JPH0220956A - 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】 Ｃ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。

Ｃ従来の技術〕 従来より、コンピュータへの画像入力手段として、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置では、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、前記光量センサーからの出力をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器と、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
の出力が設定値以上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。

読み取り判別手段は、例えばイメージセンサ−からの出
力電圧を設定電圧と比較する比較器などにより実現され
る。

光量判別手段、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る。

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、異状検知動作時においては、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。

光量センサーからの出力は、Ａ／Ｄ変換器によりデジタ
ル信号に変換された後、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。

イメージセンサ−からの出力は、読み取り判別手段によ
り設定値以上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、例えば各県
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２３．２５
ａ、２５ｂ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２日により保持され、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す移動台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２５ａ
、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Ｉ８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ｒ！１１の電気回路のブロッ
ク図である。

画像読み取り装Ｎ１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Ｖ
ｒｅｆｌ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■１を出力する電圧設定器
１１、増幅器１０からの出力電圧ｖ２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工２、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Ｒ
ＡＭ１３、ＣＣＤ信号処理部３からの出力Ｖａｎと電圧
設定器１６による設定電圧Ｖ５とを比較する比較器１５
、増幅器１０の出力電圧ｖ２をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器１７、Ａ／Ｄ変換器１７に基準電圧を与え
る電圧設定器３５、及び、これら全体を制御するＣＰＵ
１４などから構成されている。ここでＡ／Ｄ変換器１７
に設定される電圧値は、光量センサの最大値よりも充分
に大きい値である。

ＣＰＵＩ　４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Ｄ　ｒｅｆ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。

さらにＣＰＵ１４は、比較器１５及びＡ／Ｄ変換器１７
の出力信号を入力し、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、シェーディング信
号、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などを制御する。

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Ｖｒｅｆ２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からの出力
電圧はＡ／Ｄ変換器１７によってデジタ小信号に変換さ
れて光量データとしてＣＰＵ１４に入力され、その後、
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■ｒｅｆ２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ｒｏＯＨ，を
出力し、入力電圧が上限の基準電圧Ｖｒｅｆ２に等しい
ときにｒ７ＦＨＪ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、Ｏから入力端子■３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ｒＦＦＨＪが設定され
る。

電圧加算器１２の出力電圧■３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１６の出力電圧■５は、イメージセンサ−２
の各画素間の感度のバラツキ、及び光量の変動などによ
る出力変動を考慮して設定されている。

イメージセンサ−２の出力電圧分布は、第４図に示すよ
うに中央部を頂点とする円弧状となる。

この最大値Ｖｘに対してマイナス２５％までの範囲がシ
ェーディング補正可能であり、その範囲はイメージセン
サ−２の出力としては正常な範囲である。したがって、
設定電圧ｖ５は、 Ｖ５＝　（Ｖｘ−Ｖｏｆｓ　）　ｘｏ、７５　　＋Ｖｏ
ｆｓ　−Ｖａａ但し、Ｖｏｆｓ　　：イメージセンサー
２のオフセット電圧 Ｖａａ　　：許容変動電圧 となる。

イメージセンサ−２のオフセット電圧Ｖｏｆｓは、イメ
ージセンサ−２に入射光がない場合のイメージセンサ−
２の出力電圧であり、通常、この電圧Ｖｏｆｓに相当す
る電圧が基準電圧Ｖｒｅｆｌとして設定されている。

また、許容変動電圧Ｖａａは、電源電圧の変動によるハ
ロゲンランプ２１の光量低下や、ハロゲンランプ２１の
通常の劣化による光量低下、及び、各画素間の感度のバ
ラツキを考慮したものである。

比較器１５は、ＣＣＤ信号処理部３からの出力Ｖａｎが
設定電圧ｖ５よりも大きい場合に、ＣＰＵ１４の入力ポ
ートＢに適正信号を出力する。

Ａ／Ｄ変換器１７は、増幅器１０の出力電圧■２をデジ
タル信号に変換してＣＰＵＩ　４の入力ポートＡに出力
する。

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Ｖａｎ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す。

したがって、ＣＣＤ信号処理部３の出力電圧Ｖａｎは、
正常時には設定電圧ｖ５よりも大きく、ＣＰＵ１４の入
力ポートＢには適正信号が入力されている。何らかの異
状によってＣＣＤ信号処理部３の出力電圧Ｖａｎが設定
電圧ｖ５よりも低下すると、この適正信号はＣＰＵ１４
に入力されなくなる。

また、光量センサー９からの出力は、Ａ／Ｄ変換器１７
によってデジタル値に変換され、光量データとしてＣＰ
Ｕ１４に入力された後、基準光量範囲内にあるか否かが
判断される。

適正信号の有無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。

（以下余白） 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ＣＣＤ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８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ｒＦＦＨ，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）。

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＃２）、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＃３）。

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＃４）、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＃５）、その後、ハロゲンランプ２１を消灯
する（ステップ＃６）。

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＃７）。

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＃８）、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＃９）、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＃１
０）。

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Ｄ　ｒｅｆを初期設定
しくステップ＃２１）、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＃２２）、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＃２
３）。

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＃２４）、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
５Ｌ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Ｖｒｅｆ２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＃２６）、スキャンを開始する（ステップ
＃２７）。

そして、原稿先端位置に達するのを待って（ステップ＃
２Ｂ）、画像信号の出力を開始する（ステップ＃２９）
。

原稿後端位置に達するまでは、照明系異状検知ルーチン
を実行する（ステップ＃３１）。

原稿後端位置に達すると（ステップ＃３０）、画像信号
の出力を終了しくステップ＃３２Ｌ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＃３３Ｌス
キャナー２０をホーム位置へ戻す（ステップ＃３４）。

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、比較器１５の出力をＣＰＵ１４の入力ボ−）Ｂか
ら入力する（ステップ＃４１）。

適正信号があるか否かを判断する（ステップ＃４２）。

ステップ＃４２で適正信号がある場合には、Ａ／Ｄ変換
器１７によって光量データに変換された光量センサー９
からの出力を読み取る（ステップ＃４３）。

光量データが適正であるか否かを判断する（ステップ＃
４４）、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よって行う、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＃４４でも適正であると判断されると、異状が
ないためそのままリターンする。

ステップ＃４４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＃４５）、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＃４６）
。

この場合には、イメージセンサ−２の出力は適正である
からハロゲンランプ２１は正常であり、光量センサー９
に異状があると考えられる。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で適正信号がないと判断された場合には
、ステップ＃４７，４Ｂにおいて上述のステップ＃４３
，４４と同一の処理を行う。

ステップ＃４８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＃４９）、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＃５０）。

ステップ＃４８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＃５１）、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＃５２）
。

この場合には、イメージセンサ−２からの出力も適正で
ないと判断されているので、ハロゲンランプ２１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＃４６．５０
．５２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。

第８図は、上述の照明系異状検知ルーチンのフローチャ
ートである。

まず、Ａ／Ｄ変換器１７によって光量データに変換され
た光量センサー９からの出力を読み取る（ステップ＃６
１）。

光量データが適正であるか否かを判断する（ステップ＃
６２）。これは上述のステップ＃４４と同様に、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
とによって行う。

ステップ＃６２で適正であると判断されると、異状がな
いためそのままリターンする。

ステップ＃６２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＃６３）、照明系の異状
であると判断してその旨を表示するとともに、画像信号
の出力を停止する（ステップ＃６４）。

二の場合には、光量センサー９からの出力についての判
断のみを行っているので、ハロゲンランプ２１又は光量
センサー９の何れに異状があるかを特定することはでき
ない。

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。

原稿りの読み取り中においても、照明系の異状を検知す
ることができ、異状が検知されると直ぐに画像信号の出
力を停止し、異状な画像信号が出力されることを防止で
きる。

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ー２を兼用し
て異状検知に用いているので、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は、ＣＣＤ信号処理部３の出力電
圧Ｖａｎが設定電圧ｖ５以上である場合に適正信号を出
力しているが、これに加えて、出力電圧Ｖａｎが、最大
値Ｖｘよりも大きい設定電圧Ｖ６以下であることをも条
件とし、設定電圧■５から設定電圧■６までの範囲内で
あるときにのみ適正信号を出力するようにしてもよい。

その場合には、光学系及び結像系の異状検知がより確実
となる。

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及び電圧加
算器１２を省略してもよい。また、比較器１５からの適
正信号と光量センサー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。

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。

その場合に、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、原稿の読み取り中においても異状を検知すること
が可能であり、異状の検知によって異状な画像信号の出
力を停止することができる。

また、イメージセンサ−や光量センサーを兼用して異状
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８図はＣＰＵにおける処理動作を示すフロ
ーチャートである。 １・・・画像読み取り装置、２・・・イメージセンサ−
４，１７・・・Ａ／Ｄ変換器、９・・・光量センサー、
１４・・・ｃｐｕ、１５・・・比較器（読み取り判別手
段）、２１・・・ハロゲンランプ（露光源）、３４・・
・白パターン（基準パターン）、Ｄ・・・原稿。 第２図 第３図 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 代理人　　弁理士　　久　保　幸　雄 ｚし 図 主走査方向 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、 前記光量センサーからの出力をデジタル信 号に変換するＡ／Ｄ変換器と、 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 取り時の出力が設定値以上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。