JPS63304256A - 原画走査装置における蛍光灯光量安定化方法及び装置 - 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、写真製版等の被複製原画を光学系を介して複
製する作業において１Ｍ画を照明する光源として適用す
る蛍光灯の光量変動を除去する光量安定化方法及びその
実施装置に関する。

［従来の技術］ 照明光源として一般的に使用されている蛍光灯は、印刷
製版の分野についても、たとえばカラー原画の色分解製
版に際して１分光分布が視感度とほぼ等しく、かつ発熱
量が少ない冷光源として利用価値が高いものである。特
に、近年、進歩普及してきたＣＯＤ等の半導体光センサ
ーを使用した画像読みとり装置においては、ハロゲンラ
ンプ等の赤外線光を多量に含む分光特性を持つ光源は。

複製画像の品質を低下させるため、蛍光灯を適用できる
ことが望ましいと考えられている。

しかし、かかる要望が存在するにもかかわらず。

従来、写真製版の分野では、蛍光灯光源はほとんど使用
されていない。

この理由は、蛍光灯光源は、特に点灯直後のしばらくの
間は光量が不安定で、点灯中に比較的短時間内に光量が
変動するためである。すなわち、原画を線順次に走査し
て、その画像濃度情報を高密度で読みとるといった写真
製版の分野では、走査期間内に原画を照射する光量が変
動すると、読みとった濃度データに誤差を生じるため、
蛍光灯の使用には問題があり、ハロゲンランプ等の光量
変動の少ない光源が使用されている。

一方、複写機等の光源には、蛍光灯が使用されている。

これは複写機では、原画を読みとる場合の所要時間が、
最大サイズのＡ３版程度の原画であっても、通常、１秒
程度の短時間にすぎず、その間の光量変動が微小で、無
視できるためである。

また、ファクシミリ等の走査機器においても。

蛍光灯が光源として使用されているが、ファクシミリの
場合は、画像が白黒に２値化されていて中間濃度が存在
しないものが多く、少々の光量変動があっても差支えが
ないため、蛍光灯光源を適用することが可能になってい
る。

また、蛍光灯光源の光量及び光量分布を安定させる手段
として、蛍光灯管内で最も温度が低い点（以下、最冷点
という）の位置及びその温度を、一定に保持することが
知られている。

第５図は、その１実施例装置の概略を示すブロック図で
、蛍光灯（１）からの光を、光量モニター用の光センサ
（２）で受光し、その出力を増幅器（３）及び光量フィ
ードバックユニット（４）を介して。

蛍光灯インバータ（５）に入力させる。

光量フィードバックユニット（４）は、光センサ（２）
からの信号レベルに応じて、蛍光灯インバータ（５）を
制御し、蛍光灯（１）に流す管電流を調節し、光センサ
（２）の出力レベルを、常に一定値に保持する。

一方、蛍光灯（１）の最冷点の位置及びその温度を制御
するため、管端の適所に管壁に当接させてペルチェ素子
等の冷却素子（６）を設置し、その冷却素子（６）と管
壁との間に、サーミスタ等の温度センサ（７）を挿設し
て、その検出値を冷却素子ドライバ（８）に送り、最冷
点の温度が所望値に保持されるように、冷却素子（６）
を制御する。

また、冷却素子（６）を設置した個所が、確実に最冷点
となるように、蛍光灯（１）の他の部分は。

適当ピッチで列設したヒータ（９）により加温するよう
にし、適所に設置した温度センサ（１０）により蛍光灯
（１）の温度を検出して５図示を省略した制御手段によ
りヒータ（９）を制御して、最冷点の温度より高い所要
温度に保持する。

［発明が解決しようとする問題点コ 第５図示の従来手段は、光センサ（２）が蛍光灯（１）
からの光量のみを受光する場合には、所望の光量安定効
果を得ることができるが１画像走査装置に適用した場合
、蛍光灯（１）からの直接光量の他に、被複１１原画面
で反射した光線が光センサ（２）に入射するために、誤
差を生じる問題がある。

すなわち、原画に濃淡の階調が存在すると、原画の高濃
度領域（暗部）の走査時には、低濃度領域（明部）の走
査時に比して、光センサ（２）に入射する光量が減少す
るため、光量フィードバックユニット（４）は、蛍光灯
（１）の光量が低下したときと同様に、管電流を増加さ
せるように、蛍光灯インバータ（５）を制御する。逆に
、原画の低濃度領域の走査時には、管電流を減少させる
ように制御する。

このため、第５図示の手段では、蛍光灯（１）の光量変
動を、写真製版における原画走査に要求される精度（通
常、１％以内であることが望ましい）に保持することが
、できなくなる。

光センサの位置をどのように配慮しても、原画濃度の変
化が光センサの受光量に影響するので、原画走査中に光
量フィードバック制御を働かせる限り、この不都合を解
消することは不可能である。

［問題を解決するための手段］ 本発明は、上述従来手段と同様に、蛍光灯の管壁の一部
を最冷点とし、かつ、その温度を一定に保持する一方、
光量フィードバックユニットからの制御信号をサンプル
ホールド等の記憶手段により保持して、蛍光灯インバー
タに対してその保持された制御値を入力して、管電流を
一定値に維持するように構成したものである。

［作用］ 蛍光灯管壁の最冷点の位置とその温度を一定に保持し、
かつ、蛍光灯インバータに対する光量フィードバックユ
ニットからの入力制御値を、ある値として得た後、その
値をフィードバック制御系から切り離した一定値として
、蛍光灯インバータを制御することにより、管電流を一
定値に保持して、光量を安定させることができる。

［第１実施例］ 第４図は、本発明の適用対象である原画走査装置の１例
を示す概略図である。

白色基準板（３２）と被複製原画（３８）とが、図示を
省略した原画台に装着され、矢印（３１）方向に適宜の
駆動手段により移送される。

蛍光灯（１）からの光は、まず、白色基準板（３２）を
、次いで被複製原画（３８）を照射し、その反射光はミ
ラー（３３）で方向を転換して、レンズ（３４）を介し
てＣＣＤ　（３５）等の光電素子に投射結像し、ＣＯＤ
　（３５）から、被複製原画（３８）の画像信号が出力
する。

本発明は、かかる走査装置等における蛍光灯（１）の光
量を安定させる手段であり、第１図に、本発明の第１実
施例装置のブロック構成図を示す。

蛍光灯（１）と、その管端の所定位置の管壁の温度を最
冷点の一定温度に保持するための冷却素子（６）、温度
センサ（７）及び冷却素子ドライバ（８）と。

最冷点部以外の管壁を最冷点より高温の所要温度に加温
するヒータ（９）及び制御用温度センサ（１０）等の温
度制御系と、光量制御系の中の光センサ（２）、増幅器
（３）及び光量フィードバックユニット（４）とは、第
５図示手段と同様に構成する。

光量フィードバックユニット（４）の出力は、２つに分
岐した経路を介して、スイッチ（１５）が「ａ」接点側
に接続されている場合は、直接、蛍光灯インバータ（５
）に入力する。この状態は、第５図示手段と同じである
。

スイッチ（１５）が、後述するホストコンピュータ（２
０）により制御されるスイッチ駆動装置！（１６）によ
り、ｒｂＪ接点側に切換えられると、光量フィードバッ
クユニット（４）の出力は、Ａ／Ｄ変換器（１８）及び
Ｄ／Ａ変換器（１９）を順次経由して、スイッチ（１５
）のｒｂＪ接点を介して、蛍光灯インバータ（５）に入
力する。

ホストコンピュータ（２０）は、Ａ／Ｄ変換ＩＩ（１８
）に対するＡ／Ｄ変換命令、スイッチ駆動装置（１６）
に対する切換え指令信号を出力し、また、Ａ／Ｄ変換器
（１８）においてＡ／Ｄ変換された光量フィードバック
ユニット（４）の出力値（管電流制御値）を、読みこむ
機能を備えるもである。

第１図示装置の作動を、ステップの順により説明する。

（Ａ）まず、電源を投入して、冷却素子（６）及びヒー
タ（９）を起動し、蛍光灯（１）の温度が平衡状態にな
るまで、所要時間（約数分間）待機する。この待機期間
は、蛍光灯は点灯させない。

このステップ（Ａ）は、通常、１日の作業開始時に行う
。

（Ｂ）スイッチ駆動装置（１６）によりスイッチ（１５
）をｒａＪ接点側に切換え、蛍光灯を点灯する。このと
き、被走査面には、基準濃度画像及び被複製原画を装着
し、基準濃度画像を走査する間は。

光センサ（２）に入射する光量が、キャリブレーション
用の一定値であるように設定する。基準濃度画像として
は、白色基準板（第４図（３２））を適用することが望
ましい。

（Ｃ）ステップ（Ｂ）を行ってから数秒後に、ホストコ
ンピュータ（２０）によりＡ／Ｄ変換器（１８）に、Ａ
／Ｄ変換命令を与え、光量フィードバックユニット（４
）が出力する管電流制御値をＡ／Ｄ変換する。このＡ／
Ｄ変換された値は、ホストコンピュータ（２０）から、
次にＡ／Ｄ変換命令がＡ／Ｄ変換器（１８）に入力する
まで、Ａ／Ｄ変換器（１８）に保持される一方１次段の
Ｄ／Ａ変換器（１９）に転送されて、Ｄ／Ａ変換される
。

（Ｄ）ホストコンピュータ（２０）の指令により、スイ
ッチ駆動装置（１６）がスイッチ（１５）をｒｂＪ接点
側に切換える。これにより、蛍光灯インバータ（５）に
、Ａ／Ｄ変換器（１８）に保持されている一定値（管電
流制御値）が入力し、蛍光灯（１）の管電流値を一定に
維持する。

また、管壁の最冷点の位置及びその温度は。

終始、一定値に保持されているので、上記（Ｂ）から（
Ｄ）のステップを行った後は、蛍光灯（１）の光量及び
光量分布に変動は生じない。

（Ｅ）そこで、キヤリプレーシ藁ン用の基準濃度画像（
白色基準板）の後段に連接されている。所要の被複製原
画を走査する。

（Ｆ）　７１画走査が終了すれば、蛍光灯を消灯する。

ただし、引き続いて原画走査をする場合は、消灯せずに
走査を継続すればよい、なお、冷却素子（６）及びヒー
タ（９）は、１日の作業終了までは、通電しておくこと
が１作業効率上、好ましい。

（Ｇ）消灯後に、原画走査を再開する場合には、ステッ
プ（Ｂ）以下を反復する。

上記手順により、蛍光灯（１）の光量及び光量分布の安
定状態が実現するが、さらに、ステップ（Ｃ）において
、光量フィードバックユニット（４）の出力値、すなわ
ち蛍光灯の光量変化を検出して、蛍光灯インバータ（５
）に管電流の増減を指令するための管電流制御信号を、
Ａ／Ｄ変換器（１８）でＡ／Ｄ変換して、ホストコンピ
ュータ（２０）に転送し表示することにより、蛍光灯の
交換時期を把握することが可能になる。

すなわち、蛍光灯は、寿命期間の末期に近づくにつれて
、一定光量を得るためには管電流を増加させる必要があ
ることが知られている。したがって、ステップ（Ｃ）に
より、ホストコンピュータ（２０）に転送された管電流
制御信号を表示手段にディジタル表示させ、その値があ
るレベルを上回る状態になったことをもって判定すれば
、きわめて的確に交換時期を知ることができる。

なお、上記において、Ａ／Ｄ変換された値は、そのまま
管電流値を示すものではなく、たとえばＡ／Ｄ変換値が
ｒｌｏｏ」を示すと管電流値は。

「２００鳳Ａ」、ｒｌ　ＯＯＯＪ　を示すと「４００履
ム」の管電流値である。

［第２実施例］ 第２図は、本発明の第２実施例装置の構成を示すブロッ
ク図である。

蛍光灯（１）、冷却素子（６）、温度センサ（７）、冷
却素子ドライバ（８）、ヒータ（９）、ヒータ用温度セ
ンサ（１０）等の温度制御系と、光量制御系の中の光セ
ンサ（２）、増幅器（３）及び光量フィードバックユニ
ット（４）は、第１実施例装置と同様である。

この実施例は、第１実施例装置におけるＡ／Ｄ変換器（
１８）、Ｄ／Ａ変換器（１９）　、スイッチ（１５）及
びスイッチ駆動袋！（１６）に代えて、サンプルホルダ
（２５）を備えるものであり、このサンプルホルダ（２
５）は、ドループ・レートが小さいもの、すなわちホー
ルドされた管電流制御信号が変化しないか、あるいはで
きるだけ変化量の少ないものを使用することが必要であ
る。

サンプルホルダ（２５）は、ホストコンピュータ（２０
）の指令により、光量フィードバックユニット（４）か
ら入力する蛍光灯インバータ（５）に対する管電流制御
信号を、通過させ、あるいは保持する。

この第２実施例装置の作動を、ステップ順に説明する。

（Ａ）第１実施例のステップ（Ａ）と同様に、電源を投
入して、冷却素子（６）及びヒータ（９）を作動させ、
平衡状態になるまで、数分間、待機する。

（Ｂ）サンプルホルダ（２５）をサンプル状態、すなわ
ち、光量フィードバックユニット（４）からの管電流制
御信号が蛍光灯インバータ（５）に入力するフィードバ
ック制御が働いている状態として、蛍光灯（１）を点灯
する。このとき、被走査面には、第１実施例と同様に、
基準濃度画像（白色基準板）及び被複製原画を装着し、
まず、基準濃度画像を走査する。

（Ｃ）ステップ（Ｂ）を行ってから数秒後に、ホストコ
ンピュータ（２０）の指令により、サンプルホルダ（２
５）をホールド状態に切換え、その時の管電流制御信号
を保持させる。

これにより、蛍光灯インバータ（５）は、保持された制
御信号に対応する一定値の管電流により蛍光灯（１）を
、光量及び光量分布が安定した状態で点灯する。

（Ｄ）基準濃度画像（白色基準板）を走査し、次いで所
望の被複製原画の走査を行う。

（Ｅ）原画走査が終了すれば、蛍光灯（１）を消灯する
。ただし、引続き原画走査を行う場合は、消灯せずに走
査を継続する。

（Ｆ）蛍光灯を消灯した後に、再起動する場合は。

ステップ（Ｂ）以下を反復する。

この第２実施例装置においても、管端の一部を一定温度
の最冷点とした蛍光灯（１）に入力する管電流を、サン
プルホルダ（２５）に保持された制御信号値に対応する
一定値として点灯させるため、光量及び光量分布を安定
させることができる。

［第３実施例コ 本発明の第３実施例は、蛍光灯の光量を検出するために
独立した光センサを使用せず、ｙＫ画の線順次走査に際
して１画像信号をピックアップするためのラインセンサ
、たとえばＣＣＤを、蛍光灯の光量安定化制御のために
も適用するものである。

第３図は、第３実施例装置の概略を示す斜視図である。

蛍光灯（１）には、前記各実施例装置と同様に、最冷点
の位置及びその温度を一定に保持するための冷却手段（
６）、温度センサ（７）及び図示を省略したヒータを付
設しである。

蛍光灯（１）により照射される被走査面には、キャリプ
レー・ジョン時には、基準濃度画像としての白基準板（
３２）を、また１画像の複製走査時には。

被複製原画（３８）を装着し、それらからの反射光を。

ミラー（３３）及びレンズ（３４）によりＣＣＤライン
センサ（３５）に投射結像する。この際、蛍光灯（１）
に図示を省略した遮光板を付設して、直射光がレンズ（
３４）に入射しないようにしである。

ＣＣＤラインセンサ（３５）の出力信号は、Ａ／Ｄ変換
器（１６）を介してホストコンピュータ（２０）に入力
し、ホストコンピュータ（２０）は、そのデータに基い
て、Ｄ／Ａ変換器（１９）を介して蛍光灯インバータ（
５）に管電流制御値を出力する。

第３実施例装置の動作を、前記に準じてステップ順に説
明する。

（Ａ）電源を投入して、冷却素子とヒータを作動させ、
待機時間をとって蛍光灯の温度を安定させる。（前記各
実施例と同様） （Ｂ）ホストコンピュータ（２０）によりＤ／Ａ変換器
（１９）を介して蛍光灯インバータ（５）に対して、管
電流制御値を出力し、蛍光灯（１）を点灯する。

ここで指定される管電流制御値を「Ａ」とする。

この指定値は、蛍光灯が新品である場合は、はぼ一定値
である。

（Ｃ）被走査位置に基準濃度画像（白色基準板）を整合
させ、レンズ（３４）によりＣＣＤラインセンサ（３５
）に投影結像させる。ラインセンサ（３５）は、受光量
に応じたレベルの光量信号を、Ａ／Ｄ変換器（１６）を
介してホストコンピュータ（２０）に転送する。

（Ｄ）ホストコンピュータ（２０）は、転送されたデー
タにより１点灯中の蛍光灯の光量が適当なレベルである
か、あるいは過不足があるかを判定する。この判定は、
あらかじめ設定した適当なレベルの光量値と比較するこ
とによって行う。

（Ｅ）光量が適当なレベルであると判定した場合は。

指定された管電流制御値ｒＡＪを保持し、次いで被複製
原画の走査を行う。

（Ｆ）光量に過不足があると判定した場合は、ホストコ
ンピュータ（２０）は、管電流値を増減させるべき量を
計算し、その値に対応する管電流制御値「Ａ′」を、Ｄ
／Ａ変換器（１９）を介して蛍光灯インバータ（５）に
入力設定する。この修正後、なお光量に過不足がある場
合には、適当レベルの光量が得られるまで、同じ操作を
反復する。

所望レベルの光量であれば、ホストコンピュータ（２０
）は、修正された管電流制御値「Ａ′」をｒＡ」として
記憶する。すなわち、「Ａ′→Ａ」の動作を行う、これ
により、蛍光灯を管電流制御値「Ａ′」に対応するレベ
ルの光量で点灯し、その管電流制御値を保持して、原画
走査を行う。

（Ｇ）原画走査が終了すれば、蛍光灯を消灯する。

ただし、引続き原画走査を行う場合は、消灯せずに作業
を継続する。

（Ｈ）蛍光灯を消灯した後に、作業を再開する場合には
、ステップ（Ｂ）以下を反復する。

この第３実施例装置においても、ホストコンピュータ（
２０）により管電流値が一定に制御されるので、最冷点
の位置及び温度が一定に保持されていれば、光量及び光
量分布を安定させることができる。また、ステップ（Ｆ
）において計算される補正済みの管電流値を適宜の表示
手段に表示して、蛍光灯の寿命期間の経過を把握できる
ことも、前記第１実施例と同様に可能である。

また、第３実施例装置は、蛍光灯の光量を画像走査用の
ラインセンサによって検出するようにしたため、別途に
光センサを設ける必要がなく、また、フィードバック制
御をホストコンピュータの機能によって行うため、第１
、第２両実施例における光量フィードバックユニットを
省略できる利点がある。

上述各実施例では、光量安定のための動作を、白色基準
板を照射中に行うようにしているが、必ずしも白色基準
板に限らず、常に同一の光量分布が得られる状態であれ
ば、光量安定のための管電流制御値を求めることが可能
である。

また、上述説明は１反射型源画走査装置に本発明を適用
した実施例に基いて記載したが、透過型原画を対象とす
る場合にも適用できることは、云うまでもない。

［発明の効果］ （１）蛍光灯を点灯した後、比較的短時間で、安定した
光量及び光量分布を得ることができる。

（２）従来のフィードバック制御における。検出光量が
被走査画像の濃度に影響されて誤差を生じる不都合を解
消し、光量及び光量分布を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１［！ｌは本発明の第１実施例装置の構成を示すブロ
ック図、第２図は同じく第２実施例装置の構成を示すブ
ロック図、第３図は同じく第３実施例装置の構成を示す
斜視図、第４図は本発明の適用対象である原画走査装置
の概要を示す模式図、第５図は従来手段を示すブロック
図である。 （１）・・・蛍光灯、（２）・・・光センサ、（３）・
・・増幅器。 （４）・・・光量フィードバックユニット、（５）・・
・蛍光灯インバータ、（６）・・・冷却素子、（７）・
・・温度センサ、　（８）・・・冷却素子ドライバ、（
９）・・・ヒータ、　　　（１０）・・・ヒータ用温度
センサ。 （１５）・・・スイッチ、　　（１６）・・・スイッチ
駆動装置、（１８）・・・Ａ／Ｄ変換器、　（１９）・
・Ｄ／Ａ変換器。 （２０）・・ホストコンピュータ、 （２５）・・・サンプルホルダ、 （３２）・・・白色基準板、（３３）・・・ミラー。 （３４）・・・レンズ、　　　　（３５）・・・ライン
センサ、（３８）・・・被複ＩＩＪＪＸ画。 ｖ　２１］ 輩３１酒

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）蛍光灯の管壁の一部を、他の部分より低温の一定
   温度に保持する一方、該蛍光灯の光量を検出して、その
   検出値に基くフィードバック制御手段により、前記検出
   値が一定となるように、前記蛍光灯管の管電流を制御す
   る蛍光灯光量安定化方法において、 前記フィードバック制御手段の管電流制御値を、所要の
   光量レベルが得られる値において、前記フィードバック
   制御系から切り離して一定に保持することにより、管電
   流値を一定に保持するようにした蛍光灯光量安定化方法
   。
2. （２）蛍光灯と、 該蛍光灯の管端部の所定位置を、他の部分より低温の一
   定温度に保持する最冷点設定用冷却手段該光量検出手段
   の検出値に基いて、前記蛍光灯の管電流を制御し、検出
   光量が一定値となるように制御するフィードバック手段
   と、 前記光量検出値が所要値になったときに、前記フィード
   バックを解除し、かつ、その時の光量検出値を保持し、
   当該保持値に基いて前記蛍光灯の管電流を制御する制御
   手段とよりなる蛍光灯光量安定化装置。