JPS62235874A - 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１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ＣＣＤ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
般に数十個の受光素子を有し、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、ｌＯｌ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、ｌＯ８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１１１を照
射し、標準白色板ｌｌｌ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事により
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。

ＣＣＤ　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。２６６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　（）ムソン製
）を使用しており、Ｏ〜２Ｖのアナログ入力を０−ＦＦ
）（のディジタル信号に変換する。レベル補正されたＣ
ＣＤ　ｌ　０３）白Ｌ／　ヘＪｌ／出力’ｔｔ、０．３
Ｖ−ｔ’Ｊ！！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０．３ｖになる様に蛍光灯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
ｏＨ”真黒“ＦＦ）（”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２０８は１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−１−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車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）
。

また、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（Ｄ’／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、回路スピードが遅
い場合にはそれらのいくつかを除去することも出来る。

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５−１０５〜１０７）が
前述のホームポジションにあるかどうか確認しくステッ
プ６０１）、ホームポジションにない場合は、光学系を
ホームポジションに戻す、そして、オフセット補正殺し
が設定されているか否かＣＰＵ２１２のＲＡＭを検索す
る（ステップ６０２）、このオフセット補正殺しの設定
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を通して行なう。

オフセット補正殺しが設定されていない場合は、ＣＰＵ
２１２は、オフセットＲＡＭ３１１にＡ／Ｄコンバータ
２０４の出力データを書き込む種指示する（ステップｊ
ｏ３）、これにより、ＣＣＤ１０３を蛍光灯１０４を点
灯しない状態で読取り動作せしめ、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、Ｄ
’／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篭しクタ３０８によ
り信号ライン３５８を介して画像データがオフセラ）Ｒ
ＡＭ３１１に与えられる。また、ＲＡＭ３１１のアドレ
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ＲＡＭ３１１に書き込
まれる。

この時、ホームポジションで蛍光灯を消す目的は、外光
の影響ななくし、真黒の状態を再現する為である。

次にＣＰＵ２　ｉ　２は、一定のオフセット値をＤ’／
Ｆ３０７にセットする（ステップ６０４）これは、ＣＰ
Ｕ２１２のデータバス２６１により、Ｄ’／Ｆ３０７に
デ＝゛夕をラッチし、ＤＦ／Ｆ３０７のラッチ゛デ′−
夕を信号ライン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１例えば濃度２．０以上の濃度
をペタ環とするか濃度１．２以上をペタ環とする等をｍ
！１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□ツフ７３０９の出
力奢ハイインピーダンスにしてセレクタ３０８の出力デ
ータを遮断し、オフセラ）ＲＡＭ３１１からデータを読
み出す様にする０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。

この後蓼、ＣＧＤ　ｌ　０３から新たに入力する画像デ
ータは、ＤＦ／Ｆ　３０１．３０２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ン入力画像と同一画素の暗時出力デ
ータがＲＡＭ３１１から読み出される。読み出された暗
時画像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、ｌｉ画像データして８ｂｉｔの信
号が生成され、黒がＦＦ）ｌ　、白が００・Ｈとなる様
にＡ／Ｄ変換されている、ここでオフセラ）ＲＡＭ３１
１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、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Ｆ
３）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）ｌ
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ＤＦ／Ｆ３０４に送られ、さらに信号ライン３
５４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ｃｐｕｚｔ２で指示されてＤ’／Ｆ３０
７にラッチさ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）（、真白Ｏ
ＣＨ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Ｏ
ＦＨ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ＦＦ）ｌをオーバす
る様な事はなく、計算上ＦＦ）（を越える場合は、すべ
てＦＦ）ｌ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ＤＦ／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）４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ＦＯＨ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、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ＦＯ）（であった時ｌＯ℃でＥＣ）ｌ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。又、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箋である。

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ＦＦ）ｌを書込む（ステ
ップ６０９）、これにより、入力した画像データく対し
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２（）６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、蛍光灯１０４をオンし、一定
光量になるように調光する（ステップ５ＯＳ）、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ｌｌｌ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７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７４０６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２０Ｂ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４５１を介
してセレクタ４０２を通すシエーデイング補正ＲＡＭ４
０３のアドレスＡＯ〜Ａ７に入力される。また、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’／Ｆ４０１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、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、前述した様に竜
源投人後で、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ＲＡＭ４０Ｂ
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ドレＸにｊ＊０ｃ
ＸＸＨ（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ＱＣ−ＦＦ１４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ＲＡ蘭４０３にＣＰＵ２１２によって書き込まれてい
る。これによりＣＯＤの各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
賠電圧のばらつきによるＣＧＤＩＧ２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Ｃ
ＣＤ１０３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“Ｏ”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
及び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Ｃ
ＯＤ　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１画像読取り用のイメージセンサ（ＣＯＤ）
に光が入射されていない状態で。

ＣＣＤを駆動し、そのときの各画素の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の各受光素子の暗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、暗電圧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、暗電圧の補正の後に、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ｆ’ｒ’
−）図テアリ、１０３ｊｔＣＣ０，２０５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。 １銘　　　　　　　　　　　　　　　ｙ卯−苑苦龜ｊｉ
’Ｘ’Ｊ賃睦作

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像を光電的に読取り画像データを形成する読取
   手段と、前記読取手段の暗時の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、前記読取手段に
   より標準白色板を読取ることにより、得られる出力デー
   タを前記第１の補正手段により補正したデータを記憶す
   る記憶手段と、前記記憶手段に記憶されているデータに
   基づいて第１の補正手段により補正された前記読取手段
   からの画像データの不均一性を補正する第２の補正手段
   を有することを特徴とする画像読取装置。