(57)【要約】【課題】  透過原稿の画像読取装置に用いる照明光源として、小型で消費電力を増加させることなく、且つ複数の画像を、鮮明に読取ることができる画像読取装置を提供する。【解決手段】  透過原稿用光源ユニット内部に面状導光体を移動させるモータを設け、一コマ画像の読取り後に本体側キャリッジ駆動モータを停止させ、面状導光体を次のコマ位置まで移動させ、次のコマの頭まで移動してから、次のコマを読取ることで装置全体の消費電力を維持したまま、複数コマ読取りに対応させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一列に並んだ複数の画像を有する透過原稿を読取る画像読取装置は、原稿台と、前記複数の画像のうちの一つの画像領域を包含する大きさの領域を照明する面照明ユニットと、前記面照明ユニットを前記並びの方向に移動させる第１の駆動手段と、前記透過原稿を読取る読取ユニットと、前記読取ユニットを前記並びの方向に移動させる第２の駆動手段と、前記第１と第２の駆動手段とを制御する駆動制御手段とを有し、
前記駆動制御手段は、前記透過原稿の複数の画像のうちの一つの画像の読取の開始から終了までの間は、前記一つの画像の全面を照明する位置で前記面照明ユニットを静止状態に維持し、前記読取終了後に、前記透過原稿の複数の画像のうちの他の一つの画像全面を照明する位置まで前記面照明ユニットを前記第１の駆動手段で移動させるとともに、前記一つの画像の読取時は、前記一つの画像領域を包含する範囲で前記読取ユニットを前記第２の駆動手段で移動させ、前記読取終了後に、前記読取ユニットを前記他の一つの画像領域を包含する範囲の端部まで前記第２の駆動手段で移動させることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記一つの画像と他の一つの画像が隣接し、前記一つの画像の読取り終了後に、前記読取り時の移動方向とは逆方向に移動す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】
前記面照明ユニットの照明領域の大きさは、前記一つの画像領域の大きさに加えて、隣接する画像までの距離の２倍以上の大きさを前記並びの方向に有す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４】
前記駆動制御手段は、前記画像読取終了後の第１と第２の駆動手段による移動制御を、重複した期間に行う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５】
前記重複した期間には、前記読取ユニットへの給電量を下げることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記重複した期間には、前記読取ユニットの撮像素子制御回路と、アナログ回路と、駆動回路とを選択的に制御することを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記重複した期間には、各回路に給電する電源を選択的にＯＦＦすることを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記重複した期間には、各回路の動作クロックを選択的に止めることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記重複した期間には、各回路の動作クロックを選択的に下げることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文書や写真などの原稿を読取ってデジタルデータに変換して出力する、コンピュータ入力用の画像読取装置に関し、特に写真フィルム等の透過原稿の画像情報を読取る画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
文書原稿を原稿台の上に載置して照明し原稿からの反射光を読取る画像読取装置を用いて、写真フィルムの透過原稿を読取る装置が、特許文献１に記載されている。これは、１コマ分の画像領域を照明する照明ユニットを１コマ毎に手動で移動させることにより、ホストコンピュータと接続したＵＳＢバスから供給される電力で密着型イメージセンサを用いて６コマの写真フィルムを読取るものである。
【０００３】
また、特許文献２には、照明ユニットの移動を、モータ駆動で行う画像読取装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３６３８９３号公報
【特許文献２】特開２００６−２５４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、１コマ分の照明ユニットを自動で移動する上記特許文献２の従来技術では、照明ユニットの移動に注目しているために、照明ユニットの移動とイメージセンサの移動と画像コマ位置との関係に関する記載が十分ではない。イメージセンサが画像コマの途中で停止しているときに照明ユニットが移動することを想定した場合、照明ユニットの光量分布が完全に一様では無いために、停止前に読取った画像部分と停止後に読取った画像部分との間に段差が現れることが考えられる。
【０００５】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、ＵＳＢ等の限られた電力供給で複数コマの画像を読取ると共に、画像と照明ユニットとの相対位置が変ることなく一コマの画像を読取ることで鮮明な画像を速やかに読取ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の画像読取装置は、一列に並んだ複数の画像を有する透過原稿を読取る画像読取装置であり、原稿台と、前記複数の画像のうちの一つの画像領域を包含する大きさの領域を照明する面照明ユニットと、前記面照明ユニットを前記並びの方向に移動させる第１の駆動手段と、前記透過原稿を読取る読取ユニットと、前記読取ユニットを前記並びの方向に移動させる第２の駆動手段と、前記第１と第２の駆動手段とを制御する駆動制御手段とを有し、前記駆動制御手段は、前記透過原稿の複数の画像のうちの一つの画像の読取の開始から終了までの間は、前記一つの画像の全面を照明する位置で前記面照明ユニットを静止状態に維持し、前記読取終了後に、前記透過原稿の複数の画像のうちの他の一つの画像全面を照明する位置まで前記面照明ユニットを前記第１の駆動手段で移動させるとともに、前記一つの画像の読取時は、前記一つの画像領域を包含する範囲で前記読取ユニットを前記第２の駆動手段で移動させ、前記読取終了後に、前記読取ユニットを前記他の一つの画像領域を包含する範囲の端部まで前記第２の駆動手段で移動させることを特徴とする画像読取装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＵＳＢ等の限られた電力供給だけで冗長な移動無く複数コマの画像を読取るとともに、画像と照明ユニットとの相対位置が変ることなく一コマの画像を読取ることで鮮明な画像を速やかに読取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、図面に基づいて本発明を適用した実施形態を具体的に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態の画像読取装置の構成を表す上面図（ａ）と後述する面光源ユニットとＣＩＳの動作を表す図（ｂ）ならびに側面図（ｃ）である。
【００１０】
図１に示すように、写真フィルム等の透過原稿１０１（ここでは６コマの３５ｍｍ写真フィルム）を読取るために、画像読取装置１００の原稿台ガラス１０２の上に、透過原稿１０１、フィルムガイド（不図示）及び透過原稿ユニット１０３が設置されている。
【００１１】
透過原稿ユニット１０３には、赤色、緑色、青色および赤外の光を発するＬＥＤを備えた光源部１０４と、該光源部１０４からの照射光を面状に均一に散乱させる導光部１０５からなる面光源ユニット１０６が配置されている。前記面光源ユニット１０６は、面光源ユニット移動用モータ１０７と駆動機構１０８とタイミングベルト１０９により、スライディングロッド１１０と面光源ユニット１０５下部の透明カバー１１１に沿って、副走査方向に移動できる。この透明カバー１１０を通して面光源ユニット１０５からの光が透過原稿１０１上に照射する。また、この透明カバー１１０は、透過原稿１０１を原稿台ガラス１０２に押圧し、密着型イメージセンサ１１４（以下ＣＩＳとする）の被写界深度以内に透過原稿１０１の反りを抑える機能を持つ。また、透過原稿ユニット１０３には、画像読取装置１００側に設けられた本体電気基板１１８からの駆動制御信号および駆動電力を光源部１０４、面光源駆動部１０７に伝える透過原稿ユニット基板１１１を有する。また、透過原稿ユニット基板１１１は面光源ユニット１０７の位置を検出するセンサー１１２を有する。
【００１２】
画像読取装置１００には、原稿台ガラス１０２上の原稿を読取るためのＣＩＳ１１４が配置されている。前記ＣＩＳ１１４は、ＣＩＳ移動用モータ１１３と駆動機構１１５とタイミングベルト１１６により、スライディングロッド１１７に沿って副走査方向に移動することができる。また画像読取装置１００には、外部記憶装置４０６（ホストコンピュータ）と通信し、外部記憶装置４０６からの命令に従って、画像読取動作を制御する本体電気基板１１８が配置されている。
【００１３】
図２は、ＣＩＳ１１４の構成を示す斜視図である。１０、１１、１２は夫々赤色、緑色、青色のＬＥＤ、１３は導光体で、反射原稿読取時の原稿照明に用いる。１４は撮像素子、１５はロッドレンズアレイ、１６は撮像素子を取り付ける基板である。透過原稿ユニット１０３からの照射光は透過原稿１０１を通過してＣＩＳ１１４内のロッドレンズアレイ１５で光電変換素子１４に集光され、電気的な画像信号に変換される。
【００１４】
本実施例においては、面光源ユニット１０７からの光が透過原稿１０１を照射する有効照明エリア（均一照明のエリア）は、３５ミリフィルムの画像エリアサイズ２４ｍｍ×３５ｍｍ（主走査方向×副走査方向）に対し、２５ｍｍ×４５ｍｍとしている。副走査方向に関しては、フィルムのコマ間の余白のバラツキが大きい（０．５ｍｍ〜４ｍｍ程度）。このため、あらかじめフィルムのコマ位置精度を保証することはできないので、このバラツキや部品公差、フィルムの配置精度を考慮し、コマサイズより大きめに照明できるようにしている。
【００１５】
次に、データ処理の流れを図３を用いて説明する。ＡＦＥ１１９はＣＩＳ１１４の撮像素子１４より出力された電気信号にアンプ増幅、ＤＣオフセット補正、Ａ／Ｄ変換等の処理を行い、１６ビットのデジタル画像データを出力するアナログ・フロントエンド・プリプロセッサである。シェーディング補正回路１２０は、直接透過原稿光源のデータをシェーディング補正データとして記憶し、この補正データに基づいて、読取原稿を読取って生成した画像データの補正を行う。なお、シェーディング補正データはデータ取得後外部装置１２６に記録し、スキャンする際に必要なデータを本実施形態の画像読取装置にダウンロードして処理を行う。  画像処理回路１２１は、ガンマ変換処理やパッキング処理等の処理を行う。シーケンス制御回路１２３は、外部記憶装置１２６からの命令に応じてモータの制御、ランプ点灯消灯制御、一連のシーケンス制御を行う。インターフェース回路１２９は、パーソナルコンピュータなどの本実施形態に係る画像読取装置のホスト装置となる外部装置１２６との間でコントロール信号の受容や画像信号の出力を行う。外部装置１２６はホストコンピュータであり、画像読取装置１００を制御するためのスキャナドライバを有している。外部装置１２６は画像読取装置１００と一体となって画像処理システムを構成する。
【００１６】
スキャナドライバは、ユーザが、画像読取モード、解像度指定、読取範囲等の読取条件の指定を行うためのユーザーインターフェースを有する。また、各指定に基づくコントロール信号を画像読取装置１００に対して前述のインターフェース回路１２９を介して送信し、読取開始命令等を送信する。また、スキャナドライバは画像読取装置１００が前記コントロール信号に従って読取った画像データを順次処理して画面表示を行うものである。
【００１７】
図４はＣＩＳ１１４、読取り動作を表したフローチャートを表している。以下に図１〜図３を参照し、図４を用いて本実施形態の具体的な透過原稿読取動作を説明する。
【００１８】
画像読取装置１００は、電源が投入されイニシャライズが完了すると図３の外部装置１２６に格納されているスキャナドライバからの命令を待つ。スキャナドライバを起動させるとまず図４のステップＳ５０１にて原稿の種別判定を行う。原稿センサまたは、ユーザからの指定により判定する。ステップＳ５０１の結果、反射原稿である場合にはステップＳ５０２へ進み光源選択回路４０８により反射原稿用ＬＥＤが選択・制御される。
【００１９】
一方ステップＳ５０１の結果、透過原稿である場合にはステップＳ５０３に進み透過原稿用が選択・制御される。
【００２０】
次にステップＳ５０４にて光源の配光ムラやイメージセンサの感度バラツキなどを補正するためのキャリブレーションを実行するか判断する。ユーザが特に実行を指示しない場合には補正データが外部装置１２６に格納されているか、或いは何度か読取動作を実行したかなどによってキャリブレーション実行の可否を判断する。ステップＳ５０４にてキャリブレーションが開始されるとステップＳ５０５にてキャリブレーション動作を実行する。
【００２１】
まず、図３の各モータ駆動回路１２７、１２８にて透過光源移動用モータ１０７とＣＩＳ移動用モータ１１３がほぼ同時に駆動される。この時、図３の透過光源移動用モータ１０７は面光源ユニット１０６を初期待機位置から補正窓の位置Ｄ０まで移動する。補正窓は、面光源ユニット１０５からの光が、透過原稿１０１から外れた位置で、ＣＩＳ１１４に達するための窓である。ＣＩＳ移動用モータ１１３は、光源同様ＣＩＳ３１４を初期待機位置から補正窓の位置Ｃ０まで移動する。この時、面光源ユニット１０６内の各色ＬＥＤは、消灯しており、またＣＩＳ１１４内部のセンサチップはＣＩＳ電源駆動回路から電源は供給されていな状態にある。その後キャリブレーションのタイミングに合わせ、ＣＩＳ内部のセンサチップに電源が供給され、同時に各色ＬＥＤを順次点灯することで得られたデータを補正データとして利用する。そしてキャリブレーション終了後、ＣＩＳ１１４及び面光源ユニット１０６は初期待機位置へ戻る。戻る動作のときも、面光源ユニット内の各色ＬＥＤは、消灯しており、またＣＩＳ内部のセンサチップはＣＩＳシーケンス制御回路から電源は供給されていな状態にある。
【００２２】
次にステップＳ５０６にてプリスキャンの開始を待つ。ステップＳ５０６にてプリスキャンが開始されるとステップＳ５０７にてプリスキャンを実行する。ここで、本実施形の特徴である面光源ユニット１０６とＣＩＳ１１４の透過原稿読取り時の動作について図１を用いて説明する。
【００２３】
プリスキャンの時、コマ間のバラツキが大きい（０．５ｍｍ〜４ｍｍ程度）ため、実際のフィルムコマ位置と、外部装置１２６に格納されているスキャナドライバに予め記憶されているフィルムのコマ位置に大きな差がある。このため、ＣＩＳ１１４は、フィルム１コマに対して、Ｃ１〜Ｃ２、Ｃ３〜Ｃ４、Ｃ５〜Ｃ６、Ｃ７〜Ｃ８、Ｃ９〜Ｃ１０、Ｃ１１〜Ｃ１２とコマサイズ３６ｍｍよりも広い領域を読取る。この時、読取りのオーバーラップしている領域Ｃ２〜Ｃ３、Ｃ４〜Ｃ５、Ｃ６〜Ｃ７、Ｃ８〜Ｃ９、Ｃ１０〜Ｃ１１がある。この領域では、ＣＩＳ１１４は、１コマの画像を読み終えると、次の画像の読取り開始位置まで戻り、また次のコマの画像を読取るというスイッチバックの動作を繰り返す。つまり、プリスキャン時のＣＩＳ１１４の基本動作は、（１）ＣＩＳの読取り開始位置までの移動、（２）画像読取り、（３）スイッチバックで、最終コマに到達するまで（２）と（３）を繰り返す。
【００２４】
この時の電力供給の状況を図５に模式的に示す。ステップＳ５０６にてプリスキャンが開始されると、図３のＣＩＳ移動用のモータ駆動回路１２７によりＣＩＳ移動用モータ１１３を常に駆動している。しかし、ＣＩＳ内部の撮像素子１４はＣＩＳ１１４の（２）画像読取り動作以外は図３のシーケンス制御回路１２３から電源は供給されていな状態にある。
【００２５】
面光源ユニット１０６は、各色のＬＥＤを点灯しないで初期待機位置より透過原稿１０１の１コマ目の画像領域３１上略中心であるＤ０１の位置へ移動し、静止する。静止後ＣＩＳ１１４の画像読取りのタイミングに合わせ各色ＬＥＤを順次点灯させ、前述したＣＩＳ１１４の読取りエリアを均一に照明する。またＣＩＳ１１４の画像読取り終了のタイミングに合わせＬＥＤを消灯し、次の画像領域３２上略中心であるＤ０２の位置まで移動する。同様の作業を画像領域３３、画像領域３４、画像領域３５そして画像領域３６に対して繰り返す。つまり面光源ユニット１０６の基本動作は、ＣＩＳ１１４の動作と同期して、（４）面光源ユニット１０６の照明位置までの移動、（５）照明、（６）消灯、を最終コマまで繰り返す。その結果それぞれの画像情報を読取ることが出来る。
【００２６】
上に述べたように、（２）画像読取り、以外は、面光源ユニット１０６の透過原稿照明用ＬＥＤ１０４とＣＩＳ１１４の撮像素子１４に給電しない。これにより、そこで消費される電流約１２０ｍＡを面光源ユニット１０６を移動する駆動モータ１０７に使うことができる。透過原稿照明用ＬＥＤ１０４やＣＩＳ１１４の撮像素子１４以外にも、給電を制限することができる部分がある。画像の読取を行わない時には、撮像素子１４に動作クロックを供給するＣＩＳ１１４内部のタイミングジェネレータ１２５（ＴＧ）に給電を止める。また、撮像素子１４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ためのＡＤコンバータを含むＡＦＥ（アナログ回路）も給電を止めることができる。さらに、ガンマ補正、変倍処理を行う画像処理回路や、画処理及び画像データを転送するために使用するメモリ１２２等も、画像読取りもしくは画像情報を外部装置１２６へ転送する時以外は給電しないことにより、同じ効果を得ることができる。従って、（１）ＣＩＳ１１４の読取り開始位置までの移動と（３）スイッチバックと同時に（４）面光源ユニット１０６の照明位置までの移動を行うことができる。
【００２７】
上記のように給電を絶つ以外に面光源ユニット１０６を移動する駆動モータ１０７のための消費電流を得る方法として、消費電流を抑える方法がある。例えば、タイミングジェネレータ１２５から供給される動作クロックを低下させる方法がある。これにより、撮像素子１４へ供給される消費電流やシーケンス制御回路１２３の消費電流を抑え、同様の効果を得ることができる。また、面光源ユニット１０６の透過原稿照明用ＬＥＤ１０４或いはＣＩＳ１１４の撮像素子１４のどちらか一方を駆動しないで、面光源ユニットを移動する駆動モータを駆動することができる。図６にバスパワー（５Ｖ、５００ｍＡ）の消費電流の配分を簡単に示した。反射原稿を読取時、透過原稿を読取時、ＣＩＳ＆透過光源同時移動の時、それぞれの条件において、電流は、シーケンス制御回路１２３により選択的に各部品への給電の切り替えを行うことでバスパワーの範囲内でまかなうことができる。
【００２８】
次に１ラインの色分解読取りを詳細に説明する。図７のタイムチャートに示す様に、面光源ユニット１０６が所定の位置で待機し、ＣＩＳ１１４が読取り開始位置にきた時、Ｒ−ＬＥＤを点灯して透過原稿にＲ−ＬＥＤ光を照射し、読取原稿１０１の透過光をＣＩＳ１１４の撮像素子１４へ蓄積する。１ラインの記憶時間が終了すると、次にＧ−ＬＥＤが点灯する。この間先ほど蓄積されたＲ色の主走査方向１ライン分の読取信号が撮像素子１４より出力信号として出力される。以下同様にしてＢ−ＬＥＤが点灯している記憶時間中にＧ色の信号が出力，ＩＲ−ＬＥＤが点灯している記憶時間中にＢ色の信号が出力，Ｒ−ＬＥＤが点灯している記憶時間中にＩＲ成分の信号が出力され、線順次の出力信号として処理される。ＲＧＢの出力データを画像データとして処理し、ＩＲの出力データを原稿上のゴミ・キズの検知に使用してＲＧＢの画像データから演算することにより、１回の読取動作でゴミ・キズを除去した良好な画像を得ることができる。ここでＩＲ−ＬＥＤ照明による画像読取りは、プリスキャンのような低解像度読取りでは行わないで、次ステップの高解像度読取りの本スキャンでのみ実行すると、全体での処理時間を短くすることができる。
【００２９】
次にステップＳ５０８にてプリスキャン読取コマ数と各コマでの指定されているライン数の読取りが終了したか判断を行う。６コマ毎に切断された写真フィルムの場合、６コマが指定されている。
【００３０】
ステップＳ５０８にて指定ライン分の読取りが終了した場合には、読取結果を外部装置１２６に接続されているモニタにより表示し、ユーザによる本スキャンの読取条件設定、開始の指示を待つ（ステップＳ５０９）。
【００３１】
本スキャンが開始されると、ステップＳ５１０にて、ユーザにより指定されたコマを指定された読取条件で読取り、画像データ処理を行う。ステップＳ５１１にて、指定されているコマの読取が指定ライン数分分読み込まれていれば本スキャンを終了する。複数コマの読取が指定されれば、指定コマ全ての読取が終了するまで本スキャンを続ける（Ｓ５１１）。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態の構成及び動作を示す図
【図２】本発明の実施形態のＣＩＳ構成を表す図
【図３】本発明の実施形態のシステム構成を表すブロック図
【図４】本発明の実施形態の読取り動作を説明するフローチャート
【図５】本発明の実施形態の読取り手順を説明するタイムチャート
【図６】本発明の実施形態の電流配分を示す図
【図７】本発明の実施形態の読取り動作を表すタイムチャート
【符号の説明】
【００３３】
１００  画像読取装置
１０１  透過原稿
１０２  原稿台ガラス
１０６  面光源ユニット
１０７  面光源ユニット移動用モータ
１１３  ＣＩＳ移動用モータ
１１４  ＣＩＳ
１１８  本体電気基板
【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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