JP4388830B2

JP4388830B2 - 画像読取装置

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Publication number: JP4388830B2
Application number: JP2004044523A
Authority: JP
Inventors: 芳則金坂; 利明大嶋; 宏矢部; 豊田中; 光洋石原
Original assignee: Seiko Epson Corp; Nisca Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp; Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: JP2005234296A; US20050200917A1; US7733538B2

Description

本発明はプラテン上に載置した原稿をこのプラテンに沿って移動するライン状の光電変換素子で読取る画像読取装置に係わり、特にプラテン上に載置した透明若しくは半透明の原稿に光源ユニットから光を照射し透過した光量を光電変換素子で読取る透過光源ユニットを備えた画像読取装置に関する。

一般にガラスなど透明なプラテン上に載置した原稿をＣＣＤ、Ｃ‐ＭＯＳセンサーなどのラインセンサーで走査して電気的に読取る画像読取装置は複写機、ファクシミリー、スキャナー装置などに広く使用されている。そしてプラテン上の原稿に光を照射する光源はラインセンサーに光を結像する光学エレメントを搭載したキャリッジに一体に取付け、このキャリッジを移動しながら原稿の画像を読取っている。

ところが最近このような装置で写真或いはＯＨＰなどの透明（半透明）原稿を読取ろうとすると光源からの光が透過して正確に読取れない為センサーの配置側（プラテン下方）とは異なるプラテン上方に光源ユニットを設け、上方から下方に原稿を透過した光を光電センサーで読取るものが知られている。このようなフィルム等の半透明フィルムを読取る装置はプラテンの一方に光源ユニットを他方に読取光学ユニットをそれぞれキャリッジに搭載してプラテンに沿って副走査方向に往復動自在に配置し、この両方のキャリッジを同一速度で同期して移動しながら読取る構成として知られている。

ところが最近原稿種類が例えばネガフィルムの場合とポジフィルムとを同一の装置で精度良く読取ろうとすると光源の発光量を原稿の種別に応じて切換えることが要求されるに至っている。このように光源ランプを複数設けて切換えるようにすることは従来カラー画像の原稿に対してＲ（赤色）ランプ、Ｇ（緑色）ランプ、Ｂ（青色）ランプ波長の異なる光源を切換える機構が例えば特許文献１（特開２００３−１５８６１１号公報）に提案されている。同文献１にはプラテンに沿って移動する光源用キャリッジ内に複数の光源ランプを移動自在に取付け、キャリッジの移動（走査）機構とは別にランプホルダーの位置を移動することによって光源を切換える機構が開示されている。
特開２００３−１５８６１１号公報（図３）

フィルム等の半透明原稿に光を照射して透過した光を光電センサーで読取る際に原稿の種別に応じて複数の発光量の光源の１つを選択して切換える場合、前掲特許文献１の機構を採用しようとすると次の問題が生ずる。同文献の機構はプラテンに沿って移動する光源ユニットのキャリッジに複数の光源ランプを移動自在に支持しこのランプを移動する駆動手段を備えている為装置としては光電センサーを搭載するキャリッジを光源ユニットを搭載するキャリッジとこの光源ユニット内部でランプを搭載するランプホルダーをそれぞれ移動自在に支持する機構と駆動機構を備えなければならない。

従って装置が複雑かつ大型化することは勿論この３つの移動機構にガタつきや衝撃によって位置ズレが生ずると読取った画像に歪みや色ムラを生ずる恐れがある。また光源ランプの発光量はラインセンサーの副走査方向に放物線状の特性を有する為変換自在の各光源ランプが切換時にその位置がズレた場合或いは使用途上でランプの消耗で発光量の特性がズレた場合にはこれを補正することが出来ず読取画像が経時的に劣化する恐れもある。

そこで本発明は半透明の原稿を移動しながら光電センサーで読取る際に原稿の種別に応じて複数の光源を特別なランプ切換機構を用いることなく、光源を搭載したキャリッジの移動制御によって選択するようにし、以って簡単な構造で原稿種別に応じた光量で画像を読み取ることが可能な原稿読取装置の提供を課題とし、更に本発明はコンピュータなどの画像読取装置を原稿種別の選定から光源設定、画像読取までの一連の作業を高速に実行することの可能な画像読取装置の提供もその課題としている。

本発明は前記課題を解決する為次の構成を採用したものである。
原稿を載置する読取エリアを有するプラテンと、上記プラテン上の原稿からの光を光電変換するラインセンサーと、上記プラテンに沿って移動し上記原稿からの光を上記ラインセンサーに導く第１のキャリッジと、上記第１のキャリッジを上記プラテンに沿って移動自在に支持するガイド手段を備えた第１のハウジングと、上記第１のキャリッジを往復移動する第１の駆動手段と、上記原稿に異なる発光量の光を照射する複数の光源を備えた第２のキャリッジと、上記第２のキャリッジを上記プラテンに沿って移動自在に支持するガイド手段を備え上記読取エリアを覆う第２のハウジングと、上記第２のキャリッジを往復移動する第２の駆動手段と、上記第１と第２の駆動手段及び上記光源の点灯を制御する制御手段とを備えた構成において、上記複数の光源は蛍光灯などの棒状のランプを上記第２のキャリッジの移動方向に距離を距て平行に配置して構成する。そして、上記制御手段はポジフィルム或いはネガフィルムなど原稿の種別に応じて上記複数の光源の１つを選択する信号で次の（イ）（ロ）（ハ）（ニ）の各制御を実行する。（イ）まず、選択された光源のランプを点灯するし、（ロ）上記第１のキャリッジを待機位置から予め定められた整合位置に移動する。（ハ）上記第２のキャリッジを待機位置から選択されたランプに応じて予め設定された移動量移動することによって上記整合位置に位置決めする。この場合の移動量は第２キャリッジに搭載するランプの副走査方向の位置によって定める。（ニ）上記第１及び第２のキャリッジを上記整合位置から同一速度で上記読取エリアを移動する。

これによって、複数の光源を搭載した第２のキャリッジの一方向への移動によって光源の切り換えと同時に第１キャリッジの移動と同期して読取エリアを移動することが出来る。

また、前記制御手段は、前記第２のキャリッジを前記プラテンに沿って一方向に前記待機位置、整合位置、前記読取りエリアの読取り開始位置の順に移動制御し、該待機位置から整合位置に移動する移動量で前記複数の光源の１つを待機位置に位置決めすることでこのキャリッジを駆動する駆動モータを正逆転することなく一方向の回転駆動で正確な位置に位置づけることが可能である。

また、前記複数の光源は、前記第２のキャリッジに形成した移動方向に隔壁を有するランプ収容部に棒状のランプをそれぞれ平行に収容保持して構成する。そして上記ランプ収容部にはそれぞれランプの光を乱反射させる反射板と前記プラテンに向けて光を投射する開口を設けるようにする。これによって光源の光は拡散され光量のムラを少なくすることが出来る。

次に、前記複数の光源として少なくともネガフィルム用の光源とポジフィルム用の光源を備えた構成にあっては、前記ネガフィルム用の光源は、ＲＧＢ各波長の光量を前記ラインセンサーの出力値がＲ対Ｇ対Ｂ＝１対２対３となるように設定し、前記ポジフィルム用の光源は、ＲＧＢ各波長の光量を前記ラインセンサーの出力値がＲ対Ｇ対Ｂ＝１対１対１となるように設定する。これはネガフィルム自体が赤色を帯びている為で、ラインセンサーの出力値を基準に上記比率にすることによってより色再現性に優れた画像の読取りが可能となる。

また、前記制御手段を前記第１のキャリッジと前記第２のキャリッジとを前記整合位置から前記読取りエリアに移動する過程で、前記ラインセンサーから基準読取信号を取得するように構成する。これによって両キャリッジの待機位置から読取り開始位置までの移動で光源の切り換えと、白基準値の読取りと、第１第２キャリッジの読取り開始位置での位置合わせを一連の動作で行うことができ、より迅速な画像読取りが可能である。

本発明は、第１キャリッジと同期して移動する第２キャリッジの副走査方向への移動で複数の光源を切り換えるようにしたものであるから複数の光源を特別なランプ切換機構を用いる必要がない。従って簡単な構造で原稿の種別に応じた適切な光量で読み取ることが出来、より色再現性に優れた原稿読取装置の提供が可能である。
また、光源を搭載する第２のキャリッジを待機位置から読取り開始位置若しくはその手前の整合位置に移動する過程で複数の光源の１つに切換えることによってコンピュータなどの本体装置で原稿種別の設定から光源ランプの切り換え、画像読取までの一連の作業を効率的に実行することが可能となるなどの効果を奏する。

以下図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図１は画像読取装置の全体を示す断面図、図２は光源ユニット及び読取ユニットの説明図、図３は光源ユニットと読取ユニットの位置関係を示す説明図である。まず、画像読取装置について説明すると、一般に複写機、ファクシミリー、スキャナー装置として用いられる画像読取装置は印刷ユニット、画像電送ユニットなど用途に応じた他の機能ユニットと組合せたシステムとして構成されるが図示のものはコンピュータ等の入力装置として使用されるスキャナー装置を示している。

図１に示す画像読取装置はスキャナー部Ａと透過光源部Ｂとで構成され、スキャナー部Ａは原稿を載置するプラテン１と、このプラテン１を一部に備えたケーシング２と、このケーシング内に移動自在に組込まれた第１キャリッジ３と、このキャリッジ３に搭載された読取ユニットＡ１から構成されている。

プラテン１はガラスなどの透明板部材で形成され最大原稿を載置する幅（図１表裏方向）及び長さ（図１左右方向）の平面に構成される。このプラテン１はケーシング２の上面に取付けられ、ケーシング２は樹脂のモールド成形で適宜形状の箱型に形成される。図示しないがケーシング２は内部に読取ユニットＡ１を組込む為上下に２分割し上部ケースと下部ケースを個別に成形し、内部に構成部品を組込んだ後合体する方向が一般的に採用されている。読取ユニットＡ１はプラテン１上の原稿からの光を入射する開口４を備えた箱型形状の第１キャリッジ３に光電センサー５と結像レンズ６と反射ミラー群７を組込んで構成される。

上記キャリッジ３は通常樹脂のモールド成形で適宜形状の箱型に形成される。樹脂材料としてはポリ・フェニレン・オキサイド（ＰＰＯ）、ＰＰＥ（変形ＰＰＯ）等を使用し、これ等にガラスファイバーを混入して高強度化及び低熱膨張化を図る。図示のものはＰＰＯに５０％のガラスファイバーを混入させた線熱膨張係数が約３１×１０^−６／℃の樹脂材料を用いている。更にこの材料は光の乱反射を防止するために、上記樹脂材料にカーボンなどの黒色顔料が混入してある。従って箱型形状の第１キャリッジ３は塵埃の混入を防止するのと同時に外部から光が侵入するのを防止し、原稿からの光が内部で乱反射するのを防止している。

このように構成された第１キャリッジ３には反射ミラー７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、集光レンズ６、ラインセンサー５が次のように取付けられる。プラテン１上に載置された原稿からの光は複数のミラー群７でレンズ６に導かれる。図示の反射ミラー群７はそれぞれ略同一形状で板状のガラス素材の鏡で長方形状に形成され両端部を第１キャリッジ３の側壁に固定してある。そしてこの反射ミラー群７はプラテン１の読取エリアの有効読取幅（図１表裏方向でラインセンサーの主走査方向）の長さに形成され、プラテン１上の原稿から前記開口４を介して導かれた光を屈曲させ集光レンズ６に導くようになっている。この反射ミラー群７は原稿からレンズ６に至る光路を屈曲させることによってキャリッジの小型化を計っている。集光レンズ６は反射ミラーから受けた光を後方側の光電センサー５に結像させるレンズアレーで構成され、樹脂製の鏡筒に組込まれている。このレンズ６は第１キャリッジ３の底壁にビスなどで固定されている。

次に図４に基づいてラインセンサー５の構造について説明する。ラインセンサー５は解像度に応じた画素数の光電変換素子を線状に配列して構成され画像１ラインの光で各画素に帯電した電荷を順次出力して電気的に読み取る。従ってこのセンサーのライン方向が主走査方向となる。図示のものはＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）３本のセンサーから成るセンサーアレイ５１で構成され、各ラインセンサーの受光面にはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの色フィルムが貼着されている。この色フィルムのフィルターおよび各ラインセンサー自体の分光感度特性により、Rは約４００〜５４０ｎｍ、Ｇは約４８０〜６００ｎｍ、Ｂは約５９０〜７２０ｎｍの波長光を光電変換する特性を有している。

上記センサーアレイ５１はセンサー支持プレート５３に取り付けられ、図示５２ａはチャージした電荷を外部に取出すリード線端子である。センサー支持プレート５３には、金属製（一般の鋼または低合金鋼性のプレート）で断面Ｌ字状のプレート５４が複数のネジで固定されている。このＬ字状プレート５４には、ラインセンサー５１が固定されているセンサー基板５５がねじで固定されている。センサー５１は、銅線５２ａによりセンサー基板５５の配線に固定され、センサー基板５５とセンサー５１との間には金属で構成された放熱板５６が配置してある。この放熱板５６はセンサー５１の底面と接触してセンサー５１に発生した熱を外部に放出する。またこの放熱板５６とセンサー基板５５との間には絶縁シート５７が配置され電気的に絶縁している。そして、基板５５、絶縁シート５７、放熱板５６、センサー５１はビス５８でＬ字状プレート５４に固定されている。このＬ字状プレートが、第１キャリッジ３に固定されている。

このように構成された第１キャリッジ３はスキャナー部Ａのケーシング２に図１左右方向に移動自在に支持される。ケーシング２にはプラテン１に沿って一対のガイド部材がシャフト或いはレール状に設けられ、第１キャリッジ３に形成した軸受部がこのガイド部材に嵌合支持される。その構造は種々のものが広く知られているので省略する。そしてケーシング２にはこの第１キャリッジ３をガイド部材に沿って移動させる第１の駆動手段が設けられている。図示の第１駆動手段はステッピングモータＭ１と、上記プラテン１に沿って平行に配置されたタイミングベルト９と、このベルトを支持する一対のプーリ８ａ、８ｂで構成され、駆動モータＭ１の出力軸と連結したプーリ８ａを介してタイミングベルト９は図１左右方向に駆動される。そしてこのタイミングベルト９は第１キャリッジ３にその１箇所が固定してあり、駆動モータＭ１の正逆転によって第１キャリッジ３は図１左右方向に往復移動することとなる。

また第１キャリッジ３にはプラテン１の下方から光を照射する反射光源１１が開口４の近くで略箱形状に形成したキャリッジ３の外壁に取付けてある。この反射光源１１はプラテン１上に不透明な通常のシート原稿などをセットした場合、この光源ランプを点灯して原稿で反射した光を開口４からレンズ６に導きラインセンサー５で読取る為であり、その構造は広く知られている。図示の反射光源１１はキセノンなどの希ガスが封入された蛍光灯で構成されラインセンサー５の主走査方向に平行に取り付けられている。

上記ケーシング２には第１キャリッジ３の位置を割り出す為に位置検出センサーＳ１が設けてある。このセンサーＳ１はホトセンサー或いはリミットセンサーで構成され第１キャリッジ３がセンサー設置位置に存在するか否かを検出する。図示のものはこのセンサーＳ１をホームポジション（待機位置）に設けてあるがキャリッジ３が左右往復動する範囲であればどこに設けても良い。尚前記プラテン１にはその端面に段差から成る基準板１０が設けてあり、この基準板に原稿を突当てて位置決めするようになっている。そこで上記プラテン１の上方には次の構成の透過光源部Ｂが据付けられる。透過光源部Ｂはプラテン１の読取エリア全体を覆うハウジング２０と、このハウジング内に収容される光源ユニット２２と、この光源ユニット２２をプラテン１に沿って往復動自在に支持するガイド手段と、駆動手段とから構成されている。

まずハウジング２０はプラテン１の全体、少なくともこのプラテンに設定された読取エリアを覆うケーシング２１で構成される。このケーシング２１は前述のスキャナー部Ａのケーシング２と同一材で構成されている。そしてケーシング２１は図１奥側の一側面を図示しない開閉ヒンジ部材でケーシング１に取付けてあり、ケーシング２１を図１上方に持ち上げることによってプラテン１は上方を開放され、ケーシング２１を図１状態に閉じることによってプラテン１は上方を覆われ遮光されるようになっている。

またケーシング２１にはプラテン１と重なる位置に透明のガラスプレート２７が備えられている。光源ユニット２２は第２キャリッジ２８と、このキャリッジ内に収容された第１光源ランプ２６ａ、第２光源ランプ２６ｂと、ランプからの光を反射する反射板２９ａ、２９ｂとから構成される。第２キャリッジ２８は前記第１キャリッジと同様にＰＰＯに５０％のガラスファイバーを混入させた樹脂材料でモールド成形で形成してある。特にこの第２キャリッジ２８は内部に複数の光源ランプ２６ａ、２６ｂを収納するように隔壁２８ｃで仕切られ、それぞれに投光用の開口３０ａと３０ｂが形成してある。第１、第２の光源ランプ２６ａ、２６ｂはいずれも棒状ランプで構成され、その長さはプラテン１の読取エリアの幅（光電センサーの主走査方向長さ）より長く形成されている。

図示のランプ２６ａ、ｂはそれぞれキセノンなどの希ガスが封入された蛍光灯を使用し、第１ランプ２６ａはポジフィルム原稿に対応し、第２ランプ２６ｂはネガフィルム原稿に対応するように構成してある。これはネガフィルムの場合フィルム自体が赤みを帯びているため、波長が長い光から短い光へと順に光の透過率が低下し、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に光が透過しにくくなるという特性を有している。一方ポジフィルムの場合はＲ、Ｇ、Ｂほぼ同一の透過特性を有している。そこで第１光源ランプ２６ａは光の波長によって出力比を異ならせてあり、前述の光電センサー５の出力値を基準にＲ、Ｇ、Ｂの出力比が略１対２対３になるように構成し、第２光源ランプ２６ｂはＲ、Ｇ、Ｂの出力比が１対１対１になるように構成してある。従ってこの第１、第２の光源を読取る原稿（ネガフィルムかポジフィルムか）によって切り換えればフィルム素材の特性にかかわらず原稿画像を忠実に読取ることが可能である。

上記第１、第２の光源ランプ２６ａ、２６ｂは第２キャリッジ２８に形成された収容部（図２に示す２８ａ、２８ｂ）にその両端部を支持され、ネガ用の収容部２８ａはその内壁のほぼ全面に複数の白色フィルム板から成る反射板２９ａが取付けてあり、ポジ用の収容部２８ｂには内壁の一部に同一材から成る反射板２９ｂが取付けてある。また前述の第１、第２の光源ランプはその周囲をマスキングによって覆ってあり、各反射板２９ａ、２９ｂに向かう方向図２における右上方（第１光源ランプ）と左上方（第２光源ランプ）に角度約１５°の照射開口が形成してある。従って第１、第２の光源ランプはそれぞれ反射板２９ａ、２９ｂに向かう方向にのみ光を発し、直接プラテン１上の光源に光が投射するのを防止している。

また第２キャリッジ２８には第１光源ランプ２６ａから反射板２９ａで乱反射された光がプラテン１側に向かうように開口３０ａが、同様に第２光源ランプ２６ｂ側には開口３０ｂが形成してある。そして、第１光源ランプ２６ａと反射板２９ａの距離は第２光源ランプ２６ｂと反射板２９ｂとの距離より小さく設定してある。また、第１、第２の光源ランプ２６ａ、２６ｂには高周波電流を供給するインバータ４１、４２（図５参照）が連結してあり、両ランプには同一の電力が供給されるようになっている。

図２に上記各ランプの副走査方向の光量分布を示すが、これについて説明する。
各ランプの光量は図示のような放物線特性を呈し、各開口３０ａ、３０ｂの下方でそれぞれ所定光量（センサーの出力値）が得られる領域Ｓ１、Ｓ２を備え、各開口３０ａ、３０ｂから副走査方向に離れるにつれて各光量は低くなる。そして、各ランプ２６ａ、２６ｂのほぼ一定した光量が得られる領域Ｓ１（光源２６ａ）、Ｓ２（光源２６ｂ）は副走査方向に距離Ｄ離れている。そして、ネガ用ランプ２６ａを点灯させて読み取る場合は第１キャリッジ３のスリット位置４を領域Ｓ１内に位置させ、ポジ用ランプ２６ｂを点灯させて読み取る場合は第１キャリッジ３のスリット位置４を領域Ｓ２に位置させ、点灯するランプ（読み取りモード）に応じて第１キャリッジ３と光源ユニット２２との相対位置を変化させる必要がある。

なお、本実施例では、各所定光量が得られる領域Ｓ１、Ｓ２の中心位置をそれぞれネガ照射位置Ｐ１、ポジ照射位置Ｐ２とし、ポジ用ランプ２６ｂを点灯させて読み取る場合は、実線で示すようにスリット４がポジ照射位置Ｐ２の位置となるようにし、ネガ用ランプ２６ａを点灯させてネガフィルムを読み取る場合は、点線で示すようにスリット４がネガ照射位置Ｐ１の位置となるように制御している。このように、放物線状のほぼ一定光量が得られる領域の中央位置を第１、第２キャリッジの位置合わせの基準（設計値）とすることで、機械的誤差等を吸収することができる。

そして上述の第２キャリッジ２８はケーシング２１に設けた一対のガイド部材（図示せず）に図１左右方向に往復動自在に支持され、その構造は前述の第１キャリッジ３と同様、種々の方法が広く知られているので省略する。このようにケーシング２１に摺動自在に支持された第２キャリッジ２８は駆動モータＭ２に連結したプーリ２４ａと、このプーリ２４ａと対をなす反対側のプーリ２４ｂとの間に架け渡したタイミングベルト２３に固定されている。その構造は第１キャリッジ３と同じである。また上記駆動モータＭ２もステッピングモータで構成されている。尚図示Ｓ２は第２キャリッジ２８のホームポジションを割り出す為のセンサーである。

次に図３に基づいて、上述の第１キャリッジ３および第２キャリッジ２８の移動制御について説明する。この第１、第２キャリッジはそれぞれ個別の駆動モータM1、M2で駆動されるが、これらの駆動モータはステッピングモータで構成され、供給されるパルス電流によって各キャリッジを所定位置（整合位置）に歩進制御出来るようになっている。各キャリッジ３及び２８にはホームポジションとして待機位置が前述のセンサーＳ１、Ｓ２の検知信号を基準に定められ、原稿の読み取り開始信号を得て各キャリッジはこのホームポジションからプラテン上の読取エリアに移動する。

図３においてプラテン１には右側に読取エリア１ａが位置し、左側に原稿の突き当て基準１０が位置し、この状態で第１キャリッジ３は図示ＨＰ１、第２キャリッジ２８は図示ＨＰ２がホームポジション（待機位置）に設定され、このときの第１光源２６ａの開口３０ａの中心はＨＰＬ１（ＨＰＬ１は、第２キャリッジ２８がホームポジションに位置するときの光源２６ａの照射位置Ｐ１の位置）、第２光源２６ｂの開口３０ｂの中心はＨＰＬ２（ＨＰＬ２は、第２キャリッジ２８がホームポジションに位置するときの光源２６ｂの照射位置Ｐ２の位置）に位置している。尚図示ＨＰ０は第１第２キャリッジが互いに対峙する所定位置（以下整合位置という）である。そこで第１第２のキャリッジはそれぞれ異なる個別の位置にホームポジションが設定され、このホームポジションから予め設定された整合位置に移動し、この整合位置で第１第２のキャリッジは互いに対峙する状態に位置合わせされ、その後同期してプラテン上の読取開始位置に移動する。

従って、整合位置はプラテン上の読取開始位置に設定しても、或いは第１キャリッジのホームポジションＨＰ１と一致する位置に設定しても、第２キャリッジのホームポジションＨＰ２と一致する位置に設定しても良く、第２キャリッジのホームポジションと一致させる場合は第１光源のＨＰＬ１若しくは第２光源のＨＰＬ２に一致させることが好ましい。図示のものはプラテン上の読取開始位置ＨＳの手前にこの整合位置が設定してあり、整合位置から読取開始位置に移動する過程で第１キャリッジのラインセンサー５が白基準データを取得するように各位置を設定してある。

一方、第２キャリッジ２８はプラテンに沿って一方向（図３右方向）にホームポジションＨＰ２、整合位置ＨＰ０、読取開始位置ＨＳの順に配置されている。

そこで図示の各キャリッジの移動について説明すると、第１キャリッジはHP１位置からＨＰ０位置に図２左側に移動し、第２キャリッジはＨＰ２位置から図２右側に移動してHP０位置に到達するように設定されている。駆動モータＭ１、Ｍ２は読取開始信号で駆動を開始し、それぞれ整合位置に移動する。このとき第２キャリッジの駆動モータＭ２は第１光源が選択された場合と第２光源が選択された場合とで移動する距離を異ならせる。つまり第１光源２６ａが選択された場合は図３距離Ｌ１、第２光源２６ｂが選択された場合は図３距離Ｌ２移動するようにステッピングモータへの供給電源パルスを制御する。距離Ｌ１移動すると第１のキャリッジ３の開口４の中心４と図示Ｐ１で示す第１光源の光量中心が一致し、距離Ｌ２移動すると第１のキャリッジ３の開口４の中心４と図示Ｐ２で示す第２光源の光量中心が一致する。これと同時に第１の光源又は第２の光源を点灯すれば第１光源と第２光源を選択してプラテン上の読取エリア１ａに向かわせることとなる。

尚、第２キャリッジ２８は第１キャリッジ３と同様にプラテン上に整合位置ＨＰ０、ホームポジションＨＰ２に設定、読取開始位置ＨＳの順に配置しても良く、この場合は第２キャリッジはホームポジションから整合位置に移動し、次いで逆方向に駆動して整合位置から読取開始位置に移動すれば良くその制御は第１キャリッジと同様である。

そこで図５に基づいて上記駆動モータの制御構造について説明する。
画像読み取り装置はＣＰＵ１００で全体制御の実行し、このＣＰＵ１００には第１キャリッジの駆動モータＭ１のドライバー回路１０２と第２キャリッジの駆動モータＭ２のドライバー回路１０３が接続されている。この駆動モータＭ１、Ｍ２のドライバー回路はモータにパルス電流を供給するパルス発生器とこのパルス電流を計数するカウンターを備え、ＣＰＵからの指示信号でモータの回転量をコントロールできるようになっている。そしてＣＰＵ１００には第１第２キャリッジのホームポジションセンサーＳ１，Ｓ２が連結してありＣＰＵに各キャリッジがホームポジションに位置するか否かを伝達する。またＣＰＵ１００には記憶手段（フラッシュメモリなどで構成される図示ＲＯＭ１０１）が設けられ、このＲＯＭには駆動モータＭ２の移動量を設定するデータが記憶されている。このデータは例えば、第２キャリッジが前記移動量ＬＨ１又はＬＨ２に相当する駆動パルス数が記録されている。

前記ＣＰＵ１００には３つのインバータ１０５、１０６、１０７が接続されＣＰＵで光源ランプを点灯、消灯するようになっている。第１のインバータ１０５は反射光源１１に、第２のインバータ１０６は第１光源２６ａに、第３のインバータ１０７は第２光源２６ｂに電源を供給するように結線されている。更にＣＰＵ１００にはラインセンサー５にデータ読取の指示信号を発するように結線され、ラインセンサー５のＲ．Ｇ．Ｂ各センサーはＡ／Ｄコンバータ１１２を介して画処理ＡＳＩＣ１１０に結線されている。従ってラインセンサー５で光電変換された画像データは各ラインセンサーＲ、Ｇ、Ｂからアナログ信号として出力される。このアナログ信号は、ゲイン／オフセット処理が施された後、Ａ／Ｄコンバータ１１２で画素ごとに８ビットのデジタル信号に変換された後、画処理用ＡＳＩＣ１０１１に出力される。また画処理用ＡＳＩＣ１１０では、メモリ１１１を使用しながらシェーディング補正、γ補正、色補正などの種々の画処理が施され、このような画処理が施された画像信号は、Ｉ／Ｆ１１３を介して画像データとしてホストコンピュータＰＣに出力される。

次に図６に従って動作を説明する。前述の装置はプラテン１上に不透明の読取物（反射原稿という）と半透明の原稿（透過原稿という）のいずれもセットしてこれを読み取れるように構成してある。

そこで反射原稿を読み取る場合を説明すると、画像読み取り装置に設けたコントロールパネル或いはコンピュータなどの本体装置から反射原稿である旨のコマンドを受けると前述のＣＰＵ１００は第１キャリッジ３に搭載された反射光源１１を点灯する。このとき反射原稿はスキャナー部Ａにヒンジ連結されている透過光源部Ｂを上方に開放してプラテン１上にセットされている。またＣＰＵ１００は第２キャリッジ２８に搭載されている光源ユニット２２の各光源を消灯状態に維持する。この状態でＣＰＵ１００は第１の駆動モータＭ１を駆動制御して第１キャリッジ３をホームポジション図１左端から右方向に移動しプラテン１の読取エリア１ａの原稿から反射した光をラインセンサー５で電気的に読み取る。かかる動作は通常のスキャナー装置と同様である。

次に透過原稿の読み取りについて図６示すフローに従って説明する。
ステップ１（Ｓ１００）
操作者は、写真などの透過原稿を専用のフォルダに装着するなどしてプラテン１上にセットする。そして、コントロールパネル或いはコンピュータ（以下ＰＣという）の画面上で、ネガフィルム原稿であるかポジフィルム原稿であるかの読取モードの選択行い、同時に解像度その他の読取条件を設定する。のち、読取開始ボタンを選択する。ＰＣから読取モードコマンドが送信され、Ｉ／Ｆを介してＣＰＵ１００は読取モードコマンドを受信する。
ステップ１（Ｓ１０１）
ＣＰＵ１００はネガ読取モードコマンドかポジ読取モードコマンドかを判断する。これと同時にＣＰＵは予め設定されている制御モードを実行する。この制御モードは、まず光源を前述の反射光源１１を含めて使用する光源を設定する。反射原稿読取モードの場合は光源１１をネガ原稿読取モードの場合は光源２６ａをポジ原稿読取モードの場合は光源２６ｂを選択する。この他例えば白黒、カラー、グレースケールなどの指定、解像度指定、濃度などの条件指定に応じて第１第２キャリッジの読取速度を設定する。
ステップ２（Ｓ１０２）
ネガ読取モードの場合は、モータＭ２を駆動させてランプユニット２２をホームポジションから矢印Bで示す副走査方向にあらかじめ定めておいた駆動パルス分移動させ、ネガ照射位置Ｐ２を整合位置ＨＰＯに位置させて、モータＭ２を停止させる。（図３参照）尚、この場合の駆動パルスはＲＯＭ１０１から呼び出す。つまりＣＰＵ１００は原稿種別に応じて指定された読取モードのコマンドを受けてＲＯＭ１０１からネガ原稿に対応する駆動パルスを呼び出し、そのパルス分第２の駆動モータＭ２を駆動する。このとき光源ユニット２２は図３に示す距離ＬＨ１移動する。
ステップ３（Ｓ１０３）
ポジ読取モードの場合は、モータＭ２を駆動させて光源ユニット２２をホームポジションから矢印Bで示す副走査方向にあらかじめ定めた駆動パルス分移動させ、ポジ照射位置Ｐ１を整合位置ＨＰＯに位置させて、モータＭ２を停止させる。（図３参照）このとき光源ユニット２２は図３に示す距離ＬＨ２前述の場合と同様に移動する。
ステップ４（Ｓ１０４）
第１の駆動モータＭ１を駆動させて、第１のキャリッジ３をホームポジションから図中矢印Ａで示す副走査方向とは逆方向に，あらかじめ求めた駆動パルス数分移動させて開口４を整合位置ＨＰＯに位置させ、モータＭ１を停止させる。これによって、ネガ読取モードの場合は、ネガ照射位置Ｐ２に開口４が位置し、ポジ読取モードの場合は、ポジ照射位置Ｐ１に開口４が位置し、それぞれ所定の出力値が得られるようになる。
ステップ５（Ｓ１０５）
ネガ読取モードの場合は、ネガ用光源２６ａを点灯させ、ポジ読取モードの場合は、ポジ用光源２６ｂを点灯させる。
次いでＣＰＵ１００は上記ステップＳ１０２、１０３でそれぞれ設定した相対位置関係を維持したまま、第１第２の駆動モータＭ１、Ｍ２をそれぞれ同期駆動させて両ユニットを副走査方向に移動させる。
ステップ６（Ｓ１０６）
プラテンガラスの白基準データ採取領域内（図３Ｗ）を移動しながらシェーディング補正に用いる白基準データを取得する。
ステップ７（Ｓ１０７）
読取開始位置から解像度／倍率に応じた速度で同期移動しながら、センサを駆動させて原稿の画像データを取得する。取得後は前述の画像処理を施した後コンピュータなどの本体装置にデータ転送する。

本発明の実施の一形態を示す画像読取装置の中央縦断面図。図１の光源ユニットの構造を示す説明図。図１の第１キャリッジと第２キャリッジの位置関係を示す説明図。図１のラインセンサーの構造を示す分解斜視図。図１の装置の制御回路を示すブロック図。図１の装置の動作を示すフロー図。

符号の説明

Ａスキャナー部
Ｂ透過光源部
１プラテン
２ケーシング（ハウジング）
３第１のキャリッジ
５ラインセンサー
６レンズ
７反射ミラー
Ｍ１第１の駆動モータ
２８第２のキャリッジ
２２光源ユニット
２６ａ第１光源
２６ｂ第２光源
Ｍ２第２の駆動モータ
ＨＳ読取開始位置ＨＰ１第１キャリッジのホームポジション
ＨＰ２第２キャリッジのホームポジション
ＨＰＯ整合位置（所定位置）

Claims

原稿を載置する読取エリアを有するプラテンと、
上記プラテン上の原稿からの光を光電変換するラインセンサーと、
上記プラテンに沿って移動し上記原稿からの光を上記ラインセンサーに導く第１のキャリッジと、
上記第１のキャリッジを上記プラテンに沿って移動自在に支持するガイド手段を備えた第１のハウジングと、
上記第１のキャリッジを往復移動する第１の駆動手段と、
上記原稿に光を照射する複数の光源を備えた第２のキャリッジと、
上記第２のキャリッジを上記プラテンに沿って移動自在に支持するガイド手段を備え上記読取エリアを覆う第２のハウジングと、
上記第２のキャリッジを往復移動する第２の駆動手段と、
上記第１と第２の駆動手段及び上記光源の点灯を制御する制御手段とから構成され、
上記複数の光源は棒状のランプを上記第２のキャリッジの移動方向に距離を距て平行に配置され、
上記制御手段は原稿の種別に応じて上記複数の光源の１つを選択する手段からの信号で（イ）上記光源の選択されたランプを点灯し、（ロ）上記第１のキャリッジを待機位置から予め定められた所定位置に移動し、（ハ）上記第２のキャリッジを待機位置から選択されたランプに応じて設定された移動量移動して上記所定位置に位置決めし、（ニ）上記第１及び第２のキャリッジを上記所定位置から同一速度で上記読取エリアを移動するようにそれぞれ制御することを特徴とする画像読取装置。
前記制御手段は、前記第２のキャリッジを前記プラテンに沿って一方向に前記待機位置、所定位置、前記読取りエリアの読取り開始位置の順に移動制御し、該待機位置から所定位置に移動する移動量で前記複数の光源の１つを所定位置に位置決めすることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
前記制御手段は、前記第２のキャリッジを前記プラテンに沿って一方向に前記待機位置から前記所定位置に移動し、次いで該所定位置から前記読取りエリアの読取り開始位置に前記プラテンに沿って逆方向に移動制御し、
上記待機位置から所定位置に移動する移動量で前記複数の光源の１つを所定位置に位置決めすることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
前記複数の光源は、前記第２のキャリッジに形成した移動方向に隔壁を有するランプ収容部に棒状のランプをそれぞれ平行に収容保持して構成され、
上記ランプ収容部にはランプの光を乱反射させる反射板と前記プラテンに向けて光を投射する開口がそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項１記載の原稿読取装置。
前記複数の光源は少なくともネガフィルム用の光源とポジフィルム用の光源を有していることを特徴とする請求項１記載の原稿読取装置。
前記ネガフィルム用の光源は、ＲＧＢ各波長の光量を前記ラインセンサーの出力値がＲ対Ｇ対Ｂ＝１対２対３となるように設定され、
前記ポジフィルム用の光源は、ＲＧＢ各波長の光量を前記ラインセンサーの出力値がＲ対Ｇ対Ｂ＝１対１対１となるように設定されていることを特徴とする請求項５記載の画像読取装置。
前記制御手段は前記第１のキャリッジと前記第２のキャリッジとを前記所定位置から前記読取りエリアに移動する過程で、前記ラインセンサーから基準読取信号を取得することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
前記第１の駆動手段と前記第２の駆動手段とはそれぞれ個別の駆動モータを備え、
前記制御手段は、中央制御回路と上記各駆動モータのドライブ回路と前記複数の光源の電源制御回路とから構成され、
上記中央制御回路は前記複数の光源に対応して前記第２のキャリッジを待機位置から前記所定位置に移動する移動量の記憶手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至７記載の画像読取装置。