JP2007258961A - 画像読取装置及びそのシェーディング補正方法並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】位置検知センサを設定したり、色基準部材上に位置検出マークを配置したりすることなく、原稿画像読取位置と色基準部材読取位置の位置決めを行うことができ、小型化・低価格化と高精度な画像読取を両立できる画像読取装置及びそのシェーディング補正方法並びにプログラムを提供する。
【解決手段】画像読取装置１のＣＰＵ１０４は駆動手段１を駆動制御し、コンタクトガラス１５上でラインイメージセンサ１１のセンサ対向位置の往復移動をさせながらそのセンサ出力値を取得し、駆動開始時からセンサ出力値がＩ２を横切って変化するまでの駆動量Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を取得し、その取得した駆動量に基づき、センサ対向位置を原稿を読み取るのに最適な位置に移動させる際に用いる駆動量と、センサ対向位置を色基準部材１７を読み取るのに最適な位置に移動させる際に用いる第２の駆動量とを算出する。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像読取装置及びそのシェーディング補正方法並びにプログラムに関し、特に原稿を搬送しながら画像読取を行う画像読取装置及びそのシェーディング補正方法並びにプログラムに関する。

一般に、原稿を搬送しながら画像読取を行う画像読取装置は、搬送されてくる原稿を光源により照射し、ロッドレンズアレイ等により原稿からの反射光を集光する。その後、集光した反射光を光電変換することにより、ラインイメージセンサ等の出力信号を基に原稿画像データを生成する。しかし、光源及びロッドレンズアレイには光量むらがあり、またラインイメージセンサの感度むらがあるため、そのままでは一様な原稿読取を行うことができない。そこで、従来より、一様な原稿読取を可能にするために、白色の色基準部材をラインイメージセンサで読取ったときの出力値を用いて、原稿読取時にラインイメージセンサの出力値から得られる画像データの補正が行われている。この補正は、原稿を照射する光源の発光量を適正化し、ラインイメージセンサの画像信号出力を増幅する際の増幅率（ゲイン）を最適化した後に行われるのが一般的である。以下、上述の発光量やゲインの調整を含む、ラインイメージセンサが原稿の画像情報を一様に読取るための一連の補正を「シェーディング補正」という。

また、この種の画像読取装置は、原稿読取時は原稿と背景の境界や原稿の斜行を検知したり、原稿の裏面画像の透けを防止するために、原稿の裏に配置する部材の色を白以外の色（一般的に黒）にしたりしている。

従来の画像読取装置によるシェーディング補正方法を図１０を用いて説明する。

図１０において、画像読取装置１ａは、原稿Ｄを搬送しながらラインイメージセンサ１１によって原稿Ｄの画像情報を読取る。しかし、画像読取装置１ａは、この原稿Ｄの読取を行う前に、矢印Ｓ方向にラインイメージセンサ１１を移動させ、色基準部材１７を読取る。これにより、ラインイメージセンサ１１の出力に基づいて得られる画像データをシェーディング補正するための補正用データを画素毎に記憶する。

尚、ラインイメージセンサ１１が色基準部材読取位置に移動したことは、位置検知センサ１２０の出力で検知する。

その後、画像読取装置１ａは、ラインイメージセンサ１１を原稿読取位置に戻し、原稿Ｄを搬送しながら原稿Ｄからの反射光をラインイメージセンサ１１で読取る。その後、このラインイメージセンサ１１からの出力から得られた画像データを、事前に記憶した補正用データを参照してシェーディング補正し、その補正後の画像データを原稿Ｄの画像情報とする。

この様に色基準部材読取位置と、原稿読取位置との間をラインイメージセンサ１１が移動する構成の画像読取装置１ａでは、原稿読取位置がずれると、原稿読取のレジずれを引き起こしてしまう。このレジずれを防止するため、上記位置検知センサ１２０の出力に基づき、原稿読取時のラインイメージセンサの位置決めが一般的に行われる。

図１０で説明した一連の動作は、一般に制御手段（ＣＰＵ）からの指示に従って行われる。

また、原稿読取時と色基準部材読取時とでラインイメージセンサを移動させるのではなく、色基準部材を移動させるものもある（例えば、特許文献１参照）。具体的には、色基準部材は色基準部材読取時には原稿の搬送路に露出し、原稿読取時には搬送される原稿に接触しない位置に退避する。

この様に色基準部材読取時と原稿画像読取時とで、ラインイメージセンサと色基準部材の相対位置を切り換える画像読取装置では、前出の位置検知センサ１２０を用いてラインイメージセンサの画像読取位置を検知することが一般的である。上述したように、画像読取位置の検知を行わない場合、画像読取位置のずれが発生してしまうだけでなく、色基準部材に傷が付いたり、原稿自体を破損したりするおそれがあるためである。

一方、位置検知センサ１２０を用いずに画像読取位置を検知する画像読取装置も提案されている。具体的には、まず、色基準部材に基準位置マークを設け、ラインイメージセンサを色基準部材に対向する位置に移動させてその画像を読取る。その後、その読取画像データに基づきその基準位置マークの位置を判別し、原稿画像読取位置と色基準部材読取位置の位置決めを行う（例えば、特許文献２，３参照）。
特開２００５−１０２０１７号公報 特開平４−１９６６６９号公報 特開２００４−１２０５９９号公報

しかし、ラインイメージセンサが色基準部材読取位置にいる場合と原稿画像読取位置にいる場合とを明確に判断できるように位置検知センサを設置する必要がある。例えば、位置検知センサをラインイメージセンサの移動経路近傍やラインイメージセンサ上に設置すれば、上記判断が可能である。しかし、前記位置検知センサをかかる位置に設置するとラインイメージセンサの移動の妨げとなる場合があり、構成的な規制が増える。

また、前記位置検知センサをラインイメージセンサから離して設置した場合であっても、ラインイメージセンサの移動動作に連動する部材を別途設置すれば、上記判断は可能である。しかし、かかる連動部材の設置は、構成的な規制だけでなく、装置の小型軽量化の妨げとなる。

さらに、位置検知センサを設けること自体、画像読取装置全体のコストアップにつながる。

一方、色基準部材上に位置検出マークを設ける場合、ラインイメージセンサでシェーディング補正データの取得を行うライン上にはその位置検出マークを配置できない。このため、ラインイメージセンサでシェーディング補正を行うライン以外の位置に、位置マークを設ける必要が生じ、前記位置マークを付加した色基準部材が大型化し、製品の小型化の妨げになる。さらには、位置検出マークを色基準部材上に、色基準部材とは異なる色の色部材を使用して配置しなければならないため、色基準部材のコストアップにつながる。

また、位置検知センサの設置や色基準部材上への位置検出マークの配置は精度良く行わないと、１台毎に位置決めにばらつきが生じる。このため、位置検知センサあるいは色基準部材と、色基準部材読取位置および原稿画像読取位置との距離を、１台毎に調整する必要があり、製造上のコストアップにつながる。

本発明の目的は、位置検知センサを設定したり、色基準部材上に位置検出マークを配置したりすることなく、原稿画像読取位置と色基準部材読取位置の位置決めを行うことができ、小型化・低価格化と高精度な画像読取を両立できる画像読取装置及びそのシェーディング補正方法並びにプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像読取装置は、原稿を搬送することにより、前記原稿に形成された画像を読取る画像読取装置において、センサ対向位置にある画像を読み取る読取センサ、第１の位置に前記原稿をガイドするコンタクトガラス、前記第１の位置とは異なる位置に設置される色基準部材、及び前記センサ対向位置と前記色基準部材との相対位置を往復移動させる移動機構を有する読取ユニットと、前記移動機構を駆動させる駆動手段と、シェーディング補正データ取得時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記色基準部材上に設定した第２の位置に、原稿画像データ読取時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記第１の位置にするよう前記駆動手段を駆動制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記往復移動をさせながら前記読取センサの出力信号に基づく移動時読取データを取得する移動時読取データ取得手段と、前記移動時読取データに基づき、前記センサ対向位置が前記色基準部材の設置領域の境界部にあることを検出する検出手段と、前記往復移動の開始から前記境界部の検出時までの前記駆動手段の駆動量を取得する駆動量取得手段と、前記取得した駆動量に基づき、前記センサ対向位置を前記第１の位置に移動させる際に用いる第１の駆動量と、前記センサ対向位置を前記第２の位置に移動させる際に用いる第２の駆動量とを算出する駆動量算出手段とを備えることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項７記載のシェーディング補正方法は、原稿を搬送することにより、前記原稿に形成された画像を読取る画像読取装置のシェーディング補正方法において、前記画像読取装置は、センサ対向位置にある画像を読み取る読取センサ、第１の位置に前記原稿をガイドするコンタクトガラス、前記第１の位置とは異なる位置に設置される色基準部材、及び前記センサ対向位置と前記色基準部材との相対位置を往復移動させる移動機構を有する読取ユニットと、前記移動機構を駆動させる駆動手段とを備え、前記シェーディング補正方法は、シェーディング補正データ取得時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記色基準部材上に設定した第２の位置に、原稿画像データ読取時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記第１の位置にするよう前記駆動手段を駆動制御する制御ステップを備え、前記制御ステップは、前記往復移動をさせながら前記読取センサの出力信号に基づく移動時読取データを取得する移動時読取データ取得ステップと、前記移動時読取データに基づき、前記センサ対向位置が前記色基準部材の設置領域の境界部にあることを検出する検出ステップと、前記往復移動の開始から前記境界部の検出時までの前記駆動手段の駆動量を取得する駆動量取得ステップと、前記取得した駆動量に基づき、前記センサ対向位置を前記第１の位置に移動させる際に用いる第１の駆動量と、前記センサ対向位置を前記第２の位置に移動させる際に用いる第２の駆動量とを算出する駆動量算出ステップとを備えることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項８記載のプログラムは、原稿を搬送することにより、前記原稿に形成された画像を読取る画像読取装置のシェーディング補正方法をコンピュータにより実行させるプログラムにおいて、前記画像読取装置は、センサ対向位置にある画像を読み取る読取センサ、第１の位置に前記原稿をガイドするコンタクトガラス、前記第１の位置とは異なる位置に設置される色基準部材、及び前記センサ対向位置と前記色基準部材との相対位置を往復移動させる移動機構を有する読取ユニットと、前記移動機構を駆動させる駆動手段とを備え、前記プログラムは、シェーディング補正データ取得時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記色基準部材上に設定した第２の位置に、原稿画像データ読取時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記第１の位置にするよう前記駆動手段を駆動制御する制御モジュールを備え、前記制御モジュールは、前記往復移動をさせながら前記読取センサの出力信号に基づく移動時読取データを取得する移動時読取データ取得モジュールと、前記移動時読取データに基づき、前記センサ対向位置が前記色基準部材の設置領域の境界部にあることを検出する検出モジュールと、前記往復移動の開始から前記境界部の検出時までの前記駆動手段の駆動量を取得する駆動量取得モジュールと、前記取得した駆動量に基づき、前記センサ対向位置を前記第１の位置に移動させる際に用いる第１の駆動量と、前記センサ対向位置を前記第２の位置に移動させる際に用いる第２の駆動量とを算出する駆動量算出モジュールとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、駆動手段により駆動される移動機構により、前記センサ対向位置と前記色基準部材との相対位置を往復移動をさせながら取得した移動時読取データに基づき、センサ対向位置が色基準部材の設置領域の境界部にあることを検出し、往復移動の開始から上記境界部の検出時までの駆動手段の駆動量を取得し、その取得した駆動量に基づき、センサ対向位置を原稿がガイドされる第１の位置に移動させる際に用いる第１の駆動量と、センサ対向位置を色基準部材上に設定した第２の位置に移動させる際に用いる第２の駆動量とを算出するので、位置検知センサを設定したり、色基準部材上に位置検出マークを配置したりすることなく、原稿画像読取位置と色基準部材読取位置の位置決めを行うことができ、小型化・低価格化と高精度な画像読取を両立できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置を概略的に示す断面図である。尚、本構成は本発明の構成を例示するものであり、これに限られるものではない。

図１において、画像読取装置１は、原稿Ｄをピックアップするピックアップローラ２と、ピックアップローラ２によりピックアップされた原稿Ｄを画像読取装置１内に給送する給送ローラ３とを備える。さらに、画像読取装置１は、ピックアップされた原稿Ｄを１枚ずつ分離する分離ローラ４と、原稿Ｄを搬送するため対になって配設されるレジストローラ５と、原稿Ｄの上面の画像情報を読取る読取ユニット６１とを備える。また、画像読取装置１は、原稿Ｄの下面の画像情報を読取る読取ユニット６２と、読取ユニット６１，６２よりも下流側にあり対になって配設される搬送ローラ７とを備える。

また、画像読取装置１は、上部フレーム８１及び下部フレーム８２から構成され、上部フレーム８１が回転軸８１ａを中心に回動可能である。また、搬送された原稿Ｄの紙詰まり等が発生した際に画像読取装置１内に滞留した原稿Ｄを取り除くため、手動で画像読取装置１の開閉が可能な構成となっている。

下部フレーム８２には、読取ユニット６２が固定される。また、上部フレーム８１には、読取ユニット６１が揺動アーム９によって揺動可能に支持され、上下方向に平行移動可能である。このため厚手原稿の搬送を円滑に行うことができる。揺動アーム９は、その一端が上部フレーム８１に軸支され、もう一端が読取ユニット６１に軸支される。揺動アーム９の一端はスナップフィットであるため組立てが容易である。

以上の構成により、画像読取装置１は、原稿Ｄの画像の読取時において、次のような動作をする。

まず、後述する図３のように、読取ユニット６１，６２はそれぞれが備える色基準部材１７を読み取ってシェーディング補正用の読取信号を出力し、画像読取装置１はシェーディング補正データを生成して保存する。

その後、原稿Ｄをピックアップローラ２と給送ローラ３によって画像読取装置１内に取り込み、分離ローラ４によって１枚ずつに分離する。原稿Ｄは、レジストローラ５及び搬送ローラ７により挟持・搬送（副走査）されつつ、読取ユニット６１，６２にてその両面の主走査方向（原稿搬送方向と直交する方向）の画像が読取られる。尚、読取時においては、前述したシェーディング補正用のデータを参照して、読取ユニット６１，６２のそれぞれの出力信号から生成された画像データを補正する。この画像読取が終了した後、原稿Ｄは搬送ローラ７の対によって挟持搬送され、画像読取装置１外部へ排出される。

図２は、図１の画像読取装置１のデータの流れを概略的に示すブロック図である。

図２において、画像読取装置１は、読取りユニット６１,６２（不図示）内にそれぞれラインイメージセンサ１１’，１１と、ラインイメージセンサ１１’，１１に内蔵された光源１１１’，１１１とを備える。また、画像読取装置１の不図示の制御基板は、ラインイメージセンサ１１’，１１からの画像信号を、増幅や黒レベルクランプなどのアナログ処理した後、デジタル信号化するＡ/Ｄ変換部１００を備える。さらに、上記制御基板は、ラインイメージセンサ１１’，１１、光源１１１’，１１１及びＡ/Ｄ変換部１００などの制御と、画像信号をデジタル化した画像データに各種の画像処理（シェーディング補正等）を行う画像処理手段１０１とを備える。

また、上記制御基板は、画像データを記憶する画像記憶手段（画像メモリ）１０２と、外部のホスト装置とのインターフェース手段１０３とを備える。インターフェース手段１０３は、信号線１０９により外部のホスト装置と接続される。

さらに、上記制御基板は、本画像読取装置の制御を司る制御手段（ＣＰＵ）１０４と、ＣＰＵ１０４が動作するために使用する記憶手段（ワークメモリ）１０５とを備える。

上記画像処理手段１０１、ＣＰＵ１０４及びワークメモリ１０５は、バス１０８を介して互いに接続する。

ＣＰＵ１０４は、画像処理手段１０１を介して画像メモリ１０２にアクセスすることができるように構成されている。

このためＣＰＵ１０４はワークメモリ１０５に書き込まれているプログラムに従い、該画像メモリ１０２に保持されている画像データに対する処理が可能である。

画像読取装置１は、原稿の搬送を行う搬送モータ１１２と、ラインイメージセンサ１１’，１１を原稿読取時に原稿画像読取位置と色基準部材読取位置とに移動させるパルスモータ２１とを備える。

搬送モータ１１２は原稿の搬送を行うモータであり、モータドライバＩＣ１０７がＣＰＵ１０４からの指示に基づき搬送モータ１１２の動作を制御する。

パルスモータ２１は駆動手段１０を構成する一部品であり、モータドライバＩＣ１０６がＣＰＵ１０４からの指示に基づきパルスモータ２１の動作を制御する。

次に、色基準部材の読取りについて、図３〜６を用いて説明する。尚、以下の説明においては、読取ユニット６１は、読取ユニット６２と基本的に同様の構造を有する。従って、読取ユニット６１については、読取ユニット６２と異なる点についてのみ説明し、重複した説明は省略する。

図３は、図１における読取ユニット６２の構成を示す断面図であり、(ａ)は原稿の読取時の状態を示し、(ｃ)は色基準部材の読取時の状態を示す。また、図３（ａ），（ｃ）は、読取ユニット６２の側面図を示し、図３(ｂ)，（ｄ）が読取ユニット６２の上面図を示す。

図３に示すように、読取ユニット６２は、画像を読取るラインイメージセンサ１１と、ラインイメージセンサ１１を入れるセンサ箱１２と、ラインイメージセンサ１１を動作させる基板１３とを備える。また、読取ユニット６２は、ラインイメージセンサ１１と基板１３とを繋ぐフラットケーブル１４と、原稿読取位置１５ａに原稿をガイドするコンタクトガラス１５と、コンタクトガラス１５を保持するガラス保持部材１６とを備える。さらに、読取ユニット６２は、白色基準となる色基準部材１７と、ラインイメージセンサ１１を移動させる直進カム１８と、ラインイメージセンサ１１を元の位置に戻す方向に付勢する引張りバネ２２とを備える。

センサ箱１２は、フラットケーブル１４が貫通する貫通口１２ａを有し、前記貫通口１２ａをゴミ避けのために庇形状にしている。

色基準部材１７は、接着、テープによる貼付け、塗装又は印刷等の方法で、コンタクトガラス１５の表面の原稿読取位置１５ａからずれた位置に設けられる。白色基準となる白色基準面は、色基準部材１７とコンタクトガラス１５との密着面である。

ラインイメージセンサ１１は、突起１１ａを有し、突起１１ａがセンサ箱１２の長穴１２ｂに嵌まり込み主走査方向の移動を規制される。このように、ラインイメージセンサ１１によるセンサ対向位置は、常にガラス保持部材１６に保持されているコンタクトガラス１５上となる。

直進カム１８は、ラインイメージセンサ１１の突起１１ａ，１１ｂが嵌まり込むカム溝１８ａ，１８ｂと、センサ箱１２の突起１２ｃ，１２ｄが嵌まり込む長穴１８ｃ，１８ｄと、引張りバネ２２が引っ掛かる引っ掛け部１８eとを有する。直進カム１８は、引張りバネ２２によってセンサ箱１２の係止め部１２ｅに係止めされ矢印ｆ方向に引っ張られており、原稿読取時には、一端がセンサ箱１２から突出した状態となる。

読取ユニット６２は、読取ユニット６２の側部に設けた駆動手段１０（図１）によって原稿読取時の状態と色基準部材１７読取時の状態とが切り換えられる。

図４は、図１における駆動手段１０の構成を示す上面図であり、(ａ)は原稿読取時の状態を示し、(ｂ)は色基準部材読取時の状態を示す。

図４において、駆動手段１０は、読取ユニット６２の直進カム１８を押し込む押し板１９と、押し板１９に駆動力を伝達する偏心カム２０と、偏心カム２０を回転させるパルスモータ２１とを有する。パルスモータ２１は励磁を切替えることで所定の角度ずつステップして回転する。

読取ユニット６１から突出す直進カム１８’は、読取ユニット６２から突出す直進カム１８よりも押し板１９の回転軸１９ｄからの距離が遠くなるように配置されている。原稿読取時は図４（ａ）のように」読取ユニット６１から突出す直進カム１８’は押し板１９と接触せず、読取ユニット６１は様々な厚みの原稿と追従してスムーズに動くことができる。

押し板１９は、偏心カム２０の偏心円筒面２０ａに接触する接触面１９ａと、直進カム１８が接触する接触面１９ｂとが設けられており、偏心カム２０の回動によって回動軸１９ｄを中心として回動する。

パルスモータ２１は、ＣＰＵ１０４によりモータドライバＩＣ１０６を介して駆動制御されることにより、シェーディング補正用データ取得時には、回転軸２０ｂを中心として偏心カム２０を一定速度で回転する。この駆動に伴い、ラインイメージセンサ１１の対向する位置（以下「センサ対向位置」という。）がコンタクトガラス１５上を往復するように動く。

例えば、パルスモータ２１の駆動開始前のセンサ対向位置１０１ａが、図３(ａ)に示すように色基準部材１７と対向しない位置にある場合、パルスモータ２１が１回転することによりセンサ対向位置は以下のようにコンタクトガラス１５上を１往復する。

まず、上記駆動の開始と同時に、上記センサ対向位置１０１ａが、図３（ａ）に示す原稿読取時の位置から、色基準部材１７に向かう方向への移動を開始する。その後、図３（ｃ）に示すように、センサ対向位置１０１ａがコンタクトガラス１５に貼付けられた色基準部材１７を読取れる位置まで移動すると、移動方向を逆にし、再度センサ対向位置１０１ａは図３（ａ）に示す位置に戻る。

図５は、色基準部材読取時の押し板１９と直進カム１８との関係を示す図であり、(ａ)は色基準部材読取時に装置１が閉じたままである状態を示し、（ｂ）は色基準部材読取時に装置１が開いた状態を示す。

図５において、駆動手段１０の１部品である押し板１９は、読取ユニット６１側に、斜面形状部１９ｃを有する。ここで、原稿搬送方向から装置１を見たときの装置１が閉じた状態とは、図１のように、上部フレーム８１と下部フレーム８２が合わさっている状態で、装置１が開いた状態とは、上部フレーム８１が回転軸８１ａを中心に回転して上に持ち上がった状態である。

図５に示すように、色基準部材読取時に装置１が開かれてしまった場合、図３に示したように直進カム１８は引張りバネ２２によって引っ張られているため、直進カム１８の一端が読取ユニット６１から突出してしまう。この状態で装置１が再び閉じられると、押し板１９の斜面形状部１９ｃによって、装置１が閉じられる過程で読取ユニット６１から突き出た直進カム１８を押し込む構造となっている。これにより、直進カム１８と押し板１９が衝突して直進カム１８が破損するのを防止することができる。

以上のような構成により画像読取装置１は、１つの駆動手段１０で２つの読取ユニット６１，６２の直進カム１８の駆動を行うことができる。また、かかる構成により、２つの読取ユニット６１，６２に対して２個目のモータや当該のモータに付随する駆動伝達機構を付帯する必要が無くなる。したがって、それらを付帯する空間を削減することができ、装置の小型化を図ることができると共に、装置を廉価にすることもできる。

図６は、画像取得位置の決定方法を説明するのに用いられる図である。

ＣＰＵ１０４は、原稿画像読取時はパルスモータ２１を停止させ、画像取得位置（シェーディング補正用データ取得位置及び原稿読取位置）を決定する際には、パルスモータ２１を回転させるようモータドライバＩＣ１０６を介して駆動制御を行う。さらにＣＰＵ１０４は、上記駆動制御によりラインイメージセンサ１１に対向する位置（以下センサ対向位置という。）をコンタクトガラス１５上で往復移動させながら、その出力信号に基づく値（以下「センサ出力値」という。）を取得する。

例えば、パルスモータ２１の往復移動の開始前のセンサ対向位置１０１ａが、図３(ａ)に示す位置にある場合、パルスモータ２１が２回転することによりセンサ対向位置は以下のようにコンタクトガラス１５上を２往復する。

まず、上記駆動の開始と同時に、上記センサ対向位置１０１ａが、図３（ａ）に示す位置から、色基準部材１７の方向への移動を開始する。その後、センサ対向位置１０１ａが図３（ｃ）に示すように、色基準部材１７に対向する位置まで移動すると、移動方向を逆にし、再度図３（ａ）に示す位置に戻る。

その後、パルスモータ２１を回転させ続けると、再度移動方向は色基準部材１７に向かう方向になる。さらにその後、センサ対向位置１０１ａが上記色基準部材１７に対向する位置まで再度移動すると、移動方向はまた逆になり、元の位置に戻る。

この往復動作中において、パルスモータ２１が所定の角度を単位として回転したステップ数が表す駆動手段１０の駆動量と、それに対するセンサ出力値を図６に示す。ここで、原稿がコンタクトガラス１５上にない場合、センサ対向位置が色基準部材１７の設置領域上にあるときのセンサ出力値はＩ１となり、それ以外の領域にあるときのセンサ出力値はほぼ０となる。ここで、センサ出力値はアナログ信号であるセンサ出力をＡ／Ｄ変換部１００でデジタルデータに変換し、さらにオフセット補正がされているものとする。従って、センサ出力値が０とＩ１の間にあるとき、センサ対向位置は色基準部材１７の設置領域の境界部上にあると判断することができる。

本実施の形態では、予め判定値Ｉ２（０＜Ｉ２＜Ｉ１）をワークメモリ１０５に保持し、駆動開始からセンサ対向位置が境界部上に位置する（センサ出力値がＩ２を横切る変化をする）までの駆動手段１０の駆動量Ｌ１，Ｌ５，Ｌ９を取得する。

ここで、センサ対向位置が色基準部材１７に向かう方向に移動しているときに検出された境界部と、その直後に検出された上記方向と逆方向に移動しているときに検出された境界部との中間点は、確実に色基準部材１７の設置領域にセンサ対向位置が位置している状態であるといえる。よって、この中間点でシェーディング補正用画像を取得するように設定される。図６の例では、駆動量Ｌ１まで駆動手段１０を駆動したときの境界部と、駆動量Ｌ５まで駆動手段１０を駆動したときの境界部との中間点１（図６の駆動量Ｌ３に対応）がシェーディング補正用画像を取得する位置となるよう設定される。

一方、センサ対向位置が上記逆方向に移動しているときに検出された境界部と、その直後に検出された色基準部材１７に向かう方向に移動しているときに検出された境界部との中間点は、確実に色基準部材１７の設置領域以外の領域にセンサ対向位置が位置している状態であるといえる。よって、この中間点が原稿読取位置１５ａに設定される。図６の例では、駆動量Ｌ５まで駆動手段１０を駆動したときの境界部と、駆動量Ｌ９まで駆動手段１０を駆動したときの境界部との中間点２（図６の駆動量Ｌ７に対応）が原稿読取位置１５ａとなるよう設定される。

上記のようにセンサ対向位置を移動させる間、パルスモータ２１は偏心カム２０を一定速度で回転させる。よってパルスモータ２１の所定の回転角度からの駆動量（以下「ステップ数」という。）により、センサ対向位置を一義的に求めることができる。しかし電源投入直後などではパルスモータ２１の現在の回転角度、ひいてはセンサ対向位置の現在位置を認識できない。

そこで、本実施の形態では、電源投入直後等のパルスモータ２１の停止位置を原点として求めた上記駆動量（ステップ数）Ｌ１，Ｌ５，Ｌ９をワークメモリ１０５に保持すると共に、電源投入直後等のパルスモータ２１の停止位置を駆動開始位置に設定する。その後、上記保持された駆動量を用いてＣＰＵ１０４は、駆動開始位置から原稿を読み取るのに最適な位置（中間点１）及び色基準部材１７を読み取るのに最適な位置（中間点２）まで動かすのに必要なステップ数を夫々算出する。従って、駆動開始位置からその算出されたステップ数だけパルスモータ２１を駆動させた時のセンサ対向位置を各画像取得位置に決定することができる。

また、色基準部材１７の大きさの誤差や、パルスモータ２１から押し板１９さらに直進カム１８を伝わってラインイメージセンサ１１の読取位置が移動する際の移動誤差が、画像読取装置１の個体差として生じても、ＣＰＵ１０４は、以下の図１１で説明するように、駆動手段１０の駆動量（ステップ数）が１ステップ又は数ステップ進む毎にセンサ出力値を読取るようにする。これにより、シェーディング補正データ取得位置の決定を精度よく行うことができる。

図１１は、ＣＰＵ１０４により実行されるシェーディング補正データの取得処理の手順を示すフローチャートである。

本処理において、ラインイメージセンサ１１が静止しているときのセンサ対向位置は、特段の説明がないときは上述の境界部、もしくは色基準部材１７の設置領域以外の領域にあるものとする。

図１１において、まず、画像取得位置とシェーディング補正データ取得位置の決定を開始するか否かを判別する（ステップＳ１００）。この判別の結果、開始するときはステップＳ１０１の処理に進み、開始しないときは処理が待機待ちとなる。このステップは、例えば、所定のユーザ入力があったときに処理を開始すると判別してもよいし、装置起動後、所定時間が経過したときに処理を開始すると判別してもよい。

次に、コンタクトガラス１５上に原稿が存在しているか否かを判別する（ステップＳ１０１）。この判別の結果、原稿が存在しているときは原稿を取り除く必要がある旨をユーザに通知し（ステップＳ１０２）、ステップＳ１０１からの処理を行う。ここでステップＳ１０１の処理は、パルスモータ２１を１回転させてラインイメージセンサ１７で画像読取を行い、センサ対向位置が色基準部材１７の設置領域とそれ以外の領域との間を移動しても明るさの差が小さく境界部を見つけられない場合に、コンタクトガラス１５上に原稿が存在すると判断する。尚、原稿の通過を検知する原稿検知センサを用いて判別してもよい。

一方、ステップＳ１０１の判別の結果、原稿が存在していないときは、再度ラインイメージセンサ１１による画像読取を開始させると共に、パルスモータ２１を一定速度で回転させるよう制御を開始する（ステップＳ１０３）。

その後、パルスモータ２１の駆動量（ステップ数）を１つインクリメントし（ステップＳ１０４）、ラインイメージセンサ１１からのセンサ出力値を取得し（ステップＳ１０５）、その取得したセンサ出力値が閾値Ｉ２を横切って変化したか否かを判別する（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１０６の判別の結果、センサ出力値がＩ２を横切る変化をしていないときは直接、センサ出力値がＩ２を横切る変化をしたときは、現在のパルスモータ２１のステップ数を取得した後に（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８の処理に進む。

その後、ステップＳ１０７でのステップ数の取得回数をカウントする（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８の結果、取得回数が３回未満であるときはステップＳ１０４からの処理を行う。以下、説明の簡略化のため、取得した順にステップ数の値をＳ１，Ｓ２，Ｓ３として説明する。ここで、Ｓ１は図６の駆動量Ｌ１に、Ｓ２は駆動量Ｌ５に、Ｓ３は駆動量Ｌ９に相当する。

一方、ステップＳ１０８の結果、取得回数が３回であるときは、パルスモータ２１をステップ数（Ｓ１＋Ｓ２）／２（図６のＬ３：中間点１）になるまで回転させ（ステップＳ１０９）、現在のセンサ対向位置にある色基準部材１７の画像をラインイメージセンサ１１により画素毎に読み取り、これに基づく画像データをシェーディング補正用データとして取得する（ステップＳ１１０）。その後、パルスモータ２１がステップ数（Ｓ２＋Ｓ３）／２（図６のＬ７：中間点２）になるまで回転させ、画像読み取り位置を確定し（ステップＳ１１１）、本処理を終了する。

これにより、次のステップの原稿画像読取を最適なセンサ対向位置で行う準備と最適なシェーディング補正用データの取得が完了する。

その後、原稿読取の指令をうけるごとにセンサ対向位置は移動させることなく原稿のみを移動させて、現在のセンサ対向位置の画像をラインイメージセンサ１１により画素毎に読み取り、これを原稿画像として順次取得する。上記取得された原稿画像に対してステップＳ１１０で設定されたシェーディング補正データに基づきシェーディング補正を行う。

図１１の処理によれば、ＣＰＵ１０４は駆動手段１０を駆動制御し、コンタクトガラス１５上でラインイメージセンサ１１のセンサ対向位置を往復移動させながらそのセンサ出力値を取得し（ステップＳ１０３〜Ｓ１０５）、駆動開始時点からそのセンサ出力値が閾値Ｉ２を横切って変化するまでの駆動量Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を検出する（ステップＳ１０８）。その後、パルスモータ２１を駆動開始時点からステップ数（Ｓ１＋Ｓ２）／２まで駆動させたときに、そのセンサ対向位置において、ラインイメージセンサ１１の読取った画素毎の画像データをシェーディング補正用データとして設定する。また、原稿画像読取りに備えて、パルスモータ２１を駆動開始時点からステップ数（Ｓ２＋Ｓ３）／２まで駆動させておく。これにより、そのセンサ対向位置において原稿画像の読取りを確実に行うことができる。また、ラインイメージセンサ１１が図６の中間点１，２に位置するか否かを判別するために、位置検知センサを設置したり、色基準部材上に位置検出マークを配置したりすることなく、原稿画像読取位置と色基準部材読取位置の位置決めを行うことができ、小型化・低価格化と高精度な画像読取を両立できる。

上述したように、画像読取装置１の起動直後はパルスモータ２１の現在の回転角度を認識できない。すなわちラインイメージセンサ１１の位置が確定しない。このためこの時点では、光源の光量調整やＡ/Ｄ変換部１００のゲイン調整も行うことが出来ない。従って、上記境界部の検出動作は、特に工場組み立て直後などにおいては、光源の光量設定値やＡ/Ｄ変換部１００のゲイン設定値およびシェーディング補正データは予め決められた初期値で行うことになる。

また、本実施の形態では、センサ出力値がＩ２を横切って変化したときに境界部を検出したが、光源のばらつきなどの影響で、色基準部材１７の画像と色基準部材１７ではない画像が閾値に対して弁別できないこともある。

このような場合、パルスモータ２１が１回転する間、ラインイメージセンサ１１からの出力値の最大値と最小値を保持して、それらの平均値を上記所定の判定値の代わりに使用するのが望ましい。また、色基準部材１７の画像と色基準部材１７ではない画像とを所定の判定値に対して弁別できるように光源の光量設定値やＡ/Ｄ変換部１００のゲイン設定値を変更する等の方法を用いることもできる。このゲイン設定値の変更はＡ/Ｄ変換前のアナログ信号を増幅する増幅器に対して行ってもよいし、Ａ/Ｄ変換後のデジタルデータに対する演算により行ってもよい。

また、画像読取装置１は、ラインイメージセンサ１１のみが移動する構成であったが、これに限るものではない。即ち、ラインイメージセンサ１１とガラス保持部材１６とを相対的に移動させ、センサ対向位置が動くように構成されていればよい。例えば、図７に示すように、ガラス保持部材１６のみが移動する構成でもよいし、図８に示すように、ラインイメージセンサ１１とガラス保持部材１６の両方が移動する構成でもよい。

また、画像形成装置１は、色基準部材１７がコンタクトガラス１５の表面に設置されていたが、これに限るものではない。即ち、色基準部材１７は、ラインイメージセンサ１１によるセンサ対向位置であって、且つ原稿読取位置１５ａから外れた位置に設けられていればよい。具体的には、図９に示すように、(ａ)コンタクトガラス１５上であって、原稿が接触しながら通過する面とは逆の面や、(ｂ)ガラス保持部材１６上であって、原稿が載置される側の面に設けてもよい。また、(ｃ)ガラス保持部材１６上であって、原稿が載置される側の面とは逆の面に設けてもよい。

(ｂ)の場合は、ラインイメージセンサ１１が移動する時、コンタクトガラス１５と色基準部材１７との間を繋ぐ中継部１６ａを飛び越える分移動量が大きくなるため、(ｄ)のように中継部１６ａを無くしてもよい。

また、本実施の形態の色基準部材１７や、(ｂ)，(ｄ)の色基準部材１７は、原稿搬送の際に原稿と接触しても傷が生じない程度の強度・厚さを有するのが望ましい。これに対し、(ａ)，(ｃ)の色基準部材１７は、原稿が載置される側の面１５ｂの逆の面に設置されているため、原稿搬送の際に原稿と直接接触することはなく、また、読取ユニットの中に密閉されるため傷・紙紛・ゴミが付かない点で有利である。

通常、(ａ)，(ｃ)の色基準部材１７を設置する場合は、面１５ｂとその逆の面のいずれにも焦点が合うようにコンタクトガラス１５の厚みやガラス保持部材１６の形状を選択することが望ましい。これは、シェーディング補正要素の一つであるロッドレンズアレイ（不図示）の光量むらが焦点のあう位置から外れた位置では光量むらの形（光量分布）が異なってしまうためである。しかし、ロッドレンズアレイの光量むらが少ない場合は焦点の合う位置からずれた位置でも色基準部材の読取は可能であり、このような位置もセンサ対向位置に含むものとする。

また、(ａ)〜(ｄ)のの色基準部材１７が設置されている場合、結果的に、センサ対向位置が所定の領域で往復移動するように構成されていればよく、途中で垂直又はそれ以外の方向に移動しても構わない。

また、前述した実施形態では、押し板１９に斜面形状部を設けたが、色基準部材読取時に装置が開かれた場合の直進カム１８の破損が防止できれば、これに限定されない。例えば、色基準部材読取時に装置が開閉された場合、装置の開閉を検出してパルスモータ２１を回転させ押し板１９を図４（ａ）の状態にして直進カム１８の破損を防止してもよい。

ＣＰＵ１０４は、上述の境界部検出から色基準部材読取位置と原稿画像読取位置を決定するまでの処理を行うための専用の制御手段であっても良いし、画像読取装置１の他の部分の制御も兼用する制御手段であっても良い。

またカウンタや比較器などを組み合わせたハードウェアで、該制御手段の処理の一部或いは全てを行う構成も使用可能である。

また、本発明の目的は、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

本発明の実施の形態に係る画像読取装置を概略的に示す断面図である。 図１の画像読取装置のデータの流れを概略的に示すブロック図である。 図１における読取ユニットの構成を示す断面図であり、(ａ)は原稿の読取時の状態を示し、(ｃ)は色基準部材の読取時の状態を示す。 図１における駆動手段の構成を示す上面図であり、(ａ)は原稿読取時の状態を示し、(ｂ)は色基準部材読取時の状態を示す。 色基準部材読取時の押し板と直進カムとの関係を示す図であり、(ａ)は色基準部材読取時に装置が閉じたままである状態を示し、（ｂ）は色基準部材読取時に装置が開いた状態を示す。 画像取得位置の決定方法を説明するのに用いられる図である。 読取ユニットの構成の第１の変形例を示す断面図であり、(ａ)は原稿の読取時の状態を示し、(ｂ)は色基準部材の読取時の状態を示す。 読取ユニットの構成の第２の変形例を示す断面図であり、(ａ)は原稿の読取時の状態を示し、(ｂ)は色基準部材の読取時の状態を示す。 読取ユニットの構成の第３の変形例を示す断面図であり、(ａ)コンタクトガラスの原稿搬送面とは逆の面に色基準部材が設けられている場合を示し、(ｂ)ガラス保持部材の原稿搬送面に色基準部材が設けられている場合を示し、(ｃ)ガラス保持部材の原稿搬送面とは逆の面に色基準部材が設けられている場合を示す。 従来の画像読取装置によるシェーディング補正データの取得方法を説明するのに用いられる図である。 ＣＰＵにより実行されるシェーディング補正データの取得処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｄ 原稿
１ 画像読取装置
１０ 駆動手段
１１ ラインイメージセンサ
１５ コンタクトガラス
１６ ガラス保持部材
１７ 色基準部材
１０４ ＣＰＵ

Claims (8)

1. 原稿を搬送することにより、前記原稿に形成された画像を読取る画像読取装置において、
   センサ対向位置にある画像を読み取る読取センサ、第１の位置に前記原稿をガイドするコンタクトガラス、前記第１の位置とは異なる位置に設置される色基準部材、及び前記センサ対向位置と前記色基準部材との相対位置を往復移動させる移動機構を有する読取ユニットと、前記移動機構を駆動させる駆動手段と、シェーディング補正データ取得時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記色基準部材上に設定した第２の位置に、原稿画像データ読取時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記第１の位置にするよう前記駆動手段を駆動制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記往復移動をさせながら前記読取センサの出力信号に基づく移動時読取データを取得する移動時読取データ取得手段と、
   前記移動時読取データに基づき、前記センサ対向位置が前記色基準部材の設置領域の境界部にあることを検出する検出手段と、
   前記往復移動の開始から前記境界部の検出時までの前記駆動手段の駆動量を取得する駆動量取得手段と、
   前記取得した駆動量に基づき、前記センサ対向位置を前記第１の位置に移動させる際に用いる第１の駆動量と、前記センサ対向位置を前記第２の位置に移動させる際に用いる第２の駆動量とを算出する駆動量算出手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記移動機構は、前記ラインイメージセンサ及び前記コンタクトガラスを保持するガラス保持部材のうちの少なくとも１つを移動させることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記検出手段は、前記移動時読取データが設定閾値を横切って変化したときに、前記センサ対向位置が前記色基準部材の設置領域の境界部にあることを検出することをを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
4. 前記センサ対向位置に光を照射する光源と、前記読取センサの出力信号を増幅する増幅手段とをさらに備え、
   前記検出手段は、前記移動時読取データに応じて、前記光源の光量、前記増幅手段の増幅率及び前記閾値のうちの少なくとも１つの値を増減することを特徴とする請求項３記載の画像読取装置。
5. 前記検出ができなかったとき、前記原稿が前記第１の位置から取り除かれるまで、前記第１及び第２の駆動量の算出を中断することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
6. 前記制御手段は、
   前記センサ対向位置が前記色基準部材に向かう方向に移動しているときに検出される順方向時境界部を２回検出するまで、前記移動時読取データ取得手段による前記移動時読取データの取得を行い、
   前記算出される第１の駆動量は、前記順方向時境界部を２回検出する間に検出される境界部であって、前記センサ対向位置が前記方向と逆に移動しているときに検出された逆方向時境界部までの駆動量と、その直後に検出された前記順方向時境界部までの駆動量の中間の値であり、
   前記算出される第２の駆動量は、前記順方向時境界部のうち先に検出される境界部までの駆動量と、その直後に検出された前記逆方向時境界部までの駆動量の中間の値であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
7. 原稿を搬送することにより、前記原稿に形成された画像を読取る画像読取装置のシェーディング補正方法において、
   前記画像読取装置は、センサ対向位置にある画像を読み取る読取センサ、第１の位置に前記原稿をガイドするコンタクトガラス、前記第１の位置とは異なる位置に設置される色基準部材、及び前記センサ対向位置と前記色基準部材との相対位置を往復移動させる移動機構を有する読取ユニットと、前記移動機構を駆動させる駆動手段とを備え、
   前記シェーディング補正方法は、シェーディング補正データ取得時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記色基準部材上に設定した第２の位置に、原稿画像データ読取時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記第１の位置にするよう前記駆動手段を駆動制御する制御ステップを備え、
   前記制御ステップは、
   前記往復移動をさせながら前記読取センサの出力信号に基づく移動時読取データを取得する移動時読取データ取得ステップと、
   前記移動時読取データに基づき、前記センサ対向位置が前記色基準部材の設置領域の境界部にあることを検出する検出ステップと、
   前記往復移動の開始から前記境界部の検出時までの前記駆動手段の駆動量を取得する駆動量取得ステップと、
   前記取得した駆動量に基づき、前記センサ対向位置を前記第１の位置に移動させる際に用いる第１の駆動量と、前記センサ対向位置を前記第２の位置に移動させる際に用いる第２の駆動量とを算出する駆動量算出ステップとを備えることを特徴とするシェーディング補正方法。
8. 原稿を搬送することにより、前記原稿に形成された画像を読取る画像読取装置のシェーディング補正方法をコンピュータにより実行させるプログラムにおいて、
   前記画像読取装置は、センサ対向位置にある画像を読み取る読取センサ、第１の位置に前記原稿をガイドするコンタクトガラス、前記第１の位置とは異なる位置に設置される色基準部材、及び前記センサ対向位置と前記色基準部材との相対位置を往復移動させる移動機構を有する読取ユニットと、前記移動機構を駆動させる駆動手段とを備え、
   前記プログラムは、
   シェーディング補正データ取得時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記色基準部材上に設定した第２の位置に、原稿画像データ読取時の前記読取センサのセンサ対向位置を前記第１の位置にするよう前記駆動手段を駆動制御する制御モジュールを備え、
   前記制御モジュールは、
   前記往復移動をさせながら前記読取センサの出力信号に基づく移動時読取データを取得する移動時読取データ取得モジュールと、
   前記移動時読取データに基づき、前記センサ対向位置が前記色基準部材の設置領域の境界部にあることを検出する検出モジュールと、
   前記往復移動の開始から前記境界部の検出時までの前記駆動手段の駆動量を取得する駆動量取得モジュールと、
   前記取得した駆動量に基づき、前記センサ対向位置を前記第１の位置に移動させる際に用いる第１の駆動量と、前記センサ対向位置を前記第２の位置に移動させる際に用いる第２の駆動量とを算出する駆動量算出モジュールとを備えることを特徴とするプログラム。

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