JP2017208610A - 画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】LEDをPWM点灯制御しつつユーザに対する眩しさを低減し、原稿の主走査方向サイズを精度よく検出できる画像読取装置を提供する。【解決手段】画像読取装置100は、圧板109の開閉状態を検知する圧板開閉センサ111と、原稿に光を照明するLED303a、bと、LEDを点灯させるLED点灯回路304と、原稿を読み取る光学ボックス102と、ラインセンサ106に供給するライン周期信号に同期させてLED点灯回路304に供給するPWM信号を出力するタイミング信号生成回路302と、読取り画像信号に基づいて原稿の主走査方向の長さを検出するCPU308とを備え、CPU308は圧板が所定角度まで閉じられた場合、原稿画像の読み取り時より周期が大きいライン周期信号をラインセンサ106に供給すると共に、デューティー比が小さい点灯制御信号を供給してLEDを点灯して原稿の主走査方向の長さを検出させる。【選択図】図4
Description
本発明は、原稿を読み取るラインセンサを利用した原稿サイズ検出機能を備えた画像読取装置、及び該画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。
画像読取装置の原稿台ガラスに載置された原稿の主走査方向のサイズを検出する方法として、専用のセンサを使用する方法と、原稿を読み取るラインセンサを利用する方法がある。ラインセンサを利用した原稿の主走査方向サイズの検出は、例えば、プラテンカバー又は自動原稿給送装置(ADF)の下側面に設けられた圧板がユーザによって閉じられたことを契機として実行される。
圧板は原稿を原稿台ガラスに密着させるためのものであり、圧板がユーザによって閉じられたことが検知されると、光源が点灯して反射光が読み取られ、原稿が存在している主走査領域と存在していない主走査領域の読み取り輝度が検出される。そして、読み取り輝度の差に基づいて原稿の主走査方向の端部が検出され、主走査方向の端部位置に従って原稿の主走査方向のサイズが検出される。
この方法は、原稿サイズの検知に専用のセンサを設ける必要がないので、コスト面で有利であるが、圧板が十分に閉じられる前に光源が点灯され、原稿サイズの読み取りが行われるので、照射光がユーザの目に入り、ユーザが眩しさを感じるという問題がある。
そこで、ユーザが感じる眩しさを低減するために、原稿の主走査方向サイズを検出する際は、原稿画像を読み取る時よりも光源の照射光量を小さくするという制御がなされている。また、最近では、照明用の光源として白色発光ダイオード(以下、「LED」という。)が使用されており、LEDに流れる電流量を制御することによって照射光量が調整されている。これによって、適正な光量で原稿の主走査方向サイズを検出できるうえ、原稿サイズの検出開始時におけるユーザが感じる眩しさが軽減されている。
光源としてLEDを用い、原稿画像の読み取り時よりも少ない照射光量で原稿の主走査方向サイズを検出する画像読取装置に関する文献として特許文献1が挙げられる。特許文献1記載の画像読取装置では、LEDの点灯光量はPWM制御されており、LEDを点灯制御するPWM信号のデューティー比を変更することによってLEDの点灯光量が調整されている。PWM信号は、ラインセンサへのライン周期信号に同期して出力され、ライン周期信号の周期内で複数回のPWM信号が出力される。
しかしながら、特許文献1記載の画像読取装置において、光源であるLEDに1アンペア以上の大きな電流が流れると、点灯時の電流の立ち上がり、及び消灯時の電流の立ち下がりに時間を要するために、高速なPWM点灯制御が困難になる。すなわち、LEDの電流制御にDCDCコンバーター型の回路を使用する場合、LED電流に大きなリップルが生じる。このため、電流リップルを抑制するために容量の大きなインダクタを使用したり、LED電流ラインにコンデンサが付加されることがあり、LED電流の立ち上がり、立ち下がり時間が大きくなるので、高速なPWM点灯制御はより困難になる。
また、原稿読み取り速度の速い読取装置では、ラインセンサのライン周期信号の周期が短くなるので、特許文献1のようにライン周期信号の周期内に複数回PWM点灯させようとすると、ライン周期信号の周期内にPWM点灯周期を収めることができなくなる。その結果、ライン周期信号の周期内に流れるLED電流が一定でなくなり、ライン周期信号ごとにLED電流量が異なって、正しい原稿読み取り画像が得られず、原稿の主走査方向のサイズの検出精度が低下するという問題がある。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、光源としてのLEDをPWM点灯制御しつつユーザに対する眩しさを低減し、かつ原稿の主走査方向サイズを精度よく検出することができる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。
上記目的を達成するために、請求項1記載の画像読取装置は、原稿を原稿載置台に押圧する圧板の開閉状態を検知する開閉検知手段と、前記原稿載置台に載置された原稿に光を照明する光源と、前記光源を点灯させる点灯手段と、前記光源から照射され前記原稿で反射した光をラインセンサで受光して画像を読み取る読取手段と、前記ラインセンサに供給するライン周期信号に同期させて前記点灯手段に供給する点灯制御信号を出力する信号生成手段と、前記読取手段で読み取られた画像信号に基づいて前記原稿の主走査方向の長さを検出する長さ検出手段と、前記信号生成手段、及び前記長さ検出手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記開閉検知手段によって前記圧板が所定角度まで閉じられたことが検知された場合、前記信号生成手段を制御して、原稿画像の読み取り時よりも周期が大きいライン周期信号を前記ラインセンサに供給すると共に、前記ライン周期信号に同期するように原稿画像の読み取り時よりもデューティー比が小さい点灯制御信号を前記点灯手段に供給して前記光源を点灯させて前記読取手段によって画像を読み取らせ、前記長さ検出手段を制御して、前記読取手段で読み取られた画像信号を用いて前記原稿の主走査方向の長さを検出させることを特徴とする。
本発明によれば、原稿の主走査方向のサイズを検出する際、原稿画像の読み取り時よりもライン周期信号の周期を大きくし、該ライン周期信号の周期ごとに、原稿画像の読み取り時よりもデューティー比を小さくした光源点灯制御信号が一定となるように供給する。また、原稿画像の読み取り時よりもデューティー比を小さくした光源点灯制御信号を供給して一定の電流を流し、光源が点灯した際のライン周期信号を認識して原稿主走査サイズ検知に必要な画像データを取得するようにした。これによって、ユーザに対する眩しさを低減しつつ、精度よく原稿の主走査方向サイズを検出することができる。
以下に、実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、第1の実施の形態に係る画像読取装置を説明するための図であって、図1(a)は、画像読取装置の概略構成を示す縦断面図、図1(b)は、原稿載置台を示す平面図である。画像読取装置100は、当該画像読取装置100で読み取った画像をプリントアウトする画像形成装置の一部を構成するものであってもよい。
図1において、画像読取装置100は、原稿載置台としての原稿台ガラス101、原稿台ガラス101の表面を開閉する圧板109、圧板109の裏面に固定された原稿押下板108、及び光学ボックス102を備えている。
光学ボックス102は、原稿台ガラス101の下方空間内に配置され、図1(a)中、矢印Aに沿って移動自在に構成されている。光学ボックス102内には、縮小光学系の各要素が配置されている。すなわち、光学ボックス102の上部には、原稿台ガラス101に載置された原稿に光を照射する照明ユニット103a、103bが配置されている。照明ユニット103a、103bの下方に、折り返しミラー104a、104b、104c、104d、104eが配置されている。折り返しミラー104eと対向するように結像レンズ105が配置されている。また、結像レンズ105と対向するように、ラインセンサ基板107に実装されたラインセンサ106が配置されている。
光学ボックス102を図1中、矢印Aに沿って移動させることによって、原稿台ガラス101に載置された原稿が読み取られる。
すなわち、照明ユニット103aは、原稿読み取り位置に対して副走査方向上流側から原稿に向かって光を照射し、照明ユニット103bは、原稿読み取り位置に対して副走査方向下流側から原稿に向かって光を照射する。照明ユニット103a、103bから照射され、原稿で反射した原稿拡散光は、照明ユニット103a、103bの間の開口部を経て、折り返しミラー104a〜104eを経由し、結像レンズ105を介してラインセンサ106に入射する。
圧板109の裏面に固定された原稿押下板108は、白色の平板状部材で構成されている。圧板109は、該圧板109の自重によって原稿押下板108を介して原稿を原稿台ガラス101に押圧する。圧板109の一端と対向する原稿載置台上に、圧板開閉フラグ110及び圧板開閉フラグ110の状態を検出する圧板開閉センサ111が設けられている。圧板開閉センサ111は、圧板開閉フラグ110を検出することによって圧板109の開閉状態を検知する。圧板開閉センサ111は、圧板109の開閉状態を検知する開閉検知手段である。なお、圧板開閉フラグ110及び圧板開閉センサ111は、図1(a)中、原稿載置台の右端に設けられているが、図1(a)中、原稿載置台の左端に設けることもできる。
図1(b)において、原稿台ガラス101の図1(b)中、左端部に主走査原稿サイズ指標112が貼着されており、上端部に副走査原稿サイズ指標113が貼着されている。
ここで、主走査方向とは、図1(b)中、主走査原稿サイズ指標112に沿った原稿の幅方向であり、原稿に光を照射する照明ユニット103a及び103bの長手方向と同じ方向である。また、副走査方向は主走査方向と直交する方向であり、図1(b)中、副走査原稿サイズ指標113に沿った方向であり、原稿に光を照射する照明ユニット103a及び103bの長手方向と直交する方向である。
主走査原稿サイズ指標112上に、原稿台ガラス101に原稿を載置するときの基準位置114としての黒三角が設けられており、原稿は、当該原稿の左上部の角部が基準位置114と一致するように原稿台ガラス101に載置される。図1(b)中、破線は、原稿の主走査サイズを検知するときの原稿読取位置を示しており、原稿の左端から、副走査方向に所定量だけ離れた位置に形成されている。原稿台ガラス101に、例えば、A4サイズの原稿が、当該A4サイズの原稿の左上部の角部が基準位置114と一致するように載置され、原稿読取位置115でその主走査方向のサイズが検出される。
図2は、図1における圧板開閉フラグ110の動作を説明するための図であり、図2(a)は、圧板109が閉じている状態を示し、図2(b)は、圧板109が開いている状態を示す。
図2(a)において、圧板開閉フラグ110は、図示省略した、例えば、ばね等の弾性部材によって上部の圧板109方向に付勢されており、圧板109の開閉により上下方向に移動する。すなわち、圧板109が閉じられると下方向に向かって移動し、圧板109が開かれると上方向に向かって移動する。
圧板開閉フラグ110を取り囲むように、圧板開閉センサ111が配置されている。圧板開閉センサ111は、例えば、フォトインタラプタで構成されている。圧板109が閉まっているとき、圧板開閉フラグ110は圧板109によって押下されて圧板開閉センサ111の光路を遮る(図2(a))。これによって、圧板開閉センサ111は、圧板開閉フラグ110を検知して、例えば、H(High)レベルの信号を出力する。
一方、圧板109が開かれると、圧板開閉フラグ110は上方向に移動して圧板開閉センサ111の光路がつながり、発光部の光が受光部で受光される(図2(b))。これによって、圧板開閉センサ111は、例えば、L(Low)レベルの信号を出力する。
このような構成の圧板開閉フラグ110及び圧板開閉センサ111において、圧板109が所定角度開かれた時又は閉じられた時に圧板開閉センサ111の光路が遮断又は接続されるように調整することによって圧板109の所望の角度が検出できるようになる。所定角度は、例えば、5〜30度である。また、圧板開閉センサ111が出力する信号レベルの変化方向を検出することによって圧板109が開かれたのか、又は閉じられたのかを判別することができる。
次に、画像読取装置100の制御構成について説明する。
図3は、図1の画像読取装置100の制御構成を示すブロック図である。
図3において、画像読取装置100は、CPU308を備えている。CPU308は、ライン平均回路306及び画像処理回路307を内蔵する画像処理IC(画像処理部)305と接続されている。CPU308は、また、圧板開閉センサ111及びモータドライバ309と接続されており、モータドライバ309を介してモータ310と接続されている。圧板開閉センサ111は、例えば、CPU308の割り込み入力端子に接続されている。
光学ボックス102(図1(a)参照)内に設けられたラインセンサ基板107は、タイミング信号生成回路(TG)302を備えたアナログフロントエンドIC(以下、「AFE」という。)301を備えている。また、ラインセンサ基板107は、ラインセンサ106及びLED点灯回路304を備えている。
AFE301は、CPU308に接続されている。AFE301は、また、ライン平均回路306及び画像処理回路307とそれぞれ接続されている。ラインセンサ106は、AFE301及びAFE301に内蔵されたタイミング信号生成回路(TG)302とそれぞれ接続されている。タイミング信号生成回路(TG)302は、LED点灯回路304と接続されており、LED点灯回路304を介して照明ユニット103a及び103bの光源であるLED303a及び303bとそれぞれ接続されている。
AFE301は、ラインセンサ106が出力するアナログ画像信号に対してオフセット補正、ゲイン補正処理を行い、アナログデジタル変換して出力する。従って、AFE301は、画像変換手段として機能する。
タイミング信号生成回路(TG)302は、LED303a及び303bの点灯制御信号としてPWM信号をライン周期信号に同期させて出力する。すなわち、タイミング信号生成回路302は、ラインセンサ106に対してライン周期信号を含むラインセンサ制御信号を出力する。また、タイミング信号生成回路302は、LED点灯回路304に対してLED303a及び303bの点灯、消灯を制御するためのPWM信号を出力する。タイミング信号生成回路302は、ライン周期信号の周期とライン周期信号の周期内でのPWM信号のH(High)期間を制御するカウンター(図示せず)を有している。ライン周期信号は、CPU308によって設定されるライン周期信号の周期設定値とカウンターのカウント値に基づいて生成される。PWM信号のデューティー比は、CPU308によって設定されたPWM信号のH(High)期間設定値とカウント値に基づいて決定され、Hレベルが所定期間出力され、Hレベル出力期間経過後はLレベルが出力される。
なお、本実施の形態では、タイミング信号生成回路302をAFE301に内蔵する構成としたが、タイミング信号生成回路302は、必ずしもAFE301に内蔵されている必要はなく、単品のICとして構成することもできる。また、タイミング信号生成回路302を後述する画像処理IC305内に設けて生成した信号をラインセンサ基板107に供給するようにしてもよい。
LED点灯回路304は、照明ユニット103a及び103bの光源であるLED303a及び303bに対して電流を供給して照明ユニット103a及び103bを点灯させる。
画像処理IC305に内蔵されたライン平均回路306は、AFE301からのデジタル画像信号を1ラインずつ所定ライン分加算し、加算ライン数で加算データを1画素ずつ除して平均値を算出する。画像処理回路307は、シェーディング補正などの処理を行う。
CPU308は、画像読取装置100全体を制御する。CPU308は、AFE301に対して制御信号を出力し、タイミング信号生成回路302に対するライン周期信号の周期を設定し、PWM信号のデューティを設定する。CPU308は、画像処理IC305と、例えば、バス接続されており、原稿の主走査方向サイズを検知する際にはライン平均回路306が算出したライン平均データをバスインターフェイスを介して参照する。CPU308は、また、圧板開閉センサ111の出力論理の変化を検出して圧板109の開閉状態を検知する。
モータドライバ309は、CPU308が出力する制御信号によってモータ310を所定の励磁電流、速度で動作させる。モータ310は、光学ボックス102を副走査方向に移動させる。
次に、図1の画像読取装置100で実行される画像読取処理について説明する。
図4は、図1の画像読取装置100で実行される画像読取処理の手順を示すフローチャートである。この画像読取処理は、画像読取装置100のCPU308が図示省略したROMに格納された画像読取処理プログラムに従って実行する。
図4において、画像読取処理が開始されると、CPU308は、先ず、圧板開閉センサ111を介して圧板109が開かれたか否かを判定し、開かれるまで待機する(ステップS501)。画像読取処理が開始される前の状態では、例えば、圧板109は閉じられており、圧板開閉センサ111の出力はHレベルの状態である。従って、ステップS501の状態は、ユーザによって圧板109が開かれて圧板開閉センサ111の出力がHレベルからLレベルに切り替わるのを待っている状態である。
ユーザによって圧板109が開かれた場合(ステップS501で「YES」)、CPU308は、光学ボックス102を原稿読取位置115まで移動させる(ステップS502)。そして、主走査サイズ検知用のライン周期信号を出力するように、タイミング信号生成回路302を制御する。次いで、CPU308は、ラインセンサ106を原稿の主走査サイズ検知用の読み取り動作状態とし、原稿の主走査サイズの読取動作を開始する(ステップS503)。このとき、タイミング信号生成回路302は、ラインセンサ106に対して読み取り制御信号を出力してラインセンサ106を読み取り動作状態にする。ここで、タイミング信号生成回路302がラインセンサ106に対して出力するライン周期信号は、後述する図5(b)に示す主走査サイズ検知用のライン周期信号である。
ここで、各種信号及び電流を示すタイミングチャートについて説明する。
図5は、各種信号及び電流を示すタイミングチャートであり、図5(a)は、通常の原稿画像の読み取り時のタイミングチャートを示し、図5(b)は原稿サイズ検出時のタイミングチャートを示す。
図5において、通常の原稿画像の読み取り時(a)と原稿サイズ検出時(b)におけるライン周期信号、PWM信号、及びLED303a、303bに流れる電流のタイミングが対比して示されている。ライン周期信号は、タイミング信号生成回路302がラインセンサ106に対して出力する信号である。また、PWM信号は、タイミング信号生成回路302が、ライン周期信号に同期してLED点灯回路304に出力する信号である。
通常の原稿画像の読み取り時を示す図5(a)では、原稿画像の読み取り周期を設定するライン周期信号が出力されている。PWM信号はライン周期信号に対して常にHighであり、LED303a、303bには一定の電流、例えば、1A(アンペア)が流れている。一方、原稿サイズ検出時を示す図5(b)では、PWM信号はデューティー比が50%であり、PWM信号のHighとLowに応じて電流値が異なっている。PWM信号がHighの時に1アンペアの電流が流れ、PWM信号がLowのときには電流供給が停止して0アンペアとなる。PWM信号がHighからLow、LowからHighに切り替わる際の電流値の追従性は遅く、電流値は、PWM信号の出力レベルの変化に対してゆるやかに変化する。追従性は低いながらもPWM信号に応じて電流は変化するので、LED303a、303bに流れる電流の平均値は、(a)の場合の約50%となる。これによって、人の目で感じる点灯光量も50%程度低減された状態になり、ユーザが感じる眩しさが低減される。
また、(b)におけるライン周期信号は、(a)のライン周期信号に対して4倍の周期となっている。(b)のPWM信号によるLED電流に対して、ライン周期信号が(a)の場合、ライン周期信号に対するLED電流は変化中、一定電流、変化中、電流オフのように変化する。すなわち、ライン周期信号の周期内に流れるLED電流が一定でなくなり、ライン周期信号ごとにLED電流量が異なって、正しい原稿読み取り画像が得られず、精度よく原稿主走査サイズを検知することができなくなる。
そこで、本実施の形態では、原稿の主走査方向のサイズ検出時である(b)のライン周期信号を、(a)のライン周期信号に対して4倍の周期としている。これによって、どのライン周期信号においてもLED303a、303bに流れる電流量、すなわち点灯光量が同じになるので、原稿の主走査サイズ検出用の読み取り画像データを安定して取得することができようになる。
図4に戻り、原稿の主走査サイズの読取動作を開始した後(ステップS503)、CPU308は、ユーザによって、圧板109が閉じ始められ、圧板109が開状態から所定角度変化したか否か判定する(ステップS504)。ステップS503の時点では、圧板109は開状態なので圧板開閉センサ111の出力はLowレベルの状態である。そこで、ステップS504は、ユーザにより原稿台ガラス101に原稿が置かれ、圧板109が閉じられ、圧板開閉センサ111の出力がLowレベルからHighレベルに切り替わるのを待っている状態である。
ステップS504の判定の結果、圧板109がユーザによって閉じ始められた場合(ステップS504で「YES」)、CPU308は、LED303a、303bを原稿サイズ検出時のデューティー比で点灯する(ステップS505)。この処理は、ステップS504において、圧板109の閉じ始めが検知された場合、例えば、圧板109が、開度25〜30度程度まで閉じられた場合に実施される。
このとき、タイミング信号生成回路302は、LED点灯回路304に対してPWM信号を出力し、LED303a、303bを点灯させる。タイミング信号生成回路302が出力するPWM信号は、例えば、デューティー比50%の信号である。
LED303a、303bを点灯させた後(ステップS505)、CPU308は、AFE301から送られてくる画像信号をライン平均回路306を制御しで所定ライン数分加算して平均化させ、平均化が完了するまで待機する(ステップS506)。画像信号を加算平均するライン平均処理は、ノイズ成分を除去するために実行される。ライン平均処理に要する時間はライン周期信号の周期と平均ライン数で概算できるので、ライン平均処理終了の判定はライン平均の開始から所定時間の経過をもって判断することもできる。
画像信号の加算平均が終了した後(ステップS506)、CPU308は、原稿の主走査方向のサイズを検出する(ステップS507)。このとき、CPU308は、ステップS506で取得したライン平均データを参照することにより原稿の主走査方向サイズを検出する。具体的には、CPU308は、ライン平均回路306の画像データを主走査方向の先頭画素から後端画素に向かって順次参照し、画像データ値が所定の閾値を下回った主走査方向の画素位置を原稿の端部と判定する。
例えば、原稿台ガラス101にA4サイズの原稿が載置された図1(b)の例では、A4サイズの原稿が存在する主走査方向の領域では原稿からの拡散反射光があるためラインセンサ106の画像信号出力は有意な値が出力される。
これに対して、A4サイズよりも大きい外側の領域には原稿が存在しないので、原稿からの拡散反射光はなく、ラインセンサ106の画像信号出力レベルはゼロになる。従って、ライン平均回路306の画像データに対して適当な閾値を設けて閾値判定を行うことによって、4サイズ原稿の主走査方向の端部位置を検出することができる。検出された主走査方向の端部位置は、図1(b)中、原稿読取位置115(破線)上の原稿の端部位置である。本実施の形態では、原稿を基準位置114を基準として原稿台ガラス101に載置される。つまり、原稿台ガラスの奥側における原稿の端部は副走査原稿サイズ指標113につき当てられている。よって、検出される原稿の主走査方向の端部は原稿ガラスの手前側における原稿の端部である。そして、当該原稿の端部位置から原稿の主走査方向のサイズが求められる。
原稿の主走査方向のサイズを検出した後(ステップS507)、CPU308は、ユーザによってスタートボタン、例えばコピー開始ボタンが押下されたか否かを判定し、押下されるまで待機する(ステップS508)。スタートボタンが押下された後(ステップS508で「YES」)、CPU308は、処理をステップS509に進める。すなわち、CPU308は、ラインセンサ106を原稿画像の読み取り状態にして原稿画像の読み取り動作を開始させる(ステップS509)。このとき、タイミング信号生成回路302が、ラインセンサ106に対して出力していたライン周期信号は、図5(b)における原稿サイズ検出用の信号から図5(a)における原稿画像の読み取り用のライン周期信号に切り替えられる。
次いで、CPU308は、LED303a及び303bを原稿画像の読み取り用のデューティー比、例えば、デューティー比100%で点灯する(ステップS510)。このとき、タイミング信号生成回路302がLED点灯回路304に対して出力していたPWM信号は、図5(b)のデューティー比50%の原稿サイズ検出用の信号から、図5(a)のデューティー比100%の原稿画像の読み取り用信号に切り替えられる。
次いで、CPU308は、LED点灯回路304、ラインセンサ106等を制御して原稿画像の読み取りを行わせる(ステップS511)。このとき、CPU308は、モータドライバ309を制御してモータ310を起動させ、光学ボックス102を副走査先頭から後端に向かって移動させることによって原稿台ガラス101に置かれた原稿の画像全体を読み取らせる。
原稿画像の読み取りが終了した後(ステップS511)、CPU308は、終了処理を実行し(ステップS512)、本処理を終了する。ここで、終了処理とは、タイミング信号生成回路302を制御して、タイミング信号生成回路302が出力していたライン周期信号及びPWM信号を停止させ、読み取り動作を終了することをいう。
一方、ステップS504の判定の結果、圧板109が閉じられなかった場合(ステップS504で「NO」)、CPU308は、ユーザによってスタートボタン、例えば、コピー開始ボタンが押下されたか否かを判定する(ステップS513)。ステップS513の判定の結果、ユーザによってスタートボタンが押された場合(ステップS513で「YES」)、CPU308は、処理をステップS514に移行する。すなわち、CPU308は、ユーザから原稿サイズが入力されるのを待って、処理をステップS509に進める(ステップS514)。
ステップS514では、圧板109は開けられたままの状態であり、まだ原稿の主走査サイズ検知制御が行われていないので、この時点では原稿台ガラス101上の原稿の主走査サイズが判明していない。そのため、図示省略した、例えば、操作パネルを介してユーザから原稿サイズが入力されるのを待って原稿画像の読み取り処理を開始する。一方、ユーザによってスタートボタン(コピー開始ボタン)が押下されなかった場合(ステップS513で「NO」)、CPU308は、処理をステップS504に戻す。
図4の処理によれば、原稿の主走査サイズを検出する際、ラインセンサ106のライン周期信号の周期を通常の原稿画像の読み取り時よりも大きくし、ライン周期信号に同期してLED303a、303bを点灯するPWM信号を出力する(ステップS503)。
原稿の主走査サイズ検出時のPWM信号のデューティー比を原稿画像の読み取り時のデューティー比よりも小さく、例えば、50%とする(ステップS505)。これによって、ユーザが感じる眩しさを低減することができる。さらに、ライン周期信号を、原稿読取時のライン周期信号より長くすることにより、1ライン周期内においてON、OFFを切り替える50%デューティー比を使用したとしても、LEDに流れる電流量、すなわち点灯光量を一定にすることができる。従って、原稿の主走査方向のサイズを精度よく検出することができる。
本実施の形態において、原稿サイズ検知時のライン周期信号の周期を通常の原稿画像の読み取り時のライン周期信号の周期の4倍とし、原稿サイズ検知時のPWM信号のデューティー比を通常の原稿画像の読み取り時の50%とした。しかしながら、ライン周期信号の周期の倍率、及びPWM信号のデューティー比は、これに限定されるものではなく、所期の目的を達成する範囲内で変更してもよい。
本実施の形態において、原稿サイズ検知時の読取画像信号を所定ライン数分加算平均するようにした(ステップS506)。これによって、ノイズ成分を除去して原稿の主走査方向の長さを正確に検出することができる。
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る画像読取装置のハード構成は、上述した第1の実施の形態に係る画像読取装置のハード構成と同様であり、制御構成のみが異なる。以下、第1の実施の形態との相違点を中心に第2の実施の形態について説明する。
図6は、第2の実施の形態に係る画像読取装置の制御構成を示すブロック図である。図6において、図3と同じ機能のブロックについては、図3で用いた符号と同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図6において、本実施の形態に係る画像読取装置は、画像処理IC305が、PWM判定回路601を備えている点で、第1の実施の形態に係る画像読取装置と異なる。PWM判定回路601は、タイミング信号生成回路(TG)602からラインセンサ106へ至る出力ライン、及びタイミング信号生成回路(TG)602からLED点灯回路304へ至る出力ラインとそれぞれ接続されている。
PWM判定回路601には、タイミング信号生成回路602が出力するライン周期信号及びPWM信号が入力され、PWM判定回路601は、ライン周期信号内のPWM信号の出力論理レベルを判定する。
また、PWM判定回路601は、ライン平均回路306にも接続されている。すなわち、PWM判定回路601は、ライン周期信号の周期内でPWM信号が所定のHighレベルとなっているか否かを判定し、所定のHighレベルであると判定された場合にライン平均回路606に対して加算許可信号を出力する。すなわち、PWM判定回路601は、信号判定手段として機能し、ライン周期信号の周期内でPWM信号が所定レベルになっているという判定結果に基づいてライン平均回路606に対して加算許可信号を出力する。
ライン平均回路606は、図3のライン平均回路306と同様の機能であるが、PWM判定回路601と接続され、PWM判定回路601が出力する加算許可信号を受信した場合のみ、AFE301が出力するデジタル画像データを加算平均する。ライン平均回路606で加算される画像データはPWM判定回路601が加算許可信号を出力した次のライン周期信号期間でAFE301が出力する画像データである。この場合、加算平均後の画像信号を用いて原稿の主走査方向の長さが検出される。
タイミング信号生成回路602は、図3のタイミング信号生成回路302と同様にラインセンサ106に対するライン周期信号を含むラインセンサ制御信号とLED点灯回路304に対するPWM信号を出力する。タイミング信号生成回路602は、ライン周期信号の周期を制御するためのカウンター(図示せず)と、PWM信号のHigh期間(点灯期間)の開始と終了を制御するためのカウンター(図示せず)をそれぞれ備えている。
後述するように、本実施の形態においては、PWM信号のHigh期間をライン周期信号の周期よりも大きく設定するので、PWM信号生成用のカウンターはライン周期信号用カウンターよりカウント桁数が大きくなっている。また、PWM信号生成用のカウンターはライン周期信号を所定数カウントするとゼロクリアされるようになっており、PWM信号は所定ライン分のライン周期信号に同期して出力可能になっている。
以下に、本実施の形態に係る画像読取装置を用いた画像読取処理について説明する。
図7は、本実施の形態に係る画像読取装置で実行される画像読取処理の手順を示すフローチャートである。この画像読取処理は、図6のCPU308が図示省略したROMに格納された画像読取処理プログラムに従って実行する。
図7において、この画像読取処理の手順は、図4に示した第1の実施の形態の画像読取処理の手順とほぼ同様であるが、ステップS802における光学ボックス102を原稿の主走査サイズ検知位置まで移動させた後のライン周期信号の出力方法が異なっている。
すなわち、図4のステップS503では、原稿サイズ検出時に、通常の原稿画像の読み取り時よりも周期の長いライン周期信号を出力していたが、本実施の形態においては、通常の原稿画像の読み取り時と原稿サイズ検出時とでライン周期信号の周期は変えない。従って、原稿サイズ検出時のライン周期信号は、通常の原稿画像の読み取り時と同じである(ステップS803)。
また、図4において、スタートボタン(コピー開始ボタン)が押下された(ステップS508)後のステップS509で、ライン周期信号の出力を原稿サイズ検知用から原稿画像の読み取り用に切り替えていたが、本実施の形態では、このステップが不要となる。すなわち、本実施の形態では、通常の原稿画像の読み取り時と原稿サイズ検出時とでライン周期信号の周期は変えないので、図4におけるステップS509に相当するステップは不要になる。その他のステップは、図4の第1の実施の形態と同様である。
以下に、本実施の形態における各種信号及び電流を示すタイミングチャートについて説明する。
図8は、本実施の形態における各種信号及び電流を示すタイミングチャートであり、図8(a)は、通常の原稿画像の読み取り時のタイミングチャートを示し、図8(b)は、原稿サイズ検出時のタイミングチャートを示す。なお、図8(a)は、図4(a)と同じである。
図8において、通常の原稿画像の読み取り時(a)と原稿サイズ検出時(b)におけるライン周期信号、PWM信号、及びLED303a、303bに流れる電流のタイミングが対比して示されている。ライン周期信号は、タイミング信号生成回路602がラインセンサ106に対して出力する信号である。また、PWM信号は、タイミング信号生成回路602がLED点灯回路304に出力する信号である。
原稿サイズ検出時を示す(b)では、ライン周期信号の周期は、通常の原稿画像の読み取り時を示す(a)のライン周期信号の周期と同じである。PWM信号のデューティー比は50%であり、ライン周期信号4周期にPWM信号1周期が同期している。また、PWM信号は、ライン周期信号の期間内にLED303a、303bに1アンペア一定の電流が流れている状態を作り出している。そして、ライン周期信号の期間にPWM判定回路601から加算許可信号が出力されるように、ライン周期信号の開始に対してPWM信号のH出力(点灯)の開始が遅延するように構成されている。
図8(b)において、PWM信号を受信したPWM判定回路601は、ライン周期信号4周期ごとにライン平均回路606に対して加算許容信号を出力し、ライン平均回路606はライン周期信号4周期ごとに画像データを取得し、加算平均処理を行う。
図7の処理によれば、原稿の主走査サイズの検出を行う際(ステップS802)、ライン周期信号の複数周期分に同期して光源であるLEDを点灯するデューティー比50%のPWM信号を出力する(ステップS805)。そして、PWM判定回路601によってLEDに流れる電流が一定になるライン周期信号を認識する。LEDに流れる電流が一定になるライン周期信号を認識した際、PWM判定回路601から加算許可信号を出力し(図8(b))、取得した画像データを加算平均(ステップS806)して原稿の主走査サイズを検出するようにした(ステップS807)。
これによって、PWM信号のデューティー比を原稿画像の読み取り時よりも低減することによってユーザの眩しさを低減することができる。また、LEDに流れる電流が一定になるライン周期信号を認識した際、画像データを加算平均して原稿の主走査サイズを検出することによって、原稿の主走査サイズを検出するのに必要な光源点灯条件を確保して原稿サイズを安定に読み取ることができる。
本実施の形態では、原稿サイズ検出時には、原稿画像の読み取り時に比べて、PWM信号のデューティー比を50%とし、ライン周期信号4周期に同期してPWM信号1周期を出力するようにしているが、これに限定されるものではない。すなわち、PWM信号のデューティー比、及びライン周期信号の周期に対するPWM信号の周期の割合は、初期の目的を達成できる範囲内で変更可能である。
100 画像読取装置
102 光学ボックス
104a〜e 折り返しミラー
106 ラインセンサ
109 圧板
110 圧板開閉フラグ
111 圧板開閉センサ
301 アナログフロントエンドIC(AFE)
302 タイミング信号生成回路
303a、303b LED(光源)
304 LED点灯回路
305 画像処理IC
306 ライン平均回路
308 CPU
601 PWM判定回路
102 光学ボックス
104a〜e 折り返しミラー
106 ラインセンサ
109 圧板
110 圧板開閉フラグ
111 圧板開閉センサ
301 アナログフロントエンドIC(AFE)
302 タイミング信号生成回路
303a、303b LED(光源)
304 LED点灯回路
305 画像処理IC
306 ライン平均回路
308 CPU
601 PWM判定回路
Claims (10)
- 原稿を原稿載置台に押圧する圧板の開閉状態を検知する開閉検知手段と、
前記原稿載置台に載置された原稿に光を照明する光源と、
前記光源を点灯させる点灯手段と、
前記光源から照射され前記原稿で反射した光をラインセンサで受光して画像を読み取る読取手段と、
前記ラインセンサに供給するライン周期信号に同期させて前記点灯手段に供給する点灯制御信号を出力する信号生成手段と、
前記読取手段で読み取られた画像信号に基づいて前記原稿の主走査方向の長さを検出する長さ検出手段と、
前記信号生成手段、及び前記長さ検出手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記開閉検知手段によって前記圧板が所定角度まで閉じられたことが検知された場合、
前記信号生成手段を制御して、原稿画像の読み取り時よりも周期が大きいライン周期信号を前記ラインセンサに供給すると共に、前記ライン周期信号に同期するように原稿画像の読み取り時よりもデューティー比が小さい点灯制御信号を前記点灯手段に供給して前記光源を点灯させて前記読取手段によって画像を読み取らせ、
前記長さ検出手段を制御して、前記読取手段で読み取られた画像信号を用いて前記原稿の主走査方向の長さを検出させることを特徴とする画像読取装置。 - 原稿を原稿載置台に押圧する圧板の開閉状態を検知する開閉検知手段と、
前記原稿載置台に載置された原稿に光を照明する光源と、
前記光源を点灯させる点灯手段と、
前記光源から照射され前記原稿で反射した光をラインセンサで受光して画像を読み取る読取手段と、
前記ラインセンサに供給するライン周期信号に同期させて前記点灯手段に供給する点灯制御信号を出力する信号生成手段と、
前記ライン周期信号と前記点灯制御信号を受信し、前記ライン周期信号の周期内における前記点灯制御信号の出力論理レベルを判定する信号判定手段と、
前記読取手段で読み取られた画像信号に基づいて前記原稿の主走査方向の長さを検出する長さ検出手段と、
前記信号生成手段、及び前記長さ検出手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記開閉検知手段によって前記圧板が所定角度まで閉じられたことが検知された場合、
前記信号生成手段を制御して、原稿画像の読み取り時よりもデューティー比が小さく、複数のライン周期信号に同期するように点灯制御信号を前記点灯手段に供給して一定の電流が流れるライン周期信号期間が生じるように前記光源を点灯させて前記読取手段によって前記画像を読み取らせ、
前記長さ検出手段を制御して、前記信号判定手段の判定結果に基づいて前記ライン周期信号期間に読み取られた画像信号を用いて前記原稿の主走査方向の長さを検出させることを特徴とする画像読取装置。 - 前記信号判定手段は、前記ライン周期信号の周期内で前記点灯制御信号が所定レベルとなっているか否かを判定することを特徴とする請求項2記載の画像読取装置。
- 前記読取手段で読み取られた画像信号を加算平均するライン平均手段を備え、
前記制御手段は、前記長さ検出手段を制御して、前記ライン平均手段で加算平均された画像信号を用いて前記原稿の主走査方向の長さを検出させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像読取装置。 - 前記点灯制御信号のデューティー比は、前記制御手段によって設定された点灯制御信号の期間設定値を用いて決定されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像読取装置。
- 前記ライン周期信号は、前記制御手段によって設定されるライン周期信号の周期設定値を用いて生成され、前記ライン周期信号の周期は、前記信号生成手段によって制御されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像読取装置。
- 前記読取手段で読み取られたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する画像変換手段を備え、
前記信号生成手段は、前記画像変換手段に内蔵されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像読取装置。 - 前記ライン平均手段を内蔵する画像処理部を備え、
前記信号生成手段は、前記画像処理部に内蔵されていることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像読取装置。 - 前記長さ検出手段は、前記読取手段で読み取られた画像信号又は前記ライン平均手段で加算平均された画像信号を主走査方向の先頭画素から後端画素に向かって順次参照し、画像信号が所定の閾値を下回った主走査方向の画素位置を用いて前記原稿の主走査方向の長さを検出することを特徴とする請求項4乃至8のいずれか1項に記載の画像読取装置。
- 画像読取装置を備えた画像形成装置であって、前記画像読取装置は、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像読取装置であることを特徴とする画像形成装置。
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