JP5511231B2 - 画像読取装置及び該装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置に関し、光学素子の制御を行う画像読取装置に関するものである。

画像読取装置に一般的に用いられるＬＥＤは、温度が上昇すると輝度が低下する特性を有するのが通常である。輝度が低下すると、読取った画像の濃度が高くなる。特許文献１には、ＬＥＤ付近に温度センサと発熱素子を配置し、温度センサからの情報に基づいて発熱素子を制御し、ＬＥＤの温度を一定に保つ構成が記載されている。

特開２００３−２０７８６０号公報

画像読取装置が読取動作を行っている途中、読取動作を一時的に中断することがある。例えば、画像読取装置による原稿の読取を行っているときに装置内のバッファメモリがフルになり、読取ったデータを格納できなる場合に、原稿の読取りを一時的に中断する。

ＬＥＤの温度制御を行わないと、読取動作を中断している間にＬＥＤの温度が上昇して輝度が低下する。このために、中断前の読取った画像の濃度と中断後（読取再開後）の読取った画像の濃度との間に濃度の段差が生じ、両者の間が局所的な画像の継ぎ目として視認されてしまう。この画像品位の低下を回避するために、特許文献１のような構成を採用すると、温度センサ、発熱素子及びそれらを制御する回路が必要となり、コストダウンの追及の妨げになる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、読取動作中に、読取が一時中断した場合でも、発光素子の温度変化による読取画像の濃度変動の抑制を低コストで実現する画像読取装置を提供することである。

上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像読取装置は、原稿の読取を行う画像読取装置であって、発光素子を備えた読取部と、前記読取部を移動させる機構と、前記発光素子を点灯させ且つ前記読取部を移動させながら読取を行うとともに、所定の要因の発生に基づいて前記読取部の移動を一時停止させるように前記読取部及び前記機構を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記読取を行なう際に前記発光素子に流す電流の電流値として第１の電流値を設定するとともに、前記一時停止の際に前記発光素子に流す電流の電流値として前記第１の電流値より小さい第２の電流値を設定し、前記第２の電流値は前記一時停止を開始するまでの前記発光素子の点灯時間に基づいて設定する。

本発明によれば、画像の読取動作を一時停止した場合にも、読取った画像の濃度変化が抑制され画像の継ぎ目が目立たない。

実施形態における画像読取装置の読取動作の制御フローである。 実施形態における画像読取装置の制御ブロックの説明図である。 実施形態１の読取動作を説明するタイミング図である。 実施形態における光源部の制御構成を説明する図である。 実施形態２の読取動作を説明するタイミング図である。 実施形態２の読取動作における電流設定の制御フローである。 実施形態２、実施形態３における制御構成を説明する図である。 実施形態３の読取動作を説明するタイミング図である。 実施形態の読取動作における電流設定の制御フローである。 実施形態における画像読取装置の説明図である。

（第１の実施形態）
図２は、画像読取装置の制御ブロックを説明する図である。読取制御部３００は、読取部３０３に備えられている光源部３０１とセンサ部３０２を制御する。読取制御部３００はＣＰＵ３０７からの指示を受けて制御を行う。ＣＰＵ３０７は、画像読取装置１の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ３０７は、読取部の移動を行い、読取部が読取った画像データをメモリ３０８に格納する。ＣＰＵ３０７は、操作部３０６からのコマンドを処理したり、ホスト装置（ＰＣ）３０４やプリンタ（ＰＲ）３０５へ画像データの転送の制御を行う。ＣＰＵ３０７は、画像読取装置による原稿画像の読取を行っているときに、メモリ３０８に設けられたバッファメモリがフルになった場合には、読取部３０３の移動を止め、センサ部３０２の動作を停止させて、読取動作を中断する。ＣＰＵ３０７は、バッファメモリに十分な量のデータを格納できると判断すれば、読取動作を再開する。

図１は、ＣＰＵ３０７及び読取制御部３００による制御のフローを説明する図である。

操作部３０６またはホスト装置からのスキャン命令が入り、読取操作を開始する。Ｓ１０１にて、読取制御部３００は光源部３０１を点灯させる。図３に示すように光源部３０１の温度は徐々に上昇する。Ｓ１０２にて、読取制御部３００は、読取のための電流の設定を行う設定部を備えている。Ｓ１０３にて、光源部３０１とセンサ部３０２のばらつきによる影響を抑制するためにキャリブレーションを行う。

Ｓ１０４にて、光源部３０１とセンサ部３０２による画像読み取りを開始する。センサ部３０２は１ラインごとに画像を読み取り、一時的にメモリ３０８にデータを格納する。その後、ＣＰＵ３０７からホスト装置もしくは記録装置３０５へデータを転送する。

Ｓ１０５にて、読取動作を一旦停止するか否か判定する。停止する場合（ＹＥＳ）にはＳ１０６へ進み、停止しない場合（ＮＯ）にはＳ１１１へ進む。Ｓ１０６にて、読取制御部３００はセンサ部３０２の動作を停止する。Ｓ１０７にて、読取制御部３００は、光源部３０１の電流値の設定をＩ２にする。即ち、読取部を走査させる制御下において読取停止の要因の発生に基づいて、読取部の移動の停止制御を行う。

Ｓ１０８にて、読取を再開するか否か判定する。再開する場合（ＹＥＳ）にはＳ１０９へ進み、再開しない場合（ＮＯ）には、Ｓ１０７へ戻る。Ｓ１０９では、読取制御部３００は、光源部３０１の電流を増やす（大きく）設定を行う。Ｓ１１０にて、読取制御部３００は、センサ部３０２を動作させて、１ライン分の画像の読取りを行う（読取を再開する）。

Ｓ１１１にて、読取りライン数の判定を行う。読取ライン数が予め設定した値に達すると（ＹＥＳ）、Ｓ１１２へ進む。一方、読取ライン数が予め設定した値に達していなければ（ＮＯ）、Ｓ１０５へ戻る。Ｓ１１２にて、読取制御部３００は、光源部３０１とセンサ部３０２の動作を停止する。

図３（Ａ）は、ＬＥＤの温度を示す図であり、図３（Ｂ）は、光源部３０１に設定するＬＥＤの電流値を説明する図である。

ｔ１からｔ１３は図３（Ａ）と図３（Ｂ）に共通するタイミングである。

タイミングｔ１で、読取部３０３は移動を開始する。読取制御部３００は、タイミングｔ２からｔ３までは、電流値を大きくする制御を行う。読取制御部３００は、ｔ３で電流値Ｉ１を設定する。読取制御部３００は、タイミングｔ５で、画像の読取を開始する（最初の１ラインの読取を行う）。

読取制御部３００は、読取部３０３の移動を停止する（タイミングｔ６）。その後、ｔ７で電流値Ｉ２を設定する。なお、移動の停止処理と電流値Ｉ２を設定処理を同じタイミングで行っても構わない。

読取制御部３００は、読取部３０３が移動を再開する（タイミングｔ８）。この移動の再開後で、電流値Ｉ１を設定する（タイミングｔ９）。読取制御部３００は、タイミングｔ１０で、画像の読取を開始する。そして、読取部３０３が最後の１ラインの画像を読取った（タイミングｔ１１）後で、読取制御部３００は、ｔ１２で電流値を０に設定する（タイミングｔ１２）。なお、補足すると、タイミングｔ８からｔ１０の間は、必要があれば、停止位置から読出を行う位置合わせのための制御を行う。

図４（Ａ）は、光源部３０１の構成を説明する図である。発光素子（ＬＥＤ）８０２はトランジスタ４０１のオンすることで電流Ｉが流れて点灯する。コンパレータ４０４は基準電圧Ｖｒｅｆと可変抵抗４０２の電圧とを比較して、トランジスタ４０１のオン／オフを行う信号を出力する。読取制御部３００は可変抵抗４０２の設定を行う。また、読取制御部３００は、コンパレータ４０４のオン／オフを制御する。

例えば、読取制御部３００は、抵抗器４０２に対して電流値Ｉ１に対応する抵抗値Ｒ１の設定を行う。また、読取制御部３００は、抵抗器４０２に対して電流値Ｉ２に対応する抵抗値Ｒ２の設定を行う。読取制御部３００は、読取動作を行う間はコンパレータ４０４をオン状態にする。読取制御部３００は、読取動作を行ない間はコンパレータ４０４をオフ状態にする。

図４（Ｂ）は、光源部３０１の別の構成を説明する図である。図４（Ａ）との相違する点を説明すると、抵抗４０７の値は固定である。読取制御部３００はコンパレータのオン時間／オフ時間についてＰＷＭ制御する。

例えば、読取制御部３００は、上述した電流値Ｉ１の設定を行うために、電流値Ｉ１に対応するオンデューティをＡ％に設定する。一方、読取制御部３００は、上述した電流値Ｉ２の設定を行うために、電流値Ｉ２に対応するオンデューティをＢ％に設定する。

（第２の実施形態）
図５は、実施形態２における読取動作のタイミング図である。図５（Ａ）は、ＬＥＤの温度を示す図であり、図５（Ｂ）は、光源部３０１に設定するＬＥＤの電流値を説明する図である。図５について図３と同様の点についての説明は省き、相違点について説明する。

ＣＰＵ３０７は、読取制御部３００から一旦停止の通知に応じて、経過時間と閾値との比較を行う。そして、ＣＰＵ３０７は比較結果に基づいて、設定すべき電流値の情報を読取制御部３００へ通知する。読取制御部３００は、設定すべき電流値の情報に基づき、ＬＥＤの電流値の設定を行う。図７（Ａ）に示すように、ＣＰＵ３０７の内部に設けている点灯カウンタ７０９を用いて、経過時間を計測する。

図５（Ａ）と図５（Ｂ）では、ＬＥＤを点灯するタイミングｔ２から一旦停止タイミングｔ６までの経過時間と時間の閾値Ｔｔｈとを比較して、タイミングｔ７で設定する電流値を制御する。この制御は、上述した図１のＳ１０７で行う。図６が、電流値を決定及び設定の処理フローである。Ｓ２０１で経過時間を取得する。Ｓ２０２で取得した時間と閾値Ｔｔｈとに基づいて、設定する電流値を決定する。取得した時間が閾値より小さければ、電流値Ｉ２を設定する。経過時間が時間の閾値より大きければ、電流値Ｉ３を設定する。ここで、Ｉ２＜Ｉ３である。つまり、ＬＥＤの点灯時間（ＬＥＤの点灯を開始してからの経過時間）の長さに基づいて、読取部の移動停止期間中の電流値を決定する。

なお、第２の実施形態との比較をすると、第１の実施形態の説明した図３では、ＬＥＤを点灯するタイミングｔ２から一旦停止タイミングｔ６までの経過時間は閾値Ｔｔｈより小さいため、停止時の電流値はＩ２を設定している。

（第３の実施形態）
図８は、実施形態３における読取動作のタイミング図である。第１の実施形態や第２の実施形態と相違する点について説明し、同様の内容については説明を省く。

図８（Ａ）は、ＬＥＤの温度を示す図であり、図８（Ｂ）は、光源部３０１に設定するＬＥＤの電流値を説明する図である。図８について図３や図５と同様の点についての説明は省き、相違点について説明する。

ＣＰＵ３０７は、読取制御部３００から一旦停止の通知に応じて、停止状態における経過時間と閾値との比較を行う。そして、ＣＰＵ３０７は比較結果に基づいて、設定すべき電流値の情報を読取制御部３００へ通知する。読取制御部３００は、設定すべき電流値の情報に基づき、ＬＥＤの電流値の設定を行う。図７（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ３０７の内部に設けている停止カウンタ７１０を用いて、経過時間を計測する。

図８のタイミングｔ２４で停止処理を開始した後、タイミングｔ２５までは電流値Ｉ３となるように、電流値の設定が行われる。そして、タイミングｔ２５からタイミングｔ２６までは電流値Ｉ４となるように、電流値の設定が成される。ここで電流値Ｉ４は電流値Ｉ３より小さい。即ち、読取部の移動の停止制御下の経過時間に基づいて、設定する電流値が定められる。

この制御は、上述した図１のＳ１０７で行う。図９が、電流値の決定及び設定の処理フローである。Ｓ３０１で経過時間を取得する。Ｓ３０２で取得した時間と閾値Ｔｔｈとに基づいて、設定する電流値を決定する。取得した時間が閾値より小さければ、電流値Ｉ３を設定する。経過時間が時間の閾値より大きければ、電流値Ｉ４を設定する。ここで、Ｉ４＜Ｉ３である。

（画像読取装置の説明）
以上、第１の実施形態から第３の実施形態に適用する画像読取装置の説明をする。図１０（Ａ）は画像読取装置の平面図であり、図１０（Ｂ）は画像読取装置の断面図である。

読取部８０８を、副走査方向に走査を行って、原稿台ガラス８０１の上に置かれた原稿８００を読取る。この実施形態では、例えば、図１０（Ｂ）において、読取部８０８は原稿８００の右端から読取を開始し（図５のタイミングｔ５）、左へ移動を行う。そして、読取部８０８による読取は、原稿８００の左端にて終了する（図５のタイミングｔ１１）。なお、この原稿の読取を行っているときに、メモリ３０８に設けられたバッファメモリがフルになった場合には、読取部８０８の移動をやめ、停止する。

読取部８０８は、発光素子８０２から出力された光は導光体８０３を介して原稿８００に照射される。その反射光は、スリット８０６、ミラー８１１、レンズ８１２を介してセンサ８０４が検知する。センサ８０４はセンサ基板に設けられている。複数の発光素子８０２は、主走査方向に配列されている。

読取部８０８は、モータ８０７の駆動源であり、ギヤ８１４とベルト８１５を介して駆動力が伝達される。読取部８０８は読取動作を行う前に、白基準用部材８１０を用いたキャリブレーションとエッジ検出部材８０９を用いて位置決めを行う。

（その他の実施形態の説明）
以上、画像読取装置の構成及び制御について説明したが、上述した内容に限定するものではない。例えば、読取動作を一時的に停止する要因は、バッファメモリがフルになる場合に限定するものではなく、メモリの空の容量が所定の閾値より小さくなった場合でも構わない。読取動作を一時的に停止する要因は、バッファメモリに関するものに限定するものではなく、他のエラーの発生やユーザーからの指示であっても構わない。

なお、第２の実施形態では、タイミングｔ２からタイミングｔ６までの経過時間と時間の閾値Ｔｔｈとを比較して、電流値を制御していたが、べつの形態でも構わない。例えば、タイミングｔ３からタイミングｔ６までの経過時間と時間の閾値Ｔｔｈとを比較して、電流値を制御する形態でも構わない。

また、上述の実施形態では、発光素子にＬＥＤを用いた例を示したが、これに限らず、発光素子にＯＬＥＤ（有機ＥＬ）を用いることもできる。

３００ 読取制御部
３０１ 光源部
３０２ センサ部
３０３ 読取部
７０９ 点灯カウンタ
７１０ 停止カウンタ

Claims (5)

1. 原稿の読取を行う画像読取装置であって、
   発光素子を備えた読取部と、
   前記読取部を移動させる機構と、
   前記発光素子を点灯させ且つ前記読取部を移動させながら読取を行うとともに、所定の要因の発生に基づいて前記読取部の移動を一時停止させるように前記読取部及び前記機構を制御する制御部とを有し、
   前記制御部は、前記読取を行なう際に前記発光素子に流す電流の電流値として第１の電流値を設定するとともに、前記一時停止の際に前記発光素子に流す電流の電流値として前記第１の電流値より小さい第２の電流値を設定し、前記第２の電流値は前記一時停止を開始するまでの前記発光素子の点灯時間に基づいて設定することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記制御部は、前記一時停止を終了するときに前記第１の電流値を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記制御部は、前記点灯時間が閾値より長ければ第２の電流値を設定し、前記点灯時間が閾値より短ければ前記第２の電流値より小さい第３の電流値を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
4. 前記制御部は、前記一時停止を開始するまでの発光素子の点灯時間と前記一時停止の経過時間とに基づいて前記第２の電流値を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 発光素子を備えた読取部を移動させて原稿の読取を行う画像読取装置の制御方法あって、
   前記発光素子を点灯させ且つ前記読取部を移動させながら読取を行う読取工程と、
   前記読取工程において、所定の要因の発生に基づいて前記読取部の移動を一時的に停止する停止工程と、
   前記読取工程において前記発光素子に流す電流の電流値として第１の電流値を設定するとともに、前記停止工程において前記発光素子に流す電流の電流値として前記第１の電流値より小さい第２の電流値を設定する設定工程とを備え、
   前記設定工程は、前記第２の電流値を、前記一時停止を開始するまでの前記発光素子の点灯時間に基づいて設定することを特徴とする画像読取装置の制御方法。

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