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JP2020005048A - Image reading device, control device, control method of sensor unit - Google Patents

Image reading device, control device, control method of sensor unit Download PDF

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JP2020005048A
JP2020005048A JP2018120532A JP2018120532A JP2020005048A JP 2020005048 A JP2020005048 A JP 2020005048A JP 2018120532 A JP2018120532 A JP 2018120532A JP 2018120532 A JP2018120532 A JP 2018120532A JP 2020005048 A JP2020005048 A JP 2020005048A
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sensor unit
light source
turned
light
pseudo load
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小野 健二
Kenji Ono
健二 小野
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

【課題】グラウンド電圧の変動の影響を抑制して、読み取った原稿画像の画質の低下を防止する画像読取装置を提供する。【解決手段】画像読取装置は、原稿の画像を読み取るためのCIS116と、CIS116の動作を制御するメイン基板200と、を備える。CIS116は、原稿に光を照射するLED122、原稿による光の反射光を受光して、受光した反射光に応じた電気信号を出力するラインセンサ125、及び擬似負荷205を備える。メイン基板200は、CIS116にLED122を点灯させて読取動作を行わせる場合に擬似負荷205を非動作状態にし、CIS116にLED122を消灯させて読取動作を行わせる場合に擬似負荷205を動作状態にする。これによりLED122の点灯時と消灯時のCIS116のグラウンド電圧が同等になる。【選択図】図2Provided is an image reading apparatus that suppresses the influence of a change in ground voltage and prevents a decrease in image quality of a read document image. An image reading apparatus includes a CIS for reading an image of a document, and a main board for controlling an operation of the CIS. The CIS 116 includes an LED 122 that irradiates the document with light, a line sensor 125 that receives light reflected by the document, and outputs an electric signal corresponding to the received reflected light, and a pseudo load 205. The main board 200 puts the pseudo load 205 into a non-operation state when the CIS 116 turns on the LED 122 to perform the reading operation, and puts the pseudo load 205 into an operation state when the CIS 116 turns off the LED 122 and performs the reading operation. . Thereby, the ground voltage of the CIS 116 when the LED 122 is turned on and when the LED 122 is turned off becomes equal. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、原稿から画像(原稿画像)を読み取る画像読取装置に関する。   The present invention relates to an image reading device that reads an image (document image) from a document.

複写機やファクシミリ装置等に搭載される画像読取装置は、原稿台ガラス上に載置された原稿やADF(Auto Document Feeder)から給紙された原稿の原稿画像をセンサユニットにより読み取る。センサユニットは原稿を照射する光源及び原稿による反射光を受光するラインセンサを備える。ラインセンサは、受光した反射光を光電変換して原稿画像を表す電気信号を出力する。   An image reading device mounted on a copying machine, a facsimile device, or the like reads, using a sensor unit, a document image of a document placed on a platen glass or a document fed from an ADF (Auto Document Feeder). The sensor unit includes a light source that irradiates the document and a line sensor that receives light reflected by the document. The line sensor photoelectrically converts the received reflected light and outputs an electric signal representing a document image.

ラインセンサは、反射光を受光するための複数の受光素子を備える。ラインセンサは、原稿画像を読み取る前に、各受光素子の出力のバラツキを補正するためのシェーディング補正が行われる。シェーディング補正は、光源を消灯して行う黒シェーディング補正と、光源を点灯して行う白シェーディング補正と、がある。黒シェーディング補正は、電源消灯時の受光素子の出力(暗出力)のバラツキを補正する処理である。白シェーディングは、電源点灯時の受光素子の出力(明出力)のバラツキを補正する処理である。   The line sensor includes a plurality of light receiving elements for receiving the reflected light. Before reading the document image, the line sensor performs shading correction for correcting variations in the outputs of the light receiving elements. The shading correction includes black shading correction performed by turning off the light source and white shading correction performed by turning on the light source. The black shading correction is a process for correcting variations in the output (dark output) of the light receiving element when the power is turned off. White shading is a process of correcting variations in the output (bright output) of the light receiving element when the power is turned on.

センサユニットは、光源及びラインセンサの他に、ラインセンサから出力される電気信号にAD変換を含む所定の処理を行うAFE(Analog Front End)等の部品が一体に構成される。センサユニットは、画像読取装置のメイン基板からフラットケーブル等の配線を介して電源電圧が供給される。センサユニットの各部品に対して共通の電源装置から電源電圧が供給される場合、電源装置の供給能力によっては、光源の消灯時と点灯時とで電源電圧の電圧値(電源電圧値)が変動することがある。即ち、光源が点灯することで、光源に流れる電流が増加するために電源電圧値が降下することがある。   In addition to the light source and the line sensor, the sensor unit is configured integrally with components such as an AFE (Analog Front End) that performs predetermined processing including AD conversion on an electric signal output from the line sensor. A power supply voltage is supplied to the sensor unit from a main board of the image reading apparatus via a wiring such as a flat cable. When a power supply voltage is supplied to each component of the sensor unit from a common power supply, the power supply voltage value (power supply voltage value) varies between when the light source is turned off and when the light source is turned on, depending on the supply capability of the power supply. Sometimes. That is, when the light source is turned on, the current flowing through the light source increases, so that the power supply voltage value may decrease.

ラインセンサは、供給される電源電圧の変動によって、出力特性が変化する。例えば光源の消灯時と点灯時とで電源電圧値が変動するために、ラインセンサは、光源の消灯時と点灯時とで出力特性が変化する。そのために、黒シェーディング補正時と白シェーディング補正時とで、ラインセンサの出力特性が変化し、正確なシェーディング補正が困難になる。これは、読み取った原稿画像の画質低下の原因となる。
特許文献1には、光源の消灯時と点灯時とで電源電圧の変動を抑制するために、消灯時に擬似負荷(ダミー負荷)を駆動する画像読取装置が開示される。この画像読取装置は、光源の電源装置とラインセンサの電源装置とが共通であり、光源が消灯している場合に擬似負荷を駆動することで、光源の消灯時と点灯時とで電源電圧値を一定にする。
The output characteristics of the line sensor change due to the fluctuation of the supplied power supply voltage. For example, since the power supply voltage value fluctuates between when the light source is turned off and when it is turned on, the output characteristics of the line sensor change when the light source is turned off and when it is turned on. As a result, the output characteristics of the line sensor change between black shading correction and white shading correction, making accurate shading correction difficult. This causes a decrease in the image quality of the read document image.
Patent Literature 1 discloses an image reading apparatus that drives a dummy load (dummy load) when the light source is turned off in order to suppress fluctuations in the power supply voltage when the light source is turned off and when the light source is turned on. In this image reading apparatus, the power supply of the light source and the power supply of the line sensor are common, and by driving the pseudo load when the light source is off, the power supply voltage value is obtained when the light source is off and on. Constant.

特開2015−106739号公報JP 2015-106739 A

フラットケーブル等を介して電源電圧が供給されるセンサユニットは、コネクタに電源電圧が供給される電源端子とグラウンド端子とを備える。グラウンド端子によりセンサユニットとメイン基板とのグラウンド電圧が共通になる。グラウンド端子は、センサユニットのラインセンサ及び光源で消費した電流(リターン電流)をメイン基板へ流すためのリターンパスを構成する。フラットケーブル等にはインピーダンス成分がある。リターン電流とインピーダンス成分とによって、センサユニットのグラウンド電圧がメイン基板のグラウンド電圧よりも高くなる。そのために、光源の消灯時と点灯時とでリターン電流が変動する場合、グラウンド電圧も変動することになる。したがって、センサユニットに供給される電源電圧値を一定にしても、センサユニットのグラウンド電圧を基準とすると、光源の点灯時と消灯時とで電源電圧値が変動する。その結果、読み取られた原稿画像の画質が低下する。   A sensor unit to which a power supply voltage is supplied via a flat cable or the like includes a power supply terminal to which a power supply voltage is supplied to a connector and a ground terminal. The ground voltage makes the ground voltage common to the sensor unit and the main board. The ground terminal forms a return path for flowing current (return current) consumed by the line sensor and the light source of the sensor unit to the main board. Flat cables and the like have an impedance component. Due to the return current and the impedance component, the ground voltage of the sensor unit becomes higher than the ground voltage of the main board. Therefore, when the return current fluctuates between when the light source is turned off and when it is turned on, the ground voltage also fluctuates. Therefore, even when the power supply voltage value supplied to the sensor unit is constant, the power supply voltage value varies between when the light source is turned on and when the light source is turned off, based on the ground voltage of the sensor unit. As a result, the image quality of the read document image is reduced.

本発明は、上記の問題に鑑み、グラウンド電圧の変動の影響を抑制して、読み取った原稿画像の画質の低下を防止する画像読取装置を提供することを主たる課題とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, it is a main object of the present invention to provide an image reading apparatus that suppresses the influence of fluctuations in ground voltage and prevents a deterioration in the quality of a read document image.

上記課題を解決する本発明の画像読取装置は、原稿の画像を読み取るためのセンサユニットと、前記センサユニットの動作を制御するコントローラと、を備え、前記センサユニットは、前記原稿に光を照射する光源と、前記原稿による前記光の反射光を受光して、受光した反射光に応じた電気信号を出力するセンサと、擬似負荷と、を備え、前記コントローラは、前記センサユニットに前記光源を点灯させて読取動作を行わせる場合は前記擬似負荷を非動作状態にし、前記センサユニットに前記光源を消灯させて読取動作を行わせる場合は、前記光源の点灯時と消灯時の前記センサユニットのグラウンド電圧を同等にするために、前記擬似負荷を動作状態にする制御手段と、を備えることを特徴とする。   An image reading apparatus according to the present invention for solving the above problems includes a sensor unit for reading an image on a document, and a controller for controlling an operation of the sensor unit, and the sensor unit irradiates the document with light. A light source, a sensor that receives the reflected light of the light from the document, and outputs an electric signal corresponding to the received reflected light, and a pseudo load; and the controller turns on the light source to the sensor unit. When performing the reading operation, the pseudo load is deactivated, and when the reading operation is performed by causing the sensor unit to turn off the light source, the ground of the sensor unit when the light source is turned on and when the light source is turned off. Control means for setting the pseudo load to an operating state in order to make the voltages equal.

本発明によれば、センサユニットのグラウンド電圧の変動を抑制することで、読み取った原稿画像の画質の低下を防止することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to prevent the image quality of the read document image from deteriorating by suppressing the fluctuation of the ground voltage of the sensor unit.

画像読取装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an image reading device. コントローラの説明図。FIG. (a)、(b)は、CIS116のグラウンド電圧の説明図。(A), (b) is explanatory drawing of the ground voltage of CIS116. 原稿画像の読取処理を表すフローチャート。9 is a flowchart illustrating a reading process of a document image.

以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

(全体構成)
図1は、本実施形態の画像読取装置の構成図である。画像読取装置100は、原稿搬送を行うADF101と、原稿画像を読み取るリーダ102と、を備える。
(overall structure)
FIG. 1 is a configuration diagram of the image reading apparatus of the present embodiment. The image reading apparatus 100 includes an ADF 101 that transports a document, and a reader 102 that reads a document image.

ADF101は、原稿103が載置される原稿トレイ104と、ADFモータ105と、原稿103をリーダ102の読取位置へ搬送する搬送経路と、原稿画像を読み取られた原稿103が排出される排紙トレイ111と、を備える。搬送経路には、給紙ローラ106と、分離ローラ対107と、搬送ローラ対108と、原稿エッジセンサ109と、排紙ローラ対110と、が設けられる。ADF101は、リーダ102の配光変動に起因する読取画像の変動を補正するための基準部材となる白色ガイド板112を備える。   The ADF 101 includes a document tray 104 on which the document 103 is placed, an ADF motor 105, a transport path for transporting the document 103 to a reading position of the reader 102, and a discharge tray for discharging the document 103 from which a document image has been read. 111. In the transport path, a paper feed roller 106, a separation roller pair 107, a transport roller pair 108, a document edge sensor 109, and a paper discharge roller pair 110 are provided. The ADF 101 includes a white guide plate 112 serving as a reference member for correcting a change in a read image due to a light distribution change of the reader 102.

給紙ローラ106は、原稿103の原稿トレイ104への載置を阻害しないように、通常、ホームポジションである上方に待避している。給紙動作が開始されると、給紙ローラ106は、降下して原稿トレイ104に載置された原稿103の上面に当接して回転することで、原稿103を搬送経路へ給紙する。給紙ローラ106は、不図示のアームに軸支されており、該アームの揺動により上下に移動する。   The paper feed roller 106 is normally retracted above the home position so as not to hinder the placement of the document 103 on the document tray 104. When the sheet feeding operation is started, the sheet feeding roller 106 descends, comes into contact with the upper surface of the document 103 placed on the document tray 104, and rotates to feed the document 103 to the transport path. The paper feed roller 106 is supported by an arm (not shown), and moves up and down by swinging of the arm.

給紙された原稿103は、分離ローラ対107により1枚ずつ分離されて搬送経路を搬送される。分離ローラ対107により搬送される原稿103は、搬送ローラ対108によりリーダ102による読取位置へ搬送される。原稿エッジセンサ109は、原稿103の搬送方向で搬送ローラ対108の下流側に配置され、搬送ローラ対108により読取位置へ搬送される原稿103を検知する。原稿エッジセンサ109が原稿103を検知したことを契機に、リーダ102は、読取位置における原稿103の読取動作を開始する。白色ガイド板112は、読取位置に、リーダ102に対向して配置される。読取位置で原稿画像が読み取られた原稿103は、排紙ローラ対110により排紙トレイ111へ排出される。排紙された原稿103、排紙トレイ111上に積載される。   The fed document 103 is separated one by one by a separation roller pair 107 and transported along the transport path. The document 103 conveyed by the separation roller pair 107 is conveyed to a reading position by the reader 102 by the conveyance roller pair 108. The document edge sensor 109 is disposed downstream of the transport roller pair 108 in the transport direction of the document 103, and detects the document 103 transported to the reading position by the transport roller pair 108. When the document edge sensor 109 detects the document 103, the reader 102 starts the reading operation of the document 103 at the reading position. The white guide plate 112 is arranged at the reading position so as to face the reader 102. The document 103 whose document image has been read at the reading position is discharged to a discharge tray 111 by a pair of discharge rollers 110. The discharged documents 103 are stacked on a discharge tray 111.

リーダ102は、原稿台ガラス115と、流し読みガラス113と、CIS(Contact Image Sensor)116と、CISホルダ117と、タイミングベルト118と、光学モータ119と、を備える。原稿台ガラス115は、原稿114が載置可能である。流し読みガラス113は、ADF101により搬送される原稿103の読取位置に配置される。CIS116は、原稿画像を読み取るためのセンサユニットである。CIS116は、CISホルダ117に保持される。タイミングベルト118は、CISホルダ117に結合される。光学モータ119は、駆動ギア120を介してタイミングベルト118に接続される。光学モータ119は、駆動ギア120を介してタイミングベルト118を駆動することで、CIS116を図中矢印方向に往復動作させることができる。   The reader 102 includes a platen glass 115, a reading glass 113, a contact image sensor (CIS) 116, a CIS holder 117, a timing belt 118, and an optical motor 119. An original 114 can be placed on the original platen glass 115. The moving reading glass 113 is arranged at a reading position of the document 103 conveyed by the ADF 101. The CIS 116 is a sensor unit for reading a document image. The CIS 116 is held by the CIS holder 117. The timing belt 118 is connected to the CIS holder 117. The optical motor 119 is connected to the timing belt 118 via a drive gear 120. The optical motor 119 drives the timing belt 118 via the drive gear 120, so that the CIS 116 can reciprocate in the direction of the arrow in the figure.

原稿台ガラス115には、白色基準板121が設けられる。白色基準板121は、CIS116から出射される光の光量調整及びシェーディング補正に用いられる基準部材である。   The platen glass 115 is provided with a white reference plate 121. The white reference plate 121 is a reference member used for adjusting the amount of light emitted from the CIS 116 and correcting shading.

CIS116は、ADF101により搬送される原稿103から原稿画像を読み取る場合には、流し読みガラス113の下に位置し、読取位置を搬送される原稿103の原稿画像を読み取る。CIS116は、原稿台ガラス115に載置された原稿114から原稿画像を読み取る場合には、原稿台ガラス115の下をタイミングベルト118により矢印方向に移動しながら原稿114の原稿画像を読み取る。この場合、CIS116は、白色基準板121を用いたシェーディング補正を行う。   When reading a document image from the document 103 conveyed by the ADF 101, the CIS 116 is located below the flow reading glass 113 and reads the document image of the document 103 conveyed at the reading position. When reading the document image from the document 114 placed on the document glass 115, the CIS 116 reads the document image of the document 114 while moving in the direction of the arrow by the timing belt 118 under the document glass 115. In this case, the CIS 116 performs shading correction using the white reference plate 121.

CIS116は、光源であるLED(Light Emitting Diode)122と、導光体123と、レンズアレイ124と、ラインセンサ125と、を備える。LED122は、R(赤)、G(緑)、B(青)に発光するLEDで構成されている。導光体123は、LED122から発せられた光を主走査方向に均一に拡散して線状として、原稿を照射する。照射された光は原稿により反射される。原稿による反射光は、レンズアレイ124を介してラインセンサ125に導かれる。ラインセンサ125は、反射光を受光して光電変換を行い、画素毎の原稿画像を表す画像データを順次出力する。   The CIS 116 includes an LED (Light Emitting Diode) 122 as a light source, a light guide 123, a lens array 124, and a line sensor 125. The LED 122 is configured by an LED that emits light in R (red), G (green), and B (blue). The light guide 123 uniformly scatters the light emitted from the LED 122 in the main scanning direction and irradiates the original with a linear shape. The irradiated light is reflected by the document. Light reflected by the document is guided to a line sensor 125 via a lens array 124. The line sensor 125 receives the reflected light, performs photoelectric conversion, and sequentially outputs image data representing a document image for each pixel.

(コントローラ)
図2は、画像読取装置100の動作を制御するためのコントローラの説明図である。図2では、コントローラを構成するメイン基板200とCIS116との構成について説明し、コントローラによるADF101の動作制御を行う構成については説明を省略する。
(controller)
FIG. 2 is an explanatory diagram of a controller for controlling the operation of the image reading device 100. In FIG. 2, the configuration of the main board 200 and the CIS 116 constituting the controller will be described, and the description of the configuration for controlling the operation of the ADF 101 by the controller will be omitted.

メイン基板200とCIS116とは、フラットケーブル(FFC:Flexible Flat Cable)201により接続される。FFC201は、メイン基板200からCIS116上の各部品に対して電源電圧や制御信号を伝送し、CIS116から画像データをメイン基板200へ伝送する。FFC201は、CIS116で消費される電流(リターン電流)をメイン基板200へ流すためのリターンパスを形成する。   The main board 200 and the CIS 116 are connected by a flat cable (FFC: Flexible Flat Cable) 201. The FFC 201 transmits a power supply voltage and a control signal from the main board 200 to each component on the CIS 116, and transmits image data from the CIS 116 to the main board 200. The FFC 201 forms a return path for flowing the current (return current) consumed by the CIS 116 to the main board 200.

CIS116は、LED122及びラインセンサ125の他に、LEDドライバ202、AFE203、切替回路204、及び擬似負荷205を備える。LEDドライバ202は、メイン基板200から取得する制御信号に応じてLED122を駆動する。LED122は、LEDドライバ202により点灯、消灯が制御される。AFE203は、ラインセンサ125から出力される原稿画像に応じたアナログの電気信号に対して、サンプルホールド、オフセット処理、ゲイン処理等のアナログ処理を行い、デジタル信号である画像データに変換する。AFE203は、画像データをメイン基板200へ送信する。切替回路204は、メイン基板200から取得する制御信号に応じてメイン基板200から擬似負荷205への電源電圧の供給を制御する。これにより切替回路204は、擬似負荷205の動作状態と非動作状態との切り替えを行う。擬似負荷205は、動作時にLED122と同等の負荷となる。   The CIS 116 includes an LED driver 202, an AFE 203, a switching circuit 204, and a pseudo load 205 in addition to the LED 122 and the line sensor 125. The LED driver 202 drives the LED 122 according to a control signal obtained from the main board 200. Lighting and extinguishing of the LED 122 are controlled by the LED driver 202. The AFE 203 performs analog processing such as sample hold, offset processing, and gain processing on an analog electric signal corresponding to a document image output from the line sensor 125, and converts the analog electric signal into digital signal image data. The AFE 203 transmits the image data to the main board 200. The switching circuit 204 controls supply of a power supply voltage from the main board 200 to the dummy load 205 according to a control signal obtained from the main board 200. As a result, the switching circuit 204 switches between the operation state and the non-operation state of the pseudo load 205. The pseudo load 205 becomes a load equivalent to the LED 122 during operation.

LEDドライバ202、ラインセンサ125、AFE203、及び擬似負荷205のグラウンドは、CIS116中で共通のグラウンドパターンで接続されており、FFC201を介して、メイン基板200のグラウンドパターンに接続されている。そのために、LEDドライバ202、ラインセンサ125、AFE203、及び擬似負荷205のグラウンドパターンと、メイン基板200のグラウンドパターンとは、共通になっている。   The grounds of the LED driver 202, the line sensor 125, the AFE 203, and the pseudo load 205 are connected in a common ground pattern in the CIS 116, and are connected to the ground pattern of the main board 200 via the FFC 201. Therefore, the ground pattern of the LED driver 202, the line sensor 125, the AFE 203, and the pseudo load 205 and the ground pattern of the main board 200 are common.

メイン基板200は、LEDドライバ用電源206と、センサ/AFE用電源207と、タイミング生成部208と、画像処理部209と、CPU(Central Processing Unit)210と、を備える。   The main board 200 includes an LED driver power supply 206, a sensor / AFE power supply 207, a timing generation unit 208, an image processing unit 209, and a CPU (Central Processing Unit) 210.

LEDドライバ用電源206は、LEDドライバ202を動作させるための電源電圧を供給する。センサ/AFE用電源207は、ラインセンサ125及びAFE203を動作させるための電源電圧を供給する。つまりLEDドライバ202とラインセンサ125とは、異なる電源電圧により駆動される。
タイミング生成部208は、LEDドライバ202を動作させる制御信号であるタイミング信号と、AFE203のクロック信号やサンプリングタイミング信号と、切替回路204を動作させる制御信号であるタイミング信号と、を生成する。タイミング生成部208は、生成した各タイミング信号を、CIS116の対応する各部へ送信する。画像処理部209は、CIS116から取得する画像データに対してシェーディング補正等の画像処理を行う。CPU210は、所定の制御プログラムを実行することで、画像読取装置100全体の動作制御を行う。
The LED driver power supply 206 supplies a power supply voltage for operating the LED driver 202. The sensor / AFE power supply 207 supplies a power supply voltage for operating the line sensor 125 and the AFE 203. That is, the LED driver 202 and the line sensor 125 are driven by different power supply voltages.
The timing generation unit 208 generates a timing signal that is a control signal for operating the LED driver 202, a clock signal and a sampling timing signal of the AFE 203, and a timing signal that is a control signal for operating the switching circuit 204. The timing generation unit 208 transmits the generated timing signals to the corresponding units of the CIS 116. The image processing unit 209 performs image processing such as shading correction on image data acquired from the CIS 116. The CPU 210 controls the operation of the entire image reading apparatus 100 by executing a predetermined control program.

(センサ/AFE用電源の電源電圧値)
図3は、LED122の点灯時と消灯時とにおけるCIS116のグラウンド電圧の説明図である。ここでは、メイン基板200側のグラウンド電圧を0[V]、センサ/AFE用電源207からCIS116に供給される電源電圧値(センサ/AFE電源電圧)を3.3[V]として説明する。
(Power supply voltage of sensor / AFE power supply)
FIG. 3 is an explanatory diagram of the ground voltage of the CIS 116 when the LED 122 is turned on and when the LED 122 is turned off. Here, the ground voltage on the main board 200 side is 0 [V], and the power supply voltage value (sensor / AFE power supply voltage) supplied from the sensor / AFE power supply 207 to the CIS 116 is 3.3 [V].

図3(a)は、擬似負荷205を動作させない場合のCIS116のグラウンド電圧を表す。CIS116のグラウンド電圧は、LED122の点灯状態に応じて変動する。   FIG. 3A shows the ground voltage of the CIS 116 when the dummy load 205 is not operated. The ground voltage of the CIS 116 varies according to the lighting state of the LED 122.

LED122を消灯して読取動作を行う場合、つまり黒シェーディング補正を行う場合、ラインセンサ125及びAFE203が動作し、LEDドライバ202が動作しない状態となる。ラインセンサ125及びAFE203で消費する電流は、FFC201を介してメイン基板200のグラウンドへリターン電流として流れる。そのためにリターン電流とFFC201のインピーダンス成分との乗算分だけCIS116のグラウンド電圧が持ち上がることになる(a0V)。   When the reading operation is performed with the LED 122 turned off, that is, when the black shading correction is performed, the line sensor 125 and the AFE 203 operate and the LED driver 202 does not operate. The current consumed by the line sensor 125 and the AFE 203 flows as a return current to the ground of the main substrate 200 via the FFC 201. Therefore, the ground voltage of the CIS 116 rises by the multiplication of the return current and the impedance component of the FFC 201 (a0V).

LED122を点灯して読取動作を行う場合、つまり白シェーディング補正や原稿画像の読み取りを行う場合、ラインセンサ125、AFE203、及びLEDドライバ202が動作している状態となる。リターン電流は、黒シェーディング補正を行う場合に比較して、LED122が点灯している分だけ増加する。CIS116のグラウンド電圧は、LED122が点灯する分だけ、LED122が消灯している場合よりも持ち上がったレベルとなる(b0V)。   When the LED 122 is turned on to perform a reading operation, that is, when performing white shading correction and reading a document image, the line sensor 125, the AFE 203, and the LED driver 202 are in an operating state. The return current increases by an amount corresponding to the lighting of the LED 122 as compared with the case where the black shading correction is performed. The ground voltage of the CIS 116 is higher (b0 V) than the case where the LED 122 is turned off, by the amount that the LED 122 is turned on.

センサ/AFE用電源207は、3.3[V]の一定電圧を電源電圧として供給している。しかし、CIS116のグラウンド電圧を基準とした場合、LED122が消灯しているときの電源電圧(a1V)よりもLED122が点灯しているときの電源電圧(b1V)の方が低くなってしまう。つまり、センサ/AFE用電源207から出力される電源電圧とCIS116のグラウンド電圧との電位差が、LED122の点灯状態に応じて変動する。   The sensor / AFE power supply 207 supplies a constant voltage of 3.3 [V] as a power supply voltage. However, when the ground voltage of the CIS 116 is used as a reference, the power supply voltage (b1V) when the LED 122 is on is lower than the power supply voltage (a1V) when the LED 122 is off. That is, the potential difference between the power supply voltage output from the sensor / AFE power supply 207 and the ground voltage of the CIS 116 fluctuates according to the lighting state of the LED 122.

図3(b)は、擬似負荷205を動作させる場合のCIS116のグラウンド電圧を表す。擬似負荷205の動作により、CIS116のグラウンド電圧は、LED122の点灯状態に応じた変動が抑制される。   FIG. 3B shows the ground voltage of the CIS 116 when the dummy load 205 is operated. Due to the operation of the dummy load 205, the fluctuation of the ground voltage of the CIS 116 according to the lighting state of the LED 122 is suppressed.

擬似負荷205は、LED122の消灯時にのみ動作する。LED122の消灯時に擬似負荷205が動作することで、LED122の消灯時のグラウンド電圧がa2V分持ち上がり、LED122の点灯時のグラウンド電圧と同レベルになる。グラウンド電圧が同レベルになることで、CIS116のグラウンド電圧を基準とした場合、LED122の消灯時と点灯時とでセンサ/AFE用電源207から供給される電源電圧の差が抑制される。そのために、CIS116のグラウンド電圧を基準とした場合のセンサ/AFE用電源207から供給される電源電圧が、LED122の消灯時と点灯時とで同値(b1V)になる。擬似負荷205が動作することで増加するリターン電流の電流量は、LED122の点灯時に増加するリターン電流の電流量と同量である。   The dummy load 205 operates only when the LED 122 is turned off. When the dummy load 205 operates when the LED 122 is turned off, the ground voltage when the LED 122 is turned off is raised by a2V and becomes the same level as the ground voltage when the LED 122 is turned on. When the ground voltage becomes the same level, the difference in power supply voltage supplied from the sensor / AFE power supply 207 between when the LED 122 is turned off and when it is turned on is suppressed when the ground voltage of the CIS 116 is used as a reference. Therefore, the power supply voltage supplied from the sensor / AFE power supply 207 based on the ground voltage of the CIS 116 becomes the same value (b1V) when the LED 122 is turned off and when the LED 122 is turned on. The amount of return current that increases when the dummy load 205 operates is the same as the amount of return current that increases when the LED 122 is turned on.

(原稿画像の読取処理)
図4は、以上のような構成の画像読取装置100による原稿画像の読取処理を表すフローチャートである。この処理は、例えばユーザが不図示の読取開始ボタンを押下して、読取開始の指示が入力された場合に実行される。
(Original image reading process)
FIG. 4 is a flowchart illustrating a document image reading process performed by the image reading apparatus 100 having the above-described configuration. This processing is executed, for example, when the user presses a reading start button (not shown) and inputs a reading start instruction.

CPU210は、読取開始の指示を取得すると、まず、黒シェーディング補正を開始する(S401)。CPU210は、タイミング生成部208によりLEDドライバ202へLED122を消灯する指示(タイミング信号)を送信する。これによりLED122が消灯する(S402)。なお、この間、LEDドライバ用電源206は電源電圧を供給したままである。   Upon acquiring the reading start instruction, the CPU 210 first starts black shading correction (S401). The CPU 210 transmits an instruction (timing signal) for turning off the LED 122 to the LED driver 202 by the timing generation unit 208. This turns off the LED 122 (S402). During this time, the power supply 206 for the LED driver keeps supplying the power supply voltage.

LED122を消灯したCPU210は、タイミング生成部208により切替回路204へ擬似負荷205を動作させる指示(タイミング信号)を送信する。これにより擬似負荷205が動作状態になる(S403)。   The CPU 210 that has turned off the LED 122 transmits an instruction (timing signal) for operating the pseudo load 205 to the switching circuit 204 by the timing generation unit 208. As a result, the pseudo load 205 enters the operating state (S403).

画像処理部209は、LED122が消灯し且つ擬似負荷205が動作した状態で、AFE203から、ラインセンサ125の読取結果に応じた画像データ(黒データ)を取得する(S404)。黒データは、主走査方向の各画素の読取輝度値を含む。画像処理部209は、取得した黒データに応じて黒シェーディング補正値を算出する(S405)。画像処理部209は、黒データに含まれる主走査方向の各画素の読取輝度値が所定の輝度値になるような黒シェーディング補正値を画素毎に算出する。CPU210は、生成された黒シェーディング補正値を所定のメモリに格納する。以上により黒シェーディング補正が終了する。   The image processing unit 209 acquires image data (black data) corresponding to the reading result of the line sensor 125 from the AFE 203 with the LED 122 turned off and the pseudo load 205 operated (S404). The black data includes a read luminance value of each pixel in the main scanning direction. The image processing unit 209 calculates a black shading correction value according to the acquired black data (S405). The image processing unit 209 calculates a black shading correction value for each pixel such that the read luminance value of each pixel in the main scanning direction included in the black data becomes a predetermined luminance value. CPU 210 stores the generated black shading correction value in a predetermined memory. Thus, the black shading correction is completed.

黒シェーディング補正後にCPU210は、白シェーディング補正を開始する(S406)。CPU210は、タイミング生成部208によりLEDドライバ202へLED122を点灯する指示(タイミング信号)を送信する。これによりLED122が点灯する(S407)。なお、この間、LEDドライバ用電源206は電源電圧を供給したままである。   After the black shading correction, the CPU 210 starts the white shading correction (S406). The CPU 210 transmits an instruction (timing signal) for turning on the LED 122 to the LED driver 202 by the timing generation unit 208. Thereby, the LED 122 is turned on (S407). During this time, the power supply 206 for the LED driver keeps supplying the power supply voltage.

LED122を点灯したCPU210は、タイミング生成部208により切替回路204へ擬似負荷205を非動作にする指示(タイミング信号)を送信する。これにより擬似負荷205が非動作状態になる(S408)。   The CPU 210 that has turned on the LED 122 transmits an instruction (timing signal) for disabling the pseudo load 205 to the switching circuit 204 by the timing generation unit 208. As a result, the pseudo load 205 enters the non-operation state (S408).

画像処理部209は、LED122が点灯し且つ擬似負荷205が非動作になった状態で、AFE203から、ラインセンサ125の読取結果に応じた画像データ(白データ)を取得する(S409)。この際、CPU210は、CIS116は、白色基準板121の下に移動しており、白色基準板121を読み取る。そのために白データは、白色基準板121の読取結果となる。白データは、主走査方向の各画素の読取輝度値を含む。画像処理部209は、取得した白データに応じて白シェーディング補正値を算出する(S410)。画像処理部209は、白データに含まれる主走査方向の各画素の読取輝度値が所定の輝度値になるような白シェーディング補正値を画素毎に算出する。CPU210は、生成された白シェーディング補正値を所定のメモリに格納する。   The image processing unit 209 acquires image data (white data) according to the reading result of the line sensor 125 from the AFE 203 in a state where the LED 122 is turned on and the pseudo load 205 is inactive (S409). At this time, the CPU 210 moves the CIS 116 below the white reference plate 121, and reads the white reference plate 121. Therefore, the white data is a result of reading the white reference plate 121. The white data includes a read luminance value of each pixel in the main scanning direction. The image processing unit 209 calculates a white shading correction value according to the acquired white data (S410). The image processing unit 209 calculates a white shading correction value for each pixel such that the read luminance value of each pixel in the main scanning direction included in the white data becomes a predetermined luminance value. CPU 210 stores the generated white shading correction value in a predetermined memory.

CPU210は、黒シェーディング補正値及び白シェーディング補正値に応じてシェーディング補正を行い、原稿画像を読み取る(S411)。CPU210は、黒シェーディング補正値及び白シェーディング補正値に応じてLED122の画素毎の発光量の制御や画像データの補正を行うことで、画質の低下を抑制して原稿画像の読み取りを行うことができる。   The CPU 210 performs shading correction according to the black shading correction value and the white shading correction value, and reads a document image (S411). The CPU 210 can control the light emission amount of each pixel of the LED 122 and correct the image data according to the black shading correction value and the white shading correction value, thereby reading a document image while suppressing a decrease in image quality. .

以上のように本実施形態の画像読取装置100は、CIS116に、LED122が点灯することで変動するリターン電流量に応じた擬似負荷205を備える。これによりCIS116は、LED122が消灯時であっても、擬似負荷205に流れる電流により、LED122が点灯時のリターン電流と同量のリターン電流を流すことができる。CIS116は、黒シェーディング補正時には擬似負荷205が動作し、白シェーディング補正時には擬似負荷205が動作しないことで、CIS116のグラウンド電圧を同値とすることができる。そのために、CIS116のグラウンド電圧を基準とした電源電圧値を一定にすることができる。よって、正確なシェーディング補正が可能となる。   As described above, the image reading apparatus 100 according to the present embodiment includes the pseudo load 205 in the CIS 116 according to the return current amount that changes when the LED 122 is turned on. As a result, even when the LED 122 is turned off, the CIS 116 can supply the same amount of return current as the return current when the LED 122 is turned on by the current flowing through the pseudo load 205. In the CIS 116, the pseudo load 205 operates during the black shading correction, and does not operate during the white shading correction, so that the ground voltage of the CIS 116 can be set to the same value. Therefore, the power supply voltage value based on the ground voltage of the CIS 116 can be made constant. Therefore, accurate shading correction can be performed.

Claims (8)

原稿の画像を読み取るためのセンサユニットと、前記センサユニットの動作を制御するコントローラと、を備え、
前記センサユニットは、
前記原稿に光を照射する光源と、
前記原稿による前記光の反射光を受光して、受光した反射光に応じた電気信号を出力するセンサと、
擬似負荷と、を備え、
前記コントローラは、
前記センサユニットに前記光源を点灯させて読取動作を行わせる場合は前記擬似負荷を非動作状態にし、前記センサユニットに前記光源を消灯させて読取動作を行わせる場合は、前記光源の点灯時と消灯時の前記センサユニットのグラウンド電圧を同等にするために、前記擬似負荷を動作状態にする制御手段と、を備えることを特徴とする、
画像読取装置。
A sensor unit for reading an image of a document, and a controller for controlling the operation of the sensor unit,
The sensor unit includes:
A light source for irradiating the document with light,
A sensor that receives reflected light of the light from the document and outputs an electric signal according to the received reflected light;
And a dummy load,
The controller is
When the reading operation is performed by turning on the light source in the sensor unit, the pseudo load is deactivated, and when the reading operation is performed by turning off the light source in the sensor unit, the light source is turned on. Control means for setting the pseudo load to an operating state in order to make the ground voltage of the sensor unit equal when the light is turned off,
Image reading device.
前記センサユニットと前記コントローラとを接続して、前記センサユニットで消費される電流を前記コントローラへ流すためのリターンパスを形成するケーブルをさらに備えており、
前記センサユニットは、前記光源の消灯時に前記擬似負荷が動作状態になることで、前記リターンパスに流す電流量が、前記光源の点灯時と前記光源の消灯時とで同量になることを特徴とする、
請求項1記載の画像読取装置。
The apparatus further includes a cable that connects the sensor unit and the controller and forms a return path for flowing current consumed by the sensor unit to the controller.
The sensor unit is characterized in that the amount of current flowing through the return path is the same when the light source is turned on and when the light source is turned off, when the pseudo load is in an operating state when the light source is turned off. And
The image reading device according to claim 1.
前記ケーブルは、前記センサユニットのグラウンドパターンと前記コントローラのグラウンドパターンとを共通に接続することを特徴とする、
請求項2記載の画像読取装置。
The cable connects a ground pattern of the sensor unit and a ground pattern of the controller in common.
The image reading device according to claim 2.
前記センサユニットは、前記光源を駆動するドライバをさらに備えており、
前記コントローラは、
前記ドライバに第1電源電圧を供給する第1電源と、
前記センサ及び前記擬似負荷に第2電源電圧を供給する第2電源と、をさらに備えており、
前記光源の消灯時に前記擬似負荷を動作状態にすることで、前記第2電源電圧と前記センサユニットのグラウンド電圧との電位差を、前記光源の点灯時と前記光源の消灯時とで同値にすることを特徴とする、
請求項1〜3のいずれか1項記載の画像読取装置。
The sensor unit further includes a driver for driving the light source,
The controller is
A first power supply for supplying a first power supply voltage to the driver;
A second power supply that supplies a second power supply voltage to the sensor and the pseudo load.
By setting the pseudo load to the operating state when the light source is turned off, the potential difference between the second power supply voltage and the ground voltage of the sensor unit is made the same between when the light source is turned on and when the light source is turned off. Characterized by
The image reading device according to claim 1.
前記センサユニットは、前記コントローラから取得する制御信号に応じて前記第2電源電圧の前記擬似負荷への供給を制御すことで、前記擬似負荷の動作状態と非動作状態とを切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とする、
請求項4記載の画像読取装置。
The sensor unit further includes a switching unit configured to control supply of the second power supply voltage to the pseudo load according to a control signal obtained from the controller, thereby switching a pseudo load between an operation state and a non-operation state. Characterized by having
The image reading device according to claim 4.
シェーディング補正に用いられる基準部材をさらに備えており、
前記制御手段は、前記センサユニットに、前記光源を点灯させ且つ前記擬似負荷を非動作状態にして前記基準部材を読み取らせ、その読取結果に応じて白シェーディング補正を行い、前記光源を消灯させ且つ前記擬似負荷を動作状態にして前記基準部材を読み取らせ、その読取結果に応じて黒シェーディングを行うことを特徴とする、
請求項1〜5のいずれか1項記載の画像読取装置。
It further includes a reference member used for shading correction,
The control means causes the sensor unit to turn on the light source and deactivate the pseudo load to read the reference member, perform white shading correction according to the read result, turn off the light source, and Setting the pseudo load to an operating state to read the reference member, and performing black shading according to the read result.
The image reading device according to claim 1.
原稿に光を照射する光源と、前記原稿による前記光の反射光を受光して、受光した反射光に応じた電気信号を出力するセンサと、擬似負荷と、を備えるセンサユニットに接続され、
前記センサユニットに前記光源を点灯させて読取動作を行わせる場合は前記擬似負荷を非動作状態にし、前記センサユニットに前記光源を消灯させて読取動作を行わせる場合は、前記光源の点灯時と消灯時の前記センサユニットのグラウンド電圧を同等にするために、前記擬似負荷を動作状態にする制御手段を備えることを特徴とする、
制御装置。
A light source that irradiates the original with light, a sensor that receives reflected light of the light from the original, and outputs an electric signal corresponding to the received reflected light, and a pseudo load, and is connected to a sensor unit including:
When the reading operation is performed by turning on the light source in the sensor unit, the pseudo load is set to the non-operation state, and when the reading operation is performed by turning off the light source in the sensor unit, the light source is turned on. In order to equalize the ground voltage of the sensor unit when the light is turned off, the sensor unit includes a control unit that sets the pseudo load to an operation state.
Control device.
原稿に光を照射する光源と、前記原稿による前記光の反射光を受光して、受光した反射光に応じた電気信号を出力するセンサと、擬似負荷と、を備えるセンサユニットに接続されるコントローラにより実行される方法であって、
前記コントローラが、
前記センサユニットに前記光源を点灯させて読取動作を行わせる場合は前記擬似負荷を非動作状態にし、
前記センサユニットに前記光源を消灯させて読取動作を行わせる場合は、前記光源の点灯時と消灯時の前記センサユニットのグラウンド電圧を同等にするために、前記擬似負荷を動作状態にすることを特徴とする、
センサユニットの制御方法。
A controller connected to a sensor unit comprising: a light source for irradiating a document with light; a sensor for receiving reflected light of the light from the document and outputting an electric signal corresponding to the received reflected light; and a pseudo load The method performed by
The controller is
When the reading operation is performed by lighting the light source in the sensor unit, the pseudo load is set to a non-operation state,
In the case where the reading operation is performed by turning off the light source to the sensor unit, the pseudo load is set to an operating state in order to equalize the ground voltage of the sensor unit when the light source is turned on and when the light source is turned off. Features,
How to control the sensor unit.
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