JPH02202167A

JPH02202167A - 画像露光装置

Info

Publication number: JPH02202167A
Application number: JP1019547A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Takeuchi; 竹内　幸寿
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1989-01-31
Publication date: 1990-08-10

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】［産業上の利用分野］本発明は、原稿上の画像を順次走査しつつ読み取り手段
に露光して画像読み取りを行なう画像露光装置に関する
。

［従来の技術］従来、原稿上の画像を読み取る画像露光装置の中には原
稿を１ページ分読み取る間に、読み取りの中断／再開を
繰り返しながら画像の読み取りを行なうものがあり、こ
のような画像露光装置の一例として画像処理装置として
のホストコンピュータにＲ３−２３２Ｃ回線等によって
接続されているイメージスキャナがある。

これは第９図（ａ）、（ｂ）に示すように原稿台ガラス
１００上に載置された原稿Ｐを、光源としてのハロゲン
ランプ１０１で照明し、その照明による反射光がミラー
１０２，１０３，１０４によってＣＯＤ等の光電変換素
子（以下、イメージセンサという）１０５に導かれて電
気信号に変換されるものであり、ハロゲンランプ１０１
およびミラー１０２が順次走査を行なうことで、原稿Ｐ
の画像読み取りを行なうものである。

そして、上記イメージスキャナ１０６は、ホストコンピ
ュータ（図示せず）からのデータ出力要求信号を受けて
画像データをホストコンピュータへ送り、このホストコ
ンピュータは送られてきた画像データを一度ホストコン
ピュータ内のバッファメモリに格納し、このバッファメ
モリ内の画像データを逐次取り出しながら画像処理を行
なうものである。ここで、上記ホストコンピュータが画
像処理を行なっている間（以下、ＢＵＳＹ状態という）
に上記バッファメモリ内に画像データが一杯（以下、Ｂ
ＵＦＦＥＲＦＵＬＬ状態という）になると、ホストコン
ピュータは、送られてくるデータのオーバーフローを避
けるために上記イメージスキャナ１０６に対してデータ
出力停止信号を送ることで、イメージスキャナ１０６は
一時読み取り動作を中止する。そして、上記ホストコン
ピュータがＢＵＳＹ状態から解放されてバッファメモリ
内の画像データが空（以下、ＢＵＦＦＥＲＥＭＰＴＹ状
態という）になると、ホストコンピュータはイメージス
キャナ１０６に対して再びデータ出力要求信号を送るこ
とで、このイメージスキャナ１０６は読み取り動作を再
開するものである。

［発明が解決しようとする課題］ところで、上記画像露光装置においては、位置制御や速
度制御が容易であるという理由から、駆動手段にパルス
モータが用いられているが、このパルスモータは一般的
に起動時と停止時との動作を滑らかに行なうために、起
動時にはモータの回転数を徐々に上げる動作（以下、ス
ローアップという）を行ない、反対に停止時にはモータ
の回転数を徐々に下げる動作（以下、スローダウンとい
う）を行なうものである。しかし、ＣＯＤ等のイメージ
センサ１０５においてはその読み取り出力を均一に保つ
必要性から１走査線（以下、ラインという）に要する読
み取り時間間隔（以下、蓄積時間という）を一定に保つ
必要があるので、駆動用のパルスモータは起動時も停止
時も共に走査動作が安定動作を行なっている状態（以下
、定常状態という）での所定の駆動周波数パルスでいき
なり起動や停止を行なわなければならなかった。このた
め、この種の画像露光装置においては、定常状態でのパ
ルスモータの回転数を、このパルスモータの駆動周波数
に対して動作追従可能な範囲内、すなわち、上記走査動
作を行なうのに必要なトルクに対する自起動周波数の範
囲内に設定しなければならない、しかも、環境温度の変
化による負荷の変動やモータ自体のトルク低下を考慮し
て充分なトルクマージンをとっておく必要がある。

したがって、第１０図に示すように、ｌラインのモータ
の送りに要するパルス数をＮ、一定間隔の周期をＴとす
ると、駆動周波数はＮ／Ｔ（ｐｐＳ）となり、駆動負荷
なｔＩ　（Ｋｇ−ｃｍ）、駆動周波数Ｎ／Ｔ　（ｐｐｓ
）に対する引き込みトルクをｔｓ　　（Ｋｇ　−ａｍ）
とすると、モータの起動トルクｔｓ　　（Ｋｇ−ｃｍ）
はｔｌ＜ｔｓ＜ｔｚを満たすように設定され、このとき
のｔｓ−ｔＩがトルクマージンＭｔとなるものである。

しかしながら、このトルクマージンＭｔは本来起動時よ
りも定常状態にあるときの方が小さくてすむはずである
が、上記した従来例においては、逆に起動時よりも定常
状態にあるときの方がはるかに大きくなっている。そし
て、余分なトルクはモータ自体や走査系の振動要因とな
るものであり、特に停止時には急ブレーキがかかったよ
うな状態となるので、この振動によるモータ自体や走査
系のブレはかなりのものとなる。すなわち、読み取り動
作の途中で中断／再開の動作が入ると、第１１図（ａ）
に示すような原稿の読み取り画像出力は同図（ｂ）に示
すように、中断／再開動作の入った前後の画像が上記振
動によるブレのためにうまくつながらず、画質が劣化し
てしまうものであった。

そこで、この問題を解決するために、たとえば、スロー
アップ動作を行なうのに１９１２分の動きを要するなら
ば、読み取り動作中断後に一度走査系をｎライン後退さ
せ、読み取り動作再開時には１９１２分の蓄積時間中に
スローアップ動作を完了させて読み取り動作中断後のラ
インからの画像を読み取り、中断前の画像につなげると
いった方法も案出されているが、読み取りに要する時間
が上記従来例と比較して大幅に遅れるために実用的な動
作速度を得ることが困難であった。

本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、読み取り動
作中に中断／再開が行なわれても、その箇所での振動に
よる画質の劣化を防止し、それに伴う読み取り速度の低
下をなくすことにある。

［課題を解決しようとするための手段］上記目的を達成
するために、本発明にあっては、原稿に光を照射しつつ
走査を行なう光走査手段と、この光走査手段を駆動する
駆動手段と、光走査手段によって得られる画像を読み取
る読み取り手段とを備え、この読み取り手段の駆動信号
に同期して駆動手段を働かせる画像露光装置において、
上記読み取り手段からの出力に対して処理を行なう画像
処理部を設け、この画像処理部は上記光走査手段の１走
査分以上の画像データを蓄えるためのバッファメモリを
有するとともに、上記駆動手段の駆動力を制御する制御
手段を備えたこととした。

そして、駆動手段は複数段階の駆動力を有し、走査動作
を停止させるのに必要な駆動力を走査動作が安定動作を
行なう際の駆動力以下に設定することが好ましい。

また、画像処理部のバッファメモリの容量を走査手段に
走査動作が安定動作を行なうまでに要する走査分よりも
２走査分以上多い容量に設定することも有効である。

［作用］上記構成を有する本発明にあっては、読み取り動作の再
開時後、モータの回転が定常状態に達した時点でモータ
駆動電流を減らすことで、モータの不要なトルク分を減
らし、このモータ自体や走査系での振動の発生を抑える
ことができる。

また、走査系は読み取り動作の中断後、無駄な往復運動
をすることがないので、読み取り時間に余分な時間を付
加するおそれもない。

［実施例］本発明の第一実施例を第１図（ａ）、（ｂ）ないし第５
図に示し、その構成を第１図に基づいて説明する。

１は読み取り手段としてのＣＣＤ等の読み取りセンサで
あり、装置本体２内に配設されている。

そして、この装置本体２上面には原稿載置ガラス３が設
けられ、この原稿載置ガラス３上に載置した原稿Ｐを光
走査手段４によって露光走査して、上記読み取りセンサ
１上に画像を露光するようになっている。ここで、上記
光走査手段４は、ワイヤ駆動されるランプユニット５と
、ミラーユニット６と、レンズ７とから構成されており
、ランプユニット５は原稿Ｐを照明する照明ランプＬと
、照明ランプＬによって照射された原稿Ｐ面の画像反射
光をミラーユニット６側に反射する第１のミラーＭ、を
備えている。そして、ミラーユニット６には、第１のミ
ラーＭＩによって反射された画像光を読み取りセンサ１
に向けて折り返す第２、第３ミラーＭ　ｚ　、　Ｍ　ｓ
が設けられている。

ランプユニット５及びミラーユニット６は上記レンズ７
の光軸に対して直角を保ちつつ、この光軸に平行に走査
可能なように、一対のレール８ａ、８ｂに支持されてい
る。９はランプユニット５およびミラーユニット６の走
査の駆動源である、駆動手段としてのパルスモータであ
り、その回転力はギヤ列を介して駆動ドラム１０に伝達
される。そして、この駆動ドラム１０には途中一箇所で
結合された２本のワイヤｌｌａ、ｌｌｂが巻回されてお
り、各ワイヤｌｌａ、ｌｌｂの一端は途中でランプユニ
ット５に固定され、ミラーユニット６の両端に設けられ
たプーリ１２ａ、１２ｂの外周上を半周して装置本体２
に固定される。

また、各ワイヤ１１ａ、１１ｂの他端はプーリ１２ａ、
１２ｂの外周上を半周してテンションスプリング１３に
て結合される。したがって、動滑車の原理によりミラー
ユニット６の動作速度はランプユニット５の動作速度１
／２の速度となるので、光路長は走査全域において常に
一定に保たれるものである。

次に本実施例における制御構成を第２図に基づいて説明
する。

読み取りセンサ２１に入力されたアナログ画像信号は増
幅器２２に送られて増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ２
３によりデジタル画像信号に変換され画像処理回路２４
に入力される。この画像処理回路２４ではＣＰＵ２７か
らの命令に従ってデジタル画像信号を二値化する。すな
わち、ＣＰＵ２７はＲＯＭ２８内にあらかじめ格納され
ている画像処理パラメータを用いて、画像処理回路２４
へ二値化用のスレッショルドレベル（しきい値）やシェ
ーディング用の補正データを供給するとともに、パルス
モータ９を駆動するモータ駆動回路２９へ駆動信号を出
力する。さらに、画像処理回路２４からの出力は２つに
分かれ、１つはバッファメモリ２５を介して上記ＣＰＵ
２７の出力信号に応じて切り換え動作を行なうセレクタ
２６に接続され、もう一方はこのセレクタ２６に直接接
続されている。

次に本実施例における動作例を第２図ないし第５図に基
づいて説明する。

まず、光走査手段としてのランプユニット５およびミラ
ーユニット６は通常ホームポジションセンサ（図示せず
）により原稿Ｐの読み取り開始位置近傍に設定されたホ
ームポジションに位置する。ここで、ホストコンピュー
タ（図示せず）から動作開始信号が送られると装置本体
２をなすイメージスキャナはＣＰＵ２７からモータ駆動
回路２９へ信号を送り、このモータ駆動回路２９は読み
取り手段の駆動信号に同期したモータ駆動パルスをパル
スモータ９に与える。そして、このパルスモータ９の回
転により上記ランプユニット５およびミラーユニット６
は走査動作を行ない、画像の読み取りが開始される。そ
してさらに、上記ホストコンピュータからのデータ出力
要求信号を受けて上記イメージスキャナは画像データを
ホストコンピュータへ送るものである。

一般に、ＣＯＤ等の読み取りセンサ１は一定間隔の周期
で出されるクロックのもとで動作するものであり、本実
施例では１ラインの画像データの処理には２周期分のク
ロックが必要となっている。すなわち、第３図に示すよ
うに、最初の周期において画像の読み取りが、次の周期
においては読み取ったデータの転送が行われる。同図中
、Ｈｓｙｎｃはイメージセンサの蓄積時間Ｔ（ｍｓｅｃ
）ごとに出される読み取り同期信号、ＳＰＭはＨｓｙｎ
ｃに同期して出されるパルスモータ駆動信号であり、本
実施例においては、パルスモータ９に４パルスを与える
ことにより１ライン分の送りを行なっている。そして、
通常は画像処理回路２４とセレクタ２６とは直接つなが
れており、読み取りの行なわれた次の周期に転送が行な
われるが、ホストコンピュータがＢＵＳＹ状態にある時
、このホストコンピュータ内のバッファメモリがＢＵＦ
ＦＥＲＦＵＬＬ状態に陥るとデータのオーバーフローを
避けるためにホストコンビエータはイメージスキャナに
対してデータ出力停止信号を送る。すると、ＣＰＵ２７
はセレクタ２６をバッファメモリ２５に切り換え、この
イメージスキャナは一時読み取り動作を中断し、現在読
み取りを行なっているラインのデータはバッファメモリ
２５に蓄えられる。そして、上記ホストコンピュータが
ＢＵＳＹ状態から解放されて、ＢＵＦＦＥＲＥＭＰＴＹ
状態になると、ホストコンピュータはイメージスキャナ
に対して再度データ出力要求信号を送ることで、イメー
ジスキャナは読み取り動作を再開し、ＣＰＵ２７はまず
中断前に読み取ったデータを上記バッファメモリ２５か
らホストコンビエータへ送った後、セレクタ２６を再度
画像処理回路２４に切り換えて上記通常状態となるもの
である。

ところで、パルスモータ９は停止状態（以下、ホールド
時という）においてその停止位置を保つためにホールド
電流を流しておく必要があるが、その値は起動時の電流
よりも小さくてもよいので、一般にモータ駆動回路２９
にはパルスモータ９に与える電流値をスタート時と定常
時との２段階に切り換えられるように、たとえば、第４
図に示すような回路が設けられている。したがって、上
記回路を用いて、読み取りの開始または再開時にはトラ
ンジスタＴｒに与えられるホールド信号ＨＯＬＤをＨｉ
ｇｈにすることでこのトランジスタＴｒをオンにし、直
流電圧を直接パルスモータ９に加える。そして、第５図
に示すように、読み取り開始または再開後、Ｍライン分
（Ｍ≧１）の走査時間でパルスモータ９の回転が定常状
態に達するならば、Ｍ＋１ライン目以降はホールド信号
ＨＯＬＤをＩ−ｏ　ｗにしてトランジスタＴｒをオフし
、直流電圧を抵抗Ｒを介してパルスモータ９に加えるこ
とで、このパルスモータ９のコイルに流れる電流は少な
くなり、それに伴ってパルスモータ９のトルクは小さく
する。ここで、抵抗Ｒはパルスモータ９が定常状態にお
ける必要トルクに対して充分なマージンをもったトルク
な得られるような電流値を与えるように設定されている
。そして、ホストコンピュータからのデータ出力信号を
受けて読み取り動作を中断している間は、上記した電流
の切り換えを行なったのち、ホールド信号ＨＯＬＤはＴ
−ｏ　ｗに保たれるものである。したがって、定常時で
のパルスモータ９に与えられる電流値はホールド時にお
ける電流値と同一となり、起動時よりも電流が小さくな
って余分なトルクが減るので、光走査手段の停止時にお
ける振動は減少する。さらに、従来の回路をそのまま用
いているので、余計なコストはいっさいかからない。

次に本発明の第二実施例を第６図に基づいて説明する。

なお、上記第一実施例と同一の部分には同一の符号を付
して説明する。

本実施例に用いる回路は第一実施例の回路にトランジス
タおよび抵抗を追加してバイパスを増やすことで、パル
スモータ９に与える電流値を起動時、定常時、ホールド
時の３段階に切り換えられるようにしたものであり、本
実施例におけるホールド電流は定常時における電流値よ
りもさらに小さな値が設定さねているので、ホールド状
態での振動や装置本体２内の不要な温度上昇が第一実施
例に比べて少なくなる。

その他の構成および作用は第一実施例と同一であるので
、その説明を省略する。

次に本発明の第三実施例を第７図および第８図に示し、
その制御構成を第７図に基づいて説明する。なお、上記
第一実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明す
る。

本実施例におけるＣＰＵ２７には、読み取り手段のＭラ
イン分（Ｍ≧１）の走査時間でパルスモータ９が定常状
態に達するとすると、その間ライン分の画像データを蓄
えることのできるＲＡＭ３０が設けられ、ＣＰＵ２７に
よって制御されている。すなわち、読み取りセンサ２１
が読み取った画像信号は次の周期で画像処理回路２４を
通ってＲＡＭ３０に書き込まれ、さオ］に次の周期でホ
ストコンピュータへ送られるものである。そして、読み
取り開始または再開後の第１ライン目のデータはＲＡＭ
の第１エリアへ、第２ライン目のデータはＲＡＭの第２
エリアへ、というように処理の順番はあらかじめ決めら
れており、ホストコンビエータがデータ出力要求信号を
送ってからデータ出力停止信号を送るまでの最小単位は
１ラインとなっている。

次に本実施例の動作例を第８図に基づいて説明する。

まず始めに読み取り動作リスタート後の読み取りライン
を（１）、（２）、（３）、・・・とじ、それ以前の読
み取りラインは（０）、（−１）、（−２）、・・・と
いうように順番にさかのぼっていくことにする。そして
、ライン（０）を読み取り中にデータ出力停止信号を受
けた場合には、ＲＡＭ３０におけるライン（−２）のデ
ータ（図中、Ｐ−１のエリアのデータ）がホストコンピ
ュータへ転送中であるとともに、ライン（−１）のデー
タがＲＡＭ３０のＰのエリアに書き込まれている最中で
ある。このとき、次の周期に、ＲＡＭ３０のエリアＭ＋
１に、ライン（０）のデータが書き込まれる。次に読み
取り動作再開後、ホストコンピュータは次の周期に再度
データ出力停止信号を送るとすると、光走査手段４は前
述のように、安定に必要なライン数（Ｍ＋１）ラインだ
け走査するとともに、ホストコンピュータへはエリアＰ
のデータが転送されるだけである。さらに、ライン（１
）、（２）、（３）、・・・のデータは、順次ＲＡＭ３
０のエリア１．２．３、・・・に書き込まれるが、ライ
ン（Ｍ＋１）のデータは、エリアＭ＋１のデータが未転
送なので、エリアＭ＋２に書き込まれる。そして、次に
読み取り動作を再開したとき、光走査手段４はすぐには
走査を開始せず、まず、ＲＡＭ３０のデータの転送が、
エリアＭ十１．１．２、・−Ｍ−１，Ｍ％Ｍ＋２の順で
行なわれ、エリアＭの転送開始と同時に光走査手段４が
走査を再開し、引き続き画像データのＲＡＭ３０への書
き込みが始まる。すなわち、光走査手段４が連続して走
査している間は、ＲＡＭ３０への書き込みは１．２、・
・・Ｍ、１．２、・・・の順で繰り返し行なわれ、デー
タ出力停止信号を受けた時点の読み取りデータはエリア
Ｍ＋１またはＭ＋２に、交互に書き込まれる。

したがって、本実施例においては、ホストコンピュータ
からのデータ出力停止信号が、光走査手段が定常状態に
達する前に送られてきても、光走査手段の振動を抑える
ことができる。

なお、上記それぞれの実施例においては、１ラインの送
りに要するパルス数を４パルスとして説明したが、パル
ス数にかかわらず本考案を実施することができる。

また、駆動伝達手段としてギヤとワイヤを、光走査手段
として１：１／２光学系を用いた例について説明したが
、これに限ったものではなく、たとえば、駆動伝達手段
にタイミングブーりやベルトを用いたものや、光走査手
段として、ミラーやレンズ、イメージセンサを一つのユ
ニットに組み込んだ一体型のものにも応用できる。

［発明の効果］以上説明したように本発明にあっては、駆動手段の不要
なトルク分を減らし、この駆動手段自体や走査系での振
動を抑えることによって、画像読み取りの途中に中断／
再開動作が入った場合でも、連続読み取りと変わらない
滑らかな画質が得られる。

また、読み取り時間に余分な時間を付加しないことによ
って、読み取り速度の低下がない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第一実施例の全体を示す横断面
図、第１図（ｂ）は同図（ａ）の縦断面図、第２図は第
一実施例における制御ブロック図、第３図は第一実施例
におけるデータ転送のタイミングチャート、第４図は第
一実施例の制御に用いられる回路図、第５図は第４図に
示す回路の制御タイミングチャート、第６図は本発明の
第二実施例の制御に用いられる回路図、第７図は本発明
の第三実施例における制御ブロック図、第８図は第三実
施例におけるデータ転送のタイミングチャート、第９図
（ａ）は従来例の全体を示す平面図、第９図（ｂ）は同
図（ａ）の縦断面図、第１０図はパルスモータの周波数
−トルク特性曲線図、第１１図（ａ）は放射線の描かれ
た原稿、第１１図（ｂ）は同図（ａ）の原稿を従来例の
スキャナで読み取りを行なった出力例である。符号の説明１・・・読み取りセンサ（読み取り手段）２・・・装置
本体　　　　３・・・原稿載置ガラス４・・・光走査手
段　　　５・・・ランプユニット６・・・ミラーユニッ
ト　７・・・レンズ８ａ、８ｂ・・・レール９・・・パルスモータ（駆動手段）１ｏ・・・駆動ドラム　　ｌｌａ、ｌｌｂ・・・ワイヤ
１２ａ、１２ｂ・・・プーリ１３・・・テンションスプリング２１・・・読み取りセンサ２２・・・ｔ１Ｍ器　　　　２３・・・Ａ／Ｄコンバー
タ２４・・・画像処理回路　２５・・・バッファメモリ
２６・・・セレクタ２７・・・ＣＰＵ２８・・・ＲＯＭ２９・・・モータ駆動回路３０・・・ＲＡＭＨＯＬＤ第図第図第１１図（Ｑ）（ｂ）７Ｑ５第９図＜ａ）７（／４第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原稿に光を照射しつつ走査を行う光走査手段と、
この光走査手段を駆動する駆動手段と、光走査手段によって得られる画像を読み取る読み取
り手段とを備え、この読み取り手段の駆動信号に同期し
て駆動手段を働かせる画像露光装置において、上記読み取り手段からの出力に対して処理を行なう画像処理部を設け、この画像処理部は上記光走
査手段の１走査分以上の画像データを蓄えるためのバッ
ファメモリを有するとともに、上記駆動手段の駆動力を
制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像露光装
置。
（２）駆動手段は複数段階の駆動力を有し、走査動作を
停止させるのに必要な駆動力を走査動作が安定動作を行
なう際の駆動力以下に設定することを特徴とする請求項
１記載の画像露光装置。
（３）画像処理部のバッファメモリの容量を走査手段に
走査動作が安定動作を行なうまでに要する走査分よりも
２走査分以上多い容量に設定することを特徴とする請求
項１または２記載の画像露光装置。