JP2000050020A - Image reading apparatus and control method thereof - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光電変換素子を用いて原稿のカラー画像を読
み取る画像読み取り装置において、原稿を照明する光源
の色毎に異なる残光特性の影響を受けることなく原稿画
像を読み取れるようにし、また定格電力の大きな回路部
品や大きな放熱部材を不要にする。
【解決手段】 インバータトランス2の2次側出力で蛍
光灯5を点灯し、原稿を照明する。そして、原稿からの
反射光を固体撮像素子で受光して光電変換を行い、所定
の信号処理を施してプリンタ部へ送出する。その際、C
PU1の制御により蛍光灯5の状態に応じて光量制御方
式を切り換え、蛍光灯5が初期の状態のときにはシリー
ズレギュレータ9を用いた電流制御を行い、蛍光灯5が
劣化して回路の電力効率が低下した場合にはスイッチ回
路4のオン/オフによるPWM制御を行って蛍光灯5の
電流を制御する。
(57) Abstract: In an image reading apparatus that reads a color image of a document using a photoelectric conversion element, a document image can be read without being affected by afterglow characteristics that differ for each color of a light source illuminating the document. In addition, circuit components with large rated power and large heat radiation members are not required. SOLUTION: A fluorescent lamp 5 is turned on by a secondary output of an inverter transformer 2 to illuminate a document. Then, the reflected light from the document is received by the solid-state imaging device, photoelectrically converted, subjected to predetermined signal processing, and transmitted to the printer unit. At that time, C
By controlling the PU1, the light amount control method is switched in accordance with the state of the fluorescent lamp 5, and when the fluorescent lamp 5 is in the initial state, current control using the series regulator 9 is performed. If it has decreased, PWM control is performed by turning on / off the switch circuit 4 to control the current of the fluorescent lamp 5.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、特に原稿画像を結
像レンズを介して固体撮像素子上に結像させてその画像
情報を読み取る画像読み取り装置及びその制御方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading apparatus for forming an image of a document on a solid-state image sensor through an imaging lens and reading the image information, and a control method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、原稿の画像情報を固体撮像素
子であるイメージセンサを用いて光学的に読み取る画像
読み取り装置が種々提案されている。図5は一般的なカ
ラー画像読み取り装置の光学系の要部を示す概略図であ
る。2. Description of the Related Art Hitherto, various image reading apparatuses for optically reading image information of a document using an image sensor as a solid-state image sensor have been proposed. FIG. 5 is a schematic view showing a main part of an optical system of a general color image reading apparatus.
【0003】図5において、100は原稿(読み取り画
像)を配置する原稿台ガラス、101は原稿を照明する
棒状の光源、102は照明効率を向上させるための反射
傘、103a,103b,103cはミラー、104は
結像レンズ、105は固体撮像素子である。In FIG. 5, reference numeral 100 denotes a platen glass on which a document (read image) is arranged; 101, a bar-shaped light source for illuminating the document; 102, a reflector for improving illumination efficiency; and 103a, 103b, 103c, mirrors. , 104 are imaging lenses, and 105 is a solid-state imaging device.
【0004】上記棒状の光源101及び反射傘102に
より照明された原稿(不図示)からの反射光は、ミラー
103a,103b,103cを介して結像レンズ10
4に導光され、結像レンズ104により原稿の画像情報
が固体撮像素子105上に結像される。このとき、ミラ
ー103aは原稿の画像情報を副走査方向Aに走査速度
vで移動し、それに同期してミラー103b,103c
は速度v/2で移動し、これにより固体撮像素子105
のラインセンサの並び方向である主走査方向と副走査方
向とを合わせた2次元的な走査が行われ、原稿の画像情
報を読み取ることができる。[0004] The reflected light from a document (not shown) illuminated by the rod-shaped light source 101 and the reflecting umbrella 102 passes through mirrors 103a, 103b, and 103c to form an image forming lens 10.
4, the image information of the document is imaged on the solid-state imaging device 105 by the imaging lens 104. At this time, the mirror 103a moves the image information of the document in the sub-scanning direction A at the scanning speed v and synchronizes with the mirror 103b, 103c.
Moves at a speed of v / 2, whereby the solid-state image sensor 105
The two-dimensional scanning in which the main scanning direction and the sub-scanning direction, which are the arrangement directions of the line sensors, are performed, and the image information of the original can be read.
【0005】また、上記固体撮像素子105上に結像さ
れた画像情報は、電気信号に変換されて信号処理が施さ
れる。そして、不図示の出力装置に送られてプリント出
力として画像情報の出力が行われたり、あるいは記憶装
置等に送られて入力画像情報の記憶が行われる場合もあ
り、それぞれの画像読み取り装置として使用される。[0005] The image information formed on the solid-state image sensor 105 is converted into an electric signal and subjected to signal processing. In some cases, the image information is sent to an output device (not shown) to output the image information as a printout, or the image information is sent to a storage device or the like to store the input image information. Is done.
【0006】上記の画像読み取り装置の光源101とし
ては、ハロゲンランプ,蛍光灯,キセノンランプ等が用
いられている。ハロゲンランプは、光輝度を有する反面
ランプの昇温に伴う装置の昇温が大きいことや、200
〜300Wの消費電力を必要とするため、装置全体に必
要となる消費電力が大きくなる要因となっている。近
年、このような問題点を回避するため、光輝度の蛍光灯
やキセノンランプが開発され、画像読み取り装置の光源
として用いられつつある。As the light source 101 of the above-mentioned image reading apparatus, a halogen lamp, a fluorescent lamp, a xenon lamp or the like is used. On the other hand, the halogen lamp has a high brightness, but the temperature rise of the apparatus accompanying the temperature rise of the lamp is large.
Since the power consumption of up to 300 W is required, the power consumption required for the entire apparatus is increased. In recent years, in order to avoid such problems, fluorescent lamps and xenon lamps having high luminance have been developed and are being used as light sources for image reading apparatuses.
【0007】蛍光灯やキセノンランプは、棒上の中空管
の中に少量の水銀粒と数TorrのArまたはKr,X
e等を封入したものが多く、管の内壁に各種蛍光体を塗
布し、管の両端に電極を配して管を密閉した構造となっ
ている。そして、電極からの放電を行い、水銀や各種ガ
スから放射される紫外線によって管の内側に塗られた蛍
光体を励起させる。これにより蛍光体の発光特性に応じ
て可視光が放射される。[0007] Fluorescent lamps and xenon lamps use a small amount of mercury particles and a few Torr of Ar or Kr, X in a hollow tube on a rod.
In many cases, various phosphors are applied to the inner wall of the tube, and electrodes are arranged at both ends of the tube to seal the tube. Then, discharge is performed from the electrodes, and the phosphor applied to the inside of the tube is excited by ultraviolet rays emitted from mercury and various gases. Thereby, visible light is emitted according to the emission characteristics of the phosphor.
【0008】上記蛍光体には、光源として要求される分
光エネルギー特性に応じて各種の蛍光体が選択される。
特にカラー画像読み取り装置においては、RGB等の各
色に相当する広い波長範囲の光源が必要となり、特に光
輝度の光源を必要とする場合には、複数色の蛍光体を混
合し、管の内壁に塗布するような手法が用いられてい
る。Various phosphors are selected as the phosphor according to the spectral energy characteristics required as a light source.
In particular, in a color image reading device, a light source of a wide wavelength range corresponding to each color such as RGB is required. In particular, when a light source of light brightness is required, a plurality of phosphors of different colors are mixed and applied to the inner wall of the tube. A method such as coating is used.
【0009】また蛍光灯やキセノンランプは、発光光量
を制御する場合に、ハロゲンランプのように点灯電圧を
制御する方法ではなく、一定の電流値で点灯する時間を
制御するパルス幅変調方式によって発光光量を制御する
方法や、コストが安く構成がシンプルなシリーズレギュ
レータを用いて電流値を制御することによって発光光量
を制御する方法が一般に用いられている。When controlling the amount of emitted light, a fluorescent lamp or a xenon lamp emits light not by a method of controlling the lighting voltage like a halogen lamp but by a pulse width modulation method of controlling a lighting time at a constant current value. A method of controlling the amount of light and a method of controlling the amount of emitted light by controlling the current value using a series regulator with a low cost and a simple configuration are generally used.
【0010】一方、蛍光灯やキセノンランプを用いた画
像読み取り装置においては、上述の光量制御を省略し、
耐久による光量の劣化に対して固体撮像素子の出力信号
を電気的に増幅するアンプ等のゲイン設定を可変とし、
上記光量劣化に応じてゲインを変更することによって適
切な信号出力を得るように構成する手法も提案されてい
る。このような手法においては、ゲインの値によって読
み取り信号のS/Nが変動するといった現象が発生する
場合がある。On the other hand, in an image reading apparatus using a fluorescent lamp or a xenon lamp, the above-described light amount control is omitted,
The gain setting of an amplifier or the like that electrically amplifies the output signal of the solid-state imaging device with respect to deterioration of the light amount due to durability is variable,
There is also proposed a method of changing the gain in accordance with the light quantity deterioration to obtain an appropriate signal output. In such a method, a phenomenon that the S / N of the read signal varies depending on the gain value may occur.
【0011】ここで、上述の2つの光量制御方式につい
て説明する。まず最初に、ランプに流れる電流値を一定
に保ちながら、ランプを点灯する時間に相当するパルス
幅を制御することによって、発光光量を制御する手法に
ついて説明する。Here, the above-mentioned two light amount control methods will be described. First, a method of controlling the amount of emitted light by controlling the pulse width corresponding to the time during which the lamp is turned on while keeping the current value flowing through the lamp constant will be described.
【0012】図6はランプを点灯する時間に相当するパ
ルス幅を制御するPWM制御による光量制御方式を示す
図である。CPU1からはスイッチングトランジスタQ
1を所定の周波数でオン/オフ(ON/OFF)するオ
ン/オフ信号S1が出力される。インバータトランス2
には不図示の電源より所定の入力電圧が供給される。C
1は共振用のコンデンサであり、CPU1から出力され
るオン/オフ信号S1の周波数に従ってインバータトラ
ンス2を安定して発振させる。3は電流調整用のインダ
クタで、インバータトランス2の2次側のインピーダン
ス調整を行う。4はスイッチ回路で、CPU1から出力
されるPWM信号S2により蛍光灯5に印加される電圧
をオン/オフする。6は光量センサ、7はアンプ、8は
A/Dコンバータで、光量信号S3をCPU1に入力す
る。FIG. 6 is a diagram showing a light amount control system by PWM control for controlling a pulse width corresponding to a lamp lighting time. Switching transistor Q from CPU1
An on / off signal S1 for turning on / off (ON / OFF) the signal 1 at a predetermined frequency is output. Inverter transformer 2
Is supplied with a predetermined input voltage from a power supply (not shown). C
Reference numeral 1 denotes a resonance capacitor that stably oscillates the inverter transformer 2 in accordance with the frequency of the on / off signal S1 output from the CPU 1. Reference numeral 3 denotes a current adjusting inductor for adjusting the impedance on the secondary side of the inverter transformer 2. A switch circuit 4 turns on / off a voltage applied to the fluorescent lamp 5 by a PWM signal S2 output from the CPU 1. Reference numeral 6 denotes a light amount sensor, 7 denotes an amplifier, 8 denotes an A / D converter, and inputs a light amount signal S3 to the CPU 1.
【0013】図4に蛍光灯5に流れる電流を示す。図4
の(a)はオン/オフ信号S1を示し、“H”(高レベ
ル)でスイッチングトランジスタQ1がオンする。図4
の(b)はPWM信号S2を示し、“L”(低レベル)
でスイッチ回路4がオンし、“L”期間は蛍光灯5の両
端子間の電圧が0Vとなり、蛍光灯5が消灯する。ま
た、PWM信号S2の立ち上がりは固体撮像素子の1蓄
積時間に相当するHsyncに同期させている。図4の
(c)は蛍光灯5の管電流を示し、PWM信号S2が
“L”期間は蛍光灯5に電流が流れていないことを示し
ている。FIG. 4 shows a current flowing through the fluorescent lamp 5. FIG.
(A) shows the on / off signal S1, and when "H" (high level), the switching transistor Q1 is turned on. FIG.
(B) shows the PWM signal S2, and is "L" (low level)
, The switch circuit 4 is turned on, and the voltage between both terminals of the fluorescent lamp 5 becomes 0 V during the “L” period, and the fluorescent lamp 5 is turned off. The rising of the PWM signal S2 is synchronized with Hsync corresponding to one accumulation time of the solid-state imaging device. FIG. 4C shows the tube current of the fluorescent lamp 5, and indicates that no current flows through the fluorescent lamp 5 while the PWM signal S2 is "L".
【0014】通常、上記オン/オフ信号S1の周波数は
PWM信号S2の周波数に対して十分に高い周波数(例
えばPWM信号S2の周波数の10〜100倍の周波
数)である。またPWM信号S2の周波数は蛍光灯5の
点灯、消灯の光学的周波数よりも大きく、電気的にはP
WM信号S2の周期に従って点灯と消灯が繰り返される
が、見掛け上はランプ電流を平均した電流値に相当する
一定光量で点灯する。Normally, the frequency of the on / off signal S1 is sufficiently higher than the frequency of the PWM signal S2 (for example, 10 to 100 times the frequency of the PWM signal S2). The frequency of the PWM signal S2 is higher than the optical frequency for turning on and off the fluorescent lamp 5, and is electrically
Lighting and extinguishing are repeated in accordance with the cycle of the WM signal S2, but apparently the light is turned on with a constant light amount corresponding to a current value obtained by averaging the lamp current.
【0015】また、蛍光灯5にはフォトダイオード等か
らなる光量センサ6が付設されており、蛍光灯5から射
出される光量に応じた光電流を出力する。この光電流は
アンプ7により電圧値に変換されて増幅された後、A/
Dコンバータ8によりデジタル信号に変換され、光量信
号S3としてCPU1に入力される。The fluorescent lamp 5 is provided with a light amount sensor 6 comprising a photodiode or the like, and outputs a photocurrent corresponding to the amount of light emitted from the fluorescent lamp 5. This photocurrent is converted into a voltage value by the amplifier 7 and amplified, and then the A / A
The signal is converted into a digital signal by the D converter 8 and input to the CPU 1 as a light amount signal S3.
【0016】CPU1では、光量信号S3を所定の値と
比較し、蛍光灯5の光量が所定の値よりも小さいときに
は、PWM信号S2の“H”期間を長くすることにより
蛍光灯5の光量を増幅させ、蛍光灯5の光量が所定の値
よりも大きいときには、PWM信号S2の“H”期間を
短くすることにより蛍光灯5の光量を低下させる。すな
わち、1Hsync期間におけるPWM信号S2のデュ
ーティ(Duty)により蛍光灯5の光量が調整され
る。The CPU 1 compares the light amount signal S3 with a predetermined value, and when the light amount of the fluorescent lamp 5 is smaller than the predetermined value, the "H" period of the PWM signal S2 is extended to reduce the light amount of the fluorescent lamp 5. When the light amount of the fluorescent lamp 5 is larger than a predetermined value, the light amount of the fluorescent lamp 5 is reduced by shortening the "H" period of the PWM signal S2. That is, the light amount of the fluorescent lamp 5 is adjusted by the duty (Duty) of the PWM signal S2 in the 1Hsync period.
【0017】図7は光量制御信号と残光特性を示す図で
あり、光源の発光光量を制御する制御波形を示してい
る。同図の横軸は時間を示し、縦軸は光源の発光光量を
制御する電流値を示している。横軸のHsyncの区間
は、固体撮像素子の1蓄積時間に相当する時間を示して
おり、通常用いられているように固体撮像素子の受光部
に入射した光量に応じて電荷が蓄えられる時間に相当す
る。通常のパルス幅制御を行う場合には、この蓄積時間
の先頭を示すトリガ信号の立ち上がりあるいは立ち下が
り位置に同期させ、制御信号が1蓄積時間に対して1回
の割合で同期して出力されるような構成となっている。FIG. 7 is a diagram showing the light quantity control signal and the afterglow characteristic, and shows a control waveform for controlling the light emission quantity of the light source. The horizontal axis in the figure indicates time, and the vertical axis indicates a current value for controlling the amount of light emitted from the light source. The section of Hsync on the horizontal axis indicates a time corresponding to one accumulation time of the solid-state imaging device, and corresponds to a time in which electric charges are accumulated according to the amount of light incident on the light receiving unit of the solid-state imaging device as usually used. Equivalent to. In the case of performing the normal pulse width control, the control signal is synchronized with the rising or falling position of the trigger signal indicating the beginning of the accumulation time, and the control signal is output once in synchronization with one accumulation time. It has such a configuration.
【0018】このように、1蓄積時間のトリガ信号に相
当する信号に対して同期をとりながら光量制御を行うこ
とによって、光量を制御するパルス幅制御と蓄積時間と
の間の干渉によって発生するビートによる画像信号に対
するノイズを除去している。As described above, by performing light quantity control while synchronizing with a signal corresponding to a trigger signal for one accumulation time, beat generated by interference between pulse width control for controlling light quantity and accumulation time is performed. To remove noise from the image signal.
【0019】一方、蛍光体を発光源として用いる蛍光灯
やキセノンランプにおいては、カラー情報を読み取る画
像読み取り装置に用いる光源として使用する場合、各色
の蛍光体を混合して塗布することによって、可視光全域
に渡る広い波長範囲での発光特性を有する白色光源とす
る場合が多い。このような白色光源を用いる場合に、各
色の蛍光体に固有の残光特性が異なることに起因する問
題が発生する。残光特性とは、紫外線によって励起され
た蛍光体が高いエネルギー順位に留まっている時間によ
って決まり、一般的には指数関数的に減少する特性であ
る。この現象は、光源の発光を制御する電流を瞬時に遮
断しても発光が残存してしまうことを示しており、蛍光
体の材料の特性に依存して、以下の式で表わせる。On the other hand, in the case of a fluorescent lamp or a xenon lamp using a phosphor as a light emitting source, when used as a light source for an image reading apparatus for reading color information, a phosphor of each color is mixed and applied to obtain a visible light. In many cases, the white light source has light emission characteristics in a wide wavelength range over the entire region. When such a white light source is used, a problem arises due to the difference in the afterglow characteristics unique to the phosphors of each color. The afterglow characteristic is a characteristic that is determined by a time during which a phosphor excited by ultraviolet light stays at a high energy level, and generally decreases exponentially. This phenomenon indicates that the light emission remains even when the current for controlling the light emission of the light source is instantaneously cut off, and can be expressed by the following equation depending on the characteristics of the material of the phosphor.
【0020】T=e(τ−1) 上式で、τは蛍光体の材料によって決まる特性値であ
り、カラー画像読み取り装置に用いる白色光源のよう
に、RGBに相当する蛍光体を混合して用いた場合に、
各色の残光特性が異なることによって生じる問題があ
る。一般的に、蛍光体に用いられる材料としては、材料
の各波長域での発光波長特性や発光効率、寿命と言った
観点から決定されるが、下記のような材料が用いられる
ことが多い。T = e (τ-1) In the above equation, τ is a characteristic value determined by the material of the phosphor, and is obtained by mixing phosphors corresponding to RGB, such as a white light source used in a color image reading apparatus. When used,
There is a problem caused by the difference in afterglow characteristics of each color. In general, the material used for the phosphor is determined from the viewpoints of emission wavelength characteristics, luminous efficiency, and life in each wavelength range of the material, but the following materials are often used.
【0021】 B(Blue) :BaMg2Al16O27 中心波長452nm T=2μsec R(Red) :Y2O3:Eu2+ 中心波長611nm T=1.1msec G(Green):LaPO4:Ce,Tb 中心波長544nm T=2.6msec Tは各材料の減衰時間を示しており、それぞれ減衰によ
って発光光量が1/eに達するまでの時間である。この
ように、各色の残光特性が異なることによって(特にB
lueの減衰時間が短い)、副走査方向の読取り位置の
重心が色によって異なるという現象が発生する。B (Blue): BaMg2Al16O27 Central wavelength 452 nm T = 2 μsec R (Red): Y2O3: Eu2 + Central wavelength 611 nm T = 1.1 msec G (Green): LaPO4: Ce, Tb Central wavelength 544 nm T = 2.6 msec Represents the decay time of each material, and is the time required for the amount of emitted light to reach 1 / e due to each decay. Thus, the afterglow characteristics of each color are different (particularly, B
(ie, the decay time of “le” is short), and the phenomenon occurs that the center of gravity of the reading position in the sub-scanning direction differs depending on the color.
【0022】この現象を図7を用いて説明すると、通常
蛍光灯の調光制御は固体撮像素子の1蓄積時間に相当す
るHsyncの区間であり、この区間固体撮像素子は入
射光量に比例した電荷を蓄積する。これに対して、図中
の調光区間は蛍光灯を駆動するための電流を調光デュー
ティに比例した量与え続ける時間に相当し、その区間の
電流は高周波にスイッチングする手法が主に用いられて
きている。そして調光区間に相当する時間が過ぎると、
発光光量は減衰する。その減衰特性は、次の2つのファ
クタによって決定される。1つは蛍光灯が発する輝線ス
ペクトルの減衰特性であり、もう1つは先に述べた蛍光
体の減衰特性である。This phenomenon will be described with reference to FIG. 7. Normally, the dimming control of the fluorescent lamp is in a section of Hsync corresponding to one accumulation time of the solid-state imaging device, and the solid-state imaging device in this section has a charge proportional to the amount of incident light. To accumulate. On the other hand, the dimming section in the figure corresponds to the time during which the current for driving the fluorescent lamp is continuously provided in an amount proportional to the dimming duty, and the method of switching the current in that section to a high frequency is mainly used. Is coming. And after the time corresponding to the dimming section has passed,
The amount of emitted light attenuates. Its attenuation characteristics are determined by the following two factors. One is the attenuation characteristic of the emission line spectrum emitted by the fluorescent lamp, and the other is the attenuation characteristic of the phosphor described above.
【0023】通常、Hsyncに相当する1蓄積時間は
数100μsecであるのに対して、輝線スペクトルの
減衰特性は1μsec以下であるため、ほとんど影響し
ないが、蛍光体の減衰特性はmsecオーダまであるた
めに影響が大きい。したがって、発光光量の減衰特性
は、上記2種類の発光光量の総和とそれぞれの発光の減
衰特性によって決定される。Normally, one accumulation time corresponding to Hsync is several hundred μsec, whereas the attenuation characteristic of the emission line spectrum is 1 μsec or less, so that there is almost no effect, but the attenuation characteristic of the phosphor is on the order of msec. The effect is large. Therefore, the attenuation characteristic of the light emission amount is determined by the sum of the two types of light emission amounts and the attenuation characteristic of each light emission.
【0024】また、図7中にR,G,B各色の減衰特性
によって発生する残光をモデル的に示す。調光区間略一
定の電流により略一定の光量で点灯された蛍光灯は、調
光区間が終了すると輝線スペクトルに相当する光量が瞬
時に減衰する。その部分が同図中のL1に相当する部分
である、さらに同図中L2に相当する光量に対して蛍光
灯の減衰特性により残光が発生する。FIG. 7 shows a model of afterglow generated by the attenuation characteristics of R, G, and B colors. In a fluorescent lamp that is lit with a substantially constant light amount by a substantially constant current in a light control section, the light amount corresponding to the emission line spectrum is instantaneously attenuated when the light control section ends. That portion is a portion corresponding to L1 in the figure, and further, afterglow occurs due to the attenuation characteristic of the fluorescent lamp with respect to the light amount corresponding to L2 in the figure.
【0025】次に、シリーズレギュレータを用いて電流
値を制御することにより発光光量を制御する手法につい
て説明する。Next, a method of controlling the amount of emitted light by controlling the current value using a series regulator will be described.
【0026】図8はダーリントン接続のトランジスタで
構成されたシリーズレギュレータ9を用いて蛍光灯5の
光量調整を行う光量制御方式を示す図である。CPU1
からはシリーズレギュレータ9のアナログ制御信号S4
及びスイッチングトランジスタQ1を所定の周波数でオ
ン/オフするオン/オフ信号S1が出力される。シリー
ズレギュレータ9では、CPU1から出力されるアナロ
グ制御信号S4を電流増幅し、インバータトランス2に
アナログ制御信号S4によりトランジスタ2個分降圧し
た電圧を供給する。例えば、CPU1から出力されるア
ナログ制御信号S4が3Vの場合には、インバータトラ
ンス2に供給される電圧は、3−0.6−0.6=1.
8Vとなる。FIG. 8 is a diagram showing a light quantity control system for adjusting the light quantity of the fluorescent lamp 5 using a series regulator 9 composed of Darlington-connected transistors. CPU1
The analog control signal S4 of the series regulator 9
And an on / off signal S1 for turning on / off the switching transistor Q1 at a predetermined frequency. The series regulator 9 current-amplifies the analog control signal S4 output from the CPU 1 and supplies the inverter transformer 2 with a voltage reduced by two transistors by the analog control signal S4. For example, when the analog control signal S4 output from the CPU 1 is 3V, the voltage supplied to the inverter transformer 2 is 3−0.6−0.6 = 1.
8V.
【0027】C1は共振用のコンデンサであり、CPU
1から出力されるオン/オフ信号S1の周波数に従って
インバータトランス2を安定して発振させる。3は電流
調整用のインダクタで、インバータトランス2の2次側
のインピーダンス調整を行う。C1 is a capacitor for resonance, and
The inverter transformer 2 oscillates stably in accordance with the frequency of the on / off signal S1 output from the inverter 1. Reference numeral 3 denotes a current adjusting inductor for adjusting the impedance on the secondary side of the inverter transformer 2.
【0028】また、蛍光灯5にはフォトダイオード等か
らなる光量センサ6が付設されており、蛍光灯5から射
出される光量に応じた光電流を出力する。この光電流は
アンプ7により電圧値に変換されて増幅された後、A/
Dコンバータ8によりデジタル信号に変換され、光量信
号S3としてCPU1に入力される。The fluorescent lamp 5 is provided with a light amount sensor 6 composed of a photodiode or the like, and outputs a photocurrent corresponding to the amount of light emitted from the fluorescent lamp 5. This photocurrent is converted into a voltage value by the amplifier 7 and amplified, and then the A / A
The signal is converted into a digital signal by the D converter 8 and input to the CPU 1 as a light amount signal S3.
【0029】CPU1では、光量信号S3を所定の値と
比較し、蛍光灯5の光量が所定の値よりも小さいときに
はアナログ制御信号S4を増加することにより蛍光灯5
の光量を増大させ、蛍光灯5の光量が所定の値よりも大
きいときにはアナログ制御信号S4を減少することによ
り蛍光灯5の光量を低下させる。The CPU 1 compares the light amount signal S3 with a predetermined value. When the light amount of the fluorescent lamp 5 is smaller than the predetermined value, the CPU 1 increases the analog control signal S4 to thereby increase the fluorescent lamp 5 signal.
When the light amount of the fluorescent lamp 5 is larger than a predetermined value, the analog control signal S4 is decreased to reduce the light amount of the fluorescent lamp 5.
【0030】この方式を用いる場合には、常に蛍光灯5
を一定周期で点灯させることが可能となり、オン/オフ
信号S1の周波数を適切な値に選択することにより、色
毎の残光特性の影響を受けない光量調整が可能となる。When this method is used, the fluorescent lamp 5
Can be turned on at a constant cycle, and by selecting the frequency of the on / off signal S1 to an appropriate value, it becomes possible to adjust the amount of light without being affected by the afterglow characteristic for each color.
【0031】[0031]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の画像読み取り装置にあっては、光量制御方
式の違いによりそれぞれ次のような問題点があった。However, the conventional image reading apparatus as described above has the following problems due to differences in the light amount control method.
【0032】すなわち、図6の回路を用いてPWM制御
による光量制御を行うものにおいては、固体撮像素子の
1蓄積時間は、画素情報を読み取る場合の時間的な基準
となるとともに、副走査方向の読み取りに対しては読み
取り位置の基準となるものである。そして、画像情報を
読み取る場合の画素密度は、主走査方向は固体撮像素子
の画素サイズによって決定され、副走査方向はミラース
キャン等により走査される画像読み取り時の移動距離に
相当する。That is, in the light amount control by the PWM control using the circuit shown in FIG. 6, one accumulation time of the solid-state image pickup device serves as a time reference when reading pixel information and also in the sub-scanning direction. For reading, it serves as a reference for the reading position. The pixel density for reading image information is determined by the pixel size of the solid-state imaging device in the main scanning direction, and the sub-scanning direction corresponds to a moving distance at the time of reading an image scanned by a mirror scan or the like.
【0033】したがって、Hsyncの時間に対する各
色の発光光量の重心位置が残光特性によって異なる現象
は、図7のグラフの横軸を位置情報と置き換えて考えて
も差し支えない。このことは、副走査方向の読み取り位
置の重心が色によって異なることを示している。Therefore, the phenomenon that the position of the center of gravity of the light emission amount of each color with respect to the time of Hsync differs depending on the afterglow characteristic may be considered by replacing the horizontal axis of the graph of FIG. 7 with position information. This indicates that the center of gravity of the reading position in the sub-scanning direction differs depending on the color.
【0034】上述の副走査方向の読み取り位置の重心が
色によって異なることは、副走査方向の読み取り時の色
ずれを発生させ、特に、蛍光灯やキセノンランプが初期
状態(劣化していない状態)では、1Hsync期間に
ランプをオンしている割合が小さくても所望の光量が得
られるため、残光時間の長い色と残光時間の短い色との
間で色毎の読み取り位置の重心のずれが著しく大きくな
ってしまうという問題点があった。The fact that the center of gravity of the reading position in the sub-scanning direction differs depending on the color causes a color shift at the time of reading in the sub-scanning direction. In particular, the fluorescent lamp and the xenon lamp are in the initial state (undegraded state). In this case, a desired amount of light can be obtained even if the ratio of turning on the lamp during the 1Hsync period is small, so that the center of gravity of the reading position for each color is shifted between the color having a long afterglow time and the color having a short afterglow time. However, there is a problem that the size becomes significantly large.
【0035】また、図8の回路を用いて電圧制御による
光量制御を行うものにおいては、ランプの光量を広い範
囲で調整するためには、インバータトランスに供給する
電圧を広い範囲で可変することが必要となる。そのため
にはシリーズレギュレータのコレクタCに供給する電源
電圧を高くすることが必要となる。In the light amount control by voltage control using the circuit of FIG. 8, in order to adjust the light amount of the lamp in a wide range, the voltage supplied to the inverter transformer may be varied in a wide range. Required. For that purpose, it is necessary to increase the power supply voltage supplied to the collector C of the series regulator.
【0036】この場合、蛍光灯が初期の状態(少ない電
流でも十分な光量を出力できる状態)では、インバータ
トランスに供給する電圧を低く設定することにより、シ
リーズレギュレータにおける消費電力が著しく大きくな
り、電力効率が劣化するだけでなく、シリーズレギュレ
ータに定格電力が大きい部品を使用し、更にシリーズレ
ギュレータに大きな放熱部材を取り付けなければならな
くなるという問題点があった。In this case, in the initial state of the fluorescent lamp (a state in which a sufficient amount of light can be output even with a small current), by setting the voltage supplied to the inverter transformer low, the power consumption of the series regulator becomes extremely large, In addition to the efficiency degradation, there is a problem that a component having a large rated power must be used for the series regulator and a large heat radiating member must be attached to the series regulator.
【0037】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、光源の色毎に異なる残光特性の影響を
受けることなく原稿画像を読み取ることができ、また、
定格電力の大きな回路部品や大きな放熱部材が不要な画
像読み取り装置及びその制御方法を提供することを目的
としている。The present invention has been made in view of the above problems, and can read an original image without being affected by the afterglow characteristic which differs for each color of the light source.
An object of the present invention is to provide an image reading apparatus which does not require a circuit component having a large rated power or a large heat radiation member, and a control method thereof.
【0038】[0038]
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像読み取
り装置は、原稿を照射する光源と、該原稿からの反射光
を受光して画像信号に変換する撮像素子と、前記光源の
光量を制御する光量制御手段とを有し、前記光量制御手
段は、光源の状態に応じて光量制御方式をパルス幅変調
信号の位相制御により行う制御方式と電圧制御により行
う制御方式とに切り換える構成としたものである。According to the present invention, there is provided an image reading apparatus comprising: a light source for irradiating an original; an image sensor for receiving reflected light from the original and converting the reflected light into an image signal; And a light amount control unit that switches a light amount control method between a control method performed by phase control of a pulse width modulation signal and a control method performed by voltage control according to a state of a light source. It is.
【0039】また上記の装置において、光源に各色の残
光特性が異なる蛍光体を有した白色の蛍光灯を用いたも
のである。In the above-mentioned apparatus, a white fluorescent lamp having phosphors having different afterglow characteristics of each color is used as a light source.
【0040】本発明に係る画像読み取り装置の制御方法
は、原稿を照射する光源と、該原稿からの反射光を受光
して画像信号に変換する撮像素子と、前記光源の光量を
制御する光量制御手段とを有した画像読み取り装置の制
御方法において、前記光量制御手段により光源の状態に
応じて光量制御方式をパルス幅変調信号の位相制御によ
り行う制御方式と電圧制御により行う制御方式とに切り
換えるようにしたものである。A control method for an image reading apparatus according to the present invention comprises a light source for irradiating a document, an image pickup device for receiving reflected light from the document and converting it into an image signal, and a light amount control for controlling the light amount of the light source. And controlling the light amount control method between a control method performed by phase control of a pulse width modulation signal and a control method performed by voltage control in accordance with the state of the light source. It was made.
【0041】また上記の方法において、光源に各色の残
光特性が異なる蛍光体を有した白色の蛍光灯を用いて原
稿を照射するようにしたものである。Further, in the above method, the original is illuminated by using a white fluorescent lamp having a phosphor having different afterglow characteristics of each color as a light source.
【0042】[0042]
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
例を詳細に説明する。図1は本発明の実施例の構成を示
す回路図であり、図6及び図8と同一符号は同一構成要
素を示している。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIGS. 6 and 8 denote the same components.
【0043】図1において、1は各色の残光特性が異な
る蛍光体を有した白色の蛍光体(光源)5の点灯回路全
体を制御するCPUで、蛍光灯5の光量を制御する光量
制御手段を構成し、蛍光灯5の状態に応じて光量制御方
式を2つの方式に切り換える。1つの方式は固体撮像素
子であるラインセンサの1蓄積時間内におけるPWM
(パルス幅変調)信号の位相を制御する方式、もう一つ
の方式は電圧を制御する方式である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a CPU for controlling the entire lighting circuit of a white phosphor (light source) 5 having phosphors having different afterglow characteristics of each color, and a light amount control means for controlling the light amount of the fluorescent lamp 5. And switches the light amount control method between the two methods according to the state of the fluorescent lamp 5. One method is PWM in one accumulation time of a line sensor which is a solid-state imaging device.
(Pulse width modulation) A method of controlling the phase of a signal, and another method is a method of controlling a voltage.
【0044】2はインバータトランスで、1次側にスイ
ッチングトランジスタQ1及び共振用のコンデンサC1
が接続されている。3はインバータトランス2の2次側
のインピーダンス調整を行う電流調整用のインダクタ、
4は蛍光灯5に印加される電圧をオン/オフするスイッ
チ回路、6は蛍光灯5の光量を検出するための光量セン
サ、7は光量センサ6の検出信号を増幅するアンプ、8
はその増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換す
るA/Dコンバータである。Reference numeral 2 denotes an inverter transformer, and on the primary side, a switching transistor Q1 and a resonance capacitor C1.
Is connected. 3 is a current adjusting inductor for adjusting the impedance of the secondary side of the inverter transformer 2;
4 is a switch circuit for turning on / off the voltage applied to the fluorescent lamp 5, 6 is a light amount sensor for detecting the light amount of the fluorescent lamp 5, 7 is an amplifier for amplifying the detection signal of the light amount sensor 6, 8
Is an A / D converter for converting the amplified analog signal into a digital signal.
【0045】9はダーリントン接続のトランジスタで構
成されたシリーズレギュレータで、不図示の直流電源に
接続されている。10は一方が不図示の直流電源に接続
されたスイッチ回路で、他方はダイオードD1を介して
インバータトランス2の1次側に接続されている。また
シリーズレギュレータ9の出力側もダイオードD2を介
してインバータトランス2の1次側に接続されている。Reference numeral 9 denotes a series regulator composed of Darlington-connected transistors, which is connected to a DC power supply (not shown). Reference numeral 10 denotes a switch circuit, one of which is connected to a DC power supply (not shown), and the other of which is connected to the primary side of the inverter transformer 2 via a diode D1. The output side of the series regulator 9 is also connected to the primary side of the inverter transformer 2 via the diode D2.
【0046】また、S1〜S5はCPU1の入出力信号
で、S1はスイッチングトランジスタQ1へのオン/オ
フ信号、S2はスイッチ回路4へのPWM信号、S3は
光量センサ6からの光量信号、S4はシリーズレギュレ
ータ9へのアナログ制御信号、S5はスイッチ回路10
への切り換え信号である。S1 to S5 are input / output signals of the CPU 1, S1 is an on / off signal to the switching transistor Q1, S2 is a PWM signal to the switch circuit 4, S3 is a light signal from the light sensor 6, and S4 is a light signal. An analog control signal to the series regulator 9, S5 is a switch circuit 10
Is a switching signal.
【0047】図2は上記蛍光灯5により照射された原稿
11からの反射光を取り込んで信号処理を行う画像処理
部12の構成を示すブロック図である。同図中、13は
原稿11からの反射光を結像レンズを通して受光し画像
信号(電気信号)に変換する上述の固体撮像素子である
CCD、14,15はCCD13からの画像信号に対し
てそれぞれ所定の信号処理を行うアナログ処理回路、デ
ジタル処理回路で、この画像処理部12の出力信号は不
図示のプリンタに送出され、プリント出力されたり、メ
モリに記憶される。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image processing unit 12 which takes in reflected light from the original 11 irradiated by the fluorescent lamp 5 and performs signal processing. In FIG. 1, reference numeral 13 denotes a CCD which is the above-mentioned solid-state image sensor which receives reflected light from the original 11 through an imaging lens and converts the received light into an image signal (electric signal). The output signal of the image processing unit 12 is sent to a printer (not shown), printed out, or stored in a memory.
【0048】上記のように構成された画像読み取り装置
において、スイッチ回路10は、CPU1から出力され
る切り換え信号S5により、インバータトランス2に供
給される電圧をシリーズレギュレータ9のエミッタ出力
と+24Vの出力とに切り換える。すなわち、シリーズ
レギュレータ9を用いた電圧制御による光量制御方式
と、PWM信号の位相制御による光量制御方式とを切り
換える。In the image reading apparatus configured as described above, the switch circuit 10 changes the voltage supplied to the inverter transformer 2 to the emitter output of the series regulator 9 and the +24 V output by the switching signal S5 output from the CPU 1. Switch to. That is, the light amount control method by voltage control using the series regulator 9 and the light amount control method by phase control of the PWM signal are switched.
【0049】蛍光灯5の点灯開始時には、光量制御方式
として電圧制御による方式を選択し、シリーズレギュレ
ータ9のエミッタ出力がインバータトランス2に供給さ
れるようにスイッチ回路10を制御する。このとき、C
PU1からはシリーズレギュレータ9へのアナログ制御
信号S4及びスイッチングトランジスタQ1を所定の周
波数でオン/オフするオン/オフ信号S1が出力され
る。At the start of lighting of the fluorescent lamp 5, a voltage control method is selected as the light amount control method, and the switch circuit 10 is controlled so that the emitter output of the series regulator 9 is supplied to the inverter transformer 2. At this time, C
PU1 outputs an analog control signal S4 to the series regulator 9 and an on / off signal S1 for turning on / off the switching transistor Q1 at a predetermined frequency.
【0050】そして、シリーズレギュレータ9ではCP
U1から出力されたアナログ制御信号S4を電流増幅
し、インバータトランス2にアナログ制御信号S4によ
りトランジスタ2個分降圧した電圧を供給する。また、
共振用のコンデンサC1により、CPU1から出力され
るオン/オフ信号S1の周波数に従ってインバータトラ
ンス2を安定して発振させるとともに、電流調整用のイ
ンダクタ3により、インバータトランス2の2次側のイ
ンピーダンス調整を行う。Then, in the series regulator 9, the CP
The analog control signal S4 output from U1 is current-amplified, and a voltage reduced by two transistors is supplied to the inverter transformer 2 by the analog control signal S4. Also,
The resonance capacitor C1 allows the inverter transformer 2 to stably oscillate according to the frequency of the on / off signal S1 output from the CPU 1, and the current adjustment inductor 3 controls the impedance of the secondary side of the inverter transformer 2. Do.
【0051】図3は一般的な蛍光灯5の外形を示す斜視
図である。この蛍光灯5はソケット21a,21bによ
り両端が支持されており、該ソケット21a,21bの
ピン(図示せず)から電流が供給される。蛍光灯5の所
定領域にはアパーチャ部(光学的開口部)22が設けら
れており、矢印a方向に強い光が射出され、該アパーチ
ャ部22以外の領域からは相対的に弱い光が射出され
る。FIG. 3 is a perspective view showing the outer shape of a general fluorescent lamp 5. Both ends of the fluorescent lamp 5 are supported by sockets 21a and 21b, and current is supplied from pins (not shown) of the sockets 21a and 21b. An aperture (optical opening) 22 is provided in a predetermined area of the fluorescent lamp 5, and strong light is emitted in the direction of arrow a, and relatively weak light is emitted from an area other than the aperture 22. You.
【0052】また、蛍光灯5の近傍の適所にはフォトダ
イオード等からなる光量センサ6が付設されており、蛍
光灯5から射出される光量に応じた電流を出力する。こ
の光電流はアンプ7により電圧値に変換されて増幅され
る。その後、増幅された電圧値はA/Dコンバータ8に
よりデジタル信号に変換され、光量信号S3としてCP
U1に入力される。A light amount sensor 6 composed of a photodiode or the like is provided at an appropriate position near the fluorescent lamp 5 and outputs a current corresponding to the amount of light emitted from the fluorescent lamp 5. This photocurrent is converted into a voltage value by the amplifier 7 and amplified. Thereafter, the amplified voltage value is converted into a digital signal by the A / D converter 8, and is converted into a light amount signal S3 by the CP.
It is input to U1.
【0053】CPU1では、蛍光灯5の点灯開始時に予
め決められた最小電圧レベルのアナログ制御信号S4を
レリーズレギュレータ9に出力し、そのときの光量信号
S3を所定の値と比較し、蛍光灯5の光量が所定の値よ
りも小さいときにはアナログ制御信号S4を増加するこ
とにより蛍光灯5の光量を増大させる。The CPU 1 outputs an analog control signal S4 of a predetermined minimum voltage level to the release regulator 9 at the start of lighting of the fluorescent lamp 5, and compares the light amount signal S3 at that time with a predetermined value. When the light amount is smaller than the predetermined value, the light amount of the fluorescent lamp 5 is increased by increasing the analog control signal S4.
【0054】ここで、上記アナログ制御信号S4が予め
決められた最大電圧に到達しても所望の光量が得られな
い場合には、切り換え信号S5によりインバータトラン
ス2に供給する電圧を+24Vに切り換え、PWM制御
による光量調整を行う。Here, if the desired amount of light cannot be obtained even when the analog control signal S4 reaches a predetermined maximum voltage, the voltage supplied to the inverter transformer 2 is switched to +24 V by the switching signal S5. The light amount is adjusted by PWM control.
【0055】このとき、スイッチ回路4は、CPU1か
ら出力されるPWM信号S2により蛍光灯5に印加され
る電圧をオン/オフする。このスイッチ回路4は、シリ
ーズレギュレータ9を用いた電流制御方式を採用してい
る間は常にオフ状態に固定され、この間蛍光灯5にイン
バータトランス2の2次側出力電圧が常に印加されてい
る。At this time, the switch circuit 4 turns on / off the voltage applied to the fluorescent lamp 5 by the PWM signal S2 output from the CPU 1. The switch circuit 4 is always fixed to the off state while the current control method using the series regulator 9 is employed, and the secondary output voltage of the inverter transformer 2 is always applied to the fluorescent lamp 5 during this time.
【0056】図4は上記PWM制御時に蛍光灯5に流れ
る電流を示すタイミングチャートである。図4の(a)
はオン/オフ信号S1を示し、“H”でスイッチングト
ランジスタQ1がオンする。図4の(b)はPWM信号
S2を示し、“L”でスイッチ回路4がオンし、“L”
期間は蛍光灯5の両端子間の電圧が0Vとなり、蛍光灯
5は消灯する。また、PWM信号S2の立ち上がりは固
体撮像素子(CCD13)の1蓄積時間に相当するHs
yncに同期させてある。図4の(c)は蛍光灯5の管
電流を示し、PWM信号S2が“L”期間は蛍光灯5に
電流が流れていないことを示している。FIG. 4 is a timing chart showing a current flowing through the fluorescent lamp 5 during the PWM control. FIG. 4 (a)
Indicates an on / off signal S1. When "H", the switching transistor Q1 is turned on. FIG. 4B shows the PWM signal S2, and when "L", the switch circuit 4 is turned on and "L".
During the period, the voltage between both terminals of the fluorescent lamp 5 becomes 0 V, and the fluorescent lamp 5 is turned off. Further, the rising of the PWM signal S2 is Hs corresponding to one accumulation time of the solid-state imaging device (CCD 13).
Synchronized with sync. FIG. 4C shows the tube current of the fluorescent lamp 5, and indicates that no current flows through the fluorescent lamp 5 while the PWM signal S2 is "L".
【0057】通常、上記オン/オフ信号S1の周波数は
PWM信号S2の周波数に対して十分に高い周波数(例
えばPWM信号の周波数の10〜100倍の周波数)で
ある。また、PWM信号S2の周波数は蛍光灯5の点
灯、消灯の光学的周波数よりも大きく、電気的にはPW
M信号S2の周期に従って点灯と消灯が繰り返される
が、見掛け上はランプ電流を平均した電流値に相当する
一定光量で点灯する。Normally, the frequency of the on / off signal S1 is sufficiently higher than the frequency of the PWM signal S2 (for example, 10 to 100 times the frequency of the PWM signal). The frequency of the PWM signal S2 is higher than the optical frequency of turning on and off the fluorescent lamp 5, and is electrically
Lighting and extinguishing are repeated according to the cycle of the M signal S2, but apparently the light is turned on at a constant light amount corresponding to a current value obtained by averaging the lamp current.
【0058】次に、CPU1では、光量信号S3を所定
の値と比較し、蛍光灯5の光量が所定の値よりも小さい
ときには、PWM信号S2の“H”期間を長くすること
により蛍光灯5の光量を増大させ、蛍光灯5の光量が所
定の値よりも大きいときには、PWM信号S2の“H”
期間を短くすることにより蛍光灯5の光量を低下させ
る。すなわち、1Hsync期間におけるPWM信号S
2のデューティにより蛍光灯5の光量を調整する。Next, the CPU 1 compares the light amount signal S3 with a predetermined value, and when the light amount of the fluorescent lamp 5 is smaller than the predetermined value, the "H" period of the PWM signal S2 is extended to thereby increase the fluorescent lamp 5 signal. When the light amount of the fluorescent lamp 5 is larger than a predetermined value, the “H” level of the PWM signal S2 is increased.
The light amount of the fluorescent lamp 5 is reduced by shortening the period. That is, the PWM signal S in the 1Hsync period
The light quantity of the fluorescent lamp 5 is adjusted by the duty of 2.
【0059】次に、上記のように光量制御された蛍光灯
5により原稿11を照射し、その反射光をCCD13で
受光し、その原稿11の画像情報をアナログ電気信号に
変換し、アナログ処理回路14に出力する。アナログ処
理回路14では、CCD13から出力されたアナログ電
気信号を増幅した後にデジタル信号に変換し、デジタル
処理回路15に出力する。デジタル処理回路15では、
公知のシェーディング補正、マスキング補正等の処理を
行い、プリンタ部に画像信号を出力する。Next, the original 11 is illuminated by the fluorescent lamp 5 whose light amount is controlled as described above, the reflected light is received by the CCD 13, and the image information of the original 11 is converted into an analog electric signal. 14 is output. The analog processing circuit 14 amplifies the analog electric signal output from the CCD 13, converts the signal into a digital signal, and outputs the digital signal to the digital processing circuit 15. In the digital processing circuit 15,
It performs known shading correction and masking correction, and outputs an image signal to the printer unit.
【0060】このように、本実施例では、蛍光灯5やキ
セノンランプ等の光源が初期の状態では少ない点灯電流
で所望の光量が得られるため、シリーズレギュレータ9
を用いた電流制御を用い、蛍光灯5やキセノンランプが
劣化して所望の光量を得るためには大きな電流が必要に
なった場合、つまりシリーズレギュレータ9を用いた電
流制御方式では素子の発熱が大きくなりまた電力効率が
著しく劣化するようになった場合には、PWM方式を用
いて蛍光灯5やキセノンランプの光量調整を行うように
している。この方法を採用することにより、光源の残光
特性に依存して発生する副走査方向の読み取り位置の重
心移動を低減することができ、蛍光体の色毎に異なる残
光特性の影響を受けずに原稿画像を読み取ることができ
る。As described above, in this embodiment, a desired light amount can be obtained with a small lighting current in the initial state of the light source such as the fluorescent lamp 5 and the xenon lamp.
When the fluorescent lamp 5 or the xenon lamp is deteriorated and a large amount of current is required to obtain a desired amount of light, that is, in the current control method using the series regulator 9, heat is generated from the element. When the power becomes large and the power efficiency is remarkably deteriorated, the light amount of the fluorescent lamp 5 and the xenon lamp is adjusted using the PWM method. By employing this method, it is possible to reduce the shift of the center of gravity of the reading position in the sub-scanning direction, which occurs depending on the afterglow characteristic of the light source, and is not affected by the afterglow characteristic that differs for each color of the phosphor. The original image can be read.
【0061】[0061]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源の色毎に異なる残光特性の影響を受けることなく原
稿画像を読み取ることができ、また、定格電力の大きな
回路部品や大きな放熱部材が不要になるという効果が得
られる。As described above, according to the present invention,
The original image can be read without being affected by the afterglow characteristic that differs for each color of the light source, and the effect that a circuit component having a large rated power and a large heat radiating member are not required is obtained.
【図1】 本発明の実施例の構成を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】 実施例の画像処理部の構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing unit according to the embodiment.
【図3】 蛍光灯の外形を示す斜視図FIG. 3 is a perspective view showing an outer shape of a fluorescent lamp.
【図4】 PWM制御による蛍光灯の管電流を示す説明
図FIG. 4 is an explanatory diagram showing tube current of a fluorescent lamp by PWM control.
【図5】 一般的な画像読み取り装置の光学系を示す概
略図FIG. 5 is a schematic diagram showing an optical system of a general image reading apparatus.
【図6】 PWM制御による蛍光灯の光量制御方式を示
す回路図FIG. 6 is a circuit diagram showing a method of controlling the amount of light of a fluorescent lamp by PWM control.
【図7】 光量制御信号と残光特性を示す説明図FIG. 7 is an explanatory diagram showing a light amount control signal and an afterglow characteristic;
【図8】 スイッチングレギュレータを用いた蛍光灯の
光量制御方式を示す回路図FIG. 8 is a circuit diagram showing a fluorescent lamp light amount control method using a switching regulator.
1 CPU(光量制御手段) 2 インバータトランス 3 インダクタ 4 スイッチ回路 5 蛍光灯(光源) 6 光量センサ 7 アンプ 8 A/Dコンバータ 9 シリーズレギュレータ 10 スイッチ回路 11 原稿 12 画像処理部 13 CCD(固体撮像素子) 14 アナログ処理回路 15 デジタル処理回路 21a ソケット 21b ソケット 22 アパーチャ部 Q1 スイッチングトランジスタ C1 コンデンサ D1 ダイオード D2 ダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CPU (light amount control means) 2 Inverter transformer 3 Inductor 4 Switch circuit 5 Fluorescent lamp (light source) 6 Light amount sensor 7 Amplifier 8 A / D converter 9 Series regulator 10 Switch circuit 11 Document 12 Image processing unit 13 CCD (Solid-state image sensor) 14 Analog processing circuit 15 Digital processing circuit 21a Socket 21b Socket 22 Aperture Q1 Switching transistor C1 Capacitor D1 Diode D2 Diode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉浦 崇 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 新井 康治 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 5B047 AB04 BB02 BC05 BC09 BC11 CA19 CB04 CB18 DA06 DC06 5C072 AA01 BA17 CA02 CA04 CA07 CA14 CA17 CA18 DA02 DA04 EA05 UA20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Sugiura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Koji Arai 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon In-house F term (reference) 5B047 AB04 BB02 BC05 BC09 BC11 CA19 CB04 CB18 DA06 DC06 5C072 AA01 BA17 CA02 CA04 CA07 CA14 CA17 CA18 DA02 DA04 EA05 UA20
Claims (4)
射光を受光して画像信号に変換する撮像素子と、前記光
源の光量を制御する光量制御手段とを有し、前記光量制
御手段は、光源の状態に応じて光量制御方式をパルス幅
変調信号の位相制御により行う制御方式と電圧制御によ
り行う制御方式とに切り換えることを特徴とする画像読
み取り装置。A light source for irradiating a document, an image sensor for receiving reflected light from the document and converting the reflected light into an image signal, and a light amount control unit for controlling a light amount of the light source; An image reading apparatus according to claim 1, wherein a light amount control method is switched between a control method based on phase control of a pulse width modulation signal and a control method based on voltage control according to a state of a light source.
有した白色の蛍光灯を用いたことを特徴とする請求項1
記載の画像読み取り装置。2. A white fluorescent lamp having a phosphor having different afterglow characteristics of each color as a light source.
An image reading device according to claim 1.
射光を受光して画像信号に変換する撮像素子と、前記光
源の光量を制御する光量制御手段とを有した画像読み取
り装置の制御方法において、前記光量制御手段により光
源の状態に応じて光量制御方式をパルス幅変調信号の位
相制御により行う制御方式と電圧制御により行う制御方
式とに切り換えるようにしたことを特徴とする画像読み
取り装置の制御方法。3. A control of an image reading apparatus having a light source for irradiating a document, an image sensor for receiving reflected light from the document and converting it into an image signal, and a light amount control unit for controlling a light amount of the light source. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the light amount control means switches between a control method performed by phase control of a pulse width modulation signal and a control method performed by voltage control in accordance with a state of a light source. Control method.
有した白色の蛍光灯を用いて原稿を照射するようにした
ことを特徴とする請求項3記載の画像読み取り装置の制
御方法。4. The control method for an image reading apparatus according to claim 3, wherein the original is illuminated using a white fluorescent lamp having phosphors having different afterglow characteristics of each color as a light source.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10214124A JP2000050020A (en) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Image reading apparatus and control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP10214124A JP2000050020A (en) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | Image reading apparatus and control method thereof |
Publications (1)
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| JP2000050020A true JP2000050020A (en) | 2000-02-18 |
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ID=16650627
Family Applications (1)
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-
1998
- 1998-07-29 JP JP10214124A patent/JP2000050020A/en not_active Withdrawn
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