JP3406140B2 - カラー画像読み取り装置 - Google Patents
カラー画像読み取り装置Info
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- JP3406140B2 JP3406140B2 JP00662996A JP662996A JP3406140B2 JP 3406140 B2 JP3406140 B2 JP 3406140B2 JP 00662996 A JP00662996 A JP 00662996A JP 662996 A JP662996 A JP 662996A JP 3406140 B2 JP3406140 B2 JP 3406140B2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N1/46—Colour picture communication systems
- H04N1/48—Picture signal generators
- H04N1/482—Picture signal generators using the same detector device sequentially for different colour components
- H04N1/484—Picture signal generators using the same detector device sequentially for different colour components with sequential colour illumination of the original
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はカラー画像読み取り
装置に関し、特に、カラースキャナ、カラーファクシミ
リ等に関する。
装置に関し、特に、カラースキャナ、カラーファクシミ
リ等に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、スキャナの光源として蛍光灯の両
端にフィラメント部を有する熱陰極蛍光灯が用いられて
いる。熱陰極蛍光灯は光量が大きいというメリットがあ
るが、管径が100mmφと太い事及び寿命が約500
0Hと短いという欠点がある。特開平2−57392号
公報には、熱陰極蛍光灯の点灯回路が開示されている。
端にフィラメント部を有する熱陰極蛍光灯が用いられて
いる。熱陰極蛍光灯は光量が大きいというメリットがあ
るが、管径が100mmφと太い事及び寿命が約500
0Hと短いという欠点がある。特開平2−57392号
公報には、熱陰極蛍光灯の点灯回路が開示されている。
【0003】又、特開平3−34712号公報には、3
つの光源を高速に順次点滅させ、1つのCCDを使用し
たカラー画像読み取り装置が開示されている。
つの光源を高速に順次点滅させ、1つのCCDを使用し
たカラー画像読み取り装置が開示されている。
【0004】又、上述の特開平2−57392号公報に
示されている回路を3つ使用すれば容易に3本の熱陰極
蛍光灯を点灯させる事が出来る。
示されている回路を3つ使用すれば容易に3本の熱陰極
蛍光灯を点灯させる事が出来る。
【0005】最近では両端にフィラメント部がなく管径
が4mmφ、3mmφと小型されている冷陰極蛍光灯が
実現されている。又最近はCCDの感度も良くなりさら
に高速の読み取りを実現することが可能である。
が4mmφ、3mmφと小型されている冷陰極蛍光灯が
実現されている。又最近はCCDの感度も良くなりさら
に高速の読み取りを実現することが可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】冷陰極蛍光灯は熱陰極
蛍光灯より小型で長寿命(約10000H)であるとい
う特長を有しているが、光量が小さく点灯電圧が熱陰極
蛍光灯は300Vac以下で良いのに比べて1200V
acという高圧が必要であるという欠点がある。
蛍光灯より小型で長寿命(約10000H)であるとい
う特長を有しているが、光量が小さく点灯電圧が熱陰極
蛍光灯は300Vac以下で良いのに比べて1200V
acという高圧が必要であるという欠点がある。
【0007】従って、冷陰極蛍光灯を使用した場合、小
型なスキャナが実現出来るが、読み取りスピードが遅い
という欠点がある。
型なスキャナが実現出来るが、読み取りスピードが遅い
という欠点がある。
【0008】本発明はこの欠点を改良し、冷陰極蛍光灯
を使用した場合においても、高速スキャン及び小型化が
可能なカラー画像読み取り装置を提供することを目的と
する。
を使用した場合においても、高速スキャン及び小型化が
可能なカラー画像読み取り装置を提供することを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的は、それぞれ
がR、G、Bの波長の光を出す3つの蛍光灯を順次点滅
させてCCDにより画像を読み取るカラー画像読み取り
装置であって、各蛍光灯に定格電流より大きい管電流を
流すための点灯回路と、各蛍光灯の点灯時間及び前記C
CDの読み取りを制御する制御回路とを備えることを特
徴とする請求項1に記載のカラー画像読み取り装置によ
って達成される。
がR、G、Bの波長の光を出す3つの蛍光灯を順次点滅
させてCCDにより画像を読み取るカラー画像読み取り
装置であって、各蛍光灯に定格電流より大きい管電流を
流すための点灯回路と、各蛍光灯の点灯時間及び前記C
CDの読み取りを制御する制御回路とを備えることを特
徴とする請求項1に記載のカラー画像読み取り装置によ
って達成される。
【0010】上述の目的は、前記制御回路は、単一の蛍
光灯を点灯させて画像を読み取る際に、平均管電流を定
格電流以下とするべく該蛍光灯を所定時間OFFさせる
よう制御することを特徴とする請求項2に記載のカラー
画像読み取り装置によって達成される。
光灯を点灯させて画像を読み取る際に、平均管電流を定
格電流以下とするべく該蛍光灯を所定時間OFFさせる
よう制御することを特徴とする請求項2に記載のカラー
画像読み取り装置によって達成される。
【0011】上述の目的は、前記制御回路は、前記3つ
の蛍光灯を同時に点灯させて画像を読み取る際に、各蛍
光灯の平均管電流を定格電流以下とするべく該3つの蛍
光灯を同時に所定時間OFFさせるよう制御することを
特徴とする請求項3に記載のカラー画像読み取り装置に
よって達成される。
の蛍光灯を同時に点灯させて画像を読み取る際に、各蛍
光灯の平均管電流を定格電流以下とするべく該3つの蛍
光灯を同時に所定時間OFFさせるよう制御することを
特徴とする請求項3に記載のカラー画像読み取り装置に
よって達成される。
【0012】上述の目的は、前記制御回路は、前記蛍光
灯をOFFさせる所定時間をTOFF、蛍光灯をONさせ
る時間をTONとした際に、該TOFFを式、 蛍光灯の定格電流=(蛍光灯ON時の管電流×TON)/
(TON+TOFF) を満たすTOFFの値より長くするよう制御することを特
徴とする請求項4に記載のカラー画像読み取り装置によ
って達成される。
灯をOFFさせる所定時間をTOFF、蛍光灯をONさせ
る時間をTONとした際に、該TOFFを式、 蛍光灯の定格電流=(蛍光灯ON時の管電流×TON)/
(TON+TOFF) を満たすTOFFの値より長くするよう制御することを特
徴とする請求項4に記載のカラー画像読み取り装置によ
って達成される。
【0013】上述の目的は、前記3つの蛍光灯と前記点
灯回路とを接続するケーブルは、各蛍光灯に接続された
3本の高圧点灯線と各高圧点灯線の間にある2本のGN
D線とを含んでいることを特徴とする請求項5に記載の
カラー画像読み取り装置によって達成される。
灯回路とを接続するケーブルは、各蛍光灯に接続された
3本の高圧点灯線と各高圧点灯線の間にある2本のGN
D線とを含んでいることを特徴とする請求項5に記載の
カラー画像読み取り装置によって達成される。
【0014】上述の目的は、前記3つの高圧点灯線の中
央に位置する高圧点灯線が、前記3つの蛍光灯の内最も
光源効率の高い蛍光灯に接続されていることを特徴とす
る請求項6に記載のカラー画像読み取り装置によって達
成される。
央に位置する高圧点灯線が、前記3つの蛍光灯の内最も
光源効率の高い蛍光灯に接続されていることを特徴とす
る請求項6に記載のカラー画像読み取り装置によって達
成される。
【0015】上述の目的は、前記点灯回路内の各蛍光灯
に対応する高圧コンデンサの容量が対応する高圧点灯線
の浮誘容量の2倍以上であることを特徴とする請求項7
に記載のカラー画像読み取り装置によって達成される。
に対応する高圧コンデンサの容量が対応する高圧点灯線
の浮誘容量の2倍以上であることを特徴とする請求項7
に記載のカラー画像読み取り装置によって達成される。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明のカラー画像読み取
り装置の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
り装置の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0017】図1は、本発明のカラー画像読み取り装置
の第1の構成を示す図である。
の第1の構成を示す図である。
【0018】本読み取り装置は、キャビネット13の上
面に原稿11を置載するためのガラス12を備え、それ
ぞれが光の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)
の波長の光を出す3つの光源171、172及び173
からなる光源17から原稿11によって反射された光
を、ミラー181、レンズ182及びCCD183から
なる光学ユニット18で電気信号に変換するよう構成さ
れている。光源17の点灯は点灯回路15により制御さ
れ、光源17及び光学ユニット18はモータ14によっ
て原稿を走査するべく移動し、点灯回路15及びCCD
183は制御回路16とそれぞれCCD信号ケーブル1
9及び点灯ケーブル20により接続されている。
面に原稿11を置載するためのガラス12を備え、それ
ぞれが光の3原色であるR(赤)、G(緑)、B(青)
の波長の光を出す3つの光源171、172及び173
からなる光源17から原稿11によって反射された光
を、ミラー181、レンズ182及びCCD183から
なる光学ユニット18で電気信号に変換するよう構成さ
れている。光源17の点灯は点灯回路15により制御さ
れ、光源17及び光学ユニット18はモータ14によっ
て原稿を走査するべく移動し、点灯回路15及びCCD
183は制御回路16とそれぞれCCD信号ケーブル1
9及び点灯ケーブル20により接続されている。
【0019】図2は、本発明のカラー画像読み取り装置
の第2の構成を示す図である。
の第2の構成を示す図である。
【0020】図2に示した構成は、図1の装置とほぼ同
じ構成要素を有しており、点灯回路25が光学ユニット
28と共に可動に構成されている点が異なっている。こ
の構成は図1に示した構成より全体として大きくなる。
じ構成要素を有しており、点灯回路25が光学ユニット
28と共に可動に構成されている点が異なっている。こ
の構成は図1に示した構成より全体として大きくなる。
【0021】図3は、図1及び図2の読み取り装置に用
いられる回路のブロック図である。
いられる回路のブロック図である。
【0022】制御回路31は、それぞれが冷陰極蛍光灯
であるR光源361、G光源362及びB光源363を
その値が「0」のときに点灯させる点灯信号、
であるR光源361、G光源362及びB光源363を
その値が「0」のときに点灯させる点灯信号、
【0023】
【数1】
【0024】を点灯回路32に各点灯タイミングで送信
する。
する。
【0025】また、制御回路はクロックφT ,φ1 ,φ
2 ,φR を原稿をスキャンするCCDイメージセンサ3
3に送信し、CCDの出力v0はサンプルホールド回路
34に送られ、サンプルホールド信号SHによりサンプ
ルホールドされて出力V0となり制御回路31に送られ
る。
2 ,φR を原稿をスキャンするCCDイメージセンサ3
3に送信し、CCDの出力v0はサンプルホールド回路
34に送られ、サンプルホールド信号SHによりサンプ
ルホールドされて出力V0となり制御回路31に送られ
る。
【0026】更に、制御回路31はモータ駆動回路35
に移動方向を示す信号
に移動方向を示す信号
【0027】
【数2】
【0028】及びパルス信号TSTを送信し、モータ駆動
回路35は、
回路35は、
【0029】
【数3】
【0030】が「1」の時1回のパルスTSTを受けると
光学ユニットを1ステップ前進させ、
光学ユニットを1ステップ前進させ、
【0031】
【数4】
【0032】が「0」の時1回のパルスTSTを受けると
1ステップ後退させる。
1ステップ後退させる。
【0033】図4は、制御回路31からCCD35に送
られる4つのクロックφT ,φ1 ,φ2 ,φR とCCD
出力v0とサンプルホールド信号SH、及びサンプルホ
ールド後の信号V0との関係を示すタイミングチャート
である。
られる4つのクロックφT ,φ1 ,φ2 ,φR とCCD
出力v0とサンプルホールド信号SH、及びサンプルホ
ールド後の信号V0との関係を示すタイミングチャート
である。
【0034】図5及び図6は、点灯回路の具体例を示す
回路図である。各図の高圧トランスT51,T52,T53,
T61,T62,T63は約40kHzで自励発振している。
図5の点灯回路の出力コネクター、+CN51は図12の
コネクター、−CN51に接続されて使用され、図6の点
灯回路の出力コネクター、+CN61は図11のコネクタ
ー、−CN61に接続されて使用される。図12に於い
て、C121〜C124は線間の浮誘容量である。図13は図
11の点灯ケーブルを延ばして使用した場合に、線間の
浮誘容量C131〜C133が大きくなり問題となる場合を示
している。
回路図である。各図の高圧トランスT51,T52,T53,
T61,T62,T63は約40kHzで自励発振している。
図5の点灯回路の出力コネクター、+CN51は図12の
コネクター、−CN51に接続されて使用され、図6の点
灯回路の出力コネクター、+CN61は図11のコネクタ
ー、−CN61に接続されて使用される。図12に於い
て、C121〜C124は線間の浮誘容量である。図13は図
11の点灯ケーブルを延ばして使用した場合に、線間の
浮誘容量C131〜C133が大きくなり問題となる場合を示
している。
【0035】点灯ケーブルの長さと浮遊容量との関係か
ら、図1に示した装置においては図5の点灯回路を使用
し、図12のコネクタを使用するのが好ましく、図2に
示した装置においては図6の点灯回路を使用し、図11
のコネクタを使用するのが好ましい。
ら、図1に示した装置においては図5の点灯回路を使用
し、図12のコネクタを使用するのが好ましく、図2に
示した装置においては図6の点灯回路を使用し、図11
のコネクタを使用するのが好ましい。
【0036】以下、本発明のカラー画像読み取り装置の
動作を図を参照しながら説明する。
動作を図を参照しながら説明する。
【0037】図7は、定格が10mAの冷陰極蛍光灯の
管電流の変化に対する各パラメータの変化を示すグラフ
である。図7(a)は管電流と光源の輝度との関係を示
しており、図7(b)は管電流と寿命との関係を示して
おり、図7(c)は管電流と電極部の温度との関係を示
している。
管電流の変化に対する各パラメータの変化を示すグラフ
である。図7(a)は管電流と光源の輝度との関係を示
しており、図7(b)は管電流と寿命との関係を示して
おり、図7(c)は管電流と電極部の温度との関係を示
している。
【0038】図7に示されている冷陰極蛍光灯の定格電
流は10mAであり、10mAで100%DUTYで点
灯し、安定状態での電極の温度は700℃であり、管電
流が多くなると電極の温度が高くなりすぎて急速に寿命
が短くなる。
流は10mAであり、10mAで100%DUTYで点
灯し、安定状態での電極の温度は700℃であり、管電
流が多くなると電極の温度が高くなりすぎて急速に寿命
が短くなる。
【0039】しかしながら、定格電流で冷陰極蛍光灯を
用いると光量が小さくカラー読み取りのスピードが遅く
なる、この欠点を解消する為、本発明のカラー画像読み
取り装置では3光源を順次点灯させると共に各光源を定
格以上の管電流で使用する。
用いると光量が小さくカラー読み取りのスピードが遅く
なる、この欠点を解消する為、本発明のカラー画像読み
取り装置では3光源を順次点灯させると共に各光源を定
格以上の管電流で使用する。
【0040】図8は、従来の低感度のCCDを用いて3
光源を順次点灯させた際の、点灯信号とCCD出力との
関係を示すタイミングチャートである。この時の冷陰極
光源の定格電流は10mAであるが管電流は13mAに
設定している。このように、3つの光源を順次点灯さ
せ、CCDを用いたカラー読み取りの場合、必ずDUT
Y点灯となるので定格以上の電流を流す事が可能にな
る。
光源を順次点灯させた際の、点灯信号とCCD出力との
関係を示すタイミングチャートである。この時の冷陰極
光源の定格電流は10mAであるが管電流は13mAに
設定している。このように、3つの光源を順次点灯さ
せ、CCDを用いたカラー読み取りの場合、必ずDUT
Y点灯となるので定格以上の電流を流す事が可能にな
る。
【0041】図9は、高感度のCCDを用いて管電流を
20mAに設定した際の、点灯信号とCCD出力との関
係を示すタイミングチャートである。図9(a)は3つ
の光源の点灯信号とV0との関係を示しており、図9
(b)はR光源のみ点灯させる場合の点灯信号とV0と
の関係を示している。この場合は点灯をOFFさせる期
間TOFF を設け電極の温度を適正温度以下にし寿命を保
証する。
20mAに設定した際の、点灯信号とCCD出力との関
係を示すタイミングチャートである。図9(a)は3つ
の光源の点灯信号とV0との関係を示しており、図9
(b)はR光源のみ点灯させる場合の点灯信号とV0と
の関係を示している。この場合は点灯をOFFさせる期
間TOFF を設け電極の温度を適正温度以下にし寿命を保
証する。
【0042】図9(c)はR,G,Bの3光源を同時に
点灯させる場合に管電流を各々20mAに設定した時の
点灯信号とV0との関係を示している。この場合も点灯
をOFFさせる期間TOFF を設けている。
点灯させる場合に管電流を各々20mAに設定した時の
点灯信号とV0との関係を示している。この場合も点灯
をOFFさせる期間TOFF を設けている。
【0043】図10は、管電流と電極温度との関係を示
すグラフである。図中の3つの線はそれぞれ、管電流I
L =10mAで常時点灯(100%DUTY)した場
合、管電流IL =13mAでON期間TR1が15mse
cでOFF期間TG1+TB1が約40msecの27%D
UTYで光源をON/OFFした場合、及び管電流IL
=20mAで27%DUTYで光源をON/OFFさせ
た場合のそれぞれの電極の温度を示している。
すグラフである。図中の3つの線はそれぞれ、管電流I
L =10mAで常時点灯(100%DUTY)した場
合、管電流IL =13mAでON期間TR1が15mse
cでOFF期間TG1+TB1が約40msecの27%D
UTYで光源をON/OFFした場合、及び管電流IL
=20mAで27%DUTYで光源をON/OFFさせ
た場合のそれぞれの電極の温度を示している。
【0044】このグラフからも明らかなように、IL =
10mAで常時点灯した場合の電極温度が700℃であ
るのに対して、IL =13mAで27%DUTYで光源
をON/OFFした場合の電極温度のピークは約650
℃であり適正温度(700℃)以下となっていることが
示されている。
10mAで常時点灯した場合の電極温度が700℃であ
るのに対して、IL =13mAで27%DUTYで光源
をON/OFFした場合の電極温度のピークは約650
℃であり適正温度(700℃)以下となっていることが
示されている。
【0045】この事からDUTY点灯で使用している時
はON時の電流が定格電流以上で使用しても問題ないこ
とが理解されよう。つまりIL =13mAで点滅させる
時の方がIL =10mAで点滅させる時に比べて読み取
りスピードが向上され、読み取り時間は10/13はお
よそ0.77であるので、約77%に短縮出来る。
はON時の電流が定格電流以上で使用しても問題ないこ
とが理解されよう。つまりIL =13mAで点滅させる
時の方がIL =10mAで点滅させる時に比べて読み取
りスピードが向上され、読み取り時間は10/13はお
よそ0.77であるので、約77%に短縮出来る。
【0046】この関係を式によって説明すると以下のよ
うになる。
うになる。
【0047】図8及び図10に於いて、IL =13mA
の場合に、 TR1=15msec TG1=18.75msec TB1=13.75msecとすると、TR1+TG1+TB1
=47.5msecとなり、IL =10mAの場合に、 TR1=19.5msec TG1=24.38msec TB1=17.88msecとすると、TR1+TG1+TB1
=61.76msecであるから、読み取り時間の比
は、47.5/61.76=約0.77となる。
の場合に、 TR1=15msec TG1=18.75msec TB1=13.75msecとすると、TR1+TG1+TB1
=47.5msecとなり、IL =10mAの場合に、 TR1=19.5msec TG1=24.38msec TB1=17.88msecとすると、TR1+TG1+TB1
=61.76msecであるから、読み取り時間の比
は、47.5/61.76=約0.77となる。
【0048】上述の関係は図7(a)に示された通り、
蛍光灯の輝度と管電流の関係はリニアである事よりイメ
ージセンサの積分時間(TR1,TG1,TB1)は各々の管
電流に反比例する事からも容易に推測出来る。
蛍光灯の輝度と管電流の関係はリニアである事よりイメ
ージセンサの積分時間(TR1,TG1,TB1)は各々の管
電流に反比例する事からも容易に推測出来る。
【0049】また、最近のCCDは非常に高感度となっ
ているので、その高感度のCCDを使用し、更に蛍光灯
を管電流の定格の2倍の20mAでDUTY27%で点
滅させた場合について考察する。
ているので、その高感度のCCDを使用し、更に蛍光灯
を管電流の定格の2倍の20mAでDUTY27%で点
滅させた場合について考察する。
【0050】この場合、図10に示したTR2は低感度の
CCDでIL=13mAで点滅させた場合のTR1よりC
CDの7倍の感度upに応じて約1/7になり、さらに
管電流を13mAより20mAに増す事により15ms
ecに対して、15msec×(1/7)×(13/2
0)=約1.4msecとなり短縮されている。
CCDでIL=13mAで点滅させた場合のTR1よりC
CDの7倍の感度upに応じて約1/7になり、さらに
管電流を13mAより20mAに増す事により15ms
ecに対して、15msec×(1/7)×(13/2
0)=約1.4msecとなり短縮されている。
【0051】ここでCCDの出力はCCDが受ける光の
明るさ及び積分時間(φT とφT の間)に比例する事は
公知の事実である。従ってある決まったCCD出力の値
を期待する場合、積分時間はCCDの感度及びCCDが
受光する光の強度に反比例する。
明るさ及び積分時間(φT とφT の間)に比例する事は
公知の事実である。従ってある決まったCCD出力の値
を期待する場合、積分時間はCCDの感度及びCCDが
受光する光の強度に反比例する。
【0052】図10に於いて、ONのDUTYが同じで
も短周期でON/OFFする方が管電流を多く流しても
電極の温度のピークは適正温度以下になる事を示してい
る。
も短周期でON/OFFする方が管電流を多く流しても
電極の温度のピークは適正温度以下になる事を示してい
る。
【0053】この理由は短周期でON/OFFする方が
電極の平均温度が高くなるので、周囲温度に対し高くな
り放熱が良いからである。
電極の平均温度が高くなるので、周囲温度に対し高くな
り放熱が良いからである。
【0054】このようにCCDが感度upするとスキャ
ン時間を早く出来るが、本発明では管電流を定格より大
きくオーバーして使用する事によりさらにカラー読み取
りのスキャン時間を早くすることが出来る。
ン時間を早く出来るが、本発明では管電流を定格より大
きくオーバーして使用する事によりさらにカラー読み取
りのスキャン時間を早くすることが出来る。
【0055】以上、3原色に対応した3つの蛍光灯を順
次点滅させる方式について説明したが、単色で発光させ
る場合は、図9(b)に示す様にTOFF の期間を設けな
いと、管電流20mAの100%DUTY点灯となり電
極部が非常な高温になり寿命が非常に短くなる。従って
TOFF の期間を設けることにより管電流の平均電流を定
格電流以下にして蛍光灯の寿命を保証することができ
る。
次点滅させる方式について説明したが、単色で発光させ
る場合は、図9(b)に示す様にTOFF の期間を設けな
いと、管電流20mAの100%DUTY点灯となり電
極部が非常な高温になり寿命が非常に短くなる。従って
TOFF の期間を設けることにより管電流の平均電流を定
格電流以下にして蛍光灯の寿命を保証することができ
る。
【0056】また、3つの蛍光灯を同時に発光させてス
キャンする場合にも、単色の場合と同様にTOFF の期間
を設けることにより蛍光灯の寿命を保証することが可能
となる。
キャンする場合にも、単色の場合と同様にTOFF の期間
を設けることにより蛍光灯の寿命を保証することが可能
となる。
【0057】上述の単色発光及び3色同時発光させる場
合において、管電流の平均が定格となる蛍光灯のOFF
期間TOFF は、蛍光灯のON期間をTON とすると以下
の式から求められる。
合において、管電流の平均が定格となる蛍光灯のOFF
期間TOFF は、蛍光灯のON期間をTON とすると以下
の式から求められる。
【0058】蛍光灯の定格電流=(蛍光灯ON時の管電
流×TON)/(TON+TOFF) 従って、TOFF は上記の式を満たすTOFF より長ければ
良い。
流×TON)/(TON+TOFF) 従って、TOFF は上記の式を満たすTOFF より長ければ
良い。
【0059】ここで3つの蛍光灯の管電流が全て同じ値
とするならば、図9(a)に於いて、TR2=1.4ms
ec,TG2=1.74msec,TB2=1.27mse
cとすると、Gの蛍光灯の電極の温度が、ON時間=
1.74msecが一番長く、OFF時間=TR2+TB2
=2.67msecが一番短いので、R,G,B3本の
中では一番高くなる。
とするならば、図9(a)に於いて、TR2=1.4ms
ec,TG2=1.74msec,TB2=1.27mse
cとすると、Gの蛍光灯の電極の温度が、ON時間=
1.74msecが一番長く、OFF時間=TR2+TB2
=2.67msecが一番短いので、R,G,B3本の
中では一番高くなる。
【0060】この時のGの管電流の上限を求める。
【0061】図15に於いて、図9に於けるTR2=1.
4msec,TG2=1.74msec,TB2=1.27
msecであるとする時、電極の温度の最高は720℃
でありこの温度ではほぼ適正温度の700℃に近く寿命
的には問題ない。
4msec,TG2=1.74msec,TB2=1.27
msecであるとする時、電極の温度の最高は720℃
でありこの温度ではほぼ適正温度の700℃に近く寿命
的には問題ない。
【0062】又、TR2=1.4msec/2,TG2=
1.74msec/2,TB2=1.27msec/2と
した場合のグラフも併記しているが、この場合はほぼ電
極の最高温度も最低温度も約700℃であり、寿命的に
は全く問題ない。
1.74msec/2,TB2=1.27msec/2と
した場合のグラフも併記しているが、この場合はほぼ電
極の最高温度も最低温度も約700℃であり、寿命的に
は全く問題ない。
【0063】さらに仮にTR2=1.4msec/5,T
G2=1.74msec/5,TB2=1.27msec/
5とした場合は、電極の温度はほぼ700℃と一定にな
る。
G2=1.74msec/5,TB2=1.27msec/
5とした場合は、電極の温度はほぼ700℃と一定にな
る。
【0064】又、図7(b)及び図7(c)より、適正
電極温度700℃より約50℃アップまでは寿命的に問
題ない事が示されている。
電極温度700℃より約50℃アップまでは寿命的に問
題ない事が示されている。
【0065】従って、電極にとっては、期間(TR2+T
G2+TB2)が短い時は管電流がON/OFFしてもその
平均電流を100%DUTY(直流)で流す時とほぼ等
価といえる。
G2+TB2)が短い時は管電流がON/OFFしてもその
平均電流を100%DUTY(直流)で流す時とほぼ等
価といえる。
【0066】つまり、期間(TR2+TG2+TB2)が短い
時は、 蛍光灯の定格電流 ≧ 平均電流=(蛍光灯の管電流×T
OFF)/(TON+TOFF) となり、平均電流が蛍光灯の定格電流以下で使用すれば
寿命的には問題ない。
時は、 蛍光灯の定格電流 ≧ 平均電流=(蛍光灯の管電流×T
OFF)/(TON+TOFF) となり、平均電流が蛍光灯の定格電流以下で使用すれば
寿命的には問題ない。
【0067】以上、発明の実施の形態について説明した
が、この内容は冷陰極蛍光灯を使用する場合にのみにあ
てはまるのでなく、熱陰極蛍光灯に対しても適用でき
る。
が、この内容は冷陰極蛍光灯を使用する場合にのみにあ
てはまるのでなく、熱陰極蛍光灯に対しても適用でき
る。
【0068】以下、点灯回路の配線ケーブルについて考
察する。
察する。
【0069】冷陰極蛍光灯を用いたスキャナに於いて、
図2に示される様に蛍光灯の近くに点灯回路25を配置
した場合、図6に示した高圧の点灯線HVR,HVG,
HVB(各々約1000V)は、図11に示されるよう
に配線長が短く浮誘容量による悪影響はないが、図1に
示す様な点灯回路15を光源の近くから移動し、制御回
路16の近くに配置した場合、図11の配線をそのまま
配線長を長くして、図13のようにケーブルを冷陰極蛍
光灯へ配線すると、浮誘容量による悪影響が出てくる。
図2に示される様に蛍光灯の近くに点灯回路25を配置
した場合、図6に示した高圧の点灯線HVR,HVG,
HVB(各々約1000V)は、図11に示されるよう
に配線長が短く浮誘容量による悪影響はないが、図1に
示す様な点灯回路15を光源の近くから移動し、制御回
路16の近くに配置した場合、図11の配線をそのまま
配線長を長くして、図13のようにケーブルを冷陰極蛍
光灯へ配線すると、浮誘容量による悪影響が出てくる。
【0070】例えば高圧のHVRが印加されている時、
HVRが高周波(約40kHz)である為、浮誘容量C
131 によりR冷陰極蛍光灯のみならずG冷陰極蛍光灯も
弱く点灯し、カラー読み取りの時混色する不具合が生じ
る。
HVRが高周波(約40kHz)である為、浮誘容量C
131 によりR冷陰極蛍光灯のみならずG冷陰極蛍光灯も
弱く点灯し、カラー読み取りの時混色する不具合が生じ
る。
【0071】従って本発明の実施の形態においては、配
線長が長くなる際には、図5に示す点灯回路と図12に
示されるケーブルの様に、高圧点灯線−GND線−高圧
点灯線−GND高圧点灯線とする事で、高圧点灯線相互
の干渉を防ぐ事ができ混色の不具合を解消することが可
能となる。
線長が長くなる際には、図5に示す点灯回路と図12に
示されるケーブルの様に、高圧点灯線−GND線−高圧
点灯線−GND高圧点灯線とする事で、高圧点灯線相互
の干渉を防ぐ事ができ混色の不具合を解消することが可
能となる。
【0072】図12に於いて、両端の高圧点灯線には浮
誘容量C121 あるいはC124 のみが接続されているだけ
であるが、中央の高圧点灯線にはC122+C123 の合成
キャパシタが浮誘容量となり、この場合中央の冷陰極蛍
光灯への実効電流が両端の蛍光灯より少くなり、逆に浮
誘容量への無効電流が大きくなる。これにより、中央の
蛍光灯は同じ条件であれば両端の蛍光灯より暗くなる。
誘容量C121 あるいはC124 のみが接続されているだけ
であるが、中央の高圧点灯線にはC122+C123 の合成
キャパシタが浮誘容量となり、この場合中央の冷陰極蛍
光灯への実効電流が両端の蛍光灯より少くなり、逆に浮
誘容量への無効電流が大きくなる。これにより、中央の
蛍光灯は同じ条件であれば両端の蛍光灯より暗くなる。
【0073】従って本発明の実施の形態では、R,G,
B冷陰極蛍光灯で一番明るい光源であるB冷陰極蛍光灯
のケーブルを中央に配置し、R,G,Bの発光DUTY
のバランスを取るよう構成するのが良い。仮に一番弱い
G蛍光灯のケーブルを中央に配置すると例えば図9
(a)に於いて、TR2=1.5msec、TG2=2.7
msec、TB2=1msecとなり、G光源のON D
UTYが約52%となり、G光源の発熱が大きくG光源
のみ寿命が短くなるという不具合が発生する。
B冷陰極蛍光灯で一番明るい光源であるB冷陰極蛍光灯
のケーブルを中央に配置し、R,G,Bの発光DUTY
のバランスを取るよう構成するのが良い。仮に一番弱い
G蛍光灯のケーブルを中央に配置すると例えば図9
(a)に於いて、TR2=1.5msec、TG2=2.7
msec、TB2=1msecとなり、G光源のON D
UTYが約52%となり、G光源の発熱が大きくG光源
のみ寿命が短くなるという不具合が発生する。
【0074】これを上記のように配置すると、TR2=
1.5msec、TB2=1.5msec、TG2=1.8
msecとなり、G光源のON DUTYが約38%と
大巾に改善される。
1.5msec、TB2=1.5msec、TG2=1.8
msecとなり、G光源のON DUTYが約38%と
大巾に改善される。
【0075】図5及び図12に於いて、B冷陰極蛍光灯
の点灯回路は図14の等価回路で表わされる。ここでB
冷陰極蛍光灯は、仮に抵抗負荷RFLで示されているこの
図14に於いて、点灯に必要な高圧は、 HVB=C54/(C54+C122 +C123 )・THVB となる。HVBは最低1000V必要であるので、C54
が33PF、C122+C123 がおよそ30PFとする
と、THVB は約2000V必要となり、使用するトラ
ンスT52は非常な高圧を発生しなければならないので、
耐圧等を考慮すると大きく高価なトランスを使用する必
要がある。そこで本発明の実施の形態では、C54=68
PFを使用して、THVB を1500V以下で良くなる
よう構成し、小さくて低価格のトランスを使用出来るよ
うにする。
の点灯回路は図14の等価回路で表わされる。ここでB
冷陰極蛍光灯は、仮に抵抗負荷RFLで示されているこの
図14に於いて、点灯に必要な高圧は、 HVB=C54/(C54+C122 +C123 )・THVB となる。HVBは最低1000V必要であるので、C54
が33PF、C122+C123 がおよそ30PFとする
と、THVB は約2000V必要となり、使用するトラ
ンスT52は非常な高圧を発生しなければならないので、
耐圧等を考慮すると大きく高価なトランスを使用する必
要がある。そこで本発明の実施の形態では、C54=68
PFを使用して、THVB を1500V以下で良くなる
よう構成し、小さくて低価格のトランスを使用出来るよ
うにする。
【0076】なお、図2に示した構成で、図6の回路に
図11のケーブルを使用して配線長を短くする場合は、
浮誘容量もほとんど無視出来るので図6のC62,C64,
C66は20PF以下にしても問題はない。
図11のケーブルを使用して配線長を短くする場合は、
浮誘容量もほとんど無視出来るので図6のC62,C64,
C66は20PF以下にしても問題はない。
【0077】
【発明の効果】請求項1に記載のカラー画像読み取り装
置によれば、各蛍光灯の光量を上昇させることにより、
読み取り動作を高速で行うことが可能となる。
置によれば、各蛍光灯の光量を上昇させることにより、
読み取り動作を高速で行うことが可能となる。
【0078】請求項2に記載のカラー画像読み取り装置
によれば、単一の蛍光灯で画像を読みとる際に、電極の
温度を上昇させることなく読み取り動作を高速で行うこ
とが可能となる。
によれば、単一の蛍光灯で画像を読みとる際に、電極の
温度を上昇させることなく読み取り動作を高速で行うこ
とが可能となる。
【0079】請求項3に記載のカラー画像読み取り装置
によれば、3つの蛍光灯を同時に発光させて読み取り動
作を行う際に、電極の温度を上昇させることなく、読み
取り動作を高速で行うことが可能となる。
によれば、3つの蛍光灯を同時に発光させて読み取り動
作を行う際に、電極の温度を上昇させることなく、読み
取り動作を高速で行うことが可能となる。
【0080】請求項4に記載のカラー画像読み取り装置
によれば、電極温度を適正温度以下とする蛍光灯のON
/OFF時間を容易に設定することが可能となる。
によれば、電極温度を適正温度以下とする蛍光灯のON
/OFF時間を容易に設定することが可能となる。
【0081】請求項5に記載のカラー画像読み取り装置
によれば、各蛍光灯の高圧点灯線間の浮遊容量による影
響を小さくすることが可能となる。
によれば、各蛍光灯の高圧点灯線間の浮遊容量による影
響を小さくすることが可能となる。
【0082】請求項6に記載のカラー画像読み取り装置
によれば、各蛍光灯の高圧点灯線間の浮遊容量による影
響がある際に、3つの蛍光灯の電極温度の差を小さくす
る事が可能となる。
によれば、各蛍光灯の高圧点灯線間の浮遊容量による影
響がある際に、3つの蛍光灯の電極温度の差を小さくす
る事が可能となる。
【0083】請求項7に記載のカラー画像読み取り装置
によれば、各蛍光灯の高圧点灯線間に浮遊容量がある際
に、トランスで発生すべき電圧を低くし、小さく低価格
のトランスを使用することが可能となる。
によれば、各蛍光灯の高圧点灯線間に浮遊容量がある際
に、トランスで発生すべき電圧を低くし、小さく低価格
のトランスを使用することが可能となる。
【図1】本発明のカラー画像読み取り装置の第1の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図2】本発明のカラー画像読み取り装置の第2の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図3】図1及び図2の読み取り装置に用いられる回路
のブロック図である
のブロック図である
【図4】制御回路のクロック信号とCCD出力信号との
関係を示すタイミングチャートである。
関係を示すタイミングチャートである。
【図5】点灯回路の第1の具体例を示す回路図である。
【図6】点灯回路の第2の具体例を示す回路図である。
【図7】定格が10mAの冷陰極蛍光灯の管電流の変化
に対する各パラメータの変化を示すグラフである。
に対する各パラメータの変化を示すグラフである。
【図8】従来のCCDを用いて3光源の順次点灯をした
際の、点灯信号とCCD出力との関係を示すタイミング
チャートである。
際の、点灯信号とCCD出力との関係を示すタイミング
チャートである。
【図9】高感度のCCDを用いて管電流を20mAに設
定した際の、点灯信号とCCD出力との関係を示すタイ
ミングチャートである。
定した際の、点灯信号とCCD出力との関係を示すタイ
ミングチャートである。
【図10】管電流と電極温度との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図11】図2の読み取り装置に使用される点灯ケーブ
ルを示す図である。
ルを示す図である。
【図12】図1の読み取り装置に使用される点灯ケーブ
ルを示す図である。
ルを示す図である。
【図13】点灯ケーブルの浮遊容量が問題となる場合を
示す図である。
示す図である。
【図14】点灯回路のトランスの出力部分を擬似的に示
す図である。
す図である。
【図15】点灯信号の周期と電極温度との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
15、25、32 点灯回路
16、26、31 制御回路
17、27、36 蛍光灯
18、28 光学ユニット
183、283、33 CCD
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−146567(JP,A)
特開 昭61−3143(JP,A)
特開 昭61−24367(JP,A)
特開 昭61−169087(JP,A)
特開 平4−183062(JP,A)
特開 平7−143287(JP,A)
特開 昭61−121565(JP,A)
特開 昭60−214154(JP,A)
特開 昭61−140099(JP,A)
実開 昭61−107266(JP,U)
実開 平6−59880(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H04N 1/04
H04N 1/04 101
H05B 41/36
JICSTファイル(JOIS)
Claims (7)
- 【請求項1】 それぞれがR、G、Bの波長の光を出す
3つの蛍光灯を順次点滅させてCCDにより画像を読み
取るカラー画像読み取り装置であって、各蛍光灯に定格
電流より大きい管電流を流すための点灯回路と、各蛍光
灯の点灯時間及び前記CCDの読み取りを制御する制御
回路とを備えることを特徴とするカラー画像読み取り装
置。 - 【請求項2】 前記制御回路は、単一の蛍光灯を点灯さ
せて画像を読み取る際に、平均管電流を定格電流以下と
するべく該蛍光灯を所定時間OFFさせるよう制御する
ことを特徴とする請求項1に記載のカラー画像読み取り
装置。 - 【請求項3】 前記制御回路は、前記3つの蛍光灯を同
時に点灯させて画像を読み取る際に、各蛍光灯の平均管
電流を定格電流以下とするべく該3つの蛍光灯を同時に
所定時間OFFさせるよう制御することを特徴とする請
求項1に記載のカラー画像読み取り装置。 - 【請求項4】 前記制御回路は、前記蛍光灯をOFFさ
せる所定時間をTOFF、蛍光灯をONさせる時間をTON
とした際に、該TOFFを式、 蛍光灯の定格電流=(蛍光灯ON時の管電流×TON)/
(TON+TOFF) を満たすTOFFの値より長くするよう制御することを特
徴とする請求項2又は3に記載のカラー画像読み取り装
置。 - 【請求項5】 前記3つの蛍光灯と前記点灯回路とを接
続するケーブルは、各蛍光灯に接続された3本の高圧点
灯線と各高圧点灯線の間にある2本のGND線とを含ん
でいることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項
に記載のカラー画像読み取り装置。 - 【請求項6】 前記3つの高圧点灯線の中央に位置する
高圧点灯線が、前記3つの蛍光灯の内最も光源効率の高
い蛍光灯に接続されていることを特徴とする請求項5に
記載のカラー画像読み取り装置。 - 【請求項7】 前記点灯回路内の各蛍光灯に対応する高
圧コンデンサの容量が対応する高圧点灯線の浮誘容量の
2倍以上であることを特徴とする請求項5又は6に記載
のカラー画像読み取り装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00662996A JP3406140B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | カラー画像読み取り装置 |
EP97100072A EP0785670B1 (en) | 1996-01-18 | 1997-01-03 | Color image reader |
US08/775,997 US5920408A (en) | 1996-01-18 | 1997-01-03 | Color image reader |
DE69705131T DE69705131T2 (de) | 1996-01-18 | 1997-01-03 | Farbbildlesevorrichtung |
CN97101810.3A CN1123199C (zh) | 1996-01-18 | 1997-01-05 | 彩色阅读器 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00662996A JP3406140B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | カラー画像読み取り装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09200435A JPH09200435A (ja) | 1997-07-31 |
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Family
ID=11643661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
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EP (1) | EP0785670B1 (ja) |
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CN (1) | CN1123199C (ja) |
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US6661545B2 (en) * | 1998-06-01 | 2003-12-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image reading apparatus, and dimming control method and line sensor layout method therefor |
US6757084B2 (en) * | 1998-08-20 | 2004-06-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image reading apparatus and control method thereof |
JP2001177701A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-06-29 | Nec Corp | 画像読取装置及び画像読取方法 |
US6879414B2 (en) * | 2001-02-02 | 2005-04-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Scanner unit and carriage therefor |
US7440147B2 (en) * | 2002-01-19 | 2008-10-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Optical scanning apparatus having self-propelled light bar assembly |
TWI285497B (en) * | 2002-03-18 | 2007-08-11 | Transpacific Optics Llc | Light source color modulation device and method |
US8199370B2 (en) * | 2007-08-29 | 2012-06-12 | Scientific Games International, Inc. | Enhanced scanner design |
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---|---|---|---|---|
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JPS60214154A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Sharp Corp | 画像読取装置 |
DE3584912D1 (de) * | 1984-06-15 | 1992-01-30 | Sharp Kk | Farbbildlesevorrichtung. |
US4731661A (en) * | 1984-11-16 | 1988-03-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color document reader with white balance adjuster for determining light emission periods for a plurality of different-colored light sources and corresponding integration times for a light sensor by reading a white reference area |
JPH0257392A (ja) * | 1988-05-25 | 1990-02-27 | Iwao Oya | フアクシミリコピー出力紙の自動綴じ装置 |
US4994891A (en) * | 1989-06-20 | 1991-02-19 | Advanced Micro Devices | Shielded transistor device |
JPH07143287A (ja) * | 1993-11-19 | 1995-06-02 | Fujitsu Ltd | カラー読み取り装置 |
US7379551B2 (en) * | 2004-04-02 | 2008-05-27 | Microsoft Corporation | Method and system for recovering password protected private data via a communication network without exposing the private data |
-
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- 1996-01-18 JP JP00662996A patent/JP3406140B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1997-01-03 DE DE69705131T patent/DE69705131T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-03 US US08/775,997 patent/US5920408A/en not_active Expired - Lifetime
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