JP2847405B2 - 画像入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 画像入力装置の副走査方向駆動用のモータの速度を切
り換えるモータ制御方法に関し、 副走査方向駆動用のモータを読み取り速度に応じてＩ
相励磁あるいは（Ｉ−１）−Ｉ相励磁に切り換ると共に
ビデオ信号の取り込み方を変え、高速時の駆動電流を減
少、トルクアップ、騒音低減、および周波数を同一にし
てビデオ信号の高速／定沿読取りを行うことを目的と
し、 Ｉ相励磁および（Ｉ−１）−Ｉ相励磁のいずれにも切
り換え得るモータを設け、画像入力装置の副走査方向に
高解像度読取り時に上記モータを（Ｉ−１）−Ｉ相励磁
で駆動し、高速読取り時に基本周波数を変えることな
く、上記モータをＩ相励磁で駆動すると共に主走査方向
の解像度を副走査方向に一致させるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、画像入力装置の副走査方向駆動用のモータ
の速度を切り換えるモータ制御方法に関するものであ
る。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕

画像入力装置（イメージスキャナなど）は、高解像度
化が進み、より精細な入力を行いたいという要求がある
と共に、解像度が低下しても高速に読み取って大まかな
様子を知りたいという要求がある。従来、これら両者の
要求を満足するために、副走査方向に駆動するモータの
基本読み取り周波数を高めた場合、高速域でのトルク減
少を補うために駆動電圧、電流をアップしたり、あるい
はチョッパ方式を導入するなどの負担が大きいという問
題があった。また、基本読み取り周波数で騒音を低くお
さえるように電流を設定すると高速読み取り時にトルク
不足で動かず、一方、高速読み取り時に電流を設定する
と、基本読み取り周波数でトクル過大となり騒音が増大
してしまうなどの問題もあった。

本発明は、副走査方向駆動用のモータを読み取り速度
に応じてＩ相励磁あるいは（Ｉ−１）−Ｉ相励磁に切り
換ると共にビデオ信号の取り込み方を変え、高速時の駆
動電流を減少、トルクアップ、騒音低減、および周波数
を同一にしてビデオ信号の高速／低速読取りを行うこと
を目的としている。

〔課題を解決する手段〕

第１図を参照した課題を解決する手段を説明する。

第１図において、主制御部２は、画像入力装置１の副
走査方向に高解像度読取り時にモータ５を（Ｉ−１）−
Ｉ相励磁で駆動する制御信号を生成し、一方、高速読取
り時に基本周波数を変えることなく、モータ５をＩ相励
磁で駆動する制御信号を生成すると共に主走査方向の解
像度を副走査方向と同一に制御するものである。

モータ５は、Ｉ相励磁および（Ｉ−１）−Ｉ相励磁の
いずれにも切り換え得るモータである。

〔作用〕

本発明は、第１図に示すように、主制御部２が画像入
力装置１の副走査方向に高解像度読取り時にモータ５を
（Ｉ−１）−Ｉ相励磁で駆動する制御信号を生成し、一
方、高速読取り時に基本周波数を変えることなく、モー
タ５をＩ相励磁で駆動する制御信号を生成すると共に主
走査方向の解像度を副走査方向と同一に制御し、読み取
り速度に対応した上記制御信号によってモータ５を駆動
して原稿を高解像度で読み取るあるいは高速に読み取る
ようにしている。

従って、副走査方向駆動用のモータ５を読み取り速度
に応じてＩ相励磁あるいは（Ｉ−１）−Ｉ相励磁に切り
換ると共にビデオ信号の取り込み方を切り換えることに
より、高速時の駆動電流を減少、トルクアップ、騒音低
減、および周波数を同一にしてビデオ信号の高速／低速
読取りを行うことが可能となる。

〔実施例〕

次に、第１図から第６図を用いて本発明の１実施例の
構成および動作を順次詳細に説明する。

第１図において、画像読取装置１は、原稿の画像を読
み取るスキャナなどである。

主制御部２は、ビデオ取込み制御信号生成部２−１な
どから構成され、副走査方向に高解像度読取り時にモー
タ５を（Ｉ−１）−Ｉ相励磁で駆動する制御信号を生成
し、一方、高速読取り時に基本周波数を変えることな
く、モータ５をＩ相励磁で駆動する制御信号を生成する
と共に主走査方向の解像度を副走査方向と同一にするよ
うに制御するものである。

ビデオ取込み制御信号生成部２−１は、原稿から読み
取った信号からビデオ信号に取り込む制御信号を生成す
るものである。

ステッピングモータコントローラ３は、基本周波数
（基本クロック）、Ｉ相励磁信号（あるいは（Ｉ−１）
−Ｉ相励磁信号）をもとにモータ（ステッピングモー
タ）５を駆動する信号（第２図（イ）あるいは第３図
（イ）駆動波形参照）を生成し、モータ５をコントロー
ルするものである。

ステッピングモータドライバ４は、入力された駆動信
号を増幅してモータ５を駆動するものである。

モータ（ステッピングモータ）５は、副走査方向に駆
動するためのモータである。

CCDセンサ６は、主走査方向に原稿を読み取るセンサ
である。

ビデオドライバ／コントロール７は、CCDセンサ６を
コントロールして原稿から読み取った信号を増幅したり
などするものである。

バッファメモリ８は、原稿から読み取った信号を一時
的に格納するメモリである。

ホスト９は、画像読取装置１に対して原稿の読み取り
を指令したり、読み取った画像信号を受け取ってメモリ
10に格納したりなどするものである。

第２図を用いてＩ相励磁について説明する。

第２図（イ）は、Ｉ相励磁である２相励磁のときの各
相における駆動電流のON/OFFの状態を示す。ここで、
ないしは、第２図（ロ）に示す安定して停止する位置
をそれぞれ示す。

第２図（ロ）は、Ｉ相励磁である２相励磁のときの各
相の配置および安定位置（ないし）を示す。この２
相励磁の場合には、安定位置は、、、、の位置
であって、90゜のステップ角を持ち、後述する（Ｉ−
１）−Ｉ相励磁に比し、基本周波数を同一にして２倍の
高速駆動が可能である。また、各安定位置で常に２つの
相に駆動電流を粒し、全体として平均した駆動電流を供
給するようにしているため、最大供給電流を一定とした
とき（即ち電流を供給する最終段のトランジスタの最大
電流値を一定としたとき）、常に平均的に大きな電流を
流して大きなトルクを得ることが可能となる。

第３図を用いて（Ｉ−１）−Ｉ相励磁について説明す
る。

第３図（イ）は、（Ｉ−１）−Ｉ相励磁である１−２
相励磁のときの各相における駆動電流のON/OFFの状態を
示す。ここで、ないしは、第３図（ロ）に示す安定
して停止する位置をそれぞれ示す。

第３図（ロ）は、（Ｉ−１）−Ｉ相励磁である１−２
相励磁のときの各相の配置および安定位置（ないし
）を示す。この１−２相励磁の場合には、安定位置
は、、、、、、、、の位置であって、
45゜のステップ角を持ち、既述したＩ相励磁に比し、基
本周波数を同一にして1/2倍の低速駆動が可能である。
また、各安定位置で１つあるいは２つの相に駆動電流を
流すようにしている。

以上のように、第２図Ｉ相励磁のときは高速駆動、高
トルク、騒音低減、第３図（Ｉ−１）−Ｉ相励磁のとき
は低速駆動を行うことが可能となる。具体的に以下説明
する。

（１） イメージスキャナで２相パルスモータを用いて
副走査する。

基本読み取り（低速駆動）:1−２相励磁（第３図参
照） 高速読み取り（高速駆動）:2相励磁（第２図参照） 結像系は反射ミラー、レンズ、CCDセンサ６が実装さ
れたキャリアの中にあり、これらが上記２相パルスモー
タによって副走査方向に移動しながら原稿の読み取りを
行う。

結像系の倍率は、読み取り密度が400DPIとなるように
設定されている。

２相パルスモータが１−２相励磁で１ステップ動いた
とき、キャリアが副走査方向に400DPIの１ドット分＝2
5.4mm/400＝0.0625mm動くような減速比で伝達ギヤが構
成されている。

（２） 高解像度読み取り時（基本読み取り時）:2相パ
ルスモータ１は１−２相励磁でfppsで駆動する。このと
き、1/f＝T_SCAN（T_SCAN:ビデオ信号の１ラスタ走査時
間）であり、ビデオ信号は毎回の走査分を画像信号（ビ
デオ信号）として取り込む。

（３） 低解像度読み取り時（高速読み取り時）:2相パ
ルスモータは２相励磁でfppsで駆動する。このとき、I/
f＝T_SCANであるが、キャリアは、１−２相励磁のときの
２倍の速度で動き、１ステップで0.0625×２＝0.125mm
動くため、副走査方向は200DPIの解像度となる。この解
像度に合わすため、主走査方向（CCDセンサ６の方向）
は２画素を平均して１画素として取り込み、あるいは１
画素おきに画素を取り込んで200DPIとし、200DPIの２次
元のデータとする。また、この画像１枚を取り込む入力
時間は、400DPI（高解像時）の1/2で済み、高速入力が
可能となる。尚、１−２相励磁で２倍の周波数でパルス
モータを動かすよりも、２相励磁で同じ周波数で動かし
た方が、既述したように高トルクが得られ、最大電流が
約半分に低く抑えられ、コンパクトに装置を製造でき
る。

第４図を用いて原稿の読み取り領域まで高速駆動し、
読み取り領域を低速駆動するときの動作を説明する。

第４図（ロ）において、は、読み取り位置の手前
（Ｉ＜Ｌ）か否かを判別する。これは、第４図（イ）副
走査方向に原稿の先端から走査した距離Ｉが読み取り領
域の位置Ｌよりも小さい（Ｉ＜Ｌ）か否かを判別する。
YESの場合には、でＩ相励磁駆動による早送りを行
う。一方、NOの場合には、で（Ｉ−１）−Ｉ相励磁駆
動による高解像度読取りを行う。

以上の制御によって、原稿中の読取り領域まで第２図
Ｉ相励磁駆動でスキップし、読取り領域で第３図（Ｉ−
１）−Ｉ相励磁駆動で高解像度で読み取る。

第５図を用いて高解像度読取り領域および低解像度読
取り領域の読取りの動作を説明する。

第５図（ロ）において、は、読み取り位置から否か
を判別する。これは、第５図（イ）副走査方向に原稿の
先端から走査して読取り領域の位置になったか否かを判
別する。YESの場合には、を行う。NOの場合には、高
速に読取り位置まで早送りする。

は、高解像度読取りか否かを判別する。これは、第
５図（イ）で高解像度読取り領域の位置まできたか否か
を判別する。YESの場合には、で高解像度読取りを行
う。一方、NOの場合には、で低解像度読取りを行う。

は、（Ｉ−１）−Ｉ相励磁駆動で高解像度に読取り
を行う。

は、Ｉ相励磁駆動で低解像度で高速読取りを行うと
共に、既述したように主走査方向に間引き、あるいは平
均化を行い、副走査方向の解像度に合わせる。

以上の制御によって、原稿中の高解像度読取り領域で
第３図（Ｉ−１）−Ｉ相励磁駆動で高解像度読取りを行
い、一方、低解像度読取り領域で第２図Ｉ相励磁駆動で
低解像度で高速で読取りを行う。

第６図を用いて高解像度読取り領域の読取りおよびリ
ターン時の動作を説明する。

第６図（ロ）において、は、（Ｉ−１）−Ｉ相励磁
駆動による読取りを行う。これは、第６図（イ）副走査
方向に原稿の先端から終わりまで原稿を第３図（Ｉ−
１）−Ｉ相励磁で高解像度に読取りを行う。

は、Ｉ相励磁駆動によりリターンを行う。これは、
で第６図（イ）原稿の終わりまで読み取りを終了した
後、第２図Ｉ相励磁駆動で高速にリターン（原稿の読み
始めの位置までリターン）する。

以上の制御によって、原稿の初めから終わりまで高解
像度読取りを行い、リターン時に高速送りで原稿の先端
にリターンする。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、副走査方向駆
動用のモータ５を読み取り速度に応じてＩ相励磁あるい
は（Ｉ−１）−Ｉ相励磁に切り換えると共にビデオ信号
の取り込み方を切り換える構成を採用しているため、高
速駆動時の駆動電流を減少、トルクアップ、騒音低減、
およびビデオ信号の周波数を同一にして高速／低速読取
りを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例構成図、第２図はＩ相励磁説
明図、第３図は（Ｉ−１）−Ｉ相励磁説明図、第４図、
第５図、第６図は本発明の具体例説明図を示す。 図中、１は画像読取装置、２は主制御部、２−１はビデ
オ取込み制御信号生成部、３はステッピングモータコン
トローラ、５はモータ（ステッピングモータ）、６はCC
Dセンサを表す。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02P 8/00 - 8/38

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像入力装置の副走査方向駆動用に、Ｉ相
   励磁およびＨ−Ｉ相励磁のいずれにも切り換え得るモー
   タを設け、 画像入力装置の副走査方向に高解像度読み取り時に上記
   モータをＨ−Ｉ相励磁でかつ基本周波数で駆動し、 画像入力装置の副走査方向に高速読取り時に上記モータ
   を上記Ｉ相励磁かつ上記基本周波数で駆動すると共に主
   走査方向の解像度を副走査方向の解像度に一致させるよ
   うに制御したことを特徴とする画像入力装置。 但し、Ｈ＝Ｉ−１とする。