JPH08228267A

JPH08228267A - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JPH08228267A
Application number: JP7033836A
Authority: JP
Inventors: Akito Yamada; 明人山田; Yuji Toyomura; 祐士豊村; Hidetoshi Ikeda; 英敏池田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 1996-09-03
Anticipated expiration: 2019-11-10
Also published as: JP3585976B2

Abstract

(57)【要約】【目的】バッファオーバーラン発生等により、画像読
み取りの中断が生じた場合、再読み取り動作時に繋ぎ目
のところで画像の位置ズレを生じさせないようにする。【構成】原稿の副走査方向の画像読み取り位置を計測
する距離計測手段としてのモータエンコーダ32と、基準
クロック信号35の分周信号から水平同期信号37を生成す
る手段としての水平同期信号生成回路25と、この水平同
期信号37を再同期化信号36を得る手段のＣＰＵ28を有す
る。この構成で、バッファオーバーラン発生等により読
み取り動作を中断する場合、中断時の副走査読み取り位
置をバッファメモリ21に記憶し、再読み取り動作時に再
読み取り開始位置を通過するタイミングで水平同期信号
37を再同期化することにより、繋ぎ目部分の位置ズレを
なくし、画像の劣化のないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は読み取り位置合わせ機能
を備えたスキャナ，複写機等の画像読み取り装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ワークステーションやパーソナル
コンピュータ等が高機能化され、フルカラー画像の編
集、電子ファイリングやＯＣＲ等による文字読み取りが
高速に処理できるようになった。これに伴い画像を簡易
に読み取ることができるフラットベッドタイプのイメー
ジスキャナ装置が普及してきているが、画像の読み取り
精度の向上、および画像読み取り速度の高速化に伴いホ
スト装置との画像データの転送において協調が問題とな
る。特にイメージスキャナ装置の画像読み取り速度が、
ホスト装置との画像データ転送速度より高速である場合
には、何らかの手段により両者の協調を図る必要があ
る。

【０００３】このような場合、通常はイメージスキャナ
装置の画像データをバッファメモリに蓄積したり、画像
読み取り動作を途中停止させるなどの対策がとられてい
る。画像データをバッファメモリに一旦蓄積し、ホスト
装置の処理速度に応じて送信する対策は有効かつ容易で
あるが、高解像度化，カラー化に伴い画像データ量が膨
大となり、画像１枚分のバッファメモリを搭載すること
は費用の面での負担が大きく得策とはいえない。

【０００４】そのため、より簡易かつ経済的対策とし
て、読み取り動作を一時的に途中で停止させる機能を付
与したものがある。このような途中停止機能を有する装
置にあっては、途中停止、読み取り再開の再読み取り動
作に伴う読み取り画像の読み取り位置合わせが問題とな
る。

【０００５】その従来技術において画像読み取り装置の
副走査方向の駆動にＤＣモータを用いた場合、読み取り
位置精度を上げるためにモータエンコーダから水平同期
信号を得る方法がある。

【０００６】図４は本発明が実施される画像読み取り装
置の概略を示す図である。図４において、１は画像読み
取り装置本体、２は原稿(図示せず)をセットする原稿ガ
ラス、３は原稿を走査して読み取るキャリッジ、４は内
部にベアリング等を有する支持部材であり、キャリッジ
３に装着されている。５は支持部材４を介してキャリッ
ジ３を支持するシャフトであり、このシャフト５により
キャリッジ３は副走査方向のみに移動が規制される。６
は駆動力をキャリッジ３に伝達する駆動ワイヤ、７は駆
動プーリ、８は従動プーリであり、キャリッジ３には駆
動ワイヤ６が接続され、駆動ワイヤ６は駆動プーリ７，
従動プーリ８を介して係合されている。９はＤＣモータ
であり、駆動プーリ７は連結シャフトおよび減速機構
(共に図示せず)によりＤＣモータ９に接続され、ＤＣモ
ータ９を回転させることでキャリッジ３を駆動する。10
は従動プーリ支持部材、11は付勢手段であり、従動プー
リ８は従動プーリ支持部材10を介して付勢手段11により
付勢され駆動ワイヤ６に張力を付与する。12は原稿ガラ
ス２に原稿を密着させる原稿カバーである。上記キャリ
ッジ３ないし付勢手段11が原稿と後述する光学系とを副
走査方向に相対運動させる駆動手段を構成する。

【０００７】図５は図４に示す光学系の概略を示す図で
ある。図５において、13は光源手段としての原稿を照射
する光源ランプ、14はアパーチャであり、キャリッジ３
に設けられた原稿読み取り部の副走査方向の読み取りラ
イン幅を絞るものである。15は原稿からの反射光を反射
する反射ミラー、16は光学情報を電気信号に変換するラ
インセンサ手段としてのカラーイメージセンサ、17は前
記カラーイメージセンサ16上にイメージを結像させる結
像レンズである。

【０００８】図６は第１の従来例におけるモータエンコ
ーダカウント値から水平同期信号を得るタイミングチャ
ートである。図６(１)は水平同期信号Ｈ₀、図６(２)は
副走査の読み取り位置Ｐ₀(縦軸)と時間ｔ(横軸)の関係
を示す図である。ここでは、例として副走査読み取り位
置Ｐ₀は、モータエンコーダ(図示せず)のカウント値が1
00カウント毎に読み取る解像度であり、そのモータエン
コーダのカウント値が100の倍数毎に水平同期信号Ｈ₀を
生成している。なお、図６(２)の右上がりに示す破線が
目標位置Ｐ₁を示し、この破線に沿った実線が実際の副
走査読み取り位置Ｐ₂である。

【０００９】次に図４，図５の画像読み取り装置を用い
て第１の従来例の動作を説明する。

【００１０】外部ホスト(図示せず)より原稿の読み取り
命令が出されると、ＣＰＵ(図示せず)は光源ランプ13を
点灯すると共にＤＣモータ９を回動させ、駆動プーリ７
および駆動ワイヤ６にて連結されたキャリッジ３を一定
速度で駆動する。また、イメージセンサ駆動回路(図示
せず)よりカラーイメージセンサ16の読み取り動作を開
始する。

【００１１】原稿(図示せず)はガラス窓２bを通して光
源ランプ13により照射され、原稿からの反射光はアパー
チャ14により副走査方向の読み取りライン幅を絞られ、
キャリッジ３内部に入射する。入射された原稿からの反
射光は、反射ミラー15により反射され、結像レンズ17に
よりカラーイメージセンサ16上に結像され、電気信号に
変換される。このカラーイメージセンサ16は、通常、電
荷蓄積型のため図６(１)に示すところの水平同期信号Ｈ
₀の周期が蓄積時間となる。

【００１２】今、キャリッジ３が副走査読み取り位置Ｐ
₀でモータエンコーダカウント値が1000の位置にあり、
図６(２)に破線で示す目標位置Ｐ₁になるようにＣＰＵ
(図示せず)が制御を行ったとすると、実際には制御の遅
延のため実線のようにやや目標位置Ｐ₁との間に差がで
き、実際の副走査読み取り位置Ｐ₂のモータエンコーダ
カウント値が100カウント毎に水平周期信号Ｈ₀を生成し
た場合、この水平同期信号Ｈ₀は正確に読み取り位置で
パルスを生成することになるが、その周期は一定にはな
らなくなる。これにより、図６(１)に示したように蓄積
時間がｔａとｔｂのように変動することになり、カラー
イメージセンサ16の電荷蓄積量が読み取り位置で変動し
画像ムラが発生する。

【００１３】また、上記従来の問題を解決するために、
従来、基準クロック分周信号から一定周期の水平同期信
号を得る構成で蓄積時間を一定にする手段がある。

【００１４】図７は第２の従来例における基準クロック
分周信号から一定周期の水平同期信号Ｈ₀を得るタイミ
ングチャートを示している。この図７はバッファメモリ
の使用量がある所定値以上になり(以後バッファオーバ
ーランＫ₀と呼ぶ)読み取り動作を一時停止し、バッファ
オーバーランＫ₀の解除Ｋ₁後に再読み取り動作が発生し
た場合である。

【００１５】ここで、図７(１)の信号は、データを一時
的に保存しているバッファメモリ(図示せず)の状況を表
す信号Ｋである。また図７(２)の信号は基準クロック分
周信号から得た一定周期で固定された水平同期信号Ｈ₀
を表し、このタイミングで画像の読み取りを行ってい
る。また、図７(３)の信号はモータエンコーダカウント
値が100カウント毎に生成する同期信号Ｈ₁である。ま
た、図７(４)のグラフは時間ｔ(横軸)の推移に伴う副走
査読み取り位置Ｐ₀(縦軸)を表し、ここでは、例として
副走査絶対位置を表わすモータエンコーダカウント値が
100カウント毎に読み取るとして目盛を表示している。

【００１６】この図７の第２の従来例に示すように、図
７(１)のバッファの状況信号Ｋにおいてバッファオーバ
ーランＫ₀の発生後は、再読み取り動作時に等速でキャ
リッジ３が同じ位置を通過するためにキャリッジ３を副
走査読み取り方向とは逆の方向に後退させバッファ内デ
ータが吐き出され、バッファメモリがある所定のメモリ
使用量以下になるまで待機する。ある所定のメモリ使用
量以下になると読み取り動作を再開する。以後これを再
読み取り動作と呼ぶ。

【００１７】次に図４、図５の画像読み取り装置を用い
て、第２の従来例の動作を説明する。

【００１８】前記第１の従来例と同様に外部ホスト(図
示せず)より原稿の読み取り命令が出されると、ＣＰＵ
(図示せず)は光源ランプ13を点灯すると共にＤＣモータ
９を回動させ、駆動プーリ７および駆動ワイヤ６にて連
結されたキャリッジ３を一定速度で駆動する。また、イ
メージセンサ駆動回路(図示せず)によりカラーイメージ
センサ16の読み取り動作を開始する。

【００１９】原稿(図示せず)はガラス窓２bを通して光
源ランプ13により照射され、原稿からの反射光はアパー
チャ14により副走査方向の読み取りライン幅を絞られ、
キャリッジ３内部に入射する。入射された原稿からの反
射光は、反射ミラー15により反射され、結像レンズ17に
よりカラーイメージセンサ16上に結像され、電気信号に
変換される。

【００２０】今、キャリッジ３が図７(４)に示す副走査
読み取り位置Ｐ₀でモータエンコーダカウント値が1200
の位置にあり、読み取り解像度がモータエンコーダカウ
ント値の100カウント毎に読み取る解像度を指定されて
いるものとすると、この場合、最初は、図７(２)の水平
同期信号Ｈ₀と図７(３)のモータエンコーダ100カウント
毎の同期信号Ｈ₁が理想的には同期しており、副走査絶
対位置はほぼ等間隔であり、水平同期信号Ｈ₀は一定周
期のため蓄積時間は一定で読み取られていく。

【００２１】この読み取りで、図７(４)のＡの位置でモ
ータエンコーダカウント値が1800を通過後にバッファ使
用量が所定値以上になり図７(１)に示すようにバッファ
オーバーランＫ₀が発生し、Ａの位置で読み取りの前の
画像データまでを有効とすると、Ａの位置から読み取り
を再開しなければならない。そのため、再読み取りの助
走距離を確保するためキャリッジ３をＡの位置から所定
の距離、例えば10mmだけ戻す必要がある。

【００２２】その後、バッファメモリの使用量が所定値
以下になるまでキャリッジ３を待機させ、図７(１)に示
すようにバッファオーバーランＫ₀が解除Ｋ₁されるとキ
ャリッジ３を再び読み取り方向に移動させキャリッジ３
を読み取り速度と同一にする。そして、モータエンコー
ダカウント値が図７(４)のＡ´の位置から読み取りを再
開する必要があるが、実際には、図７(２)の水平同期信
号Ｈ₀で読み取りのタイミングを決めているのでＡ´の
位置の後のＢの位置から読み取りを再開することにな
る。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
６に示す第１の従来例では、図６(１)に示すようにカラ
ーイメージセンサ16の電荷蓄積量が読み取りライン毎に
変動し、画像ムラが発生する。更に、１ライン毎にカラ
ーイメージセンサ16の電荷の転送や画像処理等を図６
(１)の水平同期信号Ｈ₀の周期以内に実行しなければな
らず、図６(１)において、最小のｔｂ以内に実行しなけ
ればならない。そのためには、あらかじめ水平同期信号
Ｈ₀の最小周期が１ライン当たりの画像処理時間以上に
なるようにマージンを確保する必要があり、副走査の読
み取りスピードを落さざるを得なくなる。

【００２４】また図７に示す第２の従来例では、図７
(２)の水平同期信号Ｈ₀と図７(４)の実際の副走査読み
取り位置Ｐ₀がずれているため、図７(４)において、Ｂ
の位置あるいは前もって読み取るとするとＢ´の位置か
ら読み取りを再開してしまうこととなり、絶対位置に対
し最悪の場合±１画素だけ読み取り位置がずれることに
なり、繋ぎの部分の画像を二重読みしたり、読み取り抜
けが生じたりしてしまう。

【００２５】また、再読み取り位置から副走査読み取り
方向とは逆の方向に決まった固定距離だけキャリッジ３
を移動させるため、キャリッジ３の最高読み取り速度に
合わせて、助走距離を決定する必要があり、第２の従来
例では、この距離を10mmとしたが低速度で原稿を読み取
る場合には、再読み取り位置までキャリッジ３が移動す
るのに長時間かかり、システムのスループットが低下す
る。

【００２６】本発明は上記従来例の問題を解決するもの
で、副走査方向の駆動に原稿と光学系が相対移動する画
像読み取り装置において、画像ムラがなく、バッファオ
ーバーラン発生後、再読み取り動作を行った場合でも画
像繋ぎ目の位置ずれを発生させず、また読み取り再開ま
での駆動手段の動作を最小限にする画像読み取り装置を
提供することにを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、原稿を照射する光源手段と、各ライン毎
に主走査方向の読み取りを行うラインセンサ手段と、前
記原稿の副走査方向に対して前記原稿との間に相対移動
可能な光学系を有し、前記原稿と前記光学系とを副走査
方向に相対移動させる駆動手段と、前記原稿の副走査方
向の画像読み取り位置を計測する距離計測手段と、前記
原稿の副走査方向の画像読み取り速度を計測する速度計
測手段と、前記ラインセンサ手段で読み取った画像デー
タを一時的に格納するバッファメモリ手段と、基準クロ
ック分周信号から水平同期信号を生成する手段と、前記
水平同期信号を再同期化する手段を有することを特徴と
する。

【００２８】

【作用】本発明によれば、上記構成により、周期の一定
した水平同期信号を得ることができるためラインセンサ
の蓄積時間が読み取り位置によって変動することがな
く、画像ムラが発生しない。また、任意のタイミングで
水平同期信号を同期化できることにより、読み取り位置
ずれが発生する場合に同期化でき、再読み取り動作に伴
う画像の二重読みや読み取り抜けがなくなる。

【００２９】また、再読み取り動作を早期に行うことが
でき、システムとしての読み取りのスループットが向上
するだけでなく、駆動手段の無駄な動きがないため低消
費電力であり、長寿命となる。

【００３０】

【実施例】本発明が実施される画像読み取り装置本体お
よび光学系の構成は、前述した図４，図５と同じである
ので、その説明は省略する。

【００３１】図１は本発明の一実施例における画像読み
取り装置の電気系ブロック図である。図１において、18
はラインセンサとしてのカラーイメージセンサ16からの
出力を増幅するアンプ、19は増幅されたアナログ出力を
ディジタルに変換するＡ／Ｄコンバータ、20は、一様な
濃度の原稿に対して、一様な出力を得るよう正規化補正
するシェーディング補正回路、21はバッファメモリ、22
はバッファメモリ21上の出力を外部ホスト(図示せず)へ
ＣＰＵ28を介さずに直接高速に画像データの転送を制御
するＤＭＡコントローラ、23は外部ホスト(図示せず)と
のデータ転送を制御するインタフェース(Ｉ／Ｆ)コント
ローラ、27は、画像データがバッファメモリ21に書き込
まれるときはそのデータ数だけ増加し、外部ホストへ転
送されたときにはそのデータ数だけ減少するバッファカ
ウンタ、また、24はカラーイメージセンサ16を駆動する
回路で、カラーイメージセンサ16へ副走査位置ライン毎
のライン同期信号33と画素毎の画素クロック34を生成し
ている。25は水平同期信号生成回路で水晶発振器26から
の基準クロック信号35を読み取り解像度で決められたカ
ウントに分周して、基準クロック分周信号を発生し、か
つ、ＣＰＵ28からの再同期化信号(Ｈ₂)36で水平同期信
号(Ｈ₀)37の発生タイミングをリセットする機能を有す
る。また、30はＣＰＵ28が出力するディジタル値をアナ
ログレベルに変換するＤ／Ａコンバータであり、モータ
ドライバ31を制御し、ＤＣモータ９の回転方向および回
転速度を変化させることができる。32は距離計測手段と
してのモータエンコーダであり、ＤＣモータ９の回転に
伴い２相のモータエンコーダパルスを発生する。そのパ
ルスはＣＰＵ内蔵のカウンタ(図示せず)でカウントされ
読み取りの副走査絶対位置の値として処理される。ま
た、２相のモータエンコーダパルスのうち１相のみはプ
リスケーラ29にてＣＰＵ28で指定するべき乗の値に分周
され、基準クロックとの比較から速度計算手段としての
ＣＰＵ28により速度情報に変換される。その速度情報と
目標速度を比較し、Ｄ／Ａコンバータ30へのディジタル
出力を変化させることにより、ＤＣモータ９の回転速度
を制御することができる。

【００３２】以上のように構成された図１の画像読み取
り装置の電気系ブロック図と本発明が実施される図４お
よび図５に示す画像読み取り装置本体の動作を説明す
る。

【００３３】原稿ガラス２に原稿(図示せず)を置き原稿
カバー12を閉じた状態で、外部ホスト(図示せず)より原
稿の読み取り命令が出されると、ＣＰＵ28は光源ランプ
13を点灯するとともに、Ｄ／Ａコンバータ30でモータド
ライバ31を制御し、ＤＣモータ９を回動させ、駆動プー
リ７および駆動ワイヤ６にて連結されたキャリッジ３を
読み取り開始位置に読み取り指定解像度で決まる一定速
度で副走査読み取り方向へ駆動する。また、イメージセ
ンサ駆動回路24によりカラーイメージセンサ16の読み取
り動作を開始する。

【００３４】原稿はガラス窓２bを通して光源ランプ13
により照射され、原稿からの反射光はアパーチャ14によ
り副走査方向からの読み取りライン幅を絞られ、キャリ
ッジ３内部に入射する。入射された原稿からの反射光
は、反射ミラー15により反射され、結像レンズ17により
カラーイメージセンサ16上に結像され、電気信号に変換
される。

【００３５】次にこの電気信号への変換について説明す
る。水晶発振器26から基準クロック信号35が水平同期信
号生成回路25に入力され、この基準クロック信号35を分
周して生成される水平同期信号(Ｈ₀)37は、本発明でポ
イントとなるＣＰＵ28によってリセット可能である。そ
して水平同期信号(Ｈ₀)37はイメージセンサ駆動回路24
によりライン同期信号33に変換する。実質的にはライン
同期信号33は水平同期信号(Ｈ₀)37と同じである。この
ライン同期信号33の周期を電荷蓄積時間とし、カラーイ
メージセンサ16の電荷蓄積部に蓄積された電荷を電荷転
送部にシフトするとともに次の周期で電荷転送部内を順
次転送させることにより１ラインの画像データを読み取
っている。

【００３６】１ライン分の画像データは画素クロック34
によって１画素毎に電気信号としてＲＧＢそれぞれ同時
に転送される。その後、カラーイメージセンサ16の出力
をアンプ18で増幅し、Ａ／Ｄコンバータ19でディジタル
データに変換する。そして、一様な濃度の原稿に対し
て、一様な出力を得るようにシェーディング補正回路２
０によって正規化し画像データ３８が得られる。この画
像データ38はＣＰＵ28の書き込み許可に従って、外部ホ
ストへの転送要求された画像データのみバッファカウン
タ27のカウント値を加算しながらバッファメモリ21に取
り込んでいく。

【００３７】この動作とは非同期にインターフェース
(Ｉ／Ｆ)コントローラ23を介して外部ホスト(図示せず)
へバッファメモリ21に取り込まれた画像データ38をＤＭ
Ａコントローラ22により転送する。その際にバッファカ
ウンタ27のカウント値は、転送データ数だけ減算してい
く。ＤＣモータ９は、ＣＰＵ28より８ビットのディジタ
ルデータの出力値をＤ／Ａコンバータ30によりアナログ
出力に変換され、モータドライバ31によって電流値とな
り回転する。その際にモータエンコーダ32よりＤＣモー
タ９の回転に伴い２相のモータエンコーダパルスを発生
する。そのモータエンコーダパルスはＣＰＵ28内蔵のカ
ウンタでカウントされ読み取りの副走査絶対位置の値と
して処理される。

【００３８】また、２相のモータエンコーダパルスのう
ち１相のみはプリスケーラ29にてＣＰＵ28で指定するべ
き乗の値に分周され、ＣＰＵ28により速度情報に変換さ
れる。その速度情報と目標速度を比較し、Ｄ／Ａコンバ
ータ30へのディジタル出力を変化させることにより、Ｄ
Ｃモータ９の回転速度、即ちキャリッジ３の副走査移動
速度を制御することができる。

【００３９】このように動作する画像読み取り装置にお
いて、本発明でポイントとなるバッファメモリ21がある
所定値よりも多く蓄積された場合、即ち、バッファオー
バーラン発生時の再読み取り動作について図２を参照し
ながら説明する。

【００４０】図２は本発明の第１の実施例における再読
み取り動作時の水平同期信号の再同期化を説明するタイ
ミングチャートである。図２(１)の信号は、画像データ
を一時的に保存しているバッファメモリ21の状況を表す
信号Ｋで、従来例と同様にバッファオーバーラン発生Ｋ
₀およびバッファオーバーランＫ₀の解除Ｋ₁後に再読み
取り動作が発生した場合について示している。また、図
２(２)の信号は基準クロック信号35の分周信号から得た
一定周期で固定された水平同期信号生成回路25からの水
平同期信号(Ｈ₀)37を表わし、このタイミングで画像の
読み取りを行っている。

【００４１】また図２(３)の信号は、本発明のポイント
となる水平同期信号(Ｈ₀)37の再同期化信号Ｈ₂である。
この再同期化信号Ｈ₂は、モータエンコーダカウント値
がバッファオーバーランＫ₀発生時点のカウント値にな
ったときのモータエンコーダ100カウント毎の同期信号
Ｈ₁(図２(４))によって生成される再同期化信号であ
り、この再同期化信号がアクティブ(この図ではＬ)にな
ることによって図２(２)の水平同期信号Ｈ₀が再同期化
する。

【００４２】また図２(４)の信号は副走査読み取り位置
Ｐ₀のモータエンコーダカウント値が100カウント毎に生
成する同期信号Ｈ₁である。

【００４３】また図２(５)のグラフは時間ｔ(横軸)の推
移に伴う副走査の読み取り位置Ｐ₀(縦軸)を表し、ここ
では、一例として副走査絶対位置を表すモータエンコー
ダカウント値が100カウント毎に読み取るとして目盛を
表示している。

【００４４】以下図２のタイミングチャートを用いて本
発明のポイントとなる動作について説明する。

【００４５】今、キャリッジ３が、読み取り開始位置か
ら読み取り解像度で決まる速度で副走査読み取り方向に
移動しており、図２(５)に示すモータエンコーダカウン
ト値が1000の位置を通過し、1100，1200，……と一定の
周期でカウントしている。この各ポイントと図２(２)の
水平同期信号(Ｈ₀)37は、理想的に同期しているが、水
平同期信号Ｈ₀は、正確に基準クロック信号35から同一
周期で生成されているのに対し、モータエンコーダカウ
ント値は、前述の速度制御によって一定周期に発生する
ように制御されている。従って、カラーイメージセンサ
16の蓄積時間は常に一定であり、画像の階調性は忠実に
再現されている。

【００４６】この状態で、モータエンコーダカウント値
が1800の値になって画像データを取り込んだ時点でバッ
ファメモリ21のメモリ使用量が所定値より多くなると、
図２(１)に示すバッファメモリ21の状況信号ＫがＨにな
りバッファオーバーランＫ₀が発生する。この際に画像
データとしては、モータエンコーダカウント値が1700か
ら1800にかけての水平同期信号Ｈ₀で蓄積された画像デ
ータまでが有効となる。その位置からＤＣモータ９を制
御して減速させモータエンコーダカウント値が増加しな
くなるまで減速する(図２(５)では1900を越えた位置)。
その後、キャリッジ３をモータエンコーダカウント値が
1800の位置よりも少ない値になるようにＤＣモータ９を
逆回転させる。

【００４７】充分戻った段階(図２(５)ではモータエン
コーダカウント値が1600よりも戻った位置)で、ＤＣモ
ータ９を制御してキャリッジ３を停止させる。その後、
バッファメモリ21のメモリ使用量が所定値以下になるま
で待機し、図２(１)に示すバッファメモリ21の状況信号
ＫのバッファオーバーランＫ₀の解除Ｋ₁の信号とともに
再読み取り動作を開始し、キャリッジ３を副走査読み取
り方向に読み取り速度まで加速し等速度にする。そし
て、先ほどバッファオーバーランＫ₀の発生した図２
(５)のモータエンコーダカウント値が1800になった位置
で水平同期信号(Ｈ₀)37の図２(３)に示す再同期化信号
Ｈ₂がアクティブ(図ではＬ)になり、その前縁で図２
(２)に示す水平同期信号Ｈ₀が再同期化される。

【００４８】その後、水平同期化信号Ｈ₀はその時点か
ら一定周期となり、モータエンコーダカウント値が1800
から1900にかけての水平同期信号Ｈ₀に蓄積された画像
データからバッファメモリ21に書き込まれていく。以上
のように上記バッファオーバーラン発生時に再読み取り
動作を繰り返しながら画像を読み取っていく。

【００４９】なお、キャリッジ３の再読み取り動作時に
図２(５)のモータエンコーダカウント値が1800の後1900
を越えた位置からＤＣモータ９の減速を行っているが、
これは、バッファオーバーラン発生後すぐに行ってもよ
い。

【００５０】また、図２(１)のバッファメモリの状況信
号に、図２(２)の水平同期信号Ｈ₀、図２(５)のモータ
エンコーダ100カウント毎の図２(４)に示す同期信号Ｈ₁
はＨでアクティブ、図２(２)に示す水平同期信号Ｈ₀の
図２(３)に示す再同期化信号Ｈ₂はＬでアクティブとな
っているが、これらは正論理でも負論理でもどちらでも
よい。

【００５１】また、図２(４)ではモータエンコーダカウ
ント値が100毎の同期信号Ｈ₁を生成しているが、モータ
エンコーダ32のカウント値をリアルタイムでモニタでき
る構成においては、この信号自体生成する必要はない。

【００５２】また、キャリッジ３は再読み取り動作にお
いて、図２(５)に示す再読み取り位置Ｘよりモータエン
コーダカウント値で200カウント前の1600カウント以下
まで戻っているが、この戻り距離はＸ´位置で読み取り
速度に達するのに必要な助走距離以上であればよい。

【００５３】第２の実施例として、バッファオーバーラ
ン処理の再読み取り動作時に再読み取り位置で、読み取
り速度に達するための助走距離を、副走査読み取り速度
に応じて変化させることを説明する。

【００５４】画像読み取り装置本体、光学系および電気
系ブロック図は第１の実施例と同じなのでその説明を省
略する。図３は本発明の第２の実施例におけるバッファ
オーバーラン発生後、再読み取り動作時のキャリッジ３
の助走距離を説明するタイミングチャートである。図３
において、(１)〜(３)および(５)は前記図２の(１)〜
(３)および(５)と同様の信号と副走査読み取り位置を示
し、(４)はモータエンコーダ16カウント毎の同期信号Ｈ
₃を示す。

【００５５】今、Ａ４サイズ(副走査方向が297mm)のフ
ル画面を副走査読み取りが400ＤＰＩの解像度(Ａ４の長
手方向の場合、4677画素)で10秒で読み取るとすると、
キャリッジ３の副走査読み取り方向の移動速度は29.7mm
／sec、カラーイメージセンサ16の蓄積時間、即ち水平
同期信号Ｈ₀の周期は、2.13msecとなる。

【００５６】ここで、モータエンコーダカウント値の最
小距離単位が１／9600インチとすると、400ＤＰＩで
は、カウント値が図３(４)に示すように16カウント毎に
読み取っていく。その状態で、Ａ位置の800カウントま
で画像を読み取り、Ｂ位置でバッファオーバーランＫ
₀(図３(１))が発生した場合、バッファオーバーランＫ₀
の発生後すぐにキャリッジ３は等加速度運動(キャリッ
ジ速度ｖ＝−αｔ、ここで、αはキャリッジ３の加速度
であり、そのシステムで決まる値、ｔは時間を表す)で
停止するよう制御する。

【００５７】次にＣ位置で停止後、副走査画像読み取り
方向とは逆の方向へ等加速度運動(ｖ＝αｔ)で加速を行
い、副走査読み取り方向とは逆の方向で読み取り速度2
9.7mm／secになった時点で等速度運動になるようにＣＰ
Ｕ28はＤ／Ａコンバータ30を介してモータドライバ31を
制御する。その後、モータエンコーダカウント値が800
カウントの位置(Ｄ位置)を通過した時点でモータドライ
バ31を制御して等加速度運動(ｖ＝−αｔ)で減速させ、
停止させる(Ｅ位置)。

【００５８】この状態で待機し、バッファオーバーラン
Ｋ₀が解除されるまでＤＣモータ９を停止させる。Ｆ位
置でバッファオーバーランＫ₀が解除Ｋ₁されると、ＣＰ
Ｕ28はＤ／Ａコンバータ30を介してモータドライバ31を
制御して、キャリッジ３を29.7mm／secになるまで等加
速度運動(ｖ＝αｔ)で加速する。このとき、丁度29.7mm
／secの速度になった位置(Ｇ位置)が、再読み取り位置
のＡ位置となる。よって、そのＧ位置からキャリッジ３
を等速度運動に変え、なおかつ水平同期信号Ｈ₀を再同
期化して図３(３)の再同期化信号Ｈ₂とし読み取りを再
開する。

【００５９】以上のバッファオーバーラン発生による再
読み取り動作を繰り返しながら画像を読み取っていく。

【００６０】なお、ここではキャリッジ３の加速，減速
の加速度をともにαとしたため再読取り時の助走距離が
図のＹで表す距離になったが、通常のシステムでは、加
速，減速の加速度が同一とは限らないので、ある程度、
助走距離にマージンを取る必要がある。そのマージンの
取り方として、Ｄ位置からある一定の時間、例えば10ms
ecの時間だけ、キャリッジ３を等速度運動させ、その
後、等加速度運動で減速することによって助走距離を多
く取ることが可能となる。その際には、Ｆ位置で等加速
度運動で加速後、読み取り速度29.7mm／secに達した後
は等速度運動に切り替えてＧ位置を通過することにな
る。

【００６１】以上のようにＤＣモータ９の加減速の制御
および等速度運動の時間マージンによって、助走距離を
確保することができる。

【００６２】また、本実施例では、キャリッジ３を等加
速度運動で加減速を行っているが、段階的に速度を制御
し加減速を行うシステムについても同様に助走距離を確
保することができる。

【００６３】以上は、400ＤＰＩの読み取りについて説
明したが、他の解像度のときも読み取り速度が一意に決
まるため同様にＤＣモータ９の加減速の制御および等速
度運動の時間マージンによって助走距離を確保すること
ができ、読み取り解像度によって助走距離を取り過ぎる
ことなく最適に制御することができる。

【００６４】また、上記各実施例では、ラインセンサと
してカラーイメージセンサ16を用いているが、これは単
色のラインセンサでもよい。

【００６５】また、上記各実施例では、駆動手段として
ＤＣモータ９を用いているが、パルスモータやリニヤモ
ータを含めいかなる駆動手段でもよい。

【００６６】また、上記各実施例では、距離計測手段と
して、モータエンコーダ32にて行っているが、リニヤエ
ンコーダを含めた他のいかなる距離計測手段でもよい。

【００６７】また、上記各実施例では、速度計測手段を
モータエンコーダパルスの分周信号からＣＰＵ28にて速
度情報に変換しているが、他のいかなる速度計測手段で
もよい。

【００６８】また、上記各実施例では、キャリッジ移動
型の画像読み取り装置となっているが、原稿移動型等を
含めた原稿に対し光学系を副走査方向に相対的に移動す
る画像読み取り装置であればよい。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像読み取
り装置は、周期の一定した水平同期信号を得ることがで
きるためラインセンサの蓄積時間が読み取りライン毎に
変動することがなく、画像ムラが発生しない。また、任
意のタイミングで水平同期信号を同期化できることによ
り、再読み取り動作に伴う画像の二重読みや読み取り抜
けがなくなり、外部ホストの受信処理速度等に依存せ
ず、かつ膨大なバッファメモリを搭載することがなく、
常に高精度に読み取れる画像読み取り装置を提供でき
る。

【００７０】また、助走距離を副走査読み取り速度に応
じて変化させることで、再読み取り動作を早期に行うこ
とができ、システムとしての読み取り速度を上げるだけ
でなく、駆動手段の無駄な動きがないため低消費電力か
つ駆動手段の長寿命となる画像読み取り装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像読み取り装置の
電気系ブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例における再読み取り動作
時の水平同期信号の再同期化を説明するタイミングチャ
ートである。

【図３】本発明の第２の実施例におけるバッファオーバ
ーラン発生後、再読み取り動作等のキャリッジの助走距
離を説明するタイミングチャートである。

【図４】本発明が実施される画像読み取り装置の概略を
示す図である。

【図５】図４の光学系の概略を示す図である。

【図６】第１の従来例におけるモータエンコーダカウン
ト値から水平同期信号を得るタイミングチャートであ
る。

【図７】第２の従来例における基準クロック分周信号か
ら一定周期の水平同期信号を得るタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

９…ＤＣモータ、 16…カラーイメージセンサ、 18…
アンプ、 19…Ａ／Ｄコンバータ、 20…シェーディン
グ補正回路、 21…バッファメモリ、 22…ＤＭＡコン
トローラ、 23…Ｉ／Ｆコントローラ、 24…イメージ
センサ駆動回路、 25…水平同期信号生成回路、 26…
水晶発振器、 27…バッファカウンタ、28…ＣＰＵ、
29…プリスケーラ、 30…Ｄ／Ａコンバータ、 31…モ
ータドライバ、 32…モータエンコーダ、 33…ライン
同期信号、 34…画素クロック、 35…基準クロック信
号、 36…再同期化信号、 37…水平同期信号、 38…
画像データ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を照射する光源手段と、各ライン毎
に主走査方向の読み取りを行うラインセンサ手段と、前
記原稿の副走査方向に対して前記原稿との間に相対移動
可能な光学系を有し、前記原稿と前記光学系とを副走査
方向に相対移動させる駆動手段と、前記原稿の副走査方
向の画像読み取り位置を計測する距離計測手段と、前記
原稿の副走査方向の画像読み取り速度を計測する速度計
測手段と、前記ラインセンサ手段で読み取った画像デー
タを一時的に格納するバッファメモリ手段と、基準クロ
ック分周信号から水平同期信号を生成する手段と、前記
水平同期信号を再同期化する手段を有することを特徴と
する画像読み取り装置。
【請求項２】前記バッファメモリ手段は、そのメモリ
使用量が所定値以上になったとき、前記距離計測手段に
より計測された現在の距離を記憶し、データの読み取り
を中断することを特徴とする請求項１記載の画像読み取
り装置。
【請求項３】前記データ読み取り中断後、前記駆動手
段により、読み取り中断位置よりも前に戻し、前記バッ
ファメモリ手段のメモリ使用量が所定値以下になったと
き、再読み取り動作を行うことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の画像読み取り装置。
【請求項４】前記再読み取り動作において、再読み取
り開始位置で読み取り速度に達するのに十分な助走距離
を確保することを特徴とする請求項１，２または３記載
の画像読み取り装置。
【請求項５】前記再読み取り動作の開始位置で水平同
期信号を再同期化することを特徴とする請求項１，２，
３または４記載の画像読み取り装置。
【請求項６】前記助走距離を副走査読み取り速度に応
じて変化させることを特徴とする請求項１，２，３，４
または５記載の画像読み取り装置。