JPH01157162A - 原稿読取装置 - 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】 技Ｊじトガ− 本発明は、原稿の同一ラインを読取るよう配置された複
数の読取センサと、これらの読取センサからの出力信号
を処理してデジタル画像データを形成する処理手段とを
有する原稿読取装置に関する。この原稿読取装置は、例
えばデジタルカラー複写装置等の入力部分として利用さ
れる。

屹胆良制 上記の原稿読取装置において、カラー原稿の画像の光像
を青、緑、赤の各色成分に分解し、いわゆるＣＯＤで構
成された３個の読取センサによってそれらの各色成分光
を読取るようにしたものが知られている。これら３個の
読取センサは、いずれも微小面積の受光素子を複数回１
列に並べることにより形成されており、原稿の同一走査
線上の画像要素をこれらの各受光素子によって順次に読
取ってゆく（主走査）。又、原稿の読取りにあたっては
、原稿を上記の走査線に対して直角の方向に移動させる
等して走査線を多数本形成する（副走査）。これら主走
査及び副走査により、原稿の全面が３個の読取センサに
よって色分解されて読取られる。

上記のような原稿読取処理において重要な点は３個の読
取センサが原稿の同一画素を同時に読出さなければなら
ないということである。これがうまくゆかないと、画像
を再現した時に色ズレ等の画像ズレを生ずるおそれがあ
る。このような画像ズレを回避するためには、３個の読
取センサの画像読取タイミングが主走査方向及び副走査
方向の両方向に互って互いに整合する必要がある。

従来の装置では、各読取センサへの読取転送信号（シフ
トパルス）のタイミングを変えることにより、電気的に
主走査方向の読取位置の整合をとっている。一方、主走
査方向に対して直角な方向である副走査方向の読取位置
の整合に閃しては、各読取センサを機械的に位置調整す
ることによってその整合を図っている。

しかしながら、これらの読取センサが配設されている個
所の温度は、画像読取処理中、変化する。このような温
度変化が生ずると、各読取センサを保持している光学ブ
ロックが熱変形し、その結果、当初は位置整合されてい
た各読取センサの読取ラインが相互にずれてしまい、画
像ズレを生するという不都合がある。光学ブロックの熱
変形量は、材料の線膨張率及び構造により異なるが、い
ずれにしても温度変化により各読取センサ間で読取ライ
ンのズレが生ずる。

１−呟 本発明は、複数の読取センサを備えた原稿読取装置にお
いて、温度変化により各読取センサの読取ライン間に生
ずるズレを補償して画像ズレの発生を防止することを目
的とする。

１−え 本発明は、原稿の同一ラインを読取るよう配置された複
数の読取センサと、これらの読取センサからの出力信号
を処理してデジタル画像データを形成する処理手段とを
有する原稿読取装置であって、少なくとも１つの読取セ
ンサに付設されるバッファメモリと、上記の読取センサ
近傍の温度を検出して温度情報を出力する温度検出手段
と、上記温度情報に応じて上記バッファメモリによる書
込から読出までの時間を設定するメモリ時間設定手段と
を有する原稿読取装置である。

以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

第１図は一実施例の機械的構成を示す側面図である。実
施例に係る原稿読取装置によれば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）
、Ｂ（青）の３包成分を同時に読取ることによる高速性
と、プリズムによる色分解系までの光軸を一本化できる
ことくすなわち３色とも同一の光軸とすることができる
こと）による構成のコンパクト性の両特性を得ることが
できる。

この装置の光学系は、縮小光学系による結像を行なうと
共に、ダイクロイックプリズム１を用いて原稿光像をＲ
，Ｇ、Ｂの３包成分に分解する。

図において、コンタクトガラス７上に原稿８が載置され
ている。蛍光灯２及びリフレクタ（照明光反射板）３に
よって照明された原稿８の反射光は、蛍光灯２及びリフ
レクタ３を保持する走行体（第１キャリッジ図示せず）
に配置された第１ミラーＭ１によって９０″折り返され
、更に第１キヤリツジの１／２の速さで同一方向へ移動
する第２キヤリツジ（図示せず）に配置された第２ミラ
ーＭ２及び第３ミラーＭ３により平行に折り返され、そ
してレンズ４に入る。第２ミラーＭ２と第３ミラーＭ３
とは互いに９０°に開いている。

レンズ４を通過した光は、その後、ダイクロイックプリ
ズム１に入り、第１面１ａで青成分が反射される。該青
成分光は、トリミング（色補正）フィルタ５Ｂを通り、
いわゆるＣＣＤによって構成された読取センサ６Ｂに結
像される。青酸分光以外の光、すなわち赤成分光及び緑
成分光は第１面１ａを通過して第２面１ｂに達する。第
２面１ｂでは、赤成分光が反射され、緑成分光がこれを
通過する。第２面１ｂで反射した赤成分光は、トリミン
グフィルタ５Ｒを通り、ＣＣＤによって構成された読取
センサ６Ｒに結像される。

第２面を通過した緑成分光は、トリミングフィルタ５Ｇ
を通り、ＣＣＤによって構成された読取センサ６Ｇに結
像される。これにより、原稿８の画像の３原色成分がそ
れぞれ３つの読取センサ６Ｂ、６Ｇ、６Ｒに結像される
。尚、３つの読取センサ６Ｂ、６Ｇ、６Ｒは、各色の倍
率が等しくなるようにレンズ４より等距離に配置されて
いる。

読取センサ６Ｒ，６Ｇ、６Ｂの形状はライン状であり、
８μｍＸ８μｍの受光素子が一列に３６４８個並んだ形
（すなわち８μｍ　Ｘ　２９．１８４＋ｍの長方形）に
なっている。４００　ｄｐｉの走査時を例にあげると、
画像の読取りに使用しているのは３４０１個（８μｍ　
Ｘ　２７．２０８ｍｇ＋　）であり、原稿面上に換算す
ると６３．５μｍ　Ｘ　２１６　ａｍの走査線になり、
その走査線を３４０１個に分解して認識している。原稿
の画像は、レンズ４、ダイクロイックプリズム１等から
成る縮小光学系により各読取センサ６Ｒ，６Ｇ。

６Ｂの受光素子列′上にその１走査線分が結像される。

その１走査線分の画像が読取センサの各受光素子によっ
て順次読取られる（主走査）。一方、蛍光灯２、リフレ
クタ３及び第１ミラーＭ１を支持している第１キヤリツ
ジがＡ点からＢ点まで移動すると、上記主走査のための
走査線（主走査線）が主走査と直交する方向に６３．５
μｍピッチで収ることができる。

第３図は、読取センサ６Ｒ，６Ｇ、６Ｂからの出力信号
を処理してデジタル画像データを形成する処理回路の一
例を示している。尚、図示の回路はＲ，Ｇ、Ｂの一色分
の処理回路であり、３色とも同一構成の回路を使うこと
ができる。

各読取センサ（ＣＣＤ）６Ｒ，６Ｇ、６Ｂの受光面に結
像された原稿の光学像は、ＣＣＤによって読取られる。

ＣＣＤには転送及びシフトのためのタイミングパルスＰ
が与えられ、このパルスに基づいて原稿画像が読取られ
、そして画像信号Ｏ８及び暗信号ＤＯ３が出力される。

画像信号Ｏ８と暗信号ＤＯ３は、バッファアンプＢＡに
よって差動増幅され、これによりＣＣＤのリセットノイ
ズ等が除去された画像信号となる。この画像信号は未だ
パルス上の信号であって直流オフセットを有しているた
め、まずスイッチＳＷ１によってゼロクランプを行なう
、これは、画像信号のゼロレベルを決定するもので、通
常はＣＣＤのリセットパルスの直後のタイミングでスイ
ッチＳＷＩをＯＮとすることによって行なわれる。そし
て更に、スイッチＳＷ２とコンデンサＣｓによってサン
プルホールドを行なう。これは、ＣＣＤ出力が原稿の反
射率に比例した画像のレベルを正しく示しているタイミ
ングでのみスイッチＳＷ２をＯＮとしてコンデンサＣｓ
にチャージすることにより行なわれる。

コンデンサＣｓの後段に配置されたＦＥＴは、コンデン
サＣ５の電圧を高インピーダンスで受けるためのバッフ
ァである。ＦＥＴのソース出力として、始めてＯｖを基
準としたアナログ画像信号が得られる。このアナログ画
像信号は、アンプＡ１によって所定の電圧Ｖ。にレベル
設定され、Ｄ／Ａコンバータ１０の基準電圧端子ｒｆに
与えられる。Ｄ／Ａコンバータ１０のデジタル入力には
、シェーディング補正データ５ＤＡＴＡが与えられてお
り、Ｄ／Ａコンバータ１０の出力ＶＤＡとしてはｖ［）
ＡｏＣｖＯｘＳＤＡＴＡ が与えられる。

アンプＡ２を含むステージ１１では、ＣＣＤの暗電流出
力を補償するために、ＣＣＤのダミー素子（有効受光素
子外の光遮蔽された受光素子であって暗電流成分のみを
出力するもの）の出力タイミングでのみＯＮとなる信号
ＤＳを用いて暗電流成分をサンプルホールドし、それを
画像信号ＶＤＡから差引く処理を行なう。これにより、
ＣＣＤ暗電流成分を取除いた真のアナログ画像信号がア
ンプＡ２の出力Ｖ１．として得られる。

一方、ＣＣＤが白基準板（コンタクトガラス７の適宜の
位置に配設される）の部分を読出しているタイミングに
おいてＯＮとなる信号ＷＳにて白基準出力をサンプルホ
ールドし、アンプＡ３と可変抵抗ＶＲにてレベル調整さ
れた電圧Ｖｒａｆを得る。Ｖｒｅｆは画像信号のフルス
ケールを決定するものである。次段に配置されたＡ／Ｄ
コンバータ１２は、Ｖ□、を基準（フルスケール）とし
てアナログ画像信号Ｖ１６を画像クロックＶＣＬＫに同
期してＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄコンバータ１２の出力と
してデジタル画像信号が得られ、このデジタル画像信号
がリードオンリーメモリＲＯＭにてデータ変換を施され
た後、求めるデジタル画像信号ＶＤＡＴＡとして出力さ
れる。このデジタル画像信号ＶＤＡＴＡは、必要に応じ
てＭＴＦ補正、密度変換等の処理を施こされた上で、ラ
イン同期信号（ＬＳＹＮＣ）及び画像クロック（ＣＬＫ
）と共に、プリンタにおけるレーザ露光装置その他の画
像記録手段に向けて出力される。

ところで、第１図に示したレンズ４、ダイクロイックプ
リズム１等から成る光学系及び各読取センサ６Ｒ，６Ｇ
、６Ｂは、ピント、倍率、そして読取位置の３点に関し
て光学的に調整されていなければならない。′以下、そ
れらの調整について説明する。

第２図は、レンズ４、グイクロイックプリズム１及び読
取センサ６Ｒ，６Ｇ、６Ｂを一体化した光学ユニット９
を示している。まず治具上で原稿りを固定しておいてレ
ンズ４を矢印Ｅ方向へ動かし、そして光学ユニット９を
矢印Ｈ方向へ動かし、原稿りとレンズ４との間の距離（
Ｓｉ２）と、レンズ４と読取センサ６Ｂとの間の距離（
Ｓ４ｂ）とを、ピント及び倍率が出るように固定する。

これにより読取センサ６Ｂのピント及び倍率の調整が完
了する。次に、他の読取センサ６Ｇ、６Ｒをそれぞれ矢
印Ｆ方向へ動かすことにより、レンズ４と各読取センサ
６Ｇ、６Ｒとの間の距離が、既に調整済であるレンズ４
と読取センサ６Ｂとの間の距離（Ｓ４ｂ）と同じになる
ようにする。これにより、読取センサ６Ｇ、６Ｒの倍率
を読取センサ６Ｂに対して等しくなるように調整できる
。読取センサ６Ｇ、６Ｒは、倍率を優先しているので、
最適結像位置より少しずれた位置に固定されるが、これ
は、レンズ４の色収差の影響で各色の最適結像位置が異
なるためである。倍率優先にする理由は、倍率が各色で
異なると、画像両端で各色の読取位置にずれが生ずるこ
とによる。

読取位置の調整については、各読取センサ６Ｒ，６Ｇ、
６Ｂの逆投影像を重ね、同じ位置を読取らせることによ
り調整を行なう。各読取センサのＣＣＤ受光素子列方向
（すなわち主走査方向）に関しては、ＣＣＤの転送信号
（シフトパルス）のタイミングを変えることで電気的に
調整する。

ＣＣＤ受光素子列に垂直な方向（副走査方向）に対して
は、各読取センサの受光素子列の逆投影像が、同一線上
に並ぶように各読取センサ位置を調整する。すなわち、
まず読取センサ６Ｂを原稿走査方向に垂直に光軸上に合
わせるため矢印Ｇ方向へ動かし、更に読取センサ６Ｒ，
６Ｇを読取センサ６Ｂに合わせるため、それぞれ矢印Ｊ
方向へ動かし、その後各読取センサを固定する。

以上により各読取センサの位置調整が完了するのである
が、実際の画像記録作業時においては、光学ユニット９
の近傍の温度が変化して、その結果、各読取センプロＲ
，６Ｇ、６Ｂを支持している光学ブロック１４．が熱変
形する。従って、各読取センサの読取ラインを当初、正
確に調整しておいても、実際の稼働時には温度変化によ
り各読取ラインにズレが生じて画像ズレ等の画像品質劣
化を招来する。このような場合、主走査方向の読取位置
調整は上記の通り、ＣＯＤの転送信号のタイミング調整
によって比較的簡単に且つ正確に行なうことができるの
であるが、副走査方向の読取位置調整を上記の如く、各
読取センサ６Ｒ，６Ｇ。

６Ｂを機械的に位置移動することによって行なうことに
していると、著しく作業が面倒になる。そこで本実施例
では、以下に説明するように、副走査方向の読取位置調
整も電気的な調整により簡単且つ正確に行なうことがで
きるようにしている。

第４図において、アナログ及びデジタルの各処理を経て
来た画像データＶＤＡＴＡ　　（Ｒ）　、　　（Ｇ）は
、画像クロックＣＬＫ及びライン同期信号ＬＳＹＮＣと
共にそれぞれの多段ラインバッファＢＦＲ、ＢＦＧに入
力される。残りの１つの画像データＶＤＡＴＡ（Ｂ）は
ラインバッファを通ることなくそのまま出力される。ラ
インバッファＢＦＲ，ＢＦＧは、複数のラインバッファ
で構成されており、入力された画像データをプリセット
値ＰＲＩ、ＰＲ２で与えられるライン数分遅らせて出力
することができる。従って、プリセット値ＰＲＩ、ＰＲ
２を温度変化によって生じたＲ、Ｇ、Ｈの各読取ライン
のズレに対応した適切な値にセットすれば、各出力画像
データＤＯＵＴ　（Ｒ）　、　ＤＯＵＴ　（Ｇ　）　、
　ＤＯＵＴ（Ｂ）をズレのないデータとすることができ
る。

第５図はプリセット値ＰＲＩ、ＰＲ２を決定するための
回路である。図において、温度検出手段としてのサーミ
スタＴＨは、例えば、光学ブロック１４上の適宜の位置
に置かれる。光学ブロック１４上の温度が変化すると、
サーミスタＴＨの抵抗値が変化して分圧された電圧Ｖｔ
もそれに応じグ用Ａ／Ｄ変換ポートが用意されている）
に印加される。ＣＰＵは、このＡ／Ｄボートを介して与
えられた電圧Ｖｔの値を一定のタイミングにて読込む。

予め決めである関係により入力電圧Ｖｔに応じたプリセ
ットデータＰＲＩ、ＰＲ２をデータバスに出力し、外部
のラッチＬＣにラッチする。

このようにして、温度変化に対応したプリセット値ＰＲ
Ｉ、ＰＲ２が与えられる。入力電圧Ｖｔとプリセット値
ＰＲ１，ＰＲ２との関係は、予め光学ブロック１４の温
度に対する副走査方向のズレ量の関係から決めておけば
良い、サーミスタＴＨその他の温度検出手段による温度
測定点は、ズレ量に対して一定の関係にある位置であれ
ばどのような位置であっても良い。原稿読取装置全体の
機内雰囲気温度とすることもできる。

上記実施例は、構成が簡単となるＡ／Ｄボート付ＣＰＵ
を使用した例であるが、Ａ／Ｄ変換器はＣＰＵの外部に
設けても良い、又、ＣＰＵを使用せずに全て、いわゆる
ハードで構成しても良い。

その例を第６図に示す。

第６図において、サーミスタＴＨによる温度測定値、す
なわち温度電圧ＶｔをＡ／Ｄ変換器１５に入力する。Ａ
／Ｄ変換器１５は、測定信号が与えられるたびにＡ／Ｄ
変換を実施し、デジタル出力はＡ／Ｄ変換終了信号ＥＯ
ＣによりラッチＬＣにラッチされる。ラッチ出力はＲＯ
Ｍのアドレス入力に入力され、ＲＯＭのデータ出力とし
てプリセット値ＰＲＩ、ＰＲ２が与えられる。ＲＯＭに
は、温度測定値とプリセット値の対応がテーブルとして
ストアされている。

温度測定のタイミングは、例えば温度変化スピードに対
応した所定の時間ごとに行うとか、画像読取に先立って
常に行うとか、あるいは所定の読取回数ごとに行なうと
か等の如く任意に選択できる。

尚、上記の２例ではプリセット値ＰＲＩ、ＰＲ２を温度
データだけに応じて決定したが、実際には製造段階にて
最適に手動調整を行なった時の設定値に対して、温度変
化に応じて補正をしてゆく方法が望ましい。第７図に示
すようにＤＩＰスイッチによって構成された手動調整手
段により与えられる八人力と、第５図あるいは第６図に
示した回路から与えられるＢ入力とを加算器ＡＤＤによ
り加算した結果をプリセット値ＰＲＩ、ＰＲ２とするこ
とにより上記の方法を実現できる。第５図のようにＣＰ
Ｕを使用する場合は、手動調整手段の出力をＣＰＵのボ
ートに与え、ＣＰＵのプログラムにより温度測定値（電
圧ｖｔ）に加味してプリセット値ＰＲＩ、ＰＲ２を決定
するようにしても良い。

第４図に示したラインバッファＢＦＲ，ＢＦＧの具体例
を説明する。両者とも同じ構成とすることができるので
、１つのみの動作を説明する。

第８図において、ライン同期信号ＬＳＹＮＣは４進カウ
ンタＣＮＴに入力される（通常の４ビツト・バイナリ−
・カウンタの下位２ビツトを使えば４進カウンタとなる
）。カウンタＣＮＴの出力にてデータセレクタ５ＥＬＬ
　（ＳＮ７４１３９等）の出力ＹＯ〜Ｙ３のうちのいず
れか１つがセレクトされる。第９図に示すように、カウ
ンタＣＮＴは０゜１．２，３，０，１．　　・・・・・
とカウントしてゆき、対応した出力がＨｉｇｈとなる。

今、カウンタＣＮＴの出力が２となるとＹ２が旧ｇｈと
なりＲＡＭ３に対してＷＥがＬｏｗとなり、又ＣＬＫが
入力される。ＲＡＭ１〜４は１ラインメモリであり例え
ばμＰＤ４１１０２Ｃ（Ｎ　Ｅ　Ｃ製）等のＦＩＦＯを
使えば構成的に簡単である。又、汎用のＳＲＡＭを用い
ても良い。ＦＩＦＯを用いた場合、これはＤＲＡＭなの
でリフレッシュが必要な場合がある。

これは従来のロジックで実現できるので説明は省略する
。又、ＳＲＡＭを使用する場合は、リフレッシュタイプ
を考慮しないで済む。

ＬＫに応じてＲＡＭ３に書き込まれる。この時、Ｙ２以
外はＬｏｗであるから他のＲＡＭは書込禁止となってい
る。

ライン同期信号ＬＳＹＮＣのカウントが進むにつれて、
データセレクタ５ＥＬ１においてセレクトされる出力は
Ｙ２→Ｙ３→ＹＯ→Ｙ１→・・・・・の如く変化してゆ
き、ＶＤＡＴＡの書込まれるＲＡＭもＲＡＭ３→ＲＡＭ
４→ＲＡＭＩ→ＲＡＭ２→・・・・・の如く順々に変化
する。一方、カウンタＣＮＴの出力は加算器ＡＤ　Ｄ　
（Ｓ　Ｎ７４８３等）の六入力に与えられ、予め設定さ
れたプリセット値ＰＲに加算される。加算出力はデータ
セレクタ５ＥＬ２に加えられ、加算結果に応じた出力が
セレクトされる０例えば、カウンタＣＮＴの出力が２で
ＰＲ＝２であるとすると、加算器ＡＤＤの出力は０とな
る（２ビット同士の加算結果の下位２ビツトを使うため
）。すなわち、データセレクタ５ＥＬ２のＹＯ比出力出
力されて、ＲＡＭ１のＲＥがＬｏｗとなり、そして続出
クロックＲＣＬＫが加えられる。他のＲＡＭに関しては
全てＲＥが１−１−１ｉ　　となり、読出禁止となる。

つまり、カウンタＣＮＴの出力が２でＰＲ＝２の時は、
ＶＤＡＴＡがＲＡＭ３に書込まれ、ＤＯＵＴとしてはＲ
ＡＭ１から読出される。この状態はラインごとに（ＬＳ
ＹＮＣ発生ごとに）サイクリックに変化してゆき、その
結果ＤＯＵＴは常にＶＤＡＴＡに対して２ライン分遅れ
たラインの画像データを持つことになる。

以上の動作を第９図のタイミングチャートに示す。

尚、プリセット値ＰＲはデイツプスイッチ等の設定手段
によって与えられる。

九−艮 本発明によれば、複数の読取センサを備えた原稿読取装
置において、温度変化により各読取センサの読取ライン
間に生ずるズレを補償して画像ズレの発生を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例に係る原稿読取装置の概略側面図、第
２図は光学系の要部を示す側面図、第３図は第１図にお
ける処理回路の一具体例を示す回路図、第４図は各読取
センサの副走査方向の読取位置を整合させるための回路
の一例を示す回路図、第５図、第６図及び第７図は第４
図に示したバッファメモリのためのプリセット値を出力
する回路例を示す図、第８図は第４図のバッファメモリ
ＢＦＲ，ＢＦＧ、ＢＦＢの一具体例を示す回路図、第９
図は第８図の回路による制御のタイミングチャートであ
る。 ８・・・原稿、６Ｒ，６Ｇ、６Ｂ・・・読取センサ、１
３・・・処理手段、ＢＦＲ，ＢＦＧ・・・バッファメモ
リ、ＴＨ・・・温度検出手段、 ＣＰＵ、１５．ＬＣ，ＡＤＤ・・・メモリ時間設定手段
第５図 「 第６図 第７図 手続補正書（白側 、昭和６３年　４月１１日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿の同一ラインを読取るよう配置された複数の読取セ
   ンサと、これらの読取センサからの出力信号を処理して
   デジタル画像データを形成する処理手段とを有する原稿
   読取装置において、 少なくとも１つの読取センサに付設されるバッファメモ
   リと、 上記の読取センサ近傍の温度を検出して温度情報を出力
   する温度検出手段と、 上記温度情報に応じて上記バッファメモリによる書込か
   ら読出までの時間を設定するメモリ時間設定手段とを設
   けたことを特徴とする原稿読取装置。