JP2007074367A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画質の低下を防止し、また、原稿読取スピードの低下を防止し、生産性を改善すること。
【解決手段】 原稿表面と原稿裏面を同時に読み取る場合には、ＣＩＳの動作に最適な読取スピードに設定する。また、原稿表面又は原稿裏面のみを読み取る場合には、ＣＣＤ又はＣＩＳ各々のセンサ動作に最適な読取スピードに設定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、イメージスキャナーを光学制御する技術に関する。

従来から画像読取装置において、ＣＣＤによる原稿表面の読み取りとＣＩＳによる原稿裏面の読み取りを同時に行うことがなされていた。

ここで、例えば、特許文献１には、両面読み取りの速度優先モードの場合、ＣＣＤによる原稿表面の読み取りとＣＩＳによる裏面の読み取りを同時に行う技術が開示されている。

また、原稿トレイに載置された原稿をＵターンさせて排紙トレイまで搬送する原稿搬送手段と、原稿搬送経路上に原稿を挟んで両側に設けられた第１読取手段と第２読取手段とを有してなる両面画像読取装置であって、第１読取手段は原稿台ガラス上に載置される原稿も読み取る読取手段を兼用しており、原稿トレイと排紙トレイと原稿搬送経路と原稿台ガラスが上下に配置され、第２読取手段は原稿台ガラスの上方に配置されており、第２読み取り手段は密着イメージセンサで構成することで、原稿台ガラス上の載置原稿をも読み取ることができ、設置面積が小さく、装置高さも低い両面画像読取装置を得る技術が開示されている（例えば、特許文献２）。

また、ファクシミリ装置は、原稿搬送制御部の制御下で原稿搬送路を搬送される原稿の裏面の画情報をクロックジェネレータから入力される動作クロックに基づいて密着型イメージセンサにより読み取り、コンタクトガラス上に搬送された原稿の表面の画情報をクロックジェネレータ３１から入力される動作クロックに基づいて縮小光学系読取部により読み取る。システム制御部は、読取モード選択スイッチにより表面、裏面及び両面のいずれの原稿読取モードが選択されているかにより、上記動作クロックを変化させ、また原稿搬送制御部による原稿搬送速度を変化させるとともに、縮小光学系読取部に内蔵されている増幅回路の増幅率を変化させることで、両面原稿を２つの読取手段で高品質の画像を高速で読み取ることのできる小型で安価な画像読取装置を提供する技術が開示されている（例えば、特許文献３）。
特開２００５−１２４４２号公報 特開２００４−２１５２９９号公報 特開平９−０４６４８４号公報

しかしながら、従来の画像読取装置において、ＣＣＤによる原稿表面の読み取りとＣＩＳによる原稿裏面の読み取りを同時に行う場合に、ＣＣＤに合わせて読取スピードを設定するとＣＩＳ出力信号レベルが低下し、画質が低下するという不具合が発生していた。

また、ＣＩＳに合わせて読取スピードを設定すると、原稿読取スピードが低下し、生産性が低下するという不具合が発生していた。

本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、原稿表面と原稿裏面を同時に読み取る場合には、ＣＩＳの動作に最適な読取スピードに設定することにより画質の低下を防止し、また、原稿表面又は原稿裏面のみを読み取る場合には、ＣＣＤまたはＣＩＳ各々のセンサ動作に最適な読取スピードに設定することにより原稿読取スピードの低下を防止し、生産性を改善することである。

請求項１記載の発明は、所定の動作クロックに基づいて動作し、原稿の一方側の面の画情報を読み取って画像信号を出力する第１の読取手段と、
所定の動作クロックに基づいて動作し、原稿の他方側の面の画情報を読み取って画像信号を出力する第２の読取手段と、
原稿の片面を読み取るか両面を読み取るかの原稿読取モードを選択する選択手段と、
前記第１の読取手段と前記第２の読取手段に動作クロックを供給するクロック発生手段と、
前記第１の読取手段と前記第２の読取手段の特性に合わせて蓄積時間を切り替えるタイミング発生手段と、
前記選択手段で選択された原稿読取モードに応じてタイミング発生手段から発生する蓄積時間を切り替える制御手段とを具備し、
前記第１の読取手段は縮小光学系を利用したＣＣＤイメージセンサを使用し、前記第２の読取手段は等倍光学系を利用した密着型イメージセンサを使用したことを特徴とする画像読取装置である。

請求項２記載の発明は、請求項１の画像読取装置において、前記第１の読取手段による原稿の一方側の面の画情報を読み取る場合又は第２の読取手段による原稿の他方側の面の画情報を読み取る場合には、各々のイメージセンサの動作に最適な蓄積時間に切り替えて画像の読取を行うことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像読取装置において、前記第１の読取手段及び第２の読取手段を使用し、原稿の両面を同時に読み取る場合には、密着型イメージセンサの動作に最適な蓄積時間に切り替えて画像の読取を行うことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像読取装置において、原稿を所定の原稿搬送路上を所定速度で搬送する原稿搬送手段をさらに備え、前記制御手段は、原稿搬送手段による原稿の搬送速度を、原稿読取モードが両面又は第２面読取の場合には密着型イメージセンサの動作に最適な搬送速度に、また原稿読取モードが第１面読取の場合にはＣＣＤイメージセンサの動作に最適な搬送速度に制御することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像読取装置において、出力画像信号の信号レベルを増幅する信号増幅手段をさらに備え、前記制御手段は、信号増幅手段の増幅率を、原稿読取モードが両面又は第２面読取の場合には小さく、また原稿読取モードが第１面読取の場合には大きくすることを特徴とする。

本発明によれば、原稿表面と原稿裏面を同時に読み取る場合には、ＣＩＳの動作に最適な読取スピードに設定することにより画質の低下を防止し、また、原稿表面又は原稿裏面のみを読み取る場合には、ＣＣＤまたはＣＩＳ各々のセンサ動作に最適な読取スピードに設定することにより原稿読取スピードの低下を防止し、生産性を改善することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態における画像読取装置の全体構成図の一例である。

図１に基づいて本実施の形態の画像読取装置の構成を説明する。図１において、キセノンランプ等からなる照明光源（３）から発せられた照明光は、原稿台ガラス（１）上に載置された原稿を照明し、原稿面からの反射光は第１ミラー（３）、第２ミラー（４）、第３ミラー（５）の順に反射されて、レンズ（３１）を介してラインセンサ（６）によって受光される。ラインセンサは、例えば、ＣＣＤラインセンサからなり、ラインセンサ（６）の受光面に結ばれた原稿画像の情報を光電変換して、画像信号として出力する。この画像信号は画像処理回路等を経て、コンピュタープリンター等へ入力される。

第１キャリッジ（４０）は上記照明ランプ（３）と第１ミラー（２）とを有し、照明ランプ（３）と第１ミラー（２）が一体的に移動可能となっている。また、第２キャリッジ（４１）は上記第２ミラー（４）と第３ミラー（５）とを有し、これら第２、第３ミラー（４）（５）は一体的に移動可能となっている。

第１キャリッジ（４０）と第２キャリッジ（４１）はともに図示しないモータの回転力をワイヤを介して受け、ガイドレール上を摺動しながら矢印Ａで示す水平方向に移動する。この時、原稿面からラインセンサ（６）までの光学的距離を一定に保つため、第１キャリッジ（４０）は、第２キャリッジ（４１）に対して２倍の速度で移動するようにワイヤが掛けられている。

原稿台ガラス（１）上に置かれた原稿は、第１ミラー（２）と一体に構成させた照明ランプ（３）より照明され、その反射光は、第１ミラー（２）及び一体に構成された第２ミラー（４）、第３ミラー（５）で反射される。その後反射光は、レンズ３１により集束され、ラインセンサ（６）の受光面に導かれて結像され光電変換される。

原稿トレイ（８）上に置かれた原稿は、プックアップローラ（９）、レジストローラ対（１０）、搬送ドラム（１１）、この搬送ドラム（１１）の周囲に配置された複数の搬送ローラ１２により搬送され、読取位置Ｂを経て、搬送ローラ対（１３）及び排紙ローラ対（１４）へ送り込まれ、排紙トレイ（３２）上に排出される。原稿トレイ（８）から排紙トレイ（３２）に至る原稿搬送経路はＵ字状搬送経路になっている。搬送ドラム（１１）の最下部は読取位置Ｂとなっていて、原稿が読取位置Ｂを通過する際に、読取位置Ｂ近傍のホームポジションに移動されている照明ランプ（３）により原稿に照明光が照射され、その反射光は、第１ミラー（２）と一体に構成された第２ミラー（４）、第３ミラー（５）で反射される。その後反射光は、レンズ３１により収束され、ラインセンサ（６）に原稿面の画像が結ばれて光電変換される。

ピックアップローラ（９）、レジストローラ対（１０）は、図示しない給紙モータにより駆動され搬送ドラム（１１）搬送ローラ（１２）搬送ローラ対（１３）排紙ローラ対（１４）は、図示しない搬送モ―タにより駆動される。

上記搬送ドラム（１１）から搬送ローラ対（１３）に至るほぼ直線状の原稿搬送経路には読取位置Ｃがある。読取位置Ｃには密着イメージセンサ（１５）が設置されている。密着イメージセンサ（１５）は、図示しない光源であるＬＥＤ、レンズ、センサ素子で構成されている。原稿は、読取位置Ｃを通過する際に、前記読取位置Ｂで読み取られた面とは反対の面が、読取位置Ｃに設置されている密着イメージセンサ（１５）内のランプにより照明され、その原稿面による反射光は密着イメージセンサ（１５）上のセンサ素子に導かれて原稿面の画像が結ばれ光電変換される。密着イメージセンサ（１５）の原稿を挟んだ対向部には白色搬送ローラ（１７）が設置されていて、白色搬送ローラ（１７）は密着イメージセンサ（１５）による読取時のシェーディング補正用白色部材として使用される。

搬送ローラ対（１３）と排紙ローラ対（１４）の間には、エンドーサユニット（１８）とエンドーサプラテン（１９）が設置されている。エンドーサ（１８）はインクを染み込ませたアルファベット文字と数字の印からなる印字部と、印字部をエンドーサプラテン方向に加圧する図示しない加圧ソレノイドから構成されている。原稿をエンドーサ（１８）上に停止させ、エンドーサプラテン（１９）で加圧方向に固定し、エンドーサ（１８）印字部への加圧により原稿面にアルファベッド文字や数字を印字することができる。

図２は、本実施の形態に係る画像読取装置の全体ブロック図である。

図２を参照すると、本実施の形態における画像読取装置は、縮小光学系のＣＣＤラインセンサ（６）、クロックジェネレータ（４０）、等倍系の密着イメージセンサ（１５）、エンドーサ（１８）、インバータ（４１）、ランプ（３）、原稿搬送制御部（４２）、システム制御部（４３）、操作部（４４）、表示部（４５）、画像メモリ（４６）、読取モード選択スイッチ（４７）等を備えており、上記各部は、バス（４８）により接続されている。

クロックジェネレータ（４０）は、縮小光学系読取部（６）及び密着型イメージセンサ（１５）の動作タイミングを制御するための動作クロックを生成し、特にＣＣＤラインセンサ（６）及び密着型イメージセンサ（１５）を制御する動作クロック（シフトクロック、画素クロック等）を生成するためのクロック発生回路を備えている。

クロックジェネレータ（４０）は、図３に示すようにカウンタ（５１）マルチプレクサ（５２）及び２個の駆動クロック発生回路（５３）（５４）を備えており、カウンタ（５１）は、１／２分周器（５１ａ）、１／４分周器（５１ｂ）、・・１／ｎ分周器（５１ｎ）で構成されている。マルチプレクサ５２は、図２のシステム制御部（４３）の制御下で動作し、カウンタ５１の各分周器（５１ａ）〜（５１ｎ）から入力される動作クロックＣＬＫ，２ＣＬＫ、・・・ｎＣＬＫのうち、システム制御部（４３）から入力されるセレクト信号により指定された所定数の動作クロックを選択して、駆動クロック発生回路（５３）（５４）に出力する。駆動クロック発生回路（５３）は、マルチプレクサ（５２）から入力される動作クロックに基づいて、図４に示すスタートパルスＳＴ，クロックパルスＰＨＣＣＤ，ＰＨ１及びリセットパルスＲＳを生成し、ＣＣＤラインイメージセンサ（６）に出力する。

駆動クロック発生回路（５４）は、マルチプレクサ（５２）から入力される動作クロックに基づいて、図５に示すシフトパルスＳＨ，クロックパルスＰＨ，リセットパルスＲＳを生成し、密着型イメージセンサ（１５）に出力する。

なお、スタートパルスＳＨとシフトパルスＳＴは、ラインセンサ（６）及び密着型イメージセンサ（１５）の感光部に蓄積された信号電荷を転送部に移送する際に通過するシフト電極を駆動するパルスであり、１ライン毎に発生する。クロックパルスＰＨ，ＰＨＣＣＤ，ＰＨ１は感光部で発生した信号電荷を出力部に転送する転送部を駆動するパルスであり、リセットパルスＲＳは転送部を転送されてきた信号電荷を電圧に変換する出力部を信号電荷検出のため初期状態に戻すための駆動パルスである。

ラインセンサ（６）及び密着型イメージセンサ（１５）は、駆動クロック発生回路（５３）（５４）から入力される動作クロックに基づいて動作し、入射光を光電変換し、画像信号を出力する。

次に、本実施の形態のフローチャートを図６に示す。

図６に示すように片面読取の場合（Ｓ１）で、表面を読み取る場合（Ｓ４）には、蓄積時間をＣＣＤラインイメージセンサに最適な時間ｔに設定（Ｓ５）し、ＣＣＤラインイメージセンサにて画像読取（Ｓ６）を行う。また裏面を読み取る場合（Ｓ７）には、蓄積時間を密着型イメージセンサに最適な時間４ｔに設定（Ｓ８）し、密着型イメージセンサにて画像読取（Ｓ９）を行う。

また、図６に示すように両面読取の場合（Ｓ１）には、蓄積時間を密着型イメージセンサに最適な時間４ｔに設定（Ｓ２）し、ＣＣＤラインイメージセンサ及び密着型イメージセンサにて原稿両面の画像読取（Ｓ３）を行う。

上記の実施の形態によれば、第１の読取手段と第２の読取手段の特性に合わせて蓄積時間を切り替えるタイミング発生手段を設けているので、選択手段で選択された原稿読取モードに応じてタイミング発生手段から発生する蓄積時間を切り替えることができる。

また、第１の読取手段による原稿の一方側の面の画情報を読み取る場合又は第２の読取手段による原稿の他方側の面の画情報を読み取る場合に各々のイメージセンサの動作に最適な蓄積時間に切り替えて画像の読取を行うので、原稿読取スピードの低下を防止し、生産性を改善することができる。

また、第１及び第２の読取手段を使用し原稿の両面を同時に読み取る場合には、密着型イメージセンサの動作に最適な蓄積時間に切り替えて画像の読取を行うので、画質の低下を防止することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

原稿搬送制御部（４２）は、ＡＤＦによる原稿の搬送制御を行い、図示しないステッピングモータ、ドライバ回路（図７）及びモータ制御駆動回路（図８）等を備えている。ステッピングモータは、ＡＤＦのピックアップローラ（９）レジストローラ対（１０）搬送ドラム（１１）搬送ローラ対（１２）、（１３）排紙ローラ対（１４）を駆動するためのものであり、このステッピングモータの回転速度を制御することによりＡＤＦにより搬送される原稿の搬送速度を制御することができる。

ステッピングモータは、ドライバ回路（図７）から入力される２相駆動電流、１−２相駆動電流により駆動され、ドライバ回路は、図８に示すモータ制御駆動回路から入力される所定周波数の励磁信号Ａ、＿Ａ、Ｂ、＿Ｂ（＿符号は、それぞれ対応するＡ，Ｂの逆相を示している。）に対応した駆動電流を生成して、ステッピングモータに出力する。

モータ駆動制御回路（図８）は、カウンタ（７４）マルチプレクサ（７５）相励磁パターン発生回路（７６）等を備えており、カウンタは基本クロックＣＬＫ０を分周する分周器（７４ａ〜７４ｎ）により構成されている。マルチプレクサ（７５）はシステム制御部（４３）の制御下で動作し、システム制御部から入力されるセレクト信号により指定された動作クロックを選択して相励磁パターン発生回路（７６）に出力する。相励磁パターン発生回路（７６）はマルチプレクサ（７５）から入力される動作クロックに基づいて、動作クロックの周波数に対応する相励磁パターンである相励磁信号Ａ，＿Ａ，Ｂ，＿Ｂを生成し、ドライバ回路（図７）に出力する。この相励磁パターン発生回路（７６）は、ステッピングモータを２相励磁により駆動するときには、図９及び図１１に示すような相励磁信号Ａ，＿Ａ，Ｂ，＿Ｂの励磁パターンを生成し、１−２励磁により駆動するときには、図１０及び図１２に示すような相励磁信号Ａ，＿Ａ，Ｂ，＿Ｂの励磁パターンを生成する。

次に、本実施の形態の処理フローを図１３に示す。

図１３に示すように両面読取の場合（Ｓ１１）には、原稿搬送速度を密着型イメージセンサに最適な速度Ｖ０に設定（Ｓ１２）し、ＣＣＤラインイメージセンサ及び密着型イメージセンサにて原稿両面の画像読取（Ｓ１３）を行う。

また、片面読取の場合（Ｓ１１）で、表面を読み取る場合（Ｓ１４）には、原稿搬送速度をＣＣＤラインイメージセンサに最適な速度４Ｖ０に設定（Ｓ１５）し、ＣＣＤラインイメージセンサにて画像読取（Ｓ１６）を行う。

また、裏面を読み取る場合（Ｓ１７）には、原稿搬送速度を密着型イメージセンサに最適な速度Ｖ０に設定（Ｓ１８）し、密着型イメージセンサにて画像読取（Ｓ１９）を行う。

上記の実施の形態によれば、原稿搬送手段による原稿の搬送速度を、原稿読取モードが両面又は第２面読取の場合には密着型イメージセンサの動作に最適な搬送速度に、また原稿読取モードが第１面読取の場合にはＣＣＤイメージセンサの動作に最適な搬送速度に制御するので、画質及び原稿読取スピードの低下を防止し、生産性を改善することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

縮小光学読取部（６）は、その信号処理回路に図１４に示すような増幅回路を有しており、増幅回路にはそのゲイン（増幅率）を可変するアンプゲイン可変回路（６１）が接続されている。増幅回路には、ビデオアンプ（６２）の入力部にノイズを除去するための抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１が接続され、入力されるＣＣＤラインセンサのセンサ出力である入力画像信号をアンプゲイン可変回路（６１）の設定ゲインに応じて増幅して、出力画像信号として出力する。アンプゲイン可変回路（６１）は、マルチプレクサＭＵＬ（６３）
と３つの抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４で構成されており、マルチプレクサ（６３）はシステム制御部（４３）からのセレクト信号により動作して、抵抗を選択して接続する。

次に、本実施の形態の処理フローを図１５に示す。

図１５に示すように両面読取の場合（Ｓ２１）には、アンプゲインをＡ０に設定（Ｓ２２）し、ＣＣＤラインイメージセンサ及び密着型イメージセンサにて原稿両面の画像読取（Ｓ２３）を行う。また、片面読取の場合（Ｓ２１）で、表面を読み取る場合（Ｓ２４）には、アンプゲインを４Ａ０に設定（Ｓ２５）し、ＣＣＤラインイメージセンサにて画像読取（Ｓ２６）を行う。また裏面を読み取る場合（Ｓ２７）には、密着型イメージセンサにて画像読取（Ｓ２９）を行う。

上記の実施の形態によれば、信号増幅手段の増幅率を、原稿読取モードが両面又は第２面読取の場合には小さく、また原稿読取モードが第１面読取の場合には大きくなるように制御するので画質及び原稿読取スピードの低下を防止し、生産性を改善することができる。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、ＰＰＣ、ファクシミリの光学制御にも適用可能である。

本発明の第１の実施の形態における画像読取装置の全体構成図である。 本発明の第１の実施の形態における画像読取装置の全体ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における回路構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における信号図である。 本発明の第１の実施の形態における信号図である。 本発明の第１の実施の形態における処理動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における回路構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における回路構成を示す図である。 本発明の実施の形態における励磁パターンを示す図である。 本発明の実施の形態における励磁パターンを示す図である。 本発明の実施の形態における励磁パターンを示す図である。 本発明の実施の形態における励磁パターンを示す図である。 本発明の第２の実施の形態における処理動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態における回路構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態における処理動作を示すフローチャートである。

符号の説明

３ ランプ
６ ＣＣＤラインセンサ
１５ 等倍系の密着イメージセンサ
１８ エンドーサ
４０ クロックジェネレータ
４１ インバータ
４２ 原稿搬送制御部
４３ システム制御部
４４ 操作部
４５ 表示部
４６ 画像メモリ
４７ 読取モード選択スイッチ
４８ バス

Claims (5)

1. 所定の動作クロックに基づいて動作し、原稿の一方側の面の画情報を読み取って画像信号を出力する第１の読取手段と、
   所定の動作クロックに基づいて動作し、原稿の他方側の面の画情報を読み取って画像信号を出力する第２の読取手段と、
   原稿の片面を読み取るか両面を読み取るかの原稿読取モードを選択する選択手段と、
   前記第１の読取手段と前記第２の読取手段に動作クロックを供給するクロック発生手段と、
   前記第１の読取手段と前記第２の読取手段の特性に合わせて蓄積時間を切り替えるタイミング発生手段と、
   前記選択手段で選択された原稿読取モードに応じてタイミング発生手段から発生する蓄積時間を切り替える制御手段とを具備し、
   前記第１の読取手段は縮小光学系を利用したＣＣＤイメージセンサを使用し、前記第２の読取手段は等倍光学系を利用した密着型イメージセンサを使用したことを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１の画像読取装置において、前記第１の読取手段による原稿の一方側の面の画情報を読み取る場合又は第２の読取手段による原稿の他方側の面の画情報を読み取る場合には、各々のイメージセンサの動作に最適な蓄積時間に切り替えて画像の読取を行うことを特徴とする画像読取装置。
3. 請求項１または２記載の画像読取装置において、前記第１の読取手段及び第２の読取手段を使用し、原稿の両面を同時に読み取る場合には、密着型イメージセンサの動作に最適な蓄積時間に切り替えて画像の読取を行うことを特徴とする画像読取装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の画像読取装置において、原稿を所定の原稿搬送路上を所定速度で搬送する原稿搬送手段をさらに備え、前記制御手段は、原稿搬送手段による原稿の搬送速度を、原稿読取モードが両面又は第２面読取の場合には密着型イメージセンサの動作に最適な搬送速度に、また原稿読取モードが第１面読取の場合にはＣＣＤイメージセンサの動作に最適な搬送速度に制御することを特徴とする画像読取装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の画像読取装置において、出力画像信号の信号レベルを増幅する信号増幅手段をさらに備え、前記制御手段は、信号増幅手段の増幅率を、原稿読取モードが両面又は第２面読取の場合には小さく、また原稿読取モードが第１面読取の場合には大きくすることを特徴とする画像読取装置。

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