JP2008309962A

JP2008309962A - 画像読取装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP2008309962A
Application number: JP2007156673A
Authority: JP
Inventors: Shinya Ishikawa; 真也石川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-06-13
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2008-12-25

Abstract

【課題】１ライン当たりの読み取り期間中に、ＬＥＤをＯＮ／ＯＦＦ制御する必要がなく、よって、ＣＰＵのパフォーマンスを全て画像処理に費やすことができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【解決手段】原稿を照明する光源と、原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像読取装置の感度調整回路に係り、特に、ラインセンサにおける各色の出力を均等にするために、ラインセンサに対応した各色のＬＥＤの通電電流設定値を記憶媒体に記憶させる。その後に、そのメモリの設定値に応じて、上記ＬＥＤの通電電流を個別に調整する画像読取装置に関する。

従来、原稿をＣＣＤセンサ（以下、「ＣＣＤ」という）等、光電変換素子で読み取る方式の画像読取装置では、原稿を、高Ｓ／Ｎ比で読み取るために、ＣＣＤの光電変換レンジをできるだけ広く利用できるように光源の光量を設計する。

しかし、実際には、光源輝度のばらつき、ＣＣＤ感度等によって、これらの部品の組み合わせによって決定される出力レベルは、必ずしも一定ではない。一方で、ＣＣＤの飽和は、避けなければならないので、スキャナが超高機能を装備しない場合、上記素子のばらつきを見込んで、ＣＣＤの飽和電圧よりも十分に低い出力を得るような光量で設計する。

結果として、部品のばらつきから、ＣＣＤ出力が所定のレベルよりも低くなる場合、光電変換後の電気信号を、ゲインコントロールアンプで増幅することによって、画像信号をＡ／Ｄ変換機のダイナミックレンジに合わせている。しかし、この手法では、ゲインコントロールアンプが、ＣＣＤに含まれているノイズも増幅するので、装置毎のＳ／Ｎ比に差が出るという問題がある。

従来、ＣＣＤを具備する画像読取装置では、ＣＣＤに十分な光量を与えることができる冷陰極管が主に用いられ、その光量を調整する場合、冷陰極管を点灯させるインバータへの入力電圧を制御することによって、光源の管電流の実効値をコントロールする。また、インバータに入力するＤＣ電圧を、所定の周波数で、ＯＮ／ＯＦＦすることによって、ランプの管電流の実効値をコントロールするＰＷＭ光源電流通電制御方式が知られている（たとえば、特許文献１参照。）。

昨今、ＬＥＤの高輝度化が進み、高速スキャナの光源としてＬＥＤを用いることが可能であるが、ＬＥＤの輝度や色味について、個体間のばらつきが大きく、白色ＬＥＤを光源として用いる場合、色味を補正することが困難であるという問題がある。また、画像読取装置の個体間で、読み取り画像の色再現性に差が出るという問題がある。

そこで、この問題を解決するために、ＣＣＤセンサのカラーフィルタに対応するＲＧＢ３色のＬＥＤを同時点灯させ、白色光源とする手法が用いられている。

しかし、この場合においても、各ＬＥＤの輝度のばらつきは、読み取り画像の色味に影響を与える。したがって、各色ＬＥＤの点灯時間の可変手段を有することによって、色味を変化し、ＣＣＤの飽和を防ぎ、安定した色味で、スキャンを可能とする手法が取られている（たとえば、特許文献２参照）。
特開２００３−２４４３９５号公報特開２０００−２９９７６３号公報

しかし、各色ＬＥＤの点灯時間を調整するためには、ＣＣＤの毎蓄積時間において、蓄積時間内で、ＬＥＤの数と同じだけの点灯時間制御信号をコントロールする必要がある。組み込みソフトによって、この割り込み処理を行う場合、画像処理を行っている組み込みソフトに負荷をかけるので、読み取り速度を低下させるという問題がある。

本発明は、１ライン当たりの読み取り期間中に、ＬＥＤをＯＮ／ＯＦＦ制御する必要がなく、よって、ＣＰＵのパフォーマンスを全て画像処理に費やすことができる画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明は、原稿を照明する光源と、原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段とを有する。

本発明によれば、ＲＧＢ３色のＬＥＤの通電電流を独立に制御するので、１ライン当たりの読み取り時間に対する好適な光量を得ることができ、１ライン当たりの読み取り期間中に、ＬＥＤをＯＮ／ＯＦＦ制御する必要がない。よって、ＣＰＵのパフォーマンスを全て画像処理に費やすことができるという効果を奏する。

つまり、本発明によれば、ＬＥＤの輝度を、ＬＥＤへの通電電流の制御によってコントロールするので、各色ＬＥＤの点灯時間制御が不要になるという効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。

図１は、本発明の実施例１である画像読取装置１００において、読み取り対象を照明するＬＥＤ光源１０の構造を示す図である。

ＬＥＤ光源１０は、導光体１１と、各色ＬＥＤ１２とを有する。

各色ＬＥＤ１２は、点灯し、ＲＧＢの各色を発色する。導光体１１は、各色ＬＥＤ１２が発した光を、ラインセンサの主走査方向に伝播し、図１中の矢印の方向に存在している読み取り原稿を照射する。この際に、ラインセンサの主走査方向に対して光量は、均一の光量分布、または任意の比率で設計された光量分布である。各色ＬＥＤ１２は、互いに独立した定電流回路によって駆動され、設定電流値を任意に変動することができる。

図２は、本発明の実施例１における画像読取装置１００の断面を示す図である。

画像読取装置１００は、ＬＥＤ光源１０と、基板２１と、原稿台ガラス２２と、ミラー２３、２４、２５、２６、２７と、光学縮小レンズ２８と、ＣＣＤ２９とを有する。

図３は、画像読取装置１００を示す模式図である。

画像読取装置１００は、ＬＥＤ光源１０と、光学縮小レンズ２８と、ＣＣＤ２９と、アナログ−デジタル変換素子３５と、ＣＰＵ３６と、定電流駆動回路３７と、記憶部３８とを具備する。

ＬＥＤ光源１０は、図２に示す原稿台ガラス２２に置かれている平面原稿３２を照射する。ＬＥＤ光源１０から発光された光は、平面原稿３２において反射し、原稿台ガラス２２を透過した後に、ミラー２３、２４、２５、２６、２７を介して、光学縮小レンズ２８に入光する。光学縮小レンズ２８によって縮小された光を、基板２１に実装されているＣＣＤ２９が受光する。ＣＣＤ２９が受光した光は、光電変換され、画像１ライン分のアナログ電気信号になる。この電気信号を、アナログ−デジタル変換素子３５が、デジタルデータに変換し、画像化すれば、１ライン分の画像データになる。また、画像読取装置１００が、図２中、右方向、または左方向に走査することによって、原稿台ガラス２２に載置されている平面原稿３２を画像として読み取ることができる。

定電流駆動回路３７で駆動されるＬＥＤ光源１０は、ＲＧＢ３色それぞれの各色ＬＥＤ１２から発光される光を、平面原稿３２に照射する。原稿画像は、図２で示した経路を辿り、光学縮小レンズ２８を介して、ＣＣＤ２９が受光する。ＣＣＤ２９で光電変換された画像の電気信号は、アナログ−デジタル変換素子３５が、デジタル信号化し、このデジタル信号を、ＣＰＵ３６が受信し、画像を読み取る。

実施例１において、ＣＰＵ３６から定電流駆動回路３７への制御信号と、制御信号に関わる情報とを記憶部３８が蓄えるので、光源となる各色ＬＥＤ１２への通電電流を制御することができる。以下に、その詳細を説明する。

画像読取装置１００において、読み取りのモードがいくつか存在するが、それぞれのモードにおいて、ＣＣＤ２９の１ライン当たりの画像読み取り時間は不変である。ある特定のモードに対して、基準となるＬＥＤ通電電流によって、各色ＬＥＤ１２を発光させる。読み取り動作を行う前に、その光源によって、予め用意してある白ベタ紙を読み込み、そのときのＣＣＤ２９の出力に対するアナログ−デジタル変換後のデジタル信号レベルを、ＣＰＵ３６が読み取る。ＣＰＵ３６が読み込んだデジタル信号レベルが、所望のレベルになるように、ＬＥＤ光源１０への通電電流制御信号を行う。

これによって、ＣＣＤ２９の飽和がなく、Ｓ／Ｎ特性の優れた好適な光源状態を得ることができる。ＣＣＤ２９は、ＲＧＢ３色のセンサから成り立ち、各センサの色に応じた各色ＬＥＤ１２の電流を制御することによって、全ての色において、好適な光量を得ることができる。

１ライン当たりの画像読み取り時間に対して好適な光量の光源を作成することによって、１ライン当たりの画像読み取り中におけるＬＥＤ光源１０のＯＮ／ＯＦＦ切り替えは不要になり、ＣＰＵ３６は、読み込んだ画像処理のみに専念することができる。

また、ＬＥＤ光源１０の輝度や色味は、経時変化があるものの、その変化は緩やかであるので、同じモードにおける２回目以降の読み取り時には、各モードでの各ＬＥＤの通電電流を記憶部に記憶しておく。これによって、同じ電流制御を用いることができ、読み取り開始を早めることができる。

上記実施例は、原稿を照明する光源と、原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段とを有する。

この場合、上記光源は、定電流制御回路によって駆動され、ＲＧＢ３色以上のＬＥＤである。また、上記光電変換手段は、ラインセンサであり、上記ＬＥＤの各色に対応している複数本のセンサを有する手段である。さらに、上記光源電流通電制御手段は、上記光源の複数色ＬＥＤの通電電流を独立に制御する手段であり、上記ラインセンサによって白ベタ紙を読み取る。この読み取り出力を、アナログ−デジタル変換した場合におけるデジタル出力に基づいて、上記ラインセンサの蓄積時間において上記ラインセンサが飽和しないように、上記光源電流を通電制御することによって、上記光源の各色の輝度を独立して調整する。

さらに、上記光源電流通電制御手段によって光源電流通電制御された通電電流を記憶する手段を有し、光源電流通電制御後の読み取り時における通電電流を、上記記憶手段に記憶されている情報に基づいて決める。しかも、上記ラインセンサの読み取りモードの種類に応じた光源電流通電制御を行い、各モードにおける各色のＬＥＤの通電電流を、上記記憶手段に記憶する。そして、各ＬＥＤの通電電流を上記光源電流通電制御手段によって、制御し、上記光電変換手段の各色間の出力比を任意に調整する。

また、上記実施例は、原稿を照明する光源と、原稿の透過光を電気信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段とを有する。

しかも、上記光源電流通電制御手段によって光源電流通電制御された通電電流を記憶する手段を有し、光源電流通電制御後の読み取り時における通電電流を、上記記憶手段に記憶されている情報に基づいて決める。そして、上記ラインセンサの読み取りモードの種類に応じた光源電流通電制御を行い、各モードにおける各色のＬＥＤの通電電流を、上記記憶手段に記憶する。加えて、各ＬＥＤの通電電流を上記光源電流通電制御手段によって、制御し、上記光電変換手段の各色間の出力比を任意に調整する。

また、上記実施例を方法の発明として把握することができる。つまり、上記実施例は、光源が原稿を照明する工程と、光電変換手段が、原稿の反射光を電気信号に変換し、記憶装置に記憶する光電変換工程とを有する。さらに、上記実施例は、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査工程と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御工程とを有する画像読取装置の制御方法の例である。

しかも、上記実施例は、光源が原稿を照明する工程と、光電変換手段が、原稿の透過光を電気信号に変換し、記憶装置に記憶する光電変換工程とを有する。また、上記実施例は、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査工程と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御工程とを有する画像読取装置の制御方法の例である。

本発明の実施例１である画像読取装置１００において、読み取り対象を照明するＬＥＤ光源１０の構造を示す図である。画像読取装置１００の断面を示す図である。画像読取装置１００を示す模式図である。

符号の説明

１００…画像読取装置、
１０…ＬＥＤ光源、
１１…導光体、
１２…各色ＬＥＤ、
２１…基板、
２２…原稿台ガラス、
２３、２４、２５、２６、２７…ミラー、
２８…光学縮小レンズ、
２９…ＣＣＤ、
３２…平面原稿、
３５…アナログ−デジタル変換素子、
３６…ＣＰＵ、
３７…定電流駆動回路、
３８…記憶部。

Claims

原稿を照明する光源と；
原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換手段と；
上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と；
上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段と；
を有することを特徴とする画像読取装置。
請求項１において、
上記光源は、定電流制御回路によって駆動され、ＲＧＢ３色以上のＬＥＤであることを特徴とする画像読取装置。
請求項２において、
上記光電変換手段は、ラインセンサであり、上記ＬＥＤの各色に対応している複数本のセンサを有する手段であることを特徴とする画像読取装置。
請求項１において、
上記光源電流通電制御手段は、上記光源の複数色ＬＥＤの通電電流を独立に制御する手段であり、上記ラインセンサによって白ベタ紙を読み取り、この読み取り出力を、アナログ−デジタル変換した場合におけるデジタル出力に基づいて、上記ラインセンサの蓄積時間において上記ラインセンサが飽和しないように、上記光源電流を通電制御することによって、上記光源の各色の輝度を独立して調整する手段であることを特徴とする画像読取装置。
請求項１〜請求項４の少なくとも１項において、
上記光源電流通電制御手段によって光源電流通電制御された通電電流を記憶する手段を有し、
光源電流通電制御後の読み取り時における通電電流を、上記記憶手段に記憶されている情報に基づいて決めることを特徴とする画像読取装置。
請求項１〜請求項４の少なくとも１項において、
上記ラインセンサの読み取りモードの種類に応じた光源電流通電制御を行い、各モードにおける各色のＬＥＤの通電電流を、上記記憶手段に記憶することを特徴とする画像読取装置。
請求項１〜請求項６の少なくとも１項において、
各ＬＥＤの通電電流を上記光源電流通電制御手段によって、制御し、上記光電変換手段の各色間の出力比を任意に調整することを特徴とする画像読取装置。
原稿を照明する光源と；
原稿の透過光を電気信号に変換する光電変換手段と；
上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と；
上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段と；
を有することを特徴とする画像読取装置。
請求項８において、
上記光源は、定電流制御回路によって駆動され、ＲＧＢ３色以上のＬＥＤであることを特徴とする画像読取装置。
請求項８において、
上記光電変換手段は、ラインセンサであり、上記ＬＥＤの各色に対応している複数本のセンサを有する手段であることを特徴とする画像読取装置。
請求項８において、
上記光源電流通電制御手段は、上記光源の複数色ＬＥＤの通電電流を独立に制御する手段であり、上記ラインセンサによって白ベタ紙を読み取り、この読み取り出力を、アナログ−デジタル変換した場合におけるデジタル出力に基づいて、上記ラインセンサの蓄積時間において上記ラインセンサが飽和しないように、上記光源電流を通電制御することによって、上記光源の各色の輝度を独立して調整する手段であることを特徴とする画像読取装置。
請求項８〜請求項１１の少なくとも１項において、
上記光源電流通電制御手段によって光源電流通電制御された通電電流を記憶する手段を有し、
光源電流通電制御後の読み取り時における通電電流を、上記記憶手段に記憶されている情報に基づいて決めることを特徴とする画像読取装置。
請求項８〜請求項１１の少なくとも１項において、
上記ラインセンサの読み取りモードの種類に応じた光源電流通電制御を行い、各モードにおける各色のＬＥＤの通電電流を、上記記憶手段に記憶することを特徴とする画像読取装置。
請求項８〜請求項１３の少なくとも１項において、
各ＬＥＤの通電電流を上記光源電流通電制御手段によって、制御し、上記光電変換手段の各色間の出力比を任意に調整することを特徴とする画像読取装置。
光源が原稿を照明する工程と；
光電変換手段が、原稿の反射光を電気信号に変換し、記憶装置に記憶する光電変換工程と；
上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査工程と；
上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御工程と；
を有することを特徴とする画像読取装置の制御方法。
光源が原稿を照明する工程と；
光電変換手段が、原稿の透過光を電気信号に変換し、記憶装置に記憶する光電変換工程と；
上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査工程と；
上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御工程と；
を有することを特徴とする画像読取装置の制御方法。