(57)【要約】【課題】  原稿画像を高画質で読み取り、原稿読取時に用いるゲイン値及びオフセット値を短時間で設定でき且つ原稿読取後迅速に画像データを出力することが可能な画像読取装置及び画像読取方法を提供する。【解決手段】  原稿に光を照射する光源と、原稿からの反射光をアナログ信号に変換する光学読取手段と、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記光学読取手段と前記Ａ／Ｄ変換器の間に接続され、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号のオフセット処理とゲイン処理を行う調整手段と、前記オフセット処理に用いるオフセット値と前記ゲイン処理に用いるゲイン値の対応関係を記憶する記憶手段と、前記調整手段に対して、所定のゲイン値と当該ゲイン値に対応するオフセット値を設定する制御手段と、を備え、前記調整手段に設定された前記ゲイン値と前記オフセット値に基づいて原稿画像の読み取りを行う。【選択図】  図８
2005051565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿に光を照射する光源と、
原稿からの反射光をアナログ信号に変換する光学読取手段と、
前記光学読取手段から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記光学読取手段と前記Ａ／Ｄ変換器の間に接続され、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号のオフセット処理とゲイン処理を行う調整手段と、
前記オフセット処理に用いるオフセット値と前記ゲイン処理に用いるゲイン値の対応関係を記憶する記憶手段と、
前記調整手段に対して、所定のゲイン値と当該ゲイン値に対応するオフセット値を設定する制御手段と、を備え、
前記調整手段に設定された前記ゲイン値と前記オフセット値に基づいて原稿の画像読み取りを行うことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記オフセット値と前記ゲイン値の対応関係は、前記ゲイン値を変数とする一次関数で表されることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記オフセット処理は、前記光学読取手段を構成する複数の光電変換素子から出力される各アナログ信号に一定値を加減算する処理であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記ゲイン処理は、前記オフセット処理されたアナログ信号を増幅する処理であることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記調整手段に対して前記オフセット値を供給する第１のレジスタと、
前記調整手段に対して前記ゲイン値を供給する第２のレジスタと、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記複数の光電変換素子出力に対応するデジタル信号の夫々の値と所定の閾値との大小比較を行う比較手段と、
前記比較手段に対して前記所定の閾値を供給する第３のレジスタと、
前記比較手段における比較結果をカウントするカウント手段と、を有し、
前記制御手段は、前記カウント手段のカウント数に応じて前記第１のレジスタ及び前記第２のレジスタに夫々前記オフセット値及び前記ゲイン値を再設定することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記閾値は、前記Ａ／Ｄ変換器の最小入力レベルと最大入力レベルとの間でかつ当該最小入力レベルの近傍の値に設定されることを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記閾値は、前記Ａ／Ｄ変換器の最小入力レベルと最大入力レベルとの間でかつ当該最大入力レベルの近傍の値に設定されることを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
【請求項８】
原稿または基準板に光を照射する光源と、原稿または基準板からの反射光をアナログ信号に変換する複数の光電変換素子から成る光学読取手段と、前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記光学読取手段と前記Ａ／Ｄ変換器の間に接続され、前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号のオフセット処理とゲイン処理を行う調整手段と、前記オフセット処理のオフセット値を供給する第１レジスタと、前記ゲイン処理のゲイン値を供給する第２レジスタとを備えた画像読取装置における画像読取方法であって、
（ａ）前記第２レジスタに第１ゲイン値を設定するステップと、
（ｂ）前記光源を消灯した状態で読取走査を行い、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記Ａ／Ｄ変換器の最小入力レベルに対応する所定第１レベルとなる第１オフセット値を得るステップと、
（ｃ）前記第２レジスタに第２ゲイン値を設定するステップと、
（ｄ）前記光源を消灯した状態で読取走査を行い、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記所定第１レベルとなる第２オフセット値を得るステップと、
（ｅ）前記光源を点灯した状態で当該画像読取装置に設けられた基準板の読取走査を行い前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルに対応する所定第２レベルとなる第３ゲイン値と、前記第１ゲイン値における前記第１オフセット値と前記第２ゲイン値における前記第２オフセット値との関係に基づいて該第３ゲイン値における第３オフセット値を得るステップと、
を有し、前記第３オフセット値を前記第１レジスタに設定し、前記第３ゲイン値を前記第２レジスタに設定して原稿の読取走査により前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号のオフセット処理とゲイン処理を行うことを特徴とする画像読取方法。
【請求項９】
原稿または基準板に光を照射する光源と、原稿または基準板からの反射光をアナログ信号に変換する複数の光電変換素子から成る光学読取手段と、前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記光学読取手段と前記Ａ／Ｄ変換器の間に接続され、前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号のオフセット処理とゲイン処理を行う調整手段と、前記オフセット処理のオフセット値を供給する第１レジスタと、前記ゲイン処理のゲイン値を供給する第２レジスタとを備えた画像読取装置における画像読取方法であって、
（ａ）前記第２レジスタに第１ゲイン値を設定するステップと、
（ｂ）前記光源を消灯した状態で読取走査を行い、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記Ａ／Ｄ変換器の最小入力レベルに対応する所定第１レベルとなる第１オフセット値を得るステップと、
（ｃ）前記第２レジスタに第２ゲイン値を設定するステップと、
（ｄ）前記光源を消灯した状態で読取走査を行い、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記所定第１レベルとなる第２オフセット値を得るステップと、
（ｅ）前記光源を点灯した状態で当該画像読取装置に設けられた基準板の読取走査を行い前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルに対応する所定第２レベルとなる第３ゲイン値と、前記第１ゲイン値における前記第１オフセット値と前記第２ゲイン値における前記第２オフセット値との関係に基づいて該第３ゲイン値における第３オフセット値を得るステップと、
（ｆ）前記第２レジスタに第３ゲイン値を設定するステップと、
（ｇ）前記光源を消灯した状態で読取走査を行い前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記所定第１レベルとなる第４オフセット値が得られるまで前記第１レジスタのオフセット値を設定しなおすステップと、
を有し、前記第４オフセット値を前記第１レジスタに設定し、前記第３ゲイン値を前記第２レジスタに設定して原稿の読取走査により前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号のオフセット処理とゲイン処理を行うことを特徴とする画像読取方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ｂ）、（ｄ）、およびステップ（ｇ）における前記第１所定レベルは、前記Ａ／Ｄ変換器の最小入力レベルと最大入力レベルとの間でかつ当該最小入力レベルの近傍のレベルであることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の画像読取方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ｅ）における前記第２所定レベルは、前記Ａ／Ｄ変換器の最小入力レベルと最大入力レベルとの間でかつ前記最大入力レベルの近傍のレベルであることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の画像読取方法。
【請求項１２】
前記ステップ（ａ）における第１ゲイン値は、前記調整手段の最大ゲイン値であることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像読取方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ｃ）における第２ゲイン値は、前記調整手段の最小ゲイン値であることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像読取方法。
【請求項１４】
前記ステップ（ｅ）における前記第１ゲイン値における前記第１オフセット値と前記第２ゲイン値における前記第２オフセット値との関係は、ゲイン値を変数とする一次関数式であり、該第３ゲイン値における第３オフセット値は前記一次関数から求められることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の画像読取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿を光学的に読み取る画像読取装置及び画像読取方法に関し、特にＣＣＤ等の光学読取手段が有する特性上のバラツキに影響を受けずに原稿画像をなるべく高い画質（高階調）で読み取るために行われる読取画像信号のオフセット処理及び増幅処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機又はファクシミリ装置等に搭載される画像読取装置においては、読取対象の原稿面に光を照射し、その反射光をＣＣＤ等の光学変換素子により構成された光学読取手段でアナログの電気信号に変換し、このアナログ信号をＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換し、このデジタル信号にシェーディング補正やγ補正等種々の画像データ処理を施した上で印字装置又は外部側に画像データとして出力している。
【０００３】
特開平１０−２３３９０３号は、Ａ／Ｄ変換器の所定の分解能に応じた階調性を得るために光電変換手段から出力されるアナログ信号の出力電圧をＡ／Ｄ変換器の分解可能な入力電圧範囲となるように増幅処理及びオフセット処理を行う画像入力システムを開示している。ここで行われているオフセット処理は遮光された状態でＣＣＤ光学読取手段の出力電圧が電気的にゼロレベルとするオフセット値を求めるものであることから、このような画像入力システムにおいては、ＣＣＤ光学読取手段を構成する各画素毎の遮光状態での出力信号をゼロにする画素数分のオフセット値を求めてこれを記憶する大容量のメモリを必要とし、原稿読取時においてＣＣＤの各画素毎の出力信号に各画素毎に求められたオフセット値を加算又は減算する煩雑なオフセット処理を行う必要があった。
【０００４】
一方、原稿読取時においてこのような煩雑な画素毎のオフセット処理を行わないようにするために、ＣＣＤ光学読取手段を構成する各画素の出力信号に一律に一定値を加算する処理（本願ではこのような加算処理も「オフセット処理」という）と、オフセット処理された信号をゲイン処理することも行われていた。
【０００５】
すなわち、例えば図１１に示すように、Ａ／Ｄ変換器の分解能が１０ビット（分解能：０乃至１０２３の１０２４段階）の場合、Ａ／Ｄ変換器の出力値が最大の１０２３近傍になるレベルに閾値Ｌ１を設定し、Ａ／Ｄ変換器の出力値が最小のゼロ近傍になるレベルに閾値Ｌ２を設定し、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号の値の大半をプラスにするためのオフセット値Ｏf１を定める。
【０００６】
最初に、このオフセット値Ｏf１、ゲイン値Ｇａ１をセットし、光源を消灯した状態で画像読取装置の読取部に設けられている白基準板（読取基準板）を光学読取手段で１ライン分走査する。光電変換手段から出力された１ライン分のアナログデータは、最初にセットされているゲイン値Ｇａ１とオフセット値Ｏf１でゲイン処理とオフセット処理とが施され、Ａ／Ｄ変換器でデジタルデータに変換される。このデジタルデータを画素毎に閾値Ｌ１と比較し、閾値Ｌ１以下となった画素数をカウントし、この画素数Ｍ１が所定数以上となった場合は、オフセット値Ｏf１をオフセット値Ｏfとする。画素数Ｍ１が所定数に満たなかった場合は、オフセット値を設定し直して上述の手順を繰り返して、画素数Ｍ１が所定数以上となった時点のオフセット値をオフセット値Ｏfとする。
【０００７】
次に、ゲイン調整を行う。上述したオフセット値Ｏfとゲイン値Ｇａ１をセットし、今度は光源を点灯した状態で白基準板（読取基準板）を１ライン走査する。光電変換手段から出力された１ライン分のアナログデータは、ゲイン値Ｇａ１とオフセット値Ｏfでゲイン処理とオフセット処理が施され、Ａ／Ｄ変換器でデジタルデータに変換される。このデジタルデータは、画素毎に閾値Ｌ２と比較され、閾値Ｌ２以上となった画素数をカウントし、この画素数Ｍ２が所定数以上となった場合は、ゲイン値Ｇａ１をゲイン値Ｇａとして設定する。
【０００８】
画素数Ｍ２が所定数に満たなかった場合は、ゲイン値をＧａ２に設定し直して上述のオフセット調整を行い、ゲイン値Ｇａ２のときの最適なオフセット値Ｏf２を求める。そして再び、オフセット値Ｏf２、ゲイン値Ｇａ２を設定し、光源を点灯させた状態で再度白基準板の走査を行い、閾値Ｌ２以上となる画素数Ｍ２が所定数以上かの判定を行う。このように、閾値Ｌ２以上の画素数が所定数に達するまでゲイン値を書き換え、そのたびにオフセット調整を行うことでゲイン値を求めていた。
【特許文献１】特開平１０−２３３９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このため、このような従来のＣＣＤ光学読取手段を構成する各画素の出力信号に一律に一定値を加算するオフセット処理を行う画像読取装置においては、ゲイン値及びオフセット値の設定範囲が各々８ビットの場合、最大で２５６回ゲイン値の書き換えを行い、その度毎にオフセット調整を行うと、２５６×２５６×１ライン分の走査とその走査毎の処理時間がかかってしまう。そのため、電源投入時のイニシャル処理に多大の時間を要することとなり装置の立ち上がり時間が長くなってしまうという問題があった。
【００１０】
また、特許文献１に記載されたＣＣＤ光学読取手段の各画素毎の遮光状態での出力信号をゼロにする画素数分のオフセット値を求める画像入力システムにおいては、原稿読取時において煩雑なオフセット処理を行う必要性があることから原稿読取処理（画像データの出力時間）に遅延が生じてしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、ＣＣＤ等の光学読取手段が有する特性上のバラツキに影響を受けずに原稿画像をなるべく高い画質（高階調）で読み取り、原稿読取時ゲイン値及びオフセット値を短時間で設定でき且つ原稿読取後迅速に画像データを出力することが可能な画像読取装置及び画像読取方法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】
【００１２】
このため、本願は、原稿に光を照射する光源と、原稿からの反射光をアナログ信号に変換する光学読取手段と、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記光学読取手段と前記Ａ／Ｄ変換器の間に接続され、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号のオフセット処理とゲイン処理を行う調整手段と、前記オフセット処理に用いるオフセット値と前記ゲイン処理に用いるゲイン値の対応関係を記憶する記憶手段と、前記調整手段に対して、所定のゲイン値と当該ゲイン値に対応するオフセット値を設定する制御手段とを備え、前記調整手段に設定された前記ゲイン値と前記オフセット値に基づいて原稿の画像読み取りを行うことを特徴とする画像読取装置を提供するものである。
【００１３】
この構成により、本発明は、原稿読取時ゲイン値及びオフセット値を短時間で設定可能にしたのである。
【００１４】
ここで、前記オフセット値と前記ゲイン値の対応関係は、前記ゲイン値を変数とする一次関数で表され、前記記憶手段は、当該一次関数を格納するのである。
【００１５】
ここで、前記オフセット処理は、前記光学読取手段を構成する複数の光電変換素子から出力される各アナログ信号に一定値を加算する処理であり、前記ゲイン処理は、前記オフセット処理されたアナログ信号を前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルに対応して増幅する処理である。
【００１６】
本画像読取装置は、さらに、前記調整手段に対して前記オフセット値を供給する第１のレジスタと、前記調整手段に対して前記ゲイン値を供給する第２のレジスタと、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記複数の光電変換素子出力に対応するデジタル信号の夫々の値と所定の閾値との大小比較を行う比較手段と、前記比較手段に対して前記所定の閾値を供給する第３のレジスタと、前記比較手段における比較結果をカウントするカウント手段と、を有し、前記制御手段は、前記カウント手段のカウント数に応じて前記第１のレジスタ及び前記第２のレジスタに夫々前記オフセット値及び前記ゲイン値を再設定するのである。ここで、前記閾値は、前記Ａ／Ｄ変換器の最小入力レベルと最大入力レベルとの間でかつ当該最大入力レベルの近傍の値に、または、前記Ａ／Ｄ変換器の最小入力レベルと最大入力レベルとの間でかつ前記最小入力レベルの近傍の値に設定されるのである。
【００１７】
本願は、さらに、原稿または基準板に光を照射する光源と、原稿または基準板からの反射光をアナログ信号に変換する複数の光電変換素子から成る光学読取手段と、前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記光学読取手段と前記Ａ／Ｄ変換器の間に接続され、前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号のオフセット処理とゲイン処理を行う調整手段と、前記オフセット処理のオフセット値を供給する第１レジスタと、前記ゲイン処理のゲイン値を供給する第２レジスタとを備えた画像読取装置における画像読取方法であって、（ａ）前記第２レジスタに第１ゲイン値を設定するステップと（ステップＳ１００）、（ｂ）前記光源を消灯した状態で読取走査を行い、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記Ａ／Ｄ変換器の最小入力レベルに対応する所定第１レベルとなる第１オフセット値を得るステップと（ステップＳ１０１〜ステップＳ１１０）、（ｃ）前記第２レジスタに第２ゲイン値を設定するステップと（ステップＳ１００）、（ｄ）前記光源を消灯した状態で読取走査を行い、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記所定第１レベルとなる第２オフセット値を得るステップと（ステップＳ１０１〜ステップＳ１１０）、（ｅ）前記光源を点灯した状態で当該画像読取装置に設けられた基準板の読取走査を行い前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルに対応する所定第２レベルとなる第３ゲイン値と、前記第１ゲイン値における前記第１オフセット値と前記第２ゲイン値における前記第２オフセット値との関係に基づいて該第３ゲイン値における第３オフセット値を得るステップと（図１４のステップＳ２０１〜ステップＳ２０７）を有し、前記第３オフセット値を前記第１レジスタに設定し、前記第３ゲイン値を前記第２レジスタに設定して原稿の読取走査により前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号のオフセット処理とゲイン処理を行うことを特徴とする画像読取方法を提供するものである。
【００１８】
本願は、さらに、原稿または基準板に光を照射する光源と、原稿または基準板からの反射光をアナログ信号に変換する複数の光電変換素子から成る光学読取手段と、前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記光学読取手段と前記Ａ／Ｄ変換器の間に接続され、前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号のオフセット処理とゲイン処理を行う調整手段と、前記オフセット処理のオフセット値を供給する第１レジスタと、前記ゲイン処理のゲイン値を供給する第２レジスタとを備えた画像読取装置における画像読取方法であって、
（ａ）前記第２レジスタに第１ゲイン値を設定するステップと（ステップＳ１００）、（ｂ）前記光源を消灯した状態で読取走査を行い、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記Ａ／Ｄ変換器の最小入力レベルに対応する所定第１レベルとなる第１オフセット値を得るステップと（ステップＳ１０１〜ステップＳ１１０）、（ｃ）前記第２レジスタに第２ゲイン値を設定するステップと（ステップＳ１００）、（ｄ）前記光源を消灯した状態で読取走査を行い、前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記所定第１レベルとなる第２オフセット値を得るステップと（ステップＳ１０１〜ステップＳ１１０）、（ｅ）前記光源を点灯した状態で当該画像読取装置に設けられた基準板の読取走査を行い前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルに対応する所定第２レベルとなる第３ゲイン値と、前記第１ゲイン値における前記第１オフセット値と前記第２ゲイン値における前記第２オフセット値との関係に基づいて該第３ゲイン値における第３オフセット値を得るステップと（図１５のステップＳ２０１〜ステップＳ２０４、または、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６）、（ｆ）前記第２レジスタに第３ゲイン値を設定するステップと、（ｇ）前記光源を消灯した状態で読取走査を行い前記光学読取手段から出力されたアナログ信号が、前記所定第１レベルとなる第４オフセット値が得られるまで前記第１レジスタのオフセット値を設定しなおすステップと（図１５のステップ２０８またはステップＳ２１０）を有し、前記第４オフセット値を前記第１レジスタに設定し、前記第３ゲイン値を前記第２レジスタに設定して原稿の読取走査により前記光学読取手段から出力された各光電変換素子からのアナログ信号のオフセット処理とゲイン処理を行うことを特徴とする画像読取方法を提供するものである。
これにより、より適切なオフセット値とゲイン値を用いて画像読取を行い、精緻な画像読み取りを可能にしたのである。
【発明の効果】
【００１９】
ＣＣＤ等の光学読取手段が有する特性上のバラツキに影響を排除して原稿を常に高画質（高階調性）で読み取ることを実現しつつ、原稿読取時に用いるゲイン値及びオフセット値を短時間で設定すると共に原稿読取後迅速に画像データを出力することを実現した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明に係る画像読取装置と当該画像読取装置から画像データを受信して印字するプリンタを記載したシステム例を示す。
【００２１】
画像読取装置１はプリンタ２に直接接続され使用される。プリンタ２は、インクジェットプリンタで、前面に操作部２００、電源スイッチ２０４、コピースタートボタン２０４ａ、シート排出部２０３とを備えている。操作部２００は、表示パネル２０１と操作ボタン２０２ａ、２０２ｂとを備え、操作ボタン２０２ａ、２０２ｂによって解像度（６００ｄｐｉ／３００ｄｐｉ）、カラー／モノクロの選択が行われる。
【００２２】
操作部２００で設定したモード等の読取条件に対応した信号がケーブル２０５を介して画像読取装置１に送信され、その信号に応じて画像読取装置１は読取を行う。画像読取装置１で生成された画像信号は、ケーブル２０５を介してプリンタ２に転送され、画像形成されたはがきなどのシートが排出部２０３から出力される。
【００２３】
画像読取装置１は、プリンタ２から電源が供給され、電源スイッチ２０４でプリンタ２が起動すると、画像読取装置１も起動する。
【００２４】
図２は、本画像読取装置の内部構成の例を示す。
【００２５】
画像読取装置１は、樹脂製フレーム１００の上面開口部に設置され、原稿を載置するプラテンガラス１０７、このプラテンガラス１０７に沿って移動可能なイメージセンサユニット１０８とを備え、プラテンガラス１０７には、上面に載置された原稿を押さえるために開閉可能な圧板１０１が取り付けられている。（図１参照）また、プラテンガラス１０７の上面には、ゲイン調整やシェーディング補正時に基準となる白基準板１０９ｃが取り付けられている。
【００２６】
移動型イメージセンサユニット１０８は、ガイド軸１０３ｃに沿って装置の左右方向（副走査方向）に移動可能になっており、タイミングベルト１０３ａ、駆動プーリ１０３ｂ及びモータ３０９（図５参照）などにより所望の位置に移動可能である。このとき、イメージセンサユニット１０８は、キャリッジ１０３ｄを介してガイド軸１０３ｃに支持されるとともに、スプリング１０３ｅによって上方へ付勢される。イメージセンサユニット１０８と原稿台ガラス１０７の間にはスペーサ１０８ａが介挿される。イメージセンサユニット１０８は原稿の読み取りを行う所定領域及び白基準板１０９ｃを等速移動することで読取走査を行うようになっている。
【００２７】
図３は、本画像読取装置を構成する光源と光学読取手段を一体的に形成したイメージセンサユニットの斜視図を示し、図４は、図３に示されたイメージセンサユニットの縦断面図を示す。
【００２８】
図３及び図４において、イメージセンサユニット１０８は、光源として発光素子であるＬＥＤ１０とこのＬＥＤ１０で発せられた光を原稿へと導く導光体１１を含み、結像光学系を構成するセルフォックレンズアレイ１２の両側に沿って一対の導光体光源が設けられる。なお、セルフォックレンズアレイ１２の直下に複数の光電変換素子約２０００個がライン状に配設された光学読取手段（センサ）１３が配設され、各イメージセンサ構成部材は枠体１４内に配置構成される。
【００２９】
ＬＥＤ１０は、導光体１１の長手方向のいずれかの端部に固定されるが、図示例では一方の導光体１１の一端と他方の導光体１１の他端にそれぞれ３個のＬＥＤのＲ、Ｇ、Ｂ、合計６個（Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２）が設けられる。このように２つの導光体１１の間で反対側に設け、かつ中心軸Ｃに対して点対称の配置構成とする。なお、ＬＥＤは各色ごとに独立のタイミングで点灯、消灯が制御できるようになっている。
【００３０】
各ＬＥＤ１０から発せられた光はそれぞれの導光体１１内で反射を繰り返しながら進行することで、導光体４の全長から出射する。導光体１１から出射した光は、図４のように原稿台ガラス１０７上の原稿１０７ａに照射され、それぞれの反射光がセルフォックレンズアレイ１２を通ってセンサ１３に入射する。
【００３１】
このように、イメージセンサユニット１０８は、原稿に光を照射し、原稿からの反射光を結像光学系を介してセンサに入射させることにより原稿画像を読み取るようになっている。
【００３２】
図５は、本画像読取装置１の回路構成を示すブロック図である。
【００３３】
画像読取装置１全体の制御を行うＣＰＵ３００（制御手段）は、バスライン３０１を通して、上述したセンサ１３とＬＥＤ１０を備えるイメージセンサユニット１０８を駆動するセンサユニット駆動回路３１０、モータ駆動回路３０４、信号処理部３０５、インターフェース３０６と接続されている。また、ＣＰＵ３００には、バスライン３０１を介してＲＯＭ３０７とＲＡＭ３０８とが接続され、ＲＯＭ３０７（記憶手段）にはＬＥＤ１０の点灯制御プログラムやセンサ１３の駆動制御プログラムなど種々の制御用プログラムや後述するゲイン値から近似的にオフセット値を求める近似式が記憶され、ＲＡＭ３０８は、画像データに処理を施す際などにデータを一時的に記憶するために用いられている。
【００３４】
信号処理部３０５では、センサ１３から出力されたアナログ画像信号のゲイン／オフセット処理、Ａ／Ｄ変換器によるアナログ信号からデジタル信号への変換、デジタル化された画像信号のシェーディング補正等の種々の画像処理が行われる。画像処理された画像信号は、インターフェース３０６へ接続される。
【００３５】
インターフェース３０６は、信号処理部３０５で画像処理が行われた画像データの外部への出力、またプリンタ２からの読取モードに応じた信号等の入力など、プリンタ２との間でデータや信号の授受を行うもので、例えばＳＣＳＩ又はＵＳＢなどの標準的に使用される規格に従っており、プリンタ２に接続されている。
【００３６】
モータ駆動回路３０４は、モータ３０９を駆動させるもので、プリンタ２から出力される読取モードに応じた所定速度でイメージセンサユニット１０８を副走査方向に移動させる。
【００３７】
図６は、図５に示したセンサユニット駆動回路３１０の詳細を示す。
【００３８】
センサユニット駆動回路３１０は、ＬＥＤ駆動回路３０３とセンサ駆動回路３０４とを備える。ここで、センサ駆動回路３０４は、クロックＣＬＫと読取モードに応じた周期で発生されるスタートパルスＳＰを、センサ１３とＬＥＤ駆動回路３０３に出力する。また、ＬＥＤ駆動回路３０３は、スタートパルスＳＰの入力と同時にクロックＣＬＫのカウントを行うカウンタ３０３ａと、カウンタ３０３ａでカウントされているクロックＣＬＫを８周期ごとにカウントするカウンタ３０３ｂと、スタートパルスＳＰで点灯した各ＬＥＤ（Ｒ１〜Ｂ２の全ＬＥＤ）の点灯時間をそれぞれ設定するレジスタ３０３ｃとを備えている。
【００３９】
後に説明する図７に示すように、スタートパルスＳＰの入力と同時にＬＥＤは点灯され、これと同時にカウンタ３０３ａがクロックＣＬＫのカウントを開始する。カウンタ３０３ｂは、カウンタ３０３ａでカウントされるクロックＣＬＫを８周期単位にカウントし、このカウント数がレジスタ３０３ｃに設定された点灯クロック数Ｃｏｎに達した時点でＬＥＤは消灯される。本実施例ではＬＥＤは６個有り、それぞれが独立して点灯時間を制御できるようレジスタ３０３ｃは６系統となっている。説明の簡略化のため１つのＬＥＤについてのみ説明を行う。
【００４０】
ここで、（蓄積時間Ｔ）／（クロックＣＬＫ８周期）が蓄積時間Ｔ内でＬＥＤが点灯可能な最大点灯クロック数「Ｃｍａｘ」となり、レジスタ３０３ｃに設定される点灯クロック数Ｃｏｎは、０〜Ｃｍａｘで設定が可能となる。
【００４１】
図７は、光源（ＬＥＤ）の点灯出力比Ｐを説明する図である。
【００４２】
ＬＥＤ点灯時間Ｔｏｎ／蓄積時間Ｔの出力比Ｐは、レジスタ３０３ｃに設定された点灯クロック数Ｃｏｎと最大点灯クロック数Ｃｍａｘとの比、[点灯クロック数Ｃｏｎ／最大点灯クロック数Ｃｍａｘ]で表される。すなわち、「Ｃｏｎ＝Ｃｍａｘ」の場合、出力比Ｐは、Ｃｏｎ／Ｃｍａｘ＝１（１００％）で、ＬＥＤの点灯時間Ｔｏｎ＝蓄積時間Ｔとなり、「点灯クロック数Ｃｏｎ＝１／２Ｃｍａｘ」の場合、出力比Ｐは、（Ｃｍａｘ／２）／Ｃｍａｘ＝０．５（５０％）で、ＬＥＤの点灯時間Ｔｏｎ＝１／２蓄積時間Ｔとなる。なお、点灯クロック数Ｃｏｎが０（最小点灯クロック数）の場合は、ＬＥＤは点灯されない。
【００４３】
図８は、図５で示した信号処理部３０５の内部構成を示すブロック図である。
【００４４】
原稿又は白基準板１０９ｃから反射された画像光は、センサ１３によりアナログ信号に変換されアナログ画像信号として信号処理部３０５に入力される。
【００４５】
信号処理部３０５は、アナログ画像信号をホールドするサンプルホールド回路４００、アナログ画像信号にゲイン処理（増幅）及びオフセット処理（シフト処理）を行う調整回路４０１（調整手段）、アナログ画像信号をデジタル画像信号へ変換するＡ／Ｄ変換器４０２、デジタル画像信号にシェーディング補正やγ補正などの画像処理を施す画像処理部４０３とを備えている。
【００４６】
調整回路は、例えばオペアンプ回路で構成され、オフセット値をセットするための第１レジスタ４０４とゲイン値をセットするための第２レジスタ４０５とが接続され、サンプルホールド回路４００を介して入力されたアナログ画像信号に対してオフセット値に応じてオフセット処理、ゲイン値に応じて及びゲイン処理を行う。なお、オフセット処理は、光学読取手段を構成する複数の光電変換素子から出力される各アナログ信号に一定値を加算または減算することで、アナログ信号のレベルをシフトさせる処理である。また、ゲイン処理は、光学読取手段を構成する複数の光電変換素子から出力される各アナログ信号をゲイン値に応じて増幅する処理である。
【００４７】
Ａ／Ｄ変換器は、分解可能な入力電圧範囲が例えばＤＣ０〜５Ｖで、分解能は１０ビット（０〜１０２３）である。また、Ａ／Ｄ変換器４０２には、比較回路４０６（比較手段）が接続され、比較回路４０６にはカウント回路４０７（カウント手段）が接続されている。
【００４８】
比較回路４０６においては、オフセット調整及びゲイン調整の際に、Ａ／Ｄ変換器４０２から出力されたデジタル画像データと第3レジスタ４０８に設定された後述する閾値とを画素毎に比較する。カウント回路４０７では、比較回路４０６で閾値以上又は以下となった画素数をカウントする。
【００４９】
オフセット値は８ビット（０〜２５５）で設定可能となっており、ゲイン値は６ビット（０〜６３）で設定可能となっており、ゲイン設定値０のとき増幅率は約１倍、ゲイン設定値２５５のとき増幅率は約１０倍となっている。
【００５０】
図９は、種々の読取モード及び各読取モードのタイミングチャートを示す。
【００５１】
上述したように、プリンタ２で解像度（６００／３００ｄｐｉ）、カラー／モノクロを設定される。よって読取モードは、解像度６００及び解像度３００ｄｐｉで以下の５通り、計１０通りの読取モードを備える。即ち、（１）カラー・ＬＥＤ順次点灯、（２）モノクロ・ＬＥＤ全色点灯、（３）モノクロ・赤色ＬＥＤ点灯（Ｒ１、Ｒ２）、（４）モノクロ・緑色ＬＥＤ（Ｇ１、Ｇ２）点灯、（５）モノクロ・青色ＬＥＤ（Ｂ１、Ｂ２）点灯の、各点灯パターン時の読取モードである。
【００５２】
ここで、上記（２）のように「モノクロ・ＬＥＤ全色点灯モード」は、光源の色によって読取の行われない色がでてしまう、いわゆるドロップアウトカラーを防止するためである。
【００５３】
また、上記（３）〜（５）のように「モノクロ・単色ＬＥＤ点灯モード」は、例えば、白地に黒色の文字が記載され、赤色の蛍光ペンによって部分的にマークされている原稿の読取を行う際に使用され、赤色ＬＥＤ（Ｒ１、Ｒ２）のみを点灯させて原稿走査を行うと、赤色マーク部分は白地部分と同等の出力値（高出力値）となって検出されず黒色の文字部分だけが低出力値となり検出される。このように、「モノクロ・ＬＥＤ単色点灯モード」は、所定の色を意図的にドロップアウトカラーとして検出しないようにすることを目的としている。
【００５４】
図９（Ａ）に示すように、上述の（１）カラー・ＬＥＤ順次モードの場合は、蓄積時間Ｔで示される１ライン走査中に各ＬＥＤ１０各色（Ｒ１、Ｒ２）、（Ｇ１、Ｇ２）、（Ｂ１、Ｂ２）を順次点灯させ、これとセンサ１３を同期させて駆動し、副走査方向にイメージセンサユニット１０８を移動させて走査を行う。
【００５５】
図９（Ｂ）に示すように、上述の（２）モノクロ・ＬＥＤ全色点灯モードの場合は、ＬＥＤ１０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２を同時点灯させた状態でセンサ１３で蓄積時間Ｔで示される１ラインの走査を行う。
【００５６】
図９（Ｃ）に示すように、上述の（３）〜（５）の解像度モノクロ・各色単色モードの場合は、各単色のＬＥＤのみを点灯（例えば、赤色単色の場合は、Ｒ１、Ｒ２のみを点灯）させた状態でセンサ１３で蓄積時間Ｔで示される１ラインの走査を行う。
【００５７】
図１０は、本画像読取装置の電源投入時において求められるオフセット値とゲイン値との関係を示す。
【００５８】
図１１は、光学読取手段を構成する各画素の出力信号に一律に一定値を加算するオフセット処理および増幅するゲイン処理を行う場合の、オフセット処理とゲイン処理を説明するものである。
【００５９】
図１０に示すように、ＬＥＤ１０を点灯させた状態で白基準板１０９ｃの読取走査を行った際に、Ａ／Ｄ変換器４０２から出力される各画素のデジタル信号がＡ／Ｄ変換器の出力最高レベル近傍の値となるゲイン値と、ＬＥＤ１０を消灯させた状態で読取走査を行った際に、Ａ／Ｄ変換器４０２から出力される各画素のデジタル信号がＡ／Ｄ変換器の出力最低レベル０近傍の値となるオフセット値とはほぼ直線関係にあり、オフセット値はゲイン値を変数とした一次関数で表される。そこで、２点のゲイン値に対するオフセット値が分かれば、次の近似式を用いて任意のゲイン値に対するオフセット値が計算できる。
【００６０】
オフセット値（近似値）Ｏf´＝（（Ｏf１−Ｏf２）／（Ｇａ１−Ｇａ２））＊Ｇａ＋（Ｇａ１＊Ｏf２−Ｇａ２＊Ｏf１）／（Ｇａ１−Ｇａ２）、ここで、Ｏf１は第１オフセット値を示し、Ｏf２は、第２オフセット値を示す。
【００６１】
上記近似式Ｆは、ＲＯＭ３０７（図５）に記憶される。また、上記近似式Ｆを傾きＡ、切片Ｂで表すと、Ｏf´＝Ａ＊Ｇａ＋Ｂとなり、Ａ＝（Ｏf１−Ｏf２）／（Ｇａ１−Ｇａ２）、Ｂ＝（Ｇａ１＊Ｏf２−Ｇａ２＊Ｏf１）／（Ｇａ１−Ｇａ２）となる。これら近似式Ｆの定数Ａ、Ｂは光源の状態等に応じて変化するため、原稿読取前に各読取モード毎に各定数求めることで、常に安定した状態で各ゲイン値に対するオフセット値を近似的に求めることができる。
【００６２】
本実施例では、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）６３（このときの増幅率は約１０倍）を第１ゲイン値Ｇａ１としたときのオフセット値Ｏf１と、最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）０（このときの増幅率は約１倍）を第２ゲイン値Ｇａ２としたときのオフセット値Ｏf２を使用して傾きを求めるため、（第１ゲイン値Ｇａ１−第２ゲイン値Ｇａ２）は固定値（６３）としてあらかじめＲＯＭ３０７に記憶されている。また、このときの切片BはＯf２に等しくなる。
【００６３】
図１２は、本画像読取装置の各読取モードが選択されたときに、その選択された読取モードで原稿の読取直前に行なわれる読取前処理動作全体を示すフローチャートの例である。
【００６４】
操作者が、電源スイッチ２０４を押すことによりプリンタ２を立ち上げると、画像読取装置１も立ち上がる。その後、ユーザーは、操作ボタン２０２ａ、２０２ｂを用いて読取モードを指定し、最後にコピーボタン２０４ａを押すと画像読み取りに先立ち、指定されたモードでゲイン値Ｇａ及びオフセット値Ｏfを決定するとともに、使用するＬＥＤの光量調整を行う読取前処理を開始する。
【００６５】
図１２に示すように、読取前処理は初めに、オフセット調整を行なって、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）のときのオフセット値Ｏf１、最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）のときのオフセット値Ｏf２を求め（ステップＳ１０００、Ｓ１００１）、両者の差分［Ｏf１−Ｏf２］を求める（ステップＳ１００２）。これによって、上述した近似式Ｆの傾きＡが決定される。これと同時に切片Ｂ「Ｏf２」を取得することで、近似式Ｆが確定し、この近似式を用いて各ゲイン値からそのゲイン値に対応するオフセット値を近似的に求められるようになる。
【００６６】
次に、この確定した近似式Ｆを用いてゲイン値Ｇａに対するオフセット値Ｏfを求めながらゲイン調整を行い（ステップＳ１００３）、最後に、各ＬＥＤの光量調整を行って（ステップＳ１００４）読取前処理を終了する。尚、本実施例では、赤色ＬＥＤ（Ｒ１、Ｒ２）のみを点灯させて読取を行う、（３）モノクロ・赤色ＬＥＤ（Ｒ１、Ｒ２）モードを例として説明を行う。
【００６７】
図１３は、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）のときのオフセット値Ｏf１と最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）のときのオフセット値Ｏf２を求めるフローチャートの例を示す。
【００６８】
ステップＳ１００で、第２レジスタ４０５に第１ゲイン値としての最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）を設定する。本実施例の場合は、ゲイン値は６ビット（０〜６３）のため６３が設定され、このときの増幅率は１０となる。ステップＳ１０１で、最大オフセット値Ｏf（ｍａｘ）と最小オフセット値Ｏf（ｍｉｎ）の設定を行なう。本実施例では、オフセット値は８ビット（０〜２５５）のため、Ｏf（ｍａｘ）＝２５５、Ｏf（ｍｉｎ）＝０に設定される。さらに、ステップＳ１０２で第３レジスタ４０８にオフセット調整用閾値Ｌ１を設定する。
【００６９】
図１１に示すように、この閾値Ｌ１は、センサ１３の画素ごとの出力のばらつきを考慮し、光源を消した状態で走査を行い、Ａ／Ｄ変換器４０２の各画素から出力された信号がＡ／Ｄ変換器４０２の最小出力値０を下回らず、かつこの最小出力値０近傍の値となるように設定された値（Ａ／Ｄ変換器４０２に入力された各画素の電圧がＡ／Ｄ変換器の最小入力電圧（最小入力レベル）０Ｖを下回らず、かつこの最小入力値０近傍の値となるように設定された値）で、本実施例では、Ａ／Ｄ変換器４０２（１０ビット）の出力値５０に設定され、これは、Ａ／Ｄ変換器４０２の最小入力レベル０Ｖ近傍の約２４５mＶに対応する。
【００７０】
ステップＳ１０３で、第１レジスタ４０４に最大オフセット値Ｏf（ｍａｘ）と最小オフセット値Ｏf（ｍｉｎ）の中間のオフセット値Ｏf（ｍｉｄ）を設定する。
【００７１】
次に、ステップＳ１０４で、モータ駆動回路３０４を介してモータ３０９を駆動させて、イメージセンサユニット１０８を白基準板１０９ｃの下まで移動させた後、ＬＥＤ１０を消灯した状態で、センサ１３を駆動させて白基準板１０９ｃの読取走査を１ライン分行う。この読取走査によってセンサ１３から出力されたアナログ画像信号は１画素ごとにサンプルホールド回路４００を経て調整回路４０１に入力される。調整回路４０１でアナログ画像信号は、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）によるゲイン処理（増幅）及びオフセット値Ｏf（ｍｉｄ）によるオフセット処理（レベルシフト）がなされた後、Ａ／Ｄ変換回路４０２でデジタル信号に変換され、比較回路４０６に順次入力される。
【００７２】
比較回路４０６では、第３レジスタ４０８に設定されたオフセット調整用閾値Ｌ１との比較が画素ごとに行われ、オフセット調整用閾値Ｌ１以下となった画素数がカウント回路４０７でカウントされる（ステップＳ１０５）。
【００７３】
次に、最大オフセット値Ｏf（ｍａｘ）と最小オフセット値Ｏf（ｍｉｎ）の差「Ｏf（ｍａｘ）−Ｏf（ｍｉｎ）」を求め、これが１以下であるか否かの判断を行い（ステップＳ１０６）、１以下の場合は、オフセット値Ｏf（ｍｉｄ）を第１オフセット値Ｏf１としてＲＡＭ３０８の所定領域に記憶させる（ステップＳ１１０）。
【００７４】
ステップＳ１０６で［Ｏf（ｍａｘ）−Ｏf（ｍｉｎ）］が１より大きい場合は、ステップＳ１０５で求めた画素数ＭとＲＯＭ３０７に記憶されている所定値Ｄ（本実施例では光電変換素子約２０００個に対し４０）との比較を行い（ステップＳ１０７）、画素数Ｍが所定値Ｄ以上となった場合は、最小オフセット値Ｏf（ｍｉｎ）をオフセット値Ｏf（ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ１０３へ戻る（ステップＳ１０８）。
【００７５】
ステップＳ１０７において画素数Ｍが所定値Ｄ未満となった場合は、ＣＰＵ３００は最大オフセット値Ｏf（ｍａｘ）をオフセット値Ｏf （ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ１０３へ戻る（ステップＳ１０９）。このように、［Ｏf（ｍａｘ）−Ｏf（ｍｉｎ）］が１以下となるまでステップＳ１０３からステップＳ１０９を繰り返し行い、最大ゲイン値の時のオフセット値Ｏf１を求める。
【００７６】
このように、２分探索方式でオフセット値を変化させ、光電変換素子２０００個中４０個の画素が閾値Ｌ１以上となった時点、すなわち光学読取手段から出力されたアナログ信号が、閾値Ｌ１近傍の値（第１レベル）となったとき（各光電変換素子から出力されたアナログ信号の大半が閾値Ｌ１以上でかつ閾値Ｌ１近傍の値となった時）のオフセット値を第１オフセット値Ｏｆ１とするのである。
【００７７】
次に、第２ゲイン値としての最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）の時のオフセット値Ｏf２を求める（図１２ステップＳ１００１）。これも、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）の時のオフセット値Ｏf１を求めたときと同様に、最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）の時のオフセット値Ｏf２を求める。すなわち、最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）（本実施例では０）を第２レジスタ４０５にセットし（ステップＳ１００）、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０９までを行うことで、第２オフセット値Ｏf２をもとめ、ＲＡＭ３０８に記憶させる（ステップＳ１１０）。
【００７８】
次に、第１オフセット値Ｏf１と第２オフセット値Ｏf２の差分［Ｏf１−Ｏf２］を求め、これをＲＡＭ３０８の所定領域に記憶させるとともに、第１オフセット値Ｏf２を近似式の切片ＢとしてＲＡＭ３０８の所定領域に記憶させる（図１２ステップＳ１００２）。
【００７９】
以上により、本読取モードにおける近似式Ｆは確定される。次に、ステップＳ１００３で、確定された近似式Ｆを使用して、本読取モードのゲイン値Ｇａ（第３ゲイン値）を求め、オフセット値Ｏｆ（第３オフセット値）を求める。
【００８０】
図１４は、ゲイン値Ｇａとオフセット値Ｏfの取得方法のためのフローチャートを示す。
【００８１】
ゲイン値Ｇａとオフセット値Ｏfを取得するため、まず初めに、赤色ＬＥＤの一方、Ｒ１のみを出力比１００％で点灯した時のゲイン値Ｇａｒ１を求め（ステップＳ２０１）、次に赤色ＬＥＤの他方、Ｒ２のみを出力比１００％で点灯した時のゲイン値Ｇａｒ２を求める。（ステップＳ２０２）つぎに、求めたゲイン値Ｇａｒ１とＧａｒ２の比較を行い（ステップＳ２０３）、大きいほうのゲイン値をＧａ（第３ゲイン値）として設定し、そのオフセット値をＯf（第３オフセット値）として設定する。
なお、モノクロ・ＬＥＤ全点灯（６灯）モードの場合は、各ＬＥＤ（Ｒ１〜Ｂ２）をそれぞれ出力比１００％で点灯したときのゲイン値をそれぞれ求め、６個のゲイン値のうち最も大きいゲイン値をゲイン値Ｇａとして設定する。
【００８２】
図１６は、ＬＥＤＲ１（Ｒ２）出力比１００％点灯時のゲイン値Ｇａｒ１（Ｇａｒ２）取得のためのフローチャートを示し、Ｒ１のみを出力比１００％点灯させ、二分探索方式でゲイン値を変化させながらゲイン調整を行いゲイン値Ｇａｒ１を求めるものである。
【００８３】
先ず、ステップＳ３００で、第３レジスタ４０８にゲイン調整用閾値Ｌ２の１／２の値、１／２Ｌ２を設定する。図１１に示すように、この閾値Ｌ２は、センサ１３の画素ごとの出力のばらつきを考慮し、Ｒ１、Ｒ２両方点灯させて白基準板１０９ｃの読取走査を行ったときに、Ａ／Ｄ変換器４０２から出力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換器４０２の最高出力値１０２３を上回らず、かつ最高出力値１０２３近傍の値となるように設定された値（Ａ／Ｄ変換器４０２に入力されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換器の最大入力電圧５Ｖを上回らず、かつ最高入力値近傍になるように設定された値）で、本実施例では、Ａ／Ｄ変換器４０２の最大出力値１０２３に対し出力値９７３に設定され、これは、Ａ／Ｄ変換器４０２の最大入力電圧（最大入力レベル）５Ｖ近傍の約４．８Ｖに対応する。
【００８４】
本読取モードは、Ｒ１とＲ２の２灯同時点灯なので、Ｒ１、Ｒ２それぞれのＡ／Ｄ変換器４０２の入力電圧及び出力値は２灯点灯時の半分となるため、閾値はＬ２の半分の１／２Ｌ２に設定する。尚、モノクロ・ＬＥＤ全点灯（６灯）モードの場合は、各ＬＥＤ（Ｒ１〜Ｂ２）のＡ／Ｄ変換器４０２の入力電圧及び出力値は全点灯時の１／６となるため、閾値はＬ１の１／６、１／６Ｌ２に設定する。
【００８５】
ステップＳ３０１で、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）と最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）を設定する。本実施例ではゲイン値は６ビット（０〜６３）のため、Ｇａ（ｍａｘ）＝６３、Ｇａ（ｍｉｎ）＝０に設定される。ステップＳ３０２で、第２レジスタ４０５に最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）と最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）の中間のゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）を設定する。また、ステップＳ３０３で、近似式Ｆからゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）に対するオフセット値Ｏf´を求め、これを第１レジスタ４０４に設定する。
【００８６】
次に、ステップＳ３０４で、モータ駆動回路３０４を介してモータ３０９を駆動させて、イメージセンサユニット１０８を白基準板１０９ｃの下まで移動させる。ＬＥＤ駆動回路３０３のレジスタ３０３ｃに「最大点灯クロック数Ｃｍａｘ」を設定し、Ｒ１のみを１００％出力比で点灯させた状態で、センサ１３を駆動させて白基準板１０９ｃの読取走査を１ライン分行う。
【００８７】
この読取走査によってセンサ１３から出力されたアナログ画像信号は１画素ごとにサンプルホールド回路４００を経て調整回路４０１に入力される。調整回路４０１でオフセット値Ｏf´でオフセット処理（レベルシフト）及びゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）によるゲイン処理（増幅）がなされた後、Ａ／Ｄ変換回路４０２でデジタル信号に変換され、比較回路４０６に順次入力される。
【００８８】
比較回路４０６では、第３レジスタ４０８に設定された閾値１／２Ｌ２との比較が画素ごとに行われ、閾値１／２Ｌ２以上となった画素数Ｔがカウント回路４０７でカウントされる（ステップＳ３０５）。
【００８９】
次に、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）と最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）の差［Ｇａ（ｍａｘ）―Ｇａ（ｍｉｎ）］を求め、これが１以下であるか否かの判断を行い（ステップＳ３０６）、１以下の場合は、ゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）をゲイン値Ｇａ１としてＲＡＭ３０８の所定領域に記憶させる（ステップＳ３１０）。
【００９０】
ステップＳ３０６で、［Ｇａ（ｍａｘ）−Ｇａ（ｍｉｎ）］が１より大きい場合は、ステップＳ３０５で求めた画素数ＴとＲＯＭ３０７に記憶されている所定値Ｄ（本実施例では４０）との比較を行い（ステップＳ３０７）、画素数Ｔが所定値Ｄ以上となった場合は、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）をゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ３０２へ戻る（ステップＳ３０９）。
【００９１】
ステップＳ３０７で画素数Ｔが所定値Ｄ未満となった場合は、最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）をゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ３０２へ戻る（ステップＳ３０８）。このように、［Ｇａ（ｍａｘ）−Ｇａ（ｍｉｎ）］が１以下となるまでステップＳ３０２からステップＳ３０９を繰り返し行い、ゲイン値Ｇａｒ１を求める。
【００９２】
このように、2分探索方式でゲイン値を変化させ、光電変換素子２０００個中４０個の画素が閾値１／２Ｌ２以上となった時点、すなわち光学読取手段から出力されたアナログ信号が、閾値１／２Ｌ２近傍の値（第２レベル）となったとき（各光電変換素子から出力されたアナログ信号の大半が閾値１／２Ｌ２以下でかつ閾値１／２Ｌ２近傍の値となった時）のゲイン値を第１ゲイン値Ｇａｒ１とするのである。
【００９３】
次に、他方の赤色ＬＥＤ、Ｒ２のみを１００％で点灯した時のゲイン値Ｇａｒ２を求めるが、この場合も上述したゲイン値Ｇａｒ１と同様な方法で求められ、Ｒ２のみを１００％で点灯させてステップＳ３００〜ステップ３１０を行うことでなされる（図１４ステップＳ２０２）
【００９４】
図１４のステップＳ２０３では、このようにして求めたゲイン値Ｇａｒ１とＧａｒ２の差分、［Ｇａｒ１−Ｇａｒ２］を求め（ステップＳ２０３）、これが０以上の場合はＧａｒ１を本読取モードのゲイン値Ｇａ（第３ゲイン値）としてＲＡＭ３０７に記憶する（ステップＳ２０４）。なお、ゲイン値Ｇａｒ１に対するオフセット値Ｏｆｒ１´は、ステップＳ３０３で近似式Ｆから求めており、これを本読取モードのオフセット値Ｏｆ（第３オフセット値）としてＲＡＭ３０７に記憶する（ステップＳ２０５）。
【００９５】
ステップ２０３で０未満（負）の場合は、Ｇａｒ２を本読取モードのゲイン値Ｇａ（第３ゲイン値）としてＲＡＭ３０７に記憶する（ステップＳ２０６）。なお、ゲイン値Ｇａｒ２に対するオフセット値Ｏｆｒ２´は、ステップＳ３０３で近似式Ｆから求めており、これを本読取モードのオフセット値Ｏｆ（第３オフセット値）としてＲＡＭ３０７に記憶する（ステップＳ２０７）。
【００９６】
上述のように、出力比１００％点灯で発光量が小さかったほうのゲイン値をゲイン値Ｇａとして採用し、それに対応するオフセット値をオフセット値Ｏｆとして採用するのである。
【００９７】
また、図１５に示すように、ステップ２０４でＧａｒ１をＧａとして設定した後、またはステップ２０６でＧａｒ２をＧａとして設定した後、このゲイン値Ｇａｒ１に対する正確なオフセット値Ｏｆｒ１，またはゲイン値Ｇａｒ２に対する正確なオフセット値Ｏｆｒ２をオフセット調整で求め(ステップ２０８、２１０)、このオフセット値Ｏｆｒ１またはオフセット値Ｏｆｒ２をオフセット値Ｏｆ（第４オフセット値）として設定しても良い（ステップ２０９、２１１）。
【００９８】
これは、ゲイン値Ｇａｒ１に対応するオフセット値Ｏfｒ１´およびゲイン値Ｇａｒ２に対応するオフセット値Ｏfｒ２´は、ステップＳ３０３で近似式Ｆから求められるが、このオフセット値Ｏｆｒ１´は近似値のため、正確なオフセット値としてそれぞれＯｆｒ１、Ｏｆｒ２を求めるもので、より適切なオフセット値を求めることができる。
このステップ２０８、２１０のオフセット調整は、図１３に示した手法で行い、ステップＳ１００で第２レジスタ４０５にステップＳ２０４またはステップＳ２０６で求めたゲイン値Ｇａ（第３ゲイン値）を設定し、ステップＳ１０２〜ステップＳ１１０を行うことで、オフセット値Ｏｆｒ１またはＯｆｒ２（第４オフセット値）を求めることができる。
【００９９】
尚、本実施例では、図１４のステップ２０４に示すように、Ｇａｒ１をゲイン値Ｇａとして、Ｏfｒ１´をオフセット値Ｏfとして設定したものとして、説明を続ける。
また、モノクロ・ＬＥＤ全点灯（６灯）モードの場合は、各ＬＥＤ６個をそれぞれ１００％出力比で点灯させてそれぞれのゲイン値を求め、この６個のゲイン値のうち最も大きいゲイン値をゲイン値Ｇａとして設定し、それに対応するオフセット値をオフセット値Ｇａとして設定する。すなわち、６個のうち１００％出力比点灯で発光量が最も小さかったＬＥＤのときのゲイン値をゲイン値Ｇａとして採用するのである。
【０１００】
図１７は、光量調整のためのフローチャートを示す。
【０１０１】
光量バランス調整は、発光量の大きかったほうのＲ２を点灯させて白基準板の走査を行い、上記ゲイン値Ｇａとオフセット値Ｏfでゲイン増幅／シフト調整を行ったときの出力がＲ１と同様に閾値１／２Ｌ２となるような、Ｒ２の出力比を求めるものである。
【０１０２】
まず、閾値１／２Ｌ２を第３レジスタ４０８に設定し（ステップＳ５００）、ステップＳ２０６で求めた本読取モードのゲイン値Ｇａを第２レジスタ４０５に設定し（ステップＳ５０１）、ステップＳ２０６で求めた本読取モードのオフセット値Ｏfを第１レジスタ４０４に設定する（ステップＳ５０２）。ステップＳ５０３で最大点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍａｘ）と最小点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍｉｎ）を設定するが、本実施例では、Ｃｏｎ（ｍｉｎ）＝０、Ｃｏｎ（ｍａｘ）＝Ｃｍａｘに設定する。
【０１０３】
次に、ステップＳ５０４でＬＥＤ駆動回路３０３のレジスタ３０３ｃに最小点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍｉｎ）と最大点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍａｘ）の中間のクロック数Ｃｏｎ（ｍｉｄ）を設定する。ステップ５０５で、Ｒ２を出力比（Ｃｏｎ（ｍｉｄ）／Ｃｍａｘ）×１００％で点灯させ、センサ１３で白基準版１０９ｃの走査を行う。
【０１０４】
この読取走査によってセンサ１３から出力されたアナログ画像信号は１画素ごとにサンプルホールド回路４００を経て調整回路４０１に入力される。調整回路４０１でゲイン値Ｇａによるゲイン処理（増幅）及びオフセット値Ｏfでオフセット処理（レベルシフト）がなされた後、Ａ／Ｄ変換回路４０２でデジタル信号に変換され、比較回路４０６に順次入力される。
【０１０５】
比較回路４０６では、第３レジスタ４０８に設定された閾値１／２Ｌ１との比較が画素ごとに行われ、閾値１／２Ｌ２以上となった画素数Ｔがカウント回路４０７でカウントされる（ステップＳ５０７）。
【０１０６】
次に、最大点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍａｘ）と最小点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍｉｎ）の差［Ｃｏｎ（ｍａｘ）−Ｃｏｎ（ｍｉｎ）］を求め、これが１以下であるか否かの判断を行い（ステップＳ５０８）、１以下の場合は、Ｃｏｎ（ｍｉｄ）をＲ２の点灯クロック数ＣｏｎとしてＲＡＭ３０８の所定領域に記憶させる（ステップＳ５１２）。
【０１０７】
そして、ステップＳ５０８で、[Ｃｏｎ（ｍａｘ）−Ｃｏｎ（ｍｉｎ）]が１より大きい場合は、ステップＳ５０７で求めた画素数ＴとＲＯＭ３０７に記憶されている所定値Ｄ（本実施例では４０）との比較を行い（ステップＳ５０９）、画素数Ｔが所定値Ｄ以上となった場合は、Ｃｏｎ（ｍａｘ）をＣｏｎ（ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ５０４へ戻る（ステップＳ５１０）。
【０１０８】
ステップＳ５０９で、画素数Ｔが所定値Ｄ未満となった場合は、Ｃｏｎ（ｍｉｎ）をＣｏｎ（ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ５０４へ戻る（ステップＳ５１１）。
【０１０９】
このように、[Ｃｏｎ（ｍａｘ）−Ｃｏｎ（ｍｉｎ）]が１以下となるまでステップＳ５０４からステップＳ５１１を繰り返し行い、Ｒ２の点灯クロック数（出力比）を求める。
【０１１０】
尚、モノクロ・ＬＥＤ全点灯（６灯）モードの場合は、発光量が最も小さかったＬＥＤ以外の５個のＬＥＤについて、同様な光量調整を行うが、このときの閾値は１／６Ｌ２とする。以上で、本読取モード、モノクロ・赤色点灯モードの読取前処理が終了となる。
【０１１１】
図１８は、原稿読取時のタイミングチャートの例を示す。上記読取前処理により設定された条件に基づいて、下記手順の原稿の読取を行う。
【０１１２】
プラテン１０７上に原稿を載置し、プリンタ２の操作部２００の操作ボタン２０２を押下することで、プリンタ２から画像読取装置１に読み取り開始コマンドが送信される。第１レジスタ４０４にオフセット値Ｏf（第３オフセット値または第４オフセット値）、第２レジスタ４０５にゲイン値Ｇａ（第３ゲイン値）をセットした後、図１８に示すように、Ｒ１を１００％出力比で、Ｒ２をステップＳ５１３で設定された出力比（Ｃｏｎ／Ｃｍａｘ）×１００％で点灯させ、イメージセンサユニット１０８を副走査方向（図２の左右方向）に原稿長さ分だけ移動させながら１ラインずつ走査を行い、読取走査を終了する。
【０１１３】
センサ１３から１画素ずつ出力されたアナログ画像信号は、サンプルホールド回路４００を介して調整回路４０１に入力され、ゲイン値Ｇａ、オフセット値Ｏfで増幅／レベルシフトされる。次に、Ａ／Ｄ変換回路４０２でデジタル信号に変換され、画像処理部４０３でシェーディング補正やγ補正など種々の画処理が施された後、画像データとしてプリンタ２へ出力される。
【０１１４】
上記した本発明の実施の形態では、本画像読取装置と当該画像読取装置から画像データを受信して印字するプリンタについて詳しく説明したが、本発明は、複写機又はファクシミリ装置等に搭載される画像読取装置一般に適用可能であることは言うまでもない。
【０１１５】
また、本発明の実施の形態では、ユーザーによって読取モードが選択された後、この選択されたモードに応じた読取前処理をおこなうものとして説明したが、画像読取装置の電源が投入された直後に、イニシャル処理として全読取モードの読取条件を取得するようにしても構わない。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、原稿を光学的に読み取る画像読取装置及び画像読取方法に関するものであって、産業上の利用可能性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明に係る画像読取装置と当該画像読取装置から画像データを受信して印字するプリンタを記載したシステム例を示す。
【図２】本画像読取装置の内部構成の例を示す。
【図３】本画像読取装置を構成する光源と光学読取手段を一体的に形成したイメージセンサユニットの斜視図を示す。
【図４】図３に示されたイメージセンサユニットの縦断面図を示す。
【図５】本画像読取装置１の回路構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示したセンサユニット駆動回路３１０の詳細を示す。
【図７】光源（ＬＥＤ）の点灯出力比Ｐを説明する図である。
【図８】図５で示した信号処理部３０５の内部構成を示すブロック図である。
【図９】種々の読取モード及び各読取モードのタイミングチャートを示す。
【図１０】本画像読取装置の電源投入時において求められるオフセット値とゲイン値との関係を示す。
【図１１】ＣＣＤ光学読取手段を構成する各画素の出力信号に一律に一定値を加算するオフセット処理を行う場合の、オフセット処理とゲイン処理を説明する図である。
【図１２】本画像読取装置の電源投入時における読取前処理動作全体を示すフローチャートの例である。
【図１３】最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）のときのオフセット値Ｏf１と最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）のときのオフセット値Ｏf２とを求めるフローチャートの例を示す。
【図１４】ゲイン値Ｇａとオフセット値Ｏfの取得方法のためのフローチャートを示す。
【図１５】ゲイン値Ｇａとオフセット値Ｏfの取得方法のためのフローチャートを示す。
【図１６】ＬＥＤＲ１（Ｒ２）１００％点灯時のゲイン値Ｇａ１（Ｇａ２）取得のためのフローチャートを示す。
【図１７】光量調整のためのフローチャートを示す。
【図１８】原稿読取時のタイミングチャートの例を示す。
【符号の説明】
【０１１８】
１：画像読取装置
２：プリンタ
１０：光源（ＬＥＤ）
１２：光学読取手段を構成する光電変換素子群
１３：光学読取手段（センサ）
１０８：イメージセンサユニット
１０９ｃ：白基準板（読取基準板）
３００：制御手段（ＣＰＵ）
３０５：信号処理部（信号処理回路）
３０６：インターフェース回路
３０８：記憶手段（ＲＡＭ）
４００：サンプルホールド回路
４０１：調整手段（調整回路）
４０２：Ａ／Ｄ変換器
４０３：画像処理部
４０４：第１レジスタ（オフセット値供給用レジスタ）
４０５：第２レジスタ（ゲイン値供給用レジスタ）
４０６：比較手段（比較回路）
４０７：カウント手段（カウント回路）
４０８：第３レジスタ（閾値供給用レジスタ）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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