JP2012220405A - Conveyance amount measuring apparatus and recording device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect an accurate moving amount of a moving amount measuring pattern on a recording paper sheet by accurately picking up a pattern suitable for pattern matching without increasing a data processing amount.SOLUTION: A conveyance amount measuring apparatus comprises conveyance means which conveys a recording medium in a predetermined conveyance direction, and is configured to measure the conveyance amount of the recording medium in a recording device which records an image on the recording medium to be conveyed by using a recording head. The conveyance amount measuring apparatus comprises an image sensor 101-1 and an image sensor 101-2. The image sensor 101-1 has an imaging area of a predetermined range for the recording medium to be conveyed, and acquires image data for extracting a moving amount measuring pattern and calculating a moving amount of the moving amount measuring pattern for measuring the conveyance amount of the recording medium. The second image sensor 101-2 has an imaging area of a predetermined range disposed at an upstream side of the image sensor 101-1 in the conveyance direction and acquires image data, having a lower resolution than that of the image sensor 101-1, for selecting the range to extract the moving amount measuring pattern.

Description

本発明は、2次元イメージセンサを用いて記録用紙の表面の所定エリアを読み取り、読み取られた画像の移動情報から記録用紙の搬送手段による搬送量を計測する搬送量計測装置に関する。   The present invention relates to a conveyance amount measuring apparatus that reads a predetermined area on the surface of a recording sheet using a two-dimensional image sensor and measures a conveyance amount by a recording sheet conveyance unit from movement information of a read image.

例えば、インクジェットプリンタなどの、記録用紙を所定方向に搬送しながら記録用紙表面に画像を記録する記録装置においては、印刷中の記録用紙の搬送精度が印刷画像の品位に大きな影響を及ぼす。特許文献1は、記録用紙を精度良く搬送するために、記録用紙を搬送するローラ等の回転量を検出するのではなく、搬送される記録用紙の移動量を直接検出することにより、装置の搬送系の移動量との誤差をなくす構成を開示している。   For example, in a recording apparatus that records an image on the surface of a recording sheet while conveying the recording sheet in a predetermined direction, such as an inkjet printer, the conveyance accuracy of the recording sheet during printing greatly affects the quality of the printed image. In Patent Document 1, in order to accurately convey a recording sheet, the amount of rotation of a roller or the like that conveys the recording sheet is not detected, but the amount of movement of the conveyed recording sheet is directly detected. A configuration that eliminates an error from the amount of movement of the system is disclosed.

特開2007−217176号公報JP 2007-217176 A

ところで、特許文献1に開示された技術は、記録用紙の搬送量を計測するのに適したパターンを特定することと、このパターンのパターンマッチングにより記録媒体の搬送量を検出することの両方を解像度一定のセンサを用いて行う。パターンマッチングを精度よく実行するには高解像度の画像が必要である。このため、記録用紙の搬送量を計測するためのデータ処理量が大きいという問題があった。   By the way, the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228620 has both resolution of specifying a pattern suitable for measuring the conveyance amount of the recording paper and detecting the conveyance amount of the recording medium by pattern matching of this pattern. This is done using a certain sensor. A high resolution image is required to perform pattern matching with high accuracy. For this reason, there is a problem that the amount of data processing for measuring the conveyance amount of the recording paper is large.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、少ないデータ処理量で、記録用紙の搬送量を計測するパターンの特定およびパターンマッチングによる記録用紙の搬送量の計測が可能な搬送量計測装置およびこれを備えた記録装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is capable of specifying a pattern for measuring the conveyance amount of a recording sheet and measuring the conveyance amount of the recording sheet by pattern matching with a small data processing amount. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a recording apparatus including the apparatus.

本発明の搬送量計測装置は、記録媒体を所定の搬送方向に搬送する搬送手段を備え、搬送される記録媒体に記録ヘッドを用いて画像を記録する記録装置における記録媒体の搬送量を計測する搬送量計測装置であって、搬送される記録媒体に対して所定範囲の撮像領域を有し、記録媒体の搬送量を計測するための移動量計測用パターンの抽出および移動量計測用パターンの移動量を算出するための画像データを取得する第1の撮像手段と、前記搬送方向の前記第1の撮像手段の上流側に配置された所定範囲の撮像領域を有し、前記第1の撮像手段の撮像領域のうち、前記移動量計測用パターンを抽出する範囲を選択するための、前記第1の撮像手段よりも低解像度の画像データを取得する第2の撮像手段と、を有することを特徴とする。   The transport amount measuring apparatus of the present invention includes transport means for transporting a recording medium in a predetermined transport direction, and measures the transport amount of the recording medium in a recording apparatus that records an image on the transported recording medium using a recording head. A conveyance amount measuring device that has an imaging area in a predetermined range with respect to a recording medium to be conveyed, and extracts a movement amount measurement pattern for measuring the conveyance amount of the recording medium and moves the movement amount measurement pattern. A first imaging unit that obtains image data for calculating the amount; and an imaging region of a predetermined range that is disposed upstream of the first imaging unit in the transport direction, the first imaging unit And a second imaging means for acquiring image data having a lower resolution than the first imaging means for selecting a range from which the movement amount measurement pattern is extracted. And

本発明によれば、解像度の低い第2の撮像手段から得られた画像データに基づいて、第1の撮像手段における移動量計測用パターンを抽出する範囲を選択することにより、第1の撮像手段から得られた画像データを用いた移動量計測用パターンの抽出および移動量の算出に要するデータ処理量を削減できる。   According to the present invention, the first imaging unit is selected by selecting a range for extracting the movement amount measurement pattern in the first imaging unit based on the image data obtained from the second imaging unit having a low resolution. It is possible to reduce the amount of data processing required for extracting the movement amount measurement pattern using the image data obtained from the above and calculating the movement amount.

本発明が適用された記録装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a recording apparatus to which the present invention is applied. 撮像装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an imaging device. 撮像装置に用いられるイメージセンサの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the image sensor used for an imaging device. 本発明に用いる異なる解像度のイメージセンサの配置構成とパターン認識の概念図である。It is a conceptual diagram of the arrangement configuration and pattern recognition of image sensors having different resolutions used in the present invention. 本発明のイメージセンサの回路構成図である。It is a circuit block diagram of the image sensor of this invention. 本発明の一実施形態に係る搬送量計測動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the conveyance amount measurement operation | movement which concerns on one Embodiment of this invention. 高解像度イメージセンサから得られる画像データからのターゲットパターンの位置取得処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the position acquisition process of the target pattern from the image data obtained from a high resolution image sensor. 低解像度イメージセンサから得られる画像データからのターゲットパターン抽出処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the target pattern extraction process from the image data obtained from a low-resolution image sensor.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

図1は本発明が適用された記録装置としてのインクジェットプリンタの概略図である。なお、本発明ではインクジェットプリンタを用いて説明しているが、それに限らずレーザー等他の方式の記録装置に適用可能である。   FIG. 1 is a schematic view of an ink jet printer as a recording apparatus to which the present invention is applied. Although the present invention has been described using an ink jet printer, the present invention is not limited to this and can be applied to other types of recording apparatuses such as a laser.

図1において、100は撮像装置、103は記録媒体としての記録用紙、130は給紙トレイ、140は搬送装置、150は給紙ローラ、160は排紙ローラ、180はキャリッジ、182は記録ヘッド、200はコントローラをそれぞれ示している。   In FIG. 1, 100 is an imaging device, 103 is a recording sheet as a recording medium, 130 is a paper feed tray, 140 is a transport device, 150 is a paper feed roller, 160 is a paper discharge roller, 180 is a carriage, 182 is a print head, Reference numeral 200 denotes a controller.

コントローラ200は、プロセッサ、メモリ等のハードウエアと所要のソフトウエアとから構成され、撮像装置100からの画像データを処理するとともに、搬送装置140、記録ヘッド182などの記録装置全体をコントロールする。   The controller 200 includes hardware such as a processor and a memory, and necessary software. The controller 200 processes image data from the imaging apparatus 100 and controls the entire recording apparatus such as the transport apparatus 140 and the recording head 182.

このインクジェットプリンタにおいては、給紙トレイ130に配置された記録用紙103が回転する給紙ローラ150により記録ヘッド182側に向けて供給される。供給された記録用紙103は、搬送装置140の搬送駆動ローラ142と搬送従動ローラ141の間に挟まれて、用紙搬送方向Aに搬送され、記録開始位置にセットされる。記録ヘッド182はキャリッジ180により用紙搬送方向Aと直交する方向(主走査方向)に移動されながら、記録用紙103の単位領域にインクを吐出して画像を形成する。この単位領域の画像形成が完了すると、記録用紙103は単位領域の幅に相当する移動量だけ搬送装置140により搬送される。この記録用紙103への記録および記録用紙103の搬送が繰り返されることにより、記録用紙103へ画像が記録される。記録用紙103への画像の記録が完了すると、記録用紙103は排紙ローラ160により排出される。   In this ink jet printer, the recording paper 103 disposed on the paper feed tray 130 is supplied toward the recording head 182 by a rotating paper feed roller 150. The supplied recording paper 103 is sandwiched between the transport driving roller 142 and the transport driven roller 141 of the transport device 140, transported in the paper transport direction A, and set at the recording start position. The recording head 182 forms an image by ejecting ink onto a unit area of the recording paper 103 while being moved in a direction (main scanning direction) orthogonal to the paper conveyance direction A by the carriage 180. When the image formation in this unit area is completed, the recording paper 103 is conveyed by the conveying device 140 by a movement amount corresponding to the width of the unit area. By repeating the recording on the recording paper 103 and the conveyance of the recording paper 103, an image is recorded on the recording paper 103. When the recording of the image on the recording paper 103 is completed, the recording paper 103 is discharged by the paper discharge roller 160.

撮像装置100は、図1および図2に示すように、記録用紙103の印刷面と反対側に記録用紙103と対向して配置され、記録用紙103の裏面を撮像するようになっている。なお、撮像装置100を記録用紙103の印刷面側に配置することも可能である。この撮像装置100は、発光部であるLED102とイメージセンサ101とを有する。LED102は例えば、発光波長約660nmの赤色LEDである。このLED102からの光が記録用紙103の裏面で反射されて撮像素子101に入光する。また、図3に示すように、このイメージセンサ101は用紙搬送方向に対して、上流側に第1の撮像手段としての低解像度のイメージセンサ101−2と、下流側に第2の撮像手段としての高解像度のイメージセンサ101−1を含む。すなわち、イメージセンサ101は、異なる解像度の2つのイメージセンサを含み、これらは、用紙搬送方向において互いに隣接している。各イメージセンサ101−1,101−2は、それぞれ搬送される記録用紙103に対して所定範囲の撮像領域を有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the imaging apparatus 100 is disposed on the opposite side of the printing surface of the recording paper 103 so as to face the recording paper 103, and images the back surface of the recording paper 103. Note that the imaging apparatus 100 can be arranged on the printing surface side of the recording paper 103. The imaging apparatus 100 includes an LED 102 that is a light emitting unit and an image sensor 101. The LED 102 is, for example, a red LED having an emission wavelength of about 660 nm. The light from the LED 102 is reflected by the back surface of the recording paper 103 and enters the image sensor 101. Further, as shown in FIG. 3, the image sensor 101 has a low-resolution image sensor 101-2 as a first imaging unit on the upstream side and a second imaging unit on the downstream side in the paper conveyance direction. High-resolution image sensor 101-1. That is, the image sensor 101 includes two image sensors having different resolutions, and these are adjacent to each other in the paper transport direction. Each of the image sensors 101-1 and 101-2 has an imaging area within a predetermined range with respect to the recording paper 103 being conveyed.

ここで、図4を参照して本発明の原理について説明する。低解像度のイメージセンサ101−2は、撮像素子間の距離40μm、画素数256×128ドット、総画素数32768ドットを有する。すなわち低解像度のイメージセンサ101−2のサイズは10.24mm×5.12mmとなっている。高解像度のイメージセンサ101−1は、素子間の距離10μm、画素数1024×256ドット、総画素数262174ドットを有する。高解像度のイメージセンサ101−1のサイズは10.24mm×2.56mmとなっている。両方を合わせたイメージセンサ101のサイズは記録用紙の幅方向に10.24mm、記録用紙搬送方向に7.68mmのサイズとなっており、この範囲で記録用紙の表面を撮像することが可能である。   Here, the principle of the present invention will be described with reference to FIG. The low-resolution image sensor 101-2 has a distance of 40 μm between the image sensors, a pixel count of 256 × 128 dots, and a total pixel count of 32768 dots. That is, the size of the low resolution image sensor 101-2 is 10.24 mm × 5.12 mm. The high-resolution image sensor 101-1 has a distance of 10 μm between elements, a pixel count of 1024 × 256 dots, and a total pixel count of 262174 dots. The size of the high resolution image sensor 101-1 is 10.24 mm × 2.56 mm. The combined size of the image sensor 101 is 10.24 mm in the width direction of the recording paper and 7.68 mm in the recording paper conveyance direction, and the surface of the recording paper can be imaged within this range. .

この2種類のイメージセンサ101−1,101−2のうち、高解像度のイメージセンサ101−1は、記録用紙の移動量(搬送量)を算出するために用いる移動量計測用パターン(以下、ターゲットパターンという)を抽出するための画像データを取得するのに用いられる。ターゲットパターンは図4に示すTPである。イメージセンサ101−1に対して記録用紙103の搬送方向上流側に配置された低解像度のイメージセンサ101−2は、高解像度のイメージセンサ101−1の全撮像領域のうち、ターゲットパターンTPの画像抽出に用いられる領域を選択するための画像データの取得に用いられる。低解像度のイメージセンサ101−2から得られる、記録用紙103の表面の撮像画像は粗いものとなるが、全画素のデータを取得したとしても総画素数は相対的に少なく処理時間も多くを要しない。この低解像度のイメージセンサ101−2の全画素をサーチし、その画素間のコントラストに基づいて、高解像度のイメージセンサ101−1の、ターゲットパターンの抽出に用いられる領域を選択する。高解像度のイメージセンサ101−1の選択された領域の画像データからターゲットパターンTPを抽出するとともに、ターゲットパターンTPの移動量を算出する。ターゲットパターンTPの移動量を記録用紙103の搬送量とする。すなわち、高解像度のイメージセンサ101−1で実際の移動量を計測するのに用いるのに適したターゲットパターンが取得できそうなエリアを高解像度のイメージセンサ101−1の全画素のなかから選択する。これにより、高解像度のイメージセンサ101−1の着目すべきエリアが選択した領域に限定され、処理すべき画素データ量が削減される。この2種類の解像度のイメージセンサ101−1,101−2の組み合わせにより、パターンマッチングに適したイメージパターンをある程度の広い範囲の画像から探すことができるとともに、処理データ量の削減が可能となる。   Of these two types of image sensors 101-1 and 101-2, the high-resolution image sensor 101-1 is a movement amount measurement pattern (hereinafter referred to as a target) used to calculate the movement amount (conveyance amount) of the recording paper. It is used to acquire image data for extracting (pattern). The target pattern is TP shown in FIG. The low-resolution image sensor 101-2 disposed on the upstream side in the conveyance direction of the recording paper 103 with respect to the image sensor 101-1, the image of the target pattern TP in the entire imaging region of the high-resolution image sensor 101-1. It is used to acquire image data for selecting a region used for extraction. Although the captured image of the surface of the recording paper 103 obtained from the low-resolution image sensor 101-2 is rough, even if data of all pixels is acquired, the total number of pixels is relatively small and a long processing time is required. do not do. All pixels of the low-resolution image sensor 101-2 are searched, and based on the contrast between the pixels, an area used for extracting the target pattern of the high-resolution image sensor 101-1 is selected. The target pattern TP is extracted from the image data of the selected region of the high-resolution image sensor 101-1, and the movement amount of the target pattern TP is calculated. The amount of movement of the target pattern TP is the amount of conveyance of the recording paper 103. That is, an area in which a target pattern suitable for use in measuring the actual movement amount by the high resolution image sensor 101-1 can be obtained is selected from all the pixels of the high resolution image sensor 101-1. . Thereby, the area of interest of the high-resolution image sensor 101-1 is limited to the selected area, and the amount of pixel data to be processed is reduced. By combining these two types of resolution image sensors 101-1 and 101-2, an image pattern suitable for pattern matching can be searched from a wide range of images, and the amount of processing data can be reduced.

図5はイメージセンサ101の回路構成を示した図である。イメージセンサ101の画素数は前述のとおりであるが、ここでは簡略化のため図5に示すように3×3の9画素のイメージセンサとしてイメージセンサの動作を説明する。図5において、110はマトリクス状に配置された各画素の駆動をコントロールするタイミングジェネレータを示す。111はそのタイミングジェネレータ111により駆動される水平シフトレジスタ、112は垂直シフトレジスタを示す。水平シフトレジスタ111からは各画素を駆動する信号線としてH0〜H2が出力され、垂直シフトレジスタ112からはV0〜V2が出力されている。また、113は撮像素子であるフォトダイオードである。各画素のフォトダイオードが入光される光の強弱に応じた電圧に変換する光電変換素子である。次に各画素の駆動方法について説明する。ある規定の撮像時間が経過後、各画素には撮像された画像に応じた電圧が発生している。まず垂直シフトレジスタ112により、信号線V0にパルスを発生させる。このパルスにより各フォトダイオードに接続されているトランジスタが駆動され、フォトダイオード113のカソード側の電圧がトランジスタのフォトダイオード反対側の端子に出力される。ここで信号線V0に接続されている1行3個分のデータが垂直方向の信号線に現れる。次に水平シフトレジスタ111からの信号線H0〜H2が順次駆動される。まずH0に出力されたパルスにより、その信号線に接続されたトランジスタが駆動され、先ほどの1行目のフォトトランジスタのうちH0のラインのフォトトランジスタの電圧がアンプ204への入力信号に現れる。次にH1を駆動し、隣のフォトトランジスタの出力がアンプ204へ入力され、最後にH2を駆動する。この水平シフトレジスタの順次駆動により、1行目の3個の素子のデータを取り込むことができる。以下同様に垂直シフトレジスタからV1を駆動し、中央の列の3個のフォトトランジスタの出力を信号線に出力する。このように水平シフトレジスタ111と垂直シフトレジスタ112の順次駆動によりマトリクス上のすべての画素のデータを取り込むことができる。ここでは3×3のマトリクスの画素すべての撮像データを取り込む動作を説明したが、水平シフトレジスタ111と垂直シフトレジスタ112からの信号線を選択駆動することによって、所望の画素のデータのみを取り込むことが可能である。本発明では、上述したように、高解像度のイメージセンサ101−1からのデータ量を削減するために、高解像度のイメージセンサ101−1の画素データを選択的に取得する。これは、このように各シフトレジスタからの駆動信号を選択することで実現される。   FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of the image sensor 101. The number of pixels of the image sensor 101 is as described above. Here, for the sake of simplicity, the operation of the image sensor will be described as a 3 × 3 9-pixel image sensor as shown in FIG. In FIG. 5, reference numeral 110 denotes a timing generator that controls driving of each pixel arranged in a matrix. Reference numeral 111 denotes a horizontal shift register driven by the timing generator 111, and 112 denotes a vertical shift register. The horizontal shift register 111 outputs H0 to H2 as signal lines for driving each pixel, and the vertical shift register 112 outputs V0 to V2. Reference numeral 113 denotes a photodiode which is an image sensor. This is a photoelectric conversion element that converts the photodiode of each pixel into a voltage corresponding to the intensity of the incident light. Next, a driving method for each pixel will be described. After a certain imaging time has elapsed, a voltage corresponding to the captured image is generated in each pixel. First, the vertical shift register 112 generates a pulse on the signal line V0. With this pulse, the transistor connected to each photodiode is driven, and the voltage on the cathode side of the photodiode 113 is output to the terminal on the opposite side of the photodiode of the transistor. Here, three rows of data connected to the signal line V0 appear on the vertical signal line. Next, the signal lines H0 to H2 from the horizontal shift register 111 are sequentially driven. First, the transistor connected to the signal line is driven by the pulse output to H0, and the voltage of the phototransistor on the line H0 among the phototransistors in the first row appears in the input signal to the amplifier 204. Next, H1 is driven, the output of the adjacent phototransistor is input to the amplifier 204, and finally H2 is driven. By sequentially driving the horizontal shift register, data of three elements in the first row can be taken. Similarly, V1 is driven from the vertical shift register, and the outputs of the three phototransistors in the center column are output to the signal line. In this way, the data of all the pixels on the matrix can be captured by sequentially driving the horizontal shift register 111 and the vertical shift register 112. Here, the operation of capturing the imaging data of all the pixels of the 3 × 3 matrix has been described, but only the data of the desired pixel is captured by selectively driving the signal lines from the horizontal shift register 111 and the vertical shift register 112. Is possible. In the present invention, as described above, pixel data of the high-resolution image sensor 101-1 is selectively acquired in order to reduce the amount of data from the high-resolution image sensor 101-1. This is realized by selecting the drive signal from each shift register in this way.

次に、図6〜図8に示すフローチャートを用いて、本発明の一実施形態にかかる記録用紙の搬送量の計測動作について説明する。なお、図6は搬送量計測動作の処理手順を示し、図7は高解像度のイメージセンサから得られる画像データからのターゲットパターンの位置取得処理、図8は低解像度のイメージセンサから得られる画像データからターゲットパターンを抽出する処理の一例を示す。   Next, the operation for measuring the conveyance amount of the recording paper according to the embodiment of the present invention will be described using the flowcharts shown in FIGS. 6 shows the processing procedure of the transport amount measurement operation, FIG. 7 shows the target pattern position acquisition processing from the image data obtained from the high resolution image sensor, and FIG. 8 shows the image data obtained from the low resolution image sensor. 2 shows an example of processing for extracting a target pattern from.

図6において、最初に低解像度のイメージセンサ101−2の探索結果に基づいて選択された、高解像度のイメージセンサ101−1でのターゲットパターンの探索エリアがセットされているかを判断する(ステップS501)。なお、ターゲットパターン探索エリアは、低解像度のイメージセンサ101−2から得られたターゲットパターンに応じて選択した領域である。ここでは最初の動作であるために、次にステップS504に進むものとする。   In FIG. 6, it is first determined whether or not the search area for the target pattern in the high-resolution image sensor 101-1 selected based on the search result of the low-resolution image sensor 101-2 is set (step S501). ). The target pattern search area is an area selected according to the target pattern obtained from the low-resolution image sensor 101-2. Here, since this is the first operation, the process proceeds to step S504.

ステップS504においては、低解像度のイメージセンサ101−2から得られる画像データから、パターンマッチングに適したターゲットパターンを取得できそうなエリアを選定する。この低解像度のイメージセンサ101−2での動作は図8に示すフローチャートを用いて後述する。   In step S504, an area where a target pattern suitable for pattern matching can be obtained is selected from the image data obtained from the low-resolution image sensor 101-2. The operation of the low-resolution image sensor 101-2 will be described later with reference to the flowchart shown in FIG.

次に、ステップS505で、この低解像度のイメージセンサ101−2で選択した画素から、高解像度のイメージセンサ101−1においてターゲットパターンを取得するための探索エリアを計算する。高解像度のイメージセンサ101−1における探索開始位置は、両方のセンサの物理的な距離と1回の記録用紙搬送によるターゲットパターンの移動量とにより決定される。   Next, in step S505, a search area for acquiring a target pattern in the high-resolution image sensor 101-1 is calculated from the pixels selected by the low-resolution image sensor 101-2. The search start position in the high-resolution image sensor 101-1 is determined by the physical distance between both sensors and the amount of movement of the target pattern by one recording sheet conveyance.

次に、ステップS506において、記録ヘッドでの1走査の印刷範囲により決定される搬送量分の記録用紙の搬送を行う。ステップS507において1ページの印刷動作が終了していなければ、ステップS502に戻る。   Next, in step S506, the recording paper is conveyed by the conveyance amount determined by the printing range of one scan with the recording head. If the printing operation for one page is not completed in step S507, the process returns to step S502.

ステップS502においては、高解像度のイメージセンサ101−1で認識しているターゲットパターンの現在位置を取得するとともに、当該ターゲットパターンの移動量を算出する。すなわち、記録用紙103の搬送による、ターゲットパターンの移動量を算出する。   In step S502, the current position of the target pattern recognized by the high-resolution image sensor 101-1 is acquired, and the amount of movement of the target pattern is calculated. That is, the amount of movement of the target pattern due to the conveyance of the recording paper 103 is calculated.

次いで、ステップS503においては、低解像度のイメージセンサ101−2の選定結果から選択された高解像度のイメージセンサ101−1のエリアを探索することにより、次回の搬送量の算出に用いるターゲットパターンを抽出(認識)する。   Next, in step S503, a target pattern used for calculation of the next transport amount is extracted by searching an area of the high-resolution image sensor 101-1 selected from the selection result of the low-resolution image sensor 101-2. (recognize.

次に、ステップS504においては、低解像度のイメージセンサ101−2から得られる画像データに基づいて、次の高解像度のイメージセンサ101−1におけるターゲットパターン算出用の探索エリアを選定する。   Next, in step S504, a search area for target pattern calculation in the next high resolution image sensor 101-1 is selected based on the image data obtained from the low resolution image sensor 101-2.

このように前回抽出したターゲットパターンの移動量の算出、前回選択されたターゲットパターンの探索範囲をサーチしてターゲットパターンを認識すること、および、ターゲットパターンの探索範囲を新たに選択することが1回の記録用紙搬送動作毎に実行される。   Thus, the calculation of the movement amount of the previously extracted target pattern, the search of the search range of the previously selected target pattern to recognize the target pattern, and the new selection of the search range of the target pattern are performed once. This is executed for each recording paper transport operation.

次に、図8のフローチャートを参照して、低解像度のイメージセンサ101−1から得られる画像データに基づく、高解像度のイメージセンサ101−2におけるターゲットパターン探索エリア選定の動作について説明する。低解像度のイメージセンサ101−2においては、全画素範囲を探索し、規定の画素の位置を取得する。まず、ステップS701で開始位置を指定した後に、ステップS702で着目画素の画像濃度を取得する。この濃度の取得は、前述したようにイメージセンサ101のシフトレジスタを駆動することにより所望のフォトダイオードの電位を検出することで行う。ステップS706で、このシフトレジスタ111と112を順次駆動していく。ステップS703で全画素のデータの取得を終了した場合には、ステップS704で全画素中の最大濃度である画素の座標を取得する。   Next, an operation for selecting a target pattern search area in the high-resolution image sensor 101-2 based on image data obtained from the low-resolution image sensor 101-1 will be described with reference to the flowchart in FIG. In the low-resolution image sensor 101-2, the entire pixel range is searched and the position of a specified pixel is acquired. First, after specifying the start position in step S701, the image density of the pixel of interest is acquired in step S702. This density acquisition is performed by detecting the desired photodiode potential by driving the shift register of the image sensor 101 as described above. In step S706, the shift registers 111 and 112 are sequentially driven. If the acquisition of data for all the pixels is completed in step S703, the coordinates of the pixel having the maximum density among all the pixels are acquired in step S704.

図4の点線X内に示すように、記録用紙の表面を撮像すると、記録用紙の印字面ではない面を撮像しているため、基本的には撮像される画像は白データである。しかしながら、この中でも、パターンマッチングしやすいターゲットパターンにするのに適した部分は比較的に黒側に近い濃度となっているので、全画素中から最大濃度の画素を選定するようにしている。この反射濃度は記録用紙の材質等に左右されるものであり、濃度差を顕著にするためには発光側LEDの発光量の調整等を行う必要がある。このステップS704で決定された画素座標と、次回の記録用紙の搬送予定量からこの画素座標が高解像度側でどの位置に相当するかが算出されるので、それが高解像度のイメージセンサ101−1における探索位置となる。このステップS704で決定された画素座標に相当する記録用紙の位置が、次回の記録用紙搬送により高解像度センサの守備範囲に移動しなければならない。このため、印字モード等により、1回の記録用紙搬送量が可変であるプリンタお場合には、その搬送量に応じて座標を決定する必要がある。   As shown in a dotted line X in FIG. 4, when the surface of the recording paper is imaged, the surface that is not the printing surface of the recording paper is imaged, so the image to be captured is basically white data. However, among these, a portion suitable for making a target pattern that is easy to perform pattern matching has a density that is relatively close to the black side. Therefore, a pixel having the maximum density is selected from all pixels. This reflection density depends on the material of the recording paper and the like. In order to make the density difference noticeable, it is necessary to adjust the light emission amount of the light emitting side LED. From the pixel coordinates determined in step S704 and the next scheduled recording paper conveyance amount, the position corresponding to the pixel coordinates on the high resolution side is calculated, which is the high resolution image sensor 101-1. The search position at. The position of the recording paper corresponding to the pixel coordinates determined in step S704 must be moved to the defense range of the high resolution sensor by the next recording paper conveyance. For this reason, in the case of a printer in which the recording paper conveyance amount at one time is variable depending on the printing mode or the like, it is necessary to determine the coordinates according to the conveyance amount.

次に、図7を用いて高解像度のイメージセンサでのターゲットパターンの位置取得動作について説明する。まず、前述したように、ステップS601で低解像度のイメージセンサにおける検出結果から、指定された探索開始座標をセットする。   Next, the target pattern position acquisition operation in the high-resolution image sensor will be described with reference to FIG. First, as described above, designated search start coordinates are set from the detection result of the low-resolution image sensor in step S601.

次に、ステップS602において、その座標の画素の濃度を調べる。この濃度の取得方法については、低解像度センサでの駆動と同様であり、ここでは探索範囲に応じてセンサを部分的に駆動している。ここで規定値以上の濃度であるときにはステップS603に進み、その画素の周辺画素の濃度を調べる。着目画素の周辺画素の濃度が逆に規定値以下であるならば、着目画素は特徴点として認識され、ステップS604でターゲットパターンを作成する画素としてその座標がメモリに格納される。これを繰り返すことにより、指定された探索範囲の全ての画素の調査が終了したところで、ステップS607に進む。ステップS607では、特徴点としてピックアップした画素数が4個以上であるかを調べる。ここで3個以下であればステップS608に進み、濃度判断を行う閾値の規定値を変更して再度特徴点の選定を行う。   Next, in step S602, the density of the pixel at that coordinate is examined. The density acquisition method is the same as that for driving with a low-resolution sensor. Here, the sensor is partially driven according to the search range. If the density is higher than the specified value, the process proceeds to step S603, and the density of the peripheral pixels of the pixel is examined. On the contrary, if the density of the peripheral pixel of the target pixel is equal to or lower than the specified value, the target pixel is recognized as a feature point, and its coordinates are stored in the memory as a pixel for creating the target pattern in step S604. By repeating this, when the investigation of all the pixels in the designated search range is completed, the process proceeds to step S607. In step S607, it is checked whether the number of pixels picked up as feature points is four or more. If the number is three or less, the process proceeds to step S608, where the threshold value for determining the density is changed, and the feature point is selected again.

ステップS607において、4個以上の特徴点が選定された場合には、図4に示すように、まず1つの特徴点Aの座標と、その他の特徴点B〜Dへのベクトルからターゲットパターンのイメージを作成する。このようにして高解像度センサでのターゲットパターンの作成を行い、ターゲットパターンの移動量から記録用紙の搬送量の計測を行う。また、このターゲットパターンの移動先の確認についても、移動先は記録用紙の搬送量から予測されるので、同様にパターンのイメージ作成動作を行い、パターンが一致する画素位置を算出することでターゲットパターンの移動量を算出する。   In the case where four or more feature points are selected in step S607, as shown in FIG. 4, first, the image of the target pattern from the coordinates of one feature point A and the vectors to the other feature points B to D. Create In this way, the target pattern is created by the high resolution sensor, and the conveyance amount of the recording paper is measured from the movement amount of the target pattern. Also, for the confirmation of the target pattern movement destination, the movement destination is predicted from the conveyance amount of the recording paper. Therefore, the pattern image creation operation is performed in the same manner, and the pixel position where the pattern matches is calculated. Is calculated.

本実施形態によれば、解像度の異なる2種類のイメージセンサを備え、低解像度側のイメージセンサで移動量計測に適していると予測できるパターン位置を選定することにより、データ処理量を増大させずに監視エリアの範囲を広げることができる。その結果、より認識に有効なパターンを選定することが可能となる。   According to the present embodiment, two types of image sensors having different resolutions are provided, and the pattern position that can be predicted to be suitable for movement amount measurement by the image sensor on the low resolution side is selected, so that the data processing amount is not increased. The range of the monitoring area can be expanded. As a result, it is possible to select a pattern that is more effective for recognition.

また、高解像のイメージセンサでは、ターゲットパターン選定を低解像度のイメージセンサからの画像データを用いてあらかじめ選択された限定されたエリアで行うため、ここでもデータ処理量を削減することができ、かつ、高解像度での精度良い搬送量の計測が可能となる。   In addition, in the high resolution image sensor, the target pattern selection is performed in a limited area selected in advance using the image data from the low resolution image sensor, so the data processing amount can be reduced here, too. In addition, it is possible to accurately measure the transport amount with high resolution.

また、本実施形態によれば、高解像度のイメージセンサを大きくする必要がないため、回路規模も小さく抑えることができコスト面でも有効である。   Further, according to the present embodiment, since it is not necessary to increase the size of the high-resolution image sensor, the circuit scale can be suppressed to be small, which is effective in terms of cost.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。
第1の実施形態では、低解像度のイメージセンサでの探索結果から高解像度のイメージセンサの探索開始位置を選択したが、高解像度センサが決定したターゲットパターンの記録用紙搬送後の移動先を確認することで、記録用紙搬送方向に直交する方向(主走査方向)にどの程度移動しているか、すなわち記録用紙搬送の斜行量についても計測できる。この結果から、次に決定される高解像度のイメージセンサの探索開始位置に記録用紙搬送方向に直交する方向のずれ量を加味することも可能である。この直交方向のずれ量を最小限にすることにより、高解像度センサが探索する範囲を小さくすることも可能である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment, the search start position of the high-resolution image sensor is selected from the search result of the low-resolution image sensor. However, the destination of the target pattern determined by the high-resolution sensor after transporting the recording paper is confirmed. As a result, it is possible to measure the degree of movement in the direction (main scanning direction) orthogonal to the recording sheet conveyance direction, that is, the skew amount of the recording sheet conveyance. From this result, it is also possible to consider the amount of deviation in the direction perpendicular to the recording sheet conveyance direction to the search start position of the next determined high resolution image sensor. By minimizing the amount of deviation in the orthogonal direction, the search range of the high resolution sensor can be reduced.

上記実施形態では、記録ヘッドを主走査方向に移動する記録装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、記録ヘッドが固定されたタイプの記録装置にも適用可能である。   In the above embodiment, the recording apparatus that moves the recording head in the main scanning direction has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and is also applicable to a recording apparatus in which the recording head is fixed. Is possible.

上記実施形態では、解像度の異なる2つのイメージセンサを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、同じ解像度のイメージセンサを用いてもよい。この場合には、低解像度の画像データを取得するイメージセンサの使用画素を間引くことにより、データ処理量を削減する。   Although the case where two image sensors having different resolutions are used has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and image sensors having the same resolution may be used. In this case, the data processing amount is reduced by thinning out the used pixels of the image sensor that acquires low-resolution image data.

100 撮像装置
101 イメージセンサ
101−1 高解像度のイメージセンサ(第2の撮像手段)
101−2 低解像度のイメージセンサ(第1の撮像手段)
102 LED発光部
103 記録用紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Imaging device 101 Image sensor 101-1 High-resolution image sensor (2nd imaging means)
101-2 Low-resolution image sensor (first imaging means)
102 LED light emitting unit 103 Recording paper

Claims (4)

記録媒体を所定の搬送方向に搬送する搬送手段を備え、搬送される記録媒体に記録ヘッドを用いて画像を記録する記録装置における記録媒体の搬送量を計測する搬送量計測装置であって、
搬送される記録媒体に対して所定範囲の撮像領域を有し、記録媒体の搬送量を計測するための移動量計測用パターンの抽出および移動量計測用パターンの移動量を算出するための画像データを取得する第1の撮像手段と、
前記搬送方向の前記第1の撮像手段の上流側に配置された所定範囲の撮像領域を有し、前記第1の撮像手段の撮像領域のうち、前記移動量計測用パターンを抽出する範囲を選択するための、前記第1の撮像手段よりも低解像度の画像データを取得する第2の撮像手段と、を有することを特徴とする搬送量計測装置。
A transport amount measuring device that includes a transport unit that transports a recording medium in a predetermined transport direction, and measures a transport amount of the recording medium in a recording apparatus that records an image on the transported recording medium using a recording head,
Extraction of movement amount measurement pattern for measuring the conveyance amount of the recording medium, and image data for calculating the movement amount of the movement amount measurement pattern, having an imaging area of a predetermined range with respect to the recording medium to be conveyed First imaging means for acquiring
It has an imaging area of a predetermined range arranged on the upstream side of the first imaging means in the transport direction, and selects a range for extracting the movement amount measurement pattern from the imaging areas of the first imaging means And a second imaging unit that acquires image data having a resolution lower than that of the first imaging unit.
前記第2の撮像手段から得られる画像データに基づいて、前記第1の撮像手段の全撮像領域のうち、前記移動量計測用パターンを抽出する範囲を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された領域から得られる画像データに基づいて、前記移動量計測用パターンを抽出するとともに、当該移動量計測用パターンの移動量を算出する画像抽出手段と、
前記移動量計測用パターンの移動量から前記記録媒体の搬送量を計測する計測手段と、をさらに有する請求項1に記載の搬送量計測装置。
Selection means for selecting a range for extracting the movement amount measurement pattern from the entire imaging area of the first imaging means based on image data obtained from the second imaging means;
Based on the image data obtained from the area selected by the selection means, the movement amount measurement pattern is extracted, and the image extraction means for calculating the movement amount of the movement amount measurement pattern;
The transport amount measuring apparatus according to claim 1, further comprising a measurement unit that measures a transport amount of the recording medium from a travel amount of the travel amount measurement pattern.
前記第1の撮像手段の撮像領域と、前記第2の撮像手段の撮像領域とは、前記搬送方向において隣接している、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の搬送量計測装置。   The conveyance amount measuring apparatus according to claim 1, wherein an imaging region of the first imaging unit and an imaging region of the second imaging unit are adjacent to each other in the conveyance direction. 記録媒体を所定の搬送方向に搬送する搬送手段を備え、搬送される記録媒体に記録ヘッドを用いて画像を記録する記録装置であって、
搬送される記録媒体に対して所定範囲の撮像領域を有し、記録媒体の搬送量を計測するための移動量計測用パターンの抽出および移動量計測用パターンの移動量を算出するための画像データを取得する第1の撮像手段と、
前記搬送方向の前記第1の撮像手段の上流側に配置された所定範囲の撮像領域を有し、前記第1の撮像手段の撮像領域のうち、前記移動量計測用パターンを抽出する範囲を選択するための、前記第1の撮像手段よりも低解像度の画像データを取得する第2の撮像手段と、を有することを特徴とする記録装置。
A recording apparatus that includes a transport unit that transports a recording medium in a predetermined transport direction, and that records an image on the transported recording medium using a recording head,
Extraction of movement amount measurement pattern for measuring the conveyance amount of the recording medium, and image data for calculating the movement amount of the movement amount measurement pattern, having an imaging area of a predetermined range with respect to the recording medium to be conveyed First imaging means for acquiring
It has an imaging area of a predetermined range arranged on the upstream side of the first imaging means in the transport direction, and selects a range for extracting the movement amount measurement pattern from the imaging areas of the first imaging means And a second imaging unit that acquires image data having a resolution lower than that of the first imaging unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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