JP2011188231A - Image reading apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】白色LEDの温度ドリフトによる画像の色の変化を、人に感知されない範囲に抑え、多量かつ連続した高速読み取りにおける画像の色再現性を、高いレベルで保証する。
【解決手段】白色LEDを読み取り原稿の照明用光源ユニットの一構成物として有し、この白色LEDの照明により同一原稿を読み取り原稿として連続読み取りを行う際に、読み取り開始時の読み取り画像データにおける各画素の色度と、読み取り終了時の読み取り画像データにおいて対応する画素の色度との差が予め設定される範囲内に収まるよう、白色LEDのジャンクション温度を制御する。
【選択図】図12An image color change caused by temperature drift of a white LED is suppressed to a range that is not perceived by humans, and color reproducibility of an image in a large amount and high-speed reading is ensured at a high level.
When a white LED is used as a component of a light source unit for illuminating a read original and the same original is read as a read original with the illumination of the white LED, each read image data at the start of reading is read. The junction temperature of the white LED is controlled so that the difference between the chromaticity of the pixel and the chromaticity of the corresponding pixel in the read image data at the end of reading is within a preset range.
[Selection] Figure 12
Description
本発明は、画像読取装置に関するものである。 The present invention relates to an image reading apparatus.
一般に、原稿面を画情報として読み取る撮像素子を備えた画像読取装置としては、10ppm〜20ppm程度の家庭用として使用されるフラットベッドタイプの画像読取装置や、業務用として使用される40ppm〜100ppmを超える高速な画像読取装置がある。画像読取装置の照明用光源ユニットには、従来から蛍光灯やキセノン(Xe)ランプが用いられてきたが、これらは駆動にインバータ回路等を必要とし、照明用光源ユニットを構成するシステムとして高価である。それに加えて、蛍光管の温度がある程度上昇してからでないと十分な光量が得られない。発光開始から十分な光量が得られるまでには、一般に30秒から1分程度の時間を要する。その間、蛍光灯やキセノンランプを搭載する画像読取装置は、原稿の読み取りを開始できないという問題があった。または、待機中に蛍光灯やキセノンランプを暖めておく必要があった。 In general, as an image reading apparatus provided with an image sensor that reads a document surface as image information, a flat bed type image reading apparatus used for home use of about 10 ppm to 20 ppm, or 40 ppm to 100 ppm used for business use is used. There are faster image reading devices. Conventionally, fluorescent lamps and xenon (Xe) lamps have been used as the illumination light source unit of the image reading apparatus. However, these require an inverter circuit for driving, and are expensive as a system constituting the illumination light source unit. is there. In addition, a sufficient amount of light cannot be obtained until the temperature of the fluorescent tube has risen to some extent. In general, it takes about 30 seconds to 1 minute from the start of light emission until a sufficient amount of light is obtained. Meanwhile, an image reading apparatus equipped with a fluorescent lamp or a xenon lamp has a problem that reading of a document cannot be started. Or, it was necessary to warm the fluorescent lamp or the xenon lamp during standby.
そこで、近年、画像読取装置の光源として、導光体の端部から光を入射させ、導光体の一側表面に設けた多数の三角波状の光屈折領域及び又は反射領域により屈折又は反射させ、線状に出射させるようにした線状照明装置が提案されている(例えば「特許文献1」参照)。 Therefore, in recent years, as a light source of an image reading apparatus, light is incident from an end portion of a light guide, and is refracted or reflected by a number of triangular wave-shaped light refraction areas and / or reflection areas provided on one side surface of the light guide. A linear illumination device that emits light linearly has been proposed (see, for example, “Patent Document 1”).
家庭用の低速な画像読取装置においては、このような線状照明装置が用いられ始めている。この線状照明装置において、導光体の端部から光を入射させる光源として、白色LEDや3色LED等のLEDが用いられている。LEDを用いれば、プリヒートせずとも十分な光量が得られるため、発光開始直後から原稿の読み取りを開始することができる。これらLEDの発光効率は、最近の著しい技術開発の進展により従来のキセノンランプや蛍光灯と同等レベルになってきており、より大きな光量を必要とする業務用の高速な画像読取装置への応用も可能な環境になりつつある。 Such linear illumination devices are beginning to be used in low-speed image reading devices for home use. In this linear illumination device, an LED such as a white LED or a three-color LED is used as a light source for allowing light to enter from the end of the light guide. If an LED is used, a sufficient amount of light can be obtained without preheating, so that reading of a document can be started immediately after the start of light emission. The luminous efficiency of these LEDs has reached the same level as conventional xenon lamps and fluorescent lamps due to recent remarkable technological development, and can be applied to high-speed image readers for business use that require a larger amount of light. The environment is becoming possible.
しかしながら、LEDの発光効率には温度依存性があり、LEDの発光領域の温度により光量や色度が変化するという問題が発生する。そのため、階調性、色再現性という読み取り性能に大きな影響が生ずる。 However, the luminous efficiency of the LED has temperature dependency, and there arises a problem that the amount of light and chromaticity change depending on the temperature of the light emitting region of the LED. Therefore, the reading performance such as gradation and color reproducibility is greatly affected.
特に、高速の画像読取装置では、通常の画像読取装置よりも高い光量が要求され、高輝度の白色LEDを使用するため、600mA〜700mAにのぼる大電流を流す必要がある。そのため、接合部温度(いわゆるジャンクション温度)の温度上昇も低輝度品に比べて大きくなることから、光量変化や色度変化の変化量も、低輝度品に比してより大きくなる。 In particular, a high-speed image reading apparatus requires a higher amount of light than a normal image reading apparatus, and uses a high-intensity white LED, so that it is necessary to flow a large current of 600 mA to 700 mA. For this reason, the temperature rise of the junction temperature (so-called junction temperature) is larger than that of the low-brightness product, so that the amount of change in the light amount and chromaticity change is also larger than that of the low-brightness product.
しかも、このような高速の画像読取装置において大量の原稿を高速かつ連続して読み取る際には、途中で光量補正等の補正処理を入れることができないため、例えば1枚目の原稿と100枚目の原稿とでは、その読み取り品質、即ち読み取り画像の色味が大きく変化してしまう。 Moreover, when such a high-speed image reading apparatus reads a large amount of originals at high speed and continuously, correction processing such as light quantity correction cannot be performed midway. Read quality, that is, the color of the read image changes greatly.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、白色LEDを高速の画像読取装置の照明用光源ユニットに採用した場合でも、安定した階調性と色再現性を確保することを目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and ensures stable gradation and color reproducibility even when a white LED is used in an illumination light source unit of a high-speed image reading apparatus. Objective.
本発明は上記目的を達成するために、白色LEDを読み取り原稿の照明用光源ユニットの一構成物として有し、この白色LEDの照明により同一原稿を読み取り原稿として連続読み取りを行う際に、読み取り開始時の読み取り画像データにおける各画素の色度と、読み取り終了時の読み取り画像データにおいて対応する画素の色度との間の平均色差が予め設定される範囲内に収まるよう、白色LEDのジャンクション温度を制御するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has a white LED as a component of a light source unit for reading originals, and starts reading when the same original is read and read continuously with the white LED illumination. The junction temperature of the white LED is set so that the average color difference between the chromaticity of each pixel in the read image data at the time and the chromaticity of the corresponding pixel in the read image data at the end of reading falls within a preset range. It is something to control.
この構成により、白色LEDを用いて1分間に数十枚〜100枚を超える原稿の高速読み取りを行う場合において、画像の色の変化を、人に感知されない範囲に抑えることができ、多量かつ連続した高速読み取りにおける画像の色再現性を、高いレベルで保証することができる。 With this configuration, when a white LED is used for high-speed reading of several tens to 100 originals per minute, the color change of the image can be suppressed to a range that is not perceived by humans, and is large and continuous. The color reproducibility of the image in the high-speed reading can be ensured at a high level.
本発明の画像読取装置によれば、白色LEDを用いて1分間に数十枚〜100枚を超える原稿の高速読み取りを行う場合における画像の色再現性を、高いレベルで保証することができる。 According to the image reading apparatus of the present invention, the color reproducibility of an image can be ensured at a high level when a white LED is used to perform high-speed reading of several tens to 100 documents per minute.
以下、本発明の具体的な内容について実施例を用いて説明する。 Hereinafter, specific contents of the present invention will be described with reference to examples.
図1は本発明の一実施例における画像読取装置の前面斜視図、図2は本発明の一実施例における画像読取装置を斜め後方から見た斜視図である。図1において、画像読取装置1の前面部に取り付けられたホッパーテーブル2は、図示しないモータ及び昇降機構により昇降可能となっている。ホッパーテーブル2の上面に設けられた原稿ガイド2aは、ホッパーテーブル2に積載される原稿(図示せず)の幅を揃えるためにスライド可能となっている。ホッパーテーブル2に積載された原稿(図示せず)は、給紙口3より画像読取装置1の筐体内に給紙される。 FIG. 1 is a front perspective view of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the image reading apparatus according to an embodiment of the present invention as viewed obliquely from the rear. In FIG. 1, a hopper table 2 attached to the front surface portion of the image reading apparatus 1 can be moved up and down by a motor and a lifting mechanism (not shown). A document guide 2 a provided on the upper surface of the hopper table 2 is slidable to align the widths of documents (not shown) stacked on the hopper table 2. A document (not shown) loaded on the hopper table 2 is fed into the housing of the image reading apparatus 1 from the paper feed port 3.
画像読取装置1内に給紙された原稿は、前部排紙口4より排紙され、排紙ストッカー部5に積載される。給紙口3から給紙される原稿の厚さによっては、画像読取装置1の内部に設けられた搬送路(図示せず)を切り替えて、図2に示す画像読取装置1の後面側に設けられた後部排紙口7より排紙される場合もある。 The document fed into the image reading apparatus 1 is discharged from the front discharge port 4 and stacked on the discharge stocker unit 5. Depending on the thickness of the document fed from the sheet feeding port 3, the conveyance path (not shown) provided in the image reading apparatus 1 is switched to be provided on the rear surface side of the image reading apparatus 1 shown in FIG. In some cases, the paper is discharged from the rear discharge port 7.
画像読取装置1に対する種々の設定や命令の入力は、図1に示す入力部6より行われる。画像読取装置1内で読み取られた原稿の画像データは、インタフェース(以下、I/Fとする)8を介して接続される外部のホストコンピュータ100へ送信される。9は電源コードを接続するためのコネクタ、10は画像読取装置1の内部のメンテナンス等を行うための扉である。 Various settings and commands are input to the image reading apparatus 1 from the input unit 6 shown in FIG. The original image data read in the image reading apparatus 1 is transmitted to an external host computer 100 connected via an interface (hereinafter referred to as I / F) 8. Reference numeral 9 denotes a connector for connecting a power cord, and reference numeral 10 denotes a door for performing maintenance and the like inside the image reading apparatus 1.
次に、画像読取装置1の内部の構造について、図3及び図4を用いて説明する。 Next, the internal structure of the image reading apparatus 1 will be described with reference to FIGS.
図3は本発明の一実施例における画像読取装置の概略断面図であり、図4は本発明の一実施例における画像読取装置の制御ブロック図である。尚、ここからの説明は主に図3を用いて行い、補足的に図4を用いて述べるものとする。 FIG. 3 is a schematic sectional view of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a control block diagram of the image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. The description from here will be mainly made with reference to FIG. 3, and will be supplementarily described with reference to FIG.
図3において、ホッパーテーブル2が上昇すると、原稿11の最上面によりピックアップローラ21が押し上げられる。ピックアップローラ21が給紙ローラ22とほぼ等しい高さになった状態でピックアップローラ21の上昇は停止し、図示しないモータの駆動により、ピックアップローラ21と給紙ローラ22の双方が回転を開始する。ホッパーテーブル2に積載された複数の原稿11のうち最上層にある原稿11aは、ピックアップローラ21により給紙口3(図1)に送り込まれ、給紙ローラ22により給紙口3から後部排紙口7の方向に搬送される。 In FIG. 3, when the hopper table 2 is raised, the pickup roller 21 is pushed up by the uppermost surface of the document 11. The pickup roller 21 stops rising when the pickup roller 21 is almost equal to the height of the paper feed roller 22, and both the pickup roller 21 and the paper feed roller 22 start rotating by driving a motor (not shown). Of the plurality of originals 11 stacked on the hopper table 2, the uppermost original 11 a is fed to the paper feed port 3 (FIG. 1) by the pickup roller 21, and the rear discharge from the paper feed port 3 by the paper feed roller 22. It is conveyed in the direction of the mouth 7.
リタードローラ23は、給紙ローラ22の下部にあって、給紙ローラ22と接しながら回転し、給紙ローラ22とリタードローラ23のニップ部に原稿11が同時に複数送り込まれたときの原稿11間の摩擦力と原稿11とリタードローラ23の摩擦力との差を利用して、原稿11の重送を防止するためのものである。 The retard roller 23 is located below the paper feed roller 22 and rotates while being in contact with the paper feed roller 22, so that a plurality of documents 11 are simultaneously fed into the nip portion between the paper feed roller 22 and the retard roller 23. This is to prevent double feeding of the document 11 by utilizing the difference between the frictional force of the document 11 and the frictional force of the document 11 and the retard roller 23.
給紙によって原稿11の積載量が減少してくると、原稿11の最上面の位置が徐々に低くなり、それに連れてピックアップローラ21も下降する。ホッパー高さセンサSは、ローラ受けカバー40の位置によってピックアップローラ21が所定の高さの範囲内にあることを検知するセンサである。このホッパー高さセンサSによって、ピックアップローラ21が所定の高さよりも低い位置まで下降したことを検知すると、再びピックアップローラ21が所定の高さまで上昇するように、ホッパーテーブル2を上昇させる。これによって、原稿11は、給紙ローラ22とリタードローラ23のニップ点にほぼ確実に送り込まれるため、安定した給紙が行われる。尚、原稿有無センサSAは、ホッパーテーブル2を上昇させた状態において、原稿11があるか否かを検知するセンサである。 When the loading amount of the document 11 decreases due to the sheet feeding, the position of the uppermost surface of the document 11 gradually decreases, and the pickup roller 21 also descends accordingly. The hopper height sensor S is a sensor that detects that the pickup roller 21 is within a predetermined height range depending on the position of the roller receiving cover 40. When it is detected by the hopper height sensor S that the pickup roller 21 has been lowered to a position lower than the predetermined height, the hopper table 2 is raised so that the pickup roller 21 rises again to the predetermined height. As a result, the document 11 is almost certainly fed to the nip point between the paper feed roller 22 and the retard roller 23, so that stable paper feed is performed. The document presence / absence sensor SA is a sensor that detects whether or not the document 11 is present when the hopper table 2 is raised.
ピックアップローラ21、給紙ローラ22及びリタードローラ23により搬送された原稿11aは、発光部PD及びそれと相対する位置に設けられた受光部PSとの間を通過する。ここで発光部PDから発せられたスポット光の一部は原稿11aを透過し、受光部PSへと入射される。受光部PSが受光したその透過光の光量によって、原稿11aの厚さが判定される。 The document 11a conveyed by the pickup roller 21, the paper feed roller 22, and the retard roller 23 passes between the light emitting unit PD and the light receiving unit PS provided at a position opposite to the light emitting unit PD. Here, part of the spot light emitted from the light emitting part PD passes through the original 11a and enters the light receiving part PS. The thickness of the document 11a is determined based on the amount of transmitted light received by the light receiving unit PS.
その後、原稿11aは、搬送ローラ24により、主に照明用光源ユニット57、イメージセンサ58、原稿ガラス59、白基準板60からなる読取部へと搬送される。従動ローラ25は搬送ローラ24の回転に従動する。搬送ローラ24の上流側には給紙センサSBが、下流側には読取位置センサSCが設けられている。 Thereafter, the document 11 a is transported by the transport roller 24 to a reading unit mainly including an illumination light source unit 57, an image sensor 58, a document glass 59, and a white reference plate 60. The driven roller 25 follows the rotation of the conveying roller 24. A paper feed sensor SB is provided on the upstream side of the transport roller 24, and a reading position sensor SC is provided on the downstream side.
図5は本発明の一実施例における画像読取装置の画像読取部の構成を示した図であり、白色LED74を搭載する照明用光源ユニット57、イメージセンサ58、原稿ガラス59及びその上に設けられた白基準板60の位置関係を、原稿11aの進入方向から見た図である。原稿ガラス59の長手方向、即ち図5の左右方向はいわゆる主走査方向となる。 FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the image reading unit of the image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. The light source unit 57 for illumination, the image sensor 58, the document glass 59, and the white LED 74 are provided on the image reading unit. FIG. 6 is a view of the positional relationship of the white reference plate 60 as viewed from the direction in which the document 11a enters. The longitudinal direction of the original glass 59, that is, the left-right direction in FIG.
原稿ガラス59上に設けられる白基準板60は、原稿11aの読み取り動作を行う前に、イメージセンサ58の各画素の濃度レベルのむら(シェーディング)を補正するための基準となるものである。本実施例1における白基準板60は、原稿ガラス59上の主走査方向の全てに亘ってではなく、原稿11aの読み取りには影響しない部分のみに設けられている。 The white reference plate 60 provided on the original glass 59 serves as a reference for correcting unevenness (shading) of the density level of each pixel of the image sensor 58 before the original 11a is read. The white reference plate 60 according to the first exemplary embodiment is provided not on the entire original scanning direction on the original glass 59 but only on a portion that does not affect the reading of the original 11a.
従って、図3の照明用光源ユニット57から原稿ガラス59を透過し、原稿11aへ照射された光の反射光は、原稿ガラス59上に白基準板60が設けられた部分に向かって反射するものを除き、イメージセンサ58へと入射される。 Therefore, the reflected light of the light transmitted through the original glass 59 from the illumination light source unit 57 of FIG. 3 and irradiated onto the original 11a is reflected toward the portion where the white reference plate 60 is provided on the original glass 59. Is incident on the image sensor 58.
26、28、30、32、34、36は画像を読み取られた原稿11を前部排紙口4または後部排紙口7へ排紙する排紙ローラである。そして、27、29、31、33、35、37はそれぞれ排紙ローラ26、28、30、32、34、36に従動する従動ローラである。排紙ローラ26、28、30、32、34、36によって、図4に示す排紙ローラ群56が構成される。 Reference numerals 26, 28, 30, 32, 34, and 36 denote paper discharge rollers for discharging the document 11 from which images have been read to the front paper discharge port 4 or the rear paper discharge port 7. Reference numerals 27, 29, 31, 33, 35, and 37 are driven rollers that are driven by the paper discharge rollers 26, 28, 30, 32, 34, and 36, respectively. The paper discharge rollers 26, 28, 30, 32, 34, and 36 constitute a paper discharge roller group 56 shown in FIG.
先にも述べたように、本実施例1における画像読取装置1は、図3に示す原稿11aの厚さに応じて、前部排紙口4(矢印Bで示す)または後部排紙口7(矢印Aで示す)のいずれかに、その排紙先を切り替えることできる。それは、発光部PDから発せられ原稿11aを透過し、受光部PSにより受光された透過光の光量をもとに、図4に示す制御部51が図3に示す原稿11aの厚さを判定し、搬送路切替部38を位置Hまたは位置Lのいずれかに切り替えることによって行われる。 As described above, the image reading apparatus 1 according to the first exemplary embodiment has the front discharge port 4 (indicated by the arrow B) or the rear discharge port 7 according to the thickness of the document 11a shown in FIG. The paper discharge destination can be switched to any one (indicated by arrow A). The control unit 51 shown in FIG. 4 determines the thickness of the original 11a shown in FIG. 3 based on the amount of transmitted light emitted from the light emitting part PD and transmitted through the original 11a and received by the light receiving part PS. The transfer path switching unit 38 is switched to either the position H or the position L.
本実施例1における画像読取装置1は、図3において原稿11aが所定以上の厚さである場合、原稿11aの曲がりやジャムを避けるため、搬送路切替部38を位置Hにして原稿11aを後部排紙口7より排出する。また、原稿11aが所定以下の厚さであれば、画像読取装置1は、搬送路切替部38を位置Lにして原稿11aを前部排紙口4へと排出する。 In the image reading apparatus 1 according to the first exemplary embodiment, when the document 11a is thicker than a predetermined thickness in FIG. 3, the document 11a is placed at the rear portion with the conveyance path switching unit 38 at the position H in order to avoid bending or jamming of the document 11a. The paper is discharged from the paper discharge port 7. If the document 11a has a predetermined thickness or less, the image reading apparatus 1 sets the transport path switching unit 38 to the position L and discharges the document 11a to the front discharge port 4.
図4に示す本実施例1における画像読取装置の制御ブロック図において、制御部51は、MPU、ROM、RAM、I/O等により構成されている。制御部51により駆動されるモータ52は、クラッチCL1を介してピックアップローラ21、給紙ローラ22、リタードローラ23を駆動する。また、クラッチCL2を介して搬送ローラ24を駆動し、クラッチを介さずに排紙ローラ群56を駆動する。 In the control block diagram of the image reading apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 4, the control unit 51 includes an MPU, a ROM, a RAM, an I / O, and the like. The motor 52 driven by the controller 51 drives the pickup roller 21, the paper feed roller 22, and the retard roller 23 via the clutch CL1. Further, the conveying roller 24 is driven through the clutch CL2, and the paper discharge roller group 56 is driven without passing through the clutch.
従って、モータ52を駆動した状態でクラッチCL1にオンすることによって、ピックアップローラ21、給紙ローラ22、リタードローラ23が回転駆動し、クラッチCL1をオフすることによって、これらのローラは回転フリーとなる。同様に、クラッチCL2をオンすると搬送ローラ24が回転駆動し、オフすると回転フリーとなる。しかし、排紙ローラ群56はモータ52が駆動しているときは常に回転する。このモータ52には通常、ステッピングモータを使用され、制御部51からの設定により、その回転速度を容易に制御できる。 Accordingly, when the clutch CL1 is turned on while the motor 52 is driven, the pickup roller 21, the paper feed roller 22, and the retard roller 23 are rotationally driven, and when the clutch CL1 is turned off, these rollers are free to rotate. . Similarly, when the clutch CL2 is turned on, the conveyance roller 24 is driven to rotate, and when it is turned off, the rotation becomes free. However, the discharge roller group 56 always rotates when the motor 52 is driven. A stepping motor is normally used as the motor 52, and the rotation speed can be easily controlled by setting from the control unit 51.
ホッパー高さセンサSは、ピックアップローラ21の高さを検知してホッパーテーブル2が適切な高さにあることを監視する。原稿有無センサSAはホッパーテーブル2上に原稿11がセットされているかどうかを検知する。給紙センサSBは搬送ローラ24の搬送方向上流側に設けられている。制御部51は給紙センサSBが原稿11aの先端を検知してから所定時間経過後に、原稿11aが搬送ローラ24と従動ローラ25に挟持されたと判断する。 The hopper height sensor S detects the height of the pickup roller 21 and monitors that the hopper table 2 is at an appropriate height. The document presence sensor SA detects whether or not the document 11 is set on the hopper table 2. The paper feed sensor SB is provided on the upstream side of the transport roller 24 in the transport direction. The control unit 51 determines that the document 11 a is sandwiched between the transport roller 24 and the driven roller 25 after a predetermined time has elapsed since the paper feed sensor SB detected the leading edge of the document 11 a.
読取位置センサSCは、搬送ローラ24の搬送方向下流側に設けられている。制御部51は、読取位置センサSCが原稿11aの先端を検知してから所定時間経過後に、照明用光源ユニット57、イメージセンサ58による原稿11aの読み取り処理を開始させる。排紙センサSDは原稿11aが前部排紙口4から排紙されたことを検知し、排紙センサSEは原稿11aが後部排紙口7から排紙されたことを検知する。先にも述べた通り、排紙先の切り替えは、搬送路切替部38により行われる。 The reading position sensor SC is provided on the downstream side of the transport roller 24 in the transport direction. The control unit 51 starts reading processing of the document 11a by the illumination light source unit 57 and the image sensor 58 after a predetermined time has elapsed since the reading position sensor SC detected the leading edge of the document 11a. The paper discharge sensor SD detects that the document 11a is discharged from the front discharge port 4, and the paper discharge sensor SE detects that the document 11a is discharged from the rear discharge port 7. As described above, the paper discharge destination is switched by the transport path switching unit 38.
照明用光源ユニット57から原稿11aへ照射された光の反射光はイメージセンサ58へ入射され、光信号から電気信号に変換された後、画像処理回路63へ出力される。画像処理回路63では、A/D変換処理、2値化処理等の画像処理が施され、得られた画像データは、バッファ65或いはバッファ66へと書き込まれる。バッファ65或いはバッファ66内の画像データは、圧縮回路68で圧縮処理され、I/F8を介して外部のホストコンピュータへ出力される。 The reflected light of the light emitted from the illumination light source unit 57 to the document 11 a is incident on the image sensor 58, converted from an optical signal to an electrical signal, and then output to the image processing circuit 63. The image processing circuit 63 performs image processing such as A / D conversion processing and binarization processing, and the obtained image data is written into the buffer 65 or 66. The image data in the buffer 65 or 66 is compressed by the compression circuit 68 and output to the external host computer via the I / F 8.
バッファ65及びバッファ66は、それぞれ原稿11aの1枚分の未圧縮のデータを記憶できる容量を有する。制御部51は、スイッチ64及びスイッチ67を切り替えることによって、画像処理回路63によるデータの書き込みと圧縮回路68によるデータの読み出しの切り替え、及びバッファ65とバッファ66の切り替えを行う。 Each of the buffer 65 and the buffer 66 has a capacity capable of storing uncompressed data for one sheet of the document 11a. The control unit 51 switches between the data writing by the image processing circuit 63 and the data reading by the compression circuit 68 and the buffer 65 and the buffer 66 by switching the switch 64 and the switch 67.
画像処理回路63は、バッファ65またはバッファ66へのデータの書き込みが終わるとその旨を制御部51に通知する。また、圧縮回路68は、バッファ65またはバッファ66からのデータ読み出し/圧縮/ホストコンピュータへの出力が終わると、その旨を制御部51に通知する。このようにして制御部51は、どちらのバッファに対してデータの書き込み/読み出しが行われ、どちらのバッファが書き込み/読み出し可能な状態にあるかを常に把握するようになっている。 The image processing circuit 63 notifies the control unit 51 of the completion of data writing to the buffer 65 or the buffer 66. When the data reading / compression / output to the host computer from the buffer 65 or 66 is completed, the compression circuit 68 notifies the control unit 51 to that effect. In this way, the control unit 51 always keeps track of which buffer the data is written to / read from and which buffer is in a write / read state.
このような構成により、例えば以下に示すように、1分間に数十枚〜100枚を超える高速読み取り制御が可能となる。即ち、まず1枚目の原稿11aを読み取る際に、スイッチ64をバッファ65側に切り替えて、画像処理回路63より送られてくる1枚目の原稿データをバッファ65に書き込む。次に2枚目の原稿を読み取る際に、スイッチ64をバッファ66側に切り替えて、画像処理回路より送られてくる2枚目の原稿データをバッファ66に書き込む。その間に、スイッチ67をバッファ65側に切り替えて、先ほどバッファ65に書き込まれた1枚目の原稿データを、圧縮回路68及びI/F8を介して、図示しないホストコンピュータへ送信する。更に3枚目の原稿を読み取る際には、スイッチ64を再びバッファ65側に切り替えて、画像処理回路63より送られてくる3枚目の原稿データをバッファ65に書き込む。その間に、スイッチ67をバッファ66側に切り替えて、先ほどバッファ66に書き込まれた2枚目の原稿データを、圧縮回路68及びI/F8を介して、図示しないホストコンピュータへ送信する。 With such a configuration, for example, as described below, high-speed reading control exceeding several tens to 100 sheets per minute becomes possible. That is, when the first original 11 a is read, the switch 64 is switched to the buffer 65 side, and the first original data sent from the image processing circuit 63 is written into the buffer 65. Next, when reading the second original, the switch 64 is switched to the buffer 66 side, and the second original data sent from the image processing circuit is written into the buffer 66. Meanwhile, the switch 67 is switched to the buffer 65 side, and the first document data previously written in the buffer 65 is transmitted to the host computer (not shown) via the compression circuit 68 and the I / F 8. Further, when reading the third original, the switch 64 is switched to the buffer 65 again, and the third original data sent from the image processing circuit 63 is written into the buffer 65. In the meantime, the switch 67 is switched to the buffer 66 side, and the second original data written in the buffer 66 is transmitted to the host computer (not shown) via the compression circuit 68 and the I / F 8.
続けて4枚目の原稿を読み取る際には、再びスイッチ64をバッファ66側に切り替える、という具合になっており、以下、バッファ65とバッファ66に対する書き込みと読み出しが交互に行われる。 When the fourth original is subsequently read, the switch 64 is switched to the buffer 66 again, and writing and reading to and from the buffer 65 and the buffer 66 are performed alternately.
図6及び図7は、本発明の一実施例における画像読取装置に用いられる照明用光源ユニットの構成図であり、図6(a),(b)及び図7(a)は、それぞれ照明用光源ユニット57の平面図、側面C−C’断面図、正面D−D’断面図である。図7(b)は、照明用光源ユニット57の部分拡大斜視図である。 6 and 7 are configuration diagrams of an illumination light source unit used in the image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. FIGS. 6A, 6B, and 7A are respectively for illumination. It is the top view of the light source unit 57, side CC 'sectional drawing, and front DD' sectional drawing. FIG. 7B is a partially enlarged perspective view of the illumination light source unit 57.
照明用光源ユニット57は、先の図3においては、図7(a)に示す正面断面が見える方向であって、照明用光源ユニット57より出射される照明光の中心光軸L1が、図3に示す光軸L1と一致するよう、配置される。 The illumination light source unit 57 is the direction in which the front cross section shown in FIG. 7A can be seen in FIG. 3 and the central optical axis L1 of the illumination light emitted from the illumination light source unit 57 is as shown in FIG. It arrange | positions so that it may correspond with the optical axis L1 shown in FIG.
図6(b)及び図7(b)に示すように、導光体71は、その長手方向の一側表面に設けられた多数ののこぎり歯状の面からなる光屈折/反射面72を有する。導光体71及び光屈折/反射面72は、透明樹脂によるインジェクション成形により一体で形成される。光屈折/反射面72である多数ののこぎり歯状の面は、導光体71の底面に形成される構成をとっている。 As shown in FIGS. 6B and 7B, the light guide 71 has a light refraction / reflection surface 72 composed of a number of sawtooth-like surfaces provided on one side surface in the longitudinal direction. . The light guide 71 and the light refraction / reflection surface 72 are integrally formed by injection molding with a transparent resin. A number of sawtooth-shaped surfaces that are the light refraction / reflection surfaces 72 are configured to be formed on the bottom surface of the light guide 71.
透明樹脂の材料としては、透光性、耐熱性、インジェクション成形時の樹脂の流れ性を考慮すると、耐熱アクリル、ポリカーボネート、非晶質ポリオレフィン等が適している。 As a material for the transparent resin, heat-resistant acrylic, polycarbonate, amorphous polyolefin, and the like are suitable in consideration of translucency, heat resistance, and flowability of the resin during injection molding.
図6(a)及び(b)に示すLED回路基板73には、主に白色LED74が実装される。白色LED74が実装されたLED回路基板73と導光体71は、接続部75により保持される。導光体71のガイドリブ70は、フレーム79の位置決め溝に案内され、フレーム79の端面に接続部75が保持される。フレーム79はアルミの押し出し成形で形成され、その表面には導光体71からの漏れ光を吸収するために黒色アルマイト処理がなされている。 A white LED 74 is mainly mounted on the LED circuit board 73 shown in FIGS. The LED circuit board 73 and the light guide 71 on which the white LED 74 is mounted are held by the connection portion 75. The guide rib 70 of the light guide 71 is guided by the positioning groove of the frame 79, and the connecting portion 75 is held on the end surface of the frame 79. The frame 79 is formed by extrusion molding of aluminum, and the surface thereof is subjected to black alumite treatment in order to absorb light leaked from the light guide 71.
図6(b)に示すように、導光体71は白色LED74から遠ざかる方向、即ち本図6(b)の左から右へ行くに従って断面積(円の径)が小さくなるように形成されている。 As shown in FIG. 6B, the light guide 71 is formed such that the cross-sectional area (diameter of the circle) decreases in the direction away from the white LED 74, that is, from the left to the right in FIG. 6B. Yes.
遮光部材76は、例えば白色のポリエチレン、ポリエーテル等を発泡させたスポンジやシリコーン等のゴムであり、導光体71と接続部75との間隙を塞ぐものである。 The light shielding member 76 is, for example, a sponge such as white polyethylene or polyether foamed foam or silicone rubber, and closes the gap between the light guide 71 and the connecting portion 75.
図6(a)及び(b)に示す反射体77は補助反射部に対応するものである。反射体77は、例えば図7(a)に示すように、以下に述べる反射面77aを、粘着テープ等の固定部材によって、ABS等の熱可塑性樹脂でできた黒色の薄板状のベース部材77bに粘着、固定することにより形成される。 A reflector 77 shown in FIGS. 6A and 6B corresponds to the auxiliary reflector. For example, as shown in FIG. 7A, the reflector 77 has a reflective surface 77a described below formed on a black thin plate-like base member 77b made of a thermoplastic resin such as ABS by a fixing member such as an adhesive tape. It is formed by sticking and fixing.
反射面77aとしては、例えばポリエステルフィルム等のプラスチックフィルムの表面に反射層として透光性、分光特性を考慮してアルミ箔を粘着剤で貼り合わせたものや、アルミやクロム等の金属を真空蒸着或いはスパッタリング等で成形し、保護層として例えばPET、PBT、PEN、PMMA、ポリカーボネート等の熱可塑性フィルムを加熱圧着したものが用いられる。 As the reflecting surface 77a, for example, the surface of a plastic film such as a polyester film is a reflective layer in which an aluminum foil is bonded with an adhesive in consideration of translucency and spectral characteristics, or a metal such as aluminum or chromium is vacuum-deposited. Alternatively, it is formed by sputtering or the like, and a protective layer obtained by thermocompression bonding of a thermoplastic film such as PET, PBT, PEN, PMMA, or polycarbonate is used.
このようにして形成された反射体77は、反射面77aが導光体71の光屈折/反射面72に当接した状態で、例えば反射体固定部材77cに設けられた図示しない角穴にガイドリブ70が挿入され、下方から押し込まれることにより、導光体71に係合される。 The reflector 77 formed in this way has guide ribs in, for example, square holes (not shown) provided in the reflector fixing member 77c with the reflection surface 77a in contact with the light refraction / reflection surface 72 of the light guide 71. 70 is inserted and is engaged with the light guide 71 by being pushed in from below.
図6(b)に示す導光体71の他端部78には、例えば、アルミニウムの蒸着またはディッピングにより光反射層80が形成される。若しくは、アルミニウム箔に透明接着剤を貼り付けたアルミニウムテープを他端部78に貼り付けることにより形成されてもよく、或いは白色樹脂で作製したキャップを他端部78に差し込むことにより構成されてもよい。 The light reflecting layer 80 is formed on the other end 78 of the light guide 71 shown in FIG. 6B by, for example, aluminum deposition or dipping. Alternatively, it may be formed by affixing an aluminum tape with a transparent adhesive on an aluminum foil to the other end 78, or may be configured by inserting a cap made of white resin into the other end 78. Good.
図8は、本発明の一実施例における画像読取装置に用いられる照明用光源ユニットの照射光の進行及び反射の様子を示した図である。 FIG. 8 is a diagram showing the progress and reflection of the irradiation light of the illumination light source unit used in the image reading apparatus in one embodiment of the present invention.
まず、白色LED74から放出された光のうち、発光角度が導光体71と接続部75の間隙方向に出射した光成分c1は、もし遮光部材76がなければ、破線矢印c2のように導光体71と接続部75の間隙から直接外側へ漏出してしまうため、接続部75近傍の原稿面照度が著しく高くなり、照度ばらつきが大きくなってしまう。しかしながら、導光体71と接続部75の間隙には遮光部材76を配置しているので、導光体71に入射後、そのまま原稿11の方向に出射することはない。 First, among the light emitted from the white LED 74, the light component c 1 emitted in the direction of the gap between the light guide 71 and the connecting portion 75 is the light component c 1 if there is no light blocking member 76, as indicated by the broken arrow c 2 . Since the light leaks directly from the gap between the light guide 71 and the connecting portion 75 to the outside, the illuminance on the original surface near the connecting portion 75 becomes extremely high, and the illuminance variation becomes large. However, since the light shielding member 76 is disposed in the gap between the light guide 71 and the connection portion 75, the light is not emitted in the direction of the document 11 after entering the light guide 71.
次に、これら以外の光成分のうち、光屈折/反射面72に直接到達した光成分c3は反射され、原稿面方向に出射する。導光体71に臨界角以上の角度で入射した光成分c4は、全て導光体71の側面で全反射を繰り返しながら、いずれ光屈折/反射面72に到達し、ここで屈折または反射されることにより急激に進行方向を曲げられる。その後、光屈折/反射面72に対向する他側面を透過して導光体71の外部上方へと出射され、原稿面を照射する。 Next, among the light components other than these, the light component c 3 that directly reaches the light refraction / reflection surface 72 is reflected and emitted in the document surface direction. The light component c 4 incident on the light guide 71 at an angle greater than the critical angle will eventually reach the light refracting / reflecting surface 72 while repeating total reflection on the side surface of the light guide 71, where it will be refracted or reflected. The direction of travel can be bent suddenly. Thereafter, the light passes through the other side facing the light refraction / reflection surface 72 and is emitted to the upper outside of the light guide 71 to irradiate the document surface.
しかしながら、光屈折/反射面72に到達した光の全てが導光体71内部へ向って反射されるというわけではなく、その一部は光成分c5のように導光体71の外部へ漏れる。この漏れた光は、反射体77により再び導光体71内部に向かって反射され、導光体71の内部から原稿面へ透過し、或いは再び導光体71内部で屈折または反射を繰り返す。 However, not all of the light reaching the light refracting / reflecting surfaces 72 are reflected toward the inside of the light guide member 71, leaks some of the outside of the light guide 71 as light components c 5 . The leaked light is reflected again toward the inside of the light guide 71 by the reflector 77 and is transmitted from the inside of the light guide 71 to the document surface, or is refracted or reflected again inside the light guide 71.
このように、反射体77がある部分では、光屈折/反射領域72から導光体71の外へ漏出する光の多くが、反射体77により反射されて原稿面へ向かうので、原稿面側へ出射される光の効率が高くなり、原稿照度は高くなる。更に、ここでは、反射体77が導光体71の光屈折/反射領域72に近接配置されているので、外へ漏れる光のほとんどは効率よく反射され、再利用される。また、導光体71に入射した光成分のうち、全反射を繰り返して他端部78まで到達した光成分は、光反射層80により、再度全反射された光成分c6となって導光体71に戻り、再利用されることで損失が少なく原稿面照射に利用される。 As described above, in the portion where the reflector 77 is present, most of the light leaking from the light refraction / reflection region 72 to the outside of the light guide 71 is reflected by the reflector 77 and travels toward the document surface. The efficiency of the emitted light increases, and the illuminance of the document increases. Furthermore, since the reflector 77 is disposed in the vicinity of the light refraction / reflection region 72 of the light guide 71, most of the light leaking outside is efficiently reflected and reused. In addition, among the light components incident on the light guide 71, the light component that has repeatedly undergone total reflection and reaches the other end 78 becomes a light component c 6 that has been totally reflected again by the light reflecting layer 80, and is guided. By returning to the body 71 and being reused, there is little loss and it is used for document surface irradiation.
次に、以上の構成を有する本実施例1の画像読取装置1が、白色LEDを用いて1分間に数十枚〜100枚を超える原稿の高速読み取りを行うための、本発明の主要部分について述べる。 Next, the main part of the present invention for the image reading apparatus 1 according to the first embodiment having the above-described configuration to perform high-speed reading of several tens to 100 or more originals per minute using a white LED. State.
図9は、本発明の一実施例における画像読取装置を構成する主要制御部のブロック図であり、先の図5に示す本実施例1における画像読取装置の制御ブロック図のうち、本発明に係わる部分を抽出したブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram of the main control unit constituting the image reading apparatus in one embodiment of the present invention. Of the control block diagram of the image reading apparatus in the first embodiment shown in FIG. It is the block diagram which extracted the part concerned.
制御部51がその内部にあるLED駆動回路82に対して図示しない駆動信号(WLED)を出力すると、LED駆動回路82は照明用光源ユニット57に搭載された白色LED74を駆動点灯させる。すると、白色の照明光WLが白色LED74より出射され、原稿11aに照射される。そして、照明光WLの一部は原稿11aにより反射され、それら反射光BLの一部BL1〜BL3がイメージセンサ58に搭載されるセルフォックレンズ83を介して、CCD84上の赤、緑、青の各撮像素子84R,84G,84Bへと入射する(ここでは各色の撮像素子を1つずつだけ代表的に表示しているが、実際には各色とももっと多くの撮像素子が存在している)。 When the control unit 51 outputs a drive signal (WLED) (not shown) to the LED drive circuit 82 provided therein, the LED drive circuit 82 drives and lights the white LED 74 mounted on the illumination light source unit 57. Then, the white illumination light WL is emitted from the white LED 74 and irradiated on the document 11a. A part of the illumination light WL is reflected by the original 11a, and a part BL1 to BL3 of the reflected light BL is red, green, and blue on the CCD 84 via the SELFOC lens 83 mounted on the image sensor 58. The light enters the image pickup devices 84R, 84G, and 84B (here, only one image pickup device of each color is representatively displayed, but actually there are more image pickup devices for each color).
各撮像素子84R,84G,84Bが光を受光すると受光検出信号電圧VR,VG,VBが出力され、それぞれビデオアンプ85R,85G,85Bへと入力され、増幅される。後述するが、ビデオアンプ85R,85G,85Bのそれぞれの増幅度は、後述する白色LED74のLED駆動回路82による点灯率に応じて変更可能なように設計されている。ビデオアンプ85R,85G,85Bからの各増幅出力信号電圧AR,AG,ABはA/D変換器86によりアナログ信号からデジタル信号へと変換され、画像処理回路63へと入力される。 When each of the image pickup devices 84R, 84G, 84B receives light, received light detection signal voltages VR, VG, VB are output and input to the video amplifiers 85R, 85G, 85B, respectively, and amplified. As will be described later, the amplification degree of each of the video amplifiers 85R, 85G, and 85B is designed to be changeable according to the lighting rate by the LED driving circuit 82 of the white LED 74 described later. The amplified output signal voltages AR, AG, AB from the video amplifiers 85R, 85G, 85B are converted from analog signals to digital signals by the A / D converter 86 and input to the image processing circuit 63.
制御部51は、イメージセンサ58及び画像処理回路63に対し、それぞれバスB1及びB2を介して、画像データの蓄積、送信やビデオアンプ85R,85G,85Bの増幅度の制御等を行う。尚、CCD84、A/D変換器86、画像処理回路63は、画像処理回路63から出力されるクロック信号VCLKにより同期して動作する。また、制御信号SI−RGBはCCD84に内蔵されたシフトレジスタを制御するための制御信号である。 The control unit 51 performs accumulation and transmission of image data, control of the amplification degree of the video amplifiers 85R, 85G, and 85B to the image sensor 58 and the image processing circuit 63 via the buses B1 and B2, respectively. The CCD 84, the A / D converter 86, and the image processing circuit 63 operate in synchronization with the clock signal VCLK output from the image processing circuit 63. The control signal SI-RGB is a control signal for controlling a shift register built in the CCD 84.
図10は、本発明の一実施例における画像読取装置に用いられる照明用光源ユニットの白色LEDの構成図であり、図10(a)は上面からの斜視図、図10(b)は下面からの斜視図、図10(c)は図10(a)または(b)におけるW−W‘断面の斜視図である。本実施例1における白色LED74として、Lumileds社製LXML−PWC1−0100を採用している。尚、下面からの斜視図である図10(b)において、74Aはアノード電極、74Cはカソード電極、74Tは放熱パッドである。 FIG. 10 is a configuration diagram of a white LED of an illumination light source unit used in an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 10 (a) is a perspective view from above, and FIG. 10 (b) is from below. FIG. 10C is a perspective view of the WW ′ cross section in FIG. 10A or 10B. As the white LED 74 in the first embodiment, LXML-PWC1-0100 manufactured by Lumileds is employed. In FIG. 10B, which is a perspective view from the bottom, 74A is an anode electrode, 74C is a cathode electrode, and 74T is a heat dissipation pad.
また、図10(c)の74Hは青色光を発光するLEDチップであり、シリコン基板上に窒化ガリウム等の化合物半導体をエピ成長させている。74Gは該LEDチップの発光ビームに励起されて黄色光を発光するための蛍光体、74Fは白色LED74の発光ビームを集光するためのシリコンレンズである。又、74IはLEDチップ74Hの接合部の電力損失により発生する熱を外部に放熱するためのサーマルパッドである。 Further, 74H in FIG. 10C is an LED chip that emits blue light, and a compound semiconductor such as gallium nitride is epitaxially grown on a silicon substrate. 74G is a phosphor for emitting yellow light when excited by the light emission beam of the LED chip, and 74F is a silicon lens for condensing the light emission beam of the white LED 74. Reference numeral 74I denotes a thermal pad for dissipating heat generated by power loss at the junction of the LED chip 74H to the outside.
図11は、本発明の一実施例における画像読取装置に用いられる白色LEDの順方向バイアスVfとジャンクション温度Tjとの関係を示す図である。図11に示すように、図10で説明した白色LED74の順方向バイアスVfとジャンクション温度Tjとはおよそ比例関係にあり、ジャンクション温度Tjが上昇するにつれて順方向バイアスVfは線形的に下降していることがわかる。従って、図10(b)に示す白色LED74のアノード電極74Aとカソード電極74Cとの間の電圧を測定すれば、図11に示す順方向バイアスVfとジャンクション温度Tjとの関係を用いて白色LED74のジャンクション温度Tjを間接的に知ることが可能となる。 FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the forward bias Vf of the white LED used in the image reading apparatus in one embodiment of the present invention and the junction temperature Tj. As shown in FIG. 11, the forward bias Vf of the white LED 74 described in FIG. 10 and the junction temperature Tj are approximately proportional to each other, and the forward bias Vf decreases linearly as the junction temperature Tj increases. I understand that. Therefore, if the voltage between the anode electrode 74A and the cathode electrode 74C of the white LED 74 shown in FIG. 10B is measured, the relationship between the forward bias Vf and the junction temperature Tj shown in FIG. It becomes possible to know the junction temperature Tj indirectly.
図9の制御部51には、図11に示す順方向バイアスVfとジャンクション温度Tjとの関係をテーブル化したデータが内蔵されており、LED駆動回路82には白色LED74のアノード電極74Aとカソード電極74Cとの間の電圧を測定するための回路も併設されている。これにより、制御部51はLED駆動回路82を介して白色LED74のジャンクション温度Tjを間接的に知ることができる。 The control unit 51 in FIG. 9 incorporates data in which the relationship between the forward bias Vf and the junction temperature Tj shown in FIG. 11 is tabulated, and the LED drive circuit 82 includes the anode electrode 74A and the cathode electrode of the white LED 74. A circuit for measuring the voltage between 74C is also provided. As a result, the control unit 51 can indirectly know the junction temperature Tj of the white LED 74 via the LED drive circuit 82.
または、本実施例1において図示はしないが、白色LED74の近傍に温度センサ等の温度検出手段を配置して、白色LED74のジャンクション温度Tjを、より直接的に測定できるようにしても良い。 Alternatively, although not shown in the first embodiment, temperature detecting means such as a temperature sensor may be disposed in the vicinity of the white LED 74 so that the junction temperature Tj of the white LED 74 can be measured more directly.
以下、本発明の主要部となるLED駆動制御について詳細に説明する。 Hereinafter, the LED drive control which is the main part of the present invention will be described in detail.
図12は、本発明の一実施例における画像読取装置を構成する制御部によるLED駆動制御の説明図である。図13は本発明の一実施例における画像読取装置を構成するLEDの特性を示す図であり、白色LEDの放熱パッド温度と相対光束、即ち光量との関係を示す。図14は本発明の一実施例における画像読取装置を構成する制御部によるLED駆動制御の説明図であり、白色LEDの点灯率の時間変化例を示す。 FIG. 12 is an explanatory diagram of LED drive control by the control unit constituting the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 13 is a diagram showing the characteristics of the LEDs constituting the image reading apparatus in one embodiment of the present invention, and shows the relationship between the heat radiation pad temperature of the white LED and the relative luminous flux, that is, the light quantity. FIG. 14 is an explanatory diagram of LED drive control by the control unit constituting the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention, and shows an example of temporal change in the lighting rate of the white LED.
図12における最大の特徴は、区間Iと区間IIとでLED駆動制御の方法が異なる点にある。この点についてこれより詳細に説明する。 The biggest feature in FIG. 12 is that the method of LED drive control is different between section I and section II. This point will be described in detail below.
先ほどにも述べたように、図9に示す制御部51がLED駆動回路82に対して駆動信号WLEDを出力すると、LED駆動回路82は照明用光源ユニット57に搭載された白色LED74を駆動点灯させる。この駆動信号WLEDの状態を示したものが図12(a)である。 As described above, when the control unit 51 shown in FIG. 9 outputs the drive signal WLED to the LED drive circuit 82, the LED drive circuit 82 drives and lights the white LED 74 mounted on the illumination light source unit 57. . FIG. 12A shows the state of the drive signal WLED.
駆動信号WLEDがON状態になると、図9〜図10に示す白色LED74が点灯する。本実施例1においては、白色LED74を連続点灯状態としている。すると、図12(b)に示すように、白色LED74のジャンクション温度Tjが時間の経過と共に急激に上昇する。 When the drive signal WLED is turned on, the white LED 74 shown in FIGS. 9 to 10 is turned on. In the first embodiment, the white LED 74 is continuously lit. Then, as shown in FIG. 12B, the junction temperature Tj of the white LED 74 rapidly rises with time.
白色LED74を構成する放熱パッド74Tの温度と相対光束、即ち光量との関係は図13に示す通りであり、放熱パッド74Tの温度上昇と共に光量は減少する。放熱パッド74Tの温度とジャンクション温度Tjとは当然ながら比例関係にあるので、白色LED74のジャンクション温度Tjが上がると白色LED74の出射光量はやはり減少する。従って、図9に示すCCD84の各撮像素子84R,84G,84Bに入射される光量も必然的に減少する。これにより、図12(c)に示すように、各撮像素子84R,84G,84Bからの受光検出信号電圧VR,VG,VBは入射光量に比例して減少することになる。 The relationship between the temperature of the heat dissipating pad 74T constituting the white LED 74 and the relative luminous flux, that is, the light amount is as shown in FIG. 13, and the light amount decreases as the temperature of the heat dissipating pad 74T rises. Naturally, the temperature of the heat radiation pad 74T and the junction temperature Tj are proportional to each other. Therefore, when the junction temperature Tj of the white LED 74 increases, the amount of light emitted from the white LED 74 also decreases. Accordingly, the amount of light incident on the image pickup devices 84R, 84G, and 84B of the CCD 84 shown in FIG. 9 is inevitably reduced. As a result, as shown in FIG. 12C, the received light detection signal voltages VR, VG, VB from the image pickup devices 84R, 84G, 84B decrease in proportion to the amount of incident light.
そこで、図9に示す制御部51は、白色LED74から撮像素子84R,84G,84Bへの入射光量の減少を補うために、ビデオアンプ85R,85G,85Bのそれぞれの増幅度を上げる操作を行う。これを示したものが図12(e)の区間Iである。区間Iにおける制御は即ち、「LED点灯率一定+ビデオアンプ増幅度制御」である。 Therefore, the control unit 51 illustrated in FIG. 9 performs an operation of increasing the amplification degree of each of the video amplifiers 85R, 85G, and 85B in order to compensate for a decrease in the amount of incident light from the white LED 74 to the image pickup devices 84R, 84G, and 84B. This is indicated by the section I in FIG. The control in the section I is “LED lighting rate constant + video amplifier amplification degree control”.
更にもっと詳細に説明すると、区間Iにおける制御は、「白色LED74の点灯率を一定とし、かつ照明用光源ユニット57からの照明光が読み取り原稿11aにより反射され、撮像素子84R,84G,84Bへと入射される光量に応じて、ビデオアンプ85R,85G,85B(可変増幅手段)のそれぞれの増幅度を変化させる第一の制御手段」により行われると言っても良い。 More specifically, the control in the section I is as follows: “The lighting rate of the white LED 74 is constant, and the illumination light from the illumination light source unit 57 is reflected by the read original 11a and is sent to the image sensors 84R, 84G, 84B. It may be said that this is performed by the “first control means for changing the amplification degree of each of the video amplifiers 85R, 85G, 85B (variable amplification means) according to the amount of incident light”.
白色LED74は点灯開始直後に目標光量を十分に超えており、数分後に目標光量レベル近辺まで低下する(光量が負の温度特性)。そこで、区間Iでビデオアンプの増幅度を例えば0.9から0.95に可変させるようなことでビデオアンプの出力レベルを一定に保つような制御を実行する。一方、従来の光源であるキセノン管は発光効率が40℃付近で最も高く、低温時からの発光スタートでは目標光量に達するまでに数分の時間経過を要する(光量が正の温度特性)。即ち、原稿読み取り開始までの待機時間を要する。以上のように白色LEDの初期光量変化に対して、点灯開始直後よりビデオアンプの増幅度により補正すれば、キセノン管のような待機時でのウォームアップをすることなく、点灯直後から原稿の読み取りを開始することができるので、待機電力を大幅に削減することができる。 The white LED 74 sufficiently exceeds the target light amount immediately after the start of lighting, and decreases to the vicinity of the target light amount level after several minutes (temperature characteristic where the light amount is negative). Therefore, in the section I, control is performed to keep the output level of the video amplifier constant by changing the amplification degree of the video amplifier from 0.9 to 0.95, for example. On the other hand, the xenon tube, which is a conventional light source, has the highest luminous efficiency at around 40 ° C., and it takes a few minutes to reach the target light amount at the start of light emission from a low temperature (the light amount is a positive temperature characteristic). That is, a waiting time until the document reading starts is required. As described above, if the change in the initial light quantity of the white LED is corrected by the amplification factor of the video amplifier immediately after the start of lighting, the document is read immediately after the lighting without warming up during standby like a xenon tube. Therefore, standby power can be greatly reduced.
尚、ここで言う白色LED74の「点灯率」とは、図14に示すように、区間Iよりも微小な一定区間TLのうち、白色LED74に電流Ifを実際に流す時間の割合を示すものである。これにより白色LEDからの発光量を制御できる。 Note that the “lighting rate” of the white LED 74 referred to here indicates the ratio of the time during which the current If is actually passed through the white LED 74 in the constant section TL smaller than the section I, as shown in FIG. is there. As a result, the amount of light emitted from the white LED can be controlled.
本実施例1における図12の区間Iでは白色LED74の点灯率100%としているが、場合によっては最初から点灯率を少し下げることもあり得る。 In the section I of FIG. 12 in the first embodiment, the lighting rate of the white LED 74 is 100%. However, depending on the case, the lighting rate may be slightly reduced from the beginning.
図9〜図10に示す白色LED74のジャンクション温度Tjの上昇は、際限なく続くものではなく、熱抵抗その他により点灯開始からおよそ1分〜数分でその上昇は自然に止まる。即ち、自然温度上昇の上限値を持つことになる。 The increase in the junction temperature Tj of the white LED 74 shown in FIGS. 9 to 10 does not continue indefinitely, and the increase naturally stops in about one minute to several minutes from the start of lighting due to thermal resistance or the like. That is, it has an upper limit value of the natural temperature rise.
本実施例1の白色LED74のサンプル一つを用いて実験したところでは、連続点灯を行っている(即ち点灯率100%の)白色LED74の周辺雰囲気温度が常温、即ち25℃におけるジャンクション温度Tjの上昇は、図12(b)の一点鎖線のカーブが示すように、約140℃でストップしている。ちなみに本実施例1における白色LED74のジャンクション温度Tjの絶対最大定格は150℃であり、上記の測定条件に限って言えば、ジャンクション温度Tjの自然上昇の上限は許容範囲内に収まっていることになる。 In an experiment using one sample of the white LED 74 of the first embodiment, the ambient temperature of the white LED 74 that is continuously lit (that is, having a lighting rate of 100%) is normal temperature, that is, the junction temperature Tj at 25 ° C. The increase stops at about 140 ° C., as indicated by the dashed line curve in FIG. Incidentally, the absolute maximum rating of the junction temperature Tj of the white LED 74 in the first embodiment is 150 ° C., and the upper limit of the natural rise of the junction temperature Tj is within the allowable range if limited to the above measurement conditions. Become.
ところが、白色LED74にはもちろん個体差があり、ジャンクション温度Tjの自然上昇の上限温度がもっと高いものはあり得る。また、ジャンクション温度Tjの絶対最大定格150℃は必ずしもメーカーが完全に保証するものではなく、これ以下の温度で破壊することもあり得る。 However, there are of course individual differences in the white LED 74, and there may be a higher upper limit temperature for the natural rise of the junction temperature Tj. Further, the absolute maximum rating of 150 ° C. of the junction temperature Tj is not necessarily guaranteed completely by the manufacturer, and may be destroyed at a temperature lower than this.
更に、図12(b)における一点鎖線のカーブの実験データは、あくまで白色LED74の周辺雰囲気温度が常温の場合を示すものである。実際には、画像読取装置1の外部温度が常温であっても、読み取り動作中における画像読取装置1の機内温度はおよそ50℃〜60℃に達する。即ち、白色LED74を含む照明用光源ユニット57の周辺雰囲気温度も、実際には50℃〜60℃になり得る。ということは、ジャンクション温度Tjの自然上昇の上限が絶対最大定格150℃を超えたり、実際の破壊温度に達してしまったりする確率は更に高くなることになる。 Furthermore, the experimental data of the alternate long and short dash line curve in FIG. 12B shows the case where the ambient atmosphere temperature of the white LED 74 is room temperature. Actually, even if the external temperature of the image reading apparatus 1 is normal temperature, the internal temperature of the image reading apparatus 1 during the reading operation reaches approximately 50 ° C. to 60 ° C. That is, the ambient ambient temperature of the illumination light source unit 57 including the white LED 74 can actually be 50 ° C. to 60 ° C. This means that the probability that the upper limit of the natural rise of the junction temperature Tj exceeds the absolute maximum rating of 150 ° C. or reaches the actual breakdown temperature is further increased.
従って、白色LED74のジャンクション温度Tjの上昇を、最大点灯率における自然上昇の上限よりも低く、望ましくは常温(25℃〜27℃)での最大点灯率における自然上昇の上限よりも低く抑えれば、白色LED74の破壊の可能性をより低くできる。 Therefore, if the increase in the junction temperature Tj of the white LED 74 is lower than the upper limit of the natural rise at the maximum lighting rate, preferably lower than the upper limit of the natural rise at the maximum lighting rate at room temperature (25 ° C. to 27 ° C.). The possibility of destruction of the white LED 74 can be further reduced.
更にもう一つ、そのジャンクション温度Tjの上昇と共に白色LED74の発光量が低下する(先の図13に示すように)ということだけでなく、波長特性の変化をももたらすことが、実験により判明した。このことを示しているのが図15及び図16である。 Furthermore, it has been experimentally found that not only the light emission amount of the white LED 74 decreases as the junction temperature Tj increases (as shown in FIG. 13 above), but also changes the wavelength characteristics. . This is shown in FIG. 15 and FIG.
図15、図16は本発明の一実施例における画像読取装置を構成するLEDの波長プロファイルの変化を示す図であり、図15(a)は白色LED74のジャンクション温度Tjが25℃から110℃まで上昇したときの波長プロファイルの変化を示す図、図15(b)は図15(a)における第一ピーク波長付近の変化を拡大した図である。図16は図15(a)における第二ピーク波長付近の変化を拡大した図である。 FIGS. 15 and 16 are diagrams showing changes in the wavelength profile of the LEDs constituting the image reading apparatus in one embodiment of the present invention. FIG. 15A shows the junction temperature Tj of the white LED 74 from 25 ° C. to 110 ° C. The figure which shows the change of the wavelength profile when it raises, FIG.15 (b) is the figure which expanded the change of the 1st peak wavelength vicinity in Fig.15 (a). FIG. 16 is an enlarged view of the change in the vicinity of the second peak wavelength in FIG.
ここで、特に着目したいのは図15(b)である。図15(b)によれば、ジャンクション温度Tjが25℃から110℃へと上昇すると共に、第一ピーク波長が約5nmほどシフトしていることがわかる。いわゆる「温度ドリフト」が発生している。このことは、もし白色LED74を搭載した画像読取装置が長時間に亘って同じ原稿11を読み取り続けた場合、読み取り開始時に読み取った原稿11の色情報と最後に読み取った原稿11の色情報との間に乖離、いわゆる「色ズレ」が発生することを示している。 Here, FIG. 15 (b) particularly pays attention. FIG. 15B shows that the junction temperature Tj increases from 25 ° C. to 110 ° C., and the first peak wavelength is shifted by about 5 nm. So-called “temperature drift” occurs. This means that if the image reading apparatus equipped with the white LED 74 continues to read the same document 11 for a long time, the color information of the document 11 read at the start of reading and the color information of the document 11 read last. It shows that a so-called “color shift” occurs in the meantime.
そこで、本実施例1における白色LED74のジャンクション温度Tjの上昇と共に実際にどれ位の色ズレが発生するのか、以下に述べる方法により測定を行い、確認した。 Therefore, the amount of color misregistration actually generated with the increase in the junction temperature Tj of the white LED 74 in Example 1 was measured and confirmed by the method described below.
その確認方法について、図16、図17を用いて説明する。図17は本発明の一実施例における画像読取装置の実験データを得るのに用いたシステム構成図である。 The confirmation method is demonstrated using FIG. 16, FIG. FIG. 17 is a system configuration diagram used to obtain experimental data of the image reading apparatus in one embodiment of the present invention.
まず、図17(a)に示す測定用標準原稿11bを準備する(実物はカラーのグラデーションチャート)。その標準原稿11b上にあるマトリクス座標1A、・・・、1L、2A、・・・、22Lの各色を、図17(b)に示す測定環境により測定を行う。即ち、本発明の一実施例における画像読取装置1による読み取りデータと、標準的な色彩計90による読み取りデータとを比較する。 First, a standard measurement document 11b shown in FIG. 17A is prepared (the actual product is a color gradation chart). The matrix coordinates 1A,..., 1L, 2A,..., 22L on the standard document 11b are measured in the measurement environment shown in FIG. That is, the read data by the image reading apparatus 1 in one embodiment of the present invention and the read data by the standard colorimeter 90 are compared.
色彩計90は例えば、主にD65と呼ばれる標準光源(紫外域を含む昼光で照らされている、物体色の測定用光源。CIE、ISOの基準光で、色温度は6504k。図示せず)とGRETAG社製のSpectorolinoに代表される分光光度計(図示せず)とにより構成される。標準光源からの発光光は標準原稿11b上に照射され、分光光度計は標準原稿11bのマトリクス座標1A、・・・、1L、2A、・・・、22L上にある各色マスの反射光の分光反射率を測定する。測定された分光反射率より、標準光源の下での三刺激値が計算され、更に色彩値(Lab等)が計算される。 The colorimeter 90 is, for example, a standard light source mainly called D65 (light source for measuring object color illuminated by daylight including ultraviolet region. CIE and ISO reference light, color temperature is 6504k, not shown). And a spectrophotometer (not shown) typified by Spectrolino manufactured by GRETAG. The light emitted from the standard light source is irradiated onto the standard original 11b, and the spectrophotometer is used to spectroscopically reflect the reflected light of each color cell on the matrix coordinates 1A,..., 1L, 2A,. Measure reflectivity. From the measured spectral reflectance, tristimulus values under a standard light source are calculated, and further color values (Lab, etc.) are calculated.
色彩計90は、これら測定される分光反射率より三刺激値を計算し、更に色彩値を求める装置ブロックを有していても良い。また、原稿11bのマトリクス座標1A、・・・、1L、2A、・・・、22L上にある各色マスを予め座標指定し、分光反射率を連続的に自動計測できる仕組みを有していても良い。 The color meter 90 may have a device block that calculates tristimulus values from these measured spectral reflectances and further obtains color values. Further, even if the color coordinates on the matrix coordinates 1A,..., 1L, 2A,..., 22L of the document 11b are designated in advance, the spectral reflectance can be continuously and automatically measured. good.
いずれにしても、以上に述べるような色彩計90により、標準原稿11bのマトリクス座標1A、・・・、1L、2A、・・・、22L上にある各色マスの色度が測定、計算される。 In any case, the chromaticity of each color cell on the matrix coordinates 1A, ..., 1L, 2A, ..., 22L of the standard document 11b is measured and calculated by the color meter 90 as described above. .
本実施例1においては、その結果が、例えばそれぞれLab(1Af)、・・・、Lab(1Lf)、Lab(2Af)、・・・、Lab(22Af)であったとする。 In Example 1, it is assumed that the results are, for example, Lab (1Af),..., Lab (1Lf), Lab (2Af),.
次に、先ほどの色彩計90によりその色度が測定、計算された同じ標準原稿を、本実施例1の画像読取装置1により読み取りを行う。この時、画像読取装置1内にある照明用光源ユニット57に搭載された白色LED74のジャンクション温度Tjを、先に述べたように、Vfをモニターする等の方法によりモニターしておく。 Next, the same standard document whose chromaticity is measured and calculated by the colorimeter 90 is read by the image reading apparatus 1 of the first embodiment. At this time, the junction temperature Tj of the white LED 74 mounted on the illumination light source unit 57 in the image reading apparatus 1 is monitored by a method such as monitoring Vf as described above.
画像読取装置1はケーブル8aを介してPC10に接続される。画像読取装置1からは標準原稿11bのRGB画像データがPC10へと送られてくるので、PC10上において標準原稿11bのマトリクス座標1A、・・・、1L、2A、・・・、22L上にある各色マスの三刺激値を計算し、更に色彩値を求める。本実施例1においては、白色LED74のジャンクション温度Tj時の各色マスの色度が、例えばそれぞれLab(1Af)、・・・、Lab(1Lf)、Lab(2Af)、・・・、Lab(22Af)であったとする。 The image reading apparatus 1 is connected to the PC 10 via the cable 8a. Since the RGB image data of the standard document 11b is sent from the image reading apparatus 1 to the PC 10, it is on the matrix coordinates 1A,..., 1L, 2A,. The tristimulus values of each color cell are calculated, and further the color values are obtained. In the first embodiment, the chromaticity of each color cell at the junction temperature Tj of the white LED 74 is, for example, Lab (1Af),..., Lab (1Lf), Lab (2Af),. ).
以上述べた方法により、本発明の実施例1における読取装置1及び標準的な色彩計90を用いて測定、計算された、標準原稿11bのマトリクス座標1A、・・・、1L、2A、・・・、22L上にある各色マスの色度を用いて、図18(a)に示す色差データが得られた。 By the method described above, the matrix coordinates 1A,..., 1L, 2A,... Of the standard document 11b measured and calculated using the reading device 1 and the standard colorimeter 90 in the first embodiment of the present invention. The color difference data shown in FIG. 18A was obtained using the chromaticity of each color cell on 22L.
図18は本発明の一実施例における画像読取装置のLEDのジャンクション温度と原稿の色度差との関係を示す実験データを示す図である。 FIG. 18 is a diagram showing experimental data showing the relationship between the junction temperature of the LED of the image reading apparatus and the chromaticity difference of the original in one embodiment of the present invention.
図18(a),(b)において、Av.△Eは、任意のジャンクション温度Tjにおいて、本実施例1の画像読取装置1(図17(b)参照)により標準原稿11bのマトリクス座標1A、・・・、1L、2A、・・・、22L上にある各色マスを読み取った時の色度と、標準的な色彩計90(図17(b)参照)により標準原稿11bの対応する各色マスを読み取った時の色度との各差分を平均した値である。即ち、標準原稿11bのマトリクス座標1A、・・・、1L、2A、・・・、22L上にある各色マスがn個あるとすると、
Av.△E=[{Lab(1ATj)−Lab(1Af)}+・・・+{Lab(1LTj)−Lab(1Lf)}+{Lab(2ATj)−Lab(2Af)}+・・・+Lab(22ATj)−Lab(22Af)}]/n (式1)
と示される。
18 (a) and 18 (b), Av. ΔE is the matrix coordinates 1A,..., 1L, 2A,..., 22L of the standard document 11b by the image reading apparatus 1 of the first embodiment (see FIG. 17B) at an arbitrary junction temperature Tj. Each difference between the chromaticity when each color cell on the top is read and the chromaticity when each color cell corresponding to the standard document 11b is read with the standard colorimeter 90 (see FIG. 17B) is averaged. It is the value. That is, if there are n color cells on the matrix coordinates 1A,..., 1L, 2A,.
Av. ΔE = [{Lab (1ATj) −Lab (1Af)} +... + {Lab (1LTj) −Lab (1Lf)} + {Lab (2ATj) −Lab (2Af)} +... + Lab (22ATj ) -Lab (22Af)}] / n (Formula 1)
It is indicated.
本実施例1においては、Av.△Eを「平均色差」と呼ぶことにする。 In Example 1, Av. ΔE will be referred to as “average color difference”.
図18(a)は画像読取装置1(図17(b)参照)の照明用光源ユニット57に搭載されるLED74のジャンクション温度Tjがそれぞれ26℃,73℃,110℃の場合における「平均色差」を示している。また、図18(a)の「△E110−△E26」は、ジャンクション温度Tjが26℃の時と110℃の時の各平均色差Av.△Eの差分を示したものである。この差分がジャンクション温度Tjの上昇による標準原稿11b(図17(b)参照)の色度の変化を端的に表している。 18A shows an “average color difference” when the junction temperatures Tj of the LEDs 74 mounted on the illumination light source unit 57 of the image reading apparatus 1 (see FIG. 17B) are 26 ° C., 73 ° C., and 110 ° C., respectively. Is shown. Further, “ΔE110−ΔE26” in FIG. 18A indicates the average color difference Av. When the junction temperature Tj is 26 ° C. and 110 ° C. The difference of ΔE is shown. This difference directly represents the change in chromaticity of the standard document 11b (see FIG. 17B) due to the increase in the junction temperature Tj.
もし、△E26が読み取り開始時のものであって、△E110が読み取り終了時のものであるとするならば、「△E110−△E26」は、読み取り開始時の認識色度と基準色度情報との平均色度との色差の平均値と、読み取り終了時の認識色度と基準色度情報の色差の平均値の差を表すことになる。 If ΔE26 is at the start of reading and ΔE110 is at the end of reading, “ΔE110−ΔE26” is the recognized chromaticity and reference chromaticity information at the start of reading. And the average value of the color difference from the average chromaticity and the difference between the recognized chromaticity at the end of reading and the average value of the color difference of the reference chromaticity information.
図18(a)に示す測定、計算結果では、「△E110−△E26=1.6」となっている。即ち、画像読取装置1(図17(b)参照)の光源57に搭載されるLED74のジャンクション温度Tjが26℃の時と110℃の時とでは、図15に示す主波長の温度ドリフトに連動して、やはり画像の色味が変化することを示している。 In the measurement and calculation results shown in FIG. 18A, “ΔE110−ΔE26 = 1.6”. That is, when the junction temperature Tj of the LED 74 mounted on the light source 57 of the image reading apparatus 1 (see FIG. 17B) is 26 ° C. and 110 ° C., it is linked to the temperature drift of the main wavelength shown in FIG. This also shows that the color of the image changes.
指標として、色を専門に扱うオペレータは0.4以上の色差を識別可能であり、一般の人では2.5以上の色差を判別できる。今回の図18(a)に示す測定、計算結果である「△E110−△E26=1.6」は、以上の識別基準によれば色専門のオペレータでは判別可能だが、一般の人では見分けがつかないレベルということになる。 As an index, an operator who specializes in color can identify a color difference of 0.4 or more, and a general person can discriminate a color difference of 2.5 or more. The measurement and calculation result “ΔE110−ΔE26 = 1.6” shown in FIG. 18A can be discriminated by an operator specialized in color according to the above identification criteria, but can be distinguished by a general person. It will be a level that is not connected.
しかしながら、ジャンクション温度Tjと平均色差Av.△Eとの間には、図18(b)に示すような比例関係がある。もし、ジャンクション温度Tjの上昇がこのまま続けば、26℃の時との色度のズレが2.5以上となり、一般の人も観察対象の画像の色味が変わったことを認識できる可能性がある。更に、先ほども述べたように、白色LED74が有する個体差等を考えれば、その可能性はもっと高くなり得る。 However, the junction temperature Tj and the average color difference Av. There is a proportional relationship with ΔE as shown in FIG. If the junction temperature Tj continues to rise as it is, the chromaticity deviation from 26 ° C. will be 2.5 or more, and the general person may be able to recognize that the color of the image to be observed has changed. is there. Furthermore, as described above, considering the individual differences of the white LEDs 74, the possibility can be further increased.
このことは、もし同じ原稿11を多量に連続して読み取りを行えば、最初に読み取った原稿11の画像データと、最後に読み取った原稿11の画像データとの間の変化率が大きくなり、人に画像の色味が変わったことを気づかれてしまう、ということを示している。即ち、多量かつ連続した読み取りにおける画像の色再現性を保証できなくなる。 This means that if the same document 11 is read in large quantities continuously, the rate of change between the image data of the document 11 read first and the image data of the document 11 read last increases. Indicates that the color of the image has changed. That is, the color reproducibility of an image in a large amount and continuous reading cannot be guaranteed.
従って、本発明は、白色LED74を読み取り原稿の照明用光源ユニット57の一構成物として有し、この白色LED74の照明により同一原稿11(本実施例1の場合は同一の標準原稿11a)の連続読み取りを行う場合に、読み取り開始時の読み取り画像データにおける各画素の色度と、読み取り終了時の読み取り画像データにおいて対応する画素の色度との間の平均色差が「予め設定される範囲」内に収まるよう、白色LED74のジャンクション温度Tjを制御する。より具体的には、白色LED74のジャンクション温度Tjの上昇を、最大点灯率(本実施例1においては100%、即ち連続点灯)における自然上昇上限値よりも低く抑えている。 Accordingly, the present invention has the white LED 74 as one component of the illumination source light source unit 57 for the read original, and the same original 11 (the same standard original 11a in the case of the first embodiment) is continuously generated by the illumination of the white LED 74. When reading, the average color difference between the chromaticity of each pixel in the read image data at the start of reading and the chromaticity of the corresponding pixel in the read image data at the end of reading is within the “preset range”. The junction temperature Tj of the white LED 74 is controlled so as to fall within the range. More specifically, the increase in the junction temperature Tj of the white LED 74 is suppressed to be lower than the natural increase upper limit value at the maximum lighting rate (100% in the first embodiment, that is, continuous lighting).
または、白色LED74を読み取り原稿11の照明用光源ユニット57の一構成物として有し、白色LED74の照明により同一原稿11(本実施例1の場合は同一の標準原稿11a)を読み取り原稿11として連続読み取りを行う際に、読み取り開始時の読み取り画像データと基準画像データとの間の平均色度と読み取り終了時の読み取り画像データと基準画像データとの間の平均色度との差が予め設定される範囲内に収まるよう、白色LEDのジャンクション温度Tjを制御するようにしてもよい。 Alternatively, the white LED 74 is provided as a component of the illumination light source unit 57 for the reading document 11, and the same document 11 (the same standard document 11 a in the first embodiment) is continuously read as the reading document 11 by the illumination of the white LED 74. When reading, a difference between the average chromaticity between the read image data at the start of reading and the reference image data and the average chromaticity between the read image data at the end of reading and the reference image data is set in advance. The junction temperature Tj of the white LED may be controlled so as to be within the range.
そうすれば、もし同一原稿11を多量に連続して読み取りを行った場合であっても、最初に読み取った原稿11の画像データと、最後に読み取った原稿11の画像データとの間の色味の変化を、人に読取画像の色味が変わったことを気づかれない程度に抑えることができる。即ち、多量かつ連続した高速読み取りにおける画像の色再現性を、高いレベルで保証することができる。 Then, even if the same original 11 is read in large quantities, the color between the image data of the original 11 read first and the image data of the original 11 read last. Can be suppressed to the extent that a person does not notice that the color of the read image has changed. That is, the color reproducibility of an image in a large amount and continuous high-speed reading can be ensured at a high level.
尚、上記の「予め設定される範囲」をどこに設定するかは自由であるが、前述のように、少なくとも一般の人では見分けが付かないとされる2.5以下とするのが妥当と考えられる。または、画像の色味を重視する業界向けの画像読取装置であれば、0.4以下とする可能性もある。 It should be noted that where the above-mentioned “preset range” is set is arbitrary, but as described above, it is appropriate to set it to 2.5 or less, which cannot be distinguished by at least ordinary people. It is done. Alternatively, in the case of an image reading apparatus for an industry that emphasizes the color of an image, there is a possibility that the value is 0.4 or less.
これらを実現するために、本発明の実施例1においては、図12に示すように、区間IIに入ると同時に、白色LED74のジャンクション温度Tjに応じて白色LED74の点灯率を可変させ(図12(d))、その点灯率に応じてビデオアンプの増幅度(ゲイン)も可変させる制御を行っている(図12(e))。即ち、「点灯率可変+点灯率に応じたビデオゲイン可変制御」である。 In order to realize these, in Example 1 of the present invention, as shown in FIG. 12, the lighting rate of the white LED 74 is varied according to the junction temperature Tj of the white LED 74 at the same time as entering the section II (FIG. 12). (D)), control is performed to vary the gain (gain) of the video amplifier in accordance with the lighting rate (FIG. 12 (e)). That is, “variable lighting rate + video gain variable control according to lighting rate”.
更にもっと詳細に説明すると、区間IIにおける制御は、「白色LED74のジャンクション温度Tjに応じて前記点灯率を可変させ、その白色LED74の点灯率に応じてビデオアンプ85R,85G,85B(可変増幅手段)のそれぞれの増幅度を変化させる第二の制御手段」により行われると言っても良い。 More specifically, the control in the section II is as follows: “The lighting rate is made variable in accordance with the junction temperature Tj of the white LED 74, and the video amplifiers 85R, 85G, 85B (variable amplification means are changed in accordance with the lighting rate of the white LED 74”. It may be said that this is performed by the “second control means for changing the respective amplification degrees”).
白色LED74の点灯率とビデオアンプの増幅度とは反比例の関係にある。図19(a)は、点灯率とビデオアンプの増幅度をテーブルデータ化した例である。このテーブルデータを元に、区間IIにおいて、例えば図12(d)及び図12(e)に示すものと同様の制御を行う。 The lighting rate of the white LED 74 and the amplification factor of the video amplifier are in an inversely proportional relationship. FIG. 19A shows an example in which the lighting rate and the amplification factor of the video amplifier are converted into table data. Based on this table data, in the section II, for example, the same control as that shown in FIGS. 12D and 12E is performed.
図19は本発明の一実施例における画像読取装置のLEDの点灯率に関する特性を示す図であり、図19(a)は、例えば図3の画像読取装置1が原稿読み取りを開始する前に、白色LED74を搭載する照明用光源ユニット57、イメージセンサ58、及び原稿ガラス59上にある白基準板60を用いて作成されるテーブルデータである。 FIG. 19 is a diagram showing characteristics relating to the LED lighting rate of the image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 19A shows, for example, before the image reading apparatus 1 of FIG. This is table data created using the white reference plate 60 on the illumination light source unit 57, the image sensor 58, and the original glass 59 on which the white LED 74 is mounted.
ここからは、白色LEDを搭載する照明用光源ユニット、イメージセンサ、原稿ガラス及びその上に設けられた白基準板の位置関係を、原稿の進入方向から見た図5を用いて更に説明する。図5の照明用光源ユニット57より出射される照明光WLは、原稿ガラス59を一旦透過して図3の原稿搬送路12を通過する原稿11aを照射し、反射光BLとなって再び原稿ガラス59を透過し、イメージセンサ58へと入射する。これにより原稿11aが読み取り可能となる。 From here, the positional relationship among the illumination light source unit on which the white LED is mounted, the image sensor, the original glass, and the white reference plate provided thereon will be further described with reference to FIG. Illumination light WL emitted from the illumination light source unit 57 in FIG. 5 once passes through the original glass 59 and irradiates the original 11a passing through the original conveyance path 12 in FIG. 59, and enters the image sensor 58. As a result, the document 11a can be read.
照明用光源ユニット57より出射されるのは照明光WLの原稿11による反射光BLだけではなく、原稿ガラス59上に設けられた白基準板60に反射してイメージセンサ58へと入射する光BWもある。しかし、白基準板60は原稿搬送路12上にある原稿11の想定位置13の外側に配置されているので、原稿読み取りのための照明光WLや反射光BLを遮断することはない。 The illumination light source unit 57 emits not only the reflected light BL of the illumination light WL from the document 11 but also the light BW that is reflected by the white reference plate 60 provided on the document glass 59 and enters the image sensor 58. There is also. However, since the white reference plate 60 is disposed outside the assumed position 13 of the document 11 on the document conveyance path 12, the illumination light WL and the reflected light BL for reading the document are not blocked.
このような構成において、白基準板60による照明用光源ユニット57からの反射光BLをイメージセンサ58により検出し、その検出値を用いれば、図19(a)に示す照明用光源ユニット57に搭載される白色LED74の点灯率とビデオアンプ85の増幅度との関係を示すテーブルデータを作成することができる。 In such a configuration, when the reflected light BL from the illumination light source unit 57 by the white reference plate 60 is detected by the image sensor 58 and the detected value is used, it is mounted on the illumination light source unit 57 shown in FIG. Table data indicating the relationship between the lighting rate of the white LED 74 and the amplification factor of the video amplifier 85 can be created.
そのテーブルデータの作成時の測定データ例が図19(b)である。本実施例1においては、図19(b)の行Pに示すように、照明用光源ユニット57に搭載される白色LED74(図9参照)の点灯率を100%から5%刻みで変化させている。すると、それぞれの点灯率におけるイメージセンサ58の撮像素子(図9参照)84R,84G,84Bからの出力電圧は、図19(b)の行Qに示すように、白色LED74の点灯率及び各撮像素子84R,84G,84Bによって異なるものとなる。 FIG. 19B shows an example of measurement data when the table data is created. In the first embodiment, as shown in the row P of FIG. 19B, the lighting rate of the white LED 74 (see FIG. 9) mounted on the illumination light source unit 57 is changed in increments of 100% to 5%. Yes. Then, the output voltages from the image sensors (see FIG. 9) 84R, 84G, 84B of the image sensor 58 at the respective lighting rates are as shown in the row Q of FIG. It differs depending on the elements 84R, 84G, and 84B.
従って、図19(b)の行Tに示すように、それぞれの白色LED74の点灯率において各色のビデオアンプ85R,85G,85Bからの増幅出力信号電圧AR,AG,ABが常に一定の電圧値(本実施例1では「5V」)となるよう、各ビデオアンプ85R,85G,85Bの増幅度GR,GG,GBを設定する。その結果は、例えば図19(b)の行Tに示すようなものとなる。この、図19(b)示す測定データ例の行Pと行Sを抜き出せば、照明用光源ユニット57に搭載される白色LED74の点灯率とビデオアンプ85の増幅度GR,GG,GBとの関係を示すテーブルデータ図19(a)ができ上がる。 Accordingly, as shown in row T of FIG. 19B, the amplified output signal voltages AR, AG, AB from the video amplifiers 85R, 85G, 85B of the respective colors are always at a constant voltage value ( In the first embodiment, the gains GR, GG, GB of the video amplifiers 85R, 85G, 85B are set so as to be “5V”. The result is, for example, as shown in row T of FIG. If the row P and the row S in the measurement data example shown in FIG. 19B are extracted, the relationship between the lighting rate of the white LED 74 mounted on the illumination light source unit 57 and the amplification degree GR, GG, GB of the video amplifier 85. The table data shown in FIG.
図12に戻って、区間Iにおける制御(以下、「制御I」と表す)、即ち「LED点灯率一定+ビデオアンプ増幅度制御」から区間IIにおける制御(以下、「制御II」と表す)、即ち「LED点灯率可変+点灯率に応じたビデオゲイン可変制御」へと切り替えるための切り替えジャンクション温度をどこに設定するかについては、ジャンクション温度Tjの上昇収束目標値をどこに設定するかによる。 Returning to FIG. 12, the control in the section I (hereinafter referred to as “control I”), that is, the control in the section II from “constant LED lighting rate + video amplifier amplification degree control” (hereinafter referred to as “control II”), That is, where to set the switching junction temperature for switching to “variable LED lighting rate + video gain variable control according to the lighting rate” depends on where the increase convergence target value of the junction temperature Tj is set.
本実施例1においては、周辺雰囲気温度が常温(25℃)の場合において、白色LED74を最大点灯率100%、即ち連続点灯させたときのジャンクション温度Tjの自然上昇上限値が140℃であった。 In Example 1, when the ambient atmosphere temperature is normal temperature (25 ° C.), the maximum lighting rate of the white LED 74 is 100%, that is, the natural rise upper limit value of the junction temperature Tj when the white LED 74 is continuously lit is 140 ° C. .
そこで、本実施例1においては、図12に示すように、ジャンクション温度Tjの上昇収束目標値を110℃に設定し、切り替えジャンクション温度を100℃に設定して、100℃になった時に制御方法を制御Iから制御IIへと移行させている。 Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 12, the target value of the rising convergence of the junction temperature Tj is set to 110 ° C., the switching junction temperature is set to 100 ° C., and the control method is set when the temperature reaches 100 ° C. Is transferred from Control I to Control II.
白色LED74の連続点灯時におけるジャンクション温度Tjの自然上昇上限値や上昇収束目標値は、本実施例1に示す値に限るものではない。採用する白色LED74によって、連続点灯させたときの自然上昇温度上限値は異なるので、ジャンクション温度Tjの上昇収束目標値も切り替えジャンクション温度も異なる。 The natural rise upper limit value and the rise convergence target value of the junction temperature Tj when the white LED 74 is continuously lit are not limited to the values shown in the first embodiment. Since the natural rising temperature upper limit value when continuously lit is different depending on the white LED 74 to be adopted, the rising convergence target value of the junction temperature Tj and the switching junction temperature are also different.
しかしながら、少なくとも白色LED74のジャンクション温度Tjの上昇収束目標値を自然上昇温度上限値よりも低く設定すれば、白色LED74の温度ドリフトによる画像の色再現性の変化を、人に感知されない範囲に抑えることができることに違いはない。 However, if at least the increase target value of the junction temperature Tj of the white LED 74 is set lower than the natural increase temperature upper limit value, the change in the color reproducibility of the image due to the temperature drift of the white LED 74 is suppressed to a range that is not perceived by humans. There is no difference in being able to.
尚、当然ながら上昇収束目標温度については、自然上昇温度上限値よりも低ければ何℃であっても良いというものではない。画像読取装置1には通常、動作保証温度というものがある。これは、読み取り動作が保証される画像読取装置1の外部の温度範囲を示したものである。それに対応して、装置の動作を長時間休止させ、その機内温度が外部の温度と同等となった後に読み取り動作を開始する前の白色LED74(図9参照)のジャンクション温度Tjは、画像読取装置1の動作保証範囲内の温度のいずれかにあると思われる。 Of course, the increase convergence target temperature may be any temperature as long as it is lower than the natural increase temperature upper limit. The image reading apparatus 1 usually has an operation guarantee temperature. This shows a temperature range outside the image reading apparatus 1 in which the reading operation is guaranteed. Correspondingly, the junction temperature Tj of the white LED 74 (see FIG. 9) before the reading operation is started after the operation of the apparatus is paused for a long time and the internal temperature becomes equal to the external temperature is the image reading apparatus. 1 seems to be at one of the temperatures within the guaranteed operating range.
画像読取装置1が読み取り動作を開始すれば、その機内温度は画像読取装置1の外部の温度よりも高くなることが予想される。しかしながら、機内温度が外部の温度と同等となった後に読み取り動作を開始する前の時点においては、白色LED74のジャンクション温度Tjが少なくとも画像読取装置1の動作保証温度の上限よりも高くなることは考慮しなくても良い。もしそうなれば画像読取装置1自体の動作が保証されないからである。 When the image reading apparatus 1 starts the reading operation, the temperature inside the apparatus is expected to be higher than the temperature outside the image reading apparatus 1. However, it is considered that the junction temperature Tj of the white LED 74 is at least higher than the upper limit of the operation guarantee temperature of the image reading apparatus 1 at the time before the reading operation is started after the internal temperature becomes equal to the external temperature. You don't have to. If so, the operation of the image reading apparatus 1 itself is not guaranteed.
画像読取装置1の動作が保証される場合においては、画像読取装置1の動作を長時間休止させ、その機内温度が外部の温度と同等となった後に読み取り動作を開始する前の白色LED74のジャンクション温度Tjは必ず、画像読取装置1の動作保証温度の上限以下となる。 When the operation of the image reading apparatus 1 is guaranteed, the operation of the image reading apparatus 1 is paused for a long time, and the junction of the white LED 74 before the reading operation is started after the internal temperature becomes equal to the external temperature. The temperature Tj is always equal to or lower than the upper limit of the operation guarantee temperature of the image reading apparatus 1.
従って、白色LED74のジャンクション温度Tjの上昇収束目標値は、その白色LED74を読み取り原稿11の照明用光源ユニット57の一部として搭載する画像読取装置1の動作保証温度の上限よりも高く、かつ白色LED74のジャンクション温度Tjの自然上昇温度上限値よりも低く設定されれば良い。 Therefore, the increase and convergence target value of the junction temperature Tj of the white LED 74 is higher than the upper limit of the guaranteed operating temperature of the image reading apparatus 1 in which the white LED 74 is mounted as a part of the illumination light source unit 57 of the reading document 11 and is white. What is necessary is just to set lower than the natural temperature rising upper limit of junction temperature Tj of LED74.
そして、いわゆる「制御I」から「制御II」への切り替えジャンクション温度Tjは、白色LED74を照明用光源ユニット57の一部として搭載する画像読取装置1の動作保証温度の上限よりも高く、かつ白色LED74のジャンクション温度Tjの上昇収束目標値よりも低く設定されれば良い。 The switching junction temperature Tj from the so-called “control I” to “control II” is higher than the upper limit of the guaranteed operating temperature of the image reading apparatus 1 in which the white LED 74 is mounted as a part of the illumination light source unit 57 and is white. What is necessary is just to set lower than the raise convergence target value of the junction temperature Tj of LED74.
図9を参照しながらもう一度整理すると、本発明の実施例1における画像読取装置1は、白色LED74の点灯率を可変可能な可変点灯手段と、その白色LED74を搭載する照明用光源ユニット57からの照明光WLの読み取り原稿11aによる反射光BLを入射するCCD84と、そのCCD84の各受光検出信号電圧VR,VG,VBを増幅するビデオアンプ85R,85G,85B(可変増幅手段)とを有し、白色LED74の点灯率を一定とし、かつ撮像素子84による反射光BLの入射光量に応じてビデオアンプ85R,85G,85Bの増幅度を変化させる第一の制御手段と、白色LED74のジャンクション温度Tjに応じて白色LED74の点灯率を可変させ、かつその点灯率に応じてビデオアンプ85R,85G,85Bの増幅度を変化させる第二の制御手段と、を更に有するものであって、複数の読み取り原稿11aを連続して読み取る場合において、まず図12の区間Iでは第一の制御手段により読み取りを開始し、その後、図12の区間IIに入って第二の制御手段へと切り替えることを可能としたものである。 9 again, the image reading apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention includes variable lighting means that can change the lighting rate of the white LED 74 and the illumination light source unit 57 that includes the white LED 74. A CCD 84 that receives the reflected light BL from the reading original 11a of the illumination light WL, and video amplifiers 85R, 85G, and 85B (variable amplification means) that amplify the light reception detection signal voltages VR, VG, and VB of the CCD 84; First control means for changing the amplification degree of the video amplifiers 85R, 85G, and 85B in accordance with the amount of incident light of the reflected light BL reflected by the image sensor 84, and the junction temperature Tj of the white LED 74, with the lighting rate of the white LED 74 constant. Accordingly, the lighting rate of the white LED 74 is varied, and the video amplifiers 85R, 85G, 85 are changed according to the lighting rate. And a second control means for changing the degree of amplification of the document, and when reading a plurality of read originals 11a continuously, first, reading is started by the first control means in section I of FIG. After that, it is possible to enter the section II in FIG. 12 and switch to the second control means.
そして、この第一の制御手段から第二の制御手段への切り替え点を、前述の「切り替えジャンクション温度」として設定している。これにより、読み取り終了時の読み取り画像データにおいて対応する画素の色度との差を予め設定される範囲内、例えば2.5以下に収めることが可能となる。 The switching point from the first control means to the second control means is set as the aforementioned “switching junction temperature”. As a result, the difference from the chromaticity of the corresponding pixel in the read image data at the end of reading can be kept within a preset range, for example, 2.5 or less.
尚、もし連続読み取りを開始する時点において、白色LED74のジャンクション温度Tjがこの切り替えジャンクション温度を超えている場合には、第一の制御手段を経ずにいきなり第二の制御手段を用いて連続読み取りを開始するようにしても良い。これにより、白色LED74のジャンクション温度Tjの上昇を抑えることができ、その破壊を未然に防ぐことが可能となる。 If the junction temperature Tj of the white LED 74 exceeds the switching junction temperature at the time of starting the continuous reading, the continuous reading is performed using the second control means without going through the first control means. May be started. As a result, an increase in the junction temperature Tj of the white LED 74 can be suppressed, and the destruction thereof can be prevented.
以上に述べるように、本発明のように画像読取装置を構成すれば、白色LEDを用いて1分間に数十枚〜100枚を超える原稿11の高速読み取りを行う場合において、白色LED74の温度ドリフトによる画像の色の変化を、人に感知されない範囲に抑えることができ、多量かつ連続した高速読み取りにおける画像の色再現性を、高いレベルで保証することができる。 As described above, when the image reading apparatus is configured as in the present invention, the white LED 74 has a temperature drift when the white LED is used to perform high-speed reading of the document 11 exceeding several dozen to 100 sheets per minute. The color change of the image can be suppressed to a range that is not perceived by humans, and the color reproducibility of the image in a large amount and continuous high-speed reading can be ensured at a high level.
また、白色LED74には当然のことながら量産による個体差がある。その結果、ジャンクション温度Tjの自然上昇温度上限値が定格を超えて白色LED74が破壊したり、定格を超える前に白色LED74が破壊してしまったりすることがある。以上に述べるように画像読取装置1を構成すれば、白色LED74の破壊を防止することも可能となる。 In addition, the white LED 74 naturally has individual differences due to mass production. As a result, the natural LED temperature upper limit of the junction temperature Tj may exceed the rating and the white LED 74 may be destroyed, or the white LED 74 may be destroyed before the rating is exceeded. If the image reading apparatus 1 is configured as described above, the white LED 74 can be prevented from being destroyed.
更に、光量が安定するのに30秒から1分程度係るキセノン管を読み取り照明用光源ユニットとして採用していた従来の画像読取装置においては、待機時にキセノン管を暖める機構が必要であったが、本発明のように白色LEDを読み取り照明用光源ユニットに採用すれば、点灯とほぼ同時に十分な光量が得られる。そのため、そのような暖め機構は不要となり、画像読取装置の構成を簡素化できる。そして、待機時において照明用光源ユニットを暖める電力も不要となるので、画像読取装置の待機電力も抑えることが可能となる。 Furthermore, in a conventional image reading apparatus that employs a xenon tube that takes about 30 seconds to 1 minute to stabilize the light amount as a light source unit for reading illumination, a mechanism for heating the xenon tube during standby is required. If a white LED is used in a light source unit for reading illumination as in the present invention, a sufficient amount of light can be obtained almost simultaneously with lighting. Therefore, such a warming mechanism becomes unnecessary, and the configuration of the image reading apparatus can be simplified. In addition, since no power is required to warm the illumination light source unit during standby, standby power of the image reading apparatus can be suppressed.
本発明に係る画像読取装置は、白色LEDを用いて1分間に数十枚〜100枚を超える原稿の高速読み取りを行う場合において、白色LEDの温度ドリフトによる画像の色の変化を、人に感知されない範囲に抑えることができ、多量かつ連続した高速読み取りにおける画像の色再現性を、高いレベルで保証することができるところから、例えば業務用として使用される40ppm〜100ppmを超える高速な画像読取装置等への利用が可能である。 The image reading apparatus according to the present invention senses a change in the color of an image due to a temperature drift of the white LED when a white LED is used for high-speed reading of several tens to 100 documents per minute. Since the color reproducibility of images in a large amount and continuous high-speed reading can be ensured at a high level, the image reading device can be used for business purposes, for example, at a high speed exceeding 40 ppm to 100 ppm. Etc. are possible.
1 画像読取装置
2 ホッパーテーブル
2a 原稿ガイド
3 給紙口
4 前部排紙口
5 排紙ストッカー部
6 入力部
7 後部排紙口
8 インタフェース(I/F)
9 コネクタ
10 扉
11 原稿
11a,11b 原稿
12 原稿搬送路
13 原稿の想定位置
21 ピックアップローラ
22 給紙ローラ
23 リタードローラ
24 搬送ローラ
25 従動ローラ
26、28、30、32、34、36 排紙ローラ
27、29、31、33、35、37 従動ローラ
38 搬送路切替部
40 ローラ受けカバー
51 制御部
52 モータ
56 排紙ローラ群
57 照明用光源ユニット
58 イメージセンサ
59 原稿ガラス
60 白基準板
63 画像処理回路
64,67 スイッチ
65,66 バッファ
68 圧縮回路
70 ガイドリブ
71 導光体
72 光屈折/反射面
73 LED回路基板
74 白色LED
74A アノード電極
74C カソード電極
74T 放熱パッド
75 接続部
76 遮光部材
77 反射体
77a 反射面
77b ベース部材
77c 反射体固定部材
78 他端部
79 フレーム
80 光反射層
82 LED駆動回路
83 セルフォックレンズ
84 CCD
84R,84G,84B 撮像素子
85,85R,85G,85B ビデオアンプ
86 A/D変換器
90 色彩計
B1,B2 バス
BL,BL1〜BL3 反射光
CL1,CL2 クラッチ
PD 発光部
PS 受光部
S ホッパー高さセンサ
SA 原稿有無センサ
SB 給紙センサ
SC 読取位置センサ
SD,SE 排紙センサ
SI−RGB 制御信号
Tj ジャンクション温度
VCLK クロック信号
Vf 順方向バイアス
WL 照明光
WLED 駆動信号
VR,VG,VB 受光検出信号電圧
AR,AG,AB 増幅出力信号電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image reader 2 Hopper table 2a Document guide 3 Paper feed port 4 Front discharge port 5 Paper discharge stocker unit 6 Input unit 7 Rear paper discharge port 8 Interface (I / F)
9 Connector 10 Door 11 Document 11a, 11b Document 12 Document transport path 13 Original document position 21 Pickup roller 22 Paper feed roller 23 Retard roller 24 Transport roller 25 Driven roller 26, 28, 30, 32, 34, 36 Paper discharge roller 27 , 29, 31, 33, 35, 37 Driven roller 38 Transport path switching unit 40 Roller receiving cover 51 Control unit 52 Motor 56 Paper discharge roller group 57 Light source unit for illumination 58 Image sensor 59 Original glass 60 White reference plate 63 Image processing circuit 64, 67 Switch 65, 66 Buffer 68 Compression circuit 70 Guide rib 71 Light guide 72 Light refraction / reflection surface 73 LED circuit board 74 White LED
74A Anode electrode 74C Cathode electrode 74T Radiation pad 75 Connection portion 76 Light shielding member 77 Reflector 77a Reflective surface 77b Base member 77c Reflector fixing member 78 Other end portion 79 Frame 80 Light reflecting layer 82 LED drive circuit 83 Selfoc lens 84 CCD
84R, 84G, 84B Image sensor 85, 85R, 85G, 85B Video amplifier 86 A / D converter 90 Colorimeter B1, B2 Bus BL, BL1-BL3 Reflected light CL1, CL2 Clutch PD Light emitting part PS Light receiving part S Hopper height Sensor SA Document presence sensor SB Paper feed sensor SC Reading position sensor SD, SE Paper discharge sensor SI-RGB Control signal Tj Junction temperature VCLK Clock signal Vf Forward bias WL Illumination light WLED drive signal VR, VG, VB Light reception detection signal voltage AR , AG, AB Amplified output signal voltage
Claims (7)
前記白色LEDの照明により同一原稿を前記読み取り原稿として連続読み取りを行う際に、
読み取り開始時の読み取り画像データにおける各画素の色度と読み取り終了時の読み取り画像データにおいて対応する画素の色度との間の平均色差が予め設定される範囲内に収まるよう、前記白色LEDのジャンクション温度を制御する画像読取装置。 It has a white LED as a component of a light source unit for reading a document,
When continuously reading the same original as the reading original by the illumination of the white LED,
The junction of the white LED so that the average color difference between the chromaticity of each pixel in the read image data at the start of reading and the chromaticity of the corresponding pixel in the read image data at the end of reading falls within a preset range. An image reading device for controlling temperature.
前記照明用光源ユニットからの照明光の前記読み取り原稿による反射光を入射する撮像素子と、
前記撮像素子の出力を増幅する可変増幅手段と、を更に有し、
前記白色LEDの点灯率を一定とし、かつ前記撮像素子による前記反射光の入射光量に応じて前記可変増幅手段の増幅度を変化させる第一の制御手段と、
前記白色LEDのジャンクション温度に応じて前記点灯率を可変させ、かつ前記点灯率に応じて前記可変増幅手段の増幅度を変化させる第二の制御手段とを更に有するものであって、
複数の前記読み取り原稿を連続して読み取る場合において、まず前記第一の制御手段により読み取りを開始し、その後前記第二の制御手段へと切り替えることが可能な請求項1に記載の画像読取装置。 Variable lighting means capable of varying the lighting rate of the white LED;
An imaging element that receives reflected light from the reading original of illumination light from the illumination light source unit;
Variable amplification means for amplifying the output of the image sensor,
First control means for making the lighting rate of the white LED constant and changing the amplification degree of the variable amplification means according to the amount of incident light of the reflected light by the imaging device;
A second control unit that varies the lighting rate according to the junction temperature of the white LED and changes the amplification degree of the variable amplifying unit according to the lighting rate;
2. The image reading apparatus according to claim 1, wherein when the plurality of read originals are continuously read, the first control unit can start reading and then switch to the second control unit. 3.
前記画像読取装置の動作保証温度の上限よりも高く、かつ前記白色LEDのジャンクション温度の自然上昇温度上限値よりも低く設定され、
前記第一の制御手段から前記第二の制御手段へと切り替えるための前記白色LEDの切り替えジャンクション温度が、前記画像読取装置の動作保証温度の上限よりも高く、かつ前記白色LEDのジャンクション温度の上昇収束目標値よりも低く設定された請求項4に記載の画像読取装置。 The increase target value of the junction temperature of the white LED is
It is set higher than the upper limit of the guaranteed operating temperature of the image reading apparatus and lower than the upper limit of the natural rise temperature of the junction temperature of the white LED,
The switching junction temperature of the white LED for switching from the first control unit to the second control unit is higher than the upper limit of the operation guarantee temperature of the image reading device, and the junction temperature of the white LED is increased. The image reading apparatus according to claim 4, wherein the image reading apparatus is set lower than a convergence target value.
前記照明用光源ユニットからの照明光の前記読み取り原稿による反射光を入射する撮像素子と、
前記撮像素子の出力を増幅する可変増幅手段と、を更に有し、
前記白色LEDの点灯率を一定とし、かつ前記撮像素子による前記反射光の入射光量に応じて前記可変増幅手段の増幅度を変化させる第一の制御手段と、
前記白色LEDのジャンクション温度に応じて前記点灯率を可変させ、かつ前記点灯率に応じて前記可変増幅手段の増幅度を変化させる第二の制御手段と、を更に有するものであって、
前記白色LEDのジャンクション温度の上昇収束目標値が、前記画像読取装置の動作保証温度の上限よりも高く、かつ前記白色LEDのジャンクション温度の自然上昇温度上限値よりも低く設定され、
前記第一の制御手段から前記第二の制御手段へと切り替えるための前記白色LEDの切り替えジャンクション温度が、前記画像読取装置の動作保証温度の上限よりも高く、
かつ前記白色LEDのジャンクション温度の上昇収束目標値よりも低く設定されており、複数の前記読み取り原稿を連続して読み取りを開始する時点において、
前記白色LEDのジャンクション温度が前記切り替えジャンクション温度を超えている場合には、前記第一の制御手段を経ずに最初から前記第二の制御手段を用いて連続読み取りを開始する請求項1に記載の画像読取装置。 Variable lighting means capable of varying the lighting rate of the white LED;
An imaging element that receives reflected light from the reading original of illumination light from the illumination light source unit;
Variable amplification means for amplifying the output of the image sensor,
First control means for making the lighting rate of the white LED constant and changing the amplification degree of the variable amplification means according to the amount of incident light of the reflected light by the imaging device;
A second control unit that varies the lighting rate according to the junction temperature of the white LED and changes the amplification degree of the variable amplifying unit according to the lighting rate;
The white LED junction temperature rise convergence target value is set higher than the upper limit of the operation guarantee temperature of the image reading device and lower than the natural rise temperature upper limit value of the white LED junction temperature,
The switching junction temperature of the white LED for switching from the first control means to the second control means is higher than the upper limit of the operation guarantee temperature of the image reading device,
And it is set lower than the increase convergence target value of the junction temperature of the white LED, at the time of starting to read a plurality of the read originals continuously,
The continuous reading is started using the second control unit from the beginning without going through the first control unit when the junction temperature of the white LED exceeds the switching junction temperature. Image reading apparatus.
前記白色LEDの照明により同一原稿を前記読み取り原稿として連続読み取りを行う際に、
読み取り開始時の読み取り画像データと基準画像データとの間の平均色度と読み取り終了時の読み取り画像データと基準画像データとの間の平均色度との差が予め設定される範囲内に収まるよう、前記白色LEDのジャンクション温度を制御する画像読取装置。 It has a white LED as a component of a light source unit for reading a document,
When continuously reading the same original as the reading original by the illumination of the white LED,
The difference between the average chromaticity between the read image data at the start of reading and the reference image data and the average chromaticity between the read image data at the end of reading and the reference image data is within a preset range. An image reading device for controlling the junction temperature of the white LED.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013164911A (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Panasonic Corp | Light guide member |
| WO2014061274A1 (en) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | 三菱電機株式会社 | Image sensor and image sensor device |
| US9385150B2 (en) | 2012-10-18 | 2016-07-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Image sensor device |
| JPWO2014061274A1 (en) * | 2012-10-18 | 2016-09-05 | 三菱電機株式会社 | Image sensor device |
| CN107293036A (en) * | 2012-10-18 | 2017-10-24 | 三菱电机株式会社 | Image sensor apparatus |
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