JPH08307673A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 読取ラインの変動により光量の変動があった
場合、そのことを的確に検出でき、それによる濃度ムラ
に対して精度の高い制御が可能で、適切な画像が得られ
る画像読取装置を提供する。 【構成】 原稿読取領域の副走査方向の前後端に前後の
白基準板９・１０を配置し、これら白基準板９・１０か
らの反射光に基づく光電変換素子８の出力を検出し、そ
の反射光出力の差を判別する。光電変換素子８の出力に
対して、光源１の副走査方向の光量分布に応じた増幅度
制御を自動的に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スキャナやファクシミ
リや複写機等の画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、画像読取装置は、蛍光灯やＬＥ
Ｄアレイ等の長い光源により原稿を照射し、その反射光
を結像レンズを通してイメージセンサなどの光電変換素
子に結像させ、アナログ電気信号として取り出し、これ
をＡ／Ｄ変換してデジタル画像信号を得るようにしてい
る。

【０００３】蛍光灯は、周囲温度によって明るさが大き
く変動し、かつ点灯時間に従って明るさが変化するた
め、これを回避する手段として、蛍光灯に面ヒータを付
設して低温時の点灯初期に蛍光管を暖めたり、ある一定
時間にわたって蛍光灯を点灯待機させたりする方法が採
られていた。

【０００４】しかし、蛍光灯を使用してこのような方法
を採ったとしても、またもともと温度依存性の少ないＬ
ＥＤアレイを光源としても、図６に示すように、光源１
により原稿載置ガラス２上の原稿を照射しながら、走行
体３と共に光源１及び第１ミラー４を副走査方向に移動
させたとき、副走査方向に読取ラインが変動すると、読
取ライン上の光量が変動し、画像の濃度ムラを生ずるこ
とは回避できない。同図において、ａは読取ラインの変
動量、ｂはその読取ライン変動に伴う光量の変動量であ
る。

【０００５】すなわち、読取ラインは、走行体を受ける
レール又はガイドロッドの傾きや、第１・第２走行体ダ
ハミラー方式の読み取りでは、図７に示す第２及び第３
ミラー５・６の角度ズレ（９０度からのズレ）により、
走行体の移動によって変動を発生する。同図において７
は結像レンズ、８は光電変換素子（ＣＣＤ）である。図
７（ａ）は、第２ミラー５と第３ミラー６との角度が９
０度の場合を示し、この場合には第１ミラー４が移動し
ても読取ラインの変動は発生しない。しかし、図７
（ｂ）に示すように第２ミラー５が９０度よりθ角度ズ
レていると、初期（読取開始位置）でｘ₁、後端（読取
終了位置）でｘ₂ずつ読取位置が変動することになる。

【０００６】以上のような周囲温度による光量の変動、
点灯時間による光量の変動及び読取ラインの変動による
光量の変動の全てを回避できる手段として、従来、主走
査方向の端部に副走査方向に沿って白基準板を設け、そ
の反射光による光電変換素子からの出力によって所定の
読取ライン毎の光量の変化を検出し、可変増幅器の増幅
度を変化させて光量の変換に追従させる方法が提案され
ている。

【０００７】しかしながら、この従来の方法では、主走
査方向の端部に白基準板を設けた分だけ読取領域が増え
ることになり、その分光電変換素子の画素数の多いもの
を設けなければならず、コストアップになる欠点があっ
た。また、主走査方向の端部で検出する点で、蛍光灯は
端部で光量が小さく、レンズ系では収差（球面収差、コ
マ収差、非点収差、歪曲収差、像面歪曲、色収差）の影
響も大きくなり、また白基準板自体の劣化やゴミ等の付
着が多くなるため、適切な検出位置であるとはいえなか
った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明の目的
は、上述の点に鑑み、読取ラインの変動により光量の変
動があった場合、そのことを的確に検出でき、それによ
る濃度ムラに対して精度の高い制御が可能で、適切な画
像が得られる画像読取装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのため、この発明は、
光源により原稿を照明し、その反射光を光電変換素子に
結像させて原稿面を読み取る画像読取装置において、副
走査方向の前後に所定の間隔で配置された２つの白基準
板と、これら白基準板からの反射光に基づく前記光電変
換素子の出力を検出する検出手段と、該検出手段から得
られる前記２つの白基準板の反射光出力の差を判別する
判別手段とを備えたことを特徴をする。

【００１０】請求項２に記載のものは、請求項１に記載
の画像読取装置において、検出手段による検出及び判別
手段による判別を、原稿面読取前の事前読取モードで行
うことを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載のものは、請求項１又は２
に記載の画像読取装置において、外部から制御可能な可
変増幅器と、その増幅度を、判別手段から得られた２つ
の白基準板の反射光出力の差とこれら２つの白基準板の
前後の間隔と設定されたある関数ｙ＝ｆ（ｘ）とに基づ
いて読取ライン毎に設定する増幅度設定手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００１２】請求項４に記載のものは、請求項３に記載
の画像読取装置において、関数ｙ＝ｆ（ｘ）を光源の副
走査方向の光量分布に基づいて予め設定することを特徴
とする。

【００１３】

【作用】そして、読み取りを行うとき、検出手段で白基
準板からの反射光に基づく光電変換素子の出力を検出
し、その検出手段から得られる２つの白基準板の反射光
出力の差を判別手段で判別する。

【００１４】

【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。図１は、本実施例の画像読取装置の主に光
学系を示す概要構成図である。走査光学系である原稿照
明ユニット１２は、蛍光灯１と第１ミラー４とを有し、
図示しないモータにより同図において左右（副走査方
向）に移動されて原稿載置ガラス２上の原稿１１を照明
する。原稿１１からの反射光は、第１ミラー４、第２ミ
ラー５及び第３ミラー６を反射し、結像レンズ７により
光電変換素子（ＣＣＤ）８に導かれ、原稿像が結像され
る。その際、原稿１１は、その先端が図２において原稿
読取領域１３の副走査方向の一端（図２において右端）
にくるように原稿載置ガラス２上に載置する。

【００１５】原稿読取領域１３の副走査方向の前後両端
外、つまり原稿載置ガラス２の両端（図１において右端
と左端）には、前後の白基準板９・１０が原稿載置ガラ
ス２と連続するように水平に配置されている。原稿照明
ユニット１２が原稿読取領域１３の前端を読み取る位置
にきたとき、前側の白基準板９からの反射光が光電変換
素子８で検出され、原稿照明ユニット１２が原稿読取領
域１３の後端を読み取る位置にきたとき、後側の白基準
板１０からの反射光が光電変換素子８で検出される。原
稿照明ユニット１２は、前側の白基準板９を読み取る位
置が初期位置となるように、図示しない光学位置センサ
によりその初期位置が検出される。

【００１６】図３は、本実施例の画像読取装置の電気的
構成を示すブロック図で、その全体は、マイクロプロセ
ッサの如きＣＰＵ（中央演算処理装置）１０７により制
御される。このＣＰＵ１０７は、プログラム用のＲＯＭ
等（図示せず）を内蔵している。原稿載置ガラス２を通
し結像レンズ７により光電変換素子（ＣＣＤ）８に結像
された原稿画像は、この光電変換素子８によりアナログ
電気信号として読み取られ、可変増幅器１０３により可
変増幅されてから、Ａ／Ｄコンバータ（アナログ・デジ
タル変換器）１０４により量子化される。

【００１７】一方、蛍光灯１は、蛍光灯点灯回路１０１
により点灯され、また蛍光灯１の光量は光量センサ１０
２により検出され、その検出出力は、自動ゲインコント
ロール回路（ＡＧＣ）１０８に入力される。この自動ゲ
インコントロール回路１０８の出力に従い可変増幅器１
０９が可変増幅して、Ａ／Ｄコンバータ１０４の量子化
パラメータを調整する。

【００１８】Ａ／Ｄコンバータ１０４のデジタル出力
は、セレクタ１０５により選択されてＣＰＵ１０７又は
画像処理回路１０６へ入力される。この画像処理回路１
０６は、Ａ／Ｄコンバータ１０４からのデジタル出力の
解像度の切り替えや多値出力／２値出力を処理する。

【００１９】図４は、本実施例における蛍光灯１の副走
査方向の光量分布特性を示す。本発明の特徴は、このよ
うな副走査方向の位置による光量の変動があるか否かを
確認した上で、光電変換素子８の出力に対する増幅度を
調整するもので、次にはその動作を図５のフローチャー
トに従って説明する。

【００２０】電源がオンされると、ＣＰＵ１０７は、蛍
光灯点灯回路１０１を制御して蛍光灯１を点灯させ（ス
テップＳ１）、保温モードとして蛍光灯１を設定時間点
灯させ（ステップ２）、その後事前読取モードとなって
事前読み取りを開始する（ステップＳ３）。事前読み取
りモードでは、ＣＰＵ１０７は、副走査方向の前側の白
基準板９と後側の白基準板１０の反射光のピークの差を
光電変換素子８の出力から検出すると同時に、光量セン
サ１０２の出力から光量の変動を検出する（ステップＳ
４）。このとき、ＣＰＵ１０７は、自動ゲインコントロ
ール回路（ＡＧＣ）１０８に対して一定値にて制御を行
っている。

【００２１】次に、ＣＰＵ１０７は、光量が安定してい
るか否か判断し（ステップＳ５）、光量に変動がない場
合、ＣＰＵ１０７は、前側白基準板９と後側白基準板１
０の反射光のピークの差がそれぞれの位置における読取
ラインの変動によるものとして、これら前後の白基準板
９・１０の前後の間隔と、図４に示すような蛍光灯１の
副走査方向の光量分布に基づいて予め設定された関数ｙ
＝ｆ（ｘ）とに基づいて読取ライン毎の増幅度を算出
し、その増幅度になるように自動ゲインコントロール回
路１０８を制御する（ステップＳ６）。そして、画像読
取待機状態となる（ステップＳ７）。光量に変動がある
場合には、ステップＳ２の保温モードに戻り、上記の動
作を繰り返す。

【００２２】上記実施例では、点灯時間により光量が大
きく変動する蛍光灯１を光源としたので、光量センサ１
０２や自動ゲインコントロール回路１０８を設けたが、
光量が点灯時間に依存しないＬＥＤアレイなどを光源と
した場合には、このような部品及び回路は不要である。

【００２３】また、上記実施例においては、原稿読取領
域１３以外のその副走査方向の前後に白基準板９・１０
を配置したが、これら白基準板９・１０の反射光出力の
ピークの差は、製品の初期状態に一度行えば良いので、
原稿読取領域１３内の前後に白基準板９・１０を治具を
用いて所定の間隔で配置し、組立工程の一つとして上記
のような検出を行っても良い。

【００２４】

【発明の効果】請求項１及び２に係る発明によれば、副
走査方向の前後に配置した白基準板の反射光出力の差に
よって、読取ラインの変動による光量の変動であるか否
か確認できるので、レンズ等の影響を受けない読取中央
部での光量に基づいた濃度制御が可能となり、濃度ムラ
に対してより精度の高い制御が行える。また、光電変換
素子の画素数が多くなったり、光学系の収差の影響も大
きくなったり、白基準板自体の劣化やゴミ等の付着が多
い等の問題がなく、読取ラインの変動により光量の変動
を的確に検出できる。

【００２５】請求項３及び４に係るものによれば、さら
に、光電変換素子の出力に対して、光源の副走査方向の
光量分布に応じた増幅度制御を自動的に行えるので、光
源の光量が副走査方向に変動しても、それを補償した濃
度ムラのない適切な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像読取装置の主に光学系
を示す概要構成図である。

【図２】図１における原稿読取領域とその前後の白基準
板の位置関係を示す平面図である。

【図３】上記画像読取装置の電気的構成を示すブロック
図である。

【図４】同画像読取装置の光源である蛍光灯の副走査方
向の光量分布を示すグラフである。

【図５】同画像読取装置のＣＰＵによる制御動作を示す
フローチャートである。

【図６】従来の画像読取装置において、副走査方向に読
取ラインが変動すると、読取ライン上の光量が変動する
ことを説明する図である。

【図７】従来の画像読取装置の光学系の概要図で、
（ａ）は第２ミラーと第３ミラーとの角度が９０度の場
合、（ｂ）は第２ミラーが９０度よりθ角度ズレている
場合をそれぞれ示す。

【符号の説明】

１ 蛍光灯（光源） ８ 光電変換素子 ９ 前側の白基準板 １０ 後側の白基準板 １１ 原稿 １０２ 光量センサ １０３ 可変増幅器 １０７ ＣＰＵ １０８ 自動ゲインコントロール回路 １０９ 可変増幅器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源により原稿を照明し、その反射光を
   光電変換素子に結像させて原稿面を読み取る画像読取装
   置において、副走査方向の前後に所定の間隔で配置され
   た２つの白基準板と、これら白基準板からの反射光に基
   づく前記光電変換素子の出力を検出する検出手段と、該
   検出手段から得られる前記２つの白基準板の反射光出力
   の差を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする、
   画像読取装置。
2. 【請求項２】 検出手段による検出及び判別手段による
   判別を、原稿面読取前の事前読取モードで行うことを特
   徴とする、請求項１に記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】 外部から制御可能な可変増幅器と、その
   増幅度を、判別手段から得られた２つの白基準板の反射
   光出力の差とこれら２つの白基準板の前後の間隔と設定
   されたある関数ｙ＝ｆ（ｘ）とに基づいて読取ライン毎
   に設定する増幅度設定手段とを備えたことを特徴とす
   る、請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 【請求項４】 関数ｙ＝ｆ（ｘ）を光源の副走査方向の
   光量分布に基づいて予め設定することを特徴とする、請
   求項３に記載の画像読取装置。