(57)【要約】【課題】アナログ画像信号の最大値と最小値の差が大きい読取系であっても、信号増幅手段の増幅範囲内でデジタル信号を目標値に設定するようにする。【解決手段】操作部３１でカラーとモノクロを選択し、デフォルト設定されたリファレンス電圧となるようＶdaを設定する。ＣＣＤ１９の出力は、ゲインアンプ２３で設定値倍され、オフセット設定部２４でオフセット設定を行い、Ａ／Ｄコンバータ２５でリファレンス電圧に応じたデジタル値を出力する。Ａ／Ｄコンバータ２５の出力が、白ピーク検出回路２９で白ピーク値を検出すると、その値をＣＰＵ２８にフィードバックしてＤ／Ａコンバータ３０に設定する。算出されたゲインが可変範囲内ならばそれを画像読取装置のゲインとし、設定範囲より高い場合は、リファレンス電圧を小さくして、ゲインを低くし、設定範囲より低い場合は、リファレンス電圧を大きくして、ゲインを高くする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーモードとモノクロモードの両モードで原稿画像の読み取りを行うラインセンサと、
前記ラインセンサから出力されるアナログ画像信号を増幅する信号増幅手段と、
前記信号増幅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変換手段と、
想定した最も反射率の高い原稿あるいは白基準板を読んだ時に、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデジタル値があらかじめ規定した目標値となるように前記信号増幅手段の出力値を調整する出力値調整手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段の上限基準電圧と下限基準電圧から生成される変換基準用電圧を生成する変換基準用電圧生成手段と、
を備え、前記変換基準用電圧生成手段は、生成する変換基準用電圧を変えられるようにしたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記ラインセンサは、カラーモード時の読取時間をモノクロモード時の読取時間に比べて長くした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】
前記変換基準用電圧生成手段は、前記出力値調整手段による信号増幅手段の増幅範囲内で前記目標値に設定できないほどアナログ画像信号が小さい場合に、前記変換基準用電圧を小さくして目標値に設定できるようにすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記変換基準用電圧生成手段は、前記出力値調整手段による信号増幅手段の増幅範囲内で前記目標値に設定できないほどアナログ画像信号が大きい場合に、前記変換基準用電圧を大きくして目標値に設定できるようにすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記変換基準用電圧生成手段は、常にモノクロモード時に生成する変換基準用電圧をカラーモード時に生成する変換基準用電圧に比べて小さくすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記変換基準用電圧生成手段は、常にカラーモード時に生成する変換基準用電圧をモノクロモード時に生成する変換基準用電圧に比べて大きくすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記変換基準用電圧生成手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段の上限基準電圧を変えることで生成される変換基準用電圧を調整するようにしたことを特徴とする請求項３〜６のいずれか一つに記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記変換基準用電圧生成手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段の下限基準電圧を変えることで生成される変換基準用電圧を調整するようにしたことを特徴とする請求項３〜６のいずれか一つに記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿画像を読み取ったアナログ画像信号の調整を行う画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、原稿画像の読み取りを行うスキャナ、複写機、ファクシミリといった画像読取装置では、ラインセンサで読み取った原稿画像のアナログ画像信号をＡ／Ｄコンバータに入力して、デジタル信号を得ていた。その際、Ａ／Ｄコンバータの精度を十分に発揮させるためには、アナログ画像信号がＡ／Ｄコンバータの上限基準値と下限基準値の間を広く使って変化するように、ゲインアンプのゲイン量と、オフセット設定部のオフセット量とを調整する必要があった。例えば、一般的な画像読取装置では、ピーク検出されたＡ／Ｄコンバータの出力をＣＰＵに取り込んで目標値と比較しながら最適なゲイン設定値を算出し、このゲイン設定値に基づいてゲインアンプのゲイン設定を変更するように構成されている。
【０００３】
また、モノクロ読み取りモード時に、ＲＧＢ各色毎のアナログ画像信号の中から単位時間当たりの光源からの光量の減衰量が最も少ない色成分のアナログ画像信号を選択することにより、光量変動による画像変化を減少させ、高品質の画像を得るものがあった（特許文献１参照）。このような技術では、常に画像読取装置のゲイン可変範囲内でアナログ画像信号が調整できるという前提に基づいているため、より高品質な画像を得ることが可能となる。
【０００４】
さらに、Ａ／Ｄコンバータに入力されるアナログ画像信号の大きさによって増幅量が決定されるが、その入力アナログ画像信号の大きさは様々な要因によって機械毎にバラツキが生じている。その要因としては、光源光量、ラインセンサ感度、基準白板濃度、メカ寸法のバラツキなどを挙げることができる。従来は、これらのバラツキに対して、ゲインアンプの増幅範囲を可変としてデジタル信号を目標とする値に設定できるように、広い増幅範囲を持ったゲインアンプを用いるなどして対応していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２３０９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような背景技術にあっては、読取時間を切り替える読取系の場合、光の蓄積時間の違いによって、さらにアナログ画像信号のバラツキ、すなわち最大値と最小値との差が大きくなってしまうため、上記従来の方法ではゲインアンプの増幅範囲によってデジタル信号を目標とする値に設定しきれなくなることが考えられる。
【０００７】
つまり、上記した特許文献１のように、ゲインアンプの増幅範囲が足りていることを前提とした技術は、画像読取装置でゲインアンプによる自動調整機能を使用する際に、前記バラツキによって成立しなくなる可能性があるという課題があった。
【０００８】
これをさらに具体的に説明すると、例えば、アナログ画像信号の最大値と最小値の差が大きい読取系では、Ａ／Ｄコンバータの前段のアンプのゲインをｇとし、Ａ／Ｄコンバータの出力をＸ（８bit）とし、リファレンス電圧のダイナミックレンジをＶrefとし、Ａ／Ｄコンバータ入力電圧をＶinとした場合に、次式（１）のようになる。
ｇ＝Ｘ／２５５×Ｖref／Ｖin  ・・・・（１）
ここで、（１）式のＶinは、最大値と最小値の差が大きく、最大値のときに必要なゲインが小さくなりすぎてアンプのゲイン可変範囲に入らなくなる場合に、アナログ画像信号を抵抗分圧回路で小さくしなければならないが、Ｖinが最小値をとった場合には、その最小値が分圧されてさらに小さくなってしまうため、必要なゲインが大きくなりすぎて、やはりアンプのゲイン可変範囲に入らなくなる可能性があるという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アナログ画像信号の最大値と最小値の差が大きい読取系であっても、信号増幅手段の増幅範囲内でデジタル信号を目標値に設定することが可能な画像読取装置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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、カラーモードとモノクロモードの両モードで原稿画像の読み取りを行うラインセンサと、前記ラインセンサから出力されるアナログ画像信号を増幅する信号増幅手段と、前記信号増幅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変換手段と、想定した最も反射率の高い原稿あるいは白基準板を読んだ時に、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されるデジタル値があらかじめ規定した目標値となるように前記信号増幅手段の出力値を調整する出力値調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の上限基準電圧と下限基準電圧から生成される変換基準用電圧を生成する変換基準用電圧生成手段と、を備え、前記変換基準用電圧生成手段は、生成する変換基準用電圧を変えられるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の画像読取装置において、前記ラインセンサは、カラーモード時の読取時間をモノクロモード時の読取時間に比べて長くしたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２に記載の画像読取装置において、前記変換基準用電圧生成手段は、前記出力値調整手段による信号増幅手段の増幅範囲内で前記目標値に設定できないほどアナログ画像信号が小さい場合に、前記変換基準用電圧を小さくして目標値に設定できるようにすることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４にかかる発明は、請求項１または２に記載の画像読取装置において、前記変換基準用電圧生成手段は、前記出力値調整手段による信号増幅手段の増幅範囲内で前記目標値に設定できないほどアナログ画像信号が大きい場合に、前記変換基準用電圧を大きくして目標値に設定できるようにすることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５にかかる発明は、請求項１または２に記載の画像読取装置において、前記変換基準用電圧生成手段は、常にモノクロモード時に生成する変換基準用電圧をカラーモード時に生成する変換基準用電圧に比べて小さくすることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６にかかる発明は、請求項１または２に記載の画像読取装置において、前記変換基準用電圧生成手段は、常にカラーモード時に生成する変換基準用電圧をモノクロモード時に生成する変換基準用電圧に比べて大きくすることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７にかかる発明は、請求項３〜６のいずれか一つに記載の画像読取装置において、前記変換基準用電圧生成手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段の上限基準電圧を変えることで生成される変換基準用電圧を調整するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８にかかる発明は、請求項３〜６のいずれか一つに記載の画像読取装置において、前記変換基準用電圧生成手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段の下限基準電圧を変えることで生成される変換基準用電圧を調整するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１にかかる画像読取装置は、ラインセンサによってカラーモードとモノクロモードの両モードで原稿画像の読み取りを行い、信号増幅手段によってラインセンサから出力されるアナログ画像信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換手段によって信号増幅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し、出力値調整手段によって白基準板などを読んだ時に、Ａ／Ｄ変換手段からの出力デジタル値が目標値となるように信号増幅手段の出力値を調整し、変換基準用電圧生成手段によってＡ／Ｄ変換手段の上限基準電圧と下限基準電圧から生成される変換基準用電圧を生成し、その変換基準用電圧生成手段は、生成する変換基準用電圧を可変する。このように、変換基準用電圧を変化させることによって、所望のデジタル目標値に必要なアナログ画像信号の大きさを変えることができる。特に、画像読取装置の信号増幅手段には設定可能な利得に上限・下限があって、バラツキの大きい画像読取装置ではそれらを満たせないことが起こりうるが、変換基準用電圧生成手段によって目標値に必要なアナログ画像信号の大きさを変化させることにより、利得可変範囲内で調整できるという効果を奏する。
【００１９】
請求項２にかかる画像読取装置は、ラインセンサのカラーモード時の読取時間をモノクロモード時の読取時間によりも長くしたため、カラーモードとモノクロモードで大きく読取時間が違う場合であっても、画像読取装置の利得可変範囲内での調整が可能となり、カラーモーとモノクロモードでより融通のきくパフォーマンスの組み合わせが実現できるという効果を奏する。
【００２０】
請求項３にかかる画像読取装置は、出力値調整手段による信号増幅手段の増幅範囲内で目標値に設定できないほどアナログ画像信号が小さい場合に、変換基準用電圧生成手段で生成する変換基準用電圧を小さくして、目標値に設定できるようにしたため、信号増幅手段で設定可能な利得の上限が満たせない場合であっても、利得可変範囲内で調整できるという効果を奏する。
【００２１】
請求項４にかかる画像読取装置は、出力値調整手段による信号増幅手段の増幅範囲内で目標値に設定できないほどアナログ画像信号が大きい場合に、変換基準用電圧生成手段で変換基準用電圧を大きくして、目標値に設定できるようにしたため、信号増幅手段で設定可能な利得の下限を満たせない場合であっても、利得可変範囲内で調整できるという効果を奏する。
【００２２】
請求項５にかかる画像読取装置は、変換基準用電圧生成手段が常にモノクロモード時に生成する変換基準用電圧をカラーモード時に生成する変換基準用電圧に比べて小さくするようにしたため、利得設定の間隔が広い場合、あるいは、短時間でもＣＣＤ出力の変動が大きい場合であっても、利得可変範囲内で調整できるという効果を奏する。
【００２３】
請求項６にかかる画像読取装置は、変換基準用電圧生成手段が常にカラーモード時に生成する変換基準用電圧をモノクロモード時に生成する変換基準用電圧に比べて大きくするようにしたため、利得設定の間隔が広い場合、あるいは、短時間でもＣＣＤ出力の変動が大きい場合であっても、利得可変範囲内で調整できるという効果を奏する。
【００２４】
請求項７にかかる画像読取装置は、変換基準用電圧生成手段がＡ／Ｄ変換手段の上限基準電圧を変えることで変換基準用電圧を調整するようにしたため、変換基準用電圧の必要可変範囲が上限基準電圧だけを変化させれば良い場合については、下限基準電圧を常に固定できることから、出力値調整手段のポートを有効活用できるという効果を奏する。
【００２５】
請求項８にかかる画像読取装置は、変換基準用電圧生成手段がＡ／Ｄ変換手段の下限基準電圧を変えることで変換基準用電圧を調整するようにしたため、変換基準用電圧の必要可変範囲が下限基準電圧だけ変化させれば良い場合については、上限基準電圧を常に固定できることから、出力値調整手段のポートを有効活用できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明にかかる画像読取装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本実施例１に係る画像読取装置の原稿画像を読み取る読取部の概略構成を説明する断面図であり、図２は、図１の読取部で読み取った画像信号を処理する画像処理部の構成例を説明するブロック図であり、図３は、受光した原稿画像をアナログ画像信号に変換するＣＣＤの出力特性を示す線図であり、図４は、図２のリファレンス電圧生成回路の構成例を示す図であり、図５は、図２の白ピーク検出回路における主走査範囲指定信号と副走査範囲指定信号とのタイミングチャートであり、図６は、本実施例１の動作を説明するフローチャートである。
【００２８】
本実施例１の画像読取装置１０の読取部は、図１に示すように、コンタクトガラス１１、白基準板１２、圧板１３、光源１４、ミラー１５，１６，１７、レンズ１８、ＣＣＤ１９、画像処理部２０、および、駆動モータ２１などを備えている。
【００２９】
コンタクトガラス１１は、画像読取装置１０の上部に配置され、読み取りを行う原稿の原稿面を下に向けてセットし、ガラス越しに下側から読み取りを行うものである。
【００３０】
白基準板１２は、シェーディング補正時の補正データを得るための基準となるもので、ここでは主走査方向に設けられた均一濃度のほぼ白色の部材で構成されている。
【００３１】
圧板１３は、コンタクトガラス１１上にセットした不図示の原稿が浮かないように、上から一定の圧力をかけて抑える板である。ここでは、原稿を１枚ずつ手でセットするため、圧板１３を用いた例を示したが、複数枚の原稿を自動搬送させるＡＤＦ（オート・ドキュメント・フィーダ）で構成しても勿論差し支えない。
【００３２】
光源１４は、上記した白基準板１２、あるいは、コンタクトガラス１１面に対して一定の角度で原稿の読み取り面を照射し、その反射光を得るためのものである。
【００３３】
ミラー１５，１６，１７は、上記した白基準板１２や原稿面で反射した光を順次反射させてレンズ１８に導くための反射鏡である。
【００３４】
レンズ１８は、ミラー１７で反射された反射光をＣＣＤ１９の結像面に結像させるための光学系である。
【００３５】
ＣＣＤ１９は、結像面に結像させた反射画像を電気的な信号に変換する光電変換素子であって、入射光量に対応した電圧をアナログ画像信号として出力するものである。ここでは、ラインセンサによって構成されている。
【００３６】
画像処理部２０は、ＣＣＤ１９から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換処理する際に、ノイズの少ない良好な画像が得られるように、種々の画像信号処理を行うものである。
【００３７】
駆動モータ２１は、図１に示した光源１４とミラー１５を第１走行体とし、ミラー１６および１７を第２走行体として、読み取り面とＣＣＤ間距離とを一定に保ちながら第１走行体と第２走行体とをモータ駆動によって副走査方向（図１の白抜き矢印方向）に移動させるものである。
【００３８】
図２に示した画像処理部は、サンプリング回路２２、ゲインアンプ２３、オフセット設定部２４、Ａ／Ｄコンバータ２５、オフセットレベル検出回路２６、オフセットレベル減算回路２７、ＣＰＵ２８、白ピーク検出回路２９、Ｄ／Ａコンバータ３０、操作部３１、および、リファレンス電圧生成回路３２などにより構成されている。
【００３９】
まず、原稿からの反射光は、ＣＣＤ１９によってアナログ画像信号に変換される。この時のＣＣＤ１９出力は、図３の特性線図に示すように、読取時間に比例して大きくなる。また、図２ではＣＣＤ１９の出力があたかも１系統のように記載されているが、高速タイプのＣＣＤの場合は、２系統あるいは４系統の出力タイプとすることが可能であり、本発明のＣＣＤの出力タイプは、何れの系統でも採用することができる。
【００４０】
さらに、カラー画像読取装置で光電変換を行うＣＣＤは、通常３ラインセンサで構成されている。そして、１つのラインセンサ毎にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれのチャンネルに対応していて、フルカラーモードでは３つのラインセンサ出力からカラー画像を取得し、モノクロモードでは１つのラインセンサ出力からモノクロ画像を取得する。
【００４１】
また、本実施例１のカラー画像読取装置では、フルカラーモード時は読取時間をモノクロモード時の読取時間よりも長くとることによって（カラーの読取時間＞モノクロの読取時間）、Ｓ／Ｎ比の向上を図っている。
【００４２】
図２のサンプリング回路２２は、ＣＣＤ１９から出力されたアナログ画像信号を一旦バッファに蓄え、これを取り出しながらサンプルホールドするもので、リセットノイズ等の高周波成分が除去される。
【００４３】
ゲインアンプ２３は、そのコントロール端子に後述するＤ／Ａコンバータ３０から印加される電圧（Ｖg）によって、サンプリングされたアナログ画像信号のゲイン（利得）を制御するものである。
【００４４】
オフセット設定部２４は、そのコントロール端子に後述するＤ／Ａコンバータ３０から印加される電圧（Ｖof）によって、オフセットを設ける機能を有している。
【００４５】
Ａ／Ｄコンバータ２５は、後述するリファレンス電圧生成回路３３から入力されるリファレンス電圧（Ｖref）に基づいて、サンプリングされたアナログ画像信号を所定の分解能（例えば８bit）でデジタル画像信号に変換するものである。
【００４６】
オフセットレベル検出回路２６は、範囲指定信号であるxopb信号にて指示されるＣＣＤのＯＰＢ画素に対応した期間に、その出力レベルを取り込んで保存する機能を有している。このオフセットレベル検出回路２６にて保存されるオフセットレベルは、複数のＯＰＢ画素を取り込んだ平均値であって、ＣＣＤ１９の出力チャネル毎に保存される。
【００４７】
オフセットレベル減算回路２７は、ＣＣＤ１９の有効画素が入力された際にオフセットレベル検出回路２６に保存された値を減算する回路である。
【００４８】
ＣＰＵ２８は、オフセットレベル検出回路２６にアクセスすることで最新のＸＯＰＢ期間での平均値が得られることから、このオフセットレベル検出回路２６から読み取った値に基づいてＤ／Ａコンバータ３０の設定値を算出し、設定を行うものである。
【００４９】
白ピーク検出回路２９は、主走査範囲指定信号（xlgate）と、副走査範囲指定信号（ＳＭＰＬ）で指定された範囲内でのピーク値を保存する回路である。図５には、この主走査範囲指定信号（xlgate）と副走査範囲指定信号（ＳＭＰＬ）とのタイミング例に基づくピーク値検出範囲を示している。
【００５０】
Ｄ／Ａコンバータ３０は、ＣＰＵ２８からの操作によって、ゲインアンプ２３に印加する電圧（Ｖg）と、オフセット設定部２４に印加する電圧（Ｖof）を決定するものである。例えば、Ｄ／Ａコンバータ３０が８bitであれば、ＣＰＵ２８が０〜２５５のいずれかの値をＤ／Ａコンバータ３０に対して設定することにより、それに対応した電圧を出力することができる。
【００５１】
操作部３１は、ユーザがカラーとモノクロの何れかのモードを選択することにより、切換え信号（Color/BW）がＣＰＵ２８に送られてモード選択が行われる。このとき、どちらのモードが選択された場合でも、デフォルト設定されているリファレンス電圧となるようにＶdaが設定される。
【００５２】
図２のリファレンス電圧生成回路３３は、図４に示すように構成されており、例えば使用するＤ／Ａコンバータ３０の出力が５Ｖであって、これを８bitで制御する場合、所望の上限基準電圧（ＶrefT）を２．５Ｖとすると、ＣＰＵ２８からＤ／Ａコンバータ３０へは２５５を入力すれば良い。もちろん可変可能な下限基準電圧（ＶrefB）についても図４と同様の回路により構成することができる（図４のＶrefTに代えてＶrefBとなる）。実際にリファレンス電圧Ｖrefを生成する場合は、設計上のＶrefの可変範囲によっては、上限基準電圧（ＶrefT）もしくは下限基準電圧（ＶrefB）のどちらかのリファレンス電圧生成回路３３のＶdaを固定するようにしても良い。特に、本発明の特徴は、通常状態ではリファレンス電圧を固定し、ゲイン設定範囲が足りなくなった場合のみリファレンス電圧（Ｖref）を可変するようにしたため、それほど大きな可変範囲は必要なくなる。本発明では目標値にするためのゲインが、画像読取装置の可変可能範囲よりも大きい場合（つまりＣＣＤ出力が小さい場合）は、Ｖref可変機構であるＤ／Ａコンバータ３０によって自動的にリファレンス電圧（Ｖref）を小さくする。これにより、目標値にするための電圧も小さくなるので、必要なゲインが小さくなる。
【００５３】
また、逆に目標値にするためのゲインが、画像読取装置の可変可能範囲よりも小さい場合（つまりＣＣＤ出力が大きい場合）は、Ｖref可変機構であるＤ／Ａコンバータ３０によって自動的にリファレンス電圧（Ｖref）を大きくする。これにより、目標値にするための電圧も大きくなるので、必要なゲインが小さくなり過ぎることがなくなる。
【００５４】
本実施例１の画像読取装置は、以上のように構成されており、図２および図６のフローチャートを参照しながら本実施例１の動作を説明する。
【００５５】
リファレンス電圧の設定については、上限基準電圧（ＶrefT）と下限基準電圧（ＶrefB）の片方を固定してもう片方を設定する場合、あるいは、両方とも設定する場合とあるが、どちらの場合であっても以下の動作は同じになる。但し、リファレンス電圧の必要可変範囲が、ＶrefTだけ変化させれば良い場合は、ＶrefBを常に固定することが可能となり、また、ＶrefBだけ変化させれば良い場合は、ＶrefTを常に固定とすることが可能なため、いずれの場合もＤ／Ａコンバータのポートを有効活用することができる。なお、以下の動作説明ではこれに基づいて、ＶrefT，ＶrefBの設定もリファレンス電圧の設定と称する。
【００５６】
まず、図６のステップＳ１００において、操作部３１によるモード選択が行われると、カラーとモノクロの何れのモードであってもデフォルトで設定されているリファレンス電圧となるようにＶdaが設定される（ステップＳ１０１）。
【００５７】
続いて、ＣＣＤ１９の出力は、ゲインアンプ２３によってゲイン設定値倍され、オフセット設定部２４でオフセット設定を行った後、Ａ／Ｄコンバータ２５に入力されると、リファレンス電圧生成回路３３からのリファレンス電圧（Ｖref）に応じたデジタル値が出力される。
【００５８】
このＡ／Ｄコンバータ２５の入力信号をＶinとし、Ａ／Ｄコンバータ２５の出力をＤとすると、次式（２）のようになる（ステップＳ１０２）。
Ｄ＝２５５×Ｖin／Ｖref  ・・・・（２）
【００５９】
そして、そのＡ／Ｄコンバータ２５の出力が、白ピーク検出回路２９にて主走査範囲指定信号（xlgate）と、副走査範囲指定信号（ＳＭＰＬ）にて指定された範囲内で白ピーク値が検出されると（ステップＳ１０３および図５参照）、ＣＰＵ２８にその値がフィードバックされる。ここで、白ピーク値をＮとし、白ピーク目標値をＭとし、現在のゲインをｇとすると、次式（３）のようになり、ＣＰＵ２８はゲインｇが、
ｇ＝Ｍ／Ｎ  ・・・・（３）
となるように、Ｄ／Ａコンバータ３０に値を設定する（ステップＳ１０４）。
【００６０】
そして、上記ステップＳ１０４にて算出されたゲインが、画像読取装置のゲイン設定範囲内か否かが判定され（ステップＳ１０５）、ゲイン設定範囲内であれば、そのまま求めたゲインが画像読取装置のゲインとしてＣＰＵ２８により設定される（ステップＳ１０６）。
【００６１】
また、上記ステップＳ１０４で算出されたゲインが、画像読取装置のゲイン設定範囲より高くなってしまった場合は、ステップＳ１０５からステップＳ１０１に戻って、リファレンス電圧を小さくするようにＶｄａを設定する。すると、それに応じて目標値をデジタル値で得るために必要な電圧レベルも低くなり、必要ゲインを低くすることができる。
【００６２】
また、上記ステップＳ１０４で算出されたゲインが、画像読取装置のゲイン設定範囲より低くなってしまった場合もステップＳ１０５からステップＳ１０１に戻り、リファレンス電圧を大きくするようにＶｄａを設定する。すると、それに応じて目標値をデジタル値で得るために必要な電圧レベルも高くなりので、必要ゲインを高くすることができる。
【００６３】
このように、本実施例１の画像読取装置によれば、Ａ／Ｄコンバータ１５に対するリファレンス電圧を変化させることによって、所望のデジタル目標値に必要なアナログ画像信号の大きさを変えることができる。
【００６４】
また、本実施例１の画像読取装置によれば、ゲインアンプ２３には設定可能なゲインに上限と下限とがあり、バラツキの大きい読取装置ではそれらを満たせない場合が起こりうることから、リファレンス電圧生成回路３２のリファレンス電圧を可変させることによって、目標値に必要なアナログ画像信号の大きさを変化させることで、ゲイン範囲内での調整が可能となる。
【００６５】
さらに、本実施例１の画像読取装置によれば、リファレンス電圧の上限基準電圧（ＶrefT）と下限基準電圧（ＶrefB）のどちらか一方だけ変化させれば良い場合は、他方を常に固定することができるため、Ｄ／Ａコンバータのポートを有効活用することができる。
【００６６】
また、本実施例１の画像読取装置によれば、カラーとモノクロモードで大きく読取時間が違うシステムであっても、カラーモードの読取時間をモノクロモードの読取時間に比べて長くすることにより、画像読取装置のゲイン範囲内で調整可能となり、カラーとモノクロでより融通のきくパフォーマンスの組み合わせが実現できる。
【実施例２】
【００６７】
次に、画像読取装置のＣＣＤ１９による読取時間（ＣＣＤの光蓄積時間に相当する）をカラーモードの方が長くなるようにすると、同じ固定のリファレンス電圧基準で見た場合に、カラーではゲインが低めに、モノクロではゲインが高めになる傾向がある。このため、例えば、カラーモード基準で設計を行って、モノクロモードで画像読取装置を使用した場合には、ゲイン可変可能範囲より大きなゲインが必要になる可能性がある。また、ゲイン設定をスキャン毎に設定しない場合は、短時間でのＣＣＤ出力変動要因が大きくなると、画像読取の途中で急にゲイン設定ができなくなる恐れがある。
【００６８】
そこで、本実施例２において、予め上記のような状況下でモノクロモードになった場合は、常にリファレンス電圧を小さくして、ゲインを下げるように設定する。この実施例２の動作は、図７のフローチャートと図２とを用いて説明する。
【００６９】
図７のフローチャートに示すように、まず、ユーザが操作部３１を使ってカラーモードかモノクロモードかを選択すると（ステップＳ２００）、操作部３１からＣＰＵ２８に対してカラーとモノクロのどちらのモードを選んだのかを切換え信号（Color/BW）によって通知する。
【００７０】
そして、ステップＳ２０１において、カラーモードが設定された場合は（ステップＳ２０１）、デフォルトで設定されているリファレンス電圧（ＶdaC）が設定される（ステップＳ２０２）。
【００７１】
また、ステップＳ２０１でモノクロモードが設定された場合は（ステップＳ２０１）、カラーモード時のリファレンス電圧よりも小さいリファレンス電圧（ＶdaM）が設定される（ステップＳ２０４）。このモノクロモード時におけるリファレンス電圧（ＶdaM）は、予めモノクロ読取り時の場合や最もＣＣＤ出力が小さくなる場合であっても、目標値にゲイン設定可能範囲内で調整できるように設計してある値である。
【００７２】
このように、それぞれのモードで設定されたリファレンス電圧は、同じモードが続く限り保持され、各モードのアナログ画像データがＡ／Ｄコンバータ２５に入力されると、その保持されたリファレンス電圧に応じてデジタル値が出力される。
【００７３】
このＡ／Ｄコンバータ２５の入力信号をＶinとし、Ａ／Ｄコンバータ２５の出力をＤとすると、上式（２）のようになる（ステップＳ２０３）。
【００７４】
そして、そのＡ／Ｄコンバータ２５の出力が、白ピーク検出回路２９にて主走査範囲指定信号（xlgate）と、副走査範囲指定信号（ＳＭＰＬ）にて指定された範囲内で白ピーク値が検出されると（ステップＳ２０５および図５参照）、ＣＰＵ２８にその値をフィードバックする。ここで、白ピーク値をＮとし、白ピーク目標値をＭとし、現在のゲインをｇとした場合に、ＣＰＵ２８はゲインｇが上式（３）となるように、Ｄ／Ａコンバータ３０に値を設定する（ステップＳ２０６）。
【００７５】
このように、本実施例２の画像読取装置によれば、ゲイン設定間隔が広かったり、短時間でのＣＣＤ出力の変動が大きい場合であっても、ゲイン範囲内での調整が可能になる。
【００７６】
なお、本実施例２の場合において、モノクロモード基準で見た場合とカラーモード基準で見た場合とでは状況が逆になるため、反対の設定を行うことになる。従って、ゲイン可変可能範囲よりも小さなゲインが必要となる場合、あるいは、逆に大きなゲインが必要となる場合でも、ゲイン範囲内での調整が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明にかかる画像読取装置は、原稿画像を読み取ったアナログ画像信号をデジタル信号に変換する際に、アナログ画像信号の大きさのバラツキに影響されること無く良好なデジタル画像信号に変換する装置に有用であり、特に、スキャナ、デジタルＰＰＣ、あるいは、デジタルＦＡＸのように、読み取ったアナログ画像信号を調整してデジタル信号に変換処理する画像読取装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施例１に係る画像読取装置の原稿画像を読み取る読取部の概略構成を説明する断面図である。
【図２】図１の読取部で読み取った画像信号を処理する画像処理部の構成例を説明するブロック図である。
【図３】受光した原稿画像をアナログ画像信号に変換するＣＣＤの出力特性を示す線図である。
【図４】図２のリファレンス電圧生成回路の構成例を示す図である。
【図５】図２の白ピーク検出回路における主走査範囲指定信号と副走査範囲指定信号とのタイミングチャートである。
【図６】本実施例１の動作を説明するフローチャートである。
【図７】本実施例２の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１０  画像読取装置
１１  コンタクトガラス
１２  白基準板
１３  圧板
１４  光源
１５  ミラー
１６  ミラー
１７  ミラー
１８  レンズ
１９  ＣＣＤ
２０  画像処理部
２１  駆動モータ
２２  サンプリング回路
２３  ゲインアンプ
２４  オフセット設定部
２５  Ａ／Ｄコンバータ
２６  オフセットレベル検出回路
２７  オフセットレベル減算回路
２８  ＣＰＵ
２９  白ピーク検出回路
３０  Ｄ／Ａコンバータ
３１  操作部
３２  リファレンス電圧生成回路
【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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