JPH11215310A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別な付加回路や複雑な画像処理を必要とせ
ず、走査部材の速度変動に伴う画像の劣化を防止するこ
とができるようにする。 【解決手段】 まず、予備走査において、通常通りにモ
ータを駆動する。このとき、定常速度に達する前の補正
期間で、ラインセンサにより速度変動読取パターンを読
み取り、制御部によりパターン読み取り幅の増分データ
から速度変動データを計算する。さらに、画像読み取り
期間において、意図的にモータの速度変動を発生させて
速度変動読取パターンを読み取り、キャリッジの速度変
動（ゲイン）、変動遅れ（位相）を取得する。次に、本
走査においては、通常通りにモータを駆動する際に、補
正期間で、上記速度変動データ、上記キャリッジの速度
変動（ゲイン）、変動遅れ（位相）に基づいて、意図的
にモータの速度を変動させてキャリッジの振動を除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、ファク
シミリ装置、コンピュータ用の入力装置などに用いて好
適な画像読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機、ファクシミリ装置、
コンピュータ用の入力装置として、ＣＣＤ等からなるラ
インセンサを副走査方向に移動させながら、原稿画像を
読み込む画像読み取り装置や、ランプと反射鏡を具備し
た操作部材で原稿を走査し、固定したセンサに結像させ
る画像読み取り装置が知られている。これらの画像読み
取り装置では、副走査方向の走査速度に速度むらが発生
すると、読み取り画像の副走査倍率に部分的な変化が生
じ、斜めの線が歪むなど、画像の再現性が損なわれる。
また、一般的に用いられているような、カラー画像を読
み取るために、複数のラインセンサを平行に配置した方
式のセンサを用いた画像読み取り装置では、ライン間補
正に誤差を生じるために色ずれが発生し、色を正しく読
み取ることができないという問題が生じる。特に、画像
領域の先端部分では、走査機構が加速を終えて定常速度
に達するまでの間、速度変動が生じ易い。ゆえに、カラ
ー画像読み取りのために複数回の走査を行うタイプの画
像読み取り装置においては、１回目の走査と２回目以降
の走査で先端部分の振動が異なるため、色ずれが発生し
やすいという問題があった。

【０００３】上述した速度変動を低減するための技術と
しては、走査の助走距離を長くとり、振動を減衰させる
方法や、フライホイールなどのダンパーを用いる方法が
一般的に用いられている。また、駆動源にエンコーダ付
きモータを用いて速度制御を行う方法も考えられるが、
高価なエンコーダを使用する必要があるうえ、モータと
走査部材の間に介在する駆動伝達手段の精度や剛性に起
因する速度変動を補正することはできない。これを解決
する手段として、特開平９−９８２５６および特開平９
−２２４１６３では、画像領域外に置かれたパターンを
読み取って位置誤差を検出し、読み取り画像を補正して
正しい画像を得る方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、走査の
助走距離を長くとる方法やフライホイールなどのダンパ
ーを用いる方法では、機器の大型化やコスト高を招くと
いう問題点がある。また、読み取り画像を補正する方法
では、補間などの複雑な画像処理を行うための回路が高
価になり、画質にも悪影響を及ぼすという問題がある。

【０００５】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、特別な付加回路や複雑な画像処理を必要とせ
ず、走査部材の速度変動に伴う画像の劣化を防止するこ
とができる画像読み取り装置を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、請求項１記載の発明では、原稿の画像を読み
取る読取手段と、前記読取手段を副走査方向に移動させ
る駆動手段と、前記読取手段が一定速度で副走査方向に
移動しながら読み取った場合、一定の形状変化を表すよ
うに、副走査方向でかつ原稿画像読み取り領域の範囲外
に設けられたマークと、前記読取手段によって読み取っ
たマークの形状変化が一定の形状変化となるように、前
記駆動手段の前記読取手段に対する駆動速度を制御する
制御手段とを具備することを特徴とする。

【０００７】この発明によれば、まず、予備走査におい
て、駆動手段を一定速度で駆動して読取手段を副走査方
向に移動させながら、副走査方向でかつ原稿画像読み取
り領域の範囲外に設けられたマークを読み取り、読取手
段の速度変動を算出する。本走査では、制御手段によっ
て、マークの形状変化が一定の形状変化となるように、
すなわち読取手段の移動速度が原稿画像の読取開始位置
で一定となるように、駆動手段の駆動速度を制御する。
したがって、特別な付加回路や複雑な画像処理を必要と
せず、走査部材の速度変動に伴う画像の劣化を防止する
ことが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に図面を参照してこの発明の実
施形態について説明する。

【０００９】Ａ．実施形態の構成 図１は本発明の実施形態による画像読み取り装置の構成
（一部）を示すブロック図である。図において、制御部
１は、複写倍率テーブル２に格納されている複写倍率
と、駆動周波数テーブル３に格納されている駆動周波数
とに従って、図２に示す実線Ｌ２のように、後述するモ
ータ８の速度が、駆動の開始／終了時（期間Ｔ）には漸
増／漸減し、定常走査領域（画像読み取り領域）では一
定となるような制御信号を駆動パルス発生部５に供給す
る。また、速度変動テーブル４には、予備走査におい
て、後述する速度変動読み取りパターンの読み取りによ
り取得した速度変動データが記憶される。該速度変動デ
ータは、実際の画像読み取り（本走査）において、モー
タ８の速度を補正するために用いられる。

【００１０】駆動パルス発生部５は、上記制御信号に従
って、駆動の開始／終了時（期間Ｔ）には、所定の時間
毎（例えば、２．５ｍｓｅｃ毎）に、周波数△ｆで漸増
／漸減する駆動パルスを発生し、定常走査領域（画像読
み取り領域）では、上記複写倍率で決まる速度に対応す
る周波数ｆｓで一定となる駆動パルスを発生する。した
がって、駆動の開始／終了時（期間Ｔ）では、モータ８
の速度はステップ状に変化する。モータ駆動回路６は、
上記駆動パルスに従ってモータ駆動に必要な電力をモー
タ８に供給する。電力はモータ駆動用電源７から供給さ
れる。モータ８は、上記モータ駆動回路６からの駆動パ
ルスに従った電力により駆動され、ラインセンサが設置
されたキャリッジ（図示略）を副走査方向に移動させ
る。

【００１１】また、原稿が載置されるガラステーブル
（図示略）には、図３に示す速度変動読み取りパターン
Ｐが設けられており、上記モータ８によって駆動される
キャリッジに設けられたラインセンサによって読み取ら
れるようになっている。速度変動読み取りパターンＰ
は、直角三角形を副走査方向に多数連ねたものであり、
１つ１つの直角三角形の斜辺は４５゜となっている。ラ
インセンサは、主走査の１ライン分、１／６００インチ
づつを読み取る。読み取られた１ライン分は、８ビット
でＡ／Ｄ変換され、２５６階調のデジタルデータに変換
される。さらに、１ライン分の終端部分では、０〜３２
を「０」、３２〜９５を「０．２５」、９６〜１５９を
「０．５」、１６０〜２２３を「０．７５」、２２４〜
２５５を「１」の４段階に変換し、各ライン毎にその長
さを読み取る。

【００１２】図示の例では、画素ｎが「０．５」、ｎ＋
１〜ｎ＋ｍが「１」であるので、パターン読み取り幅
（主走査方向の長さ）は、ｍ＋０．５となる。これを主
走査方向の１ライン毎に繰り返し行うことで、パターン
読み取り幅の増分をデータとして取り込む。副走査方向
における速度が一定であるならば、パターン読み取り幅
の増分は一定（０．５）であるが、速度に変換があれ
ば、最小０．２５単位でパターン読み取り幅の増分に変
化が現れることになる。また、直角三角形が切り替わる
部分では、１ライン分形状を変化させておき、そのライ
ンの測定値を無効にし、前後のデータから補間する。制
御部１は、上記パターン読み取り幅の増分データから速
度変動データを計算し、速度変動テーブル４に記憶す
る。

【００１３】Ｂ．実施形態の動作 次に、本実施形態による画像読み取り装置の動作につい
て説明する。ここで、図５および図６は、画像読み取り
装置の動作を説明するための概念図である。まず、画像
読み取りの直前または機器の電源投入時に予備走査を行
う。制御部１は、複写倍率テーブル２に格納されている
複写倍率と、駆動周波数テーブル３に格納されている駆
動周波数とに従って、前述した制御信号を駆動パルス発
生部５に供給する。駆動パルス発生部５は、上記制御信
号に従って、駆動の開始／終了時（期間Ｔ）に所定の時
間毎に周波数△ｆで漸増／漸減する駆動パルスを発生
し、定常走査領域（画像読み取り領域）では、上記複写
倍率で決まる速度に対応する周波数ｆｓで一定となる駆
動パルスを発生する。この結果、モータ８は、図５の実
線Ｌ１で示す速度で駆動する。

【００１４】また、モータ８によって駆動される、ライ
ンセンサが設けられたキャリッジは、図５の一点破線Ｌ
２で示す速度で副走査方向に移動する。そして、モータ
８の速度が定常速度に達した時点ｔ１から、キャリッジ
の振動が比較的小さくなって画像読み取り開始点Ｒｅｇ
に達するまでの補正期間Ｔ１で、ラインセンサにより、
上述した速度変動読取パターンＰを読み取り、制御部１
により、パターン読み取り幅の増分データから速度変動
データを計算し、速度変動テーブル４に記憶する。

【００１５】さらに、定常速度期間、すなわち画像読み
取り期間において、意図的に駆動パルスの周波数を変動
し、モータ８に速度変動を発生させる。図５の例では、
△ｆｓだけ駆動パルスを上昇させることで、モータ８の
速度を上げる。そして、このときのキャリッジの速度変
動を取得する。キャリッジの速度変動は、上記速度変動
読取パターンＰを読み取ることで算出する。これによ
り、意図的なモータ８の速度変動に対するキャリッジの
速度変動△ｖ（ゲイン）、変動遅れφ（位相）を取得す
ることができる。言い換えると、上述した補正期間Ｔ１
で取得した速度変動データに基づいてモータ８の速度を
補正する際、補正期間Ｔ１のどの位置でモータ８の速度
変動をどの程度補正すればよいかが分かる。

【００１６】なお、画像読み取り時に、速度変動を検知
するのと同時に速度補正をリアルタイムで行わずに、予
備走査を行うのは、以下の理由による。すなわち、駆動
源であるモータ８と走査部材の間には駆動伝達部材が存
在し、駆動伝達における位相遅れの原因となっている。
また、画像処理回路などにも処理遅れが存在する。した
がって、速度変化を検知した後に、それを打ち消すよう
に制御しようとしても、特に周波数の高い領域で十分に
振動を抑制することはできない。

【００１７】一方、駆動伝達系における振動特性は、同
一個体においては、同条件の走査間ではほとんど同一の
特性を示す。したがって、予備走査を行い、その結果に
基づいてモータ８の駆動パルスを制御することで、効果
的に振動を抑制することができる。なお、予備走査は必
ずしも画像読み取りの直前に行う必要はなく、機器の電
源投入時に行うか、一定時間経過毎に行えば十分であ
る。

【００１８】次に、実際に画像を読み取る本走査では、
画像読み取り開始点Ｒｅｇ以降のキャリッジの振動をキ
ャンセルするように、補正期間Ｔ１で、速度変動テーブ
ル４に記憶した速度変動データ、モータ８の速度変動に
対するキャリッジの速度変動△ｖ（ゲイン）、および変
動遅れφ（位相）に基づいて、図６に示すように、駆動
パルス発生部５で発生する駆動パルスの周波数を変動さ
せ、モータ８の速度を変動させる。これにより、キャリ
ッジの振動が除去される。図６の例では、補正期間Ｔ１
で、駆動パルスの周波数を下げることにより、モータ８
の速度を下げ、キャリッジの振動を除去している。

【００１９】なお、カラー画像を読み取る場合には、ま
ず、上述した予備走査を行い、意図的なモータ８の速度
変動に対するキャリッジの速度変動（ゲイン）、変動遅
れ（位相）を求め、次に、実際と同様の複数回走査を行
って速度変動データを取得すればよい。

【００２０】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、まず、予備走査において、駆動手段を一定速度で駆
動して読取手段を副走査方向に移動させながら、副走査
方向でかつ原稿画像読み取り領域の範囲外に設けられた
マークを読み取り、読取手段の速度変動を算出し、本走
査では、制御手段によって、マークの形状変化が一定の
形状変化となるように、すなわち読取手段の移動速度が
原稿画像の読取開始位置で一定となるように、駆動手段
の駆動速度を制御するようにしたので、エンコーダなど
の付加回路や複雑な画像処理を必要とせず、走査部材の
速度変動に伴う画像の劣化を防止することができ、ま
た、余分な助走やダンパー類を排除することができるた
め、機器の小型化、低コスト化を図ることができるとい
う利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態による画像読み取り装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】 モータの速度変化を説明するための概念図で
ある。

【図３】 速度変動読み取りパターンを説明するための
概念図である。

【図４】 速度変動読み取りパターンを構成する１つの
直角三角形を示す概念図である。

【図５】 予備走査における速度変動データの取得動作
を説明するための概念図である。

【図６】 本走査における速度補正動作を説明するため
の概念図である。

【符号の説明】

１ 制御部（制御手段、応答特性取得手段、変動手段、
算出手段） ２ 複写倍率テーブル ３ 駆動周波数テーブル ４ 速度変動テーブル ５ 駆動パルス発生部（制御手段、変動手段） ６ モータ駆動回路 ７ モータ駆動用電源 ８ モータ（駆動手段） Ｐ 速度変動読取パターン（マーク）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿の画像を読み取る読取手段と、 前記読取手段を副走査方向に移動させる駆動手段と、 前記読取手段が一定速度で副走査方向に移動しながら読
   み取った場合、一定の形状変化を表すように、副走査方
   向でかつ原稿画像読み取り領域の範囲外に設けられたマ
   ークと、 前記読取手段によって読み取ったマークの形状変化が一
   定の形状変化となるように、前記駆動手段の前記読取手
   段に対する駆動速度を制御する制御手段とを具備するこ
   とを特徴とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 さらに、前記読取手段の前記駆動手段に
   対する応答特性を取得する応答特性取得手段を具備し、 前記制御手段は、前記応答特性取得手段によって取得し
   た、前記読取手段の応答特性に基づいて、前記駆動手段
   に対する制御タイミングおよび制御量を決定することを
   特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 前記応答特性取得手段は、 前記駆動手段の駆動速度を所定のタイミングで、かつ所
   定の変動量分だけ変動させる変動手段と、 前記変動手段によって前記駆動手段の駆動速度を変動さ
   せた際、前記読取手段によって読み取られた前記マーク
   の形状変化に基づいて、前記読取手段の移動速度の変動
   量および変動遅れを算出する算出手段とからなり、 前記制御手段は、前記算出手段によって算出した、前記
   読取手段の移動速度の変動量および変動遅れに基づい
   て、前記駆動手段に対する制御タイミングおよび制御量
   を決定することを特徴とする請求項２記載の画像読み取
   り装置。
4. 【請求項４】 前記マークは、主走査の１ライン毎に長
   さが一定の変化を有する形状であることを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれかに記載の画像読み取り装置。