(57)【要約】【課題】原稿を照射する光源からの総光量を抑えつつ、原稿サイズを所定時間内に安定して検知することを可能にする。【解決手段】一方向に配列された複数の光源が同期信号に同期して、予め定められた期間内に所定の組合せで光を照射するように制御する光源制御部と、一方向に配列されて光源が照射した光の反射光を光電変換する複数の受光素子を備えた受光部と、複数の受光素子が反射光を光電変換した信号レベルを、同期信号に同期して、予め定められた期間内に検出するレベル検出部と、を有する。【選択図】図７
2016046586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に配列された複数の光源が同期信号に同期して、予め定められた期間内に所定の組合せで光を照射するように制御する光源制御部と、
一方向に配列されて前記光源が照射した光の反射光を光電変換する複数の受光素子を備えた受光部と、
前記複数の受光素子が反射光を光電変換した信号レベルを、前記同期信号に同期して、予め定められた期間内に検出するレベル検出部と、
を有することを特徴とする撮像素子。
【請求項２】
前記光源制御部の制御により前記光源が光を照射する点灯期間と、前記点灯期間に前記光源が照射した光の反射光を受光する前記受光素子が光電変換した信号レベルを前記レベル検出部が検出する検出期間とが重なる期間は一定であること
を特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記レベル検出部は、
前記光源の少なくともいずれかが光を照射するように前記光源制御部が制御している期間を通して信号レベルを検出すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記レベル検出部は、
前記光源が光を照射するように前記光源制御部が制御を開始したタイミングに対し、予め定められた期間の経過後に、当該光源が照射した光の反射光を光電変換する前記受光素子の信号レベルの検出を開始すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の撮像素子。
【請求項５】
前記光源制御部は、
前記光源による光の照射を開始させる命令信号を外部から入力されると、予め定められた期間の経過後に、当該光源が光を照射するように制御すること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像素子。
【請求項６】
前記光源制御部は、
前記複数の光源が予め定められた期間内に所定の組合せで光を照射することを複数回繰り返すように制御し、
前記複数の受光素子は、
前記光源それぞれが複数回照射した光の反射光をそれぞれ光電変換し、
前記レベル検出部は、
前記複数の受光素子が反射光を複数回光電変換した信号レベルをそれぞれ検出すること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像素子。
【請求項７】
前記レベル検出部が複数回検出した信号レベルをそれぞれ記憶する記憶部をさらに有すること
を特徴とする請求項６に記載の撮像素子。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像素子を有すること
を特徴とする画像読取装置。
【請求項９】
一方向に配列された複数の光源が同期信号に同期して、予め定められた期間内に所定の組合せで光を照射するように制御する光源制御部と、
一方向に配列されて前記光源が照射した光の反射光を光電変換する複数の受光素子を備えた受光部と、
前記複数の受光素子が反射光を光電変換した信号レベルを、前記同期信号に同期して、予め定められた期間内に検出するレベル検出部と、
前記光源制御部及び前記レベル検出部とは独立して動作する制御対象を制御するコントローラと、
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項１０】
前記光源制御部の制御により前記光源が光を照射する点灯期間と、前記点灯期間に前記光源が照射した光の反射光を受光する前記受光素子が光電変換した信号レベルを前記レベル検出部が検出する検出期間とが重なる期間は一定であること
を特徴とする請求項９に記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記レベル検出部は、
前記光源の少なくともいずれかが光を照射するように前記光源制御部が制御している期間を通して信号レベルを検出すること
を特徴とする請求項９又は１０に記載の画像読取装置。
【請求項１２】
前記レベル検出部は、
前記光源が光を照射するように前記光源制御部が制御を開始したタイミングに対し、予め定められた期間の経過後に、当該光源が照射した光の反射光を光電変換する前記受光素子の信号レベルの検出を開始すること
を特徴とする請求項９又は１０に記載の画像読取装置。
【請求項１３】
前記光源制御部は、
前記光源による光の照射を開始させる命令信号を外部から入力されると、予め定められた期間の経過後に、当該光源が光を照射するように制御すること
を特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１４】
前記光源制御部は、
前記複数の光源が予め定められた期間内に所定の組合せで光を照射することを複数回繰り返すように制御し、
前記複数の受光素子は、
前記光源それぞれが複数回照射した光の反射光をそれぞれ光電変換し、
前記レベル検出部は、
前記複数の受光素子が反射光を複数回光電変換した信号レベルをそれぞれ検出すること
を特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１５】
前記レベル検出部が複数回検出した信号レベルをそれぞれ記憶する記憶部をさらに有すること
を特徴とする請求項１４に記載の画像読取装置。
【請求項１６】
前記光源制御部は、
前記コントローラが出力する命令信号、又は他の任意のトリガとなる信号を入力された場合に、前記複数の光源が所定の組合せで光を照射するように制御を開始すること
を特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１７】
請求項８乃至１６のいずれか１項に記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置が読取った画像データに基づく画像を形成する画像形成部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子、画像読取装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ光源からの光を照射して原稿を読取る画像読取装置において、イメージセンサによって原稿サイズを検知するものが知られている。また、ＬＥＤ光源の主走査方向の全体ではなく、ソフトウェアによって部分的にＬＥＤを順次点灯させて、各ＬＥＤの点灯領域の読み取りレベルを取得して原稿サイズを検知することにより、検知時の眩しさを低減する画像読取装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、光源を構成する複数の部分光源の内、原稿載置位置の基準となるマークに近いものから順に点灯し、変換素子により変換された画像信号に基づいて当該点灯した部分光源により光が照射される原稿載置領域に原稿が載置されているか否かを検知し、当該原稿載置領域に原稿が載置されていることを検知したときは次の部分光源を点灯し、当該原稿載置領域に原稿が載置されていないことを検知したときは次以降の部分光源を点灯しないようにして、原稿台に載置された原稿のサイズを検知する原稿読取り装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、原稿を照明するためのＬＥＤ光源アレイに含まれるＬＥＤ素子をブロック毎に点灯可能にし、当該ＬＥＤ光源アレイと、原稿の画像を読み取るための受光素子とを利用して、主走査方向の原稿の有無を検知する画像読取装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、ＬＥＤが並べられたランプを含み、並べられたＬＥＤが少なくとも１つとばしで点灯するようにブロック単位でＬＥＤの点消灯を切り替えて、ＬＥＤの故障を検知する画像読取装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、移動読みを実施し、異なる複数の光源を用いて順に原稿を照明して各色１ライン分の画像信号を得る画像読取装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来は、原稿のサイズを検知するために、ＣＰＵがソフトウェアを実行することによってＬＥＤの順次点灯の開始と、イメージセンサの出力のレベル検出の開始を制御すると、例えばタイマー／ラインカウント割り込みで順次点灯／レベル検出を実施した場合でも、割り込み検出から次の処理までに遅延時間（割り込みレイテンシ）が生じてしまうという問題があった。このレイテンシは、システムの状態によって増減する。つまり、各領域の点灯時間やレベル検出時間がばらついてしまう。
【０００８】
また、順次点灯開始とレベル検出開始の間で、システム内で優先度が高い割り込み（例えば定着装置などの発火を防止するための制御）が発生した場合、上記の２つの制御で割り込みサブルーチンの時間分、タイミングがずれてしまい、レベル誤検出（即ちサイズ誤判定）を招いてしまう問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、原稿を照射する光源からの総光量を抑えつつ、原稿サイズを所定時間内に安定して検知することを可能にする撮像素子、画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、一方向に配列された複数の光源が同期信号に同期して、予め定められた期間内に所定の組合せで光を照射するように制御する光源制御部と、一方向に配列されて前記光源が照射した光の反射光を光電変換する複数の受光素子を備えた受光部と、前記複数の受光素子が反射光を光電変換した信号レベルを、前記同期信号に同期して、予め定められた期間内に検出するレベル検出部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、原稿を照射する光源からの総光量を抑えつつ、原稿サイズを所定時間内に安定して検知することを可能にすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態にかかる画像形成装置の構成例を示す構成図である。
【図２】図２は、画像読取装置及びＡＤＦの構成例を示す構成図である。
【図３】図３は、画像読取装置のコンタクトガラス、圧板及びその周辺の構成例を示す図である。
【図４】図４は、画像読取装置における原稿検知位置と原稿サイズとの位置関係を示す図である。
【図５】図５は、画像読取装置における原稿検知位置の組合せと原稿サイズとの関係を示す図である。
【図６】図６は、光源部が有するＬＥＤ光源の構成を例示する図である。
【図７】図７は、撮像素子の構成及びその周辺を例示するブロック図である。
【図８】図８は、光源制御回路の構成例を示す図である。
【図９】図９は、レベル検出制御回路の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、画像読取装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】図１１は、レベル検出制御回路の第１変形例の構成例を示す図である。
【図１２】図１２は、画像読取装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、レベル検出制御回路の第２変形例の構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、画像読取装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】図１５は、光源制御回路の第１変形例の構成例を示す図である。
【図１６】図１６は、光源制御回路に対応して動作するレベル検出制御回路の第３変形例の構成例を示す図である。
【図１７】図１７は、画像読取装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１８】図１８は、光源制御回路の第２変形例の構成例を示す図である。
【図１９】図１９は、光源制御回路に対応して動作するレベル検出制御回路の第４変形例の構成例を示す図である。
【図２０】図２０は、画像読取装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図２１】図２１は、撮像素子の構成及びその周辺を例示するブロック図である。
【図２２】図２２は、撮像素子の構成及びその周辺を例示するブロック図である。
【図２３】図２３は、比較例の画像形成装置の概要を示すブロック図である。
【図２４】図２４は、比較例の画像形成装置における正常時の原稿のサイズ検知処理を示すタイミングチャートである。
【図２５】図２５は、比較例の画像形成装置における異常時の原稿のサイズ検知処理を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施形態）
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる画像形成装置を説明する。図１は、実施形態にかかる画像形成装置３００の構成例を示す構成図である。画像形成装置３００は、給紙部３０３及び画像形成装置本体３０４を有し、上部に画像読取装置１００及び自動原稿給送装置（ＡＤＦ）２００が搭載されたデジタル複写機である。
【００１４】
画像形成装置本体３０４内には、タンデム方式の作像部（画像形成部）３０５と、給紙部３０３から搬送路３０７を介して供給される記録紙を作像部３０５に搬送するレジストローラ３０８と、光書き込み装置３０９と、定着搬送部３１０と、両面トレイ３１１とが設けられている。
【００１５】
作像部３０５には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のトナーに対応して４本の感光体ドラム３１２が並設されている。各感光体ドラム３１２の回りには、帯電器、現像器３０６、転写器、クリーナ、及び除電器を含む作像要素が配置されている。
【００１６】
また、転写器と感光体ドラム３１２との間には両者のニップに挟持された状態で駆動ローラと従動ローラとの間に張架された中間転写ベルト３１３が配置されている。
【００１７】
このように構成されたタンデム方式の画像形成装置３００は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色毎に各色に対応する感光体ドラム３１２に光書き込みを行い、現像器３０６で各色のトナー毎に現像し、中間転写ベルト３１３上に例えばＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に１次転写を行う。
【００１８】
そして、画像形成装置３００は、１次転写により４色重畳されたフルカラーの画像を記録紙に２次転写した後、定着して排紙することによりフルカラーの画像を記録紙上に形成する。また、画像形成装置３００は、画像読取装置１００が読取った画像を記録紙上に形成する。
【００１９】
図２は、画像読取装置１００及びＡＤＦ２００の構成例を示す構成図である。画像読取装置１００は、デジタル複写機、デジタル複合機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に搭載されるスキャナ装置である。また、画像読取装置１００は、単体のスキャナ装置であってもよい。そして、画像読取装置１００は、光源からの照射光によって被写体（読取対象）である原稿を照明し、その原稿からの反射光をＣＭＯＳイメージセンサで受光した信号に処理を行い、原稿の画像データを読み取る。
【００２０】
具体的には、画像読取装置１００は、図２に示すように、原稿を載置するコンタクトガラス１０１と、原稿露光用の光源部１０２及び第１反射ミラー１０３を具備する第１キャリッジ１０６と、第２反射ミラー１０４及び第３反射ミラー１０５を具備する第２キャリッジ１０７とを有する。また、画像読取装置１００は、撮像素子（ＣＭＯＳイメージセンサ）５０と、撮像素子５０に結像するためのレンズユニット１０８と、読取り光学系等による各種の歪みを補正するためなどに用いる基準白板（白基準板）１１０と、シートスルー読取り用スリット１１１も備えている。
【００２１】
画像読取装置１００は、上部にＡＤＦ２００が搭載されており、このＡＤＦ２００をコンタクトガラス１０１に対して開閉できるように、図示しないヒンジ（図３参照）を介した連結がなされている。
【００２２】
ＡＤＦ２００は、複数枚の原稿からなる原稿束を載置可能な原稿載置台としての原稿トレイ２２１を備えている。また、ＡＤＦ２００は、原稿トレイ２２１に載置された原稿束から原稿を１枚ずつ分離してシートスルー読取り用スリット１１１へ向けて自動給送する給送ローラ２２２を含む分離・給送手段も備えている。
【００２３】
そして、画像読取装置１００は、原稿の画像面をスキャン（走査）して原稿の画像を読み取るスキャンモード時には、第１キャリッジ１０６及び第２キャリッジ１０７により、図示しないステッピングモータによって矢示Ａ方向（副走査方向）に原稿を走査する。このとき、コンタクトガラス１０１から撮像素子５０までの光路長を一定に維持するために、第２キャリッジ１０７は第１キャリッジ１０６の１／２の速度で移動する。
【００２４】
同時に、コンタクトガラス１０１上にセットされた原稿の下面である画像面が第１キャリッジ１０６の光源部１０２によって照明（露光）される。すると、その画像面からの反射光像が第１キャリッジ１０６の第１反射ミラー１０３、第２キャリッジ１０７の第２反射ミラー１０４及び第３反射ミラー１０５、並びにレンズユニット１０８経由で撮像素子５０へ順次送られて結像される。
【００２５】
そして、撮像素子５０の光電変換により信号が出力され、出力された信号はデジタル信号に変換される。このように、原稿の画像が読み取られ、デジタルの画像データが得られる。
【００２６】
一方、原稿を自動給送して原稿の画像を読み取るシートスルーモード時には、第１キャリッジ１０６及び第２キャリッジ１０７が、シートスルー読取り用スリット１１１の下側へ移動する。その後、原稿トレイ２２１に載置された原稿が給送ローラ２２２によって矢示Ｂ方向（副走査方向）へ自動給送され、シートスルー読取り用スリット１１１の位置において原稿が走査される。
【００２７】
このとき、自動給送される原稿の下面（画像面）が第１キャリッジ１０６の光源部１０２によって照明される。そのため、その画像面からの反射光像が第１キャリッジ１０６の第１反射ミラー１０３、第２キャリッジ１０７の第２反射ミラー１０４及び第３反射ミラー１０５、並びにレンズユニット１０８経由で撮像素子５０へ順次送られて結像される。そして、撮像素子５０の光電変換により信号が出力され、出力された信号はデジタル信号に変換される。このように、原稿の画像が読み取られ、デジタルの画像データが得られる。画像の読み取りが完了した原稿は、図示しない排出口に排出される。
【００２８】
なお、スキャンモード時又はシートスルーモード時の画像読み取り前に開始された光源部１０２による照明により、基準白板１１０からの反射光が撮像素子５０でアナログ信号に変換され、その後デジタル信号に変換される。このように、基準白板１１０が読み取られ、その読み取り結果（デジタル信号）に基づいて原稿の画像読み取り時のシェーディング補正が行われる。
【００２９】
また、ＡＤＦ２００が搬送ベルトを備えている場合には、スキャンモードであっても、ＡＤＦ２００によって原稿をコンタクトガラス１０１上の読取り位置に自動給送して、その原稿の画像を読み取ることができる。
【００３０】
次に、画像読取装置１００における撮像素子５０を用いた原稿サイズの検知について説明する。図３は、画像読取装置１００のコンタクトガラス（原稿台）１０１、圧板２２３（ＡＤＦ２００の下部に相当）及びその周辺の構成例を示す図である。図４は、画像読取装置１００における原稿検知位置（スポット）と原稿サイズとの位置関係を示す図である。
【００３１】
圧板２２３（ＡＤＦ２００）は、ヒンジ１１５を支点として開閉する。圧板２２３には、フィラー１１３が設けられている。圧板開閉検知センサ１１４は、フィラー１１３が圧板開閉検知センサ１１４を遮断しているか否かにより、圧板２２３（ＡＤＦ２００）の開閉状態を検知する。
【００３２】
原稿サイズセンサ１１２は、後述するコントローラ６０の制御により、コンタクトガラス１０１上に載置された原稿についてスポットＳＰ４における有無を検知することにより、副走査方向の原稿の有無を検知する。画像読取装置１００が原稿の有無を検知するタイミングは、例えば、圧板２２３が閉状態となったと圧板開閉検知センサ１１４が検知したときである。すなわち、ＡＤＦ２００の開閉角度がθ以下（例えば３０度）になったときである。
【００３３】
例えば、ユーザが原稿をセットしてＡＤＦ２００を閉めることにより、圧板開閉検知センサ１１４が反応して、光源部１０２と撮像素子５０を使って原稿の画像レベルを読みに行く制御をシステム（画像形成装置３００）のコントローラ６０が行う。
【００３４】
画像読取装置１００は、図４に示したように、定型の原稿サイズに合わせてコンタクトガラス１０１の下方の複数箇所に原稿検知位置としてスポットＳＰ１〜ＳＰ４が設定されている。画像読取装置１００は、コンタクトガラス１０１の左側端部及び奥側端部の原稿基準に合わせて載置された状態の原稿に対し、主走査方向についてはＳＰ１〜ＳＰ３により有無を検知し、副走査方向についてはスポットＳＰ４により有無を検知する。
【００３５】
スポットＳＰ４には、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子とフォトダイオード等の受光素子とを有する反射型センサが原稿サイズセンサ１１２として配置されている。原稿サイズセンサ１１２は、反射型センサの発光素子から光を照射し、光が照射された原稿からの反射光の有無を受光素子が検知することにより、原稿の有無を検知する。
【００３６】
一方、主走査方向については、光源部１０２及び撮像素子５０を利用して、光源部１０２が照射した光の原稿からの反射光に撮像素子５０内の画素が反応したか否か、すなわち、当該反射光を撮像素子５０が受光したか否かにより、各スポットＳＰ１〜ＳＰ３における原稿の有無を各々検知する。
【００３７】
図５は、画像読取装置１００における原稿検知位置の組合せと原稿サイズとの関係を示す図である。図５は、スポットＳＰ４で原稿を検知した場合を「○」で表し、スポットＳＰ１〜ＳＰ３で原稿を検知した場合には一番外側のスポットを「○」で表し、原稿サイズの判定に用いられる。内側で反応したスポットは判定に用いられないため「△」で表され、また、原稿が検知されなくて反応しないスポットは「−」で表されている。例えば、スポットＳＰ４及びＳＰ２が反応し、スポットＳＰ３が反応しない場合、原稿サイズはＢ４タテと判定される。
【００３８】
次に、光源部１０２の構成について説明する。図６は、光源部１０２が有するＬＥＤ光源４０の構成を例示する図である。ＬＥＤ光源４０は、一方向（主走査方向）に複数の光源（点光源素子）４００が配列されている。１つの光源４００は、例えば白色ＬＥＤ素子等である。例えば、ＬＥＤ光源４０は、原稿の幅方向（主走査方向）に３５個の光源４００が配列された点光源アレイ照明（ＬＥＤアレイ等）であり、５つの光源４００ごとにブロック分けされ、ブロック単位で個別に点灯制御が可能にされている。
【００３９】
画像読取装置１００は、ＬＥＤ光源４０及び撮像素子５０を用いて原稿サイズを検知する場合、主走査方向のサイズ検知に必要なＳＰ１〜ＳＰ３の位置に相当する部分（点灯領域１〜３：ブロック５〜７）を順次に点灯していく。これにより、画像読取装置１００は、原稿サイズ検知時に光源４００が照射する光の総光量を低減し、ユーザが眩しく感じることを低減している。そして、画像読取装置１００は、ＳＰ１＝点灯領域１、ＳＰ２＝点灯領域２、ＳＰ３＝点灯領域３を順次に点灯し、撮像素子５０が光電変換した信号のレベルを検出することにより、各スポットＳＰ１〜ＳＰ３における原稿の有無を判断する。
【００４０】
次に、撮像素子５０の構成について詳述する。図７は、撮像素子５０の構成及びその周辺を例示するブロック図である。撮像素子５０は、例えばカラーＣＭＯＳリニアイメージセンサであり、信号発生部５００、光源制御部５０２、受光部５０４、ＡＤ変換部５０６及びレベル検出部５０８を有する。なお、コントローラ６０は、例えば図示しないＣＰＵを備え、画像形成装置３００を構成する各部を制御する。
【００４１】
信号発生部５００は、例えばコントローラ６０の制御に応じて、撮像素子５０を構成する各部を制御する制御信号及び同期信号（例えばＳＹＮＣ）を生成し、出力する。
【００４２】
光源制御部５０２は、光源制御回路５１０及び全点灯回路５１２を有する。光源制御回路５１０は、ＬＥＤ光源４０の光源４００に対する順次点灯制御を行う。全点灯回路５１２は、例えばコントローラ６０の制御に応じてＬＥＤ光源４０の全光源４００を点灯（ＬＥＤ＿ＥＮ０〜３を全てＯＮ）させる。
【００４３】
受光部５０４は、例えば色毎に一方向（主走査方向）に配列された複数のフォトダイオード（受光素子）を備え、読取対象からの反射光を受光して画素毎に光電変換を行う。ＡＤ変換部５０６は、受光部５０４が光電変換した画像信号をそれぞれデジタルデータに変換し、レベル検出部５０８に対して出力する。
【００４４】
レベル検出部５０８は、レベル検出制御回路５１４及び記憶部５１６を有し、ＡＤ変換部５０６がＡＤ変換したデジタルデータそれぞれのレベル（信号レベル）検出を行う。レベル検出制御回路５１４は、デジタルデータそれぞれのレベル検出を行うタイミングを制御する。記憶部５１６は、レベル検出部５０８において検出したレベルを保持するメモリなどである。
【００４５】
撮像素子５０は、ＬＥＤ光源４０の光源４００を順次に点灯させる順次点灯命令がコントローラ６０から送信されると、信号発生部５００が生成するライン同期信号（ＳＹＮＣ）に同期させたタイミングで、予め設定された順序で光源４００を点灯させ、受光部５０４が受光した信号のレベルを検出する。すなわち、撮像素子５０は、順次点灯命令受信後には、撮像素子５０内の回路で点灯制御及びレベル検出制御を行うため、ソフトウェア上の割り込みに起因する制御タイミングのずれを発生させることなく、ユーザに対する光源４００からの眩しさを低減することを可能にする。
【００４６】
次に、光源制御回路５１０及びレベル検出制御回路５１４についてさらに詳述する。図８は、光源制御回路５１０の構成例を示す図である。光源制御回路５１０は、例えばＣＴＬ＿ＯＮ発生部５２０、ＡＮＤゲート５２１、及びカウンタ５２２〜５２４を有する。ＣＴＬ＿ＯＮは、光源制御回路５１０の内部信号であり、ＬＥＤ光源４０に対する順次点灯実行命令〜点灯終了までアサートするゲート信号である。
【００４７】
ＣＴＬ＿ＯＮがアサートされると、順次点灯制御が光源制御回路５１０によって実行される。カウンタ５２２〜５２４は、ＳＹＮＣを入力Ｉでカウントし、予め撮像素子５０内のレジスタ等（図示せず）で設定されたＬＥＤ光源４０の各領域の信号発生開始／終了ライン（カウンタ入力のＳ／Ｅ）に準じてＬＥＤ＿ＥＮ１〜３をＳＹＮＣ周期単位でアサートする。
【００４８】
なお、図８に示した光源制御回路５１０の構成は一例である。光源制御回路５１０は、例えばバイナリカウンタやシフトレジスタ（外付けでも内蔵でも可）を用いて、制御信号出力を設定レジスタに基づいて間欠的に行い、ＬＥＤ＿ＥＮ１〜３／ＬＶＬＧＡＴＥ１〜３の制御を実施するように構成されてもよい。
【００４９】
図９は、レベル検出制御回路５１４の構成例を示す図である。レベル検出制御回路５１４は、例えばＣＴＬ＿ＯＮ発生部５３０、ＡＮＤゲート５３１、及びカウンタ５３２〜５３４を有する。図９に示すように、レベル検出制御回路５１４も光源制御回路５１０と同様に、ＳＹＮＣをカウンタ５３２〜５３４でカウントし、予めレジスタ等（図示せず）で設定されたタイミングでＬＶＬＧＡＴＥ１〜３をアサートし、レベル検出を行う。よって、ソフトウェアによる遅延を生じさせることなく、順次点灯制御にあわせたレベル検出が可能となる。
【００５０】
図１０は、光源制御回路５１０及びレベル検出制御回路５１４を有する撮像素子５０を用いて原稿のサイズ検知を実施した場合の画像読取装置１００の動作を示すタイミングチャートである。図１０に示したように、画像読取装置１００は、撮像素子５０が同期信号（ＳＹＮＣ）に同期して処理を行うため、順次点灯制御及びレベル検出制御を予め設定されたライン数で行うことができる。つまり、画像読取装置１００は、画像形成装置３００内で割り込みが発生しても、撮像素子５０がＬＥＤ光源４０を制御するので、割り込みによる遅延は生じず、点灯期間とレベル検出期間とが重なる期間を一定にすることが可能である。
【００５１】
図１１は、レベル検出制御回路５１４の第１変形例（レベル検出制御回路５１４ａ）の構成例を示す図である。以下、実質的に同一の構成部分には、同一の符号が付してある。レベル検出制御回路５１４ａは、実行命令〜ＲＳＴまで全てのＬＶＬＧＡＴＥ＊（＊：１〜３）をアサートする回路構成である。つまり、レベル検出制御回路５１４ａは、ＬＥＤ光源４０の各領域（領域１〜３）のレベル検出期間を共通にし、且つ点灯制御期間と同じにしており、内部のカウンタ数や設定レジスタ数がレベル検出制御回路５１４よりも少ない。
【００５２】
図１２は、光源制御回路５１０及びレベル検出制御回路５１４ａを有する撮像素子５０を用いて原稿のサイズ検知を実施した場合の画像読取装置１００の動作を示すタイミングチャートである。図１２に示したように、レベル検出制御回路５１４ａを有する画像読取装置１００は、各点灯位置で不点灯の期間もレベル検出をしてしまうが、このことが考慮されて原稿の有無を判定する閾値が設定されている。
【００５３】
例えば、点灯領域１（ＳＰ１）において原稿有無判定における閾値相当のレベルを検出したとき、領域１レベル検出期間の最初の１／３は閾値相当のレベルであり、後の２／３の期間は不点灯である。この場合、領域１レベル検出期間におけるレベル平均値は閾値相当レベルの１／３となるが、閾値が予め１／３に設定されれば、点灯領域１（ＳＰ１）に原稿があると判断することが可能である。
【００５４】
図１３は、レベル検出制御回路５１４の第２変形例（レベル検出制御回路５１４ｂ）の構成例を示す図である。図１３に示すように、レベル検出制御回路５１４ｂは、実行命令に対して実際のカウント動作を開始することを遅延設定分遅らせる遅延素子５３５がさらに設けられている。
【００５５】
図１４は、光源制御回路５１０及びレベル検出制御回路５１４ｂを有する撮像素子５０を用いて原稿のサイズ検知を実施した場合の画像読取装置１００の動作を示すタイミングチャートである。図１４に示すように、レベル検出処理は、撮像素子５０に設定された遅延時間分だけ順次点灯制御の開始に対して遅れて開始している。光源４００は、点灯直後から時間が経過して光量が安定するまでの期間にレベルが変動する。レベル検出処理が順次点灯制御の開始に対して遅れて開始すると、レベルが変動した状態でレベル検出をしてしまう問題を解消することが可能となる。
【００５６】
図１５は、光源制御回路５１０の第１変形例（光源制御回路５１０ａ）の構成例を示す図である。図１６は、光源制御回路５１０ａに対応して動作するレベル検出制御回路５１４の第３変形例（レベル検出制御回路５１４ｃ）の構成例を示す図である。
【００５７】
光源制御回路５１０ａは、実行命令に対して実際のカウント動作を開始することを遅延設定分遅らせる遅延素子５２５がさらに設けられている。レベル検出制御回路５１４ｃも同様に、実行命令に対して実際のカウント動作を開始することを遅延設定分遅らせる遅延素子５３５ａがさらに設けられている。ここで、遅延素子５２５が遅延させる時間と、遅延素子５３５ａが遅延させる時間とは異なっている。
【００５８】
図１７は、光源制御回路５１０ａ及びレベル検出制御回路５１４ｃを有する撮像素子５０を用いて原稿のサイズ検知を実施した場合の画像読取装置１００の動作を示すタイミングチャートである。図１７に示すように、実行開始命令から領域１の光源４００の点灯開始までを、設定されたライン数分遅らせることにより、点灯開始命令と同タイミングで光源４００の点灯を実施すべきでない場合に、予め設定されたライン後に光源４００の点灯を開始させることが可能となる。
【００５９】
例えば、処理の実行開始命令時に画像形成装置３００における他の高優先度の割り込み処理が発生する可能性が高い場合に、高優先度の割り込み処理が確実に発生しないタイミングまで待って実行開始命令を実施すれば、実際の領域１の点灯開始時に高優先度の割り込みが発生しても、撮像素子５０の設定（遅延ライン）に基づくタイミングで処理を開始することができ、点灯開始処理自体が非意図的に遅れることはない。
【００６０】
図１８は、光源制御回路５１０の第２変形例（光源制御回路５１０ｂ）の構成例を示す図である。図１９は、光源制御回路５１０ｂに対応して動作するレベル検出制御回路５１４の第４変形例（レベル検出制御回路５１４ｄ）の構成例を示す図である。
【００６１】
光源制御回路５１０ｂは、実行命令に対して実際のカウント動作を開始することを遅延設定分遅らせる遅延素子を２つ有している。すなわち、光源制御回路５１０ｂは、ＣＴＬ＿ＯＮ発生部５２０ａ，５２０ｂ、及び遅延素子５２５ａ，５２５ｂを有する。レベル検出制御回路５１４ｄも同様に、ＣＴＬ＿ＯＮ発生部５３０ｂ，５３０ｃ、及び遅延素子５３５ｂ，５３５ｃを有する。ここで、遅延素子５２５ａ，５２５ｂが遅延させる時間と、遅延素子５３５ｂ，５３５ｃが遅延させる時間とは異なっている（遅延素子の数は同じ）。
【００６２】
図２０は、光源制御回路５１０ｂ及びレベル検出制御回路５１４ｄを有する撮像素子５０を用いて原稿のサイズ検知を実施した場合の画像読取装置１００の動作を示すタイミングチャートである。図２０に示すように、光源制御回路５１０ｂ及びレベル検出制御回路５１４ｄを有する撮像素子５０は、順次点灯制御を各遅延時間設定に応じて遅延させて２回実行する。
【００６３】
仮に、原稿サイズの検知精度を上げるために、順次点灯とレベル検出を２回行う場合、１回目と２回目を順番にソフトウェアによる実行命令で行わせると、上述したように高優先度の割り込み等で１回目と２回目の処理の間隔が画像形成装置３００の状態によって安定しない。そこで、光源制御回路５１０ｂ及びレベル検出制御回路５１４ｄにより、各順次点灯制御の間隔をレジスタ等のハードウェアで管理すると、処理の間隔を容易に高精度で設定することが可能となる。
【００６４】
なお、上述した実施形態においては、ＬＥＤ領域１〜３の点灯期間やレベル検出期間を順次点灯制御期間１と順次点灯制御期間２とで共通の設定にしていたが、設定を共通にせずに個別に変更可能にされてもよい。また、画像読取装置１００は、順次点灯制御を２回行わせることに限定されることなく、遅延素子や設定レジスタ数が増加され、２回以上の順次点灯制御を安定して行わせるように構成されてもよい。
【００６５】
次に、撮像素子５０の第１変形例（撮像素子５０ａ）について説明する。図２１は、撮像素子５０ａの構成及びその周辺を例示するブロック図である。撮像素子５０ａは、レベル検出部５０８がレベル格納用の記憶部５１６を、点灯制御を繰り返す回数分備えている。ここでは、撮像素子５０ａは、原稿のサイズ検知のために点灯制御を２回繰り返しているので、記憶部５１６を２個備えている。
【００６６】
撮像素子５０ａが記憶部５１６を複数備える理由は、図２０に示したように原稿サイズの検知時に複数回順次点灯制御を実施し、それぞれの領域のレベルを検出する場合、それぞれの各点灯領域の値を格納する記憶部５１６を共用してしまうと、順次点灯制御期間１の終了から順次点灯制御期間２の開始までの間に記憶部５１６から順次点灯制御期間１での検出レベルを読み出さなければならず、コントローラ６０からのソフト処理が介在してしまうためである。撮像素子５０ａは、記憶部５１６を各順次点灯制御に対して各々設けられているので、原稿サイズ検知動作を終えた後に順次点灯制御期間１，２の検出レベルを読み出すことが可能である。
【００６７】
次に、撮像素子５０の第２変形例（撮像素子５０ｂ）について説明する。図２２は、撮像素子５０ｂの構成及びその周辺を例示するブロック図である。撮像素子５０ｂは、光源制御部５０２ａが圧板開閉検知センサ１１４の検知結果（外部からの命令信号：トリガ）に応じて動作する点が撮像素子５０ａと異なる。
【００６８】
撮像素子５０ｂは、光源制御部５０２ａに圧板開閉検知センサ１１４が接続されているので、圧板２２３の開閉角度がθ（例えば３０度）以下になったとき、すなわち、圧板２２３が閉状態となったときに、コントローラ６０のソフトウェア処理を介することなくＬＥＤ光源４０の点灯を制御することができる。つまり、撮像素子５０ｂは、コントローラ６０に対して優先度の高い割り込みが入力されても、ＬＥＤ光源４０に対する制御が遅延することはない。
【００６９】
（比較例）
次に、比較例の画像形成装置について説明する。図２３は、比較例の画像形成装置８０の概要を示すブロック図である。図２３に示すように、画像形成装置８０は、操作部８００、作像部８０２、書込み部８０４、現像部８０６、給紙部８０８、定着部８１０、排紙部８１２及び画像読取装置７０を制御するコントローラ８２０を有する。
【００７０】
画像読取装置７０は、コントローラ８２０によって制御されるＬＥＤ光源７００、撮像素子７０２、圧板開閉センサ７０４、画像処理部７０６、スキャナモータ制御部７０８及び原稿サイズ検知センサ７１０を有する。
【００７１】
コントローラ８２０は、図示しないＣＰＵを備え、原稿サイズの検知時にＬＥＤ光源７００の部分点灯制御（ＬＥＤ＿ＥＮ１〜３を順次ＯＮ）及びレベル検出制御を、ソフトウェアを実行することによって制御し、撮像素子７０２から送られるＳＰ１〜ＳＰ３のデータ（例えば平均値、又はピーク値）に基づいて、原稿のサイズを判定する。画像読取装置７０は、通常の画像読取時などのＬＥＤ光源７００の全ブロックを点灯させる場合にはＬＥＤ＿ＥＮ０〜３をすべてＯＮにする。
【００７２】
図２４は、比較例の画像形成装置８０における正常時の原稿のサイズ検知処理を示すタイミングチャートである。画像形成装置８０は、ソフトウェア処理によってＬＥＤ光源７００の各ＬＥＤ（ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３５）の順次点灯制御、及びレベル検出制御を実行する。
【００７３】
図２４において、正常時とは、ソフトウェア上の割り込みがなく、処理間の遅延がない理想状態で原稿を検知する処理である。この場合、各ＬＥＤ点灯制御と各レベル検出制御とで同期がとれており、原稿のサイズを問題なく判定できる。ここでは、レベル検出期間の平均データを検知レベルとしている。
【００７４】
図２５は、比較例の画像形成装置８０における異常時の原稿のサイズ検知処理を示すタイミングチャートである。画像形成装置８０は、図２５に示したように、例えば割り込み処理が生じることにより、ＬＥＤ点灯期間とレベル検出期間とが合わない場合があり、検知レベルすなわちスポットにおける原稿の有無を誤検知してしまい、原稿サイズを誤検知することがある。
【００７５】
具体的には、まず第１に、画像形成装置８０は、ソフトウェアを実行することによってＬＥＤ点灯／消灯、及びレベル検出ＯＮ／ＯＦＦを制御すると、例えばＬＥＤ点灯からレベル検出ＯＮまでにソフトウェアによる設定順番に遅延が生じる。ＬＥＤ消灯からレベル検出ＯＦＦまでも同様である。
【００７６】
第２に、画像形成装置８０は、タイマー／ラインカウント制御を利用してＬＥＤ点灯〜消灯／レベル検出ＯＮ〜ＯＦＦを制御するが、タイマー／ライン到達割り込み検知から次の処理（ＬＥＤ消灯／レベル検出ＯＦＦ）までにも遅延（割り込みレイテンシ）が生じる。
【００７７】
第３に、画像形成装置８０は、ＬＥＤ点灯からレベル検出ＯＮ、又はＬＥＤ消灯からレベル検出ＯＦＦの間に、高優先度の割り込みが入った場合に処理が遅れる。特に、定着部８１０は、高温部品を備えているため、異常状態が検知された場合には緊急に制御しなければならない（割り込みを禁止できない）ため、画像読取装置７０側より優先度が必然的に高くなる。
【００７８】
図２５においては、領域３のＬＥＤ点灯から、領域３のレベル検出開始までの間に高優先度の割り込みが検知され、割り込みサブルーチンが実施される。画像形成装置８０は、割り込みサブルーチンの終了後に、元のサイズ検知動作に戻るが、領域３のＬＥＤ点灯期間がタイマー／ラインカウントによって制御されているとカウントは進んでいるため、点灯期間とレベル検出期間が割り込み処理実行期間の分だけずれてしまう。
【００７９】
以上、複数の実施形態及び変形例について説明したが、それらの各部の具体的な構成、処理の内容、データの形式等は、上述したものに限るものではない。また、以上説明してきた実施形態の構成は、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００８０】
４０  ＬＥＤ光源
５０、５０ａ、５０ｂ  撮像素子
６０  コントローラ
１００  画像読取装置
１０１  コンタクトガラス
１０２  光源部
１１２  原稿サイズセンサ
１１３  フィラー
１１４  圧板開閉検知センサ
１１５  ヒンジ
２００  自動原稿給送装置（ＡＤＦ）
２２３  圧板
３００  画像形成装置
４００  光源
５００  信号発生部
５０２、５０２ａ  光源制御部
５０４  受光部
５０６  ＡＤ変換部
５０８  レベル検出部
５１０、５１０ａ、５１０ｂ  光源制御回路
５１２  全点灯回路
５１４、５１４ａ、５１４ｂ、５１４ｃ、５１４ｄ  レベル検出制御回路
５１６  記憶部
５２５、５２５ａ、５２５ｂ  遅延素子
５３５、５３５ａ、５３５ｂ、５３５ｃ  遅延素子
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特許第４００６４１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２６６９０号公報
【特許文献３】特開２０１２−０８５０１５号公報
【特許文献４】特開２００２−１５２４６６号公報
【図１】
2016046586.tif 000003
【図２】
2016046586.tif 000004
【図３】
2016046586.tif 000005
【図４】
2016046586.tif 000006
【図５】
2016046586.tif 000007
【図６】
2016046586.tif 000008
【図７】
2016046586.tif 000009
【図８】
2016046586.tif 000010
【図９】
2016046586.tif 000011
【図１０】
2016046586.tif 000012
【図１１】
2016046586.tif 000013
【図１２】
2016046586.tif 000014
【図１３】
2016046586.tif 000015
【図１４】
2016046586.tif 000016
【図１５】
2016046586.tif 000017
【図１６】
2016046586.tif 000018
【図１７】
2016046586.tif 000019
【図１８】
2016046586.tif 000020
【図１９】
2016046586.tif 000021
【図２０】
2016046586.tif 000022
【図２１】
2016046586.tif 000023
【図２２】
2016046586.tif 000024
【図２３】
2016046586.tif 000025
【図２４】
2016046586.tif 000026
【図２５】
2016046586.tif 000027