(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を照射する光源と、
前記原稿からの光を電気信号に変換して出力する撮像手段と、
前記光源および前記撮像手段を収容するキャリッジと、
前記キャリッジを副走査方向へ駆動する駆動手段と、
前記撮像手段から出力された電気信号に基づいてデジタルの画像データを作成するデータ作成部と、
前記データ作成部で作成された前記画像データを外部の処理装置へ出力ならびに前記処理装置から電力を供給するＵＳＢケーブルを接続可能なＵＳＢコネクタと、
外部の電源から電力を供給する電源ケーブルを接続可能な電源コネクタと、
前記電源ケーブルを経由して前記外部の電源から電力が供給されているか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段の判別の結果により、前記光源および前記駆動手段に供給する電力ならびに前記撮像手段の電荷蓄積時間をそれぞれ制御可能な制御部と、
を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記判別手段は、前記電源ケーブルを経由して電力が供給されているか否かを検出する検出手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記判別手段が前記電源ケーブルを経由して電力が供給されていると判断すると、
前記制御部は、前記ＵＳＢケーブルを経由して電力が供給されているときと比較して、前記駆動手段に供給する電力を増大することを特徴とする請求項１または２記載の画像読み取り装置。
【請求項４】
前記判別手段が前記電源ケーブルを経由して電力が供給されていると判断すると、
前記制御部は、前記ＵＳＢケーブルを経由して電力が供給されているときと比較して、前記光源へ供給する電力を増大し前記撮像手段の電荷蓄積時間を短縮することを特徴とする請求項１、２または３記載の画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読み取り装置（以下、画像読み取り装置を「スキャナ」という。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、文字や写真などの画像をデジタルの画像データとして読み取るスキャナが広く利用されている。スキャナとパーソナルコンピュータ（以下、パーソナルコンピュータを「パソコン」という。）などの処理装置とを接続するインターフェイスとしては、従来はＳＣＳＩ（Small Computer Systems Interface）規格が使用され、近年ではＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格の使用が拡大している。
【０００３】
ＵＳＢを用いると、スキャナおよびパソコン相互間のデータの転送だけでなく、パソコンからスキャナへ駆動用の電力を供給することができる。そのため、スキャナの消費電力が小さい場合、スキャナはパソコンから供給される電力のみで動作し外部の電源を必要としないという利点がある。例えば、撮像手段としてＣＩＳ（Contact Image Sensor）を用いるスキャナの場合、光源には消費電力の小さなＬＥＤ（Light Emitting Device）が使用される。そのため、スキャナはＵＳＢを経由して供給される電力のみで動作可能となり、電源ケーブルが不要となる。また、ＵＳＢの場合、パソコンの電源をオンしたままでＵＳＢソケットを抜き差しできるいわゆるホットプラグであるため、ユーザの所望に応じてスキャナをパソコンと接続するだけでスキャナを使用することができ、使い勝手が向上する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＵＳＢの規格ではパソコンからスキャナなどの周辺機器へ供給することができる電力は５Ｖ／５００ｍＡである。そのため、撮像手段や光源などが搭載されているキャリッジを駆動する駆動手段に供給可能な電力が小さく、キャリッジを高速で駆動させることができない。その結果、読み取り速度が遅いという問題がある。
【０００５】
また、光源の光量が小さいため、撮像手段の電荷蓄積時間を長くする必要がある。その結果、読み取り速度が遅いだけでなく、蓄積時間の延長にともなうノイズの混入が増大し、読み取られた画像の画質が低下するという問題がある。
さらに、電力が供給される電源がＵＳＢであるか外部電源であるかによってスキャナの駆動状態を変更するには、ユーザによるスキャナの電源設定が必要となり、取り扱いが煩雑になる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、使用状況に応じて特別な設定をすることなく電源が切り換えられるスキャナを提供することにある。
本発明の他の目的は、読み取り速度または読み取られた画像の画質が向上するスキャナを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のスキャナによると、判別手段は電源ケーブルを経由して電力が供給されているか否かを判別する。制御部は、判別手段で判別された結果に基づいて、光源および駆動手段へ供給する電力、ならびに撮像手段の電荷蓄積時間をそれぞれ制御する。すなわち、光源へ供給する電力を制御することにより光源の光量を制御し、駆動手段へ供給する電力を制御することによりキャリッジの副走査方向移動速度を制御する。また、撮像手段の電荷蓄積時間を制御することにより、原稿の読み取り時間を制御する。光量、キャリッジの移動速度および電荷蓄積時間はそれぞれ相互関係を有するため、制御部はそれらを調整する。これにより、スキャナは供給される電力の状態に合わせて自動的に適当な読み取り状態に制御される。したがって、ユーザは使用状況に応じて特別な設定をすることなく電源を切り換えることができる。
【０００８】
本発明の請求項２記載のスキャナによると、判別手段は電源ケーブルを経由して外部電力が供給されているか否かを検出する。そのため、例えば電源コネクタに印加される電圧値を検出することで容易に外部電力の供給を検出することができる。したがって、簡単な構成で電源を切り換えることができる。
【０００９】
本発明の請求項３記載のスキャナによると、外部電力が供給されているとき駆動手段に供給される電力は、ＵＳＢケーブルを経由して電力が供給されているときと比較して増大される。そのため、キャリッジの移動速度が増大し、画像の読み取り速度を向上することができる。
【００１０】
本発明の請求項４記載のスキャナによると、外部電力が供給されているとき光源へ供給される電力は、ＵＳＢケーブルを経由して電力が供給されているときと比較して増大される。そのため、光源の光量が増加し撮像手段の電荷蓄積時間を短縮することができる。その結果、電荷蓄積時間の延長によるノイズの混入を防止することができ、画像データに含まれるノイズが低減される。したがって、読み取られた画像の画質を向上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例によるスキャナ１を図１に示す。
図１に示すように、スキャナ１は箱形の本体１０の内部にキャリッジ２０を備えている。キャリッジ２０は、本体１０の内部を駆動手段３０により原稿台１１に対して平行な副走査方向へ往復移動可能である。
【００１２】
本体１０の上方に原稿台１１が設置されている。原稿台１１の周囲には、原稿２の移動を規制ならびに原稿２の位置決めをするための原稿ガイド１２が設置されている。原稿ガイド１２の原稿台１１側の面には、シェーディング補正時の白基準を読み取るための白基準部材１３が設けられている。
【００１３】
キャリッジ２０には、光源２１、集光レンズ２２、撮像手段としてのＣＩＳ２３およびＡ／Ｄ変換器２４が搭載されている。光源２１は、キャリッジ２０の移動方向に対し垂直な主走査方向に延伸して設けられ、ＬＥＤが用いられる。ＬＥＤは赤、緑および青の３色からなり、各色のＬＥＤはそれぞれ主走査方向に延伸して複数配置されている。光源２１から照射された光は、例えば紙などの原稿２の表面で反射し、集光レンズ２２で集光されＣＩＳ２３へ入射される。Ａ／Ｄ変換器２４は、ＣＩＳ２３から出力されたアナログの電気信号をデジタルの電気信号へ変換する。
【００１４】
キャリッジ２０は、駆動手段３０により駆動される。駆動手段３０は図示しないステッピングモータを有しており、キャリッジ２０を一定速度で副走査方向へ移動させる。ステッピングモータは供給される電力により回転数が変化するため、ステッピングモータに供給する電力を制御することによりキャリッジ２０の駆動速度は変化する
【００１５】
図１に示すように、本体１０の内部にはＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、データ作成部４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３およびＲＯＭ（Read Only Memory）４４から構成されている。ＣＰＵ４１は、駆動手段３０によるキャリッジ２０の移動速度の制御、光源２１の光量の制御、ＣＩＳ２３における電荷の蓄積時間の制御、ならびにデータ作成部４２で作成される画像データの処理などスキャナ１全体の制御を行う制御部として機能する。また、ＣＰＵ４１は電力の供給源を判別する判別手段としても機能する。ＲＡＭ４３は、Ａ／Ｄ変換器２４から出力されたデジタルの電気信号から作成されるデジタルデータ、あるいはデジタルデータに基づいてデータ作成部４２で作成される画像データなどを一時的に格納する。ＲＯＭ４４にはＣＰＵ４１によりスキャナ１の各部を制御するためのコンピュータプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵ４１はＲＯＭ４４に記録されているコンピュータプログラムに基づいて下記に説明する各種の処理を実施する。
【００１６】
図２に示すように、データ作成部４２はシェーディング補正部４２１、ガンマ補正部４２２およびその他の補正部４２３から構成されている。シェーディング補正部４２１は、Ａ／Ｄ変換器２４から出力されたデジタルの電気信号を、読み取り開始前に白基準部材１３を読み取ることで得られた補正データを用いて、ＣＩＳ２３の素子ごとの感度のばらつき、ならびに光源２１の主走査方向の光量のばらつきを補正する。ガンマ補正部４２２では、所定のガンマ関数によりガンマ補正が行われ、シェーディング補正されたデジタルの電気信号をデジタルデータに変換する。その他の補正部４２３では、色補正、エッジ強調および領域拡大／縮小などの諸変換を実施する。これらの処理によりＣＩＳ２３から出力されたデジタルの電気信号はデジタルの画像データとして作成される。
【００１７】
データ作成部４２で作成されたデジタルの画像データは、本体１０に設けられているＵＳＢコネクタ６１からＵＳＢケーブル６２を経由して外部に接続されているパソコン３などの処理装置へ出力される。
【００１８】
スキャナ１には、電源コネクタ５１およびＵＳＢコネクタ６１が設けられている。電源コネクタ５１およびＵＳＢコネクタ６１は電源管理部７０に接続されている。電源コネクタ５１は、外部電源である一般の商用電源（ＡＣ１００Ｖ）からスキャナ１へ電力を供給する電源ケーブル５２が接続される。商用電源は交流であるため、ＡＣアダプタ５３により例えば直流１２Ｖに変換され、スキャナ１に供給される。
【００１９】
ＵＳＢコネクタ６１は、パソコン３の図示しないＵＳＢコネクタに接続可能なＵＳＢケーブル６２が接続される。ＵＳＢコネクタ６１からは、ＵＳＢケーブル６２を経由してデータ作成部４２で作成された画像データがパソコン３へ出力される。また、ＵＳＢコネクタ６１に接続されるＵＳＢケーブル６２は、パソコン３からスキャナ１へ５Ｖ／５００ｍＡの電力を供給可能である。
【００２０】
電源管理部７０は、ＣＰＵ４１からの指示にしたがって、電源ケーブル５２を経由して外部電源から供給される電力またはＵＳＢケーブル６２を経由してパソコン３から供給される電力のいずれの電力を導入するかを切り換える。
【００２１】
電源コネクタ５１には検出部５４が設置されている。検出部５４はＣＰＵ４１に接続されており、電源コネクタ５１に接続されている電源ケーブル５２に電圧が印加されているか、すなわちスキャナ１へ外部電源からの電力が供給されているか否かを検出する。
【００２２】
次に、上述したスキャナ１の作動について説明する。
スキャナ１は、ＣＰＵ４１により外部電力非供給状態または外部電力供給状態のいずれかに制御される。
【００２３】
（外部電力非供給状態）
外部電力非供給状態とは、スキャナ１に外部電源からの電力が供給されていない状態である。すなわち、パソコン３からＵＳＢケーブル６２を経由した電力のみが供給されている状態である。このとき、電源コネクタ５１には電源ケーブル５２が接続されていない、または電源コネクタ５１に電源ケーブル５２は接続されているものの外部電源とは接続されていない状態である。外部電力非供給状態のとき、電源ケーブル５２を経由して電力は供給されず、電源コネクタ５１には電圧が印加されていない。そのため、検出部５４は電源コネクタ５１に印加される電圧を検出せず、ＣＰＵ４１は外部電力は供給されていないと判別する。
【００２４】
外部電力非供給状態のとき、パソコン３からスキャナ１へはＵＳＢケーブル６２を経由して５Ｖ／５００ｍＡの電力が供給されている。そのため、ＣＰＵ４１はあらかじめ設定されている第１読み取り条件で原稿２の読み取りを実行する。第１読み取り条件は、パソコン３から供給される５Ｖ／５００ｍＡの電力で十分に動作可能な読み取り条件である。読み取り条件には、光源２１および駆動手段３０へ供給する電力ならびにＣＩＳ２３の電荷蓄積時間が含まれている。
【００２５】
（外部電力供給状態）
外部電力供給状態とは、電源ケーブル５２を経由して電力が供給されている状態である。すなわち、パソコン３からだけでなく電源ケーブル５２を経由して外部電源からもスキャナ１へ電力が供給されている状態である。外部電力供給状態のとき、電源ケーブル５２を経由して電力が供給されるため、電源コネクタ５１には電圧が印加されている。そのため、検出部５４は電源コネクタ５１に印加されている電圧を検出し、ＣＰＵ４１は外部電力が供給されていると判別する。
【００２６】
外部電力供給状態のとき、スキャナ１へはパソコン３からだけでなく外部電源からも電力が供給されている。そのため、ＣＰＵ４１はあらかじめ設定されている第２読み取り条件で原稿２の読み取りを実行する。第２読み取り条件は、外部電源から十分な電力が供給されているため、第１読み取り条件に比較してより高速に読み取り可能かつ高画質な画像を読み取り可能な条件に設定されている。すなわち、第２読み取り条件は、第１読み取り条件と比較して、光源２１および駆動手段３０へ供給される電力が増大されている。光源２１へ供給される電力を増大することにより、光源２１の光量が増大し、ＣＩＳ２３への電荷蓄積時間が短縮される。また、電荷蓄積時間の短縮にともない読み取り時間が短縮され、かつ駆動手段３０へ供給される電力を増大させることができるため、キャリッジ２０の移動速度が向上される。
【００２７】
外部電力供給状態のとき電源管理部７０は、パソコン３から供給される電力の不足分に外部電源から供給される電力を補給する構成、またはパソコン３からの電力の供給を遮断し外部電源から供給される電力のみを用いる構成のいずれでもよい。
外部電力供給状態のとき、ＣＰＵ４１は駆動手段３０のステッピングモータに供給する電力を増大することによりキャリッジ２０の移動速度を増大させる。また、ＣＰＵ４１は光源２１のＬＥＤに供給する電力を増大することにより光源２１の光量を増大させる。
【００２８】
次に、上述したスキャナ１の読み取り動作について説明する。読み取り動作は、外部電力非供給状態または外部電力供給状態において、動作速度以外は同一である。
ユーザは読み取りを所望する原稿２を原稿台１１上に載置し、パソコン３で起動されている例えばＴＷＡＩＮなどのスキャナ１を制御するためのアプリケーションプログラムを経由して、スキャナ１に対し原稿の読み取り開始を指示する。
【００２９】
ユーザから原稿２の読み取り開始の指示があると、ＣＰＵ４１は電源の状態を判別する。電源の状態の判別は、検出部５４により電源コネクタ５１に電圧が印加されているか否かによって実施する。ＣＰＵ４１は、判別された結果に基づいて第１読み取り条件または第２読み取り条件で光源２１、駆動手段３０およびＣＩＳ２３を制御する。これにより、駆動手段３０はキャリッジ２０を副走査方向へ一定速度で移動させる。ＣＩＳ２３には原稿２からの光が入射され、入射された光は電荷に変換されて蓄積される。蓄積された電荷は所定時間ごとに発生される駆動信号により１ライン分の電気信号が順次データ作成部４２へ出力される。データ作成部４２で補正がされたデジタルの画像データはＵＳＢコネクタ６１およびＵＳＢケーブル６２を経由してパソコン３へ出力される。
キャリッジ２０を一定速度で副走査方向へ移動させつつ、上記の処理を繰り返すことにより原稿２の読み取りが行われる。
【００３０】
以上説明したように、本発明の一実施例によるスキャナ１によると、ＵＳＢケーブル６２によるパソコン３からの電力の供給に加え、外部電源から電力を供給することができる。そのため、ユーザはスキャナ１の使用状況に応じて適当なスキャナ１の使い方を選択することができる。例えば、画質の高さが要求されないテキスト原稿を読み取る場合、スキャナ１とパソコン３とをＵＳＢケーブル６２により接続すると、スキャナ１はパソコン３から供給された電力で駆動される。そのため、簡単な操作で原稿２の読み取りを実施することができる。一方、画質が要求される写真画像などを読み取る場合、スキャナ１にさらに電源ケーブル５２を接続することにより、光源２１の光量増加およびＣＩＳ２３の電荷蓄積時間の短縮によって画像データに含まれるノイズが低減される。そのため、読み取られる画像の画質を向上することができ、駆動手段３０に供給される電力の増大にともない画像の読み取り速度を向上することができる。
【００３１】
本実施例のスキャナ１では、スキャナ１と外部の電源とを電源ケーブル５２で接続または接続を解除することにより外部電力供給状態または外部電力非供給状態のいずれかに自動的に制御される。そのため、ＵＳＢのホットプラグ機能を維持しつつ簡単な操作により、外部電力供給状態または外部電力非供給状態のいずれかに制御することができる。したがって、ユーザは特別な操作をすることなくスキャナ１の電力供給状態を切り換えることができる。
【００３２】
以上説明した本発明の一実施例では、撮像手段としてＣＩＳを用いる例について説明した。しかし、本発明としてはＣＩＳに限らずＣＣＤやその他の撮像手段を適用することも可能である。また、光源としてはＬＥＤに限らず、水銀ランプやキセノンランプなどを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるスキャナを示す模式的なブロック図である。
【図２】本発明の一実施例によるスキャナのデータ作成部を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    スキャナ（画像読み取り装置）
２    原稿
３    パソコン（処理装置）
２０    キャリッジ
２１    光源
２３    ＣＩＳ（撮像手段）
３０    駆動手段
４１    ＣＰＵ（判別手段、制御部）
４２    データ作成部
５１    電源コネクタ
５２    電源ケーブル
５４    検出部
６１    ＵＳＢコネクタ
６２    ＵＳＢケーブル
【図１】
0003705134.tif 000002
【図２】
0003705134.tif 000003