JP6248464B2 - 画像読取装置および画像読取方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置および画像読取方法に関する。

近年において、画像読取装置の読み取り光源としては、キセノンランプ等に比べて省エネルギー効果が高い発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が多く用いられている。画像読取装置では、原稿サイズに応じて照明の点灯領域を制御することにより、消費電力の低減、操作者のまぶしさの低減等の効果が得られる。

特に、ＣＭＯＳラインセンサは、ＣＣＤラインセンサに比べ、端部の受光部（端部画素）における受光量ロスが大きい。ＣＭＯＳは、「Complementary Metal-Oxide Semiconductor」の略記である。また、ＣＣＤは、「Charge Coupled Device」の略記である。

すなわち、ＣＣＤラインセンサは、原稿からの反射光の入射面部と受光部との間には、略々何も存在しない構成を有している。このため、原稿からの反射光を略々直接、受光部で受光することができる。これに対して、ＣＭＯＳラインセンサは、製造プロセス上、多くの信号処理回路および配線が中間層に設けられることが多い。そして、ＣＭＯＳラインセンサは、原稿からの反射光を、回路部の隙間を介して受光部で受光する構成を有している。

このため、反射光の入射角度が大きくなる端部においては、回路部の隙間内で反射光が乱反射し、端部の受光部に入射する反射光の光量が少なくなる。ＣＭＯＳラインセンサを用いた画像読取装置の場合、原稿端部に対して多くの光量の照射光を照射し、端部の受光部に入射する反射光の光量を多くしている。従って、原稿サイズに応じて端部の光源を消灯制御することで、消費電力の低減、操作者のまぶしさの低減等の効果としても、より大きな効果を得ることができる。

特許文献１（特許第３９２２３７９号公報）には、光源の長さ方向についても読取対象物の領域外に光を照射しないことを目的とした画像読取装置が開示されている。この画像読取装置の場合、光源部には、白色ＬＥＤアレイ等の照射領域を調整可能なものを用いる。定形原稿の場合、原稿サイズ検知手段で原稿サイズを読み取り、動作開始前にユーザ入力または各種センサで検知し、点灯制御手段は光源の点灯幅および露光長を設定する。

不定形原稿の場合、読み取り動作中に原稿領域識別手段で画像を解析して原稿の存在領域をライン毎に識別し、識別結果に基づいて、点灯制御手段は、次のラインを読み取るときの光源部の点灯状態を逐次制御する。これにより、原稿領域識別手段で識別された原稿領域に応じて、原稿の主走査方向と同一方向に複数の光源を有する光源部の点灯制御を行うことができる。

しかし、原稿サイズに対応した光源の従来の点灯制御は、原稿を読み取って検出した原稿サイズを点灯制御に反映している。このため、原稿自動送り装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）等、原稿載置台を覆うカバー部材を閉じた状態での原稿読み取り時には対応できない問題があった。

すなわち、カバー部材を閉じた状態で原稿の読み取りを行った際に、読み取りデータに色付きが発生することを防ぐため、カバー部材は白色であることが多い。そして、原稿載置台に白い原稿を載置してカバー部材を閉じると、カバー部材で原稿が原稿載置台に押圧されることで、カバー部材と原稿との境界が判別困難となる。このため、原稿を読み取って検出した原稿サイズを点灯制御に反映させる従来の点灯制御では、カバー部材を閉じた状態での原稿読み取り時には対応困難となる問題がある。

また、特許文献１の画像読取装置の場合も同様に、カバー部材を閉じた状態での原稿読み取り時には対応困難となる問題がある。この特許文献１の画像読取装置の場合、カバー部材を閉じた状態では、原稿サイズに対応した光源の点灯制御は行わず、従来どおり、光源を全点灯させて対処している。

なお、特許文献１に開示されている画像読取装置の場合、１ラインの読み取り毎に、原稿幅を検出し判断する。このため、大容量のメモリが必要となるうえ、ＣＰＵにも大きな負荷が掛かり、システムとしてのコストアップおよび生産性の低下を招く問題もある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、カバー部材の開閉状態に関わらず原稿サイズに対応した光源の点灯制御が可能な画像読取装置の提供を目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の光源ブロックが主走査方向に並べられた光源と、光源からの光が照射される基準読み取り部材と、基準読み取り部材の反射光に対応する画像信号を生成する読み取り部と、主走査方向の一方の端部に位置する光源ブロックから、任意の位置の光源ブロックまでの、全ての光源ブロックを点灯させると共に、任意の位置を変更して、点灯範囲の切り替えを行う光源制御部と、主走査方向の一方の端部とは反対側に位置する、これから読み取る原稿の主走査方向の端部の位置に対応し、かつ、切り替えられた点灯範囲に対応する画像信号のレベルを検出し、検出したレベルが所定値以上となる点灯範囲のうち、点灯している光源ブロックの数が最小となる点灯範囲を、原稿の主走査方向のサイズに適した点灯範囲であると判定する判定部と、判定部によって、サイズに適すると判定された点灯範囲を示す点灯ブロック情報、およびサイズを示す情報を関連付けて記憶部に記憶制御する制御部とを有する。

本発明によれば、カバー部材の開閉状態に関わらず原稿サイズに対応した光源の点灯制御が可能になるという効果を奏する。

図１は、第１の実施の形態の複合機の断面図である。 図２は、第１の実施の形態の複合機に設けられている自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）の断面図である。 図３は、第１の実施の形態の複合機に設けられているセンサボードのブロック図である。 図４は、ＡＤＦの要部の断面図である。 図５は、複数のブロックを備える光源を説明するための図である。 図６は、第１の実施の形態の複合機のハードウェア構成図である。 図７は、第１の実施の形態の複合機の点灯パターンの検出制御動作を説明するためのフローチャートである。 図８は、各点灯パターンの点灯制御で得られる画像信号のレベルを示すグラフである。 図９は、第２の実施の形態の複合機の点灯パターンの検出制御動作を説明するためのフローチャートである。 図１０は、第４の実施の形態の複合機の点灯パターンの検出制御動作を説明するためのフローチャートである。 図１１は、光源の第２ブロック〜第７ブロックを個別に点灯させた場合における画像信号の波形を示すグラフである。 図１２は、光源の第１ブロック〜第７ブロックを同時に点灯させた場合における画像信号の波形を示すグラフである。 図１３は、光源と原稿との基準となる相対位置関係を示す図である。 図１４は、光源と原稿との相対位置関係が、消灯制御されているブロック側にずれたことを示す図である。 図１５は、原稿に対して光源のブロックが過剰に点灯制御されている様子を示す図である。 図１６は、ＣＭＯＳセンサの部分読み出し機能を説明するためのタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照して、画像読取装置および画像読取方法の実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
まず、図１に、画像読取装置および画像読取方法を適用した第１の実施の形態の複合機１の断面図を示す。なお、以下、画像読取装置および画像読取方法を複合機に適用した例を説明するが、例えばコピー装置またはスキャナ装置等の複合機以外の機器に、画像読取装置および画像読取方法を適用してもよい。

この実施の形態となる複合機１は、一例としてコピー機能、スキャナ機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を備えており、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）４０と、給紙部２と、画像形成部３とを備えている。給紙部２は、用紙サイズの異なる記録紙を収納する給紙カセット４１，４２と、給紙カセット４１，４２に収納された記録紙を、画像形成部３の画像形成位置まで搬送する各種ローラからなる給紙手段４３とを有している。

画像形成部３は、露光装置３１と、感光体ドラム３２と、現像装置３３と、転写ベルト３４と、定着装置３５とを備えている。画像形成部３は、ＡＤＦ４０内部の画像読取部により読み取られた原稿の画像データに基づいて、露光装置３１により感光体ドラム３２を露光して感光体ドラム３２に潜像を形成する。また、画像形成部３は、現像装置３３により、感光体ドラム３２に、異なる色のトナーを供給して現像する。そして、画像形成部３は、転写ベルト３４により感光体ドラム３２に現像された像を、給紙部２から供給された記録紙に転写した後、定着装置３５により記録紙に転写されたトナー画像のトナーを溶融して、記録紙にカラー画像を定着させる。

図２は、ＡＤＦ４０の拡大断面図である。ＡＤＦ４０は、図示しないヒンジ部材等を介して画像形成部３に開閉自在に連結されている。ＡＤＦ４０は、開状態においてはコンタクトガラス１１を露出させる。また、ＡＤＦ４０は、閉状態においてはコンタクトガラス１１全体を覆う。

ＡＤＦ４０は、複数の原稿２２からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ２１と、原稿トレイ２１に載置された原稿束から原稿２２を１枚ずつ分離してコンタクトガラス１１に向かって搬送する搬送ドラム２３とを有する。また、ＡＤＦ４０は、搬送ドラム２３によって搬送された原稿２２をコンタクトガラス１１上の読取位置に停止させる。読取部１０は、コンタクトガラス１１の下方部に設けられている。読取部１０は、光源１３、一つまたは複数のミラーを備える第１キャリッジ１４および第２キャリッジ１５と、レンズ１６と、センサボード１７と、スキャナモータ１８とを備えている。また、読取部１０は、基準白板１２と、読み取り窓１９と、背景部２６とを備えている。基準白板１２は、濃度が均一化された均一濃度部材となっており、基準読み取り部材の一例である。読取部１０は、コンタクトガラス１１上の原稿２２を読み取る。排紙ローラ２４は、読取部１０により読み取りが終了した原稿２２を排紙トレイ２５上に排紙する。

もう少し詳しく説明すると、搬送ドラム２３は、コントローラからの出力信号によって駆動される。図示しないコントローラは、給紙スタート信号が供給されると、搬送ドラム２３を回転駆動する給紙モータを、正転駆動または逆転駆動する。給紙モータを正転駆動させると、搬送ドラム２３が時計方向に回転し、原稿束から最上位に位置する原稿２２が給紙され、コンタクトガラス１１に向かって搬送される。この原稿２２の先端が、図示しない原稿セット検知センサで検知されると、コントローラは、原稿セット検知センサからの検知信号に基づいて給紙モータを逆転駆動させる。これにより、後続する原稿２２が進入するのを防止する。

また、コントローラは、原稿セット検知センサが原稿２２の後端を検知した時点から、搬送ベルトモータの回転パルスを計数する。コントローラは、回転パルスが所定値に達したときに、給送ベルトの駆動を停止する。これにより、原稿２２がコンタクトガラス１１の読取位置に停止する。

また、コントローラは、原稿セット検知センサによって原稿２２の後端が検知された時点で、給紙モータを再び駆動し、後続する原稿２２をコンタクトガラス１１に向かって搬送する。また、コントローラは、原稿２２が原稿セット検知センサによって検知された時点から計数している給紙モータのパルスが所定パルスに到達したときに、給紙モータを停止させて次の原稿２２を先出し待機させる。そして、原稿２２がコンタクトガラス１１の読取位置に停止したとき、読取部１０によって原稿２２の露光および読み取りが行なわれる。この露光および読み取りが終了すると、コントローラは、搬送ベルトモータを正転駆動して、搬送ベルトによって原稿２２をコンタクトガラス１１から排紙ローラ２４に搬出する。

上述のように、ＡＤＦ４０の原稿トレイ２１に原稿２２の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部上のプリントキーが押下されると、一番上の原稿からコンタクトガラス１１上の所定の位置に給送される。給送された原稿２２は、読取部１０によってコンタクトガラス１１上の原稿２２の画像データを読み取られた後、給送ベルトおよび排紙ローラ２４によって排紙トレイ２５上に排紙される。さらに、原稿トレイ２１上に次の原稿２２を検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス１１上に給紙する。

図３に、読取部１０に設けられているセンサボード１７の一例となるブロック図を示す。この図３は、イメージセンサとしてＣＣＤラインセンサ５１（読み取り部の一例）を設けた例である。この図３において、ＣＣＤラインセンサ５１は、原稿２２からの反射光を電気信号に光電変換し、アナログ画像信号として出力する。アナログ画像信号は、バッファ回路５２（ＥＦ：Emitter Follower）およびＡＣ結合回路５９を介してＡＦＥ回路５３（Analog Front End）に供給される。

ＡＦＥ回路５３は、クランプ回路５４、サンプル／ホールド回路（Ｓ／Ｈ）５５、およびアナログ・プログラマブル・ゲインアンプ回路（ＡＰＧＡ）５６を備える。また、ＡＦＥ回路５３は、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）５７、およびデジタル・プログラマブル・ゲインアンプ回路（ＤＰＧＡ）５８を備える。このＡＦＥ回路５３に供給されたアナログ画像信号は、クランプ回路５４によって黒レベルに基準電圧が補正され、Ｓ／Ｈ回路５５でサンプル・ホールド処理され、連続した画像データとされる。そして、アナログ画像信号は、ＡＰＧＡ５６でアナログ的にＡ／Ｄ変換処理に適した電圧に増幅され、ＡＤＣ５７でＡ／Ｄ変換されてデジタル化される。ＤＰＧＡ５８は、デジタル化されることで生成された画像データを、デジタル的に増幅処理して、後段の画像処理部に出力する。

ＣＣＤラインセンサ５１の代わりに、ＣＭＯＳラインセンサ（読み取り部の一例）を用いてもよい。ＣＭＯＳラインセンサは、一般的なＣＭＯＳ型集積回路と同様の製造プロセスを用いることが可能である。また、ＣＭＯＳラインセンサは、単一電源での駆動が可能である。さらに、ＣＭＯＳラインセンサは、ＣＭＯＳプロセスを用いたアナログ回路や論理回路を同一チップ内に混在させることができる。このため、ＣＭＯＳラインセンサを用いることで、センサボード１７上の集積回路（ＩＣ)の数を減らすことができる。また、低消費電力化および小型化が可能となる。

次に、図４にＡＤＦ４０の要部の断面図を示す。図４は、原稿２２の搬送方向に沿ってＡＤＦ４０を切断した断面図である。この図４に示すように、ＡＤＦ４０は、いわゆる白基準補正を行うための基準白板１２を有している。基準白板１２は、長方形状を有しており、長方形状のコンタクトガラス１１の短手方向の長さと略々同じ長さの全長を有している。また、基準白板１２は、搬送ドラム２３寄りのコンタクトガラス１１上に、長方形状のコンタクトガラス１１の短手方向に沿って設けられている。また、基準白板１２は、ＡＤＦ４０を開状態としたときに操作者から見えないように、非透明部材で形成されたカバー部材２８で覆われている。

この基準白板１２には、コンタクトガラス１１を介して光源１３からの光が照射される。この反射光は、図２に示す第１キャリッジ１４、第２キャリッジ１５、およびレンズ１６を介して、センサボード１７のＣＣＤラインセンサ５１で受光される。これにより、白基準補正用の画像信号が形成され、後段の信号処理回路で各部の設定に用いられる。

図５に、光源１３の拡大図を示す。図５に示す「主走査方向」は、長方形状のコンタクトガラス１１の短手方向と同じ方向を示している。光源１３は、基板３９上に主走査方向に沿って並列された複数の光源ブロック１３−１，１３−２，１３−３・・・１３−ｎ（ｎは自然数）を有している。一例として、一つの光源ブロックは、一つあるいは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）で形成されている。なお、ＬＥＤの代わりにキセノンランプ等の他の光源を用いてもよい。

次に、図６に、複合機１のハードウェア構成図を示す。この図６に示すように、複合機１は、光源制御部６１、スキャナ制御部６２、画像読取部６３、画像処理部６４、画像メモリ６５、ＣＰＵ６６、システムメモリ６７、およびプリンタエンジン６８を有している。なお、ＣＰＵは、「Central Processing Unit」の略記である。また、ＣＰＵ６６は、判定部および制御部の一例である。また、システムメモリ６７は、記憶部の一例である。また、図６に示す各部６１〜６８は、全部をハードウェアで構成する他、全部または一部をソフトウェアで構成してもよい。

後述するが、ＣＰＵ６６は、システムメモリ６７に記憶されているＯＳ（Operating System）および点灯制御プログラムに従って、スキャナ制御部６２および光源制御部６１を介して基準白板１２を読み取り制御する。この際、ＣＰＵ６６は、光源１３の各光源ブロック１３−１，１３−２，１３−３・・・１３−ｎを、例えば１ブロックずつ順に点灯させる。画像読取部６３は、点灯制御毎に基準白板１２を読み取ることで、各点灯制御に対応する画像信号を形成する。この画像信号は、画像処理部６４で所定の画像処理が施され、画像メモリ６５にそれぞれ記憶される。

ＣＰＵ６６は、各光源ブロックの点灯制御毎に得られる各画像信号のレベルと、あらかじめ定められている各原稿サイズに対応する画像信号のレベルとを比較する。ＣＰＵ６６は、比較結果から、各原稿サイズに対応する光源ブロックを決定する。ＣＰＵ６６は、決定した光源ブロックを示す情報（点灯ブロック情報）と、対応する原稿サイズとを関連付けてシステムメモリ６７に記憶する。ＣＰＵ６６は、原稿の読み取り時となると、操作者等から入力された、これから読み取りを行う原稿の原稿サイズに対応する点灯ブロック情報をシステムメモリ６７から読み出す。そして、ＣＰＵ６６は、読み出した点灯ブロック情報に従って、各光源ブロックを点灯制御する。これにより、ＡＤＦ４０の開閉状態に関わらず、原稿サイズに対応した光源ブロックのみを正確に点灯可能とすることができる。

図７は、このようなＣＰＵ６６における光源１３の点灯パターンの検出制御を示したフローチャートである。複合機１は、通常、メイン電源の投入時、またはスリープモードからの復帰時等のタイミングで、基準白板１２を読み取り、各種調整を実施する。このため、ＣＰＵ６６も、メイン電源の投入時、またはスリープモードからの復帰時等のタイミングで、システムメモリ６７に記憶されている点灯制御プログラムを読み込む。そして、ＣＰＵ６６は、読み込んだ点灯制御プログラムに従って、ステップＳ１から処理を開始する。

ステップＳ１では、ＣＰＵ６６が、システムメモリ６７に記憶されている主走査領域情報を読み込み、処理をステップＳ２に進める。具体的には、システムメモリ６７には、例えばＡ５サイズ、Ａ４サイズ、Ａ３サイズ、Ｂ４サイズ、Ｂ５サイズ、葉書サイズ等の、複合機１が対応可能な原稿サイズを示す主走査領域情報が記憶されている。ステップＳ１では、ＣＰＵ６６が、システムメモリ６７に記憶されている主走査領域情報を読み込み、対応が必要となる原稿サイズを認識し、処理をステップＳ２に進める。これは、国や地域毎に、対応が必要となる原稿サイズが異なることへの対応である。

次に、ステップＳ２では、ＣＰＵ６６が、光源制御部６１を介して、光源１３の第１ブロック１３−１のみを点灯制御して、処理をステップＳ３に進める。点灯制御を行う場合（＝メイン電源の投入時またはスリープモードからの復帰時）、光源１３の各光源ブロック１３−１，１３−２，１３−３・・・１３−ｎと、基準白板１２とは、図４に示すように相対向する位置関係となっている。このため、第１ブロック１３−１のみを点灯制御することで、第１ブロック１３−１のみの光量に対応する、基準白板１２からの反射光が生ずる。ステップＳ３では、ＣＰＵ６６が、この反射光を受光して画像信号を生成するように（＝基準白板読み取り）、画像読取部６３および画像処理部６４を制御する。ＣＰＵ６６は、生成された画像信号を画像メモリ６５に記憶制御して、処理をステップＳ４に進める。これにより、画像メモリ６５には、第１ブロック１３−１のみの点灯制御に対応する画像信号が記憶される。

次に、ステップＳ４では、ＣＰＵ６６が、想定される光源１３の全点灯パターンに対応する点灯制御が完了したか否かを判別する。そして、ＣＰＵ６６は、全点灯パターンに対応する点灯制御が完了したものと判別した場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ５に進める。また、ＣＰＵ６６は、全点灯パターンに対応する点灯制御が完了していないものと判別した場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、処理をステップＳ６に進める。

すなわち、この例の場合、ＣＰＵ６６は、第１ブロック１３−１のみを点灯制御した後は、第１〜第２ブロック１３−１〜１３−２の点灯制御、第１〜第３ブロック１３−１〜１３−３の点灯制御・・・第１〜第ｎブロック１３−１〜１３−ｎの点灯制御を順に行う。ステップＳ４では、ＣＰＵ６６が、一連の点灯制御の最後に行う、第１〜第ｎブロック１３−１〜１３−ｎの点灯制御が完了したか否かを判別している。そして、完了していない場合、ＣＰＵ６６は、ステップＳ６において、点灯制御するブロックを一ブロック増やす、次の点灯パターンの点灯制御を行い（光源点灯領域変更）、ステップＳ３で、再度、基準白板１２の読み取りを行う。この例においては、ＣＰＵ６６は、第１ブロック１３−１のみを点灯制御した後は、ステップＳ６において、第１〜第２ブロック１３−１〜１３−２を点灯制御し、ステップＳ３で再度、基準白板１２の読み取りを行う。

ＣＰＵ６６は、第１〜第ｎブロック１３−１〜１３−ｎの点灯制御が完了するまでの間、このような点灯制御、および、基準白板１２の読み取りを繰り返し行う。これにより、画像メモリ６５には、各点灯パターンに対応する画像信号（＝基準白板を読み取った画像信号）が記憶される。

ＣＰＵ６６は、全点灯パターンの点灯制御が完了することでステップＳ５に処理を進めると、最適点灯パターンの検出処理を行う。すなわち、ＣＰＵ６６は、ステップＳ５において、画像メモリ６５に記憶した各点灯パターンに対応する画像信号のうち、各原稿サイズの原稿読み取りに必要な範囲（画素数）において、所定値以上のレベル（ピーク／ボトム比）となる画像信号を検出する。そして、所定値以上のピーク／ボトム比となる画像信号が得られた点灯パターンのうち、最も点灯ブロック数が少ない点灯パターンを、その原稿サイズの原稿の読み取りに最適な点灯パターンと判断し、点灯パターンを示す情報および原稿サイズを関連付けてシステムメモリ６７に記憶する。

図８のグラフに、各点灯パターンの点灯制御で得られる画像信号のレベルを示す。この図８のグラフは、横軸が原稿サイズに対応する画素数、縦軸が画像信号のレベルを示している。なお、縦軸の数値は任意強度となっている。この図８のグラフにおいて、左端の波形は、第１ブロック１３−１のみを点灯させたときに得られた画像信号のレベルを示している。また、左端から２番目の波形は、第１ブロック１３−１および第２ブロック１３−２を点灯させたときに得られた画像信号のレベルを示している。また、左端から３番目の波形は、第１ブロック１３−１〜第３ブロック１３−３を点灯させたときに得られた画像信号のレベルを示している。そして、右端の波形は、第１ブロック１３−１〜第ｎブロック１３−ｎ（＝全てのブロック）を点灯させたときに得られた画像信号のレベルを示している。

例えば、これから読み取りを行う原稿のサイズがＡ４サイズであった場合、Ａ４サイズの主走査方向（光源１３の各ブロックの並列方向：図５参照）の画素数は、５０００画素となる。この場合、ＣＰＵ６６は、図８に示すように５０００画素における、各点灯パターンの画像信号のピーク／ボトム比（％）を検出する。このピーク／ボトム比の検出により、以下の検出結果が得られたとする。なお、この例は、光源１３のブロックとして、計１０個のブロックが設けられている例である（ｎ＝１０）。

第１ブロック：０．０％、
第１ブロック〜第２ブロック：０．０％、
第１ブロック〜第３ブロック：０．０％、
第１ブロック〜第４ブロック：０．０％
第１ブロック〜第５ブロック：２．９％、
第１ブロック〜第６ブロック：３３．４％
第１ブロック〜第７ブロック：８５．３％
第１ブロック〜第８ブロック：９３．５％
第１ブロック〜第９ブロック：９３．５％
第１ブロック〜第１０ブロック：９３．５％

ＣＰＵ６６は、各点灯パターンの画像信号のピーク／ボトム比のうち、「６０％以上」のピーク／ボトム比の点灯パターンを検出する。すなわち、図８のグラフにおいて、５０００画素に対応するピーク／ボトム比が得られる画像信号は、第１〜第５ブロックを点灯制御した点灯パターン、および第１〜第６ブロックを点灯制御した点灯パターンである。また、５０００画素に対応するピーク／ボトム比が得られる画像信号は、第１〜第７ブロックを点灯制御した点灯パターン、および第１〜第８ブロックを点灯制御した点灯パターンである。

そして、図８のグラフにおいて、第１〜第５ブロックを点灯制御した点灯パターンにおける、５０００画素に対応する画像信号のレベルＰのピーク／ボトム比は２．９％である。第１〜第６ブロックを点灯制御した点灯パターンにおける、５０００画素に対応する画像信号のレベルＱのピーク／ボトム比は３３．４％である。第１〜第７ブロックを点灯制御した点灯パターンにおける、５０００画素に対応する画像信号のレベルＲのピーク／ボトム比は８５．３％である。第１〜第８ブロックを点灯制御した点灯パターンにおける、５０００画素に対応する画像信号のレベルＳのピーク／ボトム比は、それぞれ９３．５％である。

ＣＰＵ６６は、各ピーク／ボトム比の点灯パターンのうち、「６０％以上」のピーク／ボトム比であり、かつ、最も点灯ブロック数が少ない点灯パターンを検出する。この例の場合、ＣＰＵ６６は、ピーク／ボトム比が８５．３％となる、第１ブロック〜第７ブロックの点灯パターンを、必要とする照度が得られ、かつ、点灯ブロック数が最小となる点灯パターンとして検出する。そして、ＣＰＵ６６は、検出した点灯パターンと原稿サイズ（この例の場合はＡ４サイズ）とを関連付けてシステムメモリ６７に記憶する。ＣＰＵ６６は、原稿サイズ毎に、最適な点灯パターンを検出し、対応する原稿サイズに関連付けてシステムメモリ６７に記憶する。

ＣＰＵ６６は、原稿２２の読み取り時となると、例えばユーザから入力された、これから読み取りを行う原稿のサイズ対応する点灯パターンを示す情報をシステムメモリ６７から読み出す。そして、読み出した点灯パターンを示す情報に従って、光源１３を制御する。これにより、光源１３の第１〜第ｎブロック１３−１〜１３−ｎのうち、原稿サイズに対応する最低限のブロックのみを点灯制御して、原稿の読み取りを行うことができる。

以上の説明から明らかなように、第１の実施の形態の複合機１は、それぞれ独立して点灯および消灯制御が可能な第１ブロック１３−１〜第ｎブロック１３−ｎを主走査方向に沿って列状に設けた光源１３を、第１ブロック１３−１から順に点灯制御する。各ブロックを点灯制御する毎に基準白板１２を読み取った画像信号を形成し、各原稿サイズの原稿読み取りに必要な範囲（画素数）において、所定値以上のピーク／ボトム比となる画像信号を検出する。所定値以上のピーク／ボトム比となる画像信号が得られた点灯パターンのうち、最も点灯ブロック数が少ない点灯パターンを、その原稿サイズの原稿の読み取りに最適な点灯パターンと判断し、原稿サイズに関連付けてシステムメモリ６７に記憶する。

そして、原稿の読み取り時において、システムメモリ６７から読み出した、これから読み取りを行う原稿のサイズに対応する点灯パターンを示す情報に従って、光源１３を点灯制御する。これにより、光源１３の第１〜第ｎブロック１３−１〜１３−ｎのうち、原稿サイズに対応する最低限のブロックのみを点灯制御して、原稿の読み取りを行うことができる。

また、コンタクトガラス１１上に設けられ、非透明部材で形成されたカバー部材２８で覆われて設けられた基準白板１２を読み取った画像信号で、点灯制御する光源１３のブロックを決定している。このため、ＡＤＦ４０の開閉状態に関わらず、原稿サイズに対応した光源１３のブロック数を検出することができる。

また、画像信号を記憶する画像メモリ６５の容量としては、最大でも、光源１３のブロック数に対応する数分の画像信号を記憶するだけの容量があれば足りる。このため、少ない容量の画像メモリ６５で対応することができ、複合機１を安価に製造可能とすることができる。また、光源１３の各点灯パターンのうち、各原稿サイズの原稿読み取りに必要な範囲（画素数）において、所定値以上のピーク／ボトム比の画像信号が得られ、かつ、最も点灯ブロック数が少ない点灯パターンを検出するだけの簡単な制御で実現できる。このため、ＣＰＵ６６に大きな負担を掛けることなく、原稿サイズに対応した光源１３のブロック数の検出を行うことができる。

また、アルゴリズム自体がシンプルであるため、連続読み取り動作中の紙間でも実施可能とすることができる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態の複合機１の説明をする。上述の第１の実施の形態の複合機１は、光源１３の第１ブロック１３−１から順に点灯制御しながら基準白板１２の読み取りを行うものであった。これに対して、第２の実施の形態の複合機１は、点灯パターンの検出を行う原稿サイズよりも狭い範囲内において、最初に複数のブロックを一度に点灯制御し、以後、１ブロックずつ点灯制御しながら、上述の点灯パターンの検出を行うものである。なお、上述の第１の実施の形態と第２の実施の形態とでは、この点のみが異なる。このため、以下、両者の差異のみ説明し、重複説明は省略する。

図９は、第２の実施の形態の複合機１に設けられているＣＰＵ６６における光源１３の点灯パターンの検出制御の流れを示したフローチャートである。このフローチャートにおいて、ステップＳ１１で主走査領域情報を読み込み、ステップＳ１２に処理を進めると、ＣＰＵ６６は、点灯パターンの検出を行う原稿サイズよりも狭い範囲内において、最初に複数のブロックを一度に点灯するように光源１３を制御する。

具体的には、上述のように、原稿サイズがＡ４サイズの場合、第７ブロック(約５０００画素：図８参照)の前後のブロックの点灯パターンが検出されることが予め分かっている。このため、ＣＰＵ６６は、例えば第１ブロック１３−１〜第３ブロック１３−３を一度に点灯するように光源１３を制御する。この状態で、ステップＳ１３において、最初の基準白板１２の読み取りを行い、以後、ステップＳ１６で１ブロックずつ追加点灯制御する。そして、ステップＳ１４で全ブロックの点灯制御が完了したものと判別したタイミングでステップＳ１５に処理を進め、所定値以上のピーク／ボトム比となる画像信号が得られた点灯パターンのうち、最も点灯ブロック数が少ない点灯パターンを、その原稿サイズの原稿の読み取りに最適な点灯パターンと判断し、原稿サイズに関連付けてシステムメモリ６７に記憶する。

以上の説明から明らかなように、第２の実施の形態の複合機１の場合、点灯パターンの検出を行う原稿サイズよりも狭い範囲内において、最初に複数のブロックを一度に点灯制御し、以後、１ブロックずつ点灯制御しながら、上述の点灯パターンの検出を行う。これにより、点灯パターンの検出制御に要する時間を短縮化することができる他、上述の第１の実施の形態と同じ効果を得ることができる。

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態の複合機１の説明をする。上述の各実施の形態の複合機１は、点灯パターンを検出する際に基準白板１２を読み取るものであった。これに対して、第３の実施の形態の複合機１は、ＡＤＦ４０を閉状態とした際にコンタクトガラス１１と相対向し、コンタクトガラス１１上の原稿２２を上から押さえて固定する背景板を読み取って点灯パターンの検出を行うものである。なお、上述の各実施の形態と第３の実施の形態とでは、この点のみが異なる。このため、以下、両者の差異のみ説明し、重複説明は省略する。

すなわち、背景板は基準白板１２（均一濃度部材の一例）と同じ白色である。このため、第３の実施の形態の複合機１のＣＰＵ６６は、例えば自動原稿搬送による連続読み取り中等の読み取り動作の合間に、背景板を読み取って上述の点灯パターンの検出制御を行う。この場合、光源１３およびＣＣＤラインセンサ５１等の読み取りモジュールを移動させる必要がないため、検出時間を大幅に削減することができる。なお、基準白板１２または背景板の代わりに、白色の部材で形成された搬送ドラム２３を読み取ってもよい。

（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態の複合機１の説明をする。上述の第２の実施の形態の複合機１は、点灯パターンの検出を行う原稿サイズよりも狭い範囲内において、最初に複数のブロックを一度に点灯制御し、以後、１ブロックずつ点灯制御しながら、上述の点灯パターンの検出を行うものであった。この第４の実施の形態の複合機１は、最初に複数のブロックを一度に点灯制御して上述の点灯パターンの検出を行い、以後、１ブロックずつ点灯制御する毎に上述の点灯パターンの検出を行う。そして、所定値以上のｍａｘ／ｍｉｎ比の画像信号が得られた点灯パターンを検出した際に、点灯パターンの検出を終了するようにしたものである。なお、上述の第２の実施の形態と第４の実施の形態とでは、この点のみが異なる。このため、以下、両者の差異のみ説明し、重複説明は省略する。

図１０は、第４の実施の形態の複合機１に設けられているＣＰＵ６６における光源１３の点灯パターンの検出制御の流れを示したフローチャートである。このフローチャートにおいて、ステップＳ２１で主走査領域情報を読み込み、ステップＳ２２に処理を進めると、ＣＰＵ６６は、点灯パターンの検出を行う原稿サイズよりも狭い範囲内において、最初に複数のブロックを一度に点灯するように光源１３を制御する。

ＣＰＵ６６は、この状態で、ステップＳ２３において、最初の基準白板１２の読み取りを行い、ステップＳ２４において、得られた画像信号のピーク（ｍａｘ）／ボトム（ｍｉｎ）比を算出する。ＣＰＵ６６は、ステップＳ２５において、規定値以上のピーク（ｍａｘ）／ボトム（ｍｉｎ）比となる画像信号が得られたか否かを判別する。以後、ＣＰＵ６６は、ステップＳ２６で１ブロックずつ追加点灯制御を行う毎に、ステップＳ２５で規定値以上のピーク（ｍａｘ）／ボトム（ｍｉｎ）比となる画像信号が得られたか否かを判別する。そして、ＣＰＵ６６は、規定値以上のピーク（ｍａｘ）／ボトム（ｍｉｎ）比となる画像信号が得られた際に（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、点灯パターンの検出制御を終了する。なお、規定値以上のピーク（ｍａｘ）／ボトム（ｍｉｎ）比となる画像信号が得られた点灯パターンがシステムメモリ６７に記憶され、原稿読み取り時に用いられることは、上述のとおりである。

以上の説明から明らかなように、第４の実施の形態の複合機１の場合、点灯パターンの検出を行う原稿サイズよりも狭い範囲内において、最初に複数のブロックを一度に点灯制御して上述の点灯パターンの検出を行う。以後、１ブロックずつ点灯制御する毎に上述の点灯パターンの検出を行い、所定値以上のｍａｘ／ｍｉｎ比の画像信号が得られた点灯パターンを検出した際に、点灯パターンの検出を終了する。

これにより、最初に複数のブロックを一度に点灯制御することで、点灯パターンの検出時間を短縮化できるうえ、所定値以上のｍａｘ／ｍｉｎ比の画像信号の点灯パターンを検出した際に、点灯パターンの検出を終了するため、点灯パターンの検出時間を大幅に短縮化できる。この他、上述の各実施の形態と同じ効果を得ることができる。

（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態の複合機１の説明をする。一定時間置き、または動作後等に上述の点灯パターンの検出制御を実行する場合、常に全範囲の検出を行う必要はなく、特定範囲から検出を開始することで、よりシンプルで高速な点灯パターンの検出制御を可能とすることができる。

Ａ４サイズの原稿用の点灯パターンの検出制御を例に説明する。Ａ４サイズの場合、上述のように５０００画素に対応する画像信号のレベルが、点灯パターン検出の基準となる。このため、第５の実施の形態の複合機１のＣＰＵ６６は、例えば４５００画素〜５５００画素の範囲でのみ、点灯パターンの検出を行うように光源１３等を制御する。

図１１は、光源１３の第２ブロック１３−２〜第７ブロック１３−７を個別に点灯させた場合の各画像信号の波形である。また、図１２は、光源１３の第１ブロック１３−１〜第７ブロック１３−７を同時に点灯させた場合における画像信号の波形である。原稿がＡ４サイズの場合、上述のように５０００画素目までの特性確保が必要であるため、端部に相当する５０００画素目付近（図１２の例では４５００画素〜５５００画素の点線の範囲内）を監視対象とする。

ＣＰＵ６６は、最初の点灯制御時に、４５００画素に対応する第１ブロック１３−１〜第６ブロック１３−６を一度に点灯制御して、上述のようにＡ４サイズの５０００画素に対応する画像信号のピーク／ボトム比を検出する。続けてＣＰＵ６６は、５０００画素に対応する第７ブロック１３−７を追加点灯制御して、Ａ４サイズの５０００画素に対応する画像信号のピーク／ボトム比を検出する。最後に、ＣＰＵ６６は、５５００画素に対応する第８ブロック１３−８を追加点灯制御して、Ａ４サイズの５０００画素に対応する画像信号のピーク／ボトム比を検出して、点灯パターンの検出制御を終了する。

そして、ＣＰＵ６６は、４５００画素〜５５００画素の範囲に対応する点灯パターンのうち、所定値以上のピーク／ボトム比で、かつ、最も点灯ブロック数が少ない点灯パターンを、その原稿サイズ(この例の場合、Ａ４サイズ)の原稿の読み取りに最適な点灯パターンと判断し、原稿サイズに関連付けてシステムメモリ６７に記憶する。これにより、読み取りを行う原稿サイズに対応する例えば４５００画素〜５５００画素の範囲等の所定の範囲でのみ点灯パターンの検出制御を行うことができるため、検出時間を大幅に削減することができる。

ここで、例えば一定の連続読み取りにおいて、読み取り開始時点では、図１２に実線の波形で示すように標準状態であったが、動作後に、図１２の点線の波形で示すように変化状態に移行したとする。この状態で、上述の点灯パターンの検出制御を行うと、４５００画素〜５５００画素内におけるｍｉｎ／ｍａｘ比は、点Ｂの６２．９％から点Ａの２６．８％に悪化したことが検出される。

この場合、光源１３の点灯するブロックを１ブロック増加させ、再度、点灯パターンの検出制御を行うと、４５００画素〜５５００画素内におけるｍｉｎ／ｍａｘ比は、点Ａの２６．８％から点Ｃの７５．７％へ改善することができる。

端部光量の低下は、物理的な振動による光源１３と原稿２２との相対位置ズレ、発熱起因の部材膨張および発光量の低下等によって生じる。光源１３と原稿２２の相対位置ずれが発生した場合の位置関係および光源点灯状態の例を、図１３〜図１５に示す。図１３に示す通常の読み取り状態では、光源１３の点灯領域は原稿領域を確保できている。しかし、振動または発熱等、何らかの外部要因により光源１３と原稿２２との相対位置関係がずれてしまうと、図１４に示すように点灯領域は原稿領域を確保しきれなくなってしまう。この場合、上述の点灯パターンの検出制御により、図１５に示すように点灯範囲を再度確保することができる。なお、光源１３と原稿２２との相対位置が逆方向にずれた場合は、過剰点灯となるが、この場合は、過剰点灯ブロックを消灯させて調整する。

以上の説明から明らかなように、第５の実施の形態の複合機１の場合、特定範囲でのみ点灯パターンの検出を行うことで、よりシンプルで高速な点灯パターンの検出制御を可能とすることができる。このため、例えば連続読み取り動作中に、点灯パターンの検出制御を行い、光源１３と原稿２２との相対位置のずれを補正しながら、連続読み取り継続可能とすることができる他、上述の各実施の形態と同じ効果を得ることができる。

（第６の実施の形態）
次に、第６の実施の形態の複合機１の説明をする。この第６の実施の形態の複合機１は、ＣＣＤラインセンサ５１の代わりに、部分読み出し機能を備えているＣＭＯＳセンサを用い、画像信号の部分的な読み出しを行うことで、点灯パターンの検出制御のさらなる高速化を図ったものである。

図１６に、ＣＭＯＳセンサの部分読み出し機能を説明するためのタイミングチャートを示す。図１６の（ａ）の符号を付した図は、ＣＭＯＳセンサの通常の１ラインに相当する時間を示している。また、図１６の（ｂ）の符号を付した図は、１ライン分の画像信号を示している。この（ａ）および（ｂ）の各図に対し、図１６の（ｃ）の符号を付した図は、ＣＭＯＳセンサの部分読み出し機能を用いて読み出しを行うことで、１ラインの時間が短縮された状態を示している。また、図１６の（ｄ）の符号を付した図は、１ラインの画像信号のうち、部分的に読み出された画像信号を示している。

第６の実施の形態の複合機１のＣＰＵ６６は、この図１６の（ａ）〜（ｄ）に示す部分読み出し機能を用いて、例えば第５の実施の形態で説明した４５００画素〜５５００画素の範囲の画像信号を部分的に読み出すように、ＣＭＯＳセンサを読み出し制御する。このような部分読み出し制御は、図１３〜図１５を用いて説明した光源１３と原稿２２との相対位置のずれの補正を連続読み取り中に行う場合等、制御自体を可能な限り短時間で行いたい場合に効果的である。これにより、点灯パターンの検出制御のさらなる高速化を図ることができる他、上述の各実施の形態と同じ効果を得ることができる。

なお、ライン周期が短くなることで１ライン読み取り時間あたりの受光量（＝画像信号レベル）も低下するが、例えば判定対象データがｍｉｎ（ボトム）／ｍａｘ（ピーク）比のような相対値であれば問題はない。

上述の各実施の形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な各実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。各実施の形態および各実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 複合機
２ 給紙部
３ 画像形成部
１０ 読取部
１１ コンタクトガラス
１２ 基準白板
１３ 光源
１４ 第１キャリッジ
１５ 第２キャリッジ
１６ レンズ
１７ センサボード
１８ スキャナモータ
１９ 読み取り窓
２１ 原稿トレイ
２２ 原稿
２３ 搬送ドラム
２４ 排紙ローラ
２５ 排紙トレイ
２６ 背景部
２８ カバー部材
３１ 露光装置
３２ 感光体ドラム
３３ 現像装置
３４ 転写ベルト
３５ 定着装置
３９ 基板
４０ 自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
４１ 給紙カセット
４２ 給紙カセット
４３ 給紙手段
５１ ＣＣＤラインセンサ
５２ バッファ回路
５３ ＡＦＥ回路
５４ クランプ回路
５５ Ｓ／Ｈ回路
５６ ＡＰＧＡ回路
５７ ＡＤＣ回路
５８ ＤＰＧＡ回路
５９ ＡＣ結合回路
６１ 光源制御部
６２ スキャナ制御部
６３ 画像読取部
６４ 画像処理部
６５ 画像メモリ
６６ ＣＰＵ
６７ システムメモリ
６８ プリンタエンジン

特許第３９２２３７９号公報

Claims (7)

1. 複数の光源ブロックが主走査方向に並べられた光源と、
   前記光源からの光が照射される基準読み取り部材と、
   前記基準読み取り部材の反射光に対応する画像信号を生成する読み取り部と、
   前記主走査方向の一方の端部に位置する光源ブロックから、任意の位置の光源ブロックまでの、全ての光源ブロックを点灯させると共に、任意の位置を変更して、点灯範囲の切り替えを行う光源制御部と、
   前記主走査方向の一方の端部とは反対側に位置する、これから読み取る原稿の主走査方向の端部の位置に対応し、かつ、切り替えられた前記点灯範囲に対応する前記画像信号のレベルを検出し、検出したレベルが所定値以上となる前記点灯範囲のうち、点灯している前記光源ブロックの数が最小となる前記点灯範囲を、前記原稿の主走査方向のサイズに適した点灯範囲であると判定する判定部と、
   前記判定部によって、前記サイズに適すると判定された前記点灯範囲を示す点灯ブロック情報、および前記サイズを示す情報を関連付けて記憶部に記憶制御する制御部と
   を有する画像読取装置。
2. 前記光源制御部は、原稿の読み取りを行う際に、前記記憶部に記憶されている前記サイズに対応する前記点灯ブロック情報で示される前記光源ブロックを点灯制御すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記光源制御部は、前記主走査方向の一方の端部に位置する第１光源ブロックから、前記主走査方向の他方の端部にかけて、前記光源ブロックを順に点灯制御して前記点灯範囲の切り替えを行うこと
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記光源制御部は、前記主走査方向の一方の端部に位置する第１光源ブロックから、前記主走査方向の他方の端部にかけて、前記光源ブロックを順に点灯制御して前記点灯範囲の切り替えを行い、
   前記判定部は、前記点灯範囲が切り替わる毎に、前記原稿の主走査方向のサイズに適した点灯範囲であるか否かを判定し、
   前記光源制御部は、前記判定部で前記サイズに適した判定結果が得られた際に、前記光源ブロックの点灯制御を終了すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
5. 前記光源制御部は、前記原稿の主走査方向のサイズに対応する点灯範囲の光源ブロックのみを点灯制御し、
   前記判定部は、前記点灯制御により得られる前記画像信号から、前記原稿の主走査方向のサイズに適した点灯範囲であるか否かの判定を行うこと
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
6. 前記読み取り部は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）センサを備え、前記サイズに対応する範囲の画像信号のみを部分的に読み出して出力すること
   を特徴とする請求項１から請求項５のうち、いずれか一項に記載の画像読取装置。
7. 光源制御部が、複数の光源ブロックが主走査方向に並べられた光源のうち、前記主走査方向の一方の端部に位置する光源ブロックから、任意の位置の光源ブロックまでの、全ての光源ブロックを点灯させると共に、任意の位置を変更して、点灯範囲の切り替えを行う切り替え工程と、
   読み取り部が、前記光源からの光が基準読み取り部材に照射されることで生ずる反射光に対応する画像信号を生成する読み取り工程と、
   判定部が、前記主走査方向の一方の端部とは反対側に位置する、これから読み取る原稿の主走査方向の端部の位置に対応し、かつ、切り替えられた前記点灯範囲に対応する前記画像信号のレベルを検出し、検出したレベルが所定値以上となる前記点灯範囲のうち、点灯している前記光源ブロックの数が最小となる前記点灯範囲を、前記原稿の主走査方向のサイズに適した点灯範囲であると判定する判定工程と、
   制御部が、前記判定部によって、前記サイズに適すると判定された前記点灯範囲を示す点灯ブロック情報、および前記サイズを示す情報を関連付けて記憶部に記憶制御する制御工程と
   を有する画像読取方法。

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