(57)【要約】【課題】光源として冷陰極管ランプを備えた画像読取装置において、光源付近の環境温度に応じて、冷陰極管ランプの立ち上がり時間を適正に短縮でき、しかも実際の画像読取動作で読み取った画像を確実に良好にできる制御方法を提供する。【解決手段】定格電圧よりも高い初期電圧を印加して冷陰極管ランプを立ち上げるとともに、冷陰極管ランプの立ち上がりの光量を基準時間毎に順に画像読取用の光センサで検出し、この検出結果に基づく基準時間毎の光量変化率が基準値以下になった後に、画像信号をＡ／Ｄ変換するためのゲイン調整及び白色基準調整を行い、その後、初期電圧を定格電圧に切り替えて画像読取動作の可能な状態に移行するものであって、基準時間は、光源付近の環境温度が高いほど短く設定されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源として冷陰極管ランプを備えた画像読取装置の制御方法において、定格電圧よりも高い初期電圧を印加して前記冷陰極管ランプを立ち上げるとともに、前記冷陰極管ランプの立ち上がりの光量を基準時間毎に順に画像読取用の光センサで検出し、この検出結果に基づく前記基準時間毎の光量変化率が基準値以下になった後に、画像信号をＡ／Ｄ変換するためのゲイン調整及び白色基準調整を行い、その後、前記初期電圧を前記定格電圧に切り替えて画像読取動作の可能な状態に移行するものであって、前記基準時間は、光源付近の環境温度が高いほど短く設定されることを特徴とする画像読取装置の制御方法。
【請求項２】
前記光量変化率が複数回連続して前記基準値以下になると、前記ゲイン調整及び白色基準調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置の制御方法。
【請求項３】
前記基準値を前記基準時間で除算した値は、光源付近の環境温度が高いほど大きい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の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スキャナとして単体で用いられたり、複写機やファクシミリ等に搭載されたりして、原稿の画像を読み取る画像読取装置の制御方法に関し、特に、光源として冷陰極管ランプを備えた画像読取装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、画像読取装置は、画像読取動作において、原稿に対して光源から光を照射し、その反射光を複数のミラーで反射させながら集光レンズを通してＣＣＤ等の光センサに導き入れ、この光センサで原稿の画像を電気信号（画像信号）として取得する（読み取る）ようになっている。
【０００３】
ここで、画像読取装置の光源としては、従来一般には、キセノンランプが多用されていた。しかし、キセノンランプは、安定した光量に達するまでの立ち上がりが格段に早いという利点を有する反面、寿命が短く、高価であり、しかも小型化には不向きであるという欠点を有する。そのために近年では、キセノンランプに比べて、寿命が長く、安価であり、しかも小型化に優れた冷陰極管ランプが光源として適用されるようになってきている。
【０００４】
ところが、この冷陰極管ランプ（以下、単に「冷陰極管」と記すことがある）は、その特性上で、図６及び図７に示すように、安定光量に達するまでの立ち上がりにある程度の時間を要するという特質を有する。この立ち上がり時間は、実際の画像読取動作を開始する前の待ち時間に反映される。従って、冷陰極管を光源として用いるにあたっては、冷陰極管の立ち上がりに伴う待ち時間を極力短縮するために、何らかの工夫を施すことが要求される。
【０００５】
これに対する従来の工夫としては、冷陰極管の特質の１つである管壁の温度すなわち光源付近の環境温度に対する立ち上がり時間の依存性（環境温度が高くなるほど立ち上がり時間が短くなる）に着眼し、待機時の冷陰極管に対して、補助点灯させて自己発熱させておいたり、或いは、格別の加熱機構（例えば、搭載された画像形成装置における定着器の熱源の流用）により予熱しておいたりして、常時高温に維持するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、別の工夫としては、主として、上記の温度依存性とは異なる冷陰極管の特質である印加電圧に対する立ち上がり時間の依存性（冷陰極管への印加電圧が高いほど立ち上がり時間が短くなる）に着眼し、立ち上がりの際、画像読取動作の際に印加する電圧よりも高い電圧を冷陰極管に印加するようにしていた（例えば、特許文献２参照）。この場合の立ち上がり時間すなわち高電圧の印加時間は、直前の画像読取動作における冷陰極管の点灯に伴う自己発熱を考慮し、直前の画像読取動作が終了してからの経過時間が長くなるに従って長くなるように設定されるものもある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−９９１９４号公報
【特許文献２】
特開平１−２６７６３０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の工夫のうち、前者では、待機時の冷陰極管の補助点灯に伴って電力が浪費される上に、冷陰極管の寿命低下が引き起こされたり、或いは、待機時の冷陰極管を予熱するための加熱機構の付与に伴って画像読取装置そのものの構造が複雑化したりするという問題がある。また、画像読取用の光センサに対しては、冷陰極管の光量に基づいて、画像信号をＡ／Ｄ変換するためのゲイン調整及び白色基準調整といったキャリブレーションを行う必要があるが、冷陰極管に印加する電圧が立ち上がりの際と画像読取動作の際とで一定であるため、そのキャリブレーションを適正なタイミングで行わないと、その後の実際の画像読取動作で読み取った画像が白く抜けてしまう現象、いわゆる画像の白抜けが発生する場合がある。
【０００９】
他方後者では、前者のような電力浪費や冷陰極管の寿命低下、或いは構造の複雑化は生じないものの、冷陰極管の実際の立ち上がりに際して、季節や使用環境間での光源付近の環境温度差が考慮されていないため、高電圧を印加する立ち上がり時間が実質的に不適になる場合がある。これは、冷陰極管の特質として、その立ち上がり時間が環境温度に応じて変動するからである。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、光源として冷陰極管ランプを備えた画像読取装置において、光源付近の環境温度に応じて、冷陰極管ランプの立ち上がり時間を適正に短縮でき、しかも実際の画像読取動作で読み取った画像を確実に良好にできる制御方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による画像読取装置の制御方法は、光源として冷陰極管ランプを備えた画像読取装置の制御方法において、定格電圧よりも高い初期電圧を印加して前記冷陰極管ランプを立ち上げるとともに、前記冷陰極管ランプの立ち上がりの光量を基準時間毎に順に画像読取用の光センサで検出し、この検出結果に基づく前記基準時間毎の光量変化率が基準値以下になった後に、画像信号をＡ／Ｄ変換するためのゲイン調整及び白色基準調整を行い、その後、前記初期電圧を前記定格電圧に切り替えて画像読取動作の可能な状態に移行するものであって、前記基準時間は、光源付近の環境温度が高いほど短く設定されるようになっている。
【００１２】
これにより、冷陰極管の立ち上がりの際、光源付近の環境温度に対応した基準時間毎にその光量変化率が比較判断されるため、冷陰極管が安定光量に達したことを環境温度に応じて的確にいち早く見極めることができる。これと併せて、その際、実際の画像読取動作で印加される定格電圧よりも高い初期電圧が冷陰極管に印加されるため、冷陰極管の立ち上がり時間が適正に短縮される。しかも、初期電圧が冷陰極管に印加されたままの状態で、ゲイン調整及び白基準調整といったキャリブレーションが行われ、その後に、冷陰極管への印加電圧が初期電圧よりも低い定格電圧に切り替えられて、画像読取動作の可能な状態に移行されるため、その後の実際の画像読取動作で読み取った画像においては、調整されたゲインや白基準を確実に超えることはなくなり、その結果良好な画像となる。
【００１３】
ここで、冷陰極管が安定光量に達したことをより高い確実性を持って見極め、その上でキャリブレーションを行う観点から、前記光量変化率が複数回連続して前記基準値以下になると、前記ゲイン調整及び白色基準調整を行うことが好ましい。
【００１４】
また、冷陰極管の温度依存性より、環境温度が高くなるに従って、冷陰極管の立ち上がり時間が短くなる、すなわち安定光量に達した時点での単位時間あたりの光量変化率が大きくなることから、これを踏まえて、前記基準値を前記基準時間で除算した値は、光源付近の環境温度が高いほど大きいことが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態である画像読取装置の制御方法について、図面を参照しながら詳述する。図１は本発明に係る画像読取装置の概略構成を示すブロック図、図２は本発明の制御方法における画像読取装置の動作を示すフローチャート、図３はその制御方法において用いられるデータテーブルの一例である。
【００１６】
本実施形態での画像読取装置１は、画像形成装置である複写機に搭載されたものであって、図１に示すように、概略、装置全体を制御するＣＰＵ２と、画像読取用の光センサであるＣＣＤ３と、冷陰極管ランプ４と、この冷陰極管４を駆動させるドライバ５と、冷陰極管ランプ４付近の環境温度を検出する温度センサ６と、後述のプログラム式やデータテーブルを格納するメモリ７と、より構成される。更に、画像読取装置１の画像読取動作によりＣＣＤ３で読み取った原稿画像の画像信号は、画像形成部８に送られ、この画像形成部８でその画像がシート等に形成される。
【００１７】
引き続き、このような画像読取装置における冷陰極管の立ち上がりに際しての動作について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２に示すように、ＣＰＵ２は、先ずステップ＃５で、ドライバ５に点灯指令を与え、これにより冷陰極管４に定格電圧Ｖ２よりも高い初期電圧Ｖ１を印加して点灯させる。これと同時に、温度センサ６で陰極管ランプ４付近の環境温度Ａを検出する（ステップ＃１０）とともに、この温度センサ６からの検出結果である環境温度Ａに基づいてメモリ７から基準時間Ｂ及び基準値Ｃを抽出する（ステップ＃１５）。
【００１８】
ここでメモリ７には、図３に示すように、環境温度Ａに対応した基準時間Ｂ及び基準値Ｃが予め設定されて格納されている。この基準時間Ｂは、後述するＣＣＤ３での光量検出ピッチに相当し、他方基準値Ｃは、ＣＣＤ３で検出された光量から算出される光量変化率の比較判断の指標になるものである。
【００１９】
本実施形態では、環境温度Ａに対応して３つに区分されていて、環境温度Ａの低い区分のＡ＜１５℃では、基準時間Ｂが１．５秒で基準値Ｃが１．２％、中間の区分の１５℃≦Ａ＜２０℃では、Ｂが１秒でＣが２％、環境温度Ａの高い区分の２０℃≦Ａでは、Ｂが０．２秒でＣが１％となっている。このように基準時間Ｂが、環境温度Ａが高いほど短くなっているのは、冷陰極管４の温度依存性より、環境温度Ａが高くなるに従って、冷陰極管４の立ち上がり時間が短くなる、すなわち単位時間あたりの光量変化率が大きくなることを考慮しつつ、冷陰極管４が安定光量に達したことを的確に早期に見極めるためであって、環境温度Ａが低い場合に、基準時間Ｂを長くして比較判断に十分な光量変化率の大きさを確保し、他方環境温度Ａが高い場合には、基準時間Ｂを短くしても光量変化率の大きさが十分確保されるためである。更に、特に、安定光量に達した時点での単位時間あたりの光量変化率は、環境温度Ａが高くなるに従って大きくなることから、各区分における基準値Ｃを各基準時間Ｂで除算した値Ｃ／Ｂは、環境温度Ａが高いほど大きくなっている（図３の右欄外参照）。
【００２０】
図２に戻り動作の説明を続ける。引き続きステップ＃２０で、ＣＣＤ３により冷陰極管４の光量Ｘｎを検出し、更に、ステップ＃１５において抽出の基準時間Ｂが経過（ステップ＃２５）すると、ステップ＃３０で、ＣＣＤ３により冷陰極管４の光量Ｘｎ＋１を検出する。続いてステップ＃３５で、ステップ＃２０、＃３０において検出の光量Ｘｎ、Ｘｎ＋１から基準時間Ｂ毎の光量変化率Ｙを、メモリ７に予め格納されているプログラム式である次式（１）より算出し、この光量変化率Ｙをステップ＃１５において抽出の基準値Ｃと比較する。
Ｙ＝（ＸＮ＋１−ＸＮ）／ＸＮ・・・式（１）
但し、Ｎ＝１、２、・・・、ｎ、ｎ＋１、・・・である。
【００２１】
このステップ＃３５で、光量変化率Ｙ（＝（Ｘｎ＋１−Ｘｎ）／Ｘｎ）が基準値Ｃ以下の場合、暫定的に、冷陰極管４が安定光量に達したものと判断し、ステップ＃４０に進み基準時間Ｂが経過すると、ステップ＃４５で、ＣＣＤ３により冷陰極管４の光量Ｘｎ＋２を再度検出する。続いてステップ＃５０で、ステップ＃３０、＃４５において検出の光量Ｘｎ＋１、Ｘｎ＋２から上記の式（１）より光量変化率Ｙを算出し、この光量変化率Ｙを基準値Ｃと再度比較する。
【００２２】
このステップ＃５０で、光量変化率Ｙ（＝（Ｘｎ＋２−Ｘｎ＋１）／Ｘｎ＋１）が基準値Ｃ以下の場合、確定的に、冷陰極管４が安定光量に達したものと判断する。その後、ステップ＃５５で、冷陰極管４に初期電圧Ｖ１を印加したまま、ＣＣＤ３に対し、冷陰極管４の光量Ｘｎ＋２に基づいて、画像信号をＡ／Ｄ変換するためのゲイン調整及び白色基準調整といったキャリブレーションを行う。そして、ステップ＃６０で、冷陰極管４に印加する電圧を初期電圧Ｖ１よりも低い定格電圧Ｖ２に切り替え、画像読取動作の可能な状態である読取動作Ｒｅａｄｙに移行する（ステップ＃６５）。
【００２３】
一方、ステップ＃３５で、光量変化率Ｙ（＝（Ｘｎ＋１−Ｘｎ）／Ｘｎ）が基準値Ｃ以下でない場合は、ステップ＃９０に進んでＸｎ＋１をＸｎに置き換え、またステップ＃５０で、光量変化率Ｙ（＝（Ｘｎ＋２−Ｘｎ＋１）／Ｘｎ＋１）が基準値Ｃ以下でない場合は、ステップ＃９５に進んでＸｎ＋２をＸｎに置き換え、共にステップ＃２５に戻り、上記と同様の動作を繰り返す。これらの場合は、冷陰極管４が安定光量に達していないからである。
【００２４】
このように、冷陰極管４の立ち上がりの際に、光源付近の環境温度Ａに対応した基準時間Ｂ毎にその光量変化率Ｙが比較判断されるため、冷陰極管４が安定光量に達したことを環境温度Ａに応じて的確にいち早く見極めることができる。これと併せて、その際、実際の画像読取動作で印加される定格電圧Ｖ２よりも高い初期電圧Ｖ１が冷陰極管４に印加されるため、冷陰極管４の立ち上がり時間が適正に短縮される。しかも、初期電圧Ｖ１が冷陰極管４に印加されたままの状態で、ゲイン調整及び白基準調整といったキャリブレーションが行われ、その後に、冷陰極管４への印加電圧が初期電圧Ｖ１よりも低い定格電圧Ｖ２に切り替えられて、読取動作Ｒｅａｄｙに移行されるため、その後の実際の画像読取動作で読み取った画像においては、調整されたゲインや白基準を確実に超えることはなくなり、その結果白抜けの生じない良好な画像となる。
【００２５】
また、本実施形態では、冷陰極管４の光量変化率Ｙが２回連続して基準値Ｃ以下になった場合に、確定的に、冷陰極管４が安定光量に達したものと判断されるようになっているが、これは、ＣＣＤ３からの光量に関する出力にノイズが発生した場合に配慮したものであって、冷陰極管４が安定光量に達したことをより高い確実性を持って見極めるためである。従って、その回数は多いほどよいが、見極め時間の短縮を図る観点から、上記の実施形態のように２回、多くても３回程度が望ましい。
【００２６】
最後に、上記した動作による試験結果の一例を図４及び図５に示す。図４はその一例である所定時間毎の冷陰極管の光量変化率を表にまとめた図、図５は時間と冷陰極管の光量の関係を示す図である。ここでは、環境温度Ａが２２．６℃の場合を示しており、基準時間Ｂが０．２秒、基準値Ｃが１％である（図３参照）。また、冷陰極管４の点灯（初期電圧Ｖ１の印加）開始から８秒後よりＣＣＤ３でその光量（ＣＣＤ出力値）が検出され始め、基準時間Ｂ毎に光量変化率Ｙが比較判断されている。但し本試験では、冷陰極管４の光量変化率Ｙが３回連続して基準値Ｃ以下になった場合に、冷陰極管４の安定光量の到達が確定されている。
【００２７】
そして、点灯開始から１２．２秒後に、冷陰極管４が安定光量に達したものと確定的に判断されて、キャリブレーションが行われ、その後、点灯開始から約１４．５秒の時点で読取動作Ｒｅａｄｙ（定格電圧Ｖ２の印加）に移行されている。なお、読取動作Ｒｅａｄｙ直前に光量が一旦０（ゼロ）になっているが、これは冷陰極管４への電圧印加が一旦停止されて、その電圧が初期電圧Ｖ１から定格電圧Ｖ２に切り替えられたことを表している。
【００２８】
その他本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の画像読取装置の制御方法によれば、光源として冷陰極管ランプを備えた画像読取装置の制御方法において、定格電圧よりも高い初期電圧を印加して前記冷陰極管ランプを立ち上げるとともに、前記冷陰極管ランプの立ち上がりの光量を基準時間毎に順に画像読取用の光センサで検出し、この検出結果に基づく前記基準時間毎の光量変化率が基準値以下になった後に、画像信号をＡ／Ｄ変換するためのゲイン調整及び白色基準調整を行い、その後、前記初期電圧を前記定格電圧に切り替えて画像読取動作の可能な状態に移行するものであって、前記基準時間は、光源付近の環境温度が高いほど短く設定されるようになっているので、冷陰極管の立ち上がりの際、光源付近の環境温度に対応した基準時間毎にその光量変化率が比較判断され、これにより、冷陰極管が安定光量に達したことを環境温度に応じて的確にいち早く見極めることができる。これと併せて、その際、実際の画像読取動作で印加される定格電圧よりも高い初期電圧が冷陰極管に印加されるため、冷陰極管の立ち上がり時間が適正に短縮される。しかも、初期電圧が冷陰極管に印加されたままの状態で、ゲイン調整及び白基準調整といったキャリブレーションが行われ、その後に、冷陰極管への印加電圧が初期電圧よりも低い定格電圧に切り替えられて、画像読取動作の可能な状態に移行されるため、その後の実際の画像読取動作で読み取った画像においては、調整されたゲインや白基準を確実に超えることはなくなり、その結果良好な画像となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像読取装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の制御方法における画像読取装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の制御方法において用いられるデータテーブルの一例である。
【図４】本発明の制御方法による試験結果の一例であって、所定時間毎の冷陰極管の光量変化率を表にまとめた図である。
【図５】本発明の制御方法による試験結果の一例であって、時間と冷陰極管の光量の関係を示す図である。
【図６】冷陰極管ランプの温度依存性に関する光量特性を示す図である。
【図７】冷陰極管ランプの印加電圧依存性に関する光量特性を示す図である。
【符号の説明】
１    画像読取装置
２    ＣＰＵ
３    ＣＣＤ（光センサ）
４    冷陰極管ランプ
５    ドライバ
６    温度センサ
７    メモリ
【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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