專利名稱：圖像讀取裝置、圖像形成裝置及圖像讀取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種圖像讀取裝置、圖像形成裝置及圖像讀取方法。
背景技術(shù)：
JP-A-2005-051566公開了ー種圖像讀取裝置，該圖像讀取裝置包括N個光源，每個光源對片材或基準(zhǔn)板照射光并且能夠調(diào)節(jié)光量；光學(xué)讀取單元，其將來自片材或基準(zhǔn)板的反射光轉(zhuǎn)換為模擬信號；調(diào)節(jié)單元，其對模擬信號進(jìn)行增益處理;A/D轉(zhuǎn)換器，其將經(jīng)增益處理的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；以及控制単元，其為調(diào)節(jié)単元設(shè)定增益值。該控制単元単獨(dú)接通N個光源以讀取并且掃描基準(zhǔn)板以便獲得各個光源的N個增益值，其中對A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號處在A/D轉(zhuǎn)換器的最大輸入電平與最小輸入電平之間,而最小輸入電平大 約為最大輸入電平的1/N。控制單元還為調(diào)節(jié)單元設(shè)定選自于N個增益值的單個增益值，并且對除了具有所選增益值的光源之外的光源的光量進(jìn)行調(diào)節(jié)以便讀取片材的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致カ于提供即使當(dāng)讀取時間長時也能夠在不使得累積電荷量達(dá)到飽和量的情況下獲得均勻圖像信號的圖像讀取裝置、圖像形成裝置以及圖像讀取方法。(I)根據(jù)本發(fā)明的一方面，ー種圖像讀取裝置包括讀取單元、控制單元以及變更單元。所述讀取単元接收來自于被光源照射光的片材的反射光，所述讀取單元將所接收到的光轉(zhuǎn)換為圖像信號，并且根據(jù)所述片材的讀取時間來累積對應(yīng)于所述圖像信號的電荷。所述控制単元根據(jù)所述片材的讀取模式來控制所述光源的關(guān)斷(熄滅)，以使得由所述讀取單元累積的電荷量不會達(dá)到飽和量。當(dāng)所述控制単元將所述光源控制為關(guān)斷時，所述變更単元根據(jù)所述光源的關(guān)斷時間來變更放大単元的放大因子以將所述圖像信號放大為預(yù)定電平。所述放大単元以預(yù)定的放大因子放大所述圖像信號。(2)在根據(jù)第(I)項所述的圖像讀取裝置中，所述讀取模式包括讀取由用戶放置在讀取臺上的片材和讀取由片材饋送單元傳送的片材。在讀取由所述用戶放置在所述讀取臺上的片材的情況下，所述控制単元將所述光源控制為關(guān)斷。(3)在根據(jù)第(I)項所述的圖像讀取裝置中，所述讀取模式包括讀取由片材饋送單元傳送的片材。當(dāng)另ー讀取模式的讀取時間長于讀取由所述片材饋送單元傳送的片材的讀取時間時，所述控制単元將所述光源控制為關(guān)斷。(4)在根據(jù)第(I)至(3)項中任一項所述的圖像讀取裝置中，所述讀取単元包括半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件通過豎直和水平地轉(zhuǎn)移利用電荷耦合器件所累積的電荷而將所述電荷輸出為圖像信號。所述控制単元將所述光源控制為在所述電荷的豎直轉(zhuǎn)移時間段的開始和結(jié)束前后的預(yù)定時間內(nèi)不被關(guān)斷。(5)在根據(jù)第(I)至(3)項中任一項所述的圖像讀取裝置中，所述讀取単元包括半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件通過豎直和水平地轉(zhuǎn)移利用電荷耦合器件所累積的電荷而將所述電荷輸出為圖像信號。所述控制単元將所述光源控制為在所述電荷的水平轉(zhuǎn)移時間段內(nèi)被關(guān)斷。(6)根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種圖像形成裝置包括根據(jù)第(I)至(5)項中任ー項所述的圖像讀取裝置和圖像形成単元。所述圖像讀取裝置讀取來自于被所述光源照射光的所述片材的反射光，并且所述圖像讀取裝置輸出與所讀取的反射光相對應(yīng)的圖像信號。所述圖像形成単元基于從所述圖像讀取裝置輸出的所述圖像信號來形成圖像。(7)根據(jù)本發(fā)明的又一方面，ー種圖像讀取方法，包括根據(jù)片材的讀取模式來控制光源的關(guān)斷，以使得所累積的電荷的量不會達(dá)到飽和量，所述電荷是通過下述方式而產(chǎn)生的通過接收來自于被光源照射光的片材的反射光，將所接收到的光轉(zhuǎn)換為圖像信號，并且根據(jù)所述片材的讀取時間來累積對應(yīng)于所述圖像信號的電荷；以及當(dāng)將所述光源控制為關(guān)斷時根據(jù)所述光源的關(guān)斷時間來變更對所述圖像信號的放大因子以便將所述圖像信號放大為預(yù)定電平，以預(yù)定的放大因子來放大所述圖像信號。
根據(jù)第(I)、(6)、(7)項所述的本發(fā)明，與未采用第(I)、(6)、(7)項的構(gòu)造的情況相比，即使當(dāng)讀取時間長時也能夠在不使得累積電荷量達(dá)到飽和量的情況下獲得均勻圖像信號。根據(jù)第⑵項所述的本發(fā)明，與未采用第⑵項的構(gòu)造的情況相比，可以防止累積電荷量達(dá)到飽和量。根據(jù)第(3)項所述的本發(fā)明，與未采用第(3)項的構(gòu)造的情況相比，可以防止累積電荷量達(dá)到飽和量。根據(jù)第⑷項所述的本發(fā)明，與未采用第⑷項的構(gòu)造的情況相比，可以抑制由光源的接通引起的影響。根據(jù)第(5)項所述的本發(fā)明，與未采用第(5)項的構(gòu)造的情況相比，可以抑制由光源的接通引起的影響。


將基于以下附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性圖像形成裝置的整體構(gòu)造的示意性構(gòu)造圖；圖2是示出根據(jù)本實(shí)施例的示例性圖像讀取裝置的示意性構(gòu)造圖；圖3是示出根據(jù)本實(shí)施例的示例性照明単元的示意性構(gòu)造圖；圖4是示出根據(jù)本實(shí)施例的示例性控制單元的示意性構(gòu)造圖；圖5是示出根據(jù)本實(shí)施例的示例性控制單元的功能框圖；圖6是示出根據(jù)本實(shí)施例的示例性信號處理單元的框圖；圖7是示出根據(jù)本實(shí)施例的由CCD控制單元用以操作CCD圖像傳感器的控制信號和由光源控制單元用以操作LED的控制信號的時序圖；圖8是示出根據(jù)本實(shí)施例的對CCD圖像傳感器中的經(jīng)光電轉(zhuǎn)換而獲得的電荷進(jìn)行轉(zhuǎn)移的操作的簡圖；以及圖9是示出根據(jù)本實(shí)施例的示例性放大因子(系數(shù))變更處理的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面，將參照附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行說明。將參照圖1對根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像形成裝置進(jìn)行示意性地描述。圖1示出了根據(jù)本實(shí)施例的示例性圖像形成裝置的整體示意性構(gòu)造。參照圖1，根據(jù)本實(shí)施例的圖像形成裝置10為ー體型功能裝置，其包括復(fù)印功能、打印功能、傳真功能等。圖像形成裝置10包括圖像讀取裝置12和圖像形成裝置単元14。首先，將對圖像形成裝置単元14進(jìn)行說明。圖像形成裝置単元14包括圖像形成単元20，其構(gòu)造為基于每種顔色的圖像數(shù)據(jù)來形成圖像；控制單元40，其構(gòu)造為控制圖像形成裝置10的整體操作；以及通信単元44，其構(gòu)造為通過諸如局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)和因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)接收來自諸如PC等外部裝置的圖像數(shù)據(jù)。圖像形成裝置単元14還包括傳真(FAX)単元46，其構(gòu)造為通過公共線路來發(fā)送/接收圖像數(shù)據(jù)；圖像處理單元42，其構(gòu)造為對從圖像讀取裝置12、通信単元44等接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定的圖像處理操作。圖像形成裝置単元14還包括用戶接ロ(U/I)単元48，其構(gòu)造為接收來自用戶的指令或者將與 圖像讀取和圖像形成有關(guān)的信息提供給用戶。圖像形成単元20為構(gòu)造為通過例如電子照相法來形成圖像的功能単元，并且包括并行布置的四個圖像形成組件21Y、21M、21C和21K(下文統(tǒng)稱為圖像形成組件21)。每個圖像形成組件21例如包括感光鼓22，其構(gòu)造為形成靜電潛像并且保持色調(diào)劑圖像；充電器23，其構(gòu)造為將感光鼓22的表面充電到預(yù)定電勢；打印頭24，其構(gòu)造為基于圖像數(shù)據(jù)對由充電器23充電的感光鼓22進(jìn)行曝光；顯影器25，其構(gòu)造為對形成在感光鼓22上的靜電潛像進(jìn)行顯影；以及清潔器26，其構(gòu)造為在轉(zhuǎn)印之后清潔感光鼓22的表面。圖像形成単元20還包括中間轉(zhuǎn)印體27，其構(gòu)造為對形成在每個圖像形成組件21的感光鼓22處的每種顏色的色調(diào)劑圖像進(jìn)行多重轉(zhuǎn)??；一次轉(zhuǎn)印輥28，其構(gòu)造為將由每個圖像形成組件21形成的每種顏色的色調(diào)劑圖像順序地轉(zhuǎn)印(一次轉(zhuǎn)印)到中間轉(zhuǎn)印體27上；二次轉(zhuǎn)印輥29，其構(gòu)造為將轉(zhuǎn)印且疊加到中間轉(zhuǎn)印體上的色調(diào)劑圖像一起轉(zhuǎn)印(二次轉(zhuǎn)印)到記錄材料(記錄紙張P)上；以及定影器30，其構(gòu)造為將經(jīng)過二次轉(zhuǎn)印的圖像定影到記錄紙張P上。圖像形成単元20的圖像形成組件21通過電子照相法形成黃色(Y)、品紅色(M)、藍(lán)綠色(C)和黒色(K)的色調(diào)劑圖像。由圖像形成組件21形成的各種顏色的色調(diào)劑圖像通過一次轉(zhuǎn)印輥28順序地靜電轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體27上，以使各種顏色的色調(diào)劑被疊加從而形成組合色調(diào)劑圖像。中間轉(zhuǎn)印體27上的組合色調(diào)劑圖像根據(jù)中間轉(zhuǎn)印體27的移動(沿著圖1中的箭頭A的方向)傳送到二次轉(zhuǎn)印輥29所在的區(qū)域，以使組合色調(diào)劑圖像一起靜電轉(zhuǎn)印到從紙張容納單元31A和31B饋送(沿著圖1中的箭頭B的方向)的記錄紙張P上。此后，通過定影器30將靜電轉(zhuǎn)印到記錄紙張P上的組合色調(diào)劑圖像定影到記錄紙張P上。接下來，將參照圖2對圖像讀取裝置12進(jìn)行說明。圖2示出了本實(shí)施例的示例性圖像讀取裝置的示意性構(gòu)造。參照圖2，圖像讀取裝置12包括自動片材饋送単元50和構(gòu)造為對形成在片材(例如文檔或原稿)表面上的圖像進(jìn)行讀取的圖像讀取處理單元52。自動片材饋送單元50包括片材臺60，其上放置有片材中的至少ー張片材；片材傳送路徑61，其構(gòu)造為傳送片材；以及排出臺62，在圖像讀取之后片材被排出到排出臺62上。
片材傳送路徑61形成為U形。沿著片材傳送路徑61安裝有紙張傳送輥63、傳送輥64、預(yù)配準(zhǔn)輥65、配準(zhǔn)輥66、臺板輥67、外輥68和排出輥69。在片材饋送模式下，紙張傳送輥63下降并且拾取放置在片材臺60上的片材。傳送輥64將紙張傳送輥63傳送的片材中的最上面的片材傳送到內(nèi)部。預(yù)配準(zhǔn)輥65使從傳送輥64傳送的片材暫時停止并且執(zhí)行傾斜校正。配準(zhǔn)棍66使從預(yù)配準(zhǔn)棍65傳送的片材暫時停止,并且調(diào)節(jié)讀取定時。臺板棍67使得已經(jīng)通過片材傳送路徑61的片材面向第二臺板玻璃74。外輥68和排出輥69將讀出片材排放到排出臺62上。本實(shí)施例的圖像讀取裝置12包括對通過自動片材饋送単元50從片材臺60饋送的片材的表面進(jìn)行略讀的功能以及對放置在第一臺板玻璃70上的片材的表面進(jìn)行讀取的功能。本實(shí)施例的圖像讀取處理單元52包括CXD圖像傳感器88和位于殼體75中的控制單元90。在殼體75中，圖像讀取單元12包括全速滑架76，其構(gòu)造為在停止于第二臺板玻璃74的讀取位置處或者在掃描第一臺板玻璃70的同時讀取圖像；以及半速滑架78，其 構(gòu)造為將從全速滑架76獲取的光引導(dǎo)到CXD圖像傳感器88。如圖2所示，第一臺板玻璃70、白色基準(zhǔn)板72以及第二臺板玻璃74安裝在殼體75的與自動片材饋送単元50相対的一側(cè)處。此處，圖像讀取目標(biāo)片材放置在第一臺板玻璃70上，并且第二臺板玻璃74用作用于將光照射到片材上以對正由自動片材饋送単元50傳送的片材進(jìn)行讀取的開ロ。全速滑架76包括照明単元80，其包括構(gòu)造為將光照射到片材上的光源；漫反射部件83，其構(gòu)造為朝向片材表面漫反射從照明単元80輸出的光；第一反射鏡82，其構(gòu)造為朝向半速滑架78反射從片材表面獲取的反射光。半速滑架78包括第二反射鏡85和第三反射鏡84，第二反射鏡85和第三反射鏡84構(gòu)造為將從全速滑架76獲取的光引導(dǎo)到CXD圖像傳感器88。本實(shí)施例的照明單元80包括布置為光源的多個白色發(fā)光二極管(下文稱為LED)。圖3示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的照明単元80的示意性構(gòu)造。照明単元80包括沿主掃描方向布置在多層基板87上的多個LED芯片(下文簡稱為LED 81)。在實(shí)施例中，副掃描方向被限定為中間轉(zhuǎn)印體27的傳送方向(圖1中箭頭A的方向)，并且主掃描方向被限定為與副掃描方向相交的方向。在本實(shí)施例中，LED 81為白色LED。具體地，LED 81具有將藍(lán)色LED芯片和含有黃色熒光材料的透明樹脂層壓而成的構(gòu)造。通過LED芯片發(fā)射的藍(lán)光來激發(fā)藍(lán)色LED芯片周圍的黃色熒光材料，從而產(chǎn)生黃色熒光。因此，彼此互補(bǔ)的藍(lán)光和黃光組合(合成)而生成白光。本實(shí)施例的CXD (電荷耦合器件)圖像傳感器88具有光電轉(zhuǎn)換由成像透鏡86形成的光學(xué)圖像并且將電荷累積為R(紅色)、G(緑色)以及B(藍(lán)色)的顔色信號(圖像信號)的功能，其中成像透鏡86光學(xué)地縮小了從半速滑架78獲得的光學(xué)圖像。作為實(shí)例，在本實(shí)施例的CXD圖像傳感器88中，將用于RGB顔色的一維線性傳感器的3行布置構(gòu)造為I組。CXD圖像傳感器88逐個像素地備份轉(zhuǎn)換從片材反射的光，并且輸出RGB模擬圖像信號?？刂茊卧?0具有控制圖像讀取裝置12的整體操作的功能。此外，控制單元90具有對來自于CCD圖像傳感器88的RGB顏色圖像信號進(jìn)行處理并且生成圖像數(shù)據(jù)的功能?？刂茀g元90連接至圖像形成裝置単元14的控制單元40和圖像處理單元42以便彼此傳輸控制信號或讀出的圖像數(shù)據(jù)。下面將描述控制單元90的硬件構(gòu)造。圖4示出了示例性控制單元90的示意性構(gòu)造。本實(shí)施例的控制單元90包括CPU 93、RAM 94、ROM 95、非易失性存儲器(NVM)97以及I/F單元98。CPU 93,RAM 94,ROM 95、NVM97以及I/F單元98通過諸如控制總線或數(shù)據(jù)總線等總線99連接以便彼此交換信息等。CPU 93具有在對通過讀取片材而生成的圖像信號的處理中根據(jù)預(yù)定處理程序來執(zhí)行數(shù)字演算處理的功能。當(dāng)CPU 93執(zhí)行程序96吋，RAM 94用于提供工作區(qū)。ROM 95例如存儲有在CPU 93的處理中使用的各種設(shè)定值以及用于放大因子變更處理的程序96，稍后將對此詳細(xì)描述。在本實(shí)施例中，由CPU 93執(zhí)行程序96以進(jìn)行稍后將詳細(xì)描述的放大因子變更處理。NVM 97為通過電池供電以便即使當(dāng)中斷向其供電時也能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)的閃存等。I/F単元98用于控制通往/來自各部件的信號的輸入/輸出，所述各組件諸如為與信號處理單元100連接的圖像形成裝置単元14的控制單元40或圖像處理單元42等。
盡管在本實(shí)施例中程序96被例示為預(yù)先存儲，但本發(fā)明不限于此。例如，程序96可從外部裝置(未示出)提供并且安裝到ROM 95中。程序96可通過諸如因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)傳送到信號處理單元100并且安裝到信號處理單元100的ROM 95中。程序96可以從諸如DVD-ROM、閃存或USB等外部存儲介質(zhì)提供并且安裝到ROM 95中。接下來，將參考圖5詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的控制單元90的功能。圖5是示出控制単元90的實(shí)例的功能框圖?？刂茊卧?0包括信號處理單元100和裝置控制單元120。首先，將參考圖6描述信號處理單元100。圖6是示出根據(jù)實(shí)施例的信號處理單元100的實(shí)例的框圖。如圖6所示，信號處理單元100包括采樣保持電路101、黒色電平調(diào)節(jié)電路102、放大電路104、A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換電路106以及明暗校正電路108。采樣保持電路101具有對從CXD圖像傳感器88接收到的RGB模擬圖像信號進(jìn)行采樣并且將所采樣的信號保持預(yù)定時間段的功能。黒色電平調(diào)節(jié)電路102具有如下功能對于通過采樣保持電路101進(jìn)行采樣并保持的RGB模擬圖像信號，將與被讀取片材(下文中也稱為讀取片材)的黑色相對應(yīng)的輸出的黑色電平和圖像讀取裝置12的輸出的黑色電平調(diào)節(jié)為彼此相同(或大致相同)。放大電路104具有放大受到黑色電平調(diào)節(jié)之后的RGB模擬圖像信號的功能。A/D轉(zhuǎn)換電路106具有將由放大電路104放大的RGB模擬圖像信號A/D轉(zhuǎn)換為RGB數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的功能。明暗校正電路108具有這樣的明暗校正功能對于由A/D轉(zhuǎn)換電路106轉(zhuǎn)換的RGB圖像數(shù)據(jù)，對由照明單元80或CCD圖像傳感器88引起的讀取輸出的非均勻性進(jìn)行校正，并且將讀取片材的黑色電平和圖像讀取裝置12的輸出的黑色電平調(diào)節(jié)為彼此相同(或大致相同)。延遲電路110具有這樣的功能即，基于R圖像數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)R)對由于構(gòu)成CXD圖像傳感器88的RGB —維線性傳感器沿副掃描方向的位置偏移引起的各個圖像數(shù)據(jù)之間的讀取時間差進(jìn)行校正。顏色轉(zhuǎn)換電路112具有這樣的顔色轉(zhuǎn)換功能即，利用顔色轉(zhuǎn)換參數(shù)(顔色轉(zhuǎn)換因數(shù)組)將RGB顔色空間(第一顔色空間設(shè)備相關(guān)顏色空間)的RGB圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為作為亮度顏色差顔色空間的じaVn顔色空間(第二顔色空間設(shè)備無關(guān)顏色空間)的じ、a*和b*圖像數(shù)據(jù)。此處，例如顔色轉(zhuǎn)換參數(shù)是指這樣的顏色轉(zhuǎn)換參數(shù)即，當(dāng)將RGB顔色空間的RGB圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為じaVn顔色空間的じ、和ピ圖像數(shù)據(jù)時，該顏色轉(zhuǎn)換參數(shù)確定了 RGB圖像數(shù)據(jù)和じ、和ピ圖像數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系。例如，顏色轉(zhuǎn)換處理可利用矩陣運(yùn)算或多維(三維)查找表(DLUT(直接查找表))，但是本發(fā)明不限于這些。由顏色轉(zhuǎn)換電路112進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換的L'a*和ピ圖像數(shù)據(jù)被傳送到圖像形成裝置単元14的圖像處理單元42，以便進(jìn)行顔色轉(zhuǎn)換處理而得到作為輸出顔色空間的CMYK顔色空間(設(shè)備相關(guān)顏色空間)的CMYK圖像數(shù)據(jù)。執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換處理而得到輸出顏色空間的CMYK圖像數(shù)據(jù)的圖像處理單元42可安裝在圖像讀取裝置12中。在信號處理單元100中，通過采樣保持電路101對從CXD圖像傳感器88接收到的RGB模擬圖像信號進(jìn)行采樣，通過黑色電平調(diào)節(jié)電路102對所采樣信號的黒色電平進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且通過放大電路104將經(jīng)調(diào)節(jié)的信號放大到預(yù)定的信號水平。通過A/D轉(zhuǎn)換電路106對經(jīng)放大的RGB模擬圖像信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而生成RGB數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。對于RGB圖像數(shù)據(jù)，明暗校正電路108基于從白色基準(zhǔn)板72讀取的圖像數(shù)據(jù)來進(jìn)行這樣的校正處理即， 使RGB圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)于光學(xué)系統(tǒng)的光量分布特性或CCD圖像傳感器88的一維線性傳感器的靈敏度變化。在通過延遲電路110校正沿副掃描方向的位置偏移之后，通過顏色轉(zhuǎn)換電路112將RGB圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為LW顔色空間的じ、a' b*圖像數(shù)據(jù)。接下來，將描述裝置控制單元120。本實(shí)施例的裝置控制單元120包括整體控制單元122、放大因子變更單元124、(XD控制單元126、光源控制單元128、掃描控制單元130和片材傳送控制單元132。整體控制單元122具有基于由U/I単元48等指定的讀取模式來控制片材讀取并且對圖像讀取裝置12的整體操作進(jìn)行控制的功能。在本實(shí)施例中，讀取模式是通過圖像讀取裝置12讀取片材的模式。讀取模式包括對由用戶放置在第一臺板玻璃70上的片材進(jìn)行讀取的讀取模式和對放置在片材臺60上并且經(jīng)自動片材饋送単元50傳送的片材進(jìn)行讀取的讀取模式。此外，例如，盡管本發(fā)明不限于此，但其它讀取模式可包括片材放太/縮小、彩色/黒白以及分辨率等。放大因子變更單元124具有根據(jù)作為光源(下面將詳細(xì)描述)的LED 81的關(guān)斷(熄滅)時間來設(shè)定用于將信號處理單元100的放大電路104中的RGB圖像信號放大的放大因子的功能。CCD控制單元126具有控制CCD圖像傳感器88的操作的功能。光源控制單元128具有根據(jù)片材的讀取定時來控制LED 81 (照明單元80)的功能。在本實(shí)施例中，光源控制單元128具有基于整體控制單元122的指示根據(jù)片材的讀取模式(讀取時間)來控制LED 81的接通(點(diǎn)亮)和關(guān)斷的功能。掃描控制單元130具有通過控制全速滑架76和半速滑架78的移動速度來控制掃描操作的功能。片材傳送控制單元132具有控制自動片材饋送單元50的操作的功能。分別從CCD控制單元126、光源控制單元128、掃描控制單元130以及片材傳送控制單元132向自動片材饋送單元50和圖像讀取處理單元52輸出控制信號，并且基于控制信號進(jìn)行片材讀取操作。在本實(shí)施例的圖像讀取裝置12中，當(dāng)指示讀取放置在第一臺板玻璃70上的片材的讀取模式吋，圖像形成裝置単元14的控制單元40基于來自于圖像形成裝置単元14的U/I単元48的用戶操作指令來指示裝置控制單元120讀取載置在第一臺板玻璃70上的片材。在從圖像形成裝置單元14的控制單元40接收到對載置在第一臺板玻璃70上的片材的讀取指示吋，控制單元90沿著副掃描方向(圖2的箭頭C的方向)移動全速滑架76和半速滑架78?？刂茊卧?0接通全速滑架76的照明単元80以對片材表面照射光。通過該照射，經(jīng)由第一反射鏡82、第二反射鏡85以及第三反射鏡84將來自片材的反射光引導(dǎo)至成像透鏡86。被引導(dǎo)至成像透鏡86的光在CXD圖像傳感器88的光接收表面上形成圖像。(XD圖像傳感器88同時對RGB顏色的每ー種顏色的一行進(jìn)行處理。通過跨越整個片材尺寸掃描來進(jìn)行行方向讀取，由此對ー頁片材完成讀出。將如上所述通過CXD圖像傳感器88獲得的RGB圖像信號發(fā)送到控制單元90，并且由信號處理單元100生成L'a*和ピ圖像數(shù)據(jù)。將所生成的L'a*和ピ圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像處理單元42。同時，在圖像讀取裝置12中，當(dāng)指示讀取放置在片 材臺60上的片材的讀取模式吋，圖像形成裝置単元14的控制單元40基于來自于圖像形成裝置単元14的U/I単元48的用戶操作指令來指示控制單元90讀取載置在片材臺60上的片材。在從圖像形成裝置單元14的控制單元40接收到對放置在片材臺60上的片材的讀取指示吋，控制單元90沿著片材傳送路徑61將所放置的片材傳送至第二臺板玻璃74的讀取位置。此時，將全速滑架76和半速滑架78設(shè)定為停止在圖2中所示的實(shí)線的位置處。然后，接通全速滑架76的照明単元80以對片材表面照射光。相應(yīng)地，經(jīng)由第一反射鏡82、第二反射鏡85以及第三反射鏡84將來自于片材的反射光引導(dǎo)至成像透鏡86，其中所述片材被臺板輥67緊貼在第二臺板玻璃74上。被引導(dǎo)至成像透鏡86的光在CXD圖像傳感器88的光接收表面上形成圖像。CXD圖像傳感器88同時對RGB顏色的每ー種顏色的一行進(jìn)行處理。通過使整個片材通過第二臺板玻璃74的讀取位置來讀出ー頁片材。將通過CXD圖像傳感器88獲得的RGB圖像信號發(fā)送到控制單元90，并且由信號處理單元100生成じ、和ピ圖像數(shù)據(jù)。將所生成的じ、和ピ圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像處理單元42。這樣，在本實(shí)施例的圖像讀取裝置12中，掃描操作隨著讀取模式的不同而不同。因此，片材讀取時間隨著讀取模式的不同而不同。例如，在對由用戶放置在第一臺板玻璃70上的片材進(jìn)行讀取的讀取模式中，與使用自動片材饋送単元50讀取片材的讀取模式相比，片材(圖像)讀取速度較慢。因此，讀取時間延長。這樣，如果讀取時間延長，則CCD圖像傳感器累積電荷的時間也隨著讀取時間而延長。曝光量増加，并且累積在CCD圖像傳感器88中的電荷飽和。從而，所累積的電荷可能超過C⑶圖像傳感器88的飽和輸出電壓。由于LED 81的變化，曝光量増加，并且累積在C⑶圖像傳感器88中的電荷飽和。從而，所累積的電荷可能超過CCD圖像傳感器88的飽和輸出電壓。因此，如果片材讀取速度變得低于預(yù)定速度，則由CXD圖像傳感器88接收到的光超過飽和曝光量而達(dá)到使得累積在CXD圖像傳感器上的電荷變得飽和的量(飽和電荷量)。在這種情況下，對于片材的正常讀取操作可能變得困難。因此，在本實(shí)施例中，基于CXD圖像傳感器88的飽和電荷量來設(shè)定片材讀取速度。如果指示采用低于預(yù)定讀取速度的讀取模式，則控制接通時間來對作為光源的照明単元80的LED 81關(guān)斷的時間段進(jìn)行設(shè)定，從而使得累積在CCD圖像傳感器88中的電荷不會達(dá)到飽和電荷量。在圖像讀取裝置12中，彩色讀取比黑白讀取的讀取速度更慢。在進(jìn)行放大/縮小的情況下的讀取速度慢于在不進(jìn)行放大/縮小的情況下的讀取速度。隨著分辨率增カロ，讀取速度變得更慢。在本實(shí)施例中，在利用自動片材饋送單元50讀取片材的讀取模式的情況下，累積在CCD圖像傳感器88中的電荷不會達(dá)到飽和電荷量。因此，如果讀取模式的讀取時間長于對由用戶放置在第一臺板玻璃70上的片材進(jìn)行讀取的讀取模式的讀取時間，則設(shè)定關(guān)斷時間段。當(dāng)如上所述關(guān)斷LED 81時，累積在(XD圖像傳感器88中的電荷量減少。因此，在CCD圖像傳感器88中累積的電荷量比原先獲得的電荷量(例如，未設(shè)定關(guān)斷時間段時的電荷量)少。通過設(shè)定關(guān)斷時間段，如此獲取的圖像信號的幅值可能較小。因此，本實(shí)施例的圖像形成裝置12的放大因子變更單元124根據(jù)關(guān)斷時間段來變更放大電路104的放大因子，該放大電路104將圖像信號放大為預(yù)定幅值的圖像信號。也就是說，當(dāng)設(shè)定關(guān)斷時間段時，與未設(shè)定關(guān)斷時間段的情況相比，放大電路104的放大因子増大，以便根據(jù)關(guān)斷時間段來放大較低的電信號。預(yù)定幅值的電信號可以是基于當(dāng)未設(shè)定關(guān)斷時間段時所累積的電荷·量的電信號。盡管未特別限定，但優(yōu)選預(yù)先確定電信號，使得無論關(guān)斷時間段如何，圖像信號的幅值都變得恒定。在本實(shí)施例的放大電路104中，預(yù)設(shè)了放大因子(初始值)，該放大因子例如基于當(dāng)向圖像讀取裝置12供給電カ時通過對來自白色基準(zhǔn)板72的反射光進(jìn)行讀取而生成的圖像信號(即，該放大電路104用于以預(yù)定的放大因子執(zhí)行放大處理)。如果未設(shè)定關(guān)斷時間段，則放大電路104的放大因子為預(yù)設(shè)的放大因子(初始值)。如果設(shè)定了關(guān)斷時間段，則如上所述變更放大因子。這里，將詳細(xì)描述照明単元80的作為光源的LED 81以及C⑶圖像傳感器88的操作。圖7是示出由CCD控制單元126用以操作CCD圖像傳感器88的控制信號和由光源控制単元128用以操作LED81的控制信號的時序圖。在圖7中，上側(cè)部分是由光源控制單元128用以操作LED 81的控制信號的時序圖，并且下側(cè)部分是由CCD控制單元126用以操作CXD圖像傳感器88的控制信號((XD驅(qū)動時鐘CLK)的時序圖。在本實(shí)施例中，將沿著主掃描方向?qū)σ恍械膱D像信息的轉(zhuǎn)移時間段設(shè)定為CCD圖像傳感器88的電荷累積時間段，并且轉(zhuǎn)移時間段包括豎直轉(zhuǎn)移時間段和水平轉(zhuǎn)移時間段。這里，將描述CXD圖像傳感器88中的豎直轉(zhuǎn)移和水平轉(zhuǎn)移。圖8是示出CXD圖像傳感器中的經(jīng)光電轉(zhuǎn)換而獲得的電荷的轉(zhuǎn)移操作的簡圖。在CCD圖像傳感器88中，光電ニ極管P在用于接收由片材反射的光的光接收表面上成排地排列。在本實(shí)施例中，對應(yīng)于RGB顏色的光電ニ極管P排成三排，從而可以以RGB顏色讀取記錄在片材中的圖像。例如，針對ー排而言排列有7500個光電ニ極管P。在圖8中，將三排之中的一排例舉為實(shí)例。圖8中的光電ニ極管P沿著主掃描方向排成ー排，并且當(dāng)圖像讀取裝置12讀取片材時ー個光電ニ極管P對應(yīng)于ー個像素。如果光照射到光電ニ極管P上，則發(fā)生光電轉(zhuǎn)換從而使電荷在光電ニ極管P中累積。所累積的電荷量與累積時間(累積時間段)和照射的光量成比例。在光電ニ極管P中，電荷累積達(dá)預(yù)定的累積時間段，并且所累積電荷作為電信號輸出。此時，一般的CCD圖像傳感器88進(jìn)行豎直傳遞和水平轉(zhuǎn)移以輸出電荷(電信號)。將在光電ニ極管P中累積的電荷豎直轉(zhuǎn)移然后送至電荷轉(zhuǎn)移單元D。電荷轉(zhuǎn)移單元D是包括CCD(電荷耦合器件)的半導(dǎo)體器件。豎直轉(zhuǎn)移的電荷依次從電荷轉(zhuǎn)移單元D沿水平方向轉(zhuǎn)移，從而將電荷輸出為對應(yīng)于一行的圖像信號。首先，在圖7所示的豎直轉(zhuǎn)移時間段中，累積在光電ニ極管P中的電荷從光電ニ極管P豎直轉(zhuǎn)移至電荷轉(zhuǎn)移単元D。然后，在圖7所示的水平轉(zhuǎn)移時間段中，在電荷轉(zhuǎn)移単元D中進(jìn)行水平轉(zhuǎn)移。在水平轉(zhuǎn)移中，根據(jù)CCD驅(qū)動時鐘CLK的0N/0FF(開啟/關(guān)閉)逐個像素地依次水平轉(zhuǎn)移電荷，直到一行的所有電荷都被水平轉(zhuǎn)移為止。在進(jìn)行豎直轉(zhuǎn)移和水平轉(zhuǎn)移的同時，將對下一行進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以生成電荷并且累積在光電ニ極管P中。在本實(shí)施例中，如上所述，在讀取時間長的讀取模式的情況下，如圖7的上側(cè)部分的時序圖所示，在CCD圖像傳感器88的累積時間段內(nèi)LED接通信號從ON(開啟)切換為OFF (關(guān)閉)，并且設(shè)定LED 81的關(guān)斷時間段(參見圖7中的LED OFF(關(guān)斷))。因此，可以防止在CXD圖像傳感器88中累積的電荷達(dá)到飽和電荷量?！?br> 優(yōu)選將LED 81的關(guān)斷時間段設(shè)定為處于CXD圖像傳感器88的水平轉(zhuǎn)移時間段之內(nèi)。在本實(shí)施例中，將LED 81用作光源。然而，在接通和關(guān)斷LED之前及之后，從LED發(fā)射的光的顏色色調(diào)易于變化。因此，如果將LED 81的關(guān)斷時間段設(shè)定為處于CCD圖像傳感器88的豎直轉(zhuǎn)移時間段之內(nèi)，則可能由于LED的顏色色調(diào)變化的影響而無法正常讀取片材。同樣地，在CXD圖像傳感器88的豎直轉(zhuǎn)移時間段的開始時間(參見圖7中的時間tl)前后和結(jié)束時間(參見圖7中的時間t2)前后的預(yù)定時間內(nèi)，優(yōu)選不接通或關(guān)斷LED81。也就是說，優(yōu)選在避開LED 81的顏色色調(diào)易于改變的時間段(時間)的情況下來設(shè)定LED 81的關(guān)斷時間段。這樣，可以根據(jù)LED 81的特性來預(yù)先設(shè)定處于開始時間和結(jié)束時間前后并且未設(shè)定光源81的關(guān)斷時間的預(yù)定時間。接下來，將描述本實(shí)施例的圖像讀取裝置12中的放大因子變更處理。圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的放大因子變更處理的實(shí)例的流程圖。例如當(dāng)利用U/I単元48從用戶接收到片材讀取指令時，執(zhí)行放大因子變更處理。如上所述，已經(jīng)在放大電路104中設(shè)定初始值的放大因子。在步驟SlOO中，整體控制單元122獲取讀取模式。在接下來的步驟S102中，判斷所獲取的讀取模式是利用自動片材饋送単元50讀取片材還是讀取放置在第一臺板玻璃70上的片材。在利用自動片材饋送単元50讀取片材的情況下，由于累積在CCD圖像傳感器88中的電荷未達(dá)到飽和電荷量，因此圖像讀取裝置12不變更放大因子。為此，如果讀取模式是利用自動片材饋送単元50讀取片材，則結(jié)束該處理。在這種情況下，放大電路104以預(yù)設(shè)的放大因子(初始值)來放大從黑色水平調(diào)節(jié)電路102輸入的圖像信號，并且將放大后的圖像信號輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路106。同吋，如果讀取模式是讀取放置在第一臺板玻璃70上的片材，則處理轉(zhuǎn)入步驟S104。在步驟S104中，整體控制單元122基于讀取模式獲取讀取速度(讀取時間)。例如，將讀取模式與讀取速度(讀取時間)的對應(yīng)關(guān)系預(yù)先存儲在諸如HDD等存儲單元(未示出)中，并且基于該對應(yīng)關(guān)系來獲取讀取速度(讀取時間)。在接下來的步驟S106中，基于所獲取的讀取速度(讀取時間)，判斷在CCD圖像傳感器88中累積的電荷是否達(dá)到飽和電荷量。例如，如上所述，如果所獲取的讀取速度(讀取時間)小于預(yù)定的讀取速度(讀取時間)，則判定電荷達(dá)到飽和電荷量。如果判定電荷未達(dá)到飽和電荷量，則結(jié)束該處理。在這種情況下，放大電路104以預(yù)設(shè)的放大因子(初始值)來放大從黑色水平調(diào)節(jié)電路102輸入的圖像信號，并且將放大后的圖像信號輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路106。同時，如果判定電荷達(dá)到飽和電荷量，則處理轉(zhuǎn)入步驟S108。在步驟S108中，基于讀取速度(讀取時間)確定LED 81的關(guān)斷時間段。例如，將讀取速度(讀取時間)與關(guān)斷時間段的對應(yīng)關(guān)系預(yù)先存儲在諸如HDD等存儲單元(未示出)中，并且基于該對應(yīng)關(guān)系來確定LED 81的關(guān)斷時間段。按照這種方式，如果確定了關(guān)斷時間段，則光源控制單元128控制LED 81的接通，以使得LED 81在關(guān)斷時間段期間變?yōu)镺FF(關(guān)斷)狀態(tài)。在接下來的步驟SllO中，放大因子變更單元124基于所確定的關(guān)斷時間來確定放大因子，并且將放大電路104的放大因子從初始值變更為所確定的放大因子。然后，結(jié)束該處理。如上所述，本實(shí)施例的圖像形成裝置10的圖像讀取裝置12包括信號處理單元100和裝置控制單元120，其中信號處理單元100具有對與由于從片材獲得的反射光而累積在CCD圖像傳感器88中的電荷相對應(yīng)的電信號進(jìn)行放大的放大電路104，而裝置控制單元120具有整體控制單元122、放大因子變更單元124以及光源控制單元128。根據(jù)片材讀取模式， 在讀取速度慢并且讀取時間長從而使CCD圖像傳感器88累積的電荷達(dá)到飽和電荷量的讀取模式的情況下，整體控制單元122指示光源控制單元128將LED 81的關(guān)斷時間段設(shè)定為處于CCD圖像傳感器88的水平轉(zhuǎn)移時間段之內(nèi)?；谠撝甘?，光源控制單元128控制LED81的接通。在設(shè)定關(guān)斷時間段的情況下，放大因子變更單元124基于關(guān)斷時間段來確定放大電路104的放大因子，以使得在放大電路104中放大的圖像信號變?yōu)榫哂蓄A(yù)定幅值的圖像信號。然后，放大因子變更單元124將放大電路104的放大因子變更為所確定的放大因子。特別地，在本實(shí)施例中，在讀取放置在第一臺板玻璃70上的片材的讀取模式的情況下，與利用自動片材饋送単元50讀取片材的讀取模式相比，讀取速度慢并且讀取時間變長。因此，設(shè)定LED 81的關(guān)斷時間段并且變更放大電路104的放大因子以便補(bǔ)償由于設(shè)定關(guān)斷時間段而受損的圖像信號的輸出。這樣，在本實(shí)施例中，在CXD圖像傳感器88的電荷達(dá)到飽和電荷量的讀取模式的情況下，設(shè)定LED 81的關(guān)斷時間段并且變更放大電路104的放大因子以便補(bǔ)償由于設(shè)定關(guān)斷時間段的而受損的圖像信號的輸出。因此，即使當(dāng)讀取速度慢并且讀取時間長時，所累積的電荷量也不會達(dá)到飽和電荷量，并且可以獲得恒定的圖像信號。結(jié)果，可改善由圖像形成裝置10形成的圖像的質(zhì)量。在本實(shí)施例中所描述的圖像形成裝置10、圖像讀取裝置12、圖像形成裝置単元14等的構(gòu)造、操作以及放大因子變更處理是示例性的，顯然可在不背離本發(fā)明主g的情況下根據(jù)情形而進(jìn)行變型。出于示例和說明的目的提供了本發(fā)明實(shí)施例的上述說明。其意圖不在于窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的確切形式。顯然，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言許多修改和變型是顯而易見的。選擇和說明示例性實(shí)施例是為了最佳地解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其他人員能夠理解各種實(shí)施例的發(fā)明和適合于特定預(yù)期應(yīng)用的各種修改。其目的在于用所附權(quán)利要求書及其等同內(nèi)容來限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖像讀取裝置，包括 讀取單元，其接收來自于被光源照射光的片材的反射光，所述讀取單元將所接收到的光轉(zhuǎn)換為圖像信號，并且根據(jù)所述片材的讀取時間來累積對應(yīng)于所述圖像信號的電荷； 控制單元，其根據(jù)所述片材的讀取模式來控制所述光源的關(guān)斷，以使得由所述讀取單元累積的電荷量不會達(dá)到飽和量；以及 變更單元，當(dāng)所述控制單元將所述光源控制為關(guān)斷時，所述變更單元根據(jù)所述光源的關(guān)斷時間來變更放大單元的放大因子以將所述圖像信號放大為預(yù)定電平，所述放大單元以預(yù)定的放大因子放大所述圖像信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其中， 所述讀取模式包括讀取由用戶放置在讀取臺上的片材和讀取由片材饋送單元傳送的片材，并且 在讀取由所述用戶放置在所述讀取臺上的片材的情況下，所述控制單元將所述光源控制為關(guān)斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像讀取裝置，其中， 所述讀取模式包括讀取由片材饋送單元傳送的片材，并且 當(dāng)另一讀取模式的讀取時間長于讀取由所述片材饋送單元傳送的片材的讀取時間時，所述控制單元將所述光源控制為關(guān)斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的圖像讀取裝置，其中， 所述讀取單元包括半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件通過豎直和水平地轉(zhuǎn)移利用電荷耦合器件所累積的電荷而將所述電荷輸出為圖像信號；并且 所述控制單元將所述光源控制為在所述電荷的豎直轉(zhuǎn)移時間段的開始和結(jié)束前后的預(yù)定時間內(nèi)不被關(guān)斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的圖像讀取裝置，其中， 所述讀取單元包括半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件通過豎直和水平地轉(zhuǎn)移利用電荷耦合器件所累積的電荷而將所述電荷輸出為圖像信號；并且 所述控制單元將所述光源控制為在所述電荷的水平轉(zhuǎn)移時間段內(nèi)被關(guān)斷。
6.一種圖像形成裝置，包括 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的圖像讀取裝置，其讀取來自于被所述光源照射光的所述片材的反射光，并且所述圖像讀取裝置輸出與所讀取的反射光相對應(yīng)的圖像信號；以及 圖像形成單元，其基于從所述圖像讀取裝置輸出的所述圖像信號來形成圖像。
7.一種圖像讀取方法，包括 根據(jù)片材的讀取模式來控制光源的關(guān)斷，以使得所累積的電荷的量不會達(dá)到飽和量，所述電荷是通過下述方式而產(chǎn)生的通過接收來自于被光源照射光的片材的反射光，將所接收到的光轉(zhuǎn)換為圖像信號，并且根據(jù)所述片材的讀取時間來累積對應(yīng)于所述圖像信號的電荷；以及 當(dāng)將所述光源控制為關(guān)斷時根據(jù)所述光源的關(guān)斷時間來變更對所述圖像信號的放大因子以便將所述圖像信號放大為預(yù)定電平，以預(yù)定的放大因子來放大所述圖像信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了圖像讀取裝置、圖像形成裝置及圖像讀取方法。圖像讀取裝置包括讀取單元、控制單元以及變更單元。讀取單元接收來自于被光源照射光的片材的反射光，讀取單元將所接收到的光轉(zhuǎn)換為圖像信號，并且根據(jù)片材的讀取時間來累積對應(yīng)于圖像信號的電荷?？刂茊卧鶕?jù)片材的讀取模式來控制光源的關(guān)斷，以使得由讀取單元累積的電荷量不會達(dá)到飽和量。當(dāng)控制單元將光源控制為關(guān)斷時，變更單元根據(jù)光源的關(guān)斷時間來變更放大單元的放大因子以將圖像信號放大為預(yù)定電平。放大單元以預(yù)定的放大因子放大圖像信號。
文檔編號H04N1/00GK103024239SQ20121007136
公開日2013年4月3日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者大原健輔 申請人:富士施樂株式會社