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

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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