JP2012015855A - 画像読取装置、画像形成装置および画像読取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】間欠読み取り動作により発生するスルーアップ、スルーダウン時であっても的確にラインデータを取り込むことができ、高品位な画像データを得ることができる画像読取装置、画像形成装置および画像読取方法を提供する。
【解決手段】原稿の搬送に伴って回転する搬送ドラム１５の周面に原稿搬送量検出パターンＰを設ける。反射ミラー、照明ランプ、結像レンズおよびＣＣＤからなる読取手段は、搬送ドラム１５周面を背景として、読取位置を通過する原稿を原稿搬送量検出パターンＰとともに読み取る。画像データ受取り部は、原稿搬送量検出パターンＰの画像を検証して原稿の画像データの副走査方向のラインデータ取り込み要／不要を判定し、判定結果を画像処理部に入力する。画像処理部は、画像受取り部の判定結果に従って必要なラインデータのみを取り込む。
【選択図】図３

Description

本発明は、原稿を搬送しながら所定の読取位置にて原稿を読み取る画像読取装置、画像形成装置および画像読取方法に関する。

従来、イメージスキャナなどの画像読取装置における画像読取方式として、原稿を所定速度で搬送させながら所定の読取位置に配置された密着型ラインセンサなどを用いて原稿を読み取る方式が知られている。

このような画像読取装置には、原稿の読み取り速度と画像データ転送先へのデータ転送速度の差を吸収するために、読み取った画像データを一時的に格納しておく画像メモリを備えるものがある。画像メモリの容量は限られるため、画像データ転送先の処理能力が低い場合などには原稿の読み取り速度がデータ転送速度を大幅に上回り、画像メモリがフルの状態になってしまうことも想定される。そこで、画像メモリのメモリ残量が少なくなったら原稿の搬送を中断して読み取りを停止させ、その間に画像メモリから画像データ転送先へのデータ転送を進めて、画像メモリのメモリ残量に余裕ができてから原稿の搬送を再開して読み取りを再開させる、いわゆる間欠読み取り動作を行うことが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２等を参照。）。

しかしながら、間欠読み取り動作を行う場合は、原稿の搬送速度を徐々に低下させるためのスルーダウンと、逆に原稿の搬送速度を徐々に上昇させるためのスルーアップ処理を行なうことにより、その区間において読み取られた画像データは副走査の方向への画像の伸びや縮みが発生し、品質低下を招くという問題があった。また、原稿の搬送を停止した後に停止した位置から再度等速で原稿搬送させるために原稿を一旦、副走査方向に後退させて読み取る処理があるが、このような処理では、副走査方向の位置ずれが発生して段差が目立つ画像データになるという問題があった。

また、スルーダウンとスルーアップ時に読取りセンサのライン周期を伸縮させてその間に所望の副走査位置への移動時間を稼いで画像データを読み取る処理があるが、その場合には１ラインあたりの光量が変わることになり、スルーダウン時とスルーアップ時に等速搬送時と比較して画像データのレベルが変動するという問題があった。

上記の特許文献１には、間欠読み取り動作を行うときは原稿搬送の開始終了時とは異なるゆっくりしたスルーアップ、スルーダウンの速度カーブで原稿搬送させることにより、画像劣化を防止することが開示されている。しかしながら、この特許文献１にて開示される技術では、スルーアップ、スルーダウン時に発生する加速、減速により発生する慣性力からくる振動の影響を低減するため、タイミングを調整して駆動に用いるラインデータの取り込みのタイミングと連動させる必要があり、最適な速度カーブとラインデータの取り込みの連動を得るには設計段階で最適カーブを求めるためにカットアンドトライが必要になる。

また、特許文献１にて開示される技術では、副走査の移動速度を可変させて画像の副走査方向への変倍を実行する場合のスルーアップ、スルーダウンへの対応は各変倍率に応じて各々の調整を行なわなければならず、想定する速度カーブ通りに搬送することで対応が成り立っており、ラインデータの取り込みが実際の原稿搬送の動きから外れるという問題がある。

また、特許文献１にて開示される技術では、スルーアップのタイミングから狙いの一定速度への切り替わりに対してラインデータの取り込みのタイミング制御の切り替えがスムーズでなければ、データの取りこぼしや不必要なデータ取得が発生するという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、原稿を搬送しながら所定の読取位置にて原稿を読み取る場合に、間欠読み取り動作により発生するスルーアップ、スルーダウン時であっても適切にラインデータの取り込みを行うことができ、高品位な画像データを得ることができる画像読取装置、画像形成装置および画像読取方法を提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像読取装置は、原稿の搬送に伴って回転する回転体と、前記回転体の周面と対向する位置を読取位置とし、該読取位置を通過する原稿の画像データを読み取る読取手段と、前記回転体の周面に設けられ、前記読取位置を通過する原稿とともに前記読取手段により読み取られるパターンであって、読み取られた画像データが前記読取位置における原稿の搬送量に応じて変化する原稿搬送量検出パターンと、前記読取手段により読み取られた原稿の画像データを一時的に格納する画像メモリと、前記画像メモリのメモリ残量が第１の基準値以下になったら原稿の搬送を中断し、前記画像メモリのメモリ残量が前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上になったら原稿の搬送を再開させる搬送制御手段と、前記読取手段により読み取られた前記原稿搬送量検出パターンの画像データに基づいて、前記読取手段により読み取られた原稿の画像データにおける副走査ラインのラインデータの取り込み要否を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる画像形成装置は、本発明にかかる画像読取装置と、前記画像読取装置から出力される原稿の画像データに基づいて画像を形成する画像形成手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる画像読取方法は、原稿の搬送に伴って回転する回転体と、前記回転体の周面と対向する位置を読取位置とし、該読取位置を通過する原稿の画像データを読み取る読取手段と、前記回転体の周面に設けられ、前記読取位置を通過する原稿とともに前記読取手段により読み取られるパターンであって、読み取られた画像データが前記読取位置における原稿の搬送量に応じて変化する原稿搬送量検出パターンと、前記読取手段により読み取られた原稿の画像データを一時的に格納する画像メモリと、前記画像メモリのメモリ残量が第１の基準値以下になったら原稿の搬送を中断し、前記画像メモリのメモリ残量が前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上になったら原稿の搬送を再開させる搬送制御手段と、を備える画像読取装置により実行される画像読取方法であって、前記読取手段により、前記読取位置を通過する原稿の画像データを前記原稿搬送量検出パターンの画像データとともに読み取るステップと、前記読取手段により読み取られた前記原稿搬送量検出パターンの画像データに基づいて、前記読取手段により読み取られた原稿の画像データにおける副走査ラインのラインデータの取り込み要否を判定するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、読取位置を通過する原稿の画像データとともに読み取られた原稿搬送量検出パターンの画像データに基づいてラインデータの取り込み要否が判定されるので、間欠読み取り動作により発生するスルーアップ、スルーダウン時であっても適切にラインデータの取り込みを行うことができ、高品位な画像データを得ることができるという効果を奏する。

図１は、イメージスキャナの概略構成を示す図である。 図２は、イメージスキャナの画像データを処理する制御機構の概要を示すブロック図である。 図３は、搬送ドラムの正面図である。 図４は、ＡＤＦモードの際にデータ受取り部に入力される画像の一例を示す図である。 図５は、原稿搬送量検出パターンを画素レベルで読み取った場合の一例を説明する図である。 図６は、副走査基準検証処理を行う画像データ受取り部の機能構成を示すブロック図である。 図７は、原稿搬送のスタート・ストップに伴う原稿搬送開始時のスルーアップ動作および原稿搬送ストップ時のスルーダウン動作について説明する図である。 図８は、スルーダウン時に読み取られる原稿搬送量検出パターンの画像に基づいてラインデータの取り込み要否を判定する処理の一例を説明する図である。 図９は、スルーアップ時に読み取られる原稿搬送量検出パターンの画像に基づいてラインデータの取り込み要否を判定する処理の一例を説明する図である。 図１０は、等速搬送からスルーダウンを経て搬送停止状態となり、その後、搬送停止状態からスルーダウンを経て等速状態となるように原稿を搬送した場合の原稿搬送量検出パターンの読み取り画像を示す図である。 図１１は、原稿搬送量検出パターンの好適なパターン形状の一例を示す図である。 図１２は、原稿搬送量検出パターンの画像に基づいて副走査変倍処理を行う場合に用いられる副走査マッチングパターンの一例を示す図である。 図１３は、補間処理を実行するデータ補間処理部を模式的に示した図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像読取装置、画像形成装置および画像読取方法の最良な実施形態を詳細に説明する。以下では、原稿の読み取り動作のモードとして、原稿固定モードであるブックモードと原稿搬送モードであるＡＤＦモードとを有するイメージスキャナに対して本発明を適用した例について説明する。

図１は、本実施形態のイメージスキャナ１０の概略構成を示す図である。イメージスキャナ１０は、図１に示すように、原稿が載置されるコンタクトガラス１を有している。コンタクトガラス１に下方から対向する位置には、反射ミラー２と照明ランプ３とが搭載された第一走行体４が、副走査方向に移動自在に配置されている。第一走行体４の反射光路には、２個の反射ミラー２により光路を折り返す第二走行体５が、副走査方向に移動自在に配置されている。この第二走行体５の反射光路には、結像レンズ６と、ＳＢＵ（Ｓｅｎｓｏｒ Ｂｏａｒｄ Ｕｎｉｔ）７にライン状に実装されたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）８が配設されている。

第一走行体４および第二走行体５には、ステッピングモータからなる走行体モータ９がプーリやワイヤなどにより連結されている。第一走行体４および第二走行体５は、走行体モータ９の駆動により、２対１の速度で同一の副走査方向に移動自在とされている。イメージスキャナ１０では、このように２個の走行体４，５が移動することによって、コンタクトガラス１に載置された原稿の画像がＣＣＤ８により副走査方向に読取走査される。

以上のような原稿の読取走査は、原稿固定モードであるブックモードの設定下で実行されるが、本実施形態のイメージスキャナ１０には、このようなブックモードの他に、原稿搬送モードであるＡＤＦモードも切替自在な動作モードとして用意されている。このＡＤＦモードの設定下では、図中右端に破線で図示するように、２個の走行体４，５をホームポジションに配置した状態で、原稿搬送装置であるＡＤＦ１１により原稿を副走査方向に搬送しながら原稿の読み取りを行う。

原稿を搬送するＡＤＦ１１は、給紙トレイ１２、ピックアップローラ１３、一対のレジストローラ１４ 、搬送ドラム１５、複数の搬送ローラ１６を有しており、原稿を副走査方向に順次搬送して排紙トレイ１７に排紙させる。この排紙トレイ１７ は、原稿圧板１８の上面に形成されており、この原稿圧板１８はコンタクトガラス１上に開閉自在に設けられている。ＡＤＦ１１のピックアップローラ１３とレジストローラ１４には、ステッピングモータからなる給紙モータ１９がギヤ列などにより連結されている。また、搬送ドラム１５と搬送ローラ１６には、ステッピングモータからなる搬送モータ２０がギヤ列などにより連結されている。なお、ＡＤＦモードでは、反射ミラー２と照明ランプ３とが搭載された第一走行体４をホームポジションに配置した状態で、この第一走行体４と対向する搬送ドラム１５の周面との間の位置が、原稿の読取位置となる。

図２は、本実施形態のイメージスキャナ１０の画像データを処理する制御機構の概要を示すブロック図である。イメージスキャナ１０は、画像データを処理する制御機構として、アナログビデオ処理部５０と、画像データ受取り部５１と、画像処理部５２と、画像メモリコントロール部５３と、画像メモリ５４と、Ｉ／Ｆコントローラ部５５と、駆動制御部５６と、ＣＰＵ５７と、ＲＯＭ５８と、ＲＡＭ５９とを備える。

ＳＢＵ７上のＣＣＤ８に入射した読取原稿の反射光は、このＣＣＤ８内で光の強度に応じた電圧値を持つアナログの画像データに変換され、奇数ビットと偶数ビットとに二分されてアナログビデオ処理部５０に順次出力される。アナログビデオ処理部５０においては、入力された画像データから暗電位部分を取り除き、奇数ビットと偶数ビットとを合成して、所定の振幅にゲイン調整した後に、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換してデジタル化する。

アナログビデオ処理部５０でデジタル化された画像データは、画像データ受取り部５１においてシェーディング補正が行われ、そこで副走査基準検証処理が実行される。副走査基準検証処理は、副走査方向のライン単位で次段の画像処理部５２に出力する原稿の画像データに対して、ラインデータの取り込み要／不要を示すゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮを出力する処理である。この副走査基準検証処理については、詳細を後述する。

画像処理部５２は、入力される画像データに対して、ゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮにより取り込み要とされているラインデータを必要なラインデータとして取り込む一方で、ゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮにより取り込み不要とされているラインデータは破棄し、原稿の画像を再現した画像データを生成する。そして、生成した画像データに対して、要求される各種画像処理を施す。

画像処理部５２により各種画像処理が施された画像データは画像メモリコントロール部５３に入力され、一旦、画像メモリ５４に格納される。画像メモリ５４に格納された画像データは、例えばホストコンピュータ１０５などの画像データ転送先からの転送要求により画像メモリ５４から読み出され、Ｉ／Ｆコントローラ部５５を介してホストコンピュータ１０５などの画像データ転送先に転送される。

ここで、ホストコンピュータ１０５などの画像データ転送先からの転送要求が滞った場合は、画像メモリコントロール部５３の機能により、画像データ転送先からの転送要求があるまで画像データが画像メモリ５４に蓄積される。そして、画像メモリ５４のメモリ残量がある一定の基準値（第１の基準値）以下になると、ＣＰＵ５７の指令に従って駆動制御部５６が給紙モータ１９や搬送モータ２０の駆動を停止し、原稿搬送をストップすることによって原稿の読み取りが停止される。

原稿の読み取りが停止されている間に、ホストコンピュータ１０５などの画像データ転送先からの要求があると画像メモリ５４に蓄積された画像データが読み出されて画像データ転送先に転送される。これにより、画像メモリ５４のメモリ残量は増加していき、画像メモリ５４のメモリ残量がある一定の基準値（第１の基準値よりも大きい値である第２の基準値）以上になったら、ＣＰＵ５７の指令に従って駆動制御部５６が給紙モータ１９や搬送モータ２０を駆動し、原稿搬送をスタートさせることによって原稿の読み取りが再開される。

ＣＰＵ５７は、イメージスキャナ１０における以上の処理を統括的に制御する。また、ＣＰＵ５７による制御を実現するためのプログラムがＲＯＭ５８に格納されている。また、ＲＡＭ５９は、ＣＰＵ５７がプログラムを実行する際のワークエリアとして利用される。

駆動制御部５６は、ＣＰＵ５７との間で情報通信を行い、ＣＰＵ５７からの指令に従って給紙モータ１９や搬送モータ２０を駆動制御することによってＡＤＦ１１における原稿搬送タイミングを制御するとともに、ＣＰＵ５７からの指令に従って走行体モータ９を駆動制御することによって第一走行体４および第二走行体５の駆動タイミングを制御する。

図３は、ＡＤＦモードで原稿を搬送しながら読み取りを行う場合に、読取位置での原稿背景となる搬送ドラム１５の正面図（搬送ドラム１５の周面に対して正対方向から見た図）である。この搬送ドラム１５は、原稿の搬送に伴って回転する回転体であり、その周面に原稿搬送量検出パターンＰが設けられている。図３に示す例では、図中左側となる搬送ドラム１５の周面の端部位置に、原稿搬送量検出パターンＰが設けられている。この搬送ドラム１５周面における原稿搬送量検出パターンＰの位置は、原稿搬送において原稿が通らない位置であって、且つ、反射ミラー２や照明ランプ３、結像レンズ６、ＣＣＤ８からなる読取手段によって画像を読み取ることができる位置である。

本実施形態では、この搬送ドラム１５の周面に設けられた原稿搬送量検出パターンＰを、読取位置を通過する原稿とともに読み取る。搬送ドラム１５は、駆動制御部５６の制御に応じて回転することで原稿を搬送する役目を果たし、搬送ドラム１５の周面に設けた原稿搬送量検出パターンＰは、読取位置における原稿の搬送量を示すことができる。すなわち、原稿が読取位置を通過する際にこの原稿とともに原稿搬送量検出パターンＰを毎ライン読み取ることにより、原稿のライン単位の移動量を検出することができる。

原稿搬送量検出パターンＰは、具体的には、例えば、読取位置における原稿の搬送方向に対して斜めとなる斜線を、読取位置における原稿の搬送方向に対応する搬送ドラム１５の周方向に沿って複数設けたパターンである。

図４は、ＡＤＦモードの際にデータ受取り部５１に入力される画像の一例を示す図である。画像データ受取り部５１に入力される画像は、図４に示すように、原稿の画像領域である原稿画像領域に加えて、原稿搬送量検出パターンＰの画像領域である原稿搬送量検出パターン領域を含んでいる。つまり、この入力画像は、主走査方向に読取手段による読取幅分の領域（読取センサ読取領域）を有し、その中の原稿読取領域から外れた位置（図４の例では左側）に原稿搬送量検出パターン領域があり、この原稿搬送量検出パターン領域において、搬送ドラム１５の周面に設けた原稿搬送量検出パターンＰが画像として再現されている。この図４の例では、原稿搬送量検出パターンＰの画像が副走査方向に対して斜め４５度の線分の連続として再現されている。

搬送ドラム１５の周方向に沿って斜め４５度の斜線を複数並べた原稿搬送量検出パターンＰは、主走査、副走査ともに同じ読取密度であれば、４５度の線分データとして読取ることができる。すなわち、読み取られた原稿搬送量検出パターンＰの画像データは、副走査方向への原稿搬送１ライン分の移動につき、１画素の主走査方向への移動を伴うものとなる。

ここで、原稿搬送量検出パターンＰを画素レベルで読み取った場合の一例について、図５を用いて説明する。この図５の例では、原稿搬送量検出パターンＰの各斜線の画像が、主走査方向に５画素分のデータを斜め４５度の配置で副走査方向に並べた黒線となっている。このデータを主副の画素密度を合わせて読み取ると、主走査方向に１画素ごとの画素の移動が発生する。すなわち、読み取り現ラインに着目すると、前ラインデータから１画素分の主走査方向への移動があり、さらに後ラインは１画素分主走査方向に移動する。この１ラインの副走査方向への移動に対して主走査方向の１画素の移動が発生する関係を用いて、副走査方向への１ライン分の移動を検出して、原稿の画像データにおける副走査ラインのラインデータ取り込みを行うことができる。

図６は、副走査基準検証処理を行う画像データ受取り部５１の機能構成を示すブロック図である。画像データ受取り部５１は、図６に示すように、シェーディング補正部５１１と、データ分離部５１２と、パターン検証部５１３と、ゲートイネーブル信号発生部５１４とを備える。

アナログビデオ処理部５０から入力される入力画像のデータは、シェーディング補正部５１１に入力されてシェーディング補正された後、データ分離部５１２に入力される。データ分離部５１２は、シェーディング補正後の入力データを、図４に示した原稿画像領域のデータと原稿搬送量検出パターン領域のデータとに分離する。データ分離部５１２で分離された原稿画像領域のデータ（ラインデータ）は画像処理部５２に送られ、原稿搬送量検出パターン領域のデータはパターン検証部５１３に入力される。

パターン検証部５１３は、原稿搬送量検出パターン領域のデータ、つまり原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像のデータを検証し、図５を用いて説明した原稿搬送量検出パターンＰの画像の特徴を利用して、入力画像のデータの副走査方向への１ライン分の移動を検出する。そして、副走査方向のライン単位でラインデータの取り込み要／不要を判定し、判定結果をゲートイネーブル信号発生部５１４に出力する（判定手段）。ゲートイネーブル信号発生部５１４は、パターン検証部５１３による判定結果に応じて、ラインデータの取り込み要／不要を示すゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮを発生する。このゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮは画像処理部５２に入力される。画像処理部５２は、ゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮに従って必要なラインデータのみを取り込み、不要なラインデータは破棄する。

次に、図７を用いて、原稿搬送の駆動を行なう搬送モータ２０（ステッピングモータ）の動作の制御によって原稿搬送のスタート・ストップ（間欠読み取り動作）に伴う原稿搬送開始時のスルーアップ動作、および原稿搬送ストップ時のスルーダウン動作について説明する。なお、以下に示す動作は、ＣＰＵ５７の指令に従って駆動制御部５６が搬送モータ２０の駆動を制御することによって実現される（搬送制御手段）。

まず、原稿搬送をストップした状態から原稿搬送をスタートさせる場合について説明する。原稿搬送開始Ｔ１において原稿搬送の加速処理を行なう。この場合、搬送モータ２０の動作としては、パルス間隔を一定速度のパルス間隔から間引いた頻度のパルス間隔で加速させる。図７の例では、スルーアップとしている区間において、搬送モータ２０のパルス数を間引いた頻度で動作させる。

スルーアップの区間で搬送速度が狙いの速度に達すると、搬送モータ２０のパルス数を一定速度で原稿搬送させるためのパルス間隔の頻度として、一定速度での搬送を行なう。一定速度の区間において画像メモリ残量小と示しているのは、画像メモリ５４のメモリ残量が第１の基準値以下となっていることを示すものである。すなわち、画像メモリ５４において一定速度で搬送する場合の画像データを蓄積することができなくなる前に搬送速度を落とし、有効なラインデータ量の発生頻度を少なくする処理を実行する。この場合、搬送モータ２０のパルス間隔を一定速度の頻度から間引いていき、スルーダウン動作とし、減速を緩やかに行なう。そして、最終的には速度０の状態にして原稿搬送をストップさせる。その際には、搬送モータ２０のパルス発生を停止する。

スルーダウン動作から停止状態にかけて、画像メモリ５４に蓄積されている画像データはＩ／Ｆコントローラ部５５からホストコンピュータ１０５などの画像データ転送先に転送され、画像メモリ５４のメモリ残量は大きくなっていく。

画像メモリ５４のメモリ残量が原稿読み取りに必要な残量（第２の基準値以上）となったと判断されると、原稿搬送をスタートする。これが図７で示す原稿搬送開始Ｔ２のタイミングとなる。以下同様の処理により、画像メモリ５４のメモリ残量に従い、搬送モータ２０の制御を実施し、スルーアップ、スルーダウン、一定速度、停止の状態を作り、原稿搬送と原稿読み取りの制御を行なう。

次に、図８を用いて、スルーダウン時に読み取られる原稿搬送量検出パターンＰの画像に基づいて、ラインデータの取り込み要否を判定する処理の一例を説明する。上述したように、駆動制御部５６による搬送モータ２０の制御によって、原稿の搬送についてスルーアップ、スルーダウン、一定速度、停止の状態が生成されることになるが、図８に示す画像は、スルーダウン時に読み取られた原稿搬送量検出パターンＰを示している。

先に図５で示した原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像は、一定速度で原稿を搬送した場合のものであり、その場合のパターン画像は１ラインごとに主走査方向に１画素移動するものであった。これに対し図８に示す画像は、一定速度区間は１ラインデータに対して主走査方向に１画素移動しているが、スルーダウンすると入力のラインデータは１画素の移動を伴わなくなることが分かる。すなわち、単位時間当たりの副走査方向への移動量が不足しているために、１ラインデータに対して主走査方向へ１画素移動しなくなっている。

図８の例では、図の上から順に１ライン目から４ライン目までは一定速度で原稿が搬送されている（１ライン毎に主走査方向に１画素移動している）ため、これらのラインデータを有効ラインデータとして取り込むようにする。５ライン目では１ラインの副走査方向への移動量が不足しているため主走査方向への１画素の移動はない。したがって、５ライン目のラインデータは、無効ラインデータとして取り込まないようにする。

次の６ライン目では副走査方向への移動量が確保されたため主走査方向に１画素移動が見られる。したがって、この６ライン目のラインデータは有効ラインデータとして取り込むようにする。以降同様に７ライン目、８ライン目については、副走査方向への移動量が不足して主走査方向への１画素の移動がないため無効ラインデータとなり、９ライン目は主走査方向への１画素移動が見られるため、有効ラインデータとして取り込むようにする。

１０ライン目以降は原稿搬送停止となり、副走査方向への移動がないため主走査方向への１画素の移動がない。したがって、１０ライン目以降は無効ラインデータであり、ラインデータの取り込みを行わないようにする。

以上のように、一定速度の原稿搬送から停止に至るまでの原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像を検証することにより、スルーダウン時の有効ラインデータと無効ラインデータとを判別することができ、有効ラインデータだけを画像処理部５２に取り込む制御を実現できる。副走査ライン毎のラインデータの取り込み要否（有効ラインデータか無効ラインデータか）は、ライン同期信号ＬＳＹＮＣに合わせたゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮにより画像処理部５２に伝達される。図８の例では、取り込むべき有効ラインデータのタイミングでローレベル、無効ラインデータのタイミングでハイレベルとなるゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮが画像処理部５２に入力される。画像処理部５２は、ゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮがローレベルのタイミングでラインデータの取り込みを行う。

次に、図９を用いて、スルーアップ時に読み取られる原稿搬送量検出パターンＰの画像に基づいて、ラインデータの取り込み要否を判定する処理の一例を説明する。上述したように、駆動制御部５６による搬送モータ２０の制御によって、原稿の搬送についてスルーアップ、スルーダウン、一定速度、停止の状態が生成されることになるが、図９に示す画像は、スルーアップ時に読み取られた原稿搬送量検出パターンＰを示している。

図９の例では、図の上から順に１ライン目から４ライン目までは搬送停止状態であり、主走査方向への１画素の移動はない。したがって、１ライン目から４ライン目のラインデータは無効ラインデータとして取り込まないようにする。５ライン目では、主走査方向への１画素の移動があるため、副走査方向への移動があったと判断される。そのため５ライン目のラインデータは有効データとして取り込むようにする。

次の６ライン目と７ライン目は、副走査方向への移動量が不足して主走査方向への１画素の移動がないため無効ラインデータとなり、８ライン目は主走査方向への１画素移動が見られるため、有効ラインデータとして取り込むようにする。以降同様に９ライン目、１０ライン目については、副走査方向への移動量が不足して主走査方向への１画素の移動がないため無効ラインデータとなり、１１ライン目は主走査方向への１画素移動が見られるため有効ラインデータとして取り込み、１２ライン目は無効ラインデータとなる。

１３ライン目以降は等速搬送となり、１ライン毎に主走査方向に１画素移動しているため、１３ライン目以降のラインデータは有効ラインデータとして取り込むようにする。

以上のように、搬送停止状態から等速搬送状態に至るまでの原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像を検証することにより、スルーアップ時の有効ラインデータと無効ラインデータとを判別することができ、有効ラインデータだけを画像処理部５２に取り込む制御を実現できる。副走査ライン毎のラインデータの取り込み要否（有効ラインデータか無効ラインデータか）は、ライン同期信号ＬＳＹＮＣに合わせたゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮにより画像処理部５２に伝達される。図９の例では、取り込むべき有効ラインデータのタイミングでローレベル、無効ラインデータのタイミングでハイレベルとなるゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮが画像処理部５２に入力される。画像処理部５２は、ゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮがローレベルのタイミングでラインデータの取り込みを行う。

図１０は、等速搬送からスルーダウンを経て搬送停止状態となり、その後、搬送停止状態からスルーダウンを経て等速状態となるように原稿を搬送した場合の原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像である。この図１０に示す画像は、図８に示した画像と図９に示した画像とを繋ぎ合わせた画像となっている。この図１０に示す原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像を検証することにより、等速搬送からスルーダウンを経て搬送停止状態となり、その後、搬送停止状態からスルーダウンを経て等速状態となるように原稿が搬送されているときの有効ラインデータと無効ラインデータとを判別することができ、有効ラインデータだけを画像処理部５２に取り込む制御を実現できる。

図１１は、原稿搬送量検出パターンＰの好適なパターン形状の一例を示した図である。原稿搬送量検出パターンＰは、上述したように副走査方向におけるラインの移動に伴って主走査方向に画素が移動するように斜線のパターンとして搬送ドラム１５の周面に設けられる。ここで、原稿搬送量検出パターンＰは搬送ドラム１５周面の原稿が通過しない限られたスペースに設けられるため、主走査方向の領域は限定されることとなり、搬送ドラム１５の全周に亘って連続する斜線パターンとして形成することはできない。このため、原稿搬送量検出パターンＰは、複数の斜線に分割したパターンとなるが、全ての副走査ラインにおいてラインデータの取り込み要否を判定できるようにするには、複数の斜線に連続性を持たす必要がある。

以上の観点から、原稿搬送量検出パターンＰは、図１１に示すように、隣接する斜線の端部同士が同一の副走査ライン上に位置する構成、すなわち、搬送ドラム１５の周方向（副走査方向）に隣接する２つの斜線の一方を第１の斜線、他方を第２の斜線としたときに、第１の斜線の終点と第２の斜線の始点とが同一の副走査ライン上で検出されるように形成することが望ましい。

図１１の例では、図の上から順に１ライン目から６ライン目までは１つ目の斜線が検出できる。そして、６ライン目で１つ目の斜線の終点になると同時に２つ目の斜線の始点が現れて、それ以降は２つ目の斜線が検出できる。さらに１２ライン目で２つ目の斜線の終点になると同時に３つ目の斜線の始点が現れて、それ以降は３つ目の斜線が検出できる。以降同様にして、斜線のパターンが連続的に検出される。したがって、同一の斜線の画像を検証している間は主走査方向への１画素分の移動を検出することで、副走査方向への移動距離が確保されたことを検出し、終点になって現れる次の斜線の始点を検出することにより、検証の対象を次の斜線の画像へと移すことができる。そして、順次次々と検証の対象とする斜線を切り替えていくことで、限られた主走査範囲内に設けられた複数の斜線からなる原稿搬送量検出パターンＰを用いて、ラインデータの取り込み要否を的確に判断することができる。また、以上のような原稿搬送量検出パターンＰを用いた制御によって、主走査の読み取り範囲を狭めることなく副走査の読み取り制御を実行することができる。

ところで、以上は原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像を検証してラインデータの取り込み要否を判定する具体的手法について説明したが、原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像は以上のようなラインデータの取り込み要否の判定だけでなく、原稿搬送速度を切り替えて副走査変倍を行う場合にも利用できる。以下、原稿搬送量検出パターンＰの画像を用いて副走査変倍処理を簡便に行う手法を説明する。

副走査変倍処理は、原稿搬送速度を等倍読み取りとなる通常速度から切り替えた状態で通常速度と同じライン周期でラインデータを取り込むことによって、画像データを副走査方向に拡大または縮小する処理である。例えば、原稿搬送速度を通常速度の２倍の速度とし、通常速度と同じライン周期でラインデータの取り込みを行えば、画像データは副走査方向に１／２に縮小される。逆に、原稿搬送速度を通常速度の１／２の速度とし、通常速度と同じライン周期でラインデータの取り込みを行えば、画像データは副走査方向に２倍に拡大されることになる。

図１２（ａ）は、原稿の搬送速度を通常速度の２倍とした場合の原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像を示している。この図１２（ａ）に示す原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像は、１ラインの移動により主走査方向に２画素移動する関係となる。このパターンをマッチングパターン画像として用意しておき、実際の画像読取時に得られる原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像がこのマッチングパターン画像と一致するように原稿の搬送速度を制御することによって、原稿の画像データを１／２に縮小する副走査変倍処理を簡便に実現することができる。また、様々な縮小率に対応した複数のマッチングパターン画像を用意しておき、目標とする縮小率に応じてマッチングパターン画像を選択して利用することにより、目標とする縮小率での副走査変倍処理を簡便に実現することができる。

図１２（ｂ）は、原稿の搬送速度を通常速度の１／２とした場合の原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像を示している。この図１２（ｂ）に示す原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像は、２ラインの移動により主走査方向に１画素移動する関係となる。このパターンをマッチングパターン画像として用意しておき、実際の画像読取時に得られる原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像がこのマッチングパターン画像と一致するように原稿の搬送速度を制御することによって、原稿の画像データを２倍に拡大する副走査変倍処理を簡便に実現することができる。また、様々な拡大率に対応した複数のマッチングパターン画像を用意しておき、目標とする拡大率に応じてマッチングパターン画像を選択して利用することにより、目標とする拡大率での副走査変倍処理を簡便に実現することができる。

なお、以上のような副走査変倍処理は、ＣＰＵ５７の制御に従って画像データ受け取り部５１、画像処理部５２、駆動制御部５６が連係動作することによって実現される（副走査変倍手段）。また、図１２（ａ）や図１２（ｂ）に示したようなマッチングパターン画像は、例えばＲＯＭ５８などの記憶手段に記憶させておけばよい。

ところで、以上は原稿搬送量検出パターンＰの読み取り画像を用いて副走査変倍処理を簡便に実現する手法について説明したが、この副走査変倍処理を実行する場合には、ラインデータを取り込む周期が原稿搬送速度に対応した周期となっていないため、有効ラインとして取り込まれるラインデータに対して、無効ラインデータとして捨てられるデータ中に必要なデータが存在している場合も考えられる。

そこで、ラインデータの取り込みを示すゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮが発生した際に、有効ラインデータと無効ラインデータとを含む複数のラインデータを用いて、有効ラインデータにおいて欠落するデータを無効ラインデータにより補間する補間処理を行うことが望ましい。

図１３は、以上のような補間処理を実行するデータ補間処理部５２１を模式的に示した図である。データ補間処理部５２１は、副走査ラインのラインデータを複数ライン分保持し、有効ラインデータに対して無効ラインデータを用いて補間処理を実行する。具体的には、データ補間処理部５２１は、ラインデータの取り込みを示すゲートイネーブル信号ＬＧＡＴＥ＿ＥＮが発生したタイミングで、有効ラインデータだけでなく周辺の無効ラインデータも含めた複数のラインデータを取り込む。そして、有効ラインデータにおいてデータの欠落があり、その欠落データが無効ラインデータに含まれている場合には、無効ラインデータに含まれるデータで有効ラインデータにおける欠落データを補間する。なお、以上のようなデータ補間処理部５２１は、例えば画像処理部５２の一機能として実現することができる。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態のイメージスキャナ１０によれば、読取位置を通過する原稿とともに読み取られた原稿搬送量検出パターンＰの画像データに基づいてラインデータの取り込み要否が判定されるので、間欠読み取り動作により発生するスルーアップ、スルーダウン時であっても適切にラインデータの取り込みを行うことができ、高品位な画像データを得ることができる。

また、本実施形態のイメージスキャナ１０によれば、原稿搬送量検出パターンＰを、搬送ドラム１５の周方向（副走査方向）に隣接する２つの斜線の一方を第１の斜線、他方を第２の斜線としたときに、第１の斜線の終点と第２の斜線の始点とが同一の副走査ライン上で検出されるように形成することにより、主走査の読み取り範囲を狭めることなく副走査の読み取り制御を実行することができる。

また、本実施形態のイメージスキャナ１０によれば、原稿搬送量検出パターンＰが、搬送ドラム１５周面の原稿が通過する位置から外れた端部位置であって、且つ、読取手段による読み取り範囲内となる位置に設けられているので、原稿の読み取りに対して例えば裏写り等の悪影響が及ぶことを有効に防止して、再現性の高い画像データを得ることができる。

また、本実施形態のイメージスキャナ１０によれば、原稿とともに読み取られる原稿搬送量検出パターンＰの画像に対するパターンマッチングにより原稿搬送速度を制御して副走査変倍処理を実現するようにしているので、副走査変倍処理を簡便に実施することができる。また、様々な変倍率に対応した複数のマッチングパターン画像を予め用意しておき、目標とする変倍率に応じてマッチングパターン画像を選択して利用することにより、目標とする変倍率での副走査変倍処理を簡便に実現することができる。

また、本実施形態のイメージスキャナ１０によれば、上記の副走査変倍処理を実施する際に、無効ラインデータに含まれるデータを用いて有効ラインデータにおける欠落データを補間することにより、データの欠落を防止して原稿の画像に忠実な画像データを得ることができる。

以上、本発明をイメージスキャナ１０に適用した実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上記のイメージスキャナ１０に限らず、原稿を搬送しながら読取手段で原稿を読み取るタイプの様々な画像読取装置に対して有効に適用可能である。また、本発明は、１つの装置として独立して構成された画像読取装置だけでなく、画像読取装置から出力される画像データに基づいて画像を形成するプロッタ（画像形成手段）を画像読取装置とともに備える複写機、ファクシミリ装置、複合機などの画像形成装置に対しても有効に適用可能である。

なお、以上説明した実施形態は本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明の技術範囲は実施形態として開示した技術事項そのままに限定されるものではない。本発明の技術範囲は、実施形態として開示した技術事項に技術常識を加味して容易に導かれる変形例、代替手段なども含むものである。

２ 反射ミラー
３ 照明ランプ
６ 結像レンズ
８ ＣＣＤ
１０ イメージスキャナ
１５ 搬送ドラム
５１ 画像データ受取り部
５２ 画像処理部
５４ 画像メモリ
５６ 駆動制御部
５７ ＣＰＵ
５８ ＲＯＭ
５１２ データ分離部
５１３ パターン検証部
５１４ ゲートイネーブル信号発生部
５２１ データ補間処理部
Ｐ 原稿搬送量検出パターン

特開２００５−１３０５２７号公報 特開２００２−１７１３９０号公報

Claims (9)

1. 原稿の搬送に伴って回転する回転体と、
   前記回転体の周面と対向する位置を読取位置とし、該読取位置を通過する原稿の画像データを読み取る読取手段と、
   前記回転体の周面に設けられ、前記読取位置を通過する原稿とともに前記読取手段により読み取られるパターンであって、読み取られた画像データが前記読取位置における原稿の搬送量に応じて変化する原稿搬送量検出パターンと、
   前記読取手段により読み取られた原稿の画像データを一時的に格納する画像メモリと、
   前記画像メモリのメモリ残量が第１の基準値以下になったら原稿の搬送を中断し、前記画像メモリのメモリ残量が前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上になったら原稿の搬送を再開させる搬送制御手段と、
   前記読取手段により読み取られた前記原稿搬送量検出パターンの画像データに基づいて、前記読取手段により読み取られた原稿の画像データにおける副走査ラインのラインデータの取り込み要否を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記原稿搬送量検出パターンは、前記読取位置における原稿の搬送方向に対して斜めとなる斜線を、前記読取位置における原稿の搬送方向に対応する前記回転体の周方向に沿って複数設けたパターンであり、
   前記判定手段は、前記読取手段により読み取られた前記原稿搬送量検出パターンの画像データの主走査方向への変化から前記読取位置における原稿の搬送量を検出し、原稿が副走査方向へ１ライン分移動するのに合わせて前記ラインデータの取り込みが行われるように、前記ラインデータの取り込み要否を判定することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記回転体の周方向に隣接する２つの斜線の一方を第１の斜線、他方を第２の斜線としたときに、前記第１の斜線の終点と前記第２の斜線の始点とが同一の副走査ライン上で検出されるように前記原稿搬送量検出パターンが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記原稿搬送量検出パターンは、前記回転体の周面の原稿が通過する位置から外れた端部位置であって、且つ、前記読取手段による読み取り範囲内となる位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像読取装置。
5. 原稿の搬送速度を変化させて前記読取手段により読み取られる原稿の画像データを副走査方向に変倍する副走査変倍手段をさらに備え、
   前記副走査変倍手段は、前記読取手段により読み取られた前記原稿搬送量検出パターンの画像データに基づいて、目標とする副走査方向の変倍率が得られるように原稿の搬送速度を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像読取装置。
6. 目標とする副走査方向の変倍率に対応した搬送速度で原稿を搬送したときに前記読取手段により読み取られる前記原稿搬送量検出パターンの画像データをマッチングパターン画像として記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記副走査変倍手段は、前記読取手段により読み取られた前記原稿搬送量検出パターンの画像データが、前記マッチングパターン画像と一致するように原稿の搬送速度を変化させることを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
7. 前記副走査変倍手段の変倍率に応じて取り込まれる前記ラインデータに対して、取り込まれないデータを用いて補間処理を行うデータ補間処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項５または６に記載の画像読取装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像読取装置と、
   前記画像読取装置から出力される原稿の画像データに基づいて画像を形成する画像形成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 原稿の搬送に伴って回転する回転体と、
   前記回転体の周面と対向する位置を読取位置とし、該読取位置を通過する原稿の画像データを読み取る読取手段と、
   前記回転体の周面に設けられ、前記読取位置を通過する原稿とともに前記読取手段により読み取られるパターンであって、読み取られた画像データが前記読取位置における原稿の搬送量に応じて変化する原稿搬送量検出パターンと、
   前記読取手段により読み取られた原稿の画像データを一時的に格納する画像メモリと、
   前記画像メモリのメモリ残量が第１の基準値以下になったら原稿の搬送を中断し、前記画像メモリのメモリ残量が前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上になったら原稿の搬送を再開させる搬送制御手段と、を備える画像読取装置により実行される画像読取方法であって、
   前記読取手段により、前記読取位置を通過する原稿の画像データを前記原稿搬送量検出パターンの画像データとともに読み取るステップと、
   前記読取手段により読み取られた前記原稿搬送量検出パターンの画像データに基づいて、前記読取手段により読み取られた原稿の画像データにおける副走査ラインのラインデータの取り込み要否を判定するステップと、を含むことを特徴とする画像読取方法。

Images