JPH0514609A

JPH0514609A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0514609A
Application number: JP3007730A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Murano; 浩村野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】高速度のスキャン用の加速域を確保すると共
に、１００％のコピーでも無駄をなくした画像処理装置
を提供する。【構成】光源と光学系とラインセンサを搭載して原稿
が載置されるプラテンの下面を移動するイメージングユ
ニット３を備え、光源により原稿面を露光し、光学的に
スキャンしてラインセンサで画像情報を読み取り、画像
処理ユニット４で画像データの処理を行い、画像出力ユ
ニット５で再現する画像処理装置において、イメージン
グユニット３に、読み取り倍率に応じて階段状に規則的
な加減速を行う台形プロファイルを作って駆動する駆動
手段６、７を備え、複数のホームポジションを設定し、
読取り倍率に応じホームポジションを変えて走査を行
う。また原稿読取開始位置に近い側のホームポジション
にイニシャライズし、読取開始時に倍率に対応するホー
ムポジションに移動した後、所定のスキャンを開始して
無駄な動作を少なくすることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光源と光学系とライン
センサを搭載して原稿が載置されるプラテンの下面を移
動するイメージングユニットを備え、光源により原稿面
を露光し、光学的にスキャンしてラインセンサで画像情
報を読み取り処理する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は画像処理装置の全体構成を示すブ
ロック構成図、図４は画像読取部の概要を示す図であ
る。複写機は、図３に示すように画像読取部１００と画
像処理ユニット１０１と画像出力部１１０により構成さ
れる。画像読取部１００では、原稿上を光学的に走査し
て例えばＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の色分解信号に
よる原稿読み取りを行い、画像処理ユニット１０１で
は、ＢＧＲの色分解画像データから種々の補正や色変
換、フィルタ処理、領域編集、マーカー編集等の処理を
行い、画像出力部１１０から例えばレーザプリンタによ
り編集後の画像データを再生して可視像化する。

【０００３】画像読取部１００は、図４に示すように原
稿１０３が載置されるプラテン１０２の上部にプラテン
カバー１０４が設けられ、その下方部に光源１０５とセ
ルフォックレンズを含む光導部材１０６とＣＣＤ等の１
次元イメージセンサを用いたフルカラーセンサ１０から
なるイメージングユニットが配置されている。

【０００４】次に、出願人が既に提案（例えば特開平２
ー１８９０７３号公報）しているイメージングユニット
の例を説明する。図５は画像読取部のイメージングユニ
ットの断面図である。イメージングユニット３７は、プ
ラテン１０２の下面を図示矢印方向へ移動して昼光色蛍
光灯２２２および反射鏡２２３により原稿面を露光す
る。そして、原稿２２０からの反射光をセルフォックレ
ンズ２２４、シアンフィルタ２２５を通過させることに
より、ＣＣＤラインセンサ２２６の受光面に正立等倍像
を結像させる。セルフォックレンズ２２４は４列のファ
イバーレンズからなる複眼レンズであり、明るく解像度
が高いために、光源の電力を低く抑えることができ、ま
たコンパクトになるという利点を有する。また、イメー
ジングユニット３７には、ＣＣＤセンサドライブ回路、
ＣＣＤセンサ出力バッファ回路等を含む回路基板２２７
が搭載される。

【０００５】なお、２２８はランプヒータ、２２９は制
御信号用フレキシブルケーブル、２３０は照明電源用フ
レキシブルケーブルを示している。ラインセンサ２２６
が固定されたハウジング３７ａには、その下部に回路基
板２２７が取付けられると共に、回路基板２２７とハウ
ジング３７ａ間に突出部２５０ｂを有する放熱板２５０
が取付けられ、さらに放熱板２５０を覆うように電磁シ
ールド用のパンチングメタル２５１が取付けられてい
る。回路基板２２７には、ドライブ用ＩＣチップ２５２
が配設され、ラインセンサ２２６は、接続用ピン２２６
ａにより回路基板２２７に電気的に接続されている。

【０００６】図６はイメージングユニット駆動機構を示
す斜視図である。イメージングユニット駆動機構は、図
６に示すようにイメージングユニット３７が２本のスラ
イドシャフト２０２、２０３上に移動自在に載置される
と共に、イメージングユニット３７の両端がワイヤ２０
４、２０５に固定されている。そして、このワイヤ２０
４、２０５は、ドライブプーリ２０６、２０７とテンシ
ョンプーリ２０８、２０９に巻回され、テンションプー
リ２０８、２０９には、図示矢印方向にテンションがか
けられている。また、前記ドライブプーリ２０６、２０
７が取付けられるドライブ軸２１０には、減速プーリ２
１１が取付られ、さらにタイミングベルト２１２を介し
てステッピングモータ２１３の出力軸２１４が接続され
ている。なお、リミットスイッチ２１５、２１６は、イ
メージングユニット３７の異常動作を検出するためのセ
ンサであり、レジセンサ２１７は、原稿読取開始位置の
基準点を設定するためのセンサである。

【０００７】図７（ａ）はステッピングモータ２１３の
ドライブ回路を示している。このドライブ回路は、ペン
タゴン結線を採用したものであり、モータ巻線を５角形
に結線し、その接続点をそれぞれ２個のトランジスタに
より、電源のプラス側またはマイナス側に接続して１０
個のスイッチングトランジスタでバイポーラ駆動を行う
ようにしたものである。そして、モータに流れる電流
は、フィードバックして電流を一定にするようにコント
ロールしている。励磁シーケンスは、同図（ｂ）に示す
ように４つの相が励磁されているときに残りの１相がプ
ラスまたはマイナスの同電位で短絡される。

【０００８】次に、図７（ｃ）により上記ドライバーの
制御回路について説明する。図において、ＳＴＡＲＴ信
号および正転クロックＣＷまたは逆転クロックＣＣＷが
５相パルスデバイダ２７１に入力されると、５相パルス
デバイダ２７１は、入力クロックに応じてドライバー２
７２にパルスを分配し、ドライバー２７２は、ステッピ
ングモータ２１３に電流を流してこれを駆動する。ステ
ッピングモータ２１３に流れる電流は、電流検出器２７
３で検出され電圧ｖに変換される。この前記電圧ｖと、
基準電圧発生器２７５で予め設定された基準電圧ｖ₁ま
たはｖ₂とを比較器２７４において比較し、電圧ｖが基
準電圧ｖ₁またはｖ₂よりも大きくなると、チョッパー
２７６をオフにしてドライバ２７２をオフにし、ステッ
ピングモータ２１３に供給する電流を一定にするように
コントロールする。

【０００９】基準電圧発生器２７５で予め設定される基
準電圧は、高い電圧ｖ₁（ＦＵＬＬ）とその半分程度の
電圧ｖ₂（ＨＡＬＦ）があり、高い電圧ｖ₁は、ステッ
ピングモータ２１３が高速スキャンやリターンの高速動
作が必要なときに設定され、電圧ｖ₂は低速スキャンの
低速動作のときに設定される。なお、パルスデバイダ２
７１にＳＴＡＲＴ信号が入力されているが、正転クロッ
クＣＷまたは逆転クロックＣＣＷが入力されない場合に
は、ドライバー２７２の或るトランジスタだけに電流が
流れ破壊するため、低周波検出器は、これを検出して基
準電圧発生器２７５に信号を送り、基準電圧をｖ₃に下
げるようにしている。

【００１０】図８（ａ）はステッピングモータ２１３に
より駆動されるイメージングユニット３７のスキャンサ
イクルを示し、倍率５０％のときの移動速度を最大移動
速度としてスキャン動作、リターン動作させる場合に、
イメージングユニット３７の速度すなわちステッピング
モータに加えられる周波数と時間の関係を示している。
ステッピングモータに加える周波数は、同図（ｂ）に示
すように加速時には例えば２５９Ｈｚを逓倍しつつ１サ
イクルずつ増やしてゆき、最大１１〜１２ＫＨｚ程度に
まで増加させる。このようにパルス列に規則性を持たせ
るとパルス生成を簡単にすることができ、同図（ａ）に
示すように２５９ｐｐｓ／３．９ｍｓで階段状に規則的
な加速を行う台形プロファイルを作ることができる。

【００１１】図９は電流切換方式の例を示し、４回のス
キャンを行う例を示している。まず、イメージングユニ
ットのスタート時には、カレントダウン信号ＣｕｒｒＤ
ｏｗｎがＨとなり、設定電流はフルに立ち上がる。イメ
ージングユニットを加速し、例えば所定のクロックＣＬ
Ｋをカウントすることによって加速終了を検知すると、
カレントダウン信号ＣｕｒｒＤｏｗｎがＬとなり、時定
数をもって設定電流がハーフに切り換えられる。その
後、イメージングユニットがレジ位置に移動すると、イ
メージエリア信号ＩＭＡＧＥＡＲＥＡがＬとなり、倍
率と用紙サイズで設定されたイメージスキャンが終了す
るテールエッジでイメージエリア信号ＩＭＡＧＥＡＲ
ＥＡがＨになると同時に再びＣｕｒｒＤｏｗｎがＨとな
って設定電流がフルに切り換えられる。そして、イメー
ジングユニットのリターンが終了しｔ₁秒（例えば５０
ｍｓｅｃ）後にＭＯＴ．ＰＯＷＥＲＤＯＷＮ信号がＬ
になると、ステッピングモータに流れる電流を遮断しス
テッピングモータを無励磁状態にする。以下上記処理を
繰り返して４回のスキャンを行う。

【００１２】上記のように電流の立ち下げ時のみ時定数
をもって電流の切換を行うため、１回目のスキャンサイ
クルとそれ以降のスキャンサイクルとで電流設定条件を
同一にすることができ、電流切換点での過渡振動を防止
し、色ズレを防止できる。また、イメージングユニット
の振動が十分に減衰するのに必要な時間ｔ₁よりも休止
時間Ｔが長い場合に、一旦電流を遮断させてモータドラ
イバの温度上昇を防止することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の画像処理装
置では、イメージングユニットのホームポジションが固
定され全縮拡倍率に適用できる位置に選ばれていたが、
さらに縮拡倍率の範囲を広げようとすると、唯一のホー
ムポジションでは、必要以上に加速域が増えてしまうと
いう問題がある。

【００１４】例えば２５％等の倍率に対応した高速度で
スキャンする場合には、従来にもまして加速域が必要に
なるため、その分レジ位置から離れた位置をスキャン開
始位置、つまりホームポジションとして設定することが
必要になる。しかし、このように２５％等の倍率に対応
してスキャンの加速域を確保する位置にホームポジショ
ンを設定すると、１００％のコピーでは無駄な加速域が
それだけ増えることになる。その結果、コピー出力時間
（ＦＣＯＴ）が伸び、単位時間当たりコピー枚数（ＣＰ
Ｍ）が低下してしまう。これは、２５％のような倍率に
比べて１００％のコピーが遙かに多いことを考えると、
大きな無駄を生じることになる。

【００１５】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、高速のスキャン用の加速域を確保すると共に、１
００％のコピーでも無駄をなくした画像処理装置を提供
することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、光
源と光学系とラインセンサを搭載して原稿が載置される
プラテンの下面を移動するイメージングユニットを備
え、光源により原稿面を露光し、光学的にスキャンして
ラインセンサで画像情報を読み取り処理する画像処理装
置において、イメージングユニットに、読み取り倍率に
応じて階段状に規則的な加減速を行う台形プロファイル
を作って駆動する駆動手段を備え、複数のホームポジシ
ョンを設定し、読み取り倍率に応じホームポジションを
変えてスキャンを行うことを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明の画像処理装置では、イメージングユニ
ットに、読み取り倍率に応じて階段状に規則的な加減速
を行う台形プロファイルを作って駆動する駆動手段を備
え、複数のホームポジションを設定し、読み取り倍率に
応じホームポジションを変えてスキャンを行うので、高
速度のスキャン用の加速域を確保しつつ、通常の読取時
にも無駄な加速域をとらずにスキャンを行うことができ
る。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
図１は本発明に係る画像処理装置の１実施例を説明する
ための図である。図１において、操作パネル１は、オペ
レータが出力部数の入力、縮拡倍率の指定、編集機能の
指定等を行うユーザインタフェースであり、例えば操作
入力キーと液晶ディスプレイ等の表示器を備えている。
ＣＰＵ２は、操作パネル１から入力されたオペレータの
指示に基づいてイメージングユニット３の制御、読取デ
ータの色変換や補正、フィルタ処理、編集処理を行う画
像処理ユニット４の制御、さらに、画像を再現する画像
出力ユニット５の制御を行うものである。イメージング
ユニット３の制御回路７は、ＣＰＵ２からの指令により
ステッピングモータ６の制御を行うものであり、これら
ステッピングモータ６と制御回路７は、例えば先に図７
（ａ）、（ｃ）により説明したステッピングモータと制
御回路が用いられる。

【００１９】本発明は、例えば２５％〜４００％の縮拡
倍率を実現しようとする場合、６０％〜４００％の縮拡
倍率のスキャンの場合における加速域を確保するホーム
ポジションＨＯＭＥ１と、より高速度でスキャンする必
要のある２５％〜５９％の縮拡倍率のスキャンの場合に
おける加速域を確保するホームポジションＨＯＭＥ２の
ように、複数のホームポジションを設定するものであ
る。そして、操作パネル１において、縮拡倍率、出力部
数等の所定の指定がなされ、スタートキーが押されたと
き、ＣＰＵ２は、まず、指定された縮拡倍率からいずれ
のホームポジションからスキャンを開始するかを判断
し、その判断結果に基づくホームポジションに移動した
後、制御回路７を通して縮拡倍率に応じて階段状に規則
的な加減速を行う台形プロファイルを作り、ステッピン
グモータ６を制御する。その処理の流れを示したのが図
１（ｂ）である。

【００２０】ＣＰＵ２では、スタートキーが押される
と、図１（ｂ）に示すようにまず縮拡倍率が６０％以上
であるか否かを判断する。ＹＥＳの場合（６０％〜４０
０％の場合）には、イメージングユニットをそのままの
ホームポジションＨＯＭＥ１におき、ＮＯの場合（２５
％〜５９％の場合）には、イメージングユニットを戻し
てホームポジションＨＯＭＥ２へ移動する。そして、前
進方向へスローアップし、レジ位置から原稿スキャンを
行い、しかる後リスキャンにより元の位置に戻す。繰り
返し指定回数のスキャンが行われると、イメージングユ
ニットはホームポジションＨＯＭＥ１でスタンバイとな
る。

【００２１】図２Ａはイメージングユニットのメカ的位
置関係を示す図、図２Ｂはイメージングユニットの移動
シーケンスを示す図である。上記イメージングユニット
は、例えば図２Ａに示すようなメカ的な位置関係のパラ
メータとなる。例えば最大原稿範囲を４３５ｍｍとする
と、その原稿読取開始位置であるレジから１５ｍｍ前方
の位置にレジセンサが配置され、レジから２０ｍｍ前方
にホームポジションＨＯＭＥ１、４５ｍｍ前方にホーム
ポジションＨＯＭＥ２が設定される。そして、さらにそ
の前方３．５ｍｍの位置が左端のリミット位置となる。
また、後方は、２７ｍｍまでが立ち下げ範囲となり、さ
らに４．５ｍｍ後方の位置が右端のリミット位置とな
る。

【００２２】上記位置関係のパラメータから明らかなよ
うにホームポジションＨＯＭＥ２は、ホームポジション
ＨＯＭＥ１に対して２倍余の加速域を有している。した
がって、従来のように唯一のホームポジションしか設定
されない場合には、縮拡倍率が１００％でもレジから４
５ｍｍ前方からスキャンが開始されることになり、半分
以上が無駄な加速域となる。

【００２３】縮拡倍率が６０％未満で２枚コピーの場合
のイメージングユニットの移動シーケンスを示したのが
図２Ｂである。イニシャライズ時及びスタンバイ時は、
常にホームポジションＨＯＭＥ１に停止し、縮拡倍率２
５％〜５９％が選択されると、のようにホームポジシ
ョンＨＯＭＥ２に移動した後、直ちにスキャンを開始す
る。そして２枚セットではのように再びホームポジシ
ョンＨＯＭＥ２に戻り、ラストコピーでのようにホー
ムポジションＨＯＭＥ１に戻る。ただし、ラストコピー
の判定タイミングが遅い場合はＨＯＭＥ２に一旦戻って
からＨＯＭＥ１に移動してもよい。

【００２４】イメージングユニットには、光源の配光特
性や使用に伴う経時変化によるバラツキ、光学系の汚れ
等によるバラツキがある。また、ＣＣＤ等を用いたイメ
ージセンサにも、各画素間で感度のバラツキがある。そ
のため、同じ白色の読取信号でも、画素毎に出力レベル
に差が生じ、副走査方向に濃度ムラによる線が現れて画
質が低下するという問題が生じる。そこで、このような
問題を回避するために、白色基準板が設けられ、シェー
ディング補正が行われている。これは、例えば先に本出
願人が提案した特開平２ー１８９０７３号公報に記載さ
れているように原稿の読み取りに先立って白色基準板を
読み取り、この時の出力レベルが各画素で同じになるよ
うな補正値をメモリに記憶し、原稿の読取信号を補正す
るものである。

【００２５】この白色基準板は、ホームポジション付近
に設けられている。そのため、本発明のように複数のホ
ームポジションが設定されると、各ホームポジション付
近に白色基準板を設けるか、全てのホームポジションを
カバーする大きな白色基準板が必要になる。しかし、通
常はスペース的にも問題が多い。そこで、イニシャライ
ズ時及びスタンバイ時に停止しているホームポジション
付近に設け、１回目は、その場で白色基準板の読み込み
を行い、２回目以降はリスキャン時にレジセンサの割り
込み処理により白色基準板の読み込み処理を行うと、従
来の白色基準板でシェーディング補正が可能となる。ま
た、ホームポジションと白色基準板の読取位置との関係
から、ホームポジションを後進位置に移動した場合に
は、スキャン開始後に白色基準板を通過するタイミング
で白色基準板の読み込み処理を実行するように構成して
もよい。

【００２６】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では、６０％〜４００％の縮拡倍率のスキャン
の場合における加速域を確保するホームポジションＨＯ
ＭＥ１と、より高速度でスキャンする必要のある２５％
〜５９％の縮拡倍率のスキャンの場合における加速域を
確保するホームポジションＨＯＭＥ２の２か所を設定し
たが、さらに細かくホームポジションを設定してもよい
し、各縮拡倍率毎にホームポジションを設定してもよ
い。また、リスキャン時のみ各縮拡倍率に対応する位置
まで戻るようにすることによって、複数枚のコピー時に
最高効率のＣＰＭを実現するように制御してもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、複数のホームポジションを設定し、高速度で
スキャンする場合にホームポジションを移動して加速域
を確保するので、高速度でスキャンしない場合に無駄な
加速域を減らすことができ、ＣＰＭの低下を防ぐことが
できる。また、複数のホームポジションを設定しても、
共通の白色基準板を用いてシェーディング補正を行うの
で、縮拡倍率やホームポジションの位置に関係なく、所
定のシーケンスの下でシェーディング補正のための白色
基準板の読み込み処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理装置の１実施例を説明
するための図である。

【図２ＡＢ】イメージングユニットのメカ的位置関係
を示す図である。

【図２Ｃ】イメージングユニットの移動シーケンスを
示す図である。

【図３】画像処理装置の全体構成を示すブロック構成
図である。

【図４】画像読取部の概要を示す図である。

【図５】画像読取部のイメージングユニットの断面図
である。

【図６】イメージングユニット駆動機構を示す斜視図
である。

【図７】ステッピングモータのドライブ回路及び制御
回路を示す図である。

【図８】イメージングユニットのスキャンサイクルを
説明するための図である。

【図９】電流切換方式の例を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１…操作パネル、２…ＣＰＵ、３…制御回路、４…ステ
ッピングモータ

【手続補正書】

【提出日】平成４年５月２７日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図２Ａ】イメージングユニットのメカ的位置関係を
示す図である。

【図２Ｂ】イメージングユニットの移動シーケンスを
示す図である。

【図４】画像読取部の概要を示す図である。

【図７ａｂ】ステッピングモータのドライブ回路とそ
の動作波形を示す図である。

【図７ｃ】ステッピングモータのドライバー制御回路
を示す図である。

【図９】電流切換方式の例を説明するための図であ
る。

【符号の説明】１…操作パネル、２…ＣＰＵ、３…制御回路、４…ステ
ッピングモータ

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】光源と光学系とラインセンサを搭載して
原稿が載置されるプラテンの下面を移動するイメージン
グユニットを備え、光源により原稿面を露光し、光学的
にスキャンしてラインセンサで画像情報を読み取り処理
する画像処理装置において、イメージングユニットに、
読み取り倍率に応じて階段状に規則的な加減速を行う台
形プロファイルを作って駆動する駆動手段を備え、複数
のホームポジションを設定し、読み取り倍率に応じホー
ムポジションを変えてスキャンを行うことを特徴とする
画像処理装置。