JP4201008B2 - 画像入力装置、および画像入力方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像入力装置の技術に関する。

従来から、ＲＧＢ各色のＬＥＤを光源とした光を順に原稿に照射し、反射してきた光をイメージセンサにより光電変換することで、原稿を読み取る画像入力装置が知られている（例えば、特許文献１）。具体的には、特許文献１には、ハンディタイプの画像入力装置が開示されている。この画像入力装置は、原稿上での移動量を検出するエンコーダが設けられ、エンコーダが所定の移動量を検出するとエンコーダパルスを出力する。そして、画像入力装置は、エンコーダパルスが出力されると、ＲＧＢ各色のＬＥＤを順次点灯および消灯させて、１ライン分のデータを読取り、次のエンコーダパルスが入力されるまでＬＥＤを消灯する。

また、イメージセンサを利用した画像入力装置には、イメージセンサおよびＲＧＢ３色のＬＥＤを搭載したキャリッジをエンコーダ付きのＤＣモータでフィードバック制御して駆動させるものがある。このタイプの画像入力装置は、ＤＣモータがキャリッジを１ライン分移動させると（副走査方向に移動させると）、エンコーダが信号を出力する。画像入力装置は、エンコーダからの信号を受け付けるタイミングでシフト信号ＳＨを出力し、副走査１ラインの１色目の反射光の読取を開始する。そして、残りの２色については、タイマを用いて、１色目のシフト信号ＳＨの出力から所定時間後にシフト信号ＳＨを出力して読み取りを行う。

ここで、エンコーダからの信号により、データを読み取る画像入力装置のイメージセンサの動作について、図４を参照しながら説明する。

画像入力装置は、エンコーダからのエッジ信号（ａ１０）を受け付けるタイミングでシフト信号ＳＨ（ａ２０）を出力し、ＲＧＢ各色のうちの１色目（例えば、Ｒ色）のＬＥＤを点灯させ（Ａ３）、所定の蓄積時間（Ｔ１）経過後に消灯する。イメージセンサは、１色目のＬＥＤが点灯している間、受光素子に電荷を蓄積する。イメージセンサは、次のシフト信号ＳＨ（ａ２１）が入力されるタイミングで、蓄積された１色目の電荷（ｄ１）を転送路に出力する。また、画像入力装置は、次のシフト信号ＳＨ（ａ２１）を入力するタイミングで２色目（例えば、Ｇ色）のＬＥＤを所定の蓄積時間（Ｔ１）点灯させる（A４）。イメージセンサは、１色目と同様、２色目のＬＥＤが点灯している間、受光素子に電荷を蓄積し、シフト信号ＳＨ（ａ２２）が入力されると、蓄積された２色目の電荷（ｄ２）を転送路に出力する。また、画像入力装置は、シフト信号ＳＨ（ａ２２）を入力するタイミングで、３色目（例えば、青色）のＬＥＤを所定の蓄積時間（T１）点灯させる（Ａ５）。イメージセンサは、３色目のＬＥＤが点灯している間、受光素子に電荷を蓄積する。イメージセンサは、次のラインのエッジ信号を受けつけるタイミングで出力されたシフト信号（ａ２００）により、蓄積された３色目の電荷（ｄ３）を転送路に出力する。これにより、１ラインが読み取られる。

特開平１１−５５４７１号公報

しかしながら、特許文献１の画像入力装置や上述のモータでキャリッジを駆動させるタイプの画像入力装置は、以下の問題を有している。エンコーダからの信号により、順次ラインのデータを読み取る方式は、１ラインの最後の色のノイズ出力レベルが他の２色に較べて大きくなることがある。具体的には、特許文献１のように手動の場合、副走査の速度が一定にならない。また、モータでキャリッジを移動させる方式は、モータの速度変動により副走査の速度はばらつく。そのため、３色目のＬＥＤが消灯した後、エンコーダからの信号が入力されるまでの時間（図４のＴ１０）が長く延びてしまうことがある。そして、イメージセンサには、ＬＥＤが消灯された後も、外部からの光、周囲の熱などのノイズにより電荷が蓄積される。したがって、３色目のＬＥＤが消灯した後、エンコーダからの信号が入力されるまでの時間が長く延びてしまうと、３色目のＬＥＤに対する電荷だけが多く蓄積されてしまう。その結果、イメージセンサの最後の色のノイズ出力レベル（例えば、図４のｄ３に示す青色のノイズ出力）だけが上がってしまい、画質を低下させてしまう。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、イメージセンサを備えた画像入力装置において、読み取る画像の画質を向上させることにある。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、イメージセンサおよび３種類の光源を搭載したキャリッジを、モータにより原稿の副走査方向に駆動制御して、線順次に原稿を読み取る画像入力装置に適用される。

そして、前記画像入力装置は、前記モータの駆動、前記イメージセンサの動作、および前記３種類の光源の点灯・消灯を制御するコントローラと、前記キャリッジの副走査１ライン分の移動量を検出するとエッジ信号を前記コントローラに出力する検出部と、を備え、前記コントローラは、前記検出部からのエッジ信号を受け付けるたびに、３種類の光源を順次点灯および消灯させ、それぞれの前記光源が点灯している間に蓄積された電荷を、前記イメージセンサから順次読み出し、その後、次のエッジ信号を受け付けるまでの間に蓄積された電荷を前記イメージセンサから廃棄する。

また、前記３種類の光源は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のＬＥＤであることとしてもよい。

また、前記検出部は、前記モータの所定回転を検出するエンコーダであることとしてもよい。

このように、第１の態様によれば、１ラインのデータを読み取る際、３種類の光源が点灯している間に蓄積された電荷を、イメージセンサから順次読み出し、その後、次のエッジ信号を受け付けるまでの間に蓄積された電荷をイメージセンサから廃棄するようにしている。そのため、本一態様によれば、モータの速度変動等により、次のラインに移動するまでの時間が長くかかるような場合であっても、最後に点灯させた光源で蓄積する電荷に、ノイズによる電荷が含まれることを防止できる。その結果、画像入力装置により読み取る画質を向上させることができる。

また、上記課題を解決するため、本発明の第２の態様は、イメージセンサおよび３種類の光源を搭載したキャリッジを、モータにより原稿の副走査方向に移動させ、線順次に原稿を読み取る画像入力装置が行う画像入力方法に適用される。ここで、前記画像入力装置には、前記キャリッジの副走査１ライン分の移動量を検出するとエッジ信号を前記コントローラに出力する検出部が設けられている。

そして、前記画像入力装置は、前記検出部からのエッジ信号を受け付けるたびに、３種類の光源を順次点灯および消灯させ、それぞれの該光源が点灯している間に蓄積された電荷を、前記イメージセンサから順次読み出すステップと、前記３種類の最後の光源が点灯している間に蓄積された電荷を読み出した後、次のエッジ信号を受け付けるまでの間に蓄積された電荷を前記イメージセンサから廃棄するステップとを実行する。

このように、本発明の第２の態様でも、第１の態様と同様、３種類の光源が点灯している間に蓄積された電荷を、イメージセンサから読み出し、その後、次のエッジ信号を受け付けるまでの間に蓄積された電荷をイメージセンサから廃棄するようにしている。そのため、第２の態様においても第１の態様と同様の効果を奏することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

先ず、本発明の一実施形態が適用された画像入力装置の概略構成について、図１を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態の画像入力装置の概略構成図である。

図示する画像入力装置は、原稿台（図示しない）に載置されている文書、写真等の原稿を画像情報として読取るスキャナ装置である。具体的には、画像入力装置は、装置全体の動作を制御するスキャナコントローラ１００と、キャリッジ（図示しない）に搭載されているＣＩＳ（コンタクト・イメージ・センサ）モジュール２００と、キャリッジを原稿の副走査方向に駆動するモータ３００と、エンコーダ４００とを備える。また、画像入力装置は、ホストＰＣ１０００等の外部装置と接続可能に構成されている。

スキャナコントローラ１００は、ＣＩＳモジュール２００、およびモータ３００の動作を制御し、原稿台（図示しない）に載置されている原稿を画像情報として読取り、その画像情報をホストＰＣ１０００等の外部装置に出力する。

ＣＩＳモジュール２００は、原稿台に載置されている原稿に光を照射して、その反射を受光し、受光した光を電気信号に変換（光電変換）してスキャナコントローラ１００に出力する。

モータ３００は、ＣＩＳモジュール２００が搭載されているキャリッジを駆動制御する。具体的には、モータ３００は、スキャナコントローラ１００からの指示にしたがい、キャリッジを原稿台に搭載されている原稿の副走査方向へ往復移動させる。なお、本実施形態では、モータ３００に、ＤＣモータを用いることとする。

エンコーダ４００は、モータ３００に取り付けられていて、キャリッジの移動量を検出する。具体的には、エンコーダ３００は、モータ３００の回転に応じてセンサ信号（エッジ信号）を発生するセンサである。エンコーダ４００は、キャリッジが原稿の副走査1ライン分移動するたびに、エッジ信号をスキャナコントローラ１００に出力する。すなわち、エンコーダ３００は、キャリッジを１副走査ライン移動させる回転を検出するたびに、エッジ信号をスキャナコントローラ１００に出力する。

つぎに、スキャナコントローラ１００の内部構成について説明する。

スキャナコントローラ１００は、ＣＰＵ内蔵型のＡＳＩＣであるＳＯＣ（システム オン チップ）１０と、ＣＩＳモジュール２００のＬＥＤ部２０１のＬＥＤ（発光ダイオード）の点灯および消灯の制御を行うＬＥＤ駆動回路２０と、Ａ/Ｄ変換器３０と、モータ３００の駆動制御を行うモータドライバ４０とを有する。

ＳＯＣ１０は、ＣＩＳモジュール２００のＬＥＤ部２０１の動作やモータ３００の駆動を制御する。また、ＳＯＣ１０は、原稿から読み取った画像データをホストＰＣ１０００に出力する。

具体的には、ＳＯＣ１０は、各種のプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）１と、モータ制御部２と、クロック生成部３と、ＣＣＤ/ＬＥＤクロック制御部４と、外部の装置（例えば、ホストＰＣ１０００）との間で行われるデータの送受信を制御するインタフェース５と、画像処理部６と、各種データおよびプログラムを記憶するＲＡＭ７とを有する。

ＣＰＵ１は、図示しない補助記憶装置に記憶されているプログラムをＲＡＭ７にロードして実行することにより、ＳＯＣ１０内の各部の動作を制御する。

モータ制御部２は、ＣＰＵ１からの指示を受け付けて、モータドライバ４０を介して、モータ３００の駆動制御を行う。

クロック生成部３は、エンコーダ４００からのエッジ信号を受信すると、ＣＩＳモジュール２００に原稿の１水平ライン分のデータの読取り開始を指示するための信号（タイミングパルス信号）を生成する。そして、クロック生成部３は、生成した「タイミングパルス信号」をＣＣＤ/ＬＥＤクロック制御部４に出力する。

ＣＣＤ/ＬＥＤクロック制御部４は、クロック生成部３からの「タイミングパルス信号」を受け付けると、ＣＩＳモジュール２００を制御して、１水平ライン分のデータを読み取らせる。具体的には、ＣＣＤ/ＬＥＤクロック制御部４は、「タイミングパルス信号」を受け付けると、ＬＥＤ駆動回路２０を介して、ＣＩＳモジュール２００に搭載されているＬＥＤ部２０１の動作を制御する。また、ＣＣＤ/ＬＥＤクロック制御部４は、「タイミングパルス信号」を受け付けると、ＣＩＳモジュール２００に搭載されているセンサ駆動回路（ＴＧ）２０３を介して、ラインイメージセンサ２０２の動作を制御する。さらに、ＣＣＤ/ＬＥＤクロック制御部４は、ラインイメージセンサ２０２が出力する電気信号（画像情報）を、Ａ/Ｄ変換回路３０を介して受け付けて、その量子化された画像信号を画像処理部６に出力する。

Ａ/Ｄ変換回路３０は、ＣＩＳモジュール２００が読み取った電気信号（画像情報）に対してＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理、画像の黒レベルを再現するためのオプティカル・ブラック・クランプ制御、画像の電気信号のゲイン調整による電気信号のレベル調整処理、および量子化処理などを行う。そして、画像処理部６は、量子化された画像情報に対してガンマ補正、シェーディング補正などの画像処理を施し、インタフェース５を介して、その画像情報をホストＰＣ１０００等の外部装置に出力する。

つぎに、ＣＩＳモジュール２００の構成を説明する。

ＣＩＳモジュール２００は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のＬＥＤ（発光素子）を備えるＬＥＤ部２０１と、ラインイメージセンサ２０２と、ラインイメージセンサ２０２の駆動を制御するセンサ駆動回路（ＴＧ）２０３とを有する。

ＬＥＤ部２０１は、ＬＥＤ駆動回路２０からの指示にしたがい、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のＬＥＤ（発光素子）を、順番に点灯および消灯させる。具体的には、ＬＥＤ部２０１は、Ｒ色のＬＥＤを点灯させて原稿に光を照射し、所定蓄積時間（Ｔ１）が経過するとＲ色のＬＥＤを消灯する。次に、ＬＥＤ部２０１は、Ｇ色のＬＥＤを点灯させて原稿に光を照射し、所定蓄積時間（Ｔ１）が経過するとＧ色のＬＥＤを消灯する。次に、ＬＥＤ部２０１は、Ｂ色のＬＥＤを点灯させて原稿に光を照射し、所定蓄積時間（Ｔ１）が経過するとＢ色のＬＥＤを消灯する。

センサ駆動回路２０３は、スキャナコントローラ１００のＣＣＤ/ＬＥＤクロック制御部４からの指示にしたがい、ラインイメージセンサ２０２の動作を制御する制御信号（シフト信号（ＳＨ））をラインイメージセンサ２０２に出力する。

ラインイメージセンサ２０２は、ＬＥＤ部２０１が原稿に照射した光の反射光を受光する。ラインイメージセンサ２０２は、受光した光を光電変換して得られた電荷を蓄積し、その蓄積された電荷を読み出す。具体的には、ラインイメージセンサ２０２は、センサ駆動回路２０３からのシフト信号（ＳＨ）にしたがい、各ＬＥＤが点灯している間に、自身に蓄積された電荷を順次読み出し、アナログの電気信号としてスキャナコントローラ１００に出力する。

なお、ラインイメージセンサ２０２の具体的な構成について、特に限定しない。以下では、ラインイメージセンサ２０２は、１ライン上に並べられた複数の受光素子（フォトダイオード）と、受光素子（フォトダイオード）に蓄積された電荷を保持転送するためのＣＣＤアナログシフトレジスタと、受光素子（フォトダイオード）に蓄積された電荷をＣＣＤアナログシフトレジスタへシフトさせるためのシフトゲートと、ＣＣＤアナログシフトレジスタに保持されている電荷をＡ/Ｄ変換回路３０に出力する出力部とを備えているものを例にする。

続いて、本実施形態の画像入力装置が原稿台に載置された原稿を読み取る際に行う、装置内の信号の流れについて、図２を用いて説明する。

図２は、本実施形態の画像入力装置の内部の信号の流れを説明するための図である。なお、図２では、説明を簡略にするため、図１に示したスキャナコントローラ１００の中のＣＰＵ１、インタフェース５、および画像処理回路６を省略している。

画像入力装置は、ユーザからの原稿読取り要求を受け付けると、ＣＰＵ１（図２には示さず）が、モータ制御部２を制御して、モータ３００を駆動させる。そして、モータ３００が駆動し始めた後、エンコーダ４００は、キャリッジ（図示しない）が原稿の読取開始位置まで移動したことを検出すると、エッジ信号（Ｓ１）を出力する。その後、エンコーダ４００は、キャリッジ（図示しない）が１副走査ライン移動することを検出するたびに、エッジ信号（Ｓ１）を出力する。

エンコーダ４００が出力したエッジ信号（Ｓ１）は、モータ制御部２およびクロック生成部３に入力される。

モータ制御部２は、エッジ信号（Ｓ１）を利用して、モータ３００の駆動をフィードバック制御する。具体的には、モータ制御部２は、受信したエッジ信号を用いて、モータ２００の動作を制御するための信号（モータドライバ駆動信号）を生成し、モータドライバ駆動信号（Ｓ５）をモータドライバ４０に出力する。モータドライバ４０は、モータドライバ駆動信号（Ｓ５）にしたがい、モータ２００の駆動を制御する。なお、エンコーダ３００からのエッジ信号を用いたモータ２００フィードバック制御は、既存の技術による。

つぎに、エッジ信号（Ｓ１）を受信したクロック生成部２の動作を説明する。クロック生成部３は、ポジションカウンタ３１、およびクロック生成回路３２を有する。ポジションカウンタ３１は、キャリッジの位置を把握するためのカウンタであり、エッジ信号（Ｓ１）を受信するたびに、カウントされる。クロック生成回路３２は、ポジションカウンタ３１がカウントされるタイミングで、ＣＩＳモジュール２００に１水平ラインのデータの読み取り開始を指示する信号（タイミングパルス）を生成する。クロック生成回路３２は、生成したタイミングパルス（Ｓ２）をＣＣＤ／ＬＥＤクロック制御部４に出力する。すなわち、クロック生成部３は、エンコーダからのエッジ信号を受信すると、タイミングパルス（Ｓ２）を生成し、ＣＣＤ／ＬＥＤクロック制御部４に出力する。

つぎに、タイミングパルス（Ｓ２）を受信したＣＣＤ／ＬＥＤクロック制御部４の動作を説明する。ＣＣＤ／ＬＥＤクロック制御部４は、ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１と、ＬＥＤクロック制御回路４２を有する。タイミングパルス（Ｓ２）は、ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１、およびＬＥＤクロック制御回路４２の両者に入力される。

ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１は、タイミングパルス（Ｓ２）を受信すると、ラインイメージセンサ２０２の動作を制御するための信号（センサ駆動タイミングパルス）を生成する。ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１は、センサ駆動タイミングパルス（Ｓ４）を、ＣＩＳモジュール２００のセンサ駆動回路２０３に出力する。なお、後述するが、センサ駆動回路２０３は、センサ駆動タイミングパルス（Ｓ４）を受け付けると、ラインイメージセンサ２０２に電荷の読取りを指示する信号（シフト信号ＳＨ）を出力する。

具体的には、ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１は、タイミングパルス（Ｓ２）を受信すると、３色のＬＥＤの中の１色目のＬＥＤが点灯している間の電荷の蓄積を指示するセンサ駆動タイミングパルス（１色目のセンサ駆動タイミングパルス）を生成して出力する。次に、ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１は、図示しないタイマにより、１色目のセンサ駆動タイミングパルスを出力してから所定時間（ｔ１）を計測する。ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１は、タイマが所定時間（ｔ１）を計測すると、３色のＬＥＤの中の２色目のＬＥＤが点灯している間の電荷の蓄積を指示するセンサ駆動タイミングパルス（２色目のセンサ駆動タイミングパルス）を生成して出力する。

次に、ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１は、図示しないタイマにより、２色目のセンサ駆動タイミングパルスを出力してから所定時間（ｔ１）を計測する。ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１は、タイマが所定時間（ｔ１）を計測すると、３色のＬＥＤの中の３色目のＬＥＤが点灯している間の電荷の蓄積を指示するセンサ駆動タイミングパルス（３色目のセンサ駆動タイミングパルス）を生成して出力する。

さらに、ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１は、タイマにより、３色目のセンサ駆動タイミングパルスを出力してから所定時間（ｔ１）を計測する。ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１は、タイマが所定時間（ｔ１）を計測すると、読み捨て用の電荷の蓄積を指示するセンサ駆動タイミングパルス（読み捨て用の駆動タイミングパルス）を生成して出力する。

なお、ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１は、３色目のセンサ駆動タイミングパルス（Ｓ４）を出力した後、所定時間（ｔ１）が経過するまでに、クロック生成部３からのタイミングパルス（Ｓ２）を受信することもある。このような場合、ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１は、読み捨て用のセンサ駆動タイミングパルス（Ｓ４）を生成しないで、次のラインのデータを読み出すためのセンサ駆動タイミングパルス（Ｓ４）を生成する。

次に、センサ駆動タイミングパルスを受信したセンサ駆動回路２０３の動作を説明する。センサ駆動回路２０３は、センサ駆動タイミングパルスを受信すると、シフト信号ＳＨをラインイメージセンサ２０２に出力する。

ラインイメージセンサ２０２は、シフト信号ＳＨを受信すると、シフトゲートを開けて、受光素子（フォトダイオード）に蓄積されている電荷をＣＣＤアナログシフトレジスタへシフトさせる。ラインイメージセンサ２０２は、電荷がＣＣＤアナログシフトレジスタに移動されると、その電荷を電気信号としてＡ/Ｄ変換回路３０に出力する。また、ラインイメージセンサ２０２は、受光素子（フォトダイオード）に蓄積されている電荷をＣＣＤアナログシフトレジスタへシフトすると、シフトゲートを閉じて、受光素子への、新たな電荷の蓄積を開始する。

また、ラインイメージセンサ２０２は、読み捨て用のセンサ駆動タイミングパルスにより生成されたシフト信号ＳＨ（読み捨て用シフト信号）を受信した後に蓄積された電荷は、次のシフト信号ＳＨを受信した際（次のラインの１色目のＬＥＤが点灯している間の電荷読取りを指示するシフト信号ＳＨを受信した際）、ＣＣＤアナログシフトレジスタに移動させた後、廃棄する。例えば、ラインイメージセンサ２０２の出力部でライン毎に各色のデータをカウントしておいて、１ラインの読み出しを開始してから、４回目にＣＣＤアナログシフトレジスタから転送された電荷を廃棄する。なお、ラインイメージセンサ２０２が電荷を読み出す処理については、後述する図３で詳細に説明する。

次に、タイミングパルス（Ｓ２）を受信した際のＬＥＤクロック制御回路４２の動作を説明する。ＬＥＤクロック制御回路４２は、ＬＥＤ点灯タイミングパルスを生成するＬＥＤクロック生成部４３と、セレクタ４４とを有する。セレクタ４４は、ＬＥＤ駆動回路２０と接続されている。ＬＥＤ駆動回路２０は、Ｒ(赤)色のＬＥＤを駆動させるためのＬＥＤＲ駆動回路２１と、Ｇ（緑）色のＬＥＤを駆動させるためのＬＥＤＧ駆動回路２２と、Ｂ（青）色のＬＥＤを駆動させるためのＬＥＤＢ駆動回路２３とを備える。

ＬＥＤクロック生成部４３は、クロック生成部３からのタイミングパルス（Ｓ２）を受信する。ＬＥＤクロック生成部４３は、ＲＡＭ７の所定領域に格納されているＬＥＤ点灯パターン（Ｄ１０）を読み出し、ＬＥＤ点灯パターン（Ｄ１０）にしたがい、ＬＥＤの点灯・消灯を制御する信号を生成する。ここで、ＬＥＤ点灯パターン(Ｄ１０)には、ＣＩＳモジュール２００の３色のＬＥＤを点灯させる順番が含まれているものとする。なお、本実施形態では、３色のＬＥＤを点灯させる順番が、「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」の順番に定められている場合を例にする。

ＬＥＤクロック生成部４３は、クロック生成部３からのタイミングパルス（Ｓ２）を受信すると、ＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）を生成し、セレクタ４４を経由して、生成したＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）をＬＥＤＲ駆動回路２１に出力する。具体的には、ＬＥＤクロック生成部４３は、ＬＥＤ点灯パターンにしたがい、セレクタ４４にＲ色の選択を指示して、ＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）を出力する。セレクタ４４は、ＬＥＤＲ駆動回路２１にＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）を出力する。

そして、ＬＥＤＲ駆動回路２１は、ＬＥＤ点灯タイミングパルスを受信すると、ＣＩＳモジュール２００のＬＥＤ部２０１のＲ色のＬＥＤを所定蓄積時間（Ｔ１）点灯させた後、Ｒ色のＬＥＤを消灯させる。すなわち、上述したＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１が「１色目のセンサ駆動タイミングパルス（Ｓ４）を出力するタイミングで、ＬＥＤＲ駆動回路２１がＬＥＤ部２０１のＲ色のＬＥＤを点灯させる。

つぎに、ＬＥＤクロック生成部４３は、図示しないタイマにより、Ｒ色の選択を指示したＬＥＤ点灯タイミングパルスを出力してから所定時間（ｔ１）を計測する。なお、所定時間（ｔ１）は、上述したＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１が計測する時間と同じである。そして、ＬＥＤクロック生成部４３は、タイマが所定時間（ｔ１）を計測すると、Ｇ色のＬＥＤの点灯を指示するＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）を生成する。ＬＥＤクロック生成部４３は、セレクタ４４を経由して、生成したＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）をＬＥＤＧ駆動回路２２に出力する。具体的には、ＬＥＤクロック生成部４３は、ＬＥＤ点灯パターンにしたがい、セレクタ４４にＧ色の選択を指示して、ＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）を出力する。セレクタ４４は、ＬＥＤＧ駆動回路２２にＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）を出力する。

そして、ＬＥＤＧ駆動回路２２は、ＬＥＤ点灯タイミングパルスを受信すると、ＣＩＳモジュール２００のＬＥＤ部２０１のＧ色のＬＥＤを所定蓄積時間（Ｔ１）点灯させた後、Ｇ色のＬＥＤを消灯させる。すなわち、上述したＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１が「２色目のセンサ駆動タイミングパルス（Ｓ４）を出力するタイミングで、ＬＥＤＧ駆動回路２２がＬＥＤ部２０１のＧ色のＬＥＤを点灯させる。

ＬＥＤクロック生成部４３は、タイマにより、Ｇ色の選択を指示したＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）を出力してから所定時間（ｔ１）を計測する。そして、ＬＥＤクロック生成部４３は、タイマが所定時間（ｔ１）を計測すると、Ｂ色のＬＥＤの点灯を指示するＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）を生成する。そして、ＬＥＤクロック生成部４３は、セレクタ４４を経由して、生成したＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）をＬＥＤＢ駆動回路２３に出力する。具体的には、ＬＥＤクロック生成部４３は、ＬＥＤ点灯パターンにしたがい、セレクタ４４にＢ色の選択を指示し、ＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）を出力する。セレクタ４４は、ＬＥＤＢ駆動回路２３にＬＥＤ点灯タイミングパルス（Ｓ３）を出力する。

そして、ＬＥＤＢ駆動回路２３は、ＬＥＤ点灯タイミングパルスを受信すると、ＣＩＳモジュール２００のＬＥＤ部２０１のＢ色のＬＥＤを所定蓄積時間（Ｔ１）点灯させた後、Ｂ色のＬＥＤを消灯させる。すなわち、上述したＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路４１が「３色目のセンサ駆動タイミングパルス（Ｓ４）を出力するタイミングで、ＬＥＤＧ駆動回路２３がＬＥＤ部２０１のＢ色のＬＥＤを点灯させる。

続いて、ＣＩＳモジュール２００が読み出す電荷について、図３を用いて説明する。

図３は、本実施形態のＣＩＳモジュールの電荷を読み出す処理を説明するための図である。なお、図３では、Ａ１に、エンコーダ４００が出力するエッジ信号（図２のＳ１）の出力タイミングを示している。Ａ２に、センサ駆動回路２０３が出力するシフト信号ＳＨ（図２のＳ６）の出力タイミングを示している。Ａ３に、ＬＥＤ部２０１のＲ色のＬＥＤの点灯と消灯のタイミングを示している。Ａ４に、ＬＥＤ部２０１のＧ色のＬＥＤの点灯と消灯のタイミングを示している。Ａ５に、ＬＥＤ部２０１のＢ色のＬＥＤの点灯と消灯のタイミングを示している。また、Ａ６に、ラインイメージセンサ２０２が読み出す電荷を示している。

エッジ信号（ａ１０）が出力されると、スキャナコントローラ１００は、原稿の１ライン分のデータの読み取り処理を開始する。なお、以下では、エッジ信号（ａ１０）により、原稿の最初のライン（１ライン目）を読み取る場合を例にする。

具体的には、エンコーダ４００からエッジ信号（ａ１０）が出力されると、スキャナコントローラ１００は、センサ駆動回路２０３に、１色目のセンサ駆動タイミングパルス（図２のＳ４）を出力する。そして、１色目のセンサ駆動タイミングパルス（図２のＳ４）を受けたセンサ駆動回路２０３は、シフト信号ＳＨ（ａ２０）をラインイメージセンサ２０２に出力する。また、エンコーダ４００からエッジ信号（ａ１０）が出力されると、スキャナコントローラ１００は、ＬＥＤ駆動回路２０を制御して、ＣＩＳモジュール２００のＲ色のＬＥＤを所定蓄積時間（Ｔ１）点灯させた後、消灯させる（Ａ３）。ラインイメージセンサ２０２は、シフト信号ＳＨ（ａ２０）を受信すると、その後、Ｒ色のＬＥＤが点灯している間、受光素子で電荷を蓄積する。

次に、スキャナコントローラ１００は、センサ駆動回路２０３に２色目のセンサ駆動タイミングパルス（図２のＳ４）を出力する。これを受けてセンサ駆動回路２０３は、シフト信号（ａ２１）を出力する。また、スキャナコントローラ１００は、２色目のセンサ駆動タイミングパルスを出力するタイミングで、ＣＩＳモジュール２００のＧ色のＬＥＤを所定蓄積時間（Ｔ１）点灯させ、消灯する。ラインイメージセンサ２０２は、シフト信号ＳＨ（ａ２１）を受信すると、Ｒ色のＬＥＤが点灯している間に蓄積した電荷をＣＣＤアナログシフトレジスタに転送して（Ｄ１）、その後、Ｇ色のＬＥＤが点灯している間、受光素子で電荷を蓄積する。

次に、スキャナコントローラ１００は、センサ駆動回路２０３に３色目のセンサ駆動タイミングパルス（図２のＳ４）を出力する。これを受けてセンサ駆動回路２０３は、シフト信号（ａ２２）を出力する。また、スキャナコントローラ１００は、３色目のセンサ駆動タイミングパルスを出力するタイミングで、ＣＩＳモジュール２００のＢ色のＬＥＤを所定蓄積時間（Ｔ１）点灯させ、消灯する。ラインイメージセンサ２０２は、シフト信号ＳＨ（ａ２２）を受信すると、Ｇ色のＬＥＤが点灯している間に蓄積した電荷をＣＣＤアナログシフトレジスタに転送して（Ｄ２）、その後、Ｂ色のＬＥＤが点灯している間、受光素子で電荷を蓄積する。

次に、スキャナコントローラ１００は、センサ駆動回路２０３に、読み捨て用のセンサ駆動タイミングパルス（図２のＳ４）を出力する。これを受けてセンサ駆動回路２０３は、読み捨て用シフト信号（ａ２３）を出力する。ラインイメージセンサ２０２は、読み捨て用のシフト信号ＳＨ（ａ２３）を受信すると、Ｂ色のＬＥＤが点灯している間に蓄積した電荷をＣＣＤアナログシフトレジスタに転送する（Ｄ３）。なお、スキャナコントローラ１００は、センサ駆動回路２０３に、読み捨て用のシフト信号ＳＨ（ａ２３）を出力させた後、次のラインの読み取りを指示するまでＬＥＤを点灯させない。ラインイメージセンサ２０２の受光素子には、次のラインのシフト信号ＳＨ（ａ２００）が入力されるまでの間、ノイズ等による電荷が蓄積される。

その後、スキャナコントローラ１００は、エンコーダ３００から次のエッジ信号を受信（ａ１１）すると（キャリッジが次のラインに移動すると）、センサ駆動回路２０３にシフト信号ＳＨ（ａ２００）を出力させ、Ｒ色のＬＥＤを点灯させる。ラインイメージセンサ２０２は、シフト信号ＳＨ（ａ２００）を受信すると、受光素子に蓄積された電荷（Ｄ４）をＣＣＤアナログシフトレジスタに転送する。そして、この転送された読み捨て用の電荷は画像形成に使用されることなく廃棄される。

このように、本実施形態によれば、ラインイメージセンサ２０２の動作を制御するシフト信号の中に、読み捨て用のシフト信号ＳＨを入れるようにしている。そして、この読み捨て用のシフト信号ＳＨにより、読取り時間を３色とも一定にして、モータの速度変動により蓄積される余剰電荷を読み捨てることができるようになる。したがって、本実施形態によれば、図４に示したように、最後に点灯させたＬＥＤにより蓄積された電荷のノイズ出力レベルが（ｄ３）、他の色のノイズ出力レベル（ｄ１、ｄ２）に較べて高くなることを防ぐことができる。その結果、本実施形態によれば、画像入力装置が読み取る画像の画質を向上させることができる。

なお、本発明は以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能である。本実施形態は、画像入力装置がスキャナ装置である場合を例にしたが、本発明を、例えば、スキャナ機能、コピー機能、および印刷機能を備える複合機に適用するようにしてもよい。

本発明の実施形態の画像入力装置の概略構成図である。 本実施形態の画像入力装置の内部の信号の流れを説明するための図である。 本実施形態のＣＩＳモジュールの電荷を読み出す処理を説明するための図である。 従来のイメージセンサの電荷を読み出し処理を説明するための説明図である。

符号の説明

１…ＣＰＵ、２…モータ制御部、３…クロック生成部、４…ＣＣＤ／ＬＥＤクロック制御部、５…インタフェース、６…画像処理部、７…ＲＡＭ、１０…ＳＯＣ、２０…ＬＥＤ駆動回路、２１…ＬＥＤＲ駆動回路、２２…ＬＥＤＧ駆動回路、２３…ＬＥＤＢ駆動回路、３０…Ａ／Ｄ変換器、３１…ポジションカウンタ、３２…クロック生成部、４０…モータドライバ、４１…ＣＣＤ／ＣＩＳクロック制御回路、４２…ＬＥＤクロック制御回路、４３…ＬＥＤクロック生成部、４４…セレクタ、２００…ＣＩＳモジュール、２０１…ＬＥＤ部、２０２…ラインイメージセンサ、２０３…センサ駆動回路、３００…モータ、４００…エンコーダ、１０００…ホスト

Claims (3)

1. イメージセンサおよび３種類の光源を搭載したキャリッジを、モータにより原稿の副走査方向に移動させ、線順次に原稿を読み取る画像入力装置であって、
   前記モータの駆動、前記イメージセンサの動作、および前記光源の点灯・消灯を制御するコントローラと、
   前記キャリッジの副走査１ライン分の移動量を検出すると、エッジ信号を前記コントローラに出力する検出部と、を備え、
   前記コントローラは、
   前記検出部からのエッジ信号を受信すると、
   第一の光源を点灯及び消灯させる所定の第一の期間を開始する処理と、
   前記第一の期間が経過後、前記第一の期間で前記イメージセンサに蓄積された電荷を読み出して、第二の光源を点灯及び消灯させる所定の第二の期間を開始する処理と、
   前記第二の期間が経過後、前記第二の期間で前記イメージセンサに蓄積された電荷を読み出して、第三の光源を点灯及び消灯させる所定の第三の期間を開始する処理と、
   前記第三の期間中にエッジ信号を受信しなかった場合には、前記第三の期間が経過後、前記第三の期間で前記イメージセンサに蓄積された電荷を読み出して、前記第三の期間が終了してからエッジ信号を受信するまでの間に蓄積された電荷を、当該エッジ信号のタイミングで廃棄するとともに、前記第一の期間からの処理へ移行する処理と、
   前記第三の期間中にエッジ信号を受信した場合には、当該第三の期間を終了するとともに、前記第一の期間からの処理へ移行する処理と、を実行すること、
   を特徴とする画像入力装置。
2. 請求項１に記載の画像入力装置であって、
   前記第一の期間と、前記第二の期間と、前記第三の期間は、同じ長さであること
   を特徴とする画像入力装置。
3. イメージセンサおよび３種類の光源を搭載したキャリッジを、モータにより原稿の副走査方向に移動させ、線順次に原稿を読み取る画像入力装置が行う画像入力方法であって、
   前記画像入力装置には、前記キャリッジの副走査１ライン分の移動量を検出するとエッジ信号を前記コントローラに出力する検出部が設けられ、
   前記コントローラは、
   前記検出部からのエッジ信号を受信すると、
   第一の光源を点灯及び消灯させる所定の第一の期間を開始するステップと、
   前記第一の期間が経過後、前記第一の期間で前記イメージセンサに蓄積された電荷を読み出して、第二の光源を点灯及び消灯させる所定の第二の期間を開始するステップと、
   前記第二の期間が経過後、前記第二の期間で前記イメージセンサに蓄積された電荷を読み出して、第三の光源を点灯及び消灯させる所定の第三の期間を開始するステップと、
   前記第三の期間中にエッジ信号を受信しなかった場合には、前記第三の期間が経過後、前記第三の期間で前記イメージセンサに蓄積された電荷を読み出して、前記第三の期間が終了してからエッジ信号を受信するまでの間に蓄積された電荷を、当該エッジ信号のタイミングで廃棄するとともに、前記第一の期間からのステップへ移行するステップと、
   前記第三の期間中にエッジ信号を受信した場合には、当該第三の期間を終了するとともに、前記第一の期間からのステップへ移行するステップと、を実行すること、
   を特徴とする画像入力方法。

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