JP6303408B2 - 画像読取装置、画像読取方法および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置、画像読取方法および画像形成装置に関する。

光電変換素子（イメージセンサ）を使用している画像読取装置において、光学系の不均一性及び撮像素子個々の画素の出力不均一性の補正を行うため、主走査の基準となる基準白板を読み取り主走査分布を補正する、シェーディング補正なる処理がなされている。フラットベッド読み取り（スキャン読み取りモード）時には、コンタクトガラスの端部に取り付けられた基準白板をキャリッジが通過する際に、基準となる白板主走査分布を読み取り、読み取った基準白板データは記憶素子に保存される。また、シートスルー読み取り時には、原稿読み取り毎にキャリッジがホームポジションから基準白板直下に移動し、同様に白板主走査分布を読み取り、読み取った基準白板データは記憶素子に保存される。

しかし、最近ではシートスルー連続読み取り時には、間欠シェーディングとして基準白板読み取りのためのキャリッジ動作を原稿読み取りの数分ごとに１回、または数枚ごとに１回というように省略し、シェーディング補正のためのキャリッジ動作の間隔を伸ばすことが行われている。これにより、紙間を短縮して連続読み取り時の生産性向上を図っている。間欠シェーディングを実施する際は、光源連続点灯の発熱による短期の光量低下の影響で、原稿の読み取りレベルが経時で下がってしまうので、初期に取得した基準白板データを使って、シェーディング補正を行っていくと、最初と最後の読み取り原稿で濃度差が生じてしまうという問題がある。この問題を解決するため、原稿読み取り毎にキャリッジホームポジションの読取面にある背景板のレベルをモニタし、背景板読み取りレベル減衰量（変化量）を光量変動分として取得する。そして背景板読み取りレベル減衰量に応じて原稿１枚ごとの利得調整値（以下、レベル補正係数と表記する）を算出し、このレベル補正係数をシェーディング補正された各画素の読み取りレベルに乗算することで、適正な濃度の画像を得ることができる制御方法（以下、レベル補正と表記する）が知られている。

通常、レベル補正係数の算出には、初期背景板レベルと経時背景板レベルの比率を、減衰量とし、その逆数をシェーディング補正された画素に一律に乗算するが、その際の背景板レベルの値には、主走査ピーク値や、エリア平均値等が一般的に用いられる。しかしながら、上記の方法では、主走査全画素に一律のレベル補正値を乗算しているため、光源の短期の光量変化がある場合、光源ごとの減衰量のばらつきや、局所的な発熱量の違いによって、初期と経時での主走査分布が変化してしまうことには対応できないため局所的な主走査分布の光量変動をレベル補正において補正することはできない。また、上記の局所的な主走査分布の光量変動へ対応するため、背景板の主走査全画素を読み取って、ある複数のブロック毎に平均値を求め、間の画素部分を線形補間により算出し、全画素においてレベル補正値を算出する方法が知られている。

特許文献１には、光源の短期の光量変化において、局所的な変化をレベル補正において補正可能にする画像形成装置が開示されている。特許文献１に記載の画像形成装置は、背景板の主走査全画素を読み取って、設定した複数画素ブロック毎に平均を求め、その平均値をブロック中心画素とし、次ブロック中心画素までの画素レベルは補間により求め、これらの値から全画素においてレベル補正値を算出するものである。

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、間欠シェーディング時のレベル補正において背景板の主走査画素をすべて読み取って処理するため、処理時間を多く費やしてしまう。そのため、原稿の読取り時間が増加してしまうという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、間欠シェーディングを実行する時のレベル補正する際の背景板の読み取り時間を短縮することができる画像読取装置、画像読取方法および画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像読取装置は、複数の原稿を連続的に読み込む場合に、先の原稿を読み込んでから次の原稿を読み込むまでの第１期間で、主走査方向に並ぶ所定数の受光素子が基準部材からの反射光を画素毎に光電変換した信号を、該所定数の受光素子のうち一部の受光素子から読み出して出力する画素信号出力部と、前記信号のうち前記一部の受光素子から読み出して出力した信号を前記所定数の受光素子の信号とするように補間する補間部と、前記補間部が補間した前記所定数の信号に基づいてシェーディング補正を行うシェーディング補正部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、間欠シェーディングを実行する時のレベル補正する際の背景板の読み取り時間を短縮することができる、という有利な効果を奏する。

図１は、本実施形態に係る画像読取装置の構成例を示す図である。 図２は、本実施形態に係る画像読取装置の画像読取部の機能構成例を説明するブロック図である。 図３は、光電変換素子の機能構成例を示すブロック図である。 図４は、画素信号出力部の機能構成例を示す図である。 図５Ａは、画素信号出力部からの各信号のタイミングを説明する図である。 図５Ｂは、画素信号出力部からの各信号のタイミングを説明する図である。 図６は、分布生成部について説明する図である。 図７Ａは、分布生成部における背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素の画像信号の分布データ生成について説明する図である。 図７Ｂは、分布生成部における背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素の画像信号の分布データ生成について説明する図である。 図８は、レベル補正係数算出部の機能構成例を示す図である。 図９は、背景板にゴミや汚れが付着した場合のレベル補正係数について説明する図である。 図１０は、シェーディング補正部の機能構成例を示す図である。 図１１は、画像読取装置の原稿の連続読み取り処理動作の一例を示すフローチャート図である。 図１２は、本実施形態に係る画像形成装置の機構部の構成例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像読取装置、画像読取方法および画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の各実施形態では、画像読取装置の一例として、光電変換素子（イメージセンサ）を使用している画像読取装置を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、画像読取装置であればいずれにも適用することができる。

本実施形態に係る画像読取装置は、例えばデジタル複写機、デジタル複合機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に搭載されるスキャナ装置あるいは単体のスキャナ装置である。画像読取装置は、光源からの照射光によって被写体である原稿を照明し、その原稿からの反射光を光電変換素子で受光した信号に処理を行い、原稿の画像データを読み取ることができる。

図１は、画像読取装置の構成例を示す図である。図１に示すように、画像読取装置１は、画像読取部１００と、自動原稿給送装置２００とを備える。画像読取部１００は、コンタクトガラス１０１と、光源１０２および第１反射ミラー１０３を含む第１キャリッジ１０６と、第２反射ミラー１０４および第３反射ミラー１０５を含む第２キャリッジ１０７と、レンズユニット１０８と、光電変換素子１０９と、基準部材１１０と、シートスルー（連続）読取用スリット１１１とを備えている。

コンタクトガラス１０１は、スキャン読み取りモードの時に原稿を載置する透明部材である。スキャン読み取りモードとは、コンタクトガラス１０１上に置かれた原稿に対して、後述する第１キャリッジ１０６と第２キャリッジ１０７を、図１に示す、矢示Ａ方向（副走査方向）へ移動させながらその原稿の下面の画像を読み取るモードである。

第１キャリッジ１０６は、原稿露光用の光源１０２および第１反射ミラー１０３を有し、画像読取の副走査方向である矢示Ａ方向に移動可能である。光源１０２はいずれの読み取りモードでも、読取動作を開始する前に点灯する。

第２キャリッジ１０７は、第２反射ミラー１０４および第３反射ミラー１０５を有し、同じく画像読み取りの副走査方向である矢示Ａ方向に、第１キャリッジ１０６の移動速度の１／２の速度で移動可能である。それによって、第１キャリッジ１０６と第２キャリッジ１０７とが移動中に、光源１０２から光電変換素子１０９までの光路長を常に一定に保つようにする。

光電変換素子１０９に結像するためのレンズユニット１０８と光電変換素子１０９は、上述した第１キャリッジ１０６と第２キャリッジ１０７と共に、読取光学系を構成する。光電変換素子１０９の詳細については後述する。

基準部材１１０は、読取光学系等による各種の歪みを補正する。基準部材１１０は、例えば、シェーディング補正用のシェーディングデータを得るために、原稿の画像データを読み取る前に読み取られる基準部材（白板）であり、後述する背景板１１２と同様に、画像読み取りの主走査方向に沿って設けた下面が白色の細長い板状の部材である。すなわち、光源１０２の光量変動を補正するシェーディング補正を行うために、予め光電変換素子１０９で基準部材（白板）１１０を読み取って画像データの濃淡の基準となる白基準データを取得する。白基準データを取得する基準部材１１０は、請求項の「白基準部材」に対応する。なお、以下では基準部材１１０を「白板１１０」と表記することがある。また、白基準データを「白板データ」と表記することがある。なお、本実施形態においては、間欠シェーディングを実行する時のレベル補正では、白板１１０読み取りのための動作を原稿読み取りの数分ごとに１回、または数枚ごとに１回というように省略して実行する。また、本実施形態では、基準部材１１０を白板１１０と背景板１１２の２つに区分して説明するが、これに限ることはなく、基準部材１１０としては、白板１１０又は背景板１１２のどちらか一方のみを用いることができる。また、基準部材１１０を１つだけ設けるようにしてもよい。

シートスルー読取用スリット１１１は、シートスルー読み取りモードの時に、後述する自動原稿給送装置２００によって連続的に順次搬送されてくる原稿を読み取るための窓であり、シートスルー原稿読取位置を中心に主走査方向に沿って設けられている。シートスルー読み取りモードとは、原稿を原稿台から１枚ずつ読取位置へ搬送する自動原稿給送装置２００によって給送される原稿を副走査方向（矢示Ａ方向）に搬送しながら、光源を含む読取光学系と光電変換素子とで、その画像を読み取るモードである。シートスルー読み取りモードでは、読取光学系は所定の読取位置から移動しない。なお、主走査方向とは、自動原稿給送装置２００によって原稿が搬送される方向と交差する方向であり、副走査方向とは、原稿が搬送される方向と同じ方向のことを示す。

自動原稿給送装置２００は、原稿を連続的に搬送する自動原稿給送手段である。自動原稿給送装置２００は、「原稿搬送部」に対応する。以下、自動原稿給送装置２００を、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）２００と表記する。ＡＤＦ２００は、画像読取部１００の上部に搭載されており、ＡＤＦ２００をコンタクトガラス１０１に対して開閉できるように、図示しないヒンジ等を介して連結している。

ＡＤＦ２００は、原稿トレイ２０１と、給送ローラ２０２とを備えている。原稿トレイ２０１は、複数枚の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台である。給送ローラ２０２は、原稿トレイ２０１に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離してシートスルー読取用スリット１１１へ向けて自動給送する、図示しない分離・給送手段に含まれるものである。なお、以下では給送ローラ２０２の光源１０２に対向する面を「背景板１１２」と表記する。なお、背景板１１２は、請求項の「基準部材」に対応する。

次に、画像読取装置１の原稿読み取り動作について説明する。上記のように構成された画像読取装置１において、原稿の画像面をスキャン（走査）して原稿の画像を読み取るスキャン読み取りモード時には、第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７が、図示しないステッピングモータによって矢示Ａ方向（副走査方向）に原稿を走査する。このとき、コンタクトガラス１０１から光電変換素子１０９までの光路長を一定に維持するために、第２キャリッジ１０７は第１キャリッジ１０６の１／２の速度で移動する。同時に、コンタクトガラス１０１上にセットされた原稿の下面である画像面が第１キャリッジ１０６の光源１０２によって照明（露光）される。画像面からの反射光像が第１キャリッジ１０６の第１反射ミラー１０３、第２キャリッジ１０７の第２反射ミラー１０４および第３反射ミラー１０５、その後にレンズユニット１０８を経由して光電変換素子１０９へ順次送られて結像される。光電変換素子１０９の光電変換により信号が出力され、図示しない、後段の信号処理部によりデジタル信号に変換される。これによって、原稿の画像が読み取られ、デジタルの画像データが得られる。

一方、原稿を自動給送して原稿の画像を読み取るシートスルー読み取りモード時には、第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７が、シートスルー読取用スリット１１１の下側へ移動する。その後、原稿トレイ２０１に載置された原稿が給送ローラ２０２によって矢示Ｂ方向（副走査方向）へ自動給送され、シートスルー読取用スリット１１１の位置において原稿が走査される。このとき、自動給送される原稿の下面（画像面）が第１キャリッジ１０６の光源１０２によって照明される。画像面からの反射光像が第１キャリッジ１０６の第１反射ミラー１０３、第２キャリッジ１０７の第２反射ミラー１０４および第３反射ミラー１０５、その後にレンズユニット１０８を経由して光電変換素子１０９へ順次送られて結像される。光電変換素子１０９の光電変換によりデジタル信号に変換されて出力され、図示しない、後段の画像処理部によりデジタル信号に変換される。これによって、原稿の画像が読み取られ、デジタルの画像データが得られる。

上記のようにして画像の読取が完了した原稿は、図示しない排出口に排出される。なお、スキャン読み取りモード時、またはシートスルー読み取りモード時の画像読取前に開始された光源１０２による照明により、白板１１０からの反射光が光電変換素子１０９でデジタル信号に変換される。それによって、白板１１０が読み取られ、その読み取り結果（白基準データ）に基づいて原稿の画像読取時のシェーディング補正を行う。なお、間欠シェーディングを実行する時のレベル補正では、白板１１０読み取りのための動作を原稿読み取りの数分ごとに１回、または数枚ごとに１回というように省略して実行する。

次に、画像読取部１００の機能構成例について説明する。図２は、本実施形態に係る画像読取装置の画像読取部の機能構成例を説明するブロック図である。

画像読取部１００は、光源１０２と、光電変換素子１０９と、分布生成部１１と、レベル補正係数算出部１２と、シェーディング補正部１３と、原稿検知センサ１４とを含む。

画像読取部１００は、光源１０２からの照射光によって被写体（原稿、白板１１０、背景板１１２など）を照明し、その被写体からの反射光を光電変換素子１０９で電気信号に光電変換を行い、デジタル信号として出力する。光電変換素子１０９から出力されたデジタル信号の中で背景板１１２を読み取った背景板データは、分布生成部１１、レベル補正係数算出部１２、シェーディング補正部１３へ伝送され、分布生成部１１、レベル補正係数算出部１２、シェーディング補正部１３を形成する回路によって、各々の処理が行われる。また、光電変換素子１０９から出力されたデジタル信号の中で原稿を読み取った原稿データ及び白板１１０を読み取った白基準（白板）データは、シェーディング補正部１３へと伝送され、シェーディング補正部１３を形成する回路によって、各々の処理が行われる。最終的にシェーディング補正部１３でシェーディング補正を行った原稿データは、その後、図示しない、後段処理部に伝送される。後段処理部では、ドット補正や色補正等の各種補正や、変倍等、その他、画像処理が行われるが、一般的な処理と同様のため詳細説明は省略する。

また、原稿検知センサ１４は、図１では図示していないが、ＡＤＦ２００内部にあり、原稿がシートスルー読取用スリット１１１に搬送された場合に原稿の先端部及び後端部を検知して原稿検知信号Ｆ＿ｄｅを出力する。

光源１０２は、上述したとおり、被写体の読み取り面に対して被写体露光用の光を照射する。

次に、光電変換素子について説明する。図３は、光電変換素子の機能構成例を示すブロック図である。図３に示すように、光電変換素子１０９は、主走査方向に並ぶ所定数（複数）の受光素子２０と、タイミング生成部２１と、画素信号出力部２２とを含む。なお、所定数は任意である。光電変換素子１０９は、光源１０２から被写体（例えば、原稿、白板１１０、背景板１１２など）に光を照射して被写体からの反射光を光電変換し、被写体の画像データを読み取る。光電変換素子１０９は、受光素子２０が主走査方向に複数個配列された、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ）等のイメージセンサから構成される。受光素子２０は、光検出器として働く半導体のダイオードである。光電変換素子１０９内には、複数の受光素子２０が主走査画素の数分（０画素〜ｎ画素）配列されている。各画素に相当する受光素子２０で、光源１０２から被写体に照射された光の反射光を電気信号に変換（光電変換）し、電荷を蓄積する。その後、蓄積電荷は図示していない、増幅器やＡ／Ｄ変換器等での処理を経て、デジタル信号として、画素信号出力部２２へ伝送される。受光素子２０としては、例えばフォトダイオード等を用いることができる。また、半導体のイメージセンサである固体撮像素子としては、光を検出して電荷を発生させるフォトダイオードを光電変換素子に使用するＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ等を用いることができる。ＣＭＯＳイメージセンサでは、フォトダイオードごとに変換された電荷を増幅して出力する。

タイミング生成部２１は、信号伝達のタイミング制御信号を生成する。タイミング生成部２１から出力される、ｓｌｓｙｎｃは主走査１ラインの同期クロック、ｍｃｌｋは１画素の同期クロック、ｓｗは原稿と次の原稿との間である紙間（原稿間）と、原稿読取り期間を切り替える為のゲート信号である。なお、ｓｗ信号は原稿検知センサ１４の出力信号Ｆ＿ｄｅと同期してｓｗ信号が生成される。タイミング生成部２１は、画像データの画素毎の信号を出力する周期を決定する同期信号ｓｌｓｙｎｃを生成する。

また、タイミング生成部２１は、後述する画素信号出力部２２が、先の原稿を読み込んでから次の原稿を読み込むまでの第１期間で一部の受光素子２０が背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換した信号を出力する場合、所定数の受光素子２０から選択された一部の受光素子２０が背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換した信号を出力する周期を、第２期間で所定数の受光素子２０が画素毎に光電変換した信号を全て出力する周期よりも短く設定した同期信号を生成する。すなわち、先の原稿を読み込んでから次の原稿を読み込むまでの第１期間で背景板データから一部の画素信号を出力する周期を、原稿を読み込む第２期間で原稿データから全ての画素信号を出力する周期よりも短く設定した同期信号を生成する。これにより、背景板データから全ての画素信号を出力しないで、一部の画素信号のみを出力するため、時間を短縮することができる。

また、タイミング生成部２１は、第１期間で所定数の受光素子２０から選択された一部の受光素子２０が背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換した信号を出力する周期である第１周期設定と、第２期間で所定数の受光素子２０が画素毎に光電変換した信号を全て出力する周期である第２周期設定とを保持する。第１周期設定と第２周期設定は、後述する画素信号出力部２２にて切り替えられる。なお、第１周期設定、第２周期設定は、予め任意に設定される。

画素信号出力部２２では、読み出す任意の画素（任意の出力する画素信号）が設定され、画像データであるｄａｔａが出力される。画素信号出力部２２の詳細な説明は後述する。

上記処理により、１ラインの画像データを原稿ライン分、複数回行うことで、１次元のラインセンサ（例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ等）により２次元の読取データを取得することができる。

次に、画素信号出力部２２について説明する。画素信号出力部２２は、複数の原稿を連続的に読み込む場合に、先の原稿を読み込んでから次の原稿を読み込むまでの第１期間で、主走査方向に並ぶ所定数の受光素子の一部の受光素子が背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換した信号を出力する。そして、出力する画素の信号数に応じた周期で画素毎の信号を出力する。つまり、第１期間は、背景板１１２を読み込む場合に対応し、画素信号出力部２２は、背景板１１２を読み込む場合には一部の受光素子が背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換した信号を出力する。

また、画素信号出力部２２は、第１期間以外である第２期間で、主走査方向に並ぶ所定数の受光素子が画素毎に光電変換した信号を全て出力する。そして、出力する画素の信号数に応じた周期で画素毎の信号を出力する。つまり、第２期間は、原稿を読み込む場合に対応し、画素信号出力部２２は、原稿を読み込む場合には主走査方向に並ぶ所定数の受光素子が画素毎に光電変換した信号を全て出力する。

なお、所定数の受光素子２０から選択された一部の受光素子２０は、主走査方向に対して任意の間隔で選択される。ここで、任意の間隔とは、主走査方向の中央部の受光素子２０の間隔が粗く、主走査方向の両側端部の受光素子２０の間隔が密であること、または、主走査方向に対して等間隔であること、のどちらかを示す。なお、これに限らず、選択される一部の受光素子２０の間隔は任意に設定することができる。

また、画素信号出力部２２は、複数の原稿を連続的に読み込む場合に、先の原稿を読み込んでから次の原稿を読み込むまでの第１期間で一部の受光素子２０が背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換した信号を出力することを選択する。また、画素信号出力部２２は、第２期間で原稿を読み込む場合に、主走査方向に並ぶ所定数の受光素子が画素毎に光電変換した信号を全て出力することを選択する。

また、画素信号出力部２２は、第１期間で所定数の受光素子２０から選択された一部の受光素子２０が背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換した信号を出力する第１信号出力設定と、第２期間で所定数の受光素子２０が画素毎に光電変換した信号を全て出力する第２信号出力設定とを保持する。そして、画素信号出力部２２は、それぞれの設定を変更する場合には、上記のタイミング生成部２１が保持する第１周期設定、第２周期設定に対して、第１信号出力設定と第１周期設定とを同時に変更し、第２信号出力設定と第２周期設定とを同時に変更する。

図４は、画素信号出力部の機能構成例を示す図である。図４に示すように、画素信号出力部２２は、レジスタ３１と、セレクタ３２とを含む。レジスタ３１は、画素信号出力部２２へ伝送された全ての画素信号の中から読み出す画素（出力する信号）の設定を、予め格納する記憶素子である。なお、以下では、受光素子２０が画素毎に光電変換した信号を出力する時の「出力する信号の設定」を、「読み出す画素の設定」とも表記する。

レジスタ３１に予め格納されている、読み出す画素の設定としては、図４に示すように、例えば、（１）通常読取り用として、主走査方向の画素０画素〜ｎ画素すべてを読み出す設定、すなわち、主走査方向に並ぶ所定数の受光素子２０が画素毎に光電変換した信号を全て出力する設定である。また、例えば、（２）基準部材（背景板１１２）である背景板データ読取り用として、主走査方向の画素０画素〜ｎ画素のなかで、任意の画素のみを読み出す設定、すなわち、所定数の受光素子２０から選択された一部の受光素子２０が背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換した信号を出力する設定である。以上の２種類の設定が一例として示される。

また、読み出す画素の設定と共に、ライン同期信号であるｓｌｓｙｎｃも上記（１）、（２）それぞれの設定に対応付けられたライン同期信号（ｓｌｓｙｎｃ）の設定が予め格納されている。ここで、ライン同期信号とは、出力する信号数に応じて画素毎に光電変換した信号を出力する周期を決定する同期信号のことを示す。なお、読み出す画素の設定、及び対応付けられたライン同期信号の各設定は、任意に設定することができる。

セレクタ３２は、レジスタ３１に格納されている、読み出す画素の設定（出力する信号の設定）を切り替える。セレクタ３２は、タイミング生成部２１から出力されたｓｗ信号が入力されることで、読み出す画素の設定の切り替えを行う。セレクタ３２は、ｓｗ信号の入力により、読み出す画素の設定を高速に切り替えることができる。なお、ｓｗ信号は上記の原稿検知センサ１４の出力信号Ｆ＿ｄｅと同期してｓｗ信号が生成されるので、例えば原稿がシートスルー読取用スリット１１１に搬送された場合に原稿の先端部及び後端部を検知した出力信号Ｆ＿ｄｅと同期してｓｗ信号が生成される。これにより、例えば、原稿の先端部を検知した場合、原稿を読み取るモードである上記の（１）通常読取り用として、主走査方向の画素０画素〜ｎ画素すべてを読み出す設定が選択される。また、例えば、原稿の後端部を検知した場合、原稿と次の原稿との間である紙間で背景板１１２を読み取るモードである上記の（２）基準部材（背景板１１２）である背景板データ読取り用として、主走査方向の画素０画素〜ｎ画素のなかで、任意の画素のみを読み出す設定が選択される。

上記処理により、画素信号出力部２２からは、ｓｗ信号の入力により切り替えて選択された設定に応じた、ライン周期信号であるｓｌｓｙｎｃ信号と画像データであるｄａｔａとが出力される。

このように、画素信号出力部２２では、主走査方向の画素の数分だけ配列された複数の受光素子２０で被写体に照射された光の反射光を電気信号に変換し、デジタル信号として伝送された画素信号を出力する。画素信号を出力する場合、レジスタ３１に予め格納されている読み出す画素の設定（出力する信号の設定）をセレクタ３２により選択し、設定された読み出し画素（出力する画素信号）のみ読み出される。

次に、上記の読み出す画素の設定（１）、（２）における画素読み出しの具体的なタイミング例について説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、画素信号出力部からの各信号のタイミングを説明する図である。

まず、ｓｗ信号は、通常時（以下、「原稿読取り時」のことを示す。）は、原稿検知センサ１４の出力信号Ｆ＿ｄｅと同期して、ｓｗ＝Ｌとなっている。図５Ａに示すように、ｓｗ＝Ｌの時の設定は、上記の（１）主走査方向の画素０画素〜ｎ画素すべてを読み出す設定である。すなわち、原稿を読み込んで原稿の画像データを取得する設定である。ｓｗ＝Ｌの時のｓｌｓｙｎｃの設定は、ｄａｔａ １ラインの０画素〜ｎ画素すべてを読み出す期間（光信号蓄積時間）に同期している（図５Ａに示す通常読取り動作時）。

次に、設定された主走査方向の画素のライン数分を読み取った後、すなわち、１枚分の原稿の画像データを読み取った後、原稿検知センサ１４の出力信号Ｆ＿ｄｅと同期して、ｓｗ＝Ｌから、ｓｗ＝Ｈに切り替わり、原稿と次の原稿の間（原稿間）である紙間の読み取り期間となる。このときのｓｗ＝Ｈの時の設定は、上記の（２）主走査方向の画素０画素〜ｎ画素のなかで、任意の画素のみを読み出す設定である。すなわち、紙間において、背景板１１２を読み込んで経時の背景板データを取得する設定である。図５Ｂに示す例では、上記（２）の設定の一例として、読み出す画素をｄａｔａの０、２、４、・・・、ｎと、偶数画素目のみを読み出す。つまり、原稿読取り時の全ての画素数を読み出すよりも、読み出す画素数は１／２となる。それと共に、ｓｗ＝Ｈの時のｓｌｓｙｎｃの設定は、ｄａｔａ １ラインの０画素〜ｎ画素から偶数画素のみ読み出す期間（光信号蓄積時間）は、上記（１）の設定と比較して１／２の期間である。このように、ｓｗ＝Ｈの設定では、任意の画素を読み出す周期を１／２に短縮できる（図５Ｂに示す背景板読取り動作時）。

図５Ｂの例は、偶数画素目（１画素置きの間隔）の読み出しの場合の例であるが、例えば２画素置きの間隔で読み出した場合では、ライン周期ｓｌｓｙｎｃは上記（１）の設定と比較して１／３の期間に短縮できる。また、例えば、３画素置きの間隔で読み出した場合では、ｓｌｓｙｎｃは上記（１）の設定と比較して１／４の期間に短縮できる。同様に４〜ｎ画素置きの間隔で読み出す場合では、１／４〜１／ｎの期間に短縮することが可能である。

また、読み出し画素は、レジスタ３１設定によって任意で設定できるため、上記のような一定間隔ではなく、主走査方向の画素で一部に粗密をつけて、間隔を決定してもよい。例えば、均一濃度の画像読み取りの際、読み取って得られる画像データは主走査方向に見た場合、レンズや光源の特性等から、主走査方向の中央部より主走査方向の両端部の読み取りレベルが低くなる傾向がある。そのため、ＬＥＤを使用した光源では、中心部に比べ、両端部にＬＥＤチップを密に並べる等の工夫がされていることがある。連続読み取り時における、主走査方向の経時での光量分布変動は、発熱による光量低下が大きく起因していることから、例えば、上記のＬＥＤ光源構成によると、両端部の方が、中心部より、光量分布変動が大きいということになる。その場合は、背景板データの読み出し画素も、それに対応して変動の大きい両端部を密に、変動が少ない中心部は粗にといったように、読み出し画素を光量の変動に応じて粗密を付けることで、補正精度を向上させることができる。

このように、連続して原稿を読み取る場合、背景板読み取り動作時では、ライン周期を短縮して任意の画素のみを読み出すことによって、大幅に生産性の時間を短縮できる、という有利な効果を奏することができる。

次に、分布生成部１１について説明する。図６は、分布生成部について説明する図である。図６に示すように、分布生成部１１は、補間回路４１を含む。補間回路４１は、請求項の「補間部」に対応する。分布生成部１１には、画素信号出力部２２から出力されたｄａｔａ（画像データ）のうち、背景板１１２の画像データは分布生成部１１の補間回路４１に入力される。なお、図２では図示していないが、画素信号出力部２２では、ｓｗ信号によりセレクタ３２で切り替えを行って、ｄａｔａのなかで、背景板１１２の画像データを分布生成部１１に出力する。

補間回路４１は、画素信号出力部２２から読み出された一部の画素信号を用いて、読み出されていない残りの画素信号を算出（補間）して背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素信号を生成する。読み出されていない残りの画素信号を算出（補間）する方法として、例えば、前後の読み出された画素信号を用いて、線形補間により残りの画素信号を算出（補間）することができる。また、画素信号の補間方法として、例えば、キュービック法など一般に用いられる方法を適用することができる。

また、読み取りモードによって、例えば、原稿データが文字の場合、原稿データが写真の場合などで補間方法を変えるようにしてもよい。なお、画素信号の補間には、一般的な補間方法を用いることができるが、計算量が少なく、かつ、分布の近似形成が可能な線形補間が好ましい。

補間回路４１は、第１期間で一部の受光素子２０が背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換した信号を出力する場合に、背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換した一部の受光素子２０が出力した信号を所定数の受光素子の信号、すなわち、主走査方向の１ライン全ての画素信号とするように補間する。

また、補間回路４１は、第１期間で選択された一部の受光素子２０が背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換して出力した信号を用いて、線形補間により選択されていない残りの受光素子２０の信号を算出して、所定数である主走査方向の１ライン全ての信号の分布データを生成する。

これにより、背景板データにおいて、画素毎に光電変換した信号を全て出力する必要がないため、主走査方向の１ライン全ての画素信号から任意の画素信号を出力する（読み出す）周期を１／２以下に短縮することができる。

図７Ａ及び図７Ｂは、分布生成部における背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素信号の分布データ生成について説明する図である。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、分布生成部１１は、背景板データの主走査方向の読み出されていない（出力されていない）残りの画素信号を線形補間により算出して主走査方向の１ライン全ての画素信号の分布データを生成する。図７Ａ及び図７Ｂの例では、初期背景板レベル（画素信号レベル）と、経時背景板レベル（経時で低下した画素信号レベル）とを示している。図７Ａ及び図７Ｂにおいて、横軸は主走査方向の主走査画素（ｐｉｘ）を示し、縦軸は主走査方向の画素信号レベル（ｄｉｇｉｔ／８ｂｉｔ）を示している。

図７Ａの例では、背景板データの主走査方向の偶数画素目のみを読み出して主走査方向の１ライン全ての画素信号の分布データを生成した一例である。分布生成部１１は、背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素信号から一部の画素（偶数画素目のみ）を読み出し、読み出されていない残りの画素信号（この例では、奇数画素目）の補間を行って背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素信号の分布データを生成する。この例では、画素信号の補間には線形補間を用いている。図７Ａの例において、１画素目の画素信号レベルをＸ１、Ｘ１に隣接する読み出した画素信号レベルをＸ０、Ｘ２とした場合、Ｘ１の値は、下記式（１）で算出される。

Ｘ１＝（Ｘ０＋Ｘ２）×１／２ ・・・（１）
同様にして、３画素目及び５画素目の画素信号レベルであるＸ３、Ｘ５は、
Ｘ３＝（Ｘ２＋Ｘ４）×１／２
Ｘ５＝（Ｘ４＋Ｘ６）×１／２
で算出される。

上記のようにして、読み出された一部の画素信号を用いて、読み出されていない残りの画素信号を算出（補間）して背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素信号の分布データを生成する。

図７Ｂの例では、上述した光源の光量分布変動に応じて、背景板データの主走査方向の読み出し画素に粗密をつけて読み出して主走査方向の１ライン全ての画素信号の分布データを生成した一例である。分布生成部１１は、背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素信号から、主走査方向の中央部分を粗に、主走査方向の両端部分を密に画素を読み出し、読み出されていない（出力されていない）残りの画素信号（この例では、１画素目〜ｍ−１画素目）の補間を行って背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素信号の分布データを生成する。この例では、画素信号の補間には線形補間を用いている。図７Ｂの例では、補間する画素信号を１画素目〜ｍ−１画素目とする。図７Ｂの例において、１画素目の画素信号レベルをＸ１、Ｘ１の直前に隣接する読み出した画素信号レベルをＸ０、ｍ画素目の画素信号レベルをＸｍとした場合、Ｘ１の値は、下記式（２）で算出される。

Ｘ１＝（Ｘｍ−Ｘ０）×１／ｍ＋Ｘ０ ・・・（２）
同様にして、２画素目及び３画素目の画素信号レベルであるＸ２、Ｘ３は、
Ｘ２＝（Ｘｍ−Ｘ０）×２／ｍ＋Ｘ０
Ｘ３＝（Ｘｍ−Ｘ０）×３／ｍ＋Ｘ０
で算出される。

上述したように、読み出されていない残りの画素信号を算出する線形補間は下記一般的式（３）で表される。

Ｘｌ＝｛（Ｘｍ−Ｘｋ）／（ｍ−ｋ）｝×（ｌ−ｋ）＋Ｘｋ ・・・（３）
（ただし、ｋ＜ｌ＜ｍ、ｌ：補間する画素の画素信号レベル、ｋ，ｍ：隣り合う読み出し画素）

なお、光源の経時での光量分布変動において、一般に数画素で経時背景板のデータの読取レベルが急激に変化することはなく、おおよそ、経時で主走査方向の画素信号の分布データはなだらかに変化する。そのため、読み出し画素の間隔は、数画素〜数十画素とすることで十分な精度で補正を行うことができる。

以上説明したように、背景板１１２の画像データでは、主走査方向の１ライン全ての画素信号を読み出す必要がなく、読み出された一部の画素信号を用いて、読み出されていない残りの画素信号を算出して背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素信号の分布データを生成するため、背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素信号の分布データを得ることができる。これにより、背景板データにおいて、主走査方向の１ライン全ての画素信号から任意の画素信号を読み出す（出力する）周期を１／２以下に短縮することができるため、背景板の読み取り時間を短縮することができる。

次に、レベル補正係数算出部１２について説明する。レベル補正係数算出部１２は、最初の原稿読み取り前に背景板１１２からの反射光を画素毎に光電変換した全ての信号（初期背景板データ）と、補間回路４１が生成した主走査方向の１ライン全ての信号の分布データ（経時背景板データ）とを用いて、原稿の画像データを補正するためのレベル補正係数を算出する。

レベル補正係数算出部１２は、算出されたレベル補正係数が、設定された閾値の範囲内でない場合は、算出されたレベル補正係数を用いずに、閾値の範囲内にある直前のレベル補正係数を用いる。

図８は、レベル補正係数算出部の機能構成例を示す図である。図８に示すように、レベル補正係数算出部１２は、レジスタ５１と除算器５２と比較器５３とを含む。レジスタ５１は、１枚目の原稿読み取り前に予め読み取った背景板１１２の初期背景板データｈｄａｔａ０を格納する。また、レジスタ５１は、後述する、予め任意に設定されたレベル補正係数の閾値ｈ＿ｌｉｍを格納する。除算器５２は、初期背景板データｈｄａｔａ０と、経時で読み取った背景板１１２の経時背景板データｈｄａｔａとを用いて、経時での読み取り値（画素信号レベル）の減衰率の逆数である、主走査方向の画素信号の分布データのレベル補正値（以下、レベル補正係数と表記する。）ｈ＿ｃｏを、下記式（４）により算出する。

ｈ＿ｃｏ＝ｈｄａｔａ０／ｈｄａｔａ ・・・（４）
（ただし、一枚目の読取り時は、ｈｄａｔａ＝ｈｄａｔａ０である）

比較器５３は、後述するゴミ検知用に使用するものである。比較器５３は、レジスタ５１に予め任意に設定されて格納されているレベル補正係数の閾値ｈ＿ｌｉｍと、上記式（４）を用いて各画素から算出されたレベル補正係数ｈ＿ｃｏを比較する。比較器５３は、除算器５２で算出されたレベル補正係数ｈ＿ｃｏと、予めレジスタ５１に保持した閾値ｈ＿ｌｉｍとを比較して、レベル補正係数ｈ＿ｃｏが閾値の範囲内ならば、比較器５３からのレベル補正係数ｈ＿ｃｏを出力し、レベル補正係数ｈ＿ｃｏが閾値の範囲外ならば、比較器５３からのレベル補正係数ｈ＿ｃｏは、閾値の範囲内である直前に算出されたレベル補正係数ｈ＿ｃｏを出力する。

図９は、背景板１１２にゴミや汚れが付着した場合のレベル補正係数について説明する図である。図９の例では、初期背景板レベル（画素信号レベル）と、経時背景板レベル（経時で低下した画素信号レベル）とを示している。図９において、横軸は主走査方向の主走査画素（ｐｉｘ）を示し、縦軸は主走査方向の画素信号レベル（ｄｉｇｉｔ／８ｂｉｔ）を示している。

背景板１１２は、原稿搬送経路にあるため、原稿を搬送中に背景板１１２にゴミや汚れが付着してしまうことがある。図９の上側に示すように、１枚目の原稿読み取り前に予め読み取った背景板１１２の初期背景板レベルは、ゴミや汚れが付着していない状態である。経時で原稿を搬送中に背景板１１２にゴミや汚れが付着してしまった場合、図９の下側に示すように、経時背景板レベルでは、背景板１１２ゴミ混入部分の数画素分の画素信号レベルが低くなっている。図９に示す、経時背景板レベルの状態において、上記式（４）を用いて、レベル補正係数ｈ＿ｃｏを算出すると、背景板１１２ゴミ混入部分の画素信号レベルは、その前後の画素信号レベルよりも高い値のレベル補正係数となってしまうので、補正後の出力画像では背景板１１２ゴミ混入部分は縦スジとなって表れてしまう。なお、図９の吹出部分で示す矢印↑はそれぞれの画素におけるレベル補正係数値を表している。

そのため、ゴミや汚れを検知するために、予めレベル補正係数に閾値を設定して、レベル補正係数が、予め設定した任意の閾値の範囲内から外れて範囲外となるレベル補正係数値があった場合には、閾値の範囲外のレベル補正係数値を用いずに、閾値の範囲外となる直前の画素のレベル補正係数、すなわち、閾値の範囲内にある直前のレベル補正係数値を用いることで、ゴミや汚れによる誤った補正を防止することができる。

従って、レベル補正係数算出部１２に比較器５３の構成を含むことによって、メモリ等を増やすことなく、ゴミや汚れを検知することができるため、誤ったレベル補正を防止することができる。

次に、シェーディング補正部１３について説明する。シェーディング補正部１３は、補間回路４１が補間した所定数の信号に基づ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１３は、最初の原稿読み取り前に白板１１０からの反射光を画素毎に光電変換した全ての信号（白基準データ）と、レベル補正係数算出部１２で算出したレベル補正係数とを用いて、原稿の画像データに対し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１３は、レベル補正係数算出部１２で算出されたレベル補正係数が、予め設定された任意の閾値の範囲内でない場合は、算出されたレベル補正係数を用いずに、閾値の範囲内にある直前のレベル補正係数を用いる。

図１０は、シェーディング補正部の機能構成例を示す図である。図１０に示すように、シェーディング補正部１３は、レジスタ６１と、除算器６２と、乗算器６３と、レジスタ６４とを含む。レジスタ６１は、１枚目の原稿読み取り前に予め読取った白基準（白板）データｗｄａｔａを格納する。除算器６２は、原稿データｄａｔａと白基準（白板）データｗｄａｔａとを用いて画素毎に正規化を行う。乗算器６３は、レベル補正係数算出部１２で出力されたレベル補正係数ｈ＿ｃｏと、予めレジスタ６４に格納されてある量子化レベル数を、除算器６２で正規化した原稿データに乗算することで、最終的な出力画像データｏｄａｔａを算出する。レジスタ６４は、上述のとおり、予め設定された量子化レベル数を格納する。

上記の最終的な原稿データは下記式（５）で算出できる。
ｏｄａｔａ＝（ｄａｔａ／ｗｄａｔａ）×１０２３×ｈ＿ｃｏ ・・・（５）
（なお、１０２３は１０ビットでの量子化レベル数である）

なお、図２では、図８に示したレベル補正係数算出部１２と、図１０に示したシェーディング補正部１３とを分離した構成としているが、レベル補正係数算出部１２はシェーディング補正部１３に含まれる構成とすることができる。

次に、本実施形態に係る画像読取装置１の動作例について説明する。図１１は、画像読取装置の原稿の連続読み取り処理動作の一例を示すフローチャート図である。なお、以下の例では、間欠シェーディングを実行する時のレベル補正する際の原稿の連続読み取り処理動作の一例を示す。図１１に示すように、画像読取装置１は、シートスルー読み取りモード時では、画素信号出力部２２のレジスタ３１の読み出す画素の設定を、初期設定として、図４で示した（１）通常読取り用に設定する（ステップＳ１１）。

次に、原稿のスキャンが１枚目の原稿読み取りであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。読み取り原稿が１枚目である場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、画像読取装置１は、第１キャリッジ１０６を白板（白基準部材）１１０の下まで移動させる（ステップＳ１３）。画像読取装置１は、白板１１０を読み取って白基準データを取得してシェーディング補正部１３のレジスタ６１に保持する（ステップＳ１４）。その後、キャリッジ１０６をホームポジションまで移動させる（ステップＳ１５）。

次に、背景板１１２を読み取り、初期の背景板データを取得してレベル補正係数算出部１２のレジスタ５１に保持する（ステップＳ１６）。次に、画像読取装置１は、レベル補正係数算出部１２で初期背景板データと経時背景板データとを用いてレベル補正係数を算出する（ステップＳ１７）。ここで、１枚目の読取り時は、図８で説明したように、レベル補正係数は「１」となる。

次に、連続読み取りの原稿搬送が始まり、上述したＡＤＦ２００内の原稿検知センサ１４により原稿が検知され（ステップＳ１８）、出力信号Ｆ＿ｄｅと同期してｓｗが生成される。画像読取装置１は、ｓｗ信号により画素信号出力部２２のレジスタ３１の読み出す画素の設定を、図４で示した（１）通常読取り用に設定する（ステップＳ１９）。ここで、１枚目の読取り時は、初期設定と同じ設定となる。次に、原稿の読み取りを行う（ステップＳ２０）。

次に、画像読取装置１は、シェーディング補正部１３で、読み取った原稿データに対して、白基準データと算出したレベル補正係数値とを用いてシェーディング補正を行う（ステップＳ２１）。次に、画像読取装置１は、次の原稿があるか否かを判定する（ステップＳ２２）。次の原稿が無い場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、処理を終了する。次の原稿がある場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２に移行して処理を継続する。

ステップＳ１２に戻り、読み取り原稿が１枚目で無い場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、画像読取装置１は、画素信号出力部２２のレジスタ３１の読み出す画素の設定を、図４で示した（２）背景板読取り用に切り替えて設定する（ステップＳ２３）。次に、画像読取装置１は、背景板１１２を読み取り、経時の背景板データを取得する（ステップＳ２４）。次に、画像読取装置１は、取得した経時の背景板データを用いて、分布生成部１１で、画素信号出力部２２から読み出された一部の画素信号を用いて、読み出されていない残りの画素信号を算出（補間）して背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素信号の分布データを生成する（ステップＳ２５）。

次に、ステップＳ１７に移行して、ステップＳ１７以降の処理を継続する。すなわち、画像読取装置１は、レベル補正係数算出部１２で初期背景板データと経時背景板データとを用いてレベル補正係数を算出する（ステップＳ１７）。次に、連続読み取りの原稿搬送が始まり、上述したＡＤＦ２００内の原稿検知センサ１４により原稿が検知され（ステップＳ１８）、出力信号Ｆ＿ｄｅと同期してｓｗが生成される。画像読取装置１は、ｓｗ信号により画素信号出力部２２のレジスタ３１の読み出す画素の設定を、図４で示した（１）通常読取り用に切り替えて設定する（ステップＳ１９）。つまり、読み取り原稿が２枚目以降では、このステップＳ１９で画素信号出力部２２のレジスタ３１の読み出す画素の設定を、（２）背景板読取り用から（１）通常読取り用に切り替える。

次に、原稿の読み取りを行う（ステップＳ２０）。次に、画像読取装置１は、シェーディング補正部１３で、読み取った原稿データに対して、白基準データと算出したレベル補正係数値とを用いてシェーディング補正を行う（ステップＳ２１）。次に、画像読取装置１は、次の原稿があるか否かを判定する（ステップＳ２２）。

なお、画素信号出力部２２のレジスタ３１の読み出す画素の設定の切り替えは、ステップＳ２０で原稿の読み取りが終了した時に、原稿検知センサ１４が原稿の後端部を検知して出力する出力信号Ｆ＿ｄｅと同期して生成されたｓｗ信号により、原稿と次の原稿との間である紙間と判定して、（２）背景板読取り用に切り替えて設定することもできる。この場合、ステップＳ２０とステップＳ２１の間に上記の（２）背景板読取り用に切り替えて設定する処理が行われ、ステップＳ１２（Ｎｏ）の次のステップＳ２３の処理は不要で、ステップＳ２４以降の処理が行われる。

以上の処理を画像読取装置１に実行させることにより、レベル補正する際に背景板データの一部の画素信号を用いて、読み出されていない残りの画素信号を算出（補間）して背景板データの主走査方向の１ライン全ての画素信号の分布データを生成するため、背景板１１２の読み取り時間を大幅に短縮することができる、という有利な効果を奏する。

次に、本実施形態の画像読取装置１を搭載した画像形成装置３００について説明する。図１２は、本実施形態に係る画像形成装置の機構部の構成例を示す図である。図１２に示すように、画像形成装置３００は、図１に示した画像読取装置１を搭載した、例えばデジタル複写機を一例として説明する。図１２の例では、画像読取部１００とＡＤＦ４００とを含んで画像読取装置１を構成している。画像形成装置３００は、原稿を載置するコンタクトガラス１０１の上部にＡＤＦ４００が設けられており、このＡＤＦ４００をコンタクトガラス１０１に対して開閉できるように、図示しないヒンジ等を介して連結している。なお、ＡＤＦ４００は、図１に示すＡＤＦ２００と同じである。

ＡＤＦ４００は、複数の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ４０１を備えている。また、図示しない操作部上のプリントキーの押下により、原稿トレイ４０１に画像面を上にして載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離して自動給送し、シートスルー読取用スリット１１１又はコンタクトガラス１０１へ向けて搬送する給送ローラ４０２および搬送ベルト４０３を含む分離・給送手段も備えている。給送ローラ４０２又は搬送ベルト４０３によって給送された原稿は、図１で説明したように画像読取りが行われた後、搬送ベルト４０３および排送ローラ４０４によってＡＤＦ４００の上面に排出される。

画像読取部１００は、コンタクトガラス１０１と、光源１０２および第１反射ミラー１０３を含む第１キャリッジ１０６と、第２反射ミラー１０４および第３反射ミラー１０５を含む第２キャリッジ１０７と、レンズユニット１０８と、光電変換素子１０９と、基準部材１１０と、シートスルー（連続）読取用スリット１１１とを備えている。

ここで、ＡＤＦ４００によって原稿をコンタクトガラス１０１の読取位置に搬送する場合の図示しないコントローラおよびＡＤＦ４００の動作について説明する。ＡＤＦ４００の給送モータはコントローラからの出力信号によって駆動されるようになっており、コントローラは、操作部上のプリントキーの押下によって発生した給送スタート信号が入力されると、給送モータを正・逆転駆動するようになっている。給送モータが正転駆動されると、給送ローラ４０２が時計方向に回転して原稿束から最上位に位置する原稿が自動給送され、シートスルー読取用スリット１１１又はコンタクトガラス１０１へ向けて搬送される。この原稿の先端が原稿検知センサ４０５によって検知されると、コントローラは原稿検知センサ４０５からの出力信号に基づいて給送モータを逆転駆動させる。これにより、後続する原稿が進入するのを防止して分離されないようになっている。

コントローラは、原稿検知センサ４０５が原稿の後端を検知したとき、この検知時点からの図示しない搬送ベルトモータの回転パルスを計数し、回転パルスが所定値に達したときに、搬送ベルト４０３の駆動を停止して搬送ベルト４０３を停止することにより、原稿をコンタクトガラス１０１上の読取位置に停止させる。更に、原稿検知センサ４０５によって原稿の後端が検知された時点で、給送モータを再び駆動して、後続する原稿を上述したように分離して自動給送させる。そして、コンタクトガラス１０１に向けて搬送させ、この原稿が原稿検知センサ４０５によって検知された時点からの給送モータのパルスが所定パルスに到達したときに、給送モータを停止させて次の原稿を先出し待機させる。

そして、原稿がコンタクトガラス１０１上の読取位置に停止したとき、原稿の画像読取が行なわれる。この画像読取が終了すると、その旨を示す信号がコントローラに入力されるため、コントローラは、この信号により、搬送ベルトモータを正転駆動して、搬送ベルト４０３によって原稿をコンタクトガラス１０１から排送ローラ４０４へ向けて搬出させる。

このように、ＡＤＦ４００にある原稿トレイ４０１に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、プリントキーの押下によって一番上の原稿から自動給送され、例えばコンタクトガラス１０１上の読取位置に搬送される。その読取位置に搬送されて停止した原稿は、画像の読取後、搬送ベルト４０３等によって排出口から排出される。更に、原稿トレイ４０１に次の原稿が有ることが検知された場合、前の原稿と同様に次の原稿が自動給送され、コンタクトガラス１０１上に搬送される。

給紙トレイである第１トレイ３０１、第２トレイ３０２、第３トレイ３０３に積載された転写紙（用紙）は、各々第１給紙ユニット３１１、第２給紙ユニット３１２、第３給紙ユニット３１３によって給紙され、縦搬送ユニット３１４によって像担持体であるドラム状の感光体（感光体ドラム）３１５に当接する位置まで搬送される。なお、実際には各トレイ３０１〜３０３のうちのいずれか１つが選択され、そこから転写紙が給紙される。また、転写紙以外の記録媒体を使用することもできる。

一方、画像読取部１００によって読み取った画像データは、画像形成手段であるプリンタ内の書き込みユニット３５０からのレーザ光により、図示しない帯電ユニットにより予め帯電された感光体３１５の表面に書き込まれて（その表面が露光されて）、その部分が現像ユニット３２７を通過することにより、そこにトナー画像が形成される。その作像を行う現像ユニット３２７および帯電ユニット等が作像手段を構成する。

選択された給紙トレイ３０１〜３０３から給紙された転写紙は、感光体３１５の回転と等速で搬送ベルト３１６によって搬送されながら、感光体３１５上のトナー画像が転写される。更に、定着ユニット３１７にてトナー画像を定着され、排紙ユニット３１８によって機外の排紙トレイ３１９に排紙される。このとき、例えばフェースダウン（転写紙をページ順に揃えるため画像面を下向きにする）排紙のために、一方の面にトナー画像が形成された転写紙を反転したい場合、その転写紙は排紙ユニット３１８により両面入紙搬送路３２０に搬送され、反転ユニット３２１でスイッチバック反転された後、反転排紙搬送路３２２を通って排紙トレイ３１９に排出される。

また、転写紙の両面に画像を形成する場合には、一方の面に画像が形成された転写紙は排紙ユニット３１８により両面入紙搬送路３２０に搬送され、反転ユニット３２１でスイッチバック反転された後、両面搬送ユニット３２３に送られる。

両面搬送ユニット３２３に送られた転写紙は、再び感光体３１５に作像されたトナー画像を転写するために、両面搬送ユニット３２３から再給紙され、再度縦搬送ユニット３１４によって感光体３１５に当接する位置まで搬送される。そして、他方の面にトナー画像が転写された後、定着ユニット３１７によってトナー画像が定着され、排紙ユニット３１８によって排紙トレイ３１９に排出される。

感光体３１５、搬送ベルト３１６、定着ユニット３１７、排紙ユニット３１８、現像ユニット３２７は、図示しないメインモータによって駆動され、各給紙ユニット３１１〜３１３はメインモータの駆動力が各々給紙クラッチによって伝達されて駆動される。縦搬送ユニット３１４は、そのメインモータの駆動力が中間クラッチを介して伝達されて駆動される。

書き込みユニット３５０は、レーザ出力ユニット３５１、結像レンズ３５２、ミラー３５３で構成され、レーザ出力ユニット３５１の内部には、レーザ光源であるレーザダイオードと、レーザ光を走査する回転多面鏡（ポリゴンミラー）又は振動ミラーを備えている。レーザ出力ユニット３５１より照射されるレーザ光は、ポリゴンミラー又は振動ミラーで偏向され、結像レンズ３５２を通り、ミラー３５３で折り返されて感光体３１５の表面上に集光結像する。

このように、本実施形態の画像形成装置（デジタル複写機）３００によれば、本実施形態の画像読取装置１を備え、連続した複数枚複写時のレベル補正において、光源の局所的な光量変動に対応でき、かつ読み取り速度の向上を図り、画像を形成することが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本発明は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。また、以上の各実施形態および変形例は任意に組み合わせることも可能である。

なお、上述の各実施形態の画像読取装置１が実行される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、上述の各実施形態の画像読取装置１が実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の各実施形態の画像読取装置１が実行される制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

１ 画像読取装置
１１ 分布生成部
１２ レベル補正係数算出部
１３ シェーディング補正部
１４ 原稿検知センサ
２０ 受光素子
２１ タイミング生成部
２２ 画素信号出力部
３１ レジスタ
３２ セレクタ
４１ 補間回路
５１ レジスタ
５２ 除算器
５３ 比較器
６１ レジスタ
６２ 除算器
６３ 乗算器
６４ レジスタ
１００ 画像読取部
１０１ コンタクトガラス
１０２ 光源
１０３ 第１反射ミラー
１０４ 第２反射ミラー
１０５ 第３反射ミラー
１０６ 第１キャリッジ
１０７ 第２キャリッジ
１０８ レンズユニット
１０９ 光電変換素子
１１０ 基準部材（白板）
１１１ シートスルー読取用スリット
１１２ 背景板
２００ 自動原稿給送装置（ＡＤＦ）
２０１ 原稿トレイ
２０２ 給送ローラ
３００ 画像形成装置
３０１ 第１トレイ
３０２ 第２トレイ
３０３ 第３トレイ
３１１ 第１給紙ユニット
３１２ 第２給紙ユニット
３１３ 第３給紙ユニット
３１４ 縦搬送ユニット
３１５ 感光体ドラム
３１６ 搬送ベルト
３１７ 定着ユニット
３１８ 排紙ユニット
３１９ 排紙トレイ
３２０ 両面入紙搬送路
３２１ 反転ユニット
３２２ 反転排紙搬送路
３２３ 両面搬送ユニット
３２７ 現像ユニット
３５０ 書き込みユニット
３５１ レーザ出力ユニット
３５２ 結像レンズ
３５３ ミラー
４００ ＡＤＦ
４０１ 原稿トレイ
４０２ 給送ローラ
４０３ 搬送ベルト
４０４ 排送ローラ
４０５ 原稿検知センサ

特開２００８−０２２１９５号公報

Claims (10)

1. 複数の原稿を連続的に読み込む場合に、先の原稿を読み込んでから次の原稿を読み込むまでの第１期間で、主走査方向に並ぶ所定数の受光素子が基準部材からの反射光を画素毎に光電変換した信号を、該所定数の受光素子のうち一部の受光素子から読み出して出力する画素信号出力部と、
   前記信号のうち前記一部の受光素子から読み出して出力した信号を前記所定数の受光素子の信号とするように補間する補間部と、
   前記補間部が補間した前記所定数の信号に基づいてシェーディング補正を行うシェーディング補正部と、
   を備える
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記画素信号出力部は、前記第１期間以外である第２期間で、主走査方向に並ぶ前記所定数の受光素子が画素毎に光電変換した信号を全て読み出して出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 読み出す信号数に応じて画素毎に光電変換した信号を読み出す周期を決定する同期信号を生成するタイミング生成部を備え、
   前記画素信号出力部が、前記第１期間で前記一部の受光素子から、基準部材からの反射光を画素毎に光電変換した信号を読み出す場合、前記タイミング生成部は、前記一部の受光素子から該信号を読み出す周期を、前記第２期間で前記所定数の受光素子から該信号を読み出す周期よりも短く設定した同期信号を生成すること、
   を特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記一部の受光素子は、主走査方向に対して任意の間隔で選択され、
   前記補間部は、前記第１期間で選択された前記一部の受光素子が基準部材からの反射光を画素毎に光電変換して出力した信号を用いて、線形補間により選択されていない残りの受光素子の信号を算出して、前記所定数である主走査方向の１ライン全ての信号の分布データを生成すること、
   を特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
5. 最初の原稿読み取り前に前記基準部材からの反射光を画素毎に光電変換した全ての信号と、前記補間部が生成した主走査方向の１ライン全ての信号の分布データとを用いて、原稿の画像データを補正するためのレベル補正係数を算出するレベル補正係数算出部を備えることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 前記シェーディング補正部は、最初の原稿読み取り前に白基準部材からの反射光を画素毎に光電変換した全ての信号と、前記レベル補正係数とを用いて、原稿の画像データに対してシェーディング補正を行うこと、
   を特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
7. 前記シェーディング補正部は、前記レベル補正係数算出部で算出されたレベル補正係数が、設定された閾値の範囲内でない場合は、前記算出されたレベル補正係数を用いずに、前記閾値の範囲内にある直前のレベル補正係数を用いること、
   を特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
8. 前記画素信号出力部は、前記第１期間で前記一部の受光素子が基準部材からの反射光を画素毎に光電変換した信号を読み出して出力する第１信号出力設定と、前記第２期間で前記所定数の受光素子から読み出した信号を全て出力する第２信号出力設定とを保持し、
   前記タイミング生成部は、第１期間で前記一部の受光素子が基準部材からの反射光を画素毎に光電変換した信号を出力する周期である第１周期設定と、前記第２期間で前記所定数の受光素子が光電変換した信号を全て出力する周期である第２周期設定とを保持し、
   前記画素信号出力部は、それぞれの設定を変更する場合には、前記第１信号出力設定と前記第１周期設定とを同時に変更し、前記第２信号出力設定と前記第２周期設定とを同時に変更すること、
   を特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画像読取装置。
9. 複数の原稿を連続的に読み込む場合に、先の原稿を読み込んでから次の原稿を読み込むまでの第１期間で、主走査方向に並ぶ所定数の受光素子が基準部材からの反射光を画素毎に光電変換した信号を、該所定数の受光素子のうち一部の受光素子から読み出して出力する画素信号出力ステップと、
   前記信号のうち前記一部の受光素子から読み出して出力した信号を前記所定数の受光素子の信号とするように補間する補間ステップと、
   前記補間ステップで補間した前記所定数の信号に基づいてシェーディング補正を行うシェーディング補正ステップと、
   を含むことを特徴とする画像読取方法。
10. 請求項１から８の何れか１項に記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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