JP7094723B2

JP7094723B2 - 画像読取装置

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Inventors: 太輔赤木
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Description

本発明は、原稿に形成された画像（以下、「原稿画像」という。）を読み取る画像読取装置に関する。

画像読取装置は、光源から原稿に光を照射し、その反射光をイメージセンサで読み取ることで原稿画像を読み取ることができる。原稿は、例えば、画像読取装置の原稿台ガラスに読取対象面を下向きにして載置される。この場合、画像読取装置は、原稿台ガラスの下部を光源が一方向に沿ってスキャンすることで、原稿画像を読み取る。画像読取装置は、原稿を搬送するＡＤＦ（Auto Document Feeder）を用いて、搬送中の原稿から原稿画像を読み取ることもできる。

画像読取装置が有するイメージセンサは、原稿の幅方向に複数の受光素子を有する。受光素子は、感度にバラツキがある。感度のバラツキを補正しないまま原稿画像を読み取る場合、読み取った画像にざらつきが生じたり、色味が変わることがある。画像読取装置は、このような受光素子のバラツキによる読取画像の画質の低下に対応するために、シェーディング補正を行う。シェーディング補正は、原稿の読取位置とは異なる位置に設けられた色の基準となる白基準板を、原稿の読み取り前に読み取り、その読取結果に応じて各受光素子の感度のバラツキを補正する技術である。

シェーディング補正には、光源を点灯させないで白基準板を読み取って行う黒シェーディングと、光源を点灯させて白基準板を読み取って行う白シェーディングと、がある。黒シェーディングは、受光素子が光を受光しないで行われるシェーディング補正である。黒シェーディングは、主に、イメージセンサの各受光素子の暗時出力（以下、「ダークレベル」という。）のバラツキを補正する。白シェーディングは、受光素子のバラツキに加え、光源の光量分布特性を補正する。また、受光素子に反射光を導くレンズやミラー等の光学部品がある場合、白シェーディングは、光学部品の反射率のムラ等も補正する。一般的に、黒シェーディングにより受光素子のダークレベルが補正された後に、白シェーディングが行われる。

イメージセンサの各受光素子は、ダークレベルや感度が温度により変化する。このような温度特性は、受光素子毎に個体差がある場合がある。そのために、シェーディング補正のタイミングと原稿読取のタイミングとでイメージセンサの温度が異なる場合、受光素子は、シェーディング補正により感度のバラツキを補正しても、原稿読取時に感度のバラツキが顕在化することがある。この場合、読み取った画像の画質が低下する恐れがある。特許文献１は、イメージセンサの出力レベルを検出し、検出した出力レベルに応じて該イメージセンサの消費電力を可変とする画像読取装置を開示する。この画像読取装置は、イメージセンサの消費電力を可変とすることで、イメージセンサの温度を安定化して画質の劣化を抑制する。

特開平１０－２５７２０９号公報

近年のイメージセンサは、読取速度の高速化が著しい。そのためにリアルタイムでイメージセンサの出力レベルを検出するためには、規模の大きい回路を必要とする。これは、装置の大型化及び高コスト化の原因となる。出力レベルを検出するための回路を必要とせず、温度の変化に対応してシェーディング補正を行う画像読取装置が求められている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、温度変動による読み取った画像の画質劣化を抑制する画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明の画像読取装置は、原稿に光を照射する光源と、複数の受光素子と転送ラインと出力バッファを有し、前記原稿により反射された光を受光することによって該複数の受光素子に蓄積された電荷を、前記転送ラインを介して、順次、前記出力バッファに転送するイメージセンサと、シェーディング補正を行うための基準部材と、前記基準部材を前記イメージセンサで読み取った結果から得られるシェーディングデータにより、前記原稿を前記イメージセンサにより読み取って得られる原稿画像を表す画像信号に対して前記シェーディング補正を行うシェーディング手段と、前記出力バッファの出力電流を切り替える電流切替手段と、前記光源及び前記イメージセンサの動作を制御して、前記基準部材及び前記原稿の原稿画像を読み取らせる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記電流切替手段により、前記出力バッファの出力電流を第１出力電流に制御した後に、前記イメージセンサを前記第１出力電流より低い第２出力電流に制御し、前記出力バッファの出力電流が前記第２出力電流で駆動する前記イメージセンサに前記基準部材を読み取らせることを特徴とする。

本発明によれば、温度変動による読み取った画像の画質劣化を抑制することが可能となる。

画像読取装置の構成図。画像読取装置の内部構成図。コントローラの説明図。イメージセンサの説明図。黒シェーディングの説明図。白シェーディングの説明図。画像読取処理を表すフローチャート。画像読取処理を表すフローチャート。イメージセンサの温度推移の説明図。

以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本実施形態の画像読取装置の構成図である。画像読取装置１は、装置本体１００及びカバー１０３を備える。カバー１０３は、装置本体１００に対して開閉自在に取り付けられる。図１は、装置本体１００に対してカバー１０３が開状態である。

装置本体１００は、読取対象となる原稿１０１が載置される原稿台ガラス１０２を備える。カバー１０３は、原稿台ガラス１０２を上部から覆うことができるように設けられる。カバー１０３は、一辺を中心に回動することで、原稿台ガラス１０２に対して開閉する。カバー１０３の原稿台ガラス１０２側の面には、カバー１０３が閉状態のときに原稿台ガラス１０２上に載置された原稿１０１を押圧するための、白色の押圧板１０４が設けられる。装置本体１００は、原稿台ガラス１０２と同じ面に流し読みガラス２０７を備える。原稿台ガラス１０２と流し読みガラス２０７との間のフレーム１０６の装置本体１００内部には、シェーディング補正に用いられる基準部材である白基準板が設けられる。

原稿台ガラス１０２下部の装置本体１００内部には、原稿画像を読み取るための読取部１０５が設けられる。読取部１０５は、略直方体の光学センサであり、長手方向を主走査方向として原稿１０１から原稿画像を読み取る。原稿台ガラス１０２に載置された原稿１０１を読み取る場合、読取部１０５は、光の照射を開始して、不図示のモータにより主走査方向に直交する副走査方向に移動しながら原稿１０１を読み取る。

カバー１０３は、原稿搬送部１０７を備える。原稿搬送部１０７は、カバー１０３が閉状態のときに原稿を流し読みガラス２０７上へ搬送する。読取部１０５は、原稿搬送部１０７により流し読みガラス２０７へ搬送された原稿を読み取る場合、流し読みガラス２０７の直下から移動せずに、搬送される原稿を読み取る。

図２は、画像読取装置１の内部構成図である。図２は、装置本体１００に対してカバー１０３が閉状態である。

原稿搬送部１０７は、原稿１０１が積載されるトレイ２０１、原稿１０１を搬送する搬送路２００、及び画像読取後に原稿１０１が排出される排紙トレイ２１５を備える。トレイ２０１は、複数枚の原稿１０１を積載することが可能である。搬送路２００は、ピックアップローラ２０２、分離ローラ２０３、２０４、前搬送ローラ２０５、リードローラ２０６、押さえローラ２１２、後搬送ローラ２１３、及び排紙ローラ２１４を備える。

ピックアップローラ２０２は、トレイ２０１に積載された原稿の最も上に載置される原稿１０１から順に、１枚ずつ搬送路２００に給紙する。ピックアップローラ２０２は、表面の摩擦力のみで給紙するために、原稿の摩擦係数によっては複数枚同時に給紙することがある。分離ローラ２０３、２０４は、複数枚が同時に給紙されることを防止するために、原稿を１枚ずつ分離する。例えば、分離ローラ２０３が原稿を搬送する方向に回転し、分離ローラ２０４が回転しないことで、原稿が１枚ずつ分離される。

分離ローラ２０３、２０４は、前搬送ローラ２０５へ、分離後の原稿１０１を搬送する。前搬送ローラ２０５は、一対のローラであり、原稿１０１をリードローラ２０６へ搬送する。リードローラ２０６は、一対のローラであり、原稿１０１を読取部１０５による読取位置Ａへ搬送する。読取位置Ａは、カバー１０３が閉状態のときに流し読みガラス２０７の上部に位置する。読取部１０５は、流し読みガラス２０７を介して、読取位置Ａを搬送される原稿１０１の原稿画像を読み取ることになる。原稿１０１の搬送方向で読取位置Ａの上流には、原稿１０１の搬送方向の先端を検知する原稿先端検知センサ２１１が設けられる。読取部１０５は、原稿先端検知センサ２１１が原稿１０１の先端を検知したタイミングから所定時間後に、原稿画像の読取を開始する。

押さえローラ２１２は、読取位置Ａに設けられる。原稿１０１は、搬送中に搬送路２００から浮くことがある。原稿１０１が読取位置Ａで搬送路２００から浮く場合、原稿１０１は、読取部１０５の焦点位置からズレてしまう。この場合、読み取られた原稿画像が暗くなってしまう。押さえローラ２１２は、このような原稿１０１の焦点位置からのズレを防止するために、読取位置Ａにおいて原稿１０１を搬送路２００に押さえつつける。

後搬送ローラ２１３は、一対のローラであり、読取位置Ａを通過した原稿１０１を排紙ローラ２１４へ搬送する。排紙ローラ２１４は、一対のローラであり、原稿１０１を排紙トレイ２１５へ排出する。排紙トレイ２１５には、読取後の原稿１０１が載置される。

装置本体１００の内部に設けられる読取部１０５は、光源となる発光部２０８、イメージセンサ２０９、光学部品群２１０を備える。発光部２０８は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を備え、原稿１０１に対して主走査方向にライン状の光を照射する。原稿１０１に照射された光は、反射されて光学部品群２１０によりイメージセンサ２０９に導かれる。イメージセンサ２０９は、主走査方向に複数の受光素子がライン状にならべられたラインセンサである。複数の受光素子は、主走査方向の各画素に対応する。光学部品群２１０により導かれた原稿１０１による反射光は、各受光素子の受光面に結像する。各受光素子は、受光した反射光に応じたアナログ値である電気信号を出力する。この電気信号は、例えば主走査方向の各画素の輝度値を表す。すべての受光素子の電気信号により、原稿画像の主走査方向の１ラインの輝度値が表される。イメージセンサ２０９は、電気信号に応じて原稿画像の１ラインを表す画像信号を出力する。このような読取処理は、原稿台ガラス１０２に載置された原稿１０１を読み取る場合も、読取位置Ａに搬送され原稿１０１を読み取る場合も同じであり、読取部１０５が副走査方向に移動するか否かが異なるのみである。読取部１０５は、読取処理を行わない場合に、ホームポジションに待機する。ホームポジションは、例えば流し読みガラス２０７（読取位置Ａ）の直下である。

上記の通り、装置本体１００の内部には、流し読みガラス２０７と原稿台ガラス１０２との間に、白基準板２１６が設けられる。白基準板２１６は、シェーディング補正に用いるシェーディングデータを取得する際の基準部材である

図３は、画像読取装置１の動作を制御するコントローラの説明図である。コントローラ３００は、例えば装置本体１００に内蔵される。コントローラ３００は、操作部３０１、スキャンモータ３０２、搬送モータ３０３、原稿先端検知センサ２１１、及び読取部１０５に接続される。

操作部３０１は、ユーザインタフェースであり、ユーザによる各種指示や設定入力を受け付ける。例えば操作部３０１は、ユーザの操作により原稿画像の読取開始指示をコントローラ３００に入力する。スキャンモータ３０２は、原稿台ガラス１０２に載置された原稿１０１の読み取りの際に、読取部１０５を副走査方向に移動させる駆動源である。搬送モータ３０３は、搬送路２００に設けられる各種ローラを回転駆動するための駆動源である。搬送モータ３０３は、ローラ毎に設けられて、個別に駆動制御できるように構成されても良い。原稿先端検知センサ２１１は、原稿先端の検知結果をコントローラ３００に入力する。

コントローラ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０４、不揮発性メモリ３０５、シェーディング部３０７、及び画像処理部３０８を備える。ＣＰＵ３０４は、不揮発性メモリ３０５に格納されるコンピュータプログラムを実行することで、画像読取装置１の動作を制御する。ＣＰＵ３０４は、例えば画像読取装置１の電源投入時に該コンピュータプログラムを実行する。

ＣＰＵ３０４は、操作部３０１から原稿画像の読取開始指示を取得することで、原稿画像の読み取りを開始する。原稿台ガラス１０２に載置された原稿１０１から原稿画像を読み取る場合、ＣＰＵ３０４は、スキャンモータ３０２により読取部１０５を副走査方向へ移動させながら、読取部１０５の読取動作を制御する。原稿搬送部１０７により搬送される原稿１０１から原稿画像を読み取る場合、ＣＰＵ３０４は、搬送モータ３０３を制御して、原稿搬送部１０７に原稿１０１を搬送させる。原稿先端検知センサ２１１は、搬送中の原稿１０１の先端を検知して、その検知結果をＣＰＵ３０４に通知する。ＣＰＵ３０４は、この通知を取得することで読取部１０５の読取動作の制御を開始する。

読取部１０５の読取動作を制御する場合、ＣＰＵ３０４は、発光部２０８を発光させ、イメージセンサ２０９に電気信号を出力させる。読取部１０５は、発光部２０８及びイメージセンサ２０９の他に、アナログデジタル（ＡＤ）変換部３０６を備える。ＡＤ変換部３０６は、イメージセンサ２０９から出力されるアナログの電気信号をデジタル信号に変換して、原稿画像を表す画像信号を生成する。画像信号は、シェーディング部３０７に入力される。

シェーディング部３０７は、発光部２０８の光量不均一性や、イメージセンサ２０９の各受光素子の感度バラツキ等を補正するシェーディング補正を行う。イメージセンサ２０９の受光素子は、例えば１個につき１画素が割り当てられる。この場合、シェーディング部３０７は、画素毎の感度のバラツキを補正することになる。画像処理部３０８は、シェーディング部３０７でシェーディング補正された画像信号に対して、ノイズ除去フィルタ等の画像処理を行い、原稿画像を表す画像データを生成する。画像データは、不図示の外部機器へ送信される。

図４は、イメージセンサ２０９の説明図である。イメージセンサ２０９は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光をそれぞれ検出する受光素子群４０１Ｒ、４０１Ｇ、４０１Ｂを備える。３色の受光素子群４０１Ｒ、４０１Ｇ、４０１Ｂを用いることで、イメージセンサ２０９は、原稿１０１に記録されたカラー画像の読み取りが可能である。本実施形態ではＲ、Ｇ、Ｂの各色の受光素子は、ライン状に７５００個設けられる。これによりイメージセンサ２０９は、７５００画素分の画像の読み取りが可能である。

各受光素子は、例えば、光を電荷に変換するフォトダイオードで構成されており、受光した光（反射光）の強度に応じた電荷を蓄積する。各色の受光素子群４０１Ｒ、４０１Ｇ、４０１Ｂに対応して、水平転送ライン４０２Ｒ、４０２Ｇ、４０２Ｂ及び出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂが設けられる。各色の受光素子は、それぞれ対応する水平転送ライン４０２Ｒ、４０２Ｇ、４０２Ｂに接続される。水平転送ライン４０２Ｒ、４０２Ｇ、４０２Ｂは、各受光素子に蓄積された電荷を、順次出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂへ転送する。

出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂは、受光素子毎に転送されてきた電荷を電圧に変換して、アナログの電気信号（Ｒ画素信号、Ｇ画素信号、Ｂ画素信号）としてＡＤ変換部３０６に転送する。これによりＡＤ変換部３０６は、原稿画像の主走査方向の各画素に対応する画素信号を取得する。出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂが、各色に対応して設けられるため、ＡＤ変換部３０６は、各色の１画素分の画素信号を同時に取得することができる。ＡＤ変換部３０６は、取得した画素信号から、上述した通り各色の画像信号を生成してコントローラ３００へ送信する。

本実施形態のイメージセンサ２０９は、電流切替部４０４を備える。電流切替部４０４は、ＣＰＵ３０４からの電流切替指示に応じて、各色の出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの出力電流を切り替える。なお、本実施形態では、電流切替部４０４は、出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの出力電流を一括で切り替える。出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの出力電流は、イメージセンサ２０９の消費電力に直結する。つまり電流切替部４０４は、イメージセンサ２０９の駆動制御及び消費電力制御を行うことになる。出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの出力電流が最大ときに、イメージセンサ２０９の消費電力は大きくなる。そのために、イメージセンサ２０９の発熱量が大きくなる。

（シェーディング処理）
シェーディング部３０７によるシェーディング処理について説明する。シェーディング部３０７は、以下に説明する２種類のシェーディング方法でシェーディング処理を行う。以下に説明する２種類のシェーディング方法では、シェーディング部３０７は、シェーディング補正時に画像信号に対して用いるシェーディングデータを生成する。

１つ目のシェーディング方法は、イメージセンサ２０９の各受光素子のダークレベルのバラツキを補正する黒シェーディングである。図５は、黒シェーディングの説明図である。説明を簡略化するために図５は１色分の画像信号について説明を行う。他の２色についても、同様に黒シェーディングが行われる。

シェーディング部３０７は、入力された画像信号を、主走査方向の各画素において、副走査方向に１６ライン分平均化する。平均化は、画像信号のランダムな変動を抑制するために行われる。なお、本実施形態では、画像信号の数値レベルを輝度レベルと表現する。各受光素子は、受光する光の強度が強いほど輝度レベルが大きくなる信号を出力する。なお、黒シェーディング時は、発光部２０８を消灯するために、画像信号は非常に小さい輝度レベルとなる。

黒シェーディングを実行する前の輝度レベルは、各受光素子のダークレベルのバラツキにより、均一にはならない。そこで、シェーディング部３０７は、各受光素子による各画素の平均化した輝度レベルと、予め設定されたダークターゲットレベルとを比較し、この差分をシェーディング部３０７内の図示しないメモリに保持する。シェーディング部３０７は、この動作を３色×画素数（７５００画素）に対して実行する。すなわち、黒シェーディングが完了すると、３色×７５００画素分のダークターゲットとの差分が得られる。
このダークターゲットとの差分値は、黒シェーディングにより得られるシェーディングデータであり、色毎に、ＤＲｎ、ＤＧｎ、ＤＢｎ（ｎは主走査方向の画素の位置）と表される。

２つ目は、イメージセンサ２０９の各受光素子の感度バラツキに加え、発光部２０８の光量分布特性や光学部品群２１０の反射率のムラ等を補正する白シェーディングである。図６は、白シェーディングの説明図である。説明を簡略化するために図６は１色分の画像信号について説明を行う。他の２色についても、同様に白シェーディングが行われる。

シェーディング部３０７は、入力された画像信号を、主走査方向の各画素において、副走査方向に１６ライン分平均化する。平均化は、光ショットノイズ等のランダムな変動を抑制するために行われる。

白シェーディングを実行する前の輝度レベルは、各受光素子の感度のバラツキや光量分布の不均一性等により、主走査方向の各画素で均一にはならない。シェーディング部３０７では各画素の平均化した輝度レベルと予め設定されたターゲットレベルとを比較し、ターゲットレベルに対する輝度レベルの比率をシェーディング部３０７内のメモリに保持する。シェーディング部３０７は、この動作を３色×画素数（７５００画素）に対して実行する。すなわち、白シェーディングが完了すると、３色×７５００画素分のターゲットに対する比率が得られる。
このターゲットとの比率は、白シェーディングにより得られるシェーディングデータであり、色毎に、ＷＲｎ、ＷＧｎ、ＷＢｎ（ｎは主走査方向の画素の位置）と表される。

シェーディング部３０７は、原稿の読み取り時に、入力された画像信号に対して以下の式に応じた処理を実行することで、各受光素子のバラツキを補正して、主走査方向の各画素の輝度レベルのバラツキを抑制する。シェーディング部３０７は、シェーディング後の画像信号（出力データ）を画像処理部３０８へ送信する。以下の式において、画像信号に含まれる主走査方向の各画素の画素信号をＰＲｎ、ＰＧｎ、ＰＢｎ（ｎは主走査方向の画素の位置）とする。
Ｒの出力データ＝（ＰＲｎ－ＤＲｎ）×（１／ＷＲｎ）
Ｇの出力データ＝（ＰＧｎ－ＤＧｎ）×（１／ＷＧｎ）
Ｂの出力データ＝（ＰＢｎ－ＤＢｎ）×（１／ＷＢｎ）

（画像読取処理）
図７は、以上のような構成の画像読取装置１による、原稿台ガラス１０２に載置された原稿１０１の画像読取処理を表すフローチャートである。この処理は、ユーザが原稿１０１を原稿台ガラス１０２に載置して操作部３０１により原稿画像の読取開始指示を入力することで開始される。

ＣＰＵ３０４は、読取開始指示を受け付けると、イメージセンサ２０９に対して出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流が最大となるように電流切替指示を送信する（Ｓ７０１）。イメージセンサ２０９は、電流切替指示に応じて電流切替部４０４により出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流を最大値になるように設定する。ＣＰＵ３０４は、イメージセンサ２０９の駆動を開始する（Ｓ７０２）。イメージセンサ２０９は、駆動開始直後に最も温度上昇が大きくなる。本実施形態では、出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流が最大に設定されているために、イメージセンサ２０９の消費電力が増大しており、温度が通常よりも早く上昇する。

ＣＰＵ３０４は、イメージセンサ２０９を駆動した状態で、読取部１０５をスキャンモータ３０２によりシェーディング用の白基準板２１６を読取可能な位置まで移動させる（Ｓ７０３）。ＣＰＵ３０４は、読取部１０５を白基準板２１６の読取可能な位置で停止させてから所定時間、ここでは２００ミリ秒待機する（Ｓ７０４）。読取部１０５は、停止後にしばらくの間、微小に振動する。読取部１０５は、２００ミリ秒の待機時間により、振動が減衰して安定した状態になる。
Ｓ７０１～Ｓ７０４の処理により、イメージセンサ２０９が最大電流で駆動開始してから２００ミリ秒以上の時間が経過しているために、イメージセンサ２０９は、温度が飽和状態に近づいている。

ＣＰＵ３０４は、Ｓ７０１で設定したイメージセンサ２０９の出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流を、最大値よりも低い通常時の値に変更する（Ｓ７０５）。出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流を最大値にしたままシェーディング補正及び画像読取を行うことも可能であるが、その場合、消費電力が増大する。そのために、シェーディング補正及び画像読取を行う前に、出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流を、通常の電流値に下げる。なお、出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流値を下げても、飽和した温度は急激に低下することはなく、ほぼ安定した状態のまま保たれる。

ＣＰＵ３０４は、出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流値を通常値に変更した後に、黒シェーディングを実行する（Ｓ７０６）。黒シェーディングの実行後に、ＣＰＵ３０４は、読取部１０５の発光部２０８を点灯させる（Ｓ７０７）。発光部２０８の点灯後に、ＣＰＵ３０４は、白シェーディングを実行する（Ｓ７０８）。シェーディングに引き続き、ＣＰＵ３０４は、スキャンモータ３０２により読取部１０５を副走査方向へ移動させながら、読取部１０５により原稿台ガラス１０２に載置された原稿１０１の原稿画像を読み取る（Ｓ７０９）。以上により画像読取装置１は、原稿台ガラス１０２に載置された原稿１０１の原稿画像の読取処理を終了する。

図８は、画像読取装置１による、トレイ２０１に載置された原稿１０１の画像読取処理を表すフローチャートである。この処理は、ユーザが原稿１０１をトレイ２０１に載置して操作部３０１により原稿画像の読取開始指示を入力することで開始される。

ＣＰＵ３０４は、図７の処理と同様に、イメージセンサ２０９の出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流値を最大として、読取部１０５をシェーディング用の白基準板２１６を読取可能な位置まで移動させる（Ｓ８０１～Ｓ８０３）。ＣＰＵ３０４は、読取部１０５を白基準板２１６の読取可能な位置で停止させてから所定時間（２００ミリ秒）待機した後に、出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流を最大値から、最大値よりも低い通常時の値に変更する（Ｓ８０４、Ｓ８０５）。

上記した通り、出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流を、最大値にしてシェーディング補正及び画像読取を行うことも可能であるが、その場合、消費電力が増大する。そのために、シェーディング補正及び画像読取を行う前に、出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流を、通常の電流値に下げる。特に、図８の処理では、トレイ２０１に載置された複数枚の原稿１０１から連続して原稿画像を読み取ることがある。この場合、読取処理を行う時間が長くなる。そのために、出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流を、通常の電流値に下げることによる消費電力の抑制効果が大きくなる。

ＣＰＵ３０４は、出力バッファ４０３Ｒ、４０３Ｇ、４０３Ｂの電流値を変更した後に、黒シェーディングを実行し、発光部２０８を点灯し、白シェーディングを実行する（Ｓ８０６、Ｓ８０７、Ｓ８０８）。シェーディング補正の終了後にＣＰＵ３０４は、スキャンモータ３０２により、読取部１０５を、読取位置Ａを搬送される原稿１０１の原稿画像を読取可能な位置（流し読み位置）に移動させる（Ｓ８０９）。ＣＰＵ３０４は、搬送モータ３０３により、原稿１０１をトレイ２０１から１枚ずつ搬送開始させる（Ｓ８１０）。

ＣＰＵ３０４は、原稿先端検知センサ２１１の検知結果により、原稿１０１が読取位置Ａに到達したか否かを判断する（Ｓ８１１）。ＣＰＵ３０４は、原稿先端検知センサ２１１から原稿１０１の先端を検知したことを表す検知結果を取得することで、原稿１０１が読取位置Ａに到達と判断する。原稿１０１が読取位置Ａに到達した場合（Ｓ８１１：Y）、ＣＰＵ３０４は、読取部１０５により、読取位置Ａを搬送中の原稿１０１の原稿画像を読み取る（Ｓ８１２）。

原稿画像の読取後にＣＰＵ３０４は、次の原稿１０１がトレイ２０１に有るか否かを判断する（Ｓ８１３）。トレイ２０１には、例えばトレイ２０１に載置される原稿の有無を検知するセンサが設けられる。ＣＰＵ３０４は、このセンサの検知結果により、次の原稿１０１がトレイ２０１に有るか否かを判断することができる。次の原稿１０１がトレイ２０１に有る場合（Ｓ８１３：Y）、ＣＰＵ３０４は、次の原稿１０１の読取動作を行う（Ｓ８１０～Ｓ８１２）。次の原稿１０１がトレイ２０１に無い場合（Ｓ８１３：N）、ＣＰＵ３０４は、トレイ２０１に載置された原稿１０１の原稿画像の読取処理を終了する。

図９は、図７及び図８で説明した画像読取処理におけるイメージセンサ２０９の温度推移の説明図である。

イメージセンサ２０９を最大電流で駆動した場合、起動直後の温度上昇が早いために、シェーディング処理を行う前にイメージセンサ２０９の温度が飽和する。上記の通り、画像読取処理の開始時に、イメージセンサ２０９は、最大電流で駆動され、その後通常の電流で駆動されてシェーディング処理及び画像読取処理に用いられる。そのために、シェーディング実行時と原稿読取時とでイメージセンサ２０９の温度がほぼ同等になり、イメージセンサ２０９の温度特性の影響を受けにくくなる。

図９の破線で示すように常に通常電流でイメージセンサ２０９を駆動する場合、シェーディング処理の開始までにイメージセンサ２０９の温度が飽和しないために、シェーディング実行時と原稿読取時とでイメージセンサ２０９の温度が異なる。そのために、イメージセンサ２０９の温度特性によりシェーディング時と原稿読取時とで各受光素子のダークレベルや感度が変化して、正確なシェーディング補正が行われない。これは画像劣化の原因となる。

本実施形態では、イメージセンサ２０９を最大電流で駆動することで温度を素早く安定させ、シェーディング実行時と原稿読取時とで、イメージセンサ２０９の温度差を小さくする。これにより、イメージセンサ２０９の温度特性の影響を抑制してシェーディング補正が可能となり、画像の劣化を低減することができる。

なお、本実施形態ではイメージセンサ２０９の出力バッファ４０３Ｒ、４０３ＢＧ、４０３Ｂの電流を最大電流としたが、通常の原稿読取時の電流よりも大きい電流であれば、最大電流に限らない。また、本実施形態では、出力バッファ４０３Ｒ、４０３ＢＧ、４０３Ｂの電流を切り替える構成としたが、イメージセンサ２０９の消費電力を増大できればよい。例えば、イメージセンサ２０９の受光素子の消費電流及びその他のイメージセンサ２０９内部のバッファの電流を切り替える構成でもよい。また、読取部１０５は、発光部２０８とイメージセンサ２０９とが一体に構成されていなくてもよい。すなわち、イメージセンサ２０９が装置本体１００内の所定の位置に固定され、発光部２０８がスキャンモータ３０２により移動可能に構成されてもよい。

Claims

原稿に光を照射する光源と、
複数の受光素子と転送ラインと出力バッファを有し、前記原稿により反射された光を受光することによって該複数の受光素子に蓄積された電荷を、前記転送ラインを介して、順次、前記出力バッファに転送するイメージセンサと、
シェーディング補正を行うための基準部材と、
前記基準部材を前記イメージセンサで読み取った結果から得られるシェーディングデータにより、前記原稿を前記イメージセンサにより読み取って得られる原稿画像を表す画像信号に対して前記シェーディング補正を行うシェーディング手段と、
前記出力バッファの出力電流を切り替える電流切替手段と、
前記光源及び前記イメージセンサの動作を制御して、前記基準部材及び前記原稿の原稿画像を読み取らせる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電流切替手段により、前記出力バッファの出力電流を第１出力電流に制御した後に、前記イメージセンサを前記第１出力電流より低い第２出力電流に制御し、前記出力バッファの出力電流が前記第２出力電流で駆動する前記イメージセンサに前記基準部材を読み取らせることを特徴とする、
画像読取装置。
前記制御手段は、前記電流切替手段により、前記イメージセンサを所定時間だけ前記第１出力電流に制御した後に前記第２出力電流に制御することを特徴とする、
請求項１記載の画像読取装置。
前記制御手段は、前記第２出力電流で駆動する前記イメージセンサに前記原稿の原稿画像を読み取らせることを特徴とする、
請求項１又は２記載の画像読取装置。
前記光源を有する読取手段と、
前記読取手段を移動させる移動手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、動作の開始時に前記電流切替手段により前記イメージセンサを前記第１出力電流に制御して、前記移動手段に前記読取手段を前記基準部材を読み取る位置に移動させた後に、前記電流切替手段に前記イメージセンサを前記第２出力電流に制御することを特徴とする、
請求項１～３のいずれか１項記載の画像読取装置。
前記第１出力電流の値は、前記出力バッファの出力電流の最大値であることを特徴とする、
請求項１～４のいずれか１項記載の画像読取装置。