JPH0358668A - 画像読取装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ファクシミリ等に使用される画像読取装置に
関するものである。

（従来技術） 本発明の背景となる従来の画像読取装置について、第６
図を用いて説明する。

第６図は画像読取装置の概略構戒を示すもので、１は画
像読取部を示し、画像読取部１に対して矢印Ａで示す方
向から原稿が搬送される。より詳細には、原稿Ｐは搬送
方向の最上流側に配設された給紙ローラと、重送防止用
の分離パッド（共に図示せず）とによって給紙されて、
中継ぎ搬送ローラ２へと送られ、更にこの中継ぎ搬送ロ
ーラ２の作用を受けて画像読取部１へ搬送される。

画像読取部１には、コンタクトガラス３が配設されコン
タクトガラス３の下方には原稿Ｐを露光するための露光
ランプ４（例えば蛍光灯からなる）が設けられ、原稿Ｐ
はこの露光ランプ４で露光され、原稿Ｐ上の像が第６図
に一点鎖線で示す経路にそって旦ラー６、集光レンズ７
等を介して周体撮像素子（例えばＣＣＤ素子からなる）
に集光される。尚、コンタクトガラス３の上方には、シ
ェーディング補正用の白色板１ｏが配置されている。

原稿Ｐ上の像は、主走査がＣＣＤ８自身の自己走査機能
によって行われ、また副走査が原稿Ｐ自身の搬送によっ
て行われる。ＣＣＤ８は原稿の像に対応した光の明暗に
応して起電力を生じ、これをＡ／Ｄ変換することによっ
てデジタル量としてメモリ等に記憶、又は次段の処理ス
テソプへと転送される。

このようにして原稿Ｐが走査されながら中継ぎ搬送ロー
ラ２及びコンタクトガラス３の後方に設けられた送出口
−ラ９によって、順次搬送されるように構威されている
。

以上の通りに構威された画像読取装置では、中継ぎ搬送
ローラ２とコンタクトガラス３との間にタイミングスイ
ッチＳが設けられている。

このタイミングスイッチＳは、ＣＣＤ８によってシェー
ディング補正用白色板１０を走査して、シェーディング
補正を行う際のシエーディング用走査タイくングを決定
すると共に、原稿Ｐのタイミングに応してＣＣＤ８の原
稿走査タイミングを決定するために用いられるものであ
る。詳細に説明するならば、シェーディング用走査は中
継ぎ搬送ローラ２によって搬送されてきた原稿Ｐの先端
？、タイミングスイッチＳをＯＮにしてから所定時間搬
送された後であり、かつＣＣＤ８によるコンタクトガラ
ス３上での画像読取位置χに達する前に、ＣＣＤ８によ
りシェーディング補正用白色板１０を走査するものであ
る。また、ＣＣＤ８による原稿の走査開始もタイミング
スイッチＳのＯＮから所定時間後に行われるが、この所
定時間は、原稿Ｐの先端Ｐａがタイ柔ングスイッチＳの
地点より、ＣＣＤ８によるコンタクトガラス上での画像
読取位置Ｘより距離ｄだけ進んだ場所に達する距離とな
るように、搬送系の搬送速度との関係から求められる。

距離ｄは通常１。〜２■程度に設定される。

このように、原稿先端Ｐａから若干の距１ｉｉｉ［ｄを
あけてからＣＣＤ８による走査を開始するようにしてい
るのは、原稿先端ＰａにあわせてＣＣＤ８による走査を
開始すると、原稿先端Ｐａの部分においてランプ４の光
が乱反躬して、原稿先端Ｐａに対応する部分が黒スジと
して読み取られるためである。このためＣＣＤ８の走査
は原稿先端Ｐａから若干さがった位置から開始するのが
好ましい。

（従来技術の課題） ところで、最近のファクシミリ装置等においては、装置
全体の小型化、コストダウン等の理由から、冷却ファン
のような冷却装置が設けられていない場合がある。この
ため装置を連続して使用していくうちに、装置内部に設
けられた発熱源、例えば原稿露光用の蛍光灯、画像印字
のためのサーマルヘッド、装置自体を駆動するための各
種モータ等の発熱によって装置内温度はかなりの高温に
まで上昇してしまう。この温度上昇に伴って上記したよ
うな画像読取部１からＣＣＤ８にかけての光路に配置さ
れている光学部品の取付部分が、熱膨張によって歪みを
生し、その取付位置にズレが生じることがある。

例えば集光レンズ７とＣＣＤ８が一体化された組立部品
が、第６図の点線で示す位置に変位したとするならば、
同しく第６図に二点鎖線で示す如《、ＣＣＤ８から見た
画像読取部１におけるコンタクトガラス上での画像読取
位置がＹのような位置にまでズレてしまうことが起こり
得る。このようにして画像読取位置がＸからＹにズレた
としても、原稿先端Ｐａを基準として測られたＣＣＤ８
の走査開始タイごングは変化しないため、ＣＣＤ８がコ
ンタクトガラス上のＹの位置から画像読取を開始すると
、上記したように原稿先端Ｐａの位置において黒スジが
読み取られてしまう。これは画像読取装置をファクシξ
り等に適用した場合には、通信先の画像に黒スジが発生
してしまうという不都合になる。

また、画像読取位置がＸからＹの位置にまでズレる要囚
として、ＣＣＤ８自身がズレる場合の他に、第５図に矢
印Ｂで示すような方向にミラー６が回転したりする場合
もありうる。

更に上記したような光学部品の位置ズレが甚だしい場合
には、ＣＣＤ８から見た画像読取位置がコンタクトガラ
ス上から全く外れた場所になってしまうこともある。こ
のような場合にはファクシごり装置等では、通信先に全
く画像が現れないことになる。

従って本発明の目的は、上記従来の欠点を解決するため
のもので、固体撮像素子から見たコンタクトガラス」二
における画像読取位置を常に同し点にできる画像読取装
置を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明の画像読取装置は、固体撮像素子によってコンタ
クトガラス上の原稿を走査し、原稿に対応する画像信月
を得るようにした画像読取装置において、装置内の温度
を検出する温度センサと、固体撮像素子の位置を移動さ
せるための移動手段と、上記温度センサの出力に基づい
て固体撮像素子によるコンタクトガラス上での画像読取
位置を調整するように上記移動手段を制御する制御手段
とを備えたことを特徴とするものである。

（実施例） 次に第１図乃至第５図により本発明の実施例について説
明を行う。

第１図は本発明に係る一実施例の構或を示す概略図、第
２図は木発明の動作を説明するためのフローチャートで
ある。

この実施例にかかる画像読取装置は、第１図に示す如く
、前記従来の画像読取装置と基本的構成を略同様とし、
この従来の画像読取装置との相違点は、装置内の所要位
置に装置内の温度を検出するための温度センサ１１を設
けた点、ＣＣＤ８の位置を移動させるための移動千段１
２を設けた点、そして温度センサｌ１の出力に基づいて
ＣＣＤ８によるコンタクトガラス３上での画像読取位置
を調整するように移動手段１２を制御する制御手段Ｉ３
を設けた点である。

このような相違点についてより詳細に説明を行う。

画像読取装置内の温度を測定するための温度センサ■１
は、装置本体内の所要位置に設けられるが、本発明の実
施例ではコンタクトガラス３からＣＣＤ８に至る光路中
におかれた呉ラー６、集光レンズ７等の光学部品の近傍
に配置されるのが好ましい。これによって光路付近にお
ける温度変化をより正確に測定して、適正にＣＣＤ８の
移動制御を行うことが可能になる。温度センサ１１にょ
る測定結果は、制御手段１３の一部を構成する中央処理
装置（ＣＰＵ）１４に人力する。

次に制御手段１３は、主として、温度センサ１１から人
力されるデータに基づいてモータドライバ１５を制御す
るＣＰＵ１４と、第２図に示すような処理プログラムや
、後に詳細に説明する装置内温度とステンビングモータ
駆動量との相関を示すテーブル等が予め書き込まれたＲ
ＯＭ１６と、データを−時保持記憶しておくためのＲＡ
Ｍ１７とから構威されている。ＣＰＵ１４はモータドラ
イバ１５を制御し、このモータドライバ１５を介してス
テッピングモータ１９を駆動するように接続されている
。

またＣＣＤ８の位置を移動させるための移動手段１２は
以下のように構或されている。即ち、集光レンズ７と、
ＣＣＤ８とからなる組立部品をその支持台１８に取り付
けて、支持台１８を第１図に図示しない保持手段によっ
て、例えば第１図において上下方向に移動自在としてい
る。支持台１８にはそのー・部にラック２０が取り付け
られ、ステッピングモータ１９の出力軸に取り付けられ
たピニオン２１と噛合させることによって、ステッピン
グモータｊ９の回転が支持台１８を上下方向に移動させ
る直線運動に変換される。ＣＣＤ８の初期位置は、工場
出荷時等に調整され、ＣＣＤ８から見たコンタクトガラ
ス上での画像読取位置が適性位置Ｘになるように、支持
台１Ｂの位置を調整することによって行われる。

上記した制御手段１３の一部を構或するＲＯＭｌ６に記
憶されているテーブルは、装置内温度に対する初期位置
からのステッピングモータ駆動量が記憶されたもので、
装置を連続して使用している時に温度が上昇すると、各
光学部品の取付部等に熱膨張による歪みを生し、ＣＣＤ
８の初期位置自体に歪みがでたり、ミラー取付角度が変
化したりするため、ＣＣＤ８から見たコンタクｌ・ガラ
ス３上での画像読取位置に狂いが生じることがあるが、
この画像読取位置でのズレた量をＣＣＤ８の位置を移動
させて補正し適正な画像読取位置を再現するため、ステ
ッピングモータ１９の駆動量を１０ 記憶している。このようにテーブルに記憶される温度と
、ステンビングモータ１９の駆動量との関係は、予め実
験等によって求め、これを記憶させておくようにすれば
よい。

次に第２図を用いて、第１図のように構或された画像読
取装置の動作について説明する。第２図は、ＲＯＭ１．
６に記憶された処理プログラムのうち本発明の特徴部分
を抜き出して示したものである。

まず、ステップＳ１において、画像読取動作を起動する
ための起動スイッチがＯＮされたかどうかを判断し、Ｏ
ＮされていればステップＳ２へ進む。ステップＳ２にお
いて装置本体内に設けられた温度センサ１１によって装
置本体内の温度を測定し、この測定データがＣ　Ｐ　Ｕ
　１　４へ転送される。

ＣＰＵ］．４では、ＲＯＭ１６に記憶された温度と、ス
テッピングモータ駆動量との相関を示すテーブルを参照
することによって（ステップＳ３）、ステッピングモー
タ１９の駆動量を決定する（ステップＳ４）。そしてＣ
　ｌ）　Ｕ　１　４はモータドライバ１ ■ １５を介して、ステッピングモータ１９を所定方向にス
テップＳ４で決定した量だけ駆動させる（ステップ３５
，Ｓ６）。ステッピングモータ１９の駆動が完了したな
らば、中継ぎ搬送ローラ２による搬送作用によって原稿
の副走査を行い、ＣＣＤ８自身の自己走査機能によって
原稿の主走査を行い原稿の画像読取を行・う（ステップ
Ｓ７）。

そして次の原稿が検知されているならば再びステップＳ
２に戻り、それ以下の動作を繰り返し、次の原稿が検知
されていないと処理を終了する（ステップＳ８） ステップＳ２において測定された温度が高温にまで達し
ているならば、例えばＣＣＤ８と集光レンズ７とからな
る組立部品の初期位置が第１図に点線で示す位置まで歪
んでいるので、ＣＣＤ８から見たコンタクトガラス３上
での画像読取位置がＹの位置までズレていることになる
。しかしながら測定した温度に基づいて、ＲＯＭ１６に
記憶されたテーブルを参照することにより集光レンズ７
とＣＣＤ８とからなる組立部品の位置を第１図に１ ２ 実線で示す位置に移動することによって、ＣＣＤ８から
見たコンタクトガラス３上での画像読取位置をＸの位置
に戻すことができる。またステップＳ２において測定し
た温度がそれほど高温でな《、歪みを生しるような温度
でない場合には、ステップＳ３でテーブルを参照したと
してもステッピングモータ駆動量は′”Ｏ゛′であるか
らステッピングモータ１９を駆動することなく画像読取
（ステップＳ７）が実施される。

次に第３図乃至第５図により木発明の他の実施例につい
て説明を行う。

第３図は本発明に係る他の実施例を示す概略図、第４図
は本発明の他の実施例に使用されるシェーディング補正
用白色板の正面図、第５図は本発明に係る他の実施例の
動作を説明するためのフローチャートである。

この実施例に係る画像読取装置は、第３図に示す如く、
第ｌ図で示した前記実施例の画像読取装置と基本的構或
を略同様とし、前記実施例の画像読取装置との相違点は
、シェーディング補正用白１３ 色板１０の画像読取領域外に主走査位置検出用マーク３
０を設けた点、ＣＣＤ８で読み取った画像信号をライン
メモリ３１を介してＣＰＵ１４に入力するようにした点
である。

このような相違点についてより詳細に説明を行う。

シエーディング補正用白色板１０は、第３図に示す如く
、コンタクトガラス３上に原稿Ｐの搬送路３２を挟んで
配置されている。白色板１０は第４図に示すように矩形
状をなし、その少なくとも一面１０ａが白色とされ、第
３図において紙面に垂直な方向に且つコンタクトガラス
３に平行となるように配設されている。また白色板１０
ば、第４図に示す如く白色板１０に設けられたマーク３
０が第３図の紙面に垂直な方向において手前側となるよ
うに取り付けられている。この白色板１０の走査を行う
のは、上述した第５図の説明と同じタイミングで行われ
る。即ち、原稿Ｐの先端ＰａがタイミングスイッチＳを
ＯＮにしてから所定時間搬送された後であり、かつＣＣ
Ｄ８によるコン１４ タク１・ガラス３上での画像読取位置Ｘに達する前に、
ＣＣＤ８によって白色板１０を走査するようにしている
。このときに読み取った主走査１ラインの画像信号によ
って、露光ランプ４両端の光量不足補正や、ＣＣＤａ内
の各受光素子の感度補正を行うようにしている。ＣＣＤ
８による主走査はマーク３０が設けられた一端から他端
に向かって行われ、従って第３図では紙面に垂直な方向
において手前側から、第４図においては矢印Ｃで示す方
向に行われる。

また、画像読取領域は最大原稿幅サイズに対応し、この
領域を越えて原稿が搬送されることがないように搬送路
３２には、幅方向規制部材（図示せず）が設けられてい
る。原稿の搬送方法としては、所謂センター基準方式で
も、コーナー基準方式でもよく、この方式の違いによる
ＣＣＤ８の走査タイミングあるいは画像処理はシーケン
スタイごングによって調整が可能である。

次に第４図を用いて説明すると上記した主走査位置検出
用マーク３０は、白色板１０の一面１０１ ５ ａに大略的には２本の黒線を引くことによって構威され
たもので、主走査開始側に位置し主走査方向と直交する
方向に引かれた基準用黒線３０ａど、この基準用黒線３
０ａとぱ略４５度傾斜する傾斜線３０ｂとから或ってい
る。

ＣＣＤ８の初期位置の設定は工場出荷時等に行われるが
、これは前記実施例と同様に集光レンズ７とＣＣＤ８と
からなる組立部品の支持台１８の位置を調整することに
よって、ＣＣＤ８から見たコンタクトガラス３上での画
像読取位置がＸとなるようにされる。このように設定さ
れた時に白色板１０を主走査すると、ＣＣＤ８から見た
白色板１０の一面１０ａ上における画像読取位置がＸａ
（第４図参照）であれば、これが白色板１０の一面１０
ａ」二におけるＣＣＤ８から見た画像読取の初期位置と
なる。そして集光レンズ７ＣＣＤ８とからなる組立部品
の初期位置設定と併せ、ＣＣＤ８によって白色板１０を
主走査することによって１ラインに対応する画像信号が
得られる。この画像信号は、主走査開始側に若干の自信
号が存在し、１６ そして基準用黒線３０ａに対応する部分に黒信号が得ら
れる。そして更に走査を行うと傾斜線３０ｂ至るまでの
幅に対応した白信号、傾斜線３０ｂを横切った時点で黒
信号、それ以降の画像読取領域においては全て自信号が
得られる。このようにしてＣＣＤ８の初期位置に対応す
る場所（画像読取位置がＸａ）で白色板１０を走査した
時に、基準用黒線３０ａと傾斜線３０ｂとの間に存在す
る白信号の画素数をＣＰＵ１４でカウン１・シてＲＡＭ
１７に記憶しておき、この白画素数を基準画素数とする
。

例えば、画像読取装置を長時間連続して使用していると
、白色板１０」二における画像読取位置がＸａから第４
図において上方にズレたならば、そのズレた位置で白色
板の走査を行うと、基準用黒線３０ａと傾斜線３０ｂと
の間に存在する白画素数が基準画素数より減少したこと
によって、画像読取位置がズレたことが検知される。ま
た、これとは逆に画像読取位置がＸａから第４図におい
て下方にズレたならば、白画素数は基準画素数より１７ 増加して画像読取位置のズレが検知される。

次にＣＣＤ８で読み取った画像信号をラインメモリ３１
を介してＣＰＵ１４に入力するようにした変更点を中心
に制御手段について説明する。

制御手段の構或は、前記の実施例と略同様であるが、Ｃ
ＰＵ１４に対してＣＣＤ８の画像信号がラインメモリ３
１を介して入力されるように構威されている。即ちＣＣ
Ｄ８の画像信号は２値化されてラインメモリ３１に人力
される。ＣＰＵ１４はラインメモリ３ｌの画像信号を読
み出し、所定の時期に前記した基準用黒線３０ａと傾斜
線３０ｂとの間に存在する自画素数をカウントし、工場
出荷時等において予めＲＡＭ１７に格納された基準画素
数と比較する。このときにＣＣＤ８は画像読取領域をも
走査しているので、この部分の画像信号を利用してＣＰ
Ｕ１４がシェーディング補正を行うようにできる。そし
て基準画素数と白画素数とが許容しえないはどズレてい
る場合には、白色板１０上における画像読取位置もＸａ
から相当ズレている時なので、基準画素数と白画素数の
大１８ 小の比較を行い、モータ駆動方向及びモータ駆動量を決
定してからモータドライハ１５を介してステッピングモ
ータ】９を駆動し、ＣＣＤ８から見た画像読取位置の調
整を行う。

この場合において、自画素数が基準画素数と全く等しく
ない場合でも、ある程度の数の違いであれば許容される
よう基準画素数に範囲を持たせるようにＣＰＵ１４にて
調整するのが好ましい。

ところで、上記したように基準用黒線３０ａと傾斜線３
０ｂとの間に存在する自画素数のカウン１へを行う時期
は、温度センサ１】の出力に基づいて行われ、温度セン
サ１１が基準温度（例えば常温として２５゜Ｃ）から所
定量ズレていた時に実施される。自画素数をカウントす
る時の温度（基準温度からのズレ）は、実験等により求
めることができ、熱膨張によって光路に歪みが生し始め
る温度から始めればよい。

またＣＣＤ８が原稿Ｐの画像を読み取っている時にもマ
ーク３０を読み取るようになるが、この場合にはＣＰＵ
１４にて１ラインの頭からマーク１ ９ ３０の領域に対応する画素数分だけをカットして次段の
メモリ等又は処理ステップへ転送するようにすればよい
。

次に第５図を参照してＲＯＭ１６に記憶された処理プロ
グラｌ１の一部について説明を行う。

まず、ステップＳ９において画像読取動作を起動するた
めの起動スイッチがＯＮされたかどうかを判断し、ＯＮ
されていればステップ３１０へ進。

ステップＳ　１　０において装置本体内に設けられた温
度センサ１１によって、装置本体内の温度を測定しこの
測定データがＣＰＵ１４へ転送される。

次にステップＳｌｌにおいて原稿Ｐの先端Ｐａがコンタ
クトガラス３上の画像読取位置Ｘに達する前に、第４図
に示す白色板１０の一面Ｌｏａｆの主走査領域を走査し
て１ライン分の画像信号を得る。この画像信号は、ライ
ンメモリ３ｌに転送されて一時保持される。そしてステ
ップＳＩＯで測定した装置内温度が基準温度よりも高温
で、光学部品の取り付け部等が熱膨張で歪みを起こすよ
うな温度であるかどうかを判断する（ステップＳ１２０ ２）。そして異常温度でなければステノプＳ　１．　３
へ進み、ＣＰＵ１４がラインメモリ３１に記憶されてい
る１ライン分の画像信号のうち、マーク３０に対応する
部分の画像信号を切り捨て、画像読取領域に対応する部
分の画像信号を利用してシェーディング補正動作を実施
し、その後原稿搬送とＣＣＤ８とによって原稿の副走査
、主走査を行って、原稿画像を読み取る（ステップＳ２
０）。ステップＳ２１にて次の原稿が検知されているな
らば、ステソブＳＩＯへ戻り、それ以下の動作を繰り返
し、次の原稿が検知されていないと処理を終了する。

またステップＳ１２で異常温度と判断されたならば、Ｃ
　Ｐ　Ｕ　］．　４はラインメモリ３１に記憶されてい
る１ライン分の画像信号のうち、マーク３０に対応する
部分の画像信号を利用して、基準用黒線３０ａと傾斜線
３０ｂとの間の自画素数をカウントする（ステップＳ１
４）。そして残りの画像読取領域に対応する部分の画像
信号を利用してシェーディング補正動作を実施する（ス
テップＳ１２１ ５）。ステップＳ１６ではステップＳ１４でカウントし
た白画素数が、上記したように、ある程度の幅をもつ許
容基準画素数内にあるかどうかを判断し、これが許容で
きればＣＣＤ８による画像読取位置にそれほど問題がな
いのでステップ５２０へ進み、以下前述と同様の処理を
行う。また白画素数が許容基準画素数内にない場合には
、ステップＳ１７でその大小比較を行う。そして許容基
準画素数より白画素数の方が多い場合には、白画素数と
基準画素数との関係から予めＣＰＵＩ　４でステンピン
グモータ駆動量を決定し、たとえばステンピングモータ
を所定量正回転させ（ステップ３１８）、上記画素数の
関係が逆の場合には上記と同様にステッピングモー夕の
駆動量に応して、ステッピングモータを所定量逆回転さ
せて、ステップ３２０以下へ進み、前述と同様の処理を
行う。

このようにしてＣＣＤ８の位置が調整されると、ＣＣＤ
８から見たコンタクトガラス３上での画像読取位置を常
に適正位置に保持できる。また装置本体内が異常温度で
あった場合でも、ステップＳ２２ １６にて現在の読取位置が適正範囲内か、範囲外かを判
別するようにしているので、たとえ異常温度でも補正の
必要がない場合にはむやみにＣＣＤ８の位置を補正しな
いため、画像読取動作に必要な全体の時間が短縮される
。

（効果） 本発明の画像読取装置は以上のように構威されているの
で、装置本体内の温度変化に係わらず、固体撮像素子か
らみたコンタクトガラス七における画像読取位置を常に
同し点とすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる一実施例の構戒を示す概略図、
第２図は本発明にかかる一実施例の動作を説明するため
のフローチャート、第３図は本発明にかかる他の実施例
の構或を示す概略図、第４図は第３図の要部拡大平面図
、第５図は本発明にかかる他の実施例の動作を説明する
ためのフローチャート、第６図は従来の構成を示す概略
図である。 ２３ １・・・・・画像読取部 ３・・・・・コンタクトガラス ８・・・・・ＣＣＤ １１　・・・・温度センサ １２・・・・移動手段 １３・・・・制御手段 Ｐ・・・・・原稿

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固体撮像素子によってコンタクトガラス上の原稿を走査
   し、原稿に対応する画像信号を得るようにした画像読取
   装置において、装置内の温度を検出する温度センサと、
   固体撮像素子の位置を移動させるための移動手段と、上
   記温度センサの出力に基づいて固体撮像素子によるコン
   タクトガラス上での画像読取位置を調整するように上記
   移動手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
   る画像読取装置。