JPH07177309A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原稿照明光源の寿命を延長し、装置内部の塵
埃汚染を軽減した画像読取装置を提供する。 【構成】 プラテンに載置する原稿が白黒かカラーかの
別を判定する白黒／カラー判定手段２と、白黒／カラー
判定手段２の判定出力に基づいて照明光源用電源調整手
段４および冷却制御手段５を判定原稿の種別に応じて制
御する制御装置３を設けた。 【効果】 白黒モードでは駆動電圧を低下することで原
稿照明光源の寿命を長くすることができ、冷却能力を白
黒原稿の読取り時に低下させることにより、塵埃の付着
を抑制して画像品質を長期間にわたって維持可能となる
と共に、消費電力も節約することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像読取装置に係り、
特に白黒原稿とカラー原稿とで原稿照明光源の駆動電圧
を適応的に設定して当該原稿照明光源の寿命を延長する
と共に、プラテンや装置内部の冷却能力を切換えること
により装置内の塵埃付着を低減して画質を向上させた画
像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタ、あるいはファクシミ
リ等の画像形成装置における原稿画像の読取りは、原稿
から反射あるいは透過した光を，所謂イメージセンサを
用いて光電変換し、これを処理して所要の画像形成手段
に供給するようにしている。図３は原稿に対して原稿照
明光学系を移動させて、原稿の反射光をイメージセンサ
に結像することにより当該原稿の画像を光電変換変換す
る画像読取装置の概略構造を説明する断面図であって、
２００はＣＣＤ等から構成されるリニアイメージセンサ
（以下、イメージセンサという）、３２０はプラテンお
よび装置内冷却装置、３４０は原稿照明光源、３５０は
結像レンズ、４００は原稿台ガラス（プラテン）、５０
０は基準白色板、６００は赤外線吸収フィルタ、７００
は第１ミラー、８００は第２ミラー、９００は第３ミラ
ーである。

【０００３】プラテン４００上に載置された原稿は原稿
照明光源３４０で照射され、その反射光は第１ミラー７
００，第２ミラー８００および第３ミラー９００で反射
されて結像レンズ３５０を通してイメージセンサ２００
に結像される。赤外線吸収フィルタ６００は、図４に示
した分光透過率特性を有し、イメージセンサに入力する
赤外線成分をカットするものである。

【０００４】なお、基準白色板５００は原稿の走査に先
立って、所謂白信号の基準レベルを取得するためのもの
で、上記基準白色板５００からの反射光に基づく信号は
図示しない画像処理機能部分において読取画像のシェー
ディグ補正や濃度調整等の原稿読取信号の処理基準とし
て用いられる。また、プラテンおよび装置内冷却装置３
２０は、原稿照明光の照射で加熱されるプラテン４００
や、装置内の各機能部分の昇温を所定値以下に保持する
ための設備である。

【０００５】この形式の画像読取装置でカラー原稿の読
取を可能とする場合には、上記第１ミラー７００，第２
ミラー８００，第３ミラー９００および結像レンズ３５
０を含む結像光学系にレッド，グリーン，ブルーの３色
カラーフィルタ等の色分解素子を設置し、分解した各色
光に対応したリニアイメージセンサを設ける。なお、こ
の種の画像読取装置に関する従来技術は、特公昭５３−
４７００７号公報、特開昭５９−２０２７６５号公報、
特開昭６０−１３７１６６号公報、特開昭６２−９８９
６５号公報、特開昭６２−１１５９６２号公報等に開示
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に、白黒原稿に加
えてカラー原稿の読取りも可能とした画像読取装置は、
その原稿照明光源にハロゲン・タングステンランプを用
いている。そして、イメージセンサの分光感度はグリー
ン光（グリーンチャンネル）の分光感度とレッド光（レ
ッドチャンネル）の分光感度に対してブルー光（ブルー
チャンネル）の分光感度が低い。

【０００７】図５はＣＣＤイメージセンサの相対分光感
度特性の説明図であって、横軸に波長（ｎｍ）を、縦軸
に相対分光感度をとって示す。同図に示したように、Ｃ
ＣＤイメージセンサの分光感度はレッド光とグリーン光
に対してブルー光の相対値が低いことが分る。また、図
６はハロゲン・タングステンランプの相対分光放射エネ
ルギーの説明図であって、横軸に放射光の波長（ｎｍ）
を、縦軸に相対分光放射エネルギーをとって示す。

【０００８】同図から、ハロゲン・タングステンランプ
のブルー光の波長領域の放射光エネルギーがレッド光と
グリーン光に対して小さいことが分る。このため、図７
に示すように、イメージセンサのブルー光の光電変換出
力はレッド光とグリーン光の出力に対して低レベルとな
る。すなわち、図７はＣＣＤイメージセンサの相対総合
読取感度特性の説明図であって、横軸に波長を、縦軸に
相対総合読取感度を示す。

【０００９】同図において、色温度が２８００Ｋ、３０
００Ｋ、３２００Ｋの何れの分光感度においても、ブル
ー光領域での感度がレッド光，グリーン光より低いレベ
ルとなっていることが示されている。このように、ブル
ーチャンネルの出力が小さいと、光電変換された画像信
号のＳ／Ｎ比が小さくなり、ディスプレイ上に再生され
る画像、あるいはプリントアウトされる画像の粒状性が
悪化し、ざらついた再生画像となってしまう。

【００１０】これを回避するため、従来は、ブルーチャ
ンネルの画素サイズをレッドチャンネルとグリーンチャ
ンネルのそれよりも大きくしたり、各チャンネル毎に別
個の結像レンズを設けてブルー光用のレンズ径を大きく
したり、あるいはカラーフィルタによって各チャンネル
の出力バランスを調整する、等の方法でブルーチャンネ
ルの出力をアップすることが提案されている。

【００１１】そして、最も一般的には、カラーフィルタ
である程度の出力バランスをとると共に、ハロゲン・タ
ングステンランプの色温度を高くしてブルー光領域の放
射エネルギーの割合を大きくする方法が用いられてい
る。しかし、ハロゲン・タングステンランプは、色温度
を高くすることにより寿命が短くなる。

【００１２】一般に、タングステンの蒸発によるハロゲ
ン・タングステンランプの寿命Ｌは、印加電圧をＶ
（Ｖ）とすると、 Ｌ ≒ ｋ₁ ・Ｖ^(-11><13) ・・ｋ₁ ：係数 ここで、（−１１＞＜−１３）は（−１１〜−１３）を
意味する。また、色温度Ｃ_TEMPは、 Ｃ_TEMP ＝ ｋ₂ ・Ｖ^0.42 ・・ｋ₂ ：係数 であるから、 Ｌ ≒ ｋ₃ ・Ｃ_TEMP ^(-26><-31) ・・ｋ₃ ：係数 にもなる。ここで、（−２６＞＜−３１）は（−２６〜
−３１）を意味する。

【００１３】すなわち、画質向上のために色温度を上げ
ることはランプの寿命にとって極めて不利である。この
結果、ランプ交換のインターバルが短縮し、サービスコ
ストが上昇し、装置のダウンタイムが大きくなってしま
うという問題があった。なお、上記各式における具体的
数値を挙げると、下記のようになる。

【００１４】 Ｖ Ｃ_TEMP Ｌ（相対値） ６５Ｖ → ３０００Ｋ → １ ６０Ｖ → ２９００Ｋ → ２．６倍 ５５Ｖ → ２８００Ｋ → ７．４倍 ５０Ｖ → ２６９０Ｋ → ２３．３倍 また、ハロゲン・タングステンランプの色温度をあげる
と、ランプの電力が増大し、その結果、プラテンの温度
が上昇し、結果的に装置内の温度も上昇する。この温度
上昇を抑えるためにプラテンおよび装置内冷却装置を頻
繁に稼働させ、その冷却能力も大きくする必要がある。
この種の冷却装置は冷風を循環させる方式が一般的であ
る。

【００１５】冷却能力を大きくすると、装置内を循環す
る冷却風の風量が多くなるので、白色基準板、プラテン
や光学系等に付着する塵埃が多くなって画質の低下をも
たらすという問題もあった。本発明の目的は、上記従来
技術の諸問題点を解消し、ハロゲン・タングステンラン
プ等の原稿照明光源の寿命を延長し、装置内部の塵埃汚
染を軽減した画像読取装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、図１に示したように、白黒画像あるいは
カラー画像を担持する原稿を載置するプラテンと、前記
原稿を照明する原稿照明光源と、前記原稿からの反射光
を結像光学系を介して入力するリニアイメージセンサ１
と、前記原稿照明光源の駆動電圧を制御する照明光源用
電源調整手段４と、前記プラテンおよび装置内部を冷却
する冷風循環手段を制御する冷却制御手段５とを少なく
とも備え、前記原稿の反射光を前記リニアイメージセン
サ１で光電変換することにより前記原稿の画像信号を得
る画像読取装置において、前記プラテンに載置する原稿
が白黒かカラーかの別を判定する白黒／カラー判定手段
２と、前記白黒／カラー判定手段２の判定出力に基づい
て前記照明光源用電源調整手段４および前記冷却制御手
段５を前記判定原稿の種別に応じて制御する制御装置３
を設けたことを特徴とする。

【００１７】なお、本発明は前記図３に示したようなイ
メージセンサを固定とした構成の画像読取装置に限ら
ず、イメージセンサが結像光学系と共に移動するイメー
ジセンサ移動式、あるいはプラテン移動式、その他の種
々の形式の画像読取装置にも適用できるものである。ま
た、原稿照明光源はハロゲン・タングステンランプに限
るものではなく、その他の形式の光源を備えた画像読取
装置についても同様に適用できる。

【００１８】

【作用】上記本発明の構成において、前記白黒／カラー
判定手段２は、ユーザインターフェース（制御パネル）
からユーザが入力する白黒モード／カラーモードの選択
信号、あるいは原稿の読取に先立って行われる予備読取
り走査の結果から前記白黒／カラー判定手段２が白黒原
稿かカラー原稿かを判定し、この判定信号に基づいて制
御手段３は前記照明光源用電源調整手段４に予め設定さ
れている白黒原稿照明のための駆動電圧かカラー原稿照
明のための駆動電圧の何れかを指示する。

【００１９】同時に、上記判定信号に基づいて制御手段
３は冷却制御手段５に白黒原稿読取時に必要とする冷却
モードか、カラー原稿読取時に必要とする冷却モードか
の何れかのモードでの冷却動作を指示する。

【００２０】

【実施例】以下、本発明による画像読取装置の実施例に
つき、図面を参照して詳細に説明する。図２は本発明に
よる画像読取装置の１実施例の構成を説明するブロック
図であって、２０はＣＣＤリニアイメージセンサ、２１
は増幅器、２２はＡ／Ｄ変換器、２３は読取信号切換
器、２４はシェーディング補正回路、２５はカラー原稿
用シェーディング補正データ記憶回路、２６は白黒原稿
用シェーディング補正データ記憶回路、２７はシェーデ
ィング補正データ切換器、３０は白黒／カラー判定回
路、３１は制御回路、３２はプラテン／装置内冷却装
置、３３は照明光源用電源調整回路、３４はハロゲン・
タングステンランプ、３５は結像光学系である。

【００２１】同図において、プラテン（図示せず）に載
置された原稿はハロゲン・タングステンランプ３４で照
明され、その反射光が結像光学系３５を介してＣＣＤイ
メージセンサ２０に入力する。ＣＣＤイメージセンサ２
０の出力は増幅器２１で所要の増幅を施し、Ａ／Ｄ変換
器２２でデイジタル信号に変換される。変換されたデイ
ジタル信号はシェーディング補正回路２４においてカラ
ー原稿用シェーディング補正データ記憶回路２５または
白黒原稿用シェーディング補正データ記憶回路２６から
読み出されたシェーディング補正データに基づいて補正
されて読取画像信号として後段の画像処理手段に供給さ
れる。

【００２２】このシェーディング補正に用いる補正デー
タは、装置の電源投入直後，一連の画像読取処理終了
後，一定時間読取動作がない時、あるいはこれらを組合
せたタイミングで、 （１）白黒モード用ランプ電圧で基準白板からの走査信
号に基づいて作成し、これを白黒原稿用シェーディング
補正データ記憶回路２６に格納する。 （２）同様にして、カラーモード用ランプ電圧で基準白
板からの走査信号に基づいて作成し、これをカラー原稿
用シェーディング補正データ記憶回路２５に格納する。

【００２３】一方、走査パネルからオペレータによって
選択された白黒モード、またはカラーモードの選択信
号、あるいは白黒モードのランプ電圧で点灯する原稿照
明光源３４により、原稿の読取りに先立って走査される
予備読取りの結果から白黒／カラー判定回路３０で判定
される白黒モード、あるいはカラーモードに応じて、制
御回路３１は照明光源用電源調整回路３３に判定された
モードのランプ駆動電圧を設定すると共に、プラテン／
装置内冷却装置３２を該当モードの冷却方式に設定す
る。

【００２４】プラテン／装置内冷却装置３２は、白黒モ
ードではカラーモードに較べて、冷却風量を少なくした
り、冷却動作の休止インターバルを長くして冷却時間を
短縮する。したがって、プラテンや基準白色板、結像光
学系および装置内の塵埃の移動が少なくなり、プラテン
や基準白色板、結像光学系に付着する塵埃の量を低減し
て画像品質を長く維持することができる。

【００２５】画像読取装置は、通常、白黒モードのラン
プ電圧および冷却方式で立ち上げられ、照明光源３４の
光量および色温度は、白黒／カラーモード判定時を行う
のに充分な値となっているので、カラーモードの電圧へ
の切換えは画像読取り速度に影響を及ぼさない時間内で
安定する。なお、読取信号切換器２３は、補正データの
格納時はｂ側とｃ側にそれぞれ切換えられ、画像の読取
り時はａ側に接続されている。この画像読取り時には、
補正データ切換器２７は判定されたカラーモードと白黒
モードに応じてｄ側とｅ側にそれぞれ切換られて、所定
の補正データをシェーディング補正回路２４に与え、そ
れぞれのモードに応じた補正データをシェーディング補
正回路２４に与えて所要の補正を施す。

【００２６】なお、カラーモードでは、カラーイメージ
センサのレッド，グリーン，ブルーの各チヤンネルの出
力を全て使うので、レッド，グリーン，ブルーのチャン
ネル読取り信号のＳ／Ｎ比は全て高くしておく必要があ
る。一般の画像読取装置では、前記図７に示したよう
に、ブルーの総合読取感度が最も低いので、このブルー
チヤンネルのＳ／Ｎ比が所望のレベルになるまで色温度
を上げて読み取る。すなわち、照明光源の駆動電圧を高
くする。

【００２７】しかし、白黒モードでは、主としてグリー
ンチヤンネルの出力を使い、ブルーチヤンネルとレッド
チヤンネルの出力は殆ど使わないので（例えば、グリー
ンチャンネル出力の０．６倍＋レッドチャンネルの０．
３倍＋ブルーチャンネル出力の０．１倍を白黒モードで
の反射率の情報とするので）、照明光源の色温度を下げ
ても画像品質を低下させるような影響は少ない。

【００２８】したがって、白黒モードにおいては、原稿
照明光源の駆動電圧を低下させても画像品質を劣化させ
ることはない。このように、本実施例によれば、白黒モ
ードにおいて原稿照明光源の印加電圧を低下させること
により、当該原稿照明光源としてのハロゲン・タングス
テンランプの寿命を長くすることができ、また、これに
よりプラテン，基準白板，結像光学系の温度上昇がカラ
ーモードに較べて少なくなり、冷却能力をカラーモード
よりも低下させることができる。

【００２９】そのため、機内を循環する冷却風量を減少
させ、また冷却動作を行うインターバルを長くすること
で、前記したように、プラテンや基準白色板、結像光学
系に付着する塵埃の量を低減させることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、原稿照明光源の駆動電圧を白黒原稿の読取り時には
低く、カラー原稿の読取り時には高くするように切り換
えることで、当該原稿照明光源の寿命を長くすることが
でき、これに伴って冷却能力を白黒原稿の読取り時には
カラー原稿の読取り時より低下させることにより、塵埃
の付着を抑制して画像品質を長期間にわたって維持可能
となると共に、消費電力も節約することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による画像読取装置の基本構成を説明
する概略ブロツク図である。

【図２】 本発明による画像読取装置の１実施例の構成
を説明するブロック図である。

【図３】 原稿に対して原稿照明光学系を移動させて、
原稿の反射光をイメージセンサに結像することにより当
該原稿の画像を光電変換変換する画像読取装置の概略構
造を説明する断面図である。

【図４】 赤外線吸収フィルタの分光透過率特性の説明
図である。

【図５】 ＣＣＤイメージセンサの相対分光感度特性の
説明図であって、横軸に波長（ｎｍ）を、縦軸に相対分
光感度をとって示す。

【図６】 ハロゲン・タングステンランプの相対分光放
射エネルギーの説明図であって、横軸に放射光の波長
（ｎｍ）を、縦軸に相対分光放射エネルギーをとって示
す。

【図７】 ＣＣＤイメージセンサの相対総合読取感度特
性の説明図であって、横軸に波長を、縦軸に相対総合読
取感度を示す。

【符号の説明】

１・・・・イメージセンサ１、２・・・・白黒／カラー
判定手段、３・・・・制御装置、４・・・・照明光源用
電源調整手段、５・・・・冷却制御手段、６・・・・読
取出力、２０・・・・ＣＣＤリニアイメージセンサ、２
１・・・・増幅器、２２・・・・Ａ／Ｄ変換器、２３・
・・・読取信号切換器、２４・・・・シェーディング補
正回路、２５・・・・カラー原稿用シェーディング補正
データ記憶回路、２６・・・・白黒原稿用シェーディン
グ補正データ記憶回路、２７・・・・シェーディング補
正データ切換器、３０・・・・白黒／カラー判定回路、
３１・・・・制御回路、３２・・・・プラテン／装置内
冷却装置、３３・・・・照明光源用電源調整回路、３４
・・・・ハロゲン・タングステンランプ、３５・・・・
結像光学系、２００・・・・ＣＣＤ等から構成されるリ
ニアイメージセンサ、３２０・・・・プラテンおよび装
置内冷却装置、３４０・・・・原稿照明光源、３５０・
・・・結像レンズ、４００・・・・原稿台ガラス（プラ
テン）、５００・・・・基準白色板、６００・・・・赤
外線吸収フィルタ、７００・・・・第１ミラー、８００
・・・・第２ミラー、９００・・・・第３ミラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 白黒画像あるいはカラー画像を担持する
   原稿を載置するプラテンと、前記原稿を照明する原稿照
   明光源と、前記原稿からの反射光を結像光学系を介して
   入力するイメージセンサと、前記原稿照明光源の駆動電
   圧を制御する照明光源用電源調整手段を少なくとも備
   え、前記原稿の反射光を前記イメージセンサで光電変換
   することにより前記原稿の画像信号を得る画像読取装置
   において、 前記プラテンに載置する原稿が白黒かカラーかの別を判
   定する白黒／カラー判定手段と、前記白黒／カラー判定
   手段の判定出力に基づいて前記照明光源用電源調整手段
   を前記判定された原稿の種別に応じて制御する制御手段
   を設けたことを特徴とする画像読取装置。