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JPH0683339B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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JPH0683339B2 - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPH0683339B2
JPH0683339B2 JP62149820A JP14982087A JPH0683339B2 JP H0683339 B2 JPH0683339 B2 JP H0683339B2 JP 62149820 A JP62149820 A JP 62149820A JP 14982087 A JP14982087 A JP 14982087A JP H0683339 B2 JPH0683339 B2 JP H0683339B2
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JP
Japan
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mirror
image
stepping motor
frequency
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JP62149820A
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美幸 市原
正 井澤
規弘 涌井
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、原稿を光学系の露光光源によって照射し、該
原稿の光像を撮像ユニット内に結像させるようにした、
例えば、ファクシミリ、複写機等の画像読取装置に関す
る。
【発明の背景】
画像読取装置においては、一般に露光走査によって得ら
れた原稿面の光像を撮像レンズ系を介して光軸を中心と
して設置したイメージセンサ等の固体撮像素子上に結像
させるようになっている。また例えば多色画像形成装置
の画像読取装置においては、露光走査によって得た原稿
面の光像を結像レンズ系を通した上で、その背後に設け
たプリズム等の光分割手段によって分光したのち、それ
ぞれのチャンネルで受光するイメージセンサ上に結像さ
せるようになっている。 原稿台を固定し光学系を移動するようにした画像読取装
置では、原稿台ガラス上に載置された原稿が移動する光
源によって短冊状に照射される。該光源によって照射さ
れて得られた原稿光像が、光源と共に移動する第1ミラ
ーと、可動ミラーユニットに設けられた第2,第3ミラー
によって反射・導出される。そして、この反射・導出さ
れた原稿光像が固設された撮像レンズを経て、その背後
に同じく固定されたイメージセンサ上に結像される。 原稿面を照射する光源には、棒状のハロゲンランプや蛍
光管が用いられる。ハロゲンランプは連続点灯したとき
の発熱量が大きいので蛍光ランプを用いることが多い。 原稿台ガラス上の原稿を光学系の露光光源によって走査
露光する画像読取装置では、該光学系の走査移動部を駆
動させるための駆動モータを装置内部に設けている。該
駆動モータはDCモータ、インダクションモータ等が一般
的に使用されているが、昨今では、装置の小形化傾向と
正確な位置決めの要請とからステッピングモータが広く
使用されるようになってきている。 ステッピングモータの回転時には、該モータの回転制御
がパルスによってステップ状に行われるために、ステッ
プ角に関係した基準周波数をもつ振動を発生させる。こ
の振動の周波数f1は、ステッピングモータの回転数をN
rpm、ステップ角をθsとするとf1=6N/θsと表すこと
ができる。このf1は該ステッピングモータの基本駆動周
波数である。 第6図に示したのは、回転数N=83.3rpm、ステップ角θ
s=0.9゜のステッピングモータ駆動時における振動波の
スペクトル解析図である。同図において横軸は周波数を
表し、縦軸は振幅を表す。このステッピングモータの駆
動時の振動波は、基本駆動周波数f1=6×83.3/0.9゜=55
5Hzと、この基本駆動周波数の高調波成分1/2・f1=278H
z、1/4・f1=138Hz等により構成されている。 前記光学系のミラーの固有振動数が上記した駆動モータ
の基本駆動周波数及びその高調波成分に一致してミラー
の共振現象を発生させることがある。このような共振現
象時には、ミラーによって固体撮像素子CCDに導出・結
像される原稿光源が乱れるいわゆるブレ状態を発生させ
る。 CCD上に結像される原稿光像のブレ量が1画素ピッチ=6
2.5μmの1/4を越えると、再生画像にその影響が現れ再
生画像の劣化を招く。 前記光学系のミラーが駆動モータの基本駆動周波数及び
その高調波成分に一致して共振現象を発生させると、該
ミラーによって導出された原稿光像は、上記した1/4・
画素ピッチを越えたブレ量で乱れるようになり再生画像
の劣化を招くことがある。
【発明が解決しようとする問題点】
本発明は、上記した従来技術の欠点に鑑みなされたもの
であって、光学系のミラーの固有振動数と、駆動モータ
の基本駆動周波数及びその高調波成分とが、相互に異な
る値をとるように設定してミラーの共振現象を防止し、
ミラー振動による投影画像のブレを無くして再生画像の
劣化を防止することが可能な画像読取装置の提供を目的
とするものである。
【問題点を解決するための手段】
上記目的は、原稿台ガラス上の原稿を光学系の露光光源
によって走査露光し得られた該原稿の光像を前記光学系
の複数のミラーによって撮像ユニット内に導出させるよ
うにした画像読取装置において、前記光学系の移動部を
駆動させる駆動モータはステッピングモータを用い、前
記ミラーの固有振動数f0と、前記ステッピングモータの
基本駆動周波数f1に整数nを乗じた値、又は前記ミラー
の固有振動数f0と、前記ステッピングモータの基本駆動
周波数f1を整数nで除した値とを異なるように構成した
ことを特徴とする画像読取装置によって達成される。そ
して好ましくは、前記ミラーの固有振動数f0を、f0<0.
65・n・f1且つf0>1.35・n・f1によって表される範囲
に設定したことを特徴とする画像読取装置によって達成
される。更に好ましくは、前記ミラーの固有振動数f
0を、f0<0.65・1/n・f1且つf0>1.35・1/n・f1によっ
て表される範囲に設定したことを特徴とする画像読取装
置によって達成される。 但し、nは整数1,2,3,…を表す。
【実施例】
本発明の実施例の説明に先立って、まず画像読取装置の
機能全般について説明する。 第3図は画像読取装置の構成図である。同図において、
1は原稿台ガラスで、原稿2はこの原稿台ガラス1上に
置かれる。原稿2は、スライドレール3上を移動する露
光光源ユニット40に設けられた蛍光ランプ5及び6によ
って照明される。可動ミラーユニット80にはミラー9a及
び9bが設けられスライドレール3上を移動し、露光光源
ユニット40に設けられている第1ミラー7との組み合わ
せで原稿台ガラス1上の原稿2の光像を撮像ユニット20
へ導出する。 露光光源ユニット40及び可動ミラーユニット80は、ステ
ッピングモータ10,プーリ11,12,13,14、ワイヤ15等で構
成される駆動装置により、それぞれV及び1/2Vの速度で
同方向に駆動される。 原稿台ガラス1の先端部の原稿突当部材16の裏面側に
は、標準白色板17が設けられ、原稿読み取り走査開始前
に標準白色信号が得られるように構成されている。 撮像ユニット20は撮像用レンズ系としてのレンズ21、光
分解手段としてのプリズム22、第1読み取り基板24、ラ
インイメージセンサたるレッドチャンネル(以下R-chと
いう)CCD27、第2読み取り基板26、シアンチャンネル
(以下C-chという)CCD25から構成される。第1ミラー
7、ミラー9a、ミラー9bにより伝達された原稿光像はレ
ンズ21により集束され、プリズム22内に設けられたダイ
クロイックミラーによりC-ch像とR-ch像とに分離され
る。そして、C-ch像は第1読み取り基板24上に設けられ
たC-ch CCD25の受光面に結像され、R-ch像は第2読み取
り基板26上に設けられたR-ch CCD27の受光面に結像され
る。 原稿を照射する蛍光ランプ5,6はカラー原稿の読み取り
に際して、光源に基づく特定の色の強調や減衰を防ぐた
め、市販の温白色系蛍光ランプが用いられる。またチラ
ツキ防止のため40KHzの高周波電源で点灯され、管壁の
定温保持あるいはウォームアップ促進のためポジスタ使
用のヒータで加温される。 第1図は、本発明の実施例に係る画像読取装置の斜視図
であり、第2図は、本発明の実施例に係る画像読取装置
の側断面図である。これらの図において、3はスライド
レール、7,9a,9bはミラー、10はステッピングモータ、2
0は撮像ユニット、25,27はCCD、90は装置の骨格筐体の
側壁である。 ミラー7,9a,9bは、露光光源の走査露光によって得られ
た原稿光像を撮像ユニット20内へ反射導出させる。ミラ
ー7,9a,9bは、いずれもその長手方向の両端で支持され
ている。 光学系に使用されているこれらミラー7,9a,9bの固有振
動数f0は、 2πf0=(α)・(EI/ρA)0.5 I=ωt3/12 A=ωt 但しρはミラーの密度、Eはヤング率、tは厚み、αは
両端支持時のπ/L、Lは支持部間距離、によってほぼ表
すことができる。 第4図は、ミラーの固有振動数を示す特性図である。同
図において横軸はミラー長手方向の支持部間距離を表
し、縦軸はミラー1次共振周波数を表す。同図にしめさ
れているのは、ミラーの厚みtを3mm,3.5mm,4mm,4.5m
m、5mm,5.5mm,6mmに変えた時の1次共振周波数を測定し
た結果の特性曲線である。 ステッピングモータ10は、不図示の駆動回路によって、
ステップ角0.9゜,回転数83rpmで正逆両方向に回転駆動
される。ステッピングモータの駆動時の振動波は、基本
駆動周波数f1=6×83.3/0.9゜=555Hzと、この基本駆動
周波数の高調波成分1/2・f1=278Hz、1/4・f1=138Hz、2f
1=1110Hz等により構成されている。 固体撮像素子C-ch CCD25及びR-ch CCD27は、画素幅約7
μmの画素子をもって構成されるラインイメージセンサ
である。 側壁90は、画像読取装置の骨格筐体を構成する内部隔壁
であり、ステッピングモータ10は、この骨格筐体の側壁
外側に取り付けられる。すなわちステッピングモータ10
のモータ本体に覆われたステータ巻線部は該側壁90の外
側に位置し、ステッピングモータ10の駆動軸端及び該駆
動軸端のプーリ(不図示)が該側壁90の内方に位置する
ように設置される。 露光光源ユニット40と可動ミラーユニット80とは、それ
ぞれの両翼部の底面に取り付けられているポリアセター
ル又はPPT樹脂製等のスライドダボ31によって、前記骨
格筐体側壁90両側水平部に敷設した高密度ポリエチレン
製のスライドレール3上を摺動する。 前記ステッピングモータ10の駆動時における振動は、骨
格筐体側壁90、スライドレール3、スライドダボ31を介
して露光光源ユニット40と、可動ミラーユニット80とに
伝達され、更にミラー両端支持突部32,33を経て各ミラ
ー7,9a,9bへと伝達される。 第5図は、ステッピングモータ10の駆動時におけるミラ
ーの固有振動数と変位の関係を示す特性図である。同図
において横軸は固有振動数を表し、縦軸はミラー中央部
の変位量を表す。ミラーの厚みt、両端支持部間距離L
をそれぞれ変えて幾つかの組み合わせを設け、複数の固
有振動数を得る。この各振動数を有している複数のミラ
ーは、ステッピングモータ10の基本駆動周波数及びその
高調波成分と共振する。 例えばミラーの両端支持部間距離L=240mmのミラーを使
用して実験した結果、このミラーと原稿と原稿までの距
離が350mm程度の時に条件が最も悪く、その場合におい
て、該ミラーの中央部付近の変位量が5μmを越えると
CCD上に投影される原稿光像の前記ブレ量が前記1/4画素
ピッチよりも大きくなり、再生画像が乱れる。 第5図において、ミラー中央部変位量5μmを境界値と
して、この値以下の領域にミラーの固有振動数を設定す
ると、一般的にCCD上に投影される原稿光像のブレ量
は、ほぼ1/4画素ピッチを越えることがないということ
がわかった。 この5μmのミラー変位量に対応する固有振動数は、ス
テッピングモータ10の基本駆動周波数f1乃至その高調波
成分1/n・f1、n・f1の65%と、135%である。 したがって、ミラーの固有振動数f0は、n倍高調波領域
では、 f0<0.65・n・f1且つf0>1.35・n・f1 1/n高調波領域では、 f0<0.65・1/n・f1且つf0>1.35・1/n・f1 の範囲に設定すればよい。
【発明の効果】
本発明によって、光学系の移動部を駆動させる駆動モー
タはステッピングモータを用い、ミラーの固有振動数
と、ステッピングモータの基本駆動周波数に整数nを乗
じた値、又はミラーの固有振動数と、ステッピングモー
タの基本駆動周波数を整数nで除した値とを異なるよう
に構成したので、該ミラーの共振現象を防止し、これら
ミラーによって導出される原稿光像のブレを少なくし
て、乱れの無い鮮明な再生画像の得られる画像読取装置
が提供できることとなった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る画像読取装置の斜視図、
第2図は本発明の実施例に係る画像読取装置の側断面
図、第3図は画像読取装置の構成図、第4図はミラーの
固有振動数を示す特性図、第5図はミラーの固有振動数
と変位量の関係を示す特性図、第6図はステッピングモ
ータの振動周波数のスペクトル解析図である。 1……原稿台ガラス、2……原稿 3……スライドレール、7……第1ミラー 9a,9b……ミラー 10……ステッピングモータ 20……撮像ユニット、40……露光光源ユニット 80……可動ミラーユニット 90……骨格筐体の側壁 f0……ミラー固有振動数、f1……基本駆動周波数 n……整数

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原稿台ガラス上の原稿を光学系の露光光源
    によって走査露光し得られた該原稿の光像を前記光学系
    の複数のミラーによって撮像ユニット内に導出させるよ
    うにした画像読取装置において、 前記光学系の移動部を駆動させる駆動モータはステッピ
    ングモータを用い、 前記ミラーの固有振動数f0と、前記ステッピングモータ
    の基本駆動周波数f1に整数nを乗じた値、又は前記ミラ
    ーの固有振動数f0と、前記ステッピングモータの基本駆
    動周波数f1を整数nで除した値とを異なるように構成し
    たことを特徴とする画像読取装置。
JP62149820A 1987-06-15 1987-06-15 画像読取装置 Expired - Lifetime JPH0683339B2 (ja)

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