(57)【要約】【課題】読取手段やＡＤ変換手段の放射する赤外線を第一の検出手段や第二の検出手段で検出することにより動作中の温度を監視して、検出結果に相当する動作温度に応じて画像データの読み取り濃度値の誤差を小さくすることができる画像読取装置の提供。【解決手段】原稿画像をＣＣＤ上に結像して画像情報を読み取り電気信号として出力する撮像部Ｓ１と、撮像部Ｓ１が放射する赤外線を検出するサーモパイルＳ２と、撮像部Ｓ１が出力する電気信号を増幅する増幅器Ｓ３と、増幅器Ｓ３により増幅された電気信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するＡＤ変換器Ｓ４と、ＡＤ変換器Ｓ４により変換された出力信号に所定の演算を行い補正するデータ補正部Ｓ９とを備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿台に戴置した原稿の原稿画像を読み取る画像読取装置であって、
前記原稿画像を光電変換素子上に結像して画像情報を読み取り電気信号として出力する読取手段と、
前記読取手段が放射する赤外線を検出する第一の検出手段と、
前記読取手段が出力する電気信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された電気信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、
前記ＡＤ変換手段により変換された出力信号に所定の演算を行い補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像読取装置において、
前記第一の検出手段は、温度変化に応じて変化する赤外線放射を検出するサーモパイルであることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像読取装置において、
前記補正手段は、前記第一の検出手段の検出結果に基づき、データ補正量を変化させて補正することを特徴とする画像読取装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の画像読取装置において、
前記ＡＤ変換手段が放射する赤外線を検出する第二の検出手段を備え、
前記補正手段は、前記第二の検出手段による検出結果に基づき、データ補正量を変化させて補正することを特徴とする画像読取装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像読取装置において、
前記増幅手段が放射する赤外線を検出する第三の検出手段を備え、
前記補正手段は、前記第三の検出手段による検出結果に基づき、データ補正量を変化させて補正することを特徴とする画像読取装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれかに記載の画像読取装置において、
前記検出結果に対応した補正係数を記憶するルックアップテーブルを備え、
前記補正手段は、前記検出結果に基づき、対応する補正係数を前記ルックアップテーブルから読み出してデータ補正することを特徴とする画像読取装置。
【請求項７】
請求項３乃至６のいずれかに記載の画像読取装置において、
前記読取手段は、前記検出結果が予め定めた検出範囲外になった場合、前記原稿画像の読み取りおよび前記電気信号の出力を停止することを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置に関し、特に、複写機、ファクシミリ、スキャナー等の画像入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤなどの光電変換素子、増幅器、及びＡＤ変換器を内部に有し、原稿画像を読み取る画像読取装置があった（例えば、特許文献１参照）。従来の画像読取装置では、ＣＣＤや、増幅器、ＡＤ変換器の半導体素子の温度変化による動作誤差は、ＡＤ変換器の分解能に対して問題にならないくらい十分小さかった。そのため、温度変化による誤差を生じるアナログ回路部の温度補償は不要であった。
【特許文献１】特開平６−７８１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年画像読取装置に対する読み取り精度の要求が高くなってきている。すなわち、読み取り分解能の向上や動作速度の向上が要求されている。また、半導体デバイスの小型化も進んで、今までより温度変化の影響を受けやすくなっている。そのため、ＣＣＤ等の光電変換素子の動作誤差範囲を補償して出力値の分解能を向上する必要がある。また、光電変換素子の出力はＡＤ変換器への入力のダイナミックレンジを大きく取るために増幅しており、その分、誤差も大きくなってしまう。このため、アナログ回路部である増幅器やＡＤ変換器も、ＣＣＤ等の光電変換素子と同様に所定以上の精度が要求されている。
【０００４】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、読取手段の光電変換素子やＡＤ変換手段の赤外線放射の検出結果に応じて画像データの読み取り濃度値の誤差を小さくすることができる画像読取装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明の画像読取装置は、以下の構成を備える。
【０００６】
（１）原稿台に戴置した原稿の原稿画像を読み取る画像読取装置であって、前記原稿画像を光電変換素子上に結像して画像情報を読み取り電気信号として出力する読取手段と、前記読取手段が放射する赤外線を検出する第一の検出手段と、前記読取手段が出力する電気信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段により増幅された電気信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段により変換された出力信号に所定の演算を行い補正する補正手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、読取手段やＡＤ変換手段の放射する赤外線を第一の検出手段や第二の検出手段で検出することにより動作中の温度を監視して、検出結果に相当する動作温度に応じて画像データの読み取り濃度値の誤差を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【０００９】
本発明の実施例１の構成を図１に示す。図１は、本発明の画像読取装置の基本構成を示すブロック図である。
【００１０】
Ｓ１は画像読取装置の原稿台上に戴置した原稿の原稿画像を、光学系の装置を用いて光電変換素子上に結像して画像データ（画像情報）を電気信号として出力する撮像部（読取手段）である。光学系は原稿画像をライン状に区分して、光電変換素子であるＣＣＤ上に結像することにより光電変換を行い電気信号として１ラインの画像データを出力する。そして、原稿画像の読み取り位置を、結像されるラインに対して垂直方向に移動することで、次のライン状の領域を読み取る。これを繰り返して、画像の全領域をラスターイメージデータとして順次出力する。しかし、環境温度やＣＣＤの動作による自己発熱による昇温により、次第にＣＣＤの動作温度が高くなるため発熱による誤差が生じ、第一ラインの読み取り時と最終ラインの読み取り時とでは出力される電気信号が大きく異なっている。
【００１１】
Ｓ２は、画像読取手段であるＳ１の光電交換素子ＣＣＤの発する（放射する）赤外線（図中、波線矢印で示す）を受光するように設置されているサーモパイル（第一の検出手段）である。サーモパイルＳ２は、サーモパイル受光部の赤外線フィルターにより赤外線のみを受光して、対象となる撮像部Ｓ１のＣＣＤ表面から発する赤外光の光量を測定する。一般的に物質表面からはその物質の温度に応じて赤外線の放射量が変化することが知られている。そのためサーモパイルで赤外線放射を検出し、測定した赤外線光量から撮像部Ｓ１のＣＣＤの温度が特定できる。また、非接触のため撮像部Ｓ１のＣＣＤに影響を及ぼすことなく温度測定が可能で、さらに温度変化に対する反応速度が十数ｍｓで速いという特徴がある。
【００１２】
Ｓ３は、画像読取手段である撮像部Ｓ１の出力信号を増幅してＳ４のＡＤ変換器の入力のダイナミックレンジを大きくするアナログの増幅器（増幅手段）であるが、通常ゲイン設定が変更可能のものを使用して、ＡＤ変換器Ｓ４への入力を調整する。
【００１３】
Ｓ４はアナログ電気信号（アナログ信号）をディジタルデータ（ディジタル信号）に変換する変換器（ＡＤ変換器）（ＡＤ変換手段）で、増幅器Ｓ３が出力するアナログの画像信号をＡＤ変換してディジタルの画像データとして出力する。
【００１４】
Ｓ５はＳ２と同様のサーモパイルによる温度測定部で（第二の検出手段）、Ｓ４のＡＤ変換器から発せられる赤外線を受光するように設置されていて、Ｓ２と同様にＡＤ変換器Ｓ４の発する赤外線光量から温度を特定する。
【００１５】
Ｓ６はデータ補正係数生成部（以下、補正係数生成部とする）で、撮像部Ｓ１のＣＣＤの温度とそれに対応する補正係数をルックアップテーブル０（図中、ＬＵＴ０と記す）Ｓ７に予め設定する。この時ＣＣＤの温度に対応するアドレスに補正係数値をルックアップテーブルに設定する。またＳ４のＡＤ変換器の温度とそれに対応する補正係数値をルックアップテーブル１（図中、ＬＵＴ１と記す）Ｓ８に予め設定する。
【００１６】
Ｓ７、Ｓ８はそれぞれ撮像部Ｓ１のＣＣＤとＡＤ変換器Ｓ４の温度誤差補正係数を記憶しているルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと記す）で、ＬＵＴの設定値は製品毎、また固体差に応じて最適なテーブルデータを予め設定する。テーブルデータの設定後は、撮像部Ｓ１のＣＣＤの温度情報（検出結果）とＡＤ変換器Ｓ４の温度情報（検出結果）を受信して、それぞれＬＵＴ０  Ｓ７とＬＵＴ１  Ｓ８の対応する補正係数データ（データ補正量）を読み出す。
【００１７】
Ｓ９はＡＤ変換器Ｓ４から出力されたディジタル画像データに補正係数生成部Ｓ６から指定される２つの補正係数を乗算（演算）することでデータ補正を行うデータ補正部（補正手段）である。
【００１８】
次に図２のフローチャートで本発明の動作を説明する。
【００１９】
ステップＡ１（以下、単にＡ１等と記す）において、本発明の画像読取装置の電源を入れる（電源ＯＮ）。Ａ２では、撮像部Ｓ１の測定温度に対応する補正係数をＳ７のルックアップテーブル０に設定し、同様にＡＤ変換器Ｓ４の測定温度に対応する補正係数をＳ８のルックアップテーブル１に設定する（ＬＵＴ設定）。
【００２０】
Ａ３で、画像読取装置の原稿台上に原稿画像が置かれて、画像読み取りのスタートボタンが押されるのを待つ。またはパーソナルコンピュータなどからの画像読み取りの指示を待つ。Ａ３で読み取り指示があったら（Ａ３  有）、Ａ４において、撮像部Ｓ１で原稿画像を光電変換素子であるＣＣＤ上に結像することにより電気信号に変換する（撮像）。この時ＣＣＤの温度は読み取り開始から少しずつ自己発熱により昇温していき、それに伴い出力信号にも誤差が付加されている。Ｓ２のサーモパイルにより撮像部Ｓ１のＣＣＤの昇温は常に監視されていて、ＣＣＤの温度に対応する補正係数がＳ７のＬＵＴ０から読み出される。ＬＵＴ０  Ｓ７からの読み出しはサーモパイルの動作速度の十数ｍｓ周期で行われる。
【００２１】
Ａ５では、撮像部Ｓ１で電気信号に変換された画像データがＳ３の増幅器で振幅を調整しＡＤ変換器Ｓ４に入力されて、一定のサンプリング間隔でディジタルデータに変換される。この時ＡＤ変換器Ｓ４の温度は、撮像部Ｓ１のＣＣＤと同様に画像信号の入力から徐々に自己発熱により昇温していき、それに伴いＡＤ変換の結果に誤差が生じてくる。Ｓ５のサーモパイルによりＳ４のＡＤ変換器の昇温は常に監視されていて、ＡＤ変換器Ｓ４の温度に対応する補正係数がＳ８のＬＵＴから読み出される。
【００２２】
Ａ６では、ＡＤ変換器Ｓ４の出力画像データ値に補正係数生成部Ｓ６で読み出された２つの補正係数を乗算することで補正された画像データを生成して出力する。例えばＡ３サイズの原稿を６００ＤＰＩで１分間に１５枚読み取る場合、４秒で１枚、１枚に１４００〜５０００ラインの読み取りを行っている。すなわち、１ライン当たりでは約３００μｓで読み取ることになる。すなわち、サーモパイルＳ２、Ｓ５の動作周期では約５０ラインの読み取りで補正係数を変更していることになる。これは、画像では２００μｍ、すなわち１ｍｍの１／５の距離で補正値を更新していることになる。
【００２３】
以上のように、撮像部Ｓ１のＣＣＤとＡＤ変換器Ｓ４の動作中の温度特性を補正することで、画像データの読み取り濃度値の誤差を小さくすることができ、より高画質の画像読取装置を提供することができる。
【００２４】
なお、本実施例では、撮像部Ｓ１のＣＣＤとＡＤ変換器Ｓ４の放射する赤外線をサーモパイルＳ２、Ｓ５で検出したが、さらにサーモパイル（第三の検出手段）を備え、増幅器Ｓ３の動作温度を検出してデータ補正部Ｓ９で補正する構成としてもよい。
【００２５】
また、サーモパイルＳ２、Ｓ５で測定した赤外線光量に対応する温度が、予め定めた検出範囲外になった場合、例えば、ＬＵＴ０  Ｓ７、ＬＵＴ１  Ｓ４にない温度になった場合、撮像部Ｓ１は原稿画像の読み取りおよび電気信号の出力を停止するようにしてもよい。増幅器Ｓ３の動作温度を検出する構成でも同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の画像読取装置の基本構成を示すブロック図
【図２】実施例１に係る動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
【００２７】
Ｓ１  撮像部（読取手段）
Ｓ２  サーモパイル（第一の検出手段）
Ｓ３  増幅器(増幅手段)
Ｓ４  ＡＤ変換器（ＡＤ変換手段）
Ｓ５  サーモパイル（第二の検出手段）
Ｓ６  補正係数生成部
Ｓ７  ルックアップテーブル０
Ｓ８  ルックアップテーブル１
Ｓ９  データ補正部（補正手段）
【図１】
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【図２】
2008301041.tif 000004