图像读取设备、图像形成设备、以及图像形成方法

专利名称：图像读取设备、图像形成设备、以及图像形成方法
技术领域：
本发明涉及一种图像读取设备、图像形成设备、以及图像形成方法，更具体地涉及一种具有将彩色文档读取为单色图像的单色读取功能的图像读取设备、图像形成设备、以及图像形成方法。
背景技术：
目前，存在一种光源切换型彩色图像读取设备(例如，彩色扫描仪)或彩色图像形成设备(例如，彩色复印机)，其中，通过切换多种颜色的照射光源(例如，红色(R)、绿色(G)、和蓝色(B)照射光源)来读取彩色文档，并形成彩色图像。
在彩色图像读取设备或彩色图像形成设备中，通常都设置有单色读取模式。在单色读取模式中，将彩色文档读取为单色图像并形成单色图像。
另一方面，通过具有高发光效率的蓝色LED(发光二极管)的实现，使得由多个LED构成所有三原色(红色(R)、绿色(G)、和蓝色(B))的模式成为可能。通过由LED构成所有照射光源，与使用荧光灯或冷阴极荧光灯的传统结构相比，寿命的增长、可靠性的改善、尺寸和重量的减小等都成为了可能。
但是，例如在仅使用蓝色LED来执行单色读取的情况下，会出现蓝色墨水的文字很难再现的问题。另外，在仅使用红色LED来执行单色读取的情况下，很难再现朱红色印泥的印章图像。这种现象在具有窄光发射分布(narrow light emission distribution)的光源(例如，LED)中尤其明显，并且在依赖于文档的颜色而进行读取时会引起某些问题。
文档的读出随着文档颜色而变化的原因主要在于，其是由光源的光谱分布和文档的光谱分布决定的感色灵敏度(光波长的灵敏度)导致的。在极端情况下，存在根本不能读取文档上的特定颜色的情况，并且将该特定颜色称为忽略色。
为了解决这个问题，专利文献(JP11-341222A)公开了一种技术，其中，使用红色(R)、绿色(G)、和蓝色(B)的三个LED光源来执行单色读取。
专利文献1中公开的技术是一种这样的技术使红色(R)、绿色(G)、和蓝色(B)三种LED光源通过乘以固定系数比(或通过精细调整得到的系数比)来生成复合输出，以符合人类视觉灵敏度的要求。
根据该专利文献中公开的技术，当仅限于通过各种彩色墨水再现文字时，有可能达到消除忽略色的目的。
当执行彩色文档的单色读取时，除了忽略色的简单消除外，还存在根据颜色的种类来改变读出的浓度(或亮度)的用户需求。
例如，在文档包括蓝天和红色文字的情况下，需要在清晰(非常深)地输出红色文字的同时，不会使天空变得太深而是尽可能的亮。另外，在文档包括人物和蓝色文字的情况下，需要在清晰(非常深)地输出蓝色文字的同时，使得人物的肤色尽可能地亮。
如上所述，在文档包括多种颜色且需要以不同的浓度(或亮度)输出这些颜色的情况下，很难通过专利文献所公开的三种LED以固定系数比混和输出来实现。
另外，专利文献公开了通过将系数比和三种LED的输出相乘来实现与人类视觉灵敏度的匹配。但是，由于人类视觉灵敏度和LED光谱分布本质上彼此非常不同，所以，可以认为专利文献中公开的描述不足以实现与人类视觉敏感度相匹配的目标。
另外，还存在当通过其中包括以矩阵型排列的多种颜色的LED元件的光源照射原始文档时，会由于多种颜色的照射束(irradiationbeam)在文档上不能充分地相互迭加而造成彩色文档的读取浓度不均匀的问题。

发明内容
鉴于以上情况提出本发明，并且本发明的目的在于提供一种图像读取设备、图像形成设备、以及图像形成方法，其中，当单色读取彩色文档时，以接近于人类视觉灵敏度的亮度执行读取，并且用户能够可变地设置感色灵敏度，从而可以降低浓度的不均匀性。
为了达到以上目的，本发明的图像读取设备是一种用于将彩色文档读取为单色图像的图像读取设备，并且其特征在于包括复合光源，用于照射彩色文档，并包括光谱分布不同的多个光源；检测器，用于检测从彩色文档反射的光的强度；发光率设置单元，用于可变地为各光源设置不同的发光率；以及光源控制单元，用于通过所设置的发光率来控制多个光源的有效光量。
另外，为了达到以上目的，本发明的图像形成设备是一种用于将彩色文档读取为单色图像并形成单色图像的图像形成设备，并且其特征在于包括复合光源，用于照射彩色文档，并包括光谱分布不同的多个光源；检测器，用于检测从彩色文档反射的光的强度；发光率设置单元，用于可变地为各光源设置不同的发光率；光源控制单元，用于通过所设置的发光率来控制多个光源的有效光量；以及图像形成单元，用于从检测器的输出形成单色图像。
另外，为了达到以上目的，本发明的图像形成方法是一种用于将彩色文档读取为单色图像并形成单色图像的图像形成方法，并且其特征在于包括以下步骤通过包括光谱分布不同的多个光源的复合光源照射彩色文档的步骤；通过检测器检测从彩色文档反射的光的强度的检测步骤；可变地为各光源设置不同的发光率的发光率设置步骤；通过所设置的发光率来控制多个光源的有效光量的光源控制步骤；以及从检测器输出的图像数据形成单色图像的图像形成步骤。
根据本发明的图像读取设备、图像形成设备、以及图像形成方法，当单色读取彩色文档时，以接近于人类视觉灵敏度的亮度执行读取，用户能够可变地设置感色灵敏度，从而可以降低浓度的不均匀性。


在附图中图1是示出本发明实施例的图像形成设备的整体结构实例的视图；图2是示出光学系统的具体配置实例的视图；
图3是示出标准色表的实例的视图；图4是示出标准色表的光谱分布实例的视图；图5是示出氙光源的光谱分布和可见度特性的实例的视图；图6是示出四色LED光源的各光谱分布的实例的视图；图7是示出CCD检测器的灵敏度的光谱分布的实例的视图；图8是示出通过氙光源和视觉灵敏度特性观察标准色表时的亮度(第二亮度)On、以及检测器输出亮度(第一亮度)Pn的实例的视图；图9是示出在“标准”模式下优化的复合光源的复合光谱分布的实例的视图；图10是示出确定序列的处理流程的流程图；图11是示出“肖像”模式下的检测器输出亮度Pn的实例的视图；图12是示出在“肖像”模式下优化的复合光源的复合光谱分布的实例的视图；图13是示出“景观”模式下的检测器输出亮度Pn的实例的视图；图14是示出在“景观”模式下优化的复合光源的复合光谱分布的实例的视图；图15是示出显示操作单元的外观实例的视图；以及图16是示出被迭加在文档上并被读取的标准色标的实例的视图。
具体实施例方式
下面将参考附图，描述本发明的图像形成设备和图像形成方法的实施例。
(1)图像形成设备的结构图1是示出本发明实施例的图像形成设备1的系统结构实例的视图。
图像形成设备1包括图像读取设备10和图像形成单元20。图像读取设备10是(例如)扫描仪设备，用于将光学地从文档100读取的信号转换为数字信号、执行各种图像处理、然后通过LAN等将其作为图像数据输出到外部。图像形成单元20是用于印刷图像数据的装置(例如是电子照相印刷机)。
本实施例的图像形成设备1具有将彩色文档读取为单色图像的功能。在这种情况下，图像形成设备1可以是单色机或是具有单色读取模式的彩色机。
图像读取设备10包括作为光学系统的复合光源4，包括光谱分布不同(即，颜色不同)的多个光源3a、3b、3c、和3d(在下文中，当赋予这些光源一个通用名时，简称为光源3)；作为漫射装置的菲涅耳透镜2，用于漫射从光源3发射的光；以及用于聚集从文档100反射的光的透镜(例如，cell fox透镜5)。
另外，图像读取设备10包括轴向CCD检测器(检测器)6、模拟信号处理单元7、A/D转换单元8、图像处理单元9、图像存储单元11、外部输出单元12、显示操作单元13、发光率设置单元14、以及光源控制单元15。
通过CCD检测器6对cell fox透镜5聚集的反射光进行成像，并将其转换为电信号。在通过模拟信号处理单元7将该电信号转换为具有适当信号电平的电信号后，通过A/D转换单元8将其转换为数字图像数据。另外，A/D转换单元8执行图像斑点校正，以校正光源3在主扫描方向的光量分布的不规律性、以及CCD检测器6在主扫描方向的灵敏度分布。
图像处理单元9对进行了图像斑点校正的图像数据进行诸如空间滤波处理的图像处理。将经过图像处理的图像数据暂时存储在图像存储单元11中，并通过外部输出单元12将其转换为具有适当数据格式的图像数据，然后通过诸如LAN的线路将其输出至外部设备。
另外，将存储在图像存储单元11中的图像数据输出至图像形成单元20，并将图像数据印刷在诸如记录纸张的记录介质上。
发光率设置单元14用作稍后描述的光源3的发光率设置装置，用作图像读取设备10和整个图像形成设备1的控制中心，并且包括(例如)CPU等。
显示操作单元13是对应于所谓的控制面板的部件，包括(例如)诸如液晶面板的显示装置和诸如接触面板的操作装置。
基于由发光率设置单元14设置的发光率，光源控制单元15对光谱分布不同的各光源3a、3b、3c、和3d执行光量控制。
图2是在垂直于图1的方向看的包括光源3a、3b、3c、和3d的复合光源4的视图。如图1和图2所示，复合光源4包括第一阵列，其中的多个蓝色(B蓝色)LED元件(光源3a)和多个黄色(PY纯黄色)LED元件(光源3b)交替配置在主扫描方向；第二阵列，其中的多个绿色(G绿色)LED元件(光源3c)和多个红色(R红色)LED元件(光源3d)交替配置在主扫描方向。
菲涅耳透镜2设置在文档100、第一阵列、和第二阵列之间。当从主扫描方向的一端看时，如图1所示，菲涅尔透镜2用于将从第一阵列发射的光和从第二阵列发射的光聚集到文档100上的一行上。
另一方面，当从垂直于主扫描方向的方向看时，如图2所示，菲涅耳透镜2用于漫射沿着主扫描方向的各LED元件发射的光。通过这个漫射功能，可以在主扫描方向没有缝隙的情况下，将从交替配置的蓝色LED元件发射的光照射到文档100上。类似地，可以在主扫描方向没有缝隙的情况下，将从其他三种颜色的LED元件发射的光照射到文档100上。结果，在主扫描方向中的文档100的某行上，迭加了从四色LED光源发射的所有光(没有漏掉特定颜色)，并且将它们结合在了一起(没有导致不均匀的浓度)。
在图2所示的结构中，为了规律地结合从四色LED元件发射的光，以交错的方式配置第一阵列的LED元件和第二阵列的LED元件。另外，例如，在结合二色LED元件的情况下，可以是将第一阵列的LED元件(第一种颜色)和第二阵列的LED元件(第二种颜色)配置为相互面对的结构。
如上所述，通过基于发光率设置单元14设置的发光率，由光源控制单元15控制各光源3a、3b、3c、和3d的光量，来实现彩色光源3a、3b、3c、和3d的复合比率。对于光量控制，通过控制各彩色LED的发光时间(脉冲宽度控制)来实现有效光量的控制。此时，通过以充分高的速度控制发光时间，使得由读取时间(timing)导致的光量变化不会发生。
附带地，可以使用其他模式替代使用发光时间进行的控制，或者除了使用发光时间进行控制外，可以对LED执行电流控制或电压控制。
本发明点在于，适当地设置光源3a、3b、3c、和3d的复合比率(发光率)，从而可以在单色读取彩色文档时，除了消除忽略色以外，还可以在单色图像中实现卓越的感色灵敏度。下文中将描述本实施例中的光源3a、3b、3c、和3d的发光率设置方法。
(2)根据第一实施例的发光率设置方法根据第一实施例的发光率设置方法是一种将通过下面描述的方法获取的标准发光率预先存储在设置在发光率设置单元14中的存储单元14a中，并通过标准发光率来控制光源3的光量的方法。
在这种方法中，需要在通过图像读取设备10的检测器读取标准色的色表(下文中称为标准色表)时(在单色读取过程中)的检测器输出亮度(第一亮度Pn)。
另外，还需要在通过标准光源(例如，氙光源)照射同一个标准色表并通过标准的人类视觉灵敏度观看反射光时的亮度(第二亮度On)。
然后，获取标准发光率，使得第一亮度Pn变得基本与第二亮度On相等。更具体地，通过以下过程获取标准发光率。
首先，将说明如何获取第二亮度On。
图3是示出标准色表40的实例的视图。尽管没有特别限制标准色表40的特定颜色及颜色数目，但是在下面的描述中，使用图3中示出的6种颜色(黄色(Y)41、品红色(M)42、蓝绿色(C)43、红色(R)44、绿色(G)45、和蓝色(B)46)的标准色表来进行描述(附带地，也存在将每个色表都称为标准色标的情况)。
图4是示出各标准色表(41至46)的光谱分布Cn(λ)(n＝1至6)的视图。
同时，图5是示出作为标准光源的氙光源的光谱分布Lk(λ)和标准人类视觉特性的光谱分布y(λ)的视图。此处，光谱分布y(λ)是(例如)CIE标准比色系统中的配色函数y(λ)。
此时，通过下式(式1)来表示6种颜色的标准色表中的每一种颜色的第二亮度On。
On＝∫Lk(λ)Cn(λ)y(λ)dλ(n＝1至6) (式1)此处，积分范围是(例如)相对于波长λ的从400nm到700nm的范围。
接下来将说明如何获取第一亮度Pn。
图6是示出包括在图像读取设备10中的四种颜色(蓝色(B)、绿色(G)、黄色(PY)、和红色(R))的光源3的各光谱分布B(λ)、G(λ)、PY(λ)、和R(λ)的实例的视图。
当将蓝色(B)、绿色(G)、黄色(PY)、和红色(R)的各光源3的发光率设置为m1、m2、m3、和m4时，复合光源4的复合光谱分布La(λ)变为下式(式2)。
La(λ)＝m1*(λ)+m2*G(λ)+m3*PY(λ)+m4*R(λ)(式2)另外，图7是示出包括在图像读取设备10中的CCD检测器6的光谱分布S(λ)的实例的视图。通过下式(式3)，从复合光源4的复合光谱分布La(λ)、各标准色表的光谱分布Cn(λ)、以及CCD检测器6的光谱分布S(λ)给出从CCD检测器6输出的第一亮度Pn。
Pn＝∫La(λ)Cn(λ)S(λ)dλ n＝(1至6) (式3)附带地，类似于(式1)，积分范围是相对于波长λ的400nm到700nm的范围。
接下来，通过下式(式4)获取各标准色表的第一亮度Pn和第二亮度On之间的误差平方和E。
E=Σn|On-Pn|2]]>(式4)然后，获取发光率m1、m2、m3、和m4，以最小化误差平方和E。顺便说一句，各发光率都是正值。这个问题是非线性优化问题，可以通过公知的爬山方法(hill-climbing)等来获取。以下仅示出了结果。
m1＝0.46m2＝0.73m3＝0.04m4＝1.14(式5)
各发光率变为了将被获取的标准发光率。将标准发光率存储在发光率设置单元14的存储单元14a中，并且在光源控制单元15基于标准发光率而控制各光源3的光量时，复合光源4的复合光谱分布La(λ)变为La(λ)＝0.46*B(λ)+0.73*G(λ)+0.04*PY(λ)+1.14*R(λ)(式6)图8示出了各标准色表的通过式1获取的第二亮度On和通过以式6取代式3获取的第一亮度Pn。两个亮度几乎相互一致(这是从以上导出法得出的自然结果)。
将为各光源3设置以这种方法获取的标准发光率并执行单色读取的操作模式称为第一“标准”模式，以区别于稍后描述的其他模式。
图9示出了作为参考的通过第一“标准”模式实现的复合光谱分布La(λ)(由式6示出的光谱分布)。
在以上的描述中，尽管将氙光源的光谱分布用作标准光源的光谱分布，但是也可以使用虚构的标准光源(例如，A光源等的CIE标准发光体、或D50等的CIE辅助标准发光体等)。
在根据第一实施例的发光率计算方法中，不是简单地使光源3的复合光谱分布接近于标准光源的光谱分布，而是通过这样的方式计算发光率使CCD检测器6输出的亮度(第一亮度)接近于通过人类视觉灵敏度看起来像是在标准光源下感觉出的亮度(第二亮度)。从而，可以实现较接近人类感觉的自然感色灵敏度。
另外，由于将优化结果直接表达为了如图8所示的相对于标准色表的亮度，所以，还存在容易评估优化结果的优点。(3)根据第二实施例的发光率设置方法接下来将描述根据第二实施例的发光率设置方法。第一实施例是将预先计算的标准发光率设置(存储)在发光率设置单元14的存储单元14a中的模式。另外，为了计算标准发光率，需要如图4至图6所示的光谱分布数据。
另一方面，在第二实施例中，不需要这些光谱分布数据。通过图像读取设备10直接读取标准色表，并通过在发光率设置单元14中执行的确定序列来确定标准发光率。
图10是用于说明确定序列的流程图。
在第二实施例中，假设通过适当的装置将标准色表的标准亮度On(在图8中，各标准色标的亮度On、和第一实施例中称为“第二亮度”的亮度)预先存储在发光率设置单元14的存储单元14a中。
在确定序列的步骤ST1，从存储单元14a中读取6种颜色的标准亮度(n＝1至6)。
接下来，发光率设置单元14将m1至m4设置为用于光源控制单元15的发光率初始值。光源控制单元15基于所设置的初始值m1至m4来控制光源3的四色光量(步骤ST2)。
在步骤ST3，通过图像读取设备10来实际地读取用户设置在图像读取设备10的文档台上的6种颜色的标准色标。将CCD检测器6的读出作为测量出的各种颜色的亮度Pn(n＝1至6)输入至发光率设置单元14。
接着，发光率设置单元14通过与式4相同的表达式来计算标准亮度On和测量亮度Pn的平方差和E(步骤ST4)。
步骤ST5、步骤ST7、和步骤ST8表示通过爬山方法(hill-climbing method)获取发光率m1至m4以使平方差和E变为特定阈值或更小的重复循环。
具体地，首先，顺次逐个地对m1至m4做微小的改变，以获取测量亮度Pn和在平方差和E改变最显著(变为最小)的发光率，并获取一组新的发光率，其中，仅改变变化最显著的发光率(仅对一个发光率进行微小改变，并将其他三个发光率恢复为原始值)。相对于一组新的发光率，进一步逐个地对四个发光率进行微小的改变，找出在平方差和E改变最显著的发光率(变为最小)，并通过仅有其中的改变最显著的发光率发生了改变的一组新发光率来控制光源3的光量。下文中，重复这个循环，逐渐减小平方差和E，并在平方差和E变为特定阈值或更小时(步骤ST5处为是)退出该重复的循环，然后将当时的发光率值m1至m4作为标准发光率存储在发光率设置单元14的存储单元14a中。
通过将处理进行到这点来结束确定序列(即，结束发光率的优化)，并在此后的图像读取操作中，通过存储在存储单元14a中的标准发光率来控制光源3的光量。
将为各光源3设置通过以上序列确定的标准发光率并执行单色读取的操作模式称为第二“标准”模式。
附带地，根据情况，还存在执行优化会耗费大量时间的情况。然后，如图10的步骤ST6所示，可以进行处理，从而计算重复的数目，并在重复的数目变为特定数目或更大的情况下，强制退出该循环。在这种情况下，将平方差和E的值显示在稍后提及的显示操作单元13的“ΔE”显示屏39上(参见图15)或可以执行不能被执行的充分优化的显示屏上。
附带地，在爬山方法中，在初始值不合适的情况下，会出现不同于最佳值的最小点出现收敛的问题。因此，优选地使接近于可能范围内的最佳值的值作为初始值。
根据第二实施例，即使在不存在与光谱分布有关的数据的情况下，也可以使用图像读取设备10的实际机器来轻易地获取几乎与图8中举例说明的标准色表的标准亮度On一致的测量亮度Pn。(4)根据第三实施例的发光率设置方法根据对将被读取的图像数据的描述，存在需要根据颜色而稍微改变亮度(或印刷时的浓度)的情况。
例如，在单色读取包括肖像和蓝色文字的彩色图像的情况下，存在需要将人物的肤色读得较亮，而将蓝色文字读得较深(具有高浓度)的情况。即，需要将接近于肤色的颜色(诸如，品红色(M)或红色(R))的亮度读得较亮，而将接近于蓝色墨水(诸如，蓝绿色(C)或蓝色(B))的颜色读得较浓。
为了满足这种要求，发光率设置单元14包括第二确定序列。第二确定序列基本上与图10所示的确定序列相同。但是，差别在于，在步骤ST1，读取代替预先存储在发光率设置单元14的存储单元14a中的标准亮度On的准标准亮度On’。
作为准标准亮度On’，例如，作为肤色系统的代表，将黄色(Y)、品红色(M)、或红色(R)的亮度设置得比标准亮度On高大约百分之十，以及作为蓝色墨水的代表，将蓝绿色(C)或蓝色(B)的亮度设置得比标准亮度On低大约百分之十。
在第二确定序列中，相对于准标准亮度On’执行优化，从而，例如，可以获取以下准发光率m1’至m4’。
m1′＝1.53m2′＝0.45m3′＝0.00m4′＝1.19(式7)将以上的准发光率存储在发光率设置单元14的存储单元14a中，并基于标准发光率，通过光源控制单元15控制各光源3的光量。从而，获取如图11所示的测量亮度Pn(n＝1至6)。在测量亮度Pn的过程中，可以实现接近于前述的准标准亮度On’的亮度。
图12示出了此时的复合光源4的复合光谱分布La(λ)。
La(λ)＝1.53*B(λ)+0.45*G(λ)+0.00*PY(λ)+1.19*R(λ)(式8)根据第三实施例，可以将肤色设置得比正常情况下亮，并可以将蓝色文字设置得比正常情况下浓(下文中，将这个操作模式称为“肖像”模式)。
另一方面，在景观等中，存在需要使海或天空的颜色不会变得非常深，而山的绿色被浓密地输出的情况。在这种情况下，设置准标准亮度On’，其中，对应于海或天空的颜色的蓝绿色(C)和蓝色(B)亮，而绿色(G)变深了，并且仅需要类似于以上所述来获取平方差和E变得最小处的准发光率m1’至m4’。在这种情况下，准发光率m1’至m4’变为(例如)以下值。
m1′＝0.19m2′＝0.42m3′＝1.93m4′＝1.31(式9)结果，获取如图13所示的测量亮度Pn(n＝1至6)。
图14示出了此时的复合光源4的复合光谱分布La(λ)。
La(λ)＝0.19*B(λ)+0.42*G(λ)+1.93*PY(λ)+1.31*R(λ)(式10)附带地，在下文中将具有该发光率的操作模式称为“景观”模式。
根据第三实施例，除了实现了标准色表的亮度以外，可以通过执行控制使得CCD检测器6的输出亮度接近于部分校正了标准色表的亮度的准标准亮度，来轻易地实现符合用户喜好的感色灵敏度。
(5)根据第四实施例的发光率设置方法第四实施例是相对于第三实施例进一步扩展了用户的改变范围的实施例。在描述第四实施例之前，将描述第一至第四实施例中的图像读取设备10的操作方法的实例。
图15是示出图像读取设备10(或图像形成设备1)的显示操作单元13的外观实例的视图。
显示操作单元13是通过迭加(例如)液晶显示面板和接触面板而构成的。用于设置对应于文档类型(诸如，“标准”30、“景观”31、“肖像”32、和“新图像”33)的操作模式的开关设置在显示操作单元13的左列中。
当选择“标准”模式时，如在第一实施例中所述，通过发光率设置单元14将预先存储的标准发光率设置在光源控制单元15中(第一标准模式)。可选地，如在第二实施例中所述，将通过确定序列确定的标准发光率设置在光源控制单元15中(第二“标准”模式)。
另一方面，当选择“景观”模式或“肖像”模式时，如第三实施例所述，将通过第二确定序列确定的准标准发光率设置在光源控制单元15中。
与第四实施例有关的显示和操作部设置在显示操作单元13的中心部。
例如，对结构进行构造，从而可以通过五级显示40(“5”、“4”、“3”、“2”、“1”)来显示对应于品红色(M)、红色(R)、黄色(Y)、绿色(G)、蓝绿色(C)、和蓝色(B)六种颜色的亮度显示屏34。另外，将用于增加/减小各种顏色(“M”、“R”、“Y”、“G”、“C”、“B”)的亮度的开关37和38作为六个增/减开关分别设置在亮度显示屏34的上部和下部，并对结构进行构造，从而使得在按压上开关时，相应颜色的亮度变高，并在按压下开关时，相应颜色的亮度变低。
在第四实施例中，如图16中举例说明的，将包括标准色标50的色表迭加在文档100上，并将其设置在文档台上，通过图像读取设备10(按下显示操作单元13的“SCAN”开关35)来读取。尽管标准色标50基本上与图3中所示的色标相同，但是还是在标准色标50的两侧设置了开始标识符号51a和结束标识符号51b。
通过检测开始标识符号51a和结束标识符号51b，即使在包括诸如肖像或自然图像的复杂图像101的文档100中，也可以可靠地读取标准色标50。附带地，可以使用条形码等公知技术来实现开始标识符号51a和结束标识符号51b。
将标准色标50的读取亮度全部显示在显示操作单元13的亮度显示部的中间点处(等级“3”表示的位置)。在用户改变亮度的情况下，他/她适当地按压增/减开关37或38，并将相对亮度设置为标准色标50。
将通过读取标准色标50获得的亮度和由用户增/减的亮度相加/相减，并将它们作为各标准色标50的期望亮度On”存储在发光率设置单元14的存储单元14a中。
接着，根据图10的处理流程(其中，用期望亮度on”代替步骤ST1的标准亮度On，并将这个序列称为第三确定序列)，通过爬山方法获取发光率m 1至m4。通过按下(例如)显示操作部13的“优化”开关36启动第三确定序列。将通过第三确定序列确定的发光率m 1至m4设置在光电控制单元15中。然后，用户重新读取文档100。
当确认所读取的图像(或所印刷的图像)是用户期望的图像时，例如，重新按下“优化”开关，并将通过第三确定序列确定的发光率m1至m4作为期望发光率m1至m4存储在存储单元14a中。
接下来，通过按下“新图像”开关设置“新图像”模式，并通过发光率设置单元14将期望发光率m1至m4设置在光源控制单元15中。
如上所述，根据图像读取设备、图像形成设备、以及图像形成方法，当单色读取彩色文档时，以接近于人类视觉灵敏度的亮度执行读取，并且用户能够可变地设置感色灵敏度。另外，可以通过菲涅耳透镜的漫射功能来降低浓度的不均匀性。
附带地，本发明不限于所述的实施例，而可以在不脱离本发明要旨的范围内修改结构元件的同时，在实际阶段进行具体化。另外，可以通过实施例中公开的多个结构元件的适当组合来形成各种发明。例如，可以从实施例所公开的所有结构元件中删除一些结构元件。而且，可以适当地结合不同实施例的结构元件。
权利要求
1.一种用于将彩色文档读取为单色图像的图像读取设备，包括复合光源，用于照射所述彩色文档，并且包括光谱分布不同的多个光源；检测器，用于检测所述彩色文档的反射光的强度；发光率设置单元，用于可变地为所述各光源设置不同的发光率；以及光源控制单元，用于通过所设置的发光率来控制所述多个光源的有效光量。
2.根据权利要求1所述的图像读取设备，其中，所述发光率设置单元包括存储单元，以及所述发光率设置单元将存储在所述存储单元中的标准发光率设置在所述光源控制单元中。
3.根据权利要求2所述的图像读取设备，其中，计算所述标准发光率，以相对于波长，对通过结合具有特定发光率的所述多个光源的光谱分布、标准色表的光谱分布、以及所述检测器的灵敏度的光谱分布而获取的复合光谱分布的乘积进行积分，以获取所述标准色表的第一亮度；相对于波长，对标准光源的光谱分布、所述标准色表的光谱分布、以及可见度特性的光谱分布的乘积进行积分，以获取所述标准色表的第二亮度；以及不同颜色的所述多个标准色表的所述第一亮度和所述第二亮度之间的误差平方和变为最小。
4.根据权利要求3所述的图像读取设备，其中，所述可见度特性是CIE标准比色系统中的配色函数y(λ)，并且所述标准光源是氙光源。
5.根据权利要求3所述的图像读取设备，其中，所述可见度特性是CIE标准比色系统中的配色函数y(λ)，并且所述标准光源是CIE标准发光体或CIE辅助发光体。
6.根据权利要求1所述的图像读取设备，其中，所述发光率设置单元包括存储单元，用于存储为多个标准色表设置的标准亮度、以及通过确定序列确定的标准发光率，在所述确定序列中，当通过具有特定发光率的所述多个光源照射所述多个标准色表时，输入从所述检测器获取的所述多个各标准色表的测量亮度，获取所述多个标准色表的所述标准亮度和所述测量亮度之间的误差平方和，通过爬山方法重复改变所述发光率并重复将所改变的发光率设置在所述光源控制单元中，以减小所述误差平方和，以及将所述误差平方和变为特定阈值或更小时的所述发光率确定为所述标准发光率，以及所述发光率设置单元将所述标准发光率设置在所述光源控制单元中。
7.根据权利要求6所述的图像读取设备，进一步包括显示操作单元，其中，所述存储单元进一步存储为所述多个各标准色表设置的准标准亮度以及通过第二确定序列确定的准标准发光率，在所述第二确定序列中，当通过具有特定发光率的所述多个光源照射所述多个标准色表时，输入从所述检测器获取的所述多个各标准色表的测量亮度，获取所述多个标准色表的所述标准亮度和所述测量亮度之间的误差平方和，通过所述爬山方法重复改变所述发光率并重复将所改变的发光率设置在所述光源控制单元中，以减小所述误差平方和，以及将所述误差平方和变为特定阈值或更小时的所述发光率确定为所述标准发光率，在所述显示操作单元中，所述标准发光率和所述准标准发光率是可选择的，以及所述发光率设置单元将在所述标准发光率和所述准标准发光率中选择的发光率设置在所述光源控制单元中。
8.根据权利要求6所述的图像读取设备，进一步包括显示操作单元，其中，所述显示操作单元包括显示装置，用于显示所述多个各标准色表的所述标准亮度，以及期望亮度生成装置，用于通过增加/减小所述多个各标准色表的所述标准亮度来生成期望亮度，所述存储单元进一步存储所生成的所述多个各标准色表的期望亮度、以及通过第三确定序列确定的期望发光率，在所述第三确定序列中，当通过具有特定发光率的所述多个光源照射所述多个标准色表时，输入从所述检测器获取的所述多个各标准色表的测量亮度，获取所述多个标准色表的所述期望亮度和所述测量亮度之间的误差平方和，通过所述爬山方法重复改变所述发光率并重复将所改变的发光率设置在所述光源控制单元中，以减小所述误差平方和，以及将所述误差平方和变为特定阈值或更小时的所述发光率确定为所述期望发光率，在所述显示操作单元中，所述标准发光率和所述期望发光率是可选择的，并且所述发光率设置单元将在所述标准发光率和所述期望发光率中选择的发光率设置在所述光源控制单元中。
9.根据权利要求1所述的图像读取设备，其中，所述复合光源是其中配置有多种颜色的多个LED元件的阵列型复合光源，以及用于漫射发射光的漫射装置设置在所述LED元件的发射侧。
10.根据权利要求9所述的图像读取设备，其中，所述漫射装置是菲涅耳透镜。
全文摘要
在用于将彩色文档读取为单色图像的图像读取设备中，本发明的图像形成设备包括复合光源，用于照射彩色文档，并且包括光谱分布不同的多个光源；检测器，用于检测从彩色文档反射的光的强度；发光率设置单元，用于可变地为各光源设置不同的发光率；以及光源控制单元，用于通过所设置的发光率来控制多个光源的有效光量。根据本发明的图像形成设备，当单色读取彩色文档时，以接近于人类视觉灵敏度的亮度执行读取，用户能够可变地设置感色灵敏度，并且可以降低浓度的不均匀性。
文档编号H04N1/024GK101090439SQ20071011106
公开日2007年12月19日 申请日期2007年6月13日 优先权日2006年6月14日
发明者关沢秀和, 染谷昭彦, 桥爪雄辅 申请人:株式会社东芝, 东芝泰格有限公司