JPS62235872A - 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
複写すべき原稿画像を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
般に数千側の受光素子を有し、ｌ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 無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、１０１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
１０５〜１０７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Ｃ０Ｄ１０３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１１１を照
射し、標準白色板ｉｔｉからの反射光がＣＣＤ　１０３
に導かれる位置に蛍光灯１０４、ミラー１０５〜１０７
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　１０３
に導かれる位置をホームポジション１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、１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迄増巾される。本例によるとＡ／
Ｄコンバータ２０４として、ＥＦ８３０８　（トムソン
製°）を使用しており、０〜２ｖのアナログ入力を０〜
ＦＦ）ｌのディジタル信号に変換する。レベル補正され
たＣＣＤ　１０３の白レベル出力は、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、ＣＣＤ１０３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゛ｏ　ｏ
　Ｈ”真黒゛Ｆ　Ｆ　ｌ（”として画像信号ライン２５
５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ータは、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２０Ｂは、画像記録部（プリンタ）２０
９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　１０３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ボートの初期化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、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＠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３０ＢはＤタ
イプフリップフロップ（Ｄ　’／Ｆ　）でおり、データ
のタイミングを合わせる為のものであり、回路スピード
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ｌに光学系
がある場合、標準黒色板１１２を受光センサＣＣＤ　Ｉ
　Ｏ３に結像する。″そしてオフセット補正殺しが設定
されてい名か否かＣＰＵ２１２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、ｃ’ｐ′ｕｚｔｚは、オフセッ
トＲＡＭ３１１に標準黒色板１１２の読取り画像データ
を書き込む様指示する（ステップ６０４）、これにより
、ＣＣＤ１０３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２Ｇ４及び信号ライン２５５、Ｄ’／
Ｆ３０１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矛７セツトＲＡＭ３１
１に与えられる。又、ＲＡＭ３１１の７ドレスのセレク
タ３１２もＡに切り換えられており、１ライン分の各画
素の暗時画像データが駆動信号発生回路２１１からのア
ドレスに従ってＩＩＡＭ３１１に書き込まれる。

次にＣＰＵ２１２は、一定のオフセット値をＤ’／Ｆ３
０７にセットする（ステップ６０４）これは、ＣＰＵ２
１２のデータバス２６１により、Ｄ’／Ｆ３０７にデー
タをラッチし。

Ｄ’／Ｆ３０７のラッチデータを信号ライシ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１
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、この回路に上り温
度に・よって回路定数が変化し、原稿濃度が変化した堝
谷の変化量の補正が可能となる。

そして、出力コントロ□−ルパツフ７３０９の出力をハ
イインピーダンスにしてセレクタ３０８の出力デ゛−夕
を遮断し、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／Ｆ　３０１．３０２を通り、＠号うイン３５
２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ＲＡＭ３ｉ１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３０３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８ｂｉｔの信号が生成
され、黒がＦＦ）ｌ　、白がＯｏＨとなる様にＡ／Ｄ変
換されている。ここでオフセラ）ＲＡＭ３１１に記憶さ
れている暗時のｎ−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、Ｆ３
１（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Ｆ３）１　、
白い状態でＯｏＨ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ＦＦ）（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にラッチ奄れている値を加算する。加算器３０５には
ＤＦ／Ｆ３０４から画像データが真黒ＦＦ）ｌ　、真白
ＯＣＨ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ＦＯＨが原稿の黒の場合０
Ｆ）ｌ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ＦＦＨ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３０５
，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ＦＦ）ｌを越える場合は、すべ
てＦＦ）（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。この加算データの作り方
を以下に述べる。

原稿の反射黒濃度は原稿の種類、（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ＦＦ）
（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）
ｌの場合加算値ＦＨを加える。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０例えば０℃の時黒
レベルがＦＯＨであった時ｌＯ°ＣでＥＣ）（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、雰囲気温度を検出し４レベル／１０℃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上動作が可能である。

尚、前述したオフセット補正殺しが設定されている場合
にはオフセラ）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２０８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
始前進に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、標準白原稿
１１１が蛍光灯１０４により照明されＣＣＤ　ｌ　０３
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（５６０６）、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、ＣＣＤ１０３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２０５でオフセット補正されて信号ライン２５６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２１１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４０６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°通すシエーデイング補
正ＲＡＭ４０３のアドレスＡＯ−Ａ７に入力される。又
、シェーディングＲＡＭ４０８から入力画像データの画
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
４０１から信号ライン４５１を介してセレクタ４０２を
通り、シェーディング補正ＲＡＭ４０３のアドレスＡ８
〜Ａ１２に入力される。この時ＲＡＭ４０３の上位３ｂ
ｉｔは、使用されない、このアドレスに従って、ＲＡＭ
４０３からは補正済データが信号ライン４５３を介して
、Ｄ’／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ＲＡＭ４０３（７）７ドＬ／　スニＬ＊
　ＯＣＸ　Ｘ　Ｈ（Ｘ　Ｘ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ＱＣ−ＦＦ）ｌ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：　ＯＣＨ 従って、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によって書き込まれてい
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）（の範囲で各画素
毎に均一化される。

以上の様に、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ＣＣＤ　１０２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
ＣＣＤ１０３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
により濃度変換用の特性（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　１０３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２０
９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。

以上の様に、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ＣＯＤ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
、ＣＯＤ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ＣＯＤ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ローチャート
図であり、１０３はＣＣＤ、２０５はオフセット補正回
路、２０６はシェーディング補正回路、２１２はＣＰＵ
回路部である。 苦龜賃スリ重睦作

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像を光電的に読取り画像信号を形成する読取手
   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を記憶する手段と、前記
   記憶手段に記憶された黒レベル出力データに基づいて前
   記読取手段からの画像信号を補正する手段とを有するこ
   とを特徴とする画像読取装置。