JP6075868B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取時間を短縮させて、かつ、画質を劣化させることのないシェーディング補正が行える画像読取装置に関するものである。

一般的に、画像読取装置においては、光源の発光量の経時変化、温度上昇に伴う変動、イメージセンサの読取素子毎の感度変動により、読取濃度の変動が発生する。この読取濃度の変動に伴う画質の低下を防止するために、画像読取装置では、以下の処理を行っている。即ち、原稿画像の読取前に、光源がオンの状態でイメージセンサにより白基準板を走査して読み取ることにより、白基準シェーディングデータを取得する。そして、この白基準シェーディングデータに基づいて、シェーディング補正が行われている。

このシェーディング補正では、イメージセンサの読取素子間の感度バラツキを補正するために、白基準シェーディングデータを読取素子毎に取得する。そして、読み取られた原稿画像データを、取得した白基準シェーディングデータを用いて、読取素子に対応する画素毎に補正することが行われている。

シェーディング補正を行うのに必要な処理として、所定時間おきに、白基準シェーディングデータの取得処理が行われる。ここで、複数部の原稿の読み取りに対して、複数回、シェーディング補正を行うようにシェーディング補正の頻度を多くしてしまうと、以下の問題が生じる。即ち、白基準シェーディングデータの取得処理のために、上記複数部の原稿の読取時間も長くなってしまう。その一方、例えば、複数部の原稿の読み取りに対して、最初の１回、シェーディング補正を行うようにシェーディング補正の頻度を少なくすると、原稿の読取時間も長くなってしまうことはない。しかし、最初の原稿の読み取りの場合は問題ないが、その後、光源の光量の低下等により、最初の白基準シェーディングデータが適切でなくなってしまう場合が多い。この場合には、時間の経過とともに、適切なシェーディング補正が行われず、読み取られた原稿画像データの画質の劣化が生じてしまう。

このため、従来より、シェーディング補正のタイミングを適正にして、画質の劣化を防止するとともに原稿読取時間を短縮させる技術が以下のように開示されている。

この技術によれば、１枚目の原稿読取時に読取素子毎の白基準シェーディングデータを取得するとともに、補助白基準板をサンプリングして光源の光量基準値を取得する。そして、２枚目以降の原稿読み取りの直前に補助白基準板をサンプリングして光源の光量を取得し、上記光量基準値からの変化量を取得する。この変化量から、１枚目の原稿読み取り時に取得した読取素子毎の白基準シェーディングデータの値を修正して、シェーディング補正を行う。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１１４３９号公報

しかしながら、上述の従来技術では、以下のような問題があった。イメージセンサにおいて、光源の種類、環境等に応じて、１枚目の原稿読取時に取得した読取素子毎の白基準シェーディングデータの分布傾向が、その次の原稿読み取り時以降においても、継続するとは限らず、読取素子によっては、読取濃度変動が大きい場合がある。この結果、上記の従来技術でシェーディング補正を行うと、原稿画像データの画質の劣化が生じてしまう場合がある。

本発明は、以上のような問題点を鑑みてなされたものであり、読取素子によっては読取濃度変動が大きい場合であっても、画像読取時間を短縮させて、かつ、画質を劣化させることのないシェーディング補正が行える画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明は、読取素子が主走査方向に並んだイメージセンサを備え、光源から原稿への照射に基づいて前記原稿を前記イメージセンサで読み取る際にシェーディング補正を行う画像読取装置であって、前記イメージセンサの主走査幅以上の長さの白基準板と、前記主走査幅方向において前記白基準板より短い補助白基準板と、前記光源の点灯開始からの経過に従い、前記イメージセンサで前記白基準板を読み取った白基準シェーディングデータと、前記イメージセンサで前記補助白基準板を読み取った補助白基準シェーディングデータの直近の変化率と、に基づいて、経時的に変化する白基準シェーディングデータを算出する算出手段と、前記原稿の読み取り動作を行う前に、前記算出手段により前記白基準板を最初に読み取った白基準シェーディングデータに基づいて算出された白基準シェーディングデータと、前記算出時において前記白基準板を読み取った白基準シェーディングデータとの差分が所定量以上となる読取素子が存在するズレ発生経過時間を、所定量単位で増加する毎に、記憶する記憶手段と、前記原稿の読み取り動作を行う場合に、前記光源の点灯開始からズレ発生経過時間で白基準シェーディングデータを読み取るとともに、所定時間毎に補助白基準シェーディングデータを読み取るシェーディング読取手段と、前記光源の点灯開始から前記記憶手段に記憶された前記ズレ発生経過時間で前記原稿を読み取る際に、前記シェーディング読取手段により読み取られた前記白基準シェーディングデータを用いて、シェーディング補正を行うとともに、前記光源の点灯開始からズレ発生経過時間以外の時間で前記原稿を読み取る際に、補助白基準シェーディングデータの直近の変化率と、直近に読み取り又は算出された白基準シェーディングデータとから、現在の白基準シェーディングデータを算出し、前記現在の白基準シェーディングデータを用いて、シェーディング補正を行う補正実行手段とを備えることを特徴とするものである。

また、上記発明において、前記原稿の読み取り可能な範囲を、主走査方向において、設定可能な原稿設定手段と、前記差分が所定量以上である読取素子の位置に基づいて、前記差分が所定量以上である領域を除外して、前記原稿を前記原稿設定手段に設定するように促す原稿設定表示手段とを備えるようにしてもよい。

請求項１の発明によれば、以下の効果が得られる。読み取った白基準シェーディングデータに対して、ズレ発生経過時間おきに、上記白基準シェーディングデータから読取濃度変動が大きくなる読取素子が存在する場合がある。このような場合、本発明では、ズレ発生経過時間になると、白基準シェーディングデータを実際に読み取り、それ以外の時間では、読取濃度変動が大きくなる読取素子が存在しないので、補助白基準シェーディングデータの変化量と直近の白基準シェーディングデータから現在の白基準シェーディングデータを算出している。そして、原稿を読み取る際に、読み取った白基準シェーディングデータまたは算出した白基準シェーディングデータを用いて、シェーディング補正を行っている。

従って、原稿の読み取りの際に、読取素子の濃度変動が大きくなった場合には、白基準シェーディングデータを読み取ってシェーディング補正を行うので、読み取った原稿の画質の劣化は発生しない。また、原稿の読み取りの際に、読取素子の濃度変動が小さく、直近に取得した白基準シェーディングデータの分布を利用できる場合には、白基準シェーディングデータは読み取らず、算出した白基準シェーディングデータでシェーディング補正を行う。

このため、白基準シェーディングデータの読み取りを必要以上に行わないので、画像読取時間を短縮させることができる。この結果、読取素子によっては読取濃度変動が大きい場合であっても、画像読取時間を短縮させて、かつ、画質を劣化させることのないシェーディング補正を行うことが可能になる。

請求項２の発明によれば、読取濃度の変動が大きくなる読取素子の存在する領域を読み取り範囲から除外するように、原稿を設定することが可能になるので、白基準シェーディングデータの読取回数を低減でき、画像読取時間を一層短縮させることができる。

本実施形態の印刷システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態の画像読取装置の画像読取面の概略構成を示す図である。 本実施形態の自動読取領域に対応する位置にあるキャリッジの斜視図である。 本実施形態のズレ発生経過時間テーブルの生成を説明するための補足図である。 本実施形態のズレ発生経過時間テーブルの一例を示す図である。 本実施形態の経過時間計測処理を示すフローチャート図である。 本実施形態の白基準シェーディングデータ取得処理を示すフローチャート図である。 本実施形態の白基準シェーディングデータ算出処理を示すフローチャート図である。 本実施形態のシェーディング補正処理を示すフローチャート図である。 変形例の印刷システムの構成を示すブロック図である。 変形例を説明するためのズレ発生経過時間テーブルの一例を示す図である。 変形例の原稿設定部の一部を説明するための模式図である。

以下、図面を参照して本実施形態の印刷システムについて詳細に説明する。図１は、本実施形態の印刷システム１の全体構成図である。

本実施形態の印刷システムは、図１に示すように、画像読取装置１０と、画像読取装置１０に接続された印刷装置９０と、印刷装置９０に接続された端末装置８０とを備えている。

（画像読取装置の構成）
画像読取装置１０は、読取素子が主走査方向に並んだイメージセンサ１７を備え、光源１８の点灯開始後、光源１８から原稿への照射に基づいて原稿をイメージセンサ１７で読み取る際に、シェーディング補正を行うものである。具体的には、画像読取装置１０は、光源１８から光を原稿に照射しその反射光をイメージセンサ１７で読み取って原稿画像データを取得するとともに、後述する白基準板１５や補助白基準板１３を読み取って白基準シェーディングデータや補助白基準シェーディングデータを取得する読取部１と、各種のデータを記憶する記憶部３０と、読取部１等の各部の動作を制御する制御部２０を備えている。制御部２０は、読取部１から出力されたデータに対して種々の画像処理を施す画像処理部２３を備えている。

読取部１は、イメージセンサ１７と光源１８とキャリッジ移動機構部４０と原稿搬送機構部５０とを備える。読取部１は、自動原稿読取台に載置された複数枚の原稿を自動的に取り込んで読取りを行なう自動読取動作と、ユーザによって原稿載置領域に１枚ずつ載置された原稿の画像を読み取る手動読取動作とを選択的に行なうことができるものである。

自動読取動作では、原稿に光を照射する光源１８と原稿からの反射光を取り込むミラーとを搭載した後述するキャリッジを固定し、原稿を自動搬送することで読み取りが行われ、手動読取動作では、原稿を固定し、キャリッジを走査させることで読み取りが行われる。

図２は、読取部１の画像読取面の概略構成を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図を示している。図３は、自動読取領域に対応する位置にあるキャリッジの斜視図である。

読取部１は、図２（ａ）に示すように、自動読取動作において原稿の読取面となる自動読取領域１１と、手動読取動作において原稿の読取面となる原稿載置領域１２とを備えている。これらの原稿読取面は、いずれもガラス板によって構成され、原稿読取面の周囲は遮光部材により覆われている。そして、図２（ｂ）に示すように、自動読取領域１１の上方には、自動読取動作における原稿搬送のガイドとなるガイド板１９が配置されている。

また、図２（ａ）に示すように、自動読取領域１１と原稿載置領域１２との間には、遮光部材である位置ガイド板１４が設けられている。位置ガイド板１４は、手動読取動作において原稿載置領域１２に原稿を載置する際の位置合わせのガイドとして機能するものである。位置ガイド板１４の原稿設置面側には、Ａ３、Ａ４、中心位置等の目印が表示されており、原稿設置面と反対側の面には、図２（ｂ）に示すように白基準板１５が設けられている。

白基準板１５は、シェーディング補正に用いられる白基準シェーディングデータを取得するために読み取られるものである。読み取った原稿画像データの画素毎に、白基準シェーディングデータを用いて、シェーディング補正が行われる。このため、白基準板１５は、光源キャリッジ１６ａに搭載された第１ミラー４ａの幅以上の長さ、即ち、読取対象幅以上の長さを有するようにする。

本実施形態では、読取部１が光源オンの状態で白基準板１５を読み取ることで読取素子毎の白基準シェーディングデータを取得する。また、図２（ｂ）に示すように、原稿の読取面の下方には、光源キャリッジ１６ａ、ミラーキャリッジ１６ｂ、レンズ３およびイメージセンサ１７が設けられている。

光源キャリッジ１６ａは、光源１８と第１ミラー４ａとを備えており、ミラーキャリッジ１６ｂは、第２ミラー４ｂと第３ミラー４ｃとを備えている。

そして、光源キャリッジ１６ａに設けられた光源１８から出射された光が上方に向かって照射され、原稿、白基準板１５、後述の補助白基準板１３において反射された光が、第１ミラー４ａ、第２ミラー４ｂおよび第３ミラー４ｃを反射してレンズ３に入射され、レンズ３に入射された光がイメージセンサ１７に導かれるように構成されている。そして、イメージセンサ１７によって原稿、白基準板１５、補助白基準板１３の像が検出される。

光源１８と第１ミラー４ａとを搭載した光源キャリッジ１６ａは、自動読取動作においては、自動読取領域１１に対応する位置Ａに固定され、原稿搬送機構部５０により搬送される原稿Ｇの画像を読み取る。手動読取動作においては、白基準板１５に対応する位置Ｂから原稿載置領域の端の位置Ｃに向かって、図示しないキャリッジ移動機構によって、光源キャリッジが水平に移動することによって原稿載置領域１２に載置された原稿の画像が読み取られる。また、白基準シェーディングデータを取得する際には、光源キャリッジが白基準板１５に対応する位置Ｂに配置され、白基準板が読み取られる。

第２ミラー４ｂと第３ミラー４ｃとを搭載したミラーキャリッジ１６ｂは、光源キャリッジ１６ａの移動方向に合わせて、１／２の距離の割合で移動する。本実施形態の画像読取装置１０は、いわゆるフル・ハーフレートミラースキャン方式を採用しており、筐体に固定されているイメージセンサ１７と原稿面との距離を一定に保つようにしている。

自動読取領域１１の主走査方向側の遮光部材の裏面には、補助白基準板１３が設けられている。補助白基準板１３は、光源１８の光量の変動を検出するために読み取られるものである。補助白基準板１３は、光源キャリッジ１６ａが自動読取領域１１に対応する位置Ａに固定されている状態で読み取ることができる位置に配置されている。補助白基準板１３は、光源１８の光量を計測できれば足りるため、白基準板１５よりも小型の部材を用いることができる。なお、補助白基準板１３は、白基準板１５とともに、一様な反射率からなる白色板（例えば、白マイラシール）を用いるようにする。ただし、他の部材を転用したり、他の領域に配置するようにしてもよい。読取部１が光源オンの状態で補助白基準板１３を読み取ることで、補助白基準シェーディングデータが取得される。

自動読取動作においては、原稿Ｇは、光源キャリッジ１６ａの長手方向（主走査方向）と直交する方向（副走査方向）に図示しない原稿搬送機構によってガイド板１９に案内されて搬送され、ライン単位で画像を読み取られる。

キャリッジ移動機構部４０は、モータ、駆動ベルト等から構成することができ、制御部２０の制御に従って、光源キャリッジ１６ａを読取位置に移動させたり、副走査方向に移動させたりする。また、ミラーキャリッジ１６ｂを光源キャリッジ１６ａの移動方向に合わせて１／２の距離で移動させる。原稿搬送機構部５０は、原稿反転機構を含んでおり、制御部２０に読取条件として両面読取が設定された場合には、表面読取後に裏面を読み取るために原稿を反転させる。

記憶部３０は、原稿読取動作を行う前に、白基準板を最初に読み取った白基準シェーディングデータに基づいて算出された白基準シェーディングデータと、算出時において白基準板を読み取った白基準シェーディングデータとの差分が所定量以上となる読取素子が存在するズレ発生経過時間が、所定量単位で増加する毎に、記録されたズレ発生経過時間テーブルを記憶する。この処理の詳細な説明は後述する。

制御部２０は、シェーディングデータ取得部２１と画像処理部２３とを備える。制御部２０は、光源１８の点灯開始からの経過に従い、イメージセンサ１７で白基準板を読み取った白基準シェーディングデータと、イメージセンサ１７で補助白基準板１３を読み取った補助白基準シェーディングデータの直近の変化率と、から、経時的に変化する白基準シェーディングデータを算出する。ここで、制御部２０は、内蔵するタイマー機能により、光源点灯開始からの経過時間を計測する。

また、制御部２０のシェーディングデータ取得部２１は、光源１８の点灯開始から、記憶部３０に記憶されたズレ発生経過時間テーブルに記録されたズレ発生経過時間で読み取られた白基準シェーディングデータを取得するとともに、所定時間毎に読み取られた補助白基準シェーディングデータを取得する。また、制御部２０は、原稿読取開始設定が入力部（図示せず）に入力されると読取部１に対して、光源１８をオンにさせる。制御部２０は、読取部１に対して、原稿を読み取っている間は、光源１８をオンにしているが、原稿の読み取りを終了すると、光源１８をオフにするように制御する。

制御部２０の画像処理部２３は、イメージセンサ１７で読み取ったデータに対する画像処理を行なう。画像処理部２３は、イメージセンサ１７の読取素子間の感度バラツキ等を補正するためのシェーディング補正処理を行なうシェーディング補正部２３１を備える。

シェーディング補正部２３１は、光源１８の点灯開始からズレ発生経過時間テーブルに記録されたズレ発生時間で原稿を読み取る際に、シェーディングデータ取得部２１により取得された白基準シェーディングデータを用いて、シェーディング補正を行う。また、シェーディング補正部２３１は、光源１８の点灯開始からズレ発生時間以外の時間で原稿を読み取る際に、補助白基準シェーディングデータの直近の変化率と、直近に取得または算出された白基準シェーディングデータとから、現在の白基準シェーディングデータを算出し、算出した白基準シェーディングデータを用いて、シェーディング補正を行う。

シェーディング補正部２３１は、以下の手順でシェーディング補正を実行する。即ち、読取部１は、原稿の画像読み取りに先立ち、白基準板１５に光源１８がオンの状態で照射して、白基準シェーディングデータを読取素子毎に読み取ることで取得する。そして、シェーディング補正部２３１は、読取部１により光源１８がオンの状態で原稿の読み取りを開始し、読み取られた画像データを、取得した白基準シェーディングデータを用いて画素毎に補正する。この動作は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各光成分毎に行われる。

例えば、ある画素についてのシェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（1〜ｍ）は、読み取った原稿の画像データの値をＤｉｎ（1〜ｍ）、白基準シェーディングデータの値をＷ（1〜ｍ）（ここで、１〜ｍは、読取素子の位置番号）、Ｄ０（白に相当する値、例えば、２５６階調の２５５）とすると、以下の式（１）にて表すことができる。

Ｄｏｕｔ（1〜ｍ）＝Ｄ０＊Ｄｉｎ（1〜ｍ）／Ｗ（1〜ｍ）・・・・・・・・・（１）

この計算は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各光成分毎に適用される。なお、画像データＤｏｕｔの算出においては、光源オフでの読取値を黒基準値として考慮するようにしてもよい。

画像処理部２３は、読取部１により読み取られた原稿の画像データ（ＲＧＢの各成分に対して、画素毎の画素値データ）に対して、白基準シェーディングデータを用いて、シェーディング補正を行った後、その他の各種の画像処理（ＲＧＢ−ＣＭＹＫ色変換処理等）を施し、その処理済の画像データを印刷装置９０に出力する。

（印刷装置及び端末装置の構成）
印刷装置９０は、画像読取装置１０から出力された原稿の画像データや、端末装置８０から出力された印刷ジョブデータに展開処理を施したデータから、印刷データを生成し、その印刷データに基づいて印刷用紙に印刷処理を施すものである。印刷装置９０としては、たとえば、孔版印刷装置、インクジェット印刷装置、電子写真方式の印刷装置を用いることができる。

端末装置８０は、たとえば、パーソナルコンピュータ等で構成され、原稿を示す原稿画像データを生成することができるアプリケーションやプリンタドライバがインストールされたものである。アプリケーションで生成された原稿画像データを、プリンタドライバは、ＰＤＬデータに変換し、印刷ジョブデータとして、印刷装置９０に出力する。

（画像読取装置１０の動作）
次に、上記のように構成された画像読取装置１０の動作について以下に説明する。

（ズレ発生経過時間テーブルの記憶処理）
先ず、原稿読み取りの際のシェーディング補正動作を行う前に予め、光源１８を点灯してからの経過時間に対して、白基準シェーディングデータ、補助白基準シェーディングデータの取得、白基準シェーディングデータの算出により、ズレ発生経過時間テーブルを生成し記憶する処理について説明する。

制御部２０は読取部１を介して、光源１８をオンにして、最初の１回目として、白基準シェーディングデータＰ１〜Ｐｍ、補助白基準シェーディングデータＭを取得する。ここで、補助白基準シェーディングデータＭの取得では補助白基準板１３をサンプリングするため、自動読取領域１１の位置に光源キャリッジ１６ａを移動させ、補助白基準板１３の所定領域をサンプリングし、読取値の平均値を算出するようにしてもよい。

また、白基準シェーディングデータＰ１〜Ｐｍの測定は白基準板１５をサンプリングするため、白基準板１５の位置に光源キャリッジ１６ａを移動させ、白基準板１５をサンプリングして、読取素子毎の白基準シェーディングデータＰ１〜Ｐｍとする。

そして、制御部２０は、白基準シェーディングデータＰ１〜Ｐｍの分布を示す分布データを生成し保持する。その後、制御部２０は、所定時間毎に、上述のようにして、補助白基準シェーディングデータＭを取得して、今回取得した補助白基準シェーディングデータと前回取得した補助白基準シェーディングデータとの変化率と、前回取得または算出した白基準シェーディングデータＰ１〜Ｐｍから、今回予想される白基準シェーディングデータを算出する。この所定時間は、ズレ発生経過時間テーブルに記録される経過時間より小さい時間で定められる。制御部２０は、所定時間毎に、白基準シェーディングデータを算出するとともに白基準シェーディングデータを取得し、その差分を読取素子毎に算出する。

図４は、白基準シェーディングデータの差分算出処理の具体的な説明をするための図である。光源１８をオンしてからの経過時間ＪＴ１で制御部２０は、白基準シェーディングデータを取得する（図４中Ｘ１、白基準板１５に対応する主走査領域２における各読取素子の濃度値）とともに、補助白基準シェーディングデータ（図４中Ｊ１、補助白基準板１３に対応する主走査領域１における濃度値）を取得する。そして、光源１８をオンしてからの経過時間ＪＴ３で制御部２０は、白基準シェーディングデータ（図４中Ｘ２、主走査領域２における各読取素子の濃度値）及び補助白基準シェーディングデータ（図４中Ｊ３、主走査領域１における濃度値）を取得する。制御部２０は、時間ＪＴ１で取得した補助白基準シェーディングデータＪ１から、時間ＪＴ３で取得した補助白基準シェーディングデータＪ３への変化率を、時間ＪＴ１で取得した白基準シェーディングデータＸ１に乗算することで、時間ＪＴ３における白基準シェーディングデータを算出する（図４中Ｘ３、主走査領域２における各読取素子の濃度値）。

そして、制御部２０は、算出した白基準シェーディングデータＸ３と、時間ＪＴ３で取得した白基準シェーディングデータＸ２との差分を読取素子毎に、算出する。そして、差分が所定量を超えた場合に、読取素子の位置と所定量を超えた経過時間との対応関係を示すデータを生成する。

そして、制御部２０は、最初に取得した白基準シェーディングデータＸ１に対して補助白基準シェーディングデータの変化率から白基準シェーディングデータＸを所定時間毎に算出するとともに、所定時間毎に白基準シェーディングデータを取得する。制御部２０は、算出した白基準シェーディングデータＸと、取得した白基準シェーディングデータを所定時間毎に比較して差分を読取素子毎に、算出する。

差分が所定量のＮ倍（Ｎ＝１、２、３・・）を超えた場合に、制御部２０は、読取素子の位置と所定量のＮ倍を超えた経過時間との対応関係を示すデータを生成する。

ここで所定量は、以下のように定義される。イメージセンサ１７の各読取素子について白基準シェーディングデータのズレとして許容範囲（画質の劣化の許容範囲）にあるときの濃度値のズレ量である。また、後述するように、算出した白基準シェーディングデータＰ１〜Ｐｍと、取得した白基準シェーディングデータＰ１〜Ｐｍとを、読取素子毎に、差分を算出して、１つの読取素子でも、差分が所定量を超えた場合には、算出した白基準シェーディングデータをそのまま用いてシェーディング補正を行うと、画像劣化が生じてしまう。このため、１つの読取素子でも、差分が所定量を超えた場合には、取得した白基準シェーディングデータを用いてシェーディング補正を行うようにしている。

また、最初に取得した白基準シェーディングデータＸ１に対して補助白基準シェーディングデータの変化率から白基準シェーディングデータを算出し、算出した白基準シェーディングデータと、取得した白基準シェーディングデータの差分が全ての読取素子で所定量以内の場合には、算出した白基準シェーディングデータを用いてシェーディング補正を行っても画像劣化は生じない。

その後、算出した白基準シェーディングデータと、取得した白基準シェーディングデータの差分が１つの読取素子でも所定量を超えた場合には、算出した白基準シェーディングデータを用いてシェーディング補正を行っても画像劣化は生じるので、このタイミングで、白基準シェーディングデータを取得し、この取得した白基準シェーディングデータを用いて、シェーディング補正をする必要がある。そして、新たに取得した白基準シェーディングデータを用いて補助白基準シェーディングデータの変化率から白基準シェーディングデータを算出し、上述の処理を繰り返すことで、シェーディング補正において、画質劣化を防止するとともに白基準板の読取回数を減らすことができる。

このように、白基準シェーディングデータを取得するタイミングは、算出した白基準シェーディングデータと、取得した白基準シェーディングデータの差分が１つの読取素子でも所定量を超える場合である。即ち、最初に取得された白基準シェーディングデータに基づいて算出した所定時間毎の白基準シェーディングデータと、所定時間毎に取得した白基準シェーディングデータの差分が１つの読取素子でも所定量を超えると、その時点で白基準シェーディングデータが取得される。そして、次に取得された白基準シェーディングデータに基づいて算出した所定時間毎の白基準シェーディングデータと、所定時間毎に取得した白基準シェーディングデータの差分が１つの読取素子でも所定量を超えると、その時点で白基準シェーディングデータが取得される。このような動作が繰り返されるので、白基準データの取得タイミングは、最初に取得された白基準シェーディングデータに基づいて算出した所定時間毎の白基準シェーディングデータと、所定時間毎に取得した白基準シェーディングデータの差分が１つの読取素子でも所定量のＮ倍（Ｎは整数）を超える毎のタイミングといえる。

上記差分が所定量のＮ倍を超える毎のタイミングで、白基準シェーディングデータを取得すれば、算出した白基準シェーディングデータと、取得した白基準シェーディングデータの差分が１つの読取素子でも所定量を超える場合に、白基準シェーディングデータを取得することといえる。

例えば、許容範囲の所定量として、実際の白基準シェーディングデータに対して５％のズレ量の場合を考える。上述のようにして、光源１８をオンしてから、所定時間毎に、白基準シェーディングデータ及び補助白基準シェーディングデータの取得、白基準シェーディングデータの算出処理を行う。そして、算出した白基準シェーディングデータと、取得したシェーディングデータの差分が、５％（取得した白基準シェーディングデータと算出した白基準シェーディングデータとの差分と、取得した白基準シェーディングデータとの比率）を超える読取素子が存在する毎に、制御部２０は、その読取素子の位置と、光源オンしてからの経過時間とをズレ発生経過時間テーブルに記録していく。

そして、算出した白基準シェーディングデータと、取得したシェーディングデータの差分が、１０％（取得した白基準シェーディングデータに対する上記差分の比率）を超える読取素子が存在する毎に、制御部２０は、その読取素子の位置と、光源１８がオンしてからの経過時間とをズレ発生経過時間テーブルに記録していく。光源オンしてから所定の経過時間が経過するまで、上記処理を継続することにより、制御部２０は、ズレ発生経過時間テーブルを生成し、記憶部３０に記憶させる。なお、所定量のズレが発生しなかった読取素子の場合には、「所定範囲ズレ」という情報を記録する。このようにして生成されたズレ発生経過時間テーブルの一例を図５に示す。

ここで、図５において、Ｎ回目（Ｎ＝１、２、・・・）の白基準シェーディングデータの取得時間は、５％、１０％・・・ずれるまでの各読取素子の経過時間中、最も短い時間である。例えば、図５の場合、原稿の読み取りに使用するイメージセンサ１７の読取素子の位置の範囲が、読取素子位置１からＸの場合、制御部２０は、５％ずれるまでの経過時間中、最も短い経過時間２０秒で、白基準シェーディングデータを取得する。

（白基準シェーディングデータ取得及び算出処理、シェーディング補正処理）
図６に示すフローチャート図を用いて、経過時間計測処理を説明する。なお、図６〜図９に示す各処理は、独立して並行に実行される。

先ず、制御部２０は、内蔵するタイマー機能により、光源１８の点灯開始からの経過時間を計測する（Ｓ１）。制御部２０は、光源１８がオフであるか否かを判断し（Ｓ２）、オフである場合には、計測した経過時間をリセットして、本処理を終了し、オフでない場合には、ステップＳ１へ移行する。

次に、図７に示すフローチャート図を用いて、白基準シェーディングデータ取得処理を説明する。先ず、制御部２０は、光源１８がオンの場合、読取部１に対して、白基準シェーディングデータ及び補助白基準シェーディングデータを取得させ、それを保持する（Ｓ１０）。そして、制御部２０は、記憶部３０にアクセスし、ズレ発生経過時間テーブルを取得し、所定量のＮ倍（Ｎ＝１，２，３・・）ずれるまでのズレ発生経過時間を取得する（Ｓ１１）。例えば、読み取りに使用する読取素子の位置の範囲が、読取素子位置１からＸの場合、図５に示すズレ発生経過時間テーブルにおいては、1回目の白基準シェーディングデータの取得タイミングは、２０秒後、２回目の白基準シェーディングデータの取得タイミングは、４５秒後、・・・・・となっている。

制御部２０は、光源１８の点灯開始からの経過時間がステップＳ１１で取得したズレ発生経過時間か否かを判断し（Ｓ１２）、ズレ発生経過時間である場合には、白基準シェーディングデータＰ１〜Ｐｍ、補助白基準シェーディングデータＭを取得する（Ｓ１３）。ズレ発生経過時間でない場合には、ステップＳ１４の処理へ移行する。制御部２０は、光源１８の点灯がオフであるか否かを判断し（Ｓ１４）、オフである場合には、本処理を終了し、オフでない場合には、ステップＳ１２へ移行する。

次に、図８に示すフローチャート図を用いて、白基準シェーディングデータ算出処理を説明する。

制御部２０は、ステップＳ１による計測結果に基づいて、Ｓ１０で白基準シェーディングデータ等を取得またはＳ２２で補助白基準シェーディングデータを取得してから所定時間が経過したか否かを判断し（Ｓ２１）、所定時間が経過した場合、制御部２０は、読取部１に対して、補助白基準シェーディングデータを取得させ、今回取得した補助白基準シェーディングデータと前回取得した補助白基準シェーディングデータとの変化率を算出し、算出した変化率と直近の（前回取得または算出された）白基準シェーディングデータＰ１〜Ｐｍから、現在予想される白基準シェーディングデータＰ１〜Ｐｍを算出する（Ｓ２２）。

所定時間が経過していない場合には、Ｓ２３の処理へ移行する。制御部２０は、光源１８点灯がオフであるか否かを判断し（Ｓ２３）、オフである場合には、本処理を終了し、オフでない場合には、ステップＳ２１へ移行する。

次に、図９に示すフローチャート図を用いて、原稿読み取りの際のシェーディング補正処理を説明する。本処理は、制御部２０は、自動原稿読取台中の原稿設定部に原稿が設定された場合や、原稿載置領域に原稿が設定された場合に行われる。

制御部２０は、原稿の読み取り開始であるか否かを判断し（Ｓ３２）、読み取り開始である場合には、光源点灯開始からズレ発生時間のタイミングであるか否かを判断する（Ｓ３３）。読み取り開始でない場合には、ステップＳ３２の処理へ移行する。なお、原稿の読み取り開始であるか否かの判断は、例えば、原稿の先端が読み取り位置Ａの少し前の位置に到達したか否かを検出することで判断する。

光源点灯開始からズレ発生時間のタイミングである場合には、制御部２０は、Ｓ１３で直近に取得した白基準シェーディングデータを用いて、読取部１により読み取った原稿の画像データに対して、シェーディング補正を行う（Ｓ３４）。光源点灯開始からズレ発生時間のタイミングでない場合には、制御部２０は、ステップＳ２２で直近に算出して現在保持している白基準シェーディングデータを用いて、読取部１により読み取った原稿の画像データに対してシェーディング補正を行う（Ｓ３５）。

制御部２０は、読取部１において、次の原稿があるか否かを、例えば、所定時間の間、確認し（Ｓ３６）、次の原稿がない場合には、光源１８点灯がオフにして、本処理を終了する。次の原稿がある場合には、Ｓ３２の処理へ移行する。

（変形例）
（１）上述した実施形態におけるズレ発生経過時間テーブルに記録されるズレ発生経過時間は、ズレ発生経過時刻（１点のタイミング）であったが、これに限定されず、ズレ発生経過時刻の前後の少なくとも一方の所定時間を含むように記録されてもよい。そして、白基準シェーディングデータを取得するタイミングとは、光源オンしてからの経過時間が、ズレ発生経過時刻の前後の少なくとも一方の所定時間を含む時間に達した場合であってもよい。この所定時間は、例えば、画質への影響を考慮して実験的に求められる。
例えば、光源オンしてからズレ発生経過時刻が、光源オンしてから９０秒の場合であって、前後の３秒間が所定時間の場合、白基準シェーディングデータを取得するタイミングは、光源オンしてから８７秒〜９３秒の間のタイミングということになる。

（２）上述した実施形態は以下のように変形してもよい。図１０は、本変形例の画像読取装置１０を示す図である。画像読取装置１０は、イメージセンサ１７による原稿の読取可能な範囲を、主走査方向において、設定可能な原稿設定部６０を、自動原稿読取台中に、備え、差分が所定量以上である読取素子の位置に基づいて、差分が所定量以上となる領域を除外して、前記原稿を前記原稿設定手段に設定するように促す原稿設定表示部９５とを備える。

例えば、制御部２０により生成されたズレ発生経過時間テーブルが図１１のような場合を考える。このズレ発生経過時間テーブルにおいては、原稿サイズの主走査方向の幅がＡ４短辺サイズの場合、このサイズ内のイメージセンサ１７の各読取素子も光源オンからの経過に対して所定範囲内のズレにとどまっている。一方、原稿サイズの主走査方向の幅がＡ４長辺サイズの場合、このサイズ内のイメージセンサ１７の各読取素子は、光源オンから経過に対して所定範囲以上のズレが発生する読取素子（Ａ４の長辺サイズの位置にある読取素子、５％のズレ発生までに１００秒）が存在する。

図１２（ａ）は、原稿設定部６０の一部を模式化した図である。原稿設定部６０において、原稿を挿入して突き当てる固定部２００と、原稿の主走査方向の位置を設定する位置設定部１００が設けられている。

制御部２０による原稿設定部６０及び原稿設定表示部９５の制御動作を以下に説明する。原稿がＡ４の場合、図示しない入力部により原稿サイズがＡ４と入力されると、制御部２０に送られる。制御部２０は、ズレ発生経過時間テーブル内のズレ発生経過時間と、読み取る原稿の主走査方向に取りうる幅（例えば、原稿がＡ４の場合、Ａ４長辺サイズ、Ａ４短辺サイズ）に基づいて、所定範囲以上のズレが発生する読取素子の少ない主走査方向の幅に原稿を原稿設定部６０に設定するように、原稿設定表示部９５に表示させる。

例えば、図１１に示すズレ発生経過時間テーブルの場合、原稿設定部６０には、位置設定部１００を図１２（ｂ）のように設定して、原稿の主走査方向の幅をＡ４短辺に設定するようにすれば、読取部１のイメージセンサ１７にて読み取られる場所は、主走査方向で、Ａ４短辺サイズとなり、所定範囲以上のズレが発生する読取素子（Ａ４の長辺サイズの位置にある読取素子）を除いた読み取りが行える。この場合、白基準シェーディングデータの取得は、最初の１回だけで良くなる。制御部２０は、原稿設定表示部９５に、主走査幅をＡ４短辺になるように原稿設定部６０に設定するように促す表示を行わせる。

なお、制御部２０は、ズレ発生経過時間テーブル内の経過時間と、読み取る原稿の主走査方向の幅（例えば、原稿がＡ４の場合、Ａ４長辺サイズ、Ａ４短辺サイズ）に基づいて、所定範囲以上のズレの発生する読取素子の数が同じ場合には、経過時間がより長い方の主走査方向の幅に原稿を原稿設定部６０に設定するように、原稿設定表示部９５に表示させるようにしてもよい。

（３）上述の実施形態では、原稿の読取開始から読取終了までの間、光源１８をオンとしていたが、これに限定されず、原稿の読取開始から読取終了以後の所定時間経過するまで光源１８をオンさせるようにしてもよい。

（４）上述の実施形態では、ズレ発生経過時間で補助白基準シェーディングデータを取得するようにしていたが、他の時間タイミングで補助白基準シェーディングデータを取得するようにしてもよい。

１…読取部、３…レンズ、４ａ…第１ミラー、４ｂ…第２ミラー、４ｃ…第３ミラー、１０…画像読取装置、１１…自動読取領域、１２…原稿載置領域、１３…補助白基準板、１４…位置ガイド板、１５…白基準板、１６ａ…光源キャリッジ、１６ｂ…ミラーキャリッジ、１７…イメージセンサ１７、１８…光源、１９…ガイド板、２０…制御部、２１…シェーディングデータ取得部、２３…画像処理部、３０…記憶部、４０…キャリッジ移動機構部、５０…原稿搬送機構部、６０…原稿設定部、８０…端末装置、９０…印刷装置、９５…原稿設定表示部、１００…位置設定部、２００…固定部、２３１…シェーディング補正部。

Claims (2)

1. 読取素子が主走査方向に並んだイメージセンサを備え、光源から原稿への照射に基づいて前記原稿を前記イメージセンサで読み取る際にシェーディング補正を行う画像読取装置であって、
   前記イメージセンサの主走査幅以上の長さの白基準板と、前記主走査幅方向において前記白基準板より短い補助白基準板と、
   前記光源の点灯開始からの経過に従い、前記イメージセンサで前記白基準板を読み取った白基準シェーディングデータと、前記イメージセンサで前記補助白基準板を読み取った補助白基準シェーディングデータの直近の変化率と、に基づいて、経時的に変化する白基準シェーディングデータを算出する算出手段と、
   前記原稿の読み取り動作を行う前に、前記算出手段により前記白基準板を最初に読み取った白基準シェーディングデータに基づいて算出された白基準シェーディングデータと、前記算出時において前記白基準板を読み取った白基準シェーディングデータとの差分が所定量以上となる読取素子が存在するズレ発生経過時間を、所定量単位で増加する毎に、記憶する記憶手段と、
   前記原稿の読み取り動作を行う場合に、前記光源の点灯開始からズレ発生経過時間で白基準シェーディングデータを読み取るとともに、所定時間毎に補助白基準シェーディングデータを読み取るシェーディング読取手段と、
   前記光源の点灯開始から前記記憶手段に記憶された前記ズレ発生経過時間で前記原稿を読み取る際に、前記シェーディング読取手段により読み取られた前記白基準シェーディングデータを用いて、シェーディング補正を行うとともに、
   前記光源の点灯開始からズレ発生経過時間以外の時間で前記原稿を読み取る際に、補助白基準シェーディングデータの直近の変化率と、直近に読み取り又は算出された白基準シェーディングデータとから、現在の白基準シェーディングデータを算出し、前記現在の白基準シェーディングデータを用いて、シェーディング補正を行う補正実行手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記原稿の読み取り可能な範囲を、主走査方向において、設定可能な原稿設定手段と、
   前記差分が所定量以上である読取素子の位置に基づいて、前記差分が所定量以上である領域を除外して、前記原稿を前記原稿設定手段に設定するように促す原稿設定表示手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。