JP3585976B2

JP3585976B2 - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JP3585976B2
Application number: JP03383695A
Authority: JP
Inventors: 明人山田; 祐士豊村; 英敏池田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2019-11-10
Also published as: JPH08228267A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は読み取り位置合わせ機能を備えたスキャナ，複写機等の画像読み取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等が高機能化され、フルカラー画像の編集、電子ファイリングやＯＣＲ等による文字読み取りが高速に処理できるようになった。これに伴い画像を簡易に読み取ることができるフラットベッドタイプのイメージスキャナ装置が普及してきているが、画像の読み取り精度の向上、および画像読み取り速度の高速化に伴いホスト装置との画像データの転送において協調が問題となる。特にイメージスキャナ装置の画像読み取り速度が、ホスト装置との画像データ転送速度より高速である場合には、何らかの手段により両者の協調を図る必要がある。
【０００３】
このような場合、通常はイメージスキャナ装置の画像データをバッファメモリに蓄積したり、画像読み取り動作を途中停止させるなどの対策がとられている。画像データをバッファメモリに一旦蓄積し、ホスト装置の処理速度に応じて送信する対策は有効かつ容易であるが、高解像度化，カラー化に伴い画像データ量が膨大となり、画像１枚分のバッファメモリを搭載することは費用の面での負担が大きく得策とはいえない。
【０００４】
そのため、より簡易かつ経済的対策として、読み取り動作を一時的に途中で停止させる機能を付与したものがある。このような途中停止機能を有する装置にあっては、途中停止、読み取り再開の再読み取り動作に伴う読み取り画像の読み取り位置合わせが問題となる。
【０００５】
その従来技術において画像読み取り装置の副走査方向の駆動にＤＣモータを用いた場合、読み取り位置精度を上げるためにモータエンコーダから水平同期信号を得る方法がある。
【０００６】
図４は本発明が実施される画像読み取り装置の概略を示す図である。図４において、１は画像読み取り装置本体、２は原稿（図示せず）をセットする原稿ガラス、３は原稿を走査して読み取るキャリッジ、４は内部にベアリング等を有する支持部材であり、キャリッジ３に装着されている。５は支持部材４を介してキャリッジ３を支持するシャフトであり、このシャフト５によりキャリッジ３は副走査方向のみに移動が規制される。６は駆動力をキャリッジ３に伝達する駆動ワイヤ、７は駆動プーリ、８は従動プーリであり、キャリッジ３には駆動ワイヤ６が接続され、駆動ワイヤ６は駆動プーリ７，従動プーリ８を介して係合されている。９はＤＣモータであり、駆動プーリ７は連結シャフトおよび減速機構（共に図示せず）によりＤＣモータ９に接続され、ＤＣモータ９を回転させることでキャリッジ３を駆動する。１０は従動プーリ支持部材、１１は付勢手段であり、従動プーリ８は従動プーリ支持部材１０を介して付勢手段１１により付勢され駆動ワイヤ６に張力を付与する。１２は原稿ガラス２に原稿を密着させる原稿カバーである。上記キャリッジ３ないし付勢手段１１が原稿と後述する光学系とを副走査方向に相対運動させる駆動手段を構成する。
【０００７】
図５は図４に示す光学系の概略を示す図である。図５において、１３は光源手段としての原稿を照射する光源ランプ、１４はアパーチャであり、キャリッジ３に設けられた原稿読み取り部の副走査方向の読み取りライン幅を絞るものである。１５は原稿からの反射光を反射する反射ミラー、１６は光学情報を電気信号に変換するラインセンサ手段としてのカラーイメージセンサ、１７は前記カラーイメージセンサ１６上にイメージを結像させる結像レンズである。
【０００８】
図６は第１の従来例におけるモータエンコーダカウント値から水平同期信号を得るタイミングチャートである。図６（１）は水平同期信号Ｈ_０、図６（２）は副走査の読み取り位置Ｐ_０（縦軸）と時間ｔ（横軸）の関係を示す図である。ここでは、例として副走査読み取り位置Ｐ_０は、モータエンコーダ（図示せず）のカウント値が１００カウント毎に読み取る解像度であり、そのモータエンコーダのカウント値が１００の倍数毎に水平同期信号Ｈ_０を生成している。なお、図６（２）の右上がりに示す破線が目標位置Ｐ_１を示し、この破線に沿った実線が実際の副走査読み取り位置Ｐ_２である。
【０００９】
次に図４，図５の画像読み取り装置を用いて第１の従来例の動作を説明する。
【００１０】
外部ホスト（図示せず）より原稿の読み取り命令が出されると、ＣＰＵ（図示せず）は光源ランプ１３を点灯すると共にＤＣモータ９を回動させ、駆動プーリ７および駆動ワイヤ６にて連結されたキャリッジ３を一定速度で駆動する。また、イメージセンサ駆動回路（図示せず）よりカラーイメージセンサ１６の読み取り動作を開始する。
【００１１】
原稿（図示せず）はガラス窓２ｂを通して光源ランプ１３により照射され、原稿からの反射光はアパーチャ１４により副走査方向の読み取りライン幅を絞られ、キャリッジ３内部に入射する。入射された原稿からの反射光は、反射ミラー１５により反射され、結像レンズ１７によりカラーイメージセンサ１６上に結像され、電気信号に変換される。このカラーイメージセンサ１６は、通常、電荷蓄積型のため図６（１）に示すところの水平同期信号Ｈ_０の周期が蓄積時間となる。
【００１２】
今、キャリッジ３が副走査読み取り位置Ｐ_０でモータエンコーダカウント値が１０００の位置にあり、図６（２）に破線で示す目標位置Ｐ_１になるようにＣＰＵ（図示せず）が制御を行ったとすると、実際には制御の遅延のため実線のようにやや目標位置Ｐ_１との間に差ができ、実際の副走査読み取り位置Ｐ_２のモータエンコーダカウント値が１００カウント毎に水平周期信号Ｈ_０を生成した場合、この水平同期信号Ｈ_０は正確に読み取り位置でパルスを生成することになるが、その周期は一定にはならなくなる。これにより、図６（１）に示したように蓄積時間がｔａとｔｂのように変動することになり、カラーイメージセンサ１６の電荷蓄積量が読み取り位置で変動し画像ムラが発生する。
【００１３】
また、上記従来の問題を解決するために、従来、基準クロック分周信号から一定周期の水平同期信号を得る構成で蓄積時間を一定にする手段がある。
【００１４】
図７は第２の従来例における基準クロック分周信号から一定周期の水平同期信号Ｈ_０を得るタイミングチャートを示している。この図７はバッファメモリの使用量がある所定値以上になり（以後バッファオーバーランＫ_０と呼ぶ）読み取り動作を一時停止し、バッファオーバーランＫ_０の解除Ｋ_１後に再読み取り動作が発生した場合である。
【００１５】
ここで、図７（１）の信号は、データを一時的に保存しているバッファメモリ（図示せず）の状況を表す信号Ｋである。また図７（２）の信号は基準クロック分周信号から得た一定周期で固定された水平同期信号Ｈ_０を表し、このタイミングで画像の読み取りを行っている。また、図７（３）の信号はモータエンコーダカウント値が１００カウント毎に生成する同期信号Ｈ_１である。また、図７（４）のグラフは時間ｔ（横軸）の推移に伴う副走査読み取り位置Ｐ_０（縦軸）を表し、ここでは、例として副走査絶対位置を表わすモータエンコーダカウント値が１００カウント毎に読み取るとして目盛を表示している。
【００１６】
この図７の第２の従来例に示すように、図７（１）のバッファの状況信号ＫにおいてバッファオーバーランＫ_０の発生後は、再読み取り動作時に等速でキャリッジ３が同じ位置を通過するためにキャリッジ３を副走査読み取り方向とは逆の方向に後退させバッファ内データが吐き出され、バッファメモリがある所定のメモリ使用量以下になるまで待機する。ある所定のメモリ使用量以下になると読み取り動作を再開する。以後これを再読み取り動作と呼ぶ。
【００１７】
次に図４、図５の画像読み取り装置を用いて、第２の従来例の動作を説明する。
【００１８】
前記第１の従来例と同様に外部ホスト（図示せず）より原稿の読み取り命令が出されると、ＣＰＵ（図示せず）は光源ランプ１３を点灯すると共にＤＣモータ９を回動させ、駆動プーリ７および駆動ワイヤ６にて連結されたキャリッジ３を一定速度で駆動する。また、イメージセンサ駆動回路（図示せず）によりカラーイメージセンサ１６の読み取り動作を開始する。
【００１９】
原稿（図示せず）はガラス窓２ｂを通して光源ランプ１３により照射され、原稿からの反射光はアパーチャ１４により副走査方向の読み取りライン幅を絞られ、キャリッジ３内部に入射する。入射された原稿からの反射光は、反射ミラー１５により反射され、結像レンズ１７によりカラーイメージセンサ１６上に結像され、電気信号に変換される。
【００２０】
今、キャリッジ３が図７（４）に示す副走査読み取り位置Ｐ_０でモータエンコーダカウント値が１２００の位置にあり、読み取り解像度がモータエンコーダカウント値の１００カウント毎に読み取る解像度を指定されているものとすると、この場合、最初は、図７（２）の水平同期信号Ｈ_０と図７（３）のモータエンコーダ１００カウント毎の同期信号Ｈ_１が理想的には同期しており、副走査絶対位置はほぼ等間隔であり、水平同期信号Ｈ_０は一定周期のため蓄積時間は一定で読み取られていく。
【００２１】
この読み取りで、図７（４）のＡの位置でモータエンコーダカウント値が１８００を通過後にバッファ使用量が所定値以上になり図７（１）に示すようにバッファオーバーランＫ_０が発生し、Ａの位置で読み取りの前の画像データまでを有効とすると、Ａの位置から読み取りを再開しなければならない。そのため、再読み取りの助走距離を確保するためキャリッジ３をＡの位置から所定の距離、例えば１０ｍｍだけ戻す必要がある。
【００２２】
その後、バッファメモリの使用量が所定値以下になるまでキャリッジ３を待機させ、図７（１）に示すようにバッファオーバーランＫ_０が解除Ｋ_１されるとキャリッジ３を再び読み取り方向に移動させキャリッジ３を読み取り速度と同一にする。そして、モータエンコーダカウント値が図７（４）のＡ´の位置から読み取りを再開する必要があるが、実際には、図７（２）の水平同期信号Ｈ_０で読み取りのタイミングを決めているのでＡ´の位置の後のＢの位置から読み取りを再開することになる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図６に示す第１の従来例では、図６（１）に示すようにカラーイメージセンサ１６の電荷蓄積量が読み取りライン毎に変動し、画像ムラが発生する。更に、１ライン毎にカラーイメージセンサ１６の電荷の転送や画像処理等を図６（１）の水平同期信号Ｈ_０の周期以内に実行しなければならず、図６（１）において、最小のｔｂ以内に実行しなければならない。そのためには、あらかじめ水平同期信号Ｈ_０の最小周期が１ライン当たりの画像処理時間以上になるようにマージンを確保する必要があり、副走査の読み取りスピードを落さざるを得なくなる。
【００２４】
また図７に示す第２の従来例では、図７（２）の水平同期信号Ｈ_０と図７（４）の実際の副走査読み取り位置Ｐ_０がずれているため、図７（４）において、Ｂの位置あるいは前もって読み取るとするとＢ´の位置から読み取りを再開してしまうこととなり、絶対位置に対し最悪の場合±１画素だけ読み取り位置がずれることになり、繋ぎの部分の画像を二重読みしたり、読み取り抜けが生じたりしてしまう。
【００２５】
また、再読み取り位置から副走査読み取り方向とは逆の方向に決まった固定距離だけキャリッジ３を移動させるため、キャリッジ３の最高読み取り速度に合わせて、助走距離を決定する必要があり、第２の従来例では、この距離を１０ｍｍとしたが低速度で原稿を読み取る場合には、再読み取り位置までキャリッジ３が移動するのに長時間かかり、システムのスループットが低下する。
【００２６】
本発明は上記従来例の問題を解決するもので、副走査方向の駆動に原稿と光学系が相対移動する画像読み取り装置において、画像ムラがなく、バッファオーバーラン発生後、再読み取り動作を行った場合でも画像繋ぎ目の位置ずれを発生させず、また読み取り再開までの駆動手段の動作を最小限にする画像読み取り装置を提供することにを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、原稿を照射する光源手段と、各ライン毎に主走査方向の読み取りを行うラインセンサ手段と、前記原稿の副走査方向に対して前記原稿との間に相対移動可能な光学系を有し、前記原稿と前記光学系とを副走査方向に相対移動させる駆動手段と、前記原稿の副走査方向の画像読み取り位置を計測する距離計測手段と、前記原稿の副走査方向の画像読み取り速度を計測する速度計測手段と、前記ラインセンサ手段で読み取った画像データを一時的に格納するバッファメモリ手段と、基準クロック分周信号から前記ラインセンサ手段の読み取りタイミングとなる水平同期信号を生成する手段と、前記水平同期信号を前記駆動手段の駆動に応じて再同期化する手段を有することを特徴とする。
【００２８】
【作用】
本発明によれば、上記構成により、周期の一定した水平同期信号を得ることができるためラインセンサの蓄積時間が読み取り位置によって変動することがなく、画像ムラが発生しない。また、任意のタイミングで水平同期信号を同期化できることにより、読み取り位置ずれが発生する場合に同期化でき、再読み取り動作に伴う画像の二重読みや読み取り抜けがなくなる。
【００２９】
また、再読み取り動作を早期に行うことができ、システムとしての読み取りのスループットが向上するだけでなく、駆動手段の無駄な動きがないため低消費電力であり、長寿命となる。
【００３０】
【実施例】
本発明が実施される画像読み取り装置本体および光学系の構成は、前述した図４，図５と同じであるので、その説明は省略する。
【００３１】
図１は本発明の一実施例における画像読み取り装置の電気系ブロック図である。図１において、１８はラインセンサとしてのカラーイメージセンサ１６からの出力を増幅するアンプ、１９は増幅されたアナログ出力をディジタルに変換するＡ／Ｄコンバータ、２０は、一様な濃度の原稿に対して、一様な出力を得るよう正規化補正するシェーディング補正回路、２１はバッファメモリ、２２はバッファメモリ２１上の出力を外部ホスト（図示せず）へＣＰＵ２８を介さずに直接高速に画像データの転送を制御するＤＭＡコントローラ、２３は外部ホスト（図示せず）とのデータ転送を制御するインタフェース（Ｉ／Ｆ）コントローラ、２７は、画像データがバッファメモリ２１に書き込まれるときはそのデータ数だけ増加し、外部ホストへ転送されたときにはそのデータ数だけ減少するバッファカウンタ、また、２４はカラーイメージセンサ１６を駆動する回路で、カラーイメージセンサ１６へ副走査位置ライン毎のライン同期信号３３と画素毎の画素クロック３４を生成している。２５は水平同期信号生成回路で水晶発振器２６からの基準クロック信号３５を読み取り解像度で決められたカウントに分周して、基準クロック分周信号を発生し、かつ、ＣＰＵ２８からの再同期化信号（Ｈ_２）３６で水平同期信号（Ｈ_０）３７の発生タイミングをリセットする機能を有する。また、３０はＣＰＵ２８が出力するディジタル値をアナログレベルに変換するＤ／Ａコンバータであり、モータドライバ３１を制御し、ＤＣモータ９の回転方向および回転速度を変化させることができる。３２は距離計測手段としてのモータエンコーダであり、ＤＣモータ９の回転に伴い２相のモータエンコーダパルスを発生する。そのパルスはＣＰＵ内蔵のカウンタ（図示せず）でカウントされ読み取りの副走査絶対位置の値として処理される。また、２相のモータエンコーダパルスのうち１相のみはプリスケーラ２９にてＣＰＵ２８で指定するべき乗の値に分周され、基準クロックとの比較から速度計算手段としてのＣＰＵ２８により速度情報に変換される。その速度情報と目標速度を比較し、Ｄ／Ａコンバータ３０へのディジタル出力を変化させることにより、ＤＣモータ９の回転速度を制御することができる。
【００３２】
以上のように構成された図１の画像読み取り装置の電気系ブロック図と本発明が実施される図４および図５に示す画像読み取り装置本体の動作を説明する。
【００３３】
原稿ガラス２に原稿（図示せず）を置き原稿カバー１２を閉じた状態で、外部ホスト（図示せず）より原稿の読み取り命令が出されると、ＣＰＵ２８は光源ランプ１３を点灯するとともに、Ｄ／Ａコンバータ３０でモータドライバ３１を制御し、ＤＣモータ９を回動させ、駆動プーリ７および駆動ワイヤ６にて連結されたキャリッジ３を読み取り開始位置に読み取り指定解像度で決まる一定速度で副走査読み取り方向へ駆動する。また、イメージセンサ駆動回路２４によりカラーイメージセンサ１６の読み取り動作を開始する。
【００３４】
原稿はガラス窓２ｂを通して光源ランプ１３により照射され、原稿からの反射光はアパーチャ１４により副走査方向からの読み取りライン幅を絞られ、キャリッジ３内部に入射する。入射された原稿からの反射光は、反射ミラー１５により反射され、結像レンズ１７によりカラーイメージセンサ１６上に結像され、電気信号に変換される。
【００３５】
次にこの電気信号への変換について説明する。水晶発振器２６から基準クロック信号３５が水平同期信号生成回路２５に入力され、この基準クロック信号３５を分周して生成される水平同期信号（Ｈ_０）３７は、本発明でポイントとなるＣＰＵ２８によってリセット可能である。そして水平同期信号（Ｈ_０）３７はイメージセンサ駆動回路２４によりライン同期信号３３に変換する。実質的にはライン同期信号３３は水平同期信号（Ｈ_０）３７と同じである。このライン同期信号３３の周期を電荷蓄積時間とし、カラーイメージセンサ１６の電荷蓄積部に蓄積された電荷を電荷転送部にシフトするとともに次の周期で電荷転送部内を順次転送させることにより１ラインの画像データを読み取っている。
【００３６】
１ライン分の画像データは画素クロック３４によって１画素毎に電気信号としてＲＧＢそれぞれ同時に転送される。その後、カラーイメージセンサ１６の出力をアンプ１８で増幅し、Ａ／Ｄコンバータ１９でディジタルデータに変換する。そして、一様な濃度の原稿に対して、一様な出力を得るようにシェーディング補正回路２０によって正規化し画像データ３８が得られる。この画像データ３８はＣＰＵ２８の書き込み許可に従って、外部ホストへの転送要求された画像データのみバッファカウンタ２７のカウント値を加算しながらバッファメモリ２１に取り込んでいく。
【００３７】
この動作とは非同期にインターフェース（Ｉ／Ｆ）コントローラ２３を介して外部ホスト（図示せず）へバッファメモリ２１に取り込まれた画像データ３８をＤＭＡコントローラ２２により転送する。その際にバッファカウンタ２７のカウント値は、転送データ数だけ減算していく。ＤＣモータ９は、ＣＰＵ２８より８ビットのディジタルデータの出力値をＤ／Ａコンバータ３０によりアナログ出力に変換され、モータドライバ３１によって電流値となり回転する。その際にモータエンコーダ３２よりＤＣモータ９の回転に伴い２相のモータエンコーダパルスを発生する。そのモータエンコーダパルスはＣＰＵ２８内蔵のカウンタでカウントされ読み取りの副走査絶対位置の値として処理される。
【００３８】
また、２相のモータエンコーダパルスのうち１相のみはプリスケーラ２９にてＣＰＵ２８で指定するべき乗の値に分周され、ＣＰＵ２８により速度情報に変換される。その速度情報と目標速度を比較し、Ｄ／Ａコンバータ３０へのディジタル出力を変化させることにより、ＤＣモータ９の回転速度、即ちキャリッジ３の副走査移動速度を制御することができる。
【００３９】
このように動作する画像読み取り装置において、本発明でポイントとなるバッファメモリ２１がある所定値よりも多く蓄積された場合、即ち、バッファオーバーラン発生時の再読み取り動作について図２を参照しながら説明する。
【００４０】
図２は本発明の第１の実施例における再読み取り動作時の水平同期信号の再同期化を説明するタイミングチャートである。図２（１）の信号は、画像データを一時的に保存しているバッファメモリ２１の状況を表す信号Ｋで、従来例と同様にバッファオーバーラン発生Ｋ_０およびバッファオーバーランＫ_０の解除Ｋ_１後に再読み取り動作が発生した場合について示している。また、図２（２）の信号は基準クロック信号３５の分周信号から得た一定周期で固定された水平同期信号生成回路２５からの水平同期信号（Ｈ_０）３７を表わし、このタイミングで画像の読み取りを行っている。
【００４１】
また図２（３）の信号は、本発明のポイントとなる水平同期信号（Ｈ_０）３７の再同期化信号Ｈ_２である。この再同期化信号Ｈ_２は、モータエンコーダカウント値がバッファオーバーランＫ_０発生時点のカウント値になったときのモータエンコーダ１００カウント毎の同期信号Ｈ_１（図２（４））によって生成される再同期化信号であり、この再同期化信号がアクティブ（この図ではＬ）になることによって図２（２）の水平同期信号Ｈ_０が再同期化する。
【００４２】
また図２（４）の信号は副走査読み取り位置Ｐ_０のモータエンコーダカウント値が１００カウント毎に生成する同期信号Ｈ_１である。
【００４３】
また図２（５）のグラフは時間ｔ（横軸）の推移に伴う副走査の読み取り位置Ｐ_０（縦軸）を表し、ここでは、一例として副走査絶対位置を表すモータエンコーダカウント値が１００カウント毎に読み取るとして目盛を表示している。
【００４４】
以下図２のタイミングチャートを用いて本発明のポイントとなる動作について説明する。
【００４５】
今、キャリッジ３が、読み取り開始位置から読み取り解像度で決まる速度で副走査読み取り方向に移動しており、図２（５）に示すモータエンコーダカウント値が１０００の位置を通過し、１１００，１２００，……と一定の周期でカウントしている。この各ポイントと図２（２）の水平同期信号（Ｈ_０）３７は、理想的に同期しているが、水平同期信号Ｈ_０は、正確に基準クロック信号３５から同一周期で生成されているのに対し、モータエンコーダカウント値は、前述の速度制御によって一定周期に発生するように制御されている。従って、カラーイメージセンサ１６の蓄積時間は常に一定であり、画像の階調性は忠実に再現されている。
【００４６】
この状態で、モータエンコーダカウント値が１８００の値になって画像データを取り込んだ時点でバッファメモリ２１のメモリ使用量が所定値より多くなると、図２（１）に示すバッファメモリ２１の状況信号ＫがＨになりバッファオーバーランＫ_０が発生する。この際に画像データとしては、モータエンコーダカウント値が１７００から１８００にかけての水平同期信号Ｈ_０で蓄積された画像データまでが有効となる。その位置からＤＣモータ９を制御して減速させモータエンコーダカウント値が増加しなくなるまで減速する（図２（５）では１９００を越えた位置）。その後、キャリッジ３をモータエンコーダカウント値が１８００の位置よりも少ない値になるようにＤＣモータ９を逆回転させる。
【００４７】
充分戻った段階（図２（５）ではモータエンコーダカウント値が１６００よりも戻った位置）で、ＤＣモータ９を制御してキャリッジ３を停止させる。その後、バッファメモリ２１のメモリ使用量が所定値以下になるまで待機し、図２（１）に示すバッファメモリ２１の状況信号ＫのバッファオーバーランＫ_０の解除Ｋ_１の信号とともに再読み取り動作を開始し、キャリッジ３を副走査読み取り方向に読み取り速度まで加速し等速度にする。そして、先ほどバッファオーバーランＫ_０の発生した図２（５）のモータエンコーダカウント値が１８００になった位置で水平同期信号（Ｈ_０）３７の図２（３）に示す再同期化信号Ｈ_２がアクティブ（図ではＬ）になり、その前縁で図２（２）に示す水平同期信号Ｈ_０が再同期化される。
【００４８】
その後、水平同期化信号Ｈ_０はその時点から一定周期となり、モータエンコーダカウント値が１８００から１９００にかけての水平同期信号Ｈ_０に蓄積された画像データからバッファメモリ２１に書き込まれていく。以上のように上記バッファオーバーラン発生時に再読み取り動作を繰り返しながら画像を読み取っていく。
【００４９】
なお、キャリッジ３の再読み取り動作時に図２（５）のモータエンコーダカウント値が１８００の後１９００を越えた位置からＤＣモータ９の減速を行っているが、これは、バッファオーバーラン発生後すぐに行ってもよい。
【００５０】
また、図２（１）のバッファメモリの状況信号に、図２（２）の水平同期信号Ｈ_０、図２（５）のモータエンコーダ１００カウント毎の図２（４）に示す同期信号Ｈ_１はＨでアクティブ、図２（２）に示す水平同期信号Ｈ_０の図２（３）に示す再同期化信号Ｈ_２はＬでアクティブとなっているが、これらは正論理でも負論理でもどちらでもよい。
【００５１】
また、図２（４）ではモータエンコーダカウント値が１００毎の同期信号Ｈ_１を生成しているが、モータエンコーダ３２のカウント値をリアルタイムでモニタできる構成においては、この信号自体生成する必要はない。
【００５２】
また、キャリッジ３は再読み取り動作において、図２（５）に示す再読み取り位置Ｘよりモータエンコーダカウント値で２００カウント前の１６００カウント以下まで戻っているが、この戻り距離はＸ´位置で読み取り速度に達するのに必要な助走距離以上であればよい。
【００５３】
第２の実施例として、バッファオーバーラン処理の再読み取り動作時に再読み取り位置で、読み取り速度に達するための助走距離を、副走査読み取り速度に応じて変化させることを説明する。
【００５４】
画像読み取り装置本体、光学系および電気系ブロック図は第１の実施例と同じなのでその説明を省略する。図３は本発明の第２の実施例におけるバッファオーバーラン発生後、再読み取り動作時のキャリッジ３の助走距離を説明するタイミングチャートである。図３において、（１）〜（３）および（５）は前記図２の（１）〜（３）および（５）と同様の信号と副走査読み取り位置を示し、（４）はモータエンコーダ１６カウント毎の同期信号Ｈ_３を示す。
【００５５】
今、Ａ４サイズ（副走査方向が２９７ｍｍ）のフル画面を副走査読み取りが４００ＤＰＩの解像度（Ａ４の長手方向の場合、４６７７画素）で１０秒で読み取るとすると、キャリッジ３の副走査読み取り方向の移動速度は２９．７ｍｍ／ｓｅｃ、カラーイメージセンサ１６の蓄積時間、即ち水平同期信号Ｈ_０の周期は、２．１３ｍｓｅｃとなる。
【００５６】
ここで、モータエンコーダカウント値の最小距離単位が１／９６００インチとすると、４００ＤＰＩでは、カウント値が図３（４）に示すように１６カウント毎に読み取っていく。その状態で、Ａ位置の８００カウントまで画像を読み取り、Ｂ位置でバッファオーバーランＫ_０（図３（１））が発生した場合、バッファオーバーランＫ_０の発生後すぐにキャリッジ３は等加速度運動（キャリッジ速度ｖ＝−αｔ、ここで、αはキャリッジ３の加速度であり、そのシステムで決まる値、ｔは時間を表す）で停止するよう制御する。
【００５７】
次にＣ位置で停止後、副走査画像読み取り方向とは逆の方向へ等加速度運動（ｖ＝αｔ）で加速を行い、副走査読み取り方向とは逆の方向で読み取り速度２９．７ｍｍ／ｓｅｃになった時点で等速度運動になるようにＣＰＵ２８はＤ／Ａコンバータ３０を介してモータドライバ３１を制御する。その後、モータエンコーダカウント値が８００カウントの位置（Ｄ位置）を通過した時点でモータドライバ３１を制御して等加速度運動（ｖ＝−αｔ）で減速させ、停止させる（Ｅ位置）。
【００５８】
この状態で待機し、バッファオーバーランＫ_０が解除されるまでＤＣモータ９を停止させる。Ｆ位置でバッファオーバーランＫ_０が解除Ｋ_１されると、ＣＰＵ２８はＤ／Ａコンバータ３０を介してモータドライバ３１を制御して、キャリッジ３を２９．７ｍｍ／ｓｅｃになるまで等加速度運動（ｖ＝αｔ）で加速する。このとき、丁度２９．７ｍｍ／ｓｅｃの速度になった位置（Ｇ位置）が、再読み取り位置のＡ位置となる。よって、そのＧ位置からキャリッジ３を等速度運動に変え、なおかつ水平同期信号Ｈ_０を再同期化して図３（３）の再同期化信号Ｈ_２とし読み取りを再開する。
【００５９】
以上のバッファオーバーラン発生による再読み取り動作を繰り返しながら画像を読み取っていく。
【００６０】
なお、ここではキャリッジ３の加速，減速の加速度をともにαとしたため再読取り時の助走距離が図のＹで表す距離になったが、通常のシステムでは、加速，減速の加速度が同一とは限らないので、ある程度、助走距離にマージンを取る必要がある。そのマージンの取り方として、Ｄ位置からある一定の時間、例えば１０ｍｓｅｃの時間だけ、キャリッジ３を等速度運動させ、その後、等加速度運動で減速することによって助走距離を多く取ることが可能となる。その際には、Ｆ位置で等加速度運動で加速後、読み取り速度２９．７ｍｍ／ｓｅｃに達した後は等速度運動に切り替えてＧ位置を通過することになる。
【００６１】
以上のようにＤＣモータ９の加減速の制御および等速度運動の時間マージンによって、助走距離を確保することができる。
【００６２】
また、本実施例では、キャリッジ３を等加速度運動で加減速を行っているが、段階的に速度を制御し加減速を行うシステムについても同様に助走距離を確保することができる。
【００６３】
以上は、４００ＤＰＩの読み取りについて説明したが、他の解像度のときも読み取り速度が一意に決まるため同様にＤＣモータ９の加減速の制御および等速度運動の時間マージンによって助走距離を確保することができ、読み取り解像度によって助走距離を取り過ぎることなく最適に制御することができる。
【００６４】
また、上記各実施例では、ラインセンサとしてカラーイメージセンサ１６を用いているが、これは単色のラインセンサでもよい。
【００６５】
また、上記各実施例では、駆動手段としてＤＣモータ９を用いているが、パルスモータやリニヤモータを含めいかなる駆動手段でもよい。
【００６６】
また、上記各実施例では、距離計測手段として、モータエンコーダ３２にて行っているが、リニヤエンコーダを含めた他のいかなる距離計測手段でもよい。
【００６７】
また、上記各実施例では、速度計測手段をモータエンコーダパルスの分周信号からＣＰＵ２８にて速度情報に変換しているが、他のいかなる速度計測手段でもよい。
【００６８】
また、上記各実施例では、キャリッジ移動型の画像読み取り装置となっているが、原稿移動型等を含めた原稿に対し光学系を副走査方向に相対的に移動する画像読み取り装置であればよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像読み取り装置は、周期の一定した水平同期信号を得ることができるためラインセンサの蓄積時間が読み取りライン毎に変動することがなく、画像ムラが発生しない。また、任意のタイミングで水平同期信号を同期化できることにより、再読み取り動作に伴う画像の二重読みや読み取り抜けがなくなり、外部ホストの受信処理速度等に依存せず、かつ膨大なバッファメモリを搭載することがなく、常に高精度に読み取れる画像読み取り装置を提供できる。
【００７０】
また、助走距離を副走査読み取り速度に応じて変化させることで、再読み取り動作を早期に行うことができ、システムとしての読み取り速度を上げるだけでなく、駆動手段の無駄な動きがないため低消費電力かつ駆動手段の長寿命となる画像読み取り装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における画像読み取り装置の電気系ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例における再読み取り動作時の水平同期信号の再同期化を説明するタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施例におけるバッファオーバーラン発生後、再読み取り動作等のキャリッジの助走距離を説明するタイミングチャートである。
【図４】本発明が実施される画像読み取り装置の概略を示す図である。
【図５】図４の光学系の概略を示す図である。
【図６】第１の従来例におけるモータエンコーダカウント値から水平同期信号を得るタイミングチャートである。
【図７】第２の従来例における基準クロック分周信号から一定周期の水平同期信号を得るタイミングチャートである。
【符号の説明】
９…ＤＣモータ、１６…カラーイメージセンサ、１８…アンプ、１９…Ａ／Ｄコンバータ、２０…シェーディング補正回路、２１…バッファメモリ、２２…ＤＭＡコントローラ、２３…Ｉ／Ｆコントローラ、２４…イメージセンサ駆動回路、２５…水平同期信号生成回路、２６…水晶発振器、２７…バッファカウンタ、２８…ＣＰＵ、２９…プリスケーラ、３０…Ｄ／Ａコンバータ、３１…モータドライバ、３２…モータエンコーダ、３３…ライン同期信号、３４…画素クロック、３５…基準クロック信号、３６…再同期化信号、３７…水平同期信号、３８…画像データ。

Claims

原稿を照射する光源手段と、各ライン毎に主走査方向の読み取りを行うラインセンサ手段と、前記原稿の副走査方向に対して前記原稿との間に相対移動可能な光学系を有し、前記原稿と前記光学系とを副走査方向に相対移動させる駆動手段と、前記原稿の副走査方向の画像読み取り位置を計測する距離計測手段と、前記原稿の副走査方向の画像読み取り速度を計測する速度計測手段と、前記ラインセンサ手段で読み取った画像データを一時的に格納するバッファメモリ手段と、基準クロック分周信号から前記ラインセンサ手段の読み取りタイミングとなる水平同期信号を生成する手段と、前記水平同期信号を前記駆動手段の駆動に応じて再同期化する手段を有することを特徴とする画像読み取り装置。
前記バッファメモリ手段は、そのメモリ使用量が所定値以上になったとき、前記距離計測手段により計測された現在の距離を記憶し、データの読み取りを中断することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
前記データ読み取り中断後、前記駆動手段により、読み取り中断位置よりも前に戻し、前記バッファメモリ手段のメモリ使用量が所定値以下になったとき、再読み取り動作を行うことを特徴とする請求項１または２記載の画像読み取り装置。
前記再読み取り動作において、再読み取り開始位置で読み取り速度に達するのに十分な助走距離を確保することを特徴とする請求項１，２または３記載の画像読み取り装置。
前記再読み取り動作の開始位置で水平同期信号を再同期化することを特徴とする請求項１，２，３または４記載の画像読み取り装置。
前記助走距離を副走査読み取り速度に応じて変化させることを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の画像読み取り装置。