JPH02162960A - イメージスキャナにおける増幅器利得の最適化方式 - 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】 〔（既要〕 イメージスキャナにおいて光量変化を補償するための増
幅器利得の最適化方式に関し。

増幅器の利得調整を簡単化し、イメージスキャナのスル
ープットを向上させるとともに、低温動作時の画像品質
を改善することを目的とし。

加熱手段と管壁温度検出手段とを有する原稿照明用の蛍
光灯と、原稿読み取り信号を増幅する自動利得制御型の
増幅器とをそなえた原稿自動送り型のイメージスキャナ
において、始動時の温度対応で蛍光灯の光量立上り特性
データを保持する蛍光灯光量立上り特性テーブルをそな
え、イメージスキャナの始動時に上記管壁温度検出手段
により蛍光灯の管壁温度を計測し、その温度値を用いて
上記蛍光灯光量立上り特性テーブルを参照して対応する
光量立上り特性データを取り出し、この光量立上り特性
データに基づいて所定の期間上記増幅器の利得を連続的
に制御するよう構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、イメージスキャナにおいて光量変化を補償す
るための増幅器利得の最適化方式に関し。

特に蛍光灯を光源とするＡＤＦ読取り型のイメージスキ
ャナにおいて光■の経時変化を補償するための増幅器利
得の補償方式に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、蛍光灯の光量は温度によって大きく変化する。

このため、蛍光灯を光源とする八ＤＦ（原稿自動送り）
読取り型のイメージリーグでは。

蛍光灯にヒータとサーミスタとを取り付け、サーミスタ
で温度を検出してヒータをサーボ駆動し。

蛍光灯の温度変化を抑制するよう制御している。

第４図に、従来のイメージリーグに用いられている蛍光
灯温度制御回路の１例を示す。

第４図において、ｌは蛍光灯、２は蛍光灯ｌの管壁を加
熱するように取り付けられたヒータ、３は蛍光灯ｌの管
壁温度を検出するサーミスタ、４はサーミスタ３の温度
検出出力のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器、５はデジタル信号を一時的に保持する入力ボ
ート　６はサーボ制御機能をもつＭＰＵ、７はサーボ制
御デジタル信号を出力する出力ポート５８はデジタル信
号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、９はヒータ
２を駆動するドライバである。

この温度制御回路は、蛍光灯１の管壁温度をサーミスタ
３で検出し、ＭＰＵ６はその検出温度を目標温度と比較
して誤差信号を検出し、サーボ制御用のデジタル信号を
生成して、ヒータ２による管壁の加熱量を制御する。

周囲温度が低い程管壁温度を目標温度に上げるのに時間
がかかり、また制御が安定した時点での誤差も大きくな
り、これが第５図に示すような光量の立上り特性となっ
て現われる。

この結果、第５図の光量立上り特性に見られるように、
起動時の周ＩＭ温度が常温に近い場合には立上り特性は
良好で光量変化が僅かであるが、起動時の周囲温度が低
い場合には立上り特性が悪くなり、大きな光量変化が生
じる。つまり低温時の動作では経時変化が大きくなる。

そのため従来のイメージスキャナでは、原稿１枚ごとに
白基準板を読み取り、得られた新たな白基準信号に基づ
きビデオ信号の増幅器の利得を制御して蛍光灯の光量変
化による信号レベルの変動を補償していた。

第６図に、従来のイメージスキャナにおけるビデオ信号
読み取り回路の１例を示す。

第６図において、１０は原稿からの反射光あるいは透過
光を受光してイメージをビデオ１３号に変換するＣＯＤ
、１１はビデオ信号を増幅する自動利ｆｌ制御型の増幅
器、１２はビデオ信号をデジタル信号の多値データに変
換するＡ／Ｄ変換器。

１３は原稿中の白に追従し補正する白レベル補正回路、
１４は原稿中の黒に追従し補正する黒レベル補正回路で
ある。

図示されている増幅器１１が白）ｌＥ＄板の読み取り信
号に基づいて利得制御される増幅器である。

増幅器１１に加える利得制御信号は、多値データを入力
する図示省略されているＭＰＵによって生成される。

第７図は、第６図中のＡ／Ｄ変換器１２の動作特性を示
したものである。

第７図において、横軸はイメージスキャナの主走査方向
の読み取り領域を表わし、￥ａ軸は信号レベルを表わす
、またＡ／Ｄ基準ＭＡＸとＡ／Ｄ基準ＭＩＮは、Ａ／Ｄ
変換器が変換可能な最大入力レベルと最小入力レベルを
示し、これらのＡ／Ｄ基準ＭＡχとＡ／Ｄ基準ＭＩＮ（
Ｄ間隔は、　Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの最大
値に対応し。

あるＡ／Ｄ変換器ではこのイ直が　１ｖとなっている。

入力ビデオ信号は、この最大ダイナミックレンジを超え
ると歪みを生じ９画像品質を劣化させる。

このため２通常の動作状態におけるビデオ信号のダイナ
ミックレンジは、上記の最大ダイナミックレンジの範囲
内にあるように制御され、たとえば６０％程度に設定さ
れる場合が多い。

図示されているビデオ信号は、そのピーク値が最大ダイ
ナミックレンジの約ＧＯ％に設定されている場合の例で
ある。

このダイナミックレンジの設定は、第６図の増幅器１１
の利得を制御することによって実現され第６図のＣＣＤ
ｌ０により白基準板を読み取ったときのビデオ信号出力
のピーク値が、Ａ／Ｄ変換器１２の最大ダイナミックレ
ンジの６０％になるように制御される０図中の基準Ｈと
基準りの間が動作中のダイナミックレンジとなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の蛍光灯を用いたＡＤＦ読み取り型のイメージスキ
ャナでは、蛍光灯の立上り特性による光量変化に対応す
るため、連続給送する原稿の１枚ごとに白基準板を参照
してビデオ信号増幅器の利得を調整する必要があった。

しかし通常、白基準板は原稿読み取り領域から離れた位
置に置かれているため、それを参照するには読み取り機
構部の移動が必要であり、そのために余分な時間が費さ
れて、スループットを低下させるという問題があった。

またイメージスキャナを低温環境で動作させた場合、始
動時に増幅器の利得を適正値に設定しても、短時間で蛍
光灯の光量が増加するためビデオ信号のピーク値がＡ／
Ｄ変換器の最大ダイナミックレンジを超えて飽和による
信号歪みを生じ２画像品質を劣化させるという問題があ
った。

本発明は、増幅器の利得ｆＩ整を間車化し、イメージス
キャナのスループットを向上させるとともに、低温動作
時の画像品質を改善することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、蛍光灯の光量立上り特性が始動時の温度に依
存してほぼ一意に定まることに着目して始動時の温度を
計測し、その後の光量変化を予め作成した特性テーブル
を用いて予測することにより増幅器の利得を最適化する
ようにしたものである。

第１図に本発明の原理的構成を示す。

第１図において。

１は、原稿照明用の蛍光灯である。

２は、蛍光灯１を加熱するヒータである。

３は、蛍光灯１の管壁温度を検出するサーミスタである
。

１０は、原稿を読み取るＣＯＤである。

１１は、ＣＣＤｌ０から出力される原稿読み取り信号（
ビデオ信号）を、蛍光灯の光量に応じた最適のレベルに
増幅する自動利得制御（ＡＣ；Ｃ）型の増幅器である。

１２は、原稿読み取り信号（ビデオ信号）をデジタル信
号の多値データに変換するＡ／Ｄ変換器であり、制限さ
れたダイナミックレンジ（最大ダイナミックレンジ）を
もつ。

１３は、白レベル補正回路である。

１４は、黒レベル補正回路である。

２１は、サーミスタ３の出力信号に基づいて蛍光灯のｔ
壁温度を計測する温度計測部である。

２２は、温度計測部２１が計測した蛍光灯の管壁温度に
基づいてヒータ２を加熱駆動するサーボ型のヒータ制御
部である。

２３は、第４図に示されるような蛍光灯１の光量立上り
特性を始動時の温度をパラメータとして与える蛍光灯光
量立上り特性テーブルである。

２４は、７Ａ度計測部２１から出力される始動時の温度
を用いて蛍光灯光量立上り特性テーブル２３を検索し２
時間経過に応じた光量を予測して増幅器１１の利得を対
応的に制御する増幅器利得制御部である。

２５は、予測による増幅器利得の制御を継続する期間を
規定する原稿の連続読み取り可能枚数を。

始動時の温度対応で指定する連続読み取り可能枚数テー
ブルである。

２６は、始動時に温度計測部２１が計測した温度に基づ
いて連続読み取り可能枚数テーブル２５から該当する連
続読み取り可能枚数を読み出し。

その値により増幅器利得制御部２４の動作と、白レベル
補正回路１３による白レベル補正の動作と原稿読み取り
の動作等のタイミングを制御する主制御部である。

〔作用〕

第１図に示す本発明の構成によれば、イメージスキャナ
始動時の温度により定められる所定の期間ごとに蛍光灯
光量立上り特性テーブル２３の予測データに基づいて、
白基準板の参照なしに増幅器の利得を最適制御するため
、原稿１枚当りの読み取り動作時間が短縮され、また低
温動作時においでもビデオ信号のピーク値がＡ／Ｄ変換
器の最大ダイナミックレンジを超えないように適切に制
御できるため、原稿からの読み取り画像の品質劣化を防
止できる。

〔実施例〕

第２図および第３図により本発明の詳細な説明する。第
２図および第３図は、第１図に示されている本発明の構
成中の主制御部２６の実施例についてのフローを示した
ものであり、第２図は原稿連Ｖｔ読み取り可能枚数の設
定処理のフロー図。

第３図は原稿読み取り制御のフロー図である。以下各フ
ローについて必要に応じて第１図を参照しつつ手順■な
いし［相］にしたがって説明する。

第２図において。

■、イメージスキャナの始動とともに蛍光灯の管壁温度
を検出する。

■、検出した温度がＯ″〜１０℃、１０’Ｃ〜２０℃、
２０℃〜のいずれの範囲に含まれるがを判定し、第１図
の連続読み取り可能枚数テーブル２５から、対応する連
続読み取り可能枚数Ｎを読み出す。図示の例ではＮの値
は次のように与えられる。

θ℃〜１０℃　：Ｎ＝５ １０℃〜２０℃　：　　Ｎ＝２０ ２０℃〜　　　　　：　　Ｎ＝５０ ■、読み出した連続読み取り可能枚数ＮをＲＡＭ（図示
省略）に記録し、カウンタとして使用可能にする。

■、第１図の増幅器利得制御部２４を起動して。

増幅器１１に、蛍光灯光量立上り特性データに基づく利
得を設定する。

■、■で記録したＲＡＭの連続読み取り可能枚数Ｎを読
み出す。

■、Ｎ＝０かどうかを調べ、Ｎ−０ならば■へ戻って■
、■の手順を再実行し、ＮＡ３ならば■を実行する。

■、従来のものと同様に、第１図の白レベル補正回路１
３による白レベル補正を行う、黒レベルについては、出
荷時に固定するか、あるいは白レベルと同様な方法で補
正を行う。

０．１枚の原稿の読み取りを実行する。

■、ＲＡＭのＮの値を、Ｎ−１に更新する。

［相］、ホッパ（図示省略）に残りの原稿が有るがどう
かをチエツクし、残りが有れば■に戻って■ないし［相
］の手順を再実行し、残りがなければ終了する。

なお、第１図に示されている増幅器利得制御部２４や主
制御部２６の機能は、ＭＰＵにより容易に実現できる。

（発明の効果〕 本発明によれば、従来のイメージスキャナに対して特別
なハードウェアを追加することなく容易に増幅器利得の
最適化制御を行うことができ、その結果、スループット
の向上と、低温時の動作特性の改善とを図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成図、第２図は本発明実施例
による原稿連続読み取り可能枚数の設定処理のフロー図
、第３図は本発明実施例による原稿読み取り制御のフロ
ー図、第４図は蛍光灯温度制御回路の従来例回路図、第
５図は蛍光灯の光量立上り特性図、第６図はビデオ信号
読み取り回路の従来例回路図、第７図はＡ／Ｄ変換器の
動作特性説明図である。 第１図中 ｌ：蛍光灯 ２：ヒータ ３：サーミスタ １０　：　ＣＣＤ １１：増幅器 １２　：　Ａ／Ｄ変換器 １３：白レベル補正回路 １４：黒レベル補正回路 ２１：温度計測部 ２２：ヒータ制御部 ２３：蛍光灯光量立上り特性テーブル ２４：増幅器利得制御部 ２５：連続読み取り可能枚数テーブル ２６：主制御部 □時間 菅光灯の光量立上り特性図 第５図 Ａ／Ｄ変換器の動作物性説明図 第　７　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱手段と管壁温度検出手段とを有する原稿照明
   用の蛍光灯と、原稿読み取り信号を増幅する自動利得制
   御型の増幅器とをそなえた原稿自動送り型のイメージス
   キャナにおいて、 始動時の温度対応で蛍光灯の光量立上り特性データを保
   持する蛍光灯光量立上り特性テーブルをそなえ、 イメージスキャナの始動時に上記管壁温度検出手段によ
   り蛍光灯の管壁温度を計測し、その温度値を用いて上記
   蛍光灯光量立上り特性テーブルを参照して対応する光量
   立上り特性データを取り出し、この光量立上り特性デー
   タに基づいて所定の期間ごとに上記増幅器の利得を連続
   的に制御することを特徴とするイメージスキャナにおけ
   る増幅器利得の最適化方式。
2. （２）請求項１に記載のイメージスキャナにおける増幅
   器利得の最通化方式において、光量立上り特性テーブル
   から取り出した光量立上り特性データを用いて増幅器の
   利得を連続的に制御する所定の期間は、始動時の温度に
   より定まる原稿の読み取り可能枚数によって決定するこ
   とを特徴とするイメージスキャナにおける増幅器利得の
   最適化方式。