(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿の画像を結像光学系を介して複数のラインセンサ上に結像し画像を読み取る画像読取り装置において、前記複数のラインセンサの各読取り色に対応する各色の残光特性が異なる原稿照射用白色光源と、前記白色光源の発光量に基づいて、１電荷蓄積時間における発光量の時間軸方向の重心が該１電荷蓄積時間内のほぼ中心と一致するように前記白色光源の制御値を決定する制御値決定手段と、前記制御値決定手段により決定された制御値に基づいて前記白色光源を制御する光源制御手段とを備え、前記制御値決定手段は、前記白色光源の発光量を複数回サンプリングしたデータに基づいて前記白色光源を制御するための制御値を決定することを特徴とする画像読取り装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像読取り装置において、前記光源制御手段は、パルス幅変調方式を用いて前記白色光源を制御し、前記制御値決定手段は、前記ラインセンサの１電荷蓄積時間における制御パルスの位相を制御するための制御値を決定することを特徴とする画像読取り装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像読取り装置において、前記制御パルスの位相の制御は、前記１蓄積時間における基準時点を中心に時間軸方向に前後対称に制御パルスの幅が変化するように行うものであることを特徴とする画像読取り装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像読取り装置において、前記基準時点は、前記１蓄積時間の中間の時点であることを特徴とする画像読取り装置。
【請求項５】
請求項３記載の画像読取り装置において、前記基準時点は、前記１蓄積時間の始めの時点であることを特徴とする画像読取り装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の画像読取り装置において、前記白色光源は、複数種の蛍光体を用いた蛍光灯であることを特徴とする画像読取り装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の画像読取り装置において、前記複数回のサンプリングは、一定時間間隔で行うものであることを特徴とする画像読取り装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれかに記載の画像読取り装置において、前記複数回サンプリングしたデータにもとづく制御は、複数回サンプリングしたデータのメジアン，モード，単純平均等の統計量による制御であることを特徴とする画像読取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿の画像を結像光学系を介して固体撮像素子上に結像し、画像を読み取る画像読取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原稿などの画像を結像光学系を介して複数のラインセンサ（ＣＣＤ等の固体撮像素子）上に結像し、ラインセンサからの出力信号に基づいて、白黒またはカラーの画像情報をディジタル的に読み取る画像読取り装置が種々提案されている。
【０００３】
図１３は、カラー画像読取り装置の光学系の要部概略図である。
【０００４】
同図において、１００は読取り画像を配置する原稿台ガラス、１０１は原稿を照射する棒状光源、１０２は照射効率を向上させるための反射笠を示している。
【０００５】
棒状光源１０１及び反射笠１０２により照射された原稿画像（不図示）は、ミラー１０３−ａ，１０３−ｂ，１０３−ｃを介して結像光学系１０４に導光され、結像光学系１０４は原稿の画像を固体撮像素子１０５上に結像する。
【０００６】
ミラー１０３−ａは、副走査方向Ａに走査速度ｖで移動し、それに同期してミラー１０３−ｂ，１０３−ｃは速度ｖ／２移動する事により、固体撮像素子１０５のラインセンサの並び方向（主走査方向）と合わせて、２次元的な走査により、画像情報を読み取ることができる。
【０００７】
この様な構成に於いて、固体撮像素子１０５上に結像された画像は、電気信号に変換され、図示しない出力装置に送られ、プリント出力として画像情報の出力が行なわれる場合や、記憶装置等に送られ、入力画像情報の記憶が行なわれる場合があり、それぞれの画像読取り装置として使用されている。
【０００８】
この様な構成の画像読取り装置の光源としては、ハロゲンランプ，蛍光灯，キセノンランプ等が用いられている。この種の画像読取り装置の光源として通常ハロゲンランプが用いられてきたが、ハロゲンランプは高輝度を有する反面、ランプの昇温に伴う装置の昇温が大きい事や、２００〜３００Ｗの消費電力を必要とするため、装置全体に必要となるの消費電力をアップする要因となっていた。
【０００９】
近年、この様な問題を回避するため、高輝度な蛍光灯やキセノンランプが開発され、画像読取り装置の光源として用いられつつある。
【００１０】
蛍光灯やキセノンランプは、棒状の中空管の中に少量の水銀粒と数ＴｏｒｒのＡｒまたはＫｒ，Ｘｅ等を封入した物が多く、管の内壁に各種蛍光体を塗布し、管の両端に電極を配して管を密閉した構造となっている。
【００１１】
電極からの放電によって、水銀や各種ガスから放射される紫外線によって管の内側に塗られた蛍光体を励起し、蛍光体の発光特性に応じて可視光が放射される。
【００１２】
蛍光体には、光源として要求される分光エネルギ特性に応じて、各種蛍光体が選択される。
【００１３】
特にカラー画像読取り装置に於いては、ＲＧＢ等に相当する広い波長範囲の光源が必要となり、特に高輝度な光源を必要とする場合には、複数色の蛍光体を混合し、管の内壁に塗布する様な手法が用いられている。
【００１４】
また、蛍光灯やキセノンランプは、発光光量（発光の強さ）を制御する場合に、ハロゲンランプの様に、点灯電圧を制御する手法ではなく、一定の電流値で点灯する時間を制御するパルス幅変調方式によって発光光量を制御することが一般に行なわれている。これは蛍光灯やキセノンランプが一定の電流値を超えた場合に発光する特性を有するためであり、電流値を制御することによって発光光量を制御する手法では発光光量を制御する範囲が大きくとれないことに起因している。
【００１５】
一方、蛍光灯やキセノンランプを用いた画像読取り装置に於いては、前述した光量制御を省略し、耐久による光量の劣化に対して固体撮像素子の出力信号を電気的に増幅するアンプ等のゲイン設定を可変とし、前記光量の劣化に応じてゲインを変更する事によってて適切な信号出力を得るように構成する手法も考案されている。この様な手法に於いては、ゲインの値によって読取り信号のＳ／Ｎが変動するといった現象が発生する事が考えられる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来例に於いては以下に述べる問題があった。
【００１７】
蛍光灯やキセノンランプの様に、蛍光体を発光源とした光源を用いる画像読取り装置に於いては、前述の従来例の通り、ランプに流れる電流値を一定に保ちながら、点灯する時間に相当するパルス幅を制御することによって、発光光量を制御する手法が一般的に用いられていた。
【００１８】
図１４に光源の発光光量を制御する制御波形を示す。同図の横軸は時間を現わし、縦軸は光源の発光光量を制御する電流値を示している。
【００１９】
横軸のＨｓｙｎｃの区間は、固体撮像素子の１蓄積時間に相当する時間を示しており、通常用いられている様に固体撮像素子の受光部に入射した光量に応じて、電荷が蓄えられる時間に相当する。
【００２０】
通常のパルス幅制御を行なう場合には、この蓄積時間の先頭を示すトリガ信号の立ち上がり、または立ち下がり位置に同期させ、制御信号が１蓄積時間に対して１回の割合で同期して出力されるような構成になっている。この様に、１蓄積時間のトリガ信号に相当する信号に対して同期をとりながら光量制御を行なう事によって、光量を制御するパルス幅制御と蓄積時間との間の干渉によって発生するビート成分のノイズを除去していた。
【００２１】
一方、蛍光体を発光源として用いる蛍光灯やキセノンランプに於いては、カラー情報を読み取る画像読取り装置に用いる光源として、各色の蛍光体を混合して塗布する事によって、可視光全域に渡る広い波長範囲での発光特性を有する白色光源を用いる場合が多い。
【００２２】
この様な白色光源を用いる場合に、各色の蛍光体に固有の残光特性が異なる事に起因する問題が発生した。残光特性とは、紫外線によって励起された蛍光体が、高いエネルギ順位に留まっている時間によって決まり、一般的には指数関数的に減少する特性である。
【００２３】
この現象は、光源の発光を制御する電流を瞬時に遮断しても発光が残存してしまう事を示しており、蛍光体の材料の特性に依存して、以下の式で現わせる。
【００２４】
Ｔ＝ｅ（τ−１）
ここでτは蛍光体の材料によって決まる特性であり、カラー画像読取り装置に用いる白色光源の様に、ＲＧＢに相当する蛍光体を混合して用いた場合に、各色の残光特性が異なる事によって生ずる問題である。
【００２５】
一般的に蛍光体として用いられる材料としては、材料の各波長域での発光波長特性や発光効率，寿命と言った観点から決定されるが、下記の様な材料が用いられる事が多い。
【００２６】
Ｂｌｕｅ：ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７
中心波長４５２ｎｍＴ＝２μｓｅｃ
Ｒｅｄ：Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ２＋
中心波長６１１ｎｍＴ＝１．１ｍｓｅｃ
Ｇｒｅｅｎ：ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ
中心波長５４４ｎｍＴ＝２．６ｍｓｅｃ
Ｔは各材料の減衰時間を示しており、それぞれ減衰によって発光光量が１／ｅに達するまでの時間である。この様に各色の残光特性が異なる事によって、（特にＢｌｕｅの減衰時間が短い）副走査方向の読取り位置の重心が色のよって異なるという現象が発生した。
【００２７】
この現象を図１４を用いて説明する。図１４に示すグラフの横軸は時間を、また縦軸は蛍光灯を駆動する電流量と蛍光灯の発光光量を示すものである。
【００２８】
通常、固体撮像素子の１蓄積時間に相当するＨｓｙｎｃの区間、固体撮像素子は、入射光量に比例した電荷を蓄積する。これに対して図中の調光区間は蛍光灯を駆動するための電流を調光デューティに比例した量与え続ける時間に相当し、その区間の電流は高周波にスイッチングする手法が主に用いられてきた。調光区間に相当する時間が過ぎると、発光光量は減衰する。その減衰特性は、次の２つのファクタによって決定される。１つは蛍光灯が発する輝線スペクトルの減衰特性であり、１つは先に述べた蛍光体の減衰特性である。通常Ｈｓｙｎｃに相当する１蓄積時間は、数１００μｓｅｃであるのに対して輝線スペクトルの減衰特性は、１μｓｅｃ以下であるため、ほとんど影響しないが、蛍光体の減衰特性は、ｍｓｅｃオーダまであるために影響が大きい。したがって、発光光量の減衰特性は、前記２種類の発光光量の総和とそれぞれの発光の減衰特性によって決定される。
【００２９】
図中にＲ，Ｇ，Ｂ各色の減衰特性によって発生する残光をモデル的に示した。調光区間略一定の電流により略一定の光量で点灯された蛍光灯は、調光区間が終了すると輝線スペクトルに相当する光量が瞬時に減衰する。その部分が図中Ｌ１に相当する部分であり、さらに図中Ｌ２に相当する光量に対して蛍光灯の減衰特性により残光が発生する。
【００３０】
この各色の残光特性は、画像読取り装置に於いて以下のような問題を有していた。固体撮像素子の１蓄積時間は、画素情報を読み取る場合の時間的な基準となると共に、副走査方向の読取りに対しては読取り位置の基準となるものである。画像情報を読み取る場合の画素密度は、主走査方向は固体撮像素子の画素サイズによって決定され、副走査方向はミラースキャン等により走査される画像読取り時の移動距離に相当する。したがって、Ｈｓｙｎｃ間の時間に対する各色の発光光量の重心位置が残光特性によって異なる現象は、図１４のグラフの横軸を位置情報と置き換えて考えてもさしつかえない。この事は、副走査方向の読取り位置の重心が色によって異なる事を示している。副走査方向の読取り位置の重心が色によって異なる事は、副走査方向の読取り時の色ずれを発生させる原因となり、画像読取り装置の性能を劣化させる要因となっていた。
【００３１】
本発明は、この様な状況のもとでなされたものであって、原稿照射用白色光源の光量制御を行うに当って、各色の残光特性の違いによって発生する副走査方向の読み取りの際の色ずれを防止できる画像読取り装置を提供することを目的とするものである。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、画像読取り装置を次の（１）〜（８）のとおりに構成する。
【００３３】
（１）原稿の画像を結像光学系を介して複数のラインセンサ上に結像し画像を読み取る画像読取り装置において、前記複数のラインセンサの各読取り色に対応する各色の残光特性が異なる原稿照射用白色光源と、前記白色光源の発光量に基づいて、１電荷蓄積時間における発光量の時間軸方向の重心が該１電荷蓄積時間内のほぼ中心と一致するように前記白色光源の制御値を決定する制御値決定手段と、前記制御値決定手段により決定された制御値に基づいて前記白色光源を制御する光源制御手段とを備え、前記制御値決定手段は、前記白色光源の発光量を複数回サンプリングしたデータに基づいて前記白色光源を制御するための制御値を決定する画像読取り装置。
【００３４】
（２）前記（１）記載の画像読取り装置において、前記光源制御手段は、パルス幅変調方式を用いて前記白色光源を制御し、前記制御値決定手段は、前記ラインセンサの１電荷蓄積時間における制御パルスの位相を制御するための制御値を決定する画像読取り装置。
【００３５】
（３）前記（２）記載の画像読取り装置において、前記制御パルスの位相の制御は、前記１蓄積時間における基準時点を中心に時間軸方向に前後対称に制御パルスの幅が変化するように行うものである画像読取り装置。
【００３６】
（４）前記（３）記載の画像読取り装置において、前記基準時点は、前記１蓄積時間の中間の時点である画像読取り装置。
【００３７】
（５）前記（３）記載の画像読取り装置において、前記基準時点は、前記１蓄積時間の始めの時点である画像読取り装置。
【００３８】
（６）前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像読取り装置において、前記白色光源は、複数種の蛍光体を用いた蛍光灯であることを特徴とする画像読取り装置。
【００３９】
（７）前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の画像読取り装置において、前記複数回のサンプリングは、一定時間間隔で行うものである画像読取り装置。
【００４０】
（８）前記（１）１乃至（６）のいずれかに記載の画像読取り装置において、前記複数回サンプリングしたデータにもとづく制御は、複数回サンプリングしたデータのメジアン，モード，単純平均等の統計量による制御である画像読取り装置。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を画像読取り装置の実施例により詳しく説明する。なお実施例は反射原稿を読み取るものであるが、本発明はこれに限らず、透過原稿を読み取る形で同様に実施することができる。
【００４２】
【実施例】
（実施例１）
図１は、実施例１である“画像読取り装置”の動作説明図である。同図に於いて、（ａ）は本実施例における蛍光灯の点灯方式を表わす図であり、従来の点灯方式である（ｂ）に対して以下の特徴を有する。第一には調光制御信号は、Ｈｓｙｎｃ区間を表わす区間信号の立ち上がり又は立ち下がり時に制御を開始するのではなく、（ａ）に示すように制御信号による調光区間の時間的な中心がＨｓｙｎｃの中心に一致するように制御を行なう。
【００４３】
この場合、調光制御信号のデューティ（デューティ比，デューティ値ともいう）が変化しても制御信号（制御パルスともいう）の中心の位置は変化しないため制御信号の立ち上がりの位置は、デューティに応じて可変となるように制御される。
【００４４】
（ｄ）は従来の制御方式による蛍光灯の残光特性により発生する重心移動量ｄ２を示しており、各色の残光の影響が大きい。
【００４５】
それに対して（ｃ）は、本実施例の制御方式での残光特性による重心移動ｄ１を示している。発光領域をＨｓｙｎｃの中心にもってくる事によって残光量は発光領域の前方と後方に振り分けられ、平均化される事により残光による重心移動は、ｄ１となり非常に微小な量となり、画像読取り装置の性能劣化に対して、全く問題ないレベルとする事が可能である。
【００４６】
次に本実施例の制御方式を実現するための構成に関して説明する。
【００４７】
この種の画像読取り装置においては、蛍光灯の発光光量を光量センサで検出し、光量コントローラにより蛍光灯の光量が一定となるように光量制御が行なわれている。
【００４８】
図２は従来から知られている蛍光灯の斜視図である。蛍光灯１はソケット２ａ，２ｂにより両端が支持されており、該ソケット２ａ，２ｂのピン（不図示）から電流が供給される。
【００４９】
蛍光灯１の所定領域にはアパーチャ部（光学的開口部）３が設けられており、矢印ａ方向に強い光が射出され、該アパーチャ部３以外の領域からは相対的に弱い光が射出される。また、蛍光灯１の適所にはフォトダイオード等からなる光量センサ４が付設されており、蛍光灯１から射出される光量に応じた電流を検出している。
【００５０】
図３は本実施例における光量制御部の構成を示すブロック図である。
【００５１】
光量センサ１１は、蛍光灯１０の光量を検出して該光量に応じた光量信号を出力し、次いで該光量信号はアンプ１２により電圧値に変換されて増幅される。その後、前記増幅された電圧値はコンパレータ１３により所定の基準電圧と比較され、その比較結果が光量コントローラ１４に入力される。該光量コントローラ１４からは、ＣＰＵ１８に対してインバータ１５に設定すべきデューティ値を出力する。ＣＰＵ１７は、該デューティ値に対応して、Ｈｓｙｎｃ区間信号に対してどれだけ蛍光灯制御信号を遅らせれば、制御信号の中心がＨｓｙｎｃの中心に一致するかを演算し、その結果をディレイ調整回路１９に出力する。
【００５２】
Ｓｙｎｃ信号発生器１６から送られるＳｙｎｃ信号は、ディレイ調整回路１８に入力され、ＣＰＵ１７からの指示にしたがって、所定量のディレイ量だけ遅れた同期信号（Ｓｙｎｃ）が光量コントローラ１４に入力される。該光量コントローラ１４では、先に決定された所定の同期信号（Ｓｙｎｃ）と位相同期をとってパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：以下「ＰＷＭ」という。）信号を出力しデューティ制御を行なう。すなわち、アンプ１２から出力される電圧値が基準電圧よりも大きいときはデューティ比が小さくなるようにＰＷＭ信号を出力し、またアンプ１２から出力される電圧値が基準電圧よりも小さいときは、デューティ比が大きくなるようにＰＷＭ信号を出力する。
【００５３】
次いで、インバータ１５では該インバータ１５に入力されるＰＷＭ信号がハイレベルのときはＰＷＭ信号よりも十分に高い周波数（例えばＰＷＭ信号の周波数の１０〜１００倍の周波数）で蛍光灯１０に交流電流即ちランプ電流を供給して蛍光灯１０を点灯するように制御し、またインバータ１５がローレベルのときはランプ電流を遮断して蛍光灯１０を消灯するように制御する。そして、ＰＷＭ信号の周波数は蛍光灯１０の点灯，消灯の光学的周波数よりも大きく、電気的にはＰＷＭ信号の周期にしたがって点灯と消灯が繰り返されるが、見かけ上はランプ電流を平均した電流値に相当する一定光量で点灯する。
【００５４】
前述の光量制御のブロックの構成を用いた画像読取り装置の構成を以下説明する。
【００５５】
図４は本実施例の画像読取り装置の構成を示すブロック図である。原稿２０に光を照射するミラー台２１と、原稿２０からの光学信号に対して、所定の画像処理を施し、プリンタに出力する画像処理部２２と、ミラー台２１からの出力信号を増幅するアンプ１２と、アンプ１２からの出力信号と基準信号を比較してその比較結果を出力するコンパレータ１３と、コンパレータ１３の出力結果に基づき、光量を制御し所定の同期信号に位相同期してＰＷＭ信号を出力するＡＳＩＣ等から成る光量コントローラ１４と、光量コントローラ１４からの指令に基づいて点灯動作等を行うインバータ２７と、装置全体を制御するＣＰＵ１７と、ＣＰＵ１７の演算結果等を記憶するバックアップメモリ２９を備えている。３０はＡ／Ｄコンバータ、３１はドライバ、１６は自走の主走査同期信号（ＳＹＮＣ）を生成し、更にプリンタ主走査同期信号ＢＤとのどちらかを選択する回路（出力ＳＹＮＣ１）、１８は回路１６の出力をＣＰＵ１７からの設定値（デューティ値）に基づき任意の時間ディレイする回路（前述のように、発光領域がＨｓｙｎｃの中心にくるようにする。出力ＳＹＮＣ２）である。
【００５６】
ミラー台２１は、蛍光ランプ１０と、蛍光ランプ１０に装着されたヒータ３３と、蛍光灯１０に付設されて蛍光灯１０の発光光量を検出するフォトダイオード１１とこのフォトダイオード１１で検出された微少電流を電圧信号に変換するプリアンプ３６を備えた光量センサ３７とを有している。アンプ１２は、プリアンプ３６から出力される電圧信号と可変抵抗器２３からの電圧信号とが入力され、光量信号を所要レベルまで増幅する。
【００５７】
コンパレータ１３は、例えば、読取り画像の反射率が特に高い場合に光量を低下させたい場合等は、ＣＰＵ１７からの指令に基づいてスイッチ３８の初期操作を行い、これにより、基準電圧の切り替えが可能になる。
【００５８】
光量コントローラ１４は、同期信号に位相同期して、コンパレータ１３からの光量比較信号を出力するフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）回路３９と、光量比較信号に基づき同期信号に同期してカウンタの増減を行うアップダウンカウンタ４０と、アップダウンカウンタ４０からの出力値を、同期信号に位相同期してロードし、所定クロックでダウンカウントするダウンカウンタ４１（ＰＷＭ信号生成。後述）と、点灯前の蛍光ランプ３２の予熱を行う予熱制御部４２とを備えている。ここで、アップダウンカウンタ４０の出力値はＣＰＵ１７に入力され、ＣＰＵは任意のタイミングでＰＷＭ値を読み取ることが出来る。
【００５９】
光量コントローラ１４の動作としては、光量が規定値より高い場合、コンパレータ値、即ちＦ／Ｆ３９の出力は“０”となり、アップダウンカウンタ値は所定値ダウンし、ダウンカウンタ４１のロード値がダウンし、結果インバータ１５に入力されるＰＷＭ信号（パルス幅）を狭める。逆に既定値より低い場合、コンパレータ値、即ちＦ／Ｆ３９の出力は“１”となり、アップダウンカウンタ値は所定値アップし、ダウンカウンタ４１のロード値がアップし、結果インバータに入力されるＰＷＭ値（パルス幅）を広げる。また、電源立ち上げ時は、ＰＷＭ値を蛍光灯フル点灯相当にし、所定値まで収束させる。
【００６０】
インバータ１５では、インバータ１５に入力されるＰＷＭ信号がハイレベルの時は、ＰＷＭ信号より十分高い周波数（例えば、ＰＷＭ信号の周波数の１０〜１００倍の周波数）で蛍光灯１０に交流電流即ちランプ電流を供給して蛍光灯１０を点灯するように制御し、又ローレベルの場合、ランプ電流を遮断して蛍光灯１０を消灯するように制御する。そして、電気的にはＰＷＭ信号の周期に従って点灯と消灯が繰り返されるが、見かけ上はランプ電流を平均した電流値に相当する一定光量で点灯する。
【００６１】
画像処理部２２は、原稿２０からの光学信号を受光して、電気信号に変換するＣＣＤ（ラインセンサ）５８と、ＣＣＤ５８から出力される電気信号が入力され、所定の信号処理を行うアナログプロセッサ４３と、アナログプロセッサ４３から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ４４とを有している。尚、ＣＣＤ５８は、同期信号の１周期である１走査期間中に読み取った電荷を蓄積する。従って、ＣＣＤ５８からの出力は、１走査期間の光量を積分した大きさとなり、蛍光ランプ３２の点滅とＣＣＤ５８による走査とが同一周期で同期することにより、所要の出力を得ることが出来る。
【００６２】
図５はディレイ調整回路１８の構成を示すブロック図である。
【００６３】
この回路１８は、画像処理部２２等の主走査同期信号４７（ＳＹＮＣ１）によりリセットされ、クロック信号でカウントアップするカウンタ４８とＰＷＭ信号を立ち上げる信号である同期信号ＳＹＮＣ２（５４）の立ち下がりタイミングと立ち上がりタイミングとを決定する２つのコンパレータ（４９，５０）及びＣＰＵ１７により設定されるレジスタ（５１，５２）及びＪＫＦ／Ｆ５３から構成される。
【００６４】
ここで、例えば、１主走査区間がＡクロック（ＣＣＤ５８からは１クロックに対して１画素の信号が出力される）に対応する場合、レジスタ５１に設定される同期信号ＳＹＮＣ２の立ち下がり制御値Ｐ１（それぞれの主走査期間開始から何クロック目に同期信号ＳＹＮＣ２を立ち下げるかを決定する値）は、
Ｐ１＝Ａ／２−デューティ値（％）×Ａ／２００……ａ）
立ち上がり制御値Ｐ２は
Ｐ２＝Ａ／２−デューティ値（％）×Ａ／２００＋１……ｂ）
で表される。なお、式ａ）及びｂ）に示す例では、ＳＹＮＣ２のパルス幅は１クロックであるが、１クロックに限るものではなく、１主走査期間よりも短ければよく、式ｂ）の＋１を＋（Ａ−２）以下の値に置き換えることが可能である。
【００６５】
図６はダウンカウンタ４１の構成を示す図で、ダウンカウンタ５７及びＪＫＦ／Ｆ５５より構成される。
【００６６】
ここでＪＫＦ／Ｆ５５は、Ｊ入力にＳＹＮＣ２、Ｋ入力にダウンカウンタのＲＣを入力することにより、ＰＷＭ信号５６が出力される。また、リセットは所望の初期設定がなされたあと、解かれる。
【００６７】
この様な制御方式を行なう事によって得られる、図４のブロック回路上の各出力信号について図７を用いて説明する。各出力信号として、Ｓｙｎｃ信号，ＰＷＭ信号，制御電流波形（管電流），光量を説明する。図７に於いて、横軸は時間、縦軸は各出力信号である。図７に於いて（Ａ）はデューティ値が約２５％のときの出力信号、（Ｂ）はデューティ値が約６０％のときの出力信号を現わしている。Ｓｙｎｃ１は図３で示した本実施例のブロック回路図の中でＳｙｎｃ発生器１６から出力されるＳｙｎｃ信号を現わしており、Ｓｙｎｃ２は光量コントローラ１４からのデューティ値に基づいてＣＰＵ１７からの指示にしたがってディレイ調整回路１８によって遅延されたＳｙｎｃ信号を示している。Ｓｙｎｃ１の立ち下がりｔ１を基準にとるとＳｙｎｃ２立ち下がりｔ２までの遅延時間はＡ１で表わされる。遅延時間Ａ１は光量コントローラ１４からのデューティ値によってＣＰＵ１７上で以下の式により算出が可能である。
【００６８】
Ｔ＝Ｓ×（１００−デューティ）／２      ……  １）
１）式に於いて、Ｔは遅延時間、Ｓは１蓄積時間に相当するＨｓｙｎｃ区間の時間、デューティは％で表わされたデューティ値を示している。光量コントローラ１４から出力されるＰＷＭ信号は遅延されたＳｙｎｃ２の立ち下がりｔ２を基準に出力される信号であり、所定のデューティ値の区間だけハイレベルの信号を出力し続ける。このＰＷＭ信号に基づいて、インバータ１５からは、ＰＷＭ信号より十分に高い周波数で蛍光灯１０に対して電流を供給する。図７の管電流がその信号を示している。この管電流によって蛍光灯１０は、管電流を平均化した電流値に相当する一定光量で点灯する。このとき蛍光灯点灯時のＰＷＭ信号，管電流，光量のすべての信号の中心であるＣのラインは、固体撮像素子の１蓄積時間に相当するＨｙｎｃを表わすＳｙｎｃ１の区間信号の立ち下がりの中心に一致している。図７の（Ｂ）に於いても、同様にＰＷＭ信号，管電流，光量の信号の中心Ｃは、Ｓｙｎｃ１の区間信号の中心に一致している。（Ｂ）では、デューティ値が約６０％になっており、前述の１）式から、Ｓｙｎｃ１信号の立ち下がりｔ３からＳｙｎｃ２の立ち下がりｔ４までの遅延時間Ｂ１が算出される。デューティ値が大きくなる事によりＢ１は（Ａ）での遅延時間Ａ１よりも短い時間となる。
【００６９】
［デューティ値の変動］
本実施例で用いている蛍光灯のパルス駆動方法（ＰＷＭ）においては、蛍光灯、及び光量検出回路が同一という状態で、同一のパルス幅を印加しても光量が同一にならず、連続点灯の場合、蛍光灯の温度が上昇していき、同一パルス幅のままでは光量が増加してしまう。従って、１ジョブ（ＪＯＢ）中の所要の調光デューティ値は一定ではなく、変動していき、例えば、Ａ３サイズ１００枚などでは１０％以上変動することもある。そのため、ジョブ開始時のデューティ値から同期信号の遅延量を決めるのでは、ジョブ中のデューティ値に適した位置に対して誤差が生じてしまう。そのため、より細かく、例えば、１スキャン（原稿１枚）毎にデューティ値をサンプリングし、同期信号Ｓｙｎｃ２の遅延量設定にフィードバックをかける必要がある。
【００７０】
［設定タイミング］
同期信号の遅延量設定は同期信号とは同期しておらず、ＣＰＵが非同期に設定を行うものである。そのため、該設定を行う際に同期信号は１周期分、周期不定や遅延位置不定になってしまう。従って、その１周期分蛍光灯駆動パルスも正規の状態ではなくなり、光量も、瞬間的に、不定になってしまう。
【００７１】
従って、画像読取り中に該遅延量設定を行うと、画像が異常になることが考えられるので、そのようなタイミングには遅延量設定を変更することは出来ない。
【００７２】
また、同期信号を基に駆動されているＣＣＤ（ラインセンサ）については、同期信号が所定の周期よりも短くなると、それが画像読取り中でなくても、画像読取り開始までの時間が短い（数百ｍＳ以下）場合には、読取り時の画像に影響を与えることが考えられる。
【００７３】
そこで、スキャナモータを起動するためのトリガ信号であるスキャンスタート同期信号（ＲＴＯＰ）を用い、該信号をトリガとして、遅延量設定を行い、と同時にその間、１周期分同期信号をマスクし、所定の周期よりも短い同期信号が出力されるのを防止する。
【００７４】
そこで、画像を読み取っていないタイミングで、すなわち、読取り装置の光学系が副走査方向への移動を終了し、次の読取り走査のために、読取り開始位置へと戻る動作（以下「バックスキャン」とする）中に、遅延量設定を行うことが考えられる。バックスキャン開始直後に遅延量設定を行えば、そのタイミングでＣＣＤ駆動信号を変更しても、正常読取りが行えるようになるまでの数百ｍｓの時間を充分かせぐことができる。
【００７５】
また、読取り画像への影響を原理的に無くすため、スキャナモータを起動するためのトリガ信号であるスキャンスタート同期信号（ＲＴＯＰ）を用い、該信号をトリガとして、遅延量設定を行い、と同時にその間、１周期分同期信号をマスクするという制御が考えられる。これによって、所定の周期よりも短い同期信号が出力されるのを防止する。
【００７６】
以下、このＲＴＯＰによる同期信号のマスク処理について詳細に説明する。
【００７７】
［タイミングチャート］
図８に先に説明した内容のタイミングチャ−トを示す。
【００７８】
基準同期信号ＳＹＮＣに対し、スキャナスタート同期信号ＲＴＯＰは図のようにＳＹＮＣ１周期分出力されている。マスク後同期信号ＭＳＹＮＣは、前記ＳＹＮＣを前記ＲＴＯＰでマスクした信号である。
【００７９】
遅延量設定は、図示のように、ＲＴＯＰが発生する以前はＴ１という値に設定されており、ＲＴＯＰを割り込みで処理し、ＲＴＯＰ以降ではＴ２になるように設定値の変更を行う。
【００８０】
［ハード構成］
図９に遅延量設定のためのハードウエア構成を示す。
【００８１】
同図において、１０２１は全体を司るＣＰＵであり、１０２２はマスクのためのゲート回路、１０２３は遅延回路である。
【００８２】
ゲート回路１０２２は、スキャンスタート同期信号ＲＴＯＰと基準同期信号ＳＹＮＣが入力され、ＲＴＯＰ発生時に基準同期信号ＳＹＮＣがマスクされたマスク後同期信号ＭＳＫＳＹＮＣを生成するものである。ＣＰＵ１０２１は、ＭＳＫＳＹＮＣ信号が割り込み端子に入力されており、割り込み処理として、遅延手段１０２３へのレジスタ設定を行う。遅延手段１０２３は入力されたＭＳＫＳＹＮＣ信号を前記ＣＰＵ１０２１が設定した分だけ遅延させた信号ＤＳＹＮＣを生成する手段である。
【００８３】
［遅延量設定］
以下に、ＣＰＵ１７が光量コントローラ１４からデューティ値を読み取り、ディレイ調整回路１８のレジスタ５１，５２に遅延量を設定する、一連の制御について、図１０，図１１のフローチャートの基づいて説明する。
【００８４】
画像読取り動作が開始されると、ＣＰＵは、まずレジスタ５１，５２に“０”、“１”を設定し（Ｓ１参照、以下同様）、消灯していた蛍光灯を点灯する（Ｓ３）。設定すべき遅延量をデューティ値から算定するため、蛍光灯が消灯している状態では、遅延量を算定することができない。そのため、遅延量無しの設定で蛍光灯を点灯する。また同時に、後述するデューティ値を保持しておくメモリ全域をクリアしておく（Ｓ２）。
【００８５】
蛍光灯の光量は、点灯開始直後は不安定な状態にある。ＣＰＵは、点灯開始から光量が安定するまで所定時間（本実施例では約０．５秒）待った後（Ｓ４）、光量コントローラ１４からデューティ値を読み取り（Ｓ５）、前記ａ），ｂ）式からレジスタ５１，５２に設定すべき値Ｐ１，Ｐ２を算出、保持しておく（Ｓ６）。
【００８６】
その後に与えられる、スキャナモータを起動するための信号ＲＴＯＰを契機として、ＣＰＵは予め算出しておいた値Ｐ１，Ｐ２をレジスタ５１，５２にそれぞれ設定する。
【００８７】
よって、１回目のスキャンのための設定は、光量安定後最初にサンプリングしたデューティ値に基づいて行われることになる。
【００８８】
連続スキャン動作中、ＣＰＵは所定時間（本実施例では約０．１秒）ごとにデューティ値を読み取り（Ｓ７，Ｓ８）、図示しないメモリにそれらの値を所定個数分（本実施例では３２個）保持していく（Ｓ９，Ｓ１０）。メモリ内に所定個数のデューティ値が保持されたら（Ｓ１０）、それらの値の平均値を算出し（Ｓ１１）、その平均値に基づいてレジスタ設定値Ｐ１，Ｐ２を再計算し、保持しておく（Ｓ１２）。同時に、メモリ全域をクリアする（Ｓ１３）。
【００８９】
連続スキャン動作中に、ＲＴＯＰ信号が与えられると、ＣＰＵは保持されている値Ｐ１，Ｐ２をレジスタ５１、５２にそれぞれ設定し、遅延量を再設定する（Ｓ１４）。前述のＰ１，Ｐ２の再計算と、ＲＴＯＰによる遅延量再設定は、非同期に行われる。すなわち、ＲＴＯＰ信号は１スキャン動作毎に与えられ、本実施例では約４．５秒間隔で与えられる。それに対して、設定値Ｐ１、Ｐ２の更新は、本実施例では約３．２秒間隔で行われる。
【００９０】
よって、Ｎ（２以上の整数）スキャン目のための設定は、Ｎ―１スキャンまでのデューティ値に基づいて行われることになる。
【００９１】
また、本実施例では、レジスタ設定値Ｐ１，Ｐ２は、複数の光量検出データの平均値（ｍｅａｎ）から算出することになっているが、これを複数の光量検出データの中央値（ｍｅｄｉａｎ）や、最頻値（ｍｏｄｅ）といった他の統計量としてもよい。
【００９２】
この様に、デューティ値が変化した場合に於いても点灯制御信号の中心の位置が時間的に変化せず、常にＨｓｙｎｃの区間信号の中心に位置する事によって、蛍光体の残光特性が各色で異なった場合に於いても、光量の重心の位置が常にＨｓｙｎｃの区間信号の中心近傍に位置し、かつ残光による非点灯区間での光量を、１蓄積時間内で点灯区間の前後で平均化する事によって、重心位置の変化を微小量とする事ができ、副走査方向の読取りの際の色ずれを実質的に無くすることができる。
【００９３】
（実施例２）
実施例２を図５を用いて説明する。
【００９４】
図３のブロック回路上の各出力信号に関して、実施例１と同様にＳｙｎｃ信号，ＰＷＭ信号，制御電流波形（管電流），光量を説明する。図５に於いて横軸は時間、縦軸は各出力信号である。
【００９５】
図１２に於いて、（Ａ）はデューティ値が約２５％のときの出力信号、（Ｂ）はデューティ値が約６０％のときの出力信号を現わしている。本実施例では、調光時のＰＷＭ信号（制御パルス）の中心値がＳｙｎｃ１の立ち下がり（始めの時点）を中心に時間軸方向に対称な変化をするように構成したものであり、Ｓｙｎｃ１は図３で示したブロック回路図の中でＳｙｎｃ発生器１６から出力されるＳｙｎｃ信号を現わしており、Ｓｙｎｃ２は光量コントローラ１４からのデューティ値に基づいてＣＰＵ１７からの指示にしたがってディレイ調整回路１８によって遅延されたＳｙｎｃ信号を示している。Ｓｙｎｃ１の立ち下がりｔ５を基準にとるとＳｙｎｃ２立ち下がりｔ６までの遅延時間はＡ２で表わされる。遅延時間Ａ２は光量コントローラ１４からのデューティ値によってＣＰＵ１７上で以下の式により算出が可能である。
【００９６】
Ｔ＝Ｓ×（１００−デューティ／２）    ……  ２）
２）式に於いて、Ｔは遅延時間、Ｓは１蓄積時間に相当するＨｓｙｎｃ区間の時間、デューティは％で表わされたデューティ値を示している。光量コントローラ１４から出力されるＰＷＭ信号は遅延されたＳｙｎｃ２の立ち下がりｔ６を基準に出力される信号であり、所要のデューティ値の区間だけハイレベルの信号を出力し続ける。このＰＷＭ信号に基づいて、インバータ１５からは、ＰＷＭ信号より十分に高い周波数で蛍光灯１０に対して電流を供給する。図１２の管電流がその信号を示している。この管電流によって蛍光灯１０は、管電流を平均化した電流値に相当する一定光量で点灯する。このとき蛍光灯点灯時のＰＷＭ信号，管電流，光量のすべての信号の中心であるｔ５は、固体撮像素子の１蓄積時間に相当するＨｙｎｃを表わすＳｙｎｃ１の区間信号の立ち下がりに一致している。図１２の（Ｂ）に於いても、同様にＰＷＭ信号，管電流，光量の信号の中心Ｃは、Ｓｙｎｃ１の区間信号の立ち下がりに一致している。（Ｂ）では、デューティ値が約６０％になっており、前述の２）式から、Ｓｙｎｃ１信号の立ち下がりｔ７からＳｙｎｃ２の立ち下がりｔ８までの遅延時間Ｂ２が算出される。デューティ値が大きくなる事によりＢ２は（Ａ）での遅延時間Ａ２よりも短い時間となる。
【００９７】
この様に、デューティ値が変化した場合に於いても点灯制御信号の中心の位置が時間的に変化せず、常にＨｓｙｎｃの区間信号の立ち下がりに位置する事によって、蛍光体の残光特性が各色で異なった場合に於いても、光量の重心の位置が常にＨｓｙｎｃの区間信号の中心近傍に位置し、かつ残光による非点灯区間での光量を、１蓄積時間内で点灯区間の前後で平均化する事によって、重心位置の変化を微小量とする事ができ、副走査方向の読取りの際の色ずれを実質的に無くすることができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各色の残光特性の違いによる色ずれを精度よく防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の動作説明図
【図２】蛍光灯の斜視図
【図３】光量制御部の構成を示すブロック図
【図４】実施例１の構成を示すブロック図
【図５】ディレイ調整回路の構成を示すブロック図
【図６】ダウンカウンタ４１の構成を示す図
【図７】実施例１のタイミングチャート
【図８】遅延量設定のタイミングチャート
【図９】遅延量設定のためのハードウエア構成を示す図
【図１０】デューティから遅延量を設定する処理を示すフローチャート
【図１１】デューティから遅延量を設定する処理を示すフローチャート
【図１２】実施例２のタイミングチャート
【図１３】画像読取り装置における光学系の概略を示す図
【図１４】制御波形と残光特性を示す図
【符号の説明】
１０  蛍光灯
１１  光量センサ
１７  ＣＰＵ
１８  ディレイ調整回路
【図１】
0003625382.tif 000002
【図２】
0003625382.tif 000003
【図３】
0003625382.tif 000004
【図４】
0003625382.tif 000005
【図５】
0003625382.tif 000006
【図６】
0003625382.tif 000007
【図７】
0003625382.tif 000008
【図８】
0003625382.tif 000009
【図９】
0003625382.tif 000010
【図１０】
0003625382.tif 000011
【図１１】
0003625382.tif 000012
【図１２】
0003625382.tif 000013
【図１３】
0003625382.tif 000014
【図１４】
0003625382.tif 000015