(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光を受光する受光部及び前記被写体からの光を受光しないように遮光された遮光部を各々が有する複数のセンサチップが直線上に配置され、前記受光部から出力される有効信号と前記遮光部から出力されるＯＢ信号とを前記各センサチップに対応するチャネルごとに出力する撮像手段と、
前記受光部から出力される有効信号にシェーディング補正を施す補正手段と、前記遮光部から第１のＯＢ信号が出力された後に出力される第２のＯＢ信号と前記第１のＯＢ信号とを比較して第１の差分を前記チャネルごとに算出し、続いて前記チャネル間で前記第１の差分同士を比較して第２の差分を算出し、さらに前記第２の差分と所定値とを比較する動作を複数回繰り返し、所定回数連続して前記第２の差分が前記所定値を超えた場合に前記シェーディング補正に用いられるシェーディングデータを取得するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記制御手段は、隣接するセンサチップに対応するチャネル間で前記第１の差分同士を比較して前記第２の差分を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記被写体としての原稿と前記撮像手段とを相対的に移動させる移動手段を有し、前記移動手段により複数原稿と前記撮像手段とを相対的に移動させながら前記撮像手段により前記複数原稿を連続して読み取る場合に、ある原稿の読み取り終了後、その次の原稿の読み取りを開始する前までの間に前記第２のＯＢ信号をモニタすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
前記制御手段は、さらに読み取り開始信号に応じて前記シェーディング補正に用いられるシェーディングデータを取得するよう制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像読み取り装置と、前記画像読み取り装置から出力される信号を入力し信号処理を行なう信号処理手段を少なくとも有する画像読み取りシステム。
【請求項６】
被写体からの光を受光する受光部及び前記被写体からの光を受光しないように遮光された遮光部を各々が有する複数のセンサチップが直線上に配置され、前記受光部から出力される有効信号と前記遮光部から出力されるＯＢ信号とを前記各センサチップに対応するチャネルごとに出力する撮像手段を有する画像読み取り装置を用いた画像読み取り方法であって、
前記遮光部から第１のＯＢ信号が出力された後に出力される第２のＯＢ信号と前記第１のＯＢ信号とを比較して第１の差分を前記チャネルごとに算出し、続いて前記チャネル間で前記第１の差分同士を比較して第２の差分を算出し、さらに前記第２の差分と所定値とを比較する動作を複数回繰り返し、所定回数連続して前記第２の差分が前記所定値を超えた場合にシェーディング補正に用いられるシェーディングデータを取得することを特徴とする画像読み取り方法。
【請求項７】
隣接するセンサチップに対応するチャネル間で前記第１の差分同士を比較して前記第２の差分を算出することを特徴とする請求項６に記載の画像読み取り方法。
【請求項８】
前記画像読み取り装置は前記被写体としての原稿と前記撮像手段とを相対的に移動させる移動手段を有し、前記移動手段により複数原稿と前記撮像手段とを相対的に移動させながら前記撮像手段により前記複数原稿を連続して読み取る場合に、ある原稿の読み取り終了後、その次の原稿の読み取りを開始する前までの間に前記第２のＯＢ信号をモニタすることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像読み取り方法。
【請求項９】
読み取り開始信号に応じて前記シェーディング補正に用いられるシェーディングデータを取得することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の画像読み取り方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかに記載の画像読み取り方法を制御手段により実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のチップセンサを使った画像を読み取り、画像読み取り方法、及びそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体プロセス、生産技術の進歩により、コストが安価であること、光源の光量が少なくて済むなどの特徴から、コンシューマ用のスキャナにおいてコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ：Contact Image Sensor）が使用されている。
【０００３】
近年のコンシューマ用のスキャナは主走査周期が１０〜２０ｍｓ程度であるのに対し、いわゆる複写機と呼ばれる画像読み取り装置は主走査周期３００μｓ程度と二桁ほど、速度が速くなっている。
【０００４】
ここで、二桁高速な画像読み取り装置においてＣＩＳを使用した場合の問題点として、センサチップの温度上昇による黒のオフセットレベル（入力される信号レベルを演算することで黒信号としての基準レベルへ補正するための信号レベルであって、これにより入力される信号間の信号レベル差を相殺（オフセット）することができる。）の変動が上げられる。具体的には、自動原稿供給装置（ＡＤＦ: Auto Document feeder）を使用した、５０枚程度までの連続原稿読取モードにおいて、有効画像信号のレベル差（例えば、均一の濃度基準板を読み込んだとときのラインセンサ内での各画素信号のレベル差）をオフセットするシェーディング補正は、ジョブ（たとえばオペレータの指示などに基づく画像読み取り動作）の最初に１回だけ行なう。これは、シェーディング補正を機械的に原稿ごとに行なうと、複写の生産性が落ちるためである。また、例えば、近年進む低消費電力の要望から、スキャンしないときはＣＩＳに電力を供給せず、スキャンする直前に電力を供給したのち、数十枚の原稿を連続してコピーする場合がある。
【０００５】
こういった場合、センサチップやアナログプロセッサの温度が、冷えた状態から最初の１分ほどは急激に上昇し、その後も徐々に上昇するため、黒のオフセットレベルが変化してしまう。更に、センサチップやアナログプロセッサの自己発熱に加えて、例えば原稿照明光源として、Ｘｅランプなどが使用される場合には、これも発熱源となり変動が強調されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の技術においては次のような課題が発生する。すなわち、例えば、ＡＤＦに載せられた５０枚の原稿の連続読取に１枚目の読取開始から５０枚目の読取終了まで３分かかった場合、１枚目の読取時と５０枚目の読取時では、大幅に黒のオフセットレベルが変化してしまう。
【０００７】
これは、センサチップを複数配置したいわゆるマルチチップセンサを使用した場合、上記課題は特に深刻である。つまり、センサチップ間の個体差より、この黒オフセットレベルの変動量が複数チップ間で不均一なのである。したがって、黒信号としての基準レベルが複数のチャネル間で異なり、各々に相当する画像領域ごとに輝度段差を生じ画像の視覚品質上の著しい劣化をもたらす。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の画像読み取り装置は、被写体からの光を受光する受光部及び前記被写体からの光を受光しないように遮光された遮光部を各々が有する複数のセンサチップが直線上に配置され、前記受光部から出力される有効信号と前記遮光部から出力されるＯＢ信号とを前記各センサチップに対応するチャネルごとに出力する撮像手段と、前記受光部から出力される有効信号にシェーディング補正を施す補正手段と、前記遮光部から第１のＯＢ信号が出力された後に出力される第２のＯＢ信号と前記第１のＯＢ信号とを比較して第１の差分を前記チャネルごとに算出し、続いて前記チャネル間で前記第１の差分同士を比較して第２の差分を算出し、さらに前記第２の差分と所定値とを比較する動作を複数回繰り返し、所定回数連続して前記第２の差分が前記所定値を超えた場合に前記シェーディング補正に用いられるシェーディングデータを取得するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項６に記載の画像読み取り方法は、被写体からの光を受光する受光部及び前記被写体からの光を受光しないように遮光された遮光部を各々が有する複数のセンサチップが直線上に配置され、前記受光部から出力される有効信号と前記遮光部から出力されるＯＢ信号とを前記各センサチップに対応するチャネルごとに出力する撮像手段を有する画像読み取り装置を用いた画像読み取り方法であって、前記遮光部から第１のＯＢ信号が出力された後に出力される第２のＯＢ信号と前記第１のＯＢ信号とを比較して第１の差分を前記チャネルごとに算出し、続いて前記チャネル間で前記第１の差分同士を比較して第２の差分を算出し、さらに前記第２の差分と所定値とを比較する動作を複数回繰り返し、所定回数連続して前記第２の差分が前記所定値を超えた場合にシェーディング補正に用いられるシェーディングデータを取得することを特徴とする。
【００４４】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
以下、添付図面を用いて、本発明に係る好適な第１の実施の形態について詳細に説明する。
【００４５】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の断面構成を示す図である。同図において、イメージスキャナ部２００は、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行なう。また、プリンタ部３００は、イメージスキャナ部２００にて読み取られた原稿の画像に対応した画像を、用紙上にフルカラーでプリント出力する。
【００４６】
本実施例の形態で使用するＣＩＳモジュール２０２について図２を用いて説明する。
【００４７】
同図は長手方向が主走査方向であるＣＩＳモジュール２０２の主走査方向を輪切りにした断面図である。同図に示されるように、ＣＩＳモジュール２０２は次のように構成される。すなわち、カバーガラス２０２１、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）からなる照明光源２０２２、セルフォックレンズ等からなる等倍結像レンズ２０２３、カラーラインセンサ２０２４が基板２０２５上に実装されており、それらがモールド２０２６に取り付けられることによって一体のＣＩＳモジュール２０２が構成される。また、図３は、図２の構成を斜めから見た図である。
【００４８】
図４は、ＣＩＳモジュール２０２のカラーラインセンサ２０２４の微視的部分を拡大した図である。同図において、２０２４−１は赤色光（Ｒ）を読み取るための受光素子列（フォトセンサ）であり、２０２４−２，２０２４−３は、それぞれ、緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）の波長成分を読み取るための受光素子列である。そのため、Ｒ色のフォトセンサ２０２４−１上には、可視光のうち、Ｒ色の波長成分を透過するＲフィルタが配置される。同様に、Ｇ色のフォトセンサ２０２４−２上にはＧフィルタが、また、Ｂ色のフォトセンサ２０２４−３上にはＢフィルタが配置されている。
【００４９】
ここで、図４中のＲＧＢひとつひとつの矩形は、受光手段としての受光部のうち光を受光することで有効画素信号を出力する有効領域の読み取り画素を表している。これは６００ｄｐｉの等倍読取用のＣＩＳモジュールであるので、１画素の大きさは４２×４２μｍ２である。
【００５０】
また、上記の３本の異なる光学特性を持つ受光素子列は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各センサが原稿の同一ラインを読み取るべく、互いに平行に配置されるように、同一のシリコンチップ上においてモノリシッック構造をとる。これは、ＲＧＢ三原色のフィルタが形成してあるフォトダイオードからなる読み取り開口部画素２０２４−１、２０２４−２、２０２４−３からなり、ＲＧＢそれぞれ３つの読取ラインは副走査方向に１画素４２μｍ間隔で読取画素のラインが構成される。主走査方向の画素ピッチも４２μｍ間隔で構成される。この開口部のフォトダイオードフォトセンサによって、蓄積時間の間、入射光量に対応した電荷が発生する。
【００５１】
電荷転送部２０２４−４では、次のように電荷の授受がある。すなわち、１ラインの先頭のタイミングで、シフトパルスを与えることにより、開口部画素２０２４−１、２０２４−２、２０２４−３から電荷が電荷転送部２０２４−４に移動する。さらに、電荷転送部２０２４−４に移動した電荷は、転送クロックの受信のタイミングで、ＧＢＲＧＢＲ・・・の順番に出力アンプ部２０２４−５に時分割で転送される。出力アンプ部２０２４−５にて、電荷を電圧に変換した後、電圧出力としてＧＢＲＧＢＲの順番に信号が出力される。また、図示しない画素において遮光されており、後述するシェーディング補正によるオフセットのための基準信号を出力するいわゆるオプティカルブラック（ＯＢ：Optical Black）部がチップごとに形成されている。
【００５２】
図５は、カラーラインセンサ２０２４を巨視的に見た図である。基板２０２４−６上に、１６個のセンサチップとしてのＣＣＤチップが直線上に実装されて形成されている。それぞれのチップから、信号が出力されるため、それぞれのチップに対応して同時に１６ｃｈ（チャネル：Ｃｈａｎｎｅｌ）の信号が読み出される。チップごとにＯＢ部を有することは前述のとおりである。本実施の形態ではチップ単位でチャネルが設けられている。したがって、１６チャネルからそれぞれＯＢ信号と有効画素信号とを出力することができる。
【００５３】
ＣＩＳモジュールから同時に出力された１６ｃｈの信号（前述の図４で述べたように開口部画素２０２４−１、２０２４−２、２０２４−３に蓄積された信号を互いに交互の順番で出力された信号）は、アナログ信号処理部１０１にて、ゲインオフセット調整され、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの出力に並び替えられた後でＡ／Ｄコンバータ１０２に入力され、デジタル信号に変換される。
【００５４】
ここで、イメージスキャナ部２００において、図１に示すように、ＡＤＦの原稿圧板２０３にて原稿台ガラス（プラテン）２０５上に載置された原稿２０４−１を、図２に示すＣＩＳモジュール２０２内の照明光源２０２２からの光で照射する。この原稿２０４−１からの反射光はレンズ２０２３によりカラーラインセンサ２０２４上に像を結ぶ。
【００５５】
また、流し読みガラス２０８の位置にＣＩＳ２０４を移動させることにより、ＡＤＦ２０３から連続的に原稿を供給して読み取ることができる。
【００５６】
カラーラインセンサ２０２４は、原稿からの光情報を色分解して、それによりフルカラー情報のレッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）成分を読み取った後、信号処理部１００に送る。カラーラインセンサ２０２４の各色成分に対応した信号を読み取るそれぞれのラインセンサの列は、各々が７５００画素から構成されている。これにより、原稿台ガラス２０５上に載置される原稿の中で最大サイズである、Ａ３サイズの原稿の短手方向２９７ｍｍを６００ｄｐｉの解像度で読み取る。
【００５７】
なお、ＣＩＳモジュール２０２は速度Ｖで、その電気的な走査方向（以下、主走査方向という）に対して垂直方向（以下、副走査方向という）に機械的に動くことにより、原稿２０４−１の全面を走査する。
【００５８】
濃度基準としての標準白色板２０６における反射光の読み取りにより、カラーラインセンサ上に形成されているＲ，Ｇ，Ｂセンサ２０２４−１〜２０２４−３での読み取リデータの補正データを発生する。この標準白色板２０６は、可視光でほぼ均一の反射特性を示し、可視では、白色の色を有している。本実施の形態では、この標準白色板２０６を用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂセンサ２０２４−１〜２０２４−３からの出カデータの補正を行なう。
【００５９】
また、画像信号処理部１０７では、読み取られた信号を電気的に処理し、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂｋ）の各成分に分解して、それをプリンタ部３００に送る。また、本実施の形態では、イメージスキャナ部２００における１回の原稿走査（スキャン）につき、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの内、１つの成分がプリンタ部３００に送られ複写プリントアウトが完成する。
【００６０】
プリンタ部３００では、イメージスキャナ部２００からのＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの各画像信号がレーザドライバ３１２に送られる。レーザドライバ３１２は、画信号に応じて半導体レーザ３１３を変調駆動する。そして、レーザ光は、ポリゴンミラー３１４、 f−θレンズ３１５、ミラー３１６を介して、感光ドラム３１７上を走査する。
【００６１】
現像器は、マゼンタ現像器３１９、シアン現像器３２０、イエロー現像器３２１、ブラック現像器３２２により構成され、これら４つの現像器が交互に感光ドラム３１７に接して、感光ドラム３１７上に形成されたＭ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの静電潜像を、対応するトナーで現像する。また、転写ドラム３２３は、用紙カセット３２４、または用紙カセット３２５より給紙された用紙を転写ドラム３２３に巻き付け、感光ドラム３１７上に現像されたトナー像を用紙に転写する。
【００６２】
このようにして、Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋの４色についてのトナー像が順次、転写された後、用紙は、定着ユニット３２６を通過して排紙される。
【００６３】
次に、画像信号処理部１００について説明する。
【００６４】
図６は、本実施の形態に係るイメージスキャナ部２００の画像信号処理部１００における画像信号の流れを示すブロック図である。各ブロックは制御手段としてのＣＰＵ１０８により制御される（ＣＰＵ：central processing unit、中央演算処理装置）。具体的には、同図に示すようにＣＩＳモジュール２０２より出力される画像信号は、アナログ信号処理部１０１に入力され、そこでゲイン調整，オフセット調整（クランプ回路などによるアナログ信号の信号レベル差の相殺）をされた後、Ａ／Ｄコンバータ１０２で、各色信号ごとに１０ｂｉｔのデジタル画像信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換される。
【００６５】
次にシェーディング補正部１０４に入力され、色ごとに基準濃度部材としての標準白色板２０６の読取有効信号を用いたシェーディング補正が施される。クロック発生部１２１は、１画素単位のクロックを発生する。また、主走査アドレスカウンタ１２２では、クロック発生部１２１からのクロックを計数し、１ラインの画素アドレス出力を生成する。そして、デコーダ１２３は、主走査アドレスカウンタ１２２からの主走査アドレスをデコードして、シフトパルスやリセットパルス等のライン単位のセンサ駆動信号や、カラーイメージセンサからの１ライン読み取り信号中の有効信号領域を示すＶＥ信号、ライン同期信号ＨＳＹＮＣを生成する。なお、主走査アドレスカウンタ１２２はライン同期信号ＨＳＹＮＣに基づいてクリアされ、次ラインの主走査アドレスの計数を開始する。
【００６６】
図７は、有効画像信号のレベル差（例えば、均一の濃度基準板を読み込んだとときのライン内での各画素信号のレベル差）をオフセットするシェーディング補正部１０４を説明する図である。簡単のため、ＲＧＢのうちのひとつのみ示している。また、図８は、シェーディング補正部１０４の動作フローを示す図である。当該動作フローは制御手段としてのＣＰＵ１０５により制御される。
【００６７】
本実施の形態におけるシェーディングを行なうためのデータ採取動作にあっては、まず、画像を読み取るＪＯＢ（ジョブ）の指示を受けた場合（ステップＳ１０）、最初に光源を消す（ステップＳ１１）。光源が消灯され、開口部のフォトセンサ２０２４−１〜３には、光が入力されないようにしている状態で、画素ごとに黒基準（黒オフセットレベル）としての信号Ｂｋ（ｉ）を読み取り（ステップＳ１２）、画素ごとにラインメモリＡ１０４３に格納保存する（ステップＳ１３）。ここで格納される信号Ｂｋ（ｉ）は、入力される信号レベルを演算することで黒信号としての基準レベルへ補正するための信号レベルである。
【００６８】
次に、濃度基準板としての白基準板の位置にて、光源を点灯させる（ステップＳ１４）。光源が点灯されている状態で、白基準の信号ＷＨ（ｉ）を画素ごとに読み取る（ステップＳ１５）。
【００６９】
この信号ＷＨ（ｉ）に対して白シェーディング補正データに変換する（式１）のような演算を行って（ステップＳ１６）、その結果をラインメモリＢ１０４４に格納保存する（ステップＳ１７）。なお、ラインメモリＡ１０４３とラインメモリＢ１０４４とは、本実施の形態のように別の記憶媒体として形成されても、あるいは同一の記憶媒体として形成してもかまわない。
【００７０】
１／（ＷＨ（ｉ）−Ｂｋ（ｉ））・・・（式１）
実際の画像読取の際には、ラインメモリＡ、ラインメモリＢに保存されているデータを利用して、（式２）のような演算がリアルタイムでＣＩＳモジュール２０２から入力される有効画素信号ごとに行われ、シェーディング補正後のデータとして出力される。
【００７１】
【外１】
0003720755.tif 000002
【００７２】
ここで信号ＩＮ（ｉ）は、ｉ番目の画素の入力信号、信号ＯＵＴ（ｉ）はｉ番目の画素の出力信号、信号Ｂｋ（ｉ）はラインメモリＡのｉ番目の画素の黒基準（黒オフセットレベル）である。そして、上述のとおり１／（ＷＨ（ｉ）―Ｂｋ（ｉ））は、ｉ番目の画素の白シェーディング補正データである。
【００７３】
なお、上述のように信号Ｂｋ（ｉ）が画素ごとにメモリＡ１０４３に格納保存される理由は以下のとおりである。すなわち、一般に、縮小光学系に比べてＣＩＳの場合には、▲１▼画素が大きいため黒のノイズが大きいこと、また、▲２▼複数のチップについてそれぞれオフセットの値が異なることなどから、画素ごとにオフセットレベルを補正する必要がある。したがって画素ごとの補正値を格納するだけのメモリが必要であるという特徴がある。一方、縮小光学系でのＣＣＤであって前述の▲１▼▲２▼の理由がなければ、黒シェーディングにあっては、画素ごとの補正値を保存格納するのではなく、例えば、センサ単位（センサの１ラインの画素をＯＤＤとＥＶＥＮに分けて出力する場合には、ＯＤＤとＥＶＥＮごと）のオフセット補正のための補正値を格納保存し、当該補正値を使ってシェーディングを行なうことが一般である。
【００７４】
図９はＣＩＳモジュール２０３から出力され、アナログ信号処理部１０１にて並び替えられた後のＲＧＢ信号のうち、１色の信号のタイミングチャートを示す図である。
【００７５】
画像信号として、ライン同期信号ＨＳＹＮＣに対応して、まずはしばらくダミー信号が出力される。次に有効画素領域の信号が出力されることとなり、ｎ個のセンサチップの信号が、先頭チップから順番に、Ｃｈｉｐ１、Ｃｈｉｐ２、・・・、ＣｈｉｐＮのように出力される。本実施の形態では、Ｎは１６までである。またＣｈｉｐごとに４６８画素の画素を持ち、したがって、４６８×１６＝７４８８画素の有効画素の信号が出力される。そして、ＯＢ（光学的黒）画素信号が、Ｃｈｉｐ１（ＯＢ）、Ｃｈｉｐ２（ＯＢ）、・・・、ＣｈｉｐＮ（ＯＢ）の順番に各々、４画素づつ出力される。その後、再びダミー画素が出力される。
【００７６】
ここで、シェーディング用の基準データを取得した後においてその取得時に対する黒オフセットレベルの変動を考慮する必要があることは上述のとおりである。本実施の形態における黒オフセットレベルの変動を考慮異した基準データの補正について図１０のフローを用いて説明する。この黒オフセット量モニタ部１０６、シェーディング補正部１０４などの動作はＣＰＵ１０８により制御される。
【００７７】
まず、図８を用いて上述に説明したように、予め又はジョブ（たとえばオペレータの指示などに基づく画像読み取り動作）の最初に、第１のＯＢ信号として各チップのＯＢ画素部（遮光部）からの出力信号を読み取る（ステップＳ３１、図８中ステップＳ１０〜Ｓ１２参照）。黒オフセットモニタ１０６において、１６チャネルごとのＯＢ画素部から出力される信号レベルを観測（モニタ）し、これらを第１のＯＢ信号としてメモリ１０３に格納保存する（ステップＳ３２、図８中Ｓ１２参照）。続いて、ＣＩＳモジュール２０２により被写体像としての原稿画像を読み取る（ステップＳ３３）。そして次の原稿があるかを判別し、原稿が無い場合には画像読み取り動作を終了し、原稿がある場合にはステップＳ３５に進む（ステップＳ３４）。黒オフセットモニタ部１０６で再度ＯＢ画素部からの出力信号をモニタする（ステップＳ３５）。
【００７８】
制御装置１０８は、この時点でのチップごとのＯＢ画素部からの出力信号を第１のＯＢ信号と比較する（ステップＳ３６）。具体的には、チップごとのＯＢ画素部からの出力信号を第１のＯＢ信号と比較してその差分信号として第１の差分信号△ｍを算出するとともに、隣接するチップのＯＢ画素部からの出力信号（本実施の形態では、隣接するチップから出力されるチャネル単位の信号）同士の第１の差分信号△ｍについて、さらに差分信号として第２の差分信号Ｄｎを算出する。
【００７９】
つまり、黒オフセット量モニタ１０６はＯＢ画素からの出力信号を保持する機能をメモリ１０３により持つのである。ＣＰＵ１０８は、この黒オフセット量モニタ１０６を介してメモリ１０３に保持されたデータにアクセスして以下の演算により第１の差分信号△ｍの算出を行なう。
【００８０】
Chip1（OB（０））−Chip１（OB（k））＝△ｍ
Chip1（OB（0））は第１の信号としてのChip1のOB画素部からの出力信号、Chip1-OB（k）はジョブ途中のｋ回目の紙間にて読み取ったChip1のOB画素部からの出力信号、第１の差分信号△ｍは上述の通りその差分である。同様に、第１の差分信号△ｍ＝△2、△3、・・・、△Ｎ（Ｎはチャネルの数であり、本実施の形態では１６である。）について算出する。ＣＰＵ１０８は、その結果に基づいて、以下の演算を行なう。
【００８１】
△１−△２＝Ｄｎ
第２の差分信号Ｄｎは上述の通りの差分であって、同様に、第２の差分信号Ｄｎ＝Ｄ2、Ｄ3、・・・、ＤＮ−1（Ｎはチャネルの数であり、本実施の形態では１６である。）について算出する。
【００８２】
続いて、ＣＰＵ１０８は、第２の差分信号Ｄｎに例えば４つ以上スレッショルドＴｈ（ここでは、８ｂｉｔ（２５６）でレベル２とする。）を越える第２の差分信号Ｄｎがあるかを判別する（ステップＳ３７）。スレッショルドＴｈを越える第２の差分信号Ｄｎがなければ、ＣＮＴ＝０として、ステップＳ３３へ進む。なお、ＣＮＴの初期値は０である。
スレッショルドＴｈを越えるＤｎがあればＣＮＴに１を加算して、ステップＳ３８へと進む。ＣＰＵ１０８は、前述したＣＮＴの値が所定数（本実施の形態においては５とする。）を越えているかどうか判断する。前述したＣＮＴの値が所定数（本実施の形態においては５とする。）を越えてなければステップＳ３３へ進む。前述したＣＮＴの値が所定数（本実施の形態においては５とする。）を越えていれば、ステップＳ３９に進む。
【００８３】
前述したＣＮＴの値が所定数（本実施の形態においては5とする。）を越えている場合には、センサチップ間の個体差より、この黒オフセットレベルの変動量が複数チップ間で不均一なのであり、したがって、黒信号としての基準レベルが複数のチャネル間で異なり、各々に相当する画像領域ごとに輝度段差を生じ画像の視覚品質上の著しい劣化をもたらすおそれがある。例えば、ＡＤＦに載せられた５０枚の原稿の連続読取に１枚目の読取開始から５０枚目の読取終了まで３分かかった場合、１枚目の読取時と５０枚目の読取時では、大幅に黒のオフセットレベルが変化してしまうおそれがあることは上述のとおりである。
【００８４】
特に上述のステップＳ３７で第２の差分信号Ｄｎがスレッショルド値に達していないと判断した場合に、ＣＮＴの値を０にキャンセルするので、再度のシェーディング用の出力信号の取得を行なう場合は連続して第２の差分信号Ｄｎがスレッショルド値Ｔｈに達していることになる。すなわち、６枚の原稿にわたっているのでチップ間での不均一レベル差が相当に広がっていることが推測できる。
【００８５】
そこで、ＣＩＳモジュール２０２を標準白色板２０６の画像を読み取ることができる位置に移動させる（ステップＳ３９）。移動後、シェーディング補正用のデータをサンプルする処理を再度実行する（ステップＳ４０）。すなわち、上記図８で示した処理を再度行なうのである。その後、ＣＩＳモジュール２０２を所定位置に移動させ（ステップＳ４３）、次の画像を読み取る処理を行なう。
【００８６】
上述のフローで示したシーケンスを概略すれば、予め又はジョブの最初に読み取ったＯＢ画素部からの出力信号と比較して、２５５（８ｂｉｔ）で２レベル以上の差が生じたＯＢ画素部からの信号が４箇所以上あり、６枚の原稿の読み取りにわたって生じた場合、シェーディング補正用のデータの再読み取りが必要と判断する。再読み取りが必要と判断された場合には、シューディング補正用のデータの再読み取りを行なう。そして、次の被写体像としての原稿画像の読み取りを継続するのである。これにより、予め又はジョブの最初に読み取ったシェーディング補正用の初期値から比較して、隣接するチップ間の黒オフセットレベルの差が一定の範囲に収まるようにすることができる。
【００８７】
このようにして、原稿２０４−１（数十枚）からの反射画像を数分にわたって読み取る場合においても、黒レベルにおけるオフセットの変動を抑制し、ＪＯＢの最初の状態、すなわちセンサのライン単位での基準信号レベルのズレが最初のシェーディング補正直後の基準信号レベルに対して一定範囲内に抑えることができる。
【００８８】
特にマルチチップセンサなどの複数のチップにより構成され、複数のチャネルごとに信号が出力されるセンサを使用した場合には有効である。こういった場合、チップごとにオフセットレベルの経時変動が異なって現れるため、有効信号の基準レベルがチャネルごとに異なることになってしまい、結果読み取り画像に基準レベルの相違がスジとして表れることになるからである。本実施の形態の発明によれば、こうした読み取り画像のスジを極めて効率よく軽減できる。
【００８９】
すなわち、上述の処理を行なうことにより、不均一さを隣接チップ間で監視し、それが一定量を越えないように制御することができる。したがって、複数チップ間の黒レベルの変動量が不均一である場合でも好適な画像読み取りを行なうことができる。別言すれば、読み取った画像に、複数チップの各々に相当する画像領域ごとに、輝度段差が発生してしまい視覚品質上著しい劣化をもたらすという課題に対応することができるのである。
【００９０】
ここで、上述ではシェーディング用のデータの再読取を紙間にて行なう構成とした。このように紙間で行なうのは、被写体としての紙と紙との読み取りの間に僅かながらの時間があり、当該時間を利用するためである。したがって、本実施の形態では紙間において上記設定を行なう構成としたが、これに限るものではなく、所定の時間に応じて上記設定を行なう構成にしても構わない。ただし、この場合、画像読み取り速度に影響が出る場合があるかもしれない。
【００９１】
また、本実施の形態の技術は、上記図７中のステップＳ３５において、照明光源２０２２が点灯している場合には特に有効である。照明光源２０２２が点灯している場合には、有効領域のフォトダイオードに電荷が蓄積されるため、この画素部分の黒オフセットレベルの信号を検出することができないからである。
【００９２】
なお、本実施の形態では、図１０に示されたフローにより説明したが、これに限られるものはなく例えば、図１１に示されたフローでも構わない。図１１では、図１０と同一のものについては同一の記号を付すことでその説明を省略する。なお、ここでもＣＮＴの初期値は０である。図１０で説明したステップＳ３７の前に、図１１に示したフローでは、ステップＳ５０が入る。すなわち、図１０で示したフローでは、所定のスレッショルド値を越える第２の差分信号Ｄｎが４つ以上あった場合に、ＣＮＴの値を１つ増やす構成であるのに対し（ステップＳ３８）、図１１に示すフローでは以下のとおりである。すなわち、第２の差分信号Ｄｎ（ｎ＝１〜Ｎ−１）をすべて算出してからステップＳ３７´に進んでＤ１から順に所定のスレッショルド値Ｔｈと比較し、スレッショルド値Ｔｈを超える場合には、ＣＮＴの値を１つ増やすとともに、そのＣＮＴが所定値Ｋよりも多くなっているかどうかをＣＰＵ１０８が判断する（ステップＳ３８）。そして、ＣＮＴが所定値Ｋよりも多くなっている場合にはＣＩＳモジュール２０２を移動させ（ステップＳ３９）、上述の処理を行なう。一方、ＣＮＴが所定値Ｋよりも多くなっていない場合には次の第２の差分信号Ｄｎ＋１について、スレッショルド値Ｔｈと比較する（Ｓ３７´）。ここで、第２の差分信号Ｄ１〜ＤＮ−１について、スレッショルド値Ｔｈとの比較が終了したと判断した場合には（ステップＳ５０）、次の被写体としての原稿の画像を読み取る処理を行なう（ステップＳ３３）。
【００９３】
上述の図１０のフローで示したシーケンスを概略すれば、予め又はジョブの最初に読み取ったＯＢ画素部からの出力信号と比較して、５箇所のチップ間で、２５５（８ｂｉｔ）で2レベル以上の差が生じた場合、シェーディング補正用のデータの再読み取りが必要と判断するのである。それにより、予め又はジョブの最初に読み取ったシェーディング補正用の初期値から比較して、隣接するチップ間の黒オフセットレベルの差が一定の範囲に収まるようにすることができる。
【００９４】
図１１で示したフローによれば、紙間ごとに不均一さを隣接チップ間で監視し、それが一定量を越えないように制御することができる。これに比較して、図１０で示したフローでは画像出力（画像入力）の生産性がよいであろう。また、再度のシェーディング用の出力信号の取得を行なう場合は連続して第２の差分信号Ｄｎがスレッショルド値Ｔｈに達していることになるので、誤差を軽減することができる。
【００９５】
また、前述のＣＩＳモジュール２０２はＲＧＢの３ラインセンサで構成したが、複数のチップで構成される１ラインセンサでも本実施の形態で説明した技術に有効な技術である。
【００９６】
また、上述の実施の形態では、第１のＯＢ信号をジョブの最初に取得した信号として固定したが、取得したＯＢ信号を第１のＯＢ信号として構成した場合は、ジョブ最初の初期値に何らかの不具合があった場合でも対応できる。ただし、ジョブの最初に取得した信号を第１のＯＢ信号として固定した場合には、ジョブの最初のシェーディング補正用のデータに対応した信号であるため、このシェーディング補正用のデータの有効性をより忠実に判断できるだろう。
【００９７】
＜第２の実施の形態＞
図１２に基づいて、本発明の画像読み取り装置をシートフィード式の装置に適用した場合の一実施例について詳述する。
【００９８】
図１２は、本実施の形態における原稿画像を読み取る原稿画像読取装置の概略図である。
【００９９】
５０１は、密着型のイメージセンサ（以下“ＣＩＳ”とも呼ぶ）であり、固体撮像素子５０２、セルフォックレンズ５０３、ＬＥＤアレイ５０４及びコンタクトガラス５０５から構成されている。
【０１００】
搬送ローラ５０６は、ＣＩＳ１の前後に配置されており、原稿を配置させるために使用される。コンタクトシート５０７は、原稿をＣＩＳ５０１に接触させる為に使用される。５１０は、制御回路であり、ＣＩＳ５０１からの信号の処理を行ない、第１の実施の形態でのＣＰＵ１０８と同様の制御機能を有する。
【０１０１】
原稿検知レバー５０８は、原稿が差し込まれたことを検知するためのレバーであり、原稿が差し込まれたことを検知すると、原稿検知レバー５０８が傾くことにより、原稿検知センサ５０９の出力が変化することにより、その状態を制御回路５１０内のＣＰＵに伝達することにより、原稿が差し込まれたと判断して、原稿搬送ローラ５０６駆動用モータ（図示せず）を駆動させることにより、原稿搬送を開始させ読み取り動作を行なう。
【０１０２】
上記のような構成においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０３】
＜その他の実施の形態＞
上述の各実施例の画像読取装置は、上述の各実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）としての前述の制御手段１０８が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることはいうまでもない。
【０１０４】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１０５】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【０１０６】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれることはいうまでもない。
【０１０７】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれることはいうまでもない。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮像手段から出力される信号の補正に用いる基準データを適切なタイミングで取得することで常に良好な画像読み取りを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における実施例の複写機の構成を示す図である。
【図２】本実施の形態におけるＣＩＳの断面を示す図である。
【図３】本実施の形態におけるＣＩＳの構成を示す図である。
【図４】本実施の形態におけるＣＩＳの微視的構造を示す図である。
【図５】本実施の形態におけるＣＩＳの巨視的構造を示す図である。
【図６】本実施の形態における画像処理部１００を示す図である。
【図７】本実施の形態におけるシェーディング補正部１０４を示す図である。
【図８】本実施の形態におけるシェーディング補正動作を示すフロー図である。
【図９】本実施の形態におけるタイミングチャートを説明する図である。
【図１０】本実施の形態におけるシェーディングによる黒基準レベルの変動補正を説明するフロー図である。
【図１１】本実施の形態における別のシェーディングによる黒基準レベルの変動補正を説明するフロー図である。
【図１２】本実施の形態におけるシートフィード式の装置を示す図である。
【符号の説明】
１００  信号処理部
１０１  アナログイメージプロセッサ部
１０２  Ａ／Ｄコンバータ
１０３  メモリ
１０４  シェーディング補正部
１０６  黒オフセット量モニタ部
１０７  画像処理部
１０８  ＣＰＵ
１２１  クロック発生部
１２２  主走査アドレスカウンタ
１２３  デコーダ
２００  イメージスキャナ部
２０２  ＣＩＳモジュール
２０３  ＡＤＦ
２０４−１  被写体としての原稿
２０４−２  被写体としての原稿
２０５  原稿台ガラス（プラテン）
２０６  標準白色板
２０８  流し読みガラス
２０９  画像信号処理部
１０３１  加算器
１０３２  加算器
１０３３  加算器
２０２１  カバーガラス
２０２２  照明光源
２０２３  等倍結像レンズ
２０２４  カラーラインセンサ
２０２４−１  開口部
２０２４−２  開口部
２０２４−３  開口部
２０２４−４  電荷転送部
２０２４−５  出力アンプ
２０２４−６  基板
２０２５  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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