JP4567416B2 - 原稿読取り方法、原稿読取り装置、画像形成装置、及びイメージスキャナ - Google Patents

Description

本発明は、ラインセンサを用いて原稿の画像情報を読取る原稿読取り方法及び原稿読取り装置に関するとともに、読取った原稿の画像情報を外部に出力するイメージスキャナ、及び読取った原稿の画像情報を複写する複写機やファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来、複写機などにおいて、複数のラインセンサを千鳥状に配列することによって、主走査方向に延びる第１列と第２列とを形成して、第１列のラインセンサで原稿を先行して読取り、この第１列に対して副走査方向にずれた第２列のラインセンサで第１列に続いて原稿を読取るようにした原稿読取装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。

又、原稿読取り装置において、ラインセンサの主走査方向に並べられた多数の光電変換素子の特性のばらつきの影響を抑制して、各光電変換素子の出力データのダイナミックレンジを上げるためのシェーディング補正をする技術も知られている（例えば、特許文献３参照。）。

この光電変換素子毎のシェーディング補正は以下の式を用いて行われる。

諧調数×（原稿読取り値−黒基準読取り値）／（白基準読取り値−黒基準読取り値）
この式で、白基準読取り値は、透明な原稿支持板を境にラインセンサとは反対側に離間配置された白基準板を、照明下でラインセンサの各光電変換素子で夫々読み取って得た読取りデータを指し、黒基準読取り値は、照明を切った状態で前記白基準板をラインセンサの各光電変換素子で夫々読み取って得た読取りデータを指し、原稿読取り値は、原稿支持体上の原稿を照明下でラインセンサの各光電変換素子で夫々読み取って得た読取りデータを指し、又、諧調数は、通常は各読取りデータ（出力電圧値）を255段のデジタルデータに対応させたグレー諧調で表現している。
特開2004−214834号公報（段落0030、0036、0040、００４１図１−図２） 特開2004−215011号公報（段落0003−0006、0031−0032、図２） 特開平5−122527号公報（段落0002−0004、0008、0020、図２）

千鳥状に配列されたラインセンサを用いて原稿を読取る原稿読取り装置では、その原稿支持板に対する距離を厳密に同じにして複数のラインセンサを配置することはきわめて困難である。この距離のばらつきは、ラインセンサ毎にμオーダーの寸法公差のばらつきがあるとともに、これら複数のラインセンサが設置された台（ベース）及び原稿支持板の厚みの寸法公差並びにそれらの歪みなどを原因として発生する。

このように原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきがあると、例えばべた一面の画像が均一なグレー諧調であることが予め分かっている原稿を各ラインセンサで読取った場合に代表されるように、この原稿を主走査方向に分割してスキャンする各ラインセンサから読出される光電変換素子の原稿読取り値がばらつくことがわかった。このため、例えば各ラインセンサの光電変換素子が読取った原稿読取り値を基に画像を形成する複写機などの画像形成装置では、千鳥状に配列されたラインセンサの読取り領域に対応した画像領域毎に濃淡が発生してしまい、画像品質上は好ましくない。

しかし、特許文献１，２のいずれにも、以上の原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきを原因とする課題及びそれへの対策についての記載がない。又、特許文献３に記載のシェーディング補正を行っても、各ラインセンサの光電変換素子から読出される原稿読取り値のばらつきを改善することはできない。

本発明の目的は、原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきに拘わらず、各ラインセンサの光電変換素子から読出される原稿読取り値のばらつきを抑制できる原稿読取り装置を得ることにある。

本発明は、原稿を先行して読取る第１列をなすとともに、この第１列に続いて前記原稿を読取る第２列をなして千鳥状に配列されて固定された複数のラインセンサと、これらラインセンサを覆った透明な原稿支持板と、この原稿支持板を境に前記各ラインセンサとは反対側に前記原稿支持板から離間して配置されグレー諧調の基準をなす白基準板と、閉じたときに前記白基準板が前記ライセンサに対向するように固定された開閉可能な原稿台カバーと、を具備した原稿読取り装置を用いて、前記原稿支持板上の前記原稿を読取る原稿読取り方法に係る。

そして、前記目的を達成するために、本発明の原稿読取り方法は、前記各ラインセンサの光電変換素子が読取れる距離であって前記光電変換素子の焦点位置でない距離に位置させた前記白基準板であって照明された前記白基準板を前記各ラインセンサで読取って前記各ラインセンサが有した前記光電変換素子の読取れる距離であって前記光電変換素子の焦点位置でない位置での白基準読取り値Ａを求めるとともに、表面が前記各ラインセンサの前記光電変換素子の焦点位置になる距離に位置する前記原稿支持板上であって前記白基準板と前記光電変換素子との間に位置すると共に前記光電変換素子の焦点位置に置かれて照明された他の白基準板であって前記原稿台カバーに固定された前記白基準板と同種の前記他の白基準板を前記各ラインセンサから前記表面までの距離が前記ラインセンサ毎に異なる距離に配置された前記各ラインセンサで読取って前記各ラインセンサが有した前記光電変換素子の焦点位置の位置での白基準読取り値Ｂを求め、前記ラインセンサ毎の前記光電変換素子の前記白基準読取り値Ａを個別に平均化して前記ラインセンサ毎に白基準読取り平均値ＡＡを求めるとともに、前記ラインセンサ毎の前記光電変換素子の前記白基準読取り値Ｂを夫々平均化して前記ラインセンサ毎に白基準読取り平均値ＢＢを求め、前記白基準読取り平均値ＡＡで前記白基準読取り平均値ＢＢを割算して前記ラインセンサ毎の感度オフセット係数Ｃを求め、前記原稿を読み取る直前に照明を切った状態で前記原稿台カバーに固定された前記白基準板を前記各ラインセンサで読取って求めた前記各ラインセンサが有した前記光電変換素子の黒基準読取り値Ｄ、前記原稿を読取る直前に照明された前記原稿台カバーに固定された前記白基準板を前記各ラインセンサで読取って求めた白基準読取り値Ａａ、前記感度オフセット係数Ｃ、及び照明された前記原稿を前記各ラインセンサで読取って得た前記ラインセンサ毎の前記光電変換素子の原稿読取り値Ｅを用いて、諧調数×〔（原稿読取り値Ｅ−黒基準読取り値Ｄ）／〔（白基準読取り値Ａａ×感度オフセット係数Ｃ）−黒基準読取り値Ｄ〕の式で、前記ラインセンサ毎にシェーディング補正をするようにしている。

この発明では、各ラインセンサの光電変換素子が白基準板を読取った白基準読取り値Ａからラインセンサ毎に求めた白基準読取り平均値ＡＡと、同光電変換素子が原稿支持板上に置かれた他の白基準板を読取った白基準読取り値Ｂからラインセンサ毎に求めた白基準読取り平均値ＢＢとを用いて、ラインセンサ毎に感度オフセット係数Ｃを求める。感度オフセット係数Ｃは、原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきによって異なる感度を一定に揃えるための定数であって、この感度オフセット係数Ｃで、シェーディング補正での白基準読取り値を原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきに応じて修正する。それにより、本発明方法では、原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきに拘わらず、千鳥状配置の各ラインセンサの読取り領域の違いに基づいて、各ラインセンサの光電変換素子から読出される原稿読取り値のばらつきを抑制できる。

又、本発明は、原稿を先行して読取る第１列をなすとともに、この第１列に続いて前記原稿を読取る第２列をなして千鳥状に配列されて固定された複数のラインセンサと、これらラインセンサを覆った透明な原稿支持板と、この原稿支持板を境に前記各ラインセンサとは反対側に前記原稿支持板から離間して配置されグレー諧調の基準をなす白基準板と、閉じられたときに前記白基準板が前記ライセンサに対向するように固定された開閉可能な原稿台カバーと、を具備し、前記各ラインセンサが有した光電変換素子で、前記原稿を読み取る直前に照明を切った状態で前記白基準板を読取って得た黒基準読取り値Ｄと、前記原稿を読み取る直前に照明された前記白基準板を前記ラインセンサで読取って得た白基準読取り値Ａと、を用いて、前記原稿支持板上で照明された前記原稿を前記各ラインセンサで読取って得た原稿読取り値Ｅをシェーディング補正する原稿読取り装置に係る。

そして、前記目的を達成するために、本発明の原稿読取り装置は、前記各ラインセンサの前記光電変換素子が読取れる距離であって前記光電変換素子の焦点位置でない距離に位置させた前記白基準板であって照明された前記白基準板を前記各ラインセンサで読取って前記各ラインセンサが有した前記光電変換素子の読取れる距離であって前記光電変換素子の焦点位置でない位置での前記白基準読取り値Ａ、前記黒基準読取り値Ｄ、表面が前記各ラインセンサの前記光電変換素子の焦点位置になる距離に位置する前記原稿支持板上であって前記白基準板と前記光電変換素子との間に位置すると共に前記光電変換素子の焦点位置に置かれて照明された他の白基準板であって前記原稿台カバーに固定された前記白基準板と同種の前記他の白基準板を前記各ラインセンサから前記表面までの距離が前記ラインセンサ毎に異なる距離に配置された前記各ラインセンサの前記光電変換素子の焦点位置の位置で読取って得た白基準読取り値Ｂ、及び感度オフセット係数Ｃが記憶される記憶手段と、前記ラインセンサ毎の前記光電変換素子の前記白基準読取り値Ａを個別に平均化して前記ラインセンサ毎に白基準読取り平均値ＡＡを求めるとともに、前記ラインセンサ毎の前記光電変換素子の前記白基準読取り値Ｂを夫々平均化して前記ラインセンサ毎に白基準読取り平均値ＢＢを求める読取り平均値算出部と、前記白基準読取り平均値ＡＡで前記白基準読取り平均値ＢＢを割算して前記感度オフセット係数Ｃを前記ラインセンサ毎に求めるオフセット係数算出部と、前記原稿を読取る直前に照明された前記白基準板を前記各ラインセンサで読取って求めた白基準読取り値Ａａ、前記感度オフセット係数Ｃ、前記黒基準読取り値Ｄ、及び前記原稿読取り値Ｅを用いて、諧調数×〔（原稿読取り値Ｅ−黒基準読取り値Ｄ）／〔（白基準読取り値Ａａ×感度オフセット係数Ｃ）−黒基準読取り値Ｄ〕の式で、前記ラインセンサ毎にシェーディング補正をするシェーディング補正部と、を具備している。

この発明では、原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきによって異なる感度を一定に揃える感度オフセット係数Ｃで、シェーディング補正での白基準読取り値を原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきに応じて修正する前記原稿読取り方法を実施するので、原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきに拘わらず、千鳥配置の各ラインセンサの読取り領域の違いに基づいて、各ラインセンサの光電変換素子から読出される原稿読取り値のばらつきを抑制できる。

又、前記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、以上説明した原稿読取り装置を備えている。したがって、この発明では、原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきに拘わらず、千鳥配置の各ラインセンサの読取り領域の違いに基づいて、各ラインセンサの光電変換素子から読出される原稿読取り値のばらつきを抑制できる原稿読取り装置を備えた画像形成装置を提供できる。

又、前記目的を達成するために、本発明のイメージスキャナは、以上説明した原稿読取り装置を備えている。したがって、この発明では、原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきに拘わらず、千鳥配置の各ラインセンサの読取り領域の違いに基づいて、各ラインセンサの光電変換素子から読出される原稿読取り値のばらつきを抑制できる原稿読取り装置を備えたイメージスキャナを提供できる。

本発明によれば、原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきによって異なる感度を一定に揃える感度オフセット係数で、シェーディング補正の際に用いる白基準読取り値を前記距離のばらつきに応じて各ラインセンサ毎に修正するので、原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきに拘わらず、各ラインセンサの光電変換素子から読出される原稿読取り値のばらつきを抑制できる原稿読取り方法及び装置を提供できる。

又、本発明によれば、原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきに拘わらず、各ラインセンサの光電変換素子から読出される原稿読取り値のばらつきを抑制できる原稿読取り装置を備えた画像形成装置を提供できる。

又、本発明によれば、原稿支持板に対する各ラインセンサの距離のばらつきに拘わらず、各ラインセンサの光電変換素子から読出される原稿読取り値のばらつきを抑制できる原稿読取り装置を備えたイメージスキャナを提供できる。

図１〜図７を参照して本発明の一実施形態を説明する。

図１中符号１は画像形成装置例えば電子式複写機を示している。この複写機１は、複数の車輪２ａを有した基台２と、この上に設置された給紙部３と、この給紙部３上に設置された画像形成部４と、この画像形成部４上に設置された原稿読取り部５とを備えている。

給紙部３は夫々給紙ローラ６が設けられた複数の給紙トレイ３ａを有している。これらの給紙トレイ３ａの内部に収容されている用紙は、給紙ローラ６が回転駆動されることによって、図１中二点鎖線の矢印Ｏで示すように画像形成部４に送り込まれて、この画像形成部４を通過し複写機１の前方に搬出される。なお、図１中矢印Ｐは複写機１の前側から手差しにより供給される手差し用紙の移動経路を示し、手差し用紙は、給紙トレイ３ａ〜供給される用紙搬送路の中間に合流してから画像形成部４を通過する。

画像形成部４は、前記用紙が通過する画像形成ユニット４ａを有しており、原稿読取り部５から出力される原稿画像のデジタルデータに基づき、画像形成ユニット４ａで前記用紙に画像を記録する。

原稿読取り部５は、原稿台７に、密着型の原稿読取りユニット８を固定するとともに、この原稿読取りユニット８の上面を覆う原稿台カバー９を開閉可能に取付けている。原稿読取り部５に対して原稿は、図１及び図２中矢印Ｑに示すように複写機１の前側から供給されて、原稿読取りユニット８と原稿台カバー９との間を通過して複写機１の後方に排出される。原稿読取りユニット８は、原稿画像を光電的に読取って、その読取り情報をデジタルデータにして画像形成ユニット４ａに出力する。

図２に示すように原稿読取り部５は、原稿読取りユニット８を覆った固定の透明な原稿支持板１０を境に原稿読取りユニット８とは反対側に離間配置された白基準板１１を有している。原稿支持板１０は、原稿の原稿面が接する透明板からなり、ガラス板を好適に使用できる他、アクリルボード等の透明合成樹脂板なども使用でき、原稿台７に固定されている。白基準板１１は、グレー諧調の基準をなす白色の板であって、原稿台カバー９に固定されていて、原稿台カバー９が閉じられたときに図２に示すように原稿読取りユニット８の真上に対向して配置される。

原稿読取りユニット８、原稿支持板１０、及び白基準板１１を基準に原稿の移動方向上流側には、転接する一対の搬入ローラ１２ａ，１２ｂが配設され、更に、原稿の先端を検出して原稿の挿入を検出する透過型の入り口センサをなす投光器１３ａ及び受光器１３ｂが、搬入ローラ１２ａ，１２ｂの上流側近傍に位置して配設されている。原稿読取りユニット８、原稿支持板１０、及び白基準板１１を基準に原稿の移動方向下流側には、転接する一対の送りローラ１４a,１４ｂが配設されているとともに、原稿の先端を検出する透過型の出口センサをなす投光器１５ａ及び受光器１５ｂが送りローラ１４の下流側近傍に位置して配設され、更に、転接する一対の搬出ローラ１６ａ，１６ｂが出口センサの下流側近傍に位置して配設されている。

搬入ローラ１２ａ、投光器１３ａ，１５ａ、送りローラ１４a、及び搬出ローラ１６ａは原稿台７に設けられ、搬入ローラ１２ｂ、投光器１３ｂ，１５ｂ、送りローラ１４b、及び搬出ローラ１６ｂは原稿台カバー９に設けられている。搬入ローラ１２ａ，１２ｂの一方は駆動され、これに対して他方は従動される。同様に、搬出ローラ１６ａ，１６ｂの一方は駆動され、これに対して他方は従動される。

前記入り口センサが挿入された原稿の先端を検出することにより、原稿読取りユニット８が白基準板１１を読取り、その一方で搬入ローラ１２ａ，１２ｂの一方が回転駆動されるとともに、正確な紙送りをさせるための送りローラ１４a,１４ｂの一方が回転駆動される。搬入された原稿の先端を前記出口センサが検出することにより、原稿読取りユニット８による原稿の読取りが開始されるとともに、搬出ローラ１６ａ，１６ｂの一方が回転駆動される。又、入り口センサが挿入された原稿の後端を検出することにより、搬入ローラ１２ａ，１２ｂの回転駆動が停止され、同様に搬入された原稿の後端を前記出口センサが検出することにより、送りローラ１４a,１４b及び搬出ローラ１６ａ，１６ｂの回転駆動が停止される。

原稿読取りユニット８、原稿支持板１０、白基準板１１、図７に示す制御部１７を備えて原稿読取り装置が形成されている。この原稿読取り装置が備える原稿読取りユニット８は、図３に示すようにユニットベース２１に、複数例えば５個のラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６及び前記原稿支持板１０を支持している。又、原稿読取りユニット８と原稿支持板１０とは、密着型のイメージセンサを形成している。

ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６は、副走査方向に所定距離隔てて第１列と第２列をなして千鳥状に配列されている。第１列はラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２４を主走査方向に所定間隔毎に配置した列からなり、第２列はラインセンサＣＩＳ２５，ＣＩＳ２６を主走査方向に所定間隔毎に配置した列からなる。図３中符号Ｒは原稿支持板１０の上面に沿って移動される原稿を示しており、この原稿Ｒは前記５個のラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６によって主走査方向に分割して走査される。なお、各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の焦点は、設計上、原稿支持板１０の上面又はその至近距離に設定されるが、図４中符号Ｌ１〜Ｌ５で誇張して示したように各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６と原稿支持板１０との距離は、各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の寸法公差などによってばらつきがある。

図５に示すように各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６は、細長い合成樹脂製のセンサ絶縁３１に、多数の光電変換素子３２及び照明手段３３等を取付けて一体化されている。多数の光電変換素子３２は、センサ絶縁３１の長手方向に並べて、言い換えれば主走査方向に一列に並べられている。照明手段３３は、例えば、センサ絶縁３１に内蔵された図示しない赤色、緑色、青色の各発光ダイオード列と、これらの列に個別に対向してセンサ絶縁３１の上面部に設けられた導光体３３ａ〜３３ｃとからなる。光源をなす各発光ダイオード列及び導光体３３ａ〜３３ｃはいずれも主走査方向に延びている。なお、照明手段３３の光源には白色の発光ダイオードを用いることもできる。

図７に示すように制御部１７は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、Ａ／Ｄコンバータ４１、メモリ４２と、データ処理手段例えばデータ処理部４３と、画像処理手段例えば画像処理部４４と、制御手段例えばＣＰＵ４５と、プログラムメモリ４６と記憶手段例えばＥＥＰＲＯＭなどからなる不揮発性メモリ４７などを備えている。

Ａ／Ｄコンバータ４１には、各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の光電変換素子３２から読み出されるアナログデータが入力される。Ａ／Ｄコンバータ４１は、入力されたアナログデータをデジタルデータに変換して、それをデータ処理部４３に送るものである。このＡ／Ｄコンバータ４１のサンプリング周波数、レファレンス値を決めるパラメータはデータ処理部４３で制御されている。

メモリ４２は、ＳＤＲＯＭ（secure digital random access memory）又はＳＲＡＭ（static random access memory）等で形成されている。このメモリには各種のデータが記憶される。

データ処理部４３は、ＦＰＧＡ又はゲートアレイ等のＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）等で形成されている。このデータ処理部４３が有した図示しないセンサ制御部は、各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の光電変換素子３２からのデータの読み出し制御を行う。この読み出し制御によって、データ処理部４３がライン周期毎に発生するパルス（ＴＲ）を起点として、データ処理部４３が制御する転送周期に対応して、光電変換素子３２の受光量に応じた電圧（アナログデータ）が、光電変換素子３２列の一端側から他端側にシリアル出力される。

データ処理部４３が有した図示しない点灯制御部は、前記光源の点灯を制御する。この場合、赤色、緑色、青色の各発光ダイオードが同時点灯されることにより、モノクロ画像を形成するに適した白色光が原稿支持板１０の裏面に向けて照射される。なお、カラー画像を形成する用途に使用する場合には、赤色、緑色、青色の各発光ダイオードの点灯を１ライン周期内で、時間的にずらして点灯を独立させ、その１ラインの周期内で光電変換素子３２列の光電変換データを３回転送することで、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に独立した諧調値を得ることもできる。

データ処理部４３は、いずれも後述する読取り平均値算出部４３ａ、感度オフセット係数算出部４３ｂ、及びシェーディング補正部４３ｃを有している。さらに、データ処理部４３は図示しない１ライン制御部を有している。この１ライン制御部は、シェーディング補正を実行したデータを一旦はメモリ４２に蓄え、副走査方向の位置が異なるラインセンサ間の遅延時間を考慮して、１ライン分のデータが揃った時点で、それをメモリ４２から読み出して、前記異なるラインセンサ間のデータをつなぎ合わせてから、必要な範囲を切り出す処理をして、それにより得られる１ライン分のデータを画像処理部４４に送るものである。

画像処理部４４は、入力したデータを、拡大、縮小するサイズ調整、輝度及びコントラストなどのトーン調整、及び２値化処理などを必要に応じて実行して画像データを形成するものである。この画像処理部４４で処理されたデータは、図示しないインターフェースを通して、原稿読取り部５の外部、つまり、本実施形態では画像形成ユニット４ａに転送される。インターフェースには、ＵＳＢ（universal serial bus）、又はＩＥＥＥ1394（Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394）、或いはＳＣＳＩ（small computer system interface）などを用いることができる。

ＣＰＵ４５は、原稿読取り装置の全般の動作を制御するものである。各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６、Ａ／Ｄコンバータ４１、メモリ４２、及び画像処理部４４には、夫々個々の動作を決めるレジスタが設けられているが、それらの値は、ＣＰＵ４５がデータ処理部４３を通じて設定することができる。プログラムメモリ４６は、フラッシュメモリ等で形成され、これにはＣＰＵ４５の動作を決めるプログラムが格納されている。このプログラムは、複写機１の原稿読取り部５に電源が投入されと、ＣＰＵ４５により読み出され、それによって原稿読取り装置の動作が開始される。

データ処理部４３の読取り平均値算出部４３ａと感度オフセット係数算出部４３ｂとは、各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の夫々の光電変換素子３２の読取りデータのダイナミックレンジを上げるシェーディング補正において、シェーディング補正用の白基準板１１と原稿Ｒとの光の反射位置の違いに起因する光電変換素子３２の感度を、見掛け上焦点位置にオフセットする補正値を得るために設けられている。

詳しくは、読取り平均値算出部４３ａは、原稿読取り装置の製造過程での調整時に機能する。この読取り平均値算出部４３ａでの処理に先立って、まず、照明手段３３で照明された白基準板１１からの反射光を各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６に受光させて、これらラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６が有した光電変換素子３２をスキャンすることにより、その読取り値（これを白基準読取り値Ａと称する。）が求められる。更に、固定の前記白基準板１１と同種の他の白基準板（図示しない）を原稿支持板１０上に人為的に置いて、この状態において、照明手段３３で照明された前記他の白基準板からの反射光を各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６に受光させて、これらラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６が有した光電変換素子３２をスキャンすることにより、その読取り値（これを白基準読取り値Ｂと称する。）が求められる。これらの白基準読取り値Ａ，Ｂは、いずれもその電圧値に応じたグレー諧調を示すデジタルデータに変換されてメモリ４２に記憶される。

前記手順で求めた白基準読取り値Ｂは図６での焦点位置ａでの読取り値に相当し、白基準読取り値Ａは焦点位置ａからずれた位置例えば図６中の符号ｂで示す位置での読取り値に相当する。白基準読取り値Ａ，Ｂは光電変換素子３２の出力の大きさ、言い換えれば、反射位置の違いに起因する光電変換素子３２の感度を示すものであり、白基準読取り値Ａは白基準読取り値Ｂより小さい。

こうして求められた白基準読取り値Ａ，Ｂを基に読取り平均値算出部４３ａでの平均化処理が実行される。この処理では、メモリ４２に記憶された各光電変換素子３２の白基準読取り値Ａを読み出して、それをラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６毎に個別に平均化して、ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６毎に白基準読取り平均値ＡＡを求める。これとともに、メモリ４２に記憶された各光電変換素子３２の白基準読取り値Ｂを読み出して、それをラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６毎に個別に平均化して、ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６毎に白基準読取り平均値ＢＢを求める。この平均化処理によって、ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６毎の各光電変換素子３２の白基準読取り値Ａ及び白基準読取り値Ｂのばらつきを均すことができる。

感度オフセット係数算出部４３ｂでは、白基準読取り平均値ＡＡと白基準読取り平均値ＢＢとの比率を求める。つまり、白基準読取り平均値ＡＡで白基準読取り平均値ＢＢを割り算する。この処理により、図６に示した焦点位置ａからずれた位置ｂでの白基準読取り値Ａを、焦点位置ａでの読取り値に相当させるための補正値、すなわち、感度オフセット係数Ｃを得ることができる。この感度オフセット係数Ｃは、既述の手順から明らかなようにラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６毎に求められる。これら各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の夫々に固有の感度オフセット係数Ｃは、不揮発性のメモリ４７に記憶されるとともに、シェーディング補正部４３ｃでの補正処理の際に読み出されて使用される。

シェーディング補正部４３ｃは、各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６が有した１個１個の光電変換素子３２の出力データのダイナミックレンジを上げるためのシェーディング補正を行う。この補正は、原稿読取り部５の実使用において実際に原稿を読取る場合、例えば原稿を読取る毎に実行することが好ましいが、所定の原稿読取り枚数毎に実行するようにすることも可能である。

このシェーディング補正では、原稿を実際に読取る直前に白基準板１１を読み取って得た白基準読取り値Ａａに、メモリ４７から読み出された感度オフセット係数Ｃを乗じて、シェーディング補正で使用する白基準読取り値を求める。なお、白基準読取り値Ａａとは、原稿読取り装置の製造段階に比較して白基準板１１の色調が経年変化等により変化して、その結果読取り値が変化することがあるということを意味している。そして、こうして感度補正をされた白基準読取り値と、黒基準読取り値Ｄと、次に、実際に原稿を読取ったラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の光電変換素子３２毎の原稿読取り値Ｅとを用いて、シェーディング補正部４３ｃは、次式にしたがってシェーディング補正をする。

諧調数×〔（Ｅ−Ｄ）／〔（Ａａ×Ｃ）−Ｄ〕
この式において、Ａａは既述のように原稿を実際に読取る直前の白基準板１１の白基準読取り値、Ｃは感度オフセット係数、Ｄは読み取った原稿を読み取る直前に白基準板１１を照明を切った状態で黒基準読取り値、Ｅは原稿読取り値である。又、諧調数は、前記Ａ/Ｄコンバータ４１によるアナログデータのデジタルデータへの変換段数であって、その通常の数値は２５５である。

以上のシェーディング補正で、白基準板１１を実際に読取って得た白基準読取り値Ａａに感度オフセット係数Ｃを乗じることは、白基準板１１又は原稿支持板１０に対する各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の夫々の距離のばらつきに応じた読取り感度を、ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６毎にそれに固有の感度オフセット係数Ｃで修正するということである。したがって、こうした修正がなされることにより、原稿支持板１０に対する各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の距離のばらつきに拘わらず、べた一面の画像が均一なグレー諧調であることが分かっている原稿を各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６で読取った場合に代表されるように、各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の光電変換素子３２から読出される原稿読取り値のばらつきを抑制できる。つまり、千鳥状配置の各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の読み取り領域の違いに基づいて各ラインセンサの光電変換素子から読み出される原稿読み取り値のばらつきを抑制できる。

そのため、画像処理部４４を経て画像形成ユニット４ａに送られた画像データを基に、この画像形成ユニット４ａで形成される画像に、各ラインセンサＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６の読取り領域に対応した画像領域毎に濃度のばらつきが発生することを抑制でき、形成画像の品質を向上できる。

図８は本発明の他の実施形態を示している。この実施形態は、図１に示した複写機１の原稿読取り部５をイメージスキャナ１００として独立させた例を示している。したがって、このイメージスキャナ１００の構成は前記原稿読取り部５と同じであるので、同一部分には同じ符号を付して説明を省略する。そして、このイメージスキャナ１００においても、既述の一実施形態と同じ作用を得て、本発明の課題を解決できるという効果がある。

なお、本発明は前記各実施形態には制約されない。例えば、本発明は前記実施形態のような原稿移動型の原稿読取装置以外にも、原稿が原稿支持面上に固定され、ラインセンサが原稿に対して移動される原稿固定型の原稿読取装置にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係る原稿読取り装置を備えた複写機を概略的に示す側面図。 図１の原稿読取り装置の構成を概略的に示す図。 図１の原稿読取り装置の原稿読取りユニットと原稿との位置関係を示す図。 図２中Ｆ４−Ｆ４線に沿って原稿読取りユニットと原稿支持板と白基準板との位置関係を誇張して示す図。 図１の原稿読取り装置のラインセンサを示す斜視図。 図５のラインセンサが有した受光素子の距離に対する感度を示す特性図。 図１の原稿読取り装置の電気的構成を示すブロック図。 本発明の他の実施形態に係る原稿読取り装置を備えたイメージスキャナを概略的に示す側面図。

符号の説明

１…複写機（画像形成装置）
Ｒ…原稿
５…原稿読取り部
７…原稿台
８…原稿読取り装置の原稿読取りユニット
９…原稿台カバー
１０…原稿読取り装置の原稿支持板
１１…原稿読取り装置の白基準板
１７…原稿読取り装置の制御部
２１…ユニットベース
ＣＩＳ２２〜ＣＩＳ２６…ラインセンサ
３２…光電変換素子
３３…照明手段
４１…Ａ／Ｄコンバータ
４７…不揮発性メモリ
４３…データ処理部
４３ａ…読み取り平均値算出部
４３ｂ…感度オフセット係数算出部
４３ｃ…シェーディング補正部

Claims (4)

1. 原稿を先行して読取る第１列をなすとともに、この第１列に続いて前記原稿を読取る第２列をなして千鳥状に配列されて固定された複数のラインセンサと、これらラインセンサを覆った透明な原稿支持板と、この原稿支持板を境に前記各ラインセンサとは反対側に前記原稿支持板から離間して配置されグレー諧調の基準をなす白基準板と、閉じたときに前記白基準板が前記ライセンサに対向するように固定された開閉可能な原稿台カバーと、を具備した原稿読取り装置を用いて、前記原稿支持板上の前記原稿を読取る原稿読取り方法において、
   前記各ラインセンサの光電変換素子が読取れる距離であって前記光電変換素子の焦点位置でない距離に位置させた前記白基準板であって照明された前記白基準板を前記各ラインセンサで読取って前記各ラインセンサが有した前記光電変換素子の読取れる距離であって前記光電変換素子の焦点位置でない位置での白基準読取り値Ａを求めるとともに、表面が前記各ラインセンサの前記光電変換素子の焦点位置になる距離に位置する前記原稿支持板上であって前記白基準板と前記光電変換素子との間に位置すると共に前記光電変換素子の焦点位置に置かれて照明された他の白基準板であって前記原稿台カバーに固定された前記白基準板と同種の前記他の白基準板を前記各ラインセンサから前記表面までの距離が前記ラインセンサ毎に異なる距離に配置された前記各ラインセンサで読取って前記各ラインセンサが有した前記光電変換素子の焦点位置の位置での白基準読取り値Ｂを求め、
   前記ラインセンサ毎の前記光電変換素子の前記白基準読取り値Ａを個別に平均化して前記ラインセンサ毎に白基準読取り平均値ＡＡを求めるとともに、前記ラインセンサ毎の前記光電変換素子の前記白基準読取り値Ｂを夫々平均化して前記ラインセンサ毎に白基準読取り平均値ＢＢを求め、
   前記白基準読取り平均値ＡＡで前記白基準読取り平均値ＢＢを割算して前記ラインセンサ毎に感度オフセット係数Ｃを求め、
   前記原稿を読み取る直前に照明を切った状態で前記原稿台カバーに固定された前記白基準板を前記各ラインセンサで読取って求めた前記各ラインセンサが有した前記光電変換素子の黒基準読取り値Ｄ、
   前記原稿を読取る直前に照明された前記原稿台カバーに固定された前記白基準板を前記各ラインセンサで読取って求めた白基準読取り値Ａａ、前記感度オフセット係数Ｃ、及び照明された前記原稿を前記各ラインセンサで読取って得た前記ラインセンサ毎の前記光電変換素子の原稿読取り値Ｅを用いて、
   諧調数×〔（原稿読取り値Ｅ−黒基準読取り値Ｄ）／〔（白基準読取り値Ａａ×感度オフセット係数Ｃ）−黒基準読取り値Ｄ〕の式で、前記ラインセンサ毎にシェーディング補正をする原稿読取り方法。
2. 原稿を先行して読取る第１列をなすとともに、この第１列に続いて前記原稿を読取る第２列をなして千鳥状に配列されて固定された複数のラインセンサと、これらラインセンサを覆った透明な原稿支持板と、この原稿支持板を境に前記各ラインセンサとは反対側に前記原稿支持板から離間して配置されグレー諧調の基準をなす白基準板と、閉じられたときに前記白基準板が前記ライセンサに対向するように固定された開閉可能な原稿台カバーと、を具備し、前記各ラインセンサが有した光電変換素子で、前記原稿を読み取る直前に照明を切った状態で前記白基準板を読取って得た黒基準読取り値Ｄと、前記原稿を読み取る直前に照明された前記白基準板を前記ラインセンサで読取って得た白基準読取り値Ａと、を用いて、前記原稿支持板上で照明された前記原稿を前記各ラインセンサで読取って得た原稿読取り値Ｅをシェーディング補正する原稿読取り装置において、
   前記各ラインセンサの前記光電変換素子が読取れる距離であって前記光電変換素子の焦点位置でない距離に位置させた前記白基準板であって照明された前記白基準板を前記各ラインセンサで読取って前記各ラインセンサが有した前記光電変換素子の読取れる距離であって前記光電変換素子の焦点位置でない位置での前記白基準読取り値Ａ、前記黒基準読取り値Ｄ、表面が前記各ラインセンサの前記光電変換素子の焦点位置になる距離に位置する前記原稿支持板上であって前記白基準板と前記光電変換素子との間に位置すると共に前記光電変換素子の焦点位置に置かれて照明された他の白基準板であって前記原稿台カバーに固定された前記白基準板と同種の前記他の白基準板を前記各ラインセンサから前記表面までの距離が前記ラインセンサ毎に異なる距離に配置された前記各ラインセンサの前記光電変換素子の焦点位置の位置で読取って得た白基準読取り値Ｂ、及び感度オフセット係数Ｃが記憶される記憶手段と、
   前記ラインセンサ毎の前記光電変換素子の前記白基準読取り値Ａを個別に平均化して前記ラインセンサ毎に白基準読取り平均値ＡＡを求めるとともに、前記ラインセンサ毎の前記光電変換素子の前記白基準読取り値Ｂを夫々平均化して前記ラインセンサ毎に白基準読取り平均値ＢＢを求める読取り平均値算出部と、
   前記白基準読取り平均値ＡＡで前記白基準読取り平均値ＢＢを割算して前記感度オフセット係数Ｃを前記ラインセンサ毎に求めるオフセット係数算出部と、
   前記原稿を読取る直前に照明された前記白基準板を前記各ラインセンサで読取って求めた白基準読取り値Ａａ、前記感度オフセット係数Ｃ、前記黒基準読取り値Ｄ、及び前記原稿読取り値Ｅを用いて、
   諧調数×〔（原稿読取り値Ｅ−黒基準読取り値Ｄ）／〔（白基準読取り値Ａａ×感度オフセット係数Ｃ）−黒基準読取り値Ｄ〕の式で、前記ラインセンサ毎にシェーディング補正をするシェーディング補正部と、
   を具備した原稿読取り装置。
3. 請求項２に記載の原稿読取り装置を備えた画像形成装置。
4. 請求項２に記載の原稿読取り装置を備えたイメージスキャナ。

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