JP2017208610A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤをＰＷＭ点灯制御しつつユーザに対する眩しさを低減し、原稿の主走査方向サイズを精度よく検出できる画像読取装置を提供する。【解決手段】画像読取装置１００は、圧板１０９の開閉状態を検知する圧板開閉センサ１１１と、原稿に光を照明するＬＥＤ３０３ａ、ｂと、ＬＥＤを点灯させるＬＥＤ点灯回路３０４と、原稿を読み取る光学ボックス１０２と、ラインセンサ１０６に供給するライン周期信号に同期させてＬＥＤ点灯回路３０４に供給するＰＷＭ信号を出力するタイミング信号生成回路３０２と、読取り画像信号に基づいて原稿の主走査方向の長さを検出するＣＰＵ３０８とを備え、ＣＰＵ３０８は圧板が所定角度まで閉じられた場合、原稿画像の読み取り時より周期が大きいライン周期信号をラインセンサ１０６に供給すると共に、デューティー比が小さい点灯制御信号を供給してＬＥＤを点灯して原稿の主走査方向の長さを検出させる。【選択図】図４

Description

本発明は、原稿を読み取るラインセンサを利用した原稿サイズ検出機能を備えた画像読取装置、及び該画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。

画像読取装置の原稿台ガラスに載置された原稿の主走査方向のサイズを検出する方法として、専用のセンサを使用する方法と、原稿を読み取るラインセンサを利用する方法がある。ラインセンサを利用した原稿の主走査方向サイズの検出は、例えば、プラテンカバー又は自動原稿給送装置（ＡＤＦ）の下側面に設けられた圧板がユーザによって閉じられたことを契機として実行される。

圧板は原稿を原稿台ガラスに密着させるためのものであり、圧板がユーザによって閉じられたことが検知されると、光源が点灯して反射光が読み取られ、原稿が存在している主走査領域と存在していない主走査領域の読み取り輝度が検出される。そして、読み取り輝度の差に基づいて原稿の主走査方向の端部が検出され、主走査方向の端部位置に従って原稿の主走査方向のサイズが検出される。

この方法は、原稿サイズの検知に専用のセンサを設ける必要がないので、コスト面で有利であるが、圧板が十分に閉じられる前に光源が点灯され、原稿サイズの読み取りが行われるので、照射光がユーザの目に入り、ユーザが眩しさを感じるという問題がある。

そこで、ユーザが感じる眩しさを低減するために、原稿の主走査方向サイズを検出する際は、原稿画像を読み取る時よりも光源の照射光量を小さくするという制御がなされている。また、最近では、照明用の光源として白色発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）が使用されており、ＬＥＤに流れる電流量を制御することによって照射光量が調整されている。これによって、適正な光量で原稿の主走査方向サイズを検出できるうえ、原稿サイズの検出開始時におけるユーザが感じる眩しさが軽減されている。

光源としてＬＥＤを用い、原稿画像の読み取り時よりも少ない照射光量で原稿の主走査方向サイズを検出する画像読取装置に関する文献として特許文献１が挙げられる。特許文献１記載の画像読取装置では、ＬＥＤの点灯光量はＰＷＭ制御されており、ＬＥＤを点灯制御するＰＷＭ信号のデューティー比を変更することによってＬＥＤの点灯光量が調整されている。ＰＷＭ信号は、ラインセンサへのライン周期信号に同期して出力され、ライン周期信号の周期内で複数回のＰＷＭ信号が出力される。

特開２０１３−０２６６５７号公報

しかしながら、特許文献１記載の画像読取装置において、光源であるＬＥＤに１アンペア以上の大きな電流が流れると、点灯時の電流の立ち上がり、及び消灯時の電流の立ち下がりに時間を要するために、高速なＰＷＭ点灯制御が困難になる。すなわち、ＬＥＤの電流制御にＤＣＤＣコンバーター型の回路を使用する場合、ＬＥＤ電流に大きなリップルが生じる。このため、電流リップルを抑制するために容量の大きなインダクタを使用したり、ＬＥＤ電流ラインにコンデンサが付加されることがあり、ＬＥＤ電流の立ち上がり、立ち下がり時間が大きくなるので、高速なＰＷＭ点灯制御はより困難になる。

また、原稿読み取り速度の速い読取装置では、ラインセンサのライン周期信号の周期が短くなるので、特許文献１のようにライン周期信号の周期内に複数回ＰＷＭ点灯させようとすると、ライン周期信号の周期内にＰＷＭ点灯周期を収めることができなくなる。その結果、ライン周期信号の周期内に流れるＬＥＤ電流が一定でなくなり、ライン周期信号ごとにＬＥＤ電流量が異なって、正しい原稿読み取り画像が得られず、原稿の主走査方向のサイズの検出精度が低下するという問題がある。

本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、光源としてのＬＥＤをＰＷＭ点灯制御しつつユーザに対する眩しさを低減し、かつ原稿の主走査方向サイズを精度よく検出することができる画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

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、原稿を原稿載置台に押圧する圧板の開閉状態を検知する開閉検知手段と、前記原稿載置台に載置された原稿に光を照明する光源と、前記光源を点灯させる点灯手段と、前記光源から照射され前記原稿で反射した光をラインセンサで受光して画像を読み取る読取手段と、前記ラインセンサに供給するライン周期信号に同期させて前記点灯手段に供給する点灯制御信号を出力する信号生成手段と、前記読取手段で読み取られた画像信号に基づいて前記原稿の主走査方向の長さを検出する長さ検出手段と、前記信号生成手段、及び前記長さ検出手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記開閉検知手段によって前記圧板が所定角度まで閉じられたことが検知された場合、前記信号生成手段を制御して、原稿画像の読み取り時よりも周期が大きいライン周期信号を前記ラインセンサに供給すると共に、前記ライン周期信号に同期するように原稿画像の読み取り時よりもデューティー比が小さい点灯制御信号を前記点灯手段に供給して前記光源を点灯させて前記読取手段によって画像を読み取らせ、前記長さ検出手段を制御して、前記読取手段で読み取られた画像信号を用いて前記原稿の主走査方向の長さを検出させることを特徴とする。

本発明によれば、原稿の主走査方向のサイズを検出する際、原稿画像の読み取り時よりもライン周期信号の周期を大きくし、該ライン周期信号の周期ごとに、原稿画像の読み取り時よりもデューティー比を小さくした光源点灯制御信号が一定となるように供給する。また、原稿画像の読み取り時よりもデューティー比を小さくした光源点灯制御信号を供給して一定の電流を流し、光源が点灯した際のライン周期信号を認識して原稿主走査サイズ検知に必要な画像データを取得するようにした。これによって、ユーザに対する眩しさを低減しつつ、精度よく原稿の主走査方向サイズを検出することができる。

第１の実施の形態に係る画像読取装置を説明するための図である。 図１における圧板開閉フラグの動作を説明するための図である。 図１の画像読取装置の制御構成を示すブロック図である。 図１の画像読取装置で実行される画像読取処理の手順を示すフローチャートである。 各種信号及び電流を示すタイミングチャートである。 第２の実施の形態に係る画像読取装置の制御構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る画像読取装置で実行される画像読取処理の手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態における各種信号及び電流を示すタイミングチャートである。

以下に、実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、第１の実施の形態に係る画像読取装置を説明するための図であって、図１（ａ）は、画像読取装置の概略構成を示す縦断面図、図１（ｂ）は、原稿載置台を示す平面図である。画像読取装置１００は、当該画像読取装置１００で読み取った画像をプリントアウトする画像形成装置の一部を構成するものであってもよい。

図１において、画像読取装置１００は、原稿載置台としての原稿台ガラス１０１、原稿台ガラス１０１の表面を開閉する圧板１０９、圧板１０９の裏面に固定された原稿押下板１０８、及び光学ボックス１０２を備えている。

光学ボックス１０２は、原稿台ガラス１０１の下方空間内に配置され、図１（ａ）中、矢印Ａに沿って移動自在に構成されている。光学ボックス１０２内には、縮小光学系の各要素が配置されている。すなわち、光学ボックス１０２の上部には、原稿台ガラス１０１に載置された原稿に光を照射する照明ユニット１０３ａ、１０３ｂが配置されている。照明ユニット１０３ａ、１０３ｂの下方に、折り返しミラー１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅが配置されている。折り返しミラー１０４ｅと対向するように結像レンズ１０５が配置されている。また、結像レンズ１０５と対向するように、ラインセンサ基板１０７に実装されたラインセンサ１０６が配置されている。

光学ボックス１０２を図１中、矢印Ａに沿って移動させることによって、原稿台ガラス１０１に載置された原稿が読み取られる。

すなわち、照明ユニット１０３ａは、原稿読み取り位置に対して副走査方向上流側から原稿に向かって光を照射し、照明ユニット１０３ｂは、原稿読み取り位置に対して副走査方向下流側から原稿に向かって光を照射する。照明ユニット１０３ａ、１０３ｂから照射され、原稿で反射した原稿拡散光は、照明ユニット１０３ａ、１０３ｂの間の開口部を経て、折り返しミラー１０４ａ〜１０４ｅを経由し、結像レンズ１０５を介してラインセンサ１０６に入射する。

圧板１０９の裏面に固定された原稿押下板１０８は、白色の平板状部材で構成されている。圧板１０９は、該圧板１０９の自重によって原稿押下板１０８を介して原稿を原稿台ガラス１０１に押圧する。圧板１０９の一端と対向する原稿載置台上に、圧板開閉フラグ１１０及び圧板開閉フラグ１１０の状態を検出する圧板開閉センサ１１１が設けられている。圧板開閉センサ１１１は、圧板開閉フラグ１１０を検出することによって圧板１０９の開閉状態を検知する。圧板開閉センサ１１１は、圧板１０９の開閉状態を検知する開閉検知手段である。なお、圧板開閉フラグ１１０及び圧板開閉センサ１１１は、図１（ａ）中、原稿載置台の右端に設けられているが、図１（ａ）中、原稿載置台の左端に設けることもできる。

図１（ｂ）において、原稿台ガラス１０１の図１（ｂ）中、左端部に主走査原稿サイズ指標１１２が貼着されており、上端部に副走査原稿サイズ指標１１３が貼着されている。

ここで、主走査方向とは、図１（ｂ）中、主走査原稿サイズ指標１１２に沿った原稿の幅方向であり、原稿に光を照射する照明ユニット１０３ａ及び１０３ｂの長手方向と同じ方向である。また、副走査方向は主走査方向と直交する方向であり、図１（ｂ）中、副走査原稿サイズ指標１１３に沿った方向であり、原稿に光を照射する照明ユニット１０３ａ及び１０３ｂの長手方向と直交する方向である。

主走査原稿サイズ指標１１２上に、原稿台ガラス１０１に原稿を載置するときの基準位置１１４としての黒三角が設けられており、原稿は、当該原稿の左上部の角部が基準位置１１４と一致するように原稿台ガラス１０１に載置される。図１（ｂ）中、破線は、原稿の主走査サイズを検知するときの原稿読取位置を示しており、原稿の左端から、副走査方向に所定量だけ離れた位置に形成されている。原稿台ガラス１０１に、例えば、Ａ４サイズの原稿が、当該Ａ４サイズの原稿の左上部の角部が基準位置１１４と一致するように載置され、原稿読取位置１１５でその主走査方向のサイズが検出される。

図２は、図１における圧板開閉フラグ１１０の動作を説明するための図であり、図２（ａ）は、圧板１０９が閉じている状態を示し、図２（ｂ）は、圧板１０９が開いている状態を示す。

図２（ａ）において、圧板開閉フラグ１１０は、図示省略した、例えば、ばね等の弾性部材によって上部の圧板１０９方向に付勢されており、圧板１０９の開閉により上下方向に移動する。すなわち、圧板１０９が閉じられると下方向に向かって移動し、圧板１０９が開かれると上方向に向かって移動する。

圧板開閉フラグ１１０を取り囲むように、圧板開閉センサ１１１が配置されている。圧板開閉センサ１１１は、例えば、フォトインタラプタで構成されている。圧板１０９が閉まっているとき、圧板開閉フラグ１１０は圧板１０９によって押下されて圧板開閉センサ１１１の光路を遮る（図２（ａ））。これによって、圧板開閉センサ１１１は、圧板開閉フラグ１１０を検知して、例えば、Ｈ（Ｈｉｇｈ）レベルの信号を出力する。

一方、圧板１０９が開かれると、圧板開閉フラグ１１０は上方向に移動して圧板開閉センサ１１１の光路がつながり、発光部の光が受光部で受光される（図２（ｂ））。これによって、圧板開閉センサ１１１は、例えば、Ｌ（Ｌｏｗ）レベルの信号を出力する。

このような構成の圧板開閉フラグ１１０及び圧板開閉センサ１１１において、圧板１０９が所定角度開かれた時又は閉じられた時に圧板開閉センサ１１１の光路が遮断又は接続されるように調整することによって圧板１０９の所望の角度が検出できるようになる。所定角度は、例えば、５〜３０度である。また、圧板開閉センサ１１１が出力する信号レベルの変化方向を検出することによって圧板１０９が開かれたのか、又は閉じられたのかを判別することができる。

次に、画像読取装置１００の制御構成について説明する。

図３は、図１の画像読取装置１００の制御構成を示すブロック図である。

図３において、画像読取装置１００は、ＣＰＵ３０８を備えている。ＣＰＵ３０８は、ライン平均回路３０６及び画像処理回路３０７を内蔵する画像処理ＩＣ（画像処理部）３０５と接続されている。ＣＰＵ３０８は、また、圧板開閉センサ１１１及びモータドライバ３０９と接続されており、モータドライバ３０９を介してモータ３１０と接続されている。圧板開閉センサ１１１は、例えば、ＣＰＵ３０８の割り込み入力端子に接続されている。

光学ボックス１０２（図１（ａ）参照）内に設けられたラインセンサ基板１０７は、タイミング信号生成回路（ＴＧ）３０２を備えたアナログフロントエンドＩＣ（以下、「ＡＦＥ」という。）３０１を備えている。また、ラインセンサ基板１０７は、ラインセンサ１０６及びＬＥＤ点灯回路３０４を備えている。

ＡＦＥ３０１は、ＣＰＵ３０８に接続されている。ＡＦＥ３０１は、また、ライン平均回路３０６及び画像処理回路３０７とそれぞれ接続されている。ラインセンサ１０６は、ＡＦＥ３０１及びＡＦＥ３０１に内蔵されたタイミング信号生成回路（ＴＧ）３０２とそれぞれ接続されている。タイミング信号生成回路（ＴＧ）３０２は、ＬＥＤ点灯回路３０４と接続されており、ＬＥＤ点灯回路３０４を介して照明ユニット１０３ａ及び１０３ｂの光源であるＬＥＤ３０３ａ及び３０３ｂとそれぞれ接続されている。

ＡＦＥ３０１は、ラインセンサ１０６が出力するアナログ画像信号に対してオフセット補正、ゲイン補正処理を行い、アナログデジタル変換して出力する。従って、ＡＦＥ３０１は、画像変換手段として機能する。

タイミング信号生成回路（ＴＧ）３０２は、ＬＥＤ３０３ａ及び３０３ｂの点灯制御信号としてＰＷＭ信号をライン周期信号に同期させて出力する。すなわち、タイミング信号生成回路３０２は、ラインセンサ１０６に対してライン周期信号を含むラインセンサ制御信号を出力する。また、タイミング信号生成回路３０２は、ＬＥＤ点灯回路３０４に対してＬＥＤ３０３ａ及び３０３ｂの点灯、消灯を制御するためのＰＷＭ信号を出力する。タイミング信号生成回路３０２は、ライン周期信号の周期とライン周期信号の周期内でのＰＷＭ信号のＨ（Ｈｉｇｈ）期間を制御するカウンター（図示せず）を有している。ライン周期信号は、ＣＰＵ３０８によって設定されるライン周期信号の周期設定値とカウンターのカウント値に基づいて生成される。ＰＷＭ信号のデューティー比は、ＣＰＵ３０８によって設定されたＰＷＭ信号のＨ（Ｈｉｇｈ）期間設定値とカウント値に基づいて決定され、Ｈレベルが所定期間出力され、Ｈレベル出力期間経過後はＬレベルが出力される。

なお、本実施の形態では、タイミング信号生成回路３０２をＡＦＥ３０１に内蔵する構成としたが、タイミング信号生成回路３０２は、必ずしもＡＦＥ３０１に内蔵されている必要はなく、単品のＩＣとして構成することもできる。また、タイミング信号生成回路３０２を後述する画像処理ＩＣ３０５内に設けて生成した信号をラインセンサ基板１０７に供給するようにしてもよい。

ＬＥＤ点灯回路３０４は、照明ユニット１０３ａ及び１０３ｂの光源であるＬＥＤ３０３ａ及び３０３ｂに対して電流を供給して照明ユニット１０３ａ及び１０３ｂを点灯させる。

画像処理ＩＣ３０５に内蔵されたライン平均回路３０６は、ＡＦＥ３０１からのデジタル画像信号を１ラインずつ所定ライン分加算し、加算ライン数で加算データを１画素ずつ除して平均値を算出する。画像処理回路３０７は、シェーディング補正などの処理を行う。

ＣＰＵ３０８は、画像読取装置１００全体を制御する。ＣＰＵ３０８は、ＡＦＥ３０１に対して制御信号を出力し、タイミング信号生成回路３０２に対するライン周期信号の周期を設定し、ＰＷＭ信号のデューティを設定する。ＣＰＵ３０８は、画像処理ＩＣ３０５と、例えば、バス接続されており、原稿の主走査方向サイズを検知する際にはライン平均回路３０６が算出したライン平均データをバスインターフェイスを介して参照する。ＣＰＵ３０８は、また、圧板開閉センサ１１１の出力論理の変化を検出して圧板１０９の開閉状態を検知する。

モータドライバ３０９は、ＣＰＵ３０８が出力する制御信号によってモータ３１０を所定の励磁電流、速度で動作させる。モータ３１０は、光学ボックス１０２を副走査方向に移動させる。

次に、図１の画像読取装置１００で実行される画像読取処理について説明する。

図４は、図１の画像読取装置１００で実行される画像読取処理の手順を示すフローチャートである。この画像読取処理は、画像読取装置１００のＣＰＵ３０８が図示省略したＲＯＭに格納された画像読取処理プログラムに従って実行する。

図４において、画像読取処理が開始されると、ＣＰＵ３０８は、先ず、圧板開閉センサ１１１を介して圧板１０９が開かれたか否かを判定し、開かれるまで待機する（ステップＳ５０１）。画像読取処理が開始される前の状態では、例えば、圧板１０９は閉じられており、圧板開閉センサ１１１の出力はＨレベルの状態である。従って、ステップＳ５０１の状態は、ユーザによって圧板１０９が開かれて圧板開閉センサ１１１の出力がＨレベルからＬレベルに切り替わるのを待っている状態である。

ユーザによって圧板１０９が開かれた場合（ステップＳ５０１で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ３０８は、光学ボックス１０２を原稿読取位置１１５まで移動させる（ステップＳ５０２）。そして、主走査サイズ検知用のライン周期信号を出力するように、タイミング信号生成回路３０２を制御する。次いで、ＣＰＵ３０８は、ラインセンサ１０６を原稿の主走査サイズ検知用の読み取り動作状態とし、原稿の主走査サイズの読取動作を開始する（ステップＳ５０３）。このとき、タイミング信号生成回路３０２は、ラインセンサ１０６に対して読み取り制御信号を出力してラインセンサ１０６を読み取り動作状態にする。ここで、タイミング信号生成回路３０２がラインセンサ１０６に対して出力するライン周期信号は、後述する図５（ｂ）に示す主走査サイズ検知用のライン周期信号である。

ここで、各種信号及び電流を示すタイミングチャートについて説明する。

図５は、各種信号及び電流を示すタイミングチャートであり、図５（ａ）は、通常の原稿画像の読み取り時のタイミングチャートを示し、図５（ｂ）は原稿サイズ検出時のタイミングチャートを示す。

図５において、通常の原稿画像の読み取り時（ａ）と原稿サイズ検出時（ｂ）におけるライン周期信号、ＰＷＭ信号、及びＬＥＤ３０３ａ、３０３ｂに流れる電流のタイミングが対比して示されている。ライン周期信号は、タイミング信号生成回路３０２がラインセンサ１０６に対して出力する信号である。また、ＰＷＭ信号は、タイミング信号生成回路３０２が、ライン周期信号に同期してＬＥＤ点灯回路３０４に出力する信号である。

通常の原稿画像の読み取り時を示す図５（ａ）では、原稿画像の読み取り周期を設定するライン周期信号が出力されている。ＰＷＭ信号はライン周期信号に対して常にＨｉｇｈであり、ＬＥＤ３０３ａ、３０３ｂには一定の電流、例えば、１Ａ（アンペア）が流れている。一方、原稿サイズ検出時を示す図５（ｂ）では、ＰＷＭ信号はデューティー比が５０％であり、ＰＷＭ信号のＨｉｇｈとＬｏｗに応じて電流値が異なっている。ＰＷＭ信号がＨｉｇｈの時に１アンペアの電流が流れ、ＰＷＭ信号がＬｏｗのときには電流供給が停止して０アンペアとなる。ＰＷＭ信号がＨｉｇｈからＬｏｗ、ＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる際の電流値の追従性は遅く、電流値は、ＰＷＭ信号の出力レベルの変化に対してゆるやかに変化する。追従性は低いながらもＰＷＭ信号に応じて電流は変化するので、ＬＥＤ３０３ａ、３０３ｂに流れる電流の平均値は、（ａ）の場合の約５０％となる。これによって、人の目で感じる点灯光量も５０％程度低減された状態になり、ユーザが感じる眩しさが低減される。

また、（ｂ）におけるライン周期信号は、（ａ）のライン周期信号に対して４倍の周期となっている。（ｂ）のＰＷＭ信号によるＬＥＤ電流に対して、ライン周期信号が（ａ）の場合、ライン周期信号に対するＬＥＤ電流は変化中、一定電流、変化中、電流オフのように変化する。すなわち、ライン周期信号の周期内に流れるＬＥＤ電流が一定でなくなり、ライン周期信号ごとにＬＥＤ電流量が異なって、正しい原稿読み取り画像が得られず、精度よく原稿主走査サイズを検知することができなくなる。

そこで、本実施の形態では、原稿の主走査方向のサイズ検出時である（ｂ）のライン周期信号を、（ａ）のライン周期信号に対して４倍の周期としている。これによって、どのライン周期信号においてもＬＥＤ３０３ａ、３０３ｂに流れる電流量、すなわち点灯光量が同じになるので、原稿の主走査サイズ検出用の読み取り画像データを安定して取得することができようになる。

図４に戻り、原稿の主走査サイズの読取動作を開始した後（ステップＳ５０３）、ＣＰＵ３０８は、ユーザによって、圧板１０９が閉じ始められ、圧板１０９が開状態から所定角度変化したか否か判定する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０３の時点では、圧板１０９は開状態なので圧板開閉センサ１１１の出力はＬｏｗレベルの状態である。そこで、ステップＳ５０４は、ユーザにより原稿台ガラス１０１に原稿が置かれ、圧板１０９が閉じられ、圧板開閉センサ１１１の出力がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切り替わるのを待っている状態である。

ステップＳ５０４の判定の結果、圧板１０９がユーザによって閉じ始められた場合（ステップＳ５０４で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ３０８は、ＬＥＤ３０３ａ、３０３ｂを原稿サイズ検出時のデューティー比で点灯する（ステップＳ５０５）。この処理は、ステップＳ５０４において、圧板１０９の閉じ始めが検知された場合、例えば、圧板１０９が、開度２５〜３０度程度まで閉じられた場合に実施される。

このとき、タイミング信号生成回路３０２は、ＬＥＤ点灯回路３０４に対してＰＷＭ信号を出力し、ＬＥＤ３０３ａ、３０３ｂを点灯させる。タイミング信号生成回路３０２が出力するＰＷＭ信号は、例えば、デューティー比５０％の信号である。

ＬＥＤ３０３ａ、３０３ｂを点灯させた後（ステップＳ５０５）、ＣＰＵ３０８は、ＡＦＥ３０１から送られてくる画像信号をライン平均回路３０６を制御しで所定ライン数分加算して平均化させ、平均化が完了するまで待機する（ステップＳ５０６）。画像信号を加算平均するライン平均処理は、ノイズ成分を除去するために実行される。ライン平均処理に要する時間はライン周期信号の周期と平均ライン数で概算できるので、ライン平均処理終了の判定はライン平均の開始から所定時間の経過をもって判断することもできる。

画像信号の加算平均が終了した後（ステップＳ５０６）、ＣＰＵ３０８は、原稿の主走査方向のサイズを検出する（ステップＳ５０７）。このとき、ＣＰＵ３０８は、ステップＳ５０６で取得したライン平均データを参照することにより原稿の主走査方向サイズを検出する。具体的には、ＣＰＵ３０８は、ライン平均回路３０６の画像データを主走査方向の先頭画素から後端画素に向かって順次参照し、画像データ値が所定の閾値を下回った主走査方向の画素位置を原稿の端部と判定する。

例えば、原稿台ガラス１０１にＡ４サイズの原稿が載置された図１（ｂ）の例では、Ａ４サイズの原稿が存在する主走査方向の領域では原稿からの拡散反射光があるためラインセンサ１０６の画像信号出力は有意な値が出力される。

これに対して、Ａ４サイズよりも大きい外側の領域には原稿が存在しないので、原稿からの拡散反射光はなく、ラインセンサ１０６の画像信号出力レベルはゼロになる。従って、ライン平均回路３０６の画像データに対して適当な閾値を設けて閾値判定を行うことによって、４サイズ原稿の主走査方向の端部位置を検出することができる。検出された主走査方向の端部位置は、図１（ｂ）中、原稿読取位置１１５（破線）上の原稿の端部位置である。本実施の形態では、原稿を基準位置１１４を基準として原稿台ガラス１０１に載置される。つまり、原稿台ガラスの奥側における原稿の端部は副走査原稿サイズ指標１１３につき当てられている。よって、検出される原稿の主走査方向の端部は原稿ガラスの手前側における原稿の端部である。そして、当該原稿の端部位置から原稿の主走査方向のサイズが求められる。

原稿の主走査方向のサイズを検出した後（ステップＳ５０７）、ＣＰＵ３０８は、ユーザによってスタートボタン、例えばコピー開始ボタンが押下されたか否かを判定し、押下されるまで待機する（ステップＳ５０８）。スタートボタンが押下された後（ステップＳ５０８で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ３０８は、処理をステップＳ５０９に進める。すなわち、ＣＰＵ３０８は、ラインセンサ１０６を原稿画像の読み取り状態にして原稿画像の読み取り動作を開始させる（ステップＳ５０９）。このとき、タイミング信号生成回路３０２が、ラインセンサ１０６に対して出力していたライン周期信号は、図５（ｂ）における原稿サイズ検出用の信号から図５（ａ）における原稿画像の読み取り用のライン周期信号に切り替えられる。

次いで、ＣＰＵ３０８は、ＬＥＤ３０３ａ及び３０３ｂを原稿画像の読み取り用のデューティー比、例えば、デューティー比１００％で点灯する（ステップＳ５１０）。このとき、タイミング信号生成回路３０２がＬＥＤ点灯回路３０４に対して出力していたＰＷＭ信号は、図５（ｂ）のデューティー比５０％の原稿サイズ検出用の信号から、図５（ａ）のデューティー比１００％の原稿画像の読み取り用信号に切り替えられる。

次いで、ＣＰＵ３０８は、ＬＥＤ点灯回路３０４、ラインセンサ１０６等を制御して原稿画像の読み取りを行わせる（ステップＳ５１１）。このとき、ＣＰＵ３０８は、モータドライバ３０９を制御してモータ３１０を起動させ、光学ボックス１０２を副走査先頭から後端に向かって移動させることによって原稿台ガラス１０１に置かれた原稿の画像全体を読み取らせる。

原稿画像の読み取りが終了した後（ステップＳ５１１）、ＣＰＵ３０８は、終了処理を実行し（ステップＳ５１２）、本処理を終了する。ここで、終了処理とは、タイミング信号生成回路３０２を制御して、タイミング信号生成回路３０２が出力していたライン周期信号及びＰＷＭ信号を停止させ、読み取り動作を終了することをいう。

一方、ステップＳ５０４の判定の結果、圧板１０９が閉じられなかった場合（ステップＳ５０４で「ＮＯ」）、ＣＰＵ３０８は、ユーザによってスタートボタン、例えば、コピー開始ボタンが押下されたか否かを判定する（ステップＳ５１３）。ステップＳ５１３の判定の結果、ユーザによってスタートボタンが押された場合（ステップＳ５１３で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ３０８は、処理をステップＳ５１４に移行する。すなわち、ＣＰＵ３０８は、ユーザから原稿サイズが入力されるのを待って、処理をステップＳ５０９に進める（ステップＳ５１４）。

ステップＳ５１４では、圧板１０９は開けられたままの状態であり、まだ原稿の主走査サイズ検知制御が行われていないので、この時点では原稿台ガラス１０１上の原稿の主走査サイズが判明していない。そのため、図示省略した、例えば、操作パネルを介してユーザから原稿サイズが入力されるのを待って原稿画像の読み取り処理を開始する。一方、ユーザによってスタートボタン（コピー開始ボタン）が押下されなかった場合（ステップＳ５１３で「ＮＯ」）、ＣＰＵ３０８は、処理をステップＳ５０４に戻す。

図４の処理によれば、原稿の主走査サイズを検出する際、ラインセンサ１０６のライン周期信号の周期を通常の原稿画像の読み取り時よりも大きくし、ライン周期信号に同期してＬＥＤ３０３ａ、３０３ｂを点灯するＰＷＭ信号を出力する（ステップＳ５０３）。

原稿の主走査サイズ検出時のＰＷＭ信号のデューティー比を原稿画像の読み取り時のデューティー比よりも小さく、例えば、５０％とする（ステップＳ５０５）。これによって、ユーザが感じる眩しさを低減することができる。さらに、ライン周期信号を、原稿読取時のライン周期信号より長くすることにより、１ライン周期内においてＯＮ、ＯＦＦを切り替える５０％デューティー比を使用したとしても、ＬＥＤに流れる電流量、すなわち点灯光量を一定にすることができる。従って、原稿の主走査方向のサイズを精度よく検出することができる。

本実施の形態において、原稿サイズ検知時のライン周期信号の周期を通常の原稿画像の読み取り時のライン周期信号の周期の４倍とし、原稿サイズ検知時のＰＷＭ信号のデューティー比を通常の原稿画像の読み取り時の５０％とした。しかしながら、ライン周期信号の周期の倍率、及びＰＷＭ信号のデューティー比は、これに限定されるものではなく、所期の目的を達成する範囲内で変更してもよい。

本実施の形態において、原稿サイズ検知時の読取画像信号を所定ライン数分加算平均するようにした（ステップＳ５０６）。これによって、ノイズ成分を除去して原稿の主走査方向の長さを正確に検出することができる。

次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る画像読取装置のハード構成は、上述した第１の実施の形態に係る画像読取装置のハード構成と同様であり、制御構成のみが異なる。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に第２の実施の形態について説明する。

図６は、第２の実施の形態に係る画像読取装置の制御構成を示すブロック図である。図６において、図３と同じ機能のブロックについては、図３で用いた符号と同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

図６において、本実施の形態に係る画像読取装置は、画像処理ＩＣ３０５が、ＰＷＭ判定回路６０１を備えている点で、第１の実施の形態に係る画像読取装置と異なる。ＰＷＭ判定回路６０１は、タイミング信号生成回路（ＴＧ）６０２からラインセンサ１０６へ至る出力ライン、及びタイミング信号生成回路（ＴＧ）６０２からＬＥＤ点灯回路３０４へ至る出力ラインとそれぞれ接続されている。

ＰＷＭ判定回路６０１には、タイミング信号生成回路６０２が出力するライン周期信号及びＰＷＭ信号が入力され、ＰＷＭ判定回路６０１は、ライン周期信号内のＰＷＭ信号の出力論理レベルを判定する。

また、ＰＷＭ判定回路６０１は、ライン平均回路３０６にも接続されている。すなわち、ＰＷＭ判定回路６０１は、ライン周期信号の周期内でＰＷＭ信号が所定のＨｉｇｈレベルとなっているか否かを判定し、所定のＨｉｇｈレベルであると判定された場合にライン平均回路６０６に対して加算許可信号を出力する。すなわち、ＰＷＭ判定回路６０１は、信号判定手段として機能し、ライン周期信号の周期内でＰＷＭ信号が所定レベルになっているという判定結果に基づいてライン平均回路６０６に対して加算許可信号を出力する。

ライン平均回路６０６は、図３のライン平均回路３０６と同様の機能であるが、ＰＷＭ判定回路６０１と接続され、ＰＷＭ判定回路６０１が出力する加算許可信号を受信した場合のみ、ＡＦＥ３０１が出力するデジタル画像データを加算平均する。ライン平均回路６０６で加算される画像データはＰＷＭ判定回路６０１が加算許可信号を出力した次のライン周期信号期間でＡＦＥ３０１が出力する画像データである。この場合、加算平均後の画像信号を用いて原稿の主走査方向の長さが検出される。

タイミング信号生成回路６０２は、図３のタイミング信号生成回路３０２と同様にラインセンサ１０６に対するライン周期信号を含むラインセンサ制御信号とＬＥＤ点灯回路３０４に対するＰＷＭ信号を出力する。タイミング信号生成回路６０２は、ライン周期信号の周期を制御するためのカウンター（図示せず）と、ＰＷＭ信号のＨｉｇｈ期間（点灯期間）の開始と終了を制御するためのカウンター（図示せず）をそれぞれ備えている。

後述するように、本実施の形態においては、ＰＷＭ信号のＨｉｇｈ期間をライン周期信号の周期よりも大きく設定するので、ＰＷＭ信号生成用のカウンターはライン周期信号用カウンターよりカウント桁数が大きくなっている。また、ＰＷＭ信号生成用のカウンターはライン周期信号を所定数カウントするとゼロクリアされるようになっており、ＰＷＭ信号は所定ライン分のライン周期信号に同期して出力可能になっている。

以下に、本実施の形態に係る画像読取装置を用いた画像読取処理について説明する。

図７は、本実施の形態に係る画像読取装置で実行される画像読取処理の手順を示すフローチャートである。この画像読取処理は、図６のＣＰＵ３０８が図示省略したＲＯＭに格納された画像読取処理プログラムに従って実行する。

図７において、この画像読取処理の手順は、図４に示した第１の実施の形態の画像読取処理の手順とほぼ同様であるが、ステップＳ８０２における光学ボックス１０２を原稿の主走査サイズ検知位置まで移動させた後のライン周期信号の出力方法が異なっている。

すなわち、図４のステップＳ５０３では、原稿サイズ検出時に、通常の原稿画像の読み取り時よりも周期の長いライン周期信号を出力していたが、本実施の形態においては、通常の原稿画像の読み取り時と原稿サイズ検出時とでライン周期信号の周期は変えない。従って、原稿サイズ検出時のライン周期信号は、通常の原稿画像の読み取り時と同じである（ステップＳ８０３）。

また、図４において、スタートボタン（コピー開始ボタン）が押下された（ステップＳ５０８）後のステップＳ５０９で、ライン周期信号の出力を原稿サイズ検知用から原稿画像の読み取り用に切り替えていたが、本実施の形態では、このステップが不要となる。すなわち、本実施の形態では、通常の原稿画像の読み取り時と原稿サイズ検出時とでライン周期信号の周期は変えないので、図４におけるステップＳ５０９に相当するステップは不要になる。その他のステップは、図４の第１の実施の形態と同様である。

以下に、本実施の形態における各種信号及び電流を示すタイミングチャートについて説明する。

図８は、本実施の形態における各種信号及び電流を示すタイミングチャートであり、図８（ａ）は、通常の原稿画像の読み取り時のタイミングチャートを示し、図８（ｂ）は、原稿サイズ検出時のタイミングチャートを示す。なお、図８（ａ）は、図４（ａ）と同じである。

図８において、通常の原稿画像の読み取り時（ａ）と原稿サイズ検出時（ｂ）におけるライン周期信号、ＰＷＭ信号、及びＬＥＤ３０３ａ、３０３ｂに流れる電流のタイミングが対比して示されている。ライン周期信号は、タイミング信号生成回路６０２がラインセンサ１０６に対して出力する信号である。また、ＰＷＭ信号は、タイミング信号生成回路６０２がＬＥＤ点灯回路３０４に出力する信号である。

原稿サイズ検出時を示す（ｂ）では、ライン周期信号の周期は、通常の原稿画像の読み取り時を示す（ａ）のライン周期信号の周期と同じである。ＰＷＭ信号のデューティー比は５０％であり、ライン周期信号４周期にＰＷＭ信号１周期が同期している。また、ＰＷＭ信号は、ライン周期信号の期間内にＬＥＤ３０３ａ、３０３ｂに１アンペア一定の電流が流れている状態を作り出している。そして、ライン周期信号の期間にＰＷＭ判定回路６０１から加算許可信号が出力されるように、ライン周期信号の開始に対してＰＷＭ信号のＨ出力（点灯）の開始が遅延するように構成されている。

図８（ｂ）において、ＰＷＭ信号を受信したＰＷＭ判定回路６０１は、ライン周期信号４周期ごとにライン平均回路６０６に対して加算許容信号を出力し、ライン平均回路６０６はライン周期信号４周期ごとに画像データを取得し、加算平均処理を行う。

図７の処理によれば、原稿の主走査サイズの検出を行う際（ステップＳ８０２）、ライン周期信号の複数周期分に同期して光源であるＬＥＤを点灯するデューティー比５０％のＰＷＭ信号を出力する（ステップＳ８０５）。そして、ＰＷＭ判定回路６０１によってＬＥＤに流れる電流が一定になるライン周期信号を認識する。ＬＥＤに流れる電流が一定になるライン周期信号を認識した際、ＰＷＭ判定回路６０１から加算許可信号を出力し（図８（ｂ））、取得した画像データを加算平均（ステップＳ８０６）して原稿の主走査サイズを検出するようにした（ステップＳ８０７）。

これによって、ＰＷＭ信号のデューティー比を原稿画像の読み取り時よりも低減することによってユーザの眩しさを低減することができる。また、ＬＥＤに流れる電流が一定になるライン周期信号を認識した際、画像データを加算平均して原稿の主走査サイズを検出することによって、原稿の主走査サイズを検出するのに必要な光源点灯条件を確保して原稿サイズを安定に読み取ることができる。

本実施の形態では、原稿サイズ検出時には、原稿画像の読み取り時に比べて、ＰＷＭ信号のデューティー比を５０％とし、ライン周期信号４周期に同期してＰＷＭ信号１周期を出力するようにしているが、これに限定されるものではない。すなわち、ＰＷＭ信号のデューティー比、及びライン周期信号の周期に対するＰＷＭ信号の周期の割合は、初期の目的を達成できる範囲内で変更可能である。

１００ 画像読取装置
１０２ 光学ボックス
１０４ａ〜ｅ 折り返しミラー
１０６ ラインセンサ
１０９ 圧板
１１０ 圧板開閉フラグ
１１１ 圧板開閉センサ
３０１ アナログフロントエンドＩＣ（ＡＦＥ）
３０２ タイミング信号生成回路
３０３ａ、３０３ｂ ＬＥＤ（光源）
３０４ ＬＥＤ点灯回路
３０５ 画像処理ＩＣ
３０６ ライン平均回路
３０８ ＣＰＵ
６０１ ＰＷＭ判定回路

Claims (10)

1. 原稿を原稿載置台に押圧する圧板の開閉状態を検知する開閉検知手段と、
   前記原稿載置台に載置された原稿に光を照明する光源と、
   前記光源を点灯させる点灯手段と、
   前記光源から照射され前記原稿で反射した光をラインセンサで受光して画像を読み取る読取手段と、
   前記ラインセンサに供給するライン周期信号に同期させて前記点灯手段に供給する点灯制御信号を出力する信号生成手段と、
   前記読取手段で読み取られた画像信号に基づいて前記原稿の主走査方向の長さを検出する長さ検出手段と、
   前記信号生成手段、及び前記長さ検出手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記開閉検知手段によって前記圧板が所定角度まで閉じられたことが検知された場合、
   前記信号生成手段を制御して、原稿画像の読み取り時よりも周期が大きいライン周期信号を前記ラインセンサに供給すると共に、前記ライン周期信号に同期するように原稿画像の読み取り時よりもデューティー比が小さい点灯制御信号を前記点灯手段に供給して前記光源を点灯させて前記読取手段によって画像を読み取らせ、
   前記長さ検出手段を制御して、前記読取手段で読み取られた画像信号を用いて前記原稿の主走査方向の長さを検出させることを特徴とする画像読取装置。
2. 原稿を原稿載置台に押圧する圧板の開閉状態を検知する開閉検知手段と、
   前記原稿載置台に載置された原稿に光を照明する光源と、
   前記光源を点灯させる点灯手段と、
   前記光源から照射され前記原稿で反射した光をラインセンサで受光して画像を読み取る読取手段と、
   前記ラインセンサに供給するライン周期信号に同期させて前記点灯手段に供給する点灯制御信号を出力する信号生成手段と、
   前記ライン周期信号と前記点灯制御信号を受信し、前記ライン周期信号の周期内における前記点灯制御信号の出力論理レベルを判定する信号判定手段と、
   前記読取手段で読み取られた画像信号に基づいて前記原稿の主走査方向の長さを検出する長さ検出手段と、
   前記信号生成手段、及び前記長さ検出手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記開閉検知手段によって前記圧板が所定角度まで閉じられたことが検知された場合、
   前記信号生成手段を制御して、原稿画像の読み取り時よりもデューティー比が小さく、複数のライン周期信号に同期するように点灯制御信号を前記点灯手段に供給して一定の電流が流れるライン周期信号期間が生じるように前記光源を点灯させて前記読取手段によって前記画像を読み取らせ、
   前記長さ検出手段を制御して、前記信号判定手段の判定結果に基づいて前記ライン周期信号期間に読み取られた画像信号を用いて前記原稿の主走査方向の長さを検出させることを特徴とする画像読取装置。
3. 前記信号判定手段は、前記ライン周期信号の周期内で前記点灯制御信号が所定レベルとなっているか否かを判定することを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
4. 前記読取手段で読み取られた画像信号を加算平均するライン平均手段を備え、
   前記制御手段は、前記長さ検出手段を制御して、前記ライン平均手段で加算平均された画像信号を用いて前記原稿の主走査方向の長さを検出させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記点灯制御信号のデューティー比は、前記制御手段によって設定された点灯制御信号の期間設定値を用いて決定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
6. 前記ライン周期信号は、前記制御手段によって設定されるライン周期信号の周期設定値を用いて生成され、前記ライン周期信号の周期は、前記信号生成手段によって制御されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
7. 前記読取手段で読み取られたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する画像変換手段を備え、
   前記信号生成手段は、前記画像変換手段に内蔵されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像読取装置。
8. 前記ライン平均手段を内蔵する画像処理部を備え、
   前記信号生成手段は、前記画像処理部に内蔵されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の画像読取装置。
9. 前記長さ検出手段は、前記読取手段で読み取られた画像信号又は前記ライン平均手段で加算平均された画像信号を主走査方向の先頭画素から後端画素に向かって順次参照し、画像信号が所定の閾値を下回った主走査方向の画素位置を用いて前記原稿の主走査方向の長さを検出することを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項に記載の画像読取装置。
10. 画像読取装置を備えた画像形成装置であって、前記画像読取装置は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像読取装置であることを特徴とする画像形成装置。

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