JPH1023226A - 画像読み取り装置 - Google Patents

画像読み取り装置

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JPH1023226A
JPH1023226A JP8174716A JP17471696A JPH1023226A JP H1023226 A JPH1023226 A JP H1023226A JP 8174716 A JP8174716 A JP 8174716A JP 17471696 A JP17471696 A JP 17471696A JP H1023226 A JPH1023226 A JP H1023226A
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signal
line
clamp
horizontal synchronization
synchronization signal
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JP8174716A
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Akito Yamada
明人 山田
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Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光シールド出力信号レベルが不正規レベルと
なっても画像の乱れが生じない画像読み取り装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 原稿を照射する光源と、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16と、原稿の
副走査方向に対して原稿との間に相対移動可能な光学系
と、原稿と光学系とを副走査方向に相対移動させる駆動
部9、37と、ラインセンサ16の出力信号のDCレベ
ルのラインクランプを行うラインクランプ部20〜22
と、ラインクランプを行うタイミングを制御すると共に
ラインクランプの有無をも制御する制御部36とを有す
ることにより、光シールド出力信号レベルが不正規レベ
ルとなっても画像の乱れが生じない画像読み取り装置が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】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。
【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
や、電子ファイリング、OCR等による文字入力が高速
に処理できるようになった。これに伴い、画像を簡易に
入力す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
ト装置との転送においてそれとの協調が問題となってい
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。
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
作を途中で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てホスト装置の処
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、カラー化に伴って画像データ量が膨大とな
り、画像一枚分のバッファメモリを搭載することは費用
面の負担が大きく、得策とは言えない。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おいては、例えば特願平7
−33836号に記載されているように、読み取り動作
が一時停止した後に再読み取り動作を行う場合の読み取
り位置ずれを回避するため、水平同期信号を再同期化し
て後述のラインセンサの蓄積時間を常に一定に保つこと
により、画像の二重読みや読み取り抜けをなくすように
している。
【0003】上記ラインセンサは、一列に配列された多
数の光電変換用の受光素子から成る受光部と、各受光素
子ごとに設けられたシフトレジスタから成る転送部と、
受光部と転送部との間に設けられたゲート部とから成
る。受光部の各受光素子は受光量に応じた電荷を生成
し、生成された電荷は時間の経過に応じてそこに蓄積さ
れていく。所定の電荷蓄積時間が経過した後にシフトパ
ルス信号によりゲートが開かれた時点で、蓄積された電
荷は全て対応するシフトレジスタに移送される。転送部
の各シフトレジスタに移送された電荷は、各シフトレジ
スタに順次印加される転送クロックによって転送されて
いき、出力端からシリアル信号として出力される。
【0004】図9(a)はシフトパルス信号を示すタイ
ミング図、図9(b)は1画素毎の転送クロックを示す
タイミング図、図9(c)はラインセンサ出力信号を示
すタイミング図、図9(d)はサンプルパルスを示すタ
イミング図、図9(e)はラインセンサの出力信号(サ
ンプルホールド出力信号)cを示すタイミング図であ
る。図9(c)のラインセンサ出力信号はリセットパル
ス信号a、フィールドスルー信号b、出力信号cから成
る。また、ラインセンサはサンプルホールド回路および
フィールドスルー信号bによるラインクランプを行うラ
インクランプ回路を内蔵している。ラインセンサの出力
信号cには、図9(e)に示すように、ライン毎に光シ
ールドされた出力信号(光シールド出力信号)と有効画
素信号があり、光シールド出力信号は、ラインセンサの
暗時出力レベルの信号であり、ライン毎にラインクラン
プする場合のオフセット電圧として利用される。アナロ
グ信号としてのラインセンサの出力信号cの信号処理に
おいては通常、ラインセンサの出力信号cをACレベル
で増幅した後、光シールド出力信号のレベルをオフセッ
トレベルとしてDCクランプし、すなわち光シールド出
力信号のレベルを一定DCレベルへクランプし、その後
A/D変換を行う。
【0005】次に、上記DCクランプするタイミングを
定めるラインクランプパルスについて図10を用いて述
べる。図10(a)は水平同期信号を示すタイミング
図、図10(b)はラインセンサの出力信号cの反転信
号を示すタイミング図、図10(c)はラインクランプ
パルスを示すタイミング図である。図10(a)〜
(c)に示すように、ラインクランプパルスは、水平同
期信号(図9(a)に示すシフトパルス信号と同等の信
号)と同一周期で、ラインセンサの光シールド出力信号
が出力されるタイミングで生成される。
【0006】上記DCクランプにおいてカップリングコ
ンデンサにオフセット電圧を充放電するときの応答性と
しては、理想的には1回のラインクランプパルス内に充
放電が完了することが好ましいが、読み取り速度の高速
化による蓄積時間、転送クロック周期の短縮に伴い、光
シールド出力信号発生時間内に応答完了するには高速の
クランプバッファを必要とする。しかし、1ライン分の
ラインセンサの光シールド出力信号発生時間内に応答完
了してなくても、電源投入した後のウォーミングアップ
中に応答完了できれば、その後はカップリングコンデン
サの電位はほとんど変動しないため、十分オフセットコ
ントロールとして機能する。
【0007】これを図11を用いて説明する。図11
(a)は水平同期信号を示すタイミング図、図11
(b)はラインセンサの出力信号cを示すタイミング
図、図11(c)はラインセンサの出力信号cの反転信
号を示すタイミング図、図11(d)はラインクランプ
パルスを示すタイミング図、図11(e)はウォーミン
グアップ期間におけるラインセンサの出力信号cの応答
波形を示すタイミング図、図11(f)はウォーミング
アップ期間を示すタイミング図である。図11(e)に
示すように、ラインクランプにおいて目標とするDCレ
ベルに7ライン程度かかったとしても、1ラインあたり
の蓄積時間が3msecであった場合、3×7=21m
sec程度の待機時間があれば応答完了が可能で、一度
応答完了してしまえば、その後の変動はほとんどないた
め1ライン毎のラインクランプで目標のDCレベルの許
容範囲内に収めることができる。
【0008】しかし、画像読み取り中にバッファオーバ
ーランが発生すると事情が違ってくる。これを図12を
用いて説明する。図12(a)は水平同期信号を示すタ
イミング図、図12(b)はラインクランプパルスを示
すタイミング図、図12(c)はラインセンサの反転増
幅器出力信号を示すタイミング図、図12(d)はライ
ンクランプにおける理想的な応答波形を示すタイミング
図、図12(e)はラインクランプにおける実際の応答
波形を示すタイミング図である。画像読み取り中にバッ
ファオーバーランが発生して水平同期信号を再同期化し
た場合(図12(a)の読み取り再開による再同期化点
T1参照)、ラインセンサにおいては、1ライン分の画
像データが転送される時間(すなわち1画素当たりの転
送時間×画素数の時間)よりもシフトパルスの周期が小
さい場合が発生し、この場合は、図12(c)に示すよ
うに、前回転送しきれていない画像データが次のライン
の新たに蓄積された画像データと加算されて出力されて
しまう。そのためDCクランプのタイミングでDCレベ
ルが大きく変動し、図12(e)に示す再読み取り有効
ライン(再読み取り有効画像データ)までに正規のオフ
セットに応答できなくなる場合がある。例えば、クラン
プ充放電時定数10μsecに対して光シールド出力信
号発生時間が10μsecのとき、一次系の過渡応答と
見た場合、約63%(=1−exp(−10μsec/
10μsec))程度の応答になり、バッファオーバー
ラン時のオフセットレベルが正規のものより大きくなり
(クランプ用カップリングコンデンサが過度に充電さ
れ)、ラインセンサ出力信号のレベルが見掛け上、下が
ってしまう。これは、画像の再読み取り動作の度に数ラ
イン分の階調再現が損なわれ、横筋が入ることを意味す
る。
【0009】このような問題に対して、従来、1回のラ
インクランプパルス以内にDCオフセットレベルが応答
完了するようにクランプバッファの高速化を行ってい
た。このようなクランプバッファとしては、システムの
高速化に伴い、例えば光シールド出力信号発生時間が1
0μsecの場合に99%以上の応答を行うには充放電
時定数が1/5の2μsecのものが必要になる。2μ
secの充放電時定数を確保するためには、0.1μF
のカップリングコンデンサを用いた場合、アナログスイ
ッチングのオン抵抗は20Ωとなる。また、従来、図1
2(d)のような理想的応答ができない場合でも、例え
ば5ライン後にほぼ応答完了することを利用し、水平同
期信号を再同期化するタイミングを再読み取り有効ライ
ンの5ライン前に設定し、5ライン分読み取った後から
の画像データを有効にする方法を採っていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように高速化クランプバッファによりラインクランプ
応答を高速化した場合、DCレベルのラインクランプ充
放電の応答を速くするためには多量の電流を流すクラン
プバッファが必要となり、消費電力が増大するという問
題点を有していた。また、多量の電流を流すことによる
電源電圧の変動に伴うノイズ成分の増加により読み取り
画像のS/N比が低下してしまうという問題点を有して
いた。
【0011】また、上述したように読み取り再開時点の
数ライン前に水平同期信号を再同期化する方法では、読
み取り再開時点以前でキャリッジの移動速度を読み取り
速度に合わせ、水平同期信号を再同期化し、数ライン後
に実際の再読み取り再開時点に達してからの画像データ
を有効とするため、再読み取り動作に伴うキャリッジの
移動量が大きくなってしまうという問題点を有してい
た。
【0012】この画像読み取り装置では、水平同期信号
の再同期化の場合に、ラインセンサ出力信号の蓄積時間
が転送時間より短くなって光シールド出力信号レベルが
不正規レベルとなっても、画像の乱れが生ぜず、また、
クランプバッファを高速に応答させる必要がなく、さら
に、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、さらに、読み取り再開までのキャリ
ッジの動作を最小限にすることが要求されている。
【0013】本発明は、光シールド出力信号レベルが不
正規レベルとなっても画像の乱れが生ぜず、クランプバ
ッファを高速に応答させる必要がなく、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キャリッジの動作を最小限に
することが可能な画像読み取り装置を提供することを目
的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明による画像読み取り装置は、原稿を照射する光
源と、各ライン毎に主走査方向の読み取りを行うライン
センサと、原稿の副走査方向に対して原稿との間に相対
移動可能な光学系と、原稿と光学系とを副走査方向に相
対移動させる駆動部と、ラインセンサの出力信号のDC
レベルのラインクランプを行うラインクランプ部と、ラ
インクランプを行うタイミングを制御すると共にライン
クランプの有無をも制御する制御部とを有するように構
成したものである。
【0015】これにより、光シールド出力信号レベルが
不正規レベルとなっても画像の乱れが生ぜず、クランプ
バッファを高速に応答させる必要がなく、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キャリッジの動作を最小
限にすることが可能な画像読み取り装置が得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、原稿を照射する光源と、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と、原稿の副走査方向に対
して原稿との間に相対移動可能な光学系と、原稿と光学
系とを副走査方向に相対移動させる駆動部と、ラインセ
ンサの出力信号のDCレベルのラインクランプを行うラ
インクランプ部と、ラインクランプを行うタイミングを
制御すると共にラインクランプの有無をも制御する制御
部とを有することとしたものであり、光シールド出力信
号レベルが不正規レベルの場合にはラインクランプを行
わないという作用を有する。
【0017】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、基準クロック信号から水平同期信号を
生成する水平同期信号生成回路を備え、制御部は水平同
期信号生成回路で生成する水平同期信号を再同期化させ
ることとしたものであり、水平同期信号に基づいてライ
ンクランプが行われるという作用を有する。
【0018】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の発明において、水平同期信号生成回路で生成する水平
同期信号を再同期化する場合のみラインクランプを停止
させるクランプパルスマスク回路を備えることとしたも
のであり、再同期化時点でラインクランプパルスがマス
クされ、ラインクランプが行われないという作用を有す
る。
【0019】請求項4に記載の発明は、原稿を照射する
光源と、各ライン毎に主走査方向の読み取りを行うライ
ンセンサと、原稿の副走査方向に対して原稿との間に相
対移動可能な光学系と、原稿と光学系とを副走査方向に
相対移動させる駆動部と、基準クロック信号から水平同
期信号を生成する水平同期信号生成回路と、水平同期信
号生成回路で生成する水平同期信号を再同期化する再同
期化信号を生成する制御部と、制御部で生成した再同期
化信号の発生時点の1回前の水平同期信号をマスクする
水平同期信号マスク回路とを有することとしたものであ
り、水平同期信号のマスクによりラインセンサからの画
像信号出力が停止されるという作用を有する。
【0020】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の発明において、ラインセンサの出力信号のDCレベル
のラインクランプをラインクランプパルスにより行うラ
インクランプ部と、制御部で生成した再同期化信号の発
生時点の1回前のラインクランプパルスをマスクするク
ランプパルスマスク回路とを備えることとしたものであ
り、光シールド出力信号レベルが不正規レベルの場合に
はラインクランプを行わないという作用を有する。
【0021】以下、本発明の実施の形態について、図1
〜図8を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は一般的な画像読み取り装置を示
す断面図である。図1に示すように、画像読み取り装置
は、画像読み取り装置本体1、原稿ガラス2、キャリッ
ジ3、支持部材4、シャフト5、駆動ワイヤ6、駆動プ
ーリ7、従動プーリ8、DCモータ9、従動プーリ支持
部材10、付勢部11、原稿カバー12等から成る。
【0022】原稿ガラス2はユーザが手動で原稿をセッ
トするためのものである。キャリッジ3は原稿を走査し
て読み取り、支持部材4は内部にベアリング等を有し、
キャリッジ3に装着されている。シャフト5は支持部材
4を介してキャリッジ3を支持し、キャリッジ3はシャ
フト5により副走査方向のみに移動が規制される。駆動
ワイヤ6は駆動力をキャリッジ3に伝達する。キャリッ
ジ3には駆動伝達部材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。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。従動プーリ8
は従動プーリ支持部材10を介して付勢部11により付
勢され、駆動ワイヤ6に張力を付与する。原稿カバー1
2は原稿ガラス2に原稿を密着させる。
【0023】図2は一般的な画像読み取り装置の光学系
を示す構成図である。図2において、原稿ガラス2、キ
ャリッジ3、駆動ワイヤ6は図1と同様のものなので、
同一符号を付し、説明は省略する。光源13はガラス窓
2bを通して原稿を照射し、アパーチャ14はキャリッ
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。反射ミラー15は原稿からの反射光
を反射し、ラインセンサ16は光学情報を電気信号に変
換し、結像レンズ17はラインセンサ16上に原稿画像
を結像させる。
【0024】図3は本発明の実施の形態1による画像読
み取り装置の電気系統を示すブロック図である。図3に
おいて、ACカップリングコンデンサ18はラインセン
サ16からの出力信号のAC成分のみを伝達し、アンプ
19はラインセンサ16からのAC成分を増幅する。A
Cカップリングコンデンサ20はラインセンサ16の出
力信号のオフセットをコントロールするためのものであ
る。クランプバッファ21はクランプ時の充放電を行
い、アナログスイッチ22はラインクランプパルス発生
時にACカップリングコンデンサ20に充放電を行わせ
る。ACカップリングコンデンサ20とクランプバッフ
ァ21とアナログスイッチ22とはラインクランプ部を
構成する。A/Dコンバータ24はバッファ23からの
アナログ信号をディジタル信号に変換する。シェーディ
ング補正回路25は一様濃度の原稿に対して一様出力信
号レベルを得るように正規化補正する。DMAコントロ
ーラ27はバッファメモリ26の出力データを外部ホス
ト装置(図示せず)へCPU(制御部)36を介さずに
直接高速に転送する。インタフェースコントローラ28
は外部ホスト装置とのデータ転送を制御する。バッファ
カウンタ29は、画像データがバッファメモリ26に書
き込まれるときはそのデータ数だけカウント値を増加
し、外部ホスト装置へ転送されるときにはそのデータ数
だけカウント値を減少する。ラインセンサ駆動回路30
は、ラインセンサ16を駆動し、ラインセンサ16へ出
力される副走査位置ライン毎のシフトパルス信号SPと
画素毎の転送クロックCKを生成する。水平同期信号生
成回路31は、水晶発振器32からの基準クロック信号
SCKを読み取り解像度で決められた周波数に分周し、
かつ、CPU36からの再同期化信号RSYで水平同期
信号発生タイミングをリセットする機能を有する。クラ
ンプパルス生成回路33は、水晶発振器32からの基準
クロック信号SCKを分周し、かつ、CPU36からの
再同期化信号RSYでラインクランプパルス発生タイミ
ングをリセットする機能を有する。クランプパルスマス
ク回路34は再同期化信号発生時にラインクランプパル
スLCPをマスクする。D/Aコンバータ35は、CP
U36が出力するディジタル信号をアナログ信号に変換
し、モータドライバ37を制御し、DCモータ9の回転
方向および回転速度を制御する。DCモータ9とモータ
ドライバ37とは駆動部を構成する。モータエンコーダ
38はDCモータ9の回転に伴い2相のパルスを発生す
る。この2相のパルスはCPU36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。また、2相のモータエンコーダパルスのうちの
1相のみはプリスケーラ39にてCPU36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CP
U36により速度情報に変換される。その速度情報と目
標速度とを比較し、比較結果に応じてD/Aコンバータ
35へ出力されるディジタル信号の値を変換させること
によりDCモータ9の回転速度を制御することができ
る。
【0025】以上のように構成された本実施の形態によ
る画像読み取り装置について、その動作を説明する。原
稿ガラス2に原稿を置き、原稿カバー12を閉じた状態
で、外部ホスト装置から原稿の読み取り命令が出される
と、CPU36は光源13を点灯させると共に、モータ
ドライバ37を制御し、DCモータ9を回転させ、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移動させ、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、ラインセンサ駆動回路30によりラインセンサ16
の読み取り動作を開始する。原稿はガラス窓2bを通し
て光源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内部に入射される。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によりラインセンサ16上に結像され、電気信号
へ変換される。
【0026】次に、上記電気信号への変換について説明
する。水平同期信号生成回路31は、基準クロック発生
源である水晶発振器32からの基準クロック信号SCK
を分周して水平同期信号HSYを生成する。水平同期信
号生成回路31はCPUからの再同期化信号RSYによ
ってリセット可能である。ラインセンサ駆動回路30は
水平同期信号HSYをシフトパルス信号SPに変換す
る。実質的にはシフトパルス信号SPは水平同期信号H
SYと同じである。このシフトパルス信号SPの周期を
電荷蓄積時間とし、この電荷蓄積時間にラインセンサ1
6の電荷蓄積部に蓄積された電荷をシフトパルス信号S
Pにより電荷転送部にシフトすると共に次の周期で電荷
転送部内を順次転送させることにより1ラインの画像信
号を読み取っている。1ライン分の画像信号はラインセ
ンサ駆動回路30からの転送クロックCKによって1画
素毎にシリアルな電気信号として転送される。その後、
図3で示すように、ラインセンサ16から出力される画
像信号はACカップリングコンデンサ18でそのAC成
分のみが伝達され、アンプ19によってそのレベルを制
御される。アンプ19で増幅された画像信号は、クラン
プパルスマスク回路34から出力されるラインクランプ
パルスLCPがアクティブでアナログスイッチ22がオ
ンのときクランプバッファ21からACカップリングコ
ンデンサ20へ通電回路が形成されることにより、指定
オフセット電位にクランプされる。ラインクランプパル
スLCPは、図9(e)に示すラインセンサ16の出力
信号cの中の光シールド出力信号が出力されるタイミン
グで、クランプパルス生成回路33で水晶発振器32か
らの基準クロック信号SCKを分周して作られ、CPU
36によってリセット可能である。クランプパルスマス
ク回路34は、CPU36から再同期化信号RSYが出
力されたときにのみ、クランプパルス生成回路33で作
られたクランプパルスをマスクする。
【0027】その後、ラインクランプパルスLCPによ
るDCクランプでオフセットをコントロールされた画像
信号はA/Dコンバータ24でディジタルの画像データ
に変換される。シェーディング補正回路25は、A/D
コンバータ24から入力した画像データを正規化するこ
とにより、一様濃度の原稿に対して一様出力レベルの画
像データを得る。シェーディング補正回路25で得られ
た画像データのうち外部ホスト装置への転送を要求され
た画像データのみが、CPU36の書き込み許可にした
がって、バッファカウンタ29のカウント値を加算しな
がら、バッファメモリ26に取り込まれていく。この動
作とは非同期に、バッファメモリ26に取り込まれた画
像データは、DMAコントローラ27により、インタフ
ェースコントローラ28を介して、外部ホスト装置へ転
送される。その際にバッファカウンタ29のカウント値
は転送データ数だけ減算される。CPU36からの8ビ
ットの回転指示データはD/Aコンバータ35でアナロ
グの回転指示信号に変換され、この回転指示信号はモー
タドライバ37で回転指示信号値に応じた値の電流に変
換され、この電流によりDCモータ9は回転する。その
際に、DCモータ9の回転に伴い、モータエンコーダ3
8から2相のパルスを発生する。その2相のモータエン
コーダパルスはCPU36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。
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39にてCPU36で指定するべき乗の値
に分周され、CPU36により速度情報に変換される。
CPU36は、その速度情報と目標速度とを比較し、そ
の比較結果に応じた回転指令データをD/Aコンバータ
35へ出力することにより、DCモータ9の回転速度す
なわちキャリッジ3の副走査方向移動速度を制御するこ
とができる。
【0028】次に、バッファオーバーラン発生時におけ
る再読み取り動作でのラインセンサ出力信号のDCクラ
ンプについて、図4、図5を用いて説明する。図4
(a)はバッファの状況を示すバッファ状況信号を示す
タイミング図、図4(b)は水平同期信号HSYを示す
タイミング図、図4(c)は水平同期信号の再同期化信
号RSYを示すタイミング図、図4(d)はモータエン
コーダ38から出力されるモータエンコーダカウント値
が100カウント変化する毎に出力される同期信号(以
下、「100カウント同期信号」という)を示すタイミ
ング図、図4(e)は副走査読み取り位置を表すモータ
エンコーダカウント値を示すグラフ図である。また、図
5(a)は水平同期信号の再同期化信号RSYを示すタ
イミング図、図5(b)は水平同期信号HSYを示すタ
イミング図、図5(c)はラインクランプパルスを示す
タイミング図、図5(d)はラインセンサ16の出力信
号をアンプ19で反転増幅した信号を示すタイミング
図、図5(e)はラインクランプパルスによりDCクラ
ンプした後のバッファ23から出力される応答波形を示
すタイミング図である。
【0029】図4(a)のバッファ状況信号は画像デー
タを一時的に保存しているバッファメモリ26の状況を
表す信号で、バッファオーバーラン発生信号および再読
み取り動作開始信号として見ることができる。図4
(b)の水平同期信号HSYは基準クロック信号SCK
から得られた一定周期の信号であり、水平同期信号HS
Yのタイミングで画像の読み取りを行っている。図4
(c)の水平同期信号の再同期化信号RSY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発生時点
のカウント値になったときの100カウント同期信号に
よって生成される信号であり、再同期化信号RSYがア
クティブ(ロー状態)になることによって水平同期信号
HSYが再同期化する。図4(e)において、横軸は時
間、縦軸は副走査の読み取り位置を表し、ここでは例と
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
を100カウント毎に読み取るとして目盛を表示してい
る。
【0030】図5は、再読み取り動作時におけるライン
クランプパルスの再同期化および1回はラインクランプ
パルスLCPをマスクして出力しないことを説明するた
めのものである。
【0031】いま、キャリッジ3が、読み取り解像度で
決まる速度で読み取り開始位置から副走査読み取り方向
に移動しており、モータエンコーダカウント値が100
0の位置を通過し、1100、1200、・・・と一定
の周期でカウントしているものとする(図4(e)参
照)。図4においては、これらのポイントと水平同期信
号HSYとは同期して示されているが、水平同期信号H
SYは正確に基準クロック信号SCK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
前述のキャリッジ3の速度制御(すなわちDCモータ9
の回転速度制御)によって一定周期に発生するように制
御されている。また、図5に示すように、ラインクラン
プパルスLCPは、水平同期信号HSYと同一周期で、
ラインセンサ16の光シールド出力信号発生時(ここで
は水平同期信号HSYの前縁から200μsec後の4
0μsecの間を光シールド出力信号発生の期間とす
る)、すなわち水平同期信号HSYの前縁から200μ
sec後の40μsecの間においてDCクランプでき
るようにアナログスイッチ22をアクティブにする。従
って、ラインセンサ16の蓄積時間は常に一定であり、
また、ライン毎に光シールド出力信号でDCクランプす
るため、画像の階調性は忠実に再現される。この状態
で、図4に示すように、モータエンコーダカウント値が
1800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26のメモリ使用量が所定値より多くなり、バ
ッファ状況信号が「H]レベルになり、バッファオーバ
ーランが発生する。この際、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HSYの蓄積時間で蓄積された画像デ
ータまでが有効となる。その時点から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(図4(e)では1900を越えた時点ま
で)減速を続ける。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よりも少なくなるようにD
Cモータ9を逆回転させる。十分に戻った段階(図4
(e)ではモータエンコーダカウント値が1600より
少なくなった段階)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26のメモ
リ使用量が所定値以下になるまで待機し、バッファ状況
信号がバッファオーバーラン解除信号となったときに
(バッファ状況信号が「L」レベルになったときに)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、読み取り速度に達した
後に等速度にする。そして、モータエンコーダカウント
値が先ほどバッファオーバーランの発生した値である1
800になった時点で水平同期信号の再同期化信号RS
Yがアクティブ(ロー状態)になり(図5(a)参
照)、その前縁の時点T1で水平同期信号HSYが再同
期化される。その後、水平同期信号HSY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18
00から1900にかけての水平同期信号HSYの蓄積
時間に蓄積された画像データからバッファメモリ26に
書き込まれていく。また、ラインクランプパルスLCP
も同様に水平同期信号HSYの再同期化の時点から20
0μsec後に再同期化されるが、クランプパルスマス
ク回路34により1ライン分マスクされ、アナログスイ
ッチ22をオフのままにする。その後、ラインクランプ
パルス信号LCPは一定の周期となり、ラインセンサ1
6の光シールド出力信号発生時にDCクランプを行う。
このように、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。なお、バ
ッファ状況信号、水平同期信号HSY、100カウント
同期信号、ラインクランプパルス信号LCPは「H」で
アクティブ、水平同期信号の再同期化信号RSYは
「L」でアクティブとなっているが、これらは正論理で
も負論理でもよい。また、図4ではモータエンコーダカ
ウント値が100毎の同期信号(100カウント同期信
号)を生成しているが、モータエンコーダカウント値を
リアルタイムでモニタできる場合には100カウント同
期信号のようなものを生成する必要はない。さらに、図
4(e)に示すように、キャリッジ3は再読み取り動作
において再読み取り位置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、この戻り距離は位置X’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。さらに、
クランプパルスマスク回路34に入力される再同期化信
号RSYは水平同期信号の再同期化信号と同一のものを
用いているが、ラインクランプパルスLCPのマスク用
の信号として別信号を用いても良い。
【0032】以上のように本実施の形態によれば、読み
取り再開時の再同期化時点後に最初に発生する予定のラ
インクランプパルスをマスクするようにしたことによ
り、ラインセンサ出力信号の再同期化時点後の最初のD
Cクランプは行われないようにすることができ、また、
キャリッジ3の戻りを助走距離以上の短い戻りとするこ
とができるので、光シールド出力信号レベルが不正規レ
ベルとなっても画像の乱れが生ぜず、クランプバッファ
を高速に応答させる必要がなく、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キャリッジの動作を最小限にするこ
とが可能となる。
【0033】(実施の形態2)本発明の実施の形態2に
よる画像読み取り装置は、再読み取り動作時に水平同期
信号を再同期化した時点から見て1回前の水平同期信号
を出力しないことによりラインセンサから不正規な信号
を出力しないようにしてDCクランプを安定化して、光
シールド出力信号レベルが不正規レベルとなることを防
止して画像の乱れを防止するものである。
【0034】本発明の実施の形態2による画像読み取り
装置の断面および光学系は図1、図2と同様のものであ
る。
【0035】図6は、本発明の実施の形態2による画像
読み取り装置の電気系統を示すブロック図である。図6
において、DCモータ9、ラインセンサ16、ACカッ
プリングコンデンサ18、アンプ19、ACカップリン
グコンデンサ20、クランプバッファ21、アナログス
イッチ22、バッファ23、A/Dコンバータ24、シ
ェーディング補正回路25、バッファメモリ26、DM
Aコントローラ27、インタフェースコントローラ2
8、バッファカウンタ29、駆動回路30、水平同期信
号生成回路31、水晶発振器32、クランプパルス生成
回路33、D/Aコンバータ35、CPU36、モータ
ドライバ37、モータエンコーダ38、プリスケーラ3
9は図3と同様のものなので、同一符号を付し、説明は
省略する。水平同期信号マスク回路40は、CPU36
からのマスク信号MASKがアクティブのとき、水平同
期信号生成回路31から出力される水平同期信号HSY
をマスクする。また、クランプパルスマスク回路34は
同様に、CPU36からのマスク信号MASKがアクテ
ィブのとき、クランプパルス生成回路33から出力され
るラインクランプパルスLCPをマスクする。
【0036】以上のように構成された画像読み取り装置
について、その動作を図7、図8を用いて説明する。図
7(a)はバッファの状況を示すバッファ状況信号を示
すタイミング図、図7(b)は水平同期信号HSYを示
すタイミング図、図7(c)は水平同期信号の再同期化
信号RSYを示すタイミング図、図7(d)は水平同期
信号HSYのマスク信号MASKを示すタイミング図、
図7(e)は100カウント同期信号を示すタイミング
図、図7(f)は副走査読み取り位置を表すモータエン
コーダカウント値を示すグラフ図である。また、図8
(a)は水平同期信号の再同期化信号RSYを示すタイ
ミング図、図8(b)は水平同期信号HSYのマスク信
号MASKを示すタイミング図、図8(c)は水平同期
信号HSYを示すタイミング図、図8(d)はラインク
ランプパルスLCPを示すタイミング図、図8(e)は
ラインセンサ16の出力信号をアンプ19で反転増幅し
た信号を示すタイミング図、図8(f)はラインクラン
プパルスLCPによりDCクランプした後のバッファ2
3から出力される応答波形を示すタイミング図である。
【0037】図7は再読み取り動作時における水平同期
信号の再同期化を説明するものである。図7(a)のバ
ッファ状況信号は、実施の形態1の場合と同様、画像デ
ータを一時的に保存しているバッファメモリ26の状況
を表す信号で、バッファオーバーラン発生信号および再
読み取り動作開始信号として見ることができる。図7
(c)の水平同期信号の再同期化信号RSY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発生時点
のカウント値になったときの100カウント同期信号に
よって生成される信号であり、この再同期化信号RSY
がアクティブ(ロー状態)となることによって水平同期
信号HSYが再同期化される。図7(d)の水平同期信
号のマスク信号MASK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発生時点のカウント値となっ
た時点から見て100カウント前になったときにアクテ
ィブ(ロー状態)となり、モータエンコーダカウント値
がバッファオーバーラン発生時点のカウント値になった
ときにネガティブ(ハイ状態)に戻る信号である。ま
た、図8(a)〜(f)は再読み取り動作時における水
平同期信号HSYを1回マスクして出さないことを説明
するための図である。
【0038】図6において、バッファメモリ26のメモ
リ使用量が所定量より多くなってキャリッジ3が停止し
てから再読み取り動作開始までは実施の形態1と同じで
あり、その動作説明は省略する。図7に示すように、バ
ッファオーバーランの発生したモータエンコーダカウン
ト値が1800の100カウント前である1700の時
点でマスク信号MASK(図7(d)参照)がアクティ
ブ(ロー状態)になり、水平同期信号マスク回路40は
次の水平同期信号HSYを出力しない(図7(b)参
照)。その後、モータエンコーダカウント値が1800
の時点で水平同期信号の再同期化信号RSYがアクティ
ブ(ロー状態)になり(図7(c)参照)、同時にマス
ク信号MASKがネガティブ(ハイ状態)になる。これ
により、再同期化信号RSYの前縁で再同期化された水
平同期信号HSYが発生し、再同期化時から見て1回前
の水平同期信号のみがマスクされる。その後、水平同期
信号HSYは再同期化時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HSYの蓄積時間に蓄積された画像データ
から(図8(f)の再読み取り有効ラインの画像データ
から)バッファメモリ26に書き込まれていく。また、
図8(d)に示すように、ラインクランプパルスLCP
も同様にモータエンコーダカウント値1700から18
00の時点までCPU36のマスク信号MASKにより
マスクされ、再同期化時T1から見て1回前のラインク
ランプパルスLCPのみがマスクされる。その後、ライ
ンクランプパルスLCPは一定の周期となり、ラインク
ランプ部はラインセンサ16からの光シールド出力信号
発生時にDCクランプを行う。これにより、転送しきれ
ていない画像データと新たに蓄積された画像データとの
加算による不正規な画像データがラインセンサ16から
出力されないので、また、再同期化時T1から見て1回
前のラインクランプが行われないので、光シールド出力
信号レベルが不正規レベルとなることによる画像の乱れ
を二重に防止することができる。なお、図8(e)に示
す読み取り再開時点でのラインセンサ16の反転増幅出
力信号のレベルが他のタイミングにおけるよりも大きく
なっているのは、その直前の水平同期信号HSYの周期
が長くなり、ラインセンサ16における蓄積時間が増加
したためである。
【0039】以上のように本実施の形態によれば、読み
取り再開時の再同期化時点より1回前の水平同期信号H
SYをマスクし、またラインクランプパルスLCPをマ
スクするようにしたことにより、不正規な画像データが
ラインセンサ16から出力されないようにすることがで
き、また再同期化時点より1回前のDCクランプは行わ
れないようにすることができ、また、キャリッジ3の戻
りを助走距離以上の短い戻りとすることができるので、
光シールド出力信号レベルが不正規レベルとなることが
なく、クランプバッファを高速に応答させる必要がな
く、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キャリッ
ジの動作を最小限にすることが可能となる。
【0040】
【発明の効果】以上のように本発明の画像読み取り装置
によれば、ラインセンサから出力される光シールド出力
信号のレベルが不正規レベルの場合にはラインセンサ出
力信号に対するラインクランプを行わないようにするこ
とができ、またキャリッジは読み取り再開位置で十分に
読み取れるような移動速度とするだけでよいので、光シ
ールド出力信号レベルが不正規レベルとなっても画像の
乱れが生ぜず、クランプバッファを高速に応答させる必
要がなく、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キ
ャリッジの動作を最小限にすることが可能となるという
有利な効果が得られる。
【0041】また、水平同期信号に基づいてラインクラ
ンプが行われることにより、ラインクランプのマスク制
御が容易になるという有利な効果が得られる。
【0042】さらに、水平同期信号生成回路で生成する
水平同期信号を再同期化する場合のみラインクランプを
停止させることにより、再同期化時点ではラインクラン
プが行われないようにすることができるという有利な効
果が得られる。
【0043】さらに、ラインセンサから出力される光シ
ールド出力信号のレベルが不正規レベルの場合に水平同
期信号のマスクによりラインセンサから画像信号が出力
されないようにすることができ、またキャリッジは読み
取り再開位置で十分に読み取れるような移動速度とする
だけでよいので、光シールド出力信号レベルが不正規レ
ベルとなっても画像の乱れが生ぜず、クランプバッファ
を高速に応答させる必要がなく、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キャリッジの動作を最小限にするこ
とが可能となるという有利な効果が容易に得られる。
【0044】さらに、水平同期信号マスク回路と共に、
ラインセンサの出力信号のDCレベルのラインクランプ
をラインクランプパルスにより行うラインクランプ部
と、制御部で生成した再同期化信号の発生時点の1回前
のラインクランプパルスをマスクするクランプパルスマ
スク回路とを備えることにより、不正規な画像データが
ラインセンサから出力されないようにすることができ、
また、再同期化時から見て1回前のラインクランプが行
われないようにすることができるので、光シールド出力
信号レベルが不正規レベルとなることによる画像の乱れ
を二重に防止することができるという有利な効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的な画像読み取り装置を示す断面図
【図2】一般的な画像読み取り装置の光学系を示す構成
【図3】本発明の実施の形態1による画像読み取り装置
の電気系統を示すブロック図
【図4】(a)バッファの状況を示すバッファ状況信号
を示すタイミング図 (b)水平同期信号を示すタイミング図 (c)水平同期信号の再同期化信号を示すタイミング図 (d)100カウント同期信号を示すタイミング図 (e)副走査読み取り位置を表すモータエンコーダカウ
ント値を示すグラフ図
【図5】(a)水平同期信号の再同期化信号を示すタイ
ミング図 (b)水平同期信号を示すタイミング図 (c)ラインクランプパルスを示すタイミング図 (d)ラインセンサ出力信号をアンプで反転増幅した信
号を示すタイミング図 (e)DCクランプした後のバッファから出力される応
答を示すタイミング図
【図6】本発明の実施の形態2による画像読み取り装置
の電気系統を示すブロック図
【図7】(a)バッファ状況信号を示すタイミング図 (b)水平同期信号を示すタイミング図 (c)水平同期信号の再同期化信号を示すタイミング図 (d)水平同期信号のマスク信号を示すタイミング図 (e)100カウント同期信号を示すタイミング図 (f)副走査読み取り位置を表すモータエンコーダカウ
ント値を示すグラフ図
【図8】(a)水平同期信号の再同期化信号を示すタイ
ミング図 (b)水平同期信号のマスク信号を示すタイミング図 (c)水平同期信号を示すタイミング図 (d)ラインクランプパルスを示すタイミング図 (e)ラインセンサ出力信号をアンプで反転増幅した信
号を示すタイミング図 (f)DCクランプした後バッファから出力される応答
を示すタイミング図
【図9】(a)シフトパルス信号を示すタイミング図 (b)1画素毎の転送クロックを示すタイミング図 (c)ラインセンサ出力信号を示すタイミング図 (d)サンプルパルスを示すタイミング図 (e)ラインセンサのサンプルホールド信号を示すタイ
ミング図
【図10】(a)水平同期信号を示すタイミング図 (b)ラインセンサの出力信号の反転信号を示すタイミ
ング図 (c)ラインクランプパルスを示すタイミング図
【図11】(a)水平同期信号を示すタイミング図 (b)ラインセンサの出力信号を示すタイミング図 (c)ラインセンサの出力信号の反転信号を示すタイミ
ング図 (d)ラインクランプパルスを示すタイミング図 (e)ウォーミングアップ期間におけるラインセンサの
出力信号の応答波形を示すタイミング図 (f)ウォーミングアップ期間を示すタイミング図
【図12】(a)水平同期信号を示すタイミング図 (b)ラインクランプパルスを示すタイミング図 (c)ラインセンサの反転増幅器出力信号を示すタイミ
ング図 (d)ラインクランプにおける理想的な応答波形を示す
タイミング図 (e)ラインクランプにおける実際の応答波形を示すタ
イミング図
【符号の説明】
1 画像読み取り装置本体 2 原稿ガラス 2b ガラス窓 3 キャリッジ 4 支持部材 5 シャフト 6 駆動ワイヤ 7 駆動プーリ 8 従動プーリ 9 DCモータ(駆動部) 10 従動プーリ支持部材 11 付勢部 12 原稿カバー 13 光源 14 アパーチャ 15 反射ミラー 16 ラインセンサ 17 結像レンズ 18 ACカップリングコンデンサ 19 アンプ 20 ACカップリングコンデンサ(ラインクランプ
部) 21 クランプバッファ(ラインクランプ部) 22 アナログスイッチ(ラインクランプ部) 23 バッファ 24 A/Dコンバータ 25 シェーディング補正回路 26 バッファメモリ 27 DMAコントローラ 28 インタフェースコントローラ 29 バッファカウンタ 30 ラインセンサ駆動回路 31 水平同期信号生成回路 32 水晶発振器 33 クランプパルス生成回路 34 クランプパルスマスク回路 35 D/Aコンバータ 36 CPU(制御部) 37 モータドライバ(駆動部) 38 モータエンコーダ 39 プリスケーラ 40 水平同期信号マスク回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原稿を照射する光源と、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
    系と、前記原稿と前記光学系とを副走査方向に相対移動
    させる駆動部と、前記ラインセンサの出力信号のDCレ
    ベルのラインクランプを行うラインクランプ部と、前記
    ラインクランプを行うタイミングを制御すると共に前記
    ラインクランプの有無をも制御する制御部とを有する画
    像読み取り装置。
  2. 【請求項2】基準クロック信号から水平同期信号を生成
    する水平同期信号生成回路を備え、前記制御部は前記水
    平同期信号生成回路で生成する水平同期信号を再同期化
    させる請求項1に記載の画像読み取り装置。
  3. 【請求項3】前記水平同期信号生成回路で生成する水平
    同期信号を再同期化する場合のみ前記ラインクランプを
    停止させるクランプパルスマスク回路を備えた請求項2
    に記載の画像読み取り装置。
  4. 【請求項4】原稿を照射する光源と、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
    系と、前記原稿と前記光学系とを副走査方向に相対移動
    させる駆動部と、基準クロック信号から水平同期信号を
    生成する水平同期信号生成回路と、前記水平同期信号生
    成回路で生成する水平同期信号を再同期化する再同期化
    信号を生成する制御部と、前記制御部で生成した再同期
    化信号の発生時点の1回前の前記水平同期信号をマスク
    する水平同期信号マスク回路とを有する画像読み取り装
    置。
  5. 【請求項5】前記ラインセンサの出力信号のDCレベル
    のラインクランプをラインクランプパルスにより行うラ
    インクランプ部と、前記制御部で生成した再同期化信号
    の発生時点の1回前の前記ラインクランプパルスをマス
    クするクランプパルスマスク回路とを備えた請求項4に
    記載の画像読み取り装置。
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