JPH05236205A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部環境によるセンサ感度の変動を防止し、
また原稿搬送速度の変動による画像品質低下を防ぎ、更
には積極的に画像搬送速度を制御可能として機能向上可
能な画像読み取り装置を提供する。 【構成】 受光素子を多数配列した固体走査型イメ−ジ
センサと、光源と、画像処理する画像処理回路と、原稿
搬送手段と、全体のシステム制御を行う演算装置とを備
えた画像読み取り装置において、上記光源から発する光
量に対応して変化する電圧又は電流に基づいて、原稿に
照射する光量を環境の変化に対し一定に保つ手段を付加
しまた、原稿搬送速度に対応して光量を増減する手段と
を付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリ、複写機或
はイメ−ジスキャナ等の画像形成装置に用いる画像読み
取り装置に関し、詳細には例えばＬＥＤアレイ等を光源
とした密着型イメ−ジセンサ等の固体走査型イメ−ジセ
ンサの光量制御手段に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来からファクシミリ、複写機或はイメ−
ジスキャナ等の画像形成装置に使用される画像読み取り
装置に用いられるイメ−ジセンサとしては種々のものが
あるが、小型化、高信頼性に優れしかも高速から低速ま
で広範囲に制御可能な固体走査方式のイメ−ジセンサが
多用されるようになった。

【０００３】固体走査方式は原稿画像をレンズによって
固体走査素子上に導き、上記固体走査素子を電子的に走
査して画像信号を電気的に導出するもので、この方式に
はＩＣ技術によってホトダイオ−ドを高密度に集積配列
したＩＣイメ−ジセンサ方式と、薄膜技術によりガラス
面上等に光導電薄膜を多数配列した原稿幅と同一寸法の
センサを原稿に密着して読み取る密着型イメ−ジセンサ
とに大別できる。

【０００４】このうち、ＩＣイメ−ジセンサは半導体に
光を照射したときに電子と正孔の対が発生する現象を利
用したもので、製造方法等の違いによってＭＯＳイメ−
ジセンサ、ＣＣＤイメ−ジセンサ、ＢＢＤイメ−ジセン
サ或はＰＣＤイメ−ジセンサ等が知られている。このＩ
Ｃイメ−ジセンサはＩＣチップ上に画像読み取り素子が
配列され、原稿画像をレンズにより読み取り相似的に縮
小した上で上記受光素子に投影するものである。

【０００５】又一方密着型イメ−ジセンサは原稿の走査
方向サイズと同一寸法に光電変換素子をライン状に配列
し、近接配置したＬＥＤ等のからの光を原稿に反射させ
その光を直接に又は走査方向に同一寸法に配列したオプ
チカルファイバを介して上記光電変換素子に導くもので
ある。ＩＣイメ−ジセンサは小さなＩＣチップに受光素
子が集積されているため、原稿画像をイメ−ジセンサ上
に縮小投影させるためのレンズ系が必要であり、原稿か
らイメ−ジセンサまでの距離が最低でも数十ｃｍを要
し、装置が大型化するのに対し、密着型イメ−ジセンサ
はセルフォックスレンズを用いれば原稿とイメ−ジセン
サとの間は僅か数十ｍｍでよく小型化に適しており、更
に光源としてＬＥＤ等の固体光源で十分実用できるので
耐久性、保守性共に優れている。

【０００６】図４は従来から知られている密着型イメ−
ジセンサの一つであるＣｄＳ系センサの単位素子の構成
を示す断面図であり、図５は上記ＣｄＳ系センサを多数
配列した密着型イメ−ジセンサのブロック構成図であ
る。

【０００７】ＣｄＳ系センサはガラス基板４１上に光導
電材料としてＣｄＳ−ＣｄＳｅセル４２を使用し、フォ
トエッチング技術によりＮｉＣｒ−Ａｕを電極４３とし
て形成したものである。ＣｄＳ−ＣｄＳｅは照射される
光の量に応じて導電率、即ち抵抗値が変化するので、セ
ル両端に印加された電圧によって流れる電流の値から読
み取った画素の明暗等を検出することができる。また、
図５に示したブロック図のように多数のセンサ素子をい
くつかのグル−プに分け、各グル−プ毎に順次電流を検
出することによって、素子駆動回路数の減少を図ること
が多い。

【０００８】なお、上記ＣｄＳ−ＣｄＳｅに代えてＣＣ
Ｄ受光素子を配列したものも使用されており、一般にＣ
ｄＳ−ＣｄＳｅ型が光導電型と称されるのに対し、ＣＣ
Ｄを使用した密着型イメ−ジセンサは光蓄積型と称さ
れ、光伝達系が不要な完全密着型イメ−ジセンサとして
より一層小型のものが作られるようになった。

【０００９】しかしながら、上述した固体式イメ−ジセ
ンサは一般に外部環境、特に温度変化によって諸特性が
変動し、センサ感度が変化する欠点がある。温度変動は
季節によるものの他、装置自身の発熱によるものもあり
その対策が必要である。また、原稿搬送速度が変化する
と受光素子に入射する光量が変化し、均一な画像濃度が
得られないことも良く知れた現象であって、原稿搬送速
度の安定化も高品質画像を得る上で重要な要素である。
更に、積極的に原稿搬送速度を制御し、必要に応じて原
稿搬送速度を速めたり遅くしたりできれば、画像形成装
置の機能向上を図る上で便利である。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、このような従来の固体式イメ
−ジセンサに関する事情に鑑みてなされたものであっ
て、外部環境によるセンサ感度の変動を防止し、また原
稿搬送速度の変動による画像品質低下を防ぎ、更には積
極的に画像搬送速度を制御可能として機能向上可能な画
像読み取り装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【発明の構成】上記目的を達成するために本発明の画像
読み取り装置では、受光素子を多数配列し原稿画像から
の反射光を受光して原稿画像を読み取る固体走査型イメ
−ジセンサと、上記原稿画像に光を照射する光源と、上
記イメ−ジセンサの出力を画像処理する画像処理回路
と、上記原稿を搬送する原稿搬送手段と、全体のシステ
ム制御を行う演算装置とを備えた画像読み取り装置にお
いて、上記光源から発する光量に対応して変化する電圧
又は電流に基づいて、原稿に照射する光量を環境の変化
に対し一定に保つ手段を付加したことを特徴とする。

【００１２】また、同様の画像読み取り装置において、
更に、原稿に照射する光量を環境の変化に対し一定に保
つ手段と、上記原稿搬送速度に対応して光量を増減する
手段とを付加したことを特徴としたものである。

【００１３】

【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。なお、本発明は上述した固体式イメ−ジ
センサに広く適用可能であるが、実施例では密着型イメ
−ジセンサを例に説明する。

【００１４】図１は本発明に係る画像読み取り装置の一
実施例を示すブロック構成図であって、符号１はＬＥＤ
アレイを光源とするＣＣＤ利用の密着型イメ−ジセンサ
であり、その出力はＬＥＤ個々の光量、特性のばらつき
及びＣＣＤ受光素子の感度のばらつきを補正するシェ−
ディング補正回路２に接続される。またシェ−ディング
補正回路２の出力は画像処理回路３に入力され、ここで
ＭＴＦ補正、平滑化、２値化、中間諧調処理等従来から
知られている一連の画像信号処理が実行される。４は電
流制御回路であり、電源回路６から上記イメ−ジセンサ
１の光源ＬＥＤに供給され該光源部に流れる電流値を監
視し、その変動を抑えて一定になるように制御する。更
に、５はマイクロコンピュ−タで、当該画像読み取り装
置全体のシステム制御を統括制御するものである。

【００１５】図２は上記電流制御回路４の具体例を示す
回路図であり、７は上述した密着型イメ−ジセンサ１の
内部に備えた光源としてのＬＥＤであって、原稿走査幅
に対応して多数のＬＥＤが配列されている。このＬＥＤ
７には電源から順方向に電圧が印加され、抵抗８を介し
てトランジスタ１１のエミッタに接続され、更にこのト
ランジスタ１１のコレクタを経て接地されている。

【００１６】又一方、上記トランジスタ１１のベ−スに
は抵抗を介して反転アンプ１０の出力が供給されてお
り、該反転アンプ１０の非反転入力（正極）には基準電
圧（リファレンス電圧）１２が印加され、他方の反転入
力（負極）にはバッファアンプ９の出力が接続されてい
る。また、このバッファアンプ９の入力端には上記ＬＥ
Ｄに直列に挿入接続された抵抗８とトランジスタ１１の
コレクタとの間の電圧が供給されるように構成されたも
のである。

【００１７】このように構成された回路では、上記ＬＥ
Ｄに電流が流れると、抵抗８によって電圧降下を生じる
が、ＬＥＤに流れる電流値が大きい程電圧降下が大きく
なって、バッファアンプ９に入力される電圧が小さくな
る。この結果、反転アンプに入力する電圧が低下する
と、その出力電圧が上昇するからＰＮＰ型トランジスタ
のベ−ス電圧が上昇するため、トランジスタエミッタ−
コレクタ間に流れる電流が減少し結果的にＬＥＤに流れ
る電流が少なくなる。このようにしてバッファアンプに
接続した基準電圧１２の値に応じた一定電流がＬＥＤに
流れることになる。

【００１８】図３は本発明の他の実施例を示すブロック
構成図であり、前記図２と同一番号は同一回路又は同一
素子を示している。この図において符号７から１１まで
は上記図２に示したものと同一回路であり、この例が図
２と異なるところは、バッファアンプ１０に接続した基
準電圧１２に置換して破線で囲った可変基準電圧回路１
３を備えた点である。この可変基準電圧回路１３は図に
示すように、第二のバッファアンプ１４の出力を上記反
転アンプ１０の非反転入力端子に接続すると共に、該第
二のバッファアンプ１４の非反転入力端子にはマイクロ
コンピュ−タ１６の制御を受けたＤＡコンバ−タ（デジ
タル−アナログ変換回路）の出力を供給するように構成
したものである。

【００１９】この回路構成によれば、マイクロコンピュ
−タ１６から出されるデジタル信号に応じて基準電圧が
変化するから、その値に応じてＬＥＤに流れる電流を制
御することができる。従って、原稿を搬送するステップ
モ−タ等の回転変動、又は原稿紙用類の厚みの変化に伴
う搬送速度の不均一があっても、これを検出して上記基
準電圧を制御すれば、読み取った原稿画像の画像濃淡が
均一になり、複写画像品質低下を防止することができ
る。

【００２０】更には、積極的に原稿搬送速度をコントロ
−ルして、必要に応じて読み取り速度を速めたり、或は
遅くし、その搬送速度に対応して上記基準電圧を増減す
れば、原稿搬送速度をいかなるものにしても、画像品質
を希望するものに保つことができる。

【００２１】即ち、原稿搬送速度を早くする場合は、Ｌ
ＥＤに通電する電流値を大きくし、逆に原稿搬送速度を
遅くする場合はＬＥＤに流す電流値を小さくして、原稿
に照射する光の積算値が一定になるようにする。又、こ
のような制御が可能となれば、読み取り側のイメ−ジセ
ンサの感度ばらつきに対応してＬＥＤの発光量を制御す
ることもでき、種々の場合に対応することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したようにイメ−ジ
センサの発光量を一定に保ち、又は任意自在に制御する
ようにしたので、外部環境によるセンサ感度の変動を防
止し、また原稿搬送速度の変動による画像品質低下を防
ぎ、更には積極的に画像搬送速度を制御可能として機能
向上可能な画像読み取り装置を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。

【図２】本発明に使用する電流制御回路の一実施例を示
す回路図である。

【図３】本発明の変形実施例を示すブロック構成図であ
る。

【図４】従来のＣｄＳ系センサの単位素子構成を示す断
面図である。

【図５】従来のイメ−ジセンサの接続状態例を示す回路
図である。

【符号の説明】

１ 密着型イメ−ジセンサ、 ２ シェ−ディング補正
回路、 ３ 画像処理回路、 ４ 電流制御回路、
５、１６ マイクロコンピュ−タ、 ６ 電源回路、
７ ＬＥＤアレイ、 ８ 抵抗器、 ９、１４ バッフ
ァアンプ、１０ 反転アンプ、 １１ トランジスタ、
１２ 基準電圧（リファレンス電圧）、 １３ 可変
基準電圧回路、 １５ ＤＡコンバ−タ、４１ ガラス
基板、 ４２ センサセル（ＣｄＳ−ＣｄＳｅ）、４３
電極（ＮｉＣｒ−Ａｕ）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受光素子を多数配列し原稿画像からの反
   射光を受光して原稿画像を読み取る固体走査型イメ−ジ
   センサと、上記原稿画像に光を照射する光源と、上記イ
   メ−ジセンサの出力を画像処理する画像処理回路と、上
   記原稿を搬送する原稿搬送手段と、全体のシステム制御
   を行う演算装置とを備えた画像読み取り装置において、
   上記光源から発する光量に対応して変化する電圧又は電
   流に基づいて、原稿に照射する光量を環境の変化に対し
   一定に保つ手段を付加したことを特徴とする画像読み取
   り装置。
2. 【請求項２】 受光素子を多数配列し原稿画像からの反
   射光を受光して原稿画像を読み取る固体走査型イメ−ジ
   センサと、上記原稿画像に光を照射する光源と、上記イ
   メ−ジセンサの出力を画像処理する画像処理回路と、上
   記原稿を搬送する原稿搬送手段と、全体のシステム制御
   を行う演算装置とを備えた画像読み取り装置において、
   上記光源から発する光量に対応して変化する電圧又は電
   流に基づいて、原稿に照射する光量を環境の変化に対し
   一定に保つ手段と、上記原稿搬送速度に対応して光量を
   増減する手段とを付加したことを特徴とする画像読み取
   り装置。