(57)【要約】【目的】従来のスキャナ装置で、シェーディング補正のサンプリングを行うときに、移動光学系が充分な速さになる前に読み取ることがあるが、この場合読み取りタイミングが一定の時間間隔であったために、サンプリング位置の間隔が前半は短く後になるほど長くなり、もしシェーディング補正板の前半の読み取り位置で、２つのサンプリング位置にまたがるゴミやキズがあった場合に、正しい白シェーディングデータよりかなり低い値になることがあった。【構成】移動光学系の移動速度に応じてサンプリングタイミングの間隔を変化させることにより、ほぼ等間隔の距離でサンプリングが行われ、ゴミやキズが２つのサンプリングにまたがることがあまりない。結果としてゴミやキズを読み取っても正確な白シェーディングデータに近い値が得れる。【選択図】　　図１
2004135214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトガラスに置かれた原稿を、ランプと複数のミラーからなる移動光学ユニットを副走査方向に移動させることにより読み込む第１の読み取り方法と、この移動光学ユニットを所定のシートスルー原稿読み取り位置で停止した状態で、ドキュメントフィーダーにより原稿をフィードさせて原稿を読み込む第２の読み取り方法を有するスキャナ装置において、
前記移動光学ユニットを副走査方向に移動するための駆動を行う駆動手段と、上記２つの方法による原稿読み取り位置以外に設けられたシェーディング補正板と、シェーディング補正のためのサンプリング読み取りを行うときに、上記移動光学ユニットを移動させつつ上記シェーディング補正板を主走査方向に略同一間隔で読み取るためのサンプリングクロック信号を発生するサンプリングクロック信号発生手段と、を有することを特徴とするスキャナ装置。
【請求項２】
前記サンプリングクロック信号発生手段は、前記駆動手段を駆動するクロック信号に基づきサンプリングクロック信号を発生することを特徴とする請求項１に記載のスキャナ装置。
【請求項３】
前記サンプリングクロック信号発生手段は、前記駆動手段からのエンコーダ信号に基づきサンプリングクロック信号を発生することを特徴とする請求項１に記載のスキャナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、デジタル複写機、複合機等の画像形成装置におけるスキャナ装置に係わり、特にシェーディング補正のためのサンプリング読み取りのとき、シェーディング補正板の読み取り位置に、ごみ（ほこり）、汚れ、きず等があった場合でも、適切なサンプリングを行うことのできるスキャナ装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
ディジタル複写機等に設けられる画像読取り装置は、光源による原稿走査時に原稿からの反射光を読み取る画像読取りセンサを備え、この画像読取りセンサからの出力信号に応じた画像信号を作成するように構成されている。一般に、上記画像読取りセンサは、多数のＣＣＤ素子を一次元状に配列してなるＣＣＤリニアイメージセンサ等をライン上に複数個配置することにより構成され、各ＣＣＤ素子からの出力信号は、Ａ／Ｄ変換器を介して画像処理部に入力される。
【０００３】
ところで、この種の画像読取装置では、各ＣＣＤ素子の受光感度や暗電圧等の特性バラツキ、あるいは光源の発光量のバラツキに起因して各ＣＣＤ素子間に実質的な感度のバラツキが生じるため、これを補正すべくシェーディング補正が一般に行われる。
【０００４】
その要領は次の通りである。まず、予め暗状態で上記画像読取センサを駆動して得られるディジタル信号（各ＣＣＤ素子からの出力信号；以下、黒シェーディングデータという）と、所定発光量の露光ランプで基準白色（シェーディング補正板）に光を照射しながら、このランプとミラーを副走査方向に移動させつつ一定の時間間隔で所定の回数（例えば５回）サンプリングしたときの反射光を受光して得られるディジタル信号の平均（各ＣＣＤ素子からの出力信号；以下、白シェーディングデータという）とを各ＣＣＤ素子に対応してそれぞれ黒シェーディングメモリと白シェーディングメモリとに記憶しておく。ここで、白シェーディングデータを作成するときに、基準白色の読み取り位置を替えて複数回サンプリングしてその平均を採用するのは、シェーディング補正板にごみ（ほこり）、汚れ、きず等があった場合のノイズを吸収するためである。
【０００５】
次に各ＣＣＤ素子についての白シェーディングデータ（上限レベル）と黒シェーディングデータ（下限レベル）とのレベル差を求めてその最大値を選出し、この最大レベル差を各ＣＣＤ素子について求められたレベル差で除した値を各ＣＣＤ素子についてのシェーディング補正係数として設定し、記憶する。そして、実際の原稿の走査時には、各ＣＣＤ素子の出力信号に上記シェーディング補正係数を乗じることにより感度のばらつきを平滑化し、この補正後の信号に応じた画像信号を作成する。
【０００６】
なお、各ＣＣＤについての黒シェーディングデータのばらつきが十分小さい場合には、白シェーディングデータのみを取り込んでシェーディング補正を行うようにしてもよい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、所定発光量の露光ランプで基準白色（シェーディング補正板）に光を照射しながら、このランプとミラーからなる移動光学ユニットを副走査方向に移動させつつ一定の時間間隔で所定の回数（例えば５回）サンプリングするとき、この移動光学ユニットが一定の速度で移動した場合は、等しい距離の間隔でサンプリングが行われる。しかしシェーディング補正板は、原稿読み取り位置以外に設けられており、移動光学ユニットの移動を開始してからすぐの加速中に読み取られるので、読み取りの最初の距離の間隔は短く、後になるほど距離の間隔は長くなる。図４にその様子を示す。
【０００８】
図４の（Ａ）では、ランプとミラーからなる移動光学ユニットが加速しつつサンプリングを行っているところを示すものである。図４の（Ｂ）では、１つのＣＣＤ素子のシェーディング補正板７の読み取り位置を示すもので、速度の遅い前半より加速がなされた後半の方が読み取り位置間の距離が長くなる。このとき同図に示すように、シェーディング補正板７にゴミやキズなどが有った場合、ここではＳ１での読み取り位置とＳ２での読み取り位置の距離が短いため、大きなゴミやキズがあった場合には、Ｓ１での読み取り位置とＳ２での読み取り位置の間にまたがってゴミやキズが読み取られることがある。この結果ＣＣＤ素子の読み取り電圧は、図４の（Ｃ）に示すように、Ｓ１、Ｓ２での読み取り電圧が低く、Ｓ３〜Ｓ５での読み取り電圧は正常な白板を読み取った値であり、この結果Ｓ１〜Ｓ５での読み取り電圧の平均値は正常な値に比べて小さな値となるので、このＣＣＤ素子のシェーディング補正が正しく行われない。このような問題を解決するために読み取り距離間を充分長く設定しても良いが、その場合はシェーディング補正板７の副走査方向の距離も長いものを必要として無駄が生じる。また助走を充分とるなどして、移動速度を一定にすることも考えられるが、助走のためのスペースや、サンプリングに要する時間なども余分にかかる。本願はこのような問題を解決し、限られたスペースで極力サンプリング間隔を大きくとることを目的とするものである。
【０００９】
【問題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本願第１の発明は、コンタクトガラスに置かれた原稿を、ランプと複数のミラーからなる移動光学ユニットを副走査方向に移動させることにより読み込む第１の読み取り方法と、この移動光学ユニットを所定のシートスルー原稿読み取り位置で停止した状態で、ドキュメントフィーダーにより原稿をフィードさせて原稿を読み込む第２の読み取り方法を有するスキャナ装置において、前記移動光学ユニットを副走査方向に移動するための駆動を行う駆動手段と、上記２つの方法による原稿読み取り位置以外に設けられたシェーディング補正板と、シェーディング補正のためのサンプリング読み取りを行うときに、上記移動光学ユニットを移動させつつ上記シェーディング補正板を主走査方向に略同一間隔で読み取るためのサンプリングクロック信号を発生するサンプリングクロック信号発生手段とを有することを特徴とするスキャナ装置を用いる。
【００１０】
本願第２の発明は、前記サンプリングクロック信号発生手段は、前記駆動手段を駆動するクロック信号に基づきサンプリングクロック信号を発生することを特徴とする第１の発明に記載のスキャナ装置を用いる。
【００１１】
本願第３の発明は、前記サンプリングクロック信号発生手段は、前記駆動手段からのエンコーダ信号に基づきサンプリングクロック信号を発生することを特徴とする第１の発明に記載のスキャナ装置を用いる。
【００１２】
【作用】
本願第１の発明は、サンプリング前半は長い間隔のサンプリングクロックを与え、後半になるに従い短い間隔のサンプリングクロックを与えることにより、各サンプリング位置間の距離を、ほぼ同じにすることができる。
【００１３】
本願第２の発明は、上記サンプリングクロックを、移動光学ユニットを駆動するモータへ与える駆動クロックを分周するなどして用いれば、正確に各サンプリング位置間の距離を同じにすることができる。
【００１４】
本願第３の発明は、上記サンプリングクロックを、移動光学ユニットを駆動するモータからのエンコーダなどの、回転を読み取ってフィードバックするための信号を分周するなどして用いるので、正確に各サンプリング位置間の距離を同じにすることができる。
【００１５】
【実施例】
本願を発明を採用するスキャナ装置を図１の概略図を用いて説明する。同図において、スキャナ装置１は、原稿トレイ２、原稿排出トレイ３、原稿搬送路４、プラテンガラス５、シートスルー読み取りコンタクトガラス６、シェーディング補正板７、移動光学ユニット８、光学ユニット（ＣＣＤユニット）９などから構成されている。
【００１６】
原稿を読み取るときの動作は、１枚の原稿の場合は、プラテンガラス５に置かれた原稿を、移動光学ユニット８が副走査方向に移動しつつ、ランプの光を反射したものを複数のミラーで光学ユニット９に導き読み取る。シートスルーで読み取る場合は、移動光学ユニット８はシートスルー原稿読み取り位置（シートスルー読み取りコンタクトガラス６の下）で停止した状態で、原稿トレイ２に積載された原稿を１枚づつ順次原稿搬送路４を搬送させつつ、シートスルー原稿読み取り位置で読み取っていく。
【００１７】
図２は本願発明を採用するスキャナ装置の光学ユニット９と、移動光学ユニット周辺のブロック図である。第１の発明の場合を図２の（Ａ）を用いて説明する。ここではスキャナ制御部１０がサンプリングクロック発生手段であり、シェーディング補正板７を複数回読み取り、サンプリングを行うときのタイミング信号（図中サンプリングクロックＣＬＫ２）を発生する。この信号は最初は間隔をあけ、徐々に間隔を短くする信号であり、各サンプリング位置の副走査方向の距離はほぼ同じにすることができる。この時のデータはモータの加速のさせ方に基づいて、予め用意したものを用いればよい。
【００１８】
第１の発明の場合を図２の（Ｂ）を用いて説明する。移動光学系８を駆動させるモータが、ステッピングモータであれば、脱調しないように所定の回転にするまでに徐々にクロック信号の周波数をあげていくが、この信号を分周するなどしてシェーディング補正のときの各ＣＣＤ素子の読み取りタイミングの信号として用いると、正確に読み取り位置の間隔を同じ距離にすることができる。このときスキャナ制御部１０からモータドライバ８３へ初期のクロック（図中モータ駆動クロックＣＬＫ１）を与えるとともに、この信号に基づいて発生するサンプリングを行うときのタイミング信号（図中サンプリングクロックＣＬＫ３）をＣＣＤドライバ９１に与える。ここでは、スキャナ制御部１０からモータドライバ８３とＣＣＤドライバ９１に信号を与えているが、サンプリングクロックをモータドライバ８３からＣＣＤドライバ９１に与えるようにしても良い。
【００１９】
第３の発明の場合を図２の（Ｃ）を用いて説明する。移動光学系８を駆動させるモータからのエンコーダからのフィードバック信号（ＦＧ；周波数発信信号）がモータの回転数をほぼ正確に表すので、この信号を分周するなどしてシェーディング補正のときのＣＣＤ素子の読み取りタイミングの信号として用いると、正確に読み取り位置の間隔を同じ距離にすることができる。このときモータからのＦＧをモータドライバを介してスキャナ制御部１０が受け取り、このＦＧに基づき発生するサンプリングを行うときのタイミング信号（図中サンプリングクロックＣＬＫ４）をＣＣＤドライバ９１に与える。また変形例として、ＦＧをモータドライバ８３からＣＣＤドライバ９１に与える構成にしても良い。
【００２０】
本願第１〜３の発明を用いて、シェーディング補正を行ったときの様子を図３を用いて説明する。図３の（Ａ）では、ランプとミラーからなる移動光学ユニット８が加速しつつサンプリングを行っているところを示すものである。横軸は時間、縦軸は移動速度を表している。ここでは、サンプリングのタイミングは移動光学ユニット８の加速にともない徐々に早めている。個の結果図３の（Ｂ）に示すようにシェーディング補正板７の読み取り位置の各タイミング間の距離はほぼ同じになる。ここでは従来技術と同じようにシェーディング補正板７にゴミやキズがあるものを読み取っている。ここではＳ１とＳ２の距離が従来技術に比べると長いため、比較的Ｓ１とＳ２間にまたがってゴミやキズが読み取られることが少なくなる。この結果ＣＣＤ素子の読み取り電圧は、図３の（Ｃ）に示すように、Ｓ１のみが低く、Ｓ４〜Ｓ５では正常な白板を読み取った値になり、Ｓ１〜Ｓ５の平均値は正常な値に比べて小さな値とはなるが、比較的結果を吸収しやすくなり、シェーディング補正は正しく行われる。
【００２１】
上述したように、各ＣＣＤ素子ごとに、シェーディング補正板７を読み取って得られたデータの平均の値を白シェーディングデータとしてメモリ記憶される。ここでは５回平均を行っているが、２回以上の回数で、多いほど正確なデータが得られる。また５回の平均値を用いているが、異常値を判断して捨てても良い。
【００２２】
【発明の効果】
本願第１の発明を用いれば、サンプリング前半は長い間隔のサンプリングクロックを与え、後半になるに従い短い間隔のサンプリングクロックを与えることにより、各サンプリング位置間の距離をほぼ同じにすることができる。
【００２３】
本願第２の発明を用いれば、上記サンプリングクロックを、移動光学ユニットを駆動するモータへ与える駆動クロックを分周するなどして用いれば、正確に各サンプリング位置間の距離を同じにすることができる。
【００２４】
本願第３の発明を用いれば、上記サンプリングクロックを、移動光学ユニットを駆動するモータからのエンコーダなどの、回転を読み取ってフィードバックするための信号を分周するなどして用いるので、正確に各サンプリング位置間の距離を同じにすることができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明を採用するスキャナ装置の概略図である。
【図２】本願発明を採用するスキャナ装置の移動光学系の駆動と、ＣＣＤの読み取り制御を説明するためのブロック図である。
【図３】本願発明を採用するスキャナ装置で、シェーディング補正を行うときの（Ａ）読み取りタイミング、（Ｂ）読み取り位置、（Ｃ）読み取り結果、を説明するための図である。
【図４】従来技術を採用するスキャナ装置で、シェーディング補正を行うときの（Ａ）読み取りタイミング、（Ｂ）読み取り位置、（Ｃ）読み取り結果、を説明するための図である。
【符号の説明】
１：スキャナ装置
２：原稿トレイ
３：排紙トレイ
４：原稿搬送路
５：プラテンガラス
６：シートスルー読み取りコンタクトガラス
７：シェーディング補正板
８：移動光学系
９：光学ユニット
【図１】
2004135214.tif 000003
【図２】
2004135214.tif 000004
【図３】
2004135214.tif 000005
【図４】
2004135214.tif 000006