JP3645079B2 - 画像読取り装置およびｃｃｄ駆動方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、読取り対象となる原稿の用紙サイズと、原稿に形成された画像とを認識できるようにした画像読取り装置およびＣＣＤ駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像読取り装置は、光源を点灯させ、ＣＣＤセンサが光源からの反射光を受光し、画像を取り込むように構成されている。さらに、スキャナやＯＣＲ装置などにおいて、読取り対象となる原稿の用紙サイズと、原稿に形成された画像とを共に認識できるようにするために、読取り位置の上方に設ける裏当て部を黒色にし、用紙の先端を認識するように構成された装置がある。
【０００３】
ところで、図８にＣＣＤ特性の説明図を示す。ＣＣＤは電荷を蓄えて光を電気信号に変換するものである。電荷の蓄積は、同図（ａ）に示す一般的なＣＣＤの動作原理を説明すると、センサが受光を開始するとポテンシャル井戸に電荷が蓄積される（▲１▼参照）。つぎにリードアウトゲートを開き、つぎのポテンシャル井戸へと電荷を順次送り出すことで電荷を蓄積するように構成されている（▲２▼、▲３▼参照）。また、同図（ｂ）に示すように、ＣＣＤデバイスの構造上、上記のポテンシャル井戸には製造上のバラツキなどによって微少ではあるが溝が発生しやすい。
【０００４】
ＣＣＤのポテンシャル井戸内の電荷が空の状態から、光源を点灯させ、ある一定の光出力をＣＣＤセンサが受光した場合、図９に示すような特性となる。
【０００５】
すなわち、図９を用いてＣＣＤのポテンシャル井戸内の電荷が空の状態で光源を点灯させた場合における電荷を蓄積する手順を説明すると、
１）ポテンシャル井戸の溝に電荷が蓄積される。
２）その後、信号電荷が蓄積される。
３）リードアウトゲートをＯＮにし、電荷を順次送り出すが、溝の電荷は蓄積されたままとなる。
４）さらに、前記の２）、３）を繰り返す。
また、同図に示すように、溝に電荷が蓄積されるまでの時間は、光出力が大きいほど速くなる。
【０００６】
図１０は従来技術の説明図を示すものである。同図において、画像読取り装置は、冷陰極管からなるランプやＬＥＤアレイなどで構成された読取り位置を照射する光源と、読取り位置の上方に設けた光の反射を抑える黒色の裏当て部と、裏当て部や原稿表面の反射光を受光するＣＣＤセンサを主構成としている。なお、光源を点灯させた場合、裏当て部が黒色とはいえ、僅かな反射光や乱反射によりＣＣＤセンサが受光することになる。
【０００７】
図１１の従来技術の説明図を用いて上記構成の動作を説明する。読取り位置前方の所定位置で原稿を検出すると、原稿の読取り縦方向（副走査方向）の読取り領域を指定するＶゲートをＯＮし、例えばＲ（赤）のランプまたはＬＥＤで読取りを行う場合は、Ｒ（赤）のランプまたはＬＥＤのみを点灯する。この時のＣＣＤ出力は、ＣＣＤポテンシャル井戸の溝へ電荷を蓄積する時間が必要となるため、黒から白へ移る場合のオフセット量（光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間）において、用紙先端の白部分の出力が本来必要とする出力に達していないことになる。このため、用紙先端がはっきりしない現象が発生する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記のごとく、従来の技術では次のような問題点がある。
【０００９】
１）オフセットにおけるＣＣＤ出力は、用紙先端の白部分の出力が本来必要とする出力に達しない。このため、用紙の先端を鮮明に認識することができないので、画像品質を低下させる。
【００１０】
２）用紙の先端を鮮明に認識するには、オフセット量を大きくとる必要がある。このため、ＣＣＤポテンシャル井戸の溝へ電荷を蓄積する時間を長く設定する必要があり、処理速度を低下させる原因となる。
【００１１】
３）また、ＣＣＤポテンシャル井戸の溝へ電荷を蓄積する時間を長くせずに所定の信号電荷を得るためには、ＬＥＤにおいては供給電流を上げる、ランプにおいては印加電圧を上げることが考えられるが、供給電流や印加電圧を上げると光源の寿命を短くして装置の信頼性を低下させる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の問題点を解決するために、この発明では次のような手段を取る。
【００１３】
光源を点灯させた場合、裏当て部からの反射光は、裏当て部が黒色とはいえ、僅かな反射光や乱反射によりＣＣＤセンサが受光することを利用して、光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間にＣＣＤが受光する反射光の光量を上げておき、ＣＣＤのポテンシャル井戸内の溝に電荷を蓄積しておく。
【００１４】
上記の手段を取ることにより、オフセットにおけるＣＣＤ出力は、初期光量をアップすることで、電荷を蓄積する時間を長くすることなく、用紙先端の白部分の出力が本来必要とする出力に達する。したがって、用紙の先端を鮮明に認識することができる。また、光源の寿命を短くすることがない。特に、ＬＥＤ光源など光量の比較的少ない場合においても、高速な処理速度と画像品質を維持する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明は、次に示したような実施の形態をとる。
【００１６】
読取り位置を照射する光源と、前記読取り位置の上方に設けた光の反射を抑える裏当て部と、当該裏当て部および読取り対象となる原稿表面の反射光を受光するＣＣＤとを備える画像読取り装置において、前記光源を点灯させてから前記原稿の先端が前記読取り位置に到達する前に前記ＣＣＤが受光する前記裏当て部からの反射光の光量を上げて前記ＣＣＤのポテンシャル井戸内の溝に電荷を蓄積する。
【００１７】
上記の実施の形態をとることにより、オフセットにおけるＣＣＤ出力は、初期光量をアップして電荷を蓄積するので、用紙先端の白部分の出力が本来必要とする出力に達する。このため、用紙の先端を鮮明に認識することができる。
【００１８】
さらに、図１に示すように、前記画像読取り装置は、
光源への印加電圧または供給電流と、点灯時間とを制御する光源制御部１６を備え、光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間に光源の光出力を上げる。
【００１９】
上記の実施の形態をとることにより、オフセットにおける裏当て部への照射光の光量を一時的に上げることで、ＣＣＤ出力は、用紙先端の白部分の出力が本来必要とする出力に達する。
【００２０】
さらに、図１に示すように、前記光源制御部１６は、
光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間に複数色の光源を点灯することで光源の光出力を上げる。
【００２１】
上記の実施の形態をとることにより、ＬＥＤ光源など光量の比較的少ない場合において、オフセットにおける裏当て部への照射光の光量を上げる。
【００２２】
さらに、図１に示すように、前記光源制御部１６は、
光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間に光源への供給電流または光源への印加電圧を一時的に上げることで光源の光出力を上げる。
【００２３】
上記の実施の形態をとることにより、光源の寿命を短くすることなくオフセットにおける裏当て部への照射光の光量を上げる。
【００２４】
さらに、図７に示すように、前記裏当て部は、
ＣＣＤ出力がスライスレベルに達しない裏当て出力を得るような光反射性を有する反射面を形成する。また前記反射面は、光拡散を可能とする表面処理を施して形成する。
【００２５】
上記の実施の形態をとることにより、裏当て部をＣＣＤ出力がスライスレベルからノイズ成分のマージンを除く裏当て出力を得るように反射面を形成することで、光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間にＣＣＤが受光する裏当て部からの反射光の光量を上げる。
【００２６】
さらに、読取り位置を照射する光源と、前記読取り位置の上方に設けた光の反射を抑える裏当て部と、当該裏当て部および読取り対象となる原稿表面の反射光を受光するＣＣＤとを備える画像読取り装置における前記裏当て部および前記読取り対象となる原稿表面の反射光を受光する前記のＣＣＤの駆動方法において、前記光源を点灯させてから前記原稿の先端が前記読取り位置に到達する前に前記光源の光出力を上げることで前記ＣＣＤが受光する前記裏当て部からの反射光の光量を上げ、前記ＣＣＤのポテンシャル井戸内の溝に電荷を蓄積する
【００２７】
上記の実施の形態をとることにより、特に、ＬＥＤ光源など光量の比較的小さい場合においても、オフセットにおける裏当て部への照射光の光量を上げることで、用紙先端の白部分の出力が本来必要とする出力に達する。
【００２８】
【実施例】
この発明による代表的な実施例を図１ないし図７によって説明する。
【００２９】
図１は本発明の実施例の構成図を示す。
【００３０】
同図において、画像読取り装置は、読取り位置を照射する光源１２と、読取り位置の上方に設けた光の反射を抑える裏当て部１１と、裏当て部１１および図示しない原稿表面の反射光を受光するイメージセンサである例えばＣＣＤ１３と、光源制御部１６と、ＣＰＵ２３とを主構成としており、ＣＣＤ１３の出力信号であるアナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器１４を経由して画像処理を実行する画像処理部１５によって画像データとして出力される。
【００３１】
さらに、画像読取り装置は、複数の光源１２ａ，１２ｂ，１２ｎと、前記光源を駆動させる点灯回路１７ａ，１７ｂ，１７ｎとを持ち、光源制御部１６によって、光源１２ａ，１２ｂ，１２ｎへの印加電圧または供給電流と、点灯時間とを制御する。
【００３２】
また、用紙位置検出センサ１８は読取り原稿の用紙搬送路上の所定位置に設置され、原稿の先端が読取り位置に到達する前に原稿を検出する。モータ１９は原稿搬送のためのローラなどを回転駆動させる。モータドライブ２０はモータ１９を駆動する。ＲＯＭ２１はＣＰＵ２３を制御するプログラムを格納している。ＲＡＭ２２は読取られた画像読取り生データなどを一旦格納する。ＣＰＵ２３は用紙位置検出センサ１８からの出力によって、光源制御部１６、モータドライブ２０、ＲＡＭ２２の書き込み読み出しなどの制御を行う。
【００３３】
図２は本発明の説明図を示す。
【００３４】
同図において、本発明の特徴は、ＣＣＤのポテンシャル井戸内の電荷が空の状態から、ＣＣＤセンサが受光した場合において、光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間（オフセット量）に、ＣＣＤが受光する裏当て部からの反射光の光量を上げることで、用紙先端検出の前にＣＣＤのポテンシャル井戸内の溝を電荷で蓄積させるものである。以下、具体的に説明する。
【００３５】
図３は本発明の実施例の説明図を示す。
【００３６】
同図において、光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間に複数色の光源を点灯することで光源の光出力を上げて、用紙先端検出の前にＣＣＤのポテンシャル井戸内の溝を電荷で蓄積させるものである。すなわち、読取り位置前方の所定位置で原稿を検出すると、原稿の読取り縦方向（副走査方向）の読取り領域を指定するＶゲートをＯＮし、例えばＲ（赤）のランプまたはＬＥＤで読取りを行う場合は、Ｒ（赤）のランプまたはＬＥＤを点灯する。さらに、例えばＧ（緑）のランプまたはＬＥＤを用紙先端検出までの時間に点灯する。この時のＣＣＤ出力は、黒から白へ移る場合のオフセット量（光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間）において、用紙先端の白部分の出力が本来必要とする出力に達することになる。
【００３７】
なお、前述のＲ（赤）およびＧ（緑）の光源を点灯させるタイミングはＶゲートをＯＮする手前でもよい。また、２色点灯の組合せは自由に設定できる。さらに、２色点灯に限定するものではなく、３色点灯でもよい。
【００３８】
次に図３で示した実施例の処理手順を図１および図５によって説明する。
【００３９】
ステップＳ０１において、モータ１９を駆動して原稿を搬送する。
【００４０】
ステップＳ０２において、用紙位置検出センサ１８が原稿を検出したか判定する。原稿を検出すればステップＳ０３に進み、原稿を検出していなければステップＳ０２に戻る。
【００４１】
ステップＳ０３において、ＶゲートをＯＮし、ステップＳ０４において、読取りを行うＲ（赤）のランプまたはＬＥＤを点灯する。さらに、ステップＳ０５において、Ｇ（緑）のランプまたはＬＥＤを点灯する。
【００４２】
ステップＳ０６において、用紙先端検出までの時間が経過するとＧ（緑）のランプまたはＬＥＤを消灯する。
【００４３】
ステップＳ０７において、読取りが終了するとＲ（赤）のランプまたはＬＥＤを消灯し、ステップＳ０８において、ＶゲートをＯＦＦする。
【００４４】
ステップＳ０９において、例えばホッパーに設置した用紙検出センサによって次の用紙が有るか判定する。次の用紙が有ればステップＳ０１に戻り、次の用紙が無ければ処理を終了する。
【００４５】
図４は本発明の実施例の説明図を示す。
【００４６】
同図において、光源がＬＥＤの場合について説明する。光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間に光源への供給電流を一時的に上げることで光源の光量を上げて、用紙先端検出の前にＣＣＤのポテンシャル井戸内の溝を電荷で蓄積させるものである。この時のＣＣＤ出力は前述と同様に、黒から白へ移る場合のオフセット量（光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間）において、用紙先端の白部分の出力が本来必要とする出力に達することになる。なお、光源が冷陰極管からなるランプの場合は、印加電圧を一時的に上げることで光源の光量を上げることができる。
【００４７】
次に図４で示した実施例の処理手順を図１および図６によって説明する。
【００４８】
ステップＳ２１において、モータ１９を駆動して原稿を搬送する。
【００４９】
ステップＳ２２において、用紙位置検出センサ１８が原稿を検出したか判定する。原稿を検出すればステップＳ２３に進み、原稿を検出していなければステップＳ２２に戻る。
【００５０】
ステップＳ２３において、ＶゲートをＯＮし、ステップＳ２４において、ＬＥＤへの供給電流信号をＨｉｇｈにセットし、ステップＳ２５において、ＬＥＤを点灯する。
【００５１】
ステップＳ２６において、用紙先端検出までの時間が経過するとＬＥＤへの供給電流信号をＬｏｗにセットして、ＬＥＤの点灯を継続する。
【００５２】
ステップＳ２７において、読取りが終了するとＬＥＤを消灯し、ステップＳ２８において、ＶゲートをＯＦＦする。
【００５３】
ステップＳ２９において、例えばホッパーに設置した用紙検出センサによって次の用紙が有るか判定する。次の用紙が有ればステップＳ２１に戻り、次の用紙が無ければ処理を終了する。
【００５４】
図７は本発明の実施例の説明図を示す。
【００５５】
同図において、裏当て部の反射面について説明する。同図は裏当て部の反射面からの反射光を受光したＣＣＤ出力を示す。ＣＣＤ出力は、スライスレベルからノイズ成分のマージンを除く裏当て出力を得るようにする。すなわち、裏当て部の反射面は、適当な光反射性を有するように形成するものである。これにより、光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間に、光源の光量を上げなくてもＣＣＤが受光する裏当て部からの反射光の光量を上げることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次に示すような効果が期待できる。
【００５８】
光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間にＣＣＤが受光する反射光の光量を上げておき、ＣＣＤのポテンシャル井戸内の溝に電荷を蓄積しておくことにより、オフセットにおけるＣＣＤ出力は、初期光量をアップすることで、電荷を蓄積する時間を長くすることなく、用紙先端の白部分の出力が本来必要とする出力に達する。従って、用紙の先端を鮮明に認識することができる。また、高速な処理速度と画像品質を維持することができる。
【００５９】
さらに、画像読取り装置は、光源への印加電圧または供給電流と、点灯時間とを制御する光源制御部を備え、光源を点灯させてから用紙先端検出までの時間に光源の光出力を一時的に上げることにより、光源寿命を短くすることなく用紙の先端を鮮明に認識することができる。特に、ＬＥＤ光源など光量の比較的少ない場合においても、高速な処理速度と画像品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成図である。
【図２】本発明の説明図である。
【図３】本発明の実施例の説明図である。
【図４】本発明の実施例の説明図である。
【図５】本発明の実施例のフローチャートである。
【図６】本発明の実施例のフローチャートである。
【図７】本発明の実施例の説明図である。
【図８】ＣＣＤ特性の説明図である。
【図９】従来技術の説明図である。
【図１０】従来技術の説明図である。
【図１１】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１１：裏当て部
１２ａ，１２ｂ，１２ｎ：光源
１３：ＣＣＤ
１６：光源制御部
１７ａ，１７ｂ，１７ｎ：点灯回路
１８：用紙位置検出センサ
１９：モータ
２０：モータドライブ
２１：ＲＯＭ
２３：ＣＰＵ

Claims (4)

1. 読取り位置を照射する光源と、前記読取り位置の上方に設けた光の反射を抑える裏当て部と、当該裏当て部および読取り対象となる原稿表面の反射光を受光するＣＣＤとを備える画像読取り装置において、
   前記光源を点灯させてから前記原稿の先端が前記読取り位置に到達する前に前記ＣＣＤが受光する前記裏当て部からの反射光の光量を上げて前記ＣＣＤのポテンシャル井戸内の溝に電荷を蓄積する、ことを特徴とする画像読取り装置。
2. 前記画像読取り装置は、前記光源への印加電圧または供給電流と、点灯時間とを制御する光源制御部を備え、前記光源を点灯させてから前記原稿の先端が前記読取り位置に到達する前に前記光源制御部が前記光源への印加電圧または供給電流と、点灯時間とを制御することで前記光源の光出力を上げて前記ＣＣＤが受光する前記裏当て部からの反射光の光量を上げる、ことを特徴とする請求項１記載の画像読取り装置。
3. 前記画像読取り装置は、前記光源を複数色の光源で構成し、当該複数色の光源への印加電圧または供給電流と、点灯時間とを制御する光源制御部を備え、前記複数色のいずれかの光源を点灯させてから前記原稿の先端が前記読取り位置に到達する前に前記光源制御部が前記複数色の光源のうち２以上の光源への印加電圧または供給電流と、点灯時間とを制御することで前記複数色の光源のうち２以上の光源の光出力によって前記ＣＣＤが受光する前記裏当て部からの反射光の光量を上げる、ことを特徴とする請求項１記載の画像読取り装置。
4. 読取り位置を照射する光源と、前記読取り位置の上方に設けた光の反射を抑える裏当て部と、当該裏当て部および読取り対象となる原稿表面の反射光を受光するＣＣＤとを備える画像読取り装置における前記裏当て部および前記読取り対象となる原稿表面の反射光を受光する前記のＣＣＤの駆動方法において、
   前記光源を点灯させてから前記原稿の先端が前記読取り位置に到達する前に前記光源の光出力を上げることで前記ＣＣＤが受光する前記裏当て部からの反射光の光量を上げ、前記ＣＣＤのポテンシャル井戸内の溝に電荷を蓄積する、ことを特徴とするＣＣＤ駆動方法。

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