JP3715952B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿読取用の光源としてLEDアレイを用いた画像読取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、高速画像読取装置の光源として、ハロゲンランプや蛍光灯、キセノン管といった光源が用いられているが、このような光源は光源の発熱が大きいこと、消費電力が大きいこと、ランプ外形が大きく重たいこと、高圧給電が必要なこと、光量安定迄の時間が掛かること等の様々な問題点を含んでいることから、発熱が小さく、消費電力が小さい、白色光出力可能な白色LEDを複数個アレイ状に並べた光源が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、白色LEDアレイは、ハロゲンランプランプや蛍光灯、キセノン管といった光源とは異なり、アレイを構成する個々のLEDうちの1つが故障して点灯できない状態にあっても、この状態を目視で確認しにくいという問題点があった。
【0004】
本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、LEDアレイの故障を自動的に検知することができる画像読取装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、複数のLEDを直列接続してなるLEDブロックを複数個並列に並べてなるLEDアレイと、前記LEDアレイを定電圧駆動制御する駆動制御手段とを有して原稿をスキャンする画像読取装置において、前記駆動制御手段により駆動制御して前記LEDアレイを流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出された電流の値と予め定めた電流閾値とを比較し比較結果に基づきスキャンの可、及び不可を判定する判定手段とを有し、前記判定手段は、前記電流検出手段により電流が検出されない場合、及び検出された電流値が予め定めた電流閾値を超えている場合、及び検出された電流値が予め定めた電流閾値を超えない場合で、かつ故障しているLEDを有しているLEDブロックが所定数並んでいる場合には、スキャン不可と判定し、検出された電流値が予め定めた電流閾値を超えない場合で、かつ故障しているLEDを有しているLEDブロックが所定数並んでいない場合には、スキャン可と判定することを特徴とする。
【0006】
請求項1の発明において、判定手段は、電源ONされてから、アナプロ調整やシェーディング補正等の調整の前に実行させることができる。
【0007】
請求項3の発明は、複数のLED素子を直列接続してなるLEDブロックを複数個並列に並べてなるLEDアレイと、前記LEDアレイを定電圧駆動制御する駆動制御手段とを有して原稿をスキャンする画像読取装置において、前記LEDブロックごとに前記LED素子の故障を検出する検出手段と、前記検出手段で故障を検出されたLED素子を有するLEDブロックと隣接するLEDブロック内のLED素子が故障している場合には読み取り動作の実行を許可せず、前記検出手段で故障を検出されたLED素子を有するLEDブロックと隣接するLEDブロック内のLED素子が故障していない場合には読み取り動作の実行を許可する制御手段とを有することを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明において、前記LEDブロック内の故障しているLED素子の数を求める故障数検出部をさらに備えることができ、前記制御手段は、前記LEDブロック内で故障しているLED素子が前記故障数検出手段によって所定数よりも多く検出された場合、読み取り動作を実行しないようにすることができる。
【0009】
請求項3の発明において、前記制御部によって読み取り動作が実行されないとき、前記LEDアレイが故障していることを示す警告を表示する表示手段をさらに備えることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
<第1の実施の形態>
図1は本発明の第1の実施の形態を示す。これはスキャナの例であり、その構造を図3に示す。
【0014】
まず、図3を説明する。図3において、105は原稿台ガラスであり、原稿を載置するためのものである。102は白色LEDアレイであって、原稿台ガラスに載置された原稿を照明するものであり、複数の白色LEDをアレイ状に配置してある。208はCCD等の光電変換素子であって、ミラー台ユニット103、104により導かれた、原稿からの反射光を電気信号に変換するものである。106は基準白色板であり、シェーディング補正のための基準データを読み取るとき等に使用するものである。
【0015】
図4は図3のLEDアレイ102の構成を示す。主走査方向に直列に並べられた複数の白色LED401からなる白色LED列及び電流抵抗値402を1ブロック107とする。それが1ブロックI個で構成されて、N個のブロックを並列に並べた白色LEDアレイ102を構成したものであり、I×N個の白色LEDが、原稿照射領域内の光量を均一化するよう均等に主走査方向に直列に配置してある。本構成は、定電圧駆動の回路である。402は白色LEDに流す電流値を設定するための電流検出抵抗であり、システムとして必要となる光量に合った抵抗値が選定してある。
【0016】
次に、図1を説明する。図1において、208は図3と同一部分を示す。201はA/D変換回路であり、光電変換素子208の出力信号をA/D変換するものである。202はモータであり、ミラー台ユニット103、104を副走査方向に移動するものである。203はエンコーダであって、モータ202に接続してあり、副走査移動開始から原稿エッジまでの移動距離をカウントするものである。204は白色LED基板であり、白色LEDアレイ102を有する。205はポジションセンサであり、ミラー台ユニット103、104をホームポジションに位置決めするためのものである。206はスキャナコントローラであって、制御プログラムを格納したROM207と、作業領域として用いられるRAM209とを有し、ROM207に格納された制御プログラムに従って、本スキャナの各部を制御するものである。
【0017】
図2は図1のスキャナコントローラ206とLED基板204の構成を示す。図2において、102は図3と同一部分を示す。301はアナログスイッチであり、電流検出抵抗402(図4)からのアナログ信号を白色LEDの1ブロック403毎に切り換えるものである。302はアンプであり、アナログスイッチの出力信号を増幅するものである。
【0018】
303はA/D変換器であり、アンプ302からのアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。304はCPUであって、A/D変換器303からのデジタル信号に基づくとともに、ROM207(図1)に格納された制御プログラムに従って、白色LEDが故障しているかどうかを判別するものである。
【0019】
次に、本スキャナの動作を説明する。原稿台ガラス105に載置された原稿を読み取るために、オペレータがスタート釦を押すと、まず、ミラー台ユニット103、104をホームポジションに移動する。そして、原稿を読み取るためにミラー台ユニット103、104をモータ202により駆動し、白色LED基板204の白色LEDアレイを点灯させ、副走査方向に移動を開始させる。
【0020】
そして、副走査移動開始からエンコーダ203でカウントして、原稿エッジまでの移動距離分をカウントしたところで、光電変換素子208による原稿面からの反射光の読み取りをスタートさせる。光電変換素子208により読み取られたデータは、A/D変換回路201によりデジタル画像データに変換され、スキャナコントローラ206に入力される。
【0021】
スキャナコントローラ206は、不図示の画像メモリに、原稿を読み取って生成された画像データを圧縮してページ単位で格納する。
【0022】
次に、電源がONされてからスタンバイ状態になるまでの制御手順を図5のフローチャートを参照して説明する。電源がONされたら、まず、白色LED故障検知を行う(S601)。そして、白色LED故障検知が終了したら、アナプロ調整(S602)、CCD原稿サイズ検知用の黒シェーディング(S603)、白シェーディング(S604)、CCD原稿サイズ検知用の閾値算出(S605)、流し読みゴミ検知用閾値算出(S606)の順に初期動作における制御を行い、スタンバイモード(S607)に入る。
【0023】
なお、白色LED故障検知のタイミングは、これに限らずに、ユーザにより操作部から白色LED故障検知キーが押された時や読み取り動作をカウントしておいて一定枚数毎に実行するものでも良い。
【0024】
このように、アナプロ調整やシェーディング調整など各種スキャナに必要な調整の前に故障検知することは、LEDランプ故障時に不必要な調整動作を防止することができる。
【0025】
図6は図1のROM207にストアされる白色LED故障検知プログラムの一例を示すフローチャートである。電源がONされると、白色LED故障検知をスタートさせる(S1)。ついで、白色LEDを点灯させる(S2)。これ以降は1ブロック毎に故障検知を行う。
【0026】
電流検出抵抗402(図4)において電流を検出できず、電流が流れていないと判定した場合には(S3)、オープンモードでの故障と判断し(S7)、1ブロックの全ての白色LEDが点灯しないので、スキャン不可と判断し(S11)、スキャナの表示部に「白色LEDが故障のため使用できない」旨の故障を告げるための表示をする。
【0027】
他方、電流検出抵抗において電流を検出して、電流が流れている判定した場合には(S3)、検出した電流値が予め定めた電流閾値Ithiを超えていないかどうかを判定する(S6)。超えていると判定した場合は、ショートモードでの故障として、故障カウンタbを1増やす(S4)。それを1ブロック内の白色LEDの数I個分繰り返す。
【0028】
電流閾値Ithiを超えなくなったら、故障カウンタbと故障閾値Bを比較して(S8)、故障カウンタbが故障閾値Bよりも大きいなら、スキャン不可(S11)として終了する(S12)。他方、故障カウンタbが故障閾値Bよりも小さい場合には、故障カウンタbを0にリセットし(S5)、次のブロックの故障検知を行う(S3)。
【0029】
以上のような方法で、Nブロック分繰り返し動作を終了する(S12)。
【0030】
即ち、ブロック内で故障閾値B個以上のLEDが故障していると、隣接したLED同士の故障の可能性が高いため、十分な光量が得られないので、故障と判断してスキャン不可とするのである。
【0031】
ただし、隣接したブロックどうしで白色LEDが1個でも壊れていた場合には(S13)、スキャン不可として、終了する(S12)。そして、故障を検知した時は、操作部に「白色LEDが故障のため使用できない」旨の故障を告げるための表示をする。
【0032】
このように、隣接しているブロック同士が故障したLEDを有している場合は、もし隣接するブロック間の隣接するLED単体同士が故障していると十分な光量が得られないエリアが生じてしまうので、故障と判断してスキャン不可にするのである。
【0033】
ここで、上記の電流閾値Ithiと故障閾値Bの例を挙げる。1ブロック内に6個の白色LEDがあると仮定し閾値を求める。Vccを24[V]、白色LEDの1個当たりの直流順電圧を3.6[V]とし、電流値を20[mA]とすると、電流検出抵抗は120[Ω]が選定されることになる。このような条件での電流閾値Ithiを表1に示す。
【0034】
【表1】
【0035】
白色LEDが2個続けて故障していると光量ムラができてしまうので、2個続けて故障の可能性が有る場合は、読み取り装置の故障と判断する。従って、故障閾値Bについては、B=2と設定する。
【0036】
また、S13のように、連続して白色LEDが故障している場合も、隣接した白色LEDどうしが故障している場合があると、光量むらの影響が大きく出てしまうのでスキャナ故障と判定する。
【0037】
<第2の実施形態>
本実施の形態は第1の実施の形態との比較でいえば、白色LED故障検知方法が異なり、図1〜図5までは共通である。すなわち、本実施の形態では、基準白色板106の下で白色LEDアレイを点灯させ、基準白色板106からの反射光を光電変換素子208により電気信号に変換し、得られた電気信号の値から白色LEDが故障しているかどうかを判定するようにした。次にこの方法をより詳細に説明する。
【0038】
図7は本実施の形態において図1のROM207にストアされる制御プログラムの一例を示す。電源がONされると、ミラー台ユニット103、104を基準白色板406の位置に移動させる(S901)。白色LEDアレイを点灯させ、基準白色板406からの反射光を光電変換素子208により読み取り、A/D変換回路201によりA/D変換して得られた読取値をコントローラ206によりRAM209に記憶する(S902)。
【0039】
そして、RAM209の読取値がオープン閾値より小さいかどうか、すなわち、白色LEDがオープンで故障しているかどうかを判定する(S903)。読取値がオープン閾値より小さいと判定した場合、すなわち、白色LEDが点灯していないと判定した場合は、故障である旨を表示する(S906)。オープンで故障している場合には、白色LEDは点灯しないので、オープン閾値は限りなく黒データに近い値になる。
【0040】
他方、読取値がオープン閾値よりも小さくない場合は、この読取値がショート閾値より大きいかどうか、すなわち、白色LEDがショートで故障したかどうかを判定する(S904)。
【0041】
ここで、ショート閾値は隣接した白色LEDが故障した場合に得られる反射光のデータよりわずかに大きい値にしてある。それは次のような理由による。
【0042】
白色LEDがショートで故障している場合には通常の状態よりも電流が多く流れ、白色LEDは通常よりも明るく点灯するから、複数の白色LEDのうち1つくらいなら何ら影響がない。しかし、隣接する白色LEDが故障しているとその部分の光量が極端に落ちるために、光量損が大きいばかりか画像データのゆがみは相当なものとなる。よって、ショート閾値は、隣接した白色LEDが故障した場合に得られる反射光のデータよりわずかに大きい値にしてある。
【0043】
S904において、標準白板の読み取り値がショート閾値よりも大きければ、故障と判定し、故障である旨を表示する。(S906)。
【0044】
以上の故障検知シーケンスで故障が検知されなかった場合は、故障無しの状態である旨を表示する(S905)。
【0045】
以上の白色LED故障検知は、全ブロックを同時に点灯させ、ブロック毎に故障しているかどうかを判定することができる。あるいはまた、ブロック毎に点灯させ、ブロック毎に故障しているかどうかを判定することができる。
【0046】
以上のように、LEDアレイの故障を検知することができるので、適切なタイミングでLEDアレイの故障を検出し、的確にスキャナ装置の故障を判断できる。
【0047】
また、LEDブロック単位でLEDの故障を判定するので、LEDの故障を一つづつ順番にLEDを点灯して故障判定するものと比べて、より早い故障判定が可能になる。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上記のように構成したので、LEDアレイを構成するLEDの故障を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】図1のスキャナコントローラ206とLED基板204の構成を示すブロック図である。
【図3】スキャナの構成を示す図であり、(a)は正面図、(b)は(a)中のA−A線断面図である。
【図4】図3のLEDアレイ102の構成を示す図である。
【図5】電源がONされてからスタンバイ状態になるまでの制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図6】図1のROM207にストアされる白色LED故障検知プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図7】第2の実施の形態において図1のROM207にストアされる制御プログラムの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
101 光学ユニット
102 白色LEDアレイ
103,104 ミラー台ユニット
105 原稿台ガラス
206 スキャナコントローラ
207 ROM
209 RAM
304 CPU
401 白色LED
402 電流検出抵抗
Claims (5)
- 複数のLEDを直列接続してなるLEDブロックを複数個並列に並べてなるLEDアレイと、前記LEDアレイを定電圧駆動制御する駆動制御手段とを有して原稿をスキャンする画像読取装置において、
前記駆動制御手段により駆動制御して前記LEDアレイを流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流の値と予め定めた電流閾値とを比較し比較結果に基づきスキャンの可、及び不可を判定する判定手段とを有し、
前記判定手段は、前記電流検出手段により電流が検出されない場合、及び検出された電流値が予め定めた電流閾値を超えている場合、及び検出された電流値が予め定めた電流閾値を超えない場合で、かつ故障しているLEDを有しているLEDブロックが所定数並んでいる場合には、スキャン不可と判定し、
検出された電流値が予め定めた電流閾値を超えない場合で、かつ故障しているLEDを有しているLEDブロックが所定数並んでいない場合には、スキャン可と判定する
ことを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1において、前記判定手段は、電源ONされてから、アナプロ調整やシェーディング補正等の調整の前に実行されることを特徴とする画像読取装置。
- 複数のLED素子を直列接続してなるLEDブロックを複数個並列に並べてなるLEDアレイと、前記LEDアレイを定電圧駆動制御する駆動制御手段とを有して原稿をスキャンする画像読取装置において、
前記LEDブロックごとに前記LED素子の故障を検出する検出手段と、
前記検出手段で故障を検出されたLED素子を有するLEDブロックと隣接するLEDブロック内のLED素子が故障している場合には読み取り動作の実行を許可せず、前記検出手段で故障を検出されたLED素子を有するLEDブロックと隣接するLEDブロック内のLED素子が故障していない場合には読み取り動作の実行を許可する制御手段と
を有することを特徴とする画像読取装置。 - 請求項3において、前記LEDブロック内の故障しているLED素子の数を求める故障数検出部をさらに備え、前記制御手段は、前記LEDブロック内で故障しているLED素子が前記故障数検出手段によって所定数よりも多く検出された場合、読み取り動作を実行しないようにすることを特徴とする画像読取装置。
- 請求項3において、前記制御部によって読み取り動作が実行されないとき、前記LEDアレイが故障していることを示す警告を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする画像読取装置。
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