(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿に光を照射する光源と、
この光の反射光を受光して電気信号に変換する固体撮像素子と、
この固体撮像素子が出力するアナログ信号に電気的処理を加える信号処理回路と、
この信号処理回路が行う電気的処理の処理係数を適正な係数に調節する調節手段と、
この処理係数の適正な係数への調節が行われた後に前記の電気的処理を加えた前記アナログ信号が所定の数値範囲内にないときにはシステムの異常の発生としてその旨を操作者に報知する報知手段と、
を備え、
前記報知手段は、前記処理係数の適正な係数への調節を行った後、前記固体撮像素子が黒ダミー画素の画像の読み取ったときと白基準板の画像の読み取ったときの前記電気的処理が行われた後の前記アナログ信号の最大値同士を比較し、両アナログ信号の差が所定値より小さく、かつ、黒ダミー画素の画像を読み取ったときの前記電気的処理が行われた後の前記アナログ信号が所定値より小さいときに、前記システムの異常を前記光源の故障であるとしてその旨を操作者に報知するものである画像読取装置。
【請求項２】
原稿に光を照射する光源と、
この光の反射光を受光して電気信号に変換する固体撮像素子と、
この固体撮像素子が出力するアナログ信号に電気的処理を加える信号処理回路と、
この信号処理回路が行う電気的処理の処理係数を適正な係数に調節する調節手段と、
この処理係数の適正な係数への調節が行われた後に前記の電気的処理を加えた前記アナログ信号が所定の数値範囲内にないときにはシステムの異常の発生としてその旨を操作者に報知する報知手段と、
を備え、
前記報知手段は、前記処理係数の適正な係数への調節を行った後、前記固体撮像素子が黒ダミー画素の画像を読み取ったときと白基準板の画像を読み取ったときの前記電気的処理が行われた後の前記アナログ信号の最大値同士を比較し、両アナログ信号の差が所定値より小さく、かつ、黒ダミー画素の画像を読み取ったときの前記電気的処理が行われた後の前記アナログ信号が所定値より大きいときに、前記システムの異常を前記固体撮像素子の故障であるとしてその旨を操作者に報知するものである画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機やデジタルファクシミリなどの画像読取装置では、読み取られた画像情報を電気信号に変換し、所定の電気回路により電気的処理を施すが、より高画質の画像を得るために、特開平5-150622号公報に開示されているように、電気回路中の増幅器の増幅率や、A/D変換器の基準電圧を自動的に調整するような装置が設けられている場合がある。これら装置では、電気回路に用いられる部品や光源に用いられる部品の、個体差や経時での特性変化によることなく、一定の品質を保証した画像出力を得ることができる利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年の画像読取装置では、半導体の微細化技術の進歩と、市場要求とによって、読取解像度がより高解像度化し、また読取速度もより高速化している。
【０００４】
これら装置では、部品点数が増えたり、1部品あたりの回路集積度が増したりと、電気回路がより複雑になり、装置の故障の発生確率も増える傾向にある。また、故障が発生した場合、故障原因となりうる部品点数が多いため、原因の特定及ぴ修理・復旧に時間を要することにもつながっている。さらに、画像読取装置がデジタルファクシミリであった場合等、読み取った画像の結果を、操作者がその場で確認することができないため、装置が故障した場合、故障の発見が遅れたり、送信先に正確な画像を送信できなかったことによる使用上の重大な不利益を被ることにもつながりかねない。
【０００５】
この発明の目的は、本来、より高画質を得るために設けられた自動調整装置を用いて、装置の故障発生時には、その事態を操作者に知らしめることにより、使用上の重大な不利益を事前に回避したり、また、故障個所の特定をすることにより、修理・復旧の時間と費用を軽減することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、原稿に光を照射する光源と、この光の反射光を受光して電気信号に変換する固体撮像素子と、この固体撮像素子が出力するアナログ信号に電気的処理を加える信号処理回路と、この信号処理回路が行う電気的処理の処理係数を適正な係数に調節する調節手段と、この処理係数の適正な係数への調節が行われた後に前記の電気的処理を加えた前記アナログ信号が所定の数値範囲内にないときにはシステムの異常の発生としてその旨を操作者に報知する報知手段と、を備え、前記報知手段は、前記処理係数の適正な係数への調節を行った後、前記固体撮像素子が黒ダミー画素の画像の読み取ったときと白基準板の画像の読み取ったときの前記電気的処理が行われた後の前記アナログ信号の最大値同士を比較し、両アナログ信号の差が所定値より小さく、かつ、黒ダミー画素の画像を読み取ったときの前記電気的処理が行われた後の前記アナログ信号が所定値より小さいときに、前記システムの異常を前記光源の故障であるとしてその旨を操作者に報知するものである。
【０００９】
したがって、装置の故障発生の際には自動的に故障個所を特定し、操作者に知らせることができるので、装置の修理、修復に要する時間と費用を削減することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、原稿に光を照射する光源と、この光の反射光を受光して電気信号に変換する固体撮像素子と、この固体撮像素子が出力するアナログ信号に電気的処理を加える信号処理回路と、この信号処理回路が行う電気的処理の処理係数を適正な係数に調節する調節手段と、この処理係数の適正な係数への調節が行われた後に前記の電気的処理を加えた前記アナログ信号が所定の数値範囲内にないときにはシステムの異常の発生としてその旨を操作者に報知する報知手段と、を備え、前記報知手段は、前記処理係数の適正な係数への調節を行った後、前記固体撮像素子が黒ダミー画素の画像を読み取ったときと白基準板の画像を読み取ったときの前記電気的処理が行われた後の前記アナログ信号の最大値同士を比較し、両アナログ信号の差が所定値より小さく、かつ、黒ダミー画素の画像を読み取ったときの前記電気的処理が行われた後の前記アナログ信号が所定値より大きいときに、前記システムの異常を前記固体撮像素子の故障であるとしてその旨を操作者に報知するものである。
【００１１】
したがって、装置の故障発生の際には自動的に故障個所を特定し、操作者に知らせることができるので、装置の修理、修復に要する時間と費用を削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の実施の一形態である画像読取装置の概略構成を示す図である。この画像読取装置１は、コンタクトガラス２と、コンタクトガラス２を覆う圧板３と、原稿を露光するための光源４と、ミラー５，６，７と、レンズ８と、CCDカメラ９と、信号処理回路１０とを備えている。光源４とミラー５は走行体１１に取りつけられ、ワイヤ１２を介してモータ１３により矢印方向に走行する。コンタクトガラス２上に載置された原稿は、光源４に照射され、その乱反射光は、３枚のミラー５，６，７に反射し、レンズ８を通してCCDカメラ９上に結像される。CCDカメラ９は、入射された光をラインごとに電気信号に置き換え、信号処理回路１０にアナログ電気信号を送出する。なお、符号１４は、原稿サイズセンサで、光源４〜CCDカメラ９で構成される光学系の下方に設置される。
【００１３】
図２は、画像読取装置１の信号処理回路１０を中心に画像情報の流れを示したブロック図で、 CCDカメラ９に入射された光はラインごとにアナログ電気信号に置き換えられ、増幅器２１で所定の増幅率で増幅される。増幅されたアナログ信号は、A/Dコンバータ２２でデジタル信号に変換される。例えば、A/Dコンバータ２２が8bitのデジタル出力を行うA/Dコンバータである場合、画像情報は、0から255のデジタル画像データとして扱われる。デジタル化された画像情報は、シェーディング補正回路２３、MTF補正回路２４、変倍回路２５、γ(ガンマ)変換回路２６でそれぞれ電気的画像処理が施され、インターフェイス回路２７を介して、図示しないコントローラ（複写コントローラ、ファクシミリコントローラまたはイメージスキャナコントローラ）ヘ出力される。
【００１４】
A/Dコンバータ２２の出力信号は、ピーク検出回路２８にも入力される。ピーク検出回路２８は入力された画像データのうち、１ライン中の最大値を検出し保持する回路であり、保持されたデータはＣＰＵバス２９を介して画像読取装置１の全体を集中的に制御するＣＰＵ３０によって読み出される。ＣＰＵ３０は、ＣＰＵバス２９を介して、D/Aコンバータ３１の出力を変化させることにより増幅器２１の増幅率を変化させることができる。また同様にＣＰＵ３０は、D/Aコンバータ３２の出力を変化させることにより、A/Dコンバータ２２の基準電圧を変化させることができる。ここで、基準電圧は、A/Dコンバータ２２に入力される画像電気信号の電圧何ボルトをデジタルデータのいくつに変換するかを決定するもので、即ち読み取る原稿の濃度範囲(=ダイナミックレンジ)を決定するものである。符号３３はNVRAM(不揮発性RAM)で、ＣＰＵ３０がNVRAM３３に書き込んだデータは、画像読取装置１の電源が遮断されても、失うことなく保持される。また、ＣＰＵ３０は、ＣＰＵバス２９を介してシェーディング補正回路２３〜インターフェイス回路２７の各回路と接続されており、MTF補正係数や変倍率等の各演算処理のパラメータを各回路に対して設定することができる。符号３４は白色基準板で、コンタクトガラス２上に読み取り1ライン全域にわたって、白く均一な濃度に塗られた領域である。なお、ＲＯＭ３５には、各種プログラム等が記憶され、ＲＡＭ３６は、書き換え可能に各種データを記憶し、ＣＰＵ３０の作業領域となる。
【００１５】
図３は、ピーク検出回路２８で検出される1ライン中の最大値について説明するグラフである。横軸は、CCDカメラ９の出力画素番号を示し、ここでは、1ライン5000画素のCCDが用いられているものとして示している。縦軸は、デジタル化された画像データを示し、ここでは８bitのA/Dコンバータ２２で255に正規化されたデータとして示しており、0に近いほど高濃度(黒に近い)、255に近いほど低濃度(白に近い)の画素出力となる。光源４は、光源の中央付近は明るく、端部であるほど光量が低下する特性を持っている。このため、均一に白い画像を読みとったときでも、得られる画像データは、1ライン中の中央付近ほど明るく(大きく)、1ラインの内の両端部のデータは小さくなる。よって、白色基準板３４を読み取ったときの1ラインの画像データ出力は図４のようになり、中央画素付近が、白画像の最大値PKwとなる。
【００１６】
また、図３中のOPBKは、CCDカメラ９に用意された黒ダミー画素の出力期間を示す信号である。黒ダミー画素とは、CCDカメラ９の光が遮蔽された部分に配置された画素のことで、この画素の出力は、光源の点灯有無や、読みとり画像の種別に関わらず、常に黒画像の出力が得られる。従って、図３に示すとおり、OPBK信号がHiアクティブに出力されている区間は、画像データは、光源の配光によらずほぼ一定の、高濃度(黒に近い)のデータとなる。図中、PKbは、このOPBK区間の最大値を示す。ピーク検出回路２８は、PKw及び、PKbをそれぞれの領域の最大のデータとして検出し保持する。
【００１７】
次に、自動調整の処理の詳細について、図４のフローチャートを参照して説明する。自動調整とは、画像読取装置１が最適な画像を得るために、各部で行う電気的処理の処理係数を、機械特性の変化に合わせ自動的に調整するもので、ここでは増幅器２１の増幅率の調整例について説明する。増幅率の調整は、光源４の温度特性や経時劣化により、発光量が変化した場合でも、一定濃度の原稿を一定の画像データとして読みとれるようにするためのものである。
【００１８】
この自動調整は画像読取装置１の電源が投入されたときに実行する。図４に示すように、まず、自動調整が開始されると、ＣＰＵ３０は、光源４を点灯させ、さらに画像の読取位置が白基準板３４となるように、走行体１１を移動する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ３０は、D/Aコンバータ３１の増幅率の初期値Ｇ0を設定する（Ｇ＝Ｇ0）（ステップＳ２）。そして、ＲＡＭ３６に用意された所定のカウンタの値ｎを初期値１にリセットする（ｎ＝１）（ステップＳ３）。
【００１９】
次に、ＣＰＵ３０は、ピーク検出回路２８を介して白色基準板３４を読みとったときの最大値PKwを得る（ステップＳ４）。ここで、PKwと、目標値（本来、白色基準板３４を読み込んだときに得られるべきデータ）Drefとを比較し（ステップＳ５）、この場合PKwが“Dref±１”の範囲であれば（ステップＳ５のＹ）、増幅器２１に適正な増幅率が設定されたと判断して、光源４を消灯し、光源４、ミラー５をホーム位置に移動することで自動調整を終了する（ステップＳ６）。
【００２０】
PKwが“Dref±1”の範囲に無い場合（ステップＳ５のＮ）、前記カウンタのカウント値ｎが所定の値Ｎより大きいか否かを判断し（ステップＳ７）、小さいときは（ステップＳ７のＮ）、DrefとPKwの差分から、増幅率の増減を決定し、D/Aコンバータ３１に設定する。この例では、新たに設定する増倍率Ｇn+1は、
“Ｇn+1＝Ｇn＋（Dref−PKw）＊Ｋ  （Ｇn：現在の増幅率，Ｋ：所定の定数）”
として計算される（ステップＳ９）。そして、前記カウンタを＋１インクリメントする（ステップＳ１０）。新たな増幅率の設定後、再度ピーク検出回路２８から白色基準板３４の読取領域の最大値PKwを読み取り（ステップＳ４）、Drefとの比較を行ない（ステップＳ５）、カウンタを＋１インクリメントする（ステップＳ１０）。以下、このステップＳ４、ステップＳ５、ステップＳ９およびステップＳ１０の処理を、目標のPKwが得られるまで（ステップＳ５のＹ）続ける。PKwが目標値に達した場合、ＣＰＵ３０は、その時D/Aコンバータ３１に設定された増幅率ＧnをNVRAM３３へ保存し、その後、自動調整を終了する（ステップＳ６）。
【００２１】
また、目標のPKwが得られないまま（ステップＳ５のＮ）、カウンタの値ｎが所定値Ｎより大きくなったときは、システムの異常として、図示しないディスプレイにその旨を表示して（ステップＳ８）、その後、自動調整を終了する（ステップＳ６）。この図４に示す処理により、この発明の調節手段の機能が実現されている。また、ステップＳ８の処理により、この発明の報知手段の機能が実現されている。
【００２２】
次に、前記の自動調整が行われた後に実行する処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。まず、ＣＰＵ３０は、前記の自動調整を画像読取装置１の電源が投入されたときに実行する（ステップＳ１１）。自動調整終了後、ＣＰＵ３０はピーク検出回路２８を介して、白基準板３４読取時の最大値PKwと黒ダミー画素の最大値PKbを取得する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。ここで、PKwとPKbの差分“PKw−Pkb”を計算し、その結果が所定値Pbより小さい値で無い場合は（ステップＳのＮ）、システムに故障は発生していないとして、そのまま通常動作を継続する。
【００２３】
その結果が、所定値Pbより小さい場合は（ステップＳのＹ）、さらに、PKbと所定値Pbとの比較を行い（ステップＳ１５）、PKbがPbより小さい場合は（ステップＳ１５のＹ）、図示しないディスプレイに、光源４の故障によるシステム異常が発生したことを表示する（ステップＳ１７）。この場合、PKw、PKbおよびPbの関係は、図６に示したようになっており、この状態では、黒ダミー画素部分は正常出力で、白基準板３４の読取部は異常出力であるので、CCDカメラ９やその後段の信号処理回路１０は正常に動作していることになり、光源４の異常と判断できる。
【００２４】
また、PKbがDbより大きい場合は（ステップＳ１５のＮ）、図示しないディスプレイに、CCDカメラ９の故障によるシステム異常が発生したことを表示する（ステップＳ１６）。この場合、PKw、PKbおよびPbの関係は、図７に示したようになっており、この状態では、黒ダミー画素部分、白基準板３４の読取部分とも異常出力であるので、CCDカメラ９自体の異常と判断できる。ここでDwb、Pbは、Dwb＝100、Pb＝50のような値に設定される。前記ステップＳ１６、Ｓ１７は、この発明の報知手段の機能を実現するものである。
【００２６】
請求項１に記載の発明は、装置の故障発生の際には自動的に故障個所を特定し、操作者に知らせることができるので、装置の修理、修復に要する時間と費用を削減することができる。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、装置の故障発生の際には自動的に故障個所を特定し、操作者に知らせることができるので、装置の修理、修復に要する時間と費用を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態である画像読取装置の概略構成を示す図である。
【図２】前記画像読取装置の信号処理回路を中心に画像情報の流れを示したブロック図である。
【図３】前記信号処理回路のピーク検出回路で検出される１ライン中の最大値について説明するグラフである。
【図４】前記信号処理回路が行う自動調整の処理の詳細について説明するフローチャートである。
【図５】前記自動調整が行われた後に前記信号処理回路が実行する処理について説明するフローチャートである。
【図６】前記画像読取装置で白基準板の読取時の最大値PKw、黒ダミー画素の最大値PKbおよび所定値Pbの関係を示すグラフである。
【図７】前記画像読取装置で白基準板の読取時の最大値PKw、黒ダミー画素の最大値PKbおよび所定値Pbの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１      画像読取装置
４      光源
９      固体撮像素子
１０    信号処理回路
【図１】
0003642389.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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