JP4246932B2 - 画像読み取り装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機やファクシミリ装置などのように画像を読み取る画像読み取り装置および読み取った画像を可視化し画像形成媒体上に可視画像を形成する画像形成装置に係り、特に画像読み取り時の光源の光量変動の補正に特徴のある画像読み取り装置および当該読み取り装置を使用した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像読み取り装置（以下、イメージスキャナと称する）においては、光源の照度の経時変化が生じ易く、画像を読み取る際、スキャナの副走査方向の位置に応じて照明の明るさが変化することがあり、読み取った画像への影響が問題となっていた。例えば、水銀蛍光灯では、点灯開始後から光量が安定するまで数分間の時間を要し、より安定度の高いＸｅランプにおいても短時間で安定する傾向にはあるが、点灯直後から安定するまでの光量変動分、すなわち、時間−光量の傾きは大きく、画像明度に影響を及ぼしていた。
【０００３】
さらに、白色蛍光灯の場合はＲＧＢの各変動量は同じ時間の経過においてもばらつきがあり、１フレーム内の先端と後端の画像に色差を生じさせていた。
【０００４】
一方、イメージスキャナは装置自身に画像データ蓄積用のバッファメモリ（記憶手段）を備えているのが通常の形態である。イメージスキャナは入力装置として、ＰＣやネットワーク回線に接続されるのが常であるが、それらの出力先のデータ処理能力、または出力先へのデータ転送速度によっては、スキャン能力との転送速度のバランスがとれずに、スキャナ内のバッファメモリにデータが蓄積される。このメモリが一杯になると、原稿を読み取っても転送できないので、スキャナは走査動作を停止し、メモリ内データが転送されるのを待つ。この停止時間が数秒以上あると光量変動の明度や色差に対する影響が画像上で日立つようになる。特に、走査停止前後の画像の合わせ目で画像の明度が大きく変化するので、この変化が著しく目立ち、画像品位を下げていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題に対処するため、従来では、光源の光度の経時変化に対して補正を行っていた。この補正は、まず、副走査方向に一様な反射特性をもつ反射基準部材が必要であり、走査させながらその基準反射部材を照射し、反射光の光量変動の検知を行い、その後、全体の読み取り結果（画像データ）に補正をかけたり、あるいは、変化があった時点で随時フイードバックをかけて補正を行うようにしていた。
【０００６】
このような補正方式では、反射光の検知位置は副走査方向で常に別の位置にあり、基準反射板に要求される走査方向の反射均一性は厳しいレベルが要求される。したがって、基準反射板による制御は、経時的に前記基準反射板に汚れが発生すると、精度を保証することができない。すなわち、この方式では経時汚れなどのノイズには弱い。
【０００７】
また、補正をしない方式としては、スキャナの電源ＳＷ−ＯＮ後にランプを点灯し放しにしておけば、電源ＯＮ後の数分間後は光量安定領域に入るので、その後は変動分も少ないので、この光量安定領域に入ってからスキャンを行うという方式がある。しかし、この方式では、スキャン使用時間以外での点灯が長くなり、ランプ寿命が短くなることは否めない。また、当然ながら点灯直後の光変動量は大きく、この間の画像に影響大のことは前述の通りである。
【０００８】
そこで、特開平１０−３０８８４９号公報には、副走査方向に基準反射部材を設け、原稿からの反射光の迷光を遮断して光量補正が適切に行われるように構成した発明が開示されている。この発明では、読み取り開始側から終了側へ照度が単調に減少もしくは増大する特性を持たせ、光学系の変位やズレの発生に対して、読み取り補正誤差を少なくできるとしている。
【０００９】
しかし、この公知発明をもってしても、前述の光量の経時変化による種々の問題が解決されているわけではない。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、原稿の設置条件に左右されることなく、常に精度の良い補正を行うことができる画像読み取り装置及び画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、光学的読み取り手段で読み取った画像情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の記憶可能容量があらかじめ設定した残量以下の状態になった時点で原稿走査動作を一時停止し、その後、前記残量があらかじめ設定した容量まで戻った時、前記原稿走査を再開する制御手段とを有する画像読み取り装置において、原稿読み取り領域以外の原稿押さえ板の反射光量を経時的に読み取り、読み取った前記光量に基づいて原稿走査動作停止中の光源の光量変動に対する補正値を演算し、前記光源の光量変動を補正する補正手段を備え、前記補正手段は、前記原稿押さえ板の反射光量の読み取りデータがあらかじめ設定された値まで達していない場合、前記原稿押さえ板の反射光量の読み取りに代えて、原稿を読み取り、読み取りデータのピーク値に基づいて前記光源の光量変動を補正することを特徴とする。
【００１４】
第２の手段は、第１の手段において、前記補正手段が、走査停止中に異なるタイミングで少なくとも２回前記反射光量を読み取り、読み取った反射光量に基づいて前記光学的読み取り手段の出力信号の増幅量を変更することを特徴とする。
【００１５】
第３の手段は、第１の手段において、前記補正手段が、走査停止中に異なるタイミングで少なくとの２回前記反射光量を読み取り、読み取った反射光量に基づいてアナログ−デジタル変換回路の比較電圧を変更することを特徴とする。
【００１９】
第４の手段は、第１ないし第３の手段に係る画像読み取り装置と、この画像読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて可視像を形成する画像形成手段とを備えていることを特徴とする。
【００２０】
第１の手段では、原稿押さえ板のデータが所定のデータまで達していない場合、読み取り原稿内のデータを測定し、データ演算することで、原稿の設置条件に左右されることなく、常に精度の良い補正を行うことができる。
【００２１】
第２の手段では、走査停止中にタイミングを変えて少なくとも２回原稿押さえ板からの反射光量を測定し、この測定値に基づいてデータ演算を行い、光学的読み取り手段（ラインＣＣＤ）の出力後の信号の増幅量を変更することによって光源の光量変動分を補正するので、走査停止前後の画像の変化を最小にすることができ、副走査方向に一様な反射をもつ反射基準部材を有することなく、機械間のバラツキの少ない、品質の高いスキャナ画像を得られる。
【００２２】
第３の手段では、走査停止中にタイミングを変えて少なくとも２回原稿押さえ板からの反射光量を測定し、この測定値に基づいてデータ演算を行い、アナログ−デジタル変換回路の比較電圧を変更するによって、光源の光量変動分を補正するので、走査停止前後の画像の変化を最小にすることができ、副走査方向に一様な反射をもつ反射基準部材を有することなく、機械間のバラツキの少ない、品質の高いスキャナ画像を得られる。
【００２６】
第４の手段では、第１ないし第３の手段の効果を奏する画像形成装置を提供できる。
【００２７】
なお、以下の実施形態では、光学的読み取り手段は、第１ミラー３，第２ミラー５、第３ミラー４、結像レンズ１、およびカラーＣＣＤ４２に、記憶手段は図示しない画像メモリ（ＳＤＲＡＭ）に、補正手段は、ＳＢＵ１０、ＶＩＯＢ３１およびＳＣＵ７に対応する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施形態に係る画像読み取り装置としてのカラースキャナの全体構成を示す概略構成図である。
【００３０】
図１において、カラースキャナＳＣは、シートスルー方式での原稿画像を読み取る機能と、フラットベット方式で原稿を読み取る機能との２つの機能を備えている。いずれの機能を使用して原稿を読み取る場合にも、原稿で反射した反射光は、第１ミラー３，第２ミラー５、第３ミラー４を介して結像レンズ１入射し、ＳＢＵ１０上のＣＣＤの受光面で結像するようになっている。
【００３１】
フラットベット方式で原稿を読み取る場合には、第１の原稿押さえ板２０−１と原稿台ガラス８の間に原稿を載置し、載置された原稿を第１ミラー３と一体に構成された照明ランプ２により照射し、原稿で反射させる。原稿面で反射した反射光は、第１ミラー３および一体に構成された第２ミラー５、第３ミラー４で走査される。その後、反射光は、レンズ１により集束され、カラーＣＣＤが搭載されたＳＢＵ１０に照射・結像されることによりＲＧＢに光電変換される。第１ミラー３、照明ランプ２および第２ミラー５、第３ミラー４は、走行体モータ９を駆動源として、図示左右（副走査）方向に移動可能となっている。
【００３２】
シートスルー方式で読み取る場合には、図１に示す位置に読み取り光学系は固定され、ＤＦ用原稿ガラス６の上面を通過する原稿に対して照明ランプ２によって照明し、第１、第２および第３ミラー３，５，４によって反射光を結像レンズ１に導いてＳＢＵ１０上のＣＣＤの受光面上に読み取り画像を結像させ、前述のようにしてＲＧＢに光電変換して画像を読み取る。
【００３３】
このようなカラースキャナＳＣの上部には、言い換えると、前述の原稿ガラス板２０−１上には自動両面原稿搬送装置ＡＲＤＦが載置され、原稿の自動給送と、給送された原稿の読み取りが行われる。
【００３４】
ＡＲＤＦでは、原稿台１１の原稿ガイド１２に沿って積載された原稿は、片面原稿読み取りを選択した場合には呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６により搬送コロ１５、分離コロ１７、第１搬送ローラ１８によりＤＦ用原稿ガラス６と第２の原稿押さえ板２０−２との間の読み取り位置を経て、第２搬送ローラ２１および排紙ローラ２３へ送り込まれ、原稿が俳出される。一方、両面原稿読み取りを選択した場合には、まず、原稿の表面の読み取りを前記片面原稿読み放りを選択した場合と同様に実施する。両面原稿読み取りの場合には、表面の読み取りと裏面の読み取りがある。
【００３５】
原稿の表面の読み取りの場合には、呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６により搬送コロ１５、分離コロ１７、第１搬送ローラ１８によりＤＦ用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読み取り位置を経て、第２搬送ローラ２１および排紙ローラ２３へ送り込まれ、原稿を排出せずに、分岐爪２４が下方へ切り換えられ、反転ローラ２５により反転テーブル２６上へ移送される。原稿の後端が排紙ローラ２３を抜けた後に分岐爪２４が上方へ切り換えられて一旦、反転ローラが停止する。
【００３６】
原稿の裏面の読み取りの場合には、一旦、停止していた反転ローラ２５を前記とは逆方向へ回転させることにより原稿が反転テーブル２６から第１搬送ローラ１８の方向へ搬送され、さらに第１搬送ローラ１８を経て表面と同様にＤＦ用原稿ガラス６と第２の原稿押さえ板２０−２との間の読み取り位置を経て、第２搬送ローラ２１および排紙ローラ２３へ送り込まれ、その後、原稿が排出される。
【００３７】
原稿は、表面、裏面の読み取り共にＤＦ用原稿ガラス６と第２の原稿押さえ板２０−２との間の読み取り位置を通過する際に、前記走行モータ９によって駆動され、読み取り位置の近傍に移動している第１キャリッジに搭載された照明ランプ２により照射され、その反射光は、第１ミラー３および第２キャリッジに搭載され、一体に構成された第２ミラー５、第３ミラー４で走査される。その後、前述のように反射光は、レンズ１により集束され、カラーＣＣＤが搭載されたＳＢＵ１０に照射され、ＲＧＢの各色に光電変換される。
【００３８】
ＡＲＤＦの呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６、搬送コロ１５および分離コロ１７からなる給紙機構は、給紙モータ（図示せず）により駆動されている。また、第１搬送ローラ１８、第２搬送ローラ２１、排紙口ーラ２３、反転ローラ２５の搬送機構は搬送モータ（図示せず）により駆動されている。
【００３９】
さらに、ＡＲＤＦには原稿を検知するために原稿台１１へ原稿がセットされているか否かを検知するセットセンサ１３、原稿サイズを検知するための幅サイズ検知基板２８、第１の原稿長さセンサ２９と第２の原稿長さセンサ３０、原稿の後端を検知するための原稿後端センサ２７が搭載されている。
【００４０】
ここで原稿と第１の原稿押さえ板２０−１の関係は図１４に示すようになる。すなわち、原稿台を使った読み取りの場合、原稿台ガラス８の上に原稿台ガラス８に沿って置かれた原稿は原稿台ガラス８から上方向に見た図１４のような関係にある。例えばここでは原稿の最大読み取りサイズがＡ３サイズであるが、第１の原稿押さえ板２０−１はＡ３サイズより大きく設けられていて、Ａ３原稿をオーバーラップするように設置される。
【００４１】
原稿と第２の原稿押さえ板２０−２との関係は図１５に示すようになる。ＡＲＤＦを使った読み取りでは、原稿白身がＤＦ用原稿ガラス６と第２の原稿押さえ板２０−２との間の読み取り位置を通過する。第１の原稿押さえ板２０−１と同様に原稿の最大読み取りサイズがＡ３サイズであるが、第２の原稿押さえ板２０−２はＡ３サイズの主走査（２９７ｍｍ）より大きく設けられていて、Ａ３原稿の主走査（２９７ｍｍ）をオーバーラップするように設置される。
【００４２】
スキャナＳＣ本体にはスキャナＳＣ本体およびＡＲＤＦを含めたカラー画像読み取り装置の動作制御を行うＳＣＵ７が搭載されている。図２は、本発明に係る画像読み取り装置の全体的な構成を示すブロック図、図３は本発明に係る画像読み取り装置の画像データフローを示す図である。図２および図３を参照し、本発明における画像データの流れを説明する。
【００４３】
ＳＢＵ１０上のカラーＣＣＤに入光した原稿の反射光は、カラーＣＣＤ内で光の強度に応じた電圧値を持つＲＧＢ各色のアナログ信号に変換される。ＲＧＢ各色のアナログ信号は、奇数ビットと偶数ビットに分かれて出力される。ＳＢＵ１０上のカラーＣＣＤはこの実施形態では１インチあたり６００画素の分解能を持つ。また、その画素数は１ライン７２００画素あり、Ａ３サイズの２９７ｍｍを超える約３０５ｍｍを読み取ることができる。
【００４４】
前記ＳＢＵ１０のアナログ画像信号は、ＶＩＯＢ３１上のアナログ処理回路３２で暗電位部分が取り除かれ、奇数ビットと偶数ビットが合成される。この合成の後、所定の振幅にゲイン調整され、Ａ／Ｄコンバータ３３に入力されてデジタル信号化される。デジタル化された画像信号は、シェーディングＡＳＩＣ３４によりシェーディング補正され、ＶＩＯＢからＳＣＵ７を経てＳＣＵ７上のＲＩＰＵ３５で、ガンマ補正、ＭＴＦ補正等の画像処理が行なわれた後、同期信号、画像クロックとともにビデオ信号として出力される。
【００４５】
ＲＩＰＵ３５から出力されたビデオ信号は、ＯＩＰＵ３６へ出力されている。ＯＩＰＵ３６へ出力されたビデオ信号は、ＯＩＰＵ３６内で所定の画像処理が行なわれ、再びＳＣＵ７へ入力される。再びＳＣＵ７へ入力されたビデオ信号は、ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７に入力される。ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７のもう一方の入力はＲＩＰＵ３５から出力されたビデオ信号となっていて、ＯＩＰＵ３６で画像処理するかしないかを選択できる構成となっている。
【００４６】
前記ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７から出力されたビデオ信号は、画像データ記憶手段（ＳＤＲＡＭ）を管理するＳＩＢＣ２（３８）に入力され、ＳＤＲＡＭで構成される画像メモリに蓄えられる。画像メモリに蓄えられた画像データは、ＳＣＳＩコントローラ３９に送られ、パソコンやプリンタ等の外部装置へ転送される。ＳＣＵ７上には、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＯＭ（図示せず）、ＲＡＭ（図示せず）が実装されており、前記ＣＰＵは、ＳＣＳＩコントローラ３９を制御してＳＣＳＩインターフェイスによりパソコン等の外部装置との通信を行なう。
【００４７】
さらに、前記ＣＰＵは、前記ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７から出力されたビデオ信号をＩＥＥＥ１３９４コントローラ：ＩＳＩＣ４０を介してＩＥＥＥ１３９４インターフェイス、ネットワークスキャナコントローラ：ＮＩＣ４１を介してネットワークＩ／Ｆによりパソコンやプリンタ等の外部装置との通信を行なう。
【００４８】
また、ＣＰＵ（図示せず）は、スキャナＳＣ本体のステッピングモータからなる走行体モータ９、ＡＲＤＦの給紙モータ（図示せず）、搬送モータ（図示せず）のタイミング制御も行なっている。ＡＤＵ４２は、ＡＲＤＦ部に用いる電装部品の電力供給を中継する機能を有している。
【００４９】
ＳＣＵ７上のＣＰＵ（図示せず）に接続されている入力ポートは、ＶＩＯＢ３１を介して本体操作パネル：ＳＯＰ４３に接続されている。本体操作パネル：ＳＯＰ４３上にはスタートスイッチ（図示せず）とアボートスイッチ（図示せず）が実装されている。それぞれのスイッチが押下されると入力ポートを介してＣＰＵ（図示せず）はスイッチがオンされたことを検出する。
【００５０】
図４はスキャナＳＣ本体における画像読み取り処理の処理構成を示すブロック図である。同図において、画像読み取りは、ＳＢＵ１０、ＲＩＰＵ３５、ＳＩＢＣ２（３８）、ＳＣＳＩコントローラ３９、およびＣＰＵ４５で行われ処理される。すなわち、画像処理用ＬＳＩ（ＲＩＰＵ）３５からＣＣＤ駆動ユニットであるＳＢＵ１０にＬＳＹＮＣ（主走査ライン同期信号）およびＬＧＡＴＥ（主走査ラインデータ出力期間）を出力することにより、ＳＢＵ１０から画像データを出力する。画像データの流れは、
ＳＢＵ１０→ＲＩＰＵ３５→メモリコントロールＬＳＩ（ＳＩＢＣ２）３８→ＳＣＳＩコントローラ３９→外部（パソコン等）
となる。また、図示しない画処理ＬＳＩ（ＲＩＰＵ）３５内部に設けられた内部レジスタの書き換えによってＣＰＵ４５から画像出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する。メモリ制御ＬＳＩであるＳＩＢＣ２（３８）からの割り込み信号は（この割り込みはメモリの状態が、満杯、ニアフルおよび空になった場合に発生し、図示しないメモリコントロールＬＳＩ（ＳＩＢＣ２）３８内部に設けられらレジスタでその状態を区別できる）、ＣＰＵ４５に入力される。また、ＣＰＵ４５は走行体を移動するためのモータ４６の制御も行う。なお、前記ＲＩＰＵ３５およびＳＩＢＣ２（３８）などのＬＳＩ内部に設けたレジスタの状態で前記制御や判断を行う技術は公知技術なので、ここでの説明は省略する。
【００５１】
図５は本実施形態における画像データの出力停止のタイミングを示すタイミングチャート、図６は画像データの出力再開のタイミングを示すタイミングチャート、図７ないし図９は図５および図６に示したタイミングの処理手順を示すフローチャートである。
【００５２】
図５および図７において、まず、走行体をスタートさせて（ステップＳ１０１）、読み取りを開始する（ステップＳ１０２）。読み取り途中で、メモリニアフル（メモリ満杯になる少し手前）を検知したら（ステップＳ１０３）、ＬＧＡＴＥ出力禁止を設定し（ステップＳ１０４）、走行体を停止（スルーダウン）する（ステップＳ１０５）。次に、走行体を停止位置から再スタートする位置へモータを逆転させて移動させる（ステップＳ１０６）。
【００５３】
このステップＳ１０６の詳細を図８に示す。この走行体の戻し制御では、停止させたものと同じスルーアップデータを使い、走行体逆方向スタート（ステップＳ２０１）、スルーアップ終了（ステップＳ２０２）と共にまた同じスルーアップデータを使いスルーダウンする（ステップＳ２０３）。この動作により３０ｍｍ戻るが、図６に示すとおり、自起動速度でゆっくり３０ｍｍ戻してもよい。
【００５４】
次に再読み取りスタート処理を行う（図９）。再読み取りスタート処理は、メモリが空になると割り込みが発生し、割り込みが（メモリ空割り込み）発生した後（ステップＳ３０１）、走行体の再スタートを行い（ステップＳ３０２）、スルーアップ終了時（ステップＳ３０３）にＬＧＡＴＥ出力再開を設定し、原稿の読み取りを再開する（ステップＳ３０４）。
【００５５】
また、走行体を戻さずにスルーアップ・ダウン中も読み取る方法も本体読み取りの既知技術として存在するが、間欠読み取りの考え方としては同じであり、ここでの説明は省略する。
【００５６】
一方、ＡＲＤＦでの間欠読み取りは、このスルーアップ・ダウン中も読み取る。すなわち、ＡＲＤＦの間欠読み取り動作は以下のようになる。
【００５７】
図１０はＡＲＤＦにおいてフラットベット方式の画像読み取り動作における搬送モータの速度変化のタイミングを示すタイミングチャート、図１１は間欠動作が発生した場合の搬送モータ（図示せず）の速度変化と画像読み取りのタイミングを示すタイミングチャート、図１２は間欠読み取り動作の動作手順を示すフローチャートである。
【００５８】
図１２に示すように、ＡＲＤＦの間欠動作では、原稿を搬送するため、搬送モータ（図示せず）をスルーアップし（ステップＳ４０１−Ｔ１００１）、スルーアップが終了すると（ステップＳ４０２）読み取り速度で速度を一定にし（ステップＳ４０３−Ｔ１００２）、読み取り開始位置に達してから読み取りを開始する（ステップＳ４０４）。しばらくしてＳＣＵ７のＳＩＢＣ２（３８）からのニアフル割り込み信号（メモリ使用量が満杯近くであり、その後、搬送モータをスルーダウンして停止するまで画像データの読み取りを続けてもメモリフルにならないメモリ残容量がある状態−ステップＳ４０５，Ｓ４１０）になると搬送モータをスルーダウンして（ステップＳ４１１−Ｔ１００３）停止する（ステップＳ４１２，Ｓ４１３−Ｔ１００４）。
【００５９】
スルーダウン中も画像データを読み取るが図１１に示すようにスピードが遅くなるため間引いて画像データを読み取り、搬送モータ（図示せず）を停止すると読み取りを中断する。パソコンがＳＣＳＩインターフェイスよりデータ（画像データ）を読み取り、ＳＩＢＣ２（３８）からのエンプティ割り込み信号（メモリ残量０％：実際にはエンプティの量は調整できる。−ステップＳ４１５）によりＣＰＵ（図示せず）は、再び搬送モータ（図示せず）をスルーアップし（ステップＳ４１５−Ｔ１００５）、読み取りを再開する。スルーアップ中は画像データの間引き読み取りを行い、スルーアップが終了し（ステップＳ４１６）、読み取りの一定速度になると（ステップＳ４１７）通常の画像読み取りを行う（Ｔ１００６）。間欠時の搬送モータ停止期間はパソコンの処理能力に影響される。読み取り終了位置に達する（ステップＳ４０５−Ｙ）と画像読み取りを停止し、搬送モータをスルーダウン（ステップＳ４０６）し、スルーダウンが終了すると（ステップＳ４０７）、原稿を排紙し（ステップＳ４０８）、搬送モータ（図示せず）をスルーダウンして停止する（ステップＳ４０９−Ｔ１００７）。
【００６０】
なお、前記図５から図１２を参照して説明した動作は、フラットベット方式についてのもので、原稿は原稿台ガラス８上に送り込まれ、停止した状態で照明ランプ２、第１ないし第３ミラー３，４，５を搭載した走行体が移動する場合のものであるが、前述のシートスルー方式でＤＦ用原稿ガラス６位置で、移動する原稿を停止した走行体で読み取る場合には、原稿の移動速度や移動停止が前記走行体と同様に行われる。すなわち、原稿と走行体との関係は相対的なものであり、原稿が移動する場合には、原稿と走行体の制御は逆になる。
【００６１】
図１３は光源変動の補正回路を示すブロック図である。
【００６２】
この補正回路は、ＳＢＵ１０、ＶＩＯＢ３１およびＳＣＵ７から構成されている。ＳＢＵ１０はカラーＣＣＤ４２とバッファ４３とからなり、ＳＣＵ７はＲＩＰＵ３５とＣＰＵ４５とからなる。また、ＶＩＯＢ３１は、ＲＧＢのアナログ処理回路３２と、Ｄ／Ａコンバータ４４と、Ａ／Ｄコンバータ３３とシェーディングＡＳＩＣ３４とからなる。
【００６３】
この補正回路では、ＳＢＵ１０上のカラーＣＣＤ４２によって奇数ビット、偶数ビット毎に光電変換されたアナログビデオ信号は、ＳＢＵ１０上のバッファ４３を介しＶＩＯＢ３１に入力される。奇数ビット、偶数ビット毎のアナログビデオ信号は、ＶＩＯＢ３１上のアナログ処理回路３２に入力される。アナログ処理回路３２に入力された信号は奇数ビット、偶数ビット毎に出力レベルを細かく可変できるゲインアンプ（図示せず）を介し、偶数ビットと奇数ビットが合成され、アナログビデオ信号として出力される。
【００６４】
ゲインアンプのゲインコントロール端子にはＤ／Ａコンバータ４４が２チャンネル接続されており、Ｄ／Ａコンバータ４４の出力電圧をアナログ的に可変することで出力のアナログビデオ信号に対するゲインを偶数ビットおよび奇数ビット毎に可変することができる。
【００６５】
Ｄ／Ａコンバータ４４の出力電圧の設定はＳＣＵ７上のＣＰＵ４５が行う。Ｄ／Ａコンバータ４４は基準電圧５Ｖ、ビット数は８ビットであるため、出力電圧は０〜５Ｖまで２５５段階にＣＰＵ４５が設定できる。ＣＰＵ４５の設定設定は０〜２５５のデジタル（整数）である。
【００６６】
アナログ処理回路３２から偶数、奇数を合成し、出力されたアナログビデオ信号は、Ａ／Ｄコンバータ３３に入力される。Ａ／Ｄコンバータ３３はこのアナログビデオ信号を１２ビットのデジタルビデオ信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ３３のリファレンス設定端子にはアナログ処理回路３２と同様にＤ／Ａコンバータ４４が接続されており、Ｄ／Ａコンバータ４４の出力電圧をアナログ的に可変することでＡ／Ｄコンバータ３３のデジタル出力値を可変することができる。Ａ／Ｄコンバータ３３によりデジタル変換されたデジタルビデオデータはシェーディングＡＳＩＣ３４に入力される。シェーディングＡＳＩＣ３４は主にシェーディング補正を行うが、このほかに主走査方向に対する１ラインのピーク値を検出することができるピーク検出部（図示せず）がある。ピーク検出部は１ラインのピーク値を格納する機能を持つ。ＳＣＵ７上にあるＣＰＵ４５は、格納された１ラインのピーク値を読み取ることができる。
【００６７】
また、ピーク検出部は１ライン中の任意の位置にピーク検出ゲートを設定でき、このピーク検出ゲート期間中のピーク値を検出する。ピーク検出ゲート期間の設定はＳＣＵ７上のＣＰＵ４５から行なう。ピーク検出期間は、１ラインの内で原稿台に置かれた原稿を読み取る場合、すなわち、フラットベット方式の場合、第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置に設定する。また、ＡＲＤＦで原稿を移動させて読み取る場合、すなわち、シートスルー方式の場合、第２の原稿押さえ板２０−２に相当する位置に設定する。
【００６８】
前記原稿押さえ板２０−１または２０−２の読み取りは、タイミングを変えて少なくとも２回行われる。まず、画像データを記憶するバッファ（画像メモリ）がニアフル状態になり、読み取り動作を中断する。 読み取り動作を中断（停止）した直後にＳＣＵ７上のＣＰＵ４５は、シェーディングＡＳＩＣ３４に対しピーク検出ゲート期間の設定およぴピーク検出の開始命令を行なう。ピーク検出ゲート期間は第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置、または、第２の原稿押さえ板２０−２に相当する位置に設定する。シェーディングＡＳＩＣ３４のピーク検出部は、第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置、または、第２の原稿押さえ板２０−２に相当する位置の主走査１ライン内のピーク値を検出し、その値を格納する。その後ＣＰＵ４５は格納されたピーク値ＤＯをシェーディングＡＳＩＣ３４から読み取る。
【００６９】
画像バッファのニアフル状態が解除され、読み取り動作を再開する直前にＣＰＵ４５は前記と同様の動作を行ない、ピーク値Ｄｌを読み取りる。このピーク値ＤＯとピーク値Ｄｌの比率が、走査停止中の光源変動としてゲインを補正する。
【００７０】
ここでアナログ処理回路への入力であるアナログビデオ信号とＣＰＵ４５への補正量の考え方を記す。
【００７１】
アナログビデオ信号をＶｉｎ、アナログ処理回路である一定のゲイン値Ｇにより増幅されたアナログビデオ信号（アナログ処理回路の出力信号）をＶｏｕｔとすると
Ｖｏｕｔ＝Ｇ×Ｖｉｎ
になる。また、Ａ／Ｄコンバータ３３は基準電圧（リファレンス電圧）を出力最大としてデジタル変換するもので、基準電圧をＶｒｅｆとすると１２ビットデジタル出力値Ｄは、
Ｄ＝（Ｖｏｕｔ／Ｖｒｅｆ）×４０９５
になる。
【００７２】
走査停止中の光量変動はＶｉｎが変化し、その変化比率でＶｏｕｔが変化する。当然デジタル出力値Ｄも同様に変化する。後者の実施形態では、このＧを可変してＶｉｎが変化してもＶｏｕｔを一定にするものである。
【００７３】
光量変動前のＶｉｎをＶｉｎ０、光量変動後のＶｉｎをＶｉｎ１、光量変動前のゲインをＧ０、光量変動後のゲインをＧ１とするとＶｏｕｔは一定であるため、
Ｖｏｕｔ＝Ｇ０×Ｖｉｎ０＝Ｇ１×Ｖｉｎ１
になればよい。光量変動前のピーク値Ｄ０、光量変動後のピーク値Ｄ１はＧ＝Ｇ０での値であるため、Ｇ１は、
Ｇ１＝Ｇ０×（Ｄ０／Ｄ１） ・・・（１）
で求めることができる。よって
となる。
【００７４】
Ｄ／Ａコンバータ４４のアナログ出力に接続されたアナログ処理回路３２のゲインコントロール電圧Ｖとアナログ処理回路のゲインＧとの関係を、
Ｇ＝Ｖ ・・・（２）
と定義する。Ｄ／Ａコンバータ４４のアナログ出力ＶとＤ／Ａコンバータ４４のデジタル入力値Ｃとの関係はＤ／Ａコンバータ４４のビット数８、基準電圧５Ｖから
Ｖ＝（Ｃ／２５５）×５＝Ｃ／５１ ・・・（３）
となる。
【００７５】
光量変動前のＤ／Ａコンバータ４４のデジタル入力値をＣ０、光量変動後のデジタル入力値をＣ１とすると、前記式（１）（２）（３）より
（Ｃ１／５１）＝（Ｃ０／５１）×（Ｄ０／Ｄ１）
Ｃ１＝Ｃ０×（Ｄ０／Ｄ１）
になり、ＣＰＵ４５はＤ／Ａコンバータ４４に対し、Ｃ０を（Ｄ０／Ｄ１）倍した値を書き込めばよいことになる。
【００７６】
このような一連の動作をＲ、Ｇ、Ｂ独立して行なうことで、Ｒ、Ｇ、Ｂの光量変動の差を吸収することができるのである。ここでは、カラーについて説明したが、モノクロにおいてもＲＧＢどれかのデータを使用するので、考え方は同じである。
【００７７】
Ｄ０とＤ１の測定位置は走行体が停止しているため、同じ位置を読むことになる。また、このピーク比較演算値は間欠停止間の変化量を使用するので、第１の原稿押さえ板２０−１、第２の原稿押さえ板２０−２の濃度、均一性などの精度は必要なく、補正制御は可能である。
【００７８】
また、Ｄ０とＤ１のデータが大きければ、大きいほど（Ｄ０／Ｄ１）の精度は高くなるので、第１の原稿押さえ板２０−１、第２の原稿押さえ板２０−２の濃度は白色にする。
【００７９】
なお、ここでは、走査停止中に少なくとも２回、異なるタイミングで反射光の光量を測定し、その光量に基づいてデータ演算を行い、ＣＣＤ出力後の信号増幅量を変更することによって光源変動分を補正するようにしているが、走査停止中に少なくとも２回、異なるタイミングで反射光の光量を測定し、その光量データを判定し、データ演算を行い、アナログ−デジタル変換回路の比較電圧を変更することによって、光源変動分を補正するようにすることもできる。この例を以下に説明する。
【００８０】
この例では、まず、画像データを記憶するバッファ（画像メモリ）がニアフル状態になると、読み取り動作を中断する。読み取り動作を中断した直後にＳＣＵ７上のＣＰＵ４５は、シェーディングＡＳＩＣ３４に対しピーク検出ゲート期間の設定およぴピーク検出の開始命令を行なう。ピーク検出ゲート期間は第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置、または、第２の原稿押さえ板２０−２に相当する位置に設定する。シェーディングＡＳＩＣ３４のピーク検出部は、第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置、または、第２の原稿押さえ板２０−２に相当する位置の主走査１ライン内のピーク値を検出し、その値を格納する。その後、ＣＰＵ４５は格納されたピーク値Ｄ０をシェーディングＡＳＩＣ３４から読み取りる。
【００８１】
画像バッファのニアフル状態が解除され、読み取り動作を再開する直前にＣＰＵ４５は前記と同様の動作を行ない、ピーク値Ｄ１を読み取りる。このピーク値Ｄ０とピーク値Ｄ１の比率によって、走査停止中の光源変動としてゲインを補正する。ここでアナログ処理回路３２への入力であるアナログビデオ信号とＣＰＵ４５への補正量の考え方は以下の通りである。
【００８２】
ここで、Ａ／Ｄコンバータ３３は基準電圧（リファレンス電圧）を最大出力値としてデジタル変換するもので、基準電圧をＶｒｅｆとすると１２ビットデジタル出力値Ｄは
Ｄ＝（Ｖｏｕｔ／Ｖｒｅｆ）×４０９５
になる。
【００８３】
走査停止中の光量変動はＶｏｕｔが変化し、その変化比率で１２ビットデジタル出力値Ｄが変化する。この例ではこのＶｒｅｆを可変してＶｏｕｔが変化してもＤを一定にするものである。
【００８４】
光量変動前のＶｏｕｔをＶｏｕｔ０、光量変動後のＶｏｕｔをＶｏｕｔ１、光量変動前のリファレンス電圧をＶｒｅｆ０、光量変動後のリファレンス電圧をＶｒｅｆ１とすると１２ビットデジタル出力値Ｄは一定であるため
Ｄ＝（Ｖｏｕｔ０／Ｖｒｅｆ０）×４０９５
＝（Ｖｏｕｔ１／Ｖｒｅｆ１）×４０９５
になればよい。
【００８５】
光量変動前のピーク値Ｄ０、光量変動後のピーク値Ｄ１は、
Ｖｒｅｆ＝Ｖｒｅｆ０
での値であるため、Ｖｒｅｆ１は
Ｖｒｅｆ１＝Ｖｒｅｆ０×（Ｄ１／Ｄ０） ・・・（４）
で求めることができる。よって
となる。
【００８６】
Ｖｒｅｆに対するＤ／Ａコンバータ４４のアナログ出力ＶとＤ／Ａコンバータ４４のデジタル入力値Ｃとの関係はＤ／Ａコンバータ４４のビット数８、基準電圧５Ｖから、前記式（３）のように、
Ｖｒｅｆ＝（Ｃ／２５５）×５＝Ｃ／５１ ・・・（３）
となり、光量変動前のＤ／Ａコンバータ４４のデジタル入力値をＣ２、光量変動後のデジタル入力値をＣ３とすると式（３）および式（４）から、
（Ｃ３／５１）＝（Ｃ２／５１）×（Ｄ１／Ｄ０）
Ｃ３＝Ｃ２×（Ｄ１／Ｄ０）
となる。したがって、ＣＰＵ４５はＤ／Ａコンバータ４４に対し、Ｃ２を（Ｄ１／Ｄ０）倍した値を書き込めばいいことになる。
【００８７】
このような一連の動作をＲ、Ｇ、Ｂ独立して行なうことで、Ｒ、Ｇ、Ｂの光量変動の差を吸収することができる。
【００８８】
Ｄ０とＤ１の測定位置は走行体が序止しているため、同じ位置を読むことになる。また、このピーク比較演算値は間欠停止間の変化量を使用するので、第１の原稿押さえ板２０−１、第２の原稿押さえ板２０−２の濃度、均一性などの精度は必要なく、補正制御は可能である。
【００８９】
また、Ｄ０とＤ１のデータが大きければ、大きいほど（Ｄ０／Ｄ１）の精度は高くなるので、第１の原稿押さえ板２０−１、第２の原稿押さえ板２０−２の濃度は白色にする。
【００９０】
このようにして光量の補正は可能であるが、フラットベット方式の原稿台を使った読み取りの場合、原稿台ガラス８の上に原稿台ガラス８に沿って置かれた原稿は通常、原稿台ガラス８から上方向に見ると図１４に示すような位置関係にあり、例えば、原稿の最大読み取りサイズがＡ３サイズであるが、第１の原稿押さえ板２０−１はＡ３サイズより大きく設けられていて、Ａ３原稿をオーバーラップするように設置される。しかしながら、原稿台ガラス８に置く原稿サイズに規制はなく、主走査方向がＡ３サイズ以上の場合もある。このとき、第１の原稿押さえ板２０−１に対し、原稿の方が大きい場合がある。ピーク検出ゲート期間は第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置に設定されているが、このように原稿の方がサイズが大きい場合には、実際には原稿を読み取っていることになる。したがって、原稿濃度が濃く、ＲＧＢのＤ０の値が低い場合、（Ｄ０／Ｄｌ）の精度が悪くなる。
【００９１】
そこで、ＲＧＢのＤ０が、１２ビットのデータのうちの２５６を閾値として、
Ｄ０＞２５６
の場合、ピーク検出ゲート期間は第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置に設定し、
ＲＧＢのＤ０が
Ｄ０≦２５６
の場合、ピーク検出ゲート期間は第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置から原稿を含むＡ３サイズに変更する。
【００９２】
すなわち、図１７に示すような状態で、原稿台ガラス８上にＡ３原稿を載置し、図１６に示すようにピーク検出ゲートを第１の原稿押さえ板２０−１位置にセットし、ピークデータを検出する（ステップＳ５０１）。そして、ＲＧＢのＤ０が２５６以下かそうでないかをチェックし（ステップＳ５０２）、Ｄ０が２５６以下であれば（ステップＳ５０２−Ｎ）、ピーク検出ゲートを原稿位置にセットし（ステップＳ５０３）、また、Ｄ０が２５６より大きければ（ステップＳ５０２−７）、それぞれピークデータを演算して（ステップＳ５０４）リターンする。
【００９３】
このように原稿載置位置と原稿台ガラス８と第１の原稿押さえ板２０−１との相対的な位置関係によってピーク検出ゲート位置を原稿押さえ板位置と原稿を含むＡ３サイズに変更する。これによって、第１の原稿押さえ板２０−１を読み取った場合には、原稿押さえ板２０−１を読み取ったときのピーク値を比較し、原稿を含むＡ３サイズを読み取ったときには、Ａ３サイズを読み取ったときのピーク値が比較される。このように原稿を含むＡ３サイズを読み取ったときのピーク値で比較する場合においても、同一画素位置で比較するので、補正は確実に行える。
【００９４】
このように処理すると、原稿の設置条件に左右されることなく、常に精度の良い補正を行うことができる。
【００９５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、原稿押さえ板のデータが所定のデータまで達していない場合、読み取り原稿内のデータを測定し、データ演算することで、原稿の設置条件に左右されることなく、常に精度の良い補正を行うことが可能な画像読み取り装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置としてのカラースキャナの全体構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の全体的な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の画像データフローを示す図である。
【図４】スキャナ本体の画像読み取りの処理構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態における画像データの出力停止のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施形態における画像データの出力再開のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】図５および図６に示したタイミングの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図５および図６に示したタイミングの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図５および図６に示したタイミングの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】ＡＤＦ画像読み取り動作における搬送モータの速度変化のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１１】間欠動作が発生した場合の搬送モータの速度変化と画像読み取りのタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１２】間欠読み取り動作の動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】光源変動の補正回路を示すブロック図である。
【図１４】本実施形態における係る原稿台と原稿との関係を示す図である。
【図１５】図１４の場合のピーク検出ゲート信号の検出状態を示すタイミングチャートである。
【図１６】ピーク検出ゲートと原稿位置との関係を調整するときの処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】原稿サイズが原稿台ガラスサイズよりも大きい場合、あるいは、図１４と逆側に原稿が置かれたときの原稿台と原稿との関係を示す図である。
【符号の説明】
７ ＳＣＵ
１０ ＳＢＵ
３１ ＶＩＯＢ
３２ アナログ処理回路
３３ Ａ／Ｄコンバータ
３４ シェーディングＡＳＩＣ
３５ ＲＩＰＵ
３８ ＳＩＢＣ２
３９ ＳＣＳＩコントローラ
４２ カラーＣＣＤ
４３ バッファ
４４ Ｄ／Ａコンバータ
４５ ＣＰＵ
４６ モータ
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機やファクシミリ装置などのように画像を読み取る画像読み取り装置および読み取った画像を可視化し画像形成媒体上に可視画像を形成する画像形成装置に係り、特に画像読み取り時の光源の光量変動の補正に特徴のある画像読み取り装置および当該読み取り装置を使用した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像読み取り装置（以下、イメージスキャナと称する）においては、光源の照度の経時変化が生じ易く、画像を読み取る際、スキャナの副走査方向の位置に応じて照明の明るさが変化することがあり、読み取った画像への影響が問題となっていた。例えば、水銀蛍光灯では、点灯開始後から光量が安定するまで数分間の時間を要し、より安定度の高いＸｅランプにおいても短時間で安定する傾向にはあるが、点灯直後から安定するまでの光量変動分、すなわち、時間−光量の傾きは大きく、画像明度に影響を及ぼしていた。
【０００３】
さらに、白色蛍光灯の場合はＲＧＢの各変動量は同じ時間の経過においてもばらつきがあり、１フレーム内の先端と後端の画像に色差を生じさせていた。
【０００４】
一方、イメージスキャナは装置自身に画像データ蓄積用のバッファメモリ（記憶手段）を備えているのが通常の形態である。イメージスキャナは入力装置として、ＰＣやネットワーク回線に接続されるのが常であるが、それらの出力先のデータ処理能力、または出力先へのデータ転送速度によっては、スキャン能力との転送速度のバランスがとれずに、スキャナ内のバッファメモリにデータが蓄積される。このメモリが一杯になると、原稿を読み取っても転送できないので、スキャナは走査動作を停止し、メモリ内データが転送されるのを待つ。この停止時間が数秒以上あると光量変動の明度や色差に対する影響が画像上で日立つようになる。特に、走査停止前後の画像の合わせ目で画像の明度が大きく変化するので、この変化が著しく目立ち、画像品位を下げていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題に対処するため、従来では、光源の光度の経時変化に対して補正を行っていた。この補正は、まず、副走査方向に一様な反射特性をもつ反射基準部材が必要であり、走査させながらその基準反射部材を照射し、反射光の光量変動の検知を行い、その後、全体の読み取り結果（画像データ）に補正をかけたり、あるいは、変化があった時点で随時フイードバックをかけて補正を行うようにしていた。
【０００６】
このような補正方式では、反射光の検知位置は副走査方向で常に別の位置にあり、基準反射板に要求される走査方向の反射均一性は厳しいレベルが要求される。したがって、基準反射板による制御は、経時的に前記基準反射板に汚れが発生すると、精度を保証することができない。すなわち、この方式では経時汚れなどのノイズには弱い。
【０００７】
また、補正をしない方式としては、スキャナの電源ＳＷ−ＯＮ後にランプを点灯し放しにしておけば、電源ＯＮ後の数分間後は光量安定領域に入るので、その後は変動分も少ないので、この光量安定領域に入ってからスキャンを行うという方式がある。しかし、この方式では、スキャン使用時間以外での点灯が長くなり、ランプ寿命が短くなることは否めない。また、当然ながら点灯直後の光変動量は大きく、この間の画像に影響大のことは前述の通りである。
【０００８】
そこで、特開平１０−３０８８４９号公報には、副走査方向に基準反射部材を設け、原稿からの反射光の迷光を遮断して光量補正が適切に行われるように構成した発明が開示されている。この発明では、読み取り開始側から終了側へ照度が単調に減少もしくは増大する特性を持たせ、光学系の変位やズレの発生に対して、読み取り補正誤差を少なくできるとしている。
【０００９】
しかし、この公知発明をもってしても、前述の光量の経時変化による種々の問題が解決されているわけではない。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、原稿の設置条件に左右されることなく、常に精度の良い補正を行うことができる画像読み取り装置及び画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、光学的読み取り手段で読み取った画像情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の記憶可能容量があらかじめ設定した残量以下の状態になった時点で原稿走査動作を一時停止し、その後、前記残量があらかじめ設定した容量まで戻った時、前記原稿走査を再開する制御手段とを有する画像読み取り装置において、原稿読み取り領域以外の原稿押さえ板の反射光量を経時的に読み取り、読み取った前記光量に基づいて原稿走査動作停止中の光源の光量変動に対する補正値を演算し、前記光源の光量変動を補正する補正手段を備え、前記補正手段は、前記原稿押さえ板の反射光量の読み取りデータがあらかじめ設定された値まで達していない場合、前記原稿押さえ板の反射光量の読み取りに代えて、原稿を読み取り、読み取りデータのピーク値に基づいて前記光源の光量変動を補正することを特徴とする。
【００１４】
第２の手段は、第１の手段において、前記補正手段が、走査停止中に異なるタイミングで少なくとも２回前記反射光量を読み取り、読み取った反射光量に基づいて前記光学的読み取り手段の出力信号の増幅量を変更することを特徴とする。
【００１５】
第３の手段は、第１の手段において、前記補正手段が、走査停止中に異なるタイミングで少なくとの２回前記反射光量を読み取り、読み取った反射光量に基づいてアナログ−デジタル変換回路の比較電圧を変更することを特徴とする。
【００１９】
第４の手段は、第１ないし第３の手段に係る画像読み取り装置と、この画像読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて可視像を形成する画像形成手段とを備えていることを特徴とする。
【００２０】
第１の手段では、原稿押さえ板のデータが所定のデータまで達していない場合、読み取り原稿内のデータを測定し、データ演算することで、原稿の設置条件に左右されることなく、常に精度の良い補正を行うことができる。
【００２１】
第２の手段では、走査停止中にタイミングを変えて少なくとも２回原稿押さえ板からの反射光量を測定し、この測定値に基づいてデータ演算を行い、光学的読み取り手段（ラインＣＣＤ）の出力後の信号の増幅量を変更することによって光源の光量変動分を補正するので、走査停止前後の画像の変化を最小にすることができ、副走査方向に一様な反射をもつ反射基準部材を有することなく、機械間のバラツキの少ない、品質の高いスキャナ画像を得られる。
【００２２】
第３の手段では、走査停止中にタイミングを変えて少なくとも２回原稿押さえ板からの反射光量を測定し、この測定値に基づいてデータ演算を行い、アナログ−デジタル変換回路の比較電圧を変更するによって、光源の光量変動分を補正するので、走査停止前後の画像の変化を最小にすることができ、副走査方向に一様な反射をもつ反射基準部材を有することなく、機械間のバラツキの少ない、品質の高いスキャナ画像を得られる。
【００２６】
第４の手段では、第１ないし第３の手段の効果を奏する画像形成装置を提供できる。
【００２７】
なお、以下の実施形態では、光学的読み取り手段は、第１ミラー３，第２ミラー５、第３ミラー４、結像レンズ１、およびカラーＣＣＤ４２に、記憶手段は図示しない画像メモリ（ＳＤＲＡＭ）に、補正手段は、ＳＢＵ１０、ＶＩＯＢ３１およびＳＣＵ７に対応する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施形態に係る画像読み取り装置としてのカラースキャナの全体構成を示す概略構成図である。
【００３０】
図１において、カラースキャナＳＣは、シートスルー方式での原稿画像を読み取る機能と、フラットベット方式で原稿を読み取る機能との２つの機能を備えている。いずれの機能を使用して原稿を読み取る場合にも、原稿で反射した反射光は、第１ミラー３，第２ミラー５、第３ミラー４を介して結像レンズ１入射し、ＳＢＵ１０上のＣＣＤの受光面で結像するようになっている。
【００３１】
フラットベット方式で原稿を読み取る場合には、第１の原稿押さえ板２０−１と原稿台ガラス８の間に原稿を載置し、載置された原稿を第１ミラー３と一体に構成された照明ランプ２により照射し、原稿で反射させる。原稿面で反射した反射光は、第１ミラー３および一体に構成された第２ミラー５、第３ミラー４で走査される。その後、反射光は、レンズ１により集束され、カラーＣＣＤが搭載されたＳＢＵ１０に照射・結像されることによりＲＧＢに光電変換される。第１ミラー３、照明ランプ２および第２ミラー５、第３ミラー４は、走行体モータ９を駆動源として、図示左右（副走査）方向に移動可能となっている。
【００３２】
シートスルー方式で読み取る場合には、図１に示す位置に読み取り光学系は固定され、ＤＦ用原稿ガラス６の上面を通過する原稿に対して照明ランプ２によって照明し、第１、第２および第３ミラー３，５，４によって反射光を結像レンズ１に導いてＳＢＵ１０上のＣＣＤの受光面上に読み取り画像を結像させ、前述のようにしてＲＧＢに光電変換して画像を読み取る。
【００３３】
このようなカラースキャナＳＣの上部には、言い換えると、前述の原稿ガラス板２０−１上には自動両面原稿搬送装置ＡＲＤＦが載置され、原稿の自動給送と、給送された原稿の読み取りが行われる。
【００３４】
ＡＲＤＦでは、原稿台１１の原稿ガイド１２に沿って積載された原稿は、片面原稿読み取りを選択した場合には呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６により搬送コロ１５、分離コロ１７、第１搬送ローラ１８によりＤＦ用原稿ガラス６と第２の原稿押さえ板２０−２との間の読み取り位置を経て、第２搬送ローラ２１および排紙ローラ２３へ送り込まれ、原稿が俳出される。一方、両面原稿読み取りを選択した場合には、まず、原稿の表面の読み取りを前記片面原稿読み放りを選択した場合と同様に実施する。両面原稿読み取りの場合には、表面の読み取りと裏面の読み取りがある。
【００３５】
原稿の表面の読み取りの場合には、呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６により搬送コロ１５、分離コロ１７、第１搬送ローラ１８によりＤＦ用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読み取り位置を経て、第２搬送ローラ２１および排紙ローラ２３へ送り込まれ、原稿を排出せずに、分岐爪２４が下方へ切り換えられ、反転ローラ２５により反転テーブル２６上へ移送される。原稿の後端が排紙ローラ２３を抜けた後に分岐爪２４が上方へ切り換えられて一旦、反転ローラが停止する。
【００３６】
原稿の裏面の読み取りの場合には、一旦、停止していた反転ローラ２５を前記とは逆方向へ回転させることにより原稿が反転テーブル２６から第１搬送ローラ１８の方向へ搬送され、さらに第１搬送ローラ１８を経て表面と同様にＤＦ用原稿ガラス６と第２の原稿押さえ板２０−２との間の読み取り位置を経て、第２搬送ローラ２１および排紙ローラ２３へ送り込まれ、その後、原稿が排出される。
【００３７】
原稿は、表面、裏面の読み取り共にＤＦ用原稿ガラス６と第２の原稿押さえ板２０−２との間の読み取り位置を通過する際に、前記走行モータ９によって駆動され、読み取り位置の近傍に移動している第１キャリッジに搭載された照明ランプ２により照射され、その反射光は、第１ミラー３および第２キャリッジに搭載され、一体に構成された第２ミラー５、第３ミラー４で走査される。その後、前述のように反射光は、レンズ１により集束され、カラーＣＣＤが搭載されたＳＢＵ１０に照射され、ＲＧＢの各色に光電変換される。
【００３８】
ＡＲＤＦの呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６、搬送コロ１５および分離コロ１７からなる給紙機構は、給紙モータ（図示せず）により駆動されている。また、第１搬送ローラ１８、第２搬送ローラ２１、排紙口ーラ２３、反転ローラ２５の搬送機構は搬送モータ（図示せず）により駆動されている。
【００３９】
さらに、ＡＲＤＦには原稿を検知するために原稿台１１へ原稿がセットされているか否かを検知するセットセンサ１３、原稿サイズを検知するための幅サイズ検知基板２８、第１の原稿長さセンサ２９と第２の原稿長さセンサ３０、原稿の後端を検知するための原稿後端センサ２７が搭載されている。
【００４０】
ここで原稿と第１の原稿押さえ板２０−１の関係は図１４に示すようになる。すなわち、原稿台を使った読み取りの場合、原稿台ガラス８の上に原稿台ガラス８に沿って置かれた原稿は原稿台ガラス８から上方向に見た図１４のような関係にある。例えばここでは原稿の最大読み取りサイズがＡ３サイズであるが、第１の原稿押さえ板２０−１はＡ３サイズより大きく設けられていて、Ａ３原稿をオーバーラップするように設置される。
【００４１】
原稿と第２の原稿押さえ板２０−２との関係は図１５に示すようになる。ＡＲＤＦを使った読み取りでは、原稿白身がＤＦ用原稿ガラス６と第２の原稿押さえ板２０−２との間の読み取り位置を通過する。第１の原稿押さえ板２０−１と同様に原稿の最大読み取りサイズがＡ３サイズであるが、第２の原稿押さえ板２０−２はＡ３サイズの主走査（２９７ｍｍ）より大きく設けられていて、Ａ３原稿の主走査（２９７ｍｍ）をオーバーラップするように設置される。
【００４２】
スキャナＳＣ本体にはスキャナＳＣ本体およびＡＲＤＦを含めたカラー画像読み取り装置の動作制御を行うＳＣＵ７が搭載されている。図２は、本発明に係る画像読み取り装置の全体的な構成を示すブロック図、図３は本発明に係る画像読み取り装置の画像データフローを示す図である。図２および図３を参照し、本発明における画像データの流れを説明する。
【００４３】
ＳＢＵ１０上のカラーＣＣＤに入光した原稿の反射光は、カラーＣＣＤ内で光の強度に応じた電圧値を持つＲＧＢ各色のアナログ信号に変換される。ＲＧＢ各色のアナログ信号は、奇数ビットと偶数ビットに分かれて出力される。ＳＢＵ１０上のカラーＣＣＤはこの実施形態では１インチあたり６００画素の分解能を持つ。また、その画素数は１ライン７２００画素あり、Ａ３サイズの２９７ｍｍを超える約３０５ｍｍを読み取ることができる。
【００４４】
前記ＳＢＵ１０のアナログ画像信号は、ＶＩＯＢ３１上のアナログ処理回路３２で暗電位部分が取り除かれ、奇数ビットと偶数ビットが合成される。この合成の後、所定の振幅にゲイン調整され、Ａ／Ｄコンバータ３３に入力されてデジタル信号化される。デジタル化された画像信号は、シェーディングＡＳＩＣ３４によりシェーディング補正され、ＶＩＯＢからＳＣＵ７を経てＳＣＵ７上のＲＩＰＵ３５で、ガンマ補正、ＭＴＦ補正等の画像処理が行なわれた後、同期信号、画像クロックとともにビデオ信号として出力される。
【００４５】
ＲＩＰＵ３５から出力されたビデオ信号は、ＯＩＰＵ３６へ出力されている。ＯＩＰＵ３６へ出力されたビデオ信号は、ＯＩＰＵ３６内で所定の画像処理が行なわれ、再びＳＣＵ７へ入力される。再びＳＣＵ７へ入力されたビデオ信号は、ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７に入力される。ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７のもう一方の入力はＲＩＰＵ３５から出力されたビデオ信号となっていて、ＯＩＰＵ３６で画像処理するかしないかを選択できる構成となっている。
【００４６】
前記ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７から出力されたビデオ信号は、画像データ記憶手段（ＳＤＲＡＭ）を管理するＳＩＢＣ２（３８）に入力され、ＳＤＲＡＭで構成される画像メモリに蓄えられる。画像メモリに蓄えられた画像データは、ＳＣＳＩコントローラ３９に送られ、パソコンやプリンタ等の外部装置へ転送される。ＳＣＵ７上には、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＯＭ（図示せず）、ＲＡＭ（図示せず）が実装されており、前記ＣＰＵは、ＳＣＳＩコントローラ３９を制御してＳＣＳＩインターフェイスによりパソコン等の外部装置との通信を行なう。
【００４７】
さらに、前記ＣＰＵは、前記ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７から出力されたビデオ信号をＩＥＥＥ１３９４コントローラ：ＩＳＩＣ４０を介してＩＥＥＥ１３９４インターフェイス、ネットワークスキャナコントローラ：ＮＩＣ４１を介してネットワークＩ／Ｆによりパソコンやプリンタ等の外部装置との通信を行なう。
【００４８】
また、ＣＰＵ（図示せず）は、スキャナＳＣ本体のステッピングモータからなる走行体モータ９、ＡＲＤＦの給紙モータ（図示せず）、搬送モータ（図示せず）のタイミング制御も行なっている。ＡＤＵ４２は、ＡＲＤＦ部に用いる電装部品の電力供給を中継する機能を有している。
【００４９】
ＳＣＵ７上のＣＰＵ（図示せず）に接続されている入力ポートは、ＶＩＯＢ３１を介して本体操作パネル：ＳＯＰ４３に接続されている。本体操作パネル：ＳＯＰ４３上にはスタートスイッチ（図示せず）とアボートスイッチ（図示せず）が実装されている。それぞれのスイッチが押下されると入力ポートを介してＣＰＵ（図示せず）はスイッチがオンされたことを検出する。
【００５０】
図４はスキャナＳＣ本体における画像読み取り処理の処理構成を示すブロック図である。同図において、画像読み取りは、ＳＢＵ１０、ＲＩＰＵ３５、ＳＩＢＣ２（３８）、ＳＣＳＩコントローラ３９、およびＣＰＵ４５で行われ処理される。すなわち、画像処理用ＬＳＩ（ＲＩＰＵ）３５からＣＣＤ駆動ユニットであるＳＢＵ１０にＬＳＹＮＣ（主走査ライン同期信号）およびＬＧＡＴＥ（主走査ラインデータ出力期間）を出力することにより、ＳＢＵ１０から画像データを出力する。画像データの流れは、
ＳＢＵ１０→ＲＩＰＵ３５→メモリコントロールＬＳＩ（ＳＩＢＣ２）３８→ＳＣＳＩコントローラ３９→外部（パソコン等）
となる。また、図示しない画処理ＬＳＩ（ＲＩＰＵ）３５内部に設けられた内部レジスタの書き換えによってＣＰＵ４５から画像出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する。メモリ制御ＬＳＩであるＳＩＢＣ２（３８）からの割り込み信号は（この割り込みはメモリの状態が、満杯、ニアフルおよび空になった場合に発生し、図示しないメモリコントロールＬＳＩ（ＳＩＢＣ２）３８内部に設けられらレジスタでその状態を区別できる）、ＣＰＵ４５に入力される。また、ＣＰＵ４５は走行体を移動するためのモータ４６の制御も行う。なお、前記ＲＩＰＵ３５およびＳＩＢＣ２（３８）などのＬＳＩ内部に設けたレジスタの状態で前記制御や判断を行う技術は公知技術なので、ここでの説明は省略する。
【００５１】
図５は本実施形態における画像データの出力停止のタイミングを示すタイミングチャート、図６は画像データの出力再開のタイミングを示すタイミングチャート、図７ないし図９は図５および図６に示したタイミングの処理手順を示すフローチャートである。
【００５２】
図５および図７において、まず、走行体をスタートさせて（ステップＳ１０１）、読み取りを開始する（ステップＳ１０２）。読み取り途中で、メモリニアフル（メモリ満杯になる少し手前）を検知したら（ステップＳ１０３）、ＬＧＡＴＥ出力禁止を設定し（ステップＳ１０４）、走行体を停止（スルーダウン）する（ステップＳ１０５）。次に、走行体を停止位置から再スタートする位置へモータを逆転させて移動させる（ステップＳ１０６）。
【００５３】
このステップＳ１０６の詳細を図８に示す。この走行体の戻し制御では、停止させたものと同じスルーアップデータを使い、走行体逆方向スタート（ステップＳ２０１）、スルーアップ終了（ステップＳ２０２）と共にまた同じスルーアップデータを使いスルーダウンする（ステップＳ２０３）。この動作により３０ｍｍ戻るが、図６に示すとおり、自起動速度でゆっくり３０ｍｍ戻してもよい。
【００５４】
次に再読み取りスタート処理を行う（図９）。再読み取りスタート処理は、メモリが空になると割り込みが発生し、割り込みが（メモリ空割り込み）発生した後（ステップＳ３０１）、走行体の再スタートを行い（ステップＳ３０２）、スルーアップ終了時（ステップＳ３０３）にＬＧＡＴＥ出力再開を設定し、原稿の読み取りを再開する（ステップＳ３０４）。
【００５５】
また、走行体を戻さずにスルーアップ・ダウン中も読み取る方法も本体読み取りの既知技術として存在するが、間欠読み取りの考え方としては同じであり、ここでの説明は省略する。
【００５６】
一方、ＡＲＤＦでの間欠読み取りは、このスルーアップ・ダウン中も読み取る。すなわち、ＡＲＤＦの間欠読み取り動作は以下のようになる。
【００５７】
図１０はＡＲＤＦにおいてフラットベット方式の画像読み取り動作における搬送モータの速度変化のタイミングを示すタイミングチャート、図１１は間欠動作が発生した場合の搬送モータ（図示せず）の速度変化と画像読み取りのタイミングを示すタイミングチャート、図１２は間欠読み取り動作の動作手順を示すフローチャートである。
【００５８】
図１２に示すように、ＡＲＤＦの間欠動作では、原稿を搬送するため、搬送モータ（図示せず）をスルーアップし（ステップＳ４０１−Ｔ１００１）、スルーアップが終了すると（ステップＳ４０２）読み取り速度で速度を一定にし（ステップＳ４０３−Ｔ１００２）、読み取り開始位置に達してから読み取りを開始する（ステップＳ４０４）。しばらくしてＳＣＵ７のＳＩＢＣ２（３８）からのニアフル割り込み信号（メモリ使用量が満杯近くであり、その後、搬送モータをスルーダウンして停止するまで画像データの読み取りを続けてもメモリフルにならないメモリ残容量がある状態−ステップＳ４０５，Ｓ４１０）になると搬送モータをスルーダウンして（ステップＳ４１１−Ｔ１００３）停止する（ステップＳ４１２，Ｓ４１３−Ｔ１００４）。
【００５９】
スルーダウン中も画像データを読み取るが図１１に示すようにスピードが遅くなるため間引いて画像データを読み取り、搬送モータ（図示せず）を停止すると読み取りを中断する。パソコンがＳＣＳＩインターフェイスよりデータ（画像データ）を読み取り、ＳＩＢＣ２（３８）からのエンプティ割り込み信号（メモリ残量０％：実際にはエンプティの量は調整できる。−ステップＳ４１５）によりＣＰＵ（図示せず）は、再び搬送モータ（図示せず）をスルーアップし（ステップＳ４１５−Ｔ１００５）、読み取りを再開する。スルーアップ中は画像データの間引き読み取りを行い、スルーアップが終了し（ステップＳ４１６）、読み取りの一定速度になると（ステップＳ４１７）通常の画像読み取りを行う（Ｔ１００６）。間欠時の搬送モータ停止期間はパソコンの処理能力に影響される。読み取り終了位置に達する（ステップＳ４０５−Ｙ）と画像読み取りを停止し、搬送モータをスルーダウン（ステップＳ４０６）し、スルーダウンが終了すると（ステップＳ４０７）、原稿を排紙し（ステップＳ４０８）、搬送モータ（図示せず）をスルーダウンして停止する（ステップＳ４０９−Ｔ１００７）。
【００６０】
なお、前記図５から図１２を参照して説明した動作は、フラットベット方式についてのもので、原稿は原稿台ガラス８上に送り込まれ、停止した状態で照明ランプ２、第１ないし第３ミラー３，４，５を搭載した走行体が移動する場合のものであるが、前述のシートスルー方式でＤＦ用原稿ガラス６位置で、移動する原稿を停止した走行体で読み取る場合には、原稿の移動速度や移動停止が前記走行体と同様に行われる。すなわち、原稿と走行体との関係は相対的なものであり、原稿が移動する場合には、原稿と走行体の制御は逆になる。
【００６１】
図１３は光源変動の補正回路を示すブロック図である。
【００６２】
この補正回路は、ＳＢＵ１０、ＶＩＯＢ３１およびＳＣＵ７から構成されている。ＳＢＵ１０はカラーＣＣＤ４２とバッファ４３とからなり、ＳＣＵ７はＲＩＰＵ３５とＣＰＵ４５とからなる。また、ＶＩＯＢ３１は、ＲＧＢのアナログ処理回路３２と、Ｄ／Ａコンバータ４４と、Ａ／Ｄコンバータ３３とシェーディングＡＳＩＣ３４とからなる。
【００６３】
この補正回路では、ＳＢＵ１０上のカラーＣＣＤ４２によって奇数ビット、偶数ビット毎に光電変換されたアナログビデオ信号は、ＳＢＵ１０上のバッファ４３を介しＶＩＯＢ３１に入力される。奇数ビット、偶数ビット毎のアナログビデオ信号は、ＶＩＯＢ３１上のアナログ処理回路３２に入力される。アナログ処理回路３２に入力された信号は奇数ビット、偶数ビット毎に出力レベルを細かく可変できるゲインアンプ（図示せず）を介し、偶数ビットと奇数ビットが合成され、アナログビデオ信号として出力される。
【００６４】
ゲインアンプのゲインコントロール端子にはＤ／Ａコンバータ４４が２チャンネル接続されており、Ｄ／Ａコンバータ４４の出力電圧をアナログ的に可変することで出力のアナログビデオ信号に対するゲインを偶数ビットおよび奇数ビット毎に可変することができる。
【００６５】
Ｄ／Ａコンバータ４４の出力電圧の設定はＳＣＵ７上のＣＰＵ４５が行う。Ｄ／Ａコンバータ４４は基準電圧５Ｖ、ビット数は８ビットであるため、出力電圧は０〜５Ｖまで２５５段階にＣＰＵ４５が設定できる。ＣＰＵ４５の設定設定は０〜２５５のデジタル（整数）である。
【００６６】
アナログ処理回路３２から偶数、奇数を合成し、出力されたアナログビデオ信号は、Ａ／Ｄコンバータ３３に入力される。Ａ／Ｄコンバータ３３はこのアナログビデオ信号を１２ビットのデジタルビデオ信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ３３のリファレンス設定端子にはアナログ処理回路３２と同様にＤ／Ａコンバータ４４が接続されており、Ｄ／Ａコンバータ４４の出力電圧をアナログ的に可変することでＡ／Ｄコンバータ３３のデジタル出力値を可変することができる。Ａ／Ｄコンバータ３３によりデジタル変換されたデジタルビデオデータはシェーディングＡＳＩＣ３４に入力される。シェーディングＡＳＩＣ３４は主にシェーディング補正を行うが、このほかに主走査方向に対する１ラインのピーク値を検出することができるピーク検出部（図示せず）がある。ピーク検出部は１ラインのピーク値を格納する機能を持つ。ＳＣＵ７上にあるＣＰＵ４５は、格納された１ラインのピーク値を読み取ることができる。
【００６７】
また、ピーク検出部は１ライン中の任意の位置にピーク検出ゲートを設定でき、このピーク検出ゲート期間中のピーク値を検出する。ピーク検出ゲート期間の設定はＳＣＵ７上のＣＰＵ４５から行なう。ピーク検出期間は、１ラインの内で原稿台に置かれた原稿を読み取る場合、すなわち、フラットベット方式の場合、第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置に設定する。また、ＡＲＤＦで原稿を移動させて読み取る場合、すなわち、シートスルー方式の場合、第２の原稿押さえ板２０−２に相当する位置に設定する。
【００６８】
前記原稿押さえ板２０−１または２０−２の読み取りは、タイミングを変えて少なくとも２回行われる。まず、画像データを記憶するバッファ（画像メモリ）がニアフル状態になり、読み取り動作を中断する。 読み取り動作を中断（停止）した直後にＳＣＵ７上のＣＰＵ４５は、シェーディングＡＳＩＣ３４に対しピーク検出ゲート期間の設定およぴピーク検出の開始命令を行なう。ピーク検出ゲート期間は第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置、または、第２の原稿押さえ板２０−２に相当する位置に設定する。シェーディングＡＳＩＣ３４のピーク検出部は、第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置、または、第２の原稿押さえ板２０−２に相当する位置の主走査１ライン内のピーク値を検出し、その値を格納する。その後ＣＰＵ４５は格納されたピーク値ＤＯをシェーディングＡＳＩＣ３４から読み取る。
【００６９】
画像バッファのニアフル状態が解除され、読み取り動作を再開する直前にＣＰＵ４５は前記と同様の動作を行ない、ピーク値Ｄｌを読み取りる。このピーク値ＤＯとピーク値Ｄｌの比率が、走査停止中の光源変動としてゲインを補正する。
【００７０】
ここでアナログ処理回路への入力であるアナログビデオ信号とＣＰＵ４５への補正量の考え方を記す。
【００７１】
アナログビデオ信号をＶｉｎ、アナログ処理回路である一定のゲイン値Ｇにより増幅されたアナログビデオ信号（アナログ処理回路の出力信号）をＶｏｕｔとすると
Ｖｏｕｔ＝Ｇ×Ｖｉｎ
になる。また、Ａ／Ｄコンバータ３３は基準電圧（リファレンス電圧）を出力最大としてデジタル変換するもので、基準電圧をＶｒｅｆとすると１２ビットデジタル出力値Ｄは、
Ｄ＝（Ｖｏｕｔ／Ｖｒｅｆ）×４０９５
になる。
【００７２】
走査停止中の光量変動はＶｉｎが変化し、その変化比率でＶｏｕｔが変化する。当然デジタル出力値Ｄも同様に変化する。後者の実施形態では、このＧを可変してＶｉｎが変化してもＶｏｕｔを一定にするものである。
【００７３】
光量変動前のＶｉｎをＶｉｎ０、光量変動後のＶｉｎをＶｉｎ１、光量変動前のゲインをＧ０、光量変動後のゲインをＧ１とするとＶｏｕｔは一定であるため、
Ｖｏｕｔ＝Ｇ０×Ｖｉｎ０＝Ｇ１×Ｖｉｎ１
になればよい。光量変動前のピーク値Ｄ０、光量変動後のピーク値Ｄ１はＧ＝Ｇ０での値であるため、Ｇ１は、
Ｇ１＝Ｇ０×（Ｄ０／Ｄ１） ・・・（１）
で求めることができる。よって
【００７４】
Ｄ／Ａコンバータ４４のアナログ出力に接続されたアナログ処理回路３２のゲインコントロール電圧Ｖとアナログ処理回路のゲインＧとの関係を、
Ｇ＝Ｖ ・・・（２）
と定義する。Ｄ／Ａコンバータ４４のアナログ出力ＶとＤ／Ａコンバータ４４のデジタル入力値Ｃとの関係はＤ／Ａコンバータ４４のビット数８、基準電圧５Ｖから
Ｖ＝（Ｃ／２５５）×５＝Ｃ／５１ ・・・（３）
となる。
【００７５】
光量変動前のＤ／Ａコンバータ４４のデジタル入力値をＣ０、光量変動後のデジタル入力値をＣ１とすると、前記式（１）（２）（３）より
（Ｃ１／５１）＝（Ｃ０／５１）×（Ｄ０／Ｄ１）
Ｃ１＝Ｃ０×（Ｄ０／Ｄ１）
になり、ＣＰＵ４５はＤ／Ａコンバータ４４に対し、Ｃ０を（Ｄ０／Ｄ１）倍した値を書き込めばよいことになる。
【００７６】
このような一連の動作をＲ、Ｇ、Ｂ独立して行なうことで、Ｒ、Ｇ、Ｂの光量変動の差を吸収することができるのである。ここでは、カラーについて説明したが、モノクロにおいてもＲＧＢどれかのデータを使用するので、考え方は同じである。
【００７７】
Ｄ０とＤ１の測定位置は走行体が停止しているため、同じ位置を読むことになる。また、このピーク比較演算値は間欠停止間の変化量を使用するので、第１の原稿押さえ板２０−１、第２の原稿押さえ板２０−２の濃度、均一性などの精度は必要なく、補正制御は可能である。
【００７８】
また、Ｄ０とＤ１のデータが大きければ、大きいほど（Ｄ０／Ｄ１）の精度は高くなるので、第１の原稿押さえ板２０−１、第２の原稿押さえ板２０−２の濃度は白色にする。
【００７９】
なお、ここでは、走査停止中に少なくとも２回、異なるタイミングで反射光の光量を測定し、その光量に基づいてデータ演算を行い、ＣＣＤ出力後の信号増幅量を変更することによって光源変動分を補正するようにしているが、走査停止中に少なくとも２回、異なるタイミングで反射光の光量を測定し、その光量データを判定し、データ演算を行い、アナログ−デジタル変換回路の比較電圧を変更することによって、光源変動分を補正するようにすることもできる。この例を以下に説明する。
【００８０】
この例では、まず、画像データを記憶するバッファ（画像メモリ）がニアフル状態になると、読み取り動作を中断する。読み取り動作を中断した直後にＳＣＵ７上のＣＰＵ４５は、シェーディングＡＳＩＣ３４に対しピーク検出ゲート期間の設定およぴピーク検出の開始命令を行なう。ピーク検出ゲート期間は第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置、または、第２の原稿押さえ板２０−２に相当する位置に設定する。シェーディングＡＳＩＣ３４のピーク検出部は、第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置、または、第２の原稿押さえ板２０−２に相当する位置の主走査１ライン内のピーク値を検出し、その値を格納する。その後、ＣＰＵ４５は格納されたピーク値Ｄ０をシェーディングＡＳＩＣ３４から読み取りる。
【００８１】
画像バッファのニアフル状態が解除され、読み取り動作を再開する直前にＣＰＵ４５は前記と同様の動作を行ない、ピーク値Ｄ１を読み取りる。このピーク値Ｄ０とピーク値Ｄ１の比率によって、走査停止中の光源変動としてゲインを補正する。ここでアナログ処理回路３２への入力であるアナログビデオ信号とＣＰＵ４５への補正量の考え方は以下の通りである。
【００８２】
ここで、Ａ／Ｄコンバータ３３は基準電圧（リファレンス電圧）を最大出力値としてデジタル変換するもので、基準電圧をＶｒｅｆとすると１２ビットデジタル出力値Ｄは
Ｄ＝（Ｖｏｕｔ／Ｖｒｅｆ）×４０９５
になる。
【００８３】
走査停止中の光量変動はＶｏｕｔが変化し、その変化比率で１２ビットデジタル出力値Ｄが変化する。この例ではこのＶｒｅｆを可変してＶｏｕｔが変化してもＤを一定にするものである。
【００８４】
光量変動前のＶｏｕｔをＶｏｕｔ０、光量変動後のＶｏｕｔをＶｏｕｔ１、光量変動前のリファレンス電圧をＶｒｅｆ０、光量変動後のリファレンス電圧をＶｒｅｆ１とすると１２ビットデジタル出力値Ｄは一定であるため
Ｄ＝（Ｖｏｕｔ０／Ｖｒｅｆ０）×４０９５
＝（Ｖｏｕｔ１／Ｖｒｅｆ１）×４０９５
になればよい。
【００８５】
光量変動前のピーク値Ｄ０、光量変動後のピーク値Ｄ１は、
Ｖｒｅｆ＝Ｖｒｅｆ０
での値であるため、Ｖｒｅｆ１は
Ｖｒｅｆ１＝Ｖｒｅｆ０×（Ｄ１／Ｄ０） ・・・（４）
で求めることができる。よって
【００８６】
Ｖｒｅｆに対するＤ／Ａコンバータ４４のアナログ出力ＶとＤ／Ａコンバータ４４のデジタル入力値Ｃとの関係はＤ／Ａコンバータ４４のビット数８、基準電圧５Ｖから、前記式（３）のように、
Ｖｒｅｆ＝（Ｃ／２５５）×５＝Ｃ／５１ ・・・（３）
となり、光量変動前のＤ／Ａコンバータ４４のデジタル入力値をＣ２、光量変動後のデジタル入力値をＣ３とすると式（３）および式（４）から、
（Ｃ３／５１）＝（Ｃ２／５１）×（Ｄ１／Ｄ０）
Ｃ３＝Ｃ２×（Ｄ１／Ｄ０）
となる。したがって、ＣＰＵ４５はＤ／Ａコンバータ４４に対し、Ｃ２を（Ｄ１／Ｄ０）倍した値を書き込めばいいことになる。
【００８７】
このような一連の動作をＲ、Ｇ、Ｂ独立して行なうことで、Ｒ、Ｇ、Ｂの光量変動の差を吸収することができる。
【００８８】
Ｄ０とＤ１の測定位置は走行体が序止しているため、同じ位置を読むことになる。また、このピーク比較演算値は間欠停止間の変化量を使用するので、第１の原稿押さえ板２０−１、第２の原稿押さえ板２０−２の濃度、均一性などの精度は必要なく、補正制御は可能である。
【００８９】
また、Ｄ０とＤ１のデータが大きければ、大きいほど（Ｄ０／Ｄ１）の精度は高くなるので、第１の原稿押さえ板２０−１、第２の原稿押さえ板２０−２の濃度は白色にする。
【００９０】
このようにして光量の補正は可能であるが、フラットベット方式の原稿台を使った読み取りの場合、原稿台ガラス８の上に原稿台ガラス８に沿って置かれた原稿は通常、原稿台ガラス８から上方向に見ると図１４に示すような位置関係にあり、例えば、原稿の最大読み取りサイズがＡ３サイズであるが、第１の原稿押さえ板２０−１はＡ３サイズより大きく設けられていて、Ａ３原稿をオーバーラップするように設置される。しかしながら、原稿台ガラス８に置く原稿サイズに規制はなく、主走査方向がＡ３サイズ以上の場合もある。このとき、第１の原稿押さえ板２０−１に対し、原稿の方が大きい場合がある。ピーク検出ゲート期間は第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置に設定されているが、このように原稿の方がサイズが大きい場合には、実際には原稿を読み取っていることになる。したがって、原稿濃度が濃く、ＲＧＢのＤ０の値が低い場合、（Ｄ０／Ｄｌ）の精度が悪くなる。
【００９１】
そこで、ＲＧＢのＤ０が、１２ビットのデータのうちの２５６を閾値として、
Ｄ０＞２５６
の場合、ピーク検出ゲート期間は第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置に設定し、
ＲＧＢのＤ０が
Ｄ０≦２５６
の場合、ピーク検出ゲート期間は第１の原稿押さえ板２０−１に相当する位置から原稿を含むＡ３サイズに変更する。
【００９２】
すなわち、図１７に示すような状態で、原稿台ガラス８上にＡ３原稿を載置し、図１６に示すようにピーク検出ゲートを第１の原稿押さえ板２０−１位置にセットし、ピークデータを検出する（ステップＳ５０１）。そして、ＲＧＢのＤ０が２５６以下かそうでないかをチェックし（ステップＳ５０２）、Ｄ０が２５６以下であれば（ステップＳ５０２−Ｎ）、ピーク検出ゲートを原稿位置にセットし（ステップＳ５０３）、また、Ｄ０が２５６より大きければ（ステップＳ５０２−７）、それぞれピークデータを演算して（ステップＳ５０４）リターンする。
【００９３】
このように原稿載置位置と原稿台ガラス８と第１の原稿押さえ板２０−１との相対的な位置関係によってピーク検出ゲート位置を原稿押さえ板位置と原稿を含むＡ３サイズに変更する。これによって、第１の原稿押さえ板２０−１を読み取った場合には、原稿押さえ板２０−１を読み取ったときのピーク値を比較し、原稿を含むＡ３サイズを読み取ったときには、Ａ３サイズを読み取ったときのピーク値が比較される。このように原稿を含むＡ３サイズを読み取ったときのピーク値で比較する場合においても、同一画素位置で比較するので、補正は確実に行える。
【００９４】
このように処理すると、原稿の設置条件に左右されることなく、常に精度の良い補正を行うことができる。
【００９５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、原稿押さえ板のデータが所定のデータまで達していない場合、読み取り原稿内のデータを測定し、データ演算することで、原稿の設置条件に左右されることなく、常に精度の良い補正を行うことが可能な画像読み取り装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置としてのカラースキャナの全体構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の全体的な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置の画像データフローを示す図である。
【図４】スキャナ本体の画像読み取りの処理構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態における画像データの出力停止のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施形態における画像データの出力再開のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】図５および図６に示したタイミングの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図５および図６に示したタイミングの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図５および図６に示したタイミングの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】ＡＤＦ画像読み取り動作における搬送モータの速度変化のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１１】間欠動作が発生した場合の搬送モータの速度変化と画像読み取りのタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１２】間欠読み取り動作の動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】光源変動の補正回路を示すブロック図である。
【図１４】本実施形態における係る原稿台と原稿との関係を示す図である。
【図１５】図１４の場合のピーク検出ゲート信号の検出状態を示すタイミングチャートである。
【図１６】ピーク検出ゲートと原稿位置との関係を調整するときの処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】原稿サイズが原稿台ガラスサイズよりも大きい場合、あるいは、図１４と逆側に原稿が置かれたときの原稿台と原稿との関係を示す図である。
【符号の説明】
７ ＳＣＵ
１０ ＳＢＵ
３１ ＶＩＯＢ
３２ アナログ処理回路
３３ Ａ／Ｄコンバータ
３４ シェーディングＡＳＩＣ
３５ ＲＩＰＵ
３８ ＳＩＢＣ２
３９ ＳＣＳＩコントローラ
４２ カラーＣＣＤ
４３ バッファ
４４ Ｄ／Ａコンバータ
４５ ＣＰＵ
４６ モータ
Claims (4)
- 光学的読み取り手段で読み取った画像情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段の記憶可能容量があらかじめ設定した残量以下の状態になった時点で原稿走査動作を一時停止し、その後、前記残量があらかじめ設定した容量まで戻った時、前記原稿走査を再開する制御手段とを有する画像読み取り装置において、
原稿読み取り領域以外の原稿押さえ板の反射光量を経時的に読み取り、読み取った前記光量に基づいて原稿走査動作停止中の光源の光量変動に対する補正値を演算し、前記光源の光量変動を補正する補正手段を備え、
前記補正手段は、前記原稿押さえ板の反射光量の読み取りデータがあらかじめ設定された値まで達していない場合、前記原稿押さえ板の反射光量の読み取りに代えて、原稿を読み取り、読み取りデータのピーク値に基づいて前記光源の光量変動を補正することを特徴とする画像読み取り装置。 - 前記補正手段は、走査停止中に異なるタイミングで少なくとも２回前記反射光量を読み取り、読み取った反射光量に基づいて前記光学的読み取り手段の出力信号の増幅量を変更することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
- 前記補正手段は、走査停止中に異なるタイミングで少なくとの２回前記反射光量を読み取り、読み取った反射光量に基づいてアナログ−デジタル変換回路の比較電圧を変更することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
- 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像読み取り装置と、
この画像読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて可視像を形成する画像形成手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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