JPS6291069A - 光学読取装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光学読取装置に関し、詳しくは用紙に記された
画像を少なくとも３色で読み取る光学読取装置に関する
。

［従来の技術］ 従来、この種の光学読取装置として、画像が記された用
紙上の読取点を発光側ファイバを介して照光し上記照光
された用紙からの反射光を受光側ファイバを介して受光
しその強度を検出する光学読取系を備え、反射光の強度
に基づいて読取点の画像を白黒二値で読み取り、これを
用紙幅方向と搬送方向とに繰返すことによって用紙に記
された画像を読み取るといった構成を有するものが知ら
れてる。一方、３原色の色を各々発する発光素子やフィ
ルタ等を用いて用紙上の多色の画像を読み取る光学読取
装置も提案されている。

［発明が解決しようとする問題点１ しかしながら、フルカラーの原稿を読み取るこうした光
学読取装置は、少なくとも３色以上の発光素子もしくは
フィルタを備える必要があり、装置・構成が複雑化する
上、読み取りに要する時間が増大することが考えられた
。

ところで読み取りのなされる用紙上の画像を考えてみる
と、フルカラーの原稿はカラー写真や多色刷の印刷物な
ど極めて限られている。身近かに存在し、光学読取装置
にかけて読み取りを行なう原稿の大部分は白地に黒、あ
るいはこれに添削・訂正・追記などの目的でもう一色付
加したものにすぎない。後者のように白黒及びもう−色
よりなる原稿を読み取るために、わざわざフルカラーの
光学読取装置を用意し、これを用いるのは効率が極めて
悪いという問題があった。

本発明は上記問題を解決することを目的とし、すくなく
とも３色で読み取りを行なう光学読取装置を提供するこ
とを目的としてなされた。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成すべく、本発明は問題点を解決するた
めの手段として次の構成をとった。即ち、第１図に例示
する如く、 画像が記された用紙Ｍ１上の読取点を発光側ファイバＭ
２を介して照光する発光手段Ｍ３と上記照光された用紙
Ｍ１からの反射光を受光側ファイバＭ４を介して受光し
その強度を検出する検出手段Ｍ５とを備えた１組または
複数組の光学読取系Ｍ６と、上記発光手段Ｍ３の発光量
を調整する発光量調整手段Ｍ７と、上記用紙Ｍ１上の画
像の読取に際しては、上記発光量調整手段Ｍ７を制御し
て上記発光手段Ｍ３を所定の発光量で発光させると共に
、上記検出手段Ｍ５によって検出された反射光の強度に
基づいて、上記用紙に記された画像を読み取る読取制御
手段Ｍ８と、を備えた光学読取装置において、 上記発光手段Ｍ３は、互いに異なる色の光を発光する２
個の発光素子Ｍ９を、同一の発光側ファイバＭ２に対し
て入射可能に近接配置し、上記読取制御手段Ｍ８は、上
記２個の発光素子Ｍ９を選択的に駆動する駆動手段ＭＩ
Ｏと、該駆動手段Ｍ１０により上記発光素子Ｍ９が選択
的駆動された際の、上記用紙Ｍ１上の読取点より検出さ
れた上記反射光強度に基づいて、該読取点を少なくとも
３色のうちいずれかの色として読みとる多色読取手段Ｍ
１１とを備えた。

［作用］ 上記構成を有する本発明の光学読取装置は、互いに異な
る色の光を発光する２個の発光素子Ｍ９を発光手段Ｍ３
に備え、これを発光量調整手段Ｍ７を介して読取制御手
段Ｍ８の駆動手段Ｍ１０によって選択的に駆動する。２
個の発光素子Ｍ９は同一の発光側ファイバＭ２に対して
入射可能に配設されているので、発光素子Ｍ９からの光
は発光側ファイバＭ２を介して用紙Ｍ１上の読取点を照
光する。読取点からの反射光は、受光側ファイバＭ４を
介して検出手段Ｍ５に受光され、その強度の検出が行な
われる。検出手段Ｍ５によって検出される反射光強度に
関して、読取制御手段Ｍ８の多色読取手段Ｍ１１は、駆
動手段Ｍ１０によって発光素子Ｍ９が選択的に駆動され
た際の反射光強度に基づいて読取点を少なくとも３色の
うちいずれかの色として読み取る。従って、本発明の光
学読取装置は、用紙Ｍ１に記された画像を少なくとも３
色で読み取るよう働く。

［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例について説明する。

本実施例の光学読取装置は、第２図に示すように、電子
制御装置１の制御のもとに、プラテン２に装着された用
紙３上の画像を光学的に読み取るよう構成されており、
シリアル型の読取ヘッド５をヘッド移送装置６により用
紙幅方向に往復動させると共に、プラテン２に装着され
た用紙３を用紙搬送装置７によって搬送し、シリアル型
の読取ヘッド５による画像の読み取りを用紙３の全範囲
に対して行なうよう構成されている。

シリアル型の読取ヘッド５は、２本のガイド軸８ａ、８
ｂに摺動自在に支持されたキャリッジ９に後述する読取
回路１０を介して取り付けられ、ヘッド移送装置６によ
り用紙３の幅方向（第２図矢印Ｒ，Ｌ方向）に往復動さ
れる。本実施例では、ヘッド移送装置６として、ＤＣモ
ータ１１によりベルト１１ａを介して回転されるスパイ
ラルシャフト１２を用い、読取ヘッド５が取付けられた
キャリッジ９の背面に突設されたピン１６とスパイラル
シャフト１２に刻設されたスパイラルカム溝１２ａとの
係合により、読取ヘッド５を用紙３の幅方向の全長に亘
って往復運動させる構成をとっている。尚、読取ヘッド
５の移送旦は、スパイラルシャフト１２と同軸に設けら
れたエンコーダ２０によって検出され、エンコーダ２０
からのパルス信号は、読み取りタイミングとして電子制
御装置１に供されている。

ヘッド移送装置６によって画像の走査を伴う読取ヘッド
５の一往動もしくは復動が完了すると、用紙３は用紙搬
送装置７によって所定量だけ搬送される。用紙搬送装置
７はステッピングモータ２４を駆動源とし、その回転軸
の回転を、噛合する２つの平歯車２５ａ、２５ｂによっ
てプラテン２の回転軸２６に伝達する構成をとっている
。ステッピングモータ２４の１ステップ分の回転は、読
取ヘッド５の読み取りの幅、即ち１行分（８ドツト分）
に対応しているので、読取ヘッド５が取付けられたキャ
リッジ９の一方向への走査が完了すると、紙押さえロー
ラ２８によってプラテン２に押しつけられた用紙３は、
次に行なわれる反対方向への走査・画像の読み出しに備
えて１行分搬送されるのである。

次に読取ヘッド５と読取回路１ｏの構成、及び電子制御
装置１を中心とする電気系統について、第３図ないし第
６図を用いて説明する。、読取回路１０内には、読取ヘ
ッド５に配設された発光側ファイバＴｉを介して用紙３
を照光する照光手段としての赤色の発光ダイオードＬｒ
ｉ、緑色の発光ダイオード１−ｇｌ（ｉ−１，２，・・
・、８）や反射光の強度を検出する検出手段としての受
光用フォトダイオードＰ更に受光用フォトダイオードＰ
の出力信号を増幅する増幅器Ａ等が設けられており、電
子制御装置１とフレキシブルプリント板２９を介して接
続されている。第３図に示すように、読取ヘッド５には
８本を１列として２列の光学ファイバが配設されている
。第３図左側の１列８本は発光側ファイバＴｉであり、
これに対して右側の８本が受光側ファイバＲｉ　　（用
紙３に向っては左手側）である（ｉ＝１．２．・・・８
）。各列のファイバは■溝が形成された保持板３０によ
って固定され、互いに等しいピッチに配設・保持されて
いる。以下、これらのファイバをＴＩ　、Ｔ２・・・の
如く、上から順に添字１，２．・・・８をもって、表示
する。

各ファイバの他の端部は読取回路１０に導かれており、
発光側ファイバＴｉは１本ずつ赤色の発光ダイオードｌ
ｒｉ及び緑色の発光ダイオードＬｇｉ（ｉ＝１．２．・
・・８）に接続されている。第４図（Ａ）。

（Ｂ）は発光側ファイバＴｉと各色の発光タイオード１
−ｒｉ、　Ｌｇｉとの位置関係を示す正面図及び平面図
であるが、図示するように、２つの発光ダイオード１−
ｒｉ、　ＬＯｉより発する光は共に同一の発光側ファイ
バＴｉに入射されるよう構成されている。

一方、受光側ファイバＲｉは８本まとめて受光用フォト
ダイオードＰに接続されている。これらの発光ダイオー
ド１−ｒｉ、　Ｌｇｉ及び受光用フォトダイオードＰは
、既述したヘッド移送装置６．用紙搬送装置７等と共に
、電子制御装置１により制御・駆動される。

電子制御装置１は、発光量調整手段及び読取制御手段と
して働くが、第５図に示すように、周知のＣＰｔＪ３１
．ＲＯＭ３３．ＲＡＭ３５．タイマ３７等を中心に論理
演算回路として構成されており、コモンバス４０を介し
て入出力用の回路・ポート等とデータを相互に遺り取り
してヘッド移送装置６．用紙搬送装置７及び読取回路１
０を制御する。こうして入出力回路・ポートとして、外
部に制御信号を出力するものには、ヘッド移送装置６の
ＤＣモータ１１と用紙搬送装置７のステッピングモータ
２４とに制御信号を出力する出力ボート４１．読取回路
１０の発光ダイオードｌｒ’ｉ、１ｇｉを選択的にドラ
イブする為の駆動回路４３．同じく発光ダイオード１−
ｒｉ、Ｌｇｉの発光値を定めてこれをドライブするＤ／
Ａ変換器４５．読取回路１０において読みとられた画像
の白黒を判別する判定レベルを切換えるレベル切換ポー
ト４７等がおる。一方、外部から信号を入力するものと
しては、エンコーダ２０からの信号を入力するパルス入
力ポート５１．読取回路１０において読みとられた画像
をコンパレータＣ１もしくはＣ２によって明暗二値の判
別を行なった後、これを画像データＤＡＴＩ及びＤＡＴ
２として読み込む画像入力ポート５３等がある。

次に発光ダイオードｌｒｉ、１（７ｉを発光させる制御
について説明する。発光ダイオードｌｒｉ、ｌｐｉはＤ
／Ａ変換器４５をソースとし駆動回路４３をシンクとす
るダイナミックドライブにより点灯される。Ｄ／Ａ変換
器４５はＣＰＵ３１より所定の発光量に対応したデータ
Ｄ　Ａ　Ｃ（ｎ）をセットされ、これに応じた電圧を各
々出力する。この時、駆動回路４３はＤＯないしＤＦの
１６ビツトのうちただひとつのビットをオン状態とする
。例えば最下位のビット［）Ｏがオン、即ち駆動回路４
３の図示しない最終段のトランジスタが導通状態になる
と、これをシンクとする発光ダイオード１−ｒｌに電流
が流れ、発光ダイオードＬｒｌが点灯する。発光ダイオ
ードｌｒｌの各発光強度はＤ／Ａ変換器４５に予めＣＰ
ＬＪ３１により設定された発光値データＤＡＣ（ｎ）に
従う。こうして各Ｄ／Ａ変換器４５への発光値のセット
と駆動回路４３の出力（ＤＯないしＤＦ）を１ビツトず
つ逐次オンとしてゆくことによって、赤色及び緑色の発
光ダイオード［「１゜Ｌｇｉないしｌｒ８，１−ｇ８が
次々と発光される。

ここで発光ダイオードｌｒｌ、　Ｌ（Ｊｌの発光強度を
Ｄ／Ａ変換器４５によって定めるのは、発光ダイオード
Ｌｒｉ　（Ｌｏｉ）−発光側ファイバＴｉ−受光側ファ
イバＲ１−受光用フォトダイオードＰよりなる光学読取
系の感度が、各素子の変換効率や伝達効率等の不揃いに
起因して各光学読取系毎に一定とはならない為であって
、いわゆる白レベルチェックの処理によって、各光学読
取系毎の読み取りの濃淡を均質にするよう各発光ダイオ
ードｌｒｌ。

Ｌｇｌの発光量を定める必要があるからである。

また、一般に白レベルチェックを行なう場合ののコンパ
レータＣ１、Ｃ２の判定レベルは実際に読み取りを行な
う時よりも高目に設定されるので、判定レベルはレベル
切換ポート４７により切換えられる。第６図は、レベル
切換ポート４７の回路の一例を示しているが、ここで半
固定抵抗器ＲＴ１　、ＲＴ２及び抵抗器Ｒ１は赤色光に
よる読み取りの判定レベルＶ　ｒｅｄを、半固定抵抗器
ＲＴ３　。

ＲＴ４及び抵抗器Ｒ２は緑色光による読み取りの判定レ
ベルｖｇｒｎを、各々分圧により生じるよう構成されて
いる。ＣＰＵ３１はバス４０を介して、レベル切換ポー
ト４７に設け、られた双投のアナログスイッチＡＳＷを
切換ことにより、白レベルチェック用の判定レベルと実
際の画像の読み取り用の判定レベルとを切換える。

以上の構成を有する本実施例の光学読取装置の動作につ
いて、第７図に拠って説明する。第７図は、電子制御装
置１の行なう読取ルーチンを示すフローヂャートであっ
て、ＤＣモータ１１を回転させてキャリッジ９の移送を
そのホームポジション（第２図左端）より開始した後、
用紙３幅方向への走査が終了したか否かの検出等を行な
う他のルーチンと共に繰返し実行される。

まず、ステップ１００では１６個の発光ダイオード［−
ｒｉないしＬｇｉを逐次点灯するのに用いる変数ｎに初
期値零をセットし、続くステップ１１０では、キャリッ
ジ９の読取ヘッド５が読取位置に至ったか否かをエンコ
ーダ２０の出力を監視することによって判定する。読取
ヘッド５が所定の読取側像度に対応した読取位置に至っ
たと判定されると、処理はステップ１２０に進み、Ｄ／
Ａ変換器４５に白レベルチェックによって定められた画
像読み取り用の発光値Ｄ　Ａ　Ｃ（ｎ）をセットすると
共に、駆動回路４３のビット□ｎをオンとする処理を行
なう。本ルーチンが開始された直後にはｎ＝Ｏなので、
ステップ１２０の処理により、発光ダイオードＬ　ｒｌ
がオンとされる。

続くステップ１３０では、画像入力ポートより画像デー
タＤＡＴ’ｌを読み込む処理が行なわれる。

この時、レベル切換ポート４７の出力する判定レベルは
画像読み取り用レベルに切換えられているので、コンパ
レータＣ１によって判定レベルＶｒｅｄと比較された反
射光強度に基づく画像データＤΔＴ１は赤色光による読
み取りにおいて感度があったか否かを示している。そこ
で、ステップ１４０で駆動回路４３のビットｐｎをオフ
として発光ダイオード１−ｒｉを消灯し、ステップ１５
０で変数ｎの値を１だけインクリメントした後、処理は
ステップ１６０へ進んで、画像データＤＡＴ１が値１、
即ち赤色光による読み取りにおいて感度があり反射光強
度が判定レベルＶ　ｒｅｄを上回っているか否かを判定
する。ＤＡＴ１＝１が成立している場合には、処理はス
テップ１７０以下へ進み、ステップ１７０，１８０，１
９０において上述したステップ１２０，１３０，１４０
と同様の処理を繰返す。ただし、この場合には緑色光の
発光ダイオードＬｇｉが点灯されるので、画像データと
しては判定レベルｖｇｒｎと比較された結果であるＤＡ
Ｔ２が読み込まれる。

以上の処理の後、ステップ２００では画像データＤΔＴ
２＝１であるか否かの判定を行ない、ＤＡＴ２＝１が成
立、即ら用紙３上の読取点が緑色光に対しても感度を有
する場合には、ステップ１６０での判断と併せて、読取
点は「白」であるとし、ステップ２１０でこれをＲＡＭ
３５の所定のエリアに記憶する処理を行なう。ステップ
２００においてＤＡＴ２＝１が不成立であれば、ステッ
プ１６０での判断と併せて、即ち赤色光に感度があって
緑色光に対してはないことから読取点は「赤」であると
判断してこれを記憶する（ステップ２２０）。一方、ス
テップ１６０において、赤色光に対して感度がないと判
断された場合には、処理はステップ２３０へ進んで、読
取点は「黒」でおると判断してこれをＲＡＭ３５に記憶
する処理を行なう。

ステップ２１０ないし２３０の処理の後には、変数ｎを
１だけインクリメントする処理がなされ（ステップ２４
０＞　、続くステップ２５０では変数ｎの値が１６以上
となったか否かの判断がなされる。ｎ≧１６となってい
なければ、８組の光学読取系からなる読取ヘッド５での
読み取りは終了していないとして、処理はステップ１２
０へ戻り、上述したステップ１２０ないしステップ２５
０の処理・判断を繰返す。一方、変数ｎが値１６以上と
なっていれば、この読取位置での全８点の読み取りは終
了したとして、本制御ルーチンを一旦終了し、その他の
制御を行なった後に再び本制御ルーチンを実行し、これ
を用紙３の幅方向に厘る読取走査が終了するまで繰返す
のである。

以上のように構成された本実施例の光学読取装置によれ
ば、簡易な構成によって、白地に黒で書かれた原稿に赤
色で加筆・訂正・削除等がなされたものを容易かつ高速
に読み取ることができる。

従って、添削された原稿や黒赤のインクリボンを使い分
けてタイプライタやプリンタなどによって印字された用
紙等を「白」　「黒」　「赤」の３色で読み取ることが
でき、これを少なくとも３色で印字する装置に伝送・再
生することも可能である。

また、本実施例では赤色光で感度がなければ緑色光を用
いた判定を行なわず、読み取りの処理速度を更に向上さ
せている。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
この実施例に何等限定されるものではなく、読み取りの
なされる用紙に用いられた色彩に応じて赤色以外の色の
光を発する発光素子を用いる構成や、２色の発光素子の
各々による照光に対する反射光強度の判定の組合わせか
ら４色の読み取りを行なう構成、あるいは反射光強度を
多階調で読み取る構成など、本発明の用紙を変更しない
範囲において種々なる対応で実施しえることは勿論であ
る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の光学読取装置は、極めて
簡易な構成によって、用紙に記された画像を少なくとも
３色で読み取ることができるという優れた効果を奏する
。従って、複雑な多色読み取りの構成を用いることなく
、白地に黒で書かれた原稿に赤色で添削の行なわれたも
のなど、現実の使用において頻繁に用いられる態様の用
紙を高速に読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を例示する構成図、第２図
は本発明の一実施例としての光学読取装置の構成を示す
斜視図、第３図は同じくその読取ヘッド５の構成を示す
斜視図、第４図（Ａ＞、（Ｂ）は各々発光側ファイバＴ
ｉと発光ダイオードＬｒｉ。 Ｌｇｉとの配置の様子を示す正面図と平面図、第５図は
実施例の光学読取装置の光学径を電子制御装置１０のブ
ロック図と共に示す概略構成図、第６図はレベル切換ポ
ート４７の一例を示す回路図、第７図は実施例における
読取ルーチンを示すフローチャート、でおる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　画像が記された用紙上の読取点を発光側ファイバを
   介して照光する発光手段と上記照光された用紙からの反
   射光を受光側ファイバを介して受光しその強度を検出す
   る検出手段とを備えた１組または複数組の光学読取系と
   、 上記発光手段の発光量を調整する発光量調整手段と、 上記用紙上の画像の読取に際しては、上記発光量調整手
   段を制御して上記発光手段を所定の発光量で発光させる
   と共に、上記検出手段によつて検出された反射光の強度
   に基づいて、上記用紙に記された画像を読み取る読取制
   御手段と、 を備えた光学読取装置において、 上記発光手段は、互いに異なる色の光を発光する２個の
   発光素子を、同一の発光側ファイバに対して入射可能に
   近接配置し、 上記読取制御手段は、 上記２個の発光素子を選択的に駆動する駆動手段、 該駆動手段により上記発光素子が選択的駆動された際の
   、上記用紙上の読取点より検出された上記反射光強度に
   基づいて、該読取点を少なくとも３色のいずれかの色で
   読み取る多色読取手段とを備えたことを特徴とする光学
   読取装置。