JP6133199B2 - Image reading apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像読取装置及びその画像読取装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image reading apparatus and an image forming apparatus including the image reading apparatus.
従来、複写機やファクシミリ、スキャナ、複合機等の画像読取装置として、移動可能なキャリッジを原稿台(コンタクトガラス)の下方に設けた構成が知られている。このキャリッジには原稿を照明する原稿読取用の光源が搭載される。光源が出射した光は原稿において反射され、当該反射光に基づいてイメージセンサが原稿画像を生成する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a configuration in which a movable carriage is provided below a document table (contact glass) is known as an image reading apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a scanner, or a multifunction machine. A light source for reading a document for illuminating the document is mounted on the carriage. The light emitted from the light source is reflected by the document, and the image sensor generates a document image based on the reflected light.
原稿読取用の光源には、例えば、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色を発光する複数のLED(Light Emitting Diode)が採用されている。各色のLEDはそれぞれ主走査方向に沿って複数配置され、各色のLEDの点灯時間や駆動電流を変更することで画像読取に必要な光量が生成される。このような画像読取装置では、カラー、モノクロ、ライン周期、解像度等の画像読取条件ごとにLEDの光量を変更し、最適な光量で原稿画像を読み取る。 For example, a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) that emit light of R (red), G (green), and B (blue) are employed as light sources for reading a document. A plurality of LEDs of each color are arranged along the main scanning direction, and the amount of light necessary for image reading is generated by changing the lighting time and driving current of the LEDs of each color. In such an image reading apparatus, the light amount of the LED is changed for each image reading condition such as color, monochrome, line cycle, and resolution, and the original image is read with an optimal light amount.
例えば、特許文献1は、画像読取条件ごとにシェーディング補正のための白基準データを取得せず、特定の画像読取条件下で取得した白基準データを他の画像読取条件に応じて変換し、当該変換した白基準データにより、シェーディング補正を実行する画像読取装置を開示している。この技術では、特定の画像読取条件に含まれる解像度未満の他の解像度で原稿画像を読み取る場合、光源の光度及び点灯時間は変更しない。これにより、読取開始までの時間の短縮及び記憶する白基準データ量の減少を実現している。 For example, Patent Document 1 does not acquire white reference data for shading correction for each image reading condition, converts white reference data acquired under a specific image reading condition according to another image reading condition, An image reading apparatus that performs shading correction using converted white reference data is disclosed. In this technique, when a document image is read at another resolution lower than the resolution included in the specific image reading condition, the light intensity and lighting time of the light source are not changed. As a result, it is possible to shorten the time until the start of reading and reduce the amount of white reference data to be stored.
上述のような、R、G、Bの各色を発光する複数のLEDを採用する画像読取装置では、低コスト化のために、各色のLEDにそれぞれ点灯回路を設けるのではなく単一の点灯回路で各色のLEDを点灯させる構成を採用するものもある。このような構成では、複数色のLEDを同時に点灯させることはできない。 In the image reading apparatus that employs a plurality of LEDs that emit each color of R, G, and B as described above, a single lighting circuit is not provided for each color LED in order to reduce the cost. In some cases, a configuration in which each color LED is turned on is employed. With such a configuration, it is not possible to light a plurality of colors of LEDs simultaneously.
例えば、カラー画像データを取得する場合、R、G、Bの3色の点灯を切り替え、それぞれの反射光を独立にイメージセンサで読み取る必要がある。この場合、各色のLEDにそれぞれ点灯回路を設けた構成と、単一の点灯回路により各色のLEDを点灯させる構成とにおいて、特に差異は発生しない。 For example, when acquiring color image data, it is necessary to switch lighting of the three colors R, G, and B and to read each reflected light independently by an image sensor. In this case, there is no particular difference between a configuration in which a lighting circuit is provided for each color LED and a configuration in which each color LED is lit by a single lighting circuit.
一方、モノクロ画像データを取得する場合、特許文献1が開示するような、1色のLEDのみを点灯させる構成であれば、各色のLEDにそれぞれ点灯回路を設けた構成と、単一の点灯回路により各色のLEDを点灯させる構成とにおいて、特に差異は発生しない。しかしながら、近年、画質向上の観点から、モノクロ画像データの取得であっても、R、G、Bのいずれか1色ではなく、3色の光を照射し、白色光を照射した状態の画像データを取得することが行われている。 On the other hand, when acquiring monochrome image data, as long as only one color LED is lit as disclosed in Patent Document 1, a configuration in which a lighting circuit is provided for each color LED and a single lighting circuit are provided. Thus, there is no particular difference between the configuration in which the LEDs of the respective colors are turned on. However, in recent years, from the viewpoint of improving image quality, even when acquiring monochrome image data, image data in a state in which light of three colors is irradiated and white light is irradiated instead of any one of R, G, and B Has been done to get.
この場合、各色のLEDにそれぞれ点灯回路を設けた構成では、各色のLEDを同時に点灯させることで白色光を生成することができる。一方、単一の点灯回路により各色のLEDを点灯させる構成では、1ライン周期内で、R、G、Bの各色のLEDの点灯を切り替え、各色の反射光を連続してイメージセンサに入射させることで疑似的に白色光を照射した状態を実現しなければならない。そのため、このような単一の点灯回路により各色のLEDを点灯させる画像読取装置では、従来、モノクロ画像データ取得時は、ライン周期や解像度等の画像読取条件ごとに各色のLEDの切り替えタイミングや点灯時間は予め指定された設定に固定されているのが通常であった。したがって、モノクロ画像データ取得時に、最適な光量になっているとは限らなかった。 In this case, in a configuration in which a lighting circuit is provided for each color LED, white light can be generated by simultaneously lighting each color LED. On the other hand, in the configuration in which each color LED is lit by a single lighting circuit, the lighting of each color LED of R, G, B is switched within one line cycle, and the reflected light of each color is continuously incident on the image sensor. Therefore, it is necessary to realize a state in which pseudo white light is irradiated. For this reason, in such an image reading apparatus that turns on the LEDs of each color by a single lighting circuit, conventionally, at the time of monochrome image data acquisition, the switching timing and lighting of each color LED for each image reading condition such as the line period and resolution. The time was usually fixed at a pre-specified setting. Therefore, the optimum light amount is not always obtained when obtaining monochrome image data.
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みてなされたものであって、原稿に複数色の光を順に照射してモノクロ画像データを取得する構成において、従来に比べて、より最適な光量でモノクロ画像データを取得することができる画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and in a configuration in which monochrome image data is acquired by sequentially irradiating a document with a plurality of colors of light, a more optimal amount of light than in the past. An object of the present invention is to provide an image reading apparatus and an image forming apparatus that can acquire monochrome image data.
上述の目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。すなわち、本発明に係る画像読取装置は、光源、光源点灯部、イメージセンサ、カラー時点灯時間保持部及びモノクロ時点灯条件決定部を備える。光源は、原稿に光を照射する赤色、緑色、青色の光源により構成される。光源点灯部は、各色の光源に共通に設けられ、光源を各色で順に点灯させる。イメージセンサは、原稿において反射した光源からの光を受光することにより原稿の画像を読み取る。カラー時点灯時間保持部は、原稿のカラー画像データを取得する際の、光源の各色の点灯時間を保持する。モノクロ時点灯条件決定部は、カラー時点灯時間保持部が保持する点灯時間に基づいて、原稿のモノクロ画像データを取得する際の、光源の各色の点灯時間及び点灯タイミングを決定する。また、モノクロ時点灯条件決定部は、光源の赤色の点灯時間Tr、緑色の点灯時間Tg、青色の点灯時間Tbを、予め設定された必要光量、カラー時点灯時間保持部に保持された光源の各色の点灯時間、赤色、緑色、青色の各色の全黒基準光量の最大値Eb_r、Eb_g、Eb_b、及び赤色、緑色、青色の各色の全白基準光量の最大値Ew_r、Ew_g、Ew_bにより表現される、以下の各式により算出する。
Tr=(必要光量−Eb_r)/(Ew_r−Eb_r)×(カラー時赤色点灯時間)
×0.3
Tg=(必要光量−Eb_g)/(Ew_g−Eb_g)×(カラー時緑色点灯時間)
×0.6
Tb=(必要光量−Eb_b)/(Ew_b−Eb_b)×(カラー時青色点灯時間)
×0.1
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, the image reading apparatus according to the present invention includes a light source, a light source lighting unit, an image sensor, a color lighting time holding unit, and a monochrome lighting condition determining unit. Light source is configured red for illuminating a document, a green, a blue light source. Light source lighting unit is provided in common to the color of the light source, it is turned in the forward light source for each color. The image sensor reads the image of the document by receiving light from the light source reflected on the document. The color lighting time holding unit holds the lighting time of each color of the light source when obtaining color image data of the original. The monochrome lighting condition determining unit determines the lighting time and lighting timing of each color of the light source when acquiring the monochrome image data of the document based on the lighting time held by the color lighting time holding unit. In addition, the monochrome lighting condition determining unit sets the red lighting time Tr, the green lighting time Tg, and the blue lighting time Tb of the light source to the preset necessary light amount and the color lighting time holding unit. It is expressed by the lighting time of each color, the maximum values Eb_r, Eb_g, Eb_b of all black reference light amounts of each color of red, green, and blue, and the maximum values Ew_r, Ew_g, Ew_b of all white reference light amounts of each color of red, green, and blue. The following formulas are used for calculation.
Tr = (required light amount−Eb_r) / (Ew_r−Eb_r) × (red lighting time in color)
× 0.3
Tg = (required light amount−Eb_g) / (Ew_g−Eb_g) × (green lighting time in color)
× 0.6
Tb = (required light amount−Eb_b) / (Ew_b−Eb_b) × (blue lighting time in color)
× 0.1
この画像読取装置によれば、カラー画像データ取得の際に決定された各光源の光量に基づいて、モノクロ画像データ取得の際の各光源の光量及び点灯タイミングが決定されるため、従来に比べて、より最適な光量でモノクロ画像データを取得することができる。その結果、モノクロ画像データの画像品質を向上させることができる。 According to this image reading apparatus, the light amount and lighting timing of each light source at the time of monochrome image data acquisition are determined based on the light amount of each light source determined at the time of color image data acquisition. Monochrome image data can be acquired with a more optimal light amount. As a result, the image quality of monochrome image data can be improved.
上述の画像読取装置において、モノクロ時点灯条件決定部は、算出した各点灯時間Tr、Tg、Tbを1ライン周期内で実施可能である場合、算出した各点灯時間Tr、Tg、Tbを光源の各色の点灯時間に決定するとともに、1ライン周期の開始部分に設けられる待機時間及び各色の点灯の間に設けられる待機時間に基づいて点灯タイミングを決定し、算出した各点灯時間Tr、Tg、Tbを1ライン周期内で実施可能でない場合、各色の点灯の間に設けられる待機時間を短縮することにより1ライン周期内で実施可能な状態に短縮する構成を採用する。 In the above-described image reading apparatus, when the monochrome lighting condition determining unit can execute the calculated lighting times Tr, Tg, and Tb within one line period, the calculated lighting times Tr, Tg, and Tb are used as the light source. In addition to determining the lighting time for each color, the lighting timing is determined based on the standby time provided at the start of one line cycle and the standby time provided during lighting of each color, and the calculated lighting times Tr, Tg, Tb are calculated. If not, carried out in a 1-line period, we adopt a configuration to reduce a feasible state in one line period by shortening the wait time provided between each color light.
一方、他の観点では、本発明は、上述の画像読取装置と、当該画像読取装置が読み取った原稿画像を被転写体上に印刷する画像形成部とを備える画像形成装置を提供することもできる。 On the other hand, in another aspect, the present invention can also provide an image forming apparatus including the above-described image reading apparatus and an image forming unit that prints a document image read by the image reading apparatus on a transfer target. .
本発明によれば、従来に比べて、より最適な光量でモノクロ画像データを取得することができる。 According to the present invention, it is possible to acquire monochrome image data with a more optimal light amount than in the past.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。以下では、画像読取部(画像読取装置)を有するデジタル複合機として本発明を具体化する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In the following, the present invention is embodied as a digital multi-function peripheral having an image reading unit (image reading device).
図1は、本実施形態におけるデジタル複合機の全体構成の一例を示す概略構成図である。図1に示すように、複合機100は、画像読取部120(画像読取装置)及び画像形成部140を含む本体101と、本体101の上方に取り付けられたプラテンカバー102とを備える。本体101の上面にはコンタクトガラス等の透明板からなる原稿台103が設けられており、原稿台103はプラテンカバー102によって開閉されるようになっている。また、プラテンカバー102は、原稿搬送装置110を備えている。なお、複合機100の前面には、ユーザが複合機100に複写開始やその他の指示を与えたり、複合機100の状態や設定を確認したりすることができる操作パネル171が設けられている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the overall configuration of a digital multifunction peripheral according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the multifunction peripheral 100 includes a
原稿台103の下方には、画像読取部120が設けられている。画像読取部120は、走査光学系121により原稿の画像を読み取りその画像のデジタルデータ(画像データ)を生成する。ここでは、走査光学系121は、密着光学系(いわゆる、CIS(Contact Image Sensor)方式)として構成されている。読取対象原稿は、原稿台103や原稿搬送装置110に載置することができる。
An
走査光学系121は、キャリッジ122とガイド123とを備える。キャリッジ122は、線状の光源131、イメージセンサ132及び等倍光学系レンズ133を備える。ここでは、LEDアレイ、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)ラインイメージセンサ、屈折率分布型レンズを、それぞれ光源131、イメージセンサ132、等倍光学系レンズ133として使用している。光源131は、複数色の光で原稿を照明する。本実施形態では、光源131は、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色で原稿を照明する。等倍光学系レンズ133は、原稿からの反射光(光像)をイメージセンサ132の受光面に結像する。
The scanning
ガイド123は、本体101の互いに対向する側面に、原稿台103と平行に配置されている。キャリッジ122は、当該ガイド123に沿って往復動可能に設けられている。キャリッジ122の移動は、図示しない駆動手段による駆動により実現される。本実施形態では、駆動手段であるステッピングモータがキャリッジ122を駆動する。
The
ガイド123は、少なくとも原稿台103の原稿載置可能領域(原稿読取可能領域)の一端から他端にわたってキャリッジ122に搭載されたイメージセンサ132を移動できるように設けられる。本実施形態では、原稿台103のサイズと原稿載置可能領域とが一致しており、ガイド123が設けられた本体101の側面と直交する原稿台103の一端から他端にわたってイメージセンサ132が移動可能になっている。すなわち、この走査光学系121では、キャリッジ122をガイド123に沿って移動することで、原稿台103に載置された原稿の画像をイメージセンサ132で読み取ることができる。
The
原稿搬送装置110にセットされた原稿の画像を読み取る場合、画像読取部120は、キャリッジ122を画像読取位置に合わせて一時的に静止させ、画像読取位置を通過する原稿の画像をイメージセンサ132で読み取る。イメージセンサ132は、受光面に入射した光像から、例えば、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色に対応する原稿の画像データを生成する。生成された画像データは、画像形成部140において被転写体である用紙に印刷することができる。また、ネットワークインタフェイス161によりネットワーク162を通じて他の機器(図示せず)へ送信することもできる。
When reading an image of a document set on the
なお、複合機100は、キャリッジ122の移動方向において原稿台103と隣接する本体101の上面に、主走査方向の全体にわたって配置された白色の白基準板135を備える。白基準板135は、画像読取位置に対応して設けられている。すなわち、白基準板135の反射面が、原稿台103に載置された原稿や、原稿搬送装置110により搬送される原稿の原稿読取位置と、キャリッジ122からの距離が同程度となる状態に配置される。この白基準板135は、例えば、主走査方向の光量ばらつきを補正するためのシェーディング補正に使用される。
The
画像形成部140は、画像読取部120で得た画像データや、上記ネットワーク162に接続された他の機器から受信した画像データを用紙に印刷する。画像形成部140は、感光体ドラム141を備える。感光体ドラム141は一定速度で一方向に回転する。感光体ドラム141の周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器142、露光器143、現像器144、中間転写ベルト145が配置されている。帯電器142は、感光体ドラム141表面を一様に帯電させる。露光器143は、一様に帯電した感光体ドラム141の表面に、画像データに応じて光ビームを照射し、感光体ドラム141上に静電潜像を形成する。現像器144は、その静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム141上にトナー像を形成する。中間転写ベルト145は、感光体ドラム141上のトナー像を用紙に転写する。画像データがカラー画像データである場合、中間転写ベルト145は、各色のトナー像を同一の用紙に転写する。なお、RGB形式のカラー画像データは、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)形式の画像データに変換され、各色の画像データが露光器143に入力される。
The
画像形成部140は、手差しトレイ151、給紙カセット152、153、154等から、中間転写ベルト145と転写ローラ146との間の転写部に用紙を給送する。手差しトレイ151や各給紙カセット152、153、154には、様々なサイズの用紙を載置又は収容することができる。画像形成部140は、ユーザの指定した用紙や、自動検知した原稿のサイズに応じた用紙を選択し、選択した用紙を給送ローラ155により手差しトレイ151やカセット152、153、154から給紙する。給紙された用紙は搬送ローラ156やレジストローラ157で転写部に搬送される。トナー像が転写された用紙は、搬送ベルト147により定着器148に搬送される。定着器148は、ヒータを内蔵した定着ローラ158及び加圧ローラ159を有しており、熱と押圧力によってトナー像を用紙に定着する。画像形成部140は、定着器148を通過した用紙を排紙トレイ149へ排紙する。
The
図2は、複合機における制御系のハードウェア構成図である。本実施形態の複合機100は、CPU(Central Processing Unit)201、RAM(Random Access Memory)202、ROM(Read Only Memory)203、HDD(Hard Disk Drive)204及び原稿搬送装置110、画像読取部120、画像形成部140における各駆動部に対応するドライバ205が内部バス206を介して接続されている。ROM203やHDD204等はプログラムを格納しており、CPU201はその制御プログラムの指令にしたがって複合機100を制御する。例えば、CPU201はRAM202を作業領域として利用し、ドライバ205とデータや命令を授受することにより上記各駆動部の動作を制御する。また、HDD204は、画像読取部120により得られた画像データや、他の機器からネットワークを通じて受信した画像データの蓄積にも用いられる。
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a control system in the multifunction machine. The multifunction peripheral 100 according to the present embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) 201, a RAM (Random Access Memory) 202, a ROM (Read Only Memory) 203, an HDD (Hard Disk Drive) 204, an original conveying
内部バス206には、操作パネル171や各種のセンサ207も接続されている。操作パネル171は、ユーザの操作を受け付け、その操作に基づく信号をCPU201に供給する。また、操作パネル171は、CPU201からの制御信号にしたがって自身が備えるディスプレイに操作画面を表示する。センサ207は、プラテンカバー102の開閉検知センサや原稿台103上の原稿検知センサ、定着器148の温度センサ、搬送される用紙又は原稿の検知センサなど各種のセンサを含む。
An
CPU201は、例えばROM203に格納されたプログラムを実行することで、以下の各手段(機能ブロック)を実現するとともに、これらセンサからの信号に応じて各手段の動作を制御する。
The
図3は、本実施形態の複合機の画像読取に関連する部分を示す機能ブロック図である。図3に示すように、複合機100は、光量点灯部301、カラー時点灯時間保持部302及びモノクロ時点灯条件決定部303を備える。
FIG. 3 is a functional block diagram showing portions related to image reading of the multifunction peripheral according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the multifunction peripheral 100 includes a light
光源点灯部301は、複数色の光源131に共通に設けられ、光源131を各色で順に点灯させる。ここでは、光源点灯部301は、単一の点灯回路を有し、当該点灯回路により、R、G、Bの各色のLEDを点灯させる。
The light
図4は、光源点灯部301が備える点灯回路の一例を示す図である。なお、複数のLEDを同時に点灯させることのない構成であれば、図4に例示する構成に限らず任意の回路構成を採用することができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a lighting circuit provided in the light
図4に示すように、本実施形態の光源点灯部301が備える点灯回路401は、電源回路411、入力抵抗Ri、駆動電流調整抵抗Rr、Rg、Rb、スイッチ回路Qr、Qg、Qbを備える。電源回路411は、入力抵抗Riを介して、光源131を構成する、赤色ダイオードDr、緑色ダイオードDg、青色ダイオードDbのそれぞれのアノードに駆動電流を供給する。各ダイオードDr、Dg、Dbのカソード側には、赤色用スイッチ回路Qr、緑色用スイッチ回路Qg、青色用スイッチ回路Qbがそれぞれ接続されている。なお、各ダイオードDr、Dg、Dbと各スイッチ回路Qr、Qg、Qbとの間には、赤色駆動電流調整抵抗Rr、緑色駆動電流調整抵抗Rg、青色駆動電流調整抵抗Rbが介在されており、各駆動電流調整抵抗Rr、Rg、Rbの抵抗値を調整することにより各ダイオードDr、Dg、Dbを流れる駆動電流が調整される。
As shown in FIG. 4, the
各スイッチ回路Qr、Qg、Qbはトランジスタにより構成されており、本実施形態では、当該トランジスタは、ゲートにHighレベルの信号(例えば、3V)が印加された場合にオン状態となり、ゲートにLowレベルの信号(例えば、0V)が印加された場合にオフ状態となる。トランジスタがオン状態である場合、そのスイッチ回路に接続されたダイオードに電流が流れ、そのダイオードが発光(点灯)する。 Each switch circuit Qr, Qg, Qb is configured by a transistor. In this embodiment, the transistor is turned on when a high level signal (for example, 3V) is applied to the gate, and the gate has a low level. When a signal (for example, 0 V) is applied, the signal is turned off. When the transistor is in an on state, a current flows through a diode connected to the switch circuit, and the diode emits light (lights up).
各スイッチ回路Qr、Qg、Qbのゲートにそれぞれ接続された信号入力端子412、413、414には、それぞれ、赤色点灯制御信号PWM_r、緑色点灯制御信号PWM_g、青色点灯制御信号PWM_bが入力される。各点灯制御信号PWM_r、PWM_g、PWM_bは、同時にHighレベルになることがないように設定されており、光源313は赤色、緑色、青色のいずれか1色で点灯する。特に限定されないが、本実施形態では、各点灯制御信号PWM_r、PWM_g、PWM_bは、光源点灯部301が備える信号生成部402において生成され、各信号入力端子412、413、414に入力される。
A red lighting control signal PWM_r, a green lighting control signal PWM_g, and a blue lighting control signal PWM_b are input to the
図5は、点灯制御信号PWM_r、PWM_g、PWM_bの一例を示す図である。図5(a)は、解像度300dpiのカラー画像データ取得時の点灯制御信号に対応する。図5(b)は、解像度300dpiのモノクロ画像データ取得時の点灯制御信号に対応する。図5(c)は、解像度600dpiのモノクロ画像データ取得時の点灯制御信号に対応する。図5において、横軸は時間に対応し、縦軸は信号レベル(Highレベル及びLowレベル)に対応する。また、図5では、1ライン周期を示すライン周期信号、赤色点灯制御信号PWM_r、緑色点灯制御信号PWM_g、青色点灯制御信号PWM_bを縦方向に並べて示している。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the lighting control signals PWM_r, PWM_g, and PWM_b. FIG. 5A corresponds to a lighting control signal at the time of obtaining color image data with a resolution of 300 dpi. FIG. 5B corresponds to a lighting control signal when acquiring monochrome image data with a resolution of 300 dpi. FIG. 5C corresponds to a lighting control signal when acquiring monochrome image data with a resolution of 600 dpi. In FIG. 5, the horizontal axis corresponds to time, and the vertical axis corresponds to the signal level (High level and Low level). Further, in FIG. 5, a line cycle signal indicating one line cycle, a red lighting control signal PWM_r, a green lighting control signal PWM_g, and a blue lighting control signal PWM_b are shown side by side in the vertical direction.
図5(a)に示すように、カラー画像データを取得する場合、R、G、Bの各色の点灯(=データ読取)にそれぞれ1ライン周期が割り当てられている。この構成により、イメージセンサ125は、R、G、Bの各色の反射光を互いに独立に取得することができる。この場合、光源131は後述する手法により定められた点灯時間により各色で点灯する。
As shown in FIG. 5A, when acquiring color image data, one line period is assigned to lighting of each color of R, G, and B (= data reading). With this configuration, the
一方、図5(b)及び図5(c)に示すように、モノクロ画像データを取得する場合、R、G、Bの各色が1ライン周期内で点灯される。この構成により、イメージセンサ125は、R、G、Bの各色の反射光が重畳した状態の信号を取得することができる。この場合、疑似的に白色光を照射した状態とするために、1ライン周期内の各色の点灯時間の比はR:G:B=3:6:1になっている。
On the other hand, as shown in FIGS. 5B and 5C, when acquiring monochrome image data, each color of R, G, and B is lit within one line cycle. With this configuration, the
図5(a)及び図5(b)に示すように、解像度が同一である場合、カラー画像データ取得時の1色の点灯時間と、モノクロ画像データ取得時の3色の総点灯時間はおおむね同一になる。また、図5(b)及び図5(c)に示すように、モノクロ画像データの場合、解像度600dpiの場合の各色の点灯時間は、それぞれ解像度300dpiの場合の各色の点灯時間のおおむね2倍になる。 As shown in FIGS. 5A and 5B, when the resolutions are the same, the lighting time of one color when acquiring color image data and the total lighting time of three colors when acquiring monochrome image data are approximately. Be the same. As shown in FIGS. 5B and 5C, in the case of monochrome image data, the lighting time of each color when the resolution is 600 dpi is approximately twice the lighting time of each color when the resolution is 300 dpi. Become.
従来、図5(b)及び図5(c)に示すようなモノクロ画像データ取得時の各色の点灯信号は、ライン周期や解像度等の画像読取条件ごとに予め指定された設定に固定されているのが通常となっている。 Conventionally, the lighting signal of each color at the time of obtaining monochrome image data as shown in FIGS. 5B and 5C is fixed to a setting designated in advance for each image reading condition such as a line period and resolution. It has become normal.
カラー時点灯時間保持部302は、原稿のカラー画像データを取得する際の、光源131の各色の点灯時間を保持する。特に限定されないが本実施形態では、カラー時点灯時間保持部302は、光源131の各色の点灯時間を設定する機能も有している。
The on-color lighting
光源131における各色の点灯時間は、上述のシェーディング補正時に設定される。すなわち、カラー時点灯時間保持部302は、カラー画像データ取得時の画像読取条件(原稿読取解像度や原稿画像読取における1ライン周期)に応じて、複合機100に予め設定されている必要光量と、シェーディング補正時にイメージセンサ125により検知される光量とに基づいて光源131における各色の点灯時間を設定する。本実施形態では、カラー時点灯時間保持部302は、主として、光源131の点灯時間により光量を調整する。
The lighting time of each color in the
シェーディング補正時、キャリッジ122は、白基準板135と対向する位置に配置される。当該状態において、光源131を消灯した状態における黒基準光量と、光源131を各色で順に点灯したそれぞれの状態における白基準光量とが取得される。なお、黒基準光量と白基準光量とは、イメージセンサ125を構成する複数の受光素子のそれぞれについて取得される。白基準光量を取得する際に光源131を各色で点灯させる場合、光源点灯部301は、光源131を構成する各色のダイオードDr、Dg、Dbに予め指定された駆動電流を印加する。
At the time of shading correction, the
カラー時点灯時間保持部302は、各受光素子について取得した黒基準光量と白基準光量とに基づいて実効光量(=白基準光量−全黒基準光量の最大値)を算出する。そして、各受光素子の実効光量の最大値と上述の複合機100に予め設定されている必要光量とに基づいて、各色のダイオードDr、Dg、Dbの点灯時間を決定する。例えば、カラー時点灯時間保持部302は、必要光量を実効光量の最大値で除算することで、各ダイオードDr、Dg、Dbの点灯時間を決定する。
The on-color lighting
カラー時点灯時間保持部302に保持された点灯時間に対応する画像読取条件によりカラー画像データを取得する場合、カラー時点灯時間保持部302は、対応する点灯時間を光源点灯部301に入力する。光源点灯部301の信号生成部402は入力された点灯時間に基づいて上述の点灯制御信号PWM_r、PWM_g、PWM_bを生成し、各色のダイオードDr、Dg、Dbを入力された点灯時間で順に点灯させる。この場合、信号生成部402は、例えば、ライン周期信号の立ち上がりから、予め指定された待機時間が経過したタイミングで立ち上がり、入力された点灯時間だけHighレベルが維持される点灯制御信号を各色について生成する。ここで、待機時間は、装置構造等により依存して安定動作のために設けられる最小限の待機時間である。
When acquiring color image data according to the image reading condition corresponding to the lighting time held in the color lighting
なお、算出した点灯時間が画像読取条件に指定された1ライン周期内に収まらない場合、カラー時点灯時間保持部302は、光源点灯部301に、駆動電流の増大を指示し、上述の処理を再度実施する。
When the calculated lighting time does not fall within one line cycle specified in the image reading condition, the color lighting
モノクロ時点灯条件決定部303は、カラー時点灯時間保持部302が保持する点灯時間に基づいて、原稿のモノクロ画像データを取得する際の、光源131における各色の点灯時間及び点灯タイミングを決定する。本実施形態では、モノクロ時点灯条件決定部303は、モノクロ画像データ取得時の画像読取条件(原稿読取解像度や原稿画像読取における1ライン周期)に応じて、複合機100に予め設定されている必要光量と、直近のシェーディング補正時にイメージセンサ125により検知される光量(黒基準光量及び白基準光量)とに基づいて光源131における各色の点灯時間及び点灯タイミングを設定する。なお、特に限定されないが、ここでは、直近のシェーディング補正時にイメージセンサ125により検知される光量(黒基準光量及び白基準光量)は、カラー時点灯時間保持部302に保持されている。
The monochrome lighting
図6は、複合機100が実施するモノクロ時点灯条件決定手順の一例を示すフロー図である。当該手順は、例えば、モノクロ画像データの取得指示が入力されたことをトリガとして開始する。ここでは、モノクロ時点灯条件決定部303は、カラー時点灯時間保持部302が保持する点灯時間に対応する解像度と同一の解像度のモノクロ画像データ取得時の光源131の各色の点灯条件を決定する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a monochrome lighting condition determination procedure performed by the multifunction peripheral 100. The procedure starts, for example, when a monochrome image data acquisition instruction is input as a trigger. Here, the monochrome lighting
当該手順が開始すると、モノクロ時点灯条件決定部303は、各受光素子について取得された黒基準光量と白基準光量とに基づいて以下の式(1)〜式(3)により各色の点灯時間を算出する(ステップS601)。
When the procedure starts, the monochrome lighting
赤色点灯時間Tr=A×(カラー時赤色点灯時間)×0.3 ・・・(1)
緑色点灯時間Tg=B×(カラー時緑色点灯時間)×0.6 ・・・(2)
青色点灯時間Tb=C×(カラー時青色点灯時間)×0.1 ・・・(3)
Red lighting time Tr = A × (Red lighting time in color) × 0.3 (1)
Green lighting time Tg = B × (color green lighting time) × 0.6 (2)
Blue lighting time Tb = C × (blue lighting time in color) × 0.1 (3)
ここで、上述の係数A、B、Cは、R、G、B各色の全黒基準光量の最大値Eb_r、Eb_g、Eb_b、及び各色の全白基準光量の最大値Ew_r、Ew_g、Ew_bにより、以下の式(4)〜式(6)で表現される。 Here, the coefficients A, B, and C described above are determined by the maximum values Eb_r, Eb_g, and Eb_b of all black reference light amounts of R, G, and B colors, and the maximum values Ew_r, Ew_g, and Ew_b of all white reference light amounts of the respective colors. It is expressed by the following equations (4) to (6).
A=(必要光量−Eb_r)/(Ew_r−Eb_r) ・・・(4)
B=(必要光量−Eb_g)/(Ew_g−Eb_g) ・・・(5)
C=(必要光量−Eb_b)/(Ew_b−Eb_b) ・・・(6)
A = (required light amount−Eb_r) / (Ew_r−Eb_r) (4)
B = (required light amount−Eb_g) / (Ew_g−Eb_g) (5)
C = (Required light amount−Eb_b) / (Ew_b−Eb_b) (6)
次いで、モノクロ時点灯条件決定部303は、算出した各点灯時間Tr、Tg、Tbの合計を算出する(ステップS602)。そして、各色の総点灯時間が1ライン周期内であるか否かを判断する(ステップS603)。当該判定において、モノクロ時点灯条件決定部303は、1ライン周期から各種の待機時間を減算した時間と総点灯時間との大小関係を比較する。
Next, the monochrome lighting
図7は、各種待機時間を示す図である。図7に示すように、各種待機時間には、上述の待機時間Twstの他、装置構造等に依存して安定動作のために1ライン周期Tの終了部分に設けられる期末待機時間Twed、赤色と緑色の点灯が重なることがないように赤色点灯の後端と緑色点灯の先端との間に設けられる赤緑間待機時間Twrg、及び緑色と青色の点灯が重なることがないように緑色点灯の後端と青色点灯の先端との間に設けられる緑青間待機時間Twgbがある。これらの各種待機時間は、原則として安定動作のために設けられる最小限の待機時間である。なお、各色の点灯が重なった場合、電源回路411には、両色ダイオードを十分に駆動するだけの電流を供給できないため、光量が大きく低下することになる。
FIG. 7 is a diagram illustrating various standby times. As shown in FIG. 7, in addition to the above-described standby time Twst, the various standby times include the end-of-period standby time Twed, which is provided at the end of one line cycle T for stable operation depending on the device structure, etc. After the green light is turned on so that the green and blue lights do not overlap, and the waiting time Twrg between red and green provided between the rear edge of the red light and the green light turned on so that the green lights do not overlap. There is a green-blue waiting time Twgb provided between the end and the tip of blue lighting. These various waiting times are in principle the minimum waiting times provided for stable operation. Note that when the lighting of each color overlaps, the
上記判定において、1ライン周期から各種の待機時間を減算した時間の方が大きい又は両者が等しい場合、モノクロ時点灯条件決定部303は、各色の総点灯時間が1ライン周期内であると判定する(ステップS603Yes)。この場合、モノクロ時点灯条件決定部303は、算出した各点灯時間Tr、Tg、Tb及び点灯タイミングを保存するとともに、光源点灯部301に入力する(ステップS605)。なお、図7から理解できるように赤色の点灯タイミングはライン周期信号の立ち上がりから待機時間Twst経過後であり、緑色の点灯タイミングは赤色点灯制御信号の立下りから赤緑間待機時間Twrg経過後であり、青色の点灯タイミングは緑色点灯制御信号の立下りから緑青間待機時間Twgb経過後である。
In the above determination, when the time obtained by subtracting various standby times from one line cycle is greater or equal, the monochrome lighting
モノクロ時点灯条件決定部303から点灯時間及び点灯タイミングが入力された光源点灯部301の信号生成部402は入力された点灯時間及び点灯タイミングに基づいて上述の点灯制御信号PWM_r、PWM_g、PWM_bを生成し、各色のダイオードDr、Dg、Dbを入力された点灯時間及び点灯タイミングで順に点灯させる。この場合、信号生成部402は、点灯タイミングで立ち上がり、入力された点灯時間だけHighレベルが維持される点灯制御信号を各色について生成する。
The
一方、上記判定において、各色の総点灯時間の方が大きい場合、モノクロ時点灯条件決定部303は、各色の総点灯時間が1ライン周期内でないと判定する(ステップS603No)。この場合、モノクロ時点灯条件決定部303は、例えば、算出した各点灯時間Tr、Tg、Tbを、互いの比率を変えることなく1ライン周期内に収まる状態に短縮する。あるいは、赤緑間待機時間Twrg、緑青間待機時間Twgbを短縮する等により、点灯時間又は点灯タイミングを調整する(ステップS604)。各点灯時間Tr、Tg、Tbを短縮する場合、光量が低下してしまう。そのため、可能な限り、赤緑間待機時間Twrg、緑青間待機時間Twgbを短縮することが好ましい。
On the other hand, in the above determination, if the total lighting time of each color is longer, the monochrome lighting
点灯条件を調整したモノクロ時点灯条件決定部303は、調整した各点灯時間Tr、Tg、Tb及び点灯タイミングを保存するとともに、光源点灯部301に入力する(ステップS605)。
The monochrome lighting
なお、以上では、カラー時点灯時間保持部302が保持する点灯時間に対応する解像度と同一の解像度のモノクロ画像データ取得時について説明したが、モノクロ時点灯条件決定部303は、異なる解像度について光源131の各色の点灯条件を決定することもできる。例えば、カラー時点灯時間保持部302が保持する点灯時間に対応する解像度が300dpiであるとする。この場合、上述の各色点灯時間算出ステップS601により300dpiのモノクロ画像データを取得する場合の各色の点灯時間を算出することができる。例えば、600dpiのモノクロ画像データを取得する場合、上述のように、300dpiのモノクロ画像データ取得の場合に比べて2倍(=600dpi/300dpi)の光量が必要である。したがって、各色点灯時間算出ステップS601において算出された点灯時間を2倍にすることで、600dpiのモノクロ画像データ取得時の各色の点灯時間を求めることができる。以降の手順は、上述のとおりである。
In the above description, the case of acquiring monochrome image data having the same resolution as that corresponding to the lighting time held by the color lighting
このように、取得するモノクロ画像データの解像度に基づいて、光源131における各色の点灯時間及び点灯タイミングを変更することで、モノクロ時点灯条件決定部303は、任意の解像度について光源131の各色の点灯条件を決定することができる。
In this way, by changing the lighting time and lighting timing of each color in the
また、以上では、モノクロ時点灯条件決定部303が各色の総点灯時間が1ライン周期内であると判定した場合、赤緑間待機時間Twrg、緑青間待機時間Twgb等の待機時間を変更しない構成としたが、1ライン周期の範囲内で可能な限り赤緑間待機時間Twrg、緑青間待機時間Twgb等の待機時間を延長してもよい。これにより、各色の切り替え時に時間的余裕を持たせることができ、各色間の点灯の重なりを確実の防止することができ、より安定した画像読取を実現することができる。
In the above, when the monochrome lighting
以上説明したように、この複合機100では、カラー画像データ取得の際に決定された各光源の光量に基づいて、モノクロ画像データ取得の際の各光源の光量及び点灯タイミングが決定される。そのため、光源131の状態に応じて、モノクロ画像データ取得の際の各光源の光量及び点灯タイミングを適宜変更することができる。すなわち、点灯時間及び点灯タイミングが固定である従来構成では、光量不足になるような状況下であっても、モノクロ画像データ取得の際に、光量を増大させて適切な光量を設定することができる。その結果、従来に比べて、より最適な光量でモノクロ画像データを取得することができ、モノクロ画像データの画像品質を向上させることができる。
As described above, in the
なお、上述した各実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上記実施形態では、密着光学系を採用した構成を例示したが、縮小光学系を採用した画像読取装置にも適用可能である。 The above-described embodiments do not limit the technical scope of the present invention, and various modifications and applications other than those already described are possible within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the configuration using the contact optical system is exemplified, but the present invention can also be applied to an image reading apparatus using a reduction optical system.
また、図6に示したフローチャートは、等価な作用を奏する範囲において、各ステップの順序を適宜変更可能である。例えば、上述の実施形態では、各点灯時間Tr、Tg、Tbの合計を算出し、その総点灯時間が1ライン周期内であるか否かを判断する構成としたが、1ライン周期内にあるか否かは、総点灯時間を算出することなく判定してもよい。 In the flowchart shown in FIG. 6, the order of the steps can be changed as appropriate within the range where the equivalent action is achieved. For example, in the above-described embodiment, the total of the lighting times Tr, Tg, and Tb is calculated, and it is determined whether the total lighting time is within one line cycle. However, the total lighting time is within one line cycle. It may be determined whether or not the total lighting time is calculated.
加えて、上述の実施形態では、デジタル複合機として本発明を具体化したが、当該装置に限らず、スキャナ、ファクシミリ、複写機等の画像読取機能を有する任意の画像読取装置や画像形成装置に本発明を適用することも可能である。 In addition, in the above-described embodiment, the present invention is embodied as a digital multi-function peripheral. It is also possible to apply the present invention.
本発明によれば、従来に比べて、より最適な光量でモノクロ画像データを取得することができ、画像読取装置及び画像形成装置として有用である。 According to the present invention, monochrome image data can be acquired with a more optimal light amount than in the prior art, which is useful as an image reading apparatus and an image forming apparatus.
100 複合機(画像形成装置)
120 画像読取部(画像読取装置)
125 イメージセンサ
131 光源
140 画像形成部
301 光源点灯部
302 カラー時点灯時間保持部
303 モノクロ時点灯条件決定部
100 MFP (image forming device)
120 Image reading unit (image reading device)
125
Claims (2)
前記各色の光源に共通に設けられ、光源を各色で順に点灯させる光源点灯部と、
前記原稿において反射した前記光源からの光を受光することにより前記原稿の画像を読み取るイメージセンサと、
原稿のカラー画像データを取得する際の、前記光源の各色の点灯時間を保持するカラー時点灯時間保持部と、
前記カラー時点灯時間保持部が保持する点灯時間に基づいて、原稿のモノクロ画像データを取得する際の、前記光源の各色の点灯時間及び点灯タイミングを決定するモノクロ時点灯条件決定部と、
を備え、
前記モノクロ時点灯条件決定部は、前記光源の赤色の点灯時間Tr、緑色の点灯時間Tg、青色の点灯時間Tbを、予め設定された必要光量、前記カラー時点灯時間保持部に保持された前記光源の各色の点灯時間、赤色、緑色、青色の各色の全黒基準光量の最大値Eb_r、Eb_g、Eb_b、及び赤色、緑色、青色の各色の全白基準光量の最大値Ew_r、Ew_g、Ew_bにより表現される、以下の各式により算出するとともに、
前記モノクロ時点灯条件決定部は、算出した各点灯時間Tr、Tg、Tbを1ライン周期内で実施可能である場合、算出した各点灯時間Tr、Tg、Tbを前記光源の各色の点灯時間に決定するとともに、1ライン周期の開始部分に設けられる待機時間及び各色の点灯の間に設けられる待機時間に基づいて点灯タイミングを決定し、算出した各点灯時間Tr、Tg、Tbを1ライン周期内で実施可能でない場合、各色の点灯の間に設けられる待機時間を短縮することにより1ライン周期内で実施可能な状態に短縮する画像読取装置。
Tr=(必要光量−Eb_r)/(Ew_r−Eb_r)×(カラー時赤色点灯時間)
×0.3
Tg=(必要光量−Eb_g)/(Ew_g−Eb_g)×(カラー時緑色点灯時間)
×0.6
Tb=(必要光量−Eb_b)/(Ew_b−Eb_b)×(カラー時青色点灯時間)
×0.1 Red, green and blue light sources that illuminate the document,
A light source lighting unit that is provided in common to the light sources of the respective colors, and sequentially turns on the light sources in the respective colors;
An image sensor that reads an image of the document by receiving light from the light source reflected on the document;
A color-time lighting time holding unit that holds the lighting time of each color of the light source when acquiring color image data of a document;
Based on the lighting time held by the color lighting time holding unit, when obtaining monochrome image data of a document, a monochrome lighting condition determination unit that determines the lighting time and lighting timing of each color of the light source;
With
The monochrome lighting condition determining unit includes a red lighting time Tr, a green lighting time Tg, and a blue lighting time Tb of the light source, which are stored in the preset required light amount and the color lighting time holding unit. The lighting time of each color of the light source, the maximum values Eb_r, Eb_g, Eb_b of all black reference light amounts of each color of red, green, and blue, and the maximum values Ew_r, Ew_g, Ew_b of all white reference light amounts of each color of red, green, and blue Calculated by the following formulas expressed,
When the calculated lighting times Tr, Tg, and Tb can be implemented within one line cycle, the monochrome lighting condition determination unit sets the calculated lighting times Tr, Tg, and Tb as the lighting times of the respective colors of the light source. In addition, the lighting timing is determined based on the standby time provided at the start of one line cycle and the standby time provided between lighting of each color, and the calculated lighting times Tr, Tg, and Tb are within one line cycle. in case not feasible, it is that images reader shortened feasible state in one line period by shortening the wait time provided between each color light.
Tr = (required light amount−Eb_r) / (Ew_r−Eb_r) × (red lighting time in color)
× 0.3
Tg = (required light amount−Eb_g) / (Ew_g−Eb_g) × (green lighting time in color)
× 0.6
Tb = (required light amount−Eb_b) / (Ew_b−Eb_b) × (blue lighting time in color)
× 0.1
前記画像読取装置が読み取った原稿画像を被転写体上に印刷する画像形成部と、
を備える画像形成装置。 An image reading apparatus according to claim 1 ;
An image forming unit that prints a document image read by the image reading device on a transfer medium;
An image forming apparatus comprising:
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