JP2008228190A - Original reader and image forming apparatus provided with the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an original reader for reading the image of an original in a dynamic range wider than before in using the same image sensor. <P>SOLUTION: The original reader comprises: an image read part for reading the original as a set of pixels under a prescribed exposure condition; a read control part for controlling the image read part to read the original under a first exposure condition and read the original under a second exposure condition for which exposure energy is smaller than that in the first exposure condition; and an image composition part for combining the respective pixels read under the first exposure condition and the respective pixels read under the second exposure conditions in association with the positions. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、複数の露光条件で原稿を読み取ることのできる原稿読取装置および前記原稿読取装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a document reading device capable of reading a document under a plurality of exposure conditions and an image forming apparatus including the document reading device.

近年、イメージセンサ、画像処理、半導体集積回路、レーザ等の光半導体素子の技術的進歩がめざましく、これらを利用したデジタル方式の原稿読取装置（スキャナ等）およびそれを備える画像形成装置（プリンタ等）が普及している。アナログ方式に比較したデジタル方式のメリットとして、編集機能が導入当初は強調されていた。しかし、前述した各デバイスの性能向上およびコスト低下に伴って、最近では画質の優位性が、デジタル方式の利点として挙げられるようになっている。画像処理技術を適用することにより、アナログ方式よりも自由度の高い処理が可能なためである。特に、カラーの原稿読取装置においては、色再現性や階調表現の面でアナログ方式に比して有利であるとするのは、一般に共通する認識であろう。   2. Description of the Related Art In recent years, technological advances in optical semiconductor elements such as image sensors, image processing, semiconductor integrated circuits, and lasers have been remarkable. Is popular. As an advantage of the digital method compared to the analog method, the editing function was emphasized at the beginning. However, with the improvement in performance and cost reduction of each device described above, the superiority of image quality has recently been cited as an advantage of the digital system. This is because by applying the image processing technique, processing with a higher degree of freedom than the analog method is possible. In particular, in a color manuscript reading apparatus, it is generally recognized that the color reproducibility and gradation expression are more advantageous than the analog method.

しかし、デジタル方式にも性能的な課題がある。その一つは、画像読取可能なダイナミックレンジが、人間の視覚に比べて狭いことである。即ち、原稿中の明暗のコントラストを人間の視覚ほど精度良く認識することができない。その問題は、特に原稿画像の明部と暗部の読み取り結果に顕著に現れる。明部を階調豊かに読み取ろうとすると、暗部がノイズに埋もれてしまう。信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）の良い状態で暗部を読み取ろうとすると、明部が飽和してしまう。   However, the digital method also has a performance problem. One of them is that the dynamic range in which an image can be read is narrower than that of human vision. That is, the contrast between light and dark in the original cannot be recognized as accurately as human vision. This problem is particularly noticeable in the result of reading the bright and dark parts of the original image. When the bright part is read with rich gradation, the dark part is buried in noise. If the dark part is read with a good signal / noise ratio (S / N ratio), the bright part is saturated.

このような課題は、例えば、カメラの分野においても共通する。一般に、デジタルカメラは、ネガフィルム、即ち、アナログ方式に比べてラチチュード（写真の分野でダイナミックレンジに対応する用語）が狭いといわれている。そのため、より正確な露出制御が要求される。しかし、カメラ側で測光と演算が正確に行われたとしても、その結果決定された露出が、必ずしも撮影者の意図どおりのとは限らない。撮影者が表現したい部分がどこにあるかまで、カメラは認識することができないためである。結果的に、いわゆる露出オーバー、露出アンダーの作品になることがある。   Such a problem is common in the field of cameras, for example. In general, a digital camera is said to have a narrower latitude (a term corresponding to a dynamic range in the field of photography) than a negative film, that is, an analog system. Therefore, more accurate exposure control is required. However, even if photometry and calculation are accurately performed on the camera side, the exposure determined as a result is not always as intended by the photographer. This is because the camera cannot recognize where the photographer wants to express. As a result, there may be a so-called overexposed or underexposed work.

そこで、カメラ側が決定した基準の露出に対して、露出を補正する機能（いわゆる、露出補正機能）がしられている。さらに、所定量だけ露出アンダーおよび露出オーバーの撮影も同時に行い、露出の異なる複数の画像を一括して記録する手法が提案されている。いわゆる、オートブラケット露光の機能である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２２１６３９号公報 Therefore, a function for correcting the exposure (so-called exposure correction function) is provided for the reference exposure determined by the camera side. Further, a method has been proposed in which a plurality of images with different exposures are recorded in a lump by simultaneously photographing underexposed and overexposed by a predetermined amount. This is a so-called auto bracket exposure function (see, for example, Patent Document 1).
JP 2004-221039 A

カメラと同様、原稿読取装置にも、露光量を調節できるようにしたものが多い。露光量を画像に応じて調整することにより、ユーザーは読取対象の画像に適した読取結果を得ることができる。ただし、このような調整はあくまでも原稿読取装置の性能的な制約を目立ちにくくするものであって、性能を改善するものではない。   Similar to the camera, many document reading apparatuses can adjust the exposure amount. By adjusting the exposure amount according to the image, the user can obtain a reading result suitable for the image to be read. However, such adjustment only makes the performance restrictions of the document reading apparatus less noticeable and does not improve the performance.

画像読取のダイナミックレンジを現状よりも広げることができれば、より高い画質の原稿読取装置を実現することができる。さらに、調整を要する対象が減り、ユーザーの操作がより簡便になる。   If the dynamic range of image reading can be expanded from the current level, a document reading apparatus with higher image quality can be realized. Further, the number of objects requiring adjustment is reduced, and the user's operation becomes simpler.

この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、同じイメージセンサを用いる場合に、従来よりも広いダイナミックレンジで原稿の画像を読み取ることのできる原稿読取装置を提供するものである。   The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and provides a document reading apparatus capable of reading an image of a document with a wider dynamic range than before when the same image sensor is used. It is.

この発明は、所定の露光条件で原稿を画素の集合として読み取る画像読取部と、前記画像読取部に第1の露光条件で原稿を読み取らせ、かつ、第1の露光条件より露光エネルギーの小さい第2の露光条件で原稿を読み取らせる読取制御部と、第1の露光条件で読み取られた各画素と第2の露光条件で読み取られた各画素をその位置を対応させて合成する画像合成部とを備える原稿読取装置を提供する。   The present invention provides an image reading unit that reads a document as a set of pixels under a predetermined exposure condition, causes the image reading unit to read a document under a first exposure condition, and has a lower exposure energy than the first exposure condition. A reading control unit that reads a document under the exposure condition of 2, and an image combining unit that combines each pixel read under the first exposure condition and each pixel read under the second exposure condition with their positions corresponding to each other. A document reading apparatus is provided.

また、この発明は前記画像読取装置を備えてなる画像形成装置を提供する。   The present invention also provides an image forming apparatus comprising the image reading apparatus.

この発明の原稿読取装置は、前記画像読取部に第1の露光条件で原稿を読み取らせ、かつ、第1の露光条件より露光エネルギーの小さい第2の露光条件で原稿を読み取らせる読取制御部と、第1の露光条件で読み取られた各画素と第2の露光条件で読み取られた各画素をその位置を対応させて合成する画像合成部とを備えるので、従来よりも広いダイナミックレンジで原稿の画像を読み取ることができる。   The document reading apparatus according to the present invention includes a reading control unit that causes the image reading unit to read a document under a first exposure condition and to read the document under a second exposure condition that has lower exposure energy than the first exposure condition; And an image composition unit that synthesizes each pixel read under the first exposure condition and each pixel read under the second exposure condition by matching the positions thereof, so that the document can be scanned with a wider dynamic range than before. The image can be read.

以下、この発明の好ましい実施形態について説明する。
前記画像読取部は、原稿の画像を画素単位の信号に変換するイメージセンサを有してなり、読取制御部は、各画素に対するイメージセンサの露光時間を変えることにより第1と第2の露光条件を切替えてもよい。このようにすれば、露光時間を変えるという簡易な制御によって読み取りのダイナミックレンジを広げることができる。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
The image reading unit includes an image sensor that converts a document image into a pixel-unit signal, and the reading control unit changes the exposure time of the image sensor for each pixel to change the first and second exposure conditions. May be switched. In this way, the reading dynamic range can be expanded by simple control of changing the exposure time.

あるいは、原稿を照射する光源をさらに備え、前記光源はその照度を変え得るものであり、前記読取り制御部は、前記光源の照度を変えることにより第1と第2の露光条件を切替えてもよい。このようにすれば、光源の照度を変えるという簡易な制御によって読み取りのダイナミックレンジを広げることができる。   Alternatively, the apparatus may further include a light source that irradiates the document, the light source may change its illuminance, and the reading control unit may switch the first and second exposure conditions by changing the illuminance of the light source. . In this way, the dynamic range of reading can be expanded by simple control of changing the illuminance of the light source.

あるいはまた、間欠的に発光して原稿を照射する光源をさらに備え、前記光源は間欠発光のデューティー比を変え得るものであり、前記読取り制御部は、前記光源のデューティー比を変えることにより第1と第2の露光条件を切替えてもよい。このようにすれば、間欠発光のデューティー比を変えるとという簡易な制御によって読み取りのダイナミックレンジを広げることができる。   Alternatively, it further includes a light source that intermittently emits light and irradiates the document, wherein the light source can change a duty ratio of intermittent light emission, and the reading control unit changes the first light source by changing the duty ratio of the light source. And the second exposure condition may be switched. In this way, the dynamic range of reading can be expanded by simple control of changing the duty ratio of intermittent light emission.

原稿の各位値を読取るために原稿を走査する走査部をさらに備え、読取制御部は、走査部が原稿を走査するときに第1の露光条件と第2の露光条件とを交互に切り替えながら各画素を読み取らせてもよい。このようにすれば、第１の露光条件での読み取りと第２の露光条件での読み取りとで個別の走査を行う場合に比べ、原稿上の同一箇所の読み取りをほぼ同時に行うことができる。従って、異なる露光条件の読み取り結果の間の位置ズレが生じにくい。   The scanner further includes a scanning unit that scans the document to read each value of the document, and the reading control unit alternately switches between the first exposure condition and the second exposure condition when the scanning unit scans the document. Pixels may be read. In this way, it is possible to read the same portion on the document almost simultaneously as compared with the case where individual scanning is performed for reading under the first exposure condition and reading under the second exposure condition. Therefore, it is difficult for a positional shift between reading results of different exposure conditions.

また、原稿を第1の露光条件で読み取ったときに得られる画素のレッド（R）、グリーン（G）、ブルー（B）の色成分の階調値をR1i,G1i,B1i、所定階調値Rs,Gs,Bsとして読み取られるべき基準階調原稿を第1の露光条件で予め読み取ったときの各色成分の階調値をそれぞれR1s,G1s,B1sとし、前記原稿を第2の露光条件で読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2i,G2i,B2i、基準階調原稿を第2の露光条件で予め読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2s,G2s,B2s、とするとき、前記合成部は、各画素の合成後の出力Ro,Go,Boを、
（１）Roについては、R1i≦R1sならばRo=R1i、そうでなければRo=R2i×(R1s/R2s)、
（２）Goについては、G1i≦G1sならばGo=G1i、そうでなければGo=G2i×(G1s/G2s)、
（３）Boについては、B1i≦B1sならばBo=B1i、そうでなければBo=B2i×(B1s/B2s)
として合成してもよい。このようにすれば、簡単な演算処理によって、第１露光条件での読取結果と第２露光条件での読取結果を滑らかにつなぎ、読み取りのダイナミックレンジを広げることができる。 Also, the gradation values of the red (R), green (G), and blue (B) color components of the pixels obtained when the original is read under the first exposure condition are R1i, G1i, B1i, and predetermined gradation values. When the reference gradation document to be read as Rs, Gs, and Bs is read in advance under the first exposure condition, the gradation value of each color component is R1s, G1s, and B1s, respectively, and the original is read under the second exposure condition. R2i, G2i, B2i for the tone value of each color component of the pixel obtained at the time, and R2s, G2s for the tone value of each color component of the pixel obtained when the reference tone document is read in advance under the second exposure condition. , B2s, the combining unit outputs the output Ro, Go, Bo after combining each pixel,
(1) For Ro, if R1i ≦ R1s, then Ro = R1i, otherwise Ro = R2i × (R1s / R2s),
(2) For Go, if G1i ≦ G1s, Go = G1i, otherwise Go = G2i × (G1s / G2s),
(3) For Bo, if B1i ≦ B1s, Bo = B1i, otherwise Bo = B2i × (B1s / B2s)
May be synthesized as In this way, the reading result under the first exposure condition and the reading result under the second exposure condition can be smoothly connected by a simple arithmetic process, and the dynamic range of reading can be expanded.

あるいは、原稿を第1の露光条件で読み取ったときに得られる画素のレッド（R）、グリーン（G）、ブルー（B）の色成分の階調値をR1i,G1i,B1i、所定階調値Rs,Gs,Bsとして読み取られるべき基準階調原稿を第1の露光条件で予め読み取ったときの各色成分の階調値をそれぞれR1s,G1s,B1sとし、前記原稿を第2の露光条件で読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2i,G2i,B2i、基準階調原稿を第2の露光条件で予め読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2s,G2s,B2s、とするとき、前記合成部は、各画素の合成後の出力Ro,Go,Boを、
（１）Roについては、R1i≦R1sならばRo=R1i×(R2s/R1s)、そうでなければRo=R2i、
（２）Goについては、G1i≦G1sならばGo=G1i×(G2s/G1s)、そうでなければGo=G2i、
（３）Boについては、B1i≦B1sならばBo=B1i×(B2s/B1s)、そうでなければBo=B2i
として合成してもよい。このようにすれば、簡単な演算処理によって、第１露光条件での読取結果と第２露光条件での読取結果を滑らかにつなぎ、読み取りのダイナミックレンジを広げることができる。 Alternatively, the gradation values of the red (R), green (G), and blue (B) color components of the pixels obtained when the original is read under the first exposure condition are R1i, G1i, B1i, and predetermined gradation values. When the reference gradation document to be read as Rs, Gs, and Bs is read in advance under the first exposure condition, the gradation value of each color component is R1s, G1s, and B1s, respectively, and the original is read under the second exposure condition. R2i, G2i, B2i for the tone value of each color component of the pixel obtained at the time, and R2s, G2s for the tone value of each color component of the pixel obtained when the reference tone document is read in advance under the second exposure condition. , B2s, the combining unit outputs the output Ro, Go, Bo after combining each pixel,
(1) For Ro, if R1i ≦ R1s, then Ro = R1i × (R2s / R1s), otherwise Ro = R2i,
(2) For Go, if G1i ≦ G1s, Go = G1i × (G2s / G1s), otherwise Go = G2i,
(3) For Bo, if B1i ≦ B1s, Bo = B1i × (B2s / B1s), otherwise Bo = B2i
May be synthesized as In this way, the reading result under the first exposure condition and the reading result under the second exposure condition can be smoothly connected by a simple arithmetic process, and the dynamic range of reading can be expanded.

あるいはまた、原稿を第1の露光条件で読み取ったときに得られる画素のレッド（R）、グリーン（G）、ブルー（B）の色成分の階調値をR1i,G1i,B1i、所定階調値Rs,Gs,Bsとして読み取られるべき基準階調原稿を第1の露光条件で予め読み取ったときの各色成分の階調値をそれぞれR1s,G1s,B1sとし、前記原稿を第2の露光条件で読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2i,G2i,B2i、基準階調原稿を第2の露光条件で予め読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2s,G2s,B2s、とするとき、前記合成部は、各画素の合成後の出力Ro,Go,Boを、
（１）Roについては、R1i≦R1sならばRo=R1i×(Rs/R1s)、そうでなければRo=R2i×(Rs/R2s)、
（２）Goについては、G1i≦G1sならばGo=G1i×(Gs/G1s)、そうでなければGo=G2i×(Gs/G2s)、
（３）Boについては、B1i≦B1sならばBo=B1i×(Bs/B1s)、そうでなければBo=B2i×(Bs/B2s)
として合成してもよい。このようにすれば、簡単な演算処理によって、第１露光条件での読取結果と第２露光条件での読取結果を滑らかにつなぎ、読み取りのダイナミックレンジを広げることができる。
ここで示した種々の好ましい実施形態は、それら複数を組み合わせることもできる。 Alternatively, the gradation values of the red (R), green (G), and blue (B) color components of the pixels obtained when the original is read under the first exposure condition are R1i, G1i, B1i, and the predetermined gradation. R1s, G1s, B1s are the gradation values of the respective color components when the reference gradation document to be read as values Rs, Gs, Bs are read in advance under the first exposure condition, and the document is subjected to the second exposure condition. R2i, G2i, B2i the gradation value of each color component of the pixel obtained when reading, R2s, the gradation value of each color component of the pixel obtained when the reference gradation document is read in advance under the second exposure condition When G2s, B2s, the combining unit outputs the output Ro, Go, Bo after combining each pixel,
(1) For Ro, if R1i ≦ R1s, then Ro = R1i × (Rs / R1s), otherwise Ro = R2i × (Rs / R2s),
(2) For Go, if G1i ≦ G1s, Go = G1i × (Gs / G1s), otherwise Go = G2i × (Gs / G2s),
(3) For Bo, if B1i ≤ B1s, Bo = B1i x (Bs / B1s), otherwise Bo = B2i x (Bs / B2s)
May be synthesized as In this way, the reading result under the first exposure condition and the reading result under the second exposure condition can be smoothly connected by a simple arithmetic process, and the dynamic range of reading can be expanded.
The various preferred embodiments shown here can also be combined together.

以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In addition, the following description is an illustration in all the points, Comprising: It should not be interpreted as limiting this invention.

画像形成装置の全体構成
まず、図２を用いて本発明の画像形成装置の主要部の構成について説明する。本実施形態の画像形成装置には、電子写真方式で画像形成を行う複写機、レーザープリンタ及びファクリミリ等の装置が含まれる。 An overall configuration of an image forming apparatus will be described first main part of the configuration of the image forming apparatus of the present invention with reference to FIG. The image forming apparatus according to the present embodiment includes apparatuses such as a copying machine, a laser printer, and a facsimile machine that perform image formation by electrophotography.

本実施形態の画像形成装置は、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の画像形成部１と、画像形成部１ごとに設けられた転写ローラ３と、画像形成部１と転写ローラ３の間に設けられた転写ベルト５と、転写ベルト５に近接して設けられた濃度測定ユニット７と、転写ベルト５を駆動するベルト駆動ローラ９と、定着装置１１と、これらの制御を行う制御部１２とを備える。黒の画像形成部１は、モノクロ印刷とカラー印刷の両方に使用され、イエロー，マゼンダ及びシアンの画像形成部１は、カラー印刷に使用される。以下、黒の画像形成部１を「黒画像形成部１Ｋ」と呼び、イエロー，マゼンダ及びシアンの画像形成部１を「カラー画像形成部１Ｃ」と呼ぶ。   The image forming apparatus according to the present embodiment includes a yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) image forming unit 1, a transfer roller 3 provided for each image forming unit 1, and an image. A transfer belt 5 provided between the forming unit 1 and the transfer roller 3, a density measuring unit 7 provided in the vicinity of the transfer belt 5, a belt driving roller 9 for driving the transfer belt 5, and a fixing device 11. And a control unit 12 that performs these controls. The black image forming unit 1 is used for both monochrome printing and color printing, and the yellow, magenta, and cyan image forming units 1 are used for color printing. Hereinafter, the black image forming unit 1 is referred to as “black image forming unit 1K”, and the yellow, magenta, and cyan image forming units 1 are referred to as “color image forming unit 1C”.

さらに、本実施形態の画像形成装置は、原稿の画像を読み取るスキャナ部４０を備える。スキャナ部４０は、請求項にいう原稿読取装置に相当する。スキャナ部４０は、原稿４６を載置する透明な原稿台４１、原稿台４１の上方を覆い、かつ、原稿４６を原稿台４１上に載置しあるいは取り除くために開閉可能に取り付けられる原稿カバー４７、原稿面と平行に往復動する第1走査ブロック４２、第1走査ブロック４２と同方向に移動する第2走査ブロック４３、結像レンズ４４およびリニアイメージセンサ４５を含む。第1走査ブロック４２には、原稿４６の原稿面を照射する露光ランプと原稿面からの反射光を反射する第1ミラーが取り付けられている。第2走査ブロック４３は、第2、第3ミラーが取り付けられている。原稿面からの反射光は、第1、第2、第3ミラー、結像レンズ４４を経てリニアイメージセンサ４５に達する。リニアイメージセンサ４５は、例えば、ＣＣＤ（電荷結合）素子であって、原稿４６の画像に対応したＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色成分の信号を出力する。第１走査ブロック４２と第２走査ブロック４３とは、図示しない駆動ワイヤーで連結され、かつ、図示しない駆動モータによって駆動される。前記駆動モータの回転は、制御部１２によって制御される。第２走査ブロック４３には、動滑車的に駆動ワイヤーと係合するプーリが取り付けられている。これによって、第２走査ブロック４３は、第1走査ブロック４２に対して半分の速度で往復動する。   Furthermore, the image forming apparatus according to the present embodiment includes a scanner unit 40 that reads an image of a document. The scanner unit 40 corresponds to the document reading device described in the claims. The scanner unit 40 includes a transparent document table 41 on which the document 46 is placed, a document cover 47 that covers the upper side of the document table 41 and that can be opened and closed to place or remove the document 46 on the document table 41. A first scanning block 42 that reciprocates parallel to the document surface, a second scanning block 43 that moves in the same direction as the first scanning block 42, an imaging lens 44, and a linear image sensor 45. The first scanning block 42 is provided with an exposure lamp that irradiates the original surface of the original 46 and a first mirror that reflects reflected light from the original surface. The second scanning block 43 is provided with second and third mirrors. Reflected light from the document surface reaches the linear image sensor 45 through the first, second, and third mirrors and the imaging lens 44. The linear image sensor 45 is, for example, a CCD (charge coupled) device, and outputs signals of R (red), G (green), and B (blue) color components corresponding to the image of the document 46. The first scanning block 42 and the second scanning block 43 are connected by a drive wire (not shown) and driven by a drive motor (not shown). The rotation of the drive motor is controlled by the control unit 12. The second scanning block 43 is provided with a pulley that engages with a drive wire like a moving pulley. As a result, the second scanning block 43 reciprocates at a half speed with respect to the first scanning block 42.

第１走査ブロック４２は、測光モード時に所定の位置で停止して周辺光をリニアイメージセンサへ導く。また、読取モード時には、原稿台４１上に置かれた原稿を走査して、リニアイメージセンサ上に原稿の画像を結像させる。
また、制御部１２は、スキャナ部の各部の動作を制御する。制御部１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、画像処理回路、送受信回路、入出力回路などを含み、主として、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することによってその機能が実現される。その機能には、請求項にいう読取制御部の機能も含まれる。印刷ジョブは、スキャナを介して本実施形態の画像形成装置に取り込まれるものであってもよい。 The first scanning block 42 stops at a predetermined position in the photometric mode and guides ambient light to the linear image sensor. In the reading mode, the document placed on the document table 41 is scanned to form an image of the document on the linear image sensor.
The control unit 12 controls the operation of each unit of the scanner unit. The control unit 12 includes a CPU, a ROM, a RAM, an image processing circuit, a transmission / reception circuit, an input / output circuit, and the like. The function is realized mainly by the CPU executing a program stored in the ROM. The function includes the function of the reading control unit described in the claims. The print job may be taken into the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment via a scanner.

画像形成部１は、感光体ドラム１３と、帯電装置１５と、露光装置１７と、現像装置１９と、クリーニング装置２１とを備えている。帯電装置１５は、感光体ドラム１３を一様に帯電させることができるように構成されている。露光装置１７は、レーザーダイオードを有し、感光体ドラム１３に対してレーザ光を照射し、トナーを付着させるべき部分を除電して、潜像を形成できるように構成されている。現像装置１９は、イエロー，マゼンダ，シアン又は黒のトナーを収容しており、現像ローラを用いて前記潜像にトナーを付着させることによって前記潜像を現像して感光体ドラム１３上にトナーパターンを形成できるように構成されている。感光体ドラム１３上のトナーパターンは、転写ローラ３によって、転写ベルト５によって搬送されている記録紙に又は転写ベルト５自体に転写される。クリーニング装置２１は、転写後に感光体ドラム１３の表面に残ったトナーを除去できるように構成されている。   The image forming unit 1 includes a photosensitive drum 13, a charging device 15, an exposure device 17, a developing device 19, and a cleaning device 21. The charging device 15 is configured to uniformly charge the photosensitive drum 13. The exposure device 17 includes a laser diode, and is configured so that a latent image can be formed by irradiating the photosensitive drum 13 with a laser beam and discharging the portion to which the toner is to be adhered. The developing device 19 contains yellow, magenta, cyan, or black toner. The developing device 19 develops the latent image by attaching the toner to the latent image using a developing roller, and forms a toner pattern on the photosensitive drum 13. It is comprised so that can be formed. The toner pattern on the photosensitive drum 13 is transferred by the transfer roller 3 to the recording paper conveyed by the transfer belt 5 or to the transfer belt 5 itself. The cleaning device 21 is configured to remove toner remaining on the surface of the photosensitive drum 13 after transfer.

記録紙に転写されたトナーパターンは、定着装置１１において加熱溶融されて定着され、記録紙と共に出力される。また、転写ベルト５に付着したトナーや転写ベルト５に貯まった電荷は、図示しないクリーニング部材や除電部材によって除去される。ここでは、感光体ドラム１３上のトナーパターンが記録紙に直接転写される場合を例にとって説明を進めるが、感光体ドラム１３上のトナーパターンを中間転写ベルトに転写し、中間転写ベルト上のトナーパターンを記録紙に転写させるような実施形態にもここでの説明は基本的に当てはまる。   The toner pattern transferred to the recording paper is heated and melted and fixed in the fixing device 11 and output together with the recording paper. Further, the toner adhering to the transfer belt 5 and the electric charge accumulated on the transfer belt 5 are removed by a cleaning member or a charge eliminating member (not shown). Here, the explanation will be made by taking as an example a case where the toner pattern on the photosensitive drum 13 is directly transferred onto the recording paper. However, the toner pattern on the photosensitive drum 13 is transferred to the intermediate transfer belt, and the toner on the intermediate transfer belt is transferred. The description here is basically applicable to an embodiment in which a pattern is transferred to a recording sheet.

また、濃度測定ユニット７は、転写ベルト５に向けて光を照射する発光素子２３と、転写ベルト５上に転写されたトナーパターンで正反射した光を受光し、受光した光の光量に応じた電圧を出力する正反射受光素子２５と、前記トナーパターンで乱反射した光を受光し、受光した光の光量に応じた電圧を出力する乱正反射受光素子２６を備えている。ここでは、転写ベルト５上のトナーパターンに光を照射する場合を例に挙げて説明を進めるが、感光体ドラム１３上のトナーパターンに光を照射するような実施形態にもここでの説明は基本的に当てはまる。   Further, the density measuring unit 7 receives the light emitting element 23 that irradiates light toward the transfer belt 5 and the light regularly reflected by the toner pattern transferred onto the transfer belt 5, and according to the amount of the received light. A regular reflection light receiving element 25 for outputting a voltage and a irregular reflection light receiving element 26 for receiving the light irregularly reflected by the toner pattern and outputting a voltage corresponding to the amount of the received light are provided. Here, the description is given by taking as an example the case where light is applied to the toner pattern on the transfer belt 5, but the description here also applies to an embodiment in which light is applied to the toner pattern on the photosensitive drum 13. Basically applicable.

カラー印刷の際は、カラー画像形成部１Ｃと黒画像形成部１Ｋの両方が用いられるが、モノクロ印刷の際は、転写ベルト５とカラー画像形成部１Ｃの間に隙間ができるように転写ベルト５が退避し、黒画像形成部１Ｋのみが用いられる。   In color printing, both the color image forming unit 1C and the black image forming unit 1K are used. In monochrome printing, the transfer belt 5 is formed so that a gap is formed between the transfer belt 5 and the color image forming unit 1C. Is retracted, and only the black image forming unit 1K is used.

イメージセンサの駆動と露光条件の切り替え
この発明に係るイメージセンサの駆動方法と読取り特性について説明する。この実施の形態では、イメージセンサがＣＣＤリニアイメージセンサの場合を例に説明する。ただし、イメージセンサの種類はこれに限定されず、ＣＭＯＳセンサや密着型センサなど、他の方式のセンサであってもよい。 Switching of image sensor drive and exposure condition The image sensor drive method and reading characteristics according to the present invention will be described. In this embodiment, a case where the image sensor is a CCD linear image sensor will be described as an example. However, the type of the image sensor is not limited to this, and other types of sensors such as a CMOS sensor and a contact sensor may be used.

図３は、ＣＣＤリニアイメージセンサの配置及び信号系統の構成を示す説明図である。図３のイメージセンサ４５は、ＲＧＢの各色がぞれぞれ４つのチャネルに分割され、各チャネルが異なる位置を並行して読み取るタイプのものである。イメージセンサの受光部は、左側に一列に並んだＬ０〜Ｌ３６９９の３７００個のＲ成分用の受光素子（Ｒ受光素子）と、その右側に一列に並んだＲ０〜Ｒ３６９９の３７００個のＲ受光素子を含む。即ち、合計７４００個のＲ成分受光素子が一列に並んでいる。ただし、図３に示したＲ受光素子は、有効画素に対応するものだけである。図示したＲ受光素子の他に、無効画素に対応するものも存在する。読み出し時、Ｒ受光素子Ｌ１、Ｌ３、…Ｌ３６９９の順に、左半分の奇数画素の信号を出力する第１チャネル、Ｒ受光素子Ｌ０、Ｌ２、…Ｌ３６９８の順に、左半分の偶数画素の信号を出力する第２チャネル、Ｒ受光素子Ｒ１、Ｒ３、…Ｒ３６９９の順に、左半分の奇数画素の信号を出力する第３チャネル、Ｒ受光素子Ｒ０、Ｒ２、…Ｒ３６９８の順に、左半分の偶数画素の信号を出力する第４チャネルの各チャネルに対応するＲ出力信号ＯＳ１、ＯＳ２、ＯＳ３、ＯＳ４が並行して出力される。図示を省略しているが、Ｇ成分、Ｂ成分についても同様の構成である。Ｇ出力信号として、ＯＳ５〜８が出力され、Ｂ出力信号として、ＯＳ９〜１２が出力される。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing the arrangement of the CCD linear image sensor and the configuration of the signal system. The image sensor 45 in FIG. 3 is of a type in which each color of RGB is divided into four channels, and each channel reads different positions in parallel. The light receiving unit of the image sensor includes 3700 R light receiving elements (R light receiving elements) L0 to L3699 arranged in a line on the left side, and 3700 R light receiving elements R0 to R3699 arranged in a line on the right side thereof. including. That is, a total of 7400 R component light receiving elements are arranged in a line. However, the R light receiving elements shown in FIG. 3 are only those corresponding to effective pixels. In addition to the illustrated R light receiving element, there are also elements corresponding to invalid pixels. At the time of reading, the first channel for outputting the left half odd pixel signal in the order of R light receiving elements L1, L3,..., L3699, and the left half even pixel signal in order of R light receiving elements L0, L2,. Second channel, R light receiving elements R1, R3,... R3699 in order of left half odd-numbered pixel signals. Third channel, R light receiving elements R0, R2,. R output signals OS1, OS2, OS3, and OS4 corresponding to the respective channels of the fourth channel that output are output in parallel. Although not shown, the G component and the B component have the same configuration. OS5-8 are output as G output signals, and OS9-12 are output as B output signals.

各受光素子が所定期間に渡って受光した受光量に対応する信号は、ＣＣＤセンサ駆動回路５１で生成されたシフトパルスＳＨが入力されることによりシフトゲートを介してへシフトレジスタへ転送される。シフトゲートは、奇数画素用のものと、偶数画素用のものがある。シフトレジスタとして、各チャネルに対応する４つのシフトレジスタが配置されている。各受光素子からシフトレジスタへ転送された信号は、外部からのクロックパルスΦ１およびΦ２に同期して各チャネルの出力信号（画素信号）として出力される。   A signal corresponding to the amount of light received by each light receiving element over a predetermined period is transferred to the shift register through the shift gate when the shift pulse SH generated by the CCD sensor driving circuit 51 is input. There are shift gates for odd pixels and even pixels. As shift registers, four shift registers corresponding to each channel are arranged. A signal transferred from each light receiving element to the shift register is output as an output signal (pixel signal) of each channel in synchronization with external clock pulses Φ1 and Φ2.

ＣＣＤセンサ駆動回路５１は、クロックは新規４９で生成され分周回路５０を経たクロック信号ＣＬＫをもとに、イメージセンサ４５を駆動するための信号、シフトパルスＳＨ、クロックパルスΦ１およびΦ２、リセットパルスＲＳ、クランプパルスＣＰを生成する。   The CCD sensor driving circuit 51 generates a signal for driving the image sensor 45 based on the clock signal CLK generated by the new 49 and passed through the frequency dividing circuit 50, a shift pulse SH, clock pulses Φ1 and Φ2, and a reset pulse. RS and clamp pulse CP are generated.

図４は、図３のイメージセンサ４５に供給されるシフトパルスＳＨ、クロックパルスΦ１およびΦ２、リセットパルスＲＳ、クランプパルスＣＰの各波形と、イメージセンサからの出力信号の波形を示す波形図である。出力信号としては、ＯＳ１〜１２の１２本の信号があるが、図４は、その代表としてＯＳ１のみを示している。他の出力信号も、ＯＳ１と並行して出力される。なお、図４のＣＬＫは、ＣＣＤセンサに直接供給されるものではないが、参考のために記している。   FIG. 4 is a waveform diagram showing the waveforms of the shift pulse SH, clock pulses Φ1 and Φ2, reset pulse RS, and clamp pulse CP supplied to the image sensor 45 of FIG. 3 and the waveform of the output signal from the image sensor. . As output signals, there are 12 signals of OS1 to OS12. FIG. 4 shows only OS1 as a representative. Other output signals are also output in parallel with OS1. Note that CLK in FIG. 4 is not directly supplied to the CCD sensor, but is shown for reference.

イメージセンサ４５から出力されるＲ出力信号ＯＳ１は、画素信号検出回路５３Ｌｏに入力される。画素信号検出回路５３Ｌｏは、Ｒ出力信号ＯＳ１を受けて、左側の各画素信号L1, L3, …, L3697, L3699を順次電圧に変換し、Ａ／Ｄ変換器５５Ｌｏへ供給する。Ａ／Ｄ変換器５５Ｌｏは、所定のタイミングで電圧に変換された前記画素信号をデジタルデータに変換する。クロック発振器４９、分周回路５０、ＣＣＤ駆動回路５１、画素信号検出回路５３Ｌｏ、Ａ／Ｄ変換器５５Ｌｏ、画素並べ替え部５７、画像メモリ５９は、制御部１２に含まれる。   The R output signal OS1 output from the image sensor 45 is input to the pixel signal detection circuit 53Lo. Upon receiving the R output signal OS1, the pixel signal detection circuit 53Lo sequentially converts the left pixel signals L1, L3,..., L3697, L3699 into voltages and supplies them to the A / D converter 55Lo. The A / D converter 55Lo converts the pixel signal converted into a voltage at a predetermined timing into digital data. The clock oscillator 49, the frequency dividing circuit 50, the CCD drive circuit 51, the pixel signal detection circuit 53 Lo, the A / D converter 55 Lo, the pixel rearrangement unit 57, and the image memory 59 are included in the control unit 12.

図４に、Ａ／Ｄ変換の対象となる電圧を、図中にＶｐで記している。また、Ａ／Ｄ変換器５５Ｌｏが各画素信号をＡ／Ｄ変換するタイミングを記している。Ａ／Ｄ変換器５５Ｌｏは、時刻ts1でＲ受光素子Ｌ１の画素信号をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換する。続けて、Ａ／Ｄ変換器５５Ｌｏは、時刻ts3, ts5, ts7, ts9, …, ts3693, ts3695, ts3697, ts3699で、L3, L5, L7, L9, …, L3693, L3695, L3697, L3699の各画素信号をサンプリングし、画素データを生成する。   In FIG. 4, the voltage to be subjected to A / D conversion is indicated by Vp in the drawing. Further, the timing at which the A / D converter 55Lo performs A / D conversion on each pixel signal is described. The A / D converter 55Lo samples the pixel signal of the R light receiving element L1 at time ts1 and performs A / D conversion. Subsequently, the A / D converter 55Lo is operated at the times ts3, ts5, ts7, ts9,... The pixel signal is sampled to generate pixel data.

画素並べ替え部５７は、Ａ／Ｄ変換器５５Ｌｏからのデータと出力信号ＯＳ２〜４が同様に処理されたＲ成分の他のデータとを受けて、データの順序を画素の配列と一致させる。制御部１２は、並べ替え後のＲデータは、画像メモリ５９に格納する。制御部１２は、出力信号ＳＯ５〜１２が同様に処理されたＧおよびＢ成分の画素データも、画像メモリ５９に格納する。ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分用の受光素子は、図４の矢印Ｓで示す副走査方向に所定の間隔で配置されている。イメージセンサ４５は、原稿に対して一定の相対速度で副走査方向へ移動しながら、原稿の各位値の画像を走査する。したがって、ある位置をＲ用受光素子が読み取るタイミングとＧ用受光素子が読み取るタイミングとＢ用受光素子が読取るタイミングとはそれぞれ異なる。その時間差は、各色成分の受光素子の間隔を移動速度で除した時間に等しい。制御部１２は、各色成分の読取り時間差を考慮し、同じ位置の各色成分の画像データを対応付けて管理する。   The pixel rearrangement unit 57 receives the data from the A / D converter 55Lo and other data of the R component in which the output signals OS2 to 4 are similarly processed, and matches the order of the data with the arrangement of the pixels. The control unit 12 stores the rearranged R data in the image memory 59. The control unit 12 also stores, in the image memory 59, pixel data of G and B components in which the output signals SO5 to 12 are similarly processed. Here, the light receiving elements for R, G, and B color components are arranged at predetermined intervals in the sub-scanning direction indicated by an arrow S in FIG. The image sensor 45 scans an image of each value of the document while moving in the sub-scanning direction at a constant relative speed with respect to the document. Accordingly, the timing at which the R light receiving element reads the position, the timing at which the G light receiving element reads, and the timing at which the B light receiving element reads are different from each other. The time difference is equal to the time obtained by dividing the interval between the light receiving elements of each color component by the moving speed. The control unit 12 considers the reading time difference of each color component and manages the image data of each color component at the same position in association with each other.

このようにして、各色１ラインを構成する７４００個の受光素子のデータを画像メモリ５９に格納される。制御部１２は、第１走査ブロック４２を副走査方向へ移動させながら、読み取りを繰り返す。   In this way, data of 7400 light receiving elements constituting one line of each color is stored in the image memory 59. The controller 12 repeats reading while moving the first scanning block 42 in the sub-scanning direction.

この発明で特徴的な点は、第１の露光条件（露光条件Ｅ１）で１ラインを読み取った後、第２の露光条件（露光条件Ｅ２）で次のラインを読取り、これを交互に繰り返すことである。即ち、２重露光モードで原稿を読み取る点である。図４は、露光条件を切替える一つの態様として、イメージセンサ４５を駆動するクロック周波数を１ラインを読み取る毎に切り替えるようにした駆動波形を示している。即ち、１ライン目の読出しにおいて、クロック発振器４９で発振周波数ｆのクロックが生成され、それが分周回路５０で１／２分周されてＣＬＫ信号となり、ＣＣＤセンサ駆動回路５１へ入力される。従って、１ライン目のＣＬＫ信号周波数はｆ／２である。１ライン目を読み出している期間、各受光素子は光を受ける。即ち、光蓄積時間（露光時間）ＴＣ１の期間、各受光素子は光を受ける。これは、露光条件Ｅ１に対応する。その結果、時刻Ｔ１のシフトパルスＳＨで各シフトレジスタへ出力される。出力された各画素信号は、２ライン目の読出し期間中に読み出される。これは、図４に「ＴＣ２の１ライン出力」として示している。   A characteristic point of the present invention is that after one line is read under the first exposure condition (exposure condition E1), the next line is read under the second exposure condition (exposure condition E2), and this is repeated alternately. It is. That is, the document is read in the double exposure mode. FIG. 4 shows a driving waveform in which the clock frequency for driving the image sensor 45 is switched every time one line is read as one mode for switching the exposure condition. That is, at the time of reading the first line, a clock having an oscillation frequency f is generated by the clock oscillator 49, and is divided by 1/2 by the frequency dividing circuit 50 to be a CLK signal, which is input to the CCD sensor driving circuit 51. Therefore, the CLK signal frequency of the first line is f / 2. Each light receiving element receives light during the reading of the first line. That is, each light receiving element receives light during the period of light accumulation time (exposure time) TC1. This corresponds to the exposure condition E1. As a result, it is output to each shift register with the shift pulse SH at time T1. Each output pixel signal is read during the reading period of the second line. This is shown in FIG. 4 as “TC2 1-line output”.

２ライン目の読出し期間において、分周回路５０はクロックを分周しない。従って、２ライン目のＣＬＫ信号周波数は、発振周波数に等しいｆである。２ライン目は、１ライン目の２倍のクロック周波数で読出しが行われる。その間、各受光素子は光を受ける。即ち、光蓄積時間（露光時間）ＴＣ２の期間、各受光素子は光を受ける。これは、露光条件Ｅ２に対応する。その結果は、時刻Ｔ２のシフトパルスＳＨで各シフトレジスタへ出力される。出力された各画素信号は、３ライン目の読出し期間中に読み出される。   In the readout period of the second line, the frequency dividing circuit 50 does not divide the clock. Therefore, the CLK signal frequency of the second line is f equal to the oscillation frequency. The second line is read at twice the clock frequency of the first line. Meanwhile, each light receiving element receives light. That is, each light receiving element receives light during the period of light accumulation time (exposure time) TC2. This corresponds to the exposure condition E2. The result is output to each shift register with a shift pulse SH at time T2. Each output pixel signal is read out during the readout period of the third line.

なお、図示しない３ライン目の読出し期間において、ＣＬＫ信号周波数はｆ／２である。このように、分周回路５０は、ラインごとに、ＣＬＫ信号の周波数を切替える。これは、例えば、分周器５０が所定のパルスカウントごとに分周回路のオン／オフを切り替えることにより実現可能である。あるいは、分周回路５０が、シフトパルスＳＨを入力として受け、入力されたシフトパルスＳＨに応じて分周回路をオン／オフするよう構成してもよい。   Note that the CLK signal frequency is f / 2 in the readout period of the third line (not shown). As described above, the frequency dividing circuit 50 switches the frequency of the CLK signal for each line. This can be realized, for example, by the frequency divider 50 switching on / off of the frequency dividing circuit every predetermined pulse count. Alternatively, the frequency dividing circuit 50 may be configured to receive the shift pulse SH and turn on / off the frequency dividing circuit according to the input shift pulse SH.

厳密には、１ライン目と２ライン目の読取り位置は互いに異なるが、読取りが近接した時刻に行われるので、非常に近いものといえる。両者を同じ読取り位置としても実質的に問題がない場合は、１ライン目と２ライン目の画像データを直接合成してもよい。あるいは、露光条件Ｅ２については前後ラインのデータを補完処理し、露光条件Ｅ１の読取り時刻に対応するデータを算出してもよい。   Strictly speaking, the reading positions of the first line and the second line are different from each other, but since the readings are performed at close times, it can be said that they are very close. If there is substantially no problem even if both are set to the same reading position, the image data of the first line and the second line may be directly combined. Alternatively, with respect to the exposure condition E2, the data of the preceding and following lines may be complemented to calculate data corresponding to the reading time of the exposure condition E1.

露光条件切替の変形例
露光条件の切替えについての異なる態様を示す。露光ランプが原稿を照射する照度を、ラインごとに切替えることにより、露光条件を切り替えてもよい。この場合、露光ランプは応答性のよいものを用いる必要がある。例えば、高輝度の発光ダイオード（ＬＥＤ）を並べたＬＥＤアレイは、好適な一例である。発光ダイオードは、それに流れる電流の大きさによって照度が変わることが知られている。通常、ＬＥＤアレイを駆動する回路は、各ＬＥＤの照度バラツキを抑制するための電流制御回路を有している。その回路を利用して、ライン毎にＬＥＤの照度を切替えるようにすればよい。図５は、ＬＥＤアレイを駆動するための回路構成を示すブロック図である。図５で、前述の電流制御回路は、電流制御／安定化回路６３に含まれる。電流制御／安定化回路６３は、制御部１２からの指示に応じて、ライン毎に各ＬＥＤへの電流を切替える第１の駆動モードと、各ラインを一定の電流で駆動する第２の駆動モードのいずれかで動作する。 Modification of Exposure Condition Switching Different modes for switching the exposure condition will be described. The exposure conditions may be switched by switching the illuminance with which the exposure lamp irradiates the document for each line. In this case, it is necessary to use an exposure lamp with good response. For example, a LED array in which high-intensity light emitting diodes (LEDs) are arranged is a suitable example. It is known that the illuminance of a light emitting diode varies depending on the magnitude of current flowing through it. Usually, the circuit for driving the LED array has a current control circuit for suppressing the illuminance variation of each LED. Using this circuit, the illuminance of the LED may be switched for each line. FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration for driving the LED array. In FIG. 5, the current control circuit described above is included in the current control / stabilization circuit 63. The current control / stabilization circuit 63 has a first drive mode for switching the current to each LED for each line and a second drive mode for driving each line with a constant current in accordance with an instruction from the control unit 12. Works with either.

さらに、露光ランプの異なる態様として、キセノンランプを適用した例を示す。図６は、キセノンランプを露光ランプ６１として駆動する回路の構成を示すブロック図である。また、図６には、トリガー発生回路６７からのトリガー信号Trgの波形、スイッチＳＷ１およびＳＷ２のオンおよびオフの状態、および、キセノンランプに流れる電流Ixeの波形を、共通の時間軸で示している。   Further, an example in which a xenon lamp is applied as a different aspect of the exposure lamp will be described. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a circuit that drives the xenon lamp as the exposure lamp 61. In FIG. 6, the waveform of the trigger signal Trg from the trigger generation circuit 67, the on / off states of the switches SW1 and SW2, and the waveform of the current Ixe flowing through the xenon lamp are shown on a common time axis. .

図６に示すように、スイッチＳＷ１とＳＷ２とは、２ライン周期で互いに相補的にオンおよびオフを繰り返す。トリガー発生回路６７は、キセノンランプ６１を放電させるトリガー信号Trgを生成する。ＳＷ１とＳＷ２とのオンおよびオフ状態の切替えおよびトリガー信号Trgのパルスは、シフトパルスＳＨと同期している。スイッチＳＷ１がオンすると、高圧電源の出力から制限抵抗Ｒ１を経てコンデンサＣ１にチャージされた電荷がキセノンランプ６１を介して放電する。このとき、キセノンランプ６１が発光する。また、スイッチＳＷ２がオンすると、高圧電源の出力から制限抵抗Ｒ２を経てコンデンサＣ２にチャージされた電荷がキセノンランプ６１を介して放電する。このとき、キセノンランプ６１が発光する。   As shown in FIG. 6, the switches SW1 and SW2 are repeatedly turned on and off complementarily with each other in a two-line cycle. The trigger generation circuit 67 generates a trigger signal Trg that discharges the xenon lamp 61. The on / off switching between SW1 and SW2 and the pulse of the trigger signal Trg are synchronized with the shift pulse SH. When the switch SW1 is turned on, the electric charge charged in the capacitor C1 from the output of the high voltage power source through the limiting resistor R1 is discharged through the xenon lamp 61. At this time, the xenon lamp 61 emits light. When the switch SW2 is turned on, the electric charge charged in the capacitor C2 from the output of the high voltage power source through the limiting resistor R2 is discharged through the xenon lamp 61. At this time, the xenon lamp 61 emits light.

ここで、コンデンサＣ１とＣ２とは、互いに容量が異なり、Ｃ１＞Ｃ２の関係にある。放電電流Ixeの大きさは、コンデンサの容量によって変わるので、発光時の照度はコンデンサＣ１からの放電時と、Ｃ２からの放電時とで異なる。その結果、露光条件が交互に切り替わることになる。   Here, the capacitors C1 and C2 have different capacities and have a relationship of C1> C2. Since the magnitude of the discharge current Ixe varies depending on the capacity of the capacitor, the illuminance during light emission differs between when discharging from the capacitor C1 and when discharging from C2. As a result, the exposure conditions are switched alternately.

イメージセンサの読取特性と読取り結果の合成
露光条件Ｅ１およびＥ２の下で読み取られた画像の読取り結果について説明する。図７は、Ｒ成分の読取り結果を代表例として、各階調値の読み取り結果を示すグラフである。図７で横軸は、原稿画像の各濃度に対する理想の階調値である。階調値は、０〜２５５の８ビットで表現されるものとしている。０は最も暗く、２５５は最も明るい。縦軸は、イメージセンサ４５で読み取られた結果の階調値である。即ち、各濃度に対し、図４の画素信号の電圧ＶｐをＡ／Ｄ変換して得られる値である。換言すれば、図３において、画像メモリ５９に格納されるデータである。イメージセンサ４５による読取り結果は、８ビットで表現されるものとしている。イメージセンサ４５が理想の特性であれば、グラフは右肩上がりの直線になる。しかし、実際のセンサは非線形の特性を有している。特に、階調値が０付近（いわゆるシャドウ部）と、階調値が２５５付近（いわゆるハイライト部）とで、非線形性が強い。 The reading result of the image read under the combined exposure conditions E1 and E2 of the reading characteristics of the image sensor and the reading result will be described. FIG. 7 is a graph showing the reading result of each gradation value with the reading result of the R component as a representative example. In FIG. 7, the horizontal axis represents the ideal gradation value for each density of the document image. The gradation value is represented by 8 bits from 0 to 255. 0 is the darkest and 255 is the brightest. The vertical axis represents the gradation value as a result read by the image sensor 45. That is, it is a value obtained by A / D converting the voltage Vp of the pixel signal in FIG. 4 for each density. In other words, it is data stored in the image memory 59 in FIG. The reading result by the image sensor 45 is expressed by 8 bits. If the image sensor 45 has ideal characteristics, the graph is a straight line that rises to the right. However, actual sensors have non-linear characteristics. In particular, the non-linearity is strong between the gradation value near 0 (so-called shadow portion) and the gradation value near 255 (so-called highlight portion).

まず、露光条件Ｅ１の読取り結果について説明する。図７で、鎖線で示す曲線Ｒ１ｉは、露光条件Ｅ１の下で、Ｒ成分についての各濃度の読み取り結果を示す階調特性の曲線である。なお、Ｇ，Ｂについても、同様の特性と考えてよい。露光条件Ｅ１は、光源の照度が高い。そのために、原稿の画像濃度に対応する横軸の階調値が１５０付近より大きいハイライト領域で、イメージセンサ４５の出力が飽和する。従って、原稿のすべての濃度に渡って露光条件Ｅ１の読取り結果を採用することは適当でない。しかし、出力が飽和していないシャドウ部については、後述する露光条件Ｅ２よりもＳ／Ｎ比の良い結果が得られる。   First, the reading result of the exposure condition E1 will be described. In FIG. 7, a curve R1i indicated by a chain line is a gradation characteristic curve indicating a reading result of each density for the R component under the exposure condition E1. G and B may be considered to have similar characteristics. In the exposure condition E1, the illuminance of the light source is high. For this reason, the output of the image sensor 45 is saturated in a highlight area where the horizontal axis gradation value corresponding to the image density of the original is greater than about 150. Therefore, it is not appropriate to adopt the reading result of the exposure condition E1 over all the densities of the document. However, for the shadow portion where the output is not saturated, a result having a better S / N ratio than the exposure condition E2 described later can be obtained.

次に、露光条件Ｅ２の読取り結果について説明する。図７で、一点鎖線で示す曲線Ｒ２ｉは、露光条件Ｅ２の下で、Ｒ成分についての各濃度の読み取り結果を示す階調特性の曲線である。なお、Ｇ，Ｂについても、同様の特性と考えてよい。露光条件Ｅ２では、ハイライト部が飽和せず、従って、露光条件Ｅ１に比較して良好な線形特性が得られる。ただし、シャドウ部については、出力階調値が小さいために、Ｓ／Ｎ比が露光条件Ｅ１に比べて劣る。ここで、イメージセンサの暗ノイズは、露光ランプの照度に係らず一定である。ここで、暗ノイズの大きさが、例えば、読取り結果の階調値に換算して±２とする。暗ノイズの大きさは、原稿の画像濃度、即ち横軸の階調値に関係なく一定である。すると、読取り結果の階調値が２０のシャドウ部では、暗ノイズの強度が読取り結果の１０％に相当する。このレベルは、露光条件Ｅ１において横軸の階調値が５６に相当する。露光条件Ｅ２において横軸の階調値が９０に相当する。これらの領域を、暗ノイズの影響を受ける領域とすれば、露光条件Ｅ２は、Ｅ１に比べて暗ノイズの影響を受ける領域が広い。   Next, the reading result of the exposure condition E2 will be described. In FIG. 7, a curve R2i indicated by a one-dot chain line is a gradation characteristic curve indicating a reading result of each density for the R component under the exposure condition E2. G and B may be considered to have similar characteristics. Under the exposure condition E2, the highlight portion does not saturate, and therefore, a better linear characteristic is obtained as compared with the exposure condition E1. However, since the output tone value of the shadow portion is small, the S / N ratio is inferior to the exposure condition E1. Here, the dark noise of the image sensor is constant regardless of the illuminance of the exposure lamp. Here, the magnitude of the dark noise is, for example, ± 2 in terms of the gradation value of the reading result. The magnitude of the dark noise is constant regardless of the image density of the document, that is, the gradation value on the horizontal axis. Then, in the shadow portion where the gradation value of the reading result is 20, the intensity of dark noise corresponds to 10% of the reading result. This level corresponds to a gradation value of 56 on the horizontal axis in the exposure condition E1. The gradation value on the horizontal axis corresponds to 90 in the exposure condition E2. If these areas are areas affected by dark noise, the exposure condition E2 has a wider area affected by dark noise than E1.

そこで、横軸の階調値がＲｓ以下の領域では読み取り結果として曲線Ｒ１ｉの値を採用し、横軸の階調値がＲｓより大きい領域では読み取り結果として曲線Ｒ２ｉの値を（Ｒ１ｓ／Ｒ２ｓ）倍した値を採用する。このようにして得られる結果が、実線の曲線Ｒｏである。ここで、Ｒｓは、中間階調の基準濃度である。Ｒ１ｓは、基準濃度Ｒｓの原稿を露光条件Ｅ１で読み取ったときの読取り結果の階調値である。Ｒ２ｓは、基準濃度Ｒｓの原稿を露光条件Ｅ２で読み取ったときの読取り結果の階調値である。   Therefore, the value of the curve R1i is adopted as the reading result in the region where the gradation value on the horizontal axis is equal to or lower than Rs, and the value of the curve R2i is used as the reading result in the region where the gradation value on the horizontal axis is larger than Rs (R1s / R2s). Use the doubled value. The result obtained in this way is a solid curve Ro. Here, Rs is the reference density of the intermediate gradation. R1s is a gradation value of a reading result when a document having a reference density Rs is read under the exposure condition E1. R2s is a gradation value of a reading result when a document having a reference density Rs is read under the exposure condition E2.

曲線Ｒｏの値は、次のように表現することもできる。読取り結果の階調値がＲ１ｓ以下の画素は、その画素データを
Ro=αr1×R1i ただし、αr1 = 1
とし、読取り結果の階調値がＲ１ｓより大きい画素は、その画素データを
Ro=αr2×R2i ただし、αr2 = R1s/R2s
とする。αr1、αr2は、Ｒ成分の補正係数である。
なお、ハイライト部では、Ｒｏの算出結果は２５５を超える。即ち、読取り結果の階調値は、９ビットで表現される。 The value of the curve Ro can also be expressed as follows. For pixels whose gradation value is less than R1s, read the pixel data
Ro = αr1 × R1i where αr1 = 1
And the pixel value of the read gradation value is larger than R1s
Ro = αr2 × R2i where αr2 = R1s / R2s
And αr1 and αr2 are R component correction coefficients.
In the highlight portion, the calculation result of Ro exceeds 255. That is, the gradation value of the read result is expressed by 9 bits.

Ｇ，Ｂについても、同様の処理を行う。即ち、Ｇ成分については、
G1i≦G1sならば、 Go=αg1×G1i （ただし、αg1 = 1）
そうでなければ、 Go=αg2×G2i （ただし、αg2 = G1s/G2s)
とする。αg1、αg2は、Ｇ成分の補正係数である。 The same processing is performed for G and B. That is, for the G component,
If G1i ≦ G1s, Go = αg1 × G1i (where αg1 = 1)
Otherwise, Go = αg2 × G2i (where αg2 = G1s / G2s)
And αg1 and αg2 are G component correction coefficients.

さらに、Ｂ成分については、
B1i≦B1sならば、 Bo=αb1×B1i （ただし、αb1 = 1）
そうでなければ、 Bo=αb2×B2i （ただし、αb2 = B1s/B2s)
とする。αb1、αb2は、Ｂ成分の補正係数である。 Furthermore, about B component,
If B1i ≦ B1s, Bo = αb1 × B1i (where αb1 = 1)
Otherwise, Bo = αb2 × B2i (where αb2 = B1s / B2s)
And αb1 and αb2 are B component correction coefficients.

このようにすれば、異なる露光条件Ｅ１、Ｅ２で読み取った結果を滑らかにつなぎ合わせ、ハイライト部が飽和せず、かつ、シャドウ部のＳ／Ｎ比が良好な読取り結果が得られる。また、直線性のよい特性が得られる。換言すれば、単一の露光条件による読取り結果よりもダイナミックレンジの広い読取り結果が得られる。   In this way, it is possible to smoothly connect the results read under different exposure conditions E1 and E2, and obtain a read result in which the highlight portion is not saturated and the shadow portion has a good S / N ratio. In addition, characteristics with good linearity can be obtained. In other words, a read result having a wider dynamic range than that obtained by reading with a single exposure condition can be obtained.

異なる合成手法
図８は、図７と異なる合成手法を示すグラフである。図８では、横軸の階調値がＲｓ以下の領域では読み取り結果として曲線Ｒ１ｉの値を（Ｒ２ｓ／Ｒ１ｓ）倍した値採用し、横軸の階調値がＲｓより大きい領域では読み取り結果として曲線Ｒ２ｉの値を採用する。このようにして得られる結果が、実線の曲線Ｒｏである。図７と同様、Ｒｓは、中間階調の基準濃度であり、Ｒ１ｓ、Ｒ２ｓは、基準濃度Ｒｓの原稿を露光条件Ｅ１、Ｅ２でそれぞれ読み取ったときの読取り結果の階調値である。 Different Synthesis Method FIG. 8 is a graph showing a synthesis method different from FIG. In FIG. 8, a value obtained by multiplying the value of the curve R1i by (R2s / R1s) is adopted as a reading result in a region where the horizontal axis gradation value is Rs or less, and a reading result is obtained in a region where the horizontal axis gradation value is larger than Rs. The value of the curve R2i is adopted. The result obtained in this way is a solid curve Ro. As in FIG. 7, Rs is a reference density of intermediate gradations, and R1s and R2s are gradation values of reading results when a document having the reference density Rs is read under the exposure conditions E1 and E2, respectively.

曲線Ｒｏの値は、次のように表現することもできる。読取り結果の階調値がＲ１ｓ以下の画素は、その画素データを
Ro=αr1×R1i ただし、αr1 = R2s/R1s
とし、読取り結果の階調値がＲ１ｓより大きい画素は、その画素データを
Ro=αr2×R2i ただし、αr2 = 1
とする。αr1、αr2は、Ｒ成分の補正係数である。
なお、この態様によれば、Ｒｏの算出結果は０〜２５５の範囲に収まる。即ち、読取り結果の階調値は、８ビットで表現される。 The value of the curve Ro can also be expressed as follows. For pixels whose gradation value is less than R1s, read the pixel data
Ro = αr1 × R1i where αr1 = R2s / R1s
And the pixel value of the read gradation value is larger than R1s
Ro = αr2 × R2i where αr2 = 1
And αr1 and αr2 are R component correction coefficients.
According to this aspect, the calculation result of Ro falls within the range of 0 to 255. That is, the gradation value of the read result is expressed by 8 bits.

Ｇ，Ｂについても、同様の処理を行う。即ち、Ｇ成分については、
G1i≦G1sならば、 Go=αg1×G1i （ただし、αg1 = G2s/G1s）
そうでなければ、 Go=αg2×G2i （ただし、αg2 = 1)
とする。αg1、αg2は、Ｇ成分の補正係数である。 The same processing is performed for G and B. That is, for the G component,
If G1i ≦ G1s, Go = αg1 × G1i (where αg1 = G2s / G1s)
Otherwise, Go = αg2 × G2i (where αg2 = 1)
And αg1 and αg2 are G component correction coefficients.

さらに、Ｂ成分については、
B1i≦B1sならば、 Bo=αb1×B1i （ただし、αb1 = B2s/B1s）
そうでなければ、 Bo=αb2×B2i （ただし、αb2 = 1)
とする。αb1、αb2は、Ｂ成分の補正係数である。 Furthermore, about B component,
If B1i ≦ B1s, Bo = αb1 × B1i (where αb1 = B2s / B1s)
Otherwise, Bo = αb2 × B2i (where αb2 = 1)
And αb1 and αb2 are B component correction coefficients.

このようにすれば、異なる露光条件Ｅ１、Ｅ２で読み取った結果を滑らかにつなぎ合わせ、ハイライト部が飽和せず、かつ、シャドウ部のＳ／Ｎ比が良好な読取り結果が得られる。また、直線性のよい特性が得られる。換言すれば、単一の露光条件による読取り結果よりもダイナミックレンジの広い読取り結果が得られる。   In this way, it is possible to smoothly connect the results read under different exposure conditions E1 and E2, and obtain a read result in which the highlight portion is not saturated and the shadow portion has a good S / N ratio. In addition, characteristics with good linearity can be obtained. In other words, a read result having a wider dynamic range than that obtained by reading with a single exposure condition can be obtained.

また、図１は、図７および図８とさらに異なる合成手法を示すグラフである。図１では、横軸の階調値がＲｓ以下の領域では読み取り結果として曲線Ｒ１ｉの値を（Ｒｓ／Ｒ１ｓ）倍した値を採用し、横軸の階調値がＲｓより大きい領域では読み取り結果として曲線Ｒ２ｉの値を（Ｒｓ／Ｒ２ｓ）倍した値を採用する。このようにして得られる結果が、実線の曲線Ｒｏである。Ｒｓは、中間階調の基準濃度であり、Ｒ１ｓ、Ｒ２ｓは、基準濃度Ｒｓの原稿を露光条件Ｅ１、Ｅ２でそれぞれ読み取ったときの読取り結果の階調値である。   FIG. 1 is a graph showing a synthesis method further different from those in FIGS. 7 and 8. In FIG. 1, a value obtained by multiplying the value of the curve R1i by (Rs / R1s) is adopted as a reading result in a region where the horizontal axis gradation value is Rs or less, and a reading result is obtained in a region where the horizontal axis gradation value is larger than Rs. A value obtained by multiplying the value of the curve R2i by (Rs / R2s) is adopted. The result obtained in this way is a solid curve Ro. Rs is the reference density of the intermediate gradation, and R1s and R2s are the gradation values of the reading results when the original having the reference density Rs is read under the exposure conditions E1 and E2, respectively.

曲線Ｒｏの値は、次のように表現することもできる。読取り結果の階調値がＲ１ｓ以下の画素は、その画素データを
Ro=αr1×R1i ただし、αr1 = Rs/R1s
とし、読取り結果の階調値がＲ１ｓより大きい画素は、その画素データを
Ro=αr2×R2i ただし、αr2 = Rs/R2s
とする。αr1、αr2は、Ｒ成分の補正係数である。
なお、この態様によれば、Ｒｏの算出結果は０〜２５５の範囲に収まり、かつ、ほぼその全範囲に及ぶ。即ち、読取り結果の階調値は、８ビットで表現される。 The value of the curve Ro can also be expressed as follows. For pixels whose gradation value is less than R1s, read the pixel data
Ro = αr1 × R1i where αr1 = Rs / R1s
And the pixel value of the read gradation value is larger than R1s
Ro = αr2 × R2i where αr2 = Rs / R2s
And αr1 and αr2 are R component correction coefficients.
In addition, according to this aspect, the calculation result of Ro falls within the range of 0 to 255, and substantially covers the entire range. That is, the gradation value of the read result is expressed by 8 bits.

Ｇ，Ｂについても、同様の処理を行う。即ち、Ｇ成分については、
G1i≦G1sならば、 Go=αg1×G1i （ただし、αg1 = Gs/G1s）
そうでなければ、 Go=αg2×G2i （ただし、αg2 = Gs/G2s)
とする。αg1、αg2は、Ｇ成分の補正係数である。 The same processing is performed for G and B. That is, for the G component,
If G1i ≦ G1s, Go = αg1 × G1i (where αg1 = Gs / G1s)
Otherwise, Go = αg2 × G2i (where αg2 = Gs / G2s)
And αg1 and αg2 are G component correction coefficients.

さらに、Ｂ成分については、
B1i≦B1sならば、 Bo=αb1×B1i （ただし、αb1 = Bs/B1s）
そうでなければ、 Bo=αb2×B2i （ただし、αb2 = Bs/B2s)
とする。αb1、αb2は、Ｂ成分の補正係数である。 Furthermore, about B component,
If B1i ≦ B1s, Bo = αb1 × B1i (where αb1 = Bs / B1s)
Otherwise, Bo = αb2 × B2i (where αb2 = Bs / B2s)
And αb1 and αb2 are B component correction coefficients.

このようにすれば、異なる露光条件Ｅ１、Ｅ２で読み取った結果を滑らかにつなぎ合わせ、ハイライト部が飽和せず、かつ、シャドウ部のＳ／Ｎ比が良好な読取り結果が得られる。また、直線性のよい特性が得られる。換言すれば、単一の露光条件による読取り結果よりもダイナミックレンジの広い読取り結果が得られる。   In this way, it is possible to smoothly connect the results read under different exposure conditions E1 and E2, and obtain a read result in which the highlight portion is not saturated and the shadow portion has a good S / N ratio. In addition, characteristics with good linearity can be obtained. In other words, a read result having a wider dynamic range than that obtained by reading with a single exposure condition can be obtained.

原稿画像の読取り手順
図９および図１０は、この実施の形態において、制御部１２が、原稿を読み取る手順の一例を示すフローチャートである。フローチャートに沿って、読み取りの手順を説明する。なお、露光条件の切替えは、露光ランプ６１の照度を切替えることにより行われるものとする。 Document Image Reading Procedure FIGS. 9 and 10 are flowcharts showing an example of a procedure in which the control unit 12 reads a document in this embodiment. The reading procedure will be described with reference to the flowchart. The exposure condition is switched by switching the illuminance of the exposure lamp 61.

制御部１２は、図２に図示しない操作部をユーザーが操作して行った印刷ジョブの指示、即ち、原稿読み取り開始の指示を認識する。指示に応じて、制御部１２は、まず、原稿台４１の近傍に配置されたシェーディング補正用の基準白板（図２には図示していない）を読み取るべく、その位置へ移動する（ステップＳ１１）。そして、露光条件Ｅｏで基準白板を照射し（ステップＳ１３、その反射光を読み取って基準の出力が得られるように画素信号検出回路のゲインを調整する（ステップＳ１５）。いわゆる、シェーディング補正である。   The control unit 12 recognizes an instruction of a print job performed by a user operating an operation unit (not shown in FIG. 2), that is, an instruction to start reading a document. In response to the instruction, the control unit 12 first moves to that position in order to read a reference white plate for shading correction (not shown in FIG. 2) disposed in the vicinity of the document table 41 (step S11). . Then, the reference white plate is irradiated under the exposure condition Eo (step S13, the gain of the pixel signal detection circuit is adjusted so that the reflected light is read to obtain the reference output (step S15), so-called shading correction.

その後、制御部１２は、指示された印刷ジョブが、２重露光モードで原稿を読み取るジョブか否かをしらべる。ここで、ユーザーは、操作パネルを用いて２重露光モードか通常の露光モードかを選択する。ユーザーの選択結果は、印刷ジョブの内容を示すパラメータとして印刷ジョブの指示に付加される。制御部は、付加されたパラメータのないように基づいて、２重露光モードか否かを判断する。判断の結果、２重露光モードでなければ、通常の露光モードで原稿を読み取る。この場合、制御部１２は、第１走査ブロック４２を副走査速度Ｖｓで移動させるように設定する（ステップＳ１９）。また、露光条件Ｅｏで露光ランプ６１を点灯させ、原稿４６を照射し（ステップＳ２１）、走査を開始するように制御する（ステップＳ２２）。   Thereafter, the control unit 12 checks whether the designated print job is a job for reading a document in the double exposure mode. Here, the user selects the double exposure mode or the normal exposure mode using the operation panel. The user selection result is added to the print job instruction as a parameter indicating the contents of the print job. The control unit determines whether or not it is the double exposure mode based on the absence of the added parameter. If the result of determination is not double exposure mode, the original is read in normal exposure mode. In this case, the control unit 12 sets the first scanning block 42 to move at the sub-scanning speed Vs (Step S19). Further, the exposure lamp 61 is turned on under the exposure condition Eo, the document 46 is irradiated (step S21), and scanning is started (step S22).

第１走査ブロック４２が原稿の先端に達したら、制御部１２は、１ライン単位で原稿の読み取りを開始させる。まず、１ラインの画像データを読み取らせる（ステップＳ２３）。このときの各画素の読取値をＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉとする。各色の読取値は、それぞれ７４００個の要素からなり、各画素に対応する。読取結果の画素データ画像メモリ５９に格納する（ステップＳ２５）。そして、第１走査ブロック４２が読み取りの終端位置に達するまで、１ライン単位の読み取りを繰り返す（ステップＳ２７でＮｏのループ）。   When the first scanning block 42 reaches the leading edge of the document, the control unit 12 starts reading the document in units of one line. First, one line of image data is read (step S23). The read values of each pixel at this time are Ri, Gi, and Bi. The read value of each color is composed of 7400 elements, and corresponds to each pixel. The read result pixel data is stored in the image memory 59 (step S25). Then, reading in units of one line is repeated until the first scanning block 42 reaches the reading end position (No loop in step S27).

読み取りの終端位置に達したら、制御部１２は、第１走査ブロック４２を走査開始位置へ戻す（ステップＳ２９）。制御部１２は、次に読み取るべき原稿があるかの指示をユーザーに求め（ステップＳ３２）次に読み取るべき原稿があれば、ルーチンはステップＳ２２へ進む。ユーザーからの読取開始の指示を受けると、それに応答して次の原稿の走査を開始する。次の原稿がない場合は、読取処理を終了し、読み取った原稿の画像を形成して出力する（ステップＳ３２）。以上は、通常の露光モードでの走査手順である。   When the reading end position is reached, the controller 12 returns the first scanning block 42 to the scanning start position (step S29). The control unit 12 asks the user whether there is a document to be read next (step S32), and if there is a document to be read next, the routine proceeds to step S22. When a reading start instruction is received from the user, scanning of the next document is started in response thereto. If there is no next original, the reading process is terminated, and an image of the read original is formed and output (step S32). The above is the scanning procedure in the normal exposure mode.

前記ステップＳ１７で、２重露光モードが選択されている場合を以下に説明する。この場合、制御部１２は、第１走査ブロック４２を２重露光用の基準グレー板の位置へ移動させる（ステップＳ４１）。基準グレー板は、基準白板の隣に配置されている。ただし、図２には図示していない。基準グレー板の濃度は、図７にＲｓで示す濃度である。制御部１２は、まず、露光条件をＥ１に設定し（ステップＳ４３）、基準グレー板を読み取って、その結果をＲ１ｓ、Ｇ１ｓ、Ｂ１ｓとして一時的に保持する（ステップＳ４５）。次に、露光条件をＥ２に設定し（ステップＳ４７）、基準グレー板を読み取って、その結果をＲ２ｓ、Ｇ２ｓ、Ｂ２ｓとして一時的に保持する（ステップＳ４９）。読取結果に基づいて、補正係数αr1、αr2、αg1、αg2、αb1、αb2を算出する（ステップＳ５１）。各補正係数の算出方法は、読取結果の合成手法によって異なる。その算出式は、前述の各合成方法の説明で示したとおりである。   A case where the double exposure mode is selected in step S17 will be described below. In this case, the control unit 12 moves the first scanning block 42 to the position of the reference gray plate for double exposure (step S41). The reference gray board is arranged next to the reference white board. However, it is not shown in FIG. The density of the reference gray plate is the density indicated by Rs in FIG. The controller 12 first sets the exposure condition to E1 (step S43), reads the reference gray plate, and temporarily holds the result as R1s, G1s, B1s (step S45). Next, the exposure condition is set to E2 (step S47), the reference gray plate is read, and the results are temporarily held as R2s, G2s, and B2s (step S49). Based on the read result, correction coefficients αr1, αr2, αg1, αg2, αb1, and αb2 are calculated (step S51). The calculation method of each correction coefficient differs depending on the method of combining the read results. The calculation formula is as shown in the description of each synthesis method described above.

その後、制御部１２は、原稿の走査速度をＶｓ／２に設定する（ステップＳ５３）。２重露光モードの走査速度が通常の露光モードの半分であるのは、同一箇所を２回（２ラインとして）読み取る必要があるからである。   Thereafter, the control unit 12 sets the document scanning speed to Vs / 2 (step S53). The reason why the scanning speed in the double exposure mode is half that in the normal exposure mode is because the same portion needs to be read twice (as two lines).

続いて、制御部１２は、原稿の走査を開始するように制御する（ステップＳ５４）。
第１走査ブロック４２が原稿の先端に達したら、制御部１２は、１ライン単位で原稿の読み取りを開始させる。まず、露光条件をＥ１とし（ステップＳ５５）、１ラインの画像データを読み取らせる（ステップＳ５７）。このときの各画素の読取値をＲ１ｉ、Ｇ１ｉ、Ｂ１ｉとする。各色の読取値は、それぞれ７４００個の要素からなり、各画素に対応する。１ラインの読み取りを終えたら、露光条件をＥ２とし（ステップＳ５９）、次の１ラインの画像データを読み取らせる（ステップＳ６１）。このときの各画素の読取値をＲ２ｉ、Ｇ２ｉ、Ｂ２ｉとする。１ラインの読取結果に基づいて、制御部１２は、各色の画素データを算出し、画像メモリ５９に格納する。演算は、各色の各画素についてそれぞれ行う。 Subsequently, the control unit 12 performs control so as to start scanning of the document (step S54).
When the first scanning block 42 reaches the leading edge of the document, the control unit 12 starts reading the document in units of one line. First, the exposure condition is set to E1 (step S55), and one line of image data is read (step S57). The read values of each pixel at this time are R1i, G1i, and B1i. The read value of each color is composed of 7400 elements, and corresponds to each pixel. When the reading of one line is completed, the exposure condition is set to E2 (step S59), and the next one line of image data is read (step S61). The read values of each pixel at this time are R2i, G2i, and B2i. Based on the reading result of one line, the control unit 12 calculates pixel data of each color and stores it in the image memory 59. The calculation is performed for each pixel of each color.

まず、Ｒ成分について、各画素の演算を行う。各画素の値がＲｓ以下の場合（ステップＳ６３でＹｅｓの場合）、画素データＲｏを、αr1×Ｒ１ｉとして算出する（ステップＳ６７）。各画素の値がＲｓより大きい場合（ステップＳ６３でＮｏの場合）、画素データＲｏを、αr2×Ｒ２ｉとして算出する（ステップＳ６５）。算出結果の各画素データＲｏを画像メモリ５９に格納する（ステップＳ６９）。   First, each pixel is calculated for the R component. When the value of each pixel is equal to or less than Rs (Yes in step S63), pixel data Ro is calculated as αr1 × R1i (step S67). If the value of each pixel is greater than Rs (No in step S63), pixel data Ro is calculated as αr2 × R2i (step S65). Each pixel data Ro as a calculation result is stored in the image memory 59 (step S69).

また、Ｇ成分について、各画素の演算を行う。各画素の値がＧｓ以下の場合（ステップＳ７１でＹｅｓの場合）、画素データＧｏを、αg1×Ｇ１ｉとして算出する（ステップＳ７５）。各画素の値がＧｓより大きい場合（ステップＳ７１でＮｏの場合）、画素データＧｏを、αg2×Ｇ２ｉとして算出する（ステップＳ７３）。算出結果の各画素データＧｏを画像メモリ５９に格納する（ステップＳ７７）。   Further, each pixel is calculated for the G component. If the value of each pixel is less than or equal to Gs (Yes in step S71), the pixel data Go is calculated as αg1 × G1i (step S75). If the value of each pixel is greater than Gs (No in step S71), the pixel data Go is calculated as αg2 × G2i (step S73). Each pixel data Go as a calculation result is stored in the image memory 59 (step S77).

また、Ｂ成分について、各画素の演算を行う。各画素の値がＢｓ以下の場合（ステップＳ７９でＹｅｓの場合）、画素データＢｏを、αb1×Ｂ１ｉとして算出する（ステップＳ８３）。各画素の値がＢｓより大きい場合（ステップＳ７９でＮｏの場合）、画素データＢｏを、αb2×Ｂ２ｉとして算出する（ステップＳ８１）。算出結果の各画素データＢｏを画像メモリ５９に格納する（ステップＳ８５）。   Further, each pixel is calculated for the B component. If the value of each pixel is equal to or less than Bs (Yes in step S79), the pixel data Bo is calculated as αb1 × B1i (step S83). If the value of each pixel is greater than Bs (No in step S79), the pixel data Bo is calculated as αb2 × B2i (step S81). Each pixel data Bo as a calculation result is stored in the image memory 59 (step S85).

なお、この実施形態では、Ｒ，Ｇ、Ｂの順に算出を行ったが、各色成分についての算出は、順不同である。好ましくは、並列的に行う。
このようにして、第１走査ブロック４２が読み取りの終端位置に達するまで、ライン単位の読み取りを繰り返す（ステップＳ８７でＮｏのループ）。 In this embodiment, calculation is performed in the order of R, G, and B, but the calculation for each color component is in no particular order. Preferably, it is performed in parallel.
In this way, reading in units of lines is repeated until the first scanning block 42 reaches the reading end position (No loop in step S87).

第１走査ブロック４２が読み取りの終端位置に達したら、制御部１２は、第１走査ブロック４２を走査開始位置へ戻す（ステップＳ８９）。制御部１２は、次に読み取るべき原稿があるかの指示をユーザーに求め（ステップＳ９１）次に読み取るべき原稿があれば、ルーチンはステップＳ５４へ進む。ユーザーからの読取開始の指示を受けると、それに応答して次の原稿の走査を開始する。次の原稿がない場合は、読取処理を終了し、読み取った原稿の画像を形成して出力する（ステップＳ９３）。   When the first scanning block 42 reaches the reading end position, the control unit 12 returns the first scanning block 42 to the scanning start position (step S89). The control unit 12 asks the user whether there is a document to be read next (step S91), and if there is a document to be read next, the routine proceeds to step S54. When a reading start instruction is received from the user, scanning of the next document is started in response thereto. If there is no next original, the reading process is terminated, and an image of the read original is formed and output (step S93).

前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。   In addition to the embodiments described above, there can be various modifications of the present invention. These modifications should not be construed as not belonging to the scope of the present invention. The present invention should include the meaning equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.

この発明において、異なる露光条件の読取結果を合成した結果を示すグラフである。In this invention, it is a graph which shows the result which synthesize | combined the reading result of different exposure conditions. この発明に係る画像形成装置の主要部の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the principal part of the image forming apparatus which concerns on this invention. この発明のイメージセンサの一態様であるＣＣＤリニアイメージセンサの配置及び信号系統の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement | positioning of the CCD linear image sensor which is one aspect | mode of this invention, and the structure of a signal system | strain. この発明のイメージセンサの駆動波形および出力波形の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the drive waveform and output waveform of the image sensor of this invention. この発明に係る露光ランプとしてのＬＥＤアレイを駆動するための回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure for driving the LED array as an exposure lamp concerning this invention. この発明に係る露光ランプとしてのキセノンランプを駆動するための回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure for driving the xenon lamp as an exposure lamp concerning this invention. Ｒ成分の読取り結果を代表例とし、この発明に係るイメージセンサの各階調値の読み取り結果を示すグラフである。It is a graph which shows the reading result of each gradation value of the image sensor based on this invention by making the reading result of R component into a representative example. この発明において、２重露光の読取結果を異なる手法で合成した結果を示すグラフである。In this invention, it is a graph which shows the result of having combined the reading result of double exposure with a different method. この実施の形態において、制御部が、原稿を読み取る手順の一例を示す第１のフローチャートである。In this embodiment, the control unit is a first flowchart showing an example of a procedure for reading a document. この実施の形態において、制御部が、原稿を読み取る手順の一例を示す第２のフローチャートである。In this embodiment, it is a 2nd flowchart which shows an example of the procedure in which a control part reads a document.

符号の説明Explanation of symbols

１：画像形成部
１Ｋ：黒画像形成部
１Ｃ：カラー画像形成部
３：転写ローラ、転写部
５：転写ベルト
７：濃度測定ユニット
９：ベルト駆動ローラ
１１：定着装置
１２：制御部
１３：感光体ドラム
１５：帯電装置
１７：露光装置
１９：現像装置
２１：クリーニング装置
２３：発光素子
２５：正反射受光素子
２６：乱正反射受光素子
４０：スキャナ部
４１：原稿台
４２：第１走査ブロック
４３：第２走査ブロック
４４：結像レンズ
４５：リニアイメージセンサ、読取部
４６：原稿
４７：原稿カバー
４９：クロック発振器
５０：分周回路
５１：ＣＣＤセンサ駆動回路
５３Ｌｏ：画素信号検出回路
５５Ｌｏ：Ａ／Ｄ変換器
５７：画素並べ替え部
５９：画像メモリ
６１：露光ランプ
６３：電圧制御／安定化回路
６５：高圧電源
６７：トリガー発生回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Image formation part 1K: Black image formation part 1C: Color image formation part 3: Transfer roller, transfer part 5: Transfer belt 7: Density measurement unit 9: Belt drive roller 11: Fixing device 12: Control part 13: Photoconductor Drum 15: charging device 17: exposure device 19: developing device 21: cleaning device 23: light emitting element 25: specular reflection light receiving element 26: irregular specular reflection light receiving element 40: scanner unit 41: document table 42: first scanning block 43: Second scanning block 44: imaging lens 45: linear image sensor, reading unit 46: document 47: document cover 49: clock oscillator 50: frequency dividing circuit 51: CCD sensor driving circuit 53Lo: pixel signal detection circuit 55Lo: A / D Converter 57: Pixel rearrangement unit 59: Image memory 61: Exposure lamp 63: Voltage control / stabilization circuit 65: High voltage power supply 67: Trigger generation times

Claims (9)

所定の露光条件で原稿を画素の集合として読み取る画像読取部と、
前記画像読取部に第1の露光条件で原稿を読み取らせ、かつ、第1の露光条件より露光エネルギーの小さい第2の露光条件で原稿を読み取らせる読取制御部と、
第1の露光条件で読み取られた各画素と第2の露光条件で読み取られた各画素をその位置を対応させて合成する画像合成部とを備える原稿読取装置。 An image reading unit that reads a document as a set of pixels under predetermined exposure conditions;
A reading control unit that causes the image reading unit to read a document under a first exposure condition, and to read the document under a second exposure condition whose exposure energy is lower than the first exposure condition;
An original reading apparatus comprising: an image composition unit that composes each pixel read under a first exposure condition and each pixel read under a second exposure condition in correspondence with the position thereof. 前記画像読取部は、原稿の画像を画素単位の信号に変換するイメージセンサを有してなり、
読取制御部は、各画素に対するイメージセンサの露光時間を変えることにより第1と第2の露光条件を切替える請求項1記載の原稿読取装置。 The image reading unit includes an image sensor that converts a document image into a pixel-unit signal,
2. The document reading apparatus according to claim 1, wherein the reading control unit switches the first and second exposure conditions by changing an exposure time of the image sensor for each pixel. 原稿を照射する光源をさらに備え、
前記光源はその照度を変え得るものであり、
前記読取り制御部は、前記光源の照度を変えることにより第1と第2の露光条件を切替える請求項1記載の原稿読取装置。 A light source for illuminating the document;
The light source can change its illuminance,
2. The document reading apparatus according to claim 1, wherein the reading control unit switches between the first and second exposure conditions by changing the illuminance of the light source. 間欠的に発光して原稿を照射する光源をさらに備え、
前記光源は間欠発光のデューティー比を変え得るものであり、
前記読取り制御部は、前記光源のデューティー比を変えることにより第1と第2の露光条件を切替える請求項1記載の原稿読取装置。 A light source that emits light intermittently to illuminate the document;
The light source can change the duty ratio of intermittent light emission,
2. The document reading apparatus according to claim 1, wherein the reading control unit switches between the first and second exposure conditions by changing a duty ratio of the light source. 原稿の各位値を読取るために原稿を走査する走査部をさらに備え、
読取制御部は、走査部が原稿を走査するときに第1の露光条件と第2の露光条件とを交互に切り替えながら各画素を読み取らせる請求項1記載の原稿読取装置。 A scanning unit for scanning the document to read each value of the document;
2. The document reading apparatus according to claim 1, wherein the reading control unit reads each pixel while alternately switching between the first exposure condition and the second exposure condition when the scanning unit scans the document. 原稿を第1の露光条件で読み取ったときに得られる画素のレッド（R）、グリーン（G）、ブルー（B）の色成分の階調値をR1i,G1i,B1i、所定階調値Rs,Gs,Bsとして読み取られるべき基準階調原稿を第1の露光条件で予め読み取ったときの各色成分の階調値をそれぞれR1s,G1s,B1sとし、前記原稿を第2の露光条件で読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2i,G2i,B2i、基準階調原稿を第2の露光条件で予め読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2s,G2s,B2s、とするとき、
前記合成部は、各画素の合成後の出力Ro,Go,Boを、
（１）Roについては、R1i≦R1sならばRo=R1i、そうでなければRo=R2i×(R1s/R2s)、
（２）Goについては、G1i≦G1sならばGo=G1i、そうでなければGo=G2i×(G1s/G2s)、
（３）Boについては、B1i≦B1sならばBo=B1i、そうでなければBo=B2i×(B1s/B2s)
として合成する請求項１記載の原稿読取装置。 The gradation values of the red (R), green (G), and blue (B) color components of the pixel obtained when the original is read under the first exposure condition are R1i, G1i, B1i, the predetermined gradation value Rs, When the reference gradation document to be read as Gs and Bs is read in advance under the first exposure condition, the gradation value of each color component is R1s, G1s, and B1s, respectively, and the original is read under the second exposure condition R2i, G2i, B2i for the tone value of each color component of the obtained pixel, and R2s, G2s, B2s for the color component of the pixel obtained when the reference tone document is read in advance under the second exposure condition. , And when
The combining unit outputs the output Ro, Go, Bo after combining each pixel,
(1) For Ro, if R1i ≦ R1s, then Ro = R1i, otherwise Ro = R2i × (R1s / R2s),
(2) For Go, if G1i ≦ G1s, Go = G1i, otherwise Go = G2i × (G1s / G2s),
(3) For Bo, if B1i ≦ B1s, Bo = B1i, otherwise Bo = B2i × (B1s / B2s)
The document reading apparatus according to claim 1, which is synthesized as 原稿を第1の露光条件で読み取ったときに得られる画素のレッド（R）、グリーン（G）、ブルー（B）の色成分の階調値をR1i,G1i,B1i、所定階調値Rs,Gs,Bsとして読み取られるべき基準階調原稿を第1の露光条件で予め読み取ったときの各色成分の階調値をそれぞれR1s,G1s,B1sとし、前記原稿を第2の露光条件で読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2i,G2i,B2i、基準階調原稿を第2の露光条件で予め読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2s,G2s,B2s、とするとき、
前記合成部は、各画素の合成後の出力Ro,Go,Boを、
（１）Roについては、R1i≦R1sならばRo=R1i×(R2s/R1s)、そうでなければRo=R2i、
（２）Goについては、G1i≦G1sならばGo=G1i×(G2s/G1s)、そうでなければGo=G2i、
（３）Boについては、B1i≦B1sならばBo=B1i×(B2s/B1s)、そうでなければBo=B2i
として合成する請求項１記載の原稿読取装置。 The gradation values of the red (R), green (G), and blue (B) color components of the pixel obtained when the original is read under the first exposure condition are R1i, G1i, B1i, the predetermined gradation value Rs, When the reference gradation document to be read as Gs and Bs is read in advance under the first exposure condition, the gradation value of each color component is R1s, G1s, and B1s, respectively, and the original is read under the second exposure condition R2i, G2i, B2i for the tone value of each color component of the obtained pixel, and R2s, G2s, B2s for the color component of the pixel obtained when the reference tone document is read in advance under the second exposure condition. , And when
The combining unit outputs the output Ro, Go, Bo after combining each pixel,
(1) For Ro, if R1i ≦ R1s, then Ro = R1i × (R2s / R1s), otherwise Ro = R2i,
(2) For Go, if G1i ≦ G1s, Go = G1i × (G2s / G1s), otherwise Go = G2i,
(3) For Bo, if B1i ≦ B1s, Bo = B1i × (B2s / B1s), otherwise Bo = B2i
The document reading apparatus according to claim 1, which is synthesized as 原稿を第1の露光条件で読み取ったときに得られる画素のレッド（R）、グリーン（G）、ブルー（B）の色成分の階調値をR1i,G1i,B1i、所定階調値Rs,Gs,Bsとして読み取られるべき基準階調原稿を第1の露光条件で予め読み取ったときの各色成分の階調値をそれぞれR1s,G1s,B1sとし、前記原稿を第2の露光条件で読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2i,G2i,B2i、基準階調原稿を第2の露光条件で予め読み取ったときに得られる画素の各色成分の階調値をR2s,G2s,B2s、とするとき、
前記合成部は、各画素の合成後の出力Ro,Go,Boを、
（１）Roについては、R1i≦R1sならばRo=R1i×(Rs/R1s)、そうでなければRo=R2i×(Rs/R2s)、
（２）Goについては、G1i≦G1sならばGo=G1i×(Gs/G1s)、そうでなければGo=G2i×(Gs/G2s)、
（３）Boについては、B1i≦B1sならばBo=B1i×(Bs/B1s)、そうでなければBo=B2i×(Bs/B2s)
として合成する請求項１記載の原稿読取装置。 The gradation values of the red (R), green (G), and blue (B) color components of the pixel obtained when the original is read under the first exposure condition are R1i, G1i, B1i, the predetermined gradation value Rs, When the reference gradation document to be read as Gs and Bs is read in advance under the first exposure condition, the gradation value of each color component is R1s, G1s, and B1s, respectively, and the original is read under the second exposure condition R2i, G2i, B2i for the tone value of each color component of the obtained pixel, and R2s, G2s, B2s for the color component of the pixel obtained when the reference tone document is read in advance under the second exposure condition. , And when
The combining unit outputs the output Ro, Go, Bo after combining each pixel,
(1) For Ro, if R1i ≦ R1s, then Ro = R1i × (Rs / R1s), otherwise Ro = R2i × (Rs / R2s),
(2) For Go, if G1i ≦ G1s, Go = G1i × (Gs / G1s), otherwise Go = G2i × (Gs / G2s),
(3) For Bo, if B1i ≤ B1s, Bo = B1i x (Bs / B1s), otherwise Bo = B2i x (Bs / B2s)
The document reading apparatus according to claim 1, which is synthesized as 請求項１〜８のいずれか一つに記載の原稿読取装置を備えてなる画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the document reading device according to claim 1.

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