JPH0131340B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は複数本の光フアイバーを配列し、画
像原稿に光を当ててその反射した反射光を同各光
フアイバーで受光し、その各光フアイバーの受光
量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するものである。

従来技術 従来、この種の光学的画像読み取り装置は原理
的には第１図に示すように発光素子Ｌから出力さ
れる光を発光側光フアイバーＴで原稿面上の読み
取り点Ｄに照射し、その反射光を受光側光フアイ
バーＲで受光して、その光を光電変換素子Ｐでそ
の光量に比例した電気信号に変換した後その電気
信号の値（レベル）によつてその読み取り点にお
ける画像情報を読み取るものである。

そして具体的な読み取り装置においては第２図
に示すように、複数個の発光側光フアイバーＴ１
〜Tnを一列に配列し、その各光フアイバーＴ１
〜Tnの基端に設けた発光素子Ｌ１〜Lnから発せ
られる光をそれぞれ前方の原稿面上の各読み取り
点Ｄ１〜Dnに照射し、一方、この光フアイバー
Ｔ１〜Tnに対応して一列に配列されそれぞれ各
読み取り点Ｄ１〜Dnの反射光を受光する受光側
光フアイバーＲ１〜Rnでその各読み取り点Ｄ１
〜Dnに照射された光の反射光を受光する構成で
ある。そして、次に受光側光フアイバーＲ１〜
Rnで受光した光は光電変換素子Ｐ１に伝送され、
同変換素子Ｐ１でその光量に比例した電気信号に
変換された後、次段の増幅器Ａ１で増幅されてマ
イクロコンピユータＭに出力されていた。

一方、各発光素子Ｌ１〜Lnの各駆動制御回路
Ｃ１〜Cnは第３図に示すように、抵抗１を介し
てマイクロコンピユータＭからの駆動制御信号に
基づいてトランジスタ２をオンさせ発光素子とし
ての発光ダイオード３を発光させるように構成し
ていた。

ところが、各発光素子Ｌ１〜Lnが例えば経時
的変化によつて動作特性がかわつた場合には同じ
条件下（例えば同一の印加電圧）で各発光素子Ｌ
１〜Lnを発光させてもその発光量は異なり、例
えば何も記録されていない白い地色の原稿上の各
読み取り点Ｄ１〜Dnにそれらの各光をそれぞれ
照射した時、その読み取り点Ｄ１〜Dnにおける
反射光に基づく電気信号のレベルは第４図ａに示
すような同一レベルh1にはならず、第４図ｂに
示すように各読み取り点Ｄ１〜Dnに照射された
光量に相対して電気信号のレベルにばらつきが生
じ、各読み取り点Ｄ１〜Dnが同一条件の場合に
おいてもそれぞれ異なるレベルの電気信号が出力
されることになり各読み取り点Ｄ１〜Dnの読み
取りがマイクロコンピユータＭでは正確に読み取
れない問題が生じていた。そのため、各発光素子
Ｌ１〜Lnから出力される光がそれぞれ対応する
各読み取り点Ｄ１〜Dnに照射した時、各読み取
り点Ｄ１〜Dnが同一条件下の場合には同一レベ
ルの電気信号が得られるように第３図に示すよう
に発光素子としてダイオード３に可変抵抗４を直
列に接続し、その可変抵抗４で調整していちいち
各発光素子Ｌ１〜Ln毎にその印加する電圧をに
選定していた。

しかし、この調整作業はひとつずつ時間をかけ
て調整しなければならず、又、一度調整を行つて
も発光素子Ｌ１〜Ln、光電変換素子Ｐ１もしく
は増幅器Ａ１の経時的変化あるいは読み取り点に
対する発光側光フアイバー及び受光側光フアイバ
ーの相対位置ずれ等によつて条件がくるつて再び
調整しなければならないという問題があつた。

目 的 この発明は前記問題点を解消するためになされ
たものであつて、その目的は発光素子の動作条件
をいちいち調節することなく各発光素子の光量を
制御し常に読み取り点が同一の条件下では同一の
読み取りが行うことができ、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
するにある。

実施例 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に
従つて説明する。

第５図において、両端が光学的読み取り装置の
フレーム（図示せず）に支持されたドライバー軸
１１は原稿１２を送り制御する支持ドラム１３と
平行に配設され、フレームに突出した端部が直流
モータ１４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１５が刻設されてい
る。ホルダ１６はその基端部が第６図に示すよう
に前記ドライバー軸１１下側前方において支持ド
ラム１３と平行に配設されたガイド軸１７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１８が前記スパイラルカム溝１
５に嵌合支持されている。そして、ドライバー軸
１１が直流モータ１４により回転されると、ホル
ダ１６はスパイラルカム溝１５と係止片１８との
係合に基づいてガイド軸１７に沿つて左右方向に
往復動を行う。

光学的画像読み取り装置（以下読み取り装置と
いう）１９は前記ホルダ１６の先端部前面に取着
され、その前面を支持ドラム１３上の原稿面１２
ａに対向させている。従つて、読み取り装置１９
は前記ホルダ１６の移動にともなつて原稿１２に
記録された画像を横方向に順次読み取つていく。

次に読み取り装置１９を第７図に従つて説明す
る。なお読み取り装置１９に配設された各部材は
前記従来例で説明した部材と同じ部材にしたので
説明の便宜上符号を同じにして以下説明する。

読み取り装置１９内には基端に光源としての発
光ダイオード等の第１〜第ｎ発光素子Ｌ１〜Ln
をそれぞれ備えた第１〜第ｎ発光側光フアイバー
Ｔ１〜Tnが配設され、その各先端部を読み取り
装置１９の移動方向に対して直角方向に第１発光
側光フアイバーＴ１から順に列設し、且つその各
照射面を第１図に示すように原稿面１２ａに対し
て略60度傾けている。そして、各発光素子Ｌ１〜
Lnからの光はそれぞれ各光フアイバーＴ１〜Tn
を介して原稿面１２ａ上に照射され、その照射さ
れる各点を原稿面１２ａ上の第１〜第ｎの読み取
り点としている。

前記第１〜ｎの発光側光フアイバーＴ１〜Tn
の対向する側に設けられた第１〜ｎ受光側光フア
イバーＲ１〜Rnはその各先端部を同発光側光フ
アイバーＴ１〜Tn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
面を各発光側光フアイバーＴ１〜Tnの照射面に
対して60度になるように傾けている。そして、各
読み取り点Ｄ１〜Dnに照射された光はそれぞれ
反射光となつて対応する第１〜第ｎ受光側光フア
イバーＲ１〜Rnに受光される。

第１〜第ｎ受光側光フアイバーＲ１〜Rnの基
端はそれぞれ読み取り装置９内に設けられたフオ
トトランジスタ等の光電変換素子Ｐ１に接続され
ていて、前記受光した反射光を同変換素子に伝送
する。そして光電変換素子Ｐ１はそれぞれの受光
側光フアイバーＲ１〜Rnから伝送されてくる反
射光を光量に比例した電気信号に変換して次段の
増幅器Ａ１を介して後記する中央処理装置２１に
検出信号SG１として出力する。

各手段としての中央処理装置（以下CPUとい
う）２１は読み出し専用メモリ（以下ROMとい
う）２２に記憶された制御用プログラムに基づい
て動作し、前記各発光素子Ｌ１〜Lnの発光動作
タイミングを制御する動作制御信号をマルチプレ
クサ２３に出力するとともに、各発光素子Ｌ１〜
Lnの発光量を制御するためのデータ信号（デジ
タル量）をデジタル・アナログ変換手段としての
Ｄ／Ａコンバータ２４に出力するようになつてい
る。Ｄ／Ａコンバータ２４は各発光素子Ｌ１〜
Lnの発光量を制御するものであつて、前記デー
タ信号をそのデジタル量に比例した電圧のアナロ
グ信号に変換して出力する。

各発光素子Ｌ１〜Lnの各駆動制御回路Ｃ１〜
CnはCPU２１からの動作制御信号に基づくマル
チプレクサ２３の動作に基づいて所定のひとつが
その時々に選択され、その選択された時にＤ／Ａ
コンバータ２４から出力されるアナログ信号が入
力される。各駆動制御回路Ｃ１〜Cnは第８図に
示すようにポルテージフオロアオペアンプ２５よ
りなり、入力されるアナログ信号のアナログ値す
なわちCPU２１からＤ／Ａコンバータ２４に出
力したデータ信号のデジタル値に比例した電圧を
抵抗２６を介して発光素子としての発光ダイオー
ド２７に印加する。従つて、発光ダイオード２７
すなわち各発光素子Ｌ１〜Lnは印加される電圧
値に比例しての発光量が増大する。

なお、前記Ｄ／Ａコンバータ２４に入力される
データ信号は前記ROM２２にあらかじめ記憶さ
れた各種のテストデータ又は記憶装置としての読
み出し及び書替え可能なメモリ（以下RAMとい
う）２８に記憶された適性光量データに基づいて
CPU２１から出力される。そして、ROM２２に
記憶されたテストデータはＤ／Ａコンバータ２４
から第９図に示すように０ボルトからVMボルト
まで段階的に異なるＭ個（本実施例では13個）の
電圧を順次０ボルトからアナログ信号として出力
するためのデータであつて、各発光素子Ｌ１〜
Lnの最適光量を選定する場合に、すなわち、各
発光素子Ｌ１〜Lnにおける適正光量データを作
成する場合に使用される。又、RAM２８に記憶
される適正光量データは各発光素子Ｌ１〜Lnに
対応した数だけ記憶されていて、発光素子Ｌ１〜
Lnを最適な発光量で発光させるために前記Ｄ／
Ａコンバータ２４から出力するアナログ信号の電
圧値を決定するデータである。

また、前記CPU２１は前記増幅器Ａ１から出
力される検出信号SG１が原稿の地色に光を照射
したことに基づくものか、または原稿に記録した
画像に光を照射したことに基づくものかを判断す
るようになつていて、あらかじめ設定した基準値
ｋより検出信号SG１のレベルが大きい時にはそ
の原稿面１２ａ上の読み取り点においては画像が
記録されていないことを、反対にそれ以下の時に
はその原稿面１２ａ上の読み取り点において画像
が記録されていることを判断する。なお、基準値
ｋはあらかじめROM２２に記憶されていて判別
する度毎に読み出されるようになつている。

作業用メモリ２９はその時々に原稿面１２ａ上
の各読み取り点Ｄ１〜Dnにおける画像情報の読
み取りデータが前記増幅器Ａ１から出力される検
出信号SG１に基づいて記憶される。表示装置３
０は各発光素子Ｌ１〜Lnが適正な発光量を発光
しないことをCPU２１が検出した時、同CPU２
１から出力される制御信号に基づいて故障した当
該発光素子の番号を表示するようになつている。

次に上記のように構成した読み取り装置１９の
作用を説明する。

今、原稿面１２ａ上に画像が記録された原稿１
２を支持ドラム１３上にセツトした後、読み取り
装置１９の電源スイツチ（図示しない）をオンさ
せると、CPU２１は第１０図に示すフローチヤ
ートに従つて動作を開始する。なお、説明の便宜
上読み取り点の数を16個としそのための各駆動制
御回路の数は16個とするとともに、ROM２２は
13種類のデータを記憶するものとする。

CPU２１はまず同CPU２１内に設けた16個の
各駆動制御回路Ｃ１〜Ｃ１６を指定するためのＮ
レジスターとROM２２に記憶された13種類の各
テストデータを指定するためのＭレジスターの内
容をそれぞれ「１」に初期セツトした後、直流モ
ータ１４を駆動制御して読み取り装置１９を原稿
面１２ａ上の何も記録されていない地色の箇所に
位置するように移動させる。

次にCPU２１はＮレジスターの内容「１」に
基づいてマルチプレクサ２３に動作制御信号を出
力して第１の駆動制御回路Ｃ１を指定するととも
にＭレジスターの内容「１」に基づいてROM２
２に記憶された１番目のテストデータを読み出し
そのデータ信号をＤ／Ａコンバータ２４に出力す
る。Ｄ／Ａコンバータ２４がこのデータ信号に基
づいて第１の駆動制御回路Ｃ１に出力するアナロ
グ信号は第９図に示すように０ボルトなので第１
の発光素子Ｌ１は発光しない。一方、このデータ
信号の出力と同時にCPU２１は増幅器Ａ１から
の検出信号SG１を持つ。この時、発光素子Ｌ１
は発光していないので光電変換素子Ｐ１に伝送さ
れる反射光はなく、その結果光電変換素子Ｐ１か
ら出力され増幅器Ａ１で増幅される検出信号SG
１は０ボルトとなる。

CPU２１はこの検出信号SG１のレベルが
ROM２２に記憶された基準値ｋと一致するかど
うか判別する。そして、CPU２１はこの時点で
は一致していないことを判別してただちにＭレジ
スターの内容が「13」でないことを判断した後同
Ｍレジスターの内容を「１」から「２」にする。
CPU２１はこのＭレジスターの「２」の内容に
基づいてROM２２に記憶された２番目のテスト
データを読み出しそのデータ信号をＤ／Ａコンバ
ータ２４に出力する。Ｄ／Ａコンバータ２４はこ
の新たなデータ信号に基づくアナログ信号を第１
の駆動制御回路Ｃ１に出力する。そして、以後こ
の動作はＭレジスターの内容が「13」になるまで
又はその途中で検出信号SG１のレベルが基準値
ｋと一致するまで繰返され、そのアナログ信号は
Ｍレジスターの内容が「１」加算される度毎に第
９図に示すように段階的に電圧値が大きくなつて
発光素子Ｌ１に印加される。

そして、印加されるアナログ信号が大きくなる
に従つて発光素子Ｌ１の光はその発光量を増加さ
せ、その発光側光フアイバーＬ１を介して何も記
録されていない地色の読み取り点Ｄ１に照射され
る。従つて受光側光フアイバーＬ１が受光する読
み取り点Ｄ１に照、射された光の反射光の受光量
も発光量に比例して、すなわち、アナログ信号に
比例して増加するため、光電変換素子Ｐ１で電気
信号に変換された後、増幅器Ａ１から出力される
検出信号SG１のレベルも相対的に大きくなつて
いく。

そして、その途中において検出信号SG１のレ
ベルが基準値ｋに一致した時、CPU２１はその
時のレジスターの内容に基づいて読み出された
ROM２２に記憶されたテストデータを第１の発
光素子Ｌ１の適正光量データとしてRAM２８に
記憶し次の第２の発光素子Ｌ２の適正光量データ
を求めるための処理動作にうつる。

一方、反対にROM２２のテストデータに基づ
くアナログ信号を全て第１の発光素子Ｌ１に印加
してもその出力されてくる検出信号SG１が基準
値ｋに達しない場合には、CPU２１は故障と判
断してただちに表示装置３０にその対応する第１
の発光素子Ｌ１の番号を表示させるとともに警報
装置（図示せず）を駆動させ警報してその保守作
業を持つ。

第１の発光素子Ｌ１の適正光量データがRAM
２８に記憶されると、CPU２１は次にＮレジス
ターの内容が「16」かどうか、すなわち、全ての
発光素子Ｌ１〜Ｌ１６における適正光量データを
求めたかどうかを判断した後、Ｎレジスターの内
容を「２」にする。CPU２１はこのＮレジスタ
ーの内容「２」に基づいてマルチプレクサ２３に
動作制御信号を出力して第２の駆動制御回路Ｃ２
を指定するとともに前記と同様にROM２２に記
憶されたテストデータに基づいて再び第９図に示
すアナログ信号をＤ／Ａコンバータ２４を介して
順次第２の駆動制御回路Ｃ２に出力する。

そして、前記と同様な動作が繰返されて第２の
発光素子Ｌ２における適正光量データがROM２
２の各テストデータの中から選定されRAM２８
に記憶される。以後同様に第16の発光素子Ｌ１６
までそれぞれ個々に適正光量データが求められ
RAM２８に記憶される。

最後の第16の発光素子Ｌ１６の適正光量データ
がROM２２の各テストデータの中から選定され
RAM２８に出力されると、CPU２１はＮレジス
ターの内容が「16」であること、すなわち、全て
の発光素子Ｌ１〜Ｌ１６について適正光量データ
から求められたことを判断して、原稿面１２ａ上
に記録された画像読み取りのためのスタートスイ
ツチ（図示しない）のオン操作を待つて適正光量
データの作成処理動作は完了する。

従つて、例えば各発光素子Ｌ１〜Lnが経時的
変化に基づいてその動作特性が異なつても各適正
光量データに基づくアナログ信号がＤ／Ａコンバ
ータ２４を介して対応する各駆動制御回路Ｃ１〜
Ｃ１６に供給されるため、各発光素子Ｌ１〜Ｌ１
６から発光される光は各読み取り点Ｄ１〜Ｄ１６
において各読み取り点がそれぞれ同じ条件である
ならばそれぞれ全て同じ値の一定のレベルの検出
信号SG１に変換される。

そして、原稿面１２ａ上の画像読み取りを開始
すべくスタートスイツチがオンされると、CPU
２１は直流モータ１４を画像が記録されている原
稿面１２ａ上に読み取り装置１９を移動させると
ともに読み取り動作を開始する。そして、CPU
２１は時分割的に第１の駆動制御回路Ｃ１から順
に第16の駆動制御回路Ｃ１６まであらかじめ定め
られた順序で指定し各発光素子Ｌ１〜Ｌ１６を順
次点減させていく。この時、CPU２１はRAM２
８に記憶された各発光素子Ｌ１〜Ｌ１６の適正光
量データを読み出し、その適正光量に基づくデー
タ信号をＤ／Ａコンバータ２４に出力する。そし
てＤ／Ａコンバータ２４は各発光素子Ｌ１〜Ｌ１
６に対してそれぞれ対応する発光素子Ｌ１〜Ｌ１
６の適正光量データに基づくアナログ信号を出力
して各発光素子Ｌ１〜Ｌ１６に発光させる。

従つて、各発光素子Ｌ１〜Ｌ１６から各読み取
り点Ｄ１〜Ｄ１６にそれぞれ光量が制御された光
が照射されると、各読み取り点Ｄ１〜Ｄ１６にお
いて各読み取り点Ｄ１〜Ｄ１６が同じ条件である
ならばそれぞれ共に常に同一の一定レベルの検出
信号SG１が出力されることになりCPU２１内で
正確且つ確実な画像読み取りができることにな
る。

そして、このように各読み取り点Ｄ１〜Ｄ１６
における各検出信号SG１はCPU２１に出力さ
れ、同CPU２１はこの検出信号SG１を前記基準
値Ｋと比較して画像の有無を判断してその結果を
数値化して作業メモリ２９に順次記憶させてい
く。

なお、本実施例では１つの発光側光フアイバー
に対して１つの受光側光フアイバーについて述べ
たが、１つの受光側光フアイバーに対してｍ個の
受光側光フアイバーの場合でも同一の発光素子に
対してｍ個の適正光量データを作成し、同発光素
子をＭ回前記適正光量データに基づいて駆動させ
ても前記と同様に画像読み取りができる。

効 果 以上詳述したように、この発明は入力されるデ
ータに基づいて複数の光源の光量を制御するため
のデジタル・アナログ変換手段を設け、あらかじ
め各光源毎にその発光量を逐次変化させ、その光
源の光量の変化にともなつて光電変換素子から出
力される出力があらかじめ定められた基準値に達
した時、その基準値に達した時に前記デジタル・
アナログ変換手段に入力されたデータを記憶装置
に記憶しその記憶したデータを原稿面上の画像を
読み取る時のデジタル・アナログ変換手段に出力
するデータとしたことにより、光源の光量をいち
いち調節することなく前記データに基づいて各発
光素子の光量を制御し常に読み取り点が同一の条
件では同一の読み取りが行うことができ正確且つ
確実な画像読み取りが行うことができる優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像読み取りの原理を示す原理図、第
２図は従来の光学的画像読み取り装置の電気ブロ
ツク回路図、第３図は従来の駆動制御回路図、第
４図ａ，ｂは増幅器から出力される検出信号の出
力波形図、第５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６図は同じく側面
図、第７図は同じく電気ブロツク回路図、第８図
は同じく駆動制御回路図、第９図はテストデータ
に基づいてＤ／Ａコンバータから出力されるアナ
ログ信号の出力波形を示す出力波形図、第１０図
は中央処理装置の動作を示すフローチヤート図で
ある。 光学的画像読み取り装置……１９、手段として
の中央処理装置（CPU）……２１、マルチプレ
クサ……２３、デジタル・アナログ変換手段とし
てのＤ／Ａコンバータ……２４、記憶装置として
の読み出し及び書替え可能なメモリ（RAM）…
…２８、光源としての発光素子……Ｌ１〜Ln、
発光側光フアイバー……Ｔ〜Tn、光電変換素子
……Ｐ１、読み取り点Ｄ１〜Dn、受光側光フア
イバー……Ｒ１〜Rn、増幅器……Ａ１。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力されるデータに基づいて複数の光源Ｌ１
   〜Lnの各光量を制御するためのデジタル・アナ
   ログ変換手段２４と、 前記各光源Ｌ１〜Lnに対向して設けられた複
   数個の発光側光フアイバーＴ１〜Tnと、 前記発光側光フアイバーＴ１〜Tnに対向して
   設けられ、且つ発光側光フアイバーＴ１〜Tnか
   ら発光され原稿面１２ａから反射された光を受光
   するための複数個の受光側光フアイバーＲ１〜
   Rnと、 前記受光側光フアイバーＲ１〜Rnに連結され
   た光電変換素子Ｐ１と、 前記デジタル・アナログ変換手段２４に入力す
   るデータを変化させて前記光源Ｌ１〜Ln毎にそ
   の光源Ｌ１〜Lnから発光される光量を逐次変化
   させるための手段２１と、 前記光電変換素子Ｐ１からの出力を検出し、前
   記光源Ｌ１〜Lnの光量の変化にともなつてその
   出力が一定基準値(k)に達したときの前記デジタ
   ル・アナログ変換手段２４に入力されているデー
   タを、前記複数個の受光側光フアイバーＲ１〜
   Rn別に記憶装置２８に記憶させるための手段２
   １と、 前記原稿面１２ａ上の画像を読み取るとき、前
   記記憶装置２８に記憶されたデータを順次読み出
   すと共にその読み出されたデータを前記デジタ
   ル・アナログ変換手段２４に入力するための手段
   ２１と、 を備えたとを特徴とする光学的画像読み取り装
   置。