JP4417670B2 - 画像読取装置及び画像読取方法 - Google Patents

Description

本発明は、原稿を光学的に読み取る画像読取装置及び画像読取方法に関し、特に複数個の光源を選択的に点灯可能な画像読取装置において、原稿をなるべく高い画質（高階調）で読み取るための技術に関する。

複写機又はファクシミリ装置等に搭載される画像読取装置においては、読取対象の原稿面に光を照射し、その反射光をＣＣＤ等の光学変換素子により構成された光学読取手段でアナログの電気信号に変換し、このアナログ信号をＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換し、このデジタル信号にシェーディング補正やγ補正等種々の画像データ処理を施した上で印字装置又は外部装置に画像データとして出力している。

このような画像読取装置の中には、複数の光源を用いて原稿に光を照射して原稿の読取走査を行うタイプの装置がある。原稿面に対して異なる角度から光を照射することにより原稿上の画像データを精緻に読み取ることができる。また、モノクロ読取モードやカラー読取モード等を切替えて原稿を読み取る場合、光源を必ずしも全点灯するのではなく選択的に点灯することにより、適切な色調の光のみを原稿に照射したほうが良い場合もある。

特開平１０−３０４１４０号公報には、原稿面に凹凸があっても影がでないように、二つの光源を用いて原稿に光を照射して原稿の読み取りを行う画像読取装置が開示されている。ここでは、先ず一方の光源を点灯し、他方の光源を消灯させて、ＣＣＤ等から成る光学読取手段の出力値を読み取る。次に一方の光源を消灯し、他方の光源を点灯させて光学読取手段の出力値を読み取る。そして、両者の出力値が所定値となるように各光源の電流又は高速点滅デューティーを変化させて光量を調整するようにしている。

一方、特開平１０−２３３９０３号は、Ａ／Ｄ変換器の所定の分解能に応じた階調性を得るために光電変換手段から出力されるアナログ信号の出力電圧をＡ／Ｄ変換器の分解可能な入力電圧範囲となるように増幅処理及びオフセット処理を行う画像入力システムを開示している。ここでは、光電変換装置における原稿（フィルム）の取得すべき濃度域からの出力電圧を所要のデジタルデータに変換するための処理を、光電変換装置の出力調整手段とデジタル信号変換手段の２段階によって行うようにしている。
特開平１０−３０４１４０号公報 特開平１０−２３３９０３号公報

通常の画像読取装置においては、光学読取手段から出力されたアナログ信号はＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換されるが、その前段階でＡ／Ｄ変換器の分解可能な入力電圧範囲となるよう光学読取手段から出力されたアナログ信号をオフセット処理してから増幅するオフセット及びゲイン処理が施される。

しかし、このようなオフセット及びゲイン処理を行う場合、特許文献１に開示された発明のように光源の電流又は高速点滅デューティーだけを変化させて光量を調整するようにすると、ゲイン値（増幅率）を光源の発光光量の個体差及び光量の経年変化を考慮して比較的大きな値に設定しておく必要がある。そのため、光源に十分な光量の照射能力が備わっているにも拘わらず、原稿に照射する光量を抑制することとなり、この光量の抑制分だけゲイン値を大きく設定することとなる。照射光量を抑制して大きいゲイン値で画像信号を増幅することとなるとノイズ信号もそのゲイン値で増幅されてしまうこととなり、高品質の画像データの取得ができない。

一方、特許文献２には、Ａ／Ｄ変換器の所定の分解能に応じた階調性を得るために光電変換手段から出力されるアナログ信号の出力電圧をＡ／Ｄ変換器の分解可能な入力電圧範囲となるように増幅処理及びオフセット処理については開示されているものの、複数の光源を選択的に点灯して原稿面に照射した場合の増幅処理及びオフセット処理については適応できるものではない。

本発明は、複数光源の種々の点灯パターンにおいて最大の光量照射を行うようにして小さいゲイン値を用いてノイズ信号を抑制すると共に、ＣＣＤ等の光学読取手段が有する特性上のバラツキに影響を受けることなく原稿画像を最大限の解像度で読み取れるように各光源の発光量を調整可能とする画像読取装置及び画像読取方法を提供することを目的とする。

このため、本願は、原稿又は白基準板に光を照射するそれぞれ光量調整可能なＮ個の光源と、原稿又は白基準板からの反射光をアナログ信号に変換する光学読取手段と、前記アナログ信号をゲイン処理する調整手段と、前記ゲイン処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記調整手段に対してゲイン値を設定する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記Ｎ個の光源を単独で最大出力比で点灯して前記白基準板の読取走査を行い前記Ａ／Ｄ変換器へ入力される入力信号が前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルと最小入力レベルの間の前記最大入力レベルに応じて設定された所定レベルの[１／Ｎ]倍となる各光源のＮ個のゲイン値を取得し、前記調整手段に対して前記Ｎ個のゲイン値の中から選択された一つのゲイン値を設定すると共に、この調整手段で前記選択されたゲイン値に係る最大出力比で点灯する光源以外の光源の光量を、前記白基準板を使って前記所定レベルの［１／Ｎ］倍に調整をした状態で原稿の画像読み取りを行うことを特徴とする画像読取装置を提供するものである。

これにより、本画像読取装置は、光源が２個以上の如何なる点灯パターンにおいても、当該点灯パターンにおける最大の光量照射を可能とすると共に、より小さなゲイン値で信号を所定レベル（Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベル近傍）に増幅することができ、ノイズのより少ない高画質な画像を得ることを可能にしたのである。

その一態様として、前記選択された一つのゲイン値は前記Ｎ個のゲイン値中の最大ゲイン値であることを特徴としている。

本画像読取装置は、前記調整手段に対して前記ゲイン値を供給するゲイン値供給用レジスタと、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記光学読取手段を構成する複数個の光電変換素子の出力値に対応するデジタル信号の夫々の値と所定の閾値との大小比較を行う比較手段と、前記比較手段に対して前記所定の閾値を供給する閾値供給用レジスタと、前記比較手段における比較結果をカウントするカウント手段と、を備え、前記制御手段は、前記カウント手段のカウント数に応じて前記ゲイン値供給用レジスタに種々のゲイン値設定を行うことにより前記光源毎のゲイン値を取得することを可能にしている。

このため、前記閾値は、前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルと最小入力レベルとの間でかつ前記最大入力レベル近傍レベルの略［１／Ｎ］倍となるレベルに設定されるのである。

本願は、さらに、原稿又は白基準板に光を照射するそれぞれ光量調整可能なＮ個の光源と、原稿からの反射光をアナログ信号に変換する光学読取手段と、前記アナログ信号をゲイン処理する調整手段と、前記ゲイン処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを備えた画像読取装置における画像読取方法であって、（ａ）前記Ｎ個の光源を単独で最大出力比で点灯して前記白基準板の読取走査を行い前記Ａ／Ｄ変換器へ入力される入力信号が前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルと最小入力レベルの間の前記最大入力レベルに応じて設定された所定レベルの［１／Ｎ］倍となる各光源のＮ個のゲイン値を取得するステップと、（ｂ）前記取得したＮ個のゲイン値から最大ゲイン値を選択するステップと、（ｃ）前記最大ゲイン値の光源以外の光源をそれぞれ単独で最大出力比で点灯させて前記白基準板の読取走査を行い、前記Ａ／Ｄ変換器の入力信号の値が、前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルと最小入力レベルとの間でかつ前記所定レベルの［１／Ｎ］倍となる各光源の点灯時間を求めるステップと、を有し、前記ゲイン調整手段のゲイン値を前記最大ゲイン値に設定した状態で原稿の読取処理を行うことを特徴とする画像読取方法を提供するものである。

ここで、前記ステップ（ａ）において各光源に係るゲイン値の取得は、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記光学読取手段を構成する複数の光電変換素子の出力値に対応する前記デジタル信号の夫々の値と前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルと最小入力レベルとの間でかつ前記最大入力レベル近傍のレベルの略［１／Ｎ］倍のレベルに設定された閾値との大小比較を行うことにより行うことにより可能である。

本発明は、複数光源の種々の点灯パターンにおいて最大の光量照射を行うようにして小さいゲイン値を用いてノイズ信号を抑制することを実現した。さらに、ＣＣＤ等の光学読取手段が有する特性上のバラツキに影響を受けることなくし、高階調度の原稿画像を得られるように各光源の発光量を調整可能としたのである。

図１は、本発明に係る画像読取装置と当該画像読取装置から画像データを受信して印字するプリンタを記載したシステム例を示す。

画像読取装置１はプリンタ２に直接接続され使用される。プリンタ２は、インクジェットプリンタで、前面に操作部２００、電源スイッチ２０４、コピースタートボタン２０４ａ、シート排出部２０３とを備えている。操作部２００は、表示パネル２０１と操作ボタン２０２ａ、２０２ｂとを備え、操作ボタン２０２ａ、２０２ｂによって解像度（６００ｄｐｉ／３００ｄｐｉ）、カラー／モノクロの選択が行われる。

操作部２００で設定したモード等の読取条件に対応した信号がケーブル２０５を介して画像読取装置１に送信され、その信号に応じて画像読取装置１は読取を行う。画像読取装置１で生成された画像信号は、ケーブル２０５を介してプリンタ２に転送され、画像形成されたはがきなどのシートが排出部２０３から出力される。

画像読取装置１は、プリンタ２から電源が供給され、電源スイッチ２０４でプリンタ２が起動すると、画像読取装置１も起動する。

図２は、本画像読取装置の内部構成の例を示す。

画像読取装置１は、樹脂製フレーム１００の上面開口部に設置され、原稿を載置するプラテンガラス１０７、このプラテンガラス１０７に沿って移動可能なイメージセンサユニット１０８とを備え、プラテンガラス１０７には、上面に載置された原稿を押さえるために開閉可能な圧板１０１が取り付けられている。（図１参照）また、プラテンガラス１０７の上面には、ゲイン調整やシェーディング補正時に基準となる白基準板１０９ｃが取り付けられている。

移動型イメージセンサユニット１０８は、ガイド軸１０３ｃに沿って装置の左右方向（副走査方向）に移動可能になっており、タイミングベルト１０３ａ、駆動プーリ１０３ｂ及びモータ３０９（図５参照）などにより所望の位置に移動可能である。このとき、イメージセンサユニット１０８は、キャリッジ１０３ｄを介してガイド軸１０３ｃに支持されるとともに、スプリング１０３ｅによって上方へ付勢される。イメージセンサユニット１０８と原稿台ガラス１０７の間にはスペーサ１０８ａが介挿される。イメージセンサユニット１０８は原稿の読み取りを行う所定領域及び白基準板１０９ｃを等速移動することで読取走査を行うようになっている。

図３は、本画像読取装置を構成する光源と光学読取手段を一体的に形成したイメージセンサユニットの斜視図を示し、図４は、図３に示されたイメージセンサユニットの縦断面図を示す。

図３及び図４において、イメージセンサユニット１０８は、光源として発光素子であるＬＥＤ１０とこのＬＥＤ１０で発せられた光を原稿へと導く導光体１１を含み、結像光学系を構成するセルフォックレンズアレイ１２の両側に沿って一対の導光体光源が設けられる。なお、セルフォックレンズアレイ１２の直下に複数の光電変換素子約２０００個がライン状に配設された光学読取手段１３（センサ）が配設され、各イメージセンサ構成部材は枠体１４内に配置構成される。

ＬＥＤ１０は、導光体１１の長手方向のいずれかの端部に固定されるが、図示例では一方の導光体１１の一端と他方の導光体１１の他端にそれぞれ３個のＬＥＤのＲ、Ｇ、Ｂ、合計６個（Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２）が設けられる。このように２つの導光体１１の間で反対側に設け、かつ中心軸Ｃに対して点対称の配置構成とする。なお、ＬＥＤは各色ごとに独立のタイミングで点灯、消灯が制御できるようになっている。

各ＬＥＤ１０から発せられた光はそれぞれの導光体１１内で反射を繰り返しながら進行することで、導光体４の全長から出射する。導光体１１から出射した光は、図４のように原稿台ガラス１０７上の原稿１０７ａに照射され、それぞれの反射光がセルフォックレンズアレイ１２を通って光学読取手段１３に入射する。

このように、イメージセンサユニット１０８は、原稿に光を照射し、原稿からの反射光を結像光学系を介してセンサ１３に入射させることにより原稿画像を読み取るようになっている。

図５は、本画像読取装置１の回路構成を示すブロック図である。

画像読取装置１全体の制御を行うＣＰＵ３００（制御手段）は、バスライン３０１を通して、上述したセンサ１３とＬＥＤ１０を備えるイメージセンサユニット１０８を駆動するセンサユニット駆動回路３１０、モータ駆動回路３０４、信号処理部３０５、インターフェース３０６と接続されている。また、ＣＰＵ３００には、バスライン３０１を介してＲＯＭ３０７とＲＡＭ３０８とが接続され、ＲＯＭ３０７にはＬＥＤ１０の点灯制御プログラムやセンサ１３の駆動制御プログラムなど種々の制御用プログラムや後述するゲイン値から近似的にオフセット値を求める近似式が記憶され、ＲＡＭ３０８は、画像データに処理を施す際などにデータを一時的に記憶するために用いられている。

信号処理部３０５では、センサ１３から出力されたアナログ画像信号のゲイン／オフセット処理、Ａ／Ｄ変換器によるアナログ信号からデジタル信号への変換、デジタル化された画像信号のシェーディング補正等の種々の画像処理が行われる。画像処理された画像信号は、インターフェース３０６へ接続される。

インターフェース３０６は、信号処理部３０５で画像処理が行われた画像データの外部への出力、またプリンタ２からの読取モードに応じた信号等の入力など、プリンタ２との間でデータや信号の授受を行うもので、例えばＳＣＳＩ又はＵＳＢなどの標準的に使用される規格に従っており、プリンタ２に接続されている。

モータ駆動回路３０４は、モータ３０９を駆動させるもので、プリンタ２から出力される読取モードに応じた所定速度でイメージセンサユニット１０８を副走査方向に移動させる。

図６は、図５に示したセンサユニット駆動回路３１０の詳細を示す。

センサユニット駆動回路３１０は、ＬＥＤ駆動回路３０３とセンサ駆動回路３０４とを備える。ここで、センサ駆動回路３０４は、クロックＣＬＫと読取モードに応じた周期で発生されるスタートパルスＳＰを、センサ１３とＬＥＤ駆動回路３０３に出力する。また、ＬＥＤ駆動回路３０３は、スタートパルスＳＰの入力と同時にクロックＣＬＫのカウントを行うカウンタ３０３ａと、カウンタ３０３ａでカウントされているクロックＣＬＫを８周期ごとにカウントするカウンタ３０３ｂと、スタートパルスＳＰで点灯した各ＬＥＤ（Ｒ１〜Ｂ１の全ＬＥＤ）の点灯時間をそれぞれ設定するレジスタ３０３ｃとを備えている。

後に説明する図７に示すように、スタートパルスＳＰの入力と同時にＬＥＤは点灯され、これと同時にカウンタ３０３ａがクロックＣＬＫのカウントを開始する。カウンタ３０３ｂは、カウンタ３０３ａでカウントされるクロックＣＬＫを８周期単位にカウントし、このカウント数がレジスタ３０３ｃに設定された点灯クロック数Ｃｏｎに達した時点でＬＥＤは消灯される。本実施例ではＬＥＤは６個有り、それぞれが独立して点灯時間を制御できるようレジスタ３０３ｃは６系統となっている。説明の簡略化のため１つのＬＥＤについてのみ説明を行う。

ここで、（蓄積時間Ｔ）／（クロックＣＬＫ８周期）が蓄積時間Ｔ内でＬＥＤが点灯可能な最大点灯クロック数（最大点灯時間）「Ｃｍａｘ」となり、レジスタ３０３ｃに設定される点灯クロック数Ｃｏｎは、０〜Ｃｍａｘで設定が可能で、これによって点灯時間を変化させることが可能となる。

図７は、光源（ＬＥＤ）の点灯出力比Ｐを説明する図である。

ＬＥＤ点灯時間Ｔｏｎ／蓄積時間Ｔの出力比Ｐは、レジスタ３０３ｃに設定された点灯クロック数Ｃｏｎと最大点灯クロック数Ｃｍａｘとの比、「点灯クロック数Ｃｏｎ／最大点灯クロック数Ｃｍａｘ」で表される。すなわち、「Ｃｏｎ＝Ｃｍａｘ」の場合、出力比Ｐは、Ｃｏｎ／Ｃｍａｘ＝１（１００％）で、ＬＥＤの点灯時間Ｔｏｎ＝蓄積時間Ｔとなり、「点灯クロック数Ｃｏｎ＝１／２Ｃｍａｘ」の場合、出力比Ｐは、（Ｃｍａｘ／２）／Ｃｍａｘ＝０．５（５０％）で、ＬＥＤの点灯時間Ｔｏｎ＝１／２蓄積時間Ｔとなる。なお、点灯クロック数Ｃｏｎが０（最小点灯クロック数）の場合は、ＬＥＤは点灯されない。

図８は、図５で示した信号処理部３０５の内部構成を示すブロック図である。

原稿又は白基準板１０９ｃから反射された画像光は、センサ１３によりアナログ信号に変換されアナログ画像信号として信号処理部３０５に入力される。

信号処理部３０５は、アナログ画像信号をホールドするサンプルホールド回路４００、アナログ画像信号にゲイン処理（増幅）及びオフセット処理（シフト処理）を行う調整回路４０１（調整手段）、アナログ画像信号をデジタル画像信号へ変換するＡ／Ｄ変換器４０２、デジタル画像信号にシェーディング補正やγ補正などの画像処理を施す画像処理部４０３とを備えている。

調整回路は、例えばオペアンプ回路で構成され、オフセット値をセットするためのオフセット値供給用第１レジスタ４０４とゲイン値をセットするためのゲイン値供給用第２レジスタ４０５とが接続され、サンプルホールド回路４００を介して入力されたアナログ画像信号に対オフセット値応じてオフセット処理、ゲイン値に応じてゲイン処理を行う。

Ａ／Ｄ変換器は、分解可能な入力電圧範囲が例えばＤＣ０〜５Ｖで、分解能は１０ビット（０〜１０２３）である。また、Ａ／Ｄ変換器４０２には、比較回路４０６（比較手段）が接続され、比較回路４０６にはカウント回路４０７（カウント手段）が接続されている。

比較回路４０６においては、オフセット調整及びゲイン調整の際に、Ａ／Ｄ変換器４０２から出力されたデジタル画像データと閾値供給用第3レジスタ４０８に設定された後述する閾値とを画素毎に比較する。カウント回路４０７（カウント手段）では、比較回路４０６で閾値以上又は以下となった画素数をカウントする。

オフセット値は８ビット（０〜２５５）で設定可能となっており、ゲイン値は６ビット（０〜６３）で設定可能となっており、ゲイン設定値０のとき増幅率は約１倍、ゲイン設定値２５５のとき増幅率は約１０倍となっている。

図９は、種々の読取モード及び各読取モードのタイミングチャートを示す。

上述したように、プリンタ２で解像度（６００／３００ｄｐｉ）、カラー／モノクロを設定される。よって読取モードは、解像度６００及び解像度３００ｄｐｉで以下の５通り、計１０通りの読取モードを備える。即ち、（１）カラー・ＬＥＤ順次点灯、（２）モノクロ・ＬＥＤ全色点灯、（３）モノクロ・赤色ＬＥＤ点灯（Ｒ１、Ｒ２）、（４）モノクロ・緑色ＬＥＤ（Ｇ１、Ｇ２）点灯、（５）モノクロ・青色ＬＥＤ（Ｂ１、Ｂ２）点灯の、各点灯パターン時の読取モードである。

ここで、上記（２）のように「モノクロ・ＬＥＤ全色点灯モード」は、光源の色によって読取の行われない色がでてしまう、いわゆるドロップアウトカラーを防止するためである。

また、上記（３）〜（５）のように「モノクロ・単色ＬＥＤ点灯モード」は、例えば、白地に黒色の文字が記載され、赤色の蛍光ペンによって部分的にマークされている原稿の読取を行う際に使用され、赤色ＬＥＤ（Ｒ１、Ｒ２）のみを点灯させて原稿走査を行うと、マーク部分は白地部分と同等の出力値（高出力値）となって検出されず黒色の文字部分だけが低出力値となり検出される。このように、「モノクロ・ＬＥＤ単色点灯モード」は、所定の色を意図的にドロップアウトカラーとして検出しないようにすることを目的としている。

図９（Ａ）に示すように、上述の（１）カラー・ＬＥＤ順次点灯モードの場合は、蓄積時間Ｔで示される１ライン走査中に各ＬＥＤ１０各色（Ｒ１、Ｒ２）、（Ｇ１、Ｇ２）、（Ｂ１、Ｂ２）を順次点灯させ、これとセンサ１３を同期させて駆動し、副走査方向にイメージセンサユニット１０８を移動させて走査を行う。

図９（Ｂ）に示すように、上述の（２）モノクロ・ＬＥＤ全色点灯モードの場合は、ＬＥＤ１０、Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ１、Ｂ２を同時点灯させた状態でセンサ１３で蓄積時間Ｔで示される１ラインの走査を行う。

図９（Ｃ）に示すように、上述の（３）〜（５）の解像度モノクロ・各色単色モードの場合は、各単色のＬＥＤのみを点灯（例えば、赤色単色の場合は、Ｒ１、Ｒ２のみを点灯）させた状態でセンサ１３で蓄積時間Ｔで示される１ラインの走査を行う。

図１０は、本画像読取装置の電源投入時において求められるオフセット値とゲイン値との関係を示す。

図１１は、光学読取手段を構成する各画素の出力信号に一律に一定値を加算するオフセット処理及び増幅するゲイン処理を行う場合の、オフセット処理とゲイン処理を説明するものである。

図１０に示すように、ＬＥＤ１０を点灯させた状態で白基準板１０９ｃの読取走査を行った際に、Ａ／Ｄ変換器４０２から出力される各画素のデジタル信号がＡ／Ｄ変換器の出力最高レベル近傍の値となる各ゲイン値と、ＬＥＤ１０を消灯させた状態で読取走査を行った際に、Ａ／Ｄ変換器４０２から出力される各画素のデジタル信号がＡ／Ｄ変換器の出力最低レベル０近傍の値となる各オフセット値とはほぼ直線関係にあり、オフセット値はゲイン値を変数とした一次関数で表される。そこで、２点のゲイン値に対するオフセット値が分かれば、次の近似式を用いて任意のゲイン値に対するオフセット値が計算できる。

オフセット値（近似値）Ｏf´＝（（Ｏf１−Ｏf２）／（Ｇａ１−Ｇａ２））＊Ｇａ＋（Ｇａ１＊Ｏf２−Ｇａ２＊Ｏf１）／（Ｇａ１−Ｇａ２）、ここで、Ｏf１は第１オフセット値を示し、Ｏf２は、第２オフセット値を示す。

上記近似式Ｆは、ＲＯＭ３０７（図５）に記憶される。また、上記近似式Ｆを傾きＡ、切片Ｂで表すと、Ｏf´＝Ａ＊Ｇａ＋Ｂとなり、Ａ＝（Ｏf１−Ｏf２）／（Ｇａ１−Ｇａ２）、Ｂ＝（Ｇａ１＊Ｏf２−Ｇａ２＊Ｏf１）／（Ｇａ１−Ｇａ２）となる。これら近似式Ｆの定数Ａ、Ｂは光源の状態等に応じて変化するため、原稿読取前に各読取モード毎に各定数求めることで、常に安定した状態で各ゲイン値に対するオフセット値を近似的に求めることができる。

本実施例では、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）６３（このときの増幅率は約１０倍）を第１ゲイン値Ｇａ１としたときのオフセット値Ｏf１と、最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）０（このときの増幅率は約１倍）を第２ゲイン値Ｇａ２としたときのオフセット値Ｏf２を使用して傾きを求めるため、（第１ゲイン値Ｇａ１−第２ゲイン値Ｇａ２）は固定値（６３）としてあらかじめＲＯＭ３０７に記憶されている。また、このときの切片BはＯf２に等しくなる。

図１２は、本画像読取装置の読取前処理動作全体を示すフローチャートの例である。

操作者が、電源スイッチ２０４を押すことによりプリンタ２を立ち上げると、プリンタ２からイニシャル信号が送信され、画像読取装置１は立ち上がる。その後、ユーザーは、操作ボタン２０２ａ、２０２ｂを用いて読取モードを指定し、最後にコピーボタン２０４ａを押すと原稿読み取りに先立ち、指定されたモードでゲイン値Ｇａ及びオフセット値Ｏfを決定するとともに、使用するＬＥＤの光量調整を行う読取前処理を開始する。

図１２に示すように、読取前処理は初めに、オフセット調整を行って、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）のときのオフセット値Ｏf１、最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）のときのオフセット値Ｏf２を求め（ステップＳ１０００、Ｓ１００１）、両者の差分「Ｏf１−Ｏf２」を求める（ステップＳ１００２）。これによって、上述した近似式Ｆの傾きＡが決定される。これと同時に切片Ｂ「Ｏf２」を取得することで、近似式Ｆが確定し、この近似式を用いて各ゲイン値からそのゲイン値に対応するオフセット値を近似的に求められるようになる。

次に、この確定した近似式Ｆを用いてゲイン値Ｇａに対するオフセット値Ｏfを求めながらゲイン調整を行い（ステップＳ１００３）、最後に、各ＬＥＤの光量調整を行って（ステップＳ１００４）読取前処理を終了する。尚、本実施例では、赤色ＬＥＤ（Ｒ１、Ｒ２）のみを点灯させて読取を行う、（３）モノクロ・赤色ＬＥＤ（Ｒ１、Ｒ２）モードを例として説明を行う。

図１３は、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）のときのオフセット値Ｏf１と最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）のときのオフセット値Ｏf２を求めるフローチャートの例を示す。

ステップＳ１００で、第２レジスタ４０５に最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）を設定する。本実施例の場合は、ゲイン値は６ビット（０〜６３）のため６３が設定され、このときの増幅率は１０となる。ステップＳ１０１で、最大オフセット値Ｏf（ｍａｘ）と最小オフセット値Ｏf（ｍｉｎ）の設定を行なう。本実施例では、オフセット値は８ビット（０〜２５５）のため、Ｏf（ｍａｘ）＝２５５、Ｏf（ｍｉｎ）＝０に設定される。さらに、ステップＳ１０２で第３レジスタ４０８にオフセット調整用閾値Ｌ１を設定する。

図１１に示すように、この閾値Ｌ１は、センサ１３の画素ごとの出力のばらつきを考慮し、光源を消した状態で走査を行い、Ａ／Ｄ変換器４０２の各画素から出力された信号がＡ／Ｄ変換器４０２の最小出力値０を下回らず、かつこの最小出力値０近傍の値となるように設定された値（Ａ／Ｄ変換器４０２に入力された各画素の電圧がＡ／Ｄ変換器の最小入力電圧（最小入力レベル）０Ｖを下回らず、かつこの最小入力値０近傍の値となるように設定された値）で、本実施例では、Ａ／Ｄ変換器４０２（１０ビット）の出力値５０に設定され、これは、Ａ／Ｄ変換器４０２の最小入力レベル０Ｖ近傍の約２４５mＶに対応する。

ステップＳ１０３で、第１レジスタ４０４に最大オフセット値Ｏf（ｍａｘ）と最小オフセット値Ｏf（ｍｉｎ）の中間のオフセット値Ｏf（ｍｉｄ）を設定する。

次に、ステップＳ１０４で、モータ駆動回路３０４を介してモータ３０９を駆動させて、イメージセンサユニット１０８を白基準板１０９ｃの下まで移動させた後、ＬＥＤ１０を消灯した状態で、センサ１３を駆動させて白基準板１０９ｃの読取走査を１ライン分行う。この読取走査によってセンサ１３から出力されたアナログ画像信号は１画素ごとにサンプルホールド回路４００を経て調整回路４０１に入力される。調整回路４０１でアナログ画像信号は、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）によるゲイン処理（増幅）及びオフセット値Ｏf（ｍｉｄ）によるオフセット処理（レベルシフト）がなされた後、Ａ／Ｄ変換回路４０２でデジタル信号に変換され、比較回路４０６に順次入力される。

比較回路４０６では、第３レジスタ４０８に設定されたオフセット調整用閾値Ｌ１との比較が画素ごとに行われ、オフセット調整用閾値Ｌ１以下となった画素数がカウント回路４０７でカウントされる（ステップＳ１０５）。

次に、最大オフセット値Ｏf（ｍａｘ）と最小オフセット値Ｏf（ｍｉｎ）の差[Ｏf（ｍａｘ）−Ｏf（ｍｉｎ）]を求め、これが１以下であるか否かの判断を行い（ステップＳ１０６）、１以下の場合は、オフセット値Ｏf（ｍｉｄ）を第１オフセット値Ｏf１としてＲＡＭ３０８の所定領域に記憶させる（ステップＳ１１０）。

ステップＳ１０６で[Ｏf（ｍａｘ）−Ｏf（ｍｉｎ）]が１より大きい場合は、ステップＳ１０５で求めた画素数ＭとＲＯＭ３０７に記憶されている所定値Ｄ（本実施例では光電変換素子約２０００個に対し４０）との比較を行い（ステップＳ１０７）、画素数Ｍが所定値Ｄ以上となった場合は、最小オフセット値Ｏf（ｍｉｎ）をオフセット値Ｏf（ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ１０３へ戻る（ステップＳ１０８）。

ステップＳ１０７において画素数Ｍが所定値Ｄ未満となった場合は、最大オフセット値Ｏf（ｍａｘ）をオフセット値Ｏf （ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ１０３へ戻る（ステップＳ１０９）。このように、[Ｏf（ｍａｘ）−Ｏf（ｍｉｎ）]が１以下となるまでステップＳ１０３からステップＳ１０９を繰り返し行い、最大ゲイン値の時のオフセット値Ｏf１を求める。

このように、２分探索方式でオフセット値を変化させ、光電変換素子２０００個中４０個の画素が閾値Ｌ１以上となった時点、すなわち光電変換素子から出力されたアナログ信号の大半が閾値Ｌ１以上でかつ閾値Ｌ１近傍の値となった時のオフセット値を第１オフセット値Ｏｆ１とするのである。

次に、最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）の時のオフセット値Ｏf２を求める（ステップＳ１００１）。これも、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）の時のオフセット値Ｏf１を求めたときと同様に、最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）の時のオフセット値Ｏf２を求める。すなわち、最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）（本実施例では０）を第２レジスタ４０５にセットし（ステップＳ１００）、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０９までを行うことで、第２オフセット値Ｏf２をＲＡＭ３０８に記憶させる（ステップＳ１１０）。

次に、第１オフセット値Ｏf１と第２オフセット値Ｏf２の差分[Ｏf１−Ｏf２]を求め、これをＲＡＭ３０８の所定領域に記憶させるとともに、第１オフセット値Ｏf２を近似式の切片ＢとしてＲＡＭ３０８の所定領域に記憶させる（ステップＳ１００２）。

以上により、本読取モードにおける近似式Ｆは確定される。
次に、本願の発明の主要部である、本読取モードのゲイン値Ｇａを求め、このゲイン値Ｇａを用いて光源の光量調整を行なう内容について説明する。

まず、図１２のステップＳ１００３で、確定された近似式Ｆを使用して、本読取モードのゲイン値Ｇａ及びオフセット値Ｏｆを求める。

図１４は、ゲイン値Ｇａとオフセット値Ｏfの取得方法のためのフローチャートを示す。

ゲイン値Ｇａとオフセット値Ｏfを取得するため、まず初めに、赤色ＬＥＤの一方、Ｒ１のみを出力比１００％（最大出力比）で点灯した時のゲイン値Ｇａｒ１を求め（ステップＳ２０１）、このゲイン値Ｇａｒ１のときのオフセット値Ｏfｒ１を求める（ステップ２０２）。

次に赤色ＬＥＤの他方、Ｒ２のみを出力比１００％（最大出力比）で点灯した時のゲイン値Ｇａｒ２を求め、（ステップＳ２０３）このゲイン値Ｇａｒ２のときのオフセット値Ｏfｒ２を求める。ステップ２０１、ステップ２０３で求めたゲイン値Ｇａｒ１とＧａｒ２の比較を行い（ステップＳ２０５）、大きいほうのゲイン値をゲイン値Ｇａとして設定し、そのオフセット値をオフセット値Ｏfとして設定する（ステップ２０６、ステップ２０６´）。

なお、モノクロ・ＬＥＤ全点灯（６灯）モードの場合は、各ＬＥＤ（Ｒ１〜Ｂ２）をそれぞれ１００％で点灯したときのゲイン値をそれぞれ求め、６個のゲイン値のうち最も大きいゲイン値をゲイン値Ｇａとして設定する。

図１５は、ＬＥＤＲ１（Ｒ２）出力比１００％点灯時のゲイン値Ｇａｒ１（Ｇａｒ２）取得のためのフローチャートを示す。

図１５において、Ｒ１のみを出力比１００％で点灯させて基準板１０９ｃの読取走査を行い、二分探索方式でゲイン値を変化させながらゲイン調整を行いゲイン値Ｇａｒ１を求めた後、オフセット調整を行ってオフセット値Ｏfｒ１を求める。

先ず、ステップＳ３００で、第３レジスタ４０８にゲイン調整用閾値Ｌ２の１／２の値、１／２Ｌ２を設定する。図１１に示すように、この閾値Ｌ２は、Ａ／Ｄ変換器４０２の最大出力値（１０２３）と最小出力値（０）との間で、かつ最大出力値近傍の値、９７３に設定されている。また、この閾値Ｌ２は、Ａ／Ｄ変換器４０２の最大入力レベル５Ｖと最小入力レベル０Ｖとの間で、かつ最大入力レベル５Ｖ近傍の値、４．８Ｖに相当する。

本ゲイン調整は、Ｒ１、Ｒ２を同時点灯させて基準板１０９ｃの読取走査を行った場合に、Ａ／Ｄ変換器４０２に入力されるアナログ信号がこの閾値Ｌ２近傍のレベルと成るようなゲイン値を求めるもので、本読取モードは、モノクロ・各色単色モード（赤色）でＲ１とＲ２の２灯同時点灯なので、Ｒ１、Ｒ２それぞれのＡ／Ｄ変換器４０２の入力電圧及び出力値は２灯点灯時の半分となるため、閾値はＬ２の半分の１／２Ｌ２に設定する。尚、モノクロ・ＬＥＤ全点灯（６灯）モードの場合は、各ＬＥＤ（Ｒ１〜Ｂ２）のＡ／Ｄ変換器４０２の入力電圧及び出力値は全点灯時の１／６となるため、閾値はＬ２の１／６、１／６Ｌ２に設定する。また、カラー・ＬＥＤ順次点灯モードの場合は、各色のＬＥＤを順に点灯させるので、同時に点灯されるのは２灯で、閾値はＬ２の半分の１／２Ｌ２に設定される。

ステップＳ３０１で、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）と最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）を設定する。本実施例ではゲイン値は６ビット（０〜６３）のため、Ｇａ（ｍａｘ）＝６３、Ｇａ（ｍｉｎ）＝０に設定される。ステップＳ３０２で、第２レジスタ４０５に最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）と最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）の中間のゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）を設定する。また、ステップＳ３０３で、近似式Ｆからゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）に対するオフセット値Ｏf´を求め、これを第１レジスタ４０４に設定する。

次に、ステップＳ３０４で、モータ駆動回路３０４を介してモータ３０９を駆動させて、イメージセンサユニット１０８を白基準板１０９ｃの下まで移動させる。ＬＥＤ駆動回路３０３のレジスタ３０３ｃに「最大点灯クロック数Ｃｍａｘ」を設定し、Ｒ１のみを１００％出力比で点灯させた状態で、センサ１３を駆動させて白基準板１０９ｃの読取走査を１ライン分行う。

この読取走査によってセンサ１３から出力されたアナログ画像信号は１画素ごとにサンプルホールド回路４００を経て調整回路４０１に入力される。調整回路４０１でゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）によるゲイン処理（増幅）及びオフセット値Ｏf´でオフセット処理（レベルシフト）がなされた後、Ａ／Ｄ変換回路４０２でデジタル信号に変換され、比較回路４０６に順次入力される。

比較回路４０６では、第３レジスタ４０８に設定された閾値１／２Ｌ２との比較が画素ごとに行われ、閾値１／２Ｌ２以上となった画素数Ｔがカウント回路４０７でカウントされる（ステップＳ３０５）。

次に、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）と最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）の差[Ｇａ（ｍａｘ）−Ｇａ（ｍｉｎ）]を求め、これが１以下であるか否かの判断を行い（ステップＳ３０６）、１以下の場合は、ゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）をゲイン値Ｇａ１としてＲＡＭ３０８の所定領域に記憶させる（ステップＳ１１１）。

ステップＳ３０７で、[Ｇａ（ｍａｘ）−Ｇａ（ｍｉｎ）]が１より大きい場合は、ステップＳ３０６で求めた画素数ＴとＲＯＭ３０７に記憶されている所定値Ｄ（本実施例では４０）との比較を行い（ステップＳ３０７）、画素数Ｔが所定値Ｄ以上となった場合は、最大ゲイン値Ｇａ（ｍａｘ）をゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ３０２へ戻る（ステップＳ３０９）。

ステップＳ３０７で画素数Ｔが所定値Ｄ未満となった場合は、最小ゲイン値Ｇａ（ｍｉｎ）をゲイン値Ｇａ（ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ３０２へ戻る（ステップＳ３０８）。このように、[Ｇａ（ｍａｘ）−Ｇａ（ｍｉｎ）]が１以下となるまでステップＳ３０２からステップＳ３０９を繰り返し行い、ゲイン値Ｇａｒ１を求める。

このように、2分探索方式でゲイン値を変化させ、光電変換素子２０００個中４０個以上の画素のアナログ信号が閾値１／２Ｌ２以上のレベルとなった時点、すなわち光学読取手段から出力されたアナログ信号が、閾値１／２Ｌ２近傍のレベルとなったとき（各光電変換素子から出力された信号の大半が閾値１／２Ｌ２以下でかつ閾値１／２Ｌ２近傍の値となった時）のゲイン値を第１ゲイン値Ｇａｒ１とするのである。

次に、このゲイン値Ｇａｒ１のときのオフセット値Ｏfｒ１を求めるオフセット調整を行う（ステップＳ２０２）。これは、図１３に示した手法で行い、ステップＳ１００で第２レジスタ４０５にステップＳ２０６で求めたゲイン値Ｇａｒ１を設定し、ステップＳ１０２〜ステップＳ１１０を行うことで、オフセット値Ｏfｒ１を求めることができる。

次に、他方の赤色ＬＥＤ、Ｒ２のみを出力比１００％で点灯した時のゲイン値Ｇａｒ２を求めるが、この場合も上述したゲイン値Ｇａｒ１と同様な方法で求められ、Ｒ２のみを出力比１００％で点灯させてステップＳ３００〜ステップ３１０を行うことでなされる。（図１４ステップＳ２０３）また、ゲイン値Ｇａｒ２のオフセット値Ｏfｒ２も、オフセット値Ｏfｒ１と同様な方法で求める（図１４ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０５では、このようにして求めたゲイン値Ｇａｒ１とＧａｒ２の差分、「Ｇａｒ１−Ｇａｒ２」を求め、これが０以上の場合はＧａｒ１を本読取モードのゲイン値Ｇａ、Ｏfｒ１を本読取モードのオフセット値ＯfとしてＲＡＭ３０７に記憶し、０未満（負）の場合は、Ｇａｒ２を本読取モードのゲイン値Ｇａ、Ｏfｒ１を本読取モードのオフセット値ＯfとしてＲＡＭ３０７に記憶する（ステップＳ２０６、ステップＳ２０６´）。

すなわち、各光源を出力比１００％で単独点灯させて白基準板の走査を行ない、各光源のゲイン値を求め、この光源ごとのゲイン値のうち最大のゲイン値をゲイン値Ｇａとして選択するのである。また、言い換えると、各光源を出力比１００％で単独点灯させて基準板の走査を行ない、発光量が最も小さかった光源のゲイン値をゲイン値Ｇａとして選択するのである。

尚、本実施例では、ゲイン値ＧａとしてＧａｒ１を、オフセット値ＯfとしてＯfｒ１を設定したものとして、説明を続ける。また、モノクロ・ＬＥＤ全点灯（６灯）モードの場合は、各ＬＥＤ６個をそれぞれ１００％出力比で点灯させてそれぞれのゲイン値を求め、この６個のゲイン値のうち最も大きいゲイン値をゲイン値Ｇａとして設定する。すなわち、６個のうち１００％出力比点灯で発光量が最も小さかったＬＥＤのときのゲイン値をゲイン値Ｇａとして採用するのである。

図１６は、光量調整のためのフローチャートを示す。

光量調整は、発光量の大きかったほうの光源（ゲイン値が選択された光源以外の光源）Ｒ２を点灯させて白基準板の走査を行い、上記オフセット値Ｏfとゲイン値Ｇａでオフセット／ゲイン処理を行ったときのＡ／Ｄ変換器への入力信号が閾値１／２Ｌ２近傍のレベルとなるような、Ｒ２の点灯時間（点灯クロック数Ｃｏｎ）を求めるもので、点灯クロック数Ｃｏｎを２分探索方式で変化させることにより行なわれる。

まず、閾値１／２Ｌ２を第３レジスタ４０８に設定し（ステップＳ５００）、ステップＳ２０６で求めた本読取モードのゲイン値Ｇａを第２レジスタ４０５に設定し（ステップＳ５０１）、ステップＳ２０６で求めた本読取モードのオフセット値Ｏfを第１レジスタ４０４に設定する（ステップＳ５０２）。ステップＳ５０３で最大点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍａｘ）と最小点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍｉｎ）を設定する。

次に、ステップＳ５０４でＬＥＤ駆動回路３０３のレジスタ３０３ｃに最小点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍｉｎ）と最大点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍａｘ）の中間のクロック数Ｃｏｎ（ｍｉｄ）を設定する。ステップ５０５で、Ｒ２を出力比（Ｃｏｎ（ｍｉｄ）／Ｃｍａｘ）×１００％（点灯時間Ｃｏｎ（ｍｉｄ））で点灯させ、センサ１３で白基準版１０９ｃの走査を行う。

この読取走査によってセンサ１３から出力されたアナログ画像信号は１画素ごとにサンプルホールド回路４００を経て調整回路４０１に入力される。調整回路４０１でゲイン値Ｇａによるゲイン処理（増幅）及びオフセット値Ｏfでオフセット処理（レベルシフト）がなされた後、Ａ／Ｄ変換器４０２でデジタル信号に変換され、比較回路４０６に順次入力される。

比較回路４０６では、第３レジスタ４０８に設定された閾値１／２Ｌ２との比較が画素ごとに行われ、閾値１／２Ｌ２以上となった画素数Ｔがカウント回路４０７でカウントされる（ステップＳ５０７）。

次に、最大点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍａｘ）と最小点灯クロック数Ｃｏｎ（ｍｉｎ）の差[Ｃｏｎ（ｍａｘ）]−Ｃｏｎ（ｍｉｎ）]を求め、これが１以下であるか否かの判断を行い（ステップＳ５０８）、１以下の場合は、Ｃｏｎ（ｍｉｄ）をＲ２の点灯クロック数ＣｏｎとしてＲＡＭ３０８の所定領域に記憶させる（ステップＳ５１２）。

そして、ステップＳ５０８で、[Ｃｏｎ（ｍａｘ）−Ｃｏｎ（ｍｉｎ）]が１より大きい場合は、ステップＳ５０７で求めた画素数ＴとＲＯＭ３０７に記憶されている所定値Ｄ（本実施例では４０）との比較を行い（ステップＳ５０９）、画素数Ｔが所定値Ｄ以上となった場合は、Ｃｏｎ（ｍａｘ）をＣｏｎ（ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ５０４へ戻る（ステップＳ５１０）。

ステップＳ５０９で、画素数Ｔが所定値Ｄ未満となった場合は、Ｃｏｎ（ｍｉｎ）をＣｏｎ（ｍｉｄ）に書換え、ステップＳ５０４へ戻る（ステップＳ５１１）。

このように、[Ｃｏｎ（ｍａｘ）−Ｃｏｎ（ｍｉｎ）]が１以下となるまでステップＳ５０４からステップＳ５１１を繰り返し行い、Ｒ２の点灯クロック数（点灯時間）を求める。

尚、モノクロ・ＬＥＤ全点灯（６灯）モードの場合は、発光量が最も小さかったＬＥＤ以外の５個のＬＥＤについて、同様な光量調整を行うが、このときの閾値は１／６Ｌ２とする。以上で、本読取モード、モノクロ・赤色点灯モードの読取前処理が終了となる。

図１７は、原稿読取時のタイミングチャートの例を示す。上記読取前処理により設定された条件に基づいて、下記手順の原稿の読取を行う。

プラテン１０７上に原稿を載置し、プリンタ２の操作部２００の操作ボタン２０２を押下することで、プリンタ２から画像読取装置１に読み取り開始コマンドが送信される。第１レジスタ４０４にオフセット値Ｏf、第２レジスタ４０５にゲイン値Ｇａをセットし、さらに図１７に示すように、Ｒ１を１００％出力比で、Ｒ２をステップＳ５１３で設定された出力比（Ｃｏｎ／Ｃｍａｘ）×１００％で点灯させるよう、レジスタ３０３ｃに点灯クロック数Ｃｍａｘ（Ｒ１用）、点灯クロック数Ｃｏｎ（Ｒ２用）を設定する。そして各点灯クロック数に応じた点灯時間でＲ１、Ｒ２を点灯させて１ラインずつ読取走査をおこないながら各イメージセンサユニット１０８を副走査方向（図２の左右方向）に原稿長さ分だけ移動させ、読取走査を終了する。このように、ステップＳ１００４で求めた点灯時間ＣｏｎでＲ２を点灯させることで、Ｒ２の光量調整が行なわれるのである。

センサ１３から１画素ずつ出力されたアナログ画像信号は、サンプルホールド回路４００を介して調整回路４０１に入力され、ゲイン値Ｇａ、オフセット値Ｏfでゲイン／レベルシフトされる。次に、Ａ／Ｄ変換回路４０２でデジタル信号に変換され、画像処理部４０３でシェーディング補正やγ補正など種々の画処理が施された後、画像データとしてプリンタ２へ出力される。

なお、本実施例では、ステップＳ１００４で示した手法で、最大ゲイン値に関わる光源以外の光源（Ｒ２）の点灯時間を求めたが、ステップＳ２０１で求めたＲ１のゲイン値（最大ゲイン値）と、ステップＳ２０３で求めたＲ２のゲイン値との比からＲ２の点灯時間Ｃｏｎを求めても構わない。この場合も、ステップＳ１００４で求めたＲ２の点灯時間と同等の点灯時間を求めることができるとともに、より時間を短縮することが可能となる。

上記した本発明の実施の形態では、本画像読取装置と当該画像読取装置から画像データを受信して印字するプリンタについて詳しく説明したが、本発明は、複写機又はファクシミリ装置等に搭載される画像読取装置一般に適用可能であることは言うまでもない。

本発明は、原稿を光学的に読み取る画像読取装置及び画像読取方法に関するものであって、産業上の利用可能性を有するものである。

本発明に係る画像読取装置と当該画像読取装置から画像データを受信して印字するプリンタを記載したシステム例を示す。 本画像読取装置の内部構成の例を示す。 本画像読取装置を構成する光源と光学読取手段を一体的に形成した光学読取手段ユニットの斜視図を示す。 図３に示された光学読取手段ユニットの縦断面図を示す。 本画像読取装置１の回路構成を示すブロック図である。 図５に示したセンサユニット駆動回路３１０の詳細を示す。 光源（ＬＥＤ）の点灯出力比Ｐを説明する図である。 図５で示した信号処理部３０５の内部構成を示すブロック図である。 種々の読取モード及び各読取モードのタイミングチャートを示す。 本画像読取装置の電源投入時において求められるオフセット値とゲイン値との関係を示す。 ＣＣＤ光学読取手段を構成する各画素の出力信号に一律に一定値を加算するオフセット処理を行う場合の、オフセット処理とゲイン処理を説明する図である。 本画像読取装置の電源投入時における読取前処理動作全体を示すフローチャートの例である。 最大ゲイン値ＧＡ（ｍａｘ）のときのオフセット値ＯＦ１と最小ゲイン値ＧＡ（ｍｉｎ）のときのオフセット値ＯＦ２とを求めるフローチャートの例を示す。 ゲイン値ＧＡとオフセット値ＯＦの取得方法のためのフローチャートを示す。 ＬＥＤＲ１（Ｒ２）１００％点灯時のゲイン値ＧＡ１（ＧＡ２）取得のためのフローチャートを示す。 光量調整のためのフローチャートを示す。 原稿読取時のタイミングチャートの例を示す。

符号の説明

１：画像読取装置
２：プリンタ
１０：光源（ＬＥＤ）
１２：光学読取手段を構成する光電変換素子群
１３：光学読取手段
１０８：光学読取手段ユニット
１０９ｃ：白基準板（読取基準板）
３００：制御手段（ＣＰＵ）
３０５：信号処理部（信号処理回路）
３０６：インターフェース回路
３０８：記憶手段（ＲＡＭ）
４００：サンプルホールド回路
４０１：調整手段（調整回路）
４０２：Ａ／Ｄ変換器
４０３：画像処理部
４０４：第１のレジスタ（オフセット値供給用レジスタ）
４０５：第２のレジスタ（ゲイン値供給用レジスタ）
４０６：比較手段（比較回路）
４０７：カウント手段（カウント回路）
４０８：第３のレジスタ（閾値供給用レジスタ）

Claims (7)

1. 原稿又は白基準板に光を照射するそれぞれ光量調整可能なＮ個の光源と、
   原稿又は白基準板からの反射光をアナログ信号に変換する光学読取手段と、
   前記アナログ信号をゲイン処理する調整手段と、
   前記ゲイン処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
   前記調整手段に対してゲイン値を設定する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記Ｎ個の光源を単独で最大出力比で点灯して前記白基準板の読取走査を行い前記Ａ／Ｄ変換器へ入力される入力信号が前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルと最小入力レベルの間の前記最大入力レベルに応じて設定された所定レベルの[１／Ｎ]倍となる各光源のＮ個のゲイン値を取得し、前記調整手段に対して前記Ｎ個のゲイン値の中から選択された一つのゲイン値を設定すると共に、この調整手段で前記選択されたゲイン値に係る最大出力比で点灯する光源以外の光源の光量を、前記白基準板を使って前記所定レベルの［１／Ｎ］倍に調整をした状態で原稿の画像読み取りを行うことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記選択された一つのゲイン値は、前記Ｎ個のゲイン値中の最大ゲイン値であることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記最大ゲイン値に係る光源以外の光源の光量は、各光源に係る個々の前記ゲイン値と前記最大ゲイン値との比に基づいて前記減少調整されることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記最大ゲイン値に係る光源以外の光源の光量は、点灯時間を変化させることで調整されることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
5. 前記調整手段に対して前記ゲイン値を供給するゲイン値供給用レジスタと、
   前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記光学読取手段を構成する前記Ｎ個の光電変換素子の出力値に対応するデジタル信号の夫々の値と前記所定レベルの［１／Ｎ］倍に設定された閾値との大小比較を行う比較手段と、
   前記比較手段に対して前記所定の閾値を供給する閾値供給用レジスタと、
   前記比較手段における比較結果をカウントするカウント手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記カウント手段のカウント数に応じて前記ゲイン値供給用レジスタに種々のゲイン値設定を行うことにより前記光源毎のゲイン値を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
6. 原稿又は白基準板に光を照射するそれぞれ光量調整可能なＮ個の光源と、原稿からの反射光をアナログ信号に変換する光学読取手段と、前記アナログ信号をゲイン処理する調整手段と、前記ゲイン処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを備えた画像読取装置における画像読取方法であって、
   （ａ）前記Ｎ個の光源を単独で最大出力比で点灯して前記白基準板の読取走査を行い前記Ａ／Ｄ変換器へ入力される入力信号が前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルと最小入力レベルの間の前記最大入力レベルに応じて設定された所定レベルの［１／Ｎ］倍となる各光源のＮ個のゲイン値を取得するステップと、
   （ｂ）前記取得したＮ個のゲイン値から最大ゲイン値を選択するステップと、
   （ｃ）前記最大ゲイン値の光源以外の光源をそれぞれ単独で最大出力比で点灯させて前記白基準板の読取走査を行い、前記Ａ／Ｄ変換器の入力信号の値が、前記Ａ／Ｄ変換器の最大入力レベルと最小入力レベルとの間でかつ前記所定レベルの［１／Ｎ］倍となる各光源の点灯時間を求めるステップと、
   を有し、前記ゲイン調整手段のゲイン値を前記最大ゲイン値に設定した状態で原稿の読取処理を行うことを特徴とする画像読取方法。
7. 前記ステップ（ａ）において、各光源に係るゲイン値の取得は、前記Ａ／Ｄ変換器から出力された前記光学読取手段を構成する前記Ｎ個の光電変換素子の出力値に対応する前記デジタル信号の夫々の値と前記所定レベルの［１／Ｎ］倍に設定された閾値との大小比較を行うことにより行われることを特徴とする請求項６に記載の画像読取方法。

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