JP2014233057A - Image reading device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像読取装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image reading apparatus and an image forming apparatus.
画像読取装置は、スキャナーとしてだけでなく、複合機などの画像形成装置、複写機またはFAX装置の一部品としても利用される。画像読取装置は、光源から出射され、原稿において反射された光を光検出器で検出することによって原稿画像の読み取りを行う。 The image reading apparatus is used not only as a scanner, but also as an image forming apparatus such as a multifunction peripheral, a copying machine, or a component of a FAX apparatus. The image reading device reads a document image by detecting light emitted from a light source and reflected on the document by a photodetector.
画像読取装置が同一の原稿を読み取る場合でも、光検出器によって検出される光量は読み取り動作ごとに変動することがある。例えば、光検出器によって検出される光量は、周囲の状況、あるいは、光源、光学系および/または光検出器の変動に応じて変動する。このため、画像読取装置は、一般に、予め設定された光量の光で白基準板を読み取った結果を利用したシェーディング補正を行い、光量の変動に起因する読み取り結果の変動を抑制している。 Even when the image reading apparatus reads the same document, the amount of light detected by the photodetector may vary for each reading operation. For example, the amount of light detected by the photodetector varies depending on the surrounding conditions or variations of the light source, optical system and / or photodetector. For this reason, the image reading apparatus generally performs shading correction using the result of reading the white reference plate with a preset amount of light, and suppresses fluctuations in the reading result due to fluctuations in the amount of light.
特許文献1に開示の画像読取装置は、1ライン分の蓄積時間に相当する時間を1単位とし、単位時間内でPWM制御を行うことにより、濃度ムラのない良好な画像を得ることができる。
The image reading apparatus disclosed in
しかしながら、単位時間内でPWM制御を行っても目標の光量が得られない場合がある。その結果、適切な読み取りができない場合があった。 However, there are cases where the target light quantity cannot be obtained even if PWM control is performed within a unit time. As a result, proper reading may not be possible.
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、点灯可能期間でパルス幅を調整しても光量が目標値に達しなかった光源についても、適切な光量で原稿を読み取ることができる画像読取装置および画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to read a document with an appropriate light amount even for a light source whose light amount has not reached the target value even when the pulse width is adjusted in the lighting-enabled period. Another object of the present invention is to provide an image reading apparatus and an image forming apparatus.
本発明に係る画像読取装置は、複数の光源と、光量調整部と、光検出部と、制御部と、濃度基準部材とを備える。前記複数の光源は、それぞれの点灯可能期間内の点灯期間に点灯し、複数の色光を出射する。前記光量調整部は、前記複数の光源から出射される前記複数の色光の光量をそれぞれ調整する。前記光検出部は、前記複数の光源から出射された前記複数の色光を、前記点灯可能期間を含む検出単位期間内にそれぞれ検出する。前記制御部は、前記光量調整部および前記光検出部を制御する。前記制御部は、前記複数の光源から前記濃度基準部材に出射されて前記光検出部によって検出された前記複数の色光の光量をそれぞれ示す濃度基準部材検出光量に基づいて、前記光検出部の検出単位期間を制御する。 An image reading apparatus according to the present invention includes a plurality of light sources, a light amount adjustment unit, a light detection unit, a control unit, and a density reference member. The plurality of light sources are lit during a lighting period within each lighting-enabled period and emit a plurality of color lights. The light amount adjustment unit adjusts the light amounts of the plurality of color lights emitted from the plurality of light sources. The light detection unit detects the plurality of color lights emitted from the plurality of light sources within a detection unit period including the lighting-enabled period. The control unit controls the light amount adjustment unit and the light detection unit. The control unit detects the light detection unit based on density reference member detection light amounts respectively indicating the light amounts of the plurality of color lights emitted from the plurality of light sources to the concentration reference member and detected by the light detection unit. Control the unit period.
本発明に係る画像形成装置は、上記に記載の画像読取装置と、画像形成部とを備える。前記画像形成部は、前記画像読取装置によって読み取られた画像データに基づいて画像を形成する。 An image forming apparatus according to the present invention includes the image reading apparatus described above and an image forming unit. The image forming unit forms an image based on image data read by the image reading device.
本発明に係る画像読取装置は、複数の光源から濃度基準部材に出射されて光検出部によって検出された複数の色光の光量に基づいて、光検出部の検出単位期間を制御する。したがって、調整前の検出単位期間で目標値に達しなかった光源についても、適切な光量で原稿を読み取ることができる。 The image reading apparatus according to the present invention controls the detection unit period of the light detection unit based on the light amounts of the plurality of color lights emitted from the plurality of light sources to the density reference member and detected by the light detection unit. Therefore, it is possible to read a document with an appropriate amount of light even for a light source that has not reached the target value in the detection unit period before adjustment.
以下、図面を参照して本発明による画像読取装置および画像形成装置の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。 Embodiments of an image reading apparatus and an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
図1および図2を参照して本発明に係る画像読取装置10の実施形態を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る画像読取装置10を示す模式図である。図2は、本発明の実施形態に係る画像読取装置10の光検出部22を示す模式図である。
An embodiment of an
画像読取装置10は、光源21(赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21b)と、光量調整部40と、光検出部22と、制御部30とを備える。典型的には、画像読取装置10は、原稿台11をさらに備える。画像読取装置10は、原稿台11の上に載置された原稿Mを読み取って入力画像を得る。本実施形態において画像読取装置10は、スキャナーであり、原稿Mは、紙である。
The
光源21と光検出部22とは、原稿台11の下方に設けられている。光源21と光検出部22とは、キャリッジ23に取り付けられている。
The
光源21は主走査方向に延びている。なお、ここでは主走査方向は図1の紙面に垂直な方向と平行であり、副走査方向はY方向である。光源21は、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)である。複数の光源21は、赤色光源21rと緑色光源21gと青色光源21bとを含む。赤色光源21rは赤色光を出射し、緑色光源21gは緑色光を出射し、青色光源21bは青色光を出射する。
The
図2を参照して、光検出部22について詳しく説明する。光検出部22は、複数の受光素子22aとシフトレジスター24とを有する。光検出部22は、さらに、出力部26を有する。本実施形態において、光検出部22はモノクロセンサーである。光検出部22は、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサーである。複数の受光素子22aのそれぞれは、受け取った光から電荷を生成する。受光素子22aにおいて生成された電荷は、図4を参照して後述するシフトパルス信号SPがHighになる毎にシフトレジスター24に転送される。電荷は配線25を通るクロック信号により、シフトレジスター24を順次転送され、出力部26から出力される。クロック信号の1周期に対して1画素分出力される。受光素子22aにおいて生成された電荷が次に転送される前に、シフトレジスター24に転送された電荷をシフトレジスター24から全て出力しなければならない。
The
画像読取装置10が原稿Mを読み取る場合、光源21の取り付けられたキャリッジ23は副走査方向Yに沿って移動する。光検出部22がモノクロセンサーであるため、光源21は、赤色光源21r、緑色光源21g、青色光源21bの順で順次点灯する光源21を切り換えて、原稿Mに光を照射し原稿M全体を読み取って入力画像を得る。
When the
光源21から出射された光は、原稿Mまたは濃度基準部材50で反射されて、光検出部22に到達する。光検出部22は、光検出部22に到達した光からアナログ電気信号を生成する。その後、アナログフロントエンド70(図1には図示せず)において、アナログ信号は、デジタル信号に変換される。そしてデジタル信号は制御部30へと入力される。
The light emitted from the
また、画像読取装置10が濃度基準部材50を読み取る場合、光源21は濃度基準部材50に光を照射する。濃度基準部材50は、例えば、主走査方向に沿って板状に延びている。濃度基準部材50は、白基準部材である。画像読取装置10が白基準部材(濃度基準部材50)を読み取ることにより、主走査方向の画素領域の位置に対応した白基準データ(濃度基準データ)を取得する。
When the
制御部30は、濃度基準データを基にしたシェーディング補正を行う。なお、シェーディング補正は、光源21の光量が不均一であること、または光検出部22の感度が不均一であることなどに起因する読取画像の劣化を低減するために、原稿Mを読み取った結果に対して行われる。シェーディング補正は、原稿Mの読取動作毎に行われる。
The
赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの点灯期間は、PWM(Pulse Width Modulation)制御により制御される。赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bは、例えばパルス信号がHighの期間にそれぞれ赤色光、緑色光および青色光を出射する。なお、本明細書の以下の説明において、パルス信号がHighの期間をパルス幅と記載することがある。赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの光量は、パルス信号がHighの期間すなわち光源21の点灯期間に比例する。
The lighting periods of the
原稿Mを読み取る際に、赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの光量が適切に調整されることが好ましい。画像読取装置10は、白基準データを目標値に近づけるように、パルス幅を調整して赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの光量を調整している。画像読取装置10は、調整されたパルス幅で赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bを点灯することによって、原稿Mを適切に読み取ることができる。
When reading the document M, it is preferable that the light amounts of the
図3を参照して本発明に係る画像読取装置10の実施形態を説明する。図3は、本発明の実施形態に係る画像読取装置10を示す模式的なブロック図である。
An embodiment of the
画像読取装置10は、光源21と光検出部22と制御部30と光量調整部40と濃度基準部材50(図3には図示せず)とアナログフロントエンド70とを備える。制御部30と光量調整部40とはASIC31(Application Specific Integrated Circuit)に搭載されている。
The
光源21は、赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bを有している。複数の光源21は、それぞれの点灯可能期間内の点灯期間に点灯し、複数の色光を出射する。
The
光量調整部40は、複数の光源21から出射される複数の色光の光量をそれぞれ調整する。
The light amount adjustment unit 40 adjusts the light amounts of the plurality of color lights emitted from the plurality of
光検出部22は、複数の光源21から出射された複数の色光を、点灯可能期間を含む検出単位期間内にそれぞれ検出する。点灯可能期間と検出単位期間との詳細な説明は、図4を参照して後述する。
The
制御部30は、光量調整部40と光検出部22とを制御する。制御部30は、複数の光源21から濃度基準部材50に出射されて光検出部によって検出された複数の色光の光量をそれぞれ示す濃度基準部材検出光量に基づいて、光検出部の検出単位期間を制御する。
The
調整された検出単位期間内に、光検出部22は、前記検出された電荷に基づくアナログ信号をシフトレジスター24からアナログフロントエンド70に出力する。制御部30は、調整された検出単位期間内に、アナログ信号がシフトレジスター24からアナログフロントエンド70に出力されるようにシフトレジスター24に入力されるクロック信号の周波数を変更する。
Within the adjusted detection unit period, the
図3および図4を参照して本発明に係る画像読取装置10の実施形態を説明する。図4は、本発明の実施形態に係る画像読取装置10の画像読取動作を示すタイミングチャートである。詳細は後述するが、シフトパルス信号SPのパルスの間隔は等しく、検出単位期間Tsr、TsgおよびTsbは互いに等しい。
An embodiment of the
シフトパルス信号SPは、光検出部22に入力される信号である。パルス信号R_LED、パルス信号G_LEDおよびパルス信号B_LEDは、それぞれ赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bに入力される信号である。読出信号RD_DATAは、光検出部22から出力される信号である。
The shift pulse signal SP is a signal input to the
シフトパルス信号SPの立ち上がりの直前は、光源21の点灯禁止期間である。期間Tlr、TlgおよびTlbは、それぞれ赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの点灯可能期間である。パルス幅Pr、PgおよびPbは、それぞれ赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bのパルス幅である。パルス幅Pr、PgおよびPbは、それぞれ点灯可能期間Tlr、TlgおよびTlbにおさまるように調整される。パルス信号がHighの期間、すなわちパルス幅(パルス幅Pr、PgおよびPb)の期間に、赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bは点灯する。
Immediately before the rise of the shift pulse signal SP is a lighting prohibition period of the
シフトパルス信号SPは、1ラインのデータを読み取る際に、3回Highになる。シフトパルス信号SPのあるパルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでの期間(期間Tsr、TsgおよびTsb)に、光源21から照射され原稿Mに反射した光を、複数の受光素子22aで検出し電荷を生成する。受光素子22aによって生成された電荷は、シフトパルス信号SPがHighになる毎にシフトレジスター24に転送される。本明細書において、シフトパルス信号SPのあるパルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでの期間を検出単位期間と記載することがある。検出単位期間Tsr、TsgおよびTsbに、光検出部22は、赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bから照射される赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ検出する。図4において、検出単位期間Tsr、TsgおよびTsbは等しい。
The shift pulse signal SP becomes High three times when reading one line of data. During the period (period Tsr, Tsg, and Tsb) from the rising edge of a certain pulse of the shift pulse signal SP to the rising edge of the next pulse (periods Tsr, Tsg and Tsb), the light reflected from the
検出単位期間に光検出部22において検出された電荷は、次の色の検出単位期間に光検出部22からアナログフロントエンド70へ出力される。例えば、検出単位期間Tsr(時刻t0〜t1)におけるパルス幅Prの期間に赤色光源21rを点灯させ光検出部22から検出された電荷は、緑色の検出単位期間Tsg(時刻t1〜t2)に、光検出部22から出力されアナログフロントエンド70に出力される。
The charges detected by the
原稿Mを読み取る際に、赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの光量が適切に調整されることが好ましい。しかしながら、光源21の点灯可能期間の限界までパルス幅(光源21の点灯期間)を設定しても、目標の光量が得られない場合がある。制御部30は、目標の光量が得られない場合、目標の光量を得るために必要なパルス幅を算出する。図5を参照して、本発明に係る画像読取装置10の実施形態における足りないパルス幅の算出方法について説明する。
When reading the document M, it is preferable that the light amounts of the
図5は、本発明の実施形態に係る画像読取装置10におけるパルス幅と光量との関係を示すグラフである。横軸は光源21に入力するパルス幅を示し、縦軸は、濃度基準部材(白基準部材)50を読み取ったときの光検出部22が検出する光量を示す。光量Qtは光量の目標値である。本実施形態において、目標値は、例えば256階調(0〜255)における240である。パルス幅Piはパルス幅の初期値を示し、光量Qiはパルス幅Piのときの光量を示す。パルス幅Paはパルス幅調整後の値を示し、光量Qaはパルス幅Paのときの光量を示す。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the pulse width and the amount of light in the
制御部30は、光量が目標値Qtに近づくように、パルス幅を光源21の点灯期間内で調整する。しかしながら、パルス幅を光源21の点灯可能期間の限界であるパルス幅Paまで調整したが、光量が光量Qaまでしか到達せず、目標値Qtに達していない。制御部30は、パルス幅を光源21の点灯可能期間の限界まで調整しても目標値Qtまで光量が達しない場合、目標の光量を得るために必要なパルス幅を算出する。
The
制御部30は、初期値のパルス幅Pi、光量の初期値Qi、調整後のパルス幅Paおよび調整後の光量Qiからパルス幅に対する光量の傾きaを算出する。演算式を以下の式1に示す。
The
a=(Qa−Qi)/(Pa−Pi) (式1) a = (Qa-Qi) / (Pa-Pi) (Formula 1)
また、制御部30は、目標の光量を得るために必要なパルス幅Pcを算出する。演算式を以下の式2に示す。
Further, the
Pc=Qt/a−Pa (式2) Pc = Qt / a-Pa (Formula 2)
ここで、式2は、パルス幅と光量の関係のグラフは原点を通過すると仮定して導出されたが、必ずしも原点を通過していると仮定して導出される必要はない。
Here,
図5で示したグラフのように、光源21の点灯可能期間の限界までパルス幅(光源21の点灯期間)を設定しても、目標の光量が得られない光源21がある一方、光源21の点灯可能期間内に目標の光量が得られる光源21がある場合がある。本明細書において、光源21の点灯可能期間の限界までパルス幅(光源21の点灯期間)を設定しても、目標の光量が得られない光源21を目標未達光源と記載する。また、光源21の点灯可能期間内に目標の光量が得られる光源21を目標到達光源と記載することがある。
As shown in the graph of FIG. 5, there is a
図6を参照して、本発明に係る画像読取装置10の実施形態を説明する。図6(a)、(b)および(c)は、本発明の実施形態に係る画像読取装置10のパルス幅調整の際の画像読取動作を示すタイミングチャートである。図6(a)はパルス幅を調整する前のタイミングチャートを示し、図6(b)は光量点灯期間内でパルス幅を調整したタイミングチャートを示し、図6(c)はパルス幅振り分け後のタイミングチャートを示す。図4に示されたタイミングチャートを参照して上述した内容と重複する内容については詳細な説明を省略する。
An embodiment of the
図6(a)において、期間Tsri、TsgiおよびTsbiは、それぞれ赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの検出単位期間の初期値を示す。また、期間Tlri、TlgiおよびTlbiは、それぞれ赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの点灯可能期間の初期値である。また、パルス幅Pri、PgiおよびPbiは、それぞれ赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bのパルス幅の初期値を示す。
In FIG. 6A, periods Tsri, Tsgi, and Tsbi indicate initial values of detection unit periods of the
パルス信号R_LED、G_LEDおよびB_LEDのパルス幅は、それぞれの点灯可能期間内で初期値に設定されている。制御部30は、光量調整部40を制御し、パルス信号R_LED、G_LEDおよびB_LEDのパルス幅を調整することにより光量を調整する。
The pulse widths of the pulse signals R_LED, G_LED, and B_LED are set to initial values within each lighting enabled period. The
図6(b)において、パルス幅Pra、PgaおよびPbaは、それぞれ赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの調整後のパルス幅を示す。パルス信号R_LEDのパルス幅Praは、点灯可能期間Tlriよりも短く、点灯可能期間Tlriに対して、期間Tdrの余裕期間がある。また、同様に、パルス信号B_LEDのパルス幅Pbaは、点灯可能期間Tlbiよりも短く、点灯可能期間Tlbiに対して、期間Tdbの余裕期間がある。一方、パルス信号G_LEDのパルス幅Pgaは、パルス幅Pgaを点灯可能期間Tlgiまで調整しても光量が目標値まで到達しない。点灯可能期間Tlgiとパルス幅Pgaとは等しい。赤色光源21rと青色光源21bとは目標到達光源であり、緑色光源21gは目標未達光源である。
In FIG. 6B, pulse widths Pra, Pga, and Pba indicate pulse widths after adjustment of the
制御部30は、図5を参照して上述したように、式2を演算することによって目標未達光源が目標の光量を得るために必要なパルス幅Pcを算出する。制御部30は、目標未達光源が目標の光量を得るために必要なパルス幅Pcを確保するために、目標到達光源の余裕期間を目標未達光源のパルス幅に振り分ける。
As described above with reference to FIG. 5, the
図6(c)において、期間Tsrb、TsgbおよびTsbbは、それぞれ赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの検出単位期間のパルス幅振り分け後の値を示す。また、期間Tlri、TlgiおよびTlbiは、それぞれ赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの点灯可能期間のパルス幅振り分け後の値を示す。また、パルス幅Prb、PgbおよびPbbは、それぞれ赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bのパルス幅振り分け後のパルス幅を示す。
In FIG. 6C, periods Tsrb, Tsgb, and Tsbb indicate values after pulse width distribution in the detection unit periods of the
赤色光源21rの余裕期間Tdr(=Tlri−Pra)は、緑色光源21gのパルス幅に振り分けられる。その結果、赤色光源21rの検出単位期間Tsrbと点灯可能期間Tlrbは、振り分けた分だけ短くなる(Tsrb=Tsri−Tdr、Tlrb=Tlri−Tdr)。振り分け後のパルス幅Prbは、調整後のパルス幅Praと等しい。また、振り分け後のパルス幅Prbは、点灯可能期間Tlrbと等しい。
The margin period Tdr (= Tlri-Pra) of the
青色光源21bの余裕期間Tdb(=Tlbi−Pba)の一部は、緑色光源21gのパルス幅に振り分けられる。その結果、青色光源21bの検出単位期間Tsbbと点灯可能期間Tlbbは、振り分けた分だけ短くなる(Tsbb=Tsbi−Tdbのうち振り分けた分、Tlbb=Tlbi−Tdbのうち振り分けた分)。振り分け後のパルス幅Pbbは、調整後のパルス幅Pbaと等しい。また、振り分け後のパルス幅Pbbは、点灯可能期間Tlbbよりも短い。
A part of the margin period Tdb (= Tlbi−Pba) of the blue
緑色光源21gのパルス幅Pgbは、調整後のパルス幅Pgaに目標未達光源が目標の光量を得るために必要なパルス幅が足された期間である(Pgb=Pga+Pc)。緑色光源21gの検出単位期間Tsgbと点灯可能期間Tlgbは、赤色光源21rと青色光源21bとから振り分けられた分だけ長くなる(Tsgb=Tsgi+Pc、Tlgb=Tlgi+Pc)。緑色光源21gのパルス幅Pgbが長くなることによって、目標量の光量を得ることができる。
The pulse width Pgb of the
検出単位期間の初期値(期間Tsri、TsgiおよびTsbi)は全て等しいが、振り分け後の検出単位期間(期間Tsrb、TsgbおよびTsbb)は異なる。赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの1ラインの検出単位期間の合計は、初期値と振り分け後の値とで等しい(Tsri+Tsgi+Tsbi=Tsrb+Tsgb+Tsbb)。
The initial values of the detection unit periods (periods Tsri, Tsgi, and Tsbi) are all the same, but the detection unit periods after distribution (periods Tsrb, Tsgb, and Tsbb) are different. The total of the detection unit periods of one line of the
検出単位期間が変更になるので、制御部30は、各色の画素数が予め定められた画素数になるように光検出部22のシフトレジスター24に出力するクロック信号の周波数を変更する。例えば、時刻t1〜t2(赤色光源21rによって発生した電荷の読み出し期間)においては、読み出し期間が長くなるので、クロック信号の周波数は、調整前に比べて低くする。一方、時刻t2〜t3(緑色光源21gによって発生した電荷の読み出し期間)および時刻t3〜t4(青色光源21bによって発生した電荷の読み出し期間)においては、読み出し期間が短くなるので、クロック信号の周波数は、調整前に比べて高くする。クロック信号の周波数の切り替えは、SP信号の立ち上りまたは立下りを基準に行われる。
Since the detection unit period is changed, the
なお、図6では、赤色光源21rの余裕期間Tdrは、全て緑色光源21gのパルス幅に振り分けられ、青色光源の余裕期間Tdbの一部は、緑色光源21gのパルス幅に振り分けられたが、これに限定されない。例えば、青色光源の余裕期間Tdbは、全て緑色光源21gのパルス幅に振り分けられ、赤色光源の余裕期間Tdrの一部は、緑色光源21gのパルス幅に振り分けられてもよい。あるいは、赤色光源21rの余裕期間Tdrの一部は、全て緑色光源21gのパルス幅に振り分けられ、青色光源の余裕期間Tdbの一部は、緑色光源21gのパルス幅に振り分けられてもよい。
In FIG. 6, the margin period Tdr of the
図6では目標到達光源の余裕期間が目標未達光源に目標の光量を得るために必要なパルス幅よりも長かったが、続いて、目標到達光源の余裕期間が目標未達光源に目標の光量を得るために必要なパルス幅よりも短い場合について、図7を参照して説明する。図7(a)、(b)および(c)は、本発明の実施形態に係る画像読取装置10のパルス幅調整の際の画像読取動作を示すタイミングチャートである。図7(a)はパルス幅を調整する前のタイミングチャートを示し、図7(b)は光量点灯期間内でパルス幅を調整したタイミングチャートを示し、図7(c)はパルス幅振り分け後のタイミングチャートを示す。図4および図6に示されたタイミングチャートを参照して上述した内容と重複する内容については詳細な説明を省略する。
In FIG. 6, the margin period of the target reaching light source is longer than the pulse width necessary for obtaining the target light amount for the target unreachable light source. A case where the pulse width is shorter than that necessary for obtaining the above will be described with reference to FIG. 7A, 7B, and 7C are timing charts showing an image reading operation at the time of pulse width adjustment of the
図7(a)において、図6(a)と同様、赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bのパルス幅は、それぞれ初期値Pri、PgiおよびPbiに設定されている。
In FIG. 7A, as in FIG. 6A, the pulse widths of the
図7(b)において、パルス信号R_LEDのパルス幅Praは、点灯可能期間Tlriよりも短く、点灯可能期間Tlriに対して、期間Tdrの余裕期間がある。図6(b)のTdrに比べて、図7(b)の期間Tdrの方が短い。また、パルス信号B_LEDのパルス幅Pbaは、点灯可能期間Tlbiよりも短く、点灯可能期間Tlbiに対して、期間Tdbの余裕期間がある。図6(b)の期間Tdrに比べて、図7(b)の期間Tdrの方が短い。 In FIG. 7B, the pulse width Pra of the pulse signal R_LED is shorter than the lighting possible period Tlri, and there is a margin period of the period Tdr with respect to the lighting possible period Tlri. The period Tdr in FIG. 7B is shorter than the Tdr in FIG. Further, the pulse width Pba of the pulse signal B_LED is shorter than the lighting possible period Tlbi, and there is a margin period of the period Tdb with respect to the lighting possible period Tlbi. The period Tdr in FIG. 7B is shorter than the period Tdr in FIG.
図7(c)において、図6(c)と同様に目標到達光源である赤色光源21rと青色光源21bとから、目標未達光源である緑色光源21gへパルス幅の振り分けが行われる。赤色光源21rの余裕期間Tdr(=Tlri−Pra)と青色光源21bの余裕期間Tdb(=Tlbi−Pba)とが、緑色光源21gのパルス幅に振り分けられる。緑色光源21gのパルス幅Pgbは、調整後のパルス幅Pgaに赤色光源21rの余裕期間Tdrと青色光源21bの余裕期間Tdbとが足された期間である(Pgb=Pga+Tdr+Tdb)。
In FIG. 7C, similarly to FIG. 6C, the pulse widths are distributed from the
検出単位期間の初期値(Tsri、TsgiおよびTsbi)は全て等しいが、振り分け後の検出単位期間(Tsrb、TsgbおよびTsbb)は異なる。赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bの1ラインの検出単位期間の合計は、初期値と振り分け後の値とで等しい(Tsri+Tsgi+Tsbi=Tsrb+Tsgb+Tsbb)。
The initial values (Tsri, Tsgi, and Tsbi) of the detection unit periods are all the same, but the detection unit periods after distribution (Tsrb, Tsgb, and Tsbb) are different. The total of the detection unit periods of one line of the
緑色光源21gは、光量の目標値に届かないが、パルス幅振り分け前に比べて、目標値に近づくように光量が調整される。
The
また、検出単位期間が変更になるので、制御部30は、光検出部22のシフトレジスター24に出力するクロック信号を図6において上述したように周波数を変更する。
Since the detection unit period is changed, the
なお、図6および図7とは目標未達光源が1つであったが、2つであってもよい。 6 and 7 show one target unachieved light source, but there may be two.
図1、図6および図8を参照して、本発明に係る画像読取装置10による光量調整方法を説明する。図8は、本発明の実施形態に係る画像読取装置10による光量調整方法を示すフローチャートである。本実施形態の光量調整方法では、図8に示すように、ステップS100〜ステップS120を行うことによって光量(パルス幅)を調整する。その後、原稿Mを読み取る際、設定された光量に基づいて光源21を点灯させる。パルス幅設定値は、例えば、256段階で設定されている。初期設定値にαを繰りかえし加減することによってパルス幅設定値は収束する。収束したパルス幅設定値を用いて濃度基準部材50を光源21で照射することによって取得された濃度基準データが目標値に近づくように、初期値およびαが設定されている。例えば、ここでは、初期設定値が100に設定されており、αが40に設定されている。
With reference to FIG. 1, FIG. 6, and FIG. 8, a light amount adjustment method by the
ステップS100:パルス幅設定値を初期設定値に設定する。図6(a)に示す様に、赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bのパルス幅を初期設定値のパルス幅Pri、PgiおよびPbiに設定する。ここでは、パルス幅設定値を初期設定値の100に設定する。
Step S100: Set the pulse width setting value to the initial setting value. As shown in FIG. 6A, the pulse widths of the
ステップS102:濃度基準部材50(白基準部材)を光源21で照射することにより、濃度基準データ(濃度基準部材検出光量)を取得する。1回目の濃度基準データの取得は、ステップS100において設定されたパルス幅の初期値を用いて濃度基準部材50(白基準部材)を光源21で照射することにより取得される。
Step S102: Density reference data (density reference member detected light amount) is acquired by irradiating the density reference member 50 (white reference member) with the
ステップS104:制御部30は、S102において取得された出力値(濃度基準データ)が目標値と等しいか否かを判定する。出力値=目標値である場合(ステップS104:Yes)、光量調整工程はステップS116に進む。出力値=目標値でない場合(ステップS104:No)、光量調整工程はステップS106に進む。
Step S104: The
ステップ106:制御部30は、出力値が目標値より小さい(出力値>目標値)か否かを判定する。出力値>目標値である場合(ステップS106:Yes)、光量調整工程はステップS108に進む。出力値>目標値でない場合(ステップS106:No)、光量調整工程はステップS110に進む。
Step 106: The
ステップS108:ステップ106において、出力値>目標値である場合(ステップS106:Yes)、パルス幅が目標値に対応するパルス幅よりも大きいため、出力値が目標値よりも大きいことを示している。したがって、制御部30は、パルス幅設定値=パルス幅設定値−αの演算処理を行い、パルス幅を小さくする。ここでは、パルス幅設定値=100―40=60となる。αとして初期値が設定されている。ここでは、αは40が設定されている。そして、光量調整工程はステップS112に進む。
Step S108: If output value> target value in step 106 (step S106: Yes), the pulse width is larger than the pulse width corresponding to the target value, indicating that the output value is larger than the target value. . Therefore, the
ステップS110:ステップ106において、出力値>目標値でない場合(ステップS106:No)、パルス幅が目標値に対応するパルス幅よりも小さいため、出力値が目標値よりも小さいことを示している。したがって、制御部30は、パルス幅設定値=パルス幅設定値+αの演算処理を行い、パルス幅を大きくする。ここでは、パルス幅設定値=100+40=140となる。αとして初期値が設定されている。ここでは、αは40が設定されている。そして、光量調整工程はステップS112に進む。
Step S110: If the output value is not greater than the target value in Step 106 (Step S106: No), the pulse width is smaller than the pulse width corresponding to the target value, indicating that the output value is smaller than the target value. Therefore, the
ステップS112:制御部30は、αは1より小さい(α<1)か否かを判定する。α<1である場合(ステップS112:Yes)、光量調整工程はステップS116に進む。α<1でない場合(ステップS112:No)、光量調整工程はステップS114に進む。
Step S112: The
ステップS114:制御部30は、αをα/2に設定する。ここでは、αの初期値40を2分の1にした20が設定される。その後、光量調整工程はS102に戻り、ステップS108またはステップS110において再設定されたパルス幅で濃度基準部材を照射することにより再び濃度基準データを取得する。
Step S114: The
ステップS102〜ステップS114を繰りかえすことにより出力値が目標値に近づくように、パルス幅が調整される。ステップS104において制御部30が出力値=目標値である(ステップS104:Yes)と判定した場合、あるいは、ステップS112において制御部30がα<1である(ステップS112:Yes)と判定するまで、ステップS102〜ステップS114は繰りかえし、図6(b)に示すようにパルス幅が調整される。ここでは、αは初期値の40から20、そして10、そして5へとステップS102〜ステップS114を繰りかえすごとにαが2分の1に変化する。
The pulse width is adjusted so that the output value approaches the target value by repeating steps S102 to S114. When the
ステップS100〜ステップS112においてパルス幅を調整しても出力値が目標値に達しない場合がある。その場合、ステップS116〜ステップS120において、目標到達光源と目標未達光源とでパルス幅を振り分けることにより、全ての光源21で出力値が目標値に近づくようにする。
Even if the pulse width is adjusted in steps S100 to S112, the output value may not reach the target value. In that case, in step S116 to step S120, the pulse width is distributed between the target reaching light source and the target unachieved light source so that the output values of all the
ステップS116:制御部30は、ステップS100〜ステップS114において調整されたパルス幅とそのパルス幅のときの出力値とを読み出す。
Step S116: The
ステップS118:制御部30は、目標未達光源において目標の光量を得るために必要なパルス幅と、目標到達光源における余裕期間とを算出する。そして、制御部30は、目標到達光源の余裕期間を目標未達光源に振り分ける。また、制御部30は、光検出部22の検出単位期間を調整する。
Step S118: The
ステップS120:制御部30は、ステップS118において調整された検出単位期間に基づいて、シフトレジスター24に出力するクロック信号の周波数を変更する。
Step S120: The
図1〜図8を参照して上述したように、画像読取装置10において、複数の光源21から濃度基準部材50に出射されて光検出部22によって検出された複数の色光の光量をそれぞれ示す濃度基準部材検出光量に基づいて、光検出部22の検出単位期間を制御する。したがって、調整前の検出単位期間で目標値に達しなかった光源21についても、適切な光量で原稿Mを読み取ることができる。
As described above with reference to FIGS. 1 to 8, in the
また、制御部30は、複数の光源21から濃度基準部材50に出射されて光検出部22によって検出された複数の色光の光量がそれぞれ目標量に近づくように、複数の光源のそれぞれの点灯期間を点灯可能期間内で調整する。したがって、適切な光量で原稿Mを読み取ることができる。
The
また、制御部30は、複数の光源21から、目標到達光源と目標未達光源とを特定し、目標未達光源の点灯期間が目標未達光源の点灯可能期間に目標到達光源の点灯可能期間と目標到達期間との差分の少なくとも一部を追加した期間となるように光量調整部を制御する。したがって、効率的に目標未達光源の点灯期間を調整することができる。
In addition, the
また、制御部30は、光検出部22の検出単位期間をそれぞれ制御した結果に基づき、シフトレジスター24に出力するクロック信号の周波数を変更する。したがって、適切な読み出しを行うことができる。
Further, the
なお、光源21は赤色光源21r、緑色光源21gおよび青色光源21bに限定されず、光源21は4種類以上あってもよい。
The
図9は、本発明の実施形態に係る画像形成装置100を示す模式図である。以下、本実施形態において画像形成装置100は複写機である。画像形成装置100は、画像読取装置10と画像形成部60とを備える。画像形成部60は、定着装置110、給紙カセット120、作像部130、トナー補給装置140、用紙排出部150および用紙搬送部160を有している。画像形成部60は、画像読取装置10によって読み取られた画像データに基づいて画像を形成する。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an
給紙カセット120には、印刷用の用紙Pが収容されている。複写を行う際、給紙カセット120内の用紙Pは、作像部130と定着装置110とを経由して用紙排出部150から排出されるように、用紙搬送部160によって搬送される。
The
作像部130では、トナー像を用紙Pに形成する。作像部130には、感光体131と現像装置132と転写装置133とが含まれている。
The
感光体131には、画像読取装置10で生成された原稿画像の電子信号に基づいたレーザーによって静電潜像が形成される。現像装置132は現像ローラー121を有している。現像ローラー121は、感光体131にトナーを供給して静電潜像を現像させることで、感光体131にトナー像を形成する。トナーは、トナー補給装置140から現像装置132へ補給される。
An electrostatic latent image is formed on the
転写装置133は、感光体131に形成されたトナー像を用紙Pに転写する。
The
定着装置110では、定着部材111と加圧部材112とによって用紙Pを加熱及び加圧することで、作像部130において形成された未定着のトナー像を溶融させて用紙Pに定着させる。
In the
なお、画像読取装置10は、光検出部27がCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサーであったが、光検出部27がCCD(Charage Coupled Device)でもよい。
In the
また、画像読取装置10が読み取る原稿Mは、紙に限定されない。例えば、布や厚みのある立体物でもあり得る。
The document M read by the
また、画像形成装置100は、複写機に限定されない。複写機、プリンター、ファクシミリ又はこれらの機能を兼ね備えた複合機であり得る。
Further, the
本発明に係る画像読取装置は、複数の光源の点灯を順次切り換えて読み取りを行う画像読取装置に好適に用いられる。 The image reading apparatus according to the present invention is suitably used for an image reading apparatus that performs reading by sequentially switching on and off a plurality of light sources.
M 原稿
P 用紙
Y 副走査方向
10 画像読取装置
11 原稿台
20 画像読取部
21r 赤色光源
21g 緑色光源
21b 青色光源
22 光検出部
22a 受光素子
23 キャリッジ
24 シフトレジスター
25 配線
26 出力部
30 制御部
40 光量調整部
50 濃度基準部材
60 画像形成部
70 アナログフロントエンド
100 画像形成装置
110 定着装置
111 定着部材
112 加圧部材
120 給紙カセット
130 作像部
131 感光体
132 現像装置
133 転写装置
140 トナー補給装置
150 用紙排出部
160 用紙搬送部
M Document P Paper
Claims (9)
前記複数の光源から出射される前記複数の色光の光量をそれぞれ調整する光量調整部と、
前記複数の光源から出射された前記複数の色光を、前記点灯可能期間を含む検出単位期間内にそれぞれ検出する光検出部と、
前記光量調整部および前記光検出部を制御する制御部と、
濃度基準部材と
を備え、
前記制御部は、前記複数の光源から前記濃度基準部材に出射されて前記光検出部によって検出された前記複数の色光の光量をそれぞれ示す濃度基準部材検出光量に基づいて、前記光検出部の検出単位期間を制御する、画像読取装置。 A plurality of light sources that illuminate in a lighting period within each litable period and emit a plurality of colored lights;
A light amount adjusting unit for adjusting the light amounts of the plurality of color lights emitted from the plurality of light sources,
A light detection unit that detects the plurality of color lights emitted from the plurality of light sources, respectively, within a detection unit period including the lighting-enabled period;
A control unit for controlling the light amount adjustment unit and the light detection unit;
A concentration reference member,
The control unit detects the light detection unit based on density reference member detection light amounts respectively indicating the light amounts of the plurality of color lights emitted from the plurality of light sources to the concentration reference member and detected by the light detection unit. An image reading apparatus that controls a unit period.
前記複数の光源から、前記点灯期間の調整によって前記濃度基準部材検出光量が前記目標量に達する目標到達光源を特定するとともに、前記点灯期間を前記点灯可能期間に調整しても前記濃度基準部材検出光量が前記目標量に達しない目標未達光源を特定し、
前記制御部は、
前記目標到達光源の前記点灯期間が前記濃度基準部材検出光量を前記目標量に達せさせる目標到達期間となるとともに、前記目標未達光源の前記点灯期間が前記目標未達光源の前記点灯可能期間に前記目標到達光源の前記点灯可能期間と前記目標到達期間との差分の少なくとも一部を追加した期間となるように前記光量調整部を制御する、請求項2に記載の画像読取装置。 The controller is
From the plurality of light sources, a target reaching light source in which the light amount detected by the density reference member reaches the target amount by adjusting the lighting period is specified, and the density reference member detection is performed even if the lighting period is adjusted to the lightable period. Identify the target unreachable light source whose light intensity does not reach the target amount,
The controller is
The lighting period of the target reaching light source is a target reaching period for causing the density reference member detection light amount to reach the target amount, and the lighting period of the target unreachable light source is the lighting possible period of the target unreachable light source. The image reading apparatus according to claim 2, wherein the light amount adjustment unit is controlled to be a period in which at least a part of a difference between the turn-on enabled period of the target reaching light source and the target reaching period is added.
それぞれが受け取った光から電荷を生成する複数の受光素子と、
前記複数の受光素子によって生成された電荷を前記複数の受光素子から受け取るシフトレジスターと
を有し、
前記制御部は、前記シフトレジスターによって受け取られた電荷を読み出すためのクロック信号を前記シフトレジスターに出力する、請求項1から4のいずれかに記載の画像読取装置。 The light detection unit is
A plurality of light receiving elements each for generating charge from the received light;
A shift register that receives charges generated by the plurality of light receiving elements from the plurality of light receiving elements;
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the control unit outputs a clock signal for reading out the electric charge received by the shift register to the shift register.
前記光検出部の前記検出単位期間を短くなるように制御した場合、前記クロック信号の周波数を高くし、
前記光検出部の前記検出単位期間を長くなるように制御した場合、前記クロック信号の周波数を低くする、請求項6に記載の画像読取装置。 The controller is
When controlling the detection unit period of the light detection unit to be short, increase the frequency of the clock signal,
The image reading apparatus according to claim 6, wherein when the detection unit period of the light detection unit is controlled to be long, the frequency of the clock signal is lowered.
赤色点灯可能期間内に赤色光を出射する赤色光源と、
緑色点灯可能期間内に緑色光を出射する緑色光源と、
青色点灯可能期間内に青色光を出射する青色光源と
を含む、請求項1から7のいずれかに記載の画像読取装置。 The plurality of light sources are
A red light source that emits red light within a red lighting enabled period;
A green light source that emits green light within the green lighting period;
The image reading apparatus according to claim 1, further comprising a blue light source that emits blue light within a blue littable period.
前記画像読取装置によって読み取られた画像データに基づいて画像を形成する画像形成部と
を備える、画像形成装置。 An image reading apparatus according to any one of claims 1 to 8,
An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms an image based on image data read by the image reading apparatus.
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