JPS63127664A - 画像読取り方法 - 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、ファクシミリ、電子写真複写装置等の読取り
装置、特に、通常の反射光学系による原稿の読取りに加
え、投影光学系による原画（透過原稿）の読取りをも可
能とした読取り装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種読取り装置として、固体撮像素子上に原稿
からの反射光を利用して結像レンズにて原稿像を形成し
、読取りを行うと共に、マイクロフィルム等の透過原稿
の投影像も、反射型の原稿面上に拡大もしくは縮小して
投影し、この投影像を結像レンズを介して固体撮像素子
上に結像して、上記反射型と同じ読取り方式で、両者を
切換えて使用するものが知られている。

かかる読取り装置では、原稿面上の位置にフィールドレ
ンズとしてフレネルレンズを配置して、投影像の主光線
の方向と、反射型の原稿からの反射光の主光線の方向と
を一致させることによって、すなわち、投影像を形成し
ている光も、原稿面に対して垂直な方向に進行させるこ
とによって両者の切換え使用を可能としている。

しかしながら、原稿からの反射光を読取り出力する反射
光読取り出力レベルと、読取り系を切換えて、透過原稿
からの投影光を同一の固体撮像素子で読取り出力する投
影光読取り出力レベルとは、それぞれ独立したものであ
りその出力レベルが一致せず、単純に切換えるのみでは
、読取り後に得られる画像の画質が著しく異なることと
なる。

従って、投影読取りモードと反射読取りモードを切換え
る際には、出力レベルを調整したり、読取り信号の処理
を変更しなければならない等の不都合があった。

〔発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、上記不都合を解消し、投影読取りモー
ドおよび反射読取りモードの切換に際しても、自動的に
調整を行わせることによって使い勝手にすぐれた読取り
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は投影光学系による
投影光像と、反射光学系による反射光像とを、１つの読
取り手段によって、選択的に読取り可能とした読取り装
置において、投影光学系および反射光学系のいずれか一
方に結合されて、読取り手段に基準投影光量あるいは基
準反射光量の露光を与える基準光量付与手段と、基準光
量付与手段による基準光量露光に基づく、読取り手段の
読取りレベルを検出する基準読取りレベル検出手段と、
投影光学系および反射光学系のうちの他方に結合され、
読取り手段に標準投影光量あるいは標準反射光量の露光
に見合った値を与える標準光量値付与手段と、標準光量
値付与手段による標準光量値に対応する読取り手段の読
取りレベルを検出する標準読取りレベル検出手段と、基
準読取りレベル検出手段からの読取りレベルと、標準読
取りレベル検出手段からの読取りレベルとを比較する比
較手段と、比較手段からの比較出力に基づき、基準光量
付与手段を設けた側の光学系の読取り手段からの信号レ
ベルを調整するレベル調整手段とを見えたことを特徴と
する。

〔作用〕 上記構成になる本発明の詳細な説明する。

まず、標準投影光量、あるいは標準反射光量の露光値を
標準光量値付与手段によって、読取り手段に与えると、
標準読取りレベル検出手段は、該露光値に基づく読取り
手段の読取りレベルを検出し記憶する。

しかして、投影光学系あるいは反射光学系の少なくとも
いずれか一方で、上記標準光量値付与手段とは反対側に
設けた基準光量付与手段によって、読取り手段に基準投
影光量、あるいは基準反射光量の露光を与えると、基準
読取りレベル検出手段は、該露光に基づく読取り手段の
読取りレベルを検出し出力する。

この基準読取りレベル検出手段によるレベル信号と、上
述した標準読取りレベル検出手段により検出され記憶さ
れていたレベル信号とは、比較手段によって比較され、
比較信号が出力される。

さらに、レベル調整手段は、この比較信号に基づいて、
前述の基準読取りレベル検出手段によるレベル信号が、
標準読取りレベル検出手段によるレベル信号に一致する
ように、基準光量付与手段が設けられた側の光学系の、
読取り手段からの信号レベルを自動的に調整する。

このようにして、モードの切換えが行なわれても読取り
手段からの信号レベルは自動的に調整され画質が一定に
保たれる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例につき、添付図面を参照して説明す
る。

まず、本発明が適用される読取り装置の基本構造の一例
を、第６図および第７図につき説明する。

第６図において、１００は投影光学系であり、１０１は
光源としてのランプ、　１０２は反射鏡、　１０３はコ
ンデンサレンズである。

１１０はフィルムなどの透過原稿、　１２０は拡大投影
レンズ、１３０はフレネルレンズである。

透過原稿１１０は、ランプ１０１でコンデンサレンズ１
０３を介して照射され、拡大投影レンズ１２０によって
フレネルレンズ１３０上に拡大投影される。

フレネルレンズ１３０は、拡大投影レンズ１２０の結像
点に位置し、該拡大投影レンズ１２０の射出瞳に焦点を
有する。フレネルレンズ１３０からの投影像の主光線は
、フレネルレンズ１３０の面に垂直な方向に進むように
設定される。

２００は反射光学系であり、　２０１は照明器であり、
光源としてのランプ２０２、反射鏡２０３、および光量
調整器２０４を有す。

２１０は結像レンズ、　２１１は該結像レンズ２１０の
焦点位置に設番与られた絞り、　２２０はフレネルレン
ズ１３０の下面に位置する原稿載置用の原稿台ガラスで
ある。

反射光学系２００は、テレセントリック光学系で、原稿
からの主光線は結像レンズ２１０の光軸と市」＝け：＃
１訪ｈす１１　ル：昂；ム１．で　　鵡陶ｉ王の１００
の一部を構成するＣＣＯ等の固体撮像素子３０１に達し
、この固体撮像素子３０１上に原稿像を結像する。

固体撮像素子３０１は、ガイドレール３０２．３０２に
て摺動可能に保持されたキャリア３０３に載置され、こ
のキャリア３０３には前述の照明器２０１、結像レンズ
２１０、および絞り２１１も搭載されている。

次に、第７図は、第６図に示した読取り装置のフレネル
レンズ１３０より上部の投影光学系を省略して示すもの
であり、ガイドレール３（１２，３０２は、読取り手段
３００の主走査方向に横架され、保持体３０４に保持さ
れている。保持体３０４は、主走査方向と直角の副走査
方向に横架されたガイドレール３０５に摺動可能に保持
されている。

しかして、キャリア３０３は図示しない駆動手段によっ
て、ガイドレール３０２．３０２に沿って、すなわち主
走査方向に移動され、固体撮像素子３０１の数に応じた
幅で原稿を読取る。このキャリア３０３の１往復移動後
、保持体３０４はガイドレール３０５に沿って読取り幅
の分、副走査方向に送られ、再び、キャリア３０３は主
走査方向のり劾を開始する。

このように、主走査と副走査とを繰返すことによって原
稿台ガラス２２０上の投影光像あるいは反射光像を全面
読取る。

次に、上記読取り装置に本発明を適用した実施例を第１
図に示す。

前述の如く読取り手段３００は、投影光学、％１００お
よび反射光学系２００からの入射光像を、選択的に読取
り可能であり、本実施例では投影光学系１００に基準光
量付与手段１５０を配置し、反射光学系２００に標準光
量値付与手段２５０を配置する。

３１Ｇは標準読取りレベル検出手段であり、標準光量値
付与手段２５０、例えば、標準白板を照明器２０１で照
明、このとき得られる反射光を標準光量とし、これを読
取った読取り手段３００からの出力を標準光量値として
与え、これを標準読取りレベルとして検出し記憶する。

３２０は、基準読取りレベル検出手段であり、投影光学
系１００に設けた基準光量付与手段１５０によって読取
り手段３００に基準光量を与え、このときの読取り手段
３００の読取りレベルを検出する。

３３０は、比較手段であり標準読取りレベル検出手段３
１０からのレベル信号と、基準読取りレベル検出手段３
２０からのレベル信号とを比較し、信号を出力する。

３４０は調整手段であり、基準光量付与手段１５０から
読取り手段３００に入射される光量を調整し、読取り手
段３００の出力信号レベル、すなわち基準読取りレベル
が、前述の標Ｙ！ｌ読取りレベルと一致するように作動
する。

第２図は、上述の実施例をさらに具体化した実施例を示
す。

同図において、投影光学系１００は、ランプ１０１、反
射鏡１０２、コンデンサレンズ１０３、透過原稿１１０
、第１折り返しミラ１１２、第２折り返しミラ１１４、
拡大投影レンズ１２０を有し、また、基準光量付与手段
１５０として、コンデンサレンズ１０３と透過原稿１１
０の間に介在させた第３折り返しミラ１５２、標準透過
原稿１５４および、第４折り返しミラ１５６を有する。

尚、第２折り返しミラ１１４および第３折り返しミラ１
５２は、２位置切換モータ１５８によって図の実線水を
第１位置、および破線示を第２位置として、同期して切
換えられる。

拡大投影レンズ１２０の下方には、調整手段３４０の一
部を構成する濃度分布フィルタ３４２が設けられ、この
濃度分布フィルタ３４２は、図の左右方向にモータ３４
４にて移動可能であり透過光量を調整する。

反射光学系２００は、前述の如くランプ２０２および反
射鏡２０３を有する照明器２０１、結像レンズ２１Ｏ１
結像レンズの焦点位置に置かれた絞り２１１を有す。

３０１は、前述の如＜　　ＣＣＤ等の固体撮像素子であ
りマイクロコンピュータ等で構成されるコントローラ３
０５　に接続される。

筋コントローラは、ＣＰＵ３０６、およびＲＯＭ、　　
ＲＡＭ等のメそす３０７を有し、モード切換スイッチ３
０８からのモード信号も入力される。

上記構成になる本発明の実施例においては、標準光量値
付与手段２５０が行う標準光量値の付与は、あらかじめ
読取り装置の初期調整によって行う。すなわち、標準白
板を照明器２０１で照射し、その反射光を結像レンズ２
１０、絞り２】１を介し固体撮像素子３０１にて読取ら
せ出力させる。かかる出力値は固体撮像素子３０１の最
大出力であり、標準読取りレベル検出手段３１０によっ
てこの値を検出させ、メモリ３０７に記憶させておく。

この後の制御手順の一例を第３図に示すフローチャート
を参照して説明する。

読取り装置の電源がオンされると、制御が開始し、まず
、ステップＳ１にて透過原稿読取りモードか否かが判断
される。これは、モード切換スイッチ３０Ｂからの入力
信号に基づいて行なわれる。

透過原稿読取りモードでない、すなわち反射原稿読取り
モードであれば、そのまま、反射原稿読取り動作（ステ
ップＳ２）に移行する。

透過原稿読取りモードであったら、次に、ステップＳ３
に移り、透過光量調整モードであるか否かが判断される
。

透過光量の調整が既に終了している場合（ステップＳ９
参照）には、最終のステップ５１０に躍び、投影光学系
による透過原稿読取り動作に移行する。

透過光量の調整が、まだ終了していない要調整モードに
あるときには、ステップＳ４に進み基準投影光量付与の
動作を行う。これは、２位置切換モータ１５８を駆動し
、第２図に実線で示す第１位置に第２折り返しミラ１１
４、および第３折り返しミラ１５２を回動させると共に
ランプ１０１を点灯させることにより行う。

次いで、ステップＳ５に進み、前述の標準読取りレベル
検出手段３１０による検出値の、記憶値を、メモリ３０
７から検索しロードする。

さらに、ステップＳ６にて基準投影光量を読取る。これ
は、第２図に一点鎖線で示すようにランプ１０１　、反
射鏡１０２、コンデンサレンズ１０３で生成した光を、
第３折り返しミラ１５２を介して、投影光学系の最大光
量を規定する標準透過原稿１５４に照射し、第２折り返
しミラ１１４、拡大投影レンズ１２０、濃度分布フィル
タ３４２を通してフレネルレンズ１３０上に拡大投影し
、さらに原稿台ガラス２２０、結像レンズ２１０、絞り
２１１を経て固体撮像素子３０１に照射し、これを読取
ることにより行われる。

この読取りは、読取り処理系でデジタル信号に変換され
て行なわれ、この出力信号レベルは基準読取りレベル検
出手段３２０により検出される。

しかして、ステップＳ７に進み、前述の反射光学系２０
０における最大反射光量値であるメモリ３０７の記憶値
すなわち、標準読取りレベル検出値と、投影光学系１０
０における最大透過光量である基準投影光量に対応する
固体撮像素子３０１の出力値すなわち基準読取りレベル
検出値とが比較される。

そして、この比較の結果両者に差があるときには、ステ
ップＳ８に進み、モータ３４４に制御信号が送られ濃度
分布フィルタ３４２が左または右に移動する。

該濃度分布フィルタは、矢印り方向に動かすと暗く、矢
印り方向に動かすと明るくなる特性を有す。

ステップＳ８にて、濃度分布フィルタ３４２を移動させ
た後は、ステップＳ６に戻り光量が調整された基準投影
光量を読取り、再度、ステップＳ７にてメモリ３０７の
記憶値と、固体撮像素子３０１の出力値とを比較し、両
者が相等しくなるまでこれらの手順が繰返えされる。

ステップＳ７にて、両比較値が等しくなったら、ステッ
プＳ９に進み、透過光量の調整を終了させる。すなわち
、２位置切換モータ１５８を駆動し、第２図に破線で示
す第２位置に第２折り返しミラ１１４、および第３折り
返しミラ１５２を戻すのである。かかる動作が終了した
ら透過光量の調整が終了した旨、フラグをセットする。

これは、読取り装置の電源がオンされたまま、読取りモ
ードを切換えて使用する場合、無用な調整動作を行なわ
ないようにするためである。しかし、電源がオフされた
ときにはこの終了のフラグセットは解除される。

かくて、ステップ５１０に進み、投影光学系による透過
原稿の読取り動作に移行する。

なお、上記実施例においては、固体撮像素子３０１に到
達する基準投影光量を調整する手段として、濃度分布フ
ィルタ３４２を用いたが、他の例として、投影光学系路
中に連続可変絞りを配し光量を調整すること、光源ラン
プ１０１の点灯電圧を変化させることによって光量を調
整すること、あるいは液晶やＰＬＺＴの如く駆動電圧に
よって透過率の変わる光学変調素子を配置して調整する
ようにしてもよい。

さらに、基準投影光量を調整するかわりに、固体撮像素
子３０１の出力の信号ゲインを調整することによって、
反射光学系の標準読取りレベル検出値と比較調整するよ
うにしてもよい。

また、基準透過光量を付与するために用いた標準透過原
稿１５４は、投影光学系１００の最大光量を規定するも
ので、反射光学系の標準白板に対応するものである。透
過原稿がポジフィルムである場合には、ポジフィルムの
透明ベースフィルムが、ネガカラーフィルムである場合
には、ネガのオレンジマスクベースフィルムがこれに当
る。ｉｌｌ！稿にフィルタをかける場合には、当然標準
透過原稿にも同一のフィルタをかける。

さらに、以上説明した実施例では、基準光量を与えるの
を像露光時以外に行った場合を示したが、これは像露光
中にリアルタイムで行うようにしてもよい。このように
リアルタイムで行う場合には、固体撮像素子の素子数を
増加し検出専用素子領域を設ける。しかして、この検出
専用素子領域に標準透過原稿を通った第２光学系による
基準光を結像させ、画像信号と検出信号を同時に得る構
成とするのである。

また、投影光量を調整制御するのに、標準白板に対する
反射光を読取り、このときの読取り手段の出力値を標準
光量値として、読取り装置の設置時の初期調整によって
与えるようにしたが、この標準光量値の与え方としては
これに限ることなく、例えば、読取り装置の電源がオン
されたとき標準白板の反射光を読取らせ、このときの読
取り手段の出力値を標準光量値として設定してもよく、
あるいは、あらかじめ所定値を定めて設定しておきメモ
リに記憶させておいてもよい。

次に、本発明をカラー読取り装置に適用した実施例につ
き説明する。

この場合は、第４図に示すようにＣＯＤ等の固体撮像素
子３０１の各画素毎に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
色フィルタを規則正しく付け、各画素の各Ｒ，Ｇ、Ｂフ
ィルタを通した読取り信号出力を得るようにする。

標準光量値の付与は、反射光学系で標準白板を、それぞ
れＲ，Ｇ、Ｂフィルタを通して固体撮像素子３０１に読
取らせ、その読取りの出力値をＲ，Ｇ、Ｂ毎に記憶させ
ることにより行う。

しかして、投影光学系で、前実施例で詳述した如く基準
光量を付与し、Ｒ，Ｇ、Ｂ毎に比較を行いそれぞれの色
に対応した光量となるように、例えば濃度分布フィルタ
３４２を駆動して調整する。

次に、Ｒ，Ｇ、Ｂの読取りを同時に行うようにした実施
例につき説明する。

この場合は、Ｒ，Ｇ、Ｂの読取り出力を同時に合わせる
ことが必要である。従って、第５図に示すように、濃度
分布フィルタとして、赤色光を遮光するシアン（Ｃ）、
緑色光を遮光するマゼンタ（Ｍ）、青色光を遮光するイ
エロー（Ｙ）のフィルタを用いる。かかるシアン濃度分
布フィルタ３４２Ｒ。

マゼンタ濃度分布フィルタ３４２Ｇイ工ロー濃度分布フ
ィルタ３４２Ｂを、それぞれ独立してモータ３４４Ｒ。

３４４Ｇ、　３４４Ｂにて左右に駆動させるように駆動
する。

一方、固体撮像素子３０１には、前述した如く各画素毎
に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色フィルタを設け、
各フィルタを通した固体撮像素子の出力が得られるよう
に独立してＲアンプ３０５Ｒ，Ｇアンプ３０５Ｇ、　　
Ｂアンプ３０５Ｂがコントローラ３０５　に接続されて
いる。

その他の構成は、前述のモノカラーの実施例と同様であ
るから、同様の部分には同一符号を付して重複説明を避
ける。

上記の構成になる本実施例の作用を説明する。

反射光学系において、標準白板に対する反射光を固体撮
像素子３０１にて、各色フイルタ毎に読み取り、この各
色フイルタ毎の標準光量値に対する読取りレベルを検出
してメモリ３０７に記憶しておく。

しかる後、前述の如く、第２および第３折り返しミラー
１１４　、１５２を回動し、標準透過原稿１５４を通る
基準光量による露光を固体撮像素子３０１に与え、この
ときの固体撮像素子３０１の各フィルタ毎の出力値、す
なわち読取りレベルを、前述したメモリ３０７の記憶値
と比較し、各フィルタ毎の読取りレベルが等しくなるよ
うに、各濃度分布フィルタ３４２Ｒ，３４２Ｇ、　３４
２Ｂを駆動させて調整を行う。

また、濃度分布フィルタ３４２Ｒ，３４２Ｇ、　３４２
Ｂを調整する代わりに、Ｒアンプ３０５Ｒ，Ｇアンプ３
０５［ｉ。

Ｂアンプ３０５Ｂのおのおのを独立して、そのゲイン量
を変え調整することも可能である。

以上説明した実施例においては、まず反射光学系におい
て標準光量値を付与し、投影光学系で基準光量値を調整
する例につき述べたが、逆に、投影光学系で標準光量値
を付与し、ついで反射光学系において基準光量値を調整
するようにすることもできることはいうまでもない。

（発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、透過
原稿２反射原稿のいずれの原稿も、一つの読取り手段で
切換え読取りできるようにした読取り装置において、読
取りモードの切換えに際し、わざわざ標準原稿を読取っ
て出力を調整しなおすといったわずられしい操作を要す
ることがなく、常に均質の画質のものが自動的に得られ
るといったすぐれた効果を奏すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図は、本発明の一実施例の詳細を示す説明図、 第３図は、本発明の一実施例の制御手順の一例を示すフ
ローチャート、 第４図は、カラー固体撮像素子の一部を示す平面図、 第５図は、本発明をカラー読取り装置に適用した実施例
を示す説明図、 第６図は、本発明が適用される読取り装置の部分断面外
観斜視図、 第７図は、同じく読取り装置の走査系を示す透視図であ
る。 １００・・・投影光学系、 １１０・・・透過原稿、 １２０・・・拡大投影レンズ、 １１２、　１１４．　１５２．　１５６−・・折り返し
ミラー、１５４・・・標準透過原稿、 １５０・・・基準光量付与手段、 ２００・・・反射光学系、 ２５０・・・標準光量値付与手段、 ３００・・・読取り手段、 ３０１・・・固体撮像素子、 ３０５・・・コントローラ、 ３１０・・・標準読取りレベル検出手段、３２０・・・
基準読取りレベル検出手段、３３０・・・比較手段、 ３４０・・・調整手段、 ３４２−・・濃度分布フィルタ。 カラー固体４最ブ象衆予の一部乏示す平面図第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）投影光学系による投影光像と、反射光学系による反
   射光像とを、１つの読取り手段によって、選択的に読取
   り可能とした読取り装置において、 前記投影光学系および反射光学系のいずれか一方に結合
   されて、前記読取り手段に基準投影光量あるいは基準反
   射光量の露光を与える基準光量付与手段と、 該基準光量付与手段による基準光量露光に基づく、前記
   読取り手段の読取りレベルを検出する基準読取りレベル
   検出手段と、 前記投影光学系および前記反射光学系のうちの他方に結
   合され、前記読取り手段に標準投影光量あるいは標準反
   射光量の露光に見合った値を与える標準光量値付与手段
   と、 該標準光量値付与手段による標準光量値に対応する前記
   読取り手段の読取りレベルを検出する標準読取りレベル
   検出手段と、 前記基準読取りレベル検出手段からの読取りレベルと、
   前記標準読取りレベル検出手段からの読取りレベルとを
   比較する比較手段と、 該比較手段からの比較出力に基づき、前記基準光量付与
   手段を設けた側の光学系の前記読取り手段からの信号レ
   ベルを調整するレベル調整手段とを見えたことを特徴と
   する読取り装置。 ２）基準光量付与手段は投影光学系に設けた基準投影光
   量付与手段であり、標準光量値付与手段は反射光学系に
   設けた標準反射光量値付与手段であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の読取り装置。 ３）標準透過原稿を通した光により前記基準投影光量を
   付与するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項に記載の読取り装置。 ４）前記標準反射光量値は、標準白板の反射光を読取り
   手段が読取ったときの出力値で与えられるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
   ずれかの項に記載の読取り装置。 ５）標準反射光量値は、あらかじめ設定した所定値で与
   えられるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第３項のいずれかの項に記載の読取り装置。 ６）レベル調整手段は、読取り手段への露光量を調整す
   る手段であることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第５項のいずれかの項に記載の読取り装置。 ７）レベル調整手段は、読取り手段の出力ゲインを調整
   する手段であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第５項のいずれかの項に記載の読取り装置。