JP5558687B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やＦＡＸに搭載されるスキャナ、又は単体のフラットベッドスキャナなどの原稿を光学的に読み取るデバイスを備える画像読取装置に関するものである。

近年の複写機などのオフィス機器市場においては、ＭＦＰ（ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎＰｒｉｎｔｅｒ）化が進んでいる。ＭＦＰには、読み取った原稿を電話回線に送信するＦＡＸ機能、原稿を読み取りパソコンなどに転送するスキャナ機能、及び原稿を読み取り電子メールなどで送信するネットワークスキャナ機能等が標準的に搭載されつつある。また、ＭＦＰ化とともに、プリンタから出力される用紙に対して製本化などを行なう後処理装置なども多数接続されるようになってきている。従来は、数十枚のホチキス留めを行なう後処理が主流であったが、現在では数百枚の用紙を製本化することが可能な後処理装置もＭＦＰに接続されてきている。

これに伴い、オフィスで使用されるＭＦＰに搭載されるスキャナも、ネットワークスキャナ機能を満足するために、高解像度化とともに、カラー原稿を読み取るカラースキャナを搭載する機種が増えてきている。さらに、ＭＦＰに接続される後処理装置で扱うことが可能な用紙枚数が増加していることに伴い、原稿をハンドリングするＡＤＦ（ＡｕｔｏＤｏｃｕｍｅｎｔＦｅｅｄｅｒ）も原稿載置台を昇降させるリフター機構を有するものが登場している。これにより、ＡＤＦで扱うことが可能な原稿枚数も数百枚まで増加する傾向にある。したがって、ＡＤＦに載置される原稿枚数が数百枚になることにより、１つのスキャンジョブで、ランプを点灯しつづける時間が長くなってきている。

従来のカラースキャナにおいては、カラー原稿を読み取るために、ＲＧＢの３ラインのセンサを採用している。この３ラインのセンサは、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｕｐｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）やＣＩＳ（ＣｏｎｔａｃｔＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ）などのような光を受光して電気信号に変換するセンサを有する。さらに、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）などの光の３原色フィルタをかけて、その色域の電気信号である各画素のデータを組み合わせることにより、カラー画像化している。

ＭＦＰにおいては、カラーの原稿画像を出力用紙へカラー印字したり、カラー画像データとしてパソコンなどのホストへ転送したりするようなカラー読取モードでは、Ｒ／Ｇ／Ｂの全てのセンサを用いて、原稿画像を読み取っている。一方、カラーの原稿画像を出力用紙へ白黒印字したり、白黒画像データとしてＦＡＸやパソコンなどのホストへ転送するような白黒読取モードも存在する。白黒読取モードでは、図８に示すように、Ｒ（Ｒｅｄ）８０２、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）８０１、Ｂ（Ｂｌｕｅ）８０３のうち、最もセンサからの電気信号出力が高いＧ（Ｇｒｅｅｎ）のフィルタを介した画像データを採用し、白黒画像化している。図８は、ＲＧＢ用のラインセンサから出力される出力信号を示す図である。図８において、横軸は主走査方向の画素数を示し、縦軸はラインセンサの出力信号を示す。８０１〜８０３は、それぞれＧ（グリーン）センサの出力、Ｂ（ブルー）センサの出力、Ｒ（レッド）センサの出力を示す。最も電気信号の出力が高い画像データを採用しているのは、画像のＳ／Ｎ比に対して有利になり、結果的に高画質の画像を得ることになるからである。

このように、多くのＭＦＰにおいては、カラーの原稿をカラー画像として読み取るカラーモードと、カラーの原稿を白黒画像として読み取る白黒モードにおいて、同一のセンサを採用している場合が多い。一方、白黒画像を読み取る際には、階調性の高い画質も求められるが、それよりも、高い生産性を要求されることが多い。

そこで、特許文献１では、ＲＧＢの３ラインのカラーセンサでカラー画像を読み取るとともに、それよりも高い生産性を持つ白黒ラインセンサを備えた４ラインのラインセンサに関する技術が提案されている。特許文献１では、ＲＧＢ用の３ラインのセンサでカラー画像を読み取り、白黒モード用の１ラインのセンサで白黒画像を読み取る制御方法について記載されている。また、特許文献２には、白黒ラインセンサの水平転送速度をカラーラインセンサよりも速くする場合において、水平転送速度の速い白黒ラインセンサからのノイズがカラーラインセンサへ回り込むことを回避する方法が提案されている。
特開２００１−１４４９００号公報 特開２００３−２７４１１５号公報

しかしながら、上記従来技術には以下に記載する問題がある。まず、カラーラインセンサと白黒ラインセンサについて詳細に説明する。カラー読取用のＲＧＢの３ラインセンサは、それぞれＲフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタを介して、ラインセンサに光が照射される。したがって、フィルタを介さない白黒センサの方が同じ光量、かつ同じ水平転送速度であれば、ラインセンサからの出力レベルが高くなる。図９は、ＲＧＢ用のラインセンサ及び白黒用のラインセンサから出力される出力信号を示す図である。図９において、横軸は主走査方向の画素数を示し、縦軸はラインセンサの出力信号を示す。９００〜９０３は、それぞれＢＷ（白黒）センサの出力、Ｇ（グリーン）センサの出力、Ｂ（ブルー）センサの出力、Ｒ（レッド）センサの出力を示す。図９に示すように、
ＢＷ９００ ＞ Ｇ９０１ ＞ Ｂ９０２ ＞ Ｒ９０３
の出力レベルの関係となる。

したがって、フィルタのない白黒ラインセンサの水平転送速度を、カラー３ラインの水平転送速度よりも速くしたとしても、白色基準板を読み込んだときの各センサからの出力レベルは、画像の階調を満足するレベルとなる。図１０は、ＲＧＢ用のラインセンサ及び白黒用のラインセンサから出力される出力信号を示す図である。図１０において、横軸は主走査方向の画素数を示し、縦軸はラインセンサの出力信号を示す。１０００〜１００３は、それぞれＢＷ（白黒）センサの出力、Ｇ（グリーン）センサの出力、Ｂ（ブルー）センサの出力、Ｒ（レッド）センサの出力を示す。また、図１０は、図９と異なり、白黒ラインセンサの水平転送速度をＲＧＢのラインセンサよりも速くした場合の結果である。これについて、図１１を用いて、説明する。

図１１は、ＲＧＢ用のラインセンサ及び白黒用のラインセンサにおける光量の蓄積時間と、１画素あたりの出力レベルとの関係を示す図である。横軸は各ラインセンサにおける光量の蓄積時間を示し、縦軸は各ラインセンサの１画素あたりの出力レベルを示す。１１０１が白黒ラインセンサ、１１０２がＧラインセンサ、１１０３がＢラインセンサ、１１０４がＲラインセンサの出力曲線である。

カラー（ＲＧＢ）のラインセンサにおける水平転送速度で１画素に蓄積される時間がＴｒｇｂで表されている時間であり、このときの出力レベルの関係が図９に示したような関係になっている。しかし、白黒ラインセンサの生産性を高めるために、水平転送速度をカラーラインセンサのそれよりも速くした場合には、Ｔｂｗに示す蓄積時間となる。このときの出力レベルをＢＷ（Ｔｂｗ）で表しており、カラーラインセンサの蓄積時間Ｔｒｇｂの出力レベルであるＧ（Ｔｒｇｂ）、Ｂ（Ｔｒｇｂ）、Ｒ（Ｔｒｇｂ）との関係が、主走査方向１ラインで表した図１０に示すような出力レベルの関係となっている。

即ち、図９乃至図１１で示したように、カラーの３ラインセンサで読み込むよりも、白黒ラインセンサで読み込む方が、画像品質を満足できるレベルまで、水平転送速度を速くすることができるようになる。白黒ラインセンサを用いた白黒モードの原稿画像読み込みであれば、複数ページを連続的に読み込むために要する時間が、カラーの３ラインセンサで読み込むカラーモードと比較して、早い時間で読み取ることが可能となり、生産性を高めることができる。

しかし、ＡＤＦに載置される原稿枚数の増加や、ＭＦＰの高耐久化によって、スキャナの駆動時間が長くなることにより、ランプの劣化が進んでしまう。このように長時間の駆動により劣化が進み、ランプの光量が低下すると、転送クロックを速く設定した白黒ラインセンサを用いる白黒モードでは、光量が足りず、画質が低下するという問題が発生してしまう。

このとき、図１１に示したように白黒の水平転送クロックをカラーと同じように遅くすれば、白黒ラインセンサからの出力レベルを確保することもできる。しかし、光量が低下した状態でラインセンサの出力を増幅するゲイン調整や黒レベルを決定するためのオフセット調整など、調整時間の長い再調整が必要となる。つまり、一旦調整動作を必要とするため、ジョブ中であれば原稿間の時間を確保して、生産性を低下させる必要があり、ジョブの開始前であれば、１枚目を読み込むファーストスキャンを遅延させる必要があった。

本発明は、原稿を白黒読みする際に、照明手段の光量が低下していない場合は高生産性かつ高品質で読み取ることができ、照明手段の光量が低下した場合でも高品質に読み取ることができるようにすることを目的とする。

本発明は、画像読取装置であって、読取位置を照明する照明手段と、それぞれが異なる色成分に対応する複数のラインセンサを有し、前記読取位置の原稿からの反射光を受け、複数の色成分データを出力するカラー読取手段と、画像転送周波数が前記カラー読取手段の画像転送周波数より高く、前記読取位置の前記原稿からの反射光を受け、白黒データを出力する白黒読取手段と、前記原稿を読み取る原稿読取モードを決定する決定手段とを備え、前記原稿読取モードには、前記原稿を読み取り、前記複数の色成分のデータを出力するカラーモードと、前記原稿を読み取り、白黒データを出力する白黒モードが含まれ、前記決定手段によって決定された前記モードが前記カラーモードの場合は、前記カラー読取手段に含まれる前記ラインセンサを用いて前記原稿を読み取り、前記複数の色成分のデータを出力し、前記決定手段によって決定された前記モードが前記白黒モードであり、かつ、前記照明手段の光量が閾値を満たす場合、前記白黒読取手段を用いて前記原稿を読み取り、前記白黒データを出力し、前記決定手段によって決定されたモードが前記白黒モードであり、かつ、前記照明手段の前記光量が前記閾値を満たしていない場合は、前記カラー読取手段に含まれる前記ラインセンサを用いて前記原稿を読み取り、前記白黒データを出力することを特徴とする。

本発明によれば、原稿を白黒読みする際に、照明手段の光量が低下していない場合は高生産性かつ高品質で読み取ることができ、照明手段の光量が低下した場合でも高品質に読み取ることができるようにすることができる。

以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念及び下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

以下では、図１乃至図７を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る画像読取装置の構成例を示す断面図である。図１に示す画像読取装置１０１は、原稿から画像を読み取る画像読取処理を実行するために、原稿搬送装置であるＡＤＦ１００及びリーダ部２００を備える。ＡＤＦ１００は、原稿トレイ２０に表面を上に向けてセットされた原稿束Ｓから、ピックアップローラ１によって最上位の原稿から分離部２へと繰り出す。分離部２は、上方に分離ローラ、下方に分離パッドが配置されており、原稿束Ｓの最上紙より１枚ずつ分離を行う。

片面原稿で表面の画像を読み取る場合、分離された原稿は、第１レジストローラ３にて分離搬送中の斜行補正を行う。その後、原稿は、第１レジストローラ３から第２レジストローラ４、及び第１搬送ローラ５に搬送される。ここで、読取位置Ｒにおいて表面の画像が読み取られる。そして、第２搬送ローラ６から排紙ローラ８により、排紙トレイ２１上に原稿表面を下に向けて順番に排出される。

また、両面原稿で表裏両面の画像を読み取る場合、分離された原稿は、第１レジストローラ３にて分離搬送中の斜行補正を行う。その後、原稿は、第２レジストローラ４から第１搬送ローラ５、及び第２搬送ローラ６に搬送される。ここで、読取位置Ｒにおいて表面の画像が読み取られる。そして、第２搬送ローラから排紙ローラ８により、一旦、原稿端部が排紙トレイ２１上に搬送され、読取後端側が排紙ローラ８にニップされた状態で搬送が停止される。

その後、原稿をスイッチバック搬送し、第２レジストローラ４にて、再度斜行補正を行った後、第１搬送ローラ５、第２搬送ローラ６により搬送され、読取位置Ｒを再度搬送している間に裏面の画像を読み取る。

このまま、第２搬送ローラから排紙ローラ８により、排紙トレイ２１上に原稿表面を上に向けて排出すると、原稿トレイ２０上にセットされた面順と異なってしまう。このため、裏面を読み取った原稿は、第２搬送ローラ６、排紙ローラ８により、再度原稿端部が排紙トレイ２１上に搬送され、読取後端側が排紙ローラ８にニップされた状態で搬送が停止する。

その後、再びスイッチバック搬送し、第２レジストローラ４、第１搬送ローラ、第２搬送ローラにより搬送された後、排紙ローラ８により排紙トレイ２１上に表面を下に向けて順番に排出される。ただし、読取位置Ｒを搬送している間であっても、この間は、原稿画像の読み取りを行わない。

リーダ部２００は、原稿に記録された画像情報を光学的に読み取り、光電変換して画像データとして入力する。リーダ部２００は、ＡＤＦ用プラテン２０１、ブック用プラテン２０２、ランプ２０３とミラー２０４を有するスキャナユニット２０９、ミラー２０５、２０６、レンズ２０７、及びラインセンサ２０８を備える。また、ＡＤＦ用プラテン２０１、ブック用プラテン２０２の間には、基準となる白色板２１０が配置されている。この白色板２１０は、スキャナユニット２０９を経由して、その反射光をラインセンサ２０８で読み取り、光量のサンプリングや、シェーディング補正などを行なうときに使用される。

リーダ部２００は、ＡＤＦ１００から搬送されてくる原稿画像を読み取る場合、スキャナユニット２０９をＡＤＦ用プラテン２０１の下に移動させて停止させ、原稿が読取位置Ｒ上を搬送されている間、画像情報を読み取る。また、ブック用プラテン２０２上に載置された原稿の画像を読み取る場合は、スキャナユニット２０９を図示しない原稿セット基準から副走査方向に移動させ、画像情報を読み取る。

画像情報の読み取りにおいては、ランプ２０３が点灯し原稿を照射する。原稿からの反射光は、ミラー２０４、２０５、２０６及びレンズ２０７を介して、ラインセンサ２０８に入力される。そして、ラインセンサ２０８に入力された原稿からの反射光は、ここで光電変換等の電気処理が行われ、通常のデジタル処理が施される。

ここでは、リーダ部２００と、ＡＤＦ１００とが一体化された読取装置として説明しているが、本発明は、ＡＤＦ１００が未接続であるリーダ部２００の単体装置としても実現可能である。

次に、図２を参照して、画像読取装置１０１の駆動構成について説明する。図２は、本実施形態に係るＡＤＦ１００とリーダ部２００の駆動制御を示す図である。

２１１は、原稿束を１枚ずつ分離搬送するための分離モータＭ１を示す。２１２は、分離モータＭ１の駆動をピックアップローラ２に伝達するか否かを制御する給紙クラッチＣＬを示す。２１３は、分離された原稿を読取位置Ｒまで給紙する給紙モータＭ２を示す。２１６は、原稿を排紙するための排紙ローラ８を駆動するための排紙モータＭ３を示す。２１５は、両面読み取りにおいて原稿のすれ違いが発生した場合に、排紙ローラ８を離間制御する離間ソレノイドＳＬを示す。２１４は、リーダ部２００に配置されるスキャナユニット２０９を駆動するための光学モータＭ４である。

次に、図３を参照して、画像読取装置１０１の制御構成について説明する。図３は、本実施形態に係るＡＤＦ１００とリーダ部２００とを一体制御するための制御構成を示す図である。

画像読取装置１０１は、中央演算処理装置であるＣＰＵ３００、リードオンリーメモリ（以下、ＲＯＭ）３０１、ランダムアクセスメモリ（以下、ＲＡＭ）３０２、出力ポート、及び、入力ポートを備えている。ＲＯＭ３０１には、制御用プログラムが格納されており、ＲＡＭ３０２には、入力データや作業用データが格納されている。また、出力ポートには、分離モータＭ１、給紙モータＭ２、排紙モータＭ３、光学モータＭ４、離間ソレノイドＳＬ、給紙クラッチＣＬが接続されている。一方、入力ポートには、分離後センサ１０、レジストセンサ１１、リードセンサ１２、排紙センサ１３、原稿検知センサ１４、原稿長検知センサ１５、ホームポジションセンサ１６がそれぞれ接続されている。

ＣＰＵ３００は、バスを介して接続されたＲＯＭ３０１に格納されている制御プログラムに従って分離モータＭ１、給紙モータＭ２、排紙モータＭ３、離間ソレノイドＳＬ、給紙クラッチＣＬを制御し、ＡＤＦ１００を動作させる。ＣＰＵ３００は、さらにリーダ部２００のスキャナユニットを動作させるために、ホームポジションセンサ１６で位置を確定した後、所定の位置へ光学モータＭ４を制御する。

また、ＣＰＵ３００は、画像制御ＡＳＩＣ３０３にバス接続される。この画像制御ＡＳＩＣ３０３は、ランプ駆動回路３０４、ラインセンサ駆動回路３０５、アナログプロセッサ３０６に接続されている。ランプ駆動回路３０４は、原稿を照射するランプ２０３の点灯又は消灯を行う。また、ラインセンサ駆動回路３０５は、ランプ２０３が点灯され、照射される原稿の反射光をミラー２０４によって読み取るラインセンサ２０８を駆動する。アナログプロセッサ３０６は、ラインセンサ２０８からの画像データの出力値に対して、電気的なオフセット補正や増幅補正を実行する。

本実施形態によれば、ＣＰＵ３００は、ランプ駆動回路３０４、ラインセンサ駆動回路３０５、及びアナログプロセッサ３０６を、画像制御ＡＳＩＣ３０３を経由して制御する。他の実施形態によれば、ＣＰＵ３００が各駆動回路（３０４〜３０６）を直接制御する構成でもよい。

次に、図４Ａ乃至図４Ｃを参照して、ラインセンサ２０８のクロック切替について説明する。図４Ａは、本実施形態に係るラインセンサ２０８の側面図である。

ラインセンサ２０８は、４０１、４０２、４０３、４０４の４本のラインセンサを備えている。このうち、４０１のＲラインセンサは、４１１のレッドフィルタ（以下、Ｒフィルタ）を介して受光し、三原色のレッド画像のデータを出力する。４０２のＧラインセンサは、４１２のグリーンフィルタ（以下、Ｇフィルタ）を介して受光し、三原色のグリーン画像のデータを出力する。４０３のＢラインセンサは、４１３のブルーフィルタ（以下、Ｂフィルタ）を介して受光し、三原色のブルー画像のデータを出力する。４０４の白黒ラインセンサは、フィルタを介さず、原稿の反射光を直接受光するため、白黒画像のデータを出力する。本実施形態では、このようにＲ／Ｇ／Ｂフィルタを介した３ラインのカラー画像とフィルタを介さない白黒画像の２種類を扱うことができるラインセンサ２０８を適用する。したがって、ＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３がそれぞれの色成分に対応した複数のラインセンサを備えるカラー読取手段に相当し、白黒ラインセンサ４０４が白黒読取手段に相当する。

図４Ｂは、本実施形態に係るカラー画像の転送方法を示す図である。図４Ｃは、本実施形態に係る白黒画像の転送方法を示す図である。

一般に、ラインセンサの場合には、転送クロックに応じて、ラインセンサの画像データを転送する。本実施形態では、ＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３に供給する転送クロックが２５ＭＨｚで、白黒ラインセンサ４０４に供給する転送クロックが５０ＭＨｚである。すなわち、白黒ラインセンサ４０４の画像信号の転送速度は、ＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３の画像信号の転送速度よりも速い。このように、画像信号の転送速度をカラーと白黒で異ならせる理由は次の通りである。カラー画像を読み取るラインセンサ４０１〜４０３は、Ｒ／Ｇ／Ｂの各フィルタ４１１〜４１３を介して受光するため、原稿の反射光が少し暗くなってしまう。そこで、高画質の画像データとするために、白黒ラインセンサ４０４よりも転送クロックを遅くすることにより、必要な受光量を確保している。詳述はしないが、この３ライン中、最も明るいのは、Ｇフィルタを介したグリーン画像を得るＧラインセンサ４０２である。

一方、白黒画像を出力する白黒ラインセンサ４０４は、フィルタを介していない。このため、Ｒ／Ｇ／Ｂの各フィルタ４１１〜４１３を介したラインセンサ４０１〜４０３と異なり、出力レベルが高い。したがって、白黒ラインセンサ４０４の出力である白黒画像は、カラー画像と比較して、転送クロックを速くしても、十分な画質を得ることができる。

本実施形態では、一例として、カラー画像２５ＭＨｚの周波数に対して、白黒画像は２倍の５０ＭＨｚの周波数で画像転送を行なっている。しかし、これらの数値は一例であり、限定するわけではない。つまり、白黒画像がカラー画像と比較して速ければ、どのような周波数でもよい。

図５は、本実施形態に係るＧラインセンサ４０２の出力レベル５０３及び白黒ラインセンサ４０４の出力レベル５０４を示す図である。また、図５に示す出力レベルの結果は、図４Ｂ及び図４Ｃの転送クロックを用いて計測した結果である。

図１１を用いて説明したように、白黒画像は、フィルタを介していない分、同じ転送クロックであれば、グリーン画像よりも明るくなるが、転送クロックを速くしているため、受光量が低く、グリーン画像よりも、白黒画像の方が、出力レベルが低くなっている。

図６は、本実施形態に係るランプの駆動時間と各ラインセンサが受光する光量の劣化との関係を示す図である。図６において、横軸はランプの点灯時間を示し、縦軸は各ラインセンサの画像出力レベルを示す。

図６に示すように、ランプの点灯時間が増えるにつれて、それぞれのラインセンサの出力レベルは、低下していく。Ｔｈは、画質を満足する画像出力レベルの閾値を示す。この閾値Ｔｈを出力レベルが下回ると、品質の高い階調性を維持することができなくなる。

白黒モードでは、閾値Ｔｈを下回る時間がＴｂｗである。一方、カラーモードでは、閾値Ｔｈを下回る時間がＴｒｇｂである。ここで、白黒モードとは白黒画像を読み取る読取モードを示す。また、カラーモードとは、カラー画像を読み取る読取りモードを示す。カラーモードでは、ＲＧＢの各フィルタを介しているものの水平転送速度が遅いため、水平転送速度が速い白黒のラインに対して、その時間が
Ｔｂｗ ＜ Ｔｒｇｂ
となる。また、図６では、Ｔｒｇｂを超えると、ランプの寿命に達していることがわかる。

このように、劣化によりランプの光量が低下すると、まず白黒モードで使用される白黒ラインセンサ４０４の出力レベルが閾値Ｔｈを下回り、その後カラーモードで使用されるＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３の出力レベルが閾値Ｔｈを下回る。そこで、本実施形態では、ランプの寿命を延ばすために、白黒ラインセンサ４０４の出力レベルが閾値Ｔｈを下回ると、ＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３の何れかを用いて画像を読み取る。これにより、本実施形態に係る画像読取装置は、従来から行われていた白黒ラインセンサの水平転送速度を遅くするために必要となる調整時間を設けなくともよい。したがって、画像読取装置の生産性を低下させることなく、ランプの寿命を延ばすことができる。

次に、図７を参照して、本実施形態に係る各ラインセンサ４０１〜４０４の切り換え制御について説明する。図７は、本実施形態に係るラインセンサを切り換える制御手順を示すフローチャートである。ここでは、白黒モードにおける白黒ラインセンサからの白黒画像に対し、ランプの光量が低下してきたときに、Ｇラインセンサ４０２の画像へ切り換えるフローについて説明する。また、以下で説明する処理は、ＣＰＵ３００によって統括的に制御される。

まず、ＡＤＦ１００の原稿トレイ２０上に載置された原稿束がリーダ部２００のＡＤＦ用プラテン２０１下に給紙搬送され、画像読取処理（スキャンジョブ）が開始される。ここで、ＡＤＦ１００は、原稿束を１枚ずつ分離、搬送する。また、このようなスキャンジョブは、画像読取装置１０１の操作部におけるスタートキーが押下されると開始される。

スキャンジョブが開始されると、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ３００は、モード判定手段として機能し、操作部において設定された読取モードが、白黒モードであるか否かを判定する。白黒モードでない場合はステップＳ１０６に進み、白黒モードである場合はステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０６において、ＣＰＵ３００は、カラー読取を行なうためのＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３に対するカラー読取設定を画像制御ＡＳＩＣ３０３に対して行なう。さらに、カラー読取用のランプ光量をランプ駆動回路３０４に設定し、ランプ２０３を発光させる。さらに、カラー読取用のゲイン値、オフセット値の設定をアナログプロセッサ３０６に対して行なう。

このとき設定される各ランプ光量、各ゲイン値、各オフセット値は、詳述しないが、ＡＤＦ１００、リーダ部２００を制御する図３に示す回路に電源が投入された後に実施される調整制御により、決定される。この調整制御は、ＡＤＦ１００やリーダ部２００の各負荷（ランプ２０３やラインセンサ２０８等）を駆動し、各読取モードにおいて、ランプ駆動回路３０４、ラインセンサ駆動回路３０５、アナログプロセッサ３０６に対して行うものである。さらに、この調整制御は、ラインセンサからの出力が格納される画像制御ＡＳＩＣ３０３の画像用ＲＡＭを参照することにより、行われる。

次に、ステップＳ１０７において、ＣＰＵ３００は、サンプリング手段として機能し、光学モータＭ４を駆動し、スキャナユニット２０９を移動させ、光量のサンプリングを行う。まず、ＡＤＦ用プラテン２０１とブック用プラテン２０２の間にある白色板２１０の位置まで、ミラー２０４を移動させる。そして、ラインセンサ２０８にあるＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３からの出力値を画像制御ＡＳＩＣ３０３でそれぞれ読み取る。ここでのサンプリングは、ＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３からの出力レベルをサンプリングする。

続いて、ステップＳ１０８において、ＣＰＵ３００は、光量判定手段として機能し、光量が図６に示す閾値Ｔｈを満たしているか否かを判定する。光量が閾値Ｔｈを満たしている場合には、Ｓ１１０へ進み、光量が閾値Ｔｈを満たしていない場合は、ステップＳ１１１に進む。

光量が閾値Ｔｈを満たしていない場合、ステップＳ１１１において、ＣＰＵ３００は、読取制御手段として機能し、スキャン停止処理を行い、搬送中の原稿を排紙トレイ２１へ排出する。さらに、ＣＰＵ３００は、光学モータＭ４を駆動し、スキャナユニット２０９をホームポジションセンサ１６で検知する位置まで移動し、待機させる。その後、ステップＳ１１２において、ＣＰＵ３００は、操作部へランプが寿命に達したことを表示し、処理を終了する。

一方、光量が閾値Ｔｈを満たしている場合、ステップＳ１１０において、ＣＰＵ３００は、原稿搬送速度をＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３の画像信号の転送速度に合わせた速度に設定する。なお、このＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３で原稿読取を行う際の原稿搬送速度は、白黒ラインセンサ４０４で原稿読取を行う際の原稿搬送速度よりも遅い。そして、同時に光学モータＭ４を駆動し、スキャナユニット２０９のミラー２０４が読取位置Ｒの直下となるように制御する。その後、原稿トレイ２０上の原稿束から１枚ずつ分離され、Ｓ１１０で設定した原稿搬送速度で、搬送された原稿の先端が読取位置Ｒに到達する。原稿が読取位置Ｒに到達すると、ステップＳ１１３において、ＣＰＵ３００は、ＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３から出力される信号を、ＲＧＢの各１ラインごとにアナログプロセッサ３０６を経由して、画像制御ＡＳＩＣ３０３へと転送させる。ここで、ＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３の水平転送クロックは、図４Ｂに示すように２５ＭＨｚとなる。これによって、原稿１枚の長さ分を読み取り、Ｓ１１４へと進む。

また、ステップＳ１０１で白黒モードであると判定された場合、ステップＳ１０２において、ＣＰＵ３００は、白黒ライン読取設定を行い、その後、ランプ２０３を発光させる。ここで、ＣＰＵ３００は、白黒読取用のランプ光量をランプ駆動回路３０４に設定し、ランプを発光させる。また、白黒読取用のゲイン値、オフセット値の設定をアナログプロセッサ３０６に対して行なう。

次に、ステップＳ１０３において、ＣＰＵ３００は、光学モータＭ４を駆動し、スキャナユニット２０９を移動させ、光量をサンプリングする。このとき、ＡＤＦ用プラテン２０１とブック用プラテン２０２の間にある白色板２１０の位置まで、ミラー２０４を移動させる。さらに、ＣＰＵ３００は、ラインセンサ２０８にある白黒ラインセンサ４０４からの出力値を画像制御ＡＳＩＣ３０３で読み取る。

光量をサンプリングすると、ステップＳ１０４において、ＣＰＵ３００は、白黒ラインセンサ４０４からの出力レベルが図６に示す閾値Ｔｈを上回っているか否かを判定して、光量が閾値Ｔｈを満たしているか否かを判定する。ここで、光量が閾値Ｔｈを満たしている場合にはステップＳ１０９に進み、光量が閾値Ｔｈを満たしていない場合にはステップＳ１０５に進む。

光量が閾値Ｔｈを満たしている場合、ステップＳ１０９において、ＣＰＵ３００は、読取制御手段として機能し、原稿搬送速度を白黒ラインセンサ４０４の画像信号の転送速度に合わせた速度に設定する。なお、この白黒ラインセンサ４０４で原稿読取を行う際の原稿搬送速度は、ＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３で原稿読取を行う際の原稿搬送速度よりも速く、原稿読取の生産性が高い。そして、同時に光学モータＭ４を駆動し、スキャナユニット２０９のミラー２０４が読取位置Ｒの直下となるように制御する。その後、原稿トレイ２０上の原稿束から１枚ずつ分離され、搬送された原稿の先端が読取位置Ｒに到達する。

次に、ステップＳ１１３において、ＣＰＵ３００は、白黒ラインセンサ４０４からの出力される信号を、白黒１ラインごとにアナログプロセッサ３０６を経由して、画像制御ＡＳＩＣ３０３へと転送させる。ここで、白黒ラインセンサ４０４の水平転送クロックは、図４Ｃに示すように５０ＭＨｚとなる。これによって、原稿１枚の長さ分を読み取り、ステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１４において、ＣＰＵ３００は、１ページ分の原稿の画像読取後、ＡＤＦ１００内の搬送パス上に読み取っていない原稿があるか否か、又は原稿トレイ２０上の原稿有無を判定する。まだ読み込んでいない原稿があれば、ステップＳ１０３へ戻り、現在設定されている読取モードの光量サンプリングを行なう。一方、全ての原稿を読み取っている場合には、処理を終了する。

一方、ステップＳ１０４で白黒ラインセンサ４０４からの出力レベルが閾値Ｔｈを下回り、光量が足りないと判定すると、Ｓ１０５に進む。ステップＳ１０５において、ＣＰＵ３００は、白黒モードではあるが、ＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３のうち、最も光量が高いＧラインセンサ４０２からの出力値を用いて画像読取を行う設定を、画像制御ＡＳＩＣ３０３に対して行う。

次に、ステップＳ１０６において、ＣＰＵ３００は、Ｇラインセンサ用のゲイン値、オフセット値をアナログプロセッサ３０６に対して設定する。ここでは、通常のカラー読取と同じようにＲラインセンサ４０１、Ｂラインセンサ４０３に対するゲイン値、オフセット値もアナログプロセッサ３０６に対して、設定しても良い。これは、本実施形態では、画像制御ＡＳＩＣ３０３に対して、Ｇラインセンサ４０２からの出力画像データのみを採用するようにステップＳ１０５で設定するためである。しかし、Ｇラインセンサ４０２からの出力画像データのみを設定するだけにしておく方がアナログプロセッサ３０６に対する設定時間を省略できるため、パフォーマンスを最適化できる。

次に、ステップＳ１０７において、ＣＰＵ３００は、ＲＧＢラインセンサ４０１〜４０３の設定を行なう場合の光量サンプリングを行うため、もう一度、光学モータＭ４を駆動し、白色板２１０の位置まで、スキャナユニット２０９のミラー２０４を移動させるように制御する。ここで、ＣＰＵ３００は、原稿トレイ２０上から分離、搬送された原稿の先端が読取位置Ｒより前に位置するように停止制御させる。

さらに、カラーモードと同様に、ステップＳ１０７及びＳ１０８において、ＣＰＵ３００は、光量をサンプリングし、カラー読取光量が閾値Ｔｈを満たしているか否かを判定する。カラーモードで、読取光量に達していれば、Ｓ１１０へと進み、ＣＰＵ３００は、読取制御手段として機能し、原稿搬送速度をカラー読取用に設定する。したがって、ステップＳ１１３では、カラーモードの搬送速度であるが、白黒モードとして、カラーラインセンサを用いて画像を読み取る。一方、読取光量が足りていなければ、カラーモードと同様に、ステップＳ１１１及びＳ１１２において、ＣＰＵ３００は、スキャン処理を停止し、ランプ寿命を表示して、処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る画像読取装置は、カラー画像を読み取るＲＧＢラインセンサと、ＲＧＢラインセンサよりも水平転送速度が速く、白黒画像を読み取る白黒ラインセンサとを備える。さらに、本画像読取装置は、原稿を照明するためのランプの光量が低下し、白黒ラインセンサから画像を品質良く読み取るための出力レベルが得られない場合に、白黒モードであってもＲＧＢラインセンサを用いて白黒画像を読み取る。この場合、本画像読取装置は、ＲＧＢラインセンサのうち、同じ光量で最も出力レベルの高いＧラインセンサを用いて画像読取処理を実行する。このようにランプの光量が低下した場合であっても、本画像読取装置は、使用するラインセンサを切り換えることで、従来から行われた調整処理を実行することなく、ランプの寿命を延ばすことができる。よって、本画像読取装置は、ランプの光量が低下した場合に、生産性を低下させることなく、読取画像の品質を維持することができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限らず様々な変形が可能である。例えば、本画像読取装置は、白黒ラインセンサで必要な出力レベルが得られない場合であって、かつ、カラーラインセンサで必要な出力レベルが得られる場合にラインセンサを切り換えてもよい。一方、カラーラインセンサでも必要な出力レベルが得られない場合は、画像読取処理を中止する。これにより、より精度良くランプの寿命を判断することができる。

また、本画像読取装置は、ランプ光量のサンプリングを、画像読取処理の実行前、及び実行中の少なくとも一方で行ってもよい。画像読取処理の実行中においてサンプリングを行う場合は、ラインセンサが画像を読み取る読取位置に原稿が搬送されていない間（原稿間）にサンプリングを行うことが望ましい。このように、本画像読取装置は、画像読取処理の実行前、実行中にランプ光量のサンプリングを行うことができ、生産性又は画像品質のいずれを重視するかによってサンプリングの実行タイミングを変更することができる。

本実施形態に係る画像読取装置１０１の構成例を示す断面図である。 本実施形態に係るＡＤＦ１００とリーダ部２００の駆動制御を示す図である。 本実施形態に係るＡＤＦ１００とリーダ部２００とを一体制御するための制御構成を示す図である。 本実施形態に係るラインセンサ２０８の構成例を示す図である。 本実施形態に係るカラー画像の転送方法を示す図である。 本実施形態に係る白黒画像の転送方法を示す図である。 本実施形態に係るＧラインセンサ４０２及び白黒ラインセンサ４０４の出力レベルを示す図である。 本実施形態に係るランプの駆動時間と各ラインセンサが受光する光量の劣化との関係を示す図である。 本実施形態に係るラインセンサを切り換える制御手順を示すフローチャートである。 ＲＧＢ用のラインセンサから出力される出力信号を示す図である。 ＲＧＢ用のラインセンサ及び白黒用のラインセンサから出力される出力信号を示す図である。 ＲＧＢ用のラインセンサ及び白黒用のラインセンサから出力される出力信号を示す図である。 ＲＧＢ用のラインセンサ及び白黒用のラインセンサにおける光量の蓄積時間と、１画素あたりの出力レベルとの関係を示す図である。

符号の説明

１００：ＡＤＦ
１０１：画像読取装置
２００：リーダ部
２０３：ランプ
２０８：ラインセンサ

Claims (9)

1. 画像読取装置であって、
   読取位置を照明する照明手段と、
   それぞれが異なる色成分に対応する複数のラインセンサを有し、前記読取位置の原稿からの反射光を受け、複数の色成分データを出力するカラー読取手段と、
   画像転送周波数が前記カラー読取手段の画像転送周波数より高く、前記読取位置の前記原稿からの反射光を受け、白黒データを出力する白黒読取手段と、
   前記原稿を読み取る原稿読取モードを決定する決定手段とを備え、
   前記原稿読取モードには、前記原稿を読み取り、前記複数の色成分のデータを出力するカラーモードと、前記原稿を読み取り、白黒データを出力する白黒モードが含まれ、
   前記決定手段によって決定された前記モードが前記カラーモードの場合は、前記カラー読取手段に含まれる前記ラインセンサを用いて前記原稿を読み取り、前記複数の色成分のデータを出力し、
   前記決定手段によって決定された前記モードが前記白黒モードであり、かつ、前記照明手段の光量が閾値を満たす場合、前記白黒読取手段を用いて前記原稿を読み取り、前記白黒データを出力し、
   前記決定手段によって決定されたモードが前記白黒モードであり、かつ、前記照明手段の前記光量が前記閾値を満たしていない場合は、前記カラー読取手段に含まれる前記ラインセンサを用いて前記原稿を読み取り、前記白黒データを出力することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記カラー読取手段又は前記白黒読取手段の出力に基づき、前記照明手段の光量を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記決定手段によって決定された前記モードがカラーモードであり、かつ、前記照明手段の前記光量が前記閾値を満たしている場合は、前記カラー読取手段に含まれる前記ラインセンサを用いて前記原稿を読み取り、
   前記決定手段によって決定された前記モードがカラーモードであり、かつ、前記照明手段の前記光量が前記閾値を満たしていない場合は、前記カラー読取手段による前記原稿の読み取りを中止することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 前記決定手段によって決定されたモードが前記白黒モードであり、かつ、前記照明手段の前記光量が前記閾値を満たしていない場合は、前記カラー読取手段に含まれる前記ラインセンサの１つを用いて前記原稿を読み取ることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像読取装置。
5. 前記複数のラインセンサは、赤、緑、青に対応するラインセンサであり、
   前記決定手段によって決定された前記モードがカラーモードであり、かつ、前記照明手段の前記光量が前記閾値を満たしていない場合は、前記カラー読取手段の前記緑に対応するラインセンサを用いて前記原稿を読み取ることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 原稿を前記読取位置上に移動させる搬送手段を更に備え、
   前記カラー読取手段及び前記白黒読取手段は、前記搬送手段が原稿を搬送している間に前記原稿の画像を読み取り、
   前記カラー読取手段を用いる場合の搬送速度は、前記白黒読取手段を用いる場合の搬送速度よりも遅いことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像読取装置。
7. 画像読取処理の実行前に、前記照明手段の光量を決定することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像読取装置。
8. 画像読取処理の実行中において、原稿間で前記照明手段の光量を決定することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像読取装置。
9. 前記白黒読取手段の白色板の読取値が所定値を超えているか否かに基づき、前記照明手段の光量が前記閾値を満たしているか否かを決定することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像読取装置。

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