JP2009200623A - Document reader apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、点発光源を発光源として有する光源装置を備える原稿読み取り装置に関する。 The present invention relates to an original reading apparatus including a light source device having a point light source as a light source.
原稿読み取り装置、例えば、スキャナ、では、光源装置から原稿に対して照射された光の反射光または透過光を、イメージセンサ、例えば、CCDによって受光することによって、原稿の読み取りが実行される。したがって、光源装置から原稿に照射される照射光量は、イメージセンサの読み取り可能範囲を超えないよう(出力信号値が飽和しないよう)調整されることが求められる。従来の光源装置では、発光源として、その特性上、照射光輝度が一定値を取り難い冷陰極放電管が用いられていたため、原稿読み取りの際には、その都度、イメージセンサが飽和するか否かの判定並びに飽和させないための光源装置の輝度調整が行われていた(例えば、特許文献1参照)。 In a document reading device, for example, a scanner, a document is read by receiving reflected light or transmitted light of light emitted from the light source device to the document by an image sensor, for example, a CCD. Therefore, it is required that the amount of light emitted from the light source device to the document is adjusted so as not to exceed the readable range of the image sensor (the output signal value is not saturated). In the conventional light source device, a cold cathode discharge tube whose illuminating light luminance is difficult to take a constant value is used as a light source because of its characteristics. Therefore, whether or not the image sensor is saturated each time a document is read. Such a determination and brightness adjustment of the light source device so as not to be saturated have been performed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、輝度調整処理は時間を要する処理であり、原稿読み取りの都度、輝度調整処理を実行すると、原稿読み取りに時間を要するという問題がある。 However, the brightness adjustment process is a time-consuming process, and if the brightness adjustment process is executed every time the document is read, there is a problem that it takes time to read the document.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、原稿読み取り装置における、輝度調整処理に起因する原稿読み取り時間の短縮を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and has an object to shorten a document reading time caused by a brightness adjustment process in a document reading apparatus.
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は以下の種々の態様を採る。 In order to solve at least a part of the above problems, the present invention adopts the following various aspects.
第1の態様は、原稿読み取り装置を提供する。第1の態様に係る原稿読み取り装置は、発光ダイオードを発光源とする光源装置と、初期化時走査条件を用いて前記光源装置の初期化時光源輝度を決定する初期化時光源輝度決定部と、前記決定された初期化時光源輝度および前記初期化時走査条件、走査時走査条件を用いて原稿走査時における前記光源装置の走査時光源輝度を設定する走査時光源輝度設定部とを備える。 A first aspect provides a document reading device. An original reading apparatus according to a first aspect includes a light source device using a light emitting diode as a light source, an initialization light source luminance determining unit that determines initialization light source luminance of the light source device using an initialization scanning condition, and A scanning light source luminance setting unit that sets the scanning light source luminance of the light source device during document scanning using the determined initialization light source luminance, the initialization scanning condition, and scanning scanning condition.
第1の態様に係る原稿読み取り装置によれば、初期化時光源輝度および初期化時走査条件、走査時走査条件を用いて原稿走査時における、発光ダイオードを光源とする光源装置の走査時光源輝度を設定するので、光量調整処理に起因する原稿読み取り時間を短縮することができる。 According to the document reading apparatus according to the first aspect, the light source luminance at the time of scanning of the light source device using the light emitting diode as the light source when scanning the document using the light source luminance at initialization, the scanning condition at initialization, and the scanning condition at scanning Therefore, the document reading time resulting from the light amount adjustment process can be shortened.
第1の態様に係る原稿読み取り装置において、前記初期化時走査条件および走査時走査条件はそれぞれ初期化時露光時間および走査時露光時間であっても良い。走査時に要求される露光量は、露光時間と光源装置の輝度の積によって求められるので、この場合には、各露光時間を用いて走査時光源輝度を求めることができる。 In the document reading apparatus according to the first aspect, the initialization scanning condition and the scanning scanning condition may be an initialization exposure time and a scanning exposure time, respectively. Since the exposure amount required at the time of scanning is obtained by the product of the exposure time and the luminance of the light source device, in this case, the light source luminance at the time of scanning can be obtained using each exposure time.
第1の態様に係る原稿読み取り装置において、前記初期化時露光時間および走査時露光時間はそれぞれ初期化時解像度および走査時解像度に基づき決定されても良い。この場合には、設定された解像度に適した露光量を実現することができる。 In the document reading apparatus according to the first aspect, the initialization exposure time and scanning exposure time may be determined based on initialization resolution and scanning resolution, respectively. In this case, an exposure amount suitable for the set resolution can be realized.
第1の態様に係る原稿読み取り装置はさらに、前記発光ダイオードの駆動デューティー比を制御することにより前記光源装置の輝度を制御する光源輝度制御部を備え、
前記初期化時光源輝度決定部は、初期化時駆動デューティー比を決定することによって前記初期化時光源輝度を決定し、前記走査時光源輝度設定部は、前記初期化時露光時間と前記走査時露光時間との比と、前記初期化時駆動デューティー比とを用いて走査時駆動デューティー比を設定することによって前記走査時光源輝度を設定しても良い。この場合には、走査時光源輝度を簡易に求めることができる。
The document reading apparatus according to the first aspect further includes a light source luminance control unit that controls the luminance of the light source device by controlling a driving duty ratio of the light emitting diode.
The initialization light source luminance determining unit determines the initialization light source luminance by determining an initialization driving duty ratio, and the scanning light source luminance setting unit includes the initialization exposure time and the scanning time. The light source luminance at the time of scanning may be set by setting the driving duty ratio at the time of scanning using the ratio with the exposure time and the driving duty ratio at the time of initialization. In this case, the light source luminance during scanning can be easily obtained.
第1の態様に係る原稿読み取り装置において、前記走査時光源輝度設定部は、前記初期化時露光時間と前記走査時露光時間との比を前記初期化時駆動デューティー比に乗じて得られた算出値が前記光源輝度制御部におけるデューティー比の設定上限値未満の場合には、前記算出値を前記走査時駆動デューティー比に設定し、前記初期化時露光時間と前記走査時露光時間との比を前記初期化時駆動デューティー比に乗じて得られた算出値が、前記設定上限値以上の場合には、前記設定上限値を前記走査時駆動デューティー比に設定しても良い。この場合、算出値が設定上限値未満の場合には走査時露光時間に適した走査時光源輝度を実現することができると共に、算出値が設定上限値以上の場合には上限の駆動デューティ比に対応する走査時光源輝度を実現することができる。 In the document reading apparatus according to the first aspect, the light source luminance setting unit at the time of scanning is a calculation obtained by multiplying the ratio of the exposure time at the time of initialization and the exposure time at the time of scanning by the driving duty ratio at the time of initialization. If the value is less than the set upper limit value of the duty ratio in the light source luminance control unit, the calculated value is set to the scanning drive duty ratio, and the ratio between the initialization exposure time and the scanning exposure time is set to When the calculated value obtained by multiplying the initialization drive duty ratio is equal to or greater than the set upper limit value, the set upper limit value may be set to the scanning drive duty ratio. In this case, when the calculated value is less than the set upper limit value, it is possible to realize the light source luminance at the time of scanning suitable for the exposure time at the time of scanning, and when the calculated value is equal to or higher than the set upper limit value, the upper limit drive duty ratio is achieved. Corresponding scanning light source luminance can be realized.
第1の態様に係る原稿読み取り装置はさらに、前記初期化時露光時間と前記走査時露光時間との比を前記初期化時駆動デューティー比に乗じて得られた算出値が、前記設定上限値以上の場合に、前記算出値に相当する輝度値か得られるように前記光源装置に入力される前記発光ダイオードの駆動電流を増幅させる増幅部を備えても良い。この場合には、算出値が設定上限値以上の場合であっても、走査時露光時間に適した算出値に相当する走査時光源輝度を実現することができる。 The document reading apparatus according to the first aspect further has a calculated value obtained by multiplying the initialization drive duty ratio by a ratio of the initialization exposure time and the scanning exposure time to the set upper limit value or more. In this case, an amplifying unit for amplifying the drive current of the light emitting diode input to the light source device so as to obtain a luminance value corresponding to the calculated value may be provided. In this case, even when the calculated value is equal to or greater than the set upper limit value, it is possible to realize a scanning light source luminance corresponding to a calculated value suitable for the scanning exposure time.
第2の態様は、発光ダイオードを発光源として備える原稿読み取り装置における走査時光源輝度設定方法を提供する。第2の態様に係る走査時光源輝度設定方法は、初期化時走査条件を用いて前記光源装置の初期化時光源輝度を決定し、前記決定した初期化時光源輝度および前記初期化時走査条件、走査時走査条件を用いて原稿走査時における前記光源装置の走査時光源輝度を設定することを備える。 The second aspect provides a method for setting light source luminance during scanning in an original reading apparatus including a light emitting diode as a light source. In the scanning light source luminance setting method according to the second aspect, the initialization light source luminance of the light source device is determined using the initialization scanning condition, and the determined initialization light source luminance and the initialization scanning condition are determined. Setting a light source luminance during scanning of the light source device during document scanning using a scanning condition during scanning.
第2の態様に係る走査時光源輝度設定方法によれば、第1の態様に係る原稿読み取り装置と同様の作用効果を得ることができると共に、第1の態様に係る原稿読み取り装置と同様にして種々の態様にて実現され得る。さらに、第2の態様は、コンピュータプログラム、CD、DVD、HDDといったコンピュータ読み取り可能媒体に記録されたコンピュータプログラムとしても実現され得る。 According to the scanning light source luminance setting method according to the second aspect, it is possible to obtain the same operation and effect as the original reading apparatus according to the first aspect, and in the same manner as the original reading apparatus according to the first aspect. It can be realized in various ways. Furthermore, the second aspect can also be realized as a computer program recorded on a computer-readable medium such as a computer program, CD, DVD, or HDD.
以下、本発明に係る原稿読み取り装置について、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, an original reading apparatus according to the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.
・原稿読み取り装置の構成
図1は本実施例に係る原稿読み取り装置の概略構成を模式的に示す説明図である。図2は本実施例に係る原稿読み取り装置が備える枠体を反射用光源装置の照射面から見た説明図である。本実施例に係る原稿読み取り装置10は、反射用光源装置12、原稿載置ガラス111、原稿カバー112、走査ユニット13、可動ミラーユニット14、光学レンズユニット15、撮像ユニット16、透過用光源装置20、制御装置30を備えている。
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a schematic configuration of a document reading apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is an explanatory view of the frame included in the document reading apparatus according to the present embodiment as viewed from the irradiation surface of the light source device for reflection. The
透過用光源装置20は、ネガフィルム、ポジフィルムといった透過原稿に対して用いられる光源装置である。透過用光源装置20には、可視光光源と赤外光光源とが備えられており、両光源は、透過原稿に対して同一の開口部から光を射出する。透過用光源装置20の詳細な構成は後述する。透過用光源装置20は原稿カバー112内に、反射用光源装置12は走査ユニット13内に配置されている。透過用光源装置20は、図示しない駆動機構によって、走査ユニット13と連動して、原稿カバー112内において矢印方向(副走査方向)に移動することができる。
The transmissive
本実施例では、図3に示すように、各光源装置12、20における発光源として、点発光源であると共に、時間経過に伴い光量変化しない発光ダイオードLDが用いられている。図3は本実施例の光源装置における発光源としての発光ダイオード配置の一例を概念的に示す説明図である。すなわち、各光源装置12、20は、各点灯時においてばらつきのない光量を提供することができると共に、各点灯時において点灯開始から消灯までの期間にわたりばらつきのない光量を提供することができる。発光ダイオードLDの輝度は、駆動デューティー比(パルス電流波形幅)を調整することによって調整される。なお、発光ダイオードLDは、側面発光型、頂面発光型のいずれのタイプであっても良い。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, a light emitting diode LD that is a point light source and does not change in light amount with time is used as the light source in each of the
走査ユニット13には、反射用光源装置12の他に反射鏡131が備えられている。走査ユニット13は、図示しない駆動機構によって、矢印方向に移動して、原稿載置ガラス121上に載置されている原稿40を走査して、原稿40の読み取り処理を実行する。
The
原稿載置ガラス121を指示する枠体11の走査ユニット13との対向面には、図2に示すように、後述する白基準決定処理に用いられる白基準板114が備えられている。より具体的には、枠体11における走査ユニット13のホームポジション近傍に白基準板114が接着されている。白基準板114には、後述する位置補正処理において用いられる基準点114aが2点備えられている。
As shown in FIG. 2, a
可動ミラーユニット14は反射鏡141、142を備えている。可動ミラーユニット14もまた、走査ユニット13と連動して、図示しない駆動機構によって、原稿読み取りの際には矢印方向へ移動する。駆動機構としては、例えば、タイミングベルトを用いた周知の駆動機構を用いることができる。
The
光学レンズユニット15は、1または複数のレンズを備え、可動ミラーユニット14から入力された光を撮像ユニット16上に集光させる。本実施例における光学レンズユニット15は、撮像ユニット16上における赤外光の焦点位置と可視光の焦点位置のずれを低減させる焦点性能を有している。すなわち、可視光と、可視光よりも波長の長い赤外光とを用いた場合に、波長の相違による撮像ユニット16上における焦点位置のずれを抑制するレンズ性能を有している。
The
撮像ユニット16は、受光量に応じた電圧値を出力する半導体素子であり、一般的に、入射光を電荷に変換する受光素子と、受光素子において発生した電荷を転送するための素子を備える。撮像ユニット16としては、例えば、転送回路に電荷結合素子(CCD)を用いたCCDセンサ、相補形金属酸化膜半導体(CMOS)を用いたCMOSセンサを用いることができる。本実施例では、図4に示すように、撮像ユニット16には、主走査方向および副走査方向に複数の受光素子PIXが配列されており、各受光素子PIXに対しては、例えば、主走査方向のライン毎のR、G、Bのカラーフィルタが装着されている。図4は本実施例における撮像ユニットの受光素子配列の一例を概念的に示す説明図である。また、主走査方向に配列されている受光素子のうち、両端のいくつかの受光素子OBPは、常時、原稿からの反射光または透過光が入射しない光学的黒画素(オプティカルブラック)として機能し、常時、光学的な黒に相当する信号を出力する。光学的黒画素OBPは、後述する黒基準決定処理において、光学的な黒基準を決定するために用いられる。
The
制御装置30は、透過用光源装置20における可視光光源、赤外光光源のオン・オフ、反射用光源装置12のオン・オフ、走査ユニット13および可動ミラーユニット14の動作を制御する。制御装置30は、撮像ユニット16を介して読み取った原稿40の画像データを取得する。
The
制御装置30は、図5に示すように、双方向バス34によって相互に接続されている中央処理装置(CPU)31、メモリ32、入出力インターフェース33を備えている。図5は本実施例に係る原稿読み取り装置が備える制御部の機能構成を示す説明図である。入出力インターフェース33は、透過用光源装置20、反射用光源装置12、走査ユニット13、可動ミラーユニット14および撮像ユニット16と接続されている。制御装置30は、更に、原稿を読み取った結果として撮像ユニット16から出力されるR、G、B各色のアナログ信号のゲインおよびオフセットを調整するためのアナログフロントエンド回路35、アナログフロントエンド回路35においてゲインおよびオフセットが調整されたアナログ信号をディジタル信号に変換するためのAD変換回路36、各光源装置に対する駆動電流のデューティー比(駆動デューティー比)を制御して各光源装置の輝度を制御する光源輝度制御部37、各光源装置12、20に対する駆動電流を増幅するための増幅回路38を備えている。
As illustrated in FIG. 5, the
CPU31は、メモリ32に格納されている各種プログラム、モジュールを実行する。メモリ32は、例えば、揮発性、不揮発性の記憶素子、ハードディスクドライブといった大容量記憶装置を含む。撮像ユニット16によって読み取られ、生成された画像データはメモリ32に記録される。メモリ32は、起動時初期化処理を実行するための起動時初期化処理実行モジュールM1、走査時初期化処理を実行するための走査時初期化処理実行モジュールM2、走査条件(解像度)に基づいて露光時間を規定する走査解像度−露光時間テーブルT1、設定された発光ダイオードLDの設定輝度(駆動デューティー比)格納テーブルT2を格納している。CPU31が起動時初期化処理実行モジュールM1を実行することによって、初期化時光源輝度決定部が実現され、走査時初期化処理実行モジュールM2を実行することによって、走査時輝度設定部が実現される。解像度−露光時間テーブルT1には、初期化処理(位置補正処理)における解像度に対応する露光時間、実際の走査時に設定可能な走査条件(解像度)に対応する露光時間を対応付けて格納する。以下の起動時初期化処理、走査処理に際しては、CPU31は走査解像度−露光時間テーブルT1を参照して露光時間を決定する。設定輝度格納テーブルT2には、起動時初期化処理において決定された発光ダイオードLDの設定輝度(駆動デューティー比)が格納されている。工場出荷時に設定された輝度値が初期値として格納され、その後、輝度値は、起動時初期化処理を実行する都度、他の値で更新され得る。
The
CPU31は、起動時初期化処理実行モジュールM1を実行することによって、起動時初期化処理を実行する。具体的には、白基準決定処理(ALOC)、黒基準決定処理(ABOC)および位置(倍率)補正処理(ODT)が実行される。白基準決定処理では、例えば、原稿読み取り装置10に予め備えられている、白基準板114からの反射光に基づき撮像ユニット16から出力されたRGB各色の信号の最大値を、所定の信号値以下とするためにアナログフロントエンド回路35におけるゲイン量が調整される。ここで、信号レベルが8ビット(0〜255)で表される場合には、例えば、所定の信号値は230±10であり、RGB各色のアナログ信号について、アナログフロントエンド回路35から出力される信号値が所定の信号値の範囲に収まるまで繰り返し実行される。白基準決定処理に用いられるアナログ信号は、例えば、走査ユニット13が、副走査方向へ4ライン分移動することによって得られた読取信号を平均した信号である。
The
黒基準決定処理では、光学的黒画素OBPからの入力信号に基づき撮像ユニット16から出力されたRGB各色の信号値を、所定の信号値範囲とするためにアナログフロントエンド回路35におけるオフセット量が調整される。ここで、信号レベルが8ビット(0〜255)で表される場合には、例えば、所定の信号値範囲は4〜6であり、RGB各色のアナログ信号について、アナログフロントエンド回路35から出力される信号値が所定の信号値範囲に収まるよう繰り返し実行される。黒基準決定処理に用いられるアナログ信号は、例えば、走査ユニット13が、副走査方向へ4ライン分移動することによって得られた読取信号を平均した信号である。
In the black reference determination process, the offset amount in the analog front-
位置補正処理では、例えば、原稿読み取り装置10の枠体11の白基準板114に予め備えられている基準点114aを読み取って得られた画像が用いられる。具体的には、2点用意されている基準点114a間の距離が、予め規定されている距離と同値となるように画像の拡大率または縮小率が決定される。さらに、走査開始位置(原点位置)から基準点114aまでの走査ユニット13の移動距離(モータの駆動ステップ数)が算出され、算出されたモータ駆動ステップ数を用いて走査ユニット13が原稿載置ガラス121の端部まで移動すべきモータ駆動ステップ数が補正される。
In the position correction process, for example, an image obtained by reading a
位置補正処理ではさらに、基準点114a読み取り時における露光量が撮像ユニット16の飽和露光量に達しているか否かが判定される。ここで、基準点114a読み取り時には、反射用光源装置12は予め定められた位置補正時露光時間AT(X)にわたって所定の輝度で光を照射する。露光量は、一般的に、位置補正時露光時間AT(X)と反射用光源装置12の輝度の積として得られる。既述のように、反射用光源装置12の輝度は、発光ダイオードの駆動デューティー比を変更することによって変更させることができる。したがって、先ず、メモリ32に格納されている(現在設定されている)駆動デューティー比を用いた輝度によって撮像ユニット16が飽和するか否かを判定し、飽和しなければ、原稿読み取り時には現在の駆動デューティー比を用いて発光ダイオードが駆動される。
In the position correction process, it is further determined whether or not the exposure amount when reading the
一方、現在設定されている駆動デューティー比を用いた輝度では、撮像ユニット16が飽和してしまう場合には、駆動デューティー比を段階的に変更(例えば、100%から小さく)し、撮像ユニット16が飽和しない駆動デューティー比を得る。得られた駆動デューティー比はメモリ32に格納されると共に、以後の原稿読み取り時における発光ダイオードの駆動デューティー比として用いられる。なお、露光量の判定にあたっては、例えば、RGB各色のうち、最も露光時間が長くなる色成分のCCDセンサについてのみ判定処理並びにデューティー比の調整が実行されれば良い。
On the other hand, when the
図6を参照して本実施例における原稿読取処理について説明する。図6は本実施例に係る原稿読み取り装置によって実行される原稿読取処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。 The document reading process in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a processing routine of document reading processing executed by the document reading apparatus according to this embodiment.
CPU31は原稿読み取り装置10の電源がオンされると、本処理ルーチンを開始する。CPU31は、起動時初期化処理を実行する(ステップS100)。具体的には、CPU31は、白基準決定処理(ALOC)、黒基準決定処理(ABOC)、位置補正処理(ODT)を実行する。白基準決定処理では、CPU31は、撮像ユニット16における全ての有効画素によって出力される信号値を読み出し、RGB各色の信号値の最大値を求め、求めた最大値が所定の信号レベル(最大信号レベル)を超えないようにアナログフロントエンド回路35におけるゲイン調整量を調整する。この結果、白基準(白色)が決定される。
When the power of the
黒基準決定処理では、CPU31は、撮像ユニット16における光学的黒画素によって出力される信号値を読み出し、RGB各色の信号値が所定の信号レベル範囲に収まるようアナログフロントエンド回路35におけるオフセット調整量を調整する。この結果、黒基準(黒色)が決定される。
In the black reference determination process, the
位置補正処理では、CPU31は、基準点114aを用いて、拡大・縮小率、原稿載置ガラス111の端部に対する走査ユニット13のホームポジション(走査開始位置)を補正する。ここで、原稿載置ガラス111の端部は、副走査方向において走査ユニット13のホームポジションに近い側の原稿載置ガラス111の端辺である。位置補正処理では、CPU31はさらに、反射用光源装置12における発光ダイオードの駆動デューティー比を決定する。決定された駆動デューティー比は、メモリ32に格納される。
In the position correction process, the
白基準決定処理、黒基準決定処理、位置補正処理の詳細については既述の通りであると共に、当業者によって知られた処理であるから、ここでは簡単な説明に止める。なお、位置補正処理における駆動デューティー比決定処理は、トライアンドエラーによって実行される処理であり、一般的に時間を要する処理である一方で、撮像ユニット16を飽和させないために重要な処理である。
The details of the white reference determination process, the black reference determination process, and the position correction process are as described above, and are processes known by those skilled in the art, so a brief description will be given here. The drive duty ratio determination process in the position correction process is a process executed by trial and error, and is a process that generally requires time, but is an important process for preventing the
CPU31は、原稿の読み取り要求を検出するまで待機する(ステップS110:No)。具体的には、ユーザによる原稿読み取りボタン操作が検出されるまで(原稿読み取り要求が入力されるまで)、CPU31は次の処理を実行せずに待機する。CPU31は原稿の読み取り要求を検出すると(ステップS110:Yes)、走査時初期化処理(読み取り前の初期化処理)を実行する(ステップS120)。
The
走査時初期化処理では、CPU31は、白基準決定処理、黒基準決定処理、シェーディング処理を実行する。シェーディング処理は、当業者に良く知られた処理であり、撮像ユニット16が備える各画素間における読み取り誤差が補正される。例えば、白基準板114を用いて各画素間における白色の誤差の補正が実行される。
In the scanning initialization process, the
本実施例における走査時初期化処理では、撮像ユニット16の飽和を回避するために起動時初期化処理において実行されていた、発光ダイオードの輝度調整(駆動デューティー比)処理は実行されない。一方で、露光量は、一般的に、走査条件、すなわち、露光時間と光源の輝度との乗算によって決定される。したがって、走査時における走査条件が、位置補正処理時における走査条件と異なる場合には、発光ダイオードの輝度を調整することによって、撮像ユニット16を飽和させないための最適な露光量を実現することが求められる。なお、露光時間は走査条件、例えば、読取解像度が高くなるに連れて長くなる。本実施例では、設定可能な複数の読み取り解像度に対応する複数の露光時間が、走査解像度−露光時間テーブルT1としてメモリ32に予め格納されている。
In the initialization process at the time of scanning in the present embodiment, the luminance adjustment (drive duty ratio) process of the light emitting diode, which has been executed in the startup initialization process in order to avoid saturation of the
そこで、本実施例では、起動時初期化処理時にメモリ32に格納された起動初期化時駆動デューティー比(起動初期化時光源輝度)と、ユーザによって設定された走査条件と、起動時初期化処理時(位置補正処理時)における走査条件とを用いて、計算によって走査時駆動デューティー比(走査時光源輝度)が求められる。具体的には、以下に示す比例式を用いて、走査時における発光ダイオードの走査時における駆動デューティー比(輝度)が決定される。なお、以下の式において、B(Y)は算出光源輝度(駆動デューティー比)(%)、B(X)は起動初期化時光源輝度(%)、AT(X)は起動初期化時露光時間(sec)、AT(Y)は走査時露光時間(sec)、CVout(Y)は目標白基準に対応する出力値、CVout(X)は初期化時における白基準に対応する出力値である。なお、以下では、B(X)およびB(Y)についても光源輝度という用語を用いるが、この場合には、駆動デューティー比(%)を意味し、実際の輝度値(例えば、8ビットにおいて0〜255)を意味するものではない。
Therefore, in this embodiment, the drive duty ratio at startup initialization (light source brightness at startup initialization) stored in the
一般的に、CVout(Y)は目標白基準に対応する出力値は、起動初期化処理時において用いられた白基準に対応する出力値と同一であるから、上記式は、起動初期化処理時における露光時間と走査時における露光時間との比によって走査時における発光ダイオードの輝度を求めるための式であるということができる。なお、起動初期化処理時における露光時間と走査時における露光時間との比は、0以上1以下の値を取り得るが、一般的には、0より大きく1以下の値である。 In general, since CVout (Y) has the same output value corresponding to the target white reference as the output value corresponding to the white reference used in the startup initialization process, the above expression is used in the startup initialization process. It can be said that this is an equation for obtaining the luminance of the light emitting diode during scanning by the ratio of the exposure time during the above and the exposure time during the scanning. Note that the ratio between the exposure time during the startup initialization process and the exposure time during scanning can be a value between 0 and 1, but is generally greater than 0 and 1 or less.
CPU31は、走査時初期化処理を終え、発光ダイオードの駆動デューティー比を決定すると、光源輝度制御部37を介して、発光ダイオードを決定された駆動デューティー比で駆動して、原稿の読み取り処理を実行する(ステップ130)。CPU31は、算出された算出光源輝度B(Y)の値が設定上限値以下、本実施例では100以下の場合には、算出された算出光源輝度B(Y)値を走査時光源輝度に設定する。例えば、起動初期化処理時における露光時間に対して設定された走査時における露光時間が長い場合、すなわち、高解像度の走査条件が設定された場合には、発光ダイオードLDの駆動デューティー比を低くすることによって、反射用光源装置12から射出される照射光の輝度が低減される。
When the
一方、算出された算出光源輝度B(Y)の値が100(設定上限値)より大きい場合には、走査時光源輝度として100が設定される。発光ダイオードLDは、0(設定下限値)〜100%(設定上限値)の間のデューティー比で駆動され、100%を超えるデューティー比で駆動することはできないからである。しかしながら、反射用光源装置12から射出される照射光の輝度値が算出光源輝度B(Y)に相当する輝度値に満たない場合には、設定された走査条件に合致した露光量を確保することができなくなり、適切な読み取り結果を得ることができない。そこで、本実施例では、発光ダイオードLDに対する駆動電流を増幅回路38で所定値まで増幅し、反射用光源装置12から射出される照射光の輝度値が算出光源輝度B(Y)に相当する輝度値と等しくなるよう調整している。対応する輝度値を実現するための増幅量と100%を超える算出光源輝度B(Y)との関係は予めメモリ32に格納されている。
On the other hand, when the calculated value of the calculated light source luminance B (Y) is larger than 100 (set upper limit value), 100 is set as the scanning light source luminance. This is because the light emitting diode LD is driven at a duty ratio between 0 (setting lower limit value) and 100% (setting upper limit value) and cannot be driven at a duty ratio exceeding 100%. However, when the luminance value of the irradiation light emitted from the reflection
原稿の読み取り処理では、原稿からの反射光に応じて撮像ユニット16からRGB各色のアナログ信号が出力されアナログフロントエンド回路35に入力される。アナログフロントエンド回路35では、入力されたRGB各色のアナログ信号に対して、設定されたゲイン調整値およびオフセット調整値を用いた、ゲインおよびオフセット調整処理が実行され、調整されたRGB各色のアナログ信号はAD変換回路36によってディジタル信号に変換され、所定の画質調整処理が実行されたのち、読み取り画像データとして、外部機器、例えば、パーソナルコンピュータに対して出力される。
In the document reading process, analog signals of RGB colors are output from the
CPU31は、電源オフの要求が発生するまで(ステップS140:No)、ステップS110〜S130の処理を繰り返し実行する。CPU31は、電源オフの要求が発生すると(ステップS140:Yes)、本処理ルーチンを終了する。なお、電源オフの要求は、例えば、ユーザが電源ボタンを操作することによって、CPU31に対して入力される。
CPU31 repeatedly performs the process of step S110-S130 until the request | requirement of power-off generate | occur | produces (step S140: No). When the power-off request is generated (step S140: Yes), the
以上説明したように、本実施例に係る原稿読み取り装置10によれば、経時的な輝度変化のない発光ダイオードを発光源として備え、走査時初期化処理では起動時輝度を用いて走査時輝度を設定するので、撮像ユニット16を飽和させることなく読み取り実行までに要する時間を短縮することができる。すなわち、本来、一般的に時間を要するトライアンドエラーによって決定される発光ダイオードの駆動デューティー比を、計算によって算出するので、輝度決定に要する時間を短縮できる。また、発光ダイオードを発光源とする光源装置は起動後から走査完了までの期間では輝度変化しないので、計算によって走査時における発光ダイオードの輝度(駆動デューティー比)を決定しても、撮像ユニット16が飽和することはない。
As described above, according to the
具体的には、起動時初期化処理において決定された輝度B(X)に対して、起動時初期化処理における走査条件としての露光時間AT(X)と走査時における走査条件としての露光時間AT(Y)の比を乗算することによって、走査時輝度B(Y)を求めるので、走査時における走査条件に適した輝度を求めることができる。 Specifically, for the brightness B (X) determined in the startup initialization process, the exposure time AT (X) as the scanning condition in the startup initialization process and the exposure time AT as the scanning condition in the scan By multiplying the ratio (Y), the luminance B (Y) at the time of scanning is obtained, so that the luminance suitable for the scanning condition at the time of scanning can be obtained.
・その他の実施例:
(1)上記実施例では、起動時初期化処理後は、走査時における輝度調整が行われないが、例えば、電源投入後、所定時間にわたり走査処理が実行されない場合には、定期的に起動時初期化処理におけるトライアンドエラーによる輝度調整を実行しても良い。この場合には、走査時輝度調整に伴いユーザに走査処理を待たせることなく、撮像ユニット16の飽和をより高い確度で防止または抑制することができる。
Other examples:
(1) In the above embodiment, the brightness adjustment at the time of scanning is not performed after the startup initialization process. For example, when the scanning process is not executed for a predetermined time after the power is turned on, it is periodically started. Luminance adjustment by trial and error in the initialization process may be executed. In this case, it is possible to prevent or suppress the saturation of the
(2)上記実施例では起動初期化処理時における起動初期化時輝度を用いているが、起動時に限られず、走査時とは異なる任意のタイミングで実行された初期化処理時における輝度が用いられても良い。 (2) In the above embodiment, the brightness at the time of start-up initialization at the time of start-up initialization processing is used, but the brightness at the time of initialization processing executed at an arbitrary timing different from the time of scanning is used without being limited to the time of start-up. May be.
(3)上記実施例では黒基準決定処理にあたって、光学的黒画素OBPを用いているが、反射用光源装置12を消灯した状態において黒基準決定処理を実行しても良い。また、シェーディングにおいても、反射用光源装置12を消灯した状態において黒基準に対する各画素間のばらつきが補正されても良い。
(3) In the above embodiment, the optical black pixel OBP is used in the black reference determination process. However, the black reference determination process may be executed in a state where the light source device for
(4)上記実施例では、算出光源輝度B(X)の値が100を超える場合には、発光ダイオードLDに入力する駆動電流を増幅回路37によって増幅しており、走査時光源輝度と算出光源輝度B(X)とが一致しない。しかしながら、駆動電流を増幅回路37によって増幅せず、露光時間を調整することによって、必要な露光量を確保しても良い。この場合には、算出光源輝度B(X)の値に関わらず、走査時光源輝度と算出光源輝度B(X)とが一致する。
(4) In the above embodiment, when the value of the calculated light source luminance B (X) exceeds 100, the drive current input to the light emitting diode LD is amplified by the
(5)上記実施例では縮小光学系の原稿読み取り装置を例に取って説明したが、この他にも、密着光学系の原稿読み取り装置においても同様の効果を得ることができる。 (5) In the above-described embodiment, the reduction optical system document reading apparatus has been described as an example, but the same effect can also be obtained in a contact optical system document reading apparatus.
(6)上記実施例では、白色の発光ダイオードLDを発光源に用いているが、例えば、赤色、緑色、青色の発光ダイオードを光源に用いても良い。 (6) In the above embodiment, the white light emitting diode LD is used as the light source, but, for example, red, green, and blue light emitting diodes may be used as the light source.
(7)本実施例に係る原稿読み取り装置10では、走査ユニット13が移動することによって原稿40の読み取りが行われているが、固定されている走査ユニット上を原稿40が移動しても良い。すなわち、原稿と走査ユニット(読み取り部)とが相対的に移動すれば良い。また、原稿とは、文書、画像その他、読み取りの対象となる対象を意味する。
(7) In the
(8)上記実施例では、原稿読み取り装置10を例にとって説明したが、この他にも、ファクシミリ、複写機、複合機といった、走査前に露光量の調整が必要な種々の装置に用いることができる。
(8) In the above embodiment, the
(9)上記実施例では、設定上限値として100%を用いたが90%または110%等の種々の値であっても良いことは言うまでもない。すなわち、設定上限値以上の場合には、算出光源輝度B(Y)に相当する輝度値と等しくなるように、増幅部38によって駆動電流が所定値まで増幅されればよい。
(9) In the above embodiment, 100% is used as the setting upper limit value, but it goes without saying that various values such as 90% or 110% may be used. That is, when the value is equal to or higher than the set upper limit value, the drive current may be amplified to a predetermined value by the amplifying
以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example and the modification, Embodiment mentioned above is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and equivalents thereof are included in the present invention.
10…原稿読み取り装置
11…枠体
12…反射用光源装置
13…走査ユニット
14…可動ミラーユニット
15…光学レンズユニット
16…撮像ユニット
20…透過用光源装置
30…制御装置
31…CPU
32…メモリ
33…入出力インターフェース
34…双方向バス
35…アナログフロントエンド回路
36…AD変換回路
37…回路
40…原稿
111…原稿載置ガラス
112…原稿カバー
114…白基準板
114a…基準点
121…原稿載置ガラス
131…反射鏡
141…反射鏡
LD…発光ダイオード
M1…起動時初期化処理実行モジュール
M2…走査時初期化処理実行モジュール
OBP…光学的黒画素
PIX…受光素子
T1…露光時間テーブル
T2…設定輝度格納テーブル
DESCRIPTION OF
32 ...
Claims (7)
発光ダイオードを発光源とする光源装置と、
初期化時走査条件を用いて前記光源装置の初期化時光源輝度を決定する初期化時光源輝度決定部と、
前記決定された初期化時光源輝度および前記初期化時走査条件、走査時走査条件を用いて原稿走査時における前記光源装置の走査時光源輝度を設定する走査時光源輝度設定部とを備える、
原稿読み取り装置。 An original reading device,
A light source device using a light emitting diode as a light source;
A light source luminance determining unit at initialization for determining light source luminance at initialization of the light source device using a scanning condition at initialization;
A scanning light source luminance setting unit that sets the scanning light source luminance of the light source device during document scanning using the determined initialization light source luminance, the initialization scanning condition, and the scanning scanning condition;
Document reading device.
前記初期化時走査条件および走査時走査条件はそれぞれ初期化時露光時間および走査時露光時間である原稿読み取り装置。 The document reading device according to claim 1,
The document reading apparatus, wherein the initialization scanning condition and the scanning scanning condition are an initialization exposure time and a scanning exposure time, respectively.
前記初期化時露光時間および走査時露光時間はそれぞれ初期化時解像度および走査時解像度に基づき決定される原稿読み取り装置。 The document reading device according to claim 2,
The document reading apparatus, wherein the initialization exposure time and scanning exposure time are determined based on initialization resolution and scanning resolution, respectively.
前記発光ダイオードの駆動デューティー比を制御することにより前記光源装置の輝度を制御する光源輝度制御部を備え、
前記初期化時光源輝度決定部は、初期化時駆動デューティー比を決定することによって前記初期化時光源輝度を決定し、
前記走査時光源輝度設定部は、前記初期化時露光時間と前記走査時露光時間との比と、前記初期化時駆動デューティー比とを用いて走査時駆動デューティー比を設定することによって前記走査時光源輝度を設定する原稿読み取り装置。 The document reading device according to claim 2 further includes:
A light source luminance control unit for controlling the luminance of the light source device by controlling a driving duty ratio of the light emitting diode;
The initialization light source luminance determining unit determines the initialization light source luminance by determining an initialization driving duty ratio,
The scanning light source luminance setting unit sets a driving duty ratio during scanning by setting a driving duty ratio during scanning using a ratio between the exposure time during initialization and the exposure time during scanning and the driving duty ratio during initialization. A document reader that sets the brightness of the light source.
前記走査時光源輝度設定部は、
前記初期化時露光時間と前記走査時露光時間との比を前記初期化時駆動デューティー比に乗じて得られた算出値が前記光源輝度制御部におけるデューティー比の設定上限値未満の場合には、前記算出値を前記走査時駆動デューティー比に設定し、
前記初期化時露光時間と前記走査時露光時間との比を前記初期化時駆動デューティー比に乗じて得られた算出値が、前記設定上限値以上の場合には、前記設定上限値を前記走査時駆動デューティー比に設定する、
原稿読み取り装置。 The document reading device according to claim 4,
The scanning light source luminance setting unit is
When the calculated value obtained by multiplying the initialization drive duty ratio by the ratio of the initialization exposure time and the scanning exposure time is less than the set upper limit value of the duty ratio in the light source luminance control unit, Set the calculated value to the scanning drive duty ratio,
If the calculated value obtained by multiplying the ratio of the exposure time during initialization and the exposure time during scanning by the drive duty ratio during initialization is greater than or equal to the set upper limit value, the set upper limit value is set to the scanning upper limit value. Set to the driving duty ratio
Document reading device.
前記初期化時露光時間と前記走査時露光時間との比を前記初期化時駆動デューティー比に乗じて得られた算出値が、前記設定上限値以上の場合に、前記算出値に相当する輝度値か得られるように前記光源装置に入力される前記発光ダイオードの駆動電流を増幅させる増幅部を備える
原稿読み取り装置。 The document reading device according to claim 5 further includes:
A brightness value corresponding to the calculated value when a calculated value obtained by multiplying the ratio of the exposure time at initialization and the exposure time at scanning by the driving duty ratio at initialization is equal to or greater than the set upper limit value. An original reading device comprising an amplifying unit for amplifying the driving current of the light emitting diode input to the light source device.
初期化時走査条件を用いて前記光源装置の初期化時光源輝度を決定し、
前記決定した初期化時光源輝度および前記初期化時走査条件、走査時走査条件を用いて原稿走査時における前記光源装置の走査時光源輝度を設定する、
走査時光源輝度設定方法。 A light source luminance setting method at the time of scanning in an original reading apparatus provided with a light emitting diode as a light source,
Determine the light source brightness at the time of initialization of the light source device using a scanning condition at the time of initialization,
Using the determined initialization light source luminance, the initialization scanning condition, and the scanning scanning condition to set the scanning light source luminance of the light source device during document scanning;
Light source brightness setting method during scanning.
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