JPS61236271A - イメ−ジリ−ダ−用光量調整装置 - 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、露光源により照射された原稿の濃度を撮像素
子で読みとるイメージリーダーに関する。

（従来技術） イメージリーダーにおいては、原稿ガラス台上に載置さ
れた原稿を露光源で照射し、原稿の濃度を撮像素子（Ｃ
ＯＤ）により検出する。

（発明の解決すべき問題点） イメージリーダーの露光源として、交流点灯の露光ラン
プを用いると、交流電源の商用周波数に対応したリップ
ルが画像信号に現れる。特にアナログ信号を多値にディ
ジタル変換する場合には、このリップルの影響が大きい
。また、同一濃度の原稿に対しても、露光ランプの経時
変化などによって、一定の画像信号が得られない。

一方、露光ランプに、高価なハロゲンランプを用いる場
合の問題点は、点灯電圧を変えると寿命が短くなること
、発光色温度が変化すること、コストが上昇することな
どである。

本発明の目的は、商用周波数で点灯した露光源を用い且
つ画像信号の安定なイメージリーダーを提供することで
ある。

（発明を解決するための手段） 本発明に係るイメージリーダー用光量調整装置は、一定
の濃度を有する標準パターンと、交流電源で駆動され、
標準パターン及び原稿を照射する露光源と、露光源の光
量を検出する光量センサと、標準パターン及び原稿の反
射光量を検出する撮像素子と、光量センサの出力を撮像
素子の出力の遅延に対応して遅延させる遅延回路と、撮
像素子のアナログ出力をディジタル値に変換するＡ／Ｄ
変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段の出力値を格納する記憶手
段と、標準パターンが露光源により照射されている場合
に、記憶手段に格納されたＡ／Ｄ変換手段の出力値に対
応したレベル電圧を撮像素子の出力に同期して出力する
レベル設定手段と、遅延回路の出力とレベル設定手段の
出力とを所定の比で加算し、上記のＡ／Ｄ変換手段のＡ
／Ｄ変換の基準電圧入力端子に出力する加算手段と、標
準パターンが露光源により照射されている場合に、上記
の記憶手段に格納されたＡ／Ｄ変換手段の出力値が所定
のレベルになるまで、上記のレベル設定手段の出力を変
更させ、所定のレベルになったとき以後は、その出力を
維持させる判別手段とを備える。

（作　用） 一定濃度（たとえば白色）の標準パターンを交流で点灯
した露光ランプで照射すると、それらの反射光は、撮像
素子で検出され、アナログ信号として出力されるが、第
２図に示すように、撮像素子の出力Ａも露光ランプの光
を直接受光する光量センサの出力Ｂも交流の周波数に対
応したリップルを含む。なお、撮像素子の出力Ａの位相
は、光量センサの出力Ｂの位相に比べて、■ラインの読
取時間分ｔ、だけ遅れる。

本発明においては、標準パターンについての撮像素子の
出力に比例した電圧と、露光ランプの光量センサの出力
の交流分を所定の時間ｔ３だけ遅延させた電圧とを加算
し、Ａ／Ｄ変換器の基準電圧■ｒｅｆとする。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第３図は、本発明に係るイメージリーダーの機構断面図
である。露光源であるハロゲンランプ２は、原稿ガラス
４上に載置された原稿６を照射する。ハロゲンランプ２
には、反射！ｔ８と赤外カットフィルタ１０とが備えら
れている。

原稿６からの反射光は、第１ミラー１２、第２ミラー１
４および第３ミラー１６により順次反射された後、レン
ズ１８を通って１次元配列のｃｃＤよりなる撮像素子２
０に入射する。

撮像素子２０は、撮像素子保持部２２により保持され、
且つ、位置や角度が調整される。また、撮像素子保持部
２２とレンズ１８とは移動台２４に取り付けられる。

倍率の調整は、図示しない移動機構により移動台２４を
光軸方向に移動させて行う。

ピントの調整は、移動台２４に取り付けた図示しないモ
ーターにより撮像素子２０を光軸方向に移動させること
により行う。

原稿６の走査に際しては、周知のように、光源２とミラ
ー１２〜１６とが、走査方向に移動させられる。

さらに、原稿ガラス４の端部の原稿６の外側に、一定濃
度（白色）の標準パターン３０が設置される。

また、露光源２の光量を検出する光量センサ３２が設け
られる。

第１図は、濃度を検出するための回路のブロック図であ
る。

クロック発生回路４０は、ＣＰＵ４２に接続され、クロ
ックとして用いられる。また、撮像素子２０に対しても
必要なＳＨ（Ｓａｍｐｌｅ　　Ｈｏ１ｄ）信号を与える
。撮像素子２０は、光信号を電気信号に変換する。Ａ／
Ｄ変換器４４は、撮像素子２０のアナログ出力をディジ
タル信号に変換する。シェーディング回路４６は、主走
査方向の光量むらや撮像素子のビット間のバラツキを補
正するためのもので、ＣＰＵ４２からそのタイミングが
与えられる。シェーディング回路４６の出力は、比較回
路４８及びラインＲＡＭ５０に入力される。比較回路４
８は、シェーディング回路４６とセレクタ５２で選択さ
れた信号との比較を行い、その結果を１ビツトで出力す
る。出力回路５４は、１ビツトのイメージ信号及び有効
画像信号（同期信号）を外部に出力する。ラインＲＡＭ
５０は、シェーディング補正された信号を一走査分メモ
リに記憶する。

この書込み信号は、ＣＰＵ４２から出力され、ＣＰＵ４
２は、このラインＲＡＭ５０を参照することにより、−
ライン分のイメージ情報を得る。ＲＡＭ５６に格納され
る属性情報は、ラインＲＡＭ５０に書込まれた情報をも
とにして２値又はディザの属性がＣＰＵ４２により決定
されたものであり、データ転送時（スキャン時）にはこ
の属性をもとにセレクタ５２をきりかえ、比較回路４８
に出力する。

パターン生成回路５８は、ディザ時に閾値を発生させる
ものであり、閾値は、ＩＩＸｎのマトリクスで発生され
る。セレクタ５２は、パターン発生回路５８とＲＡＭ５
６からの閾値情報及び属性情報から比較回路４８へ送る
閾値データを選択する。

属性がディザであれば、パターン生成回路５８からのデ
ータを、属性が２値であれば、ＲＡＭ５６からの閾値情
報を比較回路４８へ送る。ＣＰＵ４２は、以上の信号と
モーター信号、ランプ信号、定位置信号等から全体を制
御する。

遅延回路３４は、光量センサ３２の出力の交流分を所定
の時間（１ライン分の読取時間１．）だけ遅延させる。

光量調整の際には、ラインＲＡＭ５０には、撮像素子２
０により検出された標準パターン３０の濃度が書き込ま
れる。ＣＰＵ４２は、ラインＲＡＭ５Ｑに格納された標
準パターン３０の濃度に対応した光量レベル信号をＤ／
Ａ変換器３５に出力する。加算回路３６は、Ｄ／Ａ変換
器３５の出力信号と遅延回路３４の出力信号とを加算し
、Ａ／Ｄ変換器４４の基準電圧入力端子Ｖ　ｒｅｒに出
力する。

第４図に遅延回路３４と加算回路３６とを示す。

光量センサ３２であるフォトダイオードは、１００Ｖ、
６０Ｈｚで駆動されるハロゲンランプ２から受けた光量
に対応した電圧を発生する。この電圧は、ＯＰアンプＡ
Ｉの十入力端子と一端子との間に入力される。ＯＰアン
プＡ１の十入力端子は、抵抗Ｒ５を介して接地される。

ＯＰアンプＡ１の一入力端子と出力端子とは、抵抗Ｒ１
により接続される。ＯＰアンプＡ１の出力端子は、さら
に、抵抗Ｒ２を介して、コンデンサＣＩ、Ｃ２に接続さ
れる。コンデンサＣＩは、接地される。コンデンサＣ２
は、可変抵抗Ｒ３を介して接地される。

この回路において、ＯＰアンプＡＩは、光量センサ３２
の電圧をそのまま出力する。コンデンサＣＩは、ＯＰア
ンプＡＩの出力を遅延するために用いられる。他の種々
の遅延素子を用いてもよい。

コンデンサＣ２は、出力電圧のうち交流分だけを次の回
路に伝達するために用いられる。

一方、Ｄ／Ａ変換器３５の出力は、抵抗Ｒ４を介して、
一方では、可変抵抗Ｒ３の可変端子に、他方では、ＯＰ
アンプＡ２の十入力端子に接続される。ＯＰアンプＡ２
の一入力端子は、出力端子と接続される。ＯＰアンプＡ
２の出力電圧が、Ａ／Ｄ変換器４４の基準電圧ｖｒｅｆ
となる。

この回路において、光量センサ３２の出力電圧の交流成
分は、抵抗Ｒ３を流れ、一方、撮像素子２０の出力に比
例するＤ／Ａ変換器３５の出力電圧は、抵抗Ｒ４と抵抗
Ｒ３の一部とを流れる。したがって、ＯＰアンプＡ２の
十入力端子には、両出力電圧が所定の比で加算される。

この比は、予め可変抵抗Ｒ３の可変端子を調整して決め
ればよい。

光量調整は、１回の原稿読取動作毎に次に説明するよう
に行なわれ、これにより、露光源を交流電源で駆動して
も、安定した濃度の画像信号が毎回得られる。

原稿の読取に際しては、まず、一定濃度（例えば白色）
の標準パターンを原稿としてランプで照明すると反射濃
度に応じたアナログ信号が撮像素子２０から出力される
。アナログ信号は、先に説明したＶｒｅｒ信号をもとに
Ａ／Ｄ変換器４４により、複数ビットのディジタル信号
に変換され、シェーディング補正が施された後、ライン
ＲＡＭ５０に書き込まれる。ＣＰＵ４２は、ラインＲＡ
Ｍ５０の内容に比例した光量レベル信号の初期値をＤ／
Ａ変換器３５に出力し、Ｄ／Ａ変換器３５は、この値を
アナログ電圧に変換する。一方、露光源の光量を検出し
た光量センサ３０の出力の交流分は、遅延回路３４を介
して撮像素子２０の出力と同期される。Ｄ／Ａ変換器３
４の出力電圧と遅延回路の出力電圧とは、加算回路で所
定の比で加算され、Ａ／Ｄ変換器４４の基準電圧Ｖ　ｒ
ｅｆとして用いられる。

このＶ、。ｆを用いて、再び撮像素子２０の次の出力時
の出力電圧のＡ／Ｄ変換を行い、同様に、ラインＲＡＭ
５０に書き込む。

ＣＰＵ４２は、ラインＲＡＭ５０に格納された検出値が
所定のレベルであるか否かを判別する。

そうであれば、光量の調整は終了し、通常の原稿読取を
開始する。

検出値が所定のレベルでなければ、ＣＰＵ４２は、光量
レベル信号を所定の値だけ変化させる。

これにより、Ａ／Ｄ変換器４４の基準電圧ｖｒｅｆが変
更される。

次に、再び撮像素子２０の出力をディジタル値に変換し
、ラインＲＡＭ５０に書き込む。ＣＰＵ４２は、再びラ
インＲＡＭ５０に格納された値が所定のレベルであるか
否かを判別する。そうであれば、光量の調整を終了し、
否であれば、再び光量レベル信号を変更し、■、。ｒを
変更させる。

こうして、ラインＲＡＭ５０に書き込まれた内容が所定
の値になるまで光量の調整を行う。

光量調整が終了した後に原稿の読取を行うと、商用周波
数で点灯した露光ランプを用いた撮像素子出力を光量セ
ンサからの出力を遅延させた信号で補正できるので、画
像信号を安定させることができる （発明の効果） イメージリーダーの露光源としての、露光ランプを、商
用周波数で、一定電圧で使用しても安定した画像が得ら
れ、同一濃度の原稿に対して一部レベルの画像信号が得
られ、色温度の変化などの影響が防止できる。また、全
体として露光源のコストを低下できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、イメージリーダーのブロック図である。 第２図は、撮像素子の出力、光量センサの出力およびＶ
　ｒｅｆの時間依存性を示すグラフである。 第３図は、イメージリーダーの断面図である。 第４図は、第１図のブロック図の一部の回路図である。 ２・・・露光ランプ、　　６・・・原稿、　　１８・・
・レンズ、２０・・・ＣＣＤ１　　３０・・・標準パタ
ーン、３２・・・光量センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定の濃度を有する標準パターンと、交流電源で
   駆動され、標準パターン及び原稿を照射する露光源と、 露光源の光量を検出する光量センサと、 標準パターン及び原稿の反射光量を検出する撮像素子と
   、 光量センサの出力を撮像素子の出力の遅延に対応して遅
   延させる遅延回路と、 撮像素子のアナログ出力をディジタル値に変換するＡ／
   Ｄ変換手段と、 Ａ／Ｄ変換手段の出力値を格納する記憶手段と標準パタ
   ーンが露光源により照射されている場合に、記憶手段に
   格納されたＡ／Ｄ変換手段の出力値に対応したレベル電
   圧を撮像素子の出力に同期して出力するレベル設定手段
   と、 遅延回路の出力とレベル設定手段の出力とを所定の比で
   加算し、上記のＡ／Ｄ変換手段のＡ／Ｄ変換の基準電圧
   入力端子に出力する加算手段と、標準パターンが露光源
   により照射されている場合に、上記の記憶手段に格納さ
   れたＡ／Ｄ変換手段の出力値が所定のレベルになるまで
   、上記のレベル設定手段の出力を変更させ、所定のレベ
   ルになったとき以後は、その出力を維持させる判別手段
   とを備えたイメージリーダー用光量調整装置。