JPH02105775A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原稿上の画像を読み取るための画像読み取り
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にデジタル複写機やイメージリーダなどの画像読み
取り装置においては、原稿台ガラス上に載置した原稿を
光源およびミラーによって走査して読み取りセンサに結
像するいわゆる光学系が多く採用されている。この光学
系は第１１図に示すように、固定された原稿台ガラス１
００上の原稿Ｐを棒状光源１０１によって照明し、原稿
Ｐからの反射光である画像光をミラー１０２，１０３，
１０４によって反射し、更に画像光を結像レンズ１０５
によって１次元ＣＣＤイメージセンサ等の読み取りセン
サ１０６に結像させる。

この場合、パルスモータ−等の駆動機構を用いて光源１
０１およびミラー１０２の矢印Ｑ方向への走査速度に対
し、ミラー１０３，１０４を１７２の速度で矢印Ｑ方向
へ走査することにより、原稿面から結像レンズ１０５ま
での光路長が常に一定になるようにしている。

〔発明が解決しようとしている問題点〕この種の画像読
み取り装置の中には、原稿をｌページ読み取る間にデー
タの受取側の都合により随時読み取りの中断／再開を繰
り返す必要のあるものがある。例えば、コンピュータ入
力用のイメージスキャナにおいては、画像入力時、接続
されるホストコンピュータの受取データの一時蓄積用バ
ツファが一杯になるとイメージスキャナによる一時読み
取りが中断され、ホスト側のデータ処理が終わって入力
可能となった時点で読み取りが再開される。

このような原稿１ページの読み取り中に中断／再開動作
が行われた場合、読み取りを中断した箇所の前後の画像
がうまくつながらず、画質が劣化するという問題があっ
た。

一般にＣＯＤイメージセンサ等の読み取りセンサはその
読み取り出力を均一に保つ必要から、一定間隔のパルス
により駆動される。一方、光源、ミラー等を走査させる
ためのパルスモータ−の運転／停止を滑らかに行うため
にはスローアップ／スローダウン制御が不可欠である。

従って、読み取りの中断／再開前後の画像をきれいにつ
なぐためには、上記２点を同時に満足する必要があるが
、この２点は互いに矛盾するものである。

これを解決するために従来の画像読み取り装置では、例
えばスローアップにｎライン必要ならば読み取り中断後
露光走査系をｎライン後戻りさせ、再開時にはこのｎラ
インの間にスローアップを行って（ｎ＋１）ライン目か
ら画像を読み取り、中断前の画像につなげるといった方
法がとられており、処理速度を大幅に遅らせる原因とな
っていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、原稿を走査
すべく移動する露光走査手段と、該露光走査手段によっ
て走査された画像を結像するためのレンズと、結像され
た画像を読み取る読み取り手段とを備えた画像読み取り
装置であって、該読み取り手段からの出力を処理する画
像処理回路後段には、最低９９４２分（ｎは１以上の整
数）の画像データを蓄えるためのバッファメモリを有し
、読み取り開始後第１ライン目から第ｎライン目の露光
走査手段の駆動信号は第１ライン目から第ｎライン目の
読み取り手段の駆動信号に先行し、第ｎ＋１ライン目以
降は読み取り手段の駆動信号に同期する画像読み取り装
置を提供するものであり、これにより画像読み取り装置
において、読み取り開始（再開）時、本来読み取り同期
信号に同期して出されるモーターの駆動開始信号を、読
み取り同期信号よりも先に出すことにより、読み取り中
断前後の画像のつなぎ目の画質を改善したものである。

〔実施例〕

以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１実施例に係る画像
読み取り装置の概略構成を示している。すなわち、ｌは
読み取り手段としてのＣＯＤなどの複数の受光素子が直
線上に配列された読み取りセンサであり、装置本体２内
部に配置されている。−刃装置本体２上面には原稿載置
ガラス３が設けられ、原稿載置ガラス３上に載置した原
稿Ｐを露光走査機構によって露光走査して上記読み取り
センサｌ上に画像を結像するようになっている。

上記露光走査機構は、ワイヤ駆動されるランプユニット
５と、ミラーユニット６と、レンズ７とから構成されて
いる。ランプユニット５は原稿Ｐを照明する、例えば、
棒状のハロゲンランプ等からなる照明ランプＬと、照明
ランプＬによって照射された原稿面からの画像光をミラ
ーユニット６側に反射する第１ミラーＭｌを備えている
。一方、ミラーユニット６には、第１ミラーＭｌによっ
て反射された画像光を読み取りセンサ１に向けて折り返
す第２゜第３ミラーＭ２．Ｍ３が設けられている。

ランプユニット５およびミラーユニット６は前記レンズ
７の光軸に対して直角を保ちつつ光軸に平行に走査可能
なように、一対のレール８ａおよび８ｂに支持されてい
る。

９はランプユニット５およびミラーユニット６を読み取
りセンサ１の主走査方向に対して垂直な副走査方向Ｑへ
移動走査するための駆動源であるパルスモータ−で、そ
の回転はギヤ列を介して駆動ドラム１０に伝達される。

一般に、この種の画像読み取り装置には、位置制御や速
度制御が容易であるなどの理由から、駆動源としてパル
スモータ−が使用されることが多い。駆動ドラム１０に
は途中一箇所で結合された２本のワイヤｌｌａおよびｌ
ｌｂが巻き付けられている。各ワイヤの一端は途中ラン
プユニット５に固定され、ミラーユニット６の両端のプ
ーリ、１２ａおよび１２ｂ上を半周して本体に固定され
る。またワイヤ、Ｉｌａおよびｌｌｂの他端はプーリ１
２ａおよび１２ｂ上を半周してテンションスプリング１
３にて結合される。これにより、ミラーユニット６は動
滑車の原理にてランプユニット５の１／２の速度で走査
するので、原稿面からレンズ７までの光路長は走査全域
において常に一定に保たれる。

上記ランプユニット５およびミラーユニット６は通常、
図示しないホームポジションセンサにより原稿読み取り
開始位置近傍のホームポジションに設定される。本読み
取り装置に接続されたホストから読み取り開始命令があ
ると読み取り同期信号に同期したモーター駆動パルスが
パルスモータ−９に与えられ、パルスモータ−９が回転
して露光走査機構が副走査方向Ｑへ走査を開始し、読み
取った画像データがホストへ送信される。

ホストでは送られてきた画像データを処理するが、受取
データを一時蓄積するバッファが一杯になるなどにより
画像データを処理しきれなくなった場合、読み取り中断
命令を読み取り装置に送る。

読み取り装置はこの信号を受は取ると一旦パルスモータ
ー９の回転を停止し、露光走査機構の移動走査を停止す
るとともに、ホストへの画像データの送信を停止し、待
機状態となる。そしてホストより読み取り再開命令があ
ると、この位置より読み取りを再開する。

第２図は、第１図示の画像読み取り装置の読み取り画像
データの処理ブロック図の一例である。読み取りセンサ
２１からのアナログ画像信号は増幅器２２により増幅さ
れた後、Ａ／Ｄコンバータ２３によりデジタル画像信号
に変換され画像処理回路２４に入力される。画像処理回
路２４ではＣＰＵ２７からの指令に従ってデジタル画像
信号を２値化する。尚、ＣＰＵ２７はＲＯＭ２８に予め
格納されている画像処理パラメータを用いて、画像処理
回路へ２値化用の閾値やシェーディング補正用データを
供給する。また、パルスモータ−９を駆動するモータ駆
動回路２９へ駆動信号を出力する。画像処理回路２４か
らの出力は２つに分岐され、１本はダイレクトに、もう
１本はバッファメモリー２５を介してＣＰＵ２７の指令
に従ってセレクト動作する後段のセレクター２６に接続
される。

ＣＯＤなどのイメージセンサは通常、一定間隔の周期で
出されるクロックのもとで動作する。また、−ラインの
画像データの処理には２周期（２Ｔ）が必要で、第３図
に示すように、最初の周期において画像の読み取りが、
次の周期においては読み取ったデータの転送が行われる
。

通常はセレクター２６はダイレクトに画像処理回路２４
につながれており、読み取りの次の周期に転送が行われ
る。しかしながら、ホストが読み取り中断命令を出した
時点で読み取りセンサ２１が読んでいるラインのデータ
は次の周期には受は付けられず、読み取り再開後に転送
される。このため読み取り再開時にはセレクター２６は
ラインバッファ２５につながれており、まず最初に中断
前に読み取った最後のラインの画像データＤがホストへ
転送され、その後セレクター２６が切り換えられて通常
状態となる。

一般的に、パルスモータ−９を回転させるときには、停
止状態と定常状態との間を滑らかにつなぐために、スロ
ーアップ、スローダウン（回転数を徐々に上げる、ある
いは下げる）を用いる。ところがＣＣＤなどのイメージ
センサにおいては、ｌラインの読み取り時間間隔（蓄積
時間）を一定に保つ必要があるので、読み取りの中断／
再開（以下ストップ／スタートと略す）の際には、前述
のスローアップ、スローダウンを用いることができず、
定常状態の回転数でいきなり停止／回転させなければな
らない。すなわち、イメージセンサの１ライン当りの蓄
積時間をＴＳ１ラインの送りに要するパルスモータ−の
パルス数をｎとするならば、ストップ／スターｉ・の際
には、モーターはｎ／Ｔ（ｐｐｓ）の速度でいきなり停
止／回転をしなければならない（第３図のＳＰＭ）。

第４図（ａ）のような原稿を、途中にストップ／スター
）−３Ｐを入れて読み取らせると、その出力は第４図（
ｂ）のように、ストップ／スタート８２前後の画像がき
れいにつながらない場合がある。この原因の一つとして
急激なストップ／スタートによる露光走査手段の振動が
あるが、振動の影響を排除した後でも依然として同図の
ような画像乱れがみられる。

そこで、スタート直後の読み取り同期信号、モーター駆
動パルス、モーターの回転、露光走査機構の動きについ
て調べたところ、露光走査機構の動きが第３図中（ａ）
のような結果となると予期していたところが（ｂ）のよ
うにモーター駆動パルスを与えてから若干の遅れをもっ
て露光走査機構が移動するという結果が得られた。

第３図中、Ｈｓ　ｙ　ｎ　ｃはイメージセンサの蓄積時
間Ｔ（ｍｓｅｃ）ごとに出される読み取り同期信号、Ｓ
ＰＭはＨｓｙｎｃに同期して出されるパルスモータ−駆
動信号である。本例においては、パルスモータ−９に４
パルスを与えることによりｌライン分の送りを行ってい
る。同図中（ｂ）より、中断後のスタート時、パルスモ
ータ−９の回転開始に対して露光走査機構が動き始める
までに大きなタイムラグｔｌがあることがわかる。これ
は、パルスモータ−９の駆動パルスに対する露光走査機
構の追従遅れによるものである。

このタイムラグｔ１による画像乱れをなくすための動作
シーケンスを第５図に示す。すなわち、ホストからの読
み取り再開命令受信後、スタート直後第１ライン目の読
み取り同期信号Ｈｓｙｎｃよりも前記タイムラグｔ１分
パルスモータ−９の駆動パルスＳＰＭを早く出す。これ
により露光走査機構は読み取り同期信号Ｈｓｙｎｃと同
時に動き始める。前述のように、原則としてモーター駆
動パルスＳＰＭは読み取り同期信号Ｈｓｙｎｃに同期し
て出されるので、前記タイムラグ分と１ライン目の読み
取り時間すなわち（ｔｌ＋Ｔ）　（ｍｓｅｃ）の間に４
パルスを与えてｌライン送り、２ライン目以降は従来通
り読み取り同期信号Ｈｓｙｎｃに同期した駆動パルスを
与える。

なお、ｌライン目の４パルスの間隔は（ｔｌ　＋Ｔ）を
４等分してもよいし、同図中の括弧内に示すように４パ
ルスの間隔の和が（ｔｌ　＋Ｔ）になるように適当に配
分してもよい。

第５図示のような制御を行うことにより露光走査機構は
読み取り同期信号Ｈｓｙｎｃに完璧に追従して走査する
ので、読み取り画像の出力は途中にストップ／スタート
動作があっても滑らかにつながり、第４図（ｂ）のよう
なつなぎ目の画像乱れが現れることがなくなる。

なお、原稿先端の読み取り開始において上記のような制
御を行っても読み取り画像を悪（することはいっさいな
いので、読み取り開始か中断後の再開かの判断をして制
御方法を変える必要はない。

上述の例においては、ｌラインの送りに要するパルス数
を４パルスとして説明したが、パルス数に関わらず同様
に実施することができる。また、駆動伝達手段としてギ
ヤとワイヤを、露光走査手段として１　：　１／２光学
系を用いた例について説明したが、これに限ったもので
はない。例えば、駆動伝達手段にタイミングブーりやベ
ルトを用いたものや、露光走査機構としてはミラーやレ
ンズ、イメージセンサを一つのユニットに組み込んだ一
体型のものにも応用でき、また、ミラーやレンズ、イメ
ージセンサの位置を固定し、原稿載置ガラス３をパルス
モータ−にて移動せしめる構成にも応用できる。

また、中断時の読取りラインのデータを再開時にホスト
に送出するために、第２図示の如（、バッファメモリー
２５を設けたが、この構成に限らず、複数ライン分の読
み取りデータを格納可能な、例えば、ＲＡＭ等からなる
メモリを設け、そのメモリの読出し位置を通常時と再開
時とで異ならしめる様制御することによっても、同様に
動作可能である。

〔実施例２〕 ところで、露光走査機構の振動やワイヤの伸縮の大きさ
は、パルスモータ−の駆動方法に大きく依存する。すな
わち、パルスレート、電流値の設定によりモーターのト
ルクやそれ自体の振動は大きく変化し、引いては露光走
査手段やワイヤにも影響を及ぼす。

前述の例においては、読み取り同期信号に対する露光走
査手段のタイムラグ上１分だけ露光走査機構を早く動か
す方法について説明したが、露光走査機構の読み取り同
期信号Ｈｓｙｎｃに対する先行時間は厳密にｔｌに一致
させる必要はない。すなわち、タイムラグによる画像へ
の影響のない範囲で読み取り同期信号Ｈｓｙｎｃに先行
してパルス印加を開始する先行時間ｔ２を、ｔ２＝ｔｌ
＋ｄｔ　（−ｔｌ＜ｄｔ）のように設定することができ
る。

第６図は、この先行時間ｔ２の値をいろいろに変えたと
きの露光走査機構の振動を測定した結果である。露光走
査機構の振動が明らかにｔ２に依存していることがわか
る。したがって、タイムラグ分を吸収し、なおかつ振動
が看も少なくなるようにｔ２を設定することにより、さ
らに画質の向上を図ることができる。

〔実施例３〕 画像読み取り装置がスタンバイ状態にあるときや、読み
取り途中でもホストからの中断命令によって途中停止し
ているとき、パルスモータ−９にはその停止位置を保つ
ためにホールド電流が流される。

第７図はパルスモータ−用の定電圧駆動回路の例である
が、上述のモーターのホールド状態においては回転時の
ように大きなトルクを必要としないので、同図中のトラ
ンジスタｔｒをホールド信号ＨＯＬＤをハイレベルとす
ることによりオフにして、直流電圧を抵抗Ｒを介してパ
ルスモータ−９に印加することによりパルスモータ−９
のコイルに流れる電流を少なくする。

ところで、前述の第５図示の例ではスタート時のパルス
モータ−９への供給パルスの周波数が小さくなるため、
起動トルクは定常回転時に比べて小さくてすむはずであ
るが、定電圧駆動においては、第８図（ａ）に示す如く
、第７図の点に逆にパルス間隔が長くなる分パルスモー
タ−９に通電する電流値が増え、必要以上に大きなトル
クが与えられることになる。この余分なトルクは露光走
査手段の振動の原因となる。

そこで、スタート時にも上述のホールド用の回路を用い
てパルスモータ−９への電流値を第８図（ｂ）の如（減
らすことにより、振動を抑えることができる。

なお、上記においては既存の回路を変えずに振動を抑え
る方法を述べたが、第９図に示すようにバイパスを増や
してスタート時とホールド時の回路を分け、停止時には
ホールド信号ＨＯＬＤＩ及びＨＯＬＤ２をハイレベルと
し、トランジスタｔｒｉ、　　ｔｒ２をともにオフ状態
とすることにより、また、スタート時にはホールド信号
ＨＯＬＤＩのみをハイレベルとし、トランジスタｔｒｉ
、　ｔｒ２をオフ、オン状態とすることにより、停止時
及びスタート時において、パルスモータ−９へ印加され
る電流値を抑える構成としてもよい。

〔実施例４〕 〔実施例１〕においては、スタート後２ライン目以降は
露光走査手段が読み取り同期信号に追従するものとして
考えたが、露光走査機構の重量等により第１θ図に示す
ように、２ライン目においてもまだタイムラグがある場
合が考えられる。

このような場合には、最初のタイムラグ分と２ライン読
み取り時間、すなわち（ｔｌ　＋２Ｔ）の間に２ライン
分の駆動パルス、すなわち８パルスを与えてやればよい
。ただし、この場合−度読み取りを始めると最低２ライ
ンを読まなければならなくなるので、第２図中の画像処
理用のバッファメモリー２５は最低２ライン分の容量が
必要である。

同様に、タイムラグがｎラインにわたって存在するなら
ば、（ｔｌ＋ｎ＊Ｔ）の間に４＊ｎパルスを割り振って
やることにより、タイムラグの影響を少なくすることが
できる。この場合ｎライン分のラインバッファが必要な
ことはいうまでもない。

なお、本実施例においても〔実施例２〕や〔実施例３〕
の方式を採用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明によると、画像読み取り装置に
おいて、原稿の読み取り途中にストップ／スタート動作
が入った場合でも、連続読み取りと変わらない滑らかな
画像を得ることができることにある。

本発明を実施するに当っては、コストがいっさいかから
ないという点も大きなメリットである。

また、読み取り同期信号に先立ってモーターに駆動パル
スを与えるということは実質的にスローアップすること
になり、スタート時の衝撃により露光走査機構に与える
振動を小さくするという効果をも併せもつ。したがって
、これらの相乗効果により読み取り画像の画質の大幅な
改善を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した画像読み取り装置の構成概略
図、第２図は本発明を実施した画像読み取り装置のブロ
ック図、第３図は画像読み取り動作を示すタイミングチ
ャート図、第４図は読み取り画像と再生画像の例を示す
図、第５図、第８図及び第１Ｏ図は本発明を実施した画
像読み取り装置の動作を示すタイミングチャート図、第
６図は露光走査機構の振動状態を示す図、第７図、第９
図はパルスモータ−の駆動回路図、第１１図は一般的な
読み取り装置の構成を示す図であり、 ｌ：イメージセンサ ３：原稿台ガラス ５：ランプユニット ６：ミラーユニット ７：レンズ ９：パルスモーター 充６図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿を走査すべく移動する露光走査手段と、該露
   光走査手段によって走査された画像を結像するためのレ
   ンズと、結像された画像を読み取る読み取り手段とを備
   えた画像読み取り装置であって、 該読み取り手段からの出力を処理する画像処理回路後段
   には、最低ｎライン分（ｎは１以上の整数）の画像デー
   タを蓄えるためのバッファメモリを有し、 読み取り開始後第１ライン目から第ｎライン目の露光走
   査手段の駆動信号は第１ライン目から第ｎライン目の読
   み取り手段の駆動信号に先行し、第ｎ＋１ライン目以降
   は読み取り手段の駆動信号に同期することを特徴とする
   画像読み取り装置。
2. （２）画像処理回路後段のラインバッファは最低１ライ
   ン分を必要とし、読み取り開始後第１ライン目の露光走
   査手段の駆動信号は、第１ライン目の読み取り手段の駆
   動信号に先行し、第２ライン目以降は読み取り手段の駆
   動信号に同期することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の画像読み取り装置。
3. （３）露光走査手段の駆動が読み取り手段の駆動に対し
   て先行している間は、駆動源の駆動力を小さくすること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像読み取り
   装置。