JP2012060493A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 読み取り画像の解像度の劣化を低減した画像読取装置を提供する。
【解決手段】 画像読取装置１０であって、主走査方向Ｘに平行に配置された複数の画素列１３０を有し、複数の画素列１３０の光蓄積タイミングを独立して変更可能であり、原稿の画像を主走査方向にライン状に読み取るカラーラインセンサ１２６と、原稿の画像に光を照射し、反射光をカラーラインセンサに結像させる光学系１２３と、カラーラインセンサにより原稿の画像を主走査方向に直交する副走査方向Ｙに読み取るために、原稿と光学系とを副走査方向に相対移動させる移動手段１２７、１００と、副走査方向の色ずれを補正するための補正パラメータを記憶する記憶手段２０９と、記憶手段に記憶された補正パラメータに従ってカラーラインセンサの光蓄積タイミングを色毎に変更することによって副走査方向の色ずれを補正する色ずれ補正手段２０８を有する画像読取装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は、原稿の画像を読み取る画像読取装置に関する。

３本のラインセンサを備えたデジタル複写機、ファクシミリ、スキャナなどのカラー画像読取装置が従来知られている。これらの装置では、３本のラインセンサでそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の色情報を読み取るために、カラーフィルタをラインセンサまでの光路上に配置して色情報を認識させる。
このような構成の場合、ラインセンサが色毎に離れて配置されているため、原稿上の同じ位置を読み取った場合でも副走査方向に色ずれが発生し、かつ設計値に対してばらつきを持つ場合がある事が知られている。その原因は、画像読取装置内に使われるレンズの色収差、原稿搬送時のモータ速度ムラ、ラインセンサ、ミラーなどの読み取りユニットの原稿搬送時の振動、搬送ぶれなどが考えられる。

このような色ずれに対し、特許文献１では、副走査方向への移動速度ムラを検出するために光学系の移動位置を検出するロータリーエンコーダを用い、ロータリーエンコーダによって検出された読取位置ずれを信号処理により補間する。
特許文献２では、ラインセンサの副走査方向の走査速度の変化による位置ずれを、ライン単位の整数の位置ずれを補正する整数処理部と、１ライン未満の小数単位の位置ずれを補間演算にて補正する小数部補正部とを用いて補正する。
特許文献３では、ラインセンサの蓄積時間を色成分毎に変化させることによって生ずる読取位置ずれを補間演算によって補正する。
特許文献４では、ラインセンサの副走査方向の走査速度の変化による位置ずれを、相互相関関数演算手段を用いて補正する。相互相関関数演算手段は、リサンプリング手段の任意の１色の補間された画像情報と他色の補間された画像情報との相関関数を演算し、求められた相関関数のピーク値、ピーク位置及び合計値を演算する。

特開平５−２２７３７０号公報 特開２０００−２２４４１７号公報 特開２０００−００４３６７号公報 特開平８−１３９９４９号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３の発明では、読取位置ずれの補正は、補間演算処理によって行われている。この補間演算処理において、例えば、単純な線形補間処理で行った場合を想定すると、以下の問題が生じる。
今、Ａというラインに対して＋０．５画素の位置ずれがあった場合に、−０．５画素の位置ずれをＡラインに対し行うと、Ａ’＝Ａ×０．５＋（Ａ−１）×０．５という演算を行う事となる。ここで、Ａ’は、位置ずれ補正後のＡラインの画像情報であり、Ａ−１はＡラインの１ライン前のデータである。
この演算を行った場合、例えばＡラインが２５５（白）、Ａ−１ラインが０（黒）というデータであれば、Ａ’＝１２７．５（グレー）となり、読取解像度が劣化（画像がぼける）してしまうことがある。
また、特許文献４では、正確な補間処理が可能となるが、処理が複雑となり回路規模が増大し装置のコストアップを招く問題点があった。
本発明は、読み取り画像の解像度の劣化を低減した画像読取装置を提供する。

上記課題を解決するに、本発明の画像読取装置は、主走査方向に平行に配置された複数の画素列を有し、前記複数の画素列の光蓄積タイミングを独立して変更可能であり、原稿の画像を前記主走査方向にライン状に読み取るカラーラインセンサと、該原稿の該画像に光を照射し、反射光を前記カラーラインセンサに結像させる光学系と、前記カラーラインセンサにより該原稿の該画像を前記主走査方向に直交する副走査方向に読み取るために、該原稿と前記光学系とを前記副走査方向に相対移動させる移動手段と、前記副走査方向の色ずれを補正するための補正パラメータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記補正パラメータに従って前記カラーラインセンサの光蓄積タイミングを色毎に変更することによって前記副走査方向の該色ずれを補正する色ずれ補正手段を有する。

画像読取装置内に使われるレンズの色収差や原稿搬送時のモータ速度ムラや、ラインセンサ、ミラーなどの読取ユニットの原稿搬送時の振動、搬送ぶれなどによる副走査方向の色ずれを補正することが可能となる。これにより、複雑な補間演算処理を行わないため回路規模の増大を招くことがない。また、カラーラインセンサの光蓄積タイミングを変更することで副走査方向の色ずれを補正するため、読み取り画像の解像度が劣化することのない補正が可能となる。

自動原稿給送装置を有する画像読取装置を示す図である。 ＣＣＤラインセンサの構成を示す図である。 画像読取装置の制御部の構成を示す図である。 整数ライン数分の位置ずれ（色ずれ）を補正する際の模式図である。 タイミングジェネレータ回路の構成を示す図である。 色ずれ現象の具体例を示す図である。 電子シャッタ信号のタイミングを示す図である。 整数ライン数分の色ずれ補正後の読取値を示す図である。 色ずれ測定値を求める検査方法を示すフローチャートである。 色ずれ測定値に従って副走査方向の色ずれを補正する画像読取方法を示すフローチャート。

図１は、自動原稿給送装置１００を有する画像読取装置１０を示す図である。

自動原稿給送装置（移動手段）１００は、原稿１０２を積載する原稿トレイ１０１を有する。原稿トレイ１０１の原稿給送方向の下流側に、給紙ローラ１０３が設けられている。給紙ローラ１０３は、分離搬送ローラ１０４と同じ駆動源に接続され、その回転に連れて回転し、原稿を給送する。

給紙ローラ１０３は、原稿のセット作業を阻害しないように、通常は、ホームポジションである上方の位置に退避している。給紙動作が開始されると、給紙ローラ１０３は、下降して原稿１０２の上面に当接する。給紙ローラ１０３は、アーム（不図示）に軸支されており、アームが揺動することにより上下に移動する。

分離搬送従動ローラ１０５は、分離搬送ローラ１０４に対向して配置されている。分離搬送従動ローラ１０５は、分離搬送ローラ１０４に対して押圧されて分離部を形成している。分離搬送従動ローラ１０５は、分離搬送ローラ１０４より僅かに摩擦が少ないゴム材等から形成されており、分離搬送ローラ１０４と協働して、給紙ローラ１０３によって給送される原稿１０２を捌いて１枚ずつ分離し搬送する。

レジストローラ１０６及びレジスト従動ローラ１０７は、分離部で分離された原稿の先端を揃える。静止したレジストローラ対１０６及び１０７のニップ部に向けて分離した原稿の先端を突き当て、原稿にループを生じさせて、原稿の先端を揃える。そして、リードローラ１０８およびリード従動ローラ１０９は、原稿を流し読みガラス１１６へ向けて搬送する。白色のプラテンガイド１１０は、流し読みガラス１１６に対向して配置されている。

固体撮像素子としてのＣＣＤラインセンサ１２６（カラーラインセンサ）は、流し読みガラス１１６上を通過する原稿１０２の表面の画像を赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色で読み取る。ＣＣＤラインセンサ１２６の詳細構成については後述する。流し読みガラス１１６に隣接して配置されたジャンプ台１１５は、流し読みガラス１１６から原稿１０２をすくい上げる。リード排出ローラ１１１およびリード排出従動ローラ１１２は、原稿を排出ローラ１１３へ向けて搬送する。ＣＣＤラインセンサ１２６による原稿１０２の画像読取が終了すると、排出ローラ１１３は、原稿を排紙トレイ１１４上へ排出する。
自動原稿給送装置１００は、ＣＣＤラインセンサ１２６により原稿１０２の画像を主走査方向に直交する副走査方向Ｙに読み取るために、原稿１０２と光学系（後述する第１ミラー台１２３）とを副走査方向Ｙに相対移動させる移動手段である。

画像読取装置１０の本体１１７は、原稿の表面（読取面）に対して光を照射するランプ（光源）１１９、および原稿１０２からの反射光をレンズ１２５およびＣＣＤラインセンサ１２６へ導くミラー１２０、１２１、１２２を有する。ランプ１１９およびミラー１２０は、第１ミラー台１２３に取り付けられている。また、ミラー１２１、１２２は、第２ミラー台１２４に取り付けられている。

第１ミラー台（光学系）１２３及び第２ミラー台１２４は、ワイヤ（不図示）によって駆動モータ（移動手段）１２７と結合され、駆動モータ１２７の回転駆動により原稿台ガラス１１８と平行に移動する。駆動モータ１２７は、ＣＣＤラインセンサ１２６により原稿１０２の画像を主走査方向に直交する副走査方向Ｙに読み取るために、原稿１０２と光学系（第１ミラー台１２３）とを副走査方向Ｙに相対移動させる移動手段である。
原稿１０２からの反射光は、ミラー１２０、１２１、１２２を介してレンズ１２５に導かれ、レンズ１２５によってＣＣＤラインセンサ１２６の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の画素列（受光部）に結像される。ＣＣＤラインセンサ１２６は、結像した反射光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の画素列の受光素子で光電変換し、入射光量に応じた電気信号（画像情報）を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の出力端子からそれぞれ出力する。

画像読取装置１０は、２つのモードで原稿１０２の画像を読み取ることができる。１つのモードは、原稿１０２を原稿台ガラス１１８上に載置し、第１ミラー台１２３および第２ミラー台１２４を移動させながら原稿１０２の画像を読み取る原稿固定読取モードである。もう１つのモードは、第１ミラー台１２３および第２ミラー台１２４を停止させた状態で、自動原稿給送装置１００によって原稿１０２を給送させながら、流し読みガラス１１６の位置で原稿の画像を読み取るモード（以下、「流し読みモード」という。）である。

次に、図２を用いて、ＣＣＤラインセンサ１２６について説明する。図２は、ＣＣＤラインセンサの構成を示す図である。
ＣＣＤラインセンサ１２６は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色のそれぞれについて、７５００画素が矢印Ｘで示す主走査方向に平行に直線状に配列された画素列１３０（１３０Ｒ、１３０Ｇ、及び１３０Ｂ）を有する。１画素の間隔は１０μｍである。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色の画素列１３０Ｒ、１３０Ｇ、及び１３０Ｂの矢印Ｙで示す副走査方向の間隔は、２０μｍである。これにより、Ａ４原稿（主走査方向の幅は、７０１６画素である。）をカラー６００ｄｐｉの解像度で読み取るようにレンズ１２５の光学倍率が設定されている。
なお、上記画素数は一例である。副走査方向Ｙは、主走査方向Ｘに直交している。

ＣＣＤラインセンサ１２６は、１ラインの先頭を示す信号であるＴＲＧ信号を入力するＴＲＧ信号入力端子１２８を有する。また、ＣＣＤラインセンサ１２６は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の画素列１３０Ｒ、１３０Ｇ、及び１３０Ｂの１ライン分の蓄積時間をそれぞれ制御するために、電子シャッタ信号入力端子１２９Ｒ、１２９Ｇ、及び１２９Ｂを有する。「蓄積時間」とは、光によって発生した電荷を蓄積する時間のことである。蓄積される電荷量は蓄積時間に比例する。
電子シャッタ信号入力端子１２９Ｒ、１２９Ｇ、及び１２９Ｂへ入力される電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢは、画素列１３０Ｒ、１３０Ｇ、及び１３０Ｂのそれぞれの蓄積時間の開始及び停止を制御する。ここで、光蓄積タイミングは、複数の画素列１３０Ｒ、１３０Ｇ、及び１３０Ｂのそれぞれの光蓄積（蓄積時間）を開始するタイミングである。
ＣＣＤラインセンサ１２６は、主走査方向Ｘに平行に配置された複数の画素列１３０を有し、複数の画素列１３０の光蓄積タイミングを独立して変更可能であり、原稿１０２の画像を主走査方向Ｘにライン状に読み取るカラーラインセンサである。

図３は、画像読取装置１０の制御部２００の構成を示す図である。制御部２００は、画像読取コントローラ２０６を有する。画像読取コントローラ２０６は、タイミングジェネレータ回路２０８、シェーディング補正回路２０２（２０２Ｒ、２０２Ｇ、２０２Ｂ）、及びラインメモリ２０３（２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂ）に電気的に接続されている。

タイミングジェネレータ回路（色ずれ補正手段）２０８は、ＣＣＤラインセンサ１２６のＴＲＧ信号入力端子１２８へＴＲＧ信号（制御信号）を出力する。また、タイミングジェネレータ回路２０８は、ＣＣＤラインセンサ１２６の電子シャッタ信号入力端子１２９Ｒ、１２９Ｇ、及び１２９Ｂへ電子シャッタ信号（制御信号）Ｒ、Ｇ、及びＢをそれぞれ出力する。タイミングジェネレータ回路２０８の詳細は、後述する。
Ａ／Ｄコンバータ回路２０１（２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂ）は、ＣＣＤラインセンサ１２６に電気的に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ回路２０１は、ＣＣＤラインセンサ１２６により読み取られたアナログ画像情報を、デジタル画像情報に変換する。
シェーディング補正回路２０２Ｒ、２０２Ｇ、及び２０２Ｂは、それぞれのＡ／Ｄコンバータ回路２０１Ｒ、２０１Ｇ、及び２０１Ｂに電気的に接続されている。
シェーディング補正回路２０２は、Ａ／Ｄコンバータ回路２０１により変換されたデジタル画像情報を、シェーディング補正する。シェーディング補正回路２０２では、ランプ１１９の光量のばらつき及びＣＣＤラインセンサ１２６の感度のばらつきを補正するために、ＣＣＤラインセンサ１２６の画素毎にゲイン設定及びオフセット補正を行うことができる。
これによって、シェーディング補正回路２０２は、主走査方向の全域に渡り読取特性が均一になるように、デジタル画像情報を補正する。

ラインメモリ（遅延記憶装置）２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂは、それぞれのシェーディング補正回路２０２Ｒ、２０２Ｇ、及び２０２Ｂに電気的に接続されている。ラインメモリ２０３のそれぞれは、４ライン分のデジタル画像情報を保持することができる。ラインメモリ２０３は、画像読取コントローラ２０６からの指示に従って、情報転送ライン２０５へ指定されたライン数分の時間だけ遅延させた画像情報を転送することができる。
これによって、ラインメモリ２０３は、ＣＣＤラインセンサ１２６の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色の画素列の整数ライン数分の位置ずれ（色ずれ）を補正することができる。
すなわち、ラインメモリ２０３は、ＣＣＤラインセンサ１２６の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色の画素列の副走査方向Ｙの間隔（本実施例では、２ライン分の間隔）に起因する副走査方向の色ずれを補正する間隔補正手段である。
本実施例において、ラインメモリ２０３は、画素列の副走査方向Ｙの間隔が整数ライン数であるとして、整数ライン数分の時間だけ遅延させて画像情報を転送するように構成されている。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。画素列の副走査方向Ｙの間隔は、かならずしも整数ライン数単位である必要はない。したがって、ラインメモリ２０３は、複数の画素列の間隔に対応する時間だけ遅延させて画像情報を出力するように構成されていればよい。
図４は、整数ライン数分の位置ずれ（色ずれ）を補正する際の模式図である。整数ライン数分の位置ずれ（色ずれ）は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色の画素列の間隔に起因するものである。図４の上側は、整数ライン数分の位置ずれを補正する前の読み取りラインの位置ずれを示している。図４の下側は、整数ライン数分の位置ずれを補正した後に読み取りラインが整合している様子を示している。
図２に示したように、ＣＣＤラインセンサ１２６の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の画素列は、副走査方向Ｙに２画素（２ライン）の間隔で配置されている。図４の上側に示すように、ＣＣＤラインセンサ１２６の青（Ｂ）の画素列がＢ１ラインの画像情報を読み取っているときに、緑（Ｇ）の画素列は、２ライン前のＧ−１ラインの画像情報を読み取っている。また、赤（Ｒ）の画素列は、４ライン前のＲ−３ラインの画像情報を読み取っている。
このような整数ライン数分の画像情報の位置ずれを補正するために、図４の下側に示すように、ラインメモリ２０３Ｂは、４ライン数分に対応する時間の遅延の後にＢ１ラインの画像情報を出力する。ラインメモリ２０３Ｇは、２ライン数分に対応する時間の遅延の後にＧ１ラインの画像情報を出力する。このように整数ライン数分の位置ずれが補正された画像情報は、ラインメモリ２０３から情報転送ライン２０５を介してプリンタなどの出力機器へ出力される。

画像読取コントローラ２０６は、上述の素子を制御するメインＣＰＵである。画像読取コントローラ２０６は、各素子と制御用Ｉ／Ｏインターフェイスを介して接続されており、画像読取動作の全体を制御する。

不揮発性ＲＡＭ（記憶装置）２０９は、画像読取コントローラ２０６に電気的に接続されている。不揮発性ＲＡＭ２０９は、画像読取装置１０の固有の情報をバックアップする目的で使用される。不揮発性ＲＡＭ２０９は、装置の出荷前に工場などで検査された際の色ずれの情報（副走査方向の色ずれを補正するための補正パラメータ）を記憶している。
画像読取時に、画像読取コントローラ２０６は、不揮発性ＲＡＭ２０９に記憶された情報を読み出し、各構成部品への制御パラメータを変更することができる。また、操作部２０７からのユーザー指示によって画像読取コントローラ２０６は、画像読取装置１０を制御して画像を読み取る。
画像読取コントローラ２０６は、画像読取装置１０の自動原稿給送装置１００の給紙ローラ１０３、リードローラ１０８、リード排出ローラ１１１、及び排出ローラ１１３、及び本体１１７のランプ１１９及び駆動モータ１２７を制御する。

画像読取装置１０で原稿固定読取モードを行う際の色ずれ発生メカニズムについて説明する。Ａ４原稿を１秒で読み取る際の駆動モータ１２７の駆動速度は、光学系（第１ミラー台１２３）の副走査方向Ｙへの移動速度が以下のようになるように設定される。即ち、Ａ４原稿の副走査方向Ｙの長さは２１０ミリメートルであるから、光学系の副走査方向Ｙへの移動速度は、２１０ミリメートル/１秒＝２１０ｍｍ／ｓｅｃである。
また、ＣＣＤラインセンサ１２６の１ライン当たりの時間は、以下のように設定される。即ち、解像度が６００ｄｐｉの場合、１画素当たりの長さは４２．３３３マイクロメートル（μｍ）であるから、Ａ４原稿の副走査方向Ｙの画素数は２１０ｍｍ／４２．３３３μｍ＝４９６０画素である。よって、ＣＣＤラインセンサ１２６の１ライン当たりの時間は、１秒/４９６０≒２０１．６１３マイクロ秒（μｓｅｃ）となる。
よって、画像読取コントローラ２０６は、タイミングジェネレータ回路２０８を制御してＣＣＤラインセンサ１２６のＴＲＧ信号入力端子１２８へ２０１．６１３μｓｅｃ（１ライン当たりの時間）の間隔でＴＲＧ信号を入力する制御を行う。

図５は、タイミングジェネレータ回路２０８の構成を示す図である。図５を参照して、タイミングジェネレータ回路（色ずれ補正手段）２０８について説明する。タイミングジェネレータ回路２０８は、画像読取コントローラ２０６からＴＲＧ信号周期設定、及び電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢのそれぞれの開始及び終了位置設定の指示を受ける。
カウンタ５０２は、発振器５０１からのクロック信号をカウントする。カウンタ５０２のカウント値が画像読取コントローラ２０６からのＴＲＧ信号周期設定と一致した際にＴＲＧ信号をＣＣＤラインセンサ１２６へ出力する。このようにして、上記１ライン当たりの時間をカウントしている。
また、デコーダ５０３、５０４、及び５０５は、カウンタ５０２のカウント値と電子シャッタ信号の開始及び終了位置設定とのコンペアマッチを発生させ、電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、およびＢをＣＣＤラインセンサ１２６へ出力する。このようにして、ＣＣＤラインセンサ１２６は、Ａ４原稿を６００ｄｐｉの解像度で読み取る。

ＣＣＤラインセンサ１２６には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色の画素列１３０Ｒ、１３０Ｇ、及び１３０Ｂが副走査方向Ｙに２ライン（２画素）の間隔をもって配置されている。したがって、ＣＣＤラインセンサ１２６は、原稿上の同一ラインの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の画像情報を、副走査方向Ｙに２ライン（２画素）分の時間間隔をもって読み取る。
Ａ４原稿の画像を６００ｄｐｉの解像度で読み取る場合、原稿上での１画素の長さは、４２．３３３μｍである。レンズ１２５は、原稿上の長さ４２．３３３μｍの１画素を、ＣＣＤラインセンサ１２６上の長さ１０μｍの１画素上に、結像させる倍率に設定されている。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の画素列１３０Ｒ、１３０Ｇ、及び１３０Ｂは、理想的に２ライン間隔となるように、ＣＣＤラインセンサ１２６上に副走査方向Ｙに２０μｍの間隔で配置されている。

ここで、駆動モータ（駆動源）１２７の製造上のばらつきなどによって、光学系（第１ミラー台１２３）の副走査方向Ｙへの移動速度が＋１％変動した場合を考える。
この場合、副走査方向Ｙへの移動速度は、２１２．１ｍｍ／ｓｅｃとなる。２１０ｍｍの長さを読み取る時間は、（２１０ｍｍ／ｓｅｃ）／（２１２．１ｍｍ／ｓｅｃ）＝０．９９ｓｅｃとなる。よって、本来であれば、１ライン当たりの時間２０１．６１３μｓｅｃも１％だけ短くする必要がある。しかし、１ライン当たりの時間を短くせず、且つ、駆動モータ１２７の移動速度の調整が行えない場合には、読み取った画像情報の副走査方向Ｙの倍率が縮小されたように見える結果となる。
つまり、Ａ４原稿の副走査方向Ｙの長さは、本来、２１０ｍｍの長さとして読み取られなければならないのであるが、２１０ｍｍ×０．９９＝２０７．９ｍｍの長さとして読み取られてしまうこととなる。

ＣＣＤラインセンサ１２６は、３色の画素列１３０Ｒ、１３０Ｇ、及び１３０Ｂが副走査方向Ｙに２ラインの間隔をもって配置されている。駆動モータ１２７の製造上のばらつきなどによって、光学系の副走査方向Ｙへの移動速度が変動すると、原稿の長さが１％だけ縮小されて読み取られたのと同様に、この２ラインの間隔も、１％だけ縮小される。よって、本来であれば２ラインの間隔であるはずの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色の画素列のライン間隔が１．９８ラインとなる。

ここで、図４に示したように、青（Ｂ）を４ライン分、緑（Ｇ）を２ライン分遅延させることによって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色の画素列の２ライン間隔に起因する整数ライン分の位置ずれを補正した例を考える。上記のように、駆動モータ１２７の移動速度の変動により２ライン間隔が１．９８ライン間隔になってしまった場合、整数ライン数分（２ライン）の補正を行っても、２ラインと１．９８ラインの差である０．０２ライン数分の位置ずれを生じる。上記差の小数部の端数により、画像上に色ずれ現象が発生する。

図６は、色ずれ現象の具体例を説明するための図である。図６（ａ）は、原稿に描かれた３ライン間隔の黒線を示す図である。図６（ｂ）は、記録媒体に形成された画像の副走査方向Ｙの色ずれを示す図である。読み取った画像情報に、ラインの小数単位分だけ副走査方向Ｙの位置ずれがある場合、ラインメモリ２０３（２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂ）によって画素列の整数ライン数分の位置ずれを補正しても、図６（ｂ）に示すように、色ずれした画像が形成される。
ここでは、現象をわかりやすくするために、緑（Ｇ）と青（Ｂ）の間の間隔、及び青（Ｂ）と赤（Ｒ）の間の間隔が、それぞれ０．２５ライン（０．２５画素）分の位置ずれがある場合における画像の色ずれを示している。副走査方向Ｙにラインの小数単位分だけ位置ずれが発生したことにより、図６（ｂ）に示すように、本来の原稿になかった疑色（色ずれ）が発生してしまう。

また、副走査方向Ｙの色ずれは、上で説明したような駆動モータ１２７による副走査方向Ｙへの移動速度のばらつきだけに起因するものではない。画像読取装置１０の光学部品、レンズ１２５による色収差、レンズ１２５の寸法誤差、ＣＣＤラインセンサ１２６とレンズ１２５との配置位置のばらつき、ミラー１２０〜１２２の配置位置のばらつきなどによっても設計理想値との誤差が発生し色ずれが発生する。これは、上述の先行技術によっても知られている。

ここまで、原稿固定読取モードを行う際の色ずれ発生メカニズムについて述べたが、色ずれは自動原稿給送装置１００によって給送される原稿１０２を読み取る流し読みモードにおいても発生する。即ち、駆動モータ１２７による副走査方向Ｙの移動速度のばらつきと同様の現象が自動原稿給送装置１００によって給送される原稿１０２の給送速度（副走査方向Ｙの移動速度）のばらつきによって発生する。また、副走査方向Ｙの移動速度以外の画像読取装置１０の光学部品による副走査方向Ｙの色ずれは、原稿固定読取モードと同様に、流し読みモードでも発生する。

＜実施例１＞
本発明の特徴であるＣＣＤラインセンサ１２６の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色の画素列１３０Ｒ、１３０Ｇ、及び１３０Ｂの光蓄積タイミングをそれぞれ独立して制御することによる副走査方向Ｙの小数単位の色ずれ補正の原理について説明する。これまで説明してきた色ずれの発生メカニズムは、ＣＣＤラインセンサ１２６の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色の画素列１３０Ｒ、１３０Ｇ、及び１３０Ｂの光蓄積タイミングが同じであることを前提としている。本実施例の光蓄積タイミングの詳細について以下に説明する。

図７は、電子シャッタ信号のタイミングを示す図である。画像読取コントローラ２０６により制御されるタイミングジェネレータ回路２０８から出力された電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢは、ＣＣＤラインセンサ１２６の電子シャッタ信号入力端子１２９Ｒ，１２９Ｇ，１２９Ｂへそれぞれ入力される。
図７（ａ）に、ＣＣＤラインセンサ１２６の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の３色の光蓄積タイミングが同じ場合の１ラインの先頭を示すＴＲＧ信号と、各色の１ラインの蓄積時間を制御するための電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢとの関係を示す。
図７（ａ）のＴＲＧ信号は、１ライン当たりの時間２０１．６１３μｓｅｃを示すパルスである。また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の画素列１３０Ｒ、１３０Ｇ、及び１３０Ｂは、電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢがそれぞれＬｏｗレベルの際に、それぞれの色の光を蓄積する。そして、次の１ラインの先頭を示すＴＲＧ信号を受けたときに、それぞれの出力端子に各色の蓄積された光読み取り画像情報を７５００画素分出力する。よって、図７（ａ）に示す例では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の全てが同じタイミングで光を蓄積している。

ここで、副走査方向Ｙに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の読取位置がずれているというのは、各色の光を受光するタイミング（原稿画像を取り込むタイミング；蓄積時間）がずれているのと等しいということがわかる。副走査方向Ｙに所定の移動速度で原稿の画像を読み取っているため、位置がずれていることは仮想的には読み取り開始タイミングがずれていることに相当する。

本実施例では、この原理を利用し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の光蓄積タイミングを1ライン以内の小数ライン単位で位置ずれしている分だけずらすことで、小数ライン単位の色ずれを補正する制御を行う。つまり、本実施例では、タイミングジェネレータ回路２０８は、ラインメモリ２０３により補正される副走査方向Ｙの色ずれを除いた副走査方向Ｙの色ずれを補正する。

ラインメモリ２０３Ｒ、２０３Ｇ、及び２０３Ｂによって整数ライン分の位置ずれを補正した後に残る画像の色ずれが、例えば、緑（Ｇ）を基準とした際に、青（Ｂ）が＋０．１画素ずれており、赤（Ｒ）が−０．１画素ずれている場合を想定する。この場合、２０１．６１３μｓｅｃが１画素に相当するので、０．１画素ずらすためには電子シャッタ信号を２０１．６１３μｓｅｃ×０．１＝２０．１６１３μｓｅｃだけずらせば良い。
図７（ａ）は、光蓄積タイミングを変更する前のタイミングチャートである。図７（ｂ）は、光蓄積タイミングを変更した後のタイミングチャートである。図７（ｂ）（タイミング変更後のタイミングチャート）に示すように、緑（Ｇ）を基準として、青（Ｂ）を＋２０．１６１３μｓｅｃずらし、赤（Ｒ）を−２０．１６１３μｓｅｃずらしている。

電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢのタイミング（光蓄積タイミング）を画素列１３０毎に独立して変更することにより、１ライン当たりの時間内における光蓄積時間の“重心”のタイミングを色毎に色ずれ量に合わせた分だけ変更することができる。よって、小数ライン単位の色ずれ補正が可能となる。

次に、上記構成を用いて、色ずれを補正する際の動作について説明する。色ずれ量は、上述したように装置毎の製造上のばらつきによって変わるため、工場出荷時に装置毎の固有値を検査で確認する。製造上のばらつきによって色ずれが０．１画素、０．２画素、あるいは０．０５画素の装置もあるため、装置毎に補正の最適値が異なる。よって、工場出荷時に各装置の色ずれの確認を行うことを想定している。

工場出荷時に色ずれ量を検出して、その検出された色ずれ量を色ずれ測定値（補正パラメータ）として不揮発性ＲＡＭ２０９にバックアップしておく。色ずれ測定値は、レンズ（光学系）の色収差や原稿搬送時のモータ（移動手段）の速度ムラや、ラインセンサ、ミラーなどの読取ユニット（光学系）の原稿搬送時の振動、搬送ぶれに起因する副走査方向Ｙの色ずれに対応する値である。
画像読取コントローラ２０６は、画像読取開始前に不揮発性ＲＡＭ２０９にバックアップされた色ずれ測定値を読み込む。画像読取コントローラ２０６は、色ずれ測定値に基づいて、タイミングジェネレータ回路２０８を制御して、ＣＣＤラインセンサ１２６への電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢの開始タイミングを設定する。これによって、電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢの開始タイミングは、各装置に合った最適設定値に設定される。電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢの開始タイミングは、光蓄積時間の重心のタイミングの差に基づいて決定することができる。

工場出荷時の色ずれ量の測定には、図６に示すような複数の黒線が印字された検査チャートを読み込み、各色の読取値の重心のずれを検出することで行う。ラインメモリ２０３Ｒ、２０３Ｇ、及び２０３Ｂによって整数ライン数分の色ずれを補正した後に残る各色の読取値の重心のずれを検出する。
図８は、整数ライン数分の色ずれ補正後の読取値を示す図である。各黒線における各色の重心位置のずれの平均値を色ずれ測定値（黒線の数が多ければ多いほど色ずれ測定値の信頼性が上がる）として不揮発性ＲＡＭ２０９にバックアップする。色ずれ測定値は、複数の画素列１３０のそれぞれの光蓄積時間の重心のタイミングの差（重心位置のずれ）に従って決定される値である。

各色の重心位置のずれの平均値（色ずれ測定値）の測定は、情報転送ライン２０５に接続された検査装置によって行われる。検査装置によって測定された色ずれ測定値（補正パラメータ）は、操作部２０７によって入力され、不揮発性ＲＡＭ２０９にバックアップされる。

原稿固定読取モード及び流し読みモードのそれぞれについて色ずれ測定値の測定を行ない、原稿固定読取モードの色ずれ測定値及び流し読みモードの色ずれ測定値を不揮発性ＲＡＭ２０９にバックアップする。図９は、色ずれ測定値を求める検査方法を示すフローチャートである。図９を用いて、色ずれ測定値を求める検査方法を説明する。

画像読取コントローラ２０６は、検査チャートを原稿台ガラス１１８上に載置するように促すメッセージを、操作部２０７の表示部に出力（視覚表示、音声表示）する（ステップＳ９０１）。工場検査者は、検査チャートを原稿台ガラス１１８上に載置したことを操作部２０７から入力する（ステップＳ９０２）。検査チャートが原稿台ガラス１１８上に載置されると（ステップＳ９０２のＹＥＳ）、画像読取コントローラ２０６は、原稿固定読取モードにて検査チャートを読み込む制御を行う（ステップＳ９０３）。情報転送ライン２０５に接続された検査装置により、色ずれ測定値を算出する（ステップＳ９０４）。
工場検査者は、検査装置からの色ずれ測定値を、操作部２０７から入力する（ステップＳ９０５）。画像読取コントローラ２０６は、色ずれ測定値の入力が終了したかどうかを判断する（ステップＳ９０６）。色ずれ測定値の入力が終了したら（ステップＳ９０６のＹＥＳ）、入力された色ずれ測定値を原稿固定読取モード用色ずれ測定値として不揮発性ＲＡＭ２０９にバックアップする（ステップＳ９０７）。

次に、画像読取コントローラ２０６は、検査チャートを原稿トレイ１０１上に載置するように促すメッセージを、操作部２０７の表示部に出力（視覚表示、音声表示）する（ステップＳ９０８）。工場検査者は、検査チャートを原稿トレイ１０１上に載置したことを操作部２０７から入力する（ステップＳ９０９）。検査チャートが原稿トレイ１０１上に載置されると（ステップ９０９のＹＥＳ）、画像読取コントローラ２０６は、流し読みモードにて検査チャートを読み込む制御を行う（ステップＳ９１０）。情報転送ライン２０５に接続された検査装置により、色ずれ測定値を算出する（ステップＳ９１１）。
工場検査者は、検査装置からの色ずれ測定値を、操作部２０７から入力する（ステップＳ９１２）。画像読取コントローラ２０６は、色ずれ測定値の入力が終了したかどうかを判断する（ステップＳ９１３）。色ずれ測定値の入力が終了したら（ステップＳ９１４のＹＥＳ）、入力された色ずれ測定値を流し読みモード用色ずれ測定値として不揮発性ＲＡＭ２０９にバックアップする（ステップＳ９１４）。

次に、このようにして検査された色ずれ測定値に従って副走査方向の色ずれを補正する画像読取方法を説明する。
図１０は、色ずれ測定値に従って副走査方向の色ずれを補正する画像読取方法を示すフローチャートである。画像読取コントローラ２０６は、操作部２０７により原稿固定読取モード又は流し読みモードのいずれが指定されたかを検出し、指定された読取モードにて画像読取動作を開始する（ステップＳ１００１）。

ステップＳ１００１で原稿固定読取モードを指定された場合に、画像読取コントローラ２０６は、不揮発性ＲＡＭ２０９から原稿固定読取モード用色ずれ測定値を読み出す（ステップＳ１００２）。画像読取コントローラ２０６は、不揮発性ＲＡＭ２０９から読み出した原稿固定読取モード用色ずれ測定値に従って、ラインメモリ２０３Ｒ、２０３Ｇ、及び２０３Ｂ、及びタイミングジェネレータ回路２０８を制御する（ステップＳ１００３）。画像読取コントローラ２０６は、ラインメモリ２０３Ｒ、２０３Ｇ、及び２０３Ｂを制御して、整数ライン数分の色ずれ補正に必要な設定を行う。
また、画像読取コントローラ２０６は、原稿固定読取モード用色ずれ測定値に従って、タイミングジェネレータ回路２０８から出力される電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢの出力タイミングを変更することにより、小数単位分の色ずれ補正に必要な設定を行う。次に、画像読取コントローラ２０６は、駆動モータ１２７、ランプ１１９、Ａ／Ｄコンバータ回路２０１、シェーディング補正回路２０２を制御して、原稿台ガラス１１８上に載置された原稿の画像を読み取る制御を行う（ステップＳ１００４）。

一方、ステップＳ１００１で流し読みモードを指定された場合に、画像読取コントローラ２０６は、不揮発性ＲＡＭ２０９から流し読みモード用色ずれ測定値を読み出す（ステップＳ１００５）。画像読取コントローラ２０６は、不揮発性ＲＡＭ２０９から読み出した流し読みモード用色ずれ測定値に従って、ラインメモリ２０３Ｒ、２０３Ｇ、及び２０３Ｂ、及びタイミングジェネレータ回路２０８を制御する（ステップＳ１００６）。画像読取コントローラ２０６は、ラインメモリ２０３Ｒ、２０３Ｇ、及び２０３Ｂを制御して、整数ライン数分の色ずれ補正に必要な設定を行う。
また、画像読取コントローラ２０６は、流し読みモード用色ずれ測定値に従って、タイミングジェネレータ回路２０８から出力される電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢの出力タイミングを変更することにより、小数単位分の色ずれ補正に必要な設定を行う。次に、画像読取コントローラ２０６は、給紙ローラ１０３、リードローラ１０８、リード排出ローラ１１１、排出ローラ１１３、ランプ１１９、Ａ／Ｄコンバータ回路２０１、及びシェーディング補正回路２０２を制御する。これにより、原稿トレイ１０１上の原稿１０２を流し読みガラス１１６へ搬送し、流し読みガラス１１６の位置（読取位置）で原稿１０２の画像を読み取る制御を行う（ステップＳ１００７）。

このようにして、線形補間等の解像度が落ちるような処理を行わずに、簡単な構成で小数単位の副走査方向の色ずれを補正した画像読取が可能となる。

＜実施例２＞
実施例１では、色ずれ量は装置毎の製造ばらつきによって変わるため、工場出荷時に装置毎の固有値を検査で確認する。工場出荷時に測定した色ずれ測定値は、不揮発性ＲＡＭ２０９にバックアップされる。画像読取コントローラ２０６は、画像読取開始前に、色ずれ測定値に従って、タイミングジェネレータ回路２０８を制御して、ＣＣＤラインセンサ１２６への電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢの開始タイミングを各装置にあった最適設定値に設定する。
しかし、画像読取装置の製造コストを低減するために、工場出荷時に装置毎の固有値を検査する検査工程を省略する場合にも、本発明は適応可能である。

本実施例では、工場出荷時に個々の画像読取装置１０の色ずれ測定値を検査するのではなく、画像読取装置１０の設計段階で、色ずれのばらつきの中心値を測定する。この色ずれ中心値（補正パラメータ）を不揮発性ＲＡＭ２０９にバックアップする。色ずれ中心値は、レンズ（光学系）の色収差や原稿搬送時のモータ（移動手段）の速度ムラや、ラインセンサ、ミラーなどの読取ユニット（光学系）の原稿搬送時の振動、搬送ぶれに起因する副走査方向Ｙの色ずれに対応する値である。
画像読取コントローラ２０６は、画像読取開始前に、不揮発性ＲＡＭ２０９から色ずれ中心値を読み込む。画像読取コントローラ２０６は、色ずれ中心値に従ってタイミングジェネレータ回路２０８を制御して、ＣＣＤラインセンサ１２６への電子シャッタ信号Ｒ、Ｇ、及びＢの開始タイミングを設定する。色ずれ中心値は、複数の画素列１３０のそれぞれの光蓄積時間の重心のタイミングの差（重心位置のずれ）に従って決定される値である。

また、本発明においては、情報転送ライン２０５からの実際の出力画像をユーザーに視認してもらい、ユーザーにより操作部２０７から色ずれ量（補正パラメータ）を入力してもらってもよい。ユーザーが入力した色ずれ量は、不揮発性ＲＡＭ２０９にバックアップされる。このような構成によれば、工場出荷後の使用劣化等による色ずれ量の変化に対しても対応可能となる。

＜その他の実施例＞
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して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）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０ 画像読取装置
１００ 自動原稿給送装置（移動手段）
１２３ 第１ミラー台（光学系）
１２６ ＣＣＤラインセンサ（カラーラインセンサ）
１２７ 駆動モータ（移動手段）
１３０Ｒ 赤（Ｒ）の画素列
１３０Ｇ 緑（Ｇ）の画素列
１３０Ｂ 青（Ｂ）の画素列
２０３ ラインメモリ
２０６ 画像読取コントローラ
２０８ タイミングジェネレータ回路（色ずれ補正手段）
２０９ 不揮発性ＲＡＭ（記憶手段）

Claims (7)

1. 主走査方向に平行に配置された複数の画素列を有し、前記複数の画素列の光蓄積タイミングを独立して変更可能であり、原稿の画像を前記主走査方向にライン状に読み取るカラーラインセンサと、
   該原稿の該画像に光を照射し、反射光を前記カラーラインセンサに結像させる光学系と、
   前記カラーラインセンサにより該原稿の該画像を前記主走査方向に直交する副走査方向に読み取るために、該原稿と前記光学系とを前記副走査方向に相対移動させる移動手段と、
   前記副走査方向の色ずれを補正するための補正パラメータを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記補正パラメータに従って前記カラーラインセンサの光蓄積タイミングを色毎に変更することによって前記副走査方向の該色ずれを補正する色ずれ補正手段を有することを特徴とする画像読取装置。
2. さらに、前記カラーラインセンサの前記複数の画素列の前記副走査方向の間隔に起因する前記副走査方向の該色ずれを補正する間隔補正手段を有し、
   前記色ずれ補正手段は、前記間隔補正手段により補正される前記副走査方向の該色ずれを除いた前記副走査方向の該色ずれを補正することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記間隔補正手段は、前記カラーラインセンサからの画像情報を保持し、前記複数の画素列の前記間隔に対応する時間だけ遅延させて前記画像情報を出力する遅延記憶装置であることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記補正パラメータは、前記光学系および前記移動手段に起因する前記副走査方向の該色ずれに対応する値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像読取装置。
5. 前記補正パラメータは、前記複数の画素列のそれぞれの光蓄積時間の重心のタイミングに従って決定される値であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像読取装置。
6. 前記光蓄積タイミングは、前記複数の画素列のそれぞれの光蓄積を開始するタイミングであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像読取装置。
7. 前記移動手段は、該原稿を前記副走査方向に給送する自動原稿給送装置、又は、前記光学系の光源を前記副走査方向に移動させる駆動モータであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像読取装置。

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