JPS629335A - 自動露光装置 - 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】 【二上へ五凪次腎 この発明は自動露光装置に関し、特に例えば複写８１等
の静電記録装置におり・で、記録すべき原稿の地肌や画
像の濃度に応じて記録画像の濃度を自動的に適正値に調
整する装置に関する。

従来の技術 複写機において、一般に、そのコピー品質は、原稿照明
用の露光ランプの光量が大きく影響する。

すなわち、この露光ランプに印加する電圧が低すぎると
、光量不足のため、コピー品質は地肌にかぶりを生じた
汚ないものとなる。この−例として、複写原稿が新聞紙
や地肌が白でなく黄や青といったカラー原稿などが挙げ
られる。これらの場合、一般に地肌が白である原稿に対
して適正であった光量を照射しても、地肌の反射率が低
くかぶりを生じてしまう（以下、この事象を地肌カブリ
という）。

一方、露光ランプに印加する電圧が高すぎると、光量過
多のため、原稿中の複写すべき像そのものがとんでしま
い、かすれたコピーとなってしまう（以下、この事象を
像のトビという）。

したがって、良質のコピーを得るには、原稿に原稿の濃
度に見合った適切な光量を与える、即ち原稿照明用の露
光ランプへの印加電圧を適値に調整しなければならない
。現在利用されている多くの複写機には、手動操作によ
る濃度調整装置が組み込まれており、使用者が試しコピ
ーをとるか又は使用者の経験的な勘によってコピー濃度
の調整を行っている。しかし、これら試しコピーや勘に
たよる濃度設定では、所望品質のコピーを得るまでに無
駄なコピーが生じるのを防ぎ得す、また時間の浪費も避
は難い。

そこで、この欠点を解消するように、近時、自動露光装
置を組み込んだ複写機が提供され、原稿濃度に相応する
適正なコピーを効率的に得ることができるようになって
いる。ところで、この種の自動露光装置における作動方
式に関しては、大別して二つの方式が採用されている。

一つは、原稿を予備走査してその濃度を検出し、複写動
作を行う本走査時に原稿濃度に見合った適性な露光量に
制御する予備走査方式である。もう一つは、原稿を走査
して濃度を検出するとともに、原稿からの反射光量が常
に一定となるように検出濃度に応じて逐次に露光量を補
正制御して複写を行う逐次補正方式である。上記予備走
査方式は、コピー速度を犠牲にする難点とともに、原稿
の濃度を全体として平均化して取扱うようにしているた
めにコピー品質を最適化しているとは言い難く、この点
において、逐次補正方式の方が優れる。

第１図〜第５図によって、この逐次補正方式の自動露光
装置の一例を説明する。

第１図において、（１）は複写すべき原稿で、透明の原
稿台（２）に置かれている。（３）は、原稿台（２）の
固定手段を兼ねる原稿スケール（４）の裏面に貼付され
た標準濃度板（通常、白色の平板を用いるので以下、標
準白という）である。原稿台（２）の下方に、原稿（１
）と上記標準白（３）を帯状に光走査する走査光学系（
５）（以下、スキャナーという）が装置されている。こ
のスキャナー（５）は、光を照射する露光ランプ（６）
と１反射光を絞る光学スリット（７）と９反射ミラー（
８）、（９）、（１０）と結像レンズ（１１）、反射ミ
ラー（１２）それにこれらを一定の関係で駆動する図示
しない機械部から構成されている。スキャナー（５）は
、Ａ点から走査（スキャン）を開始し、Ｂ点を経て、０
点に至る。即ち、スキャナー（５）の作動時、露光ラン
プ（６）と第１ミラー（８）、光学スリット（７）が図
中左方に移動して標準白（３）次いで原稿（１）を走査
し、第２ミラー（９）と第３ミラー（１０）は、結像光
路長が一定となるように上記第１ミラー（８）及び光学
スリット（７）の移動速度の半分の速度で図中左方に移
動する。このスキャナー（５）の移動に同期して、感光
体ドラム（１３）は図中矢印のように回転し、これによ
り、感光体ドラム（１３）上に原稿（１）の画像に応じ
た静電潜像が形成される。

他方、上記感光体ドラム（１３）への投影結像光路中に
は、標準白（３）及び原稿（１）からの反射光の強度す
なわちこれらの濃度を検出する光検出器（１４）が設け
られている。光検出器（１４）は、例えば７オトトラン
ジスタやフォトダイオード等の受光素子によりｈ１成さ
れ、光学スリット（７）を通過してくる光の量に応じて
電流を生成する。

光検出器（１４）から出力される濃度に応じた電流信号
は、電流−電圧変換回路（１５）によって電圧信号（デ
ータ電圧）に変換される。このアナログの電圧信号は、
Ａ／Ｄ変換回路（１６）によって４ビツトのディジタル
信号に変換される。ディジタル信号は、マイクロプロセ
サ（１７）Ｃ以下、マイクロプロセサをＣＰＵという）
の入力ポート（Ｐ　Ｂ　Ｏ）〜（ＰＨ１）に入力され、
ＣＰＵ（１））のサンプリング動作によってその時点の
データがＣＰ　Ｕ　（１７）に内蔵するＲＡＭ（１８）
又は所定のレジスタに格納される。

第２図は、標準白又は原稿の濃度ＣＤ）に対する回路（
１５）の出力電圧の関係及びＡ／Ｄ変換回路（１６）の
ディジタル変換の特性を示している。

一方、露光ランプレギュレータ（１９）は、ＣＰＵ（１
７）の出カポ−）（ＰＥ）からの信号によってそのオン
／オフが制御される。露光ランプレギュレータ（１９）
がオンすると、露光ランプ（６）に電圧を供給し、露光
ランプ（６）を点灯させる。露光ランプレギュレータ（
１９）から出力される電圧は、ＣＰＵ（１７）の出カポ
−）（ＰＤＯ）〜（ＰＨ３）から出力される４ビツトの
ディジタルデータによって制御さｉ６゜第３図に、この
ディジタルデータすなわち露光ランプレギュレータ出力
設定入力データと露光ランプへの供給電圧すなわち露光
ランプの照射光量との特性例を示す。

上記ディジタルデータは、原稿（１）の走査中、入カポ
−）（ＰＢＯ）〜（ＰＢ３）に入力される濃度データに
基づいて逐次に変更される。この変更の態様は、この例
では、第４図に示すように、予め線型の関係をなすよう
に設定されでいる。即ち、Ａ／Ｄ変換後の原稿濃度デー
タの変化量〔ΔＤ〕と露光ランプレギュレータ（１９）
への入力データの変化量（補正数）とは１：１に対応す
る。例えば、標準白のサンプリング濃度データの平均値
が“１１００”であり、Ｍ稿における濃度データが“１
０１０”であるとすると、前者から後者を引く差分演算
をすると、結果は２進数の“００１０”となり、標準白
に対して〔＋２〕の差、つまり標準白に対して〔＋２〕
だけ濃度が高いこととなる。反射光量を標準白における
場合と同等にするためには、露光ランプの光量を増大さ
せねばならない。それが、この第４図の特性によって、
〔＋２〕だけ露光ランプレギュレータの入力データを補
正することで実現できる。なお、ｆ５１図において、複
写動作をスタートさせるための図示ないしプリントキー
を押すと、そのスイッチ信号はＣＰ　Ｕ　（１７）の入
カポ−）（ＰＡＯ）に入力され、これに基づき、出カポ
−）（ＰＥ）を介して露光ランプレギュレータ（１９）
をオンさせ露光ランプ（６）を点灯させるとともに出カ
ポ−）（ＰＣ）から出力されるスキャナー制御信号によ
ってスキャナー駆動回路（２０）が能動化され、スキャ
ナー（５）はＡ点からスキャン動作を開始する。

逐次露光制御は、ＣＰ　Ｕ　（１７）のプログラムによ
って実行される。その手順を第５図の７０−チャートで
説明すると、ステップ（Ｓｌ）〜（Ｓ６）では標準白（
３）の濃度データをサンプリングし、ステップ（Ｓ７）
〜（８１２）においては原稿（１）を帯状に分割した領
域単位にその濃度データを検出しリアルタイムで照射光
量の補正を行う。以下、ステップ順次に説明する。

ステップ（Ｓ　１　）：露光ランプ（６）を点灯する。

即ち、出カポ−）（ＰＥ）を介して露光ランプレギュレ
ータ（１９）をオンする。

ステップ（Ｓ２）：ｇ光ランプ（６）の光量が所定の光
量に達するまで待機する。

ステップ（Ｓ３）：スキャナー（５）がＢ点位置まで米
ているかを判定する。即ち、！＠１図のＢ点位置に対応
してスイッチ手段が 設けられており、スキャナー（５）がＢ点位置を通過す
るときにこのスイッチ 手段がオンする構成である。この信号 は、ＣＰ　Ｕ　（１７）の入力ボート（ＰＡＩ）に入力
されており、このステップでは、このスイッチング信号
の有無を判定し ている。

ステップ（Ｓ　４　）ニステップ（Ｓ６）における測定
間隔タイマに基づくサンプリング周期毎 に標準白（３）の濃度データを検出し、ＲＡＭ（１８）
に格納する。

ステップ（Ｓ　５　）：ＲＡＭ（１８）にデータを何回
格納したかを計数するカウンタなインクリ メントする。

ステップ（Ｓ　６　）：標準白（３）の濃度データをサ
ンプリングする時間を決める測定間隔タ イマの終了を判定する。終了を判定す れば、ステップ（Ｓ３）に戻り、上記のステップを繰返
し実行する。

ステップ（Ｓ７）ニステップ（Ｓ３）でスキャナー（５
）がＢ点位置であると判定されると、こ のステップに進む。このステップでは、標準白（３）の
濃度データの平均値を演算する。即ち、ＲＡＭ（１８）
に格納されたデータをすべて加算し、ステップ（Ｓ５）
でカウントされた回数で割算することにより平均値が求
められる。この演 算結果を以降の補正制御における基準 値とする。

ステップ（Ｓ　８　）ニスキャンが終了したかを判定す
る。終了していると判定すれば、この ルーチンを終わる。

ステップ（Ｓ　９　）：原稿（１）の帯状領域、より正
確には光学ス、リフト（７）のスリット幅に対応する原
稿の領域における平均濃度 を検出する。この平均濃度データは、 入カポ−）（ＰＢＯ）〜（Ｐ　Ｂ　３　）を介して所定
のレジスタに格納される。

ステップ（ｓｉｏ）ニステップ（Ｓ７）で設定された基
準値データから上記ステップ（Ｓ９）で検出された原稿
濃度データを引く差分 演算を実行し、差〔ΔＤ〕を求める。

ステップ（ＳＯ）：露光データすなわち露光ランプレギ
ュレータ（１９）の出力設定入力データを補正する。補
正は、標準白（３）を照明したときの露光データに上記
ステップ（ＳＩＯ）で求めた差〔ΔＤ〕を加算し、出力
する。

ステップ（ｓｉｚ）：原稿（１）への照射光量を逐次補
正するその時間間隔を与える補正間隔 タイマの終了を判定する。終了してい なければ終了するまで時間をおき、終 了すれば、ステップ（Ｓ８）に戻り、スキャン終了する
まで上記のステップを 繰返し実行する。

以上のような逐次制御により、常に、原稿（１）の任意
頭載からの反射光量が一定となり、地肌カブリのない良
好なコピーを得ることができる。

明が　　しようとする　　ヴ ところで、上述の制御方式によれば、第６図に示すよう
に、原稿（１）中に写真や黒ベタ部なと濃度の高い部分
がある場合に、原稿の地１＋１１濃度が高くなったもの
として（スリット（７）における平均濃度を検出してい
ることによる）、例えば第７図（ａ）に示すように、照
射光量を大きく上げるようにｉ！（１８１１されてしま
う場合がある。しかしながら、このように制御されると
、スリット（７）中の高濃度部以外における文字、＃Ｘ
画等が露光オーバとなり、像のトビとなってしまう問題
がある。

ヴを　　するための 上記問題点を解決するための手段として、本発明は、原
稿を帯状に光走査し、原稿の帯状領域の平均濃度を検出
するとともに予め設定された基準濃度と比較して原稿か
らの反射光量を一定にする−ように逐次に上記帯状領域
への光照射量を変更できる自動露光装置において、検出
された上記平均濃度が高濃度の一定値以上であるか否か
を判別する手段と、この判別手段によって一定値以上で
あると判別されると、この高濃度の帯状領域に連なる高
濃度領域を含まない帯状領域において先に露光制御され
た光照射量を当該帯状領域に適用するように制御する手
段とを備えることを基本的な特徴とする。

作−Ｊｌ 原稿の走査中に、検出された平均濃度が一定値以上変化
すると、それは原稿の地肌濃度の変化ではなく、写真や
黒ベタ部のような原稿中の特異部であると判定し、この
特異部に移行する前の平均濃度に基づいて光量補正を行
い、それによって特異部と同時に存する文字等の低濃度
パターンのトビを防止する。

実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

ｆｊＳ８図に一実施例の制御手順の７０−チャートを示
す。このフローチャートは、第５図の７０−チャートに
対応し、符号が同一のステップでは第５図におけるのと
同一ないし相当の処理を実行する。このため、異なるス
テップのみを説明する。

また、装置構成は第１図に示したものを適用し、具体的
には、スキャナー（５）のスピードを１００ｓｅｅ／ｓ
、光学スリット（７）のスリット幅を５＋ｎｍ、補正間
隔を２５ｍ５そしてＮ回前の光量補正のデータを適用す
る場合のＮの値を〔２〕とする。

ステップ（Ｓ１００）：初期設定を行う。（ＥＸＰＤＡ
ＴＡ２）、（ＥＸＰＤＡＴＡＩ）及び（ＥＸＰＤＡＴＡ
Ｏ）はいずれもＲＡＭ（１８）に定義された記憶エリア
の変数名であ る。（ＥＸＰＤＡＴＡ２）には、現在の制御対象より２
回前の対象に対して適 用した露光データすなわち露光ランプ レギュレータ（１９）の出力設定入力データが記憶され
る。（ＥＸＰＤＡＴＡＩ）には、１回前の露光データが
記憶され る。また、（ＥＸＰＤＡＴＡＯ）は、現在の制御対象に
対し出力しようとする 又は出力している露光データを記憶し ておくための記憶エリアである。他方、（ＨＹＯＪＵＮ
）は２進の数値を示し、露光データの標準値をあられす
。第３ 図に示すように、ランプ光量の最大と 最小のほぼ中間として、例えば“０１ １１”とされる。

このステップでは、いずれの変数名に も予め（ＨＹＯＪＵＮ）の値を与えておく。ステップ（
Ｓ２）〜（Ｓ７）における標準白のスキャンでは、（Ｅ
ＸＰＤＡ ＴＡＯ）すなわち（ＨＹＯＪＵＮ）の露光データで照明
が行なわれる。

ステップ（Ｓｌｏｔ）ニステップ（Ｓ９）で新たな原稿
濃度が検出され、ステップ（Ｓｌｌ）で新たな露光デー
タが決定され・るので、現在のデータを１つ前にシフト
させる。即 ち、今出力している露光データを（Ｅ ＸＰＤＡＴＡｌ）に、（ＥＸＰＤＡＴＡｌ）のデータを
（ＥＸＰＤＡＴＡ２）に移す。

ステップ（Ｓ１０２）ニステップ（Ｓｌｌ）で演算され
た新たな露光データ（ＥＸＰＤＡＴＡＯ）が・予め定め
た露光の限界値（ＥＸＰＬＩ Ｍ）以上であるかどうかを判定する。（ＥＸＰＬ　Ｉ　
Ｍ）ノ値ハ例ｉｆｆ　”１１０１”に設定される。この
ステップにおいて、否定側に分岐すれば第５図と同様の
制 御でステップ（Ｓ１２）に進む。しかし、肯定側である
と、ステップ（Ｓ１０３）に進む。

ステップ（Ｓ１０３）ニステップ（Ｓ１０２）で限界値
以上の補正をしなければならないと判定され たので、露光オーバを回避するため（ＥＸＰＤＡＴＡＯ
）を２回前のデータす なわち（ＥＸＰＤＡＴＡ２）に置き換える。また、これ
と合わせて（ＥＸＰＤ ＡＴＡ　１　）も（ＥＸＰＤＡＴＡ２）のデータに置き
換えておく。これは、１回 前の制御においては、限界値を下回る がある程度大きな光量補正が行なわれ ており、これを排除するためである。

具体的に、第６図と第７図（ｂ）によって説明すると、
スリット（７）が低濃度域（Ａ）の時点（ｔｘ−ｚ）に
あるとき、露光データは第７図（ｂ）の黒丸で示す“１
０００”である。スリット（７）が時点（ｔｘ−＋）で
示す高濃度領域（Ｂ）に入ると、露光データ“１０１０
”になり、このデータによって時点（ｔｘ−＋）の原稿
（１）が露光される。ところが、スリット（７）が時点
（ｔｘ）に米ると、演算された露光データは”１１０１
″となり限界値（ＥＸＰＬＩＭ）と等しくなる、これが
ステップ（Ｓ１０２）で判定されると、ステップ（Ｓ１
０３）ニ進み、（ＥＸＰＤＡＴＡＯ）！、：２回前の露
光データすなわち時点（ｔｘ−２）の露光データが与え
られる。そして、ステップ（Ｓ１０３）以降の実際の露
光動作には、第７図（ｂ）に示す白丸の露光データが適
用される。なお、時点（Ｌｘ）の次の時点でもまた限界
値以上となると、同様に２回前の値を適用するが、ステ
ップ（Ｓ１０３）で（ＥＸｒ’ＤＡＴＡＩ）を予め（Ｅ
ＸＰＤＡＴＡ２）にしであるので同様に時点（ｔｘ−２
）のデータが適用される。尚、第６図において、原稿（
１）及びスリット（７）は部分を示し、原稿画像につい
てはスキャン方向と直交する方向に、明示している部分
と同様な画像となっているものとし、スリット（７）に
関しては補正間隔毎の移行の様子を分り易くする目的で
縦方向にずらして示している。

上記のように、低濃度域（Ａ）から黒ベタ等の部分的に
高濃度である限界値以上の高濃度領域（Ｂ）に移行した
とき、低濃度域（Ａ）の露光データを適用するので、領
域（Ｂ）に存する低濃度のパターンが像のトビとなるこ
とがない。また、地肌濃度が像濃度よりも高いいわゆる
ネガ原稿である場合に、光量を過多に上げてしまって全
てのパターン像がトビとなることもこれにより有効に防
止しうる。

さらに、領域（Ｂ）から低濃度域（Ｃ）に移行する際、
（Ｂ）の直後の（Ｃ）の部分に低濃度のパターンが存在
している場合、この制御を行わないときには領域（Ｂ）
で露光量を過多に上げていると領域（Ｃ）に移る時点で
、露光ランプレギエレータの出力設定入力データは計算
上大きく下がっても露光ランプの応答は遅く、領域（Ｃ
）の低濃度パターンがトビとなる可能性があるが、本制
御によって領域（Ｃ）において露光データの変化がない
か、わずかであるのでランプ応答性は何ら問題とならず
、像のトビも生じない。

尚、上記実施例で、補正間隔は、スキャナーのスピード
とスリット幅から、次式によって求められる。

ここで、ｎは濃度データのサンプリングにおける補正間
隔によるデータ（ここではスリット幅、つまりスリット
幅分の画像）の重なり数に対応する。重なり数が０でｎ
＝１．重なり数が１ではｎ＝２．・・・である。

上式で、スリット幅毎の濃度データサンプリングを考慮
すると、口≧１となる。また、露光量をＮ回前の露光デ
ータに戻す制御におけるＮは、上式で使用したｎの値に
基づいて、ｎ＋１＞Ｎ≧ｎを満足する値となる。つまり
、Ｎ回前の露光データというのは補正間隔ごとの帯状の
原稿濃度検出領域（スリット領域）の移行において、補
正可能範囲外と判断された時点の帯状の原稿濃度検出領
域と重なりがなく、かつその時点に最も近い先の帯状の
原稿濃度検出領域の地点の露光データということになる
。

λ孔へ羞Å 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、通常
の制御によって地肌カブリがなく、さらには複写すべき
原稿中に部分的に写真や黒ベタ部があっても、これら高
濃度像の近傍の低濃度パターンにおいて像のトビが生じ
ないので、常に適正なフビーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は逐次補正方式の自動露光装置の概略構成図、第
２図は濃度に対するデータ電圧とＡ／Ｄ変換後のデータ
の一例を示すグラフ、第３図は露光ランプレギュレータ
の特性図、第４図は濃度データの変化量と露光ランプレ
ギエレータの入力データ補正数との関係を示すグラフ、
！＠５図は逐次補正制御の手順を示す７０−チャート、
ｔｊ＆６図は原稿走査の説明図、第７図（、）は逐次補
正制御の従来例を説明するためのグラフ、同図（ｂ）は
実施例を説明するためのグラフ、第８図は本発明の実施
例の骨子を示す７０−チャートである。 １・・・原稿、３・・・標準濃度板、５・・・走査光学
系、６・・・露光ランプ、１７・・・マイクロプロセサ
、１９・・・露光ランプレギュレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿を帯状に光走査し、原稿の帯状領域の平均濃
   度を検出するとともに予め設定された基準濃度と比較し
   て原稿からの反射光量を一定にするように逐次に上記帯
   状領域への光照射量を変更できる自動露光装置において
   、 検出された上記平均濃度が高濃度の一定値以上であるか
   否かを判別する手段と、 この判別手段によって一定値以上であると判別されると
   、この高濃度の帯状領域に連なる高濃度領域を含まない
   帯状領域において先に露光制御された光照射量を当該帯
   状領域に適用するように制御する手段とを備えることを
   特徴とする自動露光装置。