CN1453996A - 图像读取装置 - Google Patents

Abstract

一种图像读取装置，能够降低能够切换读取透明原稿和读取反射原稿的图像读取装置的消耗功率，实现小型化。通过在照明原稿用的光源中对反射原稿用和透明原稿用的两者使用LED那样的固体光源，就能够抑制光源的发热使功率消耗降低，能够使点亮驱动电路通用化，并能够实现小型化。

Description

图像读取装置

技术领域

本发明涉及图像读取装置，特别是涉及用于切换反射原稿和透明原稿中的任何一个进行读取的图像读取装置。

背景技术

作为现有的透明原稿读取装置，有如日本专利申请公开特开平1-101063号公报中所记载那样，通过由导光板扩散来自安装在导光板侧面的棒状荧光管的照射光，使用面状地照射白色光的照明装置照明透明原稿，使接触式图像传感器沿副扫描方向移动，来读取2维单色图像的图像读取装置。另外，在日本专利申请公开特开平8-307608号公报中，记载有将3种颜色的3根荧光管用于透明原稿的照明，依次使各色光源点亮以读取各色的图像数据的图像读取装置。

但是，在上述现有的图像读取装置中，由于使用荧光管作为光源，就有发热和消耗功率增大这样的问题，进而由于使用荧光管而使驱动电路增大，难以做到装置整体的小型化。

发明内容

为了解决上述问题，本发明具有以下结构。

[1]提供一种可以切换反射原稿的读取和透明原稿的读取的图像读取装置，其特征在于，包括：a)透明原稿照明装置，具有发出多种颜色的各色光的多个光源和将来自上述多个光源的光引导到面状的发光面的导光体，照明透明原稿；b)反射原稿照明装置，具有发出多种颜色的各色光的多个光源和将来自上述多个光源的光引导到线状的发光部的导光体，照明反射原稿；c)原稿选择电路，选择是进行反射原稿的读取还是进行透明原稿的读取；d)单色线列图像传感器，接收来自由上述a)或b)的照明装置所照明的反射原稿或透明原稿的多种颜色的光，并变换成图像信号；以及e)电机，使由上述单色线列图像传感器受光的上述反射原稿或透明原稿上的图像范围，和上述原稿相对地进行移动。

[2]在上述[1]的图像读取装置中，上述透明原稿照明装置的发出多种颜色的各色光的多个光源分别是点状光源。

[3]在上述[1]的图像读取装置中，上述图像读取装置还包括，依次控制点亮上述多个光源的点亮控制电路；用于使上述多个光源点亮的光源驱动电路；以及按照上述原稿选择电路的输出，用于选择上述透明原稿照明装置和上述反射原稿照明装置的任何一个的光源切换电路；通过上述点亮控制电路的控制，依次使由上述光源切换电路所选择的上述反射原稿照明装置或上述透明原稿照明装置之一的照明装置的多个光源点亮。

[4]在上述[3]的图像读取装置中，上述点亮控制电路具有与依次控制点亮的多个光源的对应的控制信号输出端子，各控制信号输出端子能够依照上述原稿的种类输出点亮时间不同的控制信号。

[5]在上述[3]的图像读取装置中，上述光源驱动电路依照上述原稿选择电路的输出设定驱动电流。

[6]在上述[1]的图像读取装置中，上述图像读取装置还包括对该图像信号实施图像处理并获得彩色图像的图像处理电路。

[7]在上述[1]的图像读取装置中，上述反射原稿照明装置和上述透明原稿照明装置的多个光源是具有在各自的照明装置中持有相互相同的波长特性的成对光源的多个光源。

本发明的其他特征以及优点，通过以附图为参照的下面的说明将会弄明白。此外在附图中，对相同或相似的结构附加相同的参照标号。

附图说明

附图包含在说明书中，构成其一部分，表示本发明的实施形式，并与说明书的记述一起用于说明本发明的原理。

图1A是本发明的第1实施形式中的图像读取装置的概略图。

图1B是接触式图像传感器106的结构图。

图1C是在读取35mm的摄影胶片6的情况下使用的透明原稿用照明装置101的结构图。

图2是本发明的第1实施形式中的图像读取装置的框图。

图3是说明本发明的第1实施形式中的图像读取装置的处理动作的流程图。

图4是说明利用本发明的第1实施形式中的图像读取装置的彩色图像读取动作的时间图。

图5是说明本发明的第1实施形式中的图像读取装置的点亮时间和斑点校正数据的设定处理的流程图。

图6是说明利用本发明的第2实施形式中的图像读取装置的单色图像读取动作的时间图。

图7是说明本发明的第3实施形式中的图像读取装置的处理动作的流程图。

图8是说明本发明的第3实施形式中的图像读取装置的光源切换框图。

图9是说明本发明的第4实施形式中的图像读取装置的光源切换框图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施形式进行详细说明

(第1实施形式)

图1A是本实施形式的图像读取装置中的概略结构的概略图，图2是本实施形式的图像读取装置中的框图。下面对其结构进行说明。

在图1A中，101是透明原稿用照明装置101，来自作为光源的LED102的照射光通过面状导光体103照射到读取原稿104整体。透明原稿用照明装置是照射比透明原稿的1帧的图像区域还要大的范围的面光源，例如，在读取所谓的35mm摄影胶片的情况下，使用至少覆盖约24mm×约36mm大小的范围的面光源。来自读取原稿104的透射光通过接触式镜面105和接触式图像传感器106、201上的透镜阵列107由单色图像传感器108接受并进行光电变换。在上述动作中，通过一边使接触式图像传感器106沿着原稿在副扫描方向上移动，一边对于每1行切换并点亮R，G，B各色的LED102，就能够读取R，G，B线顺序的彩色图像。

图1B是接触式图像传感器106的结构图，10，11，12分别是红色、绿色、蓝色的LED，13是导光体，108是线列图像传感器，107是棒状透镜阵列，16是安装了光电变换元件的基板。

图1C是在读取35mm摄影胶片6的情况下使用的透明原稿用照明装置101的结构图，在内部持有导光体103、红色、绿色、蓝色的LED18、19、20(102)。在本实施例的面光源中，例如，可以使用如日本专利申请公开2001-34210号公报中所记载那样的面光源。各LED的光是从面光源下面发出均匀的光。本实施例的面光源的有效发光面积为50mm×25mm，能够照射35mm摄影胶片6的1帧的有效图像区域：约36mm×24mm。

由单色图像传感器108经光电变换所得到的电信号被发送给电连接的读取装置侧的电基板109。在电基板109上备有从图2的202到205和207，对于从接触式图像传感器106、201发送来的电信号进行下面的处理。

AFE202是对由接触式图像传感器106、201输出的电信号进行放大、DC偏移校正，A/D变换等的处理，并在最后输出例如16位的数字图像数据那样的模拟前端预处理器。

斑点校正电路203，将由接触式图像传感器106、201，在反射原稿的情况下读取来自读取原稿范围外的标准白色板(没有图示)的反射光，在透明原稿的情况下读取照明透明原稿用的面光源，所生成的基准电平的数据作为斑点校正数据进行存储，基于此校正数据进行对读取原稿进行读取所生成的图像数据的斑点校正。此外，斑点校正数据在数据取得后记录于外部装置206，将扫描时所需要的数据下载到在本实施形式的图像读取装置中进行处理。

图像处理电路204对图像数据进行伽马变换处理和按照预先由外部装置206所设定的图像读取模式(2值，24位多值等)的压缩(packing)处理这样的预定处理。

接口电路205与个人电脑等作为与本实施形式相关的图像读取装置的主装置的外部装置206之间进行控制信号的接收和图像信号的输出。

外部装置206是主机，具有用于控制图像读取装置的扫描驱动器。外部装置206与图像读取装置成为一体来构成图像处理系统。

照明驱动和控制电路207具有进行透明原稿照明装置和反射原稿照明装置的多个LED的点亮的驱动和控制的电路，在后面详细进行说明。

扫描驱动器，具有由用户进行是反射原稿还是透明原稿的图像读取模式的指定，或者进行分辨率指定，读取范围的指定用的用户接口，通过上述的接口电路205将基于各指定的控制信号对图像读取装置进行发送，或者发送读取开始命令等。另外，扫描驱动器依次处理图像读取装置按照上述控制信号所读取的图像数据并进行画面显示。

接着，使用图3所示的流程图说明利用来自外部装置206的控制的图像读取装置中的原稿读取动作。这里，对选择透明原稿的情形进行说明。

本实施形式的图像读取装置，当接通电源初始化完成时，等待来自保存在外部装置206中的扫描驱动器的命令。当使扫描驱动器启动时，首先在图3的步骤S301中等待预扫描的开始。在S301中当预扫描开始时在步骤S302中进行透明原稿照明用的LED点亮时间和斑点校正数据是否存储在外部装置206中的判断。结果，当在外部装置206中存储着上述透明原稿照明用的LED点亮时间和斑点校正数据的情况下，将存储在外部装置206中的透明原稿照明用的LED点亮时间和斑点校正数据下载到本图像读取装置。

另一方面，当步骤S302的判断结果是，在外部装置206中没有存储透明原稿照明用的LED点亮时间和斑点校正数据的情况下，进入步骤S304取得透明原稿照明用的LED点亮时间和斑点校正数据。

这里使用时间图4和流程图5说明步骤S304内的透明原稿照明用的LED点亮时间和斑点校正数据取得步骤。在此动作中，为了使来自照明透明原稿的面光源的光不经过原稿104直接通过接触式镜面105到达接触式图像传感器106，通过不在接触式镜面105上配置原稿104来进行。另外，接触式图像传感器106的副扫描方向的读取位置为图像读取范围的大致中央位置来进行。

透明原稿用照明装置101内的LED102构成为当在图像读取时输入如图4的R-LED，G-LED，B-LED所示的点亮波形时，在该点亮时间的期间点亮对应的LED。在各LED中所流过的电流值是固定的，通过使LED的点亮时间变动就能够调整接触式图像传感器106内的单色图像传感器108将要接受的光量。

首先，在步骤S501中在使所有的LED熄灭的状态下将来自单色图像传感器108的输出信号作为黑色斑点(black shading)校正数据读入并设定在外部装置206中。通过此设定就能够校正附随在单色图像传感器中的每个象素的偏移不一致等。

接着，决定各色中的LED点亮时间。首先，在步骤S502中按来自单色图像传感器的读入信号电平不超过设定在AFE202中的基准电平那样的预定的点亮时间仅点亮R-LED，由单色图像传感器108读取来自透明原稿用照明装置的照射光。

接着，在步骤S503，判断上述读入信号电平是否达到上述基准电平。结果，如果没有达到基准电平则进入步骤S504使LED点亮时间增加一定量再次读取来自透明原稿用照明装置101的照射光。当步骤S503的结果是达到基准电平的情况下，将此时的LED点亮时间设为R-LED的点亮时间。

与R-LED同样，分别从步骤S506到S509决定G-LED的点亮时间，从步骤S510到S513决定B-LED的点亮时间。

然后，在步骤S514中，按照对每个R，G，B所决定的LED点亮时间，读取来自透明原稿用照明装置101的照射光，并作为白色斑点(white shading)校正数据设定在外部装置206中。

当在上面的步骤S304中LED点亮时间和斑点校正数据的设定结束时，将原稿104设置在接触式镜面105上的读取位置上。在步骤S305中执行预扫描。读取步骤如图4的时间图所示那样首先点亮R-LED照明透明原稿用照明装置101。用单色图像传感器积累来自透明原稿104的透射光。当1行(line)的存储时间结束时，接着点亮G-LED。由单色图像传感器作为输出信号输出先前所积累的R色的主扫描方向1行部分的读取信号。下面同样地在B-LED正点亮的存储时间中输出G色的信号，在R-LED正点亮的存储时间中输出B色的信号，作为线顺序的输出信号进行处理。

接着在步骤S306中判断所指定的行部分的读取是否已结束。在该结果是指定的行部分的读取没有结束的情况下使接触式图像传感器106在副扫描方向上移动1行部分，读取RGB各色的信号。

当在步骤S306中指定的行部分的读取已结束的情况下由连接在外部装置206中的监视器显示结果，在步骤S307中等待正式扫描开始的命令。

当在步骤S307中正式扫描开始时在步骤S308中进行与所指定的读取分辨率相应的处理。在步骤S309中判断所指定的行部分的读取是否已结束，如果已读入指定的行部分则结束正式扫描。

上面，说明了选择透明原稿的读取的情形，但在选择反射原稿的读取的情况下，通过读取标准白色板(没有图示)就能够对反射原稿照明用的LED点亮时间和斑点校正数据相同地进行处理。

(第2实施形式)

在本实施形式的图像读取装置中，在想获得单色输出图像的情况下如图6的时间图所示那样通过在RGB的LED中，例如仅使G色的LED同步于行同步信号依次进行点亮并读取透明原稿，就能够得到单色输出图像。

(第3实施形式)

接着使用图7所示的本实施形式的图像读取装置中的流程图，图8所示的本实施形式的图像读取装置中的光源切换框图和图4的本实施形式的图像读取装置中的时间图说明本实施形式的图像读取装置中的读取原稿动作。

本实施形式的图像读取装置，当接通电源初始化完成时等待来自保存在外部装置206中的扫描驱动器的命令。当使扫描驱动器启动时首先在图7的步骤S701中进行原稿的种类判定。这既可以由用户从外部装置206进行设定，也可以在图像读取装置中设置输入开关，自动地判别原稿。在步骤S701的结果为反射原稿的情况下进入步骤S702根据来自图8的光源切换控制电路801的输出信号使用光源切换开关802，将反射原稿用LED803连接到光源驱动电路805。

另一方面，在步骤S701的结果为透明原稿的情况下进入步骤S703将透明原稿用LED804连接到光源驱动电路805。

接着在步骤S704中等待预扫描的开始。当在步骤S704中预扫描开始时在步骤S705执行预扫描。读取步骤如图4的时间图所示那样首先从图8的点亮控制电路806输出R-LED信号，由LED驱动电路805点亮R-LED，用R-LED光照射在步骤S701所判定的反射原稿或透明原稿，用单色图像传感器积累来自读取原稿104的反射光或透射光。当1行的存储时间结束时，接着点亮G-LED。由单色图像传感器作为输出信号输出先前所积累的R色的主扫描方向1行部分的读取信号。下面同样地在B-LED正点亮的存储时间中输出G色的信号，在R-LED正点亮的存储时间中输出B色的信号，作为线顺序的输出信号进行处理。

接着在步骤S706中所指定的行部分的读取是否已结束。在该结果是所指定的行部分的读取没有结束的情况下使接触式图像传感器101在副扫描方向上移动1行部分，读取RGB各色的信号。

当在步骤S706指定的行部分的读取已结束的情况下由连接在外部装置206中的监视器显示结果，在步骤S707中等待正式扫描开始的命令。

当在步骤S707中正式扫描开始时在步骤S708中进行与所指定的读取分辨率相应的处理。在步骤S709中判断所指定的行部分的读取是否已结束，如果已读入指定的行部分则结束正式扫描。

(第4实施形式)

图9表示本发明的图像读取装置中的光源切换框图的其他的形式。在图8中各色的LED光源驱动电路805在反射原稿用LED803和透明原稿用LED804中用作共用的电路，但是在图9具有各自专用的驱动电路905、906。光源切换开关902连接在光源点亮控制电路907与光源驱动电路905、906之间。

(其他实施形式)

尽管在各色的LED驱动电路中没有图示，但是能够从图像读取装置的控制电路，分别设定驱动电流、驱动时间。尽管在上述第3实施形式中，将图8的LED驱动电路805的各色驱动时间设定成在图5中所得到的值，但是也能够依照原稿改变流过各LED的电流值进行图5的动作。

另外，尽管分开说明了反射原稿和透明原稿的情形，但是也能够进一步将透明原稿分成负片和正片设定流过各LED的电流值、时间。

进一步，尽管在上述说明中，使用了LED，但是也能够使用EL发光元件等的固体光源。

如上面所说明那样根据本发明，在读取反射原稿和透明原稿时，通过在两个照明光源中都使用LED那样的固体光源，就能够抑制光源的发热，使功率消耗降低，通过使点亮驱动电路通用化就可以降低装置自身的成本并实现小型化。

本发明并不限于上述实施形式，在不脱离本发明的精神和范围内可以进行各种变更和修改。因此，为了公开本发明的范围，附加以下的权利要求项。

Claims (7)

1.可以切换反射原稿的读取和透明原稿的读取的图像读取装置，其特征在于，包括：

a)透明原稿照明装置，具有发出多种颜色的各色光的多个光源和将来自上述多个光源的光引导到面状的发光面的导光体，照明透明原稿；

b)反射原稿照明装置，具有发出多种颜色的各色光的多个光源和将来自上述多个光源的光引导到线状的发光部的导光体，照明反射原稿；

c)原稿选择电路，选择是进行反射原稿的读取还是进行透明原稿的读取；

d)单色线列图像传感器，接收来自由上述a)或b)的照明装置所照明的反射原稿或透明原稿的多种颜色的光，并变换成图像信号；以及

e)电机，使由上述单色线列图像传感器受光的上述反射原稿或透明原稿上的图像范围，和上述原稿相对地进行移动。

2.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：

上述透明原稿照明装置的发出多种颜色的各色光的多个光源分别是点状光源。

3.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：

上述图像读取装置还包括，

依次控制点亮上述多个光源的点亮控制电路；

用于使上述多个光源点亮的光源驱动电路；以及

按照上述原稿选择电路的输出，用于选择上述透明原稿照明装置和上述反射原稿照明装置的任何一个的光源切换电路；

通过上述点亮控制电路的控制，依次使由上述光源切换电路所选择的上述反射原稿照明装置或上述透明原稿照明装置之一的照明装置的多个光源点亮。

4.根据权利要求3所述的图像读取装置，其特征在于：

上述点亮控制电路具有与依次控制点亮的多个光源的对应的控制信号输出端子，各控制信号输出端子能够依照上述原稿的种类输出点亮时间不同的控制信号。

5.根据权利要求3所述的图像读取装置，其特征在于：

上述光源驱动电路依照上述原稿选择电路的输出设定驱动电流。

6.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：

上述图像读取装置还包括对该图像信号实施图像处理并获得彩色图像的图像处理电路。

7.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于：

上述反射原稿照明装置和上述透明原稿照明装置的多个光源是具有在各自的照明装置中持有相互相同的波长特性的成对光源的多个光源。

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