(57)【要約】【課題】画像走査装置（イメージスキャナ）のキャリッジ部３に設けられたＣＣＤ３２に入射する光量を調節するために用いられる露光制御装置において、画像走査装置の選択された解像度やＣＣＤの出力信号の電圧値などに応じて、最適な露光量に調節する。【解決手段】露光制御装置は、画像走査装置の状態に応じた制御信号を出力する制御部３４と、略ダンベル形状の開口である透光領域３０１を有するグリッド板３０と、グリッド板３０を軸Ｌの周りに回転させるモータ３３を備え、制御部３４からの制御信号Ｓｃに応じて、グリッド板３０を回転させ、光路に垂直な断面における透光領域３０１の有効面積を変化させる。【選択図】図３
2005033760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像走査装置の合焦素子及び光電変換素子により受光される光量を調節するための露光制御装置であって、
前記画像走査装置の所定の状態に応じた制御信号を出力する制御部と、
前記合焦素子及び前記光電変換素子への光路中に配置され、透光領域を透過する光量を調節するために、前記制御信号に応答して透光領域の有効面積を変化させる透光調節素子を備えたことを特徴とする露光制御装置。
【請求項２】
前記透光調節素子は、
前記制御部により制御され、前記制御信号に応答して駆動力を発生する駆動部と、
前記透光領域の有効面積を変化させるために、前記駆動力により駆動される可動式グリッド板を備えたことを特徴とする請求項１に記載の露光制御装置。
【請求項３】
前記駆動部はモータを備え、前記可動式グリッド板は回転駆動されることを特徴とする請求項２に記載の露光制御装置。
【請求項４】
前記透光調節素子は、
前記制御部により制御され、前記制御信号の第１の状態に応答して駆動力を発生させる駆動部と、
前記合焦素子及び前記光電変換素子の光路中に配置され、第１の透光領域を有する第１のグリッド板と、
前記第１の透光領域よりも面積の小さい第２の透光領域を有し、前記透光領域の有効面積を小さくするために、前記第１のグリッド板に並設されるように前記駆動力により駆動される第２のグリッド板を備えたことを特徴とする請求項１に記載の露光制御装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記第２のグリッド板を回転させると共に、前記画像走査装置の第２の状態に応じて、前記透光領域の有効面積をさらに変化させるための、前記第２のグリッド板に結合されたモータを備えたことを特徴とする請求項４に記載の露光制御装置。
【請求項６】
前記透光調節素子は、前記制御部により電気的に接続され、前記制御信号に応答して、暗くされた画素の範囲を変化させることにより、前記透光領域の有効面積を変化させる液晶スクリーンを備えたことを特徴とする請求項１に記載の露光制御装置。
【請求項７】
前記画像走査装置の状態は、前記画像走査装置の選択された解像度であり、高解像度のときの透光領域の有効面積は、低解像度のときの透光領域の有効面積よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の露光制御装置。
【請求項８】
前記画像走査装置の状態は、前記光電変換素子からの出力信号の電圧値とある閾値の比較結果であり、前記透光領域の有効面積は、前記出力信号の電圧値が前記閾値よりも小さいときに拡大されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の露光制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記画像走査装置の状態に応じて前記制御信号を出力するＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の露光制御装置。
【請求項１０】
画像走査装置の合焦素子及び光電変換素子により受光される光量を調節するための露光制御装置であって、
前記画像走査装置の所定の状態に応じた制御信号を出力する制御部と、
前記制御部により制御され、前記制御信号に応答して駆動力を発生する駆動部と、
前記駆動部により駆動され、透光領域の有効面積を変化させるようにその位置が変化される可動式グリッド板を備えたことを特徴とする露光制御装置。
【請求項１１】
画像走査装置の合焦素子及び光電変換素子により受光される光量を調節するための露光制御装置であって、
前記画像走査装置の所定の状態に応じた制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号に応答して、暗くされた画素の範囲を変化させることにより、前記透光領域の有効面積を変化させる液晶スクリーンを備えたことを特徴とする露光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光制御装置、特に画像走査装置（イメージスキャナ）に用いられる露光制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、画像走査装置のキャリッジ１に設けられた光学素子を概略的に示す。走査される目的物（図示せず）から反射された又は目的物を透過した光は、グリッド板１０を介してキャリッジ１に入射する。レンズ１１により、入射光はＣＣＤ１２上に合焦され、ＣＣＤ１２が露光されることにより光電変換される。図中、矢印は光路を概略的に示す。
【０００３】
一般的なグリッド板１０の正面図を図２に示す。グリッド板１０は、光路中に配置された透光開口１０１を有している。図２中、符号Ｘは、光が透光開口１０１からグリッド板１０の背後のキャリッジ１に入射していることを表している。図に示すように、開口１０１は略ダンベル形状を有している。このような形状の開口１０１は、あらゆる場所でレンズ１１に到達する光量を均一にするために、線状光源の端の部分から放出された相対的に強度の弱い光の補正を容易にする。
【０００４】
一般的に、画像走査装置の解像度は調節可能であり、画像捜査装置の状態はあらかじめ設定された解像度に応じて調整されている。例えば、画像捜査装置は、高解像度６００ｄｐｉと低解像度３００ｄｐｉの間で調節可能であるとする。６００ｄｐｉが選択されたときのキャリッジの動きは、３００ｄｐｉが選択されたときの動きよりも遅いことは、この分野の技術者であれば理解できるであろう。従って、高解像度のときは、低解像度のときよりも、各走査線の露光量を少なくする。もしも画像走査装置の状態が高解像度のときの要求を満たすように設定されている、すなわち、露光量が高解像度走査に最適なようにあらかじめ設定されているとすると、低解像度走査に対しては露光量が不足する。その場合、光電変換された出力信号のＳ／Ｎは、低解像度走査のときには大幅に低下し、走査品質に悪影響を及ぼす。一方、もしも画像走査装置の状態が低解像度のときの要求を満たすように設定されている、すなわち、露光量が低解像度走査に最適なようにあらかじめ設定されているとすると、高解像度走査に対しては露光オーバー状態となり、走査された画像の歪みが生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、画像走査装置に用いられ、所望するあらかじめ設定された解像度に応じて露光量の調節が可能な露光制御装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、画像走査装置に用いられ、走査された目的物の画像品質を損なうことなく、露光量を調節することが可能な露光制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、画像走査装置の合焦素子及び光電変換素子により受光される光量を調節するための露光制御装置であって、前記画像走査装置の所定の状態に応じた制御信号を出力する制御部と、前記合焦素子及び前記光電変換素子への光路中に配置され、透光領域を透過する光量を調節するために、前記制御信号に応答して透光領域の有効面積を変化させる透光調節素子を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の露光制御装置において、前記透光調節素子は、前記制御部により制御され、前記制御信号に応答して駆動力を発生する駆動部と、前記透光領域の有効面積を変化させるために、前記駆動力により駆動される可動式グリッド板を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の露光制御装置において、前記駆動部はモータを備え、前記可動式グリッド板は回転駆動されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１の露光制御装置において、前記透光調節素子は、前記制御部により制御され、前記制御信号の第１の状態に応答して駆動力を発生させる駆動部と、前記合焦素子及び前記光電変換素子の光路中に配置され、第１の透光領域を有する第１のグリッド板と、前記第１の透光領域よりも面積の小さい第２の透光領域を有し、前記透光領域の有効面積を小さくするために、前記第１のグリッド板に並設されるように前記駆動力により駆動される第２のグリッド板を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４の露光制御装置において、前記駆動部は、前記第２のグリッド板を回転させると共に、前記画像走査装置の第２の状態に応じて、前記透光領域の有効面積をさらに変化させるための、前記第２のグリッド板に結合されたモータを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１の露光制御装置において、前記透光調節素子は、前記制御部により電気的に接続され、前記制御信号に応答して、暗くされた画素の範囲を変化させることにより、前記透光領域の有効面積を変化させる液晶スクリーンを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかの露光制御装置において、前記画像走査装置の状態は、前記画像走査装置の選択された解像度であり、高解像度のときの透光領域の有効面積は、低解像度のときの透光領域の有効面積よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかの露光制御装置において、前記画像走査装置の状態は、前記光電変換素子からの出力信号の電圧値とある閾値の比較結果であり、前記透光領域の有効面積は、前記出力信号の電圧値が前記閾値よりも小さいときに拡大されることを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかの露光制御装置において、前記制御部は、前記画像走査装置の状態に応じて前記制御信号を出力するＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１０の発明は、画像走査装置の合焦素子及び光電変換素子により受光される光量を調節するための露光制御装置であって、前記画像走査装置の所定の状態に応じた制御信号を出力する制御部と、前記制御部により制御され、前記制御信号に応答して駆動力を発生する駆動部と、前記駆動部により駆動され、透光領域の有効面積を変化させるようにその位置が変化される可動式グリッド板を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１の発明は、画像走査装置の合焦素子及び光電変換素子により受光される光量を調節するための露光制御装置であって、前記画像走査装置の所定の状態に応じた制御信号を出力する制御部と、前記制御信号に応答して、暗くされた画素の範囲を変化させることにより、前記透光領域の有効面積を変化させる液晶スクリーンを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、画像走査装置の選択された解像度や光電変換素子の出力信号の電圧値の変動など、画像走査装置の所定の状態に応じて、透光調節素子の透光領域の有効面積が調節されるので、画像走査装置の合焦素子及び光電変換素子により受光される光量を最適な状態に調節することができる。その結果、画像走査装置により走査される目的物の画像品質の低下を防止する又は画像品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態に係る露光制御装置を用いた画像走査装置のキャリッジ部３を図３に示す。この露光制御装置は、選択された解像度に応じて、キャリッジ部３に入射する光量を調節するために用いられる。キャリッジ部３には、レンズ３１とＣＣＤ３２が設けられている。走査される目的物（図示せず）から反射され又は目的物を透過した光は、露光のために光量を調節するためのグリッド板３０の開口、すなわち透光領域３０１を通ってキャリッジ部３に入射する。図中、矢印は光路を概略的に示す。レンズ３１により、入射光はＣＤＤ３２上に合焦され、ＣＣＤ３２が露光されることにより光電変換される。
【００２０】
露光制御装置は、グリッド板３０のほかに、モータ３３と制御部３４を含む。キャリッジ部３のＣＣＤ３２により受光される光量を調節する目的のために、グリッド板３０はモータ３３により軸Ｌを中心として回転され、透光領域３０１の有効面積が変化する。低解像度のときは、より多くの光量を透過させるために、透光領域３０１は相対的に大きな面積が必要である。一方、高解像度のときは、均一な画質を維持するために、透光領域３０１の有効面積は、低解像度のときに比べて減少されるべきである。それゆえ、画像走査装置の選択された解像度に応じて透光領域３０１の有効面積を変化させるために、制御部３４により制御信号Ｓｃが必要に応じて出力される。制御部３４は、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit）により実行される。制御信号Ｓｃに応答して、モータ３３は、透光領域３０１の有効面積を変化させるために、軸Ｌを中心としてグリッド板３０を回転させるための駆動力Ｆｄを発生する。
【００２１】
この実施の形態では、低解像度が選択されているときに、グリッド板３０が光路に対して垂直になるように配置されており、高解像度が選択されているときは透光領域３０１の有効面積を減少させるように光路に対して傾斜する。この透光領域３０１の有効面積の変化を図４に示す。図４中、符号Ｘは、光が透光領域３０１からグリッド板３０の背後のキャリッジ部３に入射していることを表している。透光領域３０１は、略ダンベル状の形状を有している。ＣＣＤ３２上に合焦される光量は、上記のように可動式グリッド板３０の透光領域３０１の有効面積を調節することによって制御される。図４（ａ）に示すように、グリッド板３０が光路に対して垂直のときに、透光領域３０１の有効面積が最大になる。逆に、図４（ｂ）に示すように、グリッド板３０を回転させることにより、透光領域３０１の有効面積を減少させることができる。このようにして、低解像度走査状態での露光不足や高解像度走査状態での露光オーバーの問題が解決される。
【００２２】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係る露光制御装置１を用いた画像走査装置のキャリッジ部３を図５に示す。上記第１の実施の形態では、選択された解像度に応じて透光領域の有効面積を調節したが、ある場合には、不均一な出力電圧に起因する画像の不完全さを補正するために、透光領域の有効面積を調節することが好ましい。そのため、第２の実施の形態では、図５に示すように、ＣＣＤ３２により生成された出力信号Ｓｖの電圧値に応じて、露光制御装置１により、グリッド板３０の透光領域３０１の有効面積を調節する。出力信号Ｓｖの電圧値がある閾値よりも大きいときは、グリッド板３０の透光領域３０１の有効面積を小さくする。一方、出力信号Ｓｖの電圧値がある閾値よりも小さいときは、グリッド板３０の透光領域３０１の有効面積が大きくなるようにグリッド板３０を回転させる。
【００２３】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態に係る露光制御装置を用いた画像走査装置のキャリッジ部３を図６に示す。第３の実施の形態において、キャリッジ部３及びその中に含まれる光学素子は、図３に示す第１の実施の形態のものと同様であり、重複する部分の説明を省略する。
【００２４】
露光制御装置は、第１のグリッド板５０１と、第２のグリッド板５０２と、モータ５３と制御部５４を含む。制御部５４は、ＡＳＩＣにより実行される。画像走査装置の選択された解像度に応じて、透光領域の有効面積を変化させるために、制御部５４により制御信号Ｓｃが必要に応じて出力される。制御信号Ｓｃに応答して、モータ５３は、第１のグリッド板５０１から分離され又は第１のグリッド板５０１に並設される第２のグリッド板５０２を動かすための駆動力Ｆｄを発生する。
【００２５】
低解像度が選択されているとき、図７（ａ）に示すように、第１のグリッド板５０１のみが用いられ、透光領域５０１１の最大有効面積を得るように、光路に対して垂直に配置される。一方、高解像度が選択されているときは、図７（ｂ）に示すように、駆動力Ｆｄにより第２のグリッド板５０２が駆動され、光路中に挿入され、第１のグリッド板５０１と並列に配置される。このようにして、透光領域の有効面積は、第２のグリッド板５０２の透光領域５０２１に等しくなるように減少される。もちろん、透光領域の有効面積をもっと小さくする必要があるときは、第２のグリッド板５０２又は第１のグリッド板５０１と第２のグリッド板５０２の複合体を、先に述べた方法で回転させることができる。
【００２６】
同様に、上記のように、ＣＣＤ３２から発生された出力信号Ｓｖの電圧値に応じて透光領域の有効面積を調節することができる。第２のグリッド板５０２又は第１のグリッド板５０１と第２のグリッド板５０２の複合体は、必要な透光領域の有効面積を得るために、必要に応じて移動される。
【００２７】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態に係る露光制御装置を用いた画像走査装置のキャリッジ部３を図８に示す。第３の実施の形態において、キャリッジ部３及びその中に含まれる光学素子は、図３に示す第１の実施の形態のものと同様であり、重複する部分の説明を省略する。
【００２８】
走査される目的物（図示せず）から反射された又は目的物を透過した光は、グリッド板６０を介してキャリッジ部３に入射する。グリッド板６０は、液晶スクリーンであり、その選択された部分を暗くすることにより、透光領域の有効面積を調節する。キャリッジ部３のＣＣＤ３２により受光される光量を調節する目的のために、露光制御装置は、さらに制御部６４を備える。画像走査装置の選択された解像度に応じて、制御部６４により制御信号Ｓｃが出力される。制御信号Ｓｃに応答して、グリッド板６０は、暗くされる画素の範囲を変化させることにより透光領域の有効面積を調節する。
【００２９】
図９（ａ）は、低解像度が選択されたときの有効面積が広い透光領域Ａ１を示す。図９（ｂ）は、高解像度が選択されたときの有効面積が減少された透光領域Ａ２を示す。
【００３０】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態に係る露光制御装置を用いた画像走査装置のキャリッジ部３を図１０に示す。第５の実施の形態は、上記第４の実施の形態に係る露光制御装置を用いて、第２の実施の形態の場合と同様に、不均一な出力電圧に起因する画像の不完全さを補正するために、透光領域の有効面積を調節する。図１０に示すように、ＣＣＤ３２から発生された出力信号Ｓｖの電圧値に応じて、透光領域の有効面積を調節してもよい。
【００３１】
以上説明したように、本発明に係る露光制御装置は、画像走査装置のあらかじめ設定された状態に応じて、露光するためにＣＣＤに到達する光量を調節することができる。光量を最適に調節することにより、様々な解像度又は電圧変動の影響の下で、走査された目的物の画像品質を向上させることができる。
【００３２】
本発明は、現時点で最も現実的で、かつ好適な実施の形態であると思われるものに置き換えて説明したが、本発明は記載された実施の形態に限定される必要はないことは理解されるべきである。一方、添付された特許請求の範囲は、その精神及び範囲内に含まれる様々な変形例や同様の配列をカバーするように意図されており、それらすべての変形例や同様の配列を包含するように最も広く解釈することを許容されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】一般的な画像走査装置のキャリッジに配置された光学素子を概略的に示す図。
【図２】図１に示すキャリッジで使用されるグリッド板の正面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る露光制御装置を画像走査装置のキャリッジに使用した例を示すブロック図。
【図４】（ａ）は図３における可動式グリッド板の透光領域の有効面積が大きい状態を示す正面図、（ｂ）は有効面積が小さい状態を示す斜視図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る露光制御装置を画像走査装置のキャリッジに使用した例を示すブロック図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る露光制御装置を画像走査装置のキャリッジに使用した例を示すブロック図。
【図７】（ａ）は透光領域の有効面積を大きくするための図６における単一のグリッド板を示す正面図、（ｂ）は有効面積を小さくするための複合グリッド板を示す正面図。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る露光制御装置を画像走査装置のキャリッジに使用した例を示すブロック図。
【図９】（ａ）は透光領域の有効面積を大きくするために図８におけるグリッド板を電気的に調節した状態を示す正面図、（ｂ）は有効面積を小さくするためにグリッド板を調節した状態を示す正面図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る露光制御装置を画像走査装置のキャリッジに使用した例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００３４】
３  キャリッジ
３０  可動式グリッド板（透光調節素子）
３０１  透光領域（開口）
３１  レンズ（合焦素子）
３２  ＣＣＤ（光電変換素子）
３３  モータ（駆動部）
３４  制御部
５０１  第１のグリッド板
５０１１  （有効面積の大きい）透光領域
５０２  第２のグリッド板
５０２２  （有効面積の小さい）透光領域
５３  モータ
５４  制御部
６０  グリッド板（液晶スクリーン）
６４  制御部
Ａ１  （有効面積の大きい）透光領域
Ａ２  （有効面積の小さい）透光領域
【図１】
2005033760.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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