JPH0537725A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPH0537725A
JPH0537725A JP3211631A JP21163191A JPH0537725A JP H0537725 A JPH0537725 A JP H0537725A JP 3211631 A JP3211631 A JP 3211631A JP 21163191 A JP21163191 A JP 21163191A JP H0537725 A JPH0537725 A JP H0537725A
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JP
Japan
Prior art keywords
scanning
image
sub
drive pulley
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP3211631A
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English (en)
Inventor
Toru Kamiyama
透 神山
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スキャナの周期的な速度変動による位置ズレ
が画像の読み取りに与える影響を小さくし、色ズレの小
さい読み取りを行えるようにする。 【構成】 一次元の固体撮像素子アレイを、三原色に対
応させ、アレイ方向と直角に所定間隔をあけて3ライン
配置してなるモノシリックな受光素子と、被写体の像を
該受光素子面に結像させるための結像光学系と、副走査
するための駆動プーリと、スキャナモータと、駆動プー
リとスキャナモータとを連結する減速機構とを備えた画
像読取装置において、減速機構によって生じる振動数
を、副走査時における3ラインの間隔を副走査の速度変
動の1周期とする周波数の2倍乃至その近傍の値に設定
した画像読取装置を提供するものである。。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラー原稿を読み取るこ
とのできる画像読取装置に関し、より詳細には、同時刻
に副走査方向のR,G,Bの各ラインセンサが原稿上の
異なる位置を読み取る3ラインセンサを用いた画像読取
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のカラー原稿を読み取ることのでき
る画像読取装置としては、例えば、ダイクロイックプリ
ズム方式,等倍カラーCCDセンサ方式等がある。
【0003】ダイクロイックプリズム方式は、同一光軸
をダイクロイックプリズムで3分光し、各々の光をCC
Dで光電変換する方法で、図6に示すように、コンタク
トガラス601上に載置した原稿602を、白色光源6
03で照射し、その反射光をミラー604及びレンズ6
05を介してダイクロイックプリズム606に入射し、
第1プリズム606aで青色が反射しBlue光として
CCD607で光電変換され、第2プリズム606bで
赤色が反射しRed光としてCCD608で光電変換さ
れ、最後に入射光からBlue光とRed光が除去され
て第3プリズム606cでGreen光としてCCD6
09で光電変換され、Red・Green・Blueの
色分解が行われる。この方法の特徴としては、同一光軸
を使用するので原稿面に対して角度依存性がなく、原稿
浮きに対して有利となる。
【0004】また、等倍カラーセンサ方式は、等倍セン
サのフォトエレメントにRed・Green・Blue
のフィルタを配置し、色分解と光電変換を同時に行う方
法で、図7(a)に示すように、コンタクトガラス70
1上に載置した原稿702を、白色光源703で照射
し、その反射光を等倍結像素子704を介して等倍カラ
ーセンサ705に結像させる。等倍カラーセンサ705
は、図7(b)に示すように、R・G・B・R・G・B
‥‥‥とドット順次の構造となっており、各々のドット
が各色に対応した色成分を出力する。この方法の特徴と
しては小型化が可能なことと、R・G・Bの色ずれが固
定されているので補正が可能となり、高性能化が計れ
る。
【0005】ところが、前述したダイクロイックプリズ
ム方式は、高精度なプリズムや、3本のセンサの高精度
な位置合わせ調整が必要であるという不都合があった。
また、等倍カラーCCDセンサ方式は、等倍カラーCC
Dセンサが高価で、且つ、センササイズが大きいという
不都合があった。
【0006】このため、これを解決するものとして、例
えば、特開平2−174461号公報の「読み取り装
置」で示されるように、同時刻に副走査方向のR,G,
Bの各ラインセンサが原稿上の異なる位置を読み取る3
ラインセンサを用いた方式が提案されている。この3ラ
インセンサを用いた方式は、ダイクロイックプリズム方
式及び等倍カラーCCDセンサ方式と比較して、調整の
し易さや、コストの面で有利な方式と言える。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、3ライ
ンセンサを用いた方式によれば、同時刻にR,G,Bの
各センサがそれぞれ異なった情報をメモリに記憶し、同
一ラインの情報を合成することによりカラー読み取りを
行ったいるため、副走査の読み取り速度に変動がある場
合、位置ズレが発生し、カラー画像を良好に読み取るこ
とができないという問題点があった。この位置ズレは、
同一ラインの情報を合成する際に色ズレとして現れ、カ
ラー画像に影響を与える。
【0008】副走査における読み取り速度の変動を起こ
す要因としては、駆動プーリ軸とスキャナモータ軸との
間の減速機構(例えば、歯車やタイミングベルト等)に
起因する周期的な速度変動(振動)や、スキャナモータ
の低速回転時(例えば、スキャン速度が低速となる拡大
時)のスロットによるコギングがある。
【0009】尚、低速回転時のコギングの影響を小さく
するためには、スキャナモータの使用回転数を高くする
か、スロット数を多くする方法が考えられるが、使用回
転数を高くすると、高速回転となる縮小時にモータ回転
数が高くなり過ぎるという不都合があり、スロット数を
多くすると、モータが大型化し、コストが高くなるとい
う不都合があった。
【0010】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て、スキャナの周期的な速度変動による位置ズレが画像
の読み取りに与える影響を小さくし、色ズレの小さい読
み取りを行えるようにすることを第1の目的とする。
【0011】また、本発明は上記に鑑みてなされたもの
であって、縮小時のモータ回転数を必要以上に高くする
ことなく、且つ、モータを大型化することなく、コギン
グが位置ズレに与える影響を小さくし、色ズレの小さい
読み取りを行えるようにすることを第2の目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記第1の目的
を達成するために、一次元の固体撮像素子アレイを、三
原色に対応させ、アレイ方向と直角に所定間隔をあけて
3ライン配置してなるモノシリックな受光素子と、被写
体の像を該受光素子面に結像させるための結像光学系
と、副走査するための駆動プーリと、スキャナモータ
と、駆動プーリとスキャナモータとを連結する減速機構
とを備えた画像読取装置において、減速機構によって生
じる振動数を、副走査時における3ラインの間隔を副走
査の速度変動の1周期とする周波数の2倍乃至その近傍
の値に設定した画像読取装置を提供するものである。
【0013】また、本発明は上記第2の目的を達成する
ために、一次元の固体撮像素子アレイを、三原色に対応
させ、アレイ方向と直角に所定間隔をあけて3ライン配
置してなるモノシリックな受光素子と、被写体の像を該
受光素子面に結像させるための結像光学系と、副走査す
るための駆動プーリと、直結或いは減速機構を介して駆
動プーリと連結されるDCモータであるスキャナモータ
と、副走査の変倍手段とを備えた画像読取装置におい
て、スキャナモータのスロットによって生じるコギング
の1周期の周波数を、副走査時における3ラインの間隔
を副走査の速度変動の1周期とする周波数の2倍乃至そ
の近傍の値に設定した画像読取装置を提供するものであ
る。
【0014】
【作用】本発明の画像読取装置は、減速機構によって生
じる振動数を、副走査時における3ラインの間隔を副走
査の速度変動の1周期とする周波数の2倍乃至その近傍
の値に設定し、位置ズレを少なくする。
【0015】また、本発明の画像読取装置は、スキャナ
モータのスロットによって生じるコギングの1周期の周
波数を、副走査時における3ラインの間隔を副走査の速
度変動の1周期とする周波数の2倍乃至その近傍の値に
設定し、位置ズレを少なくする。
【0016】
【実施例】以下、本発明の画像読取装置の一実施例につ
いて図面を参照して詳細に説明する。図1は3ラインセ
ンサを用いた画像読取装置の概略図を示し、原稿102
を載置するコンタクトガラス101と、原稿102を露
光するための照明ランプ103と、原稿102からの反
射光を導くための第1ミラー104,第2ミラー10
5,第3ミラー106,及び,レンズ107と、反射光
を受光して光電変換する3ラインセンサ108と、3ラ
インセンサ108からのアナログ信号をデジタル信号に
変換し、併せて変倍処理を行うA/D変更変倍処理10
9と、R,G,Bの3つの信号を同一ラインの情報とし
て揃えるための遅延処理110とを備えている。
【0017】図2は、3ラインセンサ108の構成を示
す。3ラインセンサ108は、図示の如く、赤読み取り
用のセンサSR,緑読み取り用のセンサSG,及び,青
読み取り用のセンサSBの3本のラインセンサがモノリ
ックな基板上に平行に配置されている。これらの画素1
08aの大きさは、7μm×7μm(或いは、10μm
×10μm,14μm×14μm)程度の大きさであ
り、センサのライン間隔aは画素108aのサイズの1
0〜20倍(即ち、約0.1〜0.2mm)程度であ
る。
【0018】このように3つのセンサの間にライン間隔
が存在するため、同時刻に原稿102面上の同じ位置を
読むことができない。例えば、スキャナが、図1のスキ
ャン方向で走査すると、レンズ107によって結像され
た像は3ラインセンサ108の面上では、図2のスキャ
ン方向となる。
【0019】ここで、例えば、ある時刻において、3ラ
インセンサ108の赤読み取り用のセンサSRがP1
位置、緑読み取り用のセンサSGがP2 の位置、青読み
取り用のセンサSBがP3 の位置の情報を読み取ってい
るとすると、P1 の位置におけるR,G,Bの3つのカ
ラー情報を得るためには、スキャナが更に走査して、緑
読み取り用のセンサSG及び青読み取り用のセンサSB
がP1 の位置の情報をそれぞれ読み取り、遅延処理11
0によってこれらを遅延させた情報を合成すれば良い。
【0020】図3は、画像読取装置のスキャナ駆動装置
の構成を示し、照明ランプ103及び第1ミラー104
を載せた第1スキャン111と、第2ミラー105及び
第3ミラー106を載せた第2スキャナ112とが、ワ
イヤー113によって駆動プーリ114に連結されてい
る。駆動プーリ114はスキャナモータ115によって
回転する。
【0021】スキャナモータ115から駆動プーリ11
4への伝達は、スキャナモータ115からダイレクトに
連結される場合もあるが、多くの場合、モータパワーを
小さくしてコストを低減させるために、例えば、図4
(a),(b)に示すような減速機構を用いている。本
実施例では、同図(a)に示す減速機構を用いており、
駆動プーリ114に取り付けた大きな歯車114aと、
スキャナモータ115に取り付けた小さな歯車115a
とを噛み合わせることにより、減速機構を形成してい
る。同図(b)は、減速機構の他の例を示し、駆動プー
リ114に取り付けた大きなプーリ114bと、スキャ
ナモータ115に取り付けた小さなプーリ115bとを
タイミングベルト117を用いて連結することにより、
減速機構を形成している。尚、116はエンコーダを示
す。
【0022】このような減速機構においては、歯車11
4aと歯車115aの歯の噛み合いや、プーリ114b
及びプーリ115bとタイミングベルト117の歯の噛
み合いによる振動により、駆動プーリ114が回転変動
を起こすので、スキャナ111,112は歯の噛み合い
による周期的な速度変動を起こすことになる。
【0023】また、拡大時(モータの低速回転時)に
は、減速機構の有無にかかわらず、スキャナ111,1
12は、モータコギングの影響による周期的な速度変動
を起こす。
【0024】次に、スキャナ111,112の周期的な
速度変動によって生じる位置ズレ(色ズレ)について説
明する。第1スキャナ111の速度v(t)が数1に示
す式とすると、
【0025】
【数1】
【0026】図1の構成では、時刻TでセンサSRが読
んだ原稿102面での点XをセンサSGが読み時刻は、
T+Δtであり、センサSBが読み時刻は、T+2×Δ
tである。点Xを読むために移動した第1スキャナ11
1の距離をそれぞれXR ,XG ,XB とすると数2に示
す式〜で表すことができる。
【0027】
【数2】
【0028】従って、X点を読み取った時の位置ズレ
(色ズレ)は数3に示す式〜のようになる。
【0029】
【数3】
【0030】数3の式〜で求めた結果を図5に示
す。ここで|XR −XB |max が0となる周波数f0
原稿面での3ライン間隔と第1スキャナ111の速度変
動の1周期が一致する周波数である。f1 はf0 の2
倍、f2 はf0 の3倍の周波数である。例えば、読み取
り密度16dot/mm、3ラインの間隔が24ライ
ン、等倍での第1スキャナ111の線速度を180mm
/sとすると、数4の式によって各周波数が求められ
る。
【0031】
【数4】
【0032】従って、f0 は120Hz、f1 は240
Hz、f2 は360Hzとなる。例えば、図4(a)に
おいて、駆動プーリ114の有効径をφ30、大きな歯
車114aをZ1 =60、小さな歯車115aをZ2
10とすると、等倍線速度が180mm/sの時の歯当
たりによって生じる振動数は、数5で示すように、11
4.6Hzとなり、図5のf0 の近傍となる。
【0033】
【数5】
【0034】従って、減速比(Z1 :Z2 )を一定とし
て、歯当たりによって生じる振動数をf1 の近傍とする
には、Z1=126、Z2 =21とするれば良い。この
時の振動数は、数6に示すように、240.61Hzな
る。
【0035】
【数6】
【0036】また、例えば、図4(a)において、駆動
プーリ114の有効径をφ30、減速比を1/6、スロ
ット数を10とすると、等倍線速度が180mm/sの
時のコギングによって生じる周波数は、数7で示すよう
に、等倍時に114.6Hzとなり、図5のf0 の近傍
となる。
【0037】
【数7】
【0038】従って、減速比(1/6)を一定として、
コギングによる速度変動の周波数をf1 の近傍とするに
は、スロット数を21とするれば良い。この時の周波数
は、数8に示すように、240.6Hzとなる。
【0039】
【数8】
【0040】前述したように本実施例では、副走査のた
めの駆動プーリとスキャナモータとを連結する減速機構
に起因するスキャナの周期的な速度変動によって生じる
副走査方向の位置ズレ(色ズレ)を低減し、カラー画像
を良好に読み取ることができる。
【0041】また、拡大読み取り時、スキャナモータの
スロットによるコギングに起因するスキャンの周期的な
速度変動によって生じる副走査方向の位置ズレ(色ズ
レ)を低減し、カラー画像を良好に読み取ることができ
る。また、縮小時のモータ回転数を必要以上に高くする
ことなく、且つ、モータを大型化することなく、コギン
グが位置ズレに与える影響を小さくし、色ズレの小さい
読み取りを行うことができる。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明の画像読取装
置は、一次元の固体撮像素子アレイを、三原色に対応さ
せ、アレイ方向と直角に所定間隔をあけて3ライン配置
してなるモノシリックな受光素子と、被写体の像を該受
光素子面に結像させるための結像光学系と、副走査する
ための駆動プーリと、スキャナモータと、駆動プーリと
スキャナモータとを連結する減速機構とを備えた画像読
取装置において、減速機構によって生じる振動数を、副
走査時における3ラインの間隔を副走査の速度変動の1
周期とする周波数の2倍乃至その近傍の値に設定したた
め、スキャナの周期的な速度変動による位置ズレが画像
の読み取りに与える影響を小さくし、色ズレの小さい読
み取りを行うことができる。
【0043】また、本発明の画像読取装置は、一次元の
固体撮像素子アレイを、三原色に対応させ、アレイ方向
と直角に所定間隔をあけて3ライン配置してなるモノシ
リックな受光素子と、被写体の像を該受光素子面に結像
させるための結像光学系と、副走査するための駆動プー
リと、直結或いは減速機構を介して駆動プーリと連結さ
れるDCモータであるスキャナモータと、副走査の変倍
手段とを備えた画像読取装置において、スキャナモータ
のスロットによって生じるコギングの1周期の周波数
を、副走査時における3ラインの間隔を副走査の速度変
動の1周期とする周波数の2倍乃至その近傍の値に設定
したため、縮小時のモータ回転数を必要以上に高くする
ことなく、且つ、モータを大型化することなく、コギン
グが位置ズレに与える影響を小さくし、色ズレの小さい
読み取りを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の3ラインセンサを用いた画像読取装置
の概略図を示す説明図である。
【図2】実施例の3ラインセンサの構成を示す説明図で
ある。
【図3】実施例のスキャナ駆動装置の構成を示す説明図
である。
【図4】同図(a)は実施例の減速機構の構成を示す説
明図であり、同図(b)は減速機構の他の例の構成を示
す説明図である。
【図5】原稿面での色ズレ量とスキャナ速度変動の周波
数との関係を示す説明図である。
【図6】ダイクロイックプリズム方式の画像読取装置の
構成を示す説明図である。
【図7】等倍カラーセンサ方式の画像読取装置の構成を
示す説明図である。
【符号の説明】
108 3ラインセンサ 118a
画素 114 駆動プーリ 114a
歯車 114b プーリ 115 ス
ャナモータ 115a 歯車 115b
プーリ 117 タイミングベルト SR 赤読み取り用のセンサ SG 緑読
み取り用のセンサ SB 青読み取り用のセンサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一次元の固体撮像素子アレイを、三原色
    に対応させ、アレイ方向と直角に所定間隔をあけて3ラ
    イン配置してなるモノシリックな受光素子と、被写体の
    像を該受光素子面に結像させるための結像光学系と、副
    走査するための駆動プーリと、スキャナモータと、駆動
    プーリとスキャナモータとを連結する減速機構とを備え
    た画像読取装置において、前記減速機構によって生じる
    振動数を、副走査時における3ラインの間隔を副走査の
    速度変動の1周期とする周波数の2倍乃至その近傍の値
    に設定したことを特徴とする画像読取装置。
  2. 【請求項2】 一次元の固体撮像素子アレイを、三原色
    に対応させ、アレイ方向と直角に所定間隔をあけて3ラ
    イン配置してなるモノシリックな受光素子と、被写体の
    像を該受光素子面に結像させるための結像光学系と、副
    走査するための駆動プーリと、直結或いは減速機構を介
    して駆動プーリと連結されるDCモータであるスキャナ
    モータと、副走査の変倍手段とを備えた画像読取装置に
    おいて、前記スキャナモータのスロットによって生じる
    コギングの1周期の周波数を、副走査時における3ライ
    ンの間隔を副走査の速度変動の1周期とする周波数の2
    倍乃至その近傍の値に設定したことを特徴とする画像読
    取装置。
JP3211631A 1991-07-29 1991-07-29 画像読取装置 Pending JPH0537725A (ja)

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