JPS6052159A - 光学的画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は複数本の光ファイバーを配設し、画像原稿に
光を当ててその反身Ｊした反射光を同各光ファイバーで
受光し、その各光ファイバーの受光烙に基づいて画像原
稿に記録した画像を読み取る光学的画像読み取り装置に
関りるものである。

従来技術 従来、この種の光学的画像読み取り装置は例えば第１図
に示すように４本の発光側光ファイバーＴ１〜−［４を
一列に配列し、その各光フンフイバー■１〜Ｔ４の基端
に設けた発光素子し１〜Ｌ４から発せられる光をそれぞ
れ前方の画像原稿上の各読み取り点Ｄ１〜Ｄ４に照射し
、一方、この４本の光ファイバー■１〜Ｔ４に対応して
一列に配列され、それぞれ前記各読み取り点Ｄ１〜Ｄ４
からの反射光を受光する受光側光ファイバーＲ１〜Ｒ４
でそれぞれ各読み取り点Ｄ１〜Ｄ４に照射された光の反
則光を受光するものであった。そして、受光側光ファイ
バーＲ１〜Ｒ４で受光して光を光電変換素子Ｐに伝達さ
れ、同変換素子Ｐで電気信号に変換された後、次段の直
流増幅器△１で増幅されて出力される。

そして、直流増幅器Ａ１から出力される検出信号ＳＧ１
の出力波形は第２図（ａ　’）に示すように各読み取り
点Ｄ１〜Ｄ４の明暗に対応したレベルの出力波形となっ
て次段のコンパレータＤ１に出ツノされる。コンパレー
タＤ１はこれら各読み取り点Ｄ１〜Ｄ４における各検出
信号ＳＧ１のレベルと予め設定した基準レベルｈ１と比
較し、例えば基準レベルｈ１より小さいとき「Ｏ」、反
対に大きいとき「１」という２値のデジタル情報に変換
してマイクロコンピュータＭ１に出ノＪする。そして、
マイクロコンピュータＭ１はこのデジタル情報に基づい
て各読み取り点における情報の読み取りの処理を行うよ
うになっている。

ところが、前記直流増幅器Ａ１は経年変化又は温度等に
より特性が変化して、入力電圧すなわち光電変換素子１
つからの電気信号がＯ■であるにもかかわらず出力端子
に前記特性の変化に応じたオ。

フセット電圧Δ■を出力するため、同直流増幅器Ａ１か
ら出力される各検出信号ＳＧ１のレベルはこのオフセラ
１〜電圧Δ■を含んで第２図（ｂ）に示すようにレベル
シフトすることになり、このオフセラ１〜電圧ΔＶがそ
の時々に変動する場合、次段のコンパレータＤ１では正
確なデジタル情報が得られないといった問題があった。

そこで、従来は直流増幅器Ａ１のオフセット電圧対策と
して直流増幅器Ａ１にＡ７セツト調整回路Ｂ１を設（プ
、この調整回路Ｂ１で調整していた。

しかし、この調整作業は宗門的なΔフセツ１〜調整はよ
いが、直流増幅器Ａ１のその１１，１々の温度変化、経
年変化、あるいは画像読み取りへラードの周囲の明るさ
の変化等ににってＡフレット電圧へＶが逐次変動する場
合には、調整はできないという問題があった。

目的 この発明は前記問題点を解消り−るためになされたもの
であって、その目的は直流増幅器の動作条件が変化−リ
−ることに基づくオフセット電圧の変動をなくず調整を
−々することなく常に各読み取り点の情報にのみに基づ
くレベルの出）Ｊ電圧を出力することができ、正確且つ
確実な画像読み取りができる光学的画像読み取り装置を
提供゛りるにある。

実施例 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。

第３図において、両端がフレーム（図示せず）に支持さ
れたドライバ軸１は原稿２を送り制御する支持ドラム３
ど平行に配設され、フレームを突出した端部が直流モー
タ４と駆動連結されているとともに、その外周面にはス
パイラルカム溝５が刻設されている。ホルダ６はその基
端部が第４図に示すように前記ドライバ軸１と平行に配
設されたガイド軸７に移動可能に支持されているととも
に、その先端部後面に形成した係止片８が前記スパイラ
ルカム溝５に嵌合支持されている。そして、ドライバ軸
１が直流モータ４により回転されると、ホルダ６はスパ
イラルカム）７４５と係止片８どの係合に基づいてガイ
ド軸７に治って左右方向に往復動を行う。

読み取りヘッド９は前記ホルダ６の先端部前面に取着さ
れ、その前面を支持ドラム３上の原稿２の原稿面に対向
させている。そして、読み取りヘッド９は前記ボルダ６
の移動に伴って原稿２に記録された画像を横方向に逐次
読み取っていく。

次に、読み取りヘッド９について説明する。なお、読み
取りヘッド９に配設された各部イイは前記従来例で説明
した部月ど同じ部月にしたので説明の便宜上符号を同じ
にし゛Ｃ以下説明する。

読み取りヘッド９内には基端に光源としての光光ダイオ
ード等の第１〜第４発光累子［１〜Ｌ４をそれぞれ備え
た第１〜第４発光側光ファイバーＴ１〜Ｔ４が配設され
、その各先端部を読み取りヘッド９の移動方向に対し直
角方向にｉｆ　１発光側光ファイバーＴ１からｉに列設
し、丁１つその各照射面を原稿面に対して約６０石頭り
ている。そして、各発光素子１１〜Ｌ４からの光はそれ
ぞれ各光ファイバーＴ１−丁／４を介して原稿面上に照
射され、その照射される各点を原（＾面上の第１〜第４
の読み取り点Ｄ１〜Ｄ４どしている。

前記第１〜第４発光側光ファイバーＴ１〜Ｔ４と対向゛
する側に設けられた第１〜第４受光側光フアイバーＲ１
〜Ｒ４はその各先端部を同発光側光ファイバーＴ１〜Ｔ
４の先端部と平行に第１受光側光フアイバーＲ１から順
に列設し、その先端受光面を各発光側光ファイバーＴ１
〜Ｔ４の照射面に対して６０度になるように傾りている
。そして、前記各読み取り点Ｄ１〜Ｄ４に照射された光
はそれぞれ反射光となって対向する第１〜第４受光側、
光ファイバーに受光される。

第１〜第４受光側光フアイバーＲ１〜Ｒ４の基端はそれ
ぞれ読み取りヘッド９内に設けられた〕Ａトトランジス
タ等の光電変換素子Ｐに接続されていて、前記受光した
反射光を同変換素子Ｐに伝送する。そして、光電変換素
子Ｐはそれぞれの受光側光ファイバーＲ１〜Ｒ４から伝
送されてくる反則光を光量に比例した電気信号に変換し
て次段の直流増幅器Ａ１に出力Ｊる。

前記直流増幅器Ａ１はこの電気信号を増幅し検出信号Ｓ
Ｇ１として次段のコンパレータＤ１に出力する。コンパ
レータＤ１はこの検出信号ＳＧ１をあらかじめ回路内で
設定されたり県しベル旧と比較して、基ｉ（（レベル旧
より小さいときには「０」、反対に大きいときには「１
」という２値のデジタル信号に変換してマイクロコンピ
ュータＭ１に出力する。寸なわら、コンパレータＤ１は
検出信号ＳＧ１のレベルが基準レベル旧より小さいとき
にはその原稿面上の読み取り点においては画像が記録さ
れていることを「０」のデジタル情報で、反対に検出信
号ＳＧ１のレベルが基準レベルト旧より大きいときには
その原稿面上の読み取り点にＪ３いては画像が記録され
ていないことを「１」のデジタル情報で示す。

マイクロコンピュータＭ１はコンパレータＤ１からのデ
ジタル情報を入〕Ｊし、各読み取り点における画像読み
取り処理を行うとど−しに、前記各発光素子１１〜Ｌ４
を第１発光素子Ｌ１から順に第４発光素子Ｌ４まで所定
のタイミングで点滅させ、且つ所定の周期でその動作を
繰返し行わせるための動作制御信号を各発光素子Ｌ１〜
１−／ｌに出ノＪする。従って、各発光素子Ｌ１〜Ｌ４
は所定の時間内で第１発光素子Ｌ１から順に第４発光素
子Ｌ４まで動作さＵｏ（以下、この一連の動作を読み取
り動作という）、所定時間休止した後（以下、この休止
動作を非読み取り動作という）再び読み取り動作に移る
。

又、マイクロコンピュータＭ１は第６図に示づ−ように
前記読み取り動作時に（ま１−ルベルの、反対に非読み
取り動作時にはＬレベルの制御１２号ＳＧ２を後記する
３個のスイッチ８１、Ｓ２，３３に出力して、同各、ス
イッチ３１．Ｓ２．Ｓ３をオン。

オフ制御りる。

第１のスイッチＳ１は前記マイクロコンピュータＭ１か
らの制御信号ＳＧ２がＬレベルのときオンし、前記直流
Ｊ！幅器Ａ１からの検出信号ＳＧＩを比較器どしての誤
差増幅器Ａ２に出力し、反対に制御信号がＨレベルのと
ぎＡ）し、検出信号Ｓ０１の誤差増幅器Ａ２への出力を
遮断りる。すなわら、第１のスイッチＳ１は前記読み取
り動作時にはオフされ、非読み取り動Ｖ［Ｏ；ｊにはオ
ンされる。

従って、非読み取り動作時においては、光電変換素子Ｐ
が出力される電気信号がＯｖであるため、この非読み取
り動作時に直流増幅器へ１から出ツノされる検出信号Ｓ
　Ｇ　′Ｉは直流増幅器へ１のＡ−７セツ１〜電圧又は
画像読み取りヘッド９の周囲の明るさによる光電素子Ｐ
の誤検知に基づくもの（以下これらを単にオフセラ］・
電圧△Ｖという）が出ツノされて、読み取り動作時にＪ
３りる各読み取り点の読み取り動作に基づくものではな
い。

第２のスイッチ＄２は前記マイクロコンピ７−一タＭ１
からの制御信号ＳＧ２がＬレベルのときオフされ、反対
にＨレベルのときオンされるようになっている。そして
、第２のスイッチＳ２は前記第１のスイッチＳ１がオフ
されたどさ、前記直流増幅器Ａ１からの検出信号ＳＧＩ
に代えて後記する基準電圧Ｖｋを前記誤差増幅器Ａ２に
出ツノするようになっている。

主たる調整手段どしての誤差増幅器Ａ２は前記第１のス
イッチＳ１を介して入力されるオフセット電圧ΔＶと予
め設定した基準電Ｉｆ　Ｖ　ｋとを比較し、その差分を
第３のスイッチＳ３ｆ介して保持回路１−１１に出ノＪ
′リ−る。この基準電圧Ｖ　ｋは＝１ンパレータ１〕１
が検出信号ＳＧ１を判別する際直流増幅器Ｓ　ｉから出
力されるオフレフ１〜電圧ΔＶの１［６値であって、実
際に直流増幅器Ａ１から出力される検出信号ＳＧ１に含
まれるオフレ電圧−電圧八Ｖを常にこの許容値すなわち
基準電圧Ｖｋに制御するために用いられる。そして、こ
のｌ！　’ｌ”Ｚ圧ＶＩくと実際の直流増幅器Ａ１から
出力されるオフセラ１〜電圧ΔＶは誤差増幅器Ａ２にて
大小が比較され、そのオフセット電圧△Ｖ　／Ｊ＜基Ｌ
（（電圧Ｖｋより大きいとき、その差のプラス電圧分を
そのオフセット電圧△Ｖを基準電圧Ｖｋに下げるための
調整量として、又、オフセット電圧ΔＶが駐準電圧■に
より小さいとぎ、その差のマイナス電圧をそのオフセラ
］・電圧ΔＶを基準電圧Ｖｋに上げるための調整量どし
て、さらにオフセラ１〜電圧ΔＶと基準電圧Ｖｋと等し
いとき、ＯＶの電圧をそのオフセット電圧ΔＶをぞのま
ま軒１持Ｍる調整ｎどして、同誤差増幅器Ａ−２から第
３のスイッチＳ３を介して保持回蕗Ｈ１に出力される。

第３のスイッチ８３は前記マイクロコンビ」−タＭ１か
らの制御信号ＳＧ２がＬレベルのどきづなわち非読取り
動作時にオンし、反対に１−ルベルのと８１なわち読み
取り動作時にオフ覆るようになっていて、前記誤差増幅
器Ａ２からの調整ｍを保持回路Ｈ１に出力する。保持手
段としての保持回路１」１は前記調１′！吊を一時保持
する回路であって、オフセット調整回路Ｂ１を介してそ
の保持しｌζ調整量を前記直流増幅器Ａ１に出力づる。

オフセラ１〜調整回路Ｂ１は前記保持回路１」１に保持
されている調整量を直流増幅器Ａ１に出力するものであ
って、同直流増幅器Ａ１はこの調整量に基づいてオフセ
ット電圧△Ｖが基準電圧Ｖｋとなるように調整される。

次に上記のにうに構成された画像読み取り装置の作用を
説明する。

今、マイクロコンピュータＭ１から各発光素子Ｌ１〜Ｌ
４に駆動制御信号が出力され、各スイッチＳｌ、８２．
８３に制御信号Ｓ　Ｇ　２が出ノＪされているどぎ、直
流増幅器Ａ１は読み取り動作時に、は第６図に示づよう
に各読み取り点１）１〜Ｄ７Ｉの画像情報に基づく検出
信号ＳＧＩを第１の読み取り点Ｄ１に基づく検出信号Ｓ
Ｇ１から順に出力り−る。そして、コンパレーターＤ１
はこの各読み取り点Ｄ１〜Ｄ４の検出信号ＳＧ１を基準
レベル旧で比較判断し、各読み取り点Ｄ１〜Ｄ４の画像
情報の有無を検出してデジタル情報としてマイクｌコニ
１ンピコーターＭ１ｉこ出ツノする。

一方、この読み取り動作時において、マイクロコンピュ
ータＭ１は各スイッチＳ１．Ｓ２．Ｓ・３に１−ルベル
の制御信号ＳＧ２を出力しているため、第１及び第３の
スイッチ８１．８３はオフとなり直流増幅器Ａ１から出
力されている検出（８号ＳＧ１はにｌ差増幅器Ａ２に出
力されない。従って、誤差増幅器Ａ２の入）ｊ端子には
それぞれ基準電Ｉ■Ｖｋが入力されるため、この読み取
り動作時においては誤差増幅器Ａ２から出力される出力
電圧はＯＶとなるとともに保持回路１−１１に出ツノさ
れない。

第４発光素子Ｌ４が点滅し読み取り点Ｄ４にお【プる検
出信号ＳＧ１が出力され、次に第１の発光素子Ｌ１が点
滅し次の読み取り点Ｄ１の読み取り動作が開始されるま
での非読み取り動作時にはいると、マイクロコンビ１−
タＭ１は各スイッチＳ１．８２．Ｓ３に出力している制
御信号ＳＧ２をＬレベルにする。このＬレベルの、制御
信号ＳＧ２に基づいて第１及び第３のスイッチＳ１．Ｓ
３はオンし反対に第２のスイッチ８２はオフとなる。

この第１のスイッチＳ１のオンに基づいて誤差増幅器へ
２は非読み取り動作時に直流増幅器Ａ１から出力される
オフセット電圧ΔＶを入力し基準電圧Ｖｋと比較してＡ
フセッ１〜電圧八■の変動を検出する。そして、誤差増
幅器Ａ２はＡフセッ［・電圧ΔＶが基準電圧Ｖ　ｋと一
致するとさＯＶの電圧を、オフセラ１へ電圧ΔＶが基準
電圧Ｖｋより大きいときその差のプラス電圧を、又オフ
セット電圧ΔＶが基準電圧Ｖｋより小さいときその差の
マイナス電圧を調整量として第３のスイッチＳ３を介し
て保持回路Ｈ１に保持させるとともに同保持回路１−１
．１に保持された調ａｍに基づいてＡフレッ１〜調整回
路Ｄ１を介して直流増幅器Ａ１から出力される前記オフ
レフ１〜電圧△Ｖを基１Ｍ電圧Ｖｋとなるように調整す
る。従ってこの状態で直流増幅器Δ１のオフセット電圧
Δ■は基Ｑ！−電Ｊ〔Ｖ　ｋに調整保持される。

やがて、非読み取り動作から読み取り動作に移り次の新
たな第１の読み取り点Ｄ１の画像情報を読み取るべく第
１の発光素子Ｌ１が点滅を聞ｋｆｉＪるど直流増幅器Ａ
１はこのオフセラ１へ電圧が調整された状態で各読み取
り点Ｄ１〜Ｄ４にお（Ｊる検出信号ＳＧ１を出力する。

そしくその前記読み取り動作が終了し再び非読み取り動
作に入ると、直流増幅器Ａ１からのオフセット電圧を再
び誤差増幅器Ａ２は入ツノしそのオフセット電圧ΔＶの
変動を検出し変動があったとき蓬の調整量を出ノノツ°
る。

そして、このとき変動があったとき前記と同様にそのと
きの調整量に基づいて直流増幅器Ａ１のオフセラ１へ電
圧ΔＶが基準電圧Ｖｋに調整され次の読み取り動作を持
つ。従って非読み取り動作ごとに各読み取り点Ｄ１〜Ｄ
４の出力信号を出力する直流増幅器Ａ１のＡフゼッ１〜
電圧ΔＶは常にあらかじめ設定した基準電圧Ｖｋとなる
ように制御されるため、次段のコンパレータＤ１に出力
される検出信号ＳＧ１に含まれるオフはツ１〜電圧は常
に一定となる。

このように本実施例では直流増幅器Ａ１の経年変化、温
度等による特性の変化あるいは読み取りヘッド９の周囲
の明暗による光電変換素子Ｐの誤動作等にＪ：って直流
増幅器Ａ１のオフセット電圧が変動しても常に一定のオ
フセラ１〜電圧（＝Ｖｋ　’）に制御されるため、前記
変動のための調整作業を一々行う必要がなく、しかもコ
ンパレータＤ１は常に一定のオフセラ１〜電圧（＝Ｖハ
）を含んだ検出信号ＳＧ１と基準レベル旧と比較判別す
ることになり正確かつ確実な画像読み取りがｉｉＪ能と
なる。

なｄ３、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、例えば検出信号ＳＧＩを２値のデジタル情報に変換
するコンパレータＤ１に代えてＡ／Ｄ変摸器にし検出信
号ＳＧＩを多ｉ＋Ｑのデジタル情報に変換するような光
学的画像読み取り装置に応用してもよい。

効果 以上詳述したようにこの発明は非読み取り動作性毎に、
各読み取り点の検出信号を出力する直流増幅器のオフセ
ット電圧の変動を検出し、その変動量に基づいて直流増
幅器のオフレット電圧のレベルを常に一定のレベルに制
御１゛るようにしたので、読み取り動作時に直流増幅器
のオフセット電圧を常に予め定めた飴に保持することが
でき一々Ａフセット電圧の変動に基づく調整ｌ￥業をす
る必要がなくしかも正確かつ確実（２画像読み取りかで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学的画像読み取り装置の電気ブロック
回路図、第２図（ａ　）及び（ｂ）は従来の直流増幅器
からの出力される検出信号の出力波形図、第３図はこの
発明を具体化した光学的画像読み取り装置の平面図、第
４図は１１ｊ１じく側面図、第５図は同じく電気ブロッ
ク回路図、第６図はタイムチャート図である。 原稿２、読み取りヘッド９、光源としての発光素子Ｌ１
〜Ｌ４、発光、側光ファイバーＴ１〜Ｔ４、受光側光フ
フイ°バーＲ１〜Ｒ４、光電変換素子Ｐ、直流増幅器Ａ
１、主たる調整手段しての誤差増幅器Ａ２、保持手段と
しての保持回路１−１１　、第１゜第２及び第３のスイ
ッチＳｌ、Ｓ２．Ｓ３゜特　５１　出　願　人　ブラザ
ー工業株式会社代　理　人　弁理士　眉ｒＩｌ　１１９
宣￥５２図 （ｄ） （ｂ） 時間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源（Ｌｌ〜Ｌ４）と、その光源（１−１〜Ｌ４）
   から発光され、且つ原稿面で反射された光を受光するだ
   めの受光素子（］〕）とから成る光学的読み取り部を備
   えた読み取りヘッド（９）を、前記原稿（２）と相対的
   に移動さゼ、その移動に伴って前記読み取り部が画像読
   み取り点（Ｄ１〜Ｄ４）にさしかかる毎にその読み取り
   部を動作させて原稿面上の画像を読み取るＪ：うにした
   光学的画像読み取り装置において、 前記読み取り部の受光素子（Ｐ）からの電気信号を増幅
   するための直流増幅装置（Ａ１）と、前記読み取り部の
   非動作時に、前記直流増幅装置（Ａ１）の出力電圧（Δ
   Ｖ）ど阜準電圧（Ｖｌ（＞とを比較し、その比較結果に
   基づいて前記直流増幅装置（Ａ１）のオフセット電０：
   （ΔＶ）を調整するだめの調整手段（Ａ２．Ｓｌ、８２
   ．３３等）と、 前記読み取り部の非動作■４にお（）る前記調整手段（
   Ａ２．３１．Ｓ２，８３等）からの出力信号を一時的に
   保持することにより前記読み取り部の動作時における前
   記直流増幅器（Ａ１）のＡフレット電圧（ΔＶ）を調整
   するための保持手段（ト１１）と、 を備えることを特徴とする光学的画像読み取り装置。