JP4498243B2 - 画像読取装置及び電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は画像読取装置及び電力制御方法に関し、特に、例えば、シート状の記録媒体に記録された画像を光学的により読み取る画像読取装置及びその装置に適用される電力制御方法に関する。

従来よりスキャナのような画像読取装置には、特許文献１に開示されているようなＬＣＤ（液晶表示装置）を備え、画像読取時にそのＬＣＤ画面に文字情報や画像を表示させるものがある。また、特許文献２に開示されているようにカラーＬＣＤのバックライトをＲＧＢ３つの光源を時分割で点灯させる制御を行うことにより低消費電力でのバックライト点灯を実現したものなどがある。
特開２００２−１６７４４号公報 特開平５−３４６５７０号公報

しかしながら上記従来例では、画像読取時にＬＣＤのバックライトを点灯し文字情報、画像を表示させるので、画像読取装置を画像そのものの読取動作に必要な駆動電力に加えてＬＣＤを駆動させるための電力が必要となる。

このため、ＵＳＢバスから電力供給を受けて駆動する画像読取装置では、ＵＳＢバスの電力の制限（５Ｖ、５００ｍＡ）のため画像読取時にＬＣＤのバックライトを点灯させることができないという問題があった。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、外部装置からの電力供給により動作する場合でも、瞬間的な電力消費を抑えつつ、画像読取と情報表示との両立が可能な画像読取装置とその装置に適用される電力制御方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため本発明の画像読取装置は以下の構成からなる。

即ち、外部装置から電力供給を受けて駆動し原稿に記録された画像を読み取る画像読取装置であって、前記原稿に光源の光を間歇的に照射して前記原稿に記録された画像を光学的に読み取る読取手段と、前記読取に関連した情報をバックライトを点灯させることにより画面に表示する表示手段と、前記読取手段による画像読取動作中において、前記光源が消灯している期間に前記バックライトを点灯させ、前記光源が点灯している期間に前記バックライトを消灯させ、前記光源と前記バックライトとが同時に発光することがないように制御する点灯制御手段とを有することを特徴とする。

ここで、前記読取手段の光源として、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを用いることが望ましい。

そして、前記画像読取の読取一周期毎に、これら赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤを時分割に順次点灯するよう制御することが望ましい。

さて、前記読取手段は、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとからなる光源と、その光源からの光を原稿に対して均一に照射する導光対と、その原稿からの反射光を各画素毎に集光するセルフォックレンズとを含むコンタクトイメージセンサと、そのコンタクトイメージセンサを所定の方向に走査する走査手段とを備えていることが望ましい。

なお、そのセルフォックレンズの各セルは走査手段による走査方向とは直角の方向に配列している。

また、前記表示手段はＬＣＤを含み、前記バックライトはそのＬＣＤのバックライト光源となるＬＥＤであることが望ましい。

さらに、前記点灯制御手段は、読取一周期毎に、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤの全ての点灯が終了後に、バックライトを点灯させるように制御しても良いし、或いは、その読取一周期毎に、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤの点灯期間の間と、緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤの点灯期間の間と、青色ＬＥＤの点灯が終了後に、バックライトを点灯させるように制御しても良い。このようにすることで、バックライトの光量が調整される。

このため、前記点灯制御手段は、さらに、前記バックライトによる光量を指示する指示手段と、その指示に従って、前記光源が消灯している期間にバックライトの点灯時間を調整する調整手段とを有するが望ましい。

またさらに、前記外部装置からの電力供給は、ＵＳＢバスを介してなされることが望ましい。

また他の発明によれば、外部装置から電力供給を受けて駆動し、原稿に光源の光を間歇的に照射して前記原稿に記録された画像を光学的に読み取る読取手段と前記読取に関連した情報をバックライトを点灯させることにより画面に表示する表示手段とを備えた画像読取装置における電力制御方法であって、前記読取手段による画像読取動作中において、前記光源が消灯している期間に前記バックライトを点灯させ、前記光源が点灯している期間に前記バックライトを消灯させ、前記光源と前記バックライトとが同時に発光することがないように制御することを特徴とする電力制御方法を備える。

従って本発明によれば、画像読取時でも画像読取用の光源が消灯している期間に読取に関連した情報を表示する表示手段のバックライトを点灯させるよう制御するので、画像読取期間においても瞬間的に消費電力が増えることがないという効果がある。

これにより、消費電力の制限がある例えば、ＵＳＢバスを通して外部装置から電力が供給されて動作する画像読取装置でもバックライトを点灯させることが可能となる。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。

図１は本発明の代表的な実施例であるフラットベッド型の画像読取装置１００（光学スキャナ）の外観斜視図である。この画像読取装置には、図１に示すように、バックライト付のＬＣＤ１１０が備えられており、画像読取時にはＬＣＤ１１０のバックライトを点灯させ、簡単な文字情報や画像を表示することができる。図１に示すＬＣＤ表示画面１１１には読取解像度、スキャンモード、読取の進行度を示すメータなどが表示される。また、画像読取装置１００はＵＳＢインタフェースでホストコンピュータ（以下、ホスト）などの外部装置と接続され、この画像読取装置を動作させる電力はＵＳＢインタフェースを介してその外部装置より供給される。ホストとしては、パーソナルコンピュータなどが代表的なものである。

図２は図１に示す画像読取装置１００の内部構成を示す側断面図である。

図２に示すように、画像読取装置１００は本体部１０１と読取対象となる原稿１０７を押さえつけ外部からの光を遮光する圧板１０８とから構成される。本体部１０１には光学ユニット１０２、光学ユニット１０２と電気的に接続された回路基板１０３、光学ユニット１０２を走査させる際のレールとなるスライディングロッド１０４、原稿台ガラス１０５が備えられる。光学ユニット１０２には原稿１０７に光を照射し、その反射光を受光して電気信号に変換するするコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニット１０６が内蔵される。

画像読取の際には原稿台ガラス１０５上に置かれた原稿１０７を光学ユニット１０２が矢印Ｂの方向（副走査方向）に走査することにより原稿１０７に記録された画像の読取を行う。

図３はコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）ユニット１０６の詳細な構造を示す側断面図である。

ＣＩＳユニット１０６は、図３に示すように、Ｒ（レッド）色の光を発光する赤色ＬＥＤ２０２と、Ｇ（グリーン）色の光を発光する緑色ＬＥＤ２０３と、Ｂ（ブルー）色の光を発光する青色ＬＥＤ２０４とを備えている。原稿読取時には１ライン毎に各色ＬＥＤを時分割で点灯させ、点灯した光を導光対２０５を通して均一に原稿に対し照射しその反射光をセルフォックレンズ２０１で画素毎に集光し、光電変換素子でその光を電気信号に変換する。このようにして、ＲＧＢ３色成分の色信号からなる１ライン分の画像信号を出力する。ＣＩＳユニット１０６を副走査方向に移動させることにより原稿全面の画像読取を行う。

なお、セルフォックレンズ２０１の各セルの配列方向を示す矢印Ａの方向を主走査方向という。主走査方向と副走査方向とは互いに直交している。図２では、主走査方向は紙面に対して垂直方向となる。

図４は画像読取装置の制御回路の構成を示すブロック図である。

なお、図４において、既に図１〜図３において説明した構成要素には同じ参照番号を付し、その説明は省略する。

ＣＩＳ１０６はＬＥＤ駆動回路４０３において１ライン毎に各色のＬＥＤ２０２〜２０４を切り替えて点灯させることにより、ＲＧＢ線順次にカラー画像を読み取る。ＬＥＤ ２０２〜２０４は原稿の照射光量を変化させることが可能な光源である。増幅器（ＡＭＰ）４０４はＣＩＳ１０６より出力された信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器４０５はその増幅された電気信号をＡ／Ｄ変換して、例えば、各画素各色成分１６ビットのデジタル画像データを出力する。

シェーディングＲＡＭ４０７は、本体部１０１の原稿ガラス１０５に貼り付けられた指標板（不図示）の裏面に貼り付けられた標準白色板（不図示）を読み取ることによりシェーディング補正を行うために用いるデータを記憶している。そして、シェーディング補正回路４０６はシェーディングＲＡＭ４０７に記憶されたデータに基いて、Ａ／Ｄ変換器４０５から出力された画像データにシェーディング補正処理を施す。さらに、ガンマ変換回路４０８では、ホストより予め設定されたガンマ曲線に従って、シェーディング補正がなされた画像データにガンマ変換を施す。

バッファＲＡＭ４１０は、実際の読み取り動作とホストとの通信に於けるタイミングを合わせるために、画像データを１次的に記憶させるためのＲＡＭである。パッキング／バッファＲＡＭ制御回路４１１は、ホストにより予め設定された画像出力モード（２値、８ビットグレー、２４ビットカラー（ＲＧＢ各色８ビット）、４８ビットカラー（ＲＧＢ各色１６ビット））に従ったパッキング処理を行う。さらに、そのパッキング処理がなされた画像データをバッファＲＡＭ４１０に書き込むとともに、インタフェース制御回路４１１にバッファＲＡＭ４１０から画像データを読み込んで出力する。

インタフェース制御回路４１１は、外部装置４１７であるホストとの間で、制御データの授受や画像データの出力を行う。

以上のような一連の処理は、マイクロコンピュータ形態のＣＰＵ４１４により制御される。その制御はＲＯＭ４１５に格納された処理プログラムをＣＰＵ４１４が読み出し、ＲＡＭ４１６を作業領域として用いて実行することより実行される。

さらに、図４において、４１２は例えば水晶発信器などの基準信号発信器（ＯＳＣ）、４１３はＣＰＵ４１４の設定に応じて基準信号発信器４１２の出力を分周して動作の基本となる各種タイミング信号を発生するタイミング信号発生回路である。

またさらに、４１７は操作ボタンからなる操作部であり、その出力信号はＣＰＵ４１４の入力ポートに接続されている。４１９はＬＣＤ１１０のバックライト光源となるＬＥＤであり、タイミング信号発生回路４１３から出力される点灯信号により点灯制御される。

次に以上の構成の画像読取装置におけるＬＣＤバックライト制御について詳しく説明する。

図５はＬＣＤバックライト制御シーケンスを示すタイムチャートである。

図５において、ＨＳＹＮＣはＣＩＳ１０６の同期信号であり、ＣＩＳ１０６は同期信号ＨＳＹＮＣに従って１ライン毎に画像読取を行う。Ｒ＿ＬＥＤ、Ｇ＿ＬＥＤ、Ｂ＿ＬＥＤはＣＩＳ１０６に備えられた画像読取の光源となるＬＥＤの点灯制御信号であり、ライン単位で各色ＬＥＤ２０２〜２０４毎に点灯時間を変えることにより光量を調整することが可能である。また、３つのＬＥＤは時分割に点灯される。この点灯時間はシェーディングデータを読み取る時に、即ち、シェーディング用の標準白色板を読み取るときに設定される。

また、同期信号ＨＳＹＮＣの周期は、ＬＥＤ２０２〜２０４の最大点灯時間に対して、所定時間の余裕を持って設定されている。

ＢＫＬ＿ＯＮ信号はＬＣＤ１１０のバックライト光源となるＬＥＤ４１９の点灯制御信号であり、図５に示されるように、各色ＬＥＤ２０２〜２０４が消灯しているタイミングでバックライトを点灯させるように制御される。図５に示す例では、点灯制御信号ＢＫＬ＿ＯＮがハイレベルとなり、１ライン読取動作の終了後にＬＥＤ４１９を点灯するように制御している。なお、次の１ライン読取動作開始までの期間を１読取周期という。

図６はＬＣＤバックライト制御シーケンスの別の例を示すタイムチャートである。

図６に示す例では、１ライン読取動作中の次の期間でＬＥＤ４１９を点灯するように制御している。即ち、（１）赤色ＬＥＤ２０２が消灯し緑色ＬＥＤ２０３が点灯するまでの間、（２）緑色ＬＥＤ２０４が消灯し青色ＬＥＤ２０４が点灯するまでの間、（３）青色ＬＥＤ２０４が消灯後次の１ラインの読取動作のために赤色ＬＥＤ２０２が点灯するまでの間である。このような制御により、ＬＣＤ１１０のバックライト光源の光量は多くなり、画像読取装置が明るい環境に設置された場合でもＬＣＤの表示画像を明瞭に識別することができる。

また図示してはいないが、１ライン読取動作中に、例えば、赤色ＬＥＤ２０２が消灯し緑色ＬＥＤ２０３が点灯するまでの間と、緑色ＬＥＤ２０４が消灯し青色ＬＥＤ２０４が点灯するまでの間にＬＥＤ４１９を点灯するように制御しても良い。このようにすることで、図５に示す制御を行った場合と図６に示す制御を行った場合に得られる光量の中間の光量を得ることができる。

このようなＬＣＤ１１０のバックライト光源の光量は操作部１１０のボタンにより調整することができる。

従って以上説明した実施例に従えば、画像読取の光源として用いるＬＥＤが消灯しているタイミングでＬＣＤバックライトの光源となるＬＥＤを点灯させるように制御される。このような制御により、これらのＬＥＤが同時に発光することがなく、瞬間的な電力消費を低く抑えることが可能になる。これにより、電力供給量が限られているＵＳＢバスから電力を供給される装置においても、ＬＣＤのバックライトを点灯させることができる。

本発明の代表的な実施例であるフラットベッド型の画像読取装置の外観斜視図である。 図１に示す画像読取装置の内部構成を示す側断面図である。 イメージセンサユニットの詳細な構造を示す側断面図である。 図１に示す画像読取装置の制御構成を示すブロック図である。 ＬＣＤバックライト制御シーケンスを示すタイムチャートである。 ＬＣＤバックライト制御シーケンスの別の例を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０６ ＣＩＳ
１１０ ＬＣＤ
２０２ 赤色ＬＥＤ
２０３ 緑色ＬＥＤ
２０４ 青色ＬＥＤ
４１０ ＬＣＤバックライト光源ＬＥＤ
４１３ タイミング信号発生回路
４１４ ＣＰＵ

Claims (11)

1. 外部装置から電力供給を受けて駆動し原稿に記録された画像を読み取る画像読取装置であって、
   前記原稿に光源の光を間歇的に照射して前記原稿に記録された画像を光学的に読み取る読取手段と、
   前記読取に関連した情報をバックライトを点灯させることにより画面に表示する表示手段と、
   前記読取手段による画像読取動作中において、前記光源が消灯している期間に前記バックライトを点灯させ、前記光源が点灯している期間に前記バックライトを消灯させ、前記光源と前記バックライトとが同時に発光することがないように制御する点灯制御手段とを有することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記読取手段の光源として、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを用いることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記画像読取の読取一周期毎に、前記赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤを時分割に順次点灯するよう制御する読取制御手段をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記読取手段は、
   前記赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとからなる光源と、前記光源からの光を前記原稿に対して均一に照射する導光対と、前記原稿からの反射光を各画素毎に集光するセルフォックレンズとを含むコンタクトイメージセンサと、
   前記コンタクトイメージセンサを所定の方向に走査する走査手段とを有することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像読取装置。
5. 前記セルフォックレンズの各セルは前記走査手段による走査方向とは直角の方向に配列していることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 前記表示手段はＬＣＤを含み、
   前記バックライトは前記ＬＣＤのバックライト光源となるＬＥＤであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像読取装置。
7. 前記点灯制御手段は、前記読取一周期毎に、前記赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤの全ての点灯が終了後に、前記バックライトを点灯させるように制御することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
8. 前記点灯制御手段は、前記読取一周期毎に、前記赤色ＬＥＤと前記緑色ＬＥＤの点灯期間の間と、前記緑色ＬＥＤと前記青色ＬＥＤの点灯期間の間と、前記青色ＬＥＤの点灯が終了後に、前記バックライトを点灯させるように制御することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
9. 前記点灯制御手段は、
   前記バックライトによる光量を指示する指示手段と、
   前記指示手段による指示に従って、前記光源が消灯している期間に前記バックライトの点灯時間を調整する調整手段とを有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像読取装置。
10. 前記外部装置からの電力供給は、ＵＳＢバスを介してなされることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像読取装置。
11. 外部装置から電力供給を受けて駆動し、原稿に光源の光を間歇的に照射して前記原稿に記録された画像を光学的に読み取る読取手段と前記読取に関連した情報をバックライトを点灯させることにより画面に表示する表示手段とを備えた画像読取装置における電力制御方法であって、
    前記読取手段による画像読取動作中において、前記光源が消灯している期間に前記バックライトを点灯させ、前記光源が点灯している期間に前記バックライトを消灯させ、前記光源と前記バックライトとが同時に発光することがないように制御することを特徴とする電力制御方法。

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