JP3162788B2 - 原稿読み取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原稿台上の原稿を読み取
る原稿読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル方式の原稿読み取り装置
及びアナログ方式の原稿読み取り装置はスキャナをスキ
ャナモータにより等速度で移動させることにより原稿台
上の原稿を等速度で走査して読み取っている。そして、
原稿台上の原稿の先端側にはスキャナが移動開始後に一
定の速度に立ち上がるまでの立ち上がり時間が必要であ
り、この立ち上がり時間にスキャナが原稿台上の原稿の
先端より手前で走行するために助走距離と呼ばれる距離
が設けられている。また、原稿台上の原稿の後端側にも
スキャナが原稿走査終了後に一定の速度から減速して停
止するまでの減速時間が必要であり、この減速時間にス
キャナが原稿台上の原稿の後端より後側で走行するため
に減速距離と呼ばれる距離が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記原稿読み取り装置
では、原稿台上の原稿を等速度で走査して読み取るの
で、原稿台上の原稿の先端側にスキャナが移動開始後に
一定速度に立ち上がるまでの助走距離を必要とし、か
つ、原稿台上の原稿の後端側にスキャナが原稿走査終了
後に一定速度から減速して停止するまでの減速距離を必
要とし、スキャナの全長が長くなって大型になる。しか
も、助走距離及び減速距離がスキャナの上記一定速度の
大きさによって変わるためにスキャナの設計レイアウト
を行う場合にはスキャナの走査速度に応じたレイアウト
が必要があり、スキャナの設計レイアウトには助走距離
及び減速距離に応じた場所が必要になる。

【０００４】本発明は上記欠点を改善し、スキャナの助
走距離及び減速距離のレイアウトを不要にすることがで
きる原稿読み取り装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、原稿台上の原稿をスキャナ
により走査して読み取る原稿読み取り装置において、前
記スキャナの原稿走査速度に合わせてスキャナからの画
像データを変倍して同一倍率の画像データを得る画像処
理手段を備えたものであり、請求項２記載の発明は、請
求項１記載の原稿読み取り装置において、前記スキャナ
に対して原稿の読み取り中に加速度をもって原稿の走査
を行わせる制御手段を備えたものである。

【０００６】

【作用】請求項１記載の発明では、画像処理手段がスキ
ャナの原稿走査速度に合わせてスキャナからの画像デー
タを変倍して同一倍率の画像データを得る。請求項２記
載の発明では、請求項１記載の原稿読み取り装置におい
て、制御手段がスキャナに対して原稿の読み取り中に加
速度をもって原稿の走査を行わせる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一実施例の回路構成を示す。
この実施例は、光学制御板１、メイン制御板２及び画像
処理板からなる画像処理装置（ＩＰＵ）３を有し、光学
制御板１は光学制御用マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）
４、スキャナモータ５及びエンコーダ６を有する。メイ
ン制御板２はＣＰＵ７を有し、画像処理板４はゲートア
レイと呼ばれる専用のＬＳＩ８，９を有する。図３はこ
の実施例におけるスキャナの走行体部を示す。第１走行
体１０及び第２走行体１１はスキャナモータ５により４
本のワイア１２を介して両側駆動方式で駆動されて往復
動し、固定されている原稿台上の原稿を往動時（もしく
は復動時）に走査する。

【０００８】図２はこの実施例のスキャナを示す。原稿
台１３は固定されており、原稿が使用者により手で載置
されたり図示しない自動原稿送り装置（ＡＤＦ）により
自動的に給紙されたりする。この場合、原稿の先端は基
準白板１４に合わせられる。第１走行体１０は蛍光灯か
らなる光源１５，対向反射板１６及び第１ミラー１７を
搭載され、第２走行体１１は第２ミラー１８及び第３ミ
ラー１９が搭載されている。蛍光灯１５から発せられた
光は対向反射板１６の補助を受けて原稿台１３上の原稿
に当り、その反射光は第１ミラー１７，第２ミラー１
８，第３ミラー１９を経てレンズ２０によりＣＣＤと呼
ばれる固体読み取り部品２１に結像されてＣＣＤ２１に
より画像信号に光電変換される。原稿台１３上の原稿は
第１走行体１０及び第２走行体１１の往動により走査さ
れてＣＣＤ２１により１ライン分づつ読み取られる。蛍
光灯１５はヒータ２２及びサーミスタが付けられ、ヒー
タ２２により加熱されてその温度がサーミスタにより検
知される。

【０００９】図４は上記光学制御板１の構成及びその周
辺部を示す。光学制御板１は１チップのＣＰＵ４がシリ
アル・インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２３を介してメイン
制御板２内のＣＰＵ７と接続されており、ＣＰＵ４はシ
リアルＩ／Ｆ２３を介してメイン制御板２内のＣＰＵ７
とデータのやり取りを行う。ＣＰＵ４はメイン制御板２
内のＣＰＵ７からシリアルＩ／Ｆ２３を介して設定変倍
率のデータが与えられ、この設定変倍率のデータからス
キャナモータ５の回転速度のデータを計算して分周回路
・回転方向検知回路２５へ出力する。

【００１０】分周回路・回転方向検知回路２５はＣＰＵ
４からのスキャナモータ５の回転速度のデータに基づい
て基準クロックを分周してスキャナモータ５を回転させ
るための周波数のクロックを作り、このクロックに基づ
いてＰＷＭ信号によりスキャナモータ５に電流を流して
スキャナモータ５を回転させる。エンコーダ６はスキャ
ナモータ５の回転数を検知してその回転数に応じた周波
数のクロックを分周回路・回転方向検知回路２５にフィ
ードバックする。分周回路・回転方向検知回路２５はエ
ンコーダ６からのクロックによりＰＷＭ信号のパルス幅
を制御し、スキャナモータ５の回転数をＣＰＵ４からの
スキャナモータ５の回転速度のデータに対応した回転速
度に制御する。

【００１１】また、画像読み取り板２４はＣＣＤ２１か
らの画像データを画像処理板３へ出力し、画像処理板３
はその画像信号を後述のように処理して光学制御板１へ
出力する。また、光学制御板１内のＣＰＵ４は蛍光灯１
５を安定器２６を介して制御し、蛍光灯１５の温度を検
知するサーミスタからの温度検知信号を用いてヒータ２
２を制御することにより蛍光灯１５の温度を所定の温度
に制御する。スキャナＨＰセンサ２８は走行体１０，１
１がホームポジションに位置していることを検知し、Ｃ
ＰＵ４はスキャナＨＰセンサ２８からの検知信号を用い
てスキャナモータ５の回転を制御することで走行体１
０，１１の往復動を制御する。さらに、ＣＰＵ４はシリ
アルＩ／Ｆ及び光ファイバを介してＡＤＦ２９を制御す
る。

【００１２】図５は上記画像処理板３の構成を示す。画
像処理板３はゲートアレイ８，９，３０〜３２、ＲＯＭ
３３、ＲＡＭ３４及びパルス発生回路３５を有し、ゲー
トアレイ８は画像読み取り板２４からの画像信号に対し
てシェーディング補正及びＭＴＦ補正などの加工を行っ
てゲートアレイ９へ出力し、パルス発生回路３５からの
パルスによりＣＣＤ２１の駆動クロックを生成して画像
読み取り板２４へ出力すると共に各部のタイミング制御
などを行う。

【００１３】ゲートアレイ９は変倍用のゲートアレイで
あり、ゲートアレイ８からの画像信号に対して主走査方
向の変倍を行う。主走査方向とはＣＣＤ２１が原稿台１
３上の原稿を読み取る１ラインの方向であり、副走査方
向は第１走行体１０及び第２走行体１１をスキャナモー
タ５により移動させる方向である。図６に示すようにイ
９はＣＣＤ２１が原稿台１３上の原稿を所定の読み取り
画素ピッチをおいた各位置ａ１，ａ２，ａ３・・・で読
み取った画像データを変倍用ゲートアレイ９により書き
込み装置が読み取り画素ピッチと同一の画素ピッチで書
き込むように変倍すれば等倍の書き込み画像が得られ
る。

【００１４】例えばＣＣＤ２１の１０画素分の長さを８
等分してその各位置ａ１’，ａ２’，ａ３’・・・で原
稿より画像データを読み取って等倍と同じ画素ピッチ
（ＣＣＤ２１の画素ピッチ）で書き込むとすれば、原稿
を８０％に縮小して書き込んだことになる。また、ＣＣ
Ｄ２１の１０画素分の長さを１４等分してその各位置ａ
１”，ａ２”，ａ３”・・・で原稿より画像データを読
み取って等倍と同じ画素ピッチで書き込むとすれば、原
稿を１４０％に拡大して書き込んだことになる。ところ
が、ＣＣＤ２１の１０画素分の長さを８等分、あるいは
１４等分した位置ａ１’，ａ２’，ａ３’・・・、ａ
１”，ａ２”，ａ３”にはＣＣＤ２１の読み取り画素が
ない（たまたま読み取り画素が重なる場合もある）の
で、これらの位置ａ１’，ａ２’，ａ３’・・・、ａ
１”，ａ２”，ａ３”ではＣＣＤ２１から画像データが
得られない。

【００１５】そこで、この実施例では、それらの位置ａ
１’，ａ２’，ａ３’・・・、ａ１”，ａ２”，ａ３”
にＣＣＤ２１の読み取り画素がある（ＣＣＤ２１の仮想
サンプル点がある）と仮定し、変倍用ゲートアレイ９は
仮想サンプル点の画素データをゲートアレイ８からの画
像信号における仮想サンプル点の前後各２個の画素デー
タから計算により求める。このように変倍用ゲートアレ
イ９はゲートアレイ８からの画像信号に対して画素ピッ
チをＣＣＤ２１の読み取り画素よりスキャナの走査速度
に合わせて変えることにより変倍し、原稿に対して設定
倍率（等倍あるいは縮小、拡大）の画像信号を得る。こ
の変倍用ゲートアレイ９はデジタル複写機に用いるもの
であり、変倍率を２５％〜４００％の間で任意に設定し
て使用することができる。

【００１６】変倍用ゲートアレイ９からの画像信号はゲ
ートアレイ３０により中間調処理や２値化処理が行われ
る。ゲートアレイ３２はゲートアレイ３０からの画像信
号に対してマークエリアの検出を行い、ゲートアレイ３
１はゲートアレイ３０からの画像信号に対して文字／中
間調分離や中抜きを行ってゲートアレイ８を介して光学
制御板１をへ出力する。

【００１７】この実施例の光学制御板１によるスキャナ
制御方式は従来のようなスキャナの助走距離及び減速距
離を無くしてスキャナが等速領域外でも原稿の走査を行
う方式であり、光学制御板１は図７に示すようにスキャ
ナを制御する。すなわち、光学制御板１は走行体１０，
１１がホームポジションに位置している状態でスキャナ
モータ５をスキャナ（走行体１０，１１）がＡ点から所
定の走査速度になるＣ点までの加速領域で加速し、この
加速領域の途中のＢ点でスキャナが原稿台１３上の原稿
の先端に達して原稿の先端からその走査を開始する。光
学制御板１はスキャナがＣ点で所定の走査速度に達して
から原稿台１３上の原稿の後端近くのＤ点に達するまで
の等速領域においてスキャナモータ５を等速度に制御
し、この等速領域ではスキャナが原稿の走査を継続す
る。

【００１８】次に、光学制御板１はスキャナがＤ点に達
してからＦ点（停止点）までの減速領域でスキャナモー
タ５を減速させ、この減速領域の途中のＥ点でスキャナ
が原稿台１３上の原稿の後端に達して原稿の走査を終了
する。さらに、光学制御板１はスキャナがＦ点で停止し
てからホームポジションに戻るまでスキャナモータ５を
逆転させてスキャナをホームポジションに復帰させる。

【００１９】このようにスキャナが原稿読み取り中に原
稿を一定の速度で走査しないので、スキャナからの画像
信号は原稿に対する倍率が原稿の先端側と後端側で一定
の倍率より変化してしまうが、変倍用ゲートアレイ９は
ゲートアレイ８からの画像信号を原稿の全体に渡って一
定の倍率となるように変倍する。

【００２０】すなわち、スキャナがＣ点からＤ点までの
等速領域を通過するときの走査速度が１２０ｍｍ／ｓｅ
ｃであってスキャナがＢ点を通過するときの速度が３０
ｍｍ／ｓｅｃであり、スキャナのＢ点での読み取り画像
はスキャナのＣ点からＤ点までの等速領域での読み取り
画像より４００％拡大したものとなる。そこで、変倍用
ゲートアレイ９はゲートアレイ８からの画像信号に対し
てＢ点の部分ではＣ点からＤ点までの等速領域の部分と
同一の倍率になるように２５％の縮小処理を行う。同様
に、変倍用ゲートアレイ９はゲートアレイ８からの画像
信号に対してＢ点からＣ点までの加速領域の部分でＣ点
からＤ点までの等速領域の部分と同一の倍率になるよう
にスキャナの走査速度に合わせて順次に縮小倍率を下げ
ながら縮小処理を行う。このため、ゲートアレイ８から
の画像信号はＣ点からＤ点までの等速領域の部分を１０
０％としてＢ点からＣ点までの加速領域の部分が４００
％から１００％に順次に変化する倍率となっていたもの
が、変倍用ゲートアレイ９によりＢ点からＣ点までの加
速領域の部分が全て１００％に変倍される。

【００２１】また、スキャナがＣ点からＤ点までの等速
領域を通過するときの操作速度が１２０ｍｍ／ｓｅｃで
あってスキャナがＥ点を通過するときの速度が３０ｍｍ
／ｓｅｃであり、スキャナのＥ点での読み取り画像はス
キャナのＣ点からＤ点までの等速領域での読み取り画像
より４００％拡大したものとなる。そこで、変倍用ゲー
トアレイ９はゲートアレイ８からの画像信号に対してＥ
点の部分ではＣ点からＤ点までの等速領域の部分と同一
の倍率になるように２５％の縮小処理を行う。同様に、
変倍用ゲートアレイ９はゲートアレイ８からの画像信号
に対してＤ点からＥ点までの減速領域の部分でＣ点から
Ｄ点までの等速領域の部分と同一の倍率になるように倍
率をスキャナの走査速度に合わせて１００％から順次に
下げながら縮小処理を行う。このため、ゲートアレイ８
からの画像信号はＤ点からＥ点までの減速領域の部分が
１００％から４００％に順次に変化する倍率となってい
たものが、変倍用ゲートアレイ９によりＤ点からＥ点ま
での減速領域の部分が全て１００％に変倍される。

【００２２】原稿を等倍で読み取らずに変倍して読み取
る場合にはＣＰＵ４がメイン制御板２内のＣＰＵ７から
シリアルＩ／Ｆ２３を介して与えられた設定変倍率のデ
ータよりスキャナモータ５の回転速度のデータを計算し
て分周回路・回転方向検知回路２５へ出力するので、ス
キャナのＣ点からＤ点までの等速領域の走査速度が設定
倍率に対応した走査速度になる。そして、変倍用ゲート
アレイ９が原稿を等倍で読み取る場合と同様にゲートア
レイ８からの画像信号に対してＢ点からＣ点までの加速
領域の部分及びＤ点からＥ点までの減速領域の部分をス
キャナの走査速度に合わせて変倍してＢ点からＥ点まで
の全てを設定倍率の画像信号とする。

【００２３】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、原稿台上の原稿をスキャナにより走査して読み取る
原稿読み取り装置において、前記スキャナの原稿走査速
度に合わせてスキャナからの画像データを変倍して同一
倍率の画像データを得る画像処理手段を備えたので、原
稿読み取り中にスキャナの走査速度が変化しても同一倍
率の画像信号を得ることができ、スキャナの助走距離及
び減速距離のレイアウトを不要にすることができる。

【００２４】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の原稿読み取り装置において、前記スキャナに
対して原稿の読み取り中に加速度をもって原稿の走査を
行わせる制御手段を備えたので、原稿読み取り中にスキ
ャナの走査速度が変化しても同一倍率の画像信号を得る
ことができ、スキャナの助走距離及び減速距離のレイア
ウトを不要にすることができ、かつ、スキャナの全長を
短くできて小型にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
である。

【図２】同実施例のスキャナを示す正面図である。

【図３】同実施例におけるスキャナの走行体部を示す斜
視図である。

【図４】同実施例における光学制御板の構成及びその周
辺部を示すブロック図である。

【図５】同実施例における画像処理板の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】同実施例における変倍用ゲートアレイの変倍原
理を図である。

【図７】同実施例におけるスキャナの動作タイミングを
示す図である。

【符号の説明】

１ 光学制御板 ２ メイン制御板 ３ 画像処理板

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿台上の原稿をスキャナにより走査して
   読み取る原稿読み取り装置において、前記スキャナの原
   稿走査速度に合わせてスキャナからの画像データを変倍
   して同一倍率の画像データを得る画像処理手段を備えた
   ことを特徴とする原稿読み取り装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の原稿読み取り装置におい
   て、前記スキャナに対して原稿の読み取り中に加速度を
   もって原稿の走査を行わせる制御手段を備えたことを特
   徴とする原稿読み取り装置。