JPH06169379A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 読取部分領域の境界に発生しやすい読取画像
の重複や、欠落を確実に防止することのできる画像読取
装置を提供する。 【構成】 読取対象の拡大像を得る光学系の結像部にラ
インイメージセンサ26を配置して画像を読み取るととも
に、ステッピングモータ14によって読取対象を読取りラ
インと直交する方向に間欠駆動してライン毎に読取対象
画面の読取動作を実行し、読取対象の部分領域を読み取
った段階でラインイメージセンサによる読取りを中断す
るとともに、ステッピングモータを逆転駆動した後の正
転駆動中に、ラインイメージセンサによる読取りを再開
するに際し、駆動パルス位相制御手段48によってインイ
メージセンサに加える読取同期信号とステッピングモー
タの駆動パルスとの位相差αを計測し、ラインイメージ
センサによる読取り中断の直前と、読取再開時とで一致
するようにステッピングモータの駆動パルスの位相を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルムや紙面上の静
止画像を光学的に読取るイメージスキャナ（以下画像読
取装置という）に関し、特に読取対象の画像を得る光学
系の結像部にラインイメージセンサを配置し、このライ
ンイメージセンサを走査して画像を読み取るとともに、
ステッピングモータによって読取対象又はラインイメー
ジセンサをこのラインイメージセンサによる読取りライ
ン、すなわち主走査方向と直交する方向に駆動して副走
査を行いライン毎に読取対象の読取動作を実行する画像
読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像読取装置として図４に示す
ものがあった。図４において、画像読取装置１は画像読
取りデータを一時的に記憶して、逐次、ホストコンピュ
ータ100に転送するようになっている。この画像読取装
置１を構成する原稿台２は図示省略の枠体に嵌め込まれ
ている。この枠体は図面の左右方向に往復動可能に支持
されている。また、枠体が移動する方向の一方に従動輪
４が、他方に主動輪６が配設されている。これら従動輪
４及び主動輪６には、エンドレスに結合されたスチール
ワイヤ８が巻き掛けられている。そして、従動輪４と主
動輪６との相互間隔を広げるように、図示省略の位置調
整機構により従動輪４の位置を調整することによって、
スチールワイヤ８に所定の張力を作用させている。ま
た、スチールワイヤ８と枠体とが結合手段10によって結
合されている。

【０００３】主動輪６の軸には、これよりも直径の大き
いプーリ12が結合されている。このプーリ12を駆動する
ためにステッピングモータ14が設けられ、このステッピ
ングモータ14の出力軸とプーリ12とにタイミングベルト
16が巻き掛けられている。従って、ステッピングモータ
14を正転又は逆転駆動すると、その回転がプーリ12に伝
達されるとともに、主動輪６および従動輪４を同じ方向
に回動させ、これによってスチールワイヤ８が原稿台２
を図面の右方又は左方に移動させる。

【０００４】ここで、原稿台２上には透明フィルムにネ
ガ又はポジ状態で情報を書き込んである読取対象として
の透過原稿20が載置されており、光源18によってこの透
過原稿20を照射すると透過光がミラー22に向かう。この
ミラー22は水平面に対して45度だけ傾けて設置されてい
る。そして、ミラー22の光の反射方向にズーム光学系24
が設けられるとともに、その結像部にラインイメージセ
ンサ26が取り付けられている。ズーム光学系24はミラー
22を介して取り込まれる画像の倍率を変化させると同時
に、画像を常にラインイメージセンサ26上に結像させる
ようになっている。

【０００５】また、ラインイメージセンサ26の出力端子
は信号処理部28に接続されている。信号処理部28は、読
取許可信号の介在のもとで、ラインイメージセンサ26に
よって得られた映像信号をデジタル値に変換するととも
に、階調データに変換して出力するものである。また、
画像読取装置１は変換された階調データを格納するため
のデータ転送バッファ30を備えている。

【０００６】一方、ステッピングモータ14、ラインイメ
ージセンサ26及び信号処理部28を制御するために第１制
御部40が設けられ、データ転送バッファ30を制御するた
めに第２制御部50が設けられている。このうち、第１制
御部40はＺ80として知られるＣＰＵ（マイクロコンピュ
ータ）及び必要なメモリで構成され、第２制御部50は68
000として知られるＣＰＵ及び必要なメモリで構成され
ている。

【０００７】かかる構成により、第１制御部40はステッ
ピングモータ14に対して、これを正転させるか逆転させ
るかに応じてレベルが変化するディレクシヨン信号と、
所定の角度ずつ回転させる駆動パルスとを与え、また、
ラインイメージセンサ26に対して読取り走査のための同
期信号（以下、水平同期信号と言う）を与え、さらに、
信号処理部28に対して、アクティブ状態と非アクティブ
状態とでレベルが反転する読取り制御信号を与える。一
方、第２制御部50はデータ転送バッファ30へのデータ書
込み動作及びホストコンピュータ100へのデータ転送を
制御する。

【０００８】いま、ステッピングモータ14に対して正転
のディレクション信号を与えた状態で、駆動パルスを一
つだけ与えると、原稿台２は図面の右方向に１ライン分
だけ駆動せしめられるが、駆動パルスが順次与えられる
ので原稿台２は連続的に移動する。この移動の過程でラ
インイメージセンサ26に読取り動作をさせるべく水平同
期信号を与えると、そのアクティブの期間（通常は
“Ｌ”の期間）に１ライン分の画素情報、すなわち、映
像信号がラインイメージセンサ26から出力される。この
とき、信号処理部28に与える読取制御信号をアクティブ
にしておけば、読み取られた映像信号がデジタル量に変
換されるとともに、階調データに変換される。また、こ
れらの階調データが、第２制御部50の介在のもとで、デ
ータ転送バッファ30に記憶される。

【０００９】次に、ステッピングモータ14に駆動パルス
をもう一つ与えると、原稿台２は上述したと同様に１ラ
イン分だけ間欠駆動せしめられて停止する。ここで、ラ
インイメージセンサ26に読み取りをさせ、信号処理部28
に処理動作をさせれば、次の１ライン分の映像信号がデ
ジタル量に変換されるとともに、階調データに変換され
て、データ転送バッファ30に記憶される。以下、同様の
操作を繰り返すことによって、透過原稿20の情報が１ラ
インずつデータ転送バッファ30に記憶される。このデー
タ転送バッファ30に記憶された情報は第２制御部50によ
ってホストコンピユータ100に転送される。

【００１０】この場合、データ転送バッファ30の容量は
透過原稿20の全データ量に比較して小さく、また、ホス
トコンピュータ100の受入れ能力の点から駆動パルスを
連続的に与えて、透過原稿20の全画面を読み取るまで読
取操作し続けることはできず、透過原稿20の部分領域の
読取りとホストコンピユータ100 へのデータ転送とを数
十回に亘って繰り返さなければならなかった。

【００１１】ちなみに、４×５インチの透過原稿20を80
0dpiの解像度で読み取った場合、画像のデータ量はＲＧ
Ｂ方式で約38Ｍbyteになる。これに対して、データ転送
バッファ30には１Ｍbyteの容量のものが用いられる。従
って、ホストコンピュータ100のデータ受入れ条件が良
好でない場合には38回にも分けて読取記憶とデータ転送
をすることになる。従って、ステッピングモータ14もこ
れに対応して所定のライン数だけ連続的に駆動しては停
止するという操作を繰り返さなければならなかった。

【００１２】一方、ステッピングモータ14によって原稿
台２を移動させる場合、原稿台２の移動特性は、図５に
示すようなものとなる。すなわち、破線で示したものを
理想的な移動特性とすると、実際上は実線で示した如
く、駆動パルスを連続的に与え始めた始動時には遅れて
移動し、その後は理想的な移動特性に対してＢライン分
だけ遅れるものの、駆動パルスに追随して移動する。そ
して、所定数のパルスを与えたので、それ以上の駆動パ
ルスを与えないようにしても、透過原稿20が慣性で移動
する。これは、ステッピングモータ14が駆動パルスに対
応して所定の角度だけ回転、停止しても、原稿台２まで
の結合手段のバックラッシュや、スチールワイヤ８の伸
び等に起因するもので、これらの誤差は完全には除去で
きないものである。

【００１３】そこで、始動時にはステッピングモータ14
に加えた駆動パルス数と透過原稿20の移動量とが直線的
な関係にないＡに示した範囲を超えた時点でラインイメ
ージセンサ26による画像の読取りを開始し、しかも、停
止のために駆動パルスの供給を停止した時点で即時に読
取りを中止している。そして、次の部分領域を読み取る
場合には、ステッピングモータ14を逆転させ、続いて、
正転の途中で、範囲Ａに対応したパルスを与えた時点
で、ラインイメージセンサ26による画像の読取りを再開
していた。

【００１４】図６はこのようにして、部分領域の読取り
を繰り返す場合のステッピングモータ14の動作を示した
もので、ステッピングモータ14を最初に正転させて停止
させ、続いて、逆転させて停止させ、さらに正転させて
所定のパルスを与えてから画像の取り込みを再開してい
る。

【００１５】以上、透過原稿20を読み取る従来の画像読
取装置１についてその構成及び動作を説明したが、反射
原稿を読み取る画像読取装置の場合は、図７に示すよう
に、原稿台２上に反射原稿21を、その読取画像面を下に
して載置し、これを原稿カバー３で覆う一方、原稿台２
の下方に光源18、19を配置した構成になっており、これ
によって透過原稿20に対する処理と全く同様な処理を行
うことができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の画像読
取装置にあっては、ステッピングモータ１４に駆動パル
スを与えて水平同期信号をラインイメージセンサ26に与
えて１ライン分の画像を読み取っているが、部分領域の
画像の読取りを停止する場合の水平同期信号及び駆動パ
ルス間の位相差と、これに隣接する部分領域の画像の読
取りを再開する場合の水平同期信号及び駆動パルス間の
位相差とを一致させる積極的な手段を持たなかった。こ
のため、部分領域の境界にて読取画像の重複や、欠落が
発生するという問題があった。

【００１７】なお、従来の画像読取装置にあっては、光
学ズーム系を有するものと有さないものがある。光学ズ
ーム系を有さない画像読取装置にあっては、読取解像度
が固定され、ステッピングモータによって１ステップず
つ原稿台を動かす動作と１ラインの画像読込み動作を順
次繰り返せばよく、ラインイメージセンサの水平同期信
号とステッピングモータへ与える駆動パルスは常に同位
相となっている。しかし、光学ズーム系を有するスキャ
ナにあっては、水平同期信号とステッピングモータへの
駆動パルスの位相関係は、ズーム比の変化に応じて変化
する。ところでステッピングモータの送り角を無限に小
さくすることができれば、それぞれのズーム比において
位相関係を固定することが理論的に可能であるが、ズー
ム範囲、モータの減速比、モータのトルク等の相互関係
の制約から現実的には採用できるものではない。本発明
はかかる背景の基に光学ズーム系を有する画像読取装置
において画像読取りの一時中断の前後において、画像の
欠落や重複の発生を防止するためになされたものであ
る。本発明は上記の問題点を解決するためになされたも
ので、部分領域の境界に発生しやすい読取画像の重複
や、欠落を確実に防止することのできる画像読取装置を
提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために読取対象の連続的に拡大又は縮小した画像
を得る光学ズーム系の結像部にラインイメージセンサを
配置し、このラインイメージセンサを走査して画像を読
み取るとともに、ステッピングモータによって読取対象
又はラインイメージセンサをこのラインイメージセンサ
による読取りラインと直交する方向に駆動してライン毎
に読取対象画面の読取動作を実行し、読取対象の部分領
域を読み取った段階でラインイメージセンサによる読取
りを中断するとともに、ステッピングモータを逆転駆動
した後の正転駆動中に、ラインイメージセンサによる読
み取りを再開する画像読取装置において、ラインイメー
ジセンサに加える水平同期信号とステッピングモータの
駆動パルスとの位相差を計測し、ラインイメージセンサ
による読取り中断の直前と、読取再開時とで一致するよ
うにステッピングモータの駆動パルスの位相を制御する
駆動パルス位相制御手段を備えたものである。

【００１９】

【作用】本発明においては、ラインイメージセンサによ
る読取り中断の直前と、読取再開時とで、水平同期信号
とステッピングモータの駆動パルスとの位相同期を図っ
たので、部分領域の境界に発生しやすかった読取画像の
重複や、欠落を確実に防止することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。図１の実施例の構成は第１制御部40A
の内容が図４の従来例と異なっているが、他の構成は図
１と同様であるので図示省略する。図１は、ステッピン
グモータ14、ラインイメージセンサ26及び信号処理部28
を制御する第１制御部を詳細に示している。すなわちラ
インイメージセンサ26は連続的に拡大又は縮小した画像
を得る光学ズーム系の結像部に配置されている。図１に
おいて、第１制御部40A はステッピングモータ駆動制御
手段42、水平同期信号発生手段44、画像読取制御手段46
及び駆動パルス位相制御手段48を備えている。このう
ち、ステッピングモータ駆動制御手段42は図示省略の画
像読取指令と、データ転送バッファ30の停止要求信号Ｓ
ＴＰＲＱと、駆動パルス位相制御手段48のタイミング信
号Ｔとに基づいて、ステッピングモータ14に駆動パルス
Ｐと、ディレクション信号Ｄとを与えるものである。水
平同期信号発生手段44はラインイメージセンサ26が画像
の読取りを実行するための読取同期信号としての水平同
期信号Ｈを発生するものである。画像読取制御手段46は
データ転送バッファ30から出力される停止要求信号ＳＴ
ＰＲＱがアクティブになった後、非アクティブになり、
停止要求信号ＳＴＰＲＱが非アクティブになった後アク
ティブになり、これ以外の読取期間にアクティブになる
読取制御信号ＲＤＥＮを信号処理部28に与えるものであ
る。駆動パルス位相制御手段48は水平同期信号Ｈと駆動
パルスＰとが所定の位相を保つようにタイミング信号Ｔ
を駆動制御手段42に与えるとともに、ディレクション信
号Ｄが逆転を指示した場合の駆動パルスＰの数とその直
後にディレクション信号Ｄが正転を指示した場合の駆動
パルスＰの数とが一致する毎に読取指令信号Ｒを発生す
るものである。

【００２１】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて、図２のタイミングチャートをも参照して以下に
説明する。先ず、画像の読取中に、ステッピングモータ
14に対するディレクション信号Ｄが正転の極性にあり、
ステッピングモータ14に駆動パルスＰが、ラインイメー
ジセンサ26に同期信号Ｈがそれぞれ加えられているもの
とする。ラインイメージセンサ26は水平同期信号Ｈがア
クティブである期間に１ライン分の画像信号を出力す
る。このとき、読取制御信号ＲＤＥＮは画像読取制御手
段46によりアクティブになっているので、画像データが
データ転送バッファ30に格納される。一方、駆動パルス
位相制御手段48は駆動パルスＰの立上がりに対する水平
同期信号Ｈの立上がりの遅れ位相差αを逐次計測する。

【００２２】次に、上記の操作を繰り返したことによっ
て、データ転送バッファ30が満たされるか、あるいは、
ホストコンピュータ100 のデータ取り込みが間に合わな
くなると、データ転送バッファ30は停止要求信号ＳＴＰ
ＲＱをアクティブにする。なお、この停止要求信号ＳＴ
ＰＲＱは画像の読取りをしていない期間、すなわち、水
平同期パルスＨが非アクティブの状態で出力される。停
止要求信号ＳＴＰＲＱが出力されたとき、画像読取制御
手段46は読取制御信号ＲＤＥＮを非アクティブにし、ス
テッピングモータ駆動制御手段42は駆動パルスＰの出力
を停止するとともに、ディレクショク信号Ｄを逆転の極
性にし、駆動パルス位相制御手段48はその直前に計測し
た位相差αを記憶する。なお、水平同期信号発生手段44
はステッピングモータ14の停止中も、所定の周期γの水
平同期信号パルスＨを出力し続け、また、ラインイメー
ジセンサ26も映像信号を出力し続ける。

【００２３】次に、ステッピングモータ駆動制御手段42
は図５の範囲Ａに対応するＮパルス（Ｎは正の整数）を
ステッピングモータ14に加える。これによって、ステッ
ピングモータ14はＮステップだけ逆転される。このと
き、駆動パルス位相制御手段48はこのパルス数を計数す
る。

【００２４】次に、データ転送バッファ30のデータがホ
ストコンピュータ100 に転送され、画像の取込みが可能
になると、今度は第２制御部50が停止要求信号ＳＴＰＲ
Ｑを非アクティブにするようにデータ転送バッファ30に
通知する。そこで、データ転送バッファ30は停止要求信
号ＳＴＰＲＱを非アクティブにする。このとき、ステッ
ピングモータ駆動制御手段42はディレクション信号Ｄを
再び正転の極性に変更する。また、駆動パルス位相制御
手段48は読取同期信号としての水平同期信号Ｈの周期γ
と、予め計測した位相差αとの差β（＝γ−α）を演算
し、水平同期信号Ｈの立上がりからβだけ経過した時点
でタイミング信号Ｔをステッピングモータ駆動制御手段
42に加える。そこで、ステッピングモータ駆動制御手段
42はこのタイミング信号Ｔに同期させた駆動パルスＰを
出力する。これによってステッピングモータ14は正転す
る。また、駆動パルス位相制御手段48はタイミング信号
Ｔを出力した時点から駆動パルスＰを計数し、その値が
逆転時の数Ｎに一致した時点で、読取指令信号Ｒを画像
読取制御手段46に与える。そこで、画像読取制御手段46
は水平同期信号の非アクティブ期間に読取制御信号ＲＤ
ＥＮをアクティブにする。この結果、図２中のＴ1 の時
点から画像読取りが再開される。

【００２５】この場合、画像読取りを中止する直前と再
開するときとで、ステッピングモータ14の駆動パルスＰ
と、ラインイメージセンサ26の水平同期信号Ｈとの位相
差が同一になるように制御されるので、部分領域の境界
で読取画像の欠落、重複を確実に防止することができ
る。

【００２６】ところで、図１に示した第１制御部40A の
機能をＣＰＵに持たせることができる。因みに、その制
御手順を示すと図３のようになる。すなわち、ステップ
201にて駆動パルスＰと水平同期信号Ｈとの位相差αを
計測し、ステップ202 にて停止要求信号ＳＴＰＲＱがア
クティブか非アクティブかを判定し、アクティブになる
まで、αの計測とアクティブか否かの判定の処理を繰り
返す。そして、停止要求信号ＳＴＰＲＱがアクティブに
なるとステップ203 にて読取制御信号ＲＤＥＮを非アク
ティブにして画像の読取りを停止させ、続いて、ステッ
プ204 にてステッピングモータ14に対する駆動パルスの
出力を停止し、さらに、ステップ205 にてステッピング
モータ14に対するディレクション信号を逆転側に反転す
る。そして、駆動パルスをＮ個だけ発生してステッピン
グモータ14をＮステップだけ逆転させる。次に、ステッ
プ207 にて、再び停止要求信号ＳＴＰＲＱがアクティブ
か非アクティブかを判定するとともに、非アクティブに
なるまでこの判定処理を繰り返す。そして、非アクティ
ブになった段階で、ステッピングモータ14に対するデイ
レクション信号Ｄを正転側に反転させる。そして、駆動
パルスＰと水平同期信号Ｈとを同期させるための位相差
βを計測し、続いて、ステップ210 にて、このβに合わ
せて位相を調節した駆動パルスをＮ個発生し、さらに、
ステップ211にて読取制御信号ＲＤＥＮをアクティブに
する。

【００２７】この図３のフローチャートに示す処理を実
行することによって、図１のブロック図で示した機能を
実現することができる。

【００２８】なお、上記、実施例ではラインイメージセ
ンサ26を固定して、原稿台２を駆動させたが、原理的に
は原稿台２を固定して光源１８、ミラー２２、ズーム光
学系２４及びラインイメージセンサ26を一括移動操作す
るようにしても上述したと同様な制御ができる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように本発
明によれば、ラインイメージセンサに加える水平同期信
号とステッピングモータの駆動パルスとの位相差を、ラ
インイメージセンサによる読取り中断の直前と、読取再
開時とで一致するようにステッピングモータの駆動パル
スの位相を制御するので、部分領域の境界に発生しやす
い読取画像の重複や、欠落を確実に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の主要部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明の一実施例の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【図３】本発明の一実施例の主要部の機能をＣＰＵに持
たせた場合の処理手順を示すフローチャートである。

【図４】透過原稿を読取対象とする従来の画像読取装置
の概略構成図である。

【図５】画像読取読取装置におけるステッピングモータ
のステップ数と原稿台の移動量との関係を示す線図であ
る。

【図６】画像読取装置におけるステッピングモータの駆
動状態を説明するための説明図である。

【図７】反射原稿を対象とする従来の画像読取装置の主
要部の概略構成図である。

【符号の説明】

２ 原稿台 ８ スチールワイヤ １２ プーリ １４ ステッピングモータ １６ タイミングベルト ２４ ズーム光学系 ２６ ラインイメージセンサ ２８ 信号処理部 ３０ データ転送バッファ ４０Ａ 第１制御部 ４２ ステッピングモータ駆動制御手段 ４４ 水平同期信号発生手段 ４６ 画像読取制御手段 ４８ 駆動パルス位相制御手段 ５０ 第２制御部 Ｄ ディレクション信号 Ｈ 水平同期信号（読取同期信号） Ｐ ステッピングモータ駆動パルス Ｒ 読取指令信号 ＲＤＥＮ 読取制御信号 ＳＴＰＲＱ 停止要求信号 Ｔ タイミング信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】読取対象を連続的に拡大又は縮小した画像
   を得る光学ズーム系の結像部にラインイメージセンサを
   配置し、このラインイメージセンサを走査して画像を読
   み取るとともに、ステッピングモータによって前記読取
   対象又は前記ラインイメージセンサをこのラインイメー
   ジセンサによる読取りラインと直交する方向に駆動して
   ライン毎に前記読取対象画面の読取動作を実行し、前記
   読取対象の部分領域を読み取った段階で前記ラインイメ
   ージセンサによる読取りを中断するとともに、前記ステ
   ッピングモータを逆転駆動した後の正転駆動中に、前記
   ラインイメージセンサによる読取りを再開する画像読取
   装置において、前記ラインイメージセンサに加える水平
   同期信号と前記ステッピングモータの駆動パルスとの位
   相差を計測し、前記ラインイメージセンサによる読取り
   中断の直前と、読取再開時とで一致するように前記ステ
   ッピングモータの駆動パルスの位相を制御する駆動パル
   ス位相制御手段を備えたことを特徴とする画像読取装
   置。