JPH02148964A - 放電灯を用いた情報読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばファクシミリ装置や複写機等におけ
る情報読み取り装置に関し、特に光源として蛍光灯（放
電灯）を用いた情報読み取り装置に関するものである。

〔従来の技術］ ファクシミリ装置等の情報読み取り装置においては、原
稿を光源によって照明し、その反射光を反射ミラー及び
レンズを介して光電変換器に結像し、この光電変換器か
らの電気信号を処理することにより前記原稿の画像情報
を読み取るようにしている。

このような情報読み取り装置において、光源として蛍光
灯を使用した場合、第６図の光量分布しに示すように、
光電変換器上での両サイド（原椙幅の両サイドに相当）
の照度は小さく、中央部では大きくなる。なお、第６図
におけるＳＥは、光電変換器の飽和出力電圧に相当する
飽和露光量である。このとき、前記光電変換器として集
光型イメージセンサを用いた場合、センサ上での照度が
、−瞬でもセンサの飽和出力電圧を越えると、正常な出
力電圧が得られず、また周辺の画素にも影響を与えてし
まう、このため、中央部での照度を制限し、前記センサ
の出力電圧が飽和出力電圧を越えないようにする必要が
あるが、中央部での照度を低くすると両サイドはそれよ
りさらに低くなり、照度不足になってしまう。このため
センサの出力電圧が絶対的に低くなり、その後のＡ／Ｄ
変換処理でノイズがのりやすくなり、Ｓ／Ｎが悪くなっ
てしまう。

そこで従来の装置では、両サイドの出力電圧をある程度
確保するために全体的に光量をあげるとともに、第７図
（ａ）に示すような形状のシェーディング板を用いて中
央部の光ｍ補正を行い、第７図（ｂ）に示すように、セ
ンサの出力電圧が飽和出力電圧Ｖｓａｔを越えないよう
にしている。なお、第７図（ｂ）の飽和出力電圧Ｖｓａ
ｔが、前記第６図の光量分布における飽和露光量ＳＨに
相当している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、前記情報読み取り装置の光源として使用される
蛍光灯の立ち上がり特性を第９図に示す。

この図は、蛍光灯周囲の雰囲気温度、及び点灯時間と光
束（光量）との関係を示したものである。

この図から明らかなように、蛍光灯の光量が安定するま
でには所定の時間を要し、特に低温時は、光量が充分安
定するまでにはかなりの時間を必要とする。蛍光灯が前
記のような立ち上がり特性を有するので、前述したシェ
ーディング板を設定する際は、蛍光灯の光量が充分安定
した状態で行われている。

しかし、蛍光灯の立ち上がり時には、シェーディング板
が不要な場合がある。即ち、蛍光灯点灯開始時間直後の
立ち上がり時では、光量が不足し、センサ出力電圧が例
えば第８図の破線に示すような分布を示す場合がある。

このような場合には、中央部でもセンサ出力電圧は飽和
出力電圧Ｖｓａｔ以下である。したがって、シェーディ
ング板による光量補正は必要ない訳であるが、前記のよ
うに蛍光灯の光量が安定した時点で設定されたシェーデ
ィング板があるので、これにより光量がカットされ、実
線で示すような分布になってしまう。このように、カッ
トする必要のないものをカットし、センサ出力電圧レベ
ルを低くしてしまうと、前述のように、得られる信号の
Ｓ／Ｎが悪くなり、特に中間調の画像の再現性が悪くな
ってしまう。

そこで、特開昭６１−１５４３５８号公報に示された情
報読み取り装置では、蛍光灯の周囲に保温ヒータを設け
、蛍光灯の立ち上がり特性を向上させようとするものが
提案されている。しかし、この装置では保温ヒータを駆
動するために消費電力が大きくなり、電源のコストアッ
プにつながり、さらに前記保温ヒータを蛍光灯の周囲に
巻付ける必要があり、組立の作業性が悪くなるという欠
点を有している。

この発明の目的は、蛍光灯立ち上がり時の、光量が安定
していない状態で原稿の情報を読み取る際にも、その光
量を最大限利用して、特に原稿中央部での中間調の再現
性を向上することができる放電灯を用いた情報読み取り
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］ この発明に係る放電灯を用いた情報読み取り装置は、被
読み取り物を照明する放電灯と、被読み取り物からの光
を受光して電気信号に変換する集光型イメージセンサと
、前記放電灯から集光型イメージセンサに至る光路に設
けられたシェーディング板と、放電灯の光量立ち上がり
特性を検出する立ち上がり特性検出手段と、制御手段と
を有している。

前記シェーディング板は、前記集光型イメージセンサ全
体に対して到達する光量を調整可能な方向に移動自在に
設けられている。また、前記立ち上がり特性検出手段は
、例えば前記放電灯周囲の雰囲気温度等を検出すること
により、放電灯の光量立ち上がり特性を検出するもので
ある。前記制御手段は、前記立ち上がり特性検出手段の
検出結果に基づいて、前記イメージセンサに到達する光
によるセンサ出力電圧が、その飽和出力電圧を越えない
範囲で前記シェーディング板の位置を制御するものであ
る。

〔作用］ 通常、放電灯（蛍光灯）の立ち上がり時には、イメージ
センサの両サイド及び中央部とも光量は少なく、シェー
ディング板がなくてもセンサの出力電圧が飽和出力電圧
に達することはない。

そこでこの発明においては、まず蛍光灯の点灯開始時に
、例えば蛍光灯周囲の雰囲気温度等を測定し、これによ
り蛍光灯の光量立ち上がり特性を予測する。そして、こ
の光量立ち上がり特性を利用して、被読み取り物の情報
を読み込む際に、イメージセンサに到達する光によるセ
ンサ出力電圧が、飽和出力電圧を越えない範囲でシェー
ディング板の位置制御を行う。

このように、蛍光灯の光量立ち上がり特性を参照したシ
ェーディング板の位置制御により、蛍光灯立ち上がり時
の光量を最大限に利用でき、特に立ち上がり時の中間調
の再現性が向上する。

〔実施例〕

第３図は、本発明の一実施例による情報読み取り装置と
してのファクシミリ装置の断面構成を示す図である。第
３図において、ファクシミリ装置１内には、主として記
録部２と、その上方に配置された読み取り部３とが設け
られており、読み取り部３には、給紙装置４により原稿
が給紙されるようになっている。また、ファクシミリ装
置本体１の側部には、記録紙としての感熱紙５が排出さ
れる記録紙排出トレイ６及び原稿が排出される原稿排出
トレイ７が取り付けられている。

記録部２には、受信情報を感熱紙５に印刷するためのサ
ーマルヘッド８が設けられている。サーマルヘッド８の
下方には印字ローラ９が配置されており、サーマルヘッ
ド８と印字ローラ９との間に、ロール状に巻かれてファ
クシミリ装置本体１内に収納された感熱紙５の先端部が
挿通されるようになっている。サーマルヘッド８の下流
側には、ロール状の感熱紙を所定の長さに裁断するため
のカッタを有する搬送路１０が設けられ、さらにこの搬
送路１０の下流側には上下１対の排出ローラ１１が配置
されている。

読み取り部３には、原稿の画像情報を読み取るための光
学系が配置されている。この光学系は、読み取り面１２
上の原稿を照明する光源としての蛍光灯１３と、この蛍
光灯１３の照明による光を反射する反射ミラー１４と、
結像レンズ１５と、集光型のイメージセンサ１６とから
構成されている。そして前記蛍光灯１３の近傍には、蛍
光灯１３周囲の雰囲気温度を測定するだのサーミスタ１
７が設けられている。この光学系の光路途中には、前記
イメージセンサ１６への光量を調整するためのシェーデ
ィング板２０が、図示の上下方向に移動自在に配置され
ている。

読み取り部３の上流側に配置された給紙装置４は、原稿
を前記読み取り部３に給紙するための給紙ローラ２１を
有している。給紙ローラ２１には、摩擦バッド２２が圧
接されており、原稿の重送を防止している。さらに、給
紙ローラ２１の下流側には、原稿を所定のタイミングで
読み取り部３に搬送するための読み込みローラ２３が配
置されている。原稿の載置されるファクシミリ装置本体
１の上面には、原稿サイズに合わせてその幅方向の位置
を規制するためのカーソル２４が設けられており、この
カーソル２４の設定により、装置本体側で原稿サイズが
検知できるようになっている。

また、ファクシミリ装置本体１の下部には、装置本体の
制御を司るマイクロコンピュータ等が搭載された制御基
板１８が装着されている。なお、本体１の図示右方には
電源、ユニット１９が配置されている。

第１図は、前記ファクシミリ装置の情報読み取り部分を
模式的に示したものである。図において、２５はマイク
ロコンピュータ（マイコン）２６の点灯制御手段２７か
らの点灯信号により、蛍光灯１３を点灯起動するための
インバータである。また、２８はサーミスタ１７からの
信号により温度検出を行う温度検出手段、２９はステッ
ピングモータ３０を駆動してシェーディング板２０の位
置制御を行うモータ駆動制御手段であり、このモータ駆
動制御手段２９は、前記温度検出結果、及び点灯制御手
段２７からの点灯時間によって前記スチッピングモータ
３０の駆動制御を行うものである。なお、３１はイメー
ジセンサ１６を走査するための駆動クロックを発生する
クロック発生手段であり、このクロックにしたがってイ
メージセンサ１６から読み出されたアナログ信号は、Ａ
／Ｄ変換手段３２でディジタル信号に変換され、次段の
信号処理部に送られる。

第２図は前記シェーディング板２０の拡大斜視図である
。シェーディング板２０は、はぼ長方形状に形成される
とともに、その上部は上方に突出した円弧形状となって
いる。そして、中央部にはラック３５が装着され、この
ラック３５に噛み合うピニオン３６が、前記第１図で示
したステッピングモータ３０により駆動されるようにな
っている。また、シェーディング板２００両側には、縦
長のガイド溝３７が形成されており、そのガイド溝３７
に装置本体側に固定されたガイドビン３８が挿通してい
る。

次に動作について説明する。

まず、原稿の送信が開始可能となると、点灯信号がマイ
コン２６の点灯制御手段２７からインバータ２５に出力
される。インバータ２５は、前記点灯信号を受けて高圧
の交流信号を蛍光灯１３に印加し、蛍光灯１３を放電さ
せ、点灯させる。次に給紙ローラ２１が回転され、原稿
が読み取り部３に給紙されるが、このとき、第４図に示
すようなフローチャートにしたがってシェーディング板
２０の位置制御が行われ、光量補正が行われる。

なお、初期状態ではシェーディング板２０は最下点に位
置している。

ステップＳ１では、サーミスタ１７によって蛍光灯１３
周囲の雰囲気温度が測定される。このサーミスタ１７に
よる温度検出は周知の動作であり、サーミスタ１７の抵
抗値変化を電圧変化に変換し、これをディジタル信号に
変換して温度を検出する。

この温度の検出結果により、以下の制御において参照す
る光量立ち上がり特性のテーブルを決定する。即ち、マ
イコン２６の図示しないメモリには、第９図に示すよう
な各温度における光量立ち上がり特性のテーブルが格納
されており、前記検出温度に最も近い温度のテーブルが
参照される。次にステップＳ２にて、蛍光灯１３が点灯
してからの経過時間を算出する。この経過時間は、前記
点灯制御手段２７から点灯信号が出力されたタイミング
をもとに算出される。

ステップＳ３では、前記温度検出結果及び点灯時間計測
結果をもとに、前述のテーブルを参照してシェーディン
グ板２０の最適位置を演算する。

このとき原稿サイズによって、その１ペ一ジ終了時間を
予測し、この原稿読み込み終了予測時点で、センサ１６
の出力電圧が、その飽和出力電圧を越えず、しかも最大
限光量を利用できるような、原稿読み込み開始時点での
シェーディング板２０の位置を演算する。

即ち、仮に原稿読み込み開始時点で最大限光量が利用で
きるようにシェーディング板２０の位置を調整すると、
時間の経過とともに蛍光灯１３の光量が増加し、原稿読
み込み途中でセンサ１６の出力電圧が飽和出力電圧を越
える場合がある。この場合に、１枚の原稿読み込み途中
でシェーディング板２０の位置を変えると、原稿読み込
み開始時点で設定した濃淡の基準レベルが変わってしま
う。この基準レベルが変わってしまうと、特に原稿の中
間調部分は、原稿では同じ濃淡レベルでありながら、読
み取ったデータは前記シェーディング板２０を移動させ
た前後で濃淡レベルが異なってしまうという不具合が発
生する。したがって１枚の原稿については、その読み込
み開始時点と終了時点でのシェーディング板２０の位置
を固定しておく必要がある。そこで、ステップＳ３では
、ステップＳｌ及びステップＳ２の結果とともに、原稿
１ページの終了予測時間をも参照して、最適なシェーデ
ィング板２０の位置を演算する。なお、原稿のサイズは
、カーソル２４の位置よって判断し、例えばＡ３サイズ
とＡ４横サイズのように、前記カーソル２４だけでは判
断できない場合は、予測時間の長い方を参照する。

例えば、蛍光灯１３の周囲温度が２５゛Ｃ１原稿が１枚
目（このときの点灯時間は０で、これを点灯時間係数Ｏ
とする）、原稿の終了時間の予測が２０秒とする。この
場合、前記第９図の立ち上がり特性に基づくテーブルか
ら、イメージセンサＩ６に対する光量分布（センサの出
力電圧分布に相当）は、第５図（ａ）に示すようになる
ことが予測される。なお、この第５図（ａ）において、
破線で示す特性Ｌ１は点灯直後の光量分布、実線で示す
特性Ｌ２は原稿１ペ一ジ分の終了後の予測光量分布、−
点鎖線で示す特性Ｌ３は蛍光灯１３の安定後の予測光量
分布を示している。このように、原稿１ページの読み込
み終了までに飽和露光量（飽和出力電圧）に達しない場
合は、シェーディング板２０は光量を減少させないよう
に、下降させたままの状態とする。

ステップＳ４では、前記ステップＳ３の演算結果に基づ
いてステッピングモータ３０を駆動し、ビニオン３６及
びこれと噛み合うラック３５を介してシェーディング板
２０を所定の位置に移動させる。前記例では、原稿１ペ
ージの読み込み終了までに、センサの飽和出力電圧に達
しないと予測されるので、シェーディング板２０の移動
は行わない。

次にステップＳ５にて、原稿読み取り面１２の上方に設
置された白色の基準プレートをもとに、白基準でシェー
ディング波形をメモリに記憶する。

以下の原稿読み取りに際して、この白基準のシェーディ
ング波形を基準にして画像の濃淡が判断される。読み取
りの動作は従来と同様であり、ステップＳ６にて、イメ
ージセンサ１６上に結像された像を駆動クロックにした
がって読み取り、その出力であるアナログ信号をＡ／Ｄ
変換手段３２でディジタル信号に変換し、次段の信号処
理系に出力する。

次にステップＳ７にて、原稿終了か否かを判断する。終
了していない場合は、前記ステップ３１〜ステツプＳ７
を繰り返す。ここで、前記の例では、２枚目の原稿を読
み込む場合は、その開始時点で点灯時間係数は２０とな
る。そして終了時間予測を前記同様に２０秒とすると、
読み込み開始時点の光量分布し１、この原稿の終了時点
の予測光量分布し２、及び蛍光灯安定後の予測光量分布
Ｌ３は、それぞれ第５図（ｂ）に示すようになる。即ち
、この２枚目の原稿終了時点では飽和露光量ＳＥを越え
てしまうことが予測される。そこで、第５図（Ｃ）に示
すように、この２枚目の原稿読み込み終了時点の予測光
量分布し２が、飽和露光量ＳＥを越えないように、読み
込み開始時点の光量分布し１が図に示す破線で示す特性
となるように、シェーディング板２０を上昇させ、光量
補正を行う。

そして、前記ステップＳ７で原稿終了と判断された場合
は、ステップＳ８に移行し、モータを駆動させてシェー
ディング板２０を最下点位置に移動させる。

このような本実施例では、温度検出により蛍光灯１３の
立ち上がり特性を検出し、これにより原稿読み込み終了
時点での光量分布（センサの出力電圧）を予測して、こ
の予測光量分布が飽和露光量（センサの飽和出力電圧）
を越えない範囲で、かつ最大限に光量が利用できるよう
にシェーディング板２０の位置制御を行うので、特に蛍
光灯１３の立ち上がり時の、全体的に光量が少ない場合
にも、有効に光量を利用して中間調の再現性を高めるこ
とができる。

また、本実施例では、従来の蛍光灯周囲に保温ヒータを
設けるものに比較して、消費電力が少なくなり、さらに
組立作業性を損なうこともない。

〔他の実施例〕

（ａ）　　前記実施例では、本発明をファクシミリ装置
に適用したが、本発明はディジタル複写機等のように、
放電灯を利用し、かっ光電変換器として集光型イメージ
センサを用いた他の情報読み取り装置にも同様に適用で
き、前記実施例と同様の効果を奏する。

（ｂ）　　前記実施例では、光量の立ち上がり特性を、
蛍光灯の周囲温度により検出するようにしたが、立ち上
がり特性の検出方法はこれに限定されるものではない。

［発明の効果〕 以上のように、本発明によれば、シェーディング板を移
動自在に設置するとともに、放電灯の光量立ち上がり特
性を検出し、この検出結果に基づいて、イメージセンサ
に到達する光によるセンサ出力電圧が、その飽和出力電
圧を越えない範囲でシェーディング板の位置を制御する
ようにしたので、特に放電灯の立ち上がり時において、
光量が全体的に少ない場合にも、その光を有効に用いて
中間調の再現性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるファクシミリ装置の要
部ブロック図、第２図は前記ファクシミリ装置に用いら
れるシェーディング板の斜視図、第３図は前記ファクシ
ミリ装置の断面構成図、第４図は前記実施例の動作を説
明するためのフローチャート、第５図（ａ）Ｃｂ）（Ｃ
）はそれぞれ光量補正の動作を説明するための光量分布
を示す図、第６図はシェーディング板の機能を説明する
ための図、第７図（ａ）は従来のシェーディング板を示
す図、第７図（ｂ）はこのシェーディング板を用いた場
合のセンサ出力電圧の分布を示す図、第８図は従来の問
題点を説明するためのセンサ出力電圧の分布を示す図、
第９図は蛍光灯の光量立ち上がり特性を示す図である。 １３・・・蛍光灯、１６・・・イメージセンサ、１７・
・・サーミスタ、２０・・・シェーディング板、２６・
・・マイコン、２８・・・温度検出手段、２９・・・モ
ータ駆動制御手段、３０・・・サーボモータ、３５・・
・ラック、３６・・・ビニオン。 特許出願人　　三田工業株式会社 代理人　　　弁理士　小　野　由己男 代理人　　　弁理士　宮　川　良　夫 に※ 第 図 第 ａ 貨 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被読み取り物を照明する放電灯と、 この放電灯の照明による被読み取り物からの光を受光し
   、電気信号に変換する集光型イメージセンサと、 前記放電灯から集光型イメージセンサに至る光路に、前
   記集光型イメージセンサ全体に対して到達する光量を調
   整可能な方向に移動自在に設けられたシェーディング板
   と、 前記放電灯の光量立ち上がり特性を検出するための立ち
   上がり特性検出手段と、 この立ち上がり特性検出手段の検出結果に基づいて、前
   記集光型イメージセンサに到達する光によるイメージセ
   ンサ出力電圧が飽和出力電圧を越えない範囲で前記シェ
   ーディング板の位置を制御する制御手段と、 を備えた放電灯を用いた情報読み取り装置。