(57)【要約】【課題】照明装置の規模を大きくすることなく、レンズのシェーディング特性による光量の落ち込みを補正して、良好な読み取り画像を得ることができる画像読取装置を提供する。【解決手段】複数のＬＥＤ４０１を一直線上に配置した発光素子列からなるランプユニット２０３、２１０を備える画像読取装置において、点灯制御装置４０５により各々のＬＥＤ４０１を一定の短い周期で点滅駆動し、発光素子列の両端部Ｅに配置されたＬＥＤ４０１ａ，ｂ，ｃ，ＬＥＤ４０１ｈ，ｉ，ｊの点灯時間を、発光素子列の中央部Ｃに配置されたＬＥＤ４０１ｄ，ｅ，ｆ，ｇの点灯時間よりも長くする構成とする。【選択図】図５
2007180774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を直線状に並べた発光素子列からなる照明手段と、
前記照明手段により照射された原稿の反射光を集光させるためのレンズと、
前記レンズにより集光された光を画像情報として読み取るための光電変換素子と、
前記発光素子列を駆動するための点灯制御手段とを有する画像読取装置において、
前記点灯制御手段は、前記発光素子列を一定の周期で点滅駆動し、
前記発光素子列の中央部に配された前記複数の発光素子と、前記発光素子列の両端部に配された前記複数の発光素子とを、異なる点灯時間で制御することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記点灯制御手段は、
前記発光素子列の中央部に配された前記複数の発光素子の点灯時間よりも、前記発光素子列の両端部に配された前記複数の発光素子の点灯時間を長くする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】
複数の発光素子を直線状に並べた発光素子列からなる照明手段と、
前記照明手段により照射された原稿の反射光を集光させるためのレンズと、
前記レンズにより集光された光を画像情報として読み取るための光電変換素子と、
前記発光素子列を駆動するための点灯制御手段とを有する画像読取装置において、
前記点灯制御手段は、前記発光素子列を一定の周期で点滅駆動し、
前記発光素子列の中央部から両端部に向かって配列される各々の前記発光素子の点灯時間を、漸次変化するように制御することを特徴とする画像読取装置。
【請求項４】
前記点灯制御手段は、
前記発光素子列の中央部から両端部に向かって配列される各々の前記発光素子の点灯時間を、順次長くなるように制御することを特徴とする請求項３記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像読取装置に関し、特にライン状の照明装置を備えた画像読取装置、及びそれを具備した画像形成装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、原稿読取装置には、読取ライン毎に原稿を照明する照明装置が設けられており、この照明装置には、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を一直線上に配列した発光素子列（以下、ＬＥＤアレイとする）を用いるものがある。
【０００３】
上記ＬＥＤアレイはＬＥＤが等間隔となるように配列されていて、各ＬＥＤが読み取るべき原稿の紙面に対してそれぞれ一定となるように配置されている。一方、原稿からの反射光をイメージセンサへと導く読取レンズは、光軸部より周辺部の光量が低下するシェーディング特性を有する。このことから、前記のようなＬＥＤアレイで原稿を照明した場合、読取ライン両端近傍においては、イメージセンサの出力が低下する問題が発生する。
【０００４】
このため従来では、ＬＥＤアレイの両端部の光量を中央部よりも大きくするために、両端部のＬＥＤの発光電圧を高くするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第５７６７９７９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術においては以下のような問題があった。
【０００６】
従来技術を利用すると、ＬＥＤの発光電圧を中央部と両端部で変えるには電源を複数持つ必要があり、照明装置としての規模が大きくなってしまう。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、照明装置の規模を大きくすることなくＬＥＤアレイ両端部の光量を大きくし、レンズ特性による両端部の光量落ち込みを補正し、良好な読み取り画像が得られる画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００８】
この画像読取装置は、複数のＬＥＤ等の発光素子をアレイ状に並べた光源を一定の短い周期で点滅駆動し、ＬＥＤアレイの両端部に配置されたＬＥＤの点灯時間を、中央部に配置されたＬＥＤの点灯時間よりも長くすることで提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために、以下の構成を備える。
【００１０】
（１）複数の発光素子を直線状に並べた発光素子列からなる照明手段と、前記照明手段により照射された原稿の反射光を集光させるためのレンズと、前記レンズにより集光された光を画像情報として読み取るための光電変換素子と、前記発光素子列を駆動するための点灯制御手段とを有する画像読取装置において、前記点灯制御手段は、前記発光素子列を一定の周期で点滅駆動し、前記発光素子列の中央部に配された前記複数の発光素子と、前記発光素子列の両端部に配された前記複数の発光素子とを、異なる点灯時間で制御することを特徴とする画像読取装置。
【００１１】
（２）前記点灯制御手段は、前記発光素子列の中央部に配された前記複数の発光素子の点灯時間よりも、前記発光素子列の両端部に配された前記複数の発光素子の点灯時間を長くすることを特徴とする前記（１）記載の画像読取装置。
【００１２】
（３）複数の発光素子を直線状に並べた発光素子列からなる照明手段と、前記照明手段により照射された原稿の反射光を集光させるためのレンズと、前記レンズにより集光された光を画像情報として読み取るための光電変換素子と、前記発光素子列を駆動するための点灯制御手段とを有する画像読取装置において、前記点灯制御手段は、前記発光素子列を一定の周期で点滅駆動し、前記発光素子列の中央部から両端部に向かって配列される各々の前記発光素子の点灯時間を、漸次変化するように制御することを特徴とする画像読取装置。
【００１３】
（４）前記点灯制御手段は、前記発光素子列の中央部から両端部に向かって配列される各々の前記発光素子の点灯時間を、順次長くなるように制御することを特徴とする前記（３）記載の画像読取装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、照明装置の規模を大きくすることなく、照明手段の両端部の光量を大きくし、レンズ特性による両端部の光量落ち込みを補正して、良好な読み取り画像を得ることが可能となる。これは、複数の発光素子を一直線上に配列した照明手段を備えた画像読取装置において、各々の発光素子を一定の短い周期で点滅駆動し、照明手段の両端部に配置された発光素子の点灯時間を、中央部の発光素子の点灯時間よりも長くすることで得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００１６】
本発明の一実施例を以下に説明する。
【００１７】
図１は本発明における画像読取装置の概略断面図である。
【００１８】
図１において、自動原稿搬送装置であるＡＤＦ１００は、原稿トレイ２０上に表面を上に向けてセットされた原稿束Ｓからピックアップローラ１により、最上位の原稿から分離部２へと繰り出される。分離部２は、上方に分離ローラ、下方に分離パッドが配置されており、原稿束Ｓの最上紙より一枚ずつ分離を行う。
【００１９】
片面原稿で表面の画像を読み取る場合は、次のように搬送を行う。まず、分離された原稿は、第１レジストローラ３にて分離搬送中の斜行補正を行う。その後、第１レジストローラ３から第２レジストローラ４、第１搬送ローラ５により搬送され、読取位置Ｒの読取ローラ７により搬送されている間に表面の画像が読み取られる。そして、第２搬送ローラ６から排紙ローラ８により、排紙トレイ２１上に原稿表面を下に向けて順番に排出される。
【００２０】
また、両面原稿で表裏両面の画像を読み取る場合は、次のように搬送を行う。まず、分離された原稿は、第１レジストローラ３にて分離搬送中の斜行補正を行う。その後、第２レジストローラ４から第１搬送ローラ５、第２搬送ローラ６により搬送され、読取位置Ｒの読取ローラ７により搬送されている間に表面の画像が読み取られる。そして、第２搬送ローラ６から排紙ローラ８により、一旦、原稿端部が排紙トレイ２１上に搬送され、読取後端側が排紙ローラ８にニップされた状態で搬送が停止される。
【００２１】
その後、原稿をスイッチバック搬送し、第２レジストローラ４にて再度斜行補正を行った後、第１搬送ローラ５、第２搬送ローラ６により搬送され、読取位置Ｒの読取ローラ７により再度搬送されている間に裏面の画像が読み取られる。
【００２２】
しかし、このまま第２搬送ローラ６から排紙ローラ８により、排紙トレイ２１上に原稿表面を上に向けて排出すると、原稿トレイ２０上にセットされた面順と異なってしまう。よって、裏面を読み取られた原稿は、第２搬送ローラ６、排紙ローラ８により、再度原稿端部が排紙トレイ２１上に搬送され、読取後端側が排紙ローラ８にニップされた状態で搬送が停止される。その後、原稿をスイッチバック搬送し、第２レジストローラ４、第１搬送ローラ５、第２搬送ローラ６により搬送された後、排紙ローラ８により排紙トレイ２１上に表面を下に向けて順番に排出される。但し、読取位置Ｒの読取ローラ７により搬送されている間であっても、この間は、原稿画像の読み取りは行われない。
【００２３】
リーダー部２００は、原稿に記録された画像情報を光学的に読み取り、光電変換して画像データとして入力するものである。リーダー部２００は、ＡＤＦ原稿用プラテンガラス２０１（以下、ＡＤＦプラテン）、ブック原稿用プラテンガラス２０２（以下、ブック用プラテン）を有する。また、ランプユニット２０３、２１０（照明手段に相当）とミラー２０４を有するスキャナーユニット２０９、ミラー２０５、２０６、レンズ２０７、ＣＣＤセンサ２０８（光電変換素子に相当）等を有している。
【００２４】
リーダー部２００は、ＡＤＦ１００から搬送されてくる原稿画像を読み取る場合は、スキャナーユニット２０９をＡＤＦ用プラテン２０１の下に移動して停止させ、原稿が読取位置Ｒ上を読取ローラ７により搬送されている間、画像情報を読み取る。
【００２５】
また、ブック用プラテン２０２上に載置された原稿の画像を読み取る場合は、スキャナーユニット２０９を図示しない原稿セット基準から副走査方向に移動させ、原稿の画像情報を読み取る（圧板モードスキャン）。
【００２６】
画像情報の読み取りは、ランプユニット２０３、２１０が点灯し原稿を照射する。原稿からの反射光は、ミラー２０４、２０５、２０６及びレンズ２０７を介して、ＣＣＤセンサ２０８に入力される。そして、ＣＣＤセンサ２０８に入力された原稿からの反射光は、ここで光電変換等の電気処理が行われ、通常のデジタル処理が施される。
【００２７】
尚、本発明はリーダー部２００と、自動原稿搬送装置１００が一体化された画像読取装置としても適用可能である。
【００２８】
図２は、本発明における画像読取装置のＡＤＦ１００の制御ブロック図である。ＡＤＦ１００は、中央演算処理装置である制御手段（以下、ＣＰＵ）８００、リードオンリーメモリ（以下、ＲＯＭ）８０１、ランダムアクセスメモリ（以下、ＲＡＭ）８０２を備えている。また、後述する出力ポート及び入力ポートを備えている。ＲＯＭ８０１には、制御用プログラムが格納されており、ＲＡＭ８０２には、入力データや作業用データが格納されている。また、出力ポートには、分離モータＭ１、給紙モータＭ２、排紙モータＭ３、離間ソレノイドＳＬ、給紙クラッチＣＬが接続されている。入力ポートには、分離後センサ１０、レジストセンサ１１、リードセンサ１２、排紙センサ１３、原稿検知センサ１４、原稿長検知センサ１５、図１中には図示しない原稿幅検知センサ８１０がそれぞれ接続されている。
【００２９】
ＣＰＵ８００は、ＲＯＭ８０１に格納された制御プログラムにしたがって分離モータＭ１、給紙モータＭ２、排紙モータＭ３、離間ソレノイドＳＬ、給紙クラッチＣＬを制御する。ＣＰＵ８００は、リーダー部２００の中央演算処理装置（ＣＰＵ９００）（図３参照）とシリアル通信を行い、リーダー部２００との間で制御データの授受を行うようになっている。
【００３０】
尚、本発明はリーダー部２００と、ＡＤＦ１００が一体化された画像読取装置としても適用する場合は、通信を行うことなく、１つのＣＰＵで構成しても良い。
【００３１】
図３は、本発明における画像読取装置のリーダー部２００の機能ブロック図である。３０１はランプユニット２０３、２１０等により構成される原稿照明手段、３０２はスキャナーユニット２０９を移動させるための光学系移動手段、３０３はＣＣＤセンサ２０８で構成される画像読取手段である。また、３０４は画像読取手段３０３からのアナログ信号の補正、Ａ／Ｄ変換等を行う画像処理手段、３０５は原稿照明手段３０１に含まれるランプユニット２０３、２１０の点灯制御を行う照明制御手段（点灯制御手段に相当）である。さらにリーダー部２００は、ＣＰＵ９００、ＲＯＭ９０１、ＲＡＭ９０２といった機能に分けられ、ＣＰＵ９００によりそれぞれを最適に制御する。また、原稿照明手段３０１に含まれるランプユニット２０３、２１０の制御は、照明制御手段３０５を構成せずに、ＣＰＵ９００によって直接制御を行うような構成にしてもよい。
【００３２】
図４は、リーダー部のランプユニット２０３、２１０の外観斜視図を示す。ランプユニット２０３、２１０は、ＬＥＤ４０１（発光素子に相当）がライン状に等間隔に配置された発光素子列を構成し、ＬＥＤ４０１からの光を反射板４０２、４０３によって反射及び拡散し、原稿面に照射する。本図ではＬＥＤ４０１はＬＥＤチップを表現しているが、ディスクリートタイプのＬＥＤを用いても構わない。更には、カラー原稿を読み取り可能な画像読取装置とするには、ＬＥＤ４０１は白色ＬＥＤを使用するのが望ましい。
【００３３】
図５は、リーダー部のランプユニット２０３、２１０の制御ブロック図を示す。照明制御手段３０５としての点灯制御装置４０５は、ＣＰＵ９００からの命令によりＬＥＤ４０１を一定の短い周期で点滅駆動を行う。一定の短い周期で点滅駆動を行うことにより、連続点灯時と変わらぬ光量を維持しつつ、省電力化とＬＥＤ４０１の高寿命化を図ることができる。また、点滅駆動の周期を遅くする場合には、ＣＣＤセンサ２０８の読み取り周期と同期させることで実現が可能となる。
【００３４】
点灯制御装置４０５は、発光素子列の両端部Ｅ（以下、単に両端部Ｅとする）のＬＥＤ４０１ａ，ｂ，ｃ，ＬＥＤ４０１ｈ，ｉ，ｊと、発光素子列の中央部Ｃ（以下、単に中央部Ｃとする）のＬＥＤ４０１ｄ，ｅ，ｆ，ｇを、別々に制御できるようになっている。中央部ＣのＬＥＤ４０１ｄ，ｅ，ｆ，ｇに対しては駆動パルスＰにて、両端部ＥのＬＥＤ４０１ａ，ｂ，ｃ，ＬＥＤ４０１ｈ，ｉ，ｊに対しては駆動パルスＱにて点滅駆動を行う。この際、駆動パルスＰに対して駆動パルスＱの一周期あたりの点灯時間が長くなるように制御する。その際のＬＥＤ４０１の駆動パルス波形を図７に示す。
【００３５】
図６は点灯制御装置４０５の内部ブロック図である。ＣＰＵ９００はレジスタ５０１、及び５０２にアクセスし、ＬＥＤ４０１を駆動するためのパルスパターンを設定する。フリップフロップ機能を内蔵したカウンタ５０４、５０５はクロック発生部５０３からのクロックに同期してレジスタ５０１及び５０２の設定に従った駆動パターンを出力する。アンドゲート５０６及び５０７は、ＣＰＵ９００からの出力許可信号が入力されている間、カウンタ５０４及び５０５からの駆動パターンを出力する。ドライバ５０８、５０９はアンドゲート５０６及び５０７からの出力に伴い、ＬＥＤ４０１を駆動する。
【００３６】
上記の結果、図８に示すように、ランプユニット２０３、２１０の両端部Ｅの光量が大きくなるような照度分布が得られる。
【００３７】
一方、図９に示すように、原稿からの反射光をＣＣＤセンサ２０８へ集光するレンズ２０７は、シェーディング特性により透過光量が中央部は大きく、周辺部で小さくなる特性を持っている。
【００３８】
従って、ＣＣＤセンサ２０８には、図８に示す照度分布の反射光と、図９に示すシェーディング特性が合成された光が入射されるため、ＣＣＤセンサ２０８の受光面にはほぼ均一に補正された照度分布の光が到達することになる。このため、ＣＣＤセンサ２０８の端部のセンサ出力が低下する問題が発生することはない。
【００３９】
また、本実施例により、従来、ライン状の発光素子列における、両端部の発光素子駆動電圧を高くすることによって実現していた構成に対し、電源を複数持つ必要がなく、照明装置の規模が大きくなってしまうこともない。
【００４０】
本発明のその他の実施例として、図１０に制御ブロック図を示す。なお、図１０において、図５と同じ構成のものには同じ符号を付す。図１０に示すように、点灯制御装置４０５により、ランプユニット２０３、２１０を構成する各々のＬＥＤ４０１を、それぞれ別々に点灯制御できるようにしてもよい。この場合、中央部Ｃから両端部Ｅに向かって配列されるＬＥＤ４０１の点灯時間が、順次長くなるように制御する。これにより、より細かな照度分布を作り出すことが可能となる。
【００４１】
以上のように、本発明では、発光素子列を構成する各々のＬＥＤを一定の短い周期で点滅駆動し、両端部に配置されたＬＥＤの点灯時間を、中央部に配置されたＬＥＤの点灯時間よりも長くする構成とする。これにより、照明装置の規模を大きくすることなく、照明手段の両端部の光量を大きくし、レンズ特性による端部の光量落ち込みを補正して、良好な読み取り画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明における画像読取装置の概略断面図
【図２】本発明における画像読取装置のＡＤＦの制御ブロック図
【図３】本発明における画像読取装置のリーダー部の機能ブロック図
【図４】本発明におけるリーダー部のランプユニットの外観斜視図
【図５】本発明におけるリーダー部のランプユニットの制御ブロック図
【図６】本発明における点灯制御装置の内部ブロック図
【図７】本発明におけるＬＥＤの駆動パルス波形を示す図
【図８】本発明におけるリーダー部のランプユニットの照度分布図
【図９】レンズのシェーディング特性を表す光学特性図
【図１０】本発明のその他の実施例におけるリーダー部のランプユニットの制御ブロック図
【符号の説明】
【００４３】
１      ピックアップローラ
２      分離部
３      第１レジストローラ
４      第２レジストローラ
５      第１搬送ローラ
６      第２搬送ローラ
７      読取ローラ
８      排紙ローラ
１０    分離後センサ
１１    レジストセンサ
１２    リードセンサ
１３    排紙センサ
１４    原稿検知センサ
１５    原稿長検知センサ
２０    原稿トレイ
２１    排紙トレイ
１００  自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
２００  リーダー部
２０１  ＡＤＦ原稿用プラテンガラス
２０２  ブック原稿用プラテンガラス
２０３、２１０  ランプユニット（照明手段に相当）
２０４、２０５、２０６  ミラー
２０７  レンズ
２０８  ＣＣＤセンサ（光電変換素子に相当）
２０９  スキャナーユニット
３０１  原稿照明手段
３０２  光学系移動手段
３０３  画像読取手段
３０４  画像処理手段
３０５  照明制御手段（点灯制御手段に相当）
４０１  ＬＥＤ（発光素子に相当）
４０２、４０３  反射板
４０５  点灯制御装置（点灯制御手段に相当）
９００  ＣＰＵ
９０１  ＲＯＭ
９０２  ＲＡＭ
Ｒ      読取位置
【図１】
2007180774.tif 000003
【図２】
2007180774.tif 000004
【図３】
2007180774.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007180774.tif 000007
【図６】
2007180774.tif 000008
【図７】
2007180774.tif 000009
【図８】
2007180774.tif 000010
【図９】
2007180774.tif 000011
【図１０】
2007180774.tif 000012