JPH08186694A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステッピングモータの加減速時での画像の読
み取りに際し、濃度縞などの画像の読み取りムラをなく
して読み取り画質を向上させることが可能な画像読取装
置を提供すること。 【構成】 ラインセンサの駆動制御用の基準クロック信
号に基づきステッピングモータを駆動制御する駆動パル
ス信号Ｍｐを生成し、基準クロック信号に基づき生成さ
れてラインセンサの１ライン分の読取動作の開始タイミ
ングを決定する読取開始信号Ｒｓと駆動パルス信号Ｍｐ
とを同期させることで、ステッピングモータの加減速中
にも一定の副走査間隔で原稿画像の主走査を行い、濃度
縞などの画像の読み取りムラの発生をなくす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミリ
等に用いられ、特にステッピングモータの加速制御中に
も画像読み取りを行える画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の画像読取装置における原
稿画像読取部の構成を示す。コンタクトガラス１の面上
には原稿２が載置されており、その原稿面の下方には読
取光学系を構成する第１キャリッジ光学系３と、第２キ
ャリッジ光学系４とが設けられている。第１キャリッジ
光学系３は光源５とミラー６とを有し、第２キャリッジ
光学系４は一対のミラー７，８を有している。また、第
２キャリッジ光学系４からの出射光路上には結像レンズ
９が配置され、この結像レンズ９の後方には長手方向が
主走査方向Ｘに沿って形成されたラインセンサとしての
ＣＣＤイメージセンサ１０（以下、ＣＣＤという）が配
置されている。

【０００３】そして、原稿２の画像読み取り時には、第
１キャリッジ光学系３がホームポジションＨＰの位置か
らＹ方向（副走査方向）に沿って移動し、第２キャリッ
ジ光学系４は原稿２の面からＣＣＤ１０までの光路長が
常に等しくなるように移動する。このようにして走査す
ることによって、原稿２面からの反射光はミラー６，
７，８により順次反射されて、結像レンズ９によりＣＣ
Ｄ１０上に結像され、電気信号に変換される。その電気
信号に変換された画像情報は、画像読取制御部に送られ
て画像処理がなされ、これによって原稿画像の読み取り
が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ＣＣ
Ｄ１０により原稿画像を主走査方向Ｘに走査させると共
に、第１，第２キャリッジ光学系３，４を移動させるこ
とにより、原稿２に対してＣＣＤ１０を相対的に副走査
方向Ｙに移動させ、これにより二次元の画像情報を得て
いる。第１，第２キャリッジ光学系３，４の副走査方向
Ｙへの移動は、通常、ステッピングモータ（図示せず）
を用いて行われている。ステッピングモータの一般的な
特性として、回転速度が速くなるに従ってプルイントル
クが低下し、最大自起動周波数を超える速度でいきなり
起動さることはできない。したがって、最大自起動周波
数を超えるようなプルイントルクが小さな高速領域でモ
ータを回転させる場合には、プルイントルクで起動する
ステッピングモータの回転数を徐々に上げていくような
加速制御を行わなければならず、また、等速回転の後に
停止させる場合には徐々に減速させなければならない。

【０００５】従って、そのようなステッピングモータを
駆動制御して二次元の画像情報を得る場合、主走査方向
Ｘの読み取り周期と副走査方向Ｙの移動周期とを同期さ
せなければならないことから、助走期間すなわち「加速
領域」では原稿２に対するＣＣＤ１０の副走査倍率が変
化してしまうため画像読み取りを行わず、最高速度に達
して読取倍率が安定した時点すなわち「一定速度領域」
においてのみ画像読取りを行っていた。

【０００６】しかし、加速領域において画像の読み取り
が行えないと、その期間中の時間的損失が大きくなり作
業効率が悪いことから、ステッピングモータの加速領域
においても画像情報を読取れるようにした装置が提案さ
れている（特開平５−３１６３０５号公報、特開平５−
３２８０５９号公報参照）。図４は、特開平５−３２８
０５９号公報に開示された装置を説明するためのタイミ
ングチャートである。図４に示すように、ステッピング
モータの駆動制御用の信号である駆動パルス信号Ｍｐの
パルスレートはライン同期信号Ｌｓの周期に基づいて制
御され、そのライン同期信号Ｌｓに同期した読取開始信
号ＲｓがＣＣＤ１０を駆動するＣＣＤドライバ（図示せ
ず）に入力され、これにより主走査方向Ｘの読み取りが
開始される。

【０００７】ここで、読取データの取込みタイミング
を、ステッピングモータの４ステップで１ライン分の副
走査を行う標準モードの場合について考える。まず、一
定速度領域Ｂにおいては、ライン同期信号Ｌｓの１周期
に対して駆動パルス信号Ｍｐは４ステップに制御されて
おり、この４ステップ毎の読取タイミングはＣＣＤ１０
のデータ出力タイミングと一致しているため、４ステッ
プに１回の割合で１ライン分のデータが確実に取り込ま
れる。これに対して、加速領域Ａにおいては、駆動パル
ス信号Ｍｐのパルスレートを徐々に上げていくため、Ｃ
ＣＤ１０のデータ出力タイミングがライン同期信号Ｌｓ
と同期して一定した状態では、駆動パルス信号Ｍｐの４
ステップ毎の読取タイミングはＣＣＤ１０のデータ出力
タイミングからはずれる場合がある。このように従来の
加速領域Ａにおいては、４ステップ毎の読取タイミング
とＣＣＤ１０のデータ出力タイミングとを一致させるこ
とは不可能であることから、４ステップ毎に駆動パルス
信号Ｍｐに最も近いＣＣＤ１０のデータ出力タイミング
でデータの取込みを行うように読取タイミングを設定し
ている。しかし、このような画像読取制御を行っても、
加速領域Ａでは４ステップ毎の読取タイミングとＣＣＤ
１０のデータ出力タイミングとは一致していないため、
副走査方向Ｙに対する読取位置が一定間隔とならず、こ
れにより濃度縞や縦横比のずれなどの画像の読み取りム
ラが発生してしまい、読取った画質が劣化し品質の面で
問題となる。

【０００８】なお、前述した特開平５−３１６３０５号
公報や特開平５−３２８０５９号公報には、ステッピン
グモータの回転速度に比例して、読取データの間引きを
行ったりデータテーブルを使用したりして読取データの
取込みタイミングを制御し、これによって加速領域での
画像の読み取りムラを極力少なくするような工夫が開示
されている。しかし、このような制御を行うと、画像読
取制御部内での画像演算処理や回路構成が複雑となり、
好ましくない。したがって、一段と簡素な画像演算の制
御処理によって加速領域での読み取りを可能とする装置
が望まれるが、現段階においてはそのようなものは見当
らない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
駆動用発振器からの基準クロック信号に基づき駆動制御
されると共に読取開始信号によって１ライン分の読取動
作を開始するラインセンサにより原稿面を主走査し、駆
動パルス信号に基づき駆動制御されるステッピングモー
タにより原稿面とラインセンサとを相対的に移動させて
原稿面を副走査することで二次元の画像情報を得る画像
読取装置において、駆動制御手段と同期手段とを設け
た。駆動制御手段は、基準クロック信号に基づき駆動パ
ルス信号を生成し、この駆動パルス信号の周期を変更し
てステッピングモータを加減速する。また、同期手段
は、基準クロック信号に基づき生成された読取開始信号
と駆動パルス信号とを同期させる。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ステッピングモータの駆動パルス信号を分
周した信号をラインセンサの読取開始信号として用いて
同期手段とした。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、ラインセンサにより得られる画像情
報を複数のライン分記憶するラインメモリを設けた。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、ラインメモリに記憶された画像情報をライ
ン同期信号に同期して出力させる画像情報出力制御手段
を設けた。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明では、ステッピングモータ
は、ラインセンサの駆動制御用の基準クロック信号に基
づき生成された駆動制御信号に基づき駆動制御され、駆
動制御手段が駆動パルスの周期を変更することにより加
減速される。これにより、ステッピングモータは脱調を
生ずることなく起動及び停止する。そして、同期手段に
より、そのようなステッピングモータを駆動制御するた
めの駆動パルス信号とラインセンサの１ライン分の読取
動作の開始タイミングを決定する読取開始信号との同期
がとられる。このため、ステッピングモータの加減速時
でも、必ず、読取光学系と原稿面との相対移動による副
走査が１ライン分行われた時点でラインセンサによる１
ライン分の主走査が行われる。したがって、ステッピン
グモータの加減速時においても画像の読み取りムラがな
い正確な画像の読み取りが行われる。

【００１４】請求項２記載の発明では、ラインセンサ
は、ステッピングモータの駆動パルス信号を分周した信
号に基づいて主走査方向の読み取りを開始する。これに
よって、原稿画像の主走査方向の読み取り周期と副走査
方向の移動周期とが確実に同期する。

【００１５】請求項３記載の発明では、ラインセンサに
より得られる二次元の画像情報を、ラインメモリに複数
のライン分記憶させることによって、その一旦記憶され
た画像情報を他の信号、例えばライン同期信号に同期さ
せて出力することが可能となる。

【００１６】請求項４記載の発明では、ラインメモリに
記憶されていた画像情報を、ライン同期信号に同期して
遅延して出力させることによって、そのライン同期信号
を駆動パルス信号と同期させてデータ処理を行うことが
できる。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２に基づいて
説明する。なお、画像読取装置の原稿画像読取部の構成
は従来例（図３参照）で述べたのでその説明は省略し、
その同一部分については同一符号を用いる。

【００１８】画像読取装置における画像読取制御部１１
の構成を図２に基づいて説明する。ＣＣＤ１０には、こ
れを駆動するためのＣＣＤドライバ１２と、電気信号と
して出力されたアナログ画像信号を増幅する増幅器１３
とが接続されている。増幅器１３にはアナログ画像信号
をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器１４が接続
され、Ａ／Ｄ変換器１４にはデジタル画像信号を複数の
ライン分蓄えておくラインメモリ１５が接続されてい
る。画像処理回路１６は、ラインメモリ１５から出力さ
れるデジタル画像信号に対して所定の画像処理を行う。
画像処理回路１６により画像処理された画像信号は、Ｉ
／Ｆ回路１７（インターフェース回路）を介して、外部
装置１８（プリンタ部）に出力されて画像の形成が行わ
れる。

【００１９】駆動用発振器１９がカウンタ２１を介して
モータドライバ２２に接続されている。駆動用発振器１
９は、ＣＣＤ１０とステッピングモータ２０とを駆動制
御するための基準クロック信号Ｃｋを発生する。カウン
タ２１は、プリセットが可能なカウンタであり、基準ク
ロック信号Ｃｋを駆動パルス信号Ｍｐに変換してモータ
ドライバ２２に出力する。したがって、ステッピングモ
ータ２０を駆動制御する駆動パルス信号Ｍｐは、ＣＣＤ
１０の駆動制御用の基準クロック信号Ｃｋに基づき生成
されることになる。そして、このような駆動パルス信号
Ｍｐの周期が変更されることにより、ステッピングモー
タ２０が加減速される。つまり、脱調防止のためのステ
ッピングモータ２０のスローアップ及びスローダウンが
行われ、ここに、駆動制御手段が実行される。

【００２０】また、各種のタイミング信号を発生するタ
イミング発生回路２３が設けられ、このタイミング発生
回路２３を介してカウンタ２１の出力側とＣＣＤドライ
バ１２とが接続されている。タイミング発生回路２３
は、カウンタ２１より出力された駆動パルス信号Ｍｐを
分周することで得られた読取開始信号ＲｓをＣＣＤドラ
イバ１２に出力する。この読取開始信号Ｒｓは、ＣＣＤ
１０の主走査方向Ｘへの読取開始を指示することで、Ｃ
ＣＤ１０の１ライン分の読取開始タイミングを決定する
信号である。ここで、読取開始信号Ｒｓは、駆動パルス
信号Ｍｐを分周することにより得られた信号であるの
で、読取開始信号Ｒｓと駆動パルス信号Ｍｐとは同期が
とられていることになる。ここに、読取開始信号Ｒｓと
駆動パルス信号Ｍｐとを同期させる同期手段が実行され
る。

【００２１】この場合、タイミング発生回路２３は、ラ
インメモリ１５に接続されており、また、図１に示すよ
うなライン周期信号Ｌｓを発生する。画像読取制御部１
１では、そのライン同期信号Ｌｓに同期させてラインメ
モリ１５に記憶された画像情報を画像処理回路１６に出
力させる。ここに、画像情報出力制御手段が実行され
る。

【００２２】また、ＣＰＵ２４とＲＯＭ２５とが設けら
れ、ＣＰＵ２４はＲＯＭ２５に格納された動作プログラ
ムに従いシステム全体を制御する。したがって、前述し
た各手段、つまり、駆動制御手段、同期手段及び画像情
報出力手段は、そのようなＣＰＵ２４の制御のもとに実
行される。

【００２３】このような構成において、まず、ステッピ
ングモータ２０の駆動制御について述べる（特に駆動制
御手段）。駆動用発振器１９から基準クロック信号Ｃｋ
がカウンタ２１に送られると、その基準クロック信号Ｃ
ｋが計数され、その計数値が所定のプリセット値と比較
される。そして、両者の値が一致した時に駆動パルス信
号Ｍｐがモータドライバ２２に送られ、これによりステ
ッピングモータ２０が駆動され、副走査方向Ｙへの第一
キャリッジ光学系３の移動が開始される。この場合、ス
テッピングモータ２０の起動に際しては、カウンタ２１
におけるプリセット値を徐々に減少させることによって
ステッピングモータ２０を徐々に加速させる。また、等
速回転後にステッピングモータ２０を停止させる際に
は、カウンタ２１のプリセット値を徐々に増大させるこ
とによってステッピングモータ２０を徐々に減速させ
る。すなわち、起動・停止時に所望の周波数の駆動パル
ス信号Ｍｐを作り出すためのプリセット値を予めＲＯＭ
２５内に格納しておき、実際の起動・停止時に所定の時
間間隔及び順番に従って、ＲＯＭ２５からプリセット値
をカウンタ２１に出力させることにより、カウンタ２１
の駆動パルス信号Ｍｐの周波数を徐々に変化させるよう
にしている。こうして、駆動制御手段によるステッピン
グモータ２０の駆動制御が行われる。

【００２４】次に、画像の読み取り処理について説明す
る。駆動用発振器１９から基準クロック信号Ｃｋが出力
されると、ＣＣＤドライバ１２には基準クロック信号Ｃ
ｋ及びタイミング発生回路２３からの読取開始信号Ｒｓ
が送られる。この読取開始信号Ｒｓに基づいて、ＣＣＤ
１０の多数の読取素子（図示せず）が基準クロック信号
Ｃｋにより駆動されることにより主走査方向Ｘの読み取
りが行われる。

【００２５】ここで、読取開始信号Ｒｓの出力タイミン
グについて詳細に説明する。まず、図１には、標準モー
ドでのステッピングモータ２０の加速領域Ａ及び一定速
度領域Ｂの期間中における駆動パルス信号Ｍｐと読取開
始信号Ｒｓとの関係がタイミングチャートとして示され
ている。図１より明らかなように、駆動パルス信号Ｍｐ
と読取開始信号Ｒｓとは同期しており、駆動パルス信号
Ｍｐの４回に１回の割合で読取開始信号Ｒｓが出力され
る。標準モードでは、ステッピングモータの４ステップ
で１ライン分の副走査が行われるため、１ライン分の副
走査の間に読取開始信号Ｒｓが出力され、この読取開始
信号Ｒｓの出力によりＣＣＤ１０による主走査が確実に
なされることになる。ここで、駆動パルス信号Ｍｐと読
取開始信号Ｒｓとが同期するのは、読取開始信号Ｒｓは
駆動パルス信号Ｍｐを分周することにより生成されるか
らである。つまり、同期手段により、カウンタ２１より
出力された駆動パルス信号Ｍｐがタイミング発生回路２
３で分周されて読取開始信号Ｒｓとされ、この読取開始
信号ＲｓがＣＣＤドライバ１２に入力されるため、駆動
パルス信号Ｍｐと読取開始信号Ｒｓとが同期することに
なる。したがって、１ライン分の幅走査が開始されると
同時に１ライン分の主走査が開始されるため、ステッピ
ングモータ２０の加減速中であっても、濃度縞や縦横比
のずれなどの画像の読み取りムラがない高品質な画像の
読み取りが行われる。

【００２６】そして、読取開始信号Ｒｓに同期してＣＣ
Ｄ１０により読み取られた１ライン分の読取データは、
増幅器１３、Ａ／Ｄ変換器１４を経てラインメモリ１５
に入力される。このラインメモリ１５は、ライン同期信
号Ｌｓに同期して記憶する読取データを遅延させて画像
処理回路１６に出力する。したがって、ＣＣＤ１０によ
る画像の読み取り処理と読み取られた画像情報の出力処
理とが別個独立して行われる。これにより、画像情報の
データ処理が容易になる。例えば、図１に例示するタイ
ミングチャートでは、画像情報の処理として、ステッピ
ングモータ２０の加速領域Ａにおいてラインメモリ１５
から画像処理回路１６への画像情報の出力を遅延させる
ことで、画像情報の出力をライン同期信号Ｌｓに同期さ
せて出力させている。これにより、画像情報の出力タイ
ミング制御が容易になり、処理の容易化が図られる。な
お、本装置は、等倍密着型ラインセンサをステッピング
モータで副走査させるものや、読取光学系を固定し、原
稿をステッピングモータ駆動で搬送（副走査）させるも
のにも適用が可能である。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、駆動制御手段に
より、基準クロック信号に基づき駆動パルス信号を生成
し、この駆動パルス信号の周期を変更してステッピング
モータを加減速し、また、同期手段により、基準クロッ
ク信号に基づき生成された読取開始信号と駆動パルス信
号とを同期させるようにしたので、ステッピングモータ
の加減速時でも、読取光学系と原稿面との相対移動によ
る副走査が１ライン分行われた時点でラインセンサによ
る１ライン分の主走査を行わせることができ、これによ
り、画像の読み取りムラがない正確な画像の読み取りを
行うことができる。従って、濃度縞などの発生をなくし
て読み取り画像の品質を向上させることができる。

【００２８】請求項２記載の発明は、ステッピングモー
タの駆動パルス信号を分周した信号をラインセンサの読
取開始信号として用いて同期手段としたので、原稿画像
の主走査方向の読み取り周期と副走査方向の移動周期と
を確実に同期させることができ、これにより、縦横比の
ずれなどをなくして読取画像の品質を向上させることが
できる。また、読取開始信号は駆動パルス信号を利用し
て生成されるため、回路構成や処理手順を単純化するこ
とができ、装置の構造の簡略化を図ることができる。

【００２９】請求項３記載の発明は、ラインセンサによ
り得られる画像情報をラインメモリに複数のライン分記
憶させるようにしたので、画像情報を他の信号に同期さ
せ遅延させて出力することができる。これにより、ライ
ンセンサによる画像の読み取り処理と読み取られた画像
情報の出力処理とを別個独立して行うことができ、デー
タ処理の容易化を図ることができる。

【００３０】請求項４記載の発明は、画像情報出力制御
手段によりラインメモリに記憶された画像情報をライン
同期信号に同期して遅延させて出力させるようにしたの
で、そのライン同期信号を駆動パルス信号に同期させ遅
延させて出力することができ、データ処理の容易化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例として、ステッピングモータ
の加速領域及び一定速領域における読み取りタイミング
を示すタイミングチャートである。

【図２】画像読取装置における画像読取制御部の構成を
示すブロック図である。

【図３】従来の一例として、画像読取装置における原稿
画像読取部の構成を示す側面図である。

【図４】ステッピングモータの加速領域及び一定速領域
における読み取りタイミングを示すタイミングチャート
である。

【符号の説明】

３，４ 読取光学系 １０ ラインセンサ １５ ラインメモリ １９ 駆動用発振器 ２０ ステッピングモータ Ｃｋ 基準クロック信号 Ｌｓ ライン同期信号 Ｍｐ 駆動パルス信号 Ｒｓ 読取開始信号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動用発振器からの基準クロック信号に
   基づき駆動制御されると共に読取開始信号によって１ラ
   イン分の読取動作を開始するラインセンサにより原稿面
   を主走査し、駆動パルス信号に基づき駆動制御されるス
   テッピングモータにより原稿面と前記ラインセンサを含
   む読取光学系とを相対的に移動させて原稿面を副走査す
   ることで二次元の画像情報を得る画像読取装置におい
   て、前記基準クロック信号に基づき前記駆動パルス信号
   を生成し、この駆動パルス信号の周期を変更して前記ス
   テッピングモータを加減速する駆動制御手段と、前記基
   準クロック信号に基づき生成された前記読取開始信号と
   前記駆動パルス信号とを同期させる同期手段とを設けた
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 ステッピングモータの駆動パルス信号を
   分周した信号をラインセンサの読取開始信号として用い
   る同期手段とした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】 ラインセンサにより得られる画像情報を
   複数のライン分記憶するラインメモリを有することを特
   徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
4. 【請求項４】 ラインメモリに記憶された画像情報をラ
   イン同期信号に同期して出力させる画像情報出力制御手
   段を有することを特徴とする請求項３記載の画像読取装
   置。