JPH1042109A

JPH1042109A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH1042109A
Application number: JP8194705A
Authority: JP
Inventors: Koichi Noguchi; 浩一野口; Shinichiro Wada; 真一郎和田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】複数ラインのセンサで読み取った画像間の副
走査方向の位置ずれをなくすことができる画像読取装置
を提供する。【解決手段】副走査方向の画素の基準位置と第１キャ
リッジの副走査方向の走査位置または走査速度を検出す
るために白地上に一定幅、４５°の角度の多数の黒の斜
線パターン１０が副走査方向に等ピッチで形成されてい
る。原点位置／位置誤差測定部２３は斜線パターン１０
を読み取るときの副走査のラインクロックを基準にして
画素の位置誤差を得、位置誤差補正部２４は得られた位
置誤差のデータに基づいて画素の位置誤差を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、副走査方向の走査
速度むら、または走査位置ずれに応じて画像データの画
素位置の誤差を補正する画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えばＲ、Ｇ、Ｂの複数のイメ
ージセンサが副走査方向に離間し、且つ平行に配列され
たライン走査型画像読取装置では、各センサにより読み
取られる原稿の同一位置の画像データには時間的なずれ
があり、したがって、原稿の同一位置の画像データが各
センサから得られるように補正を行わないとカラー画像
の読み取りにおいては色ずれが発生し、色を正しく読み
取ることができない。このずれは各センサの間隔と読み
取り走査速度に応じて決定され、また、走査速度にむら
があると色ずれの原因となる。

【０００３】上記不具合を避けるために、例えば特開平
６−２２１５９号公報には読み取りキャリッジを駆動す
るモータの回転に伴って発生するパルスの間隔の間、マ
イクロプロセッサが内部クロックを計数することにより
モータの駆動速度を求めて実際の走査速度とし、この走
査速度に基づいて複数のセンサ間の位置ずれを補正する
方法が提案されている。この方法では、副走査方向の下
流のセンサに対して上流のセンサのデータが合わせら
れ、センサ間の位置ずれが補正される。

【０００４】また、米国特許第４，８８２，６３１号に
は、原稿の読み取り開始位置の近傍に３角形のマークを
設け、このマークを原稿読み取り素子により副走査方向
のラインクロックに同期して読み取り、そのラインの画
像データからマークを検出することにより原稿の先端の
信号を得る方法が示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−２２１５９号公報に示す従来の読み取り装置では、
副走査方向の走査速度をモータから検出しているので、
モータの回転運動を直線運動に変換する機構によりモー
タの回転むらとキャリッジの移動速度むらは必ずしも一
致するものではなく、走査速度を正確に検出することが
できず、その結果、画素の位置ずれが発生するという問
題点がある。

【０００６】また、原稿を照明する光源が搭載されて副
走査方向に移動するキャリッジは、主走査方向の幅が大
きいので、両端が同一の速度で移動しているとは限ら
ず、したがって、両端が同一の速度で移動していない場
合にはキャリッジの両端位置で画素の位置ずれが発生す
る。

【０００７】また、上記従来の読み取り装置では、下流
のセンサに対して上流のセンサのデータを合わせるの
で、勿論、最下流のセンサから得られるデータに対して
補正する必要はない。ここで、補正を行わない最下流の
センサから得られるデータに着目すると、読み取り走査
速度が変動した場合には一定速度で走査して読み取る場
合に比べると原稿上の読み取り位置がずれることにな
り、結果として速度変動に伴う画像の伸び縮みが起きる
という問題点がある。

【０００８】すなわち、上記従来の読み取り装置では、
この伸び縮みが生じるデータに対して上流のセンサのデ
ータを補正しているので、結果として色ずれは防止でき
ていることになるが、カラー画像全体としては走査速度
の変動に伴う画像の伸び縮みを防止することができず、
本来の画素との位置ずれは残ることになる。また、この
従来の読み取り装置では、複数のラインセンサの間隔が
変化しないものとして補正基準としているので、１つの
センサのみを有する読み取り装置には適用することがで
きない。

【０００９】また、米国特許第４，８８２，６３１号に
示す従来の読み取り装置では、マークを原稿読み取り素
子により副走査方向のラインクロックに同期して読み取
るので、画像はライン間隔で離散化されており、したが
って、その検出位置はライン間隔に相当する不確かさが
避けられないという問題点がある。言い換えると、ライ
ン間隔を下回るような高精度では先頭位置を検出するこ
とができない。

【００１０】また、マークの読み取り位置と原稿の先頭
位置では距離があるが、少なくともキャリッジはマーク
位置から原稿の先頭位置まで移動するまでは一定速度で
走査していることを前提としており、したがって、この
距離における走査位置および走査速度に誤差があると画
素の副走査方向の位置誤差が発生するという問題点があ
る。

【００１１】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、その第１の目的は、複数ラインのセンサで読
み取った画像間の副走査方向の位置ずれをなくすことが
できる画像読取装置を提供することにある。

【００１２】第２の目的は、原稿を走査する速度あるい
は位置を測定する専用の装置を設けることなく、原稿の
位置誤差を検出することができる画像読取装置を提供す
ることにある。

【００１３】第３の目的は、画素の位置誤差の測定処理
を簡略化することができる画像読取装置を提供すること
にある。

【００１４】第４の目的は、従来から使用されている原
稿を走査する速度を検出する手段を使用して複数ライン
のセンサで読み取った画像間の副走査方向の位置ずれを
なくすことができる画像読取装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、第１の手段は、分光感度の異なる複数ラインの
センサで構成された光電変換手段で原稿を線順次に走査
して読み取る画像読取装置において、副走査のラインク
ロックを基準にして画素の位置誤差を得る手段と、この
位置誤差を得る手段によって得られた位置誤差のデータ
に基づいて画素の位置誤差を補正する手段とを備えてい
ることを特徴としている。

【００１６】上記第２の目的を達成するため、第２の手
段は、第１の手段における位置誤差を得る手段は、原稿
の読み取り領域外に設置され、副走査方向に対して傾き
を有する線の等ピッチの並びで構成されたパターンを原
稿の画像とともに読み取り、読み取った複数のラインか
ら得られる斜線の画像のそれぞれに対して重心を計算す
るウィンドウを順次設定して主走査方向の重心の移動か
ら副走査方向の画素の位置を得ることを特徴としてい
る。

【００１７】上記第３の目的を達成するため、第３の手
段は、第２の手段おいて前記読み取った複数のライン以
外のラインから得られる画像データの位置誤差を、測定
した位置誤差のデータを複数ラインのセンサのライン間
隔に相当する副走査のクロック数分シフトして他の読み
取りラインの位置誤差のデータとすることを特徴として
いる。

【００１８】上記第４の目的を達成するため、第４の手
段は、第１の手段において、前記画素の位置誤差を得る
手段が、原稿を走査する速度または位置を検出し、検出
出力を原稿を読み取る副走査のラインクロックに同期し
たタイミングのデータに変換して複数ラインのセンサの
いずれか１つのラインが読み取る画像に対応する位置誤
差のデータを得るとともに、前記位置誤差のデータを複
数ラインのセンサのライン間隔に相当する副走査のクロ
ック数分シフトして他の読み取りラインの位置誤差のデ
ータとすることを特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施形態について説明する。

【００２０】１．第１の実施形態１．１装置の概略構成先ず、図２を参照して本実施形態に係る画像読取装置の
概略について説明する。図２において、画像読取装置は
コンタクトガラス１と、光源２と、第１ないし第３のミ
ラー３，４，５と、レンズ６、光電変換装置７および筐
体８とから基本的に構成されている。

【００２１】コンタクトガラス１は筐体８により支持さ
れ、原稿は読み取り面を下にしてコンタクトガラス１上
に載置される。コンタクトガラス１上の原稿は光源２に
より照明され、読み取り面の反射光が第１ミラー３、第
２ミラー４、第３ミラー５により順次反射され、次いで
レンズ６により光電変換装置７上のライン状の光電変換
素子の受光面に結像されて電気信号に変換される。

【００２２】光源２と第１ミラー３は不図示の第１キャ
リッジに取り付けられ、この第１キャリッジは原稿を線
順次で読み取るために原稿面との距離を一定にしたまま
不図示の駆動装置により副走査方向（図の左右方向）に
移動する。また、第２ミラー４と第３ミラー５は不図示
の第２キャリッジに取り付けられ、この第２キャリッジ
は第１キャリッジの１／２の速度で副走査方向に移動す
る。このような方法によりコンタクトガラス１上の所定
の範囲を線順次で読み取ることができる。

【００２３】また、図３に示すようにコンタクトガラス
１の回りの筐体８には、シェーディング補正のために基
準濃度を光電変換素子に読み取らせるための基準濃度板
９が主走査方向に延びるように取り付けられると共に、
第１キャリッジの副走査方向の走査位置または走査速度
を検出するために図５に示すように白地上に一定幅、４
５°の角度の多数の黒の斜線Ｌのパターン１０が副走査
方向に等ピッチで形成されている。基準濃度板９は光電
変換装置７により読み取られて、ライン状の光電変換素
子毎の感度バラツキや、照明むら、レンズ６の周辺光量
の低下等を補正するために用いられ、また、斜線パター
ン１０も同様に光電変換装置７により読み取られる。

【００２４】図４は図３の２点鎖線の円ＣＬで囲んだ領
域を拡大して示し、第１キャリッジの副走査方向の走査
位置または走査速度の測定開始時の過度現象が原稿の読
み取り範囲の先端で納まるように、斜線パターン１０は
第１キャリッジによる原稿の読み取り範囲の先端より前
の待機状態まで延びている。

【００２５】１．２システム構成次に、図１を参照して本実施形態の読み取り装置を詳細
に説明する。光電変換装置７は例えばＲ、Ｇ、Ｂの３ラ
インＣＣＤであり、ＣＣＤの受光部に結像された原稿画
像をＲ、Ｇ、Ｂの電気信号に変換する。このＲ、Ｇ、Ｂ
の電気信号はＡ／Ｄ変換器２１により共にデジタルの多
値データに変換され、次いでシェーディング補正部２２
により基準濃度板９の基準濃度に基づいてシェーディン
グ補正される。そして、このデータに基づいて原点検出
／位置誤差測定部２３により斜線パターン１０が判別さ
れて原点位置と位置誤差が測定され、次いでこの測定結
果に基づいて位置誤差補正部２４により副走査方向の画
素の位置誤差が補正され、３ラインバッファ２５を介し
て出力される。

【００２６】制御部２０は、光電変換装置７、Ａ／Ｄ変
換器２１、シェーディング補正部２２、原点検出／位置
誤差測定部２３、位置誤差補正部２４およびラインバッ
ファ２５のタイミング制御、動作条件の設定などを行
い、また、ビデオ制御信号を出力する。ラインバッファ
２５からはこのビデオ制御信号に同期してＲ、Ｇ、Ｂの
ビデオ信号が出力される。

【００２７】１．３位置誤差測定原理次に、位置誤差の測定原理について説明する。

【００２８】図６の矢印で示す主走査方向は、ラインＣ
ＣＤ７が線順次で同時に読み取る１ラインの画素の並び
と、この並列データを直列データに変換したときの時間
軸上の順序を示している。また、矢印で示す副走査方向
は、主走査方向の１ラインを読み取る範囲を順次移動さ
せながら読み取る方向を示している。なお、移動手段と
しては図２に示すように原稿を固定して走査光学系を移
動させる形式の他に、走査光学系を固定して原稿を移動
させる形式が有る。

【００２９】図６において主走査方向と副走査方向の各
平行な線により囲まれた四角形領域を画素とすると、こ
の画素により構成される平面は、原稿の画像を電気信号
に変換した場合に原稿画像の写像がそのまま並んでいる
という形で捉えることができる。なお、これはビットマ
ップということもある。このデータはラインＣＣＤ７か
らリアルタイムで出力される時には主走査方向、副走査
方向が時間的な順序を有するが、メモリに取り込んだ状
態ではそれぞれの画素を任意にアクセスすることができ
るので、主走査方向、副走査方向、時間の順序にとらわ
らないで扱うことができる。

【００３０】図６はまた、主走査方向、副走査方向の画
素サイズが等しい場合において、副走査方向の走査速度
が変動しないときの４５°の斜線Ｌの読み取りデータａ
と、走査速度が変動するときの読み取りデータｂをビッ
トマップに対応させて示している。すなわち、読み取り
データａは副走査方向の読み取りタイミングを制御する
クロックに対応する所定の一定速度で走査したときを示
し、ビットマップとしても４５°の斜線像である。

【００３１】これに対し、読み取りデータｂは走査速度
の変動に応じて傾きが異なる。副走査方向の区間Ａ−Ｂ
は走査速度が「０」のときを示し、この場合には副走査
方向の読み取りタイミングを制御するクロックによりビ
ットマップのアドレスが進んでも読み取り位置が変わら
ないので、副走査方向に平行な線となる。また、区間Ｂ
−Ｃは走査速度が所定速度の１／２のときを示し、この
場合にはビットマップのアドレスが進んでもその半分し
か進まない位置の画像を読み取るのでその読み取り画像
の角度は約２６．５７°（tan θ＝０．５）である。区
間Ｃ−Ｄは所定速度で走査しているときを示し、４５°
の角度が得られる。Ｄ以降の区間は走査速度が所定速度
の１．５倍の場合を示し、その角度は約５６．３１°で
ある。

【００３２】したがって、走査速度が変動すると像の傾
きが異なることを測定原理として、言い換えれば斜線の
主走査方向への移動量が副走査方向に移動速度に対応す
ることを測定原理として、副走査方向の走査速度のむら
と、ミラー３〜５、レンズ６、光電変換装置７の振動な
どに起因するビットマップ画像の画素の位置誤差を測定
することができる。

【００３３】なお、図６では正方形の画素を示したが、
画素が正方形ではなく、例えば主走査方向の分解能が４
００ｄｐｉ、副走査方向の分解能が６００ｄｐｉのよう
な画素にも適用することができる。また、４５°以外の
斜線を用いても同様に、斜線画像の主走査方向への移動
量が副走査方向の読み取り速度に依存するという関係が
成立するので、画素の位置誤差を計測することができ
る。

【００３４】１．４斜線パターンの判別処理次に、斜
線パターン判別処理について説明する。図７は図６と同
様にビットマップに斜線が有る場合を示し、図８はその
場合の８ビット（０〜２５５）の読み取り値を示してい
る。なお、０＝白、２５５＝黒であり、主走査方向の座
標をＸｎ、副走査方向の座標をＹｍとしている。また、
図９は主走査方向３画素×副走査方向３画素の斜線パタ
ーン検知用ウインドウを示し、図９（ａ）〜（ｅ）はそ
れぞれ主走査方向に１画素ずつシフトしたウインドウを
示している。

【００３５】ここで、図９（ａ）に示すウインドウ（Ｘ
２〜Ｘ４、Ｙ１〜３）内の中心画素を挟む対角方向、す
なわち中心画素を含む左上斜め方向の３つの画素値の和
Ｐａと右下斜め方向の３つの画素値の和Ｑａを計算する
と、Ｐａ＝（Ｘ２，Ｙ１）＋（Ｘ３，Ｙ１）＋（Ｘ２，Ｙ２）＝３＋１＋１＝５Ｑａ＝（Ｘ４，Ｙ２）＋（Ｘ３，Ｙ３）＋（Ｘ４，Ｙ３）＝３＋４＋８＝１５となる。

【００３６】同様に、図９（ｂ）〜（ｅ）について求め
ると、Ｐｂ＝（Ｘ３，Ｙ１）＋（Ｘ４，Ｙ１）＋（Ｘ３，Ｙ２）＝１＋４＋２＝７Ｑｂ＝（Ｘ５，Ｙ２）＋（Ｘ４，Ｙ３）＋（Ｘ５，Ｙ３）＝１３＋８＋２０１＝２２２Ｐｃ＝（Ｘ４，Ｙ１）＋（Ｘ５，Ｙ１）＋（Ｘ４，Ｙ２）＝４＋２＋３＝９Ｑｃ＝（Ｘ６，Ｙ２）＋（Ｘ５，Ｙ３）＋（Ｘ６，Ｙ３）＝２１６＋２０１＋２５０＝６６７Ｐｄ＝（Ｘ５，Ｙ１）＋（Ｘ６，Ｙ１）＋（Ｘ５，Ｙ２）＝２＋１８＋１３＝３３Ｑｄ＝（Ｘ７，Ｙ２）＋（Ｘ６，Ｙ３）＋（Ｘ７，Ｙ３）＝２４８＋２５０＋２５２＝７５０Ｐｅ＝（Ｘ６，Ｙ１）＋（Ｘ７，Ｙ１）＋（Ｘ６，Ｙ２）＝１８＋２２０＋２１６＝４５４Ｑｅ＝（Ｘ８，Ｙ２）＋（Ｘ７，Ｙ３）＋（Ｘ８，Ｙ３）＝２５０＋２５２＋２４９＝７５１となる。

【００３７】次に、中心画素と右下斜め方向の３画素
（中心画素を含む）の差Ｒを求めると、Ｒａ＝１５−５＝１０Ｒｂ＝２２２−７＝２１５Ｒｃ＝６６７−９＝６５８Ｒｄ＝７５０−３３＝７１７Ｒｅ＝７５１−４５４＝２９７となる。

【００３８】この差Ｒの値が大きい場合に３×３画素の
ウインドウ内に斜線パターンが有ることを示す。したが
って、例えばＲの値が５００以上の場合に斜線パターン
が有ると判断すれば図９（ｃ），（ｄ）に示すウインド
ウ内に斜線パターンが有ると判断することができる。

【００３９】次に、図１０を参照して他の斜線パターン
判別処理を説明する。図１０（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ
図９（ａ）〜（ｅ）に示すウインドウ内の各値を閾値＝
１２８で２値化した場合を示し、同様に各ウインドウ内
の中心画素の左上斜め方向の３つの画素値の和Ｐａ〜Ｐ
ｅと右下斜め方向の３つの画素値の和Ｑａ〜Ｑｅを計算
すると、Ｐａ＝（Ｘ２，Ｙ１）＋（Ｘ３，Ｙ１）＋（Ｘ２，Ｙ２）＝０＋０＋０＝０Ｑａ＝（Ｘ４，Ｙ２）＋（Ｘ３，Ｙ３）＋（Ｘ４，Ｙ３）＝０＋０＋０＝０Ｐｂ＝（Ｘ３，Ｙ１）＋（Ｘ４，Ｙ１）＋（Ｘ３，Ｙ２）＝０＋０＋０＝０Ｑｂ＝（Ｘ５，Ｙ２）＋（Ｘ４，Ｙ３）＋（Ｘ５，Ｙ３）＝０＋０＋１＝１Ｐｃ＝（Ｘ４，Ｙ１）＋（Ｘ５，Ｙ１）＋（Ｘ４，Ｙ２）＝０＋０＋０＝０Ｑｃ＝（Ｘ６，Ｙ２）＋（Ｘ５，Ｙ３）＋（Ｘ６，Ｙ３）＝１＋１＋１＝３Ｐｄ＝（Ｘ５，Ｙ１）＋（Ｘ６，Ｙ１）＋（Ｘ５，Ｙ２）＝０＋０＋０＝０Ｑｄ＝（Ｘ７，Ｙ２）＋（Ｘ６，Ｙ３）＋（Ｘ７，Ｙ３）＝１＋１＋１＝３Ｐｅ＝（Ｘ６，Ｙ１）＋（Ｘ７，Ｙ１）＋（Ｘ６，Ｙ２）＝０＋１＋１＝２Ｑｅ＝（Ｘ８，Ｙ２）＋（Ｘ７，Ｙ３）＋（Ｘ８，Ｙ３）＝１＋１＋１＝３となる。

【００４０】次に、中心画素と右下斜め方向の３画素
（中心画素を含む）の差Ｒａ〜Ｒｅを求めると、Ｒａ＝０−０＝０Ｒｂ＝１−０＝１Ｒｃ＝３−０＝３Ｒｄ＝３−０＝３Ｒｅ＝３−２＝１となる。

【００４１】したがって、この場合にも同様にこの差Ｒ
の値が大きい場合に３×３画素のウインドウ内に斜線パ
ターンが有ることを示し、例えばＲａ〜Ｒｅの値が２以
上の場合に斜線パターンが有ると判断すれば図１０
（ｃ），（ｄ）に示すウインドウ内に斜線パターンが有
ると判断することができる。また、このように画素値を
２値化することにより、加算演算を簡単にすることがで
きる。

【００４２】図１１（ａ）〜（ｄ）は斜線パターン検出
用のマッチングパターンを示し、図中の白領域は
「０」、黒領域は「１」を表している。先ず、画像デー
タを図１０に示すように２値化し、その２値化データと
図１１（ａ）〜（ｄ）に示すマッチングパターンを比較
し、合致した場合に斜線パターンがあると判断する。こ
の例では、図１０（ｃ）と図１１（ｂ）、および図１０
（ｄ）と図１１（ａ）が合致しており、このウインドウ
内に斜線パターンがあると判断される。

【００４３】なお、上記実施形態では、ウインドウの大
きさを３×３としたが、もちろんウインドウサイズが異
なる場合にも同様な判断方法により斜線パターンを検知
することができる。但し、一般にウインドウサイズが大
きい程、判別精度は上がるが、その分処理時間が長くな
り、また回路規模も大きくなる。

【００４４】１．５位置誤差の測定処理次に、位置誤差の測定処理を説明する。図１２は図１１
に示すビットマップにける複数個の斜線（図では３本の
斜線Ｋ1 〜Ｋ3 ）を示し、また、この複数個の斜線を用
いて位置誤差を測定するための１０×３のサイズのウイ
ンドウＷを示している。先ず、ウインドウＷ内のデータ
位置を求めるために主走査方向の重心を演算し、以下、
斜線Ｋ２に対してＷ1 →Ｗ2 →Ｗ3 のようにウインドウ
Ｗを斜め左下４５°の方向に１画素ずつシフトする。そ
して、斜線Ｋ２の最後のウインドウＷn に到達すると、
ウインドウＷを主走査方向のみに移動させて次の斜線Ｋ
３のウインドウＷn+1 に移動させる。

【００４５】ここで、重心の主走査方向の位置は、４５
°の斜線の場合、画素の位置が何らかの誤差要因により
移動することがなければ、図のようにウインドウＷをシ
フトさせると主走査方向に１画素ずつ移動する筈であ
る。また、画素の移動量が１画素分でない場合には、何
らかの原因により画素の位置が変動したことになり、し
たがって、位置誤差を求めることができる。位置誤差の
主要な要因が副走査方向の走査速度のむらによることが
分かっている場合には、位置誤差のデータから速度むら
にデータを変換することは容易である。

【００４６】ここで、ＣＣＤ固有のノイズを始めとして
様々なノイズが画像データに含まれているが、重心を求
めるために周辺の画素のデータを含む多数の画素のデー
タを用いているので、重心を求める過程でノイズの影響
を軽減してＳ／Ｎ比が高い測定が可能となる。この場
合、通常、ウインドウの画素の数が多い程、Ｓ／Ｎ比が
高くなる。ウインドウの形状は、主走査方向の重心を求
めるので主走査方向に大きいほうが望ましく、副走査方
向のサイズは１ラインでも測定可能である。

【００４７】１．６重心の測定処理次に、重心の測定処理を説明する。図１３に示す処理は
原稿の走査開始と同時にスタートし、先ず、主走査方
向、副走査方向の各座標値Ｘ、Ｙがイニシャライズ（Ｘ
＝０，Ｙ＝０）される（ステップＳ１）。この座標値
Ｘ、Ｙは斜線判別用の例えば３×３のウインドウ内のあ
る画素位置例えば中心画素の座標となる。次に、１本の
斜線に対する測定回数を示す変数ｉがイニシャライズ
（ｉ＝０）される（ステップＳ２）。

【００４８】次に原点検出／位置誤差測定部２３により
斜線判別用の３×３のウインドウ内に斜線パターンが存
在するか否かが判断され（ステップＳ３）、無い場合に
はその３×３のウインドウを主走査方向に１画素分シフ
ト（Ｘ＝Ｘ＋１）する（ステップＳ４）。なお、このシ
フト量はウインドウの大きさ、斜線の太さに応じて決め
られ、１画素以上でもよい。ステップＳ３において斜線
パターンが存在する場合には、重心測定用の例えば１０
×３のウインドウＷ1 を設定し、そのウインドウＷ1 内
の重心を求める（ステップＳ５）。このとき、ウインド
ウＷ1 の大きさ、斜線の太さに応じて、斜線と判別され
た画素の位置から主走査方向に整数画素分だけシフト
し、斜線の部分がウインドウＷ1 の中心付近になるよう
にウインドウＷ1 を設定してもよい。

【００４９】重心の測定を終了すると、重心のズレを計
算し（ステップＳ６）、次いで主走査方向に−１画素
分、副走査方向に＋１画素分シフトしたウインドウＷ2
を設定し、また、測定回数用のカウント値ｉを１つイン
クリメントする（ステップＳ７）。なお、この実施形態
では、ウインドウＷを１画素ずつ移動させているが、画
素の位置誤差を起こす原因となる振動などの周波数帯域
が低い場合には、２画素以上ずつ移動させてもよく、こ
の方法により測定に要する時間を短縮することができ
る。

【００５０】次いで、予め設定された同一ラインの測定
回数ｎに対してｉ＝ｎとならない場合にはステップＳ８
からステップＳ５に戻り、他方、ｉ＝ｎとなった場合す
なわちウインドウＷn に達した場合には次の斜線のウイ
ンドウＷn+1 に移動させる（ステップＳ８→Ｓ９）。そ
の方法としては、斜線の主走査方向の間隔に相当する画
素分より整数画素ｍだけ、ウインドウ座標を主走査方向
にシフトした後、測定カウント値ｉをクリアし（ステッ
プＳ２）、斜線判別処理（ステップＳ３）に戻る。以下
同様に、１本の斜線に対してウインドウＷn+1 、Ｗn+2
、Ｗn+3 〜のように移動させて位置誤差を測定する。

【００５１】このように複数の斜線を用いて位置誤差を
測定することにより、読み取り装置の読み取り範囲が縦
長であっても、副走査領域の全域に渡って位置誤差を測
定することができる。更に、主走査方向の狭い幅だけ測
定するので、主走査方向の中央部、手前、奥側のように
分けて測定することもできる。また、高い分解能で位置
誤差を測定する場合にも、斜線のパターンを細くする必
要は全くなく、システムのＭＴＦの制約を受けずに幅が
広いパターンを用いることができる。

【００５２】更に、幅が広いパターンを用いた場合、幅
に応じてウインドウも大きくなるので結果として測定精
度を向上させることができる。したがって、斜線の幅は
処理速度、リアルタイム処理を行う場合にはバッファの
サイズ、回路規模の経済性などとのバランスを考慮して
設定すればよい。また、幅が広いパターンを用いてその
片側のエッジを検出することにより位置誤差を測定する
ことができる。更に、例えば副走査方向の読み取りタイ
ミングに関係なく白黒パターンを副走査方向に配列する
とモアレの発生が問題となるが、本実施形態では副走査
方向の読み取りタイミングと斜線の関係は常に同じであ
るのでモアレの発生が問題とならず、その結果、高精度
で位置誤差を測定することができる。

【００５３】１．７ウィンドウのデータと重心の計算次に、ウインドウのデータと重心の計算について詳細に
説明する。図１４はウインドウデータと斜線パターンの
各画素の読み取り値の関係を示し、読み取り値は８ビッ
トであって１０進（０〜２５５）で示されている。主走
査方向の重心を求めるには、副走査方向の各列（３ライ
ン分）の和を求め、図に示すようにこれを左側からＸ
０、Ｘ１〜Ｘ９とするとそれぞれ１８、５０、２０２、
４２７、５９０、５６２、３４５、１５０、３７、１４
となる。そして、各画素の主走査方向の中心座標を左か
ら順に０〜９とし、主走査方向の重心位置をＲｍとする
と、重心位置Ｒｍの回りのモーメントは０になるので、Ｚ０（Ｒｍ−０）＋Ｚ１（Ｒｍ−１）・・・＋Ｚ９（Ｒ
ｍ−９）＝０が成り立ち、数値を代入して計算するとＲｍ＝４．３６
２が得られる。

【００５４】重心を求める理由は、補間などの前処理を
必要とせず、演算を簡素化、高速化することができるか
らである。また、画像位置を求める場合、各列毎のデー
タの和の並びから補間により所定の分解能のデータ列を
得て、そのデータからピーク値が存在する位置を求める
方法を用いることができる。

【００５５】次に、複数本の斜線から成るチャートの重
心を計算する場合について説明する。図１２に示すよう
に複数本から成る斜線の重心を計算する場合、同一線上
の線では問題とならないが、違う線にウインドウが移動
したときには移動前と移動後では斜線の主走査方向の間
隔が丁度、整数画素数でない限り重心の値が異なるの
で、補正しなければならない。一例として図１２に示す
斜線Ｋ２のウインドウＷn の重心の値Ｒn が４．６５と
なり、次の斜線Ｋ３に移動した場合のウインドウＷn+1
の重心の値Ｒn+1 が４．３８、ウインドウＷn+2 の重心
の値Ｒn+2 が４．４０、ウインドウＷn+3 の重心の値Ｒ
n+3 が４．４１となった場合、ウインドウが移動したラ
インにおける重心の差ΔＲを計算する。すると、 ΔＲ＝Ｒn −Ｒn+1 ＝４．６５−４．３８＝０．２７となる。

【００５６】この値ΔＲを斜線Ｋ３の重心の値に加算
し、この加算結果を重心の値として位置誤差を求める。
この場合、ウインドウＷn+2 の重心の値Ｒn+2 、ウイン
ドウＷn+3 の重心の値Ｒn+3 は、Ｒn+2 ＝Ｒn+2 ＋ΔＲ＝４．４０＋０．２７＝４．６７Ｒn+3 ＝Ｒn+3 ＋ΔＲ＝４．４１＋０．２７＝４．６８となる。したがって、このように複数本の斜線から成る
チャートを使用しても、連続して高精度で位置誤差を測
定することができる。但し、斜線Ｋ２のウインドウＷn
から斜線Ｋ３のウインドウＷn+1 に移動する場合、斜線
Ｋ２、Ｋ３は主走査方向に同時に存在しなければならな
い。

【００５７】１．８斜線の配置の関係図１５は斜線の配置関係を示し、長さＬ1 の複数の斜線
が主走査方向に対して角度θで配置され、主走査方向の
斜線の始点と終点の位置が同一の場合、主走査方向の斜
線間隔をＬ2 とすると、Ｌ2 ＜Ｌ1 ×cos θ ・・・（１）の関係が成り立つように斜線を配置すれば、斜線は主走
査方向には重なるので、ウインドウを主走査方向に移動
して次の斜線の重心を連続して測定することができる。
ここで、斜線の長さＬ1 と斜線の始点、終点の主走査方
向の位置は式（１）の大小関係が大きいほど精度を必要
としなくなる。

【００５８】１．９主走査方向の斜線の画像の移動量
と副走査方向の画素の位置誤差の関係本実施形態では副走査方向の画素の位置誤差を測定する
ために、斜線を読み取った画像の主走査方向への画像位
置の移動を見ている。正方形の画素であって４５°の斜
線を使って測定する場合には、前述したように主走査方
向の移動量のウインドウ間における偏差がそのまま副走
査方向の位置誤差となる。しかし、正方形の画素でない
場合、斜線の角度が４５°でない場合には、換算を行っ
て副走査方向の位置誤差を得る必要がある。

【００５９】１．１０副走査方向の原点位置の検出次に、副走査方向の原点位置を検出する処理について説
明する。図１６（ａ）は斜線パターンとその主走査方
向、副走査方向を示し、一番左の斜線は位置誤差の測定
と原点位置の決定の両方に用いられる。また、斜線に重
なっている矩形は重心測定用のウインドウを示してい
る。図１６（ｂ）は副走査方向の読み取りクロックを示
し、このクロックは制御部２０内の水晶振動子による発
振を基にして生成されたタイミング信号であり、キャリ
ッジの速度変動には依存しない。なお、図示の波形はク
ロックの波形ではなく、立ち上がりまたは立ち下がりエ
ッジである。

【００６０】図１６（ｃ），（ｄ），（ｅ）はそれぞれ
Ｒ、Ｇ、Ｂの読み取り信号のタイミングを示し、タイミ
ングがずれている理由は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ラインセンサ
が副走査方向に離れて配置されているためである。Ｒ、
Ｇ、Ｂの各信号において実線で示す先端位置はコンタク
トガラス１上の原稿の先端位置を示し、また、それより
前の位置において破線で示した理由は、キャリッジが原
稿の先端位置に到達する前においても、各色のセンサに
より読み取られた斜線の画像データに基づいて位置誤差
の測定と原点位置の決定を行っていることを説明するた
めである。

【００６１】ここで、米国特許第４，８８２，６３１号
において説明したように、通常、読み取り装置が読み取
りを行う特定の位置とクロックは同期関係にないので、
読み取り位置とクロックの位相は一致しない。本実施形
態では、読み取りを行う特定の位置をクロックの間隔以
下の精度で決定するために、原稿先端より上流であって
原稿先端の近傍に設けられた斜線パターン１０に対して
重心測定用ウインドウを設定し、斜線パターン１０の主
走査方向の重心を求めて原点位置Ａとして設定する。こ
の重心位置Ａは形状として設定されるものではなく、重
心を計算したとき得られる値Ａを重心と定義するもので
あり、この値は制御部２０内のメモリに保持される。図
１６ではこの値に相当する位置が同じ記号Ａで示されて
いる。

【００６２】この重心を測定するために、図１６に示す
ようなウインドウが設定され、このウインドウが斜線の
角度方向に移動されて各ウインドウ毎に主走査方向の重
心が計算される。この計算された各ウインドウ毎の重心
は、制御部２０内のメモリに保持されている重心Ａと比
較され、重心Ａを越えるまで続けられ、重心Ａを越える
前後のウインドウの重心とその時のクロックがメモリに
保持される。

【００６３】図１７は重心Ａを決定する場合の計算内容
を示し、重心Ａを越える前後のウインドウの重心をそれ
ぞれｇn-1 、ｇn とし、その時のクロックをｎ−１、ｎ
として直線近似で求める。この計算では端数がでること
があるので、画素位置の補正を簡略化するためにクロッ
ク間隔の１６分の１で丸めを行っている。したがって、
この装置に固有の重心位置Ａは副走査方向のラインクロ
ックの１６分の１の精度で求められ、図の例ではクロッ
クｎ−１からクロックｎまでの１２／１６の位置で重心
Ａが求められる。

【００６４】図１８はこの重心Ａの位置を決定するため
の処理を示し、先ず、第１キャリッジがホームポジショ
ンＨＰから離れて読み取りを開始したか否かチェックし
（ステップＳ１１）、読み取りを開始すると重心測定用
ウインドウを設定してそのウインドウの重心が重心Ａを
越えるか否かチェックし、越えるまでチェックを続ける
（ステップＳ１２）。そして、設定したウインドウの重
心が重心Ａを越えるとその前後のクロックにおける重心
位置を取得し、重心Ａを更新する（ステップＳ１３）。
このようにして原稿の先端位置に先立って求められた原
点位置は、原稿の読み取り画素の副走査方向の位置誤差
を補正するために用いられる。

【００６５】１．１１位置誤差補正部の処理次に、図１９を参照して位置誤差補正部２４の処理を説
明する。図１９において縦軸はシェーディング補正後の
画像データの値、すなわち位置誤差補正部２４の入力画
像データの値を示し、８ビットの場合には１０進法で０
〜２５５の値である。横軸はライン順次で読み取るライ
ンの位置を示し、正の整数＝０〜７が割り当てられた位
置は、制御部２０が水晶振動子による発振周波数を分周
して生成したライン読み込みタイミング信号に対応する
各ラインの位置を示す。すなわち水晶振動子の発振周波
数の安定度は非常に高いので、整数を割り当てた位置は
画像ラインの本来有るべき位置を示している。この間隔
はまた、本システムの読み取り分解能（４００ｄｐｉ）
のドット間の距離にも対応する。また、横軸の（０）〜
（６）で示す位置は、原点位置により、本来有るべき位
置＝０〜６から１２／１６だけずれた位置を示してい
る。

【００６６】ここで、メモリの量を最小に済ますため
に、本実施形態では画素の位置の補正をリアルタイムで
行う。リアルタイムで行うためには処理に伴う演算を簡
略化する必要があり、簡略化すれば処理系の回路規模も
小さくなり、低コストとなるので、本実施形態では処理
分解能を１／１６ドットとしている。そのため、図１９
に示す横軸の整数の間は１６に分割した目盛りが付けら
れている。

【００６７】また、画素の位置誤差が生ずる原因は色々
あるが、中でも大きい原因はキャリッジの速度が変動す
るからであるので、図１９は第１キャリッジの速度が所
定値より１／１６ドットすなわち約６％速い状態が続い
た状態を示している。この場合、横軸の整数＝１の位置
に本来対応する位置の画像（大きな○印）を読み取るは
ずであるが、キャリッジが速いので実際には１／１６ド
ット先の位置ｂの画像（小さな○印）を読むことにな
る。

【００６８】このときには、１ライン前のライン位置を
基準として次のラインの位置ずれを順次ライン毎に行う
ために、位置誤差補正部２４は１／１６ドットの誤差信
号と画像データを受け取ると、位置誤差測定における重
心の演算精度は１／１６より高いが、その結果を１／１
６の分解能になるように丸めを行う。

【００６９】また、図１９に示す例では、キャリッジの
速度はそのまま速い状態を継続しているので、１ライン
前に読み取ったデータとの関係で測定して得られる位置
誤差は同じく１／１６である。しかし、システムクロッ
クにより決まる本来あるべき次の整数＝２のライン位置
とは、１ライン前のライン位置が既に１／１６だけずれ
ていたので、更に１／１６だけずれることになり、その
結果、２／１６だけずれた位置ｃの画像データを読んで
いることになる。同様に、次の整数＝３の読み取り位置
では３／１６だけずれた位置ｄの画像データを読み、順
次、４／１６、５／１６、６／１６だけそれぞれずれた
位置ｅ、ｆ、ｇの画像データを読んでいることになる。
つまりライン毎に測定する位置誤差の累積により、読み
取った画像データの位置が決まるので、１／１６の分解
能を有する横軸に読み取りデータが割り付けられる。

【００７０】読み取りデータの補正は次のように行う。
位置ａ〜ｇに示すように位置誤差を有する読み取りデー
タに基づいて、例えば補間法により位置（０）〜（７）
に対応するデータに補正される、例えば位置（１）にお
けるデータを求める場合には位置（１）より前の位置
ａ、ｂにおける２個の読み取りデータと位置（１）より
後の位置ｃ、ｄにおける２個の読み取りデータを用いて
３次補間法（Cubic Convolution ）により求め、以下、
前後各々２個の読み取りデータを用いる。なお、補間方
法および用いる読み取りデータはこれに限定されない。
ここで、原点位置を補正すると、そのクロックは読み取
りクロックとは位相差を持つことになるが、位相をずら
したままで出力するよりは、遅延させて読み取りクロッ
クと同相で出力する方が回路を簡略化することができ、
また、処理も簡単となる。

【００７１】図２０、図２１は他の原点検出用マークを
示している。図２０に示すマークは等角度の２辺の斜線
を有する２等辺３角形であり、図２１に示すマークは斜
線と副走査方向に延びた直線の２辺を有する直角３角形
である。図２０、図２１において主走査方向に延びた縦
の複数の線は副走査方向のクロックのタイミングを示
し、また、時間軸は示していないが時間の経過と共に図
の左から右方向に副走査される。

【００７２】この３角形をラインセンサにより読み取っ
た場合、副走査方向のクロックが３角形の２辺に重なる
位置に着目すると、この重なりに相当する主走査方向の
長さが得られる。図２０、図２１に示す３角形の場合、
この長さが副走査方向のクロックが進むにつれて長くな
るので、予め所定の長さＬを設定し、この長さＬを越え
る前後のクロックにおける長さを用いることにより、重
心Ａを用いた第１の実施形態と同様に、その２つの長さ
時のクロックに基づいて長さＬの位置をクロックの分解
能以下の精度で決定することができる。

【００７３】図２２は他の原点検出用マークとして円パ
ターンを用いた場合を示している。ここで、第１キャリ
ッジが所定の走査速度で移動してこの円パターンを読み
取ると、読み取りデータは円パターンとなる。これに対
して走査速度が変動してこの円パターンを読み取ると、
所定の走査速度の２倍の場合には副走査方向の長さが半
分の楕円となり、また、走査速度が半分の場合には副走
査方向の長さが２倍の楕円となる。したがって、それぞ
れの場合の副走査方向の重心は図に示すように変化する
ので、装置としてユニークな原点とはならない。

【００７４】この実施形態では、原稿固定／走査光学系
移動型の読取装置を例示しているが、原稿移動／走査光
学系固定型の読取装置とすることも可能であり、この場
合には、例えば原稿を搬送させるためのローラの軸にロ
ータリエンコーダを設けるようにしてもよい。

【００７５】また、補正方法については、バッファメモ
リを用いてリアルタイムで補正する場合について説明し
たが、ページメモリに読み取りデータと位置誤差データ
を一旦取り込み、ページメモリ上で補正を行って出力す
るようにしてもよい。また、位置誤差データを外部に出
力可能にして装置の調整や故障診断に使用してもよい。

【００７６】１．１２まとめ複数ラインのセンサとしてフルカラー読み取りを行う場
合には、通常Ｒ，Ｇ，Ｂのフィルタを通して原稿を読み
取るようにした３ラインセンサが使われる。このとき、
原稿を走査する速度が変動すると、読み取った画像は副
走査方向に伸び縮みが生じ、ＲＧＢの画像相互の位置が
ずれる。その結果、画像のソリッド部の縁が別の色にな
ったり、細かい線などがぼけたり、別の色になってしま
うという問題があったが、この実施形態のように副走
査のラインクロックを基準にして画素の位置誤差を得る
手段（原点検出／位置誤差測定部２３）と、この位置誤
差を得る手段によって得られた位置誤差のデータに基づ
いて画素の位置誤差を補正する手段（位置誤差補正部２
４）とを備え、画像の位置を精密に合わせるように補正
することにより、このような問題が発生することはなく
なる。

【００７７】さらに、カラー複写期などでは、カラー画
像を出力する際に読み取ったＲＧＢのデータからＹＭＣ
Ｋの画像データを求めて順次出力して重ね合わせること
によってフルカラーのプリントを得るものが多い。すな
わち、第１の原稿走査で３ラインカラーセンサでＲＧＢ
の３色のデータを読み取り、この３色のデータから例え
ばＹの画像データを作り、出力し、次の走査ではＲＧＢ
のデータからＭの画像データを作り、出力するという方
法で順次ＹＭＣＫの画像データを出力する。つまり、４
回原稿を走査してＹＭＣＫのデータを得て、フルカラー
の画像を形成する。このときはＹＭＣＫの画像を重ねて
フルカラーの画像を得るので、ＹＭＣＫ間に位置のズレ
があると、画像のソリッド部の縁が別の色になったり、
細かい線などがぼけたり、別の色になってしまうという
問題があったが、この実施形態にように構成することに
よって、１回の原稿走査におけるＲＧＢ間の画素の位置
ズレの問題と、複数回の原稿走査における画像間の位置
ずれの問題を共に解決することができる。

【００７８】２．第２の実施形態２．１装置の概略構成図２３は第２の実施形態に係る画像読取装置のシステム
構成を示すブロック図、図２４は磁気テープと磁気ヘッ
ドを示す断面図である。

【００７９】本実施形態に係る読取装置は第１の実施形
態における図２、図３、図４に示した構成と斜線パター
ンに代えて一定周波数の信号が書き込まれた磁気テープ
１０ａが主走査方向に延びるように取り付けられている
ことを除いて同様であるので、重複する説明は適宜省略
する。すなわち、この実施形態では、図３に示すように
コンタクトガラス１の回りの筐体８には、シェーディン
グ補正のために基準濃度を光電変換素子に読み取らせる
ための基準濃度板９が主走査方向に延びるように取り付
けられると共に、第１キャリッジの副走査方向の走査位
置または走査速度を検出するために一定周波数の信号が
書き込まれた磁気テープ１０ａが主走査方向に延びるよ
うに取り付けられている。基準濃度板９はライン状の光
電変換素子毎の感度バラツキや、照明むら、レンズ６の
周辺光量の低下等を補正するために用いられ、また、磁
気テープ１０ａに書き込まれている信号は、第１キャリ
ッジに取り付けられている磁気ヘッド１２（図２４参
照）により読み取られる。

【００８０】第１キャリッジの副走査方向の走査位置ま
たは走査速度の測定開始時の過度現象が原稿の読み取り
範囲の先端で納まるように、磁気テープ１０ａは第１キ
ャリッジによる原稿の読み取り範囲の先端より前の待機
状態まで延びている。磁気テープ１０ａは図２４に示す
ようにコンタクトガラス１の下面に取り付けられ、更に
磁気テープ１０の下面には緩衝部材１１が取り付けられ
ている。緩衝部材１１はテープ１０ａとヘッド１２の接
触を確実にする目的と、テープ１０ａとヘッド１２間に
強い力が働いてテープ１０ａが破損することを防ぐ目的
で設けられている。なお、図示されていないが、ヘッド
１２は第１キャリッジに対してバネによりテープ１０ａ
の方向に附勢され、第１キャリッジの移動に伴ってテー
プ１０ａと接触を保ったまま移動する。

【００８１】２．２システム構成次に、図２３を参照して本実施形態の読取装置を詳細に
説明する。光電変換装置７は例えば３ラインＣＣＤであ
り、３ラインＣＣＤの受光部に結像された原稿画像を電
気信号に変換する。この電気信号はＡ／Ｄ変換器２１に
よりデジタルの多値データに変換され、次いでシェーデ
ィング補正部２２により基準濃度板９の基準濃度に基づ
いてシェーディング補正されて位置誤差補正部２４に印
加される。

【００８２】また、原稿読み取りの際に第１キャリッジ
が移動すると、磁気ヘッド１２によりテープ１０ａの磁
気データが第１キャリッジの移動速度（走査速度）に応
じた周波数の電気信号に変換される。なお、磁気ヘッド
１２が読み取る周波数は、ラインを読み取るタイミング
の繰り返し周波数の１０倍程度であって、ほぼ連続量の
速度データが得られるように設定されている。

【００８３】この周波数の信号はヘッドアンプ３１によ
り増幅された後、Ｆ（周波数）／Ｖ（電圧）変換器３２
により周波数に対応した電圧に変換され、この電圧はＳ
（サンプル）／Ｈ（ホールド）回路３３によりサンプル
・アンド・ホールドされて制御部２０に印加される。こ
こで、サンプリングを行うタイミングとして、ラインを
読み取る信号に同期したタイミング信号が制御部２０か
らＳ／Ｈ回路３３に印加され、その結果、制御部２０は
ラインを読み取る信号に同期したタイミングで走査速度
データ（誤差信号）を得る。

【００８４】位置誤差補正部２４は少なくとも３ライン
分のメモリを有し、シェーディング補正部２２からの補
正対象ラインの各画素の画像データを補間法によりその
前後のラインの画像データと制御部２０からの速度誤差
信号に基づいて補正し、ビデオ信号として出力する。な
お、制御部２０はまた、光電変換装置７、Ａ／Ｄ変換器
２１およびシェーディング補正部２２のタイミング制
御、動作条件の設定なども行っている。

【００８５】その他、特に説明しない各部は前述の第１
の実施形態と同様に構成され、同様に動作する。

【００８６】３．第３の実施形態次に、図２５を参照し、第３の実施形態について説明す
る。この実施形態では走査速度の変動を検出するため
に、加速度ピックアップ３４を第１キャリッジに取り付
けて走査速度の加速度を検出し、この加速度をチャージ
アンプ３５により増幅した後、積分器３６により走査速
度に変換し、Ｓ／Ｈ回路３３によりサンプル＆ホールド
するようにしている。この実施形態においても同様に、
サンプリングを行うタイミングとして、ラインを読み取
る信号に同期したタイミング信号が制御部２０からＳ／
Ｈ回路３３に印加され、その結果、制御部２０はライン
を読み取る信号に同期したタイミングで走査速度データ
（誤差信号）を得る。

【００８７】その他、特に説明しない各部は前述の第１
および第２の実施形態と同様に構成され、同様に動作す
る。

【００８８】４．第４の実施形態第４の実施形態では、第２の実施形態の磁気テープ１０
ａおよび磁気ヘッド１２の代わりに、第１キャリッジに
光学センサに設けると共にこの光学センサが読み取り可
能な位置の筐体８に、一定間隔で繰り返されるスリット
パターンを設ける。そして、キャリッジの走行中に光学
センサがスリットパターンを読み取ることにより図２６
に示すパルス発生器３７によりスリットの有無に応じた
パルス列を発生させ、制御部２０により所定時間におけ
るパルス数をカウントすることにより走査速度を検出す
る。

【００８９】この第４の実施形態では、スリット読み取
りの分解能、制御部２０の処理速度などの制約からパル
ス周波数は、ラインを読み取る信号の周波数より低くな
らざるを得ず、その結果、サンプリングデータが低い速
度データしか得られない。しかし、画素の位置誤差を補
正するためにはラインの読み取りに同期した信号が必要
になるので、このサンプリングデータが低い速度データ
を補間演算部３８で補間処理してラインの読み取りに同
期した信号を得る。なお、この方式は第２、第３の実施
形態に比べて比較的低価格で実現することができる。

【００９０】また、第１キャリッジの質量と摺動部との
摩擦などによる損失によって決まる運動の時定数をサン
プリング間隔より長くすれば、第３の実施形態により得
られる速度データであっても十分に画素の位置誤差を補
正することができる。

【００９１】その他、特に説明しない各部は前述の第１
ないし第３の実施形態と同様に構成され、同様に動作す
る。

【００９２】５．第５の実施形態図２７は、このような位置誤差測定装置の基本的なシス
テム構成の一例を示すブロック図で、画像読取装置への
付加機能として組み込み、リアルタイムでその位置誤差
を測定するものである。このシステムは光電変換部７、
Ａ／Ｄ変換部２１、シェーディング補正部２２、位置誤
差測定部２４および制御部２０から基本的に構成されて
いる。

【００９３】光電変換装置７は、例えば３ラインＣＣＤ
で、画像が電気信号に変換される。電気信号に変換され
た画像はＡ／Ｄ変換部（器）２１でデジタルの多値の画
像データに変換される。変換されたデータは、照明の不
均一さ、レンズの周辺光量の低下、光電変換装置の画素
間の感度の違いなどをシェーディング補正部２２によっ
てシェーディング補正される。シェーディング補正され
た画像データは、位置誤差測定部（回路）２４に入力さ
れ、測定結果に応じた誤差信号を出力する。同時に読取
装置として画像データをビデオ信号として出力する。そ
れぞれの機能ブロックは、制御部２０によってタイミン
グの制御、動作条件の設定などがなされ、相互に関連し
て動作する。

【００９４】光電変換装置として等倍センサを用いてい
る読取装置ではレンズの特性による周辺光量の低下とい
う問題がないので、シェーディング補正を省く場合があ
るが、そのような形式の読取装置にも、本願を適用する
ことができる。

【００９５】その他、特に説明しない各部は前述の第１
ないし第４の実施形態と同様に構成され、同様に動作す
る。

【００９６】６．ＲＧＢの３色のラインの副走査のクロ
ックと読取画像の値との関係図２８はＲＧＢの３色のラインがそれぞれ８ドット離れ
て配置された読み取り素子で原稿を読み取る場合のＲＧ
Ｂそれぞれのデジタル化してデータの副走査方向の位置
とそれに対応する副走査のクロックの関係を横軸に、読
み取った画像の値を縦軸にそれぞれ示した図である。そ
れぞれの縦軸は読み取った画像の値を示しているが、値
を示すマーク等の記入は省略してある。横軸の数字はク
ロックの番号であり、数字に対応させて引いた実線は原
稿の走査速度に全く変動がないときに、そのクロックに
対応して読み取る原稿上の位置に対応する。しかし、現
実には、原稿を走査する速度のムラを完全になくすこと
は困難であるため、クロックに基づいて原稿を読み取る
位置は、鎖線で示すように本来原稿を読み取るべき位置
からのずれを生じる。ＲＧＢがクロックの番号に対して
位置がずれているのは、３色のラインで構成された光電
変換素子のそれぞれのラインに、原稿を照明する装置、
ミラー、レンズなどによって投影される画像が原稿上の
長さに換算して８クロック分離れるように構成されてい
るためである。この関係は、原稿を結像する光学系の投
影倍率によって決まっており、原稿を走査する速度には
無関係である。このことを副走査の読み取りのクロック
を基準に表現すると、ある瞬間のクロックを例えば図の
０番のクロックとすれば、この０番のクロックのとき、
Ｒの信号として得られる画像の位置に対してＧの信号と
して得られる画像は原稿上８クロックに相当する距離だ
け離れた位置の画像であり、Ｂの信号として得られる画
像は原稿上１６クロックに相当する距離だけ離れた位置
の画像であることを示している。この関係は光学系の結
像倍率にだけ依存するので、０番以外のクロックについ
ても常に成立する。

【００９７】したがって、原稿を走査する速度が所定の
速度から変動し、１番のクロックのときＲが図の１番の
クロックに対応する実線の少し右に示した鎖線の位置に
ずれた位置の画像を読み取るというずれを生じたとき、
この位置の画像か８クロック分または１６クロック分ず
れた位置の画像をそれぞれＧとＢは読み取ることにな
る。すなわち、１番のクロックのとき、ＧとＢが読み取
る画像の本来読み取るべき位置からのずれ、すなわち、
実線の位置と鎖線の位置の差はＲと同じになる。この関
係はどのクロックに対しても成り立つので、Ｒの画像の
副走査方向のライン間の位置誤差、つまり個々の画素に
注目した表現にすれば画素の位置誤差を読み取り素子の
ＲＧＢのライン間隔に相当するライン数分、例えば、こ
の実施形態では、８クロック、１６クロックシフトする
ことによってＧおよびＢの画素の位置誤差を得ることが
できる。前記第１ないし第５の実施形態では、ＲＧＢそ
れぞれに対して画素の位置誤差を得るための処理を行っ
ているが、この実施形態では、１つの色についてだけ画
素の位置誤差を得れば、そのデータを他の色のデータに
対しても適用することができるので、位置誤差の測定を
簡素化することができる。

【００９８】得られた画素の位置誤差のデータに基づく
位置誤差の補正は以下のようになる。

【００９９】すなわち、それぞれの色のデータに対する
画素の位置誤差の補正については、前述の第１の実施形
態において詳しく説明しているので省略する。補正とＲ
ＧＢ３色の画像の相互の関係については以下のようにな
る。

【０１００】各色とも図でクロックに対応する位置とし
て示した実線の位置の画像の値をその近傍の画像データ
の値と位置のデータから補間法により求める。ＲＧＢ３
色で読み取るフルカラーの画像データは、原稿の同じ位
置の画像をＲＧＢ３色に分解した値の組で表現される。
図２８では、横軸が画像の位置を示すので、原稿のＲＧ
Ｂに共通する位置はＲの１６番目、Ｇの８番目、Ｂの０
番目のように縦の一線上にある位置にある。画素の位置
誤差の補正を行わない場合の画素の位置はそれぞれ鎖線
で示しているのでａ，ｂに示すように本来あるべき位置
からずれている。補正をしない読み取り装置では、読み
取ったデータをそのままＲＧＢのデータとすることにな
るので、鎖線で示した位置のデータを同じ値のまま実線
で示した位置のデータとして取り扱うことになるので、
色のずれと画像の位置のずれの両方に欠点を持つことに
なる。本願では、測定した画素の位置誤差のデータに基
づいてＲＧＢそれぞれについて図で実線で示されるＲＧ
Ｂに共通する位置がの画像の値を求めているので、色ず
れと位置ずれの両方を補正している。しかし、従来例で
は、例えばＲのデータのある位置のＧ，Ｂの画素の値を
補間して求めるものであり、色のずれを防止することを
目的としているが、画像の伸び縮みについては補正の対
象にはしていない。したがって、複数回走査してＹＭＣ
Ｋの画像を求めるような場合には、複数回の原稿走査の
速度ムラが全く同じに繰り返さない限り従来例の方式で
は無力である。

【０１０１】また、第２ないし第５の実施形態において
は第１キャリッジの速度ムラや位置誤差の測定を斜線の
繰り返しのパターンを読み取った画像データではなく、
磁気テープを読み取ったデータをしようしているが、こ
の方式では、ＲＧＢのそれぞれに対応させて速度ムラあ
るいは位置誤差を測定することはできないので、副走査
のクロックに同期したタイミングのデータに変換した
後、そのデータをシフトして画素の位置誤差の補正を行
う。その他、特に説明しない各部は、前述の第１ないし
第５の実施形態と同等に構成されている。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、副走査のラインクロックを基準にして画素の
位置誤差を得、得られた位置誤差のデータに基づいて画
素の位置誤差を補正するので、複数のラインセンサで読
み取った画像間の副走査方向の位置ズレをなくすことが
できる。

【０１０３】請求項２記載の発明によれば、原稿の読み
取り領域外に設置され、副走査方向に対して傾きを有す
る線の等ピッチの並びで構成されたパターンを原稿の画
像とともに読み取り、読み取った複数のラインから得ら
れる斜線の画像のそれぞれに対して重心を計算するウィ
ンドウを順次設定して主走査方向の重心の移動から副走
査方向の画素の位置を得るので、原稿を走査する速度あ
るいは位置を測定する専用の装置を設けることなく、原
稿を読み取る機能を使用して画素の位置誤差を検出する
ことができ、これによって、測定に関するコストの上昇
を低く抑えることが可能となる。

【０１０４】請求項３記載の発明によれば、読み取った
複数のライン以外のラインから得られる画像データの位
置誤差は、測定した位置誤差のデータを複数ラインのセ
ンサのライン間隔に相当する副走査のクロック数分シフ
トして他の読み取りラインの位置誤差のデータとするの
で、複数ラインの内の所定の１つのラインからのデータ
についてのみ画素の位置誤差を求めるための処理を行え
ばよく、これによってこの処理にかかわる処理系の回路
規模が前記ラインの数分の１になり、画素の位置誤差の
測定に関する処理が簡略化される。加えて、他の読み取
りラインから得た画像データの画素の位置誤差の補正効
果も十分に得ることができる。

【０１０５】請求項４記載の発明によれば、原稿を走査
する速度または位置を検出し、検出出力を原稿を読み取
る副走査のラインクロックに同期したタイミングのデー
タに変換して複数ラインのセンサのいずれか１つのライ
ンが読み取る画像に対応する位置誤差のデータを得ると
ともに、前記位置誤差のデータを複数ラインのセンサの
ライン間隔に相当する副走査のクロック数分シフトして
他の読み取りラインの位置誤差のデータとするので、複
数ラインのセンサの画素数が不足して、原稿を読み取る
領域外の画像を読み取ることができない場合にも、適用
することが可能となり、複数のラインセンサで読み取っ
た画像間の副走査方向の位置ズレをなくすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像読取装置の一実施形態を示す
ブロック図である。

【図２】図１の画像読取装置を示す断面図である。

【図３】図２の画像読取装置を示す平面図である。

【図４】図３のコンタクトガラスのコーナ部を拡大して
示す平面図である。

【図５】斜線パターンを示す説明図である。

【図６】走査速度の変動に応じた斜線パターンの読み取
りデータを示す説明図である。

【図７】斜線パターンを拡大して示す説明図である。

【図８】図７の斜線パターンの読み取り値を示す説明図
である。

【図９】斜線判定用ウインドウを示す説明図である。

【図１０】他の斜線判定用ウインドウを示す説明図であ
る。

【図１１】斜線判定用マッチングパターンを示す説明図
である。

【図１２】重心測定用ウインドウを示す説明図である。

【図１３】図１の画像読取装置の位置誤差測定処理を説
明するためのフローチャートである。

【図１４】重心測定用ウインドウにおける読み取り値お
よび重心測定方法を示す説明図である。

【図１５】斜線の長さおよび角度を示す説明図である。

【図１６】斜線とＲＧＢの読み取り画素のタイミングを
説明図である。

【図１７】原点位置検出方法を示す説明図である。

【図１８】原点位置検出処理を説明するためのフローチ
ャートである。

【図１９】位置誤差補正処理を示す説明図である。

【図２０】他の原点検出用マークを示す説明図である。

【図２１】他の他の原点検出用マークを示す説明図であ
る。

【図２２】他の原点検出用マークを示す説明図である。

【図２３】第２の実施形態に係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。

【図２４】磁気テープと磁気ヘッドを示す断面図であ
る。

【図２５】第３の実施形態に係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。

【図２６】第４の実施形態に係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。

【図２７】第５の実施形態に係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。

【図２８】ＲＧＢの３色のラインの画像データの副走査
方向の位置とそれに対応するクロックの関係を横軸に、
読み取った画像の値を縦軸にとって示す説明図である。

【符号の説明】

１コンタクトガラス２光源３，４，５ミラー６レンズ７光電変換装置８筐体９基準濃度板１０斜線パターン１０ａ磁気テープ１２磁気ヘッド２０制御部２１Ａ／Ｄ変換部２２シェーディング補正部２３原点検出／位置誤差測定部２４位置誤差補正部２５ラインバッファ３１ヘッドアンプ３２Ｆ／Ｖ変換部３３Ｓ／Ｈ回路３４加速度ピックアップ３５チャージアンプ３６積分器３７パルス発生器３８補間演算部Ｌ斜線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分光感度の異なる複数ラインのセンサで
構成された光電変換手段で原稿を線順次に走査して読み
取る画像読取装置において、副走査のラインクロックを基準にして画素の位置誤差を
得る手段と、この位置誤差を得る手段によって得られた位置誤差のデ
ータに基づいて画素の位置誤差を補正する手段と、を備
えていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】前記位置誤差を得る手段は、原稿の読み
取り領域外に設置され、副走査方向に対して傾きを有す
る線の等ピッチの並びで構成されたパターンを原稿の画
像とともに読み取り、読み取った複数のラインから得ら
れる斜線の画像のそれぞれに対して重心を計算するウィ
ンドウを順次設定して主走査方向の重心の移動から副走
査方向の画素の位置を得ることを特徴とする請求項１記
載の画像読取装置。
【請求項３】前記読み取った複数のライン以外のライ
ンから得られる画像データの位置誤差は、測定した位置
誤差のデータを複数ラインのセンサのライン間隔に相当
する副走査のクロック数分シフトして他の読み取りライ
ンの位置誤差のデータとすることを特徴とする請求項２
記載の画像読取装置。
【請求項４】前記画素の位置誤差を得る手段は、原稿
を走査する速度または位置を検出し、検出出力を原稿を
読み取る副走査のラインクロックに同期したタイミング
のデータに変換して複数ラインのセンサのいずれか１つ
のラインが読み取る画像に対応する位置誤差のデータを
得るとともに、前記位置誤差のデータを複数ラインのセ
ンサのライン間隔に相当する副走査のクロック数分シフ
トして他の読み取りラインの位置誤差のデータとするこ
とを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。