JPH0786650B2

JPH0786650B2 - 原画走査装置における蛍光灯光量安定化方法及び装置

Info

Publication number: JPH0786650B2
Application number: JP62139008A
Authority: JP
Inventors: 康雄来栖; 和真菅; 宏田村
Original assignee: 大日本スクリ−ン製造株式会社
Priority date: 1987-06-04
Filing date: 1987-06-04
Publication date: 1995-09-20
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: JPS63304256A

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電走査手段によ
り走査して、複製原画を記録するための画像信号を得る
作業において、原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原画走査装置における蛍光灯光
量安定化方法及び装置に関する。

［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、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CCD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版程度の原画であつても、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、フア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、フアクシミリの場合は、
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
イ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。

光量フイードバツクユニット（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、適当ピツチ
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、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］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、原画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、被複製原画面
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、上述した問題を解決することを目的として、
次のとおりに構成されている。

すなわち、本発明の方法は、被走査原画を照射する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、その検出値に基づ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、前記蛍光灯の
管電流を制御する原画走査装置における蛍光灯光量安定
化方法において、前記蛍光灯により基準濃度画像を照射するステップと、基準濃度画像からの反射光又は透過光を、光センサに受
光して、光量値を検出するステップと、検出した光量値が一定の値になるように、蛍光灯の管電
流値をフィードバック制御するステップと、フィードバック制御を停止して、蛍光灯の管電流値を一
定に保持するステップと、管電流値を一定に保持した蛍光灯により、被走査原画を
照射して走査するステップと、より構成したことを特徴とする原画走査装置における蛍
光灯光量安定化方法、である。

また、本発明の装置は、被走査原画を照射する蛍光灯と、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と、前記蛍光灯により基準濃度画像を照射した反射光又は透
過光の光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段の検出値に基づいて、前記蛍光灯の管電
流を制御して、検出光量が一定値になるようにフィード
バック制御し、光量検出値が一定値となったときにフィ
ードバック制御を解除し、かつ、その時の管電流値を保
持して、前記蛍光灯の光量を一定値に維持する制御手段
と、よりなる原画走査装置における蛍光灯光量安定化装置、
である。

［作用］蛍光灯の管壁温度を一定に保持し、かつ、基準濃度画像
からの反射又は透過光量値が一定の値となるように蛍光
灯をフィードバック制御することにより所定の光量値を
得た後、フィードバック制御を停止して、蛍光灯の管電
流を一定に保持した状態で被走査原画を走査することに
より、原画の濃度にかかわらず適正な一定の光量値で原
画を走査することができる。

［第１実施例］第４図は、本発明に係る原画走査装置の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（3
5）等の光電素子に投射結像し、CCD（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
施例装置のブロツク構成図を示す。

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ツト（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（20）
により制御されるスイッチ駆動装置（16）により、
「ｂ」接点側に切換えられると、光量フイードバックユ
ニツト（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「ｂ」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変換器（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、ステツ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）の温度が平衝状態にな
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。

このステツプ（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
「ａ」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、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、スイツ
チ駆動装置（16）がスイッチ（15）を「ｂ」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、キャリブレーショ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）原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、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、ステツ
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、ステツプ（Ｃ）におい
て、光量フィードバックユニツト（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「10
0」を示すと管電流値は、「200mA」、「1000」を示すと
「400mA」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（1
8）、D/A変換器（19）、スイッチ（15）及びスイッチ駆
動装置（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（25）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（25）
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］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、原画の線順次走査に際し
て、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
付設してある。

蛍光灯（１）により照射される被走査面には、キャリブ
レーション時には、基準濃度画像としての白基準板（3
2）を、また、画像の複製走査時には、被複製原画（3
8）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
してある。

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、前記に準じてステツプ順に説
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（1
9）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、ほぼ一定値である。

（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、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「Ａ」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「Ａ」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、ステツプ（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
ラインセンサによつ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つて行うため、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、基準となる一定の
濃度を有するものであれば、白色基準板意外のものを使
用することも可能である。

また、上述説明は、反射型原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］基準濃度画像を照射した光量検出値が一定値となるよう
に、蛍光灯の管電流値をフィードバツク制御し、一定値
の光量検出値が得られた時にフィードバック制御を中止
して、蛍光灯の管電流値をその時の値に維持するように
したため、従来のフィードバック制御におけるように、
検出光量が被走査画像の濃度変化によって影響されて、
誤差を生じる不都合が解消し、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図は本発明の第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）……被複製原画。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被走査原画を照射する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、その検出値に基づくフィードバ
ック制御手段により、前記検出値が一定となるように、
前記蛍光灯の管電流を制御する原画走査装置における蛍
光灯光量安定化方法において、前記蛍光灯により基準濃度画像を照射するステップと、基準濃度画像からの反射光又は透過光を、光センサに受
光して、光量値を検出するステップと、検出した光量値が一定の値になるように、蛍光灯の管電
流値をフィードバック制御するステップと、フィードバック制御を停止して、蛍光灯の管電流値を一
定に保持するステップと、管電流値を一定に保持した蛍光灯により、被走査原画を
照射して走査するステップと、より構成したことを特徴とする原画走査装置における蛍
光灯光量安定化方法、
【請求項２】被走査原画を照射する蛍光灯と、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と、前記蛍光灯により基準濃度画像を照射した反射光又は透
過光の光量を検出する光量検出手段と、該光量検出手段の検出値に基づいて、前記蛍光灯の管電
流を制御して、検出光量が一定値になるようにフィード
バック制御し、光量検出値が一定値となったときにフィ
ードバック制御を解除し、かつ、その時の管電流値を保
持して、前記蛍光灯の光量を一定値に維持する制御手段
と、よりなる原画走査装置における蛍光灯光量安定化装置。