JP2007201892A - 画像読み取り方法および画像読み取り装置ならびに画像読み取りプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正する。
【解決手段】受光素子を主走査方向に複数備えた撮像手段に対して発光手段及び当該発光手段により照明される原稿の少なくとも一方を前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に副走査速度で移動させながら、前記撮像素子による主走査方向の読み取りを周期的行なうことによって前記原稿の画像の読み取りを行う画像読み取り装置であって、基準となる色度若しくは濃度を有し、前記主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列されて前記画像の読み取り中に読み取られる基準色手段と、前記基準色手段の読み取り結果により、前記発光手段の発光量変化を検出する発光量変化検出手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、受光素子を主走査方向に複数備えた撮像手段に対して発光手段及び当該発光手段により照明される原稿の少なくとも一方を主走査方向と直交する副走査方向に相対的に副走査速度で移動させながら、撮像素子による主走査方向の読み取りを周期的行なうことによって原稿の画像の読み取りを行う画像読み取り方法と画像形成装置と画像形成プログラムとに関する。

従来、画像読み取り装置の光源として、ハロゲンランプやキセノンランプが使用されていた。しかし、これらの光源を用いた場合には、発熱と消費電力とが大きくなる問題を有している。

このような発熱と消費電力との問題に鑑みて、個々の素子が集光能力を有しているＬＥＤを用いることで、無駄なく原稿を照明することで、消費電力と発熱とを低減させることが提案されている。

このように画像読み取り装置の発光手段としてＬＥＤを用いることに関して、以下の特許文献１に関連技術が記載されている。
また、画像読み取り装置の発光手段としてＬＥＤを用いた場合の光量低下を検出して、警報を出すことが以下の特許文献２に記載されている。
特開２００２−２４７２９６号公報（第１頁、図１） 特開２０００−１５２００２号公報（第１頁、図１）

従来の画像読み取り装置では、画像読み取りのスキャン毎に白色基準板を読み取ってシェーディング補正データを得るようにしたものがあるが、発明者が鋭意研究を進めた結果、熱による影響を受けたＬＥＤは、１スキャン中にも光量が変化することが確認された。このため、従来のシェーディング補正では十分でないことも明らかになった。

また、カラーの画像読み取り装置では、ＲＧＢなどの複数色のＬＥＤを用いることがあるが、本件出願の発明者の研究によれば、色毎に光量変化が異なって、カラーバランスが崩れるという現象も新たに見いだされた。

このような問題については、上述した特許文献でも、また、更に他の公知技術でも配慮されていなかった。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであって、画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正することが可能な画像読み取り方法、画像読み取り装置、および画像読み取りプログラムを提供することを目的とする。

以上の課題を解決する本発明は、以下に記載するようなものである。
（１）請求項１記載の発明は、受光素子を主走査方向に複数備えた撮像手段に対して発光手段及び当該発光手段により照明される原稿の少なくとも一方を前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に副走査速度で移動させながら、前記撮像素子による主走査方向の読み取りを周期的行なうことによって前記原稿の画像の読み取りを行う画像読み取り方法であって、前記主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、前記画像の読み取り中に読み取り、前記基準色手段の読み取り結果により、前記発光手段の発光量変化を検出する、ことを特徴とする画像読み取り方法である。

（２）請求項２記載の発明は、前記発光手段は、複数のＬＥＤにより構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の画像読み取り方法である。
（３）請求項３記載の発明は、前記発光手段の発光量変化を打ち消すように前記発光手段の発光量を制御する、ことを特徴とする請求項１記載の画像読み取り方法である。

（４）請求項４記載の発明は、前記発光手段は複数色の発光を行い、前記撮像手段は複数色の読み取りを行うものであり、前記発光量変化の検出は、各色のバランスの変化を検出する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像読み取り方法である。

（５）請求項５記載の発明は、原稿領域外であって主走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する主走査方向基準色手段を前記画像の読み取り前に読み取り、前記主走査方向基準色手段の読み取り結果によりシェーディング補正データを生成し、当該シェーディング補正データに基づいて、主走査方向のシェーディング補正を実行する機能を備え、前記副走査方向における前記発光量変化に応じて、前記シェーディング補正を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像読み取り方法である。

（６）請求項６記載の発明は、受光素子を主走査方向に複数備えた撮像手段に対して発光手段及び当該発光手段により照明される原稿の少なくとも一方を前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に副走査速度で移動させながら、前記撮像素子による主走査方向の読み取りを周期的行なうことによって前記原稿の画像の読み取りを行う画像読み取り装置であって、基準となる色度若しくは濃度を有し、前記主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列されて前記画像の読み取り中に読み取られる基準色手段と、前記基準色手段の読み取り結果により、前記発光手段の発光量変化を検出する発光量変化検出手段と、を備えたことを特徴とする画像読み取り装置である。

（７）請求項７記載の発明は、前記発光手段は、複数のＬＥＤにより構成されている、ことを特徴とする請求項６記載の画像読み取り装置である。
（８）請求項８記載の発明は、前記発光手段の発光を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を介して前記発光手段の発光量を制御する制御手段と、を備え、前記発光手段の発光量変化を打ち消すように前記発光手段の発光量を制御する、ことを特徴とする請求項６記載の画像読み取り装置である。

（９）請求項９記載の発明は、前記発光手段は、複数色の発光を行う発光素子を備え、前記撮像手段は、複数色の読み取りを行う受光素子を備え、前記発光量変化検出手段は、発光量変化の検出に際して、各色のバランスの変化を検出する、ことを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の画像読み取り装置である。

（１０）請求項１０記載の発明は、原稿領域外であって主走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する主走査方向基準色手段と、前記主走査方向基準色手段を前記画像の読み取り前に読み取った結果によりシェーディング補正データを生成し、当該シェーディング補正データに基づいて、主走査方向のシェーディング補正を実行するシェーディング補正手段と、を備え、前記シェーディング補正手段は、前記副走査方向における前記発光量変化に応じて、前記シェーディング補正を制御する、ことを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の画像読み取り装置である。

（１１）請求項１１記載の発明は、受光素子を主走査方向に複数備えた撮像手段に対して発光手段及び当該発光手段により照明される原稿の少なくとも一方を前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に副走査速度で移動させながら、前記撮像素子による主走査方向の読み取りを周期的行なうことによって前記原稿の画像の読み取りを行うための画像読み取りプログラムであって、前記主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、前記画像の読み取り中に読み取るための読み取りルーチンと、前記基準色手段の読み取り結果により、前記発光手段の発光量変化を検出する発光量変化検出ルーチンと、を有することを特徴とする画像読み取りプログラムである。

（１２）請求項１２記載の発明は、前記発光手段は、複数のＬＥＤにより構成されており、複数のＬＥＤを駆動する発光駆動ルーチンを更に有する、ことを特徴とする請求項１１記載の画像読み取りプログラムである。

（１３）請求項１３記載の発明は、前記発光手段の発光量変化を打ち消すように前記発光手段の発光量を制御する制御ルーチンを更に有する、ことを特徴とする請求項１１記載の画像読み取りプログラムである。

（１４）請求項１４記載の発明は、前記発光手段は複数色の発光を行い、前記撮像手段は複数色の読み取りを行うものである場合に、前記発光量変化検出ルーチンは、各色のバランスの変化を検出するバランス変化検出ルーチンを更に有する、ことを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載の画像読み取りプログラムである。

（１５）請求項１５記載の発明は、原稿領域外であって主走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する主走査方向基準色手段を前記画像の読み取り前に読み取り、前記主走査方向基準色手段の読み取り結果によりシェーディング補正データを生成し、当該シェーディング補正データに基づいて、主走査方向のシェーディング補正を実行するシェーディング補正ルーチンを備え、前記副走査方向における前記発光量変化に応じて、前記シェーディング補正を制御する、ことを特徴とする請求項１１乃至請求項１４のいずれかに記載の画像読み取りプログラムである。

本発明によると以下のような効果が得られる。
（１）請求項１記載の画像読み取り方法の発明では、原稿の画像の読み取りを行う際に、主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、画像の読み取り中に読み取り、基準色手段の読み取り結果により、発光手段の発光量変化を検出することにより、画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正することが可能になる。

（２）請求項２記載の画像読み取り方法の発明では、発光手段は主走査方向に配列された複数のＬＥＤにより構成されており、原稿読み取りの際に、原稿領域と、原稿領域外の基準色手段とを照明するため、基準色手段の読み取り結果により、発光手段の発光量変化を検出することにより、画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正することが可能になる。

（３）請求項３記載の画像読み取り方法の発明では、原稿の画像の読み取りを行う際に、主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、画像の読み取り中に読み取り、基準色手段の読み取り結果により、発光手段の発光量変化を検出し、発光手段の発光量変化を打ち消すように発光手段の発光量を制御することにより、画像読み取り中の光源の光量変化による影響をリアルタイムに補正することが可能になる。

（４）請求項４記載の画像読み取り方法の発明では、発光手段は複数色の発光を行い、撮像手段は複数色の読み取りを行うことにより原稿の画像の読み取りを行う際に、主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、画像の読み取り中に読み取り、基準色手段の読み取り結果により、複数色の発光手段の各色発光量変化（カラーバランスの変化）を検出することにより、画像読み取り中の光源の光量変化によるカラーバランスの変化を補正することが可能になる。

（５）請求項５記載の画像読み取り方法の発明では、主走査方向基準色手段を画像の読み取り前に読み取ることでシェーディング補正データを生成して主走査方向のシェーディング補正を実行する機能を備え、上記（１）〜（４）によって検出する副走査方向における発光量変化に応じてシェーディング補正を制御することで、画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正しつつシェーディング補正を正確に実行することが可能になる。

（６）請求項６記載の画像読み取り装置の発明では、原稿の画像の読み取りを行う際に、主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、画像の読み取り中に読み取り、基準色手段の読み取り結果により、発光手段の発光量変化を検出することにより、画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正することが可能になる。

（７）請求項７記載の画像読み取り装置の発明では、発光手段は主走査方向に配列された複数のＬＥＤにより構成されており、原稿読み取りの際に、原稿領域と、原稿領域外の基準色手段とを照明するため、基準色手段の読み取り結果により、発光手段の発光量変化を検出することにより、画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正することが可能になる。

（８）請求項８記載の画像読み取り装置の発明では、原稿の画像の読み取りを行う際に、主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、画像の読み取り中に読み取り、基準色手段の読み取り結果により、発光手段の発光量変化を検出し、発光手段の発光量変化を打ち消すように発光手段の発光量を制御することにより、画像読み取り中の光源の光量変化による影響をリアルタイムに補正することが可能になる。

（９）請求項９記載の画像読み取り装置の発明では、発光手段は複数色の発光を行い、撮像手段は複数色の読み取りを行うことにより原稿の画像の読み取りを行う際に、主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、画像の読み取り中に読み取り、基準色手段の読み取り結果により、複数色の発光手段の各色発光量変化（カラーバランスの変化）を検出することにより、画像読み取り中の光源の光量変化によるカラーバランスの変化を補正することが可能になる。

（１０）請求項１０記載の画像読み取り装置の発明では、主走査方向基準色手段を画像の読み取り前に読み取ることでシェーディング補正データを生成して主走査方向のシェーディング補正を実行する機能を備え、上記（６）〜（９）によって検出する副走査方向における発光量変化に応じてシェーディング補正を制御することで、画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正しつつシェーディング補正を正確に実行することが可能になる。

（１１）請求項１１記載の画像読み取りプログラムの発明では、原稿の画像の読み取りを行う際に、主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、画像の読み取り中に読み取り、基準色手段の読み取り結果により、発光手段の発光量変化を検出することにより、画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正することが可能になる。

（１２）請求項１２記載の画像読み取りプログラムの発明では、発光手段は主走査方向に配列された複数のＬＥＤにより構成されており、原稿読み取りの際に、原稿領域と、原稿領域外の基準色手段とを照明するため、基準色手段の読み取り結果により、発光手段の発光量変化を検出することにより、画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正することが可能になる。

（１３）請求項１３記載の画像読み取りプログラムの発明では、原稿の画像の読み取りを行う際に、主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、画像の読み取り中に読み取り、基準色手段の読み取り結果により、発光手段の発光量変化を検出し、発光手段の発光量変化を打ち消すように発光手段の発光量を制御することにより、画像読み取り中の光源の光量変化による影響をリアルタイムに補正することが可能になる。

（１４）請求項１４記載の画像読み取りプログラムの発明では、発光手段は複数色の発光を行い、撮像手段は複数色の読み取りを行うことにより原稿の画像の読み取りを行う際に、主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、画像の読み取り中に読み取り、基準色手段の読み取り結果により、複数色の発光手段の各色発光量変化（カラーバランスの変化）を検出することにより、画像読み取り中の光源の光量変化によるカラーバランスの変化を補正することが可能になる。

（１５）請求項１５記載の画像読み取りプログラムの発明では、主走査方向基準色手段を画像の読み取り前に読み取ることでシェーディング補正データを生成して主走査方向のシェーディング補正を実行する機能を備え、上記（１１）〜（１４）によって検出する副走査方向における発光量変化に応じてシェーディング補正を制御することで、画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正しつつシェーディング補正を正確に実行することが可能になる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）を詳細に説明する。
なお、原稿の内容を画像情報として読み取って画像データを生成して出力する画像読み取り装置であっても、また、原稿読み取り手段（スキャナ）により複写対象物（原稿）の内容を画像情報として読み取って複写する機能を備えた画像形成装置（複写装置）であっても、さらに、原稿読み取り手段（スキャナ）により送信対象物（原稿）の内容を画像情報として読み取って通信回線を介して送信する機能を備えた画像送信装置（ファクシミリ装置）であっても、本発明の実施形態の画像読み取り方法、画像読み取り装置、画像読み取りプログラムを適用することが可能である。

なお、この実施形態では、発光素子を主走査方向に複数備えた発光手段と、前記発光手段により照明される原稿の画像を主走査方向に読み取る撮像手段と、前記発光手段及び前記撮像手段と前記原稿とを、前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動させることにより前記撮像手段で前記原稿の画像の読み取りを実行させる走査駆動手段と、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段と、基準色手段の読み取り結果により発光手段の発光量変化を検出する発光量変化検出手段と、を備えた画像読み取り装置により、画像読み取り方法、画像読み取り装置、画像読み取りプログラムの説明を行う。

〈画像読み取り装置の機械的構成〉
まず、図２を参照して本実施形態の画像読み取り装置の機械的構成を説明する。なお、ここでは、原稿をプラテンガラス上に載置した状態で原稿の画像を読み取り、画像データを生成する機能を有する画像読み取り装置１００を本実施形態の具体例として用いる。

ここで、紙面垂直方向（主走査方向）を長手方向として複数素子で構成された発光手段（光源）としてのＬＥＤアレイ部１６０により、プラテンガラス１９１上に載置された原稿の原稿面が照射される。そして、原稿での反射光がミラー１８１，１８２，１８３を介して結像光学系を介して撮像手段（光電変換手段）としての光電変換部１１０の受光面に像を結ぶ。

ここで、ＬＥＤアレイ部１６０は、波長の異なる複数の発光素子により構成された発光素子群を主走査方向（紙面垂直方向）に複数備えた発光手段である。ここで、発光素子は、例えば、ＬＥＤを用いることができる。

また、光電変換部１１０は、ＬＥＤアレイ部１６０により照明される原稿の画像を主走査方向（紙面垂直方向）に読み取る撮像手段であり、ＣＣＤあるいはＣＩＳなどのラインセンサにより構成される。

この図２において、原稿がプラテンガラス１９１上に読み取り面を下に向けた状態に載置された場合に、走査ユニット１８０Ａ，１８０Ｂがプラテンガラス１９１に沿って走査しつつ、原稿の片面の画像の読み取りを行う。

なお、図３に示すように、請求項における基準色手段として、原稿領域外に基準となる色度若しくは濃度を有する白色基準板を設ける。
すなわち、請求項における基準色手段として、図２および図３に示すように、ここでは、一様な白色濃度を有するユポ紙などで構成された第一白色基準板１９２が、プラテンガラス１９１近傍であって、原稿領域外であるものの読み取り領域内の主走査方向に配置されている。

また、図３に示すように、請求項における基準色手段として、この実施形態では、一様な白色濃度を有するユポ紙などで構成された第二白色基準板１９４が、プラテンガラス１９１近傍であって、原稿領域外であるものの読み取り領域内の副走査方向に配置されている。

なお、ここでは、基準色手段として第一白色基準板１９２と第二白色基準板１９４とで白色を用いたが、一定の濃度を有する無彩色、一定の色度あるいは彩度を有する有彩色であっても、予め定められたものであればよい。

また、この実施形態では、第一白色基準板１９２と第二白色基準板１９４とが近接する領域は、図３（ａ）のように第一白色基準板１９２を原稿領域の主走査方向より大きくする場合と、図３（ｂ）のように第二白色基準板１９４を原稿領域の副走査方向より大きくする場合と、図３（ｃ）のように第一白色基準板１９２と第二白色基準板１９４とが連続する場合と、のいずれであってもよい。

そして、原稿の読み取りに先立って、この第一白色基準板１９２下に、ＬＥＤアレイ部１６０とミラー１８１との走査ユニット１８０Ａが移動した状態で読み取って得た画像データから、主走査方向の光量の違い（光量分布）を表す光量分布データ（シェーディングデータ）が採取され、この光量分布を補正するためのシェーディング補正データが生成される。また、原稿読み取り中に、第二白色基準板１９４を読み取って得た結果から、光量変化情報が生成される。

〈画像読み取り装置の電気的構成〉
図１は本発明の第１の実施形態の画像読み取り装置内の詳細構成を示すブロック図である。なお、この図１では、本実施形態の動作説明に必要な部分の周囲を中心に記載してあり、その他の画像読み取り装置として既知の部分については省略してある。

画像読み取り装置１００各部を制御する制御部１０１には、操作部１０３，表示部１０５，記憶部１０７，シェーディング補正データメモリ１０９，駆動部１１２，画像処理部１３０，ＬＥＤ駆動部１５０，副走査駆動部１７０が接続されている。

操作部１０３は原稿サイズや読み取りスタートなどの各種入力がなされる操作入力手段であり、各種操作入力の結果は制御部１０１に伝達される。
表示部１０５は画像読み取り装置１００の各種表示手段であり、制御部１０１の制御に基づいて、各種状態あるいは各種メッセージを文字や数値コードや絵文字などによって表示する。あるいは、この表示部１０５は、必要に応じて、音声や光の点滅によって表示や報知する。なお、操作部１０３と表示部１０５とはタッチパネル形式で一体に構成されていてもよい。

記憶部１０７は各種設定データが保持記憶される記憶手段であり、制御部１０１からの指示により、記憶されたデータのリード／ライトが制御される。
シェーディング補正データメモリ１０９はシェーディング補正データが制御部１０１の指示に基づいて保持記憶され、保持記憶されたシェーディング補正データはシェーディング補正部１３１でのシェーディング補正に用いられるもので、制御部１０１と画像処理部１３０とに接続されている。

光電変換部１１０はＬＥＤアレイ部１６０により照明される原稿の画像を主走査方向（紙面垂直方向）に読み取る撮像手段としての光電変換部であり、ＣＣＤあるいはＣＩＳなどのラインセンサにより構成されており、駆動信号入力部には駆動部１１２の出力が接続されており、信号出力部にはＡ-Ｄ変換器１２０が接続されている。

駆動部１１２は光電変換部１１０を駆動するため、入力が制御部１１１に接続されており、出力が光電変換部１１０の駆動信号入力部に接続されている。
Ａ-Ｄ変換器１２０は光電変換部１１０から出力されるアナログの画像信号をディジタルの画像データに変換するＡ-Ｄ変換手段であり、入力端子には光電変換部１１０の信号出力端子が接続されており、出力端子は画像処理部１３０の入力端子に接続されている。

画像処理部１３０は画像データに対してシェーディング補正を含む各種画像処理を施すと共に発光手段の光量変化を検出する画像処理手段であり、入力端子にはＡ-Ｄ変換器１２０の出力端子が接続されており、出力端子は外部に画像データを出力するように構成されている。なお、図示されない通信手段としてのインタフェースなどを介して、制御部１０１の制御に基づいて画像データが画像処理部１３０から外部機器に対して出力される構成であってもよい。

画像メモリ１４０は画像処理部１３０で各種画像処理される画像データを一時的に記憶する記憶手段であり、入力端子と出力端子あるいは入出力端子は画像処理部に接続されている。

ＬＥＤ駆動部１５０は発光手段としてのＬＥＤアレイ部１６０を発光駆動する駆動手段であり、入力端子は制御部１０１の出力端子に接続されており、出力端子はＬＥＤアレイ部１６０の駆動入力端子に接続されている。

ＬＥＤアレイ部１６０は波長の異なる複数の発光素子により構成された発光素子群を主走査方向（図２の紙面垂直方向）に複数備えた発光手段であり、駆動入力端子にはＬＥＤ駆動部１５０が接続されている。

副走査駆動部１７０は図２に示した走査ユニット１８０Ａ，１８０Ｂをプラテンガラス１９１に沿って走査させて原稿の画像の読み取りを行うための副走査方向の光学駆動手段であり、制御入力端子は制御部１０１の出力端子に接続されている。なお、この際、図２における走査ユニット１８０Ａは、走査ユニット１８０Ｂの１／２の速度で副走査方向に移動することにより、原稿のどの位置をよみとっていても、原稿から光電変換部１１０までの距離（光路長）が一定となり、光学的な焦点距離を一定に保てる。

なお、この実施形態において、「シェーディング補正データ」は、画像読み取り装置１００を使用する際に第一白色基準板１９２を読み取って得た画像データから生成される。さらに、「光量変化検出用データ」は第二白色基準板１９４を読み取って得た画像データに基づいて、光量変化検出部１３２によって生成される。

〈第一の実施形態の動作状態〉
以下、第一の実施形態の画像読み取り装置の動作について、図４のフローチャートと図５以降の説明図を参照して、詳細な動作説明を行う。

操作部１０３から画像読み取りの指示が入力されると、まず制御部１０１は各部を初期化する（図４Ｓ１）。ここで各部の初期化とは、可動部については初期位置に戻すことを意味しており、画像メモリ１４０については記憶済みの画像データをクリアすることを意味する。

そして、制御部１０１は、シェーディング補正データを取得するため、副走査駆動部１７０を介して、走査ユニット１８０Ａ，１８０Ｂを駆動し（図４Ｓ２）、第一白色基準板１９２にＬＥＤアレイ部１６０からの光を照射し、光電変換部１１０で読み取る（図４Ｓ３）。

図５は第一白色基準板１９２を光電変換部１１０で読み取ってＡ−Ｄ変換器１２０でディジタルデータに変換されたＲＧＢ各色のシェーディングデータである。ここで、ＲＳＨＤ1〜ＲＳＨＤnは、ｎ画素のＲについてのシェーディングデータであり、ＧＳＨＤ1〜ＧＳＨＤnは、ｎ画素のＧについてのシェーディングデータであり、ＢＳＨＤ1〜ＢＳＨＤnは、ｎ画素のＢについてのシェーディングデータである。このシェーディングデータは、ＬＥＤアレイ部１６０の光量分布に応じた画素値のデータである。

よって、この光量分布に応じた画素値のシェーディングデータを、平坦になるように補正するための補正データを、シェーディング補正データとして制御部１０１が生成する（図４Ｓ４）。

なお、図３（ａ）の場合を具体例にすると、第一白色基準板１９２は主走査方向において原稿領域より大きく構成されている。したがって、原稿領域に該当するｍ画素の領域のＲＳＨＤ1〜ＲＳＨＤm，ＧＳＨＤ1〜ＧＳＨＤm，ＢＳＨＤ1〜ＢＳＨＤmに基づいてシェーディング補正データを生成すればよい。

そして、制御部１０１は、主走査方向において、第二白色基準板１９４が配置されている位置に対応する、ｍより大きくｎより小さいａ画素〜ｂ画素の領域について第一白色基準板１９２を読み取って得たＲＳＨＤa〜ＲＳＨＤb，ＧＳＨＤa〜ＧＳＨＤb，ＢＳＨＤa〜ＢＳＨＤbに基づいて、後述する光量変化検出用データの基準となる光量変化基準データを取得しておく（図４Ｓ５）。

そして、制御部１０１は、以上のシェーディング補正データと光量変化基準データとを取得した後、シェーディング補正データメモリ１０９に格納しておく（図４Ｓ６）。
そして、制御部１０１は、以上のシェーディング補正データと光量変化基準データとの取得が完了した後、図６のフローチャートに示す手順にて原稿領域の読み取りを開始する（図６Ｓ１）。

まず、制御部１０１は副走査駆動部１７０に指示を与え、走査ユニット１８０Ａ，１８０Ｂを駆動し、Ｎ＝１として（図６Ｓ２）、ＬＥＤアレイ部１６０がＮライン目に光を照射し、光電変換部１１０がＮライン目を読み取るようにする（図６Ｓ３）。

図７はＮライン目にて原稿領域と第二白色基準板１９４とを光電変換部１１０で読み取って、Ａ−Ｄ変換器１２０でディジタルデータに変換された状態のＲＧＢ各色の画像データである。

ここで、ＲＤ1〜ＲＤnは、ｎ画素のＲについての画像データであり、ＧＤ1〜ＧＤnは、ｎ画素のＧについての画像データであり、ＢＤ1〜ＢＤnは、ｎ画素のＢについての画像データである。このようにＬＥＤアレイ部１６０で読み取られた１ラインｎ画素の画像データは、１〜ｍ画素が原稿領域の画像データであり、ｍ＋１〜ｎ画素が非原稿領域の画像データであり、制御部１０１と画像処理部１３０との制御に従って、画像メモリ１４０の画像データ用Ｎライン目の記憶エリアに格納される（図６Ｓ４）。

そして、制御部１０１は、主走査方向の非画像領域において、第二白色基準板１９４が配置されている位置に対応する、ｍより大きくｎより小さいａ画素〜ｂ画素の領域のＲＤa〜ＲＤb，ＧＤa〜ＧＤb，ＢＤa〜ＢＤbに基づいて、光量変化検出用データを取得する（図６Ｓ５）。この光量変化検出用データについても、制御部１０１と画像処理部１３０との制御に従って、画像メモリ１４０の光量変化検出用データＮライン目の記憶エリアに格納される。

ここで、制御部１０１から指示を受けた光量変化検出部１３２は、Ｎライン目の光量変化検出用データと、光量変化基準データとについて、各色毎に比較して光量変化の有無を検出する（図６Ｓ６）。

光量変化検出部１３２において、光量変化検出用データと光量変化基準データとの比較によっていずれかの色でも一定範囲以上の光量変化が検出されれば（図６Ｓ７でＹ）、光量変化検出用データで光量変化が検出された色では同様に原稿領域でも画像読み取り中の光量変化が生じていると考えられるため、光量変化を相殺する方向に発光量を調整する（図６Ｓ８）。

なお、発光量を調整する代わりに、光電変換部１１０の出力を増幅するアンプ、あるいは、信号処理部で、増幅率を調整することも可能である。
この発光量の調整としては、図８（ａ）のように発光素子の駆動電流値を増減する手法を用いることができる。この場合、駆動電流値により発光強度が変化する。なお、この場合、光量変化と駆動電流値との関係をルックアップテーブルなどで予め持っておくことが望ましい。

また、この発光量の調整としては、図８（ｂ）のようにダイナミック点灯における点灯と非点灯のデューティーを変更する手法、などを用いることができる。この場合、でゅーティにより発光量が変化する。なお、この場合、光量変化とデューティーとの関係をルックアップテーブルなどで予め持っておくことが望ましい。

なお、以上の光量変化を相殺する方向への発光量の調整は次のＮ＋１ライン目から作用するものであるため、光量変化が検出された場合には、シェーディング補正と同時に光量変化を相殺する方向に原稿領域の画像データを補正するため、シェーディング補正に用いるシェーディング補正データを制御部１０１が修正する（図６Ｓ８）。

そして、制御部１０１の制御に基づいて、修正されたシェーディング補正データを用いてシェーディング補正部１３１が、画像メモリ１４０に記憶されたＮライン目の画像データについて、光量変化を相殺する補正を伴ったシェーディング補正を実行する（図６Ｓ９）。そして、補正されたＮライン目の画像データは、シェーディング補正部１３１によって再び画像メモリ１４０に格納される。

一方、光量変化検出部１３２において、光量変化検出用データと光量変化基準データとの比較によっていずれか色でも一定範囲の光量変化が検出されなければ（図６Ｓ７でＮ）、読み取り中に原稿領域で光量変化が生じていないと考えられるため、通常のシェーディング補正データを用いてシェーディング補正部１３１が、画像メモリ１４０に記憶されたＮライン目の画像データについて、シェーディング補正を実行する（図６Ｓ１０）。そして、補正されたＮライン目の画像データは、シェーディング補正部１３１によって再び画像メモリ１４０に格納される。

以上の主走査方向の読み取り（図６Ｓ３）〜修正されたシェーディング補正データによるシェーディング補正（図６Ｓ９）または通常のシェーディング補正データによるシェーディング補正（図６Ｓ１０）について、Ｎをインクリメントしつつ（図６Ｓ１１）副走査方向に周期的に行い、原稿領域の全てを読み取り終わるまで続ける（図６Ｓ１１でＹ）。

そして、原稿領域の全ての画像データについて処理が終了した時点で、制御部１０１は必要に応じて画像メモリ１４０に格納されている画像データを、図示されない外部の機器に対して出力する。

以上のように、第二白色基準板１９４を画像読み取り中に読み取ることで、発光量変化をリアルタイムに検出することができるようになり、画像読み取り中の光源の光量変化による影響を補正することが可能になる。

また、以上の光量変化に基づいてＬＥＤアレイ部１６０の発光量をリアルタイムに補正することにより、光量変化の影響を最小限に食い止めることが可能になっている。
また、複数色の発光手段の各色発光量変化を検出することにより、画像読み取り中の光源の光量変化によるカラーバランスの変化を検出して、補正することが可能になる。

また、シェーディング補正データを修正して副走査方向の光量変化を補正することにより、画像読み取り中の光量変化をリアルタイムに補正して、出力される画像データに光量変化の影響を含まないようにすることができる。

なお、この実施形態は、ハードウェアとして第二白色基準板１９４を所定の位置に新たに設けると共に、光量変化検出と補正については画像処理部１３０内の処理プログラムで対応することができるため、容易に実現することが可能である。

また、第二白色基準板１９４が配置されている位置に対応する、ｍより大きくｎより小さいａ画素〜ｂ画素の領域については、画像データのＲＤa〜ＲＤb，ＧＤa〜ＧＤb，ＢＤa〜ＢＤbの信号値とその信号値の大きさの差により、明らかに識別することが可能である。従って、第二白色基準板１９４の取り付け精度により位置が若干変化したとしても、適切な画素の信号値を用いることは容易に行える。また、このようにして求めた第二白色基準板１９４の位置を参照して、第一白色基準板１９２の読み取り結果のデータから光量変化基準データを抽出すればよい。

なお、以上の実施形態において、第一白色基準板１９２と第二白色基準板１９４とは、同一濃度の白色であることが最も望ましいが、図９（ａ）に示すように、いずれか一方で予め定められた所定レベルだけ濃度や色を異なるように構成することも可能である。この場合、第二白色基準板１９４’としてグレーを用いることで、光量の増加を検出しやすくなる。

また、以上の実施形態において第二白色基準板１９４は副走査方向に連続した形状のものを示したが、図９（ｂ）に示すように、第二白色基準板１９４”として複数の不連続な基準色手段の集合体としてもよい。

なお、以上の実施形態では、単体の画像読み取り装置を具体例にして説明してきたが、画像読み取り装置を備えた複写機やファクシミリ装置などの場合にも上述した制御や処理を実行することで、同様の優れた効果を奏することが可能になる。

また、以上の実施形態ではプラテンガラス上に原稿を載置して画像読み取りを実行するタイプの画像読み取り装置を具体例にしたが、自動原稿給送装置を使用して自動読み取りを行うタイプの画像読み取り装置であっても、良好な結果を得ることが可能である。この場合には、給送中の原稿を読み取るガラス窓部の脇に第二白色基準板１９４相当の白色基準板を配置することが実現が可能である。

本発明の実施形態の画像読み取り装置の電気的な構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態の画像読み取り装置の機械的な構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の画像読み取り装置における第二白色基準板の配置の様子を示す構成図である。 本発明の実施形態の画像読み取り時の処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の画像読み取り装置での画像データのフォーマット例を示す説明図である。 本発明の実施形態の画像読み取り時の処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の画像読み取り装置での画像データのフォーマット例を示す説明図である。 本発明の実施形態における画像処理の様子を示す説明図である。 本発明の実施形態の画像読み取り装置における第二白色基準板の配置の他の例の様子を示す構成図である。

符号の説明

１００ 画像読み取り装置
１０１ 制御部
１０３ 操作部
１０５ 表示部
１０７ 記憶部
１０９ シェーディング補正データメモリ
１１０ 光電変換部
１２０ Ａ−Ｄ変換器
１３０ 画像処理部
１３１ シェーディング補正部
１３２ 光量変化検出部
１４０ 画像メモリ
１５０ ＬＥＤ駆動部
１６０ ＬＥＤアレイ部
１７０ 副走査駆動部

Claims (15)

1. 受光素子を主走査方向に複数備えた撮像手段に対して発光手段及び当該発光手段により照明される原稿の少なくとも一方を前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に副走査速度で移動させながら、前記撮像素子による主走査方向の読み取りを周期的行なうことによって前記原稿の画像の読み取りを行う画像読み取り方法であって、
   前記主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、前記画像の読み取り中に読み取り、
   前記基準色手段の読み取り結果により、前記発光手段の発光量変化を検出する、
   ことを特徴とする画像読み取り方法。
2. 前記発光手段は、複数のＬＥＤにより構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像読み取り方法。
3. 前記発光手段の発光量変化を打ち消すように前記発光手段の発光量を制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像読み取り方法。
4. 前記発光手段は複数色の発光を行い、前記撮像手段は複数色の読み取りを行うものであり、
   前記発光量変化の検出は、各色のバランスの変化を検出する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像読み取り方法。
5. 原稿領域外であって主走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する主走査方向基準色手段を前記画像の読み取り前に読み取り、前記主走査方向基準色手段の読み取り結果によりシェーディング補正データを生成し、当該シェーディング補正データに基づいて、主走査方向のシェーディング補正を実行する機能を備え、
   前記副走査方向における前記発光量変化に応じて、前記シェーディング補正を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像読み取り方法。
6. 受光素子を主走査方向に複数備えた撮像手段に対して発光手段及び当該発光手段により照明される原稿の少なくとも一方を前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に副走査速度で移動させながら、前記撮像素子による主走査方向の読み取りを周期的行なうことによって前記原稿の画像の読み取りを行う画像読み取り装置であって、
   基準となる色度若しくは濃度を有し、前記主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列されて前記画像の読み取り中に読み取られる基準色手段と、
   前記基準色手段の読み取り結果により、前記発光手段の発光量変化を検出する発光量変化検出手段と、
   を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
7. 前記発光手段は、複数のＬＥＤにより構成されている、
   ことを特徴とする請求項６記載の画像読み取り装置。
8. 前記発光手段の発光を駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段を介して前記発光手段の発光量を制御する制御手段と、を備え、
   前記発光手段の発光量変化を打ち消すように前記発光手段の発光量を制御する、
   ことを特徴とする請求項６記載の画像読み取り装置。
9. 前記発光手段は、複数色の発光を行う発光素子を備え、
   前記撮像手段は、複数色の読み取りを行う受光素子を備え、
   前記発光量変化検出手段は、発光量変化の検出に際して、各色のバランスの変化を検出する、
   ことを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の画像読み取り装置。
10. 原稿領域外であって主走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する主走査方向基準色手段と、
    前記主走査方向基準色手段を前記画像の読み取り前に読み取った結果によりシェーディング補正データを生成し、当該シェーディング補正データに基づいて、主走査方向のシェーディング補正を実行するシェーディング補正手段と、を備え、
    前記シェーディング補正手段は、前記副走査方向における前記発光量変化に応じて、前記シェーディング補正を制御する、
    ことを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の画像読み取り装置。
11. 受光素子を主走査方向に複数備えた撮像手段に対して発光手段及び当該発光手段により照明される原稿の少なくとも一方を前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に副走査速度で移動させながら、前記撮像素子による主走査方向の読み取りを周期的行なうことによって前記原稿の画像の読み取りを行うための画像読み取りプログラムであって、
    前記主走査方向の原稿領域外であって副走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する基準色手段を、前記画像の読み取り中に読み取るための読み取りルーチンと、
    前記基準色手段の読み取り結果により、前記発光手段の発光量変化を検出する発光量変化検出ルーチンと、
    を有することを特徴とする画像読み取りプログラム。
12. 前記発光手段は、複数のＬＥＤにより構成されており、複数のＬＥＤを駆動する発光駆動ルーチンを更に有する、
    ことを特徴とする請求項１１記載の画像読み取りプログラム。
13. 前記発光手段の発光量変化を打ち消すように前記発光手段の発光量を制御する制御ルーチンを更に有する、
    ことを特徴とする請求項１１記載の画像読み取りプログラム。
14. 前記発光手段は複数色の発光を行い、前記撮像手段は複数色の読み取りを行うものである場合に、
    前記発光量変化検出ルーチンは、各色のバランスの変化を検出するバランス変化検出ルーチンを更に有する、
    ことを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載の画像読み取りプログラム。
15. 原稿領域外であって主走査方向に配列され、基準となる色度若しくは濃度を有する主走査方向基準色手段を前記画像の読み取り前に読み取り、前記主走査方向基準色手段の読み取り結果によりシェーディング補正データを生成し、当該シェーディング補正データに基づいて、主走査方向のシェーディング補正を実行するシェーディング補正ルーチンを備え、
    前記副走査方向における前記発光量変化に応じて、前記シェーディング補正を制御する、
    ことを特徴とする請求項１１乃至請求項１４のいずれかに記載の画像読み取りプログラム。

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