際の原稿は、真黒と
いう状態にはならず、ある濃度をもっている。

その為、ある原稿を使った時ＦＯ）４が原稿の黒の場合
０Ｆ）（をＣＰＵ２１２の指示により画像データに加算
する様にする。これにより原稿の黒がＦＦ）ｌで表わさ
れ、原稿に応じた黒濃度が得られる。ただし、加熱器３
０５，３０３は、どんな加算を行なってもＦＦＨをオー
バする様な事はなく、計算上ＦＦＨを越える場合は、す
べてＦＦＨになる様に構成されている０以上の様に画像
データの黒レベルのオフセット補正を行い、補正済デー
タは信号ライン３５５を介してＤ’／Ｆ３０６を通り、
更に信号ライン２５６に出力される。

前述の様に加算器３０５に与えられる加算データは、Ｃ
ＰＵ２１２により与えられる。こみ加算データの作り方
を以下に述べる。

原稿の反射黒Ｓ度は原稿の種類、（例えば写真印刷の種
類、表面処理等）により、大きく違っている。その為原
稿によってはベタ黒の所でも黒と表現されない場合が出
てくる。又、逆に、ある程度迄うすい所を黒とする様に
した場合、黒濃度の濃い原稿の場合黒い部分の濃度階調
が悪くなる。したがって、画像信号は真の黒の時ＦＦＨ
になる様にしておき、原稿の黒濃度に応じて、加算値を
操作部から入力する０例えば原稿の黒レベルがＦＯ）（
の場合加算値Ｆ）ｌな加える。その結果原稿の黒が黒と
して読み込まれる事となる。

又もう一つの役割として標準黒色板１１２の濃度が実際
の黒と違う量を操作部より入力し、その値を加算出来る
。その為標準黒色板１１２の濃度が機械間で違っていて
も補正データを入力する事により標準黒原稿の濃度ばら
つきによる影響を除去出来る。

又、クランプ回路、アンプ回路の温度変化に伴い同じ原
稿でも得られる黒レベルが変化する９例えば０℃の時黒
レベルがＦＯＩ（であった腓ｌＯ℃でＥＣＭとなると、
１０℃当り約４レベル変動することになる。この様な場
合、責囲気温度を検出し４レベル７１０℃の割合で加算
値を変える。これにより、温度による濃度変化を除去出
来る。

又、この加算値を複数通り予めメモリＲＯＭに格納して
おき、これを操作部からの指令や。

温度検知結果により選択するものである。また、加算動
作に代えて、減算動作によっても同様のレベルシフト動
作が可能である。

尚、前述したオフセット補正殺しが設定されている場合
にはオフセットＲＡＭ３１１にＦＦＨを書込む（ステッ
プ６０９）、これにより入力した画像データに対してオ
フセト補正動作を行なわないデータを得ることができる
。

以上の様にして、黒レベル補正された画像データは、シ
ェーディング補正回路２０Ｂに入力され処理される。こ
のシェーディング補正回路２０６の回路構成を第４図に
示す、この第４図の動作を第６図及び第７図に沿って説
明する。

４０３は、シェーディング補正データが入力されるシェ
ーディング補正ＲＡＭである。電源投入後原稿読取り開
始前化にＣＰＵ２１２によりセレクタ４０２をＢに切り
換え、Ｉ１０バッファ４１０を介し゛てＲＡＭ４０３に
後述する変換データが書き込まれる（ステップ５０５）
。

読取り開始キーが押され、前述の様なオフセット補正用
の準備動作が終了すると、光学系を移動させホームポジ
ション２の位置にもってい＜（ステップ６０７）、ホー
ムポジション２の位置に光学系がある時は１、標準白原
稿１１１が蛍光灯１０４により照明されＣＯＤ　Ｉ　Ｏ
３に結像される様になっている。

次に、シェーディング補正殺しが設定されているか否か
を判断する（３６０６）、シェーディング補正殺しが設
定されていなければ、セレクタ４０５，４０９をＡに選
択して゛おく、この状態で蛍光灯１０４は、ホームポジ
ションで標準白色板１１１を照射し、ＣＣＤ　１０３に
より標準白色板１１１を読取る。そして、オフセット補
正回路２０・５でオフセット補正されて信号ライン２５
６により入力するデータをセレクタ４０５を介して全画
素シェーディングＲＡＭ４０８に駆動信号発生回路２１
１のアドレス指定に従って書き込む（ステップ６０７）
。

次に出力バッファ４０Ｂをハイインピーダンスにし、信
号ライン４５４へのセレクタ４０５の出力を遮断すると
ともに、シェーディングＲＡＭ４０８をリードモードに
する。これにより、シェーディング補正回路２０６によ
るシェーディング補正の準備動作が完了する。

この後に、ＣＣＤ１０２から新たに入力する原稿画像を
表わす画像データは、ＤＦ／Ｆ４０１から信号ライン４
５１を介してセレクタ４０２を通りシェーディング補正
ＲＡＭ４０３＋７）アドレスＡＯ〜Ａ７に入力される。

又、シェーディングＲＡＭ４０８から人、、力画像デー
タの画素と同一画素のシェーディングデータが読出され
る。シェーディングデータは信号ライン４５５によりＤ
Ｆ／Ｆ４０１から信号ライン４５１を介してセレクタ４
０２を通り、シェーディング補正ＲＡ；４０３のアドレ
スＡ８〜Ａ１２に入力される。この時ＲＡＭ４０３の上
位３ｂｉｔは、使用されない、このアドレスに従って、
ＲＡＭ４０３からは補正済データが信号ライン４５３を
介して、ＤＦ／Ｆ４０４を通り信号ライン２５７に出力
される。

シェーディング補正ＲＡＭ４０３には、前述した様に電
源投入後で、読取開始前に、２１２が演算した値がＸ、
Ｚをアドレスとしてｙなるデータが出力される様にテー
ブルとしてセットされる。尚、Ｘは画像データ、２はシ
ェーディングデータ、ｙは補正済データである。

例えば、標準白色板１１１を照射した時にＲＡＭ４０８
に格納されたｎ番目の画素データがＯＣＨの場合、シェ
ーディング補正ＲＡＭ４０３１７）７ドレスニは０ＣＸ
ＸＨ（ＸＸは現在入力している画像データ）が与えられ
る。そしてＲＡＭ４０３へ入力される画像データはオフ
セット補正によりｏｃ−ｖｖＨの範囲となっている為、
ＲＡＭ４０３の出力データは、入力する各画像データに
対して次表の様になる。

シェーディングデータ：　ＯＣＲ ′徒って、この表に示す様なテーブルがシェーディング
補正ＲＡＭ４０３にＣＰＵ２１２によって書き込まｈて
いる。これによりＣＯＤ画素の感度に不均一があった場
合でも出力データと□しては、０〜ＦＦ）ｌの範囲で各
画素毎に均一化される。゛ 以りの様に、オフセット補正回路２０５及びシェーディ
ング補正□回路２０６により第５図の様に暗時に表われ
る暗電圧のばらつきによるＣＣＤ１０２の出力不均一と
引時に表われる感度ばらつき及び暗電′圧ばらつきによ
るＣ０Ｄ１０３の出力不均一が補正され、原稿濃度に忠
実な均一な出力が得られる。

尚、シェーディング補正殺しが設定されている場合は、
シェーディングＲＡＭ４０８に０”データを書込む（ス
テップ６１０）、これにより、シェーディング補正のな
されない画像データを得ることができる。

以上の様にして、原稿の反射光量に対してリニアな型に
補正されて信号ライン２５７に表われる画像データはγ
補正回路２０７に入力され、濃度に対してリニアな型の
画像データに変換される。又、操作部２１３の濃度指定
により潤度変換用の特性（カーブ）が変えられる様にな
っている（ステップ６１１）。

このようにして、オフセット補正、シェーディング補正
およびγ補正動作の準備が完了したならば光学系をｙ方
向に移動させ、原稿台１０１上に載置された原稿画像を
ＣＣＤ　Ｉ　Ｏ３により読み取り（ステップ６１２）、
その読取り画像データに対して前述の様にしてオフセッ
ト補正、シェーディング補正及び濃度補正を行ない、補
正済データをバッファメモリ２０８を介してプリンタ２
０９に出力する。

画像読取りが終了したならば、装置をスタンバイ状態と
しくステップ６１３）新たな画像読取りを待機する。

以−Ｅの様に、画像読取り用のイメージセンサ（ＣＯＤ
）により標準黒色板からの反射光を入射せしめた状態で
、ＣＯＤを駆動し、その時の各画素のＣＣＤ出力の変動
を検知し、これにより画像データを補正する。これによ
り、ＣＣＤの各受光素子の標準黒に対する出力電圧のば
らつきによる各画素の画像データの不均一を補正でき、
画像の黒レベルを良好なものとできる。

また、黒レベルの補正された画像データを用いてシェー
ディング補正動作するので、暗電圧に影響されることな
く、ＣＯＤの各受光素子の感度ばらつき等に起因するシ
ェーディングの補正がなされる。

また、黒レベルの補正の後に、黒レベルのシフトを行な
うので所望の黒レベルをもった画像データを得ることが
できる。

〔効　果〕

以上説明した様に、本発明によると画像を光電的に読取
ること、により得られる画像データの不均一を補正する
ことができ、良好な画像再現をなさしめることができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した画像読取装置の構成を示す図
、第２図は画像読取装置の回路構成を示すブロック図、
第３図はオフセット補正回路の構成を示すブロック図、
第４図はシェーディング補正回路の構成を示すブロック
図、第５図はＣＣＤ出力を示す図、第６図及°び第７図
（ａ）、（ｂ）はＣＰＵの動作手順を示すフｅｌ−チャ
ー）図テアリ、１０３４＊ｃｃＤ、２゜へ　！＋　÷　
−フ　−！　１ソ　　ｋ　１翳　７Ｃ盾　９虻　　　　
９　＾　穴　ｊ↓　、−７〒　−；；　ノング補正回路
、２１２はＣＰＵ回路部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像を光電的に読取り画像データを形成する読取
   手段と、前記読取手段により標準黒色板を読取ることに
   より得られる黒レベル出力データに基づいて画像データ
   を補正する第１の補正手段と、前記補正手段により補正
   された画像データのレベルを補正する第２の補正手段を
   有することを特徴とする画像読取装置。