JP2007201672A - 画像入力装置及び画像入力方法 - Google Patents

Abstract

【課題】イメージスキャナなどの画像入力装置において、バッファが一杯（フル）になったことにより発生する読み取り中止期間をなるべく短くし、スループットを向上させる。
【解決手段】バッファの記録再開可能までの時間を予測し、バッファが記録再開可能の状態になるときに、イメージセンサが読み込み開始位置に丁度到達しているようにする。そのために、バッファの状態（データの減少量）を動的に監視する。具体的には、バッファが一杯になった場合に、読取センサの読み取りを中止し、定期的に、バッファのデータの量が記録再開可能な状態になるまでの予想時間を算出し、算出した予想時間が、読取センサが読み取り開始位置までに要する移動時間より短い場合に、読取センサの移動を開始する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像入力装置及び画像入力方法に関する。

図５に示すように、ＣＣＤイメージセンサが搭載されたキャリッジ１０を原稿台５０に沿って移動させて、原稿台５０に置かれた原稿の画像を読み取るイメージスキャナ１がある（特許文献１参照）。このようなイメージスキャナ１は、読み取ったデータを、バッファ３２に一時的に格納し、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などのホストに、所定の速度で順次転送する。また、画像の読み取り中に、バッファ３２が一杯（フル）になった場合、イメージスキャナ１は、キャリッジ１０の移動を止め、読み取りを中止する。そして、バッファ３２のデータ量が予め定めた記録再開可能な量以下になると、キャリッジ１０の移動を再開させ、読み取りを再開する。

また、キャリッジ１０は、読み取り開始までに、姿勢を安定する必要があるため、読み取り開始位置より少し手前から移動を開始するように設計されている。このため、図６に示すように、イメージスキャナ１は、バッファ３２がフルになると、キャリッジ１０を、読み取り再開位置Ａ（読み取り停止位置でもある）から、わずかに戻った位置Ｂに移動させ、停止させる。そして、バッファ３２のデータ量が記録再開可能な量になるまで待機させる。バッファ３２のデータ量が記録再開可能な量になると、キャリッジ１０の移動を再開させる。イメージセンサは、キャリッジ１０が読み取り再開位置Ａにきたときに、画像の読み取りを再開する。

特開平９−２６５３８２号公報

従来の方法では、スループットを向上させる観点から、読み取り再開までの時間が十分に短いとはいえない。読み取り中止期間をより短くする技術が望まれている。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、バッファが一杯（フル）になったことにより発生する読み取り中止期間をなるべく短くすることを目的とする。

上記課題を解決すべく、本発明は、バッファの記録再開可能までの時間を予測し、イメージセンサの移動の開始タイミングを決定する。そして、バッファが記録再開可能の状態になったときに、イメージセンサが読み込み開始位置に到達しているようにする。そのために、バッファの状態（データの減少量）を動的に監視する。

例えば、本発明の第１の態様である画像入力装置は、
移動しながら画像を読み取る読取センサと、
前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファと、
前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取りを中止する手段と、
前記読取センサが読み取りを中止した場合に、前記バッファのデータの量が所定量以下になるまでの予想時間を算出する手段と、
前記予想時間が、前記読取センサの読み取り開始位置までの移動時間以下である場合に、前記読取センサの移動を開始する手段と
を備えている。

本発明の第２の態様である画像入力装置は、
移動しながら画像を読み取る読取センサと、
前記読取センサを制御するセンサ制御手段と、
前記読取センサが出力するデータを一時的に記憶し順に出力するバッファとを備えている。そして、前記センサ制御手段は、
前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取り動作を停止させるとともに、読み取り再開位置から所定距離手前にある移動開始位置に前記読取センサを移動させ停止させる手段と、
前記バッファのデータの減少量から、前記バッファのデータが第２の所定量未満になるまでの予想時間を求める予想時間算出手段と、
前記予想時間が、前記読取センサの前記移動開始位置から前記読み取り再開位置までの移動時間以下の場合、前記読取センサの移動を再開する手段とを備えている。

前記予想時間算出手段は、定期的に、直近の所定時間内における前記バッファのデータの減少量を用いて、前記予想時間を求めるようにすることができる。

以下に、本発明の一実施形態について説明する。

図１は、本発明の画像入力装置の一例であるイメージスキャナ１の概略構成図を示す。

イメージスキャナ１は、筐体の上面に原稿台を備えたいわゆるフラットベッド型イメージスキャナである。イメージスキャナ１は、透明板の原稿台に固定された原稿に、下から光を当てて、イメージセンサ１１を走査して画像を読み取る。

イメージスキャナ１は、ＣＣＤカラーイメージセンサ１１を搭載したキャリッジ１０と、キャリッジ１０の往復移動を制御する駆動機構２０と、イメージスキャナ１の全体を制御し画像を読み取るための様々な処理を行う制御部３０とを備えている。

キャリッジ１０は、イメージセンサ１１を副走査方向に運搬する。キャリッジ１０は、原稿台の盤面に対し平行なガイド用のシャフト等にスライド自在に係止されており、駆動機構２０のモータ２１により回転するベルトにより牽引され、往復移動をする。

駆動機構２０は、キャリッジ１０に取り付けられたベルトを回転させるためのモータ２１と、モータ２１の回転量に応じてパルスを出力するエンコーダ２２とを備えている。

制御部３０は、イメージセンサ１１からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３１と、Ａ／Ｄ変換器から出力されたデータを一時的に記憶するためのバッファ３２と、バッファ３２のデータをパーソナルコンピュータなどのホストに送るための出力部３３と、イメージセンサ１１と駆動機構２０を制御する駆動制御部３４を備えている。

バッファ３２は、先入れ先だしのＦＩＦＯ形式で、先に記憶したデータから順に出力部３３に送る。バッファ３２は、一旦フルになると、データの受け付けを停止する。そして、出力部３３への転送のみを行い、所定のデータ量（ＮｅａｒＥｍｐｔｙ）未満となるまでは、次のデータを受け付けない。

出力部３３は、ホストの処理能力に応じて予め定められた転送速度で、バッファ３２のデータをホストに送る。

駆動制御部３４は、駆動機構２０を制御し、モータ２１の回転を制御し、キャリッジ１０の移動を制御する。また、エンコーダ２２の出力パルスから、キャリッジ１０の位置を求める。また、バッファ３２のデータ量を監視し、一杯（フル）になった場合、キャリッジ１０の移動を停止させ、イメージセンサ１１の画像の読み取り動作を中止させる。また、タイマ割込みにより、定期的に、バッファ３２に記憶されているデータ量を調べ、データの減り具合から、キャリッジ１０の移動の再開タイミングを算出する。

このような制御部３０は、主制御装置であるＣＰＵと、プログラム等が記録されたＲＯＭと、メインメモリとしてデータ等を一時的に格納するＲＡＭと、ホスト等との入出力を制御するインタフェースと、各装置間の通信経路となるシステムバスとを備えて構成することができる。なお、各処理を専用に行うように設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）で構成されていてもよい。

＜動作の説明＞
つぎに、上記のように構成されるイメージスキャナ１の特徴的な動作について説明する。

図２は、ホストから画像の読み取り指示を受け付けた場合に開始される処理フローである。

まず、駆動制御部３４は、バッファ３２の記録再開可能なデータ量（ＮｅａｒＥｍｐｔｙ）を決定する（Ｓ１１）。ＮｅａｒＥｍｐｔｙは、予め定めた算出式によって、転送速度と解像度に応じて定められる。

次に、駆動制御部３４は、駆動機構２０を制御して、モータ２１を駆動させ、キャリッジ１０の移動を開始させる（Ｓ１２）。

駆動制御部３４は、エンコーダ２２の出力（モータ２１の回転量、回転方向）からキャリッジ１０の位置を求め、その位置を監視する。そして、キャリッジ１０が予め定められた（又はホストにより指定された）所定の読み取り開始位置にくると、イメージセンサ１０に、画像の読み取りを開始させる（Ｓ１３）。

イメージセンサ１１により読み取られた画像データは、Ａ／Ｄ変換器３１によりデジタル変換され、バッファ３２に蓄積される。一方、バッファ３２に蓄積された画像データは、先に蓄積された順に、所定の転送速度で出力部３３によりホストに送られる（図５参照）。

このとき、バッファ３２に入力するデータのスピードが、出力するデータより早い場合、バッファ３２は、しばらくすると、蓄積されたデータでフルになり、それ以上データを蓄積できなくなる。

そこで、駆動制御部３４は、原稿の読み取り終了までの間（Ｓ１５でＮ）、バッファ３２のデータ量がフルを示す所定量になったか否かを監視する（Ｓ１４）。

バッファ３２のデータ量がフルになった場合（Ｓ１４でＹ）、駆動制御部３４は、駆動機構２０を介して、キャリッジ１０の移動を停止させる。さらに、読み取り時の移動方向とは逆方向に予め定められた所定距離だけ移動させ、停止させる（Ｓ２１）。

ここで、キャリッジ１０の位置を戻すのは、移動再開時の、姿勢の安定のための距離を確保するためのである。

このため、図６に示すように、駆動制御部３４は、キャリッジ１０を、読み取り再開位置Ａ（読み取り停止位置でもある）から、わずかに戻った位置Ｂに移動させ、停止させる。

なお、キャリッジ１０は、次の移動開始タイミング（後述のＳ２５）までに、移動開始位置Ｂにあればよい。したがって、位置Ｂに戻すための処理は、次の移動開始タイミング（後述のＳ２５）までに行われていればよく、Ｓ２１の処理のタイミングでなくてもよい。

次に、駆動制御部３４は、タイマ割込みを受け付ける（Ｓ２２）。

タイマ割り込みを受け付けると、駆動制御部３４は、バッファ３２のデータ量の減り具合（減少量）からＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間を算出する。

ここで、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間を算出する方法について説明する。

駆動制御部３４は、図３に示すように、タイマ割込みのたびに、タイマ割込みの回数ｔに対応させて、バッファ３２に蓄積されているデータ量Ｌｎｕｍを記録する。

そして、タイマ割込みのたびに、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間を求める。

ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想割込み回数ｔ’は、次式により求められる。
ｔ’＝（Ｌｎｕｍ[ｔ]−ＮｅａｒＥｍｐｔｙ）／（Ｌｎｕｍ[ｔ−１]−Ｌｎｕｍ[ｔ]）
例えば、図３に示したデータにおいて、ｔ＝２、ＮｅａｒＥｍｐｔｙ＝５とすると
ｔ’＝（Ｌｎｕｍ[２]−５）／（Ｌｎｕｍ[２−１]−Ｌｎｕｍ[２]）
＝（９０−５）／（１００−９０）
＝８５／１０
＝８．５（切り上げて、９とする）
ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想時間は、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの予想割込み回数ｔ’に、タイマ割込みの周期ｔｐを乗じることにより求めることができる。

次に、駆動制御部３４は、ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの時間（ｔｐ×ｔ’）が、読み取り再開位置までのキャリッジ１０の移動時間ｔｐｒｅｐ以下であるか否か判定する（Ｓ２４）。ここで、読み取り再開位置までのキャリッジ１０の移動時間ｔｐｒｅｐは、キャリッジ１０の姿勢安定のために予め定められた距離（固定値）を、読み取り解像度に応じて定められるキャリッジ１０の移動速度で除することにより求めることができる。

ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの時間（ｔｐ×ｔ’）が、読み取り位置までのキャリッジの移動時間ｔｐｒｅｐを超える場合（Ｓ２４でＮ）、駆動制御部３４は、Ｓ２２に戻って、タイマ割込みを待機する。そして、タイマ割込みを受け付けると、Ｓ２３及びＳ２４の処理を行う。

ＮｅａｒＥｍｐｔｙまでの時間（ｔｐ×ｔ’）が、読み取り位置までのキャリッジ１０の移動時間ｔｐｒｅｐ以下である場合（Ｓ２４でＹ）、駆動制御部３４は、駆動機構２０を介してモータ２１を駆動し、キャリッジ１０の移動を再開する（Ｓ２５）。

その後、駆動制御部３４は、エンコーダ２２の出力パルスから求められるキャリッジ１０の位置を監視する。そして、キャリッジ１０が、読み取り開始位置Ａ（読み取り停止位置でもある）に来たとき（Ｓ２６でＹ）、イメージセンサ１１に画像の読み取りを再開させる（Ｓ２７）。

そして、再び、Ｓ１４に戻り、バッファ３３のデータ量を監視し、フルになったか否か判定を繰り返す。

キャリッジ１０が原稿台の所定の位置（あるいは、ホストに指定された読み込み終了位置）まで移動した場合（Ｓ１５でＹ）、駆動制御部３４は、キャリッジ１０を停止させ、イメージセンサ１１の画像の読み取り動作を停止させる（Ｓ１６）。そして、画像の読み取り処理を終了する。

以上、ホストから原稿の読み取り指示を受けてから読み取りを終了するまでの処理について説明した。

上記実施形態によれば、バッファ３２がフルになり読み取りを中止した場合、図４に示すように、タイマ割込みのたびに、ＮｅａｒＥｍｐｔｙ（記録再開可能なデータ量）までの予想時間を動的に求めていく。そして、予想時間が、キャリッジ１０の読み取り再開位置までの移動時間とほぼ等しくなったときに、キャリッジ１０の移動を開始する。すなわち、従来のようにバッファ３２のＮｅａｒＥｍｐｔｙの状態を確認した後にキャリッジ１０の駆動を再開するのではない。

したがって、キャリッジ１０の移動をより早く行うことができ、より早く読み取りを再開することができる。すなわち、読み取り中止の期間を短くすることができので、原稿の読み取り終了までの全体的な時間を短縮することができ、スループットを向上させることができる。

本発明の画像入力装置は、上記実施形態に制限されない。上記実施形態は、様々な変形が可能である。

画像入力装置は、イメージスキャナに限定されず、プリンタ、コピー機、ファクシミリなどとの複合機であってもよい。

イメージスキャナの概略構成図。 画像読み取り時のフロー図。 割込み回数に対応させたバッファのデータ量の構成を示す図。 データの記録再開可能までの時間とキャリッジの移動再開タイミングを説明するための図。 イメージスキャナで読み取ったデータがバッファに蓄積される様子を示す図。 原稿上のキャリッジの位置の変化を示す図。

符号の説明

１０…イメージスキャナ、１１…イメージセンサ、
２０…駆動機構、２１…モータ、２２…エンコーダ、
３０…制御部、３１…Ａ／Ｄ変換器、３２…バッファ、３３…出力部、３４…駆動制御部

Claims (5)

1. 画像入力装置であって、
   移動しながら画像を読み取る読取センサと、
   前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファと、
   前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取りを中止する手段と、
   前記読取センサが読み取りを中止した場合に、前記バッファのデータの量が所定量以下になるまでの予想時間を算出する手段と、
   前記予想時間が、前記読取センサの読み取り開始位置までの移動時間以下である場合に、前記読取センサの移動を開始する手段と
   を備えることを特徴とする画像入力装置。
2. 画像入力装置であって、
   移動しながら画像を読み取る読取センサと、
   前記読取センサを制御するセンサ制御手段と、
   前記読取センサが出力するデータを一時的に記憶し順に出力するバッファとを備え、
   前記センサ制御手段は、
   前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取り動作を停止させるとともに、読み取り再開位置から所定距離手前にある移動開始位置に前記読取センサを移動させ停止させる手段と、
   前記バッファのデータの減少量から、前記バッファのデータが第２の所定量未満になるまでの予想時間を求める予想時間算出手段と、
   前記予想時間が、前記読取センサの前記移動開始位置から前記読み取り再開位置までの移動時間以下の場合、前記読取センサの移動を再開する手段とを備える
   ことを特徴とする画像入力装置。
3. 請求項２に記載の画像入力装置であって、
   前記予想時間算出手段は、
   定期的に、直近の所定時間内における前記バッファのデータの減少量を用いて、前記予想時間を求める
   ことを特徴とする画像入力装置。
4. 画像入力装置の画像入力方法であって、
   前記画像入力装置は、
   移動しながら画像を読み取る読取センサと、
   前記読取センサが出力するデータを記憶し順に出力するバッファとを備え、
   前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取りを中止するステップと、
   前記読取センサが読み取りを中止した場合に、前記バッファのデータの量が所定量以下になるまでの予想時間を算出するステップと、
   前記予想時間が、前記読取センサの読み取り開始位置までの移動時間以下である場合に、前記読取センサの移動を開始するステップと
   を行うことを特徴とする画像入力装置の画像入力方法。
5. 画像入力装置の画像入力方法であって、
   前記画像入力装置は、
   移動しながら画像を読み取る読取センサと、
   前記読取センサを制御するセンサ制御手段と、
   前記読取センサが出力するデータを一時的に記憶し順に出力するバッファとを備え、
   前記センサ制御手段は、
   前記バッファのデータが第１の所定量になった場合に、前記読取センサの読み取り動作を停止させるとともに、読み取り再開位置から所定距離手前にある移動開始位置に前記読取センサを移動させ停止させるステップと、
   前記バッファのデータの減少量から、前記バッファのデータが第２の所定量未満になるまでの予想時間を求める予想時間算出ステップと、
   前記予想時間が、前記読取センサの前記移動開始位置から前記読み取り再開位置までの移動時間以下の場合、前記読取センサの移動を再開するステップとを行う
   ことを特徴とする画像入力装置の画像入力方法。
   

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