WO1999033256A1

WO1999033256A1 - Lecteur d'images en couleur

Info

Publication number: WO1999033256A1
Application number: PCT/JP1998/005760
Authority: WO
Inventors: Hideki Sawada
Original assignee: Rohm Co., Ltd.
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 1999-07-01
Also published as: CA2280009A1; EP0961474A1; TW388164B; CN1244988A; US6414652B1; EP0961474B1; DE69840207D1; JPH11187202A; CN1151657C; JP4060921B2; CA2280009C; EP0961474A4

Description

曰月糸田 ^:

カラー画像読取装置技術分野

本発明は、読取光源として 3色の発光ダイォードを用いたカラ一画像読取装置に関する。背景技術

読取光源として 3色の発光ダイォードを用いた従来のカラ一画像読取装置は、図 4に示すような構成であった。すなわち、赤、緑、青各色の発光ダイオード 3 1 R, 3 1 G, 3 1 Bのァノードは、たとえば 5ボル卜の直流電源に共通に接続されている。各発光ダイォ一ド 3 1 R, 3 1 G, 3 1 Bのカソ一ドは、抵抗器 3

2 R, 3 2 G, 3 2 Bの一端に個別に接続されている。各抵抗器 3 2 R, 3 2 G,

3 2 Bの他端は、アナログスィッチ 3 3 R, 3 3 G, 3 3 Bの一端に個別に接続されている。各アナログスィッチ 33 R, 33 G, 3 3 Bの他端は、共通に接地されている。

そして、各アナログスィッチ 3 3 R， 33 G, 3 3 Bのオン期間により、各発光ダイォ—ド 3 1 R, 3 1 G, 3 1 Bの発光量が所定の値になるように個別に制御していた。

発光ダイォード 3 1 R, 3 1 G, 3 1 Bの通電電流と光出力との関係は、個々の製品間でばらつきが大きく、所定の発を得るためには、光出力に^じてォン期間を調整するか、あるいはォン期間に応じて通電電流を制御することにより光出力を調整する必要がある。従来のカラー画像読取装置では、上記のように、光出力に tt、じてオン期間を調整する方式を採用していた。この調整は、カラ一画像読取装置の工場からの出荷前に行われる。

しかし、個々の製品間のばらつきにより光出力が非常に小さい発光ダイォ一ドが存在する。そのような発光ダイォ一ドを組み込んだカラ一画像読取装置の場合、ォン期間を十分に長くする要があり、高速読取に支障を来すおそれがあつた。し力、も、赤、緑、青の各色でオン期間が相互に異なるので、各色のオン期間における ¾ 取体の副操 l^向の移動距離が相互に異なる結果となり、カラ一読取の

□α位に微妙な悪影響を及ぼす恐れがあつた。

さらには、モノク口読取時に通電電流を小さくできないので、モノク口読取に使用するたとえば緑色の発光ダイォード 3 1 Gの寿命を低下させる恐れがあった。すなわち、読取画像の鮮明度を向上させる観点から、モノクロ読取時には、 3 色の発光ダイォード 3 1 R, 3 1 G, 3 1 Βを同時に点灯させずに、緑色の発光ダイオード 3 1 Gのみを点灯させるのが的である。この場合、緑色の発光ダィオード 3 1 Gはカラ一読取時にもモノクロ読取時にも使用され、しかもモノク口読取時にもカラ一読取時と同じ大きな通電電流で駆動されることから、寿命を低下させる恐れがある。

これについてさらに説明すると、 M 取体の表面からの反射光を光電変換素子の受光面に結像させるためのレンズは、赤、緑、青各色の波長の相違により焦点距離が微妙に異なるので、赤、緑、青各色の中間波長である緑色の光が受光面に結像されるように、レンズの焦点距離が選定されているのが一般的である。したがって、モノクロ読取時に赤、緑、青各色の発光ダイォ一ド 3 1 R, 3 1 G , 3 1 Bを同時に点灯させると、各色の焦点距離の差により赤色および青色の光が受光面に正確に結像されず、画像の輪郭が不鮮明になり力である。このため、一般的には、モノクロ読取時に緑色の発光ダイオード 3 1 Gのみを点灯させているのである。発明の開示

本発明の目的は、発光ダイォ一ドの光出力のばらつきに係わらず高速読取が可能であり、しかもモノクロ読取時に使用する発光ダイォ一ドの寿命を極力延ばすことができるカラ一画像読取装置を提供するにある。

本発明の第 1の側面によれば、カラ一読取時に、読取光源としての赤、緑、青各色の発光ダイォードを各色毎に所定時間ずつ順次オンさせる第 1の点灯制御手段と、カラ一読取時に、第 1の点灯制御手段によつてォンさせられた発光ダイォ ―ドの光出力を各色毎に第 1の所定値にする第 1の光出力制御手段と、モノクロ 1^又時に、各色の発光ダイォ一ドのうちのいずれか 1色を連続的にオンさせる第 2の点灯制御手段と、モノク口読取時に、第 2の点灯制御手段によつて連続的にオンされている発光ダイォードの光出力を第 1の所定値よりも小さい第 2の所定値にする第 2の光出力制御手段とを備えたことを特徴とする、カラ一画像読取装置が提供される。

発光ダイオードの設置数は、各色毎に 1個であってもよいし、各色毎に複数個であってもよい。

第 1の所定値は、各色毎に異なっていてもよいし、共通であってもよい。

第 1の点灯制御手段、第 1の光出力制御手段、第 2の点灯制御手段、および第 2の光出力制御手段は、所定のプログラムに基づいて動作する C P U (central processing unit ) により実現できる。

モノク口読取時に連続的にオンさせる発光ダイォードとしては、緑色の発光ダィォードが考えられるが、これに限るものではない。

好ましい実施の形態によれば、第 2の点灯制御手段は、緑色の発光ダイオードをオンさせ、第 2の光出力制御手段は、緑色の発光ダイオードの光出力を第 2の所定値にする。

別の好ましい実施の形態によれば、各色の発光ダイオードは、各色毎にそれぞれ 1個設けられている。

本発明の第 2の側面によれば、読取光源としての各々任意数の赤、緑、青各色の発光ダイォードと、発光ダイォードに電流を供給する 1個の可変定電流回路と、発光ダイォードを各色毎にオン ·オフさせるスィツチ回路と、カラー読取時に、スィツチ回路を制御して発光ダイォードを各色毎に所定時間ずつ順次オンさせる第 1の点灯制御手段と、カラ一読取時に、第 1の点灯制御手段に同期して、予め第 1の記憶手段に各色別に記憶されている第 1の基準データに応じて可変定電流回路を制御することにより、発光ダイォードの光出力を各色毎に第 1の所定値にする第 1の光出力制御手段と、モノクロ読取時に、スィッチ回路を制御して各色の発光ダイォ一ドのうちのいずれか 1色を連続的にオンさせる第 2の点灯制御手段と、モノクロ読取時に、予め第 2の記憶手段に記憶されている第 2の基準デ一夕に応じて可変定電流回路を制御することにより、第 2の点灯制御手段によつて連続的にオンされている発光ダイォードの光出力を第 1の所定値よりも小さい第 2の所定値にする第 2の光出力制御手段とを備えたことを特徴とする、カラー画像読取装置が提供される。

スィツチ回路としては、たとえばアナログスィツチを用いることができる力 \ これに限るものではない。

第 1および第 2の記憶手段としては、たとえば E E P R O M (electrically e rasable and programmable read only memory ) が考えられるか、これに限りす、フラッシュメモリ、あるいは充電電池などにより電源くックァップが施された R A M ( random access memory) などであってもよい。第 1の記憶手段と第 2の記憶手段とは、共通の半導体チップにより実現してもよいし、別個の半導体チップにより実現してもよい。

好ましい実施の形態によれば、スィッチ回路は、アナログスィッチにより構成されている。

別の好ましい実施の形態によれば、第 1の記憶手段は、電気的に難え可能な不揮発性メモリにより構成されて L、る。

別の好ましい実施の形態によれば、第 2の記憶手段は、電気的にえ可能な不揮発性メモリにより構成されている。

别の好ましい実施の形態によれば、第 1の記憶手段と第 2の記憶手段とは、電気的に書換え可能な不揮発性メモリを構成する 1個の半導体チップにより実現されている。

本発明のその他の特徴および利点は、以下に添付図面に基づいて説明する実施の形態によって、より明らかとなろう。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施形態におけるカラ一画像読取装置の要部の回路プロック図である。

図 2は、図 1に示す力ラ一画像読取装置に備えられた C P Uによつて実現される機能プロックの説明図である。図 3は、図 1に示すカラー画像読取装置に備えられた発光ダイォードの点灯状態の説明図である。

図 4は、従来のカラ一画像読取装置の読取光源部分の回路図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図 1〜図 3を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。

図 1は、本発明の一実施形態におけるカラ一画像読取装置の要部の回路プロック図であって、このカラ一画像読取装置は、 CPU 1、 RAM 2、 ROM 3、 E EPR0M4, 入出力インターフェイス 5、ディジ夕ル 'アナログ変換器 6、可変定電流回路 7、操作部 8、赤、緑、青各色の発光ダイォード 1 1 R, 1 1 G, l l B、 ffi¾ 1 2 R， 1 2 G, 12 B、およびアナログスィッチ 1 3 R， 1 3 G, 13 Bを備えている。

CPU 1、 RAM2、 R0M3、 EEPR0M4. および入出力インターフエイス 5は、バス線により相互に接続されている。入出力イン夕一フェイス 5には、ディジタル ·アナログ変換器 6、操作部 8、およびアナログスィッチ 13R， 1 3 G， 1 3 Bの制御端が接続されて L、る。ディジタル 'アナ口グ変換器 6には、可変定電流回路 Ίの制御端が接続されて、る。可変定電流回路 7の入力端は、たとえば 12ボルトの直流電源に接続されている。可変定電流回路 7の出力端は、発光ダイォード 1 1 R, 1 1 G, 1 1 Bのアノードに接続されている。発光ダイオード 1 1 R, 1 1 G, 1 1 Bの力ソードは、抵抗器 12 R, 12 G, 12 Bの一端に接続されている。抵抗器 12 R, 12 G, 12 Bの他端は、アナログスィツチ 1 3R， 1 3 G, 1 3 Bの一端に接続されている。アナログスィッチ 1 3 R, 13 G, 13 Bの他端は、 ί¾¾されている。

C P U 1は、カラ一画像読取装置の全体を制御する。

RAM 2は、 C PU 1にワーク領域を提供し、各種のデ一夕を記憶する。

ROM (read only memory) 3は、 CPU 1を動作させるためのプログラムなどを記憶している。

E E P ROM 4は、各種の登録データなどを記憶する。

入出力インターフェイス 5は、 C PU 1に対する各種データの入出力を制御する。

ディジタル'アナログ変換器 6は、 CPU 1から入出力インタ一フェイス 5を介して入力された基準デー夕をアナ口グの基準 maに変換する。

可変定電流回路 7は、ディジタル ·アナログ変換器 6により変換された基準電圧に応じた電流を出力する。

操作部 8は、複数のキースィッチを備えている。操作部 8は、使用者の操作に応じた操作信号を出力する。

発光ダイォ一ド 1 1 R， 1 1 G, 1 1 Bは、原稿を読み取るための光を放射する。

アナログスィッチ 1 3 R, 1 3 G, 1 3 Bは、発光ダイオード 1 1 R， 1 1 G, 1 1 Bの点灯状態と消灯状態とを切り替える。

C PU 1は、 ROM 3に記憶されているプログラムに基づいて動作することにより、図 2に示すように、第 1の点灯制御手段 2 i、第 2の点灯制御手段 2 2、第 1の光出力制御手段 2 3、および第 2の光出力制御手段 2 4を実現している。 EEPROM4は、 1個の半導体チップにより実現されており、第 1の記憶手段 2 5、および第 2の記憶手段 2 6を構成している。

第 1の点灯制御手段 2 1は、カラー読取時に、アナログスィッチ 1 3 R, 1 3 G, 1 3 Bを制御して発光ダイォード 1 1 R, 1 1 G, 1 1 Bを各色毎に所定時間ずつ順次オンさせる。

第 2の点灯制御手段 2 2は、モノク口読取時に、アナログスィッチ 1 3 R, 1 3G, 1 3 Bを制御して各色の発光ダイオード 1 1 R, 1 1 G, 1 I Bのうちの緑色の発光ダイォ一ド 1 1 Gを連続的にオンさせる。

第 1の光出力制御手段 2 3は、カラ一読取時に、第 1の点灯制御手段 2 1に同期して、予め第 1の記憶手段 2 5に各色別に記憶されている第 1の基準デ一夕に応じて可変定電流回路 7を制御することにより、発光ダイォ一ド 1 1 R, 1 1 G, 1 1 Bの光出力を各色毎に第 1の所定値にする。

第 2の光出力制御手段 2 4は、モノクロ読取時に、予め第 2の記憶手段 2 6に言己憶されている第 2の基準デー夕に応じて可変定電 ¾ί回路 7を制御することにより、第 2の点灯制御手段 22によって連続的にオンされている緑色の発光ダイォ —ド 1 1 Gの光出力を第 1の所定値よりも小さい第 2の所定値にする。

次に動作を説明する。カラー読取時には、図 3に実線で示すように、発光ダイオード 1 1 R, 1 1 G, 1 1 B力所定時間ずつ順次点灯する。発光ダイォ一ド 1 1 R, 1 1 G, 1 1 Bから放射された赤、緑、青の光は、順¾ ^稿などの取体（図示せず）の表面に照射される。その反射光は、たとえばセルフオックレンズ（図示せず）などにより、たとえば密着型イメージセンサなどに備えられた多数の光電変換素子（図示せず）の受光面に結像される。多数の光電変換素子からは、 ^取体の画像に応じた画像信号が各色毎に得られる。なお、図 3において、横軸は時間、縦軸は光出力である。

すなわち、 C P U 1によりアナログスィッチ 1 3 R, 1 3 G, 1 3 8がォン * オフ制御されることにより、発光ダイォ一ド 1 1 R， 1 1 G, 1 1 Bが順次点灯する。このとき C P U 1力く、アナログスィッチ 1 3 R， 1 3 G, 1 3 8のォン * オフ制御に同期して、 E E P R O M 4に格^ 3された各色毎の第 1の基準デ一夕を読み出す。それらの第 1の基準デ一夕は、ディジタル ·アナログ変換器 6を介して可変定電流回路 7に制御信号として供給される。

したがって、発光ダイォード 1 1 Rの点灯時には、赤色用の第 1の基準デ一夕に応じた電流が可変定電流回路 7から赤色の発光ダイオード 1 1 Rに流れる。発光ダイォ一ド 1 1 Gの点灯時には、緑色用の第 1の基準データに応じた電流力 <可変定電流回路 7から緑色の発光ダイオード 1 1 Gに流れる。発光ダイオード 1 1 Bの点灯時には、青色用の第 1の基準デ一夕に応じた電流が可変定電流回路 7力、ら青色の発光ダイォ一ド 1 1 Bに流れる。

この結果、各色の発光ダイォード 1 1 R, 1 1 G, 1 1 Bの点灯時間が全て同じであり、しかもその時間が予め決められた所定値でありながら、発光ダイォ一ド 1 1 R， 1 1 G, 1 1 Bの個々の製品間の特性のばらつきや発光色による特性の差異に係わらず、各色の発光ダイォ一ド 1 i R， 1 1 G， 1 1 Bの発光量が全て所定値になる。発光量とは、光出力を発光時間で積分した値に対応する。なお、力ラ一読取モードであるかモノク口読取モ一ドであるかは、 C P U 1が操作部 8 からの操作信号を監視することにより判断し、 E E P R O M 4に現在の動作モ一ドを記憶させておく。以上の動作が、 M 取体の副操向の移動に伴って各ライン毎に繰り返され、 ^取体の画像が読み取られる。

モノク口読取時には、図 3に破線で示すように、発光ダイォード 1 1 Gが連続点灯し、緑色の光が^取体の表面に照射される。その反射光は、たとえばセルフォックレンズなどにより、たとえば密着型ィメ一ジセンサなどに備えられた多数の光電変換素子の受光面に結像される。多数の光電変換素子からは、取体の画像に応じた画像信号が得られる。

すなわち、 CPU 1によりアナログスィッチ 1 3 Gがオンされ、かつアナログスィッチ 1 3 R, 1 3 Bがオフされることにより、発光ダイォ一ド 1 1 Gが連続点灯する。このとき CPU 1力く、 E E PROM4に格納された第 2の基準データを読み出し、ディジタル ·アナログ変換器 6を介して可変定電流回路 7に制御信号として供給する。した力くつて、発光ダイオード 1 1 Gの点灯時には、第 2の基準データに応じた電流が可変定電流回路 7から緑色の発光ダイォード 1 1 Gに流れて、緑色の発光ダイォ一ド 1 1 Gがカラー読取時よりも小さい光出力で連続点灯する。

このモノク口読取時における発光ダイォ一ド 1 1 Gの通電電流は、カラー読取時の 3 OmAに対して、たとえば 1 5〜2。八禾！^でぁる。したがって、モノク口読取時に発光ダイォ一ド 1 1 Gの通電電流を 30 mAにして間欠的に発光させるよりも、発光ダイォード 1 1 Gの寿命を延長できる可肯生がある。

第 1および第 2の基準デー夕は、カラ一画像読取装置を工場から出荷するよりも以前に、 EEPROM4に記憶させておく。これら第 1および第 2の基準デ一夕は、発光ダイォード 1 1 R, 1 1 G, 1 1 Bの個々の製品の特性のばらつきを吸収するために、個々のカラ一画像読取装置毎に適切な値を測定し、 EE PRO M 4に記憶させる必要がある。

たとえば、各色の発光ダイォ一ド 1 1 R, 1 1 G, 1 1 B毎に、所定の発光時間で所定の発^ *が得られる通電電流を測定し、それに対応する第 1の基準デー夕を E E PROM 4に記憶させる。そして、緑色の発光ダイオード 1 1 Gについて、所定の光出力が得られる通電電流を測定し、それに対応する第 2の基準デー夕を EE PROM 4に言己憶させる。このような作業を、個々のカラ- 置毎に行う。

このように、第 1の光出力制御手段 2 3力カラー,時に、発光ダイオード 1 1 R, 1 1 G, 1 1 Bの光出力を各色毎に第 1の所定値にするので、発光ダイオード 1 1 R, 1 1 G, 1 1 Bの製品間の特性のばらつきに係わらず、オン期間を一定にできる。したがって、高速読取に支障を来すことがない。し力、も、各色の発光ダイォ一ド 1 1 R, 1 1 G, 1 1 Bのオン期間の相違による読取品質の微妙な低下の恐れもない。

すなわち、発光ダイォード 1 1 R， 1 1 G， 1 1 Bのうち、光出力の小さなものが存在すれば、通電電流を大きくすることにより光出力を大きくするので、所定の発光量を得るためにオン期間を長くする' がない。したがって、オン期間の長さにより読取速度が制約されるということがない。し力、も、各色毎の通電電流の調整により、各色毎の発光時間を均一にできるので、発光時間内に被読取体が副走査方向に移動する時間を、各色同一にできる。した力 <つて、読取品質の微妙な低下を生じることがない。

さらには、第 2の光出力制御手段 2 4力モノクロ読取時に、第 2の点灯制御手段 2 2によって連続的にオンされている緑色の発光ダイォード 1 1 Gの光出力を第 1の所定値よりも小さ、第 2の所定値にするので、モノク口読取時に使用する発光ダイォ一ド 1 1 Gの寿命を極力延ばすことができる。

すなわち、モノクロ読取時には光出力を小さくして連続点灯させるので、カラ一読取時と同じ光出力で間欠的に点灯させる場合と比較して、発光ダイォ一ド 1 1 Gの寿命を延命させることが期待できる。し力、も、連続点灯させるので、間欠的に点灯させる場合よりも制御が容易である。

また、可変定電流回路 7を 1個設け、各色共通の可変定電流回路 7により発光ダイォ一ド 1 1 R， 1 1 G, 1 1 Bの通電電流を制御するので、各色毎に可変定電流回路を設ける場合と比較して、製造コス卜を低減できる。

また、モノクロ読取時に緑色の発光ダイォード 1 1 Gを用いるので、通常の力ラ一画像読取装置の光学系では緑色の光が光電変換素子の受光面に正確に結像するように設定されていることから、 ^取体の画像を鮮明に読み取ることができる。また、各色の発光ダイォ一ド 1 1 R， 1 1 G, 1 1 Bをそれぞれ 1個ずつ設けたので、各色の発光ダイオードをそれぞれ複数個ずつ設ける場合と比較して、製造コストを低減できる。

また、第 1および第 2の基準デ一夕を EE PROM 4に記憶させたので、電源をオフさせても記憶が保持され、しかも R A Mを用いた場合のように充電電池などにより電源ノ 'ックァップを施す' がな、。

Claims

請求の範囲

1 . カラ一読取時に、読取光源としての赤、緑、青各色の発光ダイオードを各色毎に所定時間ずつ順次オンさせる第 1の点灯制御手段と、

カラー読取時に、前記第 1の点灯制御手段によってオンさせられた前記発光ダイォ一ドの光出力を各色毎に第 1の所定値にする第 1の光出力制御手段と、モノクロ^ m時に、前記各色の発光ダイォ一ドのうちのいずれか 1色を連続的にオンさせる第 2の点灯制御手段と、

モノクロ繊時に、前記第 2の点灯制御手段によつて連続的にォンされて、る発光ダイォードの光出力を前記第 1の所定値よりも小さ L、第 2の所定値にする第 2の光出力制御手段とを備えたことを特徴とする、カラ一画像読取装置。

2 . 前記第 2の点灯制御手段は、緑色の発光ダイオードをオンさせ、前記第 2の光出力制御手段は、緑色の発光ダイォードの光出力を第 2の所定値にする、請求項 1に記載のカラー画像読取装置。

3 . 前記各色の発光ダイオードは、各色毎にそれぞれ 1個設けられている、請求項 1に記載のカラ一画像読取装置。

4 . 読取光源としての各々任意数の赤、緑、青各色の発光ダイオードと、前記発光ダイォ一ドに電流を供給する 1個の可変定電流回路と、

前記発光ダイォ一ドを各色毎にオン ·オフさせるスィツチ回路と、カラ一 1¾¾時に、前記スィツチ回路を制御して前記発光ダイォードを各色毎に所定時間ずつ順次オンさせる第 1の^丁制御手段と、

カラ一読取時に、前記第 1の点灯制御手段に同期して、予め第 1の記憶手段に各 feSllに記憶されている第 1の基準デ一夕に応じて前記可変定電流回路を制御することにより、前記発光ダイォ一ドの光出力を各色毎に第 1の所定値にする第 1の光出力制御手段と、

モノクロ読取時に、前記スィツチ回路を制御して前記各色の発光ダイォードのうちのいずれか 1色を連続的にオンさせる第 2の点灯制御手段と、モノク口読取時に、予め第 2の記憶手段に記憶されている第 2の基準デ一夕に応じて前記可変定電流回路を制御することにより、前記第 2の点灯制御手段によつて連続的にォンされて L、る発光ダイォードの光出力を前記第 1の所定値よりも小さい第 2の所定値にする第 2の光出力制御手段とを備えたことを特徴とする、カラ一画像読取装置。

5 . 前記スィッチ回路は、アナログスィッチにより構成されている、請求項 4に記載の力ラ一画像読取装置。

6 . 前記第 1の記憶手段は、電気的に書換え可能な不揮発性メモリにより構成されている、請求項 4に記載の力ラ一画像読取装置。

7 . 前記第 2の記憶手段は、電気的に書換え可能な不揮発性メモリにより構成されている、請求項 4に記載のカラー画像読取装置。

8 . 前記第 1の記憶手段と前記第 2の記憶手段とは、電気的に «え可能な不揮発性メモリを構成する 1個の半導体チップにより実現されている、請求項 4に記載のカラ一画像読取装置。