JP2007180774A - Image reading apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像読取装置に関し、特にライン状の照明装置を備えた画像読取装置、及びそれを具備した画像形成装置等に関するものである。 The present invention relates to an image reading apparatus, and more particularly to an image reading apparatus including a line-shaped illumination device, an image forming apparatus including the image reading apparatus, and the like.
従来、原稿読取装置には、読取ライン毎に原稿を照明する照明装置が設けられており、この照明装置には、複数のLED(発光ダイオード)等の発光素子を一直線上に配列した発光素子列(以下、LEDアレイとする)を用いるものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an original reading apparatus has been provided with an illuminating device that illuminates an original for each reading line. In this illuminating device, a light emitting element array in which light emitting elements such as a plurality of LEDs (light emitting diodes) are arranged in a straight line. Some of them use (hereinafter referred to as LED array).
上記LEDアレイはLEDが等間隔となるように配列されていて、各LEDが読み取るべき原稿の紙面に対してそれぞれ一定となるように配置されている。一方、原稿からの反射光をイメージセンサへと導く読取レンズは、光軸部より周辺部の光量が低下するシェーディング特性を有する。このことから、前記のようなLEDアレイで原稿を照明した場合、読取ライン両端近傍においては、イメージセンサの出力が低下する問題が発生する。 The LED arrays are arranged so that the LEDs are equally spaced, and are arranged so that each LED is constant with respect to the paper surface of the document to be read. On the other hand, the reading lens that guides the reflected light from the document to the image sensor has a shading characteristic in which the amount of light at the peripheral portion is lower than the optical axis portion. For this reason, when the original is illuminated with the LED array as described above, there arises a problem that the output of the image sensor is reduced in the vicinity of both ends of the reading line.
このため従来では、LEDアレイの両端部の光量を中央部よりも大きくするために、両端部のLEDの発光電圧を高くするものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来技術においては以下のような問題があった。 However, the prior art has the following problems.
従来技術を利用すると、LEDの発光電圧を中央部と両端部で変えるには電源を複数持つ必要があり、照明装置としての規模が大きくなってしまう。 When the conventional technology is used, it is necessary to have a plurality of power sources in order to change the light emission voltage of the LED between the central portion and both end portions, and the scale as a lighting device increases.
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、照明装置の規模を大きくすることなくLEDアレイ両端部の光量を大きくし、レンズ特性による両端部の光量落ち込みを補正し、良好な読み取り画像が得られる画像読取装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points, and increases the amount of light at both ends of the LED array without increasing the scale of the lighting device, corrects the light amount drop at both ends due to lens characteristics, and provides a good read image. An object of the present invention is to provide an image reading apparatus capable of obtaining the above.
この画像読取装置は、複数のLED等の発光素子をアレイ状に並べた光源を一定の短い周期で点滅駆動し、LEDアレイの両端部に配置されたLEDの点灯時間を、中央部に配置されたLEDの点灯時間よりも長くすることで提供できる。 In this image reading device, a light source in which a plurality of light emitting elements such as LEDs are arranged in an array is driven to blink at a constant short cycle, and the lighting times of the LEDs arranged at both ends of the LED array are arranged in the central portion. It can be provided by making it longer than the lighting time of the LED.
本発明は、前記目的を達成するために、以下の構成を備える。 In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
(1)複数の発光素子を直線状に並べた発光素子列からなる照明手段と、前記照明手段により照射された原稿の反射光を集光させるためのレンズと、前記レンズにより集光された光を画像情報として読み取るための光電変換素子と、前記発光素子列を駆動するための点灯制御手段とを有する画像読取装置において、前記点灯制御手段は、前記発光素子列を一定の周期で点滅駆動し、前記発光素子列の中央部に配された前記複数の発光素子と、前記発光素子列の両端部に配された前記複数の発光素子とを、異なる点灯時間で制御することを特徴とする画像読取装置。 (1) Illuminating means comprising a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in a straight line, a lens for condensing the reflected light of the original irradiated by the illuminating means, and the light condensed by the lens In the image reading apparatus having a photoelectric conversion element for reading the image information as image information and a lighting control means for driving the light emitting element row, the lighting control means drives the light emitting element row to blink at a constant cycle. The plurality of light emitting elements arranged at the center of the light emitting element array and the plurality of light emitting elements arranged at both ends of the light emitting element array are controlled with different lighting times. Reader.
(2)前記点灯制御手段は、前記発光素子列の中央部に配された前記複数の発光素子の点灯時間よりも、前記発光素子列の両端部に配された前記複数の発光素子の点灯時間を長くすることを特徴とする前記(1)記載の画像読取装置。 (2) The lighting control means is configured such that the lighting times of the plurality of light emitting elements arranged at both ends of the light emitting element row are longer than the lighting times of the plurality of light emitting elements arranged at the central portion of the light emitting element row. The image reading apparatus according to (1), wherein the image reading apparatus is lengthened.
(3)複数の発光素子を直線状に並べた発光素子列からなる照明手段と、前記照明手段により照射された原稿の反射光を集光させるためのレンズと、前記レンズにより集光された光を画像情報として読み取るための光電変換素子と、前記発光素子列を駆動するための点灯制御手段とを有する画像読取装置において、前記点灯制御手段は、前記発光素子列を一定の周期で点滅駆動し、前記発光素子列の中央部から両端部に向かって配列される各々の前記発光素子の点灯時間を、漸次変化するように制御することを特徴とする画像読取装置。 (3) An illuminating unit composed of a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in a straight line, a lens for condensing the reflected light of the original irradiated by the illuminating unit, and the light collected by the lens In the image reading apparatus having a photoelectric conversion element for reading the image information as image information and a lighting control means for driving the light emitting element row, the lighting control means drives the light emitting element row to blink at a constant cycle. An image reading apparatus that controls the lighting time of each of the light emitting elements arranged from the central portion toward both ends of the light emitting element row so as to gradually change.
(4)前記点灯制御手段は、前記発光素子列の中央部から両端部に向かって配列される各々の前記発光素子の点灯時間を、順次長くなるように制御することを特徴とする前記(3)記載の画像読取装置。 (4) The lighting control means controls the lighting time of each of the light emitting elements arranged from the central portion toward both ends of the light emitting element row so as to be sequentially increased. ) Image reading apparatus.
本発明によれば、照明装置の規模を大きくすることなく、照明手段の両端部の光量を大きくし、レンズ特性による両端部の光量落ち込みを補正して、良好な読み取り画像を得ることが可能となる。これは、複数の発光素子を一直線上に配列した照明手段を備えた画像読取装置において、各々の発光素子を一定の短い周期で点滅駆動し、照明手段の両端部に配置された発光素子の点灯時間を、中央部の発光素子の点灯時間よりも長くすることで得られる。 According to the present invention, it is possible to increase the amount of light at both ends of the illuminating unit without increasing the scale of the illumination device, and to correct the drop in the amount of light at both ends due to lens characteristics, thereby obtaining a good read image. Become. This is because, in an image reading apparatus having an illuminating unit in which a plurality of light emitting elements are arranged in a straight line, each light emitting element is driven to blink at a constant short period, and the light emitting elements disposed at both ends of the illuminating unit are turned on. It is obtained by making the time longer than the lighting time of the light emitting element in the center.
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.
本発明の一実施例を以下に説明する。 One embodiment of the present invention will be described below.
図1は本発明における画像読取装置の概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic sectional view of an image reading apparatus according to the present invention.
図1において、自動原稿搬送装置であるADF100は、原稿トレイ20上に表面を上に向けてセットされた原稿束Sからピックアップローラ1により、最上位の原稿から分離部2へと繰り出される。分離部2は、上方に分離ローラ、下方に分離パッドが配置されており、原稿束Sの最上紙より一枚ずつ分離を行う。
In FIG. 1, an ADF 100 that is an automatic document feeder is fed from a document stack S set on a
片面原稿で表面の画像を読み取る場合は、次のように搬送を行う。まず、分離された原稿は、第1レジストローラ3にて分離搬送中の斜行補正を行う。その後、第1レジストローラ3から第2レジストローラ4、第1搬送ローラ5により搬送され、読取位置Rの読取ローラ7により搬送されている間に表面の画像が読み取られる。そして、第2搬送ローラ6から排紙ローラ8により、排紙トレイ21上に原稿表面を下に向けて順番に排出される。
When reading an image on the front side with a single-sided original, the conveyance is performed as follows. First, the separated document is subjected to skew correction during separation and conveyance by the
また、両面原稿で表裏両面の画像を読み取る場合は、次のように搬送を行う。まず、分離された原稿は、第1レジストローラ3にて分離搬送中の斜行補正を行う。その後、第2レジストローラ4から第1搬送ローラ5、第2搬送ローラ6により搬送され、読取位置Rの読取ローラ7により搬送されている間に表面の画像が読み取られる。そして、第2搬送ローラ6から排紙ローラ8により、一旦、原稿端部が排紙トレイ21上に搬送され、読取後端側が排紙ローラ8にニップされた状態で搬送が停止される。
When reading both front and back images with a double-sided document, the conveyance is performed as follows. First, the separated document is subjected to skew correction during separation and conveyance by the
その後、原稿をスイッチバック搬送し、第2レジストローラ4にて再度斜行補正を行った後、第1搬送ローラ5、第2搬送ローラ6により搬送され、読取位置Rの読取ローラ7により再度搬送されている間に裏面の画像が読み取られる。
Thereafter, the document is switched back and conveyed, and the skew correction is performed again by the
しかし、このまま第2搬送ローラ6から排紙ローラ8により、排紙トレイ21上に原稿表面を上に向けて排出すると、原稿トレイ20上にセットされた面順と異なってしまう。よって、裏面を読み取られた原稿は、第2搬送ローラ6、排紙ローラ8により、再度原稿端部が排紙トレイ21上に搬送され、読取後端側が排紙ローラ8にニップされた状態で搬送が停止される。その後、原稿をスイッチバック搬送し、第2レジストローラ4、第1搬送ローラ5、第2搬送ローラ6により搬送された後、排紙ローラ8により排紙トレイ21上に表面を下に向けて順番に排出される。但し、読取位置Rの読取ローラ7により搬送されている間であっても、この間は、原稿画像の読み取りは行われない。
However, if the document is discharged from the second transport roller 6 to the
リーダー部200は、原稿に記録された画像情報を光学的に読み取り、光電変換して画像データとして入力するものである。リーダー部200は、ADF原稿用プラテンガラス201(以下、ADFプラテン)、ブック原稿用プラテンガラス202(以下、ブック用プラテン)を有する。また、ランプユニット203、210(照明手段に相当)とミラー204を有するスキャナーユニット209、ミラー205、206、レンズ207、CCDセンサ208(光電変換素子に相当)等を有している。
The
リーダー部200は、ADF100から搬送されてくる原稿画像を読み取る場合は、スキャナーユニット209をADF用プラテン201の下に移動して停止させ、原稿が読取位置R上を読取ローラ7により搬送されている間、画像情報を読み取る。
When reading a document image conveyed from the
また、ブック用プラテン202上に載置された原稿の画像を読み取る場合は、スキャナーユニット209を図示しない原稿セット基準から副走査方向に移動させ、原稿の画像情報を読み取る(圧板モードスキャン)。
When reading an image of a document placed on the
画像情報の読み取りは、ランプユニット203、210が点灯し原稿を照射する。原稿からの反射光は、ミラー204、205、206及びレンズ207を介して、CCDセンサ208に入力される。そして、CCDセンサ208に入力された原稿からの反射光は、ここで光電変換等の電気処理が行われ、通常のデジタル処理が施される。
For reading image information, the lamp units 203 and 210 are turned on to irradiate the original. Reflected light from the document is input to the
尚、本発明はリーダー部200と、自動原稿搬送装置100が一体化された画像読取装置としても適用可能である。
The present invention is also applicable as an image reading apparatus in which the
図2は、本発明における画像読取装置のADF100の制御ブロック図である。ADF100は、中央演算処理装置である制御手段(以下、CPU)800、リードオンリーメモリ(以下、ROM)801、ランダムアクセスメモリ(以下、RAM)802を備えている。また、後述する出力ポート及び入力ポートを備えている。ROM801には、制御用プログラムが格納されており、RAM802には、入力データや作業用データが格納されている。また、出力ポートには、分離モータM1、給紙モータM2、排紙モータM3、離間ソレノイドSL、給紙クラッチCLが接続されている。入力ポートには、分離後センサ10、レジストセンサ11、リードセンサ12、排紙センサ13、原稿検知センサ14、原稿長検知センサ15、図1中には図示しない原稿幅検知センサ810がそれぞれ接続されている。
FIG. 2 is a control block diagram of the
CPU800は、ROM801に格納された制御プログラムにしたがって分離モータM1、給紙モータM2、排紙モータM3、離間ソレノイドSL、給紙クラッチCLを制御する。CPU800は、リーダー部200の中央演算処理装置(CPU900)(図3参照)とシリアル通信を行い、リーダー部200との間で制御データの授受を行うようになっている。
The CPU 800 controls the separation motor M1, the paper feed motor M2, the paper discharge motor M3, the separation solenoid SL, and the paper feed clutch CL in accordance with a control program stored in the
尚、本発明はリーダー部200と、ADF100が一体化された画像読取装置としても適用する場合は、通信を行うことなく、1つのCPUで構成しても良い。
Note that when the present invention is also applied as an image reading apparatus in which the
図3は、本発明における画像読取装置のリーダー部200の機能ブロック図である。301はランプユニット203、210等により構成される原稿照明手段、302はスキャナーユニット209を移動させるための光学系移動手段、303はCCDセンサ208で構成される画像読取手段である。また、304は画像読取手段303からのアナログ信号の補正、A/D変換等を行う画像処理手段、305は原稿照明手段301に含まれるランプユニット203、210の点灯制御を行う照明制御手段(点灯制御手段に相当)である。さらにリーダー部200は、CPU900、ROM901、RAM902といった機能に分けられ、CPU900によりそれぞれを最適に制御する。また、原稿照明手段301に含まれるランプユニット203、210の制御は、照明制御手段305を構成せずに、CPU900によって直接制御を行うような構成にしてもよい。
FIG. 3 is a functional block diagram of the
図4は、リーダー部のランプユニット203、210の外観斜視図を示す。ランプユニット203、210は、LED401(発光素子に相当)がライン状に等間隔に配置された発光素子列を構成し、LED401からの光を反射板402、403によって反射及び拡散し、原稿面に照射する。本図ではLED401はLEDチップを表現しているが、ディスクリートタイプのLEDを用いても構わない。更には、カラー原稿を読み取り可能な画像読取装置とするには、LED401は白色LEDを使用するのが望ましい。
FIG. 4 is an external perspective view of the lamp units 203 and 210 of the leader unit. The lamp units 203 and 210 constitute a light-emitting element array in which LEDs 401 (corresponding to light-emitting elements) are arranged in a line at equal intervals, and the light from the
図5は、リーダー部のランプユニット203、210の制御ブロック図を示す。照明制御手段305としての点灯制御装置405は、CPU900からの命令によりLED401を一定の短い周期で点滅駆動を行う。一定の短い周期で点滅駆動を行うことにより、連続点灯時と変わらぬ光量を維持しつつ、省電力化とLED401の高寿命化を図ることができる。また、点滅駆動の周期を遅くする場合には、CCDセンサ208の読み取り周期と同期させることで実現が可能となる。
FIG. 5 is a control block diagram of the lamp units 203 and 210 of the leader unit. The
点灯制御装置405は、発光素子列の両端部E(以下、単に両端部Eとする)のLED401a,b,c,LED401h,i,jと、発光素子列の中央部C(以下、単に中央部Cとする)のLED401d,e,f,gを、別々に制御できるようになっている。中央部CのLED401d,e,f,gに対しては駆動パルスPにて、両端部EのLED401a,b,c,LED401h,i,jに対しては駆動パルスQにて点滅駆動を行う。この際、駆動パルスPに対して駆動パルスQの一周期あたりの点灯時間が長くなるように制御する。その際のLED401の駆動パルス波形を図7に示す。
The
図6は点灯制御装置405の内部ブロック図である。CPU900はレジスタ501、及び502にアクセスし、LED401を駆動するためのパルスパターンを設定する。フリップフロップ機能を内蔵したカウンタ504、505はクロック発生部503からのクロックに同期してレジスタ501及び502の設定に従った駆動パターンを出力する。アンドゲート506及び507は、CPU900からの出力許可信号が入力されている間、カウンタ504及び505からの駆動パターンを出力する。ドライバ508、509はアンドゲート506及び507からの出力に伴い、LED401を駆動する。
FIG. 6 is an internal block diagram of the
上記の結果、図8に示すように、ランプユニット203、210の両端部Eの光量が大きくなるような照度分布が得られる。 As a result, as shown in FIG. 8, an illuminance distribution is obtained such that the amount of light at both ends E of the lamp units 203 and 210 is large.
一方、図9に示すように、原稿からの反射光をCCDセンサ208へ集光するレンズ207は、シェーディング特性により透過光量が中央部は大きく、周辺部で小さくなる特性を持っている。
On the other hand, as shown in FIG. 9, the
従って、CCDセンサ208には、図8に示す照度分布の反射光と、図9に示すシェーディング特性が合成された光が入射されるため、CCDセンサ208の受光面にはほぼ均一に補正された照度分布の光が到達することになる。このため、CCDセンサ208の端部のセンサ出力が低下する問題が発生することはない。
Therefore, since the reflected light of the illuminance distribution shown in FIG. 8 and the combined light of the shading characteristics shown in FIG. 9 are incident on the
また、本実施例により、従来、ライン状の発光素子列における、両端部の発光素子駆動電圧を高くすることによって実現していた構成に対し、電源を複数持つ必要がなく、照明装置の規模が大きくなってしまうこともない。 In addition, according to the present embodiment, it is not necessary to have a plurality of power sources, and the scale of the lighting device can be reduced compared to the configuration realized by increasing the light emitting element driving voltage at both ends in the line-shaped light emitting element row. It doesn't get bigger.
本発明のその他の実施例として、図10に制御ブロック図を示す。なお、図10において、図5と同じ構成のものには同じ符号を付す。図10に示すように、点灯制御装置405により、ランプユニット203、210を構成する各々のLED401を、それぞれ別々に点灯制御できるようにしてもよい。この場合、中央部Cから両端部Eに向かって配列されるLED401の点灯時間が、順次長くなるように制御する。これにより、より細かな照度分布を作り出すことが可能となる。
As another embodiment of the present invention, a control block diagram is shown in FIG. In FIG. 10, the same components as those in FIG. As shown in FIG. 10, the
以上のように、本発明では、発光素子列を構成する各々のLEDを一定の短い周期で点滅駆動し、両端部に配置されたLEDの点灯時間を、中央部に配置されたLEDの点灯時間よりも長くする構成とする。これにより、照明装置の規模を大きくすることなく、照明手段の両端部の光量を大きくし、レンズ特性による端部の光量落ち込みを補正して、良好な読み取り画像を得ることが可能となる。 As described above, in the present invention, each LED constituting the light emitting element array is driven to blink at a constant short cycle, and the lighting time of the LEDs arranged at both ends is set to the lighting time of the LEDs arranged at the center portion. Longer than that. As a result, it is possible to increase the amount of light at both ends of the illuminating means without correcting the scale of the illumination device, and to correct the drop in the amount of light at the ends due to lens characteristics, thereby obtaining a good read image.
1 ピックアップローラ
2 分離部
3 第1レジストローラ
4 第2レジストローラ
5 第1搬送ローラ
6 第2搬送ローラ
7 読取ローラ
8 排紙ローラ
10 分離後センサ
11 レジストセンサ
12 リードセンサ
13 排紙センサ
14 原稿検知センサ
15 原稿長検知センサ
20 原稿トレイ
21 排紙トレイ
100 自動原稿搬送装置(ADF)
200 リーダー部
201 ADF原稿用プラテンガラス
202 ブック原稿用プラテンガラス
203、210 ランプユニット(照明手段に相当)
204、205、206 ミラー
207 レンズ
208 CCDセンサ(光電変換素子に相当)
209 スキャナーユニット
301 原稿照明手段
302 光学系移動手段
303 画像読取手段
304 画像処理手段
305 照明制御手段(点灯制御手段に相当)
401 LED(発光素子に相当)
402、403 反射板
405 点灯制御装置(点灯制御手段に相当)
900 CPU
901 ROM
902 RAM
R 読取位置
DESCRIPTION OF
200
204, 205, 206
209 Scanner unit 301 Document illumination means 302 Optical system moving means 303 Image reading means 304 Image processing means 305 Illumination control means (corresponding to lighting control means)
401 LED (equivalent to light emitting element)
402, 403
900 CPU
901 ROM
902 RAM
R Reading position
Claims (4)
前記照明手段により照射された原稿の反射光を集光させるためのレンズと、
前記レンズにより集光された光を画像情報として読み取るための光電変換素子と、
前記発光素子列を駆動するための点灯制御手段とを有する画像読取装置において、
前記点灯制御手段は、前記発光素子列を一定の周期で点滅駆動し、
前記発光素子列の中央部に配された前記複数の発光素子と、前記発光素子列の両端部に配された前記複数の発光素子とを、異なる点灯時間で制御することを特徴とする画像読取装置。 An illumination means comprising a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in a straight line;
A lens for condensing the reflected light of the original illuminated by the illumination means;
A photoelectric conversion element for reading the light collected by the lens as image information;
In an image reading apparatus having a lighting control means for driving the light emitting element row,
The lighting control means drives the light emitting element row to blink at a constant cycle,
Image reading, wherein the plurality of light emitting elements arranged at a central portion of the light emitting element array and the plurality of light emitting elements arranged at both ends of the light emitting element array are controlled with different lighting times. apparatus.
前記発光素子列の中央部に配された前記複数の発光素子の点灯時間よりも、前記発光素子列の両端部に配された前記複数の発光素子の点灯時間を長くすることを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。 The lighting control means includes
The lighting time of the plurality of light emitting elements arranged at both ends of the light emitting element row is made longer than the lighting time of the plurality of light emitting elements arranged in the central portion of the light emitting element row. Item 2. The image reading apparatus according to Item 1.
前記照明手段により照射された原稿の反射光を集光させるためのレンズと、
前記レンズにより集光された光を画像情報として読み取るための光電変換素子と、
前記発光素子列を駆動するための点灯制御手段とを有する画像読取装置において、
前記点灯制御手段は、前記発光素子列を一定の周期で点滅駆動し、
前記発光素子列の中央部から両端部に向かって配列される各々の前記発光素子の点灯時間を、漸次変化するように制御することを特徴とする画像読取装置。 An illumination means comprising a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are arranged in a straight line;
A lens for condensing the reflected light of the original illuminated by the illumination means;
A photoelectric conversion element for reading the light collected by the lens as image information;
In an image reading apparatus having a lighting control means for driving the light emitting element row,
The lighting control means drives the light emitting element row to blink at a constant cycle,
An image reading apparatus, wherein the lighting time of each of the light emitting elements arranged from the center of the light emitting element array toward both ends is controlled to gradually change.
前記発光素子列の中央部から両端部に向かって配列される各々の前記発光素子の点灯時間を、順次長くなるように制御することを特徴とする請求項3記載の画像読取装置。 The lighting control means includes
4. The image reading apparatus according to claim 3, wherein the lighting time of each of the light emitting elements arranged from the central part to both ends of the light emitting element row is controlled so as to be sequentially increased.
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