JP6922171B2 - スキャナー、ラインセンサーおよび画像データの生成方法 - Google Patents

Description

本発明は、スキャナー、ラインセンサーおよび画像データの生成方法に関する。

従来、複数のラインセンサーを使って原稿をスキャンし、各ラインセンサーが検知した出力を合成して画像データを生成する技術が知られている。例えば、特許文献１や特許文献２に開示された技術おいては、原稿読取領域からの光が所定の光路を通って複数のラインセンサーに達することによって原稿がスキャンされる。

特許４８６４０２１号公報 米国特許８３４５３２５号

上述した従来技術においては、ラインセンサーが備える光電変換素子の解像度よりも低い解像度で読取を行う際に、正確に合成できない場合があった。
本発明は、複数のラインセンサーの出力を合成した画像データの画質を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するためのスキャナーは、光電変換素子の解像度がＡである第１ラインセンサーと、光電変換素子の解像度がＡである第２ラインセンサーと、前記第１ラインセンサーが出力した第１画像データと前記第２ラインセンサーが出力した第２画像データとを一部が重複する位置で合成して画像データを生成する生成部と、Ａ／ｎ（ｎは正の整数）の解像度で原稿を読み取る場合に、前記第１ラインセンサーと前記第２ラインセンサーとの相対位置に応じた位置のｎ個の光電変換素子の出力を合成して出力するように前記第２ラインセンサーを制御する制御部と、を備える。

すなわち、発明の一実施形態にかかるスキャナーにおいて、Ａ／ｎ（ｎは正の整数）の解像度で原稿を読み取る場合に、第１ラインセンサーと第２ラインセンサーとにおいては、隣接するｎ個の光電変換素子の出力が構成されることにより、最高解像度であるＡよりも小さい解像度であるＡ／ｎの解像度で原稿の読取が行われる。

複数のラインセンサーで原稿を読み取る場合、原稿の同一位置を異なるラインセンサーで重複して読み取り、同一位置の画像データを重ねることで原稿の１ライン分の画像データが生成される。すなわち、第１ラインセンサーが出力した第１画像データと第２ラインセンサーが出力した第２画像データとが合成される場合、第１画像データ内の隣接するｎ個のデータと第２画像データ内の隣接するｎ個のデータとを重複させて合成することで画像データを生成する。ただし、第１ラインセンサーと第２ラインセンサーとは、別体のラインセンサーであるため、別の位置に配置され（例えば、基板上の別の位置に実装され）、同一位置を含む原稿からの光を異なる光学系で各ラインセンサーに導くことによって読み取りが行われる。

このため、第１ラインセンサーと第２ラインセンサーの位置は、製造誤差等によって設計上の位置からずれた位置となり得る。そこで、第１ラインセンサーと第２ラインセンサーとの相対位置に応じた位置のｎ個の光電変換素子の出力が合成して出力されるように第２ラインセンサーが制御される。この制御で出力された第２画像データと第１画像データとを利用して、原稿の同一位置を読み取ったデータが重なるように合成が行われると、第１ラインセンサーと第２ラインセンサーとが設計上の位置からずれていたとしても、正確に合成を行うことができる。従って、複数のラインセンサーの出力を合成した画像データの画質を向上させることができる。

スキャナーのブロック図である。 スキャナーの搬送機構の周辺の構造を示す図である。 スキャナーの光学部の構成例を示す図である。 光学部による縮小を模式的に示す図である。 最高解像度における合成を示す図である。 最高解像度より小さい解像度における合成を示す図である。 ラインセンサーの回路の例を示す図である。 スイッチによる合成の制御を示す図である。 最高解像度より小さい解像度における合成を示す図である。 スキャン処理を示すフローチャートである。 切替部の動作を示す図である。 ゲイン調整を示す図である。 切替部の構成例を示す図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）スキャナーの構成：
（２）出力の合成：
（３）ラインセンサーの構成：
（４）スキャン処理：
（５）ラインセンサーの数：
（６）他の実施形態：

（１）スキャナーの構成：
図１は、本発明の一実施例にかかるスキャナー１のブロック図である。スキャナー１は、コントローラー１０と搬送装置４０と通信部７０と操作部８０とコンピューター９０と２系統の読取部（光源、センサー、光学部等）を備える。コントローラー１０は、図示しない記録媒体と、当該記録媒体からプログラムを読み出して実行するプロセッサー（特定の処理を実行するように回路が構成されたＡＳＩＣ等の専用回路であってもよいし、ＡＳＩＣ等とＣＰＵとが協働していてもよい）を備える。

コントローラー１０は生成部１１と制御部１３とを備えており、制御部１３によってスキャナー１の各部を制御し、生成部１１の処理によって画像データを生成する。操作部８０は、利用者に対して種々の情報を提供する出力部と、利用者による入力操作を受け付ける入力部とを備えている。コントローラー１０は、制御部１３の機能により、読取条件の選択肢やスキャン指示等を行うための情報を出力部に表示させる。利用者は、当該出力部の出力に基づいて読取条件の選択や読取開始指示等を入力することができる。

読取開始指示が入力されると、制御部１３は、スキャナー１の各部を制御し、原稿を読み取るための動作（例えば、原稿の搬送等）を行わせる。この動作により、ラインセンサーから画像データが出力されると、生成部１１が画像データを生成する。通信部７０は、外部の装置（本実施形態においては、外部のコンピューター９０）と通信を行うための装置であり、コントローラー１０の制御部１３は、任意の情報をコンピューター９０に送信し、コンピューター９０から各種の指示等を受け取ることができる。

本実施形態において、コントローラー１０の生成部１１が画像データを生成すると、制御部１３が通信部７０を介して画像データをコンピューター９０に送信する。むろん、画像データは、種々の態様で利用されてよく、スキャナー１が備える図示しない記録媒体に保存されてもよいし、可搬型の記録媒体に保存されてもよいし、通信部７０を介してコンピューター９０以外の装置に提供されてもよい。

本実施形態にかかるスキャナー１は、図示しないＡＤＦ（オートドキュメントフィーダー）と原稿台との双方を備えており、いずれかの方式から選択された方式によって原稿が読取位置で読み取られる。本実施形態にかかるスキャナー１は、第１の読取部と第２の読取部とを備えており、第１の読取部はＡＤＦで搬送される搬送原稿（のおもて面）と、原稿台に載置される載置原稿とのいずれも読み取ることができる。第２の読取部は、搬送原稿の裏面を読み取ることができ、載置原稿を読み取ることはできない。

第１の読取部は、図１に示す第１センサー２１，第１光源３１，副走査装置４１，第１切替部５１，第１光学部６１を備えている。副走査装置４１は、第１センサー２１、第１光源、第１光学部６１を副走査方向に往復移動させることが可能な装置である。第２の読取部は、図１に示す第２センサー２２，第２光源３２，第２切替部５２，第２光学部６２を備えており、副走査装置４１に類する装置は備えられていない。すなわち、第２センサー２２，第２光源３２，第２切替部５２，第２光学部６２は、スキャナー１内に固定的に配置される。そして、第２光源３２からの光が搬送原稿の搬送経路内の所定位置に照射され、搬送原稿からの光が第２光学部６２を経て第２センサー２２に検知されることで読み取りが行われる。

第１センサー２１および第２センサー２２は、複数個のラインセンサーを備えている。各ラインセンサーは、１方向に延びるセンサーであり当該１方向に複数の光電変換素子が並べられたセンサーである。本実施形態においては、当該ラインセンサーが延びる方向が副走査方向（搬送原稿の搬送方向）に垂直になるように配置される（当該ラインセンサーが延びる方向を主走査方向と呼ぶ）。光電変換素子は、受光した光の強さに応じた信号を出力する素子であり、本実施形態においては、解像度がＡ（単位は例えば、ｄｐｉ）である。

第１光源３１および第２光源３２は、搬送原稿の搬送経路に設けられた読取領域（照射位置）に照明光を照射するランプを備えている。なお、原稿が載置原稿として読み取られる場合、照射位置は副走査方向に移動し得る。照射位置に存在する物体（原稿や白基準板等）にて反射した光は第１センサー２１や第２センサー２２が備える各ラインセンサーで受光され、各ラインセンサーは各光電変換素子での光の受光量に応じた信号を生成する。

第１センサー２１および第２センサー２２は、図示しないアナログフロントエンドを備えている。アナログフロントエンドは、光の受光量に応じて光電変換素子が出力した信号にゲインを作用させて出力する回路やＡ／Ｄ変換する回路を含む。本実施形態においてアナログフロントエンドは、当該ゲインを示す情報を記録する記録媒体を備えており、アナログフロントエンドにおいては、当該ゲインを示す情報に基づいて、第１センサー２１および第２センサー２２の黒レベルを最小の出力値、白レベルを最大の出力値にするゲイン調整を行う。

搬送装置４０は、原稿を搬送する機構である。搬送装置４０は、搬送原稿を第１光源３１からの光の照射位置および第２光源３２からの光の照射位置に搬送し、さらに、搬送原稿をスキャナー１の外部へ搬送する機構である。

図２は、搬送装置４０の搬送経路を模式的に示す図である。搬送経路は、図示しない樹脂製の部材によって搬送原稿の経路が形成されることによって構成され、経路の複数の位置で搬送原稿が搬送ローラー４０ａ，４０ｂで挟まれることによって搬送原稿が当該経路を搬送される。図２においては、太い実線の曲線によって搬送経路を示している。搬送経路内の照射位置は破線で示されており、当該照射位置内において主走査方向（Ｘ軸，Ｚ軸に垂直な方向）の１ライン分が第１センサー２１および第２センサー２２によって読み取られる。

照射位置を挟んだ両側には光学系と切替部が配置されている。すなわち、第１読取部を構成する第１センサー２１，第１光源３１，第１光学部６１は、図２に示す第１ユニットＵ₁内に形成されており、原稿台Ｔ上の照射位置を挟んで反対側には第１切替部５１が配置されている。第１切替部５１は、主走査方向に延びる部材であり、主走査方向に延びる回転軸とＸ−Ｚ平面による断面が扇形の部材とによって構成される。扇形の部材においては、扇形の円弧型の外周部分に、白基準板Ｗ，黒基準板Ｂ，合成マーク板Ｍが取り付けられている。白基準板Ｗ，黒基準板Ｂ，合成マーク板Ｍは、主走査方向に長い直方体の部材であり、主走査方向に長い長方形の面が扇形の外周に露出し、当該面が扇形の半径に垂直になるように配置されている。

合成マーク板Ｍにおいて扇形の外周に露出する面は、原稿の同一位置を特定することで画像合成の基準になる合成マークが形成された合成マーク面である。白基準板Ｗは白色の基準となる白色の部材であり、扇形の外周に露出する面は白基準になる白基準面である。黒基準板Ｂは、黒色の基準となる黒色の部材であり、扇形の外周に露出する面は黒基準になる黒基準面である。第１切替部５１には、モーター等の駆動源が接続されており、回転軸を回転させることができる。従って、回転軸を回転させることにより、白基準板Ｗ，黒基準板Ｂ，合成マーク板Ｍを照射位置に配置することができる。

図２において、副走査装置４１は、副走査方向（Ｘ軸方向）に第１ユニットＵ₁を往復動作させることが可能な装置である。搬送原稿を読み取る際には、副走査装置４１は、第１ユニットＵ₁を図２に示す既定の位置に配置する。そして、当該既定の位置に第１ユニットＵ₁が配置された状態で読取が行われる。原稿台Ｔに載置された載置原稿を読み取る場合、副走査装置４１は、第１センサー２１、第１光源、第１光学部６１を副走査方向に移動させて載置原稿を読み取る。従って、載置原稿においては、図２に示す破線の直線と当該直線に接続された一点鎖線の直線の部分が照射位置（原稿の読取領域）となる。

第２読取部を構成する第２センサー２２，第２光源３２，第２光学部６２は、図２に示す第２ユニットＵ₂内に形成されており、搬送経路の照射位置を挟んで反対側には第２切替部５２が配置されている。第２切替部５２は、第１切替部５１と同様の構成を備えており、回転軸を回転させることにより、白基準板Ｗ，黒基準板Ｂ，合成マーク板Ｍを照射位置に配置することができる。搬送原稿を読み取る際には、第１ユニットＵ₁によって一方の面（おもて面）の読取が行われる。裏面の読取を行う必要がある場合には第２ユニットＵ₂によって裏面の読取が行われる。

第１光学部６１は、第１センサー２１に原稿の画像を縮小しつつ結像させる光学部材を備えている。すなわち、第１光学部６１は、第１光源３１の光が原稿に照射されることで生じる原稿からの光をラインセンサーに導く光路を形成する光学部材を備える。光路は種々の構造によって提供されて良く、光学部材も種々の部材、例えば、絞りやレンズ、反射鏡等のいずれかまたは組み合わせによって構成可能である。

図３は、光路の一例を示す図であり、視線を主走査方向と平行にした状態で示している。図３においては、原稿Ｐに光を照射する第１光源３１と第１光学部６１（６１ａ，６１ｂ）と第１センサー２１とを示している。第１光学部６１は２個の反射鏡６１ａ，６１ｂを備えており、例えば、反射鏡６１ａを平面鏡、反射鏡６１ｂを凹面鏡とすることにより、原稿Ｐの主走査方向（Ｘ軸、Ｚ軸に垂直な方向）の１ライン分の光を主走査方向で分割し、縮小することによってラインセンサー２１ａに導く構成等が採用可能である。

図４は、視線を副走査方向と平行にした状態で光学部による作用を模式的に示している。図４においては、原稿Ｐからの光が第１光学部６１を経てラインセンサー２１ａに導かれる様子が示されており、原稿Ｐからの光の光路を破線および一点鎖線で模式的に示している。すなわち、ラインセンサー２１ａは、主走査方向（Ｙ軸方向）に並んでおり、原稿Ｐにおいて主走査方向において一部重複しながら隣接する部分毎の像は、原稿Ｐの各部分に対応した第１光学部６１の各部分で縮小される。そして、原稿Ｐの各部分の像は、各部分に対応した各ラインセンサー２１ａに結像する。

なお、図４において、破線および一点鎖線は光路の範囲を模式的に示しており、第１光学部６１によって像はＹ方向に逆転し得る。また、第２光学部６２も第１光学部６１と同様に、第２センサー２２に原稿の画像を縮小しつつ結像させる光学部材を備えている。以上のように、本実施形態において第１センサー２１、第２センサー２２が備える各ラインセンサーにおいて、隣接する各ラインセンサーは、原稿Ｐにおいて主走査方向に隣接する各部分を読み取り、隣接するラインセンサーは、原稿Ｐにおける同一位置の像を共通して読み取るように構成されている。

（２）出力の合成：
各ラインセンサーにおいては、原稿Ｐの同一位置を重複して読み取るため、コントローラー１０の生成部１１が、隣接するラインセンサーが出力した画像データを一部が重複する位置で合成して画像データを生成する。具体的には、生成部１１は、合成マーク板Ｍの合成マーク面に形成された合成マークに基づいて、ラインセンサーの出力を重ねる。すなわち、ラインセンサーは、図４に示すように、複数個のラインセンサーによって構成されており、各ラインセンサーは異なる位置に配置される。

各ラインセンサーの位置は、製造誤差等によって設計上の位置からずれた位置となり得るため、各ラインセンサーの相対位置に設計からのずれが生じ得る。そこで、ラインセンサーの設計上の位置からのずれを解消した状態で合成が行われるように、合成マークに基づいて合成位置が予め特定される。すなわち、原稿Ｐの読み取りが行われる前に、生成部１１は、第１切替部５１（両面読み取りの場合には第２切替部５２等も利用される：以下同様）を制御し、合成マークを照射位置に配置する。

この状態で制御部１３は、第１光源３１を点灯させる。この結果、第１センサー２１が備える各ラインセンサー２１ａは、合成マークを読み取った画像を出力する。図５は、ラインセンサー２１ａが備える光電変換素子を示す模式図であり、光電変換素子を丸で示している。図５においては、合成マークは副走査方向に延びる線であり、合成マーク面において合成マーク以外の部分は白色である。

当該合成マークは、隣接するラインセンサー２１ａの双方で読み取られる。図５においては、合成マーク板Ｍの同一位置に形成された合成マークを読み取ったラインセンサー２１ａの光電変換素子を黒に着色して模式的に示しており、合成マークをハッチングによって模式的に示し、合成マークを読み取った光電変換素子に重ねて示している。また、隣接するラインセンサー２１ａの一方を上部左側に配置し、他方を下部右側に配置し、合成マークを読み取った光電変換素子が縦方向に並ぶようにラインセンサー２１ａの模式図を配置している。ここでは、隣接するラインセンサー２１ａの一方を第１ラインセンサー２１ａ１、他方を第２ラインセンサー２１ａ２と呼ぶ。

第１ラインセンサー２１ａ１、第２ラインセンサー２１ａ２は、主走査方向にならぶ各光電変換素子の受光量に対応した出力をシリアルデータとして出力する。そこで、生成部１１は、第１ラインセンサー２１ａ１の出力を解析し、端部から５個目および６個目の光電変換素子Ｅ₅，Ｅ₆で合成マークを検出したことを特定する。また、生成部１１は、第２ラインセンサー２１ａ２の出力を解析し、端部から４個目および５個目の光電変換素子Ｅ₄，Ｅ₅で合成マークを検出したことを特定する。この場合、生成部１１は、第１ラインセンサー２１ａ１の５個目および６個目の光電変換素子Ｅ₅，Ｅ₆と、第２ラインセンサー２１ａ２の４個目および５個目の光電変換素子Ｅ₄，Ｅ₅とが同一位置を読み取ったとみなし、各ラインセンサーに対応づけて各素子の位置を図示しないメモリに記録する。

そして、生成部１１は、以上の処理を主走査方向の端に位置するラインセンサーから順に実施し、各ラインセンサーで同一位置を読み取った素子の位置を特定する。なお、ラインセンサー２１ａを構成する複数のラインセンサーにおいて、端に位置するラインセンサー以外は第１ラインセンサー、第２ラインセンサーのいずれにもなり得る。例えば、あるラインセンサーが第１ラインセンサー２１ａ１となり、隣接する第２ラインセンサー２１ａ２となった場合において、当該第２ラインセンサー２１ａ２を第１ラインセンサーと見なすと、逆側に隣接する他のラインセンサーが第２ラインセンサーとなる。

以上のようにして同一位置を読み取る光電変換素子の位置が特定されると、原稿Ｐが読み取られた際に、生成部１１は、当該位置に基づいて各ラインセンサーが出力を合成することにより、１ライン分の画像データを生成する。合成の手法は、様々な手法を採用可能である。例えば、当該位置を特定した結果として第１ラインセンサー２１ａ１の位置ｉ（ｉは１からｎまでの自然数）の光電変換素子の出力（シェーディング補正等の処理後の出力である。本段落において以下同じ）ａ_ｉと、第２ラインセンサー２１ａ２の位置ｉの光電変換素子の出力ｂ_ｉが同じ位置の光電変換素子からの出力だとすると、位置ｉの合成後の画素値ｇ_ｉは、ｇ_ｉ＝ｊ_ｉａ_ｉ+ｋ_ｉｂ_ｉとすることが可能である。このｊ_ｉやｋ_ｉは０以上１以下の係数であり、合計は１である。またこの係数は例えば常に０．５のように位置ｉによらず一定であってもよいし、ラインセンサーの中心に近い側の係数が遠い側の係数よりも大きいなど、位置ｉによって異なっていてもよい。

以上の例において、生成部１１は、光電変換素子の１個単位で第１ラインセンサー２１ａ１が出力する第１画像データと第２ラインセンサー２１ａ２が出力する第２画像データの合成位置を調整することが可能である。従って、原稿の読取解像度が光電変換素子の解像度Ａに対応した読取解像度（例えば、光学部による縮小倍率が１／２であれば読取解像度は２Ａ）であれば、光電変換素子で読み取った合成マークの位置に応じて光電変換素子の１個単位で調整可能であり、正確に合成位置を調整することができる。

しかし、Ａよりも低い解像度であるＡ／ｎ（ｎは２以上の整数）に対応した読取解像度で原稿が読み取られる場合、単純な合成では正確に合成が行われない場合がある。図６は、図５に示す例と同じ光電変換素子によって合成マークが読み取られた場合の例を示す図である。この例において、Ａ／２に対応した読取解像度で原稿が読み取られる場合に、第１ラインセンサー２１ａ１と第２ラインセンサー２１ａ２のそれぞれにおいて端から２個ずつの出力を合成すると、正確に合成位置を調整することができない。

具体的には、図６においては、合成される２個の光電変換素子を矩形で囲むことによって示しており、当該矩形で示すように、第１ラインセンサー２１ａ１の端から５個目および６個目の光電変換素子Ｅ₅，Ｅ₆の出力が合成される。一方、第２ラインセンサー２１ａ２においては、光電変換素子Ｅ₄，Ｅ₅の出力は合成されず、互いに別の画素の出力となる。従って、このような場合に、合成位置の調整を行うならば、第１ラインセンサー２１ａ１の画素Ｐｘ1の位置が、第２ラインセンサー２１ａ２の画素Ｐｘ2またはＰｘ3の位置と見なすほか無く、正確に合成を行うことができない。すなわち、第２ラインセンサー２１ａ２において合成されるｎ個の光電変換素子の位置が固定されている（選択できない）と、第１ラインセンサー２１ａ１においてｎ個の光電変換素子で読み取られた部分と同一の部分を第２ラインセンサー２１ａ２におけるｎ個の光電変換素子で読み取ることができるとは限らない（ほとんどの場合ずれてしまう）。

（３）ラインセンサーの構成：
そこで、本実施形態においては、Ａ／ｎ（ｎは正の整数）の解像度で原稿を読み取る場合に、第１ラインセンサー２１ａ１と第２ラインセンサー２１ａ２との相対位置に応じた位置のｎ個の光電変換素子の出力を合成できるようにラインセンサーが構成されている。すなわち、第２ラインセンサー２１ａ２においては、周期的に合成されるｎ個の光電変換素子の位置をラインセンサーの１素子の精度で調整することができる。

隣接するｎ個の光電変換素子の合成を周期的に実行する場合、ｎ個の光電変換素子の選び方は、ｎ通りである。すなわち、光電変換素子の１素子目からｎ個を合成するパターン１、光電変換素子の２素子目からｎ個を合成するパターン２のように見なすと、光電変換素子のｎ素子目からｎ個を合成するパターンｎまでのｎ通りの合成パターンが選択し得る。そして、これらのパターンは、互いに１素子分ずつずれているため、これらのパターンのいずれかを選択すれば、光電変換素子の１素子の精度で、合成されるｎ個の素子の位置を調整することができる。

図７はラインセンサーの要部における回路構成を示す図である。ラインセンサーは、光電変換素子ＰＤ１を備える光電変換回路Ｃ_PDと、光電変換回路Ｃ_PDに接続されたノイズ除去回路Ｃ_NCと、ノイズ除去回路Ｃ_NCに接続された走査回路Ｃ_SCとを備えている。光電変換回路Ｃ_PDとノイズ除去回路Ｃ_NCとは、複数の光電変換素子のそれぞれについて設けられている。図７においては、１個の光電変換素子ＰＤ１に対応する光電変換回路Ｃ_PDとノイズ除去回路Ｃ_NCとについて説明するが、他の光電変換素子ＰＤ１に対応する光電変換回路Ｃ_PDおよびノイズ除去回路Ｃ_NCにおいても構成および動作は共通である。なお、紙面の都合上、図７では光電変換回路Ｃ_PDとノイズ除去回路Ｃ_NCとは、５個ずつしか記載していないが、実際には図７の右側に光電変換回路Ｃ_PDとノイズ除去回路Ｃ_NCやスイッチがラインセンサーの光電変換素子数に達するまで繰返し続き、走査回路も伸びている。

光電変換回路Ｃ_PDは、光電変換素子ＰＤ１と反転増幅器Ａ１とコンデンサーＣｄとリセットスイッチＲＳ１とを備えている。本実施形態において光電変換素子ＰＤ１はフォトダイオードであり、アノードは接地され、カソードは反転増幅器Ａ１の入力端子に接続されている。反転増幅器Ａ１は、光電変換素子ＰＤ１の出力を−Ｇ倍に反転増幅して出力する。当該出力は、光電変換素子ＰＤ１の受光量に応じた電圧であり、以後、出力電圧Ｖｓと表記する。

コンデンサーＣｄは、反転増幅器Ａ１の出力端子および入力端子に接続されている。すなわち、コンデンサーＣｄは、反転増幅器Ａ１の出力端子から入力端子への信号帰還経路に設けられた帰還容量として機能する。また、リセットスイッチＲＳ１は、反転増幅器Ａ１の出力端子および入力端子に接続されている。従って、リセットスイッチＲＳ１をオンにしてコンデンサーＣｄをショートさせることにより、反転増幅器Ａ１からの出力をリセットすることができる。本実施形態においては、読み取りが行われる前に制御部１３の制御によって図示しない駆動回路からリセット信号が出力され、当該リセット信号によってリセットスイッチＲＳ１が、オンになることによって読み取りの準備が行われる。

光電変換回路Ｃ_PDは、ノイズ除去回路Ｃ_NCに接続されている。ノイズ除去回路Ｃ_NCは、コンデンサーＣｉと反転増幅器Ａ２とコンデンサーＣｆと２個のリセットスイッチＲＳ２と反転スイッチＸＲＳ２とを備えている。第１スイッチＳＷ₁₁は、反転増幅器Ａ２の入力端子およびコンデンサーＣｉに接続されている。反転増幅器Ａ２は、光電変換素子ＰＤ１の出力を−Ｇ倍に反転増幅して出力する。

コンデンサーＣｆおよび反転スイッチＸＲＳ２は直列に接続され、コンデンサーＣｆの一方の端子が反転増幅器Ａ２の入力端子に接続され、反転スイッチＸＲＳ２の一方の端子が反転増幅器Ａ２の出力端子に接続されている。また、コンデンサーＣｆと反転スイッチＸＲＳ２との間には１個のリセットスイッチＲＳ２が接続され、当該リセットスイッチＲＳ２の他方には基準電圧Ｖ_REFが印加される。もう１個のリセットスイッチＲＳ２は、反転増幅器Ａ２の出力端子および入力端子に接続される。

本実施形態において、反転スイッチＸＲＳ２のオン／オフを制御する信号は、リセットスイッチＲＳ２のオン／オフを制御する信号が反転された信号である。従って、リセットスイッチＲＳ２がオンになっている場合には、反転スイッチＸＲＳ２がオフになり、リセットスイッチＲＳ２がオフになっている場合には、反転スイッチＸＲＳ２がオンになる。

リセットスイッチＲＳ２がオフ、反転スイッチＸＲＳ２がオンの場合、コンデンサーＣｆは、反転増幅器Ａ２の出力端子から入力端子への信号帰還経路に設けられた帰還容量として機能する。一方、リセットスイッチＲＳ２がオン、反転スイッチＸＲＳ２がオフの場合、反転増幅器Ａ２の入出力間がショートされる。この場合、コンデンサーＣｆは電圧Ｖｔの端子と基準電圧Ｖ_REFの間に位置する。従って、この場合における反転増幅器Ａ２の入力端子が電圧Ｖｔであれば、コンデンサーＣｆの両端にＶｔ−Ｖ_REFの電位差が生じ、この電位差に応じた電荷が蓄積される（リセットされる）。

このような回路により、光電変換回路Ｃ_PDの出力電圧ＶｓのノイズをコンデンサーＣｉでキャンセルし、さらに、反転増幅器Ａ２で反転増幅して出力することになり、ノイズ除去回路Ｃ_NCはＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関２重サンプリング）回路として機能する。なお、第１スイッチＳＷ₁₁がオンであり、後述する第２スイッチＳＷ₂₁がオフである場合、反転増幅器Ａ２の出力電圧Ｖ_CDSは
Ｖ_CDS＝Ｖ_REF−（ＣI／ＣF）・ΔＶｓ
となる。なお、ここで、ＣIはコンデンサーＣｉの容量、ＣFはコンデンサーＣｆの容量であり、ΔＶｓは、反転増幅器Ａ１の出力電圧Ｖｓが光電変換素子ＰＤ１の露光時間の経過に伴って変化する電圧である。

反転増幅器Ａ２の出力端子は、リードスイッチＲＤに接続されており、リードスイッチＲＤの他方の端子はコンデンサーＣmemおよびセレクトスイッチＳＥＬに接続されている。コンデンサーＣmemの他方の端子は接地され、セレクトスイッチＳＥＬはラインセンサーの出力端子に接続されている。

リードスイッチＲＤは、光電変換素子ＰＤ１の出力を読み出すタイミングでオンにされ、リードスイッチＲＤがオンになると、反転増幅器Ａ２の出力電圧に応じた電荷がコンデンサーＣmemに蓄積される。この状態において、リードスイッチＲＤがオフにされ、セレクトスイッチＳＥＬが走査回路Ｃ_SCによってオンにされると、コンデンサーＣmemの電荷はラインセンサーの出力端子から読み出される。

上述のように、光電変換回路Ｃ_PDとノイズ除去回路Ｃ_NCは、ラインセンサーが備える各光電変換素子ＰＤ１について設けられている。また、光電変換素子ＰＤ１が並ぶ順にノイズ除去回路Ｃ_NCも並んでいる。走査回路Ｃ_SCは各ノイズ除去回路Ｃ_NCにおけるセレクトスイッチＳＥＬをオン／オフする信号線を備えており、制御部１３の制御によってリードスイッチＲＤがオンにされて各光電変換素子ＰＤ１に対応するコンデンサーＣmemに電荷が蓄積し得る状況とされ、リードスイッチＲＤがオフにされると、走査回路Ｃ_SCは制御部１３の制御に応じて光電変換素子ＰＤ１が並ぶ順に１個ずつセレクトスイッチＳＥＬをオンにし、一定時間後にオフにしていく。この結果、ラインセンサーの各光電変換素子ＰＤ１の受光量に応じた画像データがシリアルデータとして出力され、当該出力は生成部１１に取得される。

本実施形態においては、光電変換素子ＰＤ１と第１スイッチＳＷ₁₁との間に第２スイッチＳＷ₂₁が接続されている。なお、図７に示す回路においては、コンデンサーＣｉと第１スイッチＳＷ₁₁との間に第２スイッチＳＷ₂₁が接続されているが、コンデンサーや増幅回路など、波形整形を行う回路を除外して考えれば光電変換素子ＰＤ１と第１スイッチＳＷ₁₁との間に第２スイッチＷ₂₁が接続されていると考えることができる（以下同様）。

以上のように、本実施形態において光電変換素子ＰＤ１と第２スイッチＳＷ₂₁とはコンデンサーＣｉを介して接続され、第１スイッチＳＷ₁₁と第２スイッチＳＷ₂₁とはコンデンサーＣｉを介さず接続されている。そして、この関係は、複数の光電変換素子に対応する第１スイッチおよび第２スイッチのそれぞれについて充足されている。この構成によれば、コンデンサーＣｉの電荷が流れ得る配線を第１スイッチおよび第２スイッチによって制御することが可能である。

本実施形態においては、１個の光電変換素子ＰＤ１に対して１個の第１スイッチＳＷ₁₁が対応しているため、光電変換素子ＰＤ１と第１スイッチＳＷ₁₁とは組であると考えることができる。例えば、図７に示す光電変換素子ＰＤ１と第１スイッチＳＷ₁₁は組であり、隣接する光電変換素子ＰＤ２に着目すれば、光電変換素子ＰＤ２と第１スイッチＳＷ₁₂とで同様の組が形成されている。そして、第２スイッチＳＷ₂₁は、隣接する組の間に存在し、各組における光電変換素子ＰＤと第１スイッチＳＷとの間に接続されている。従って、第２スイッチＳＷ₂₁は、光電変換素子と第１スイッチとの組同士を接続し、全ての第２スイッチＳＷ₂₁は直列に配列されている。

以上の構成により、ラインセンサーは、隣接する任意の位置の光電変換素子の出力を合成することができる。すなわち、制御部１３は、図示しない駆動回路を制御してラインセンサーが備える各スイッチを制御することで、合成対象の光電変換素子を選択し、合成された出力の出力先となるコンデンサーＣmemを選択することができる。具体的には、第２スイッチがオフである場合、光電変換素子と第１スイッチとの組同士は互いに独立しているため、光電変換素子の出力は互いに独立になる。さらに、本実施形態においては、第１スイッチを介して光電変換素子が走査回路Ｃ_SCに接続されているため、第１スイッチのオン、オフを制御すれば、光電変換素子の出力が走査回路Ｃ_SCに達し得るか否かを制御することが可能である。

そこで、制御部１３は、解像度Ａ／ｎの読み取りを行う場合、合成対象の光電変換素子の中の１個に対応する第１スイッチのみオンとし、他の光電変換素子に対応する第１スイッチをオフにする。例えば、図７に示す例において、ｎ＝２、すなわち、隣接する２個の光電変換素子の出力を合成する場合、第１スイッチＳＷ₁₁をオン、第１スイッチＳＷ₁₂をオフにすれば、光電変換素子ＰＤ１に対応するノイズ除去回路Ｃ_NCに電圧が入力され、光電変換素子ＰＤ２に対応するノイズ除去回路Ｃ_NCに電圧が入力されない状態となる。従って、光電変換素子ＰＤ１に対応するノイズ除去回路Ｃ_NCが機能し、光電変換素子ＰＤ２に対応するノイズ除去回路Ｃ_NCは機能しない状態となる。

第２スイッチは、光電変換素子と第１スイッチとの組同士を接続するため、第２スイッチがオンにされると、隣接する組の光電変換回路Ｃ_PDの出力端子が導通する状態となる。そこで、制御部１３は、合成対象の光電変換素子の出力同士を結ぶ第２スイッチをオン、合成対象ではない光電変換素子の出力同士を結ぶ第２スイッチをオブにする。そして、合成対象の光電変換素子と組になっている第１スイッチの中で、特定の第１スイッチのみをオンにすれば、合成対象の光電変換素子に対応する光電変換回路Ｃ_PDの出力を合成して特定のノイズ除去回路Ｃ_NCで処理する（ノイズ除去およびコンデンサーＣmemを利用した出力を行う）ことができる。

例えば、第１スイッチＳＷ₁₁がオン、第１スイッチＳＷ₁₂がオフの状態で、第２スイッチＳＷ₂₁がオンにされると、光電変換素子ＰＤ１、ＰＤ２の出力が合成され、１個のノイズ除去回路Ｃ_NCで処理される。この場合、１個のノイズ除去回路Ｃ_NCの出力は以下の式のようになる。
Ｖ_CDS＝Ｖ_REF−（ＣI／ＣF）・（ΔＶｓ1＋ΔＶｓ2）
ここで、ＣIはコンデンサーＣｉの容量、ＣFはコンデンサーＣｆの容量であり、ΔＶｓ1は、反転増幅器Ａ１の出力電圧Ｖｓが光電変換素子ＰＤ１の露光時間の経過に伴って変化する電圧であり、ΔＶｓ2は、反転増幅器Ａ₁₂の出力電圧が光電変換素子ＰＤ２の露光時間の経過に伴って変化する電圧である。なお、隣接する光電変換素子に対応したコンデンサーＣｉの容量は全コンデンサーＣｉにおいて同一であり、コンデンサーＣｆの容量も全コンデンサーＣｆにおいて同一である。

制御部１３は、図示しない駆動回路を利用して合成対象の隣接するｎ個の組を結ぶ第２スイッチをオン、他の第２スイッチをオフにし、合成対象の隣接するｎ個に対応する第１スイッチの１個をオン、他の第１スイッチをオフにする制御を、主走査方向に並ぶ各光電変換素子に対応した各回路のスイッチにおいてｎ個の周期で繰り返す。この結果、Ａ／ｎの解像度での出力が得られる。

このような制御において、合成対象のｎ個の光電変換素子の１個目は任意の位置から選択することができる。すなわち、本実施形態にかかるラインセンサーは光電変換素子のｍ個目（ｍは１〜ｎのいずれか）からｎ個の周期で出力を合成して出力できるように構成されている。図８は、図７に示す回路図を単純化し、回路と第１スイッチ、第２スイッチとの関係に着目して示すとともに、解像度毎のスイッチの動作を表にして示す図である。図８の表においては、主走査方向におけるオン／オフの周期を太い直線の枠で示している。

ラインセンサーが備える光電変換素子は解像度Ａで配置しており、ラインセンサーにおいて１個目の光電変換素子から１個の周期で原稿を読み取る場合、図８の表に示すように、制御部１３は駆動回路を介して第１スイッチＳＷ₁₁，第２スイッチＳＷ₂₁のそれぞれをオン、オフとし、このスイッチの設定状態を主走査方向に繰り返す。この結果、光電変換回路Ｃ_PDが備える各光電変換素子の出力が合成されずに（１個目から１個の周期で合成されると解釈することもできる）出力され、解像度Ａでの読み取りが行われる。

ラインセンサーにおいて１個目の光電変換素子から２個の周期で読み取る場合、図８の表の２番目に示すように、制御部１３は駆動回路を介して第１スイッチＳＷ₁₁，第２スイッチＳＷ₂₁，第１スイッチＳＷ₁₂，第２スイッチＳＷ₂₂のそれぞれをオン、オン、オフ、オフとし、このスイッチの設定状態を主走査方向に繰り返す。この結果、光電変換回路Ｃ_PDが備える各光電変換素子の１個目から２個の周期で合成されて出力され、解像度Ａ／２での読み取りが行われる。

ラインセンサーにおいて１個目の光電変換素子から３個の周期で原稿を読み取る場合、図８の表の３番目に示すように、制御部１３は駆動回路を介して第１スイッチＳＷ₁₁，第２スイッチＳＷ₂₁，第１スイッチＳＷ₁₂，第２スイッチＳＷ₂₂，第１スイッチＳＷ₁₃，第２スイッチＳＷ₂₃のそれぞれをオン、オン、オフ、オン、オフ、オフとし、このスイッチの設定状態を主走査方向に繰り返す。この結果、光電変換回路Ｃ_PDが備える各光電変換素子の１個目から３個の周期で合成されて出力され、解像度Ａ／３での読み取りが行われる。

ラインセンサーにおいて１個目の光電変換素子から４個の周期で原稿を読み取る場合、図８の表の４番目に示すように、制御部１３は駆動回路を介して第１スイッチＳＷ₁₁，第２スイッチＳＷ₂₁，第１スイッチＳＷ₁₂，第２スイッチＳＷ₂₂，第１スイッチＳＷ₁₃，第２スイッチＳＷ₂₃，第１スイッチＳＷ₁₄，第２スイッチＳＷ₂₄のそれぞれをオン、オン、オフ、オン、オフ、オン、オフ、オフとし、このスイッチの設定状態を主走査方向に繰り返す。この結果、光電変換回路Ｃ_PDが備える各光電変換素子の１個目から４個の周期で合成されて出力され、解像度Ａ／４での読み取りが行われる。

さらに、本実施形態においては、任意のｎ個の光電変換素子の出力を合成する際に、ｎ個の周期の合成を開始する光電変換素子を任意の位置から選択することができる。例えば、図８の表の５番目に示すように、制御部１３が駆動回路を介して第１スイッチＳＷ₁₁，第２スイッチＳＷ₂₁，第１スイッチＳＷ₁₂，第２スイッチＳＷ₂₂，第１スイッチＳＷ₁₃，第２スイッチＳＷ₂₃のそれぞれをオフ、オフ、オン、オン、オフ、オフとし、１個目の光電変換素子に対応するスイッチ（第１スイッチＳＷ₁₁，第２スイッチＳＷ₂₁）を除き、第１スイッチＳＷ₁₂，第２スイッチＳＷ₂₂，第１スイッチＳＷ₁₃，第２スイッチＳＷ₂₃の設定状態を主走査方向に繰り返す。この結果、光電変換回路Ｃ_PDが備える各光電変換素子の２個目から２個の周期で合成されて出力され、解像度Ａ／２での読み取りが行われる。

同様の処理を行えば、制御部１３は、光電変換素子の中の任意のｍ番目からｎ個の周期で出力を合成し、合成した結果をラインセンサーから出力させることができる。従って、制御部１３は、ラインセンサーの１素子の精度で、合成されるｎ個の素子の位置を調整することができる。

この結果、原稿の同一位置を異なるラインセンサーで読み取ったデータが、ラインセンサーの１素子の精度で重なるように調整することが可能になる。図９は、図５に示す例と同じ光電変換素子によって合成マークが読み取られた場合の例を示す図である。この例において、光電変換素子の解像度をＡ／２として原稿が読み取られる場合に、第１ラインセンサー２１ａ１においては、端から２個ずつの光電変換素子を組にして合成を行えば、合成後の１個（Ｐｘ1）の画素が合成マークを示し、他の画素には合成マークが含まれない状況となる。

一方、図６に示すように、第２ラインセンサー２１ａ２の端から２個ずつの出力を合成すると、画素Ｐｘ2およびＰｘ3に合成マークが含まれ、第１ラインセンサー２１ａ１の出力と、第２ラインセンサー２１ａ２の出力とを正確に合成することができない。すなわち、図６に示す状況では、第１ラインセンサー２１ａ１と第２ラインセンサー２１ａ２との相対位置に応じた位置のｎ個の光電変換素子の出力を合成することができない。

しかし、本実施形態においては、合成対象のｎ個の光電変換素子の位置を任意の位置から選択することができる。そこで、制御部１３は、図９に示す例であれば、第２ラインセンサー２１ａ２の端から４個目の光電変換素子Ｅ₄から２個の周期で出力を合成するように第１スイッチおよび第２スイッチを制御する。この結果、第２ラインセンサー２１ａ２においては、図９に示す実線の枠毎に光電変換素子の出力を合成することが可能になり、１個の画素Ｐｘ4のみに合成マークの読み取り結果が含まれる状態の合成結果を出力する。

以上のように、制御部１３が、第１ラインセンサーと第２ラインセンサーとの相対位置に応じた位置のｎ個の光電変換素子の出力が合成して出力されるように第２ラインセンサーのスイッチを制御すると、ずれが生じることなく合成可能なｎ個の光電変換素子の合成結果がラインセンサーから出力される。そこで、生成部１１は、照射位置に合成マーク面が配置されている状態でのラインセンサーの出力に基づいて画像を合成する。すなわち、光電変換素子の解像度をＡ／ｎとして原稿が読み取られる場合、原稿の読み取りが行われる前に、制御部１３の制御により、第１切替部５１が制御され、合成マークが照射位置に配置された状態で、解像度Ａでの第１センサー２１の出力が取得される。生成部は、当該出力に基づいて、各ラインセンサーで同一の合成マークを読み取った画素を特定する。

そして、生成部１１は、原稿が読み取られた場合に第１センサーから出力された画像データを、同一の合成マークを読み取った画素同士が重なるように重ねることで合成する。例えば、図９に示す例であれば、画素Ｐｘ1と画素Ｐｘ4が重複するように第１ラインセンサー２１ａ１の出力と第２ラインセンサー２１ａ２の出力を重ねる処理を各ラインセンサーについて行う。この処理を、複数のラインセンサーのそれぞれについて実施することで、生成部１１は１ライン分の画像データを生成する。

なお、以上の実施形態は、複数の光電変換素子と、任意の光電変換素子と当該光電変換素子に隣接する光電変換素子との出力を合成する図７に示すような合成回路と、を備えるラインセンサーにおいて、合成回路が外部（制御部１３）から受信した制御信号に基づいた位置の連続するｎ個の光電変換素子の出力を合成して出力する構成と見なすこともできる。

以上の構成によれば、第１ラインセンサーと第２ラインセンサーとが設計上の位置からずれて基板に実装されていたとしても、そのずれを解消して正確に合成を行うことができる。従って、複数のラインセンサーの出力を合成した画像データの画質を向上させることができる。

なお、本実施形態において生成部１１は、光電変換素子における解像度をＡ／ｎとして原稿を読み取る場合に、ラインセンサーの相対位置に応じた位置のｎ個の光電変換素子と、当該位置に近い第２ラインセンサーの端部との間に存在する光電変換素子の出力は画像データの生成に使用しない。例えば、図９に示す例において、第２ラインセンサー２１ａ２の光電変換素子Ｅ₄，Ｅ₅は第１ラインセンサー２１ａ１と第２ラインセンサー２１ａ２との相対位置に応じた位置のｎ個（２個）の光電変換素子である。従って、生成部１１は、第２ラインセンサー２１ａ２におけるｎ個の光電変換素子Ｅ₄，Ｅ₅と、当該光電変換素子Ｅ₄，Ｅ₅の位置に近い第２ラインセンサー２１ａ２の端部Ｆとの間に存在する３個の光電変換素子（破線の枠で囲まれた光電変換素子）は画像データの生成に使用しない。

すなわち、第１ラインセンサー２１ａ１と第２ラインセンサー２１ａ２との相対位置に応じた位置のｎ個の光電変換素子の出力を合成する場合（画素Ｐｘ1と画素Ｐｘ4を合成する場合）、当該相対位置に応じた位置のｎ個よりも第２ラインセンサーの端部側（近い方の端部側）に存在する破線枠内の光電変換素子は、利用する必要がない。そこで、本実施形態においては、第１ラインセンサー２１ａ１が出力する第１画像データと第２ラインセンサー２１ａ２が出力する第２画像データとを合成する際に、生成部１１は、図９に示す破線の枠で囲まれた光電変換素子の出力は使用しない。この構成によれば、不要な出力を利用することなく合成を行うことができる。なお、この出力は使用しない光電変換素子は、相対位置が同じであってもｎ次第で変化しうる。そのため、相対位置とｎとに応じて、どの光電変換素子を使用しないか決めるようにする必要がある。

なお、破線枠内の光電変換素子においては、出力が利用されないため、読み取りの過程においてコンデンサーに不要な電荷の蓄積を防止するなどのため、リセットが行われることが好ましい。むろん、読み取りの過程でコンデンサーに不要な電荷を蓄積しないため、コンデンサーの電極の一方が設置される等の構成が採用されてもよい。また、光電変換素子の出力は使用しないということは、光電変換素子の出力を走査回路Ｃ_SCに出力させないようにしてもよいし、光電変換素子の出力を走査回路Ｃ_SCに出力させて生成部１１で読み捨てるようにしてもよい。

（４）スキャン処理：
次に、スキャン処理の手順を図１０に示すフローチャートに沿って説明する。利用者が操作部８０によって原稿の読取解像度や給紙方法（ＡＤＦ、原稿台のいずれか）を直接的または間接的に指定してスキャン指示を行うと、コントローラー１０は、制御部１３の機能によって当該スキャン指示を受け付け、図４に示すスキャン処理を開始する。スキャン処理が開始されると、制御部１３は、原稿の読取解像度、給紙方法を含むスキャン設定を取得する（ステップＳ１００）。なお、ここで利用者は、搬送原稿からの光を読み取る場合に設定可能な複数の原稿の読取解像度からいずれかを選択して解像度を設定することができる。

次に、制御部１３は、シェーディング測定を行う。すなわち、ラインセンサーにおいて検知可能な光量の下限は黒レベル、検知可能な光量の上限は白レベルであるが、黒レベルと白レベルはセンサーや光源等の特性に依存して変動し得る。例えば、暗電流等のノイズやセンサー毎の製造誤差、経時変化等によってセンサーの特性が変動し、この変動に応じて黒レベルと白レベルとが変動し得る。そこで、高品質のスキャンを行うためには、原稿の読み取りの前にシェーディング測定が行われ、黒レベルと白レベルの少なくとも一方が特定されていることが好ましい。

本実施形態において制御部１３は、まず、白レベルを測定する（ステップＳ１０５）。すなわち、原稿の読み取りを行う前に、制御部１３は、第１切替部５１（両面スキャンの場合は第２切替部５２も対象となる）を制御し、白基準板Ｗを照射位置に配置させる。図１１は、第１切替部５１とその周辺に配置されたストッパー５１ａ（図２においては省略）を示す図である。図１１に示すように、第１切替部５１（第２切替部５２も同様）の回転範囲内には、扇形の半径部分が接触して第１切替部５１の回転を制限するストッパー５１ａが配置されている。ストッパー５１ａは、スキャナー１内の筐体内に固定されている。

当該ストッパー５１ａは、図１１に示すように白基準板Ｗが照射位置Ｒに配置された場合と、図１１の反対側に第１切替部５１が回転して黒基準板Ｂが照射位置Ｒに配置された場合に第１切替部５１の回転を制限するように構成されている。そこで、制御部１３は、ストッパー５１ａに第１切替部５１が接触するまで第１切替部５１を図１１に示す時計回りに回転させる。白基準板Ｗが照射位置Ｒに配置されると、制御部１３は、第１光源３１を制御して白基準板Ｗに光を照射させる。この結果、第１センサー２１からは白基準板Ｗの測定結果を示す出力が取得されるため、制御部１３は、当該出力を白レベルとして取得する。

次に、制御部１３は、黒レベルを測定する（ステップＳ１１０）。すなわち、原稿の読み取りを行う前に、制御部１３は、第１切替部５１（両面スキャンの場合は第２切替部５２も対象となる）を制御し、黒基準板Ｂを照射位置に配置させる。具体的には、制御部１３は、ストッパー５１ａに第１切替部５１が接触するまで第１切替部５１を図１１に示す反時計回りに回転させる。黒基準板Ｂが照射位置Ｒに配置されると、制御部１３は、第１光源３１を制御して黒基準板Ｂに光を照射させる。この結果、第１センサー２１からは黒基準板Ｂの測定結果を示す出力が取得されるため、制御部１３は、当該出力を黒レベルとして取得する。

次に、制御部１３は、給紙方法がＡＤＦであるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部１３は、載置原稿からの光を読み取る場合は、搬送原稿からの光を読み取る場合よりも、原稿面に垂直な方向への原稿のずれによる影響が少ない方法で読取が行えるように、ステップＳ１００で取得されたスキャン設定を参照し、給紙方法がＡＤＦ、原稿台のいずれであるのかを判定する。本実施形態における搬送装置４０においては、搬送可能な原稿の態様が限定されており、１枚のシート状の原稿のみが読み取り対象となる。一方、原稿台においては、読み取りのたびに利用者によって原稿を原稿台に置く作業と原稿を原稿台から取り除く作業とが行われるため、原稿の態様に任意性がある。例えば、原稿台に載置されれば、１枚のシート状の原稿であっても製本された本の見開きの原稿であっても読み取りを行うことが可能である。

しかし、原稿台で読み取り可能な載置原稿においては原稿に任意性があるため、載置原稿の種類によっては、載置原稿の少なくとも一部が原稿台から浮いている場合もあり得る。従って、光源からの光が照射される照射位置に搬送原稿が配置される際における原稿面に垂直な方向へのずれは、搬送装置で搬送される搬送原稿よりも、原稿台に載置される載置原稿の方が大きくなり得る。そこで、本実施形態においては、載置原稿からの光を読み取る場合は、搬送原稿からの光を読み取る場合よりも、原稿面に垂直な方向への原稿のずれによる影響が少ない方法で読取が行われる。

載置原稿からの光を読み取る方法は、搬送原稿からの光を読み取る方法よりも、原稿面に垂直な方向への原稿のずれによる影響が少ない方法であれば良い。例えば、原稿面に垂直な方向への原稿のずれによる影響が少ない方法は、原稿面に垂直な方向のずれ（浮き等）が発生した場合における画質の低下度合いが小さい方法であり、当該ずれによる画質の低下を抑制することができればよい。

ステップＳ１２０において、給紙方法がＡＤＦであると判定されない場合、すなわち原稿台で読み取りを行う場合、制御部１３は、原稿の読取解像度が閾値より高いか否かを判定する（ステップＳ１２５）。本実施形態においては、選択可能なｋ個（ｋは２以上の整数）の解像度が予め設定してある。すなわち、第１センサー２１、第２センサー２２が備える各ラインセンサーの光電変換素子の解像度はＡであり、隣接するｎ個の光電変換素子の出力を合成することでＡ／ｎの解像度での読み取りが可能である。

そこで、本実施形態においては、ｎに１〜整数ｋ（例えば４等）を代入して得られる解像度の値Ａ，Ａ／２，，，Ａ／ｋに対して、第１光学部６１（および第２光学部６２）での縮小倍率ｆを乗じて得られる解像度が原稿の読取解像度として選択可能である。例えば、光電変換素子の解像度Ａが１２００ｄｐｉであり、ｋが４である場合、ラインセンサーにおける解像度としては、１２００ｄｐｉ，６００ｄｐｉ，４００ｄｐｉ，３００ｄｐｉが選択可能である。この場合において縮小倍率ｆが１／２倍である場合、原稿の読取解像度の選択肢は、６００ｄｐｉ，３００ｄｐｉ，２００ｄｐｉ，１５０ｄｐｉとなる。

さらに、本実施形態においては、原稿の読取解像度として選択可能な解像度が、給紙方法毎に異なる。具体的には、原稿台に載置された載置原稿からの光を読み取る場合において利用者の指示を受け付ける解像度の最大値は、搬送原稿からの光を読み取る場合において利用者の指示を受け付ける解像度の最大値よりも小さい。例えば、搬送原稿からの光を読み取る場合はラインセンサーが読取を行うことができる上限である６００ｄｐｉ以下の解像度を受け付けるが、原稿台に載置された載置原稿からの光を読み取る場合は、３００ｄｐｉ以下の解像度を受け付けるというようにする。

そして、載置原稿において選択可能な原稿の読取解像度の最大値は閾値として予め登録されている。そこで、制御部１３は、ステップＳ１００で取得されたスキャン設定を参照し、利用者が指示した原稿の読取解像度が閾値より高い解像度であるか否かを判定する。ステップＳ１２５において、利用者が指示した原稿の読取解像度が閾値より高い解像度であると判定された場合、制御部１３は、原稿の読取解像度の変更を要求する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部１３は、操作部８０に原稿の読取解像度を閾値以下にするように促すメッセージを表示させ、操作部８０による新たな原稿の読取解像度の入力を受け付けてステップＳ１００以降の処理を繰り返す。なお、このメッセージは原稿をＡＤＦにセットするように促すものであってもよい。

ステップＳ１２５において、利用者が指示した原稿の読取解像度が閾値より高い解像度であると判定されない場合、制御部１３は、ステップＳ１７０以降の処理（載置原稿を読み取る場合に実行される第２処理）を行って原稿の読み取りを行う。一方、ステップＳ１２０において、給紙方法がＡＤＦであると判定された場合、そもそも利用者は搬送原稿からの光を読み取ることが可能な読取解像度で指示を行っているので、ステップＳ１２５のような原稿の読取解像度が閾値より高いか否かの判定は行われずに、読み取りのための処理が行われる。従って、本実施形態において、載置原稿の読み取りにおける原稿の読取解像度の最大値は、搬送原稿の読み取りにおける原稿の読取解像度の最大値よりも小さい。従って、載置原稿を読み取る場合は、搬送原稿を読み取る場合よりも、原稿面に垂直な方向への原稿のずれによる影響が少ない方法で読取が行われることになる。このため、搬送装置と原稿台との双方を備えるスキャナーで使用して好適な技術を提供することができる。

すなわち、載置原稿が基準の位置から原稿面に垂直な方向にずれている場合、原稿から原稿台に対し斜めに進む光を読み取るために、原稿面に垂直な方向のずれの分原稿面に水平な方向へずれて読み取られることになる。しかし、読取解像度が低いのであれば、原稿面に水平な方向へのずれが１画素の範囲内に収まることで画像としては、ずれがほぼ現れないようにすることができる。また、後述するように本実施例では、載置原稿が基準の位置から原稿面に垂直な方向にずれている場合、当該原稿面に垂直な方向へのずれが生じていない場合と比較して合成処理の難度が高い。このため、高解像度で読み取られた詳細な画像において原稿面に垂直な方向へのずれを修正した状態で合成するのは、低解像度で読み取られた画像と比較して難度が高い。そこで、載置原稿からの光を読み取る場合において利用者の指示を受け付ける解像度の最大値を、搬送原稿からの光を読み取る場合において利用者の指示を受け付ける解像度の最大値よりも小さくすれば、難度の高い処理が行われることを避けることができる。この結果、載置原稿からの光を読み取る場合は、搬送原稿からの光を読み取る場合よりも、原稿面に垂直な方向への原稿のずれによる影響が少ない方法で読み取りを行うことができる。

ステップＳ１２０において、給紙方法がＡＤＦであると判定された場合、制御部１３は、ステップＳ１３５以降において、搬送原稿を読み取る場合の処理である第１処理を実行する。具体的には、制御部１３は、光電変換素子における解像度を最高解像度Ａとして合成マークを測定する（ステップＳ１３５）。すなわち、原稿の読み取りを行う前に、制御部１３は、第１切替部５１（両面スキャンの場合は第２切替部５２も対象となる）を制御し、合成マーク板Ｍを照射位置に配置させる。具体的には、制御部１３は、第１切替部５１に制御信号を出力し、合成マーク板Ｍが照射位置に存在し、合成マーク板Ｍの合成マーク面がＺ軸に垂直に向くように第１切替部５１を回転させる。合成マーク板Ｍが照射位置Ｒに配置されると、制御部１３は、第１光源３１を制御して合成マーク板Ｍに光を照射させる。制御部１３は、第１スイッチＳＷ₁₁，第２スイッチＳＷ₂₁のそれぞれがオン、オフとなり、このスイッチの設定が光電変換素子１個の周期で繰り返されるように各スイッチを制御する。この結果、第１センサー２１が備える複数のラインセンサーから解像度Ａで合成マーク板Ｍを読み取った結果が出力される。

次に、生成部１１は、同一位置を読み取る光電変換素子を特定する（ステップＳ１４０）。例えば、図５に示す例であれば、生成部１１は、第１ラインセンサー２１ａ１の光電変換素子Ｅ₅，Ｅ₆と、第２ラインセンサー２１ａ２の光電変換素子Ｅ₄，Ｅ₅とが同一位置を読み取る光電変換素子であると特定する。生成部１１は、同様の処理を各ラインセンサーについて実施し、同一位置を読み取る光電変換素子を各ラインセンサーについて特定する。

次に、制御部１３は、相対位置に応じたｎ個の光電変換素子によってｎ個の周期で読み取りを行うように設定する（ステップＳ１４５）。すなわち、制御部１３は、ステップＳ１４０において特定されたｎ個の光電変換素子が１画素の出力となるように合成を行い、当該位置のｎ個を含めてｎ個の周期で合成を行うように第１スイッチおよび第２スイッチを設定する。例えば、図９に示す例において制御部１３は、第２ラインセンサー２１ａ２の光電変換素子Ｅ₄，Ｅ₅が合成されるように、スイッチを設定する。なお、ｎが１の場合、ステップＳ１４５は実質的にスキップされる。

次に、制御部１３は、白レベルおよび黒レベルを設定する（ステップＳ１５０）。すなわち、制御部１３は、ステップＳ１０５において測定された白レベルとステップＳ１１０において測定された黒レベルとに基づいて、各光電変換素子の白レベルおよび黒レベルを設定する。具体的には、制御部１３は、ステップＳ１０５において測定された白レベルとステップＳ１１０において測定された黒レベルから、実効検出領域における白レベルと黒レベルの間の強度を測定できるようにゲインを設定する。

図１２は、ステップＳ１０５において測定された白レベルとステップＳ１１０において測定された黒レベルを模式的に示す図であり、測定された白レベルを実線、測定された黒レベルを一点鎖線によって示している。また、この例においてはラインセンサーの一方の端部から数えて１個目の光電変換素子をＥ₁，他方の端部に存在する光電変換素子をＥmaxとして示している。本実施形態においては、隣接するラインセンサーにおいて同一の合成マークを読み取った光電変換素子の出力が重ねられ、ラインセンサーの端部に存在する凹伝変換素子の出力は画像データの生成に利用されない。

ここで、画像データの生成に利用される光電変換素子を実効検出領域に存在する光電変換素子と呼ぶ。図１２に示す例においては光電変換素子Ｅa，Ｅb間の素子が実効検出領域に存在する光電変換素子である。白レベルおよび黒レベルの設定は光電変換素子Ｅa，Ｅb間の素子のそれぞれについて行われ、実効検出領域外の光電変換素子については設定が行われない。従って、図１２に示す例のようにラインセンサーの端部においてダイナミックレンジが低下する特性を有するラインセンサーにおいて、ダイナミックレンジが低下している端部を除外して読み取ることができる。

次に、制御部１３は、原稿を読み取る（ステップＳ１５５）。すなわち、制御部１３は、第１切替部５１（両面スキャンの場合は第２切替部５２も対象となる）を制御し、白基準板Ｗを照射位置に配置させ、第１光源３１を制御して光源を点灯させる。また、制御部１３は、搬送装置４０に対して制御信号を出力し、搬送原稿を搬送経路に沿って搬送する。搬送経路において搬送原稿が照射領域に達すると、制御部１３は第１センサー２１を制御してリセット等の所定手順を実行して読み取りを行わせる。この結果、第１センサー２１から各ラインセンサーでの読み取り結果が順次出力される。なお、原稿の種類によっては、白基準板Ｗではなく黒基準板Ｂを照射位置に配置させてもよい。

次に、生成部１１は、ステップＳ１５５で読み取られた出力を合成する（ステップＳ１６０）。すなわち、生成部１１は、ステップＳ１４０で特定された位置に基づいて光電変換素子のシェーディング補正等の処理後の出力から１ライン分の画像データを生成する処理を各ラインについて実施し、画像データの生成を既定ライン分繰り返すことにより、搬送原稿の読み取り結果を示す画像データを生成する。次に、制御部１３は、画像データを出力する（ステップＳ１６５）。すなわち、制御部１３は、通信部７０を介して画像データをコンピューター９０に対して出力する。

一方、載置原稿の読み取りが行われる場合も、制御部１３はステップＳ１７０において白レベルおよび黒レベルを設定するが、ここでの設定において実効検出領域は考慮されない。すなわち、載置原稿の読み取りが行われる場合、合成マークを利用した合成は行われないため、載置原稿の読み取りの場合には実効検出領域が定義されず、制御部１３は、ステップＳ１０５において測定された白レベルとステップＳ１１０において測定された黒レベルとに基づいて、全光電変換素子についての白レベルおよび黒レベルを設定する。

次に、制御部１３は、原稿を読み取る（ステップＳ１７５）。すなわち、制御部１３は、第１光源３１を制御して光源を点灯させる。また、制御部１３は、副走査装置４１に対して制御信号を出力し、第１センサー２１、第１光源３１、第１光学部６１を副走査方向に移動させながら第１センサー２１を制御してリセット等の所定手順を実行して読み取りを行わせる。この結果、第１センサー２１から各ラインセンサーでの読み取り結果が順次出力される。

次に、生成部１１は、ステップＳ１７５で読み取られた出力を合成する（ステップＳ１８０）。すなわち、生成部１１は、各ラインセンサーのシェーディング補正等の処理後の出力を副走査方向に並べてエリア検出画像を取得する。この結果、各ラインセンサーの出力がラインセンサー毎のエリア検出画像として取得された状態になる。そこで、生成部１１は、隣接するラインセンサーの各エリア検出画像に基づいて特徴量を特定するなど画像解析をして原稿における同一位置の像を特定する。そして、同一位置の像が重なるように各ラインセンサーのエリア検出画像を合成する。次に、制御部１３は、画像データを出力する（ステップＳ１８５）。すなわち、制御部１３は、通信部７０を介して画像データをコンピューター９０に対して出力する。

原稿の原稿面に垂直な方向へのずれによる影響は、異なる合成方法を採用することによって異なってくる場合があり、合成マークを利用する合成法は、原稿のずれによる影響が多い方法であると見なすことができる。具体的には、原稿が読み取られる際に原稿が原稿面に垂直な方向にずれる可能性があり、しかもそのずれの量が変動し得る場合、合成マークに基づいて合成を行うことは困難である。原稿が原稿面に垂直な方向にずれており、ずれ量が徐々に変動する部分に合成マークが存在すると、合成マークのみから適正な合成位置を特定するには情報量が不足する可能性が高いからである。そこで、本実施形態においては、搬送原稿を読み取る場合に合成マークを利用して合成し（ステップＳ１３５，Ｓ１６０）、載置原稿を読み取る場合に合成マークを利用せずに合成する（ステップＳ１８０）構成が採用されている。従って、本実施形態において載置原稿を読み取る場合は、搬送原稿を読み取る場合よりも、原稿面に垂直な方向への原稿のずれによる影響が少ない方法で読取が行われることになる。

さらに、本実施形態は、載置原稿からの光を読み取る場合に、搬送原稿からの光を読み取る場合よりも、長い時間をかける処理を行って画像データを生成させる構成であると見なすこともできる。すなわち、載置原稿からの光を読み取る場合は、載置原稿が基準の位置から原稿面に垂直な方向にずれていることが想定されるため、当該ずれが生じていても適正に合成が行われるように処理を行う必要がある。一方、搬送原稿からの光を読み取る場合、基準の位置から原稿面に垂直な方向へのずれは考慮する必要がないため、単純な手法によって合成を行うことが可能である。

本実施形態であれば、載置原稿の読み取りを行う場合、複数ライン分の出力を蓄積し、エリア検出画像の特徴量に基づいてエリア検出画像が重なる位置を特定する画像処理を行っている。一方、搬送原稿の読み取りを行う場合、合成マークに基づいて同一位置を読み取る光電変換素子が特定されているため、当該光電変換素子同士を重ねることによって合成を行うことができる。従って、各ラインセンサーから出力が得られるとすぐに１ライン分の画像データが生成される。従って、載置原稿からの光を読み取る場合は、搬送原稿からの光を読み取る場合よりも、長い時間をかける処理を行っているといえる。

さらに、本実施形態においては、第１切替部５１（および第２切替部５２）により、合成マーク面と、白基準面と、黒基準面とを切り替えて照射位置に配置することができる。この構成によれば、第１切替部５１（および第２切替部５２）以外の部分、例えば、第１光学部６１等を移動させる必要はなく、切替部による切替のみで合成マーク面と、白基準面と、黒基準面とを読み取ることが可能になる。

さらに、本実施形態において、合成マーク板Ｍは、副走査方向において白基準板Ｗと黒基準板Ｂとの間に存在する。すなわち、第１切替部５１（第２切替部５２も同様）は、図１１に示すように、主走査方向に延びる回転軸で回転可能であり、Ｘ−Ｚ平面に平行な断面が扇形である。そして、扇形の外周において白基準面、合成マーク面、黒基準面の順（または黒基準面、合成マーク面、白基準面の順）に各面が並んでいる。従って、図１１に示す副走査方向（Ｘ軸方向）に平行な照射位置Ｒから見ると、第１切替部５１の回転に伴って、照射位置Ｒに対向する部材が白基準板Ｗ，合成マーク板Ｍ，黒基準板Ｂの順（またはこれと逆の順）に切り替わる。

ここで、合成マーク板Ｍに形成された合成マークは、異なるラインセンサーで共通して読み取られる位置に配置され、ラインセンサーの端部で読み取られるようにラインセンサーのライン方向（主走査方向）に並べられる。また、合成マークは、各光電変換素子で読み取られ、合成マークと合成マークでない部分が区別される必要があるため、上述の線等図形で表現される。このような合成マークにおいては、合成マークの位置が重要であり、合成マーク面が原稿台Ｔと非平行になるなどして合成マークの位置が設計された位置から主走査方向、副走査方向、Ｚ軸方向のいずれかにずれていると正確に合成を行うことが困難になる場合がある。例えば、Ｚ軸方向にずれていると第１光学部６１（および第２光学部６２）における被写界深度内で合成マークを読み取ることができない状況が発生し得る。

しかし、本実施形態においては、合成マーク板Ｍが白基準板Ｗと黒基準板Ｂの間に存在している。従って、当該合成マーク板Ｍが照射位置Ｒ付近で副走査方向に移動されることによって白基準板Ｗおよび黒基準板Ｂと切り替えられる場合、第１光学部６１による切り替えの過程で、合成マーク板Ｍの合成マーク面が照射位置Ｒの直線（原稿台の平面）に平行になり得る。従って、合成マーク板Ｍの第１切替部５１への取り付け位置精度が低くても第１切替部５１の回転量を調整することにより、合成マークを正確に読み取る位置となるように調整することができる。

一方、第１切替部５１を可動範囲の一方の限界まで動作させる（ストッパー５１ａに接触するまで回転させる）ことによって白基準板Ｗの白基準面が照射位置に配置され、第１切替部５１を可動範囲の他方の限界まで動作させる（ストッパー５１ａに接触するまで回転させる）ことによって黒基準板Ｂの黒基準面が照射位置に配置される構成であると、可動範囲の限界まで動作させた状態における切替部の位置、角度、姿勢等が設計的に予定された状態と異なっていたとしても、影響を受けることなくシェーディング測定を行うことができる。また、第１切替部５１を可動範囲の一方の限界まで動作させている（ストッパー５１ａに接触するまで回転させ続けている）ことによって、白基準面や黒基準面の内の読取が行われる位置を固定することができる。すなわち、合成マークと異なり、白基準面および黒基準面は単色の面であるため、位置や角度、姿勢等に影響を受けることなくシェーディング測定や原稿の読み取りを行うことが可能である。

（５）ラインセンサーの数：
本実施形態に係るスキャナー１は、原稿の１ライン分の像を第１光学部６１（および第２光学部６２）によって分割し、縮小して複数のラインセンサーで検知し、合成することによって１ライン分の画像データを取得している。この構成において、ラインセンサーの数は限定されないが、例えば、原稿の大きさ等の諸々の条件に応じてラインセンサーの数を調整しても良い。

ここでは、１例として原稿がＡ４サイズである構成を想定する。この構成は、搬送装置４０において少なくともＡ４原稿を搬送可能に構成し、原稿台Ｔに少なくともＡ４原稿を載置できるように構成することで実現される。後述するようなＡ４サイズに応じたラインセンサーの数は、スキャナー１で読み取り可能な最大サイズがＡ４となる構成におけるラインセンサーの数であっても良いし、Ａ４より大きいサイズを読み取り可能な構成においてＡ４原稿を読み取る際に利用されるラインセンサーの数であっても良い。

原稿からの光を複数個に分解して光学部を介してラインセンサーに導く構成において、原稿の読取解像度をＳ、ラインセンサーが備える光電変換素子の解像度をＡとすると、第１光学部６１（および第２光学部６２）における縮小倍率はＳ／Ａが最小である。Ｓ／Ａよりも小さい縮小倍率になるまで縮小すると、読取解像度Ｓにおける１画素をラインセンサーの光電変換素子１個でスキャンすることができなくなり、原稿の読取解像度が事実上意味をなさないからである。

従って、光電変換素子の解像度がＡであるラインセンサーにおいて、原稿の読取解像度Ｓを実現するためには、最大限縮小して縮小倍率はＳ／Ａとなり、実際の縮小倍率ｆはＳ／Ａ以上である（絶対値が大きい）必要がある。ここで、原稿のライン方向（主走査方向）のサイズをＬインチ、１個のラインセンサーにおいて光電変換素子が配置されている部分のライン方向のサイズをｄインチと仮定する（図４参照）。また、１個のラインセンサーのライン方向のサイズｄインチの中の比率α（＜１）に相当する実効検出領域（図１２に示す光電変換素子Ｅa〜Ｅb）で読取が行われる状態を想定すると、Ｌインチのサイズの原稿をスキャンするために必要とされるラインセンサーの数はＬｆ／ｄαである。

第１光学部６１において縮小が行われる場合、縮小倍率ｆの上限は１である。ここで、ラインセンサーの数Ｌｆ／ｄαに対して、ライン方向のサイズＬにＡ４の横サイズである８．３インチ（縦サイズは１１．７インチ）を代入し、上限である縮小倍率ｆ＝１を代入し、ラインセンサーとして典型的なサイズｄ＝０．７２を代入し、比率αとして値α＝２／３を代入すると、ラインセンサーの個数が約１７個となる。従って、当該１７個よりも少ない１６個以下のラインセンサーでスキャナーを構成すれば、過度に多数のラインセンサーを使用せずに複数のラインセンサーでＡ４原稿を読み取るスキャナーを構成することができる。

さらに、個数Ｌｆ／ｄαに対して、ライン方向のサイズＬにＡ３の横サイズである１１．７インチ（縦サイズは１６．５インチ）を代入し、上限である縮小倍率ｆ＝１を代入し、ラインセンサーとして典型的なサイズｄ＝０．７２を代入し、比率αとして余裕を持たせた値α＝２／３を代入する。さらにＡ４原稿よりもＡ３原稿の方が原稿サイズが大きい分、傾きに対する余裕を大きくとるため、Ａ３原稿の場合は余裕を持たせるようにすると、ラインセンサーの個数が約２５個となる。従って、当該２５個よりも少ない２４個以下のラインセンサーでスキャナーを構成すれば、過度に多数のラインセンサーを使用せずに複数のラインセンサーでＡ３原稿を読み取るスキャナーを構成することができる。

表１および表２は、縮小倍率ｆ、縮小倍率ｆの最小値ｆmin、読取解像度Ｓ、光電変換素子の解像度Ａ、センサーのサイズｄ、比率α、実効検出領域ｄα、原稿横サイズＬに具体的な数値を代入し、各数値におけるセンサーの数Ｌｆ／ｄαを示している。表１において原稿横サイズＬは８．３（すなわちＡ４）であり、表２において原稿横サイズＬは１１．６（すなわちＡ３）である。なお、表２におけるＬｆ／ｄα＋２／３は、主走査方向の両端（図４に示す矢印Ｓe）に位置するラインセンサーに原稿が傾いていても読み取れるようにするために１／３ずつの余裕を持たせた場合のラインセンサーの個数である。

表１および表２において、数値例１は、上述のようにラインセンサーが約１７個になる例である。数値例２〜８は、センサーのサイズｄ、比率αを固定し、読取解像度Ｓを固定、光電変換素子の解像度Ａを１２００ｄｐｉまたは２４００ｄｐｉに固定して縮小倍率を最小値ｆminから１に変化させた場合のラインセンサーの個数を示している。この例に示すように、縮小倍率ｆを小さくすれば、ラインセンサーの数を少なくすることができる。

数値例９〜１２は、縮小倍率ｆ、読取解像度Ｓ、光電変換素子の解像度Ａ、を固定し、センサーのサイズｄと比率αを変化させた場合のラインセンサーの個数を示している。数値例１３〜１５は、読取解像度Ｓ、光電変換素子の解像度Ａ、比率αを固定し、センサーのサイズｄと縮小倍率ｆを変化させた場合のラインセンサーの個数を示している。数値例１６〜１９は、縮小倍率ｆ、読取解像度Ｓ、光電変換素子の解像度Ａ、センサーのサイズｄを固定し、比率αを変化させた場合のラインセンサーの個数を示している。これらの例に示すように、比率αが大きくなるほどラインセンサーの数を少なくすることができる。また、センサーのサイズｄを長くするほどラインセンサーの数を少なくすることができる。

さらに、ラインセンサーのライン方向におけるラインセンサー１個あたりの実効検出領域ｄαの長さは、０．５４インチ以上である構成であっても良い。すなわち、ラインセンサーのライン方向のサイズをｄインチ、ラインセンサー中の比率α（＜１）に相当する領域で読取が行われる場合、実効検出領域はｄαとなる。ラインセンサーの数の式Ｌｆ／ｄαにおいて縮小倍率を上限の１とし、実効検出領域ｄαを０．５４とした場合、ＬにＡ４原稿の横サイズを代入すると、ラインセンサーの数が約１５個となる。

そして、ラインセンサーで不足無く１ライン分の画像を読取できるようにＡ４原稿の横の端部を読み取るラインセンサーに余裕を持たせると、ラインセンサーの数が１６個となる（表１の数値例９参照）。従って、実効検出領域ｄαが０．５４であれば、ラインセンサーの数が上限数の１６個となるため、実効検出領域ｄαを０．５４インチ以上にすれば、１６個以下のラインセンサーで１ライン分の画像を不足無く読み取ることが可能になる。なお、以上の関係はＡ３原稿の横サイズをＬとしても同等であり、２３個以下のラインセンサーで読み取りが行われる場合、実効検出領域ｄαが０．５４以上であることが好ましい（表２の数値例９参照）。

さらに、ラインセンサーの数は、スキャナー１の小型化に寄与するように決められていても良い。原稿からの光を複数個に分解して第１光学部６１（および第２光学部６２）を介してラインセンサーに導く構成においては、原稿からの光を縮小してラインセンサーに導くことで１ライン分の読み取りが行われる。なお、上述の第１光学部６１（および第２光学部６２）は、原稿からの光を縮小してラインセンサーに導く構成であったが、原稿からの光を拡大してラインセンサーに導く構成であっても良い。

そして、光学部における拡大または縮小の倍率をｆ、原稿のライン方向（主走査方向）のサイズをＬインチ、主走査方向のセンサーのサイズをｄインチ、各センサーが担当する比率をα（＜１）とすると、Ｌインチのサイズの原稿をスキャンするために必要とされるラインセンサーの数は上述のようにＬｆ／ｄαである。光学部によって原稿からラインセンサーに達するまでに像が変化する倍率が１であれば縮小、拡大なしで読み取りが行われるが、この場合、複数のラインセンサーを利用する意味も薄れるため、複数のラインセンサーを利用する場合、通常、倍率ｆは１ではない。

倍率ｆが１より小さければ原稿の像が縮小され、倍率ｆが１より大きければ原稿の像が拡大されて読み取りが行われる。一般に倍率１の光路長は短く、拡大または縮小をするならば倍率１の光路よりも光路長が長くなる。従って、小型化を図るためにはできるだけ光路長を短くし、倍率を１に近づけるとよい。しかし、短い光路長で固定されると縮小率や拡大率は１に近い値で固定され、ラインセンサーのライン方向において検出に必要な実効検出領域の長さは固定される。

そして、特定の長さｄのラインセンサーを利用することを想定すると、実効検出領域ｄαの長さが固定された場合、比率αを変化させるとラインセンサーの数が変化する。ラインセンサーの数はＬｆ／ｄαであるため、比率αが可変の状況においては、ラインセンサーの数が少ないほど比率αが大きくなる。比率αが大きくなると（例えば、αが１に近くなると）、ラインセンサーの設置に際して誤差に対する許容度が低下し、製造難度が高くなり、歩留まりも下降してしまう。しかし、ラインセンサーの数を増やせば比率αを小さくすることができ組み付け自由度に余裕が生じる。

そこで、ラインセンサーの数の増加を許容すれば、光路長が短くて小型化が可能であるとともに、ラインセンサーの組み付け自由度に余裕のあるスキャナー１を提供することができる。具体的には、ラインセンサーの数Ｌｆ／ｄαに対して、ライン方向のサイズＬにＡ４の横サイズである８．３インチ（縦サイズは１１．７インチ）を代入し、倍率ｆ＝１を代入し、ラインセンサーとして典型的なサイズｄ＝０．７２を代入し、比率αとして値α＝２／３を代入すると、小数点以下を切り上げてラインセンサーの個数が約１８個となる。従って、当該１８個以上のラインセンサーでスキャナーを構成すれば、組み付け自由度に余裕がある状況で複数のラインセンサーを組み付けてスキャナーを構成することができる。また、ラインセンサーの数Ｌｆ／ｄαが多くなれば、倍率ｆを１に近づけることが容易になり、過度に長い光路長で光学部を構成する必要はなくなるため、容易にスキャナーを小型化することができる。

さらに、個数Ｌｆ／ｄαに対して、ライン方向のサイズＬにＡ３の横サイズである１１．７インチ（縦サイズは１６．５インチ）を代入し、倍率ｆ＝１を代入し、ラインセンサーとして典型的なサイズｄ＝０．７２を代入し、比率αとして余裕を持たせた値α＝２／３を代入すると、小数点以下を切り上げてラインセンサーの個数が約２５個となる。従って、当該２５個以上のラインセンサーでスキャナーを構成すれば、組み付け自由度に余裕がある状況で複数のラインセンサーを組み付けてスキャナーを構成することができる。また、個数Ｌｆ／ｄαが多くなれば、倍率ｆを１に近づけることが容易になり、過度に長い光路長で光学部を構成する必要はなくなるため、容易にスキャナーを小型化することができる。

さらに、ラインセンサーのライン方向におけるラインセンサー１個あたりの実効検出領域の長さは、０．４８インチ以下である構成であっても良い。すなわち、ラインセンサーの数の式Ｌｆ／ｄαにおいて倍率を１とし、実効検出領域ｄαを０．４８とした場合、ＬにＡ４原稿の横サイズを代入すると、ラインセンサーの数が約１８個となる。従って、Ａ４原稿の場合、実効検出領域ｄαを０．４８以下にすれば、１８個以上のラインセンサーで原稿を読み取ることが可能である。なお、以上の関係はＡ３原稿の横サイズをＬとしても同等であり、実効検出領域ｄαを０．４８以下にすれば、２４個以上のラインセンサーで原稿を読み取ることが可能である。

表３においては、数値例２〜６としてＡ４原稿において実効検出領域ｄαが０．４８以下である場合のラインセンサーの数の例を示しており、数値例７〜１２としてＡ３原稿において実効検出領域ｄαが０．４８以下である場合のラインセンサーの数の例を示している。また、数値例１３，１４はα＝０．５、ｄ＝０．７２とした場合の例であり、これらの例においては２４個以上のラインセンサーでＡ４原稿を読み取ることが可能であり、３３個以上のラインセンサーでＡ３原稿を読み取ることが可能であることが示されている。

（６）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、本発明の一実施形態にかかるスキャナーは、他の目的にも使用される電子機器である複合機等に備えられていても良い。

さらに、合成マークの態様は各種の態様を採用可能であり、２本の線や他の形状の図形であっても良い。さらに、合成の際には、副走査方向におけるラインセンサーのずれ（傾き等）を解消するように合成されても良い。さらに、原稿の同一位置を読み取った光電変換素子の出力を重ねる場合、一方の画像データと他方の画像データとの統計値（平均値等）が取得されても良いし、両画像のいずれか一方が採用されてもよい。

さらに、図７に示す回路は一例であり、例えば、ノイズ除去回路が省略されたり、ノイズ除去のための他の回路構成が追加されたりしても良い。いずれにしても、個別の光電変換素子の出力を第１スイッチおよび第２スイッチの制御によって任意に組み合わせて合成することができればよい。さらに、上述の実施形態においては、ｎ個の光電変換素子の出力を合成する際に最も端に位置する光電変換素子に対応する回路から出力させていたが、任意の位置の回路から出力させて良い。例えば、１素子目〜３素子目の光電変換素子の出力を合成する際に、１素子目に対応した回路ではなく、２素子目や３素子目に対応したノイズ除去回路から合成結果を出力するように構成されていても良い。

さらに、以上の実施形態のように第１ラインセンサーが出力した第１画像データと第２ラインセンサーが出力した第２画像データとを合成して画像データを生成する手法は、方法の発明や画像データの生成方法の発明としても実現可能である。
また、黒基準板Ｂや白基準板Ｗは、少なくとも一方を灰色の灰基準板など他の色の板を用いてもよい。

さらに、切替部の形状は、種々の形状を採用可能である。例えば、白基準板Ｗ（あるいは灰基準板等）と合成マーク板Ｍとの２つのみを切り換えられるようにしてもよい。第１切替部５１は搭載せず、原稿台Ｔに基準板や合成マーク板Ｍを設け第１ユニットＵ₁が基準板や合成マーク板Ｍの位置に移動して読み取りを行うようにしてもよい。また、上述の図１１に示すように、Ｘ−Ｚ平面に平行な断面の形状が扇形である構成の他、Ｘ−Ｚ平面に平行な断面の形状が多角形であっても良い。また、合成マーク板Ｍ等を切り替えるための機構は回転軸に取り付けられた部材に限定されない。図１３は、ローラー５１０ａによってベルトに取り付けられた黒基準板Ｂ、合成マーク板Ｍ， 白基準板Ｗを副走査方向に往復移動させる切替部を示す図である。当該切替部によれば、ローラー５１０ａの回転制御により、照射位置Ｒに配置される部材を、黒基準板Ｂ、合成マーク板Ｍ， 白基準板Ｗから選択して切り替えることができる。この場合、ローラー５１０ａが図１３の時計回りに回りきった限界で白基準板Ｗが照射位置Ｒに配置され、ローラー５１０ａが図１３の反時計回りに回りきった限界で黒基準板Ｂが照射位置Ｒに配置されるようにすることが望ましい。

さらに、原稿のずれによる影響が少ない方法は、光源が出力する光量が相対的に多い読取方法と、光源からの光が原稿で反射する反射角度が相対的に小さい読取方法との少なくとも一方である構成であっても良い。すなわち、載置原稿からの光を読み取る場合は、搬送原稿からの光を読み取る場合よりも、光源が出力する光量が相対的に多い読取方法で読み取りが行われてもよい。

この構成は、例えば、図１に示す構成において、制御部１３の制御により第１光学部６１が出力する光量を変化させることができるように構成され、載置原稿が読み取られる場合には搬送原稿が読み取られる場合よりも光量を小さくする構成等によって実現可能である。光源が出力する光量が多くなると（ただし光量が過度に多い場合は除く）、光量が少ない場合と比較してコントラストの大きい画像が読み取られ、高画質の読み取りを行うことが容易になる。従って、読み取られた画像から合成の基準となる部位を特定しやすくなる。このため、合成マークを用いることができない載置原稿の合成であっても、搬送原稿の読み取りよりも光量が多い状態で画像が読み取られたのであれば、より合成がしやすい状態で読み取りを行うことができる。

また、載置原稿からの光を読み取る場合は、搬送原稿からの光を読み取る場合よりも、光源からの光が原稿で反射する反射角度が相対的に小さい読取方法で読み取りが行われてもよい。むろん、載置原稿からの光を読み取る場合は、搬送原稿からの光を読み取る場合よりも、光量が相対的に多く、反射角度が相対的に小さい読取方法で読み取りが行われてもよい。

この構成は、例えば、図１に示すスキャナー１に、第１光源３１の原稿Ｐに対する位置および反射角度β（図３参照）を変化させることが可能な機構が備えられる構成等によって実現可能である。すなわち、制御部１３が当該機構を制御することにより、載置原稿からの光を読み取る場合は、搬送原稿からの光を読み取る場合よりも、反射角度が小さくなるように調整する。なお、ここで、反射角度βは、第１光源３１が出力する光と、ラインセンサー２１ａに向けて進行する光との間の角度の１／２（すなわち、第１光源３１出力する光が原稿Ｐで正反射されて反射光となると想定した場合の反射角度）である。

制御部１３の制御によって反射角度βが小さくなると、原稿の同一位置に照射される光の向きと、当該同一位置から反射する光の向きが近くなり、被写界深度が深い光学部を容易に形成することが可能になる。従って、光源からの光が原稿で反射する反射角度を相対的に小さくすることにより、原稿のずれが発生したとしても合焦しやすい状況で光を照射することが可能になり、原稿のずれによる影響を少なくすることができる。むろん、載置原稿と搬送原稿とにおいて原稿からの光の反射角度を変化させるための構成は、他にも種々の構成が採用可能であり、載置原稿の読取部と搬送原稿の読取部が別体で構成されても良い。

また、上述の実施形態では、利用者が指定できる原稿の読取解像度は、搬送原稿からの光を読み取る場合に可能な読取解像度に限られているものとしたが、これに限られない。例えば、まず利用者にＡＤＦを使用するか原稿台を使用するかを指定させる。そして、その指定がＡＤＦであれば搬送原稿からの光を読み取る場合に可能な読取解像度で利用者から読取解像度の指定を受け付ける構成であっても良い。逆に、原稿台を使用する指定であれば、載置原稿からの光を読み取る場合に可能な読取解像度（上述のようにＡＤＦが指定されていた場合よりも最大読取解像度は低い）で利用者から読取解像度の指定を受け付ける、というようにしてもよい。このようにすれば、図１０のフローチャートのうち、Ｓ１２５とＳ１３０を省略できる。

また、読み取りを行って生成した画像データは、コンピューター９０に対して出力するほかに、自装置に装着されたＵＳＢメモリ等の記憶媒体に出力して画像データを記憶させたり、印刷機構に出力して画像データを印刷（すなわちコピー）をさせたり、自装置のモニタに表示出力してもよい。あるいは、エリア検出画像をコンピューター９０に対して出力し、コンピューター９０のドライバプログラム又はアプリケーションプログラムに画像解析を行わせ、合成を行わせることで最終的な画像データを生成させてもよい。この場合、コンピューター９０をスキャナの一部とみなすことができる。

１０…コントローラー、１１…生成部、１３…制御部、２１…第１センサー、２１ａ…ラインセンサー、２１ａ１…第１ラインセンサー、２１ａ２…第２ラインセンサー、２２…第２センサー、３１…第１光源、３２…第２光源、４０…搬送装置、４０ａ…搬送ローラー、４０ｂ…搬送ローラー、４１…副走査装置、５１…第１切替部、５１ａ…ストッパー、５２…第２切替部、６１…第１光学部、６１ａ…反射鏡、６１ｂ…反射鏡、６２…第２光学部、７０…通信部、８０…操作部、９０…コンピューター

Claims (6)

1. 光電変換素子の解像度がＡである第１ラインセンサーと、
   光電変換素子の解像度がＡであり、前記第１ラインセンサーの主走査方向に隣接する領
   域を読み取る位置と前記第１ラインセンサーの一部と同一の領域を読み取る位置とに跨る
   位置に設けられた第２ラインセンサーと、
   前記第１ラインセンサーが出力した第１画像データと前記第２ラインセンサーが出力し
   た第２画像データとを一部が重複する位置で合成して画像データを生成する生成部と、
   Ａ／ｎ（ｎは２以上の整数）の解像度で原稿を読み取る場合に、ｎ個の光電変換素子の
   出力を合成した前記第１画像データを前記生成部へ出力するように前記第１ラインセンサ
   ーを制御し、前記第１ラインセンサーにおいて出力を合成するｎ個の光電変換素子に主走
   査方向に隣接する領域を読み取る位置のｎ個の光電変換素子の出力を合成した前記第２画
   像データを前記生成部へ出力するように前記第２ラインセンサーを制御する制御部と、
   を備えるスキャナー。
2. Ａ／ｎの解像度で原稿を読み取る場合に、前記第２ラインセンサーの光電変換素子の
   中で最も前記第１ラインセンサー側にあり、前記第１ラインセンサーと前記第２ラインセ
   ンサーとの相対位置に応じた合成が行われなかった前記光電変換素子の出力は前記生成部
   に出力しない、
   請求項１に記載のスキャナー。
3. 光電変換素子の解像度がＡである第１ラインセンサーが出力した第１画像データと光電
   変換素子の解像度がＡであり、前記第１ラインセンサーの主走査方向に隣接する領域を読
   み取る位置と前記第１ラインセンサーの一部と同一の領域を読み取る位置とに跨る位置に
   設けられた第２ラインセンサーが出力した第２画像データとを一部が重複するように合成
   して画像データを生成する生成工程と、
   Ａ／ｎ（ｎは２以上の整数）の解像度で原稿を読み取る場合に、ｎ個の光電変換素子の
   出力を合成した前記第１画像データを生成部へ出力するように前記第１ラインセンサーを
   制御し、前記第１ラインセンサーにおいて出力を合成するｎ個の光電変換素子に隣接する
   領域を読み取る位置のｎ個の光電変換素子の出力を合成した前記第２画像データを前記生
   成工程を実行する生成部へ出力するように前記第２ラインセンサーを制御する制御工程と
   、
   を備える画像データの生成方法。
4. 光電変換素子の解像度がＡである第１ラインセンサーと、
   光電変換素子の解像度がＡであり、前記第１ラインセンサーの主走査方向に隣接する領
   域を読み取る位置と前記第１ラインセンサーの一部と同一の領域を読み取る位置とに跨る
   位置に設けられた第２ラインセンサーと、
   前記第１ラインセンサーが出力した第１画像データと前記第２ラインセンサーが出力し
   た第２画像データとを一部が重複する位置で合成して画像データを生成する生成部と、
   Ａ／ｎ（ｎは２以上の整数）の解像度で原稿を読み取る場合に、ｎ個の周期で光電変換
   素子の出力を合成した前記第１画像データを前記生成部へ出力するように前記第１ライン
   センサーを制御し、前記第２ラインセンサーの前記光電変換素子のｍ個目（ｍは１からｎ
   のいずれか）からｎ個の周期で出力を合成した前記第２画像データを前記生成部へ出力す
   るように前記第２ラインセンサーを制御する制御部と、
   を備えるスキャナー。
5. Ａ／ｎの解像度で原稿を読み取りｍが２以上である場合に、前記第２ラインセンサー
   の前記光電変換素子の１個目からｍ-１個目までの出力は前記生成部に出力しない、
   請求項４に記載のスキャナー。
6. 光電変換素子の解像度がＡである第１ラインセンサーが出力した第１画像データと光電
   変換素子の解像度がＡであり、前記第１ラインセンサーの主走査方向に隣接する領域を読
   み取る位置と前記第１ラインセンサーの一部と同一の領域を読み取る位置とに跨る位置に
   設けられた第２ラインセンサーが出力した第２画像データとを一部が重複する位置で合成
   して画像データを生成する生成工程と、
   Ａ／ｎ（ｎは２以上の整数）の解像度で原稿を読み取る場合に、ｎ個の周期で光電変換
   素子の出力を合成した前記第１画像データを生成部へ出力するように前記第１ラインセン
   サーを制御し、前記第２ラインセンサーの前記光電変換素子のｍ個目（ｍは１からｎのい
   ずれか）からｎ個の周期で出力を合成した前記第２画像データを前記生成工程を実行する
   生成部へ出力するように前記第２ラインセンサーを制御する制御工程と、
   を備える画像データの生成方法。

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