JPH10257249A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な調整およびコストアップをすることな
しに、高速でＳ／Ｎの良い画像を得ることができる画像
読み取り装置を提供する。 【解決手段】 ＣＣＤは蛍光灯に照射された原稿の画像
と基準濃度板とを光電的に読み取る。光量変化量検出手
段(Ｓ１４,Ｓ１５)は、ＣＣＤで基準濃度板を読み取っ
たデータを所定周期毎にサンプリングして、蛍光灯の光
量変化量を求める。その光量変化から、光量変化パター
ン決定手段(Ｓ１６〜Ｓ２０,Ｓ２３,Ｓ２４)は、光量の
時間的な変化パターンを決定する。上記決定した変化パ
ターンに応じて、光量レベル設定手段(Ｓ２１,Ｓ２５)
は、原稿の画像を読み取るための蛍光灯の光量レベルを
設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば、複写
機やファクシミリ等に使用される画像読み取り装置に関
し、より詳しくは、周囲温度，経時変化，部品の品質の
ばらつき，部品の取付位置のばらつき等によって特に光
量の変動が大きくなる蛍光灯を使用した画像読み取り装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像読み取り装置としては、光源
点灯直後に画像データ補正用の基準面を所定時間間隔で
予備走査を行って、これにより得た前後のデータを比較
して差を求め、この差が所定値以上では上記予備走査を
繰り返す一方、この差が所定値以下では上記予備走査を
中止して上記基準データの読み取り動作を実行するよう
にしたものがある(特開平４−６３０５８号公報)。この
ように、この画像読み取り装置では、光源を点灯した後
に光量変化量が小さくなって、光量が安定してから、読
み取り動作を開始して、階調むら等を生じさせないよう
にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像読み取り装置では、単に、光源の点灯直後の光
量変化量を検出して光源の光量が安定してから、基準デ
ータの読み取りを行うものであるから、周囲温度等によ
って光量の変化量の大きい蛍光灯を光源に使用した場合
には、たとえばＣＣＤ(チャージカップルドデバイス)か
らなる画像読み取りセンサが光量の変化により飽和して
しまう場合がある。また、Ｓ／Ｎ(信号／雑音)の良い画
像を高速で得るために、大光量を必要とする画像読み取
り装置では、上記のように単に光量の安定を待っている
だけで、光量レベル値を最適に設定していないと、白紙
コピーや濃度が低いコピーやＳ／Ｎの悪い画像が生じて
しまうという問題がある。

【０００４】また、光源の調光をリアルタイムに行うこ
とも考えられるが、蛍光灯の場合、その配光(光量分布)
および変化特性のため、蛍光灯の長手方向の中央付近の
光量を直接モニタする必要がある。しかし、アパーチャ
型の蛍光灯光源では、光量センサの中央付近での配置が
光路障害のため難しくなるという問題があり、また、よ
り大きな光量の光源が必要になるという問題がある。

【０００５】また、光源の調光をリアルタイムで行う
と、調光の追従性が画像に直接影響するため、高精度な
調光フィードバックを必要とする。一方、光量安定まで
待つと、読み取り(ファストコピー時)が遅くなる。

【０００６】また、上記のようなＣＣＤの飽和防止と画
質の保証のためには、読み取りセンサ(ＣＣＤ)と光量セ
ンサ，増幅器等の感度マッチングをとる必要があり、調
整が複雑になると共に、コストアップを招くという問題
がある。

【０００７】そこで、この発明の目的は、蛍光灯の光量
が、周囲温度等の条件によって変わっても、画像読み取
り中に、光量(ＣＣＤ読み取り出力値)が最適な範囲(Ｃ
ＣＤが飽和しないレベル以下で、Ｓ／Ｎの劣化，低下が
画質上保証できるレベル)に入るように、電源投入等の
光量調整時に光量レベル値を最適な値に設定することに
よって、複雑な調整およびコストアップをすることなし
に、高速でＳ／Ｎの良い画像を得ることができる画像読
み取り装置を提供することにある。

【０００８】

【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の発明の画像読み取り装置は、画像読み取
りセンサの基準濃度板の読み取りデータから、蛍光灯の
光量の変動のパターンを予測することによって、画像読
み取りに最適な調光レベルつまり光量レベル値を設定す
ることを特徴としている。

【０００９】より詳しくは、請求項１の発明の画像読み
取り装置は、原稿を照射する蛍光灯と、上記蛍光灯の管
壁温度を適性範囲に制御する管壁温度制御手段と、設定
された光量レベル値に応じて上記蛍光灯の光量を制御す
る光量制御手段と、上記原稿の画像を光電的に読み取る
読み取り手段と、基準濃度板と、上記読み取り手段によ
る上記基準濃度板の読み取りデータを所定周期毎にサン
プリングして、上記蛍光灯の光量変化量を求める光量変
化量検出手段と、上記光量変化量検出手段が求めた蛍光
灯の光量変化量から、上記蛍光灯の光量の時間的な変化
パターンを決定する光量変化パターン決定手段と、上記
光量変化パターン決定手段が決定した変化パターンと、
その変化パターンの決定時の上記光量レベル値に基づい
て、以後の原稿の画像の読み取りのための蛍光灯の光量
レベル値を決定して、上記光量制御手段に設定する光量
レベル設定手段とを備えることを特徴としている。

【００１０】上記請求項１の発明によれば、原稿を照射
する蛍光灯によって照らされた基準濃度板を、上記読み
取り手段が読み取り、この読み取りデータを上記光量変
化量検出手段が所定周期毎にサンプリングして、上記蛍
光灯の光量変化量を求める。そして、上記光量変化パタ
ーン決定手段は、上記光量変化量検出手段が求めた蛍光
灯の光量変化量から、この蛍光灯の光量の時間的な変化
パターンを決定する。そして、上記光量レベル設定手段
は、上記光量変化パターン決定手段が決定したパターン
と、そのパターンの決定時の上記光量レベル値に基づい
て、以後の原稿の画像読み取りのための蛍光灯の光量レ
ベル値を設定して、上記光量制御手段に出力する。

【００１１】このように、この請求項１の発明によれ
ば、光源を点灯した直後に測定する光量変化量から、光
源からの光量の時間的な変化パターンを決定でき、この
決定した変化パターンに基づいて蛍光灯の光量レベル値
を調節する。したがって、電源投入等の光量調整時に光
量レベルを最適な値に設定することによって、複雑な調
整およびコストアップをすることなしに、高速でＳ／Ｎ
の良い画像を得ることができる。

【００１２】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の画像読み取り装置において、上記光量変化パターン決
定手段は、上記光量変化量検出手段が求めた蛍光灯の光
量変化量から、上記光量の極値の有無と、極値がピーク
値であるか谷値であるかに基づいて、変化パターンを決
定すると共に、極値を求め、上記光量レベル設定手段は
この極値に基づいて光量レベル値を設定することを特徴
としている。

【００１３】この請求項２の発明によれば、蛍光灯の光
量の極値の有無と、極値がピーク値であるか谷値である
かに基づいて、光量の時間的な変化パターンの特徴を捕
らえて、変化パターンを決定する。したがって、少ない
データサンプリング数でもって効率良く光量の時間的な
変化パターンを決定できる。

【００１４】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の画像読み取り装置において、上記光量レベル設定手段
が設定する光量レベルは、上限が上記読み取り手段の飽
和レベルであり、下限が画質保証レベルであることを特
徴としている。

【００１５】この請求項３の発明によれば、上記光量レ
ベル設定手段によって、蛍光灯の光量レベル値を、上記
飽和レベル以下かつ画質保証レベル以上に設定している
から、白紙コピーや濃度の低いコピーを招くことなく、
読み取り画像のＳ／Ｎを向上できる。

【００１６】また、請求項４の発明は、請求項１に記載
の画像読み取り装置において、上記光量変化量検出手段
は、蛍光灯を点灯してから所定の待機時間だけ待機して
から、上記読み取りデータのサンプリングを行うことを
特徴としている。

【００１７】この請求項４の発明によれば、上記光量変
化量検出手段は、上記待機時間だけ待機してから、上記
読み取りデータのサンプリングを行う。したがって、上
記光量変化量検出手段は、光量の時間的な変化を推定す
るのに有効な期間になってから、読み取りデータのサン
プリングを実行できる。

【００１８】また、請求項５の発明は、請求項４に記載
の画像読み取り装置において、上記光量変化量検出手段
は、上記蛍光灯の点灯時の光量レベル値または管壁温度
に応じて、上記待機時間を変化させることを特徴として
いる。

【００１９】この請求項５の発明によれば、上記光量変
化量検出手段は、上記蛍光灯の点灯時の光量レベル値ま
たは管壁温度に応じて、上記待機時間を変化させる。た
とえば、上記点灯時の光量レベル値または管壁温度が高
いときには、点灯後の立ち上がりの光量変化が速やかに
起こるので、短い待機時間の後に光量データをサンプリ
ングするようにする。一方、上記光量レベル値または管
壁温度が低いときには、点灯後の立ち上がりの光量変化
がゆるやかなので、待機時間を長くして、光量変化パタ
ーンの決定に関して有効性の低いデータサンプリングを
避けて、光量変化パターンの決定に関して有効なデータ
のみをサンプリングするようにする。このように、上記
光量レベル値または管壁温度に応じて、待機時間を変化
させることによって、光量変化パターンを決定する上で
有効なデータのみを早期にサンプリングでき、したがっ
て、光量変化パターンを正確かつ迅速に決定して、光量
レベル値の設定を行える。

【００２０】また、請求項６の発明は、請求項２に記載
の画像読み取り装置において、上記光量変化パターン決
定手段が、所定時間内に変化パターンを決定できなかっ
たときに、異常が発生したと判断して、所定のトラブル
処理を行うトラブル処理手段を備えていることを特徴と
している。

【００２１】この請求項６の発明によれば、上記光量変
化パターン決定手段が、所定時間内に変化パターンを決
定できなかったときに、上記トラブル処理手段は異常が
発生したと判断して、たとえば、異常の表示等のトラブ
ル処理を実行する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００２３】図１に、この発明の画像読み取り装置の実
施の形態としての画像読み取り部ＩＲを含んだデジタル
複写機の全体構成を示す。このデジタル複写機は、原稿
画像を読み取って画像データに変換する画像読み取り部
ＩＲと、この画像読み取り部ＩＲ部から出力される画像
データを記憶するメモリ部８と、このメモリ部８から出
力される画像データを印字して出力するプリンタ部２か
ら構成されている。

【００２４】上記画像読み取り部ＩＲは、原稿に光を照
射する露光ランプ３と、原稿からの反射光を導く結像光
学系５ａ,５ｂ,５ｃと、入力光を電気信号に変換するイ
メージセンサ６を有し、イメージセンサ６の出力信号を
量子化処理するアナログ処理部と、量子化された画像信
号に各種画像処理・画像加工を施すデジタル画像処理部
とを含む画像処理ユニット７を有している。上記イメー
ジセンサ６は主にＣＣＤからなる。また、上記画像読み
取り部ＩＲは、各種調整や画像処理等を行うために１ラ
インの画像データを記憶する記憶部と、そのデータをモ
ニタするＣＰＵ（中央演算処理装置）を有している。こ
のＣＰＵは、ここでは詳しく説明しないが、スライダ制
御や各種通信、各種画像処理の設定・処理等も行ってい
る。この画像読み取り装置ＩＲについては、後に図２を
参照しながら詳しく説明する。

【００２５】また、このデジタル複写機は、自動原稿フ
ィード装置ＦＤＨを備え、この自動原稿フィード装置Ｆ
ＤＨでもって原稿を原稿台１０上の特定位置にフィード
しながら、上記画像読み取り部ＩＲで読み取ることがで
きる(いわゆる流し取り)。

【００２６】上記メモリ部８を、以下に簡単に説明す
る。このメモリ部８は、図示しない画像メモリと圧縮部
と符号メモリ(ＨＤＤ(ハードディスクドライブ)等の大
容量記憶手段)および伸長部から構成されている。上記
画像読み取り部ＩＲからの画像信号は、上記メモリ部８
のリングバッファ等からなる第１の画像メモリに書き込
まれた後に上記圧縮部で圧縮され、上記符号メモリに書
き込まれる。上記符号メモリに書き込まれた画像データ
は、上記画像読み取り部ＩＲが有するＣＰＵあるいはデ
ジタル複写機が有する他のＣＰＵの指示によって読み出
され、上記伸長部で伸長されてから、ページメモリ等か
らなる第２の画像メモリ部に書き込まれてから、プリン
タ部２に出力される。

【００２７】図１に示すデジタル複写機によれば、原稿
を上記画像読み取り部ＩＲで１回、読み取り、その画像
データを、メモリ部８に記憶させれば、メモリ部８から
画像データを複数回読みだすことで複数枚のコピーが取
れる。また、上記メモリ部８を制御することによって、
画像の回転が可能である。また、２イン１(２枚の原稿
を１枚の用紙にコピーする)も可能である。特に、上記
自動原稿フィード装置ＦＤＨの使用時には、メモリ部８
の記憶容量の残りが無くなるまで何時間も連続して原稿
を読み取ることができる。したがって、ユーザーはこれ
までにない大量のコピーが採れる。

【００２８】また、図１のプリンタ部２を、以下に簡単
に説明する。プリンタ部２は、メモリ部８から入力され
た画像データに基づいて半導体レーザ１１を変調制御
し、光学系１２ａ,ｂに導かれたレーザビームを感光体
ドラム１３上に走査し、この感光体ドラム１３上に形成
された潜像の現像、転写等を行う電子写真プロセスによ
り用紙上に印字画像を得るものである。上記半導体レー
ザ１１の変調制御とは、オンオフ制御、強度制御、ＰＷ
Ｍ(パルス幅変調)制御等を含む。

【００２９】次に、図２を参照しながら、本発明にかか
わる画像読み取り部ＩＲ（特に光学系を含めた読み取り
処理およびデータ演算処理)について説明する。図２に
示すように、原稿２１を照らす光源３としては、安価で
少ない消費電力で大光量が得られる蛍光灯２２を用いて
いる。この蛍光灯２２は、一般に水銀ガスを封入した熱
陰極管である。

【００３０】図６に示すように、上記蛍光灯２２は管壁
温度(周囲温度)により光量が大きく変動する。この光量
の変動を抑えるため、蛍光灯２２の周囲にヒータ２３を
巻き付け、このヒーター２３を、管壁温度を検出するサ
ーミスタ等の温度センサ２５からの信号に基づいて管壁
温度制御手段の一例である温度調整回路２６で制御し
て、管壁温度を所定温度範囲内に保つようにしている。
これにより、蛍光灯２２の光量を安定させ、かつ、立ち
上がりの特性を向上させている。

【００３１】また、上記蛍光灯２２の光量の変動は、蛍
光灯２２の取り付け位置のばらつきや蛍光灯２２の経時
変化によっても生じる。また、蛍光灯２２の部品毎に光
量が異なる。したがって、市場においては、蛍光灯２２
のみならず、周辺のメカ部品を取り替えたときにも光量
の調整を行う必要がある。

【００３２】なお、この実施の形態では、光源として蛍
光灯２２（熱陰極管）を使用したが、光源としてハロゲ
ンランプや希ガスを用いた放電灯(冷陰極管)等を使用し
てもよい。この場合、光量変化の特性が蛍光灯２２とは
異なる。

【００３３】光量制御手段の一例である調光インバータ
２７は、ランプ電流値を変えることによって、蛍光灯２
２の光量を調節(つまり調光)する。なお、この調光の方
式としては、他に点灯オンオフのデューティを可変する
制御方式などを採用してもよい。

【００３４】上記調光インバータ２７は、ＣＰＵ２８か
らのデジタル制御信号(調光値)によって制御されて、蛍
光灯２２に入力するランプ電流値を変える。上記デジタ
ル制御信号は光量レベル値つまり調光値を表している。
図７に示すように、上記調光値と蛍光灯２２の光量との
関係は非線形な関係である。上記曲線中の白丸から上下
に延びる線分は部品による相対光量のばらつきを表す。
上記デジタル制御信号を、例えば、０〜２５５の範囲で
変化させることによって、相対光量を２５％〜１００％
の範囲で変化させることができる。この調光インバータ
２７による光量制御は、光量を概略調節するために用い
られ、部品ばらつきや温度変化による光量変動を防ぐた
めに用いられる。

【００３５】読み取り手段の一例であるＣＣＤ３０は、
レンズ３１からの入射光に対してリニアに電圧を出力す
る光電変換素子である。図８(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、
ＣＣＤ３０は、高速動作をさせるために、通常少なくと
も２つの出力系統ＯＳ１とＯＳ２を持っている。図８に
おいて、５０は出力バッファであり、５１はフォトダイ
オードであり、５２,５３,５４,５５は転送レジスタで
ある。また、図８(Ａ)は２レジスタ２出力の通常タイプ
を示し、図８(Ｂ)は４レジスタ４出力のタイプを示し、
図８(Ｃ)は２レジスタ４出力のタイプを示している。

【００３６】ＣＣＤは部品による特性ばらつきが非常に
大きいデバイスで、例えば、ＣＣＤ３０の感度は、たと
えば部品により±２０〜３０％のばらつきがあって、あ
る一定のＣＣＤ出力電圧を得るためには、露光量を調節
する必要がある。また、ＣＣＤ３０の飽和出力電圧のば
らつきは、図９に示すように２０％以上存在する。

【００３７】その他にも、このＣＣＤ３０は、たとえ
ば、図９に示すように、電気的特性や信号出力の遅延量
などのばらつきが大きいものである。また、ＣＣＤ３０
の出力系統の違いによって発生する特性差、チップの反
りに起因する特性差もある。さらには、ＭＴＦ(モジュ
レーション・トランスファー・ファンクション)特性や分
光感度特性のばらつき、パッケージに対する画素位置の
ばらつきも有る。したがって、あらかじめ測定したＣＣ
Ｄの特性値や各種処理を行う際に参考とする値をＣＣＤ
ユニットや製品の組立時に、製品内の記憶手段へ格納し
ておくようにしている。

【００３８】上記読み取り処理部ＩＲは、ＣＤＳ(相関
二重サンプリング)に代表されるサンプルホールド機能
を持つＣＤＳ部３２と、増幅機能を持つＡＭＰ(アンプ
リファイア)部３３と、クランプ機能を持つクランプ部
３５とを有する。また、上記読み取り処理部ＩＲは、後
述する量子化機能、および出力合成機能等を有する。

【００３９】上記ＣＤＳ部３２は、入力される２つのサ
ンプリングパルスによって、ＣＣＤ３０の１画素中の、
黒出力を表す期間の信号と信号期間の信号との差分をと
ることによって、ＣＣＤ３０から出力された波形のうち
駆動パルス(ＲＳ)により生じたノイズ部分を除いて、信
号出力の安定部分のみを取り出す。ここで、ＣＣＤ３０
自身の温度特性のばらつきを吸収する。なお、ＣＤＳ部
３２でのばらつき要因としては、ＣＤＳ３２自身の利得
ばらつき(±３０％くらい)や入力信号振幅制限のばらつ
き（例えば１Ｖ)に加え、サンプリング位置の違いによ
る誤差等がある。

【００４０】高速動作を行う場合には、１画素の周期が
非常に短いので、ＣＣＤ出力波形に多くのノイズが生じ
る。したがって、正しいデータを保持するためには、サ
ンプリングパルス幅をｎｓ(１０^-9秒)オーダーとし、さ
らに、サンプリング位置の調整もｎｓ(１０^-9秒)オーダ
ーで行なう必要がある。したがって、図１０に示すよう
なタイミング微調回路８８が必要になる。このタイミン
グ微調回路８８は、上記サンプリングパルス幅やサンプ
リングのタイミングを微調整する回路である。

【００４１】このタイミング微調回路８８は、図１１に
示すように、少なくとも１つ以上の基準パルスＣＫのタ
イミングを制御することで上記パルス幅や上記タイミン
グを調整する。そして、上記調整の制御値は、組立調整
時に記憶手段に格納しておき、製品動作時は、ＣＰＵ２
８が上記制御値を読み出して、上記タイミング調整回路
８８に設定するようにしている。なお、ここでは、ＣＤ
Ｓ部３２は、サンプルホールド機能として相関二重サン
プリングを行うものとしたが、他のサンプルホールド機
能を有するものであってもよい。

【００４２】また、上記ＡＭＰ部３３は、ＣＤＳ部３２
でサンプルホールドされた信号をオペアンプで増幅す
る。ここで、上記オペアンプ自身の特性のばらつきや、
増幅率を決定する素子(抵抗等)のばらつきによって、増
幅率(利得ともいう)がばらつく。なお、ここでは、上記
ＡＭＰ部３３の増幅率を固定(ばらつきや特性変化は除
く)としたが、下に説明するクランプ部３５と同じ様
に、上記ＡＭＰ部３３の増幅率をＤ／Ａ変換器等を用い
て任意に可変制御しても良い。

【００４３】次に、上記クランプ部３５は、Ｄ／Ａ変換
器を有し、ＣＰＵ２８からの設定信号を上記Ｄ／Ａ変換
器を介してＡ／Ｄ変換器３７に入力し、ＣＣＤ３０の黒
基準電圧がＡ／Ｄ変換器３７の下限電圧レベルとなるよ
うに、ＣＣＤ３０の黒基準電圧を任意のレベルに可変す
る。これにより、ＣＣＤ出力の最適な量子化を達成でき
る。このクランプ部３５でのばらつき要因としては、ク
ランプ部３５自身のばらつきのほか、Ｄ／Ａ変換器自身
の利得のばらつきや変換誤差、さらには、基準電圧のば
らつき等がある。ここで、ＣＣＤ３０の黒基準電圧と
は、ＣＣＤ３０の画素を光学的に遮蔽した場合に出力さ
れる電圧をいう。このＣＣＤ３０の黒基準電圧が、１ラ
イン毎に設定されたレベルに合わせられることによっ
て、ＣＣＤ３０をはじめとする素子,回路系の温度特性
等における経時変化を吸収することができる。

【００４４】次に、上記Ａ／Ｄ変換器３７は、Ｄ／Ａ変
換器を介したＣＰＵ２８からの信号でもって基準電圧
(トップ側)を任意に可変して、上記クランプ部３５から
のＣＣＤ出力電圧が狙いの読み取り濃度範囲になるよう
にするものである。このＡ／Ｄ変換器３７は上記ＣＣＤ
出力電圧を、例えば、２５６階調に量子化(デジタル信
号化)するものである。また、高速動作時には１画素の
周期が非常に短いので、Ａ／Ｄ変換器３７にはＣＤＳ部
３２と同様に(量子化)サンプリング位置を調整するため
の微調回路が必要となっている。このＡ／Ｄ変換器３７
は、ＣＣＤ出力電圧，回路利得が最大値であっても飽和
しないレベルで、最大の量子化範囲に設定できる。この
Ａ／Ｄ変換器３７でのばらつき要因としては、クランプ
部３５と同様に、Ｄ／Ａ変換器自身の利得や変換誤差、
その基準電圧のばらつき等がある。また、サンプリング
位置によっても量子化されるデータにばらつき(誤差)を
生じる可能性がある。

【００４５】次に、出力合成部３８は、ＣＣＤ３０の２
出力に合わせてパラレル処理された２つのデジタル信号
を、ＣＣＤ３０で読み取った画素の順番通りにシリアル
信号に合成する。ここで、出力を合成するための合成ク
ロックのタイミングが重要となる。特に、ＣＣＤ３０の
動作が高速であったり、ＣＣＤ３０の出力が３出力以上
になった場合には、合成時のタイミング余裕が一層少な
くなるから、上記合成クロックの出力を、サンプルホー
ルド部であるＣＤＳ部３２やＡ／Ｄ変換器３７等のタイ
ミングに応じて微調する必要がある。もちろんそのタイ
ミングは、固定であっても良いが、あらかじめ記憶され
ているＣＣＤ出力遅延時間に応じて可変する構成、ある
いは、上記ＣＤＳ部３２等のサンプリングタイミングに
連動して可変する構成としても良い。

【００４６】次に、シェーディング補正部４０は、露光
ランプ３つまり蛍光灯２２の配光ムラ，レンズ３１の周
辺ダレ等による光学系のトータルな配光ムラ，ＣＣＤ３
０の画素毎の感度ムラを、ＣＣＤ３０で図１に示される
白色の基準濃度板４１(シェーディング補正板)を読み取
った１ラインのデータに基づいて演算処理を行って補正
する。この実施の形態では、上記露光ランプ３が蛍光灯
２２で構成されているので、周辺部のダレ(光量低下)が
大きい。なお、上記露光ランプ３をハロゲンランプで構
成した場合にはフィラメントでの光量リップルが存在す
る。

【００４７】次に、画像モニタ部４５は、ＣＰＵ２８に
主走査方向の１ラインデータをハード的にモニタさせる
機能を有している。このモニタ機能としては、以下のも
のがある。(1)１ラインの少なくとも１点(特定アドレ
ス)のデータをＣＰＵ２８がダイレクトにモニタする。
(2)主走査方向の１ラインの画像データをメモリ４６に
格納し、メモリ４６内の画像データをＣＰＵ２８がモニ
タする。(3)１ラインまたは複数ラインのヒストグラム
を作成し、その結果をＣＰＵ２８がモニタする。(4)１
ラインまたは複数ラインのエッジアドレスを検出して、
その結果をＣＰＵがモニタする。

【００４８】なお、この実施の形態では、基板配線パタ
ーンの工夫やＧＮＤ(グランド)の強化に加えて、ＣＣＤ
３０からＡ／Ｄ変換器３７,出力合成部３８までの処理
回路を一枚の基板構成とした。これにより、外部からの
ノイズや放射ノイズを軽減して、高速動作でのノイズ増
加によるＳ／Ｎの劣化を少なくしている。

【００４９】また、この実施の形態では、結像レンズ３
１と上記基板およびその保持部材を一つのユニット(以
下、ＣＣＤユニットと呼ぶ)にしており、ユニット内で
のピント位置等のメカ的な調整がなされている。これに
より、市場にて部品を簡単に交換できる。

【００５０】さらに、上記基板には、前述したような読
み取り特性を組み立て調整時に記憶するための電気的に
読み書き可能な記憶手段を含むメモリ４６を有してい
る。この記憶手段としては、例えば、メモリ等の半導体
であってもよく、読み出しのみであればディップスイッ
チや基板パターンのような半導体以外のものであっても
良い。そして、上記メモリ４６に記憶させる読み取り特
性としては、次のようなものがある。まず、あらかじめ
記憶させる情報としては、次の(i)〜(v)のものがある。

【００５１】(i) ＣＣＤ読み取り特性、例えば、感度、
飽和出力電圧、２以上の出力系統毎の特性の違い等の電
気的特性の標準値に対するばらつき、(ii) アナログト
ータルゲイン、例えば、Ｓ／Ｈ(サンプルホールド)利
得，入力制限電圧、増幅処理部(ＡＭＰ部３３)の利得、
クランプ部３５の利得、量子化部(Ａ／Ｄ変換器３７)利
得の標準値に対するばらつき、(iii) サンプリングタイ
ミング情報、つまり、Ｓ／Ｈ(サンプルホールド)部とし
てのＣＤＳ部３２、量子化部としてのＡ／Ｄ変換器３
７、出力合成部３８等のタイミング制御値、(iv) 露光
量や初期データ、つまり、組立時のランプ等の光学部品
と上記ＣＣＤユニットの組み合わせで決まる調光値、基
準白色板読み取り時のデジタル値や配光比を示す値な
ど、(ｖ) 組立調整時に必要となる情報。

【００５２】また、組立調整時や製品動作時に書き換え
る可能性のある情報としては、次の(vi)〜(ix)のものが
ある。

【００５３】(vi) 各種調整において、その調整した値
が明らかに異常と分かる場合に、仮の値として設定する
デフォルト値、(vii) 上記異常時またはコーション，ト
ラブルの発生箇所やその回数、(viii) 手置きの場合、
自動原稿フィードの場合、両面の場合等における読み取
り回数、(ix) ランプ点灯回数。

【００５４】次に、各種調整，補正項目について、以下
に、(ａ)第１光量調整、(ｂ)第２光量調整、(ｃ)オフセ
ット調整、(ｄ)ゲイン調整の順に説明する。

【００５５】(ａ) 上記第１光量調整は、光量ピーク検
出を伴うものであり、組立調整時や市場での部品交換時
において、電源投入時またはソフト的なリセット時に行
う。ここで、部品交換とは、蛍光灯２２だけではなく、
ＣＣＤ３０への入射光量を決める要因になるメカ部品
(結像光学系５の反射鏡や蛍光灯保持部材等)、ＣＣＤユ
ニットを含んでいる。上記ＣＣＤユニットとは、上述し
たように、レンズ３１やＣＣＤ３０から出力合成部３８
までの信号処理を行う１枚の基板とそれらの保持,位置
出しのための構成ユニットであり、簡単に交換可能なも
のである。

【００５６】(ｂ) 第２光量調整は、連続読み取りの際
の光量低下を吸収するために行う。自動原稿フィード装
置ＦＤＨによって大量の原稿を読み取る場合、蛍光灯２
２が何時間も連続点灯されることがある。ハードディス
クからなる画像メモリ部１に格納できるだけの画像を読
み取る場合や、画像出力が並列に処理される場合におい
て蛍光灯２２が連続点灯される。このような蛍光灯２２
の連続点灯時には、蛍光灯２２の自己発熱やＣＣＤ３０
や基板等からの発熱によって、蛍光灯２２の管壁温度
(周囲温度)が上昇する。これにより、点灯直後の光量か
ら３０〜５０％程度光量が低下する。そこで、次の項目
(ｄ)で述べるゲイン調整を行った際に採用した値に対し
て、ＣＰＵ２８は、上記第１光量調整と同様にＣＣＤ出
力電圧を推測し、この推測したＣＣＤ出力電圧が画質保
証に相当するＣＣＤ出力電圧の下限値を下回った場合
に、次のゲイン調整タイミングの直前に、上記下限値を
下回らないような調光値つまり光量レベル値を設定す
る。

【００５７】次の(ｃ)オフセット調整および(ｄ)ゲイン
調整は、光量調整を量子化ステップ(２５６階調)の精度
では行えないので、概略光量調整後の微調整機能という
位置づけである。

【００５８】(ｃ) オフセット調整は、少なくとも電源
投入時に、ＣＣＤ３０の画素を光学的に遮蔽した状態で
ＣＣＤ出力電圧のデジタル値が“０"となるようにクラ
ンプ電圧を制御する。すなわち、読み取りの際の黒レベ
ルを調整するものである。なお、上記光学的に遮蔽した
状態でのＣＣＤ出力電圧のデジタル値はシステムにより
異なる。

【００５９】(ｄ) ゲイン調整は、蛍光灯２２の光量変
動が大きいため、基本的に原稿２１の読み取りを開始す
る直前に行い、１ページ読み取り中に、最適な量子化を
行えるように、Ａ／Ｄ変換器３７の基準電圧を制御する
ものである。

【００６０】〔トラブル・警告処理〕次に、トラブル・
警告処理について説明する。上記ゲイン調整の際に、基
準濃度板４１を読み取った光量モニタ値から、ＣＣＤ出
力電圧を推測し、画質保証の下限を下回った場合に、光
源ランプ(蛍光灯２２)の交換を意味する警告を出力した
り、極端に光量が少ない場合には、トラブルの報知をす
る。この報知としては、操作パネル上に表示したり、電
話回線等を用いてサービス拠点に知らせたり、機械を停
止することとしても良い。

【００６１】次に、図１２のフローチャートを参照しな
がら、この実施の形態での電源投入時の初期動作を説明
する。この電源投入時の初期動作は、トラブルリセット
等の電源投入と同等の動作を含むものとする。

【００６２】まず、電源が投入されると、ステップＳ１
に進んで、タイマーをスタートさせて計時を始める。次
に、図１のスライダー７１を所定の基準位置へ移動させ
る。次に、上記スライダー７１を基準濃度板４１に対向
する位置へ移動させる。次に、オフセット調整を行う。

【００６３】次に、ステップＳ２に進んで、管壁温度が
所定温度範囲未満(例えば、４０〜６０℃)の場合、つま
り温調情報が温調ウォームアップ中の場合には、ステッ
プＳ３に進んで、ＣＰＵ２８は、調光値を調光信号とし
て調光インバータ２７に出力し、ランプ（蛍光灯２２）
を点灯してから、ステップＳ４に進む。（温調情報は図
示しないプリンタ部２が有するＣＰＵから出力され
る。）

【００６４】一方、ステップＳ２において、温調ウォー
ムアップ中でないと判断された場合には、ステップＳ６
に進む。

【００６５】上記ステップＳ４では、光量極値検出を行
い、ステップＳ５で調光値を決定し、その調光値をバッ
クアップデータとしてメモリ４６に書き込み、次の処理
(ステップＳ６)に移る。このステップＳ４,Ｓ５が第１
光量調整(兼ウォームアップ兼調光イレギュラー排除)で
ある。

【００６６】ステップＳ６では、温調情報が温調中(管
壁温度が所定温度範囲内(例えば、４０〜６０℃))にな
るまで、ランプ(蛍光灯２２)点灯のまま待機し、温調情
報が温調中になれば、ランプ切れトラブル検出を行い、
次のステップＳ７に進む。

【００６７】次に、ステップＳ７では、ランプ消灯、タ
イマーストップ、スライダーをホーム位置へ移動し、ウ
ォームアップ完了とする。

【００６８】ここで、プリンタ部２が有するＣＰＵから
温調情報を受け取るようにして、蛍光灯２２の温調用ヒ
ータ２３の電源の制御を定着部のヒータと同様にプリン
タ部２側で行っている。その理由は、ユーザにより待機
時間の設定が可能な省エネルギーモードにおいて、画像
読み取り部ＩＲの電源をオフして、消費電力を必要最小
限に抑え、かつ復帰時にプリンタ部２による定着と同時
に読み取りが開始できるようにするためである。

【００６９】また、ランプ(蛍光灯２２)の点灯制御で
は、蛍光灯２２の適正な予熱時間が経過した後に、点灯
させる調光値に関わらず、一旦１００％の調光値で点灯
させ、所定時間後に調光値を目的の値に制御する。その
理由は、蛍光灯２２の長寿命化と低温かつ低調光値時の
不点灯を防止するためである。

【００７０】また、光量調整を行う際には、組立調整時
を除いて周囲温度や蛍光灯２２が消灯されていた時間な
どの条件が不明であるから、以下の方法で光量変化カー
ブ（図３参照）を推定し、調光値を決定する。この光量
変化カーブの推定は光量の相対値で良いが、ＣＣＤ出力
が飽和しないような最適な調光値を決定するには絶対光
量を知る必要がある。また、画質を重視する場合は、飽
和防止と同様に最低必要光量の把握が必須である。ま
た、読み取りモード(文字モード，写真モード等)に応じ
て最低必要光量を可変してもよい。

【００７１】上記図１１のステップＳ４とＳ５で行われ
る第１光量調整については、次の(第１光量調整の詳細)
の項で詳細に説明するが、ここで概要を述べる。この第
１光量調整では、ＣＰＵ２８が、点灯のための調光値に
基づいたあらかじめ発生しうる光量変化パターンに基づ
いてランプ点灯後の待機を行った後、光量変化のモニタ
を開始する。そして、ピーク光量と光量変化カーブを求
め、このときの雰囲気温度による光量変動や再点灯時等
の光量変動を吸収できるような最適な調光値を推定して
設定する。

【００７２】次に、立ち上がりの光量変化の特徴を説明
する。

【００７３】図３に示すように、蛍光灯２２の点灯条件
の違いによる３種類の立ち上がり光量変化カーブ１,２,
３がある。この光量変化カーブ１,２,３は、周囲温度、
前回点灯条件、待機時間等により時間推移やピーク値が
変わる。

【００７４】図３の光量変化カーブ１は、標準カーブで
あり、一般的な立ち上がり特性曲線である。また、光量
変化カーブ２は、ピーキータイプとも呼ばれる準標準タ
イプの特性曲線である。この準標準タイプの特性曲線
は、蛍光灯２２の管内温度条件によって発生することが
ある比較的まれな特性である。また、光量変化カーブ３
は、瞬断タイプと呼ばれ、電源を短時間だけオフした後
に電源を再投入したときの特性曲線である。したがっ
て、この再投入前の電源オフの時間が長くなるほど、光
量変化カーブ３は光量変化カーブ１に近づいて行く。

【００７５】また、図５に、もう１つの光量立ち上がり
特性を示す。図５は、周囲温度および調光値を、それぞ
れ、１０℃,２５℃,３５℃および４０％,６０％,８０
％,１００％にした場合の光量立ち上がり特性曲線を示
す。

【００７６】図５に示すように、調光範囲が大きいシス
テムの場合、光量と周囲温度がともに低い程、点灯直後
の光量オーバーシュートが長く、低い光量での安定期間
が長いという傾向がある。また、調光値毎に、発生した
ピークと安定時の光量比が異なるという傾向がある。

【００７７】次に、以下の（参考(１)）の項に、ピーク
を検出するための待機時間の目安の一例を示す。つま
り、この待機時間の間はピーク発生前の期間である。ま
た、（参考（２))の項に、主な調光値毎でのピークと安
定レベルの比を一例として示す。

【００７８】 （参考(１)(周囲温度の変動を考慮している。)） 調光値＜３０％のとき、 光量ピーク検出待機時間は、７５秒 ３０％≦調光値＜５０％のとき、光量ピーク検出待機時間は、６０秒 ５０％≦調光値＜７０％のとき、光量ピーク検出待機時間は、４５秒 ７０％≦調光値＜９０％のとき、光量ピーク検出待機時間は、３０秒 ９０％≦調光値のとき、 光量ピーク検出待機時間は、１５秒 （参考(２)） 調光値が４０％のとき、（ピーク／安定）の比は、０.９５ 調光値が６０％のとき、（ピーク／安定）の比は、１ 調光値が８０％のとき、（ピーク／安定）の比は、１.１ 調光値が１００％のとき、（ピーク／安定）の比は、１.２ （第１光量調整の詳細）次に、この実施の形態の第１光
量調整について、図１３および図１４の第２フローチャ
ートを参照しながら詳細に説明する。

【００７９】０．まず、基準濃度板４１の読み取りデー
タで、蛍光灯２２の絶対光量の測定ができるよう各種初
期設定を行う。すなわち、上記スライダー７１を基準濃
度板４１へ移動させ、処理に用いる変数(最大値、各光
量変化傾向の連続回数等)を初期化する。そして、蛍光
灯２２を点灯させて、タイマーによる計時を開始する。
(ステップＳ１１,Ｓ１２) １．次に、タイマー値を参照しながら、光量ピーク検出
のための所定時間を待機する。たとえば、１分１５秒間
だけ待機する。(ステップＳ１３) ２．次に、ランプ(蛍光灯２２)の点灯後から１秒毎に特
定点におけるデータをサンプリングする。上記データと
は、基準濃度板４１からＣＣＤ３０で読み取った蛍光灯
２２の光量である。また、上記特定点はあらかじめ決め
られている光量安定時の主走査配光ピークを示す点であ
る。そして、上記データのサンプリングは、１点でなく
複数画素の平均値を用いて、データの精度を挙げてい
る。また、最初の平均値データの内、ＣＣＤ３０の出力
系統におけるＯＤＤ／ＥＶＥＮの光量の大きい方のみを
以降の処理でデータとして採用して、データ処理を簡素
化している。(ステップＳ１４) ３．次に、それらのデータの最大値を検出してメモリ４
６に記憶していく(ピークホールド)。一方、１秒毎に光
量をサンプリングし、５秒間での光量変化量(差分・ベ
クトル)を求める。(ステップＳ１５)

【００８０】すなわち、たとえば、サンプリングを、
(０秒目のデータ)，(１秒目のデータ)，…(５秒目
のデータ)という様に行い、光量変化量としては、( −
）として求める。

【００８１】４．次に、上記のようにして求めた光量変
化量から光量変化傾向を判断する(ステップＳ１５)。具
体的には、光量変化量(−)と許容範囲ａとの比較を
行う。すなわち、｜−｜≦ ａ であれば、光量が安
定した(変化なし)と判断する。

【００８２】− ＞ ａ であれば、光量が増加して
いると判断する。

【００８３】− ＜ ａ であれば、光量が減少して
いると判断する。

【００８４】なお、上記許容範囲ａは固定値ではなく、
データ(光量)の絶対値に応じて変化させる。その理由
は、部品ばらつきによる出力データの絶対値のばらつき
が大きく、また、回路系のデータのばらつきもあるの
で、上記許容範囲ａを固定値としたのでは、光量の変化
傾向を正しく判断できないからである。

【００８５】５．次に、ステップＳ１６で、上記光量変
化傾向の連続性に基づいて、光量ピークの検出を行い、
光量ピークを検出したと判断すれば、以下の１〜３の処
理を行い、光量変化カーブの判定を行う。

【００８６】［処理１］(ステップＳ１７) この処理１
では、光量変化カーブが、図３に示した光量変化カーブ
３であるかないかの判別を行う。すなわち、(光量減少
連続回数≧１０)のときに、光量変化カーブが、光量変
化カーブ３すなわち瞬断タイプであると判断する。

【００８７】一方、(光量増加連続回数≧５)であるか、
光量ピーク検出待機時間を経過した後に、(光量減少連
続回数≧５)もしくは(光量安定連続回数≧５)ならば、
光量変化カーブが、瞬断タイプ以外であると判断する。

【００８８】そして、ステップＳ１７において、光量変
化カーブが瞬断タイプであると判別した場合には、タイ
マーをストップして(Ｓ２２)、図１２の第１フローチャ
ートの調光値決定処理(ステップＳ５)へ進む。一方、こ
の処理１において、光量変化カーブが瞬断タイプでない
と判別した場合には、次の処理２を行う。

【００８９】［処理２］(ステップＳ１８,Ｓ１９,Ｓ２
０) この処理２では、光量変化カーブのタイプが図３
の光量変化カーブ１か光量変化カーブ２か、すなわち、
標準タイプか準標準タイプかの判別を行う。すなわち、
光量減少連続回数≧１０の場合に、光量変化カーブが準
標準タイプであると判断する。

【００９０】一方、この処理２を初めてから２０秒間経
過しても、光量変化カーブを準標準タイプ２と判別でき
ない場合は光量変化カーブが標準タイプであると判別す
る。

【００９１】そして、この処理２において、光量変化カ
ーブが標準タイプであると判別した場合には、調光値決
定処理(ステップＳ２１)に進む。一方、この処理２にお
いて、光量変化カーブが準標準タイプであると判断した
場合には、次の［処理３］、調光値決定処理(ステップ
Ｓ２５)へ進む。

【００９２】［処理３］(ステップＳ２３,Ｓ２４) こ
の処理３では、準標準タイプ２である光量変化カーブの
光量谷値を検出する。すなわち、光量増加または光量安
定が５秒間連続したら現在の光量データ平均値を谷値と
する。

【００９３】なお、光量ピーク値は、ここまでに記憶さ
れている最大値とする。

【００９４】そして、上記項目２.３.４.５.の処理を、
光量変化カーブのピークが求まるまで、データのサンプ
リング毎に繰り返す。図１３,図１４の上記第２フロー
チャートのステップＳ１３,Ｓ１４,Ｓ１５が光量変化量
検出手段を構成している。また、上記第２フローチャー
トのステップＳ１６,Ｓ１７,Ｓ１８,Ｓ１９,Ｓ２０,Ｓ
２３,Ｓ２４が光量変化パターン決定手段を構成してい
る。

【００９５】６．次に、求められた光量変化カーブのピ
ーク値(もしくは谷値)から、設定すべき最適な調光値を
決定するとともに、図２の調光インバータ２７に対して
調光値を設定し、記憶手段(ＥＥＰＲＯＭ)に格納する。
ここでいう最適な調光値とは、設定後の読み取り時の連
続点灯や環境の変動によって、光量ピークがＣＣＤ飽和
レベルを越えないような調光値である。上記第２フロー
チャートのステップＳ２１,Ｓ２５が光量レベル設定手
段を構成している。

【００９６】具体的には、上記光量変化カーブが標準タ
イプと判断したときには、上記最適な調光値を次の(１)
の式で求め、上記光量変化カーブが準標準タイプと判断
したときには、上記最適な調光値を次の(２)の式で求
め、上記光量変化カーブが瞬断タイプであると判断した
場合には、記憶手段(ＥＥＰＲＯＭ)に格納されている前
回の設定値をそのまま採用する。

【００９７】(１) 最適な調光値(標準タイプ） ＝{(狙
い値)×(トータルゲイン)／(ピーク値)×ｂ}×(現調光
値) (２) 最適な調光値(準標準タイプ) ＝{(狙い値)×(ト
ータルゲイン)／(ピーク値×１.１)×ｂ}×(現調光値) 上記(１)および(２)の式において、（狙い値）とは、Ｃ
ＣＤ感度とアナログトータルゲインが標準値の時におい
て、ＣＣＤ出力が飽和しないような値である。この狙い
値は、固定値でも良いし、あらかじめ記憶されているＣ
ＣＤ飽和出力電圧に基づいて可変しても良い。また、
(トータルゲイン)とは、ＣＣＤ感度とアナログゲインの
標準値に対するばらつきを示す。また、定数(ｂ)は、調
光値によって発生するピークと安定時の光量の比率であ
る。

【００９８】上述のように、この実施形態によれば、蛍
光灯２２を点灯した直後に測定する光量変化量から、蛍
光灯２２からの光量の時間的な変化パターンを決定で
き、この決定した変化パターンに基づいて蛍光灯２２の
光量値を調節する。したがって、電源投入等の光量調整
時に光量値を最適な値に設定することによって、複雑な
調整およびコストアップをすることなしに、高速でＳ／
Ｎの良い画像を得ることができる。

【００９９】また、この実施形態によれば、蛍光灯２２
を点灯後に蛍光灯２２の光量の極値の有無と、極値がピ
ーク値であるか谷値であるかに基づいて、光量の時間的
な変化のパターンの特徴と捕らえて、変化パターンを決
定する。したがって、少ないデータサンプリングでもっ
て効率よく光量の時間的な変化パターンを決定できる。

【０１００】また、この実施形態によれば、上記ステッ
プＳ１３での待機時間を設けることによって、光量の時
間的な変化を推定するのに有効な時間に、光量データの
サンプリングを行うことができる。さらに、点灯後の光
量レベル値または管壁温度が高いときに、待機時間を短
くして、この待機時間後に、光量データをサンプリング
すればよい。また、光量値または管壁温度が低いときに
は、待機時間を長くして、光量変化パターンの決定に関
して有効性の低いデータサンプリングを避けるようにす
る。このようにすれば、光量値または管壁温度に応じた
効率の良いデータサンプリングを行うことができ、した
がって、光量変化パターンを正確に決定して、光量値の
設定を行える。

【０１０１】なお、この実施の形態では、図１３のフロ
ーチャートのステップＳ１６で光量ピークを検出したと
判断しなかったときに、ステップＳ２６の判断を経由し
て、ステップＳ１４に戻るようにしている。ここで、上
記ステップＳ２６では、タイマーの計時が３分を越えた
か否かを判断し、３分を越えたと判断したときに、トラ
ブルが発生したと判断して、表示パネルにトラブルが発
生したことを表示する。上記トラブル内容の一例として
は、ランプ切れ，ヒータ切れ、光軸ずれ、ハーネスの異
常、電源の異常、ＣＣＤ基板の故障、デジタル基板の故
障などがある。また、ＣＰＵ２８は、電源投入時など
に、あらかじめ、これらの情報、つまり(狙い値),(トー
タルゲイン),(定数(ｂ))を記憶手段(メモリ４６)から読
み出して、上記許容範囲ａや光量不足のトラブル判断
値、および調光値計算式を決定しておいても良い。ま
た、上記サンプリング時間、サンプリング回数や判断に
用いる時間，定数等は、装置毎に数値を設定するように
すればよい。

【０１０２】また、この実施の形態では、高速シテスム
のために、電源投入時及び光量調整タイミング時に限定
して光量ピーク検出を行っているが、時間的余裕のある
シテスムでは、読み取り直前(ゲイン調整前)に、毎回本
方式の調光制御を行えば、より精度の高い調光が可能と
なり、常に、より高画質である装置を提供できる。

【０１０３】また、この実施の形態では、一般的にプリ
ンタ部２側のウォームアップ時間が画像読み取り部ＩＲ
のウォームアップ時間(第１光量調整時間)よりも長いの
で、ピーク検出待機時間を固定値とした。しかし、光量
立ち上がり特性は、点灯時の調光値によって変わる(雰
囲気温度にも影響される)ので、調光値に応じてピーク
検出待機時間を可変して、読み取り開始時間を少しでも
早めるようにしてもよい。

【０１０４】また、上記実施形態の「項目２.」における
データサンプリング処理の中で、サンプリングした光量
データによって、蛍光灯２２(ランプ)が飽和したかある
いは点灯していないことを検知したときに、表示パネル
にトラブル表示を行うようにしてもよい。この場合のト
ラブル検出式を次式に示す。光量データがこのトラブル
検出式を満足しないときに、飽和によるトラブルが発生
したと判断する。

【０１０５】光量データ＜{(ＣＣＤ飽和電圧×アナロク゛ケ゛イ
ン値)／(量子化電圧範囲)}×２５５ そして、上記光量データが飽和したと判断したときに、
(i) 調光値を１ステップだけ減じて、この調光値をメモ
リに格納することなく、上記データサンプリング処理を
最初からやり直す。これにより、調光制御不能により、
誤った調光値を設定してしまうことを防ぐ。また、上記
飽和と判断したときに、(ii)調光値が下限である場合に
は、蛍光ランプの異常な点灯による飽和トラブルと判断
する。なお、サンプリングデータが所定期間不点灯レベ
ル(極小)の場合には、ランプ切れトラブルと判断する。

【０１０６】また、上記実施形態の「項目５.」における
光量変化カーブ判定処理が複写機のエンジン部の最大ウ
ォームアップ時間以上（たとえば５分間）経過しても判
定処理が終わらないときに、タイムアウトトラブルとし
て、表示パネル等に表示するようにしてもよい。

【０１０７】次に、この実施形態における上記第２光量
調整およびゲイン調整について説明する。

【０１０８】図４に示すように、蛍光灯２２は、長時間
連続点灯されると管壁温度(周囲温度)の上昇に起因し
て、点灯直後の光量に対して、＋２０％〜−４０％程度
まで光量が変動することが知られている。なお、この変
動値は、システム構成や温調温度などにより変わる。特
に、低温時は、点灯後の光量立ち上がり時に時間単位の
光量変化が大きく、かつ、ピーク後の光量低下が小さ
い。一方、高温時は点灯後の光量立ち上がりは少ない
が、ピーク後の光量立ち下がり時の時間単位の光量変化
(低下する絶対光量)が大きいという傾向がある。

【０１０９】そして、原稿読み取り時の管壁温度(周囲
温度)を正確に把握することは難しいので、図４に示す
ような最も光量の変動が大きな光量変化カーブに基づい
て、原稿読み取り中の光量変化が、画質保証上の許容内
に常に入るように光量を補正する。この光量の補正は、
調光インバータ２７の出力を調節する調光制御と、増幅
器の増幅率を調節するゲイン調整を含んでいる。

【０１１０】次に、この実施の形態の上記第２光量調整
とゲイン調整の動作を、図１５,図１６に示す第３フロ
ーチャートおよび図１７に示す第４フローチャートを参
照しながら説明する。上記第３フローチャートが補正制
御手段を構成している。

【０１１１】まず、ＣＰＵ２８は、あらかじめメモリ４
６に記憶している上記光量の時間的変化特性曲線(図４)
にしたがって、操作パネル等から設定された原稿サイズ
や読み取りモード等の情報に基づいて、ゲイン調整実行
タイミングを決定する(ステップＳ３１)。上記ＣＰＵ２
８は、上記光量時間変化特性からみて前回のゲイン調整
後からの光量の変動が画質保証上で許容できなくなると
予測される原稿読み取りタイミングの直前に上記ゲイン
調整実行タイミングを決定する。

【０１１２】次に、蛍光灯２２を点灯し(ステップＳ３
２)、原稿２１の１頁目を読み取る前に、図１のスライ
ダ７１を基準濃度板４１への対向位置に移動させ(ステ
ップＳ３３)、基準濃度板４１の主走査方向１ラインの
読み取りデータを図２の画像モニタ部４５に格納する。
そして、ＣＰＵ２８は上記読み取りデータの最大値(光
量モニタ値)を求め、最適な読み取りが行えるように光
量補正(ゲイン調整)する(ステップＳ３４)。そして、こ
のゲイン調整によって、最適な量子化ダイナミックレン
ジを設定してから、配光補正のためのシェーディング補
正用データを取り込み、自動原稿フィード装置ＦＤＨに
よる読み取り位置で画像読み取りを開始する(ステップ
Ｓ３５,Ｓ３６)。

【０１１３】次に、ステップＳ３７に進み、次の原稿が
あるかないかを判断し、次の原稿があると判断すれば、
ステップＳ４１に進み、次の原稿がないと判断すれば、
ステップＳ３８に進む。このステップＳ３８では、ラン
プ(蛍光灯２２)を消灯し、シェーディング補正を終了す
る。そして、ステップＳ３９に進んで、警告もしくはト
ラブルが発生した場合か否かを判断して、警告やトラブ
ルが発生していないと判断すれば、処理を終える。一
方、警告やトラブルが発生した場合であると判断すれ
ば、ステップＳ４０に進んで、警告もしくはトラブルの
表示を行い、かつ、それらに対する処理を実行する。

【０１１４】一方、ステップＳ４１では、ステップＳ３
１で設定した上記ゲイン調整実行タイミングになったと
判断したときに、ステップＳ４２に進み、調光値可変フ
ラグがオンになっているか否かを判断する。一方、この
ステップＳ４１で上記ゲイン調整実行タイミングになっ
ていないと判断したときにはステップＳ３６に戻って画
像読み取りを行う。

【０１１５】そして、上記ステップＳ４２で、調光値可
変フラグがオンになっていないと判断すれば、ステップ
Ｓ３３に戻って、上記スライダ７１を上記自動原稿フィ
ード装置ＦＤＨによる読み取り位置４から上記基準濃度
板４１の対向位置に移動させ、ステップＳ３４に進み、
この対向位置で光量補正および配光補正を行う。調光値
可変フラグは、図１７，Ｓ５７でオンされるフラグであ
る。上記光量補正ではゲインの過不足に応じてゲインを
減増させるゲイン調整を行い、上記配光補正ではシェー
ディング補正用データを取り込む。この後、上記スライ
ダ７１を上記連続原稿読み取りのための位置４に戻す。

【０１１６】一方、上記ステップＳ４２で、調光値可変
フラグがオンになっていると判断すれば、ステップＳ４
３に進んで、調光値が１００％であるかいなかを判断
し、調光値が１００％であると判断すれば、ステップＳ
４５に進んで警告フラグをオンにする。一方、上記ステ
ップＳ４３で調光値が１００％ではないと判断すれば、
ステップＳ４４に進んで調光値を変え、ステップＳ３３
に戻る。

【０１１７】次に、上記ステップＳ３４でのゲイン調整
を、図１７のフローチャートに従って説明する。まず、
ステップＳ５１では、初期値設定を行い、シェーディン
グ補正をオフにする。次に、ステップＳ５２に進んで、
スライダ７１が基準濃度板４１の対向位置にあるか否か
を判断し、上記対向位置にあると判断すれば、ステップ
Ｓ５３に進んで光量モニタを行う。この光量モニタで
は、基準濃度板４１の主走査方向１ラインの読み取りデ
ータを画像モニタ部４５に格納し、上記読み取りデータ
の最大値を光量モニタ値として求める。次にステップＳ
５４に進み、上記光量モニタ値が画質保証範囲内にある
か否かを判断し、光量モニタ値が画質保証範囲外の場合
には、ステップＳ５７に進み、光量モニタ値が画質保証
範囲内の場合にはステップＳ５５に進む。そして、ステ
ップＳ５７では、調光値可変フラグをたて、かつ、次回
のゲイン調整時に最適光量が得られるように、調光値
(つまり調光インバータ２７の出力電流値)を決定してお
く。

【０１１８】このように、ステップＳ３６での画像読み
取りを開始して、原稿画像の出力が終了したときから、
ステップＳ３３における上記スライダ７１を上記基準濃
度板４１の位置まで移動するまでの間に、ステップＳ３
７,Ｓ４１,Ｓ４２,Ｓ４３,Ｓ４４を経由し、このステッ
プＳ４４で、予め上記ステップＳ５７で決定しておいた
調光値に調光インバータ２７を設定するのである。した
がって、上記基準濃度板４１に達するまでに調光値を変
えたことによる読み取り中の光量変動がなくなるので、
光量安定状態でゲイン調整処理を行うことができ、画質
の劣化を防止できる。また、光量補正のみのために特別
な時間を必要としないので、生産性を向上できる。

【０１１９】次に、ステップＳ５５に進んで、ゲイン調
整値を決定し設定してから、ステップＳ５６に進んで、
シェーディング補正用基準データを取り込み、ゲイン調
整処理を終える。

【０１２０】なお、上記では、光量の変動について説明
しているが、光量の変動よりも少ない割合で配光も変動
している。このため、光量変動を補正する際に、ステッ
プＳ３５で同時にシェーディング補正用データの取り込
みも実施して、配光を補正するようにすればよい。この
ことによって、スライダ７１を基準濃度板４１(シェー
ディング板)まで移動させてから原稿読み取り位置４ま
で戻すという往復移動回数を減らすことができる。した
がって、生産性の低下を最小限に抑えつつ読み取り画質
の向上を図れる。この場合、図４に示した光量変化カー
ブに加えて、配光の時間的変化特性カーブをメモリ４６
に記憶しておけばよい。また、場合によっては、上記光
量補正に変えて配光補正だけを行うようにしてもよい。

【０１２１】また、上記図４の時間軸に平行に延ばした
破線上に記した×印は、上記ゲイン調整実行タイミング
の一例を示す。上記×印と隣接する×印との間の破線の
下に記した()内の数値は、上記×印と×印との間の時間
に読み取る原稿枚数を表している。この例では、原稿１
頁を読み取るときの画質についての光量変動の許容レベ
ルを５％以内とし、１頁の読み取りに要する時間および
スライダ７１を移動させて光量補正や配光補正を行う処
理に要する時間とを考慮して、上記ゲイン調整実行タイ
ミングを決めた。図４を参照すれば分かるように、点灯
の初期はゲイン調整頻度が高く、時間経過に伴って光量
の変化が徐々に小さくなって徐々にゲイン調整頻度が低
くなっていることが分かる。

【０１２２】ところで、上記基準濃度板４１と原稿読み
取り位置４との間の距離を５０ｍｍとし、スライダ７１
の移動速度を４００ｍｍ／秒とすると、上記ゲイン調整
の際に要する時間(すなわちスライダ７１の往復動に要
する時間)は、０.５秒以上になる。したがって、たとえ
ば、６０ｐｐｍ(枚／分)の高速システムで１頁ごとにゲ
イン補正を行うと仮定すると、６０枚コピーするのに、
補正のための時間が約３０秒かかることになる。したが
って、上記読み取り途中のゲイン調整を実行した上で６
０ｐｐｍを達成するためには、上記読み取り途中のゲイ
ン調整を実行しないシステムにおける９０ｐｐｍ相当の
能力を達成する必要がある。このことは、機械的な信頼
性や耐久性を達成するための難易度が格段に上がること
を意味する。

【０１２３】したがって、この発明の上記実施の形態の
ように、光量の時間的変化カーブに基づき、ゲイン調整
のタイミングを設定することによって、ゲイン調整の実
行回数を必要最小限に減らし、上記読み取り途中のゲイ
ン調整を実行しないシステムにおける７０ｐｐｍ弱の機
械能力でもって、読み取り途中のゲイン調整を実行する
場合に６０ｐｐｍのコピー能力を達成することが可能と
なる。

【０１２４】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明によれば、画像読み取りセンサによるの基準濃度板の
読み取りデータを光量変化量検出手段によってサンプリ
ングして蛍光灯の光量変化量を求め、この光量変化量か
ら光量変化パターン決定手段によって蛍光灯の光量の時
間的変化パターンを決定し、この変化パターンに基づい
て、複雑な調整を行うことなく、高速でＳ／Ｎの良い画
像を得ることができる。

【０１２５】また、請求項１の発明によれば、このよう
に光量変化量に基づいて決定された光量の時間的変化パ
ターンに基づいて、光量レベル値を設定するので、周囲
温度(自己発熱も含む)等の環境変化による画像読み取り
中の光量変化に対しても、ＣＣＤが飽和したり、光量が
画質保証光量を下回ることがないようにできる。

【０１２６】また、請求項２の発明によれば、蛍光灯の
光量の極値の有無と、極値がピーク値であるか谷値であ
るかに基づいて、光量の時間的な変化パターンの特徴を
捕らえて、変化パターンを決定するので、少ないデータ
サンプリング数でもって効率良く光量の時間的な変化パ
ターンを決定できる。

【０１２７】また、請求項３の発明によれば、光量レベ
ル設定手段によって、蛍光灯の光量レベルを、上記飽和
レベル以下かつ画質保証レベル以上に設定するので、白
紙コピーや濃度の薄いコピーを招くことなく、かつ、読
み取り画像のＳ／Ｎを向上できる。

【０１２８】また、請求項４の発明によれば、蛍光灯を
点灯してから基準濃度板の読み取りデータをサンプリン
グするまでに、待機時間を設定しているので、光量の時
間的な変化を推定するのに有効な期間のみに、光量デー
タつまり読み取りデータのサンプリングを実行でき、し
たがって、正確かつ迅速に光量変化パターンの決定を行
うことができる。

【０１２９】また、請求項５の発明によれば、光量レベ
ル値または管壁温度に応じて待機時間を変化させるの
で、光量変化パターンを得る上で有効なデータのみをサ
ンプリングして、光量の変化パターンを正確かつ迅速に
決定できる。

【０１３０】たとえば、点灯時の調光レベル値または管
壁温度が高いときには、点灯後の立ち上がり光量変化が
速やかに起こるので、短い待機時間の後に光量データを
サンプリングして、迅速に変化パターンを決定する。一
方、上記光量レベル値または管壁温度が低いときには、
点灯後の立ち上がり光量変化がゆるやかなので、待機時
間を長くして、光量変化パターンの決定に関して有効性
の低いデータサンプリングを避けて、待機時間後の有効
なデータのみをサンプリングして正確に変化パターンを
決定する。

【０１３１】また、請求項６の発明によれば、所定時間
内に変化パターンを決定できなかったときに、トラブル
処理手段によって、異常が発生したと判断してトラブル
処理を実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像読み取り装置の実施の形態を含
むデジタル複写機の全体構成図である。

【図２】 上記実施の形態のブロック図である。

【図３】 上記実施の形態が含む蛍光灯の立ち上がり特
性の３つの典型例を示す図である。

【図４】 上記蛍光灯の連続点灯特性を示す図である。

【図５】 各周囲温度,光量レベルにおける上記蛍光灯
の立ち上がり特性を示す図である。

【図６】 蛍光灯の相対光出力が周囲温度によって変化
する様子を示す温度特性図である。

【図７】 上記実施形態の調光インバータが出力する調
光値(制御値)と蛍光灯の光量(調光レベル)との関係を示
す図である。

【図８】 図８(Ａ)は上記実施の形態のＣＣＤの構成例
としての２レジスタ２出力タイプを示す模式図であり、
図８(Ｂ)は上記ＣＣＤの構成例としての４レジスタ４出
力タイプを示す模式図であり、図８(Ｃ)は上記ＣＣＤの
構成例としての２レジスタ４出力タイプを示す模式図で
ある。

【図９】 上記実施の形態のＣＣＤの電気的特性例を示
す図表である。

【図１０】 上記実施の形態のタイミング微調回路の一
例を示すブロック図である。

【図１１】 上記タイミング微調回路のタイミングチャ
ートである。

【図１２】 上記実施の形態のウォームアップ動作を説
明する第１フローチャートである。

【図１３】 上記実施の形態の蛍光灯の光量ピーク検出
動作を説明する第２フローチャートの前半である。

【図１４】 上記第２フローチャートの後半である。

【図１５】 上記実施の形態の原稿連続読み取り時の光
量補正を説明する第３フローチャートの前半である。

【図１６】 上記第３フローチャートの後半である。

【図１７】 上記実施の形態での光量補正(ゲイン調整)
動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１…印字処理ユニット、２…プリンタ部、３…露光ラン
プ、５…結像光学系、６…イメージセンサ、７…画像処
理ユニット、８…メモリ部、ＩＲ…画像処理部、ＦＤＨ
…自動原稿フィード装置、１０…原稿台、１１…半導体
レーザ、１２…光学系、１３…感光体ドラム、２１…原
稿、２２…蛍光灯、２３…ヒーター、２５…温度セン
サ、２６…温度調整回路、２７…調光インバータ、２８
…ＣＰＵ、３０…ＣＣＤ、３１…レンズ、３２…ＣＤＳ
部、３３…ＡＭＰ部、３５…クランプ部、３７…Ａ／Ｄ
変換器、３８…出力合成部、４１…基準濃度板、４５…
画像モニタ部、４６…メモリ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を照射する蛍光灯と、 上記蛍光灯の管壁温度を適性範囲に制御する管壁温度制
   御手段と、 設定された光量レベル値に応じて上記蛍光灯の光量を制
   御する光量制御手段と、 上記原稿の画像を光電的に読み取る読み取り手段と、 基準濃度板と、 上記読み取り手段による上記基準濃度板の読み取りデー
   タを所定周期毎にサンプリングして、上記蛍光灯の光量
   変化量を求める光量変化量検出手段と、 上記光量変化量検出手段が求めた蛍光灯の光量変化量か
   ら、上記蛍光灯の光量の時間的な変化パターンを決定す
   る光量変化パターン決定手段と、 上記光量変化パターン決定手段が決定した変化パターン
   と、その変化パターンの決定時の上記光量レベル値に基
   づいて、以後の原稿の画像の読み取りのための蛍光灯の
   光量レベル値を設定して、上記光量制御手段に出力する
   光量レベル設定手段とを備えることを特徴とする画像読
   み取り装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像読み取り装置にお
   いて、 上記光量変化パターン決定手段は、上記光量変化量検出
   手段が求めた蛍光灯の光量変化量から、上記光量の極値
   の有無と、極値がピーク値であるか谷値であるかに基づ
   いて、変化パターンを決定すると共に、極値を求め、上
   記光量レベル設定手段はこの極値に基づいて光量レベル
   値を設定することを特徴とする画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の画像読み取り装置にお
   いて、 上記光量レベル設定手段が設定する光量レベル値は、上
   限が上記読み取り手段の飽和レベルであり、下限が画質
   保証レベルであることを特徴とする画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の画像読み取り装置にお
   いて、 上記光量変化量検出手段は、蛍光灯を点灯してから所定
   の待機時間だけ待機してから、上記読み取りデータのサ
   ンプリングを行うことを特徴とする画像読み取り装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の画像読み取り装置にお
   いて、 上記光量変化量検出手段は、上記蛍光灯の点灯時の光量
   レベル値または上記管壁温度に応じて、上記待機時間を
   変化させることを特徴とする画像読み取り装置。
6. 【請求項６】 請求項２に記載の画像読み取り装置にお
   いて、 上記光量変化パターン決定手段が、所定時間内に変化パ
   ターンを決定できなかったときに、異常が発生したと判
   断して、所定のトラブル処理を行うトラブル処理手段を
   備えていることを特徴とする画像読み取り装置。