JPH0580190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子黒板装置やフアクシミリ等の光
源の点灯、不点灯を検出する光源不点灯検出装置
に関する。

〔従来の技術〕

電子黒板装置およびフアクシミリ装置等におけ
る読取媒体を読取るために読取媒体の近くに配置
した光源が点灯しているか否かを判別するため
に、従来、光源の近傍に光源から光が発している
か否かを判別する受光センサを配置していた。

第５図は第１従来例の構成を示すブロツク図で
あり、光源１が発している光の量を受光センサ２
で電気信号に変換して制御回路３に送る。制御回
路３は受光センサ２から信号により光源１が点灯
しているか否かを識別する。

第６図は第２従来例の構成を示すブロツク図で
あり、光源４からの光は読取媒体５の反射画像光
線としてシエーデイングプレート６で光量を均一
にし、レンズ７に集光してラインセンサ８上に結
像する。

ラインセンサ８での結像は光電変換された増幅
器９で増幅された画像信号Ａはコンパレータ１０
に入る。

制御回路１３はメモリ１４からピークレベル
（VP１，VP２，…VPn）またはスライスレベル
（SL１，SL２，…SLn）に相当するデジタル値を
入力し、Ｄ／Ａ コンバータ１２でアナログ信号
のスライスレベルＢに変換してコンパレータ１０
に入力する。

Ｄ／Ａ コンバータ１２の基準電圧（Vref）
は常に一定電圧が入力されている。

コンパレータ１０で２値で変換されて白ビツト
または黒ビツトとなつたC2値化信号は次段に進
むとともにカウンタ１１に入力される。

カウンタ１１は１ライン内の白ビツトの数をカ
ウントしてある所定の数以上の白ビツトが入力さ
れると制御回路１３に所定の数以上の白ビツトが
入力されたことを知らせるキヤリーフラグＤをた
てる。

以上の構成による作用を以下に説明する。

メモリ１４に格納されているピークレベル
（VP１，VP２，…VPm）の電圧変換後の大きさ
をVP１＞VP２＞…VPmとする。

有効な読取り開始される前に制御回路１３はメ
モリ１４からデイジタル値VP１をＤ／Ａコンバ
ータ１２にセツトし、画像信号Ａを１ライン読
む。この画像信号ＡはＤ／Ａコンバータ１２から
の出力電圧であるスライスレベルＢとＤ／Ａコン
バータ１２で逐次比較され、白ビツトまたは黒ビ
ツトとして出力される。

カウンタ１１は白ビツトの数をカウントし、所
定の数以下であればキヤリーフラグＤはたたず、
制御回路１３は設定したVP１のレベルが画像信
号Ａの上にあることを知り、設定レベルであるス
ライスレベルＢを画像信号Ａに近づけるためVP
１より低いVP２をＤ／Ａコンバータ１２にセツ
トして次の１ラインを読む。

第７図は以上のことを説明したものであり、
VrefはＤ／Ａコンバータ１２に入力される常に
一定の基準圧力であり、VP１，VP２，…VPi，
VPj…，VPmはメモリ１４に格納されているピ
ークレベルである。

ピークレベルと画像信号Ａが第７図の関係に
あるとき、Ｄ／Ａコンバータ１２にVPiをセツト
した場合にはカウンタ１１はキヤリーフラグＤを
立てず、Ｄ／Ａコンバータ１２をセツトした場合
にはキヤリーフラグＤが立ち、これより制御回路
１３は画像信号のピークレベルがVPiとVPjの間
にあることを知り、VPjに応じたスライスレベル
SLjをＤ／Ａコンバータ１２にセツトして有効な
読取りを開始する。

以上説明した２値化回路において、最下位レベ
ルVPmをＤ／Ａコンバータ１２にセツトしても
カウンタ１１からキヤリーフラグＤがたたず、画
像信号ＡがVPmのレベルより低い場合制御回路
１３は光源は不点灯と判断する。

一方、VP１，VP２，…VPmのレベルをＤ／
Ａコンバータ１２にセツトした場合一度でもカウ
ンタ１１からキヤリーフラグＤがたてば制御回路
１３は光源は点灯していると判断する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明した従来技術によると、受光センサ等
の専用部品の実装が不可欠であるという問題があ
る。

また、第６図の回路においては、Ｄ／Ａコンバ
ータ１２の基準電位Vrefは常に一定であるため、
経年変化ないし温度による光量変化によつてＳ／
Ｎ比が悪化することがある。このため、基準電位
Vrefを経年変化ないし温度による光量変化に追
従させ、２値化信号ＣのＳ／Ｎ比を向上させるた
め画像信号をピークホールド回路に入力し、ピー
クホールド回路の出力信号をＤ／Ａコンバータの
基準電位として入力させるようにした第８図に示
す回路構成によると、光源不点灯後十分な時間経
過後は、ピークホールド回路の出力信号は最下位
レベルとして検出することができず、したがつて
光源の不点灯は検出することができないことにな
る。

つまり、第８図において、１７はピークホール
ド回路、１８，１９は抵抗であり、第６図の回路
における画像信号Ａをピークホールド回路１７に
入力させＤ／Ａコンバータ１２の基準電位Vref
にピークホールド回路１７の出力を入力させ、画
像信号Ａは抵抗１８，１９により分圧して画像信
号A′としてコンパレータ１０に入力させた回路
である。

第８図の回路では光源４の光量が変更し、画像
信号Ａのレベルが変動してもピークホールド回路
１７の出力は追従し、つまりＤ／Ａコンバータ１
２の基準電位Vrefは追従するのでＳ／Ｎ比の向
上した２値化信号が得られる。

第９図は光源点灯時の基準電位Vrefと画像
信号A′を示し、第９図は光源不点灯時の基準
電位Vrefと画像信号A′を示したものであり、光
量が全くないため画像信号A′は非常に低いレベ
ルとなり、基準電位Vrefも追従して低レベルと
なる。

第９図は光源不点灯時の基準電位VrefとOV
の間を拡大して示したものであるが相対的に画像
信号A′のレベルは高くなり、最下位VPm′以下に
なるとはかぎらず、したがつて光源不点灯は検出
することができない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、追従型２値化回路を有する装置の光
源不点灯検出装置において、ラインセンサの１ラ
インの画像信号をいくつかの区間に分割する手段
と、区間毎に画像信号に応じたスライスレベルを
設定して該画像信号のレベルを検出し、このいく
つかの区間に分割された画像信号の中の光源点灯
時であつても光の入射しない区間の検出レベル
が、この画像信号のピークレベルに対して一定以
下であるか否かを識別し、この光の入射しない区
間の検出レベルが画像信号のピークレベルに対し
て一定以下でないと識別すると、光源不点灯であ
ると判断する手段を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

以上の構成によると、(1)、（区間２のレベル）≦
（区間３のレベル）≦…≦（区間Ｊのレベル）、(2)、
（区間３のレベル）≧…≧（区間ｎ−１のレベル）≧
（区間ｎのレベル） (3)、区間１のレベルがピークレベルに対して一
定レベル以下にある。

(4) 区間ｎのレベルがピークレベルに対して一
定レベル以下にある。

ただし、中央部光量最大の区間より区間２から区
間Ｊは左側、区間Ｋから区間ｎは右側にあると
し、区間１，ｎは光の入射しない区間とする。

また、(3)，(4)でいう一定レベルは前もつて規定
されたレベルである。

以上４つの条件のすべてまたは前もつて指定さ
れたいくつかの条件を、区間毎に検出した画像信
号のレベルに適用し、適用したすべての条件が真
であれば、光源点灯と判断し、ひとつの条件でも
偽であれば光源不点灯と判断するものである。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

第１図はブロツク図であり、光源４から発した
光は読取媒体５からの反射画像光線はレンズ７で
集光されラインセンサ８上に像を結ぶ。本実施例
では光量を均一にするためのシエーデイングプレ
ートを用いないものとして説明する。

ラインセンサ８で反射画像光線は光電変換され
て増幅器９で増幅され、画像信号Ａとしてコンパ
レータ１０に入力される。

コンパレータ１０によつて白ビツトまたは黒ビ
ツトに２値化された２値化信号Ｃは次段の処理回
路に進むとともに演算回路１５に入力され、演算
された結果を制御回路１６に送り、演算結果に応
じて制御回路１６はＤ／Ａコンバータ１２に設定
すべきアナログ電圧に対応したデイジタル信号を
Ｄ／Ａコンバータ１２へ送り、Ｄ／Ａコンバータ
１２はアナログ信号であるスライスレベルＢに変
換してコンパレータ１０に送る。

増幅器９の出力はコンパレータ１０に入力され
るとともにピークホールド回路１７に入力され、
保持された画像信号ＡのピークレベルはＤ／Ａコ
ンバータ１２の基準電位Vrefに入力される。

このような構成において読取りが開始されかつ
有効な読取りが始まる前の画像信号Ａに対し、制
御回路１６はある適当なレベルをスライスレベル
Ｂとして設定するデイジタル信号Ｄ／Ａコンバー
タ１２に送る。

コンパレータ１０は画像信号Ａとスライスレベ
ルＢを比較し、白ビツトまたは黒ビツトと判断さ
れた２値化信号Ｃを出力する。

演算回路１５は１ラインの２値化信号Ｃをｎ個
の区間に分割し、各区間毎に白ビツトをカウント
し、所定のビツト数以上の白ビツトがあるかどう
か各区間毎に判断して制御回路１６に知らせる。

この制御回路１６は演算回路１５からの信号に
よりスライスレベルＢが画像信号の上にあるか下
にあるか各区間ごとに判断し、各区間毎により近
いレベルにスライスレベルＢをセツトし、次の１
ラインを読み、制御回路１６はスライスレベルＢ
が画像信号の上にあるか下にあるかを判断し、さ
らに近いレベルにスライスレベルＢをセツトす
る。

以上の動作を何度か繰り返すことにより制御回
路１６は区間毎の画像信号Ａのレベルをつかむこ
とができる。

第２図は光源点灯時の上記一連の動作により
検出されたスライスレベルＢと画像信号Ａとピー
クホールド回路１７の出力であるＤ／Ａコンバー
タ１２の基準電位Vrefを示したものである。

スライスレベルＢは各区間毎に画像信号Ａのピ
ークレベルを検出している。区間２から区間（ｎ
−１）は光源点灯時、光の入射する区間であり、
区間１または区間ｎは光のまつたくない区間であ
る。検出したスライスレベルは画像信号Ａの暗出
力レベルとほぼ同一のレベルである。

制御回路１６は区間毎につかんだ画像信号Ａの
レベルをもとに図示しないスライスレベル補正回
路により画像信号Ａと相似的なスライスレベルＢ
を設定して有効な読取りをはじめる。

以上説明した追従型２値化回路において、光源
点灯時の画像信号Ａは、シエーデイングプレート
を用いていないため光源およびレンズの特性が出
力信号に現われ、中央部は光量が多く両端にいく
につれて光量が少なくなつていく半円状の形状と
なり、第２図の画像信号Ａにその例を示した。

光源点灯時の画像信号Ａに対して追従型２値化
回路を駆動し、各区間における画像信号Ａのレベ
ルを検出したスライスレベルＢは光量最大の中央
部を境に右側は右下りの段階状の波形となり、左
側は左下りの段階状の波形となつて第２図のス
ライスレベルＢに例を示した。

一方、光源不点灯時の画像信号Ａのレベルは非
常に低い電圧値の暗出力レベルであり、ノイズの
影響も受け易いが全体としてほぼフラツトな波形
になる。フラツトな画像信号Ａがピークホールド
回路１７に入力されるとピークホールド回路１７
の出力は画像信号Ａとほぼ同一レベルの電圧値を
出力し、Ｄ／Ａコンバータ１２の基準電位Vref
に入力される。

制御回路１６は基準電位VrefとOVの間におい
て画像信号Ａのレベルを検索してスライスレベル
Ｂをセツトする。

第２図に光源不点灯時の基準電位Vref、画
像信号Ａ、スライスレベルＢを示した。この基準
電位VrefとOVの間を拡大したものを第２図に
示す。

第２図において画像信号Ａは直線として表わ
してあるが実際はノイズ等により上下に振れ、ピ
ークホールド回路１７は上下に振れた画像信号Ａ
の上限を保持する。

追従型２値化回路は各区間毎に画像信号Ａのレ
ベルを検出するが、ランダムなノイズ等により第
２図のスライスレベルＢに示したように区間毎
にランダムなレベルが検出される。

上述した如く、光源点灯時において各区間毎に
画像信号Ａのレベルを検出したスライスレベルＢ
の波形は、第２図に示したように中央部を境に
右側は右下りの階段状の波形、左側は左下りの階
段状の波形となる特徴があり、光源不点灯時にお
いて各区間毎に画像信号Ａのレベルを検出したス
ライスレベルＢの波形は第２図および第２図
に示したように区間毎に関連の無いランダムなレ
ベルの波形となる特徴があり、光源点灯時と光源
不点灯時では検出したスライスレベルＢの波形に
大きな特徴の違がある。

さらに、光源点灯時、光の入射しない区間の検
出レベルが第２図の区間１，ｎに示すように暗
出力レベルであり、暗出力レベルはピークホール
ド回路出力の基準電位Vrefすなわち検出できる
上限のレベルに比べて非常に低いレベルである
が、光源不点灯時、ピークホールド回路出力の基
準電位Vrefが暗出力レベルになつた画像信号Ａ
とほぼ同じレベルになるため区間１，ｎのレベル
は低くないレベルとして検出される。

Ｄ／Ａコンバータ１２の基準電位Vrefが画像
信号Ａのピークレベルに依存するため、画像信号
Ａの絶対レベルが同一であつても基準電位Vref
が高い場合は低いレベルとし、基準電位Vrefが
低い場合は高いレベルとして画像信号Ａは相対的
なレベルで検出される。

制御回路１６は読取りが開始され有効な読取り
が始まる前の画像信号Ａに対し区間毎にレベルを
検出し、検出したレベルを基準に所定の比率でレ
ベルを落し、画像信号Ａと相似的なスライスレベ
ルＢをセツトし、有効な画像信号Ａの２値化を行
なうが、区間毎に画像信号Ａのレベルを検出し終
えた時点で制御回路１６は、 (1) （区間２のレベル）＜（区間３のレベル）＜…
＜（区間Ｋのレベル） (2) （区間Ｋのレベル）＞…＞（区間ｎ−１のレベ
ル）＞（区間ｎのレベル） (3) 区間１のレベルがピークレベルに対して一定
レベル以下にある。

(4) 区間ｎのレベルがピークレベルに対して一定
レベル以下にある。

ただし、中央部光量最大の区間より、区間２か
ら区間Ｊは左側、区間Ｋから区間ｎは右側にある
とし、区間１，ｎは光の入射しない区間とする。
また(3)，(4)でいう一定レベルは前もつて規定され
たレベルである。

以上の４つの条件のすべてまたは前もつて指定
されたいくつかの条件を区間毎に検出したレベル
に適用し、適用の結果、適用したすべての条件が
真であれば光源点灯と判断し、ひとつの条件でも
偽であれば光源不点灯と判断する。

なお、上記実施例においては区間と区間のレベ
ルの比較は不等式で判断していたが、画像信号の
中央部付近の区間の比較および光源の特性により
中央部と両端とでそれぞれ光量差がない場合は、
等号を含めた不等式で判断しても同様な効果が期
待できる。

また、上記実施例においては１ラインをいくつ
かの区間に区分したが、第３図に示す如く光のな
い所に１区間設け、検出したレベルに着目して条
件(3)，(4)と同様の「検出したレベルが一定レベル
以下」という条件を適用しても同様である。

さらに、光学系の光軸が物理的に歪み、第４図
（），（），（）において破線で示した正常な
画像信号が実線で示したように異常波形となつた
場合も上述の条件(1)と(2)または(1)，(2)の一方を適
用することで正常な画像信号でないことを検出す
ることができる。

また、上記実施例では追従型２値化回路の場合
を説明したが、第１図の回路においてＤ／Ａコン
バータの基準電位Vrefを常に一定電圧とした場
合にも第４図（）に示した１ラインをいくつか
の区間に区分し、区間毎にレベルを検出する２値
化回路においては、上述の条件(1)，(2)を適用する
ことで光源不点灯を検出することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によると、光源不点灯のた
めの受光センサ等の専用部品を実装せず、追従型
の２値化回路を用いて光源不点灯を検出してお
り、この光源不点灯の検出は、ラインセンサの１
ラインの画像信号をいくつかの区間に分割し、区
間毎に画像信号に応じたスライスレベルを設定し
て該画像信号のレベルを検出し、このいくつかの
区間に分割された画像信号の中の光源点灯時であ
つても光の入射しない区間の検出レベルが、光源
不点灯時に比較して光源点灯時の方が高いレベル
となる画像信号のピークレベルに対して一定以下
であるか否かを識別して、これを光源不点灯を検
出するための条件としているので、光源の絶対的
な明るさによらず、画像信号のピークレベルに対
して光の入射しない区間の検出レベルが相対的に
高くなるか低くなるかで光源不点灯を検出でき、
経年変化、温度変化による光源の出力変動による
光量の変動があつても、これに追従して光源不点
灯を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は基準電位と画像信号とスライスレベルの
関係を示すグラフ、第３図は他の実施例を示す基
準電位と画像信号の関係を示すグラフ、第４図は
他の実施例の画像信号を示すグラフ、第５図は第
１従来例のブロツク図、第６図は第２従来例のブ
ロツク図、第７図はピークレベルと画像信号の関
係を示すグラフ、第８図は第３従来例を示すブロ
ツク図、第９図は基準電位と画像信号の関係を示
すグラフである。 ４……光源、５……読取媒体、８……ラインセ
ンサ、１２……Ｄ／Ａコンバータ、１５……演算
回路、１６……制御回路、１７……ピークホール
ド回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 追従型２値化回路を有する装置の光源不点灯
   検出装置において、 ラインセンサの１ラインの画像信号をいくつか
   の区間に分割する手段と、 区間毎に画像信号に応じたスライスレベルを設
   定して該画像信号のレベルを検出し、このいくつ
   かの区間に分割された画像信号の中の光源点灯時
   であつても光の入射しない区間の検出レベルが、
   この画像信号のピークレベルに対して一定以下で
   あるか否かを識別し、この光の入射しない区間の
   検出レベルが画像信号のピークレベルに対して一
   定以下でないと識別すると、光源不点灯であると
   判断する手段を設けたことを特徴とする光源不点
   灯検出装置。