JPH03285448A - 画像読取装置 - 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、画像読取装置に関し、特に蛍光灯により照明
された原稿画像をイメージセンサ等により読取る画像読
取装置に関する。

（以下余白） ［従来の技術］ 一般に、原稿画像を読取る画像読取装置は、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、その原稿からの反射光を光学レンズを通してＣＯ
Ｄ　　（電荷結合素子）イメージセンサ−などの光電変
換部に結像させ、この光電変換部からアナログ信号とし
て取り出し、このアナログ信号をＡ／Ｄ　　（アナログ
・デジタル）変換してデジタル画像信号を得る様に構成
されている。その原稿を照明する光源としては、光の強
度が十分有り、かつ低価格であるという理由とで蛍光灯
が使用されることが多い。

しかし、蛍光灯には優れた点も多いが、欠点も多々ある
。例えば、蛍光灯の電極の劣化を防ぐために、予熱時間
を必要とし、また照明むらを無くするために高周波点灯
を必要とする。しかし、蛍光灯の最大の欠点は、第３図
に示す様に、周囲温度によって明るさが何倍にも変動し
、かつ点灯時間に従ってその明るさが変化することであ
る。通常、この欠点を回避するために従来から色々な対
策が施されていた。

［発明が解決しようとする課題］ その１つの方法としては、蛍光灯に面ヒータを抱かせて
、低温時のスタート時の蛍光灯の管壁を暖めることが行
われていた。

しかし、ヒータ用の電力が無視できないし、製造コスト
も上昇するという問題がある。

また、他の方法としては、蛍光灯を点灯開始からある一
定期間点灯してから、画像読取開始を行うようにしてい
た。

しかしながら、上述のように画像読取に先立って一定期
間蛍光灯を点灯することは、蛍光灯の出力光量の値に関
係なく一定の点灯期間を設けることなので、常温時の画
像読取り開始速度を向上させ難いという解決すべき課題
があった。

そこで、本発明の第１の目的は、上述の点に鑑みて、常
温時の画像読取開始速度を向上させた画像読取装置を提
供することにある。

また、本発明の第２の目的は、上記目的に加えて、さら
に低温時の待機時間を短縮できる画像読取装置を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記第１の目的達成のため、本発明は、原稿を照明する
蛍光灯と、該蛍光灯で照明された該原稿からの反射光を
受光して電気的な画像信号に変換する光電変換手段と、
該画像信号の濃度補正用の基準濃度被写体と、前記蛍光
灯に照明された該基準濃度被写体からの反射光を受光し
た前記光電変換手段の出力レベルを所定周期毎に入力し
て、該出力レベルの変化に基いて前記蛍光灯の光量変化
の傾きを検圧する検出手段と、該検出手段で検出された
前記光量変化の傾きに応じて、前記蛍光灯の画像読取開
始前の待機点灯時間を可変制御する制御手段と、を具備
したことを特徴とする。

また、上記第２の目的達成のため、本発明は、原稿を照
明する蛍光灯と、該蛍光灯で照明された該原稿からの反
射光を受光して電気的な画像信号に変換する光電変換手
段と、該画像信号の濃度補正用の基準濃度被写体と、前
記蛍光灯に照明された該基準濃度被写体からの反射光を
受光した前記光電変換手段の出力レベルを所定周期毎に
入力して、該出力レベルの変化に基いて前記蛍光灯の光
量変化の傾きを検出する検出手段と、該検出手段で検出
された前記光量変化の傾きに応じて、画像読取開始前に
前記蛍光灯の管電流のレベルを可変制御する制御手段と
、を具備したことを特徴とする。

また、本発明の他の形態は、前記制御手段は、前記検出
手段で検出された前記光量変化の傾きが予め設定された
所定の傾きになるまで、前記蛍光灯を待機点灯する制御
を行うことを特徴とする。

また、本発明のさらに他の形態は、前記制御手段は、前
記検出手段で検出された一定時間毎の光量変化の傾きに
応じて、前記蛍光灯の管電流のレベルを逐次切換制御す
ることを特徴とする。

［イ乍　用］ 本発明では、以下のような作用がある。

■蛍光灯で照射された基準濃度被写体の反射光の光量変
化の傾きに応じて、蛍光灯、予備点灯時間（ウェイト時
間）を可変制御する様にしたので、蛍光灯の予備点灯時
間は固定されず、蛍光灯の光量により可変となるので、
低温時は長くなり、常温時は短くできて、常温時の画像
読取り速度を上げることができる。

■蛍光灯の光量変化の傾きにより蛍光灯の管電流を可変
制御するようにしたので、低温時は管電流を多くする様
にして、低温時の予備点灯時間を短かくすることができ
、全体として画像読取速度を上げることができる。

［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
。

σ五本１基 第１図は本発明実施例の基本構成を示す。ここで、 Ａは原稿を照明する蛍光灯である。

Ｂは蛍光灯Ａで照明された原稿からの反射光を受光して
電気的な画像信号に変換する光電変換手段である。

Ｃは画像信号の濃度補正用の基準濃度被写体である。

Ｄは蛍光灯Ａに照明された基準濃度被写体Ｃからの反射
光を受光した光電変換手段Ｂの出力レベルを所定周期毎
に入力して、この出力レベルの変化の基いて蛍光灯Ａの
光量変化の傾きを検出する検出手段である。

Ｅは検出手段りで検出されたその光量変化の傾きに応じ
て、蛍光灯Ａの画像読取開始前の待機点灯時間を可変制
御する制御手段である。

また、他の形態として、制御手段Ｅは検出手段りで検出
された上記の光量変化の傾きに応じて、画像読取開始前
に蛍光灯Ａの管電流のレベルを可変制御する。

また、−例として、制御手段Ｅは、検出手段りで検出さ
れた上記の光量変化の傾きが予め設定された所定の傾き
になるまで、蛍光灯Ａを待機点灯する制御を行う。

さらに、他の一例として、制御手段Ｅは、検出手段りで
検出された一定時間毎の光量変化の傾きに応じて、蛍光
灯へ〇管電流のレベルを逐次切換制御する。

■　ユニットの 第２図は本発明の一実施例の画像読取装置における制御
ユニットの回路構成を示す。ここで、１７は原稿載置用
のプラテンガラス、１４は原稿の反射光を結像する結像
レンズ、１２はレンズ１４に３′：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ＣＣＤＩ２の出力信号を増幅する増幅器、１
０４は増幅されたアナログ画像信号を量子化するＡ／Ｄ
　　（アナログ・デジタル）コンバータである。

１０５はＡ／Ｄコンバータ１０４からのデジタル出力の
出力光を選択するセレクタ、１０６はＡ／Ｄコンバータ
１０４からのデジタル出力の解像度の切換、および多値
出力か、２値出力にするかの指示に従って画像処理をす
る画像処理回路、１０７は外部装置との信号の伝送を行
うインターフェース回路である。

１０８は本実施例の画像読取装置（以下、スキャナと称
する）の全体を第６図、第７図に示す様な制御手順によ
り制御するマイクロプロセッサの如きＣＰＵ　　（中央
演算処理装置）であり、ＣＰＵ１０８はプログラム用の
ＲＯＭ　　（リードオンリメモリ）２作業用のＲＡＭ　
　（ラン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、１０２は蛍光灯１０１をＣＰｏｌ
ｏｇの指令に基いて制御する蛍光灯制御回路である。

第３図は第２図で今回使用した蛍光灯１０１の温度特性
を示す。横軸は点灯開始からの点灯時間（分）、縦軸は
蛍光灯の中央部の相対輝度（％）である。

第４図は本発明実施例のスキャナと外部装置（例えば、
ＬＢＰ　　（レーザビームプリンタ）、パーソナルコン
ピュータ）との接続状態を示す。ここで、３０１はスキ
ャナ、３０２はパーソナルコンピュータ、３０３はＬＢ
Ｐ　、および３０４はＣＲＴ　　（ＣＲＴデイスプレィ
装置）である。本図に示すように、スキャナ３０１から
外部装置３０２　、３０３　、３０４への画像信号の８
カは第２図に示す上述のインターフェース回路１０７を
介して行われる。

殴ム土工±９１１ 第５図（Ａ）は上述のスキャナ３０１の内部構造を示し
、第５図（Ｂ）はスキャナ３０１の原稿載置位置を示す
。ここで、ｌＯは基準濃度被写体、１１は第２図に示す
制御ユニット、１３ばＣＣＤ１２を駆動するＣＣＤドラ
イバ（駆動回路）、１５は蛍光灯１０１を内蔵の原稿照
明用蛍光灯ユニット、１６は原稿反射光をＣＣＤ１２に
導く反射ミラー、１１８は原稿１８を載置する原稿載置
部、および１９はプラテンカバーである。

Φ注１縁と１作 次に、第２図〜第５図を参照して、本発明の一実施例の
全体的な動作を説明する。

まず、第５図（Ａ）に示すように、プラテンガラス（原
稿台ガラス）１７の原稿載置部１１８上の原稿１８を、
第１図に示すように原稿照明用蛍光灯ユニット１５内の
蛍光灯１０１で照射し、原稿１８の反射光を結像レンズ
１４によりＣＣＤ１２上に導き、原稿像をＣＣＤ１Ｚ上
に結像させる。

その際、原稿１８はプラテンガラス１７上に、第５図（
Ｂ）に示すように、その原稿の右端が原稿の先端となる
様に載置される。また、走査光学系である原稿照明用蛍
光灯ユニット１５は第５図（Ａ）において、上記右端が
初期値となり、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上に原稿１８が置れた状態で
外部装置（パーソナルコンピュータ）３０２から各種の
処理モードの指示がスキャナ３０１のＣＰＵ１Ｏ８に入
力される。このモードの指示は、例えば画素密度を３０
０ｄｐｉ　（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値にするか、多値にするか等の内容のものである。

上記の各種処理モードの指示をインターフェース１０７
を介して受信したＣＰＵＩ（１ｇ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出して、画素密
度や画像信号の処理内容を画像処理回路１０６に設定し
てお（。

次に、外部装置３０２から原稿読取り開始指令が入力さ
れると、ＣＰＵ１０８の制御により蛍光灯ユニット１５
は図示しない光学系駆動用モータにより走査され、上記
の原稿先端位置まで蛍光灯ユニット１５が到達したとき
に、ＣＰＵ１０ｇはインターフェース回路１０７に画像
信号出力許可の制御信号を出力して、原稿走査によりＣ
ＣＤ１２で読取られた画像信号をインターフェース回路
１０７を通じて外部装置３０２に送る。

光学系の走査長は、ＣＰＵ１０８が光学系駆動用モータ
（図示せず）を駆動するパルス数により一義的に決定さ
れるので、ＣＰＵ１０ｇは原稿のサイズに応じた必要な
パルス数を上言己モータに出力した時点で、原稿読取り
終了と判断して、蛍光灯制御回路１０２を介して蛍光灯
を消灯し、画像信号出力不可の制御信号をインターフェ
ース回路１０７を介して外部装置３０２へ出力して、か
つ上記モータを反転の制御を行うと共に、原稿読取り終
了信号をインターフェース回路１０７を介して外部装置
３０２に出力する。

上述のＣＰＵ１０８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ＩＡ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
検出された時に停止させられる。この光学系の戻りの区
間に外部装置３０２から次の原稿読取り開始指令が来な
い場合は、蛍光灯ユニット１５は初期位置に停止して、
原稿読取り動作は終了する。

その１） 次に、第６図のフローチャートを参照して、本発明実施
例の蛍光灯の制御動作の一例について説明する。

スキャナ３０１に対して電源投入がなされると、ＣＰＵ
１０ｇは蛍光灯制御回路１０２を制御して蛍光灯１０１
を点灯する（ステップＳＬ）　。

上述の初期位置の上には基準濃度被写体１０が有るので
、ＣＰｏｌｏｇはセレクタ１０５をＣＰＵ側に設定しく
ステップＳ２）、基準濃度被写体ｌＯの画像データ（０
）を読取る（ステップＳ３）。

次に、一定時間ｔ（第３図参照）後に（ステップＳ４）
、再度基準濃度被写体ｌＯの画像データ（１）読取る。

　ＣＰｏｌｏｇは最初の基準濃度被写体１０の画像デー
タ（０）とｔ時間後の基準濃度被写体の画像データ（１
）から光量の変化の傾きを演算して求める。この光量の
変化の傾き相応じて蛍光灯制御回路１０２を介して蛍光
灯の点灯時間を可変制御する（ステップ５５）０例えば
、上記の傾きの角度が３０度以下の時は３０秒予備点灯
し、その角度が３０度から４５度の時は１５秒予備点灯
し、その角度が４５度以上は予備点灯は１秒という様に
、画像読取り前の予備点灯時間を増減制御する。

次に、上記の予備点灯中に画像読取り開始指令が来ない
場合には、設定時間の間だけ予備点灯後、蛍光灯を消灯
して（ステップ３６．　Ｓ７）　、画像読取り開始指令
を待機する（ステップＳ８）。

次に、画像読取り開始指令がインターフェース回路１０
７を介して外部装置３０２から入力されると、ステップ
Ｓｌに戻って、Ｃ，Ｐ　Ｕ　１０８は蛍光灯制御口・路
１０２を制御して蛍光灯を点灯させ、上記と同様に蛍光
灯の光量変化の傾きをＣＰＵ１０８が検出し、その傾き
に対応した予備点灯後、（ステップＳｌ〜Ｓ６）、セレ
クタ１０５を画像処理回路１０６側に設定し、画像読取
りを開始する（ステップＳ９）。その後、メインルーチ
ンに戻る。

その２ 次に、第７図のフローチャートを参照して、蛍光灯制御
回路１０２を制御し、蛍光灯１０１の管電流を制御する
場合の本発明実施例の制御動作を説明する。

蛍光灯の管電流と光量は第８図に示すような関係にある
ので、蛍光灯１０１の管電流を蛍光灯制御回路１０２を
介して増減制御することにより、蛍光灯１０１の光量を
可変にできる。そこで、ＣＰＵ１０８で蛍光灯の光量変
化の傾きを検出後、その傾きが低い場合は蛍光灯１０１
の管電流を増加する方向に蛍光灯制御回路１０２を制御
することで光量を増加する制御を行い、予備点灯時間を
短（する（ステップＳｌｌ〜Ｓ１５　）。

次に、ステップＳ１５において、第９図に示す様に、１
定間隔を時間ごとに光量変動の傾きをＣＰＵ１０８で検
出し、その傾きに対応した蛍光灯１０１の管電流の大き
さを切換えて、蛍光灯の光量補正を行う様に制御する。

次いで、上記の傾きがほぼ零となったら、セレクタ１（
１５を画像処理回路１０６　＠に設定し、画像読取りを
開始する（ステップＳ１６　）。その後メインルーチン
に戻る。

Φ上１ヨ（Ｉヨ なお、上記実施例では光学系移動型について説明したが
同様に、光学系固定型（原稿移動型）の場合も同様に実
施できることは勿論である。

また、第６図の制御動作と第７図の制御動作を組合せて
実行することも有効である。例えば、常温に近い時の光
量変化の傾きのときには第６図のステップＳ５の処理を
行い、低温時の光量変化の傾きのときには第７図のステ
ップＳ１５の処理を行うように、最初の傾き検出で得た
傾きの程度に応じて制御動作を選択するようにしてもよ
い。

また、第６図の制御動作では光量変化の傾きに応じて予
備点灯時間を設定したが、その傾きを所定時間毎に検出
して、その傾きがあらかじめ設定された所定の傾斜（例
えば零）になるまで予備点灯させるようにしても同様な
効果が得られる。

上述のように、本発明実施例によれば、ＣＰＵにより電
源投入時又は画像読取開始時に蛍光灯を点灯させて基準
濃度被写体を照射して得られるイメージセンサ出力を読
取り、読取りデータから蛍光灯の光量変化の傾きを検出
し、検出した傾きに応じて蛍光灯の予備点灯時間を制御
するようにしたので、ヒーターなどを必要とせずに、ま
た製造コストを上昇させずに常温時の予備点灯時間を短
縮することができ、又、光量変化の傾きにより予備点灯
時間を制御するので、周囲温度に影響される蛍光灯の光
量変化に対応した適切な予備点灯を行うことができ、蛍
光灯が安定した時点で画像読込みを常に開始することと
なるので、諧調性。

Ｓ／Ｎ比の優れた安定したデジタル画像を得ることがで
きる。

特に、蛍光灯がすぐに安定光量となる常温時（２５℃付
近）−では画像読取りのスルーブツトを落すことな（画
像読取りができる利点がある。

［発明の効果］ 以上説明したように２本発明によれば以下のような効果
が得られる。

■蛍光灯で照射された基準濃度被写体の反射光の光量変
化の傾きに応じて、蛍光灯、予備点灯時間（ウェイト時
間）を可変制御する様にしたので、蛍光灯の予備点灯時
間は固定されず、蛍光灯の光量により可変となるので、
低温時は長くなり、常温時は短くできて、常温時の画像
読取り速度を上げることができる。

■蛍光灯の光量変化の傾きにより蛍光灯の管電流を可変
制御するようにしたので、低温時は管電流を多くする様
にして、低温時の予備点灯時間を短かくすることができ
、全体として画像読取速度を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図は本発明の一実施例の画像読取装置における制御
ユニットの回路構成を示すブロック図、 第３図は蛍光灯の温度特性を示すグラフ、第４図は本発
明実施例の画像読取装置と外部装置の接続状態を示す説
明図、 第５図（Ａ）は第４図の画像読取装置の内部構成第６図
は本発明実施例の制御動作手順の一例を示すフローチャ
ート、 第７図は本発明実施例の他の制御動作手順を示すフロー
チャート、 第８図は本発明実施例に用いた蛍光灯の管電流と光量の
関係を示すグラフ、 第９図は本発明実施例で一定間隔ｔごとに傾きを求めて
管電流を制御する時のタイミングを示すグラフである。 ｌＯ・・・基＄濃度被写体、 １８・・・原稿、 １０１・・・原稿照明用蛍光灯、 １０２・・・蛍光灯制御回路、 １０３・・・増幅器（ＡＭＰ）、 １０４・・・Ａ／Ｄコンバータ、 １０５・・・セレクタ、 ・・・画像処理回路、 ・・・インターフェース回路、 ・・・ＣＰＵ、 ・・・スキャナ、 ・・・パーソナルコンピュータ、 ・・・ＬＢＰ　。 ・・・ＣＲＴ　。 纂＄１１へのプロ・・グ図 第７図 ｑｔ竹Ｅ（Ｌの温度不存＋録示すり′ラフ第３ 図 寅）也４列ハ利ｌν會力１η示４フローセード第６図 実ポ竪合１の北（４）キ°Ｈ汗動１千に墓フロー虫１ト
第７図 ぐ光灯め官１七慴ｔと九量変１カめ邦ご１爪上手１グ）
フ第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原稿を照明する蛍光灯と、 該蛍光灯で照明された該原稿からの反射光を受光して電
   気的な画像信号に変換する光電変換手段と、 該画像信号の濃度補正用の基準濃度被写体と、前記蛍光
   灯に照明された該基準濃度被写体からの反射光を受光し
   た前記光電変換手段の出力レベルを所定周期毎に入力し
   て、該出力レベルの変化に基いて前記蛍光灯の光量変化
   の傾きを検出する検出手段と、 該検出手段で検出された前記光量変化の傾きに応じて、
   前記蛍光灯の画像読取開始前の待機点灯時間を可変制御
   する制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像読取装置。 ２）原稿を照明する蛍光灯と、 該蛍光灯で照明された該原稿からの反射光を受光して電
   気的な画像信号に変換する光電変換手段と、 該画像信号の濃度補正用の基準濃度被写体と、前記蛍光
   灯に照明された該基準濃度被写体からの反射光を受光し
   た前記光電変換手段の出力レベルを所定周期毎に入力し
   て、該出力レベルの変化に基いて前記蛍光灯の光量変化
   の傾きを検出する検出手段と、 該検出手段で検出された前記光量変化の傾きに応じて、
   画像読取開始前に前記蛍光灯の管電流のレベルを可変制
   御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像読取装置。 ３）前記制御手段は、前記検出手段で検出された前記光
   量変化の傾きが予め設定された所定の傾きになるまで、
   前記蛍光灯を待機点灯する制御を行うことを特徴とする
   請求項１または２に記載の画像読取装置。 ４）前記制御手段は、前記検出手段で検出された一定時
   間毎の光量変化の傾きに応じて、前記蛍光灯の管電流の
   レベルを逐次切換制御することを特徴とする請求項３に
   記載の画像読取装置。