(57)【要約】【課題】  カラー読取モードであってもモノクロ読取モードであっても、所定の読取位置で原稿を読み取ることができ、読取画像の画質が劣化することがなく、高画質な読取画像を提供できる。【解決手段】  ４ラインＣＣＤセンサ１を構成する各ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂ、ＢＷの感度特性、焦点深度あるいは配置などに応じて所定の読取位置を設定しておき、カラー読取モードであってもモノクロ読取モードであっても、第１キャリッジを所定の読取位置に移動させ、その所定の読取位置でＡＤＦにより搬送される原稿の画像をカラー用のラインセンサＲ、Ｇ、Ｂあるいはモノクロ用のラインセンサＢＷで読み取るようにしたものである。【選択図】    図１
2005151325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿の画像をカラーあるいはモノクロで読み取る画像読取装置であって、
カラー用のラインセンサとモノクロ用のラインセンサとから構成される光電変換手段と、
原稿台上に載置された原稿を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される原稿の読取面からの光を前記光電変換手段の各ラインセンサに導く光学系が搭載された走査手段と、
前記搬送手段により搬送される原稿の画像をカラーあるいはモノクロで読み取る際に、前記移動手段により前記走査手段を所定の待機位置から前記搬送手段による原稿の搬送方向に対する各ラインセンサの配置と各ラインセンサの感度とに基づいて設定されている読取位置へ移動させる駆動手段と、
前記搬送手段により原稿台上に載置されている原稿を搬送し、前記駆動手段により前記読取位置に移動した前記走査手段により導かれる原稿の読取面からの光を前記光電変換手段の各ラインセンサにより光電変換することにより原稿の画像を読み取る制御手段と、
を具備したことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記読取位置は、全てのラインセンサが前記搬送手段により搬送される原稿の読取面に対して焦点深度内となり、かつ、複数のラインセンサのうち最も感度の弱いラインセンサの走査位置が最も合焦点位置に近い位置になるように設定されている、ことを特徴とする前記請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記読取位置は、さらに、複数のラインセンサのうち最も感度の弱いラインセンサ以外のラインセンサは、感度の弱い順に走査位置が前記合焦点位置から離れた位置となるように設定されている、ことを特徴とする前記請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記光電変換手段は、最も感度の強いモノクロ用のラインセンサと、感度の強い順に第１のラインセンサ、第２のラインセンサおよび第３のラインセンサのラインセンサからなるカラー用のラインセンサとから構成され、かつ、前記搬送手段による原稿の搬送方向に対してそれぞれの走査位置が前記モノクロ用のラインセンサ、第３のラインセンサ、第２のラインセンサ、第１のラインセンサの順になるように配置されており、
前記読取位置は、前記搬送手段により搬送される原稿の読取面に対して前記第３のラインセンサの走査位置が合焦点位置となるように設定されている、
ことを特徴とする前記請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記第１のラインセンサは入射光の赤色の成分を光電変換する赤ラインセンサであり、前記第２のラインセンサは入射光の緑色の成分を光電変換する緑ラインセンサであり、前記第３のラインセンサは入射光の青色の成分を光電変換する青ラインセンサであり、
前記読取位置は、前記搬送手段により搬送される原稿の読取面に対して前記青ラインセンサの走査位置が合焦点位置となるように設定されている、
ことを特徴とする前記請求項４に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、原稿台上にセットされた原稿を１つずつ搬送し、その搬送される原稿の読取面を、ユーザが選択した読取モードに従ってカラーあるいはモノクロで読み取る画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）を有する画像読取装置では、ラインセンサの走査位置を所定の読取位置に固定して、ＡＤＦにより搬送される原稿面の画像を読み取るようになっている。また、上記ＡＤＦでは、特定の位置で原稿の読取面が所定の位置を通過するようになっている。このようなＡＤＦを有する従来の画像読取装置では、ＡＤＦにより搬送される原稿の読取面を読み取る場合、上記したような特定の位置において原稿の読取面がラインセンサの焦点となるような位置にラインセンサの走査位置が固定されるように設定されている。
【０００３】
また、原稿の画像をカラーで読み取る画像読取装置（カラー画像読取装置）では、従来、カラーＣＣＤセンサとして、赤（レッド）の成分（Ｒ信号）を出力する赤ラインセンサと、緑（グリーン）の成分（Ｇ信号）を出力する緑ラインセンサと、青（ブルー）の成分（Ｂ信号）を出力する青ラインセンサとの３つのＣＣＤラインセンサからなる３ラインＣＣＤセンサが用いられている。このような３ラインＣＣＤセンサでは、モノクロ画像を読み取る場合、３つのＣＣＤセンサから出力される信号（ＲＧＢ信号）に基づいてモノクロ画像を生成している。
【０００４】
すなわち、上記のような従来の画像読取装置では、カラー読取モードであってもモノクロ読取モードであっても、同じラインセンサを用いて画像の読取を行っている。このため、従来のＡＤＦを有する３ラインＣＣＤセンサの画像読取装置では、ＡＤＦを用いて画像を読み取る場合、カラー読取モードであってもモノクロ読取モードであっても、各ラインセンサの走査位置が最適となるような読取位置は同じ位置となる。
【０００５】
しかしながら、近年、上記のようなカラー用のラインセンサとは別にモノクロ画像を読み取るモノクロ用のラインセンサとが配置されたラインセンサが実用化されてきている。このようなラインセンサとしては、例えば、カラー用の３ラインＣＣＤセンサとモノクロ用のラインセンサとが平行に並べられた構成の４ラインＣＣＤセンサなどがある。このようなカラー用のラインセンサとモノクロ用のラインセンサとからなる４ラインＣＣＤセンサは、特定の位置に固定すると、カラー用のラインセンサによる走査位置とモノクロ用のラインセンサによる走査位置とが異なる。つまり、上記カラー用のラインセンサとモノクロ用のラインセンサとをそれぞれ有するラインセンサを搭載した画像読取装置では、カラー読取モードであるかモノクロ読取モードで読み取るかに関わらずに、１つの固定の読取位置で上記ＡＤＦにより搬送される原稿の読取面を読み取ると、各ラインセンサ間の走査位置の相違によって各ラインセンサで焦点のずれが大きくなり読取画像が劣化してしまうことがあるという問題点がある。
【特許文献１】特願２００２−３１４７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するものであり、カラー用のラインセンサとモノクロ用のラインセンサとをそれぞれ有するラインセンサを用いて搬送手段により搬送される原稿の画像を読み取るものであっても、読取画像が劣化することなく、高画質な画像を取得することができる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】
【０００７】
この発明の画像読取装置は、原稿の画像をカラーあるいはモノクロで読み取るものであって、カラー用のラインセンサとモノクロ用のラインセンサとから構成される光電変換手段と、原稿台上に載置された原稿を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される原稿の読取面からの光を前記光電変換手段の各ラインセンサに導く光学系が搭載された走査手段と、前記搬送手段により搬送される原稿の画像をカラーあるいはモノクロで読み取る際に、前記移動手段により前記走査手段を所定の待機位置から前記搬送手段による原稿の搬送方向に対する各ラインセンサの配置と各ラインセンサの感度とに基づいて設定されている読取位置へ移動させる駆動手段と、前記搬送手段により原稿台上に載置されている原稿を搬送し、前記駆動手段により前記読取位置に移動した前記走査手段により導かれる原稿の読取面からの光を前記光電変換手段の各ラインセンサにより光電変換することにより原稿の画像を読み取る制御手段とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
以上詳述したように、この発明によれば、カラー用のラインセンサとモノクロ用のラインセンサとを有するラインセンサを用いて画像を読み取るものであっても、高画質な読取画像を提供することができる画像読取装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、この発明の実施の形態に係る画像読取装置に搭載される４ラインＣＣＤセンサ１の構成例を示す図である。
【００１１】
図１に示すように、４ラインＣＣＤセンサ１は、入射光の赤（レッド）の成分を赤色の濃度を示すＲ信号に光電変換する赤ラインセンサＲと、入射光の緑（グリーン）の成分を緑色の濃度を示すＧ信号に光電変換する緑ラインセンサＧと、入射光の青（ブルー）の成分を青色の濃度を示すＢ信号に光電変換する青ラインセンサＢと、入射光の白黒（ブラックとホワイト）の成分を白黒の濃度を示すＢＷ信号に光電変換する白黒ラインセンサＢＷから構成されている。
【００１２】
上記赤ラインセンサＲは、赤色のフィルターをかけたＣＣＤラインセンサにより構成される。これにより、上記赤ラインセンサＲでは、入射光の赤色の成分のみを取り込んでＲ信号を出力することができるようになっている。
【００１３】
また、上記緑ラインセンサＧは、緑色のフィルターをかけたＣＣＤラインセンサにより構成される。これにより、上記緑ラインセンサＧでは、入射光の緑色の成分のみを取り込んでＧ信号を出力することができるようになっている。
【００１４】
また、上記青ラインセンサＢは、青色のフィルターをかけたＣＣＤラインセンサにより構成されている。これにより、上記青ラインセンサＢでは、入射光の青色の成分のみを取り込んでＢ信号を出力することができるようになっている。
【００１５】
上記４ラインＣＣＤセンサ１では、各ラインセンサＲ，Ｇ，Ｂ，ＢＷがそれぞれ所定の間隔で平行に並べられている。図１に示す例において、各ラインセンサは、Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＢＷの順に並べられている。また、赤ラインセンサＲと緑ラインセンサＧと間隔、及び、緑ラインセンサＧと青ラインセンサＢとの間隔は、８ライン分となっており、青ラインセンサＢと白黒ラインセンサＢＷとの間隔は、１２ライン分となっている。
【００１６】
つまり、カラー用のラインセンサとしての赤ラインセンサＲ、緑ラインセンサＧ、及び、青ラインセンサＢは、それぞれ８ライン分の間隔で平行に並べられ、モノクロ用のラインセンサとしての白黒ラインセンサＢＷは、カラー用のラインセンサとしての青ラインセンサＢに対して１２ライン分の間隔で平行に並べられている。
【００１７】
次に、上記４ラインＣＣＤセンサ１が搭載された画像読取装置２の構成について説明する。
【００１８】
図２は、この発明の実施の形態に係る画像読取装置２の構成例を示す図である。
【００１９】
図２に示すように、画像読取装置２は、ＡＤＦ（オートドキュメントフィーダ）４を有している。上記ＡＤＦ４は、複数の原稿を１つずつ読取位置に搬送するとともに、原稿載置ガラス１２上に載置された原稿に対する原稿押さえとして機能するようになっている。
【００２０】
上記ＡＤＦ４は、図２に示すように、原稿台５、搬送部６、および原稿排紙台７などを有している。上記原稿台５は、原稿が載置されるものである。上記搬送部６は、上記原稿台５上の原稿を１つずつ取出して搬送路６ａを搬送するものである。上記原稿排紙台７は、上記搬送部６により搬送路６ａを搬送された原稿が排紙されるものである。上記搬送路６ａの画像読取装置本体側には、コンタクトガラス８ａが配置されているスリット部８が設けられている。
【００２１】
また、上記画像読取装置２の本体内には、上記コンタクトガラス８ａ及び上記原稿載置ガラス１２の下方を上記原稿載置ガラス１２と平行な方向に移動可能な第１キャリッジ（走査手段）１８が設けられている。上記第１キャリッジ１８には、原稿載置ガラス１２上の原稿あるいは上記コンタクトガラス８ａ面上を通過する原稿を照明する光源としての露光ランプ１４、および原稿からの反射光を所定の方向に偏向する第１のミラー１６が取り付けられている。
【００２２】
上記第１のキャリッジ１８は、図示しない歯付きベルト等を介して接続される駆動モータ（移動手段）３０により、上記原稿載置ガラス１２の下方を往復移動される。上記駆動モータ３０は、制御ユニット（制御基板）３２からの駆動パルス信号などにより駆動制御されるステッピングモータなどで構成されている。
【００２３】
さらに、上記画像読取装置２の本体内には、上記原稿載置ガラス１２と平行に移動可能な第２のキャリッジ２０が配設されている。上記第２のキャリッジ２０には、上記第１のミラー１６により偏向された原稿Ｄからの反射光を順に偏向する第２のミラー２２および第３のミラー２４が互いに直角に取り付けられている。上記第２のキャリッジ２０は、上記第１のキャリッジ１８に接続された歯付きベルト等により、上記駆動モータ３０からの駆動力が伝達され、上記第１のキャリッジ１８に対して従動されるとともに、上記第１のキャリッジ１８に対して、１／２の速度で上記原稿載置ガラス１２に沿って平行に移動される。
【００２４】
また、上記画像読取装置２の本体内には、さらに、結像レンズ２６と４ラインＣＣＤセンサ１とが配設されている。上記結像レンズ２６は、上記第２のキャリッジ２０上に搭載されている上記第３のミラー２４からの光を集束し、上記４ラインＣＣＤセンサへ入射させるレンズである。上記４ラインＣＣＤセンサ１は、図１に示すように構成され、上記結像レンズ２６により集束された光を受光し、各ラインセンサＲ，Ｇ，Ｂ，ＢＷが１ライン分の画素ごとに光電変換し、制御ユニット３２へ出力する。
【００２５】
次に、上記ＡＤＦ４を用いた原稿の読取動作について概略的に説明する。
【００２６】
まず、原稿台５にセットされた原稿Ｄは、上記搬送部６により搬送路６ａを搬送され、上記原稿排紙台上７に排紙される。上記原稿Ｄが上記搬送路６ａ上のスリット部８を通過する際、当該原稿Ｄの読取面がコンタクトガラス８ａ面に接触する。
【００２７】
また、上記ＡＤＦ４を用いた原稿の読取時には、本体内の第１キャリッジ１８が上記コンタクトガラス８ａ面上の画像を読取可能な位置になっているものとする。これにより、上記ＡＤＦ４により一定の速度で搬送路６ａを搬送される原稿面の画像は、上記スリット部８を通過する際に、上記第１ミラー、上記第２ミラー、上記第３ミラー、上記結像レンズ等の光学系を介して上記４ラインＣＣＤセンサにより読み取られる。
【００２８】
次に、画像読取装置２の制御系統の構成について説明する。
【００２９】
図３は、上記画像読取装置２の制御系統の構成を概略的に示すブロック図である。
【００３０】
上記画像読取装置２の制御基板３２上には、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、信号処理部４３、および駆動制御部４４などが設けられている。上記ＣＰＵ４０は、画像読取装置２全体の制御を司るものである。
【００３１】
上記ＲＯＭ４１は、当該画像読取動作を行うための制御プログラムや制御データなどが記憶されているメモリである。例えば、上記ＲＯＭ４１には、上記第１キャリッジ１８の待機位置を示す座標値（後述するＸの値）、及び上記ＡＤＦ１４により搬送される原稿に対する読取位置としての上記第１キャリッジ１８の読取位置を示す座標値（後述するＡの値）などが予め記憶されている。
【００３２】
上記ＲＡＭ４２は、データを一時的に記憶するメモリである。例えば、上記ＲＡＭ４２には、上記第１キャリッジ１８を駆動制御する際に第１キャリッジ１８の位置を示す座標値などが記憶される。
【００３３】
上記信号処理部４３は、上記４ラインＣＣＤセンサ１からの信号を処理して外部へ出力するものである。上記駆動制御部４４は、上記駆動モータ３０を駆動制御するモータドライバを有している。
【００３４】
上記信号処理部４３は、前処理回路５１、シェーディング補正回路５２、ライン間補正回路５３、および画像処理回路５４を有している。
【００３５】
上記前処理回路５１は、４ラインＣＣＤセンサ１からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換などの処理を行う。
【００３６】
上記シェーディング補正回路５２は、上記４ラインＣＣＤセンサ１による上記シェーディング板１１の読取結果に基づいて画素単位の補正を行う。
【００３７】
上記ライン間補正回路５３は、赤ラインセンサＲからのデータと、緑ラインセンサＧからのデータと、青ラインセンサＢからのデータとの位置合わせを行うものである。つまり、カラー用のラインセンサとしての赤、緑、青の各ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂは、それぞれのラインが数画素分ずれて配置されている。このため、カラーの画像を生成するためには、副走査方向の移動速度に応じて各ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂからのデータの位相を合わせる必要がある。
【００３８】
例えば、図１に示す構成例では、カラー用のラインセンサとしての赤、緑、青の各ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂが走査順にＲＧＢの順に並んでおり、かつ、赤ラインセンサＲと緑ラインセンサＧおよび緑ラインセンサＧと青ラインセンサＢが８画素分ずれて配置されている。この場合、変倍比が２５％〜４００％であれば、各ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂからのデータに対しては、ＲとＧの間に２〜３２ライン、ＧとＢとの間に２〜３２ラインの位置補正が必要となる。
【００３９】
ここで、例えば、青ラインセンサＢを基準とした場合、上記ライン間補正回路５３は、赤ラインセンサＲのデータに対して４〜６４ライン分、緑ラインセンサＧのデータに対して２〜３２ライン分の位置合わせを行う。このような位置合わせを行うことにより、上記ライン間補正回路５３は、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号の各データを重ね合わせてずれのないカラー画像を生成するようになっている。
【００４０】
また、上記画像処理回路５４は、画像処理を行って、画像データを外部へ出力するものである。例えば、カラー読取モードである場合、上記画像処理回路５４は、ライン間補正されたデータに色補正を行って外部へ出力する。また、モノクロ読取モードである場合、上記画像処理回路５４は、上記ライン間補正回路５３をスルーしたＢＷ信号にフィルター処理などの処理を施して外部へ出力する。
【００４１】
また、上記ＣＰＵ４０には、ユーザによる操作指示が入力される操作部６０が接続されている。例えば、上記操作部６０には、読取倍率を設定する倍率設定キー、カラーかモノクロかを選択する画像選択キー、読取開始を指示するスタート指示キーなどが設けられている。例えば、ユーザが上記操作部６０にて原稿に対する読取モードを指定して読取開始を指示するキーを入力した場合、上記ＣＰＵ４０は、指定された読取モードによる原稿画像の読取を開始するようになっている。
【００４２】
さらに、上記ＣＰＵ４０には、切替回路６１および切替回路６２に接続されている。上記切替回路６１は、上記４ラインＣＣＤセンサ１から上記信号処理部４３へ供給する信号のうち緑ラインセンサＧからのＧ信号と白黒ラインセンサＢＷからのＢＷ信号と切り替える回路である。上記切替回路６２は、上記４ラインＣＣＤセンサ１から上記信号処理部４３へ供給する信号のうち青ラインセンサＢからのＢ信号と白黒ラインセンサＢＷからのＢＷ信号とを切り替える回路である。
【００４３】
すなわち、カラー読取モードの場合、上記ＣＰＵ４０は、上記切替回路６１によりＧ信号を有効するとともに、上記切替回路６２によりＢ信号を有効とする。この場合、上記４ラインＣＣＤセンサ１は、赤ラインセンサＲからのＲ信号、緑ラインセンサＧからのＧ信号、および青ラインセンサＢからのＢ信号を上記信号処理部４３を供給する。これにより、上記４ラインＣＣＤセンサ１によるカラー画像の読取が可能となる。
【００４４】
また、モノクロ読取モードの場合、上記ＣＰＵ４０は、上記切替回路６１によりＢＷ信号を有効とするとともに、上記切替回路６２によりＢＷ信号を有効とする。この場合、上記４ラインＣＣＤセンサ１は、白黒ラインセンサＢＷからのＢＷ信号を上記信号処理部４３へ供給する。
【００４５】
これにより、上記４ラインＣＣＤセンサ１によるモノクロ画像の読取が可能となる。なお、上述ような図３に示す構成でモノクロ画像を読み取る場合、上記４ラインＣＣＤセンサＣＣＤ１は、２チャンネルのＢＷ信号を上記信号処理部４３へ供給するようになっている。この際、一方は偶数ライン分のＢＷ信号を供給し、他方は奇数ライン分のＢＷ信号を供給するようになっている。
【００４６】
次に、上記４ラインＣＣＤセンサを構成する各ラインセンサの感度特性について説明する。
【００４７】
図４は、入射光に対する赤ラインセンサＲ、緑ラインセンサＧ、及び青ラインセンサＢの感度特性の例を示す図である。また、図５は、入射光に対する白黒ラインセンサＢＷの感度特性の例を示す図である。
【００４８】
図４に示す例では、可視光のレンジ（４００〜８００ｎｍ）において、赤ラインセンサＲは、約６００〜８００ｎｍの入射光（赤色光）に対する感度が最大で「１」となっている。これに対して、緑ラインセンサＧは、約５００〜６００ｎｍの入射光（緑色光）に対して感度が最大で約「０．９〜０．９５」となっており、青ラインセンサＢは、約４００〜５００ｎｍの入射光（青色光）に対して感度が最大で約「０．８〜０．８５」となっている。
【００４９】
言い換えると、図４に示す例では、赤ラインセンサＲの感度を「１」とすると、これに対して、緑ラインセンサＧは「０．９〜０．９５」、青ラインセンサＢは「０．８〜０．８５」の感度を有している。すなわち、各ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの感度は、赤ラインセンサＲ、緑ラインセンサＧ、青ラインセンサＢの順に弱いという特性を有している。
【００５０】
また、白黒ラインセンサＢＷの感度は、図４及び図５を比較すると明らかなように、最大で「２」となっている。すなわち、白黒ラインセンサＢＷの感度は、赤ラインセンサＲの感度に対して略２倍の感度を有している。
【００５１】
これは、赤ラインセンサＲ、緑ラインセンサＧ及び青ラインセンサＢは、それぞれ赤色のフィルター、緑色のフィルター、及び青色のフィルターを被せたＣＣＤラインセンサから構成され、白黒ラインセンサＢＷは、色フィルターが被せられていないＣＣＤラインセンサから構成されるためである。つまり、色フィルターが被せられている各色のラインセンサＲ、Ｇ、Ｂは、色フィルターが被せられていない白黒ラインセンサＢＷに比べ、感度が半減している。
【００５２】
上記のように、４ラインＣＣＤセンサにおいて、４ラインＣＣＤセンサを構成する４つのラインセンサの感度は、白黒ラインセンサＢＷ、赤ラインセンサＲ、緑ラインセンサＧ、青ラインセンサＢの順に感度が弱いという特性を有している。
【００５３】
また、露光ランプ１４は、発光する光における各色の光の強さが一定となるように、蛍光剤が調合されているが、例えば、青色の光を発生させるための蛍光剤の耐久性が他の色を発生させるための蛍光剤に比べて劣っていることがある。すなわち、各色の光の強さが一定となるように蛍光剤を調合したり、あるいは、各センサの感度に応じて蛍光剤を調合したりしても、経年変化によって青色の光が弱まってしまう傾向がある。この結果として、４ラインＣＣＤセンサの出力において、青ラインセンサＢの出力が他のラインセンサの出力に比べて経年変化により低下してしまうことがある。
【００５４】
上記のような状況を鑑みると、複数のラインセンサのうち、感度が劣っているラインセンサは、他のラインセンサよりも良い条件で読取を行うことが好ましい。つまり、感度が弱いラインセンサができるだけ最適な条件で読取を行うようにすることにより、読取画像全体の品質を高くすることが可能である。
【００５５】
また、経年変化によって、弱まってしまう傾向のある色の光を読み取るラインセンサについても、他のラインセンサよりも良い条件で読取を行うことが好ましい。つまり、経年変化によって強さが低下してしまう傾向がある色の光を読み取るラインセンサをできるだけ最適な条件で読取を行うようにすることにより、経年変化による劣化が少ない読取画像を得ることが可能となる。
【００５６】
次に、上記４ラインＣＣＤセンサの原稿の読取面に対する焦点位置について説明する。
【００５７】
図６は、ラインセンサの第１の走査位置Ａにおける焦点位置と上記第１の走査位置から副走査方向に距離ａだけ離れた第２の走査位置Ｂにおける焦点位置とを示す図である。
【００５８】
上記ＡＤＦ４において、上記搬送路６ａを搬送される原稿Ｄの読取面は、上記スリット部８で上記コンタクトガラス８ａの面に接触する。上記原稿Ｄの読取面とコンタクトガラス８ａの面とは、原稿の搬送方向に対して、ほぼ１点（主走査方向の１ライン）での接触と仮定する。なお、本実施の形態においては、上記原稿Ｄの読取面とコンタクトガラス８ａの面との接触点（接触する主走査方向の１ライン）Ｓが一定であるものとして説明する。
【００５９】
図６に示す例では、上記第２の走査位置Ｂにおいて原稿Ｄの読取面がコンタクトガラス８ａ面に接触している。また、上記第２の走査位置Ｂに対して距離ａだけ離れている第１の走査位置Ａでは、原稿Ｄの読取面の曲率によりコンタクトガラス８ａ面と原稿Ｄの読取面とが距離ｂだけ離れている。
【００６０】
すなわち、上記第１の走査位置Ａにおける原稿の読取面までの距離は、上記第２の走査位置Ｂにおける原稿の読取面までの距離に比べて、距離ｂだけ遠くなっている。従って、焦点位置がコンタクトガラス８ａ面上となっているラインセンサの焦点深度が距離ｂよりも浅ければ、当該ラインセンサにより上記第１の走査位置Ａで読み取った画像にはピンボケが発生する。
【００６１】
また、上記ＡＤＦ４において、原稿Ｄは、上記コンタクトガラス８ａの面に対して原稿Ｄの読取面が凸になるように搬送され、上記接触点Ｓでコンタクトガラス８ａ面に原稿Ｄの読取面が接するようになっている。従って、上記ＡＤＦ４を用いた原稿の読取処理において良好な画像を得るには、全てのラインセンサに対して原稿Ｄの読取面までの距離が全てのラインセンサの焦点深度内に収まるように、コンタクトガラス８ａの面と原稿Ｄの読取面とが接触する接触点Ｓの近傍で各ラインセンサの走査位置を固定して読取走査を行う必要がある。
【００６２】
次に、各ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂ、ＢＷの各走査位置と上記スリット部８を通過する際の原稿Ｄの読取面との関係について説明する。
【００６３】
なお、以下の説明では、赤ラインセンサＲの走査位置をＲｓとし、緑ラインセンサＧの走査位置をＧｓとし、青ラインセンサＢの走査位置をＢｓとし、白黒ラインセンサＢＷの走査位置をＢＷｓとする。また、各ラインセンサの焦点は、コンタクト面上に設定されており、焦点位置が最適となる接触点Ｓの位置（原稿の読取面がコンタクト面と接する位置）を合焦点位置と呼ぶものとする。
【００６４】
図７、図８、図９は、４ラインＣＣＤセンサを構成する各ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂ、ＢＷの各走査位置Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓ、ＢＷｓと原稿Ｄの読取面との関係例を示すものである。
【００６５】
図７は、緑ラインセンサＧを合焦点位置に合わせた場合の各ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂ、ＢＷの各走査位置Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓ、ＢＷｓと焦点深度との関係を示す図である。
【００６６】
図７に示す例では、カラー用のラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの各走査位置Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓの中央位置としての走査位置Ｇｓが合焦点位置（接触点Ｓ）となるようになっている。この場合、合焦点位置となる走査位置Ｇｓに対して、走査位置Ｒｓ及び走査位置Ｂｓでは、図７に示すように、赤ラインセンサＲ及び青ラインセンサＢが必要な焦点深度はＦ１１である。
【００６７】
上記焦点深度Ｆ１１は、図１に示す構成の４ラインＣＣＤセンサでは、原稿の読取面の曲率に対して８ライン分の距離であり、カラー用のラインセンサとしての３つのラインセンサＲ、Ｇ、Ｂに対しては最も焦点深度を浅くするものである。このため、原稿の画像をカラーで読み取る場合（ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂを用いて原稿の画像を読み取る場合）、上記カラー用のラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの焦点深度がＦ１１以上であれば良好な画像を読み取ることが可能となる。
【００６８】
しかしながら、図７に示すように、走査位置ＢＷｓでは、白黒ラインセンサＢＷが必要な焦点深度はＦ１２となっている。この焦点深度Ｆ１２は、上記焦点深度Ｆ１１に比べて深く、図１に示す構成の４ラインＣＣＤセンサでは、原稿の曲率に対して２０ライン分の距離である。
【００６９】
従って、モノクロ画像を読み取る場合（白黒ラインセンサＢＷで原稿の画像を読み取る場合）、上記白黒ラインセンサＢＷの焦点深度がＦ１２以上であれば良好な画像を読み取ることが可能となる。しかし、上記したように、焦点深度Ｆ１２が深いため、図７に示す位置では、白黒ラインセンサＢＷにより原稿の画像を読み取るには不利な走査位置であると言える。
【００７０】
図８は、白黒ラインセンサＢＷの走査位置ＢＷｓを合焦点位置に合わせた場合の各ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂ、ＢＷの各走査位置Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓ、ＢＷｓと焦点深度との関係を示す図である。
【００７１】
図８に示す例では、モノクロ用のラインセンサＢＷの走査位置ＢＷｓが合焦点位置（接触点Ｓ）となっている。この場合、モノクロ用のラインセンサＢＷは、原稿の読取面が焦点位置と一致する。このため、原稿の画像をモノクロで読み取る場合（白黒ラインセンサＢＷを用いて原稿の画像を読み取る場合）、上記モノクロ用のラインセンサＢＷの焦点深度が０であっても良好な画像を読み取ることが可能となる。
【００７２】
しかしながら、図８に示すように、カラー用のラインセンサＲ、Ｇ、Ｂの各走査位置Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓについては、Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓの順に焦点深度が深くなっている。例えば、最も深い焦点深度が必要な走査位置Ｒｓでは、焦点深度がＦ２以上必要となる。この場合、赤ラインセンサＲの焦点深度をＦ２以上に設定しなければ、赤ラインセンサＲでは、良好な画像（赤成分の画像データ）を読み取ることができない。同様に、緑ラインセンサＧ及び青ラインセンサＢについても、走査位置Ｇｓ、Ｂｓに応じた焦点深度を設定しなければならない。このため、図８に示す走査位置は、カラー用のラインセンサＲ、Ｇ、Ｂにより原稿の画像をカラーで読み取るには不利な走査位置であると言える。
【００７３】
図９は、走査位置Ｂｓを合焦点位置（接触点Ｓ）に合わせた場合の各走査位置Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓ、ＢＷｓにおける焦点位置を示す図である。
【００７４】
図９に示す例では、４つラインセンサの各走査位置Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓ、ＢＷｓのほぼ中心となる走査位置Ｂｓが合焦点位置となっている。図９に示す例では、上記走査位置Ｒｓ、Ｇｓ、ＢＷｓは、上記走査位置Ｂｓに対し、Ｇｓ、ＢＷｓ、Ｒｓの順に最適な焦点位置からのずれが大きくなっている。言いかえれば、合焦点位置から離れた走査位置ほど、焦点のずれが大きくなっている。例えば、図９に示す例では、走査位置が最も合焦点位置から離れている赤ラインセンサＲの走査位置Ｒｓでは、正常なデータを読み取るために焦点深度Ｆ３以上が必要となる。
【００７５】
しかしながら、図９に示す焦点深度Ｆ３は、上述した焦点深度Ｆ１１やＦ２に比べて小さく、ラインセンサが許容する焦点深度として設定しやすい。一方、第１キャリッジ１８の駆動制御の面がから考察すると、ＡＤＦ４を用いて画像を読み取る場合には、カラーかモノクロかに関わらずに、同じ位置で読取を実行するのが好ましい。この場合、４ラインＣＣＤセンサを用いた画像読取装置においては、ＡＤＦ４を用いた原稿画像の読取位置として、カラー及びモノクロの何れも良好な画質で読み取れる位置を設定する必要がある。
【００７６】
以下、上記のようなモノクロ用のラインセンサとカラー用のラインセンサとを有するラインセンサを用いた画像読取装置におけるＡＤＦにより搬送される原稿に対する読取位置の設定について説明する。
【００７７】
まず、モノクロ用のラインセンサとカラー用のラインセンサとを有するラインセンサを用いた画像読取装置において、１つの固定位置で全てのラインセンサの焦点深度を浅くするには、全てのラインセンサの中心位置が合焦点位置となるように設定するのが良い。しかしながら、各ラインセンサは、図４及び図５に示すように、感度特性などが異なっているため、ラインセンサの中心位置が必ずしも最適な位置であるとはいえない。
【００７８】
従って、本実施の形態では、最適な読取位置として、各ラインセンサの感度特性、各ラインセンサの配置、各ラインセンサの焦点深度に基づいて設定するものとする。つまり、上述したように、各ラインセンサの感度の面から考察すると、感度が弱いラインセンサについては、読取面までの距離をできるだけ短くした方が良好な画質での読取を実現でき、感度が強いラインセンサについては、焦点深度内であれば読取面までの距離が他のラインセンサよりも長くても良好な画質の読取を実現できる。
【００７９】
例えば、４ラインＣＣＤセンサを構成する各ラインセンサが図４及び図５に示すような感度特性を有している場合、図９に示すように、各ラインセンサの感度が最も弱い青ラインセンサの走査位置Ｂｓを合焦点位置になるように設定することにより各ラインセンサの感度特性に応じた読取位置を設定できる。
【００８０】
なお、図９に示す例は、図１に示す４ラインＣＣＤセンサが図４及び図５に示す感度特性を有する場合の設定位置の一例を示すものであり、例えば、青ラインセンサと緑ラインセンサとの間に、合焦点位置が設定されるようにしても良い。また、４ラインＣＣＤセンサにおける各ラインセンサの配置が異なる場合には、各ラインセンサの配置と各ラインセンサの感度特性とに基づいて最適な読取位置が設定される。
【００８１】
また、露光ランプ１４の発光特性についても、上述したような特性がある場合には、その特性を考慮して読取位置を設定するようにしても良い。例えば、露光ランプ１４が発光する光において経年変化により特定の色の光が劣化（弱くなる）する特性（弱くなる特性）を有している場合、つまり、経年変化により特定の色の光が弱くなってしまう場合、弱くなる色の光を検知するラインセンサの走査位置を合焦点位置に近い位置に設定する。これにより、経年変化で特定の色の光が弱くなったとしても、良好な画質の読取を実現できるという効果がある。
【００８２】
上記のように、本実施の形態では、各ラインセンサの焦点深度、配置、感度特性、及び露光ランプの発光特性などに基づく最適な読取位置を１つの固定の読取位置として設定するようにしたものである。これにより、モノクロ画像についてもカラー画像についても良好な画質で原稿画像を読み取ることが可能な１つの読取位置を設定することができ、モノクロかカラーかに関わらずにＡＤＦにより搬送される原稿に対して１つ読取位置で読取を行うことができ、キャリッジ等の制御を簡単にすることができる。
【００８３】
例えば、上述した例のように、青ラインセンサの感度が弱く、かつ、青色の光が経年変化により弱くなりやすい場合、青ラインセンサの走査位置が合焦点位置になるように設定する。これにより、固定の読取位置を設定することによりキャリッジの駆動制御を容易できるとともに、モノクロであってもカラーであっても良好な画質で原稿画像を読み取ることができ、かつ、経年変化に対しても長期間良好な画質での原稿画像の読取を実現できる。
【００８４】
次に、上記ＡＤＦ４を用いた原稿画像の読取動作について説明する。
【００８５】
図１０は、ＡＤＦ４にセットされた原稿の画像を読み取る動作を説明するためのフローチャートである。
【００８６】
まず、ユーザは、上記ＡＤＦ４の原稿台５上に原稿を載置し、上記操作部６０にて原稿画像の読み取り開始を指示する。この際、当該ユーザは、原稿の読取モードとして、原稿の画像をカラーで読み取るかモノクロで読み取りかを選択する。ユーザが読取開始を指示すると、上記操作部６０は、上記ＣＰＵ４０へ読み取り開始を要求する読取開始要求信号とともに、原稿の読み取りモードを示す情報を供給する。
【００８７】
上記操作部６０から読取開始要求を受けた上記ＣＰＵ４０は、上記第１キャリッジ１８が待機位置に存在するか否かを確認する。上記第１キャリッジ１８が待機位置にあることを確認すると、上記ＣＰＵ４０は、初期化した上記第１キャリッジ１８の位置を示す座標を上記ＲＡＭ４２にセットし（ステップＳ１１）、この座標を示す値として待機位置の座標値Ｘをセットする（ステップＳ１２）。上記第１キャリッジ１８の座標をＸとすると、上記ＣＰＵ４０は、上記操作部６０からの読取モードを示す情報に基づいて、原稿の読取モードがカラー読取モードかモノクロ読取モードかを選択する（ステップＳ１３）。
【００８８】
これにより原稿の読取モードとしてカラー読取モードを選択すると（ステップＳ１３）、上記ＣＰＵ４０は、上記待機位置の上記第１キャリッジ１８の移動を開始し（ステップＳ１４）、図示しない白基準板の画像をカラー用のラインセンサ（赤ラインセンサＲ、緑ラインセンサＧ、及び青ラインセンサＢ）により読み取って各ラインセンサＲ、Ｇ、Ｂからの出力信号（Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号）に対するシェーディング補正を行う（ステップＳ１５）。
【００８９】
上記白基準板を読み取った上記第１キャリッジ１８が所定の読取位置に到達した際、つまり、上記第１キャリッジ１８の位置を示す座標が所定の読取位置の座標（Ｘ＋Ａ：Ａは待機位置から所定の読取位置までの距離）になった際、上記ＣＰＵ４０は、上記第１キャリッジ１８を停止させる（ステップＳ１６）。
【００９０】
なお、所定の読取位置は、上述したように、各ラインセンサの感度、各ラインセンサの配置、及び各ラインセンサの焦点深度などに基づいて予め設定される位置であり、例えば、上記４ラインＣＣＤセンサが図９に示すような位置となる位置である。また、上記待機位置から上記所定の読取位置までの距離を示す座標Ａは、予めＲＯＭ４１などに記憶されているものであり、例えば、図９に示すように、青ラインセンサＢの走査位置Ｂｓが上記接触点Ｓとなるような座標として予めＲＯＭ４１に記憶されている。
【００９１】
上記第１キャリッジ１８が停止すると、上記ＣＰＵ４０は、上記カラー用のラインセンサＲ、Ｇ、ＢからのＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号の取り込みを開始する（ステップＳ１７）。この際、上記ＣＰＵ４０は、上記ＡＤＦ４へ原稿の搬送開始を要求する。この搬送開始要求に応じて、上記ＡＤＦ４は、上記搬送部６により原稿台５上の原稿の搬送を開始する（ステップＳ１８）。これにより、上記カラー用のラインセンサＲ、Ｇ、Ｂは、上記搬送路６ａを搬送される原稿Ｄの読取面の画像をカラー画像で読み取る。
【００９２】
同様に、原稿の読取モードとしてモノクロ読取モードを選択すると（ステップＳ１３）、上記ＣＰＵ４０は、上記待機位置の上記第１キャリッジの移動を開始し（ステップＳ１４）、図示しない白基準板の画像をモノクロ用のラインセンサ（白黒ラインセンサＢＷ）により読み取って白黒ラインセンサＢＷからの出力信号（ＢＷ信号）に対するシェーディング補正を行う（ステップＳ１５）。
【００９３】
上記白基準板を読み取った上記第１キャリッジ１８が所定の読取位置に到達した際、つまり、上記第１キャリッジ１８の位置を示す座標が所定の読取位置の座標（Ｘ＋Ａ）になった際、上記ＣＰＵ４０は、上記第１キャリッジ１８を停止させる（ステップＳ１６）。なお、所定の読取位置は、カラー読取モードの場合と同じ位置であり、上記４ラインＣＣＤセンサが図９に示すような位置となる位置である。
【００９４】
上記第１キャリッジ１８が停止すると、上記ＣＰＵ４０は、上記モノクロ用のラインセンサとしての白黒ラインセンサＢＷからのＢＷ信号の取り込みを開始する（ステップＳ１７）。この際、上記ＣＰＵ４０は、上記ＡＤＦ４へ原稿の搬送開始を要求する。この搬送開始要求に応じて、上記ＡＤＦ４は、上記搬送部６により原稿台５上の原稿の搬送を開始する（ステップＳ１８）。これにより、上記モノクロ用のラインセンサＢＷは、上記搬送路６ａを搬送される原稿Ｄの読取面の画像をモノクロ画像で読み取る。
【００９５】
上記のようなカラー画像あるいはモノクロ画像の読取は、上記原稿台５上の原稿がなくなるまで行われる。すなわち、上記ＡＤＦ４の原稿台５上に原稿がなくなった場合、上記ＣＰＵ４０は、原稿画像の読取終了を判断する（ステップＳ１９）。これにより原稿画像の読取終了を判断すると、上記ＣＰＵ４０は、上記第１キャリッジ１８の待機位置への移動を開始する（ステップＳ２０）。上記第１キャリッジ１８が待機位置に移動した際、つまり、上記第１キャリッジ１８の位置を示す座標がＸになった際、上記ＣＰＵ４０は、上記第１キャリッジ１８の移動を終了し、カラー読取モードによる画像の読取動作を終了する（ステップＳ２１）。
【００９６】
上記のように、４ラインＣＣＤセンサを構成する各ラインセンサの感度特性、焦点深度あるいは配置などに応じて所定の読取位置を設定しておき、カラー読取モードであってもモノクロ読取モードであっても、第１キャリッジを所定の読取位置に移動させ、その所定の読取位置でＡＤＦにより搬送される原稿の画像をカラー用のラインセンサあるいはモノクロ用のラインセンサで読み取るようにしたものである。
【００９７】
これにより、カラー読取モードであってもモノクロ読取モードであっても、所定の読取位置で原稿を読み取ることができ、読取画像の画質が劣化することがなく、高画質な読取画像を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】この発明の実施の形態に係る画像読取装置に搭載される４ラインＣＣＤセンサの構成を示す図。
【図２】この発明の実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示す図。
【図３】画像読取装置の制御系統の構成例を示すブロック図。
【図４】赤、緑、青ラインセンサの感度の特性を示す図。
【図５】白黒ラインセンサの感度の特性を示す図。
【図６】走査位置の変化に対する焦点深度の変化を説明するための図。
【図７】走査位置と焦点深度との関係例を示す図。
【図８】走査位置と焦点深度との関係例を示す図。
【図９】走査位置と焦点深度との関係例を示す図。
【図１０】ＡＤＦを用いた原稿の画像の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００９９】
Ｒ…赤ラインセンサ、Ｇ…緑ラインセンサ、Ｂ…青ラインセンサ、ＢＷ…白黒ラインセンサ、１…４ラインＣＣＤセンサ（光電変換手段）、２…画像読取装置、４…ＡＤＦ、５…原稿台、６…搬送部（搬送手段）、８…スリット、８ａ…コンタクトガラス、１６…第１のミラー、１８…第１のキャリッジ（走査手段）、２０…第２のキャリッジ、２２…第２のミラー、２４…第３のミラー、３０…駆動モータ（駆動手段）、３２…制御ユニット、４０…ＣＰＵ（制御手段）、４３…信号処理部、４４…駆動制御部
【図１】
2005151325.tif 000003
【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】
2005151325.tif 000010
【図９】
2005151325.tif 000011
【図１０】
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