JP2007202002A - 画像入力装置及びその光源制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】イメージスキャナの読み取りの中断時の光源の消灯・点灯のタイミングを、消費電力と光源の安定化時間を配慮して決定する。
【解決手段】イメージスキャナは、読み取り中断時、読み取り再開時間（読み取り中断時間）を予測し、光源の安定化時間より長いか短いかにより、光源を消灯すべきか否か決定する。また、光源を消灯した場合は、読み取り再開時間（読み取り中断時間）を予測し、光源の安定化時間を確保できるように、光源の点灯開始タイミングを決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像入力装置及び光源制御方法に関する。

図６に示すように、ＣＣＤイメージセンサが搭載されたキャリッジ１０を原稿台５０に沿って移動させて、原稿台５０に置かれた原稿の画像を読み取るイメージスキャナ１がある（特許文献１参照）。このようなイメージスキャナ１は、読み取ったデータを、バッファ３２に一時的に格納し、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などのホストに、所定の速度で順次転送する。また、画像の読み取り中に、バッファ３２が一杯になった場合、スキャナ装置１は、キャリッジ１０の移動を止め、読み取りを中断する。そして、バッファ３２のデータ量が予め定めた固定値（ＮｅａｒＥｍｐｔｙ）以下になると、キャリッジ１０の移動を再開させ、読み取りを再開する。

このとき、読み取り中断時に光源（例えばＬＥＤ）を消灯し、読み取りを再開する直前に光源を点灯することにより、消費電力を低減することができる。

特開平９−２６５３８２号公報

しかし、読み取りの再開直前にＬＥＤを点灯すると、ＬＥＤの立ち上がり特性の影響を受けて明るさが変動し、読み取り再開位置おいて輝度に差異が生じる。一方、ＬＥＤを消灯しないとすると、輝度の差異は発生しないが、消費電力を低減できない。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、読み取りの中断（中止）が発生した場合において、消費電力に配慮しつつ、光源の安定期間を確保することを目的とする。

上記課題を解決すべく、本発明は、読み取り再開時間（読み取り中断（中止）時間）を予測し、光源の消灯・点灯タイミングを決定する。そして、読み取り再開前に光源を安定させるのに必要かつ十分な点灯期間を設ける。

本発明の第１の態様である画像入力装置は、
原稿に光を照射するための光源と、
画像を読み取るための読取センサと、
前記読取センサが読み取りを中断した場合に、読み取り再開までの予想時間を求める手段と、
前記読み取り再開までの予想時間と、前記光源の安定化時間とを用いて、前記光源の消灯・点灯のタイミングを決定する手段とを備えている。

本発明の第２の態様である画像入力装置は、
原稿に光を照射するための光源と、
画像を読み取るための読取センサと、
前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファと、
前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサによる読み取りを中断する手段と、
前記読取センサが読み取りを中断した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出する手段と、
前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間を超える場合に、前記光源を消灯する手段とを備えている。

本発明の第３の態様である画像入力装置は、
原稿に光を照射するための光源と、
画像を読み取るための読取センサと、
前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファと、
前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取りを中断するとともに、前記光源を消灯させる手段と、
前記光源が消灯した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出する手段と、
前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間以下である場合に、前記光源を点灯させる手段とを備えている。

本発明の第４の態様である画像入力装置は、
原稿に光を照射するための光源と、
画像を読み取るための読取センサと、
前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファと、
前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取りを中断する手段と、
前記読取センサが読み取りを中断した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出する手段と、
前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間を超える場合に、前記光源を消灯させる手段と
前記光源が消灯した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出する手段と、
前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間以下である場合に、前記光源を点灯させる手段とを備えている。

以下に、本発明の一実施形態について説明する。

図１は、本発明の画像入力装置の一例であるイメージスキャナ１の概略構成図を示す。

イメージスキャナ１は、筐体の上面に原稿台を備えたいわゆるフラットベッド型イメージスキャナである。イメージスキャナ１は、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）方式のイメージセンサ１２を走査して、透明板の原稿台に固定された原稿の画像を読み取る。

イメージスキャナ１は、ＬＥＤ光源１１とＣＣＤイメージセンサ１２とを搭載したキャリッジ１０と、キャリッジ１０の往復移動を制御する駆動機構２０と、イメージスキャナ１の全体を制御し画像を読み取るための様々な処理を行う制御部３０とを備えている。

ＬＥＤ光源１１は、ＲＧＢの三色の光を順に発生する。なお、ＬＥＤ光源１１が「点灯」した状態とは、画像の読み取り時における３色のＬＥＤが順に高速に点滅している状態をいう。また、ＬＥＤ光源１１が「消灯」した状態とは、３色のＬＥＤの全てが消灯しており、点滅していない状態をいう。

イメージセンサ１２は、原稿に反射した光を受光し、受光量に応じた電荷を蓄積し、画像の読み取り信号として、制御部３０に送る。

キャリッジ１０は、イメージセンサ１２を、ＬＥＤ光源１１とともに副走査方向に運搬する。キャリッジ１０は、原稿台の盤面に対し平行なガイド用のシャフト等にスライド自在に係止されており、駆動機構２０のモータ２１により回転するベルトにより牽引され、往復移動をする。

駆動機構２０は、キャリッジ１０に取り付けられたベルトを回転させるためのモータ２１と、モータ２１の回転量に応じてパルスを出力するエンコーダ２２とを備えている。

制御部３０は、イメージセンサ１２からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３１と、Ａ／Ｄ変換器から出力されたデータを一時的に記憶するためのバッファ３２と、バッファ３２のデータをパーソナルコンピュータなどのホストに送るための出力部３３と、ＬＥＤ光源１１とイメージセンサ１２と駆動機構２０とを制御する読取制御部３４と、を備えている。

バッファ３２は、先入れ先だしのＦＩＦＯ形式で、先に記憶したデータから順に出力部３３に送る。バッファ３２は、一旦フルになると、データの受け付けを停止する。そして、出力部３３への転送のみを行い、所定のデータ量（ＮｅａｒＥｍｐｔｙ）未満となるまでは、次のデータを受け付けない。

出力部３３は、ホストの処理能力に応じて予め定められた転送速度で、バッファ３２のデータをホストに送る。

読取制御部３４は、駆動機構２０を制御し、モータ２１の回転を制御し、キャリッジ１０の移動を制御する。また、エンコーダ２２の出力パルスから、キャリッジ１０の位置を求める。また、ＬＥＤ光源１１の点灯・消灯を制御する。また、イメージセンサ１２の画像の読み取り動作の開始と停止を制御する。また、バッファ３２のデータ量を監視し、一杯（フル）になった場合、キャリッジ１０の移動を停止させ、イメージセンサ１２の画像の読み取り動作を中断させる。また、タイマ割込みにより、定期的に、バッファ３２に記憶されているデータ量を調べ、データの減り具合から、読み取り開始までの予想時間を求める。

このような制御部３０は、主制御装置であるＣＰＵと、プログラム等が記録されたＲＯＭと、メインメモリとしてデータ等を一時的に格納するＲＡＭと、ホスト等との入出力を制御するインタフェースと、各装置間の通信経路となるシステムバスとを備えて構成することができる。なお、各処理を専用に行うように設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で構成されていてもよい。

＜動作の説明＞
つぎに、上記のように構成されるイメージスキャナ１の特徴的な動作について説明する。

図２は、ホストから画像の読み取り指示を受け付けた場合に開始される処理フローである。

まず、読取制御部３４は、バッファ３２の記録再開可能なデータ量（ＮｅａｒＥｍｐｔｙ）を決定する（Ｓ１１）。読取制御部３４は、ホストへの転送速度と画像読み取りの解像度に応じて、予め定めた算出式によって、ＮｅａｒＥｍｐｔｙを定める。

次に、読取制御部３４は、ＬＥＤ光源１１を点灯させ、予め定められた安定化時間が経過するのを待つ（Ｓ１２）。

そして、読取制御部３４は、駆動機構２０を制御して、モータ２１を駆動させ、キャリッジ１０の移動を開始させる。読取制御部３４は、エンコーダ２２の出力（モータ２１の回転量及び回転方向）からキャリッジ１０の位置を求め、その位置の変化を監視する。そして、キャリッジ１０が予め定められた（又はホストにより指定された）所定の読み取り開始位置にくると、イメージセンサ１０に、画像の読み取りを開始させる（Ｓ１３）。

イメージセンサ１２により読み取られた画像データは、Ａ／Ｄ変換器３１によりデジタル変換され、バッファ３２に蓄積される。一方、バッファ３２に蓄積された画像データは、先に蓄積された順に、所定の転送速度で出力部３３によりホストに送られる（図６参照）。

このとき、バッファ３２に入力されるデータの速度が、出力される速度より多いと、しばらくすると、バッファ３２は、蓄積されたデータでフルになり、それ以上データを蓄積できなくなる。

そこで、読取制御部３４は、原稿の読み取り終了までの間（Ｓ１５でＮ）、バッファ３２のデータ量がフルを示す所定量になったか否かを監視する（Ｓ１４）。

バッファ３２のデータ量がフルになった場合（Ｓ１４でＹ）、読取制御部３４は、イメージセンサ１２の読み取り動作を中断させる。さらに、駆動機構２０を介して、キャリッジ１０の移動を停止させる（Ｓ１５）。

そして、読取制御部３４は、ＬＥＤ光源１１の消灯・点灯を制御する処理（Ｓ１６）を行う。

図３は、ＬＥＤ光源１１の消灯・点灯を制御する処理（図２のＳ１６）のフロー図である。

読取制御部３４は、バッファ３２のデータ量の減り具合（減少量）からＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間を算出する（Ｓ２１）。

ここで、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間を算出する方法について説明する。

読取制御部３４は、図４に示すように、タイマ割込みのたびに、タイマ割込みの回数ｔに対応させて、バッファ３２に蓄積されているデータ量Ｌｎｕｍを記録する。

そして、タイマ割込みのたびに、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間を求める。

ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想割込み回数ｔ’は、次式により求められる。
ｔ’＝（Ｌｎｕｍ[ｔ]−ＮｅａｒＥｍｐｔｙ）／（Ｌｎｕｍ[ｔ−１]−Ｌｎｕｍ[ｔ]）

例えば、図４に示したデータにおいて、ｔ＝２、ＮｅａｒＥｍｐｔｙ＝５とすると
ｔ’＝（Ｌｎｕｍ[２]−５）／（Ｌｎｕｍ[２−１]−Ｌｎｕｍ[２]）
＝（９０−５）／（１００−９０）
＝８５／１０
＝８．５（切り上げて、９とする）

ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間は、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想割込み回数ｔ’に、タイマ割込みの割込み周期ｔｐを乗じることにより求めることができる。

読取制御部３４は、２回目の割込み時に、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間（ｔｐ×ｔ’）が、ＬＥＤ光源の安定化時間ｔｐｒｅｐ以下であるか否か判定する（Ｓ２２）。ここで、ＬＥＤ光源１１の安定化時間ｔｐｒｅｐは、ＬＥＤ光源１１の立ち上がり特性に応じて実験的に予め定められている値である。

ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間（ｔｐ×ｔ’）が、ＬＥＤ光源１１の安定化時間ｔｐｒｅｐ以下である場合（Ｓ２２でＹ）、読取制御部３４は、ＬＥＤ光源１１を消灯しないで、ＬＥＤ消灯・点灯制御処理（図２のＳ１６）を終了する。

一方、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間（ｔｐ×ｔ’）が、ＬＥＤ光源１１の安定化時間ｔｐｒｅｐを超える場合（Ｓ２２でＮ）、読取制御部３４は、ＬＥＤ光源１１を消灯する（Ｓ２３）。そして、タイマ割り込みを待機する（Ｓ２４）。

読取制御部３４は、タイマ割込みを受ける付けると、Ｓ２１で説明した方法と同様にして、バッファ３２のデータ量の減り具合（減少量）からＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間を算出する（Ｓ２５）。

読取制御部３４は、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間（ｔｐ×ｔ’）が、ＬＥＤ光源の安定化時間ｔｐｒｅｐ以下であるか否か判定する（Ｓ２６）。

ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間（ｔｐ×ｔ’）が、ＬＥＤ光源１１の安定化時間ｔｐｒｅｐを超える場合（Ｓ２６でＮ）、読取制御部３４は、Ｓ２４に戻って、タイマ割込みを待機し、Ｓ２５、Ｓ２６の処理を行う。

一方、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間（ｔｐ×ｔ’）が、ＬＥＤ光源１１の安定化時間ｔｐｒｅｐ以下である場合（Ｓ２６でＹ）、読取制御部３４は、ＬＥＤ光源１１を点灯させて、ＬＥＤ消灯・点灯制御処理（図２のＳ１６）を終了する。

図２に戻って説明する。ＬＥＤ点灯・消灯制御処理（Ｓ１６）が終了すると、読取制御部３４は、バッファ３２のデータ量がＮｅａｒＥｍｐｔｙになるまで待つ（Ｓ１７）。そして、データ量がＮｅａｒＥｍｐｔｙになった場合（Ｓ１７でＹ）、読取制御部３４は、駆動機構２０を介してキャリッジ１０の移動を再開させ、さらに、イメージセンサ１２に画像の読み取りを再開させる。

そして、読取制御部３４は、再び、Ｓ１４に戻り、バッファ３３のデータ量を監視し、フルになったか否かの判定を行う。

キャリッジ１０が原稿台の所定の位置（あるいは、ホストに指定された読み込み終了位置）まで移動した場合（Ｓ１９でＹ）、読取制御部３４は、キャリッジ１０を停止させ、イメージセンサ１２の画像の読み取り動作を停止させる（Ｓ２０）。さらに、ＬＥＤ光源１１を消灯させ（Ｓ２１）、画像の読み取り処理を終了する。

以上、ホストから原稿の読み取り指示を受けてから読み取りを終了するまでの処理について説明した。

上記実施形態によれば、バッファ３２がフルになり読み取りを中断した場合、その時点において、ＮｅａｒＥｍｐｔｙ（記録再開可能なデータ量）までの予想時間を調べ、ＬＥＤ光源１１を消灯すべきか否か決定する。そして、消灯した場合には、図５に示すように、タイマ割込みのたびに、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間を動的に求めていく。そして、予想時間が、ＬＥＤ光源１１の安定化時間とほぼ等しくなったときに、ＬＥＤ光源１１の点灯を行う。

したがって、読み取り中断時の光源の消灯・点灯のタイミングを、消費電力と光源の安定化時間の両方に配慮して決定することができる。そして、必要かつ十分な点灯期間を確保することができ、読み取り再開位置における輝度の差異を低減することができる。
本発明の画像入力装置は、上記実施形態に制限されない。上記実施形態は、様々な変形が可能である。

例えば、本発明は、ＣＩＳ方式のイメージスキャナに限定されない。光源を備えたイメージスキャナであれば適用可能である。例えば、白色光源を用いるＣＣＤ形式のイメージスキャナにも適用することができる。

また、光源の位置が固定されたイメージスキャナにも適用することができる。

また、本発明の画像入力装置は、イメージスキャナに限定されず、プリンタ、コピー機、ファクシミリなどとの複合機であってもよい。

イメージスキャナの概略構成図。 画像読み取り時のフロー図。 光源の消灯・点灯制御処理（図２のＳ１６）のフロー図。 割込み回数に対応させたバッファのデータ量の構成を示す図。 ＬＥＤ消灯後、点灯するまでの様子を説明するための図。 イメージスキャナで読み取ったデータがバッファに蓄積される様子を示す図。

符号の説明

１０…イメージスキャナ、１１…ＬＥＤ光源、１２…イメージセンサ、
２０…駆動機構、２１…モータ、２２…エンコーダ、
３０…制御部、３１…Ａ／Ｄ変換器、３２…バッファ、３３…出力部、３４…読取制御部

Claims (9)

1. 画像入力装置であって、
   原稿に光を照射するための光源と、
   画像を読み取るための読取センサと、
   前記読取センサが読み取りを中断した場合に、読み取り再開までの予想時間を求める手段と、
   前記読み取り再開までの予想時間と、前記光源の安定化時間とを用いて、前記光源の消灯・点灯のタイミングを決定する手段と
   を備えることを特徴とする画像入力装置。
2. 画像入力装置であって、
   原稿に光を照射するための光源と、
   画像を読み取るための読取センサと、
   前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファと、
   前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサによる読み取りを中断する手段と、
   前記読取センサが読み取りを中断した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出する手段と、
   前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間を超える場合に、前記光源を消灯する手段と
   を備えることを特徴とする画像入力装置。
3. 画像入力装置であって、
   原稿に光を照射するための光源と、
   画像を読み取るための読取センサと、
   前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファと、
   前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取りを中断するとともに、前記光源を消灯させる手段と、
   前記光源が消灯した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出する手段と、
   前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間以下である場合に、前記光源を点灯させる手段と
   を備えることを特徴とする画像入力装置。
4. 画像入力装置であって、
   原稿に光を照射するための光源と、
   画像を読み取るための読取センサと、
   前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファと、
   前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取りを中断する手段と、
   前記読取センサが読み取りを中断した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出する手段と、
   前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間を超える場合に、前記光源を消灯させる手段と
   前記光源が消灯した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出する手段と、
   前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間以下である場合に、前記光源を点灯させる手段と
   を備えることを特徴とする画像入力装置。
5. 請求項１に記載の画像入力装置であって、
   前記読み取り再開までの予想時間は、
   定期的に、直近の所定時間内における前記バッファのデータの減少量を用いて求められたものである
   ことを特徴とする画像入力装置。
6. 画像入力装置の光源制御方法であって、
   前記画像入力装置は、
   原稿に光を照射するための光源と、
   画像を読み取るための読取センサとを備え、
   前記読取センサが読み取りを中断した場合に、読み取り再開までの予想時間を求めるステップと、
   前記読み取り再開までの予想時間と、前記光源の安定化時間とを用いて、前記光源の消灯・点灯のタイミングを決定するステップと
   を行うことを特徴とする画像入力装置の光源制御方法。
7. 画像入力装置の光源制御方法であって、
   前記画像入力装置は、
   原稿に光を照射するための光源と、
   画像を読み取るための読取センサと、
   前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファとを備え、
   前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサによる読み取りを中断するステップと、
   前記読取センサが読み取りを中断した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出するステップと、
   前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間を超える場合に、前記光源を消灯するステップと
   を行うことを特徴とする画像入力装置の光源制御方法。
8. 画像入力装置の光源制御方法であって、
   前記画像入力装置は、
   原稿に光を照射するための光源と、
   画像を読み取るための読取センサと、
   前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファとを備え、
   前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取りを中断するとともに、前記光源を消灯させるステップと、
   前記光源が消灯した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出するステップと、
   前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間以下である場合に、前記光源を点灯させるステップと
   を行うことを特徴とする画像入力装置の光源制御方法。
9. 画像入力装置の光源制御方法であって、
   前記画像入力装置は、
   原稿に光を照射するための光源と、
   画像を読み取るための読取センサと、
   前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファとを備え、
   前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取りを中断するステップと、
   前記読取センサが読み取りを中断した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出するステップと、
   前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間を超える場合に、前記光源を消灯させるステップと
   前記光源が消灯した場合に、前記バッファのデータの量が第２の所定量以下になるまでの予想時間を算出するステップと、
   前記予想時間が、予め定められた前記光源の安定化時間以下である場合に、前記光源を点灯させるステップと
   を行うことを特徴とする画像入力装置の光源制御方法。
   

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