JP2000050018A

JP2000050018A - 画像読取り装置

Info

Publication number: JP2000050018A
Application number: JP10215600A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Satomura; 誠一郎里村; Hiroshi Sato; 浩佐藤; Hidekazu Shimomura; 秀和下村; Tsutomu Utagawa; 勉歌川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】副走査方向の読取りの際の色ずれの無い画像
読取り装置を提供する。【解決手段】原稿照射用の白色光源をパルス幅変調方
式を用いて調光制御する。その際、ラインセンサの蓄積
期間Ｈｓｙｎｃに同期して調光制御を行い、その際、制
御パルスの開始位相をＨｓｙｎｃの開始より約π／２だ
け遅れた位相とすることにより、前記白色光源の各色の
副走査方向の読取り位置の重心移動を低減し、副走査方
向の読取りの際の色ずれを実質的に無くすることができ
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、原稿の画像情報を
結像光学系を介してラインセンサ上に結像し、画像を読
み取る画像読取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、原稿などの画像情報を結像光学系
を介して複数のラインセンサ（ＣＣＤ等の固体撮像素
子）上に結像し、ラインセンサからの出力信号に基づい
て、白黒またはカラーの画像情報をディジタル的に読み
取る画像読取り装置が種々提案されている。

【０００３】図１４は、この種のカラー画像読取り装置
の光学系の要部概略図である。

【０００４】同図において、１００は読取り画像を配置
する原稿台ガラス、１０１は原稿を照射する棒状光源、
１０２は照射効率を向上させるための反射笠を示してい
る。

【０００５】棒状光源１０１及び反射笠１０２により照
射された原稿（不図示）は、ミラー１０３−ａ，１０３
−ｂ，１０３−ｃを介して結像光学系１０４に導光さ
れ、結像光学系１０４は原稿の画像情報を固体撮像素子
（ラインセンサ）１０５上に結像する。

【０００６】ミラー１０３−ａは、副走査方向Ａに走査
速度ｖで移動し、それに同期してミラー１０３−ｂ，１
０３−ｃは速度ｖ／２移動する事により、固体撮像素子
１０５のラインセンサの並び方向（主走査方向）と合わ
せて、２次元的な走査により、画像情報を読み取ること
ができる。

【０００７】この様な構成に於いて、固体撮像素子１０
５上に結像された画像情報は、電気信号に変換され、図
示しない出力装置に送られ、プリント出力として画像情
報の出力が行なわれる場合や、記憶装置等に送られ、入
力画像情報の記憶が行なわれる場合があり、それぞれの
画像読取り装置として使用されている。

【０００８】この様な構成の画像読取り装置の光源とし
ては、ハロゲンランプ，蛍光灯，キセノンランプ等が用
いられている。この種の画像読取り装置の光源として通
常ハロゲンランプが用いられてきたが、ハロゲンランプ
は高輝度を有する反面、ランプの昇温に伴う装置の昇温
が大きい事や、２００〜３００Ｗの消費電力を必要とす
るため、装置全体に必要となるの消費電力をアップする
要因となっていた。近年、この様な問題を回避するた
め、高輝度な蛍光灯やキセノンランプが開発され、画像
読取り装置の光源として用いられつつある。

【０００９】蛍光灯やキセノンランプは、棒状の中空管
の中に少量の水銀粒と数ＴｏｒｒのＡｒまたはＫｒ，Ｘ
ｅ等を封入したものが多く、管の内壁に各種蛍光体を塗
布し、管の両端に電極を配して管を密閉した構造となっ
ている。

【００１０】電極からの放電によって、水銀や各種ガス
から放射される紫外線によって管の内側に塗られた蛍光
体を励起し、蛍光体の発光特性に応じて可視光が放射さ
れる。蛍光体には、光源として要求される分光エネルギ
特性に応じて、各種蛍光体が選択される。

【００１１】特にカラー画像読取り装置に於いては、Ｒ
ＧＢ等に相当する広い波長範囲の光源が必要となり、特
に高輝度な光源を必要とする場合には、複数色の蛍光体
を混合し、管の内壁に塗布する様な手法が用いられてい
る。

【００１２】また、蛍光灯やキセノンランプは、発光光
量（発光の強さ）を制御する場合に、ハロゲンランプの
様に、点灯電圧を制御する手法ではなく、一定の電流値
で点灯する時間を制御するパルス幅変調方式によって発
光光量を制御することが一般に行なわれている。これは
蛍光灯やキセノンランプが一定の電流値を超えた場合に
発光する特性を有するためであり、電流値を制御するこ
とによって発光光量を制御する手法では発光光量を制御
する範囲が大きくとれないことに起因している。

【００１３】一方、蛍光灯やキセノンランプを用いた画
像読取り装置に於いては、前述した光量制御を省略し、
耐久による光量の劣化に対して固体撮像素子の出力信号
を電気的に増幅するアンプ等のゲイン設定を可変とし、
前記光量劣化に応じてゲインを変更する事によってて適
切な信号出力を得るように構成する手法も提案されてい
る。

【００１４】この様な手法に於いては、ゲインの値によ
って読取り信号のＳ／Ｎが変動するといった現象が発生
する事が考えられる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例に於いては以下に述べる問題があった。

【００１６】蛍光灯やキセノンランプの様に、蛍光体を
発光源とした光源を用いる画像読取り装置に於いては、
前述の従来例の通り、ランプに流れる電流値を一定に保
ちながら、点灯する時間に相当するパルス幅を制御する
ことによって、発光光量を制御する手法が一般的に用い
られていた。

【００１７】図１５に光源の発光光量を制御する制御波
形を示す。

【００１８】同図の横軸は時間を現わし、縦軸は光源の
発光光量を制御する電流値（調光波形）を示している。

【００１９】横軸のＨｓｙｎｃの区間は、固体撮像素子
の１蓄積時間に相当する時間を示しており、通常用いら
れている様に固体撮像素子の受光部に入射した光量に応
じて、電荷が蓄えられる時間に相当する。

【００２０】通常のパルス幅制御を行なう場合には、こ
の蓄積時間の先頭を示すトリガー信号の立ち上がり、ま
たは立ち下がり位置に同期させ、制御信号が１蓄積時間
に対して１回の割合で同期して出力されるような構成に
なっている。この様に、１蓄積時間のトリガ信号に相当
する信号に対して同期をとりながら光量制御を行なう事
によって、光量を制御するパルス幅制御と蓄積時間との
間の干渉によって発生するビート成分のノイズを除去し
ていた。

【００２１】一方、蛍光体を発光源として用いる蛍光灯
やキセノンランプに於いては、カラー情報を読み取る画
像読取り装置に用いる光源として、各色の蛍光体を混合
して塗布する事によって、可視光全域に渡る広い波長範
囲での発光特性を有する白色光源を用いる場合が多い。

【００２２】この様な白色光源を用いる場合に、各色の
蛍光体に固有の残光特性が異なる事に起因する問題が発
生した。

【００２３】残光特性とは、紫外線によって励起された
蛍光体が、高いエネルギ順位に留まっている時間によっ
て決まり、一般的には指数関数的に減少する特性であ
る。この現象は、光源の発光を制御する電流を瞬時に遮
断しても発光が残存してしまう事を示しており、蛍光体
の材料の特性に依存している。

【００２４】カラー画像読取り装置に用いる白色光源の
様に、ＲＧＢに相当する蛍光体を混合して用いた場合
に、各色の残光特性が異なる事によって問題が生じる。

【００２５】一般的に蛍光体として用いられる材料は、
材料の各波長域での発光波長特性や発光効率，寿命と言
った観点から決定されるが、下記の様な材料が用いられ
る事が多い。

【００２６】Ｂｌｕｅ：ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７中心波長４５２ｎｍＴ＝２μｓｅｃＲｅｄ：Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ２＋中心波長６１１ｎｍＴ＝１．１ｍｓｅｃＧｒｅｅｎ：ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ中心波長５４４ｎｍＴ＝２．６ｍｓｅｃＴは各材料の減衰時間を示しており、それぞれ減衰によ
って発光光量が１／ｅに達するまでの時間である。

【００２７】この様に各色の残光特性が異なる事によっ
て、（特にＢｌｕｅの減衰時間が短い）副走査方向の読
取り位置の重心が色のよって異なるという現象が発生し
た。

【００２８】この現象を図１５を用いて説明する。

【００２９】図１５に示すグラフの横軸は時間を、また
縦軸は蛍光灯を駆動する電流量と蛍光灯の発光光量を示
すものである。

【００３０】通常蛍光灯の調光制御は、固体撮像素子の
１蓄積時間に相当するＨｓｙｎｃの区間、固体撮像素子
は、入射光量に比例した電荷を蓄積する。

【００３１】これに対して図中の調光区間は蛍光灯を駆
動するための電流を調光デューティに比例した量与え続
ける時間に相当し、その区間の電流は高周波にスイッチ
ングする手法が主に用いられてきた。

【００３２】調光区間に相当する時間が過ぎると、発光
光量は減衰する。

【００３３】その減衰特性は、次の２つのファクタによ
って決定される。１つは蛍光灯が発する輝線スペクトル
の減衰特性であり、１つは先に述べた蛍光体の減衰特性
である。

【００３４】通常Ｈｓｙｎｃに相当する１蓄積時間は、
数１００μｓｅｃであるのに対して輝線スペクトルの減
衰特性は、１μｓｅｃ以下であるため、ほとんど影響し
ないが、蛍光体の減衰特性は、ｍｓｅｃオーダーまであ
るために影響が大きい。したがって、発光光量の減衰特
性は、前記２種類の発光光量の総和とそれぞれの発光の
減衰特性によって決定される。図中にＲ，Ｇ，Ｂ各色の
減衰特性によって発生する残光をモデル的に示した。
調光区間中略一定の電流により略一定の光量で点灯され
た蛍光灯は、調光区間が終了すると輝線スペクトルに相
当する光量が瞬時に減衰する。その部分が図中Ｌ１に相
当する部分でありさらに図中Ｌ２に相当する光量に対し
て蛍光灯の減衰特性により残光が発生する。

【００３５】この各色の残光特性は、画像読取り装置に
於いて以下のような問題を有していた。

【００３６】固体撮像素子の１蓄積時間は、画素情報を
読み取る場合の時間的な基準となると共に、副走査方向
の読取りに対しては読取り位置の基準となるものであ
る。

【００３７】画像情報を読み取る場合の画素密度は、主
走査方向は固体撮像素子の画素サイズによって決定さ
れ、副走査方向はミラースキャン等により走査される画
像読み取り時の移動距離に相当する。

【００３８】したがって、Ｈｓｙｎｃ間の時間に対する
各色の発光光量の重心位置が残光特性によって異なる現
象は、図１５のグラフの横軸を位置情報と置き換えて考
えてもさしつかえない。この事は、副走査方向の読取り
位置の重心が色によって異なる事を示している。

【００３９】副走査方向の読取り位置の重心が色によっ
て異なる事は、副走査方向の読取り時の色ずれを発生さ
せる原因となり、画像読取り装置の性能を劣化させる要
因となっていた。

【００４０】本発明は、この様な事情に鑑みなされたも
のであって、原稿照射用白色光源の調光制御を行なうに
当って、各色の残光特性の違いによって発生する、副走
査方向の読取りの際の色ずれの無い画像読取り装置を提
供する事を目的とするものである。

【００４１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、画像読取り装置を次の（１）〜（４）
のとおりに構成する。

【００４２】（１）原稿の画像情報を結像光学系を介し
て複数のラインセンサ上に結像し画像を読み取る画像読
取り装置において、各色の残光特性の異なる原稿照射用
の白色光源と、この白色光源をパルス幅変調方式を用い
て調光制御する調光制御手段と、この調光制御手段にお
ける制御パルスの開始位相を遅延させる遅延手段とを備
えた画像読取り装置。

【００４３】（２）前記（１）記載の画像読取り装置に
おいて、前記調光制御手段は、ラインセンサの蓄積期間
の周期に同期して制御を行うものであり、前記遅延手段
は、前記蓄積期間の開始よりπ／２程度位相を遅延させ
るものである画像読取り装置。

【００４４】（３）前記（２）記載の画像読取り装置に
おいて、前記蓄積期間は、前記ラインセンサにより副走
査方向に１画素分走査する期間である画像読取り装置。

【００４５】（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記
載の画像読取り装置において、前記白色光源は蛍光灯で
ある画像読取り装置。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を、画像
読取り装置の実施例により詳しく説明する。

【００４７】なお、実施例では、制御パルスの遅延量
を、デューティにかかわらず一定としているが、本発明
はこれに限らず、遅延量をデューティに応じて最適値と
する形で実施することもできる。また、実施例は反射原
稿を読み取るものであるが、これに限らず、透過原稿を
読み取る形で同様に実施することができる。

【００４８】

【実施例】図１は、実施例である“画像読取り装置”の
動作説明図である。

【００４９】同図に於いて、（ａ）は本実施例による蛍
光灯の点灯方式を表わす図であり、従来の点灯方式であ
る（ｂ）に対して以下の特徴を有する。

【００５０】第一には調光制御信号（パルス幅変調信
号，制御パルスともいう）は、Ｈｓｙｎｃ区間を表わす
区間信号の立ち上がり又は立ち下がり時に開始するので
はなく、（ａ）に示すようにπ／２（あるいはそれより
もやや大きめに）位相を遅らせて開始する。

【００５１】この場合、調光制御信号のデューティ（デ
ューティ比ともいう）が変化してもパルス幅変調信号の
立上りはＨｓｙｎｃの先頭よりも常にπ／２遅れた位置
となる。

【００５２】（ｄ）は従来の制御方式による蛍光灯の残
光特性により発生する重心移動量ｄ２を示しており、各
色の残光の影響が大きい。この図で×印は光量の重心位
置を示しており、Ｈｓｙｎｎｃ期間内の光量部分の面積
は、重心位置の左側の面積と、重心位置の右側の面積と
で等しくなっている。青色（Ｂｌｕｅ）は残光がほとん
ど無いのでＢｌｕｅの重心はパルス幅変調信号の中心位
置にある。一方、緑色（Ｇｒｅｅｎ），赤色（Ｒｅｄ）
は残光の影響で、重心位置はＢｌｕｅよりも右にずれ
る。このずれが図に示すところの重心移動である。

【００５３】それに対して（ｃ）は、本実施例の蛍光灯
調光制御方式での残光特性による重心移動ｄ１を示して
いる。

【００５４】発光領域を従来よりもπ／２遅れた位置に
もってくる事によって残光量は発光領域の前方と後方に
振り分けられ、平均化される事により残光による重心移
動は小さくなり、画像読取り装置の性能劣化に対して、
問題ないレベルとする事が可能である。

【００５５】図２に、本実施例において、パルス幅変調
信号のデューティ値（蛍光灯調光制御信号のデューティ
値、以下単にデューティと記す）が１０％から１００％
まで変化した場合の、残光の最も小さいＢｌｕｅに対す
る残光の最も大きいＧｒｅｅｎの重心移動量の変化を説
明する。

【００５６】図２において、Ｈｓｙｎｃは１画素（副走
査方向に１画素分走査する期間）に相当する。

【００５７】デューティが１０％の場合には、（ａ）に
示すように、ＢｌｕｅとＧｒｅｅｎとの重心移動量はＨ
ｓｙｎｃの１／５程度、すなわち０．２画素程度とな
る。次にデューティが２５％の場合には（ｂ）に示すよ
うにＢｌｕｅとＧｒｅｅｎとの重心移動量はＨｓｙｎｃ
の１／１０程度、すなわち０．１画素程度となる。さら
にデューティが５０％の場合には（ｃ）に示すようにＢ
ｌｕｅとＧｒｅｅｎとの重心位置は中心付近にきて両者
間の重心移動量はほぼ０となる。さらにデューティが８
０％の場合には（ｅ）に示すように０．１画素程度とな
る。そしてデューティが１００％の場合には（ｆ）に示
すようにＢｌｕｅとＧｒｅｅｎとの重心位置は再び中心
付近にきて両者間の重心移動量はほぼ０となる。

【００５８】以上のデューティ値と重心移動量との関係
を図５のグラフに示す。デューティが１０％の時には重
心移動量は約０．２でデューティが増加すると重心移動
量は減少し、デューティが約５０％の時に０となり再び
反対方向に増加して約７５％付近で減少に転じ、デュー
ティ１００％で重心移動量は再び０となる。

【００５９】図３に図１（ｂ）に示した従来の調光制御
を行った場合の、パルス幅変調信号が１０％から１００
％まで変化した場合の、残光の最も小さいＢｌｕｅに対
する残光の最も大きいＧｒｅｅｎの重心移動量の変化を
説明する図を同様に示す。さらに図３におけるデューテ
ィ値と重心移動量との関係を同様に図４のグラフに示
す。

【００６０】従来の調光制御では図４に示すように、デ
ューティが１０％の時には重心移動量は約０．４画素で
あり、デューティが増加すると重心移動量は減少し、デ
ューティが１００％になると重心移動量は０となる。

【００６１】図５，図４のグラフで重要なことは、重心
移動量の絶対値を小さくすることである。図４では最大
の重心移動量が０．４画素であるのに対して図５では
０．２画素と小さくなっている。

【００６２】図１（ａ）の場合は図１（ｂ）の場合より
も調光制御開始時点がπ／２遅れているが、さらに遅ら
せると重心移動量の最大値はさらに小さくなる。調光制
御開始位相をπ／２よりも少しだけ遅らせると図５のグ
ラフは全体が少し下に移動する形となって、重心移動量
の絶対値の最大値は図６のように０．２画素よりもさら
に小さくなる。

【００６３】調光制御開始位相をさらに遅らせて、Ｈｓ
ｙｎｃの開始位相からπ遅らせると図７のように重心移
動量の絶対値の最大値は０．２２画素と、かえって悪化
する。

【００６４】重心移動量の絶対値を小さくするため、調
光制御の遅延量をいくらにするかということは、蛍光体
のＲＧＢ別の残光特性とＨｓｙｎｃの長さによってこと
なるので、実機にて最適な値を調べる必要があるが、だ
いたいπ／２よりも少し大きい値が最適値となる。

【００６５】実際にはここで示された重心移動量に、メ
カ的光学的精度誤差によって生じるＲＧＢ画素ずれ要因
が加算されて、画像読取り時のＲＧＢ画素ずれ（色ず
れ）が発生する。

【００６６】一般的にはＲＧＢ画素ずれ量が０．１〜
０．２画素というのは印刷時の画像ではほとんど見分け
がつかないレベルである。ＲＧＢ画素ずれ量が０．４画
素となると印刷時の画像ではまだ目立たないものの、黒
文字認識等の画像処理、画像認識手段の精度を低下させ
る可能性のあるレベルとなる。

【００６７】なお、図２〜図７で示している重心移動量
の数値は、ＲＧＢ蛍光体の残光特性およびＨｓｙｎｃの
長さによって決まる値であって、ここで示している数値
は説明のための一例にすぎない。実際の数値は実施条件
によって異なる。

【００６８】次に本実施例の制御手法を実現するための
構成に関して説明する。

【００６９】この種の画像読取り装置においては、蛍光
灯の発光光量を光量センサで検出し、光量コントローラ
により蛍光灯の光量が一定となるように光量制御が行な
われている。

【００７０】図８は従来から知られている原稿照射用の
蛍光灯の斜視図である。蛍光灯１はソケット２ａ，２ｂ
により両端が支持されており、該ソケット２ａ，２ｂの
ピン（不図示）から電流が供給される。蛍光灯１の所定
領域にはアパーチャ部（光学的開口部）３が設けられて
おり、矢印ａ方向に強い光が射出され、該アパーチャ部
３以外の領域からは相対的に弱い光が射出される。

【００７１】また、蛍光灯１の適所にはフォトダイオー
ド等からなる光量センサ４が付設されており、蛍光灯１
から射出される光量に応じた電流を検出している。

【００７２】図９は本実施例で用いる光量制御部の構成
を示すブロック図である。

【００７３】光量センサ１１は、蛍光灯１０の光量を検
出して該光量に応じた光量信号を出力し、次いで該光量
信号はアンプ１２により電圧値に変換されて増幅され
る。その後、前記増幅された電圧値はコンパレータ１３
により所定の基準電圧と比較され、その比較結果が光量
コントローラ１４に入力される。

【００７４】該光量コントローラ１４からは、ＣＰＵ１
８に対してインバータ１５に設定すべきデューティを出
力する。

【００７５】Ｓｙｎｃ発生器１６から送られるＳｙｎｃ
信号は、ディレイ１８に入力され、π／２よりも少し大
きい所定量のディレイ量だけ遅れた同期信号（Ｓｙｎ
ｃ）が光量コントローラ１４に入力される。

【００７６】該光量コントローラ１４では、先に決定さ
れた所定の同期信号（Ｓｙｎｃ）と位相同期をとってパ
ルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ−ＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔ
ｉｏｎ：以下「ＰＷＭ」という。）信号を出力しデュ
ーティ制御を行なう。

【００７７】すなわち、アンプ１２から出力される電圧
値が基準電圧よりも大きいときはデューティが小さくな
るようにＰＷＭ信号を出力し、またアンプ１２から出力
される電圧値が基準電圧よりも小さいときは、デューテ
ィが大きくなるようにＰＷＭ信号を出力する。

【００７８】次いで、インバータ１５では該インバータ
１５に入力されるＰＷＭ信号がハイレベルのときはＰＷ
Ｍ信号よりも十分に高い周波数（例えばＰＷＭ信号の周
波数の１０〜１００倍の周波数）で蛍光灯１０に交流電
流即ちランプ電流を供給して蛍光灯１０を点灯するよう
に制御し、またインバータ１５がローレベルのときはラ
ンプ電流を遮断して蛍光灯１０を消灯するように制御す
る。

【００７９】そして、ＰＷＭ信号の周波数は蛍光灯１０
の点灯、消灯の光学的周波数よりも大きく、電気的には
ＰＷＭ信号の周期にしたがって点灯と消灯が繰り返され
るが、見かけ上はランプ電流を平均した電流値に相当す
る一定光量で点灯する。

【００８０】前述の光量制御部のブロックの構成を用い
た本実施例の画像読取り装置の構成を以下説明する。

【００８１】図１０は、本実施例の画像読取り装置の構
成を示すブロック図であり、原稿２０に光を照射するミ
ラー台２１と、原稿２０からの光学信号に対して、所定
の画像処理を施し、プリンタに出力する画像処理部２２
と、ミラー台２１からの出力信号を増幅するアンプ２４
と、アンプ２４からの出力信号と基準信号を比較してそ
の比較結果を出力するコンパレータ２５と、コンパレー
タ２５の出力結果に基づき、光量を制御し所定の同期信
号に位相同期してＰＷＭ信号を出力するＡＳＩＣ等から
成る光量コントローラ２６と、光量コントローラ２６か
らの指令に基づいて点灯動作等を行うインバータ２７
と、装置全体を制御するＣＰＵ２８と、ＣＰＵ２８の演
算結果等を記憶するバックアップメモリ２９とを備えて
いる。３０はＡ／Ｄコンバータ、３１はドライバ、４５
は自走の主走査同期信号（ＳＹＮＣ）を生成し、更にプ
リンタ主走査同期信号ＢＤとのどちらかを選択する回路
（出力ＳＹＮＣ１）、４６は回路４５の出力を所定値
の時間ディレイする回路（前述のようにπ／２程度遅ら
せる。出力ＳＹＮＣ２）である。

【００８２】ミラー台２１は、蛍光灯３２と、蛍光灯３
２に装着されたヒータ３３と、蛍光灯３２に付設されて
蛍光灯の光量を検出するフォトダイオード３５とこのフ
ォトダイオード３５で検出された微少電流を電圧信号に
変換するプリアンプ３６を備えた光量センサ３７とを有
している。

【００８３】アンプ２４は、プリアンプ３６から出力さ
れる電圧信号と可変抵抗器２３からの電圧信号とが入力
され、光量信号を所要レベルに増幅される。

【００８４】コンパレータ２５は、例えば、読取り画像
の反射率が特に高い場合に光量を低下させたい場合等
は、ＣＰＵ２８からの指令に基づいてスイッチ３８の初
期操作を行い、これにより、基準電圧の切り替えが可能
になる。

【００８５】光量コントローラ２６は、同期信号に位相
同期して、コンパレータ２５からの光量比較信号を出力
するフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）回路３９と、光量比較
信号に基づき同期信号に同期してカウンタの増減を行う
アップダウンカウンタ４０と、アップダウンカウンタ４
０からの出力値を、同期信号に位相同期してロードし、
所定クロックでダウンカウントするダウンカウンタ４１
（ＰＷＭ信号生成。後述）と、点灯前の蛍光灯３２の予
熱を行う予熱制御部４２とを備えている。ここで、アッ
プダウンカウンタ４０の出力値はＣＰＵ２８に入力さ
れ、ＣＰＵ２８は任意のタイミングでＰＷＭ値を読み取
ることが出来る。

【００８６】光量コントローラ２６の動作としては、光
量が規定値より高い場合、コンパレータ値（２５）、即
ちＦ／Ｆ３９の出力は０となり、アップダウンカウンタ
値（４０）は所定値ダウンし、ダウンカウンタ４１のロ
ード値がダウンし、結果インバータ２７に入力されるＰ
ＷＭ信号（パルス幅）を狭める。逆に光量が既定値より
低い場合、コンパレータ値（２５）、即ちＦ／Ｆ３９の
出力は１となり、アップダウンカウンタ値（４０）は所
定値アップし、ダウンカウンタ４１のロード値がアップ
し、結果インバータに入力されるＰＷＭ値（パルス幅）
を広げる。また、電源立ち上げ時は、ＰＷＭ値をを蛍光
灯フル点灯相当にし、所定値まで収束させる。

【００８７】インバータ２７では、インバータ２７に入
力されるＰＷＭ信号がハイレベルの時は、ＰＷＭ信号よ
り十分高い周波数（例えば、ＰＷＭ信号の周波数の１０
〜１００倍の周波数）で蛍光灯３２に交流電流即ちラン
プ電流を供給して蛍光灯３２を点灯するように制御し、
又ローレベルの場合、ランプ電流を遮断して蛍光灯３２
を消灯するように制御する。そして、電気的にはＰＷＭ
信号の周期に従って点灯と消灯が繰り返されるが、見か
け上はランプ電流を平均した電流値に相当する一定光量
で点灯する。

【００８８】画像処理部２２は、原稿２０からの光学信
号を受光して、電気信号に変換するＣＣＤ（複数のライ
ンセンサ）５８と、ＣＣＤ５８から出力される電気信号
が入力され、所定の信号処理を行う。アナログプロセッ
サ４３と、アナログプロセッサ４３から出力されるアナ
ログ信号をでデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ
４４とを有している。尚、ＣＣＤ５８は、同期信号の１
周期である１走査期間中に読み取った電荷を蓄積する。
従って、ＣＣＤ５８からの出力は、１走査期間の光量を
積分した大きさとなり、蛍光灯３２の点滅とＣＣＤ５８
による走査とが同一周期で同期することにより、所要の
出力を得ることが出来る。

【００８９】図１１にゲートアレイの回路で構成したデ
ィレイ１８の回路図を示す。図１２に図１１の回路の入
出力のタイムチャートを示す。ＳＹＮＣ２はＳＹＮＣ１
に対して、カウンタの所定値に２を加えたクロック数だ
けディレイされた１クロック幅のパルスが出力される。
ディレイ量がＨｓｙｎｃの周期に対して例えばπ／２と
なるようにカウンタの所定値を決めておく。

【００９０】ディレイ１８は図１１に示すような回路を
使うかわりに、所定のディレイが得られる市販のデジタ
ルディレイ素子を使用してもよい。

【００９１】以上の回路構成によって、ＣＣＤ５８が画
像を読み取る期間Ｈｓｙｎｃに対して、所定時間だけ位
相を遅延させた時点に蛍光灯調光信号の点灯開始タイミ
ングを設定することができる。

【００９２】この様な制御方式を行なう事によって得ら
れる、図１０のブロック回路上の各出力信号について図
１３を用いて説明する。各出力信号として、Ｓｙｎｃ信
号，ＰＷＭ信号，制御電流波形（管電流），光量を説明
する。

【００９３】図１３に於いて横軸は時間、縦軸は各出力
信号である。

【００９４】Ｓｙｎｃ１は図９で示したブロック回路図
の中でＳｙｎｃ発生器１６から出力されるＳｙｎｃ信号
を現わしており、Ｓｙｎｃ２はディレイ１８によって遅
延されたＳｙｎｃ信号を示している。

【００９５】Ｓｙｎｃ１の立ち下がりｔ１を基準にとる
とＳｙｎｃ２立ち下がりｔ２までの遅延時間はＡ１で一
定である。

【００９６】光量コントローラ１４から出力されるＰＷ
Ｍ信号は遅延されたＳｙｎｃ２の立ち下がりｔ２を基準
に出力される信号であり、所定のデューティの区間だけ
ハイレベルの信号を出力し続ける。

【００９７】このＰＷＭ信号に基づいて、インバータ１
５からは、ＰＷＭ信号より十分に高い周波数で蛍光灯１
０に対して電流を供給する。図１３の管電流がその信号
を示している。この管電流によって蛍光灯１０は、管電
流を平均化した電流値に相当する一定光量で点灯する。

【００９８】このとき蛍光灯点灯時のＰＷＭ信号，管電
流，光量のすべての信号開始ラインは一致しており、固
体撮像素子の１蓄積時間に相当するＨｙｎｃを表わすＳ
ｙｎｃ１の区間信号の立ち下がりから所定時間遅れてい
る。デューティが変化した場合に於いてもその遅延時間
は一定である。こうすると図２，図５にて説明したよう
に光量の重心位置の移動は相対的に小さくなり、かつ残
光による非点灯区間での光量を、１蓄積時間内で点灯区
間の前後で平均化する事によって、重心位置のの変化を
微小量とする事ができる。

【００９９】以上説明したように、本実施例の画像読取
り装置によれば、原稿の画像情報を結像光学系を介して
複数のラインセンサ上に結像し、画像を読取る画像読取
り装置に於いて、複数のラインセンサに対応した読取り
色に対して、各色の残光特性が異なる蛍光体を有する白
色の光源を用いる場合に、光源の残光特性に依存して発
生する各色の副走査方向の読取り位置の重心移動を低減
するように、蛍光灯の制御パルス（パルス幅変調信号）
の開始位相を遅延させる遅延手段を設けたことによっ
て、蛍光体の残光特性が各色で異なった場合に於いて
も、光量の重心の移動を相対的に小さくし、かつ残光に
よる非点灯区間での光量を、１蓄積時間内で点灯区間の
前後で平均化する事によって、重心位置のの変化を微小
量とする事ができ、副走査方向の画像読取りの際の色ず
れを事実上無くすることができる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
副走査方向の画像読取りの際の色ずれを事実上無くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の動作説明図

【図２】実施例の手法による重心移動量の変化の１例
を示す図

【図３】従来の手法による場合の重心移動量の変化を
示す図

【図４】従来の手法による重心移動量を示す図

【図５】実施例の手法による重心移動量を示す図

【図６】実施例の手法による重心移動量を示す図

【図７】遅延量πの場合の重心移動量を示す図

【図８】蛍光灯の斜視図

【図９】光量制御部の構成を示すブロック図

【図１０】実施例の構成を示すブロック図

【図１１】ディレイ１８の回路図

【図１２】ディレイ１８のタイムチャート

【図１３】実施例のタイムチャート

【図１４】画像読取り装置の光学系の概略を示す図

【図１５】調光波形と残光特性を示す図

【符号の説明】

１０蛍光灯１６Ｓｙｎｃ発生器１８ディレイ１０４結像光学系１０５固体撮像素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者下村秀和東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者歌川勉東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5C072 AA01 BA19 CA04 CA14 EA05 FB19 QA17 UA06 UA13 UA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿の画像情報を結像光学系を介して複
数のラインセンサ上に結像し画像を読み取る画像読取り
装置において、各色の残光特性の異なる原稿照射用の白
色光源と、この白色光源をパルス幅変調方式を用いて調
光制御する調光制御手段と、この調光制御手段における
制御パルスの開始位相を遅延させる遅延手段とを備えた
ことを特徴とする画像読取り装置。
【請求項２】請求項１記載の画像読取り装置におい
て、前記調光制御手段は、ラインセンサの蓄積期間の周
期に同期して制御を行うものであり、前記遅延手段は、
前記蓄積期間の開始よりπ／２程度位相を遅延させるも
のであることを特徴とする画像読取り装置。
【請求項３】請求項２記載の画像読取り装置におい
て、前記蓄積期間は、前記ラインセンサにより副走査方
向に１画素分走査する期間であることを特徴とする画像
読取り装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の画像読
取り装置において、前記白色光源は蛍光灯であることを
特徴とする画像読取り装置。