JP2009218669A - 原稿読み取り装置および原稿読み取り装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿読み取り装置における、ゲイン値およびオフセット値の決定処理に起因する原稿読み取り時間の短縮。
【解決手段】ＣＰＵ３１は読み取り実行要求の入力を検出すると、メモリ３２から既定ゲイン値および既定オフセット値を読み出し、既定ゲイン値および既定オフセット値を用いて測定した最高輝度値が基準範囲内に収まっているか否かを判定する。ＣＰＵ３１は最高輝度値が基準範囲内に収まっている場合には、メモリ３２から読み出した既定ゲイン値および既定オフセット値を用いて原稿の読み取り処理を実行する。
【選択図】図５

Description

本発明は、点発光源を発光源として有する光源装置を備える原稿読み取り装置および原稿読み取り装置の制御方法に関する。

原稿読み取り装置、例えば、スキャナ、では、光源装置から原稿に対して照射された光の反射光または透過光を、イメージセンサ、例えば、ＣＣＤによって受光することによって、原稿の読み取りが実行される。原稿読み取りに際しては、白基準および黒基準を決定するための処理として、いわゆる初期化処理が実行される。白基準の決定に当たっては、光源装置から原稿に照射される最大輝度、すなわち、白色に対応する信号値が、イメージセンサの読み取り可能範囲を超えないよう（出力信号値が飽和しないよう）、光源装置に対する入力信号のゲイン値が決定される。黒基準の決定に当たっては、イメージセンサに対して光源装置からの照射光が入力されない条件下において、黒色に対応する信号値が出力されるよう、光源装置に対する入力信号のオフセット値が決定される。従来の原稿読み取り装置では、その特性上、照射光輝度が一定値を取り難い冷陰極放電管が用いられていたこともあり、原稿読み取りの際には、その都度、初期化処理が実行されていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−５７５７８号公報

しかしながら、白基準および黒基準を決定するための初期化処理は時間を要する処理であり、原稿読み取りの都度、初期化処理を実行すると、原稿読み取りに時間を要するという問題がある。一方で、適切に白基準および黒基準が決定されない場合には、原稿の読み取りが実行できない、あるいは、原稿読み取り結果の質の低下を招くという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、原稿読み取り装置における、ゲイン値およびオフセット値の決定処理に起因する原稿読み取り時間の短縮を目的とする。

上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は以下の種々の態様を採る。

第１の態様は、原稿読み取り装置を提供する。第１の態様に係る原稿読み取り装置は、発光ダイオードを発光源とする光源装置と、原稿を読み取り、読み取り信号を出力する原稿読み取り部と、前記読み取り信号の処理に適用される、既定ゲイン値と既定オフセット値とを格納する記憶部と、最大輝度値を測定する処理であって、前記格納されている既定ゲイン値と既定オフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用することにより、最大輝度値を測定する最大輝度値測定部と、前記測定された最大輝度値が、予め定められている基準範囲に含まれている場合には、前記格納されている既定ゲイン値と既定オフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用して、原稿読み取り処理を実行する原稿読み取り処理部とを備える。

第１の態様に係る原稿読み取り装置によれば、発光ダイオードを発光源として備え、既定ゲイン値と既定オフセット値とを適用して測定された最大輝度値が、予め定められている基準範囲に含まれている場合には、読み取り信号に対して、既定ゲイン値と既定オフセット値とを適用して、原稿読み取り処理を実行するので、ゲイン値およびオフセット値の決定処理に起因する原稿読み取り時間を短縮することができる。

第１の態様に係る原稿読み取り装置はさらに、ゲイン値とオフセット値とを算出する算出部を備え、前記算出部は、前記記憶部に前記既定ゲイン値と既定オフセット値とが格納されていない場合には、ゲイン値とオフセット値とを算出して、前記既定ゲイン値および既定オフセット値として前記記憶部に格納し、前記原稿読み取り処理部は、前記算出された前記ゲイン値とオフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用して、原稿読み取り処理を実行しても良い。この場合には、記憶部に既定ゲイン値と既定オフセット値とが格納されていない場合であっても、原稿の読み取り処理を実行することができると共に、記憶部に既定ゲイン値と既定オフセット値とを格納することができる。

第１の態様に係る原稿読み取り装置はさらに、ゲイン値とオフセット値とを算出する算出部を備え、前記算出部は、前記原稿読み取り装置の起動時に、ゲイン値とオフセット値とを算出して、前記既定ゲイン値および既定オフセット値として前記記憶部に格納し、前記原稿読み取り処理部は、前記算出された前記ゲイン値とオフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用して、原稿読み取り処理を実行しても良い。この場合には、原稿読み取り装置の起動時に算出されたゲイン値とオフセット値とが既定ゲイン値および既定オフセット値として記憶部に格納されるので、原稿読み取り時におけるゲイン値およびオフセット値の決定処理が不要となり、原稿読み取り時間を短縮することができる。

第１の態様に係る原稿読み取り装置において、前記算出部は、白基準決定処理において前記ゲイン値を算出し、黒基準決定処理において前記オフセット値を算出しても良い。この場合には、原稿読み取り装置において一般的に行われている各処理を実行することによって、ゲイン値およびオフセット値を算出することができる。

第１の態様に係る原稿読み取り装置において、前記測定された最大輝度値が、予め定められている基準範囲に含まれない場合には、前記算出部は、ゲイン値とオフセット値とを算出して、前記既定ゲイン値および既定オフセット値として前記記憶部に格納し、前記原稿読み取り処理部は、前記算出された前記ゲイン値とオフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用して、原稿読み取り処理を実行しても良い。この場合には、原稿読み取り結果の画質の低下を抑制又は防止することができる。

第１の態様に係る原稿読み取り装置において、走査条件が所定条件を満たす場合には、前記算出部は、前記記憶部に前記既定ゲイン値および既定オフセット値が格納されているか否かにかかわらずゲイン値とオフセット値とを算出し、前記原稿読み取り処理部は、前記算出された前記ゲイン値とオフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用して、原稿読み取り処理を実行しても良い。この場合には、原稿読み取り結果の画質を優先させた読み取り処理を実行することができる。

第１の態様に係る原稿読み取り装置において、前記走査条件は、走査解像度であり、前記所定条件は、前記走査解像度が所定解像度以上の場合であっても良い。この場合には、原稿読み取り結果の画質が優先される条件下において、原稿読み取り結果の画質を優先させた読み取り処理を実行することができる。

第１の態様に係る原稿読み取り装置において、前記最大輝度値の測定は、前記原稿読み取り部が前記白基準決定処理において用いられる白色基準板を読み取ることによって出力される読み取り信号を用いても良い。この場合には、白基準決定処理と同一の基準に基づいて、最大輝度値が基準範囲内に含まれているか否かを判定することができる。

第２の態様は、発光ダイオードを発光源として備える原稿読み取り装置の制御方法を提供する。第２の態様に係る原稿読み取り装置の制御方法は、記憶部に格納され、原稿読み取り部から出力される読み取り信号の処理に適用される、予め定められた既定ゲイン値と既定オフセット値とを取得し、前記格納されている既定ゲイン値と既定オフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用し、前記最大輝度値測定用信号における最大輝度値を測定し、前記測定した最大輝度値が、予め定められている基準範囲に含まれている場合には、前記読み取り信号に対して、前記格納されている既定ゲイン値と既定オフセット値とを適用して、原稿読み取り処理を実行することを備える。

第２の態様に係る原稿読み取り装置の制御方法によれば、第１の態様に係る原稿読み取り装置と同様の作用効果を得ることができると共に、第１の態様に係る原稿読み取り装置と同様にして種々の態様にて実現され得る。さらに、第２の態様は、コンピュータプログラム、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤといったコンピュータ読み取り可能媒体に記録されたコンピュータプログラムとしても実現され得る。

以下、本発明に係る原稿読み取り装置について、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。

・原稿読み取り装置の構成
図１は本実施例に係る原稿読み取り装置の概略構成を模式的に示す説明図である。図２は本実施例に係る原稿読み取り装置が備える枠体を反射用光源装置の照射面から見た説明図である。本実施例に係る原稿読み取り装置１０は、反射用光源装置１２、原稿載置ガラス１１１、原稿カバー１１２、走査ユニット１３、可動ミラーユニット１４、光学レンズユニット１５、撮像ユニット１６、透過用光源装置２０、制御装置３０を備えている。

透過用光源装置２０は、ネガフィルム、ポジフィルムといった透過原稿に対して用いられる光源装置である。透過用光源装置２０には、可視光光源と赤外光光源とが備えられており、両光源は、透過原稿に対して同一の開口部から光を射出する。透過用光源装置２０の詳細な構成は後述する。透過用光源装置２０は原稿カバー１１２内に、反射用光源装置１２は走査ユニット１３内に配置されている。透過用光源装置２０は、図示しない駆動機構によって、走査ユニット１３と連動して、原稿カバー１１２内において矢印方向（副走査方向）に移動することができる。

本実施例では、図３に示すように、各光源装置１２、２０における発光源として、点発光源であると共に、時間経過に伴い光量変化しない発光ダイオードＬＤが用いられている。図３は本実施例の光源装置における発光源としての発光ダイオード配置の一例を概念的に示す説明図である。すなわち、各光源装置１２、２０は、各点灯時においてばらつきのない光量を提供することができると共に、各点灯時において点灯開始から消灯までの期間にわたりばらつきのない光量を提供することができる。発光ダイオードＬＤの輝度は、駆動デューティー比（パルス電流波形幅）を調整することによって調整される。なお、発光ダイオードＬＤは、側面発光型、頂面発光型のいずれのタイプであっても良い。

走査ユニット１３には、反射用光源装置１２の他に反射鏡１３１が備えられている。走査ユニット１３は、図示しない駆動機構によって、矢印方向に移動して、原稿載置ガラス１２１上に載置されている原稿４０を走査して、原稿４０の読み取り処理を実行する。

原稿載置ガラス１２１を指示する枠体１１の走査ユニット１３との対向面には、図２に示すように、後述する白基準決定処理に用いられる白基準板１１４が備えられている。より具体的には、枠体１１における走査ユニット１３のホームポジション近傍に白基準板１１４が接着されている。白基準板１１４には、後述する位置補正処理において用いられる基準点１１４ａが２点備えられている。

可動ミラーユニット１４は反射鏡１４１、１４２を備えている。可動ミラーユニット１４もまた、走査ユニット１３と連動して、図示しない駆動機構によって、原稿読み取りの際には矢印方向へ移動する。駆動機構としては、例えば、タイミングベルトを用いた周知の駆動機構を用いることができる。

光学レンズユニット１５は、１または複数のレンズを備え、可動ミラーユニット１４から入力された光を撮像ユニット１６上に集光させる。本実施例における光学レンズユニット１５は、撮像ユニット１６上における赤外光の焦点位置と可視光の焦点位置のずれを低減させる焦点性能を有している。すなわち、可視光と、可視光よりも波長の長い赤外光とを用いた場合に、波長の相違による撮像ユニット１６上における焦点位置のずれを抑制するレンズ性能を有している。

撮像ユニット１６は、原稿読み取り部として機能する、受光量に応じた電圧値を読み取り信号として出力する半導体素子であり、一般的に、入射光を電荷に変換する受光素子と、受光素子において発生した電荷を転送するための素子を備える。撮像ユニット１６としては、例えば、転送回路に電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いたＣＣＤセンサ、相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）を用いたＣＭＯＳセンサを用いることができる。本実施例では、図４に示すように、撮像ユニット１６には、主走査方向および副走査方向に複数の受光素子ＰＩＸが配列されており、各受光素子ＰＩＸに対しては、例えば、主走査方向のライン毎にＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタが装着されている。図４は本実施例における撮像ユニットの受光素子配列の一例を概念的に示す説明図である。また、主走査方向に配列されている受光素子のうち、両端のいくつかの受光素子ＯＢＰは、常時、原稿からの反射光または透過光が入射しない光学的黒画素（オプティカルブラック）として機能し、常時、光学的な黒に相当する信号を出力する。光学的黒画素ＯＢＰは、後述する黒基準決定処理において、光学的な黒基準を決定するために用いられる。

制御装置３０は、透過用光源装置２０における可視光光源、赤外光光源のオン・オフ、反射用光源装置１２のオン・オフ、走査ユニット１３および可動ミラーユニット１４の動作を制御する。制御装置３０は、撮像ユニット１６を介して読み取った原稿４０の画像データを取得する。

制御装置３０は、図５に示すように、双方向バス３４によって相互に接続されている中央処理装置（ＣＰＵ）３１、メモリ３２、入出力インターフェース３３を備えている。図５は本実施例に係る原稿読み取り装置が備える制御部の機能構成を示す説明図である。入出力インターフェース３３は、透過用光源装置２０、反射用光源装置１２、走査ユニット１３、可動ミラーユニット１４および撮像ユニット１６と接続されている。制御装置３０は、更に、原稿を読み取った結果として撮像ユニット１６から出力されるＲ、Ｇ、Ｂ各色のアナログ信号のゲインおよびオフセットを調整するためのアナログフロントエンド回路３５、アナログフロントエンド回路３５においてゲインおよびオフセットが調整されたアナログ信号をディジタル信号に変換するためのＡＤ変換回路３６、各光源装置１２、２０に対する駆動電流を増幅するための増幅回路３７を備えている。

ＣＰＵ３１は、メモリ３２に格納されている各種プログラム、モジュールを実行する。メモリ３２は、例えば、揮発性、不揮発性の記憶素子、ハードディスクドライブといった大容量記憶装置を含む。撮像ユニット１６によって読み取られ、生成された画像データはメモリ３２に記録される。メモリ３２は、初期化処理を実行するための初期化処理実行モジュールＭ１、原稿読み取り処理を実行する原稿読み取り処理モジュールＭ２、最大輝度値を測定する最大輝度値測定モジュールＭ３、直前の初期化処理において決定されたゲイン値およびオフセット値を格納するゲイン・オフセット条件格納テーブルＴ１を格納している。ＣＰＵ３１が初期化処理実行モジュールＭ１を実行することによって算出部が実現され、原稿読み取り処理実行モジュールＭ２を実行することによって、原稿読み取り処理部が実現され、最大輝度値測定モジュールＭ３を実行することによって最大輝度値測定部が実現される。ゲイン・オフセット条件格納テーブルＴ１には、直前の初期化処理、あるいは、白基準決定処理および黒基準決定処理において決定されたゲイン値およびオフセット値が既定ゲイン値および既定オフセット値として格納される。なお、原稿読み取り装置１０の起動時には、起動時初期化処理によって得られたゲイン値およびオフセット値を既定ゲイン値および既定オフセット値としてゲイン・オフセット条件格納テーブルＴ１に格納するようにしても良い。起動時初期化処理は、一般的に、原稿読み取り装置１０の起動時に必ず実行される処理であり、原稿読み取り時間には直接影響しない初期化処理だからである。

ＣＰＵ３１は、初期化処理実行モジュールＭ１を実行することによって、初期化処理を実行する。具体的には、白基準決定処理、黒基準決定処理、位置（倍率）補正処理およびシェーディング処理が実行される。なお、原稿読み取り装置１０の起動時に実行される起動時初期化処理においては、白基準決定処理、黒基準決定処理および位置（倍率）補正処理のみを実行し、原稿の読み取りを実行する前に実行される走査時初期化処理では、白基準決定処理、黒基準決定処理およびシェーディング処理のみが実行されても良い。

白基準決定処理では、例えば、原稿読み取り装置１０に予め備えられている、白基準板１１４からの反射光に基づき撮像ユニット１６から出力されたＲＧＢ各色の信号の最大値を、所定の信号値以下とするためにアナログフロントエンド回路３５におけるゲイン量が決定される。すなわち、アナログフロントエンド回路３５に入力された入力信号に対して適用すべきゲイン値が決定される。ここで、信号レベルが８ビット（０〜２５５）で表される場合には、例えば、所定の信号値は２３０±１０であり、ＲＧＢ各色のアナログ信号について、アナログフロントエンド回路３５から出力される信号値が所定の信号値の範囲に収まるまでゲイン値の調整が繰り返し実行される。白基準決定処理に用いられるアナログ信号は、例えば、走査ユニット１３が、副走査方向へ４ライン分移動することによって得られた読取信号を平均した信号である。

黒基準決定処理では、光学的黒画素ＯＢＰからの入力信号に基づき撮像ユニット１６から出力されたＲＧＢ各色の信号値を、所定の信号値範囲とするためにアナログフロントエンド回路３５におけるオフセット量が調整される。すなわち、アナログフロントエンド回路３５に入力された入力信号に対して適用すべきオフセット値が決定される。ここで、信号レベルが８ビット（０〜２５５）で表される場合には、例えば、所定の信号値範囲は４〜６であり、ＲＧＢ各色のアナログ信号について、アナログフロントエンド回路３５から出力される信号値が所定の信号値範囲に収まるまでオフセット値の調整が繰り返し実行される。黒基準決定処理に用いられるアナログ信号は、例えば、走査ユニット１３が、副走査方向へ４ライン分移動することによって得られた読取信号を平均した信号である。

位置補正処理では、例えば、原稿読み取り装置１０の枠体１１の白基準板１１４に予め備えられている基準点１１４ａを読み取って得られた画像が用いられる。具体的には、２点用意されている基準点１１４ａ間の距離が、予め規定されている距離と同値となるように画像の拡大率または縮小率が決定される。さらに、走査開始位置（原点位置）から基準点１１４ａまでの走査ユニット１３の移動距離（モータの駆動ステップ数）が算出され、算出されたモータ駆動ステップ数を用いて走査ユニット１３が原稿載置ガラス１２１の端部まで移動すべきモータ駆動ステップ数が補正される。

位置補正処理ではさらに、基準点１１４ａ読み取り時における露光量が撮像ユニット１６の飽和露光量に達しているか否かが判定される。露光量は、一般的に、位置補正時露光時間と反射用光源装置１２の輝度の積として得られる。既述のように、反射用光源装置１２の輝度は、発光ダイオードの駆動デューティー比を変更することによって変更させることができる。したがって、先ず、既定の駆動デューティー比を用いた輝度によって撮像ユニット１６が飽和するか否かを判定し、飽和しなければ、原稿読み取り時には現在の駆動デューティー比を用いて発光ダイオードが駆動される。

一方、現在設定されている駆動デューティー比を用いた輝度では、撮像ユニット１６が飽和してしまう場合には、駆動デューティー比を段階的に変更（例えば、１００％から小さく）し、撮像ユニット１６が飽和しない駆動デューティー比を得る。なお、露光量の判定にあたっては、例えば、ＲＧＢ各色のうち、最も露光時間が長くなる色成分のＣＣＤセンサについてのみ判定処理並びにデューティー比の調整が実行されれば良い。

シェーディング処理は、当業者に良く知られた処理であり、撮像ユニット１６が備える各画素間における読み取り誤差が補正される。例えば、白基準板１１４を用いて各画素間における白色の誤差の補正が実行される。

ＣＰＵ３１は、原稿読み取り処理モジュールＭ２を実行することによって、原稿の読み取り処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ３１は、最大輝度値測定モジュールＭ３を実行することによって得られた最大輝度値が所定の基準範囲内に含まれるか否かを判定し、得られた最大輝度値が所定の基準範囲内に含まれる場合には、撮像ユニット１６を介して原稿を読み取って得られた読み取り信号に対して、メモリ３２に格納されている既定ゲイン値および既定オフセット値を適用して信号を調整する。一方、ＣＰＵ３１は、得られた最大輝度値が所定の基準範囲内に含まれていない場合には、初期化処理モジュールＭ１を実行して、最大輝度値が所定の基準範囲内に含まれるゲイン値およびオフセット値を求め、撮像ユニット１６を介して原稿を読み取って得られた読み取り信号に対して、新たに求められたゲイン値およびオフセット値を適用して信号を調整する。ＣＰＵ３１は、新たに求められたゲイン値およびオフセット値を既定ゲイン値および既定オフセット値としてメモリ３２に格納する。すなわち、古い既定ゲイン値および既定オフセット値は、新しい既定ゲイン値および既定オフセット値によって随時、更新される。

ＣＰＵ３１は、最大輝度値測定モジュールＭ３を実行することによって、最大輝度値の測定を実行する。具体的には、ＣＰＵ３１は、撮像ユニット１６を介して、白基準決定処理において用いられる白基準板１１４を読み取り、得られた読み取り信号に対して、メモリ３２に格納されている既定ゲイン値および既定オフセット値を適用して信号を調整する。ＣＰＵ３１は、調整された信号に含まれる最大輝度値を求める。既定ゲイン値を決定する白基準決定処理において用いられる白基準板１１４を用いて最大輝度値が求められるので、共通の条件下で最大輝度値が基準範囲内に収まっているか否かを判定することができる。したがって、既定ゲイン値の適否を合理的且つ精度良く判定することができる。

図６〜図８を参照して本実施例における原稿読取処理について説明する。図６は本実施例に係る原稿読み取り装置によって実行される原稿読取処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。図７は本実施例における白色基準決定処理および黒基準決定処理の処理手順を示すフローチャートである。図８は白色基準決定処理および黒基準決定処理におけるゲイン調整およびオフセット調整の概念を模式的に示す説明図である。

ＣＰＵ３１は原稿読み取り装置１０に対して、原稿読み取り要求が入力されると、本処理ルーチンを開始する。ＣＰＵ３１は、メモリ３２のゲイン・オフセット条件格納テーブルＴ１に格納されている既定ゲイン値および既定オフセット値を読み出し（ステップＳ１００）、最大輝度値測定処理を実行する（ステップＳ１１０）。

最大輝度値測定処理では、ＣＰＵ３１は、撮像ユニット１６によって白基準板１１４を１回読み取り、撮像ユニット１６から出力される読み取り信号に対して、先の初期化処理において決定されたゲイン値およびオフセット値を適用する。具体的には、ＣＰＵ３１は、撮像ユニット１６を介して白基準板１１４を４ライン分走査し、その平均値を最大輝度値測定用の読み取り信号として用いる。ここで、白基準板１１４の走査は１度だけ行われるので、白基準決定処理と比較して処理に要する時間は大幅に短縮される。ＣＰＵ３１は、最大輝度値測定用の読み取り信号をアナログフロントエンド回路３５に入力し、最大輝度値測定用の読み取り信号に対して既定ゲイン値および既定オフセット値を適用する。この結果、最大輝度値を測定する際に用いられる信号が生成される。

ＣＰＵ３１は、求められた最高輝度値が予め定められている基準範囲内に収まるか否かを判定する（ステップ１２０）。具体的には、ＣＰＵ３１は、求められた平均の最高輝度値が２３０±１０の基準範囲に収まっているか否かを判定する。

ＣＰＵ３１は、読み取った最大輝度値が基準範囲内に収まっていると判断した場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、走査前の初期化処理をスキップして、シェーディング処理を実行する（ステップＳ１４０）。この結果、ゲイン値を求めるために実行される白基準決定処理およびオフセット値を求めるために実行さえる黒基準決定処理の実行を省略することができる。

ＣＰＵ３１は、読み取った最大輝度値が基準範囲内に収まっていないと判断した場合には（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、ゲイン・オフセット決定処理としての、白基準決定処理および黒基準決定処理を実行する（ステップＳ１３０）。白基準決定処理では、ＣＰＵ３１は、撮像ユニット１６における全ての有効画素によって出力される信号値を読み出し、ＲＧＢ各色の信号値の最大値を求め、求めた最大値が所定の信号レベル（最大信号レベル）を超えないようにアナログフロントエンド回路３５におけるゲイン値を調整する。この結果、白基準（白色）が決定される。

黒基準決定処理では、ＣＰＵ３１は、撮像ユニット１６における光学的黒画素によって出力される信号値を読み出し、ＲＧＢ各色の信号値が所定の信号レベル範囲に収まるようアナログフロントエンド回路３５におけるオフセット値を調整する。この結果、黒基準（黒色）が決定される。

本実施例では、ゲイン値およびオフセット値を決定するために、図７に示すように、白基準決定処理および黒基準決定処理を交互に２回ずつ実行する。白基準決定処理では、白基準板１１４を４ライン分移動した撮像ユニット１６によって取得された信号値の平均最大値が２３０±１０の基準範囲内に収まるようゲイン調整が実行される。具体的には、ゲインは、図８に示す入出力特性線Ｌ１の傾きに相当し、平均最大値が基準値内に収まるよう入出力特性線Ｌ１の傾きが調整される。撮像ユニット１６による白基準板１１４の読み取りは、取得された信号値の平均最大値が基準範囲内に収まるまでトライアンドエラーにて実行されるが、例えば、最大１０回で打ち切られる。

黒基準決定処理では、撮像ユニット１６を４ライン分移動させて、光学的黒画素ＯＢＰから得られる、ゲイン調整後の入力信号の平均値が４〜６の基準範囲内に収まるようオフセット調整が実行される。具体的には、オフセットは、図８に示す入出力特性線Ｌ１と縦軸との交点である切片に相当し、平均値が基準値内に収まるよう入出力特性線Ｌ１の切片が調整される。黒基準決定処理は、例えば、常に８回実行される。以降、白基準決定処理および黒基準決定処理がそれぞれ１回実行される。最終的には、図８において破線で示す調整後の入出力特性線Ｌ１’が得られる。

白基準決定処理および黒基準決定処理の詳細については既述の通りであると共に、当業者によって知られた処理であるから、ここでは簡単な説明に止める。白基準決定処理および黒基準決定処理に要する時間は、走査条件（読み取り解像度）によって変動するものの、例えば、４８００ｄｐｉの条件では、白基準決定処理に要する時間は４〜４．５秒程度、黒基準決定処理に要する時間は３〜３．５秒程度であり、２４００ｄｐｉの条件では、白基準決定処理に要する時間は２．５〜３秒程度、黒基準決定処理に要する時間は１．５〜２秒程度である。このように、白基準決定処理および黒基準決定処理は、トライアンドエラーによって実行される処理であり、一般的に時間を要する処理である一方で、撮像ユニット１６によって、原稿の色調を正しく読み取るために重要な処理である。

ＣＰＵ３１は、白基準決定処理および黒基準決定処理において新たに算出されたゲイン値およびオフセット値を新たな既定ゲイン値および既定オフセット値としてメモリ３２のゲイン・オフセット条件格納テーブルＴ１に格納する。すなわち、ゲイン・オフセット条件格納テーブルＴ１に格納されている既定ゲイン値および既定オフセット値は、初期化処理、特には、白基準決定処理および黒基準決定処理が実行される度に更新される。

ＣＰＵ３１は、シェーディング処理を実行し（ステップＳ１５０）、発光ダイオードを予め設定されている駆動デューティー比で駆動して、原稿の読み取り処理を実行する（ステップ１６０）。

原稿の読み取り処理では、原稿からの反射光に応じて撮像ユニット１６からＲＧＢ各色のアナログ信号が出力されアナログフロントエンド回路３５に入力される。アナログフロントエンド回路３５では、入力されたＲＧＢ各色のアナログ信号に対して、既定ゲイン値および既定オフセット値を用いた、ゲインおよびオフセット調整処理が実行され、調整されたＲＧＢ各色のアナログ信号はＡＤ変換回路３６によってディジタル信号に変換され、所定の画質調整処理が実行された後、読み取り画像データとして、外部機器、例えば、パーソナルコンピュータに対して出力される。

ＣＰＵ３１は、原稿の読み取り処理を終えると、本処理ルーチンを終了する。なお、原稿読み取り要求は、例えば、ユーザが走査実行ボタンを操作することによって、ＣＰＵ３１に対して入力される。

以上説明したように、本実施例に係る原稿読み取り装置１０によれば、原稿の読み取り処理を実行する際に、メモリ３２に格納されている既定ゲイン値および既定オフセット値を用いて得られた最大輝度値が基準範囲に収まっている場合には、既定ゲイン値および既定オフセット値を用いて、原稿読み取り処理を実行するので、原稿読み取りに要する時間を短縮することができる。すなわち、従来、原稿読み取り前には、走査時初期化処理として、ゲイン値およびオフセット値を決定するために、白基準決定処理および黒基準決定処理がその都度行われてきた。しかしながら、白基準決定処理および黒基準決定処理は、一般的に、表１に示すように、原稿読み取り装置１０において実行される他の処理と比較しても、時間を要する処理である。

これに対して、本実施例では、経時的な輝度変化のない発光ダイオードを発光源として備え、起動時初期化処理等によって得られたゲイン値およびオフセット値を予めメモリ３２に既定ゲイン値および既定オフセット値として格納しておき、これら既定ゲイン値および既定オフセット値を用いて最大輝度値が基準範囲内に収まっているか否かの判定を行い、基準範囲内に収まっている場合には、これら既定ゲイン値および既定オフセット値を用いて原稿読み取り処理を実行するので、従来、白基準決定処理および黒基準決定処理に要していた時間に相当する時間分短縮することができる。

また、最大輝度値測定処理では、白基準板１１４を一度だけ走査して最大輝度値を判定するので、白基準板１１４を、例えば、最大で１０回走査する白基準決定処理と比較して、処理に要する時間を大幅に短縮することができる。なお、本実施例では、最大輝度値の測定は、白基準板１１４を用いて実行されているが、例えば、原稿カバー１１２の裏側に貼付されている白色シートを用いて実行されても良い。この場合には、原稿読み取り時と同様に原稿載置ガラス１１１を介した反射光を用いて最大輝度値を判定することが可能となり、原稿読み取り時の条件下に適合した判定を実行することができる。

さらに、既定ゲイン値および既定オフセット値を用いて最大輝度値が基準範囲内に収まってない場合には、白基準決定処理および黒基準決定処理を実行して求められた新たなゲイン値およびオフセット値を用いて原稿読み取り処理を実行するので、読み取り結果として得られる画像データの画質の低下、色調の不整合を抑制または防止することができる。

・その他の実施例：
（１）上記実施例では、走査条件に関わらず、既定ゲイン値および既定オフセット値を用いて得られた最大輝度値が基準範囲内に収まっている場合には白基準決定処理および黒基準決定処理が実行されないが、走査条件に応じて白基準決定処理および黒基準決定処理を実行しても良い。例えば、走査条件として、選択された読み取り解像度が高い場合、ユーザの要求の優先度は、読み取り時間の短縮よりも、得られる画像データの画質にある。したがって、その都度の環境条件に合わせて最適なゲイン値およびオフセット値を決定し、最良の画像データを生成することがユーザの要求に合致する。選択された読み取り解像度が高い場合とは、例えば、原稿読み取り装置１０における最高読み取り解像度が選択された場合である。

（２）上記実施例において、メモリ３２に格納されている既定ゲイン値および既定オフセット値は、原稿読み取り装置１０の起動毎に更新されても良い。この場合には、原稿読み取り装置１０の起動時に実行される起動初期化処理によって求められたゲイン値およびオフセット値が既定ゲイン値および既定オフセット値の初期値としてメモリ３２に格納される。起動初期化処理は原稿読み取り装置１０の起動時に実行される初期化処理であり、原稿読み取り装置１０が起動する毎に既定ゲイン値および既定オフセット値を更新することによって、使用時の環境に則した既定ゲイン値および既定オフセット値を用いることができるからである。

（３）上記実施例では、メモリ３２に予め既定ゲイン値および既定オフセット値が格納されている場合について説明したが、メモリ３２に既定ゲイン値および既定オフセット値が予め格納されていない場合には、最高輝度値測定処理を実行せず、白基準決定処理および黒基準決定処理を実行してゲイン値およびオフセット値を算出し、算出したゲイン値およびオフセット値を既定ゲイン値および既定オフセット値としてメモリ３２に格納しても良い。例えば、起動時に初期化処理を実行しない原稿読み取り装置１０において有用である。また、メモリ３２にから既定ゲイン値および既定オフセット値を読み出すにあたって、既定ゲイン値および既定オフセット値が格納されているか否かを判定し、格納されている場合には上記実施例における処理を、格納されていない場合には本変形例における処理を実行しても良い。この変形例は、メモリ３２に格納されている既定ゲイン値および既定オフセット値が読み出せない場合、例えば、データが壊れている場合等に有用である。

（４）上記実施例では黒基準決定処理にあたって、光学的黒画素ＯＢＰを用いているが、反射用光源装置１２を消灯した状態において黒基準決定処理を実行しても良い。また、シェーディングにおいても、反射用光源装置１２を消灯した状態において黒基準に対する各画素間のばらつきが補正されても良い。

（５）上記実施例では初期化処理として、白基準決定処理、黒基準決定処理、位置補正処理、およびシェーディング処理が説明されているが、これらの処理は、適宜選択可能であると共に、起動時における初期化処理であるか走査時における初期化処理であるかによっても適宜選択可能であることは言うまでもない。

（６）上記実施例において、原稿読み取り前（走査前）に省略可能なゲイン値およびオフセット値の決定処理、すなわち、白基準決定処理および黒基準決定処理は、走査時初期化処理と呼んでも良い。また、上記実施例では、ゲイン値およびオフセット値の決定は、白基準決定処理および黒基準決定処理によって実行されているが、最大輝度値と最小輝度値を決定する処理として実行されても良い。

（７）上記実施例では縮小光学系の原稿読み取り装置を例に取って説明したが、この他にも、密着光学系の原稿読み取り装置においても同様の効果を得ることができる。

（８）上記実施例では、白色の発光ダイオードＬＤを発光源に用いているが、例えば、赤色、緑色、青色の発光ダイオードを光源に用いても良い。

（９）本実施例に係る原稿読み取り装置１０では、走査ユニット１３が移動することによって原稿４０の読み取りが行われているが、固定されている走査ユニット上を原稿４０が移動しても良い。すなわち、原稿と走査ユニット（読み取り部）とが相対的に移動すれば良い。また、原稿とは、文書、画像その他、読み取りの対象となる対象を意味する。

（１０）上記実施例では、原稿読み取り装置１０を例にとって説明したが、この他にも、ファクシミリ、複写機、複合機といった、走査前に露光量の調整が必要な種々の装置に用いることができる。

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

本実施例に係る原稿読み取り装置の概略構成を模式的に示す説明図である。 本実施例に係る原稿読み取り装置が備える枠体を反射用光源装置の照射面から見た説明図である。 本実施例の光源装置における発光源としての発光ダイオード配置の一例を概念的に示す説明図である。 実施例における撮像ユニットの受光素子配列の一例を概念的に示す説明図である。 本実施例に係る原稿読み取り装置が備える制御部の機能構成を示す説明図である。 本実施例に係る原稿読み取り装置によって実行される原稿読取処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。 本実施例における白色基準決定処理および黒基準決定処理の処理手順を示すフローチャートである。 白色基準決定処理および黒基準決定処理におけるゲイン調整およびオフセット調整の概念を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１０…原稿読み取り装置
１１…枠体
１２…反射用光源装置
１３…走査ユニット
１４…可動ミラーユニット
１５…光学レンズユニット
１６…撮像ユニット
２０…透過用光源装置
３０…制御装置
３１…ＣＰＵ
３２…メモリ
３３…入出力インターフェース
３４…双方向バス
３５…アナログフロントエンド回路
３６…ＡＤ変換回路
３７…増幅回路
４０…原稿
１１１…原稿載置ガラス
１１２…原稿カバー
１１４…白基準板
１１４ａ…基準点
１２１…原稿載置ガラス
１３１…反射鏡
１４１…反射鏡
ＬＤ…発光ダイオード
Ｍ１…初期化処理実行モジュール
Ｍ２…原稿読み取り処理モジュール
Ｍ３…最高輝度値測定モジュール
ＯＢＰ…光学的黒画素
ＰＩＸ…受光素子
Ｔ１…ゲイン・オフセット条件テーブル

Claims (9)

1. 原稿読み取り装置であって、
   発光ダイオードを発光源とする光源装置と、
   原稿を読み取り、読み取り信号を出力する原稿読み取り部と、
   前記読み取り信号の処理に適用される、既定ゲイン値と既定オフセット値とを格納する記憶部と、
   前記格納されている既定ゲイン値と既定オフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用することにより最大輝度値を測定する最大輝度値測定部と、
   前記測定された最大輝度値が、予め定められている基準範囲に含まれている場合には、前記格納されている既定ゲイン値と既定オフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用して、原稿読み取り処理を実行する原稿読み取り処理部とを備える、
   原稿読み取り装置。
2. 請求項１に記載の原稿読み取り装置はさらに、
   ゲイン値とオフセット値とを算出する算出部を備え、
   前記算出部は、前記記憶部に前記既定ゲイン値と既定オフセット値とが格納されていない場合には、ゲイン値とオフセット値とを算出して、前記既定ゲイン値および既定オフセット値として前記記憶部に格納し、
   前記原稿読み取り処理部は、前記算出された前記ゲイン値とオフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用して、原稿読み取り処理を実行する原稿読み取り装置。
3. 請求項１に記載の原稿読み取り装置はさらに、
   ゲイン値とオフセット値とを算出する算出部を備え、
   前記算出部は、前記原稿読み取り装置の起動時に、ゲイン値とオフセット値とを算出して、前記既定ゲイン値および既定オフセット値として前記記憶部に格納し、
   前記原稿読み取り処理部は、前記算出された前記ゲイン値とオフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用して、原稿読み取り処理を実行する原稿読み取り装置。
4. 請求項２または３に記載の原稿読み取り装置において、
   前記算出部は、白基準決定処理において前記ゲイン値を算出し、黒基準決定処理において前記オフセット値を算出する原稿読み取り装置。
5. 請求項２から４のいずれかに記載の原稿読み取り装置において、
   前記測定された最大輝度値が、予め定められている基準範囲に含まれない場合には、
   前記算出部は、ゲイン値とオフセット値とを算出して、前記既定ゲイン値および既定オフセット値として前記記憶部に格納し、
   前記原稿読み取り処理部は、前記算出された前記ゲイン値とオフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用して、原稿読み取り処理を実行する原稿読み取り装置。
6. 請求項２から５のいずれかに記載の原稿読み取り装置において、
   走査条件が所定条件を満たす場合には、
   前記算出部は、前記記憶部に前記既定ゲイン値および既定オフセット値が格納されているか否かにかかわらずゲイン値とオフセット値とを算出し、
   前記原稿読み取り処理部は、前記算出された前記ゲイン値とオフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用して、原稿読み取り処理を実行する原稿読み取り装置。
7. 請求項６に記載の原稿読み取り装置において、
   前記走査条件は、走査解像度であり、
   前記所定条件は、前記走査解像度が所定解像度以上の場合である原稿読み取り装置。
8. 請求項４から７のいずれかに記載の原稿読み取り装置において、
   前記最大輝度値の測定は、前記原稿読み取り部が前記白基準決定処理において用いられる白色基準板を読み取ることによって出力される読み取り信号を用いる原稿読み取り装置。
9. 発光ダイオードを発光源として備える原稿読み取り装置の制御方法であって、
   記憶部に格納され、原稿読み取り部から出力される読み取り信号の処理に適用される、予め定められた既定ゲイン値と既定オフセット値とを取得し、
   前記格納されている既定ゲイン値と既定オフセット値とを前記読み取り信号の処理に適用することにより最大輝度値を測定し、
   前記測定した最大輝度値が、予め定められている基準範囲に含まれている場合には、前記読み取り信号に対して、前記格納されている既定ゲイン値と既定オフセット値とを適用して、原稿読み取り処理を実行する原稿読み取り装置の制御方法。

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