JP2008042329A - 画像読取装置及びその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】色味のばらつきの少ない照明装置を備えた画像読取装置を提供する。
【解決手段】画像読取装置の照明手段は、複数の白色発光素子を配置し原稿照明手段301と、原稿照明手段301に隣接して複数色の複数の発光素子を配置し、原稿照明手段301の補正用光源として機能する補助原稿照明手段307とで構成される。そして、補助原稿照明手段307を構成している複数の発光素子に対し、それぞれ個別に点灯制御が可能な補助照明制御手段306を備える。この補助照明制御手段306は、点灯する原稿照明手段301の色度に基づいて、補助原稿照明手段307を構成する複数の発光素子をそれぞれ独立して点灯制御する。
【選択図】図3

Description

本発明は、照明装置を備えた画像読取装置及びその制御方法に関する。
従来、画像読取装置(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、ハロゲンランプやキセノンランプといった光源を用いるものが多かった。近年、従来と比較して高効率な光源として、複数のLED(発光ダイオード)等を直線上に配列したLEDアレイを用いるものが知られている(例えば、特許文献1)。
米国特許5767979号
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。
カラースキャナ用の照明装置として、複数の白色LEDを並べた白色LEDアレイを用いる場合、並べられた個々の白色LEDは構造上、色味(色度)が異なることがあり、LEDアレイとしては色味のばらつきが発生してしまう。
白色LEDは、青色発光素子に黄色(または赤と緑)の蛍光体を塗布することで白色を作り出しているため、LEDの光度と蛍光体の塗布量のバランスよって色味が大きく変わってしまう。従って、カラースキャナ用の照明装置としては最適なものではなかった。
上記の解決策として、同じ色味の白色LEDを選別して使用することで、色ばらつきの少ないLEDアレイが実現可能であるが、LEDの選別作業にはかなりのコストが生じてしまうため、照明装置としては高価なものとなってしまう。
また、読み取り後の画像データに対して補正をかけることで、光源に色むらがあっても出力画像データには影響が無いようにすることが可能である。しかし、補正を行う際の基準色(主に白色)では正確な色度となるものの、中間色においては、実際の原稿の色とは色味(色度)が異なってしまうという問題が発生する。
本発明の目的は、色味のばらつきの少ない照明装置を備えた画像読取装置及び画像形成装置、色味補正装置及び方法、並びにプログラム及び記憶媒体を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1記載の画像読取装置は、照明手段により照射された原稿からの光を画像イメージとしてイメージセンサで読み取る画像読取装置において、前記照明手段は、複数の白色発光素子と、各々が複数の異なる色の光を発光する複数の補助発光素子を前記複数の白色発光素子の各々に対して配置し、前記白色発光素子の各々の発光色を補正するために、前記複数の補助発光素子を点灯させる点灯制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項4記載の画像読取装置の制御方法は、複数の白色発光素子と、各々が複数の異なる色の光を発光する複数の補助発光素子を前記複数の白色発光素子の各々に対して配置した照明手段により照射された原稿からの光を画像イメージとしてイメージセンサで読み取る画像読取装置の制御方法であって、前記白色発光素子の各々の発光色を補正するために、前記複数の補助発光素子を点灯させることを特徴とする。
本発明によれば、画像読取装置に複数の白色発光素子を用いた場合でも、色味のばらつきの少ない白色光で原稿を照明して読み取ることが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、ADFを搭載した本発明の実施の形態に係る画像読取装置の構成を概略的に示す図である。
図1において、原稿搬送装置であるADF100は、画像読取装置200に搭載されている。以下、その構成を動作と併せて説明する。
図1において、ADF100において、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の最上位の原稿から順に、ピックアップローラ1により分離部2へ繰り出される。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、原稿束ステップSの最上紙より1枚ずつ分離を行う。
片面原稿で表面の画像を読み取る場合は、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った後、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により搬送される。
そして、読取位置Rを搬送されている間に表面の画像が読み取られる。原稿は、その後、第2搬送ローラ6により搬送され、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。
また、両面原稿で表裏両面の画像を読み取る場合は、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った後、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により搬送される。
そして、読取位置Rを搬送されている間に表面の画像が読み取られる。原稿は、その後、第2搬送ローラ6により搬送され、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。
その後、原稿は、スイッチバック搬送され、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を再度搬送されている間に裏面の画像が読み取られる。
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。
そしてその後、原稿は、スイッチバック搬送され、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を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。
黒三角で模式的に示すセンサ11乃至15については、図2で後述する。
画像読取装置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。
画像読取装置200は、ADF原稿用プラテンガラス201(ADFプラテン)、ブック原稿用プラテンガラス202(ブック用プラテン)、ランプユニット203、210とミラー204を有するスキャナユニット209を備えている。また、画像読取装置200は、ミラー205、206、レンズ207、CCDセンサ208、基準白板211を備えている。
画像読取装置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上を搬送されている間、画像情報を読み取る。
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)。
画像情報の読み取りに際し、ランプユニット203、210(のランプ)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。
尚、本発明は、画像読取装置200と、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。
図2は、図1におけるADFの機能ブロック図である。
図2において、ADF100の機能ブロックは、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、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には示さない原稿幅検知センサ810がそれぞれ接続されている。
CPU800は、ROM801に格納された制御プログラムに従って分離モータ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、画像読取装置200の中央演算処理装置(CPU)とシリアル通信を行い、画像読取装置200との間で制御データの授受を行うようになっている。
尚、本発明は画像読取装置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。
図3は、図1における画像読取装置の機能ブロック図である。
図3において、画像読取装置200の機能ブロックは、ランプユニット203、210に含まれるメイン照明手段である原稿照明手段301、ランプユニット203、210に含まれる補正用のサブ照明手段である補助原稿照明手段307を備える。
また、画像読取装置200の機能ブロックは、スキャナユニット209を移動させるための光学系移動手段302、CCDセンサ208で構成される画像読取手段303を備える。
また、画像読取装置200の機能ブロックは、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304、原稿照明手段301の点灯制御を行う照明制御手段305を備える。
また、画像読取装置200の機能ブロックは、補助原稿照明手段307の点灯制御を行う補助照明制御手段306、CPU900、ROM901、RAM902を備え、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及び補助原稿照明手段307の制御は、照明制御手段305及び補助照明制御手段306によらずに、CPU900によって直接行うようにしてもよい。
図4は、図1におけるランプユニットの外観図である。
図4において、白色LED(メインLED;図3における原稿照明手段301)401がライン状に等間隔に配置され、白色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。補助LED404(図3における補助原稿照明手段)は色味補正用のLEDであり、白色LED401の補助光源として用いられ、複数の色のLEDで構成され、且つ複数色が順序的にライン状に並べられる。
図4に示す実施の形態では、白色LED401及び補助LED404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。
また、カラー原稿を読み取り可能な画像読取装置とするには、白色LED401を使用するのが望ましく、補助LED404はR,G,B(赤、緑、青)等を含んだ複数色を順序的に並べたもので構成されるのが望ましい。図5は上記の構成とした場合の詳細を示す図である。
更には、メイン用光源としての白色LED401の、色度ばらつきの特性が、青の色成分に限定されるようであれば(黄色の色成分が比較的少ない傾向にある場合)、補助LED404は赤(R)と緑(G)のLEDを交互に配列するようにしてもよい。図6は上記の構成とした場合の詳細を示す図である。
補助LEDアレイ404は、メインLEDアレイとしての白色LED401よりも光度は小さく、比較的安価なものを使用することが可能である。
図7は、図4乃至図6に示す補助LEDの制御ブロック図である。
図7において、補助照明制御手段306により、補助LED404を個別に点灯制御することが可能となっている。
図8は、図3の画像読取装置の機能ブロックによって実行される照明手段の色味補正処理の手順を示すフローチャートである。
本処理は、図3におけるCPU900によって実行される。
図8において、まず、スキャナユニット209を図示しないスキャナユニット移動用モータ(図3の光学系移動手段302)にて基準白板211の下へ移動し(ステップS801)、白色LED(メインLED)401を点灯させる(ステップS802)。
白色LED401による光の基準白板211からの反射光を、CCDセンサ208(図3の画像読取手段303)を用いて画像データとして取り込む(ステップS803)。
次に、画像処理手段304で、その画像データより、主走査方向の1ライン上の色度を解析し、色度が周囲と異なる箇所を抽出すると共に、該当の箇所に不足している色成分を算出する(ステップS804)。
続いて、ステップS804にて抽出された箇所の不足している色成分に相当する色の補助LED404を点灯させる(ステップS805)。次に、白色LED401と補助LED404の両方を点灯させたそのままの状態で再度画像データの取り込みを行い(ステップS806)、主走査方向の色味むらが補正されているかどうか判断を行う(ステップS807)。
色味むらが問題の無いレベルに補正された場合には、補助LED404の点灯させた箇所を記憶する(ステップS808)。そして、色味補正処理動作を終了する。ステップS807の判断で、色味むらが改善されていない場合、補助LED404もしくは点灯回路に異常がある可能性もあるため、アラーム出力を発し(ステップS809)、色味補正処理動作を終了する。
なお、本実施の形態では、色味の補正動作を装置内部のCPU900によって行う例を示したが、外部の機器により調整動作を行い、その結果を装置内のROM901に記憶させるようにしてもよい。
図9は、図8の色味補正処理における、白色LEDの状態別の、補助LEDの点灯状態を示す図である。
図9(a)は、白色LED401に赤(R)及び緑(G)の色成分が不足していた場合の説明図である。図9(a)のように、白色LED401の発光色が青味がかった白色(青リッチな白)であった場合、白色とするために不足している色成分は赤及び緑である。従って、該当の白色LED401に隣接する補助LED404のうち、R及びGの発光色を持つものを点灯させる。
同様に、図9(b)は、白色LED401に青(B)の色成分が不足していた場合の説明図である。図9(b)のように、白色LED401の発光色が黄味がかった白色(黄リッチな白)であった場合、白色とするために不足している色成分は青であるため、該当の白色LED401に隣接する補助LED404のうち、Bの発光色を持つものを点灯させる。
図10は、図9の補正動作前後のランプユニットから発せられる光の分光特性を示す図である。
図9(a)で示したように、白色LED401に赤(R)及び緑(G)の色成分が不足していた場合、光の分光特性は図10(a)の(1)のようなグラフとなる。補正後は、図10(a)の(2)のグラフのようになり、発光色がより白色に近づくように改善される。
図9(b)で示したように、白色LED401に青(B)の色成分が不足していた場合、光の分光特性は、図10(b)の(1)のようなグラフとなる。補正後は、図10(b)の(2)のグラフのようになり、発光色がより白色に近づくように改善される。
上記の補正動作を行い、補助LED404の点灯設定を記憶しておくことで、実際の原稿読取時に白色LED401と、設定記憶されている箇所の補助LED404を点灯させることで、カラー原稿読取に適した色むらの少ない照明とすることが可能となる。
また、補助LED404として安価なLEDを採用することで、照明装置としてのコストアップも最小限にすることができる。
また、別の実施の形態として、補助LED404を個別に点灯制御するだけでなく、個別に発光量を制御できるようにしてもよい。その場合、より細かな照度分布を作り出すことが可能となる。更には、本実施の形態ではLEDを用いた照明装置を線状のライン光源として構成しているが、もちろん線状ではなくても適用可能である。
本実施の形態の画像読取装置は、複数の白色LEDを並べた光源に隣接して、複数色のLEDを順序的に並べた色味補正用の補助光源を配置した照明装置を備える。そして、白色LED側の光源を点灯させた際に、色味(色度)ばらつきを測定し、色味の異なる箇所に対しては隣接した補助光源の不足している色成分に該当する色のLEDを点灯させる。このことで、色味のばらつきの少ない照明装置を実現することが可能となり、結果として、良好な読み取り画像を得ることが可能となる。
ADFを搭載した本発明の実施の形態に係る画像読取装置の構成を概略的に示す図である。 図1におけるADFの機能ブロック図である。 図1における画像読取装置の機能ブロック図である。 図1におけるランプユニットの外観図である。 図4のランプユニットにおいて、メインLEDと補助LEDの対応関係の第1の例を示す図である。 図4のランプユニットにおいて、メインLEDと補助LEDの対応関係の第2の例を示す図である。 図4乃至図6に示す補助LEDの制御ブロック図である。 図3の画像読取装置の機能ブロックによって実行される照明手段の色味補正処理の手順を示すフローチャートである。 図8の色味補正処理における、白色LEDの状態別の、補助LEDの点灯状態を示す図である。 図9の補正動作前後のランプユニットから発せられる光の分光特性を示す図である。
符号の説明
200 画像読取装置
203、210 ランプユニット
211 基準白板
301 原稿照明手段(第1の光源)
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(第1の点灯制御手段)
306 補助照明制御手段(第2の点灯制御手段)
307 補助原稿照明手段(第2の光源)
401 白色LED(第1の光源)
404 補助LED(第2の光源)
900 CPU
901 ROM
902 RAM

Claims (5)

  1. 照明手段により照射された原稿からの光を画像イメージとしてイメージセンサで読み取る画像読取装置において、
    前記照明手段は、複数の白色発光素子と、各々が複数の異なる色の光を発光する複数の補助発光素子を前記複数の白色発光素子の各々に対して配置し、
    前記白色発光素子の各々の発光色を補正するために、前記複数の補助発光素子を点灯させる点灯制御手段と、
    を備えたことを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記点灯制御手段は、前記複数の補助発光素子の中で、前記白色発光素子の発光色に不足している色成分を発光する補助発光素子を発光させることを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 請求項1又は2に記載の画像読取装置を備え、前記イメージセンサにより読み取られた前記原稿の画像情報を記録シート上に形成することを特徴とする画像形成装置。
  4. 複数の白色発光素子と、各々が複数の異なる色の光を発光する複数の補助発光素子を前記複数の白色発光素子の各々に対して配置した照明手段により照射された原稿からの光を画像イメージとしてイメージセンサで読み取る画像読取装置の制御方法であって、
    前記白色発光素子の各々の発光色を補正するために、前記複数の補助発光素子を点灯させることを特徴とする画像読取装置の制御方法。
  5. 前記複数の補助発光素子の中で、前記白色発光素子の発光色に不足している色成分を発光する補助発光素子を発光させることを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置の制御方法。
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