JPH07111542B2 - 複写機の自動露光制御装置 - Google Patents
複写機の自動露光制御装置Info
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- JPH07111542B2 JPH07111542B2 JP63219464A JP21946488A JPH07111542B2 JP H07111542 B2 JPH07111542 B2 JP H07111542B2 JP 63219464 A JP63219464 A JP 63219464A JP 21946488 A JP21946488 A JP 21946488A JP H07111542 B2 JPH07111542 B2 JP H07111542B2
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- Japan
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- lamp
- document
- density
- automatic exposure
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- Control Of Exposure In Printing And Copying (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、原稿の濃度を検知して自動的に最適露光量
が得られるようにした複写機の自動露光制御装置に関す
る。
が得られるようにした複写機の自動露光制御装置に関す
る。
（ｂ）従来の技術 従来より一般的な複写機には複写すべき原稿の濃度に係
わらず常に最適なコピー画像が得られるように自動露光
制御装置が組み込まれている。
わらず常に最適なコピー画像が得られるように自動露光
制御装置が組み込まれている。
第11図は従来の一般的な自動露光装置の制御系を示して
いる。原稿濃度センサは原稿からの反射光を受光して原
稿の下地濃度を検知する。ランプコントローラは原稿濃
度センサの出力レベルに応じて原稿照明ランプへの供給
電力を制御する。感光体への露光量は原稿照明ランプの
明るさと原稿の濃度（原稿の明るさ）との積により定ま
る。このような装置で最適な露光量が得られるように、
原稿濃度センサの出力に対する原稿照明ランプへの供給
電力の関係が一義的に定まるようにランプコントローラ
の回路定数が定められている。
いる。原稿濃度センサは原稿からの反射光を受光して原
稿の下地濃度を検知する。ランプコントローラは原稿濃
度センサの出力レベルに応じて原稿照明ランプへの供給
電力を制御する。感光体への露光量は原稿照明ランプの
明るさと原稿の濃度（原稿の明るさ）との積により定ま
る。このような装置で最適な露光量が得られるように、
原稿濃度センサの出力に対する原稿照明ランプへの供給
電力の関係が一義的に定まるようにランプコントローラ
の回路定数が定められている。
（ｃ）発明が解決しようとする課題 ところがこのような従来の自動露光制御装置においては
条件によっては正常な露光量制御が行われない場合があ
った。すなわち、自動露光制御装置の制御系は第11図に
示したようにフィードバック制御系を構成しているた
め、制御系の持つ伝達関数により制御系の安定性が問題
となる。この自動露光制御系では原稿照明ランプが最も
大きな遅れ要素であり、制御系の周波数応答性は略原稿
照明ランプの伝達関数により定まる。いまこの自動露光
制御の一巡周波数応答を考察すると、原稿照明ランプの
遅延時間（立ち上がり時間）に応じて制御系の位相特性
が定まり、位相遅れが−180°となる周波数でのゲイン
が0dBを超えるとき、制御系はその周波数で発振動作を
継続することとなる。また位相遅れが−180°となる周
波数でのゲインが0dBを超えなくとも、0dBに近ければ原
稿濃度変化などの外乱に対して不安定となり特定周波数
での減衰振動が長引くこととなり、適正な露光量が得ら
れない場合がある。
条件によっては正常な露光量制御が行われない場合があ
った。すなわち、自動露光制御装置の制御系は第11図に
示したようにフィードバック制御系を構成しているた
め、制御系の持つ伝達関数により制御系の安定性が問題
となる。この自動露光制御系では原稿照明ランプが最も
大きな遅れ要素であり、制御系の周波数応答性は略原稿
照明ランプの伝達関数により定まる。いまこの自動露光
制御の一巡周波数応答を考察すると、原稿照明ランプの
遅延時間（立ち上がり時間）に応じて制御系の位相特性
が定まり、位相遅れが−180°となる周波数でのゲイン
が0dBを超えるとき、制御系はその周波数で発振動作を
継続することとなる。また位相遅れが−180°となる周
波数でのゲインが0dBを超えなくとも、0dBに近ければ原
稿濃度変化などの外乱に対して不安定となり特定周波数
での減衰振動が長引くこととなり、適正な露光量が得ら
れない場合がある。
このようなフィードバック制御系の安定性を高めるため
に、制御系の周波数特性を補正する回路を挿入して制御
系の安定性を改善することができる。例えば特定のしゃ
断周波数を有するローパスフィルタをループ中に挿入す
ることによって、位相遅れが−180°の時のゲインを低
減させてゲイン余裕を大きくする、あるいはゲインが0d
Bとなるときの位相遅れを小さくして位相余裕を高める
ことができる。
に、制御系の周波数特性を補正する回路を挿入して制御
系の安定性を改善することができる。例えば特定のしゃ
断周波数を有するローパスフィルタをループ中に挿入す
ることによって、位相遅れが−180°の時のゲインを低
減させてゲイン余裕を大きくする、あるいはゲインが0d
Bとなるときの位相遅れを小さくして位相余裕を高める
ことができる。
しかしこのようなローパスフィルタ回路を挿入する方法
では、そのために専用のフィルタ回路を必要として装置
の大型化およびコスト高を招く。しかもそのフィルタ特
性は回路定数によって固定されるため、原稿照明ランプ
の応答性などに応じて適宜変更することができない。
では、そのために専用のフィルタ回路を必要として装置
の大型化およびコスト高を招く。しかもそのフィルタ特
性は回路定数によって固定されるため、原稿照明ランプ
の応答性などに応じて適宜変更することができない。
この発明の目的は、専用のフィルタ回路を用いることな
く、また原稿照明ランプの応答性に応じて制御系の安定
性を高めた複写機の自動露光制御装置を提供することに
ある。
く、また原稿照明ランプの応答性に応じて制御系の安定
性を高めた複写機の自動露光制御装置を提供することに
ある。
（ｄ）課題を解決するための手段 この発明の請求項１に係る複写機の自動露光制御装置
は、原稿の濃度を検知する原稿濃度センサの検知出力に
基づき原稿照明ランプへの供給電力を制御する複写機の
自動露光制御装置において、 原稿濃度センサの出力を一定時間間隔でサンプリングす
るとともにディジタルデータに変換して原稿濃度データ
列を発生するA/D変換手段と、 原稿照明ランプへの供給電力を制御するランプ供給電力
コントローラと、 前記原稿濃度データ列から前記ランプ供給電力コントロ
ーラへランプ制御データ列を出力するランプ制御データ
生成手段と、を設けるとともに、 このランプ制御データ生成手段に、前記原稿濃度データ
列または前記ランプ制御データ列のうち現在のデータと
過去のデータとに基づいて一次遅れ伝達関数の演算を実
行するとともに、その一次遅れ伝達関数の時定数を前記
原稿照明ランプの立ち上がり時間以上に設定して、前記
原稿濃度データ列または前記ランプ制御データ列にロー
パスフィルタリングを行うローパスフィルタ演算手段を
設けたことを特徴とする。
は、原稿の濃度を検知する原稿濃度センサの検知出力に
基づき原稿照明ランプへの供給電力を制御する複写機の
自動露光制御装置において、 原稿濃度センサの出力を一定時間間隔でサンプリングす
るとともにディジタルデータに変換して原稿濃度データ
列を発生するA/D変換手段と、 原稿照明ランプへの供給電力を制御するランプ供給電力
コントローラと、 前記原稿濃度データ列から前記ランプ供給電力コントロ
ーラへランプ制御データ列を出力するランプ制御データ
生成手段と、を設けるとともに、 このランプ制御データ生成手段に、前記原稿濃度データ
列または前記ランプ制御データ列のうち現在のデータと
過去のデータとに基づいて一次遅れ伝達関数の演算を実
行するとともに、その一次遅れ伝達関数の時定数を前記
原稿照明ランプの立ち上がり時間以上に設定して、前記
原稿濃度データ列または前記ランプ制御データ列にロー
パスフィルタリングを行うローパスフィルタ演算手段を
設けたことを特徴とする。
この発明の請求項２に係る複写機の自動露光制御装置
は、請求項１のものにおいて、原稿走査領域外に基準濃
度反射部を設けるとともに、前記原稿濃度センサがこの
基準濃度反射部の反射光を受光する状態で、原稿照明ラ
ンプに一定電力を供給する一定電力供給手段と、原稿照
明ランプへの一定電力供給開始後の前記原稿濃度センサ
の出力変化から前記原稿照明ランプの立ち上がり時間を
測定する手段をさらに設けたことを特徴としている。
は、請求項１のものにおいて、原稿走査領域外に基準濃
度反射部を設けるとともに、前記原稿濃度センサがこの
基準濃度反射部の反射光を受光する状態で、原稿照明ラ
ンプに一定電力を供給する一定電力供給手段と、原稿照
明ランプへの一定電力供給開始後の前記原稿濃度センサ
の出力変化から前記原稿照明ランプの立ち上がり時間を
測定する手段をさらに設けたことを特徴としている。
この発明の請求項３に係る複写機の自動露光制御装置
は、請求項（１）記載のものにおいて、商用電源のゼロ
クロスタイミング信号を発生するゼロクロスタイミング
信号発生手段を設けるとともに、 前記ランプ供給電力コントローラが、前記ランプ制御デ
ータ列の各ランプ制御データに対応する位相角で商用電
源を順次スイッチングするスイッチング制御手段を備
え、 前記A/D変換手段が、前記ゼロクロスタイミングの整数
倍の周期で且つゼロクロスタイミングまたはゼロクロス
タイミングから一定時間異なるタイミングでサンプリン
グを行うことを特徴としている。
は、請求項（１）記載のものにおいて、商用電源のゼロ
クロスタイミング信号を発生するゼロクロスタイミング
信号発生手段を設けるとともに、 前記ランプ供給電力コントローラが、前記ランプ制御デ
ータ列の各ランプ制御データに対応する位相角で商用電
源を順次スイッチングするスイッチング制御手段を備
え、 前記A/D変換手段が、前記ゼロクロスタイミングの整数
倍の周期で且つゼロクロスタイミングまたはゼロクロス
タイミングから一定時間異なるタイミングでサンプリン
グを行うことを特徴としている。
（ｅ）作用 第１図はこの発明の請求項（１）の構成例を示すブロッ
ク図、第２図は複写機の要部構成図である。第１図にお
いて６は自動露光制御装置の主要部であり、１はランプ
制御データ生成手段、４はランプ供給電力コントローラ
である。A/D変換回路５は原稿濃度センサ10の出力を一
定時間間隔でサンプリングするとともにディジタルデー
タに変換して原稿濃度データを発生する。ランプ制御デ
ータ生成手段１は原稿濃度データからランプ制御データ
を求めるとともにローパスフィルタ演算を行う。PWM変
調回路２は求められたランプ制御データVCLをPWM（パル
ス幅変調）して出力する。PWM復調回路３は入力したPWM
信号を復調してランプ制御信号に変換する。ランプ供給
電力コントローラ４は原稿照明ランプ８をスイッチング
制御してランプ制御信号に応じた電力を供給する。
ク図、第２図は複写機の要部構成図である。第１図にお
いて６は自動露光制御装置の主要部であり、１はランプ
制御データ生成手段、４はランプ供給電力コントローラ
である。A/D変換回路５は原稿濃度センサ10の出力を一
定時間間隔でサンプリングするとともにディジタルデー
タに変換して原稿濃度データを発生する。ランプ制御デ
ータ生成手段１は原稿濃度データからランプ制御データ
を求めるとともにローパスフィルタ演算を行う。PWM変
調回路２は求められたランプ制御データVCLをPWM（パル
ス幅変調）して出力する。PWM復調回路３は入力したPWM
信号を復調してランプ制御信号に変換する。ランプ供給
電力コントローラ４は原稿照明ランプ８をスイッチング
制御してランプ制御信号に応じた電力を供給する。
このようにランプ制御データ生成手段１に設けられてい
るローパスフィルタ演算手段は、1/（１＋sT）で表され
る一次遅れ伝達関数などの伝達関数を原稿濃度データ列
またはランプ制御データ列のうち現在のデータと過去の
データとに基づいて演算することによりローパスフィル
タリングを行う。従って専用のローパスフィルタ回路を
必要とせず、また必要に応じてフィルタ特性を容易に切
り換えることができる。
るローパスフィルタ演算手段は、1/（１＋sT）で表され
る一次遅れ伝達関数などの伝達関数を原稿濃度データ列
またはランプ制御データ列のうち現在のデータと過去の
データとに基づいて演算することによりローパスフィル
タリングを行う。従って専用のローパスフィルタ回路を
必要とせず、また必要に応じてフィルタ特性を容易に切
り換えることができる。
フィードバック制御系内に挿入すべきローパスフィルタ
の特性は前述したようにゲイン余裕が大きいほど安定で
あるがローパスフィルタのしゃ断周波数を低く設定しす
ぎると制御系全体の応答性が低下し、原稿の濃度変化に
追従できないこととなるため、ローパスフィルタの周波
数特性を適切に設定しなければならない。一般にローパ
スフィルタのない場合の制御系において、位相遅れが−
180°となる周波数foは原稿照明ランプの立ち上がり時
間の逆数に略等しい。この発明ではローパスフィルタ演
算手段として、一次遅れ伝達関数の演算を実行する場合
にその一次遅れ伝達関数の時定数を原稿照明ランプの立
ち上がり時間以上に設定したため、上記時定数を有する
ローパスフィルタのしゃ断周波数は前記周波数foより低
くなり、fo付近におけるゲインが低下する。これにより
制御系の位相遅れが−180°となる周波数でのゲインが0
dB未満となれば発振が防止されることとなる。
の特性は前述したようにゲイン余裕が大きいほど安定で
あるがローパスフィルタのしゃ断周波数を低く設定しす
ぎると制御系全体の応答性が低下し、原稿の濃度変化に
追従できないこととなるため、ローパスフィルタの周波
数特性を適切に設定しなければならない。一般にローパ
スフィルタのない場合の制御系において、位相遅れが−
180°となる周波数foは原稿照明ランプの立ち上がり時
間の逆数に略等しい。この発明ではローパスフィルタ演
算手段として、一次遅れ伝達関数の演算を実行する場合
にその一次遅れ伝達関数の時定数を原稿照明ランプの立
ち上がり時間以上に設定したため、上記時定数を有する
ローパスフィルタのしゃ断周波数は前記周波数foより低
くなり、fo付近におけるゲインが低下する。これにより
制御系の位相遅れが−180°となる周波数でのゲインが0
dB未満となれば発振が防止されることとなる。
さらに請求項（２）における複写機の自動露光制御装置
では、第２図に示した例のように原稿濃度センサが基準
濃度反射部の反射光を受光する状態で原稿照明ランプ８
へ一定電力が供給され、供給後の原稿濃度センサの出力
から原稿照明ランプの立ち上がり時間が複写機自体で求
められ、その原稿照明ランプに最適な時定数でローパス
フィルタ演算が行われる。第３図は原稿照明ランプの立
ち上がり特性の例を示している。ここでVAEcは定常状態
における原稿濃度センサの出力レベル、VAEoは定常値の
定数倍たとえば（１−e-1）VAEcであり、そのレベルに
達するまでの時間Trを立ち上がり時間とする。このよう
に原稿照明ランプの立ち上がり時間を個々に測定するよ
うにしたため、各自動露光制御系に最適なローパスフィ
ルタの時定数を定めることができる。
では、第２図に示した例のように原稿濃度センサが基準
濃度反射部の反射光を受光する状態で原稿照明ランプ８
へ一定電力が供給され、供給後の原稿濃度センサの出力
から原稿照明ランプの立ち上がり時間が複写機自体で求
められ、その原稿照明ランプに最適な時定数でローパス
フィルタ演算が行われる。第３図は原稿照明ランプの立
ち上がり特性の例を示している。ここでVAEcは定常状態
における原稿濃度センサの出力レベル、VAEoは定常値の
定数倍たとえば（１−e-1）VAEcであり、そのレベルに
達するまでの時間Trを立ち上がり時間とする。このよう
に原稿照明ランプの立ち上がり時間を個々に測定するよ
うにしたため、各自動露光制御系に最適なローパスフィ
ルタの時定数を定めることができる。
また、この発明の請求項（３）の複写機の自動露光制御
装置ではランプ供給電力コントローラが、ランプ制御デ
ータに対応する位相角で商用電源をスイッチングするこ
とによって原稿照明ランプの光量を制御するようにし、
A/D変換手段が商用電源のゼロクロスタイミングの整数
倍の周期で且つゼロクロスタイミングまたはゼロクロス
タイミングから一定時間異なるタイミングでサンプリン
グを行うようにしたため、原稿照明ランプ光量のリップ
ルによる影響を受けない。第４図はその様子を示す波形
図である。図示のとおりランプ印加電圧は商用電源を位
相制御によってスイッチングした電圧となり、原稿照明
ランプの光量は供給電力に応じて発光するため原稿濃度
センサの出力にリップルが生じるが、例えばゼロクロス
タイミングに同期して原稿濃度センサの出力をサンプリ
ングすればサンプリングデータにはリップルの影響がな
くなる。
装置ではランプ供給電力コントローラが、ランプ制御デ
ータに対応する位相角で商用電源をスイッチングするこ
とによって原稿照明ランプの光量を制御するようにし、
A/D変換手段が商用電源のゼロクロスタイミングの整数
倍の周期で且つゼロクロスタイミングまたはゼロクロス
タイミングから一定時間異なるタイミングでサンプリン
グを行うようにしたため、原稿照明ランプ光量のリップ
ルによる影響を受けない。第４図はその様子を示す波形
図である。図示のとおりランプ印加電圧は商用電源を位
相制御によってスイッチングした電圧となり、原稿照明
ランプの光量は供給電力に応じて発光するため原稿濃度
センサの出力にリップルが生じるが、例えばゼロクロス
タイミングに同期して原稿濃度センサの出力をサンプリ
ングすればサンプリングデータにはリップルの影響がな
くなる。
（ｆ）実施例 第５図はこの発明の実施例である複写機の自動露光制御
装置の周波数特性試験のためのブロック図を示してい
る。第５図において12はA/D変換回路５に対して一定振
幅のSIN波信号eiを入力する回路、11は原稿濃度センサ1
0の出力信号eoの振幅とA/D変換回路４に入力した信号と
の位相差を測定する回路である。この制御系において原
稿照明ランプ８への印加電圧（実効値）と原稿濃度セン
サの出力との関係を第６図に示す。第６図においてWHの
曲線は白色原稿の場合のランプ印加電圧に対する原稿濃
度センサの出力を示している。またVCL（WH）は白色原
稿時の最適ランプ印加電圧、VAE（WH）はその時のセン
サ出力を示している。また曲線HTは中間濃度原稿の場合
のランプ印加電圧に対する原稿濃度センサ出力の変化を
示している。そしてVCL（HT）は中間濃度での最適ラン
プ印加電圧、VAE（HT）はそのときの原稿濃度センサ出
力をそれぞれ示している。このVCL（WH）,VAE（WH）点
と、VCL（HT）,VAE（HT）点を結ぶ補正ラインｌは次式
にて表される。
装置の周波数特性試験のためのブロック図を示してい
る。第５図において12はA/D変換回路５に対して一定振
幅のSIN波信号eiを入力する回路、11は原稿濃度センサ1
0の出力信号eoの振幅とA/D変換回路４に入力した信号と
の位相差を測定する回路である。この制御系において原
稿照明ランプ８への印加電圧（実効値）と原稿濃度セン
サの出力との関係を第６図に示す。第６図においてWHの
曲線は白色原稿の場合のランプ印加電圧に対する原稿濃
度センサの出力を示している。またVCL（WH）は白色原
稿時の最適ランプ印加電圧、VAE（WH）はその時のセン
サ出力を示している。また曲線HTは中間濃度原稿の場合
のランプ印加電圧に対する原稿濃度センサ出力の変化を
示している。そしてVCL（HT）は中間濃度での最適ラン
プ印加電圧、VAE（HT）はそのときの原稿濃度センサ出
力をそれぞれ示している。このVCL（WH）,VAE（WH）点
と、VCL（HT）,VAE（HT）点を結ぶ補正ラインｌは次式
にて表される。
VCL＝VCL（WH）＋ｋ・ ｛VAE（WH）−VAE｝ …（１） k:原稿濃度センサ出力の変化量に対するランプ印加電圧
の変化量 第７図において「ローパスフィルタ無」の曲線は第５図
に示した制御系の周波数特性を示している。ここでゲイ
ン特性曲線は出力信号eoの振幅／入力信号eiの振幅、位
相特性曲線は出力信号eoの位相角−入力信号eiの位相角
であり、入力信号の周波数を0.125〜50Hzまで変化させ
て測定した。図から明らかなように位相差−180°とな
る周波数foは約22Hzであり、そのときのゲインは8dBで
あった。したがってこの制御系を閉ループとすれば制御
系が発振することとなる。第６図に示した特性補正ライ
ンｌの傾きｋを小さくすれば制御系の増幅率が小さくな
り発振が防止できる場合もあるが、自動露光の基本特性
が変化するため各濃度の原稿において適正な露光量が得
られなくなる。
の変化量 第７図において「ローパスフィルタ無」の曲線は第５図
に示した制御系の周波数特性を示している。ここでゲイ
ン特性曲線は出力信号eoの振幅／入力信号eiの振幅、位
相特性曲線は出力信号eoの位相角−入力信号eiの位相角
であり、入力信号の周波数を0.125〜50Hzまで変化させ
て測定した。図から明らかなように位相差−180°とな
る周波数foは約22Hzであり、そのときのゲインは8dBで
あった。したがってこの制御系を閉ループとすれば制御
系が発振することとなる。第６図に示した特性補正ライ
ンｌの傾きｋを小さくすれば制御系の増幅率が小さくな
り発振が防止できる場合もあるが、自動露光の基本特性
が変化するため各濃度の原稿において適正な露光量が得
られなくなる。
そこで以下に述べる方法によりランプ制御データを生成
する際にローパスフィルタリングを行う。
する際にローパスフィルタリングを行う。
一般に一次遅れ伝達関数は次式で表される。
Y/X＝1/（１＋sT） …（２） X:入力 Y:出力 ｓ＝d/dt Ｔ＝時定数 1/T＝しゃ断周波数 従ってt(n)のときのＹの出力をy(n)とすると、y(n)は次
式で表される。
式で表される。
y(n)＝y(n-1)＋Ts／（Ts＋Ｔ） ・｛x(n)−x(n-1)｝ …（３） Ts＝t(n)−t(n-1)：サンプリング周期 x(n)：t(n)時の入力 y(n-1)：t(n-1)時の出力 さて複写機の自動露光制御系において一次ローパスフィ
ルタを挿入する場合、第１図に示したようにランプ制御
データ生成時にローパスフィルタ演算を行う。その演算
式は（３）式を用いてｘ（ｎ）に（１）式のVCLを代入
することにより次式にて表される。
ルタを挿入する場合、第１図に示したようにランプ制御
データ生成時にローパスフィルタ演算を行う。その演算
式は（３）式を用いてｘ（ｎ）に（１）式のVCLを代入
することにより次式にて表される。
VCL(n)＝VCL(n-1)＋Ts／ （Ts＋Ｔ）・〔VCL（WH） ＋ｋ・｛VAE（WH）− VAE(n)｝−VCL(n-1)〕 …（４） VCL(n-1)：t(n-1)時の算出値 以上のようにランプ制御データ生成時にローパスフィル
タ演算を行う手段を設け、Ts＝8.3ms（60Hz）,T＝44.6m
s（22.4Hz）として同様の試験を行ったところ、第７図
において「ローパスフィルタ有」に示す周波数特性が得
られた。図示のとおり位相遅れが−180°となる周波数f
1は約15Hzとなり、そのときのゲインは−4dBとなった。
従ってこの状態で閉ループを構成することによって安定
したフィードバック制御が行われる。
タ演算を行う手段を設け、Ts＝8.3ms（60Hz）,T＝44.6m
s（22.4Hz）として同様の試験を行ったところ、第７図
において「ローパスフィルタ有」に示す周波数特性が得
られた。図示のとおり位相遅れが−180°となる周波数f
1は約15Hzとなり、そのときのゲインは−4dBとなった。
従ってこの状態で閉ループを構成することによって安定
したフィードバック制御が行われる。
以上のようにして求めた自動露光制御系を構成する具体
的な複写機の自動露光制御装置のブロック図を第８図に
示す。第８図においてCPU21はROM22に予め書き込まれて
いるプログラムを実行して後述する各種処理を行う。RA
M23はそのプログラムの実行時にフラグやカウンタその
他の演算用バァッファなどのワーキングエリアとして用
いられる。タイマ24はCPU21に対してタイマ割込み信号
を発生する回路、I/Oポート25はランプ制御データのPWM
信号およびサンプリングタイミング信号を出力するポー
トである。また26はA/Dコンバータであり、２点鎖線で
示すブロック20が１チップマイクロプロセッサにて構成
されている。PWM復調回路27はI/Oポート25から出力され
たPWM信号を復調して電圧信号を発生する回路、位相制
御回路28はこの電圧信号に応じた位相で原稿照明ランプ
８をスイッチング制御を行うとともに、CPU21へ商用電
源のゼロクロスタイミング信号を発生する回路である。
29は原稿濃度センサ10の出力信号をサンプリングタイミ
ングでホールドするサンプル／ホールド回路である。
的な複写機の自動露光制御装置のブロック図を第８図に
示す。第８図においてCPU21はROM22に予め書き込まれて
いるプログラムを実行して後述する各種処理を行う。RA
M23はそのプログラムの実行時にフラグやカウンタその
他の演算用バァッファなどのワーキングエリアとして用
いられる。タイマ24はCPU21に対してタイマ割込み信号
を発生する回路、I/Oポート25はランプ制御データのPWM
信号およびサンプリングタイミング信号を出力するポー
トである。また26はA/Dコンバータであり、２点鎖線で
示すブロック20が１チップマイクロプロセッサにて構成
されている。PWM復調回路27はI/Oポート25から出力され
たPWM信号を復調して電圧信号を発生する回路、位相制
御回路28はこの電圧信号に応じた位相で原稿照明ランプ
８をスイッチング制御を行うとともに、CPU21へ商用電
源のゼロクロスタイミング信号を発生する回路である。
29は原稿濃度センサ10の出力信号をサンプリングタイミ
ングでホールドするサンプル／ホールド回路である。
第９図は上述のゼロクロスタイミング信号によるCPU21
の割込み処理の手順を示している。まずフラグFF1の状
態を判別してこの割込み処理が最初の処理であるか否か
の判定を行う。このフラグFF1は初期状態でリセット状
態であり、最初にこの割込み処理を行った時はステップ
n2にて（４）式に示したランプ制御データの初期値に一
定値VCLoを設定する。つづいてサンプリング信号を発生
し、A/Dコンバータ26からデータVAE(n)を読み込む（n3
→n4）。その後（４）式に示した演算を行いランプ制御
データVCL(n)を求め、そのデータに応じたPWM（パルス
幅変調）信号を出力する。（n5→n6）。その後VCL(n)の
値をVCL(n-1)に代入して次回に備える（n7）。さらにフ
ラグFF1をセットしてこのゼロクロス割込み処理を既に
実行したことを記憶する（n8）。
の割込み処理の手順を示している。まずフラグFF1の状
態を判別してこの割込み処理が最初の処理であるか否か
の判定を行う。このフラグFF1は初期状態でリセット状
態であり、最初にこの割込み処理を行った時はステップ
n2にて（４）式に示したランプ制御データの初期値に一
定値VCLoを設定する。つづいてサンプリング信号を発生
し、A/Dコンバータ26からデータVAE(n)を読み込む（n3
→n4）。その後（４）式に示した演算を行いランプ制御
データVCL(n)を求め、そのデータに応じたPWM（パルス
幅変調）信号を出力する。（n5→n6）。その後VCL(n)の
値をVCL(n-1)に代入して次回に備える（n7）。さらにフ
ラグFF1をセットしてこのゼロクロス割込み処理を既に
実行したことを記憶する（n8）。
上述の例ではランプ制御データ列に対してローパスフィ
ルタ演算を行ったが、原稿濃度データ列に対してローパ
スフィルタ演算を行ってもよい。
ルタ演算を行ったが、原稿濃度データ列に対してローパ
スフィルタ演算を行ってもよい。
第10図（Ａ）および（Ｂ）は原稿照明ランプの立ち上が
り時間を測定するための処理手順を示している。原稿照
明ランプの立ち上がり時間は第２図に示したように原稿
濃度センサ10が基準濃度反射部の反射光を受光する状態
でランプ８に一定電力を供給し、原稿濃度センサの立ち
上がり時間を測定することによって求めている。この測
定モードでは、先ずタイマ割込み時間Toを設定し、後述
するタイマ割込み処理の処理回数をカウントするカウン
タＣをクリアする（n10→n11）。続いてタイマ割込みを
許可するとともにランプ制御データVCLに一定値VCLoを
設定しランプを点灯させる（n12〜n14）。その後フラグ
FF2の状態を判別する（n15）。このフラグFF2は後述す
るタイマ割込み処理にて原稿濃度データが一定値に達し
たときセットされるものであり、フラグFF2がセットさ
れたときランプを消灯し、原稿照明ランプの立ち上がり
時間Trをタイマ割込み時間Toとタイマ割込みの繰り返し
回数Ｃとの積として求める（n16→n17）。
り時間を測定するための処理手順を示している。原稿照
明ランプの立ち上がり時間は第２図に示したように原稿
濃度センサ10が基準濃度反射部の反射光を受光する状態
でランプ８に一定電力を供給し、原稿濃度センサの立ち
上がり時間を測定することによって求めている。この測
定モードでは、先ずタイマ割込み時間Toを設定し、後述
するタイマ割込み処理の処理回数をカウントするカウン
タＣをクリアする（n10→n11）。続いてタイマ割込みを
許可するとともにランプ制御データVCLに一定値VCLoを
設定しランプを点灯させる（n12〜n14）。その後フラグ
FF2の状態を判別する（n15）。このフラグFF2は後述す
るタイマ割込み処理にて原稿濃度データが一定値に達し
たときセットされるものであり、フラグFF2がセットさ
れたときランプを消灯し、原稿照明ランプの立ち上がり
時間Trをタイマ割込み時間Toとタイマ割込みの繰り返し
回数Ｃとの積として求める（n16→n17）。
第10図（Ｂ）に示すようにタイマ割込み処理では、まず
カウンタをインクリメントし、サンプリング信号を発生
し、原稿濃度データVAE（A/Dコンバータ26の出力）を読
み込む（n20〜n22）。読み込んだ原稿濃度データが第３
図に示すように一定値VAEo以上となっているか否か判定
し、一定値以上となっているときフラグFF2をセットす
る（n23→n24）。このようにして求めた原稿照明ランプ
の立ち上がり時間以上で且つこの立ち上がり時間に比較
的近似する時定数を（４）式に示した一次遅れ伝達関数
の時定数に設定することによってその複写機に最適な自
動露光制御を行うことができる。
カウンタをインクリメントし、サンプリング信号を発生
し、原稿濃度データVAE（A/Dコンバータ26の出力）を読
み込む（n20〜n22）。読み込んだ原稿濃度データが第３
図に示すように一定値VAEo以上となっているか否か判定
し、一定値以上となっているときフラグFF2をセットす
る（n23→n24）。このようにして求めた原稿照明ランプ
の立ち上がり時間以上で且つこの立ち上がり時間に比較
的近似する時定数を（４）式に示した一次遅れ伝達関数
の時定数に設定することによってその複写機に最適な自
動露光制御を行うことができる。
（ｇ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、自動露光制御系に専用
のローパスフィルタ回路を挿入させないで自動露光制御
系の安定性を向上させたため、コストダウンおよび小型
化を図ることができる。またローパスフィルタ演算手段
をランプ制御データ生成手段に設けたため、ローパスフ
ィルタ特性を容易に設定することができる。しかもこの
ローパスフィルタ演算手段を一次遅れ伝達関数の演算を
行うようにし、その時定数を原稿照明ランプの立ち上が
り時間以上に設定したことにより、用いる原稿照明ラン
プの遅れ要素に応じて最適な制御系の安定化を図ること
ができる。
のローパスフィルタ回路を挿入させないで自動露光制御
系の安定性を向上させたため、コストダウンおよび小型
化を図ることができる。またローパスフィルタ演算手段
をランプ制御データ生成手段に設けたため、ローパスフ
ィルタ特性を容易に設定することができる。しかもこの
ローパスフィルタ演算手段を一次遅れ伝達関数の演算を
行うようにし、その時定数を原稿照明ランプの立ち上が
り時間以上に設定したことにより、用いる原稿照明ラン
プの遅れ要素に応じて最適な制御系の安定化を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の構成を示すブロック図、第２図は複
写機の自動露光制御装置の概略構成図である。第３図は
原稿照明ランプの立ち上がり特性を示す図、第４図は原
稿照明ランプ印加電圧と原稿濃度センサの出力との関係
などを示す波形図である。第５図はこの発明の実施例で
ある複写機の自動露光制御装置の特性試験時のブロック
図である。第６図は原稿照明ランプ印加電圧と原稿濃度
センサの出力との関係及び自動露光特性を示す図であ
る。第７図は自動露光制御装置の周波数特性を示す図で
ある。第８図はこの発明の実施例である複写機の自動露
光制御装置のブロック図である。第９図および第10図は
第８図に示したCPUの処理手順を表すフローチャートで
あり、第９図はゼロクロスタイミングにおける割込み処
理、第10図（Ａ），（Ｂ）は原稿照明ランプの立ち上が
り時間測定時の処理手順をそれぞれ示している。第11図
は従来の一般的な複写機の自動露光制御装置のブロック
図である。 １……ランプ制御データ生成手段、４……ランプ供給電
力コントローラ、５……A/D変換回路（A/D変換手段）、
８……原稿照明ランプ、10……原稿濃度センサ。
写機の自動露光制御装置の概略構成図である。第３図は
原稿照明ランプの立ち上がり特性を示す図、第４図は原
稿照明ランプ印加電圧と原稿濃度センサの出力との関係
などを示す波形図である。第５図はこの発明の実施例で
ある複写機の自動露光制御装置の特性試験時のブロック
図である。第６図は原稿照明ランプ印加電圧と原稿濃度
センサの出力との関係及び自動露光特性を示す図であ
る。第７図は自動露光制御装置の周波数特性を示す図で
ある。第８図はこの発明の実施例である複写機の自動露
光制御装置のブロック図である。第９図および第10図は
第８図に示したCPUの処理手順を表すフローチャートで
あり、第９図はゼロクロスタイミングにおける割込み処
理、第10図（Ａ），（Ｂ）は原稿照明ランプの立ち上が
り時間測定時の処理手順をそれぞれ示している。第11図
は従来の一般的な複写機の自動露光制御装置のブロック
図である。 １……ランプ制御データ生成手段、４……ランプ供給電
力コントローラ、５……A/D変換回路（A/D変換手段）、
８……原稿照明ランプ、10……原稿濃度センサ。
Claims (3)
- 【請求項１】原稿の濃度を検知する原稿濃度センサの検
知出力に基づき原稿照明ランプへの供給電力を制御する
複写機の自動露光制御装置において、 原稿濃度センサの出力を一定時間間隔でサンプリングす
るとともにディジタルデータに変換して原稿濃度データ
列を発生するA/D変換手段と、 原稿照明ランプへの供給電力を制御するランプ供給電力
コントローラと、 前記原稿濃度データ列から前記ランプ供給電力コントロ
ーラへランプ制御データ列を出力するランプ制御データ
生成手段と、を設けるとともに、 このランプ制御データ生成手段に、前記原稿濃度データ
列または前記ランプ制御データ列のうち現在のデータと
過去のデータとに基づいて一次遅れ伝達関数の演算を実
行するとともに、その一次遅れ伝達関数の時定数を前記
原稿照明ランプの立ち上がり時間以上に設定して、前記
原稿濃度データ列または前記ランプ制御データ列にロー
パスフィルタリングを行うローパスフィルタ演算手段を
設けたことを特徴とする複写機の自動露光制御装置。 - 【請求項２】原稿走査領域外に基準濃度反射部を設ける
とともに、前記原稿濃度センサがこの基準濃度反射部の
反射光を受光する状態で、原稿照明ランプに一定電力を
供給する一定電力供給手段と、原稿照明ランプへの一定
電力供給開始後の前記原稿濃度センサの出力変化から前
記原稿照明ランプの立ち上がり時間を測定する手段をさ
らに設けた請求項（１）記載の複写機の自動露光制御装
置。 - 【請求項３】商用電源のゼロクロスタイミング信号を発
生するゼロクロスタイミング信号発生手段を設けるとと
もに、 前記ランプ供給電力コントローラが、前記ランプ制御デ
ータ列の各ランプ制御データに対応する位相角で商用電
源を順次スイッチングするスイッチング制御手段を備
え、 前記A/D変換手段が、前記ゼロクロスタイミングの整数
倍の周期で且つゼロクロスタイミングまたはゼロクロス
タイミングから一定時間異なるタイミングでサンプリン
グを行う請求項（１）記載の複写機の自動露光制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63219464A JPH07111542B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 複写機の自動露光制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63219464A JPH07111542B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 複写機の自動露光制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266540A JPH0266540A (ja) | 1990-03-06 |
| JPH07111542B2 true JPH07111542B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=16735844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63219464A Expired - Fee Related JPH07111542B2 (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 複写機の自動露光制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07111542B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57138663A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-27 | Ricoh Co Ltd | Copying device |
| JPS62169143A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-25 | Ricoh Co Ltd | 複写機におけるランプ光量調整方法 |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP63219464A patent/JPH07111542B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57138663A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-27 | Ricoh Co Ltd | Copying device |
| JPS62169143A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-25 | Ricoh Co Ltd | 複写機におけるランプ光量調整方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0266540A (ja) | 1990-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |