(57)【要約】【課題】原稿読取部を照明するランプの有する最適な点灯条件から外れることなく、また光源部の回路構成が複雑になることなく、ランプの発光を制御して各ラインの積算光量の差を無くし読取画像の濃度ムラを無くすこと。【解決手段】原稿を露光ランプで照射してその反射光を光電変換素子で受光することで原稿画像に対する電気信号をライン単位で読み取る画像読取装置において、ランプを点灯させるインバータの発振回路を各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号に同期させて制御する。また、１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるようにインバータの発振周波数を設定する。【選択図】　　　　図１
2004072606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を露光ランプで照射してその反射光を光電変換素子で受光することで原稿画像に対する電気信号をライン単位で読み取る画像読取装置において、
前記ランプを点灯させるインバータの発振回路を前記各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号に同期させて制御することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるように前記インバータの発振周波数を設定したことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記インバータを構成する各部品の温度係数の影響を計算して前記１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるように前記インバータの発振周波数を設定したことを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるクロックをシステム制御部より前記インバータへ供給することを特徴とする請求項２または３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記１ライン周期においてクロックオフする期間を設けることにより１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるように設定ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記インバータの発振回路を前記各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号に同期させて前記ランプを点灯させる同期点灯モードと、該同期制御を行わない非同期点灯モードと、を切り替えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項７】
異なる２つ以上のライン周期を有する場合に、少なくとも１つのライン周期において前記同期点灯モードに、少なくとも他の１つのライン周期において前記非同期点灯モードに切り替える制御を行うことを特徴とする請求項６記載の画像読取装置。
【請求項８】
同一のライン周期のラインにおいて、読取条件の違いに応じて、少なくとも１つの読取条件のラインで前記同期点灯モードに、少なくとも他の１つの読取条件のラインで前記非同期点灯モードに切り替える制御を行うことを特徴とする請求項６記載の画像読取装置。
【請求項９】
異なる２つ以上のライン周期を有する場合に、周期が大きい方のラインにおいて前記同期点灯モードに、周期が小さい方のラインにおいて前記非同期点灯モードに切り替える制御を行うことを特徴とする請求項７記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イメージスキャナ等の光学制御を行う画像読取装置に関し、特に、画像読取のための光源となるランプの発光の制御を行う画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像読取装置、特に原稿を露光ランプで照射してその反射光を光電変換素子で受光することで原稿画像に対する電気信号をライン単位で読み取る画像読取装置においては、原稿走査における各ラインの読取周期と、各ラインに対して照明する光源であるランプ（上記露光ランプ）の光量制御の周期（ランプ点灯周期）とが非同期であるために、１ライン周期に対してランプ点灯周期が十分に小さくない場合には、１ライン周期におけるランプ点灯パルス数が各ライン毎にばらついてしまい、そのばらつき（変動）により各ライン毎の積算光量に差が発生して読取画像の濃度ムラを引き起こすという不具合が発生していた。
【０００３】
そこで例えば特開２０００−３２３２９２号公報に開示の技術においては、ＣＣＤ（光電変換素子）等の画像入力手段のための光源でありパルス発光するランプを備える装置において、ランプに対し給電する給電装置のインバータの発振器を周波数可変発振器で構成し、この周波数可変発振器からの発振信号を外部同期信号に位相ロックするように周波数可変発振器を制御することにより、ＣＣＤ等の画像入力手段における処理周期毎に光量変動を伴うことなくランプを外部同期信号に同期させて発光させるものである。
【０００４】
しかし上記従来技術のように周波数を可変させ外部同期信号に同期させてランプを発光させる構成では、ランプ点灯周波数が可変するのでランプの有する最適な点灯条件（点灯周波数範囲等）から外れてしまう可能性があり、また回路構成も複雑になるという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、原稿を露光ランプで照射してその反射光を光電変換素子で受光することで原稿画像に対する電気信号をライン単位で読み取る画像読取装置において、原稿読取部を照明するランプの有する最適な点灯条件から外れることなく、また光源部の回路構成が複雑になることなく、ランプの発光を制御して各ラインの積算光量の差を無くし読取画像の濃度ムラを無くすことのできる画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００６】
特に請求項１記載の発明の目的は、各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号に同期させてインバータの発振回路を制御することにより、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差により読取画像に濃度ムラが発生してしまう不具合を解決することである。
【０００７】
また請求項２記載の発明の目的は、１ライン周期に対する点灯パルス数が一定になるようにインバータの発振周波数を設定することにより１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差により読取画像に濃度ムラが発生してしまう不具合を解決することである。
【０００８】
また請求項３記載の発明の目的は、インバータを構成する各部品の温度係数の影響を計算して１ライン周期に対する点灯パルス数が一定になるようにインバータの発振周波数を設定することにより、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差により読取画像に濃度ムラが発生してしまう不具合を解決することである。
【０００９】
また請求項４記載の発明の目的は、１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるクロックをシステム制御部よりインバータへ供給することにより、発振周波数の精度向上、発熱による周波数変動の低減、発振周波数の任意可変、発振・同期回路の削減などを実現することである。
【００１０】
また請求項５記載の発明の目的は、１ライン周期においてクロックオフする期間を設けて１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるよう制御することにより、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差により読取画像に濃度ムラが発生してしまう不具合を解決することである。
【００１１】
また請求項６記載の発明の目的は、各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号にインバータの発振回路を同期させてランプを点灯させる同期点灯モードとそのような同期制御を行わない非同期点灯モードとを切り替える制御を行って、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することである。
【００１２】
また請求項７記載の発明の目的は、異なる２つ以上のライン周期を有する場合に、少なくとも１つのライン周期で同期点灯モードに、少なくとも他の１つのライン周期で非同期点灯モードに切り替える制御を行うことにより、１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるようにインバータの発振周波数を設定する場合の許容範囲を大きくすることができ、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することである。
【００１３】
また請求項８記載の発明の目的は、同一周期のラインにおいても読取条件の違いに応じて、少なくとも１つの読取条件のラインで同期点灯モードに、少なくとも他の１つの読取条件のラインで非同期点灯モードに切り替える制御を行うことにより、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することである。
【００１４】
また請求項９記載の発明の目的は、異なる２つ以上のライン周期を有する場合にライン周期が大のラインで同期点灯モードに、ライン周期が小のラインで非同期点灯モードに切り替える制御を行うことにより、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、原稿を露光ランプで照射してその反射光を光電変換素子で受光することで原稿画像に対する電気信号をライン単位で読み取る画像読取装置において、ランプを点灯させるインバータの発振回路を各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号に同期させて制御することを特徴としている。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるようにインバータの発振周波数を設定したことを特徴としている。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、インバータを構成する各部品の温度係数の影響を計算して１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるようにインバータの発振周波数を設定したことを特徴としている。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるクロックをシステム制御部よりインバータへ供給することを特徴としている。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項２から４のいずれか１項に記載の発明において、１ライン周期においてクロックオフする期間を設けることにより１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるように設定ことを特徴としている。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明において、インバータの発振回路を各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号に同期させてランプを点灯させる同期点灯モードと、同期制御を行わない非同期点灯モードと、を切り替えることを特徴としている。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、異なる２つ以上のライン周期を有する場合に、少なくとも１つのライン周期において同期点灯モードに、少なくとも他の１つのライン周期において非同期点灯モードに切り替える制御を行うことを特徴としている。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項６記載の発明において、同一のライン周期のラインにおいて、読取条件の違いに応じて、少なくとも１つの読取条件のラインで同期点灯モードに、少なくとも他の１つの読取条件のラインで非同期点灯モードに切り替える制御を行うことを特徴としている。
【００２３】
請求項９記載の発明は、請求項７記載の発明において、異なる２つ以上のライン周期を有する場合に、周期が大きい方のラインにおいて同期点灯モードに、周期が小さい方のラインにおいて非同期点灯モードに切り替える制御を行うことを特徴としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。構成要素には記号を付与して区別する。図１は、本発明の第１の実施の形態における画像読取装置の光源部の構成を示す図である。また、図２は、本発明の実施の形態における画像読取装置の全体構成を示す図である。図３は、本発明の実施の形態における画像読取装置の全体のブロック構成を示す図である。図４は、本発明の実施の形態における画像読取装置の機能ブロックのうち光源部に関わる部分のより詳細なブロック構成を示す図である。
【００２５】
本実施形態の画像読取装置は、原稿を露光ランプで照射してその反射光を光電変換素子で受光することで原稿画像に対する電気信号をライン単位で読み取る画像読取装置において、ランプを含む光源部及びその制御の構成に特徴があり、原稿に対して照明するランプについてその発光の制御を行って特に１ライン当たりの積算光量を一定化し、それにより読取画像の濃度ムラの発生を無くすものである。
【００２６】
まず、画像読取装置の光源部の説明を行う前に図２を参照して画像読取装置を構成するスキャナ部に関して説明を行う。
【００２７】
原稿台ガラス８上に置かれた原稿は、第１ミラー３と照明ランプ２により照射される。第１ミラー３と照明ランプ２は第１キャリッジ３１に搭載されており、原稿台下部を移動しながら走査を行う。原稿からの反射光は、第１ミラー３及び第２キャリッジ３２上の第２ミラー５、第３ミラー４で走査され、レンズ１により集束され、光電変換素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　）が搭載されたＳＢＵ１０に照射されることにより電気信号に光電変換される。
【００２８】
第１ミラー３、照明ランプ２、第２ミラー５、第３ミラー４をそれぞれ搭載する第１及び第２のキャリッジ３１、３２は、走行体モータ９を駆動源として、キャリッジホーム位置から最大走査領域方向（図２の左右方向（水平方向））に移動可能となっている。
【００２９】
次に、画像読取装置のＡＲＤＦ（自動両面原稿搬送装置）部に関して構成の説明を行う。原稿台１７の原稿ガイド１２に沿って積載された原稿は、片面原稿読み取りを選択した場合には、呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６により搬送コロ１５、分離コロ１７、第１搬送ローラ１８によりＤＦ用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を経て、第２搬送ローラ２１及び排紙ローラ２３へ送り込まれ、原稿が排出される。
【００３０】
ＤＦ用原稿ガラス６前にはレジストセンサー１９が配置されており、読取部への用紙（原稿）の先端部の進入や後端部の通過のタイミングを検知できる。
【００３１】
一方、両面原稿読み取りを選択した場合には、まず原稿表面の読み取り動作を上記片面原稿読み取りを選択した場合の動作と同様に実施する。まず原稿表面の読み取りに関して説明を行う。原稿は、呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６により搬送コロ１５、分離コロ１７、第１搬送ローラ１８によりＤＦ用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を経て、第２搬送ローラ及び排紙ローラ２３へ送り込まれる。そして、原稿を排出せずに、分岐爪２４が下方へ切り換えられて反転ローラ２５により反転テーブル２６上へ移送される。原稿の後端が排紙ローラ２３を抜けた後に分岐爪２４が上方へ切り換えられて、一旦、反転ローラ２５が停止する。
【００３２】
次に原稿裏面の読み取り関して説明を行う。原稿の裏面の読み取りを実施するためには、一旦、停止していた反転ローラ２５を上記とは逆方向へ回転させることにより原稿が反転テーブル２６から第１搬送ローラ１８の方向へ搬送され、更に第１搬送ローラ１８を経て表面の場合と同様にＤＦ用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を経て、第２搬送ローラ２１及び排紙ローラ２３へ送り込まれ、その後、原稿が排出される。
【００３３】
原稿は、表面、裏面の読み取り共にＤＦ用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を通過する際に、読取位置の近傍に停止されている照明ランプ２により照射され、その反射光は、第１ミラー３及び一体に構成された第２ミラー５、第３ミラー４で走査され、以下同様に光電変換されて画像信号となる。
【００３４】
ＡＲＤＦ部の呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６、搬送コロ１５、分離コロ１７の給紙機構は、給紙モータにより駆動されている。また、第１搬送ローラ１８、第２搬送ローラ２１、排紙ローラ２３、反転ローラ２５の搬送機構は、搬送モータにより駆動されている。
【００３５】
更に、ＡＲＤＦ部には、原稿を検知するために原稿台１７へ原稿がセットされているか否かを検知する原稿セットセンサ１３、原稿サイズを検知するための幅サイズ検知センサ２８、第１の原稿長さセンサ１２９及び第２の原稿長さセンサ３０、原稿の後端を検知するための原稿後端センサ２７が搭載されている。スキャナ本体にはスキャナ本体及びＡＲＤＦ部を含めた画像読取装置全体の動作制御を行うＳＣＵ（システム制御部）７が搭載されている。
【００３６】
図２、図３は、画像読取装置の機能ブロック図である。ＳＢＵ１０上の光電変換素子であるＣＣＤ１００に入光した原稿反射光は、ＣＣＤ１００で光の強度に応じた電圧値を持つアナログ信号に変換され、奇数ビットと偶数ビットに分かれて出力される。ＳＢＵ１０のアナログ画像信号は、ＶＩＯＢ３３のアナログ処理回路１０１で暗電位部分が取り除かれ、奇数ビットと偶数ビットが合成され、所定の振幅にゲイン調整された後にＡ／Ｄコンバータ１０２に入力されてデジタル信号化される。
【００３７】
Ａ／Ｄコンバータ１０２においてデジタル化された画像信号は、シェーディング部１０３によりシェーディング補正されて出力され、ＶＩＯＢ３３からＳＣＵ７上のＩＰＵ（画像処理部）１０４に入力される。画像信号は、ＩＰＵ１０４においてガンマ補正、ＭＴＦ補正等の画像処理が行われた後、同期信号画像クロックとともにビデオ信号として、画像データ記憶手段（ＳＤＲＡＭ）１０６を管理するメモリ−コントローラ１０５に入力され、ＳＤＲＡＭ１０６で構成される画像メモリに蓄えられる。
【００３８】
上記画像メモリ１０６に蓄えられた画像データ（ビデオ信号）は、外部Ｉ／Ｆドライバ１０７に送られ、パソコンやプリンタ等の外部出力装置１２０へ転送される。なお、外部Ｉ／Ｆドライバ１０７として、ＳＣＳＩ、ＩＥＥＥ１３９４、ＬＡＮなどのドライバやローカルＶｉｄｅｏ信号などを総称して記載している。
【００３９】
ＳＣＵ７上には、ＣＰＵ１０８、ＲＯＭ１０９、ＲＡＭ１１０、モータドライバ１１２等が実装されている。ＣＰＵ１０８は、スキャナ本体のステッピングモータである走行体モータ（スキャナモータ）９、ＡＲＤＦ部の給紙モータ、搬送モータ等のタイミング制御も行なっている。ＡＤＵ４２は、ＡＲＤＦ部に用いる電装部品の電力供給を中継する機能を有している。
【００４０】
ＳＣＵ７上のＣＰＵ１０８に接続されている入力ポートは、ＶＩＯＢ３１を介してＳＯＰ（本体操作パネル）４３に接続されている。本体操作パネル４３上にはスタートスイッチ（図示せず）と停止スイッチ（図示せず）が実装されている。それぞれのスイッチが押下されると入力ポートを介してＣＰＵ１０８はスイッチがＯＮされたことを検出する。
【００４１】
なお、図３中に示される、安定器１１４及びランプ１１５は、図１に示す光源部に対応する部分である。
【００４２】
次に、画像読取装置の光源部について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における画像読取装置の光源部の構成を示す図である。光源部は、定電圧電源１３０、インバータ１３１、昇圧トランス１３２、ランプ１３３、発振部１３４、点灯制御部１３５を有して構成される。
【００４３】
また、図中の信号については、定電圧電源１３０−インバータ１３１間において、１４０が＋２４Ｖを示し、１４１がＧＮＤを示す。また、ＴＧ−ＩＮＶ信号１４２は、光源部外部（システム側）から供給され発振部１３４に入力されるライン同期信号を示す。ＣＮＴ信号１４３は、光源部外部（システム側）から供給され点灯制御部１３５に入力されるランプＯＮ／ＯＦＦ制御信号を示す。
【００４４】
定電圧電源１３０は、インバータ１３１に対して直流電圧を供給する。インバータ１３１は、直流電圧を交流に変換し、昇圧トランス１３２を介してランプ１３３に対し交流電圧を供給する。定電圧電源１３０は図２に示される電源供給ユニット（ＰＳＵ）に含まれる。インバータ１３１は、点灯制御部１３５から供給される制御信号に基づきスイッチングを行う。
【００４５】
ランプ１３３は、原稿読取のための光源となるものであり、原稿読取部（読取位置）を照明する。ランプ１３３は、インバータ１３２から供給される交流電圧に基づきパルス発光する。ランプ１３３は、図２、３中に示される照明ランプ２、及び図４中に示されるランプ１１５に対応するものである。
【００４６】
第１の実施形態の画像読取装置では、原稿走査における各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号（ＴＧ−ＩＮＶ）１４２に同期させて、インバータ１３１の発振回路１３４を発振させる。発振部１３４で発振させて出力されるクロック信号（ＣＬＫ）１４４は、点灯制御部１３５に入力される。クロック信号１４４に応じて点灯制御部１３５から出力する制御信号によりインバータ回路１３１を制御する。インバータ回路１３１は、点灯制御部１３５からの制御信号に基づきＦＥＴ素子のスイッチングを行って交流電圧を発生させランプ１３３側に出力する。インバータ回路１３１からの出力は昇圧トランス１３２を経由してランプ１３３に印加される。ＣＮＴ信号（ランプＯＮ／ＯＦＦ制御信号）１４３は、ランプ１３３の任意タイミングでのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号である。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施形態の画像読取装置について説明する。第２の実施形態の画像読取装置の光源部における制御信号のタイミングチャートを図５、図６に示す。第２の実施形態の画像読取装置では、１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定となるようにインバータ１３１の発振周波数を設定（選定）する。
【００４８】
図５は、ランプＯＮ／ＯＦＦ制御信号（ＣＮＴ）１４３とライン同期信号（ＴＧ−ＩＮＶ）１４２のタイミングを示したもので、ＣＮＴ信号１４３とは別にランプ点灯周波数の位相同期をとる目的でＴＧ−ＩＮＶ信号１４２を供給する。ＣＮＴ信号１４３とＴＧ−ＩＮＶ信号１４２は非同期で供給し、ＣＮＴ信号１４３のＯＮ／ＯＦＦは任意タイミングとする。例としてＴＧ−ＩＮＶ周期（ライン周期）が２３８．０μｓでありそのＨｉｇｈ期間が３μｓである。
【００４９】
図６は、ＴＧ−ＩＮＶ信号１４２とインバータ出力（光波形（＝ランプ１３３の発光パルス））のタイミングを示したものである。条件としてＴＧ−ＩＮＶ周期Ｈｉｇｈ期間に対するオーバーラップはＦＥＴがＯＮしている期間として、ゲート電圧実測値ＯＮＤｕｔｙ＝２０．１％（３．０μｓ　／１４．９μｓ）固定とし、ＴＧ−ＩＮＶ信号１４２がＬｏｗになってからＦＥＴがＯＮするまでの遅延時間はゲート電圧実測値２３．５μｓ固定として示したものである。図６では、例として１ライン周期当たりに１５パルス（６７ｋＨｚ　）を発生させる様子を示している。
【００５０】
上記の条件に基づいて１ライン周期に例えば１５パルスになる周波数範囲を求めると以下の通りとなる。
【００５１】
最低周波数：ＴＧ−ＩＮＶ周期２３８．０μｓでＨｉｇｈ期間３．０μｓと遅延時間２３．５μｓを引いた周期である、２３８．０−（３．０＋２３．５）＝２１１．５（μｓ）に、１５個のＯＮ時間が丁度合う周波数になる。１周期を１００％とすると、２１１．５μｓに１４２０．１％の繰り返し周期になる。１００％当りの時間は１４．８９μｓとなり、６７．１６ｋＨｚ　となる。
【００５２】
最高周波数：上記周期２１１．５μｓを１５で割った時間が最高周波数となり、２１１．５÷１５＝１４．１０μｓ＝７０．９２ｋＨｚ　となる。
【００５３】
＜１５パルス／ライン周期における周波数範囲＞
６７．１６〜７０．９２ｋＨｚ
【００５４】
また上記条件に基づいて１ライン周期に例えば１４パルスになる周波数範囲を求めると以下の通りとなる。
【００５５】
最低周波数：ＴＧ−ＩＮＶ周期２３８．０μｓでＨｉｇｈ期間３．０μｓと遅延時間２３．５μｓを引いた２１１．５μｓに１４個のＯＮ時間が丁度合う周波数になる。１周期を１００％とすると、２１１．５μｓに１３２０．１％の繰り返し周期になる。１００％当りの時間は１６．０２μｓとなり、６２．４２ｋＨｚ　となる。
【００５６】
最高周波数：２１１．５μｓを１４で割った時間が最高周波数となり、２１１．５÷１４＝１５．１１μｓ＝６６．１８ｋＨｚ　となる。
【００５７】
＜１４パルス／ライン周期における周波数範囲＞
６２．４２〜６６．１８ｋＨｚ
【００５８】
上記のような計算をもとに、１ライン当たりのランプ点灯パルス数を一定化するべくインバータ１３１の発振周波数を設定する（算出した周波数範囲を満たす部品を選定して光源部を構成する）。
【００５９】
次に、本発明の第３の実施の形態の画像読取装置について説明する。第３の実施形態の画像読取装置では、光源部に周囲温度に応じた発振周波数を設定する。第２の実施形態の説明で算出したような発振周波数は、光源部を構成する使用部品の温度係数により周囲温度２５℃に対して周囲温度が例えば０℃及び６０℃では変化するため、第３の実施形態ではさらにこのような周囲温度変化も考慮して発振周波数を設定するものである。
【００６０】
一例として、周囲温度２５℃（±０％）に対する各部品の定数変化量の合計を周囲温度６０℃の時、±３．０％、周囲温度０℃の時、±２．０％とすると、第２実施形態の説明において算出した周波数範囲に±３．０％の余裕が必要になる。
【００６１】
＜１５パルス／ライン周期の場合＞
最低周波数：６７．１６ｋＨｚ×１０３．０％＝６９．１７ｋＨｚ
最高周波数：７０．９２ｋＨｚ×９７．０％　＝６８．７９ｋＨｚ
＜１４パルス／ライン周期の場合＞
最低周波数：６２．４２ｋＨｚ×１０３．０％＝６４．２９ｋＨｚ
最高周波数：６６．１８ｋＨｚ×９７．０％　＝６４．１９ｋＨｚ
【００６２】
結果、光源部構成部品の温度係数を考慮した周波数範囲は、以下のようになる。このような、光源部構成部品の温度係数を考慮した周波数範囲の計算に基づき、各構成部品の選定が行われる。
＜１５パルス／ライン周期の場合＞
６８．７９ｋＨｚ　〜６９．１７ｋＨｚ　　→　６８．９８±０．１９ｋＨｚ
＜１４パルス／ライン周期の場合＞
６４．１９ｋＨｚ　〜６４．２９ｋＨｚ　　→　６４．２４±０．０５ｋＨｚ
【００６３】
次に、本発明の第４の実施の形態における画像読取装置について説明する。図７は、第４の実施の形態における画像読取装置の光源部のブロック図を示す。また、この光源部に供給されるＣＬＫ信号についてのタイミングチャートを図８に示す。
【００６４】
図７で、第４の実施形態の画像読取装置の光源部は、定電圧電源１５０、インバータ回路１５１、昇圧トランス１５２、ランプ１５３、点灯制御部１５４を有する。定電圧電源１５０、インバータ回１５１、ランプ１５３等は前述の実施形態と同様の要素である。点灯制御部１５４には、光源部外部（システム側）からクロック信号（ＣＬＫ）１６２と、ランプＯＮ／ＯＦＦ制御信号（ＣＮＴ）１６３が入力される。
【００６５】
第４の実施形態の画像読取装置の光源部は、第１の実施形態の備える発振回路１３４は設けず、外部（システム制御部等）から図８に示すようなクロック信号（ＣＬＫ）１６２を入力する。そして、クロック信号１６２に応じて点灯制御部１５４から出力する制御信号によりインバータ回路１５１の発振を制御する。図８に示すようにＣＬＫ信号１６２はライン同期信号ＴＧに同期させて供給する。
【００６６】
第４の実施形態の画像読取装置では、発振周波数の供給を光源部外部からＣＬＫ信号１６２として行い、発振回路を光源部内に設けないことにより（これによりランプ等の発熱の影響を受けない利点がある）、発振周波数の精度向上、発熱による周波数変動の低減、発振周波数の任意可変、発振・同期回路の削減などを実現できる。
【００６７】
次に、本発明の第５の実施の形態における画像読取装置について説明する。第５の実施形態の画像読取装置では、１ライン周期において、ＣＬＫ信号（前述の実施形態で示した性質の信号）に関してクロック休止期間を設ける。第５の実施形態の画像読取装置の光源部に関してＣＬＫ信号のタイミングチャートを図９に示す。
【００６８】
図９に示すように、１ライン周期の間にクロック休止期間（Ｔ１）を設定することにより、光源部における発熱等により周波数変動が発生しても、１ライン周期の発光パルス数への影響を軽減し、ランプ点灯パルス数の一定化を保持することができる。
【００６９】
次に、本発明の第６の実施の形態における画像読取装置について説明する。第６の実施の形態における画像読取装置の光源部のブロック構成は図１と同様である。第６の実施の形態における画像読取装置では、前述の実施形態で説明したような、各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号（ＴＧ−ＩＮＶ）１４２に同期してクロック信号（ＣＬＫ）１４４（あるいは１６２）を発生してインバータ回路１３１の発振を制御することによりランプ点灯パルス数の制御を行う同期制御と、そのような同期制御を行わない非同期制御とを切り替える制御を行う。
【００７０】
以下、ライン同期信号（ＴＧ−ＩＮＶ）に同期させてランプ発光パルスの制御を行うモードを同期点灯モードと呼び、また逆にこのような同期制御を行わないモードを非同期点灯モードと呼ぶ。
【００７１】
同期点灯モードの場合には、図１に示すようにライン同期信号（ＴＧ−ＩＮＶ）１４２が入力されるとライン同期信号１４２に同期してインバータに対する発振回路１３４が発振動作する。発振部１３４から出力されるクロック信号（ＣＬＫ）１４４に応じて点灯制御部１３５は動作して制御信号を出力し、これによりインバータ回路１３１を制御する。インバータ回路１３１からの出力は昇圧トランス１３２を経由してランプ１３３に印加される。印加される交流電圧によりランプ１３３がパルス発光する。
【００７２】
非同期点灯モードの場合には、画像読取装置は、光源部に入力されるライン同期信号（ＴＧ−ＩＮＶ）１４２をＬｏｗレベルに固定し、ＣＮＴ信号１４３にランプＯＮ／ＯＦＦ制御信号を入力する。これにより発振周波数をライン同期信号１４２には同期させず、ＣＮＴ信号１４３によるＯＮ／ＯＦＦ制御によりランプ１３３の点灯を制御する。
【００７３】
光源部の回路構成の一例を図１０に示す。図１０に示すように、ランプＯＮ／ＯＦＦ制御信号（ＣＮＴ）１４３がＨｉｇｈレベルの時、トランジスタＴＲ１がオンしインバータ制御用ＩＣであるＩＣ１に電力が供給される。ＩＣ１はスイッチング素子ＦＥＴ１を駆動するためのドライバ及び発振器を内蔵しており、Ｃｔ及びＲｔ端子に接続されたコンデンサ及び抵抗（Ｃ１、Ｒ３、ＶＲ１）の定数に応じて発振器が所定の周期で発振し、その発振パルスによりドライバを駆動し、ドライバの出力によりスイッチング素子ＦＥＴ１が駆動される。ＩＣ１は、点灯制御部１３５に相当する。
【００７４】
駆動信号によりスイッチング素子ＦＥＴ１がＯＮになると、定電圧電源１３０→昇圧トランス１３２の一次側巻線→スイッチング素子ＦＥＴ１の経路で電流が流れ、昇圧トランス１３２にエネルギーが蓄えられる。次にスイッチング素子ＦＥＴ１がＯＦＦになると昇圧トランス１３２に流れていた電流が遮断され蓄えられていたエネルギーが放出され、昇圧トランス１３２の一次側、二次側に急峻な立ち上がりを持つ電圧波形が発生する。
【００７５】
この電圧波形は時間とともに減衰し、次にスイッチング素子ＦＥＴ１がオンになった後オフになると上記と同様に再び急峻な立ち上がりを持つ電圧波形が発生する。すなわちスイッチング素子ＦＥＴ１をオン／オフする毎に再び急峻な立ち上がりを持つ電圧波形が発生し、ランプ１３３に繰り返し電流が流れ、ランプ１３３が点灯して光が放出される。
【００７６】
またインバータ制御ＩＣであるＩＣ１は、コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ３、ＶＲ１より構成されるＣＲ発振回路（発振部１３４に相当）により発振するが、ＴＧ−ＩＮＶ信号１４２のＨｉｇｈ期間にコンデンサＣ１を放電させることにより発振を停止させ、Ｌｏｗ期間に発振を開始させることにより同期することができる。
【００７７】
次に、第７の実施形態の画像読取装置について説明する。第７の実施形態の画像読取装置では、第６の実施形態のように同期点灯モードと非同期点灯モードとを備えると共に、異なる２つ以上のライン周期を有する場合に、少なくとも１つのライン周期で同期点灯モード、少なくとも他の１つのライン周期で非同期点灯モードに切り替える制御を行う。これにより１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるようにインバータの発振周波数を設定する場合の許容範囲を大きくできる。
【００７８】
第７の実施形態の画像読取装置での制御信号のタイミングチャートは、図５、図６に示されるものと同様である。
【００７９】
画像読取装置が異なる２つのライン周期Ｌ１、Ｌ２として、例えば、Ｌ１＝ＴＧ−ＩＮＶ周期２３８．０μｓ、Ｌ２＝ＴＧ−ＩＮＶ周期３３９．０μｓを有するものとする。
【００８０】
まず、ライン周期Ｌ１においてライン当たりに１５パルスを発振させる場合の周波数範囲は、第２の実施形態の説明において算出したように、以下のようになる。
＜１５パルス／ライン周期における周波数範囲＞
６８．１６ｋＨｚ　〜７０．９２ｋＨｚ　　→　６９．６４±１．８８ｋＨｚ
【００８１】
また、ライン周期Ｔ２＝３３９．０μｓにおいてＬ１の場合と同様な条件に基づいて１ライン当たりに２１パルスを発振させる場合の周波数範囲を求めると以下の通りとなる。
【００８２】
最低周波数：ＴＧ−ＩＮＶ周期３３９．０μｓでＨｉｇｈ期間３．０μｓと遅延時間２３．５μｓを引いた、３１２．５μｓに２１個のＯＮ時間が丁度合う周波数になる。１周期を１００％とすると、３１２．５μｓに２０２０．１％の繰り返し周期になる。１００％当りの時間は１５．４７μｓとなり、６４．６４ｋＨｚ　となる。
【００８３】
最高周波数：３１２．５μｓを２１で割った時間が最高周波数となり、１４．８８μｓ＝６７．２０ｋＨｚ　となる。
【００８４】
＜２１パルス／ライン周期における周波数範囲＞
６４．６４ｋＨｚ　〜６７．２０ｋＨｚ　　→　６５．９２±１．２８ｋＨｚ
【００８５】
上記のような異なる２つのライン周期Ｌ１、Ｌ２を同時に満足する周波数範囲を求めると以下の通りとなる。
ライン周期Ｌ１＝２３８．０　μｓ：６７．１６ｋＨｚ〜７０．９２ｋＨｚ　→　６９．０４　±１．８８ｋＨｚ
ライン周期Ｌ２＝３３９．０　μｓ：６４．６４ｋＨｚ〜６７．２０ｋＨｚ　→　６５．９２　±１．２８ｋＨｚ
よって、
＜Ｌ１、Ｌ２を同時に満足する周波数範囲＞
６７．１６ｋＨｚ　〜６７．２０ｋＨｚ　　→　６７．１８±０．０２ｋＨｚ
【００８６】
上記のように、異なる２つのライン周期Ｌ１、Ｌ２を同時に満足する周波数範囲は、６７．１８　±０．０２ｋＨｚ　となり、光源部における発熱や電圧変動による周波数変動を考慮すると発振周波数の精度を高める必要が生じる。そこで、画像読取装置において原稿走査の異なる２つ以上のライン周期を有する場合に、少なくとも１つのライン周期のラインで同期点灯モードに、少なくとも他の１つのライン周期のラインで非同期点灯モードに切り替える制御を行うことにより、１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるようにインバータの発振周波数を設定する場合の周波数範囲を大きくすることができる。
【００８７】
次に、本発明の第８の実施の形態における画像読取装置について説明する。ランプ１３３の発光色は白色であるがこれは希ガス放電によってガラス管内に生じた紫外線がガラス内面に塗布された３種類の蛍光体（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）で可視光に変換されて白色になっている。図１１に、ＲＧＢ各発光色の光波形を示す。光波形のピークとピークの間隔はインバータ発振周波数が６７ｋＨｚの場合には１４．９μｓである。また図中の光波形に示すように、ＲとＧの蛍光体の残光時間は長く明るさを維持できるため、ＲとＧに対し非同期点灯モードとした時においても各ライン間の光量差は小さいが、Ｂの蛍光体の残光時間は短く明るさの差が大きいため、Ｂに対し非同期点灯モードとした時においては各ライン間の光量差が大きくなり、この結果、読取画像に色ムラ（濃度ムラ）が発生し易くなってしまう。
【００８８】
そこで、第８の実施形態の画像読取装置においては、カラー、白黒、２色（黒／赤、黒／青、黒／緑など）、単色（赤、青、緑など）などの読取条件に応じて、前述の非同期点灯モードと同期点灯モードとを切り替える制御を行う。特に、青を含む色ムラが発生しやすい読取条件ラインにおいては同期点灯モードとしてランプ発光パルス数を一定化し、赤と緑を含む色ムラが発生し難い読取条件ラインにおいては非同期点灯モードにする。このように読取条件の違うラインごとにモード切り替えを行うことにより、効率的に読取画像の濃度ムラの発生を抑止できる。
【００８９】
次に、本発明の第９の実施の形態における画像読取装置について説明する。第９の実施形態の画像読取装置では、異なる２つ以上のライン周期を有する場合で、カラーモードや２色モードのようにライン周期が大（あるいは線速が遅い）のラインにおいて同期点灯モードとし、白黒モードのようにライン周期が小（あるいは線速が早い）のラインにおいて非同期点灯モードとする切り替え制御を行う。これにより色ムラの発生を抑止する。
【００９０】
ラインにおける線速が速い場合には、ランプ点灯積算時間が大きくなって熱の影響による発振周波数変動が大きくなることにより同期のズレが発生し易く、また発振周波数変動を低減するためには発振周波数の精度向上が必要になるので、上記のように非同期点灯モードと同期点灯モードとをライン周期の大小に応じて切り替える制御を行う。
【００９１】
以上により本発明の実施の形態について説明した。なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【００９２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、原稿を露光ランプで照射してその反射光を光電変換素子で受光することで原稿画像に対する電気信号をライン単位で読み取る画像読取装置において、原稿読取部を照明するランプの有する最適な点灯条件から外れることなく、また光源部の回路構成が複雑になることなく、各ラインの積算光量の差を無くして読取画像の濃度ムラを無くすことのできる画像読取装置を提供することができる。
【００９３】
特に、請求項１記載の画像読取装置においては、各ラインの読取開始タイミングを規定するライン同期信号に同期させて、ランプを点灯させるインバータの発振回路を制御しているので、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することができる。
【００９４】
また、請求項２記載の画像読取装置においては、１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるようにインバータの発振周波数を設定しているので、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することができる。
【００９５】
また、請求項３記載の画像読取装置においては、光源部を構成する各部品の温度係数を考慮して１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるようにインバータの発振周波数を設定しているので、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することができる。
【００９６】
また、請求項４記載の画像読取装置においては、１ライン周期に対するランプ点灯パルス数を一定にさせるクロック信号をシステム制御部よりインバータへ供給しているので、発振周波数の精度向上、発熱による周波数変動の低減、発振周波数の任意可変、発振・同期回路の削減などを実現することができる。
【００９７】
また、請求項５記載の画像読取装置においては、１ライン周期においてクロックオフする期間を設け１ライン周期に対する点灯パルス数が一定になるよう制御しているので、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することができる。
【００９８】
また、請求項６記載の画像読取装置においては、ライン同期信号にインバータの発振回路を同期させてランプを点灯させる同期点灯モードとそのような同期制御を行わない非同期点灯モードとを切り替えるので、１ライン毎の光量変動が無くなり、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することができる。
【００９９】
また、請求項７記載の画像読取装置においては、異なる２つ以上のライン周期を有する場合に、少なくとも１つのライン周期で同期点灯モードに、少なくとも他の１つのライン周期で非同期点灯モードに切り替えるので、１ライン周期に対するランプ点灯パルス数が一定になるようにインバータの発振周波数を設定する場合の許容範囲を大きくでき、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することができる。
【０１００】
また、請求項８記載の画像読取装置においては、同一ライン周期においても、読取条件に応じて、少なくとも１つの読取条件のラインで同期点灯モードに、少なくとも他の１つの読取条件のラインで非同期点灯モードに切り替えるので、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することができる。
【０１０１】
また、請求項９の画像読取装置においては、異なる２つ以上のライン周期を有する場合で、ライン周期が大きいラインで同期点灯モードに、ライン周期が小さいラインで非同期点灯モードに切り替えるので、１ライン毎の光量変動を無くし、各ライン毎の積算光量の差から読取画像の濃度ムラが発生する不具合を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像読取装置の光源部の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における画像読取装置の全体構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における画像読取装置のブロック構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における画像読取装置の光源部に関わる部分の機能ブロック構成を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における画像読取装置の光源部における制御信号のタイミングチャートその１である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における画像読取装置の光源部における制御信号のタイミングチャートその２である。
【図７】本発明の第４の実施の形態における画像読取装置の光源部の構成を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における画像読取装置の光源部におけるクロック信号ＣＬＫ）１６２のタイミングチャートである。
【図９】本発明の第５の実施の形態における画像読取装置の光源部におけるクロック信号ＣＬＫ）のタイミングチャートである。
【図１０】本実施形態の画像読取装置の光源部の回路構成の一例を示す図である。
【図１１】ＲＧＢ各発光色の光波形（時間−光強度）を示す図である。
【符号の説明】
１　レンズ
２　照明ランプ
３　第１ミラー
４　第３ミラー
５　第２ミラー
６　ＤＦ用原稿ガラス
７　ＳＣＵ
８　原稿台ガラス
９　走行体モータ
１０　ＳＢＵ
１２　原稿ガイド
１３　原稿セットセンサ
１４　呼出コロ
１６　給紙ベルト
１７　原稿台
１８　第１搬送ローラ
１９　レジストセンサ
２０　反射ガイド板
２１　第２搬送ローラ
２３　排紙ローラ
２４　分岐爪
２５　反転ローラ
２６　反転テーブル
２７　原稿後端センサ
２８　幅サイズ検知センサ
２９　第１の原稿長さセンサ
３０　第２の原稿長さセンサ
３１　第１キャリッジ
３２　第２キャリッジ
３３　ＶＩＯＢ
４２　ＡＤＵ
４３　ＳＯＰ
１００　ＣＣＤ
１０１　アナログ処理回路
１０２　Ａ／Ｄコンバータ
１０３　シェーディング部
１０４　ＩＰＵ
１０５　メモリ−コントローラ
１０６　ＳＤＲＡＭ
１０７　外部Ｉ／Ｆドライバ
１０８　ＣＰＵ
１０９　ＲＯＭ
１１０　ＲＡＭ
１１２　モータコントローラ
１１４　安定器
１１５　ランプ
１２０　外部出力装置
１３０、１５０　低電圧電源
１３１、１５１　インバータ
１３２、１５２　昇圧トランス
１３３、１５３　ランプ
１３４　発振部
１３５、１５４　点灯制御部
１４０、１６０　＋２４Ｖ
１４１、１６１　ＧＮＤ
１４２　ＴＧ−ＩＮＶ信号（ライン同期信号）
１４３、１６３　ＣＮＴ信号（ランプＯＮ／ＯＦＦ制御信号）
１４４、１６２　ＣＬＫ信号
【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】
2004072606.tif 000009
【図８】
2004072606.tif 000010
【図９】
2004072606.tif 000011
【図１０】
2004072606.tif 000012
【図１１】
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