JPH08331383A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像読取装置において、黒レベル調整のため
の回路のコストを安価にし、製造コストを低減する。 【構成】 電圧降下手段としてのツェナダイオードＺＤ
１とＡ／Ｄ変換手段としてのＡ／Ｄコンバータ５２との
接続点に一端が接続された抵抗器Ｒ１，Ｒ２と、画像読
取手段としてのＣＣＤ２１により黒画像を読取ったとき
のＡ／Ｄコンバータ５２からの出力に基づいて、各抵抗
器Ｒ１，Ｒ２の他端を個別に接地させる抵抗値切換手段
としてのスイッチＳＷ１，ＳＷ２とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文字や図形などの画像
を読取ってディジタルデータに変換する画像読取装置に
関し、詳しくは、その黒レベル調整方式に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像を読取って画像の濃度に応じ
た電圧のアナログ信号を出力するＣＣＤと、ＣＣＤから
のアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコン
バータと、ＣＣＤとＡ／Ｄコンバータとの間に介装され
てＣＣＤからＡ／Ｄコンバータに入力されるアナログ信
号の電圧を降下させるツェナダイオードとを備え、ＣＣ
Ｄにより黒画像を読取ったときのＡ／Ｄコンバータから
の出力に基づいて、画像読取り時の基準となるＡ／Ｄコ
ンバータの下側リファレンス電圧を調整するように構成
された画像読取装置が知られている。

【０００３】このような従来の画像読取装置において
は、ＣＣＤからのアナログ信号の直流分をカットするた
めのツェナダイオードのツェナ電圧に、部品ばらつきや
環境温度などによってのばらつきが生じることがある。
このため、そのツェナ電圧のばらつきによるアナログ信
号の黒レベルのばらつきを補正するために、ＣＣＤによ
り黒画像を読取ったときの、Ａ／Ｄコンバータからのデ
ィジタル信号を処理する画像処理回路の出力をＤ／Ａコ
ンバータによりアナログ信号に変換して、Ａ／Ｄコンバ
ータの下側リファレンス電圧として用いていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像読取装置では、Ｄ／Ａコンバータを用いて、その出
力端とＡ／Ｄコンバータの下側リファレンス電圧入力端
とを接続しており、Ａ／Ｄコンバータの下側リファレン
ス電圧入力端は入力インピーダンスが低いことから、出
力インピーダンスの低いＤ／Ａコンバータを用いる必要
がある。このような出力インピーダンスの低いＤ／Ａコ
ンバータは高価であることから、装置の製造コストを上
昇させるという課題があった。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑みて提案されたも
のであって、黒レベル調整のための回路のコストが安価
であり、製造コストを低減できる画像読取装置を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載した発明の画像読取装置は、画像を
読取って画像の濃度に応じた電圧のアナログ信号を出力
する画像読取手段と、画像読取手段からのアナログ信号
をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、画像読
取手段とＡ／Ｄ変換手段との間に介装されて画像読取手
段からＡ／Ｄ変換手段に入力されるアナログ信号の電圧
を降下させる電圧降下手段と、電圧降下手段とＡ／Ｄ変
換手段との接続点に一端が接続された抵抗器と、画像読
取手段により黒画像を読取ったときのＡ／Ｄ変換手段か
らの出力に基づいて、抵抗器の抵抗値を切換える抵抗値
切換手段とを有している。

【０００７】また、請求項２に記載した発明の画像読取
装置は、請求項１記載の画像読取装置であって、抵抗器
は複数設けられており、抵抗値切換手段により個別に導
通、非導通状態を切換えられて、全体としての抵抗値を
可変させられるものである。

【０００８】更に、請求項３に記載した発明の画像読取
装置は、請求項１または請求項２記載の画像読取装置で
あって、抵抗器の他端は、Ａ／Ｄ変換手段からの出力に
基づいて画像を処理する画像処理手段のオープンドレイ
ン端子に接続されており、画像処理手段のオープンドレ
イン出力回路により抵抗値切換手段が実現されているも
のである。

【０００９】

【作用】上記構成を有する請求項１に記載した発明の画
像読取装置においては、抵抗値切換手段が、画像読取手
段により黒画像を読取ったときのＡ／Ｄ変換手段からの
出力に基づいて、抵抗器の抵抗値を切換える。例えば、
抵抗器の他端を接地した状態と接地しない状態とに切換
え、抵抗器を通電状態あるいは非通電状態にする。抵抗
値切換手段により抵抗値が切換えられると、例えばツェ
ナダイオードからなる電圧降下手段の出力側のインピー
ダンスが変化し、電圧降下手段に流れる電流が変化する
ので、電圧降下手段による降下電圧が変化する。したが
って、Ａ／Ｄ変換手段の入力電圧が変化する。

【００１０】電圧降下手段の出力側のインピーダンス
は、抵抗値切換手段により切換えられる抵抗値により変
化の大きさが決定され、それに応じて電圧降下手段に流
れる電流の変化の大きさが決定され、それに応じて電圧
降下手段による降下電圧の変化の大きさが決定され、そ
れに応じてＡ／Ｄ変換手段の入力電圧の変化の大きさが
決定される。したがって、抵抗器の抵抗値を適切に選定
することにより、Ａ／Ｄ変換手段の入力電圧を段階的に
ではあるが一定範囲でほぼ任意に調整できる。この結
果、Ａ／Ｄ変換手段の下側リファレンス電圧を一定電圧
にしても、抵抗値切換手段により抵抗器の抵抗値を切換
えてＡ／Ｄ変換手段の入力電圧を調整することにより、
良好に黒レベルを調整できる。

【００１１】このように、抵抗器と抵抗値切換手段とに
より黒レベルを調整できるので、高価な低出力インピー
ダンスのＤ／Ａコンバータを用いる必要がなく、したが
って黒レベル調整のための回路のコストが安価であり、
製造コストを低減できる。

【００１２】また、請求項２に記載した発明の画像読取
装置においては、請求項１記載の画像読取装置の作用の
他、抵抗器は複数設けられており、抵抗値切換手段によ
り個別に導通、非導通状態を切換えられて、全体として
の抵抗値を可変させられるので、通電させる抵抗器の組
み合わせにより抵抗値を細かく変化させることができ、
電圧降下手段の降下電圧を細かく変化させ得ることか
ら、黒レベルの調整を精度よく行える。特に、複数の抵
抗器の抵抗値を相互に異ならせることにより、抵抗値を
より細かく変化させることができる。

【００１３】更に、請求項３に記載した発明の画像読取
装置においては、請求項１または請求項２記載の画像読
取装置の作用の他、抵抗器の他端が、Ａ／Ｄ変換手段か
らの出力に基づいて画像を処理する画像処理手段のオー
プンドレイン端子に接続されており、画像処理手段のオ
ープンドレイン出力回路により抵抗値切換手段が実現さ
れているので、別途抵抗値切換手段を設ける必要がな
く、製造コストをさらに低減できる。

【００１４】

【実施例の説明】以下、本発明の好ましい実施例を、図
面を参照しつつ具体的に説明する。

【００１５】図１は、本発明に係る画像読取装置を備え
たファクシミリ装置の回路ブロック図であって、このフ
ァクシミリ装置は、ファクシミリ部１と、プリンタ部２
とを備えている。ファクシミリ部１には、ＬＣＤからな
り図外の操作パネルに配置されて時刻表示などの各種の
表示を行うディスプレイ１１や、各種のデータなどを記
憶するＲＡＭ１２や、ファクシミリ部１全体を制御する
ＣＰＵ１３や、各種のプログラムなどを記憶するＲＯＭ
１４や、電話回線に接続されて網制御を行うＮＣＵ１５
や、操作パネルに配置されて使用者による操作に応じた
信号を出力するキーボード１６や、短縮ダイヤル番号や
相手先名などからなる電話帳やある種のフラグなどを記
憶するＥＥＰＲＯＭ１７や、ゲートアレイ１８や、送信
信号の変調や受信信号の復調を行うモデム１９や、ＲＡ
Ｍ１２などのデータを直接転送するＤＭＡＣ２０などが
設けられており、ゲートアレイ１８には、原稿を読み取
るＣＣＤ２１からの画信号を調整する画信号調整部２３
と、原稿を所定ピッチで送る原稿送りモータ２２とが接
続されている。

【００１６】プリンタ部２には、各種のデータなどを記
憶するＲＡＭ３１や、プリンタ部２全体を制御するＣＰ
Ｕ３２や、各種のプログラムや文字パターンなどを記憶
するＲＯＭ３３や、図外のパーソナルコンピュータが接
続されるパソコン用Ｉ／Ｆ３４や、プリンタ用のゲート
アレイ３５などが設けられている。ゲートアレイ３５に
は、スキャナモータ３６や、レーザスキャナ３７や、メ
インモータ３８などが接続される。レーザスキャナ３７
は、スキャナモータ３６により駆動されて、記録用のレ
ーザビームをスキャンさせる。メインモータ３８は、紙
送りやトナーの攪拌などを行うためのものである。ファ
クシミリ部１とプリンタ部２とは、Ｉ／Ｆ用ゲートアレ
イ４１を介して接続されている。

【００１７】図２は、本発明の画像読取装置の回路ブロ
ック図であって、この画像読取装置は、画像読取手段と
してのＣＣＤ２１と、増幅器５１と、Ａ／Ｄ変換手段と
してのＡ／Ｄコンバータ５２と、画像処理手段としての
画像処理回路５３と、電圧降下手段としてのツェナダイ
オードＺＤ１と、抵抗器Ｒ１，Ｒ２と、抵抗値切換手段
としてのスイッチＳＷ１，ＳＷ２とを備えている。増幅
器５１とツェナダイオードＺＤ１と抵抗器Ｒ１，Ｒ２と
スイッチＳＷ１，ＳＷ２とは、画信号調整部２３を構成
しており、Ａ／Ｄコンバータ５２はゲートアレイ１８に
付加されている。画像処理回路５３は、ＣＰＵ１３によ
り実現されており、ＣＰＵ１３は、予めＲＯＭ１４に格
納されているプログラムに基づいて、ＲＡＭ１２などを
利用して、Ａ／Ｄコンバータ５２からのディジタルデー
タを処理して所望の画像データを作成する。ＣＣＤ２１
の出力端は、増幅器５１の入力端に接続されている。増
幅器５１の一方の電源入力端には所定電圧の電源Ｖｄｄ
が供給されており、他方の電源入力端は接地されてい
る。増幅器５１の出力端は、ツェナダイオードＺＤ１の
カソードに接続されており、ツェナダイオードＺＤ１の
アノードは、Ａ／Ｄコンバータ５２の入力端に接続され
ている。Ａ／Ｄコンバータ５２の上側リファレンス電圧
入力端子５２ａには、電源Ｖｄｄよりも低電圧の電源Ｖ
ｃｃが供給されており、下側リファレンス電圧入力端子
５２ｂは、接地されている。Ａ／Ｄコンバータ５２の出
力端は画像処理回路５３の入力端に接続されている。ツ
ェナダイオードＺＤ１のアノードとＡ／Ｄコンバータ５
２の入力端との接続点には、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の一端が
接続されており、抵抗器Ｒ１．Ｒ２の他端はスイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２を介して各別に接地されている。スイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２の制御信号入力端は、画像処理回路５３
の黒レベル調整用制御信号出力端子５３ａ，５３ｂに各
別に接続されている。抵抗器Ｒ１の抵抗値は抵抗器Ｒ２
の抵抗値よりも大きい。

【００１８】次に、このように構成された画像読取装置
の動作について、図３のフローチャートを参照しながら
説明する。

【００１９】黒レベルの調整に際しては、先ず、光源と
してのＬＥＤを消灯させた状態でＣＣＤ２１に読取動作
を行わせる（Ｓ１）。これによりＣＣＤ２１が、所定濃
度の黒原稿を読取った状態に相当する電圧のアナログ信
号を出力する。このアナログ信号は、増幅器５１によっ
て増幅され、例えば図４に実線で示すような波形にな
る。すなわち、通常の原稿であれば、図４に破線で示す
ように、各画素の濃度に応じた不規則な波形になるが、
ＬＥＤを消灯させた状態で読取った場合、各画素の濃度
が一定であるので、ほぼ一定レベルの波形になる。ま
た、この場合、ＣＣＤ２１の出力電圧のレベルは最も低
いのであるが、増幅器５１の出力では、例えば３Ｖ程度
の直流分が重畳されている。増幅器５１の出力は、ツェ
ナダイオードＺＤ１によりツェナ電圧の大きさだけ直流
分をカットされて、Ａ／Ｄコンバータ５２に入力され
る。このアナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ５２により
ディジタル信号に変換されて、画像処理回路５３に入力
され、所定の処理が施されて画像データに変換される。

【００２０】ところで、Ａ／Ｄコンバータ５２の上側リ
ファレンス電圧ＲｅｆＨは、例えば５Ｖの電源電圧Ｖｃ
ｃに設定されており、下側リファレンス電圧ＲｅｆＬ
は、接地電位すなわち０Ｖに設定されているので、Ａ／
Ｄコンバータ５２に入力されたアナログ信号は、０〜５
Ｖを例えば６４段階に分割してディジタル化される。し
たがって、黒原稿を読取ったときのＡ／Ｄコンバータ５
２の入力電圧が高いと、それに応じて白原稿読取ったと
きのＡ／Ｄコンバータ５２の入力電圧も高く、５Ｖを越
えてしまう。この結果、通常の原稿を読取った場合、所
定濃度の黒から所定濃度の白までが正しく６４分割され
ず、Ｓ／Ｎ比が劣化する。このため、ツェナダイオード
ＺＤ１により増幅器５１の出力の直流分をツェナ電圧の
大きさだけカットしているのであるが、ツェナ電圧のば
らつきにより、カットが不十分な場合がある。

【００２１】そこで、画像処理回路５３が、スイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２をオフさせて（Ｓ２）、Ａ／Ｄコンバータ
５２の出力、すなわち画像処理回路５３の入力の電圧Ｖ
Ｄが予め決められた所定の電圧ＢＬ以下であるか否かを
判断する（Ｓ３）。なお、Ａ／Ｄコンバータ５２の入力
の電圧と出力の電圧とは、アナログ信号かディジタル信
号かの相違のみであって、その値は等しい。電圧ＶＤが
電圧ＢＬ以下であれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、このルーチン
を終了する。すなわち、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオフ
の状態で電圧ＶＤが電圧ＢＬ以下であるので、ツェナダ
イオードＺＤ１により増幅器５１の出力の直流分が十分
にカットされていると判断でき、ツェナダイオードＺＤ
１のツェナ電圧を変化させる必要はない。

【００２２】画像処理回路５３の入力の電圧ＶＤが所定
の電圧ＢＬ以下でなければ（Ｓ３：ＮＯ）、画像処理回
路５３が、スイッチＳＷ１をオンさせて（Ｓ４）、画像
処理回路５３の入力の電圧ＶＤが所定の電圧ＢＬ以下で
あるか否かを判断する（Ｓ５）。電圧ＶＤが電圧ＢＬ以
下であれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、このルーチンを終了す
る。すなわち、スイッチＳＷ１をオンさせているので抵
抗器Ｒ１に電流が流れ、ツェナダイオードＺＤ１に流れ
る電流が増加するので、ツェナ電圧が大きくなり、その
分だけ増幅器５１の出力の直流分が大きくカットされ
る。この結果、電圧ＶＤが電圧ＢＬ以下になったのであ
るから、黒レベルの調整は完了する。

【００２３】画像処理回路５３の入力の電圧ＶＤが所定
の電圧ＢＬ以下でなければ（Ｓ５：ＮＯ）、画像処理回
路５３が、スイッチＳＷ１をオフさせると共に、スイッ
チＳＷ２をオンさせて（Ｓ６）、画像処理回路５３の入
力の電圧ＶＤが所定の電圧ＢＬ以下であるか否かを判断
する（Ｓ７）。電圧ＶＤが電圧ＢＬ以下であれば（Ｓ
７：ＹＥＳ）、このルーチンを終了する。すなわち、抵
抗器Ｒ２の抵抗値は抵抗器Ｒ１の抵抗値よりも小さいの
で、ツェナダイオードＺＤ１に流れる電流がさらに増加
してツェナ電圧が大きくなり、その分だけ増幅器５１の
出力の直流分がさらに大きくカットされる。この結果、
電圧ＶＤが電圧ＢＬ以下になったのであるから、黒レベ
ルの調整は完了する。

【００２４】画像処理回路５３の入力の電圧ＶＤが所定
の電圧ＢＬ以下でなければ（Ｓ７：ＮＯ）、画像処理回
路５３が、スイッチＳＷ１をオンさせて（Ｓ８）、この
ルーチンを終了する。すなわち、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ
２との並列抵抗の抵抗値は抵抗器Ｒ２の抵抗値よりもさ
らに小さいので、ツェナダイオードＺＤ１に流れる電流
がさらに増加してツェナ電圧が大きくなり、その分だけ
増幅器５１の出力の直流分がさらに大きくカットされ
る。この結果、仮に電圧ＶＤが電圧ＢＬ以下にならなか
ったとしても、これ以上の調整はできないので、結果の
いかんを判断せずに、黒レベルの調整を完了する。

【００２５】この処理は、ファクシミリ送信時やコピー
時に原稿を読取るのに先立って行われる。従って、数頁
の原稿を読取る場合には、第１頁の原稿の読取りに先立
って行われるため、その読取り時の環境温度に応じた調
整を行うことができ、同時に部品毎のばらつきも調整さ
れることになる。この調整は、原稿各頁の読取り毎に行
うことも可能であるが、通常読取りに要する数分程度で
環境温度が大幅に変化することはないため、読取りに要
する全体の時間を短縮するために、第１頁の読取りに先
立って行えば十分である。

【００２６】かくして、黒レベルの調整が完了した状態
では、図５に実線で示すように、Ａ／Ｄコンバータ５２
の入力電圧は、予め決められた所定の電圧ＢＬ以下であ
り、Ａ／Ｄコンバータ５２の下側リファレンス電圧が０
Ｖであっても、Ａ／Ｄコンバータ５２により良好なＳ／
Ｎ比でＡ／Ｄ変換できる。

【００２７】このように、抵抗器Ｒ１，Ｒ２とスイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２とにより黒レベルを調整できるので、従
来のように高価な低出力インピーダンスのＤ／Ａコンバ
ータを用いる必要がなく、したがって黒レベル調整のた
めの回路のコストが安価であり、製造コストを低減でき
る。

【００２８】なお、上記実施例では、画像処理回路５３
の外部にスイッチＳＷ１，ＳＷ２を設けたが、画像処理
回路５３のオープンドレイン端子を黒レベル調整用制御
信号出力端子５３ａ，５３ｂとして用いれば、調整用制
御信号出力端子５３ａ，５３ｂに直接抵抗器Ｒ１．Ｒ２
の他端を接続するだけでよく、スイッチＳＷ１，ＳＷ２
を省略できる。この場合、スイッチ手段が画像処理回路
５３に内蔵されていると考えることができる。すなわ
ち、オープンドレイン端子では、端子がローレベルのと
きに抵抗器Ｒ１．Ｒ２を介して端子に電流が流入するの
で、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は不要である。このように
すれば、製造コストをさらに低減できる。

【００２９】また、上記実施例では、抵抗器Ｒ１．Ｒ２
を２個設けたが、これらの設置数およびそれらの抵抗値
の選択は任意であり、黒レベル調整の範囲や精度に応じ
て適宜決定すればよい。もちろん、同じ抵抗値の抵抗器
を２個以上用いてもよいが、抵抗器の抵抗値を相互に全
て異ならせた方が、抵抗値の組み合わせを多くでき、調
整を精度よく行えるので好ましい。

【００３０】更に、環境温度の変化が少ないところで
は、黒レベルの調整を出荷時に行うだけでもよく、この
場合、所定濃度の黒原稿を読取って調整を行うようにし
てもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明の画像読取装置によれば、抵抗器と抵抗値切換手段
とにより黒レベルを調整できるので、高価な低出力イン
ピーダンスのＤ／Ａコンバータを用いる必要がなく、し
たがって黒レベル調整のための回路のコストが安価であ
り、製造コストを低減できる。

【００３２】また、請求項２に記載した発明の画像読取
装置によれば、抵抗器を複数設けたので、通電させる抵
抗器の組み合わせにより抵抗値を細かく変化させること
ができ、電圧降下手段による降下電圧を細かく変化させ
得ることから、黒レベルの調整を精度よく行える。

【００３３】更に、請求項３に記載した発明の画像読取
装置によれば、画像処理手段のオープンドレイン出力回
路により抵抗値切換手段が実現されているので、別途抵
抗値切換手段を設ける必要がなく、製造コストをさらに
低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像読取装置を備えたファクシミ
リ装置の回路ブロック図である。

【図２】本発明に係る画像読取装置の回路ブロック図で
ある。

【図３】本発明に係る画像読取装置の動作を説明するフ
ローチャートである。

【図４】本発明に係る画像読取装置に備えられた画像読
取手段の出力信号の波形図である。

【図５】本発明に係る画像読取装置に備えられたＡ／Ｄ
変換手段の入力信号の波形図である。

【符号の説明】

１３ ＣＰＵ ２１ ＣＣＤ ２３ 画信号調整部 ５２ Ａ／Ｄコンバータ ５３ 画像処理回路 Ｒ１，Ｒ１ 抵抗器 ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を読取って画像の濃度に応じた電圧
   のアナログ信号を出力する画像読取手段と、 前記画像読取手段からのアナログ信号をディジタル信号
   に変換するＡ／Ｄ変換手段と、 前記画像読取手段と前記Ａ／Ｄ変換手段との間に介装さ
   れて前記画像読取手段から前記Ａ／Ｄ変換手段に入力さ
   れる前記アナログ信号の電圧を降下させる電圧降下手段
   と、 前記電圧降下手段と前記Ａ／Ｄ変換手段との接続点に一
   端が接続された抵抗器と、 前記画像読取手段により黒画像を読取ったときの前記Ａ
   ／Ｄ変換手段からの出力に基づいて、前記抵抗器の抵抗
   値を切換える抵抗値切換手段と、 を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記抵抗器は複数設けられており、前記
   抵抗値切換手段により個別に導通、非導通状態を切換え
   られて、全体としての抵抗値を可変させられる構成とし
   たことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記抵抗器の他端は、前記Ａ／Ｄ変換手
   段からの出力に基づいて画像を処理する画像処理手段の
   オープンドレイン端子に接続されており、前記画像処理
   手段のオープンドレイン出力回路により前記抵抗値切換
   手段が実現されていることを特徴とする請求項１または
   請求項２記載の画像読取装置。