(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿上の画像を読み取る画像読取装置であって、
前記原稿に光を照射する光源と、
前記光源の光量を可変の駆動デューティのパルス幅変調で制御する光源制御部と、
前記光が前記原稿において反射された反射光を受光して電荷を生成する複数の受光素子と、前記複数の受光素子によって生成された各電荷をそれぞれ蓄積する複数の電荷結合素子と、前記複数の電荷結合素子から転送された電荷を受け取るシフトレジスタとを有するラインセンサと、
前記シフトレジスタから出力された電荷に応じて画像データを生成する画像データ生成部と、
前記複数の受光素子の配置される方向と交差する方向に輪郭を有する検査用画像の読み取りによって生成された検査用画像データにおける輪郭の再現状態である輪郭再現状態に基づいて、前記輪郭を構成する隣り合う２つの画素の画素値の差が予め設定された所定値以上となる線状領域としての輪郭が正確に再現されている再現状態の場合には、前記電荷の転送が正常であると決定する画像解析部と、
を備え、
前記画像データは、複数の互いに相違する検査用光量で前記検査用画像が照射されることにより、前記画像データ生成部によって生成された複数の検査用画像データを含み、
前記光源制御部は、前記電荷の転送が正常であると決定された少なくとも１つの前記検査用画像データの生成に使用された前記検査用光量のうち、前記電荷の転送が正常でないと決定された前記検査用画像データの生成に使用された前記検査用光量に最も近い前記検査用光量を使用して前記光源の光量を決定し、前記決定された光量に基づいて前記光源の光量を調整する画像読取装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像読取装置であって、
前記画像解析部は、前記画像データを予め設定されている輪郭検出フィルタで処理し、前記輪郭検出フィルタで検出された輪郭で隣接する画素の画素値の差である輪郭画素値が予め設定された所定値以上である場合に、前記電荷の転送が正常であると決定する画像読取装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像読取装置であって、
前記検査用画像は、複数の受光素子の配置される方向と傾斜して交差する方向に輪郭を有する画像読取装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置であって、
前記画像データ生成部は、前記検査用画像の副走査を繰り返すことによって、複数の前記検査用画像データを生成する画像読取装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置であって、
前記画像データ生成部は、前記ラインセンサの１回の副走査の途中で検査用の光量である検査用光量を変更することによって複数の相違する前記検査用光量で照射された状態で複数の画像データを生成し、
前記画像解析部は、前記電荷の転送が正常であると決定された少なくとも１つの画像データのうちで前記電荷の転送が正常でないと決定された画像データに前記検査用光量が最も近い画像データの読み取りに使用された前記検査用光量を使用して前記光量を設定する画像読取装置。
【請求項６】
画像形成装置であって、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置によって読み取られた画像に基づいて画像を形成する画像形成部と、を備える画像形成装置。
【請求項７】
光源を用いて原稿上の画像を読み取る画像読取方法であって、
前記原稿に光を照射する照射工程と、
前記光源の光量を可変の駆動デューティのパルス幅変調で制御する光源制御工程と、
前記光が前記原稿において反射された反射光を受光する複数の受光素子で電荷を生成する電荷生成工程と、
前記複数の受光素子によって生成された各電荷をそれぞれ複数の電荷結合素子で蓄積する電荷蓄積工程と、
前記複数の電荷結合素子から転送された電荷をシフトレジスタで受け取る電荷転送工程と、
前記シフトレジスタから出力された電荷に応じて画像データを生成する画像データ生成工程と、
前記複数の受光素子の配置される方向と交差する方向に輪郭を有する検査用画像の読み取りによって生成された検査用画像データにおける輪郭の再現状態である輪郭再現状態に基づいて、前記輪郭を構成する隣り合う２つの画素の画素値の差が予め設定された所定値以上となる線状領域としての輪郭が正確に再現されている再現状態の場合には、前記電荷の転送が正常であると決定する画像解析工程と、
を備え、
前記画像データは、複数の互いに相違する検査用光量で前記検査用画像が照射されることにより、前記画像データ生成工程によって生成された複数の検査用画像データを含み、
前記光源制御工程は、前記電荷の転送が正常であると決定された少なくとも１つの前記検査用画像データの生成に使用された前記検査用光量のうち、前記電荷の転送が正常でないと決定された前記検査用画像データの生成に使用された前記検査用光量に最も近い前記検査用光量を使用して前記光源の光量を決定し、前記決定された光量に基づいて前記光源の光量を調整する画像読取方法。
【請求項８】
原稿上の画像を読み取る画像読取装置を制御するための制御プログラムであって、
前記制御プログラムは、
前記原稿に光を照射する光源、
前記光源の光量を可変の駆動デューティのパルス幅変調で制御する光源制御部、
前記光が前記原稿において反射された反射光を受光して電荷を生成する複数の受光素子と、前記複数の受光素子によって生成された各電荷をそれぞれ蓄積する複数の電荷結合素子と、前記複数の電荷結合素子から転送された電荷を受け取るシフトレジスタとを有するラインセンサ、
前記シフトレジスタから出力された電荷に応じて画像データを生成する画像データ生成部、及び
前記複数の受光素子の配置される方向と交差する方向に輪郭を有する検査用画像の読み取りによって生成された検査用画像データにおける輪郭の再現状態である輪郭再現状態に基づいて前記輪郭を構成する隣り合う２つの画素の画素値の差が予め設定された所定値以上となる線状領域としての輪郭が正確に再現されている再現状態の場合には、前記電荷の転送が正常であると決定する画像解析部として前記画像読取装置を機能させ、
前記画像データは、複数の互いに相違する検査用光量で前記検査用画像が照射されることにより、前記画像データ生成部によって生成された複数の検査用画像データを含み、
前記光源制御部は、前記電荷の転送が正常であると決定された少なくとも１つの前記検査用画像データの生成に使用された前記検査用光量のうち、前記電荷の転送が正常でないと決定された前記検査用画像データの生成に使用された前記検査用光量に最も近い前記検査用光量を使用して前記光源の光量を決定し、前記決定された光量に基づいて前記光源の光量を調整する制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置、画像読取方法、画像形成装置及び制御プログラムに関し、詳しくは、画像読み取りにおけるＳＮ比を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像読取装置は、一般的に原稿に対して光を副走査させると共に、主走査方向に配列されている複数の受光素子を有するラインセンサで読み取ることによりアナログ画像信号を生成する。ラインセンサには、複数の受光素子に対して並列（この例では、主走査方向）にＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を配置しているセンサ（本明細書では、ＣＣＤラインセンサと呼ばれる。）がある。ＣＣＤラインセンサは、複数の受光素子が光電変換した電荷を各画素に対応するＣＣＤ素子が形成する各ポテンシャルウェル（電荷の井戸）に蓄積する。各ポテンシャルウェルに蓄積された電荷は、主走査方向に配列されているシフトレジスタに対して副走査方向に一斉に転送される(いわゆるバケツリレー)。
【０００３】
ＣＣＤラインセンサによる画像読み取りにおける光源の光量は、以下のトレードオフの結果として設定されていた。（１）各ポテンシャルウェルに蓄積される電荷量を多くすることによってＳＮ比を上げることができる。（２）電荷量が多くなると電荷の転送の際に転送方向とは垂直な方向に電荷が漏れてしまう現象（スミア）が発生する。このようなトレードオフを踏まえ、特許文献１は、光源からの光量の時間的な変化パターンを決定し、この決定した変化パターンに基づいて光源の光量レベル値を調節する技術を提案している。この技術によれば、電源投入等の光量調整時に光量レベルを最適な値に設定することによって、高速でＳＮ比の良い画像を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５７２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来は、ＣＣＤの技術的な特性の観点からは十分な検討が行われていなかった。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ＣＣＤの技術的な特性を活かしてＳＮ比を向上させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、原稿上の画像を読み取る画像読取装置を提供する。本画像読取装置は、前記原稿に光を照射する光源と、前記光源の光量を制御する光源制御部と、前記光が前記原稿において反射された反射光を受光して電荷を生成する複数の受光素子と、前記複数の受光素子によって生成された各電荷をそれぞれ蓄積する複数の電荷結合素子と、前記複数の電荷結合素子から転送された電荷を受け取るシフトレジスタとを有するラインセンサと、前記シフトレジスタから出力された電荷に応じて画像データを生成する画像データ生成部と、前記複数の受光素子の配置される方向と交差する方向に輪郭を有する検査用画像の読み取りによって生成された検査用画像データにおける輪郭の再現状態である輪郭再現状態に基づいて前記電荷の転送が正常であるか否かを決定する画像解析部とを備え、前記光源制御部は、前記画像解析部の決定に基づいて前記光源の光量を調整する。
【０００８】
本発明は、原稿上の画像を読み取る画像読取方法を提供する。本画像読取方法は、前記原稿に光を照射する照射工程と、前記光源の光量を制御する光源制御工程と、前記光が前記原稿において反射された反射光を受光する複数の受光素子で電荷を生成する電荷生成工程と、前記複数の受光素子によって生成された各電荷をそれぞれ複数の電荷結合素子で蓄積する電荷工程と、前記複数の電荷結合素子から転送された電荷をシフトレジスタで受け取る電荷転送工程と、前記シフトレジスタから出力された電荷に応じて画像データを生成する画像データ生成工程と、前記複数の受光素子の配置される方向と交差する方向に輪郭を有する検査用画像の読み取りによって生成された検査用画像データにおける輪郭の再現状態である輪郭再現状態に基づいて前記電荷の転送が正常であるか否かを決定する画像解析工程とを備え、前記光源制御工程は、前記画像解析工程の決定に基づいて前記光源の光量を調整する。
【０００９】
本発明は、原稿上の画像を読み取る画像読取装置を制御するための制御プログラムを提供する。前記制御プログラムは、前記原稿に光を照射する光源、前記光源の光量を制御する光源制御部、前記光が前記原稿において反射された反射光を受光して電荷を生成する複数の受光素子と、前記複数の受光素子によって生成された各電荷をそれぞれ蓄積する複数の電荷結合素子と、前記複数の電荷結合素子から転送された電荷を受け取るシフトレジスタとを有するラインセンサ、前記シフトレジスタから出力された電荷に応じて画像データを生成する画像データ生成部、及び前記複数の受光素子の配置される方向と交差する方向に輪郭を有する検査用画像の読み取りによって生成された検査用画像データにおける輪郭の再現状態である輪郭再現状態に基づいて前記電荷の転送が正常であるか否かを決定する画像解析部として前記画像読取装置を機能させ、前記光源制御部は、前記画像解析部の決定に基づいて前記光源の光量を調整する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＣＣＤの技術的な特性を活かしてＳＮ比を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示すブロックダイアグラムである。
【図３】一実施形態に係る光源１１２の光量の調整処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】一実施形態に係る光源１１２の光量の調整処理に使用される調整用原稿Ｐａと読み取り結果を示す説明図である。
【図５】一実施形態に係る調整用原稿Ｐａを読み取って生成された検査用画像データＤａを示す説明図である。
【図６】一実施形態に係る調整用原稿Ｐａを読み取って生成された検査用画像データＤａを示す説明図である。
【図７】変形例に係る光源１１２の光量の調整処理に使用される調整用原稿Ｐｂと読み取り状態を示す説明図である。
【図８】変形例に係る輪郭検出フィルタの例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す概略構成図である。図２は、一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示すブロックダイアグラムである。画像形成装置１は、制御部１０と、画像読取部１００と、画像形成部２０と、原稿自動送り装置（ＡＤＦ）３０と、記憶部４０とを備えている。画像読取部１００は、原稿から画像を読み取ってデジタルデータである画像データＩＤを生成する。画像形成部２０は、画像データＩＤに基づいて印刷媒体Ｐに画像を形成して排出する。
【００１４】
制御部１０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶手段、及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備えている。また、制御部１０は、各種Ｉ／Ｏ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、バス、その他ハードウェア等のインターフェイスに関連するコントローラ機能を備え、画像形成装置１全体を制御する。
【００１５】
記憶部４０は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、制御部１０が実行する処理の制御プログラムやデータを記憶する。
【００１６】
画像読取部１００は、光源ドライバ１１１と、光源１１２と、画像解析部１６０とを備えている。光源１１２は、印刷媒体Ｐに光を照射する複数のＬＥＤ（図示せず）を有する。光源ドライバ１１１は、主走査方向に配列されている複数のＬＥＤを駆動するＬＥＤドライバであり、光源１１２のオンオフ駆動制御を行う。これにより、光源１１２は、可変の駆動デューティのパルス幅変調（ＰＷＭ）で印刷媒体Ｐを照射することができる。なお、制御部１０及び光源ドライバ１１１は、光源制御部として機能している。また、画像解析部１６０の機能については後述する。
【００１７】
画像読取部１００は、さらに、第１反射鏡１１３と、第１キャリッジ１１４と、第２反射鏡１１５と、第３反射鏡１１６と、第２キャリッジ１１７と、集光レンズ１１８と、イメージセンサ１２１とを備えている。第１反射鏡１１３は、印刷媒体Ｐからの反射光Ｌを第２反射鏡１１５の方向に反射する。第２反射鏡１１５は、反射光Ｌを第３反射鏡１１６の方向に反射する。第３反射鏡１１６は、反射光Ｌを集光レンズ１１８の方向に反射する。集光レンズ１１８は、反射光Ｌをイメージセンサ１２１が有する受光素子１２２の受光面に結像する。
【００１８】
イメージセンサ１２１は、主走査方向に配列されている複数の受光素子１２２を有するラインセンサである。複数の受光素子１２２は、それぞれの入射光の強弱に応じて光電変換された電荷を発生させ、その電荷を各画素に対応するＣＣＤ素子が形成する各ポテンシャルウェル（電荷の井戸）に蓄積する。各ポテンシャルウェルに蓄積された電荷は、図示しないシフトレジスタに一斉に転送される。シフトレジスタに転送された各電荷は、電荷−電圧変換増幅器により電圧信号であるアナログ電気信号に変換される。これにより、イメージセンサ１２１は、主走査方向の画素毎のアナログ電気信号を出力することができる。
【００１９】
第１キャリッジ１１４は、光源１１２と第１反射鏡１１３とを搭載し、副走査方向に往復動する。第２キャリッジ１１７は、第２反射鏡１１５と第３反射鏡１１６とを搭載し、副走査方向に往復動する。第１キャリッジ１１４及び第２キャリッジ１１７は、走査制御部として機能する制御部１０によって制御され、予め設定されている複数の副走査速度（後述）のうちいずれかを実現するように駆動される。これにより、光源１１２は原稿を副走査方向に走査することができるので、イメージセンサ１２１は、原稿上の２次元画像に応じてアナログ電気信号を出力することができる。
【００２０】
なお、原稿自動送り装置（ＡＤＦ）３０が使用される場合には、第１キャリッジ１１４及び第２キャリッジ１１７は、予め設定されている副走査位置に固定され、印刷媒体Ｐの自動送りによって副走査方向の走査が行われる。この際の走査速度は、第１キャリッジ１１４及び第２キャリッジ１１７の往復動による走査の走査速度と機構上の理由によって相違することになる。
【００２１】
画像読取部１００は、さらに、信号増幅器１２３と、Ａ／Ｄ変換部１２４と、ＡＧＣ処理部１３０と、白基準板１３２（図１参照）とを備えている。信号増幅器１２３は、可変利得増幅器である。信号増幅器１２３は、ＡＧＣ処理部１３０で設定され、記憶部４０に格納されている利得でアナログ電気信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換部１２４は、増幅されたアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換してデジタルデータである画像データＩＤを生成する。画像形成部２０は、前述のように画像データＩＤに基づいて印刷媒体Ｐに画像を形成して排出する。画像データＩＤは、最小値「０」と最大値「２５５」のレンジ幅を有するデータである。なお、信号増幅器１２３及びＡ／Ｄ変換部１２４は、画像データ生成部として機能している。
【００２２】
ＡＧＣ処理部１３０は、本実施形態では、黒基準信号と白基準信号とを使用して複数の受光素子１２２のそれぞれに対して最適な利得とオフセット値とを設定する利得調整部である。黒基準信号は、光源１１２がオフの状態における受光素子１２２のアナログ電気信号である。白基準信号は、印刷媒体Ｐの代わりに白基準板１３２を照射したときの受光素子１２２のアナログ電気信号である。ＡＧＣ処理部１３０は、黒基準信号がＡ／Ｄ変換部１２４によってＡ／Ｄ変換されたときの画像データＩＤの値が最小値「０」となるようにオフセット値を設定する。ＡＧＣ処理部１３０は、このオフセット値を使用して白基準信号がＡ／Ｄ変換部１２４によってＡ／Ｄ変換されたときの画像データＩＤの値が最大値「２５５」となるように利得を設定する。
【００２３】
これにより、黒基準信号と白基準信号との間の反射光の増減に起因するアナログ電気信号の変動を画像データＩＤの最小値「０」から最大値「２５５」までの幅を有効に使用できることとなる。なお、本実施形態では、制御部１０は、各受光素子１２２に対応する利得を記憶部４０に格納する。
【００２４】
ただし、白基準信号の取得のためには、第１キャリッジ１１４及び第２キャリッジ１１７を白基準板１３２に対応する位置に固定し、光源１１２により白基準板１３２に光を照射させる。ここで、従来の画像読取装置では、光源１１２の光量は、イメージセンサ１２１の仕様として許容されている最大飽和出力電圧の範囲内とするように一律に設定されていた。
【００２５】
しかし、本願発明者は、ＣＣＤの技術的特性として最大飽和出力電圧がイメージセンサ１２１毎に大きく異なり個体差（ばらつき）が大きい一方、イメージセンサ１２１の内部における複数のＣＣＤ素子間の個体差が小さいことを見いだした。本発明は、このような新しい知見に基づいて創作されたものである。
【００２６】
図３は、一実施形態に係る光源１１２の光量の調整処理の内容を示すフローチャートである。ステップＳ１０では、ユーザーは、光量調整操作を実行する。光量調整操作は、画像形成装置１を操作して光量調整処理を開始させる操作である。光量調整処理は、光源１１２の光量を使用するイメージセンサ１２１のＣＣＤ飽和が生じさせない範囲で大きくしてＳＮ比を向上させる処理である。
【００２７】
ステップＳ２０では、ユーザーは、画像読取部１００に予め準備されている調整用原稿をセットする。ステップＳ３０では、画像読取部１００は、光量仮設定処理を実行する。光量仮設定処理は、検査用の光量（以下、検査用光量ともいう）を設定する処理である。具体的には、検査用光量は、イメージセンサ１２１の仕様として許容されている最大飽和出力電圧の範囲内とする初期値に予め定められた値を加算した光量に設定される。イメージセンサ１２１の仕様は、イメージセンサ１２１の個体差を考慮して安全側に設定されている。なお、画像読取部１００は、運用時においては、前回の設定値（現在の使用値）に予め定められた値を加算した光量を検査用光量として設定してもよい。
【００２８】
図４は、一実施形態に係る光源１１２の光量の調整処理に使用される調整用原稿Ｐａと読み取り結果を示す説明図である。図４（ａ）は、予め準備されている調整用原稿Ｐａを示している。調整用原稿Ｐａは、７本の黒色バンドＢが主走査方向に間隔を空けて配置された検査用画像を含む。この７本の黒色バンドＢが副走査方向に走査するイメージセンサ１２１によって読み取られる。イメージセンサ１２１は、複数のＣＣＤ素子（図示略）が主走査方向に配列されているラインセンサである。画像読取部１００は、イメージセンサ１２１を副走査方向にスキャンすることよって調整用原稿Ｐａに形成されている７本の黒色バンドＢを読み取って検査用画像データＤａを生成することができる。
【００２９】
ステップＳ４０では、ユーザーは、スタートボタンを押下する。本実施形態では、画像読取部１００の制御部１０は、光源ドライバ１１１を制御して光源１１２から、初期値＋５％、初期値＋１０％、初期値＋１５％の検査用光量で光を照射して３回のスキャンを実行する。この３回の画像読み取りによって、画像読取部１００は、３セットの検査用画像データＤａ（Ｄａ１〜Ｄａ３）を生成する。
【００３０】
図５及び図６は、一実施形態に係る調整用原稿Ｐａを読み取って生成された検査用画像データＤａ（Ｄａ１〜Ｄａ３）を示す説明図である。検査用画像データＤａ１は、初期値＋５％の検査用光量で光を照射して取得した検査用画像データである。検査用画像データＤａ２は、初期値＋１０％の検査用光量で光を照射して取得した検査用画像データである。検査用画像データＤａ３は、初期値＋１５％の検査用光量で光を照射して取得した検査用画像データである。
【００３１】
ステップＳ５０では、画像解析部１６０は、画像解析を実行する。画像解析は、主走査方向に配列されている複数のＣＣＤ素子における電荷のあふれを検出することを目的として行われる。画像解析は、たとえば黒色バンドＢの輪郭領域のサンプル領域Ｓｐ（白黒との境界領域）における画素に基づいて行うことができる。輪郭領域は、主走査方向に配置されている複数の画素（この例では４画素）で構成されている。
【００３２】
具体的には、適正電荷時、すなわち電荷のあふれが生じていない場合の画素状態としてサンプルＳ１が示されている。適正電荷時には、電荷のあふれが生じていないので黒色バンドＢの輪郭部が忠実に読み取られ、輪郭が明確に再現された輪郭再現状態となっている。一方、ＣＣＤ飽和時、すなわち電荷のあふれが生じている場合の画素状態としてサンプルＳ２が示されている。ＣＣＤ飽和時には、電荷のあふれが生じているので黒色バンドＢの輪郭領域が忠実に読み取られておらず、輪郭の再現が不明確である輪郭再現状態となっている。
【００３３】
図４（ｂ）は、適正電荷時のサンプルＳ１ｐとＣＣＤ飽和時のサンプルＳ２ｐの画素値を示している。２つサンプルＳ１ｐ，Ｓ２ｐは、４個の画素Ｐ１〜Ｐ４で構成されている黒色バンドＢの輪郭領域（サンプル領域Ｓｐ）である。この例は、概念的な例として黒色バンドＢの輪郭が画素Ｐ２と画素Ｐ３の境界の近傍に配置されているものとする。２つの画素Ｐ１，Ｐ２は、黒色バンドＢを読み取った画素値である。２つの画素Ｐ３，Ｐ４は、調整用原稿Ｐａの地肌（白色部分）を読み取った画素値である。
【００３４】
サンプルＳ１ｐ，Ｓ２ｐのいずれにおいても、画素Ｐ１は、黒色バンドＢを読み取って蓄積された電荷が正確に再現されて画素値１０を有し、画素Ｐ４は、地肌を読み取って蓄積された電荷が正確に再現されて画素値２４０を有している。サンプルＳ１ｐにおいて、画素Ｐ２，Ｐ３は、黒色バンドＢの輪郭のぼけや画素Ｐ２と画素Ｐ３の境界からのずれによって、それぞれ画素値４０，２１０を有している。これにより、２つの画素Ｐ２，Ｐ３の間で、画素値の差が１７０となって明確な輪郭が再現されている。
【００３５】
これに対して、サンプルＳ２ｐにおいては、画素Ｐ３に対応するＣＣＤ素子に過剰に蓄積された電荷がシフトレジスタに副走査方向に転送される際に、主走査方向に隣接する画素Ｐ２にあふれだしている。この結果、画素Ｐ２，Ｐ３は、それぞれ画素値１００，１５０を有することとなっている。これにより、２つの画素Ｐ２，Ｐ３の間で、画素値の差が５０に減少し、輪郭がぼやけた状態で再現されている。
【００３６】
ステップＳ６０では、画像解析部１６０は、光量限界検出処理を行う。光量限界検出処理は、イメージセンサ１２１のＣＣＤ飽和開始時の光源の光量を検出する処理である。光量限界検出処理は、予め設定されている少なくとも１つのサンプル領域（たとえばサンプル領域Ｓｐ）の画素値を使用して前述のように処理してもよし、以下のように輪郭抽出フィルタを使用して一括して処理してもよい。
【００３７】
光量限界検出処理は、輪郭検出処理を使用する。輪郭検出処理では、画像解析部１６０は、たとえば微分フィルタを使用して検査用画像データＤａを処理する。本処理によって、主走査方向に隣接する画素の画素値の差が輪郭画素値となる。これにより、黒色バンドＢの副走査方向の輪郭が輪郭画素値の高い線状領域として検出される。
【００３８】
具体的には、画像解析部１６０は、たとえば輪郭画素値が閾値としての１２０（所定値とも呼ばれる。）以上となる線状領域としての所定の輪郭が検出される。これにより、たとえば輪郭画素値が１２０以上となり、黒色バンドＢの副走査方向の輪郭が線状領域として正確に再現されている再現状態の場合には、光源１１２の光量は過剰でないと決定することができる。
【００３９】
画像解析部１６０は、上述のように検査用光量として、初期値＋５％、初期値＋１０％、及び初期値＋１５％の光量を使用する。本実施形態では、光源ドライバ１１１による光源１１２の駆動デューティを調整して本光量を実現する。
【００４０】
画像解析部１６０は、前記検査用光量の何れにおいても電荷の転送が正常である場合（ステップＳ６０でＮｏ）には、検査用光量をさらに１０％ずつ上げて処理をステップＳ４０に戻す（ステップＳ７０）。このようにステップＳ６０において、電荷の転送が正常でない検査用光量が検出されるまで、すなわち、光量限界が検出されるまでステップＳ４０〜Ｓ７０の処理が繰り返される。なお、初期値＋５％、初期値＋１０％、及び初期値＋１５％の検査用光量の何れかで電荷の転送が正常ではなかった場合には、画像解析部１６０は、ステップＳ７０の処理を実行しない。そして、ステップＳ６０において、光量限界が検出された場合に（ステップＳ６０でＹｅｓ）、画像解析部１６０は、処理をステップＳ８０に進める。
【００４１】
ステップＳ８０では、画像解析部１６０は、調整値決定処理を実行する。調整値決定処理は、たとえば光量限界として検出された検査用光量を調整値として決定することができる。具体的には、画像解析部１６０は、電荷の転送が正常であると決定された少なくとも１つの検査用画像データＤａの生成に使用された検査用光量のうち、電荷の転送が正常でないと決定された検査用画像データＤａの生成に使用された検査用光量に最も近い光量を調整値として決定する。換言すれば、画像解析部１６０は、電荷の転送が正常であると決定された検査用光量のうちの最大光量を調整値として決定する。例えば、初期値＋５％及び初期値＋１０％の検査用光量で電荷の転送が正常であり、初期値＋１５％の検査用光量で電荷の転送が正常ではない場合、画像解析部１６０は初期値＋１０％の検査用光量を調整値として決定する。なお、必ずしも上記最大光量の光量をそのまま調整値とする必要はなく、上記最大光量を多少増減させて使用してもよい。
【００４２】
ステップＳ９０では、画像解析部１６０は、調整値として決定された光量の駆動デューティを記憶部４０に格納する。これにより、制御部１０は、画像読み取りにおいて、記憶部４０に格納されている駆動デューティを読み出し、この駆動デューティで光源１１２を駆動することができる。これにより、画像読取部１００は、イメージセンサ１２１のＣＣＤ飽和を引き起こすことなく高いＳＮ比での画像読み取りを実現することができる。ただし、新しく設定された光量を使用して上述のＡＧＣ処理が実行される。
【００４３】
このように、本実施形態に係る画像形成装置１は、安全に設定されている仕様としての最大飽和出力電圧ではなく、画像形成装置１に装備されている個体としてのイメージセンサ１２１のＣＣＤ飽和状態を検知することができる。これにより、画像形成装置１は、個体としてのイメージセンサ１２１の性能を十分に引き出して高いＳＮ比での画像読み取りを実現することができる。
【００４４】
本発明は、上記実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。
【００４５】
変形例１：上記実施形態は、黒色バンドＢの副走査方向の輪郭（主走査方向に垂直に交差）を検出することによって、イメージセンサ１２１の一部のＣＣＤ素子（上記実施形態では、１４カ所）について光量限界を検出しているが、たとえば図５に示されるように、複数の受光素子の配置される方向である主走査方向に傾斜して交差する方向に延びている黒色バンドを検査用画像として使用してイメージセンサ１２１の全て又は多くの画素について光量限界を検出するようにしてもよい。
【００４６】
図７は、変形例に係る光源１１２の光量の調整処理に使用される調整用原稿Ｐｂと読み取り状態を示す説明図である。図７（ａ）は、調整用原稿Ｐｂを示し、図７（ｂ）は、調整用原稿Ｐｂを読み取って生成された検査用画像データＤｂを示している。変形例の調整用原稿Ｐｂには、副走査方向に交差する方向に延びている黒色バンドＢａが形成されている。黒色バンドＢａの輪郭位置は、イメージセンサ１２１が副走査方向に移動するに従って主走査方向に移動するので、この移動範囲内の複数の画素に渡って光量限界を検出することができる。
【００４７】
変形例２：上記実施形態では、互いに光量が相違する複数（３回）のスキャンを行って光量限界を検出しているが、たとえば副走査の途中で光量を変更して１回のスキャンで光量限界を検出するようにしてもよい。具体的には、たとえばイメージセンサ１２１の副走査中において、図７（ａ）に示されるように、１０５％駆動デューティ、０％駆動デューティ、１００％駆動デューティ、０％駆動デューティ、９５％駆動デューティの順で駆動デューティを変更させて光源１１２を駆動するようにしてもよい。これにより、画像読取部１００は、図７（ｂ）に示されるような検査用画像データＤｂを生成することができる。
【００４８】
検査用画像データＤａは、副走査方向に３つに分割された領域、すなわち、第１領域、第２領域及び第３領域を有している。第１領域、第２領域及び第３領域は、それぞれ１０５％駆動デューティ、１００％駆動デューティ及び９５％駆動デューティで駆動された光源１１２からの光で形成された画像領域である。第１領域と第２領域の間には、黒色の境界領域Ｂｂ１が形成されている。境界領域Ｂｂ１は、第１領域と第２領域とを明確に区分するために０％駆動デューティで形成されている領域である。境界領域Ｂｂ２は、第２領域と第３領域とを明確に区分するために０％駆動デューティで形成されている領域である。
【００４９】
変形例３：上記実施形態では、微分フィルタを使用して輪郭検知が行われているが、たとえば図８に示されるようなソーベルフィルタや他のフィルタを使用するようにしてもよい。図８（ａ）は、主走査方向に向かって処理が進められ、副走査方向に延びている輪郭の検知に適し、図４に示される黒色バンドＢの検出に好ましいソーベルフィルタを示している。
【００５０】
図８（ｂ）は、図７において左上方向に向かって処理が進められ、右上方向に延びている輪郭の検知に適しているソーベルフィルタを示している。図８（ｃ）は、図７において左下方向に向かって処理が進められ、右下方向に延びている輪郭の検知に適しているソーベルフィルタを示している。図８（ｂ）や図８（ｃ）に示される２つのソーベルフィルタは、図７に示されるジグザグ形状（主走査方向に対して４５°の傾斜）を有する黒色バンドＢａの検出に好ましいソーベルフィルタである。
【００５１】
変形例４：上記実施形態では、調整用原稿の画像を読み取って光量限界が検出されているが、たとえば白基準板１３２（図１参照）のような基準板であって黒色バンドを有する光量調整用基準板を白基準板１３２の近傍に配置するようにしてもよい。これにより、ユーザー操作に依存せず、運用時においても自動で調整することが可能となる。さらに、本発明は、イメージセンサの経時変化に応じた光量調整を可能とし、イメージセンサの故障の検知にも利用可能である。
【００５２】
変形例５：上記実施形態は、画像形成装置に本発明が適用されているが、専用スキャナその他の画像読取装置にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  画像形成装置
１０  制御部
２０  画像形成部
３０  原稿自動送り装置
４０  記憶部
１００  画像読取部
１１１  光源ドライバ
１１２  光源
１１３  第１反射鏡
１１４  第１キャリッジ
１１５  第２反射鏡
１１６  第３反射鏡
１１７  第２キャリッジ
１１８  集光レンズ
１２１  イメージセンサ
１２２  受光素子
１２３  信号増幅器
１２４  Ａ／Ｄ変換部
１３０  ＡＧＣ処理部
１３２  白基準板
１６０  画像解析部
Ｌ  反射光
Ｐ  印刷媒体
【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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