JPH07231376A - 光源制御回路および画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光源の発光量を長期間に亙って一定に維持する
ことができ、これにより長期間に亙って高画質な読取り
を行うことができる画像読取装置を提供する。 【構成】ＬＥＤアレイ３から発した光を原稿２に照射す
るとともに、この際の原稿２からの反射光をＣＣＤライ
ンセンサ６により光電変換することで原稿２に形成され
た画像の読取りを行う画像読取装置において、ＬＥＤア
レイ３に、複数の抵抗器と複数のスイッチからなりＬＥ
Ｄの発光量を変化させるための回路を設ける。また原稿
２を挟んでＣＣＤラインセンサ６に対向して背面板７を
設ける。そして発光量検出回路１０が、ＣＣＤラインセ
ンサ６が背面板７からの反射光を光電変換して得られた
信号に基づいてＬＥＤアレイ３の発光量を検出する。こ
の検出された発光量が予め設定された所定の発光量に近
付くように、発光量制御回路１１がＬＥＤアレイ３に設
けられた上記スイッチを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置やイ
メージスキャナ装置などにおいて原稿の照明を行うため
の光源の発光量を制御する光源制御回路およびファクシ
ミリ装置やイメージスキャナ装置などにおいて原稿に形
成された画像の読取りを行う画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に画像読取装置は、ＬＥＤアレイな
どの光源を用いて原稿を照明し、原稿からの反射光をＣ
ＣＤなどの光電変換素子を使用して電気信号に変換する
ことによって画像信号を得る。

【０００３】このような画像読取装置では、光源の発光
量が変化すると光電変換素子に入射する反射光量、ひい
ては画像信号のレベルも変化するため、光源に与える電
圧・電流値を一定に保って、光源の発光量が変動しない
ようにしている。

【０００４】ところが光源は、一般的に経年劣化が避け
られず、供給する電圧・電流値が規定値であっても、発
光量は長期的に見ると徐々に低下する。このため、得ら
れる画像信号のレベルも長期的に見ると徐々に変化して
行き、やがて画質等に悪影響を及ぼしてしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来は、
光源は常に一定の電圧・電流を供給して駆動していたた
め、経年劣化によって光源の特性が変化すると発光量が
変化してしまうという不具合があった。

【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは第１に、光源の
発光量を長期間に亙って一定に維持することができる光
源制御回路を提供することにある。

【０００７】また第２に、光源の発光量を長期間に亙っ
て一定に維持することができ、これにより長期間に亙っ
て高画質な読取りを行うことができる画像読取装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために第１の発明は、制御対象となる光源の発光量を
変化させるための発光量可変手段と、前記光源の発光量
を検出するための発光量検出手段と、発光量制御手段と
を設け、この発光量制御手段が前記発光量検出手段によ
り検出される発光量が予め設定された所定の発光量に近
付くように前記発光量可変手段を制御するようにした。

【０００９】また上記第２の目的を達成するために第２
の発明は、光源から発した光を原稿に照射するととも
に、この際の前記原稿からの反射光を光電変換手段によ
り光電変換することで前記原稿に形成された画像の読取
りを行う画像読取装置において、前記光源の発光量を変
化させるための発光量可変手段と、前記原稿を挟んで前
記光電変換手段に対向して配置された背面部材と、前記
原稿が前記光電変換手段と前記背面部材との間に無い状
態で前記光電変換手段が前記背面部材からの反射光を光
電変換して得られた信号に基づいて前記光源の発光量を
検出する発光量検出手段と、発光量制御手段とを設け、
この発光量制御手段が前記発光量検出手段により検出さ
れる発光量が予め設定された所定の発光量に近付くよう
に前記発光量可変手段を制御するようにした。

【００１０】

【作用】このような手段を講じたことにより、第１の発
明によれば、制御対象となる光源の発光量が発光量検出
手段により検出され、この検出された発光量が予め設定
された所定の発光量に近付くように、前記光源の発光量
が発光量制御手段の制御の下に発光量可変手段により調
節される。

【００１１】また第２の発明によれば、原稿が光電変換
手段と、前記原稿を挟んで前記光電変換手段に対向して
配置された背面部材との間に無い状態で前記光電変換手
段が前記背面部材からの反射光を光電変換して得られた
信号に基づいて前記光源の発光量が検出され、検出され
た発光量が予め設定された所定の発光量に近付くよう
に、前記光源の発光量が発光量制御手段の制御の下に発
光量可変手段により調節される。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き説明する。図１は本実施例に係る画像読取装置の要部
構成を示す図である。図中、１は透明なガラス板よりな
る原稿台であり、その上に原稿２が載置される。この原
稿２は、図示しない搬送系により必要に応じて原稿台１
の上を搬送される。

【００１３】３は光源としてのＬＥＤアレイであり、原
稿台１の下側から原稿２に対して光を照射する。このＬ
ＥＤアレイ３は、発光量を変化させるための回路を有し
ている。

【００１４】図２はＬＥＤアレイ３の構成を具体的に示
す回路図である。図中、２０（20-1〜20-10 ，20-11 〜
20-20 ，20-21 〜20-30 ，20-31 〜20-40 ）はそれぞれ
ＬＥＤ、２１（21-1〜21-n），２２（22-1〜22-n），２
３（23-1〜23-n），２４（24-1〜25-n）はそれぞれ抵抗
器、２５（25-1〜25-n），２６（26-1〜26-n），２７
（27-1〜27-n），２８（28-1〜28-n）はそれぞれスイッ
チである。

【００１５】ＬＥＤ２０は、ＬＥＤ20-1〜20-10 、ＬＥ
Ｄ20-11 〜20-20 、ＬＥＤ20-21 〜20-30 、ＬＥＤ20-3
1 〜20-40 がそれぞれ１つのグループをなし、各グルー
プの１０個のＬＥＤ２０が直列に接続されている。なお
実装状態においては、４０個の全てのＬＥＤ２０が基板
上に直線状に配列されている。

【００１６】抵抗器21-1〜21-nは、それぞれ抵抗値が異
なり、それぞれがＬＥＤ20-1〜20-10 に対して直列に、
かつ互いが並列になるように接続されている。抵抗器22
-1〜22-nは、それぞれ抵抗値が異なり、それぞれがＬＥ
Ｄ20-11 〜20-20 に対して直列に、かつ互いが並列にな
るように接続されている。抵抗器23-1〜23-nは、それぞ
れ抵抗値が異なり、それぞれがＬＥＤ20-21 〜20-30 に
対して直列に、かつ互いが並列になるように接続されて
いる。抵抗器24-1〜24-nは、それぞれ抵抗値が異なり、
それぞれがＬＥＤ20-31 〜20-40 に対して直列に、かつ
互いが並列になるように接続されている。

【００１７】スイッチ25-1〜25-nは、それぞれ抵抗器21
-1〜21-nに直列に接続されている。スイッチ26-1〜26-n
は、それぞれ抵抗器22-1〜22-nに直列に接続されてい
る。スイッチ27-1〜27-nは、それぞれ抵抗器23-1〜23-n
に直列に接続されている。スイッチ28-1〜28-nは、それ
ぞれ抵抗器24-1〜24-nに直列に接続されている。

【００１８】そして、ＬＥＤ20-1とスイッチ25-1〜25-n
との間、ＬＥＤ20-11 とスイッチ26-1〜26-nとの間、Ｌ
ＥＤ20-21 とスイッチ27-1〜27-nとの間およびＬＥＤ20
-31とスイッチ28-1〜28-nとの間に、それぞれ＋２４Ｖ
の電圧が印加されている。

【００１９】かくして、スイッチ25-1〜25-nのいずれが
ＯＮであるかに応じてＬＥＤ20-1〜20-10 に供給される
電流地が変化し、ＬＥＤ20-1〜20-10 の発光量が変化す
ることになる。すなわち、抵抗器21-1〜21-nおよびスイ
ッチ25-1〜25-nは、ＬＥＤ20-1〜20-10 の発光量を可変
とする回路をなしている。同様に、抵抗器22-1〜22-nお
よびスイッチ26-1〜26-nがＬＥＤ20-11 〜20-20 の発光
量を可変とする回路を、抵抗器23-1〜23-nおよびスイッ
チ27-1〜27-nがＬＥＤ20-21 〜20-30 の発光量を可変と
する回路を、抵抗器24-1〜24-nおよびスイッチ28-1〜28
-nがＬＥＤ20-31 〜20-40 の発光量を可変とする回路を
それぞれなしている。

【００２０】原稿２の所定の読取位置Ｐ１からの反射光
は、反射ミラー４およびレンズ５によってＣＣＤライン
センサ６に結像され、このＣＣＤラインセンサ６により
電気信号（画像信号）に変換される。

【００２１】また読取位置Ｐ１の上方には、下面が均一
な白色に塗布された背面板７が設けられており、原稿台
１に原稿２が載置されていない状態では、読取位置Ｐ１
の上方の位置Ｐ２にて背面板７から反射した光が、反射
ミラー４およびレンズ５によってＣＣＤラインセンサ６
に結像される。

【００２２】８はＡ／Ｄ変換回路であり、ＣＣＤライン
センサ６から出力されるアナログ状態の画像信号をディ
ジタル状態に変換する。このＡ／Ｄ変換回路８でディジ
タル化された画像信号は、画像処理回路９および発光量
検出回路１０にそれぞれ与えられる。

【００２３】画像処理回路９は、シェーディング補正処
理などの所定の画像処理を施して所定の形態の画像デー
タとして出力する。発光量検出回路１０は例えばマイク
ロコンピュータを主制御回路として有し、Ａ／Ｄ変換回
路８でディジタル化された画像信号に基づいてＬＥＤア
レイ３の発光量を検出し、発光量制御回路１１に通知す
る。

【００２４】発光量制御回路１１は、発光量検出回路１
０から通知されるＬＥＤアレイ３の発光量が所定の設計
値になるようにＬＥＤアレイ３のスイッチ25-1〜25-n、
26-1〜26-n，27-1〜27-n，28-1〜28-nを制御する。

【００２５】次に以上のように構成された画像読取装置
の動作を説明する。なお、画像の読取りに係る動作は従
来よりある一般的な画像読取装置と同様であるので説明
は省略し、ここではＬＥＤアレイ３の発光量の制御に係
る動作を説明する。

【００２６】まず、各ＬＥＤ２０の精度が高く、ＬＥＤ
２０どうしの間で発光量が均一な場合、原稿２を原稿台
１上にセットせずに背面板７を読み取ると、図３に示す
ように均一なレベルの画像信号が出力される。ただし、
画像信号のレベルは本来は設計値ｂであるべきである
が、図３の例ではＬＥＤ２０の劣化により実測値ａで示
す如く低下している。

【００２７】さて図３に示すような画像信号がＡ／Ｄ変
換回路８でディジタル化されたのち、発光量検出回路１
０に与えられると、発光量検出回路１０は画像信号中の
任意の位置の信号レベルを実測値ａとして検出し、この
実測値ａを発光量制御回路１１へと与える。

【００２８】発光量制御回路１１は、発光量検出回路１
０から実測値ａを受け取ると、図４に示すような処理に
よりＬＥＤアレイ３の発光量を制御する。すなわち発光
量制御回路１１はまず、実測値ａと設計値ｂとの差Ｘを
求め（ステップＳＴ４１）、Ｘが所定の範囲ｃ内にある
か否かを判断する（ステップＳＴ４２）。ここで所定範
囲ｃは、“０”を中心に若干のマージンを加えて設定さ
れものであり、本装置における発光量の制御分解能（発
光量の可変ステップ量）に応じて設定することが望まし
い。かくしてステップＳＴ４２において発光量制御回路
１１は、Ｘが“０”の近傍の値であるか否か、すなわち
実測値ａと設計値ｂとの差が微少であるか否かの判断を
行っている。

【００２９】そしてＸが所定範囲ｃ外である場合には、
現在のＬＥＤ２０の発光量が設計値ｂからずれているこ
とが分かるので、発光量制御回路１１は実測値ａを設計
値ｂに近付けるようにＬＥＤアレイ３のスイッチ25-1〜
25-n、26-1〜26-n，27-1〜27-n，28-1〜28-nを制御す
る。すなわち、Ｘが所定範囲ｃの上限よりも大きいか否
かを判断し、大きい場合にはＬＥＤ２０の発光量が設計
値ｂよりも上昇していることが分かるので、発光量を低
下させ（ステップＳＴ４４）、それ以外ではＬＥＤ２０
の発光量が設計値ｂよりも低下していることが分かるの
で、発光量を上昇させる（ステップＳＴ４５）。

【００３０】具体的には、スイッチ25-1〜25-nはいずれ
か１つのみがＯＮとなっており、そのＯＮとなっている
スイッチ２５に直列に接続されている抵抗器２１を介し
てＬＥＤ20-1〜20-10 へと電流が流れている。従って、
ＬＥＤ20-1〜20-10 の発光量を低下するには、現在使用
されている抵抗器２１よりも大きな抵抗値の抵抗器２１
に直列に接続されているスイッチ２５をＯＮする。これ
により、ＬＥＤ20-1〜20-10 に流れる電流が低下し、Ｌ
ＥＤ20-1〜20-10 の発光量が低下する。またＬＥＤ20-1
〜20-10 の発光量を上昇するには、現在使用されている
抵抗器２１よりも小さな抵抗値の抵抗器２１に直列に接
続されているスイッチ２５をＯＮする。これにより、Ｌ
ＥＤ20-1〜20-10 に流れる電流が上昇し、ＬＥＤ20-1〜
20-10 の発光量が上昇する。なお、スイッチ２６、スイ
ッチ２７およびスイッチ２８のそれぞれも、スイッチ２
５と同様に制御され、ＬＥＤ20-11 〜20-20 、ＬＥＤ20
-21 〜20-30 およびＬＥＤ20-31 〜20-40 のそれぞれの
発光量がＬＥＤ20-1〜20-10 の場合と同様に上昇または
低下される。

【００３１】そして発光量制御回路１１は、ステップＳ
Ｔ４４またはステップＳＴ４５において各ＬＥＤ２０の
発光量を変化させたのち、ステップＳＴ４１以降の処理
を実測値ａが所定範囲ｃ内になるまで繰り返す。そして
実測値ａが所定範囲ｃ内に入れば処理を終了し、各スイ
ッチ２５，２６，２７，２８をそのままに固定して各Ｌ
ＥＤ２０の発光量を一定に維持する。

【００３２】ところで、一般にＬＥＤ２０どうしの間に
は特性のばらつきがあり、同一値の電流を供給したとし
ても発光量にばらつきが生じる。このため、原稿２を原
稿台１上にセットせずに背面板７を読み取ると、例えば
図５に示すような画像信号が得られる。

【００３３】このような場合においては発光量制御回路
１１による発光量制御の処理を以下のように変更すると
良い。すなわち図６に示すように、発光量制御回路１１
はまず、実測値ａと設計値ｂとの比率Ｙを求め（ステッ
プＳＴ６１）、Ｙが所定の範囲ｄ内にあるか否かを判断
する（ステップＳＴ６２）。ここで所定範囲ｄは、
“１”を中心に若干のマージンを加えて設定されもので
あり、本装置における発光量の制御分解能（発光量の可
変ステップ量）に応じて設定することが望ましい。かく
してステップＳＴ６２において発光量制御回路１１は、
Ｙが“１”の近傍の値であるか否か、すなわち実測値ａ
と設計値ｂとがほぼ同じであるか否かの判断を行ってい
る。

【００３４】そしてＹが所定範囲ｄ外である場合には、
現在のＬＥＤ２０の発光量が設計値ｂからずれているこ
とが分かるので、発光量制御回路１１は実測値ａを設計
値ｂに近付けるようにＬＥＤアレイ３のスイッチ25-1〜
25-n、26-1〜26-n，27-1〜27-n，28-1〜28-nを制御す
る。すなわち、Ｙが所定範囲ｄの上限よりも大きいか否
かを判断し、大きい場合にはＬＥＤ２０の発光量が設計
値ｂよりも上昇していることが分かるので、発光量を低
下させ（ステップＳＴ６４）、それ以外ではＬＥＤ２０
の発光量が設計値ｂよりも低下していることが分かるの
で、発光量を上昇させる（ステップＳＴ６５）。

【００３５】続いて発光量制御回路１１は、ステップＳ
Ｔ６１以降の処理を実測値ａが所定範囲ｄ内になるまで
繰り返す。そして実測値ａが所定範囲ｄ内に入れば処理
を終了し、各スイッチ２５，２６，２７，２８をそのま
まに固定して各ＬＥＤ２０の発光量を一定に維持する。

【００３６】ところで、各ＬＥＤ２０どうしの間の発光
量のばらつきが大きい場合、画像信号のどの位置のレベ
ルを実測値ａとするかで実測値ａが大きく違ってくる。
そこで、実測値ａとしては、画像の読取りに係る諸条件
などを踏まえて、最大値ａ_max 、平均値ａ_avおよび最小
値ａ_min のうちの最も有効であるものを用いることが望
ましい。具体的には、画像の読取りに際して原稿２の照
明光の最低光量が重要な場合には、実測値ａとして最小
値ａ_min を用いることによって最低光量を一定値以上確
保できる。

【００３７】以上のように本実施例によれば、ＣＣＤラ
インセンサ６から出力される画像信号に基づいてＬＥＤ
アレイ３の各ＬＥＤ２０の実際の発光量（実測値ａ）が
検出され、この発光量が設計値ｂに近付くように各ＬＥ
Ｄ２０の発光量が制御される。従って、各ＬＥＤ２０の
発光量は、常に設計値ｂの近傍に維持される。

【００３８】これにより、原稿２の読取りを行った際に
は、原稿２を常に最適な光量で照明することができ、原
稿２に形成された画像を良好に読み取ることができる。
また上記実施例では、画像を読み取るために設けられた
ＣＣＤラインセンサ６を流用してＬＥＤアレイ３の発光
量の検出を行っているので、ＬＥＤアレイ３の発光量を
検出するためのセンサを新たに設ける必要がなく、簡易
な構成で実現可能となっている。

【００３９】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば画像読取装置に外付けされて画像読取
装置の光源を制御する光源制御回路として実現したり、
あるいは画像読取装置の光源以外の光源を制御対象とし
た光源制御回路として実現することもできる。

【００４０】また上記実施例では、画像読取りのために
有したＣＣＤラインセンサ６を用いて発光量の検出を行
っているが、発光量検出のための光センサ（ＣＣＤライ
ンセンサには限らない）を別途設けても良い。

【００４１】また上記実施例では、光源としてＬＥＤア
レイを例示しているが、蛍光灯などの他のものであって
も本発明の適用が可能である。このほか、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能で
ある。

【００４２】

【発明の効果】第１の発明によれば、制御対象となる光
源の発光量を変化させるための発光量可変手段と、前記
光源の発光量を検出するための発光量検出手段と、発光
量制御手段とを設け、この発光量制御手段が前記発光量
検出手段により検出される発光量が予め設定された所定
の発光量に近付くように前記発光量可変手段を制御する
ようにしたので、光源の発光量を長期間に亙って一定に
維持することができる光源制御回路となる。

【００４３】また上記第２の目的を達成するために第２
の発明は、光源から発した光を原稿に照射するととも
に、この際の前記原稿からの反射光を光電変換手段によ
り光電変換することで前記原稿に形成された画像の読取
りを行う画像読取装置において、前記光源の発光量を変
化させるための発光量可変手段と、前記原稿を挟んで前
記光電変換手段に対向して配置された背面部材と、前記
原稿が前記光電変換手段と前記背面部材との間に無い状
態で前記光電変換手段が前記背面部材からの反射光を光
電変換して得られた信号に基づいて前記光源の発光量を
検出する発光量検出手段と、発光量制御手段とを設け、
この発光量制御手段が前記発光量検出手段により検出さ
れる発光量が予め設定された所定の発光量に近付くよう
に前記発光量可変手段を制御するようにしたので、光源
の発光量を長期間に亙って一定に維持することができ、
これにより長期間に亙って高画質な読取りを行うことが
できる画像読取装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像読取装置の要部構
成を示す図。

【図２】図１中のＬＥＤアレイ３の構成を具体的に示す
回路図。

【図３】ＬＥＤ２０どうしの間で発光量が均一な場合に
おいてＣＣＤラインセンサ６により背面板７を読み取っ
た際に得られる画像信号の一例を示す図。

【図４】ＬＥＤアレイ３の発光量制御に係る発光量制御
回路１１の処理手順を示すフローチャート。

【図５】ＬＥＤ２０どうしの間で発光量にばらつきがあ
る場合においてＣＣＤラインセンサ６により背面板７を
読み取った際に得られる画像信号の一例を示す図。

【図６】ＬＥＤアレイ３の発光量制御に係る発光量制御
回路１１の処理手順の変形例を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…原稿台 ２…原稿 ３…ＬＥＤアレイ 20-1〜20-40 …ＬＥＤ 21-1〜21-n，22-1〜22-n，23-1〜23-n，24-1〜24-n…抵
抗器 25-1〜25-n，26-1〜26-n，27-1〜27-n，28-1〜28-n…ス
イッチ ４…反射ミラー ５…レンズ ６…ＣＣＤラインセンサ ７…背面板 ８…Ａ／Ｄ変換回路 ９…画像処理回路 １０…発光量検出回路 １１…発光量制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御対象となる光源の発光量を変化させ
   るための発光量可変手段と、 前記光源の発光量を検出するための発光量検出手段と、 この発光量検出手段により検出される発光量が予め設定
   された所定の発光量に近付くように前記発光量可変手段
   を制御する発光量制御手段とを具備したことを特徴とす
   る光源制御回路。
2. 【請求項２】 光源から発した光を原稿に照射するとと
   もに、この際の前記原稿からの反射光を光電変換手段に
   より光電変換することで前記原稿に形成された画像の読
   取りを行う画像読取装置において、 前記光源の発光量を変化させるための発光量可変手段
   と、 前記原稿を挟んで前記光電変換手段に対向して配置され
   た背面部材と、 前記原稿が前記光電変換手段と前記背面部材との間に無
   い状態で前記光電変換手段が前記背面部材からの反射光
   を光電変換して得られた信号に基づいて前記光源の発光
   量を検出する発光量検出手段と、 この発光量検出手段により検出される発光量が予め設定
   された所定の発光量に近付くように前記発光量可変手段
   を制御する発光量制御手段とを具備したことを特徴とす
   る画像読取装置。