JP7009155B2

JP7009155B2 - 画像読取装置、画像読取装置の制御方法、イメージセンサ、およびプログラム

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Publication number: JP7009155B2
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Description

本発明は、原稿の画像を読み取る技術に関する。

近年、複合機（ＭＦＰ：MultiFunction Peripheral）において、原稿の画像を読み取るイメージセンサの駆動源としてＤＣ（Direct Current）モータが採用されている。ＤＣモータは、従来のステッピングモータと比較して、フラットベッドスキャナにおけるイメージセンサの搬送時、および、シートフィードスキャナにおける原稿搬送時の静粛性の面で優位なためである。

一方、ＤＣモータは、コギングトルク等により回転速度が変動する場合があるので、イメージセンサにおける信号の蓄積時間が変動してしまう場合がある。信号の蓄積時間が変動すると、一般的に、イメージセンサの暗電流により黒レベルデータ（ダーク成分のデータ）が変化する。また、センサ光源の点灯幅が信号の蓄積時間の変動の影響を受けて変化する場合、白レベルデータも変化する。

このような黒レベルデータおよび白レベルデータの変化に対処するため、読み取ったデータを画像処理で補正することが行なわれている。例えば、特許文献１に記載の技術では、画素毎に、蓄積時間変動量に対する黒レベルデータおよび白レベルデータの変動量を線形関数演算により算出し、その変動量を補正値としてシェーディング対象のデータを補正している。

特開２００９－８９２４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、シェーディング対象のデータに加えて蓄積時間変動による補正値が画素毎に必要になるので、メモリに保持するデータ量が増えてしまう。また、画素毎に補正をするので、読取解像度に比例して演算量が増減する。また、蓄積時間と暗電流量との関係は完全な線形ではないので、蓄積時間の変動が大きい高解像度の読み取りにおいては、補正に誤差が生じることがある。

本発明は、回転速度に変動が生じ得るモータを用いたとしても、イメージセンサにおける信号の蓄積時間の変動を抑制することを目的とする。

本発明の一態様に係る画像読取装置は、イメージセンサ及び光源を搭載したキャリッジと原稿との第一の方向における相対的な位置がモータによって制御されることによって前記原稿の画像をラインごとに読み取る画像読取装置であって、前記モータによる前記第一の方向の駆動量を検知する検知手段と、前記検知した駆動量に応じて生成される同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積制御を行うトリガー信号を生成する生成手段と、前記生成手段で生成された前記トリガー信号を前記イメージセンサに出力する出力手段と、を備え、前記生成手段は、前記検知した駆動量に応じて生成される第一の同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積の開始を指示する第一のトリガー信号を生成し、前記第一の同期信号の次に生成される第二の同期信号に依らずに、前記第一の同期信号からの経過時間が所定時間に達したことに基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積の終了を指示する第二のトリガー信号を生成し、前記イメージセンサは、前記第一のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を開始し、前記第二のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を終了し、前記イメージセンサは、前記第一のトリガー信号に同期して、蓄積されている電荷をリセットして電荷の蓄積を開始し、かつ、記憶メモリに記憶されている前周期の画像信号を出力し、前記第二のトリガー信号に同期して、前記第一のトリガー信号と前記第二のトリガー信号との間に蓄積した電荷を変換した画像信号を前記記憶メモリに読み出すことを特徴とする。

本発明によれば、回転速度に変動が生じ得るモータを用いたとしても、イメージセンサにおける信号の蓄積時間の変動を抑制することができる。

ＭＦＰの概略構成図。スキャナユニットの構成図。画像読取装置の電気構成図。蓄積時間制御のタイミングチャート。センサ制御部のフローチャート。イメージセンサのフローチャート。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、この実施の形態で用いる装置の各構成要素の相対配置、装置形状等は、あくまで例示であり、それらのみに限定するものではない。

＜＜実施形態１＞＞
＜ＭＦＰ全体構成＞
図１は、本実施形態における画像読取装置の一例となるＭＦＰ１００の概略構成図である。なお、図１では、読取機能及び印刷機能を有するＭＦＰを例に挙げて説明するが、画像読取装置は、これに限定されない。画像読取機能のみを有する画像読取装置であってもよいし、ＦＡＸ機能等をさらに有するＭＦＰであってもよい。

図１に示すように、ＭＦＰ１００は、機構制御回路１０９と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１１０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１２とを有する。また、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１３と、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）１１４とを有する。また、メモリカード１１５と、操作部１１６と、Ｉ／Ｆ（InterFace）１１７と、Ｉ／Ｆ１１９とを有する。これらはシステムバスでそれぞれ接続されている。

また、ＭＦＰ１００は、ＡＳＩＣ１１０に接続される記録ヘッド制御回路１０２およびスキャナユニット１０３を有する。また、ＭＦＰ１００は、記録ヘッド制御回路１０２に接続される記録ヘッド１０１を有する。また、ＭＦＰ１００は、機構制御回路１０９に接続されるヘッドキャリッジモータ１０５、搬送モータ１０６、およびセンサ類１０８を有する。

ＡＳＩＣ１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、読取制御部１２１と、を含み、ＭＦＰ１００の各部の動作を全体的に制御する。ＣＰＵ１１１は、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）形態の中央演算処理部であり、プログラムの実行やハードウェアの起動により、ＭＦＰ１００全体の動作を制御する。読取制御部１２１は、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）モジュールなどのイメージセンサや、後述するＡＦＥ（Analog Front End）の駆動の制御を行う。また、読取制御部１２１は、イメージセンサにおける信号（電荷）の蓄積時間の制御を行う。詳細については後述する。

ＲＯＭ１１２は、ＡＳＩＣ１１０が実行する処理手順に対応したプログラムを記憶する。ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１のワークエリアとして用いられたり、ＡＳＩＣ１１０が処理手順を実行するためのパラメータや画像データを一時保存したりする。ＥＥＰＲＯＭ１１４は、ＭＦＰ１００の電源オフ時にも記録ヘッド１０１の状態を保存する。メモリカード１１５は、デジタルカメラ等で撮影した画像データなどを保存する。

操作部１１６は、ユーザが種々の操作を行うためのものであり、例えば、ハードキー、および、ユーザに種々の情報を提示（通知）するための表示部などを含む。表示部としては、例えば、タッチパネルからなるものが挙げられる。また、音声発生器等を備え、音響情報に基づく音響（ブザー、音声等）を出力することによってユーザに種々の情報の提示を行うことができるようにしてもよい。

さらに、Ｉ／Ｆ１１７およびＩ／Ｆ１１９は、外部装置とのインタフェースである。Ｉ／Ｆ１１７を介して、例えば、ＰＣ（Personal Computer）１１８が接続される。また、Ｉ／Ｆ１１９を介して、例えば、デジタルカメラ、光ディスク等の外部装置１２０が接続される。Ｉ／Ｆ１１７およびＩ／Ｆ１１９を介して、ＭＦＰ１００と外部装置との間で画像データの入出力を行うことができる。

記録ヘッド制御回路１０２は、記録ヘッド１０１を電気的に制御し、画像データに基づいてインクを吐出させるための駆動パルスを生成する。スキャナユニット１０３は、画像を読取るいわゆる読取ユニットである。スキャナユニット１０３の構成については、詳細は後述する。

機構制御回路１０９は、各種モータ及びセンサを制御管理する回路である。ヘッドキャリッジモータ１０５は、ヘッドキャリッジを移動させるモータである。なお、ヘッドキャリッジは、記録ヘッド１０１と、各色のインクタンクとを搭載し、ヘッドキャリッジを支えるシャフトに沿って搬送方向と直交する方向に移動しながら、インク液滴を記録紙に吐出して記録を行う。なお、本実施形態では、ヘッドキャリッジを搬送方向と交差する方向に搬送させる記録部を例に挙げて説明したが、記録部は、これに限定されるものではなく、例えば、搬送方向に沿って各色のノズル列を有するラインヘッドを有するものであってもよい。搬送モータ１０６は、記録媒体を搬送するためのモータである。センサ類１０８は、記録部やスキャナ部の動作状態を監視するためのセンサ類である。

＜スキャナユニットの説明＞
図２は、スキャナユニット１０３の構成を説明する図である。ＣＩＳモジュール３００は、コンタクトイメージセンサおよび原稿を照明するためのＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源を搭載したモジュールである。白色基準板２００は、シェーディング補正、調光処理などを行うための白色基準板である。ＤＣモータ３５１は、ＣＩＳモジュール３００の駆動源となるモータである。シャフト２０４は、ＣＩＳモジュール３００を移動させるためのシャフトである。圧板２０３は、原稿台ガラス２０２に置かれた原稿の画像データを読み取る際にＬＥＤ光源以外の光を遮光するための圧板である。白色基準板２００は、原稿台ガラス２０２に貼着されている。ＣＩＳモジュール３００およびＤＣモータ３５１は、フラットケーブル等のケーブル（不図示）により、ＡＳＩＣ１１０、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３等が実装される回路基板（不図示）に接続される。ＣＩＳモジュール３００は、ＤＣモータ３５１の駆動によってシャフト２０４に沿って第一の方向（副走査方向）に移動制御される。また、ＣＩＳモジュール３００は、第一の方向と交差する第二の方向（主走査方向）に延在して配置されている。ＣＩＳモジュール３００は、第二の方向（主走査方向）における原稿読取領域の一端から他端までの領域を読み取りながら第一の方向（副走査方向）に移動する。このようにしてＣＩＳモジュール３００は、第一の方向に１ラインごとに原稿読取領域の原稿画像を読み取る。

＜画像読取装置の構成の説明＞
図３は、ＭＦＰ１００の画像読取装置として機能する構成に関連する電気構成を説明する図である。スキャナユニット１０３は、ＣＩＳモジュール３００、ＡＦＥ３０３、駆動部３５０、およびモータドライバ３５３を含む。ＡＳＩＣ１１０の読取制御部１２１は、読取信号処理部４００、ＬＥＤ制御部４０１、エンコーダ処理部４０２、モータ制御部４０３、水平同期信号（ＳＨ）生成部４０４、およびセンサ制御部４０５を有する。センサ制御部４０５は、カウンタ４０６を有する。

ＣＩＳモジュール３００は、ライン状に配置されたイメージセンサ３０１、および、原稿に光を照射するための光源としてのＬＥＤ３０２などを含む構成である。ＬＥＤ３０２は、光の３原色に対応してＲ色（Red）ＬＥＤ、Ｇ色（Green）ＬＥＤ、Ｂ色（Blue）ＬＥＤを含むように構成されている。ＣＩＳモジュール３００は、原稿読取動作の際に、ＬＥＤ３０２を原稿に照射する。イメージセンサ３０１には、フォトダイオード（受光素子）を含む受光画素がライン状に複数並んで配置されている。イメージセンサ３０１は、原稿面から反射した光をフォトダイオードで光電変換した電荷を所定時間蓄積し、電圧変換してから画像信号として出力する。本実施形態においてイメージセンサ３０１は、読取制御部１２１から入力される、蓄積の開始を指示する制御信号（トリガー信号ともいう）と、蓄積の終了を指示する制御信号と、に基づいて、蓄積時間を制御する。詳細については後述する。

ＣＩＳモジュール３００から出力された画像信号は、ＡＦＥ（Analog Front End）３０３に入力される。ＡＦＥ３０３は、入力された画像信号をサンプリングし、ゲイン＆オフセット調整などしてからアナログ－デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）を行い、ＡＳＩＣ１１０の読取信号処理部４００へ出力する。読取信号処理部４００は、入力された画像信号のパッキング、画像信号のシェーディング補正、および色補正などの画像処理を行う。

駆動部３５０は、ＤＣモータ３５１およびエンコーダ３５２などを含む構成である。ＤＣモータ３５１は、原稿読取領域において第一の方向（副走査方向）にＣＩＳモジュール３００を走査する駆動源である。エンコーダ３５２は、例えば光学式のロータリーエンコーダである。ＤＣモータ３５１が所定数回転する（すなわち、ＣＩＳモジュール３００が副走査方向に一定距離走査される）と、エンコーダ３５２からエンコーダパルスが出力される。エンコーダパルスは、ＤＣモータ３５１の回転数に応じて出力されるものであり、ＤＣモータ３５１の駆動量、すなわち、ＣＩＳモジュール３００が移動する移動量を検出するためのである。エンコーダパルスは、エンコーダ処理部４０２に入力される。エンコーダ処理部４０２は、エンコーダパルスをカウントし、１ラインに相当するカウント数に達したらラインスタートパルスを生成する。このラインスタートパルスの間隔は、１ラインの読取時間（ラインタイム）に相当する。また、ＣＰＵ１１１はエンコーダ処理部４０２で求められる位置情報（エンコーダパルスのカウント数）と速度情報（パルス間隔）とを用いて、目標速度で走査できるようにモータ制御部４０３にフィードバック制御をかける。モータ制御部４０３は、モータドライバ３５３からＤＣモータ３５１に供給する電流のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を行う。

＜タイミングチャートの説明＞
図４は、本実施形態におけるイメージセンサ３０１に対する蓄積制御およびイメージセンサ３０１の動作タイミングを説明するタイミングチャートを示す図である。以下、図３および図４を用いて説明する。エンコーダパルスは、駆動部３５０のエンコーダ３５２で生成され、エンコーダ処理部４０２に入力される。エンコーダ処理部４０２は、エンコーダパルスの立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジ、または両エッジのいずれかでカウントアップするカウンタ（エンコーダカウンタ）を有している。エンコーダ処理部４０２は、エンコーダパルスが、予めレジスタ等で設定した１ラインに相当するカウント数に達したら、ラインスタートパルスを出力する。図４では、立ち上がりエッジを６カウントした場合、ラインスタートパルスを出力する例を示している。ラインスタートパルスは、エンコーダ処理部４０２からＳＨ生成部４０４に入力される。エンコーダパルスおよびラインスタートパルスは、ＤＣモータによってＣＩＳモジュール３００が移動制御される移動量を検知するために用いられる。

ここで、ＤＣモータ３５１の速度は、コギング等により変動することがある。ＤＣモータ３５１の速度が変動すると、ラインスタートパルスは、一定間隔で出力されなくなる。本実施形態では、このような一定間隔で出力されないようなラインスタートパルスが生じる場合において、イメージセンサ３０１に対する蓄積制御を適切に行うことを可能とするものである。

ＳＨ生成部４０４に入力されたラインスタートパルスは、ＳＨ生成部４０４において、水平同期信号（ＳＨ）として、所定の数に逓倍される。図４では、３逓倍されている例を示している。本実施形態においてイメージセンサ３０１は、モノクロのラインセンサが用いられる。このため、カラー読取時においてはＧ色（Green）→Ｂ色（Blue）→Ｒ色（Red）の線順次にＬＥＤ３０２を点灯させイメージセンサ３０１の電荷蓄積を行うので、３逓倍としている。なお、逓倍数はこれに限られるものではない。逓倍数は、レジスタ等で設定することができる。

ＳＨ生成部４０４は、先ずラインスタートパルスが入力されたタイミングで水平同期信号（ＳＨ）を生成する（図４の”ａ”の部分の信号に相当）。次にＳＨ生成部４０４は、水平同期信号（ＳＨ）の周期（読取周期）（Ｔｈ）が経過した後に、水平同期信号（ＳＨ）を生成する（図４の”ｂ”の部分の信号に相当）。次にＳＨ生成部４０４は、水平同期信号（ＳＨ）の周期（Ｔｈ）が経過した後に水平同期信号（ＳＨ）を生成する（図４の”ｃ”の部分の信号に相当）。さらに、ＳＨ生成部４０４は、次のラインスタートパルスが入力されるタイミングで水平同期信号（ＳＨ）を生成する（図４の”ｄ”の部分の信号に相当）。なお、水平同期信号（ＳＨ）の周期（Ｔｈ）は、レジスタ等で設定することができ、イメージセンサ３０１の電荷蓄積及び出力に必要な時間を最低限確保できるような周期に設定される。後述するように、この水平同期信号（ＳＨ）は、読取制御に用いられる読取同期信号である。生成された水平同期信号（ＳＨ）は、読取信号処理部４００、ＬＥＤ制御部４０１、およびセンサ制御部４０５に入力される。

以下、図４の”a”の部分の水平同期信号が生成される時点から”b”の部分の水平同期信号が生成される時点までの期間を、ａ－ｂ区間と呼ぶ。同様に、図４の”ｂ”の部分の水平同期信号が生成される時点から”ｃ”の部分の水平同期信号が生成される時点までの期間をｂ－ｃ区間と呼ぶ。また、図４の”ｃ”の部分の水平同期信号が生成される時点から”ｄ”の部分の水平同期信号が生成される時点までの期間をｃ－ｄ区間と呼ぶ。

図４のａ－ｂ区間は、Ｇ色の蓄積区間であり、かつ、前周期（図４では不図示の前ライン）で蓄積されたＲ色の出力区間である。図４のａ－ｂ区間においてＬＥＤ制御部４０１は、ＳＨ生成部４０４から出力された水平同期信号（ＳＨ）に同期し、Ｇ色のＬＥＤ３０２を一定時間点灯する。図４のｂ－ｃ区間は、Ｂ色の蓄積区間であり、かつ、前周期（図４のａ－ｂ区間に対応する周期）で蓄積されたＧ色の出力区間である。図４のｂ－ｃ区間においてＬＥＤ制御部４０１は、水平同期信号（ＳＨ）に同期し、Ｂ色のＬＥＤ３０２を一定時間点灯する。図４のｃ－ｄ区間は、Ｒ色の蓄積区間であり、かつ、前周期（図４のｂ－ｃ区間に対応する周期）で蓄積されたＢ色の出力区間である。図４のｃ－ｄ区間においてＬＥＤ制御部４０１は、水平同期信号（ＳＨ）に同期し、Ｒ色のＬＥＤ３０２を一定時間点灯する。ＬＥＤ３０２各色の点灯時間は調光制御により決まる。調光制御は一般的な制御であるため説明は省略する。

読取信号処理部４００は、水平同期信号（ＳＨ）の入力に応じてライン毎に各種の画像処理を行う。

センサ制御部４０５はカウンタ４０６を有する。水平同期信号（ＳＨ）が入力されると、センサ制御部４０５は、カウンタ４０６をリセットし、不図示の内部クロックと同期してカウンタ４０６のカウントアップを開始する。カウンタ４０６がレジスタ等で指定されているカウント値になると、センサ制御部４０５は、イメージセンサ３０１の蓄積制御トリガー（ＴＲ）となるトリガー信号を生成する。例えば、センサ制御部４０５は、図４に示すように、蓄積開始パルス及び蓄積終了パルスを生成する。蓄積開始パルス及び蓄積終了パルスは、水平同期信号（ＳＨ）の１つの周期（Ｔｈ）においてそれぞれ生成される。生成された蓄積制御トリガー信号は、イメージセンサ３０１へ出力される。

図４の蓄積制御トリガー（ＴＲ）信号について説明する。センサ制御部４０５に水平同期信号が入力されると、センサ制御部４０５は、カウンタ４０６をリセットする。例えば、カウンタ４０６のカウント値＝０になる。センサ制御部４０５は、カウント値＝０になると、イメージセンサ３０１の蓄積制御トリガー（ＴＲ）をＨｉにドライブする。そして、カウント値＝２にカウントアップされたとき、センサ制御部４０５は、イメージセンサ３０１の蓄積制御トリガー（ＴＲ）をＬｏにドライブする。このような制御により、センサ制御部４０５は、蓄積開始パルス（第一のトリガー信号）を生成する。イメージセンサ３０１は、蓄積開始パルスに同期して、前周期の受光画素の電荷をリセットし、受光画素の電荷蓄積を開始する。またイメージセンサ３０１は、この蓄積開始パルスに同期して、前周期においてイメージセンサ３０１が有する記憶メモリ（不図示）に記憶された画像信号をＡＦＥ３０３へ出力する。

センサ制御部４０５は、蓄積開始パルスを生成した際に用いた水平同期信号（ＳＨ）に基づき、この水平同期信号（ＳＨ）のタイミンから所定時間後（一定の時間経過後）に、蓄積終了パルスを生成する。所定時間はカウンタ４０６のカウント値で設定できる。本実施形態でセンサ制御部４０５は、カウンタ４０６のカウント値が３０００になった後に、蓄積終了パルスを生成する。具体的には、センサ制御部４０５は、カウント値＝３０００にカウントアップされたときイメージセンサ３０１の蓄積制御トリガー（ＴＲ）をＨｉにドライブする。そして、センサ制御部４０５は、カウント値＝３００１にカウントアップされたときイメージセンサ３０１の蓄積制御トリガー（ＴＲ）をＬｏにドライブする。このような制御により、センサ制御部４０５は、蓄積終了パルス（第二のトリガー信号）を生成する。イメージセンサ３０１は、蓄積終了パルスに同期して、蓄積した電荷を電圧変換し、イメージセンサ３０１が有する記憶メモリ（不図示）に転送する。なお蓄積終了パルスは、イメージセンサ３０１の電荷蓄積時間を十分確保し、かつ、水平同期信号（ＳＨ）の入力と衝突しないタイミングで生成される。蓄積制御トリガー（ＴＲ）やイメージセンサ３０１の動作は、水平同期信号（ＳＨ）のａ－ｂ区間、ｂ－ｃ区間、ｃ－ｄ区間で同様である。なお、蓄積終了パルス後にイメージセンサ３０１の受光画素に電荷が蓄積されていたとしても、次周期の蓄積開始パルスに同期して、蓄積されている電荷はリセットされることになる。

これまで、特にｃ－ｄ区間においては、次周期の水平同期信号（ＳＨ）（図４記載のｄに相当）の入力が、エンコーダ３５２から出力された信号に同期したものであるので、モータの速度変動によって蓄積時間が一定とならない場合があった。この結果、読み取りラインごとにイメージセンサ３０１から出力される画像信号に出力変動が生じてしまう場合があった。本実施形態によれば、蓄積開始パルスと蓄積終了パルスとの間隔を読取ライン毎で固定にすることができる。すなわち、イメージセンサ３０１の蓄積時間を固定することができる。このため、読取ライン毎のダーク成分の変動を抑制することが可能となり、画質の向上を実現できる。

このように、蓄積開始パルス（第一のトリガー信号）は、水平同期信号に同期してカウンタ４０６のカウンタ値が０になった場合に生成されている。すなわち、蓄積開始パルス（第一のトリガー信号）は、水平同期信号に同期して生成される。つまり、本実施形態では、水平同期信号に同期してイメージセンサ３０１での蓄積が開始されるものの、その蓄積を終了する制御が蓄積終了パルスに応じてイメージセンサ３０１で行われる。このため、ＤＣモータ３５１の速度に変動が生じたとしても、イメージセンサ３０１で電荷が蓄積される期間は一定に制御されるので、暗電流によるダーク成分の変動を抑制することができる。

なお、図４に示すように、図４の各周期（Ｔｈ）に対応する蓄積開始パルスと蓄積終了パルスとの間の期間は、第一の読取周期の始点に対応する水平同期信号と第一の読取周期の次の第二の読取周期の始点に対応する水平同期信号との間の期間よりも短い。このため、ラインスタートパルスのモータ速度変動による水平同期信号の周期変動が生じても、イメージセンサ３０１の電荷の蓄積時間を十分に確保することができるので、電荷の蓄積期間を一定に制御することができる。また、本実施形態では、センサ制御部４０５からイメージセンサ３０１に対して蓄積制御トリガー（ＴＲ）信号が出力される信号線（出力線）は、１つの信号線である。そして、蓄積開始パルスと蓄積終了パルスとのパルス幅を異ならせることで、イメージセンサ３０１において蓄積開始パルスと蓄積終了パルスとを識別可能にしている。すなわち、本実施形態では、第一のパルス幅の蓄積開始パルス（第一のトリガー信号）と、第一の幅と異なる第二のパルス幅の蓄積終了パルス（第二のトリガー信号）とが、蓄積制御トリガー（ＴＲ）信号が出力される信号線で順次出力される。図４に示すように、蓄積開始パルスと蓄積終了パルスとは、交互に出力される。センサ制御部４０５から順次出力された蓄積開始パルスと蓄積終了パルスとは、信号線を通じて、イメージセンサ３０１に順次入力される。このような構成によれば、新たな制御用の信号線を増やすことなく、イメージセンサ３０１で電荷が蓄積される期間を一定に制御することが可能となる。

＜フローチャートの説明＞
図５は、本実施形態におけるセンサ制御部４０５の処理の流れを説明するフローチャートである。ステップＳ５０１においてセンサ制御部４０５は、ＳＨ生成部４０４で生成された水平同期信号（ＳＨ）を入力する。そして、センサ制御部４０５は、水平同期信号（ＳＨ）に同期して、蓄積開始パルスを生成してイメージセンサ３０１に出力する。具体的には、センサ制御部４０５は、水平同期信号（ＳＨ）が入力されると、カウンタ４０６をリセットする。そして、カウンタ４０６の値に応じたパルスをイメージセンサ３０１に出力する。ステップＳ５０２においてセンサ制御部４０５は、所定期間待機する。すなわち、カウンタ４０６の値が所定の値になるまで待機する。ステップＳ５０３においてセンサ制御部４０５は、カウンタ４０６の値が所定の値になった場合、蓄積終了パルスを生成してイメージセンサ３０１に出力する。この処理を、処理が終了（Ｓ５０４でＹＥＳ）するまで、繰り返し行う。

図６は、本実施形態におけるイメージセンサ３０１の処理の流れを説明するフローチャートである。ステップＳ６０１においてイメージセンサ３０１は、蓄積開始パルスが入力されるまで待機する。蓄積開始パルスが入力されない場合（Ｓ６０１でＮＯ）において、処理の終了が指示された場合（Ｓ６０７でＹＥＳ）には、処理を終了する。

蓄積開始パルスの入力を検知すると、イメージセンサ３０１は、ステップＳ６０２に進む。ステップＳ６０２においてイメージセンサ３０１は、前周期で受光した電荷をリセットする。そして、ステップＳ６０３においてイメージセンサ３０１は、記憶メモリに記憶されている前周期の電荷（画像信号）をＡＦＥ３０３に出力する。そして、ステップＳ６０４においてイメージセンサ３０１は、現周期の電荷の蓄積を開始する。現周期の電荷の蓄積は、蓄積終了パルスが入力されるまで行われる。

ステップＳ６０５においてイメージセンサ３０１は、蓄積終了パルスの入力を検知すると（ステップＳ６０５のＹＥＳ）、ステップＳ６０６に進む。ステップＳ６０６においてイメージセンサ３０１は、現周期で蓄積された電荷を記憶メモリに記憶する。そして、ステップＳ６０１に戻り、処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態によれば、回転速度に変動が生じ得るＤＣモータを用いたとしても、イメージセンサにおける信号の蓄積時間を一定に保つことができる。すなわち、イメージセンサにおける信号の蓄積時間の変動を抑制することができる。このため、読取ライン毎のダーク成分（暗電流）の変動を抑制することが可能となる。また、本実施形態によれば、センサから出力されるデータは、ダーク成分の変動が抑制されたデータであるので、後段の読取信号処理部４００において、蓄積時間の変動に応じたシェーディング補正用の補正データを保持する必要がなくなる。また、本実施形態によれば、蓄積制御トリガー信号を１つの信号出力線を通じてイメージセンサ３０１に出力している。このため、イメージセンサの制御信号数を増やさずに、モータの回転速度の変動に起因するイメージセンサにおける信号の蓄積時間の変動を抑制することができる。

＜＜実施形態２＞＞
上述した実施形態１においては、ＣＩＳモジュール３００が、ＤＣモータ３５１による駆動によって第一の方向に移動しながら原稿を読み取る形態を例に挙げて説明した。しかしながら、この形態に限られるものではない。イメージセンサ及び光源を搭載したキャリッジと原稿との第一の方向の相対的な位置をモータによって移動制御することによって原稿の画像をラインごとに読み取る画像読取装置であればよい。例えば、オートドキュメントフィーダー（ＡＤＦ）によって原稿を読み取る形態に本発明を適用してもよい。ＡＤＦでは、ＣＩＳモジュール３００を所定位置に固定し、ＤＣモータを駆動源とする搬送機構によって第一の方向に搬送された原稿をＣＩＳモジュール３００が走査する。

本実施形態の構成は、実施形態１で説明したものと同様である。例えば、図３の駆動部３５０をＡＤＦ用の駆動部として用いればよい。あるいは、図３の駆動部３５０と同等の駆動部を別個に設けてもよい。例えば、図３の駆動部３５０を第一の駆動部とした場合、画像読取装置は、第一の駆動部と別のＡＤＦ用の第二の駆動部をさらに備えてよい。そして、不図示のセレクタによって、エンコーダ処理部４０２に入力される信号を、使用する読取モードに応じて第一の駆動部と第二の駆動部との間で切り替えればよい。このようにＡＤＦを用いる場合においても、実施形態１と同様の処理を行うことで、イメージセンサにおける信号の蓄積時間の変動を抑制することができる。

＜＜その他の実施形態＞＞
以上説明した実施形態においては、フルカラー(RGB)で原稿の画像を読み取る場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。モノクロで画像を読み取る場合でも、多色で画像を読み取る場合であっても、同様の形態を採用することができる。この場合においても、上述した実施形態と同等の効果を得ることができる。

また、以上説明した実施形態においては、イメージセンサの記憶メモリには１色分の１ラインのデータが記憶される構成を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。複数色分のデータが記憶される構成でもよい。

また、以上説明した実施形態においては、回転速度が変動するモータとしてＤＣモータを例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。回転速度が変動し得るモータを用いる場合には、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、以上説明した実施形態では、センサ制御部４０５とカウンタ４０６とを１つ備えている形態を例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。蓄積開始パルス生成ようのセンサ制御部と、蓄積終了パルス生成用のセンサ制御部とをそれぞれ備えていてもよい。また、カウンタもそれぞれの制御部に備えられていてもよい。また、カウント値をカウントアップするためのクロックは、外部のクロックを用いてもよい。また、センサ制御部から出力される蓄積開始パルスを出力する信号線と、蓄積終了パルスを出力する信号線とを別個に備える構成でもよい。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１１０ＡＳＩＣ
３００ＣＩＳモジュール
３０１イメージセンサ
４０４ＳＨ生成部
４０５センサ制御部

Claims

イメージセンサ及び光源を搭載したキャリッジと原稿との第一の方向における相対的な位置がモータによって制御されることによって前記原稿の画像をラインごとに読み取る画像読取装置であって、
前記モータによる前記第一の方向の駆動量を検知する検知手段と、
前記検知した駆動量に応じて生成される同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積制御を行うトリガー信号を生成する生成手段と、
前記生成手段で生成された前記トリガー信号を前記イメージセンサに出力する出力手段と、
を備え、
前記生成手段は、
前記検知した駆動量に応じて生成される第一の同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積の開始を指示する第一のトリガー信号を生成し、
前記第一の同期信号の次に生成される第二の同期信号に依らずに、前記第一の同期信号からの経過時間が所定時間に達したことに基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積の終了を指示する第二のトリガー信号を生成し、
前記イメージセンサは、前記第一のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を開始し、前記第二のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を終了し、
前記イメージセンサは、
前記第一のトリガー信号に同期して、蓄積されている電荷をリセットして電荷の蓄積を開始し、かつ、記憶メモリに記憶されている前周期の画像信号を出力し、
前記第二のトリガー信号に同期して、前記第一のトリガー信号と前記第二のトリガー信号との間に蓄積した電荷を変換した画像信号を前記記憶メモリに読み出すことを特徴とする画像読取装置。
イメージセンサ及び光源を搭載したキャリッジと原稿との第一の方向における相対的な位置がモータによって制御されることによって前記原稿の画像をラインごとに読み取る画像読取装置であって、
前記モータによる前記第一の方向の駆動量を検知する検知手段と、
前記検知した駆動量に応じて生成される同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積制御を行うトリガー信号を生成する生成手段と、
前記生成手段で生成された前記トリガー信号を前記イメージセンサに出力する出力手段と、
を備え、
前記生成手段は、
前記検知した駆動量に応じて生成される第一の同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積の開始を指示する第一のトリガー信号を生成し、
前記第一の同期信号の次に生成される第二の同期信号に依らずに、前記第一の同期信号からの経過時間が所定時間に達したことに基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積の終了を指示する第二のトリガー信号を生成し、
前記イメージセンサは、前記第一のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を開始し、前記第二のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を終了し、
前記検知手段は、前記第一の方向に一定距離の駆動が行われた場合に検知される第一のパルスをカウントすることで前記駆動量を検知し、
前記第一のトリガー信号は、前記第一のパルスが１ラインに相当するカウント数に達するごとに生成される第二のパルスを逓倍した読取同期信号に同期して生成されることを特徴とする画像読取装置。
イメージセンサ及び光源を搭載したキャリッジと原稿との第一の方向における相対的な位置がモータによって制御されることによって前記原稿の画像をラインごとに読み取る画像読取装置であって、
前記モータによる前記第一の方向の駆動量を検知する検知手段と、
前記検知した駆動量に応じて生成される同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積を制御するトリガー信号を出力する出力線と、を備え、
前記出力線において、前記同期信号に基づく第一のパルス幅の第一のトリガー信号が出力され、前記第一のトリガー信号の出力に用いられた前記同期信号に基づいて、前記同期信号から所定時間後に前記第一のパルス幅とは異なる第二のパルス幅の第二のトリガー信号が出力され、
前記イメージセンサは、前記第一のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を開始し、前記第二のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を終了することを特徴とする画像読取装置。
前記イメージセンサは、
前記第一のトリガー信号に同期して、蓄積されている電荷をリセットして電荷の蓄積を開始し、かつ、記憶メモリに記憶されている前周期の画像信号を出力し、
前記第二のトリガー信号に同期して、前記第一のトリガー信号と前記第二のトリガー信号との間に蓄積した電荷を変換した画像信号を前記記憶メモリに読み出すことを特徴とする請求項２または３に記載の画像読取装置。
前記検知手段は、前記第一の方向に一定距離の駆動が行われた場合に検知される第一のパルスをカウントすることで前記駆動量を検知することを特徴とする請求項１又は４に記載の画像読取装置。
前記第一のトリガー信号は、前記第一のパルスが１ラインに相当するカウント数に達するごとに生成される第二のパルスを逓倍した読取同期信号に同期して生成されることを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
第一の読取周期における前記第一のトリガー信号と前記第二のトリガー信号との間の期間は、前記第一の読取周期の始点に対応する読取同期信号と前記第一の読取周期の次の第二の読取周期の始点に対応する読取同期信号との間の期間よりも短いことを特徴とする請求項２又は６に記載の画像読取装置。
前記第一のトリガー信号と前記第二のトリガー信号との間隔が、ラインごとに一定であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像読取装置。
前記モータはＤＣモータであり、前記モータの駆動に伴いエンコーダから出力される信号を基に、前記第一の方向の駆動量が検知されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像読取装置。
前記画像読取装置は、前記モータによって前記キャリッジを前記第一の方向に駆動制御することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像読取装置。
前記画像読取装置は、前記モータによって前記原稿を前記第一の方向に駆動制御することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像読取装置。
イメージセンサ及び光源を搭載したキャリッジと原稿との第一の方向における相対的な位置がモータによって制御されることによって前記原稿の画像をラインごとに読み取る画像読取装置に用いられる前記イメージセンサであって、
前記モータによる前記第一の方向の駆動量に応じて生成される同期信号に基づいて生成されるトリガー信号を入力する入力手段であって、前記駆動量に応じて生成される第一の同期信号に基づいて生成される第一のトリガー信号を入力し、前記第一の同期信号の次に生成される第二の同期信号に依らずに、前記第一の同期信号からの経過時間が所定時間に達したことに基づいて生成される第二のトリガー信号を入力する、入力手段と、
第一のトリガー信号に同期して、蓄積されている電荷をリセットして電荷の蓄積を開始し、かつ、記憶メモリに記憶されている前周期の画像信号を出力し、
前記第二のトリガー信号に同期して、前記第一のトリガー信号と前記第二のトリガー信号との間に蓄積した電荷を変換した画像信号を前記記憶メモリに読み出す制御手段と、を備えることを特徴とするイメージセンサ。
イメージセンサ及び光源を搭載したキャリッジと原稿との第一の方向における相対的な位置がモータによって制御されることによって前記原稿の画像をラインごとに読み取る画像読取装置の制御方法であって、
前記モータによる前記第一の方向の駆動量を検知するステップと、
前記検知した駆動量に応じて生成される同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積制御を行うトリガー信号を生成するステップと、
前記生成されたトリガー信号を前記イメージセンサに出力するステップと、
を備え、
前記生成するステップにおいて、
前記検知した駆動量に応じて生成される第一の同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積の開始を指示する第一のトリガー信号を生成し、
前記第一の同期信号の次に生成される第二の同期信号に依らずに、前記第一の同期信号からの経過時間が所定時間に達したことに基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積の終了を指示する第二のトリガー信号を生成し、
前記イメージセンサは、前記第一のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を開始し、前記第二のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を終了し、
前記イメージセンサは、
前記第一のトリガー信号に同期して、蓄積されている電荷をリセットして電荷の蓄積を開始し、かつ、記憶メモリに記憶されている前周期の画像信号を出力し、
前記第二のトリガー信号に同期して、前記第一のトリガー信号と前記第二のトリガー信号との間に蓄積した電荷を変換した画像信号を前記記憶メモリに読み出すことを特徴とする画像読取装置の制御方法。
イメージセンサ及び光源を搭載したキャリッジと原稿との第一の方向における相対的な位置がモータによって制御されることによって前記原稿の画像をラインごとに読み取る画像読取装置の制御方法であって、
前記モータによる前記第一の方向の駆動量を検知するステップと、
前記検知した駆動量に応じて生成される同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積制御を行うトリガー信号を生成するステップと、
前記生成されたトリガー信号を前記イメージセンサに出力するステップと、
を備え、
前記生成するステップにおいて、
前記検知した駆動量に応じて生成される第一の同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積の開始を指示する第一のトリガー信号を生成し、
前記第一の同期信号の次に生成される第二の同期信号に依らずに、前記第一の同期信号からの経過時間が所定時間に達したことに基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積の終了を指示する第二のトリガー信号を生成し、
前記イメージセンサは、前記第一のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を開始し、前記第二のトリガー信号に応じて電荷の蓄積を終了し、
前記検知するステップでは、前記第一の方向に一定距離の駆動が行われた場合に検知される第一のパルスをカウントすることで前記駆動量を検知し、
前記第一のトリガー信号は、前記第一のパルスが１ラインに相当するカウント数に達するごとに生成される第二のパルスを逓倍した読取同期信号に同期して生成されることを特徴とする画像読取装置の制御方法。
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像読取装置の各手段としてコンピュータを動作させるためのプログラム。
イメージセンサ及び光源を搭載したキャリッジと原稿との第一の方向における相対的な位置がモータによって制御されることによって前記原稿の画像をラインごとに読み取る画像読取装置の制御方法であって、
前記モータによる前記第一の方向の駆動量を検知するステップと、
前記検知した駆動量に応じて生成される第一の同期信号に基づいて、前記イメージセンサにおける電荷の蓄積開始を指示する第一のトリガー信号を生成して前記イメージセンサに出力するステップと、
前記第一のトリガー信号に同期して、前記イメージセンサにおいて蓄積されている電荷をリセットして前記イメージセンサにおいて電荷の蓄積を開始し、かつ、前記イメージセンサの記憶メモリに記憶されている前周期の画像信号を取り出すステップと、
前記第一の同期信号の次に生成される第二の同期信号に依らずに、前記第一の同期信号からの経過時間が所定時間に達したことに基づいて、前記イメージセンサにおいて蓄積されている前記電荷の蓄積終了を指示する第二のトリガー信号を生成して前記イメージセンサに出力するステップと、
前記第二のトリガー信号に同期して、前記第一のトリガー信号と前記第二のトリガー信号との間に前記イメージセンサにおいて蓄積された電荷を変換した画像信号を前記イメージセンサの記憶メモリに読み出すステップと、
を備えることを特徴とする画像読取装置の制御方法。