【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像読取装置に関し、特に副走査方向の読取精度を向上させることにより、読取った画像に歪み、ズレ等が発生し難い画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スキャナ、複写機等の構成要素である画像読取装置では、一般的に、画像が読取られると、この読取られた画像はデジタルデータ化された画像データとして一旦バッファメモリに書き込まれ、他の装置、たとえばホストコンピュータ等によってバッファメモリから読み出されてプリントアウトされる等して利用される。このように、バッファメモリを介して画像データが読取られ、また読出されることにより、画像読取装置による画像の読取速度と、他の装置による読出し速度との速度差が吸収される。
【０００３】
上述のようなバッファメモリへ画像データが書込まれる速度とバッファメモリから画像データが読出される速度とは、円滑な読取りを行なうためには同一であることが望ましい。しかし、画像読取装置または他の装置側の要因、たとえば画像読取装置が接続されているホストコンピュータによるデータ読出しの遅延、画像読取装置のエラー、プリンタ部での紙切れ等の種々の要因により、バッファメモリから画像データが読出される速度が低下する場合がある。このような場合、未だ画像データが読み出されていないバッファメモリの記憶領域への新たな画像データの書込みはできないため、即ちバッファフル状態が発生するため、画像読取装置側では読取動作を一旦中断してバッファフル状態が解消するまで待機する必要が生じる。そして、バッファフル状態が解消した後にバッファメモリへの画像データの書込みが再度可能になるので、先に読取動作を中断した位置から再度読取動作を開始する、即ち再読取り動作を開始する。
【０００４】
上述のような再読取り動作の開始に際しては、先に読取動作を中断した位置から正確に読取動作が再開されなければ、ホストコンピュータ等の装置へ出力される画像データに重複部分が生じたり、また逆に欠損部分が生じたりすることになる。従って、読取動作の再開に際しては先に読取動作を中断した位置から正確に再開する必要があるが、従来はたとえば、（１）読取り装置を移動させるステップモータの基準位置からのステップ量のみで再読取り動作開始位置を決定する手法、（２）特開平９−１６３１０５号公報に開示されているように、読取領域外に設けられており、走査方向に対して一定線幅を有する斜め線を用いて位置誤差を算出することにより再読取り動作の開始位置を検出する手法、（３）特開２００１−１１１７８７号公報に開示されているように、原稿の読取りと同時に読取り可能な位置に、読取機構の副走査方向に沿う一方の側に位置合わせ用マークを設けておき、このマークの幅（主走査方向の長さ）に基づいて再読取り動作の開始位置を検出する手法、等が提案され、実用化されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の（１）の手法では、副走査方向の位置の検出精度がステップモータの１ステップ当たりの移動量以下では検出できないという問題があり、またモータの出力を伝達するギア系の精度も読取画像の副走査方向の精度に影響するという問題もあった。
【０００６】
また上述の（２）の手法では、一定線幅の斜め線が主走査方向に対して何らかの原因でずれた場合には、それに伴って副走査方向の位置もずれてしまう。そのため、主走査方向のずれの影響を排除するために余分な演算を行なう必要があるという問題があった。
【０００７】
更に上述の（３）の手法では、高精度で再読取り動作の開始位置を検出するためには、位置合わせ用マークの幅の変化量を比較的大きくする必要があり、そのためにはそれなりの位置合わせ用マークの設置のためのスペースを確保す必要がある。また、光学系ミラー等の可動部が変位した場合には、読取機構が傾いて再読取り動作の開始位置も変化してしまうが、読取機構の傾きを検出できる構成は採られていないため、読取機構の傾きの影響を排除することが出来ず、読取った画像に歪み、ずれ等が生じる虞が大きいという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、副走査方向の読取位置の検出精度を向上させることにより、読取り動作を一旦中断した後に再読取り動作を開始する際の読取り開始位置の精度を向上させた画像読取装置の提供を目的とする。このような本発明の画像読取装置により、読取り動作を一旦中断して再開した場合にも、読取った画像に歪み、ずれ等が発生し難い画像読取装置が提供される。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像読取装置は、主走査方向にライン単位で画像を読取る読取手段と、該読取手段を前記主走査方向と交差する副走査方向へ移動させる移動手段とを含み、原稿台上に載置された原稿の画像を前記読取手段を前記副走査方向へ移動させつつ読取る読取機構を備えた画像読取装置において、前記原稿台は、前記読取手段による前記主走査方向の読取り範囲内の両端寄りの部分それぞれに、前記副走査方向に沿って一定の割合で前記主走査方向の長さが変化する位置合わせ用パターンが設けられており、前記読取機構は、前記読取手段が読取った前記位置合わせ用パターンの前記主走査方向の長さに基づいて、前記読取手段の前記副走査方向の位置を検出する副走査位置検出手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
このような本発明の画像読取装置では、原稿の読取りと同時に読取手段が読取可能な位置に、読取機構の主走査方向の両端に副走査方向に沿って一定の割合で幅（主走査方向の長さ）が変化する位置合わせ用パターンが設けられており、副走査方向の位置に対応する位置合わせ用パターンの幅を予め記憶しておくことにより、原稿の読取りを中断する際にはその時点の位置合わせ用パターンの幅を読取っておけば、換言すれば原稿の読取中の位置を読取っておけば、再読取り動作の開始時には読取手段を先に読取り動作を中断した位置へ移動させることができ、その位置から原稿の再読取りが開始される。
【００１１】
また本発明に係る画像読取装置は、上述の発明において、前記位置合わせ用パターンそれぞれは、前記読取手段の前記副走査方向の移動範囲のほぼ全域にわたる１個のマークであることを特徴とする。
【００１２】
このような本発明の画像読取装置では、位置合わせ用パターンそれぞれは、読取手段の副走査方向の移動範囲のほぼ全域にわたる１個のマークであるので、このマークの幅（主走査方向の長さ）のみで読取手段の副走査方向の位置を検出することができ、制御が単純になる。
【００１３】
また更に本発明に係る画像読取装置は、前述の発明において、前記位置合わせ用パターンそれぞれは、複数のマークが前記読取手段の前記副走査方向の移動範囲のほぼ全域にわたって相互に接続して設けられていることを特徴とする。
【００１４】
このような本発明の画像読取装置では、位置合わせ用パターンとして、副走査方向に沿って複数のマークが読取手段の副走査方向の移動範囲のほぼ全域にわたって相互に接続して設けられているので、位置合わせ用パターンの幅（主走査方向の長さ）の変化量が大きくなる。
【００１５】
更にまた本発明に係る画像読取装置は、前述の発明において、前記位置合わせ用パターンそれぞれは、前記主走査方向の両側に設けられたそれぞれの対向する複数のマークの接続位置が、前記副走査方向に沿う方向にそれぞれ偏倚して配置されていることを特徴とする。
【００１６】
このような本発明の画像読取装置では、一方の側の複数のマークが、他方の側のそれぞれ対向する複数のマークに対して、副走査方向に沿う方向に接続位置が偏倚しているので、いずれか一方の側で確実にマークの読取ができる。
【００１７】
また更に本発明に係る画像読取装置は、前述の発明において、前記読取機構は、読取動作の中断を、前記副走査位置検出手段が検出している前記読取手段の副走査方向位置が、前記主走査方向の少なくとも一方の側の複数のマークの接続位置でない場合に行なうようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
このような本発明の画像読取装置では、読取動作の中断を、副走査位置検出手段が検出している読取手段の副走査方向位置が、主走査方向の少なくとも一方の側の複数のマークの接続位置でない場合に行なうので、再読取り動作の開始時に、少なくとも一方の側のマークで位置を確認して、先に読取り動作を中断した位置から再読取り動作が開始される。
【００１９】
更にまた本発明に係る画像読取装置は、前記読取機構は、読取動作の中断を、前記副走査位置検出手段が検出している前記読取手段の副走査方向位置が、前記主走査方向の両方の側の複数のマークの共に接続位置でない場合に行なうようにしてあることを特徴とする。
【００２０】
このような本発明の画像読取装置では、読取動作を中断を、副走査位置検出手段が検出している読取手段の副走査方向位置が、主走査方向の両方の側の複数のマークの共に接続位置でない場合に行なうので、再読取り動作の開始時に、両側の位置合わせ用マークで位置を確認して先に読取り動作を中断した位置から再読取り動作が開始される。また、両側のいずれのマークにおいても接続位置でない部分で読取り動作を中断するので、読取手段の主走査方向における傾きも検出できるため、読取り動作を中断した時点と、読取り動作を再開する時点とで読取手段の傾きが一致しているか否かを確認できる。
【００２１】
また更に本発明に係る画像読取装置は、上述の各発明において、前記読取機構は、読取動作を一旦中断した後に読取動作を再開する場合に、前記副走査位置検出手段が検出している両方の側の前記副走査方向位置に基づいて前記読取手段の少なくとも読取中断位置の直前の所定範囲内での前記読取手段の前記主走査方向に対する傾きを検出し、検出した傾きが所定値を超えている場合は、読取動作の再開をやり直すようにしてあることを特徴とする。
【００２２】
このような本発明の画像読取装置では、再読取り動作の開始時に読取手段の主走査方向に対する傾きが所定値を超えている場合には、即ち読取手段の傾きが読取り動作を中断した時点と一致していない場合には、読取手段の振動が収まって安定した後に再読取り動作を開始できるように、読取手段の助走距離を延長して再読取り動作の開始をやり直す。
【００２３】
また更に本発明の画像読取装置は、上述の各発明において、前記移動手段は、前記読取手段を副走査方向へ移動させるステップモータを含み、前記副走査位置検出手段は、前記ステップモータの単位駆動ステップのカウント値と前記読取手段が読取ったマークの前記主走査方向の長さとを組み合わせて前記読取手段の副走査方向の位置を検出するようにしてあることを特徴とする。
【００２４】
このような本発明の画像読取装置では、読取手段を移動させる移動手段のステップモータの単位駆動ステップのカウント値に従って読取手段を粗移動させた後に、先に読取り動作を中断した位置へマークによる位置情報に従って読取手段を微細移動させることができる。
【００２５】
更にまた本発明に係る画像読取装置は、上述の発明において、前記ステップモータの単位駆動ステップによる前記読取手段の副走査方向への移動距離よりも、前記複数のマークそれぞれの前記副走査方向の長さが大であることを特徴とする。
【００２６】
このような本発明の画像読取装置では、ステップモータの単位駆動ステップによる読取手段の副走査方向への移動距離よりも、複数のマークそれぞれの副走査方向の長さが大であるので、正確な位置検出が可能になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明の画像読取装置の一実施の形態としてのフラットベットスキャナの側断面を示す模式図、図２はその制御系の構成例を示す機能ブロック図である。
【００２８】
スキャナ１の機構的な構成は従来の一般的なスキャナと同様である。即ち、スキャナ１には、原稿を載置するするための透明ガラス板の原稿台１０が上面に設けられており、その下側に読取部２１が備えられている。読取部２１は、主走査方向（図１上で奥行き方向）に細長い形状を有しており、原稿台１０のガラス板の下面側から主走査方向にライン状に光を照射する光源と、この光源からの照射光の原稿面での反射を原稿台１０のガラス面と平行な方向へ反射させる反射鏡とを含む読取手段としてのヘッド部１１と、このヘッド部１１により得られた原稿面からの反射光を後述するラインセンサ１４の方向へ反射させる主走査方向に細長い形状の反射鏡を有する光学系１２と、光学系１２からの反射光をやはり主走査方向に細長い形状で多数の光センサを主走査方向に配列したラインセンサ１４に合焦させるためのコンデンサレンズ１３等で構成されている。
【００２９】
なお、ヘッド部１１は、図１には図示していないが、図２に示されている駆動部２５のステップモータによって原稿台１０の下面に沿って移動（図１上で左右方向）する。また、光学系１２もこのヘッド部１１の移動に連動して移動する。ラインセンサ１４はヘッド部１１の移動方向（副走査方向）とは交差する方向（具体的には直交する方向であり、図１上で奥行き方向）、即ち主走査方向の１ライン分の画像データを読取るセンサであり、ヘッド部１１の移動に伴って、原稿台１０に載置されている原稿の画像の全体をライン状に順次的に読取る。
【００３０】
読取部２１でラインセンサ１４がライン単位で順次的に読取った画像データはバッファメモリ２２へ送られて一時的にバッファリングされる。転送処理部２３では、外部に接続されているホスト装置（たとえばパーソナルコンピュータ等）２からの要求に応じて、バッファメモリ２２にバッファリングされている画像データをホスト装置２へ転送処理する。
【００３１】
また、制御部２４はＭＰＵで構成されており、読取部２１から、具体的にはラインセンサ１４からデジタルデータ化した画像データを入力して後述する位置合わせ用パターンの幅（主走査方向の長さ）を検出することにより、現在の読取位置、具体的にはヘッド部１１の副走査方向位置を管理する読取位置管理部３１と、副走査位置と後述する位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２の幅との関係を位置情報として予め記憶しているメモリである位置情報記憶部３２と、駆動部２５を制御してそのステップモータを駆動することによりヘッド部１１の移動を制御する駆動制御部３３とを含んでいる。なお、読取位置管理部３１は、必要に応じて、たとえば読取動作が一時的に中断されたような場合に、位置情報記憶部３２が記憶している位置情報に従ってその時点の読取り位置、即ちヘッド部１１の副走査方向位置を検出する。
【００３２】
このようなスキャナ１の制御系の基本的な動作は以下のようになる。スキャナ１の読取部２１では、原稿の画像を１ライン毎に読取ると共に、後述する位置合わせ用パターンの画像も読取る。読取られた画像の内の原稿に対応する部分はデジタルデータ化された画像データとして一旦バッファメモリ２２にバッファリングされる。そして、このバッファメモリ２２にバッファリングされた画像データは、転送処理部２３を介してホスト装置（ＰＣ）２によって読み出され、プリントアウトする等の処理が行なわれる。
【００３３】
一方、読取られた画像の内の位置合わせ用パターンに対応する部分はやはりデジタルデータ化された画像データとして制御部２４の読取位置管理部３１へ入力され、必要に応じて位置情報記憶部３２に記憶されている情報に従ってその時点の読取り位置、即ちヘッド部１１の副走査方向位置が検出される。
【００３４】
バッファメモリ２２に画像データのバッファリングが出来ない状態（バッファフル状態の発生）になると、その旨を示す信号が転送処理部２３から制御部２４へ与えられる。これにより、駆動制御部３３から駆動部２５へ制御信号が与えられてヘッド部１１が停止されると共に、制御部２４から読取部２１へ制御信号が与えられて読取動作が一旦中断される。またこの際、読取動作が中断した時点で読取部２１が読取っていた画像データが読取位置管理部３１に与えられ、読取位置管理部３１では副走査方向位置（後述する位置合わせ用マークの幅）を読取り、位置情報記憶部３２に記憶されている情報に従って動作停止時の位置情報が検出され読取位置管理部３１に記憶される。
【００３５】
この後、バッファメモリ２２から画像データが読出されてバッファフル状態が解消されると、その旨を示す信号が転送処理部２３から制御部２４に与えられる。これにより、駆動制御部３３から駆動部２５へ制御信号が与えられてヘッド部１１が再度移動を開始すると共に、制御部２４から読取部２１へ制御信号が与えられて読取動作が再開される。またこの際、読取位置管理部３１において、読取動作が中断した時点で記憶していた副走査方向位置を読取り動作再開位置の位置情報として再読取り動作を開始する。
【００３６】
次に、本発明を特徴付ける位置合わせ用パターンについて以下に説明する。図３は位置合わせ用パターンの原稿台１０上への設置状態を示す模式図である。
【００３７】
図３に示すように、原稿ＯＲの読取と同時に読取部２１により読取可能な原稿台１０上の位置に、二つの位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２が設置されている。具体的には、読取部２１の主走査方向（ヘッド部１１の長手方向）の両端寄りの位置に、副走査方向に沿って位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２がそれぞれ設置されており、両位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２は、副走査方向に沿って一定の割合で幅（主走査方向の長さ）が変化する形状とされている。図３に示す例では、両位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２は副走査方向に細長い三角形状のマークとして形成されている。
【００３８】
なお、両位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２の設置位置は、スキャナ１により読取り可能な原稿ＯＲの最大サイズよりも外側にすべきであることは言うまでもない。また、副走査方向の設置位置は、スキャナ１により読取り可能な原稿ＯＲの最大サイズよりも若干長いめ、換言すればヘッド部１１の副走査方向の移動範囲とほぼ同一範囲にすべきであることは言うまでもない。更に、副走査方向の位置に対応する両位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２の幅は予め読取位置管理部３１に記憶されている。
【００３９】
従って、読取動作が中断された場合は、中断位置に対応する両位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２の幅を読取部２１が読取ることができるので、その副走査方向位置が位置情報記憶部３２から読出され、読取り動作の再開時には、読取位置管理部３１が駆動制御部３３に指示を与え、これに応じて駆動部２５が読取部２１のヘッド部１１を読取動作が中断された副走査方向位置へ移動させ、その位置から再読取り動作を開始させる。
【００４０】
なお、両位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２は、図４に示すように、原稿台１０上の主走査方向の両端に設けられており、副走査方向に沿って一定の割合で幅が変化するような細長いそれぞれ一つの三角形状のマークＭ１，Ｍ２とすることが可能であるが、他の形状としてもよいことは言うまでもない。
【００４１】
たとえば、図５、図６、図７には、副走査方向に短い三角形、または台形の複数の位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２の例が示されている。図５に示す例では、両位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２は、副走査方向に短い台形状のマークＭ１１，Ｍ１２を複数接続して形成されている。また図６に示す例では、両位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２は、副走査方向に短い三角形状のマークＭ２１，２２を鋸歯状に複数接続して形成されている。更に図７に示す例では、両位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２は、副走査方向に短い正三角形状のマークＭ３１，Ｍ３２を複数接続して形成されている。
【００４２】
このような複数のマークＭ１１，Ｍ１２、Ｍ２１，Ｍ２２またはＭ３１，３２を主走査方向の両端に副走査方向に沿って連続的に設けた場合には、図４に示されているような１個のマークＭ１，Ｍ２を設置するのに比して、個々のマークＭ１１，Ｍ１２、Ｍ２１，Ｍ２２またはＭ３１，３２の副走査方向に沿った幅（主走査方向の長さ）の変化量を大きくすることが可能になり、副走査方向の分解能が高くなって高精度で位置情報を検出できる。
【００４３】
また図８に示す例は図６に示した複数のマークＭ２１，Ｍ２２をそれぞれ対向するマークと偏倚させて配置したマークＭ４１，Ｍ４２を示し、図９に示す例は図７に示した複数のマークＭ３１，Ｍ３２と実質的に同様のマークをそれぞれ対向するマークと偏倚させて配置したマークＭ５１，Ｍ５２を示している。
【００４４】
このような図８、図９に示すように、一方のマークＭ４１またはＭ５１を他方のマークＭ４２またはＭ５２に対して副走査方向に偏倚させて配置した場合には、マークの読取位置が一方のマーク（たとえばＭ４１またはＭ５１）において隣接するマークとの接続位置に一致しているような場合にも、他方の対向するマーク（たとえばＭ３２またはＭ３２）は接続位置に一致することがないため、マークの読取りが不可能になるという状態は生じない。
【００４５】
読取動作を中断する場合には、少なくとも一方の位置合わせ用パターンのマークの検出位置が複数のマークの接続位置でない状態であることが好ましい。そうすることにより、再読取り動作開始時に、少なくとも一方の位置合わせ用パターンのマークで副走査方向位置を検出することができるので、先に読取動作を中断した位置から再読取り動作を確実に開始することができる。より好ましくは、読取動作を中断する場合には、両位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２の検出位置がそれぞれを構成する複数のマークの接続位置でない状態であることが好ましい。そうすることにより、再読取り動作開始時に、ヘッド部１１の主走査方向に対する傾きが一致していることが両位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２で検出可能になるので、ヘッド部１１の主走査方向に対する傾きを確認した上で再読取り動作を開始することができる。
【００４６】
また、再読取り動作開始時には、少なくとも読取動作を先に中断した位置の副走査方向の直前の所定範囲でヘッド部１１の主走査方向に対する傾きを検出し、この結果が所定値を超えている場合には再読取り動作の開始をやりなおすことがより好ましい。この場合、ヘッド部１１が振動していることが原因であるので、その振動が収まって安定した状態になった後に再読取り動作を開始できるように、ヘッド部１１の再読取り開始位置までの助走距離を延長して、具体的には一旦ヘッド部１１を副走査方向のホームポジション（ヘッド部１１が通常待機している位置、具体的には図１に示されている左端側の位置）側へ大きく移動させた後に再読取り動作の開始をやりなおすことが望ましい。
【００４７】
更に、駆動部２５のステップモータの副走査方向における単位駆動ステップのカウント値と位置合わせ用パターンのマークの検出状態（位置情報）とを組み合わせて副走査方向の読取位置を検出するようにしてもよい。この場合は、ステップモータの副走査方向における単位駆動ステップのカウント値に従ってヘッド部１１を粗移動させた後、位置合わせ用マークにより得られる位置情報に従ってヘッド部１１を微移動させて正確な位置合わせを行なう。これにより、読取動作を中断した後に再読取り動作りを開始する場合の所要時間を短縮することができるので、迅速に再読取り動作りを開始することができる。
【００４８】
但し、図１０（ａ）に示すように、副走査方向のステップモータの単位駆動ステップによるヘッド部１１の移動距離よりも、個々のマークの副走査方向の長さが短い場合は、ステップモータの１駆動ステップでのヘッド部１１の移動中に、二つ以上のマークの長さを移動することになるため、制御上不都合が生じる。従って、図１０（ｂ）に示すように、副走査方向のステップモータの単位駆動ステップによるヘッド部１１の移動距離よりも、個々のマークの副走査方向の長さを長くする必要がある。このようにすることにより、副走査方向のステップモータの単位駆動ステップのカウント値とマークの幅との組み合せのみで、位置合わせを行なうことができる。
【００４９】
次に、本発明の画像読取装置の読取処理及びその中断と再開の動作について、制御部２４による制御手順を示す図１１及び図１２のフローチャートを参照して説明する。なお、図１１は読取りの開始から終了までの読取制御のメインルーチンの手順を、図１２は通常の読取制御中に読取動作を一旦中断し、その後に再度読取動作を再開する再読取り動作制御のサブルーチンの手順を示す。
【００５０】
まず、読取処理が起動されると（ステップＳ１）、図１に示されているホームポジションに位置していたヘッド部１１が駆動部２５のステップモータにより駆動されて副走査方向へ移動を開始し、原稿ＯＲの一端から読取動作が始まる。この後は、読取り位置、即ちヘッド部１１の副走査方向位置が原稿ＯＲの他端にまで進んで読取動作が終了したか否かが判断される（ステップＳ２）。読取動作が終了した場合は（ステップＳ２でＹＥＳ）、図１１に示す読取制御は終了する（ステップＳ３）。
【００５１】
読取動作が終了しない間は、読取部２１で読取られた画像データがバッファメモリ２２に順次バッファリングされる一方、転送処理部２３によりホスト装置（ＰＣ）２へ画像データが読出されるが、この間にバッファメモリ２２がバッファフルではないがそれに近い状態（ニアフル状態）になっているか否かが判断される（ステップＳ４）。バッファメモリ２２がニアフル状態でなければ（ステップＳ４でＮＯ）、上述のステップステップＳ２、Ｓ４の動作が繰り返され、原稿ＯＲの読取りが進んでゆく。
【００５２】
一方、バッファメモリ２２がニアフル状態である場合は（ステップＳ４でＹＥＳ）、その時点の読取り位置（ヘッド部１１の副走査方向位置）が位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２の複数のマークの接続位置でないか否か、換言すれば位置合わせ用パターンが有効であるか否かが判断される（ステップＳ５）。
【００５３】
その時点で読取り位置（ヘッド部１１の副走査方向位置）がマークの接続位置である場合は（ステップＳ５でＮＯ）、読取り位置がマークの接続位置でない部分へ移動するまで、換言すれば位置合わせ用パターンが有効になるまで、ヘッド部１１の移動をそのまま継続させる。そして、位置合わせ用パターンが有効になると（ステップＳ５でＹＥＳ）、駆動制御部３３から駆動部２５へ制御信号を与えてヘッド部１１を一旦停止させ、その時点の位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２のマークの幅（主走査方向の長さ）を読取り、位置情報記憶部３２の記憶内容とに基づいて、読取動作の中断位置を読取位置管理部３１に記憶し、読取処理を中断する（ステップＳ６）。
【００５４】
このようにして読取動作が一旦中断された場合はサブルーチンとして用意されている再読取り制御が実行され（ステップＳ７）、その後に前述のステップＳ２へ処理が戻されて読取動作が継続され、読取動作が終了した場合は（ステップＳ２でＹＥＳ）、読取制御は終了する（ステップＳ３）。
【００５５】
ここで、ステップＳ７のサブルーチンとして用意されている再読取り制御についてその詳細な手順を図１２のフローチャートに従って説明する。
【００５６】
まず、再読取り制御の開始時に原稿に対するヘッド部１１の速度を読取動作が中断した位置において一定にするために、駆動制御部３３から駆動部２５へ制御信号を与えてヘッド部１１の副走査方向位置を先に実際に読取動作が中断された位置よりも手前、即ちヘッド部１１のホームポジション側へ一旦戻す（読取位置戻し処理の実行）（ステップＳ８）。
【００５７】
そして、ホスト装置（ＰＣ）２へのバッファメモリ２２からの画像データの転送によってバッファメモリ２２の空き領域が所定以上になると、即ちバッファメモリ２２がニアフル状態でなくなると（ステップＳ９でＮＯ）、再読取り動作処理が起動される（ステップＳ１０）。これにより、駆動制御部３３から駆動部２５へ制御信号が与えられて、ヘッド部１１が先のステップＳ８での読取位置戻し処理により戻されていた位置から移動を開始して加速し始めるので、ヘッド部１１が通常の読取動作の際の所定の速度になるまで待機する（ステップＳ１１）。
【００５８】
但しこの際、ヘッド部１１が所定の速度に達するまでに、先に読取動作を中断した位置、即ち再読取り開始位置を超過して移動してしまうと（ステップＳ１２でＹＥＳ）、加速距離をより大きく取る必要があるということを意味しているので、ヘッド部１１を逆方向へ移動させてヘッド部１１の戻し量をより大きく再設定し（ステップＳ１３）、前述のステップＳ８の読取位置戻し処理の実行へ処理を戻す。
【００５９】
ヘッド部１１の移動速度が所定の速度に達して安定した場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、即ち一定時間毎に両方の位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２のマークの幅を読み取り、その平均の変化量が所定値以下に収まっている場合はヘッド部１１の速度が安定したと見なせるので、次にヘッド部１１の振動が安定しているか否かが判断される（ステップＳ１５）。具体的には、両方の位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２のマークの読取り位置の差の変動が所定値以下に収まったか否かを判断し、所定値以下である場合は（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ヘッド部１１の振動が安定していると見なし、駆動部２５のステップモータの駆動ステップ値と位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２のマークの読取り値とから、先に読取動作が中断された位置に達したと判断されると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、原稿ＯＲの読取動作を再開し（ステップＳ１７）、メインルーチンのステップＳ２へリターンする。
【００６０】
このようにして、ステップＳ２へ処理が戻されれば、前述同様に通常の読取動作が継続される。
【００６１】
一方、ステップＳ１６でＮＯの場合、具体的には先に読取動作が中断された位置に達したと判断されるまでの間は、ステップＳ１４、Ｓ１５でヘッド部１１の速度と振動とが反復してチェックされ、速度又は振動の双方が共に安定するまではステップＳ１２へ処理が戻され、先に読取動作が中断された位置をヘッド部１１が通り過ぎていないか否かがチェックされている。
【００６２】
なお、ステップＳ１５では、両側の位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２のマークの読取り値から求めたヘッド部１１の主走査方向に対する傾きと、読取動作の中断時に読取った位置合わせ用パターンＰ１，Ｐ２のマークから得た位置情報から求めたヘッド部１１の主走査方向に対する傾きとの差が所定値以内に収まっていることも、振動安定の条件に加えてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上に詳述したように本発明の画像読取装置によれば、主走査方向の両側の位置合わせ用パターンの幅（主走査方向の長さ）で読取位置を認識することができるので、再読取り動作を開始する際に主走査方向の変位（ずれ）の影響を受けることがないため、読取られた画像に重複部分または欠損部分が生じることが無くなる。
【００６４】
また本発明の画像読取装置によれば、両側の位置合わせ用パターンの幅を読取るのみの単純な処理でよいので、複雑な演算をする必要もなく、容易に位置検出及び位置合わせを行なうことが可能となる。また、両側の位置合わせ用パターンの幅を用いているので、画像読取装置内に含まれるミラー等の光学系の振動の影響による読取手段の傾きも検知することができるため、副走査方向の読取り精度が向上し、歪みやズレを発生させることなく原稿を読取ることが可能な画像読取装置が実現される。
【００６５】
また本発明の画像読取装置によれば、両側の位置合わせ用パターンをそれぞれ連続する複数のマークで構成することにより、副走査方向の位置検出の分解能を高くすることが可能になり、高精度の読取位置の検出が可能になる。
【００６６】
また本発明の画像読取装置によれば、一方の側の位置合わせ用パターンの複数のマークが、他方の側の位置合わせ用パターンの対向する複数のマークに対して、副走査方向にそれぞれ偏倚して配置されている。これにより、位置合わせ用マークの読取を失敗した場合と、読取位置が位置合わせ用マークの接続位置に一致している場合とが判断可能になるので、両側の位置合わせ用パターンを同時に使用することが出来ないという状態を回避することが可能になる。
【００６７】
また本発明の画像読取装置によれば、再読取り動作時に、少なくとも一方の位置合わせ用パターンのみで位置を確認することが可能になり、先に読取りを中断した位置から再読取り動作を確実に再開することができる。
【００６８】
また本発明の画像読取装置によれば、再読取り動作の開始時に、両側の位置合わせ用パターンで位置を確認して先に読取り動作を中断した位置から再読取り動作を開始できるので、正確な位置から再読取り動作を開始できる。また、両側のいずれの位置合わせ用パターンのマークにおいても接続位置でない部分で読取り動作を中断するので、再読取り動作の開始時には読取手段の傾きも読取り動作を中断した時点と一致させることができ、歪み、ズレ等がない画像野読取りが可能になる。
【００６９】
また本発明の画像読取装置によれば、再読取り動作の開始時に読取手段の傾きが所定値を超えている場合には、即ち読取手段の傾きが読取り動作を中断した時点と一致していない場合には、読取手段の助走距離を延長して再読取り動作の開始をやり直すことにより、読取手段の振動が収まって安定した後に再読取り動作を開始して歪み、ズレ等がない画像野読取りが可能になる。
【００７０】
また本発明の画像読取装置によれば、読取手段を移動させる移動手段のステップモータの単位駆動ステップのカウント値に従って読取手段を粗移動させた後に、位置合わせ用マークによる位置情報に従って先に読取り動作を中断した位置へ読取手段を微細移動させるので、正確に位置合わせを行なうことが可能になる。また、読取り動作を一旦中断した後に再読取り動作を開始するまでの時間を短縮して迅速に再読取り動作を開始することができる。
【００７１】
また本発明の画像読取装置によれば、ステップモータの単位駆動ステップによる読取手段の副走査方向への移動距離よりも、位置合わせ用パターンの複数のマークそれぞれの前記副走査方向の長さが大であるので、単位駆動ステップ毎のマークの幅を読取ることができ、ステップモータの単位駆動ステップのカウント値と位置合わせ用マークの幅とを記憶するのみで、容易に、且つ正確に、読取り動作の再開時の位置合わせを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像読取装置の一実施の形態としてのフラットベットスキャナの側断面を示す模式図である。
【図２】本発明の画像読取装置の一実施の形態としてのフラットベットスキャナの制御系の構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の画像読取装置の位置合わせ用パターンの原稿台上への設置状態を示す模式図である。
【図４】本発明の画像読取装置の位置合わせ用パターンを構成するマークの形状の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の画像読取装置の位置合わせ用パターンを構成するマークの形状の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の画像読取装置の位置合わせ用パターンを構成するマークの形状の一例を示す模式図である。
【図７】本発明の画像読取装置の位置合わせ用パターンを構成するマークの形状の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の画像読取装置の位置合わせ用パターンを構成するマークの形状の一例を示す模式図である。
【図９】本発明の画像読取装置の位置合わせ用パターンを構成するマークの形状の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の画像読取装置の位置合わせ用パターンを構成する複数のマークそれぞれの副走査方向の長さと、ステップモータの単位駆動ステップによるヘッド部の移動距離との関係を示す模式図である。
【図１１】本発明の画像読取装置の読取りの開始から終了までの読取制御のメインルーチンの手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の画像読取装置の通常の読取制御中に読取動作を一旦中断し、その後に再度読取動作を再開する再読取り動作制御のサブルーチンの手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ スキャナ
１０ 原稿台
１１ ヘッド部
２１ 読取部
２２ バッファメモリ
２４ 制御部
２５ 駆動部（ステップモータ）
３１ 読取位置管理部
３２ 位置情報記憶部
３３ 駆動制御部
Ｐ１，Ｐ２ 位置合わせ用パターン
Ｍ１，Ｍ２ マーク
Ｍ１１，Ｍ１２ マーク
Ｍ２１，Ｍ２２ マーク
Ｍ３１，Ｍ３２ マーク
Ｍ４１，Ｍ４２ マーク
Ｍ５１，Ｍ５２ マーク[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus, and more particularly to an image reading apparatus in which a read image is hardly distorted or misaligned by improving reading accuracy in a sub-scanning direction.
[0002]
[Prior art]
In an image reading device that is a component of a scanner, a copying machine, or the like, generally, when an image is read, the read image is temporarily written to a buffer memory as digitized image data, and the other devices, For example, it is used by being read from a buffer memory and printed out by a host computer or the like. As described above, the image data is read and read via the buffer memory, so that the speed difference between the image reading speed of the image reading device and the reading speed of another device is absorbed.
[0003]
The speed at which image data is written to the buffer memory and the speed at which image data is read from the buffer memory are desirably the same for smooth reading. However, various factors such as a delay in data reading by a host computer to which the image reading device is connected, an error in the image reading device, and a running out of paper in the printer unit may cause the buffer memory to fail. The speed at which image data is read from the memory may be reduced. In such a case, new image data cannot be written to the storage area of the buffer memory from which the image data has not been read yet, that is, a buffer full state occurs, so the image reading device temporarily suspends the reading operation. Therefore, it is necessary to wait until the buffer full state is resolved. Then, after the buffer full state is resolved, the image data can be written to the buffer memory again, so that the reading operation is restarted from the position where the reading operation was interrupted earlier, that is, the re-reading operation is started.
[0004]
At the start of the re-reading operation as described above, if the reading operation is not accurately resumed from the position where the reading operation was previously interrupted, an overlapping portion occurs in image data output to a device such as a host computer, or Conversely, a defective portion may occur. Therefore, when the reading operation is restarted, it is necessary to accurately restart the reading operation from the position where the reading operation was previously interrupted. However, conventionally, for example, (1) the stepping motor for moving the reading device is re-started only with the step amount from the reference position. A technique for determining a reading operation start position. (2) As disclosed in JP-A-9-163105, an oblique line provided outside the reading area and having a constant line width with respect to the scanning direction is used. (3) As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-111787, a reading mechanism is set to a position that can be read simultaneously with reading a document, as disclosed in JP-A-2001-111787. A method of providing a positioning mark on one side along the sub-scanning direction, and detecting the start position of the re-reading operation based on the width (length in the main scanning direction) of the mark. There have been proposed and put to practical use.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described method (1) has a problem that the detection accuracy of the position in the sub-scanning direction cannot be detected below the amount of movement per step of the stepping motor, and the accuracy of the gear system for transmitting the output of the motor also increases. There is also a problem that the accuracy of the read image in the sub-scanning direction is affected.
[0006]
In the method (2) described above, if an oblique line having a constant line width is shifted from the main scanning direction for some reason, the position in the sub-scanning direction is also shifted accordingly. For this reason, there is a problem that an extra operation needs to be performed in order to eliminate the influence of the shift in the main scanning direction.
[0007]
Further, in the method (3) described above, in order to detect the start position of the re-read operation with high accuracy, it is necessary to relatively increase the amount of change in the width of the alignment mark. It is necessary to secure space for setting the alignment mark. Also, when a movable part such as an optical system mirror is displaced, the reading mechanism is tilted and the start position of the re-reading operation is also changed. However, the reading mechanism is not configured to detect the tilt of the reading mechanism. The effect of the tilt of the mechanism cannot be eliminated, and there is a problem that the read image is likely to be distorted or misaligned.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a main object of the present invention is to improve the accuracy of detecting a reading position in the sub-scanning direction so that the reading operation is temporarily stopped and then re-read. It is an object of the present invention to provide an image reading apparatus in which the accuracy of a reading start position when starting an operation is improved. With such an image reading apparatus of the present invention, an image reading apparatus is provided in which, even when the reading operation is temporarily interrupted and restarted, the read image is unlikely to be distorted or misaligned.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An image reading apparatus according to the present invention includes a reading unit that reads an image in line units in a main scanning direction, and a moving unit that moves the reading unit in a sub-scanning direction that intersects with the main scanning direction. In an image reading apparatus provided with a reading mechanism for reading an image of a placed document while moving the reading unit in the sub-scanning direction, the document table may include both ends of a reading range of the reading unit in the main scanning direction. Each of the shifted portions is provided with an alignment pattern whose length in the main scanning direction changes at a fixed rate along the sub scanning direction, and the reading mechanism reads the position read by the reading unit. A sub-scanning position detecting unit for detecting the position of the reading unit in the sub-scanning direction based on the length of the alignment pattern in the main scanning direction is provided.
[0010]
In such an image reading apparatus of the present invention, the width (in the main scanning direction) at a certain ratio along the sub-scanning direction is set at both ends of the reading mechanism in the main scanning direction at positions where the reading unit can read at the same time as reading of the document. Length) is provided, and the width of the positioning pattern corresponding to the position in the sub-scanning direction is stored in advance, so that when reading the original is interrupted, If the width of the alignment pattern is read, in other words, if the position where the document is being read is read, the reading means can be moved to the position where the reading operation was interrupted first at the start of the re-reading operation. Then, rereading of the document is started from that position.
[0011]
Further, in the image reading apparatus according to the present invention, in the above-described invention, each of the positioning patterns is a single mark covering substantially the entire moving range of the reading unit in the sub-scanning direction.
[0012]
In such an image reading apparatus of the present invention, since each of the positioning patterns is a single mark that covers almost the entire moving range of the reading unit in the sub-scanning direction, the width of the mark (the length in the main scanning direction) ) Alone can detect the position of the reading means in the sub-scanning direction, simplifying the control.
[0013]
Still further, in the image reading apparatus according to the present invention, in the above-described invention, each of the positioning patterns is provided such that a plurality of marks are connected to each other over substantially the entire moving range of the reading unit in the sub-scanning direction. It is characterized by having.
[0014]
In such an image reading apparatus of the present invention, since a plurality of marks are provided in the sub-scanning direction as interconnecting patterns over substantially the entire moving range of the reading means in the sub-scanning direction. In addition, the amount of change in the width (length in the main scanning direction) of the alignment pattern increases.
[0015]
Still further, in the image reading apparatus according to the present invention, in the above-mentioned invention, each of the positioning patterns is such that a connection position of a plurality of opposing marks provided on both sides in the main scanning direction is in the sub-scanning direction. Are arranged so as to be deviated from each other in a direction along the line.
[0016]
In such an image reading apparatus of the present invention, the connection positions of the plurality of marks on one side are deviated in the direction along the sub-scanning direction with respect to the plurality of marks facing each other on the other side. The mark can be read reliably on either side.
[0017]
Further, in the image reading apparatus according to the present invention, in the above-mentioned invention, the reading mechanism may determine that the interruption of the reading operation is detected by the sub-scanning position detecting means and the sub-scanning direction position of the reading means is the main scanning direction. It is characterized in that it is performed when the position is not a connection position of a plurality of marks on at least one side in the scanning direction.
[0018]
In such an image reading apparatus according to the present invention, the interruption of the reading operation is detected by the sub-scanning position detecting unit, and the position of the reading unit in the sub-scanning direction is determined by connecting the plurality of marks on at least one side in the main scanning direction. Since the read operation is performed when the position is not the position, at the start of the reread operation, the position is confirmed with at least one of the marks, and the reread operation is started from the position where the read operation was interrupted first.
[0019]
Still further, in the image reading apparatus according to the present invention, the reading mechanism may detect that the reading operation has been interrupted by the sub-scanning position detecting unit and the sub-scanning direction position of the reading unit is in both the main scanning direction. It is characterized in that it is performed when none of the marks on the side are at the connection position.
[0020]
In such an image reading apparatus of the present invention, the reading operation is interrupted, and the sub-scanning direction position of the reading unit detected by the sub-scanning position detecting unit is connected to a plurality of marks on both sides in the main scanning direction. Since the reading operation is performed when the position is not the position, when the re-reading operation is started, the position is confirmed by the alignment marks on both sides, and the re-reading operation is started from the position where the reading operation was interrupted first. Further, since the reading operation is interrupted at a portion other than the connection position in any of the marks on both sides, the inclination of the reading means in the main scanning direction can be detected, so that the reading operation is interrupted and the reading operation is restarted. It can be confirmed whether or not the inclination of the reading means matches.
[0021]
Further, in the image reading apparatus according to the present invention, in each of the above-described inventions, when the reading mechanism resumes the reading operation after temporarily interrupting the reading operation, the reading mechanism detects both of the two positions detected by the sub-scanning position detecting means. The inclination of the reading unit with respect to the main scanning direction is detected within a predetermined range immediately before the reading interruption position of the reading unit based on the position of the sub-scanning direction, and the detected inclination exceeds a predetermined value. In this case, the reading operation is restarted again.
[0022]
In such an image reading apparatus of the present invention, when the inclination of the reading means with respect to the main scanning direction exceeds a predetermined value at the start of the re-reading operation, that is, the inclination of the reading means is equal to the time when the reading operation is interrupted. If not, the approach distance of the reading means is extended and the re-reading operation is restarted so that the reading means can be started after the vibration of the reading means has subsided and stabilized.
[0023]
Still further, in the image reading apparatus of the present invention, in each of the above-mentioned inventions, the moving unit includes a step motor for moving the reading unit in a sub-scanning direction, and the sub-scanning position detecting unit includes a unit drive of the step motor. The position of the reading unit in the sub-scanning direction is detected by combining the count value of the step and the length of the mark read by the reading unit in the main scanning direction.
[0024]
In such an image reading apparatus of the present invention, after the reading means is roughly moved in accordance with the count value of the unit drive step of the stepping motor of the moving means for moving the reading means, the position by the mark is moved to the position where the reading operation was interrupted first. The reading means can be finely moved according to the information.
[0025]
Still further, in the image reading apparatus according to the present invention, in the above-described invention, a length of each of the plurality of marks in the sub-scanning direction is longer than a moving distance of the reading unit in the sub-scanning direction by the unit driving step of the step motor. It is characterized in that it is large.
[0026]
In such an image reading apparatus of the present invention, since the length of each of the plurality of marks in the sub-scanning direction is larger than the moving distance of the reading unit in the sub-scanning direction by the unit drive step of the step motor, accurate Position detection becomes possible.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a schematic diagram showing a side cross section of a flatbed scanner as an embodiment of the image reading apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration example of a control system thereof.
[0028]
The mechanical configuration of the scanner 1 is the same as that of a conventional general scanner. That is, the scanner 1 is provided with an original table 10 made of a transparent glass plate on which an original is placed, and a reading section 21 below the original table 10. The reading unit 21 has an elongated shape in the main scanning direction (the depth direction in FIG. 1), and a light source that irradiates light linearly from the lower surface side of the glass plate of the document table 10 in the main scanning direction. A head unit 11 as a reading unit including a reflecting mirror for reflecting the reflection of the irradiation light from the light source on the document surface in a direction parallel to the glass surface of the document table 10; and a document surface obtained by the head unit 11. An optical system 12 having a reflecting mirror elongated in the main scanning direction for reflecting the reflected light in the direction of a line sensor 14 to be described later, and a plurality of optical sensors having an elongated shape in the main scanning direction for reflecting the light from the optical system 12. Are made up of a condenser lens 13 for focusing on a line sensor 14 arranged in the main scanning direction.
[0029]
Although not shown in FIG. 1, the head unit 11 is moved along the lower surface of the document table 10 by the step motor of the drive unit 25 shown in FIG. The optical system 12 also moves in conjunction with the movement of the head unit 11. The line sensor 14 intersects with the moving direction (sub-scanning direction) of the head unit 11 (specifically, a direction orthogonal to the direction, and is a depth direction in FIG. 1), that is, image data for one line in the main scanning direction. The sensor sequentially reads the entire image of the document placed on the document table 10 in line with the movement of the head unit 11.
[0030]
Image data sequentially read by the line sensor 14 line by line in the reading unit 21 is sent to the buffer memory 22 and temporarily buffered. The transfer processing unit 23 transfers the image data buffered in the buffer memory 22 to the host device 2 in response to a request from a host device (for example, a personal computer or the like) 2 connected to the outside.
[0031]
The control unit 24 is composed of an MPU. The control unit 24 receives digitalized image data from the reading unit 21, specifically, the line sensor 14, and inputs the width of a positioning pattern (length in the main scanning direction) described later. ) To detect the current reading position, specifically the reading position management unit 31 for managing the position of the head unit 11 in the sub-scanning direction, and the width of the sub-scanning position and the alignment patterns P1 and P2 to be described later. And a drive control unit 33 that controls the movement of the head unit 11 by controlling the drive unit 25 and driving the step motor by controlling the drive unit 25. Contains. If necessary, for example, when the reading operation is temporarily interrupted, the reading position management unit 31 according to the position information stored in the position information storage unit 32, that is, the current reading position, The position of the section 11 in the sub-scanning direction is detected.
[0032]
The basic operation of such a control system of the scanner 1 is as follows. The reading unit 21 of the scanner 1 reads an image of a document line by line and also reads an image of a positioning pattern described later. The portion corresponding to the original in the read image is temporarily buffered in the buffer memory 22 as digitalized image data. Then, the image data buffered in the buffer memory 22 is read out by the host device (PC) 2 via the transfer processing unit 23, and processing such as printing out is performed.
[0033]
On the other hand, a portion corresponding to the alignment pattern in the read image is also input to the read position management unit 31 of the control unit 24 as digitalized image data, and is stored in the position information storage unit 32 as necessary. According to the stored information, the current reading position, that is, the position of the head unit 11 in the sub-scanning direction is detected.
[0034]
When the buffer memory 22 becomes unable to buffer image data (occurs a buffer full state), a signal indicating this is sent from the transfer processing unit 23 to the control unit 24. As a result, a control signal is supplied from the drive control unit 33 to the drive unit 25 to stop the head unit 11, and a control signal is supplied from the control unit 24 to the reading unit 21 to temporarily suspend the reading operation. At this time, the image data read by the reading unit 21 at the time of the interruption of the reading operation is given to the reading position management unit 31, and the reading position management unit 31 performs the sub-scanning direction position (width of a positioning mark described later). Is read, the position information at the time of operation stop is detected according to the information stored in the position information storage unit 32, and is stored in the read position management unit 31.
[0035]
Thereafter, when the image data is read out from the buffer memory 22 and the buffer full state is resolved, a signal indicating this is sent from the transfer processing unit 23 to the control unit 24. As a result, a control signal is supplied from the drive control unit 33 to the drive unit 25, and the head unit 11 starts moving again. At the same time, a control signal is supplied from the control unit 24 to the reading unit 21, and the reading operation is restarted. At this time, the reading position management unit 31 starts the re-reading operation using the sub-scanning direction position stored at the time of the interruption of the reading operation as the position information of the reading operation resuming position.
[0036]
Next, an alignment pattern that characterizes the present invention will be described below. FIG. 3 is a schematic diagram showing a state where the positioning pattern is set on the document table 10.
[0037]
As shown in FIG. 3, two positioning patterns P1 and P2 are provided at positions on the document table 10 that can be read by the reading unit 21 simultaneously with reading of the document OR. More specifically, alignment patterns P1 and P2 are provided along the sub-scanning direction at positions near both ends of the reading unit 21 in the main scanning direction (the longitudinal direction of the head unit 11). Each of the use patterns P1 and P2 has a shape whose width (length in the main scanning direction) changes at a fixed rate along the sub-scanning direction. In the example shown in FIG. 3, both alignment patterns P1 and P2 are formed as triangular marks elongated in the sub-scanning direction.
[0038]
Needless to say, the installation positions of the two alignment patterns P1 and P2 should be outside the maximum size of the document OR that can be read by the scanner 1. Further, the installation position in the sub-scanning direction should be slightly longer than the maximum size of the document OR that can be read by the scanner 1, in other words, should be substantially the same as the moving range of the head unit 11 in the sub-scanning direction. Needless to say. Further, the widths of both the alignment patterns P1 and P2 corresponding to the positions in the sub-scanning direction are stored in the reading position management unit 31 in advance.
[0039]
Therefore, when the reading operation is interrupted, the width of both the alignment patterns P1 and P2 corresponding to the interrupted position can be read by the reading unit 21, and the position in the sub-scanning direction is read from the position information storage unit 32. When the reading operation is resumed, the reading position management unit 31 gives an instruction to the drive control unit 33, and in response to this, the driving unit 25 moves the head unit 11 of the reading unit 21 to the sub-scanning direction position where the reading operation is interrupted. Move and start the re-read operation from that position.
[0040]
As shown in FIG. 4, both alignment patterns P1 and P2 are provided at both ends of the document table 10 in the main scanning direction, and the widths thereof change at a constant rate along the sub-scanning direction. It is possible to form one triangular mark M1 and M2, each of which is long and narrow, but it goes without saying that other shapes may be used.
[0041]
For example, FIGS. 5, 6, and 7 show examples of a plurality of positioning patterns P1 and P2 each having a short triangle or trapezoid in the sub-scanning direction. In the example shown in FIG. 5, both alignment patterns P1 and P2 are formed by connecting a plurality of trapezoidal marks M11 and M12 that are short in the sub-scanning direction. In the example shown in FIG. 6, both alignment patterns P1 and P2 are formed by connecting a plurality of short triangular marks M21 and 22 in the sub-scanning direction in a saw-tooth shape. Further, in the example shown in FIG. 7, both alignment patterns P1 and P2 are formed by connecting a plurality of equilateral triangular marks M31 and M32 that are short in the sub-scanning direction.
[0042]
When a plurality of such marks M11, M12, M21, M22 or M31, 32 are continuously provided at both ends in the main scanning direction along the sub-scanning direction, one mark as shown in FIG. The amount of change in the width (length in the main scanning direction) of each of the marks M11, M12, M21, M22 or M31, 32 in the sub-scanning direction is larger than when the marks M1 and M2 are provided. This makes it possible to increase the resolution in the sub-scanning direction and detect position information with high accuracy.
[0043]
The example shown in FIG. 8 shows marks M41 and M42 in which the plurality of marks M21 and M22 shown in FIG. 6 are arranged so as to be offset from the opposing marks, and the example shown in FIG. 9 shows the plurality of marks M21 and M22 shown in FIG. Marks M51 and M52 are shown in which marks substantially similar to M31 and M32 are arranged so as to be deviated from the marks facing each other.
[0044]
As shown in FIGS. 8 and 9, when one mark M41 or M51 is arranged so as to be deviated in the sub-scanning direction with respect to the other mark M42 or M52, the reading position of the mark is one mark. Even when the mark (eg, M41 or M51) matches the connection position with the adjacent mark, the other opposing mark (eg, M32 or M32) does not match the connection position. There is no situation in which is impossible.
[0045]
When the reading operation is interrupted, it is preferable that the detection position of the mark of at least one of the alignment patterns is not a connection position of a plurality of marks. By doing so, at the start of the re-reading operation, the position in the sub-scanning direction can be detected with at least one mark of the alignment pattern, so that the re-reading operation is reliably started from the position where the reading operation was interrupted first. be able to. More preferably, when the reading operation is interrupted, it is preferable that the detection positions of both the alignment patterns P1 and P2 are not at the connection positions of a plurality of marks constituting each of them. By doing so, at the start of the re-reading operation, it is possible to detect that the inclination of the head unit 11 with respect to the main scanning direction is coincident with both the alignment patterns P1 and P2. After confirming the inclination, the re-read operation can be started.
[0046]
At the start of the re-reading operation, the inclination of the head unit 11 with respect to the main scanning direction is detected at least in a predetermined range immediately before the sub-scanning direction at the position where the reading operation was interrupted, and if the result exceeds a predetermined value. It is more preferable to restart the re-read operation. In this case, since the head portion 11 is vibrating, the approach to the re-reading start position of the head portion 11 is performed so that the re-reading operation can be started after the vibration stops and the state becomes stable. The distance is extended, specifically, the head unit 11 is temporarily moved to the home position in the sub-scanning direction (a position where the head unit 11 is normally on standby, specifically, a position on the left end side shown in FIG. 1). It is desirable to restart the re-reading operation after making a large movement to.
[0047]
Further, the reading position in the sub-scanning direction may be detected by combining the count value of the unit driving step in the sub-scanning direction of the step motor of the drive unit 25 with the detection state (position information) of the mark of the alignment pattern. Good. In this case, after the head unit 11 is roughly moved in accordance with the count value of the unit drive step in the sub-scanning direction of the step motor, the head unit 11 is finely moved in accordance with the position information obtained by the alignment mark to achieve accurate alignment. Is performed. Thus, the time required to start the reread operation after the interruption of the read operation can be shortened, so that the reread operation can be started quickly.
[0048]
However, as shown in FIG. 10A, when the length of each mark in the sub-scanning direction is shorter than the moving distance of the head unit 11 by the unit drive step of the stepping motor in the sub-scanning direction, During the movement of the head unit 11 in one driving step, the length of two or more marks is moved, which causes a control inconvenience. Therefore, as shown in FIG. 10B, the length of each mark in the sub-scanning direction needs to be longer than the moving distance of the head unit 11 in the unit driving step of the stepping motor in the sub-scanning direction. By doing so, the alignment can be performed only by the combination of the count value of the unit drive step of the step motor in the sub-scanning direction and the width of the mark.
[0049]
Next, the reading process of the image reading apparatus of the present invention and the operation of suspending and resuming the reading process will be described with reference to the flowcharts of FIGS. FIG. 11 shows the procedure of the main routine of the reading control from the start to the end of the reading. FIG. 12 shows the procedure of the re-reading operation control in which the reading operation is temporarily interrupted during the normal reading control, and then the reading operation is restarted again. The procedure of the subroutine will be described.
[0050]
First, when the reading process is started (step S1), the head unit 11 located at the home position shown in FIG. 1 is driven by the step motor of the driving unit 25 and starts moving in the sub-scanning direction. The reading operation starts from one end of the document OR. Thereafter, it is determined whether the reading position, that is, the sub-scanning direction position of the head unit 11 has advanced to the other end of the document OR, and the reading operation has been completed (step S2). If the reading operation has been completed (YES in step S2), the reading control shown in FIG. 11 ends (step S3).
[0051]
Unless the reading operation is completed, the image data read by the reading unit 21 is sequentially buffered in the buffer memory 22, while the transfer processing unit 23 reads the image data to the host device (PC) 2. First, it is determined whether or not the buffer memory 22 is not full but is in a state close to it (near full state) (step S4). If the buffer memory 22 is not in the near full state (NO in step S4), the operations in steps S2 and S4 described above are repeated, and the reading of the document OR proceeds.
[0052]
On the other hand, when the buffer memory 22 is in the near full state (YES in step S4), the reading position at that time (the position in the sub-scanning direction of the head unit 11) is not the connection position of the plurality of marks of the alignment patterns P1 and P2. It is determined whether or not, in other words, whether or not the positioning pattern is valid (step S5).
[0053]
If the reading position (the sub-scanning direction position of the head unit 11) is the mark connection position at that time (NO in step S5), the position adjustment is performed until the reading position moves to a part other than the mark connection position. The movement of the head unit 11 is continued as it is until the use pattern becomes valid. Then, when the positioning pattern becomes valid (YES in step S5), a control signal is supplied from the drive control unit 33 to the driving unit 25 to temporarily stop the head unit 11, and the position adjustment patterns P1 and P2 at that time are stopped. The width (length in the main scanning direction) of the mark is read, and the reading operation interruption position is stored in the reading position management unit 31 based on the contents stored in the position information storage unit 32, and the reading process is interrupted (step S6). ).
[0054]
When the reading operation is temporarily interrupted in this way, rereading control prepared as a subroutine is executed (step S7), and thereafter, the process returns to the above-described step S2 to continue the reading operation, and the reading operation is continued. Is completed (YES in step S2), the reading control ends (step S3).
[0055]
Here, the detailed procedure of the reread control prepared as a subroutine of step S7 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0056]
First, in order to make the speed of the head unit 11 with respect to the document constant at the position where the reading operation is interrupted at the start of the re-reading control, a control signal is given from the drive control unit 33 to the drive unit 25 so that the head unit 11 moves in the sub-scanning direction. The position is first returned to a position before the position where the reading operation was actually interrupted, that is, to the home position side of the head unit 11 (execution of reading position return processing) (step S8).
[0057]
When the free space in the buffer memory 22 becomes equal to or larger than a predetermined value due to the transfer of the image data from the buffer memory 22 to the host device (PC) 2, that is, when the buffer memory 22 is not in the near full state (NO in step S9), the process is restarted. The reading operation process is started (step S10). As a result, a control signal is given from the drive control unit 33 to the drive unit 25, and the head unit 11 starts moving from the position returned by the reading position return process in step S8 and starts accelerating. It waits until the head unit 11 reaches a predetermined speed during a normal reading operation (step S11).
[0058]
However, at this time, if the head unit 11 moves beyond the position where the reading operation was interrupted earlier, that is, the re-reading start position before reaching the predetermined speed (YES in step S12), the acceleration distance is increased. Since it means that it is necessary to take a large amount, the head unit 11 is moved in the reverse direction to reset the head unit 11 in a larger amount (step S13), and the reading position return process in step S8 is performed. The process returns to the execution of.
[0059]
When the moving speed of the head unit 11 has reached a predetermined speed and is stable (YES in step S14), that is, at regular intervals, the widths of the marks of both the alignment patterns P1 and P2 are read, and the average change amount is determined. If it is less than the predetermined value, it can be considered that the speed of the head unit 11 is stable, and it is next determined whether or not the vibration of the head unit 11 is stable (step S15). Specifically, it is determined whether or not the change in the difference between the reading positions of the marks of both the alignment patterns P1 and P2 has fallen below a predetermined value, and if it does not exceed the predetermined value (YES in step S15), Assuming that the vibration of the head unit 11 is stable, the head unit 11 reaches the position where the reading operation was interrupted earlier from the drive step value of the step motor of the drive unit 25 and the read values of the marks of the alignment patterns P1 and P2. If it is determined that the reading has been performed (YES in step S16), the reading operation of the document OR is restarted (step S17), and the process returns to step S2 of the main routine.
[0060]
Thus, when the process returns to step S2, the normal reading operation is continued as described above.
[0061]
On the other hand, in the case of NO in step S16, specifically, the speed and the vibration of the head section 11 are repeated in steps S14 and S15 until it is determined that the reading operation has reached the position where the reading operation was previously interrupted. Until both the speed and the vibration are stabilized, the process returns to step S12, and it is checked whether the head unit 11 has passed the position where the reading operation was interrupted first.
[0062]
In step S15, the inclination of the head unit 11 in the main scanning direction obtained from the read values of the marks of the positioning patterns P1 and P2 on both sides, and the marks of the positioning patterns P1 and P2 read when the reading operation is interrupted. The fact that the difference from the inclination of the head unit 11 with respect to the main scanning direction obtained from the position information obtained from within the predetermined value falls within a predetermined value may be added to the condition for vibration stability.
[0063]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the image reading apparatus of the present invention, the reading position can be recognized based on the width (length in the main scanning direction) of the alignment pattern on both sides in the main scanning direction. Since the operation is not affected by the displacement (deviation) in the main scanning direction, the read image does not have an overlapped portion or a missing portion.
[0064]
Further, according to the image reading apparatus of the present invention, simple processing of only reading the widths of the alignment patterns on both sides is sufficient, so that there is no need to perform complicated calculations, and position detection and alignment can be easily performed. It becomes possible. In addition, since the width of the alignment pattern on both sides is used, the inclination of the reading unit due to the influence of the vibration of an optical system such as a mirror included in the image reading apparatus can be detected. An image reading apparatus with improved accuracy and capable of reading a document without causing distortion or displacement is realized.
[0065]
Further, according to the image reading apparatus of the present invention, by forming the alignment patterns on both sides with a plurality of continuous marks, it is possible to increase the resolution of position detection in the sub-scanning direction, and to achieve high precision. The reading position can be detected.
[0066]
According to the image reading apparatus of the present invention, the plurality of marks of the alignment pattern on one side are deviated in the sub-scanning direction with respect to the plurality of marks of the alignment pattern on the other side. Is arranged. This makes it possible to judge whether the reading of the alignment mark has failed and the case where the read position matches the connection position of the alignment mark. Therefore, it is necessary to use the alignment patterns on both sides simultaneously. Can be avoided.
[0067]
Further, according to the image reading apparatus of the present invention, at the time of the re-reading operation, the position can be confirmed only by at least one of the alignment patterns, and the re-reading operation is reliably restarted from the position where the reading was interrupted earlier. can do.
[0068]
According to the image reading apparatus of the present invention, when the re-reading operation is started, the re-reading operation can be started from the position where the reading operation was interrupted first by confirming the position with the alignment patterns on both sides, and thus the correct position can be obtained. The re-read operation can be started from. In addition, since the reading operation is interrupted at a position other than the connection position in any of the alignment pattern marks on both sides, at the start of the re-reading operation, the inclination of the reading means can be matched with the time when the reading operation was interrupted, It is possible to read an image field without distortion, displacement and the like.
[0069]
According to the image reading apparatus of the present invention, when the inclination of the reading unit exceeds a predetermined value at the start of the re-reading operation, that is, when the inclination of the reading unit does not match the time when the reading operation is interrupted. By re-starting the re-reading operation by extending the approach distance of the reading means, the re-reading operation can be started after the vibration of the reading means has settled down and stabilized, making it possible to read the image field without distortion and deviation become.
[0070]
Further, according to the image reading apparatus of the present invention, after the reading means is roughly moved according to the count value of the unit drive step of the stepping motor of the moving means for moving the reading means, the reading operation is first performed according to the position information by the alignment mark. Since the reading means is finely moved to the position where is interrupted, accurate positioning can be performed. Further, it is possible to shorten the time until the reread operation is started after the read operation is temporarily interrupted, and to quickly start the reread operation.
[0071]
According to the image reading apparatus of the present invention, the length of each of the plurality of marks of the alignment pattern in the sub-scanning direction is longer than the moving distance of the reading unit in the sub-scanning direction by the unit drive step of the step motor. Therefore, the width of the mark for each unit drive step can be read, and the read operation can be performed easily and accurately simply by storing the count value of the unit drive step of the step motor and the width of the alignment mark. At the time of restart of the operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a side cross section of a flatbed scanner as an embodiment of an image reading apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration example of a control system of a flatbed scanner as an embodiment of the image reading apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a state where an alignment pattern of the image reading apparatus of the present invention is set on a document table.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the shape of a mark constituting a positioning pattern of the image reading apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of the shape of a mark constituting a positioning pattern of the image reading apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the shape of a mark constituting a positioning pattern of the image reading apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the shape of a mark constituting a positioning pattern of the image reading apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the shape of a mark constituting a positioning pattern of the image reading apparatus of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of the shape of a mark constituting a positioning pattern of the image reading apparatus of the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram showing the relationship between the length of each of a plurality of marks constituting the alignment pattern of the image reading apparatus of the present invention in the sub-scanning direction and the moving distance of the head unit in the unit drive step of the step motor. is there.
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of a main routine of reading control from the start to the end of reading by the image reading apparatus of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of a subroutine of rereading operation control for temporarily suspending a reading operation during normal reading control of the image reading apparatus of the present invention and thereafter resuming the reading operation again.
[Explanation of symbols]
1 Scanner
10 Platen
11 Head
21 Reading unit
22 Buffer memory
24 control unit
25 drive unit (step motor)
31 Reading position management unit
32 location information storage
33 Drive control unit
P1, P2 Positioning pattern
M1, M2 mark
M11, M12 mark
M21, M22 mark
M31, M32 mark
M41, M42 mark
M51, M52 mark
