專利名稱:圖像讀取裝置以及圖像讀取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像讀取裝置以及圖像讀取方法，特別是適合用于讀取圖像信息。
背景技術(shù)：
影像掃描機(jī)等圖像讀取裝置一般具有如圖19的結(jié)構(gòu)。在圖19中，影像傳感器單元1將來(lái)自載置在原稿臺(tái)玻璃板4上的原稿用紙7的光學(xué)信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。變位單元2使原稿用紙7和影像傳感器單元1的相對(duì)位置變化，使原稿用紙7的讀取位置變化。另外控制單元3對(duì)影像傳感器單元1以及變位單元2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，處理來(lái)自影像傳感器單元1的電信號(hào)。
在影像掃描機(jī)等的圖像讀取裝置中，當(dāng)輸入彩色圖像時(shí)，進(jìn)行該彩色圖像的色彩分解。為了進(jìn)行有關(guān)的色彩分解，目前作為接受來(lái)自由熒光燈等的白色光源照明的原稿用紙的反射光的傳感器受光元件，通常裝有紅綠藍(lán)(下面簡(jiǎn)稱為RGB)的分別具有不同分光透過(guò)率的濾色器。但是近年來(lái)，普及了所謂光源切換式的圖像讀取方式，該圖像讀取方式是將發(fā)光光譜分別不同的RGB的LED(Light Emitting Diode發(fā)光二極管)用作光源、并通過(guò)將這些RGB的LED元件按時(shí)間序列順序切換進(jìn)行照明從而在光源側(cè)進(jìn)行色彩分解的。
圖8示出了作為現(xiàn)有技術(shù)表示光源切換式的影像傳感器單元1即接觸式影像傳感器(下面簡(jiǎn)稱為CIS)結(jié)構(gòu)的截面圖。
在圖8中，從配置在導(dǎo)光體12端面上的光源41放射的光，入射到導(dǎo)光體12內(nèi)被引導(dǎo)在長(zhǎng)度方向上，對(duì)放置在原稿臺(tái)玻璃4上的原稿用紙7的讀取部，在主掃描方向上以線狀大致均勻地進(jìn)行照明。來(lái)自被這樣照明的原稿用紙7的反射光由透鏡陣列14聚光，傳遞到配置在傳感器基板16上的傳感器陣列15而轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。與這樣得到的原稿圖像對(duì)應(yīng)的電信號(hào)通過(guò)連接器17輸出到外部。此外，在圖8中，13是將導(dǎo)光體12、透鏡陣列14以及傳感器基板16等的結(jié)構(gòu)部件固定在規(guī)定位置上的框體。
在此，在光源41中具備發(fā)光波長(zhǎng)分別不同的3個(gè)LED41r、41g、41b。這3個(gè)LED4lr、41g、41b分別放射紅色、綠色、藍(lán)色的光。這些LED如圖9所示構(gòu)成為如下使用一根共用布線和各單獨(dú)布線進(jìn)行布線，使各LED41r、41g、41b能夠單獨(dú)地進(jìn)行點(diǎn)燈控制。
通過(guò)控制單元3以規(guī)定的定時(shí)驅(qū)動(dòng)如上的影像傳感器單元1、使原稿用紙7和影像傳感器單元1的相對(duì)位置變化的變位單元2。該控制單元3將來(lái)自原稿用紙7的光學(xué)信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。下面說(shuō)明該控制單元3的動(dòng)作。
圖10是表示現(xiàn)有技術(shù)、表示圖像讀取裝置結(jié)構(gòu)的框圖。
在圖像的讀取動(dòng)作時(shí)，控制單元3使用光源控制器33和傳感器控制器34，按照?qǐng)D11所示的時(shí)序圖來(lái)驅(qū)動(dòng)影像傳感器單元1。構(gòu)成影像傳感器單元1的傳感器陣列15(圖8)進(jìn)行動(dòng)作，使得將從外部輸入的同步信號(hào)SP的1個(gè)周期設(shè)為圖像信息累積期間TS，在1個(gè)動(dòng)作循環(huán)期間對(duì)圖像信息進(jìn)行積分，在接著的動(dòng)作循環(huán)期間輸出該進(jìn)行積分后的圖像信息。
在此，將傳感器陣列15的圖像信息累積期間TS的3個(gè)周期的期間TC設(shè)為彩色讀取動(dòng)作的1個(gè)周期，在該期間TC中的每個(gè)動(dòng)作循環(huán)期間使用圖12所示的光源控制器33，根據(jù)控制信號(hào)φLr、φLg、φLb單獨(dú)地依次點(diǎn)燈光源41的LED41r、41g、41b。由此，進(jìn)行以各LED41r、41g、41b的發(fā)光光譜對(duì)原稿用紙7進(jìn)行色彩分解的、所謂光源切換式的色彩分解，得到按行順序進(jìn)行色彩分解后的圖像信息輸出(行輸出)OS(r)、OS(g)、OS(b)。
控制單元3如上所述驅(qū)動(dòng)影像傳感器單元1，與其同步通過(guò)變位單元控制器32來(lái)驅(qū)動(dòng)變位單元2，使原稿用紙7的讀取部和影像傳感器單元1的相對(duì)位置變位，收集原稿用紙7的二維圖像信息。下面說(shuō)明由控制單元3進(jìn)行的現(xiàn)有圖像信號(hào)處理。
在原稿用紙7的讀取動(dòng)作之前，控制單元3首先進(jìn)行如下的準(zhǔn)備動(dòng)作。
控制單元3控制變位單元2使影像傳感器單元1移動(dòng)到規(guī)定的初始位置上。在圖19中，在初始位置中的原稿臺(tái)玻璃4上設(shè)置有白基準(zhǔn)板5，控制單元3在此對(duì)構(gòu)成影像傳感器單元1的光源41的各LED41r、41g、41b的發(fā)光量進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整。
這樣，對(duì)各LED41r、41g、41b的發(fā)光量進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整是為了對(duì)各LED41r、41g、41b的發(fā)光效率、傳感器靈敏度的偏差進(jìn)行校正，使RGB的行輸出OS(r)、OS(g)、OS(b)的輸出水平適合A/D轉(zhuǎn)換器35的輸入范圍VH，以最佳的S/N比得到圖像信息。
作為調(diào)整各LED41r、41g、41b發(fā)光量的方法，例如使用了對(duì)圖像信息累積期間TS中的各LED41r、41g、41b的點(diǎn)燈強(qiáng)度或者點(diǎn)燈期間進(jìn)行調(diào)整的方法。在圖12所示的光源控制器33中，在點(diǎn)燈條件寄存器33a中設(shè)定規(guī)定的點(diǎn)燈期間TD，讀取設(shè)置在原稿臺(tái)玻璃4上表面的白基準(zhǔn)板5。此時(shí)將傳感器陣列15中的各色的行輸出的最大值分別設(shè)為Vr1、Vg1、Vb1，將作為目標(biāo)的輸出最大值設(shè)為VH，將各LED41r、41g、41b的點(diǎn)燈條件寄存器33a的值TLr、TLg、TLb分別設(shè)定為如下面的(1式)～(3式)所示。
TLr＝TD×VH/Vr1...式(1)TLg＝TD×VH/Vg1...式(2)TLb＝TD×VH/Vb1...式(3)其結(jié)果，通過(guò)點(diǎn)燈時(shí)間來(lái)調(diào)整各LED41r、41g、41b的發(fā)光量，使RGB的行輸出OS(r)、OS(g)、OS(b)的輸出水平分別相等，適合于A/D轉(zhuǎn)換器35的輸入范圍VH。
接著，獲取在對(duì)傳感器陣列15的輸出信號(hào)中包含的偏移誤差、增益誤差進(jìn)行校正的濃淡(shading)校正器36中使用的參照數(shù)據(jù)，保存到存儲(chǔ)器37中。具體來(lái)說(shuō)，首先將光源41設(shè)為熄燈狀態(tài)而獲取偏移校正數(shù)據(jù)D，將其保存到存儲(chǔ)器37中。接著，將構(gòu)成光源41的3個(gè)LED41r、41g、41b的點(diǎn)燈期間分別設(shè)定為進(jìn)行上述光量校正后的點(diǎn)燈期間TLr、TLg、TLb。然后，在所設(shè)定的點(diǎn)燈期間TLr、TLg、TLb，依次點(diǎn)燈3個(gè)LED41r、41g、41b，獲取增益校正數(shù)據(jù)Wr、Wg、Wb，將其保存到存儲(chǔ)器37中。
進(jìn)行以上的準(zhǔn)備動(dòng)作后，控制單元3分別驅(qū)動(dòng)影像傳感器單元1和變位單元2，將原稿用紙7的光學(xué)信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。影像傳感器單元1所輸出的模擬信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器35轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
濃淡校正器36例如關(guān)于傳感器陣列15的各色行輸出Sr、Sg、Sb，通過(guò)進(jìn)行下面的(4式)～(6式)的運(yùn)算，校正偏移誤差、增益誤差，得到標(biāo)準(zhǔn)化行輸出[R]、[G]、[B]。
＝(Sr-D)/(Wr-D)...式(4)[G]＝(Sg-D)/(Wg-D)...式(5)[B]＝(Sb-D)/(Wb-D)...式(6)這樣，進(jìn)行濃淡校正后的標(biāo)準(zhǔn)化行輸出[R]、[G]、[B]被暫時(shí)保存到行存儲(chǔ)器38中。然后，調(diào)整按行順序進(jìn)行色彩分解后的圖像信號(hào)的時(shí)間延遲。之后，依次取出與原稿用紙7上的相同位置對(duì)應(yīng)的RGB的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)Ri、Gi、Bi，通過(guò)色彩空間轉(zhuǎn)換器39進(jìn)行色彩空間的轉(zhuǎn)換處理。圖13是說(shuō)明該色彩空間轉(zhuǎn)換器39中的色彩空間轉(zhuǎn)換的圖。在此，使用3×3的校正矩陣M進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換處理。這樣，輸出進(jìn)行了色彩空間轉(zhuǎn)換處理后的RGB的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)Xi、Yi、Zi。
另外，通過(guò)顯示器、打印機(jī)等的圖像輸出機(jī)器(輸出設(shè)備)，再現(xiàn)由圖像輸入機(jī)器(輸入設(shè)備)測(cè)色的圖像數(shù)據(jù)。但是圖像輸入機(jī)器、圖像輸出機(jī)器具有由光源、濾波器、色素等決定的固有的色彩空間。因而，為了連接圖像輸入機(jī)器和圖像輸出機(jī)器而得到期望的顏色彩再現(xiàn)，需要進(jìn)行考慮了其色彩空間差異的信號(hào)處理。如果將圖像輸入機(jī)器和圖像輸出機(jī)器之間的色彩空間固定為1對(duì)1，則只要有連接各個(gè)色彩空間的1個(gè)色彩空間轉(zhuǎn)換器即可，但是輸入的圖像數(shù)據(jù)的用途各種各樣，一般無(wú)法固定輸出目的地。
因此，圖像輸入機(jī)器將存在于圖像輸入機(jī)器固有的色彩空間中的圖像數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為不依賴設(shè)備的共同的標(biāo)準(zhǔn)色彩空間進(jìn)行輸出。然后，當(dāng)再現(xiàn)圖像輸出機(jī)器中的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，將存在于該標(biāo)準(zhǔn)色彩空間的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為該圖像輸出機(jī)器固有的色彩空間。作為這樣的轉(zhuǎn)換目的地的標(biāo)準(zhǔn)色彩空間，使用了CIEXYZ、CIELAB等色彩空間。
例如通過(guò)對(duì)3刺激值已知的N張色板的傳感器信號(hào)，計(jì)算在上述色彩空間轉(zhuǎn)換器39中包含的3×3的校正矩陣M的系數(shù)。具體地說(shuō)，當(dāng)將N色目標(biāo)的3刺激值矩陣設(shè)為TN、將對(duì)N色目標(biāo)的傳感器輸出矩陣設(shè)為UN時(shí)，通過(guò)下面的式(7)求出校正矩陣M，使得TN和T’N(＝MU)的平均平方誤差為最小。
M＝[TNUNt][UNUNt]-1 式(7)作為用于這樣色彩校正的標(biāo)準(zhǔn)色板，已知有ISO/DIS 12641IT8色板。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)昭61-148959號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)平08-275006號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開(kāi)平11-243492號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問(wèn)題但是在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，有如下的問(wèn)題。
為了減小圖像讀取裝置的測(cè)色誤差，所使用的影像傳感器單元1必須滿足作為盧特爾比色(Luther)條件已知的條件。即，相對(duì)于構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)色彩空間的等色函數(shù)，傳感器的綜合分光靈敏度必須是線性結(jié)合的。
另一方面，在現(xiàn)有的傳感器陣列中，光源41中使用LED41r、41g、41b，通過(guò)它們的點(diǎn)燈切換來(lái)進(jìn)行色彩分解。因此，大致由LED41r、41g、41b的發(fā)光光譜來(lái)決定綜合分光靈敏度。
圖14示出以峰值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的CIEXYZ等色函數(shù)x(λ)、y(λ)、z(λ)、以及現(xiàn)有CIS中使用的RGB的3色的LED41r、41g、41b的發(fā)光光譜r(λ)、g(λ)、b(λ)。在傳感器陣列中使用的RGB的3色的LED41r、41g、41b的發(fā)光光譜r(λ)、g(λ)、b(λ)的主波長(zhǎng)和半幅值的代表值如下。
R主波長(zhǎng)λd＝630nm、半幅值＝約20nmG主波長(zhǎng)λd＝525nm、半幅值＝約35nmB主波長(zhǎng)λd＝470nm、半幅值＝約30nm從圖14可知，LED41r、41g、41b的發(fā)光光譜r(λ)、g(λ)、b(λ)的半幅值，比所對(duì)應(yīng)的等色函數(shù)x(λ)、y(λ)、z(λ)的光譜寬度窄。因而，存在如下問(wèn)題僅用LED4lr、41g、41b的發(fā)光光譜r(λ)、g(λ)、b(λ)的組合，難以與構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)色彩空間的等色函數(shù)x(λ)、y(λ)、z(λ)近似，測(cè)色性能不好。
圖15示出通過(guò)對(duì)使用了LED4lr、41g、41b的現(xiàn)有圖像讀取裝置進(jìn)行仿真而得到的表示測(cè)色誤差的x-y色度圖。在圖15所示的x-y色度圖中，白圓是IT8目標(biāo)的XYZ3刺激值，黑圓是使用了LED41r、41g、41b的現(xiàn)有圖像讀取裝置的影像傳感器單元1的輸出即3刺激值。如圖15所示，白圓和黑圓的位置偏離，能夠確認(rèn)發(fā)生了測(cè)色誤差。
從圖15所示的x-y色度圖得到的平均色差ΔE是“約8”。通常已知當(dāng)該標(biāo)準(zhǔn)色差ΔE是“3”以上時(shí)，能夠以人眼來(lái)識(shí)別測(cè)色誤差。因而，從圖15所示的x-y色度圖得到的平均色差ΔE，可以說(shuō)是大到人能夠充分識(shí)別程度的值。
對(duì)于這種問(wèn)題，正在研究改變光源的點(diǎn)燈條件從而實(shí)現(xiàn)規(guī)定的色彩再現(xiàn)的方法(參照專利文獻(xiàn)1)。另外，還進(jìn)行了如下的嘗試通過(guò)增加光源色即色彩分解數(shù)，盡管將發(fā)光光譜的半幅值較窄的LED用作光源，但能減小測(cè)色誤差(參照專利文獻(xiàn)2和3)。在專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了如下方法通過(guò)使用在現(xiàn)有RGB的3色LED中追加了青綠色LED的共計(jì)4色的LED，轉(zhuǎn)換到3刺激值(tri-stimulus)，由此提高色彩信息的再現(xiàn)性。
根據(jù)這種嘗試盡管將發(fā)光光譜的半幅值較窄的LED用作光源但能夠提高測(cè)色性能。但是，通過(guò)光源切換方式增加色彩分解數(shù)，必須進(jìn)行與該色指數(shù)相應(yīng)的次數(shù)的掃描。因此，有原稿用紙7的讀取時(shí)間增大的問(wèn)題。而且，還有用于存儲(chǔ)所讀取的圖像信息的存儲(chǔ)器元件等系統(tǒng)資源也增加的問(wèn)題。
以在例如使用5色LED而色彩分解為5色的情況下的影像傳感器裝置的結(jié)構(gòu)為例，說(shuō)明上述問(wèn)題。作為光源的具有5個(gè)不同的發(fā)光波長(zhǎng)的LED，根據(jù)與圖9所示相同的電路結(jié)構(gòu)接線，能夠獨(dú)立地點(diǎn)燈控制5個(gè)LED。然后，按照設(shè)定在例如圖16所示的光源控制器160中設(shè)置的點(diǎn)燈條件寄存器160a中的點(diǎn)燈期間TLa～TLe，將由脈沖發(fā)生器160b生成的控制信號(hào)φLa、φLb、φLc、φLd、φLe提供給點(diǎn)燈電路160c，由此能夠分別單獨(dú)點(diǎn)燈作為光源161設(shè)置的5個(gè)LED。
在按照現(xiàn)有方法來(lái)驅(qū)動(dòng)這種影像傳感器單元的情況下，例如通過(guò)按照?qǐng)D17所示的時(shí)序圖產(chǎn)生的控制信號(hào)φLa、φLb、φLc、φLd、φLe來(lái)控制5個(gè)LED。即，在現(xiàn)有的普通色彩分解方式中，能夠容易地想象如圖17所示，按時(shí)間序列使5個(gè)LED依次發(fā)光，以各自的定時(shí)得到圖像信號(hào)。
然后如圖18所示，色彩空間轉(zhuǎn)換器180從5種色彩信息Ai、Bi、Ci、Di、Ei，使用3×5的校正矩陣M，得到轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)色彩空間上的3刺激值(Xi，Yi，Zi)的圖像信號(hào)。
由上可知，在現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行5色光源的切換動(dòng)作的情況下，與3色光源的切換動(dòng)作相比，讀取所需的時(shí)間為5/3倍(約1.67倍)。并且，作為圖10所示的圖像讀取裝置的系統(tǒng)資源，在濃淡校正、行延遲、或者色彩轉(zhuǎn)換中使用的存儲(chǔ)器量與使用3色光源的情況相比，也需要5/3倍(約1.67倍)。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而作出的發(fā)明，本申請(qǐng)發(fā)明的特征在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于，當(dāng)進(jìn)行原稿的讀取時(shí)，抑制讀取時(shí)間的增大、存儲(chǔ)器容量的增大，并且盡可能減小測(cè)色誤差。
用于解決問(wèn)題的手段與本發(fā)明的一個(gè)方式有關(guān)的圖像讀取裝置，具備如下的結(jié)構(gòu)。即，具有具有相互不同的發(fā)光光譜的3個(gè)以上的發(fā)光元件；發(fā)光控制單元，對(duì)上述3個(gè)以上的發(fā)光元件的發(fā)光期間以及發(fā)光強(qiáng)度中的至少任意一個(gè)進(jìn)行控制，使上述發(fā)光元件同時(shí)或者在不同的期間發(fā)光；光電轉(zhuǎn)換單元，對(duì)反射光進(jìn)行受光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，所述反射光是通過(guò)按照上述發(fā)光控制單元的控制從上述多個(gè)發(fā)光元件向原稿發(fā)光而得到的來(lái)自上述原稿的反射光；以及讀取單元，根據(jù)由上述光電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，讀取上述原稿的圖像信息，
上述光電轉(zhuǎn)換單元在主掃描方向上的多次累積期間的各個(gè)累積期間對(duì)來(lái)自上述原稿的反射光進(jìn)行受光，上述發(fā)光控制單元在上述主掃描方向上的多次累積期間的每個(gè)累積期間以不同的條件使上述多個(gè)發(fā)光元件發(fā)出光，在至少一個(gè)累積期間內(nèi)使該發(fā)出的光的相對(duì)發(fā)光量比率與3種等色函數(shù)中的一個(gè)曲線近似，上述主掃描方向上的累積期間的次數(shù)是上述多個(gè)發(fā)光元件的數(shù)量以下的次數(shù)。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，有如下效果當(dāng)進(jìn)行原稿的讀取時(shí)，抑制讀取時(shí)間的增大、存儲(chǔ)器容量的增大，并且能夠減小測(cè)色誤差。
通過(guò)下面參照附圖進(jìn)行的說(shuō)明可明確本申請(qǐng)發(fā)明的其他特征、目的以及優(yōu)點(diǎn)。此外在附圖中，在所有附圖中對(duì)共同的部分以相同記號(hào)表示。
構(gòu)成本申請(qǐng)的實(shí)施方式一部分的附圖，為了說(shuō)明本申請(qǐng)發(fā)明的原理而與該實(shí)施方式的說(shuō)明一起例示本申請(qǐng)發(fā)明。
圖1是說(shuō)明與本發(fā)明實(shí)施方式1有關(guān)的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)例的概要截面圖。
圖2是說(shuō)明與本發(fā)明實(shí)施方式1有關(guān)的圖像讀取裝置的功能結(jié)構(gòu)的功能框圖。
圖3是說(shuō)明與本發(fā)明實(shí)施方式1有關(guān)的圖像讀取裝置中的、原稿用紙的讀取動(dòng)作中的影像傳感器單元的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖4是表示與本發(fā)明實(shí)施方式1有關(guān)的圖像讀取裝置的光源控制器的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖5A、圖5B、圖5C是表示通過(guò)與本發(fā)明實(shí)施方式1有關(guān)的圖像讀取裝置而得到的照明光特性的一例的圖。
圖6是表示通過(guò)對(duì)與本發(fā)明實(shí)施方式1有關(guān)的圖像讀取裝置進(jìn)行仿真而得到的測(cè)色精度的x-y色度圖。
圖7是說(shuō)明與本發(fā)明實(shí)施方式2有關(guān)的圖像讀取裝置中將光源的點(diǎn)燈時(shí)間進(jìn)行了時(shí)間分割的情況下的影像傳感器單元的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作的一例的時(shí)序圖。
圖8是表示現(xiàn)有影像傳感器單元的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖9是說(shuō)明現(xiàn)有影像傳感器單元中的LED的配置的圖。
圖10是表示現(xiàn)有圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖11是說(shuō)明現(xiàn)有圖像讀取裝置中的、LED為3個(gè)的情況下的影像傳感器單元的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖12是表示現(xiàn)有圖像讀取裝置中的、LED為3個(gè)的情況下的光源控制器的結(jié)構(gòu)的圖。
圖13是表示現(xiàn)有圖像讀取裝置中的、LED為3個(gè)的情況下的色彩空間校正器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖14是表示現(xiàn)有圖像讀取裝置中的、等色函數(shù)和LED發(fā)光光譜之間的關(guān)系的圖。
圖15是表示現(xiàn)有圖像讀取裝置中的、通過(guò)對(duì)LED為5個(gè)的情況下的圖像讀取裝置進(jìn)行仿真而得到的測(cè)色誤差的x-y色度圖。
圖16是表示現(xiàn)有圖像讀取裝置中的、LED為5個(gè)的情況下的光源控制器的結(jié)構(gòu)的圖。
圖17是說(shuō)明現(xiàn)有圖像讀取裝置中的、LED為5個(gè)的情況下的影像傳感器單元的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖18是表示現(xiàn)有圖像讀取裝置中的、LED為5個(gè)的情況下的色彩空間校正器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖19是說(shuō)明現(xiàn)有圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的概要截面圖。
具體實(shí)施方式下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。此外，下面的實(shí)施方式不限定與權(quán)利要求
有關(guān)的發(fā)明，另外并非實(shí)施方式中所說(shuō)明的全部特征組合都是發(fā)明的解決手段所必須的。
圖1是說(shuō)明與本發(fā)明實(shí)施方式有關(guān)的圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu)的概要截面圖。此外，與本實(shí)施方式有關(guān)的圖像讀取裝置6的影像傳感器單元以及控制單位的結(jié)構(gòu)與圖19所示的現(xiàn)有圖像讀取裝置不同。因而，在下面的實(shí)施方式的說(shuō)明中，關(guān)于與現(xiàn)有圖像讀取裝置相同的部分，標(biāo)記與圖8～圖19中標(biāo)記的符號(hào)相同的符號(hào)，并省略它們的詳細(xì)說(shuō)明。
(圖像讀取裝置的結(jié)構(gòu))與本實(shí)施方式有關(guān)的圖像讀取裝置6可利用于掃描機(jī)、彩色傳真機(jī)、或者它們的復(fù)合機(jī)中，另外也可利用于彩色復(fù)印機(jī)的圖像輸入部中。并且，在本實(shí)施方式中，以在影像傳感器單元10中作為光源具備具有5個(gè)不同的發(fā)光波長(zhǎng)的LED11a、11b、11c、11d、11e(圖4)的圖像讀取裝置為例進(jìn)行說(shuō)明。
5個(gè)LED11a～11e構(gòu)成為如上所述每個(gè)發(fā)光元件分別具備單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)端子，能夠分別獨(dú)立地點(diǎn)燈。此外，在本實(shí)施方式中，以LED是5個(gè)的情況為例進(jìn)行說(shuō)明，但是如后所述，構(gòu)成光源的LED的色彩數(shù)量最好較多。另外，本實(shí)施方式的影像傳感器單元10是具有與圖8所示的影像傳感器單元相同結(jié)構(gòu)的CIS(接觸式影像傳感器)。
在此，關(guān)于圖1所示的本實(shí)施方式的圖像讀取裝置6，以平頭式圖像讀取裝置為例進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。該圖像讀取裝置6的主要部分是影像傳感器單元10，在其中配置了用于使原稿用紙7的照明/讀取位置變化的變位單元2。原稿用紙7固定在原稿臺(tái)玻璃4上，影像傳感器單元10在副掃描方向上移動(dòng)。
變位單元2使影像傳感器單元10的相對(duì)位置連續(xù)地變化。因而，傳感器陣列15所檢測(cè)出的圖像信息隨影像傳感器單元10的位置而不同。另外，本實(shí)施方式的圖像讀取裝置6當(dāng)進(jìn)行RGB3色的掃描時(shí)，為了再現(xiàn)原稿用紙7上的相同位置的信息，具備位置校正用的行存儲(chǔ)器38(圖2)。
作為影像傳感器單元10的傳感器陣列15的光電轉(zhuǎn)換部，一般有CMOS型受光元件和CCD型受光元件。如后所述在本實(shí)施方式中，將多色的LED用作光源而構(gòu)成影像傳感器單元10，使用3種照明光來(lái)照明原稿用紙7，由傳感器陣列15的受光元件接受該反射光。因此，在任意的圖像信息累積期間TS，受光元件也都只不過(guò)對(duì)一種顏色的圖像信息進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。因此，在本實(shí)施方式的圖像讀取裝置6中，作為這些受光元件，可使用CMOS型受光元件以及CCD型受光元件中的某一個(gè)。
圖2是表示與本實(shí)施方式有關(guān)的圖像讀取裝置6的功能結(jié)構(gòu)的功能框圖。在本實(shí)施方式中，按照設(shè)置在控制單元30中的變位單元控制器32的控制，利用變位單元2來(lái)改變?cè)逵眉?的讀取位置，同時(shí)由影像傳感器單元10掃描整個(gè)原稿用紙7。在該期間，通過(guò)光源控制器23，將光源11的點(diǎn)燈條件、即與LED11a～11e的發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光期間對(duì)應(yīng)的光源驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)信號(hào))提供給影像傳感器單元10內(nèi)的光源11。
圖3是說(shuō)明與本發(fā)明實(shí)施方式1有關(guān)的圖像讀取裝置中的、原稿用紙7的讀取動(dòng)作中的影像傳感器單元10的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作的一例的時(shí)序圖。
在圖3中，TC表示一個(gè)掃描行上的圖像信息的累積期間。在該累積期間TC內(nèi)，構(gòu)成影像傳感器單元10的傳感器陣列15在3個(gè)循環(huán)的圖像信號(hào)的積分期間(累積期間)TS1、TS2、TS3，積分(累積)圖像信號(hào)。即在本實(shí)施方式1中，進(jìn)行3次主掃描方向上的讀取。
在圖3所示的各積分期間TS1、TS2、TS3，從圖2所示的光源控制器23對(duì)LED11a～11e，分別以圖3所示的定時(shí)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)φLa、φLb、φLc、φLd、φLe。即，按照設(shè)置在圖4所示的光源控制器23中的點(diǎn)燈條件寄存器23a中設(shè)定的值，利用脈沖發(fā)生器23b產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)φLa～φLe。這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)φLa～φLe被提供給點(diǎn)燈電路23c的與各LED對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路，對(duì)構(gòu)成光源11的LED11a～11e進(jìn)行點(diǎn)燈驅(qū)動(dòng)。在此，5個(gè)LED11a～11e各自的各循環(huán)的點(diǎn)燈條件，存儲(chǔ)在圖4所示的點(diǎn)燈條件寄存器23a中。因而通過(guò)按照該點(diǎn)燈條件來(lái)點(diǎn)燈驅(qū)動(dòng)各LED，能夠以使光量以及點(diǎn)燈時(shí)間比率不同的3種點(diǎn)燈模式來(lái)分別驅(qū)動(dòng)各LED11a～11e。即，可以使各積分區(qū)間(循環(huán))TS1、TS2、TS3中的、LED11a～11e各個(gè)的點(diǎn)燈模式不同。
(等色函數(shù)的近似方法)在此，決定各LED11a～11e的發(fā)光比率不同的3種點(diǎn)燈模式，使合成的多色照明光的發(fā)光光譜分別與由CIEXYZ等標(biāo)準(zhǔn)色彩空間表示的3種等色函數(shù)近似。即，決定各LED11a～11e的發(fā)光比率不同的3種點(diǎn)燈模式，使從LED11a～11e產(chǎn)生的光的相對(duì)光量比率具有與由CIEXYZ等標(biāo)準(zhǔn)色彩空間表示的3種等色函數(shù)近似的強(qiáng)度比。
下面表示其方法。首先，將各LED11a～11e的發(fā)光量以傳感器15的分光靈敏度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。在與本實(shí)施方式1有關(guān)的圖像讀取裝置6中，控制單元30驅(qū)動(dòng)變位單元2，使影像傳感器單元10移動(dòng)到設(shè)置在原稿支撐玻璃4上的白基準(zhǔn)板5的位置。該白基準(zhǔn)板5的顏色最好是分光反射率為平坦的中性色。
接著，分別獨(dú)立地點(diǎn)燈5個(gè)LED11a～11e來(lái)照明白基準(zhǔn)板5，對(duì)傳感器15的輸出成為規(guī)定值為止的點(diǎn)燈時(shí)間TLWn進(jìn)行測(cè)量。此外，在本實(shí)施方式中，將5個(gè)LED11a～11e用作光源，將測(cè)量的5個(gè)LED11a～11e的點(diǎn)燈時(shí)間TLWn分別設(shè)為TLWa、TLWb、TLWc、TLWd、TLWe。
在圖4所示的光源控制器23中，在點(diǎn)燈條件寄存器23a中設(shè)定規(guī)定的點(diǎn)燈期間TD，對(duì)各LED進(jìn)行點(diǎn)燈。然后，讀取來(lái)自各LED的光從白基準(zhǔn)板5反射的反射光。此時(shí)，當(dāng)將影像傳感器單元10的各色的行輸出的最大值分別設(shè)為Va1、Vb1、Vc1、Vd1、Ve1，并將作為目標(biāo)的行輸出的最大值設(shè)為VH時(shí)，各色LED11a～11e的白基準(zhǔn)板5的點(diǎn)燈期間TLWa～TLWe，可分別由下面的(8式)～(12式)求出。
TLWa＝TD×VH/Va1 ...式(8)TLWb＝TD×VH/Vb1 ...式(9)TLWc＝TD×VH/Vc1 ...式(10)TLWd＝TD×VH/Vd1 ...式(11)TLWe＝TD×VH/Ve1 ...式(12)另外，為了與3種點(diǎn)燈模式的等色函數(shù)近似，在求出5個(gè)LED11a～11e的發(fā)光比率時(shí)，能夠使用圖18所示的色彩空間轉(zhuǎn)換器中所使用的3×5的校正矩陣M的系數(shù)(a11，a12，...，a34，a35)。例如可通過(guò)逐個(gè)順序點(diǎn)燈5色的LED11a～11e而進(jìn)行的5次光源切換動(dòng)作，讀取3刺激值為已知的N張色板，根據(jù)讀取的對(duì)各色板的傳感器信號(hào)來(lái)計(jì)算校正矩陣M。
當(dāng)將N色目標(biāo)的3刺激值矩陣設(shè)為TN、將對(duì)N色目標(biāo)的5色的傳感器輸出矩陣設(shè)為UN時(shí)，通過(guò)下面的(13式)求出校正矩陣M，使得TN和T’N(＝MU)的平均平方誤差最小。
M＝[TNUNt][UNUNt]-1 ...式(13)此時(shí)，根據(jù)圖18的校正矩陣M的系數(shù)a11、a12、...、a35、以及上述各LED11a～11e對(duì)白基準(zhǔn)板5的點(diǎn)燈期間TLWa～TLWe，利用下面的式(14)～式(28)來(lái)計(jì)算在圖4所示的光源控制器23的點(diǎn)燈條件寄存器23a中設(shè)定的各LED11a～11e的點(diǎn)燈條件寄存器值TLXa～TLZa。
TLXa＝TLWa×a11 ...式(14)TLYa＝TLWa×a21 ...式(15)TLZa＝TLWa×a31 ...式(16)TLXb＝TLWb×a12 ...式(17)TLYb＝TLWb×a22 ...式(18)TLZb＝TLWb×a32 ...式(19)TLXc＝TLWc×a13 ...式(20)TLYc＝TLWc×a23 ...式(21)TLZc＝TLWc×a33 ...式(22)TLXd＝TLWd×a14 ...式(23)TLYd＝TLWd×a24 ...式(24)TLZd＝TLWd×a34 ...式(25)TLXe＝TLWe×a15 ...式(26)TLYe＝TLWe×a25 ...式(27)TLZe＝TLWe×a35 ...式(28)即，在現(xiàn)有技術(shù)中，在從傳感器陣列15輸出的圖像信號(hào)的處理電路后級(jí)，進(jìn)行3×5的校正矩陣M的色彩空間交換處理。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式1中，通過(guò)多色光源(LED11a～11e)的驅(qū)動(dòng)，在光源側(cè)分別制作與3種等色函數(shù)近似的照明光。由此，即使在掃描機(jī)等的信號(hào)處理電路中也能夠與使用現(xiàn)有的RGB3色光源的情況相同地進(jìn)行處理。
也就是說(shuō)，在現(xiàn)有技術(shù)中，例如光源采用4色發(fā)光元件的情況下，依次點(diǎn)燈光源來(lái)照明原稿用紙7，因此需要4次讀取掃描期間。并且為了進(jìn)行濃淡校正、原稿用紙7的讀取位置校正等，必須額外地配置行存儲(chǔ)器。與此相對(duì)，根據(jù)本實(shí)施方式1，保存這些校正等所需要的數(shù)據(jù)所需的行存儲(chǔ)器38，與現(xiàn)有相同只要有3色的容量即可。
這樣在本實(shí)施方式1中，雖然伴隨5色光源的切換動(dòng)作，但能夠利用與3色光源的切換動(dòng)作相同的讀取掃描方法。另外，由于同時(shí)點(diǎn)燈多個(gè)光源(LED11a～11e)，因此整體的照明光量也增加，與現(xiàn)有的照射RGB3色的方式相比，能夠使讀取速度高速化。
圖5A～圖5C是表示通過(guò)與本實(shí)施方式1有關(guān)的圖像讀取裝置6而得到的照明光特性的一例的圖。
在這些圖中示出了將來(lái)自5個(gè)LED11a～11e的光量進(jìn)行適當(dāng)混合而形成的3種點(diǎn)燈模式的發(fā)光光譜51a～51c、以及其CIE等色函數(shù)x(λ)、y(λ)、z(λ)的曲線52a～52c。如圖所示，可知通過(guò)發(fā)光光譜51a～51c，雖然離散但能夠良好地近似等色函數(shù)的曲線52a～52c。
這樣在本實(shí)施方式1中，各LED11a～11e進(jìn)行點(diǎn)燈動(dòng)作以便得到與等色函數(shù)的相對(duì)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度。由此，與如以往按各色只照明一個(gè)LED相比，影像傳感器單元10的色彩信息變豐富，明顯提高色彩再現(xiàn)性。
另外在本實(shí)施方式1中，使用與等色函數(shù)近似的發(fā)光色，因此與圖10所示的現(xiàn)有圖像讀取裝置相比，不需要色彩空間調(diào)制器39。這樣，不用通過(guò)色彩空間轉(zhuǎn)換處理將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為3刺激值，而能夠直接讀取調(diào)制后的色彩信息。并且，各LED11a～11e的發(fā)光定時(shí)也可以重疊，因此將圖像信息的累積期間設(shè)定為與LED11a～11e的最大發(fā)光時(shí)間相等、或者設(shè)定成稍長(zhǎng)即可。因而，與圖10所示的現(xiàn)有圖像讀取裝置進(jìn)行比較，能夠縮短1行圖像信息的讀取時(shí)間。
如上所述在本實(shí)施方式1中，根據(jù)在點(diǎn)燈條件寄存器23a中設(shè)定的條件，使通過(guò)改變5個(gè)LED11a～11e的各個(gè)發(fā)光比率而形成的發(fā)光光譜51a～51c，與由CIEXYZ等標(biāo)準(zhǔn)色彩空間表示的3種等色函數(shù)(例如CIE等色函數(shù)52a～52c)近似。即，在圖像信號(hào)的積分期間(累積期間)TS1、TS2、TS3，在光源側(cè)生成與3種等色函數(shù)近似的發(fā)光光譜51a～51c。由此，能夠盡量抑制主掃描方向上的(1行)信息的讀取速度的下降、存儲(chǔ)器容量的增大，并且提高測(cè)色精度。
如上所述，在圖像信號(hào)的積分期間按各色只照明一個(gè)LED的現(xiàn)有技術(shù)中，所使用的每個(gè)LED需要圖像信號(hào)的積分期間。因此，為了使來(lái)自LED的發(fā)光光譜與等色函數(shù)接近從而提高色彩彩度時(shí)，除了必須增加LED的個(gè)數(shù)之外，還必須根據(jù)這些增加的LED的數(shù)量增大圖像信號(hào)的積分期間的數(shù)量。例如在使用5個(gè)LED的情況下，需要5個(gè)積分期間。因而，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)要提高測(cè)色精度時(shí)，主掃描方向上的信息的讀取速度、存儲(chǔ)器容量將增大。
對(duì)此相對(duì)，在本實(shí)施方式1中，對(duì)于5個(gè)LED11a～11e，將圖像信號(hào)的積分期間TS1～TS3設(shè)為3個(gè)，在這3個(gè)積分期間TS1、TS2、TS3，通過(guò)分別獨(dú)立地點(diǎn)燈控制LED11a～11e，生成與3種等色函數(shù)近似的發(fā)光光譜51a～51c。由此能夠提高測(cè)色精度、且能夠防止主掃描方向上的信息的讀取時(shí)間、存儲(chǔ)器容量的增大。
此外，在本實(shí)施方式中，當(dāng)決定圖像信號(hào)的積分期間(累積期間)TS1、TS2、TS3中的3種點(diǎn)燈模式時(shí)，使LED11a～11e的光量(強(qiáng)度)以及發(fā)光期間兩者隨3種點(diǎn)燈模式而不同，但不需要必須如此。即，如果使利用LED11a～11e而形成的發(fā)光光譜(例如發(fā)光光譜51a～51c)與3種等色函數(shù)(例如CIE等色函數(shù)52a～52c)近似，則也可以僅使LED11a～11e的光量以及點(diǎn)燈時(shí)間中的某一個(gè)隨3種點(diǎn)燈模式而不同。
另外在本實(shí)施方式1中，在3個(gè)積分期間(累積期間)TS1、TS2、TS3對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行積分(累積)(即，進(jìn)行3次主掃描方向上的讀取)，但是該積分期間的個(gè)數(shù)不限于“3”。即，如果使利用LED11a～11e而形成的發(fā)光光譜與3種等色函數(shù)近似，則即使在使用了4個(gè)以上的LED光源的情況下，也可將圖像信號(hào)積分期間的個(gè)數(shù)設(shè)為3以上、小于LED的數(shù)量。具體地說(shuō)在本實(shí)施方式中，由于使用了5個(gè)LED11a～11e，因此也可以將圖像信號(hào)積分期間的數(shù)設(shè)為“4”而不是“3”。
并且作為變形例有如下方法即使在使用了現(xiàn)有的RGB3個(gè)LED時(shí)，在一個(gè)累積期間內(nèi)，例如以與圖5A所示的等色函數(shù)x(λ)曲線近似的光量比，使3色LED在不同的條件下發(fā)光。但是在該情況下，累積期間的次數(shù)仍然是如現(xiàn)有的3次。但是在本實(shí)施方式1的圖像讀取裝置6中，由于能夠直接讀取與CIE等色函數(shù)x(λ)、y(λ)、z(λ)相當(dāng)?shù)纳市畔?，不需要色彩空間轉(zhuǎn)換，因此能夠簡(jiǎn)化圖像信息處理。另外，由于在一個(gè)累積期間點(diǎn)燈多個(gè)發(fā)光元件，因此有如下優(yōu)點(diǎn)能夠抑制各個(gè)發(fā)光元件的光量，能夠減輕LED驅(qū)動(dòng)電源的負(fù)載。
并且，如果使利用LED11a～11e而形成的發(fā)光光譜與3種等色函數(shù)近似，則上述3種等色函數(shù)可以是任何一種。例如也可以是如上所述的CIE等色函數(shù)、CIE標(biāo)準(zhǔn)觀察者的3種光譜曲線(等色函數(shù))。
此外，使通過(guò)LED11a～11e的發(fā)光動(dòng)作而形成的發(fā)光光譜(例如發(fā)光光譜51a～51c)與3種等色曲線(例如CIE等色函數(shù)x(λ)、y(λ)、z(λ)的曲線52a～52c)近似的概念包括如下情形控制LED11a～11e的發(fā)光動(dòng)作，使得通過(guò)LED11a～11e的發(fā)光動(dòng)作而形成的發(fā)光光譜積極地接近3種等色函數(shù)。
(變形例)作為求出5個(gè)LED11a～11e的發(fā)光比率的其他方法，在已知各LED11a～11e的發(fā)光光譜的情況下，可采用如下所示的更簡(jiǎn)便的方法。
例如，當(dāng)將5個(gè)LED11a～11e的發(fā)光主波長(zhǎng)分別設(shè)為α、β、γ、δ、ε[nm]時(shí)，將與等色函數(shù)x(λ)相當(dāng)?shù)腖ED11a～11e的混合比率設(shè)定為x(α)∶x(β)∶x(γ)∶x(δ)∶x(ε)，將與等色函數(shù)y(λ)相當(dāng)?shù)腖ED11a～11e的混合比率設(shè)定為y(α)∶y(β)∶y(γ)∶y(δ)∶y(ε)，將與等色函數(shù)z(λ)相當(dāng)?shù)腖ED11a～11e的混合比率設(shè)定為z(α)∶z(β)∶z(γ)∶z(δ)∶z(ε)。由此，通過(guò)合成5個(gè)LED11a～11e的發(fā)光光譜，能夠與等色函數(shù)x(λ)、y(λ)、z(λ)大致近似。
然后，將這些信息保存到圖4所示的點(diǎn)燈條件寄存器23a中，從脈沖發(fā)生器23b將用于點(diǎn)燈以及熄燈各色LED11a～11e的驅(qū)動(dòng)信號(hào)φLa～φLe提供給點(diǎn)燈電路23c。由此，能夠得到與等色函數(shù)x(λ)、y(λ)、z(λ)相應(yīng)的3種照明光。點(diǎn)燈電路23c使用用于對(duì)各LED11a～11e進(jìn)行點(diǎn)燈的規(guī)定電源、以及與脈沖發(fā)生器23b同步動(dòng)作的開(kāi)關(guān)電路(晶體管)而構(gòu)成，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)φLa～φLe為導(dǎo)通的期間，點(diǎn)燈LED11a～11e。
通常，在原稿用紙7中使用的色素、顏料的分光反射率特性，是在波長(zhǎng)軸中比較緩的光譜曲線，相對(duì)該波長(zhǎng)的變化量少，因此利用上述的離散近似也能夠得到實(shí)用上足夠的測(cè)色信息。
圖6是表示通過(guò)對(duì)本實(shí)施方式1的圖像讀取裝置進(jìn)行仿真而得到的測(cè)色精度的x-y色度圖。
在圖6中，白圓是IT8目標(biāo)的XYZ3刺激值，黑圓是本實(shí)施方式1的圖像讀取裝置的影像傳感器單元10的輸出即3刺激值。圖6所示的x-y色度圖與圖15所示的x-y色度圖相比，可知關(guān)于哪個(gè)色彩系列誤差都縮小了。從圖6所示的x-y色度圖得到的平均色差ΔE，約降低到2，無(wú)法用肉眼識(shí)別該色差。
此外，如前所述，通常在原稿用紙7中使用的色素、顏料的分光反射率的波長(zhǎng)特性變化少，因此能夠用5～6色得到實(shí)用上足夠的測(cè)色精度。因此，在本實(shí)施方式1中對(duì)具有5個(gè)發(fā)光元件的情況進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本實(shí)施方式1的效果，構(gòu)成光源的LED的色彩數(shù)量越多越好，能夠任意地決定使用哪個(gè)顏色的LED(發(fā)光元件)。即，越增加色彩數(shù)量就越提高測(cè)色精度，即使增加色彩數(shù)量，與切換現(xiàn)有的色彩數(shù)量的光源的方式相比，不增加讀取速度、存儲(chǔ)器等的系統(tǒng)資源。
下面說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2。此外，本實(shí)施方式2與上述的實(shí)施方式1相比，只有對(duì)各LED11a～11e進(jìn)行點(diǎn)燈的定時(shí)不同。因而，在下面的實(shí)施方式2的說(shuō)明中，對(duì)于與現(xiàn)有圖像讀取裝置以及實(shí)施方式1的圖像讀取裝置6相同的部分，標(biāo)記與圖1～圖6、圖8～圖19中標(biāo)記的符號(hào)相同的符號(hào)，并省略詳細(xì)的說(shuō)明。
構(gòu)成影像傳感器單元10的傳感器陣列15在1個(gè)動(dòng)作循環(huán)中對(duì)光載波進(jìn)行積分并輸出，因此傳感器陣列15的光電轉(zhuǎn)換功能也可以在各圖像信號(hào)的積分期間TS1、TS2、TS3內(nèi)的任一時(shí)間進(jìn)行。例如，也可以將光源11的點(diǎn)燈時(shí)間進(jìn)行時(shí)間分割。
圖7是說(shuō)明在本實(shí)施方式2中將光源11的點(diǎn)燈時(shí)間進(jìn)行了時(shí)間分割的情況下的影像傳感器單元10的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作的一例的時(shí)序圖。
如圖7所示，本實(shí)施方式2的特征在于，使圖像信號(hào)的各積分期間TS1、TS2、TS3內(nèi)的對(duì)各LED11a～11e進(jìn)行點(diǎn)燈的定時(shí)不重合。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)在時(shí)間上分散地提供給各LED11a～11e的驅(qū)動(dòng)電流，降低流過(guò)各LED11a～11e的瞬時(shí)電流，減輕電源電路的負(fù)載。
另外，由于對(duì)各LED11a～11e進(jìn)行點(diǎn)燈的定時(shí)是按時(shí)間順序排列的，因此能夠與一種顏色的LED11a～11e的熄燈定時(shí)同步地點(diǎn)燈其次的LED11a～11e，能夠更加簡(jiǎn)化控制電路的結(jié)構(gòu)。但是該方法由于分別取得對(duì)各色LED11a～11e進(jìn)行點(diǎn)燈的定時(shí)，因此積分期間TS1、TS2、TS3與上述實(shí)施方式1相比變長(zhǎng)。另外還存在1個(gè)掃描期間中的圖像信息的累積期間TC也容易變長(zhǎng)的缺點(diǎn)。
為了為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式的功能而使各種設(shè)備動(dòng)作，對(duì)與該各種設(shè)備連接的裝置或者系統(tǒng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)，提供用于實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式的功能的軟件程序代碼，通過(guò)根據(jù)保存在該系統(tǒng)或者裝置的計(jì)算機(jī)(CPU或者M(jìn)PU)中的程序使上述各種設(shè)備動(dòng)作來(lái)實(shí)施也包含在本發(fā)明的范疇內(nèi)。
另外，在這種情況下，上述軟件的程序代碼本身實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式的功能，該程序代碼本身、以及用于將該程序代碼提供給計(jì)算機(jī)的單元、例如保存了有關(guān)程序代碼的記錄介質(zhì)構(gòu)成本發(fā)明。作為存儲(chǔ)有關(guān)程序代碼的記錄介質(zhì)，例如可使用軟盤、硬盤、光盤、磁光盤、CD-ROM、磁帶、非易失性存儲(chǔ)卡、ROM等。
另外，不僅通過(guò)執(zhí)行計(jì)算機(jī)所提供的程序代碼可實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式的功能，而且在該程序代碼與在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的OS(操作系統(tǒng))或者其他應(yīng)用程序軟件等共同實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式的功能的情況下，有關(guān)程序代碼也當(dāng)然包含在本發(fā)明的實(shí)施方式中。
而且，當(dāng)然如下情況也包含在本發(fā)明中，即，將所提供的程序代碼保存到計(jì)算機(jī)功能擴(kuò)展插件、連接在計(jì)算機(jī)上的功能擴(kuò)展單元所具備的存儲(chǔ)器中之后，根據(jù)該程序代碼的指示，由該功能擴(kuò)展插件、功能擴(kuò)展單元所具備的CPU等進(jìn)行實(shí)際處理的一部分或者全部，通過(guò)該處理來(lái)實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式的功能。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的圖像讀取裝置例如能夠應(yīng)用在原稿的讀取裝置中，還能夠利用在掃描機(jī)、彩色傳真機(jī)、或者復(fù)印機(jī)、以及它們的復(fù)合機(jī)中。另外還能夠利用在彩色復(fù)印機(jī)的圖像輸入部中。
本申請(qǐng)發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，另外在不脫離本申請(qǐng)發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變更、修改，因此本申請(qǐng)發(fā)明的范圍應(yīng)該由以下的權(quán)利要求
書(shū)規(guī)定。
優(yōu)先權(quán)主張本申請(qǐng)以2004年7月29日提出的日本專利申請(qǐng)?zhí)卦?004-221259以及2005年6月7日提出的日本專利申請(qǐng)?zhí)卦?005-167464為基礎(chǔ)主張優(yōu)先權(quán)，將其記載內(nèi)容的全部引用在這里。
權(quán)利要求
1.一種圖像讀取裝置，其特征在于，具備具有相互不同的發(fā)光光譜的3個(gè)以上的發(fā)光元件；發(fā)光控制單元，對(duì)上述3個(gè)以上的發(fā)光元件的發(fā)光期間以及發(fā)光強(qiáng)度中的至少任意一個(gè)進(jìn)行控制，使上述發(fā)光元件同時(shí)或者在不同的期間發(fā)光；光電轉(zhuǎn)換單元，對(duì)反射光進(jìn)行受光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，所述反射光是通過(guò)按照上述發(fā)光控制單元的控制從上述多個(gè)發(fā)光元件向原稿發(fā)光而得到的來(lái)自上述原稿的反射光；以及讀取單元，根據(jù)由上述光電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，讀取上述原稿的圖像信息，上述光電轉(zhuǎn)換單元在主掃描方向上的多次累積期間的各個(gè)累積期間對(duì)來(lái)自上述原稿的反射光進(jìn)行受光，上述發(fā)光控制單元在上述主掃描方向上的多次累積期間的每個(gè)累積期間以不同的條件使上述多個(gè)發(fā)光元件發(fā)出光，在至少一個(gè)累積期間內(nèi)使該發(fā)出的光的相對(duì)發(fā)光量比率與3種等色函數(shù)中的一個(gè)曲線近似，上述主掃描方向上的累積期間的次數(shù)是上述多個(gè)發(fā)光元件的數(shù)量以下的次數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，上述發(fā)光控制單元在上述多次累積期間的各個(gè)累積期間，將上述3個(gè)以上的發(fā)光元件各自的發(fā)光定時(shí)錯(cuò)開(kāi)進(jìn)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，上述光電轉(zhuǎn)換單元具有光電轉(zhuǎn)換傳感器，根據(jù)最大點(diǎn)燈時(shí)間和用于近似等色函數(shù)的系數(shù)來(lái)決定上述發(fā)光元件各自的發(fā)光期間，所述最大點(diǎn)燈時(shí)間是根據(jù)對(duì)規(guī)定的發(fā)光期間的由上述光電轉(zhuǎn)換傳感器檢測(cè)出的來(lái)自白色基準(zhǔn)板的反射光強(qiáng)度和目標(biāo)最大反射光強(qiáng)度的比率而決定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，上述發(fā)光控制單元在至少一個(gè)累積期間內(nèi)，控制上述發(fā)光元件各自的發(fā)光期間以及發(fā)光強(qiáng)度的至少任一個(gè)而進(jìn)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)，使得使上述發(fā)光元件發(fā)出的光的相對(duì)發(fā)光量比率與CIE等色函數(shù)的3種光譜曲線近似。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，上述發(fā)光控制單元具備存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)上述3個(gè)以上的發(fā)光元件各自的發(fā)光條件；以及點(diǎn)燈電路，按照存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器中的發(fā)光條件，對(duì)上述3個(gè)以上的各個(gè)發(fā)光元件進(jìn)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，上述發(fā)光元件的個(gè)數(shù)是4個(gè)以上，上述累積期間的次數(shù)是3次。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的圖像讀取裝置，其特征在于，還具備變位單元，該變位單元使上述發(fā)光元件的位置和上述原稿的位置相對(duì)變化。
8.一種圖像讀取裝置，讀取來(lái)自由具有相互不同的發(fā)光光譜的3個(gè)以上的發(fā)光元件照射的原稿的反射光，生成圖像信號(hào)，其特征在于，具備發(fā)光控制單元，控制上述3個(gè)以上的發(fā)光元件的發(fā)光期間以及發(fā)光強(qiáng)度中的至少任一個(gè)，在主掃描方向上連續(xù)的多次累積期間的每個(gè)累積期間以不同的條件進(jìn)行發(fā)光驅(qū)動(dòng)；光電轉(zhuǎn)換單元，對(duì)通過(guò)按照上述發(fā)光控制單元的控制從上述3個(gè)以上的發(fā)光元件向原稿發(fā)出光而得到的來(lái)自上述原稿的反射光進(jìn)行受光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及讀取單元，根據(jù)由上述光電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，讀取上述原稿的圖像信息，上述光電轉(zhuǎn)換單元在主掃描方向上的多次累積期間的各個(gè)累積期間對(duì)來(lái)自上述原稿的反射光進(jìn)行受光，上述發(fā)光控制單元在上述主掃描方向上的多次累積期間的每個(gè)累積期間以不同的條件，使上述多個(gè)發(fā)光元件發(fā)出光，在至少一個(gè)累積期間內(nèi)使該發(fā)出的光的相對(duì)發(fā)光量比率與3種等色函數(shù)中的一個(gè)曲線近似，上述主掃描方向上的累積期間的次數(shù)是上述多個(gè)發(fā)光元件的數(shù)量以下的次數(shù)。
9.一種圖像讀取裝置的控制方法，是讀取來(lái)自由具有相互不同的發(fā)光光譜的3個(gè)以上的發(fā)光元件照射的原稿的反射光而生成圖像信號(hào)的圖像讀取裝置的控制方法，其特征在于，具有控制工序，控制上述3個(gè)以上的發(fā)光元件的發(fā)光期間以及發(fā)光強(qiáng)度中的至少任一個(gè)，使上述發(fā)光元件同時(shí)或者在不同的期間發(fā)光；光電轉(zhuǎn)換工序，對(duì)通過(guò)按照上述發(fā)光控制工序的控制從上述多個(gè)發(fā)光元件向原稿發(fā)出光而得到的來(lái)自上述原稿的反射光進(jìn)行受光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及讀取工序，根據(jù)在上述光電轉(zhuǎn)換工序中進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，讀取上述原稿的圖像信息，上述光電轉(zhuǎn)換工序在主掃描方向上的多次累積期間的各個(gè)累積期間，對(duì)來(lái)自上述原稿的反射光進(jìn)行受光，上述發(fā)光控制工序在上述主掃描方向上的多次累積期間的每個(gè)累積期間以不同的條件，使上述多個(gè)發(fā)光元件發(fā)出光，在至少一個(gè)累積期間內(nèi)使該發(fā)出的光的相對(duì)發(fā)光量比率與3種等色函數(shù)中的一個(gè)曲線近似，上述主掃描方向上的累積期間的次數(shù)是上述多個(gè)發(fā)光元件的數(shù)量以下的次數(shù)。
專利摘要
根據(jù)在點(diǎn)燈條件寄存器中設(shè)定的發(fā)光條件，分別變更在主掃描方向上連續(xù)的多個(gè)累積期間的各個(gè)累積期間中的5個(gè)LED的發(fā)光比率，使合成了從這5個(gè)LED產(chǎn)生的光的多色照明光的發(fā)光光譜，與由CIEXYZ等標(biāo)準(zhǔn)色彩空間表示的3種等色函數(shù)近似，這樣通過(guò)傳感器將來(lái)自由多個(gè)LED照射的原稿的反射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
文檔編號(hào)G03B27/54GK1993974SQ200580025450
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年7月25日
發(fā)明者開(kāi)發(fā)隆弘 申請(qǐng)人:佳能組件股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan