JP2006109225A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 センサユニットにおける副走査方向での移動、停止を行う際に、精度の悪い位置でも画質を損なわず、精度の良い位置では読み取り時間を短縮する。
【解決手段】 光学系の副走査方向の位置により、スタートストップを通常の方式とスイッチバック方式とを選択的に行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は読み取り位置あわせ機能を備えたスキャナ、複写機等の画像入力装置に関するものである。

近年、パーソナルコンピュータの高機能化によりフルカラー画像の編集、ＯＣＲ等が高速に処理できるようになった。これに伴い画像を容易に入力できるフラットヘッドタイプのイメージスキャナ装置が普及しているが、画像解像度の向上、読み取り速度の観点からホストコンピュータとのやりとりが重要となる。特に、スキャナによる画像読み取り速度がホストコンピュータへの画像転送速度を上回る場合には、スキャナ内にバッファメモリと呼ばれる一時記憶手段を持ち、一時的に読み込んだ画像データをここに蓄積し転送を行う。そして、バッファメモリがフルになってしまったときには画像の読み込みを一時停止し、バッファメモリが空になるのを待つ。バッファメモリが空になったら、画像の読み込みを再開する。

従来はこのような技術により外部機器とのデータの転送を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２５４９６７号

しかしながら、近年のセンサが高解像度化するにつれこの読み込みの一時停止および再開の動作回数は増える方向となり、またこの動作を行った際に発生する画像の切れ目も目立ちやすくなってくる。この切れ目の対策として一部のメーカのスキャナ装置では一時停止した後に一度所定の距離だけ光学系を戻し、再度動作させ、所定の読み取り速度となったところでの読み取りを再開するといった俗に言う「スイッチバック制御」を行っている。この方法では画像の切れ目の殆どない良好な画像が得られる反面、さらに読み取り時間がかかってしまうことが大きな問題である。

そこで本発明においては、メカ的な光学系の停止および再起動をする際の慣性を測定するための位置検知手段を有し、これにより測定したデータ等を基に慣性の少なく、画質に影響を与えにくい位置では通常の読み取り停止を、慣性が大きく画質に与える影響の大きいところに関しては上述したスイッチバック制御を行い、さらにはスイッチバックに必要最低限の距離を算出し、制御することで上記問題点を解決し、画像の切れ目のない良好な画像をより高速に得ることを可能にする。

以上のように本発明による画像入力装置においては、メカ的な光学系の停止および再起動をする際の慣性を測定したデータ等を基に慣性の少なく、画質に影響を与えにくい位置では通常の読み取り停止を、慣性が大きく画質に与える影響の大きいところに関しては上述したスイッチバック制御を行い、さらにはスイッチバック制御における光学系の戻り量を測定データより算出し、制御することでつなぎ目のない高品質な画像をより高速に得ることができる。

また、本体での自己診断を行い、副走査方向の位置における慣性を測定し、それを参照することで装置の個体差および環境の変化に関わらず最適な条件での読み取りが可能となる。

（実施例１）
以下に図面を参照して、本発明の詳細を説明する。

図１は本実施例における画像入力装置のハード構成図であり、この図において、１０１は原稿、１０２はレンズ、１０３はレンズ１０２によって結像した画像を電気信号に変換する受光素子を示す。

１０４は読み取り信号を処理して２値化する画像処理回路、１０５は各色の読み込みデータ記憶用のラインバッファを示す。

１０６は外部機器と外部オプション機器との通信に使うインターフェイス回路、１０７はラインバッファ１０５を内部光源毎に制御を行うラインバッファ制御回路を示す。

１０８はＣＰＵ（中央演算処理装置）、１１３はＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、１１４はＲＯＭ（リードオンリーメモリー）であり、これらにより読み取りの制御が行われる。

１０９は内部光源のＯＮ／ＯＦＦ制御回路であり、１１１は内部光源である。

１１５は受光素子群（１０３）及び、内部光源（１１１）のセンサユニットを副走査方向に移動させるためのステッピングモータであり、１１６は受光素子群の副走査方向の位置を検出するためのエンコーダである。

図２に本実施例における画像読取装置の断面図を示す。

２０１は枠体、２０２はセンサユニット、２０３はセンサユニットを副走査方向へ移動する基準となる基準軸、２０４はセンサユニット２０２に接続され基準軸に沿い動作させるための動作ベルト、２０５はステッピングモータ、２０６はモータからの駆動をベルトに伝えるためのギア群である。２０７は副走査方向のすべてのスキャン範囲を網羅するスリットであり、２０８はそれを読み取るためのセンサである。これらにより受光素子群の副走査方向の位置が正確に検出される。

図３を用いて読み取りの停止再開方法について述べる。

上はスイッチバック制御を行わない通常の読み取り停止、再開のシーケンスを示したものである。バッファＲＡＭが満になると読み取りを中断し、モータを停止する。その後、ＲＡＭが空の状態が検知されたらモータを起動し、読み取りも再開する。

下はスイッチバック方式における読み取り停止、再開のシーケンスを示したものである。通常のシーケンスと同様にバッファＲＡＭが満になると読み取りを中断し、モータを停止する。停止後に振動が収まり、安定するまで待ちその後、所定距離だけ光学系を読み取りの方向と逆の方向に動作する。この距離は読み取り再開する位置において安定した所定読み取り速度になるために必要な距離であり、これはエンコーダを用い光学系の副走査方向における慣性を測定することで決められる値である。これの測定方法および値の算出方法に関しては後に述べる。

ＲＡＭが空の状態が検知されたら読み取り基準動作として読み取り位置に来たときに所定の読み取りスピードで安定動作するべく移動を開始する。読み取り位置に来た時点で読み取りを再開する。

次にこの停止・再起動動作にスイッチバック制御を入れるかどうかの判断基準およびスイッチバック制御の戻り距離を算出するためのデータの取得方法について述べる。

図４はモータが停止した状態から再起動をかけたときの光学系の理想的な位置に対するずれ量を示したグラフである。横軸が読み取り位置（画素）、縦軸がずれ量（画素）である。

動作を開始してから何光学系の理想位置からのずれ量が所定画素（１画素）以内になるところまでの距離をエンコーダおよびモータ出力パルスにより測定し、モータ起動後、位置ずれが収まるのに必要な距離としてデータを取得している。

図４（１）は移動を開始してから１画素目の読み取り位置では位置ずれが許容範囲内に達するまでに５画素必要である。

また、図４（２）は移動を開始してから１画素目の読み取り位置では位置ずれが読み取りの開始１画素目にはすでに許容範囲内に達している。

次に図５を用いて測定点ならびに副走査方向でのスイッチバック制御の戻り量の算出方法を述べる。

図５は副走査方向に読み取り可能な範囲を示している。

本実施例では図のように８つのエリアに分け、各エリアの中心位置におけるデータを取得している。

図６は上記８点において測定されたずれ量をグラフにしたものである。

これより測定点を直線でつないで測定点の間における制御データとしている。

本実施例ではモータ起動後に、位置ずれ収まるのに必要な距離（画素数）が所定範囲（１画素）以内である副走査位置に関してはスイッチバック制御が不要と判断し、通常の読み取り停止、再起動処理を行っている。そしてこのスイッチバック制御ではスキャン時間を短縮するために戻り量を必要最小限とすべく、
戻り量＝位置ずれ収まるのに必要な距離（画素数）＋マージン（２画素）
として算出している。

これらのデータを取得した後に装置内のＲＡＭに記憶し読み取り制御を行う際の基準データとする。

また、このデータを取得していない際にはスキャナの個体差および温度特性を含まない一般的なデータをあらかじめＲＯＭに記憶させておき、そのデータを行い読み取り制御に用いる。

次に図７のフローチャートにより画像読み込み中の読み取り中断・再開の手順を述べる。

読み取り中にはすべての読み取りが終了したかの判断を行い（７０１）、すべての読み込みが終了していたら読み込みは終了する。すべての読み込みが終了していないならば次にＲＡＭがフルになったかの判断を行う（７０２）。フルであるならモータの停止および画像読み込みの中断（７０３）を行う。その後、この位置でのスイッチバック制御が必要かどうか（モータ再起動後に光学系のずれ量が所定範囲内になるのに必要な移動画素数が１画素以内）の判断（７０４）を行い、範囲外であるならばスイッチバック動作として、そのずれ量＋マージン分だけ光学系を戻す（７０５）。そして、バッファが空になったかの判断（７０６）を行い、空になったならばモータの再起動を開始し（７０７）、光学系が読み取り再開位置まで動作するのを待ち（７０８）、読み込みを再開する（７０９）。

またスイッチバック制御が必要内ならばバッファが空になるのを待ち（７１０）、空になったらモータの再起動（７１１）および読み取り再開（７１２）を行う。

読み取りを再開したら手順７０１に戻る。

本実施例のハード構成を示す図。 本実施例のメカ構成の上視図。 本実施例における読み取りの中断および再開の制御シーケンス。 本実施例における制御データ取得時のグラフ。 本実施例における副走査方向のデータ取得位置を示す図。 本実施例におけるデータ取得位置と取得データを示すグラフ。 本実施例における画像読み込み中の制御フローチャート。

Claims (1)

1. 原稿を照射する光源と、
   各ライン毎に主走査方向の読み取りを行う受光素子をならべたラインセンサと、
   原稿の副走査方向に対して原稿との間に相対移動可能な光学系と、
   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、
   読み取り中に前記光学系の移動を停止、再起動させる制御手段と、
   前記ラインセンサで読み取った画像データを一時的に格納し外部機器へデータを転送するバッファメモリと、
   前記光学系の相対位置を検知する為の光学系副走査方向位置検知手段と、
   前記駆動手段による光学系の副走査方向への駆動制御に対する光学系の実際の位置を上記光学系副走査方向位置検知手段により検知し記憶する記憶手段とを有し、
   上記記憶手段により記憶されたデータより選択的に前記光学系の停止・再起動の制御パラメータを決定することを特徴とした画像入力装置。

Images