JPH0678109A - 照明光量低下検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 断線や消灯による照明光量低下や反射率のば
らつきによる光量低下を確実に検出する照明光量低下検
出装置を提供する。 【構成】 読取対象面１に照明を照射し、その反射光を
撮像デバイス３で読み取り、反射光の強度が所定の基準
レベルを下廻った時に照明の光量が低下したと判定する
照明光量低下検出装置は、読取対象面１に設けられた均
一の反射率を持つ均一反射面領域からの反射光の強度
を、撮像デバイス３の読取視野の全領域に渡って順次基
準レベルと比較する照明光量低下検出部９が設けられて
いる。この照明光量低下検出部９は、いずれかの領域で
反射光の強度が基準レベルを下廻った時には、照明光量
低下検出信号Ｓ９を制御部１０に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像読取装置における
照明光量低下検出装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、イメージスキャナ等の画像読取装置
において、撮像デバイスから得られる撮像出力信号は、
撮像デバイスの感度むらや暗電流の影響などの原因によ
り発生するシェーディング、即ち画面の広範囲に明暗の
歪みを伴うことが知られている。例えば、読取領域全体
が均一の反射率を持つ読取面に均一な照明を照射した場
合、撮像デバイスである１次元ＣＣＤの１ラインの出力
波形は、図２（ａ）に示すように周辺部で出力が小さく
なるシェーディングを生ずる。

【０００３】一般に照明装置としては、単体で読取視野
全体を均一に照射可能な螢光燈が使用されている。従っ
て螢光燈単体の場合は、その発光特性の劣化による光量
低下、或いは断線等による消灯かを検出するには回路等
での検出が容易であるため、ＣＣＤの出力信号のピーク
値を検出し所定のスライスレベルと比較することによっ
て行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然し、このような従来
の照明光量の低下検出方法では、照明源が螢光等のよう
に単体の場合には有効であるが、例えば複数のＬＥＤを
並べて照明源とする場合には、その中の一部の光量低下
又は消灯によるＣＣＤの出力変化が、図２（ｂ）の如
く、最大ピーク時の中央部にはなく周辺部で現れるとす
れば、最大ピーク時点のレベルは全てのＬＥＤが正常な
場合と変らず光量低下を検出できない。従って、光量低
下を検出し得ないまま読取った画像データは、データ品
質が劣化し、例えば文字認識のためのデータの場合には
誤認識の原因となる。

【０００５】また、一般に読取ろうとする対象面は、反
射率のばらつき、或いは文字、地紋等により反射率が均
一にならない。更に読取対象面の違いにより最大ピーク
のレベルが変化し、光量低下誤検出の原因となると言う
問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した複数
の照明源による画像読取装置における、個々の照明源の
光量低下又は消灯による読取領域中の照明の光量低下誤
検出およひ光量低下検出時の反射面の反射率のばらつき
による光量低下誤検出を防止するため、均一の反射率を
持つ領域において、１ライン中の読取領域全体で撮像デ
バイスの出力信号を所定のスライスレベルと比較するこ
とにより、確実な光量低下の検出方法を提供することを
目的とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、複数の照明源を用いた画像読
取装置においても、その中の一部の消灯又は光量低下に
よる読取領域の光量低下による読取領域の光量低下の確
実な検出が行え、また、反射面の反射のばらつきがない
ため、より確実な光量低下の検出が可能である。

【０００８】

【実施例】次に添付図面を参照しながら本発明の実施例
を説明する。

【０００９】図１は本例の画像読取装置の構成ブロック
図である。複数の照明ＬＥＤから成るＬＥＤ照明源４よ
り放出される光は読取対象１に照射される。読取対象１
から反射した光はレンズ２を通って集光され一次元ＣＣ
Ｄ３に入射する。一次元ＣＣＤ３は、ライン状に配置さ
れた画素の信号電荷を転送レジスタを介して１ライン分
の出力信号として取り出す。一次元ＣＣＤを駆動するた
めのクロック信号はクロック発生部５からＳ５１として
供給され、一次元ＣＣＤ出力信号Ｓ３は増幅回路６に接
続されている。増幅回路６からの出力信号Ｓ６は一次元
ＣＣＤの駆動と同じタイミングでサンプリングを行うた
めに、駆動クロック信号Ｓ５１が接続され、アナログ信
号を数ドットのディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部
７に接続されている。Ａ／Ｄ変換部７からの出力ディジ
タル信号は、例えばＣＰＵで構成される制御部１０によ
りデータの補正等を処理するデータ処理部８に接続され
ている。

【００１０】増幅回路６からの出力信号Ｓ６は更に本例
の特徴となっている照明光量低下検出部９に接続されて
いる。そしてここから出力される照明光量低下検出信号
Ｓ９は制御部１０に接続されている。照明光量低下検出
部９及び制御部１０には、一次元ＣＣＤからの１ライン
出力信号のうち、読取視野の領域を示す有効読取領域信
号Ｓ５２がクロック駆動部５から出力され接続されてい
る。

【００１１】一次元ＣＣＤの出力は一次元のラインデー
タであるため、読取対象１の面の情報を得るには、一般
にラインに対し垂直方向にスキャン動作させて面データ
を得ている。図１のスキャン機構部１２はＬＥＤアレイ
照明源４、レンズ２、一次元ＣＣＤ及び図示していない
駆動手段等によって構成されている。そして該部は制御
部１０からの制御信号により、スキャン駆動部１１を通
じてスキャン動作する。

【００１２】次に読取対象１の読取面と撮像デバイスと
の位置関係を示す図３と読取手順を示す図４のフローチ
ャートに基いて読取動作を説明する。図３に示すよう
に、読取対象１の読取面に例えば白色の紙のように均一
の反射率を持つ均一反射面領域を設け、図４のステップ
１００にてスキャン機構部１２を制御部１０からの制御
信号により均一反射面へ移動させる。次にステップ１０
１にてＬＥＤアレイ照明源４を点灯する。そして、ステ
ップ１０２で増幅回路６の出力信号Ｓ６により、照明光
量低下検出部９において、１ライン中に有効読取領域信
号Ｓ５２が出ている間のみ光量低下検出を行う。

【００１３】これにより、光量異常時には照明光量検出
信号Ｓ９が出され、その信号を制御部１０がステップ１
０３において判断し、ステップ１０６によりＬＥＤアレ
イ照明源４を消灯し上位にエラー通知の処理を行う。光
量が正常な場合にはステップ１０４において、スキャン
機構部１２を図３の読取対象領域へ一定速度で移動させ
スキャンし目的の面画像データを得る。そしてステップ
１０５でＬＥＤアレイ照明源４を消灯して読取を終了す
る。

【００１４】次に図５〜７に基いて照明光量検出部９の
回路と動作を説明する。図５は照明光量低下検出部９の
回路例であり、この回路はＬｏｗ−ＰＡＳＳフィルタ部
４、コンパレータ２１、ＡＮＤゲート２２、ＪＫフリッ
プフロップ２３により構成されている。増幅回路６の出
力信号Ｓ６は抵抗Ｒ、コンデンサＣから成るＬｏｗ−Ｐ
ＡＳＳフィルタ部４に接合され、Ｌｏｗ−ＰＡＳＳフィ
ルタ部４から出力されるエンベロープ信号Ｓ１はコンパ
レータ２１の（−）端子に接続されている。

【００１５】コンパレータ２１の（＋）端子には、光量
低下か否かを判定するための基準レベルとなる光量低下
スライスレベルＶＨが接続され、コンパレータ２１の出
力はＡＮＤゲート２２の入力端子に接続されている。Ａ
ＮＤゲート２２の他方の入力端子には読取視野の領域を
示す有効読取領域信号Ｓ５２が接続され、ＡＮＤゲート
２２の出力はＪＫフリップフロップ２３のＪ端子に入力
されている。ＪＫフリップフロップ２３のＫ端子は接地
され、クリア端子には制御部１０からのリセット信号Ｓ
２が接続されている。そして、クロック端子にはクロッ
ク発生部５からの例えば一次元ＣＣＤ３を駆動するクロ
ック信号Ｓ５１と同等のクロックＳ４が接続されてい
る。

【００１６】増幅回路６の出力信号Ｓ６は図６に示すよ
うに、一次元ＣＣＤ３がクロック信号Ｓ５１で駆動され
データが出力されているため、クロック信号Ｓ５１の成
分を含むアナログ信号となる。Ｌｏｗ−ＰＡＳＳフィル
タ部４の抵抗Ｒ、コンデンサＣを例えば１００ＫΩ、１
００ＰＦに選べばＣｕｔ−ｏｆｆ周波数ｆ＝（１／２π
ＲＣ）≒１６ＫＨｚとなり、数ＭＨｚのクロック信号成
分が除去され、１ライン中の照明光量分布を示すエンベ
ロープのみが残り、図６のエンベロープ信号Ｓ１が得ら
れる。

【００１７】照明光量低下検出動作が開始されると、Ｃ
ＰＵ回路等の回路で構成される制御部１０は、図７のス
テップ２００からステップ２０３にて有効読取信号Ｓ５
２がＯＦＦ、つまり読取視野領域ではない期間のみリセ
ット信号Ｓ２をＯＮにして、ＪＫフリップフロップ２３
をリセットし、照明光量低下検出信号Ｓ９をＯＦＦにす
る。有効読取領域信号Ｓ５２がＯＮになると、ＡＮＤゲ
ート２２により、光量低下スライスレベルＶＨとエンベ
ロープ信号Ｓ１を比較するコンパレータ２１の出力がＪ
Ｋフリップフロップ２３に与えられ、有効読取領域信号
Ｓ５２がＯＮの期間でコンパレータ２１の出力が一度で
もＯＮになれば、ＪＫフリップフロップ３の出力する照
明光量低下検出信号Ｓ９がＯＮとなる。つまり、有効読
取領域信号Ｓ５２がＯＮの期間に、一度でも照明光量の
低下によりエンベロープ信号Ｓ１が光量低下の基準とな
る光量低下スライスレベルＶＨを下回ることがあれば、
照明光量低下検出信号Ｓ９がＯＮにセットされる。

【００１８】制御部１０はステップ２０４において、有
効読取領域信号Ｓ５２がＯＦＦになったことを確認し、
ステップ２０５で照明光量低下検出信号Ｓ９がＯＮかＯ
ＦＦかを判断してＯＮであれば照明光量が低下したと見
なし、ＯＦＦであれば正常として照明光量低下検出動作
を終了する。

【００１９】なお、本発明は本例に限定されるものでは
なく、本発明の技術思想により種々の変形が可能であ
り、例えば次のようなことが考えられる。（１）．照明
源としてＬＥＤに代り、例えば複数の螢光燈や白熱ラン
プ等を使用しても同様の効果が得られる。（２）．撮像
デバイスとして一次元ＣＣＤに代り、例えば二次元のＣ
ＣＤや撮像管等の撮像デバイスを使用しても同様の効果
が得られる。

【００２０】

【発明の効果】以上の如く構成された本例によって次の
ことが可能となる。即ち、複数のＬＥＤアレイ照明源の
うち、一部が断線等による消灯、又は発光特性の劣化に
より光量が低下しても、読取視野領域中での光量低下を
確実に検出できる。また均一反射面領域を設け、そこで
照明光量の低下検出を行うため、反射面自体の反射特性
のばらつきによる反射光量の変化がなく、純粋な照明光
量の分布が得られ照明光量低下の検出精度が高められ
る。

【００２１】以上、本発明について詳述したが本発明に
よれば、均一反射面領域及び照明光量低下検出手段を設
けたことにより、均一反射面領域での検出が行え、撮像
デバイスからばらつきのない反射光量と正確な光量分布
が得られる。また対象とする読取視野領域全体を基準レ
ベルと比較することによって正確な照明光量低下の検出
を可能とし、更に異常を検出しても読取視野領域のどの
位置が要因かを確実に検出し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す構成ブロック図、

【図２】均一な反射率面への一次元撮像デバイスの一ラ
イン出力信号、（ａ）は均一な照明を照射した場合の出
力信号、（ｂ）は照明光量が低下した場合の出力信号、

【図３】撮像デバイスと読取面の位置関係の概念図、

【図４】読取手順を示すフローチャート、

【図５】実施例の照明光量低下検出回路、

【図６】照明光量低下検出回路の各部波形、

【図７】照明光量低下検出フローチャートである。

【符号の説明】

１ 読取対象 ２ レンズ ３ 一次元ＣＣＤ ４ ＬＥＤアレイ照明源 ５ クロック発生部 ６ 増幅回路 ７ Ａ／Ｄ変換部 ８ データ処理部 ９ 照明光量低下検出部 １０ 制御部 １１ スキャン駆動部 １２ スキャン機構部 ２１ コンパレータ ２２ ＡＮＤゲート ２３ ＪＫフリップフロップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 読取対象面に照明を照射し、その反射光
   を撮像デバイスで読み取り、前記反射光の強度が所定の
   基準レベルを下廻った時に前記照明の光量が低下したと
   判定する照明光量低下検出装置において、 前記読取対象面に設けられた均一の反射率を持つ均一反
   射面領域からの反射光の強度を、前記撮像デバイスの読
   取視野の全領域に渡って順次前記基準レベルと比較する
   照明光量低下検出手段を設け、 いずれかの領域で前記反射光の強度が前記基準レベルを
   下廻った時には前記照明光量低下検出手段が検出信号を
   出力する事を特徴とする照明光量低下検出装置。