(57)【要約】【課題】光学的黒部が配置されていないセンサチップで構成される密着イメージセンサであっても温度変動に適切に対応しながら、紙粉等の影響を受けずに適切に黒色基準データをサンプリングできる高速化に対応可能な原稿読取装置を提供する。【解決手段】原稿搬送機構により搬送される原稿に対して照射される光源からの反射光を読み取る密着イメージセンサ５１と、前記密着イメージセンサ５１に対向して配置された基準白色部材６１と、連続して搬送される原稿と原稿の間で前記基準白色部材６１からの反射光をシェーディング補正用の白色基準データとして読み取るシェーディング補正手段とを備えて構成される原稿読取装置であって、前記シェーディング補正手段は、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間で前記光源を消灯してシェーディング補正用の黒色基準データを読み取る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサチップが主走査方向に配列され、原稿搬送機構により搬送される原稿に対して照射される光源からの反射光を読み取る密着イメージセンサと、前記密着イメージセンサに対向して配置された基準白色部材と、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間で前記基準白色部材からの反射光をシェーディング補正用の白色基準データとして読み取るシェーディング補正手段とを備えて構成される原稿読取装置であって、
前記シェーディング補正手段は、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間で前記光源を消灯してシェーディング補正用の黒色基準データを読み取る原稿読取装置。
【請求項２】
前記シェーディング補正手段は、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間毎に白色基準データまたは黒色基準データの何れかをサンプリングする請求項１記載の原稿読取装置。
【請求項３】
前記シェーディング補正手段は、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間毎に白色基準データまたは黒色基準データの何れかを交互にサンプリングする請求項１記載の原稿読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファクシミリや複写機に装着され、或いは単独のスキャナとして製品化される原稿読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、イメージセンサは素子の感度ばらつきや照明むら等を補正するため、原稿の読取に先立ち白色基準板（白基準部）を読み取ることにより、補正データを取得し、この補正データに基づいて読み取った画像情報を補正する必要がある。
【０００３】
そこで、従来の原稿読取装置は、複数のセンサチップが主走査方向に配列され、原稿搬送機構により搬送される原稿に対して照射される光源からの反射光を読み取る密着イメージセンサ（ＣＩＳ：Contact Image Sensor）と、前記密着イメージセンサに対向して配置された基準白色部材と、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間で前記基準白色部材からの反射光をシェーディング補正用の白色基準データとして読み取るシェーディング補正手段とを備えて構成されたものがあった。
【０００４】
上述の基準白色部材は、前記密着イメージセンサに対向配置され、表面が白色塗装された原稿搬送用の基準ローラで構成されており、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間で前記基準ローラからの反射光がシェーディング補正用の白色基準データＤＷＨとして読み取られるものであり、［数１］に示すように、光源を点灯する前に読み取った黒色基準レベルＤＢＫと上述の白色基準データＤＷＨに基づいて読み取った原稿の画像データＤＩＮを補正していた。
【０００５】
【数１】
2007166207.tif 000003
【０００６】
ここに、Ｃはイメージセンサの出力データＤＩＮから補正出力データＤＯＵＴへ変換出力する際のビット変換定数である。例えば、補正出力データのビット数が１０ビットのときにはＣ＝１０２３となる。
【０００７】
しかし、上述のシェーディング補正では、白色基準データのみに基づいて画像データを補正するものであったため、画像品質が充分でないという問題があった。
【０００８】
さらに、高速の原稿読取装置に密着イメージセンサを使用する場合には、自己発熱によりセンサチップや信号処理回路の温度が初期に急激に上昇し、光源として使用するＸｅランプ等の発熱源の影響も相俟って、黒基準データが大きく変化するため、白色基準データのみに基づいて画像データを補正すると画像品質が劣化するという問題があり、高速化を図る観点でさらなる改良の余地があった。
【０００９】
このような課題に対応するべく、特許文献１では、給紙手段から給紙された原稿の画像情報を読み取る読取手段を備え、読取手段以降の原稿を搬送する無端ベルトに、所定の幅を有するシェーディング補正用の黒基準部及び白基準部を設けたものが提案されている。
【００１０】
また、特許文献２には、複数のチャネルを有し、被写体からの光を受光可能な受光部から出力される有効信号と被写体からの光が遮光された遮光部から出力されるＯＢ信号とを前記チャネルごとに出力する撮像手段と、前記遮光部から出力されるＯＢ信号をモニタするモニタ手段と、前記撮像手段から出力される信号をシェーディング補正するシェーディング補正手段と、前記シェーディング補正手段によるシェーディング補正を行なうタイミングを制御する制御手段とを有し、前記制御手段はジョブの開始信号に対応してシェーディング補正を行なうよう制御するとともに、その後にモニタされたＯＢ信号に基づいて再度シェーディング補正を行なうものが提案されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−９４７５３号公報
【特許文献２】特開２００３−１６３７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上述の特許文献１に記載された構成では、黒基準部及び白基準部を設けた無端ベルトを読取手段以降に設ける必要があるために、装置が大型化するという問題があり、また、黒基準部に紙粉等の埃が付着するために、頻繁に清掃しなければ正確な黒色基準データをサンプリングすることが困難になる虞があるという問題があった。
【００１３】
一方、上述の特許文献２に記載された構成では、センサチップ毎に形成されている光学的黒（Optical Black）部をモニタすることにより、再度のシェーディング補正が必要なタイミングを検出するように構成されるものであったために、光学的黒部が配置されていないセンサチップでは対応できないという問題があった。
【００１４】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、光学的黒部が配置されていないセンサチップで構成される密着イメージセンサであっても温度変動に適切に対応しながら、紙粉等の影響を受けずに適切に黒色基準データをサンプリングできる高速化に対応可能な原稿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】
【００１５】
上述の目的を達成するため、本発明による原稿読取装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、複数のセンサチップが主走査方向に配列され、原稿搬送機構により搬送される原稿に対して照射される光源からの反射光を読み取る密着イメージセンサと、前記密着イメージセンサに対向して配置された基準白色部材と、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間で前記基準白色部材からの反射光をシェーディング補正用の白色基準データとして読み取るシェーディング補正手段とを備えて構成される原稿読取装置であって、前記シェーディング補正手段は、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間で前記光源を消灯してシェーディング補正用の黒色基準データを読み取る点にある。
【００１６】
上述の構成によれば、搬送される原稿間で光源を消灯して黒色基準データを読み取るため、シェーディング補正用の黒色基準チャートを別途設けることによる装置を大型化を招くことなく、また、紙粉等の埃の影響を受けることなく正確な黒色基準データをサンプリングすることが可能となるのである。
【００１７】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記シェーディング補正手段は、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間毎に白色基準データまたは黒色基準データの何れかをサンプリングする点にある。
【００１８】
つまり、密着イメージセンサの特性が数枚の原稿の読み取りの間で急激に変化することは無い点に着目し、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間毎に白色基準データまたは黒色基準データの何れかをサンプリングすることでサンプリング時間を短縮することができ、原稿読取りを高速化させることができるのである。
【００１９】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記シェーディング補正手段は、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間毎に白色基準データまたは黒色基準データの何れかを交互にサンプリングする点にある。
【００２０】
上述の構成によれば、白色基準データと黒色基準データを交互にサンプリングするため、安定した基準データを獲得することができ、原稿読取りの高速化を実現しながらもシェーディング補正の精度を向上させることが可能となるのである。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明した通り、本発明によれば、光学的黒部が配置されていないセンサチップで構成される密着イメージセンサであっても温度変動に適切に対応しながら、紙粉等の影響を受けずに適切に黒色基準データをサンプリングできる高速化に対応可能な原稿読取装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明による原稿読取装置が複写機に搭載された場合について説明する。複写機は、原稿読取装置１と電子写真方式の画像形成装置（図示せず）とから構成されている。前記原稿読取装置１は、図２に示すように、原稿Ｄを載置する原稿テーブル２と、原稿を画像読取位置４０，５０に搬送し、読み取った原稿を排出する原稿搬送機構３と、原稿の表面を読み取る第一画像読取手段４と、原稿の裏面を読み取る第二画像読取手段５と、不図示の操作部を備えて構成される。
【００２３】
前記原稿搬送機構３は複数の原稿から一枚の原稿を取り出すピックアップローラ３１と、前記ピックアップローラ３１により原稿が重送された場合に一枚に分離する分離ローラ３２と、分離された原稿を下流側に搬送する給紙ローラ３３と、原稿の先端を整えて画像読取位置４０，５０に搬送するレジストローラ３４と、読み取られた原稿を排出する排紙ローラ３５と、排紙された原稿を収容する排紙トレイ３６で構成される。
【００２４】
前記第一画像読取手段４は、原稿を照明する第一光源４１と、原稿からの反射光を取り込む第一ミラー４２と、第二ミラー４３と、第三ミラー４４と、前記第三ミラー４４からの光線束をリニアＣＣＤ（第一ＣＣＤ）４６に合焦させるレンズ４７と、画像情報を読み取る第一ＣＣＤ４６を備えて構成され、コンタクトガラス３７上の第一画像読取位置４０で原稿表面の画像情報を読み取る。
【００２５】
前記第二画像読取手段５は、図１に示すように、密着イメージセンサであるＣＩＳユニット５１と、前記ＣＩＳユニット５１に対向配置された搬送ローラ６１で構成され、前記ＣＩＳユニット５１は、前記ＣＩＳユニット５１を制御する制御部５８が搭載されたＣＣＤ基板５２と、前記ＣＣＤ基板５２上に主走査方向に沿って複数のセンサチップが配列されたリニアＣＣＤ５３（第二ＣＣＤ）と、前記リニアＣＣＤ５３の上部に対向配置されたロッドレンズアレイ５４と、前記ロッドレンズアレイ５４の両側方に配置されたキセノンランプでなる第二光源５５と、コンタクトガラス５６とがサイドケーシング５７に支持されて構成されている。
【００２６】
前記搬送ローラ６１の表面には白色塗料が塗布され、シェーディング補正用の白色基準データを読み取るための白色基準チャートとして利用される。
【００２７】
前記第二画像読取手段５は、第二画像読取位置５０で、前記第二光源５５からの照射光のうち、前記コンタクトガラス５６の下方を搬送される原稿からの反射光を、前記ロッドレンズ５４で集光して前記第二ＣＣＤ５３で受光することにより原稿裏面の画像情報を読み取る。
【００２８】
前記原稿読取装置１は、図２に示すように、原稿載置用のコンタクトガラス３８に原稿が載置されるときには、前記第一光源４１、ミラー４２、４３、４４が原稿の先端側から後端側に走査（副走査）して前記第一画像読取手段４により原稿の画像情報を読取るミラー走査モードで作動し、前記原稿搬送機構３により原稿が搬送されるときには、前記第一光源４１、ミラー４２、４３、４４が図中実線で示された位置に固定され、前記原稿搬送機構３により搬送（副走査）される原稿の画像情報を前記第一画像読取手段４または前記第二画像読取手段５により読取るシートスルーモードで作動するように切替可能に構成されている。従って、両面原稿をシートスルーモードで読み取るときには、前記第一画像読取手段４及び前記第二画像読取手段５によりほぼ同時に原稿の両面の画像情報が読み取られる。
【００２９】
夫々の画像読取手段４、５には、画素毎に感度ばらつきのあるＣＣＤで読み取られた原稿の画像データを適正値に補正するためのシェーディング補正手段（図示せず）が設けられている。前記シェーディング補正手段は、補正のための基準データとして予め白色基準データ及び黒色基準データをサンプリングしておき、実際の原稿を読み取った画像データをそれらの基準データに基づいて補正する。
【００３０】
縮小光学系により結像される第一ＣＣＤ４６は、単一のセンサチップで構成され、また光源も離隔した位置にあるため、原稿の読取動作の初期にシェーディング補正データをサンプリングすれば十分であるのに対して、第二ＣＣＤ５３は複数のセンサチップで構成され、しかも熱源となるランプが近傍に配置されているため、その出力特性の変動が激しく、しかも各センサチップ間のばらつきが変動するため、それらを吸収すべく定期的にシェーディング補正データをサンプリングする必要がある。
【００３１】
そこで、前記第一画像読取手段４では、原稿の画像情報を読み取る初期にシェーディング補正のための基準データがサンプリングされる。つまり、前記第一光源４１が消灯された状態で黒色基準データがサンプリングされ、次に前記第一光源４１が点灯された状態で前記コンタクトガラス３７の対向部に配置された基準白色板６０からの反射光が白色基準データとしてサンプリングされる。以降はこのときに読み取られた基準データに基づいて原稿から読み取られた画像データに対してシェーディング補正が行なわれる。
【００３２】
また、前記第二画像読取手段５では、主に、前記原稿搬送機構３により連続して搬送される原稿と原稿の間毎に白色基準データまたは黒色基準データの何れかが交互にサンプリングされる。つまり、初期に前記第二光源５５が消灯された状態で黒基準データがサンプリングされ、次に前記第二光源５５が点灯された状態で前記搬送ローラ６１からの反射光が白色基準データとしてサンプリングされる。その後、前記原稿搬送機構３により搬送される原稿の後端から次の原稿の先端までの間で、黒色基準データと白色基準データが交互にサンプリングされる。黒色基準データのサンプリングに際しては、前記第二光源５５が消灯され、サンプリング終了後に再点灯される。以降は直前に読み取られた基準データに基づいて原稿から読み取られた画像データに対してシェーディング補正が行なわれる。
【００３３】
何れの場合にも主走査方向に数ラインを読み取り、各画素の平均値が基準データとして採用される。
【００３４】
前記原稿読取装置１の前記シートスルーモードでの動作について、図３に示すフローチャートに基づいて詳述する。前記原稿テーブル２に原稿が載置され、前記操作部のスタートスイッチが操作されると（Ｓ１）、前記ピックアップローラ３１が駆動されて原稿の一枚目が給紙されるとともに、前記第一及び第二読取手段４、５で前記シェーディング補正用の基準データがサンプリングされる（Ｓ３，Ｓ４）。
【００３５】
この間、一枚目の原稿は前記レジストローラ３４で先端が矯正された状態で待機している（Ｓ２）。基準データのサンプリングが終了すると、前記レジストローラ３４が駆動されて（Ｓ５）、前記第一画像読取位置４０及び第二画像読取位置５０で原稿の表裏両面の画像が夫々読み取られる（Ｓ６）。
【００３６】
前記レジストローラ３４が駆動された後に、その上流側に配置された原稿センサにより一枚目の後端が検出されると、二枚目の原稿が給紙され（Ｓ７，Ｓ８）、一枚目の原稿が通過して停止している前記レジストローラ３４により先端が矯正された状態で待機する。
【００３７】
前記第二画像読取手段５は、一枚目の原稿を読み取った後に新たなシェーディング補正用の基準データのサンプリングが終了すると（Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１）、二枚目の原稿の読み取りに備え、所定タイミングで駆動される前記レジストローラ３４により搬送される二枚目の原稿を読み取る（Ｓ５，Ｓ６）。以後、同様の動作が繰り返され、全ての原稿の読取が終了すると停止する（Ｓ７，Ｓ１２）。尚、所定のタイミングとは、前記第一及び第二画像読取手段４、５による次の原稿の読取準備が完了したタイミングである。
【００３８】
上述のステップＳ９からＳ１１では、前記第二画像読取手段５による白色基準データと黒色基準データのサンプリングが原稿間で交互に切替される様態を示すものである。
【００３９】
通常、キセノンランプの立ち上り時間は１００ｍｓｅｃ．程度必要となるので、高速の原稿読取装置では、ランプの点灯状態が維持される白色基準データのサンプリングの後に次の原稿を読み取るまでのインタバルと、黒色基準データのサンプリングのために消灯された後に点灯され、次の原稿を読み取るまでのインタバルは異なるものの、中速の原稿読取装置ではそれほどの影響を受けることなく原稿を読み取ることができる。例えば、Ａ４サイズの原稿を３０枚／分の速度で読み取る場合に、搬送速度１１５ｍｍ／ｓｅｃ．でＡ４サイズの原稿を横送りすると、原稿と原稿の間に約１７０ｍｓｅｃ．が確保できるので、その間にランプを消灯して、サイド点灯しても十分な速度が得られるのである。
【００４０】
以下に、別実施形態について説明する。
【００４１】
上述の構成では、前記第二画像読取手段５のシェーディング補正手段が、連続して搬送される原稿と原稿の間毎に前記白色基準データまたは前記黒色基準データの何れかを交互にサンプリングする構成について説明したが、本発明は、前記シェーディング補正手段が、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間で前記光源を消灯してシェーディング補正用の黒色基準データを読み取るように構成されていればよく、交互にサンプリングするものに限定されるものではない。
【００４２】
さらに、前記原稿搬送機構により連続して搬送される原稿と原稿の間毎に白色基準データまたは黒色基準データの何れかをサンプリングするものであればよく、数枚の間隔を空けて交互にサンプリングするものであってもよく、さらには、光源からの熱による影響の大きな白色基準データのサンプリング回数を黒い炉基準データのサンプリング回数より多くするものであってもよい。
【００４３】
高速機の場合には、白色基準データのサンプリングに比べて、時間のかかる前記黒色基準データのサンプリング回数を減らすことでよりより高速な原稿読取りが可能となる。
【００４４】
上述の構成では、前記シェーディング補正手段が、連続して搬送される原稿と原稿の間毎に前記白色基準データまたは前記黒色基準データの何れかを交互にサンプリングする構成について説明したが、連続して搬送される原稿と原稿の間毎に前記白色基準データと前記黒色基準データの両方をサンプリングする構成としてもよい。
【００４５】
つまり、連続して搬送される原稿と原稿の間毎に十分な時間がある場合には、白色基準データと共に黒色基準データの両方をサンプリングすることでより正確なシェーディング補正を行うことが可能となるのである。
【００４６】
上述の構成では、前記第二光源５５としてキセノンランプを用いていたが、ＬＥＤを用いることでランプの光量が安定するまでの時間を短縮することができるので、前記黒色基準データの読取りに要する時間を短縮することも可能である。
【００４７】
上述の構成では、縮小光学系からなる第一画像読取手段と密着イメージセンサからなる第二画像読取手段を有する複写機において、前記第二画像読取手段に本発明を適用した構成について説明したが、前記密着イメージセンサのみを備えた複写機や、ファクシミリや、単独のスキャナに本発明を用いる構成であってもよい。
【００４８】
上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】原稿読取装置の断面図
【図２】第二画像読取手段の説明図
【図３】第二画像読取手段５における、黒色基準データと白色基準データのサンプリングの手順を示したフローチャート
【符号の説明】
【００５０】
１：原稿読取装置
２：原稿テーブル
３：原稿搬送機構
５：第二画像読取手段
３４：レジストローラ
５０：第二画像読取位置
５１：ＣＩＳユニット
５２：ＣＣＤ基板
５３：リニアＣＣＤ
５４：ロッドレンズアレイ
５５：第二光源
５６：コンタクトガラス
５７：サイドケーシング
５８：制御部
６１：搬送ローラ（白色基準チャート）
【図１】
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【図２】
2007166207.tif 000005
【図３】
2007166207.tif 000006