JPH0983788A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光電変換した画像データを暗時の
出力データを用いて補正する画像読取装置に関し、画像
データの読取に合わせて暗時の出力データを修正するこ
とにより、読み取った画像データの完全な補正を実現し
て、きわめて高品位の画像を得ることができる画像読取
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 原稿に光を照射する光源と、原稿からの
光を取り込んで画像データを読み取るＣＣＤ11と、光源
点灯時に基準白色を読み取った明時出力データに基づい
て可変利得増幅器12の利得を変更して画像データの出力
値を調整するピーク検出回路16と、光源消灯時にＣＣＤ
11から出力される暗時出力データを画像データの調整に
合わせて修正する修正手段18と、修正された暗時出力デ
ータを減算して調整された画像データを補正する減算器
19と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿画像を光電変
換して読み取る画像読取装置に関し、詳しくは、光電変
換した画像データを暗時の出力データを用いて補正する
画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、原稿に光を照射しその原稿か
らの光を取り込んで画像データを読み取る画像読取装置
であるスキャナ装置が知られており、この画像読取装置
は原稿の画像を読み取って所定の処理を行なう、例えば
記録紙にコピーする複写機やファクシミリ通信するファ
クシミリ装置にも搭載されている。この画像読取装置
は、光を照射した原稿からの反射光や透過光を受光し光
電変換することによりその原稿画像を読み取っている。

【０００３】この種の画像読取装置は、原稿からの光を
光電変換する手段として一般にイメージセンサと呼ばれ
る主走査方向に光電変換素子を１ライン配列した光電変
換素子アレイが用いられており、このイメージセンサに
対して原稿を相対的に副走査方向に移動させることによ
り原稿画像を読み取るようになっている。このような画
像読取装置の原稿画像の読取は、光源から光を原稿に照
射してその反射光ないしは透過光をイメージセンサで受
光し、光電変換した画像データをデジタル信号に変換す
るが、一般的にはこの後にその画像データに各種画像補
正や画像処理を施している。

【０００４】また、画像読取装置は、光源としてハロゲ
ンランプ、蛍光灯、キセノンランプ、あるいはＬＥＤア
レイ等を用いているがこれら光源には固体差、温度依存
性、経時変化等の照度のばらつきがあるとともに、光学
系部品にも装置間で差があり、また光電変換素子にも固
体感度差がある。このため、それらのばらつきを吸収し
て最も効率よく、大きなダイナミックレンジで光電変換
素子出力をＡ／Ｄ変換するために、(a) イメージセンサ
出力（光電変換素子出力）が所定レベルとなるように光
源自体を調光する、(b) 画像データが所定レベルとなる
ように出力を増幅する、(c) デジタル値が所定レベルと
なるようにＡ／Ｄ変換するために設定されている変換基
準を変更する、というような処理が考えられるが、光源
の調光は調光後の光量安定までに時間が必要となること
や、調光の制御量と光量の関係が非線形であることから
帰還制御が必要となり、画像読取には不向きであるだけ
ではなく、構成上装置の小型化、コスト面でも不利であ
るので、一般的には出力の増幅やＡ／Ｄ変換基準の最適
化で対応している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像読取装置にあっては、イメージセンサの
出力には光信号が入射しないときに素子自体から出力さ
れる、所謂、暗時出力が含まれ、これはアレイ化された
個々のセンサ素子（画素）毎の値となっている。また、
出力されたデータにはＤＣレベルにもばらつきがあり、
このように使用する電子部品により発生するオフセット
やＤＣレベルの温度ドリフト等によって読み取った画像
の品質を低下させてしまう。

【０００６】そして、一般にイメージセンサの出力は入
射する光信号、つまり原稿の反射率や透過率に対してリ
ニアに反応するため、可視像化する前にγ変換と呼ばれ
る近似対数変換を行なって人間の視感に合わせた処理を
行なうので、暗時出力による画像品質の低下は一層顕著
なものとなって現れるという問題があった。この品質の
低下を防ぐため、この暗時のイメージセンサ出力を記憶
し、画像読取時のデータから差し引くことで補正するこ
とが、例えば特開昭６２−７３８６９号公報に提案され
ている。この補正を行なう場合に、画素毎のばらつきが
大きいときには、アレイ全素子に亙ってその暗時の出力
を記憶し、補正する必要がある。

【０００７】しかしながら、その補正においては、暗時
のイメージセンサ出力を光源消灯時にサンプリングしＡ
／Ｄ変換後のデジタルデータを記憶しておいて読み取っ
た画像データを補正するのが望ましいが、光源点灯後の
実際の読取動作では、前述のようにダイナミックレンジ
を確保するためにデータの増幅率やＡ／Ｄ変換するため
の基準が記憶した暗時のデータをサンプリングしたとき
から変更されてしまい、記憶している暗時出力データを
用いて読み取った画像データを補正したとしても画像品
質低下の防止には不十分であるという問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、ダイナミックレンジの
確保に合わせて暗時の出力データを修正することによ
り、読み取った画像データの完全な補正を実現して、き
わめて高品位の画像を得ることができる画像読取装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明は、原稿に光を照射する光源を有し該
原稿からの光を取り込んで画像データを読み取る読取手
段を備えた画像読取装置において、光源を消灯している
暗時に読取手段から出力される暗時出力データを用いて
該読取手段から出力される画像データを補正する補正手
段と、該補正手段が用いる暗時出力データを画像データ
の読取に合わせて修正する修正手段と、を設けたことを
特徴とするものである。

【００１０】この請求項１記載の発明では、暗時に読取
手段から出力される暗時出力データが画像データの読取
に合わせて修正手段により修正され、その修正された暗
時出力データを用いて読取手段から出力された画像デー
タが補正される。したがって、画像データを補正するた
めの暗時出力データも読取動作時の画像データと同様な
処理が施されたデータとなるように修正される。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の構成に加え、前記光源を点灯している明時に基準白
色を読み取った読取手段からの明時出力データに基づい
て該読取手段からの画像データを調整する調整手段を有
し、前記修正手段は、補正手段が画像データの補正に用
いる暗時出力データを調整手段による画像データの調整
に合わせて修正することを特徴とするものである。

【００１２】この請求項２記載の発明では、画像データ
は明時に基準白色を読み取った明時出力データに基づい
て調整手段により調整され、暗時出力データは調整手段
による画像データの調整に合わせて修正手段により修正
される。したがって、画像データを補正するための暗時
出力データも読取動作時に施される画像データと同様に
調整されたデータに修正される。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明の構成に加え、前記修正手段を、調整手段による明時
出力データに基づく画像データの調整よりも大きく増幅
して暗時出力データを修正するように構成したことを特
徴とするものである。この請求項３記載の発明では、暗
時出力データは画像データの調整よりも大きく増幅され
る。したがって、暗時出力データをより高精度に修正す
ることができる。

【００１４】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明の構成に加え、前記補正手段は、調整手段により調整
された画像データから修正手段により修正された暗時出
力データを減算して該画像データを補正することを特徴
とするものである。この請求項４記載の発明では、画像
データは同様な調整となるように修正された暗時出力デ
ータが減算され補正される。したがって、画像データは
読取動作時に合わせた暗時出力データが差し引かれ、正
確なデータに補正される。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項２記載の発
明の構成に加え、前記調整手段として、読取手段から出
力されたデータの出力値を増幅する該利得の可変な増幅
手段と、読取手段からの画像データを増幅手段の利得を
変更して調整する利得制御手段と、を設け、前記修正手
段は、利得制御手段による変更前後の増幅手段の利得の
比に基づいて暗時出力データを線形変換し修正すること
を特徴とするものである。

【００１６】この請求項５記載の発明では、画像データ
は明時に基準白色を読み取った明時出力データに基づい
て利得が利得制御手段により変更された増幅手段により
調整され、暗時出力データは増幅手段の変更前後の利得
の比に基づいて修正手段により線形変換され修正され
る。したがって、暗時出力データは画像データと同様に
調整され、また、例えば装置の特性に応じた線形変換に
することによって、より高精度に修正することもでき
る。

【００１７】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明の構成に加え、前記修正手段を、増幅手段の利得を利
得制御手段による変更後よりも大きく設定して暗時出力
データを修正するように構成したことを特徴とするもの
である。この請求項６記載の発明では、利得を画像デー
タを調整する際よりも大きく設定された増幅手段により
暗時出力データは調整されるので、暗時出力データは読
取動作時の画像データの調整よりも大きく増幅される。
したがって、暗時出力データをより高精度に修正するこ
とができる。

【００１８】請求項７記載の発明は、請求項２記載の発
明の構成に加え、前記読取手段からの出力を量子化され
たデータとして処理するために設けられた量子化手段を
有し、前記調整手段として読取手段からの画像データを
量子化手段の量子化基準を変更して調整する量子化制御
手段を設け、前記修正手段は、量子化制御手段による変
更前後の量子化基準の比に基づいて暗時出力データを線
形変換し修正することを特徴とするものである。

【００１９】この請求項７記載の発明では、画像データ
は明時に基準白色を読み取った明時出力データに基づい
て量子化基準が量子化制御手段により変更された量子化
手段により量子化されることにより調整され、暗時出力
データは量子化手段の変更前後の量子化基準の比に基づ
いて修正手段により線形変換され修正される。したがっ
て、暗時出力データは画像データと同様に調整され、ま
た、例えば装置の特性に応じた線形変換にすることによ
って、より高精度に修正することもできる。

【００２０】請求項８記載の発明は、請求項７記載の発
明の構成に加え、前記修正手段を、量子化手段の量子化
基準を量子化制御手段による変更後よりも小さく設定し
て暗時出力データを修正するように構成したことを特徴
とするものである。この請求項８記載の発明では、量子
化基準が画像データを調整する際よりも小さく設定され
た量子化手段により暗時出力データは調整されるので、
暗時出力データは読取動作時の画像データの調整よりも
大きく増幅される。したがって、暗時出力データをより
高精度に修正することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明する。図１〜図３は本発明に係る画像読取装置の第１
実施形態を示す図であり、本実施形態は請求項１、２、
４、および５に記載の発明に対応している。なお、本実
施形態は公知のスキャナ装置、複写機、あるいはファク
シミリ装置などの適用した一実施形態を示しており、原
稿の相対的な移動、原稿の光源による光の照射、および
画像データの後処理などは上記装置における一般的な動
作により行なえばよいため、以降では本発明の特徴部分
のみを説明する。

【００２２】図１において、本実施形態の画像読取装置
は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ1
1と、増幅器（Amplifier）12と、サンプルホールド回路
（Ｓ／Ｈ）13と、可変利得増幅器（Gain Control Ampli
fier）14と、ＡＤ変換器（Analog to Digital Converte
r）15と、ピーク検出回路16と、暗時出力データ記憶用
メモリ17と、暗時出力データ修正手段18と、減算器19
と、を備えている。

【００２３】ＣＣＤイメージセンサ（以下、単にＣＣＤ
という）11は、読取動作時には図示していない光源から
照射され相対的に搬送（移動）される原稿の画像面で反
射（透過でもよい）された光を光電変換してその画像デ
ータを読み取って出力し、増幅器12はＣＣＤ11から出力
されたデータを処理可能な出力レベルまで増幅し、サン
プルホールド回路13は画素（素子）毎に増幅器12で増幅
したデータの信号部分のみをサンプルリングすることに
よりＣＣＤ11のリセットノイズ等を除去して波形整形す
る。すなわち、ＣＣＤ11が読取手段を構成している。

【００２４】可変利得増幅器14は、サンプルホールド回
路13で波形整形したデータを所定の信号振幅に収めて後
のＡ／Ｄ変換を効率良く行なうことができるように（Ａ
／Ｄ変換のレンジを有効に使用できるように）増幅して
調整し、ＡＤ変換器15は可変利得増幅器14で所定の信号
振幅にしたデータの信号電圧を０Ｖからデジタル変換基
準電圧Ｖref（量子化基準）の間で等間隔に分圧された
各電圧とそれぞれ比較することにより所定ビット（本実
施形態では６ビット）のデジタル値にする量子化を行な
い、このＡＤ変換器15で量子化したデータはピーク検出
回路16、メモリ17、および減算器19に入力する。

【００２５】ピーク検出回路16は、ＡＤ変換器15から入
力されたデータの１ライン中におけるＣＣＤ出力の最高
出力値を検出するととともに、可変利得増幅器14および
修正手段18に制御信号を入力するようになっており、通
常時（光源消灯時）は基準ゲイン値（画像データを増幅
する際の目標とする利得値）を与えるＰ４〜Ｐ１を基準
制御信号として出力しているが、読取動作時の光源点灯
後には原稿画像（画像データ）の読取に先だって図示し
ていない基準白板をＣＣＤ11が読み取ったときの明時出
力データから検出したピーク値６ビットの上位４ビット
を変更制御信号Ｐ４〜Ｐ１として出力し、原稿読取終了
までこれを保持する。可変利得増幅器14は、図２に示す
ように、並列抵抗８Ｒ〜Ｒをピーク検出回路16から出力
されてくる制御信号Ｐ４〜Ｐ１によりＯＮ／ＯＦＦする
ことによって図３に示すようにゲインを１〜１５まで可
変（変更）し画像データの出力値を調整できるようにな
っており、この制御信号とゲインの対応は図示していな
い例えば、全体制御部が具備する記憶手段内に予め設定
されている。すなわち、可変利得増幅器14が増幅手段
を、ピーク検出回路16が利得制御手段を構成し、これら
により調整手段が構成されている。なお、制御信号Ｐ４
〜Ｐ１がすべて０になる場合には帰還ループが解放とな
るためこの状態は説明しない何等かの手段（例えば、全
体制御部）が禁止とするように規制するものとする。

【００２６】一方、メモリ17は、ＡＤ変換器15から入力
される光源消灯時にＣＣＤ11から出力され量子化された
暗時出力データを記憶保持するようになっており、ＣＣ
Ｄ11全画素の暗時出力データ（出力値）をメモリ上の各
画素に対応するアドレスに書込み、光源点灯時にはＣＣ
Ｄ11の各画素による画像データの読み取りに同期してＣ
ＣＤ11の出力画素に該当するアドレスから記憶する暗時
出力データを順次読み出し修正手段18が取り込む。

【００２７】そして、この修正手段18は、暗時出力デー
タを明時出力データに基づいて変更した読取動作時のゲ
インに応じて修正し減算器19に出力するようになってお
り、減算器19はＡＤ変換器15から入力される可変利得増
幅器14によりゲインを変更された画像データからその変
更に合わせて暗時出力データ補正手段18により修正され
た暗時出力データを各画素に対応して減算することによ
り画像データの暗時出力データを差し引く補正動作を行
なう。すなわち、減算器19が補正手段を構成している。

【００２８】次に、本実施形態による画像データの補正
を具体的に説明する。ピーク検出回路14は、通常時に可
変利得増幅器14による増幅が基準ゲイン値１５／１４と
なるようにＰ４〜Ｐ１（１、１、１、０）を基準制御信
号としてその可変利得増幅器14に出力しており、例え
ば、光源点灯前の暗時出力データを基準ゲイン値１５／
１４によりサンプリングしてメモリ17に記憶した後に、
基準白板の読取時に１０進法で４２（２進法：１０１０
１０）という明時出力データのピーク値が得られたとき
には、基準制御信号をＰ４〜Ｐ１（１、０、１、０）の
変更制御信号に変更して出力する。この変更制御信号に
より可変利得増幅器14は第３図のゲイン表より１５／１
０のゲインに変更され、白色原稿を読み取った際の画像
データに相当する先のピーク出力値４２を与えるＡＤ変
換器15から出力されるデジタル信号は次の（１）式のよ
うに、 ４２÷（１５÷１４）×（１５÷１０）＝５８．８≒５９ ・・・（１） 出力値が５９に調整される。このため、６ビットＡＤ変
換器15の変換幅（０〜６３）を有効に使用して以降の原
稿読取が行なえるようになる。

【００２９】ここで、光源点灯前に可変利得増幅器14の
ゲインが基準値１５／１４で、ＣＣＤ11のある画素に対
する暗時出力データの出力値が例えば、１０進法で５と
サンプリングされメモリ17に記憶されたとすると、光源
が点灯して原稿を読み取っているときの変更ゲインの値
におけるこの画素の本来の暗時の出力値は、次の（２）
式のように、 ５÷（１５÷１４）×（１５÷１０）＝７ ・・・（２） に増幅されていなければ変更ゲインにより増幅（調整）
された画像データに対応していることにはならず、メモ
リ17から読み出した暗時出力データの出力値５をそのま
まその画像データから差し引いたとしても正確に補正さ
れたとはいえないことになる。そのため、本実施形態で
は、修正手段18がメモリ17から読み出した暗時出力デー
タの出力値５を用いて上記（２）式の修正演算を行なっ
て変更されたゲインに暗時出力データの出力値を合わせ
ることにより減算器19が正確な出力補正を行なうことが
できるようになっている。

【００３０】このときの修正手段18による修正演算は、
次の（３）式のように設定される画素毎の基準ゲインと
変更ゲインの比により画素毎に演算される。 修正前暗時出力データの出力値Ｐ÷（１５÷１４）×（１５÷１０） ＝Ｐ×１４（２進法で１１１０）÷１０（２進法で１０１０） ＝修正された暗時出力データ出力値 ・・・（３） そして、原稿読取が終了して光源が消灯されるときに
は、前述のピーク検出回路14は元の基準ゲイン１５／１
４とするために可変増幅器14に対して基準制御信号Ｐ４
〜Ｐ１（１、１、１、０）を出力する。

【００３１】このように本実施形態においては、画像デ
ータは明時に基準白色を読み取った明時出力データに基
づいてダイナミックレンジを確保するために可変利得増
幅器14に出力する変更制御信号によりゲインを変更して
画像データの読取を調整しているが、これに対して、光
源の消灯時にＣＣＤ11から出力される暗時出力データは
変更前後のゲイン、つまり基準ゲインと変更ゲインの比
によりその出力値を修正した後に画像データから減算し
ているので、画像データと同様に調整（修正）した暗時
出力データを差し引いて画像データを高精度に補正する
ことができる。したがって、ダイナミックレンジを確保
するために画像データを調整する場合であってもオフセ
ットや温度ドリフト等による影響を正確に除去して確度
の高い画像データの読み取りを行なうことができる。こ
の結果、きわめて高品位の画像を得ることができる。

【００３２】なお、本実施形態では、画像データを調整
するための変更前後の利得（ゲイン）の比に基づいて演
算する簡単な線形変換により暗時出力データを修正して
いるが、これに限らず、読取手段などの特性あるいは所
望の読取条件に応じた線形変換を行なって暗時出力デー
タを修正することもでき、より品質の高い画像データを
得ることもできる。

【００３３】また、本実施形態の請求項３、６に対応す
る他の態様としては、利得を画像データを調整するため
の変更後よりも大きく設定する、つまり読取時に調整
（増幅）する画像データよりも大きく暗時出力データを
増幅（調整）し、画像データを補正するために用いる際
にその調整に合わせるように暗時出力データを修正する
ように構成してもよい。

【００３４】この他の態様は、具体的には、本実施形態
においては暗時出力データをサンプリングするときの可
変利得増幅器14に設定するゲインを基準ゲイン１５／１
４としたが、ピーク検出回路16により可変利得増幅器14
をゲイン１５／７に設定して２倍に増幅した暗時出力デ
ータをメモリ17に記憶させた後に、可変利得増幅器14の
設定を基準ゲイン１５／１４に戻して光源を点灯させた
ときの明時出力データのピーク値によるゲインの再設定
を行なう。このように制御することによって、サンプリ
ングする暗時出力データは２倍のダイナミックレンジで
出力値を獲得することができ、より正確な暗時出力デー
タを用いて画像データを補正することができる。

【００３５】このときに例えば、メモリ17に２倍に増幅
された出力値９の暗時出力データが記憶されたとする
と、上述実施例ではアナログ出力値４．６は量子化され
て５となってデジタル出力値７に修正されてしまうが、
この他の態様においては光源が点灯して原稿を読み取っ
ているときの変更ゲインの値における本来の暗時の出力
値は、暗時出力データの読取時には可変利得増幅器14に
ゲイン１５／７としているので次の（４）式のように、 ９÷（１５÷７）×（１５÷１０）＝９×７÷１０≒６ ・・・（４） となって、実際に近いデジタル出力値に修正することが
できる。そのため、画像データはこの修正された暗時出
力データを用いてより高精度に補正することができるこ
とになる。なお、この他の態様では、暗時出力データを
２倍にしたときを一例として説明しているが、これに限
らず任意の倍率にしてもよいことはいうまでもない。

【００３６】なお、本実施形態では、ＡＤ変換器15によ
り量子化されたデータに基づいてピーク検出回路16がゲ
インを変更制御しているが、可変利得増幅器14から出力
されるアナログデータを用いるように構成して、補正後
の画像データをＡＤ変換するようにしてもよいことはい
うまでもない。次に、図４は本発明に係る画像読取装置
の第２実施形態を示す図であり、本実施形態は請求項
１、２、４、および７に記載の発明に対応している。な
お、本実施形態は上述実施形態と略同様に構成されてい
るため、同様な構成には同一の符号を付してその説明は
省略し特徴部分のみを説明する。

【００３７】同図において、本実施形態の画像読取装置
は、ＣＣＤ11と、増幅器12と、サンプルホールド回路13
と、ＡＤ変換器15と、ピーク検出回路16と、暗時出力デ
ータ記憶用メモリ17と、暗時出力データ修正手段18と、
減算器19と、ＤＡ変換器（Digital to Analog Converte
r）21と、を備えている。なお、本実施形態では増幅器1
2をサンプルホールド回路13の下流側に配置している
が、上述実施形態と同様にこれらを逆に配置してもよい
ことはいうまでもない。

【００３８】ＤＡ変換器21は、ＡＤ変換器15にデータの
信号電圧（出力値）を量子化する基準電圧Ｖref（量子
化基準）を出力するようになっており、この基準電圧Ｖ
refはピーク検出回路16から入力される制御信号Ｐ４〜
Ｐ１に基づいた値に基づいて変更制御するが、通常時
（光源消灯時）は予め設定されている基準制御信号を入
力され、画像データを目標とするデジタル値に変換させ
る。また、このＤＡ変換器21は、読取動作時には基準白
板をＣＣＤ11が読み取ったときの明時出力データに基づ
く変更制御信号Ｐ４〜Ｐ１をピーク検出回路16から入力
され、それに応じた基準電圧ＶrefをＡＤ変換器15に出
力し、原稿読取終了までこれを保持する。この基準電圧
Ｖrefを入力されたＡＤ変換器15は、データの信号電圧
を０Ｖから基準電圧Ｖrefの間で等間隔に分圧された各
電圧とそれぞれ比較することにより所定ビット（本実施
形態では６ビット）のデジタル値にする量子化を行な
う。すなわち、本実施形態では、ＡＤ変換器15が量子化
手段を、ピーク検出回路16およびＤＡ変換器21が調整手
段としての量子化制御手段を構成している。

【００３９】次に、本実施形態による画像データの補正
を具体的に説明する。ピーク検出回路14は、通常時には
ＤＡ変換器21に予め設定されている基準制御信号Ｐ４〜
Ｐ１（１、１、１、０）を入力してＡＤ変換器15に基準
電圧Ｖref２Ｖを出力させており、例えば、光源点灯前
の暗時出力データを基準電圧Ｖref２Ｖによりサンプリ
ングしてメモリ17に記憶した後に、基準白板の読取時に
１０進法で４２（２進法：１０１０１０）というピーク
値が明時出力データから得られたとすると、このときに
ＡＤ変換器15に入力していた信号電圧は、次の（５）式
のように、 ２Ｖ÷６３（６ビットでの最大値）×４２＝１．３３３Ｖ ・・・（５） であったことになる。そして、ピーク検出部16はこの明
時出力データから検出したピーク値に応じて基準制御信
号を変更制御信号Ｐ４〜Ｐ１（１、０、１、０）に変更
してＤＡ変換器21に出力する。この変更制御信号によっ
てＤＡ変換器21は、次の（６）式のように、 ２Ｖ÷１４（２進法で１１１０）÷１０（２進法で１０１０）＝１．４２９Ｖ ・・・（６） を新たな基準電圧ＶrefとしてＡＤ変換器15に入力す
る。このように、基準電圧Ｖrefが変更されると、基準
電圧Ｖref１．３３３ＶでＡＤ変換器15から出力された
白色原稿を読み取った際の画像データに相当する明時出
力データのピーク出力値４２（デジタル値）は、次の
（７）式のように、 １．３３３÷１．４２９×６３＝５８．８≒５９ ・・・（７） となって５９に調整される。このため、６ビットＡＤ変
換器15の変換幅（０〜６３）を有効に使用して以降の原
稿読取が行なえることとなる。

【００４０】ここで、光源点灯前のＡＤ変換器15への入
力は基準制御信号による基準電圧Ｖref２Ｖで、ＣＣＤ1
1のある画素に対する暗時出力データの出力値が例え
ば、１０進法で５とサンプリングされメモリ17に記憶さ
れたとすると、光源が点灯して原稿を読み取っていると
きの変更制御信号により変更された後の基準電圧Ｖref
におけるこの画素の本来の暗時の出力値は、次の（８）
式のように、 ５÷１．４２９Ｖ×２Ｖ＝７ ・・・（８） に増幅されていなければ変更後の基準電圧Ｖrefにより
増幅（調整）された画像データに対応していることには
ならず、メモリ17から読み出した暗時出力データの出力
値５をそのままその画像データから差し引いたとしても
正確に補正されたとはいえないことになる。そのため、
本実施形態では、修正手段18がメモリ17から読み出した
暗時出力データの出力値５を用いて上記（８）式の修正
演算を行なって変更された基準電圧Ｖrefによる増幅
（調整）に暗時出力データの出力値を合わせることによ
り減算器19が正確な暗時出力補正を行なうことができる
ようになっている。

【００４１】このときの修正手段18による修正演算は、
次の（９）式のように設定される画素毎の変更前後の基
準電圧Ｖrefの比により演算してもよいが、本実施形態
では上述実施形態の（３）式と同様に、 修正前の出力値Ｐ×１４（２進法で１１１０）÷１０（２進法で１０１０） ＝修正された暗時出力データ出力値 ・・・（９） のように変換基準Ｖrefを変更するために出力する基準
制御信号と変更制御信号の制御値の比で画素毎に演算さ
れる。

【００４２】そして、原稿読取が終了して光源が消灯さ
れるときには、前述のピーク検出回路14は変更前の基準
電圧Ｖref２ＶをＡＤ変換器15に入力させる基準制御信
号Ｐ４〜Ｐ１（１、１、１、０）をＤＡ変換器21に出力
する。このように本実施形態においては、明時に基準白
色を読み取った明時出力データに基づいてＡＤ変換器15
に入力する基準電圧Ｖrefを変更して画像データの読取
を調整する画像読取装置であっても、上述実施形態と同
様に基準電圧Ｖrefを出力させる基準制御信号と変更制
御信号の比（量子化基準の比）により暗時出力データを
修正して画像データを高精度に補正することができ、確
度の高い画像データの読み取りを行なうことができる。
なお、本実施形態においても上述実施形態と同様に、読
取手段などの特性あるいは所望の読取条件に応じた線形
変換を行なって暗時出力データを修正するようにしても
よく、より品質の高い画像データを得ることもできる。

【００４３】また、本実施形態の請求項３、８に対応す
る他の態様としては、量子化基準を画像データを調整す
るための変更後よりも小さく設定する、つまり読取時に
調整（増幅）する画像データよりも大きく暗時出力デー
タを増幅（調整）し、画像データを補正するために用い
る際にその調整に合わせるように暗時出力データを修正
するように構成してもよい。

【００４４】この他の態様は、具体的には、本実施形態
においては暗時出力データをサンプリングするときのＡ
Ｄ変換器15に入力する基準電圧Ｖrefを基準制御信号Ｐ
４〜Ｐ１（１、１、１、０）をＤＡ変換器21に与えるこ
とにより２Ｖとしたが、ＤＡ変換器21に制御信号Ｐ４〜
Ｐ１（０、１、１、１）を入力することにより基準電圧
Ｖrefを１Ｖに設定して２倍に増幅した暗時出力データ
をメモリ17に記憶させた後に、ＤＡ変換器21を設定をＡ
Ｄ変換器15に基準電圧Ｖref２Ｖを入力するように戻し
て光源を点灯させたときの明時出力データのピーク値に
よる基準電圧Ｖrefの再設定を行なう。このように制御
することによって、サンプリングする暗時出力データは
２倍のダイナミックレンジで出力値を獲得することがで
き、より正確な暗時出力データを用いて画像データを補
正することができる。

【００４５】このときに例えば、メモリ17に２倍に増幅
された出力値９の暗時出力データが記憶されたとする
と、上述実施形態ではアナログ出力値４．６は量子化さ
れて５となってデジタル出力値７に修正されてしまう
が、この他の態様においては光源が点灯して原稿を読み
取っているときの調整された基準電圧Ｖrefの値におけ
る本来の暗時の出力値は、暗時出力データの読取時には
基準制御信号Ｐ４〜Ｐ１（１、１、１、０）を制御信号
Ｐ４〜Ｐ１（０、１、１、１）として基準電圧Ｖrefを
１Ｖとしているので次の（１０）式のように、 ９×７（２進法で０１１１）÷１０（２進法で１０１０）＝６．３≒６ ・・・（１０） となって、実際に近いデジタル出力値に修正することが
できる。そのため、画像データはこの修正された暗時出
力データを用いてより高精度に補正することができるこ
とになる。なお、この他の態様では、暗時出力データを
２倍にしたときを一例として説明しているが、これに限
らず任意の倍率にしてもよいことはいうまでもない。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、画像デー
タを動作時の読取に合わせて修正した暗時出力データを
用いて補正するので、読取動作に合わせた暗時出力デー
タで画像データを補正することができ、画像データに所
定の処理を施す読取を行なう場合であってもその画像デ
ータを高精度に補正することができる。したがって、オ
フセットや温度ドリフト等による影響を完全に除去した
きわめて高品位の画像を得ることができる。

【００４７】請求項２記載の発明によれば、画像データ
を明時に基準白色を読み取った明時出力データに基づい
て調整する場合には、暗時出力データはその調整に合わ
せて修正するので、ダイナミックレンジを確保するため
に画像データを調整する場合であっても同様となるよう
に修正した暗時出力データを用いて補正することがで
き、画像データを高精度に補正することができる。

【００４８】請求項３記載の発明によれば、暗時出力デ
ータを画像データの調整よりも大きく増幅するので、画
像データをより高精度に修正した暗時出力データを用い
て補正することができる。請求項４記載の発明によれ
ば、画像データから同様な調整となるように修正した暗
時出力データを減算し補正するので、画像データから読
取動作時に合わせた暗時出力データを差し引くことがで
き、画像データをオフセットや温度ドリフト等による影
響を除去して高精度に補正することができる。

【００４９】請求項５記載の発明によれば、画像データ
を調整するために変更した前後の利得の比に基づいて暗
時出力データを線形変換して修正するので、暗時出力デ
ータを画像データと同様に調整することができるととも
に、より高精度に修正することもでき、その暗時出力デ
ータを用いて画像データを高精度に補正することができ
る。

【００５０】請求項６記載の発明によれば、利得を画像
データを調整する際よりも大きく設定して暗時出力デー
タを画像データの読取時よりも大きく増幅するので、画
像データをより高精度に修正した暗時出力データを用い
て補正することができる。請求項７記載の発明によれ
ば、画像データを調整するために変更した前後のデータ
を量子化するための量子化基準の比に基づいて暗時出力
データを線形変換して修正するので、暗時出力データを
画像データと同様に調整することができるとともに、よ
り高精度に修正することもでき、その暗時出力データを
用いて画像データを高精度に補正することができる。

【００５１】請求項８記載の発明によれば、量子化基準
を画像データを調整する際よりも小さく設定して暗時出
力データを画像データの読取時よりも大きく増幅するの
で、画像データをより高精度に修正した暗時出力データ
を用いて画像データを補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像読取装置の第１実施形態を示
す概略全体構成図であり、そのブロック図である。

【図２】その要部の構成を示す回路図である。

【図３】その読取データの調整を説明するための一覧表
である。

【図４】本発明に係る画像読取装置の第２実施形態を示
す概略全体構成図であり、そのブロック図である。

【符号の説明】

11 ＣＣＤ（読取手段） 12 増幅器 13 サンプルホールド回路 14 可変利得増幅器（増幅手段、調整手段） 15 ＡＤ変換器（量子化手段） 16 ピーク検出回路（利得制御手段、調整手段、量子
化制御手段） 17 暗時出力データ記憶用メモリ 18 暗時出力データ修正手段 19 減算器（補正手段） 21 ＤＡ変換器（量子化制御手段、調整手段）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿に光を照射する光源を有し該原稿から
   の光を取り込んで画像データを読み取る読取手段を備え
   た画像読取装置において、 光源を消灯している暗時に読取手段から出力される暗時
   出力データを用いて該読取手段から出力される画像デー
   タを補正する補正手段と、該補正手段が用いる暗時出力
   データを画像データの読取に合わせて修正する修正手段
   と、を設けたことを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】前記光源を点灯している明時に基準白色を
   読み取った読取手段からの明時出力データに基づいて該
   読取手段からの画像データを調整する調整手段を有し、 前記修正手段は、補正手段が画像データの補正に用いる
   暗時出力データを調整手段による画像データの調整に合
   わせて修正することを特徴とする請求項１記載の画像読
   取装置。
3. 【請求項３】前記修正手段を、調整手段による明時出力
   データに基づく画像データの調整よりも大きく増幅して
   暗時出力データを修正するように構成したことを特徴と
   する請求項２記載の画像読取装置。
4. 【請求項４】前記補正手段は、調整手段により調整され
   た画像データから修正手段により修正された暗時出力デ
   ータを減算して該画像データを補正することを特徴とす
   る請求項２記載の画像読取装置。
5. 【請求項５】前記調整手段として、読取手段から出力さ
   れたデータの出力値を増幅する該利得の可変な増幅手段
   と、読取手段からの画像データを増幅手段の利得を変更
   して調整する利得制御手段と、を設け、 前記修正手段は、利得制御手段による変更前後の増幅手
   段の利得の比に基づいて暗時出力データを線形変換し修
   正することを特徴とする請求項２記載の画像読取手段。
6. 【請求項６】前記修正手段を、増幅手段の利得を利得制
   御手段による変更後よりも大きく設定して暗時出力デー
   タを修正するように構成したことを特徴とする請求項５
   記載の画像読取装置。
7. 【請求項７】前記読取手段からの出力を量子化されたデ
   ータとして処理するために設けられた量子化手段を有
   し、 前記調整手段として読取手段からの画像データを量子化
   手段の量子化基準を変更して調整する量子化制御手段を
   設け、 前記修正手段は、量子化制御手段による変更前後の量子
   化基準の比に基づいて暗時出力データを線形変換し修正
   することを特徴とする請求項２記載の画像読取手段。
8. 【請求項８】前記修正手段を、量子化手段の量子化基準
   を量子化制御手段による変更後よりも小さく設定して暗
   時出力データを修正するように構成したことを特徴とす
   る請求項７記載の画像読取装置。