JPH02228875A - 原稿読取装置 - 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］ 本発明は原稿画像を読み取って画像信号を出力する画像
読取装置に関する。

［従来の技術］ 従来、一般に原稿読取装置では原稿を蛍光灯やＬＥＤ（
発光ダイオード）アレー等の光源で照射して、その原稿
からの反射光を光学レンズ系を通して固体撮像素子の如
きイメージセンサなとの光電変換部に結像させ、この光
電変換部からアナログ電気信号として取り出し、この電
気信号をＡ／Ｄ　（アナログ・デジタル）変換を行って
デジタル画像信号を得る様に構成されている。そして、
上記光源としては一般に蛍光灯を用いる場合が多い。

しかし、第３図のグラフに示す様な蛍光灯の温度特性が
あるので、蛍光灯の管壁温度の低い場合（例えば、冬期
の朝早い場合）には、蛍光灯が発生する光量の大きさは
低下し、そのため読取画像信号をＡ／Ｄ変換する場合に
信号の直線性２階調性、およびＳ／Ｎ比（信号対雑音比
）に大きな影響を与えることになる。さらにまた、蛍光
灯の点灯初期は管壁温度が一定でないので光量が不安定
となり、濃度変動などの原因となっていた。

そこで、この蛍光灯の温度特性の影響を防止するために
、蛍光灯にヒータを取付け、光量に対して影響の最も少
ない比較的高い温度に蛍光灯を常時保温するか、あるい
はある一定の光量になるまで、蛍光灯を予熱点灯する即
問を設けるという対策が考えられていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述のような蛍光灯にヒータを取付けて
保温する場合では、蛍光灯の管壁温度を検出する温度セ
ンサを取付け、このセンサの検出値に応じてヒータを通
電することにより蛍光灯の管壁温度を適切な一定温度に
制御しなければならず、そのためヒータ、ヒータ用の電
源、制御回路および温度センサなどにより小型化しにく
い構成部品を必要として、かつ製造コストの上昇を招く
等の欠点を有していた。

又、上述のある一定の光量になるまで蛍光灯をヒータで
予熱点灯する場合は、低温時にすぐに原稿読取を開始す
ることができないという欠点を有していた。

本発明の目的は、上述のような欠点を除去し、光源の保
温や予熱用のヒータ等を必要とせず、簡潔な構成で小型
化、砥価格化が達成できて、光源（主として蛍光灯）の
光量変動のいかんにかかわらず、濃度変動のない画像信
号が得られる原稿読取装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するため、本発明の一態様は、原稿照
明用の光源と、光源で照明された原稿からの反射光を集
光して電気信号に変換する撮像素子とを有する原稿読取
装置において、基準濃度を有する基準濃度被写体と、撮
像素子の電荷蓄積時間を可変にする可変手段と、原稿の
読取走査に先立ち、光源を点灯して基準濃度被写体を照
明させるとともに、基準濃度被写体からの反射光を撮像
素子で受光させ、その時の撮像素子の出力レベルがあら
かじめ定めた基準値に一致するように可変手段を制御す
る制御手段とを具備したことを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明の別の態様は、
原稿照明用の光源と、光源で照明された原稿からの反射
光を集光して電気信号に変換する撮像素子とを有する原
稿読取装置において、撮像素子が読取り得る主走査有効
読取領域の一部分で副走査方向に沿って延設された基準
濃度被写体と、撮像素子の電荷蓄積時間を可変にする可
変手段と、光源が点灯して原稿と基準濃度被写体とが同
時に照明される読取走査時に、撮像素子の出力信号から
基準濃度被写体の画像信号を分離する分離手段と、分離
手段で分離された基準濃度被写体の画像信号のレベルが
あらかじめ定めた基準値に一致するように撮像素子の各
主走査毎に可変手段を制御する制御手段とを具備したこ
とを特徴とする特 ［作　用］ 本発明は、上記構成により、光源の光量が低温時等に低
下した場合に、撮像素子の蓄積時間を制御するようにし
たので、予熱点灯なしに直線性。

階調性およびＳ／Ｎ比の優れた画像信号を得ることがで
きる。

また、本発明によれば、原稿と読取り中に光源の光量が
変動した場合も、−主走査毎に撮像素子の蓄積時間を制
御することにより、濃度変動のない画像信号を得ること
ができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図（Ａ）、　（Ｂ）は本発明実施例の基本構成を示
す。

第１図（＾）、（Ｂ）の装置は、原稿照明用の光源１と
、光源１で照明された原稿２からの反射光を集光して電
気信号に変換する撮像素子３とを有する原稿読取装置で
ある。

まず、第１図（＾）において、４は基準濃度を有する基
！！濃度被写体であり、５は撮像素子３の電荷蓄積時間
を可変にする可変手段である。また、６は制御手段であ
り、原ｆＡ２の読取走査に先立ち、光源１を点灯して基
準濃度被写体４を照明させるとともに、基準濃度被写体
４からの反射光を撮像素子３で受光させ、その時の撮像
素子３の出力レベルがあらかじめ定めた基準値に一致す
るように、可変手段５を制御する。

第１図（Ｂ）において、４Ａは撮像素子３が読取り得る
主走査有効読取領域の一部分で副走査方向に沿って延設
された基準濃度被写体である。７は光源１が点灯して原
稿２と基準濃度被写体４Ａとが同時に照明される読取時
に、撮像素子３の出力信号から基準濃度被写体４＾の画
像信号を分離する分離手段である。８は分離手段７で分
離された基準濃度被写体４＾の画像信号のレベルがあら
かじめ定めた基準値に一致するように、撮像素子３の各
主走査毎に可変手段５を制御する制御手段である。

第２図は本発明の一実施例の制御ユニットの具体的な回
路構成を示す。

第２図において、１７は原稿載置用のプラテンガラス、
Ｉ４は原稿の反射光を結像する結像レンズ、１２はレン
ズ１４により結像した画像を電気信号に変換するイメー
ジセンサ（ＣＣＤ）である。１０３はＣ（：ＤＩ２の出
力信号を増幅する増幅器、１０４は増幅器１０３で増幅
されたアナログ画像信号を量子化するＡ／Ｄコンバータ
（アナログデジタル変換装置）である。

１０５は画像読取りに先立って得られる基準濃度被写体
Ａのデジタル画像出力のみをＣＰｔ１ｌ１０１．：読取
らせる読取回路、１０６はＡ／Ｄコンバータ１０４の出
力から画像読取中に主走査有効誘電り領域上の一部に副
走査方向に沿って延設した基準濃度被写体Ｂのデジタル
画像出力を分離し、基準濃度被写体Ｂのデジタル画像出
力のみをＣＰｔ１ｌｌＯに読取らせる分離回路である。

１０７は上記の読取回路１０５から出力する原稿画像の
多値データを１ビツトの２値データに変換する２値化回
路、１０８は多値データと２値データとのいずれか一方
に切換えるセレクタ、１０９は外部装置と信号の送受信
の伝送を行うインターフェース回路である。

ＣＰｔ１ｌｌＯは、本実施例の画像読取装置の全体を第
６図に示す様な制御手順（制御プログラム）により制御
するマイクロプロセッサの如き中央演Ｘｉ埋装置であり
、ＣＰＵｌｌ０は制御プログラム格納用のＲＯＭ　（リ
ードオンメモリ）あるいは作業用のＲＡＭ　（ラダムア
クセスメモリ）等を内蔵する。１０１は原稿照明用の蛍
光灯であり、１１１は蛍光灯１０１をＣＰＬＩＩＩＯの
制御信号に基いて点灯制御する蛍光灯制御回路である。

第３図は第２図の本実施例で使用した蛍光灯１０１の温
度特性を示ｔ。

第４図は第２図の本実施例の画像読取装置と外部装置（
例えばレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）、パーソナルコ
ンピュータ等）との接続状態を示す。ここで、３０１は
第２図の画像読取装置（以下、スキャナと称する）　、
　３０２はパーソナルコンピュータ、３０３はＬＢＰ　
、および３０４はＣＩＩＴ（陰極線管方式）デイスプレ
ィ装置である。第４図に示すように、スキャナ３０１と
外部装置３０２．３０３，３０４間のコントロール信号
の通信、およびスキャナ３０１から外部装置３０２，３
０３．３０４への画像信号の出力は上述の第２図のイン
ターフェース回路１０９を介して行われる。

また、第５図（＾）は上述のスキャナと３０１の内部構
成例を示し、第５図（Ｂ）はそのスキャナ３０１の原稿
載置位置を示す。ここで、ｌＯは基準濃度被写体Ａ、１
１は第２図で示す制御ユニ・ソト、１３はＣＣＤ　ドラ
イバ（駆動回路）、１５は原稿照明用蛍光灯ユニット、
１６は反射ミラー　１７は原稿載置部（プラテンガラス
）、１８は原稿、１９はプラテンカバー、および２０は
基準濃度被写体Ｂである。

次に、第６図のフローチャートを参照して第２図〜第５
図に示す本発明実施例の全体的な動作を説明する。

まず、第２図および第５図（＾）に示すように、原稿読
取走査時にはプラテンガラス（原稿台ガラス）１７上の
原稿１８を原稿照明用蛍光灯ユニット１５内の蛍光灯１
０１で照射し、原稿１８の反射光を結像レンズ１４を介
してＣＣＤ１２上に導き、ＣＣＤ１２上に原稿像を結像
させる。

その際、使用者により第５図（Ｂ）　に示すように、本
図の破線の右端が原稿１８の先端となる様に、原稿１８
はプラテンガラス１７上に載置される。

また、走査光学系を構成する原稿照明用蛍光灯ユニット
１５は、第５図（Ａ）において、上記の破線の右端か初
期位置となり、図示しない光学位置センサにより、その
初期位置が確認される。また、プラテンガラス１７上に
原Ｊｊ％１８が置かれた状態で、外部装置３０２から各
種処理モードの指示がインターフェース回路１０９を介
してスキャナ３０１に人力される。この処理モードの指
示としては、例えば、画素密度を３００ｄｐｉ　（ドツ
ト／インチ）　、２００ｄｐｉ、１５０ｄｐｉのいずれ
にするか、あるいは画像信号を２値データにするか、ま
たは多値データにするか等を選択指定する内容のもので
ある。

上記の各種処理モードの指示をインターフェース回路１
０９を介して受信したＣＰＵｌｌ０は、その指示に従っ
てあらかじめモード切換用の制御信号を各構成回路に出
力して、画素密度および画像信号の処理方式の設定をし
ておく（ステップ５５００）。

次に、外部装置３０２から原稿読取り開始指令がＣＰＩ
ｌｌｌｏに人力されると、ＣＰｔ！１１０はまず蛍光灯
制御回路１１１に駆動制御信号を出力して、蛍光灯制御
回路１１１を介して蛍光灯１０１を点灯（ＯＮ）させる
（ステップ５５０１）。

その後、ＣＰＵｌｌ０は図示しない光学系駆動用モータ
を介して原稿照明用蛍光灯ユニット１５を第５図（Ａ）
の左方向（副走査方向）に進め、ＣＣＤ１２による読取
走査を開始する。次に、ｃｐｕｔｔｏは原稿照明用蛍光
灯ユニット１５が基準濃度被写体ＡＩＯの読取位置にき
たら蛍光灯ユニット１５を停止し、この時のＣＣＤ１２
で読み取られてＡ／［１コンバータ１０４によりデジタ
ル化された基準濃度被写体Ａの画像データを読取回路１
０５を介して読取る（ステップ５５０２）。

続いて、Ｃ：ＰＵｌｌｏは読み取ったこの画像データの
値と予め設定された設定値（基準値）とを比較して（ス
テップ５５０３）　、この画像データの値が設定値と一
致する様に、蓄積時間制御回路１０２を制御して（ステ
ップ５５０４）　、ＣＧＤＩ２からの基準濃度被写体Ａ
の画像データの値を調整する（ステップ５５０２．５５
０３．５５０４）。

ＣＰＵｌｌ０は予め設定した設定値と基準濃度被写体Ａ
の画像データの値とが一致したと判断すると（ステップ
５５０３）　、蛍光灯ユニット１５を副走査方向に移動
する図示しない光学系駆動用モータを介して走査し、上
記の第７図の破線右端の原稿先端位置まで蛍光灯ユニッ
ト１５が到達した時点で、ＣＰＵｌｌ０はインターフェ
ース回路１０９へ画像信号出力許可の制御信号を出力し
て、原稿走査によりＣＣＤ１２で読取られた原ｆｉｔ％
１８の画像信号を外部装置３０２に送る（ステップ５ｓ
ｏｓ）。

この時、同時に一生走査ごとに、第５図の符号２０で示
す基準濃度被写体Ｂの画像データが画像分離回路１０６
で原稿１８の画像データと分離され、ＣＰｏｌｌｏに入
力される（ステップ５５０６）。ＣＰｔ１ｌｌＯは入力
されたこの基準濃度被写体Ｂの画像データと予め設定し
た設定値とを比較しくステップ５５０７）　、人力画像
データが設定値に一致するように、主走査ごとに蓄積時
間制御回路１０２を制御する（ステップ５５０８）。例
えば、蛍光灯１０１の光量が小さくなれば、ｃｐｕｔｉ
ｏはＣＣＤ１２の蓄積時間を長くする様に制御信号を蓄
積時間制御回路１０２に出力する。

光学系（蛍光灯ユニット１５等）の走査長はＣＰ［１１
１０から出力する図示しない光学系駆動用モータを駆動
するためのパルス数によって一義的に決定されるので、
ＣＰＵｌｌ０は原稿１８のサイズ（長手方向の寸法）に
応じた必要なパルス数を全て上記光学系駆動用モータに
出力した時点で、原８Ｉ読取り走査終了と判断して（ス
テップ５５０９．５５１０）、蛍光灯制御回路１１１を
介して蛍光灯１０１を消灯（ＯＦＦ）し、画像信号出力
不可の制御信号をインターフェース回路１Ｇ９へ出力し
、更に上記光学系駆動用モータの反転駆動の制御を行う
と共に、原８！読取り終了信号をインターフェース回路
１０９を介して外部装置３０２に出力する。

上述のＣＰＩＩＩＩＯのモータ反転制御により、原稿照
明用蛍光灯ユニット１５は第５図（Ａ）の矢印１＾（ホ
ームポジション）の方向に進み、図示しない光学位置セ
ンサにより蛍光灯ユニット１５が初期位置（ホームポジ
ション）に達したことを検出された時点で、ＣＰＵｌｌ
０は蛍光灯ユニット１５を停止させる。この光学系の戻
りの区間（復動区間）に外部装置３０２から次の原稿読
取り開始指令が来ない場合には、ＣＰｔ１ｌｌＯは蛍光
灯ユニット１５を初期位置に停止したままで原稿読取り
動作を終了する（ステップ５５１１）　。

なお、上述の本実施例では光学系固定型の原稿読取装置
について説明したが、光学系固定型（原稿移動型）の原
稿読取装置の場合も上記と同様に実施できることは勿論
である。

また、上記実施例によれば、蛍光灯の寿命による光量の
低下に対しても、蓄積時間制御回路１０２を制御するこ
とにより、光量の劣化の補正が可能となる利点がある。

さらに、上記実施例は原稿照明用光源として蛍光灯を例
示したが、温度や寿命等により光量変化の可能性のある
他の光源（例えば、ＬＥＤ　、固体レーザ等）にも有効
に適用可能である。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、光源の光量が低温
時等に低下した場合に、撮像素子の蓄積時間を制御する
ようにしたので、予熱点灯なしに直線性１階調性および
Ｓ／Ｎ比の優れた画像信号を得ることができる。

また、本発明によれば、原稿を読取り中に光源の光量が
変動した場合も、−主走査毎に撮像素子の蓄積時間を制
御することにより、濃度変動のない画像信号を得ること
ができる。

従って、本発明によれば、光源の保温や予熱用ヒータ等
が不要で、簡潔な構成で小型化、低価格化が達成でき、
常に高画質の画像信号を出力できる原稿読取装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（＾）　、　（Ｂ）は本発明実施例の基本構成を
示す機能ブロック図、 第２図は本発明の一実施例の原稿読取装置の制御ユニッ
トの回路構成を示すブロック図５第３図は本発明実施例
に用いた蛍光灯の温度と光量の関係の特性を示すグラフ
、 第４図は第２図の本発明実施例の画像読取装置と外部装
置との接続状態例を示すブロック図、第５図（＾）は第
４図の画像読取装置の内部構成例を示す縦断面図、第１
図（Ｂ）はその平面図、第６図は第２図の本発明実施例
のｃｐｏの制御動作手順を示すフローチャートである。 ・・・原稿照明用蛍光灯、 ・・・蓄積時間制御回路、 ・・・増幅器、 ・−Ａ／Ｄコンバータ、 ・・・基準濃度被写体Ａの画像信号を読取る読取回路、 ・・・基準濃度被写体Ｂの画像信号を分離する分離回路
、 ・・・２値化回路、 ・・・セレクタ、 ・・・インターフェース回路、 ・・・ｃｐｕ　。 ・・・蛍光灯制御回路、 ・・・スキャナ、 ・・・パーソナルコンピュータ、 ・・・ＬＢＰ　。 ・・・ＣＲＴデイスプレィ。 暮ト樗べのプロ・り図 第１図（Ａ） を尤欠丁ｆ）逼り汗・）虹〃ゲラフ 第３図 場〈１支也例Ｏタト飾祷そ】【と９丁【恍を１くす實イ
、明図第４図 １９プラ干）でハ゛− ￥貌仔」１０画イ良す屯ルじ＊ｔａｒ面■渦？−Ｊグ平
釦口第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原稿照明用の光源と、該光源で照明された原稿から
   の反射光を集光して電気信号に変換する撮像素子とを有
   する原稿読取装置において、 基準濃度を有する基準濃度被写体と、 前記撮像素子の電荷蓄積時間を可変にする可変手段と、 前記原稿の読取走査に先立ち、前記光源を点灯して前記
   基準濃度被写体を照明させるとともに、該基準濃度被写
   体からの反射光を前記撮像素子で受光させ、その時の該
   撮像素子の出力レベルがあらかじめ定めた基準値に一致
   するように前記可変手段を制御する制御手段と を具備したことを特徴とする原稿読取装置。 ２）原稿照明用の光源と、該光源で照明された原稿から
   の反射光を集光して電気信号に変換する撮像素子とを有
   する原稿読取装置において、 前記撮像素子が読取り得る主走査有効読取領域の一部分
   で副走査方向に沿って延設された基準濃度被写体と、 前記撮像素子の電荷蓄積時間を可変にする可変手段と、 前記光源が点灯して前記原稿と前記基準濃度被写体とが
   同時に照明される読取走査時に、前記撮像素子の出力信
   号から前記基準濃度被写体の画像信号を分離する分離手
   段と、 該分離手段で分離された前記基準濃度被写体の画像信号
   のレベルがあらかじめ定めた基準値に一致するように前
   記撮像素子の各主走査毎に前記可変手段を制御する制御
   手段と を具備したことを特徴とする原稿読取装置。