(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を照明するためのそれぞれ異なる色の光を発光する複数の光源手段と、
上記光源手段に色毎に発光時間を設定し、一定周期で発生される読取開始パルスの各周期に１色ずつの上記光源手段を順次点灯させ、１ラインのカラー信号を構成するための複数色の上記光源手段の点灯に際し、所定の光源手段の発光時間に対してその前後に点灯する光源手段の発光時間を上記各周期内で時系列的に近づけるように発光させる制御手段と、
上記各光源手段で照明された上記原稿上の画像に対して相対的に移動しながら上記読取開始パルスの各周期毎に読み取り画像の光電変換信号を蓄積し、画像信号として出力する光電変換手段とを備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
上記所定の光源手段は、最も長い発光時間が設定されたものであることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
上記所定の光源手段の発光時間は、その前後に存在する他の光源手段の発光時間の間の略時間的中央にあることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
上記所定の光源手段の発光時間の時間的中心と上記前後に存在する他の光源手段の発光時間の時間的中心との間隔が前後で等しいことを特徴とする請求項３に記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
上記所定の光源手段の発光時間の時間的中心点と、その前後に存在する他の発光時間のうち前の発光時間の発光開始点から後の発光時間の発光終了点までの間の時間中心とが一致することを特徴とする請求項３に記載の画像読み取り装置。
【請求項６】
上記複数の光源手段は、光の３原色の色光を発光する３つの光源手段であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像読み取り装置。
【請求項７】
原稿を照明するためのそれぞれ異なる色の光を発光する複数の光源手段に対して色毎に発光時間を設定し、一定周期で発生される読取開始パルスの各周期に１色ずつの上記光源手段を順次点灯させ、１ラインのカラー信号を構成するための複数色の上記光源手段の点灯に際し、所定の光源手段の発光時間に対してその前後に点灯する光源手段の発光時間を上記各周期内で時系列的に近づけるように発光させる制御手順と、
光電変換手段が上記各光源手段で照明された上記原稿上の画像に対して相対的に移動しながら上記読取開始パルスの各周期毎に読み取り画像の光電変換信号を蓄積し、画像信号として出力する光電変換手順とを備えたことを特徴とする画像読み取り方法。
【請求項８】
原稿を照明するためのそれぞれ異なる色の光を発光する複数の光源手段に対して色毎に発光時間を設定し、一定周期で発生される読取開始パルスの各周期に１色ずつの上記光源手段を順次点灯させ、１ラインのカラー信号を構成するための複数色の上記光源手段の点灯に際し、所定の光源手段の発光時間に対してその前後に点灯する光源手段の発光時間を上記各周期内で時系列的に近づけるように発光させる制御処理と、
光電変換手段が上記各光源手段で照明された上記原稿上の画像に対して相対的に移動しながら上記読取開始パルスの各周期毎に読み取り画像の光電変換信号を蓄積し、画像信号として出力する光電変換処理とをコンピュータからの指示で上記光源手段と上記光電変換手段とに実行させるためのコンピュータプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発光源、具体的にはＲ、Ｇ、Ｂの３原色の発光源を用いて、これらを順次点灯させながら原稿を連続的に走査し、色分解を行う画像読み取り装置、方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の発光源、具体的にはＲ、Ｇ、Ｂの３原色の発光源を用いて色分解を行う画像読み取り装置においては、これらを図１１に示すように、一定周期の読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）に同期して順次点灯を切り換えながら被写体を読み取りユニットを移動させながら連続的に走査し、色分解を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例では、順次点灯させながら原稿を読み取りユニットを移動させながら走査するため、順次点灯で色を切り換えていく過程で時間経過に伴って原稿への照射位置がずれており、これが色分解の際に、色ずれとなって、画像読み取り品位を低下させる原因となっていた。
【０００４】
従って本発明は、上記色ずれを軽減して画質の向上を図ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像読み取り装置においては、原稿を照明するためのそれぞれ異なる色の光を発光する複数の光源手段と、上記光源手段に色毎に発光時間を設定し、一定周期で発生される読取開始パルスの各周期に１色ずつの上記光源手段を順次点灯させ、１ラインのカラー信号を構成するための複数色の上記光源手段の点灯に際し、所定の光源手段の発光時間に対してその前後に点灯する光源手段の発光時間を上記各周期内で時系列的に近づけるように発光させる制御手段と、上記各光源手段で照明された上記原稿上の画像に対して相対的に移動しながら上記読取開始パルスの各周期毎に読み取り画像の光電変換信号を蓄積し、画像信号として出力する光電変換手段とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
本発明による画像読み取り方法においては、原稿を照明するためのそれぞれ異なる色の光を発光する複数の光源手段に対して色毎に発光時間を設定し、一定周期で発生される読取開始パルスの各周期に１色ずつの上記光源手段を順次点灯させ、１ラインのカラー信号を構成するための複数色の上記光源手段の点灯に際し、所定の光源手段の発光時間に対してその前後に点灯する光源手段の発光時間を上記各周期内で時系列的に近づけるように発光させる制御手順と、光電変換手段が上記各光源手段で照明された上記原稿上の画像に対して相対的に移動しながら上記読取開始パルスの各周期毎に読み取り画像の光電変換信号を蓄積し、画像信号として出力する光電変換手順とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
本発明によるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体においては、原稿を照明するためのそれぞれ異なる色の光を発光する複数の光源手段に対して色毎に発光時間を設定し、一定周期で発生される読取開始パルスの各周期に１色ずつの上記光源手段を順次点灯させ、１ラインのカラー信号を構成するための複数色の上記光源手段の点灯に際し、所定の光源手段の発光時間に対してその前後に点灯する光源手段の発光時間を上記各周期内で時系列的に近づけるように発光させる制御処理と、光電変換手段が上記各光源手段で照明された上記原稿上の画像に対して相対的に移動しながら上記読取開始パルスの各周期毎に読み取り画像の光電変換信号を蓄積し、画像信号として出力する光電変換処理とをコンピュータからの指示で上記光源手段と上記光電変換手段とに実行させるためのコンピュータプログラムを記憶したことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１は本発明による画像読み取り装置を示すものであり、図において１は、読み取りユニット、２はステッピングモータ、３はベルト、４は原稿台ガラス、５は制御部、６は原稿、７は白色補正板、８はフラットケーブル、９は外部コンピュータである。
【０００９】
また、図２は読み取りユニット１の詳細図で１０は赤色ＬＥＤ、１１は緑色ＬＥＤ、１２は青色ＬＥＤ、１３は導光体、１４は光電変換素子、１５はロッドレンズアレイである。
また、これらの動作のタイミングチャートを図３に示す。
【００１０】
図４は電気的な処理部分の構成を示すもので、上記ＬＥＤ１０、１１、１２を有する読み取りユニット１、ステッピングモータ２、モータ制御部５、外部コンピュータ９を含むと共に、画像処理部１６、モータ駆動部１７、各ＬＥＤのＰＷＭ制御部１８が設けられている。
【００１１】
次に、第１の実施の形態の動作を説明する。
制御部５によりステッピングモータ２が駆動される。ここでは４相のモータを２相駆動（Ａ相、Ｂ相のみ図示）する。この駆動力はベルト３によって読み取りユニット１に伝達され、読み取りユニット１は原稿台ガラス４に沿って連続的に移動しながら原稿６を走査する。
【００１２】
読み取りユニット１について説明すると、読み取りユニット１に取りつけられた光電変換素子１４は図２に示すように読み取りユニット１の長軸方向に沿って配置されている。本実施の形態の場合、Ａ４原稿短手方向で３００ＤＰＩ相当の密度を持つ読み取りユニットであり、合計で２７５６画素分の光電変換素子が並んでいする。
【００１３】
光電変換素子１４には制御部５から画素読み取りクロック（Ｃｌｏｃｋ）と、一定周期の読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）が与えられる。赤色ＬＥＤ１０、緑色ＬＥＤ１１、青色ＬＥＤ１２の点灯は読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）毎に切り換えられる。読み取りユニット１の移動に連れて、各ＬＥＤ１０、１１、１２を順次点灯させるが、この周期内で、各ＬＥＤ１０、１１、１２のＰＷＭ制御により、最適な出力レベルの画素信号となるように、必要なＯＮ期間分だけ発光する。ＬＥＤの光は導光体１３で読み取りユニット１の長軸方向に分散されながら、原稿面に到達する。この光は原稿面で拡散反射され、ロッドレンズアレイ１５により光電変換素子１４上に集光される。
【００１４】
原稿面で反射したＬＥＤ１０、１１、１２の光を受けて光電変換素子１４には電荷が蓄積され、次の周期の読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）で光電変換素子１４内の転送部に保存され画素読み取りクロック（Ｃｌｏｃｋ）によって１画素毎の電気信号として出力される。各ＬＥＤ１０、１１、１２によって色分解されて検出された画素信号はフラットケーブル８を通して制御部５から外部コンピュータ９に送られ、外部コンピュータ９内の画像処理で３色まとめられて１ラインのカラー読み取りとなる。
【００１５】
ここでわかるように、例えば一つの周期で赤色を読み取り、次の周期で緑色、また次の周期で青色となるため、赤色と緑色では１周期分、赤色と青色では２周期分の時間後れがあり、これは連続的に移動している読み取りユニット１にあっては、読み取り位置がずれにことになり、カラー読み取りの際、色ずれという現象が発生することになる。
【００１６】
ここで、ＬＥＤ発光のＰＷＭ制御方法について、図５のタイムチャートと図６のフローチャートを用いて説明する。ＬＥＤの特性は、製造上、順方向電圧のばらつきや、電流−発光特性のばらつき、温度依存性などがあり、また発光色によっても特性が異なる。また、受光側では光学系の伝達特性や、光電変換素子１４の特性の影響もある。一方、光電変換素子１４から出力される画像信号を受け取る制御部５においては、画像信号の出力振幅が一定の範囲内に収まることが望ましい。このため個々のＬＥＤに対して発光の調整をしなければならない。
【００１７】
そこで、原稿６の走査を開始する前に、白色補正板８を読み取って各ＬＥＤ１０、１１、１２の制御値を決定する。まず、赤色ＬＥＤ１０を図５の読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）の周期の最大パルス幅で点灯させる（Ｓ１）。次に、この発光に対する画像信号の出力振幅を計測し、既定値を超えていないかチェックし（Ｓ２）、超えていればＯＮパルス幅を少し縮めて（Ｓ３）、再度判定する。これを繰り返して出力振幅が既定値に合うようなパルス幅を決定する（Ｓ４）。他の緑色ＬＥＤ１１、青色ＬＥＤ１２についても同様の手順を行う。
【００１８】
以上の手順によって決定されたＯＮパルス幅で、読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）の周期に同期してＰＷＭ制御し、順次点灯していくが、従来の図１１のように、この発光ＯＮパルスを、一定周期の読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）の先頭に集めた制御にするとカラー読み取りの場合に、１本のカラー線の３分の１の幅、および３分の２の幅の色ずれが生じる。
【００１９】
そこで本実施の形態では、図７のように、ＰＷＭ制御を行うことで色ずれ幅を抑えるようにしている。ここで、それぞれのＬＥＤのＯＮパルス幅は、最大で読み取りパルス（Ｈｓｙｎｃ）の周期幅であるが、典型的なＯＮパルス幅は、読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）の周期幅よりも若干短い。そこで、まず赤色ＬＥＤ１０、緑色ＬＥＤ１１、青色ＬＥＤ１２のＯＮパルス幅のうち、最も長いパルス幅をもつものを順次点灯の中位にする。これを、本実施の形態では緑色ＬＥＤ１１とする。そしてその前位、後位に残りのＬＥＤを点灯させる。これを本実施の形態では前位に赤色ＬＥＤ１０、後位に青色ＬＥＤ１２とする。これは逆でもよい。
【００２０】
そして、前位の赤色周期では、ＯＮパルスの終点を緑色の周期の始まりと一致するように、後位の青色周期では、ＯＮパルスの始点を緑色の周期の終わりの後になるように設定する。
これによって、従来例よりも色ずれ幅を小さくすることができる。
【００２１】
本実施の形態によれば、各発光源を順次点灯させる際、パルス幅制御のＯＮ時期を、最も長いＯＮ期間を持つ発光源のＯＮ期間に対してそれ以外の発光源のＯＮ期間を時系列的に近づける構成とすることで、各発光源の時間的ずれをさらに小さくすることが可能となり、結果として原稿への照射位置のずれを小さくし、色ずれを小さくするように働く。
【００２２】
次に第２の実施の形態を説明する。
本実施の形態は、最も長いパルス幅をもつ緑色ＬＥＤ１１のＯＮ期間を、順次点灯切り換え周期、言い換えると読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）の周期の中央付近に設定するようにしたものである。本実施の形態によるＰＷＭ制御波形を図８に示す。
【００２３】
時間ｔ１、ｔ２の算出例を式（１）に示す。
ｔ１＋ｔ２＝Ｔ−ｔＧｏｎ
ｔ１＋（ｔＧｏｎ／２）＝ｔ２＋（ｔＧｏｎ／２）        ………（１）
Ｔ：読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）周期、ｔＧｏｎ：緑色ＬＥＤの点灯ＯＮ期間。
【００２４】
本実施の形態によれば、最も長い上記ＰＷＭ幅制御のＯＮ期間を持つ発光源のＯＮ期間を、順次点灯切り換え周期の中央付近に設定したことにより、各発光源の時間的ずれをさらに小さくすることが可能となり、結果として被写体への照射位置のずれを小さくし、各色間の色ずれ量を小さくすることができる。
【００２５】
次に第３の実施の形態について説明する。
本実施の形態では第２の実施の形態と同様に、最も長いパルス幅をもつ緑色ＬＥＤ１１のＯＮ期間を、順次点灯切り換え周期、言い換えると読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）の周期の中央付近に設定する。本実施の形態のＰＷＭ制御波形を図９に示す。
【００２６】
時間ｔ１、ｔ２の算出例を式（２）に示す。
ｔ１＋ｔ２＝Ｔ−ｔＧｏｎ
（ｔＲｏｎ／２）＋ｔ１＋（ｔＧｏｎ／２）＝（ｔＧｏｎ／２）＋ｔ２＋
（ｔＢｏｎ／２）                                      ………（２）
Ｔ：読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）周期、ｔＲｏｎ：赤色ＬＥＤの点灯ＯＮ期間、ｔＧｏｎ：緑色ＬＥＤの点灯ＯＮ期間、ｔＢｏｎ：青色ＬＥＤの点灯ＯＮ期間。
【００２７】
本実施の形態によれば、最も長いパルス幅制御のＯＮ期間を持つ発光源のＯＮ期間を、パルス幅制御周期の中央付近に設定する際、順次点灯していく時間推移の中で、前後に存在する発光源のＯＮ期間の時間的中心点と中位に存在する発光源のＯＮ期間の時間的中心点との時間間隔が前後共に等しくなるように設定することで、前後に存在する発光源との時間的ずれの差をさらに小さくすることが可能で結果として原稿への照射位置のずれの差を減らし、各色間での色ずれ量の差を減らすことができる。
【００２８】
次に第４の実施の形態を説明する。
本実施の形態では第２の実施の形態と同様に、最も長いパルス幅をもつ緑色ＬＥＤ１１のＯＮ期間を、順次点灯切り換え周期、言い換えると読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）の周期の中央付近に設定するようにしている。本実施の形態のＰＷＭ制御波形を図１０に示す。
【００２９】
ｔ１＋ｔ２＝Ｔ−ｔＧｏｎ
時間ｔ１＋ｔ２＝Ｔ−ｔＧｏｎ
時間ｔ１＋ｔ２＝Ｔ−ｔＧｏｎ
時間ｔ１、ｔ２の算出例を式（３）に示す。
ｔＲｏｎ＋ｔ１＋（ｔＧｏｎ／２）＝（ｔＧｏｎ／２）＋ｔ２＋ｔＢｏｎ………（３）
Ｔ：読み取り開始パルス（Ｈｓｙｎｃ）周期、ｔＲｏｎ：赤色ＬＥＤの点灯ＯＮ期間、ｔＧｏｎ：緑色ＬＥＤの点灯ＯＮ期間、ｔＢｏｎ：青色ＬＥＤの点灯ＯＮ期間。上記の構成によって、色ずれ幅を小さくすることともに、各色間での色ずれ量の差を小さくすることができる。
【００３０】
本実施の形態によれば、最も長いパルス幅制御のＯＮ期間を持つ発光源のＯＮ期間を、パルス幅制御周期の中央付近に設定する際、順次点灯していく時間推移の中で、前に存在する発光源のＯＮ期間の開始点から後に存在する発光源のＯＮ期間の終点までのあいだの時間的中心点と、中位に存在する発光源のＯＮ期間の時間的中心点とが一致するように設定することで、前後に存在する発光源との時間的ずれの差を別の観点でさらに小さくすることが可能となり、結果として被写体への照射位置のずれの差を減らし、各色間での色ずれ量の差を減らすことができる。
【００３１】
尚、図１の各機能ブロックによるシステムは、ハード的に構成しても良く、また、ＣＰＵやメモリ等から成るマイクロコンピュータシステムに構成してもよい。マイクロコンピュータシステムに構成する場合、上記メモリは本発明による記憶媒体を構成する。この記憶媒体には、前述した処理手順を実行するためのプログラムが記録される。またこの記憶媒体としてはＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気媒体等を用いてよく、これらをＣＤ−ＲＯＭ、フロッピディスク、磁気テープ、磁気カード、不揮発性のメモリカード等に構成して用いてよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各光源手段を順次点灯させることにより生じる、時間的差異を減少させることができる。この結果、被写体への照射位置のずれを小さくし、色ずれを小さくすることができ、画像読み取り品質を向上させることができる。
【００３３】
また、本発明の他の特徴によれば、上記色ずれを小さくすることに加えて、各色間での色ずれ量の差異を減少させることができ、画像読み取り品質をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像読み取り装置の実施の形態を示す構成図である。
【図２】読み取りユニットの構成図である。
【図３】動作を示すタイミングチャートである。
【図４】電気的処理部のブロック図である。
【図５】ＬＥＤのＰＷＭ制御方法の概念を示すタイミングチャートである。
【図６】ＬＥＤのＰＷＭ制御方法のフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態のＬＥＤのＰＷＭ制御方法のタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態のＬＥＤのＰＷＭ制御方法のタイミングチャートである。
【図９】本発明の第３の実施の形態のＬＥＤのＰＷＭ制御方法のタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第４の実施の形態のＬＥＤのＰＷＭ制御方法のタイミングチャートである。
【図１１】従来のＬＥＤのＰＷＭ制御方法のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  読み取りユニット
２  ステッピングモータ
５  制御部
６  原稿
１０  赤色ＬＥＤ
１１  緑色ＬＥＤ
１２  青色ＬＥＤ
１３  導光体
１４  光電変換素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003673641.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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