JP2007208939A - 画像読取装置、画像読取方法、及び画像読取プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】安定した読取りレベルを維持できる画像読取装置、画像読取方法、及び画像読取プログラムを提供する。
【解決手段】原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有するアナログ処理回路を有する画像読取装置において、画像読取装置は、画像読取装置が備えた白基準板及び原稿を読み取る光電変換素子を有し、アナログ処理回路は、Ａ／Ｄ変換器から出力された白基準板のデジタル信号から増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段を有し、増幅器は、ゲイン算出手段によって算出されたゲイン値に基づいてアナログ電気信号のレベルを増幅することにより、画像読取動作過程におけるゲイン調整に要する時間を短縮することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像読取装置、画像読取方法、及び画像読取プログラムに関し、特に、ランプなどの光量変動が生じても安定した読み取りレベルを維持することができる画像読取装置、画像読取方法、及び画像読取プログラムに関する。

従来の画像読取装置のシステム構成は、光電変換素子２０１、アナログバッファ２０２、ＡＣ結合２０３、ラインクランプ２０４、Ｓ＆Ｈ２０５、ＶＧＡ２０６、Ａ／Ｄコンバータ２０７、平均化回路２０８、Ｐｅａｋ検出回路２０９、及びＣＰＵ２１０を有して構成される（図２に示す）。

光電変換素子２０１は、光電変換により原稿画像の反射光をアナログ電気信号に変換する。アナログバッファ２０２は、光電変換素子２０１から出力されるアナログ電気信号をバッファする。

光電変換素子ＣＣＤ２０１において得られたアナログ電気信号は、アナログバッファ２０２及びＡＣ結合２０３を介して、アナログ処理を行うアナログ処理ＩＣへ入力される。

アナログ処理ＩＣでは、まず、ラインクランプ回路２０４においてＣＣＤ出力１ライン中の黒画素出力期間でクランプを行い、１ラインの間の電位を一定に保つようにしている。この黒画素出力期間は、光電変換素子２０が遮光されており、光（原稿反射光）が入ってもレベルが変動することはない。したがって、この黒画素出力期間の光電変換素子２０１の出力を画像データの絶対黒基準として、「黒レベル」と呼ぶ。つまり、これより下のレベルの信号は存在しないことになる。

Ｓ＆Ｈ部２０５は、画像信号をサンプルパルスによりサンプリングし保持することにより画像信号を連続したアナログ信号にする。ＶＧＡ（可変ゲインアンプ２０６は、Ｓ＆Ｈ部２０５においてサンプルホールドした画像信号をゲイン値で増幅する。

Ａ／Ｄ変換回路２０７は、基準電圧から生成されるリファレンスレベルに基づきデジタル信号に変換し、画像データのデジタルデータを出力する。

アナログ処理ＩＣから出力されたデジタルデータは、平均化回路２０８に入力される。平均化回路２０８では、白基準板１０５のデジタルデータに含まれる各ブロックを構成する画素の画像信号レベルの平均を算出し、各ブロックの画像信号レベルの平均値をＰｅａｋ検出回路２０９に出力する。

Ｐｅａｋ検出回路２０９は、画像信号レベルの平均値が最も高いブロックを検出し、該ブロックの画像信号レベルの平均値をＣＰＵ２１０に出力する。ＣＰＵ２１０は、Ｐｅａｋ検出回路２０９から入力された平均値と予め設定された値との差分を算出し、ゲイン値を算出する。ＣＰＵ２１０において算出されたゲイン値は、ＶＧＡ２０６に入力され、該ゲイン値を用いて画像信号を増幅する。

特許文献１では、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換素子を用いて原稿を読み取る画像読取装置であって、電源投入後、画像読取を行う前に白基準板を光電変換素子で読み取り、読取画像信号のレベルが所定のレベルになるように増幅器のゲインを調整し、該調整後の読取画像信号のレベルを保持する記憶装置を有する画像読取装置が提案されている。
特開２００３−３２４５８７号公報

しかし、上記の発明は以下の問題を有している。

従来の画像読取装置は、上述したように、白基準板１０５のデジタルデータに基づくゲイン値の算出をアナログ処理ＩＣの外部で行い、算出した値を再びアナログ処理ＩＣに入力している。そのため、ＶＧＡ２０６におけるゲイン調整が通信等により時間がかかり、ランプ等の光量変動に迅速対応することができない。

また、従来は電源立ち上げ時のみに原稿スキャン動作とは別に行われている。そして、この電源投入時に調整したゲイン値を以降のスキャンで使用する。よって、ランプの短期変動等が起こると、電源投入時のゲイン値で増幅してデジタルデータに変換した場合、Ａ／Ｄコンバータのダイナミックレンジの狭い範囲でしかデジタルデータが使えず、最終的な読み取り値の階調性が悪くなり、後段の画像処理回路での画像処理に支障をきたしてしまう。

そこで、本発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有するアナログ処理回路を有する画像読取装置において、画像読取装置は、画像読取装置が備えた白基準板及び原稿を読み取る光電変換素子を有し、アナログ処理回路は、Ａ／Ｄ変換器から出力された白基準板のデジタル信号から増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段を有し、増幅器は、ゲイン算出手段によって算出されたゲイン値に基づいてアナログ電気信号のレベルを増幅する画像読取装置、画像読取方法、及び画像読取プログラムを提案することを目的としている。

請求項１記載の発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、前記増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有するアナログ処理回路を有する画像読取装置において、前記画像読取装置は、前記画像読取装置が備えた白基準板及び原稿を読み取る前記光電変換素子を有し、前記アナログ処理回路は、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記白基準板のデジタル信号から前記増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段を有することを特徴とする。

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、電源投入後、画像読取を行う前に、前記光電変換素子は、前記白基準板を読み取り、前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像読取装置において、ブックリードモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子は、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取り、前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の画像読取装置において、シートスルーモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子は、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を２回読み取り、前記ゲイン算出手段は、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の画像読取装置において、前記画像読取装置が待機状態にあるとき、前記光電変換素子は、所定時間毎に前記白基準板を読み取り、前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の画像読取装置において、前記アナログ処理回路は、前回の前記アナログ信号の増幅に用いられたゲイン値Ｇｎと、前記ゲイン算出手段によって算出された新しいゲイン値Ｇｎ+１との差分を算出する算出手段と、前記差分の閾値Ｇｔｈを記憶する記憶手段とを有し、前記増幅器は、前記算出手段によって算出された前記差分が前記閾値Ｇｔｈより小さいとき、前記ゲイン値Ｇｎ+１により前記アナログ電気信号を増幅し、前記算出手段によって算出された前記差分が前記閾値Ｇｔｈ以上のとき、再び前記ゲイン値Ｇｎにより前記アナログ電気信号を増幅することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、前記増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記白基準板のデジタル信号から前記増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段とを有するアナログ処理回路と、白基準板及び原稿を読み取る前記光電変換素子とを有する画像読取装置の画像読取方法であって、電源投入後、画像読取を行う前に、前記光電変換素子により前記白基準板を読み取る工程と、前記ゲイン算出手段により前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像読取方法において、ブックリードモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子により、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取る工程と、前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の画像読取方法において、シートスルーモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子により、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を２回読み取る工程と、前記ゲイン算出手段により、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、前記増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記白基準板のデジタル信号から前記増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段とを有するアナログ処理回路と、白基準板及び原稿を読み取る前記光電変換素子とを有する画像読取装置の画像読取プログラムであって、電源投入後、画像読取を行う前に、前記光電変換素子により前記白基準板を読み取る処理と、前記ゲイン算出手段により前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の画像読取プログラムにおいて、ブックリードモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子により、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取る処理と、前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、請求項１０又は１１記載の画像読取プログラムにおいて、シートスルーモードにより画像読取を行うとき、前記光電変換素子により、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を２回読み取る処理と、前記ゲイン算出手段により、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする。

本発明は、原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有するアナログ処理回路を有する画像読取装置において、画像読取装置は、画像読取装置が備えた白基準板及び原稿を読み取る光電変換素子を有し、アナログ処理回路は、Ａ／Ｄ変換器から出力された白基準板のデジタル信号から増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段を有し、増幅器は、ゲイン算出手段によって算出されたゲイン値に基づいてアナログ電気信号のレベルを増幅することにより、画像読取動作過程におけるゲイン調整に要する時間を短縮することができる。

以下、本発明の一実施形態に係わる画像読取装置の構成及び動作について説明する。

まず、図１を用いて本実施形態に係わる画像読取装置の構成について説明する。

本実施形態に係わる画像読取装置は、走行体１０１、レンズ１０３、光電変換素子１０４、白基準板１０５、及びコンタクトガラス１０６を有して構成される。

原稿１０２のスキャン動作は、圧板読み取り時はコンタクトガラス１０６上の原稿１０２を走行体１０１が副走査方向に移動しながら、シートスルー読み取り時は原稿１０２を移動させながら、原稿情報として原稿１０２からの反射光を読み取る。原稿１０２からの反射光は、レンズ１０３を介して光電変換素子ＣＣＤ１０４上に結像され、光電変換素子ＣＣＤ１０４において光電変換によりアナログ電気信号に変換される。画像読取装置は、得られたアナログ電気信号に対して、アナログ処理、及びデジタル処理を施し画像情報をデジタルデータとして読み取る。また、原稿の主走査分布を均一にするために、シェーディング補正を行う。なお、シェーディング補正のための白基準板１０５の読み取りデータは、原稿をスキャンする前に取得される。

次に、本実施形態に係わる画像読取装置のシステム構成について図３を用いて説明する。

画像読取装置のシステム構成は、光電変換素子２０１、アナログバッファ２０２、ＡＣ結合２０３、ラインクランプ２０４、Ｓ＆Ｈ２０５、ＶＧＡ２０６、Ａ／Ｄコンバータ２０７、及びゲイン調整回路３０１を有して構成される（図２に示す）。

光電変換素子２０１は、光電変換により原稿画像の反射光をアナログ電気信号に変換する。アナログバッファ２０２は、光電変換素子２０１から出力されるアナログ電気信号をバッファする。

光電変換素子ＣＣＤ２０１において得られたアナログ電気信号は、アナログバッファ２０２及びＡＣ結合２０３を介して、アナログ処理を行うアナログ処理ＩＣへ入力される。

アナログ処理ＩＣでは、まず、ラインクランプ回路２０４においてＣＣＤ出力１ライン中の黒画素出力期間でクランプを行い、１ラインの間の電位を一定に保つようにしている。この黒画素出力期間は、光電変換素子２０が遮光されており、光（原稿反射光）が入ってもレベルが変動することはない。したがって、この黒画素出力期間の光電変換素子２０１の出力を画像データの絶対黒基準として、「黒レベル」と呼ぶ。つまり、これより下のレベルの信号は存在しないことになる。

Ｓ＆Ｈ部２０５は、画像信号をサンプルパルスによりサンプリングし保持することにより画像信号を連続したアナログ信号にする。ＶＧＡ（可変ゲインアンプ２０６は、Ｓ＆Ｈ部２０５においてサンプルホールドした画像信号をゲイン値で増幅する。

Ａ／Ｄ変換回路２０７は、基準電圧から生成されるリファレンスレベルに基づきデジタル信号に変換し、画像データのデジタルデータを出力する。

ゲイン調整回路３０１は、Ａ／Ｄ変換回路２０７から出力された白基準板１０５のデジタルデータに基づいてゲイン値を算出して、ＶＧＡ２０６に入力する。

なお、ゲイン調整回路３０１は、平均化回路２０８、Ｐｅａｋ検出回路２０９、及びゲイン値演算回路２１１を有して構成される。Ａ／Ｄ変換回路２０７から出力された白基準板１０５のデジタルデータは、平均化回路２０８に入力される。平均化回路２０８では、白基準板１０５のデジタルデータに含まれる各ブロックを構成する画素の画像信号レベルの平均を算出し、各ブロックの画像信号レベルの平均値をＰｅａｋ検出回路２０９に出力する。

Ｐｅａｋ検出回路２０９は、画像信号レベルの平均値が最も高いブロックを検出し、該ブロックの画像信号レベルの平均値をゲイン値演算回路２１１に出力する。ゲイン値演算回路２１１は、Ｐｅａｋ検出回路２０９から入力された平均値と予め設定された値との差分を算出し、ゲイン値を算出する。ゲイン値演算回路２１１において算出されたゲイン値は、ＶＧＡ２０６に入力され、該ゲイン値を用いて画像信号を増幅する。

次に、図４、６、及び７を用いて本実施形態に係わる画像読取装置の動作制御信号のタイミングチャートについて説明する。

図４に従来の画像読取装置のおける動作制御信号のタイミングチャートを示す。従来の画像読取装置における読み取り動作では、最初に副走査白基準板領域信号(以下、ＳＬＥＡＤ信号とする)をアサートさせ、白基準板１０５のデータを取得する。その後、副走査原稿領域信号(以下、ＦＧＡＴＥ信号とする)によって原稿領域を読み取り、フォワード動作が終了したら、走行体をホームポジションに戻す。ここで、最初に白基準板１０５を読み取るＳＬＥＡＤ信号のアサート期間はシェーディング補正のための白基準データとして用いられる。そのため、走行体１０１がホームポジションに戻った後、再び走行体１０１により白基準板１０５を読み取らせることにより、ゲイン調整のための画像信号を取得していた。

一方、本実施形態に係わる画像読取装置における読み取り動作では（図６及び７に示す）、最初にＳＬＥＡＤ信号をアサートさせ、白基準板１０５のデータを取得する。その後、ＦＧＡＴＥ信号によって原稿領域を読み取り、フォワード動作が終了したら、再び、ＳＬＥＡＤ信号をアサートし、走行体１０１がホームポジションに戻る過程に白基準板１０５のデータを取得する。本処理によれば、走行体がホームポジションに戻る過程に白基準板１０５を読み取ることにより、ゲイン調整のために再び走行体を動作させる必要がないため、画像読取動作過程におけるゲイン調整に要する時間を短縮することができる。

また、シートスルーモードにより複数枚の原稿の画像読み取りを行う場合、図８に示すように、紙間時に走行体を白基準板１０５の下を往復させ、行きはゲイン調整、リターン時に次スキャン時のシェーディング補正のための白基準板１０５の読み取りを行う。

次に、本実施形態に係わる画像読取装置の動作について具体的に説明する。

まず、図５を用いてブックリードモードで画像読み取りを行う場合の動作について説明する。

画像読取装置の電源がＯＮされると、走行体１０１を白基準板１０５の下に移動させて白基準板１０５を読み取り、アナログ処理ＩＣはゲイン調整回路３０１においてゲイン値を算出して、ＶＧＡ２０６にゲイン値を設定する（ステップＳ５０１）。そして、画像読取動作の開始の指示を待って待機する（ステップＳ５０２）。画像読取動作が要求されると（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、走行体１０１の移動を開始させて図６に示すタイミングチャートに基づいて白基準板１０５及び原稿の読み取りを開始する（ステップＳ５０３）。

走行体１０１の移動が開始されると、光電変換素子２０１は図６に示すタイミングチャートに従って白基準板１０５及び原稿の読み取りを実行する。まず、ＳＬＥＡＤ信号がＬｏｗになるのを待って待機する（ステップＳ５０４）。ＳＬＥＡＤ信号がＬｏｗになると（ステップＳ５０４／ＹＥＳ）、光電変換素子２０１は、白基準板１０５の読み取りを実行し（ステップＳ５０５）、ＳＬＥＡＤ信号がＨｉｇｈになると白基準板１０５の読み取りを終了する。なお、ステップＳ５０５において読み取られた白基準板１０５の画像データはシェーディング補正のためのデータとして用いられる。

次に、ＦＧＡＴＥ信号がＬｏｗになるのを待って待機する（ステップＳ５０６）。ＦＧＡＴＥ信号がＬｏｗになると（ステップＳ５０６／ＹＥＳ）、光電変換素子２０１は原稿の読み取りを実行し（ステップＳ５０７）、ＦＧＡＴＥ信号がＨｉｇｈになると原稿の読み取りを終了する。

ＦＧＡＴＥ信号がＨｉｇｈになり原稿の読み取りが終了すると、走行体１０１はホームポジションへのリターンを開始する（ステップＳ５０８）。そして、ホームポジションへのリターン動作過程において、ＳＬＥＡＤ信号がＬｏｗになるのを待って待機する（ステップＳ５０９）。ＳＬＥＡＤ信号が再びＬｏｗになると（ステップＳ５０９／ＹＥＳ）、次の画像読取動作においてＶＧＡ２０６における画像信号の増幅に使用するゲイン値を取得するため、光電変換素子２０１は白基準板１０５の読み取りを実行し、ゲイン値を算出する（ステップＳ５１０）。そして、ＳＬＥＡＤ信号がＨｉｇｈになると白基準板１０５の読み取りを終了する。光電変換素子２０１による全ての読み取り動作が完了すると（ステップＳ５１１）、ステップＳ５１０において算出されたゲイン値がＶＧＡ２０６に反映されて、次回の画像読取動作において使用される（ステップＳ５１２）。

次に、ＶＧＡ２０６へゲイン値が反映されてから、予め設定された時間が経過したときに、画像読取動作の要求の有無にかかわらず、ゲイン値の再設定が行われる動作について、図９を用いて説明する。

画像読取装置の電源がＯＮされると、走行体１０１を白基準板１０５の下に移動させて白基準板１０５を読み取り、アナログ処理ＩＣはゲイン調整回路３０１においてゲイン値を算出して、ＶＧＡ２０６にゲイン値を設定する（ステップＳ９０１）。そして、画像読取動作の開始の指示を待って待機する。そして、最後にゲイン値が設定されてから一定時間経過すると（ステップＳ９０２／ＹＥＳ）、走行体１０１を白基準板１０５の下に移動させて白基準板１０５を読み取り、アナログ処理ＩＣはゲイン調整回路３０１においてゲイン値を算出して、ＶＧＡ２０６にゲイン値を再設定する（ステップＳ９０１）。

そして、画像読取動作が要求されると（ステップＳ９０３／ＹＥＳ）、走行体１０１の移動を開始させて図６に示すタイミングチャートに基づいて白基準板１０５及び原稿の読み取りを開始する（ステップＳ９０４）。

走行体１０１の移動が開始されると、光電変換素子２０１は図６に示すタイミングチャートに従って白基準板１０５及び原稿の読み取りを実行する。まず、ＳＬＥＡＤ信号がＬｏｗになるのを待って待機する（ステップＳ９０５）。ＳＬＥＡＤ信号がＬｏｗになると（ステップＳ９０５／ＹＥＳ）、光電変換素子２０１は、白基準板１０５の読み取りを実行し（ステップＳ９０６）、ＳＬＥＡＤ信号がＨｉｇｈになると白基準板１０５の読み取りを終了する。なお、ステップＳ９０６において読み取られた白基準板１０５の画像データはシェーディング補正のためのデータとして用いられる。

次に、ＦＧＡＴＥ信号がＬｏｗになるのを待って待機する（ステップＳ９０７）。ＦＧＡＴＥ信号がＬｏｗになると（ステップＳ９０７／ＹＥＳ）、光電変換素子２０１は原稿の読み取りを実行し（ステップＳ９０８）、ＦＧＡＴＥ信号がＨｉｇｈになると原稿の読み取りを終了する。

ＦＧＡＴＥ信号がＨｉｇｈになり原稿の読み取りが終了すると、走行体１０１はホームポジションへのリターンを開始する（ステップＳ９０９）。そして、ホームポジションへのリターン動作過程において、ＳＬＥＡＤ信号がＬｏｗになるのを待って待機する（ステップＳ９１０）。ＳＬＥＡＤ信号が再びＬｏｗになると（ステップＳ９１０／ＹＥＳ）、次の画像読取動作においてＶＧＡ２０６における画像信号の増幅に使用するゲイン値を取得するため、光電変換素子２０１は白基準板１０５の読み取りを実行し、ゲイン値を算出する（ステップＳ９１１）。そして、ＳＬＥＡＤ信号がＨｉｇｈになると白基準板１０５の読み取りを終了する。光電変換素子２０１による全ての読み取り動作が完了すると（ステップＳ９１２）、ステップＳ９１１において算出されたゲイン値がＶＧＡ２０６に反映されて、次回の画像読取動作において使用される（ステップＳ９１３）。

上述の動作によれば、省エネモードも含め、スキャン動作待機時において、前回スキャン動作から、次スキャン動作が行われず、ある一定時間が経過すると、白基準板を再度読み取ってゲイン調整を行い、ゲイン値を更新することにより、省エネモード復帰時はゲイン調整を行う必要がなく、省エネモード復帰時間を短縮することができる。

次に、ＶＧＡ２０６に設定されていたゲイン値Ｇｎと、ゲイン調整回路３０１によって新たに算出されたゲイン値Ｇｎ+１との差分を算出し、その差分が予めレジスタで設定された閾値Ｇｔｈより低い場合に、ゲイン値Ｇｎ+１をＶＧＡ２０６に再設定する動作手順について、図１０を用いて説明する。

なお、本実施形態に係わる画像読取装置のシステム構成を図１１に示す。本実施形態に係わる画像読取装置は、アナログ処理ＩＣ内にゲイン値更新の判定を行う判定演算部１１０１を有する。また、判定演算部１１０１は、ゲイン値Ｇｎ及び閾値Ｇｔｈを記憶するメモリ１１０２、及びゲイン値Ｇｎとゲイン値Ｇｎ+１の差分を算出してその差分が閾値Ｇｔｈよりも低いか否かを判定する判定部１１０３を有して構成される。本構成によれば、ゲイン調整結果を次スキャン時に反映するか否かの判定をアナログ処理ＩＣ内で行うことにより、回路、システムの複雑化を防止することができる。

画像読取装置の電源がＯＮされると、走行体１０１を白基準板１０５の下に移動させて白基準板１０５を読み取り、アナログ処理ＩＣはゲイン調整回路３０１においてゲイン値Ｇｎを算出して、ＶＧＡ２０６にゲイン値Ｇｎを設定する（ステップＳ１００１）。そして、画像読取動作の開始の指示を待って待機する。そして、最後にゲイン値Ｇｎが設定されてから一定時間経過すると（ステップＳ１００２／ＹＥＳ）、走行体１０１を白基準板１０５の下に移動させて白基準板１０５を読み取り、アナログ処理ＩＣはゲイン調整回路３０１においてゲイン値Ｇｎ+１を算出し、ゲイン値Ｇｎとゲイン値Ｇｎ+１の差分が閾値Ｇｔｈよりも低いか否かを判断する（ステップＳ１０１３）。そして、差分が閾値Ｇｔｈより低い場合に（ステップＳ１０１３／ＹＥＳ）、ゲイン値Ｇｎ+１をＶＧＡ２０６に再設定する（ステップＳ１００１）。一方、差分が閾値Ｇｔｈ以上であった場合は（ステップＳ１０１３／ＮＯ）、ＶＧＡ２０６にゲイン値Ｇｎを再設定する（ステップＳ１０１４）。

そして、画像読取動作が要求されると（ステップＳ１００３／ＹＥＳ）、走行体１０１の移動を開始させて図６に示すタイミングチャートに基づいて白基準板１０５及び原稿の読み取りを開始する（ステップＳ１００４）。

走行体１０１の移動が開始されると、光電変換素子２０１は図６に示すタイミングチャートに従って白基準板１０５及び原稿の読み取りを実行する。まず、ＳＬＥＡＤ信号がＬｏｗになるのを待って待機する（ステップＳ１００５）。ＳＬＥＡＤ信号がＬｏｗになると（ステップＳ１００５／ＹＥＳ）、光電変換素子２０１は、白基準板１０５の読み取りを実行し（ステップＳ１００６）、ＳＬＥＡＤ信号がＨｉｇｈになると白基準板１０５の読み取りを終了する。なお、ステップＳ１００６において読み取られた白基準板１０５の画像データはシェーディング補正のためのデータとして用いられる。

次に、ＦＧＡＴＥ信号がＬｏｗになるのを待って待機する（ステップＳ１００７）。ＦＧＡＴＥ信号がＬｏｗになると（ステップＳ１００７／ＹＥＳ）、光電変換素子２０１は原稿の読み取りを実行し（ステップＳ１００８）、ＦＧＡＴＥ信号がＨｉｇｈになると原稿の読み取りを終了する。

ＦＧＡＴＥ信号がＨｉｇｈになり原稿の読み取りが終了すると、走行体１０１はホームポジションへのリターンを開始する（ステップＳ１００９）。そして、ホームポジションへのリターン動作過程において、ＳＬＥＡＤ信号がＬｏｗになるのを待って待機する（ステップＳ１０１０）。ＳＬＥＡＤ信号が再びＬｏｗになると（ステップＳ１０１０／ＹＥＳ）、次の画像読取動作においてＶＧＡ２０６における画像信号の増幅に使用するゲイン値を取得するため、光電変換素子２０１は白基準板１０５の読み取りを実行し、ゲイン値Ｇｎ+１を算出する（ステップＳ１０１１）。ＳＬＥＡＤ信号がＨｉｇｈになると白基準板１０５の読み取りを終了する。光電変換素子２０１による全ての読み取り動作が完了すると（ステップＳ１０１２）、ゲイン値Ｇｎとゲイン値Ｇｎ+１の差分が閾値Ｇｔｈよりも低いか否かを判断する（ステップＳ１０１３）。そして、差分が閾値Ｇｔｈより低い場合に（ステップＳ１０１３／ＹＥＳ）、ゲイン値Ｇｎ+１をＶＧＡ２０６に再設定する。一方、差分が閾値Ｇｔｈ以上であった場合は（ステップＳ１０１３／ＮＯ）、ＶＧＡ２０６にゲイン値Ｇｎを再設定する（ステップＳ１０１４）。

上述の動作によれば、ｎ回目のゲイン調整でゲイン値Ｇｎ+１が算出された後、前回算出されたゲイン値Ｇｎとの差分をとり、この差分値が予めレジスタで設定された閾値Ｇｔｈより値が低い場合は、次スキャン時にはこのゲイン値Ｇｎ+１により画像信号の増幅を行い、逆に閾値Ｇｔｈ以上の場合は大幅にゲイン値が変わっているので、このゲイン値Ｇｎ+１は反映せず、次スキャン時も引き続きゲイン値Ｇｎを用いることにより、不正確なゲイン値Ｇｎ+１への更新を防止することができる。

本実施形態に係わる画像読取装置の概略図である。 従来の画像読取装置のシステム構成を示すブロック図である。 本実施形態に係わる画像読取装置のシステム構成を示すブロック図である。 従来の画像読取装置の画像読取動作のタイミングチャートである。 ゲイン値を設定する動作のフローチャートである。 本実施形態に係わる画像読取装置の画像読取動作のタイミングチャートである。 ブックリードモードにおける画像読取動作時の走行体の動作を示す図である。 シートスルーモードにおける画像読取動作時の走行体の動作を示す図である。 ゲイン値を設定する動作のフローチャートである。 ゲイン値を設定する動作のフローチャートである。 本実施形態に係わる画像読取装置のシステム構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０１ 走行体
１０２ 原稿
１０３ レンズ
１０４、２０１ 光電変換素子
１０５ 白基準板
２０２ アナログバッファ
２０３ ＡＣ結合
２０４ ラインクランプ
２０５ Ｓ＆Ｈ
２０６ ＶＧＡ
２０７ Ａ／ＤＣ
２０８ 平均化回路
２０９ Ｐｅａｋ検出回路
２１０ ＣＰＵ
３０１ ゲイン調整

Claims (12)

1. 原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、前記増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有するアナログ処理回路を有する画像読取装置において、
   前記画像読取装置は、前記画像読取装置が備えた白基準板及び原稿を読み取る前記光電変換素子を有し、
   前記アナログ処理回路は、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記白基準板のデジタル信号から前記増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 電源投入後、画像読取を行う前に、
   前記光電変換素子は、前記白基準板を読み取り、
   前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. ブックリードモードにより画像読取を行うとき、
   前記光電変換素子は、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取り、
   前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
4. シートスルーモードにより画像読取を行うとき、
   前記光電変換素子は、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を２回読み取り、
   前記ゲイン算出手段は、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
5. 前記画像読取装置が待機状態にあるとき、
   前記光電変換素子は、所定時間毎に前記白基準板を読み取り、
   前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の画像読取装置。
6. 前記アナログ処理回路は、
   前回の前記アナログ信号の増幅に用いられたゲイン値Ｇｎと、前記ゲイン算出手段によって算出された新しいゲイン値Ｇｎ+１との差分を算出する算出手段と、
   前記差分の閾値Ｇｔｈを記憶する記憶手段とを有し、
   前記増幅器は、
   前記算出手段によって算出された前記差分が前記閾値Ｇｔｈより小さいとき、前記ゲイン値Ｇｎ+１により前記アナログ電気信号を増幅し、
   前記算出手段によって算出された前記差分が前記閾値Ｇｔｈ以上のとき、再び前記ゲイン値Ｇｎにより前記アナログ電気信号を増幅することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の画像読取装置。
7. 原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、前記増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記白基準板のデジタル信号から前記増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段とを有するアナログ処理回路と、白基準板及び原稿を読み取る前記光電変換素子とを有する画像読取装置の画像読取方法であって、
   電源投入後、画像読取を行う前に、
   前記光電変換素子により前記白基準板を読み取る工程と、
   前記ゲイン算出手段により前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする画像読取方法。
8. ブックリードモードにより画像読取を行うとき、
   前記光電変換素子により、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取る工程と、
   前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする請求項７記載の画像読取方法。
9. シートスルーモードにより画像読取を行うとき、
   前記光電変換素子により、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を２回読み取る工程と、
   前記ゲイン算出手段により、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する工程とを有することを特徴とする請求項７又は８記載の画像読取方法。
10. 原稿載置台に載置された原稿を露光装置によって露光し、その原稿の反射光をアナログ電気信号に変換する光電変換素子から出力されたアナログ電気信号のレベルを所定のレベルに増幅する増幅器と、前記増幅器から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記白基準板のデジタル信号から前記増幅器のゲイン値を算出するゲイン算出手段とを有するアナログ処理回路と、白基準板及び原稿を読み取る前記光電変換素子とを有する画像読取装置の画像読取プログラムであって、
    電源投入後、画像読取を行う前に、
    前記光電変換素子により前記白基準板を読み取る処理と、
    前記ゲイン算出手段により前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタル信号に基づいて前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする画像読取プログラム。
11. ブックリードモードにより画像読取を行うとき、
    前記光電変換素子により、原稿読取後、ホームポジションにリターンする途中に前記白基準板を読み取る処理と、
    前記ゲイン算出手段は、前記光電変換素子によって読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする請求項１０記載の画像読取プログラム。
12. シートスルーモードにより画像読取を行うとき、
    前記光電変換素子により、原稿間に前記白基準板と読取位置との間を往復して前記白基準板を２回読み取る処理と、
    前記ゲイン算出手段により、リターン時に前記光電変換素子が読み取った前記白基準板のデジタルデータに基づいて、次の画像読取動作において用いる前記ゲイン値を算出する処理とを有することを特徴とする請求項１０又は１１記載の画像読取プログラム。

Images