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JP2012222520A - Image reading apparatus, image forming apparatus and image reading method - Google Patents

Image reading apparatus, image forming apparatus and image reading method Download PDF

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JP2012222520A JP2011084786A JP2011084786A JP2012222520A JP 2012222520 A JP2012222520 A JP 2012222520A JP 2011084786 A JP2011084786 A JP 2011084786A JP 2011084786 A JP2011084786 A JP 2011084786A JP 2012222520 A JP2012222520 A JP 2012222520A
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Abstract

【課題】経時による迷光の光量の変化があった場合にも、正確な黒レベル補正値を得る。
【解決手段】原稿に光を照射する光源と、前記原稿が反射した光を取得するイメージセンサとを備え、予めイメージセンサに迷光による第1の出力(Xn)を取得させ(S103)、そのときの光源の光量を第1の光量(Y)として記憶させ(S106)、原稿の読み取り開始前に、光源の光量を第2の光量(Y’)として取得し(S204)、前記第1の光量(Y)と前記第2の光量(Y’)の比(Y’/Y)と、予め取得した第1の出力(Xn)に基づいて前記イメージセンサの出力を補正する(S206)。
【選択図】図5
An accurate black level correction value is obtained even when the amount of stray light changes with time.
A light source for irradiating a document with light and an image sensor for acquiring light reflected by the document are obtained, and the image sensor is made to acquire a first output (Xn) by stray light in advance (S103). The light amount of the light source is stored as the first light amount (Y) (S106), the light amount of the light source is acquired as the second light amount (Y ′) before the reading of the document is started (S204), and the first light amount is obtained. The output of the image sensor is corrected based on the ratio (Y ′ / Y) of (Y) and the second light quantity (Y ′) and the first output (Xn) acquired in advance (S206).
[Selection] Figure 5

Description

本発明は画像読取装置、画像形成装置及び画像読取装置に係り、特に経時的な光量変動に対応して黒レベル補正を行う画像読取装置、この画像読取装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機などの画像形成装置及びこれらの各装置で実行される画像読取方法に関する。   The present invention relates to an image reading apparatus, an image forming apparatus, and an image reading apparatus, and in particular, an image reading apparatus that performs black level correction in response to a light amount variation with time, a copying machine including the image reading apparatus, a printer, a facsimile, The present invention relates to an image forming apparatus such as a digital multifunction peripheral and an image reading method executed by each of these apparatuses.

画像読取装置では、光源からの光を原稿にあて、CMOS、CCDなどの受光素子を用いたイメージセンサで画像を読み取っている。   In an image reading apparatus, light from a light source is applied to an original and an image is read by an image sensor using a light receiving element such as a CMOS or CCD.

このようなイメージセンサを使用した原稿搬送型の読取装置では、黒原稿(理想的に反射率0)を読み取らせた際のイメージセンサ出力は0になることが望ましい。しかしながら、
・ノイズによる暗出力
・迷光(直接、又はコンタクトガラスなどに反射して受光素子に入射する光)によるイメージセンサ出力
があるためにイメージセンサ出力は0にならない。かつ、この値が主走査方向の位置によって異なる値を持つために、画像品質が劣化してしまう。
In an original conveyance type reading apparatus using such an image sensor, it is desirable that the output of the image sensor is 0 when a black original (ideally reflectance 0) is read. However,
・ Dark output due to noise ・ Image sensor output does not become 0 because there is image sensor output due to stray light (directly or light reflected on contact glass or the like and incident on the light receiving element). In addition, since this value has a different value depending on the position in the main scanning direction, the image quality is deteriorated.

このノイズによる暗出力、迷光の値は光源を点灯させた状態で黒原稿を読み取らせた際のイメージセンサ出力と等しくなる。しかしながら、読み取り用の光路上には通常白シェーディング用の白基準板若しくは白色ローラが存在しており、原稿読取開始前に理想的な黒原稿を読み取って暗出力、迷光の値を得ることは困難である。このため、従来は光源を消灯したときのイメージセンサの出力を黒レベルとして減算していた。   The values of dark output and stray light due to this noise are equal to the image sensor output when a black document is read with the light source turned on. However, there is usually a white reference plate or white roller for white shading on the optical path for reading, and it is difficult to obtain dark output and stray light values by reading an ideal black original before starting original reading. It is. For this reason, conventionally, the output of the image sensor when the light source is turned off is subtracted as a black level.

しかしながら、従来の減算方法では、迷光出力は黒レベルに含まれないため、迷光出力が大きくなると画像品質に悪影響を与えていた。   However, in the conventional subtraction method, since the stray light output is not included in the black level, if the stray light output increases, the image quality is adversely affected.

例えば原稿を搬送して読み取る方式の場合には原稿通過時に原稿が上下にばたつきやすく、ピントの位置が原稿からずれてしまう。その対策として、光源と原稿の間に拡散板を設けることで光を拡散させ、ピント位置を広くすることで原稿ばたつきによる読み取り画像への影響を低減する方法がある。しかしこの場合、拡散板の効果により迷光出力が大きくなってしまい、画像品質に悪影響を及ぼしてしまう。例えば図28において、光源6から照射された光はコンタクトガラス2を通過する光(実線)と、コンタクトガラス2で反射する光(破線)の成分に分かれる。その際、図28(a)に示すように拡散板40がない場合はコンタクトガラス2で反射した光はイメージセンサ5の受光部5aに入りにくいが、図28(b)に示すように拡散板40があると、拡散板40により光が拡散されるため、コンタクトガラス2で反射した光がイメージセンサ5の受光部5aに入る可能性が高くなる。このようなケースでは迷光出力が大きくなるため、画像品質に悪影響を及ぼしてしまう。   For example, in the case of a method of conveying and reading a document, the document easily flutters up and down when passing through the document, and the focus position shifts from the document. As a countermeasure, there is a method of reducing the influence on the read image due to the fluttering of the original by diffusing light by providing a diffusion plate between the light source and the original and widening the focus position. However, in this case, stray light output is increased due to the effect of the diffusion plate, which adversely affects image quality. For example, in FIG. 28, the light emitted from the light source 6 is divided into components of light passing through the contact glass 2 (solid line) and light reflected by the contact glass 2 (broken line). At that time, as shown in FIG. 28A, when there is no diffusing plate 40, the light reflected by the contact glass 2 hardly enters the light receiving portion 5a of the image sensor 5, but as shown in FIG. If 40 is present, light is diffused by the diffusion plate 40, so that the light reflected by the contact glass 2 is more likely to enter the light receiving portion 5 a of the image sensor 5. In such a case, the stray light output becomes large, which adversely affects the image quality.

そこで、特許文献1(特開平8−98017号公報)では、予め光源点灯時の黒原稿読取データと光源消灯時のイメージセンサ出力データの差分を保持しておき、原稿読取直前に光源消灯時のイメージデータの出力データを取得し、保持された差分と原稿読取直前の光源消灯時の出力データとの和を黒データとしてシェーディング処理を行う技術が提案されている。   Therefore, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-98017), the difference between the black document reading data when the light source is turned on and the image sensor output data when the light source is turned off is held in advance, and the light source is turned off immediately before reading the document. A technique has been proposed in which output data of image data is acquired, and shading processing is performed using black data as the sum of the held difference and the output data when the light source is turned off immediately before reading a document.

しかしながら、特許文献1記載のように処理したとしても、光源からの光量が経時によって変化した場合、基準が予め保持された光源点灯時の黒原稿読み取りデータと光源消灯時のイメージセンサ出力データの差分であることから、原稿読取直前の光源の光量が光源点灯時のものから変化していれば、比較基準が異なることになる。そのため、このような光源の光量変化に伴って迷光の光量も変化した場合には正確な黒レベル補正値を得ることはできなかった。   However, even if processing is performed as described in Patent Document 1, if the amount of light from the light source changes over time, the difference between the black original reading data when the light source is turned on and the image sensor output data when the light source is turned off, in which the reference is held in advance. Therefore, if the light amount of the light source immediately before reading the document is changed from that when the light source is turned on, the comparison reference is different. Therefore, an accurate black level correction value cannot be obtained when the amount of stray light changes with such a change in the amount of light from the light source.

そこで本発明が解決しようとする課題は、経時による迷光の光量の変化があった場合にも、正確な黒レベル補正値を得ることにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to obtain an accurate black level correction value even when the amount of stray light changes with time.

前記課題を解決するため、第1の手段は、原稿に光を照射する光源と、前記原稿が反射した光を取得する受光素子と、予め前記受光素子に迷光による第1の出力を取得させ、そのときの前記光源の光量を第1の光量として記憶する第1の記憶手段と、原稿の読み取り開始前に、前記光源の光量を第2の光量として取得し、前記第1の光量と前記第2の光量の比と、前記予め取得した第1の出力に基づいて、前記受光素子の出力を補正する補正手段と、を備えた画像読取装置を特徴とする。   In order to solve the above problems, the first means includes a light source that irradiates light on the document, a light receiving element that acquires light reflected by the document, and a light sensor that previously acquires the first output due to stray light. First storage means for storing the light amount of the light source as a first light amount, and acquiring the light amount of the light source as a second light amount before starting reading of the document, and the first light amount and the first light amount The image reading apparatus includes a correction unit that corrects the output of the light receiving element based on the ratio of the amount of light of 2 and the first output acquired in advance.

第2の手段は、第1の手段において、前記補正手段が、原稿の読み取り開始直前における前記光源の消灯状態での前記受光素子の第2の出力を取得し、前記第1の光量と前記第2の光量の比に前記第1の値を乗算して得られた値に前記第2の出力を加算し、黒レベル補正値を得ることを特徴とする。   According to a second means, in the first means, the correction means obtains a second output of the light receiving element in a light-off state of the light source immediately before starting reading of the document, and the first light quantity and the first light quantity are obtained. A black level correction value is obtained by adding the second output to a value obtained by multiplying the ratio of the light quantity of 2 by the first value.

第3の手段は、第1の手段において、前記第1の光量が、有効読み取り範囲内における予め設定された読み取り範囲毎の前記平均化した値であり、前記第2の光量が、前記開始直前における前記予め設定された読み取り範囲毎の前記平均化した値であることを特徴とする。   According to a third means, in the first means, the first light amount is the averaged value for each preset reading range within the effective reading range, and the second light amount is immediately before the start. It is the averaged value for each of the preset reading ranges.

第4の手段は、第1の手段において、前記補正手段が前記予め設定された範囲毎の黒レベル補正値を全読み取り範囲にわたって取得することを特徴とする。   A fourth means is characterized in that, in the first means, the correction means acquires the black level correction value for each of the preset ranges over the entire reading range.

第5の手段は、第1の手段において、前記第1及び第2の光量がそれぞれ予め設定された領域の出力値を平均化した値であることを特徴とする。   A fifth means is characterized in that, in the first means, the first and second light quantities are values obtained by averaging output values of a preset region.

第6の手段は、第5の手段において、前記予め設定された領域は1以上設定されることを特徴とする。   A sixth means is characterized in that, in the fifth means, one or more of the preset areas are set.

第7の手段は、第6の手段において、前記予め設定された領域の1つに対応する前記受光素子の読み取り光路上に前記基準板が設置されていることを特徴とする。   The seventh means is characterized in that, in the sixth means, the reference plate is installed on a reading optical path of the light receiving element corresponding to one of the preset areas.

第8の手段は、第7の手段において、前記予め設定された領域の1つが、製品上の有効読み取り範囲外かつ前記受光素子の有効読み取り範囲内であって、当該1つの領域の一部領域で前記受光素子の読み取り光路を遮る反射部材を備えていることを特徴とする。   According to an eighth means, in the seventh means, one of the preset areas is outside the effective reading range on the product and within the effective reading range of the light receiving element, and is a partial area of the one area And a reflecting member for blocking the reading optical path of the light receiving element.

第9の手段は、第8の手段において、前記反射部材は前記受光素子の出力が飽和しない程度の反射率を持っていることを特徴とする。   A ninth means is characterized in that, in the eighth means, the reflecting member has a reflectivity such that an output of the light receiving element is not saturated.

第10の手段は、第1の手段において、前記基準板に代えて前記光源から直接入射する光量に応じた電気的出力を生じる光電変換手段を備え、前記補正手段は、前記基準板に代わる前記光電変換手段からの出力値に基づいて前記第1及び第2の光量を求め、当該求められた第1及び第2の光量を使用して前記受光素子の出力を補正することを特徴とする。   A tenth means includes a photoelectric conversion means for generating an electrical output corresponding to a light amount directly incident from the light source instead of the reference plate in the first means, and the correction means replaces the reference plate. The first and second light amounts are obtained based on output values from the photoelectric conversion means, and the outputs of the light receiving elements are corrected using the obtained first and second light amounts.

第11の手段は、第2の手段において、前記第1の出力及び前記第1の光量をそれぞれ記憶する不揮発性の第1及び第2の記憶手段と、前記第2の出力及び第2の光量をそれぞれ記憶する揮発性の第3及び第4の記憶手段と、を備え、前記第1の出力及び第1の光量は、前記読み取り前である当該画像読取装置の製造時を含む前記読み取り開始直前より以前の任意のタイミングで取得され、前記第2の出力及び第2の光量は、前記読み取り開始直前である原稿を読み取る動作毎に取得されることを特徴とする。   The eleventh means is the non-volatile first and second storage means for storing the first output and the first light quantity, respectively, and the second output and the second light quantity in the second means. Volatile third and fourth storage means respectively for storing the first output and the first light quantity immediately before the start of reading, including the time of manufacture of the image reading apparatus before the reading. The second output and the second light amount are acquired at an arbitrary timing earlier than before, and are acquired for each operation of reading a document immediately before the reading is started.

第12の手段は、第1ないし第11のいずれか1項に記載の画像読取装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。   A twelfth means is characterized in that the image forming apparatus includes the image reading apparatus according to any one of the first to eleventh aspects.

第13の手段は、原稿に光を照射する光源と、前記原稿が反射した光を取得する受光素子と、を備え、前記原稿の画像を前記受光素子によって読み取る画像読取方法であって、予め前記受光素子に迷光による第1の出力を取得させ、そのときの前記光源の光量を第1の光量として記憶手段に記憶する工程と、原稿の読み取り開始前に、前記光源の光量を第2の光量として取得し、前記第1の光量と前記第2の光量の比と、前記予め取得した第1の出力に基づいて、前記受光素子の出力を補正する工程と、を備えたことを特徴とする。   A thirteenth means is an image reading method comprising: a light source that irradiates light on a document; and a light receiving element that acquires light reflected by the document, and reads an image of the document with the light receiving element. A step of causing the light receiving element to acquire a first output due to stray light and storing the light amount of the light source at that time in the storage means as a first light amount; And correcting the output of the light receiving element based on the ratio of the first light quantity and the second light quantity and the first output obtained in advance. .

なお、後述の実施形態では、原稿は符号Gに、光源は符号6に、基準板は白基準板4に、受光素子はイメージセンサ5に、画像読取装置は符号1に、第1の出力はX(n)に、第1の光量はYに、第2の光量はY’に、第2の出力はZ’(n)に、予め設定された範囲はブロック1〜bの各ブロックに、全読み取り範囲は有効読み取り範囲Fに、予め設定された領域は平均化領域D内のK画素数に、一部領域は平均化領域Dに、反射部材は符号2aに、光電変換手段は光電センサ10に、第1の記憶手段はメモリ1に、第2の記憶手段はメモリ2に、第3の記憶手段はメモリ3に、第4の記憶手段はメモリ4に、それぞれ対応する。   In an embodiment described later, the document is denoted by G, the light source is denoted by 6, the reference plate is denoted by the white reference plate 4, the light receiving element is denoted by the image sensor 5, the image reading device is denoted by 1, and the first output is X (n), the first light quantity is Y, the second light quantity is Y ', the second output is Z' (n), and the preset range is in each of the blocks 1 to b. The entire reading range is the effective reading range F, the preset area is the number of K pixels in the averaging area D, the partial area is the averaging area D, the reflecting member is 2a, and the photoelectric conversion means is a photoelectric sensor. 10, the first storage means corresponds to the memory 1, the second storage means corresponds to the memory 2, the third storage means corresponds to the memory 3, and the fourth storage means corresponds to the memory 4.

本発明によれば、経時による迷光の光量の変化があった場合にも、正確な黒レベル補正値を得ることができる。   According to the present invention, an accurate black level correction value can be obtained even when the amount of stray light changes with time.

本発明の実施例1における画像読取部の機械的構成を副走査方向から見た図である。It is the figure which looked at the mechanical structure of the image reading part in Example 1 of this invention from the subscanning direction. 図1を主走査方向から見た図である。It is the figure which looked at FIG. 1 from the main scanning direction. 実施例1において、黒レベルを除去するために予め取得し、メモリに保持するデータを示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the data previously acquired in order to remove a black level, and hold | maintained in memory. 読み取り開始前に取得し、保持するデータを示す図である。It is a figure which shows the data acquired and hold | maintained before the reading start. 図3に示すデータをメモリに保持する処理手順、及び図5に示すデータの算出処理と黒レベル補正値算出の処理手順を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a processing procedure for storing data shown in FIG. 3 in a memory, and a processing procedure for data calculation processing and black level correction value calculation shown in FIG. 5. 実施例1における画像読取装置の信号処理構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a signal processing configuration of the image reading apparatus according to the first exemplary embodiment. 実施例2における読取部の機械的構成を副走査方向から見た図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a mechanical configuration of a reading unit according to a second embodiment when viewed from a sub-scanning direction. 図7のコンタクトガラスの下面に反射部材を設けた例を示す図である。It is a figure which shows the example which provided the reflection member in the lower surface of the contact glass of FIG. 図8の反射部材を中間色とした例を示す図である。It is a figure which shows the example which made the reflective member of FIG. 8 the intermediate color. 実施例2において、黒レベルを除去するために予め取得し、メモリに保持するデータを示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the data previously acquired in order to remove a black level, and hold | maintained in memory. 実施例2において、読み取り開始前に取得し、保持するデータを示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the data acquired and hold | maintained before the reading start. 実施例3における読取部の機械的構成を副走査方向から見た図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a mechanical configuration of a reading unit according to a third embodiment when viewed from a sub-scanning direction. 実施例4における読取部の機械的構成を副走査方向から見た図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a mechanical configuration of a reading unit according to a fourth embodiment when viewed from the sub-scanning direction. 図13を主走査方向から見た図である。It is the figure which looked at FIG. 13 from the main scanning direction. 実施例4において、黒レベルを除去するために予め取得し、メモリに保持するデータを示す図である。In Example 4, it is a figure which shows the data previously acquired in order to remove a black level, and hold | maintained in memory. 実施例4において、読み取り開始前に取得し、保持するデータを示す図である。In Example 4, it is a figure which shows the data acquired and hold | maintained before the reading start. 図15に示すデータをメモリに保持する処理手順、及び図16に示すデータの算出処理と黒レベル補正値算出の処理手順を示すフローチャートである。17 is a flowchart showing a processing procedure for storing data shown in FIG. 15 in a memory, and a processing procedure for data calculation processing and black level correction value calculation shown in FIG. 16. 実施例4における画像読取装置の信号処理構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a signal processing configuration of an image reading apparatus according to Embodiment 4. 図18に示した光量検知部の回路構成の詳細を示す回路図である。FIG. 19 is a circuit diagram illustrating details of a circuit configuration of a light amount detection unit illustrated in FIG. 18. 実施例2及び3の場合に適用される黒レベル補正値の更新までの処理手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a processing procedure until updating a black level correction value applied in the cases of Embodiments 2 and 3. 実施例5に係る読取部の機械的構成を主走査方向から見た図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a mechanical configuration of a reading unit according to a fifth embodiment when viewed from the main scanning direction. 光源となるLEDアレイを副走査方向から見た図である。It is the figure which looked at the LED array used as a light source from the subscanning direction. 図22に示したLEDアレイを使用した場合における光量分布を示した図である。It is the figure which showed the light quantity distribution at the time of using the LED array shown in FIG. 実施例5において、黒レベルを除去するために予め取得し、メモリに保持するデータを示す図である。In Example 5, it is a figure which shows the data previously acquired in order to remove a black level, and hold | maintained in memory. 読み取り開始前に取得し、保持するデータを示す図である。It is a figure which shows the data acquired and hold | maintained before the reading start. 迷光出力の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of a stray light output. 図24に示すデータをメモリに保持する処理手順、及び図25に示すデータの算出処理と黒レベル補正値算出の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 26 is a flowchart showing a processing procedure for storing data shown in FIG. 24 in a memory, and a processing procedure for data calculation processing and black level correction value calculation shown in FIG. 25. 従来技術における拡散板の有無による照明光の反射の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of reflection of the illumination light by the presence or absence of the diffusion plate in a prior art.

以下、本発明の実施形態について以下の実施例に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施例において、同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the following examples. Note that, in each of the following embodiments, the same reference numerals are assigned to the equivalent parts, and overlapping descriptions are omitted as appropriate.

本実施例1は、原稿搬送型の画像読取装置の黒レベル補正値除去に際して、
1)予め迷光によるイメージセンサ出力X(n)(n:主走査画素)とそのときの光量Yを取得しておく。
2)次に、原稿読み取り開始直前に光源消灯時のイメージセンサ出力データZ’(n)と光量Y’を取得する。
3)両者の光量の比Y’/Yにより迷光成分の補正値X’(n)=Y’/Y*X(n)を算出し、原稿読み取りの際にX’(n)とZ’(n)の和を黒レベル補正値として原稿読み取り値から除去する。
ことが特徴になっている。
In the first embodiment, when the black level correction value is removed by the document conveyance type image reading apparatus,
1) Image sensor output X (n) (n: main scanning pixel) and stray light Y at that time are acquired in advance.
2) Next, the image sensor output data Z ′ (n) and the light amount Y ′ when the light source is turned off are acquired immediately before the start of document reading.
3) The correction value X ′ (n) = Y ′ / Y * X (n) of the stray light component is calculated from the ratio Y ′ / Y of the both light amounts, and X ′ (n) and Z ′ ( The sum of n) is removed from the original reading value as the black level correction value.
It is a feature.

これは光量が主走査方向で一律に変動する光学系を使用した場合に特に有効である。なお、光量が主走査方向で一律に変動する光学系というのは、例えば、1光源で導光体を使って全主走査に光を照射するような方式(ライトガイド方式)などである。また、光量はイメージセンサ出力に対応する。   This is particularly effective when using an optical system in which the amount of light varies uniformly in the main scanning direction. The optical system in which the amount of light uniformly varies in the main scanning direction is, for example, a method (light guide method) in which light is irradiated to all main scans using a light guide with one light source. The amount of light corresponds to the image sensor output.

図1は画像読取装置の読取部の機械的構成を副走査方向から見た図、図2は主走査方向から見た図である。これらの図において、画像読取装置1は、コンタクトガラス2、本体カバー3、白基準板4、及びイメージセンサ5を備えている。イメージセンサ5の側部には更に光源6を備え、両者で読取部7を構成する。本体カバー3はコンタクトガラス2の上面側に配置され、本体カバー3とコンタクトガラス2の間に白基準板4が設けられている。また、イメージセンサ5は、コンタクトガラス2の下面側に、コンタクトガラス2の上面に置かれる原稿の被読み取り面と受光部5aが対向するように配置される。イメージセンサ5は主走査方向に複数の光電変換素子(CMOS又はCCDセンサチップ)を列状若しくは千鳥状に並べたものである。また、イメージセンサ5の近傍に設けられた光源6の光路上に白基準板(又は白板ローラ)4が設けられる。白基準板4は主走査方向の光量ムラやセンサ感度ムラによる画像ムラを補正するシェーディング補正データを得るための基準板である。なお、コンタクトガラス2はイメージセンサ5の保護機能も有する。原稿は読み取りの際に白基準板4とコンタクトガラ2の間の空間部Aを通過する。   FIG. 1 is a diagram of the mechanical configuration of the reading unit of the image reading apparatus viewed from the sub-scanning direction, and FIG. 2 is a diagram viewed from the main scanning direction. In these drawings, the image reading apparatus 1 includes a contact glass 2, a main body cover 3, a white reference plate 4, and an image sensor 5. A light source 6 is further provided on the side of the image sensor 5, and a reading unit 7 is configured by both. The main body cover 3 is disposed on the upper surface side of the contact glass 2, and a white reference plate 4 is provided between the main body cover 3 and the contact glass 2. Further, the image sensor 5 is arranged on the lower surface side of the contact glass 2 so that the surface to be read of the document placed on the upper surface of the contact glass 2 faces the light receiving unit 5a. The image sensor 5 has a plurality of photoelectric conversion elements (CMOS or CCD sensor chips) arranged in a row or a staggered pattern in the main scanning direction. A white reference plate (or white plate roller) 4 is provided on the optical path of the light source 6 provided in the vicinity of the image sensor 5. The white reference plate 4 is a reference plate for obtaining shading correction data for correcting image unevenness due to light amount unevenness in the main scanning direction and sensor sensitivity unevenness. The contact glass 2 also has a protection function for the image sensor 5. The original passes through the space A between the white reference plate 4 and the contact glass 2 when reading.

以上の構成により、光源6から照射された光はコンタクトガラス2を透過し、原稿面で反射し、再度コンタクトガラス2を透過してイメージセンサ5の各画素(素子)素子に入射する。この入射光量に応じて光電変換素子の出力(電圧)が変化することによって原稿の濃度を読み取ることになる。また、ここでは光源は1つとし、導光体を使って主走査方向全域に照射させているとすると、光量の変動は全主走査方向で一律に発生する。   With the above configuration, the light emitted from the light source 6 passes through the contact glass 2, reflects off the document surface, passes through the contact glass 2 again, and enters each pixel (element) element of the image sensor 5. The density of the original is read by changing the output (voltage) of the photoelectric conversion element in accordance with the amount of incident light. Also, here, assuming that there is one light source and the light guide is used to irradiate the entire region in the main scanning direction, the variation in the amount of light occurs uniformly in the entire main scanning direction.

図3は黒レベルを除去するために予め取得し、後述のメモリに保持するデータを示す図である。ここでいう予めとは、画像読取装置製造時、あるいは市場で必要と判断した場合に取得するもので、原稿読み取り前の予め設定されたタイミングである。横軸は主走査画素(全N画素)、縦軸はイメージセンサ出力である。また、図5(a)は図3に示すデータをメモリに保持する処理手順を示すフローチャートである。   FIG. 3 is a diagram showing data acquired in advance to remove the black level and held in a memory described later. The term “predetermined” here is acquired at the time of manufacturing the image reading apparatus or when it is determined to be necessary in the market, and is a preset timing before document reading. The horizontal axis represents main scanning pixels (all N pixels), and the vertical axis represents image sensor output. FIG. 5A is a flowchart showing a processing procedure for holding the data shown in FIG. 3 in the memory.

この処理では、まず、光源6を消灯しイメージセンサ出力Z(n)を全主走査画素取得する(nは全N画素中のn画素目、n≦N、n,Nともに正の整数)(ステップS101)。次に光源6を点灯させ、黒画像を読み取らせたときのイメージセンサ出力V(n)を全主走査画素取得する(ステップS102)。黒画像の読み取りには、例えば、黒色原稿を読み取らせて取得する場合と、黒色原稿を使用せずに取得する場合がある。黒色原稿を使用する場合は原稿による影響をなくすため、均一かつ光沢度のない(拡散度100%の)黒色原稿を使用する。また、上記原稿を使用しない場合は、読み取り用の光源6以外の光がイメージセンサ受光部5aに全く入らない空間(暗室や装置を暗幕で覆うなど)において本体カバー3及び白基準板4を取り外した状態にし、読み取り用光源6を点灯した時のイメージセンサ出力を得る。   In this process, first, the light source 6 is turned off and the image sensor output Z (n) is acquired for all main scanning pixels (n is the nth pixel in all N pixels, and n ≦ N, n, and N are positive integers) ( Step S101). Next, the light source 6 is turned on, and the image sensor output V (n) when the black image is read is obtained for all main scanning pixels (step S102). For example, the black image may be read by reading a black document or may be acquired without using a black document. When a black document is used, a black document that is uniform and has no gloss (diffuse degree of 100%) is used in order to eliminate the influence of the document. When the original is not used, the main body cover 3 and the white reference plate 4 are removed in a space where light other than the light source 6 for reading does not enter the image sensor light receiving portion 5a (such as covering a dark room or apparatus with a dark curtain). The image sensor output when the reading light source 6 is turned on is obtained.

このようにして黒原稿読み取り出力V(n)を取得したときの迷光出力X(n)を、
X(n)=V(n)−Z(n) ・・・(1)
によって演算し、メモリ1に保持する(ステップS103)。式(1)における迷光出力X(n)は光源点灯時の黒レベルの変化分である。なお、メモリは第1ないし第4の記憶手段に総括的に対応するもので、メモリ1,メモリ2,メモリ3,メモリ4が後述のメモリ32に設けられている。なお、メモリ1,メモリ2は不揮発性のメモリが、メモリ3,メモリ4は揮発性のメモリがそれぞれ使用される。
The stray light output X (n) when the black original reading output V (n) is acquired in this way is
X (n) = V (n) -Z (n) (1)
And is stored in the memory 1 (step S103). The stray light output X (n) in equation (1) is the change in the black level when the light source is turned on. The memory generally corresponds to the first to fourth storage means, and the memory 1, the memory 2, the memory 3, and the memory 4 are provided in the memory 32 described later. The memories 1 and 2 are nonvolatile memories, and the memories 3 and 4 are volatile memories.

その後、光源6を点灯させ、白基準板4を読み取らせたときのイメージセンサ出力W(n)を全主走査画素分取得する(ステップS104)。これから先ほど取得したイメージセンサ出力Z(n)を
Y(n)=W(n)−Z(n) ・・・(2)
から算出(減算)し、光量成分Y(n)を算出する(ステップS105)。さらに、この光量成分Y(n)のうちの一部の領域(K画素分の素子)における平均値である平均光量Yを
Y=1/K*ΣY(n) ・・・(3)
から算出し、この平均光量Yを初期光量としてメモリ2に保持する(ステップS106)。
Thereafter, the light source 6 is turned on, and the image sensor output W (n) when the white reference plate 4 is read is acquired for all main scanning pixels (step S104). The image sensor output Z (n) acquired earlier is Y (n) = W (n) −Z (n) (2)
Is calculated (subtracted) to calculate the light quantity component Y (n) (step S105). Further, an average light amount Y that is an average value in a partial region (elements for K pixels) of the light amount component Y (n) is expressed as Y = 1 / K * ΣY (n) (3)
And the average light amount Y is stored in the memory 2 as an initial light amount (step S106).

図3に示されたデータは、上記Z(n)、X(n)=V(n)−Z(n)、V(n)、Y(n)=W(n)−Z(n)及びW(n)で得られたデータである。   The data shown in FIG. 3 includes Z (n), X (n) = V (n) −Z (n), V (n), Y (n) = W (n) −Z (n) and This is data obtained with W (n).

図4は読み取り開始前に取得し、保持するデータを示す図である。横軸は主走査画素(全N画素)、縦軸はイメージセンサ出力である。また、図5(b)は図4に示すデータの算出処理と黒レベル補正値算出の処理手順を示すフローチャートである。なお、この処理は読み取り動作の開始直前に、読み取り動作を行うたびに実施される。   FIG. 4 is a diagram showing data acquired and held before the start of reading. The horizontal axis represents main scanning pixels (all N pixels), and the vertical axis represents image sensor output. FIG. 5B is a flowchart showing the data calculation process and the black level correction value calculation process procedure shown in FIG. This process is performed every time the reading operation is performed immediately before the start of the reading operation.

この処理では、まず、光源6を消灯し、イメージセンサ出力Z’(n)を全主走査画素取得し、メモリ3に保持する(ステップS201)。   In this process, first, the light source 6 is turned off, and the image sensor output Z ′ (n) is acquired for all main scanning pixels and held in the memory 3 (step S201).

次に光源6を点灯させ、白基準板4を読み取らせたときのイメージセンサ出力W’(n)を取得する(ステップS202)。これに先ほど取得したイメージセンサ出力Z’(n)を
Y’(n)=W’(n)−Z’(n) ・・・(4)
から算出(減算)し、光量成分Y’(n)を算出する(ステップS203)。さらに、このY’(n)のうちの前記K画素分の素子に対応する一部の領域における平均値Y’を
Y’=1/K*ΣY’(n) ・・・(5)
から算出し、この平均値Y’を読み取り開始前の光量としてメモリ4に保持する(ステップS204)。
Next, the light source 6 is turned on, and the image sensor output W ′ (n) when the white reference plate 4 is read is acquired (step S202). The image sensor output Z ′ (n) acquired earlier is Y ′ (n) = W ′ (n) −Z ′ (n) (4)
Is calculated (subtracted) to calculate the light amount component Y ′ (n) (step S203). Further, an average value Y ′ in a partial region corresponding to the elements for K pixels in Y ′ (n) is expressed as Y ′ = 1 / K * ΣY ′ (n) (5)
And the average value Y ′ is held in the memory 4 as the amount of light before the start of reading (step S204).

これにより、光量の変動量に対して迷光量が比例する光学系を持つ装置であれば、メモリ1,2,4に保持したデータから読み取り開始前の迷光成分X’(n)を、
X’(n)=X(n)*Y’/Y ・・・(6)
により算出し(ステップS205)、この迷光成分X’(n)とメモリ3に保持したイメージセンサ出力Z’(n)との和を黒レベル補正値Vc
Vc=X’(n)+Z’(n) ・・・(7)
として得ることができる(ステップS206)。
Accordingly, if the apparatus has an optical system in which the stray light amount is proportional to the fluctuation amount of the light amount, the stray light component X ′ (n) before the start of reading from the data held in the memories 1, 2, 4
X ′ (n) = X (n) * Y ′ / Y (6)
(Step S205), and the sum of the stray light component X ′ (n) and the image sensor output Z ′ (n) held in the memory 3 is the black level correction value Vc.
Vc = X ′ (n) + Z ′ (n) (7)
(Step S206).

図5の処理手順では例えば黒板(黒原稿:光沢度がなく、反射率0の原稿)を移動させる必要がないため、生産性を落とすことなく黒レベル補正値Vcを得ることができる。黒板の移動は、例えば、可動式の黒板を設置し、原稿読み取りに直前にその黒板をイメージセンサ光源の光路を遮断するように移動させて黒板を読み取って黒レベル補正値を取得し、黒レベルを除去するという方式の場合に実行される。   In the processing procedure of FIG. 5, for example, it is not necessary to move a blackboard (a black original: an original with no glossiness and a reflectance of 0), and thus the black level correction value Vc can be obtained without reducing productivity. The blackboard is moved by, for example, installing a movable blackboard, moving the blackboard so as to block the optical path of the image sensor light source immediately before reading the document, and reading the blackboard to obtain a black level correction value. This method is executed in the case of a method of removing.

なお、図4に示されたデータは、上記Z’(n)、X’(n)=X(n)×Y’/Y、Y’(n)=W’(n)−Z’(n)及びW’(n)で得られたデータである。また、図3及び図4において、点線で示したデータがステップS206で暗減算に使用されるデータである。   Note that the data shown in FIG. 4 includes the above Z ′ (n), X ′ (n) = X (n) × Y ′ / Y, Y ′ (n) = W ′ (n) −Z ′ (n ) And W ′ (n). In FIGS. 3 and 4, the data indicated by the dotted line is the data used for the dark subtraction in step S206.

図6は本実施例1における画像読取装置の信号処理構成を示す機能ブロック図である。本実施例1における信号処理部は、読取部7、CPU20及び信号処理部30から基本的に構成され、三者間で信号の授受が行われる。読取部7はイメージセンサ5とA/D変換器8を備え、信号処理部30は黒レベル算出部31と黒減算部35を備え、黒レベル算出部31はメモリ32と演算器33を含む。メモリ32は前述の第1ないし第4のメモリ1,2,3,4を含む。   FIG. 6 is a functional block diagram illustrating a signal processing configuration of the image reading apparatus according to the first embodiment. The signal processing unit according to the first embodiment basically includes the reading unit 7, the CPU 20, and the signal processing unit 30, and exchanges signals between the three parties. The reading unit 7 includes an image sensor 5 and an A / D converter 8, the signal processing unit 30 includes a black level calculation unit 31 and a black subtraction unit 35, and the black level calculation unit 31 includes a memory 32 and a calculator 33. The memory 32 includes the first to fourth memories 1, 2, 3, and 4 described above.

イメージセンサ5からの出力はA/D変換部8でデジタル信号に変換される。変換されたデジタル信号は黒レベル補正値を算出する場合、すなわち、図3及び図4に示した値を求める場合には黒レベル算出部31へ送られ、原稿を読み取る場合は黒減算部35に送られる。黒レベル算出部31ではメモリ32に保持している各種データから図3及び図4に示した黒レベル補正値を算出するための演算を行う。黒減算部35では、A/D変換器11から送られてきた画信号から黒レベル算出部31で算出した黒レベル補正値Vcを減算する処理を行う。CPU20は読取部7及び信号処理部30に対して各種制御を行う。なお、CPU20は図示しないROMに格納されたプログラムコードを図示しないRAMに展開し、RAMをワークエリア及びデータバッファとして使用しながら当該プログラムコードに従って処理することにより、プログラムで設定された制御を実行する。また、黒レベル算出部31は演算処理を実行するが、演算処理は例えばASICなどの論理回路が使用される。   The output from the image sensor 5 is converted into a digital signal by the A / D converter 8. The converted digital signal is sent to the black level calculation unit 31 when the black level correction value is calculated, that is, when the values shown in FIGS. 3 and 4 are obtained, and to the black subtraction unit 35 when the original is read. Sent. The black level calculation unit 31 performs an operation for calculating the black level correction value shown in FIGS. 3 and 4 from various data held in the memory 32. The black subtractor 35 performs a process of subtracting the black level correction value Vc calculated by the black level calculator 31 from the image signal sent from the A / D converter 11. The CPU 20 performs various controls on the reading unit 7 and the signal processing unit 30. The CPU 20 executes the control set by the program by expanding the program code stored in the ROM (not shown) in the RAM (not shown) and processing the RAM according to the program code while using the RAM as a work area and a data buffer. . Further, the black level calculation unit 31 executes arithmetic processing, and a logical circuit such as ASIC is used for the arithmetic processing.

図7は本実施例2における読取部の要部を副走査方向から見た図で、実施例1のコンタクトレンズ2の下面の一部に反射部材2aを設けたものである、その他の各部は実施例1と同等に構成されている。   FIG. 7 is a view of the main part of the reading unit according to the second embodiment as viewed from the sub-scanning direction. The reflection member 2a is provided on a part of the lower surface of the contact lens 2 according to the first embodiment. The configuration is the same as that of the first embodiment.

この実施例2では、製品上の有効読み取り範囲をE、イメージセンサ5の有効読み取り範囲をFとし、イメージセンサ5の有効読み取り範囲F内であって製品上の有効読み取り範囲Eの領域外のコンタクトガラス2の下面の予め設定された領域(以下、平均化領域と称する)Dに反射部材2aが設置されている。この反射部材は光源の光量を測定するために設けられたもので、光源6からの光路を前記平均化領域D内で遮るようになっている。本実施例2では、この平均化領域D内で反射される一部の反射光の平均読み取り値(出力値)を光量値として前記メモリ2、(4)に保持することによって黒レベル補正値Vcを算出する。また、前記平均化領域Dと前記範囲Eの間に領域(以下、緩衝領域と称する)C分だけ間が開いているが、これはフレアの影響により反射部材での反射光が有効読み取り範囲E内入らないようにするためである。ちなみに、この緩衝領域Cは、白基準板4の下面からイメージセンサ5の受光面5aまでの距離をBとしたときに、2×B程度の距離を持たせておけば良い。これにより、フレアの影響を避けることができる。   In Example 2, the effective reading range on the product is E, the effective reading range of the image sensor 5 is F, and the contact is within the effective reading range F of the image sensor 5 and outside the effective reading range E on the product. A reflecting member 2 a is installed in a predetermined region (hereinafter referred to as an averaged region) D on the lower surface of the glass 2. This reflecting member is provided to measure the light quantity of the light source, and blocks the optical path from the light source 6 within the averaging region D. In the second embodiment, the average read value (output value) of a part of the reflected light reflected in the averaging area D is stored in the memories 2 and 4 as the light quantity value, thereby correcting the black level correction value Vc. Is calculated. In addition, a space corresponding to a region (hereinafter referred to as a buffer region) C is opened between the averaging region D and the range E. This is because the reflected light from the reflecting member is effective reading range E due to the influence of flare. This is in order not to get inside. Incidentally, the buffer region C may have a distance of about 2 × B, where B is the distance from the lower surface of the white reference plate 4 to the light receiving surface 5a of the image sensor 5. Thereby, the influence of flare can be avoided.

この実施例2は、コンタクトガラス2の下面に反射部材2aを設け、その反射部材2aを設けた部分で光量をモニタするように構成されたものであるが、このように構成することによりモニタする部分に傷が付きにくく、前述の実施例1と比較して正確に光量をモニタしやすいという利点がある。製品上の有効読み取り範囲Eはイメージセンサ5の有効読み取り範囲Fよりも小さくなるが、イメージセンサ5を主走査方向に千鳥に配置して読み取る構成の場合は、千鳥配置のオーバーラップ部に反射部材2aを設けるようにすると、有効読み取り範囲Eに特に影響を与えることはない。   In the second embodiment, a reflection member 2a is provided on the lower surface of the contact glass 2, and the amount of light is monitored at the portion where the reflection member 2a is provided. There is an advantage that the portion is hardly damaged and the amount of light can be monitored accurately as compared with the first embodiment. The effective reading range E on the product is smaller than the effective reading range F of the image sensor 5. However, in the case of a configuration in which the image sensor 5 is arranged in a staggered manner in the main scanning direction for reading, a reflecting member is provided on the overlapping portion of the staggered arrangement. When 2a is provided, the effective reading range E is not particularly affected.

図8は図7のコンタクトガラス2の下面を示す図である。同図に示すように、コンタクトガラス2の下面の平均化領域Dには白色の反射部材2aが設けられている。このように反射部材2aを白色とすると、反射光が多いため光量の比が正確に求めやすい。   FIG. 8 is a view showing the lower surface of the contact glass 2 of FIG. As shown in the figure, a white reflecting member 2 a is provided in the averaged region D on the lower surface of the contact glass 2. In this way, when the reflecting member 2a is white, the amount of reflected light is large, and thus the light quantity ratio is easily obtained accurately.

図9は反射部材2aを中間色としたもので、反射部材2aは白基準板4よりも光源に近いため反射量が多くなる。そこで、イメージセンサ出力が飽和しにくいように反射率を白濃度より下げた中間色を使用した例である。   In FIG. 9, the reflecting member 2 a is an intermediate color. Since the reflecting member 2 a is closer to the light source than the white reference plate 4, the amount of reflection increases. Therefore, in this example, an intermediate color having a reflectance lower than the white density is used so that the output of the image sensor is not easily saturated.

図10は実施例2において、黒レベルを除去するために予め取得し、メモリ32に保持するデータを示す図であり、実施例1における図3に対応する。この実施例2では、X(n)をメモリ1に保持するところまでは実施例1と同じである。その後、光源点灯時のイメージセンサ出力W(n)を取得し、式(2)に基づいてZ(n)との差分Y(n)を演算するが、必要となるデータは平均化領域Dのデータのみである。そこで、この平均化領域D内のK画素分(D領域内の一部)の平均光量Yを前記式(3)に基づいて算出し、メモリ2に保持する。なお、処理手順も白基準板4の読み取りに代えて反射部材2aを読み取る点が異なるだけで図4に示したフローチャートに準じて処理される。   FIG. 10 is a diagram showing data acquired in advance to remove the black level and held in the memory 32 in the second embodiment, and corresponds to FIG. 3 in the first embodiment. The second embodiment is the same as the first embodiment until X (n) is stored in the memory 1. Thereafter, the image sensor output W (n) when the light source is turned on is obtained, and the difference Y (n) from Z (n) is calculated based on the formula (2). Data only. Therefore, the average amount of light Y for K pixels in the averaging area D (a part in the D area) is calculated based on the equation (3) and is stored in the memory 2. The processing procedure is the same as the flowchart shown in FIG. 4 except that the reflecting member 2a is read instead of reading the white reference plate 4.

図11は実施例2において読み取り開始前に取得し、保持するデータを示す図である。この処理手順も基本的には実施例1の図5と同様である。ただし、光量Y’の算出には平均化領域D内のデータを使用する。   FIG. 11 is a diagram illustrating data acquired and held before reading is started in the second embodiment. This processing procedure is also basically the same as that shown in FIG. However, the data in the averaging area D is used for calculating the light amount Y ′.

そして、図11及び図12に示されるデータを使用して、前記式(7)により黒レベル補正値Vcを得ることができる。   Then, using the data shown in FIGS. 11 and 12, the black level correction value Vc can be obtained by the above equation (7).

その他、特に説明しない各部及び各部の処理は実施例1と同等に構成され、同様に処理される。   In addition, each part and the process of each part not specifically described are configured in the same manner as in the first embodiment, and are processed in the same manner.

図12は本実施例3における読取部の機械的構成を副走査方向から見た図である。本実施例3は図8に示した実施例2に対して主走査方向下流側にも前記第1及び第2の領域D,Cと同様の第3及び第4の領域D’、C’を設けた構成としたものである。すなわち、イメージセンサ5の両側に反射部材2a,2a’を設けた構成となっている。従って、製品上の有効読み取り範囲Eは第2及び第4の領域C,C’の内側のみに縮小されるが、その他の各部は実施例2と同様である。   FIG. 12 is a diagram of the mechanical configuration of the reading unit according to the third embodiment viewed from the sub-scanning direction. In the third embodiment, third and fourth regions D ′ and C ′ similar to the first and second regions D and C are provided on the downstream side in the main scanning direction with respect to the second embodiment shown in FIG. The configuration is provided. That is, the reflection members 2a and 2a 'are provided on both sides of the image sensor 5. Therefore, the effective reading range E on the product is reduced only to the inside of the second and fourth regions C and C ′, but other parts are the same as those in the second embodiment.

この実施例3では、光量は第1及び第3の領域D,D’の読み取り値の平均を用いてモニタする。黒レベル補正値Vcを得るための処理及び演算は実施例1及び実施例2に準じる。   In the third embodiment, the amount of light is monitored using the average of the reading values of the first and third regions D and D '. Processing and calculation for obtaining the black level correction value Vc are the same as those in the first and second embodiments.

このように両側2個所に反射部材2a,2a’を設けて黒レベル補正値Vcを得るようにすると、有効読み取り範囲Eが実施例2よりも更に小さくなるがイメージセンサ5の両端で測定するので、イメージセンサ5の両端で光量変動が異なってしまった場合でも、その影響を小さくすることができる。また、実施例3のように有効読み取り範囲Eが実施例2よりも更に小さくなったとしても、イメージセンサ5を主走査方向に千鳥に配置して読み取る構成の場合は、実施例2と同様に各イメージセンサ5のオーバーラップ部を第1及び第3の領域D,D’として使用できるので問題はない。   When the reflection members 2a and 2a 'are provided at two locations on both sides in this way to obtain the black level correction value Vc, the effective reading range E is smaller than that in the second embodiment, but measurement is performed at both ends of the image sensor 5. Even when the light quantity fluctuations differ between the two ends of the image sensor 5, the influence can be reduced. Further, even when the effective reading range E is further smaller than that of the second embodiment as in the third embodiment, the image sensor 5 is arranged in a staggered manner in the main scanning direction in the same manner as in the second embodiment. Since the overlap portion of each image sensor 5 can be used as the first and third regions D and D ′, there is no problem.

この実施例3の場合も、実施例2の図10及び図11に示されるデータと同様して算出されるデータを使用して、前記式(7)により黒レベル補正値Vcを得ることができる。   Also in the case of the third embodiment, the black level correction value Vc can be obtained by the above equation (7) using data calculated in the same manner as the data shown in FIGS. 10 and 11 of the second embodiment. .

その他、特に説明しない各部及び各部の処理は実施例2と同等に構成され、同様に処理される。   In addition, each part and the process of each part not specifically described are configured in the same manner as in the second embodiment, and are processed in the same manner.

図13は本実施例4における読取部の機械的構成を副走査方向から見た図、図14は図13を主走査方向から見た図である。実施例4は実施例1における光源6の近傍に光量センサ10を設けた形となる。実施例1では白基準板4の読み取り値で光量をモニタしていたが、この実施例4は別途設けた光量センサ10によって光源6の光量を測定する。このように構成すると、他の実施例ではモニタする白基準板4や反射部材2a,2a’に傷がついた場合に正確に光量がモニタできなくなるが、この実施例4では光源を直接モニタしているので傷による影響がない。   FIG. 13 is a diagram of the mechanical configuration of the reading unit according to the fourth embodiment viewed from the sub-scanning direction, and FIG. 14 is a diagram of FIG. 13 viewed from the main scanning direction. In the fourth embodiment, a light amount sensor 10 is provided in the vicinity of the light source 6 in the first embodiment. In the first embodiment, the light amount is monitored by the reading value of the white reference plate 4, but in the fourth embodiment, the light amount of the light source 6 is measured by a light amount sensor 10 provided separately. With this configuration, the light quantity cannot be accurately monitored when the white reference plate 4 or the reflecting members 2a and 2a 'to be monitored is damaged in other embodiments. However, in this embodiment, the light source is directly monitored. Because there is no effect from scratches.

本実施例4では、図13に示すように副走査方向から見たときに光量センサ10はコンタクトガラス2の主走査方向上流側の端部と若干重複する位置であって、主走査方向から見たときに図14に示すように光源6の中心と対応する位置に配置され、当該位置で光源からの光量を検出する。   In the fourth embodiment, as shown in FIG. 13, the light amount sensor 10 is a position slightly overlapping with the upstream end of the contact glass 2 in the main scanning direction when viewed from the sub scanning direction. 14 is arranged at a position corresponding to the center of the light source 6 as shown in FIG. 14, and the light quantity from the light source is detected at the position.

図15は黒レベルを除去するために予め取得し、メモリに保持するデータを示す図であり、図17(a)は図15に示すデータをメモリに保持する処理手順を示すフローチャートである。ステップS301からステップS303までは、実施例1のステップS101からステップS103までと同一である。次に、光源6を点灯させ、そのときの光量Pを光量センサで測定する(ステップS304)。ただし、実施例1〜3と異なり光量センサ10を使用する場合はゲインの変化に対応できないため、このときのゲインGを用い、光量Yを、
Y= P*G ・・・(8)
としてメモリ2に保持しておく(ステップS306)。ただし、ゲインGは図17のフローチャートで処理している間は変化しないものとする。
FIG. 15 is a diagram showing data acquired in advance and stored in the memory for removing the black level, and FIG. 17A is a flowchart showing a processing procedure for storing the data shown in FIG. 15 in the memory. Steps S301 to S303 are the same as steps S101 to S103 of the first embodiment. Next, the light source 6 is turned on, and the light quantity P at that time is measured by the light quantity sensor (step S304). However, unlike the first to third embodiments, when the light amount sensor 10 is used, it cannot cope with a change in gain.
Y = P * G (8)
Is stored in the memory 2 (step S306). However, it is assumed that the gain G does not change during processing in the flowchart of FIG.

図15は読み取り開始前に取得し、保持するデータを示す図であり、図17(b)は図15に示すデータの算出処理と黒レベル補正値算出の処理手順を示すフローチャートである。   FIG. 15 is a diagram showing data acquired and held before the start of reading, and FIG. 17B is a flowchart showing a data calculation process and a black level correction value calculation process procedure shown in FIG.

図17(b)において、まず、光源6を消灯しイメージセンサ出力Z’(n)を全主走査画素取得し、メモリ3に保持する(ステップS401)。次に光源6を点灯させ、そのときの光量P’を光量センサ10で測定し(ステップS402)、このときのゲインG’を得る(ステップS403)。さらにこのときのゲインG’から光量Yを
Y=P’*G’ ・・・(9)
から算出し、メモリ4に保持する(ステップS404)。
In FIG. 17B, first, the light source 6 is turned off, and the image sensor output Z ′ (n) is acquired for all main scanning pixels and held in the memory 3 (step S401). Next, the light source 6 is turned on, and the light amount P ′ at that time is measured by the light amount sensor 10 (step S402), and the gain G ′ at this time is obtained (step S403). Furthermore, the amount of light Y is obtained from the gain G ′ at this time. Y = P ′ * G ′ (9)
And is stored in the memory 4 (step S404).

これにより、光量の変動量に対して迷光量が比例する装置であれば、メモリ1,2,3,4に保持したデータと現在のゲイン値から読み取り開始前の迷光成分X’(n)を
X’(n)=X(n)*Y’/Y*G’/G ・・・(10)
によって算出することができる(ステップS405)。
Thus, if the stray light amount is proportional to the light amount fluctuation amount, the stray light component X ′ (n) before the reading is started from the data stored in the memories 1, 2, 3, and 4 and the current gain value. X ′ (n) = X (n) * Y ′ / Y * G ′ / G (10)
(Step S405).

算出した迷光成分X’はステップS406においてステップS401で取得したセンサ出力Z’(n)と加算され、黒レベル補正値Vcとして前記式(7)によって
Vc=X’(n)+Z’(n) ・・・(11)
と得ることができ、画信号データから黒レベル補正値Vcを減算することによって黒減算部35で黒レベルを除去することができる。ただし、ゲインG’は図19のフローチャートで処理している間は変化しないものとする。
In step S406, the calculated stray light component X ′ is added to the sensor output Z ′ (n) acquired in step S401, and as a black level correction value Vc, Vc = X ′ (n) + Z ′ (n) (11)
The black level can be removed by the black subtracting unit 35 by subtracting the black level correction value Vc from the image signal data. However, it is assumed that the gain G ′ does not change during processing in the flowchart of FIG.

図18は、本実施例4における画像読取装置の信号処理構成を示すブロック図である。この信号処理構成では、図7に示した実施例1の構成に対して光量検知部15を設けた点が異なるだけで、他の構成は同一である。光量検知部15は光量センサ10の出力に基づいて光源6からの光量を検知する機能を有し、CPU20と黒レベルさんSN仏部31の演算器33と接続され、信号の送受が相互に可能となっている。   FIG. 18 is a block diagram illustrating a signal processing configuration of the image reading apparatus according to the fourth embodiment. This signal processing configuration is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. 7 except that the light amount detector 15 is provided, and the other configurations are the same. The light quantity detection unit 15 has a function of detecting the light quantity from the light source 6 based on the output of the light quantity sensor 10, and is connected to the CPU 20 and the arithmetic unit 33 of the black level SN French part 31 so that signals can be transmitted and received mutually. It has become.

図21は図20に示した光量検知部15の回路構成の詳細を示す回路図である。光量検知部15の光量センサ10としてはフォトダイオード16が使用され、画像読取装置がカラースキャナである場合、Red、Green、Blue全てにおいて有効な感度を持つフォトダイオードが使用される。すなわち、光源6に応じて有効な感度を持つフォトダイオードが使用される。フォトダイオードでは入射した光を電流値Iに変え、OPアンプ17で増幅し、
Vin=IR
の入力電圧を得る。
FIG. 21 is a circuit diagram showing details of the circuit configuration of the light quantity detector 15 shown in FIG. A photodiode 16 is used as the light quantity sensor 10 of the light quantity detection unit 15, and when the image reading apparatus is a color scanner, photodiodes having effective sensitivity in all of Red, Green, and Blue are used. That is, a photodiode having an effective sensitivity according to the light source 6 is used. In the photodiode, the incident light is changed to the current value I and amplified by the OP amplifier 17,
Vin = IR
To obtain the input voltage.

これをA/D変換器8でデジタル信号に変換する。本実施例ではb0からb9までの10bit出力としている。なお、出力ビット数は、所望の精度に応じて変更することも可能である。フォトダイオード16は光量と電流値が比例関係にあるので、光量に比例したデジタル信号が黒レベル算出部30に入力されることになる。黒レベル算出部30では予め取得しておいたAD変換後の光量と読み取り開始前に取得したAD変換後の光量の比を算出し、光量の変動量を検出する。   This is converted into a digital signal by the A / D converter 8. In this embodiment, a 10-bit output from b0 to b9 is used. Note that the number of output bits can be changed according to the desired accuracy. Since the photodiode 16 has a proportional relationship between the light amount and the current value, a digital signal proportional to the light amount is input to the black level calculation unit 30. The black level calculation unit 30 calculates the ratio of the light amount after AD conversion acquired in advance and the light amount after AD conversion acquired before the start of reading, and detects the fluctuation amount of the light amount.

その他、特に説明しない各部は実施例1と同等に構成され、同様に機能する。   Other parts not specifically described are configured in the same manner as in the first embodiment and function in the same manner.

なお、実施例2ないし4のように構成した場合、原稿読み取り中も光源の光量値を得ることができる。そのため、原稿読み取り中に、例えば温度変化などによって光量が変わってしまってもその都度補正をすることが可能である。図19は実施例2及び3の場合に適用される黒レベル補正値の更新までの処理手順を示すフローチャートである。   When configured as in the second to fourth embodiments, the light amount value of the light source can be obtained even during document reading. For this reason, even when the amount of light changes due to a temperature change or the like during document reading, correction can be made each time. FIG. 19 is a flowchart showing a processing procedure up to the update of the black level correction value applied in the second and third embodiments.

同図において、読み取りが開始されるとT(ms)待つ(ステップS501)。この待ちはT(ms)毎に黒レベル補正値更新動作を行うためのものである。T(ms)後にまだ読み取り中の場合(ステップS502:Yes)、ステップS503からステップS507において黒レベル補正値更新動作を行う。   In the figure, when reading is started, T (ms) is waited (step S501). This waiting is for performing the black level correction value update operation every T (ms). When reading is still in progress after T (ms) (step S502: Yes), the black level correction value update operation is performed from step S503 to step S507.

ステップS503ないしステップS506の処理手順は、図6に示したステップS202ないしステップS205の処理手順と同一である。ステップS505及びステップS506でY’(n)及びX’(n)を算出し、これからステップS507で黒レベル補正値Vcが求まると、求められた黒レベル補正値Vcに更新し、ステップS501に戻ってT(ms)の待ちを行う。これを読み取りが終了するまで繰り返す(ステップS502:No)。黒減算では黒レベル補正値Vcが更新された時点でその更新された値を使って黒減算し続ける。   The processing procedure from step S503 to step S506 is the same as the processing procedure from step S202 to step S205 shown in FIG. In step S505 and step S506, Y ′ (n) and X ′ (n) are calculated. When the black level correction value Vc is obtained in step S507, the black level correction value Vc is updated, and the process returns to step S501. And wait for T (ms). This is repeated until the reading is completed (step S502: No). In the black subtraction, when the black level correction value Vc is updated, the black subtraction is continued using the updated value.

実施例1ないし4では、黒レベル補正値Vcを得て黒レベルを除去するため、
・迷光出力(全主走査分)
・そのときの光量Y
を取得して保持しておき、読み取り開始前に暗出力と光量Y’を取得し、Y’/Yの比から迷光出力を補正し、暗出力と補正した迷光出力の和を黒レベルとして除去するように構成されている。
In the first to fourth embodiments, in order to obtain the black level correction value Vc and remove the black level,
・ Stray light output (for all main scans)
・ Light quantity Y at that time
Is acquired and held, the dark output and the light amount Y ′ are acquired before the reading is started, the stray light output is corrected from the ratio Y ′ / Y, and the sum of the dark output and the corrected stray light output is removed as a black level. Is configured to do.

しかし、前記実施例では、光量変動分Y’/Yを主走査方向で一定としているため、LEDサイドライト方式、例えば、高輝度LEDを導光体で主走査全域に照射させる方式のように光量の変動が主走査でほぼ一定である場合は良いが、LEDを主走査方向に複数個並べる構成、あるいはXeランプを使用した場合などのように主走査方向で光量の変動が異なる場合には正確な補正ができなくなる。   However, in the above embodiment, since the light amount fluctuation amount Y ′ / Y is constant in the main scanning direction, the light amount as in the LED side light method, for example, the method in which the high-intensity LED is irradiated to the entire main scanning region with the light guide. It is good if the fluctuations in the main scanning direction are almost constant, but it is accurate if the light quantity fluctuations differ in the main scanning direction, such as when multiple LEDs are arranged in the main scanning direction, or when an Xe lamp is used. Cannot be corrected.

本実施例5は、このような場合に対応した例であり、ある読み取り範囲毎に光量変動を取得して迷光出力を補正することにより、主走査方向で光量の変動に違いがあっても正確に迷光出力を算出し、黒レベル除去を可能としたものである。   The fifth embodiment is an example corresponding to such a case. By correcting the stray light output by acquiring the light amount fluctuation for each reading range, it is accurate even if the light amount fluctuation is different in the main scanning direction. The stray light output is calculated and the black level can be removed.

すなわち、本実施例5は、画像読取装置の黒レベル補正値除去に際して、
1)まず全主走査をブロックに区分け(ブロック数b)する。
2)次ぎに、予め(読取装置製造時など)迷光出力X(n)(n:主走査画素)を取得しておき、さらにそのときの各ブロック内の光量Y(a)(a:1〜b)取得しておく。
3)原稿読み取り開始直前に光源消灯時のイメージセンサ出力データZ(n)とブロック毎の光量Y’(a)を取得する。
4)両者の光量の比Y’(a)/Y(a)により各ブロック内の迷光成分の補正値X’(n)=Y’(a)/Y(a)*X(n)を算出し、原稿読み取りの際にX’(n)とZ’(n)の和を黒レベル補正値として原稿読み取り値から除去する。
ことを特徴とする。
That is, in the fifth embodiment, when removing the black level correction value of the image reading apparatus,
1) First, all main scans are divided into blocks (number of blocks b).
2) Next, stray light output X (n) (n: main scanning pixel) is acquired in advance (for example, when the reading apparatus is manufactured), and the light quantity Y (a) (a: 1 to 1) in each block at that time is acquired. b) Obtain it.
3) The image sensor output data Z (n) and the light amount Y ′ (a) for each block when the light source is turned off are acquired immediately before the document reading is started.
4) The correction value X ′ (n) = Y ′ (a) / Y (a) * X (n) of the stray light component in each block is calculated from the ratio Y ′ (a) / Y (a) of the light amounts of the two. Then, when reading the original, the sum of X ′ (n) and Z ′ (n) is removed from the original read value as a black level correction value.
It is characterized by that.

以下、図面を参照し、詳細に説明する。   Hereinafter, it will be described in detail with reference to the drawings.

図21は本実施例5に係る読取部の機械的構成を主走査方向から見た図であり、副走査方向から見た場合は図1(実施例1参照)に相当する。また、画像読取装置の信号処理構成も実施例1の処理構成を同一である。   FIG. 21 is a diagram of the mechanical configuration of the reading unit according to the fifth embodiment viewed from the main scanning direction, and corresponds to FIG. 1 (see the first embodiment) when viewed from the sub scanning direction. The signal processing configuration of the image reading apparatus is the same as that of the first embodiment.

本実施例5は図21から分かるように実施例1の光源6をLEDアレイ12に置き換えたもので、LEDアレイ12は複数のLED13と、これらのLED13を搭載した基板14からなる。その他の各部は実施例1と同一である。   As can be seen from FIG. 21, the fifth embodiment is obtained by replacing the light source 6 of the first embodiment with an LED array 12, and the LED array 12 includes a plurality of LEDs 13 and a substrate 14 on which these LEDs 13 are mounted. Other parts are the same as those in the first embodiment.

図22は光源となるLEDアレイを副走査方向から見た図である。本実施例で示す光源6はLED13を主走査方向にアレイ状に複数個並べた構成になっている。また、原稿読み取り領域Hを主走査方向に所定間隔で複数のブロックにブロック分けしている。このブロック分けはのちの平均光量をブロック毎に算出する際の区分けである。本実施例5ではLED13の配置間隔でブロック分けしているが、それ以外のブロック分けでも良い。なお、図では、ブロック分けは1,2,・・・,b−1,b(b:2以上の正の整数)のように設定されている。   FIG. 22 is a view of an LED array serving as a light source viewed from the sub-scanning direction. The light source 6 shown in this embodiment has a configuration in which a plurality of LEDs 13 are arranged in an array in the main scanning direction. Further, the document reading area H is divided into a plurality of blocks at predetermined intervals in the main scanning direction. This block division is a division when calculating the average light quantity for each block later. In the fifth embodiment, the blocks are divided according to the arrangement interval of the LEDs 13, but other blocks may be used. In the figure, the block division is set as 1, 2,..., B−1, b (b: a positive integer of 2 or more).

図23は図22に示したLEDアレイ12を使用した場合における光量分布を示した図である。同図において、実線が初期(画像読取装置製造時など)の光量分布を示し、点線が初期からある期間経った後(読み取り開始前)の光量分布を示す。光量分布は経時的に変動し、さらにその変動はLED13毎にバラツキを持つ。そのため光量変動は全体として主走査でバラツキを持つことになる。このようなバラツキがある場合には、前述の特許文献1に記載されたような方式では正確な黒レベル補正を行うことはできない。   FIG. 23 is a diagram showing a light amount distribution when the LED array 12 shown in FIG. 22 is used. In the figure, a solid line indicates an initial light amount distribution (such as when an image reading apparatus is manufactured), and a dotted line indicates a light amount distribution after a certain period from the initial time (before reading starts). The light amount distribution varies over time, and the variation varies for each LED 13. For this reason, fluctuations in the amount of light have variations in the main scanning as a whole. When there is such variation, accurate black level correction cannot be performed by the method described in Patent Document 1 described above.

そこで、本実施例5では、まず、以下のようにして黒レベルを算出する。
図24は黒レベルを除去するために予め取得し、メモリに保持するデータを示す図である。ここでいう予めとは、実施例1と同様に画像読取装置製造時や市場で必要と判断した場合に取得するものである。横軸は主走査画素(全N画素:Nは正の整数)、縦軸はイメージセンサ出力を示す。また、図27(a)は図24に示すデータをメモリに保持する処理手順を示すフローチャートである。
Therefore, in the fifth embodiment, first, the black level is calculated as follows.
FIG. 24 is a diagram showing data acquired in advance and stored in the memory in order to remove the black level. Here, “preliminarily” is acquired in the same way as in the first embodiment when the image reading apparatus is manufactured or when it is determined necessary in the market. The horizontal axis represents main scanning pixels (all N pixels: N is a positive integer), and the vertical axis represents image sensor output. FIG. 27A is a flowchart showing a processing procedure for holding the data shown in FIG. 24 in the memory.

図27(a)において、まず、光源6のLED13を消灯し、イメージセンサ出力Z(n)を全主走査画素N分取得する(nは全N画素中のn画素目)(ステップS601)。次に光源6のLED13を点灯させ、黒画像を読み取らせたときのイメージセンサ出力V(n)を全主走査画素取得する(ステップS602)。黒画像の読み取りは実施例1と同様である。   In FIG. 27A, first, the LED 13 of the light source 6 is turned off, and the image sensor output Z (n) is acquired for all main scanning pixels N (n is the nth pixel among all N pixels) (step S601). Next, the LED 13 of the light source 6 is turned on, and the image sensor output V (n) when the black image is read is acquired for all main scanning pixels (step S602). Reading a black image is the same as in the first embodiment.

黒画像を読み取らせたときのイメージセンサ出力V(n)を取得し、迷光出力X(n)を、
X(n)=V(n)−Z(n) ・・・(1)
から演算し、メモリ1に保持する(ステップS603)。
The image sensor output V (n) when the black image is read is acquired, and the stray light output X (n) is
X (n) = V (n) -Z (n) (1)
And is stored in the memory 1 (step S603).

次に、光源6のLED13を点灯させ、図23の白基準板4を読み取らせたときのイメージセンサ出力W(n)を全主走査画素N分取得する。これに先ほど取得した光源消灯時のイメージセンサ出力Z(n)を減算し、
W(n)−Z(n) ・・・(2)
を求める(ステップS605)。さらに、このW(n)−Z(n)を各ブロックで平均し、平均光量Y(1)〜Y(b)を算出し、メモリ2に保持する(ステップS606)。
Next, the LED 13 of the light source 6 is turned on, and the image sensor output W (n) when the white reference plate 4 of FIG. Subtract the image sensor output Z (n) obtained when the light source is extinguished.
W (n) -Z (n) (2)
Is obtained (step S605). Further, this W (n) −Z (n) is averaged in each block, the average light amounts Y (1) to Y (b) are calculated, and stored in the memory 2 (step S606).

図25は読み取り開始前に取得するデータを示す図、図26は迷光出力の算出方法を示す図、図27(b)図26に示すデータの算出処理と黒レベル補正値算出の処理手順を示すフローチャートである。なお、図27(a)の処理によって図24に示した原稿読み取り前のブロック毎の光量Y(1)〜Y(b)、及び初期迷光出力X(n)が取得されている。   FIG. 25 is a diagram showing data acquired before the start of reading, FIG. 26 is a diagram showing a method for calculating stray light output, and FIG. 27B shows a processing procedure of data calculation processing and black level correction value calculation shown in FIG. It is a flowchart. Note that the light amounts Y (1) to Y (b) and the initial stray light output X (n) for each block before reading the document shown in FIG. 24 are acquired by the processing of FIG. 27A.

図27(b)において、まず光源6のLED13を消灯し、イメージセンサ出力Z’(n)を全主走査画素N分取得し、メモリ3に保持する(ステップS701)。次に光源6を点灯させ、白基準板4を読み取らせたときのイメージセンサ出力W’(n)を取得する(ステップS702)。この結果が、図27の光源消灯時のセンサ出力(暗出力)Z’(n)と光源点灯時の白基準板読み取り出力W’(n)である。   In FIG. 27B, first, the LED 13 of the light source 6 is turned off, and the image sensor output Z ′ (n) is acquired for all the main scanning pixels N and held in the memory 3 (step S701). Next, the light source 6 is turned on, and the image sensor output W ′ (n) when the white reference plate 4 is read is acquired (step S702). This result is the sensor output (dark output) Z ′ (n) when the light source is turned off and the white reference plate reading output W ′ (n) when the light source is turned on in FIG.

これに先ほど取得したイメージセンサ出力Z’(n)を減算して読み取り開始前の光量分布、
W’(n)−Z’(n) ・・・(4)’
を算出する(ステップS703)。次に、前記光量分布W’(n)−Z’(n)に関してブロック毎に平均値を算出し、ブロック毎の平均光量Y’(1)〜Y’(b)を算出する。これにより、初期状態からのブロック毎の光量変動量
Y’(1)/Y(1)〜Y’(b)/Y(b) ・・・(12)
が算出される。迷光出力X’(n)はこの光量変動量に比例するため、初期の迷光出力X(n)より
X’(n)=X(n)*Y’(a)/Y(a) ・・・(13)
ただし a=1,2,…,b
で算出できる(ステップS705)。このときのa値はn画素目が含まれるブロックNoを示しており、例えばブロック幅が300一定である場合、
n=1〜300のとき a=1、
n=301〜600のとき a=2



となる。
The light amount distribution before the start of reading by subtracting the previously obtained image sensor output Z ′ (n),
W ′ (n) −Z ′ (n) (4) ′
Is calculated (step S703). Next, an average value is calculated for each block with respect to the light amount distribution W ′ (n) −Z ′ (n), and average light amounts Y ′ (1) to Y ′ (b) for each block are calculated. Thereby, the light quantity fluctuation amount for each block from the initial state Y ′ (1) / Y (1) to Y ′ (b) / Y (b) (12)
Is calculated. Since the stray light output X ′ (n) is proportional to the light quantity fluctuation amount, X ′ (n) = X (n) * Y ′ (a) / Y (a) from the initial stray light output X (n) (13)
Where a = 1, 2,..., B
(Step S705). The a value at this time indicates a block No including the nth pixel. For example, when the block width is 300,
When n = 1 to 300 a = 1,
When n = 301 to 600, a = 2



It becomes.

そして、ステップS705で算出した迷光出力X’(n)と読み取り開始前に取得した暗出力Z’(n)の和が黒レベルとなるため、両者の和、
X’(n)+Z’(n) ・・・(14)
を図7に示した黒減算部35に送り、黒減算部35でA/D変換器8から送られてくる原稿読み取り値から前記式(14)で算出される和を減算することによって黒レベルの補正が可能となる。
Since the sum of the stray light output X ′ (n) calculated in step S705 and the dark output Z ′ (n) acquired before the start of reading becomes a black level,
X ′ (n) + Z ′ (n) (14)
7 to the black subtracting unit 35 shown in FIG. 7, and the black subtracting unit 35 subtracts the sum calculated by the equation (14) from the original reading value sent from the A / D converter 8. Can be corrected.

以上のように、本実施例5では図22に示したように任意の若しくは所定のブロック1〜bに分けて光量変動を各々算出したが、このブロックの幅は変更することもできる。すなわち、ブロック幅を狭めればそれだけ精度良く光量変動を算出することが可能であり、ブロック幅を広げれば、その分保持データ量が少なくなる。また、コンタクトガラス2上や白基準板4上にゴミがある場合に、そのゴミがある場所の光量変動を正確に取得できなくなる場合があるが、このような場合には、ブロック幅を1画素にすることによって画素単位の光量変動による黒レベル補正を行うことも可能である。さらに、各ブロックのブロック幅は一定とせず、各ブロックで幅を変えても良い。   As described above, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 22, the light amount variation is calculated for each arbitrary or predetermined block 1 to b, but the width of this block can be changed. That is, if the block width is narrowed, it is possible to calculate the light amount variation with high accuracy, and if the block width is widened, the amount of retained data decreases accordingly. In addition, when there is dust on the contact glass 2 or the white reference plate 4, it may not be possible to accurately acquire the light amount fluctuation at the location where the dust exists. In such a case, the block width is set to one pixel. By doing so, it is also possible to perform black level correction by fluctuation of the amount of light in units of pixels. Furthermore, the block width of each block is not fixed, and the width may be changed for each block.

なお、本実施例5ではLEDアレイ12を例にとって説明しているが、アレイ状の光源ではなく導光体で拡散させる構成、あるいはXeランプ、蛍光灯などを使用して読み取りを行う場合にも、適用可能である。   In the fifth embodiment, the LED array 12 has been described as an example. However, a configuration in which light is diffused by a light guide instead of an arrayed light source, or when reading is performed using an Xe lamp, a fluorescent lamp, or the like. Applicable.

また、前記各実施例では、画像読取装置について詳細に説明しているが、このような画像読取装置はPC(パーソナルコンピュータ)カラーの画像入力装置として使用されるだけでなく、複写機、ファクシミリ、各種機能を複合して有するデジタル複合機(MFP:Multi Function Peripheral)等の画像形成装置の画像入力装置として使用される。その際、画像読取装置は画像形成装置に対して一体又は別体に構成される。   In each of the above embodiments, the image reading apparatus has been described in detail. However, such an image reading apparatus is not only used as a PC (personal computer) color image input apparatus, but also a copying machine, a facsimile, It is used as an image input apparatus of an image forming apparatus such as a digital multifunction peripheral (MFP) having various functions. In this case, the image reading apparatus is configured integrally or separately from the image forming apparatus.

以上のように、本実施形態によれば、予め迷光によるイメージセンサ出力を取得させ、そのときの光源の光量である初期光量と、読取開始前の光源の光量との比を測定し、その光量比と、予め測定した迷光による出力に基づいてイメージセンサの出力を補正するので、簡単な装置構成で生産性を下げることなく、かつ暗出力の環境変動・経時変動や光量の変動に起因した迷光によるイメージセンサ出力の変動があっても正確に黒レベル補正値を得て除去することができる。   As described above, according to the present embodiment, the image sensor output by stray light is acquired in advance, and the ratio between the initial light amount that is the light amount of the light source at that time and the light amount of the light source before reading is measured, and the light amount Since the output of the image sensor is corrected based on the ratio and the output of stray light measured in advance, stray light caused by environmental changes / time-dependent fluctuations in the dark output and fluctuations in the amount of light without reducing productivity with a simple device configuration Even if the image sensor output fluctuates due to the above, it is possible to accurately obtain and remove the black level correction value.

なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記各実施例は、好適な実施形態をそれぞれ示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲により規定される範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention, and all technical matters included in the technical idea described in the claims are included. The subject of the present invention. Each of the above examples shows a preferred embodiment, but those skilled in the art will realize various alternatives, modifications, variations, and improvements from the contents disclosed in this specification. Which fall within the scope defined by the appended claims.

1 画像読取装置
2 コンタクトガラス
2a 反射部材
4 白基準板
5 イメージセンサ
6 光源
10 光電センサ
31 黒レベル補正値取得手段
D 平均化領域
F 有効読み取り範囲
G 原稿
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image reader 2 Contact glass 2a Reflective member 4 White reference board 5 Image sensor 6 Light source 10 Photoelectric sensor 31 Black level correction value acquisition means D Averaging area F Effective reading range G Original

特開平8−98017号公報JP-A-8-98017

Claims (13)

原稿に光を照射する光源と、
前記原稿が反射した光を取得する受光素子と、
予め前記受光素子に迷光による第1の出力を取得させ、そのときの前記光源の光量を第1の光量として記憶する第1の記憶手段と、
原稿の読み取り開始前に、前記光源の光量を第2の光量として取得し、前記第1の光量と前記第2の光量の比と、前記予め取得した第1の出力に基づいて、前記受光素子の出力を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。
A light source for illuminating the document;
A light receiving element for acquiring light reflected by the document;
First storage means for causing the light receiving element to acquire a first output by stray light in advance and storing the light amount of the light source at that time as a first light amount;
Before the reading of the document, the light amount of the light source is acquired as a second light amount, and the light receiving element is based on the ratio of the first light amount and the second light amount and the first output acquired in advance. Correction means for correcting the output of
An image reading apparatus comprising:
請求項1記載の画像読取装置であって、
前記補正手段は、
原稿の読み取り開始直前における前記光源の消灯状態での前記受光素子の第2の出力を取得し、
前記第1の光量と前記第2の光量の比に前記第1の値を乗算して得られた値に前記第2の出力を加算し、黒レベル補正値を得ること
を特徴とする画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 1,
The correction means includes
Obtaining a second output of the light receiving element in a light-off state of the light source immediately before starting reading of the document;
Image reading, wherein a black level correction value is obtained by adding the second output to a value obtained by multiplying the ratio of the first light quantity and the second light quantity by the first value. apparatus.
請求項1記載の画像読取装置であって、
前記第1の光量が、有効読み取り範囲内における予め設定された読み取り範囲毎の前記平均化した値であり、
前記第2の光量が、前記開始直前における前記予め設定された読み取り範囲毎の前記平均化した値であること
を特徴とする画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 1,
The first light amount is the averaged value for each preset reading range within the effective reading range;
2. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the second light amount is the averaged value for each of the preset reading ranges immediately before the start.
請求項1記載の画像読取装置であって、
前記補正手段は、前記予め設定された範囲毎の黒レベル補正値を全読み取り範囲にわたって取得すること
を特徴とする画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 1,
The image reading apparatus, wherein the correction unit acquires the black level correction value for each of the preset ranges over the entire reading range.
請求項1記載の画像読取装置であって、
前記第1及び第2の光量がそれぞれ予め設定された領域の出力値を平均化した値であること
を特徴とする画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 1,
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the first and second light amounts are values obtained by averaging output values of predetermined areas.
請求項5記載の画像読取装置であって、
前記予め設定された領域は1以上設定されること
を特徴とする画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 5,
An image reading apparatus characterized in that one or more of the preset areas are set.
請求項6記載の画像読取装置であって、
前記予め設定された領域の1つに対応する前記受光素子の読み取り光路上に前記基準板が設置されていること
を特徴とする画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 6,
The image reading apparatus, wherein the reference plate is installed on a reading optical path of the light receiving element corresponding to one of the preset areas.
請求項7記載の画像読取装置であって、
前記予め設定された領域の1つが、製品上の有効読み取り範囲外かつ前記受光素子の有効読み取り範囲内であって、当該1つの領域の一部領域で前記受光素子の読み取り光路を遮る反射部材を備えていること
を特徴とする画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 7,
One of the preset regions is outside the effective reading range on the product and within the effective reading range of the light receiving element, and a reflecting member that blocks the reading light path of the light receiving element in a partial region of the one region. An image reading apparatus comprising:
請求項8記載の画像読取装置であって、
前記反射部材は前記受光素子の出力が飽和しない程度の反射率を持っていること
を特徴とする画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 8, wherein
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the reflection member has a reflectance that does not saturate the output of the light receiving element.
請求項1記載の画像読取装置であって、
前記基準板に代えて前記光源から直接入射する光量に応じた電気的出力を生じる光電変換手段を備え、
前記補正手段は、前記基準板に代わる前記光電変換手段からの出力値に基づいて前記第1及び第2の光量を求め、当該求められた第1及び第2の光量を使用して前記受光素子の出力を補正すること
を特徴とする画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 1,
Photoelectric conversion means for generating an electrical output according to the amount of light directly incident from the light source instead of the reference plate,
The correction means obtains the first and second light amounts based on an output value from the photoelectric conversion means instead of the reference plate, and uses the obtained first and second light amounts to receive the light receiving element. An image reading apparatus that corrects the output of the image.
請求項2記載の画像読取装置であって、
前記第1の出力及び前記第1の光量をそれぞれ記憶する不揮発性の第1及び第2の記憶手段と、
前記第2の出力及び第2の光量をそれぞれ記憶する揮発性の第3及び第4の記憶手段と、
を備え、
前記第1の出力及び第1の光量は、前記読み取り前である当該画像読取装置の製造時を含む前記読み取り開始直前より以前の任意のタイミングで取得され、
前記第2の出力及び第2の光量は、前記読み取り開始直前である原稿を読み取る動作毎に取得されること
を特徴とする画像読取装置。
The image reading apparatus according to claim 2,
Nonvolatile first and second storage means for storing the first output and the first light amount, respectively;
Volatile third and fourth storage means for storing the second output and the second light amount, respectively;
With
The first output and the first light amount are acquired at an arbitrary timing before immediately before the start of reading, including the time of manufacturing the image reading apparatus before the reading,
2. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the second output and the second light quantity are acquired for each operation of reading a document immediately before the start of reading.
請求項1ないし11のいずれか1項に記載の画像読取装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the image reading apparatus according to claim 1. 原稿に光を照射する光源と、
前記原稿が反射した光を取得する受光素子と、
を備え、前記原稿の画像を前記受光素子によって読み取る画像読取方法であって、
予め前記受光素子に迷光による第1の出力を取得させ、そのときの前記光源の光量を第1の光量として記憶手段に記憶する工程と、
原稿の読み取り開始前に、前記光源の光量を第2の光量として取得し、前記第1の光量と前記第2の光量の比と、前記予め取得した第1の出力に基づいて、前記受光素子の出力を補正する工程と、
を備えることを特徴とする画像読取方法。
A light source for illuminating the document;
A light receiving element for acquiring light reflected by the document;
An image reading method for reading an image of the document by the light receiving element,
A step of causing the light receiving element to acquire a first output by stray light in advance and storing the light amount of the light source at that time as a first light amount in a storage unit;
Before the reading of the document, the light amount of the light source is acquired as a second light amount, and the light receiving element is based on the ratio of the first light amount and the second light amount and the first output acquired in advance. Correcting the output of
An image reading method comprising:
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