JP3881276B2

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Publication number: JP3881276B2
Application number: JP2002122675A
Authority: JP
Inventors: 義昭川合
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2022-04-24
Also published as: JP2003319134A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤ等の発光素子をカラー光源として含む光センサを備えたカラーファクシミリ装置、カラーイメージスキャナー、カラー複写機、これらの複合機等に使用される画像読取り装置に関し、詳しくは、モノクロ読取りに際して、当該読取りに使用している各色光源を１００％デューティで点灯した場合において、自動的に電流値を切換えることで、ＬＥＤの劣化、破壊を防止することができる画像読取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーファクシミリ装置、カラーイメージスキャナー、カラー複写機、これらの複合機等に使用されるカラー画像読取り装置では、通常、複数色のＬＥＤが生成する光を原稿に照射し、その反射光をライン状に配列した光センサにより受光して原稿画像を読み取っている。この種の画像読取り装置では、通常、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の３色のＬＥＤからなる光源と、ライン状に配列したイメージセンサとを組み合わせて用い、各色ＬＥＤを所定の点灯デューティで順次切り換えて点灯させることでカラー画像の読取りを行っている。
【０００３】
図１１は、従来のファクシミリ装置の部分構成図である。図１１において画像読取り部５４は、駆動回路部５４１とイメージセンサ５４２とからなる。
【０００４】
ＬＥＤ光源５４２１内のＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂは、ＬＥＤ駆動回路部５４１が生成する駆動信号（ＰＷＭ信号）に基づき、トランジスタ（Ｒｔｒ，Ｇｔｒ，Ｂｔｒ）および制限抵抗（ｒＲ，ｒＧ，ｒＢ）を介して駆動される。ＬＥＤ駆動回路部５４１は、バス６００を介してＣＰＵ５１，ＲＡＭ５２，ＲＯＭ５３に接続されており、制御部５１およびファームウェア（ＲＯＭ５２１１に格納されたプログラム）により駆動される。
【０００５】
センサ基板５４２２は受光量に応じた光電変換を行い、画像信号（ビデオ信号ＶＩＤＥＯ）をＡ／Ｄ変換器５４１４に出力する。Ａ／Ｄ変換器５４１４では、白圧板（白基準板）を読み取るときには、入力した画像信号をデジタル画像データに変換し、画像処理部５４１３または１ライン最大値検出部５４１５に出力する。画像処理部５４１３では、白圧板の読取りデータからシェーディング補正用データを生成し、たとえば図示しない所定のレジスタに格納する。また、１ライン最大値検出部５４１５は、カラーモードにおいてはＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂについての１ライン読取りデータの最大値をＲＡＭ５２に送出し、モノクロモードにおいては所定デューティで同時点灯したＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂについての１ライン読取りデータの最大値を送出する。ＲＡＭ５２に一時格納された１ライン読取りデータの最大値は、ＣＰＵ５１により参照され、カラーモード、モノクロモードにおける点灯デューティの調整が行われる。
【０００６】
カラーモードでは、各ＬＥＤの１ラインあたりの最大点灯デューティを１／３（３３％）に設定し、電流値をそれぞれ点灯デューティ３３％時の順電流最大定格以下に設定する。モノクロモードでも、ＬＥＤの駆動電流値は、順電流最大定格（図４参照）を超えないように設定する。
【０００７】
なお、モノクロモードでは、１つのＬＥＤ（たとえばＬＥＤ−Ｇ）のみを点灯させて読取りを行うこともあるし、３色のＬＥＤ全てを、所定の点灯デューティで同時駆動して、原稿画像の読取りを行うことも行われる。モノクロモードで、１つのＬＥＤのみを点灯させた場合には、当該ＬＥＤの寿命が、他のＬＥＤの寿命に比べて極端に短くなり、カラー原稿をモノクロモードで読み取った場合（ＬＥＤ−Ｇで読み取った場合）には、原稿画像の緑色が読み取りにくいという欠点がある。したがって、図１１の回路では３色のＬＥＤを同時に点灯させている。
【０００８】
図１２にカラーモードでのＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂの点灯動作を示し、図１３にモノクロモードでのＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂの点灯動作を示す。図１２では、ラインスタート信号（読取りクロック）Ｓごとに、ＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂが順次点灯し、光センサが各ＬＥＤ光を検出する。図１２，図１３において、ＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂの駆動信号をＬＥＤ＿Ｒ，ＬＥＤ＿Ｇ，ＬＥＤ＿Ｂで示し、光センサの出力を、ビデオ信号ＶＩＤＥＯ（「ＲＥＤ」，「ＧＲＥＥＮ」，「ＢＬＵＥ」）で示している。
【０００９】
図１２では、読取りクロック３つ分が１ラインに相当する。また、図１３では、ラインスタート信号（読取りクロック）Ｓごとに、ＬＥＤ＿Ｒ，ＬＥＤ＿Ｇ，ＬＥＤ＿Ｂを同時点灯し、光センサが各ＬＥＤ光を検出し、ビデオ信号ＶＩＤＥＯ（「ＭＯＮＯ」）を出力する場合を示している。ここでは、読取りクロック１つ分が１ラインに相当する。カラーモードでは、赤色、緑色、青色の各色ＬＥＤの駆動電流の値は、点灯デューティ３３％の場合に順電流最大定格を超えない値とされる。また、モノクロモードでも、順電流最大定格を超えないような電流値に設定される。
【００１０】
カラー画像を入力する装置として、ライン状に配列されたイメージセンサと、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のＬＥＤ光源とを組み合わせて、光源を順次切り換え点灯させて色分解して読み取る方式が従来より知られている（特開平２００１−１２７９６３号，特開平２００１−１２７９６３号，特開平１０−５６５７７号公報等参照）。
【００１１】
カラー画像読み取り時は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色を１ラインシンク間隔で順に読み取るので、１ラインシンク間で全点灯した場合でも、各色のＬＥＤ点灯デューティは最大でも３３％となる。
【００１２】
モノクロ読み取り時は、１ライン間にＲ、Ｇ、Ｂの３色を同時に点灯デューティ３３％以下で同時点灯するが、点灯時間の設定にエラーがあるとＬＥＤ点灯デューティは最大で１００％になる場合がある。
【００１３】
そのため、モノクロ読み取り時のＧ光源は、カラー読取り時よりも点灯時間を短くして、順電流最大定格を超えないように、ＬＥＤ点灯時間を制御する必要がある。正常なＬＥＤ点灯制御が行われれば良いが、ソフトが間違って順電流最大定格を越えるような制御をした場合は、ＬＥＤの劣化や破壊となるおそれがある。
【００１４】
図１４は、図１１のファクシミリ装置５によりモノクロの読み取り動作を行う場合のタイミングチャートである。
【００１５】
モノクロ読み取りが開始されると、まずＬＥＤ点灯時間調整のシーケンスが開始される（Ｓ５０１）。この場合、各色ＬＥＤの最大定格を越えないように、ＬＥＤ点灯時間を３０％に設定し（Ｓ５０２）、各色ＬＥＤを１ライン１回の点灯周期で駆動する（Ｓ５０３）。まず、白基準板を読み取った時の１ラインの明出力最大値（Ｖｍａｘ）を測定し、ＶｍａｘがＡ／Ｄ変換器５４１４のダイナミックレンジの１００％を越える場合は、各色ＬＥＤの点灯時間を、所定比率（ここでｈ、たとえば３％刻み）で減少させ、Ｖｍａｘが１００％未満、８０％以上になるように点灯時間を調整する（Ｓ５０５，Ｓ５０６，Ｓ５０７，Ｓ５０８）。
【００１６】
点灯時間の調整が終了すると、暗出力データを採取し（Ｓ５１０）、ＲＡＭ５３に設定されたＬＥＤ点灯時間の値で、シェーディングデータ採取（Ｓ５１１）、原稿読み取りを行う（Ｓ５１２）。
【００１７】
しかし、モノクロ読み取りの場合、制御で点灯時間の設定を間違ってしまった場合は、ＬＥＤの劣化あるいは破壊に至ってしまう可能性がある。
【００１８】
本発明は、モノクロ読み取り時に各色光源を１００％デューティで点灯したとしても自動的に電流値を切換えることで、各光源の劣化、破壊を防止することができる画像読取り装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像読取り装置は、異なる波長光を原稿画像に照射する複数の光源と、前記複数の光源により照射された前記原稿画像からの反射光を読み取るイメージセンサと、前記複数の光源の点灯時間を駆動信号のデューティを変化させることにより制御する光源点灯制御手段と、前記イメージセンサにより検出されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段からのデジタル画像データの１ラインの最大値を検出する１ライン最大値検出手段とを備え、カラー読取りモードにおいては、原稿を読み取る前に白基準板を読み取り、当該読取った画像データの１ラインの最大値が所望の範囲内に収まるように、各光源の駆動信号のデューティを調整し、当該調整したデューティで、前記複数光源を順次点灯することで原稿の読み取りを行い、モノクロ読取りモードにおいては、原稿を読み取る前に白基準板を読み取り、当該読取った画像データの１ラインの最大値が所望の範囲内に収まるように、各光源の駆動信号のデューティを一括して調整し、当該デューティを調整した駆動信号により、前記複数光源を同時点灯することで原稿の読取りを行うものであって、前記モノクロ読取りモードにおいて、前記各光源の駆動信号のデューティが大きいときは前記駆動信号の電流値を、当該デューティでの順電流最大定格値を超えない範囲で小さく設定し、前記各光源の駆動信号のデューティが小さいときは前記駆動信号の電流値を、当該デューティでの順電流最大定格値を超えない範囲で大きく設定する駆動電流制御手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の画像読取り装置では、モノクロ読み取り時にＲＧＢ等の各光源の駆動電流を光源のデューティ比によって自動的に切り換え、各光源の点灯時間の調整、画像読み取り動作を行っている。これにより、各光源の順電流最大定格を越えることはなく、光源の劣化、破壊が防止される。
【００２１】
また、本発明の画像読取り装置では、前記駆動電流制御手段は、前記各光源の前記駆動信号の前記デューティを電圧信号に変換するデューティ／電圧変換手段と、前記デューティ／電圧変換手段の出力を基準電圧と比較し比較結果を出力する電圧比較手段と、前記電圧比較手段の出力の値に応じ、前記各光源の前記駆動信号の制限抵抗の値を変更する制限抵抗値変更手段とから構成することができる。
【００２２】
本発明の画像読取り装置では、前記駆動信号のデューティを、イメージセンサの出力電圧がＡ／Ｄ変換器の変換可能範囲内で最も出力が高くなるように、１００％から徐々に減少させて調整するデューティ調整手段（ＣＰＵが調整プログラムを起動することにより実現される）を備えることができる。
【００２３】
また、前記駆動信号のデューティを、各光源ごとの光量が均一となるように、カラー読み取り時の各光源点灯デューティを基準に、あらかじめ設定された割合で徐々に減少させて調整するデューティ調整手段を備えることもできる。これにより、モノクロ読み取り時に各光源の光量が一定にならず、カラー原稿を読み取った場合に、ドロップアウトする色に偏りが生じてしまうといった不都合が回避される。なお、画像読取り装置は、カラー読み取り時の各光源点灯デューティを記憶する手段（ＲＡＭ等の所定記憶領域）を備えることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）は、本発明の画像読取り装置をファクシミリ装置に応用した実施形態を示すブロック図である。図１（Ａ）においてファクシミリ装置１は、制御部１１と、メモリ１２と、画像読取り部（スキャナー部）１３と、記録部（印刷部）１４と、操作表示部１５と、通信制御部１６と、圧縮伸張部１７とを有し、これらはシステムバス１００を介して相互接続されている。
【００２５】
制御部１１は、装置全体を制御するもので、オペレーティングシステム、スキャナードライバ、プリントドライバ等の各種プログラムを実行することができ、またカラーモードまたはモノクロモードに応じた画像読取りを行うことができる。
【００２６】
メモリ１２は、本実施形態では、システムメモリ１２１（ＲＯＭ１２１１とＲＡＭ１２１２）と画情報メモリ１２２とからなり、ＲＯＭ１２１１には上述したオペレーティングシステム、各種ドライバのプログラム等が格納されている。また、ＲＡＭ１２１２はユーザ情報を記憶することができ、後述する明出力最大値等を一時記憶することもできる。また、画情報メモリ１２２には、通信制御部１６を介して受信した画像データ（ただし、圧縮伸張部１７により伸張されたデータ）、画像読取り部１３により読み取った画像データ等が蓄積される。
【００２７】
画像読取り部１３は、原稿画像をカラーまたはモノクロで読み取り、画像データに変換することができる（後述する図１（Ｂ）および図２参照）。記録部１４は、たとえば通信制御部１６を介して回線から受信した画像データにかかる画像を印刷出力すること、画像読取り部１３により読み取った画像を印刷出力することができる。操作表示部１５はユーザインタフェースであり、テンキーやスイッチや表示部等を持つ。通信制御部１６は、回線（電話回線、ＬＡＮ等）と接続され、他の機器（ファクシミリ装置、コンピュータ等）から圧縮画像データを受信し、他の機器に圧縮画像データを送信することができる。圧縮伸張部１７は、通信制御部１６を介して受信した画像データの伸張や、通信制御部１６を介して送信する画像データ（画像読取り部１３により読み取った、画情報メモリ１２２に格納された画像データ）の圧縮を行うことができる。
【００２８】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の画像読取り部１３の機構部分を示す図である。給紙トレイ（図示省略）等にセットされた原稿２００は、給紙ローラ１３０１により１枚ずつ搬送され、原稿先後端検知センサ１３０２で原稿２００の先端部が検知され、原稿の位置確認がなされる。そして、まずライン状に蓄光素子が配列されてなるイメージセンサ１３０３により白圧板１３０５の読取りがなされる（図１（Ｂ）読取りラインを符号Ｌで示す）。白圧板１３０５は、シェーディング補正データを取り込む際の白基準板として使用される。
【００２９】
読取りモードがカラーモードである場合には、白圧板１３０５を読取ることで、赤色、緑色、青色の各色ＬＥＤの点灯デューティの調整を行った後、原稿画像の読み取りを行う。
【００３０】
また、読取りモードがモノクロモードである場合には、まず緑色ＬＥＤの点灯デューティの調整を行うが、読取りに必要な光量が得られない場合には、赤色ＬＥＤまたは青色ＬＥＤの何れか（ここでは、赤色ＬＥＤ）を点灯し、緑色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤにより読取りに必要な光量が得られるように、当該他のＬＥＤの点灯デューティの調整を行う。この調整後に、緑色ＬＥＤと赤色ＬＥＤを駆動して、読取りラインＬ上で原稿画像の読み取りを行い、排紙ローラ１３０４により排紙する。
【００３１】
図２は図１に示したファクシミリ装置１の部分構成例である。図２において画像読取り部１３は、駆動回路部（本発明における駆動電流制御手段）１３１とイメージセンサ１３２とからなる。
【００３２】
イメージセンサ１３２は、ＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ（ＬＥＤ−Ｂ）からなるＬＥＤ光源１３２１と、センサ基板１３２２とを有している。イメージセンサ１３２には、各ＬＥＤの光量のばらつき、センサ基板１３２２の感度にばらつきがあるので、原稿を読み取る前に、白基準板を読み取り、読み取った時の１ラインの明出力最大値が所望の値になるように、ＬＥＤの点灯時間を調整して使用するのが一般的である。
【００３３】
駆動回路部１３１は、ＬＥＤ電源１３１１と、ＬＥＤ点灯制御部１３１２と、画像処理部１３１３と、Ａ／Ｄ変換器１３１４と、１ライン最大値検出部１３１５と、デューティ変換回路１３１６とからなる。
【００３４】
デューティ変換回路１３１６は、Ｒ，Ｇ，Ｂごとに設けられた点灯デューティ電圧変換部（Ｄｃｎｖ−Ｒ，Ｄｃｎｖ−Ｇ，Ｄｃｎｖ−Ｂ：本発明における「デューティ／電圧変換手段」）と、各点灯デューティ電圧変換部の出力側に設けた電圧比較回路（ＣＭＰ−Ｒ，ＣＭＰ−Ｇ，ＣＭＰ−Ｂ：本発明における「電圧比較手段」）と、スイッチトランジスタ（Ｔｒ−Ｒ，Ｔｒ−Ｇ，Ｔｒ−Ｂ）と、抵抗切換え器（ＳＷ−Ｒ，ＳＷ−Ｇ，ＳＷ−Ｂ：本発明における「制限抵抗値変更手段」）と、抵抗切換え器（ＳＷ−Ｒ，ＳＷ−Ｇ，ＳＷ−Ｂ）に接続された抵抗（Ｈレベル設定用制限抵抗：ｒ−Ｒ０１，ｒ−Ｇ０１，ｒ−Ｂ０１、Ｌレベル設定用制限抵抗：ｒ−Ｒ０２，ｒ−Ｇ０２，ｒ−Ｂ０２）とからなる。抵抗切換え器（ＳＷ−Ｒ，ＳＷ−Ｇ，ＳＷ−Ｂ）は、たとえば、ＬＥＤ−Ｒを駆動する場合には、点灯電流をｒ−Ｒ０１またはｒ−Ｒ０２の何れかを経由して流すことができる。
【００３５】
ＬＥＤ光源１３２１内のＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂは、ＬＥＤ点灯制御部１３１２が生成する駆動信号に基づき駆動される。ＬＥＤ点灯制御部１３１２は、バス６００を介して制御部（ＣＰＵ）１１，ＲＡＭ１２１１，ＲＯＭ１２１２，画情報メモリ１２２に接続されている。
【００３６】
センサ基板１３２２は受光量に応じた光電変換を行い、画像信号（ビデオ信号ＶＩＤＥＯ）をＡ／Ｄ変換器１３１４に出力する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換器１３１４では、白圧板（白基準板）を読み取るときには、入力した画像信号をデジタル画像データに変換し、画像処理部１３１３または１ライン最大値検出部１３１５に出力する。
【００３８】
画像処理部１３１３では、白圧板の読取りデータからシェーディング補正用データを生成し、たとえば図示しない所定のレジスタに格納する。また、１ライン最大値検出部１３１５は、カラーモードにおいてはＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂについての１ライン読取りデータの最大値をＲＡＭ１２１２に送出し、モノクロモードにおいては所定デューティで同時点灯したＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂについての１ライン読取りデータの最大値を送出する。
【００３９】
ＲＡＭ１２１２に一時格納された１ライン読取りデータの最大値は、制御部（ＣＰＵ）１１により参照され、カラーモード、モノクロモードにおける点灯デューティの調整が行われる。
【００４０】
カラーモードでは、各ＬＥＤの１ラインあたりの最大点灯デューティを１／３（３３％）に設定し、電流値をそれぞれ点灯デューティ３３％時の順電流最大定格以下に設定する。モノクロモードでも、ＬＥＤの駆動電流値は、順電流最大定格（図５参照）を超えないように設定される。
【００４１】
なお、モノクロモードでは、１つのＬＥＤ（たとえばＬＥＤ−Ｇ）のみを点灯させて読取りを行うこともあるし、３色のＬＥＤ全てを、所定の点灯デューティで同時駆動して、原稿画像の読取りを行うことも行われる。モノクロモードで、１つのＬＥＤのみを点灯させた場合には、当該ＬＥＤの寿命が、他のＬＥＤの寿命に比べて極端に短くなり、カラー原稿をモノクロモードで読み取った場合（ＬＥＤ−Ｇで読み取った場合）には、原稿画像の緑色が読み取りにくいという欠点がある。したがって、図１および図２のファクシミリ装置装置１では３色のＬＥＤを同時に点灯させている。
【００４２】
たとえば、点灯デューティ電圧変換部Ｄｃｎｖ−Ｒでは、図３の点灯デューティ電圧変換部の部分回路図にも示すように、各色ＬＥＤの点灯デューティをデューティ比に対応した電圧に電圧変換する。
【００４３】
コンパレータＣＭＰ−Ｒでは電圧変換した駆動信号ＬＥＤ＿Ｒついてのデューティ電圧値Ｖｄｕｔｙと基準電圧値Ｖｒｅｆとを比較し、ＶｄｕｔｙがＶｒｅｆ以下であれば“Ｈ”をＳＷ−Ｒに出力し、Ｖｒｅｆ以上であれば“Ｌ”をＳＷ−Ｒに出力する。ここでは、基準電圧Ｖｒｅｆは、各色ＬＥＤの３０％デューティに相当する電圧値に設定してある。
【００４４】
ＳＷ−Ｒは、ＣＭＰ−Ｒの出力が“Ｈ”のときは制限抵抗をｒ−Ｒ０１側に切り換え、“Ｌ”のときは、制限抵抗をｒ−Ｒ０２に切り換える。これにより、点灯デューティ電圧変換部Ｄｃｎｖ−Ｒは、各ＬＥＤの動作電圧のデューティが３０％よりも大きいときは、ＬＥＤ−Ｒを３０ｍＡで駆動し、デューティが３０％以下のときはＬＥＤ−Ｒを２０ｍＡで駆動する。
【００４５】
同様に、ＳＷ−Ｇ，ＳＷ−Ｂは、ＣＭＰ−Ｇ，ＣＭＰ−Ｂの出力が“Ｈ”のときは制限抵抗をｒ−Ｇ０１，ｒ−Ｂ０１側に切り換え、“Ｌ”のときは制限抵抗をｒ−Ｇ０２，ｒ−Ｂ０２に切り換える。これにより、点灯デューティ電圧変換部Ｄｃｎｖ−Ｇ，Ｄｃｎｖ−ＧＢは、デューティが３０％よりも大きいときは、ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂをそれぞれ４０ｍＡで駆動し、デューティが３０％以下のときはＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂをそれぞれ２０ｍＡで駆動する。
【００４６】
以上のような制御を行うことにより、各色のＬＥＤ駆動電流は、デューティ比によって図５の点線で示したような電流で自動的に制御されることになり、各色ＬＥＤの順電流最大定格を越えることはない。
【００４７】
カラー読み取り時は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色を１ライン間隔で順次切り換えて点灯する（ハード的に駆動信号を切り換える）ので、１ラインの間で１ライン全点灯した場合でも、各色のＬＥＤ点灯デューティは最大で３３％デューティ制御になる。
【００４８】
図４を参照すると、たとえば、ＬＥＤ−Ｇの設定電流を４０ｍＡにした場合において、デューティが４０％以上になると順電流最大定格を超えてしまう。この結果、ＬＥＤの寿命が短くなったり、破壊に至ることがある。カラー読み取り時には制御で点灯時間を間違えたとしても３３％デューティを越えることはない。
【００４９】
したがって、ＬＥＤ−Ｒの動作電流をＬＥＤ＿Ｒを３０ｍＡ、ＬＥＤ−Ｇの動作電流をＬＥＤ＿Ｇを４０ｍＡ、ＬＥＤ−Ｂの動作電流をＬＥＤ＿Ｂを４０ｍＡに設定するように、ＬＥＤ電流制限抵抗（ｒ−Ｒ０１，ｒ−Ｒ０２、ｒ−Ｇ０１，ｒ−Ｇ０２、ｒ−Ｂ０１，ｒ−Ｂ０２）を決定する。
【００５０】
図６および図７のフローチャートによりカラー読取りにおける処理を説明する。カラー読み取り時には、ＬＥＤ点灯時間調整のシーケンスを起動し（Ｓ１０１）、まずＬＥＤ−Ｇの点灯時間を１００％に設定し（Ｓ１０２）、ＬＥＤ−Ｇを１ラインに１回の点灯周期で点灯させる（Ｓ１０３）。なお、点灯時間は１ラインの時間を１００％として記載する。
【００５１】
つぎに、白基準板を読み取った時の１ラインの明出力最大値（ＶＧｍａｘ）を測定し（Ｓ１０４）、ＶＧｍａｘの点灯時間がＡ／Ｄ変換器１３１４のダイナミックレンジの１００％を越える場合は、ＬＥＤの点灯時間を例として１０％刻みで減少させ、Ｖｍａｘの点灯時間が１００％未満になるように点灯時間を調整する（Ｓ１０５〜Ｓ１０８）。もし、ここでＶＧｍａｘの点灯時間が８０％以上範囲内に入らない場合はＬＥＤ調整エラーとして読み取りを終了する（Ｓ１０８）。
【００５２】
ＶＧｍａｘが１００％未満、８０％以上の範囲内に入れば、ＬＥＤ−Ｒの駆動電圧ＶＲｍａｘの点灯デューティを同様の制御で調整し（Ｓ１０９〜Ｓ１１５）、ＶＲｍａｘが１００％未満、８０％以上の範囲内に入れば、ＬＥＤ−Ｂの駆動電圧ＶＢｍａｘの点灯デューティを同様の制御で調整する（Ｓ１１６〜Ｓ１２２）。全ての色の駆動電圧の点灯デューティが８０％以上、１００％未満になった場合には、設定値をＲＡＭ１２１２に保存し、調整を終了する（Ｓ１２３）。その後、暗出力データ採取を行い（Ｓ１２４）、ＲＡＭ１２１２に設定されたＬＥＤ点灯時間の値で、シェーディングデータ採取（Ｓ１２５）、原稿読み取りを行う（Ｓ１２６）。
【００５３】
また、モノクロ読み取りに際しては、Ｇ光源のみを点灯させる方法と、Ｒ，Ｇ，Ｂ光源を同時に点灯させる方法があるが、前者はＲ、Ｂ光源に比べてＧ光源の寿命が極端に短くなることと、カラー原稿を読み取る場合に緑色が読み取りにくいという欠点がある。このような理由から、３色を同時に点灯させる。この場合、各色ＬＥＤ点灯周期は１ラインに１回となり、ＬＥＤ点灯時間の設定によっては最大で１００％デューティになることがある。また、モノクロ読み取り時は、ＬＥＤ駆動電流を上記カラー時と同じ値にした場合には、点灯デューティとＬＥＤ順電流の関係で最大定格を越えないように注意して、ＬＥＤ点灯時間を制御しなければならない。
【００５４】
図８に、ファクシミリ装置１によるモノクロ読み取り時のフローチャートを示す。モノクロ読み取りが開始されると、ＬＥＤ点灯時間調整のシーケンスが起動する（Ｓ２０１）、ＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂを、点灯時間をそれぞれ１００％に設定し（Ｓ２０２）、同時に点灯させる（Ｓ２０３）。
【００５５】
このとき、点灯デューティが１００％のときは図５に示したＰ１点が動作点となるので、点灯デューティ電圧変換部Ｄｃｎｖ−Ｒ，Ｄｃｎｖ−Ｇ，Ｄｃｎｖ−Ｂは、コンパレータの基準電圧値以上の電圧を出力する。したがって、コンパレータＣＭＰ−Ｒ，ＣＭＰ−Ｇ，ＣＭＰ−Ｂの出力はすべて“Ｌ”となり、ＳＷ−Ｒ，ＳＷ−Ｇ，ＳＷ−Ｂは、制限抵抗をｒ−Ｇ０２，ｒ−Ｇ０２，ｒ−Ｂ０２側に切り換える。
【００５６】
これにより、ＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂの駆動電流はすべて２０ｍＡとなる。この状態で、白基準板を読み取り、１ラインの明出力最大値（Ｖｍａｘ）を測定し（Ｓ２０４）、ＶｍａｘがＡ／Ｄ変換のダイナミックレンジの１００％を越える場合は（Ｓ２０５の「ＮＯ」）、ＬＥＤの点灯時間を所定の比率で（ここでは、１０％刻みで）減少させる（Ｓ２０６）。そして、ＶｍａｘがＡ／Ｄ変換のダイナミックレンジの１００％未満、８０％以上になるように点灯時間を調整し（Ｓ２０７）、当該範囲内となったときに、ＬＥＤ点灯デューティの調整処理を終了し（Ｓ２０９）、暗出力データの採取（Ｓ２１０）、シェーディングデータ採取（Ｓ２１１）を終了し、原稿読み取り動作を実施する（Ｓ２１２）。Ｖｍａｘが８０％以上にならない場合は、ＬＥＤ調整エラーとする（Ｓ２０８）。
【００５７】
調整の途中で、ＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂの点灯デューティが３０％未満になった場合にはコンパレータ出力が“Ｈ”となるので、ＳＷ−Ｒ，ＳＷ−Ｇ，ＳＷ−Ｂは、制限抵抗をｒ−Ｒ０２，ｒ−Ｇ０２，ｒ−Ｂ０２側に切り換える。
【００５８】
これにより、本実施形態では、ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂの駆動電流は４０ｍＡ、ＬＥＤ−Ｒの駆動電流は３０ｍＡで調整されることになる。
【００５９】
たとえば、ＬＥＤ−Ｇを例にとると、ＬＥＤ駆動電流が２０ｍＡと４０ｍＡのときとで、ＬＥＤデューティと光量の関係は図１０のようになる。ここで、縦軸は４０ｍＡ、１００％デューティ時を１００％としたときの相対光量である。モノクロ読取り時には、矢印で示したような軌跡をたどり、駆動電流の調整がなされる。
【００６０】
以上のような構成、制御を行うことにより、モノクロ読み取り時にＬＥＤの順電流最大定格を越えてしまうことはなく、ＬＥＤの劣化や破壊を防止することができる。また、読み取り動作中のソフト暴走に対する保護もできる。
【００６１】
図９は、図１および図２のファクシミリ装置１のモノクロ読み取り時の他の動作例を示すフローチャートである。
【００６２】
モノクロ読み取りが開始されると、ＬＥＤ点灯時間調整のシーケンスが起動する（Ｓ３０１）。本動作例では、ＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂは、各点灯時間がカラー読み取り時に調整された値に設定されて点灯される（Ｓ３０２）。本動作例においても、図８の動作例と同様にＶｍａｘが１００％未満、８０％以上になるように点灯時間の調整を行うが（Ｓ３０４〜Ｓ３０８）、カラー読み取り時の値を基準として１／Ｎ刻みでＬＥＤ点灯時間を減少させる（Ｓ３０６）。ここで、カラー読み取り時に調整された各点灯時間およびＮはＲＡＭ１２１２に記録されている。ＬＥＤ点灯デューティの調整処理を終了した後（Ｓ３０９）、暗出力データの採取（Ｓ３１０）、シェーディングデータ採取（Ｓ３１１）を終了し、原稿読み取り動作を実施する（Ｓ３１２）。
【００６３】
本動作例においても、各色ＬＥＤの点灯デューティが３０％以上の場合はＬＥＤ駆動電流を自動的に小さくして、ＬＥＤの順電流最大定格を越えないように制御する。１／Ｎの割合で各色ＬＥＤの点灯時間を変化させるので、各色の光量が均一に調整されることになる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明の画像読取り装置においては、モノクロ読み取り時にＲＧＢ各色光源の駆動電流を光源のデューティ比によって自動的に切り換えて、ＬＥＤの点灯時間の調整、画像読み取り動作を行っているので、各色ＬＥＤの順電流最大定格を越えることはなく、ＬＥＤの劣化、破壊を防止することができる。
【００６５】
また、ＬＥＤ点灯時間の調整をカラー読み取り時の点灯時間設定値を基準に行うので、モノクロ時でも各色の光量が均等になり、カラー原稿を読み取った場合でもドロップアウトする色が均一になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の画像読取り装置の一実施形態を示すブロック図、（Ｂ）は（Ａ）の画像読取り部の機構部分を示す図である。
【図２】図１に示したファクシミリ装置の部分構成例である。
【図３】図３の点灯デューティ電圧変換部の部分回路図である。
【図４】カラー読取りに際してのＬＥＤの駆動電流値と順電流最大定格との関係を示すグラフである。
【図５】モノクロ読取りに際してのＬＥＤの駆動電流値と順電流最大定格との関係を示すグラフである。
【図６】カラー読取りにおける処理を示すフローチャート（前半）である。
【図７】カラー読取りにおける処理を示すフローチャート（後半）である。
【図８】ファクシミリ装置によるモノクロ読み取り時のフローチャートである。
【図９】図１および図２のファクシミリ装置のモノクロ読み取り時の他の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態においてＬＥＤ駆動電流が２０ｍＡと４０ｍＡのときとで、ＬＥＤデューティと光量の関係を示す図である。
【図１１】従来のファクシミリ装置の部分構成図である。
【図１２】カラーモードでのＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂの点灯動作を示す図である。
【図１３】モノクロモードでのＬＥＤ−Ｒ，ＬＥＤ−Ｇ，ＬＥＤ−Ｂの点灯動作を示す図である。
【図１４】図１１の従来のファクシミリ装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ファクシミリ装置
１１制御部
１２メモリ
１３画像像読取り部
１４記録部
１５操作表示部
１６通信制御部
１７圧縮伸張部
２１ＬＥＤ駆動信号発生回路
２２点灯デューティ比較回路
２３点灯デューティ異常通知回路
２４ＬＥＤ駆動停止回路
１００システムバス
１２１システムメモリ
１２２画情報メモリ
１３１駆動回路部
１３２イメージセンサ
２００原稿
１２１１ＲＯＭ
１２１２ＲＡＭ
１３０１給紙ローラ
１３０２原稿先端検知センサ
１３０３イメージセンサ
１３０４排紙ローラ
１３０５白圧板
１３１１ＬＥＤ電源
１３１２ＬＥＤ点灯制御部
１３１３画像処理部
１３１４Ａ／Ｄ変換器
１３１５１ライン最大値検出部
１３２１ＬＥＤ光源
１３２２センサ基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus used in a color facsimile apparatus, a color image scanner, a color copying machine, a complex machine of these, etc. provided with an optical sensor including a light emitting element such as an LED as a color light source. At this time, the present invention relates to an image reading apparatus capable of preventing deterioration and destruction of an LED by automatically switching the current value when each color light source used for reading is turned on with 100% duty.
[0002]
[Prior art]
In color image readers used in color facsimile machines, color image scanners, color copiers, and multi-function machines, or the like, usually, a document is irradiated with light generated by multiple color LEDs, and the reflected light is linearly formed. The original image is read by receiving light from the arranged optical sensors. In this type of image reading apparatus, usually, a light source composed of LEDs of three colors of red (R), green (G), and blue (B) and an image sensor arranged in a line are used in combination, and each color LED is used. A color image is read by sequentially switching on and lighting with a predetermined lighting duty.
[0003]
FIG. 11 is a partial configuration diagram of a conventional facsimile apparatus. In FIG. 11, the image reading unit 54 includes a drive circuit unit 541 and an image sensor 542.
[0004]
The LED-R, LED-G, and LED-B in the LED light source 5421 are based on a drive signal (PWM signal) generated by the LED drive circuit unit 541 and a transistor (Rtr, Gtr, Btr) and a limiting resistor (rR, rG). , RB). The LED drive circuit unit 541 is connected to the CPU 51, the RAM 52, and the ROM 53 via the bus 600, and is driven by the control unit 51 and firmware (a program stored in the ROM 5211).
[0005]
The sensor substrate 5422 performs photoelectric conversion according to the amount of received light, and outputs an image signal (video signal VIDEO) to the A / D converter 5414. When reading the white pressure plate (white reference plate), the A / D converter 5414 converts the input image signal into digital image data and outputs it to the image processing unit 5413 or the one-line maximum value detection unit 5415. The image processing unit 5413 generates shading correction data from the reading data of the white pressure plate and stores it in a predetermined register (not shown), for example. The one-line maximum value detection unit 5415 sends the maximum value of one-line read data for LED-R, LED-G, and LED-B to the RAM 52 in the color mode, and lights up simultaneously with a predetermined duty in the monochrome mode. The maximum value of the one-line read data for LED-R, LED-G, and LED-B is sent out. The maximum value of the one-line read data temporarily stored in the RAM 52 is referred to by the CPU 51, and the lighting duty is adjusted in the color mode and the monochrome mode.
[0006]
In the color mode, the maximum lighting duty per line of each LED is set to 1/3 (33%), and the current value is set below the maximum forward current rating when the lighting duty is 33%. Even in the monochrome mode, the LED drive current value is set so as not to exceed the maximum forward current rating (see FIG. 4).
[0007]
In the monochrome mode, reading may be performed by turning on only one LED (for example, LED-G), or all three color LEDs are simultaneously driven at a predetermined lighting duty to read a document image. It is also done. When only one LED is lit in monochrome mode, the lifetime of the LED is extremely short compared to the lifetime of the other LEDs, and when a color document is scanned in monochrome mode (scanning with LED-G) In the case of the case of the above, there is a drawback that the green color of the original image is difficult to read. Therefore, in the circuit of FIG. 11, the three color LEDs are turned on simultaneously.
[0008]
FIG. 12 shows LED-R, LED-G, and LED-B lighting operations in the color mode, and FIG. 13 shows LED-R, LED-G, and LED-B lighting operations in the monochrome mode. In FIG. 12, for each line start signal (reading clock) S, LED-R, LED-G, and LED-B are sequentially turned on, and the light sensor detects each LED light. 12 and 13, LED_R, LED-G, and LED-B drive signals are indicated by LED_R, LED_G, and LED_B, and the output of the photosensor is a video signal VIDEO (“RED”, “GREEN”, “BLUE”). ]).
[0009]
In FIG. 12, three read clocks correspond to one line. In FIG. 13, LED_R, LED_G, and LED_B are simultaneously turned on for each line start signal (reading clock) S, the light sensor detects each LED light, and outputs a video signal VIDEO (“MONO”). Show. Here, one read clock corresponds to one line. In the color mode, the values of the drive currents of the red, green, and blue LEDs are set to values that do not exceed the maximum forward current rating when the lighting duty is 33%. Even in the monochrome mode, the current value is set so as not to exceed the maximum forward current rating.
[0010]
A color image input device is a combination of image sensors arranged in a line and LED light sources of R (red), G (green), and B (blue). Have been known (see JP 2001-127963 A, JP 2001-127963 A, JP 10-56577 A, etc.).
[0011]
When reading a color image, the three colors red (R), green (G), and blue (B) are read in order at one line sync interval. The maximum is 33%.
[0012]
During monochrome reading, the three colors R, G, and B are simultaneously lit at a lighting duty of 33% or less during one line, but if there is an error in the lighting time setting, the LED lighting duty will be 100% at the maximum. There is.
[0013]
For this reason, it is necessary to control the LED lighting time so that the G light source at the time of monochrome reading has a shorter lighting time than at the time of color reading and does not exceed the maximum forward current rating. It is sufficient that normal LED lighting control is performed, but if the software is mistakenly controlled to exceed the maximum forward current rating, there is a risk of LED deterioration or destruction.
[0014]
FIG. 14 is a timing chart when a monochrome reading operation is performed by the facsimile apparatus 5 of FIG.
[0015]
When monochrome reading is started, an LED lighting time adjustment sequence is first started (S501). In this case, the LED lighting time is set to 30% so as not to exceed the maximum rating of each color LED (S502), and each color LED is driven at a lighting cycle of one line once (S503). First, when the white reference plate is read, the maximum bright output value (Vmax) of one line is measured, and when Vmax exceeds 100% of the dynamic range of the A / D converter 5414, the lighting time of each color LED is determined. The lighting time is adjusted so that Vmax is less than 100% and 80% or more (S505, S506, S507, S508).
[0016]
When the adjustment of the lighting time is completed, dark output data is collected (S510), shading data is collected (S511), and the original is read using the value of the LED lighting time set in the RAM 53 (S512).
[0017]
However, in the case of monochrome reading, if the lighting time is set incorrectly in the control, the LED may be deteriorated or destroyed.
[0018]
An object of the present invention is to provide an image reading apparatus that can prevent deterioration and destruction of each light source by automatically switching the current value even if each color light source is turned on with 100% duty during monochrome reading. To do.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
An image reading apparatus according to the present invention includes a plurality of light sources that irradiate a document image with light of different wavelengths, an image sensor that reads reflected light from the document image irradiated by the plurality of light sources, and a lighting time of the plurality of light sources. From the light source lighting control means for controlling the drive signal by changing the duty of the drive signal, the A / D conversion means for converting the analog image signal detected by the image sensor into a digital image signal, and the A / D conversion means 1-line maximum value detecting means for detecting the maximum value of one line of digital image data. In the color reading mode, the white reference plate is read before reading the original, and the maximum value of one line of the read image data is read. Adjust the duty of the drive signal of each light source so that the light falls within the desired range, Illuminates to read the original. In the monochrome reading mode, the white reference plate is read before reading the original, and each light source is set so that the maximum value of one line of the read image data is within a desired range. The drive signal is adjusted in a lump, and the plurality of light sources are simultaneously turned on by the drive signal with the duty adjusted, and the original is read. When the duty of the drive signal is large, the current value of the drive signal is set to be small within a range not exceeding the maximum forward current rating value at the duty, and when the duty of the drive signal of each light source is small, the drive signal A drive current control means for setting the current value to a large value within a range not exceeding the maximum rated forward current value at the duty is provided. That.
[0020]
In the image reading apparatus of the present invention, during monochrome reading, the driving current of each light source such as RGB is automatically switched according to the duty ratio of the light source to adjust the lighting time of each light source and perform image reading operation. Thereby, the forward current maximum rating of each light source is not exceeded, and the deterioration and destruction of the light source are prevented.
[0021]
In the image reading apparatus according to the present invention, the drive current control means may be a duty / voltage conversion means for converting the duty of the drive signal of each light source into a voltage signal, and an output of the duty / voltage conversion means as a reference. Comparing with voltage, voltage comparison means for outputting a comparison result, and limiting resistance value changing means for changing the value of the limiting resistance of the drive signal of each light source according to the value of the output of the voltage comparison means Can do.
[0022]
In the image reading apparatus of the present invention, the duty of the drive signal is adjusted by gradually decreasing from 100% so that the output voltage of the image sensor becomes the highest within the convertible range of the A / D converter. Duty adjustment means (implemented by the CPU starting the adjustment program) can be provided.
[0023]
Also, duty adjustment means for adjusting the duty of the drive signal by gradually decreasing the light source lighting duty at the time of color reading at a preset ratio so that the light quantity for each light source becomes uniform is used as a reference. It can also be provided. This avoids the inconvenience that the light quantity of each light source is not constant during monochrome reading, and the color to be dropped out is biased when a color original is read. Note that the image reading apparatus can include means (a predetermined storage area such as a RAM) for storing each light source lighting duty at the time of color reading.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1A is a block diagram showing an embodiment in which the image reading apparatus of the present invention is applied to a facsimile apparatus. 1A, the facsimile apparatus 1 includes a control unit 11, a memory 12, an image reading unit (scanner unit) 13, a recording unit (printing unit) 14, an operation display unit 15, a communication control unit 16, and the like. And a compression / decompression unit 17, which are interconnected via a system bus 100.
[0025]
The control unit 11 controls the entire apparatus, can execute various programs such as an operating system, a scanner driver, and a print driver, and can perform image reading according to a color mode or a monochrome mode.
[0026]
In this embodiment, the memory 12 includes a system memory 121 (ROM 1211 and RAM 1212) and an image information memory 122. The ROM 1211 stores the above-described operating system, various driver programs, and the like. The RAM 1212 can store user information, and can temporarily store a bright output maximum value and the like which will be described later. The image information memory 122 stores image data received through the communication control unit 16 (however, data expanded by the compression / decompression unit 17), image data read by the image reading unit 13, and the like.
[0027]
The image reading unit 13 can read an original image in color or monochrome and convert it into image data (see FIGS. 1B and 2 described later). For example, the recording unit 14 can print out an image related to image data received from the line via the communication control unit 16 and can print out an image read by the image reading unit 13. The operation display unit 15 is a user interface and includes a numeric keypad, a switch, a display unit, and the like. The communication control unit 16 is connected to a line (telephone line, LAN, etc.), can receive compressed image data from another device (facsimile device, computer, etc.), and can transmit the compressed image data to another device. The compression / decompression unit 17 decompresses image data received via the communication control unit 16 or image data transmitted via the communication control unit 16 (images read by the image reading unit 13 and stored in the image information memory 122). Data) can be compressed.
[0028]
FIG. 1B is a diagram showing a mechanism portion of the image reading unit 13 in FIG. The originals 200 set on a paper feed tray (not shown) or the like are conveyed one by one by a paper feed roller 1301, and the leading edge of the original 200 is detected by the original tip / end detection sensor 1302 to confirm the position of the original. . First, the white pressure plate 1305 is read by an image sensor 1303 in which phosphorescent elements are arranged in a line shape (the reading line in FIG. 1B is indicated by a symbol L). The white pressure plate 1305 is used as a white reference plate when capturing shading correction data.
[0029]
When the reading mode is the color mode, the white pressure plate 1305 is read to adjust the lighting duty of the red, green, and blue LEDs, and then read the original image.
[0030]
When the reading mode is the monochrome mode, the lighting duty of the green LED is adjusted first. However, when the amount of light necessary for reading cannot be obtained, either the red LED or the blue LED (here, The red LED) is turned on, and the lighting duty of the other LEDs is adjusted so that the amount of light required for reading can be obtained by the green LED and the red LED. After this adjustment, the green LED and the red LED are driven to read the original image on the reading line L, and the paper is discharged by the paper discharge roller 1304.
[0031]
FIG. 2 is a partial configuration example of the facsimile machine 1 shown in FIG. In FIG. 2, the image reading unit 13 includes a drive circuit unit (drive current control means in the present invention) 131 and an image sensor 132.
[0032]
The image sensor 132 includes an LED light source 1321 including LED-R, LED-G, and LED (LED-B), and a sensor substrate 1322. Since the image sensor 132 has a variation in the amount of light of each LED and a variation in the sensitivity of the sensor substrate 1322, the white reference plate is read before reading the document, and the maximum bright output value of one line at the time of reading is desired. In general, the LED lighting time is adjusted so as to be a value.
[0033]
The drive circuit unit 131 includes an LED power source 1311, an LED lighting control unit 1312, an image processing unit 1313, an A / D converter 1314, a one-line maximum value detection unit 1315, and a duty conversion circuit 1316.
[0034]
The duty conversion circuit 1316 includes a lighting duty voltage conversion unit (Dcnv-R, Dcnv-G, Dcnv-B: “duty / voltage conversion means” in the present invention) provided for each of R, G, and B, and each lighting duty. Voltage comparison circuits (CMP-R, CMP-G, CMP-B: “voltage comparison means” in the present invention) provided on the output side of the voltage converter and switch transistors (Tr-R, Tr-G, Tr-B) ), A resistance switching device (SW-R, SW-G, SW-B: “limit resistance value changing means” in the present invention) and a resistance switching device (SW-R, SW-G, SW-B) Resistors (H-level setting limiting resistors: r-R01, r-G01, r-B01, L-level setting limiting resistors: r-R02, r-G02, r-B02). For example, when driving the LED-R, the resistance switch (SW-R, SW-G, SW-B) allows the lighting current to flow via either r-R01 or r-R02. it can.
[0035]
LED-R, LED-G, and LED-B in the LED light source 1321 are driven based on a drive signal generated by the LED lighting control unit 1312. The LED lighting control unit 1312 is connected to the control unit (CPU) 11, the RAM 1211, the ROM 1212, and the image information memory 122 via the bus 600.
[0036]
The sensor substrate 1322 performs photoelectric conversion according to the amount of received light, and outputs an image signal (video signal VIDEO) to the A / D converter 1314.
[0037]
When reading the white pressure plate (white reference plate), the A / D converter 1314 converts the input image signal into digital image data and outputs the digital image data to the image processing unit 1313 or the one-line maximum value detection unit 1315.
[0038]
The image processing unit 1313 generates shading correction data from the reading data of the white pressure plate and stores it in a predetermined register (not shown), for example. The one-line maximum value detection unit 1315 sends the maximum value of one-line read data for LED-R, LED-G, and LED-B to the RAM 1212 in the color mode, and lights up simultaneously with a predetermined duty in the monochrome mode. The maximum value of the one-line read data for LED-R, LED-G, and LED-B is sent out.
[0039]
The maximum value of the one-line read data temporarily stored in the RAM 1212 is referred to by the control unit (CPU) 11 and the lighting duty is adjusted in the color mode and the monochrome mode.
[0040]
In the color mode, the maximum lighting duty per line of each LED is set to 1/3 (33%), and the current value is set below the maximum forward current rating when the lighting duty is 33%. Even in the monochrome mode, the LED drive current value is set so as not to exceed the maximum forward current rating (see FIG. 5).
[0041]
In the monochrome mode, reading may be performed by turning on only one LED (for example, LED-G), or all three color LEDs are simultaneously driven at a predetermined lighting duty to read a document image. It is also done. When only one LED is lit in monochrome mode, the lifetime of the LED is extremely short compared to the lifetime of the other LEDs, and when a color document is scanned in monochrome mode (scanning with LED-G) In the case of the case of the above, there is a drawback that the green color of the original image is difficult to read. Therefore, in the facsimile apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2, the three color LEDs are turned on simultaneously.
[0042]
For example, the lighting duty voltage converter Dcnv-R converts the lighting duty of each color LED into a voltage corresponding to the duty ratio as shown in the partial circuit diagram of the lighting duty voltage converter in FIG.
[0043]
The comparator CMP-R compares the duty voltage value Vduty for the voltage-converted drive signal LED_R with the reference voltage value Vref, and outputs “H” to the SW-R if Vduty is equal to or lower than Vref, and if it is equal to or higher than Vref. “L” is output to SW-R. Here, the reference voltage Vref is set to a voltage value corresponding to 30% duty of each color LED.
[0044]
SW-R switches the limiting resistor to the r-R01 side when the output of CMP-R is “H”, and switches the limiting resistor to r-R02 when the output is “L”. Accordingly, the lighting duty voltage conversion unit Dcnv-R drives the LED-R at 30 mA when the duty of the operating voltage of each LED is larger than 30%, and turns the LED-R when the duty is 30% or less. Drive at 20 mA.
[0045]
Similarly, SW-G and SW-B switch the limiting resistors to the r-G01 and r-B01 sides when the outputs of CMP-G and CMP-B are "H", and limit resistors when "L". Are switched to r-G02 and r-B02. Accordingly, the lighting duty voltage converters Dcnv-G and Dcnv-GB drive the LED-G and LED-B at 40 mA when the duty is larger than 30%, and the LEDs when the duty is 30% or less. -G and LED-B are each driven at 20 mA.
[0046]
By performing the control as described above, the LED drive current of each color is automatically controlled by the current shown by the dotted line in FIG. 5 according to the duty ratio, and exceeds the maximum forward current rating of each color LED. There is nothing.
[0047]
During color reading, the three colors of R, G, and B are sequentially switched at 1-line intervals and lit (switching the drive signal in hardware), so even if all the lines are lit between 1 line, the LEDs for each color The lighting duty is 33% duty control at maximum.
[0048]
Referring to FIG. 4, for example, when the set current of LED-G is 40 mA, the forward current maximum rating is exceeded when the duty is 40% or more. As a result, the lifetime of the LED may be shortened or destroyed. Even if the lighting time is wrong in the control at the time of color reading, 33% duty is not exceeded.
[0049]
Therefore, the LED-R operating current is set to 30 mA, the LED-G operating current is set to 40 mA, the LED-B operating current is set to 40 mA, and the LED-B operating current is set to 40 mA. -R02, r-G01, r-G02, r-B01, r-B02).
[0050]
Processing in color reading will be described with reference to the flowcharts of FIGS. At the time of color reading, the LED lighting time adjustment sequence is started (S101), the lighting time of LED-G is first set to 100% (S102), and LED-G is lit at a lighting cycle once per line (S102). S103). The lighting time is described with the time for one line as 100%.
[0051]
Next, the bright output maximum value (VGmax) of one line when the white reference plate is read is measured (S104), and when the lighting time of VGmax exceeds 100% of the dynamic range of the A / D converter 1314, For example, the lighting time of the LED is decreased by 10%, and the lighting time is adjusted so that the lighting time of Vmax is less than 100% (S105 to S108). If the lighting time of VGmax does not fall within the range of 80% or more, the reading ends as an LED adjustment error (S108).
[0052]
If VGmax falls within the range of less than 100% and 80% or more, the lighting duty of the drive voltage VRmax of LED-R is adjusted by the same control (S109 to S115), and VRmax is less than 100% and is in the range of 80% or more. If it enters, the lighting duty of drive voltage VBmax of LED-B will be adjusted by the same control (S116-S122). When the lighting duty of the driving voltages for all colors is 80% or more and less than 100%, the set value is stored in the RAM 1212 and the adjustment is finished (S123). Thereafter, dark output data collection is performed (S124), and shading data collection (S125) and document reading are performed using the LED lighting time value set in the RAM 1212 (S126).
[0053]
In monochrome reading, there are a method in which only the G light source is turned on and a method in which the R, G, and B light sources are simultaneously turned on, but the former has an extremely short life of the G light source compared to the R and B light sources. When reading a color document, there is a drawback that it is difficult to read green. For these reasons, the three colors are turned on simultaneously. In this case, the LED lighting cycle for each color is once per line, and depending on the setting of the LED lighting time, it may be up to 100% duty. Also, during monochrome reading, if the LED drive current is the same value as in color, the LED lighting time must be controlled so that the maximum rating is not exceeded due to the relationship between the lighting duty and the LED forward current. I must.
[0054]
FIG. 8 shows a flowchart for monochrome reading by the facsimile apparatus 1. When monochrome reading is started, an LED lighting time adjustment sequence is started (S201). LED-R, LED-G, and LED-B are set to 100% lighting time (S202) and are turned on simultaneously. (S203).
[0055]
At this time, when the lighting duty is 100%, the point P1 shown in FIG. 5 becomes the operating point, so that the lighting duty voltage converters Dcnv-R, Dcnv-G, and Dcnv-B are equal to or higher than the reference voltage value of the comparator. Output voltage. Accordingly, the outputs of the comparators CMP-R, CMP-G, and CMP-B all become “L”, and the SW-R, SW-G, and SW-B have the limiting resistances r-G02, r-G02, and r-B02. Switch to the side.
[0056]
Thereby, the drive currents of LED-R, LED-G, and LED-B are all 20 mA. In this state, the white reference plate is read and the bright output maximum value (Vmax) of one line is measured (S204). If Vmax exceeds 100% of the dynamic range of A / D conversion ("NO" in S205) The LED lighting time is decreased by a predetermined ratio (here, in increments of 10%) (S206). Then, the lighting time is adjusted so that Vmax is less than 100% and 80% or more of the dynamic range of A / D conversion (S207), and when it is within the range, the adjustment process of the LED lighting duty is finished. (S209), dark output data collection (S210) and shading data collection (S211) are terminated, and a document reading operation is performed (S212). If Vmax does not exceed 80%, an LED adjustment error is determined (S208).
[0057]
During the adjustment, when the lighting duty of LED-R, LED-G, and LED-B becomes less than 30%, the comparator output becomes “H”, so SW-R, SW-G, SW-B Switches the limiting resistor to the r-R02, r-G02, and r-B02 sides.
[0058]
Thereby, in this embodiment, the drive current of LED-G and LED-B is adjusted at 40 mA, and the drive current of LED-R is adjusted at 30 mA.
[0059]
For example, taking LED-G as an example, the relationship between LED duty and light quantity is as shown in FIG. 10 when the LED drive current is 20 mA and 40 mA. Here, the vertical axis represents the relative light intensity when the current is 40 mA and 100% duty is 100%. At the time of monochrome reading, the trajectory as indicated by the arrow is followed and the drive current is adjusted.
[0060]
By performing the configuration and control as described above, the forward current maximum rating of the LED is not exceeded during monochrome reading, and deterioration or destruction of the LED can be prevented. It can also protect against soft runaway during reading operations.
[0061]
FIG. 9 is a flowchart showing another example of the operation of the facsimile apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 at the time of monochrome reading.
[0062]
When monochrome reading is started, an LED lighting time adjustment sequence is activated (S301). In this operation example, the LED-R, LED-G, and LED-B are lit with their lighting times set to values adjusted during color reading (S302). In this operation example, the lighting time is adjusted so that Vmax is less than 100% and 80% or more as in the operation example of FIG. 8 (S304 to S308). The LED lighting time is decreased in increments of N (S306). Here, each lighting time and N adjusted at the time of color reading are recorded in the RAM 1212. After the LED lighting duty adjustment process is completed (S309), the dark output data collection (S310) and the shading data collection (S311) are terminated, and the document reading operation is performed (S312).
[0063]
Also in this operation example, when the lighting duty of each color LED is 30% or more, the LED drive current is automatically reduced to control so as not to exceed the maximum forward current rating of the LED. Since the lighting time of each color LED is changed at a ratio of 1 / N, the light quantity of each color is adjusted uniformly.
[0064]
【The invention's effect】
In the image reading apparatus of the present invention, the driving current of each RGB color light source is automatically switched according to the duty ratio of the light source at the time of monochrome reading, and the LED lighting time is adjusted and the image reading operation is performed. The maximum current rating is not exceeded, and LED deterioration and destruction can be prevented.
[0065]
Further, since the LED lighting time is adjusted based on the lighting time setting value at the time of color reading, the amount of light of each color is uniform even in monochrome, and the color to be dropped out is uniform even when a color original is read.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a block diagram showing an embodiment of an image reading apparatus according to the present invention, and FIG. 1B is a diagram showing a mechanism portion of an image reading unit in FIG.
2 is a partial configuration example of the facsimile apparatus shown in FIG.
3 is a partial circuit diagram of a lighting duty voltage conversion unit in FIG. 3;
FIG. 4 is a graph showing the relationship between LED drive current value and forward current maximum rating during color reading.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between an LED driving current value and a forward current maximum rating during monochrome reading.
FIG. 6 is a flowchart (first half) showing processing in color reading.
FIG. 7 is a flowchart (second half) illustrating processing in color reading.
FIG. 8 is a flowchart at the time of monochrome reading by the facsimile apparatus.
FIG. 9 is a flowchart showing another example of the operation of the facsimile apparatus of FIGS. 1 and 2 at the time of monochrome reading.
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between LED duty and light amount when the LED drive current is 20 mA and 40 mA in the present embodiment.
FIG. 11 is a partial configuration diagram of a conventional facsimile apparatus.
FIG. 12 is a diagram showing a lighting operation of LED-R, LED-G, and LED-B in the color mode.
FIG. 13 is a diagram showing a lighting operation of LED-R, LED-G, and LED-B in the monochrome mode.
14 is a flowchart showing the operation of the conventional facsimile apparatus of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Facsimile device
11 Control unit
12 memory
13 Image image reader
14 Recording section
15 Operation display
16 Communication control unit
17 Compression / decompression unit
21 LED drive signal generation circuit
22 Lighting duty comparison circuit
23 Lighting duty abnormality notification circuit
24 LED drive stop circuit
100 system bus
121 System memory
122 Image information memory
131 Drive circuit section
132 Image sensor
200 manuscripts
1211 ROM
1212 RAM
1301 Paper feed roller
1302 Document leading edge detection sensor
1303 Image sensor
1304 Paper discharge roller
1305 White pressure plate
1311 LED power supply
1312 LED lighting controller
1313 Image processing unit
1314 A / D converter
1315 1-line maximum value detector
1321 LED light source
1322 Sensor board

Claims

A plurality of light sources for irradiating a document image with different wavelength light, an image sensor for reading reflected light from the document image irradiated by each light source, and a lighting time of each light source, and changing a duty of a drive signal Light source lighting control means controlled by the image sensor, A / D conversion means for converting the analog image signal detected by the image sensor into digital image data, and the maximum value of one line of the digital image data from the A / D conversion means 1 line maximum value detecting means for detecting
In the color reading mode, the white reference plate is read before reading the original image, and the duty of the driving signal of each light source is adjusted so that the maximum value of one line of the read image data is within a desired range. The original image is read by sequentially turning on each light source at the adjusted duty,
In the monochrome reading mode, the white reference plate is read before reading the original image, and the duty of the drive signal of each light source is collectively set so that the maximum value of one line of the read image data is within a desired range. An image reading device that reads an original by simultaneously turning on each of the light sources according to a drive signal that is adjusted and the duty is adjusted,
In the monochrome reading mode, when the duty of the drive signal of each light source is large, the current value of the drive signal is set small within a range not exceeding the maximum forward current rated value at the duty, and the drive signal of each light source An image reading apparatus comprising drive current control means for setting the current value of the drive signal to be large within a range not exceeding the maximum forward current rated value at the duty when the duty of the drive signal is small.

The drive current control means includes
Duty / voltage conversion means for converting the duty of the drive signal of each light source into a voltage signal;
Voltage comparison means for comparing the output of the duty / voltage conversion means with a reference voltage and outputting a comparison result;
Limiting resistance value changing means for changing the value of the limiting resistance of the driving signal of each light source according to the value of the output of the voltage comparing means;
The image reading apparatus according to claim 1, further comprising:

Duty adjustment means for adjusting the duty of the drive signal by gradually decreasing from 100% so that the output voltage of the image sensor is the highest within the convertible range of the A / D converter is provided. The image reading apparatus according to claim 1, wherein:

Duty adjustment in which the duty of the drive signal is adjusted by gradually decreasing at a preset ratio based on the duty of each drive signal in the color reading mode so that the amount of light for each light source is uniform. The image reading apparatus according to claim 1, further comprising means.

5. The image reading apparatus according to claim 4, further comprising means for storing a duty of each driving signal in a color reading mode.

6. The image reading apparatus according to claim 1, wherein each of the light sources is a red, green, or blue light emitting diode.