JPH07123209A

JPH07123209A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH07123209A
Application number: JP5287384A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Yonenaga; 晃太郎米永; Hiroyuki Takahashi; 弘行高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 1995-05-12

Abstract

(57)【要約】【目的】画像読取装置のどの部分で汚れなどが発生し
たかがわかる画像読取装置を提供する。【構成】光源、ミラー、レンズ及び光電変換手段等を
備えた画像読取装置において、第１光源５と光電変換手
段１の間に設けられ、出力光が光電変換手段に入力され
る第２光源７を備え、且つ光電変換手段によって読み取
られた第１光源による読取信号Ｖ１と第２光源による読
取信号Ｖ２を記憶する記憶手段、及びＶ１とＶ２を比較
する比較手段を備えた。また上記において、第２光源を
発光ダイオードアレイで構成し、その光量分布が、光電
変換手段受光面上において、第１光源の光量分布と等し
くなるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデジタル複写機やファク
シミリ装置などに備えられる、光電変換手段を用いた画
像読取装置に係り、特に画像読取部の汚れなどが検出で
きる画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光源、白基準板、複数のミラー、レン
ズ、光電変換手段など様々な要素によって構成される画
像読取装置では、それら構成要素のどの要素であっても
一部が汚れると読み取られた画像情報にその汚れが反映
されてしまう。このような問題を解決するために、特開
平4-150671号公報記載のように白基準面における反射光
を読み取って、あらかじめ定めたｎビットおきの白基準
レベル信号と比較し、その差分が所定値以上となる画素
信号が検出されたときに、その部分を汚れとみなして補
正を実行するシェーディング補正手段を備える方法など
が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では画像読取装置のどの部分で汚れなどが発生し
たの判明しないという不具合があった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は上記のような従来技術の問題を
解決し、画像読取装置のどの部分で汚れなどが発生した
かを高い信頼度で検出し、知らせることができる画像読
取装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
本発明は以下の如き構成をとる。光源、白基準板、ミラ
ー、レンズ及び光電変換手段等を備えた画像読取装置に
おいて、第１光源と光電変換手段の間であって光路から
退避した位置に出力光が光電変換手段に入力される第２
光源を設け、且つ光電変換手段によって読み取られた第
１光源による読取信号Ｖ１と、第２光源による読取信号
Ｖ２とを比較する比較手段を備えたこと、上記第１光源
による読取信号Ｖ１と、上記第２光源による読取信号Ｖ
２を夫々記憶する記憶手段を備えた構成にしたこと、上
記第１光源による読取信号Ｖ１の初期値Ｖ０を記憶する
ように構成したこと、上記第２光源を発光ダイオードア
レイで構成し、その光量分布が、光電変換手段受光面上
において、第１光源の光量分布と等しくなるように構成
したこと、上記第２光源を点光源で構成し、該点光源を
光電変換手段の素子整列方向に平行な方向に移動させる
よう構成したこと、上記点光源が移動するとき、その光
量分布が、光電変換手段受光面上において、第１光源の
光量分布に等しくなるように光量制御する構成にしたこ
と、上記光量制御を、光源の移動速度を制御する速度制
御によって行う構成にしたこと、上記第２光源からの読
取信号の各画素信号をＮ個の信号の和とする構成にした
こと、上記第１光源と光電変換手段の間に液晶シャッタ
を配置し、上記液晶シャッタを透過状態にしたときの第
１光源により照明された白基準板からの読取信号をＶ１
とし、上記液晶シャッタを白濁状態にしたときの第２光
源による読取信号をＶ２とする構成にしたこと、上記光
電変換手段を含む光電変換器内に第３光源を備え、第３
光源による読取信号Ｖ３を上記読取信号Ｖ０、Ｖ１また
はＶ２と比較する比較手段を備えた構成にしたこと、上
記第３光源を発光ダイオードアレイで構成し、その光量
分布が、光電変換手段受光面において、第１光源の光量
分布と等しくなるように構成したこと、上記第３光源に
よる読取信号Ｖ３を記憶する記憶手段を備えた構成にし
たこと、上記各読取信号Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２及びＶ３を正
規化する正規化回路を備えた構成にしたこと、上記比較
手段を画素毎に比較する回路に構成したこと、上記読取
信号Ｖ１と読取信号Ｖ２とを比較したとき、読取信号Ｖ
１の値が読取信号Ｖ２より低い場合、光電変換器のカバ
ーガラスを除く光学系の汚れを警告する構成にしたこ
と、上記読取信号Ｖ２と読取信号Ｖ３とを比較したと
き、読取信号Ｖ２の値が読取信号Ｖ３より低い場合に、
光電変換器のカバーガラスの汚れを警告する構成にした
こと、上記読取信号Ｖ０と読取信号Ｖ３とを比較したと
き、読取信号Ｖ３の値が読取信号Ｖ０より低い場合、光
電変換手段の異常を警告する構成にしたこと、上記複数
個の光源を第１光源と光電変換手段間の光路上またはそ
の近傍に備えた構成にしたことを夫々特徴としている。

【０００６】

【作用】第１光源と光電変換手段の間に設けられ、出力
光が光電変換手段に入力される第２光源を備え、且つ光
電変換手段によって読み取られた第１光源による読取信
号Ｖ１、第２光源による読取信号Ｖ２を記憶する記憶手
段、及びＶ１とＶ２を比較する比較手段を備えたので、
汚れなどが、第２光源の位置から見て、第１光源側に生
じているのか光電変換手段側に生じているのか判定でき
る。第２光源及び第３光源を発光ダイオードアレイで構
成し、それらの光量分布が、光電変換手段受光面上にお
いて、第１光源の光量分布と等しくなるように構成した
ので、各光源の光量分布の差から汚れなどが生じたと誤
判断することがなくなる。

【０００７】第２光源を点光源で構成し、光電変換手段
の素子整列方向に平行な方向に移動する構成にし、更に
移動するとき、その光量分布が、光電変換手段受光面上
において、第１光源の光量分布に等しくなるように光量
制御する構成にしたので、誤判断なく汚れなどの発生箇
所を特定できる第２光源を低コストで実現できる。第２
光源からの読取信号の各画素信号をＮ個の信号の和とす
る構成にして、誤差を少なくできる。第１光源と光電変
換手段の間に液晶シャッタを備え、上記液晶シャッタを
透過状態にしたときの第１光源により照明された白基準
板からの読取信号をＶ１とし、上記液晶シャッタを白濁
状態にしたときの第２光源による読取信号をＶ２とする
構成にして、第１光源を常時点灯状態にしておくことが
できる。

【０００８】光電変換手段を含む光電変換器内に第３光
源を備え、第３光源による読取信号Ｖ３及びＶ１の初期
値Ｖ０を記憶する記憶手段、上記Ｖ０、Ｖ２、Ｖ３を比
較する比較手段を備えた構成にしたので、第２光源と第
３光源の間にある光学系の汚れなどや光電変換手段の異
常などを検出できる。Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２及びＶ３を正規
化する正規化回路を備えた構成にしたので、汚れなどに
関係なく本来異なっているこれらの読取信号のレベル差
を汚れなどと誤判断することがなくなる。比較手段を画
素毎に比較する回路に構成したので、正規化が可能にな
るし、汚れなどの箇所が発見しやすくなる。汚れなどの
箇所を警告する構成にしたので、操作者は容易に汚れな
どの箇所がわかる。複数個の光源を第１光源と光電変換
手段間の光路上またはその近傍に備えた構成にしたの
で、第１光源と光電変換手段間の光学系で生じる汚れな
どの箇所を所望の詳しさで特定できる。

【０００９】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を詳細に説
明する。図１は本発明による画像読取装置の一実施例を
示す断面図である。図において、符号１は光電変換手
段、２は第１ミラー、３は第２ミラー、４は第３ミラ
ー、５は第１光源、６はレンズ、７は第２光源、８は第
３光源、９は白基準板である。また、10は光電変換器で
あり、光電変換手段１や第３光源８を内蔵する。

【００１０】蛍光灯などによって構成される第１光源５
から出力された光線はコンタクトガラス11上の原稿面や
白基準板面で反射し、更に第１ミラー２、第２ミラー
３、第３ミラー４で反射し、フィルタ12、レンズ6 を通
過して光電変換手段１に入力される。光電変換手段１は
ＣＣＤなどで構成され、入力された１ライン分の光信号
を１ライン分のアナログ電気信号に変換する。このアナ
ログ電気信号は１ライン分の画素数に等しい数のアナロ
グ画素信号から構成され、画像読取板13により、画素の
整列順に画素単位に光電変換手段１から読み取られる。

【００１１】図２は本発明による画像読取装置を構成す
る処理回路の一実施例を示すブロック図である。画像読
取板13によって光電変換手段１から読み取られたアナロ
グ画素信号群は信号処理回路14によって増巾などの処理
を施され、ＡＤ変換器15によりディジタル画素信号群に
変換される。この１ライン分のディジタル画素信号群の
それぞれの画素信号は例えば８ビットで構成される。つ
まり、それぞれの画素信号は０〜255 のレベルを有する
信号であり、例えば 255に近いほど白に近く、０に近い
ほど黒に近くなる。

【００１２】したがって、白基準板９からの反射光によ
って得られた画素信号のＡＤ変換出力値（以下、読取信
号という）Ｖは、白基準板９の全ての部分が純白であれ
ば、全て 255に近い値になる。それに対して、白基準板
９が部分的に汚れたり、ミラー、レンズ、光電変換器が
部分的に汚れたりすると、この汚れた領域に対応した読
取信号の値Ｖはその汚れの程度や色に応じて 255よりも
低くなる。

【００１３】本発明はこのようにして汚れなどに応じて
読取信号のレベルが低下することを利用したものであ
り、本発明ではまず読取装置の各構成要素が汚れていな
い製造時の読取信号、つまり読取信号の初期値Ｖ０を取
得しておく。これは１ライン分のディジタル信号として
Ｖ０メモリ16に格納される。なお、このデータは画像読
取装置の電源が切断されても保持しておく必要があるの
で、Ｖ０メモリ16を不揮発メモリで構成するか、他に不
揮発メモリを備え、それに保管しておき、電源投入直後
あるいは汚れなどのチェック時に上記他の不揮発メモリ
から読み出してＶ０メモリ16に格納してもよい。

【００１４】汚れ等は以下のようにしてチェックされ
る。まず第１光源５からの光の反射が白基準板９上で生
じるように第１光源５を位置合せし、第２光源７及び第
３光源８を消灯状態にしてそのときの読取信号Ｖ１をＶ
１メモリ17に格納する。次に第１光源５、第３光源８を
消灯状態にし、第２光源７だけを点灯状態にして、その
ときの読取信号Ｖ２をＶ２メモリ18に格納する。

【００１５】図３に、第２光源７からの出力光が光電変
換手段１へ入力される状況を示す。第２光源７は例えば
発光ダイオードを図のようにライン状に並べて構成す
る。また図１及び図３から明らかなように第２光源７は
レンズ６と光電変換手段１の間の、第１光源からの光線
を邪魔しないように光路からはずれた位置に配置され
る。

【００１６】続いて、上記読取信号Ｖ２をＶ２メモリ18
に格納した後、第１光源５、第２光源７を消灯状態に
し、第３光源８だけを点灯状態にして、そのときの読取
信号Ｖ３をＶ３メモリ19に格納する。図４に、第３光源
８からの出力光が光電変換手段１へ入力される状況を示
す。光電変換器10は図のようにカバーガラス21を備えて
おり、第３光源８からの出力光はカバーガラス21の表面
で反射し、光電変換手段１へ入力される。つまり、カバ
ーガラス21は一方の面への入力光は反射するが他方の面
への入力光は透過するように構成されているので、第１
光源及び第２光源からの入力光はそのまま透過させるの
である。

【００１７】上記のようにしてメモリ16〜19に格納され
た各読取信号を正規化・比較回路20において正規化し、
相互に比較するのであるが、そのとき第１光源５の光電
変換手段１への入力光量は第１光源５の光量分布やレン
ズ６のＣＯＳ４乗則によって主走査方向、つまり光電変
換手段１の素子整列方向に関して図５に示すような分布
になることを配慮する必要がある。つまり、汚れなどに
よって読取信号のレベルが部分的に低下することを活用
して汚れなどを検出する本発明の場合、第２光源７及び
第３光源８の光量分布も第１光源５の光量分布に合せね
ばならないのである。そのため、第２光源７及び第３光
源８を構成する各発光ダイオードの駆動電流を発光ダイ
オードが配置されている位置によって異なる値にする。
つまり、主走査方向に関して中央部に位置する発光ダイ
オードの駆動電流を大きくし、両端部に位置するほど駆
動電流を小さくする。このようにしておいて１ライン分
（主走査方向）の読取信号は対応する位置の信号間で比
較されるのであるが、本来汚れなどに関係なく、各読取
信号列間でレベルが異なるので、各読取信号列中の最大
値のレベルが同じ値になるような処置をする。これが正
規化・比較回路20によって行われる上記正規化である。

【００１８】正規化後、読取信号Ｖ１とＶ２、Ｖ２とＶ
３、Ｖ０とＶ１を夫々比較する。このとき１ライン分の
ある領域について、比較結果に所定値以上の差があれば
その領域に汚れなどが発生していることになる。つまり
Ｖ１とＶ２を比較したとき、Ｖ１のある領域がＶ２の対
応する領域より低い場合は第２光源から見て第１光源側
の光学系（光電変換器10のカバーガラス21を除く光学
系）が汚れていることになるので、その旨の警告アラー
ム１（図２）を出力し、Ｖ２とＶ３を比較したとき、Ｖ
２がＶ３より低い場合はカバーガラス21が汚れているこ
とになるので、その旨の警告アラーム２を出力し、Ｖ０
とＶ３を比較したとき、Ｖ３がＶ０より低い場合は光電
変換手段１が異常ということになるので、その旨の警告
アラーム３を出力する。

【００１９】図６は第２光源の他の実施例の斜視図であ
る。この実施例では光源７を点光源で構成し、この点光
源を主走査方向（光電変換素子の整列方向に平行な方
向）に移動させる。そのため光電変換は１ライン分が同
時には行われないが、点光源（第２光源７ｂ）の移動に
伴って順次各画素の光源変換が行われ、点光源が所定の
移動を完了したとき１ライン分の光電変換も完了する。
図において、23はモータ、24はモータ23によって駆動さ
れる閉ループを構成するワイヤ、24a はワイヤ24をエン
ドレスに張設するローラ、７ｂはワイヤ24上に固定され
てスリットＳに沿って進退する第２光源である。第２光
源７ｂの光量は、駆動電流を制御することにより、光電
変換手段１の第１画素から最終画素に移動するにつれ
て、図５のように変化する。上記において、光電変換さ
れたアナログ電気信号は直ちに読み取ることも可能なの
で、各画素信号をそれぞれＮライン分つまりＮ個のアナ
ログ電気信号として生成することができる。この場合、
各画素信号の値はＮ個のアナログ電気信号を加算した値
になるので１個のアナログ電気信号から生成されたとき
よりも大きな値になるが、前記のように正規化が行われ
るので問題はない。

【００２０】第２光源７ｂの光量を上記のように変化さ
せる代りに、移動の際、図７のように速度制御を行なっ
てもよい。速度が速い領域では光電変換素子への光入力
時間が短かくなるので光量が減少する原理を活用してい
る。この結果図５に示した如き変化を有した光量を得る
ことができる。

【００２１】図８は第１光源を点灯したり、消灯する代
りの役割を果す本発明による他の実施例である。この実
施例では、レンズ６と光電変換手段１の間に液晶シャッ
タ25を設け、液晶シャッタ25を透過状態にしたときの第
１光源により照明された白基準板９からの読取信号をＶ
１とし、液晶シャッタ25を白濁状態にしたときの第２光
源からの読取信号をＶ２としている。同様にＶ３を読み
取るときも液晶シャッタ25は白濁状態にされる。白濁状
態のときは光を透過させないので第１光源を常に点灯状
態にしておいてもよいわけである。

【００２２】なお、第１光源５、第２光源７、第３光源
８によって光電変換手段１を介して得られる読取信号を
ｎライン分にすることも可能である。このｎライン分の
アナログ電気信号は光電変換手段１を１ライン構成にす
ればｎ回に分けて読み取りＶ０〜Ｖ３メモリにその度に
格納する。この際、２度目以降の格納時は同じ位置の画
素間でＶ０〜Ｖ３メモリから読み出した値と光電変換手
段１から読み取った値を加算し、その結果を位置に対応
したメモリ上のアドレスに格納する。従って、ｎライン
分の格納が完了したときは、各画素信号の値はｎライン
分の合計値になっている。前記正規化はこの合計値間で
行われる。

【００２３】なお、上記において、第１光源５と光電変
換手段１間の光路上またはその近傍に備える光源の数は
１個または２個に限定されないし、備える位置も第１光
源５と光電変換手段１間のどの位置でもよい。図９に、
第３ミラー４とフィルタ12間に設けられた例を示してお
く。図において26は第ｎ光源、27はカバーガラス２１と
同様の特性を備えたミラーである。また、液晶シャッタ
25の位置も上記例に限定する必要はなく、第１光源５と
光電変換手段１間のどこであってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１光源と光電変換手段間の光学系で生じる汚れなどの
箇所を所望の詳しさで特定し、その箇所を操作者に知ら
せることができるので、保守が容易になる。また、各光
源の光量分布が、光電変換手段受光面上において等しく
なるように構成し、比較手段を画素毎に比較する構成に
し、正規化回路を備えた構成にしたので、信頼度の高い
汚れなどの検出ができる。また、点光源で構成する方法
では、光電変換手段の素子整列方向に平行な方向に移動
する構成にし、更に移動するとき、その光量分布が、光
電変換手段受光面上において、第１光源の光量分布に等
しくなるように光量制御する構成にしたので、低コスト
の光源で誤判断なく汚れなどの発生箇所を特定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像読取装置の要部の一実施例を
示す断面図である。

【図２】本発明による画像読取装置の処理回路の一実施
例を示すブロック図である。

【図３】本発明による画像読取装置の第２光源の一実施
例を示す斜視図である。

【図４】本発明による画像読取装置の第３光源の一実施
例を示す斜視図である。

【図５】本発明で実施される第１光源の光量分布を示す
図である。

【図６】本発明による画像読取装置の第２光源の他の実
施例を示す斜視図である。

【図７】図６に示す実施例で図５に示す光量分布を実現
する一方法を説明するための図である。

【図８】本発明による画像読取装置の要部の他の実施例
を示す断面図である。

【図９】本発明による画像読取装置の要部の他の実施例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１…光電変換手段、２…第１ミラー、３…第２ミラー、
４…第３ミラー、５…第１光源、６…レンズ、７…第２
光源、８…第３光源、９…白基準板、10…光電変換器、
11…コンタクトガラス、12…フィルタ、13…画像読取
板、14…信号処理回路、15…ＡＤ変換器、16…Ｖ０メモ
リ、17…Ｖ１メモリ、18…Ｖ２メモリ、19…Ｖ３メモ
リ、20…正規化・比較回路、21…カバーガラス、23…モ
ータ、24…ワイヤ、25…液晶シャッタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源、白基準板、ミラー、レンズ及び光
電変換手段等を備えた画像読取装置において、第１光源
と光電変換手段の間であって光路から退避した位置に出
力光が光電変換手段に入力される第２光源を設け、且つ
光電変換手段によって読み取られた第１光源による読取
信号Ｖ１と、第２光源による読取信号Ｖ２とを比較する
比較手段を備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】上記第１光源による読取信号Ｖ１と、上
記第２光源による読取信号Ｖ２を夫々記憶する記憶手段
を備えた構成にしたことを特徴とする請求項１記載の画
像読取装置。
【請求項３】上記第１光源による読取信号Ｖ１の初期
値Ｖ０を記憶するように構成したことを特徴とする請求
項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項４】上記第２光源を発光ダイオードアレイで
構成し、その光量分布が、光電変換手段受光面上におい
て、第１光源の光量分布と等しくなるように構成したこ
とを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項５】上記第２光源を点光源で構成し、該点光
源を光電変換手段の素子整列方向に平行な方向に移動さ
せるよう構成したことを特徴とする請求項１記載の画像
読取装置。
【請求項６】上記点光源が移動するとき、その光量分
布が、光電変換手段の受光面上において、第１光源の光
量分布に等しくなるように光量制御する構成にしたこと
を特徴とする請求項５記載の画像読取装置。
【請求項７】上記光量制御を、光源の移動速度を制御
する速度制御によって行う構成にしたことを特徴とする
請求項６記載の画像読取装置。
【請求項８】上記第２光源からの読取信号の各画素信
号をＮ個の信号の和とする構成にしたことを特徴とする
請求項５記載の画像読取装置。
【請求項９】上記第１光源と光電変換手段の間に液晶
シャッタを配置し、上記液晶シャッタを透過状態にした
ときの第１光源により照明された白基準板からの読取信
号をＶ１とし、上記液晶シャッタを白濁状態にしたとき
の第２光源による読取信号をＶ２とする構成にしたこと
を特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項１０】上記光電変換手段を含む光電変換器内
に第３光源を備え、第３光源による読取信号Ｖ３を上記
読取信号Ｖ０、Ｖ１またはＶ２と比較する比較手段を備
えた構成にしたことを特徴とする請求項１又は３記載の
画像読取装置。
【請求項１１】上記第３光源を発光ダイオードアレイ
で構成し、その光量分布が、光電変換手段受光面におい
て、第１光源の光量分布と等しくなるように構成したこ
とを特徴とする請求項１０記載の画像読取装置。
【請求項１２】上記第３光源による読取信号Ｖ３を記
憶する記憶手段を備えた構成にしたことを特徴とする請
求項１０記載の画像読取装置。
【請求項１３】上記各読取信号Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２及び
Ｖ３を正規化する正規化回路を備えた構成にしたことを
特徴とする請求項１、２、３又は１０記載の画像読取装
置。
【請求項１４】上記比較手段を画素毎に比較する回路
に構成したことを特徴とする請求項１又は１０記載の画
像読取装置。
【請求項１５】上記読取信号Ｖ１と読取信号Ｖ２とを
比較したとき、読取信号Ｖ１の値が読取信号Ｖ２より低
い場合、光電変換器のカバーガラスを除く光学系の汚れ
を警告する構成にしたことを特徴とする請求項１記載の
画像読取装置。
【請求項１６】上記読取信号Ｖ２と読取信号Ｖ３とを
比較したとき、読取信号Ｖ２の値が読取信号Ｖ３より低
い場合に、光電変換器のカバーガラスの汚れを警告する
構成にしたことを特徴とする請求項１０記載の画像読取
装置。
【請求項１７】上記読取信号Ｖ０と読取信号Ｖ３とを
比較したとき、読取信号Ｖ３の値が読取信号Ｖ０より低
い場合、光電変換手段の異常を警告する構成にしたこと
を特徴とする請求項１０記載の画像読取装置。
【請求項１８】上記複数個の光源を第１光源と光電変
換手段間の光路上またはその近傍に備えた構成にしたこ
とを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。