JPH1093787A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光電変換素子の位置ずれが生じているかどう
かを、人間による確認作業を要せずに検出し、また、上
記位置ずれの程度を定量的に検出し、さらに、画像形成
した場合の画像ずれを防止する画像読み取り装置を提供
する。 【解決手段】 複数の光電変換素子を配列させたイメー
ジセンサ１４に原稿画像を結像させるために必要な光学
要素の少なくとも一部を搭載したキャリッジ５を移動さ
せ、前記原稿画像をライン単位で読み取って、画像デー
タを出力する画像読み取り装置１において、前記キャリ
ッジと対向して設けられた部材の前記キャリッジと対向
した面に前記キャリッジの移動方向と直行する方向に一
様濃度で形成した基準線の画像を、前記イメージセンサ
に結像させ、前記イメージセンサの出力に基づいて、前
記光電変換素子が前記基準線に沿って配列されているか
否かを検出することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナ、複写
機、ファクシミリ等の画像読み取り装置に係り、詳しく
は、複数の光電変換素子を配列させたイメージセンサに
原稿画像を結像させるために必要な光学要素の少なくと
も一部を搭載したキャリッジを移動させ、前記原稿画像
をライン単位で読み取って、画像データを出力する画像
読み取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の光電変換素子（例えば、Ｃ
ＣＤ等）を主走査方向に列状に配列してイメージセンサ
を形成し、このイメージセンサで、上記光電変換素子の
配列方向と直行する副走査方向に原稿を走査して、原稿
画像をライン単位で読み取る画像読み取り装置が知られ
ている。この画像読み取り装置においては、上記イメー
ジセンサを画像読み取り装置に取り付ける際に生ずるイ
メージセンサの捻れや歪みによって、又は、複数の光電
変換素子を配列してイメージセンサを形成する際の各素
子の配列位置のばらつきによって、各光電変換素子が主
走査方向に一列に正しく配列していない、いわゆる「位
置ずれ」という事態が生ずることがあった。

【０００３】この光電変換素子の位置ずれが生じている
状態で、画像読み取り装置から出力される画像データに
基づいて画像を形成すると、画像ずれという不具合が発
生する。特に、カラー画像を形成する場合には、上記画
像ずれは色ずれという不具合となって現れる。

【０００４】従って、従来は、画像読み取り装置からの
画像データに基づいて形成された画像を、人間が観察
し、画像ずれが生じている場合には、イメージセンサの
取り付け位置の調整と、画像形成をしての画像ずれ解消
度合いの確認という作業を画像ずれが目立たなくなるま
で繰り返し行って、光電変換素子の位置ずれをより小さ
なものとするようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像ず
れが生じているのかどうかの確認は、手間がかかるばか
りでなく、人間の感覚に頼るものであるため、画像ずれ
の発生を正確に確認することが困難な場合もあった。ま
た、画像ずれの原因が、光電変換素子の位置ずれによる
ものであるのか、その他の原因によるものであるのかを
確認することも困難であった。さらに、画像ずれが生じ
ていることが確認できた場合であっても、光電変換素子
がどの程度位置ずれを生じさせているのかを定量的に求
めることはできなかった。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その第１の目的は、光電変換素子の位置ずれが
生じているかどうかを、人間による確認作業を要せずに
検出することが可能な画像読み取り装置を提供すること
である。また、第２の目的は、各光電変換素子の位置ず
れの程度を定量的に検出することが可能な画像読み取り
装置を提供することである。さらに第３の目的は、人間
によるイメージセンサの取り付け位置の調整作業等を要
せずに、画像読み取り装置からの画像データに基づいて
画像形成した場合の画像ずれを防止することが可能な画
像読み取り装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１の画像読み取り装置は、複数の光電変換
素子を配列させたイメージセンサに原稿画像を結像させ
るために必要な光学要素の少なくとも一部を搭載したキ
ャリッジを移動させ、前記原稿画像をライン単位で読み
取って、画像データを出力する画像読み取り装置におい
て、前記キャリッジと対向して設けられた部材の前記キ
ャリッジと対向した面に前記キャリッジの移動方向と直
行する方向に一様濃度で形成した基準線の画像を、前記
イメージセンサに結像させ、前記イメージセンサの出力
に基づいて、前記光電変換素子が前記基準線に沿って配
列されているか否かを検出することを特徴とするもので
ある。

【０００８】請求項１の画像読み取り装置においては、
イメージセンサの複数の光電変換素子が、一様濃度の基
準線に沿って一列に配列されていれば、各光電変換素子
の出力値は一様な値を示すことになり、光電変換素子が
基準線に沿って配列していない場合には、各光電変換素
子の出力値は一様なものではなくなる。これより、上記
基準線をイメージセンサに結像させたときのイメージセ
ンサの出力に基づいて、各光電変換素子の出力値が一様
か否かを検出することによって、各光電変換素子が基準
線に沿って一列に配列されているか否かを検出する。

【０００９】請求項２の画像読み取り装置は、請求項１
の画像読み取り装置において、前記イメージセンサの出
力を記憶する第１記憶手段を設け、該第１記憶手段に記
憶された前記イメージセンサの出力に基づいて、前記複
数の光電変換素子が前記基準線に沿って配列されている
か否かを検出することを特徴とするものである。

【００１０】請求項２の画像読み取り装置においては、
前記基準線を読み取って得たイメージセンサの出力を第
１記憶手段に記憶する。そして、記憶したイメージセン
サの出力に基づいて前記複数の光電変換素子が前記基準
線に沿って配列されているか否かを検出する。

【００１１】請求項３の画像読み取り装置は、請求項１
又は２の画像読み取り装置において、前記キャリッジ
を、１画素幅未満の微小距離単位で上記基準線と直行す
る方向に順次移動させ、該移動の度に光電変換素子の出
力値を検出し、前記各光電変換素子の出力値が前記基準
線を結像したときに得られるべき値となるたびに、その
ときの前記キャリッジの移動量を第２記憶手段に順次記
憶することを特徴とするものである。

【００１２】請求項３の画像読み取り装置においては、
前記キャリッジを、１画素幅未満の微小距離単位で上記
基準線と直行する方向に順次移動させ、該移動の度に光
電変換素子の出力値を検出し、前記各光電変換素子の出
力値が前記基準線を結像したときに得られるべき値とな
るたびに、そのときの前記キャリッジの移動量を第２記
憶手段に順次記憶する。こうして、各光電変換素子の出
力値が基準線を結像したときに得られるべき値となった
ときのキャリッジの移動量を、全ての光電変換素子につ
いて、第２記憶手段に記憶する。この移動量がそれぞれ
の光電変換素子の位置ずれの量に対応する。

【００１３】請求項４の画像読み取り装置は、請求項３
の画像読み取り装置において、前記第２記憶手段に記憶
された各光電変換素子に対応した前記キャリッジの移動
量に基づいて、前記画像データを演算により補正する補
正手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１４】請求項４の画像読み取り装置においては、
記憶手段に記憶された各光電変換素子に対応したキャリ
ッジの移動量、即ち、各光電変換素子の位置ずれ量に基
づいて、演算によって上記各光電変換素子の位置ずれ量
を相殺するように前記画像データを補正する。

【００１５】請求項５の画像読み取り装置は、請求項４
の画像読み取り装置において、前記補正手段は３次関数
コンボリューション法によって画像データを補正するこ
とを特徴とするものである。

【００１６】請求項５の画像読み取り装置においては、
演算のために必要なメモリ容量が他の補正方法に比較し
て少ない３次関数コンボリューション法によって画像デ
ータを補正する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像読み取り装置
としてのスキャナに適用した第１の実施形態について、
図１及び図２を参照して説明する。図１は、第１の実施
形態にかかかるスキャナ１の概略ブロック図であり、図
２は、図１における符号Ｂ部の部分拡大図である。

【００１８】図１において、符号２は、原稿を載置する
ためのコンタクトガラスであり、符号３は、上記コンタ
クトガラスを保持するための保持部材である。この保持
部材３は、画像読み取り装置の筺体の上部を構成してい
る。符号５は、光電変換素子であるＣＣＤをＣＣＤ基板
状に配列したイメージセンサとしてのＣＣＤセンサ１４
及び露光ランプ１５等の光学要素が搭載された移動体と
してのキャリッジである。このキャリッジ５が、図１中
矢印Ｃで示した副走査方向に移動することによって、上
記コンタクトガラス２に、画像面を図中下向きにして載
置された原稿の画像を走査する。

【００１９】上記キャリッジ５の副走査方向への移動
は、キャリッジ５にその一部が固定されたワイヤ４が、
キャリッジ駆動モータ６の回転に連動して動くことによ
って行われる。上記キャリッジ駆動モータ６は、パルス
モータであり、モータドライバ１３から出力されるパル
ス列によって、その回転角度が決定される。上記モータ
ドライバ１３は、制御装置であるＣＰＵ１２からの指令
信号に基づき、上記キャリッジ駆動モータ５に出力する
上記所定のパルス列を作成する。

【００２０】上記ＣＰＵ１２は、モータドライバ１３の
みならず、図中符号１０のタイミングジェネレータにも
信号を出力する。上記タイミングジェネレータ１０は、
かからＣＰＵ１２からの信号を受けて、ＣＣＤドライバ
８にＣＣＤ駆動タイミング信号を与える回路である。こ
のＣＣＤ駆動タイミング信号を受け、上記ＣＣＤドライ
バ８はＣＣＤセンサ１４を電気的に駆動する。

【００２１】このようにして、ＣＣＤセンサ１４が駆動
されることによりコンタクトガラス２上に載置された原
稿の画像が読み取られて電気信号に変換される。上記Ｃ
ＣＤセンサ１４から出力される電気信号は、アナログの
電気信号である。このアナログの電気信号は、Ａ／Ｄコ
ンバータ（アナログ・デジタル・変換器）７によって、
デジタルの電気信号に変換され、シェーディング補正回
路９に入力される。

【００２２】シェーディング補正回路７は、シェーディ
ング補正、即ち、各ＣＣＤの感度ムラの補正をするため
の回路であり、Ａ／Ｄコンバータ７からのデジタル電気
信号にかかる補正を施し、画像データとして出力する。
上記シェーディング補正は、白画像を全てのＣＣＤに読
み込ませることによって行うの通例である。そのため、
本実施形態におけるスキャナ１では、上記キャリッジ５
のホームポジション（図１符号Ａ）近傍において上記キ
ャリッジと対向した位置に存在することになる上記保持
部材３の上記キャリッジと対向する面に、白色の画像パ
ターンが形成されいる。そして、シェーディング補正を
行う場合は、この白色の画像パターンを読み込むことに
よって行う。

【００２３】本実施形態におけるスキャナ１は、上記シ
ェーディング補正回路９から出力される画像データを１
ライン分記憶できる第１の記憶手段としての第１ライン
メモリを備えている。この第１ラインメモリ１１は、上
記保持部材３のキャリッジに対向する面に描かれた後述
する基準線１８の画像を読み取って、各ＣＣＤの位置ず
れを検出する場合に使用されるものである。

【００２４】上記基準線１８について、図３に基づき説
明する。図３は、スキャナ１を分解した場合の斜視図で
あり、保持部材３のキャリッジ５に対向する面を表示す
るために、上記保持部材３及びコンタクトガラス２部分
を上方に開放したように表記している。上記保持部材３
及びコンタクトガラス２は、実際には、図１及び図２に
示したように、キャリッジ上面と平行に設けられている
ものである。図３に示すように、上記基準線１８は、キ
ャリッジ５のホームポジション付近であって、保持部材
３のキャリッジ５に対向する面に設けられている。そし
て、上記基準線１８は、主走査方向に正確に直線となる
ように描かれている。また、上記基準線１８は、高濃度
となるよう黒色（黒べた）で形成されている。尚、図３
においては、前述した図１及び図２と同一の構成部分に
ついて同一の符号を付している。

【００２５】以上のような構成を有するスキャナ１にお
いて行われる、上記基準線１８を用いた各ＣＣＤの位置
ずれの検出動作について説明する。まず、上記基準線１
８をＣＣＤセンサ１４で読み取るべく、ＣＣＤセンサ１
３が基準線１８の真下にくるよう、予め定められた基準
位置にキャリッジ５を移動させる。この移動は、ＣＰＵ
１２の制御によって行われる。

【００２６】上記キャリッジ５の上記移動が完了する
と、ＣＰＵ１２からタイミングジェネレータ１０に対し
て、読み取り開始信号を入力する。かかる読み取り開始
信号が入力されたタイミングジェネレータ１０は、上記
読み取り信号が入力された直後のライン同期信号に同期
してＣＣＤ駆動タイミング信号をＣＣＤドライバ８に出
力する。これによって、ＣＣＤセンサ１４は、真上にあ
る画像の読み取りを開始する。

【００２７】一方、ＣＰＵ１２は、上記読み取り信号の
出力と同時に、モータドライバ１３に対して上記指令信
号であるモータ駆動タイミング信号を出力する。モータ
ドライバ１３は、上記モータ駆動タイミング信号に基づ
いて、キャリッジ５が副走査方向において例えば１画素
幅（１ライン幅）の１／８程度の微小距離単位で移動す
るよう、モータ６の回転角度を決定するパルス列をキャ
リッジ駆動モータ６に出力する。

【００２８】ここで、上記ＣＣＤ駆動タイミング信号
は、ＣＣＤの光量蓄積時間を一定にするためにタイミン
グジェネレータから出力されるものであり、上述のよう
に、キャリッジを１画素幅の１／８単位で副走査方向に
移動させる場合には、ＣＣＤから１／８ラインごとのア
ナログ電気信号が出力されるようになる。このアナログ
電気信号は、前述のようにＡ／Ｄコンバータ７に入力さ
れてデジタル電気信号に変換される。

【００２９】上記ＣＣＤによるアナログ電気信号の出力
が、１画素幅の１／８間隔である場合には、ライン同期
信号の時間間隔よりも短いため、ＣＣＤは次のモータ駆
動タイミング信号が出力されるまで同一の画像を読み取
ることになる。従って、上記Ａ／Ｄコンバータ７も、Ｃ
ＰＵ１２からモータ駆動タイミング信号が出力され、次
のモータ駆動タイミング信号が出力された直後のＣＣＤ
駆動タイミング信号が出力されるまで、同一のデジタル
電気信号を出力することになる。

【００３０】上記ＣＰＵ１２は、モータ駆動タイミング
信号をモータドライバ１３に出力する一方で、この出力
と同時に、第１ラインメモリ１１に対して、ライトイネ
ーブル信号を出力する。これによって、Ａ／Ｄコンバー
タ７から出力されて上述のシェーディング補正の完了し
た画像データを第１ラインメモリ１１に記憶する。

【００３１】上記画像データの記憶が完了すると、ＣＰ
Ｕ１２は、第１ラインメモリ１１に対するライトイネー
ブル信号の出力を停止する。その後、ＣＰＵ１２は、第
１ラインメモリ１１に対してリードイネーブル信号を出
力し、第１ラインメモリに記憶されている画像データを
１画素分ごとに読み出す。この１画素分ごとの画像デー
タは、各ＣＣＤの出力値を示す画像データである。ＣＰ
Ｕ１２は、読み出した画像データに基づいて、上記第１
ラインメモリに記憶されている全ての画像データが同一
か否かを判定する。

【００３２】具体的に、図４及図５に基づき、基準線１
８を読み込んだときの第１ラインメモリ１１に記憶され
た画像データとＣＣＤの位置関係とにつき説明する。図
４は、基準線１８と各ＣＣＤ１９（黒丸部）との位置関
係を説明するための概念図であり、図５は、基準線とＣ
ＣＤ１９との位置関係が、図４に示した位置関係にある
場合の、第１ラインメモリ１１に記憶されている画像デ
ータを説明するための概念図である。

【００３３】前述のように、基準線１８を読み取る際に
は、ＣＰＵ１２の制御により、ＣＣＤセンサ１４が基準
線１８の真下にくるように、予め定められている基準位
置にキャリッジ５を移動させる。ところが、ＣＣＤセン
サ１４をスキャナ１へ取り付ける際に、図６に示すよう
な歪みや捻れのある状態で取り付けてしまうと、ＣＣＤ
センサ１４の各ＣＣＤ１９に位置ずれが生じてしまい、
この結果、基準線１８と各ＣＣＤ１９の位置との関係
は、図４（ａ）に例示したような状態となる。そして、
基準線１８と各ＣＣＤの位置とが図４（ａ）に示す関係
にある状態で基準線１８の画像を読み取ると、第１ライ
ンメモリ１１には、図５（Ａ）に示すような画像データ
が記憶される。図５（Ａ）に示す画像データは、第１ラ
インメモリのアドレス０から順番に、図４（ａ）の図面
に向かって左から順に並ぶ各ＣＣＤ１９の出力値を示す
ものである。

【００３４】また、図５においては、第１ラインメモリ
１１の各アドレスに記憶されている各ＣＣＤの出力値で
ある画像データの濃度値を、黒四角の大きさで表現して
いる。即ち、黒四角が大きいところは濃度値が大きく
（例えば、図５（Ａ）符号イ）、黒四角が小さいところ
は濃度値が小さい（例えば、図５（Ａ）符号ロ）。尚、
実際に第１ラインメモリ１１に記憶されているデジタル
データは、読み取る画像濃度が大きいと、反射率が小さ
くなるため比較的大きな小さな値となり、画像濃度が小
さいと、反射率が大きいため、比較的大きな値となる。 （以下、余白）

【００３５】図４（ａ）において、符号で示した部分
は、いずれも基準線１８の真下にＣＣＤ１９が位置して
いる部分であり、これに対応した画像データは、図５
（Ａ）の符号で示したものとなる。これに対して、上
記図４（ａ）符号以外の、基準線１８の真下に位置し
ないＣＣＤ１９に対応した画像データは、基準線１８か
らのずれ量によって、その濃度値が段階的に小さくなっ
ている。

【００３６】以上から明らかなように、ＣＣＤセンサ１
４の各ＣＣＤ１９が、もし、基準線１８に沿って、主走
査方向に正確に配列しているのであれば、各ＣＣＤ１９
に対応して第１ラインメモリ１１に記憶されている画像
データは、全て同一の濃度値を持った同一の画像データ
となる。

【００３７】かかる特性に基づき、ＣＰＵ１２は、第１
ラインメモリ１１から各ＣＣＤに対応した画像データを
順次読み出し、記憶されている画像データが全て同一か
否かを判定する。この判定の結果、全ての画像データが
同一であれば、各ＣＣＤ１９は、主走査方向に正確に配
列していることになるし、異なっていれば、位置ずれを
生じていることになる。

【００３８】尚、上記ＣＰＵ１２による上記判定の結果
を、スキャナ１の操作部に設けられた表示装置（図示せ
ず）に表示し、使用者に、位置ずれが生じているか否か
を告知するようにしてもよい。

【００３９】次に、本発明を画像読み取り装置としての
スキャナに適用した第２の実施形態について説明する。
図７は、第２の実施形態にかかるスキャナ１の概略ブロ
ック図である。図７において、図１と同一の構成部分に
ついては、同一の符号を付している。図７に示すよう
に、第２の実施形態のスキャナ１は、第１の実施形態の
スキャナ１とそのほとんどにおいて共通する。第２の実
施形態にかかるスキャナ２が、第１の実施形態にかかる
スキャナ１と相違するのは、第１の実施形態にかかるス
キャナ１の構成に加えて、さらに第２の記憶手段として
の第２ラインメモリ１６と、画像データを補正する補正
手段としてのずれ補正回路１７とを有している点であ
る。

【００４０】上記第２ラインメモリ１６は、ＣＣＤセン
サ１４の各ＣＣＤの位置ずれ量を記憶するものであり、
上記ずれ補正回路１７は、第２ラインメモリに記憶され
た上記各ＣＣＤの位置ずれ量に基づいて、画像データを
補正するための回路である。

【００４１】まず、上記第２ラインメモリ１６に記憶さ
れた各ＣＣＤの位置ずれ量の検出動作について、上述の
説明で使用した図４及び図５を用いて説明する。第１の
実施形態で説明したように、第１ラインメモリ１１に記
憶される画像データは、各ＣＣＤの位置ずれの量によっ
て異なる。本実施形態においては、このような位置ずれ
量と画像データとの関係を利用して、各素子の位置ずれ
量を検出するのである。

【００４２】まず、基準線１８をＣＣＤセンサに結像さ
せた場合であって、基準線１８の真下にＣＣＤがあると
きに、当該ＣＣＤから出力されるべき画像データの値
（以下、「基準値」という。）を予め求めておく。この
求められた画像データの値は、ＣＰＵ１２内部のレジス
タ等に記憶しておくようにすれば良い。

【００４３】そして、上述した第１の実施形態のように
キャリッジ５を予め定められた基準位置に移動して基準
線１８を読み取る。前述したようにこのときの基準線１
８と各ＣＣＤ１９との関係は図４（ａ）に示すものとな
り、これに対応する第１ラインメモリ１１に記憶された
画像データは、図５（Ａ）に示したものとなる。

【００４４】図４（ａ）においては、符号で示した部
分の各ＣＣＤ１９が、基準線の真下に位置し、このＣＣ
Ｄに対応して第１ラインメモリに記憶されている画像デ
ータの値は、上記基準値となる（図５（ａ）符号）。
逆に、基準値と同一の画像データを有する第１ラインメ
モリのアドレスを検索し、該当するアドレスが存在する
場合は、そのアドレスに対応したＣＣＤは、基準線の真
下にあるということになる。

【００４５】こうして、まず、上記基準位置において、
基準線１８の真下にあるＣＣＤを検出することができ
る。そして、検出したＣＣＤに対応した、第１ラインメ
モリ１１のアドレス同じ第２ラインメモリ１６のアドレ
スに位置ずれ量として「０」を記憶する。

【００４６】次に、上記キャリッジ５を副走査方向に画
素幅の１／２の微小距離だけ移動する。このときの各Ｃ
ＣＤと基準線との位置関係は、図４（ｂ）に示すものと
なり、第１ラインメモリに記憶されている画像データ
は、図５（Ｂ）に示すものとなる。そして、上記第１ラ
インメモリ１１内の画像データを検索し、基準値と合致
するアドレスを検出する。図５（Ｂ）においては、符号
で示した部分が、該基準値の部分であり、従って、こ
の基準値が記憶されている第１ラインメモリ１１のアド
レスに対応したＣＣＤ（図４（ｂ）の符号部分）が、
キャリッジ５を基準位置から副走査方向に１／２画素幅
分だけ移動させたときに、基準線１の真下にあるもので
ある。こうして、上記図４（ｂ）の符号部分のＣＣＤ
が、基準位置から副走査方向に１／２画素幅分だけ、位
置ずれを生じていることが検出できる。このときの位置
ずれ量、即ち、キャリッジ５の移動量を、上記第１ライ
ンメモリ１１のアドレスに対応した第２ラインメモリ１
６のアドレスに記憶する。

【００４７】以上のようなキャリッジ５の移動、基準線
１８の読み取り、第１ラインメモリ１１に記憶された基
準値と同値の画像データの検索、第２ラインメモリ１６
への移動量の記憶という処理を、ＣＣＤの位置ずれ量の
最大の部分まで行う。そして、上記副走査方向への移動
が完了したら、上記基準位置から副走査方向と逆の方向
にキャリッジ５を順次移動して、同様の処理を行う。こ
れは、基準位置から副走査方向と逆の方向に位置ずれを
生じているＣＣＤもあるからである。

【００４８】こうして、第２ラインメモリ１６の全ての
アドレスに移動量（位置ずれ量）が記憶されるまで行
う。ここで、副走査方向へのキャリッジ５の移動で検出
した位置ずれ量は、正（＋）の符号とともに第２ライン
メモリ１６に記憶され、副走査方向と逆方向へのキャリ
ッジの移動で検出された位置ずれ量は、負（−）の符号
とともに、第２ラインメモリ１６に記憶される。これに
よって、第２ラインメモリ１６には、各ＣＣＤについ
て、上記基準位置からの位置ずれ量が記憶されることと
なる。

【００４９】上述の図４及び図５では、図４（ａ）〜
（ｃ）と図５（Ａ）〜（Ｃ）とが、副走査方向にキャリ
ッジを移動させた場合を示しており、図４（ｄ）〜
（ｅ）と図５（Ｄ）〜（Ｅ）とが、副走査方向と逆方向
にキャリッジを移動させた場合を示している。

【００５０】尚、第２の実施形態においては、１画素幅
の１／２の微小距離単位でキャリッジ５を副走査方向及
びこれと逆の方向に移動させて、各ＣＣＤの位置ずれ量
を検出しているが、第１の実施形態で説明したように、
画素幅の１／８の微小距離単位で移動させても良い。各
ＣＣＤの位置ずれ量をより正確に検出するには、上記キ
ャリッジ５を移動させる微小距離単位はできるだけ小さ
い方が良い。

【００５１】次に、本実施形態におけるずれ補正回路１
７について説明する。上記ずれ補正回路１７は、各ＣＣ
Ｄからの各画素ごとの画像データを副走査方向に±１画
素未満の範囲でずらし、再サンプリングすることによっ
て、ＣＣＤセンサ１４の捻れや、ＣＣＤセンサ１４をス
キャナ１に取りつける際に生ずる歪みなどによって生ず
る副走査方向における読み取り位置のずれを補正して、
補正後の画像データを出力する回路である。かかる補正
は、上記第２ラインメモリ１６に記憶された各ＣＣＤの
位置ずれ量に基づいて、演算により行う。

【００５２】本実施形態では、上記演算に、３次関数コ
ンボリューション法を用いている。この３次関数コンボ
リューション法は、図８（ａ）に示すように、注目点の
データｎ１、その先の点のデータｎ２、２つ先の点のデ
ータｎ３、及び、注目点の後の点のデータｎ０の４点の
データを用いて、点ｎ１と点ｎ２との間にある点（以
下、「再サンプリング点」という。）のデータｎ１’
を、図８（ｂ）に示す数式を用いて演算して求める方法
である。

【００５３】図８（ｂ）の数式において、Ｗ０、Ｗ１、
Ｗ２及びＷ３は、補正係数であって、上記再サンプリン
グ点の注目点からの位置ずれ量の精度を１／８画素、演
算誤差を±１画素とすれば、上記位置ずれ量と補正係数
との関係は、図９に示したものとなる。例えば、位置ず
れ量が１／８画素である場合には、補正係数Ｗ０は−６
／６４であり、Ｗ１は６２／６４であり、Ｗ２は９／６
４であり、Ｗ３は−１／６４である。このようにして、
再サンプリング点の注目点からの位置ずれ量がわかれ
ば、Ｗ０〜Ｗ３の各補正係数が定まり、これによって再
サンプリング点のデータｎ１’を求めることができる。

【００５４】そして、第２ラインメモリ１６に記憶され
ている各ＣＣＤの位置ずれ量を、上記注目点から再サン
プリング点までの位置ずれ量として置き換えることによ
って、各ＣＣＤの位置ずれ量に対応した補正係数を求め
ることができ、各ＣＣＤの位置の本来の画像データを得
ることができる。

【００５５】尚、上記図９においては、位置ずれ量の精
度が、１画素幅の１／８である場合を例示しているが、
位置ずれ量の精度、即ち、キャリッジ５を移動させる微
小距離単位は、前述のように１画素幅の１／２でも良い
し、１／４、１／１６、及び１／３２等であっても良
く、要求されるスキャナ１の精度に応じて、適宜決定す
れば良い。位置ずれ量の精度が細かくなればなるほど、
より精度良くＣＣＤの位置ずれを補正することが可能と
なる。

【００５６】ここでスキャナ１から出力される画像デー
タを用いて、記録媒体上に画像を形成する場合の、一般
的な画像データの流れを図１０に示す。スキャナ１から
出力された画像データは、画像処理装置１９に入力さ
れ、この画像処理回路１９で、変倍処理、色変換等の様
々な画像処理が行われ、画像形成手段であるプリンタ２
０に送られる。このプリンタ２では、上記画像処理装置
１９からの画像データに基づいて、例えば、電子写真法
のごとき周知の画像形成方法によって、記録紙等の記録
媒体上に画像を形成する。

【００５７】上述のようにして画像を形成する場合に、
本実施形態にかかるスキャナ１は、上述のように各ＣＣ
Ｄの位置ずれ量に応じて画像データを補正するので、補
正後の画像データに基づいて画像を形成した場合に画像
ずれのない画像を形成することができる。特に、カラー
画像を形成する場合には、色ずれの無い鮮明な画像を形
成することができる。また、スキャナ１にずれ補正回路
１７を設けているので、各スキャナ固有のＣＣＤセンサ
の位置ずれに対応して、適宜画像データを補正すること
ができる。

【００５８】尚、上述の第１及び第２の実施形態におい
ては、イメージセンサ自身をキャリッジ上に搭載してい
る画像読み取り手段について説明したが、本発明は、こ
れに限らず、イメージセンサを固定して、イメージセン
サを除いた露光ランプ及びミラー等の光学要素をキャリ
ッジ上に搭載し、これを移動させて、上記固定したイメ
ージセンサに画像を結像するようにした画像読み取り手
段にも適用できる。また、上述の実施形態では、画像読
み取り装置からの出力を記録媒体上への画像形成に利用
した場合について説明したが、上記画像読み取り装置の
出力をディスプレイ装置等の表示装置上での表示に利用
する場合であっても、本発明を適用できることはいうま
でもない。

【００５９】

【発明の効果】請求項１乃至５の画像読み取り装置によ
れば、基準線を読み取ったイメージセンサの出力に基づ
いて、複数の光電変換素子が上記基準線に沿って一列に
配列されているか否かを検出することによって、光電変
換素子の位置ずれが生じているか否かを検出する。よっ
て、光電変換素子の位置ずれが生じているか否かを、人
間による確認作業を要することなく検出することが可能
となるという優れた効果を有する。

【００６０】特に、請求項２の画像読み取り装置によれ
ば、基準線を読み取って得たイメージセンサの出力を第
１記憶手段に記憶して、その記憶したイメージセンサの
出力に基づいて、前記複数の光電変換素子が前記基準線
に沿って配列されているか否かを検出するので、イメー
ジセンサの出力に要する時間よりも、上記検出に要する
時間の方が長い場合であっても、確実に上記検出を行う
ことが可能となるという優れた効果を有する。

【００６１】また、特に、請求項３の画像読み取り装置
によれば、キャリッジの移動の度に光電変換素子の出力
値を検出し、前記各光電変換素子の出力値が前記基準線
を結像したときに得られるべき値となるたびに、そのと
きの前記キャリッジの移動量を第２記憶手段に順次記憶
する。こうして、各光電変換素子の出力値が基準線を結
像したときに得られるべき値となったときの、光電変換
素子の位置ずれの量に対応したキャリッジの移動量を、
全ての光電変換素子について、第２記憶手段に記憶する
ので、各光電変換素子の位置ずれの程度を定量的に検出
することが可能となるという優れた効果を有する。

【００６２】また、特に、請求項４の画像読み取り装置
によれば、記憶手段に記憶された各光電変換素子の移動
位置、即ち、位置ずれ量に基づいて、演算によって上記
各光電変換素子の位置ずれ量を相殺するように前記画像
データを補正するので、人間によるイメージセンサの取
り付け位置の調整作業等を要せずに、画像読み取り装置
からの画像データに基づいて画像形成した場合の画像ず
れを防止することが可能となるという優れた効果を有す
る。

【００６３】また、特に、請求項５の画像読み取り装置
においては、演算のために必要なメモリ容量が他の補正
方法に比較して少ない３次関数コンボリューション法に
よって画像データを補正するので、補正手段のコストを
低くすることができ、ひいては、画像読み取り装置のコ
ストを低くすることができるという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態にかかるスキャナの概略ブロッ
ク図。

【図２】図１における符号Ｂ部の部分拡大図。

【図３】スキャナの分解斜視図。

【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）
は、基準線と各ＣＣＤとの位置関係を説明するための概
念図。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）
は、基準線とＣＣＤとの位置関係が図４に示した位置関
係にある場合の、第１ラインメモリに記憶されている画
像データを説明するための概念図。

【図６】ＣＣＤセンサの捻れ又は歪みについて説明する
ための説明図。

【図７】第２の実施形態にかかるスキャナの概略ブロッ
ク図。

【図８】（ａ）及び（ｂ）は、３次関数コンボリューシ
ョン法の説明図。

【図９】ＣＣＤの位置ずれ量とずれ補正回路における補
正係数との関係を示す図。

【図１０】スキャナから出力された画像データの流れを
説明するための説明図。

【符号の説明】

１ スキャナ ２ コンタクトガラス ３ 筺体 ４ ワイヤ ５ キャリッジ ６ キャリッジ駆動モータ ７ Ａ／Ｄコンバータ ８ ＣＣＤドライバ ９ シェーディング補正回路 １０ タイミングジェネレータ １１ 第１ラインメモリ １２ ＣＰＵ １３ モータドライバ １４ ＣＣＤセンサ １５ 露光ランプ １６ 第２ラインメモリ １７ ずれ補正回路 １８ 基準線 １９ 画像処理装置 ２０ プリンタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の光電変換素子を配列させたイメージ
   センサに原稿画像を結像させるために必要な光学要素の
   少なくとも一部を搭載したキャリッジを移動させ、前記
   原稿画像をライン単位で読み取って、画像データを出力
   する画像読み取り装置において、 前記キャリッジと対向して設けられた部材の前記キャリ
   ッジと対向した面に前記キャリッジの移動方向と直行す
   る方向に一様濃度で形成した基準線の画像を、前記イメ
   ージセンサに結像させ、前記イメージセンサの出力に基
   づいて、前記光電変換素子が前記基準線に沿って配列さ
   れているか否かを検出することを特徴とする画像読み取
   り装置。
2. 【請求項２】請求項１の画像読み取り装置において、 前記イメージセンサの出力を記憶する第１記憶手段を設
   け、 該第１記憶手段に記憶された前記イメージセンサの出力
   に基づいて、前記複数の光電変換素子が前記基準線に沿
   って配列されているか否かを検出することを特徴とする
   画像読み取り装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２の画像読み取り装置におい
   て、 前記キャリッジを、１画素幅未満の微小距離単位で上記
   基準線と直行する方向に順次移動させ、該移動の度に光
   電変換素子の出力値を検出し、前記各光電変換素子の出
   力値が前記基準線を結像したときに得られるべき値とな
   るたびに、そのときの前記キャリッジの移動量を第２記
   憶手段に順次記憶することを特徴とする画像読み取り装
   置。
4. 【請求項４】請求項３の画像読み取り装置において、 前記第２記憶手段に記憶された各光電変換素子に対応し
   た前記キャリッジの移動量に基づいて、前記画像データ
   を演算により補正する補正手段を設けたことを特徴とす
   る画像読み取り装置。
5. 【請求項５】請求項４の画像読み取り装置において、 前記補正手段は、３次関数コンボリューション法によっ
   て画像データを補正することを特徴とする画像読み取り
   装置。