説明

画像読取装置及びその制御方法

【課題】1ライン当たりの読み取り期間中に、LEDをON/OFF制御する必要がなく、よって、CPUのパフォーマンスを全て画像処理に費やすことができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【解決手段】原稿を照明する光源と、原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像読取装置の感度調整回路に係り、特に、ラインセンサにおける各色の出力を均等にするために、ラインセンサに対応した各色のLEDの通電電流設定値を記憶媒体に記憶させる。その後に、そのメモリの設定値に応じて、上記LEDの通電電流を個別に調整する画像読取装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、原稿をCCDセンサ(以下、「CCD」という)等、光電変換素子で読み取る方式の画像読取装置では、原稿を、高S/N比で読み取るために、CCDの光電変換レンジをできるだけ広く利用できるように光源の光量を設計する。
【0003】
しかし、実際には、光源輝度のばらつき、CCD感度等によって、これらの部品の組み合わせによって決定される出力レベルは、必ずしも一定ではない。一方で、CCDの飽和は、避けなければならないので、スキャナが超高機能を装備しない場合、上記素子のばらつきを見込んで、CCDの飽和電圧よりも十分に低い出力を得るような光量で設計する。
【0004】
結果として、部品のばらつきから、CCD出力が所定のレベルよりも低くなる場合、光電変換後の電気信号を、ゲインコントロールアンプで増幅することによって、画像信号をA/D変換機のダイナミックレンジに合わせている。しかし、この手法では、ゲインコントロールアンプが、CCDに含まれているノイズも増幅するので、装置毎のS/N比に差が出るという問題がある。
【0005】
従来、CCDを具備する画像読取装置では、CCDに十分な光量を与えることができる冷陰極管が主に用いられ、その光量を調整する場合、冷陰極管を点灯させるインバータへの入力電圧を制御することによって、光源の管電流の実効値をコントロールする。また、インバータに入力するDC電圧を、所定の周波数で、ON/OFFすることによって、ランプの管電流の実効値をコントロールするPWM光源電流通電制御方式が知られている(たとえば、特許文献1参照。)。
【0006】
昨今、LEDの高輝度化が進み、高速スキャナの光源としてLEDを用いることが可能であるが、LEDの輝度や色味について、個体間のばらつきが大きく、白色LEDを光源として用いる場合、色味を補正することが困難であるという問題がある。また、画像読取装置の個体間で、読み取り画像の色再現性に差が出るという問題がある。
【0007】
そこで、この問題を解決するために、CCDセンサのカラーフィルタに対応するRGB3色のLEDを同時点灯させ、白色光源とする手法が用いられている。
【0008】
しかし、この場合においても、各LEDの輝度のばらつきは、読み取り画像の色味に影響を与える。したがって、各色LEDの点灯時間の可変手段を有することによって、色味を変化し、CCDの飽和を防ぎ、安定した色味で、スキャンを可能とする手法が取られている(たとえば、特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2003−244395号公報
【特許文献2】特開2000−299763号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかし、各色LEDの点灯時間を調整するためには、CCDの毎蓄積時間において、蓄積時間内で、LEDの数と同じだけの点灯時間制御信号をコントロールする必要がある。組み込みソフトによって、この割り込み処理を行う場合、画像処理を行っている組み込みソフトに負荷をかけるので、読み取り速度を低下させるという問題がある。
【0010】
本発明は、1ライン当たりの読み取り期間中に、LEDをON/OFF制御する必要がなく、よって、CPUのパフォーマンスを全て画像処理に費やすことができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、原稿を照明する光源と、原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段とを有する。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、RGB3色のLEDの通電電流を独立に制御するので、1ライン当たりの読み取り時間に対する好適な光量を得ることができ、1ライン当たりの読み取り期間中に、LEDをON/OFF制御する必要がない。よって、CPUのパフォーマンスを全て画像処理に費やすことができるという効果を奏する。
【0013】
つまり、本発明によれば、LEDの輝度を、LEDへの通電電流の制御によってコントロールするので、各色LEDの点灯時間制御が不要になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。
【実施例1】
【0015】
図1は、本発明の実施例1である画像読取装置100において、読み取り対象を照明するLED光源10の構造を示す図である。
【0016】
LED光源10は、導光体11と、各色LED12とを有する。
【0017】
各色LED12は、点灯し、RGBの各色を発色する。導光体11は、各色LED12が発した光を、ラインセンサの主走査方向に伝播し、図1中の矢印の方向に存在している読み取り原稿を照射する。この際に、ラインセンサの主走査方向に対して光量は、均一の光量分布、または任意の比率で設計された光量分布である。各色LED12は、互いに独立した定電流回路によって駆動され、設定電流値を任意に変動することができる。
【0018】
図2は、本発明の実施例1における画像読取装置100の断面を示す図である。
【0019】
画像読取装置100は、LED光源10と、基板21と、原稿台ガラス22と、ミラー23、24、25、26、27と、光学縮小レンズ28と、CCD29とを有する。
【0020】
図3は、画像読取装置100を示す模式図である。
【0021】
画像読取装置100は、LED光源10と、光学縮小レンズ28と、CCD29と、アナログ−デジタル変換素子35と、CPU36と、定電流駆動回路37と、記憶部38とを具備する。
【0022】
LED光源10は、図2に示す原稿台ガラス22に置かれている平面原稿32を照射する。LED光源10から発光された光は、平面原稿32において反射し、原稿台ガラス22を透過した後に、ミラー23、24、25、26、27を介して、光学縮小レンズ28に入光する。光学縮小レンズ28によって縮小された光を、基板21に実装されているCCD29が受光する。CCD29が受光した光は、光電変換され、画像1ライン分のアナログ電気信号になる。この電気信号を、アナログ−デジタル変換素子35が、デジタルデータに変換し、画像化すれば、1ライン分の画像データになる。また、画像読取装置100が、図2中、右方向、または左方向に走査することによって、原稿台ガラス22に載置されている平面原稿32を画像として読み取ることができる。
【0023】
定電流駆動回路37で駆動されるLED光源10は、RGB3色それぞれの各色LED12から発光される光を、平面原稿32に照射する。原稿画像は、図2で示した経路を辿り、光学縮小レンズ28を介して、CCD29が受光する。CCD29で光電変換された画像の電気信号は、アナログ−デジタル変換素子35が、デジタル信号化し、このデジタル信号を、CPU36が受信し、画像を読み取る。
【0024】
実施例1において、CPU36から定電流駆動回路37への制御信号と、制御信号に関わる情報とを記憶部38が蓄えるので、光源となる各色LED12への通電電流を制御することができる。以下に、その詳細を説明する。
【0025】
画像読取装置100において、読み取りのモードがいくつか存在するが、それぞれのモードにおいて、CCD29の1ライン当たりの画像読み取り時間は不変である。ある特定のモードに対して、基準となるLED通電電流によって、各色LED12を発光させる。読み取り動作を行う前に、その光源によって、予め用意してある白ベタ紙を読み込み、そのときのCCD29の出力に対するアナログ−デジタル変換後のデジタル信号レベルを、CPU36が読み取る。CPU36が読み込んだデジタル信号レベルが、所望のレベルになるように、LED光源10への通電電流制御信号を行う。
【0026】
これによって、CCD29の飽和がなく、S/N特性の優れた好適な光源状態を得ることができる。CCD29は、RGB3色のセンサから成り立ち、各センサの色に応じた各色LED12の電流を制御することによって、全ての色において、好適な光量を得ることができる。
【0027】
1ライン当たりの画像読み取り時間に対して好適な光量の光源を作成することによって、1ライン当たりの画像読み取り中におけるLED光源10のON/OFF切り替えは不要になり、CPU36は、読み込んだ画像処理のみに専念することができる。
【0028】
また、LED光源10の輝度や色味は、経時変化があるものの、その変化は緩やかであるので、同じモードにおける2回目以降の読み取り時には、各モードでの各LEDの通電電流を記憶部に記憶しておく。これによって、同じ電流制御を用いることができ、読み取り開始を早めることができる。
【0029】
上記実施例は、原稿を照明する光源と、原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段とを有する。
【0030】
この場合、上記光源は、定電流制御回路によって駆動され、RGB3色以上のLEDである。また、上記光電変換手段は、ラインセンサであり、上記LEDの各色に対応している複数本のセンサを有する手段である。さらに、上記光源電流通電制御手段は、上記光源の複数色LEDの通電電流を独立に制御する手段であり、上記ラインセンサによって白ベタ紙を読み取る。この読み取り出力を、アナログ−デジタル変換した場合におけるデジタル出力に基づいて、上記ラインセンサの蓄積時間において上記ラインセンサが飽和しないように、上記光源電流を通電制御することによって、上記光源の各色の輝度を独立して調整する。
【0031】
さらに、上記光源電流通電制御手段によって光源電流通電制御された通電電流を記憶する手段を有し、光源電流通電制御後の読み取り時における通電電流を、上記記憶手段に記憶されている情報に基づいて決める。しかも、上記ラインセンサの読み取りモードの種類に応じた光源電流通電制御を行い、各モードにおける各色のLEDの通電電流を、上記記憶手段に記憶する。そして、各LEDの通電電流を上記光源電流通電制御手段によって、制御し、上記光電変換手段の各色間の出力比を任意に調整する。
【0032】
また、上記実施例は、原稿を照明する光源と、原稿の透過光を電気信号に変換する光電変換手段と、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段とを有する。
【0033】
この場合、上記光源は、定電流制御回路によって駆動され、RGB3色以上のLEDである。また、上記光電変換手段は、ラインセンサであり、上記LEDの各色に対応している複数本のセンサを有する手段である。さらに、上記光源電流通電制御手段は、上記光源の複数色LEDの通電電流を独立に制御する手段であり、上記ラインセンサによって白ベタ紙を読み取る。この読み取り出力を、アナログ−デジタル変換した場合におけるデジタル出力に基づいて、上記ラインセンサの蓄積時間において上記ラインセンサが飽和しないように、上記光源電流を通電制御することによって、上記光源の各色の輝度を独立して調整する。
【0034】
しかも、上記光源電流通電制御手段によって光源電流通電制御された通電電流を記憶する手段を有し、光源電流通電制御後の読み取り時における通電電流を、上記記憶手段に記憶されている情報に基づいて決める。そして、上記ラインセンサの読み取りモードの種類に応じた光源電流通電制御を行い、各モードにおける各色のLEDの通電電流を、上記記憶手段に記憶する。加えて、各LEDの通電電流を上記光源電流通電制御手段によって、制御し、上記光電変換手段の各色間の出力比を任意に調整する。
【0035】
また、上記実施例を方法の発明として把握することができる。つまり、上記実施例は、光源が原稿を照明する工程と、光電変換手段が、原稿の反射光を電気信号に変換し、記憶装置に記憶する光電変換工程とを有する。さらに、上記実施例は、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査工程と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御工程とを有する画像読取装置の制御方法の例である。
【0036】
しかも、上記実施例は、光源が原稿を照明する工程と、光電変換手段が、原稿の透過光を電気信号に変換し、記憶装置に記憶する光電変換工程とを有する。また、上記実施例は、上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査工程と、上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御工程とを有する画像読取装置の制御方法の例である。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の実施例1である画像読取装置100において、読み取り対象を照明するLED光源10の構造を示す図である。
【図2】画像読取装置100の断面を示す図である。
【図3】画像読取装置100を示す模式図である。
【符号の説明】
【0038】
100…画像読取装置、
10…LED光源、
11…導光体、
12…各色LED、
21…基板、
22…原稿台ガラス、
23、24、25、26、27…ミラー、
28…光学縮小レンズ、
29…CCD、
32…平面原稿、
35…アナログ−デジタル変換素子、
36…CPU、
37…定電流駆動回路、
38…記憶部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
原稿を照明する光源と;
原稿の反射光を電気信号に変換する光電変換手段と;
上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と;
上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段と;
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項2】
請求項1において、
上記光源は、定電流制御回路によって駆動され、RGB3色以上のLEDであることを特徴とする画像読取装置。
【請求項3】
請求項2において、
上記光電変換手段は、ラインセンサであり、上記LEDの各色に対応している複数本のセンサを有する手段であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項4】
請求項1において、
上記光源電流通電制御手段は、上記光源の複数色LEDの通電電流を独立に制御する手段であり、上記ラインセンサによって白ベタ紙を読み取り、この読み取り出力を、アナログ−デジタル変換した場合におけるデジタル出力に基づいて、上記ラインセンサの蓄積時間において上記ラインセンサが飽和しないように、上記光源電流を通電制御することによって、上記光源の各色の輝度を独立して調整する手段であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項5】
請求項1〜請求項4の少なくとも1項において、
上記光源電流通電制御手段によって光源電流通電制御された通電電流を記憶する手段を有し、
光源電流通電制御後の読み取り時における通電電流を、上記記憶手段に記憶されている情報に基づいて決めることを特徴とする画像読取装置。
【請求項6】
請求項1〜請求項4の少なくとも1項において、
上記ラインセンサの読み取りモードの種類に応じた光源電流通電制御を行い、各モードにおける各色のLEDの通電電流を、上記記憶手段に記憶することを特徴とする画像読取装置。
【請求項7】
請求項1〜請求項6の少なくとも1項において、
各LEDの通電電流を上記光源電流通電制御手段によって、制御し、上記光電変換手段の各色間の出力比を任意に調整することを特徴とする画像読取装置。
【請求項8】
原稿を照明する光源と;
原稿の透過光を電気信号に変換する光電変換手段と;
上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査手段と;
上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御手段と;
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項9】
請求項8において、
上記光源は、定電流制御回路によって駆動され、RGB3色以上のLEDであることを特徴とする画像読取装置。
【請求項10】
請求項8において、
上記光電変換手段は、ラインセンサであり、上記LEDの各色に対応している複数本のセンサを有する手段であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項11】
請求項8において、
上記光源電流通電制御手段は、上記光源の複数色LEDの通電電流を独立に制御する手段であり、上記ラインセンサによって白ベタ紙を読み取り、この読み取り出力を、アナログ−デジタル変換した場合におけるデジタル出力に基づいて、上記ラインセンサの蓄積時間において上記ラインセンサが飽和しないように、上記光源電流を通電制御することによって、上記光源の各色の輝度を独立して調整する手段であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項12】
請求項8〜請求項11の少なくとも1項において、
上記光源電流通電制御手段によって光源電流通電制御された通電電流を記憶する手段を有し、
光源電流通電制御後の読み取り時における通電電流を、上記記憶手段に記憶されている情報に基づいて決めることを特徴とする画像読取装置。
【請求項13】
請求項8〜請求項11の少なくとも1項において、
上記ラインセンサの読み取りモードの種類に応じた光源電流通電制御を行い、各モードにおける各色のLEDの通電電流を、上記記憶手段に記憶することを特徴とする画像読取装置。
【請求項14】
請求項8〜請求項13の少なくとも1項において、
各LEDの通電電流を上記光源電流通電制御手段によって、制御し、上記光電変換手段の各色間の出力比を任意に調整することを特徴とする画像読取装置。
【請求項15】
光源が原稿を照明する工程と;
光電変換手段が、原稿の反射光を電気信号に変換し、記憶装置に記憶する光電変換工程と;
上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査工程と;
上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御工程と;
を有することを特徴とする画像読取装置の制御方法。
【請求項16】
光源が原稿を照明する工程と;
光電変換手段が、原稿の透過光を電気信号に変換し、記憶装置に記憶する光電変換工程と;
上記光電変換手段を原稿と相対的に移動させる走査工程と;
上記光源の輝度を、光源電流を通電制御することによって制御する光源電流通電制御工程と;
を有することを特徴とする画像読取装置の制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2008−309962(P2008−309962A)
【公開日】平成20年12月25日(2008.12.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−156673(P2007−156673)
【出願日】平成19年6月13日(2007.6.13)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】