JP6862816B2 - Image reader and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、画像読取装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image reading device and an image forming device.
従来、熱の影響によるレンズピッチの変化を抑制するために、原稿のスキャンごとにシェーディング補正を行う画像読取装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in order to suppress a change in lens pitch due to the influence of heat, an image reader that performs shading correction for each scan of a document has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載の従来技術は、熱の影響によるレンズピッチの変化を抑制するために、光源部の連続点灯の経過時間に応じてロッドレンズアレイの出力変化率が演算される。よって、シェーディング補正をする前工程としてロッドレンズアレイの出力変化率の演算処理時間を確保する必要があるため、スキャン生産性の向上に影響を与える恐れがある。
However, in the prior art described in
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、熱の影響によるレンズピッチの変化を抑制しつつ、スキャン生産性を向上させることができるようにするものである。 The present disclosure has been made in view of such a situation, and makes it possible to improve scan productivity while suppressing a change in lens pitch due to the influence of heat.
本開示の第1の側面である画像読取装置は、光を照射する照射部と、主走査方向に配列され、前記照射部から照射される光を集光するロッドレンズアレイと、前記ロッドレンズアレイにより集光される光を電気信号に変換する受光素子と、を備え、副走査方向に搬送される原稿を読み取る画像読取装置であって、前記ロッドレンズアレイと前記受光素子との相対的な位置関係を特定する相対位置データと、前記受光素子に関連する特性データと、を関連付ける補正データを記憶する補正データ記憶部と、前記受光素子により変換される前記電気信号を画素値に変換する変換部と、前記補正データ記憶部に記憶されている前記補正データに基づき、前記変換部により変換される前記画素値にシェーディング補正を行う読取画像処理部と、を備え、前記補正データは、予め設定された温度に対応する前記特性データが関連付けられているものであり、前記読取画像処理部は、前記シェーディング補正を行う場合、前記照射部で生じる熱量と、前記相対位置データと、に基づき、前記補正データ記憶部に記憶される前記補正データを使用する。 The image reading device according to the first aspect of the present disclosure includes an irradiation unit that irradiates light, a rod lens array that is arranged in the main scanning direction and collects the light emitted from the irradiation unit, and the rod lens array. An image reader that includes a light receiving element that converts the light collected by the data into an electric signal, and reads a document conveyed in the sub-scanning direction, and is a relative position between the rod lens array and the light receiving element. A correction data storage unit that stores correction data that associates relative position data that specifies a relationship with characteristic data related to the light receiving element, and a conversion unit that converts the electrical signal converted by the light receiving element into pixel values. And a scanning image processing unit that performs shading correction on the pixel value converted by the conversion unit based on the correction data stored in the correction data storage unit, and the correction data is preset. The characteristic data corresponding to the temperature is associated with the reading image processing unit, and when the shading correction is performed, the correction is based on the amount of heat generated by the irradiation unit and the relative position data. The correction data stored in the data storage unit is used.
画像読取装置は、シェーディング補正を行う場合、照射部で生じる熱量と、相対位置データと、に基づき、補正データを使用する。よって、補正データが使用された場合、熱の影響によるレンズピッチの変化は、相対位置データに関連付いている受光素子に関連する特性データが利用される。補正データは、予め設定された温度に対応する特性データが関連付けられているため、熱の影響によるロッドレンズアレイの出力変化率を演算することなくシェーディング補正を行うことができる。したがって、熱の影響によるレンズピッチの変化を抑制しつつ、スキャン生産性を向上させることができる。 When performing shading correction, the image reader uses the correction data based on the amount of heat generated in the irradiation unit and the relative position data. Therefore, when the correction data is used, the characteristic data related to the light receiving element related to the relative position data is used for the change in the lens pitch due to the influence of heat. Since the correction data is associated with the characteristic data corresponding to the preset temperature, the shading correction can be performed without calculating the output change rate of the rod lens array due to the influence of heat. Therefore, it is possible to improve the scan productivity while suppressing the change in the lens pitch due to the influence of heat.
また、前記受光素子は、前記主走査方向に沿って、ブロックごとに、一定のピッチで複数配列され、前記ブロックは、前記副走査方向に沿って互いにずれた位置に複数の前記受光素子を一群として配列させる集合体であって、前記相対位置データは、前記ロッドレンズアレイの光軸上からの前記受光素子のずれ量に応じてランク付けされる位置ランクデータで特定されるものであり、前記読取画像処理部は、前記位置ランクデータに基づき、前記シェーディング補正に前記補正データを使用するか否かを選択する、ことが好ましい。 Further, a plurality of the light receiving elements are arranged at a constant pitch for each block along the main scanning direction, and the blocks are a group of a plurality of the light receiving elements at positions deviated from each other along the sub scanning direction. The relative position data is specified by the position rank data ranked according to the amount of deviation of the light receiving element from the optical axis of the rod lens array. It is preferable that the scanned image processing unit selects whether or not to use the correction data for the shading correction based on the position rank data.
また、前記位置ランクデータは、前記ずれ量が小さくなるにつれ、前記ランク付けが高くなるものであり、前記読取画像処理部は、前記位置ランクデータの前記ランク付けが予め設定される基準ランクを超える場合、前記シェーディング補正に前記補正データを使用することを選択する、ことが好ましい。 Further, the position rank data is ranked higher as the deviation amount becomes smaller, and the scanned image processing unit exceeds the reference rank in which the ranking of the position rank data is preset. In this case, it is preferable to select to use the correction data for the shading correction.
また、前記読取画像処理部は、前記ブロックごとに、前記シェーディング補正に前記補正データを使用するか否かを選択するものであり、同一の前記ブロックに含まれる複数の前記受光素子は、前記位置ランクデータが同一のものである、ことが好ましい。 Further, the scanned image processing unit selects whether or not to use the correction data for the shading correction for each of the blocks, and the plurality of light receiving elements included in the same block are located at the positions. It is preferable that the rank data are the same.
また、前記照射部で生じる熱量は、前記照射部の照射継続時間に基づき求められるものである、ことが好ましい。 Further, it is preferable that the amount of heat generated in the irradiation unit is obtained based on the irradiation duration of the irradiation unit.
また、前記特性データは、前記受光素子に関連する初期特性データ並びに前記照射部の照射継続時間に基づく白補正データ及び黒補正データが含まれる、ことが好ましい。 Further, it is preferable that the characteristic data includes initial characteristic data related to the light receiving element and white correction data and black correction data based on the irradiation duration of the irradiation unit.
また、前記ロッドレンズアレイと対向し、且つ前記照射部から照射される光の少なくとも一部を前記ロッドレンズアレイに反射する濃度基準部材と、前記原稿が搬送されるつど、前記濃度基準部材から反射される光の少なくとも一部が前記変換部により前記画素値に変換される前記画素値の平均値を求める平均値処理部と、前記平均値処理部により求められる前記画素値の平均値を記憶する平均値記憶部と、をさらに備え、前記平均値処理部は、前記副走査方向に沿って、前記画素値の平均値を求めるものであり、前記画素値の平均値は、前記原稿の搬送に伴い、一定の搬送時間ごとに前記変換部により変換される前記画素値が平均されて求まるものであり、前記読取画像処理部は、前記位置ランクデータの前記ランク付けが前記基準ランクを超えない場合、前記シェーディング補正に前記平均値記憶部に記憶される前記画素値の平均値を使用することを選択する、ことが好ましい。 Further, a density reference member that faces the rod lens array and reflects at least a part of the light emitted from the irradiation unit to the rod lens array, and a density reference member that reflects the document each time the document is conveyed. The average value processing unit for obtaining the average value of the pixel values obtained by converting at least a part of the light to be generated into the pixel values by the conversion unit and the average value of the pixel values obtained by the average value processing unit are stored. Further including an average value storage unit, the average value processing unit obtains an average value of the pixel values along the sub-scanning direction, and the average value of the pixel values is used for transporting the document. Therefore, the pixel values converted by the conversion unit are averaged and obtained at regular transport times, and the reading image processing unit determines that the ranking of the position rank data does not exceed the reference rank. It is preferable to select to use the average value of the pixel values stored in the average value storage unit for the shading correction.
また、本開示の第2の側面である画像形成装置は、上記に記載の画像読取装置を含む、ものであり、画像読取装置の場合と同様に、熱の影響によるレンズピッチの変化を抑制しつつ、スキャン生産性を向上させることができる。 Further, the image forming apparatus according to the second aspect of the present disclosure includes the image reading apparatus described above, and similarly to the case of the image reading apparatus, it suppresses the change in the lens pitch due to the influence of heat. At the same time, scanning productivity can be improved.
本開示の第1及び第2の側面によれば、熱の影響によるレンズピッチの変化を抑制しつつ、スキャン生産性を向上させることができる。 According to the first and second aspects of the present disclosure, it is possible to improve the scan productivity while suppressing the change in the lens pitch due to the influence of heat.
以下、図面に基づいて本開示の実施形態を説明するが、本開示は以下の実施形態に限られるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings, but the present disclosure is not limited to the following embodiments.
図1は、本開示を適用した画像形成装置1の全体構成例を示す図である。図1に示すように、画像形成装置1は、画像読取装置10と、給紙部20と、画像形成部30とを備える。給紙部20は、給紙カセット21と、給紙搬送部22とを備える。給紙カセット21は、用紙サイズの異なる記録紙を収納する。給紙搬送部22は、各種ローラーを備え、給紙カセット21に収納された記録紙を画像形成部30の画像形成位置まで搬送する。画像形成部30は、露光装置31と、感光ドラム32と、現像装置33と、転写ベルト34と、定着装置35とを備える。画像形成部30は、画像読取装置10により読み取られた原稿dの画像データに基づき、露光装置31により感光ドラム32に異なる色のトナーを供給して現像する。画像形成部30は、転写ベルト34により感光ドラム32に現像されたトナー像を給紙部20から供給された記録紙に転写する。画像形成部30は、記録紙に転写されたトナー像のトナーを定着装置35により融解させることにより、記録紙にカラー画像が定着する。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration example of the
画像読取装置10は、ADF10aと、画像読取部10bとを備える。ADF10aは、原稿トレイ11、排紙トレイ12、通紙経路13、密着型イメージセンサー14、及び濃度基準部材15等を備える。濃度基準部材15は、ADF10aのシェーディング補正時に利用される。画像読取部10bは、原稿照明部42、反射ミラー43、集光レンズ44、ラインイメージセンサー45、及びプラテンガラス46等を備える。画像読取装置10は、原稿トレイ11にセットされている原稿dを、1枚ずつ分離して繰り出し、密着型イメージセンサー14が配置されている通紙経路13に沿って副走査方向に搬送し、排紙トレイ12に排紙する。原稿照明部42は、ランプ42aと、ミラー42bとを備える。原稿dは通紙経路13に沿って副走査方向に搬送されつつ、主走査方向のライン単位の読取動作が、原稿照明部42、反射ミラー43、集光レンズ44、及びラインイメージセンサー45により繰り返し実行される。画像読取部10bに近接対向して白基準板41が取り付けられている。白基準板41は、画像読取部10bのシェーディング補正時に利用される。画像読取部10bと白基準板41との間に原稿dが存在しない状態でランプ42aを点灯させ、その光は白基準板41に照射される。白基準板41の反射光を含む光は、ミラー42b、反射ミラー43、及び集光レンズ44を介してラインイメージセンサー45により受光される。
The
図2は、密着型イメージセンサー14の構成例を示す図である。図2に示すように、密着型イメージセンサー14は、ガラス141、センサーモジュール142、ロッドレンズアレイ144、照射部145a,145b、及びアルミフレーム146等を備える。ガラス141は、密着型イメージセンサー14の読取面側に設けられている。照射部145a,145bは、光を照射するものである。照射部145a,145bは、具体的には、主走査方向に均一な光を照射する。照射部145aと、照射部145bとの間には、ロッドレンズアレイ144が設けられている。ロッドレンズアレイ144は、円柱レンズが主走査方向に配列され、照射部145a,145bから照射される光を集光する。ロッドレンズアレイ144は、具体的には、多数の円柱レンズが柔軟性のあるプラスチック材で封止されて一体成形されている。主走査方向は、原稿dが搬送経路上を移動する方向と垂直を成す方向である。一方、副走査方向は、原稿dが移動する方向である。なお、照射部145a,145bを総称する場合、照射部145と称する。照射部145は、具体的には、LED、導光体、及び保持部材等を備える。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the close contact
ロッドレンズアレイ144の一方の端部は、ガラス141と対向し、ロッドレンズアレイ144の他方の端部は、センサーモジュール142と対向する。センサーモジュール142は、受光素子142a及び基板142b等を備える。受光素子142aは、ロッドレンズアレイ144により集光される光を電気信号に変換する。受光素子142aは、具体的には、ロッドレンズアレイ144により集光された光の光量の大小を光信号として予め設定された周期で読み取る。受光素子142aは、光信号を電気信号に変換して、変換した電気信号を形成する電荷を予め設定された時間蓄積してから出力する。基板142bは、受光素子142aの駆動回路等を備える。
One end of the
濃度基準部材15は、ガラス141と対向し、且つ板形状の部材である。密着型イメージセンサー14が濃度基準部材15を読み取った結果はシェーディング補正時の基準に使用される。濃度基準部材15が白色である場合、シェーディング補正時に照射部145により光が照射される状態で白色基準として使用される。密着型イメージセンサー14が副走査方向に搬送される原稿dを読み取るときには、濃度基準部材15はガイド板として使用される。なお、濃度基準部材15は、シェーディング補正時に照射部145により光が照射されない状態で黒色基準として使用される。
The
図3は、ロッドレンズアレイ144の光学的な特性例を示す図である。図4は、複数の受光素子142aを含むチップの配置例を示す図である。図5は、ロッドレンズアレイ144の光軸と、受光素子142aとの位置関係の一例を示す図である。図3に示すように、ロッドレンズアレイ144のピッチムラ周期が最も顕在化する光学位置は、ロッドレンズアレイ144の中心位置である。よって、ロッドレンズアレイ144の中心位置から副走査方向に沿って前後にずれた位置に配置されるセンサーモジュール142は、ピッチムラ周期のうねりが軽減される傾向にある。よって、センサーモジュール142ごとの副走査位置情報に基づき、熱の影響によるピッチムラの補正優先処理を順序付け、さらに、熱による影響、例えば、照射部145の点灯継続時間を考慮してシェーディング補正を行うことにより、レンズピッチの熱による影響を抑制し、且つ演算処理時間の短縮化を図ることができる。
FIG. 3 is a diagram showing an example of optical characteristics of the
そこで、センサーモジュール142の副走査位置、すなわち、ロッドレンズアレイ144と受光素子142aとの相対的な位置関係を特定する相対位置データと、受光素子142aに関連する特性データとを関連付ける補正データを利用するシェーディング補正について説明する。図3に示すように、受光素子142aは、主走査方向に沿って、ブロックごとに、一定のピッチで複数配列されている。ブロックは、センサーモジュール142として、副走査方向に沿って互いにずれた位置に複数の受光素子142aを一群として配列させる集合体である。つまり、図4に示すように、密着型イメージセンサー14は、予め定められた受光素子142aの数ごとに1チップとして複数のチップがChip(1)〜(9)で構成されている。Chip(1)〜(9)の物理的な制約に基づき、主走査方向及び副走査方向にわずかな位置ズレのある状態でChip(1)〜(9)は配置される。よって、図5に示すように、ロッドレンズアレイ144の光軸上に全てのChip(1)〜(9)を直線配置することはできない。この結果、センサーモジュール142は、光学特性の優位なロッドレンズアレイ144の光軸上にあるチップ配置と、ロッドレンズアレイ144のピッチムラ周期の影響が軽微になるチップ配置とに分類できる。なお、光学特性の優位なロッドレンズアレイ144の光軸上にあるチップ配置は、ロッドレンズアレイ144のピッチムラ周期が顕著になるチップ位置になる。
Therefore, the sub-scanning position of the
上記のチップ配置を考慮すると、相対位置データは、ロッドレンズアレイ144の光軸上からの受光素子142aのずれ量に応じてランク付けされる位置ランクデータで特定させることができる。具体的には、位置ランクデータは、ロッドレンズアレイ144の光軸上からの受光素子142aのずれ量が小さくなるにつれ、ランク付けが高くなるものであると想定すれば、予め設定される基準ランクを超えるか否かに基づき、熱膨張の影響を考慮すべきチップ情報にすることができる。なお、同一のブロックに含まれる複数の受光素子142aは、位置ランクデータが同一のものになる。
Considering the above chip arrangement, the relative position data can be specified by the position rank data ranked according to the amount of deviation of the
次に、ロッドレンズアレイ144のピッチムラ周期が熱膨張で変移する現象を説明する。図6は、基板142b及びロッドレンズアレイ144等の固定箇所の一例を示す図である。図7は、基板142b及びロッドレンズアレイ144等の線膨張係数の一例を示す図である。図8は、熱膨張によるロッドレンズアレイ144の位相変化例を示す図である。図9は、熱膨張による主走査位置と出力レベルとの相関関係の一例を示す図である。図10は、ロッドレンズアレイ144の周期ノイズの一例を示す図である。
Next, a phenomenon in which the pitch unevenness period of the
図6の一例では、基板142bの中央部と、アルミフレーム146の中央部とが固定部材61により固定され、主走査方向に熱膨張変移を起こす構造が示されている。つまり、先頭画素方向及び後端画素方向に熱膨張変移を起こす構造である。なお、固定部材61は、ネジ若しくは固定留め軸等の部材、又は板金等により形成される部材等を例えばUV硬化型の接着材で基準固定する方法であればよい。アルミフレーム146と、ロッドレンズアレイ144との間には接着層62が形成されている。図7に示すように、ロッドレンズアレイ144を構成するロッドレンズ、基板142b、及びアルミフレーム146の素材であるアルミニウム等は、線膨張係数の速度がそれぞれ異なるため、熱膨張する長さがそれぞれ異なる。よって、図8に示すように、温度によりピーク位置にずれが生じる。また、図9に示すように、固定位置から離れるにつれ、熱膨張による影響を強く受ける。なお、図9の一例は、1つのチップがChip(1)〜(24)で構成され、中央付近のChip(12),(13)が固定されているものである。よって、ロッドレンズアレイ144のピッチムラ周期のうねりが生じれば、図10に示すように、密着型イメージセンサー14の読取結果は縦スジの周期ノイズを含むことになる。一方、ロッドレンズアレイ144のピッチムラ周期のうねりが生じなければ、図10に示すように、密着型イメージセンサー14の読取結果は縦スジの周期ノイズを含まないことになる。また、固定部材61の材質及び取り付け位置次第でピーク位置がさらに大きくなるため、具体的には数画素レベルで変化する場合がある。
In one example of FIG. 6, a structure is shown in which the central portion of the
なお、照射部145の照射継続時間が長くなるにつれ、照射部145で生じる熱量は増加し、基板142b等が熱膨張の影響を受けるようになるため、シェーディング補正の補正データは、照射部145の照射継続時間、すなわち、温度に応じたものであるとよい。具体的には、補正データは、予め設定された複数の温度のそれぞれに対応する特性データが関連付けられているとよい。図11は、補正データ記憶部147に記憶されるデータ構成例を示す図である。図11に示すように、補正データは、チップごとに、位置ランクデータと、特性データとが関連付けられ、さらに特性データは、予め設定された温度ごとに、N1、N2、N3と関連付けられている。N1、N2、N3のそれぞれに関する特性データは、例えば0℃、25℃、50℃のものを対応させればよい。なお、位置ランクデータは、相対位置データと関連付けがされている。
As the irradiation duration of the irradiation unit 145 becomes longer, the amount of heat generated by the irradiation unit 145 increases and the
図12は、画像読取装置10の機能ブロック図である。画像制御部201は、ROM、RAM、及びCPU等から構成され、密着型イメージセンサー14及び読取画像処理部212を制御する。密着型イメージセンサー14は、補正データ記憶部147を備える。補正データ記憶部147は、図11に示すような補正データを記憶する。補正データは、上記の説明から、相対位置データと、受光素子142aに関連する特性データと、を関連付けるものである。変換部211は、受光素子142aにより変換される電気信号を画素値に変換するものである。読取画像処理部212は、補正データ記憶部147に記憶されている補正データに基づき、変換部211により変換される画素値にシェーディング補正を行うものである。読取画像処理部212は、シェーディング補正を行う場合、照射部145で生じる熱量と、相対位置データと、に基づき、補正データ記憶部147に記憶される補正データを使用する。
FIG. 12 is a functional block diagram of the
具体的には、読取画像処理部212は、位置ランクデータに基づき、シェーディング補正に補正データを使用するか否かを選択する。読取画像処理部212は、位置ランクデータが基準ランクを超える場合、シェーディング補正に補正データを使用することを選択する。基準ランクは、ピッチムラ周期のうねりが大きくなるランクを閾値にすればよい。例えば、位置ランクデータが3の場合を基準ランクとしてもよい。読取画像処理部212は、ブロックごとに、シェーディング補正に補正データを使用するか否かを選択する。1つのブロックは1つのチップに相当し、1つのチップに含まれる受光素子142aは、位置ランクデータが同一のものである。よって、ブロックごとであれば、同一のピッチムラ周期のうねりが生じるものが対象になる。なお、図示は省略するが、特性データは、受光素子142aに関連する初期特性データ並びに照射部145の照射継続時間に基づく白補正データ及び黒補正データが含まれる。受光素子142aに関連する初期特性データは、熱による影響を受けない状態のデータであって、受光素子142aの仕様に基づく特性データである。つまり、初期特性データは、温度の影響を受けない環境下における受光素子142aに関連する特性データである。一方、白補正データは、予め設定された複数の温度のそれぞれに対応する白側の濃度を補正するデータである。また、黒補正データは、予め設定された複数の温度のそれぞれに対応する黒側の濃度を補正するデータである。
Specifically, the scanned
読取画像処理部212は、ROM、RAM、及びCPU等から構成され、白補正処理部212a、黒補正処理部212b、平均値処理部212c、補正値切換部212f、読取補正処理部212g等の機能を実現するプログラムが実行される。つまり、平均値処理部212c、補正値切換部212f、読取補正処理部212g等の機能はプログラムのモジュールにより実現される。平均値記憶部212d及び転送データ記憶部212eは、フラッシュメモリ等の半導体メモリにより実現されればよい。平均値処理部212cは、原稿dが搬送されるつど、濃度基準部材15から反射される光の少なくとも一部が変換部211により画素値に変換される画素値の平均値を求める指示を実行する。濃度基準部材15は、上記で概略について説明したものであり、具体的には、ガラス141を介してロッドレンズアレイ144と対向し、且つ照射部145から照射される光の少なくとも一部をロッドレンズアレイ144に反射するものである。平均値記憶部212dは、平均値処理部212cにより求められる画素値の平均値を記憶するものである。
The scanned
平均値処理部212cは、具体的には、副走査方向に沿って、画素値の平均値を求める指示を実行する。画素値の平均値は、原稿dの搬送に伴い、一定の搬送時間ごとに変換部211により変換される画素値が平均されて求まるものである。補正値切換部212fは、位置ランクデータのランク付けが基準ランクを超えない場合、シェーディング補正をするために、平均値記憶部212dに記憶される画素値の平均値を使用することを選択する指示を実行する。一方、補正値切換部212fは、位置ランクデータのランク付けが基準ランクを超える場合、上記で説明したように、シェーディング補正をするために、補正データ記憶部147から転送データ記憶部212eに転送される補正データを使用することを選択する指示を実行する。読取補正処理部212gは、補正値切換部212fの選択結果に基づき、シェーディング補正を行う指示を実行する。なお、詳細については省略するが、平均値処理部212cは、白補正処理部212aにより処理された白補正データと、黒補正処理部212bにより処理された黒補正データとを入力データに用いる。白補正処理部212aは、白側の濃度を補正する白シェーディング補正を行う指示を実行する。黒補正処理部212bは、黒側の濃度を補正する黒シェーディング補正を行う指示を実行する。平均値処理部212cは、白補正データ及び黒補正データの両方を用いなくてもよい。例えば、平均値処理部212cは、白補正データ及び黒補正データの何れか一方についての平均値を求める指示を実行してもよい。何れにしても、シェーディング補正が行われれば、密着型イメージセンサー14の読取結果である電気信号に基づく画像全体が平均的に一様な明るさになるように、画像の濃度レベルのムラが補正される。
Specifically, the average
換言すれば、画像読取装置10で実行される1個以上のプログラムは、シェーディング補正を行う場合、照射部145で生じる熱量と、相対位置データと、に基づき、補正データを使用する指示と、相対位置データと関連付けられている位置ランクデータに基づき、シェーディング補正に、補正データ及び画素値の平均値の何れかを使用することを選択する指示と、を含む。
In other words, one or more programs executed by the
以上の説明から、本開示においては、画像読取装置10は、シェーディング補正を行う場合、照射部145で生じる熱量と、相対位置データと、に基づき、補正データを使用する。よって、補正データが使用された場合、熱の影響によるレンズピッチの変化は、相対位置データに関連付いている受光素子142aに関連する特性データが利用される。補正データは、予め設定された複数の温度のそれぞれに対応する特性データが関連付けられているため、熱の影響によるロッドレンズアレイ144の出力変化率等のように、熱の影響を補償する補正値を演算することなくシェーディング補正を行うことができる。したがって、熱の影響によるレンズピッチの変化を抑制しつつ、スキャン生産性を向上させることができる。
From the above description, in the present disclosure, when performing shading correction, the
また、本開示においては、画像読取装置10は、位置ランクデータに基づき、シェーディング補正に補正データを使用するか否かを選択する。位置ランクデータは、相対位置データが、ロッドレンズアレイ144の光軸上からの受光素子142aのずれ量に応じてランク付けされるものである。受光素子142aは、ロッドレンズアレイ144の光軸上からずれているものであれば、ピッチムラ周期のうねりが軽減される傾向にあるため、熱の影響によるレンズピッチの変化を受けにくい。一方、受光素子142aは、ロッドレンズアレイ144の光軸上に近いものであれば、ピッチムラ周期のうねりが強くなる傾向にあるため、熱の影響によるレンジピッチの変化を受けやすい。つまり、ロッドレンズアレイ144のピッチムラ周期が最も顕在化する光学位置は、ロッドレンズアレイ144の光軸上、すなわち、ロッドレンズアレイ144の中心位置である。よって、位置ランクデータを利用することにより、熱の影響によるレンジピッチの変化を受けやすい受光素子142aを適切に選択することができるため、複数の受光素子142aを含むブロック単位で構成されるチップのうち、熱膨張で変移するチップを予め把握することができる。
Further, in the present disclosure, the
また、本開示においては、画像読取装置10は、位置ランクデータのランク付けが予め設定される基準ランクを超える場合、シェーディング補正に補正データを使用することを選択する。位置ランクデータは、ロッドレンズアレイ144の光軸上からの受光素子142aのずれ量が小さくなるにつれ、ランク付けが高くなるものである。よって、画像読取装置10は、熱に起因する位相変化のずれ等の時間を要する演算処理が不要となり、且つシェーディング補正に補正データの使用を選択することができるため、シェーディング補正処理時間全体を短縮させることができる。
Further, in the present disclosure, the
また、本開示においては、画像読取装置10は、複数の受光素子142aを含むブロックごとに、シェーディング補正に補正データを使用するか否かを選択する。同一のブロックに含まれる複数の受光素子142aは、位置ランクデータが同一のものである。よって、同一のピッチムラ周期のうねりが生じるブロックごとに補正データの使用が選択されるため、受光素子142aの実装環境に適したシェーディング補正をすることができる。
Further, in the present disclosure, the
また、本開示においては、画像読取装置10は、照射部145の照射継続時間に基づき、照射部145で生じる熱量を求める。照射部145で生じる熱量は、照射部145の光源に起因するものである。照射部145の光源は、熱膨張の主な要因になる熱源である。照射部145は、スキャン制御時に光源が点灯し続けることにより周囲に熱を付与するため、照射部145の照射継続時間が長くなるにつれ、基板142b及びロッドレンズアレイ144等が熱膨張する。基板142b及びロッドレンズアレイ144等の熱膨張により、ロッドレンズアレイ144のピッチムラ周期は変化する。照射部145の照射継続時間は、光源の点灯経過時間に相当する。つまり、照射部145の照射継続時間がスキャン制御時の光源の点灯経過時間に相当し、照射部145で生じる熱量は、熱膨張の主な要因になる熱源に相当する。したがって、スキャン制御時、光源の点灯経過時間を把握することにより、熱膨張に起因するロッドレンズアレイ144と受光素子142aとの相対的な位置関係の変化の顕在化を予め予測することができる。
Further, in the present disclosure, the
また、本開示においては、受光素子142aに関連する特性データは、受光素子142aに関連する初期特性データ並びに照射部145の照射継続時間に基づく白補正データ及び黒補正データが含まれる。照射部145の照射継続時間が長くなるにつれ、照射部145で生じる熱量が増加することにより、ロッドレンズアレイ144及び受光素子142aを支持する基板142b等に多くの熱量が与えられ、ロッドレンズアレイ144及び受光素子142aを支持する基板142b等の熱膨張によりロッドレンズアレイ144と受光素子142aとの相対的な位置関係は変化する。例えば、受光素子142aが変移すれば、ロッドレンズアレイ144と、受光素子142aとの位置関係は変化する。よって、照射部145の照射継続時間に基づく白補正データ及び黒補正データであれば、光源の点灯経過時間に応じた各画素データを用意することができるため、熱膨張を考慮したシェーディング補正を簡易且つ短時間で実現できる。
Further, in the present disclosure, the characteristic data related to the
また、本開示においては、画像読取装置10は、濃度基準部材15から反射される光の少なくとも一部に対応する画素値の平均値を求める。画素値の平均値は、原稿dの搬送に伴い、一定の搬送時間ごとに変換部211により変換される画素値が平均されて求まるものである。シェーディング補正をするために補正データではなく画素値の平均値の使用が選択される条件は、位置ランクデータのランク付けが予め設定される基準ランクを超えない場合である。この場合、受光素子142aは、ロッドレンズアレイ144の光軸上からずれているものが該当する。よって、ピッチムラ周期のうねりが軽減される傾向にあるため、熱の影響によるレンズピッチの変化は生じにくい。したがって、シェーディング補正をするために画素値の平均値が選択されるということは、シェーディング補正の対象となっている画素値に関連する受光素子142aが熱の影響によるレンズピッチの変化を受けにくい環境下にあることを意味する。このような環境下では熱の影響によるレンズピッチの変化を補償する処理が不要であるため、シェーディング補正時に、熱の影響による位相ズレを考慮する演算を実行する必要がない。よって、シェーディング補正に多くの時間を要せずに原稿dの読取時に生じる可能性がある光量ムラ及び受光素子142aの感度ムラを補正することができる。したがって、画像読取装置10は、熱の影響の有無にかかわらず、原稿dに形成されている画像の読取画像品質を安定させることができる。
Further, in the present disclosure, the
以上、本開示の一側面である画像形成装置1を実施形態に基づいて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
Although the
例えば、図2により本実施形態における濃度基準部材15が板形状である一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、濃度基準部材15はローラー形状であってもよい。つまり、濃度基準部材15は、照射部145から照射される光の少なくとも一部をロッドレンズアレイ144に反射でき、且つ原稿dの搬送ガイドとして使用できる構造であればよい。
For example, FIG. 2 has described an example in which the
また、本実施形態における補正データ記憶部147に記憶されるデータ構成例として補正データにはそれぞれのチップごとに複数の温度に対応する特性データが含まれる一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、ランク付けが低いものは、熱の影響によるレンズピッチの変化を受けにくいため、ランク付けが高いものよりも温度のパターンを減らしてもよい。また、ランク付けが高いものは、熱の影響によるレンズピッチの変化を受けやすいため、温度のパターンを3つ含んでいるが、温度のパターンを4つ以上含ませてもよい。また、位置ランクデータは、ロッドレンズアレイ144の光軸上からの受光素子142aのずれ量が小さくなるにつれ、ランク付けが高くなるようにしているが、逆でもよい。つまり、位置ランクデータは、ロッドレンズアレイ144の光軸上からの受光素子142aのずれ量が小さくなるにつれ、ランク付けが低くなるようにし、ランク付けの低いものに補正データが使用される優先度を高く設定すればよい。すなわち、ロッドレンズアレイ144と、受光素子142aとの相対的な位置関係が近いものであれば、補正データを使用することが選択されるものであればよい。
Further, as a data configuration example stored in the correction
また、本実施形態における平均値処理部212c、補正値切換部212f、読取補正処理部212g等の機能がプログラムのモジュールにより実現される一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、これらの機能は、布線論理回路によりハードウェアとして実現されてもよい。
Further, an example in which the functions of the average
また、本実施形態における照射部145で生じる熱量は、照射部145の照射継続時間に基づき求められるものである一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、原稿dが密着型イメージセンサー14を通過した枚数等のように、温度を推定できるパラメーターであればよい。
Further, although an example in which the amount of heat generated in the irradiation unit 145 in the present embodiment is obtained based on the irradiation duration of the irradiation unit 145 has been described, the amount of heat is not particularly limited to this. For example, it may be a parameter that can estimate the temperature, such as the number of sheets of the document d that has passed through the close contact
なお、温度ごとの補正データを切り換えるタイミングは、密着型イメージセンサー14が原稿dを読み込んだ枚数に基づき決定されてもよい。例えば、密着型イメージセンサー14が原稿dを読み込む枚数と、密着型イメージセンサー14の内部温度との相関関係が設定された設定テーブルをシュミレーション又は実測等に基づいて作成すれば、その設定テーブルに基づき温度ごとの補正データを切り換えタイミングを制御することができる。
The timing for switching the correction data for each temperature may be determined based on the number of sheets of the document d read by the close
1 画像形成装置、10 画像読取装置、10a ADF、10b 画像読取部、
11 原稿トレイ、12 排紙トレイ、13 通紙経路、
14 密着型イメージセンサー、141 ガラス、142 センサーモジュール、
142a 受光素子、142b 基板、144 ロッドレンズアレイ、
145、145a、145b 照射部、146 アルミフレーム、
147 補正データ記憶部、15 濃度基準部材、
20 給紙部、21 給紙カセット、22 給紙搬送部、
30 画像形成部、31 露光装置、32 感光ドラム、33 現像装置、
34 転写ベルト、35 定着装置、41 白基準板、42 原稿照明部、
42a ランプ、42b ミラー、43 反射ミラー、44 集光レンズ、
45 ラインイメージセンサー、46 プラテンガラス、
61 固定部材、62 接着層、201 画像制御部、211 変換部、
212 読取画像処理部、212a 白補正処理部、212b 黒補正処理部、
212c 平均値処理部、212d 平均値記憶部、212e 転送データ記憶部、
212f 補正値切換部、212g 読取補正処理部、d 原稿
1 image forming device, 10 image reading device, 10a ADF, 10b image reading unit,
11 manuscript tray, 12 paper output tray, 13 paper passage,
14 Adhesive image sensor, 141 glass, 142 sensor module,
142a light receiving element, 142b substrate, 144 rod lens array,
145, 145a, 145b Irradiation section, 146 aluminum frame,
147 correction data storage unit, 15 concentration reference member,
20 paper feed unit, 21 paper feed cassette, 22 paper feed transport unit,
30 image forming unit, 31 exposure device, 32 photosensitive drum, 33 developing device,
34 Transfer belt, 35 Fixing device, 41 White reference plate, 42 Original lighting section,
42a lamp, 42b mirror, 43 reflective mirror, 44 condenser lens,
45 line image sensor, 46 platen glass,
61 fixing member, 62 adhesive layer, 201 image control unit, 211 conversion unit,
212 scanned image processing unit, 212a white correction processing unit, 212b black correction processing unit,
212c average value processing unit, 212d average value storage unit, 212e transfer data storage unit,
212f correction value switching unit, 212g reading correction processing unit, d original
Claims (7)
主走査方向に配列され、前記照射部から照射される光を集光するロッドレンズアレイと、
前記ロッドレンズアレイにより集光される光を電気信号に変換する受光素子と、
を備え、副走査方向に搬送される原稿を読み取る画像読取装置であって、
前記ロッドレンズアレイと前記受光素子との相対的な位置関係を特定する相対位置データと、前記受光素子に関連する特性データと、を関連付ける補正データを記憶する補正データ記憶部と、
前記受光素子により変換される前記電気信号を画素値に変換する変換部と、
前記補正データ記憶部に記憶されている前記補正データに基づき、前記変換部により変換される前記画素値にシェーディング補正を行う読取画像処理部と、
を備え、
前記補正データは、
予め設定された温度に対応する前記特性データが関連付けられているものであり、
前記読取画像処理部は、
前記シェーディング補正を行う場合、前記照射部で生じる熱量と、前記相対位置データと、に基づき、前記補正データ記憶部に記憶される前記補正データを使用し、
前記受光素子は、
前記主走査方向に沿って、ブロックごとに、一定のピッチで複数配列され、
前記ブロックは、
前記副走査方向に沿って互いにずれた位置に複数の前記受光素子を一群として配列させる集合体であって、
前記相対位置データは、
前記ロッドレンズアレイの光軸上からの前記受光素子のずれ量に応じてランク付けされる位置ランクデータで特定されるものであり、
前記読取画像処理部は、
前記位置ランクデータに基づき、前記シェーディング補正に前記補正データを使用するか否かを選択する、
画像読取装置。 The irradiation part that irradiates light and
A rod lens array that is arranged in the main scanning direction and collects the light emitted from the irradiation unit,
A light receiving element that converts the light collected by the rod lens array into an electric signal, and
An image reader that reads a document conveyed in the sub-scanning direction.
A correction data storage unit that stores correction data that associates relative position data that specifies the relative positional relationship between the rod lens array and the light receiving element with characteristic data related to the light receiving element.
A conversion unit that converts the electric signal converted by the light receiving element into a pixel value, and
A scanning image processing unit that performs shading correction on the pixel value converted by the conversion unit based on the correction data stored in the correction data storage unit.
With
The correction data is
The characteristic data corresponding to the preset temperature is associated with the data.
The scanned image processing unit
When performing the shading correction, the correction data stored in the correction data storage unit is used based on the amount of heat generated in the irradiation unit and the relative position data.
The light receiving element is
A plurality of blocks are arranged at a constant pitch along the main scanning direction.
The block is
An aggregate in which a plurality of the light receiving elements are arranged as a group at positions deviated from each other along the sub-scanning direction.
The relative position data is
It is specified by the position rank data ranked according to the amount of deviation of the light receiving element from the optical axis of the rod lens array.
The scanned image processing unit
Select whether or not to use the correction data for the shading correction based on the position rank data.
Image reader.
前記ずれ量が小さくなるにつれ、前記ランク付けが高くなるものであり、
前記読取画像処理部は、
前記位置ランクデータの前記ランク付けが予め設定される基準ランクを超える場合、前記シェーディング補正に前記補正データを使用することを選択する、
請求項1に記載の画像読取装置。 The position rank data is
As the amount of deviation becomes smaller, the ranking becomes higher.
The scanned image processing unit
If the ranking of the position rank data exceeds a preset reference rank, the correction data is selected to be used for the shading correction.
The image reading device according to claim 1.
前記ブロックごとに、前記シェーディング補正に前記補正データを使用するか否かを選択するものであり、
同一の前記ブロックに含まれる複数の前記受光素子は、
前記位置ランクデータが同一のものである、
請求項1又は2に記載の画像読取装置。 The scanned image processing unit
For each block, it is selected whether or not to use the correction data for the shading correction.
The plurality of light receiving elements included in the same block may be
The position rank data are the same,
The image reading device according to claim 1 or 2.
前記照射部の照射継続時間に基づき求められるものである、
請求項1〜3の何れか一項に記載の画像読取装置。 The amount of heat generated in the irradiation part is
It is obtained based on the irradiation duration of the irradiation unit.
The image reading device according to any one of claims 1 to 3.
前記受光素子に関連する初期特性データ並びに前記照射部の照射継続時間に基づく白補正データ及び黒補正データが含まれる、
請求項4に記載の画像読取装置。 The characteristic data is
The initial characteristic data related to the light receiving element and the white correction data and the black correction data based on the irradiation duration of the irradiation unit are included.
The image reading device according to claim 4.
前記原稿が搬送されるつど、前記濃度基準部材から反射される光の少なくとも一部が前記変換部により前記画素値に変換される前記画素値の平均値を求める平均値処理部と、
前記平均値処理部により求められる前記画素値の平均値を記憶する平均値記憶部と、
をさらに備え、
前記平均値処理部は、
前記副走査方向に沿って、前記画素値の平均値を求めるものであり、
前記画素値の平均値は、
前記原稿の搬送に伴い、一定の搬送時間ごとに前記変換部により変換される前記画素値が平均されて求まるものであり、
前記読取画像処理部は、
前記位置ランクデータの前記ランク付けが前記基準ランクを超えない場合、前記シェーディング補正に前記平均値記憶部に記憶される前記画素値の平均値を使用することを選択する、
請求項2に記載の画像読取装置。 A concentration reference member that faces the rod lens array and reflects at least a part of the light emitted from the irradiation unit to the rod lens array.
Each time the document is conveyed, at least a part of the light reflected from the density reference member is converted into the pixel value by the conversion unit.
An average value storage unit that stores the average value of the pixel values obtained by the average value processing unit, and an average value storage unit.
With more
The average value processing unit
The average value of the pixel values is obtained along the sub-scanning direction.
The average value of the pixel values is
The pixel values converted by the conversion unit are averaged and obtained at regular transfer times as the document is conveyed.
The scanned image processing unit
When the ranking of the position rank data does not exceed the reference rank, it is selected to use the average value of the pixel values stored in the average value storage unit for the shading correction.
The image reading device according to claim 2.
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