JP2008193683A - 画像読取装置、画像濃度補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シェーディング補正において適正な白基準値の取得を実現することのできる技術を提供する。
【解決手段】副走査方向において互いに異なる位置に配置され、前記副走査方向に移動する走査光学系により導かれる読み取り対象面からの反射光を読み取る複数のラインセンサと、シェーディング補正を行なうために前記複数のラインセンサにより所定の白基準板を読み取る際に、前記複数のラインセンサそれぞれによる前記白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する読取制御部とを備えてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像読取装置におけるシェーディング補正に関し、特にシェーディング補正における適正な白基準値の取得を実現するための技術に関するものである。

従来、画像読取装置におけるシェーディング補正を行なう際の白基準板の読み取り処理では、ラインセンサによって数ライン分を読み取り、その平均値を白基準値として用いていた。

また、ラインセンサにて数ライン分の白基準データを読み取り、そのデータをただ平均するのではなく、統計的に処理することにより、白基準値を求める技術も知られる（例えば、特許文献１を参照。）。
特開平１１−２８９４３２号公報

上記従来技術は、画像読取装置においてシェーディング補正を行う場合における、白基準板に付着している異物の影響を低減させる為に行っているものである。

上記従来技術のような、白基準データの平均値を用いる方法や統計的な処理を用いる方法では、白基準板上の異物検知、除去、補正などを行った場合、白基準板に付着している異物がある程度小さいものであれば、さほど弊害のない白基準値を求めることが可能である。

しかし、白基準板に付着した異物が十分に補正しきれないほど大きいサイズである場合、上記従来技術のような処理を行っても、白基準値の値に影響を与えてしまう。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、シェーディング補正において適正な白基準値の取得を実現することのできる技術を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る画像読取装置は、副走査方向において互いに異なる位置に配置され、前記副走査方向に移動する走査光学系により導かれる読み取り対象面からの反射光を読み取る複数のラインセンサと、シェーディング補正を行なうために前記複数のラインセンサにより所定の白基準板を読み取る際に、前記複数のラインセンサそれぞれによる前記白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する読取制御部とを備えてなることを特徴とするものである。

また、本発明の一態様に係る画像濃度補正方法は、副走査方向において互いに異なる位置に配置され、前記副走査方向に移動する走査光学系により導かれる読み取り対象面からの反射光を読み取る複数のラインセンサを備える画像読取装置における画像濃度補正方法であって、シェーディング補正を行なうために前記複数のラインセンサにより所定の白基準板を読み取る際に、前記複数のラインセンサそれぞれによる前記白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する読取制御ステップと、前記読取制御ステップにおける制御により、前記複数のラインセンサにて前記白基準板を読み取って得られる情報に基づいてシェーディング補正を行なうシェーディング補正実行ステップとを備えてなることを特徴とするものである。

以上に詳述したように本発明によれば、シェーディング補正において適正な白基準値の取得を実現することのできる技術を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。

本実施の形態による画像読取装置Ｍは、例えばMFP（Multi Function Peripheral）であるものとする。

図１は、本発明の第１の実施の形態による画像読取装置Ｍの概略構成について説明するための概略構成図である。

本実施の形態による画像読取装置Ｍは、光源１、光源１の配光特性の補正を行なうリフレクタ２、第１ミラー３、第２ミラー５、第３ミラー６、集光レンズ８、ＣＣＤラインセンサ９、ＣＣＤラインセンサ９の制御および各種処理を行なう制御基板１１、白色の基準となる白基準板１２、原稿ｏｒｇを置くための原稿ガラス１３、原稿ｏｒｇが浮かないように固定するための原稿押さえカバー１４、および上記すべての構成を配置するためのスキャナ筐体１５を備えてなる構成となっている。

なお、光源１、リフレクタ２および第１ミラー３から第１キャリジ４が構成され、第２ミラー５および第３ミラー６から第２キャリジ７が構成されている。また、ＣＣＤラインセンサ９は、ＣＣＤセンサ基板１０に実装されている。これら第１キャリジ４、第２キャリジ７および集光レンズ８は、走査光学系を構成している。この走査光学系は、第１キャリジ４および第２キャリジ７が副走査方向（図１における左右方向を向くＨ方向）に移動可能となっており、第１キャリジ４が第２キャリジ７の移動速度（Ｖ）の２倍の移動速度（２Ｖ）で移動するようになっている。

まず、図１を用いて、本実施の形態による画像読取装置Ｍの概略動作を説明する。

光源１から照射された光は原稿ガラス１３を透過し、原稿ｏｒｇに照射される。ここで、光源１から照射される光の配光は一様でなく、原稿ｏｒｇ上の照度に配光ムラが生じてしまうため、リフレクタ２からの反射光も原稿ｏｒｇに照射することで、原稿ｏｒｇ上の配光を一様にする構成としている。

原稿ｏｒｇからの反射光は、第１ミラー３、第２ミラー５、第３ミラー６で反射し、集光レンズ８を透過してＣＣＤラインセンサ９の受光面に結像する。ＣＣＤラインセンサ９はＣＣＤセンサ基板１０上に実装され、制御基板１１から入力される制御信号により制御される。制御基板１１の詳細については、後述する。

原稿押さえカバーは、原稿ガラス１３上に置かれた原稿ｏｒｇの読み取り面が原稿ガラス１３に密着するように押さえつけるものである。

ＣＣＤラインセンサ９の構成の詳細については後述するが、ＣＣＤラインセンサ９から出力されるアナログ信号は、各光電変換部の変換効率ばらつきによる高周波歪と、集光レンズ８を用いた縮小光学系であることに起因する収差からなる低周波歪を含んでいるため、正規化補正を行なうため基準となるデータが必要となる。図１に示す構成では、上記基準データは、白基準板１２を読み取った際の画像データである。

続いて、制御基板１１の構成の詳細について説明する。図２は、制御基板１１の構成について説明するための図である。

制御基板１１は、各種処理を行なう処理ＩＣ１１Ａと、各種タイミングを生成する各種タイミング生成回路１１Ｂと、ＣＣＤラインセンサ９からのアナログ信号を処理し、アナログ信号をデジタル信号に変換するまでの処理を行なう各種アナログ処理回路１１Ｃと、各種アナログ処理回路１１Ｃから出力されるデジタル信号に対し、高周波及び低周波歪を補正するシェーディング補正や、複数のラインセンサ間のライン位置ズレを補正するためのライン間補正処理等の画像補正を行なう画像処理回路部１１Ｅと、ライン間補正処理を行なう際にライン単位で画像データを遅延させるためのラインメモリ回路１１Ｄとから構成されている。

また、この処理ＩＣ１１Ａは、ＣＣＤセンサ基板１０に実装するＣＣＤセンサ制御回路１０Ａの制御や、光源１の発光制御を行なう光源制御回路１６、前記、第１キャリジ４と第２キャリジ７を移動させるためのモータ１８を制御する駆動系制御回路１７も制御する。

ＣＣＤセンサ基板１０は、ＣＣＤラインセンサ９と、ＣＣＤラインセンサ９を駆動するためのＣＣＤセンサ制御回路１０Ａと、ＣＣＤセンサ制御回路１０Ａの出力を受け、ＣＣＤラインセンサ９の駆動条件に合わせるＣＣＤドライバ１０Ｂとから構成されている。

図３は、本発明の第１の実施の形態による画像読取装置ＭにおけるＣＣＤラインセンサ９の概略構成図である。ＣＣＤラインセンサ９は、ＲＥＤ用ラインセンサ９Ｒ、ＧＲＥＥＮ用ラインセンサ９Ｇ、ＢＬＵＥ用ラインセンサ９Ｂ、ＢＬＡＣＫ用ラインセンサ９Ｋの４つのラインセンサから構成されている。

これら４つのラインセンサは、副走査方向（走査光学系が移動する副走査方向に対応する方向であり、図１における上下方向を向くＨ方向）において互いに異なる位置に配置されている。同図に示すように、各ラインセンサは、フォトダイオードアレイ、シフトゲート、アナログシフトレジスタおよび出力ＡＭＰから構成されている。

まず、ＲＥＤ用のラインセンサ９Ｒでは、図示しないＲＥＤの色フィルタを受光面上に配置したＲＥＤフォトダイオードアレイ９Ｒ1の光電変換で入射光量に応じた電荷量に変換し、各フォトダイオードに電荷を蓄積する。蓄積された電荷はシフトゲート９Ｒ２に印加する制御信号ＳＨ１によりシフトゲート９Ｒ２を通りアナログシフトレジスタ９Ｒ３に転送される。アナログシフトレジスタ９Ｒ３に転送された電荷は制御信号φ１、φ２により順次後段の出力ＡＭＰ９Ｒ４の方に移動し、出力ＡＭＰ９Ｒ４から外部に出力される。そのときの出力信号をＯＵＴ１とする。

ＧＲＥＥＮ用のラインセンサ９Ｇでは、同様に図示しないＧＲＥＥＮの色フィルタを受光面上に配置したＧＲＥＥＮフォトダイオードアレイ９Ｇ1の光電変換で入射光量に応じた電荷量に変換し、各フォトダイオードに電荷を蓄積する。蓄積された電荷はシフトゲート９Ｇ２に印加する制御信号ＳＨ２によりシフトゲート９Ｇ２を通りアナログシフトレジスタ９Ｇ３に転送される。アナログシフトレジスタ９Ｇ３に転送された電荷は制御信号φ１、φ２により順次後段の出力ＡＭＰ９Ｇ４の方に移動し、出力ＡＭＰ９Ｇ４から外部に出力される。そのときの出力信号をＯＵＴ２とする。

同様に、ＢＬＵＥ用のラインセンサ９Ｂでは、図示しないＢＬＵＥの色フィルタを受光面上に配置したＢＬＵＥフォトダイオードアレイ９Ｂ1の光電変換で入射光量に応じた電荷量に変換し、各フォトダイオードに電荷を蓄積する。蓄積された電荷はシフトゲート９Ｂ２に印加する制御信号ＳＨ３によりシフトゲート９Ｂ２を通りアナログシフトレジスタ９Ｂ３に転送される。アナログシフトレジスタ９Ｂ３に転送された電荷は制御信号φ１、φ２により順次後段の出力ＡＭＰ９Ｂ４の方に移動し、出力ＡＭＰ９Ｂ４から外部に出力される。そのときの出力信号をＯＵＴ３とする。

同様に、ＢＬＡＣＫ用のラインセンサ９Ｋでは、色フィルタを受光面上に配置しないＢＬＡＣＫフォトダイオードアレイ９Ｋ1の光電変換で入射光量に応じた電荷量に変換し、各フォトダイオードに電荷を蓄積する。蓄積された電荷はシフトゲート９Ｋ２に印加する制御信号ＳＨ４によりシフトゲート９Ｋ２を通りアナログシフトレジスタ９Ｋ３に転送される。アナログシフトレジスタ９Ｋ３に転送された電荷は制御信号φ１、φ２により順次後段の出力ＡＭＰ９Ｋ４の方に移動し、出力ＡＭＰ９Ｋ４から外部に出力される。そのときの出力信号をＯＵＴ４とする。

図４は、各フォトダイオードアレイ、シフトゲート、アナログシフトレジスタ、出力ＡＭＰの配置について説明するための図である。

各フォトダイオードアレイ間の距離（副走査方向における距離）は、ＲＥＤフォトダイオードアレイ９Ｒ１、ＧＲＥＥＮフォトダイオードアレイ９Ｇ１、ＢＬＵＥフォトダイオードアレイ９Ｂ１それぞれの距離がｍライン、ＢＬＵＥフォトダイオードアレイ９Ｂ１とＢＬＡＣＫフォトダイオードアレイ９Ｋ１の距離がｎラインとする。

ここで、ＲＥＤフォトダイオードアレイ９Ｒ１、ＧＲＥＥＮフォトダイオードアレイ９Ｇ１、ＢＬＵＥフォトダイオードアレイ９Ｂ１に各フォトダイオードのサイズ（以下、画素サイズと記す）は、ＢＬＡＣＫフォトダイオードアレイ９Ｂ１の画素サイズよりも大きく設定されている。すなわち、ＲＥＤフォトダイオードアレイ９Ｒ１、ＧＲＥＥＮフォトダイオードアレイ９Ｇ１、ＢＬＵＥフォトダイオードアレイ９Ｂ１の画素数は、ＢＬＡＣＫフォトダイオードアレイ９Ｋ１よりも少ない。

図５は、本実施の形態におけるＣＣＤラインセンサにおけるフォトダイオードアレイの画素サイズについて説明するための図である。

本実施の形態では、図５に示すように、ＢＬＡＣＫフォトダイオードアレイ９Ｋ１の画素サイズをａ×ａ、ＲＥＤフォトダイオードアレイ９Ｒ１、ＧＲＥＥＮフォトダイオードアレイ９Ｇ１、ＢＬＵＥフォトダイオードアレイ９Ｂ１の各画素サイズを（ａ×２）×（ａ×２）とすると、各フォトダイオードアレイの長手方向の長さはすべて同一のため、ＲＥＤフォトダイオードアレイ９Ｒ１、ＧＲＥＥＮフォトダイオードアレイ９Ｇ１、ＢＬＵＥフォトダイオードアレイ９Ｂ１の画素数はＢＬＡＣＫフォトダイオードアレイ９Ｋ１の画素数の半分となる。

ＢＬＡＣＫフォトダイオードアレイ９Ｋ１でＡ４サイズの長手方向である２９７ｍｍ幅を解像度６００ｄｐｉで読み取る場合、６００ｄｐｉ／２５．４ｍｍ×２９７ｍｍ＝７０１５．７となり、最低でも７０１６以上の画素数が必要となる。

ＣＣＤラインセンサ９の取り付け誤差や原稿ｏｒｇの置かれる場所の位置ズレ等を考慮すると、７０１６＋αの画素数が必要となるので、ここでは、ＢＬＡＣＫフォトダイオードアレイ９Ｋ１の画素数を７５００画素に設定している。この場合、ＧＲＥＥＮフォトダイオードアレイ９Ｇ１、ＢＬＵＥフォトダイオードアレイ９Ｂ１の画素数はＢＬＡＣＫフォトダイオードアレイ９Ｋ１の画素数は３７５０画素（７５００画素の半分）となる。

続いて、上記ＣＣＤラインセンサからの出力されるアナログ信号から、デジタル信号に変換して、歪み補正（以下シェーディング補正）やライン間補正などの画像処理を行なうまでの流れについて説明する。

図６は、本実施の形態による画像読取装置における処理の流れについて説明するための図である。

図３に示すＲＥＤラインセンサからのアナログ出力信号ＯＵＴ１は、ＣＣＤラインセンサの出力信号に含まれる直流信号成分を図示しない直列に配置したカップリングコンデンサで除去され、その後、図示しないサンプルホールド回路によりアナログ信号成分を安定化される。このようにして安定化したアナログ信号を、外部信号により増幅率の設定可能なゲインアンプ回路（図中ではＰＧＡ−ＲＥＤ）１１Ｃ１で振幅調整し、後段のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機（図中ではＡＤＣ）１１Ｃ５でデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された画像信号は、後段の各種画像処理部１１Ｅに送られる。ＰＧＡについては、後述で詳しく説明する。

同様に、ＧＲＥＥＮラインセンサからのアナログ出力信号ＯＵＴ２は、ＣＣＤラインセンサの出力信号に含まれる直流信号成分を図示しない直列に配置したカップリングコンデンサで除去され、その後、図示しないサンプルホールド回路によりアナログ信号成分を安定化される。このようにして安定化したアナログ信号を、外部信号により増幅率の設定可能なゲインアンプ回路（図中ではＰＧＡ−ＧＲＥＥＮ）１１Ｃ２で振幅調整し、後段のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機（図中ではＡＤＣ）１１Ｃ６でデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された画像信号は、後段の各種画像処理部１１Ｅに送られる。

同様に、ＢＬＵＥラインセンサからのアナログ出力信号ＯＵＴ３は、ＣＣＤラインセンサの出力信号に含まれる直流信号成分を図示しない直列に配置したカップリングコンデンサで除去され、その後、図示しないサンプルホールド回路によりアナログ信号成分を安定化される。このようにして安定化したアナログ信号を、外部信号により増幅率の設定可能なゲインアンプ回路（図中ではＰＧＡ−ＢＬＵＥ）１１Ｃ３で振幅調整し、後段のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機（図中ではＡＤＣ）１１Ｃ７でデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された画像信号は後段の各種画像処理部１１Ｅに送られる。

同様に、ＢＬＡＣＫラインセンサからのアナログ出力信号ＯＵＴ４は、ＣＣＤラインセンサの出力信号に含まれる直流信号成分を図示しない直列に配置したカップリングコンデンサで除去され、その後、図示しないサンプルホールド回路によりアナログ信号成分を安定化される。このようにして安定化したアナログ信号を外部信号により増幅率の設定可能なゲインアンプ回路（図中ではＰＧＡ−ＢＬＡＣＫ）１１Ｃ４で振幅調整し、後段のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機（図中ではＡＤＣ）１１Ｃ８でデジタル信号に変換する。そのデジタル信号に変換された画像信号は後段の各種画像処理部１１Ｅに送られる。

画像処理部１１Ｅでは、シェーディング補正、ライン間補正、ＢＬＡＣＫ出力信号を用いてＲＥＤ、ＧＲＥＥＮ、ＢＬＵＥそれぞれの出力信号を補正する処理などが行われ、エンジン部へ送られる。

図７は、本実施の形態による画像読取装置Ｍについて説明するための機能ブロック図である。本実施の形態による画像読取装置Ｍは、複数のラインセンサ（ＲＥＤラインセンサ９Ｒ、ＧＲＥＥＮラインセンサ９Ｇ、ＢＬＵＥラインセンサ９ＢおよびＢＬＡＣＫラインセンサ９Ｋに相当）、汚れ検知部１０１、読取領域変更部１０２、読取制御部１０３、ＣＰＵ８０１、ＭＥＭＯＲＹ８０２および制御部８０３を備えてなる構成となっている。

複数のラインセンサは、副走査方向Ｈにおいて互いに異なる位置に配置され、副走査方向に移動する走査光学系により導かれる読み取り対象面からの反射光を読み取る。これら複数のラインセンサにより、ＣＣＤラインセンサ９が構成されている。

読取制御部１０３は、シェーディング補正を行なうために複数のラインセンサにより所定の白基準板を読み取る際に、複数のラインセンサそれぞれによる白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する。

このような構成とすることにより、シェーディング補正時に必要な白基準データの読み取りを行なう際に、白基準板上の複数の画像読取部（ラインセンサ）によって読み取る範囲を狭めることができ、白基準板近傍に汚れ等が付着しているような場合でも、当該汚れを読み取ってしまう確率を低減させることができる。

具体的に、読取制御部１０３は、所定方向における複数のラインセンサ間の距離に基づいて、複数のラインセンサそれぞれによる白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する。この他、読取制御部１０３は、所定方向における複数のラインセンサの移動速度（走査速度、あるいは読取り倍率）に基づいて、複数のラインセンサそれぞれによる白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御することもできる。

このように、読取制御部１０３は、読取倍率の変更などによるラインセンサの移動速度の変更によって、白基準板の読取範囲が変わるような場合においても、ｐのライン数や各ラインセンサの読み取りタイミングを変更することにより、複数のラインセンサそれぞれによる白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する。

このように、複数のラインセンサ間の距離やラインセンサの移動速度に基づいて、白基準板読み取り時の各ラインセンサの移動方向における下流側に位置するラインセンサほど読み取り開始タイミングが遅れるように各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御することにより、複数のラインセンサそれぞれによる白基準板上の読み取り領域を同じにすることができる。

汚れ検知部１０１は、公知の汚れ検知技術を用いて、白基準板１２上の読取領域における汚れを検知する。具体的に、汚れ検知部１０１は、例えば複数のラインの中央値を求め、その中央値からの差分によりゴミの有無を検知する。汚れ検知部１０１は、画像読取装置Ｍにおける電源投入時、画像読取装置Ｍにおける読み取り動作開始時、画像読取装置Ｍによる前回の読取領域の変更処理から所定時間経過後、制御部８０３を介して読取領域変更部１０２による前回の読取領域の変更処理から所定枚数（カウンタ値等により判定）読み取り後、といったタイミングで所定の白基準板１２上の汚れを検知する。

読取領域変更部１０２は、汚れ検知部１０１にて汚れが検知される場合に、制御部８０３を介して、複数のラインセンサによる読取領域を副走査方向にずらすことにより、該汚れを含まない領域に変更させる。上記読取領域の変更についての詳細は後述する。

このように、白基準板上の読取領域にて汚れが検知された場合に、当該汚れを避けるように読取領域を変更させることにより、シェーディング補正時に白基準板を読み取って得られるデータへの汚れの影響を極力排除することができ、ひいては画像読取装置における読み取り画質の向上に寄与することができる。

ＣＰＵ８０１は、画像読取装置における各種処理を行なう役割を有しており、また制御部８０３を介してＭＥＭＯＲＹ８０２に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。ＭＥＭＯＲＹ８０２は、例えばＨＤＤ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されており、画像読取装置において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。

続いて、画像処理部１１Ｅで行われる画像処理のうち、本実施の形態によるシェーディング補正を行なう手順について説明する。

図８は、本発明の第１の実施の形態による画像読取装置におけるシェーディング補正の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、光源を有する第１キャリッジ４を、ホームポジション（ＨＰ）に移動させる（Ｓ１０１）。

ここで、シェーディング補正に必要な黒基準データの読み取りを行なう（Ｓ１０２）。

黒基準データの読み取り方法として、例えば、光源を消灯して読み取る、あるいは光源を点灯して黒基準板を読み取る等の方法がある。ここで、読み取った黒基準データを黒メモリ（例えば、ＭＥＭＯＲＹ８０２等）に格納する（Ｓ１０３）。

次に、光源を有するキャリッジを移動し（Ｓ１０４）、白基準データの読み取りを行なう（Ｓ１０５）。白基準データを読み取る方法として、例えば、光源を点灯し白基準板を読み取るなどの方法がある。

ここで、読み取った白基準データを白メモリ（例えば、ＭＥＭＯＲＹ８０２等）に格納する（Ｓ１０６）。

次に、画像データの読み取りを行なう（Ｓ１０７）。ここで読み取った画像データを画像メモリ（例えば、ＭＥＭＯＲＹ８０２等）に格納する（Ｓ１０８）。黒基準データ、白基準データ、画像データを用いて画像処理部において、シェーディング補正を行なう（Ｓ１０９）。

本実施の形態による画像読取装置Ｍは、図８に示したフローチャートの白基準データ読み取り動作時において、読み取り動作のタイミングをラインセンサ毎に異ならせている点に特徴がある。

以下に、本実施の形態における画像読み取り動作の詳細について述べる。

図９は、従来の画像読取装置によるシェーディング補正時の各ラインセンサによる白基準板の読み取り範囲を示した図である。上から順に、ＲＥＤ用ラインセンサ（以下、Ｒセンサ）の読み取り範囲、ＧＲＥＥＮ用ラインセンサ（以下、Ｇセンサ）の読み取り範囲、ＢＬＵＥ用ラインセンサ（以下、Ｂセンサ）の読み取り範囲、ＢＬＡＣＫ用ラインセンサ（以下、Ｋセンサ）の読み取り範囲となっている。

一般的に、白基準データを読み取る際は、読み取り位置の小さな汚れ、読み取りノイズ低減の為、複数のラインを読み取り、平均化して白基準データを求める。ｐラインはその複数のラインを示している。

図９では、Ｒセンサの白基準データを読み取る際には、「ｐライン」の幅が必要となることを示している。また、Ｇセンサの白基準データを読み取る際には、図４で示した各ラインセンサのライン間隔に伴い、「ｐライン」＋「ＲセンサとＧセンサの距離ｍライン」のライン幅が必要となることを示している。また、Ｂセンサの白基準データを読み取る際には、図４で示した各ラインセンサのライン間隔に伴い、「ｐライン」＋「ＲセンサとＧセンサの距離ｍライン」＋「ＧセンサとＢセンサの距離ｍライン」のライン幅が必要となることを示している。

また、Ｋセンサの白基準データを読み取る際には、図４で示した各ラインセンサのライン間隔に伴い、「ｐライン」＋「ＲセンサとＧセンサの距離ｍライン」＋「ＧセンサとＢセンサの距離ｍライン」＋「ＢセンサとＫセンサの距離ｎライン」のライン幅が必要となることを示している。よって、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｋのそれぞれのセンサの白基準データを読み取る場合には、最長であるＫセンサに必要な読み取り範囲だけ読み取る必要がある。

図１０は、図９に示した従来の読み取り方法により、実際に白基準板を読み取る範囲を、白基準板の断面に対応付けて示す図である。この図は、図１に示した画像読取装置の方向から見て、白基準板読取を行っている場合の概略図である。

第１キャリッジ４が読取方向に移動して白基準データの読み取りを行なう際に、白基準データ読み取りに必要なｐライン＋ｍライン＋ｍライン＋ｎラインの幅をラインＬ１とする。ラインＬ１は良好な白基準データ読取を行なう為に必要な長さであり、この読取ラインＬ１内に汚れ、異物がある場合は、良好な白基準データを得ることはできない。

上述の図９および図１０にて示した従来のシェーディング補正時の白基準板の読み取りに対し、本実施の形態では読取ラインＬ１の長さを短くすることにより、汚れや異物の影響による白基準データの劣化を防ぐとともに、白基準読取位置の調整を簡略化する構成となっている。

図１１は、本実施の形態による画像読取装置における、各ラインセンサの読取範囲と読取タイミングを示す図である。上から順にＲセンサの読取範囲と読取タイミング、Ｇセンサの読取範囲と読取タイミング、Ｂセンサの読取範囲と読取タイミング、Ｋセンサの読取範囲と読取タイミングとなっている。ここで、図１１において示すｐラインは、図９におけるｐラインと同じ長さとする。

本実施の形態による画像読取装置では、まず、Ｒセンサによる白基準読取を開始する。次に読取速度（第１キャリジのＨ方向における移動速度）にあわせて読み取りタイミングを遅らせ、ｍライン分の読取時間が経過した後に、Ｇセンサによる読み取りを開始する。続いて、読取速度にあわせて読み取りタイミングを遅らせ、ｍライン分の読取時間が経過した後に、Ｂセンサによる読み取りを開始する。次に、読取速度にあわせて読み取りタイミングを遅らせ、ｍライン分の読取時間が経過した後に、Ｋセンサによる読み取りを開始する。このような読み取りタイミングで、各ラインセンサによる白基準読み取りを行った場合、良好な白基準データの読み取りに必要なライン幅は、ｐラインとなる。

図１２は、図１１に示した読み取り方法により、実際に白基準データを読み取る範囲を、白基準板の断面に対応付けて示す図である。この図は、図１に示した画像読取装置の方向から見て、白基準板読取を行っている場合の概略図である。第１キャリッジが読取方向に移動して白基準データの読み取りを行なう。ここで、白基準データ読取に必要なｐラインの幅をラインＬ２とする。

図１０に示すラインＬ１と図１２に示すラインＬ２の長さとを比較した場合、ラインＬ２はラインＬ１に比較してｍライン＋ｍライン＋ｎライン分だけ短い距離であることがわかる。すなわち、シェーディング補正時に各ラインセンサよって白基準板を読み取る範囲がより狭く、白基準板上に汚れが付着しているような場合でも、当該汚れを読み取ってしまう確率を極力低く抑えることができ、良好な白基準データを読み取ることが可能となる。

続いて、本実施の形態による画像読取装置の効果について、従来の画像読取装置の構成と比較しつつ説明する。

図１３は白基準板上の一箇所に汚れが付着している場合の白基準板読取断面図であり、図１４は白基準板上の二箇所に汚れが付着している場合の白基準板読取断面図である。

図１３および図１４は、図１に示した画像読取装置の方向から見て、白基準板読取を行っている場合の概略図である。なお、図１３および図１４に示す、汚れＳ１、Ｓ２およびＳ３は、それぞれ白基準データ読取に対して大きな影響を与える汚れであるものとし、汚れＳ１、汚れＳ２および汚れＳ３の範囲を読み取った場合には良好な白基準データを得ることはできないものとする。

距離Ｔ１は、図１３に示す白基準板上における、汚れのない白基準データを得ることができる領域の最長距離であり、距離Ｔ２は、図１４に示す白基準板上における、汚れのない白基準データを得ることができる領域の最長距離である。

これら白基準板を用いて良好な白基準データを得る場合、図１３では白基準板読取範囲の先端から汚れＳ１までの距離Ｔ１、図１４では、汚れＳ２から汚れＳ３までの距離Ｔ２が、図１０、図１２に示す白基準読取範囲より長くなければならない。白基準読取範囲がＴ１、Ｔ２よりも長い場合、必ず白基準読取範囲が汚れと重なってしまうからである。

図１５は、図１３に示す白基準板を、従来の画像読取装置にて読取範囲ラインＬ１分だけ読み取った場合を示す図である。図１５では、汚れＳ４に読取範囲が重なってしまっており、良好な白基準データを得ることはできない。図１６は、良好な白基準データを得るために、読取範囲を移動した様子を示す図である。しかし、従来の画像読取装置では、読取範囲ラインＬ１の距離が長すぎるため、良好な白基準データを読み取るために汚れＳ４と最も離れた場所に読取範囲ラインＬ１を移動させても、良好な白基準データを読み取ることはできない。

図１７は、図１３に示す白基準板を、本実施の形態による読取範囲ラインＬ２だけ読み取った場合を示す図である。図１７では、汚れＳ４に読取範囲が重なってしまっており、良好な白基準データを得ることはできない。図１８は、良好な白基準データを得るために、読取範囲を移動した様子を示す図である。本実施の形態による白基準データの読取方法を用いることにより、読取範囲ラインＬ２の距離を従来の画像読取装置よりも短縮することが可能となり、良好な白基準データを読み取るために汚れＳ４と最も離れた場所に読取範囲ラインＬ２を移動させることで、良好な白基準データを読み取ることができる。

このように、本実施の形態では、白基準板の読取範囲を短縮することにより、白基準板読取位置調整の簡略化が可能となるだけでなく、白基準板に付着した汚れを検知することにより、白基準板の読み取り位置を自動的に調整することができる。

以下に、本実施の形態による白基準板の読み取り位置の調整方法について述べる。

図１９は、本実施の形態による白基準板の読み取り位置の調整処理について説明するためのフローチャートである。

まず、画像読取装置Ｍの電源を入れる（Ｓ２０１）。電源を入れた直後に、汚れ検知部１０１による白基準板上の汚れの検知を行なう（Ｓ２０２）。汚れが無い場合は、従来通りの白基準読取位置として（Ｓ２０５）、自動白基準読取位置調整は完了とする。汚れが有りの場合は汚れの位置を例えばＭＥＭＯＲＹ８０２に保存し（Ｓ２０３）、読取領域変更部１０２により白基準読取位置を移動させる（Ｓ２０４）。

次に、移動した場所において、再び汚れの有無を検知する。これを汚れが無くなる箇所に白基準読取位置が移動するまで繰り返す。これにより、自動的に良好な白基準データを得ることのできる白基準読取位置に調整することが可能となる。また、汚れの位置をメモリに保存することにより、各汚れ間の距離と、白基準読取範囲の距離を計算し、良好な白基準位置に、自動的に移動することができる。

このように、本実施の形態によれば、白基準データ読取範囲を短縮することが可能となり、白基準データの読取位置の調整処理の簡略化に寄与するとともに、白基準板の汚れに起因する白基準読取データの劣化を抑制することができる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例であり、その基本的装置構成は第１の実施の形態と同様であるため、説明は割愛する。

図２０は、本発明の第２の実施の形態における白基準板の読み取り位置の調整処理について説明するためのフローチャートである。

読取動作の開始、および画像読取装置Ｍのスタートボタンを押すと同時（Ｓ３０１）に白基準板の汚れの検知を行なう（Ｓ３０２）。汚れが無しの場合は、従来通りの白基準読取位置として（Ｓ３０５）、自動白基準読取位置調整は完了とする。汚れが有りの場合は汚れの位置を例えばＭＥＭＯＲＹ８０２に保存し（Ｓ３０３）、読取領域変更部１０２により白基準読取位置を移動させる（Ｓ３０４）。

次に、移動した場所において、再び汚れの有無を検知する。これを汚れが無くなる箇所に白基準読取位置が移動するまで繰り返す。これにより、自動的に良好な白基準データを得ることのできる白基準読取位置に調整することが可能となる。また、汚れの位置をメモリに保存することにより、各汚れ間の距離と、白基準読取範囲の距離を計算し、良好な白基準位置に、自動的に移動することができる。

（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。

本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例であり、その基本的装置構成は第１の実施の形態と同様であるため、説明は割愛する。

図２１は、本発明の第３の実施の形態における白基準板の読み取り位置の調整処理について説明するためのフローチャートである。

画像読取装置Ｍの初期調整時に所定の汚れ検知タイミング（検知時刻）を設定しておく。そして、上記検知時刻に達した時（Ｓ４０１，Ｙｅｓ）に、汚れ検知を開始する（Ｓ４０２）。汚れ検知処理の結果、汚れが無かった場合、従来通りの白基準読取位置とし（Ｓ４０５）、次回の自動白基準読取位置調整時間を更新して（Ｓ４０６）、自動白基準読取位置調整は完了とする。汚れが有りの場合は汚れの位置を例えばＭＥＭＯＲＹ８０２に保存し（Ｓ４０３）、読取領域変更部１０２により白基準読取位置を移動させる（Ｓ４０４）。

次に、移動した場所において、再び汚れの有無を検知する。これを汚れがなくなる箇所に白基準読取位置が移動するまで繰り返す。これにより、白基準板に対して汚れが付着している可能性が高い状態となったときに白基準板の汚れを検知し、自動的に良好な白基準データを得ることのできる白基準読取位置に調整することが可能となる。また、汚れの位置をメモリに保存することにより、各汚れ間の距離と、白基準読取範囲の距離を計算し、良好な白基準位置に、自動的に移動することができる。

（第４の実施の形態）
以下、本発明の第４の実施の形態について説明する。

本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例であり、その基本的装置構成は第１の実施の形態と同様であるため、説明は割愛する。

図２２は、本発明の第４の実施の形態における白基準板の読み取り位置の調整処理について説明するためのフローチャートである。

画像読取装置Ｍの初期調整時に、汚れ検知を行なうまでの画像読取動作回数を設定しておく。そして、前回の読取領域の変更から上記検知枚数に達した時（Ｓ５０１，Ｙｅｓ）、汚れ検知を開始する（Ｓ５０２）。汚れの検知汚れが無しの場合は、従来通りの白基準読取位置とし（Ｓ５０５）、枚数カウンタをリセットして（Ｓ５０６）、自動白基準読取位置調整は完了とする。一方、汚れが有りの場合は汚れの位置を例えばＭＥＭＯＲＹ８０２に保存し（Ｓ５０３）、読取領域変更部１０２により白基準読取位置を移動させる（Ｓ５０４）。

次に、移動した場所において、再び汚れの有無を検知する。これを汚れがなくなる箇所に白基準読取位置が移動するまで繰り返す。これにより、白基準板に対して汚れが付着している可能性が高い状態となったときに白基準板の汚れを検知し、自動的に良好な白基準データを得ることのできる白基準読取位置に調整することが可能となる。また、汚れの位置をメモリに保存することにより、各汚れ間の距離と、白基準読取範囲の距離を計算し、良好な白基準位置に、自動的に移動することができる。

図２３は、上述の各実施の形態による画像読取装置における処理（画像濃度補正方法）の大まかな流れについて説明するためのフローチャートである。

汚れ検知部１０１は、所定の白基準板１２上の読取領域における汚れを検知する（汚れ検知ステップ）（Ｓ９０１）。

具体的に、汚れ検知ステップは、「画像読取装置における電源投入時」、「画像読取装置における読み取り動作開始時」、「前回の読取領域変更ステップによる読取領域の変更から所定時間経過後」、「前回の読取領域変更ステップによる読取領域の変更から所定枚数読み取り後」等のタイミング（白基準板に対して汚れが付着している可能性が高いタイミング）で所定の白基準板１２上の汚れを検知する。

読取領域変更部１０２は、汚れ検知ステップにて汚れが検知される場合に、複数のラインセンサによる読取領域を該汚れを含まない領域に変更させる（読取領域変更ステップ）（Ｓ９０２）。

読取制御部１０３は、シェーディング補正を行なうために複数のラインセンサにより所定の白基準板１２を読み取る際に、複数のラインセンサそれぞれによる白基準板１２上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する（読取制御ステップ）（Ｓ９０３）。

具体的に、読取制御ステップは、所定方向における複数のラインセンサ間の距離に基づいて、複数のラインセンサそれぞれによる白基準板１２上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する。

この他、読取制御ステップでは、所定方向における複数のラインセンサの移動速度に基づいて、複数のラインセンサそれぞれによる白基準板１２上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御することもできる。

画像処理回路部１１Ｅは、読取制御ステップにおける制御により、複数のラインセンサにて白基準板１２を読み取って得られる情報に基づいてシェーディング補正を行なう（シェーディング補正実行ステップ）（Ｓ９０４）。

上述の画像読取装置での処理における各ステップは、ＭＥＭＯＲＹ８０２に格納されている画像濃度補正プログラムをＣＰＵ８０１に実行させることにより実現されるものである。

なお、上述の各実施の形態では、副走査方向に移動する走査光学系により導かれる光を、固定的に配置されるラインセンサで受光する構成の画像読取装置を例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、複数のラインセンサを副走査方向（図１における水平方向を向くＨ方向）に一体的に移動させて原稿の画像を読み取る構成の画像読取装置に対しても本発明は適用可能である。

すなわち、本発明に係る画像読取装置は、所定方向において互いに異なる位置に配置され、所定方向に一体的に移動することにより、読み取り対象物上の画像を読み取る複数のラインセンサと、シェーディング補正を行なうために複数のラインセンサにより所定の白基準板を読み取る際に、前記複数のラインセンサそれぞれによる白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する読取制御部とを備えてなる構成とすることもできる。

本実施の形態では装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等プログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のＯＳ（オペレーティング・システム）等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。

上述のように、本実施の形態によれば、白基準板の読取範囲を従来に比べて短縮することができ、良好な白基準データを得ることができる画像読取装置を提供することができる。また、本実施の形態による画像読取装置において、汚れ検知技術を用いることにより、良好な白基準データを得ることができる自動白基準読取位置調整を行なうことができる。

本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。

以上に詳述したように本発明によれば、シェーディング補正において適正な白基準値の取得を実現することのできる技術を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態による画像読取装置Ｍの概略構成について説明するための概略構成図である。 制御基板１１の構成について説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態による画像読取装置ＭにおけるＣＣＤラインセンサ９の概略構成図である。 各フォトダイオードアレイ、シフトゲート、アナログシフトレジスタ、出力ＡＭＰの配置について説明するための図である。 本実施の形態におけるＣＣＤラインセンサにおけるフォトダイオードアレイの画素サイズについて説明するための図である。 本実施の形態による画像読取装置における処理の流れについて説明するための図である。 本実施の形態による画像読取装置Ｍについて説明するための機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態による画像読取装置におけるシェーディング補正の処理の流れを示すフローチャートである。 従来の画像読取装置によるシェーディング補正時の各ラインセンサの読み取り範囲を示した図である。 図９に示した従来の読み取り方法により、実際に白基準データを読み取る範囲を、白基準板の断面に対応付けて示す図である。 本発明の第１の実施の形態による画像読取装置における、各ラインセンサの読取範囲と読取タイミングを示す図である。 図１１に示した読み取り方法により、実際に白基準データを読み取る範囲を、白基準板の断面に対応付けて示す図である。 白基準板上の一箇所に汚れが付着している場合の白基準板読取断面図である。 白基準板上の二箇所に汚れが付着している場合の白基準板読取断面図である。 図１３に示す白基準板を、従来方式の読取範囲ラインＬ１分だけ読み取った場合を示す図である。 良好な白基準データを得るために、読取範囲を移動した様子を示す図である。 図１３に示す白基準板を、本実施の形態による読取範囲ラインＬ２だけ読み取った場合を示す図である。 良好な白基準データを得るために、読取範囲を移動した様子を示す図である。 本実施の形態による白基準板の読み取り位置の調整処理について説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における白基準板の読み取り位置の調整処理について説明するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態における白基準板の読み取り位置の調整処理について説明するためのフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態における白基準板の読み取り位置の調整処理について説明するためのフローチャートである。 上述の各実施の形態による画像読取装置における処理（画像濃度補正方法）の大まかな流れについて説明するためのフローチャートである。

符号の説明

Ｍ 画像読取装置、９Ｒ ＲＥＤラインセンサ、９Ｇ ＧＲＥＥＮラインセンサ、９Ｂ ＢＬＵＥラインセンサ、９Ｋ ＢＬＡＣＫラインセンサ、１０１ 汚れ検知部、１０２ 読取領域変更部、１０３ 読取制御部、８０１ ＣＰＵ、８０２ ＭＥＭＯＲＹ、８０３ 制御部。

Claims (16)

1. 副走査方向において互いに異なる位置に配置され、前記副走査方向に移動する走査光学系により導かれる読み取り対象面からの反射光を読み取る複数のラインセンサと、
   シェーディング補正を行なうために前記複数のラインセンサにより所定の白基準板を読み取る際に、前記複数のラインセンサそれぞれによる前記白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する読取制御部と
   を備えてなる画像読取装置。
2. 請求項１に記載の画像読取装置において、
   前記読取制御部は、前記所定方向における前記複数のラインセンサ間の距離に基づいて、前記複数のラインセンサそれぞれによる前記白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する画像読取装置。
3. 請求項１に記載の画像読取装置において、
   前記読取制御部は、前記所定方向における前記複数のラインセンサの移動速度に基づいて、前記複数のラインセンサそれぞれによる前記白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する画像読取装置。
4. 請求項１に記載の画像読取装置において、
   前記所定の白基準板上の読取領域における汚れを検知する汚れ検知部と、
   前記汚れ検知部にて汚れが検知される場合に、前記複数のラインセンサによる読取領域を該汚れを含まない領域に変更させる読取領域変更部と
   を備える画像読取装置。
5. 請求項１に記載の画像読取装置において、
   前記汚れ検知部は、前記画像読取装置における電源投入時に前記所定の白基準板上の汚れを検知する画像読取装置。
6. 請求項１に記載の画像読取装置において、
   前記汚れ検知部は、前記画像読取装置における読み取り動作開始時に前記所定の白基準板上の汚れを検知する画像読取装置。
7. 請求項１に記載の画像読取装置において、
   前記汚れ検知部は、前回の前記読取領域変更部による読取領域の変更から所定時間経過後に前記所定の白基準板上の汚れを検知する画像読取装置。
8. 請求項１に記載の画像読取装置において、
   前記汚れ検知部は、前回の前記読取領域変更部による読取領域の変更から所定枚数読み取り後に前記所定の白基準板上の汚れを検知する画像読取装置。
9. 副走査方向において互いに異なる位置に配置され、前記副走査方向に移動する走査光学系により導かれる読み取り対象面からの反射光を読み取る複数のラインセンサを備える画像読取装置における画像濃度補正方法であって、
   シェーディング補正を行なうために前記複数のラインセンサにより所定の白基準板を読み取る際に、前記複数のラインセンサそれぞれによる前記白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する読取制御ステップと、
   前記読取制御ステップにおける制御により、前記複数のラインセンサにて前記白基準板を読み取って得られる情報に基づいてシェーディング補正を行なうシェーディング補正実行ステップと
   を備えてなる画像濃度補正方法。
10. 請求項９に記載の画像濃度補正方法において、
    前記読取制御ステップは、前記所定方向における前記複数のラインセンサ間の距離に基づいて、前記複数のラインセンサそれぞれによる前記白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する画像濃度補正方法。
11. 請求項９に記載の画像濃度補正方法において、
    前記読取制御ステップは、前記所定方向における前記複数のラインセンサの移動速度に基づいて、前記複数のラインセンサそれぞれによる前記白基準板上の読み取り領域が略同じとなるように、各ラインセンサでの画像読み取りタイミングを制御する画像濃度補正方法。
12. 請求項９に記載の画像濃度補正方法において、
    前記所定の白基準板上の読取領域における汚れを検知する汚れ検知ステップと、
    前記汚れ検知ステップにて汚れが検知される場合に、前記複数のラインセンサによる読取領域を該汚れを含まない領域に変更させる読取領域変更ステップと
    を備える画像濃度補正方法。
13. 請求項９に記載の画像濃度補正方法において、
    前記汚れ検知ステップは、前記画像読取装置における電源投入時に前記所定の白基準板上の汚れを検知する画像濃度補正方法。
14. 請求項９に記載の画像濃度補正方法において、
    前記汚れ検知ステップは、前記画像読取装置における読み取り動作開始時に前記所定の白基準板上の汚れを検知する画像濃度補正方法。
15. 請求項９に記載の画像濃度補正方法において、
    前記汚れ検知ステップは、前回の前記読取領域変更ステップによる読取領域の変更から所定時間経過後に前記所定の白基準板上の汚れを検知する画像濃度補正方法。
16. 請求項９に記載の画像濃度補正方法において、
    前記汚れ検知ステップは、前回の前記読取領域変更ステップによる読取領域の変更から所定枚数読み取り後に前記所定の白基準板上の汚れを検知する画像濃度補正方法。

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