JP2964959B2 - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JP2964959B2 JP8254891A JP25489196A JP2964959B2 JP 2964959 B2 JP2964959 B2 JP 2964959B2 JP 8254891 A JP8254891 A JP 8254891A JP 25489196 A JP25489196 A JP 25489196A JP 2964959 B2 JP2964959 B2 JP 2964959B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学系ユニットを
副走査方向に移動させて、原稿読取台上にセットされた
原稿を読取走査する画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ブックスキャナタイプの画像読取装置
は、原稿読取台上にセットされた原稿を、光学系ユニッ
トを副走査方向に等速移動させて、読み取り走査してい
る。
【0003】そのため、光学系ユニットを移動させるた
めのモータ、ギヤユニット、タイミングベルト、ワイ
ヤ、フレームから構成される駆動機構を有している。
【0004】しかし、この方法ではその個々の部品の製
造精度やモータ及び各ギヤ間の取付精度、フレーム剛
性、モータの回転精度などが光学系ユニット移動速度ム
ラの原因となり、ひいては読取画像の副走査方向の伸縮
等の画像劣化の原因となっている。
【0005】その読取画像の劣化をおさえるために 1 モータの規格及び各ギヤの製造精度を上げる。
【0006】2 組立精度を上げる。
【0007】3 フレームほか各部分の剛性を上げる。
【0008】4 ステッピングモータの場合マイクロス
テップ駆動とする。
【0009】等の対策が必要となる。
【0010】これらの対策は装置の製造・組立コストア
ップの原因となる。
【0011】この改善策として例えば、特開平04−0
92557公報に示す方法がある。この方法では、光学
系ユニット移動時に縞模様パターンを同時に読み取り移
動速度を検出し、駆動機構を構成する機械部品の精度誤
差が原因の周期的な速度ムラを解析する。そして光学系
ユニットを等速で動かす新しいモータ駆動パターンを生
成することにより、副走査方向の読取精度を上げてい
る。
【0012】また、特開平04−270551公報に示
す方法もある。この方法では、走行距離検出マークによ
り副走査方向の伸縮を算出し、走行距離検出マーク間の
主走査読取ライン本数の過不足を拡縮補正している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述した特開平04−
092557方式では、縞模様のパターンを読んで光学
系ユニット移動速度と設計値速度との比較を行い、光学
系ユニットが原稿に対して等速運動するようにモータ駆
動パターンを修正し直して、読取精度の高い画像データ
を得ようとしているが、・縞模様パターンのために精密
な速度判定ができないこと。
【0014】・周期的な速度変動にあわせてモータの駆
動パターンを変更しているため、チャタリングやミラー
の振動等の予測不可能な外乱に対処できない。
【0015】・高速読取り時に、さらにモータ速度を変
更するためには、スローアップ・スローダウンの動作が
必要となるため、急な速等変動に対応できない。
【0016】などの問題があった。
【0017】また、特開平04−270551方式で
は、数ライン毎に拡縮補正をおこなっているため、部分
的な伸縮が発生しても対応出来ないという欠点があっ
た。
【0018】[発明の目的]本発明の目的は、駆動系に
要求される製造・組立精度を必要最小限におさえ、光学
系ユニット移動速度ムラによる読取画像の劣化をなく
し、安価で読取精度の高い画像読取装置を提供すること
にある。
【0019】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、光学系ユ
ニットを副走査方向に移動させて、原稿読取台上にセッ
トした原稿を読み取るブックスキャナタイプの画像読取
装置において、前記光学系ユニットの副走査方向への移
動速度を検出する光学系ユニット移動速度検出機構と、
前記光学系ユニットにより読み取られた読取ライン位置
におけるデータを保存するメモリ部と、検出された前記
光学系ユニットの移動速度から読取原稿先端からの前記
読取ライン位置を解析し読み取った前記データを仕様上
の読取位置におけるデータに補正する画像処理部を有し
たことを特徴とする。
【0020】また、第2の発明は、第1の発明における
前記原稿読取台上に三角形のパターンを予め前記光学系
ユニットの移動方向である前記副走査方向に隙間なく連
続して配し、前記光学系ユニット移動速度検出機構は前
記光学系ユニットが前記原稿読取と同時に読み取った前
記パターンのデータから前記光学系ユニットの該副走査
方向への移動速度を検出することを特徴とする。
【0021】次に、第3の発明は、第2の発明における
前記三角形のパターンの代わりに斜線のパターンを用い
ることを特徴とする。
【0022】さらに、第4の発明は、第2の発明におけ
る前記原稿読取台とは別の場所に三角形のパターンを隙
間なく連続して配し、前記光学系ユニット移動速度検出
機構は前記光学系ユニットと連動し前記光学系ユニット
とは独立して用意された速度検出パターン読取機構が読
み取った前記パターンのデータから前記光学系ユニット
の該副走査方向への移動速度を検出することを特徴とす
る。
【0023】最後に、第5の発明は、第4の発明におけ
る前記三角形のパターンの代わりに斜線のパターンを用
いることを特徴とする。
【0024】[作用]本発明の画像読取装置では、光学
系ユニットを移動させて原稿読取台上にセットされた原
稿を読取ると同時に、速度検出パターン読取機構が速度
検出パターンの読取を行う。
【0025】原稿を読取って得られた画像データはメモ
リ部に蓄えられる。
【0026】演算部は、光学系ユニットを設計仕様通り
に等速移動させて主走査方向に読み取った時に得られる
速度検出パターン読取データの隣接する2LINE間の
差を基本データとして有している。
【0027】そして、上記基本データと、実際に原稿を
読取りと同時に採取した検出パターン読取データの隣接
する2LINE間の差とを比較して、光学系ユニットの
移動速度ムラを検出する。
【0028】画像処理部では、検出された光学系ユニッ
トの移動速度ムラをもとに、主走査方向の各LINEの
読取位置を算出、読取位置のズレ分の画像補正を行うこ
とにより速度ムラの影響のない正確な画像を提供するこ
とができる。
【0029】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面を参
照して詳細に説明する。
【0030】図1は本発明の一実施例を示すブロック
図、図2は図1における原稿読取台の詳細図、図3は本
発明の処理の流れを示す処理フロー図、図4は本発明の
一実施例を示すハード構成図、図5は本発明の他の実施
例を示すブロック図、図6は本実施例における速度検出
パターン例を示す図、図7は本実施例における速度ムラ
検出方法を示す説明図、図8は本実施例における原稿読
み取りラインに関する説明図、図9は本実施例における
画像データ各画素の補正例を示す図である。
【0031】本発明の画像読取装置99は、図2に示す
ように原稿読取台4の最大幅原稿セット位置の外側に、
速度検出パターン1aを設けている。この速度検出パタ
ーン1aは、図6(a)の様に、合同な3角形が連続し
て隙間なく印刷されているか、図6(b)の様に、斜線
が連続して印刷されている。
【0032】光学系ユニット5は、図4に示すように、
CCD(電荷結合素子)5c・レンズ5b・ミラー5e
から構成されるスキャナ部5aと、スキャナ部5aを保
持してガイドレール6の上を副走査方向7に等速往復移
動するシャーシ5bからなる。
【0033】本実施例では図1の様に、原稿8と速度検
出パターン1aを1つのCCD5cで読み取る構成とし
ており、演算部1cはその読取データ9から画像読取デ
ータ9aとは速度検出パターン読取データ9bに分解
し、画像読取データ9aはメモリ部2へ蓄積する。演算
部1cは残った速度検出パターン読取データ9bから、
速度ムラデータ9cを算出する。
【0034】図7を参照して速度検出方法を説明する。
【0035】尚、各データは次の通りである。
【0036】L :隣接する主走査読取2ライン間の
設計仕様上の距離。
【0037】X :隣接する2ラインの速度検出パタ
ーン読取データの画素数差。
【0038】Pn :設計仕様上の副走査方向第nライ
ン読取位置 Dvn:第nラインの速度検出パターン読取データ 演算部1cは、光学系ユニットを設計仕様通りに等速移
動させて主走査方向に読み取った時の速度検出パターン
読取データの隣接する2ライン間の差X(本実施例では
画素数とする)と、その2ライン間の距離Lを基本デー
タとして予め有している。
【0039】そして上記Xと、実際に原稿を読み取った
時の速度検出パターン読取データの隣接する2ライン間
の差との比較を行う。
【0040】光学系ユニットは等速で往復移動するよう
に設計されているため、CCDの第(n−1)ラインと
第nラインとの速度検出パターン読取結果の差はnによ
らず、常に一定(=X)となるはずである。
【0041】しかし、画像読み取り装置99(図4)の
フレーム内に配置された光学系ユニット駆動機構10の
製造誤差及び組立精度や振動等の影響で、第(n−1)
ラインの速度検出パターンデータDvn−1と第nライ
ンの速度検出パターン読取データDvnとの差が(X+
Δx)となった場合、第nライン走査時の光学系ユニッ
ト移動速度に(Δx/X)%の速度ムラがあったことに
なる。
【0042】つまり第nラインの読取は、第(n−1)
ライン読取位置Pn−1′に対し、L×(1+Δx/
X)離れた位置Pn′のデータDn′を読み取ったこと
になる。
【0043】上記手段により、第1ラインの主走査方向
読取り位置を読取開始点とすることで、すべての主走査
方向読取りデータの読取り位置を明確にできる。
【0044】次に図8、図9を用いて、画像処理部3の
おこなう画像補正について説明する。各データは次の通
りである。
【0045】Dn :設計使用上読み取るべき位
置Pnのデータ。
【0046】Dn′ :速度ムラにより実際に読み
取った位置Pn′のデータ。
【0047】Dn″ :画像処理部3により補正さ
れたデータ。
【0048】VyDn′ :主走査第nラインの第y番
目の画素の電圧値 VyDn″ :補正後の主走査第nラインの第y番目の
画素の電圧値 第nラインの読取データDnには設計仕様上、読取原稿
先端からPn(=L×(n−1))の位置のデータがプ
ロットされるべきである。
【0049】しかし光学系ユニットの移動速度ムラによ
り読取位置Pn′のデータDn′がプロットされてい
る。
【0050】そこで、読取データDn−1′とDn′に
対し、その読取位置Pn−1′、Pn′のズレ分の補正
を行い、PnのデータDn″を生成する。
【0051】補正方法としては、図9(a)の様に第
(n−1)ライン及び第nラインの原稿読取データDn
−1′、Dn′の各画素の電圧値VyDn−1′、Vy
Dn′を台形で近似してPnの電圧値VyDn″を得て
いる。
【0052】図9(a)と比べ演算が複雑になり処理速
度はやや落るが、図9(b)の様に、第(n−1)、第
n、第(n+1)の主走査方向3ラインのデータから放
物線で近似してVyDn″を得てもよい。
【0053】上記補正を第1ラインから原稿末端まで順
次行っていくことで速度ムラの影響を廃した原稿に忠実
な読取画像を得ることができる。
【0054】以上の説明を整理して、図3を用いて本発
明の全体の動作フローを以下に説明する。
【0055】STEP01:画像読取開始としてn(読
取ラインパラメータ)=1とする。またP1(読取開始
位置)=0とする。
【0056】STEP02:原稿読取台4上の原稿8と
速度検出パターン1aを光学系ユニット5上のCCD5
cで同時に読みとる。
【0057】STEP03:演算部1cがSTEP02
で読みとったデータを原稿読み取りデータDn′と速度
検出パターン読取データDvnに分解する。
【0058】STEP04:STEP03で分解した原
稿読取データDn′と速度検出パターン読取データDv
nをメモリ部2に格納する。
【0059】STEP05:演算部1cが読取開始位置
かどうかの判断をおこなう。
【0060】n(読取ラインパラメータ)=1であれば
STEP06を、n≠1であれば、STEP07をおこ
なう。
【0061】STEP06:n(読取ラインパラメー
タ)をインクリメントしてSTEP02へ。
【0062】STEP07:演算部1cが、第nライ
ン、第(n−1)ラインの速度検出パターン読取データ
Dvn、Dvn−1を比較し、画素数差X′を算出す
る。
【0063】STEP08:STEP07で算出した画
素数差X′と第(n−1)ライン読取位置Pn−1′、
設計仕様上の読取ラインピッチLと画素数差Xから、第
nラインの実際の読取位置Pn′を算出する。
【0064】STEP09:Pn′をメモリ部2に格納
する。
【0065】STEP10:Pn′、Pn−1′、設計
仕様上の読取位置Lx(n−1)から、Dn′、Dn−
1′を用いて読取位置ずれ補正を行い、設計仕様上の読
取位置のデータDn″を生成・出力する。
【0066】STEP11:第nラインが原稿の読取最
終ラインかどうか判定をおこなう。
【0067】最終ラインであれば処理を終了する。
【0068】最終ラインでなければSTEP12へ。
【0069】STEP12:第nラインの各データを第
(n−1)ラインのデータとしてメモリ部2へ格納して
ステップ06へ。
【0070】尚、本実施例では、1つのCCD5aにて
速度検出パターンと原稿を読み取り、そのデータを演算
部で読取画像データ9aと速度検出パターン9bとに分
割する方法を揚げたが、図5の様に速度検出パターン読
取機構と原稿画像を読み取るスキャナ部5aとを独立さ
せることも可能である。
【0071】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は精密な光
学系ユニット移動速度検出機構と、速度ムラに対応した
画像補正機構を備えることで読取精度の高い画像読取装
置を提供することが可能になる効果がある。
【0072】また、実施例に示したように原稿画像と速
度検出パターンを1つのスキャナで読み取ることで、部
品点数をふやしたり、機構部品の製造精度・組立精度を
あげたりフレーム構成を変更して強度アップをはかると
いったコストアップにつながる施策なしに安価な画像読
取装置を提供することが可能になる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1における原稿読取台の詳細図である。
【図3】本発明の処理の流れを示す処理フロー図であ
る。
【図4】本発明の一実施例を示すハード構成図である。
【図5】本発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図6】本実施例における速度検出パターン例を示す図
である。
【図7】本実施例における速度ムラ検出方法を示す説明
図である。
【図8】本実施例における原稿読み取りラインに関する
説明図である。
【図9】本実施例における画像データ各画素の補正例を
示す図である。
【符号の説明】
1 速度検出機構 1a 速度検出パターン 1b 速度検出パターン読取機構 1c 演算部 2 メモリ部 3 画像処理部 4 原稿読取台 5 光学系ユニット 5a スキャナ部 5b シャーシ 5c CCD 5d レンズ 5e ミラー 6 ガイドレール 7 副走査方向 8 原稿 9 原稿データと速度検出パターンを一度に走査した
データ 9a 画像読取データ 9b 速度検出パターン読取データ 9c 速度ムラデータ 10 光学系ユニット駆動機構 99 画像読取装置

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学系ユニットを副走査方向に移動させ
    て、原稿読取台上にセットした原稿を読み取るブックス
    キャナタイプの画像読取装置において、前記光学系ユニ
    ットの副走査方向への移動速度を検出する光学系ユニッ
    ト移動速度検出機構と、前記光学系ユニットにより読み
    取られた読取ライン位置におけるデータを保存するメモ
    リ部と、検出された前記光学系ユニットの移動速度から
    読取原稿先端からの前記読取ライン位置を解析し読み取
    った前記データを仕様上の読取位置におけるデータに補
    正する画像処理部を有したことを特徴とする画像読取装
    置。
  2. 【請求項2】前記原稿読取台上に三角形のパターンを予
    め前記光学系ユニットの移動方向である前記副走査方向
    に隙間なく連続して配し、前記光学系ユニット移動速度
    検出機構は前記光学系ユニットが前記原稿読取と同時に
    読み取った前記パターンのデータから前記光学系ユニッ
    トの該副走査方向への移動速度を検出することを特徴と
    する請求項1記載の画像読取装置。
  3. 【請求項3】前記三角形のパターンの代わりに斜線のパ
    ターンを用いることを特徴とする請求項2記載の画像読
    取装置。
  4. 【請求項4】前記原稿読取台とは別の場所に三角形のパ
    ターンを隙間なく連続して配し、前記光学系ユニット移
    動速度検出機構は前記光学系ユニットと連動し前記光学
    系ユニットとは独立して用意された速度検出パターン読
    取機構が読み取った前記パターンのデータから前記光学
    系ユニットの該副走査方向への移動速度を検出すること
    を特徴とする請求項2記載の画像読取装置。
  5. 【請求項5】前記三角形のパターンの代わりに斜線のパ
    ターンを用いることを特徴とする請求項4記載の画像読
    取装置。
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