(57)【要約】【課題】ラインセンサの光感度が補正される前であっても、複雑なアルゴリズムを用いることなく、ラインセンサの位置を簡単且つ確実に簡易且つ高速に検出することができる画像読取装置の提供。【解決手段】第１基準シート５１の裏面からの反射光がラインセンサ２５で受光されると、その反射光に基づく画像データが第１生成部で生成される。この画像データに基づいて、副走査方向３８におけるラインセンサ２５の位置が検出される。検出されたラインセンサ２５の位置に基づいてモータ３５が制御され、ラインセンサ２５が第２基準シート５２の裏面からの反射光を受光可能な位置へ移動される。第２基準シート５２の裏面からの反射光がラインセンサ２５で受光されると、その反射光に基づく画像データが第２生成部で生成される。この画像データに基づいて、ラインセンサ２５の光感度が補正される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿が載置される透明な板状部材と、
複数の受光素子を備え、上記板状部材の裏面側に所定の第１方向へ移動可能に配置されたラインセンサと、
上記ラインセンサに駆動力を供給する駆動部と、
上記板状部材上の原稿載置領域の外側に上記第１方向へ延設され、裏面に第１基準画像が記された第１基準部材と、
上記ラインセンサの移動過程において、上記各受光素子に受光された上記第１基準部材の裏面からの反射光の強度と、所定の基準強度との大小関係に基づいて画像データを生成する第１生成部と、
上記第１生成部で生成された画像データに基づいて、上記第１方向における上記ラインセンサの位置を検出する検出部と、
上記原稿載置領域の外側に上記第１方向と略直交する第２方向へ延設され、裏面に第２基準画像が記された第２基準部材と、
上記検出部で検出された位置に基づいて上記駆動部を制御して、上記第２基準部材の裏面からの反射光を上記各受光素子が受光可能な所定位置へ上記ラインセンサを移動させる駆動制御部と、
上記複数の受光素子が受光可能な光の強度範囲を複数に分割した分割範囲を設定し、上記ラインセンサの各受光素子に受光された上記第２基準部材の裏面からの反射光の強度がいずれの分割範囲に含まれるかに基づいて画像データを生成する第２生成部と、
上記第２生成部で生成された画像データに基づいて、上記各受光素子の光感度を補正する補正部と、を具備する画像読取装置。
【請求項２】
上記第１生成部は、上記駆動制御部により上記ラインセンサが上記所定位置へ移動されるまでの間、上記第１基準部材の裏面からの反射光の強度と上記所定の基準強度との大小関係に基づいて２値画像データを生成する請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
上記第２生成部により生成された画像データに基づいて、上記補正部で上記各受光素子の光感度を補正する処理に必要な補正値を生成する第３生成部を備える請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
上記ラインセンサの移動過程において、上記各受光素子に受光された上記第１基準部材の裏面からの反射光の強度に基づいて多値画像データを生成する第４生成部を備え、
上記補正部は、上記第４生成部で生成された多値画像データを上記補正値により補正し、
上記検出部は、上記補正部による補正が行われたことを条件として、上記第１生成部で生成された画像データに代えて、当該第４生成部で補正された多値画像データに基づいて上記第１方向における上記ラインセンサの位置を検出する請求項３に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明な板状部材に載置された原稿の画像をラインセンサで読み取る画像読取装置に関し、詳しくは、ラインセンサで読み取られた画像に基づいてラインセンサの位置を検出する画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットベッド方式の画像読取装置には、原稿が載置されるコンタクトガラスの裏面側にＣＩＳ（Contact Image Sensor）等のラインセンサが配置されている。原稿の読取開始の指示が入力されると、ラインセンサがコンタクトガラスに沿って副走査方向へ移動される。この移動過程において、コンタクトガラスに載置された原稿の画像がラインセンサによって主走査ライン毎に読み取られる。従来の画像読取装置の中には、ラインセンサで読み取られた画像データに基づいて、副走査方向におけるラインセンサの位置を検出する手段を備えるものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の画像形成装置には、ラインセンサの読取領域内であって、原稿が載置される原稿載置領域の周辺の所定領域に直線が記されている。この直線は、ラインセンサの副走査方向に対して主走査方向へ所定の角度だけ傾けられている。この画像形成装置では、ラインセンサによって上記所定領域の画像を読み取って得られた画像データに基づいて、副走査方向におけるラインセンサの位置が検出される。ラインセンサが副走査方向の一方である所定方向へ移動される過程において、コンタクトガラス上の原稿がラインセンサによって読み取られる。この画像形成装置は、ラインセンサによって読み取られた原稿の画像データを一時的に格納するメモリを有している。原稿の画像データが蓄積されることに伴ってメモリの空き容量が不足した場合、ラインセンサが停止されて原稿の読取動作が一旦中断される。その際、ラインセンサによって読み取られた上記所定領域の画像データに基づいて、副走査方向におけるラインセンサの位置が検出される。メモリの空き容量が増加した後、ラインセンサは、逆方向へ所定の距離だけ戻され、再度所定方向へ移動される。そして、ラインセンサは、上記検出された位置を通過する際に、原稿の読取動作を再開する。
【０００４】
従来の画像読取装置では、ラインセンサを構成する複数の受光素子間の光感度及び光源のばらつき、いわゆるシェーディングの影響をなくすために、シェーディング補正が行われる。受光素子は光を電気信号に変換するものであり、受光した光の強さに応じた電気信号が出力される。同じ強さ（強度）の光を受光した場合であっても、各受光素子によって出力される電気信号の大きさが異なる場合がある。また、光源の特性によって、全ての受光素子に均一に同じ強さの光が照射されない場合がある。このようなラインセンサの受光素子間の光感度及び光源の不均一性等により生じる対象画像の本来の輝度と映像信号との間の変換特性の不整合のことをシェーディングといい、この不整合を補正することをシェーディング補正という。このシェーディング補正は、例えばラインセンサが白色の基準部材の画像を読み取って得られた多値画像データに基づいて行われる。ラインセンサによって上記所定領域の画像データが読み取られられ、各画素の階調値が２ビット以上の多値で表現される多値画像データが生成される。この読取動作がシェーディング補正が行われた後に行われたものであれば、この読取動作によって得られた所定領域の画像データに基づいてラインセンサの位置が正確に検出される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２１１５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、画像読取装置の電源投入直後などは、基準部材の画像を読み取って得られる多値画像データが取得されていない状態である。すなわち、シェーディング補正を行えない状態である。この状態で上記所定領域の画像を読み取って得られた画像データは、ラインセンサの光感度のばらつきの影響を受けている。このばらつきの影響を受けた画像データに基づいてラインセンサの位置を検出するためには、複雑なアルゴリズムが必要になる。また、所定領域の画像を読み取って得られた画像データは多値画像データであるため、データ量が多く、ラインセンサの位置検出に相当の時間を要すると想定される。
【０００７】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、ラインセンサの光感度が補正される前であっても、複雑なアルゴリズムを用いることなく、ラインセンサの位置を簡易且つ高速に検出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】
【０００８】
(1)  本発明に係る画像読取装置は、板状部材と、ラインセンサと、駆動部と、第１基準部材と、第１生成部と、検出部と、第２基準部材と、駆動制御部と、第２生成部と、補正部と、を具備する。板状部材は、原稿が載置される透明なものである。ラインセンサは、複数の受光素子を備え、上記板状部材の裏面側に所定の第１方向へ移動可能に配置されている。駆動部は、上記ラインセンサに駆動力を供給する。第１基準部材は、上記板状部材上の原稿載置領域の外側に上記第１方向へ延設され、裏面に第１基準画像が記されている。第１生成部は、上記ラインセンサの移動過程において、上記各受光素子に受光された上記第１基準部材の裏面からの反射光の強度と、所定の基準強度との大小関係に基づいて画像データを生成する。検出部は、上記第１生成部で生成された画像データに基づいて、上記第１方向における上記ラインセンサの位置を検出する。第２基準部材は、上記原稿載置領域の外側に上記第１方向と略直交する第２方向へ延設され、裏面に第２基準画像が記されている。駆動制御部は、上記検出部で検出された位置に基づいて上記駆動部を制御して、上記第２基準部材の裏面からの反射光を上記各受光素子が受光可能な所定位置へ上記ラインセンサを移動させる駆動制御部と、第２生成部は、上記複数の受光素子が受光可能な光の強度範囲を複数に分割した分割範囲を設定し、上記ラインセンサの各受光素子に受光された上記第２基準部材の裏面からの反射光の強度がいずれの分割範囲に含まれるかに基づいて画像データを生成する。補正部は、上記第２生成部で生成された画像データに基づいて、上記各受光素子の光感度を補正する。
【０００９】
板状部材上の原稿載置領域に原稿が載置される。原稿載置領域の外側に第１基準部材が設けられている。第１基準部材は、第１方向へ延設されており、裏面に第１基準画像が記されている。第１基準画像は、第１方向におけるラインセンサの位置を検出する際に用いられる。第１基準部材の裏面に対して光が照射されると、第１基準画像に応じた反射光がラインセンサの受光素子に受光される。第１生成部では、この反射光の強度と、所定の基準強度との大小関係に基づいて画像データが生成される。例えば、反射光の強度が基準強度よりも大きいか否かを判断することにより、２値画像データが生成される。検出部では、この第１生成部で生成された画像データに基づいて、第１方向におけるラインセンサの位置が検出される。
【００１０】
原稿載置領域の外側に第２基準部材が設けられている。第２基準部材は、第１方向と略直交する第２方向へ延設されており、裏面に第２基準画像が記されている。この第２基準部材の裏面からの反射光の強度に基づいて、第２生成部で画像データが生成される。この第２生成部で生成された画像データに基づいて、各受光素子の光感度が補正される。
【００１１】
本発明の画像読取装置では、上述のように、第１基準部材の裏面からの反射光の強度と、所定の基準強度との大小関係に基づいて画像データが生成される。本発明の画像読取装置では、このように簡単に生成された画像データに基づいてラインセンサの位置検出が行われるので、複雑なアルゴリズムを用いることなく、ラインセンサの位置を簡易且つ高速に検出することが可能となる。
【００１２】
(2)  上記第１生成部は、上記駆動制御部により上記ラインセンサが上記所定位置へ移動されるまでの間、上記第１基準部材の裏面からの反射光の強度と上記所定の基準強度との大小関係に基づいて２値画像データを生成する。
【００１３】
上記構成により、ラインセンサの受光素子の光感度を補正するために必要な画像データを得るまでは、第１基準部材の裏面からの反射光に基づく２値画像データに基づいて第１方向におけるラインセンサの位置が検出される。２値画像データに基づいてラインセンサの位置検出が行われるので、複雑なアルゴリズムを用いることなく、ラインセンサの位置を簡易且つ高速に検出することが可能となる。
【００１４】
(3)  上記第２生成部により生成された画像データに基づいて、上記補正部で上記各受光素子の光感度を補正する処理に必要な補正値を生成する第３生成部を備える。
【００１５】
(4)  上記ラインセンサの移動過程において、上記各受光素子に受光された上記第１基準部材の裏面からの反射光の強度に基づいて多値画像データを生成する第４生成部を備え、上記補正部は、上記第４生成部で生成された多値画像データを上記補正値により補正し、上記検出部は、上記補正部による補正が行われたことを条件として、上記第１生成部で生成された画像データに代えて、当該第４生成部で補正された多値画像データに基づいて上記第１方向における上記ラインセンサの位置を検出する。
【００１６】
上記構成により、補正部による補正が行われた後は、第１方向におけるラインセンサの位置が多値画像データに基づいて正確に行われる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ラインセンサの光感度が補正される前であっても、複雑なアルゴリズムを用いることなく、ラインセンサの位置を簡易且つ高速に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、適宜図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、本実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更され得る。
【００１９】
まず、本発明の画像読取装置の一実施形態に係る複合機１０の構成及び動作について説明する。
【００２０】
〈複合機１０の概略構成〉
図１は、本発明の画像読取装置の一例である複合機１０の外観構成を示す斜視図である。図２は、原稿台１９の内部構成を示す平面図である。なお、図２においては、上面支持枠２２（図１参照）が取り外された状態が示されている。
【００２１】
複合機１０は、スキャナ部１１とプリンタ部１２とを一体的に備えた多機能装置（ＭＦＤ：Multi Function Device）であり、スキャン機能、プリント機能、コピー機能、ファクシミリ機能等の各種機能を有する。なお、本発明は複数の機能を有する複合機１０のみならず、少なくともスキャン機能を有する画像読取装置に適用可能である。
【００２２】
図１に示されるように、複合機１０は、高さより横幅及び奥行きが大きい幅広薄型の概ね直方体の外形を呈する。複合機１０の上部がスキャナ部１１である。図１に示されるように、スキャナ部１１は、原稿台１９に対して原稿カバー１５が背面側の蝶番１７を介して開閉可能に構成されている。
【００２３】
図１に示されるように、複合機１０の下部がプリンタ部１２である。プリンタ部１２は、スキャナ部１１によって読み取られた原稿の画像データや外部から入力された印刷データに基づいて、記録用紙に画像を記録する。なお、本発明を実現するうえで、プリンタ部１２は任意の構成であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００２４】
図１に示されるように、複合機１０の正面上部には、操作パネル１４が設けられている。操作パネル１４は、各種情報を表示する液晶ディスプレイ、ユーザが情報を入力する入力キー等から構成される。スキャナ部１１やプリンタ部１２は、操作パネル１４から入力された指示信号や、外部装置からプリンタードライバ又はスキャナードライバを用いて送信された指示信号に基づいて動作する。
【００２５】
〈スキャナ部１１の構成〉
図３は、原稿台１９を模式的に示す平面図である。以下、図１〜図３を参照して、スキャナ部１１の構成について説明する。
【００２６】
図１に示されるように、原稿台１９は、コンタクトガラス２０（本発明の板状部材の一例）を有する。コンタクトガラス２０は、１枚の透明なガラス板やアクリル板等からなる。原稿台１９は、略直方体の筐体２１（図１及び図２参照）、及び上面支持枠２２（図１参照）を備える。上面支持枠２２の上面には開口が形成されている。コンタクトガラス２０は、上面支持枠２２の開口より十分に大きいものである。原稿台１９は、コンタクトガラス２０を下から支持する筐体２１に上面支持枠２２が上から嵌め込まれて構成されている。コンタクトガラス２０の上面のうち、上面支持枠２２の開口から露出された部分が原稿載置領域５０（本発明の原稿載置領域の一例、図１参照）である。この原稿載置領域５０には、Ａ４サイズやリーガルサイズ以下の原稿が読取面が下向きとなるように載置される。原稿載置領域５０の外側には、後述の第１基準シート５１（本発明の第１基準部材の一例）及び第２基準シート５２（本発明の第２基準部材の一例）が設けられている。第１基準シート５１及び第２基準シート５２は、筐体２１に上面支持枠２２が嵌め込まれることにより、コンタクトガラス２０及び上面支持枠２２に挟持されている。
【００２７】
図１に示されるように、コンタクトガラス２０と対向する原稿カバー１５の裏面には、押さえ部材１６が設けられている。押さえ部材１６は、例えば板状のスポンジからなる。押さえ部材１６は、原稿載置領域５０を覆うように形成されている。原稿カバー１５が閉じられることにより、押さえ部材１６は、コンタクトガラス２０の上面を覆って原稿載置領域５０に載置された原稿を押さえる。
【００２８】
第２基準シート５２は、主走査方向３９（本発明の第２方向に相当）へ延設されている。ここで、主走査方向３９は、後述のラインセンサ２５（本発明のラインセンサの一例、図２及び図３参照）が延出された方向である。第２基準シート５２は、主走査方向３９にラインセンサ２５と略同じ長さを有する帯状部材である。この第２基準シート５２の裏面、すなわちラインセンサ２５との対向面には、不図示の第２基準画像（本発明の第２基準画像の一例）が記されている。第２基準画像は、後述のシェーディング補正に必要な補正値を取得するために用いられる。図には示されていないが、第２基準画像は、本実施形態においては、副走査方向３８へ２つの領域に区画されている。２つの領域のうち、原稿載置領域５０側の領域が黒色を示し、もう一方の領域が白色を示す。
【００２９】
第１基準シート５１は、副走査方向３８（本発明の所定の第１方向に相当）へ延設されている。ここで、副走査方向３８は、主走査方向３９と略直交する方向であって、ラインセンサ２５の移動方向である。第１基準シート５１は、副走査方向３８におけるラインセンサ２５の移動範囲を含む長さを有する帯状部材である。この第１基準シート５１の裏面、すなわちラインセンサ２５との対向面には、第１基準画像（本発明の第１基準画像の一例）が記されている。第１基準画像は、副走査方向３８におけるラインセンサ２５の位置を検出する際に用いられる。第１基準画像は、本実施形態においては、副走査方向３８へ延びるとともに主走査方向３９へ傾斜された直線５５（図３参照）からなる。
【００３０】
図２に示されるように、コンタクトガラス２０の裏面側には、画像読取ユニット２４、ガイドシャフト２７、及びベルト駆動機構２８が設けられている。原稿載置領域５０に載置された原稿の画像は、画像読取ユニット２４によって読み取られる。画像読取ユニット２４は、キャリッジ２６及びラインセンサ２５を備える。
【００３１】
図３に示されるように、キャリッジ２６は、主走査方向３９へ第１基準シート５１及び原稿載置領域５０の外側へ延びるように設けられている。筐体２１の内部には、副走査方向３８へ延びるガイドシャフト２７が設けられている。キャリッジ２６は、このガイドシャフト２７と嵌合している。キャリッジ２６は、後述のベルト駆動機構２８によって駆動されてガイドシャフト２７上を副走査方向３８へ移動する。
【００３２】
図２に示されるように、キャリッジ２６の上側にはラインセンサ２５が搭載されている。ラインセンサ２５は、コンタクトガラス２０へ向けて光を照射してその反射光を受光するものである。ラインセンサ２５としては、焦点距離が短い読取デバイス、例えば密着型のイメージセンサ（ＣＩＳ：Contact Image Sensor）が使用される。図示しないが、ラインセンサ２５は、光源、レンズ、及び複数の受光素子を備える。ラインセンサ２５の受光素子は、例えばチップ単位でキャリッジ２６の上面側に主走査方向３９へ多数配列されている。このため、ラインセンサ２５は、原稿載置領域５０、及び第１基準シート５１の裏面からの反射光を受光可能である。ラインセンサ２５の光源及びレンズは、この受光素子と同方向に配列されている。ラインセンサ２５は、光源からコンタクトガラス２０へ向けて照射した光の反射光をレンズにより集光して受光素子で電気信号に変換する。この電気信号は、アナログの画像データとして後述のＡＦＥ（Analog Front End）回路４１（本発明の第２生成部の一例、第４生成部の一例、図４参照）へ出力される。
【００３３】
ラインセンサ２５がキャリッジ２６に搭載されているので、ラインセンサ２５は、キャリッジ２６とともに副走査方向３８へ移動可能である。ラインセンサ２５は、ホームポジション４８（本発明の所定位置の一例、図１及び図２参照）へ移動されると、第２基準シート５２の裏面の白色領域と対向配置される。つまり、ホームポジション４８とは、ラインセンサ２５が第２基準シート５２の第２基準画像の白色領域と対向配置される位置である。ラインセンサ２５は、ホームポジション４８から読取方向４５（図２及び図３参照）へ移動されることにより、第２基準シート５２の裏面の黒色領域と対向される。このように、ラインセンサ２５がホームポジション４８へ移動されることにより、第２基準シート５２の裏面からの反射光をラインセンサ２５の受光素子により受光可能となる。そして、ラインセンサ２５は、読取方向４５へさらに移動されることにより、第１基準シート５１の裏面及び原稿載置領域５０と対向される。
【００３４】
ベルト駆動機構２８は、図２及び図３に示されるように、駆動ベルト３１、駆動プーリ２９、及び従動プーリ３０を備える。筐体２１の内部には、支持板２３が設けられている。駆動プーリ２９及び従動プーリ３０は、この支持板２３の幅方向（図２と図３における左右方向）の両端にそれぞれ設けられている。駆動ベルト３１は、内側に歯が設けられた無端環状のものである。駆動ベルト３１は、駆動プーリ２９と従動プーリ３０との間に張り渡されている。駆動プーリ２９の軸は下方へ延出されており、支持板２３の裏面側に配置されたモータ３５（本発明の駆動部の一例、図４参照）に連結されている。モータ３５としては、例えばＤＣモータが用いられる。モータ３５からの駆動力が駆動プーリ２９の軸へ伝達され、駆動プーリ２９が回転して駆動ベルト３１が周運動する。これにより、キャリッジ２６がコンタクトガラス２０に対向して副走査方向３８へ往復移動される。すなわち、ラインセンサ２５は、モータ３５から駆動力が供給されることにより副走査方向３８へ往復移動される。なお、モータ３５は支持板２３の裏面側に配置されているので、図２には表れていない。
【００３５】
〈制御部１００〉
次に、図４を参照して、制御部１００の概略構成を説明する。図４は、制御部１００の構成の概略を示すブロック図である。
【００３６】
制御部１００は、複合機１０の全体動作を統括的に制御するものである。制御部１００は、図４に示されるように、ＣＰＵ１０１（本発明の第３生成部の一例）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＥＥＰＲＯＭ１０４、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１０５、駆動回路３３、読取制御回路３４、ＡＦＥ回路４１、２値化回路４２（本発明の第１生成部の一例）、及びシェーディング補正回路４３（本発明の補正部の一例）を主とするマイクロコンピュータとして構成されている。制御部１００により、画像読取ユニット２４やプリンタ部１２の各駆動機器などが制御される。なお、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、及びＲＡＭ１０３が図８に示す後述のフローチャートに従って動作することにより、本発明の検出部が実現される。また、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＡＳＩＣ１０５、及び駆動回路３３によって、本発明の駆動制御部が実現される。
【００３７】
ＲＯＭ１０２には、ＣＰＵ１０１が画像読取ユニット２４や複合機１０を制御するためのプログラムなどが格納されている。また、ＲＯＭ１０２には、主走査方向３９における直線５５の中心位置と、それに対応する副走査方向３８における位置とを対応付けたテーブルが格納されている。このテーブルは、後述の位置検出処理において参照される。
【００３８】
ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が上記プログラムを実行する際に用いる各種データを一時的に記憶する記憶領域又はデータ処理などの作業領域として使用される。ＥＥＰＲＯＭ１０４には、電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等が格納される。
【００３９】
ＡＳＩＣ１０５には、駆動回路３３、読取制御回路３４、２値化回路４２、及びシェーディング補正回路４３が接続されている。なお、図４には図示されていないが、ＡＳＩＣ１０５には、シェーディング補正回路４３で処理された画像データを画像処理するγ補正回路、解像度変換回路、色変換処理回路等が接続されている。これらの回路は周知のものであり、本発明には直接関係しないので、詳細な説明は省略する。また、ＡＳＩＣ１０５には、プリンタ部１２、操作パネル１４なども接続されている。これら他の機器の制御については本発明とは関係しないため、ここではその説明を省略する。
【００４０】
駆動回路３３は、ＡＳＩＣ１０５から入力される相励磁信号等に基づいて、モータ３５に駆動信号を通電する。この駆動信号を受けてモータ３５が回転駆動され、キャリッジ２６が副走査方向３８（図２及び図３参照）へ移動される。読取制御回路３４は、ラインセンサ２５の光源を点灯させるための動作電流の調整等、ラインセンサ２５による画像読取を制御する。
【００４１】
制御部１００の駆動回路３３によってモータ３５の駆動が制御されて、ラインセンサ２５がホームポジション４８へ移動される。これにより、ラインセンサ２５が第２基準シート５２の裏面における白色領域と対向する。この状態でラインセンサ２５の光源から第２基準シート５２に対して光が照射されると、第２基準シート５２の裏面の白色領域からの反射光に基づくアナログの画像データがラインセンサ２５からＡＦＥ回路４１へ出力される。
【００４２】
また、モータ３５の駆動が制御されて、ラインセンサ２５が読取方向４５へ移動されると、ラインセンサ２５が第２基準シート５２の裏面における黒色領域と対向する。この状態でラインセンサ２５の光源から第２基準シート５２に対して光が照射されると、第２基準シート５２の裏面の黒色領域からの反射光に基づくアナログの画像データがラインセンサ２５からＡＦＥ回路４１へ出力される。
【００４３】
原稿の読取開始が指示された場合、モータ３５の駆動が制御されて、ラインセンサ２５がホームポジション４８から読取方向４５へ移動される。その際、ラインセンサ２５は、第１基準シート５１の裏面、及び原稿載置領域５０と対向する。この移動過程において、読取制御回路３４によってラインセンサ２５が制御され、ラインセンサ２５の光源から第１基準シート５１の裏面及び原稿載置領域５０に対して光が照射される。これにより、第１基準シート５１の裏面からの反射光の強さに応じて各受光素子から電気信号が出力される。つまり、第１基準シート５１の裏面からの反射光の強さに基づくアナログ画像データ、及び原稿載置領域５０からの反射光に基づくアナログ画像データがラインセンサ２５からＡＦＥ回路４１へ出力される（アナログ画像データは各受光素子から出力された電気信号の集合体である）。このラインセンサ２５による画像読取は、キャリッジ２５の移動過程において１ライン毎に行われる。
【００４４】
ＡＦＥ回路４１は、ラインセンサ２５から出力されたアナログ画像データを所定ビット数のデジタルコードからなる画像データに変換する。このデジタル変換は、アナログ／デジタル変換器により行われる。ＡＦＥ回路４１によるデジタル変換が行われることにより、８ビット（２５６階調：０〜２５５、多値の一例）で表現された多値画像データが生成される。すなわち、ＡＦＥ回路４１では、ラインセンサ２５の受光素子が受光可能な光の強度範囲が２５６の分割範囲に分割されている。そして、ラインセンサ２５の各受光素子が受光する光の強度が２５６個の分割範囲のいずれの分割範囲に含まれるかにより、光の強度が０〜２５５のいずれかの数値で表現される。なお、本実施形態では分割範囲の数が２５６である場合について説明するが、分割範囲の数はこれに限定されるものではなく、ＡＦＥ回路４１において、例えば１２８個の分割範囲が設定されてもよい。
【００４５】
２値化回路４２は、多値画像データを２値化するものである。この２値化回路４２には、ＡＦＥ回路４１から第１基準シート５１の多値画像データが入力される。２値化回路４２は、この第１基準シート５１の多値画像データを白と黒（「０」と「１」）の２階調で表現される画像データに変換することにより２値画像データを生成する。
【００４６】
シェーディング補正回路４３は、ＡＦＥ回路４１から出力された多値画像データを補正値に基づいてシェーディング補正するものである。この補正値は、ラインセンサ２５が第２基準シート５２の裏面における白色領域の画像、及び黒色領域の画像を読み取って得られた多値画像データに基づいてＣＰＵ１０１によって算出される。シェーディング補正回路４３でシェーディング補正が行われることにより、ラインセンサ２５の受光素子の感度のばらつきや光源からの露光むらが補正される。すなわち、ラインセンサ２５の光感度が補正される。
【００４７】
上述のように構成されたスキャナ部１１では、ラインセンサ２５の光源から第１基準シート５１の裏面に対して光が照射される。これにより、第１基準シート５１からの反射光に応じたアナログ画像データがラインセンサ２５からＡＦＥ回路４１へ出力される。ＡＦＥ回路４１では、ラインセンサ２５から出力されたアナログ画像データがデジタル変換され、第１基準シート５１の多値画像データが生成される。
【００４８】
図５は、ＡＦＥ回路４１から出力された多値画像データを例示する図である。
【００４９】
図５における実線は、ラインセンサ２５の光源を消灯させた状態でラインセンサ２５が第１基準シート５１の裏面の画像を読み取った場合にＡＦＥ回路４１から出力される多値画像データを示す。図５における破線は、ラインセンサ２５の光源を点灯させた状態でラインセンサ２５が第１基準シート５１の裏面の画像を読み取った場合にＡＦＥ回路４１から出力される多値画像データを示す。
【００５０】
図５に示されるように、第１基準シート５１の裏面からの反射光に基づく多値画像データは、ラインセンサ２５の光感度のばらつきの影響を受けている。このため、第１基準シート５１の多値画像データを構成する各画素データは、本来示すべき階調値（分割範囲）と異なる階調値を示す。
【００５１】
シェーディング補正に用いられる補正値は、第２基準シート５２の多値画像データに基づいて生成される。第２基準シート５２の多値画像データは、ラインセンサ２５がホームポジション４８に配置された状態でラインセンサ２５による画像読取が行われることで得られる。しかし、ラインセンサ２５の移動中に複合機１０の電源が落とされるなどされた場合、ラインセンサ２５がホームポジション４８へ戻されず、原稿載置領域５０と対向する位置に配置された状態となることがある（図３参照）。この場合、複合機１０の電源が投入された際にラインセンサ２５がホームポジション４８へ移動されていないので、ＡＦＥ回路４１において第２基準シート５２の多値画像データを生成することができない。この状態は、補正値が生成されていない、すなわちシェーディング補正がなされていない状態である。つまり、この状態で第１基準シート５１の多値画像データを得たとしても、ＡＦＥ回路４１から出力された第１基準シート５１の多値画像データは、ラインセンサ２５の光感度のばらつきの影響を大きく受けているので、ラインセンサ２５の位置を正確に検出することができない。ラインセンサ２５の位置を検出するために、複雑なアルゴリズムが必要になる。
【００５２】
また、第１基準シート５１の画像データが多値画像データであるうえに、近年の画像読取装置は、高画質な画像読取を行うために高階調化される傾向にある。このため、第１基準シート５１の多値画像データに基づいてラインセンサ２５の位置検出を行うには、相当の時間を要すると想定される。したがって、本実施形態におけるスキャナ部１１では、補正値が取得されていない状態では、第１基準シート５１の２値画像データに基づいて副走査方向３８におけるラインセンサ２５の位置が検出される。
【００５３】
図６及び図７は、制御部１００によって実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。以下、図６及び図７に基づいて、複合機１０の電源投入直後に印刷開始が指示された場合に、制御部１００によって実行される処理の手順について説明する。図６に示されるステップＳ２の位置検出処理（図８参照）が制御部１００によって実行されることにより、ラインセンサ２５がホームポジション４８に配置されていない状態であっても、副走査方向３８におけるラインセンサ２５の位置が簡易且つ高速に検出される。なお、以下、図６及び図７のフローチャートに基づいて説明する各処理は、ＲＯＭ１０２に記憶されているプログラムに基づいて制御部１００が発行する指令に従って行われる。
【００５４】
図６に示されるように、制御部１００は、複合機１０の電源投入直後における例えば操作パネル１４からの所定操作の有無に基づいて、原稿の読取開始命令が入力されたか否かを判断する（Ｓ１）。原稿の読取開始命令が入力されていないと制御部１００が判断した場合（Ｓ１：ＮＯ）、待機状態となる。制御部１００は、原稿の読取開始命令が入力されたと判断した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、位置検出処理を実行する（Ｓ２）。この位置検出処理が行われることにより、副走査方向３８におけるラインセンサ２５の位置が検出される。なお、このステップＳ２における位置検出処理については、図８のフローチャートに基づいて後述する。
【００５５】
制御部１００は、ラインセンサ２５がホームポジション４８付近に配置されているか否かを判断する（Ｓ３）。具体的には、制御部１００は、ステップＳ２の位置検出処理で検出されたラインセンサ２５の副走査方向３８位置が、ホームポジション４８から所定距離未満の位置であるか否かを判断する。
【００５６】
制御部１００は、ラインセンサ２５がホームポジション４８付近に配置されていないと判断した場合（Ｓ３：ＮＯ）、駆動回路３３によってモータ３５を第１駆動電流で駆動させる（Ｓ４）。これにより、モータ３５からキャリッジ２６へ駆動力が伝達されて、キャリッジ２６とともにラインセンサ２５がホームポジション４８へ向けて所定の第１速度で移動される。制御部１００は、ラインセンサ２５がホームポジション４８付近に配置されていると判断した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、駆動回路３３によってモータ３５を第２駆動電流で駆動させる（Ｓ５）。ここで、第２駆動電流は、第１駆動電流よりも低い駆動電流である。したがって、このステップＳ５において、ラインセンサ２５は、キャリッジ２６とともに第１速度よりも遅い第２速度でホームポジション４８へ向けて移動される。
【００５７】
このように、制御部１００は、ステップＳ２の位置検出処理で検出されたラインセンサ２５の副走査方向３８位置に基づいてモータ３５を駆動する。これにより、ラインセンサ２５がホームポジション４８へ向けて移動される。その際、モータ３５は、駆動回路３３によって定電流（第１駆動電流又は第２駆動電流）で駆動される。
【００５８】
制御部１００は、ラインセンサ２５がホームポジション４８に到達したか否かを判断する（Ｓ６）。具体的には、制御部１００は、ラインセンサ２５が第２基準シート５２の黒色領域と白色領域との境界（図３参照）を検出してからモータ３５が所定時間だけ駆動されたか否かを判断する。第２基準シート５２の黒色領域と白色領域との境界を検出したか否かは、ラインセンサ２５によって読み取られた画像データの階調値に基づいて判断される。ステップＳ２の処理と、ステップＳ４又はステップＳ５の処理とは、ラインセンサ２５がホームポジション４８へ到達したと制御部１００によって判断されるまで継続される。
【００５９】
ラインセンサ２５がホームポジション４８に到達したと判断された場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、制御部１００はモータ３５を停止させる（Ｓ７）。制御部１００は、モータ３５の駆動及びラインセンサ２５の画像読取を制御して、第２基準シートの画像読取を行う（Ｓ８）。具体的には、制御部１００は、ラインセンサ２５がホームポジション４８に配置された状態でラインセンサ２５に画像読取を実行させる。この画像読取では、ラインセンサ２５から第２基準シート５２の白色領域に対して光が照射され、その反射光がラインセンサ２５の受光素子に受光される。これにより、第２基準シート５２の白色領域からの反射光に応じたアナログ画像データがラインセンサ２５からＡＦＥ回路４１へ出力される。制御部１００は、モータ３５を駆動させてラインセンサ２５を読取方向４５へ所定距離だけ移動させることにより、ラインセンサ２５を第２基準シート５２の黒色領域に対向させる。
制御部１００は、この状態でラインセンサ２５に画像読取を実行させる。この画像読取では、ラインセンサ２５から第２基準シート５２の黒色領域に対して光が照射され、その反射光がラインセンサ２５の受光素子に受光される。これにより、第２基準シート５２の黒色領域からの反射光に応じたアナログ画像データがラインセンサ２５からＡＦＥ回路４１へ出力される。
【００６０】
ＡＦＥ回路４１は、ステップＳ８の処理によってラインセンサ２５から出力されたアナログ画像データに基づいて、第２基準シート５２の多値画像データを生成する（Ｓ９）。具体的には、ＡＦＥ回路４１は、ラインセンサ２５から出力された第２基準シート５２の白色領域のアナログ画像データ及び黒色領域のアナログ画像データをデジタル変換する。このデジタル変換により、第２基準シート５２の多値画像データが生成される。このように、ＡＦＥ回路４１は、ラインセンサ２５に受光された第２基準シート５２の裏面からの反射光に基づいて、多値で表現された多値画像データを生成する。
【００６１】
制御部１００のＣＰＵ１０１は、シェーディング補正に用いられる補正値を算出（生成）する（Ｓ１０）。補正値は、ステップＳ９の処理で生成された第２基準シート５２の白色領域の多値画像データ及び黒色領域の多値画像データに基づいて算出される。このステップＳ１０の処理で算出された補正値は、ＲＡＭ１０３に一時的に格納される。なお、白色領域の多値画像データ及び黒色領域の多値画像データから補正値を算出する処理は公知であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６２】
制御部１００は、ラインセンサ２５をスキャン開始位置へ移動させる（Ｓ１１）。具体的には、制御部１００は、駆動回路３３によってモータ３５を制御し、ラインセンサ２５を原稿載置領域５０における読取方向４５の上流側端部と対向する位置まで移動させる。
【００６３】
これに伴い、制御部１００は、ラインセンサ２５によって主走査方向３９へ１ライン分の画像読取を行う（Ｓ１３）。このステップＳ１３の処理が行われることにより、第１基準シート５１の裏面及び原稿載置領域５０からの反射光に基づく主走査方向３９へ１ライン分のアナログ画像データがラインセンサ２５からＡＦＥ回路４１へ出力される。ＡＦＥ回路４１は、ラインセンサ２５から出力されたアナログ画像データをデジタル変換することにより、第１基準シート５１の多値画像データ、及び原稿載置領域５０の多値画像データを生成する（Ｓ１４）。ＡＦＥ回路４１で生成されたこれらの多値画像データは、シェーディング補正回路４３へ出力される。
【００６４】
制御部１００は、シェーディング補正回路４３によって、第１基準シート５１の多値画像データ、及び原稿載置領域５０の多値画像データをシェーディング補正する（Ｓ１５）。シェーディング補正回路４３は、ステップＳ１０の処理で算出された補正値に基づいて、第１基準シート５１の多値画像データ、及び原稿載置領域５０の多値画像データをシェーディング補正する。このシェーディング補正が行われることにより、ラインセンサ２５の受光素子間及び光源のばらつきが補正される。つまり、ラインセンサ２５の光感度が補正される。
【００６５】
制御部１００は、主走査方向３９における直線５５の黒部分の中心位置を算出する（Ｓ１６）。具体的には、制御部１００は、ステップＳ１５においてシェーディング補正された第１基準シート５１の多値画像データに対して、（主走査方向３９における黒の画素位置×読取値）の合計／（読取値の合計）の演算式を適用して、主走査方向３９における直線５５の中心位置を算出する。第１基準シート５１の画像データが８ビットの多値画像データであるため、この演算式において、読取値は、「０」〜「２５５」の値をとり得る。
【００６６】
制御部１００は、ステップＳ１６の処理で算出された直線５５の黒部分の中心位置に基づいて、副走査方向３８におけるラインセンサ２５の位置を検出する（Ｓ１７）。具体的には、制御部１００は、ＲＯＭ１０２に格納されているテーブルを参照して、上記演算式で算出された中心位置に対応する副走査方向３８位置をテーブルから読み出す。制御部１００は、テーブルから読み出した副走査方向３８位置を、ラインセンサ２５の位置として検出する。
【００６７】
このように、制御部１００は、第１基準シート５１の多値画像データに対するシェーディング補正が行われたことを条件として、第１基準シート５１の２値画像データに代えて、第１基準シート５１の多値画像データに基づいて、副走査方向３８におけるラインセンサ２５の位置を検出する。
【００６８】
続いて、制御部１００は、ラインセンサ２５が読取終了位置へ到達したか否かを判断する（Ｓ１８）。具体的には、制御部１００は、原稿載置領域５０に載置されている原稿の読取方向４５（図２及び図３参照）の下流側端部を検出したか否かを判断する。この判断処理は、シェーディング補正回路４３から出力される原稿載置領域５０の多値画像データの階調値に基づいて行われる。制御部１００は、ラインセンサ２５が読取終了位置へ到達していないと判断した場合（Ｓ１８：ＮＯ）、モータ３５を速度を制御しながら駆動させる（Ｓ１９）。具体的には、制御部１００は、ステップＳ１７の処理で検出される副走査方向３８におけるラインセンサ２５の位置に応じて、駆動回路３３からモータ３５へ付与する駆動電流を増減させる。このステップＳ１９の処理、及びステップＳ１３からステップＳ１７の処理は、ラインセンサ２５が読取終了位置へ到達したと制御部２５が判断するまで継続される。
【００６９】
制御部１００は、ラインセンサ２５が読取終了位置へ到達したと判断した場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ラインセンサ２５をホームポジション４８へ移動させる（Ｓ２０）。具体的には、制御部１００は、駆動回路３３からモータ３５に対して付与する駆動電流を制御してモータ３５を逆回転させ、ラインセンサ２５をホームポジション４８へ移動させる。このステップＳ２０の処理が行われることにより、一連の処理が終了する。このように、原稿載置領域５０に対する画像読取が完了した後にラインセンサ２５をホームポジション４８に配置することで、ラインセンサ２５を移動させることなく、補正値を算出するために必要な第２基準シート５２の多値画像データを取得することができる。
【００７０】
図８は、図６のステップＳ２における位置検出処理の一例を説明するフローチャートである。
【００７１】
制御部１００は、原稿の読取開始命令が入力されたと判断した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、読取制御回路３４によってラインセンサ２５を制御してラインセンサ２５に画像読取を実行させる。このステップＳ２の処理では、ラインセンサ２５から第１基準シート５１の裏面及び原稿載置領域５０に対して光が照射され、その反射光がラインセンサ２５で受光される。これにより、主走査方向３９へ１ライン分のアナログ画像データがラインセンサ２５からＡＦＥ回路４１へ出力される。
【００７２】
ＡＦＥ回路４１は、第１基準シートの多値画像データを生成する（Ｓ２２）。具体的には、ＡＦＥ回路４１は、ラインセンサ２５から出力された第１基準シート５１及び原稿載置領域５０のアナログ画像データをデジタル変換する。これにより、第１基準シート５１の多値画像データ、及び原稿載置領域５０の多値画像データが生成される。原稿載置領域５０の多値画像データはラインセンサ２５の位置検出には用いられないので、ここでは破棄される。このステップＳ２２の処理で生成された第１基準シート５１の多値画像データは、ＡＦＥ回路４１から２値化回路４２へ出力される。
【００７３】
２値化回路４２は、ＡＦＥ回路４１から出力された第１基準シート５１の多値画像データを２値化する（Ｓ２３）。具体的には、２値化回路４２は、０〜２５５の８ビットで表現される多値画像データの各画素データを、予め設定されたしきい値（本発明の所定の基準強度に対応する階調値）に基づいて「１」（黒）又は「０」（白）に判別する。このように、２値化回路４２は、ラインセンサ２５の各受光素子に受光された第１基準シート５１の裏面からの反射光の強度と、所定の基準強度との大小関係に基づいて２値画像データを生成する。なお、このステップＳ２３の処理は、ホームポジション４８へのラインセンサ２５の移動過程において繰り返し行われる（図６及び図８参照）。換言すれば、複合機１０の電源が投入されてから、ラインセンサ２５がホームポジション４８へ移動されるまで繰り返される。
【００７４】
図９は、第１基準シート５１の２値画像データを模式的に示した模式図である。図９において、四角は、２値画像データを構成する各画素データを模式的に示している。階調値が「１」で表される黒画素データは、内部がハッチングされた四角で示されており、階調値が「０」で表される白画素データは、白抜きの四角で示されている。
【００７５】
制御部１００は、第１基準シート５１の２値画像データに基づいて直線５５の黒部分の中心位置を算出する（Ｓ２４）。具体的には、制御部１００は、第１基準シート５１の２値画像データに対して、（主走査方向３９における黒の画素位置×読取値）／（読取値の合計）の演算式を適用して、主走査方向３９における直線５５の中心位置を算出する。第１基準シート５１の画像データが２値画像データであるので、ここでの読取値は、「１」（黒）又は「０」（白）である。図９に示される第１基準シート５１の２値画像データが２値化回路４２で生成された場合、（１３×１＋１４×１＋１５×１＋１６×１＋１７×１）／（１＋１＋１＋１＋１）により、中心位置「１５」が制御部１００によって算出される。
【００７６】
制御部１００は、ステップＳ２４の処理で算出された直線５５の黒部分の中心位置に基づいて、副走査方向３８におけるラインセンサ２５の位置を検出する（Ｓ２５）。制御部１００は、ＲＯＭ１０２に格納されているテーブルを参照して、上記演算式で算出された直線５５の中心位置（ここでは、「１５」）に対応するラインセンサ２５の副走査方向３８の位置をテーブルから読み出す。そして、制御部１００は、テーブルから読み出した副走査方向３８位置を、ラインセンサ２５の位置として検出する。このステップＳ２５の処理が行われた後、図６に示されるステップＳ３以降の処理が実行される。
【００７７】
〈本実施形態の作用効果〉
以上説明したように、プリンタ部１１では、補正値が算出される前は、第１基準シート５１の裏面からの反射光に基づく２値画像データに基づいて副走査方向３８におけるラインセンサ２５の位置が検出される。このように、ラインセンサ２５の位置検出が多値画像データではなく２値画像データに基づいて行われるので、複雑なアルゴリズムを用いることなく、副走査方向３８におけるラインセンサ２５の位置を簡易且つ高速に検出することができる。
【００７８】
本実施形態においては、第１基準シート５１の裏面に記された第１基準画像が直線５５から構成されている。このため、第１基準画像が曲線などの他の形状である場合に比べて、ラインセンサ２５の位置検出が容易に行われる。
【００７９】
なお、本実施形態においては、第１基準シート５１のアナログ画像データに基づいて多値画像データを生成し、多値画像データを２値化して２値画像データを生成する形態について説明した。ただし、第１基準シート５１の２値画像データを生成する方法はこれに限定されるものではない。すなわち、ラインセンサ２５から出力される第１基準シート５１のアナログ画像データに基づいて２値画像データを生成してもよい。
【００８０】
また、ＡＦＥ回路４１で生成される画像データは、２値以外の多値で表現される画像データであれば本実施形態で説明した８ビットで表現される多値画像データに限定されるものではない。すなわち、ＡＦＥ回路４１で生成される画像データは、低階調な４ビットで表現される多値画像データや、高階調な１６ビットで表現される多値画像データであってもよい。
【００８１】
本実施形態においては、ラインセンサ２５がモノクロ画像データを読み取るものである形態について説明した。ただし、ラインセンサ２５は、例えばＲ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３つの色成分からなるカラー画像データを読取可能なものであってもよい。この場合、上記実施形態における位置検出処理は、カラー画像データのうちのいずれか１成分の画像データに基づいて行われる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、本発明の画像読取装置の一例である複合機１０の外観構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、原稿台１９の内部構成を示す平面図である。
【図３】図３は、原稿台１９を模式的に示す平面図である。
【図４】図４は、制御部１００の構成の概略を示すブロック図である。
【図５】図５は、ＡＦＥ回路４１から出力された多値画像データを例示する図である。
【図６】図６は、制御部１００によって実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、制御部１００によって実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図６のステップＳ２における位置検出処理の一例を説明するフローチャートである。
【図９】図９は、第１基準シート５１の２値画像データを模式的に示した模式図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０・・・複合機
１１・・・スキャナ部（本発明の画像読取装置の一例）
２０・・・コンタクトガラス（本発明の板状部材の一例）
２５・・・ラインセンサ
３３・・・駆動回路（本発明の駆動制御部の一部）
３５・・・モータ（本発明の駆動部の一例）
３８・・・副走査方向（本発明の第１方向に相当）
３９・・・主走査方向（本発明の第２方向に相当）
４１・・・ＡＦＥ回路（本発明の第２生成部の一例、第４生成部の一例）
４２・・・２値化回路（本発明の第１生成部の一例）
４３・・・シェーディング補正回路（本発明の補正部の一例）
５０・・・原稿載置領域
５１・・・第１基準シート（本発明の第１基準部材の一例）
５２・・・第２基準シート（本発明の第２基準部材の一例）
５５・・・直線
１０１・・・ＣＰＵ（本発明の検出部の一部、駆動制御部の一部、第３生成部の一例）
１０２・・・ＲＯＭ（本発明の検出部の一部、駆動制御部の一部）
１０３・・・ＲＡＭ（本発明の検出部の一部、駆動制御部の一部）
１０５・・・（本発明の駆動制御部の一部）
【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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