JPH0923318A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPH0923318A
JPH0923318A JP7195764A JP19576495A JPH0923318A JP H0923318 A JPH0923318 A JP H0923318A JP 7195764 A JP7195764 A JP 7195764A JP 19576495 A JP19576495 A JP 19576495A JP H0923318 A JPH0923318 A JP H0923318A
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JP7195764A
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Inventor
Junko Kuramochi
純子 倉持
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で画像歪みのない高画質な画像が
得られる画像読取装置を提供する。 【構成】 原稿配置領域以外で且つ前記固体撮像素子1
06の受光面と結像レンズ105に対して光学的に共役
な関係を保つ領域に、画像読み取り主走査方向をY軸、
画像読み取り副走査方向をX軸とした場合、前記Y軸の
平行性を規定する主走査基準線1を原稿台ガラス101
と一体に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原稿の画像情報を
固体撮像素子で読み取る画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より固体撮像素子(以下、CCDと
記述する)を読取素子として用いた画像読取装置が種々
提案されている。
【0003】図12は、この種の画像読取装置の要部概
略図である。同図において、原稿台ガラス101上に載
置された原稿l07を光源l00からの照明光束で照明
し、原稿107からの反射光束を反射ミラー102、l
03、l04を介して結像レンズl05によりCCDl
06の結像面上に結像させている。このとき、光源10
0、ミラー102〜104、結像レンズ105、CCD
106等の装置主要部品の多くを一体にした光学ユニッ
ト20を装置内に、原稿台ガラス101に対して平行に
配置された2本の走査レールl09、1l0上に乗せ
(これら走査レールl09及びll0は図面上、手前側
と奥側に適切な間隔をもって平行に配設されている)、
不図示の駆動装置を用いて、CCD106の素子配列方
向(以下、主走査方向或はY軸方向と記述する)と垂直
な方向(以下、副走査方向或はX軸方向と記述する)へ
走査レールl09、110上で移動させることで、原稿
107面上で読み取り位置を走査することが可能とな
る。なお、図12中、108は原稿圧板で、原稿台ガラ
ス101上に原稿l07を押圧するものである。また、
111は主走査白色基準板で、画像読み取りの白レベル
を規制し且つX軸方向の原稿セット基準を兼ねるもので
ある。
【0004】また、このような画像読取装置は、図13
で示すような主走査白色基準板l11と副走査光量補正
基準板112を原稿台ガラス101上面(原稿載置側)
に配置することが一般的である。主走査白色基準板11
1と副走査光量補正基準板112は、その基準面は同じ
分光特性を持つ白色であり、共に原稿載置可能領域以外
で且つCCD106の受光面と結像レンズ105に対し
て光学的に共役な関係を保つ領域に、各基準板111、
112の基準面を原稿台ガラスl0l面と密着させて配
置している。
【0005】主走査白色基準板111の機能としては、
原稿画像読み取り開始前に、均一な白色板を読み取った
ときのCCD106の各画素の出力を予めサンプリング
することにより原稿画像出力値を正規化すると同時に、
装置として一定の反射率の白レベルを決定する役割を担
っている。また、副走査光量補正基準板ll2の機能と
しては、読み取り位置を副走査方向に走査するときに光
源100の光量変動に対して、常に一定の反射率の白色
を同一の白として再現するために副走査光量補正基準板
ll2の反射光をCCD106で読み取りながら常に一
定の反射率の白色を同一の白として再現するように電気
的に補正を行なっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例にあっては、光学ユニット20のX軸方向走査
に伴うXY平面内のY軸方向読み取り位置ズレ量は、図
14にて明確なように走査レ一ル109、110の湾曲
量dに大きく依存するという問題点があった。即ちCC
D106の原稿画像出力開始画素を第n画素とすると、
走査レ一ル109、110が最も湾曲しているときで
は、読み出し位置がY軸方向にdだけずれる。
【0007】更に詳述すると、図14中、一点鎖線10
6SはCCD106の走査軌跡であり、このCCD10
6の走査軌跡106Sと光学的に共役な原稿107面上
の読み取り位置の軌跡を点線Sで示す。このとき、CC
D106と画像読み取り位置a’は、ある走査時で共役
な関係にある。このように原稿107面上の読み取り位
置の軌跡Sは湾曲した形状となり、歪みのある出力画像
を形成してしまう。なお、図14において、図13と同
一部分については、同一符号が付してある。
【0008】そこで従来は、上記の問題点を解決する為
に走査レール109、110の湾曲量dを少なくして、
光学ユニット20の走査精度を向上させることが一般に
行なわれてきた。具体的には、円柱直径を大きくし、剛
体強度の高い、しかも真直度の高い走査レールを用いる
ことになり、本体コストアップの他、本体重量の増大
等、別の問題が生じていた。
【0009】また、たとえ走査レール109、110の
歪みを完全になくすことができた場合でも、主走査白色
基準板lll或は該主走査白色基準板lllと接着によ
り一体となった原稿台ガラス101の機械的Y軸は、画
像読み取り開始時においてCCD106の素子配列方向
と平行に調整されていなければ、原稿台ガラス101上
の画像読み取りの一走査線は、図15中、aのように傾
き、主走査白色基準板111と副走査光量補正基準板1
12の正しい機能を果たすことができなくなるという問
題点があった。なお、図15において、図14と同一部
分については、同一符号が付してある。
【0010】以上、従来例を説明するために示した図1
2〜図l5は、全て原稿台ガラス101上面から装置内
部を見た概念図である。
【0011】本発明は上述した従来技術の有するこのよ
うな問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単
な構成で画像歪みのない高画質な画像が得られる画像読
取装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の請求項1の画像読取装置は、原稿載置台、結像
レンズ及び固体撮像素子を有する画像読取装置におい
て、原稿配置領域以外で且つ前記固体撮像素子の受光面
と前記結像レンズに対して光学的に共役な関係を保つ領
域に、画像読み取り主走査方向をY軸、画像読み取り副
走査方向をX軸とした場合、前記固体撮像素子で読み取
ることで前記Y軸の平行性を規定する主走査基準線を前
記原稿載置台と一体に設けたことを特徴とするものであ
る。
【0013】また、同じ目的を達成するため本発明の請
求項2の画像読取装置は、請求項1の画像読取装置にお
いて、前記主走査基準線は、該主走査基準線上の少なく
とも2点の基準点で決まる架空の直線であることを特徴
とするものである。
【0014】また、同じ目的を達成するため本発明の請
求項3の画像読取装置は、請求項1または2の画像読取
装置において、前記固体撮像素子の配列方向は、画像読
み取り開始時において、前記主走査基準線と平行である
ことを特徴とするものである。
【0015】また、同じ目的を達成するため本発明の請
求項4の画像読取装置は、請求項1、2または3の画像
読取装置において、前記主走査基準線を前記原稿載置台
の上面、即ち原稿載置側に配置したことを特徴とするも
のである。
【0016】また、同じ目的を達成するため本発明の請
求項5の画像読取装置は、請求項1〜3または4の画像
読取装置において、前記X軸方向の原稿セット基準を兼
ねる白色基準板を前記原稿載置台の上面、即ち原稿載置
側に配置し且つ前記主走査基準線を前記原稿載置台と前
記白色基準板の間に一体に設けたことを特徴とするもの
である。
【0017】また、同じ目的を達成するため本発明の請
求項6の画像読取装置は、原稿載置台、結像レンズ及び
固体撮像素子を有する画像読取装置において、原稿載置
可能領域以外で且つ前記固体撮像素子の受光面と前記結
像レンズに対して光学的に共役な関係を保つ領域に、前
記固体撮像素子で読み取ることで前記X軸の平行性を規
定する副走査基準線を前記原稿載置台と一体に設けたこ
とを特徴とするものである。
【0018】また、同じ目的を達成するため本発明の請
求項7の画像読取装置は、請求項6の画像読取装置にお
いて、前記原稿載置可能領域の前記X軸方向の長さをL
とした場合、前記副走査基準線の長さL′は、L′≧L
を満足することを特徴とするものである。
【0019】また、同じ目的を達成するため本発明の請
求項8の画像読取装置は、請求項6または7の画像読取
装置において、前記副走査基準線を前記原稿載置台の上
面、即ち原稿載置側に配置したことを特徴とするもので
ある。
【0020】また、同じ目的を達成するため本発明の請
求項9の画像読取装置は、請求項6,7または8の画像
読取装置において、画像読み取りの副走査方向の光量の
変動を補正し且つ画像読み取り主走査方向であるY軸の
原稿セット基準を兼ねる光量補正基準板を前記原稿載置
台の上面、即ち原稿載置側に配置し且つ前記副走査基準
線を前記原稿載置台と前記光量補正基準板の間に一体に
設けたことを特徴とするものである。
【0021】また、同じ目的を達成するため本発明の請
求項10の画像読取装置は、請求項8または9の画像読
取装置において、前記副走査基準線の少なくとも1色分
の読み取り信号を画像先端位置決め信号として用い、作
成した主走査1ライン分のデジタル画像データは、必ず
前記画像先端位置決め信号から一定量A画素分先の画素
を画像先端とすることを特徴とするものである。
【0022】また、同じ目的を達成するため本発明の請
求項11の画像読取装置は、請求項6〜9または10の
画像読取装置において、前記主走査基準線と前記副走査
基準線は互いに直角であることを特徴とするものであ
る。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図11に基づき説明する。
【0024】(実施の第1形態)まず、本発明の実施の
第1形態を図1〜図6を用いて説明する。図1は、本発
明の実施の第1形態に係る画像読取装置の副走査方向
(X軸方向)に平行な断面で切った要部概略断面図であ
る。なお、図1において、上述した従来の図12と同一
部分に付いては、同一符号が付してある。
【0025】図1において、原稿台ガラス101上に載
置された原稿107を光源100からの照明光束で照明
し、原稿107からの反射光束を反射ミラー102、1
03、104を介して結像レンズ105によりCCDl
06面上に結像させている。上記各部品を組み込んだ光
学ユニット20を2本の走査レール109、110上に
乗せ(これら走査レール109及び110は図面上手前
側と奥側に、適切な間隔をもって平行に配設されてい
る)、不図示の駆動装置を用いて、CCD106の素子
配列方向(以下、主走査方向或はY軸方向と記述する)
と垂直な方向(以下、副走査方向或はX軸と記述する)
へ走査レール109、1l0上で移動させることで、原
稿107面上で画像読み取り位置を走査させることが可
能となる。
【0026】図2は、本発明の実施の第1形態に係る画
像読取装置の主走査方向(Y軸方向)に平行な断面で切
った要部概略断面図である。なお、図2において、図1
と同一部分には同一符号が付してある。
【0027】図1における主走査白色基準板11lと図
2における副走査光量補正基準板112は、原稿載置可
能領域以外で且つCCD106の受光面と結像レンズ1
05に対して光学的に共役な関係を保つ領域に各基準板
111、112の基準面が原稿台ガラス106面と密着
して配置されている。なお、CCD106は原稿の読み
取り幅と副走査基準幅を読み取るのに必要な画素数より
も多くの画素数を有している。ただし、主走査白色基準
板11lと副走査光量補正基準板l12の機能は、上述
した「従来の技術」の項で説明したので、ここでは省略
する。
【0028】また、図1において、主走査基準線lは主
走査白色基準板lllと原稿台ガラス101との間に設
けられ、本実施例においては主走査白色基準板l11に
黒塗料を数l0μmの線幅でY軸に平行に塗装して形成
したものとする。同様に図2において、副走査基準線2
は副走査光量補正板l12と原稿台ガラスl01との間
に設けられ、副走査光量補正板112に黒塗料を数l0
μmの線幅でX軸に平行に塗装して形成したものとす
る。
【0029】以上のように設けられた主走査基準線l、
副走査基準線2は光源100で照明されると、その基準
線の位置情報をもった反射光はミラー102〜105、
結像レンズ105を介してCCD106の受光面上に最
良なピントの像を結像する。
【0030】次に、本実施例に係る画像読取装置の組み
立て調整方法の一例を簡単に説明する。本実施例に係る
画像読取装置においては、まず、光学ユニット20単品
をピント、倍率等の光学調整した後、該光学ユニット2
0を、装置内に原稿台ガラス101の原稿載置面に平行
に配設された走査レール109、110上に組み込む。
最後に、本体外枠に原稿台ガラス101を組み込む際、
CCD106の出力を採りながら、Y軸方向全域で主走
査基準線1が信号として検出されるように、原稿台ガラ
ス101をX軸方向、Y軸方向移動及びXY平面内での
回転により調整した後、固定する。このように配置する
ことで光学ユニット20単品で調整されたCCD106
の素子配列方向は原稿台ガラス101の機械的Y軸と調
整されたことになる。
【0031】このときの原稿台ガラス101の上面を図
3に示す。なお、図3において、図1及び図2と同一部
分には同一符号が付してある。図3の原稿台ガラス10
1を本体外枠に組み込み、固定したときのCCD106
の各画素と光学的に共役な原稿107面上、画像読み取
り走査線aにおけるCCD106の出力を、図4に示
す。
【0032】以上のように構成するすることで、原稿台
ガラス101のY軸とCCD106の素子配列方向を容
易に平行調整することが可能となる。
【0033】次に、実際に原稿107を原稿台ガラス1
01上に載置して画像を読み取る際の原稿台ガラス10
1の上面を図5に示す。なお、図5において、図3と同
一部分には同一符号が付してある。
【0034】先に示した調整を行うことによって、主走
査基準線1とCCD106の素子配列方向の平行度は保
たれていることから、主走査基準線1とXY平面上で直
角の関係にある副走査基準線2は、図5に示すようにC
CD106の素子配列方向と読み取り開始時に略垂直の
関係になっている。主走査白色基準板111を読み取っ
た信号で主走査方向の出力バラツキ補正(シェーディン
グ補正)を行った後、原稿を走査したときの画像読み取
りの一走査線をa’とすると、そのときのCCD106
の出力は図6のようになる。図6中、信号bを画像先端
位置決め信号とし、原稿107の全域を読み取る場合、
走査線数分の画像先端位置決め信号が得られる。信号b
の内、出力の高低の境界部(前後どちらか一方)を検出
した画素を画像信号位置決め画素とする。
【0035】この画像先端位置決め画素から一定量Aの
画素分、先の画素を画像先端として、ここから読み取り
幅分の数の画素の信号を画像信号として出力画像データ
を作成する。ただし、先に述べたようにCCD106の
画素数には余裕があるので、原稿107の画像信号が欠
落する恐れはない。
【0036】以上のように構成することで走査レール1
09、110が湾曲している場合にも、読み出し位置は
基準線を基に補正することから、簡易な構成で画像歪み
のない高画質の画像を得ることができる。
【0037】なお、本実施例では、主走査と副走査の両
方に基準線を設けたが、いずれか一方のみでもよいこと
は言うまでもない。
【0038】(実施の第2形態)なお、本実施の第1形
態では、主走査と副走査の両方に基準線を設けたが、い
ずれか一方でもよいことは言うまでもない。
【0039】次に、本発明の実施の第2形態を図7〜図
10を用いて説明する。図7は、本実施の第2形態に係
る画像読取装置において実際に原稿107を原稿台ガラ
ス101上に載置して画像を読み取る際の原稿台ガラス
101の上面図であり、同図において、上述した実施の
第1形態例における図3と同一部分には同一符号が付し
てある。本実施の第2形態においては、主走査基準線1
を図7中、2つの基準点3a、3bを結んだ架空の直線
とする。その他の構成は上述した実施の第1形態と同じ
ものとする。また、組み立て調整時、画像読取走査線a
を主走査基準線1に合わせたときのCCD106の出力
を図8に示す。
【0040】以上のように構成することにより、実施の
第1形態の効果と同等の効果が得られる。
【0041】(実施の第3形態)次に本発明の実施の第
3形態を図9〜図11を用いて説明する。図9は、本実
施の第3形態に係る画像読取装置において実際に原稿1
07を原稿台ガラス101上に載置して画像を読み取る
際の原稿台ガラス101の上面図であり、同図におい
て、上述した実施の形態における図3と同一部分には同
一符号が付してある。本実施の第3形態においては、主
走査基準線1を図9中、X軸方向と平行な6本の線4
a、4b、4c、4d、4e、4fの重複部分を結んだ
架空の直線とする。その他の構成は実施の第1形態と同
じものとする。
【0042】図11にX軸方向と平行な6本の線4a〜
4fの拡大図を示す。また、組み立て調整時、画像読み
取り走査線aを主走査基準線1に合わせたときのCCD
106の出力を図10に示す。
【0043】以上のように構成することで、実施の第1
形態の効果と同等の効果が得られる。また主走査基準線
1は、上記実施の各形態に限るものではなく、さまざま
なパターンが考えられるものであり、調整方法等に応じ
て適切なパターンの選択が可能である。
【0044】(実施の第4形態)本実施の第4形態で
は、上述した実施の第1形態の構成のうち原稿載置可能
領域のX軸方向の長さをL、副走査基準線の長さをL′
としたとき、下記1式を満足するようにする。
【0045】L′≧L…(1) 以上のように構成することで、原稿載置可能領域全域で
実施の第1形態の効果と同等の効果が得られる。
【0046】(実施の第5形態)本実施の第5形態で
は、上述した実施の第1形態の構成のうち、主走査、副
走査基準線の線幅をt、装置解像度から一意的に決まる
原稿107面上の一画素サイズをcとしたとき、下記2
式を満足するようにする。
【0047】t≧2c…(2) 以上のように構成することで、CCD出力信号のコント
ラストを高くすることができ、高精度の調整を行うこと
が可能となり、しかも実施の第1形態の効果と同等の効
果も得られる。
【0048】(実施の第6形態)本実施の第6形態で
は、上述した実施の第1形態の構成のうち、主走査、副
走査基準線をある程度、面積を有する黒パターン面とす
る。この場合、黒パターン部のCCD出力信号と主走査
白基準板或は副走査光量補正板のCCD出力信号との境
界部にあたる画素を、画素先端位置決め信号の画素とす
ることで、実施の第1形態と同等の効果が得られる。た
だし、上記全ての実施の各形態において主走査、副走査
基準線或は面の色は、黒色に限るものではない。
【0049】(実施の第7形態)上述した実施の第1形
態の構成のうち、主走査、副走査基準線を原稿台ガラス
に蒸着して形成する。
【0050】以上のように構成することで、主走査、副
走査基準線の直角度が向上し、読み取り精度が更に向上
し、しかも実施の第1形態の効果と同等の効果も得られ
る。
【0051】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の画像読取装
置によれば、簡単な構成で画像歪みのない高画質の画像
が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態に係る画像読取装置の
要部概略断面図である。
【図2】同実施の第1形態に係る画像読取装置の要部概
略断面図である。
【図3】同実施の第1形態に係る画像読取装置における
原稿台ガラスの上面図である。
【図4】同実施の第1形態に係る画像読取装置における
CCD出力を示す図である。
【図5】同実施の第1形態に係る画像読取装置における
原稿台ガラスの上面図である。
【図6】同実施の第1形態に係る画像読取装置における
CCD出力を示す図である。
【図7】本発明の実施の第2形態に係る画像読取装置に
おける原稿台ガラスの上面図である。
【図8】同実施の第2形態に係る画像読取装置における
CCD出力を示す図である。
【図9】本発明の実施の第3形態に係る画像読取装置に
おける原稿台ガラスの上面図である。
【図10】同実施の第3形態に係る画像読取装置におけ
るCCD出力を示す図である。
【図11】図9のD円部及びE円部の拡大図である。
【図12】従来の画像読取装置の要部概略断面図であ
る。
【図13】同従来の画像読取装置における原稿台ガラス
の上面図である。
【図14】同従来の画像読取装置における第lの問題点
を説明するための原稿台ガラスの上面図である。
【図15】同従来の画像読取装置における第2の問題点
を説明するための原稿台ガラスの上面図である。
【符号の説明】
l 主走査基準線 2 副走査基準線 3a 基準点 3b 基準点 4c 線 4d 線 4e 線 4f 線 20 光学ユニット 100 光源 101 原稿台ガラス(原稿載置台) 102 ミラー 103 ミラー 104 ミラー 105 結像レンズ 106 CCD(固体撮像素子) 107 原稿 108 圧板 109 走査レール 110 走査レール 111 主走査白色基準板 112 副走査光量補正基準板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/19

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿載置台、結像レンズ及び固体撮像素
    子を有する画像読取装置において、原稿配置領域以外で
    且つ前記固体撮像素子の受光面と前記結像レンズに対し
    て光学的に共役な関係を保つ領域に、画像読み取り主走
    査方向をY軸、画像読み取り副走査方向をX軸とした場
    合、前記固体撮像素子により読み取ることで前記Y軸の
    平行性を規定する主走査基準線を前記原稿載置台と一体
    に設けたことを特徴とする画像読取装置。
  2. 【請求項2】 前記主走査基準線は、該主走査基準線上
    の少なくとも2点の基準点で決まる架空の直線であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
  3. 【請求項3】 前記固体撮像素子の配列方向は、画像読
    み取り開始時において、前記主走査基準線と平行である
    ことを特徴とする請求項lまたは2記載の画像読取装
    置。
  4. 【請求項4】 前記主走査基準線を前記原稿載置台の上
    面、即ち原稿載置側に配置したことを特徴とする請求項
    1、2または3記載の画像読取装置。
  5. 【請求項5】 前記X軸方向の原稿セット基準を兼ねる
    白色基準板を前記原稿載置台の上面、即ち原稿載置側に
    配置し且つ前記主走査基準線を前記原稿載置台と前記白
    色基準板の間に一体に設けたことを特徴とする請求項1
    〜3または4記載の画像読取装置。
  6. 【請求項6】 原稿載置台、結像レンズ及び固体撮像素
    子を有する画像読取装置において、原稿載置可能領域以
    外で且つ前記固体撮像素子の受光面と前記結像レンズに
    対して光学的に共役な関係を保つ領域に、前記固体撮像
    素子により読み取ることで前記X軸の平行性を規定する
    副走査基準線を前記原稿載置台と一体に設けたことを特
    徴とする画像読取装置。
  7. 【請求項7】 前記原稿載置可能領域の前記X軸方向の
    長さをLとした場合、前記副走査基準線の長さL′は、
    L′≧Lを満足することを特徴とする請求項6記載の画
    像読取装置。
  8. 【請求項8】 前記副走査基準線を前記原稿載置台の上
    面、即ち原稿載置側に配置したことを特徴とする請求項
    6または7記載の画像読み取り装置。
  9. 【請求項9】 画像読み取りの副走査方向の光量の変動
    を補正し且つ画像読み取り主走査方向であるY軸の原稿
    セット基準を兼ねる光量補正基準板を前記原稿載置台の
    上面、即ち原稿載置側に配置し且つ前記副走査基準線を
    前記原稿載置台と前記光量補正基準板の間に一体に設け
    たことを特徴とする請求項6,7または8記載の画像読
    取装置。
  10. 【請求項10】 前記副走査基準線の少なくとも1色分
    の読み取り信号を画像先端位置決め信号として用い、作
    成した主走査1ライン分のデジタル画像データは、必ず
    前記画像先端位置決め信号から一定量A画素分先の画素
    を画像先端とすることを特徴とする請求項6〜8または
    9記載の画像読取装置。
  11. 【請求項11】 前記主走査基準線と前記副走査基準線
    は互いに直角であることを特徴とする請求項6〜9また
    は10記載の画像読取装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10129691A1 (de) * 2001-04-18 2003-01-09 Umax Data Systems Inc Abtastkopfmodul
US8514460B2 (en) 2008-12-22 2013-08-20 Kyocera Document Solutions Inc. Image reader and method for adjusting magnification accuracy of image reader
JP2020022076A (ja) * 2018-08-01 2020-02-06 富士ゼロックス株式会社 画像読取装置

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