(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を照明する照明光源と、
前記被写体像を読み取り電気信号を出力する光電変換手段と、
前記光電変換手段による画像読取の不均一性を補正するための基準部材と、
前記照明光源の前回の点灯終了からの経過時間を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された経過時間が所定時間以内である場合に前記光電変換手段による前記基準部材像の読取開始タイミングを画像処理モードに応じて制御するとともに、前記測定手段により測定された経過時間が前記所定時間を超えている場合に前記基準部材像の読取開始タイミングを所定読取開始タイミングに制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記所定読取開始タイミングは、前記画像処理モードに応じた読取開始タイミングよりも時間的に遅れたタイミングであることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記照明光源は、点灯開始後に点灯開始直後の光量より時間経過と共に点灯光量が減少することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記照明光源は、キセノンランプであることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
被写体を照明する照明光源と、前記被写体像を読み取り電気信号を出力する光電変換手段と、前記光電変換手段による画像読取の不均一性を補正するための基準部材とを有する画像読取装置を用いた画像読取方法であって、
前記照明光源の前回の点灯終了からの経過時間を測定し、測定された経過時間が所定時間以内である場合に前記光電変換手段による前記基準部材像の読取開始タイミングを画像処理モードに応じて制御するとともに、測定された経過時間が前記所定時間を超えている場合に前記基準部材像の読取開始タイミングを所定読取開始タイミングに制御することを特徴とする画像読取方法。
【請求項６】
前記所定読取開始タイミングは、前記画像処理モードに応じた読取開始タイミングよりも時間的に遅れたタイミングであることを特徴とする請求項５に記載の画像読取方法。
【請求項７】
前記照明光源は、点灯開始後に点灯開始直後の光量より時間経過と共に点灯光量が減少することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像読取方法。
【請求項８】
前記照明光源は、キセノンランプであることを特徴とする請求項７に記載の画像読取方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、スキャナ、及びファクシミリなどの画像読取装置及び画像読取方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、照明光源により原稿の画像面を照射し、照射された原稿の画像をミラー及びレンズを介して光電変換素子上に結像して電気信号に変換する画像読取装置では、その照明光源としてキセノン管等の冷陰極管やＬＥＤなどが使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような照明光源は、点灯信号により点灯を開始してから光量が安定するまで一定時間を要する。そのために所望の良好な画像情報の読み込みを行うためには光量が安定するまで待たなければならず、読取時間に影響を与えてしまうことがある。図７はランプ点灯直後から光量が安定するまでの読み取りレベルの変化を示したものである。すなわちランプの点灯直後からの光量の変化を示しており、Ｙ軸に光量をとりＸ軸に時間をとったものである。この図７からわかるように原稿照明ランプの点灯直後はオーバーシュート等が発生するために光量が安定するまで時間を要する。
【０００４】
また、近年画像読み取り装置の照明光源として使用されるようになってきたキセノンランプは暗黒始動特性を有する。これは照明光源が装置本体の筐体に覆われて外部からの光の入射がなかった条件下において点灯遅れをきたすという特性である。そのために制御部からの点灯信号を受信してから実際にランプが点灯し安定した光量に達するまでにはかなりの時間を要する場合があり、コピースピード、画像読取スピードに影響を及ぼしていた。
【０００５】
この課題を解決するためには、例えば特開平１０−２５４０７４号公報に示されるような方法が考えられている。これは原稿照明ランプが所定の時間点灯されなかった場合、一定周期の点灯信号により点灯させることにより暗黒始動特性を緩和する手段である。
【０００６】
しかしながら、一定周期の点灯信号によりランプを点灯させると、ランプの寿命に影響を与える。また、ランプの点灯信号により実際にランプが点灯してから光量が安定すると想定される待機時間を設定しても必ずしも画像読取の開始に最適な光量になるとは限らないという課題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の画像読取装置は、被写体を照明する照明光源と、前記被写体像を読み取り電気信号を出力する光電変換手段と、前記光電変換手段による画像読取の不均一性を補正するための基準部材と、前記照明光源の前回の点灯終了からの経過時間を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された経過時間が所定時間以内である場合に前記光電変換手段による前記基準部材像の読取開始タイミングを画像処理モードに応じて制御するとともに、前記測定手段により測定された経過時間が前記所定時間を超えている場合に前記基準部材像の読取開始タイミングを所定読取開始タイミングに制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項５に記載の画像読取方法は、被写体を照明する照明光源と、前記被写体像を読み取り電気信号を出力する光電変換手段と、前記光電変換手段による画像読取の不均一性を補正するための基準部材とを有する画像読取装置を用いた画像読取方法であって、前記照明光源の前回の点灯終了からの経過時間を測定し、測定された経過時間が所定時間以内である場合に前記光電変換手段による前記基準部材像の読取開始タイミングを画像処理モードに応じて制御するとともに、測定された経過時間が前記所定時間を超えている場合に前記基準部材像の読取開始タイミングを所定読取開始タイミングに制御することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１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。画像読取装置の構成を図１、画像読取装置の制御系を図２、及び画像読取シーケンスの１例を図３に示す。図１において、原稿１０２が載置される原稿台１００上には標準白色板１０１が設けられている。前記標準白色板１０１は、ＣＣＤなどの光電変換素子による画像読み取りの不均一性を補正するための基準となる部材である。前記補正は、一般にシェーディング補正と言われる。この標準白色板１０１と原稿１０２をランプ１０３により照射し、その反射光を光学ユニット１１０，１１１に設置されたミラー１０４〜１０６、及びレンズユニット１０７によりセンサユニット１０８内のＣＣＤ上に結像して光電変換される。これによりシェーディング補正データ及び原稿１０２の画像情報を得るようにしている。
【００１０】
次に、図２は画像読取装置の制御系の構成例を示す図である。画像読取装置の制御部１１９、画像処理部１２５、ＲＡＭ１２６、ＣＰＵ１２７、ＲＯＭ１２８、及びタイマ１３０などがバス１２９を介して接続された構成を有する。制御部１１９には、光学ユニット１１０、１１１を原稿台１００に沿って副走査方向に駆動する光学モータ１２１、ランプ１０３、文字モード、写真モードその他の画像モードを設定可能なコピーボタン１２０ａ、表示部１２０ｂなどが配された操作部１２０などが接続されている。また、ＣＣＤ１２２はＡ／Ｄ変換回路１２３を介してバス１２９に接続されている。
【００１１】
次に、画像読取シーケンスの一例について図３を用いて述べる。画像読取装置の制御部１１９は操作部上のコピーボタン１２０ａが押されたことを検知すると、前記ランプ１０３及びミラー１０４〜１０６をホームポジション（初期位置）へ移動させた後、標準白色板１０１の下方へ移動させランプ１０３を点灯させる（Ｓ７０１）。ランプ１０３の点灯開始後、所定時間Ｔの経過後に標準白色板１０１の画像情報を読み取る（Ｓ７０２）。この時間Ｔは前記ランプが点灯を開始して光量が十分に安定するまでの時間を考慮したもので、あらかじめ固定値として設定されているものである。つまり、時間Ｔは実質的に照明光源の点灯開始からＣＣＤの光電変換素子による画像読み取りの不均一性を補正するための基準となる画像情報の読み取りを開始するまでの開始時間である。したがって開始時間Ｔ経過後に光電変換を行っても、また開始時間Ｔ経過前に光電変換を行っても本実施形態における同様の効果を得ることができる。また、時間Ｔの始期は照明光源の点灯時間を予想できる起点で足り、したがってモード信号を検知した時などを時間Ｔの始期として設定しても本実施形態における同様の効果を得ることができる。
【００１２】
次に、光源ランプ１０３により照明された標準白色板１０１の画像情報を読み取り、読み取った標準白色板レベルの値が所定の値以下の場合には前記画像読取装置の操作部上にある表示部１２０ｂに所定のエラーメッセージを表示する。一方、標準白色板１０１の読み取りレベルが所定値以上であれば、以下の式▲１▼によってシェーディング補正係数が算出され、ＲＡＭ１２６に格納、蓄積される（Ｓ７０３）。ここで、白紙レベルは、写真モード、文字モードなどの所定モードにおける原稿の下地の所定レベルである。
【００１３】
シェーディング補正係数＝２５５×（標準白色板レベル）／（白紙レベル）…▲１▼
【００１４】
次に、前記ランプ１０３を点灯させたまま前記ランプ１０３及び前記ミラー１０４〜１０６を副走査方向に移動させる。これにより前記原稿１０２を走査して画像データを読み込む（Ｓ７０４）。読み込まれた原稿の画像情報は以下の式にしたがって画像処理部１２５においてシェーディング補正をする。これにより画像読取による不均一性を補正した画像情報が作成される（Ｓ７０５）。
【００１５】
画像情報＝シェーディング補正係数×（原稿の画像情報）／（標準白色板の画像情報）・・・▲２▼
【００１６】
次に、原稿１０２の読取を終了したか否かを判断する（Ｓ７０６）。読取が終了していない場合にはＳ７０４に戻ってさらにランプ１０３を点灯したまま副走査方向に移動して原稿１０２を読み取る。一方、原稿１０２の読取が終了している場合にはＳ７０７に進んでランプ１０３をホームポジション（初期位置）に移動させランプ１０３を消灯する。
【００１７】
次に、図４を用いて図３に示した画像読取の制御シーケンスのさらに詳細な説明をする。まず、画像読取装置の制御部１１９が操作部１２０より画像読取開始の操作が行われたことを示す所定のモード信号を検知すると、本シーケンスを開始する（Ｓ２０１）。その時点で制御部１１９は検知したモード信号に対応するように開始時間Ｔを制御する。つまり前記ランプ１０３を点灯させてから前記センサユニット１０８により前記標準白色板１０１の画像情報が読み込まれるまでの開始時間Ｔを設定する。例えば、Ｓ２０１において写真モードであることが検知された場合は、Ｓ２１１、Ｓ２１２に進んで開始時間Ｔ＝Ａを設定する。一方、Ｓ２０１において写真モードであることが検知された場合は、Ｓ２２１、Ｓ２２２に進んで開始時間Ｔ＝Ｂを設定する。図５で示されるように開始時間Ｔ＝Ａはランプ１０３の光量が安定している状態に到達するまでの時間であり、一方、開始時間Ｔ＝Ｂはランプ１０３の点灯後、光量のオーバーシュートを経て未だ安定な領域に達していない状態までの時間である。
【００１８】
次に、前記標準白色板の下に位置させたうえで点灯させる（Ｓ２１３、Ｓ２２３）。そして、開始時間Ｔ経過後に前記標準白色板の画像情報を読み取る（Ｓ２１４、Ｓ２２４）。その後、画像モードに応じたシェーディング補正係数を作成し（Ｓ２０３）、ランプ１０３を点灯させたまま副走査方向に移動させて前記原稿１０２の画像情報を読み込む（Ｓ２０４）。この−場合に読み込んだ原稿の画像情報に対して画像処理部１２５において前記式▲２▼の演算を行い、画像情報を補正する（Ｓ２０５）。
【００１９】
次に、前記原稿１０２の読取終了を検知したら（Ｓ２０６）、光学ユニット１１０，１１１を初期位置に移動し前記ランプ１０３を消灯し終了する（Ｓ２０７）。
【００２０】
つづいて本実施の形態における画像情報を読み取る動作の開始タイミングについて述べる。まず画像読取開始のそれぞれの開始時間が経過したタイミングで前記標準白色板の画像情報を読み取り、原稿の画像情報をシェーディング補正した結果得られる原稿の画像輝度レベルと画像濃度との関係を図６に示す。Ｘ軸は反射濃度計で原稿を読み取って得られる濃度値を、Ｙ軸は画像読取装置で原稿を読み取ってシェーディング補正した後の輝度データを示している。
【００２１】
Ｔ＝Ｂで標準白色板のデータを読み込んだ場合はシェーディング補正後に得られる輝度データがＴ＝Ａよりも小さく認識される。すなわち実際よりも暗く検知されてしまう。これは前記式▲２▼より明らかである。一例として、前記原稿１０２の下地のシェーディング補正後における原稿画像輝度レベルをＴ＝Ａの場合にｄａと、Ｔ＝Ｂの場合にｄｂとすると図６のような関係になる。
【００２２】
ここで、文字モード、写真モードそれぞれで、前記原稿１０２を読み取った場合に「白」ではない画像として表現しはじめる境界をｄｃ、ｄｇとすると図６のような関係になる。すなわち、Ｔ＝Ｂで前記原稿１０２の下地を読み取った場合に文宇モードでは「白」と判断されるが、一方、写真モードでは「白」と判断されなくなる。これは、写真モードは文字モードに比較してわずかの輝度データの変化をも階調表現するようになっているためである。すなわち、本実施例に示されるような画像読取装置の使用者は、文宇モードで前記原稿１０２を読み取った場合、Ｔ＝Ｂの場合でも、出力画像の下地がかぶることもなく良好な画像を得ることができる。
【００２３】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態では原稿照明ランプとしてキセノンランプを使用しており、放置された時間に応じて画像読取動作の開始タイミングを設定する。例えば、照明光源の点灯の時間間隔をタイマ１３０で計測する。これは前回読取動作と今回読取動作との時間間隔をタイマ１３０で計測することにより照明光源が点灯されていない時間を予想し同様の効果を得ることができる。その計測の結果、計測時間があらかじめ定められているｈ時間以内の場合は
文字モード：Ｔ＝Ｂ
写真モード：Ｔ＝Ａ
であるが、使用の間隔がｈ時間を超えた場合、
文字モード：Ｔ＝Ｃ
写真モード：Ｔ＝Ｃ
とする。これは、暗黒始動特性を考慮して、使用の間隔がｈ時間を超えた場合には開始時間をＴ＝Ｃ（Ｃ≧Ａ＞Ｂ）とするものである。つまりキセノンランプの場合、暗黒始動特性に代表されるような放置時間によって点灯信号が送られてから実際に点灯するまでの時間が変化する特性を有している。この場合、第１の実施の形態に記載の文字モードにおいても写真モードと同様に画像読取の動作を開始するようにする。すなわち画像読取の動作の開始時間をランプの光量が安定するような時間としてＴ＝Ｃに設定しておけばよい。
【００２４】
また、各モードに一律に所定の値を加算した画像読取動作の開始時間を設定しても同様の効果を得ることができる。例えば、画像読取装置の使用の間隔がｈ時間以内の場合は
文字モード：Ｔ＝Ｂ
写真モード：Ｔ＝Ａ
であるが、使用の間隔がｈ時間を超えた場合、
文字モード：Ｔ＝Ｂ＋ｔ
写真モード：Ｔ＝Ａ＋ｔ’
とする。これは、暗黒始動特性を考慮して使用間隔がｈ時間以上にわたり照明光源が装置本体の筐体に覆われて外部からの光の入射がなかった場合には、各モードの所定開始時間に時間ｔ及びｔ’を加算したものである。この加算時間ｔ及びｔ’は同じ時間であっても、あるいは互いに異にする時間であっても構わない。
【００２５】
以上のようにすれば、原稿照明ランプにキセノンランプを使用した画像読取装置における、長時間の放置による暗黒始動特性が発生する場合でも画像処理モードに応じた画像読取の動作を開始することができ、原稿画像読取までの時間が長くなることを防ぐことができる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては所定モードとして写真モードと文字モードと２種類を記載したが、高濃度部から低濃度部まで階調性を要求される一例として写真モードをそれ以外の例として文字モードを示したものであり、多値モードと２値モードといった場合などでも同様の効果を得ることができる。
【００２７】
また、本実施の形態においては点灯により光量の増加が時間に対してオーバーシュートをするような光源について述べたが、光量の増加が時間に対してラグをするような光源を使用した場合においても同様の効果を得ることができる。
【００２８】
また、本実施の形態における標準白色板１０１は、画像読み取りの不均一性を補正するための基準となる部材であれば足りる。したがって白色である必要はなく、また取り外すことが可能、移動可能であっても同様の効果を得ることができる。
【００２９】
また、光源はヒューズ球、ハロゲンランプその他の白熱灯、あるいは無電極希ガスランプ、熱陰極蛍光ランプ、冷陰極蛍光ランプ、及びセミホットランプその他の蛍光ランプ等のほか、ＬＥＤ、ガスレーザ、半導体レーザ（ＬＤ）、及びエレクトロンルミネセンスなどを使用して本発明を実施しても同様の効果を得ることが可能である。
【００３０】
また、実施例では平らなガラスなどでできた台に原稿を置き、光学系を動かして画像情報を読み取るが、たとえば光学系を固定して原稿を動かして画像情報を読み取る場合、原稿を円筒状のドラムに取り付けて軸中心に回転させて画像情報を読み取る場合でも同様の効果を得ることが可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば画像の読み取りに必要な時間を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像読取装置の構成を示す図である。
【図２】画像読取装置の制御系の構成を示す図である。
【図３】画像読取シーケンスの一例を示す図である。
【図４】画像読取手段の制御シーケンスを示す図である。
【図５】ランプ点灯時からの標準白色板読取レベルの変化を示す図である。
【図６】シェーディング補正後の画像輝度レベルと反射濃度の関係を示す図である。
【図７】読み取りレベルの変化を示す図である。
【符号の説明】
１００  原稿台
１０１  標準白色板
１０２  原稿
１０３  ランプ
１０４  ミラー
１０５  ミラー
１０６  ミラー
１０７  レンズユニット
１０８  センサユニット
１１０  光学ユニット
１１１  光学ユニット
１１９  制御部
１２０  操作部
１２０ａ  コピーボタン
１２０ｂ  表示部
１２１  光学モータ
１２２  ＣＣＤ
１２３  Ａ／Ｄ変換回路
１２５  画像処理部
１３０  タイマ
【図１】
0003631100.tif 000002
【図２】
0003631100.tif 000003
【図３】
0003631100.tif 000004
【図４】
0003631100.tif 000005
【図５】
0003631100.tif 000006
【図６】
0003631100.tif 000007
【図７】
0003631100.tif 000008