JP4586812B2 - Image reading apparatus and method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、画像読取装置及びその方法に関する。 The present invention relates to an image reading apparatus and a method thereof.
従来、画像読取装置としては、読取対象が階調の小さな暗部の領域を多く含む画像(例えばネガなど)であるときには、赤(R)、緑(G)、青(B)の撮像素子の電荷の蓄積時間を所定の比になるよう設定し、この比に基づいて電荷を蓄積するよう読取センサを駆動し、十分大きな各色の出力値を得ることにより、ガンマ補正などにより後で出力値を増幅する場合に起きるノイズの影響などを抑制し、読取画質の低下を抑制するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、一般に、画像読取装置において、画像の読取処理としては、電荷の蓄積、蓄積した電荷の読み出し、読み出した電荷から画像を生成する処理の一連の流れがあることや、予め記憶された複数の蓄積間隔のうちいずれかを用いて読取センサの駆動を行うことがあることから、読取センサへ電荷を蓄積させる蓄積間隔の変更には、所定の制限がある。例えば、読取対象へ光を照射する光源の光量が大きいときなどに、蓄積間隔を自由に変えられないことがある。ここで、特許文献1の装置では、光の照射については考慮されておらず、各色の読取センサの蓄積時間を各々変えたときに、この各色の読取センサへの光を照射する比がずれてしまうのを防止することが望まれていた。
By the way, in general, in an image reading apparatus, as an image reading process, there is a series of processes for accumulating charges, reading the accumulated charges, and generating an image from the read charges. Since the reading sensor may be driven using any one of the accumulation intervals, there is a predetermined limitation in changing the accumulation interval for accumulating charges in the reading sensor. For example, the accumulation interval may not be freely changed when the amount of light from the light source that irradiates the reading target is large. Here, in the apparatus of
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、各素子列の蓄積間隔を所定の比としたときに、各素子列での照射した光の所定の比がずれてしまうのを防止することができる画像読取装置及びその方法を提供することを目的の一つとする。また、読取対象の読取処理に要する時間をより短縮することができる画像読取装置及びその方法を提供することを目的の一つとする。 The present invention has been made in view of such a problem, and prevents a predetermined ratio of irradiated light in each element array from deviating when the accumulation interval of each element array is set to a predetermined ratio. Another object of the present invention is to provide an image reading apparatus and a method thereof. Another object of the present invention is to provide an image reading apparatus and method that can further reduce the time required for the reading process of the reading target.
本発明は、上述の目的の少なくとも一つを達成するために以下の手段を採った。 The present invention adopts the following means in order to achieve at least one of the above objects.
本発明の画像読取装置は、
読取対象へ白色光を照射する照射手段と、
光量を検出可能であり、光電変換し電荷を蓄積する第1の光電変換素子を複数有する第1素子列と光電変換し電荷を蓄積する第2の光電変換素子を複数有する第2素子列と光電変換し電荷を蓄積する第3の光電変換素子を複数有する第3素子列とを各々1以上備えている画像読取手段と、
前記画像読取手段によって検出された前記照射手段の光量に基づいて、前記第1素子列への第1照射時間と前記第2素子列への第2照射時間と前記第3素子列への第3照射時間とを各々設定する照射時間設定手段と、
前記設定された照射時間に基づいて、前記第1素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第1蓄積間隔と前記第2素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第2蓄積間隔と前記第3素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第3蓄積間隔とのうち少なくとも一つを異なる間隔とし且つ該第1蓄積間隔と第2蓄積間隔と第3蓄積間隔とが所定の比となるよう各々の蓄積間隔を設定する蓄積間隔設定手段と、
前記設定した照射時間が該照射時間に対応する素子列の蓄積間隔に基づいて定められる所定の基準時間よりも短いときには、前記蓄積間隔の所定の比と前記第1照射時間と前記第2照射時間と前記第3照射時間とに基づいて前記各々の素子列に共通する単位パルス時間及び前記各々の素子列への単位パルス時間の光を照射する数であるパルス数を前記各々の素子列に設定するパルス設定手段と、
前記設定された蓄積間隔に基づいて前記各々の素子列の光電変換素子への電荷の蓄積を開始し該蓄積した電荷を読み出すよう前記画像読取手段を制御し、前記蓄積間隔のあいだに前記設定された単位パルス時間とパルス数とに基づいて前記各々の素子列へ光をパルス照射するよう前記照射手段を制御する制御手段と、
を備えたものである。
The image reading apparatus of the present invention includes:
Irradiating means for irradiating the reading object with white light;
The first element array having a plurality of first photoelectric conversion elements that can detect the amount of light and photoelectrically convert and accumulate charges, and the second element array and the photoelectric elements that have a plurality of second photoelectric conversion elements that photoelectrically convert and accumulate charges. Image reading means comprising one or more third element arrays each having a plurality of third photoelectric conversion elements that convert and store charges;
Based on the light amount of the irradiation means detected by the image reading means, a first irradiation time to the first element row, a second irradiation time to the second element row, and a third to the third element row. An irradiation time setting means for setting the irradiation time;
Based on the set irradiation time, the first accumulation interval, which is an interval from the start of accumulation of charges in the photoelectric conversion elements of the first element array to the reading of the accumulated charges, and the photoelectric conversion of the second element array A second accumulation interval, which is an interval from the start of accumulation of charge in the element to reading out the accumulated charge, and an interval from the start of accumulation of charge in the photoelectric conversion elements of the third element array to the readout of the accumulated charge. Accumulation interval setting means for setting at least one of the certain third accumulation intervals as a different interval and setting the respective accumulation intervals so that the first accumulation interval, the second accumulation interval, and the third accumulation interval have a predetermined ratio. When,
When the set irradiation time is shorter than a predetermined reference time determined based on the storage interval of the element array corresponding to the irradiation time, the predetermined ratio of the storage interval, the first irradiation time, and the second irradiation time Based on the third irradiation time and the third irradiation time, a unit pulse time common to the respective element rows and a pulse number which is the number of irradiation of light of the unit pulse time to each of the element rows are set in the respective element rows. Pulse setting means for
Based on the set accumulation interval, the image reading means is controlled to start accumulating charges in the photoelectric conversion elements of the respective element arrays and read the accumulated charges, and the set value is set during the accumulation interval. Control means for controlling the irradiating means to irradiate light to each of the element rows based on the unit pulse time and the number of pulses,
It is equipped with.
この画像読取装置では、検出された光量に基づいて、第1素子列への第1照射時間と第2素子列への第2照射時間と第3素子列への第3照射時間とを各々設定し、設定した照射時間に基づいて、第1素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第1蓄積間隔と第2素子列の第2蓄積間隔と第3素子列の第3蓄積間隔とのうち少なくとも一つを異なる間隔とし且つ第1蓄積間隔と第2蓄積間隔と第3蓄積間隔とが所定の比となるよう各々の蓄積間隔を設定し、設定した照射時間がこの照射時間に対応する素子列の蓄積間隔に基づいて定められる所定の基準時間よりも短いときには、蓄積間隔の所定の比と第1照射時間と第2照射時間と第3照射時間とに基づいて各々の素子列に共通する単位パルス時間及び各々の素子列への単位パルス時間の光を照射する数であるパルス数を各々の素子列に設定し、蓄積間隔に基づいて各々の素子列の光電変換素子への電荷の蓄積を開始しこの蓄積した電荷を読み出すと共に、蓄積間隔のあいだに単位パルス時間とパルス数とに基づいて各々の素子列へ光をパルス照射する。このように、各素子列に共通する単位パルス時間で各々の素子列に定められたパルス数にわたり光を各々の素子列へパルス照射するため、光の照射の立ち上がり及び立ち下がりによって生じる電荷の蓄積のずれを抑制可能である。したがって、各素子列で照射した光の所定の比がずれてしまうのを防止することができる。ここで、「蓄積間隔に基づいて定められる所定の基準時間」とは、読み取った画像データが適正な画質となるような時間に設定してもよく、蓄積間隔と同じ時間であってもよいし、蓄積間隔の所定割合(例えば8割や9割など)としてもよい。また、「素子列へ光を照射する」とは、読取対象を介して照射手段から素子列へ光を照射するものとしてもよいし、読取対象を介さずに照射手段から素子列へ光を照射するものとしてもよい。また、「パルス照射」は、蓄積間隔のあいだに光の照射が等間隔となるように単位パルス時間の光の照射をパルス数にわたって行うものとしてもよいし、蓄積間隔のあいだに光の照射が等間隔とならないように単位パルス時間の光の照射をパルス数にわたって行うものとしてもよい。 In this image reading apparatus, a first irradiation time to the first element row, a second irradiation time to the second element row, and a third irradiation time to the third element row are respectively set based on the detected light amount. Then, based on the set irradiation time, the first accumulation interval and the second accumulation interval of the second element row, which are intervals from the start of charge accumulation to the photoelectric conversion elements of the first element row until the accumulated charge is read out And at least one of the third storage intervals of the third element array is set to a different interval, and the respective storage intervals are set so that the first storage interval, the second storage interval, and the third storage interval have a predetermined ratio. When the set irradiation time is shorter than a predetermined reference time determined based on the storage interval of the element array corresponding to this irradiation time, the predetermined ratio of the storage interval, the first irradiation time, the second irradiation time, and the third Unit pulse common to each element array based on irradiation time Set the number of pulses, which is the number of light beams emitted during unit pulse time to each element row, for each element row, and start accumulating charges on the photoelectric conversion elements of each element row based on the accumulation interval Then, the accumulated electric charges are read out, and light is irradiated to each element row based on the unit pulse time and the number of pulses during the accumulation interval. As described above, since light is emitted to each element row for the number of pulses determined for each element row with a unit pulse time common to each element row, accumulation of charges caused by rising and falling of light irradiation is performed. It is possible to suppress the deviation. Therefore, it is possible to prevent the predetermined ratio of the light emitted from each element row from deviating. Here, the “predetermined reference time determined based on the accumulation interval” may be set to a time such that the read image data has an appropriate image quality, or may be the same time as the accumulation interval. Alternatively, a predetermined ratio (for example, 80% or 90%) of the accumulation interval may be used. In addition, “irradiate light to the element array” may be to irradiate light from the irradiation unit to the element array through the reading target, or to irradiate light from the irradiation unit to the element array without passing through the reading target. It is good also as what to do. In addition, “pulse irradiation” may be performed such that light irradiation for a unit pulse time is performed over the number of pulses so that light irradiation is performed at equal intervals during the accumulation interval, or light irradiation is performed during the accumulation interval. Irradiation of light of unit pulse time may be performed over the number of pulses so as not to be equally spaced.
本発明の画像読取装置において、前記蓄積間隔設定手段は、前記第1蓄積間隔を最も長い蓄積間隔に設定し、前記第2蓄積間隔を前記第1蓄積間隔の次に長い蓄積間隔に設定し、前記第3蓄積間隔を最も短い蓄積間隔に設定し、前記制御手段は、前記第1蓄積間隔の間に前記第2蓄積間隔を含むと共に前記第2蓄積間隔の間に前記第3蓄積間隔を含む状態で、前記パルス照射するよう前記照射手段を制御するものとしてもよい。こうすれば、第1,第2,第3素子列への電荷の蓄積を重複して行うため、読取処理の全体に要する時間をより短縮することができる。このとき、前記制御手段は、前記第1蓄積間隔の間に前記第1素子列へパルス照射を行い、続いて前記第1及び第2蓄積間隔の間に前記第1及び前記第2素子列へのパルス照射を行い、続いて前記第1、第2及び第3蓄積間隔の間に前記第1、第2及び第3素子列へのパルス照射を行い、前記第1、第2及び第3素子列から同じタイミングで該蓄積した電荷を読み出すよう前記照射手段と前記画像読取手段とを制御するものとしてもよい。こうすれば、蓄積した電荷を読み出すタイミングが各素子列で同一であるため、蓄積した電荷を読み出しやすい。このとき、前記蓄積間隔設定手段は、前記第1蓄積間隔と第2蓄積間隔と第3蓄積間隔とがX:Y:Zの比(X>Y≧Z且つX,Y及びZは正の整数)となるよう各々の蓄積間隔を設定し、前記パルス設定手段は、前記第1素子列のパルス数をX×n回(nは1以上の整数)、前記第2素子列のパルス数をY×n回、前記第3素子列のパルス数をZ×n回に設定し、前記制御手段は、前記第1蓄積間隔のあいだ且つ前記第2及び第3蓄積間隔へ至る前に前記第1素子列へ前記設定した単位パルス時間の(X−Y)×n回のパルス照射を行い、続いて前記第1及び第2蓄積間隔のあいだ且つ前記第3蓄積間隔へ至る前に前記第1及び前記第2素子列への前記設定した単位パルス時間の(Y−Z)×n回のパルス照射を行い、続いて前記第1、第2及び第3蓄積間隔のあいだに前記第1、第2及び第3素子列へ前記設定した単位パルス時間のz×n回のパルス照射を行い、前記第1、第2及び第3素子列から同じタイミングで該蓄積した電荷を読み出すよう前記照射手段と前記画像読取手段とを制御するものとしてもよい。このとき、回数n=1としてもよい。こうすれば、単位パルス時間を最も長くすることができるため、光の照射の立ち上がり及び立ち下がりによる光量のズレを最も抑制することができる。 In the image reading apparatus of the present invention, the accumulation interval setting means sets the first accumulation interval to the longest accumulation interval, sets the second accumulation interval to the accumulation interval next to the first accumulation interval, The third accumulation interval is set to the shortest accumulation interval, and the control means includes the second accumulation interval between the first accumulation intervals and the third accumulation interval between the second accumulation intervals. The irradiation unit may be controlled so that the pulse irradiation is performed in the state. By so doing, charge accumulation in the first, second, and third element arrays is performed redundantly, so that the time required for the entire reading process can be further shortened. At this time, the control means performs pulse irradiation to the first element array during the first accumulation interval, and subsequently to the first and second element arrays during the first and second accumulation intervals. Pulse irradiation to the first, second and third element arrays during the first, second and third accumulation intervals, and then the first, second and third elements. The irradiation unit and the image reading unit may be controlled so as to read out the accumulated charges from the column at the same timing. By doing so, the timing for reading out the accumulated charge is the same for each element row, so that the accumulated charge can be easily read out. At this time, the accumulation interval setting means is configured such that the first accumulation interval, the second accumulation interval, and the third accumulation interval are in a ratio of X: Y: Z (X> Y ≧ Z and X, Y, and Z are positive integers). ), And the pulse setting means sets the number of pulses of the first element row to X × n times (n is an integer of 1 or more), and sets the number of pulses of the second element row to Y. Xn times, the number of pulses of the third element array is set to Z * n times, and the control means is configured to control the first element during the first accumulation interval and before reaching the second and third accumulation intervals. The column is irradiated with (X−Y) × n pulses of the set unit pulse time, and then the first and the second during the first and second accumulation intervals and before reaching the third accumulation interval. The second element array is irradiated with (YZ) × n pulses of the set unit pulse time, and then the first, second and second pulses are performed. During the third accumulation interval, the first, second, and third element arrays are irradiated with the set unit pulse time z × n times, and the same from the first, second, and third element arrays. The irradiation unit and the image reading unit may be controlled so as to read out the accumulated charges at a timing. At this time, the number of times n = 1 may be set. By doing so, the unit pulse time can be made the longest, so that the deviation of the light quantity due to the rising and falling of the light irradiation can be most suppressed.
本発明の画像読取装置において、蓄積間隔設定手段は、前記読取対象の読取処理前に前記画像読取手段の校正用の所定の白基準を読み取る基準処理における前記各々の蓄積間隔を設定すると共に、前記読取対象の読取処理における前記各々の蓄積間隔を設定し、前記制御手段は、前記基準処理用に設定された蓄積間隔に基づいて前記画像読取手段を制御すると共に該蓄積間隔のあいだに前記パルス照射するよう前記照射手段を制御することにより前記基準処理を実行し、その後、前記読取対象の読取処理用に設定された蓄積間隔に基づいて前記画像読取手段を制御すると共に該蓄積間隔のあいだに等間隔で前記パルス照射するよう前記照射手段を制御することにより読取対象の読取処理を実行するものとしてもよい。こうすれば、少なくとも読取対象の読取処理時には等間隔でパルス照射するため、読取処理時にばらばらの間隔でパルス照射するものに比して、より均一な画質の読取結果を得ることができる。 In the image reading apparatus of the present invention, the accumulation interval setting means sets the respective accumulation intervals in a reference process for reading a predetermined white reference for calibration of the image reading means before the reading process of the reading object, and Each accumulation interval in the reading process to be read is set, and the control unit controls the image reading unit based on the accumulation interval set for the reference process, and the pulse irradiation is performed during the accumulation interval. The reference processing is executed by controlling the irradiating means, and then the image reading means is controlled based on the accumulation interval set for the reading process of the reading object, and during the accumulation interval, etc. It is good also as what performs the reading process of reading object by controlling the said irradiation means so that the said pulse irradiation may be carried out at intervals. In this way, since pulse irradiation is performed at equal intervals at least during the reading process of the reading target, a reading result with a more uniform image quality can be obtained as compared with a case where pulse irradiation is performed at different intervals during the reading process.
本発明の画像読取装置において、前記蓄積間隔設定手段は、前記基準処理における各々の蓄積間隔を前記所定の比となるよう設定し、前記読取対象の読取処理における各々の蓄積間隔を同一の間隔となるよう設定するものとしてもよい。こうすれば、基準処理時に各素子列の蓄積間隔を所定の比にして各素子列の校正を行い、読取処理では各蓄積間隔を同じものとするから、基準処理よりも長時間である読取対象の読取処理を比較的簡便なものとすることができる。また、こうすれば、読取対象の読取処理において、いずれかの素子列の蓄積中に他の素子列の電荷の読出が行われることがないから、電荷の蓄積と蓄積した電荷の読出とを重複して実行しやすく、ひいては、読取処理の全体に要する時間をより短縮することができる。 In the image reading apparatus of the present invention, the accumulation interval setting means sets each accumulation interval in the reference process to be the predetermined ratio, and sets each accumulation interval in the reading process to be read as the same interval. It is good also as what sets so that it may become. In this way, each element array is calibrated by setting the accumulation interval of each element array to a predetermined ratio during the reference process, and each accumulation interval is the same in the reading process. The reading process can be made relatively simple. Further, in this way, in the reading process of the reading object, the reading of the charge of the other element row is not performed during the accumulation of one of the element rows, so the accumulation of the charge and the reading of the accumulated charge overlap. Therefore, the time required for the entire reading process can be further shortened.
本発明の画像読取装置において、蓄積間隔設定手段は、読取対象が特定色の透過が抑制される抑制原稿であるときに、前記設定された照射時間に基づいて、前記第1蓄積間隔と前記第2蓄積間隔と前記第3蓄積間隔とのうち少なくとも一つを異なる間隔とし且つ該第1蓄積間隔と第2蓄積間隔と第3蓄積間隔とが所定の比となるよう各々の蓄積間隔を設定するものとしてもよい。抑制原稿は、その読み取りの際に、第1蓄積間隔と第2蓄積間隔と第3蓄積間隔とのうち少なくとも一つを異なる間隔とすることが多く、本発明を適用する意義が高い。ここで、「抑制原稿」とは、例えばネガの透過原稿などとしてもよい。 In the image reading apparatus of the present invention, when the reading target is a suppressed document in which transmission of a specific color is suppressed, the accumulation interval setting unit is configured to determine the first accumulation interval and the first interval based on the set irradiation time. Each accumulation interval is set such that at least one of the two accumulation intervals and the third accumulation interval is different, and the first accumulation interval, the second accumulation interval, and the third accumulation interval have a predetermined ratio. It may be a thing. When the suppressed document is read, at least one of the first accumulation interval, the second accumulation interval, and the third accumulation interval is often set to a different interval, and the significance of applying the present invention is high. Here, the “suppressed original” may be, for example, a negative transparent original.
なお、前記照射時間設定手段は、前記画像読取手段によって検出された前記照射手段の光量に基づいて前記第1,第2及び第3照射時間を設定するに際して、読み取った画像の画質に基づいて経験的に定められた所定の適正範囲に前記検出された照射手段の光量が入るような照射時間を設定するものとしてもよい。また、前記蓄積間隔設定手段は、記憶手段に予め記憶された複数の蓄積間隔のうちいずれかを読み出して前記第1第2第3素子列の蓄積間隔を設定するものとしてもよい。 In addition, the irradiation time setting means sets the first, second, and third irradiation times based on the image quality of the read image when setting the first, second, and third irradiation times based on the light amount of the irradiation means detected by the image reading means. It is also possible to set an irradiation time such that the detected light quantity of the irradiation means falls within a predetermined appropriate range. The accumulation interval setting means may read any one of a plurality of accumulation intervals stored in advance in the storage means and set the accumulation interval of the first, second, and third element arrays.
本発明の画像読取方法は、
読取対象へ白色光を照射する照射手段と、光量を検出可能であり、光電変換し電荷を蓄積する第1の光電変換素子を複数有する第1素子列と光電変換し電荷を蓄積する第2の光電変換素子を複数有する第2素子列と光電変換し電荷を蓄積する第3の光電変換素子を複数有する第3素子列とを各々1以上備えている画像読取手段と、を備えた画像読取装置を利用した画像読取方法であって、
(a)前記画像読取手段によって検出された前記照射手段の光量に基づいて、前記第1素子列への第1照射時間と前記第2素子列への第2照射時間と前記第3素子列への第3照射時間とを各々設定するステップと、
(b)前記ステップ(a)で設定された照射時間に基づいて、前記第1素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第1蓄積間隔と前記第2素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第2蓄積間隔と前記第3素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第3蓄積間隔とのうち少なくとも一つを異なる間隔とし且つ該第1蓄積間隔と第2蓄積間隔と第3蓄積間隔とが所定の比となるよう各々の蓄積間隔を設定するステップと、
(c)前記ステップ(a)で設定した照射時間が該照射時間に対応する素子列の蓄積間隔に基づいて定められる所定の基準時間よりも短いときには、前記蓄積間隔の所定の比と前記第1照射時間と前記第2照射時間と前記第3照射時間とに基づいて前記各々の素子列に共通する単位パルス時間及び前記各々の素子列への単位パルス時間の光を照射する数であるパルス数を前記各々の素子列に設定するステップと、
(d)前記ステップ(b)で設定された蓄積間隔に基づいて前記各々の素子列の光電変換素子への電荷の蓄積を開始し該蓄積した電荷を読み出すよう前記画像読取手段を制御し、前記蓄積間隔のあいだに前記ステップ(c)で設定された単位パルス時間とパルス数とに基づいて前記各々の素子列へ光をパルス照射するよう前記照射手段を制御するステップと、
を含むものとしてもよい。
The image reading method of the present invention includes:
Irradiation means for irradiating the reading target with white light, and a second element that can detect the amount of light and photoelectrically convert and store the charge by photoelectric conversion with a first element array having a plurality of first photoelectric conversion elements that store the charge. An image reading apparatus comprising: a second element array having a plurality of photoelectric conversion elements; and an image reading unit including at least one third element array having a plurality of third photoelectric conversion elements that perform photoelectric conversion and store charges. An image reading method using
(A) Based on the light amount of the irradiation unit detected by the image reading unit, the first irradiation time to the first element row, the second irradiation time to the second element row, and the third element row Respectively setting the third irradiation time of
(B) based on the irradiation time set in the step (a), a first accumulation interval that is an interval from the start of accumulation of charges to the photoelectric conversion elements of the first element array until the accumulated charges are read out; The second accumulation interval, which is an interval from the start of charge accumulation to the photoelectric conversion elements of the second element row to the reading of the accumulated charge, and the accumulation from the start of charge accumulation to the photoelectric conversion elements of the third element row Each accumulation is performed so that at least one of the third accumulation intervals, which is an interval until the read charge is read out, is a different interval, and the first accumulation interval, the second accumulation interval, and the third accumulation interval have a predetermined ratio. A step for setting the interval;
(C) When the irradiation time set in step (a) is shorter than a predetermined reference time determined based on the storage interval of the element array corresponding to the irradiation time, the predetermined ratio of the storage intervals and the first Based on the irradiation time, the second irradiation time, and the third irradiation time, the unit pulse time that is common to each element row and the number of pulses that is the number of irradiation of light of the unit pulse time to each element row Setting each of the element rows;
(D) based on the accumulation interval set in the step (b), controlling the image reading means to start accumulating charges in the photoelectric conversion elements of the respective element arrays and reading the accumulated charges, Controlling the irradiating means to irradiate light to the respective element rows based on the unit pulse time and the pulse number set in the step (c) during the accumulation interval;
May be included.
この画像読取方法では、検出された光量に基づいて、第1素子列への第1照射時間と第2素子列への第2照射時間と第3素子列への第3照射時間とを各々設定し、設定した照射時間に基づいて、第1素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第1蓄積間隔と第2素子列の第2蓄積間隔と第3素子列の第3蓄積間隔とのうち少なくとも一つを異なる間隔とし且つ第1蓄積間隔と第2蓄積間隔と第3蓄積間隔とが所定の比となるよう各々の蓄積間隔を設定し、設定された照射時間がこの照射時間に対応する蓄積間隔に基づいて定められる所定の基準時間よりも短いときには、蓄積間隔の所定の比と第1照射時間と第2照射時間と第3照射時間とに基づいて各々の素子列に共通する単位パルス時間及び各々の素子列への単位パルス時間の光を照射する数であるパルス数を各々の素子列に設定し、蓄積間隔に基づいて各々の素子列の光電変換素子への電荷の蓄積を開始しこの蓄積した電荷を読み出すと共に、蓄積間隔のあいだに単位パルス時間とパルス数とに基づいて各々の素子列へ光をパルス照射する。このように、各素子列に共通する単位パルス時間で各々の素子列に定められたパルス数で光を各々の素子列へパルス照射するため、光の照射の立ち上がり及び立ち下がりによって生じる電荷の蓄積のズレを抑制可能である。したがって、各素子列で照射した光の所定の比がずれてしまうのを防止することができる。なお、この画像読取方法において、上述した画像読取装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した画像読取装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。 In this image reading method, the first irradiation time to the first element row, the second irradiation time to the second element row, and the third irradiation time to the third element row are set based on the detected light amount. Then, based on the set irradiation time, the first accumulation interval and the second accumulation interval of the second element row, which are intervals from the start of charge accumulation to the photoelectric conversion elements of the first element row until the accumulated charge is read out And at least one of the third storage intervals of the third element array is set to a different interval, and the respective storage intervals are set so that the first storage interval, the second storage interval, and the third storage interval have a predetermined ratio. When the set irradiation time is shorter than a predetermined reference time determined based on the accumulation interval corresponding to this irradiation time, the predetermined ratio of the accumulation interval, the first irradiation time, the second irradiation time, and the third irradiation time Unit pulse time and common to each element array based on The number of pulses, which is the number of light pulses emitted per unit pulse to each element row, is set for each element row, and charge accumulation to the photoelectric conversion elements of each element row is started based on the accumulation interval. The accumulated electric charges are read out, and light is irradiated to each element array based on the unit pulse time and the number of pulses during the accumulation interval. As described above, since light is emitted to each element row with the number of pulses determined for each element row with a unit pulse time common to each element row, accumulation of charges caused by rising and falling of light irradiation is performed. Can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the predetermined ratio of the light emitted from each element row from deviating. In this image reading method, various aspects of the above-described image reading apparatus may be adopted, and steps for realizing each function of the above-described image reading apparatus may be added.
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態であるスキャナ装置10の構成の概略を示す構成図である。本実施形態のスキャナ装置10は、図1に示すように、ガラス板である読取面12に載置された読取原稿Mの画像を読み取るキャリッジ30と、装置全体の制御を司る制御ユニット20と、読取原稿Mの上方に配置され透過原稿を読み取るときに用いられる透過原稿用光源32と、キャリッジ30を移動する駆動モータ39とを備えている。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
キャリッジ30は、読取原稿Mの下方に配置されており、読取面12に載置された原稿に光を照射する反射原稿用光源31と、原稿で反射又は透過した光をミラー33及び集光レンズ34を介して受けることにより画像を読み取るイメージセンサ36とを備えている。反射原稿用光源31は、1個又は複数の白色LEDからの光が線状に読取面12へ照射されるように構成されている。なお、赤色LED、緑色LED、青色LEDなどにより白色光を照射するものとしてもよい。また、透過原稿用光源32も反射原稿用光源31と同様の構成とした。イメージセンサ36は、複数の撮像素子が設けられ赤色(R)の信号を出力する第1素子列36Rと、複数の撮像素子が設けられ緑色(G)の信号を出力する第2素子列36G、複数の撮像素子が設けられ青色(B)の信号を出力する第3素子列36Bを備えている。第1素子列36Rは、画素に対応する光電変換素子であり露光されたときの光を電荷に変換して蓄積する複数のフォトダイオード41と、各フォトダイオードごとに形成されフォトダイオードから受け取った電荷を転送可能な複数のCCD42とを備えている。また、第2素子列36Gは、フォトダイオード43と、CCD44とを備え、第3素子列36Bは、フォトダイオード45と、CCD46とを備えており、第1素子列36Rと同様に構成されている。キャリッジ30は、スキャナ装置10の筐体の一端に取り付けられた駆動モータ39と筐体の他端側に取り付けられた従動ローラ38aとの間に架設されたキャリッジベルト38が駆動モータ39によって駆動されるのに伴ってキャリッジ移動方向(副走査方向)へ移動する。なお、ここではイメージセンサ36としてCCDイメージセンサを例示したが、CMOS型のイメージセンサを採用してもよい。また、主走査方向に各色の素子列36R,36G,36Bを1列ずつ配列したイメージセンサ36を例示したが各色の素子列を2列以上配列してもよい。
The
制御ユニット20は、装置全体の制御を司るメインコントローラ21と、イメージセンサ36を駆動制御するCCDコントローラ25と、イメージセンサ36の種々の動作の開始タイミングなどをイメージセンサ36に出力するタイミングジェネレータ(TG)26と、イメージセンサ36から出力された電気信号を増幅してデジタル信号に変換するアナログフロントエンド(AFE)27と、AFE27から入力した信号にガンマ補正など所定の処理を実行してデジタル画像データを作成する画像処理部28と、ユーザパソコン(PC)50などの外部機器と接続可能なインタフェース(I/F)29と、を備えている。メインコントローラ21は、CPU22を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムや各種テーブルを記憶するROM23と、データを一時的に記憶するRAM24と、反射原稿用光源31及び透過原稿用光源32の光の点灯・消灯を制御する照射制御部22aと、図示しない入出力ポートとを備えている。メインコントローラ21には、I/F29からの読取指令など各種の信号や画像処理部28からデジタル画像データの信号などが入力される。また、メインコントローラ21からは、反射原稿用光源31や透過原稿用光源32への照射信号や、駆動モータ39への駆動信号、AFE27へのゲイン調整信号、I/F29へのデジタル画像データの信号、CCDコントローラ25へのメインクロックや読取指令の信号などが出力される。
The
CCDコントローラ25は、メインコントローラ21から入力したメインクロックに基づいて生成したイメージセンサ36の読出開始タイミングに相当する駆動信号などをTG26へ出力するものである。TG26は、イメージセンサ36のCCD42,44,46への駆動信号やフォトダイオードからCCDへ電荷を移動させる指令としてのシフト信号の出力タイミングなどを指定してイメージセンサ36に出力するものである。なお、イメージセンサ36は、シフト信号がTG26から入力されると、フォトダイオードに蓄積した電荷をCCDへ移動させ、駆動信号がTG26から入力されると、CCDにある電荷をAFE27へ出力するよう構成されている。AFE27は、イメージセンサ36から読み出された電荷を画像アナログ信号として相関二重サンプラ(CDS)処理回路を経てノイズを抑えて読み込み、適正な信号レベルに増幅する可変増幅アンプを経て10〜16ビット程度のデジタル信号に変換するものである。画像処理部28は、AFE27から入力したデジタル信号に対してホワイトバランス処理やガンマ補正処理などの処理を施して画像データを生成するものである。
The
次に、こうして構成された本実施形態のスキャナ装置10の動作、特に読取面12に載置されたネガの透過原稿である読取原稿Mを読み取る動作について説明する。図2は、メインコントローラ21のCPU22により実行されるネガスキャン処理ルーチンの一例を表すフローチャートである。このルーチンは、ROM23に記憶され、ユーザPC50からのネガの透過原稿の画像読取指令を受信したあと実行される。このルーチンが実行されると、CPU22は、透過原稿用光源32から照射される光量を検出し、この光量に基づいて照射時間Tの設定処理を行う(ステップS100)。この照射時間Tは、読取原稿Mの主走査方向の1ラインを読み出す際に読取原稿Mへ光を照射する時間である。この照射時間Tの設定処理では、読み取った画像の画質に基づいて経験的にCCDからの出力値の適正範囲(即ち光量の適正範囲)を定めておき、読取面12上のうち読取原稿Mの載置されていない位置へキャリッジ30を移動し、定格電流を透過原稿用光源32へ供給して所定時間のあいだ光を照射したときに得られるCCDからの出力値が、この適正範囲に入るように光の照射時間を増減させる処理を行う。そして、得られたCCDからの出力値が適正範囲内であるとき、その照射した時間をその素子列の仮照射時間に設定する。続いて、同じ処理を他の素子列に対して行い、得られた結果のうち最短の仮照射時間、即ち最も光量が大きいものを基準とし、後述する第1素子列36R,第2素子列36G及び第3素子列36Bの電荷の蓄積間隔(以下、「各素子列の蓄積間隔」とも称する)の比(6:3:2)となるよう各素子列の照射時間Tを定める。このように、透過原稿用光源32から照射される光量に基づいて各素子列の照射時間Tを定めるのである。
Next, the operation of the
次に、CPU22は、実行用のシフト間隔を基準処理用シフト間隔に設定する(ステップS110)。シフト間隔は、イメージセンサ36の電荷の蓄積の開始時にイメージセンサ36へ出力するシフト信号と蓄積した電荷の読み出しの開始時にイメージセンサ36へ出力するシフト信号との間隔であり(蓄積間隔とも称する)、各第1素子列36R,第2素子列36G及び第3素子列36Bについて各々定められるものである。ここでは、ROM23に予め記憶された複数の蓄積間隔のうち照射時間Tに合うものを読み出して各素子列の蓄積間隔を設定するものとした。また、基準処理用シフト間隔は、後述するシェーディング設定処理で用いるものであり、第1素子列36Rを最も長い第1蓄積間隔、第2素子列36Gを第1素子列36Rの次に長い第2蓄積間隔、第3素子列36Bを最も短い第3蓄積間隔とし、第1蓄積間隔の間に第2蓄積間隔を含むと共に第2蓄積間隔の間に第3蓄積間隔を含むよう、且つ、第1素子列36R,第2素子列36G及び第3素子列36Bから同じタイミングでこれらに蓄積した電荷を読み出すよう、且つ、第1素子列36R,第2素子列36G及び第3素子列36Bの電荷の蓄積間隔が、6:3:2の比になるよう設定する(後述図3参照)。ここで示した比に設定する理由は、ネガの透過原稿の読み取りに関係しているが、詳しくは後述する。
Next, the
次に、設定した照射時間Tのうち最短のものが所定の基準時間Trefを下回っているか否かを判定する(ステップS120)。この基準時間Trefは、読取原稿Mをイメージセンサ36で読み取った画像データが適正な画質となるような時間に経験的に設定されており、イメージセンサ36のうち最短の蓄積間隔(ここでは第3素子列36Bの蓄積間隔)の所定割合(例えば8割や9割など)の時間に設定されている。つまり、照射時間T(ここでは第3素子列36Bの照射時間Tとなる)が基準時間Trefを下回っていない場合は各素子列の蓄積間隔に対して透過原稿用光源32の光量が適正である場合であり、照射時間Tが基準時間Trefを下回っている場合は各素子列の蓄積間隔に対して透過原稿用光源32の光量が大きく透過原稿用光源32の照射時間を蓄積間隔に対して短くしなければならない場合である。読取原稿Mの読取処理としては、電荷の蓄積、蓄積した電荷の読み出し、読み出した電荷から画像を生成する処理の一連の流れがあることや、予め記憶された複数の蓄積間隔のうちいずれかを用いることなど、蓄積間隔を自由に設定することができない場合があり、このようなときは、照射時間と蓄積間隔との差が大きくなる。ここでは、この照射時間Tと各素子列の蓄積間隔との関係を判定するのである。照射時間Tが所定の基準時間Trefを下回っていないとき、即ち、照射時間Tが所定の基準時間Tref内であるときには、CPU22は、透過原稿用光源32を連続照射させるよう設定し(ステップS130)、AFE27のゲイン・オフセット調整処理を実行する(ステップS140)。ここでは、イメージセンサ36からの出力値とAFE27のリファレンス値との違いからAFE27に設定すべき適切なゲインを調節する処理を行う。
Next, it is determined whether or not the shortest irradiation time T set is less than a predetermined reference time Tref (step S120). This reference time Tref is set empirically at such a time that the image data obtained by reading the read original M with the
次に、CPU22は、シェーディング設定処理(基準処理とも称する)を実行する(ステップS150)。この基準処理は、読取原稿Mの読取処理(本読取処理とも称する)前に、所定の白基準及び所定の黒基準の読み取りを行い、その結果を基準として各フォトダイオードの感度のばらつきや透過原稿用光源32の主走査方向の光量のばらつきなどを校正する処理である。具体的には、読取原稿Mがない位置で、透過原稿用光源32を点灯しこの光をイメージセンサ36で読み取り、読み取った値を白のシェーディング設定値(白基準)とする。次に、透過原稿用光源32を消灯した状態でイメージセンサ36で読み取り、読み取った値を黒基準とする。ここで、基準処理における白基準の読み取りについて説明する。図3は、継続照射時の基準処理のタイミングチャートである。CPU22は、図3に示すように、ステップS110で設定したシフト間隔に基づいて以下の処理を実行する。即ち、CPU22は、まず、読取原稿Mのない位置へキャリッジ30を移動するよう駆動モータ39を駆動し、連続照射するよう透過原稿用光源32を制御する(時刻t1)。次に、CPU22は、第1素子列36Rへ電荷の蓄積開始のシフト信号を出力するようCCDコントローラ25を制御する(時刻t2)。すると、第1素子列36Rが電荷の蓄積を開始する。次に、第2素子列36Gの電荷の蓄積開始タイミングに至ると第2素子列36Gへシフト信号を出力するようCCDコントローラ25を制御する(時刻t3)。すると、第2素子列36Gが電荷の蓄積を開始する。続いて、第3素子列36Bの電荷の蓄積開始タイミングに至ると第3素子列36Bへシフト信号を出力するようCCDコントローラ25を制御する(時刻t4)。すると、第3素子列36Bが電荷の蓄積を開始する。そして、蓄積した電荷の読出開始タイミングに至ると、CPU22は、すべての素子列へシフト信号と駆動信号とを出力するようCCDコントローラ25を制御する(時刻t5)。すると、各素子列に蓄積した電荷をイメージセンサ36から読み出し、すべての電荷を読み出すとこの処理を終了する(時刻t6)。CPU22は、読み出した電荷をAFE27によりA/D変換し白基準としてRAM24に記憶する。また、CPU22は、同様の処理を透過原稿用光源32を消灯した状態で実行し、その結果を黒基準としてRAM24に記憶する。なお、この基準処理では、1回の電荷の蓄積と1回の電荷の読出とを行うものとした。
Next, the
次に、CPU22は、読取原稿Mの読取処理(本読取処理)を実行する(ステップS160〜S190)。具体的には、CPU22は、まず、実行用のシフト間隔を読取処理用シフト間隔に設定する(ステップS160)。この読取処理用シフト間隔は、第1素子列36R,第2素子列36G及び第3素子列36Bの電荷の蓄積開始タイミング、蓄積した電荷の読出開始タイミングが同じであり、且つ、第1素子列36R,第2素子列36G及び第3素子列36Bの電荷の蓄積間隔が、1:1:1の比になるよう設定する(後述図4参照)。ここで、読取原稿Mが階調の小さな暗部の領域を多く含むネガの透過原稿であるときは、光が通過しにくい緑及び青を読み取る第2素子列36G及び第3素子列36Bについては、第1素子列36Rに対して相対的に出力値(電荷)を高くすることが好ましい。ここでは、各素子列の蓄積間隔を6:3:2の比(即ち1:1/2:1/3)となるように基準処理を実行し、各素子列の蓄積間隔を1:1:1の比となるように本読取処理を実行し、基準処理の結果に基づいて本読取処理の結果を校正することにより、本読取処理により得られた結果を、第1素子列36R,第2素子列36G及び第3素子列36Bの出力値が1:2:3の比になるよう相対的に補正するのである。
Next, the
次に、CPU22は、読取原稿Mの読取処理を実行する(ステップS170)。本読取処理は、透過原稿用光源32を継続照射し、キャリッジ30を副走査方向に移動しながら、設定したシフト間隔で、読取原稿Mを透過した光をイメージセンサ36が電荷として蓄積し、蓄積した電荷をこのイメージセンサ36から読み出す処理を行う。イメージセンサ36から電荷を入力すると、CPU22は、AFE27及び画像処理部28に、読み出した電荷を画像データへ変換させる(ステップS180)。そして、読取処理が終了したか否かを、読取指定された範囲をすべて走査したか否かに基づいて判定し(ステップS190)、読取処理が終了していないときにはステップS170以降の処理を実行し、読取処理が終了したときにはこのルーチンを終了する。このステップS170〜S190の処理について図4を用いて説明する。図4は、継続照射時の本読取処理のタイミングチャートである。本読取処理では、図4に示すように、CPU22は、透過原稿用光源32を継続照射させ(時刻t7)、すべての素子列へシフト信号を出力するようCCDコントローラ25を制御する(時刻t8)。すると、すべての素子列が同じタイミングで読取画像用の電荷の蓄積を開始する。次に、読出開始タイミングに至ると、すべての素子列へシフト信号と駆動信号とを出力する(時刻t9)。すると、各々の素子列では、フォトダイオードに蓄積された電荷をCCDに移動し、CCDからその電荷を読み出す。このとき新たに電荷の蓄積が開始し、次の読出開始タイミングに至ると、すべての素子列へシフト信号と駆動信号とを出力する。この処理を繰り返すことにより読取原稿Mを読み取る。このように、照射時間Tが基準時間Tref内であるとき、即ち、透過原稿用光源32の光量が基準内であるときには、透過原稿用光源32を継続照射し各素子列に対して蓄積間隔のすべてにわたって光を照射し、その後蓄積した電荷を読み出すのである。
Next, the
一方、ステップS120で照射時間Tのうち最短のものが所定の基準時間Trefを下回っているとき、即ち、各素子列の蓄積間隔に対して透過原稿用光源32の光量が大きいときには、CPU22は、透過原稿用光源32の照射時間を蓄積間隔に対して短くするためのパルス照射時間TAと、このパルス照射時間TAの光を各々の素子列へ照射する数であるパルス数Nと、を設定する(ステップS200)。このパルス照射時間TAは、第1素子列36R,第2素子列36G及び第3素子列36Bに共通する同じ時間として定められている。また、各々の素子列に定められたパルス数Nは、パルス照射時間TAと乗算すると各々の素子列に設定された照射時間Tとなる数、且つパルス照射時間TAを最も長くすることができる値に定められている。具体的には、例えば、各素子列の蓄積間隔を6:3:2の比となるものとしたときに、第1素子列36Rの蓄積間隔が12ms、第2素子列36Gの蓄積間隔が6ms、第3素子列36Bの蓄積間隔が4msとし、第1素子列36Rの照射時間Tが6ms、第2素子列36Gの照射時間が3ms、第3素子列36Bの照射時間が2msとすると、パルス照射時間TAを1ms、第1素子列36Rのパルス数を6回、第2素子列36Gのパルス数を3回、第3素子列36Bのパルス数を2回に設定するものとした。このように設定すると、電荷の蓄積間隔のあいだの一部の時間だけ光がイメージセンサ36へ照射されることになる(後述図5参照)。
On the other hand, when the shortest irradiation time T is shorter than the predetermined reference time Tref in step S120, that is, when the light amount of the transmissive original
続いて、CPU22は、透過原稿用光源32により光をパルス照射する以外は上述したステップS140〜S190と同様の処理を実行する(ステップS210〜260)。ここでは説明の重複を避けるため、主要点である基準処理(ステップS220)と本読取処理(ステップS240〜S260)とについて説明する。図5は、パルス照射時の基準処理のタイミングチャートである。基準処理において、CPU22は、図5に示すように、ステップS110で設定したシフト間隔に基づいて以下の処理を実行する。即ち、CPU22は、まず、白基準の読み取りとして、読取原稿Mのない位置へキャリッジ30を移動するよう駆動モータ39を駆動し、第1素子列36Rへ電荷の蓄積開始のシフト信号を出力するようCCDコントローラ25を制御する(時刻t10)。すると、光が照射されていない状態で第1素子列36Rが電荷の蓄積を開始する。次に、所定のタイミング(時刻t11)からパルス照射時間TAのあいだ、設定したパルス数の光を照射するよう透過原稿用光源32を制御する。ここでは、第1素子列36Rの第1蓄積間隔のあいだ且つ第2及び第3蓄積間隔へ至る前(時刻t10〜t12)に第1素子列36Rへパルス照射時間TAの3回のパルス照射を行い、続いて第1及び第2蓄積間隔のあいだ且つ第3蓄積間隔へ至る前(時刻t12〜t13)に第1素子列36R及び第2素子列36Gへのパルス照射時間TAの1回のパルス照射を行い、続いて第1、第2及び第3蓄積間隔のあいだにすべての素子列へパルス照射時間TAの2回のパルス照射を行い(時刻t13〜t14)、すべての素子列から同じタイミングでこの蓄積した電荷を読み出すようCCDコントローラ25や透過原稿用光源32を制御する(時刻t14)。なお、透過原稿用光源32のパルス照射は、各パルスが等間隔となるように実行するものとした。ここで、図5の円内に示すように、設定されたパルス照射時間TAで光を照射しても光の立ち上がりと立ち下がりで電荷の蓄積のずれが生じるため、実照射時間Taは、パルス照射時間TAからずれてしまう。ここでは、同じパルス照射時間TAのあいだ、各々に定められたパルス数で光を照射する、即ち、各々の素子列で光の立ち上がりと立ち下がりのずれの比も保つことにより、予め定められた照射時間の比を保つのである。そして、すべての電荷を読み出すとこの処理を終了する(時刻t15)。CPU22は、ステップS150と同様に、黒基準の読み出しも実行し、読み取った結果を白基準及び黒基準としてRAM24に記憶する。
Subsequently, the
次に、本読取処理(ステップS240〜S260)について図6を用いて説明する。図6は、パルス照射時の本読取処理のタイミングチャートである。本読取処理において、図6に示すように、CPU22は、すべての素子列へシフト信号を出力するようCCDコントローラ25を制御する(時刻t16)。すると、光が照射されていない状態ですべての素子列が同じタイミングで読取画像用の電荷の蓄積を開始する。次に、所定のタイミング(時刻t17)からパルス照射時間TAのあいだ、設定したパルス数の光を照射するよう透過原稿用光源32を制御する。ここでは、6回のパルス照射を実行するものとした。なお、透過原稿用光源32のパルス照射は、各パルスが等間隔となるように実行するものとした。次に、読出開始タイミングに至ると、すべての素子列へシフト信号と駆動信号とを出力する(時刻t18)。すると、各々の素子列では、フォトダイオードに蓄積された電荷をCCDに移動し、CCDからその電荷を読み出す。このとき新たに電荷の蓄積を開始し、次の読出開始タイミングに至ると、すべての素子列へシフト信号と駆動信号とを出力する。この処理を繰り返すことにより読取原稿Mを読み取る。このように、照射時間Tが基準時間Trefを下回るとき、即ち透過原稿用光源32の光量が基準よりも高いときには、各素子列に共通するパルス照射時間TAを用い透過原稿用光源32をパルス照射し各素子列に対して蓄積間隔の一部に光を照射してその後蓄積した電荷を読み出すのである。
Next, the main reading process (steps S240 to S260) will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a timing chart of the main reading process at the time of pulse irradiation. In this reading process, as shown in FIG. 6, the
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の透過原稿用光源32が本発明の照射手段に相当し、イメージセンサ36が画像読取手段に相当し、このうちフォトダイオード41が第1の光電変換素子に相当し、フォトダイオード43が第2の光電変換素子に相当し、フォトダイオード45が第3の光電変換素子に相当し、第1素子列36Rが第1素子列に相当し、第2素子列36Gが第2素子列に相当し、第3素子列36Bが第3素子列に相当し、制御ユニット20が蓄積間隔設定手段、照射時間設定手段、パルス設定手段及び制御手段に相当する。また、ネガの透過原稿が抑制原稿に相当し、基準時間Trefが所定の基準時間に相当し、パルス照射時間TAが単位パルス時間に相当する。なお、本実施形態では、スキャナ装置10の動作を説明することにより本発明の画像読取方法の一例も明らかにしている。
Here, the correspondence between the components of the present embodiment and the components of the present invention will be clarified. In this embodiment, the
以上詳述した本実施形態のスキャナ装置10によれば、読取対象がネガの透過原稿であるときに、イメージセンサ36で検出された光量が所定の適正範囲に入るよう各素子列の照射時間Tを設定し、この照射時間Tに基づいて、基準処理用シフト間隔を第1素子列36Rを最も長い第1蓄積間隔、第2素子列36Gを次に長い第2蓄積間隔、第3素子列36Bを最も短い第3蓄積間隔とし、第1蓄積間隔の間に第2蓄積間隔を含むと共に第2蓄積間隔の間に第3蓄積間隔を含むよう、且つ、すべての素子列から同じタイミングでこれらに蓄積した電荷を読み出すよう、且つ、各素子列の蓄積間隔を6:3:2の比になるよう設定し、照射時間Tが基準時間Trefよりも短いときには、蓄積間隔の比と各々の照射時間とに基づいて各々の素子列に共通するパルス照射時間TAと、蓄積間隔の比に基づいて各素子列のパルス数と、を設定し、蓄積間隔に基づいて各々の素子列の電荷の蓄積及び読出を行うと共に、蓄積間隔のあいだにパルス照射時間TAとパルス数Nとに基づいて各々の素子列へ光をパルス照射する。このように、各素子列に共通するパルス照射時間TAで各々の素子列に定められたパルス数で光を各々の素子列へパルス照射するため、光の照射の立ち上がり及び立ち下がりによって生じる電荷の蓄積のズレを抑制可能である。したがって、各素子列で照射した光の所定の比がずれてしまうのを防止することができ、ひいては読取結果である画像の品質の低下を抑制することができる。なお、透過原稿用光源32の光量が大きいときに透過原稿用光源32へ供給する電力を弱めて光量を低下させるものに比して、読取結果の画像の色合いの変化を抑制可能である。また、各素子列への電荷の蓄積を重複して行うため、読取処理の全体に要する時間をより短縮することができる。更に、蓄積した電荷を読み出すタイミングが各素子列で同一であるため、蓄積した電荷を読み出しやすい。更にまた、パルス照射時間TAを最も長くするため、光の照射の立ち上がり及び立ち下がりによる光量のズレを最も抑制することができる。そして、基準処理時及び本読取処理時には等間隔でパルス照射するため、ばらばらの間隔でパルス照射するものに比して、より均一な画質の読取結果を得ることができる。そしてまた、基準処理時に各素子列の蓄積間隔を所定の比にして各素子列の校正を行い、読取処理では各蓄積間隔を同じものとするから、基準処理よりも長時間である読取対象の読取処理を比較的簡便なものとすることができるし、本読取処理において、いずれかの素子列の蓄積中に他の素子列の電荷の読出が行われることがないから、電荷の蓄積と蓄積した電荷の読出とを重複して実行しやすく、ひいては、読取処理の全体に要する時間をより短縮することができる。また、ROM23に予め記憶された複数のシフト間隔のうちいずれかを読み出して各々の素子列の実行用のシフト間隔を設定するため、処理が簡単である。
According to the
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、第1素子列36R,第2素子列36G及び第3素子列36Bの電荷の蓄積間隔が、基準処理では6:3:2の比になるよう設定し、本読取処理では1:1:1となるよう設定するものとしたが、図7に示すように、第1素子列36R,第2素子列36G及び第3素子列36Bの電荷の蓄積間隔が、基準処理では1:1:1の比になるよう設定し、本読取処理では2:3:6となるよう設定するものとしてもよい。換言すると、パルス照射を行うときは、読取原稿Mを介して透過原稿用光源32から各素子列へ光を照射するものとしてもよいし、読取原稿Mを介さずに透過原稿用光源32から各素子列へ光を照射するものとしてもよい。具体的には、基準処理では、本読取処理の第1素子列36Rのシフト間隔(時刻t30,31)として処理を行い、本読取処理では、第1素子列36Rに対して第2素子列36G及び第3素子列36Bを長いシフト間隔とする。こうすれば、各素子列への照射時間の比を保つことができ、読取原稿Mの読取に要する時間は長くなるが、第2素子列36G及び第3素子列36Bが十分に電荷を蓄積可能であるため、より高い読取結果の画質を得ることができる。
For example, in the above-described embodiment, the charge accumulation intervals of the
上述した実施形態では、基準処理用シフト間隔を第1素子列36Rを最も長い第1蓄積間隔、第2素子列36Gをその次に長い第2蓄積間隔、第3素子列36Bを最も短い第3蓄積間隔とし第2蓄積間隔の間に第3蓄積間隔を含むと共に第1蓄積間隔の間に第2蓄積間隔を含むよう、且つ、各素子列から同じタイミングでこれらに蓄積した電荷を読み出すように設定するものとしたが、これらのうちいずれか1以上を省略してもよい。例えば、第2蓄積間隔と第3蓄積間隔とを同じとしてもよいし、各素子列への電荷の蓄積を重複せずに又は一部重複させて行ってもよいし、図8に示すように、各素子列の電荷の蓄積開始のタイミングを同じタイミングとしてもよい。
In the above-described embodiment, the reference processing shift interval is such that the
上述した実施形態では、各素子列の蓄積間隔を6:3:2の比になるよう設定したが、これに限定されず、少なくとも1つが他と異なる値であれば、任意の値としてもよい。また、パルス照射時間TAを最も長くするものとしたが、これに限定されず、例えば上記実施形態で、パルス照射時間TAを1/2とし、第1素子列36Rのパルス数を6×2=12回としても構わない。
In the above-described embodiment, the storage interval of each element array is set to have a ratio of 6: 3: 2. However, the present invention is not limited to this, and any value may be used as long as at least one is different from the other. . Further, the pulse irradiation time TA is set to be the longest. However, the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the pulse irradiation time TA is halved and the number of pulses of the
上述した実施形態では、読取原稿Mが緑や青の光の透過が抑制されるネガの透過原稿としたが、これに限定されず、特定色の透過又は特定色の反射が抑制されるような原稿のときに上記パルス制御を行うものとしてもよい。あるいは、読取原稿Mの光の透過や反射にかかわらず、各素子列の蓄積間隔を所定比(1:1:1の比を除く)とするものについて上記パルス制御を行うものとしてもよい。また、基準時間Trefを蓄積間隔の所定割合(例えば8割,9割など)としたが、読み取った画像データが適正な画質となるような時間に設定してもよく、蓄積間隔と同じ時間であってもよい。また、パルス照射は、シフト間隔のあいだに等間隔となるようにパルス照射時間TAの光の照射をパルス数Nにわたって行うものとしてもよいし、蓄積間隔のあいだに光の照射が等間隔とならないようにパルス照射時間TAの光の照射をパルス数Nにわたって行うものとしてもよい。 In the embodiment described above, the read original M is a negative transparent original in which the transmission of green and blue light is suppressed. However, the present invention is not limited to this, and transmission of a specific color or reflection of a specific color is suppressed. The pulse control may be performed when the document is used. Alternatively, the above-described pulse control may be performed for a case where the accumulation interval of each element row is set to a predetermined ratio (excluding the ratio of 1: 1: 1) regardless of light transmission or reflection of the read document M. The reference time Tref is set to a predetermined ratio (for example, 80%, 90%, etc.) of the accumulation interval. However, the reference time Tref may be set to a time at which the read image data has an appropriate image quality. There may be. Further, in the pulse irradiation, the light irradiation for the pulse irradiation time TA may be performed over the number of pulses N so as to be equal intervals between the shift intervals, and the light irradiation is not equal intervals during the accumulation intervals. As described above, the light irradiation for the pulse irradiation time TA may be performed over the number of pulses N.
上述した実施形態では、本発明の画像読取装置をスキャナ装置10として説明したが、印刷装置を備えたマルチファンクションプリンタとしてもよいし、FAX装置としてもよい。また、スキャナ装置10の態様で本発明を説明したが、画像読取方法の態様としてもよいし、この方法のプログラムの態様としてもよい。
In the above-described embodiment, the image reading apparatus of the present invention has been described as the
10 スキャナ装置、12 読取面、20 制御ユニット、21 メインコントローラ、22 CPU、22a 照射制御部、23 ROM、24 RAM、25 CCDコントローラ、26 タイミングジェネレータ(TG)、27 アナログフロントエンド(AFE)、28 画像処理部、29 インタフェース(I/F)、30 キャリッジ、31 反射原稿用光源、32 透過原稿用光源、33 ミラー、34 集光レンズ、36 イメージセンサ、36R 第1素子列、36G 第2素子列、36B 第3素子列、38 キャリッジベルト、38a 従動ローラ、39 駆動モータ、41,43,45 フォトダイオード、42,44,46 CCD、50 ユーザパソコン(PC)。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
光量を検出可能であり、光電変換し電荷を蓄積する第1の光電変換素子を複数有する第1素子列と光電変換し電荷を蓄積する第2の光電変換素子を複数有する第2素子列と光電変換し電荷を蓄積する第3の光電変換素子を複数有する第3素子列とを各々1以上備えている画像読取手段と、
前記画像読取手段によって検出された前記照射手段の光量に基づいて、前記第1素子列への第1照射時間と前記第2素子列への第2照射時間と前記第3素子列への第3照射時間とを各々設定する照射時間設定手段と、
前記設定された照射時間に基づいて、前記第1素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第1蓄積間隔と前記第2素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第2蓄積間隔と前記第3素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第3蓄積間隔とのうち少なくとも一つを異なる間隔とし且つ該第1蓄積間隔と第2蓄積間隔と第3蓄積間隔とが所定の比となるよう各々の蓄積間隔を設定する蓄積間隔設定手段と、
前記設定した照射時間が該照射時間に対応する素子列の蓄積間隔に基づいて定められる所定の基準時間よりも短いときには、前記蓄積間隔の所定の比と前記第1照射時間と前記第2照射時間と前記第3照射時間とに基づいて前記各々の素子列に共通する単位パルス時間及び前記各々の素子列への単位パルス時間の光を照射する数であるパルス数を前記各々の素子列に設定するパルス設定手段と、
前記設定された蓄積間隔に基づいて前記各々の素子列の光電変換素子への電荷の蓄積を開始し該蓄積した電荷を読み出すよう前記画像読取手段を制御し、前記蓄積間隔のあいだに前記設定された単位パルス時間とパルス数とに基づいて前記各々の素子列へ光をパルス照射するよう前記照射手段を制御する制御手段と、
を備えた画像読取装置。 Irradiating means for irradiating the reading object with white light;
The first element array having a plurality of first photoelectric conversion elements that can detect the amount of light and photoelectrically convert and accumulate charges, and the second element array and the photoelectric elements that have a plurality of second photoelectric conversion elements that photoelectrically convert and accumulate charges. Image reading means comprising one or more third element arrays each having a plurality of third photoelectric conversion elements that convert and store charges;
Based on the light amount of the irradiation means detected by the image reading means, a first irradiation time to the first element row, a second irradiation time to the second element row, and a third to the third element row. An irradiation time setting means for setting the irradiation time;
Based on the set irradiation time, the first accumulation interval, which is an interval from the start of accumulation of charges in the photoelectric conversion elements of the first element array to the reading of the accumulated charges, and the photoelectric conversion of the second element array A second accumulation interval, which is an interval from the start of accumulation of charge in the element to reading out the accumulated charge, and an interval from the start of accumulation of charge in the photoelectric conversion elements of the third element array to the readout of the accumulated charge. Accumulation interval setting means for setting at least one of the certain third accumulation intervals as a different interval and setting the respective accumulation intervals so that the first accumulation interval, the second accumulation interval, and the third accumulation interval have a predetermined ratio. When,
When the set irradiation time is shorter than a predetermined reference time determined based on the storage interval of the element array corresponding to the irradiation time, the predetermined ratio of the storage interval, the first irradiation time, and the second irradiation time Based on the third irradiation time and the third irradiation time, a unit pulse time common to the respective element rows and a pulse number which is the number of irradiation of light of the unit pulse time to each of the element rows are set in the respective element rows. Pulse setting means for
Based on the set accumulation interval, the image reading means is controlled to start accumulating charges in the photoelectric conversion elements of the respective element arrays and read the accumulated charges, and the set value is set during the accumulation interval. Control means for controlling the irradiating means to irradiate light to each of the element rows based on the unit pulse time and the number of pulses,
An image reading apparatus comprising:
前記制御手段は、前記第1蓄積間隔の間に前記第2蓄積間隔を含むと共に前記第2蓄積間隔の間に前記第3蓄積間隔を含む状態で、前記パルス照射するよう前記照射手段を制御する、請求項1に記載の画像読取装置。 The accumulation interval setting means sets the first accumulation interval to the longest accumulation interval, sets the second accumulation interval to the accumulation interval next to the first accumulation interval, and sets the third accumulation interval to the shortest. Set the accumulation interval,
The control means controls the irradiating means to irradiate the pulse while including the second accumulation interval between the first accumulation intervals and the third accumulation interval between the second accumulation intervals. The image reading apparatus according to claim 1.
前記パルス設定手段は、前記第1素子列のパルス数をX×n回(nは1以上の整数)、前記第2素子列のパルス数をY×n回、前記第3素子列のパルス数をZ×n回に設定し、
前記制御手段は、前記第1蓄積間隔のあいだ且つ前記第2及び第3蓄積間隔へ至る前に前記第1素子列へ前記設定した単位パルス時間の(X−Y)×n回のパルス照射を行い、続いて前記第1及び第2蓄積間隔のあいだ且つ前記第3蓄積間隔へ至る前に前記第1及び前記第2素子列への前記設定した単位パルス時間の(Y−Z)×n回のパルス照射を行い、続いて前記第1、第2及び第3蓄積間隔のあいだに前記第1、第2及び第3素子列へ前記設定した単位パルス時間のz×n回のパルス照射を行い、前記第1、第2及び第3素子列から同じタイミングで該蓄積した電荷を読み出すよう前記照射手段と前記画像読取手段とを制御する、請求項3に記載の画像読取装置。 In the accumulation interval setting means, the first accumulation interval, the second accumulation interval, and the third accumulation interval have a ratio of X: Y: Z (X> Y ≧ Z and X, Y, and Z are positive integers). Set each accumulation interval so that
The pulse setting means sets the number of pulses of the first element row to X × n times (n is an integer of 1 or more), the number of pulses of the second element row is Y × n times, and the number of pulses of the third element row. Is set to Z × n times,
The control means applies (X−Y) × n pulse irradiations of the set unit pulse time to the first element row during the first accumulation interval and before reaching the second and third accumulation intervals. (YZ) × n times of the set unit pulse time to the first and second element arrays during the first and second accumulation intervals and before reaching the third accumulation interval. Next, z × n times of the set unit pulse time are applied to the first, second, and third element arrays during the first, second, and third accumulation intervals. 4. The image reading apparatus according to claim 3, wherein the irradiation unit and the image reading unit are controlled so as to read out the accumulated charges from the first, second, and third element arrays at the same timing.
前記制御手段は、前記基準処理用に設定された蓄積間隔に基づいて前記画像読取手段を制御すると共に該蓄積間隔のあいだに前記パルス照射するよう前記照射手段を制御することにより前記基準処理を実行し、その後、前記読取対象の読取処理用に設定された蓄積間隔に基づいて前記画像読取手段を制御すると共に該蓄積間隔のあいだに等間隔で前記パルス照射するよう前記照射手段を制御することにより読取対象の読取処理を実行する、請求項1〜4のいずれかに記載の画像読取装置。 The accumulation interval setting means sets the respective accumulation intervals in a reference process for reading a predetermined white reference for calibration of the image reading means before the reading process for the reading object, and each of the each in the reading process for the reading object. Set the accumulation interval for
The control means controls the image reading means based on the accumulation interval set for the reference processing, and executes the reference processing by controlling the irradiation means to emit the pulse during the accumulation interval. Then, the image reading unit is controlled based on the accumulation interval set for the reading process of the reading target, and the irradiation unit is controlled to irradiate the pulse at equal intervals during the accumulation interval. The image reading apparatus according to claim 1, wherein a reading process of a reading target is executed.
(a)前記画像読取手段によって検出された前記照射手段の光量に基づいて、前記第1素子列への第1照射時間と前記第2素子列への第2照射時間と前記第3素子列への第3照射時間とを各々設定するステップと、
(b)前記ステップ(a)で設定された照射時間に基づいて、前記第1素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第1蓄積間隔と前記第2素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第2蓄積間隔と前記第3素子列の光電変換素子への電荷の蓄積開始から該蓄積した電荷を読み出すまでの間隔である第3蓄積間隔とのうち少なくとも一つを異なる間隔とし且つ該第1蓄積間隔と第2蓄積間隔と第3蓄積間隔とが所定の比となるよう各々の蓄積間隔を設定するステップと、
(c)前記ステップ(a)で設定した照射時間が該照射時間に対応する素子列の蓄積間隔に基づいて定められる所定の基準時間よりも短いときには、前記蓄積間隔の所定の比と前記第1照射時間と前記第2照射時間と前記第3照射時間とに基づいて前記各々の素子列に共通する単位パルス時間及び前記各々の素子列への単位パルス時間の光を照射する数であるパルス数を前記各々の素子列に設定するステップと、
(d)前記ステップ(b)で設定された蓄積間隔に基づいて前記各々の素子列の光電変換素子への電荷の蓄積を開始し該蓄積した電荷を読み出すよう前記画像読取手段を制御し、前記蓄積間隔のあいだに前記ステップ(c)で設定された単位パルス時間とパルス数とに基づいて前記各々の素子列へ光をパルス照射するよう前記照射手段を制御するステップと、
を含む画像読取方法。 Irradiation means for irradiating the reading target with white light, and a second element that can detect the amount of light and photoelectrically convert and store the charge by photoelectric conversion with a first element array having a plurality of first photoelectric conversion elements that store the charge. An image reading apparatus comprising: a second element array having a plurality of photoelectric conversion elements; and an image reading unit including at least one third element array having a plurality of third photoelectric conversion elements that perform photoelectric conversion and store charges. An image reading method using
(A) Based on the light amount of the irradiation unit detected by the image reading unit, the first irradiation time to the first element row, the second irradiation time to the second element row, and the third element row Respectively setting the third irradiation time of
(B) based on the irradiation time set in the step (a), a first accumulation interval that is an interval from the start of accumulation of charges to the photoelectric conversion elements of the first element array until the accumulated charges are read out; The second accumulation interval, which is an interval from the start of charge accumulation to the photoelectric conversion elements of the second element row to the reading of the accumulated charge, and the accumulation from the start of charge accumulation to the photoelectric conversion elements of the third element row Each accumulation is performed so that at least one of the third accumulation intervals, which is an interval until the read charge is read out, is a different interval, and the first accumulation interval, the second accumulation interval, and the third accumulation interval have a predetermined ratio. A step for setting the interval;
(C) When the irradiation time set in step (a) is shorter than a predetermined reference time determined based on the storage interval of the element array corresponding to the irradiation time, the predetermined ratio of the storage intervals and the first Based on the irradiation time, the second irradiation time, and the third irradiation time, the unit pulse time that is common to each element row and the number of pulses that is the number of irradiation of light of the unit pulse time to each element row Setting each of the element rows;
(D) based on the accumulation interval set in the step (b), controlling the image reading means to start accumulating charges in the photoelectric conversion elements of the respective element arrays and reading the accumulated charges, Controlling the irradiating means to irradiate light to the respective element rows based on the unit pulse time and the pulse number set in the step (c) during the accumulation interval;
An image reading method including:
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