(57)【要約】【課題】  高速読取り時の出力信号歪による出力値のリニアリティのばらつきを補正し、高品質の画像が得られるようにする。【解決手段】  ＣＣＤの駆動周波数を変更可能とし、当該駆動周波数を変更させて得られるその変更前後のデジタル画像データ同士を関連付けたリニアリティ補正データを生成して補正手段に設定し（Ｓ１〜Ｓ１３）、補正手段ではこのリニアリティ補正データを用いてデジタル画像データを適正データに補正することで、或る駆動周波数ｆ１ではリニアリティが損なわれるデジタル画像データが出力される場合であっても他の駆動周波数ｆ２でのリニアリティ性のよいデジタル画像データに基づくリニアリティ補正データを用いて補正することにより、リニアリティ性のよい出力結果を得ることができるようにした。【選択図】    図８
2005236630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光画像情報を受光しその受光量に応じたアナログ画像信号を出力するイメージセンサと、
前記アナログ画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器と、
変換された前記デジタル画像データをリニアリティ補正データにより適正データに補正する補正手段と、
前記イメージセンサの駆動条件を変更する手段と、
前記イメージセンサの駆動条件を変更させて得られるその変更前後の前記デジタル画像データを関連付けた前記リニアリティ補正データを前記補正手段に設定する手段と、
を備える画像読取装置。
【請求項２】
前記イメージセンサは、主走査方向の中央で前半部と後半部とに２分割されてセンサ列の画素出力を各々対応する前記Ａ／Ｄ変換器に対して振り分け出力する、請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記イメージセンサは、前記前半部と前記後半部との各々がさらに偶数画素部と奇数画素部とに２分割されてセンサ列の画素出力を各々対応する前記Ａ／Ｄ変換器に対して交互に振り分け出力する、請求項２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記イメージセンサは、ＲＧＢ各色毎のセンサ部を有するカラーイメージセンサである、請求項１ないし３の何れか一記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記各Ａ／Ｄ変換器から出力される経路毎に前記デジタル画像データを補正する、請求項２又は３記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記各Ａ／Ｄ変換器から出力され前記前半部と前記後半部とでその偶数画素部と奇数画素部とが時系列に合成された経路毎に前記デジタル画像データを補正する、請求項３記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記補正手段は、シェーディング補正前に前記デジタル画像データを補正する、請求項１ないし６の何れか一記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記補正手段は、オフセットレベル補正処理後に前記デジタル画像データを補正する、請求項７記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記補正手段は、リニアリティ補正データが設定されたルックアップ補正テーブルを有する、請求項１ないし８の何れか一記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記駆動条件の変更は、前記イメージセンサの駆動周波数の変更である、請求項１ないし９の何れか一記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記駆動条件の変更は、少なくとも、通常読取り動作用の高速駆動周波数ｆ１と、この駆動周波数ｆ１よりも小さくて前記イメージセンサの出力信号取得に十分な低速駆動周波数ｆ２との間での変更である、請求項１０記載の画像読取装置。
【請求項１２】
前記設定する手段は、
前記光画像情報のレベルを段階的に変更させる手段と、
レベルが変更された前記光画像情報に対して前記イメージセンサを前記高速駆動用周波数ｆ１で駆動させた時に出力されるデジタル画像データと前記低速駆動周波数ｆ２で駆動させた時に出力されるデジタル画像データとを、当該低速駆動周波数ｆ２で駆動させた時に出力されるデジタル画像データが適正データとなるように関連付けたリニアリティ補正データを生成する手段と、
を備える、請求項１１記載の画像読取装置。
【請求項１３】
前記光画像情報のレベルの段階的な変更は、前記イメージセンサを前記高速駆動用周波数ｆ１で駆動させた場合と前記低速駆動周波数ｆ２で駆動させた場合とで１主走査時間内での受光量が同一となるように光源光量を変更させることにより行う、請求項１２記載の画像読取装置。
【請求項１４】
前記リニアリティ補正データの生成・設定動作は、当該装置の起動時に行う、請求項１ないし１３の何れか一記載の画像読取装置。
【請求項１５】
原稿の画像を読み取る請求項１ないし１４の何れか一記載の画像読取装置と、
この読み取った原稿の画像に基づいて記録媒体上に画像形成を行うプリンタエンジンと、
を備える画像形成装置。
【請求項１６】
前記リニアリティ補正データの生成・設定動作は、前記プリンタエンジンのプロセス調整実行時に行う、請求項１５記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記リニアリティ補正データの生成・設定動作は、当該装置の起動時、及び、前記プリンタエンジンのプロセス調整実行時に行う、請求項１５記載の画像形成装置。
【請求項１８】
光画像情報をイメージセンサで受光しその受光量に応じたアナログ画像信号を出力し、当該アナログ画像信号をＡ／Ｄ変換器によりデジタル画像データに変換するようにした画像読取方法であって、
任意の時点で前記イメージセンサの駆動条件を変更する工程と、
前記イメージセンサの駆動条件を変更させて得られるその変更前後の前記デジタル画像データを関連付けた前記リニアリティ補正データを補正手段に設定する工程と、
原稿画像読取り時に当該原稿から読み取られ前記Ａ／Ｄ変換器により変換された前記デジタル画像データを前記補正手段のリニアリティ補正データにより適正データに補正する工程と、
を備える画像読取方法。
【請求項１９】
前記イメージセンサは、主走査方向の中央で前半部と後半部とに２分割されてセンサ列の画素出力を各々対応する前記Ａ／Ｄ変換器に対して振り分け出力する、請求項１８記載の画像読取方法。
【請求項２０】
前記イメージセンサは、前記前半部と前記後半部との各々がさらに偶数画素部と奇数画素部とに２分割されてセンサ列の画素出力を各々対応する前記Ａ／Ｄ変換器に対して交互に振り分け出力する、請求項１９記載の画像読取方法。
【請求項２１】
前記イメージセンサは、ＲＧＢ各色毎のセンサ部を有するカラーイメージセンサである、請求項１９又は２０記載の画像読取方法。
【請求項２２】
前記補正工程では、前記各Ａ／Ｄ変換器から出力される経路毎に前記デジタル画像データを補正する、請求項１９又は２０記載の画像読取方法。
【請求項２３】
前記補正工程では、前記各Ａ／Ｄ変換器から出力され前記前半部と前記後半部とでその偶数画素部と奇数画素部とが時系列に合成された経路毎に前記デジタル画像データを補正する、請求項２０記載の画像読取方法。
【請求項２４】
前記補正工程は、シェーディング補正前に前記デジタル画像データを補正する、請求項１８ないし２３の何れか一記載の画像読取方法。
【請求項２５】
前記補正工程は、オフセットレベル補正処理後に前記デジタル画像データを補正する、請求項２４記載の画像読取方法。
【請求項２６】
前記補正工程では、リニアリティ補正データが設定されたルックアップ補正テーブルを用いる、請求項１８ないし２５の何れか一記載の画像読取方法。
【請求項２７】
前記駆動条件の変更は、前記イメージセンサの駆動周波数の変更である、請求項１８ないし２６の何れか一記載の画像読取方法。
【請求項２８】
前記駆動条件の変更は、少なくとも、通常読取り動作用の高速駆動周波数ｆ１と、この駆動周波数ｆ１よりも小さくて前記イメージセンサの出力信号取得に十分な低速駆動周波数ｆ２との間での変更である、請求項２７記載の画像読取方法。
【請求項２９】
前記設定する工程は、
前記光画像情報のレベルを段階的に変更させる工程と、
レベルが変更された前記光画像情報に対して前記イメージセンサを前記高速駆動用周波数ｆ１で駆動させた時に出力されるデジタル画像データと前記低速駆動周波数ｆ２で駆動させた時に出力されるデジタル画像データとを、当該低速駆動周波数ｆ２で駆動させた時に出力されるデジタル画像データが適正データとなるように関連付けたリニアリティ補正データを生成する工程と、
を備える、請求項２８記載の画像読取方法。
【請求項３０】
前記光画像情報のレベルの段階的な変更は、前記イメージセンサを前記高速駆動用周波数ｆ１で駆動させた場合と前記低速駆動周波数ｆ２で駆動させた場合とで１主走査時間内での受光量が同一となるように光源光量を変更させることにより行う、請求項２９記載の画像読取方法。
【請求項３１】
前記リニアリティ補正データの生成・設定動作は、当該装置の起動時に行う、請求項１８ないし３０の何れか一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、画像読取素子としてイメージセンサを用いる画像読取装置、画像形成装置及び画像読取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、イメージスキャナ単体の他、デジタル複写機やファクシミリなどに利用されている画像読取装置で使用されているＣＣＤリニアイメージセンサでは、ＯＤＤ／ＥＶＥＮ出力というように奇数／偶数画素番目で出力を交互に振り分けることが行われている。即ち、ＯＤＤ／ＥＶＥＮ２チャンネル出力イメージセンサ及びアナログ信号処理回路を備え、奇数／偶数番目に各々イメージセンサから出力されるアナログ画像信号をそのまま独立して並列処理することにより、読取速度の高速化が図られている。
【０００３】
しかしながら、現在では従来以上に読取速度の速い画像読取装置の要望が高まっており、このようなＯＤＤ／ＥＶＥＮ２チャンネル出力イメージセンサでは達成できない読取速度の実現が必要となっている。
【０００４】
このようなことから、最近では、ＯＤＤ／ＥＶＥＮ２チャンネル出力イメージセンサの２倍の読取速度を実現できるセンサとして、ＯＤＤ／ＥＶＥＮの分離読出しに加えて、受光素子列を主走査方向の中央で左右に２分割して前半部（Ｆｉｒｓｔ）と後半部（Ｌａｓｔ）とに分けて、全体で４分割することにより、画素周波数を１／４にする構造、いわゆる４チャンネル出力イメージセンサ（ＦＬ型イメージセンサ）が提案されている（例えば、特許文献１，２等参照）。
【０００５】
このような４チャンネル出力イメージセンサを用いた画像読取装置では、合計４チャンネルの出力信号の各々のわずかなリニアリティ特性の差により、左右の読取信号にレベル差が生じ、そのため、左右の分割位置を境に、左右で読取信号レベルに段差が発生してしまう。ここに、従来のＯＤＤ／ＥＶＥＮ２チャンネル出力イメージセンサのような場合であれば、ＯＤＤ／ＥＶＥＮで信号レベル差が発生しても再現される画像上では非常に細かな繰返しパターンがわずかに画像に加わるだけであるが、左右分割位置を境に読取信号レベルに段差が発生した場合、わずかな信号段差であっても非常に目立つものとなってしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２１５２９８号公報
【特許文献２】特開２００２−１５８８３７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、特許文献１では、プリンタ部から出力したテストパターンを画像読取装置で読取り、その値に基づいてガンマ変換することにより補正を行うようにしている。即ち、４チャンネル出力ＣＣＤを用いた際、補正の調整を明確にした左右補正回路を用いて補正を行い、ＣＣＤデバイスの違いによる左右のＣＣＤ特性の差のばらつきを無くし、機体間の左右の濃度差のない安定した画像濃度を再現するため、階調パターン読み出しモードにおいて、画像処理ＡＳＩＣの階調パターン読み出し処理で、各階調データをスキャナ部の走査によって複数画素部の画像データを読み出して平均値を求め、基本部ＣＰＵが、読み取った４チャンネル出力ＣＣＤの左側に相当する画像データを右側に相当する画像データとの差により補正処理計算を行い、計算された補正データを左右補正回路の左右補正テーブルに設定するようにしている。
【０００８】
しかし、この特許文献１方式の補正にはプリンタ部のアウトプットが必須であり、単独の画像読取装置にはこの方式を適用することができない。また、基準となる原稿を予め用意しておけば良いのであるが、今問題にしているのが僅かな信号段差であるので、原稿の僅かな汚れとか傷が画像読取装置の特性を逆に悪くしてしまう可能性がある。また、特許文献１では補正データを更新する（提案発明を実行する）間隔について明記されていないが、この間隔が広がると画像読取装置の特性変化があった場合に補正データがマッチせず、逆に信号段差が目立つ方向に変換されることも有り得る。
【０００９】
ここで、左右（前半部、後半部）の読取信号にレベル差が生じる原因として、ＣＣＤ出力波形のサンプリングポイントの違いが挙げられる。理想的なＣＣＤ出力は図１８の実線に示すように徐々に一定値に向かう波形であるが、実際には、破線で示すようなアンダシュート或いは一点鎖線で示すようなオーバシュートなどでリバウンドした後に収束に向かう波形であったりする。非常に高速駆動の場合、規定の出力期間内に一定値に収束しない場合もある。また、複数の出力端子間の波形を比較すると、リバウンド波形でない場合でも収束割合が微妙に異なっていることが多い。この波形の違いはＣＣＤを駆動するクロックの入力タイミング、入力波形などによって左右されるものであり、同一ＣＣＤパッケージの複数端子で見た場合でも、全出力が同じ波形にならないのが一般的である。
【００１０】
破線、一点鎖線のようなＣＣＤ出力波形に対して、収束した後（図１８中のＡ）にサンプリングを行えば問題ないが、実際にはサンプリングタイミングのズレなどがあって収束前のポイント（図１８中のＢなど）でサンプリングを行ってしまう場合もある。ＣＣＤは基本的に受光量に比例した電圧を出力するものであるが、収束前のポイントでは正確に比例した電圧を得ることができない。その結果、上述したようなリニアリティ差が発生し、前半部・後半部分割式ＣＣＤであれば、左右（前半・後半）で読取信号レベル段差が発生してしまうことになる。
【００１１】
本発明の目的は、高速読取り時の出力信号歪による出力値のリニアリティのばらつきを補正し、高品質の画像が得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明の画像読取装置は、光画像情報を受光しその受光量に応じたアナログ画像信号を出力するイメージセンサと、前記アナログ画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器と、変換された前記デジタル画像データをリニアリティ補正データにより適正データに補正する補正手段と、前記イメージセンサの駆動条件を変更する手段と、前記イメージセンサの駆動条件を変更させて得られるその変更前後の前記デジタル画像データを関連付けた前記リニアリティ補正データを前記補正手段に設定する手段と、を備える。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像読取装置において、前記イメージセンサは、主走査方向の中央で前半部と後半部とに２分割されてセンサ列の画素出力を各々対応する前記Ａ／Ｄ変換器に対して振り分け出力する。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像読取装置において、前記イメージセンサは、前記前半部と前記後半部との各々がさらに偶数画素部と奇数画素部とに２分割されてセンサ列の画素出力を各々対応する前記Ａ／Ｄ変換器に対して交互に振り分け出力する。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の画像読取装置において、前記イメージセンサは、ＲＧＢ各色毎のセンサ部を有するカラーイメージセンサである。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項２又は３記載の画像読取装置において、前記補正手段は、前記各Ａ／Ｄ変換器から出力される経路毎に前記デジタル画像データを補正する。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項３記載の画像読取装置において、前記補正手段は、前記各Ａ／Ｄ変換器から出力され前記前半部と前記後半部とでその偶数画素部と奇数画素部とが時系列に合成された経路毎に前記デジタル画像データを補正する。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の画像読取装置において、前記補正手段は、シェーディング補正前に前記デジタル画像データを補正する。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像読取装置において、前記補正手段は、オフセットレベル補正処理後に前記デジタル画像データを補正する。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか一記載の画像読取装置において、前記補正手段は、リニアリティ補正データが設定されたルックアップ補正テーブルを有する。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９の何れか一記載の画像読取装置において、前記駆動条件の変更は、前記イメージセンサの駆動周波数の変更である。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の画像読取装置において、前記駆動条件の変更は、少なくとも、通常読取り動作用の高速駆動周波数ｆ１と、この駆動周波数ｆ１よりも小さくて前記イメージセンサの出力信号取得に十分な低速駆動周波数ｆ２との間での変更である。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の画像読取装置において、前記設定する手段は、前記光画像情報のレベルを段階的に変更させる手段と、レベルが変更された前記光画像情報に対して前記イメージセンサを前記高速駆動用周波数ｆ１で駆動させた時に出力されるデジタル画像データと前記低速駆動周波数ｆ２で駆動させた時に出力されるデジタル画像データとを、当該低速駆動周波数ｆ２で駆動させた時に出力されるデジタル画像データが適正データとなるように関連付けたリニアリティ補正データを生成する手段と、を備える。
【００２４】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の画像読取装置において、前記光画像情報のレベルの段階的な変更は、前記イメージセンサを前記高速駆動用周波数ｆ１で駆動させた場合と前記低速駆動周波数ｆ２で駆動させた場合とで１主走査時間内での受光量が同一となるように光源光量を変更させることにより行う。
【００２５】
請求項１４記載の発明は、請求項１ないし１３の何れか一記載の画像読取装置において、前記リニアリティ補正データの生成・設定動作は、当該装置の起動時に行う。
【００２６】
請求項１５記載の発明の画像形成装置は、原稿の画像を読み取る請求項１ないし１４の何れか一記載の画像読取装置と、この読み取った原稿の画像に基づいて記録媒体上に画像形成を行うプリンタエンジンと、を備える。
【００２７】
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の画像形成装置において、前記リニアリティ補正データの生成・設定動作は、前記プリンタエンジンのプロセス調整実行時に行う。
【００２８】
請求項１７記載の発明は、請求項１５記載の画像形成装置において、前記リニアリティ補正データの生成・設定動作は、当該装置の起動時、及び、前記プリンタエンジンのプロセス調整実行時に行う。
【００２９】
請求項１８記載の発明の画像読取方法は、光画像情報をイメージセンサで受光しその受光量に応じたアナログ画像信号を出力し、当該アナログ画像信号をＡ／Ｄ変換器によりデジタル画像データに変換するようにした画像読取方法であって、任意の時点で前記イメージセンサの駆動条件を変更する工程と、前記イメージセンサの駆動条件を変更させて得られるその変更前後の前記デジタル画像データを関連付けた前記リニアリティ補正データを補正手段に設定する工程と、原稿画像読取り時に当該原稿から読み取られ前記Ａ／Ｄ変換器により変換された前記デジタル画像データを前記補正手段のリニアリティ補正データにより適正データに補正する工程と、を備える。
【００３０】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の画像読取方法において、前記イメージセンサは、主走査方向の中央で前半部と後半部とに２分割されてセンサ列の画素出力を各々対応する前記Ａ／Ｄ変換器に対して振り分け出力する。
【００３１】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の画像読取方法において、前記イメージセンサは、前記前半部と前記後半部との各々がさらに偶数画素部と奇数画素部とに２分割されてセンサ列の画素出力を各々対応する前記Ａ／Ｄ変換器に対して交互に振り分け出力する。
【００３２】
請求項２１記載の発明は、請求項１９又は２０記載の画像読取方法において、前記イメージセンサは、ＲＧＢ各色毎のセンサ部を有するカラーイメージセンサである。
【００３３】
請求項２２記載の発明は、請求項１９又は２０記載の画像読取方法において、前記補正工程では、前記各Ａ／Ｄ変換器から出力される経路毎に前記デジタル画像データを補正する。
【００３４】
請求項２３記載の発明は、請求項２０記載の画像読取方法において、前記補正工程では、前記各Ａ／Ｄ変換器から出力され前記前半部と前記後半部とでその偶数画素部と奇数画素部とが時系列に合成された経路毎に前記デジタル画像データを補正する。
【００３５】
請求項２４記載の発明は、請求項１８ないし２３の何れか一記載の画像読取方法において、前記補正工程は、シェーディング補正前に前記デジタル画像データを補正する。
【００３６】
請求項２５記載の発明は、請求項２４記載の画像読取方法において、前記補正工程は、オフセットレベル補正処理後に前記デジタル画像データを補正する。
【００３７】
請求項２６記載の発明は、請求項１８ないし２５の何れか一記載の画像読取方法において、前記補正工程では、リニアリティ補正データが設定されたルックアップ補正テーブルを用いる。
【００３８】
請求項２７記載の発明は、請求項１８ないし２６の何れか一記載の画像読取方法において、前記駆動条件の変更は、前記イメージセンサの駆動周波数の変更である。
【００３９】
請求項２８記載の発明は、請求項２７記載の画像読取方法において、前記駆動条件の変更は、少なくとも、通常読取り動作用の高速駆動周波数ｆ１と、この駆動周波数ｆ１よりも小さくて前記イメージセンサの出力信号取得に十分な低速駆動周波数ｆ２との間での変更である。
【００４０】
請求項２９記載の発明は、請求項２８記載の画像読取方法において、前記設定する工程は、前記光画像情報のレベルを段階的に変更させる工程と、レベルが変更された前記光画像情報に対して前記イメージセンサを前記高速駆動用周波数ｆ１で駆動させた時に出力されるデジタル画像データと前記低速駆動周波数ｆ２で駆動させた時に出力されるデジタル画像データとを、当該低速駆動周波数ｆ２で駆動させた時に出力されるデジタル画像データが適正データとなるように関連付けたリニアリティ補正データを生成する工程と、を備える。
【００４１】
請求項３０記載の発明は、請求項２９記載の画像読取方法において、前記光画像情報のレベルの段階的な変更は、前記イメージセンサを前記高速駆動用周波数ｆ１で駆動させた場合と前記低速駆動周波数ｆ２で駆動させた場合とで１主走査時間内での受光量が同一となるように光源光量を変更させることにより行う。
【００４２】
請求項３１記載の発明は、請求項１８ないし３０の何れか一記載の画像読取方法において、前記リニアリティ補正データの生成・設定動作は、当該装置の起動時に行う。
【発明の効果】
【００４３】
請求項１，１８記載の発明によれば、イメージセンサの駆動条件を変更可能とし、当該駆動条件を変更させて得られるその変更前後のデジタル画像データ同士を関連付けたリニアリティ補正データを補正手段に設定し、補正手段ではこのリニアリティ補正データを用いてデジタル画像データを適正データに補正するようにしたので、或る駆動条件ではリニアリティが損なわれるデジタル画像データが出力される場合であっても他の駆動条件でのリニアリティ性のよいデジタル画像データに基づくリニアリティ補正データを用いて補正することにより、リニアリティ性のよい出力結果を得ることができ、結果として、前半・後半２分割方式等の読取り方式に関係なく正常な読取り出力結果を得ることができる。このためにも、イメージセンサの駆動条件を変更すればよく、特許文献１のように補正用の原稿或いはコピー印刷画像を必要とすることなく実現できる。
【００４４】
請求項２，３，４，１９，２０，２１記載の発明によれば、前半部と後半部とで２分割されて振り分け出力するタイプのイメージセンサを用いた場合でも、各々の出力系統のリニアリティ補正を適正に行えるので、基本的に系統間で段差を生ずるようなことがなくなり、きれいな読取り画像データを得ることができる。
【００４５】
請求項５，２２記載の発明によれば、Ａ／Ｄ変換器から出力される経路毎にデジタル画像データのリニアリティ補正を行うので、経路毎に読取りデータを適正化することができる。請求項６，２３記載の発明によれば、いわゆる４チャンネル方式のイメージセンサの場合に前半部と後半部との２系統にまとめて補正処理を施すようにしているので、補正手段の構成をより簡略化させることができる。
【００４６】
請求項７，２４記載の発明によれば、シェーディング補正前にリニアリティ補正処理を行っているので、適正データを用いてシェーディング補正処理を行わせることができ、シェーディング補正処理の適正化を図ることもできる。
【００４７】
請求項８，２５記載の発明によれば、オフセットレベル補正処理後にリニアリティ補正処理を行っているので、オフセットレベルの影響を受けることがなく、リニアリティ補正処理のより一層の適正化を図ることができる。
【００４８】
また、請求項９，２６記載の発明によれば、リニアリティ補正処理にルックアップ補正テーブルを利用しているので、簡単に実現することができる。
【００４９】
請求項１０，１１，１２，２７，２８，２９記載の発明によれば、駆動条件の変更による適正データを用いてリニアリティ補正データを適正に生成することができる。この際、請求項１３，３０記載の発明によれば、駆動条件が変更されても１主走査時間内でのイメージセンサの受光量は同一となるようにしているので、出力範囲に違いが出ることがなく、リニアリティ補正データを適正に生成することができる。
【００５０】
請求項１４，３１記載の発明によれば、当該装置の起動時に毎回リニアリティ補正データの生成・設定動作を行うので、何らかの経時的な要因でイメージセンサ出力特性に変動があるような場合でも、それに対処し得るリニアリティ補正データを生成・設定することができ、経時的に見てもリニアリティ特性のよい読取り動作を行わせることができる。
【００５１】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１ないし１４記載の画像読取装置を備えているので、リニアリティ特性のよい読取り画像データに基づき画像形成動作を行わせることができ、きれいな画像を得ることができる。
【００５２】
請求項１６，１７記載の発明によれば、プリンタエンジン用に行われているプロセス調整実行時を利用してリニアリティ補正データの生成・設定動作を行うので、補正データ作成処理のための独自の時間を要せず、効率よく処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００５４】
［第一の実施の形態］
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図１２に基づいて説明する。図１は本実施の形態の画像読取装置１の全体構成を示す縦断側面図である。図１に示すように、画像読取装置１は、フラットベッドタイプのもので、原稿２を載置するコンタクトガラス３と、原稿２の露光用のハロゲンランプ（光源）４及び第１反射ミラー５とからなる第１キャリッジ６と、第２反射ミラー７及び第３反射ミラー８からなる第２キャリッジ９と、イメージセンサであるＣＣＤリニアイメージセンサ１０（以下では、単にＣＣＤ１０という）と、ＣＣＤ１０に結像するためのレンズユニット１１と、シェーディング補正用の白色基準板１２と、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ９を駆動するステッピングモータ１４と、を備えている。ＣＣＤ１０はセンサ基板１３上に設けられている。ハロゲンランプ４、第１、第２、第３反射ミラー５，７，８及びレンズユニット１１は走査光学系を構成する。
【００５５】
ハロゲンランプ４は、白色基準板１２やコンタクトガラス３の読取面に対してある角度で光を照射し、白色基準板１２又は原稿２で反射した光は、第１、第２、第３反射ミラー５，７，８及びレンズユニット１１を経由してＣＣＤ１０に入射する。ＣＣＤ１０は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。第１、第２キャリッジ６，９は、ステッピングモータ１４の駆動により、原稿２の読取面とＣＣＤ１０との間の距離を一定に保ちながら副走査方向に移動し、原稿２を露光走査する。
【００５６】
ここで、ＣＣＤ１０として、本実施の形態では図２に示すような４チャンネル出力イメージセンサ（ＦＬ型ＣＣＤ）が用いられている。図２は、このようなＦＬ型ＣＣＤ１０の内部構成例を示すブロック図である。図２において、２１は当該ＣＣＤ１０において実際に原稿面からの反射光を受光する多数の画素を一列に配列させてあるフォトダイオードアレイ（受光画素列）である。２２〜２５はフォトダイオードアレイ２１の各画素に蓄積された電荷を奇数（ＯＤＤ）画素と偶数（ＥＶＥＮ）画素とに分離し、さらに異なる方向に各々順番に読み出すためのシフトゲートレジスタであり、フォトダイオードアレイ２１との間にはシフトゲート２６，２７が介在されている。また、２９〜３２は、これらのシフトゲートレジスタ２２〜２５から読み出される電荷を電圧信号に変換して出力するための出力アンプである。
【００５７】
このような構成により、本実施の形態のＣＣＤ１０のシフトゲートレジスタ２２〜２５は、フォトダイオードアレイ２１の各画素に蓄積された電荷を主走査方向の中央を境に前半部（Ｆｉｒｓｔ）と後半部（Ｌａｓｔ）とで左右に２分割し、さらに各々ＯＤＤ／ＥＶＥＮに交互に振り分けて読み出す。より詳細には前半部側では先頭画素から順次前半分の画素を出力し、後半部側では末尾画素から順次後半分の画素を出力する。
【００５８】
図２において、信号ＳＨは、電荷シフトパルスであり、フォトダイオードアレイ２１に蓄積された電荷をシフトゲートレジスタ２２〜２５へ一斉にシフトさせるためのシフトゲート２６，２７を制御する。また、信号φ１，φ２はシフトゲートレジスタ２２〜２５を駆動するための電荷転送パルスであり、フォトダイオードアレイ２１から電荷シフトパルスＳＨによって一斉にシフトゲートレジスタ２２〜２５にシフト移動された電荷を、各々のシフトゲートレジスタ２２〜２５の端部の出力アンプ２９〜３２の方向へ各々１画素ずつ順番に移動させる。この結果、ＦＯ，ＦＥ，ＬＯ，ＬＥに示すような４系列のアナログ画像信号が出力される。
【００５９】
このようなＣＣＤ１０を用いた本実施の形態の画像読取装置の一部の概略ブロック図を図３に示す。図３では、画像処理手段による処理までを示している。ＣＣＤ１０は、上述のようなＦＥ，ＦＯ，ＬＥ，ＬＯの４チャンネル分のアナログ画像信号を並列的に出力する４チャンネル出力イメージセンサであり、ＦＥ，ＦＯ，ＬＥ，ＬＯが各々ＬＳＩで構成されてアナログ処理を行う対応するＡＦＥ（アナログフロントエンドプロセッサ）３１ａ〜３１ｄに入力される。そして、当該ＡＦＥ３１ａ〜３１ｄにより所定のアナログ処理が施された後、Ａ／ＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）３２ａ〜３２ｄに入力されて各々デジタル画像データに変換され、変換されたデジタル画像データに対して本実施の形態の特に特徴とするリニアリティ補正手段３３により補正処理が施される。この後、２系列のこれらのデジタル画像データは１つの時系列データに合成され、さらに、必要な画像処理（ＭＴＦ補正処理等）を行う通常の画像処理手段３４を経て、当該画像読取装置１から出力される。この場合の動作タイミング等は、タイミング生成手段３５からのタイミング信号により制御される。
【００６０】
当該図３に示す構成例を、より詳細に表した図４を参照して、さらに説明する。ＡＦＥ３１ａは、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ１）４１ａ、可変ゲインアンプ（ＡＭＰ１）４２ａ、基準レベル調整回路（ＢＫ１）４３ａ、バッファアンプ（バッファ１）４４ａにより構成されている。他のＡＦＥ３１ｂ〜３１ｄも同様である。ＣＣＤ１０から出力されたアナログ画像信号ＦＥ，ＦＯ，ＬＥ，ＬＯはＡＦＥ３１ａ〜３１ｄを経た後、各Ａ／ＤＣ３２ａ〜３２ｄによりデジタル画像データＤｆｅ，Ｄｆｏ，Ｄｌｅ，Ｄｌｏに変換され、リニアリティ補正手段３３、画像処理手段３４を経て画像出力として出力される。ＣＰＵ３６はリニアリティ補正手段３３、タイミング生成手段３５に接続されており、基準レベルの調整、可変ゲインアンプ４２ａ〜４２ｄのゲイン調整、後述するリニアリティ補正手段３３に対するリニアリティ補正データの設定等を行う。また、光源点灯装置３７は光源４を点灯させるための電圧供給源である。
【００６１】
ＣＣＤ１０は、タイミング生成手段３５から出力された駆動クロックＳ１が供給され、受光量にほぼ比例した電圧（ＦＥ，ＦＯ，ＬＥ，ＬＯ）をアナログ画像信号として出力する。ここで駆動クロックＳ１は図２に示したフォトダイオードアレイ２１からアナログ・シフトゲートレジスタ２３，２２，２５，２４に電荷を転送するクロック、アナログ・シフトゲートレジスタ２３，２２，２５，２４を駆動するクロックΦ１，Φ２などを指す。
【００６２】
サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ１〜４）４１ａ〜４１ｄは、出力電圧（ＦＥ，ＦＯ，ＬＥ，ＬＯ）をクロックＳ２に従ってサンプルホールドし、画像信号に含まれる不要な高周波成分を取り除く。可変ゲインアンプ（ＡＭＰ１〜４）４２ａ〜４２ｄは、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ１〜４）４１ａ〜４１ｄの出力を電圧信号Ｓ５で指示されたゲインで増幅する。
【００６３】
基準レベル（黒レベル）調整回路（ＢＫ１〜４）４３ａ〜４３ｄは、タイミング信号Ｓ３で示される期間に可変ゲインアンプ（ＡＭＰ１〜４）４２ａ〜４２ｄの出力をクランプし、電圧信号Ｓ６で指示されたオフセットレベルを加える。Ａ／Ｄ変換器（Ａ／ＤＣ１〜４）３２ａ〜３２ｄは、入力されたアナログ画像信号をクロックＳ４のタイミングでデジタル画像データに変換する。
【００６４】
タイミング生成手段３５は、ＣＰＵ３６から指示された条件でクロックを生成したり、Ｄ／Ａコンバータ（Ｄ／ＡＣ）３８のインタフェースをとったりする。ここで、ＣＰＵ３６から指示された条件とは、クロック周波数、クロック間の位相などである。
【００６５】
光源点灯装置３７はタイミング生成手段３５からのランプ点灯信号Ｓ７とランプクロックＳ８とにより、光源４を点灯させる（図７参照）。光源点灯装置３７はランプクロックＳ８が入力されている状態でランプ点灯信号Ｓ７がＬｏｗレベル期間では、ランプクロックＳ８を基にした周期で電圧をランプ４に印加して点灯させる。また、ランプ点灯信号Ｓ７がＨｉｇｈレベル期間では、周期的な電圧はランプ４に印加されず消灯状態となる。
【００６６】
リニアリティ補正手段３３は、ＣＣＤ１０の駆動条件として駆動周波数を変更して得られるデータを基に作成したリニアリティ補正データをメモリしておく機能と、実際に原稿画像を読み取った際にメモリされている当該リニアリティ補正データを用いてデジタルデータＤｆｅ，Ｄｆｏ，Ｄｌｅ，Ｄｌｏを補正する機能を持つ。リニアリティ補正データをメモリするタイミングは、当該画像読取装置１の起動時、例えば、電源が投入された時、或いは、省エネモード脱出時などに毎回行われる。
【００６７】
次に、このリニアリティ補正手段３３の詳細な構成例を図５に示すブロック図を参照して説明する。本実施の形態のリニアリティ補正手段３３は黒レベル減算回路５１、黒レベル検出回路５２、リニアリティ補正回路５３、シェーディング演算回路５４、シェーディングデータ生成回路５５、ピークデータ検出回路５６、順序変換回路５７からなる。このうち、順序変換回路５７を除き、他は各々デジタル画像データＤｆｅ，Ｄｆｏ，Ｄｌｅ，Ｄｌｏの経路毎にＦＥ用、ＦＯ用、ＬＥ用、ＬＯ用として個別に設けられている。
【００６８】
まず、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／ＤＣ１〜４）３２ａ〜３２ｄによりデジタル化されたデジタル画像データＤｆｅ，Ｄｆｏ，Ｄｌｅ，Ｄｌｏは黒レベル検出回路５２、黒レベル減算回路５１に入力される。
【００６９】
黒レベル検出回路５２は画像信号に付されたオフセット（黒）レベルを検出する回路であり、デジタル画像データＤｆｅ，Ｄｆｏ，Ｄｌｅ，Ｄｌｏを伝達する経路毎に検出する。このオフセットレベルは図６中のタイミングチャートに記された「黒レベル検出範囲」信号がＨの期間、ＣＣＤ１０のＯＰＢ画素（幾つか連なる物理的に遮光された画素）の値を取り込み、平均値として求める。この算出は単純平均でも良いし、重加算平均であっても良いも良い。求めたオフセットレベルは、Ｂｋｆｅ，Ｂｋｆｏ，Ｂｋｌｅ，Ｂｋｌｏとしてレジスタに格納される。この処理は周期的に「黒レベル検出範囲」信号がＨの期間に行われる。
【００７０】
黒レベル減算回路５１は、入力されたデジタル画像データＤｆｅ，Ｄｆｏ，Ｄｌｅ，Ｄｌｏの各画素に対して、黒レベル検出回路５２で求めた対応するオフセットレベルＢｋｆｅ，Ｂｋｆｏ，Ｂｋｌｅ，Ｂｋｌｏを減算する回路である。
【００７１】
リニアリティ補正回路５３は内部にデジタル画像データＤｆｅ１，Ｄｆｏ１，Ｄｌｅ１，Ｄｌｏ１の各経路に対応した補正変換回路を持ち、黒減算されたデータＤｆｅ１，Ｄｆｏ１，Ｄｌｅ１，Ｄｌｏ１が入力されると補正した値を求めて、適正データＤｆｅ２，Ｄｆｏ２，Ｄｌｅ２，Ｄｌｏ２として出力する。また、この入力されるデータＤｆｅ１，Ｄｆｏ１，Ｄｌｅ１，Ｄｌｏ１と補正されて出力される適正データＤｆｅ２，Ｄｆｏ２，Ｄｌｅ２，Ｄｌｏ２との関連はＣＰＵ３６が当該リニアリティ補正回路５３に設定できる構成である。
【００７２】
シェーディングデータ生成回路５５は、副走査方向には白色基準板１２を読み取る所定期間、かつ、主走査方向には図６のタイミングチャート中に記された「シェーディングデータ生成範囲」信号がＨの期間、リニアリティ補正された画像データＤｆｅ２，Ｄｆｏ２，Ｄｌｅ２，Ｄｌｏ２を画素毎に平均値を求め、内部のメモリに格納しておく。この算出は単純平均でも良いし、重加算平均であっても良いも良い。
【００７３】
ピークデータ検出回路５６は「シェーディングデータ生成範囲」信号がＨの期間のピークデータをリニアリティ補正された画像データＤｆｅ２，Ｄｆｏ２，Ｄｌｅ２，Ｄｌｏ２の系列毎に求め、Ｐｋｆｅ，Ｐｋｆｏ，Ｐｋｌｅ，Ｐｋｌｏとしてレジスタに格納する。
【００７４】
シェーディング演算回路５４は、原稿読取り時に補正後のデジタル画像データＤｆｅ２，Ｄｆｏ２，Ｄｌｅ２，Ｄｌｏ２をシェーディングデータＳＤｆｅ，ＳＤｆｏ，ＳＤｌｅ，ＳＤｌｏと演算する。シェーディング演算自体は公知なので説明は割愛する。
【００７５】
順序変換回路５７は、シェーディング演算されたデータＤｆｅ３，Ｄｆｏ３，Ｄｌｅ３，Ｄｌｏ３を１系統のデータ列に並べ替える機能を有する。即ち、ＦＩＦＯ、ＲＩＦＯを用いて前半部読出しの偶数画素、前半部読出しの奇数画素、後半部読出しの偶数画素、後半部読出しの奇数画素の４系統である画像データを左から点順次に読み出したかのように並べ替える。これは右からの順序であっても良い。
【００７６】
次に、本実施の形態の画像読取装置１の動作について図７ないし図１２を参照して説明する。
【００７７】
本実施の形態では、読取り条件を変えることにより、リニアリティの優れた特性を得ようとしている。ここでは、ＣＣＤ１０の駆動周波数を変更することによって、実際に得ている特性を理想に近い特性に変換する例を考える。この場合、主にＣＣＤ１０の駆動周波数を変更することを言っているが、併せて、サンプルホールドクロック、Ａ／ＤＣのサンプリングクロックなどのデータをハンドリングする類のクロックは当該ＣＣＤ１０の駆動周波数の変更と同じ割合で変更されるものとする。
【００７８】
まず、通常読取り時のＣＣＤ駆動周波数を高速駆動周波数ｆ１（ＭＨｚ）とした場合、図１８中のＢ点でデータをサンプリングした場合のように受光量に対してリニアな出力特性が得られていないケースを考える。ここで、ＣＣＤ駆動周波数をｆ１＞ｆ２である低速駆動周波数ｆ２（ＭＨｚ）に変更した場合、ＣＣＤ１０の出力期間が長くなるので、その出力は、或る値に収束する方向となる。また、サンプリング位置も後ろにずれるので、或る値に収束したＣＣＤ１０の出力を十分に安定して得ることができる。つまり、適正データ（正解値）を取得することができる。但し、通常読取り時に駆動周波数ｆ１よりも遅い駆動周波数ｆ２で読取ることは生産性から見た画像読取装置１のパフォーマンスを落とすことになる。そこで、実読取り動作以前に、駆動周波数ｆ１で得たデータと駆動周波数ｆ２で得たデータを関連付けることを行う。
【００７９】
但し、この関連付けを行うに当り、入力条件が異なると出力範囲に違いが出てしまうので、駆動周波数を変更した場合でも１主走査時間内での受光量は同じにする必要がある。
【００８０】
そこで、図７を参照して光源４の駆動について説明する。光源点灯装置３７はランプクロックとランプ点灯信号を入力される。本実施の形態の場合、ランプクロックが入力されている状態でランプ点灯信号Ｓ７がＬｏｗレベルになると点灯、Ｈｉｇｈレベルで消灯になる。更にいえば、ランプ点灯信号Ｓ７がＬｏｗレベル時は、ランプクロックのエッジに同期して光源４で放電が発生し、ランプ内部の蛍光体にぶつかって発光する。ランプ点灯信号はタイミング発生手段３５の内部のクロックで管理されるため、非常に細かい時間管理が可能である。図７ではＣＣＤ駆動周波数＝ｆ１の場合に主走査時間の１００％、７５％、５０％、２５％で点灯させる例と、ＣＣＤ駆動周波数＝ｆ２（但し、ｆ１＞ｆ２）の場合に、１主走査時間内の受光量がｆ１と同じになるタイミング例を示している（従って、図７中のランプクロックはｆ１用を示し、ｆ２用の場合にはこのランプクロックの時間も変更される）。このような光源４の点灯時間の段階的な変更が、ＣＣＤ１０に入力される光画像情報を段階的に変更させる手段に相当し、より細かく段階的に変更させるようにしてもよい。
【００８１】
図８は、本実施の形態において、ＣＣＤ１０の駆動周波数を変更して得られるデータを基にリニアリティ補正データをリニアリティ補正回路５３に設定する、「補正データ作成」を示すフローチャートである。
【００８２】
まず、ステップＳ１の処理として、ＣＣＤ駆動周波数をｆ１に設定するとともに、可変ゲインアンプ（ＡＭＰ１〜４）４２ａ〜４２ｄの初期ゲイン（図４のＳ５）、オフセットレベルの初期値（図４のＳ６）等を設定する。光源４は図７に示した条件１（１００％オン）にて点灯させる。この時、ＣＰＵ３６は、リニアリティ補正回路５３のメモリには入力値Ｄｆｅ１，Ｄｆｏ１，Ｄｌｅ１，Ｄｌｏ１に対して補正後の出力値Ｄｆｅ２，Ｄｆｏ２，Ｄｌｅ２，Ｄｌｏ２が同値になるようなリニアリティ補正データを設定する。
【００８３】
次に、ステップＳ２では、ＣＰＵ３６はピークデータ検出回路５６より、各系統のピーク値Ｐｋｆｅ，Ｐｋｆｏ，Ｐｋｌｅ，Ｐｋｌｏを読出し、その中のｍａｘ値：Ｐｋ１を求める。これら各系統のピーク値Ｐｋｆｅ，Ｐｋｆｏ，Ｐｋｌｅ，Ｐｋｌｏは黒レベル減算回路５１、リニアリティ補正回路５３を経由してきたデータ
（Ｄｆｅ２，Ｄｆｏ２，Ｄｌｅ２，Ｄｌｏ２）
＝（Ｄｆｅ１，Ｄｆｏ１，Ｄｌｅ１，Ｄｌｏ１）
＝（Ｄｆｅ，Ｄｆｏ，Ｄｌｅ，Ｄｌｏ）−（Ｂｋｆｅ，Ｂｋｆｏ，Ｂｋｌｅ，Ｂｋｌｏ）
を基に求められた値である。
【００８４】
ステップＳ３，Ｓ４では、ステップＳ２の場合と同様に、ＣＣＤ駆動周波数をｆ２に変更してｍａｘ値：Ｐｋ２を求める。
【００８５】
ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７では、Ｐｋ１とＰｋ２を比較し、大きい方のデータが得られた条件にて黒レベル調整、ゲイン調整を実行する。黒レベル調整は、ＣＰＵ３６が黒レベル検出回路５２から黒レベルＢｋｆｅ，Ｂｋｆｏ，Ｂｋｌｅ，Ｂｋｌｏを読出し、それらが目標値となるように基準レベル（黒レベル）調整回路（ＢＫ１〜４）４３ａ〜４３ｄに対して電圧信号Ｓ６を再設定することにより、黒レベル（Ｂｋｆｅ，Ｂｋｆｏ，Ｂｋｌｅ，Ｂｋｌｏ）＝目標値とする。
【００８６】
ゲイン調整は、ＣＰＵ３６がピークデータ検出回路５６からピークレベルＰｋｆｅ，Ｐｋｆｏ，Ｐｋｌｅ，Ｐｋｌｏを読出し、それらが目標値となるように可変ゲインアンプ（ＡＭＰ１〜４）４２ａ〜４２ｄに対して電圧信号Ｓ５を再設定することにより、黒レベル（Ｂｋｆｅ，Ｐｋｆｏ，Ｐｋｌｅ，Ｐｋｌｏ）＝目標値とする。
【００８７】
ステップＳ８，Ｓ９では、ＣＣＤ駆動周波数をｆ２に設定し、図７中の条件５〜８各々の場合に対して、平均データを求める。
【００８８】
具体的には、ＣＰＵ３６はシェーディングデータ生成回路５５の出力ＳＤｆｅ，ＳＤｆｏ，ＳＤｌｅ，ＳＤｌｏの主走査方向に画像中央部（前半部読出し、後半部読出しの境界部分を含む）のデータを所定数読取り、平均値をＡｖｅｆｅ２，Ａｖｅｆｏ２，Ａｖｅｌｅ２，Ａｖｅｌｏ２として求める。結果はメモリに格納しておく。
【００８９】
ステップＳ１０，Ｓ１１では、ＣＣＤ駆動周波数をｆ１に設定し、図７中の条件１〜４各々の場合に対して、平均データを求める。具体的には、ＣＰＵ３６はシェーディングデータ生成回路５５の出力ＳＤｆｅ，ＳＤｆｏ，ＳＤｌｅ，ＳＤｌｏの主走査方向に画像中央部（前半部読出し、後半部読出しの境界部分を含む）のデータを所定数読取り、平均値Ａｖｅｆｅ１，Ａｖｅｆｏ１，Ａｖｅｌｅ１，Ａｖｅｌｏ１を演算により求める。結果はメモリに格納する。
【００９０】
ステップＳ１２では、ＣＰＵ３６はステップＳ９，Ｓ１１で得たデータを基に両者の関連式を各系統毎に求める。
【００９１】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ３６はステップＳ１２で得た関係式を基にリニアリティ補正回路５３内のメモリに値を入力する。
【００９２】
具体的には、リニアリティ補正回路５３はルックアップテーブル（ＬＵＴ）の形式の補正テーブル構成であり、ＣＰＵ３６はＣＣＤ駆動周波数ｆ１の出力値をＬＵＴのアドレスに見立て、そのアドレスにＣＣＤ駆動周波数ｆ２で読み取った場合の関連付けられた値Ｌｎｆｅ，Ｌｎｆｏ，Ｌｎｌｅ，Ｌｎｌｏを格納する。
【００９３】
ここで、ステップＳ９及びＳ１１で得られたＣＣＤ駆動周波数ｆ１，ｆ２の場合の出力値をグラフにしたのが図９である。横軸は入射光量、縦軸は得られた出力値を示している。遅いＣＣＤ駆動周波数ｆ２では入射光量に対して出力値はリニア＝適正データ（正解値）であるのに対し、高速駆動周波数ｆ１では入射光量の増大に対して過剰に出力値が増大している例を示している。この例の場合、リニアリティ補正回路５３のルックアップテーブルの内容は、例えば図１０に示すようになる。これらのルックアップテーブルはＦＥ，ＦＯ，ＬＥ，ＬＯの各経路毎に個別に設けられている。即ち、駆動周波数ｆ１の場合の各データＤｆｅ１，Ｄｆｏ１，Ｄｌｅ１，Ｄｌｏ１を駆動周波数ｆ２時の適正データＤｆｅ２，Ｄｆｏ２，Ｄｌｅ２，Ｄｌｏ２に補正するためのテーブルである。なお、このルックアップテーブルは点灯条件を１００％，７５％，５０％，２５％の４条件でのみデータを取得しているため、これらの間のデータはデータ補間処理により算出したものである。
【００９４】
ここに、本実施の形態においては、このような補正データの作成処理（リニアリティ補正回路５３への設定）は、図１１に示すように、当該画像読取装置１の起動時（例えば、電源投入時）に行われ（Ｓ２１）、その後、原稿読取りの必要な時には（Ｓ２２のＹ）、原稿読取り動作を行う（Ｓ２３）。
【００９５】
この原稿読取り動作について、特に、リニアリティ補正手段３３に関する処理例を図１２に示す概略フローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ３１では、デジタル変換されて入力された画像データＤｆｅ，Ｄｆｏ，Ｄｌｅ，Ｄｌｏは黒レベル検出回路５２のオフセットレベルＢｋｆｅ，Ｂｋｆｏ，Ｂｋｌｅ，Ｂｋｌｏが黒レベル減算回路５１で減算される。なお、図１２中の“＊”はｅ又はｏを示している。
【００９６】
次に、ステップＳ３２では、黒減算されたデータＤｆｅ１，Ｄｆｏ１，Ｄｌｅ１，Ｄｌｏ１についてリニアリティ補正回路５３にて、例えば図１０に示したようなルックアップテーブルに従いデータ補正処理を施すことにより、Ｄｆｅ２，Ｄｆｏ２，Ｄｌｅ２，Ｄｌｏ２として出力させる。
【００９７】
ステップＳ３３では、補正後の適正データＤｆｅ２，ＤDｆｏ２，Ｄｌｅ２，Ｄｌｏ２をシェーディング演算回路５４に出力することで、シェーディング補正処理を施す（本実施の形態の場合、８ｂｉｔデータであるため、２５５を用いている）。
【００９８】
さらに、ステップＳ３４では、当該リニアリティ補正手段３３に対して４系統パラレルで入力されたデータを順序変換回路５７にて、シリアルに並べ替えて出力させる。
【００９９】
従って、本実施の形態によれば、ＣＣＤ１０の駆動条件、例えば駆動周波数を変更可能とし、当該駆動条件を変更させて得られるその変更前後のデジタル画像データ同士を関連付けたリニアリティ補正データをリニアリティ補正回路５３に設定し、当該リニアリティ補正回路５３ではこのリニアリティ補正データを用いてデジタル画像データを適正データに補正するので、或る駆動条件ではリニアリティが損なわれるデジタル画像データが出力される場合であっても他の駆動条件でのリニアリティ性のよいデジタル画像データに基づくリニアリティ補正データを用いて補正することにより、リニアリティ性のよい出力結果を得ることができる。結果として、本実施の形態のように、ＣＣＤ１０に関しては前半・後半２分割方式等の読取り方式に関係なく正常な読取り出力結果を得ることができる。このためにも、ＣＣＤ１０の駆動条件を変更して読取り動作を実行させればよく、特許文献１のように補正用の原稿或いはコピー印刷画像を必要とすることなく実現することができる。特に、本実施の形態のように、前半部と後半部とで２分割されて振り分け出力するタイプのＦＬ型ＣＣＤを用いた場合でも、各々の出力系統のリニアリティ補正を適正に行えるので、基本的に系統間、特に、前半部と後半部との間で段差を生ずるようなことがなくなり、きれいな読取り画像データを得ることができる。
【０１００】
また、具体的な処理として、Ａ／Ｄ変換器３２ａ〜３２ｄから出力される経路毎にデジタル画像データのリニアリティ補正を行うので、経路毎に読取りデータを適正化することができる。さらには、シェーディング演算回路５４によるシェーディング補正前にリニアリティ補正処理を行っているので、適正データを用いてシェーディング補正処理を行わせることができ、シェーディング補正処理の適正化を図ることもできる。同様に、黒レベル減算回路５１によるオフセットレベル補正処理後にリニアリティ補正処理を行っているので、オフセットレベルの影響を受けることがなく、リニアリティ補正処理のより一層の適正化を図ることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態では、リニアリティ補正回路５３において、リニアリティ補正処理にルックアップ補正テーブルを利用しているので、簡単に実現することができる。
【０１０２】
また、本実施の形態では、画像読取装置１の起動時に毎回リニアリティ補正データの生成・設定動作を行うので、何らかの経時的な要因でイメージセンサ出力特性に変動があるような場合でも、それに対処し得るリニアリティ補正データを生成・設定することができ、経時的に見てもリニアリティ特性のよい読取り動作を行わせることができる。
【０１０３】
［第二の実施の形態］
本発明の第二の実施の形態について図１３及び図１４に基づいて説明する。第一の実施の形態と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の実施の形態でも同様とする）。
【０１０４】
図１３は本実施の形態のリニアリティ補正手段３３の構成例を示すブロック図である。基本的には、図５に示した構成と同様であるが、本実施の形態では、黒レベル減算回路５１の後段にＥＯ合成回路５８が付加されている。このＥＯ合成回路５８はデジタル画像データＤｆｅ１，Ｄｆｏ１を１つの時系列に合成してＤｆｅｏとして出力するとともに、デジタル画像データＤｌｅ１，Ｄｌｏ１を１つの時系列に合成してＤｌｅｏとして出力するものである。即ち、ＥＯ合成回路５８からは前半部と後半部とに２分された２系統のデジタル画像データＤｆｅｏ，Ｄｌｅｏが出力されるものであり、これに対応させてリニアリティ補正回路５３、シェーディング演算回路５４、シェーディングデータ生成回路５５も、ＦＥ，ＦＯ共用、ＬＥ，ＬＯ共用の２系統分が設けられている。
【０１０５】
図１４は本実施の形態の構成の場合に、ＣＣＤ駆動周波数を変更して得られるデータを基にリニアリティ補正データを作成してリニアリティ補正回路５３に設定する処理例を示す概略フローチャートである。基本的には、図８に示した処理例に準ずるが、図８の場合との大きな違いは、ＣＣＤ１０の前半部から順に出力された信号（Ｄｆｅ１とＤｆｏ１）を１系統にして、ＣＣＤ１０の後半部から順に出力された信号（Ｄｌｅ１とＤｌｏ１）を１系統にして処理していることである。この結果、ステップＳ９′での平均は、Ａｖｅｆｅｏ２とＡｖｅｌｅｏ２との平均であり、ステップＳ１１′での平均は、Ａｖｅｆｅｏ１とＡｖｅｌｅｏ１との平均であり、ステップＳ１２で求める関連式は、Ａｖｅｆｅｏ２とＡｖｅｆｅｏ１との関連、Ａｖｅｌｅｏ２とＡｖｅｌｅｏ１との関連の２つの補正データである。そして、ＣＰＵ３６がリニアリティ補正回路５３に記憶設定するのはＣＣＤ１０の前半部から順に出力される信号（Ｄｆｅ１とＤｆｏ１）用の補正データと、ＣＣＤ１０の後半部から順に出力される信号（Ｄｌｅ１とＤｌｏ１）用の補正データとである。
【０１０６】
従って、本実施の形態の場合も第一の実施の形態の場合と同様な作用・効果が得られる上に、ＦＬ型ＣＣＤの場合に前半部と後半部との２系統にまとめて補正処理を施すようにしているので、補正手段の構成をより簡略化させることができる。
【０１０７】
［第三の実施の形態］
本発明の第三の実施の形態を図１５ないし図１７に基づいて説明する。本実施の形態は、前述したような画像読取装置１単体での使用例に代えて、例えば、図１５に示すように、当該画像読取装置１と、プリンタエンジン６２と、全体を制御するマイコンなどからなる制御部６３とを備える画像形成装置としてのデジタル複写機６１等への適用例を示す。
【０１０８】
画像読取装置１の構成は、前述した通りである。プリンタエンジン６２は、用紙などの記録媒体上に画像形成を行なうものであり、その印刷方式は、電子写真方式の他、インクジェット方式、昇華型熱転写方式、銀塩写真方式、直接感熱記録方式、溶融型熱転写方式など、周知の各種方式を用いることができる。制御部６３は、画像読取装置１及びプリンタエンジン６２を制御して、画像読取装置１で原稿２を読取り、この読取った画像データに基づいてプリンタ６２で画像形成を行なう。
【０１０９】
従って、このデジタル複写機６１によれば、ＦＬ型ＣＣＤを用いた場合のＦ系列とＬ系列とでリニアリティ差の目立たない画像形成が可能となる。
【０１１０】
ここに、本実施の形態のような画像形成装置にあっては、一般に、電源投入時や画像形成動作に先立つ所定タイミング等で、プリンタエンジン６２に関して感光体周りのプロセス条件、その他の条件を設定するためのプロセス調整動作が行われている。そこで、本実施の形態の場合、図１６に示すように、プリンタエンジン６２側でのプロセス調整動作実行中に（Ｓ２４のＹ）、ＣＣＤ１０の駆動条件（駆動周波数）を変更してリニアリティ補正データを生成してリニアリティ補正回路５３に記憶設定する補正データ作成処理を行わせる（Ｓ２５）ようにすれば、補正データ作成処理のための独自の時間を要せず、効率よく処理することができる。
【０１１１】
或いは、図１７の概略フローチャートに示すように、当該画像読取装置１の起動時に補正データの作成処理を行った上で（Ｓ２１）、さらにプリンタエンジン６２側についてのプロセス調整実行時に（Ｓ２４のＹ）、補正データの作成処理を行う（Ｓ２５）ようにしてもよい。これによれば、起動後であっても、プロセス調整実行時毎に、より適正な補正データを作成してより適正なリニアリティ補正処理に供することができる。
【０１１２】
なお、特に図示しないが、前述した各実施の形態は、図２に示したようなＣＣＤ１０をＲＧＢの各色毎のセンサチップとして一体に並設させてなるカラーＣＣＤ（カラーイメージセンサ）を用いるカラー画像読取装置の場合にも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第一の実施の形態の画像読取装置の構成例を示す概略側面図である。
【図２】ＦＬ型ＣＣＤの内部構成例を示すブロック図である。
【図３】画像読取装置の前段一部の構成例を示すブロック図である。
【図４】より詳細に示すブロック図である。
【図５】リニアリティ補正手段の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図６】黒レベル検出、シェーディングデータ生成のための動作例を示すタイミングチャートである。
【図７】ＣＣＤの駆動周波数を変更させる場合の条件例及びその動作例を示すタイミングチャートである。
【図８】補正データ作成処理例を示す概略フローチャートである。
【図９】駆動周波数ｆ１時とｆ２時との入射光量−出力値の特性図である。
【図１０】そのルックアップテーブルの特性例を示す説明図である。
【図１１】補正データ作成時を説明するための概略フローチャートである。
【図１２】原稿読取り時のリニアリティ補正手段での処理制御例を示す概略フローチャートである。
【図１３】本発明の第二の実施の形態のリニアリティ補正手段の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図１４】その補正データ作成時を説明するための概略フローチャートである。
【図１５】本発明の第三の実施の形態のデジタル複写機を示す概略正面図である。
【図１６】その補正データ作成時を説明するための概略フローチャートである。
【図１７】他の補正データ作成時を説明するための概略フローチャートである。
【図１８】ＣＣＤのサンプリング出力タイミング例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１      画像読取装置
４      光源
１０      イメージセンサ
３２      Ａ／Ｄ変換器
５３      補正手段
【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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