JP4332389B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置に関し、詳細には、複数のイメージセンサチップの繋ぎ合わせを高精度に行う画像読取装置に関する。

複写装置等の画像読取装置は、従来より原稿の走査線上からの光線を、複数のイメージセンサチップ上に結像して画像の読み取りを行う画像読取装置が用いられている。

イメージセンサとしては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサやＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサが用いられるが、一つのセンサチップで大型のイメージセンサを作成するのは、技術的に難しく、また、コストも高くなるという問題がある。

そこで、従来から、画像読取装置においては、小型のイメージセンサチップを複数個組み合わせて、原稿の走査上からの光線をミラー等により分割して各イメージセンサチップ上に結像し、各イメージセンサチップで読み取った画像信号を電気的に繋ぎ合わせる処理を行うことにより、走査線全体に対応する画像情報を得ている。

このようなイメージセンサチップを複数個配列する構成を用いると、各イメージセンサチップ間の境目部分で画像に繋ぎ目が生じないように、隣り合うイメージセンサチップの読取領域を一部重複させることが必要である。そこで、隣り合うイメージセンサチップの読取領域を一部重複させ、重複部分で読み取った画像信号を電気的に繋ぎ合わせることにより、ズレのない画像を得ている。

ところが、イメージセンサチップの重複した読取領域において画像信号が読み取れない場合（イメージセンサチップの重複した読取領域に文字も画像も何もない場合）等には、画像信号を電気的に繋ぎ合わせることができなくなる。

そこで、複数のイメージセンサチップを組み合わせて用いる場合、従来から、隣り合うイメージセンサチップの読取領域が重複する位置に基準パターンを設け、この基準パターンを読み取って、読み取った画像信号を電気的に繋ぎ合わせ、ズレのない画像を得ている。

特開平７−２４４４５５号公報 特開２０００−１７５００１号公報 特許第３０５７８００号公報 特許第２６１７９２５号公報

しかしながら、近年、複写装置、スキャナ、ファクシミリ装置等の画像読取装置においては、高画質化の要求が高まる一方であり、このような高画質化の要望に答えるためには、イメージセンサの読取領域が重複する部分で読み取った基準パターンの画像信号を正確に電気的に繋ぎ合わせる必要、すなわち、ズレ補正をより正確に行う必要がある。そして、基準パターンの画像信号に基づいてイメージセンサの読取領域が重複する部分で正確に繋ぎ合わせるためには、基準パターンをより高精度に読み取る必要があり、従来技術を改良する必要があった。

そこで、本発明は、基準パターンを読み取るときのイメージセンサを含む走査光学系の副走査方向の移動速度である基準読取速度を、原稿を読み取るときの副走査方向の移動速度である原稿読取速度よりも遅くして、基準パターンを高精度に読み取り、イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを正確に行う画像読取装置を提供することを目的としている。

具体的には、請求項１記載の発明は、それぞれ独立したイメージセンサチップが主走査方向に複数配列されたイメージセンサを含む走査光学系を光学系駆動手段で副走査方向に所定の原稿読取速度で移動させて原稿の画像を読み取るとともに、シェーディング補正用読取部を原稿読取前の所定時期にイメージセンサで読み取ってシェーディング補正データを取得し、当該シェーディング補正データに基づいて原稿の画像をシェーディング補正するに際して、シェーディング補正用読取部の近傍に各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせ補正用の基準パターンを設け、イメージセンサを含む走査光学系を光学系駆動手段により原稿読取速度よりも遅い所定の基準読取速度で副走査方向に移動させて基準パターンを読み取り、当該基準パターンを読み取ったときの基準データに基づいて各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを補正する補正手段を備え、原稿の読取倍率としての縮小が所定値以下であると、基準パターンの読み取りを省略することにより、基準パターンを読み取るときの単位時間内にイメージセンサチップに入射する光量を多くして、Ｓ／Ｎ比を向上させ、基準パターン画像を高精度に読み取って、イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に補正するとともに、イメージセンサの急な加速を必要とする読取画像の縮小の場合に、イメージセンサの加速距離を十分に設けて、適切な加速を行えるようにし、各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に行いつつ、適切な縮小画像の読み取りを行う画像読取装置を提供することを目的としている。

請求項２記載の発明は、光学系駆動手段が、基準読取速度を原稿読取速度の略１／２から１／４の速度に制御することにより、単位時間内の原稿読取速度に大きな影響を及ぼすことなく、高精度に基準パターンを読み取り、正確なズレ補正を行う画像読取装置を提供することを目的としている。

請求項３記載の発明は、原稿を読み取る直前に、基準パターンの読み取りを行うことにより、シェーディング補正用読取部と基準パターンを連続して読み取れるようにして、効率よく画像を読み取り、処理速度を向上させることのできる画像読取装置を提供することを目的としている。

請求項４記載の発明は、シェーディング補正用読取部を読み取った後、続いて、基準パターンを読み取ることにより、シェーディング補正用読取部と基準パターンを連続して読み取れるようにして、効率よく画像を読み取り、処理速度を向上させることのできる画像読取装置を提供することを目的としている。

請求項５記載の発明は、基準パターンを読み取った後、続いて、シェーディング補正用読取部を読み取ることにより、シェーディング補正用読取部と基準パターンを連続して読み取れるようにして、効率よく画像を読み取り、処理速度を向上させることのできる画像読取装置を提供することを目的としている。

請求項６記載の発明は、シェーディング補正用読取部及び基準パターンを読み取った後、イメージセンサのホームポジションに当該イメージセンサを移動させ、その後、原稿の読み取りを開始することにより、原稿読取時の走査光学系の副走査方向の移動速度が速い場合にも、原稿読取開始位置までの加速距離をかせげるようにし、各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に行いつつ、高速度での適切な画像読み取りを行う画像読取装置を提供することを目的としている。

請求項７記載の発明は、シェーディング補正用読取部及び基準パターンを読み取った後、イメージセンサのホームポジションに当該イメージセンサを移動させることなく、原稿の読み取りを開始することにより、効率的にシェーディング補正用読取部と基準パターン及び原稿を読み取り、各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に行いつつ、効率的な画像読み取りを行う画像読取装置を提供することを目的としている。

請求項８記載の発明は、原稿の読取倍率としての縮小が８０％以下であると、基準パターンの読み取りを省略することにより、イメージセンサの急な加速を必要とする読取画像の縮小の場合に、イメージセンサの加速距離を十分に設けて、適切な加速を行えるようにし、各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に行いつつ、適切な縮小画像の読み取りを行う画像読取装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明の画像読取装置は、それぞれ独立したイメージセンサチップが主走査方向に複数配列されたイメージセンサを含む走査光学系を光学系駆動手段で副走査方向に所定の原稿読取速度で移動させて原稿の画像を読み取るとともに、シェーディング補正用読取部を原稿読取前の所定時期に前記イメージセンサで読み取ってシェーディング補正データを取得し、当該シェーディング補正データに基づいて前記原稿の画像をシェーディング補正する画像読取装置において、前記シェーディング補正用読取部の近傍に前記各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせ補正用の基準パターンを設け、前記イメージセンサを含む走査光学系を前記光学系駆動手段により前記原稿読取速度よりも遅い所定の基準読取速度で副走査方向に移動させて前記基準パターンを読み取り、当該基準パターンを読み取ったときの基準データに基づいて前記各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを補正することことにより、上記目的を達成している。

この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記光学系駆動手段は、前記基準読取速度を前記原稿読取速度の略１／２から１／４の速度に制御するものであってもよい。

また、例えば、請求項３に記載するように、前記画像読取装置は、前記原稿を読み取る直前に、前記基準パターンの読み取りを行うものであってもよい。

さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記画像読取装置は、前記シェーディング補正用読取部を読み取った後、続いて、前記基準パターンを読み取るものであってもよい。

また、例えば、請求項５に記載するように、前記画像読取装置は、前記基準パターンを読み取った後、続いて、前記シェーディング補正用読取部を読み取るものであってもよい。

さらに、例えば、請求項６に記載するように、前記画像読取装置は、前記シェーディング補正用読取部及び前記基準パターンを読み取った後、前記イメージセンサのホームポジションに当該イメージセンサを移動させ、その後、前記原稿の読み取りを開始するものであってもよい。

また、例えば、請求項７に記載するように、前記画像読取装置は、前記シェーディング補正用読取部及び前記基準パターンを読み取った後、前記イメージセンサのホームポジションに当該イメージセンサを移動させることなく、前記原稿の読み取りを開始するものであってもよい。

さらに、例えば、請求項８に記載するように、前記画像読取装置は、前記原稿の読取倍率が所定値以下であると、前記基準パターンの読み取りを省略するものであってもよい。

また、例えば、請求項９に記載するように、前記画像読取装置は、前記原稿の読取倍率が８０％以下であると、前記基準パターンの読み取りを省略するものであってもよい。

請求項１記載の発明の画像読取装置によれば、それぞれ独立したイメージセンサチップが主走査方向に複数配列されたイメージセンサを含む走査光学系を光学系駆動手段で副走査方向に所定の原稿読取速度で移動させて原稿の画像を読み取るとともに、シェーディング補正用読取部を原稿読取前の所定時期にイメージセンサで読み取ってシェーディング補正データを取得し、当該シェーディング補正データに基づいて原稿の画像をシェーディング補正するに際して、シェーディング補正用読取部の近傍に各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせ補正用の基準パターンを設け、イメージセンサを含む走査光学系を光学系駆動手段により原稿読取速度よりも遅い所定の基準読取速度で副走査方向に移動させて基準パターンを読み取り、当該基準パターンを読み取ったときの基準データに基づいて各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを補正するので、基準パターンを読み取るときの単位時間内にイメージセンサチップに入射する光量を多くして、Ｓ／Ｎ比を向上させることができ、基準パターン画像を高精度に読み取って、イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に補正することができる。

請求項２記載の発明の画像読取装置によれば、光学系駆動手段が、基準読取速度を原稿読取速度の略１／２から１／４の速度に制御するので、単位時間内の原稿読取速度に大きな影響を及ぼすことなく、高精度に基準パターンを読み取ることができ、正確なズレ補正を行うことができる。

請求項３記載の発明の画像読取装置によれば、原稿を読み取る直前に、基準パターンの読み取りを行うので、シェーディング補正用読取部と基準パターンを連続して読み取れるようにして、効率よく画像を読み取ることができ、処理速度を向上させることができる。

請求項４記載の発明の画像読取装置によれば、シェーディング補正用読取部を読み取った後、続いて、基準パターンを読み取るので、シェーディング補正用読取部と基準パターンを連続して読み取れるようにして、効率よく画像を読み取ることができ、処理速度を向上させることができる。

請求項５記載の発明の画像読取装置によれば、基準パターンを読み取った後、続いて、シェーディング補正用読取部を読み取るので、シェーディング補正用読取部と基準パターンを連続して読み取れるようにして、効率よく画像を読み取ることができ、処理速度を向上させることができる。

請求項６記載の発明の画像読取装置によれば、シェーディング補正用読取部及び基準パターンを読み取った後、イメージセンサのホームポジションに当該イメージセンサを移動させ、その後、原稿の読み取りを開始するので、原稿読取時の走査光学系の副走査方向の移動速度が速い場合にも、原稿読取開始位置までの加速距離をかせげるようにすることができ、各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に行うことができるとともに、高速度での適切な画像読み取りを行うことができる。

請求項７記載の発明の画像読取装置によれば、シェーディング補正用読取部及び基準パターンを読み取った後、イメージセンサのホームポジションに当該イメージセンサを移動させることなく、原稿の読み取りを開始するので、効率的にシェーディング補正用読取部と基準パターン及び原稿を読み取ることができ、各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に行うことができるとともに、効率的な画像読み取りを行うことができる。

請求項８記載の発明の画像読取装置によれば、原稿の読取倍率が所定値以下であると、基準パターンの読み取りを省略するので、イメージセンサの急な加速を必要とする読取画像の縮小の場合に、イメージセンサの加速距離を十分に設けて、適切な加速を行えるようにすることができ、各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に行ことができるとともに、適切な縮小画像の読み取りを行うことができる。

請求項９記載の発明の画像読取装置によれば、原稿の読取倍率が８０％以下であると、基準パターンの読み取りを省略するので、イメージセンサの急な加速を必要とする読取画像の８０％以上の縮小の場合に、イメージセンサの加速距離を十分に設けて、適切な加速を行えるようにすることができ、各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に行うことができるとともに、適切な縮小画像の読み取りを行うことができる。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１〜図６は、本発明の画像読取装置の第１実施例を示す図であり、図１は、本発明の画像読取装置の第１実施例を適用した画像読取装置１の正面概略構成図である。

なお、本実施例の画像読取装置１は、原稿固定型縮小光学系を用いた画像読取装置に適用したものである。すなわち、画像読取装置の原稿読取方式としては、スリット露光方式が一般的に知られており、スリット露光方式は、原稿台固定式と原稿台移動式に分類され、さらに、原稿台移動式には、原稿台移動型とシート原稿移動型がある。また、光学系は、縮小光学系と等倍光学系に分類され、縮小光学系の特徴としては、イメージセンサが小型で、コストが安いこと、焦点深度が深く、ＡＤＦ（Auto Document Fieder）に対応し易いこと及びイメージセンサを固定でき、熱やノイズ対策に有利であること等が挙げられ、等倍光学系の特徴としては、イメージセンサが大きく、コストが高いこと、セルフォックレンズ（以下、リンスという）が焦点深度が浅く、原稿の浮きに弱いこと、イメージセンサとリンスを一体化した重いキャリッジを駆動させる必要があり、高速スキャンに不利であるとともに、熱やノイズ対策にも不利であること、光路長が短く、スキャナの高さの薄型化に有利であること、構成部品点数が少なく構成が簡単であること及びイメージセンサの受光面が広く、低光量でも読取を行えること等が挙げられる。

そして、本実施例の画像読取装置１は、上記分類のうち、原稿固定型縮小光学系を用いた画像読取装置に適用したものである。

図１において、画像読取装置１は、本体筐体２の上部に、コンタクトガラス３が配設されており、コンタクトガラス３上に読取対象の原稿Ｇがセットされる。

本体筐体２内には、第１走行体４と第２走行体５及びレンズ６とイメージセンサ７が配設されており、第１走行体４と第２走行体５は、図１に矢印で示す副走査方向に、光学系駆動手段であるステッピングモータ３５（図５参照）により移動される。

第１走行体４は、コンタクトガラス３上の原稿Ｇに光を照射する光源８と第１ミラー９を搭載しており、第２走行体５は、第２ミラー１０と第３ミラー１１を搭載していて、上記光源８と第１ミラー９を搭載する第１走行体４、第２ミラー１０と第３ミラー１１を搭載する第２走行体、レンズ及びイメージセンサ７は、全体として、走査光学系１２を構成している。

光源８は、例えば、ハロゲン、蛍光灯、キセノン等が用いられ、コンタクトガラス３上にセットされた原稿Ｇに光を照射する。原稿Ｇに照射された光は、当該原稿Ｇの画像面で反射されて、画像情報を含んだ反射光として、図示しないスリットを抜けて第１ミラー９に反射され、第１ミラー９は、原稿Ｇからの画情報を含みスリットを通過した反射光を、第２走行体５上の第２ミラー１０方向に反射し、第２ミラー１０は、第１ミラー９から入射される反射光を第３ミラー１１方向に反射する。第３ミラー１１は、第２ミラー１０から入射される反射光をレンズ６方向に反射する。レンズ６は、入射される反射光をイメージセンサ７に結像させる。

そして、上記走査光学系１２は、図２に示すように、縮小走査光学系であり、複数、図２では、２つのレンズ６ａ、６ｂと２つのイメージセンサチップ７ａ、７ｂを備えている。レンズ６ａは、第３ミラー１１からの反射光の一部をイメージセンサチップ７ａに結像させ、レンズ６ｂは、第３ミラー１１からの他の反射光をイメージセンサチップ７ｂに結像させる。すなわち、縮小走査光学系である走査光学系１２は、大判の原稿Ｇの画像の読み取りができるようにするために、２個のイメージセンサチップ７ａ、７ｂが主走査方向に並べて配設されており、これらのイメージセンサチップ７ａ、７ｂの走査の合成によって画像を読み取る。この場合、イメージセンサチップ７ａの読み取る画像とイメージセンサチップ７ｂの読み取る画像との間の境目部分で画像に繋ぎ目が生じないように、隣接するイメージセンサチップ７ａ、７ｂの読取領域を、図２に示すように、一部重複させている。

そして、走査光学系１２は、縮小走査光学系であり、レンズ６を通過してイメージセンサ７に結像する画像の縮尺を常に一定にするため、原稿Ｇからイメージセンサ７までの光路長を一定である必要がある。そこで、画像読取装置１は、第１走行体４の移動距離をＬとした場合、第２走行体５の移動距離が、Ｌ／２となるように、移動させる。

そして、この第１走行体４と第２走行体５を駆動する駆動モータとして、本実施例の画像読取装置１では、図５に示すように、ステッピングモータ３５を用いているが、高速で走行する画像読取装置では、サーボモータ等を用いてもよい。

また、本実施例の画像読取装置１は、イメージセンサ７として、ＣＣＤイメージセンサを用いているが、ＭＯＳイメージセンサを用いてもよい。

そして、画像読取装置１は、本体筐体２の副走査方向の基準位置となるホームポジションＨｐとコンタクトガラス（原稿読取部）３との間に、シェーディング補正読取部・基準パターン部２０が設けられており、このシェーディング補正読取部・基準パターン部２０は、例えば、図３に示すように、ホームポジションＨｐ側にシェーディング補正読取部（シェーディング補正用読取部）２０ａが配設され、コンタクトガラス３側に基準パターン部２０ｂが配設されていてもよいし、図４に示すように、ホームポジションＨｐ側に基準パターン部２０ｂが配設され、コンタクトガラス３側にシェーディング補正読取部２０ａが配設されていてもよい。

このシェーディング補正読取部２０ａは、例えば、白色に施されていて、原稿Ｇの読み取り前に走査光学系１２で読み取られ、画像読取装置１は、このシェーディング補正読取部２０ａを読み取った画像データをシェーディング補正データとしてメモリに格納して、原稿Ｇを読み取った画像データをこのシェーディング補正データでシェーディング補正することで、照明ムラ、イメージセンサチップ７ａ、７ｂ内の受光セルの感度のばらつきを電気的に補正する。このシェーディング補正を行うことにより、原稿Ｇに忠実な文字画像を得ることができ、シェーディング補正は、現在の複写装置等の画像読取装置には不可欠な機能である。

基準パターン部２０ｂは、複数のイメージセンサチップ７ａ、７ｂの読取ズレを補正するための基準パターンが設けられている部分であり、基準パターンとしては、例えば、円等が形成されている。

そして、この基準パターン部２０ｂとシェーディング補正読取部２０ａは、近接して設けられており、走査光学系１２で基準パターン部２０ｂとシェーディング補正読取部２０ａを連続して読み取れるように、すなわち、走査光学系１２によるシェーディング補正読取部２０ａの読み取りの直前または直後に基準パターン部２０ｂを読み取ることができるように配置されている。したがって、走査光学系１２を移動させる駆動時間を節約して、時間的に効率よく画像読取を行うことができる。

また、画像読取装置１は、基準パターン部２０ｂを読み取る時には、第１走行体４及び第２走行体５を駆動するステッピングモータ３５の回転軸の回転速度を、原稿読取時の回転速度よりも遅くして、イメージセンサ７を含む走査光学系１２の副走査方向の移動速度を原稿Ｇを読み取るときよりも遅くする。

すなわち、画像読取装置１は、図５に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）３１、メモリ３２、ステッピングモータ・コントローラ３３、モータドライバ３４及びステッピングモータ３５等を備えている。ステッピングモータ・コントローラ３３は、励磁モード切替部、励磁相制御部、ＣＷ＆ＣＣＷ部（モータを正逆転させるための回路）、ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ部（モータの起動、停止回路）等で構成されている。モータドライバ３４は、ステッピングモータ・コントローラ３３内の励磁相制御部から出力された励磁電流を適宜増幅して、ステッピングモータ３５に供給する。

ステッピングモータ３５は、一般的に、その特徴の一つとして、モータの総回転角が入力パルスの総数に比例し、その回転角度が入力信号のパルスレートに比例する。また、ステッピングモータ３５は、一般的に、励磁方式の変更により１パルスで回転する角度が変更できるという特徴も有しており、これらの特性を利用してステッピングモータ３５の回転軸の回転速度を制御することができる。

そこで、画像読取装置１は、入力パルスレートを制御することにより、基準パターン部２０ｂ及び原稿Ｇを読み取るときのイメージセンサ７を含む走査光学系１２の副走査方向の移動速度を制御する。

すなわち、イメージセンサ７が基準パターン部２０ｂ及び原稿Ｇを読み取るときのＣＰＵ３１がステッピングモータ・コントローラ３３に供給するパルスレートとステッピングモータ３５の回転軸の回転速度の関係は、図６に示すようになり、ＣＰＵ３１は、メモリ３２内の制御データに基づいて、図６に示すように、基準パターン部２０ｂの読み取り時に、原稿Ｇの読み取り時よりもステッピングモータ・コントローラ３３に供給するパルスレートを低くすることで、ステッピングモータ３５の回転軸の回転速度を遅くし、結果として、イメージセンサ７を含む走査光学系１２の基準パターン部２０ｂに対する副走査方向の移動速度を、原稿Ｇに対する移動速度よりも遅くする。

次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の画像読取装置１は、複数のイメージセンサチップ７ａ、７ｂの繋ぎ目画像処理を行うための基準パターン部２０ｂの読取時の副走査方向移動速度を原稿Ｇの読取時の副走査方向移動速度よりも遅くする。

すなわち、画像読取装置１は、コンタクトガラス３上に原稿Ｇがセットされて、必要な設定操作が操作部で行われた後、スタートキーが押されると、ＣＰＵ３１は、ステッピングモータ・コントローラ３３及びモータドライバ３４を介してステッピングモータ３５を制御し、イメージセンサ７を、まず、シェーディング補正読取部２０ａ及び基準パターン部２０ｂへ移動させて、シェーディング補正読取部２０ａ及び基準パターン部２０ｂを読み取らせる。

このときシェーディング補正読取部２０ａと基準パターン部２０ｂは、図３と図４に示したように、近傍に設けられているが、いずれがホームポジションＨｐ側に設けられていて、いずれを先に読み取ってもよいが、シェーディング補正読取部２０ａと基準パターン部２０ｂの読取時には、イメージセンサ７の副走査方向の移動速度を、原稿読取時の約１／２から１／４の遅い速度にする。

そして、ＣＰＵ３１は、上記イメージセンサ７の副走査方向の移動速度の変化を、パルスレートを変化させることで行う。すなわち、ＣＰＵ３１は、メモリ３２内の制御データに基づいて、図６に示したように、基準パターン部２０ｂの読み取り時には、原稿Ｇの読み取り時よりもステッピングモータ・コントローラ３３に供給するパルスレートを低くすることで、ステッピングモータ３５の回転軸の回転速度を遅くし、結果として、イメージセンサ７を含む走査光学系１２の基準パターン部２０ｂに対する副走査方向の移動速度を、原稿Ｇに対する移動速度よりも遅くする。

なお、このイメージセンサ７の副走査方向の移動速度の変化は、パルスレートを変化させることで行うものに限るものではなく、例えば、ステッピングモータ２５の励磁方式を変化させることで行ってもよい。この場合、ＣＰＵ３１は、基準パターン部２０ｂの読取時には、ステッピングモータ３５を１−２相励磁で駆動させ、原稿読取時には、ステッピングモータ３５を２相励磁で駆動させる。１−２相励磁でステッピングモータ３５を駆動させると、１パルスでの回転角度が、２相励磁で駆動させたときに比較して、１／２となる。そこで、ＣＰＵ３１は、励磁モード切替部、励磁相制御部、ＣＷ＆ＣＣＷ部（モータを正逆転させるための回路）、ＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰ部（モータの起動、停止回路）等で構成されているステッピングモータ・コントローラ３３の励磁相制御部を励磁モード切替部を用いて１−２相励磁にセットし、原稿読取時には、同様にして励磁方式を、２相励磁にセットする。このように励磁方式を変更してステッピングモータ３５の回転軸の回転速度を変化させると、パルスレートを変化させることなく、ステッピングモータ３５の回転軸の回転速度を変化させることができる。

このようにして、イメージセンサ７の副走査方向の移動速度を遅くしてシェーディング補正読取部２０ａ及び基準パターン部２０ｂを読み取ると、イメージセンサ７に入射する単位時間当たりの光量を多くして、基準パターン部２０ｂを高精度に読み取り、正確なズレ補正を行うことができる。

また、基準パターン部２０ｂを高精度に読み取るために、イメージセンサ７の副走査方向の移動速度を遅くしすぎると、基準パターン部２０ｂの読み取りに時間がかかってしまい、単位時間内に読み取る原稿数に影響が出て、全体としての読取時間が遅くなる。そこで、本実施例では、上述のように、シェーディング補正読取部２０ａと基準パターン部２０ｂの読取時には、イメージセンサ７の副走査方向の移動速度を、原稿読取時の約１／２から１／４の遅い速度にしている。

そして、画像読取装置１は、シェーディング補正読取部２０ａ及び基準パターン部２０ｂの読み取りを完了すると、イメージセンサ７を一旦ホームポジションＨｐまで戻し、その後、コンタクトガラス３上の原稿読取開始位置まで加速移動させて、原稿Ｇの読み取りを開始する。

画像読取装置１は、この原稿Ｇをイメージセンサ７で読み取った画像を、イメージセンサ７で基準パターン部２０ｂを読み取ったときの画像に基づいて、イメージセンサ７を構成するイメージセンサチップ７ａとイメージセンサチップ７ｂのズレを補正する。

また、画像読取装置１は、原稿Ｇの読み取りを行う毎に、先に、基準パターン部２０ｂの読み取りを行って、イメージセンサ７のイメージセンサチップ７ａとイメージセンサチップ７ｂのズレ補正を行ってもよいし、ある適当な期間または原稿枚数毎に基準パターン部２０ｂの読み取りを行って、イメージセンサ７のイメージセンサチップ７ａとイメージセンサチップ７ｂのズレ補正を行ってもよい。

このように、本実施例の画像読取装置１は、シェーディング補正読取部２０ａの近傍に各イメージセンサチップ７ａ、７ｂの読取領域の繋ぎ合わせ補正用の基準パターン部２０ｂを設け、イメージセンサ７を含む走査光学系１２をステッピングモータ３５により原稿読取速度よりも遅い所定の基準読取速度で副走査方向に移動させて基準パターン部２０ｂを読み取り、当該基準パターン部２０ｂを読み取ったときの基準データに基づいて各イメージセンサチップ７ａ、７ｂの読取領域の繋ぎ合わせを補正している。

したがって、基準パターン部２０ｂを読み取るときの単位時間内にイメージセンサチップ７ａ、７ｂに入射する光量を多くして、Ｓ／Ｎ比を向上させることができ、基準パターン画像を高精度に読み取って、イメージセンサチップ７ａ、７ｂの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に補正することができる。

また、本実施例の画像読取装置１は、ＣＰＵ３１がステッピングモータ３５の駆動を制御して、基準読取速度を原稿読取速度の略１／２から１／４の速度に制御している。

したがって、単位時間内の原稿読取速度に大きな影響を及ぼすことなく、高精度に基準パターン部２０ｂを読み取ることができ、正確なズレ補正を行うことができる。

さらに、本実施例の画像読取装置１は、原稿Ｇを読み取る直前に、基準パターン部２０ｂの読み取りを行っている。

したがって、シェーディング補正読取部２０ａと基準パターン部２０ｂを連続して読み取れるようにして、効率よく画像を読み取ることができ、処理速度を向上させることができる。

また、本実施例の画像読取装置１は、シェーディング補正読取部２０ａを読み取った後、続いて、基準パターン部２０ｂを読み取っている。

したがって、シェーディング補正読取部２０ａと基準パターン部２０ｂを連続して読み取れるようにして、効率よく画像を読み取ることができ、処理速度を向上させることができる。

さらに、本実施例の画像読取装置１は、基準パターン部２０ｂを読み取った後、続いて、シェーディング補正読取部２０ａを読み取っている。

したがって、シェーディング補正読取部２０ａと基準パターン部２０ｂを連続して読み取れるようにして、効率よく画像を読み取ることができ、処理速度を向上させることができる。

また、本実施例の画像読取装置１は、シェーディング補正読取部２０ａ及び基準パターン部２０ｂを読み取った後、イメージセンサ７のホームポジションＨｐに当該イメージセンサＨｐを移動させ、その後、原稿Ｇの読み取りを開始している。

したがって、原稿読取時の走査光学系１２の副走査方向の移動速度が速い場合にも、原稿読取開始位置までの加速距離をかせげるようにすることができ、各イメージセンサチップ７ａ、７ｂの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に行うことができるとともに、高速度での適切な画像読み取りを行うことができる。

なお、上記説明では、シェーディング補正読取部２０ａ及び基準パターン部２０ｂの読み取りを完了すると、イメージセンサ７を一旦ホームポジションＨｐまで戻し、その後、コンタクトガラス３上の原稿読取開始位置まで加速移動させて、原稿Ｇの読み取りを開始しているが、シェーディング補正読取部２０ａ及び基準パターン部２０ｂの読み取りを完了すると、イメージセンサ７をホームポジションＨｐに戻さずに、そのまま原稿読取開始位置に加速移動させて、原稿Ｇの読み取りを開始してもよい。

このようにすると、効率的にシェーディング補正読取部２０ａと基準パターン部２０ｂ及び原稿Ｇを読み取ることができ、各イメージセンサチップ７ａ、７ｂの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に行うことができるとともに、効率的な画像読み取りを行うことができる。

また、画像読取装置１は、基準パターン部２０ｂを読み取ってからイメージセンサ７をホームポジションＨｐに戻さずに、原稿読取開始位置に移動させるときに、原稿Ｇの読取モードが縮小読取モードであると、移動距離が短く、急な加速が必要となり、この急な加速がステッピングモータ３５の性能やシステム制御上難しくなる。そこで、画像の縮小が所定値以下、例えば、８０％以下であると、基準パターン部２０ｂを読み取らないで、イメージセンサ７をホームポジションＨｐから原稿読取開始位置まで移動させて、この移動の間に加速を終わらせる。

そして、縮小読取モードでは、画像が縮小されるため、複数のイメージセンサチップ７ａ、７ｂで読み取った画像の多少のズレは、画像品質上、問題となることはなく、ズレ補正を行う時には、前回基準パターン部２０ｂを読み取ったときのデータを使用して行うようにする。

このようにすると、イメージセンサ７の急な加速を必要とする読取画像の縮小の場合に、イメージセンサ７の加速距離を十分に設けて、適切な加速を行えるようにすることができ、各イメージセンサチップ７ａ、７ｂの読取領域の繋ぎ合わせを高精度に行ことができるとともに、適切な縮小画像の読み取りを行うことができる。

図７及び図８は、本発明の画像読取装置の第２実施例を示す図であり、図７は、本発明の画像読取装置の第２実施例を適用した画像読取装置４０の正面概略構成図である。

本実施例の画像読取装置４０は、上記分類のうち、原稿固定型等倍光学系を用いた画像読取装置に適用したものである。

図７において、画像読取装置４０は、本体筐体４１の上部に、コンタクトガラス４２が配設されており、コンタクトガラス４２上に読取対象の原稿Ｇがセットされる。

本体筐体４１内には、図示しない走行体上に２つの光源４３ａ、４３ｂとイメージセンサ４４を有する走査光学系４５が配設されており、走行体は、図７の左右方向である副走査方向に、図示しない光学系駆動手段、例えば、図５と同様のステッピングモータにより移動される。また、画像読取装置４０は、本体筐体４１の副走査方向の基準位置となるホームポジションＨｐとコンタクトガラス４２との間に、シェーディング補正読取部・基準パターン部４６が設けられており、このシェーディング補正読取部・基準パターン部４６は、例えば、図３に示したシェーディング補正読取部・基準パターン部２０と同様であり、シェーディング補正読取部と基準パターン部が近接して形成されている。

イメージセンサ４４は、図８に示すように、３つのイメージセンサチップ４４ａ、４４ｂ、４４ｃがその相隣接する側の端部が一部重なり合う状態で千鳥状に配置されている。すなわち、等倍光学系である走査光学系４５は、イメージセンサ４４の長さを少なくとも原稿幅と同じか、それ以上にする必要があり、例えば、Ａ０サイズの原稿Ｇを読み取るには、イメージセンサ４４の長さが８４１ｍｍ以上必要となる。この場合、イメージセンサを一つのチップで作成するのは技術的に難しく、またコストも高くなるため、複数個のイメージセンサチップを繋ぎ合わせる方法が一般的である。このようにイメージセンサチップを二つ以上繋ぎ合わせる場合、原稿面の同じラインを読み取るインライン方式で並べるとセンサ端部がチップ端部でない場合に、イメージセンサチップ間のつなぎ部分のイメージセンサチップ間隔が、イメージセンサ内のイメージセンサチップ間隔と異なってしまい、読み取画像にズレが生じてしまう。また、センサ端部がチップ端部であっても、イメージセンサチップ間のつなぎ部分のイメージセンサチップ間隔とイメージセンサ内のチップ間隔を一致させることは技術的に困難である。そこで、本実施例のイメージセンサ４４は、図８に示したように、イメージセンサチップ４４ａ〜４４ｃを千鳥状に配置して、各イメージセンサチップ４４ａ〜４４ｃの端部における隣接チップ間の隙間の影響を取り除いている。

そして、本実施例の画像読取装置４０は、コンタクトガラス４２上に原稿Ｇがセットされて、必要な設定操作が操作部で行われた後、スタートキーが押されると、ステッピングモータを制御し、イメージセンサ４４を、まず、シェーディング補正読取部・基準パターン部４６へ移動させて、シェーディング補正読取部及び基準パターン部を読み取らせる。

このときシェーディング補正読取部と基準パターン部は、近傍に設けられているが、いずれがホームポジションＨｐ側に設けられていて、いずれを先に読み取ってもよいが、シェーディング補正読取部・基準パターン部４６の読取時には、イメージセンサ４４の副走査方向の移動速度を、原稿読取時の約１／２から１／４の遅い速度にする。

そして、画像読取装置４０は、上記イメージセンサ４４の副走査方向の移動速度の変化を、上述のように、パルスレートを変化させることで行ってもいし、励磁方式を変更することで行ってもよい。

このようにして、イメージセンサ４４の副走査方向の移動速度を遅くしてシェーディング補正読取部・基準パターン部４６を読み取ると、イメージセンサ４４に入射する単位時間当たりの光量を多くして、基準パターン部を高精度に読み取り、正確なズレ補正を行うことができる。

また、基準パターン部を高精度に読み取るために、イメージセンサ４４の副走査方向の移動速度を遅くしすぎると、基準パターン部の読み取りに時間がかかってしまい、単位時間内に読み取る原稿数に影響が出て、全体としての読取時間が遅くなる。そこで、本実施例では、上述のように、シェーディング補正読取部・基準パターン部４６の読取時には、イメージセンサ４４の副走査方向の移動速度を、原稿読取時の約１／２から１／４の遅い速度にしている。

そして、画像読取装置４０は、シェーディング補正読取部・基準パターン部４６の読み取りを完了すると、イメージセンサ４４を一旦ホームポジションＨｐまで戻し、その後、コンタクトガラス４２上の原稿読取開始位置まで加速移動させて、原稿Ｇの読み取りを開始する。

画像読取装置４０は、この原稿Ｇをイメージセンサ４４で読み取った画像を、イメージセンサ４４で基準パターン部を読み取ったときの画像に基づいて、イメージセンサ４４を構成するイメージセンサチップ４４ａ〜４４ｃのズレを補正する。

また、画像読取装置４０は、原稿Ｇの読み取りを行う毎に、先に、基準パターン部の読み取りを行って、イメージセンサ４４のイメージセンサチップ４４ａ〜４４ｃのズレ補正を行ってもよいし、ある適当な期間または原稿枚数毎に基準パターン部の読み取りを行って、イメージセンサ４４の各イメージセンサチップ４４ａ〜４４ｃのズレ補正を行ってもよい。

このように、本実施例の画像読取装置４０においても、上記第１実施例の画像読取装置１の場合と同様の効果を得ることができる。

なお、上記説明では、シェーディング補正読取部・基準パターン部４６の読み取りを完了すると、イメージセンサ４４を一旦ホームポジションＨｐまで戻し、その後、コンタクトガラス４２上の原稿読取開始位置まで加速移動させて、原稿Ｇの読み取りを開始しているが、シェーディング補正読取部・基準パターン部４６の読み取りを完了すると、イメージセンサ４４をホームポジションＨｐに戻さずに、そのまま原稿読取開始位置に加速移動させて、原稿Ｇの読み取りを開始してもよい。

また、画像読取装置４０は、基準パターン部４６を読み取ってからイメージセンサ４４をホームポジションＨｐに戻さずに、原稿読取開始位置に移動させるときに、原稿Ｇの読取モードが縮小読取モードであると、移動距離が短く、急な加速が必要となり、この急な加速がステッピングモータの性能やシステム制御上難しくなる。そこで、画像の縮小が所定値以下、例えば、８０％以下であると、基準パターン部４６を読み取らないで、イメージセンサ４４をホームポジションＨｐから原稿読取開始位置まで移動させて、この移動の間に加速を終わらせる。

そして、縮小読取モードでは、画像が縮小されるため、複数のイメージセンサチップ４４ａ〜４４ｃで読み取った画像の多少のズレは、画像品質上、問題となることはなく、ズレ補正を行う時には、前回基準パターン部４６を読み取ったときのデータを使用して行うようにする。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

複数のイメージセンサチップを用いてイメージセンサを構成して原稿の読み取りを行うとともに、各イメージセンサチップのズレを基準パターンを読み取った画像に基づいて補正する画像読取装置に適用することができる。

本発明の画像読取装置の第１実施例を適用した画像読取装置の正面概略構成図。 図１の画像読取装置の走査光学系の要部斜視図。 図１のホームポジションとシェーディング補正読取部・基準パターン部及びコンタクトガラスとの位置関係を示す平面図。 図１のホームポジションとシェーディング補正読取部・基準パターン部及びコンタクトガラスとの他の位置関係を示す平面図。 図１の走査光学系を副走査方向に移動させる光学系駆動制御系の回路ブロック図。 図１の画像読取装置の基準パターン部読取時と原稿読取時のＣＰＵから出力されるパルスレートとステッピングモータの回転軸の回転速度を示す図。 本発明の画像読取装置の第２実施例を適用した画像読取装置の正面概略構成図。 図７のイメージセンサの千鳥状に配置されたイメージセンサチップの平面図。

符号の説明

１ 画像読取装置
２ 本体筐体
３ コンタクトガラス
４ 第１走行体
５ 第２走行体
６、６ａ、６ｂ レンズ
７ イメージセンサ
７ａ、７ｂ イメージセンサチップ
８ 光源
９ 第１ミラー
１０ 第２ミラー
１１ 第３ミラー
１２ 走査光学系
２０ シェーディング補正読取部・基準パターン部
２０ａ シェーディング補正読取部
２０ｂ 基準パターン部
３１ ＣＰＵ
３２ メモリ
３３ ステッピングモータ・コントローラ
３４ モータドライバ
３５ ステッピングモータ
４０ 画像読取装置
４１ 本体筐体
４２ コンタクトガラス
４３ａ、４３ｂ 光源
４４ イメージセンサ
４４ａ〜４４ｃ イメージセンサチップ
４５ 走査光学系
４６ シェーディング補正読取部・基準パターン部

Claims (8)

1. それぞれ独立したイメージセンサチップが主走査方向に複数配列されたイメージセンサを含む走査光学系を光学系駆動手段で副走査方向に所定の原稿読取速度で移動させて原稿の画像を読み取るとともに、シェーディング補正用読取部を原稿読取前の所定時期に前記イメージセンサで読み取ってシェーディング補正データを取得し、当該シェーディング補正データに基づいて前記原稿の画像をシェーディング補正する画像読取装置において、前記シェーディング補正用読取部の近傍に前記各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせ補正用の基準パターンを設け、前記イメージセンサを含む走査光学系を前記光学系駆動手段により前記原稿読取速度よりも遅い所定の基準読取速度で副走査方向に移動させて前記基準パターンを読み取り、当該基準パターンを読み取ったときの基準データに基づいて前記各イメージセンサチップの読取領域の繋ぎ合わせを補正する補正手段を備え、前記原稿の読取倍率としての縮小が所定値以下であると、前記基準パターンの読み取りを省略することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記光学系駆動手段は、前記基準読取速度を前記原稿読取速度の略１／２から１／４の速度に制御することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 前記画像読取装置は、前記原稿を読み取る直前に、前記基準パターンの読み取りを行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像読取装置。
4. 前記画像読取装置は、前記シェーディング補正用読取部を読み取った後、続いて、前記基準パターンを読み取ることを特徴とする請求項３記載の画像読取装置。
5. 前記画像読取装置は、前記基準パターンを読み取った後、続いて、前記シェーディング補正用読取部を読み取ることを特徴とする請求項３記載の画像読取装置。
6. 前記画像読取装置は、前記シェーディング補正用読取部及び前記基準パターンを読み取った後、前記イメージセンサのホームポジションに当該イメージセンサを移動させ、その後、前記原稿の読み取りを開始することを特徴とする請求項４または請求項５記載の画像読取装置。
7. 前記画像読取装置は、前記シェーディング補正用読取部及び前記基準パターンを読み取った後、前記イメージセンサのホームポジションに当該イメージセンサを移動させることなく、前記原稿の読み取りを開始することを特徴とする請求項４または請求項５記載の画像読取装置。
8. 前記画像読取装置は、前記原稿の読取倍率としての縮小が８０％以下であると、前記基準パターンの読み取りを省略することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。

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