JPH0219065A - 画像読み取り装置の異状検知装置 - 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〕 本発明は、原稿の画像面からの反射光をイメージセンサ
−により読み取って画像信号を出力する画像読み取り装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、コンピュータへの画像人力手段として、原稿
の画像面を露光走査しつつその反射光を一次元イメージ
センサーにより読み取り、これをＡ／Ｄ変換器によりデ
ジタル信号に変換し、その後に種々の編集を行った上で
画像信号を出力する画像読み取り装置が用いられている
。

このような画像読み取り装置は、原稿を露光するハロゲ
ンランプなどの露光源及びこれを制御する制御部などを
含んだ照明系、光路に配置された反射鏡やレンズなどか
らなる光学系、及び、ＣＣＤ（電荷結合素子）などのイ
メージセンサ−及びこれを制御する制御部などを含んだ
結像系などを有している。

これら照明系、光学系、結像系のいずれかに異状が発生
した場合には、異状な画像信号、例えば真っ黒、又は真
っ白の画像信号が出力される。この場合には読み取りミ
スとなり、コンピュータなどへの入力ミスとなって、用
紙が真っ黒又は真っ白に印刷されてしまうことが起こる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の画像読み取り装！では、原稿の露光走査を行って
初めて異状が検知されるので、原稿１枚分は読み取りミ
スとなり、例えばプリンタからは真っ黒又は真っ白な用
紙が出力されてしまう。

また、従来の異状検知装置は、異状検知のためのセンサ
ーや特別な回路を必要としており、そのために部品点数
が増加して回路構成が複雑になり、コストが上昇すると
いう問題もあった。

本発明は、上述の問題に鑑み、簡単な構成によって、原
稿の露光走査前にこれらの異状を検知し原稿の読み取り
ミスを防止するとともに、異状のある系の特定を可能と
することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の課題を解決するため、原稿の画像面を
露光源により露光走査しつつその反射光を一次元イメー
ジセンサーにより読み取り、これをＡ／Ｄ変換器により
デジタル信号に変換して画像信号を出力する画像読み取
り装置において、前記露光源の光量を検出する光量セン
サーと、前記光量センサーの出力が一定の基準光量範囲
内であるか否かを判別する光量判別手段と、前記イメー
ジセンサ−の基準パターン読み取り時の出力が一定の基
準読み取り範囲内であるか否かを判別する読み取り判別
手段と、前記光量判別手段及び前記読み取り判別手段の
判別結果から異状の有無を判断する異状判断手段とを有
してなることを特徴とする。

光量判別手段、読み取り判別手段、及び異状判断手段は
、例えば適切にプログラムされたマイクロコンピュータ
などにより実現される。

〔作　用〕

光量センサーは、露光源の発する光量を検出すイメージ
センサ−は、通常の原稿読み取り時において原稿の画像
を読み取る他、異状検知時においては、基準パターンか
らの反射光量の検出、すなわち基準パターンの濃度の読
み取りを行う。

光量センサーの出力は、例えばＡ／Ｄ変換器によりデジ
タル信号に変換され、その後、光量判別手段により一定
の基準光量範囲内であるか否かが判別される。その場合
に、イメージセンサ−用のＡ／Ｄ変換器が兼用して用い
られ、セレクタなどによってＡ／Ｄ変換器への入力が切
り替えられる。

イメージセンサ−の出力は、Ａ／Ｄ変換器によりデジタ
ル信号に変換された後、読み取り判別手段により一定の
基準読み取り範囲内であるか否かが判別される。

異状判断手段は、光量判別手段及び読み取り判別手段の
判別結果から異状の有無を判断する。

これらの判別及び判断は、例えばマイクロコンピュータ
に格納されたプログラムなどにより実行される。

異状判断手段により異状と判断された後は、例えば各系
の動作を停止し、異状が発生した旨の表示を行うなど、
適切な異状処理が行われる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第２図は、画像読み取り装置ｌの概略の構造を示す断面
図である。

露光源であるハロゲンランプ２１の光は、反射鏡２２に
よって集光され、原稿ガラス１９上に載置された原稿り
を照射する。原稿りからの反射光は、ミラー２３．　２
５　ａ、　　２５　ｂにより順次反射された後、レンズ
２６を通過し、−次元のＣＯＤからなるイメージセンサ
−２に入射する。

イメージセンサ−２は、保持部２８により保持され、且
つ位置や角度が調整される。保持部２８及びレンズ２６
は、移動台２９に取りつけられている。

倍率の調整は、後述するＣＰＵ１４からのレンズ倍率信
号に基づいて、レンズモーターにより移動台２９を光軸
方向に移動させて行う、また、ピントの調整は、移動台
２９に取りつけられたピントモーターにより、保持部２
８を光軸方向に移動させることにより行う。

原稿りの画像の読み取りに際しては、ハロゲンランプ２
１、反射鏡２２及びミラー２３からなるスキャナー２０
が、第２図の左方向（副走査方向）へ所定の距離だけ移
動して光学的なスキャンを行う、このとき、ミラー２５
ａ、２５ｂからなるスライダ２４は、スキャナー２０の
２分の１の速度で同様に移動する。

原稿ガラス１９の先端部には、原稿スケール１８が設け
られており、この原稿スケール１８の裏面には、第３図
に示すように、ピント調整パターン３２及び倍率調整パ
ターン３３からなる調整パターン３１と、シェーディン
グ補正用及び異状検知用の白パターン３４とが設けられ
ている。

第１図は、画像読み取り装置１の電気回路のブロック図
である。

画像読み取り装置ｌの電気回路は、イメージセンサ−２
の出力信号のサンプルホールドや増幅などを行うＣＣＤ
信号処理部３、ＣＣＤ信号処理部３の出力ｖ６と後述す
る電圧加算器１２の出力Ｖ３とを切り替えて出力するセ
レクタ４ａ、セレクタ４ａから入力される電圧Ｖａｎを
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４、Ａ／Ｄ変換器
４からの画像データをシェーディング補正するシェーデ
ィング補正部５ａ、デイザ法による２値化処理などを行
って画像信号を出力する画像信号処理部５ｂ、イメージ
センサ−２の各素子を駆動制御するＣＣＤ駆動部６、Ａ
／Ｄ変換器４が量子化を行う下限の基準電圧Ｖｒｅｆｌ
を与えるための下限基準電圧設定器７、同じく上限の基
準電圧Ｖｒｅｆ２を与えるためのＤ／Ａ変換器８、ハロ
ゲンランプ２１の発光する光量を検出してその発光量の
ちらつきによる画像データへの影響を防止するための光
量センサー９、光量センサー９の出力信号を増幅する増
幅器１０、基準電圧■ｌ及びｖ４を出力する電圧設定器
１１、増幅器１０からの出力電圧■２と電圧設定器１１
からの基準電圧ｖ１とを加算した電圧Ｖ３　（−Ｖ１＋
Ｖ２）を出力する電圧加算器１２、電圧加算器１２の出
力ｖ３と電圧設定器１１の出力ｖ４とを切り替えてＤ／
Ａ変換器８へ出力するセレクタ８ａ、シェーディング補
正部５ａの出力するデータを１ライン分記憶するライン
ＲＡＭｌ３、及び、これら全体を制御するＣＰＵ１４な
どから構成されている。

ＣＰＵ１４は、Ｄ／Ａ変換器８に対し、Ｄ／Ａ変換器８
の出力する基準電圧Ｖｒｅｆ２を決定するためのデータ
Ｄｒｅｆを出力する。

このデータＤｒｅｆは、通常の読み取り動作時において
は、白パターン３４を読み取った後で、白パターン３４
の最も明るい部分が白レベルの最大値となるような値に
設定される。自動露光を行う際には、原稿の読み取り中
において、原稿の濃度に応じた値のデータＤｒｅｆが適
宜出力され、画像濃度が自動的に調整される。また、異
状検知動作時には、最大値ｒＦＦＨＪに設定される。

さらにＣＰＵ１４は、各セレクタ４ａ、８ａにセレクト
信号を出力し、ラインＲＡＭ１３にデータの書き込み信
号を出力し、ハロゲンランプ２１をオンオフするための
ランプオン信号を出力する他、シェーディング補正、モ
ーター信号、定位置信号、コマンド信号などの入出力、
及び図示しない操作パネルの各キーや表示部からの入出
力を行い、図示しない他の入力機器、表示機器及びその
他の制御機器をも制御し、通常の画像読み取り動作及び
異状検知動作を制御する。

光量センサー９の出力電圧は、通常の動作時においては
、増幅器１０、電圧加算器１２、及びＤ／Ａ変換器８を
経てＡ／Ｄ変換器４に基準電圧■ｒｅ４２として印加さ
れるので、イメージセンサ−２の出力信号に含まれるハ
ロゲンランプ２１の発光量のちらつきによる成分が、Ａ
／Ｄ変換器４を通ることにより相殺される。

また、異状検知動作時には、光量センサー９の出力電圧
はセレクタ４ａを介してＡ／Ｄ変換器４に入力され、デ
ジタル値に変換された光量データがラインＲＡＭ１３に
一旦格納され、この光量データが一定の基準光量範囲内
であるか否かが判別される。

Ａ／Ｄ変換器４は、下限基準電圧設定器７の基準電圧Ｖ
ｒｅｆｌから、Ｄ／Ａ変換器８の基準電圧Ｖｒｅｆ２ま
での範囲の入力電圧Ｖａｎを量子化する。量子化の分解
能が例えば７ビツトであるとすると、入力電圧Ｖａｎが
下限の基準電圧Ｖｒｅｆｌに等しいときにｒｏＯＨＪを
出力し、入力電圧が上限の基準電圧Ｖｒｅｆ２に等しい
ときにｒ７ＦＨ」を出力する。

Ｄ／Ａ変換器８は、デジタル入力分解能が例えば８ビツ
トであるとすると、入力データＤｒｅｆがｒｏＯＨＪか
らｒＦＦＨ，まで変化することによって、その出力電圧
（基準電圧Ｖｒｅｆ２）は、０から入力電圧■５まで比
例的に変化する。Ｄ／Ａ変換器８には、データＤｒｅｆ
の初期値として、ＣＰＵ１４からｒＦＦＨ，が設定され
る。

電圧加算器１２の出力電圧ｖ３は、通常の読み取り動作
時において、Ａ／Ｄ変換器４への入力電圧Ｖａｎ（ＣＣ
Ｄ信号処理部３の出力Ｖ６）の最大値よりも充分大きい
値となるように調整されている。

電圧設定器１１の出力電圧ｖ４は、Ａ／Ｄ変換器４に入
力される電圧Ｖａｎよりも充分に大きい電圧であり、電
源電圧が変動してハロゲンランプ２１の光量が変動して
も、イメージセンサ−２及び光量センサー９からの入力
電圧Ｖａｎが、Ａ／Ｄ変換器４の量子化の範囲を越えな
いようになっている。

次に、上述の回路による異状検知動作について説明する
。

異状検知動作は、スキャナー２０を白パターン３４の位
置に移動させた状態で行われる。この状態では、ハロゲ
ンランプ２１からの光は白パターン３４により反射され
、イメージセンサ−２に入射する。

第４図は、白パターン３４からの反射光によるＣＣＤ信
号処理部３の１ライン分の出力電圧ｖ６を示す図である
。

イメージセンサ−２の出力は、ハロゲンランプ２１、反
射鏡２２、及びレンズ２６の影響によって、中央部を頂
点とする円弧状の電圧分布を示し、正常時には一定の基
準読み取り範囲内にある。

異状検知時には、セレクタ８ａによって電圧設定器１１
の出力ｖ４がＤ／Ａ変換器８に入力され、その状態で、
電圧加算器１２の出力ｖ３又はＣＣＤ信号処理部３の出
力ｖ６がセレクタ４ａによって切り替えられてＡ／Ｄ変
換器４に入力される。

つまり、異状検知時には、白パターン３４からの反射光
によるイメージセンサ−２からの出力、及び光量センサ
ー９からの出力が、それぞれ切り替えられてＡ／Ｄ変換
器４の入力電圧Ｖａｎとなり、下限基準電圧設定器７め
基準電圧Ｖｒｅｆｌから基準電圧Ｖｒｅｆ２の初期値（
電圧設定器１１の出力Ｖ４）までを量子化範囲としてデ
ジタル値に変換され、それぞれ読み取りデータ及び光量
データとされる。

読み取りデータ及び光量データは、それぞれラインＲＡ
Ｍ１３に格納された後、一定の基準読み取り範囲又は基
準光量範囲にあるか否かがＣＰＵ１４によって判断され
る。

読み取りデータと光量データの適正又は不適の組み合わ
せによって、異状な系を第１表のように判断する。

第１表 照明系は、ハロゲンランプ２１、光量センサー９及びこ
れらの周辺回路であり、ハロゲンランプ２１のランプ切
れ、ヒユーズ切れ、光量低下、又は、光量センサー９及
びその周辺回路の故障など、いずれに異状があるかが第
１表のように特定される。

光学系は、レンズ２６やミラー２３．２５ａ。

２５ｂなど、イメージセンサ−２に入射するまでの系で
あり、これによる異状は、レンズ２６やミラー２３．２
５ａ、２５ｂの欠落又は位置ずれによる光路の遮断又は
光量低下などである。

結像系は、イメージセンサ−２及びＣＯＤ駆動部６など
の周辺回路であり、これには素子の不良や熱上昇による
故障などがある。

次に、上述した異状検知動作をフローチャートにより説
明する。

第５図乃至第７図は、ＣＰＵ１４における処理動作を示
すフローチャートである。

第５図は、画像読み取り装置ｌの全体的な処理動作を示
すフローチャートである。

電源が投入されると、Ｄ／Ａ変換器８へのデータＤｒｅ
ｆをｒＦＦＨＪに初期設定するなど、各データやフラグ
などを初期設定する（ステップ＃１）。

セレクタ８ａによって、電圧設定器１１の出力■４をセ
レクトし、これをＤ／Ａ変換器８の入力ｖ５とする（ス
テップ＃２）。

これによって、Ｄ／Ａ変換器８の出力する基準電圧Ｖｒ
ｅｆ２は、電圧設定器１１の出力電圧ｖ４となる。

セレクタ４ａによって、ＣＣＤ信号処理部３の出力ｖ６
をセレクトし、これをＡ／Ｄｉ換器４の入力Ｖａｎとす
る（ステップ＃３）。

これによって、イメージセンサ−２からの出力がＡ／Ｄ
変換器４に入力される。

次に、ランプオン信号によってハロゲンランプ２１を点
灯しくステップ＃４）、スキャナー２０を白パターン３
４の位置へ移動する（ステップ＃５）。

白パターン３４の位置において、異状検知ルーチンを実
行しくステップ＃６）、ピント調整、倍率調整、又は濃
度調整などを行うピント調整倍率調整ルーチンを実行し
くステップ＃７）、その後、ハロゲンランプ２１を消灯
する（ステップ＃８）。

次に、スキャナー２０及びスライダ２４などの異状の有
無を検知するための、スキャナー２０のテストスキャン
を行い、その後、スキャナー２０をホーム位置（基準位
置）へ戻す（ステップ＃９）。

露光レベル（濃度）の調整、倍率設定、又は各種の編集
モードの設定など、使用者によるモード設定が行われ（
ステップ＃１０）、スタートキーなどからの入力による
原稿読み取りの開始を待ち（ステップ＃１１Ｌ開始指令
によって原稿読み取りルーチンを実行する（ステップ＃
１２）。

第６図は、上述の原稿読み取りルーチンのフローチャー
トである。

まず、Ｄ／Ａ変換器８へのデータＤｒｅｆを初期設定し
くステップ＃２１）、セレクタ８ａによって、電圧設定
器１１の出力■４をセレクトしくステップ＃２２）、セ
レクタ４８によちて、ＣＣＤ信号処理部３の出力■６を
セレクトする（ステップ＃２３）。

次に、ランプオン信号によってハロゲンランプ２１を点
灯しくステップ＃２４）、スキャナー２０を白パターン
３４の位置へ移動する（ステップ＃２５）。

白パターン３４の位置において、異状検知ルーチンを実
行しくステップ＃２６）、変換出力データを読み取って
白パターン３４のデータの最大値を求め（ステップ＃２
７）、その最大値が白レベルの最大値となるようにデー
タＤｒｅｆを決定し基準電圧Ｖｒｅ４２を設定すること
によって、Ａ／Ｄ変換器４による量子化の最適範囲を決
定しくステップ＃２８）、スキャンを開始する（ステッ
プ＃２９）。

そして、原稿先端位置に達するのを待って（ステップ＃
３０）、画像信号の出力を開始する（ステップ＃３１）
。

原稿後端位置に達すると（ステップ＃３２）、画像信号
の出力を終了しくステップ＃３３Ｌランプオフ信号によ
ってハロゲンランプ２１を消灯しくステップ＃３４Ｌス
キャナー２０をホーム位置へ戻す（ステップ＃３５）。

第７図は、上述の異状検知ルーチンのフローチャートで
ある。

まず、イメージセンサ−２からの出力を読み取る（ステ
ップ＃４１）、これは、イメージセンサ−２からの出力
をＡ／Ｄ変換器４によってデジタル値に変換し、これを
読み取りデータとしてラインＲＡＭ１３に書き込むこと
によって行う。

読み取りデータが適正であるか否かを判断する（ステッ
プ＃４２）、これは、読み取りデータが一定の基準読み
取り範囲内であるか否かを判別することによって行う、
基準読み取り範囲は、ハロゲンランプ２１の光量の変動
やイメージセンサ−２の感度のばらつきなどを考慮して
、その上限、下限、又は上下限が予め設定されている（
第４図参照）。

ステップ＃４２で適正である場合には、セレクタ４ａで
電圧加算器１２の出力■３をセレクトし、光量センサー
９からの出力をＡ／Ｄ変換器４へ入力する（ステップ＃
４３）。

光量センサー９からの出力を読み取る（ステップ＃４４
）、これは、光量センサー９からの出力をＡ／Ｄ変換器
４によってデジタル値に変換し、これを光量データとし
てラインＲＡＭ１３に書き込むことによって行う。

光量データが適正であるか否かを判断する（ステップ＃
４５）、これは、光量データが一定の基準光量範囲内で
あるか否かを判別することにょうて行う、基準光量範囲
は、ハロゲンランプ２１の劣化や電源変動による光量の
変動などを考慮して、その上限、下限、又は上下限が予
め設定されている。

ステップ＃４５でも適正であると判断されると、セレク
タ８ａによって電圧加算器１２の出力ｖ３をセレクトし
、且つセレクタ４ａによってＣＣＤ信号処理部３の出力
ｖ６をセレクトする（ステップ＃４６）　、これによっ
て通常の読み取り動作に備える。

ステップ＃４５で適正でないと判断されると、ハロゲン
ランプ２１をオフしくステップ＃４７）、照明系の異状
であると判断してその旨を表示する（ステップ＃４Ｂ）
。

この場合には、イメージセンサ−２の出力は適正と判断
されているので、ハロゲンランプ２Ｉは正常であり、光
量センサー９に異状がある七考えられる。したがって、
特に光量センサー９の異状であると判断してその旨を表
示してもよい。

ステップ＃４２で適正でないと判断された場合には、ス
テップ＃４９〜５１において上述のステップ＃４３〜４
５と同一の処理を行う。

ステップ＃５１で適正であると判断されると、ハロゲン
ランプ２１をオフしくステップ＃５２）、光学系又は結
像系の異状であると判断してその旨を表示する（ステッ
プ＃５３）。

ステップ＃５１で適正でないと判断されると、ハロゲン
ランプ２１をオフしくステップ＃５４）、照明系の異状
であると判断してその旨を表示する（ステップ＃５５）
。

この場合には、イメージセンサ−２からの出力によって
も適正でないと判断されているので、ハロゲンランプ２
１に異状があると考えられる。したがって、特にハロゲ
ンランプ２１の異状であると判断してその旨を表示して
もよい。

上述のフローチャートにおいて、ステップ＃４Ｂ、５３
．５５での表示は、図示しない操作パネルに設けられた
表示用ＬＥＤにより行われる。

上述の実施例によると、原稿の読み取りを行う前に、照
明系、光学系、結像系、その他の回路素子などの異状を
検知することができる。したがって、異状な画像信号が
出力されることが防止され、例えば画像信号を受けたコ
ンピュータなどが真っ黒又は真っ白の印刷を行ってしま
うことが防止される。

しかも、照明系の異状か、照明系以外の異状かが判断さ
れるので、その後の処理が容易でありメンテナンスが容
易に行える。

また、発光量のちらつきを補正するための光量センサー
９と画像読み取りのためのイメージセンサ−２を兼用し
て異状検知に用いており、且つＡ／Ｄ変換器４も兼用し
ているので、異状検知のためのハード回路や部品が最小
限に抑えられ、従来のように回路構成が複雑になったり
、コストが上昇するという問題がない。

上述の実施例において、増幅器１０をオフセット出力電
圧の調整が可能なものとし、電圧設定器１１の出力Ｖｌ
及び電圧加算器１２を省略してもよい、また、イメージ
センサ−２からの読み取りデータと光量センサー９から
の光量データとの読み取り順序及び判別順序は、上述の
実施例とは逆であってもよい。

上述の実施例においては、原稿りの読み取り前に異状検
知を行っているが、原稿りの読み取り後にも異状検知を
行うと、原稿りの読み取り中に異状があったか否かが検
知できる。

また、画像メモリを有する画像読み取り装置である場合
には、原稿りから読み取った画像データを画像メモリに
一旦格納しておき、原稿りの読み取り後において異状検
知を行い、異状が検知されたときには画像信号の出力を
行わないようにすることによって、異状な画像信号が出
力されることが防止される。

（発明の効果〕 本発明によると、原稿の読み取りを行う前に、照明系、
光学系、又は結像系などの異状を検知して、原稿の読み
取りミスを防止することができる。

しかも、照明系の異状か、照明系以外の異状かを判断す
ることができるので、その後の処理が容易でありメンテ
ナンスが容易に行える。

また、イメージセンサ−や光量センサーなどを兼用して
異状検知を行うので、異状検知のための特別なハード回
路や部品が最小限で済み、従来のように回路構成が複雑
になったり、コストが上昇するという問題を回避するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は画像読み取り装
置の電気回路のブロック図、第２図は画像読み取り装置
の概略の構造を示す断面図、第３図は調整パターン及び
白パターンの図、第４図は白パターンからの反射光によ
るＣＣＤ信号処理部の１ライン分の出力電圧を示す図、
第５図乃至第７図はＣＰＵにおける処理動作を示すフロ
ーチャートである。 ｌ・・・画像読み取り装置、２・・・イメージセンサ−
４・・・Ａ／Ｄ変喚器、９・・・光量センサー、１４・
・・ＣＰＵ、２１・・・ハロゲンランプ（露光ｉｆｌり
、３４・・白パターン（基準パターン）、Ｄ・・・原稿
。 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿の画像面を露光源により露光走査しつつその
   反射光を一次元イメージセンサーにより読み取り、これ
   をＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換して画像信号
   を出力する画像読み取り装置において、 前記露光源の光量を検出する光量センサーと、 前記光量センサーの出力が一定の基準光量範囲内である
   か否かを判別する光量判別手段と、 前記イメージセンサーの基準パターン読み取り時の出力
   が一定の基準読み取り範囲内であるか否かを判別する読
   み取り判別手段と、前記光量判別手段及び前記読み取り
   判別手段の判別結果から異状の有無を判断する異状判断
   手段と を有してなることを特徴とする画像読み取り装置の異状
   検知装置。