JP2000078359A

JP2000078359A - 画像読取り装置、蛍光灯制御方法、記憶媒体

Info

Publication number: JP2000078359A
Application number: JP10243454A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Satomura; 誠一郎里村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】電源投入後、短時間で、原稿照射用蛍光灯か
らの赤外線の悪影響を受けない良好な読取り画質を確保
できる、画像読取り装置、蛍光灯制御方法、記憶媒体を
提供する。【解決手段】電源投入時（Ｓ１）に、原稿照射用白色
蛍光灯の周辺温度を検出し、所定温度に達していない場
合（Ｓ４）は、前記蛍光灯が正常に点灯できる最小のＰ
ＷＭ信号デューティ値、たとえばデューティ値１０％に
て一定デューティ値制御点灯を所定時間行った後、通常
電流値で点灯し読み取りを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿の画像を読み
取る画像読取り装置，蛍光灯制御方法，記憶媒体に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機の原稿読取り用光源の蛍光灯（蛍
光ランプともいう）の断面図を図８に、側面図を図９に
示す。

【０００３】図９において、ガラス管８０１の中には水
銀ガスおよび希ガス９０１が、ガラス管８０１両端の口
金９０２によって封止されている。さらにガラス管８０
１の両端には、電子放射物質を塗布したタングステンコ
イルの電極９０３があり、電極はステム９０４によって
支持されている。口金９０２には電流を供給するための
導電部９０５が設けられている。また図８に示すよう
に、ガラス管８０１の内側には、ガラス管８０１の内部
で発生した光を反射する反射膜８０４が塗布され、その
さらに内側には蛍光体８０３が塗布されている。ガラス
管側面のアパーチャ部８０５には、反射膜８０４および
蛍光体８０３は塗布されていないので、アパーチャ部８
０５では光は透過する。

【０００４】蛍光灯を点灯すると、電極９０３から放出
された電子が水銀原子に衝突し、水銀原子は励起されて
紫外線を放射する。この紫外線が放電管内壁の蛍光体に
よって蛍光体特有の波長の可視光に変換される。ガラス
管内部で発生した光は、反射膜８０４で反射され、アパ
ーチャ部８０５から出射される。この反射膜８０４とア
パーチャ部８０５の動きによって、図８の矢印方向に強
い光が出力される。

【０００５】蛍光灯を使用した画像読取り装置の光学系
を図１０に示す。図１０において蛍光管８０１のアパー
チャ部８０５から出射された光は、集光ミラー１００
１，１００２で反射して、プラテンガラス１００３上の
原稿１００４の読取りライン１００５付近に照射され
る。原稿の読取りライン１００５から出た光は、ミラー
１００６，１００７，１００８およびレンズ１００９に
よってＣＣＤイメージセンサ１０１０に導かれる。蛍光
管８０１の背面から出た光が直接原稿１００４に照射さ
れないように、遮光板１０１１が設けられている。８０
１，１００１，１００２，１０１１はひとつのスキャナ
ユニット１０１２として原稿面上を移動する。スキャナ
ユニットの移動に合わせてミラー１００７，１００８
は、読取りライン１００５からＣＣＤ１０１０までの光
路が一定に保たれるように、移動する。

【０００６】画像読取り装置の光源すなわち蛍光灯の光
量は、前述のとおり管内の励起された水銀原子から放射
される紫外線の量に依存する。蛍光灯光量は蛍光灯に投
入された電力と発光効率との積で表わされるものと考え
られる。すると発光効率は、水銀原子密度が低くなると
電子が衝突して励起される原子の数も少なくなるので減
少し、逆に水銀原子密度が大きくなると光子の再吸収さ
れる確率が増えるためにやはり減少する。よって発光効
率が最大になる水銀蒸気圧が存在することになる。ま
た、水銀蒸気圧は管内部の温度の最も低い部分の温度
（最冷部温度）に依存する。つまり発光効率の最大とな
る最冷部温度が存在する。

【０００７】図１１のグラフに蛍光灯の最冷部温度ある
いは水銀蒸気圧と発光効率との関係を示す。発光効率が
最大となる水銀蒸気圧は管の内径によって異なり、例え
ば管内径が１５ｍｍの場合には発光効率が最大となる水
銀蒸気圧は約１パスカル、その時の最冷部温度は約４４
℃程度と言われている。通常原稿照明用蛍光灯は使用環
境温度例えば２５℃において点灯した時に、自身の発熱
と放熱により熱安定状態に達した時の最冷部温度（通常
は管両端内部の温度）が前述最適最冷部温度となるよう
に設計されている。

【０００８】図１２は蛍光灯の光量制御回路のブロック
図、図１３は蛍光灯の周辺を示す図である。図１３にお
いて、蛍光灯１２０６はソケット１３０１によって支持
されており、ソケット１３０１上のピンから電流が供給
されている。蛍光灯１２０６は必要方向にアパーチャ８
０５（光学的開口部）が設けられており、図１３では矢
印方向に強い光が出力され、その逆方向には相対的に弱
い光が出力される。

【０００９】蛍光灯１２０６の光量（光の強さ）を測定
するために、光量センサ１２０１が設けられている。こ
の光量センサ１２０１はフォトダイオード等が使用さ
れ、蛍光灯光量に比例した電流を出力する。蛍光灯１２
０６は、光量センサ１２０１で得られた光量測定値をフ
ィードバックして、光量が一定となるように制御されて
いる。

【００１０】図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は図１２の光
量制御回路の動作を説明するためのタイミングチャート
である。図５（ａ）は、光量が適正なとき、図５（ｂ）
は光量が小さいので電流値を大きくしたとき、図５
（ｃ）は光量が大きいので電流値を小さくしたときを示
す。

【００１１】図１２において、光量センサ１２０１から
出力された光量信号はアンプ１２０２で電圧値に変換さ
れ増幅される。コンパレータ１２０３は観測された光量
相当の電圧と、所望光量値の電圧とを比較してその結果
を出力する。光量コントローラ１２０４はパルス幅変調
（ＰＷＭ）信号を出力する。このパルス幅変調信号は、
図５に示すように同期（ＳＹＮＣ）信号に位相同期し
て、観測された光量が所望光量よりも大きいときはデュ
ーティが小さくなり、観測された光量が所望光量よりも
小さいときはデューティが大きくなるように制御され
る。

【００１２】インバータ１２０５は入力されるパルス幅
変調信号が“Ｈ”レベルの時に、パルス幅変調信号より
も十分に高い周波数（一般的には１０倍〜１００倍程
度）で蛍光灯１２０６に交流電流即ちランプ電流を供給
して点灯し、“Ｌ”レベルの時はランプ電流を遮断して
消灯するように制御される。この点灯／消灯がパルス幅
変調信号の周期に従って繰り返される。パルス幅変調信
号の周波数は蛍光灯の点灯／消灯の光学的応答周波数よ
りも大きい。つまり電気的にはパルス幅変調信号の周期
に従って点灯／消灯が繰り返されるが、見かけ上はそれ
を平均した電流値に相当する一定の光量で点灯している
ように見える。

【００１３】以上のようにして蛍光灯１２０６は点灯，
消灯のサイクルのデューティを制御されることによっ
て、光量が一定となるように制御される。

【００１４】蛍光灯１２０６の光量は、管電流のオン−
オフに伴って図５のように変動する。電流が流れない期
間には、蛍光体の残光性によってある程度の発光はある
ものの、光量は小さくなる。但し、蛍光灯１２０６によ
っては、この光量変動幅は小さくて、画像読取り上問題
ない場合もある。

【００１５】一方、ＣＣＤのような画像読取り素子は、
ＳＹＮＣ信号の１周期、つまり１走査期間の間中、読み
取った画像情報を電荷として蓄積する。つまり、ＣＣＤ
の出力は、１走査期間の光量を積分した大きさの出力値
となる。従って、蛍光灯の点滅とＣＣＤの走査が同一周
期で同期していれば、所要のＣＣＤ出力が得られる。画
像読取り装置の光源として蛍光灯を使用する場合、点灯
後は光量は速く必要値に到達してほしい。また光量が必
要値に到達した後は、光量は安定している必要があり、
さらに光量分布特性あるいは発光スペクトルも安定して
いる方がよい。さもないと、連続して何枚もの画像読取
りを実行するために蛍光灯を連続点灯をする時に、最初
の原稿と最後の原稿とで濃度が違ったり、濃度ムラが発
生したり、色ずれが発生したりすることになる。

【００１６】ところが蛍光灯では、点灯直後から、熱的
安定状態に達するまでの数十秒間は、温度不均一による
水銀蒸気圧の不安定さ、水銀原子の移動等により、光
量，光量分布，発光スペクトルは不安定となり、変化す
る。

【００１７】この問題を解決する手法として、蛍光灯に
ランプヒータを装着して、蛍光灯が消灯している時でも
所定温度以上に加熱保温しておくという手法を使用する
場合がある。図１７にランプヒータの装着例を示す。こ
の手法は、点灯直後の光量立ち上がり速度の向上，光量
安定性向上，光量分布特性安定性の向上，スペクトル安
定性の向上等に効果的である。

【００１８】図６にランプヒータの温度制御回路の回路
図例を示す。

【００１９】図６においてサーミスタ２１４とランプヒ
ータ２１３は蛍光灯２０１になるべく近い位置に装着さ
れる。サーミスタ２１４は抵抗３０１との抵抗比によっ
て蛍光灯温度に相当する電圧を出力する。この回路によ
ると、サーミスタ２１４は温度が高いほど抵抗値が小さ
くなるので、温度が高いほど電圧は低くなる。バッファ
３０２はサーミスタ電圧に等しい電圧を出力する。ＡＤ
コンバータ２１５はその電圧値をデジタル値に変換す
る。それをＣＰＵ２０８は読み取って、温度値に換算
し、それが所望温度よりも小さければランプヒータ２１
３に通電し、それが所望温度よりも大きければ、ランプ
ヒータ２１３をオフする。

【００２０】図６に蛍光灯の電極の予熱制御回路も示
す。

【００２１】ＤＡコンバータ３０３は予熱電圧を制御す
る電圧を生成する。予熱は図１９，図２０で後述するよ
うにＣＰＵ２０８で指定する所望の予熱電圧値を出力で
きる。このように制御される、蛍光灯消灯時の予熱（以
下待機予熱と称する）は、点灯直前に必要とされる予熱
値とは異なる数値、通常は点灯直前の予熱値よりも小さ
い値となる。

【００２２】インバータ２１２の回路ブロック図例を図
１９に示す。図１９において、直流電源１９０１が電力
を供給する。ドライブ回路１９０２は蛍光灯点灯周波数
を生成している発振器１９０３の信号に従ってスイッチ
回路を開閉する。トランス１９０３によって、蛍光灯点
灯に必要な交流電圧が生成される。チョークコイル１９
０４は蛍光灯管電流を制御する。交流スイッチ１９０５
は内蔵するトランジスタやダイオードブリッジの働き
で、ＰＷＭ信号に従って蛍光灯ランプ電流の出力を、オ
ン／オフする。このスイッチング周波数は前述したよう
に、発振器１９０３の周波数よりも十分大きい。

【００２３】発振器１９０６，ドライブ回路１９０７，
トランス１９０８は予熱電流供給用のインバータであ
る。ドライブ回路１９０７の回路例を図２０に示す。電
圧フォロア２００１は入力された電圧に等しい電圧を出
力する。

【００２４】以上の構成において、蛍光灯１９０９の２
つの電極部には、ランプ点灯直前には予熱制御信号に比
例した交流予熱電流が供給される。さらに、ランプ両端
の電極間に電圧がかかって放電すなわち点灯が開始され
る。

【００２５】またこの回路によると、非点灯時において
も、予熱制御信号に対応した予熱電流を蛍光灯１９０９
の２つのそれぞれの電極に流すことができる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】図１４，図１５に白色
蛍光灯の発光スペクトルの一例を示す。横軸は波長ｎｍ
である。

【００２７】常温環境下で点灯し、図１４は点灯直後の
スペクトル、図１５は点灯して所定時間後の、ある程度
安定した状態のスペクトルである。

【００２８】図１４では７５０〜１０００ｎｍにおいて
赤外線が発生している。図１５では７５０〜１０００ｎ
ｍの赤外線は消えている。

【００２９】７５０〜１０００ｎｍにおいて赤外線が発
生すると、画像読取り精度に悪影響を及ぼす。

【００３０】白黒読取り機の場合には、特に原稿の朱肉
色部分の画像が正しく読み取ることができなくなる。

【００３１】カラー読取り機の場合にはさらに深刻であ
る。図７にカラー読取り機に使用されているカラー画像
読取りＣＣＤの青，緑，赤（Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒ
ｅｄ）の感度特性の例を示す。図７によると、青，緑，
赤のいずれも７００ｎｍ以上で感度が高くなっている。
これはカラー画像読取りＣＣＤに使用されているカラー
フィルタが赤外線を透過してしまうということである。
従って赤外線の発生する光源を使用すると、カラー画像
読取りセンサの色再現精度は著しく低下する。

【００３２】対象として、赤外線をカットする光学フィ
ルタをＣＣＤの前に装着することが考えられる。しかし
これだと、ＣＣＤに入る光量がやや低下するし、コスト
も上昇する。

【００３３】蛍光灯の赤外線発生は、本来は水銀原子に
衝突すべき放電電子が希ガスに衝突することにより発生
する。ある一定以上の水銀蒸気圧の時には、電子の衝突
エネルギが小さいので、赤外線は発生しない。水銀蒸気
圧がそれよりも低いときには電子の衝突エネルギが大き
くなって、赤外線が発生する。点灯直後は水銀蒸気圧が
低いので、前述赤外線が発生する。点灯後ある時間が経
過すると管の温度が上がり水銀蒸気圧も上がるので前述
赤外線は図１５に示すように発生しなくなる。

【００３４】そこでランプヒータを使用すると、点灯前
から管の温度を一定以上にしておくことができるので、
点灯直後から図１５に示すような赤外線の発生しないス
ペクトルが得られる。

【００３５】ところが環境温度が低い場合には、しかも
最初の電源投入時にはランプヒータの熱は管端部まで行
き渡らない。

【００３６】ランプヒータの形としては、蛍光灯がすっ
ぽり覆われる形となることが理想的である。ランプヒー
タに覆われていない部分があるとその部分が環境温度の
影響を受けて、点灯直後の光量立ち上がり速度，光量安
定性，光量分布特性安定性が悪化する。

【００３７】但し少なくとも蛍光灯のアパーチャ部はラ
ンプヒータで覆うわけにはいかない。

【００３８】蛍光灯の点灯中の管面の温度分布の例を図
１６に示す。蛍光灯は、白熱電球よりは発光効率が良い
とはいうものの、消費電力のうちの８０％以上は熱エネ
ルギとなるため、管中央部では電力あるいは電流が大き
いほど温度が高い。また最冷部である管端部では放電や
発光がないので管中央部よりは温度が低くなり、さらに
電極付近では電極の発熱によって管中央部よりも温度が
高くなる。図１６によると、点灯中蛍光灯管面は電極付
近が最も高い。従って、この部分をランプヒータで覆う
と、ランプヒータ自身の耐熱性を確保することが難しく
なる。それで図１７に示すように、ランプヒータ２１３
は蛍光灯１２０６両端の電極付近を回避して、蛍光灯１
２０６よりも短くなっている。

【００３９】これだと蛍光灯１２０６がランプヒータ２
１３から露出した両端部の温度が環境温度によって左右
され悪影響を受ける。

【００４０】先に述べたとおり、蛍光灯の点灯は管内の
水銀蒸気圧に大きく影響され、水銀蒸気圧は管の温度分
布に依存する。

【００４１】よって特に、低温環境における点灯開始時
に赤外線が発生して著しく読み取り画像品質に違いが現
れる。

【００４２】ランプヒータの熱が蛍光灯１２０６両端部
に伝わらないとか、伝わるのに時間がかかるとかいう問
題を解決する手法として、蛍光灯の電極に電流を流し
て、蛍光灯１２０６自身の予熱の熱を使う手法が考えら
れる。またさらに蛍光灯１２０６を予備点灯して自身の
点灯による発熱で暖めるという手法もある。

【００４３】そこで低温環境の電源投入直後に、蛍光灯
を定格電流値にてフル点灯して、自身の熱で暖める手法
を試みる。蛍光灯フル点灯はランプヒータを使用して暖
めるのに比べて、手っ取り早く管全体を暖めることがで
きる。この時の蛍光灯発光スペクトルに占める赤外線比
率の時間推移を図１８のグラフに示す。図１８によると
赤外線は点灯直後Ａから下降して一旦は発生しなくなる
が、しばらくすると再び発生し、第２のピークＤに達し
た後、下降して再び発生しなくなる。

【００４４】図１８の赤外線発生変動のメカニズムは管
内の水銀分布の移動と水銀気圧によって説明できる。

【００４５】点灯開始Ａの前の電極予熱によって、低温
時に電極に付着していた水銀は蒸発し飛び散って、電極
付近の管面上に散布される。Ａの点灯開始時点では管温
度は低く水銀蒸気圧も低いので多量の赤外線が発生す
る。しかし、自身の熱によって電極付近の管面上に散布
された水銀が再び蒸発して、水銀蒸気圧は急速に上昇
し、それによって赤外線は減少し、Ｂ時点でいったんは
発生しなくなる。

【００４６】Ｂ時点では、比較的温度の低い管端部に触
れた水銀蒸気は液化してそこに付着するが、一方で電極
付近の温度上昇が管中央部にも進行して、管中央部の管
面に付着していた水銀が蒸発することによって、水銀蒸
気圧は所定値以上に保たれて赤外線も発生しない状態が
保たれる。

【００４７】Ｃ時点になると、電極部付近から始まった
管面の温度上昇と水銀蒸発が管中央部まで行き渡って、
今度は管中央部の水銀が枯渇し始める。すると再び赤外
線が発生し増加する。

【００４８】Ｄ時点を過ぎると管端部の温度も上昇し始
めて、管端部に溜っていた水銀が蒸発し始めるので、赤
外線は再び減少し始め、Ｅ地点では再び赤外線が発生し
なくなる。

【００４９】以上のように、蛍光灯をフル点灯して強力
に管を暖めても、Ｅ時点になるまで画像読取りが実行で
きないことになる。そこで赤外線が発生しなくなるまで
の時間をもっと短縮できないかということが問題とな
る。

【００５０】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、電源投入後、短時間で、原稿照射用蛍光灯か
らの赤外線の悪影響を受けない良好な読取り画質を確保
できる、画像読取り装置、蛍光灯制御方法、記憶媒体を
提供することを目的とするものである。

【００５１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、画像読取り装置を次の（１）〜（５）のと
おりに、蛍光灯制御方法を次の（６），（７）のとおり
に、そして記憶媒体を次の（８）のとおりに構成する。

【００５２】（１）原稿に照射する光を発生する蛍光灯
と、前記原稿からの光を読み取って画像信号を出力する
画像読取り手段と、電源投入時には画像読取り時よりも
小さい管電流で、前記蛍光灯を点灯する制御手段とを備
えた画像読取り装置。

【００５３】（２）原稿に照射する光を発生する蛍光灯
と、前記原稿からの光を読み取って画像信号を出力する
画像読取り手段と、機体内の一地点の温度を検出する温
度検出手段と、電源投入時に、前記温度検出手段で検出
された温度が所定値よりも小さい場合には、画像読取り
時よりも小さい管電流で、前記蛍光灯を点灯する制御手
段とを備えた画像読取り装置。

【００５４】（３）原稿に照射する光を発生する蛍光灯
と、前記蛍光灯を暖める熱供給手段と、前記熱供給手段
を用いて前記蛍光灯の温度を所望温度に保持する温度制
御手段と、前記原稿からの光を読み取って画像信号を出
力する画像読取り手段と、電源投入時には画像読取り時
よりも小さい管電流で蛍光灯を点灯し、それと同時に前
記温度制御手段にて前記蛍光温度を所望温度に保持する
ようにする制御手段とを備えた画像読取り装置。

【００５５】（４）原稿に照射する光を発生する蛍光灯
と、前記原稿からの光を読み取って画像信号を出力する
画像読取り手段と、前記蛍光灯の電極に所望の予熱電流
を与える予熱電流制御手段と、電源投入時には、まず、
前記蛍光灯の電極に点灯開始直前よりも小さい予熱電流
を与え、その後で画像読取り時よりも小さい管電流で前
記蛍光灯を点灯する制御手段とを備えた画像読取り装
置。

【００５６】（５）原稿に照射する光を発生する蛍光灯
と、前記蛍光灯を暖める熱供給手段と、前記熱供給手段
を用いて前記蛍光灯の温度を所望温度に保持する温度制
御手段と、前記原稿からの光を読み取って画像信号を出
力する画像読取り手段と、前記蛍光灯の電極に所望の予
熱電流を与える予熱電流制御手段と、機体内の一地点の
温度を検出する温度検出手段と、電源投入時に、前記温
度検出手段で検出された温度が所定値よりも低い場合に
は、まず前記蛍光灯の電極に点灯開始直前よりも小さい
予熱電流を与え、その後で画像読取り時よりも小さい管
電流で前記蛍光灯を点灯すると共に、温度制御手段にて
前記蛍光灯の温度を所望温度に保持するようにする制御
手段とを備えた画像読取り装置。

【００５７】（６）電源を投入する第１のステップと、
原稿照射用蛍光灯を通常管電流より小さい管電流で点灯
する第２のステップと、前記原稿照射用蛍光灯を前記通
常電流で点灯する第３のステップとを備えた蛍光灯制御
方法。

【００５８】（７）前記（６）記載の蛍光灯制御方法に
おいて、前記通常管電流より小さい管電流は、蛍光灯を
正常に点灯できる最小のＰＷＭ信号デューティ値の管電
流である蛍光灯制御方法。

【００５９】（８）前記（６）または前記（７）記載の
蛍光灯制御方法を実現するためのプログラムを格納した
記憶媒体。

【００６０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を画像読
取り装置の実施例により詳しく説明する。なお、本発明
は、装置の形に限らず、方法，記憶媒体の形で同様に実
施することができる。また、反射原稿に限らず、透過原
稿を読み取る形でも同様に実施することができる。

【００６１】図１８グラフにおいて、Ｄ→Ｅの赤外線減
少は管端部の温度上昇によるものである。一方Ａ→Ｂの
赤外線減少は管面、特に管中央部の管面の温度上昇によ
る。Ｅ時点をもっと左にもってくるには、Ｄ→Ｅのカー
ブをもっと左にもってきてかつＡ→Ｂのカーブをもっと
右にもってきて両者の位置を一致させればよい。言い換
えると、管端部を積極的に暖めると同時に、管面上に付
着した水銀の蒸発を積極的に利用して、画像読取り時直
前にそれが利用できるようにするとよい。つまりなるべ
く先に管端部を暖めてそれから中央部を徐々に暖めるよ
うにした方がよい。

【００６２】そのためにはフル点灯で予備点灯をするの
ではなくて、点灯可能な最小の管電流（ランプ電流とも
いう）にて予備点灯を行なった方がよい。最小管電流点
灯すると、フル点灯に比べて、管中央部の発熱は小さく
なるが、電極部の発熱量はほとんど変わらない。電極は
電子放出物質の消耗を防ぐために、通常は、蛍光灯点灯
中は管電流の多少にかかわらず電極温度一定になるよう
に予熱制御されている。

【００６３】また最小管電流点灯で暖める前に蛍光灯の
電極を所定時間予熱しておいてそれによって管端部付近
のみを先に暖めるのも有効である。

【００６４】さらに蛍光灯点灯では管の温度は制御でき
ないので、ランプヒータによる温度制御を併用して、常
に一定に暖めるという手法も有効である。

【００６５】

【実施例】図２は、実施例である“画像読取り装置”の
構成を示すブロック図である。

【００６６】図２において、蛍光灯２０１の光量（光の
強さ）を、蛍光灯２０１の近くに配置した調光センサ基
板２０４上のフォトダイオード２０２によって検出す
る。その光量信号はプリアンプ２０３で微小電流信号か
ら電圧信号に変換されてアンプ２０６に入力される。ア
ンプ２０６は付随する可変抵抗器によって、光量信号を
適正な電圧に調整し、コンパレータ２０７の比較入力に
送る。

【００６７】ＣＰＵ２０８は光量基準信号指定値を切り
替えてコンパレータ２０７のもう一方の比較入力に送
る。この切り替えは、例えば読取り画像の反射率が特に
高い時に光量を特別に落とす切替えであり、読取り光量
を落とす必要がなければ、この切替えは必要はない。

【００６８】コンパレータ２０７は光量基準信号を、ア
ンプ２０６からの光量信号と比較し、比較結果をフリッ
プフロップ２０９へ出力する。

【００６９】調光ロジック回路２１７はゲートアレイ等
で構成され、その中のフリップフロップ２０９はＳＹＮ
Ｃ信号に同期してコンパレータ２０７からの光量比較信
号を出力する。ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２１０は光量比
較信号の結果に従って、光量が光量基準信号に満たない
時には、カウンタ２１０の値を所定値増加させる。光量
が光量基準信号以上の時には、カウンタ２１０の値を所
定値減少させる。

【００７０】ダウンカウンタ２１１はＵＰ／ＤＯＷＮカ
ウンタ２１０の値を、ＳＹＮＣ信号に同期してロードし
所定クロックでダウンカウントする。ロードしてからキ
ャリが出るまでの期間は、出力ＰＷＭ信号はハイレベル
となり、それ以外の期間はローレベルとなる。

【００７１】ＣＰＵ２０８はＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２
０８の値を随時読取ることができる。

【００７２】また逆にＣＰＵ２０８はＵＰ／ＤＯＷＮカ
ウンタ２０８に所望の値を随時書込むことができる。さ
らにＣＰＵ２０８はＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２０８のカ
ウント動作を停止することができる。

【００７３】よってＣＰＵ２０８は例えばＰＷＭ信号の
デューティが１０％に相当する値をＵＰダウンカウンタ
２０８に書込んでＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２１０を停止
すると、蛍光灯は１０％の一定デューティ値すなわち一
定電流値にて点灯する。

【００７４】調光ロジック回路２１７には、点灯前の蛍
光灯電極予熱の制御信号をつくる回路も含まれる。

【００７５】インバータ２１２は蛍光灯点灯前には予熱
制御信号に従って蛍光灯２０１の電極を予熱し、その後
にＰＷＭ信号に従って点灯する。蛍光灯２０１は、ＰＷ
Ｍ信号がハイレベルの期間だけ点灯しローレベルの期間
は消灯する。

【００７６】蛍光灯２０１には、点灯前の温度を所定値
に保持するためのランプヒータ２１３が装着される。ラ
ンプヒータ２１３にはさらに温度検出のためのサーミス
タ２１４が装着される。図２の中で蛍光灯温度制御に関
する部分は、図６と同様の構成となっている。サーミス
タ２１４の検出温度が所定値になるようにコンパレータ
２１５およびドライバ２１６が働く。温度制御値は一定
の場合もあるが、温度制御値をＣＰＵ２０８によって指
示する場合もある。

【００７７】蛍光灯２０１から出力された光は、図１０
で説明したように、原稿面で反射してＣＣＤに入力さ
れ、アナプロ（アナログプロセッサ回路）によってレベ
ル補正をされ、ＡＤ変換されて、プリンタへ出力され
る。

【００７８】以上の構成において、本実施例の画像読取
り装置の電源投入時の制御を図１にフローチャートで示
す。図３に装置の動作を説明するタイムチャートを示
す。図４に赤外線発生比率の推移を示す。

【００７９】図１，図２，図３，図４を参照して動作を
説明する。画像読取り装置の電源が投入されると（Ｓ
１）、図２のＣＰＵ２０８はまずＩ／Ｏポートの初期設
定やレジスタの初期設定や機器のエラーチェックなどを
行なう（Ｓ２）。次にサーミスタ２１４の電圧値を読み
取ってそれを温度値に換算し（Ｓ３）、その温度が所定
温度２よりも高いと電源を一時的に遮断した後の電源再
投入とみなして、Ｓ１２へ移り、別の立ち上げ時間の短
いシーケンスで動く。所定温度２は室温よりも少し高い
値、例えば３５℃というような値が選ばれる。

【００８０】所定温度２よりも低い場合には蛍光灯電極
待機予熱オンを設定時間実行して（Ｓ５，Ｓ６）、蛍光
灯管端部の温度を持ち上げると同時に、蛍光灯電極部付
近に付着した水銀を蒸発させ、その一部を管面に付着さ
せる。

【００８１】次に予熱電圧を点灯前予熱値に切り替える
（Ｓ７）。そして所定時間、例えば２秒間電極をさらに
高い温度で予熱する（Ｓ８）。

【００８２】次に蛍光灯を最小電流値で所定時間点灯す
る（Ｓ９）。この時は蛍光灯が正常に点灯できる最小の
ＰＷＭ信号デューティ値、例えばデューティ値１０％に
て一定デューティ値制御点灯を行なう。

【００８３】予熱電圧値は通常は点灯前予熱値＞点灯中
予熱値＞待機予熱値である。

【００８４】蛍光灯を点灯する（Ｓ９）と同時にランプ
ヒータ２１３の一定温度制御をオンする。そのためにラ
ンプヒータ制御タイマ割り込みをオンにする（Ｓ１
０）。すると一定時間間隔でタイマ割り込み（Ｓ２１）
が発生する。ランプヒータ制御タイマ割り込み処理ルー
チンを図１（ｂ）に示す。この割り込みが発生すると、
ＣＰＵ２０８はランプヒータサーミスタ２１４の温度を
読み取って、それが所定温度１よりも低い場合にはラン
プヒータ２１３をオンし（Ｓ２６）、高い場合にはラン
プヒータ２１３をオフして（Ｓ２４）、このルーチンを
終了する。

【００８５】この最小電流点灯時の赤外線比率の推移を
図４のグラフで示す。蛍光灯をフル点灯した場合の図１
８に比べて最初の赤外線減少は遅いものの、２つめの山
Ｄは無くなる。従ってｂの時点で赤外線はほとんど無く
なるので早急に画像読取りが可能となる。

【００８６】最終電流値の所定時間点灯が完了すると、
装置は画像読取り可能状態となる。なおこの制御フロー
チャートには、画像読取り装置の蛍光灯制御以外の詳細
な制御については記述を省略している。

【００８７】また、初期のサーミスタ温度が所定温度２
よりも高い場合には、前述の場合よりももっと短い所定
時間で蛍光灯予備点灯を行なう（Ｓ１２，Ｓ１３）。こ
の時には通常の画像読取り時と同じように、光量一定制
御を行なう。ここで蛍光灯予備点灯を行なうのは、赤外
線発生防止のためではなくて、蛍光灯の配光特性やスペ
クトル特性をより安定させるためである。

【００８８】図３（ａ）は、初期のサーミスタ温度が所
定温度２よりも低い場合、図３（ｂ）は初期のサーミス
タ温度が所定温度２よりも高い場合である。図３（ａ）
によると、ランプヒータ温度制御中には、サーミスタ温
度が所定温度よりも低い時にはランプヒータおよび予熱
がオンとなり、サーミスタ温度が所定温度よりも高い時
にはランプヒータおよび予熱がオフとなる。ランプヒー
タ２１３の熱がサーミスタ２１４に伝わるのに時間がか
かるので、ランプヒータ２１３のオン／オフよりも遅れ
てサーミスタ温度が上下している。

【００８９】蛍光灯点灯直前には予熱はＡ：待機予熱値
から、それよりも高いＢ：点灯直前予熱値に切り替わ
る。点灯直前予熱を所定時間与えた後、蛍光灯の電極間
に放電電圧を与えて、ランプを点灯する。ランプが点灯
したら予熱をＢ：点灯直前予熱値からＣ：点灯中予熱値
に切り替える。但し蛍光灯の種類によっては、このＣ：
点灯中予熱は必要ない場合もある。その場合には点灯中
予熱をオフする。

【００９０】以上の構成によって、装置電源投入後は、
図３（ａ）のｐ時点からｑ時点の期間で蛍光灯の水銀蒸
気圧が速く一定値以上で安定するようにバランスよく加
熱することができる。

【００９１】すなわち電源投入後はまず電極のみ加熱し
て、管端部の温度を持ち上げて管端部に留まっていた水
銀が蒸発しやすいようにし、かつ蛍光灯電極部付近に付
着した水銀を蒸発させ、その一部を管面に付着させる。
次に蛍光灯を最小管電流の点灯でなるべく管端部の温度
が速く上昇するようにする。一方管中央部の温度はラン
プヒータ２１３およびその温度制御によって、速く暖め
てかつ上昇しすぎないようにしておく。このように管を
外側からじわじわと加熱しておくと、次の画像読取り点
灯時においては、水銀は点灯直後には管中央部から供給
され、点灯後しばらくすると管端部から供給されるよう
になり、一定値以上の水銀蒸気圧が安定して確保される
ようになるので、画像読取り時には赤外線は発生しな
い。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
源投入時に蛍光灯を端部から中央部へ向かって徐々に加
熱することによって、最初の画像読取り時の水銀の分布
と温度分布を理想的な状態にすることができ、従来より
も短い時間で赤外線が発生しない画像読み取り状態をつ
くることができる。従って赤外線の悪影響を受けない良
好な読み取り画質を確保することができる。

【００９３】また、電源投入後の待機時間を短縮化でき
る。

【００９４】また、シーケンスの改良のみなので、赤外
線カットフィルタを使用するのに比べてコストを抑える
ことができ、しかも蛍光灯の光量を効率良く使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における電源投入時の制御を示すフロ
ーチャート

【図２】実施例の要部構成を示すブロック図

【図３】実施例の動作を示すタイムチャート

【図４】実施例における赤外線発生比率の推移を示す
図

【図５】光量制御回路のタイムチャート

【図６】ランプヒータの温度制御回路の構成を示すブ
ロック図

【図７】カラー読取りＣＣＤの分光感度特性を示す図

【図８】蛍光灯の断面図

【図９】蛍光灯の側面図

【図１０】画像読取り装置の光学系の構成を示す図

【図１１】蛍光灯の最冷部温度と発光効率との関係を
示す図

【図１２】光量制御回路の構成を示すブロック図

【図１３】蛍光灯の周辺を示す図

【図１４】白色蛍光灯の点灯直後のスペクトルの例を
示す図

【図１５】白色蛍光灯の点灯所定時間後のスペクトル
の例を示す図

【図１６】点灯中の蛍光灯の温度分布を示す図

【図１７】ランプヒータと蛍光灯の関係を示す図

【図１８】蛍光灯をフル点灯した場合の赤外線発生比
率の推移を示す図

【図１９】インバータ２１２の構成を示すブロック図

【図２０】ドライブ回路１９０７の詳細図

【符号の説明】

２０１蛍光灯２０８ＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿に照射する光を発生する蛍光灯と、
前記原稿からの光を読み取って画像信号を出力する画像
読取り手段と、電源投入時には画像読取り時よりも小さ
い管電流で、前記蛍光灯を点灯する制御手段とを備えた
ことを特徴とする画像読取り装置。
【請求項２】原稿に照射する光を発生する蛍光灯と、
前記原稿からの光を読み取って画像信号を出力する画像
読取り手段と、機体内の一地点の温度を検出する温度検
出手段と、電源投入時に、前記温度検出手段で検出され
た温度が所定値よりも小さい場合には、画像読取り時よ
りも小さい管電流で、前記蛍光灯を点灯する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像読取り装置。
【請求項３】原稿に照射する光を発生する蛍光灯と、
前記蛍光灯を暖める熱供給手段と、前記熱供給手段を用
いて前記蛍光灯の温度を所望温度に保持する温度制御手
段と、前記原稿からの光を読み取って画像信号を出力す
る画像読取り手段と、電源投入時には画像読取り時より
も小さい管電流で蛍光灯を点灯し、それと同時に前記温
度制御手段にて前記蛍光温度を所望温度に保持するよう
にする制御手段とを備えたことを特徴とする画像読取り
装置。
【請求項４】原稿に照射する光を発生する蛍光灯と、
前記原稿からの光を読み取って画像信号を出力する画像
読取り手段と、前記蛍光灯の電極に所望の予熱電流を与
える予熱電流制御手段と、電源投入時には、まず、前記
蛍光灯の電極に点灯開始直前よりも小さい予熱電流を与
え、その後で画像読取り時よりも小さい管電流で前記蛍
光灯を点灯する制御手段とを備えたことを特徴とする画
像読取り装置。
【請求項５】原稿に照射する光を発生する蛍光灯と、
前記蛍光灯を暖める熱供給手段と、前記熱供給手段を用
いて前記蛍光灯の温度を所望温度に保持する温度制御手
段と、前記原稿からの光を読み取って画像信号を出力す
る画像読取り手段と、前記蛍光灯の電極に所望の予熱電
流を与える予熱電流制御手段と、機体内の一地点の温度
を検出する温度検出手段と、電源投入時に、前記温度検
出手段で検出された温度が所定値よりも低い場合には、
まず前記蛍光灯の電極に点灯開始直前よりも小さい予熱
電流を与え、その後で画像読取り時よりも小さい管電流
で前記蛍光灯を点灯すると共に、温度制御手段にて前記
蛍光灯の温度を所望温度に保持するようにする制御手段
とを備えたことを特徴とする画像読取り装置。
【請求項６】電源を投入する第１のステップと、原稿
照射用蛍光灯を通常管電流より小さい管電流で点灯する
第２のステップと、前記原稿照射用蛍光灯を前記通常電
流で点灯する第３のステップとを備えたことを特徴とす
る蛍光灯制御方法。
【請求項７】請求項６記載の蛍光灯制御方法におい
て、前記通常管電流より小さい管電流は、蛍光灯を正常
に点灯できる最小のＰＷＭ信号デューティ値の管電流で
あることを特徴とする蛍光灯制御方法。
【請求項８】請求項６または請求項７記載の蛍光灯制
御方法を実現するためのプログラムを格納したことを特
徴とする記憶媒体。