JP2004260642A

JP2004260642A - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JP2004260642A
Application number: JP2003050289A
Authority: JP
Inventors: Eijiro Masaki; 栄次郎正木
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】位置検出用センサを設けることなく、且つ複雑な位置検出用マークを用いなくても、基準位置を正確且つ確実に決定することができる画像読み取り装置を提供する。
【解決手段】原稿読み取り領域以外の領域となるシェーディング板２の読み取り開始側の一方端部の裏面に位置検出用マーク７を形成し、第１及び第２キャリッジ３，４を移動させながら、撮像センサ６により位置検出用マーク７を読み取り、位置検出用マーク７の検出位置を基準に第１及び第２キャリッジ３，４のホームポジションを決定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンタクトガラス上に載置された原稿に対して移動しながらライン毎に当該原稿の画像を読み取る画像読み取り装置に関し、例えば、スキャナ装置、ファクシミリ装置、複写機、これらの機能を統合した複合機等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像読み取り装置として、コンタクトガラス上に載置された原稿に対して第１キャリッジ及び第２キャリッジを移動させながら、原稿を撮像センサにより読み取って電気的な画像信号に変換し、このアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換器によりデジタル画像信号に変換した後、画像データを外部装置に転送するスキャナ装置が知られている。このような画像読み取り装置においては、フォトダイオード等を使用したホームポジションセンサにより第１キャリッジの副走査方向のホームポジションを検出し、このホームポジションを基準に第１キャリッジの読み取り開始位置を決定している。
【０００３】
また、近年においては、画像読み取り装置のコストダウンという観点から上記のフォトダイオード等からなるホームポジションセンサを省略して第１のキャリッジのホームポジションを決定するものも開発されている。例えば、白基準板とコンタクトガラスとの間に所定の表示体を設け、この表示体を読み取ることにより当該位置を基準に第１キャリッジのホームポジションを決定する画像読み取り装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１６７９７４号公報（第６−１０頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の画像読み取り装置では、表示体が主走査方向における原稿読み取り領域内に位置するため、原稿に表示体と同様の画像が形成されている場合、当該画像を表示体として誤検出してしまい、第１キャリッジのホームポジションを正確に決定することができない。
【０００６】
上記の問題を避けるために、表示体の形状等を複雑にして原稿の画像と区別することが考えられるが、この場合、表示体の検出処理が複雑となるため、検出処理に長時間を要したり、画像読み取り装置のコストを増加させることになり、また、原稿によっては同様の画像が形成されている可能性もあり、表示体の誤検出を確実に防止することはできない。
【０００７】
本発明の目的は、位置検出用センサを設けることなく、且つ複雑な位置検出用マークを用いなくても、基準位置を正確且つ確実に決定することができる画像読み取り装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像読み取り装置は、コンタクトガラス上に載置された原稿に対して移動可能な移動部を有し、当該原稿の画像を読み取る読み取り手段と、読み取り手段の原稿読み取り領域以外の領域に位置する位置検出用マークと、読み取り手段により読み取った位置検出用マークの位置を基に移動部の基準位置を設定する設定手段とを備えるものである。
【０００９】
本発明に係る画像読み取り装置においては、コンタクトガラス上に載置された原稿に対して移動部が移動しながら、当該原稿の画像が読み取り手段により読み取られる。また、この読み取り手段により位置検出用マークが読み取られ、読み取った位置検出用マークの位置を基に移動部の基準位置が設定される。
【００１０】
ここで、位置検出用マークが原稿読み取り領域以外の領域に位置するため、原稿に位置検出用マークと同様の画像が形成されていても、当該画像を位置検出用マークとして誤検出することがないので、位置検出用センサを設けることなく、且つ複雑な位置検出用マークを用いなくても、基準位置を正確且つ確実に決定することができる。
【００１１】
読み取り手段は、原稿を読み取るための第１の読み取り範囲と、第１の読み取り範囲に隣接する第２の読み取り範囲とを有し、第２の読み取り範囲を用いて位置検出用マークを読み取ることが好ましい。
【００１２】
この場合、読み取り手段が第１の読み取り範囲を用いて原稿を読み取ることができるとともに、第２の読み取り範囲を用いて位置検出用マークを読み取ることができる。ここで、読み取り手段に使用されるＣＣＤ等の撮像センサは、高精度に画像を読み取ることができる有効読み取り領域と、画像を高精度に読み取ることはできないが、ある程度の精度で画像を読み取ることができる補助読み取り領域（いわゆる捨て画素領域）を有しており、この補助読み取り領域を第２の読み取り領域として使用することができるので、既存の撮像センサを用いて位置検出用マークをも読み取ることができる。
【００１３】
読み取り手段は、光学レンズと、光学レンズにより結像された光像を光電変換する撮像センサとを備え、移動部は、コンタクトガラス上に載置された原稿を露光し、当該原稿からの反射光像を得る第１のキャリッジと、第１のキャリッジからの反射光像を光学レンズに導く第２のキャリッジとを備え、設定手段は、撮像センサにより読み取った位置検出用マークの位置を基に第１及び第２のキャリッジの基準位置を設定することが好ましい。
【００１４】
この場合、第１及び第２のキャリッジを用いる画像読み取り装置において、位置検出用センサを設けることなく、且つ複雑な位置検出用マークを用いなくても、基準位置を正確且つ確実に決定することができる。
【００１５】
位置検出用マークは、コンタクトガラスに設けられた白基準板の読み取り開始側の一方端部の裏面に形成されることが好ましい。
【００１６】
この場合、通常の白基準板を一部変更するという簡略な構成により位置検出用マークを設けることができるとともに、位置検出用マークがコンタクトガラスと白基準板との間に位置するので、ゴミ等が位置検出用マークに付着することがなく、位置検出用マークを正確に読み取ることができる。
【００１７】
位置検出用マークは、所定の図形パターンから形成されることが好ましい。この場合、位置検出用マークとして、例えば、三角形パターン等を用いることができ、高精度に検出可能な位置検出用マークを容易に形成することができる。
【００１８】
位置検出用マークは、所定の色パターンから形成されることが好ましい。この場合、位置検出用マークとして、例えば、赤色の三角形パターン等を用いることができ、高精度に検出可能な位置検出用マークを容易に形成することができる。
【００１９】
位置検出用マークは、所定の濃度パターンから形成されることが好ましい。この場合、位置検出用マークとして、例えば、三角形の濃度差パターン等を用いることができ、高精度に検出可能な位置検出用マークを容易に形成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態による画像読み取り装置の一例として複写機について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態による複写機の原稿読み取り部（読み取り手段）の機械的構成を主に示す側面概略図であり、図２は、図１に示すコンタクトガラス及びシェーディング板の構成を示す模式的斜視図である。なお、原稿読み取り部以外の構成は通常の複写機と同様であるので詳細な説明及び図示を省略する。
【００２１】
図１及び図２に示すように、複写機は、原稿読み取り部として、コンタクトガラス１、シェーディング板（白基準板）２、第１キャリッジ３、第２キャリッジ４、光学レンズ５及び撮像センサ６を備える。
【００２２】
コンタクトガラス１は、透明なガラス板から構成され、撮像センサ６の上方に配置され、装置本体に固定される。シェーディング板２は、コンタクトガラス１とともに装置本体に固定され、シェーディング補正に使用される。シェーディング板２の原稿読み取り領域以外の領域に位置検出用マーク７が形成され、本実施の形態では、三角形パターンを用いている。
【００２３】
このように、位置検出用マーク７は、シェーディング板２の原稿読み取り領域以外の領域に形成されるため、この位置に原稿が位置することはなく、原稿に位置検出用マーク７と同様の画像が形成されていても、当該画像を位置検出用マーク７として誤検出することがない。
【００２４】
また、位置検出用マーク７がコンタクトガラス１に設けられたシェーディング板２の読み取り開始側の一方端部の裏面に形成されているので、通常のシェーディング板を一部変更するという簡略な構成により位置検出用マークを設けることができるとともに、位置検出用マーク７がコンタクトガラス１とシェーディング板２との間に位置するので、ゴミ等が位置検出用マーク７に付着することがなく、位置検出用マーク７を正確に読み取ることができる。
【００２５】
なお、位置検出用マークとしては、上記の例に特に限定されず、他の図形パターン、赤色の三角形パターン等の色パターン、三角形の濃度差パターン等の濃度パターン等の種々のパターンを用いることができる。
【００２６】
第１キャリッジ３は、ＬＥＤ等の光源及びミラー等から構成され、コンタクトガラス１上に載置された原稿を露光し、当該原稿からの反射光像を第２キャリッジ４へ導く。第２キャリッジ４は、ミラー等から構成され、第１キャリッジ３からの反射光像を光学レンズ５に導く。光学レンズ５は、第２キャリッジ４からの反射光像を撮像センサ６上に結像させる。撮像センサ６は、ＣＣＤ（電荷結合素子）等から構成され、結像された光像を光電変換してアナログ画像信号を出力する。
【００２７】
原稿を読み取る際、第１及び第２キャリッジ３，４は、駆動モータ（図示省略）により副走査方向（スキャン方向）ＳＤへライン毎に移動され、このとき、主走査方向ＭＤに沿った１ラインの画像が副走査方向ＳＤに沿ってライン毎に読み込まれる。原稿読み取り後に、図１の実線で示すように、第１キャリッジ３はホームポジションＡ１に停止され、第２キャリッジ４はホームポジションＡ２に停止する。また、原稿読み取り時、図１において破線で示すように、第１キャリッジ３は位置Ｃ１まで移動し、このとき、第２キャリッジ４は位置Ｃ２まで移動する。
【００２８】
また、第１キャリッジ３が副走査方向基準位置Ｂまで移動したときに、位置検出用マーク７が読み取られ、この副走査方向基準位置Ｂを基準に後述するホームポジション検出処理によりホームポジションＡ１，Ａ２が決定される。また、副走査方向基準位置Ｂにおいて位置検出用マーク７を用いたキャリブレーション処理が行われ、位置検出用マーク７は原稿の読み取り開始位置の検出にも使用される。
【００２９】
ここで、ＣＣＤ等から構成される撮像センサは、高精度に画像を読み取ることができる有効読み取り領域と、画像を高精度に読み取ることはできないが、ある程度の精度で画像を読み取ることができる補助読み取り領域（いわゆる捨て画素領域）を有している。本実施の形態でも、撮像センサ６は、図２に示す有効読み取り領域Ｒ１及び補助読み取り領域Ｒ２を有しており、補助読み取り領域Ｒ２を用いて位置検出用マーク７が読み取られる。したがって、撮像センサ６として新規な撮像センサを用いることなく、既存の撮像センサ６を用いて位置検出用マーク７を読み取ることができる。
【００３０】
図３は、本発明の一実施の形態による複写機の原稿読み取り部（読み取り手段及び調整手段）の電気的構成を主に示すブロック図である。図３に示すように、複写機は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１１、原稿走査用駆動部１２、ＣＣＤ（撮像センサ６）１３、増幅器（ＡＭＰ）１４、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１５、基準データ処理回路１６、クロック信号発生回路１９及び補正係数設定回路２０を備える。基準データ処理回路１６は、白基準データ用ＦＩＦＯ（先入れ先出し）メモリ１７及び黒基準データ用ＦＩＦＯメモリ１８を含む。
【００３１】
ＣＰＵ１１は、マイクロコンピュータ等から構成され、所定のプログラムを格納したＲＯＭを有し、そのＲＯＭに格納されたプログラムの手順に従って、原稿走査用駆動部１２、ＣＣＤ１３、Ａ／Ｄ変換器１５及び基準データ処理回路１６等の動作を制御する。クロック信号発生回路１９は、予め設定されたタイミングに応じて動作の基準となる各種タイミング信号を発生し、ＣＣＤ１３、Ａ／Ｄ変換器１５、基準データ処理回路１６及び補正係数設定回路２０へ出力する。
【００３２】
原稿走査用駆動部１２は、ステッピングモータ及び駆動回路等から構成され、第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４を副走査方向に移動させる。ＣＣＤ１３は、第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４を副走査方向に移動させながら原稿を読み取る。増幅器１４は、ＣＣＤ１３から出力されたアナログ画像信号を増幅させる。Ａ／Ｄ変換器１５は、増幅されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換し、例えば、１０ビットのデジタル画像データを出力する。
【００３３】
基準データ処理回路１６は、シェーディング補正用の白基準データ及び黒基準データを白基準データ用ＦＩＦＯメモリ１７及び黒基準データ用ＦＩＦＯメモリ１８にそれぞれ記憶し、これらの白基準データ及び黒基準データに基づいてＣＣＤ１３より読み取られた画像データのシェーディング補正が行われる。白基準データ及び黒基準データは、上述したキャリブレーション処理のための白基準および黒基準を読み取って得られたデータを演算処理して作成したものである。
【００３４】
また、基準データ処理回路１６は、読み取られた位置検出用マーク７と、位置検出用マーク７を読み取ることにより決定された基準位置とを記憶する。したがって、電源投入時の画像読み出し前において、第１及び第２キャリッジ３，４の初期化移動は、副走査方向において検出された位置検出用マーク７により決定された基準位置に基づいて行われ、画像読み出し後の第１及び第２キャリッジ３，４の移動は、基準データ処理回路１６から読み出した基準位置に基づいて行われる。
【００３５】
補正係数設定回路２０は、後述するホームポジション検出処理時にＣＣＤ１３が読み取る画像データの領域を有効読み取り領域Ｒ１から（有効読み取り領域Ｒ１＋補助読み取り領域Ｒ２）に変更し、ホームポジション検出処理終了後、キャリブレーション処理を開始させるときに、予め設定されている画像読み取り用の設定範囲すなわち有効読み取り領域Ｒ１に変更する。
【００３６】
図４は、図１〜図３に示す複写機のホームポジション検出処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、本画像読み取り装置は、電源投入後、予め設定されている初期動作を行った後に以下のホームポジション検出処理を行う。
【００３７】
まず、ステップＳ１において、位置検出用マーク７を検出するための白黒境界部検出モードが設定される。このとき、ＣＰＵ１１は、ＣＣＤ１３及び基準データ処理回路１６への設定を行うとともに、原稿走査用駆動部１２へのタイミング設定を行う。また、補正係数設定回路２０は、位置検出用マーク７を読み取るための読み取り画像領域の設定を行い、ＣＣＤ１３が読み取る画像データの領域を有効読み取り領域Ｒ１から（有効読み取り領域Ｒ１＋補助読み取り領域Ｒ２）に変更する。
【００３８】
次に、ステップＳ２において、ＣＰＵ１１は、位置検出用マーク７を検出するための境界検出閾値を決定する。次に、ステップＳ３において、ＣＰＵ１１は、ＬＥＤ等から構成される光源の点灯タイミングを設定し、これに応じて光源が点灯し、位置検出用マーク７の検出処理が開始される。
【００３９】
次に、ステップＳ４において、ＣＰＵ１１は、基準データ処理回路１６から主走査方向の補助読み取り領域Ｒ２中のピーク値を読み取り、そのレベルが設定された黒領域の閾値以下であるのか否かを判別するとともに、黒領域の閾値以下の画素数が所定数以上あるか否かを判別する。これらの判別条件を満たす場合はステップＳ１１へ処理を移行し、判別条件を満たさない場合は、第１キャリッジ３が何らかの原因で副走査方向基準位置Ｂに位置していないことになるので、第１キャリッジ３をホームポジションＡ１ヘ戻すためのリターン処理に入る設定を行うためにステップＳ５へ処理を移行する。
【００４０】
上記の判別条件を満たさない場合、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１は、原稿走査用駆動部１２に対して第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４のリターン動作の設定を行い、ステップＳ６において、原稿走査用駆動部１２は、第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４のリターン動作を開始させる。
【００４１】
次に、ステップＳ７において、第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４のリターン中に、ＣＰＵ１１は、基準データ処理回路１６からの信号を受け取り、ステップＳ４と同様に判別条件に従って位置検出用マーク７を検出する。ここで、第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４のリターン量は、例えば、最大スキャン幅となるＡ４サイズ原稿の送り量を限度とした値に設定されており、ＣＰＵ１１は、リターン量がこの範囲内になるように監視を行い（ステップＳ８）、上記の規定送り量を超えない範囲で（ステップＳ８でＮＯ）、位置検出用マーク７を検出する。なお、規定送り量を超えた場合（ステップＳ８でＹＥＳ）、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１１は、所定のエラー処理を行って処理を終了する。
【００４２】
一方、位置検出用マーク７が検出された場合（ステップＳ７でＹＥＳ）、処理をステップＳ９へ移行し、ＣＰＵ１１は、原稿走査用駆動部１２に対して第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４の駆動を直ちに停止させる。次に、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１１において光源を消灯させ、ステップＳ１２において第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４をホームポジジョンＡ１，Ａ２へ移動させる。
【００４３】
次に、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１１は、所定パルス数だけ移動させることにより第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４がホームポジションＡ１，Ａ２に位置したとき、ホームポジジョンＡ１，Ａ２を基準位置として基準データ処理回路１６に格納し、ステップＳ１４において、ＣＰＵ１１は、原稿走査用駆動部１２による駆動を停止させ、第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４をホームポジションＡ１，Ａ２に停止させる。
【００４４】
上記のように、本実施の形態では、位置検出用マーク７が原稿読み取り領域以外の領域に設けられているため、原稿に位置検出用マーク７と同様の画像が形成されていても、当該画像を位置検出用マーク７として誤検出することがなくなる。この結果、ホームポジションセンサを別途設けることなく、且つ複雑な位置検出用マークを用いなくても、第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４のホームポジションＡ１，Ａ２を正確且つ確実に決定することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、位置検出用マーク７をシェーディング板２の読み取り開始側の一方端部の裏面に設けたが、この例に特に限定されず、原稿読み取り領域以外の領域であれば、シェーディング板２の他の領域又は他の部材に位置検出用マークを設けてもよい。
【００４６】
また、撮像センサ６の補助読み取り領域Ｒ２を用いて位置検出用マーク７を読み取ったが、この例に特に限定されず、有効読み取り領域の広い撮像センサを使用し、この有効読み取り領域を用いて位置検出用マーク７を読み取るようにしてもよい。
【００４７】
また、駆動部として第１キャリッジ３及び第２キャリッジ４を用いる複写機を例に説明したが、この例に特に限定されず、ＣＩＳ（ＣｏｎｔａｃｔＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ）等を固定した１個のキャリッジを移動して画像を読み取る機器にも、本発明を同様に適用して同様の効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、位置検出用マークが原稿読み取り領域以外の領域に位置するため、原稿に位置検出用マークと同様の画像が形成されていても、当該画像を位置検出用マークとして誤検出することがないので、位置検出用センサを設けることなく、且つ複雑な位置検出用マークを用いなくても、基準位置を正確且つ確実に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による複写機の原稿読み取り部の機械的構成を主に示す側面概略図である。
【図２】図１に示すコンタクトガラス及びシェーディング板の構成を示す模式的斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態による複写機の原稿読み取り部の電気的構成を主に示すブロック図である。
【図４】図１〜図３に示す複写機のホームポジション検出処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１コンタクトガラス
２シェーディング板
３第１キャリッジ
４第２キャリッジ
５光学レンズ
６撮像センサ
７位置検出用マーク
１１ＣＰＵ
１２原稿走査用駆動部
１３ＣＣＤ
１４増幅器
１５Ａ／Ｄ変換器
１６基準データ処理回路
１７白基準データ用ＦＩＦＯメモリ
１８黒基準データ用ＦＩＦＯメモリ
１９クロック信号発生回路
２０補正係数設定回路

Claims

コンタクトガラス上に載置された原稿に対して移動可能な移動部を有し、当該原稿の画像を読み取る読み取り手段と、
前記読み取り手段の原稿読み取り領域以外の領域に位置する位置検出用マークと、
前記読み取り手段により読み取った前記位置検出用マークの位置を基に前記移動部の基準位置を設定する設定手段とを備えることを特徴とする画像読み取り装置。
前記読み取り手段は、前記原稿を読み取るための第１の読み取り範囲と、前記第１の読み取り範囲に隣接する第２の読み取り範囲とを有し、前記第２の読み取り範囲を用いて前記位置検出用マークを読み取ることを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
前記読み取り手段は、光学レンズと、前記光学レンズにより結像された光像を光電変換する撮像センサとを備え、
前記移動部は、前記コンタクトガラス上に載置された原稿を露光し、当該原稿からの反射光像を得る第１のキャリッジと、前記第１のキャリッジからの反射光像を光学レンズに導く第２のキャリッジとを備え、
前記設定手段は、前記撮像センサにより読み取った前記位置検出用マークの位置を基に前記第１及び第２のキャリッジの基準位置を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の画像読み取り装置。
前記位置検出用マークは、前記コンタクトガラスに設けられた白基準板の読み取り開始側の一方端部の裏面に形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像読み取り装置。
前記位置検出用マークは、所定の図形パターンから形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像読み取り装置。
前記位置検出用マークは、所定の色パターンから形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像読み取り装置。
前記位置検出用マークは、所定の濃度パターンから形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像読み取り装置。