JP2002218167A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用状況に応じて特別な設定をすることなく
電源が切り換えられるスキャナを提供する。 【解決手段】 スキャナ１はＵＳＢケーブル６２により
パソコン３と接続されている。パソコン３からスキャナ
１へは、ＵＳＢケーブル６２を経由して電力が供給され
ている。簡単な画像を読み取るときは、スキャナ１とパ
ソコン３とをＵＳＢケーブル６２により接続することで
スキャナ１を使用することができる。また、スキャナ１
とパソコン３とを接続した状態で電源ケーブル５２をス
キャナ１に接続すると、スキャナ１は外部電力供給状態
となる。そのため、電源が簡単に切り換えられる。外部
電力供給状態のとき、ＣＰＵ４１は、駆動手段３０へ供
給する電力を増大してキャリッジ２０の移動速度を増大
させる。さらに、ＣＰＵ４１は光源２１の光量の増大な
らびにＣＩＳ２３の電荷蓄積時間を延長する。そのた
め、高速かつ高画質な読み取りが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読み取り装置
（以下、画像読み取り装置を「スキャナ」という。）に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、文字や写真などの画像をデジ
タルの画像データとして読み取るスキャナが広く利用さ
れている。スキャナとパーソナルコンピュータ（以下、
パーソナルコンピュータを「パソコン」という。）など
の処理装置とを接続するインターフェイスとしては、従
来はＳＣＳＩ（Small Computer Systems Interface）規
格が使用され、近年ではＵＳＢ（Universal Serial Bu
s）規格の使用が拡大している。

【０００３】ＵＳＢを用いると、スキャナおよびパソコ
ン相互間のデータの転送だけでなく、パソコンからスキ
ャナへ駆動用の電力を供給することができる。そのた
め、スキャナの消費電力が小さい場合、スキャナはパソ
コンから供給される電力のみで動作し外部の電源を必要
としないという利点がある。例えば、撮像手段としてＣ
ＩＳ（Contact Image Sensor）を用いるスキャナの場
合、光源には消費電力の小さなＬＥＤ（Light Emitting
Device）が使用される。そのため、スキャナはＵＳＢ
を経由して供給される電力のみで動作可能となり、電源
ケーブルが不要となる。また、ＵＳＢの場合、パソコン
の電源をオンしたままでＵＳＢソケットを抜き差しでき
るいわゆるホットプラグであるため、ユーザの所望に応
じてスキャナをパソコンと接続するだけでスキャナを使
用することができ、使い勝手が向上する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＵＳＢ
の規格ではパソコンからスキャナなどの周辺機器へ供給
することができる電力は５Ｖ／５００ｍＡである。その
ため、撮像手段や光源などが搭載されているキャリッジ
を駆動する駆動手段に供給可能な電力が小さく、キャリ
ッジを高速で駆動させることができない。その結果、読
み取り速度が遅いという問題がある。

【０００５】また、光源の光量が小さいため、撮像手段
の電荷蓄積時間を長くする必要がある。その結果、読み
取り速度が遅いだけでなく、蓄積時間の延長にともなう
ノイズの混入が増大し、読み取られた画像の画質が低下
するという問題がある。さらに、電力が供給される電源
がＵＳＢであるか外部電源であるかによってスキャナの
駆動状態を変更するには、ユーザによるスキャナの電源
設定が必要となり、取り扱いが煩雑になる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、使用状況に応じ
て特別な設定をすることなく電源が切り換えられるスキ
ャナを提供することにある。本発明の他の目的は、読み
取り速度または読み取られた画像の画質が向上するスキ
ャナを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
スキャナによると、判別手段は電源ケーブルを経由して
電力が供給されているか否かを判別する。制御部は、判
別手段で判別された結果に基づいて、光源および駆動手
段へ供給する電力、ならびに撮像手段の電荷蓄積時間を
それぞれ制御する。すなわち、光源へ供給する電力を制
御することにより光源の光量を制御し、駆動手段へ供給
する電力を制御することによりキャリッジの副走査方向
移動速度を制御する。また、撮像手段の電荷蓄積時間を
制御することにより、原稿の読み取り時間を制御する。
光量、キャリッジの移動速度および電荷蓄積時間はそれ
ぞれ相互関係を有するため、制御部はそれらを調整す
る。これにより、スキャナは供給される電力の状態に合
わせて自動的に適当な読み取り状態に制御される。した
がって、ユーザは使用状況に応じて特別な設定をするこ
となく電源を切り換えることができる。

【０００８】本発明の請求項２記載のスキャナによる
と、判別手段は電源ケーブルを経由して外部電力が供給
されているか否かを検出する。そのため、例えば電源コ
ネクタに印加される電圧値を検出することで容易に外部
電力の供給を検出することができる。したがって、簡単
な構成で電源を切り換えることができる。

【０００９】本発明の請求項３記載のスキャナによる
と、外部電力が供給されているとき駆動手段に供給され
る電力は、ＵＳＢケーブルを経由して電力が供給されて
いるときと比較して増大される。そのため、キャリッジ
の移動速度が増大し、画像の読み取り速度を向上するこ
とができる。

【００１０】本発明の請求項４記載のスキャナによる
と、外部電力が供給されているとき光源へ供給される電
力は、ＵＳＢケーブルを経由して電力が供給されている
ときと比較して増大される。そのため、光源の光量が増
加し撮像手段の電荷蓄積時間を短縮することができる。
その結果、電荷蓄積時間の延長によるノイズの混入を防
止することができ、画像データに含まれるノイズが低減
される。したがって、読み取られた画像の画質を向上す
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
一実施例を図面に基づいて説明する。本発明の一実施例
によるスキャナ１を図１に示す。図１に示すように、ス
キャナ１は箱形の本体１０の内部にキャリッジ２０を備
えている。キャリッジ２０は、本体１０の内部を駆動手
段３０により原稿台１１に対して平行な副走査方向へ往
復移動可能である。

【００１２】本体１０の上方に原稿台１１が設置されて
いる。原稿台１１の周囲には、原稿２の移動を規制なら
びに原稿２の位置決めをするための原稿ガイド１２が設
置されている。原稿ガイド１２の原稿台１１側の面に
は、シェーディング補正時の白基準を読み取るための白
基準部材１３が設けられている。

【００１３】キャリッジ２０には、光源２１、集光レン
ズ２２、撮像手段としてのＣＩＳ２３およびＡ／Ｄ変換
器２４が搭載されている。光源２１は、キャリッジ２０
の移動方向に対し垂直な主走査方向に延伸して設けら
れ、ＬＥＤが用いられる。ＬＥＤは赤、緑および青の３
色からなり、各色のＬＥＤはそれぞれ主走査方向に延伸
して複数配置されている。光源２１から照射された光
は、例えば紙などの原稿２の表面で反射し、集光レンズ
２２で集光されＣＩＳ２３へ入射される。Ａ／Ｄ変換器
２４は、ＣＩＳ２３から出力されたアナログの電気信号
をデジタルの電気信号へ変換する。

【００１４】キャリッジ２０は、駆動手段３０により駆
動される。駆動手段３０は図示しないステッピングモー
タを有しており、キャリッジ２０を一定速度で副走査方
向へ移動させる。ステッピングモータは供給される電力
により回転数が変化するため、ステッピングモータに供
給する電力を制御することによりキャリッジ２０の駆動
速度は変化する

【００１５】図１に示すように、本体１０の内部にはＣ
ＰＵ（Central Processing Unit）４１、データ作成部
４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３およびＲＯ
Ｍ（Read Only Memory）４４から構成されている。ＣＰ
Ｕ４１は、駆動手段３０によるキャリッジ２０の移動速
度の制御、光源２１の光量の制御、ＣＩＳ２３における
電荷の蓄積時間の制御、ならびにデータ作成部４２で作
成される画像データの処理などスキャナ１全体の制御を
行う制御部として機能する。また、ＣＰＵ４１は電力の
供給源を判別する判別手段としても機能する。ＲＡＭ４
３は、Ａ／Ｄ変換器２４から出力されたデジタルの電気
信号から作成されるデジタルデータ、あるいはデジタル
データに基づいてデータ作成部４２で作成される画像デ
ータなどを一時的に格納する。ＲＯＭ４４にはＣＰＵ４
１によりスキャナ１の各部を制御するためのコンピュー
タプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵ４１
はＲＯＭ４４に記録されているコンピュータプログラム
に基づいて下記に説明する各種の処理を実施する。

【００１６】図２に示すように、データ作成部４２はシ
ェーディング補正部４２１、ガンマ補正部４２２および
その他の補正部４２３から構成されている。シェーディ
ング補正部４２１は、Ａ／Ｄ変換器２４から出力された
デジタルの電気信号を、読み取り開始前に白基準部材１
３を読み取ることで得られた補正データを用いて、ＣＩ
Ｓ２３の素子ごとの感度のばらつき、ならびに光源２１
の主走査方向の光量のばらつきを補正する。ガンマ補正
部４２２では、所定のガンマ関数によりガンマ補正が行
われ、シェーディング補正されたデジタルの電気信号を
デジタルデータに変換する。その他の補正部４２３で
は、色補正、エッジ強調および領域拡大／縮小などの諸
変換を実施する。これらの処理によりＣＩＳ２３から出
力されたデジタルの電気信号はデジタルの画像データと
して作成される。

【００１７】データ作成部４２で作成されたデジタルの
画像データは、本体１０に設けられているＵＳＢコネク
タ６１からＵＳＢケーブル６２を経由して外部に接続さ
れているパソコン３などの処理装置へ出力される。

【００１８】スキャナ１には、電源コネクタ５１および
ＵＳＢコネクタ６１が設けられている。電源コネクタ５
１およびＵＳＢコネクタ６１は電源管理部７０に接続さ
れている。電源コネクタ５１は、外部電源である一般の
商用電源（ＡＣ１００Ｖ）からスキャナ１へ電力を供給
する電源ケーブル５２が接続される。商用電源は交流で
あるため、ＡＣアダプタ５３により例えば直流１２Ｖに
変換され、スキャナ１に供給される。

【００１９】ＵＳＢコネクタ６１は、パソコン３の図示
しないＵＳＢコネクタに接続可能なＵＳＢケーブル６２
が接続される。ＵＳＢコネクタ６１からは、ＵＳＢケー
ブル６２を経由してデータ作成部４２で作成された画像
データがパソコン３へ出力される。また、ＵＳＢコネク
タ６１に接続されるＵＳＢケーブル６２は、パソコン３
からスキャナ１へ５Ｖ／５００ｍＡの電力を供給可能で
ある。

【００２０】電源管理部７０は、ＣＰＵ４１からの指示
にしたがって、電源ケーブル５２を経由して外部電源か
ら供給される電力またはＵＳＢケーブル６２を経由して
パソコン３から供給される電力のいずれの電力を導入す
るかを切り換える。

【００２１】電源コネクタ５１には検出部５４が設置さ
れている。検出部５４はＣＰＵ４１に接続されており、
電源コネクタ５１に接続されている電源ケーブル５２に
電圧が印加されているか、すなわちスキャナ１へ外部電
源からの電力が供給されているか否かを検出する。

【００２２】次に、上述したスキャナ１の作動について
説明する。スキャナ１は、ＣＰＵ４１により外部電力非
供給状態または外部電力供給状態のいずれかに制御され
る。

【００２３】（外部電力非供給状態）外部電力非供給状
態とは、スキャナ１に外部電源からの電力が供給されて
いない状態である。すなわち、パソコン３からＵＳＢケ
ーブル６２を経由した電力のみが供給されている状態で
ある。このとき、電源コネクタ５１には電源ケーブル５
２が接続されていない、または電源コネクタ５１に電源
ケーブル５２は接続されているものの外部電源とは接続
されていない状態である。外部電力非供給状態のとき、
電源ケーブル５２を経由して電力は供給されず、電源コ
ネクタ５１には電圧が印加されていない。そのため、検
出部５４は電源コネクタ５１に印加される電圧を検出せ
ず、ＣＰＵ４１は外部電力は供給されていないと判別す
る。

【００２４】外部電力非供給状態のとき、パソコン３か
らスキャナ１へはＵＳＢケーブル６２を経由して５Ｖ／
５００ｍＡの電力が供給されている。そのため、ＣＰＵ
４１はあらかじめ設定されている第１読み取り条件で原
稿２の読み取りを実行する。第１読み取り条件は、パソ
コン３から供給される５Ｖ／５００ｍＡの電力で十分に
動作可能な読み取り条件である。読み取り条件には、光
源２１および駆動手段３０へ供給する電力ならびにＣＩ
Ｓ２３の電荷蓄積時間が含まれている。

【００２５】（外部電力供給状態）外部電力供給状態と
は、電源ケーブル５２を経由して電力が供給されている
状態である。すなわち、パソコン３からだけでなく電源
ケーブル５２を経由して外部電源からもスキャナ１へ電
力が供給されている状態である。外部電力供給状態のと
き、電源ケーブル５２を経由して電力が供給されるた
め、電源コネクタ５１には電圧が印加されている。その
ため、検出部５４は電源コネクタ５１に印加されている
電圧を検出し、ＣＰＵ４１は外部電力が供給されている
と判別する。

【００２６】外部電力供給状態のとき、スキャナ１へは
パソコン３からだけでなく外部電源からも電力が供給さ
れている。そのため、ＣＰＵ４１はあらかじめ設定され
ている第２読み取り条件で原稿２の読み取りを実行す
る。第２読み取り条件は、外部電源から十分な電力が供
給されているため、第１読み取り条件に比較してより高
速に読み取り可能かつ高画質な画像を読み取り可能な条
件に設定されている。すなわち、第２読み取り条件は、
第１読み取り条件と比較して、光源２１および駆動手段
３０へ供給される電力が増大されている。光源２１へ供
給される電力を増大することにより、光源２１の光量が
増大し、ＣＩＳ２３への電荷蓄積時間が短縮される。ま
た、電荷蓄積時間の短縮にともない読み取り時間が短縮
され、かつ駆動手段３０へ供給される電力を増大させる
ことができるため、キャリッジ２０の移動速度が向上さ
れる。

【００２７】外部電力供給状態のとき電源管理部７０
は、パソコン３から供給される電力の不足分に外部電源
から供給される電力を補給する構成、またはパソコン３
からの電力の供給を遮断し外部電源から供給される電力
のみを用いる構成のいずれでもよい。外部電力供給状態
のとき、ＣＰＵ４１は駆動手段３０のステッピングモー
タに供給する電力を増大することによりキャリッジ２０
の移動速度を増大させる。また、ＣＰＵ４１は光源２１
のＬＥＤに供給する電力を増大することにより光源２１
の光量を増大させる。

【００２８】次に、上述したスキャナ１の読み取り動作
について説明する。読み取り動作は、外部電力非供給状
態または外部電力供給状態において、動作速度以外は同
一である。ユーザは読み取りを所望する原稿２を原稿台
１１上に載置し、パソコン３で起動されている例えばＴ
ＷＡＩＮなどのスキャナ１を制御するためのアプリケー
ションプログラムを経由して、スキャナ１に対し原稿の
読み取り開始を指示する。

【００２９】ユーザから原稿２の読み取り開始の指示が
あると、ＣＰＵ４１は電源の状態を判別する。電源の状
態の判別は、検出部５４により電源コネクタ５１に電圧
が印加されているか否かによって実施する。ＣＰＵ４１
は、判別された結果に基づいて第１読み取り条件または
第２読み取り条件で光源２１、駆動手段３０およびＣＩ
Ｓ２３を制御する。これにより、駆動手段３０はキャリ
ッジ２０を副走査方向へ一定速度で移動させる。ＣＩＳ
２３には原稿２からの光が入射され、入射された光は電
荷に変換されて蓄積される。蓄積された電荷は所定時間
ごとに発生される駆動信号により１ライン分の電気信号
が順次データ作成部４２へ出力される。データ作成部４
２で補正がされたデジタルの画像データはＵＳＢコネク
タ６１およびＵＳＢケーブル６２を経由してパソコン３
へ出力される。キャリッジ２０を一定速度で副走査方向
へ移動させつつ、上記の処理を繰り返すことにより原稿
２の読み取りが行われる。

【００３０】以上説明したように、本発明の一実施例に
よるスキャナ１によると、ＵＳＢケーブル６２によるパ
ソコン３からの電力の供給に加え、外部電源から電力を
供給することができる。そのため、ユーザはスキャナ１
の使用状況に応じて適当なスキャナ１の使い方を選択す
ることができる。例えば、画質の高さが要求されないテ
キスト原稿を読み取る場合、スキャナ１とパソコン３と
をＵＳＢケーブル６２により接続すると、スキャナ１は
パソコン３から供給された電力で駆動される。そのた
め、簡単な操作で原稿２の読み取りを実施することがで
きる。一方、画質が要求される写真画像などを読み取る
場合、スキャナ１にさらに電源ケーブル５２を接続する
ことにより、光源２１の光量増加およびＣＩＳ２３の電
荷蓄積時間の短縮によって画像データに含まれるノイズ
が低減される。そのため、読み取られる画像の画質を向
上することができ、駆動手段３０に供給される電力の増
大にともない画像の読み取り速度を向上することができ
る。

【００３１】本実施例のスキャナ１では、スキャナ１と
外部の電源とを電源ケーブル５２で接続または接続を解
除することにより外部電力供給状態または外部電力非供
給状態のいずれかに自動的に制御される。そのため、Ｕ
ＳＢのホットプラグ機能を維持しつつ簡単な操作によ
り、外部電力供給状態または外部電力非供給状態のいず
れかに制御することができる。したがって、ユーザは特
別な操作をすることなくスキャナ１の電力供給状態を切
り換えることができる。

【００３２】以上説明した本発明の一実施例では、撮像
手段としてＣＩＳを用いる例について説明した。しか
し、本発明としてはＣＩＳに限らずＣＣＤやその他の撮
像手段を適用することも可能である。また、光源として
はＬＥＤに限らず、水銀ランプやキセノンランプなどを
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるスキャナを示す模式的
なブロック図である。

【図２】本発明の一実施例によるスキャナのデータ作成
部を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ スキャナ（画像読み取り装置） ２ 原稿 ３ パソコン（処理装置） ２０ キャリッジ ２１ 光源 ２３ ＣＩＳ（撮像手段） ３０ 駆動手段 ４１ ＣＰＵ（判別手段、制御部） ４２ データ作成部 ５１ 電源コネクタ ５２ 電源ケーブル ５４ 検出部 ６１ ＵＳＢコネクタ ６２ ＵＳＢケーブル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を照射する光源と、 前記原稿からの光を電気信号に変換して出力する撮像手
   段と、 前記光源および前記撮像手段を収容するキャリッジと、 前記キャリッジを副走査方向へ駆動する駆動手段と、 前記撮像手段から出力された電気信号に基づいてデジタ
   ルの画像データを作成するデータ作成部と、 前記データ作成部で作成された前記画像データを外部の
   処理装置へ出力ならびに前記処理装置から電力を供給す
   るＵＳＢケーブルを接続可能なＵＳＢコネクタと、 外部の電源から電力を供給する電源ケーブルを接続可能
   な電源コネクタと、 前記電源ケーブルを経由して前記外部の電源から電力が
   供給されているか否かを判別する判別手段と、 前記判別手段の判別の結果により、前記光源および前記
   駆動手段に供給する電力ならびに前記撮像手段の電荷蓄
   積時間をそれぞれ制御可能な制御部と、 を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 前記判別手段は、前記電源ケーブルを経
   由して電力が供給されているか否かを検出する検出手段
   を有することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り
   装置。
3. 【請求項３】 前記判別手段が前記電源ケーブルを経由
   して電力が供給されていると判断すると、 前記制御部は、前記ＵＳＢケーブルを経由して電力が供
   給されているときと比較して、前記駆動手段に供給する
   電力を増大することを特徴とする請求項１または２記載
   の画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 前記判別手段が前記電源ケーブルを経由
   して電力が供給されていると判断すると、 前記制御部は、前記ＵＳＢケーブルを経由して電力が供
   給されているときと比較して、前記光源へ供給する電力
   を増大し前記撮像手段の電荷蓄積時間を短縮することを
   特徴とする請求項１、２または３記載の画像読み取り装
   置。