JP2001312690A - 画像形成装置に対する効果的な露光決定 - Google Patents

画像形成装置に対する効果的な露光決定

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JP2001312690A
JP2001312690A JP2001012635A JP2001012635A JP2001312690A JP 2001312690 A JP2001312690 A JP 2001312690A JP 2001012635 A JP2001012635 A JP 2001012635A JP 2001012635 A JP2001012635 A JP 2001012635A JP 2001312690 A JP2001312690 A JP 2001312690A
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Alex Roustaei
ルーステイ アレックス
Paul Vulpoiu
ヴァルポイゥ ポール
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Symagery Microsystems Inc
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    • H04N23/74—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】広範囲の周囲光輝度のもとで作動することがで
き、かつ質の高い画像捕捉を維持することにある。 【解決手段】この画像形成装置は、画像形成アレイ１０
２をダイ上に備えた画像形成回路１０１と、画像形成ア
レイに隣接するように同じくダイ上に配置された光検出
器１０９とを備えており、この光検出器は、対象に対す
る照射の輝度を検出し、各検出器において検出された照
射の輝度を表す信号を生成する。これらの信号は、画像
形成アレイの露光時間、対象を照射する光源、及び／又
は画像形成装置の出力増幅ゲインを調整するのに用いら
れる。また、これらの信号は、画像形成アレイの、例え
ば二次元のバーコードのような対象に対する位置合わせ
を決定するのに用いられてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像走査デバイス
の分野に関し、特に、広範囲の周囲光輝度のもとで作動
する走査デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】画像形成業界において、スキャナは、広
範囲の周囲光のもとで効果的に作動することが期待され
ている。周囲光を測定して走査システムを制御する、い
くつかの解決法が開発されてきた。周囲光は、画像形成
アレイとは別の周囲光検出回路によって検出してもよい
し、画像形成アレイ自体を用いることによって検出して
もよい。次に、この周囲光測定値を用いて、画像形成ア
レイ／レンズの露光時間を調整したり、或いは画像信号
のゲインを設定したり、或いは光源の輝度を制御したり
する。
【０００３】１９９０年１１月１３日に発行された、ダ
ンストロム(Danstrom)による米国特許第４，９７０，３
７９号には、制御可能な光源と、スキャナアレイとは別
個の光センサとを備える、バーコードスキャナの露光／
照射制御について開示されている。光センサは、走査対
象からの反射光を、周囲光を表す電気信号に変換する。
この信号は、コンパレータに送信され、このコンパレー
タは、スキャナアレイが必要とする照射を決定し、次
に、制御可能な光源への電力を適度に調整する。この方
法の大きな欠点は、光が低輝度状態である間、光源は、
高輝度の照射を生成するようコンパレータによって駆動
されるのだが、これが大量の電力を消費するという点で
ある。ハンドヘルド装置においては、大抵のハンドヘル
ド装置は内蔵型の電源を有しているので、この欠点は非
常に不利益である。
【０００４】他のシステムでは、画像形成アレイ自体を
用いて周囲光レベルを決定し、次に、この周囲光レベル
を用いて露光時間を制御する。１９８４年９月１１日に
発行された、ニシザワ(Nishizawa)等による米国特許第
４，４７１，２２８号には、非破壊読出しタイプの画像
セルから成る画像センサについて記載されており、この
センサは、画像セルのアレイを、周囲光を測定するため
の光電検出セルとして、且つ対象の画像を形成するため
の画像捕捉セルとして用いる。画像形成アレイは対象に
対して露出され、周囲光の測定が予め選択された画像形
成セルを介して実行される。この選択された画像形成セ
ルの加算後の値は、基準値と比較されて、必要な露光レ
ベルが決定される。次に、この選択された画像形成セル
の値は消去され、対象の画像走査が制御された露光時間
で行われる。
【０００５】この方法の欠点は、工程の数が多すぎると
いう点である。アレイを用いて周囲光を測定し、次に、
画像を走査する前にこのアレイをリセットさせるとい
う、複数工程による処理では、処理が遅くなってしま
う。さらに、余分な工程は余分な電力の消費を必要と
し、ハンドヘルド装置においては、これは大きな不利益
である。
【０００６】１９８２年７月６日に発行された、ビック
スバイ(Bixby)による米国特許第４，３３８，５１４号
には、センサアレイに入射する放射エネルギーに応じて
機械的シャッタを作動させることにより露光時間を制御
する、さらなる方法が開示されている。半導体アレイ基
体を流れる電流は、画像形成アレイの露光中に測定さ
れ、アレイの露光レベルに比例する積分された信号が生
成される。この信号は、しきい電圧と比較され、しきい
電圧を越える場合には、シャッタが閉鎖される。
【０００７】この方法には、基体を流れる電流を測定す
る装置を生成するためのさらなる処理工程が必要とされ
る、という欠点がある。具体的には、この装置は、非導
電性基板と半導電性基板との間に、導電性材料の層を追
加する必要がある。このような処理は、いくつかのＣＣ
Ｄ画像形成装置においては典型的な処理であるが、ＣＭ
ＯＳ画像形成装置においてはコストのかかる余分な処理
であろう。
【０００８】露光時間が調整されるさらなるシステムに
ついては、１９９９年１１月１６日に発行された、シブ
ヤ(Shibuya)等による米国特許第５，９８６，７０５号
に記載されている。これには、ビデオカメラについて記
載されており、このビデオカメラは、画像検出装置及び
露光調整装置を備える。この露光調整装置は、増幅器の
ゲインを制御して走査された出力信号を調整し、さら
に、駆動パルス生成器を制御して検出装置の露光時間を
制御する。１つの実施の形態において、このビデオカメ
ラは、画像検出装置で画像を捕捉し、出力信号を増幅す
ることによって、露光を制御する。この出力信号は、外
部へ送られると共に、露光調整装置にフィードバックさ
れ、この露光調整装置において基準と比較される。比較
の結果、この画像は露光過度、或いは露光不足、或いは
調整不要であると判断されると、制御信号が駆動パルス
生成器に送信されて露光時間が調整されると共に、増幅
器に送信されて増幅器のゲインが調整される。
【０００９】この方法にはいくつかの欠点があり、この
露光制御を繰り返す方式は、ビデオカメラに対してのみ
有益である。露光時間及び信号ゲインのみを制御するの
では、装置が有効状態となる光の輝度範囲に制限されて
しまう。スチールカメラやバーコード読取り装置など
は、さらなる回路によって露光過度及び露光不足の画像
をフィルタをかけて取り除く必要があるので、このよう
な方法は有益でない。このような装置は、外部の光源を
制御することができないので、光が低輝度状態である場
合には、画像形成が困難である。
【００１０】これらの調整方法にはそれぞれ利点がある
が、これらの調整方法は、その方法が機能することので
きる光の輝度の範囲、及びその方法を適用できる装置の
種類における光の輝度の範囲によって、本質的に制限さ
れている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、広範囲の周囲
光輝度のもとで作動することができ、且つ、質の高い画
像捕捉を維持することのできる、走査デバイスが必要と
されている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、対象の画像を
捕捉している間、画像形成装置の出力信号を所定の作動
可能レベルに維持する方法及びシステムに関する。本発
明は、前記対象に対する照射の輝度を検出する工程と、
前記照射輝度を表す信号を記憶する工程と、前記表現信
号をサンプリングする工程と、サンプリングされた前記
表現信号の関数として前記出力信号を制御する工程とか
ら成る。
【００１３】本発明の別の態様によれば、前記出力信号
は、光の輝度、露光タイミング、及び増幅器ゲインの関
数として様々な制御信号レベルを有するルックアップテ
ーブルと比較することによって、サンプリングされた前
記表現信号の関数として制御することができる。
【００１４】本発明のさらなる態様に関して、前記出力
信号は、前記画像形成アレイの露光時間、前記対象に対
する照射の輝度、及び／又は前記出力信号の増幅を調整
することによって、維持することができる。
【００１５】本発明の別の態様によれば、前記対象に対
する照射の輝度は、画像形成アレイダイ上に集積された
光検出器によって、前記画像形成アレイの２つ以上の側
面から検出することができる。これらの検出器を用い
て、前記対象に対する照射を繰り返し検出することがで
きる。
【００１６】本発明のさらなる態様に関して、前記画像
形成装置は、画像形成対象を照射する光源を備えてお
り、この光源は、走査アレイの周囲に配置された、好ま
しくは走査アレイの角部に配置された、１つ以上のＬＥ
Ｄを備えていてもよい。さらに前記画像形成装置は、前
記画像形成アレイの１つ以上の側面に沿って配置され
た、フォトダイオードと集積回路との組み合わせを１つ
以上備え得る、光検出器を備える。
【００１７】本発明のさらなる態様によれば、前記画像
形成アレイと前記対象との位置合わせは、前記画像形成
アレイの少なくとも２つの側面におけるいくつかの位置
から、前記対象に対する照射の輝度を個別に検出する工
程と、前記位置のそれぞれから得られた照射輝度を表す
信号を、前記対象の外側端部を表す信号と比較する工程
と、前記位置の全てから得られた表現信号が、位置合わ
せの指標としての前記対象の外側端部の表現信号と実質
的に一致するまで、前記対象の上方において前記画像形
成アレイを移動させる工程とにより、決定することがで
きる。適切な画像位置合わせを制御するさらなる方法
は、前記画像形成アレイの少なくとも２つの側面におけ
るいくつかの位置から、前記対象に対する照射の輝度を
個別に検出する工程と、前記位置のそれぞれから得られ
た照射輝度を表す信号を、前記対象の外側端部を表す信
号と比較する工程と、相対的信号レベルの関数として、
前記画像形成アレイの前記対象を含む部分を分離する工
程とから成る。これらの位置合わせ処理は、画像形成さ
れたバーコードの画像認識処理に関して特に有用であ
る。
【００１８】本発明の他の態様及び利点、並びに本発明
の様々な実施の形態の構造及び動作は、添付の図面と関
連させて以下の本発明の説明を再検討すれば、通常の当
業者には明らかとなるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明を添付の図面に関して説明
する。
【００２０】ＣＭＯＳ画像センサは、１つのダイ上に集
積された光感応ピクセルのアレイから成る。ピクセルが
リセットされた後、各ピクセルにより生成される信号
は、露光又は積分時間の間にピクセルにより収集された
電荷の量に比例する。画像が画像センサによって捕捉さ
れているときに存在する光の量は、捕捉された画像の質
に大きく影響する可能性があり、このことは、捕捉され
た画像を、例えばバーコードの読取りなどにおいて画像
を認識するために用いている場合には、特に重要であ
る。画像が捕捉されているときに存在する光の量は、画
像認識処理が行われているときに画像信号が必要とする
増幅の量にも影響し得る。
【００２１】図１は、典型的な画像形成回路１０１と共
に本発明を用いたものを示しており、この画像形成回路
１０１は、ウエハ又はダイ上に配置され破線で表されて
いる。この画像形成回路１０１は通常、画像形成アレイ
１０２、ワードラインドライバ１０３及びワードライン
１０４、ビットライン読取り装置１０５及びビットライ
ン１０６、積分タイマ１０７、並びに信号増幅器１０８
を備える。ビットライン読取り装置１０５は、信号増幅
器１０８に接続されており、この信号増幅器１０８は、
ビットライン読取り装置１０５からの信号を増幅して、
画像出力データを生成する。さらに、本発明によれば、
光検出回路１０９も、画像形成アレイ１０２に隣接する
ようにダイ１０１上に配置される。この光検出回路１０
９は、アレイ１０２の２つの側面に配置されているよう
に図示されているが、図２に示されているようにアレイ
１０２の４つの側面全てに配置されてもよく、或いは、
アレイの１つ又は３つの側面に配置されてもよい。
【００２２】図３は、本発明により用いることのできる
光検出回路１０９の一例を示している。この光検出回路
１０９は、１つ以上の光検出器３０１を備えており、各
光検出器３０１は、ｐ−ｎフォトダイオード３０２（以
下、フォトダイオードとする）、演算増幅器３０３、キ
ャパシタ３０４、及びリセットスイッチ３０５から構成
される。各光検出回路１０９においていくつかの光検出
器３０１を用いる場合には、画像形成アレイ１０２の側
面に沿って並べて配置してもよい。通常、光検出器３０
１に対する制御処理は、次のような工程を取る。リセッ
トスイッチ３０５は、対応するフォトダイオード３０２
が読み取られるまで閉鎖しておく。フォトダイオード３
０２は、全て同時に読み取ってもよいが、この実施の形
態においては、１度に１つずつ順次読み取る。フォトダ
イオード３０２が読み取られる時に、リセットスイッチ
３０５を特定時間開放しておくことによって、周囲光に
関する電荷をキャパシタ３０４に蓄積することができ
る。演算増幅器３０３は、反転入力端子３０６とその出
力端子３０７との間に接続されており、キャパシタ３０
４の電荷を積分する。非反転入力端子３０８は、基準電
圧に接続されている。
【００２３】この実施の形態の説明においてｐ−ｎフォ
トダイオードを用いているのは、単に例示的なものであ
り、例えばｐ−ｉ−ｎフォトダイオードやショットキー
フォトダイオードなど、いずれの種類の半導体光感応素
子を光検出器３０１に用いてもよい。
【００２４】光レベルを検出するこの工程は非常に速い
速度で行うことができるので、画像形成アレイ１０２に
よる画像走査サイクル１回の間に、光検出サイクルは数
回繰り返すことができる。
【００２５】再度図１を参照すると、ダイ上の画像形成
回路１０１は、さらに、平均化回路１１０、ルックアッ
プテーブル及び信号ドライバ１１１、並びに照射源制御
装置１１２を備えていてもよい。信号ドライバ１１１
は、信号増幅器１０８、積分タイマ１０７、及び照射源
制御装置１１２を制御する信号に対してそれぞれ、出力
ライン１１３〜１１５を備える。照射源制御装置１１２
は、光源１１３を制御するように構成されており、この
光源１１３自体は、ダイ上に配置されなくてもよい。さ
らに、構成要素１１０、１１１、及び１１２も、画像形
成回路ダイ１０１上に必ずしも配置されなくてもよく、
このことは本発明の動作には影響しない。
【００２６】画像形成回路１０１の動作は次のとおりで
ある。画像取得サイクルの光検出部分において、光検出
回路１０９は、フォトダイオード３０２又はその他の同
種の光感応素子に入射する光の衝撃から生成された電荷
を蓄積することができる。光検出回路１０９が読み取ら
れると、電圧が平均化回路１１０に伝送され、この平均
化回路１１０は平均周囲光を表す単数又は複数の信号を
生成し、これらの信号はルックアップテーブル及び信号
ドライバ１１１に転送される。このルックアップテーブ
ル及び信号ドライバ１１１は、比較器としての機能を果
たし、これらの信号を、特定の周囲光条件に対応する照
射、積分時間、及び信号ゲインの値の内部表と比較す
る。
【００２７】ルックアップテーブル及び信号ドライバ
は、ストロングアーム(Strong Arm)ＳＡ１１１０のよう
なマイクロコントローラ装置を備えており、このマイク
ロコントローラ装置は、情報を受信する入力端子、外部
信号を駆動する出力端子、及び読取り専用メモリから構
成される。この読取り専用メモリには、周囲光の測定レ
ベルに応じた光の輝度、積分時間、及び信号ゲインに基
づく特定の画像形成ニーズに関するデータが含まれた、
ソフトウェアプログラムが組み込まれている。このソフ
トウェアプログラムに含まれるデータ構成は、その装置
が用いられる用途の種類によって決まる。例えば、バー
コード読取り装置は、主に積分時間の調整に依存する。
これは、電力に配慮しながら実行可能な出力信号を取得
する方法である。
【００２８】ルックアップテーブル及び信号ドライバ１
１１が、照射源制御信号、積分時間制御信号、及びゲイ
ン制御信号に対する適切な値を決定すると、これらの信
号は、照射源制御装置１１２、積分タイマ１０７、及び
信号増幅器１０８にそれぞれ送られて、光源１１３の輝
度、画像形成アレイ１０２の露光時間、及び増幅器１０
８のゲインをそれぞれ調整する。
【００２９】光源１１３は、輝度を制御することのでき
るものであれば、いずれの種類の従来の光源から構成さ
れていてもよい。しかし、特に有益な構造が図４に示さ
れており、この図４は、スキャナの表面４０１を概略的
に示している。画像形成アレイ４０２が、スキャナ表面
４０１の中央に位置しており、このスキャナ表面４０１
は、画像形成アレイ４０２の１つ以上の側面に１つ以上
の光検出器４０３を有している。さらに、１つ以上のＬ
ＥＤ光源４０４が、この画像形成アレイ４０２の周囲に
配置されており、必要に応じてさらなる照明をもたら
す。動作においては、この１つ以上のＬＥＤ４０４をそ
れぞれ個別のラインにより制御することによって、要望
に応じて、各ＬＥＤ４０４をＯＦＦ又はＯＮにしてもよ
い。例えば、対象物若しくは目標物がスキャナ表面４０
１に近接している場合には、１つ又は２つのＬＥＤのみ
をＯＮにしてもよいし、例えば５〜６インチというよう
に目標物が少し離れている場合には、３つ又は４つのＬ
ＥＤ４０４をＯＮにしてもよい。或いは、各ＬＥＤ４０
４への駆動電流を照射源制御装置１１２により制御する
ことによって、必要に応じて、各ＬＥＤ４０４からの照
射を増加させたり減少させたりすることもできる。
【００３０】図５に関して、画像形成アレイと同一のダ
イ上に配置された周囲光検出器を用いる、本発明の別の
実施の形態を説明する。この実施の形態の２つの目的
は、画像形成対象に入射する周囲光条件を測定すること
と、画像形成アレイを画像形成対象と位置合わせするこ
とである。
【００３１】例えば二次元のバーコードの場合、上記の
実施の形態において略述したように適切な露光設定が測
定された後、画像形成アレイ５０２は、画像形成対象に
対して位置合わせされなければならない。この位置合わ
せは、前記バーコード周辺の余白を、画像形成アレイ５
０２周辺の光検出回路５０９で検出することにより行わ
れる。この検出回路５０９は、複数の光検出器５１１を
備えており、各光検出器５１１は、フォトダイオード５
１２、リセットスイッチ５１５、キャパシタ５１４、及
び演算増幅器５１３を備えている。この光検出器５１１
は、図３に関して説明した光検出器３０１と同様に作動
する。
【００３２】周囲光検出器制御装置５０３は、各光検出
器５１１にリセットスイッチ５１５コマンドを送るよう
に構成されている。光検出器５１１は、周囲光の測定が
要求されるまで、リセット状態に保持される。
【００３３】この周囲光検出器制御装置５０３によっ
て、個々の光検出器５１１を順次読み取ることが可能と
なる。図５において、光検出器５１１は、左下から上に
上がって右へという順序で読み取られる。この特定の実
施の形態においては、画像形成アレイ５０２の左側に８
つの光検出器５１１が並んでおり、画像形成アレイ５０
２の上側にさらに８つの光検出器５１１が並んでいる。
簡潔に説明するために、光検出器５１１は上記の順序で
読み取られるものとするが、当業者が認めるような順序
であればいずれの順序で読み取られてもよく、同一の結
果をもたらす限り、この読み取り順は大きく変更するこ
とができる。
【００３４】平均化及び画像位置合わせ回路５１０は、
周囲光検出器５１１から集められたデータを収集し、２
つの機能を果たす。１つ目は位置合わせを決定する機能
であり、２つ目は光輝度信号を平均化する機能である。
位置合わせは、収集したデータを背景カラーと一致する
値と比較することにより行うことができる。この比較
は、光検出器５１１全ての出力に対して繰り返され、そ
の出力全てが背景カラーと一致するまで続けられる。こ
の位置合わせは、目標物上方においてスキャナ表面４０
１を移動させて調整することにより行われる。この時点
で、平均化及び画像位置合わせ回路５１０は、画像捕捉
準備が整っていることを示す画像位置合わせ指示信号
を、画像形成アレイ制御装置５０４に出力する。
【００３５】位置合わせの決定は、別の方法で行っても
よい。収集したデータは、背景カラーと一致する値と比
較することができる。この比較は、光検出器５１１全て
の出力に対して繰り返され、その出力全てが調べ終わる
まで続けられる。次に、このデータは、画像形成対象か
ら重要部分のみを選択する目的で、マイクロコントロー
ラへ伝送される。次に、マイクロコントローラは、画像
形成アレイ５０２に対する検出器の位置に関するこのデ
ータを用いて、アレイ５０２の、対象の重要部分の画像
を形成することができる部分を分離させる。次に、この
マイクロコントローラは、画像取得サイクルにアレイ５
０２のどの部分を作動すべきか、画像形成回路に伝達す
る。
【００３６】これらの機能が果たされた後、次に、画像
形成アレイ制御装置５０４は、画像形成アレイ５０２に
当該対象物若しくは目標物の画像を捕捉させる。画像形
成アレイ５０２が画像を捕捉する工程については、当業
界では周知のため、本明細書中ではさらに説明しない。
図１に関して説明したシステムと同様に、平均周囲光信
号５１６が、ルックアップテーブル及び信号ドライバ１
１１に送られ、このルックアップテーブル及び信号ドラ
イバ１１１は、その平均周囲光信号５１６を、測定され
た特定の周囲光条件に対応する照射、積分時間、及び信
号ゲインの値の内部表と比較する。
【００３７】ルックアップテーブル及び信号ドライバ１
１１は、照射源制御信号、積分時間制御信号、及びゲイ
ン制御信号に対する適切な値を決定し、これらの信号を
照射源制御装置１１２、積分タイマ１０７、及び信号増
幅器１０８にそれぞれ出力する。これらの構成要素は、
図１に関して図示及び説明した構成要素と同種のもので
ある。
【００３８】図１又は図５に関して説明したシステムに
おいて用いることができる種類である、制御されたフォ
トダイオード光検出回路６００の一例が、図６に示され
ている。この制御されたフォトダイオード光検出回路６
００は、いくつかの光検出回路６０９を備えており、こ
の光検出回路６０９は、図５に関して説明したように、
画像形成アレイの上側に並べて配置された８つの光検出
器と、画像形成アレイ５０２の片側に沿って並べて配置
されたさらなる８つの光検出器とを備えていてもよい。
各光検出器は、フォトダイオード及び集積回路を備え
る。
【００３９】制御されたフォトダイオード光検出回路６
００は、指定装置６０２をさらに備えており、この指定
装置６０２は、論理信号を生成するブロック全ての機能
性を監視して、制御されたフォトダイオード光検出回路
６００のタイミングを制御する。１６チャネルアナログ
マルチプレクサ及びサンプル／ホールド回路６０３は、
光検出回路６０９における１６個の光検出器の出力を受
信し、その受信した出力を５ビットアナログ−デジタル
変換器６０４に送信する。この５ビットアナログ−デジ
タル変換器６０４は、典型的な単一スロープＡ／Ｄ変換
器構造における比較器及び５ビットカウンタから構成さ
れる。基準スロープ回路６０５は、指定装置６０２によ
り選択されるスロープ電圧を生成する。最後に、制御さ
れたフォトダイオード光検出回路６００は、データレジ
スタ６０１を用いる。このデータレジスタ６０１は、８
ビットの書込み／読取りレジスタから成り、ルックアッ
プテーブル及び信号ドライバ１１１とのＩ２Ｃインタフ
ェースに対するバッファとして用いられる。
【００４０】
【発明の効果】光検出回路を画像形成アレイに隣接する
ようにダイ上に配置することにより、また、光源、露光
タイミング、及び／又は増幅器ゲインの制御に対して融
通性をもたらすことにより、本発明は、非常に低い輝度
の状態から非常に高い輝度の状態までの広範囲にわたる
光輝度において作動可能なシステムを提供する。さらに
本発明は、画像形成アレイ付近から周囲光条件を測定す
ることができるという利点を有しており、また、電力の
消費量が少ない。さらに本発明によるこのシステムは、
画像形成アレイと対象物との位置合わせを検出すること
により、画像形成アレイを制御して、画像認識に貢献す
る画像を形成することができる。
【００４１】さらに、光検出器は画像形成アレイと同一
のダイ上に集積されているが、その機能は画像形成アレ
イとは独立しているので、画像走査処理中のいつでも、
ある位置又は別の位置における周囲光を表す信号を、光
源、露光時間、及び／又は増幅器ゲインを制御するため
に利用することができる。光検出器が画像形成アレイの
対向した側面に配置されている場合には、画像形成アレ
イの特定の側面に対して周囲光を検出することができ
る。
【００４２】個別に制御可能ないくつかのＬＥＤを用い
ることにより、必要とされる最小限の数のダイオードを
ＯＮにしたり、ＯＮであるＬＥＤの輝度を変更したりす
ることによって、実質的に電力を節約することができ
る。
【００４３】本発明を、現在最も実用的且つ好適である
と考えられる実施の形態に応じて説明してきたが、本発
明は、この開示された実施の形態に限定されない、とい
うことは理解されなければならない。特許請求の範囲に
定義された本発明の趣旨及び範囲から逸脱しなければ、
様々な改造物並びに同等な構造及び機能を生成してもよ
い、ということは通常の当業者には理解されるであろ
う。従って、このような改造物並びに同等な構造及び機
能を全て含むように、特許請求の範囲に定義された発明
を、考えられ得る最も広い解釈としなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成アレイと本発明による光検出回路とを
備えた、画像形成装置の実施の形態を示す図である。
【図２】画像形成アレイの周囲に光検出回路が配列され
た状態を示す図である。
【図３】本発明と共に用いることのできる、フォトダイ
オード光検出回路を示す図である。
【図４】スキャナ表面から見た、素子の配列を示す図で
ある。
【図５】画像形成アレイと光検出回路とを備えた、画像
形成装置のさらなる実施の形態を示すブロック図であ
る。
【図６】制御されたフォトダイオード光検出回路を示す
ブロック図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年６月１日（２００１．６．１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール ヴァルポイゥ カナダ国 ケー１ブイ ７アール１ オン タリオ州 オタワ シーダーウッド ドラ イブ 2882エックス

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対象の画像を捕捉している間、画像形成
    アレイを有する画像形成装置の出力信号を所定の作動可
    能レベルに維持する方法であって、 １．前記対象に対する照射の輝度を検出する工程と、 ２．前記照射輝度を表す信号を記憶する工程と、 ３．前記表現信号をサンプリングする工程と、 ４．サンプリングされた前記表現信号の関数として、前
    記出力信号を制御する工程と、 から成る前記方法。
  2. 【請求項２】 前記工程（ａ）が、前記画像形成アレイ
    の２つ以上の側面から、前記対象に対する照射の輝度を
    検出する工程を含む、請求項１に記載の対象の画像を捕
    捉している間画像形成アレイを有する画像形成装置の出
    力信号を所定の作動可能レベルに維持する方法。
  3. 【請求項３】 前記工程（ａ）が、前記対象に対する照
    射の輝度を繰り返し検出する工程を含む、請求項１に記
    載の対象の画像を捕捉している間画像形成アレイを有す
    る画像形成装置の出力信号を所定の作動可能レベルに維
    持する方法。
  4. 【請求項４】 前記工程（ｄ）が、前記対象に対する前
    記画像形成アレイの露光時間を調整する工程を含む、請
    求項１に記載の対象の画像を捕捉している間画像形成ア
    レイを有する画像形成装置の出力信号を所定の作動可能
    レベルに維持する方法。
  5. 【請求項５】 前記工程（ｄ）が、前記対象に対する照
    射の輝度を調整する工程を含む、請求項１に記載の対象
    の画像を捕捉している間画像形成アレイを有する画像形
    成装置の出力信号を所定の作動可能レベルに維持する方
    法。
  6. 【請求項６】 前記工程（ｄ）が、前記出力信号の増幅
    を調整する工程を含む、請求項１に記載の対象の画像を
    捕捉している間画像形成アレイを有する画像形成装置の
    出力信号を所定の作動可能レベルに維持する方法。
  7. 【請求項７】 前記工程（ｄ）が、前記対象に対する照
    射の輝度を調整する工程をさらに含む、請求項４に記載
    の対象の画像を捕捉している間画像形成アレイを有する
    画像形成装置の出力信号を所定の作動可能レベルに維持
    する方法。
  8. 【請求項８】 前記工程（ｄ）が、前記出力信号の増幅
    を調整する工程をさらに含む、請求項７に記載の対象の
    画像を捕捉している間画像形成アレイを有する画像形成
    装置の出力信号を所定の作動可能レベルに維持する方
    法。
  9. 【請求項９】 前記工程（ｃ）が、前記表現信号をルッ
    クアップテーブルにおける信号レベルと比較する工程を
    含む、請求項１に記載の対象の画像を捕捉している間画
    像形成アレイを有する画像形成装置の出力信号を所定の
    作動可能レベルに維持する方法。
  10. 【請求項１０】 画像形成装置における画像形成アレイ
    との適切な画像位置合わせを制御する方法であって、 １．前記画像形成アレイの少なくとも２つの側面におけ
    るいくつかの位置から、対象に対する照射の輝度を個別
    に検出する工程と、 ２．前記位置のそれぞれから得られた照射輝度を表す信
    号を、前記対象の外側端部を表す信号と比較する工程
    と、 ３．前記位置の全てから得られた表現信号が、位置合わ
    せの指標としての前記対象の外側端部の表現信号と実質
    的に一致するまで、前記対象の上方において前記画像形
    成アレイを移動させる工程と、 から成る前記方法。
  11. 【請求項１１】 前記対象が二次元のバーコードであ
    る、請求項１０に記載の適切な画像位置合わせを制御す
    る方法。
  12. 【請求項１２】 画像形成装置における画像形成アレイ
    との適切な画像位置合わせを制御する方法であって、 １．前記画像形成アレイの少なくとも２つの側面におけ
    るいくつかの位置から、対象に対する照射の輝度を個別
    に検出する工程と、 ２．前記位置のそれぞれから得られた照射輝度を表す信
    号を、前記対象の外側端部を表す信号と比較する工程
    と、 ３．前記画像形成アレイの前記対象を含む部分を分離す
    る工程と、から成る前記方法。
  13. 【請求項１３】 前記対象が二次元のバーコードであ
    る、請求項１２に記載の適切な画像位置合わせを制御す
    る方法。
  14. 【請求項１４】 画像形成アレイをダイ上に備えた画像
    形成装置によって対象の画像を捕捉している間に、出力
    信号を制御するシステムであって、 前記画像形成アレイに隣接するように前記ダイ上に配置
    されて、前記対象に対する照射の輝度を検出する光検出
    手段と、 前記照射の輝度を表す電気信号を生成する手段と、 前記表現電気信号をサンプリングする手段と、 サンプリングされた前記表現信号の関数として、前記出
    力信号を制御する手段と、 を備える前記システム。
  15. 【請求項１５】 前記光検出手段が、前記画像形成アレ
    イの２つ以上の側面に配置されている、請求項１４に記
    載の画像形成アレイをダイ上に備えた画像形成装置によ
    って対象の画像を捕捉している間に出力信号を制御する
    システム。
  16. 【請求項１６】 前記光検出手段が、フォトダイオード
    及び集積回路を有する少なくとも１つの光検出器を備え
    る、請求項１５に記載の画像形成アレイをダイ上に備え
    た画像形成装置によって対象の画像を捕捉している間に
    出力信号を制御するシステム。
  17. 【請求項１７】 前記電気信号生成手段が平均化回路を
    備える、請求項１４に記載の画像形成アレイをダイ上に
    備えた画像形成装置によって対象の画像を捕捉している
    間に出力信号を制御するシステム。
  18. 【請求項１８】 サンプリングされた前記表現信号の関
    数として前記出力信号を制御する前記手段が、光の輝度
    の関数として様々な制御信号レベルを有するルックアッ
    プテーブルと、信号ドライバとを備えることによって、
    前記出力信号を制御する、請求項１４に記載の画像形成
    アレイをダイ上に備えた画像形成装置によって対象の画
    像を捕捉している間に出力信号を制御するシステム。
  19. 【請求項１９】 前記信号ドライバに接続された積分計
    時手段を備えることによって、対象の照射に対する前記
    画像形成アレイの照射時間を制御する、請求項１８に記
    載の画像形成アレイをダイ上に備えた画像形成装置によ
    って対象の画像を捕捉している間に出力信号を制御する
    システム。
  20. 【請求項２０】 前記信号ドライバに接続された照射源
    制御手段を備えることによって、照射輝度を制御する、
    請求項１８に記載の画像形成アレイをダイ上に備えた画
    像形成装置によって対象の画像を捕捉している間に出力
    信号を制御するシステム。
  21. 【請求項２１】 前記信号ドライバに接続された増幅ゲ
    イン制御手段を備えることによって、前記出力信号の増
    幅を制御する、請求項１８に記載の画像形成アレイをダ
    イ上に備えた画像形成装置によって対象の画像を捕捉し
    ている間に出力信号を制御するシステム。
  22. 【請求項２２】 前記信号ドライバに接続された照射源
    制御手段を備えることによって、照射輝度を制御する、
    請求項１９に記載の画像形成アレイをダイ上に備えた画
    像形成装置によって対象の画像を捕捉している間に出力
    信号を制御するシステム。
  23. 【請求項２３】 前記信号ドライバに接続された増幅ゲ
    イン制御手段を備えることによって、前記出力信号の増
    幅を制御する、請求項２２に記載の画像形成アレイをダ
    イ上に備えた画像形成装置によって対象の画像を捕捉し
    ている間に出力信号を制御するシステム。
  24. 【請求項２４】 画像形成対象を照射する光源を備え
    る、請求項１４に記載の画像形成アレイをダイ上に備え
    た画像形成装置によって対象の画像を捕捉している間に
    出力信号を制御するシステム。
  25. 【請求項２５】 前記光源が、走査アレイの周囲に配置
    された１つ以上のＬＥＤを備える、請求項２４に記載の
    画像形成アレイをダイ上に備えた画像形成装置によって
    対象の画像を捕捉している間に出力信号を制御するシス
    テム。
  26. 【請求項２６】 画像形成対象を照射する光源を備え
    る、請求項１５に記載の画像形成アレイをダイ上に備え
    た画像形成装置によって対象の画像を捕捉している間に
    出力信号を制御するシステム。
  27. 【請求項２７】 前記光源が、走査アレイの１つ以上の
    角部に配置された少なくとも１つのＬＥＤを備える、請
    求項２６に記載の画像形成アレイをダイ上に備えた画像
    形成装置によって対象の画像を捕捉している間に出力信
    号を制御するシステム。
  28. 【請求項２８】 前記光検出手段が、フォトダイオード
    及び集積回路を有する少なくとも１つの光検出器を備え
    る、請求項１４に記載の画像形成アレイをダイ上に備え
    た画像形成装置によって対象の画像を捕捉している間に
    出力信号を制御するシステム。
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