(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を照明する少なくとも３色の異なる発光素子からなる光源と、前記原稿の搬送方向に略直交する方向に配置された異なる色のカラーフィルタを有する少なくとも３列の画素列を含むセンサアレイと、前記発光素子のそれぞれを独立して点灯及び消灯する光源駆動回路とを具備するカラーイメージセンサユニットであって、
前記光源駆動回路は、前記３列の画素列のそれぞれの画素の配置位置と前記原稿の搬送速度とに応じて、前記各発光素子の点灯開始時間と点灯期間を制御することを特徴とするカラーイメージセンサユニット。
【請求項２】
前記光源駆動回路は、前記原稿を読み取る１主走査ライン当たりの読取り時間内で、各発光素子の点灯を開始する順番を、前記カラーフィルタの前記原稿の搬送方向における前記画素列に対応する色の順番とすることを特徴とする請求項１に記載のカラーイメージセンサユニット。
【請求項３】
前記３色の異なる発光素子のうち少なくとも１色の発光素子の発光波長の分光スペクトルの半値幅が、同じ色の前記カラーフィルタの分光スペクトルの半値幅よりも狭いことを特徴とする請求項１又は２に記載のカラーイメージセンサユニット。
【請求項４】
前記発光素子はＬＥＤであることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラーイメージセンサユニット。
【請求項５】
原稿を走査する原稿走査部と、前記原稿を照明する少なくとも３色の異なる発光素子からなる光源部と、前記原稿の搬送方向に略直交する方向に配置された異なる色のカラーフィルタを持つ少なくとも３列の画素列からなるセンサアレイと、前記発光素子を独立して点灯及び消灯する光源駆動回路部とを具備するカラーイメージセンサユニットと、
前記カラーイメージセンサユニットからの画像信号をもとに出力画像を作成する画像形成部とを有する原稿読取装置であって、
前記光源駆動回路部は、前記原稿の搬送方向における各画素列の配置位置と前記原稿走査部による原稿の搬送速度とに応じて、前記各発光素子の点灯開始時間及び点灯期間を制御することを特徴とする原稿読取装置。
【請求項６】
前記光源駆動回路部は、前記センサアレイによる１主走査ライン当たりの読取り時間内で、各発光素子の点灯を開始する順番を、前記カラーフィルタの前記原稿の搬送方向の画素列の色に対応する順番とすることを特徴とする請求項５に記載の原稿読取装置。
【請求項７】
前記光源部は異なる３色の発光素子を有し、また前記センサアレイは互いに異なる色の３列のカラーフィルタを有し、前記光源駆動回路部は、前記センサアレイの１主走査ライン当たりの読取り時間内で、各発光素子が点灯を開始する時間差を、１主走査ライン当りの読取り時間の１／３で表される時間とすることを特徴とする請求項５に記載の原稿読取装置。
【請求項８】
原稿を走査する原稿走査部と、前記原稿を照明する少なくとも３色の異なる発光素子からなる光源部と、前記原稿の搬送方向に略直交する方向に配置された異なる色のカラーフィルタを持つ少なくとも３列の画素列からなるセンサアレイと、前記発光素子を独立して点灯及び消灯する光源駆動回路部とを具備するカラーイメージセンサユニットと、前記カラーイメージセンサユニットからの画像信号をもとに出力画像を作成する画像形成部とを有する原稿読取装置の駆動方法であって、
前記原稿の搬送方向における各画素列の配置位置と前記原稿の搬送速度とに応じて、前記各発光素子の点灯開始時間と点灯期間を制御することを特徴とする原稿読取装置の駆動方法。
【請求項９】
前記センサアレイによる１主走査ライン当たりの読取り時間内において、前記発光素子の点灯開始する順番を、前記原稿の搬送方向の画素列のカラーフィルタの色の順番としたことを特徴とする請求項８に記載の原稿読取装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記光源部は異なる３色の発光素子を有し、また前記センサアレイは互いに異なる色の３列のカラーフィルタを有し、前記センサアレイによる１主走査ライン当たりの読取り時間内において、各発光素子が点灯開始するまでの時間差を、１主走査ライン当りの読取り時間の１／３で表される時間とすることを特徴とする請求項８に記載の原稿読取装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記原稿読取装置の解像度及び／又は前記原稿の走査速度に応じて、前記光源駆動回路による各発光素子の点灯期間を変えることによって、前記カラーイメージセンサユニットの出力バランスを調整する工程を更に有することを特徴とする請求項８に記載の原稿読取装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿面からの反射光を読み取る画像読取部に設けられるカラーイメージセンサユニット及びそれを用いた画像読取装置とその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりイメージスキャナ、複写機等の画像読取装置では、原稿の画像情報を光学的に読取って電気信号に変換するイメージセンサとして、原稿に近接して等倍で読み取るコンタクトイメージセンサ（以下、ＣＩＳと略す）が使用されている。【０００３】
図１３Ａ、図１３Ｂは、このＣＩＳユニットを説明する図で、図１３Ａは、その断面図を示し、図１３Ｂは、光源の駆動回路を示している。【０００４】
導光体２２の端面に配置された光源２１より放射された光は、導光体２２内に入射して長手方向（図の垂直方向（主走査方向））に導かれ、ガラスなどの原稿支持台２８上に置かれた原稿２９の主走査方向をライン状に略均一に照明する。この光源２１にはそれぞれ赤緑青（以下、ＲＧＢと略す）３色の発光波長をもつ発光素子２１−ｒ，２１−ｇ，２１−ｂが備えられている。これら発光素子として、一般的にはＲＧＢ３色のＬＥＤが用いられており、各発光素子は時分割駆動で、それぞれ独立に点灯駆動される。【０００５】
こうして光源２１により照明された原稿２９からの反射光は、レンズアレイ２４により集光され、基板２６上に配置されたセンサアレイ２５に結像される。このセンサアレイ２５から出力される画像信号は、コネクタ２７を介して外部に出力される。フレーム２３は導光体２２やレンズアレイ２４、基板２６等を所定の位置に固定している。【０００６】
図１３Ｂにおいて、各発光素子には駆動用のＦＥＴが接続されており、これら各ＦＥＴはそれぞれ駆動信号φＬＲ，φＬＧ，φＬＢがハイレベルになることによりオン状態となり、それぞれ対応する発光素子に電流を流して各素子を発光駆動する。【０００７】
図１４は、このセンサアレイ２５の長手方向（主走査方向）の外観図で、図１３Ａ，１３Ｂと共通する部分は同じ記号で示している。尚、１３０は、このセンサアレイ２５を構成するセンサＩＣ部分を拡大して示している。【０００８】
センサアレイ２５は、こここでは色を識別する機能はなく、単に入射される光量を光電変換しているだけである。従って、ここではＲＧＢ光源のそれぞれの駆動信号φＬＲ，φＬＧ，φＬＢのタイミングと、センサアレイ２５の出力との同期をとることにより、各色成分の原稿画像信号を検出している。【０００９】
ＣＩＳは原稿を等倍で読み取るため、その原稿幅に応じた長さのセンサが必要となる。これを実現するために複数のセンサＩＣ（２５−１）〜（２５−ｉ）を直線状に配置したマルチチップ構成となっている。ここで各センサＩＣでは、光電変換を行なうｎ個の画素Ｐ(1)〜Ｐ(n)が、それぞれ所定の間隔ｘで、主走査方向に直線状に配置されている。例えば６００ｄｐｉの解像度に設定されたセンサＩＣの場合、ｘ＝４２μｍとなる。【００１０】
また、近年の画像読み取り速度の高速化に伴い、センサの動作速度をより高速にするように要求されている。これに対応するために、マルチチップで構成するセンサアレイ２５の各センサＩＣの出力を並列に取り出すことにより動作速度を向上させている。【００１１】
図１５は、上述したＣＩＳの動作タイミングを説明する図である。【００１２】
外部同期信号ＳＰに同期して、上述の駆動信号φＬＲ，φＬＧ，φＬＢを順次出力している。こうして３×ＳＰのサイクルで、１ラインのＲＧＢカラー画像の読み取りが完了する。またセンサＩＣ２５は、このＳＰの周期に各画素が蓄積した電荷をセンサＩＣ２５内部のアナログメモリ（非表示）に一括転送し、次のＳＰの周期で、そのアナログメモリから順次出力する（ＯＳ(R)，ＯＳ(G)，ＯＳ(B)として示す）構成となっている。【００１３】
ここでＣＩＳはラインセンサであるので、原稿の２次元情報を取得するためには、原稿とＣＩＳユニットを副走査方向に相対的に移動させる必要がある。このとき、原稿とＣＩＳユニットの相対移動速度Ｖは、例えば解像度６００ｄｐｉで読み取る場合、１色ごとのセンサの動作サイクル期間であるＳＰ周期をＴＷ（秒）とすると、Ｖ＝４２［μｍ］／３×ＴＷとなる。原稿読み取り中は、一定速度Ｖで原稿とＣＩＳユニットは相対的に移動する。このとき、原稿上の副走査方向での照射位置がＲＧＢそれぞれで異なるために、ＲＧＢ読取りタイミングも異なってしまう。このために、ＲＧＢ出力をそのまま合成してカラー画像情報として形成すると、副走査方向の色ずれが生じる。【００１４】
図１６Ａは、この副走査方向の色ずれを説明する模式図である。図中の白四角１５０１〜１５０３のそれぞれは、タイミング図である図１５における各時刻Ｔ1〜Ｔ4における、ある画素の原稿上の読み取り位置を示している。例えば原稿のＲ成分の情報は、期間ＴＷにおいてφＬＲのタイミングで点灯された発光素子２１−ｒからの光の反射光として得られる。しかし前述の通り、原稿とＣＩＳユニットとは速度Ｖで副走査方向に相対的に移動しているので、次に原稿のＧ成分を読取る際には画素の原稿上の読み取り位置は、図中時刻Ｔ1の位置からＴ2の位置まで移動している。図中の平行四辺形１５０４〜１５０６のそれぞれは、この副走査方向の移動を考慮したＲＧＢそれぞれの原稿上の読み取り領域を表現したものである。よって、ＲＧＢそれぞれの読み取り領域は、ＲＧＢ全体のずれ量をΔｙとすると、それぞれ１／３Δｙずれることになる。【００１５】
これに対して、ＣＩＳに用いるセンサＩＣ上に画素配列を３列設け、各画素列上にＲＧＢのカラーフィルタを搭載した色分解方式を採用したものが提案されている（特許文献１）。【００１６】
図１７は、このようなセンサアレイの主走査方向の外観図を示し、１６０はセンサＩＣ部分を拡大して示している。【００１７】
このセンサアレイは、長尺な読み取り幅を実現するために、光電変換を行なうセンサＩＣを複数個直線状に並べて構成されている点は前述の図１４と同様である。センサＩＣ３５−１〜３５−ｉのそれぞれには、更に、図中１６０で示すように、光電変換を行なう画素が、主走査方向に所定の間隔ｘで、原稿とセンサＩＣの相対移動方向（副走査方向）には、所定の間隔ｙで３列配置されている。また、各センサＩＣ上の各画素列上には、ＲＧＢに対応した透過波長域をもつ３種類のカラーフィルタＣＦ−Ｒ，ＣＦ−Ｇ，ＣＦ−Ｂが配置されている。これにより各画素列の画素はそれぞれＲＢＧの各色に対応した分光感度を有している。このセンサアレイはマルチチップ構成であることから、高速化の目的で、各センサアレイを構成する各センサＩＣの出力を並列に取り出せるように、３つの画素列の出力を１つの共通出力線から取り出す構成となっている。【００１８】
図１８は、図１７に示すカラーＣＩＳユニットの動作タイミング図である。【００１９】
前述の図１５とは異なり、画像信号の各色成分への分解はカラーフィルタで行なうため、光源としては可視波長域において幅広い発光スペクトルを持つ、単一の白色のＸｅ管或はＬＥＤ等が使用される。従って、光源の点灯を制御する駆動信号は一種類であり、光源はＣＩＳユニットが読み取り動作中に点灯したままである。よって、このようなカラーフィルタを備えた３ライン構成のセンサＩＣを用いたＣＩＳユニットでは、図１８に示すように、１動作サイクル（周期ＴＷ内で）で、画像の１ライン分のＲＧＢ情報を読み取ることができる。【００２０】
この場合においても、原稿とＣＩＳユニットが副走査方向に相対的に移動しながら２次元画像が読み取られる。ここでセンサＩＣ上の画素列の副走査方向の間隔ｙは、例えば６００ｄｐｉの解像度における行間隔の整数倍となるよう設定されている。こうした場合、ＲＧＢのライン信号に対し、原稿上の読み取り位置のずれは画素列の間隔ｙとなる。よって、ＲＧＢ信号を合成して色情報を生成する際には、これら画素列の間隔に応じた分だけ、各ラインデータを遅延することにより、各ラインデータの位置ずれを補正し、色ずれのない画像を得ている。【００２１】
図１９Ａは、原稿上の読み取り位置のずれを説明する模式図である。同図において、各四角はそれぞれタイミング図である図１８における各時刻Ｔ1，Ｔ2における、画素行の原稿上の読み取り位置を示している。また、ＲＧＢのそれぞれに対応する各平行四辺形１８０〜１８２は、原稿とＣＩＳユニットの相対移動を考慮した原稿上の読取り領域を表わしている。例えば解像度６００ｄｐｉで読み取る場合、原稿とＣＩＳユニットの相対移動速度Ｖは、センサの動作サイクル期間であるＳＰの周期をＴＷ（秒）とすると、Ｖ＝４２［μｍ］／ＴＷとなる。ここで、図１７に示す画素列の間隔ｙが画素行の間隔と等しい４２［μｍ］である場合、色分解された各画素列毎の読み取り位置も４２［μｍ］のずれとなる。これにより例えばＲの１ライン信号（１８０）に対するＧの１ライン信号（１８１）の遅延時間（１ライン分）、及びＢのライン信号（１８２）の遅延時間（２ライン分）をそれぞれ考慮して各色の画像信号を合成すれば、色ずれは発生しないことになる。
【特許文献１】特開２００３−３２４３７7号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、図１７に示すセンサアレイを用いる場合以下のような問題があった。センサの分光感度や光源の発光スペクトルのＲＧＢ比に差があると、図１８に示すように、ＲＧＢの各信号にレベル差が生じる。ここでホワイトバランスを調整しようとした場合、相対的に低いレベルの色成分の信号を増幅する必要がある。一般にはセンサＩＣは、Ｂ成分の分光感度が低く、また光源はＲ成分の発光量が多いため、結果として、Ｒ成分の信号レベルに対してＢ成分の信号レベルが小さくなる傾向がある。このためＢ成分の信号を増幅する必要が発生する。このような信号増幅により、そのＢ成分の信号に含まれるノイズ成分も増幅され、Ｒ信号に対してＢ信号のＳ／Ｎ比が低下するという問題があった。このため、前述のＣＩＳユニットを構成するセンサＩＣの分光感度に合わせて光源の色温度を調節する必要があった。【００２３】
また前述の従来例において、ＣＩＳユニットを原稿の読取り装置として使用するとき、副走査方向の読み取り解像度は、読み取り時間の短縮や解像度変換等の目的で変更されうる。一方、副走査方向の読み取り速度を変えた場合、即ち、副走査方向の解像度と主走査方向の解像度が異なる読み取り動作を行うと画像に色ずれが発生する。例えば図１７に示すような解像度６００ｄｐｉの画素配列を有するＣＩＳユニットを用いて、副走査方向に解像度３００ｄｐｉで読み取る場合を考える。図１９Ｂは、副走査方向の読取速度を倍にした場合の原稿上の読み取り位置が移動する模式図を示す。図において、白四角は図１８の時刻Ｔ1、Ｔ2における、ＲＧＢそれぞれの原稿上の読み取り位置を示している。また平行四辺形１８３〜１８５は、原稿とＣＩＳユニットの相対移動を考慮した原稿上の読み取り領域を表現したものである。副走査方向の解像度を半分に落として解像度３００ｄｐｉで読み取る場合、原稿とＣＩＳユニットの副走査方向の相対移動速度Ｖ'は、１動作サイクル期間であるＳＰ周期をＴＷ（秒）とすると、Ｖ'＝２Ｖ＝８４［μｍ］／ＴＷとなる。ここで前述したように、画素列の間隔ｙが６００ｄｐｉの画素の行間隔と等しい４２［μｍ］である場合、色分解された各画素列ごとの読み取り位置のずれは４２［μｍ］となり、１ライン分の遅延に相当する距離は８４［μｍ］となる。そこで例えば、Ｂのライン信号（１８５）を１ライン分遅延すればＲのライン信号（１８３）と一致するが、Ｇのライン信号（１８４）のずれ量は０．５ライン分となり、ライン単位での遅延処理では補正できない。【００２４】
また図１４の場合でも、副走査方向の解像度を小さくした場合、色ずれはさらに大きくなる。図１６Ｂは、図１６Ａに対して副走査方向の解像度を１／２にした場合の読取り位置の模式図を示す。この場合にも、Ｒの１ライン信号（１５０７）とＢの１ライン信号（１５０８）との差は１ラインの整数倍にならず、ライン単位での遅延処理によってＲＧＢ信号を重ねるのは難しく、色ずれを補正することはできないことがわかる。【００２５】
本発明は、上記従来技術の欠点を解決することにある。【００２６】
また本願発明の特徴は、各色成分の光を発光する発光素子と、各色成分の画像信号を検出するセンサ列とを有し、各センサからの出力信号レベルを調整できるカラーイメージセンサ及び前記センサユニットを用いた画像読み取り装置及びその制御方法を提供することにある。【００２７】
また本発明の特徴は、副走査方向の読み取り速度を変更しても、原稿を読取った画像信号の色ずれを防止できる画像読み取り装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記特徴は、独立クレームに記載の特徴の組み合わせにより達成され、従属項は発明の単なる有利な具体例を規定するものである。【００２９】
本発明の一態様に係るカラーイメージセンサユニットは以下のような構成を備える。即ち、
照明用光源、前記光源から照射され読み取り対象部材から反射された反射光を結像する結像手段、及び前記結像手段により結像された画像を電気信号に変換するセンサアレイとを具備するカラーイメージセンサユニットであって、
前記センサアレイは、それぞれが複数の画素で構成された少なくとも３列の画素列を有し、各画素列ごとに透過波長域が異なるカラーフィルタが配置されており、
前記光源は、それぞれが異なる発光波長を有する少なくとも３つの発光素子を有し、各発光素子はそれぞれ独立して駆動可能であることを特徴とする。【００３０】
本発明の一態様に係る画像読取装置は以下のような構成を備える。即ち、
それぞれが異なる発光波長を有する少なくとも３つの発光素子を有する光源と、前記光源により照射され原稿から反射した反射光を結像する結像レンズと、それぞれが複数の画素で構成された少なくとも３列の画素列と各画素列ごとに透過波長域が異なるカラーフィルタとを具備し、前記結像レンズにより結像された画像を電気信号に変換するセンサアレイとを有するカラーイメージセンサユニットと、
原稿と前記カラーイメージセンサユニットとを前記画素列にほぼ直交する方向に相対的に移動する移動手段と、
前記光源の各発光素子をそれぞれ独立して駆動する駆動手段と、
前記駆動手段による発光駆動に同期して前記カラーイメージセンサユニットから出力される各色に対応する画像信号をもとに前記原稿に対応する画像信号を生成して出力する出力手段とを有することを特徴とする。【００３１】
本発明の一態様に係る画像読取装置の制御方法は以下のような工程を備える。即ち、
それぞれが異なる発光波長を有する少なくとも３つの発光素子を有する光源と、前記光源より照射され原稿から反射した反射光を結像する結像レンズと、それぞれが複数の画素で構成された少なくとも３列の画素列と各画素列ごとに透過波長域が異なるカラーフィルタとを具備し、前記結像レンズにより結像された画像を電気信号に変換するセンサアレイとを有するカラーイメージセンサユニットを有する画像読取装置の制御方法であって、
原稿と前記カラーイメージセンサユニットとを前記画素列にほぼ直交する方向に相対的に移動する移動工程と、
前記光源の各発光素子をそれぞれ独立して駆動し、前記移動工程で相対移動される前記原稿を照射する駆動工程と、
前記駆動工程での発光駆動に同期して前記カラーイメージセンサユニットから出力される各色に対応する画像信号をもとに前記原稿に対応する画像信号を生成して出力する出力工程とを有することを特徴とする。【００３２】
尚、この発明の概要は、必要な特徴を全て列挙しているものでなく、よって、これら特徴群のサブコンビネーションも発明になり得る。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、各色成分の光を発光する発光素子と、各色成分の画像信号を検出するセンサ列とを有し、各センサからの出力信号レベルを調整できる。【００３４】
また本発明によれば、副走査方向の読み取り速度を変更しても、原稿を読取った画像信号の色ずれを防止できる効果がある。【００３５】
本願発明の他の目的や特徴は、添付図面を参照してなされる以下の説明より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
本願に組み込まれ本願の一部を構成する添付図面は、本願の実施の形態の説明と共に本願発明の原理を説明するための実施の形態を例示している。
【図１】本発明の実施の形態に係るカラーコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニットの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光源の駆動回路を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る本実施の形態に係るセンサアレイ５の外観図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る本実施の形態に係る発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂのそれぞれ発光スペクトル、及びカラーフィルタＣＦ−ｒ，ＣＦ−ｇ，ＣＦ−ｂの分光透過率を示す図である。
【図５】本実施の形態に係るカラーＣＩＳユニットを構成するセンサＩＣの等価回路図である。
【図６】本実施の形態に係るカラーＣＩＳユニットの光源駆動回路の動作タイミングを説明するタイミング図である。
【図７Ａ】各発光素子の点灯タイミングと点灯期間を図６とほぼ等しくしながら、更に各発光素子の光量をデューティ比を変更して調整する手法を説明する図である。
【図７Ｂ】各発光素子の点灯タイミングと点灯期間を図６とほぼ等しくしながら、更に各発光素子の光量を電流値により調整する手法を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るカラーＣＩＳユニットの駆動タイミングを説明するタイミング図である。
【図９Ａ】発光素子の発光タイミングと各画素列で読取った画像信号との関係を副走査方向の解像度に対応付けて説明する模式図である。
【図９Ｂ】発光素子の発光タイミングと各画素列で読取った画像信号との関係を副走査方向の解像度に対応付けて説明する模式図である。
【図９Ｃ】発光素子の発光タイミングと各画素列で読取った画像信号との関係を副走査方向の解像度に対応付けて説明する模式図である。
【図９Ｄ】発光素子の発光タイミングと各画素列で読取った画像信号との関係を副走査方向の解像度に対応付けて説明する模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係るカラーＣＩＳユニットを使用した画像読取装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る画像読取装置の一例であるシートフィード型スキャナ装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本実施の形態４に係る画像読取装置における原稿の読み取り制御を説明するフローチャートである。
【図１３Ａ】従来のＣＩＳユニットの断面図である。
【図１３Ｂ】従来のＣＩＳユニットの光源の駆動回路を示している。
【図１４】従来のセンサアレイの長手方向（主走査方向）の外観図である。
【図１５】従来のＣＩＳの動作タイミングを説明する図である。
【図１６Ａ】従来技術による読み取り中の画素と読取り位置のずれを説明する模式図である。
【図１６Ｂ】従来技術による読み取り中の画素と読取り位置のずれを説明する模式図である。
【図１７】従来のセンサアレイの主走査方向の外観図である。
【図１８】図１７に示すカラーＣＩＳユニットの動作タイミング図である。
【図１９Ａ】原稿上の副走査方向の読み取り位置のずれを説明する模式図である。
【図１９Ｂ】原稿上の副走査方向の読み取り位置のずれを説明する模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また本実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。【００３８】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係るカラーコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニットの構成を示すブロック図である。尚、本実施の形態に係るＣＩＳユニットは、少なくとも光源１と、その光源１からの光により原稿の幅方向に照明する導光体２及び原稿からの反射光を検出するセンサアレイ５を有している。【００３９】
図において、光源１は、原稿９を照明するための光源で、異なる発光波長を持つ３原色（ＲＧＢ）の発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂが搭載されている。光源１より放射された光は、原稿幅方向に配置された導光体２の内部に入射され、図１の垂直方向（主走査方向）に導かれ、導光体２に設けられた光射出部より線状光束として放射される。これにより原稿支持体８上に載置された原稿９の主走査幅方向を略均一に照明することができる。この光源１から照射され原稿９で反射された光は、レンズアレイ４により基板６に実装されたセンサアレイ５に集光される。センサアレイ５は、レンズアレイ４により結像された像に対応する電気信号を生成する。この電気信号はコネクタ７を介して外部に出力される。フレーム３は、上述した導光体２、レンズアレイ４、基板６等を所定の位置に保持するフレームである。【００４０】
図２は、光源１の駆動回路を示す図で、この駆動回路は、このＣＩＳセンサユニット内に設けられても、或はこのユニットの外部に設けられていても良い。【００４１】
各発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂは、アノードを共通にした各ＲＧＢの光を発光するＬＥＤを使用している。そして各ＬＥＤのカソードにそれぞれスイッチとしてＦＥＴが接続されており、駆動信号φＬＲ，φＬＧ，φＬＢにより、各ＬＥＤをそれぞれ個別に点灯制御できる。【００４２】
図３は、本実施の形態に係るセンサアレイ５の外観図で、３０は、このセンサアレイを構成する１つのセンサＩＣのセンサ（画素）の配列を拡大して示している。【００４３】
このセンサアレイ５は、それぞれが光電変換を行なう複数（ｍ個）のセンサＩＣ（５−１，５−２，…，５−ｍ）を主走査方向に直線状に配置して構成されている。各センサＩＣには、３０で示すように、光電変換を行なうフォトダイオードが設けられた開口部（画素）Ｐが主走査方向に所定の間隔ｘでｎ個配置されている。これを以降、画素列と呼ぶ。これら画素列は、副走査方向に間隔ｙを空けて３列配置されている。ここで各画素の間隔ｘは、このセンサアレイ５の光学的な解像度を決定する。例えば６００ｄｐｉのセンサアレイ５の場合、この間隔ｘは４２［μｍ］に設定される。また、画素列の間隔ｙは、前述のライン間遅延による色ずれ補正が可能となるように画素間隔ｘの整数倍に設定されている。この場合、ｘとｙとを等しくするのが、センサＩＣの面積やライン間遅延メモリ量を極小化する点で望ましい。また各画素列上には、それぞれ分光透過率の異なる３種類のカラーフィルタＣＦ−ｒ，ＣＦ−ｇ，ＣＦ−ｂが搭載されており、画素列ごとにＲＧＢ各色に対応した分光感度を持たせている。【００４４】
図４は、本実施の形態に係る光源１を構成する発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂのそれぞれ発光スペクトル、及びセンサアレイ５を構成するセンサＩＣの各画素列に付与されるカラーフィルタＣＦ−ｒ，ＣＦ−ｇ，ＣＦ−ｂの分光透過率を示す図である。【００４５】
図において、４００は発光素子１−ｒの発光スペクトル、４０１は発光素子１−ｇの発光スペクトル、４０２は発光素子１−ｂの発光スペクトルを示している。また４０３は、フィルタＣＦ−ｒの分光透過率、４０４はフィルタＣＦ−ｇの分光透過率、４０５はフィルタＣＦ−ｂの分光透過率を示している。【００４６】
ここで色分解性能を良くするために、３種類のカラーフィルタＣＦ−ｒ，ＣＦ−ｇ，ＣＦ−ｂの透過波長域の重なり合う部分が小さくなるように分光透過率が設定されている。また同様に。３つの発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂの波長も、発光スペクトルの重なりが小さくなるように設定されている。【００４７】
ここで、カラーフィルタＣＦ−ｒ，ＣＦ−ｇ，ＣＦ−ｂの透過波長域と発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂの波長には以下の関係があることが好ましい。即ち、３つの発光素子の各発光スペクトルは、対応する同色のカラーフィルタの透過波長域に内包されるよう、フィルタの透過波長域よりもその半値幅が小さく、かつ他の２つのフィルタの透過波長域との重なりがなるべく小さくなるよう設定されている。実際、センサアレイの各画素上に配置されるカラーフィルタには顔料や染料が用いられるため、その分光スペクトルの半値幅は１００ｎｍ程度である。また発光素子としては、発光の立ち上がり特性が急峻であるＬＥＤが好ましく、ＲＧＢの各発光スペクトルの半値幅は５０ｎｍ以下である。【００４８】
また発光素子の各発光スペクトルの立ち上がり特性が急峻であるため、発光スペクトルのテール部分の光が、隣接する他の色のカラーフィルタを透過して検知される割合が極めて低くなる。よって、ある色の発光素子からの光の色情報は、同色のカラーフィルタを有するセンサＩＣの画素列でのみ検知され、他の色のカラーフィルタを有する他の２つの画素列ではほとんど検知されない。これにより３つの発光素子が同時に点灯駆動されても、それぞれの発光素子による色情報は、その発光波長に対応した同色のカラーフィルタを有する画素列でのみ独立して検知される。このようにすることで、ある色情報に含まれる他の色の情報のレベル（ノイズ）を各段に低減することができる。【００４９】
図５は、本実施の形態に係るカラーＣＩＳユニットを構成するセンサＩＣの等価回路図である。また図６は、本実施の形態に係るカラーＣＩＳユニットの光源駆動回路の動作タイミングを説明するタイミング図である。図５において、５０１はカラーフィルタＣＦ−ｒを通過したＲの画素信号を生成するＲ画素列、５０２はカラーフィルタＣＦ−ｇを通過したＧの画素信号を生成するＧ画素列、５０３はカラーフィルタＣＦ−ｂを通過したＢの画素信号を生成するＢ画素列を示している。【００５０】
図６のＳＰは、外部から入力される画像の同期信号で、センサＩＣの動作サイクルを制御する。即ち、ＳＰ信号の周期ＴＷが１ラインの読み取り期間に相当する。【００５１】
図５において、タイミング発生回路１３は、同期信号ＳＰが入力されると、この同期信号ＳＰに同期して転送信号ＴＳとリセット信号ＲＳを発生する。また駆動信号φＬＲ，φＬＧ，φＬＢは、３つの発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂのそれぞれの駆動信号を示している。【００５２】
各センサＩＣで形成される各画素信号は、開口部Ｐ(1）〜Ｐ(n)をもったフォトダイオードとリセット回路、転送回路により形成される。各フォトダイオードは、リセット信号ＲＳにより駆動されるリセット回路によって初期状態にリセットされた後、開口部より入射する光量に応じて発生するフォトキャリアを蓄積する。更に、所定の期間中に発生したフォトキャリアに応じた電圧を、転送信号ＴＳによって駆動される転送回路を介して、各画素毎の電極を介して接続されたアナログメモリ１０に読み出す。ここで、各画素信号を形成する回路に対してリセット信号ＲＳ及び転送信号ＴＳは共通に供給され、各画素信号は同一タイミングで生成される。尚、図６において、ＴＷＲ，ＴＷＧ，ＴＷＢはそれぞれφＬＲ，φＬＧ，φＬＢの駆動期間を示しており、このように各発光素子の発光量に応じたパルス幅で駆動することにより、図６の出力信号ＯＳで示すように、ホワイトバランスが調整されＲＧＢそれぞれの信号レベルが揃ったＲＧＢ信号が得られる。【００５３】
こうしてアナログメモリ１０に転送された画素信号は、クロック信号ＣＬＫにより駆動されるシフトレジスタ１２の出力に応じて順次アドレスされ、出力回路１１を介して外部に出力される。こうして出力された画素信号は、前述のカラーフィルタ及び発光素子の分光特性に基づいて、画素列ごとに異なる色成分を有している。ここで出力回路１１から出力される信号線は図５に示すように共通になっている。この信号線に出力される信号ＯＳは、図６に拡大して示す通り、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２，…というように、いわゆる点順次方式で、各色成分ごとに出力される。【００５４】
以上のように本実施の形態１に係るカラーＣＩＳユニットによれば、ＲＧＢの各色の発光素子と、各色に対応するカラーフィルタとを有し、３つの発光素子の波長の発光スペクトルの重なりが小さく、且つカラーフィルタの互いの透過波長域の重なり合う部分が小さくなるように分光透過率を設定することにより、各発光素子からの光に対するセンサＩＣの出力は、ＲＧＢの色ごとに独立して得られる。【００５５】
また例え、光源１の発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂが同時に駆動されて、センサＩＣの動作サイクルＴＷ内で３つの発光素子が同時に点灯している場合（図６のＴＷＢで示す期間）であっても、各発光素子からの光に対するセンサＩＣの出力は、ＲＧＢの色ごとに独立して得られる。これが本実施の形態１の最大の特徴であって、センサＩＣの分光感度或は各発光素子の発光強度によらず、ＲＧＢ色成分の信号比を自在に変更することができる。【００５６】
また上述したように本実施の形態１では、原稿を読み取る前に所定の白色基準を読み取り、ＲＧＢの各画素列の出力レベルが略均一になるよう各発光素子の駆動信号φＬＲ，φＬＧ，φＬＢのパルス幅を制御する。ここでは、各発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂの発光期間を、時間ＴＷ内でそれぞれ異ならせて各色の発光素子の光量を調整している。図６の例では、ＴＷＲ＞ＴＷＧ＞ＴＷＢの関係となっている。これにより、各色の光電変換部の増幅率を一定にして各発光素子を駆動できるために、ホワイトバランスを所定の白色基準に合わせながら、かつセンサのノイズレベルに対する信号出力比（Ｓ／Ｎ比）を、ＲＧＢのそれぞれでほぼ均等にできる。また、白色基準の色味によらずホワイトバランスを任意に調整することが可能である。【００５７】
更に、前述のライン間遅延による色ずれを正確に補正するためには、各発光素子の駆動開始タイミングと駆動期間をそれぞれ一定の期間に揃えて、各色毎の読取り位置を概略揃えると良い。【００５８】
図７Ａ、図７Ｂは、各発光素子の点灯タイミングと点灯期間を図６とほぼ等しくしながら、更に各発光素子の光量を調整する手法を説明する図である。【００５９】
図７Ａは、発光素子１−ｒの駆動期間ＴＷＲを複数のブロック期間ΔＴに分割し、各ブロック期間における点灯のオン／オフのデューティを制御して、発光素子１−ｒの光量を調節する例を示している。尚、他の色の発光素子の場合も同様にして発光量を制御できるが、ここではその説明を省略する。【００６０】
この場合、発光素子の駆動回路は図２と同様であり、所定の点灯期間ＴＷＲを一定にしたまま発光素子１−ｒの光量を調整できる。こうすることで、赤色の発光素子１−ｒの発光時間を最大ＴＷＲの中で任意に変化させることができる。また各色の発光素子毎に、それぞれ独立に光量を変化させることができるために、ＲＧＢそれぞれの出力信号レベルのバランスを調整できる。【００６１】
図７Ｂは、各発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂのそれぞれの駆動回路に定電流回路を組み込んで、一定の期間の駆動信号に対し各発光素子に流す電流を制御して光量を調整するものである。【００６２】
図では、例えば１つの発光素子１−ｒに対する制御回路例を示しているが、他の発光素子の場合も同様である。図中、定電流用の基準電圧ＶＲＥＦをＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）の出力により制御している。このＤＡＣは、制御部１０００（図１０）からのデジタル信号を入力し、そのデジタル値に応じた電圧を発生する。こうして駆動信号φＬＲがオンした時に発光素子１−ｒに流れる電流量を制御している。これにより、本実施の形態１に係るカラーＣＩＳユニットにおいて、各色の発光素子の点灯期間を略一定にしながら、各発光素子の光量をそれぞれ独立に制御することができる。これによりカラーバランスの調整を容易に行うことができる。【００６３】
以上説明したように本実施の形態１によれば、各色の光源及び各色のセンサの分光特性を調整することにより、センサＩＣの感度を調整できる。これにより、ＲＧＢの各色成分の出力レベル及びＳ／Ｎ比をほぼ一定にして画像品位を向上できる。【００６４】
またＣＩＳユニットとして、基準白点を用いたホワイトバランスの調整が容易になり、出力画像における色味の調整が容易になる。【００６５】
［実施の形態２］
次に図８を参照して本発明の実施の形態２について説明する。【００６６】
本実施の形態２におけるカラーセンサの構成は前述の実施の形態１と同じであるが、光源を構成する３つの発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂのそれぞれの駆動方法、つまり発光開始タイミングが異なっている。３つの発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂはそれぞれ独立した駆動回路を持ち、それぞれ対応する駆動信号φＬＲ，φＬＧ，φＬＢによって、１動作サイクルＴＷに、その点灯開始タイミングと点灯期間が独立して制御される。例えば、図８の例では、発光素子１−ｒの駆動信号φＬＲは、信号ＳＰの立ち上がり時からＴＮＲ後にオンされ、期間ＴＷＲの間ハイレベルとなっている。これにより発光素子１−ｒは、信号ＳＰの立ち上がり時からＴＮＲ後に点灯し、ＴＷＲの間点灯し続ける。他の発光素子１−ｇ、１−ｂの場合も同様に、発光素子１−ｇは信号ＳＰの立ち上がり時からＴＮＧ後に点灯し、ＴＷＧの間点灯し続け、発光素子１−ｂは信号ＳＰの立ち上がり時からＴＮＢ後に点灯し、ＴＷＢの間点灯し続ける。【００６７】
この技術を本実施の形態に係るセンサＩＣの場合で説明する。このセンサＩＣでは、画素の間隔ｘは、画素列の間隔ｙと等しくなっている。【００６８】
図９Ａ〜図９Ｄは、発光素子の発光タイミングと各画素列で読取った画像信号との関係を副走査方向の解像度に対応付けて説明する模式図である。【００６９】
図９Ａは、基本解像度、即ち、主走査方向の解像度が副走査方向の解像度と等しい場合である。尚、この例では、図５に示すセンサ配列のＣＩＳを用い、原稿が図５の下から上方向に搬送される場合で説明する。従って、この場合は、あるラインに対してＢ画素列５０３による読み取りが最初に行われ、次にＧ画素列５０２、Ｒ画素列５０１の順に読取りが実行される。この例では、９００で示すように、１動作サイクル期間ＴＷ内における各発光素子ＲＧＢの点灯開始タイミングと点灯期間をそれぞれ等しくする。図９Ａにおいて、９１０，９１１，９１２はそれぞれＢ，Ｇ，Ｒ画素列５０１，５０２，５０３で読取った１ライン分の画像信号を示している。この場合は、各画素列の読み取り位置に応じてＢのライン９１０が最も早く、次に１ライン遅れてＧのライン９１１、そして最後に２ライン遅れてＲのライン９１２が読み込まれている。従って、９１４で示すように、Ｇのライン信号を１ＴＷ分遅延させ、９１３で示すようにＢのライン信号を２ＴＷの期間だけ遅延させる。これにより各色の画像信号の副走査方向の位置が一致して色ずれを補正できる。【００７０】
次に図９Ｂは、副走査方向の走査速度を２倍にして、副走査方向の解像度を主走査方向の解像度の１／２で読み取る場合を示している。この場合は９０１で示すように、ＴＷ内における、ＳＰからの各発光素子の点灯開始の遅れ量ＴＮＲ，ＴＮＧ，ＴＮＢのそれぞれを、ＴＮＲ＝ＴＷ／３、ＴＮＧ＝０、ＴＮＢ＝ＴＷ／３に設定する。【００７１】
また、各点灯期間を、ＴＷＲ＝ＴＷＧ＝ＴＷＢ≦（２／３）ＴＷに設定する。【００７２】
図９Ｂにおいて、９１６，９１７，９１８はそれぞれＢ，Ｇ，Ｒ画素列５０３，５０２，５０１で読取った１ライン分の画像信号を示している。この場合は、Ｒ画素列の後半の２／３とＧ画素列の前半２／３の読み取り位置が一致する。更に、Ｂのライン９１６を１ＴＷ分遅延させて、その後半２／３を９１５で示すように取り出すと、各画素列による原稿上の読み取り位置が一致し、出力画像の色ずれは発生しない。【００７３】
また図９Ｃは、図９Ｂと同様に、副走査方向の走査速度を２倍とし、９０２で示すように、各発光素子の点灯期間をＴＷ／３にし、その発光タイミングを図のようにずらしている。ここではＴＷ内における、ＳＰからの各発光素子の点灯開始の遅れ量ＴＮＲ，ＴＮＧ，ＴＮＢのそれぞれを、ＴＮＲ＝２ＴＷ／３、ＴＮＧ＝ＴＷ／３、ＴＮＢ＝０に設定する。また点灯期間を、ＴＷＲ＝ＴＷＧ＝ＴＷＢ≦ＴＷ／３に設定する。【００７４】
９１９，９２０，９２１はそれぞれＢ，Ｇ，Ｒ画素列５０３，５０２，５０１で読取った１ライン分の画像信号を示している。この場合は、Ｂ画素列の前半の１／３とＧ画素列の中央の１／３、そしてＲ画素列の後半の１／３の読み取り位置が一致している。【００７５】
このように本実施の形態２によれば、ＣＩＳのＲＧＢ画素列のそれぞれが原稿上の同一位置を読み取ることができる。また、図９Ｃのように、各画素列の読み取り期間をＴＷの１／３とし、それぞれＴＷつ／３ずる読み取り周期をずらすことにより、色ずれ補正のためのラインメモリを不要にできるため、センサＩＣの回路の構成が単純となる。【００７６】
本実施の形態２では、各画素列が原稿上の同一位置を読み取るために、各画素で検出された信号の調整を、光源を構成する３つの発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂの駆動方法により行なう。これにより、図３に示すセンサＩＣの画素配列において、画素列間の距離ｙを画素間の距離ｘの整数倍にするなどの調整が不要となり、任意の距離に設定することができる。このことはセンサＩＣのレイアウト上の制約を減らし、センサＩＣ面積を小さくでき、センサＩＣのコストダウンに大きく寄与する。【００７７】
また、各発光素子の点灯期間を短くすることは、副走査方向における実効的な画素開口部の面積を小さくすることになる。その結果、副走査方向の解像度が向上して良好な画質が得られる。【００７８】
以上説明したように本実施の形態２によれば、１動作サイクル期間における３つの発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂの点灯期間を変更することにより、副走査方向の走査速度を変えて副走査の解像度を変更した場合であっても、ＲＧＢ各色画素列の原稿上の読み取り位置を任意に可変できる。これにより結果的に読取り位置を合致させて、色ずれをなくすことも可能となる。【００７９】
［実施の形態３］
前述した実施の形態２に係る光源の駆動方法を用いれば、画素列間の副走査方向の距離ｙは画素間の距離ｘに依存せず、任意に設定することができる。画素列の間隔ｙを画素の間隔ｘよりも小さく設定した場合には、画素の間隔ｘで決まるセンサの基本解像度における読み取り時であっても、色ずれ補正のためのライン間の遅延処理を不要にできる。【００８０】
図９Ｄは、主走査方向の解像度が副走査方向の解像度に等しい場合の動作タイミングを示す図である。例えば、画素列の間隔ｙが画素の間隔ｘの１／２倍である場合を考える。この場合においても、１動作サイクル期間ＴＷ内における各発光素子の点灯開始タイミングを決定する遅れ量ＴＮＲ，ＴＮＧ，ＴＮＢのそれぞれを、ＴＮＲ＝２ＴＷ／３，ＴＮＧ＝ＴＷ／３，ＴＮＢ＝０に設定する。また各発光素子の点灯期間を、ＴＷＲ＝ＴＷＧ＝ＴＷＢ≦ＴＷ／３に設定する（９０３参照）。【００８１】
９２２，９２３，９２４はそれぞれＢ，Ｇ，Ｒ画素列５０３，５０２，５０１で読取った１ライン分の画像信号を示している。この場合は、Ｂ画素列の前半の１／３とＧ画素列の中央の１／３、そしてＲ画素列の後半の１／３の読み取り位置が一致している。これにより、画像信号を遅延するためのラインメモリを使用せずに、出力画像信号における色ずれを補正できる。【００８２】
即ち、画素列の間隔ｙを画素の間隔ｘより小さくした場合は、主走査方向の解像度が副走査方向の解像度に等しい状態で原稿を読み取る時に、１動作サイクル期間ＴＷ内における各発光素子の点灯開始タイミングと点灯期間とを制御する。これにより、色ずれ補正のためのライン間の遅延処理が不要になり、ラインメモリを用いずに、１動作サイクル期間内で、各画素列が原稿上の同一位置を読み取ることが可能になる。このため信号処理が簡便となりコストを抑えることができる。尚、各発光素子の点灯期間を短くすることにより読取り光量が少なくなるが、原稿の読取り解像度を各段に上げることができる。【００８３】
［実施の形態４］
図１０は、本発明の実施の形態４に係るカラーＣＩＳユニット１００１を使用した画像読取装置の構成を示すブロック図である。【００８４】
図において、制御部１０００は、ＣＰＵ１０１０，ＣＰＵ１０１０により実行されるプログラムを記憶するＲＯＭ１０１１，ＣＰＵ１０１０による制御時にワークエリアとして使用され、各種データを一時的に保存するＲＡＭ１０１２を備えており、この画像読取装置の動作を制御している。尚、前述した１ライン単位で画像信号を遅延するためのラインメモリはＲＡＭ１０１２に設けられている。１００１は前述した本実施の形態に係るカラーイメージコンタクトセンサ（ＣＩＳ）ユニットで、駆動回路１００７からの駆動信号（φＬＲ〜φＬＢ）により発光素子を点灯し、読取ったＲＧＢの信号ＯＳを出力している。速度センサ１００２は、読取られる原稿１００６を搬送駆動するための駆動ローラ１００５の回転量、或は原稿１００６の移動速度等を基に原稿１００６の搬送速度を検出している。モータドライバ１００３は制御部１０００からの指示に基づいてモータ１００４を回転駆動して原稿１００６の搬送駆動を行っている。駆動回路１００７は、ＣＩＳユニット１００１の光源を駆動する回路で、図２に示すように、各色の発光素子の駆動信号φＬＲ〜φＬＢのそれぞれに対応して発光素子のオン（点灯）／オフ（消灯）を行うＦＥＴ（スイッチング素子）を備えている。また、この駆動回路１００７は、前述の図７Ｂに示すような定電流回路を有しており、各発光素子の駆動電流を変更して発光量を制御することができる。【００８５】
ここで制御部１０００は、速度センサ１００２によって検知された原稿１００６の搬送速度を入力している。制御部１０００は、その入力された速度情報に応じて、ＣＩＳ１００１のＲＧＢ各色の各発光素子に対して点灯開始タイミング及び消灯タイミングを指示する。またセンサＩＣ上のセンサ部に対して、画像情報の蓄積開始を指示する信号ＳＰ、クロックＣＬＫを供給している。【００８６】
これにより、指定された原稿の搬送速度に応じて、所定の読取り条件を設定してユニット１００１による画像の読み取りを行うように制御する。これにより各色の成分の画像信号の色ずれを防止できる。更に、原稿１００６の搬送速度は、常に速度センサ１００２により検出されるため、機械振動等により発生する原稿の搬送速度の変化に対してもリアルタイムに対処できる。これにより、原稿の搬送速度のばらつきによる色ずれを防止でき、局所的な色ずれの発生も防止できる。【００８７】
図１１は、本発明の実施の形態４に係る画像読取装置の一例であるシートフィード型スキャナ装置の構成を示すブロック図である。【００８８】
図中、導光体１１３から出射された原稿照明用の光は、コンタクトガラス１１２を通過して原稿１００６を線状に照明する。この原稿１００６からの反射光は、レンズアレイ１１４によって集光され、センサ基板１１５上に配置されたセンサＩＣ１１６上に結像される。センサＩＣ１１６は、この像に応じた電気的な画像信号を生成して出力する。【００８９】
原稿１００６は、ガイド板１１０とコンタクトガラス１１２の間の隙間に、駆動モータ１００４の回転により搬送される原稿搬送ベルト１１８によって搬送されている。この駆動モータ１００４の回転速度を変更することにより、原稿１００６の搬送速度を変えることができる。尚、前述の速度センサ１００２は、原稿搬送ベルト１１８の移動速度に基づいて原稿１００６の搬送速度を検出しても良い。【００９０】
ここで図１０に説明したブロック図に従って、原稿１００６の搬送速度は、その読み取り解像度などに応じて決定される。一方、その搬送速度はリアルタイムに検知されて、その情報は原稿読取り部であるＣＩＳユニット１００１の発光素子やセンサＩＣの読取り条件にフィードバックされている。これにより、ＲＧＢそれぞれの画像信号に色ずれが起きないような読取り条件を設定できる。【００９１】
本実施の形態に係る原稿読取り装置では、原稿の搬送速度に応じて、ＲＧＢの３色の発光素子の発光条件、及び読取信号の取り込みタイミングを適宜調整することで、原稿の送り速度が変更しても、または搬送むらが生じても、色ずれのない良好な画像信号を得ることができる。【００９２】
図１２は、本実施の形態４に係る画像読取装置における原稿の読み取り制御を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムは制御部１０００のＲＯＭ１０１１に記憶されておりＣＰＵ１０１０の制御の下に実行される。【００９３】
この処理が開始される前には、副走査方向の読み取り解像度が指定されているものとする。この処理は、画像読取装置の操作部（不図示）、或は接続されているＰＣ等から原稿の読み取りが指示されることにより開始されるとまずステップＳ１で、副走査方向の読み取り解像度に対応する搬送速度で原稿を搬送するようにモータ１００４の回転駆動を開始して原稿の搬送を開始する。次にステップＳ２で、速度センサ１００２により原稿の搬送速度を検出する。次にステップＳ３で、その検出した原稿の搬送速度に応じて、各発光素子の発光開始タイミング及び発光（点灯）期間を決定する。次にステップＳ４で、原稿の読み取りを行うために信号ＳＰとクロック（ＣＬＫ）信号をＣＩＳユニット１００１に出力する。次にステップＳ５で、ステップＳ２で決定した各発光素子の発光開始タイミング及び発光（点灯）期間を基に、各駆動信号φＬＲ〜φＬＢを、そのタイミングでＣＩＳユニット１００１に出力する。そしてステップＳ６で、ＣＩＳ１００１から出力される画像信号ＯＳを入力する。次にステップＳ７で、例えば前述の図９Ａ，９Ｂのように、１ライン単位での画像信号の遅延が必要かどうかを判定する。必要であればステップＳ８に進み、例えば図９Ａの場合では、Ｂのライン信号を２ライン遅延し、Ｇのライン信号を１ライン分遅延してステップＳ９に進む。一方、図９Ｃ，９Ｄのように、ライン信号の遅延が不要な場合は、ステップＳ８をスキップしてステップＳ９に進む。ステップＳ９では、各色成分ごとに点順次方式で出力される画像信号に基づいて１ライン分の画像信号を生成する。ここでは遅延している色成分の信号との合成が必要であれば、その合成処理も実行する。こうしてステップＳ１０で、その生成した１ライン分の画像信号を外部機器に出力する。そしてステップＳ１１では、その原稿の読み取りが終了したかを調べ、終了していないときはステップＳ２に戻って前述の処理を繰り返す。尚、ステップＳ２で検出した原稿の搬送速度が、所定の搬送速度（副走査方向の解像度に対応）でない場合は、その検出した搬送速度に応じた原稿の搬送速度、即ちモータ１００４の回転制御が行われることはもちろんである。【００９４】
以上説明したように本実施の形態によれば、各発光素子の光量を調整することにより、センサの分光感度、フィルタの分光透過率、各発光素子の発光効率等による画素列毎の出力信号のレベル差を減少できる。これにより、出力画像のＳ／Ｎ比が一定となり安定した画像が得られる。また、カラーＣＩＳユニットでのホワイトバランスの調整が可能となり、色味の調整が容易となる。【００９５】
また本実施の形態によれば、副走査方向の解像度に応じて、異なる波長を持つ３色の発光素子１−ｒ，１−ｇ，１−ｂの各点灯開始タイミングと点灯期間を、カラーＣＩＳユニットの１動作サイクルＴＷ内で個別に調整する。これにより、ラインメモリを使用せずに、或はラインメモリを使用してライン単位で遅延させることにより、原稿の同じ副走査位置の画像情報を読取ることが可能となり、色ずれのない画像信号を得ることができる。【００９６】
また本実施の形態の制御を行うことにより、３つの画素列をもつセンサＩＣの画素列の間隔ｙを画素の間隔ｘの整数倍にする必要がなくなり、センサＩＣの設計の自由度が増えコストを抑えることができる。【００９７】
また本実施の形態によれば、副走査方向の解像度、即ち、原稿の搬送速度に応じて、各発光素子の駆動タイミングをそれぞれ制御することにより、各色毎の画像信号の出力タイミングを調整できる。これにより、ラインメモリを使用しなくても、或はライン単位で遅延することにより色ずれのない出力画像を得ることができる。またこのとき、３つの画素列をもつセンサＩＣの画素列の間隔ｙを画素の間隔ｘの整数倍にする必要がないため、センサアレイの設計の自由度が増えコストを抑えることができる。【００９８】
尚、この実施の形態では、ＣＭＯＳセンサを用いたＣＩＳユニットに関して主に説明してきたが、縮小光学系のＣＣＤセンサを用いて、縮小倍率を変える場合でも同様に利用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明のイメージセンサユニットは、例えば原稿の読取装置に応用可能であり、更にはスキャナやカラーファクシミリ、或いは複写機、更にはこれらの複合機にも利用可能である。またカラー複写機の画像入力部にも利用できる。
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
【優先権の主張】
【０１００】
本願は、２００４年３月１６日提出の日本国特許出願特願２００４−０７３６５７を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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