(57)【要約】【課題】画像信号に含まれる黒レベルの大きさに関わらず、光源の光量を最適化することができる画像読取装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】演算部３０７は、第１光量で照明された基準白色部材を読み取ることで得られる第１画像信号と第２光量で照明した基準白色部材を読み取ることで得られる第２画像信号との差分、および、第１光量と第２光量との差分に基づいて、目標とする光量である第３光量を算出する。光量設定部３０８は、演算部３０７が算出した第３光量をレジスタに設定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源により照明された読取対象の画像信号を出力するイメージセンサと、
所定の基準部材を第１光量で照明したときに前記イメージセンサから出力される第１画像信号と前記基準部材を第２光量で照明したときに前記イメージセンサから出力される第２画像信号との差分、および、前記第１光量と前記第２光量との差分に基づいて、目標とする光量である第３光量を算出する第１算出手段と、
原稿を前記読取対象とするときの前記光源の光量を前記第３光量に設定する光量設定手段と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記第１算出手段は、前記第１画像信号のピーク値と前記第２画像信号のピーク値との差分、および、前記第１光量と前記第２光量との差分に基づいて、前記第３光量を算出す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】
前記第１算出手段は、前記第１画像信号のピーク値と前記第２画像信号のピーク値との差分を、前記第１光量と前記第２光量との差分で除算することで、単位光量変化量あたりの画像信号の変化量を求め、前記第１画像信号のピーク値または前記第２画像信号のピーク値と所定の目標値との差分を、前記単位光量変化量あたりの画像信号の変化量で除算することで、前記第１画像信号のピーク値または前記第２画像信号のピーク値を前記目標値にするために必要な光量変化量を求め、求めた光量変化量を前記第１光量または前記第２光量に加算することで、前記第３光量を算出することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記イメージセンサは、主走査方向に並ぶ複数の画素からライン周期ごとにそれぞれ画素値を出力して、１ラインごとの画像信号を出力するラインセンサであり、
前記第１画像信号のピーク値および前記第２画像信号のピーク値は、前記イメージセンサの各画素から複数のライン周期において出力される画素値の平均値のうち、最も大きい値であることを特徴とする請求項２または３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記イメージセンサは、ＲＧＢの各色成分ごとに前記第１画像信号および前記第２画像信号を出力し、
前記第１算出手段は、ＲＧＢの各色成分のうち、前記第１画像信号のピーク値または前記第２画像信号のピーク値と前記目標値との差分が最も小さい色成分に対応する前記第３の光量を算出することを特徴とする請求項３または４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記基準部材を前記第３光量で照明したときに前記イメージセンサから出力される第３画像信号が所定の目標値を超えている場合に、前記第２画像信号と前記第３画像信号との差分、および、前記第２光量と前記第３光量との差分に基づいて、新たな目標とする光量である第４光量を算出する第２算出手段をさらに備え、
前記光量設定手段は、前記第２算出手段が前記第４光量を算出した場合、原稿を前記読取対象とするときの前記光源の光量を前記第４光量に設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記イメージセンサは、複数のセンサチップを有し、
前記画像信号は、前記複数のセンサチップの出力を合成して生成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置の前記イメージセンサから出力される原稿の画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記第１算出手段は、前記画像読取装置の電源がオフからオンに切り替わるたびに前記第３光量の算出を行うことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成装置は、動作モードの１つとして前記画像読取装置に対する電力の供給を遮断する省エネルギモードを有し、
前記第１算出手段は、前記画像形成装置の動作モードが前記省エネルギモードに移行するときに前記第３光量の算出を行い、前記画像形成装置の動作モードが前記省エネルギモードから復帰するときは前記第３光量の算出を行わないことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原稿の画像情報を光学的に読み取る画像読取装置が知られている。この種の画像読取装置では、原稿の搬送路に直交する主走査方向に沿って延設された光源を用いて原稿に光を照射し、照射された原稿から反射した反射光をイメージセンサにて受光することで、原稿上の画像を読み取っている。また、近年では、装置の小型化を目的として、形状の小さい発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を光源に使用し、等倍結像系の光学系を介してラインセンサに画像を結像させるＣＩＳ（Contact Image Sensor）方式の画像読取装置も実用化されている。
【０００３】
画像読取装置は、一般に、イメージセンサから出力される原稿のアナログ画像信号をＡＦＥ（Analog Front End）回路にてゲイン調整およびＡＤ変換し、デジタル画像処理回路にて所定の画像処理を行った後、フレームメモリに保存する。ここで、ＡＤ変換後のデジタル画像信号の階調再現性（分解能）を高め、高品位な画像を得るためには、ＡＤ変換のダイナミックレンジを最大限に利用できるような調整を行うことが望まれる。このような調整は、一般的には、ＡＤ変換の前段で行われるゲイン調整によって、ＡＤ変換後のデジタル画像信号が飽和しない範囲で、アナログ画像信号を増幅するといった方法で実施される。
【０００４】
しかしながら、ゲイン調整によりアナログ画像信号を増幅すると、アナログ画像信号に含まれる黒レベル等のノイズ成分も同じゲインで増幅され、Ｓ／Ｎの低下を招く。そこで、本願発明者は、ＡＤ変換のダイナミックレンジを最大限に利用できるような光源の光量の調整方法を提案している（特許文献１参照。）。
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、所定の光量で照明された基準白板を読み取ったときにイメージセンサから出力される画像信号のピーク値が、基準白板の反射率に応じて定められる目標値になるように、光源の光量を調整するようにしている。具体的には、所定の光量を１としたときに、基準白板の画像信号のピーク値が１５０、目標値が２００、画像信号に含まれる黒レベル（光量が０のときのイメージセンサの出力）が１０であったとする。この場合、（２００−１０）÷（１５０−１０）≒１．３６より、所定の光量を約１．３６倍した光量となるように、光源の光量を調整する。
【０００６】
この特許文献１に記載の手法によれば、ＡＤ変換後のデジタル画像信号が飽和しない範囲で画像信号の信号成分のみを大きくし、ＡＤ変換のダイナミックレンジを最大限に利用できるため、Ｓ／Ｎの低下を招くことなく、ＡＤ変換後のデジタル画像信号の階調再現性を高めることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の技術は、画像信号に含まれる黒レベルが一定であることを前提としている。しかしながら、例えば、上述したＣＩＳ方式の画像読取装置など、主走査方向に並べた複数のセンサチップの出力を合成することで主走査１ライン分の画像信号を得る構成の場合、各センサチップが備える出力バッファの個体差などから、センサチップごとに黒レベルが異なる。また、センサチップとしてＣＭＯＳセンサを用いる場合、ＣＭＯＳセンサでは画素ごとに出力バッファを持ち、各出力バッファに個体差があることから、画素ごとに黒レベルが異なる。このため、特許文献１に記載の技術をそのまま適用して光源の光量を最適化することはできない。
【０００８】
ここで、黒レベルのばらつき範囲はセンサチップごとに決まっているため、発生しうる最大の黒レベルを想定することにより、特許文献１に記載の技術を適用した光源の光量調整も可能である。しかしながら、この場合には、ＡＤ変換のダイナミックレンジを十分に有効利用できない。一方、黒レベルの値を最大の黒レベルよりも低い値に想定して光源の光量調整を行うと、反射率の高い原稿を読み取った際に、ＡＤ変換後のデジタル画像信号が飽和してしまって、画質の劣化を招く場合がある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像信号に含まれる黒レベルの大きさに関わらず、光源の光量を最適化することができる画像読取装置および画像形成装置を提供することを目的としている。
【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、本発明に係る画像読取装置は、光源と、前記光源により照明された読取対象の画像信号を出力するイメージセンサと、所定の基準部材を第１光量で照明したときに前記イメージセンサから出力される第１画像信号と前記基準部材を第２光量で照明したときに前記イメージセンサから出力される第２画像信号との差分、および、前記第１光量と前記第２光量との差分に基づいて、目標とする光量である第３光量を算出する第１算出手段と、原稿を前記読取対象とするときの前記光源の光量を前記第３光量に設定する光量設定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る画像読取装置と、前記画像読取装置から出力される原稿の画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像信号に含まれる黒レベルの大きさに関わらず、光源の光量を最適化して、ＡＤ変換後のデジタル画像信号が飽和しない範囲で画像信号の信号成分のみを大きくし、ＡＤ変換のダイナミックレンジを有効に利用することができる。したがって、ＡＤ変換後のデジタル画像信号の階調再現性を高めて、高品位な画像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態に係る複写機の概略構成を示す構成図である。
【図２】図２は、複写機が備えるＡＤＦの詳細な構成を示す構成図である。
【図３】図３は、ＡＤＦの制御系のブロック図である。
【図４】図４は、ＡＤＦの第２画像読取部に関わる電気回路の要部を説明する図である。
【図５】図５は、光源部の光量を制御する方法の一例を説明する図である。
【図６】図６は、コントローラおよび画像処理部において実現される光量調整に関わる機能構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、第３光量の算出方法の具体例を説明する図である。
【図８】図８は、コントローラおよび画像処理部において実行される光量調整動作の一連の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第２の実施形態の第２画像読取部が基準白色部材を読み取ることで得られる画像信号の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、第３光量を適切に算出できないケースを説明する図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態のコントローラおよび画像処理部において実現される光量調整に関わる機能構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、コントローラおよび画像処理部において実行される第３の実施形態の光量調整動作の一連の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像読取装置および画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明を複写機に適用した例であるが、本発明は以下で例示する形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態での実施が可能である。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る複写機１の概略構成を示す構成図である。図１に示すように、複写機１は、画像読取装置としての機能を有する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）１００と、給紙部２と、画像形成部３とを備えている。
【００１６】
給紙部２は、用紙サイズの異なる記録紙を収納する給紙カセット２１，２２と、給紙カセット２１，２２に収納された記録紙を画像形成部３の画像形成位置まで搬送する各種ローラからなる給紙手段２３とを有している。
【００１７】
画像形成部３は、露光装置３１と、感光体ドラム３２と、現像装置３３と、転写ベルト３４と、定着装置３５とを備えている。画像形成部３は、ＡＤＦ１００内部の画像読取部により読み取られた原稿の画像データに基づいて、露光装置３１により感光体ドラム３２を露光して感光体ドラム３２に潜像を形成し、現像装置３３により感光体ドラム３２に異なる色のトナーを供給して現像するようになっている。そして、画像形成部３は、転写ベルト３４により感光体ドラム３２に現像された像を給紙部２から供給された記録紙に転写した後、定着装置３５により記録紙に転写されたトナー画像のトナーを溶融して、記録紙にカラー画像を定着するようになっている。
【００１８】
図２はＡＤＦ１００の詳細な構成を示す構成図であり、図３はＡＤＦ１００の制御系のブロック図である。ＡＤＦ１００は、図２に示すように、原稿束１１０がセットされる原稿セット部Ａと、セットされた原稿束１１０から一枚ごとに原稿を分離して給送する分離給送部Ｂと、給送された原稿を一次突当整合するとともに整合後の原稿を引き出し搬送するレジスト部Ｃと、搬送される原稿をターンさせて、原稿面を第１画像読取部１３１による読取り側（図中の下方）に向けて搬送するターン部Ｄと、原稿の表面画像をコンタクトガラスの下方から第１画像読取部１３１により読み取る第１読取搬送部Ｅと、表面画像が読み取られた後の原稿の裏面画像を第２画像読取部１３５により読み取る第２読取搬送部Ｆと、表裏の画像の読み取りが完了した原稿を機外に排出する排紙部Ｇと、排出された原稿を積載保持するスタック部Ｈとを備える。
【００１９】
また、ＡＤＦ１００は、図３に示すように、上記各部における駆動を行うモータ１０１〜１０５と、一連の動作を制御するコントローラ１５０を備える。コントローラ１５０は、Ｉ／Ｆ１０７を介して複写機１の全体制御を行う本体制御部１０に接続されている。また、本体制御部１０には、Ｉ／Ｆ１０８を介して、ユーザが各種操作を行う操作部１１が接続されている。
【００２０】
原稿セット部Ａには、読み取りを行う原稿束１１０がセットされる。原稿束１１０がセットされるのは、可動原稿テーブル１１１を含む原稿テーブル１１２上である。原稿テーブル１１２上には、原稿束１１０が原稿面を上向きの状態でセットされる。このとき、原稿束１１０の幅方向は、図示しないサイドガイドによって搬送方向と直交する方向に位置決めされる。また、原稿束１１０のセットは、セットフィラー１１３およびセットセンサ１１４によって検知され、原稿束１１０がセットされたことを示す情報が、コントローラ１５０からＩ／Ｆ１０７を介して本体制御部１０に送信される。
【００２１】
さらに、原稿テーブル面に設けられた原稿長さ検知センサ１１５，１１６により、原稿束１１０の搬送方向長さの概略が判定される。なお、原稿長さ検知センサ１１５，１１６としては、例えば、反射型センサまたは原稿１枚でも検知可能なアクチェータタイプのセンサが用いられる。また、原稿長さ検知センサ１１５，１１６の配置は、少なくとも同一原稿サイズの縦か横かを判断可能な配置としておく必要がある。
【００２２】
可動原稿テーブル１１１は、底板上昇モータ１０５により図２中のａ，ｂ方向に上下動可能な構成となっている。原稿テーブル１１２上に原稿束１１０がセットされていないとき、可動原稿テーブル１１１は下降した状態であり、この状態は底板ＨＰセンサ１１７により検知される。コントローラ１５０は、原稿テーブル１１２上に原稿束１１０がセットされたことが前記セットフィラー１１３およびセットセンサ１１４により検知されると、底板上昇モータ１０５を正転させて原稿束１１０の最上面が分離給送部Ｂのピックアップローラ１１８と接触するように、可動原稿テーブル１１１を上昇させる。ピックアップローラ１１８は、ピックアップモータ１０１によりカム機構の作用で図２中のｃ，ｄ方向に動作するとともに、可動原稿テーブル１１１が上昇して可動原稿テーブル１１１上の原稿束１１０上面によって押されることで図２中のｃ方向に上昇し、給紙適正位置センサ１１９により上限を検知可能となっている。
【００２３】
ユーザにより操作部１１のプリントキーが押下され、本体制御部１０からＩ／Ｆ１０７を介してコントローラ１５０に原稿給紙信号が送信されると、ピックアップローラ１１８は給紙モータ１０２の正転によりコロが回転駆動し、原稿テーブル１１２上の数枚（理想的には１枚）の原稿をピックアップする。回転方向は、最上位の原稿を給紙口に搬送する方向である。
【００２４】
給紙ベルト１２０は、給紙モータ１０２の正転により給紙方向に駆動される。また、リバースローラ１２１は、給紙モータ１０２の正転により給紙と逆方向に回転駆動される。これにより、最上位の原稿とその下の原稿とを分離して、最上位の原稿のみを給紙できる構成となっている。さらに詳しく説明すると、リバースローラ１２１は、給紙ベルト１２０と所定圧で接し、給紙ベルト１２０と直接または原稿１枚を介して接している状態では、給紙ベルト１２０の回転につられて反時計方向に連れ回りする。一方、原稿が２枚以上給紙ベルト１２０とリバースローラ１２１の間に進入したときは、連れ回り力がトルクリミッタのトルクよりも低くなるように設定されており、リバースローラ１２１は本来の駆動方向である時計方向に回転し、余分な原稿を押し戻す働きをする。これにより、原稿の重送が防止される。
【００２５】
給紙ベルト１２０とリバースローラ１２１との作用により１枚に分離された原稿は、給紙ベルト１２０によってレジスト部Ｃ側へと送られ、突き当てセンサ１２２によって先端が検知された後、さらに進んで停止しているプルアウトローラ１２３に突き当たる。その後、原稿は、突き当てセンサ１２２の検知から所定量定められた距離送られ、プルアウトローラ１２３に所定量撓みを持って押し当てられた状態で給紙モータ１０２を停止させることによって、給紙ベルト１２０の駆動が停止する。このとき、ピックアップモータ１０１を回転させることでピックアップローラ１１８を原稿上面から退避させ、原稿を給紙ベルト１２０の搬送力のみで送ることにより、原稿先端は、プルアウトローラ１２３の上下ローラ対のニップに進入し、先端の整合（スキュー補正）が行われる。
【００２６】
プルアウトローラ１２３は、前記スキュー補正機能を有するとともに、分離後にスキュー補正された原稿を中間ローラ１２４まで搬送するためのローラであり、給紙モータ１０２の逆転により駆動される。また、給紙モータ１０２の逆転時には、プルアウトローラ１２３と中間ローラ１２４は駆動されるが、ピックアップローラ１１８と給紙ベルト１２０は駆動されない。
【００２７】
原稿幅センサ１２５は図２の奥行き方向に複数個並べて設けられ、プルアウトローラ１２３により搬送された原稿の搬送方向と直交する幅方向のサイズを検知する。また、原稿の搬送方向の長さは、原稿の先端後端を突き当てセンサ１２２で読み取ることにより、モータパルスから原稿の長さが検知される。
【００２８】
プルアウトローラ１２３及び中間ローラ１２４の駆動によりレジスト部Ｃからターン部Ｄに原稿が搬送される際には、レジスト部Ｃでの搬送速度を第１読取搬送部Ｅでの搬送速度よりも高速に設定して、原稿を画像読取部へ送り込む処理時間の短縮が図られている。原稿の先端が読取入口センサ１２６により検出されると、読取入口ローラ１２７の上下ローラ対のニップに原稿の先端が進入する前に、原稿搬送速度を読取搬送速度と同速にするために減速を開始すると同時に、読取モータ１０３を正転駆動して読取入口ローラ１２７、読取出口ローラ１２８、ＣＩＳ出口ローラ１２９を駆動する。コントローラ１５０は、原稿の先端をレジストセンサ１３０にて検知すると、所定の搬送距離をかけて原稿の搬送速度を減速し、第１画像読取部１３１の手前で原稿を一時停止させるとともに、本体制御部１０にＩ／Ｆ１０７を介してレジスト停止信号を送信する。
【００２９】
続いて、本体制御部１０からＩ／Ｆ１０７を介してコントローラ１５０に読取開始信号が送信されると、コントローラ１５０は、レジスト停止していた原稿を、第１画像読取部１３１の位置に原稿先端が到達するまでに所定の搬送速度に立ち上がるように増速して搬送させる。このとき、読取モータ１０３のパルスカウントにより原稿先端の位置が検出され、原稿先端が第１画像読取部１３１に到達するタイミングで、本体制御部１０に対して原稿の表面の副走査方向（原稿の搬送方向と同じ方向）の有効画像領域を示すゲート信号が送信される。このゲート信号は、原稿後端が第１画像読取部１３１を抜けるまで継続して送信される。そして、原稿が読取入口ローラ１２７および読取出口ローラ１２８の駆動により搬送される間に、第１画像読取部１３１によって原稿の表面画像が読み取られる。
【００３０】
片面原稿読取りの場合には、第１読取搬送部Ｅの第１画像読取部１３１による表面画像の読み取りが終了した原稿は、第２読取搬送部Ｆをそのまま通過して排紙部Ｇへと搬送される。この際、コントローラ１５０は、排紙センサ１３２により原稿の先端を検知すると、排紙モータ１０４を正転駆動して排紙ローラ１３３を反時計方向に回転させる。また、コントローラ１５０は、排紙センサ１３２による原稿の先端検知からの排紙モータ１０４のパルスカウントにより、原稿後端が排紙ローラ１３３の上下ローラ対のニップから抜ける直前に、排紙モータ駆動速度を減速させて、スタック部Ｈの排紙トレイ１３４上に排出される原稿が飛び出さないように制御する。
【００３１】
一方、両面原稿読取りの場合には、排紙センサ１３２にて原稿先端を検知してから読取モータ１０３のパルスカウントにより搬送中の原稿先端の位置が検出され、第２読取搬送部Ｆの第２画像読取部１３５の位置に原稿先端が到達するタイミングで、コントローラ１５０から第２画像読取部１３５に対して、原稿の裏面の副走査方向の有効画像領域を示すゲート信号が送信される。このゲート信号は、原稿後端が第２画像読取部１３５を抜けるまで継続して送信される。そして、原稿が読取出口ローラ１２８およびＣＩＳ出口ローラ１２９の駆動により搬送される間に、原稿流し読み方式（シートスルー読取）で、第２画像読取部１３５によって原稿の裏面画像が読み取られる。
【００３２】
第２画像読取部１３５と対向配置される第２読取ローラ１３６は、第２画像読取部１３５における原稿の浮きを抑えると同時に、基準白色部材を兼ねるものである。つまり、後述の第２画像読取部１３５における光源部２００の光量を調整する光量調整動作を行う際に、第２読取ローラ１３６の表面を基準白色部材として利用し、この基準白色部材の読み取りが行われる。基準白色部材とは、第２画像読取部１３５によって読み取られる全領域が一様な高反射率を持つ部材である。第２画像読取部１３５が基準白色部材を読み取ることで得られる画像信号は、照明の照度ムラや黒レベルのばらつきが存在しない場合は、読取領域の全域において出力レベルが等しいフラットな信号となる。なお、この第２画像読取部１３５が基準白色部材を読み取ることで得られる画像信号は、光源部２００の光量調整のほか、白シェーディング補正を行うためのシェーディングデータとしても利用される。白シェーディング補正により、上記の照度ムラがあった場合でも、その照度ムラの影響による画像信号の誤差が補正されることになる。
【００３３】
本実施形態に係る複写機１では、上述したＡＤＦ１００の第２画像読取部１３５が、ＣＩＳ方式により原稿を読み取る画像読取装置として構成されている。以下、この第２画像読取部１３５および第２画像読取部１３５に関わる制御系の構成について、さらに詳しく説明する。
【００３４】
図４は、第２画像読取部１３５に関わる電気回路の要部を説明する図である。同図に示すように、第２画像読取部１３５は、ＬＥＤアレイ等からなる光源部２００と、複数のセンサチップが主走査方向（原稿幅方向に対応する方向）に並べられてなるラインセンサ２０１と、ラインセンサ２０１の各センサチップに個別に接続された複数のアンプ回路２０２と、各アンプ回路２０２に接続された複数のＡ／Ｄコンバータ２０３とを備える。ラインセンサ２０１が備える各センサチップは、等倍密着イメージセンサと称されるセンサチップであり、画素に対応して主走査方向に直線状に並べられた複数の光電変換素子と集光レンズとを具備している。
【００３５】
また、第２画像読取部１３５の出力は、デジタル信号処理部２１０に接続されている。デジタル信号処理部２１０は、Ａ／Ｄコンバータ２０３の出力信号を入力して原稿の画像データを生成する画像処理部２０５と、画像処理部２０５により生成される画像データをフレーム単位で保持するフレームメモリ２０６と、画像データの出力を制御する出力制御回路２０７およびＩ／Ｆ回路２０８とを備える。
【００３６】
ＡＤＦ１００では、第２画像読取部１３５による読取位置（第２画像読取部１３５の読取面と対向する位置）に原稿が進入するのに先立って、コントローラ１５０から光源部２００に点灯ＯＮ信号が送られる。これにより、光源部２００が点灯し、その光を第２画像読取部１３５の読取位置（読取面と対向する位置）に進入した原稿に向けて照射する。原稿で反射した反射光は、ラインセンサ２０１が備える各センサチップにおいて、集光レンズによって光電変換素子に集光されて画像情報として読み取られる。ラインセンサ２０１の各センサチップで読み取られた画像信号は、アンプ回路２０２によって増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ２０３によってデジタルデータに変換される。
【００３７】
Ａ／Ｄコンバータ２０３から出力される各デジタルデータは、画像処理部２０５に入力される。画像処理部２０５では、入力されたデジタルデータに黒補正（黒シェーディング補正）、白シェーディング補正などを施した後、原稿の画像データとしてフレームメモリ２０６に一時的に格納する。
【００３８】
その後、フレームメモリ２０６に格納された原稿の画像データは、出力制御回路２０７によって本体制御部１０に受入可能なデータ形式に変換された後、Ｉ／Ｆ回路２０８を経由して本体制御部１０に出力される。
【００３９】
上述した第２画像読取部１３５やデジタル信号処理部２１０の動作は、コントローラ１５０により統括的に制御される。例えば、コントローラ１５０は、原稿の先端が第２画像読取部１３５による読取位置に到達するタイミング（そのタイミング以降の画像データが有効データとして扱われる）を知らせるためのタイミング信号や、ラインセンサ２０１の各センサチップを駆動するためのタイミング信号（後述の「ＸＬＳＹＮＣ」）、光源部２００の点灯信号（後述の「ＬＥＤ＿ＯＮ」）などを出力して、第２画像読取部１３５やデジタル信号処理部２１０の動作を制御する。また、第２画像読取部１３５やデジタル信号処理部２１０への電源供給は、コントローラ１５０の制御のもとで行われる。
【００４０】
ここで、第２画像読取部１３５内の光源部２００の光量を制御する方法の具体例について説明する。図５は、光源部２００の光量を制御する方法の一例を説明する図である。図５中の「ＸＬＳＹＮＣ」は、１ラインの同期信号であり、ラインの先頭で数画素相当期間“Ｌ”レベルとなる信号である。この「ＸＬＳＹＮＣ」の１周期がライン周期であり、ラインセンサ２０１の各センサチップの光蓄積時間となる。また、図５中の「ＬＥＤ＿ＯＮ」は、「ＸＬＳＹＮＣ」の立ち上がりに同期して、光源部２００（本実施形態では光源部２００にＬＥＤアレイを用いることを想定している）の点灯期間“Ｈ”レベルとなる信号である。この「ＬＥＤ＿ＯＮ」が“Ｈ”レベルとなっている期間であるアサート期間が、光源部２００の点灯期間となる。
【００４１】
光源部２００の光量の制御は、「ＬＥＤ＿ＯＮ」のアサート期間を調整することにより実現する。「ＬＥＤ＿ＯＮ」は、コントローラ１５０内部の基準クロックをもとに生成される。「ＬＥＤ＿ＯＮ」のアサート期間の調整は、例えば、コントローラ１５０内部にクロック数を設定するレジスタを設け、該レジスタに設定されているクロック数分の基準クロックをカウントしている間、「ＬＥＤ＿ＯＮ」をアサートする構成において、レジスタに設定するクロック数を調整することで実現できる。つまり、レジスタに設定するクロック数を大きくすることで、光源部２００の点灯時間を長くして光量を増加させることができ、レジスタに設定するクロック数を小さくすることで、光源部２００の点灯時間を短くして光量を減少させることができる。
【００４２】
次に、Ａ／Ｄコンバータ２０３によるＡＤ変換のダイナミックレンジを有効利用するための光源部２００の光量調整について、具体的な例を挙げながら詳細に説明する。
【００４３】
図６は、コントローラ１５０および画像処理部２０５において実現される光量調整に関わる機能構成を示すブロック図である。コントローラ１５０は、光量調整に関わる機能構成として、調整動作制御部３０１および光量設定部３０８を備える。また、画像処理部２０５は、光量調整に関わる機能構成として、ピーク値検出部３０２、第１ピーク値保持部３０３、第２ピーク値保持部３０４、第１光量設定値保持部３０５、第２光量設定値保持部３０６、および演算部３０７を備える。なお、図６中のＤｉｎは、光量調整動作の実行中に第２画像読取部１３５から画像処理部２０５に入力される画像信号を表している。
【００４４】
調整動作制御部３０１は、光源部２００の光量を調整するための光量調整動作の全体を制御する。調整動作制御部３０１は、光量調整動作の開始のトリガを検出すると、まず、光源部２００の光量を予め定めた第１光量とするためのクロック数（以下、第１光量設定値という。）をレジスタに設定して第１光量設定値に応じた「ＬＥＤ＿ＯＮ」を光源部２００に出力するとともに、「ＸＬＳＹＮＣ」をラインセンサ２０１に出力する。これにより、ラインセンサ２０１の各センサチップは、第１光量で照明された基準白色部材の読み取りを行って、第１光量で照明された基準白色部材の画像信号（以下、第１画像信号という。）を出力する。この第１画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ２０３でＡＤ変換された後、画像処理部２０５に入力される。また、画像処理部２０５には、調整動作制御部３０１が設定した第１光量設定値も入力される。なお、本実施形態では、上述したように、第２画像読取部１３５と対向配置される第２読取ローラ１３６を基準白色部材として利用する。
【００４５】
また、調整動作制御部３０１は、第１光量で照明された基準白色部材の読み取りが終了すると、光源部２００の光量を第１光量とは異なる第２光量とするためのクロック数（以下、第２光量設定値という。）をレジスタに設定して第２光量設定値に応じた「ＬＥＤ＿ＯＮ」を光源部２００に出力するとともに、「ＸＬＳＹＮＣ」をラインセンサ２０１に出力する。これにより、ラインセンサ２０１の各センサチップは、第２光量で照明された基準白色部材の読み取りを行って、第２光量で照明された基準白色部材の画像信号（以下、第２画像信号という。）を出力する。この第２画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ２０３でＡＤ変換された後、画像処理部２０５に供給される。また、画像処理部２０５には、調整動作制御部３０１が設定した第２光量設定値も入力される。
【００４６】
ピーク値検出部３０２は、第２画像読取部１３５から第１画像信号が入力されると、この第１画像信号のピーク値を検出する。ピーク値は、ラインセンサ２０１の主走査方向における全有効画素の画素出力をＡＤ変換した値（画素値）のうち、最も高い値である。ピーク値検出部３０２が検出した第１画像信号のピーク値（以下、第１ピーク値という。）は、第１ピーク値保持部３０３に入力される。
【００４７】
また、ピーク値検出部３０２は、第２画像読取部１３５から第２画像信号が入力されると、この第２画像信号のピーク値を検出する。ピーク値検出部３０２が検出した第２画像信号のピーク値（以下、第２ピーク値という。）は、第２ピーク値保持部３０４に入力される。
【００４８】
第１ピーク値保持部３０３は、ピーク値検出部３０２により検出された第１ピーク値を保持する。また、第２ピーク値保持部３０４は、ピーク値検出部３０２により検出された第１ピーク値を保持する。
【００４９】
第１光量設定値保持部３０５は、コントローラ１５０から入力された第１光量設定値を保持する。また、第２光量設定値保持部３０６は、コントローラ１５０から入力された第２光量設定値を保持する。
【００５０】
演算部３０７は、第１ピーク値と第２ピーク値との差分、および、第１光量設定値と第２光量設定値との差分に基づいて、目標とする光量である第３光量を実現するためのクロック数（以下、第３光量設定値という。）を算出する。目標とする光量（第３光量）とは、Ａ／Ｄコンバータ２０３によるＡＤ変換のダイナミックレンジを有効に利用できるようにするための最適光量であり、例えば、基準白色部材の画像信号のピーク値が基準白色部材の反射率に応じて定めた目標値になる光量である。演算部３０７により算出された第３光量設定値は、コントローラ１５０に入力される。なお、演算部３０７による第３光量設定値の算出方法の具体例は後述する。
【００５１】
光量設定部３０８は、演算部３０７により算出された第３光量設定値を、原稿読取時の光源２００の光量設定値としてレジスタに設定する。光量設定部３０８が第３光量設定値をレジスタに設定すると、光量調整動作が終了する。光量調整動作の終了後は、原稿の読取時に、レジスタに設定された第３光量設定値に応じた「ＬＥＤ＿ＯＮ」がコントローラ１０５から光源部２００に出力され、第３光量で照明された原稿の読み取りが行われる。
【００５２】
次に、演算部３０７による第３光量の算出方法の具体例について説明する。図７は、第３光量の算出方法の具体例を説明する図である。なお、図７に示す例では、説明を簡便にするために、光量調整動作の実行中に第２画像読取部１３５から画像処理部２０５に入力される画像信号は、黒レベルを除く白レベル（信号成分）が主走査全画素において共通であるものとする。
【００５３】
図７（ａ）は、第２画像読取部１３５から画像処理部２０５に入力される第１画像信号の例を示し、図７（ｂ）は、第２画像読取部１３５から画像処理部２０５に入力される第２画像信号の例を示している。なお、第１光量設定値は１０００［ＣＬＫ］であり、第２光量設定値は１５００［ＣＬＫ］であるものとする。これら第１光量設定値および第２光量設定値はコントローラ１５０から画像処理部２０５に通知され、第１光量設定値は第１光量設定値保持部３０５、第２光量設定値は第２光量設定値保持部３０６にそれぞれ保持される。
【００５４】
また、基準白色部材の反射率に応じて定めた目標値は２００であり、基準白色部材の画像信号のピーク値が２００となる光量が第３光量となる。図７（ｃ）は、第３光量で照明された基準白色部材の画像信号の例を表している。
【００５５】
図７（ａ）に示す第１画像信号が画像処理部２０５に入力されると、ピーク値検出部３０２が、第１画像信号に含まれる主走査全画素の画素値のうち、最も高い出力レベルを示す画素値を第１ピーク値として検出する。図７（ａ）に示す例では、第１ピーク値＝１４０である。ピーク値検出部３０２が検出した第１ピーク値は、第１ピーク値保持部３０３に保持される。
【００５６】
また、図７（ｂ）に示す第２画像信号が画像処理部２０５に入力されると、ピーク値検出部３０２が、第２画像信号に含まれる主走査全画素の画素値のうち、最も高い出力レベルを示す画素値を第２ピーク値として検出する。図７（ｂ）に示す例では、第２ピーク値＝１７０である。ピーク値検出部３０２が検出した第２ピーク値は、第２ピーク値保持部３０４に保持される。
【００５７】
演算部３０７は、第１ピーク値保持部３０３に保持された第１ピーク値、第２ピーク値保持部３０４に保持された第２ピーク値、第１光量設定値保持部３０５に保持された第１光量設定値、および第２光量設定値保持部３０５に保持された第２光量設定値の４つの情報を用いて、例えば、以下に示す方法により第３光量設定値を算出する。
【００５８】
第１ピーク値（本例では１４０）と第２ピーク値（本例では１７０）との差分、および、第１光量設定値（本例では１０００［ＣＬＫ］）と第２光量設定値（本例では１５００［ＣＬＫ］）との差分から、基準クロック１周期相当の光量変化量（単位光量変化量）あたりの画像信号（白レベル）の変化量を以下のように求めることができる。
（１７０−１４０）／（１５００−１０００）≒０．０６
【００５９】
したがって、例えば図７（ｂ）に示した画像信号の第２ピーク値を、図７（ｃ）に示すように目標値（本例では２００）となるようにするための第３光量設定値は、以下のように求めることができる。
（２００−１７０）／０．０６＋１５００＝２０００［ＣＬＫ］
なお、第２ピーク値および第２光量設定値に代えて第１ピーク値および第１光量設定値を用いて演算を行っても、上記と同じ結果となる。
【００６０】
演算部３０７により以上のように算出された第３光量設定値（本例では２０００［ＣＬＫ］）は、画像処理部２０５からコントローラ１５０に通知され、光量設定部３０８によりコントローラ１５０内のレジスタに設定される。
【００６１】
なお、上述した目標値は、例えば、反射率１００％の原稿を読み取った場合でも１画素の瞬時の画素値（平均化しない画素値）が２５５を超えないようにするとの観点から、基準白色部材の反射率に応じて定められる。上記の例では、基準白色部材の反射率が７９％であるものとし、２５５×０．７９≒２００から、目標値を２００としている。ただし、目標値を決定する方法はこの限りではなく、反射率以外の他の要因も考慮して決定するようにしてもよい。
【００６２】
図８は、コントローラ１５０および画像処理部２０５において実行される光量調整動作の一連の手順を示すフローチャートである。この図８のフローチャートで示す光量調整動作は、調整動作制御部３０１が光量調整動作の開始のトリガを検出した際に開始される。
【００６３】
光量調整動作が開始されると、まず、コントローラ１５０の調整動作制御部３０１が、第１光量設定値をレジスタに設定する（ステップＳ１０１）。調整動作制御部３０１が設定した第１光量設定値は画像処理部２０５に通知され、画像処理部２０５内の第１光量設定値保持部３０５に保持される（ステップＳ１０２）。
【００６４】
次に、調整動作制御部３０１が、光源部２００に対して第１光量設定値に応じた点灯信号（「ＬＥＤ＿ＯＮ」）を出力し、光源部２００を第１光量で点灯させる（ステップＳ１０３）。また、調整動作制御部３０１は、ラインセンサ２０１に対してタイミング信号を出力し、第１光量で照明された基準白色部材（本実施形態では第２読取ローラ１３６）の読み取りを行わせる（ステップＳ１０４）。読み取りの結果は、第１画像信号として画像処理部２０５に入力される。
【００６５】
次に、画像処理部２０５のピーク値検出部３０２が、第１画像信号に含まれる主走査全画素の画素値のうち、最も高い出力レベルを示す画素値を第１ピーク値として検出する（ステップＳ１０５）。ピーク値検出部３０２が検出した第１ピーク値は、第１ピーク値保持部３０３に保持される（ステップＳ１０６）。
【００６６】
次に、コントローラ１５０の調整動作制御部３０１が、第２光量設定値をレジスタに設定する（ステップＳ１０７）。調整動作制御部３０１が設定した第２光量設定値は画像処理部２０５に通知され、画像処理部２０５内の第２光量設定値保持部３０６に保持される（ステップＳ１０８）。
【００６７】
次に、調整動作制御部３０１が、光源部２００に対して第２光量設定値に応じた点灯信号（「ＬＥＤ＿ＯＮ」）を出力し、光源部２００を第２光量で点灯させる（ステップＳ１０９）。また、調整動作制御部３０１は、ラインセンサ２０１に対してタイミング信号を出力し、第２光量で照明された基準白色部材（本実施形態では第２読取ローラ１３６）の読み取りを行わせる（ステップＳ１１０）。読み取りの結果は、第２画像信号として画像処理部２０５に入力される。
【００６８】
次に、画像処理部２０５のピーク値検出部３０２が、第２画像信号に含まれる主走査全画素の画素値のうち、最も高い出力レベルを示す画素値を第２ピーク値として検出する（ステップＳ１１１）。ピーク値検出部３０２が検出した第２ピーク値は、第２ピーク値保持部３０４に保持される（ステップＳ１１２）。
【００６９】
次に、演算部３０７が、第１ピーク値保持部３０３に保持された第１ピーク値、第２ピーク値保持部３０４に保持された第２ピーク値、第１光量設定値保持部３０５に保持された第１光量設定値、および第２光量設定値保持部３０６に保持された第２光量設定値の４つの情報を用い、例えば上述した方法により、第３光量設定値を算出する（ステップＳ１１３）。演算部３０７が算出した第３光量設定値は、画像処理部２０５からコントローラ１５０に通知される。
【００７０】
最後に、コントローラ１５０の光量設定部３０８が、画像処理部２０５から通知された第３光量設定値をコントローラ１５０内のレジスタに設定し（ステップＳ１１４）、一連の光量調整動作が終了する。
【００７１】
以上のような光量調整動作は、一例として、第２画像読取部１３５の電源がオフからオンに切り替わるたびに行われる。つまり、コントローラ１５０の調整動作制御部３０１は、第２画像読取装置１３５に対する電源供給が開始されるタイミングを、光量調整動作の開始のトリガとして検出し、上述した光量調整動作を開始させる。
【００７２】
第２画像読取部１３５の光源部２００に用いられる白色ＬＥＤやキセノンランプなどの光源は、経時的に劣化が生じる。このため、例えば、製品の出荷時に上述した光量調整動作を行ったとしても、以後、光量調整動作を行わないとすると、製品出荷後の初期段階ではＡ／Ｄコンバータ２０３によるＡＤ変換のダイナミックレンジを有効利用できていても、時間の経過とともに利用範囲が狭くなっていき、徐々に画質が劣化していく懸念がある。
【００７３】
これに対して、第２画像読取部１３５の電源がオフからオンに切り替わるたびに上述した光量調整動作を行うようにすれば、経時的な光源の劣化が生じたとしても、Ａ／Ｄコンバータ２０３によるＡＤ変換のダイナミックレンジを有効利用できる状態を維持することができ、高品位な画像を継続的に得ることが可能となる。
【００７４】
また、第２画像読取部１３５を備える複写機１が、その動作モードとして、第２画像読取部１３５に対する電源供給を遮断する省エネルギモードを有する場合、複写機１の動作モードが省エネルギモードに移行するときに上述した光量調整動作を行い、複写機１の動作モードが省エネルギモードから復帰するときには、上述した光量調整動作を行わないようにしてもよい。
【００７５】
複写機１の動作モードが省エネルギモードから復帰する状況は、ユーザがすぐに複写機１を使用したいと考えている状況であることが多い。このため、複写機１の動作モードが省エネルギモードから復帰して第２画像読取部１３５の電源がオンになったときに上述した光量調整動作を行うと、ユーザが複写機１を使用できるようになるまでの待機時間が長くなり、ユーザにストレスを与えてしまう要因となることが想定される。
【００７６】
このような問題を回避するには、複写機１の動作モードが省エネルギモードに移行するときに上述した光量調整動作を行い、複写機１の動作モードが省エネルギモードから復帰するときには、上述した光量調整動作を行わないようにすることが有効である。つまり、コントローラ１５０の調整動作制御部３０１は、複写機１の動作モードを、第２画像読取部１３５に対する電源供給を遮断する省エネルギモードに移行させる指令を、光量調整動作の開始のトリガとして検出し、上述した光量調整動作を開始させる。そして、光量調整動作が終了した後に、第２画像読取部１３５に対する電源供給を遮断させる。
【００７７】
このとき、省エネルギモードが、第２画像読取部１３５に対する電源供給の遮断と併せてコントローラ１５０に対する電源供給も遮断するものである場合には、演算部３０７により算出された第３光量設定値を、コントローラ１５０の内部または外部に設けられた不揮発性メモリに保存しておき、複写機１の動作モードが省エネルギモードから復帰したときに、不揮発性メモリから第３光量設定値を読み出してコントローラ１５０内のレジスタに設定すればよい。
【００７８】
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態によれば、演算部３０７が、第１ピーク値と第２ピーク値との差分、および、第１光量設定値と第２光量設定値との差分に基づいて、目標とする光量である第３光量を実現するための第３光量設定値を算出する。そして、光量設定部３０８が第３光量設定値をレジスタに設定し、原稿の読み取りを行う際は、光源部２００が第３光量で原稿を照明するようにしている。したがって、画像信号に含まれる黒レベルの大きさに関わらず、光源部２００の光量を最適化して、ＡＤ変換後のデジタル画像信号が飽和しない範囲で画像信号の信号成分のみを大きくし、ＡＤ変換のダイナミックレンジを有効に利用することができ、ＡＤ変換後のデジタル画像信号の階調再現性を高めて、高品位な画像を得ることができる。
【００７９】
（変形例）
なお、以上の説明では、ピーク値検出部３０２が、第２画像読取部１３５から１ライン分の画像信号を入力して、この画像信号に含まれる主走査方向の全有効画素の画素値のうち、最も高い値を第１ピーク値や第２ピーク値として検出する場合を想定している。しかしながら、以上のように１ライン分の画像信号から第１ピーク値や第２ピーク値を検出するようにした場合、ランダムノイズの影響により第１ピーク値や第２ピーク値の検出精度が低下する懸念がある。
【００８０】
そこで、ピーク値検出部３０２の内部に平均化回路を設けるようにし、ピーク値検出部３０２が、複数ライン分の画像信号を入力して、画素ごとの画素値の平均値（複数ラインの画素値の平均値）を求め、求めた平均値のうちで最も高い値を第１ピーク値や第２ピーク値として検出するようにしてもよい。これにより、ランダムノイズの影響を抑制して、より高精度に第１ピーク値や第２ピーク値を検出することが可能となる。
【００８１】
また、以上の説明では、第１ピーク値と第２ピーク値との差分を、第１光量と第２光量との差分で除算することにより、基準クロック１周期相当の光量変化量（単位光量変化量）あたりの画像信号（白レベル）の変化量を求めるようにしているが、基準クロック１周期相当の光量変化量あたりの画像信号の変化量を求めるために、必ずしも第１ピーク値と第２ピーク値との差分を用いる必要はない。例えば、主走査全画素の中で、演算に使用する画素を対象画素として予め定めておき、第１光量で照明された基準白色部材の読み取りによって得られる対象画素の出力レベルと、第２光量で照明された基準白色部材の読み取りによって得られる対象画素の出力レベルとの差分を求め、この差分を、第１光量と第２光量との差分で除算することによっても、基準クロック１周期相当の光量変化量あたりの画像信号の変化量を求めることができる。
【００８２】
また、以上の説明では、光量調整動作の際の第２画像読取部１３５の読取対象として基準白色部材（第２読取ローラ１３６）を用いているが、第２画像読取部１３５によって読み取られる全領域が一様な反射率を持つような部材（光量変化に応じた画像信号の変化を判定するための基準となり得る基準部材）であれば、高反射率を有する基準白色部材に限らず様々な部材を、光量調整動作の際の第２画像読取部１３５の読取対象として用いることができる。この場合、光量調整動作の際の第２画像読取部１３５の読取対象として用いる基準部材の反射率に合わせて、基準部材の画像信号のピーク値の目標値を定めておけば、基準白色部材を読取対象として用いる場合と同様に、目標とする第３光量を算出することができる。
【００８３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、ラインセンサ２０１がＲＧＢ（Red、Green、Blue）の３つの色成分に対応した３つのラインセンサを有する場合の例である。第２の実施形態において、複写機１、第２画像読取部１３５、画像処理部２０５、およびコントローラ１５０の基本的な構成は、上述した第１の実施形態と同様である。ただし、第２の実施形態では、画像処理部２０５のピーク値検出部３０２が、ＲＧＢの３つの色成分ごとに第１ピーク値および第２ピーク値をそれぞれ検出するようにしている。また、演算部３０７が、ＲＧＢの３つの色成分のうち、第１ピーク値または第２ピーク値と目標値との差分が最も小さい色成分を特定し、この色成分に対応する第３光量設定値を算出するようにしている。以下、第２の実施形態において特徴的な部分についてのみ説明し、第１の実施形態と重複した説明は省略する。
【００８４】
図９は、本実施形態の第２画像読取部１３５が基準白色部材を読み取ることで得られる画像信号の例である。第２画像読取部１３５のラインセンサ２０１が、ＲＧＢの３つの色成分に対応した３つのラインセンサを有する場合、光源部２００から所定の光量にて白色光を照射しても、各色成分に分解すると、各色成分に対するセンサの分光感度特性の差などによって、基準白色部材を読み取ることで得られた画像信号の各色成分の出力レベルは不均一となる。図９に示す例では、ＲＧＢの各色成分の画像信号のうち、Ｇ成分の画像信号の出力レベルが最も高く、Ｒ成分の画像信号の出力レベルがＧ成分の次に高く、Ｂ成分の画像信号の出力レベルが最も低くなっている。
【００８５】
この場合、例えばＢ成分の第１ピーク値または第２ピーク値を目標値とするような第３光量を算出して、光源部２００の光量をこの第３光量に設定すると、反射率の高い部分を含む原稿の読み取りが行われたときに、Ｇ成分やＲ成分の出力が飽和してしまい、原稿の反射率を忠実に反映した出力が得られなくなる懸念がある。
【００８６】
そこで、本実施形態では、画像処理部２０５の演算部３０７が、以下のような方法により第３光量を算出することで、上記の弊害を未然に防止できるようにしている。
【００８７】
第１ピーク値をＰＫ１＿＊、第２ピーク値をＰＫ２＿＊、第１光量設定値をα１、第２光量設定値をα２、目標値をＴＡＲＧＥＴ＿＊、基準クロック１周期相当の光量変化量あたりの画像信号の変化量をΔＷ＿＊、光量調整値（第１ピーク値または第２ピーク値を目標値にするための光量の調整量）をΔα＿＊、第３光量の光量設定値をα３とする。なお、＊は、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のいずれかであることを意味する。
【００８８】
本実施形態では、まず、第１ピーク値ＰＫ１＿＊と、第２ピーク値ＰＫ２＿＊と、第１光量設定値α１と、第２光量設定値α２とから、基準クロック１周期相当の光量変化量あたりの画像信号の変化量ΔＷ＿＊を、以下のように求める。
ΔＷ＿＊＝（ＰＫ２＿＊−ＰＫ１＿＊）／（α２−α１）
【００８９】
次に、第２ピーク値を目標値にするための光量調整量Δα＿＊を、以下のように求める。
Δα＿＊＝（ＴＡＲＧＥＴ＿＊−ＰＫ２＿＊）／ΔＷ＿＊
【００９０】
次に、各色成分ごとに求めた光量調整量Δα＿＊、つまりΔα＿Ｒ、Δα＿Ｇ、Δα＿Ｂのうち、最も値の小さいもの（Δαｍｉｎ）を選択し、最終的に、以下のように第３光量の光量設定値α３を求める。
α３＝α２＋Δαｍｉｎ
なお、上記の例では、第２ピーク値を目標値にするように演算を行っているが、第２ピーク値に代えて第１ピーク値を目標値にするような演算を行っても、上記と同じ結果となる。
【００９１】
以上のように、本実施形態では、演算部３０７が、ＲＧＢの３つの色成分のうち、第１ピーク値または第２ピーク値と目標値との差分が最も小さい色成分を特定し、この色成分に対応する第３光量設定値を算出するようにしているので、原稿の読み取りにより得られる画像信号のうち、いずれかの色成分の出力が飽和してしまって、原稿の反射率を忠実に反映した出力が得られなくなるといった弊害を未然に防止することができる。
【００９２】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、光量調整動作において、第３光量で照明された基準白色部材の読み取りをさらに行い、第３光量で照明された基準白色部材の画像信号（以下、第３画像信号という。）を取得する。そして、第３画像信号のピーク値（以下、第３ピーク値という。）を検出して、検出した第３ピーク値が目標値を超えているか否かを判定し、第３ピーク値が目標値を超えている場合には、第２ピーク値と第３ピーク値との差分、および、第２光量と第３光量との差分に基づいて、新たな目標とする光量である第４光量を実現するための第４光量設定値を算出するようにしている。第３の実施形態における複写機１、第２画像読取部１３５の基本的な構成は、第１の実施形態と同様である。以下、第３の実施形態において特徴的な部分についてのみ説明し、第１の実施形態と重複した説明は省略する。
【００９３】
第１の実施形態では、基準白色部材の読み取りによって得られる画像信号の白レベル（光信号成分）が、主走査全画素に共通である場合を例に説明した。これは、光源部２００が基準白色部材の読取領域の全域に亘って照度ムラのない均一な照明を行うことができる場合を想定したものである。しかしながら、実際には、照度ムラのない均一な照明を行うことは難しく、画像信号の白レベルは画素によってばらつきが生じる場合が多い。また、画像信号に含まれる黒レベルについても、主走査全画素で一定にならずに画素によってばらつきが生じることは、上述した通りである。
【００９４】
このため、稀に、第１ピーク値を出力する画素位置と、第２ピーク値を出力する画素位置が異なってしまい、第１の実施形態で説明した方法では第３光量を適切に算出できない場合がある。
【００９５】
図１０は、以上のような第３光量を適切に算出できないケースを例示したものである。なお、図１０に示す例では、説明を簡便にするために、画像信号に含まれる主走査全画素の出力のうち、特に出力レベルが高い２つの画素出力のみを図示している。
【００９６】
図１０（ａ）は、第２画像読取部１３５から画像処理部２０５に入力される第１画像信号のうち、画素ｍの出力と画素ｎの出力とを示し、図１０（ｂ）は、第２画像読取部１３５から画像処理部２０５に入力される第２画像信号のうち、画素ｍの出力と画素ｎの出力とを示している。ここで、図１０（ａ）の画素ｍの出力は、白レベル成分が８０、黒レベル成分が２０であり、図１０（ａ）の画素ｎの出力は、白レベル成分が６０、黒レベル成分が５０である。また、図１０（ｂ）の画素ｍの出力は、白レベル成分が１６０、黒レベル成分が２０であり、図１０（ｂ）の画素ｎの出力は、白レベル成分が１２０、黒レベル成分が５０である。なお、第１光量設定値は１０００［ＣＬＫ］であり、第２光量設定値は２０００［ＣＬＫ］であるものとする。また、基準白色部材の反射率に応じて定めた目標値は２００である。
【００９７】
図１０に示す例の場合、図１０（ａ）の画素ｎの出力が第１ピーク値となり、第１ピーク値＝１１０である。また、図１０（ｂ）の画素ｍの出力が第２ピーク値となり、第２ピーク値＝１８０である。
【００９８】
ここで、第１の実施形態と同様に、第１ピーク値（本例では１１０）と第２ピーク値（本例では１８０）との差分、および、第１光量設定値（本例では１０００［ＣＬＫ］）と第２光量設定値（本例では２０００［ＣＬＫ］）との差分から、基準クロック１周期相当の光量変化量（単位光量変化量）あたりの画像信号（白レベル）の変化量を算出すると、以下のようになる。
（１８０−１１０）／（２０００−１０００）≒０．０７
【００９９】
したがって、第１の実施形態と同様に第３光量設定値を算出すると、第３光量設定値は以下のようになる。
（２００−１８０）／０．０７＋２０００＝２２８６［ＣＬＫ］
【０１００】
以上のように求めた第３光量設定値（２２８６［ＣＬＫ］）は、第１光量設定値（１０００［ＣＬＫ］）の２．２８６倍である。したがって、第３光量で照明された基準白色部材の画像信号のうち、画素ｍの出力（第３ピーク値）は、８０×２．２８６＋２０≒２０３となり、図１０（ｃ）に示すように、第３ピーク値が目標値である２００を超えてしまうことになる。このように、第３ピーク値が目標値を超えるような第３光量は、光源部２００の光量として適切でない。つまり、このような第３光量の照明下で反射率の高い部分を含む原稿の読み取りが行われると、反射率の高い部分に対応する出力が飽和してしまうことになる。
【０１０１】
そこで、本実施形態では、光量調整動作において、第３光量で照明された基準白色部材の読み取りを行って第３画像信号を取得し、第３ピーク値が目標値を超えているか否かを判定して、第３ピーク値が目標値を超えている場合には、第２ピーク値と第３ピーク値との差分、および、第２光量設定値と第３光量設定値との差分に基づいて、新たな目標とする光量である第４光量を実現するための第４光量設定値を算出するようにしている。
【０１０２】
図１１は、本実施形態のコントローラ１５０’および画像処理部２０５’において実現される光量調整に関わる機能構成を示すブロック図である。コントローラ１５０’は、光量調整に関わる機能構成として、調整動作制御部３０１’および光量設定部３０８’を備える。また、画像処理部２０５’は、光量調整に関わる機能構成として、ピーク値検出部３０２’、第１ピーク値保持部３０３、第２ピーク値保持部３０４、第１光量設定値保持部３０５、第２光量設定値保持部３０６、第３ピーク値保持部３０９、第３光量設定値保持部３１０、および演算部３０７’を備える。なお、第１ピーク値保持部３０３、第２ピーク値保持部３０４、第１光量設定値保持部３０５、および第２光量設定値保持部３０６は、第１の実施形態と同様である。
【０１０３】
調整動作制御部３０１’は、第１の実施形態における調整動作制御部３０１と同様に、光量調整動作の全体を制御する。ただし、本実施形態の調整動作制御部３０１’は、光量設定部３０８’が第３光量を実現するためのクロック数（第３光量設定値）をレジスタに設定した際、この第３光量設定値に応じた「ＬＥＤ＿ＯＮ」を光源部２００に出力するとともに、「ＸＬＳＹＮＣ」をラインセンサ２０１に出力して、第３光量で照明された基準白色部材の読み取りを行わせる。
【０１０４】
ピーク値検出部３０２’は、第１の実施形態における調整動作制御部３０１と同様に、第２画像読取部１３５から第１画像信号が入力されると、第１ピーク値を検出して第１ピーク値保持部３０３に入力するとともに、第２画像読取部１３５から第２画像信号が入力されると、第２ピーク値を検出した第２ピーク値保持部３０４に入力する。また、ピーク値検出部３０２’は、第２画像読取部１３５から第１画像信号が入力されると、第３ピーク値を検出する。ピーク値検出回路３０２’は、内部に比較回路が設けられており、第３ピーク値を検出した場合、比較回路を用いて第３ピーク値が目標値を超えているか否かを判定する。そして、ピーク値検出回路３０２’は、第３ピーク値が目標値を超えていると判定した場合には、第３ピーク値を第３ピーク値保持部３０９に入力する。
【０１０５】
第３ピーク値保持部３０９は、ピーク値検出部３０２’により検出された第３ピーク値を保持する。また、第３光量設定値保持部３１０は、演算部３０７’の第３光量算出部３０７ａで算出された第３光量の設定値（第３光量設定値）を保持する。
【０１０６】
演算部３０７’は、第３光量算出部３０７ａと第４光量算出部３０７ｂとを有する。第３光量算出部３０７ａは、第１の実施形態の演算部３０７と同様に、第１ピーク値保持部３０３に保持された第１ピーク値と、第２ピーク値保持部３０４に保持された第２ピーク値と、第１光量設定値保持部３０５に保持された第１光量設定値と、第２光量設定値保持部３０６に保持された第２光量設定値との４つの情報を用いて、第３光量設定値を算出する。第３光量算出部３０７ａにより算出された第３光量設定値は、コントローラ１５０’に通知されるとともに、第３光量設定値保持部３１０に入力されて、第３光量設定値保持部３１０により保持される。
【０１０７】
第４光量算出部３０７ｂは、ピーク値検出部３０２’により第３ピーク値が目標値を超えていると判定されて、第３ピーク値が第３ピーク値保持部３０９に保持された場合に機能するものである。第４光量算出部３０７ｂは、第２ピーク値保持部３０４に保持された第２ピーク値と、第３ピーク値保持部３０９に保持された第３ピーク値と、第２光量設定値保持部３０６に保持された第２光量設定値と、第３光量設定値保持部３１０に保持された第３光量設定値との４つの情報を用いて、新たに目標とする光量である第４光量を実現するための第４光量設定値を算出する。なお、第４光量算出部３０７ｂによる第４光量設定値の算出方法は、第１ピーク値が第２ピーク値、第２ピーク値が第３ピーク値、第１光量設定値が第２光量設定値、第２光量設定値が第３光量設定値にそれぞれ変わるだけで、基本的な算出方法は、第３光量算出部３０７ａによる第３光量設定値の算出方法、つまり、第１の実施形態で説明した方法と同様である。
【０１０８】
光量設定部３０８’は、演算部３０７’の第３光量算出部３０７ａにより第３光量設定値が算出され、第３光量設定値がコントローラ１５０’に通知されると、この第３光量設定値をコントローラ１５０’内のレジスタに設定する。また、光量設定部３０８’は、演算部３０７’の第４光量算出部３０７ｂにより第４光量設定値が算出され、第４光量設定値がコントローラ１５０’に通知されると、この第４光量設定値をコントローラ１５０’内のレジスタに設定する。
【０１０９】
図１２は、コントローラ１５０’および画像処理部２０５’において実行される本実施形態の光量調整動作の一連の手順を示すフローチャートである。この図１２のフローチャートで示す光量調整動作は、調整動作制御部３０１’が光量調整動作の開始のトリガを検出した際に開始される。なお、図１２のステップＳ２０１からステップＳ２１３までの処理は、図８のステップＳ１０１からステップＳ１１３までの処理と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【０１１０】
本実施形態では、演算部３０７’の第３光量算出部３０７ａにより第３光量設定値が算出されると、この第３光量設定値が第３光量設定値保持部３１０に保持される（ステップＳ２１４）。また、コントローラ１５０’の光量設定部３０８’が、第３光量設定値をレジスタに設定する（ステップＳ２１５）。そして、調整動作制御部３０１’が、光源部２００に対して第３光量設定値に応じた点灯信号（「ＬＥＤ＿ＯＮ」）を出力し、光源部２００を第３光量で点灯させる（ステップＳ２１６）。また、調整動作制御部３０１’は、ラインセンサ２０１に対してタイミング信号を出力し、第３光量で照明された基準白色部材の読み取りを行わせる（ステップＳ２１７）。読み取りの結果は、第３画像信号として画像処理部２０５’に入力される。
【０１１１】
次に、画像処理部２０５’のピーク値検出部３０２’が、第３画像信号に含まれる主走査全画素の画素値のうち、最も高い出力レベルを示す画素値を第３ピーク値として検出する（ステップＳ２１８）。そして、ピーク値検出部３０２’は、検出した第３ピーク値が、基準白色部材の反射率に応じて定めた目標値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２１９）。ここで、第３ピーク値が目標値を超えていなければ（ステップＳ２１９：Ｎｏ）、そのまま光量調整動作が終了する。つまり、この場合はコントローラ１５０’内のレジスタに第３光量設定値が設定された状態が維持され、光量調整動作の終了後は、原稿の読取時に、レジスタに設定された第３光量設定値に応じた「ＬＥＤ＿ＯＮ」がコントローラ１５０’から光源部２００に出力され、第３光量で照明された原稿の読み取りが行われることになる。
【０１１２】
一方、第３ピーク値が目標値を超えている場合は（ステップＳ２１９：Ｙｅｓ）、ピーク値検出部３０２が検出した第３ピーク値が、第３ピーク値保持部３０９に保持される（ステップＳ２２０）。そして、演算部３０７’の第４光量算出部３０７ｂが、第２ピーク値保持部３０４に保持された第２ピーク値、第３ピーク値保持部３０９に保持された第３ピーク値、第２光量設定値保持部３０６に保持された第２光量設定値、および第３光量設定値保持部３１０に保持された第３光量設定値の４つの情報を用い、第４光量設定値を算出する（ステップＳ２２１）。演算部３０７’の第４光量算出部３０７ｂが算出した第４光量設定値は、画像処理部２０５’からコントローラ１５０’に通知される。
【０１１３】
最後に、コントローラ１５０’の光量設定部３０８’が、画像処理部２０５’から通知された第４光量設定値をコントローラ１５０’内のレジスタに設定し（ステップＳ２２２）、一連の光量調整動作が終了する。
【０１１４】
以上のように、本実施形態では、光量調整動作において第３光量で照明された基準白色部材の読み取りも行うようにしている。そして、ピーク値検出部３０２’が第３ピーク値を検出して、第３ピーク値が目標値を超えるか否かを判定し、第３ピーク値が目標値を超える場合には、演算部３０７’の第４光量算出部３０７ｂが、第２ピーク値、第３ピーク値、第２光量設定値、および第３光量設定値の４つの情報を用いて、新たな目標とする光量である第４光量を実現するための第４光量設定値を算出するようにしている。したがって、本実施形態によれば、基準白色部材の読み取りによって得られる画像信号の白レベルに画素ごとのばらつきが生じていたとしても、ＡＤ変換のダイナミックレンジを有効に利用することができるように光源部２００の光量を最適化することができ、ＡＤ変換後のデジタル画像信号の階調再現性を高めて、高品位な画像を得ることができる。
【０１１５】
以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えて具体化することができる。例えば、上記の実施形態では、ＣＩＳ方式の第２画像読取部１３５に対して本発明を適用した例であるが、本発明は、ＣＩＳ方式の画像読取装置に限らず様々な方式の画像読取装置に適用することができる。したがって、複写機１の第２画像読取部１３５だけでなく、第１画像読取部１３１に対しても本発明を適用することも可能である。
【０１１６】
また、上記の実施形態は、本発明を複写機１に適用した例であるが、本発明は、光学的に原稿の読み取りを行う画像読取装置を備えた画像形成装置、例えば、ファクシミリ装置や複合機など、様々な形態の画像形成装置に対して広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１  複写機
３  画像形成部
１００  ＡＤＦ
１３５  第２画像読取部
１３６  第２読取ローラ
１５０，１５０’  コントローラ
２００  光源部
２０１  ラインセンサ
２０５，２０５’  画像処理部
３０１，３０１’  調整動作制御部
３０２，３０２’  ピーク値検出部
３０３  第１ピーク値保持部
３０４  第２ピーク値保持部
３０５  第１光量設定値保持部
３０６  第２光量設定値保持部
３０７，３０７’  演算部
３０７ａ  第３光量算出部
３０７ｂ  第４光量算出部
３０８，３０８’  光量設定部
３０９  第３ピーク値保持部
３１０  第３光量設定値保持部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１８】
【特許文献１】特開２００７−８１６９６号公報
【図１】
2013042377.tif 000003
【図２】
2013042377.tif 000004
【図３】
2013042377.tif 000005
【図４】
2013042377.tif 000006
【図５】
2013042377.tif 000007
【図６】
2013042377.tif 000008
【図７】
2013042377.tif 000009
【図８】
2013042377.tif 000010
【図９】
2013042377.tif 000011
【図１０】
2013042377.tif 000012
【図１１】
2013042377.tif 000013
【図１２】
2013042377.tif 000014