JP2017220865A - 画像読取装置、画像読取方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】温度に影響されることなく、センサのホームポジションを精度良く検知すること。
【解決手段】本発明は、光源およびセンサを有する読み取りユニットと、前記センサのホームポジションを検知するためのマークとを有する画像読取装置であって、第１の光量で前記光源が点灯している状態で、前記センサが主走査ラインを読み取ることで得られる第１のデータ、および、前記第１の光量より低い第２の光量で前記光源が点灯している状態あるいは前記光源が消灯している状態で、前記センサが前記主走査ラインを読み取ることで得られる第２のデータ、を取得する取得手段と、前記第１のデータの値から前記第２のデータの値を減算することで、主走査位置に対応する画素値から成る差分データを生成する生成手段と、前記差分データに基づき、前記主走査ライン上で前記マークを検知できたか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である。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像読取装置が有するセンサのホームポジションを精度良く検知する技術に関する。

スキャナー等の画像読取装置の分野では、センサのホームポジションを精度良く検知する技術が求められている。特許文献１では、イメージセンサを構成するチップ単位でオフセット電圧を考慮し、ホームポジションを検知する。具体的にはチップ単位のオフセット値を測定し、不揮発性ＲＡＭに保存する。ホームポジション検知時、取得した読み取りデータの値に不揮発性ＲＡＭに保存しておいた各センサチップのオフセット値を加算する。

特開２００９−１３５７３０号公報

画像読取装置が設置されている環境の温度が変化すると、オフセット電圧が変動する。この温度変化によるオフセット電圧の変動を主因とする出力の変動は温度ドリフトと呼ばれる。特許文献１では、温度変化によるオフセット電圧変動を考慮しておらず、画像読取装置が設置されている環境によっては、ホームポジションを正しく検知できないという課題がある。

そこで本発明は、設置されている環境の温度に影響されることなく、センサのホームポジションを精度良く検知できる画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明は、光源およびセンサを有する読み取りユニットと、前記センサのホームポジションを検知するためのマークとを有する画像読取装置であって、第１の光量で前記光源が点灯している状態で、前記センサが主走査ラインを読み取ることで得られる第１のデータ、および、前記第１の光量より低い第２の光量で前記光源が点灯している状態あるいは前記光源が消灯している状態で、前記センサが前記主走査ラインを読み取ることで得られる第２のデータ、を取得する取得手段と、前記第１のデータの値から前記第２のデータの値を減算することで、主走査位置に対応する画素値から成る差分データを生成する生成手段と、前記差分データに基づき、前記主走査ライン上で前記マークを検知できたか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である。

本発明によれば、画像読取装置が設置されている環境の温度に影響されることなく、センサのホームポジションを精度良く検知することが可能となる。

実施例１における画像読取装置の構成を示すブロック図 実施例１における読み取りユニットの構成を示す図 実施例１におけるホームポジション検知に関連する動作のフローチャート ホームポジション検知に用いる信号のタイミングチャート 実施例１における閾値による判定を説明するための模式図 実施例１における黒マーク検知を説明するための模式図 実施例２における黒マーク検知を説明するための模式図

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に説明する。但し、以下に記載されている構成要素の相対配置、装置形状等は、あくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。その趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下に記載する実施形態に対して適宜変更、改良が加えられたものについても本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。

［実施例１］
＜画像読取装置の構成について＞
図１は、実施例１における画像読取装置１０１の構成を示すブロック図である。画像読取装置１０１は、読み取りユニット１０２と、ＡＳＩＣ１１３を有する基板１０５と、モータ１０８とを備える。画像読取装置１０１は、ＵＳＢや無線ＬＡＮ等のインタフェース（以下ＩＦ）１０９によってパーソナルコンピュータ（以下ＰＣ）１１０と接続されている。ＰＣ１１０には画像読取装置１０１のドライバがインストールされており、ＰＣ１１０は、ユーザからの指示を受け付け、ＩＦ１０９を介して画像読取装置１０１に印刷データや読取指示を通知する。なお、画像読取装置１０１は、読取機能のみを備えるシングルファンクション装置であっても、読取機能の他に印刷機能等の複数の機能を備えるマルチファンクション装置であっても良い。なお、マルチファンクション装置を想定する場合、図１のブロック図には用紙に対して画像を印刷する印刷制御ユニットが追加される。

読み取りユニット１０２は、画像読取装置１０１の原稿台にセットされた原稿を読み取るためのユニットである。読み取りユニット１０２は、ＬＥＤ１０４と、センサ（図示せず）とを有する。センサは、コンタクトイメージセンサ（以下ＣＩＳ）や縮小光学系センサ等を用いて良いが、本実施例ではＣＩＳを用いるものとする。ＬＥＤ１０４は、画像読取装置１０１の原稿台にセットされた原稿等に光を照射するための光源である。ＣＩＳは、取得した光の強度を電気信号に変換し、フレキシブルフラットケーブル（以下ＦＦＣ）１０３経由で基板１０５のアナログフロンドエンド（以下ＡＦＥ）１１２に出力する。

モータ１０８は、読み取りユニット１０２のＣＩＳを副走査方向に動かすための部品である。モータ１０８と基板１０５のモータドライバ１０６とはＦＦＣ１０７によって接続されており、モータ１０８は、モータドライバ１０６の制御の元で駆動する。モータ１０８の駆動力は、ギア（不図示）等を介して読み取りユニット１０２に伝達され、読み取りユニット１０２のＣＩＳを副走査方向に沿って動かす。

以下、基板１０５について説明する。基板１０５は、モータドライバ１０６と、ＬＥＤドライバ１１１と、ＡＦＥ１１２と、ＡＳＩＣ１１３とを備える。モータドライバ１０６は、上述したようにモータ１０８の駆動を制御する。ＬＥＤドライバ１１１はＬＥＤ１０４のＯＮ／ＯＦＦを制御し、ＬＥＤ１０４を点灯あるいは消灯させる。或いは、ＬＥＤドライバ１１１は、所定範囲内の一値の光量でＬＥＤ１０４を点灯するよう制御しても良い。ＡＦＥ１１２は、読み取りユニット１０２のＣＩＳから出力された信号を調整するための回路であり、一般に、アンプやフィルタ、ＡＤコンバータなどの半導体チップで構成される。ＡＦＥ１１２は、読み取りユニット１０２のＣＩＳから出力された信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、該変換後の信号をＡＳＩＣ１１３の差分データ生成部１１４に送信する。なお、図示していないが、基板１０５は、ＣＰＵやＲＯＭを備えており、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭ１１５に展開および実行すること等により、後述の差分データ生成部１１４および判定部１１６を実現する。また、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭ１１５に展開および実行すること等により、後述のフローチャートを実行する。

ＡＳＩＣ１１３は、差分データ生成部１１４と、ＲＡＭ１１５と、判定部１１６とを備える。差分データ生成部１１４は、ホームポジションの検知に用いる差分データを生成する。以下、差分データの生成について説明する。差分データ生成部１１４は、ＬＥＤ１０４を点灯させた読み取りユニット１０２においてＣＩＳが１主走査ラインを読み取ることで得られる１主走査ライン分の画素値から成るデータ（以下、点灯時読み取りデータ）を取得する。点灯時読み取りデータは、ＲＡＭ１１５に一時保存される。次いで、差分データ生成部１１４は、ＬＥＤ１０４を消灯させた読み取りユニット１０２においてＣＩＳが該１主走査ラインと同一ラインを読み取ることで得られる１主走査ライン分の画素値から成るデータ（以下、消灯時読み取りデータ）を取得する。次いで、差分データ生成部１１４は、各画素において点灯時読み取りデータの画素値から消灯時読み取りデータの画素値を減算することで、差分データを生成する。

判定部１１６は、差分データ生成部１１４が生成した差分データについて、所定の位置に対応する画素の画素値と、所定の閾値との大小関係を判定することで、該画素が黒画素であるか、或いは、白画素であるかを判定する。次いで、判定部１１６は、該判定結果に基づき、読み取りユニット１０２のＣＩＳがホームポジションを検知したかを判定する（判定部１１６の詳細は後述する）。

＜読み取りユニットの構成について＞
図２は、実施例１における読み取りユニット１０２の構成を示す図であり、読み取りユニット１０２を上から見た上面図である。読み取りユニット１０２は、原稿を読み取るためのＣＩＳ２０４と、原稿をセットするためのガラス製の原稿台２０５と、原稿を押さえるための圧板（図示せず）とを備える。原稿台２０５は、原稿を読み取れる範囲の広さを有する。図中の矢印２０６が示す角は、ユーザが原稿をセットする際に基準となる角であり、ユーザは、原稿をこの角に押し当ててセットする。また、読み取りユニット１０２は、原稿読み取りの範囲外に、マークシート２０１を備える。図示するように、マークシート２０１は、主走査方向の走査位置中央部に黒マーク２０２を有する。ＣＩＳ２０４のホームポジションは、黒マーク２０２の位置を基準に決定される。なお、図中のマークシート２０１は、説明のために裏返された状態で示しているが、実際にはマークシート２０１は、図２の状態から裏返され両面テープ等により本体に糊づけされており、ＣＩＳ２０４が黒マーク２０２を読み取れる構成になっている。また、マークシート２０１が有するマークは黒マークに限定されず、ＣＩＳ２０４が検知可能な他のマークを用いて良い。

画像読取装置１０１が正常に終了した場合、ＣＩＳ２０４は黒マーク２０２付近の位置、即ちホームポジションで待機しているが、画像読取装置１０１が正常に終了せず、ＣＩＳ２０４がホームポジションで待機していない場合がある（例えば図２の場合）。ＣＩＳ２０４がホームポジションで待機していない場合、画像読取装置１０１の電源投入時にＣＩＳ２０４は、黒マーク２０２の方向（副走査方向と逆方向）に向かって黒マーク２０２を検知するまで移動する。これにより、ＣＩＳ２０４は、ホームポジションに到達できる。

＜ホームポジション検知動作について＞
図３は、実施例１におけるホームポジション検知に関連する動作のフローチャートである。

画像読取装置１０１に電源が投入されると、メイン基板上のＩＣやモータなどの初期動作が行われる。次いで、ステップＳ３０１において、ＣＰＵは、ＣＩＳ２０４のホームポジションの検知を開始する。上述したように、ホームポジションの検知は、ＣＩＳ２０４がマークシート２０１の黒マーク２０２を検知することで行われる。

ステップＳ３０２において、副走査方向と逆方向に１ライン移動したＣＩＳ２０４は、読み取りユニット１０２のＬＥＤ１０４が点灯した状態で１主走査ラインを読み取る（点灯時データ）。次いで、ＣＩＳ２０４は、ＬＥＤ１０４が消灯した状態で該１主走査ラインを読み取る（消灯時データ）。ＣＩＳ２０４が読み取った点灯時データおよび消灯時データは、差分データ生成部１１４に送られる。

ステップＳ３０３において、差分データ生成部１１４は、ステップＳ３０２で取得した点灯時読み取りデータおよび消灯時読み取りデータに基づき、差分データを生成する。具体的に差分データ生成部１１４は、各画素において点灯時読み取りデータの画素値から消灯時読み取りデータの画素値を減算することで、差分データを生成する。

ステップＳ３０４において、判定部１１６は、主走査方向の所定の位置（以下、判定ポイント）に対応する画素の夫々について、画素値と閾値との大小関係に基づき、該画素が黒画素である否か、或いは、白画素であるか否かを判定する。ここで本実施例では判定ポイントとして、６箇所の主走査位置Ｖｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ３，Ｖｈ４，Ｖｈ５，Ｖｈ６を用いるものとする（図６（ａ）参照）。図６（ａ）に示すように、ある主走査ラインにおいて黒マークがある位置に判定ポイントＶｈ３，Ｖｈ４が設定され、黒マークが無い位置に判定ポイントＶｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ５，Ｖｈ６が設定されている。なお、判定ポイントは黒マークを検知するために用いるものであるから、通常、主走査方向において黒マークが存在する位置や、黒マーク近傍に設定するのが望ましい。また、本実施例では６箇所の判定ポイントを設定したが、判定ポイントの数は６に限定されない。判定ポイントの数が多い場合、検知精度は上がるが判定時間が長くかかる一方、判定ポイントの数が少ない場合、判定時間は短くて済むが、検知精度が下がる。

ステップＳ３０５において、判定部１１６は、ステップＳ３０４の判定結果に基づき、所定の判定ポイントに対応する画素が白画素と判定され、且つ、所定の判定ポイントに対応する画素が黒画素と判定されたかを判定する。具体的に本実施例では、判定ポイントＶｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ５，Ｖｈ６に対応する画素が白画素と判定され、且つ、判定ポイントＶｈ３，Ｖｈ４に対応する画素が黒画素と判定されたかを判定する。この判定を行う理由は、判定ポイントＶｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ５，Ｖｈ６に対応する画素が白画素と判定され、且つ、判定ポイントＶｈ３，Ｖｈ４に対応する画素が黒画素と判定された場合、ＣＩＳ２０４が黒マーク２０２を検知した可能性が高いためである。ステップＳ３０５の判定結果が真の場合、ステップＳ３０６に進む一方、該判定結果が偽の場合、ステップＳ３０９に進む。

以下、ステップＳ３０５の判定結果が真の場合について説明する。ステップＳ３０６において、ＣＰＵは、ＣＩＳ２０４による黒マーク２０２の検知が成功した回数（以下、判定合格回数）Ｎ２をインクリメントする。

ステップＳ３０７において、ＣＰＵは、Ｎ２＝５であるかを判定する。該判定結果が真の場合、ステップ３０８に進む一方、該判定結果が偽の場合、ステップＳ３０２に戻る。なお、本実施例では、判定合格回数Ｎ２＝５であるかを判定しているが、この判定で用いる値は５に限定されない。

ステップＳ３０８において、ＣＰＵは、検知したホームポジションにＣＩＳ２０４を停止させて、ホームポジション検知動作は完了する。

次に、ステップＳ３０５の判定結果が偽の場合について説明する。ステップＳ３０９において、ＣＰＵは、黒マーク２０２の検知を判定した回数（以下、判定回数）Ｎ１＝５０００であるかを判定する。該判定結果が真の場合、ステップＳ３１１に進む一方、該判定結果が偽の場合、ステップＳ３１０に進む。ステップＳ３０９の判定では、ステップＳ３０５の判定を５０００回実行したかを判定している。この判定を行う理由は、本実施例のＣＩＳ２０４が副走査方向に最大で５０００ライン移動することができ、また、ステップＳ３０２の説明で上述したように、副走査方向の逆方向に１ラインずつ進んで黒マークを検知するためである。なお、本実施例では、判定回数Ｎ１＝５０００であるかを判定しているが、ＣＩＳの移動可能な最大ライン数が異なれば、当然、本ステップで用いる値も異なってくる。

ステップＳ３１０において、ＣＰＵは、判定回数Ｎ１をインクリメントし、ステップＳ３０２に戻る。なお、ステップＳ３１０において、判定合格回数Ｎ２を０にリセットしても良い。この場合、ステップＳ３０５における黒マーク２０２の検知に５回連続で成功した場合にのみ、ホームポジションの検知に成功したと判定されることとなる（ステップＳ３０７でＹＥＳ）。

ステップＳ３１１において、ＣＰＵは、黒マーク２０２を正しく検知できず、ＣＩＳ２０４やモータ１０８に不具合があると判定する。そして、ＣＰＵは、その旨を示すエラーメッセージを画像読取装置１０１のパネル等に表示して、ホームポジション検知動作は完了する。つまり、ＣＰＵは、ステップＳ３１１の処理としてエラー情報の表示制御処理を実行する。

＜ホームポジション検知で用いる信号について＞
図４は、ホームポジション検知で用いる信号のタイミングチャートである。図中左から右に向かって時間が経過する。ＳＨ信号４０１は、ＣＩＳ２０４に入力する信号である。図示するように、ＳＨ信号のパルス波の間隔をＳＨ区間とする。ＣＩＳ２０４は、ＳＨ信号４０１の「Ｈｉｇｈ」を受信すると、１主走査ラインを読み取ってＶＯＵＴ信号４０３を出力する。ＬＥＤ１０４は、ＳＨ信号４０１のパルス毎に点灯、消灯を繰り返す。

ＬＥＤ信号４０２は、ＬＥＤ１０４に入力する信号である。ＬＥＤ信号４０２の「Ｈｉｇｈ」はＬＥＤ１０４を点灯させ、ＬＥＤ信号４０２の「Ｌｏｗ」はＬＥＤ１０４を点灯させない。なお本実施例では、図示するように、点灯時データは、ＬＥＤ１０４を点灯させたＳＨ区間の次のＳＨ区間でＶＯＵＴ信号４０３として出力される（例えば図中のＶＯＵＴ（点灯時、第１ライン））。また、消灯時データは、ＬＥＤ１０４を消灯させたＳＨ区間の次のＳＨ区間でＶＯＵＴ信号４０３として出力される（例えば図中のＶＯＵＴ（消灯時、第１ライン））。差分データ生成部１１４は、例えばこれら２つの出力データ等に基づき差分データを生成する。すなわち、上述したように、差分データ生成部１１４は、各画素において点灯時読み取りデータの画素値から消灯時読み取りデータの画素値を減算することで、差分データを生成する。

差分データ生成部１１４によって生成された差分データは、ホームポジション検知に用いられる。判定部１１６は、差分データについて、所定の判定ポイントに対応する画素の画素値と、所定の閾値との大小関係を判定することで、該画素が黒画素であるかを判定する（黒画素判定）。また、判定部１１６は、差分データについて、所定の判定ポイントに対応する画素の画素値と、所定の閾値との大小関係を判定することで、該画素が白画素であるかを判定する（白画素判定）。なお本明細書では、黒画素判定に用いる閾値を黒閾値、白画素判定に用いる閾値を白閾値と呼ぶ。次いで、判定部１１６は、黒画素判定および白画素判定の結果に基づき、読み取りユニット１０２のＣＩＳ２０４がホームポジション（黒マーク）を検知したかを判定する。具体的に本実施例では、判定ポイントＶｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ５，Ｖｈ６に対応する画素が白画素と判定され、且つ、判定ポイントＶｈ３，Ｖｈ４に対応する画素が黒画素と判定されたかを判定する。なお本実施例では、６箇所の判定ポイントにおける判定が全て成功した場合に判定合格としている（ステップＳ３０５でＹＥＳ→ステップＳ３０６）。しかし、８割程度の成功率で（つまり本実施例では６箇所中５箇所の判定ポイントにおける判定が成功した場合に）、判定合格としても良い。本実施例における消灯時データは、点灯時データ同様、ＣＩＳ２０４のチップ単位のオフセット電圧（固定値）に加え、温度変化によるオフセット電圧変動分も加味されて出力される。そのため、各画素において点灯時読み取りデータの画素値から消灯時読み取りデータの画素値を減算して差分データを生成することで、温度変化によるオフセット電圧変動分をキャンセルできる。よって、本実施例により、画像読取装置１０１が設置されている環境の温度によらず、ＣＩＳ２０４のホームポジションを精度良く検知することが可能となる。なお、ホームポジション検知に用いられるＶＯＵＴの値、点灯時読み取りデータの画素値から消灯時読み取りデータの画素値を減算した値等は、不揮発メモリ等に保存する必要はなく、ホームポジション検知の際にＲＡＭ１１５等に一時保存しておけば良い。

なお、本実施例では、ＬＥＤ１０４の点灯と消灯とを交互に実行し、点灯時データおよび消灯時データを取得することで、１主走査ラインずつ差分データを生成しているが、ＬＥＤ１０４を点灯および消灯するタイミングはこの例に限定されない。ＬＥＤ１０４を点灯させた状態でＣＩＳ２０４が複数ラインを読み取ることで点灯時データを取得した後、ＬＥＤ１０４を消灯させた状態でＣＩＳ２０４が当該複数ラインを読み取ることで消灯時データを取得する。そして、取得した点灯時データおよび消灯時データに基づき、当該複数ライン分の差分データを生成しても良い。或いは、ＬＥＤ１０４を点灯させた状態でＣＩＳ２０４が全てのラインを読み取ることで点灯時データを取得した後に、ＬＥＤ１０４を消灯させた状態でＣＩＳ２０４が全てのラインを読み取ることで消灯時データを取得しても良い。

また本実施例では、差分データを生成するための消灯時データとして、ＬＥＤ１０４を完全に消灯させた状態でＣＩＳ２０４が読み取ったデータを用いている。しかし、用いるデータはＬＥＤ１０４を完全に消灯させた状態で取得するデータに限定されない。このデータの代わりに、オフセット電圧および温度変化によるオフセット電圧変動分をキャンセル可能な他のデータを用いて良い。つまり、点灯時データ取得の際の光量より低い所定の光量、例えばＯＮ時の１％の光量等でＬＥＤ１０４を点灯させた状態で取得したデータを用いても良い。なお、点灯時データについても同様であり、点灯時データとして、ＯＮ時の９９％の光量等でＬＥＤ１０４を点灯させた状態で取得したデータを用いても良い。

＜本実施例における閾値による判定について＞
以下、図５および図６を用いて本実施例における閾値による判定について説明する。図５は本実施例の課題を説明するための模式図であり、温度変化によりＶＯＵＴの値が変動する様子を示す。図中の符号５０１は、画像読取装置１０１の電源投入時など温度変化がほぼない状態での、主走査ラインＬｉｎｅ２における判定ポイントＶｈ４及びＶｈ５に対応するＶＯＵＴの値（画素値）を模式的に示している（図６（ａ）参照）。ここで、Ｖｈ４は主走査ラインＬｉｎｅ２において黒マークがある位置に設定された判定ポイントであり、Ｖｈ５は黒マークが無い位置（白マークの位置）に設定された判定ポイントである。符号５０３は、温度変化がない状態での判定ポイントＶｈ４における画素値を示し、具体的な値は２０である。符号５０４は、温度変化がない状態での判定ポイントＶｈ５における画素値を示し、具体的な値は１００である。本実施例では特定の画素について、画素値が所定の黒閾値以下の場合に該画素が黒画素であると判定し、画素値が所定の白閾値以上の場合に該画素が白画素であると判定する。符号５０１が示すように、温度変化がない場合、判定ポイントＶｈ４に対応する画素は黒画素と正しく判定され、判定ポイントＶｈ５に対応する画素は白画素と正しく判定される。

一方、図中の符号５０２は、画像読取装置１０１を設置している環境の温度が高い状態での、主走査ラインＬｉｎｅ２における判定ポイントＶｈ４及びＶｈ５に対応するＶＯＵＴの値に対応する画素値を模式的に示している。なお、図中の符号５０２は、ＣＩＳ２０４の内部温度が上昇した状態でのＶＯＵＴの値あっても良い。また、本実施形態における画素値とは、読取処理により得られた電圧値をデジタル変換することで得られる値である。符号５０５は、温度変化がある状態での判定ポイントＶｈ４における画素値を示しており、具体的な値は４０である。符号５０６は、温度変化がある状態での判定ポイントＶｈ５における画素値を示しており、具体的な値は１１０である。このように、温度変化がない場合と比べると、判定ポイントＶｈ４及びＶｈ５における画素値が上昇していることが分かる。これは、高温状態での使用により、オフセット電圧が上昇するため、画素値が温度変化なしの状態と比較すると、高い電圧値が出力されることに起因する。なお、本願では、電圧値を変換することで得られた画素値を使って後述するステップＳ３０５の判定処理を行うが、電圧値を使って判定処理を行っても良い。ここで上述したように、白画素判定では、画素値が所定の白閾値以上であるかを判定するので、判定ポイントＶｈ５に対応する画素は白画素と正しく判定でき、特に問題とはならない。しかしながら、黒画素判定では、画素値が所定の黒閾値以下であるかを判定するので、温度変化により画素値が上昇し黒閾値を超えてしまうような場合、判定ポイントＶｈ４に対応する画素を正しく黒画素と判定できない。従って、ホームポジション検知を正しく実行することができなくなる。この課題を解決するために本実施例では、各画素において点灯時読み取りデータの画素値から消灯時読み取りデータの画素値を減算して差分データを生成することで、温度変化によるオフセット電圧変動分をキャンセルしている。

図６は、本実施例における黒マーク検知を説明するための模式図であり、図６（ａ）は、本実施例で用いるマークシートを示す。図示するように、マークシート２０１は、主走査方向の走査位置中央部に黒マーク２０２を有する。主走査ラインＬｉｎｅ２において黒マークがある位置に判定ポイントＶｈ３，Ｖｈ４が設定され、主走査ラインＬｉｎｅ２において黒マークが無い位置に判定ポイントＶｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ５，Ｖｈ６が設定されている。このように、黒画素判定に用いる判定ポイントは、ある主走査ラインにおいて黒マークがある位置に設定し、白画素判定に用いる判定ポイントは、全ての主走査ラインにおいて黒マークが無い位置に設定する。また判定ポイントは、マークシート２０１を画像読取装置１０１に貼り付ける際の公差を考慮して設定する必要がある。以下、主走査ラインＬｉｎｅ１において黒マーク２０２の検知が行われた後、主走査ラインＬｉｎｅ２において黒マーク２０２の検知が行われる場合について説明する。

図６（ｂ）は、主走査位置と、黒画素判定および白画素判定で用いる差分データの画素値との関係を示すグラフであり、横軸は主走査位置を表し、縦軸は点灯時読み取りデータの画素値から消灯時読み取りデータの画素値を減算した値を表す。上述したように、本実施例では、特定の画素について、画素値と黒閾値との大小関係を判定することで、該特定の画素が黒画素であるかを判定し、画素値と白閾値との大小関係を判定することで、該特定の画素が白画素であるかを判定する。なお、黒閾値および白閾値は、ＣＩＳ２０４の仕様、並びに、マークシート２０１の黒マーク２０２の反射率および白マークの反射率に基づき決定される。

黒マーク２０２の検知が開始すると、ＣＩＳ２０４は副走査方向と逆方向に１ラインずつ移動する。そしてＣＩＳ２０４は主走査ラインＬｉｎｅ１に到達すると、主走査ラインＬｉｎｅ１を読み取ることで、主走査ラインＬｉｎｅ１に対する差分データを生成する。この差分データは、主走査位置に対応する画素の画素値から成るデータであり、各画素において点灯時読み取りデータの画素値から消灯時読み取りデータの画素値を減算することで生成される。主走査ラインＬｉｎｅ１上には黒マーク２０２が存在せず白マークしか存在しないため、差分データの画素値は、図６（ｂ）に実線で示すように、全ての主走査位置に亘って一定な値であり、また該一定な値は白閾値より大きい。従って、主走査ラインＬｉｎｅ１の６箇所の判定ポイントＶｈ１〜Ｖｈ６に対応する画素は全て白画素と判定される結果、主走査ラインＬｉｎｅ１において黒マーク２０２の検知に失敗したと判定される（ステップＳ３０５でＮＯ）。

主走査ラインＬｉｎｅ１における黒マーク２０２の検知が失敗した後、ＣＩＳ２０４は副走査方向と逆方向に１ライン移動し、主走査ラインＬｉｎｅ２を読み取ることで、主走査ラインＬｉｎｅ２に対する差分データを生成する。この差分データは、主走査位置に対応する画素の画素値から成るデータであり、各画素において点灯時読み取りデータの画素値から消灯時読み取りデータの画素値を減算することで生成される。主走査ラインＬｉｎｅ２上には黒マーク２０２が存在するため、差分データの画素値は、図６（ｂ）に一点鎖線で示すように、主走査位置によって変化する。即ち、判定ポイントＶｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ５，Ｖｈ６に対応する画素値は、主走査ラインＬｉｎｅ１と同様に白閾値より大きい一方、判定ポイントＶｈ３，Ｖｈ４に対応する画素値は、黒閾値より小さい。従って、主走査ラインＬｉｎｅ２の判定ポイントＶｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ５，Ｖｈ６に対応する画素は白画素、且つ、判定ポイントＶｈ３，Ｖｈ４に対応する画素は黒画素と判定される。この結果、主走査ラインＬｉｎｅ２において黒マーク２０２の検知に成功したと判定される（ステップＳ３０５でＹＥＳ）。

このように、本実施形態では、各画素において点灯時読み取りデータの画素値から消灯時読み取りデータの画素値を減算することで、差分データを生成する。この消灯時読み取りデータの画素値を減算する処理により、温度上昇に伴って高い画素値が出力されたとしても、温度上昇に伴う画素値の増加分を解消できる。つまり、温度上昇に伴うオフセット電圧の増加分を解消できる。そのため、設置されている環境の温度に影響されることなく、センサのホームポジションを精度良く検知することが可能となる。

［実施例２］
実施例１では、点灯時読み取りデータと、消灯時読み取りデータとに基づき、差分データを生成する。この点灯時読み取りデータおよび消灯時読み取りデータは、同一の主走査ラインに対して取得されるデータである。しかし、差分データとして他のデータを用いても良い。本実施例では、ある主走査ラインに対する点灯時読み取りデータと、消灯時読み取りデータとに基づき、差分データを生成する。そして、その次の主走査ラインに対する点灯時読み取りデータと、消灯時読み取りデータとに基づき、差分データを生成する。そして、両者の差分データの差異に基づき、差分データを生成する。なお、本実施例において、実施例１と共通する内容については、説明を省略する。

図７は、本実施例における黒マーク検知を説明するための模式図であり、図７（ａ）は、本実施例で用いるマークシートを示す。図示するように、本実施例で用いるマークシートは、図６（ａ）に示す物と同一である。

本実施例における差分データについて改めて説明する。まず、ある主走査ラインに対する点灯時読み取りデータの画素値から、消灯時読み取りデータの画素値を減算することで、第１の差分データを生成する。さらに、ＣＩＳ２０４がその次に読み取る主走査ラインに対する点灯時読み取りデータの画素値から、消灯時読み取りデータの画素値を減算することで、第２の差分データを生成する。そして、各画素において第１の差分データの画素値から第２の差分データの画素値を減算した値から成るデータを、本実施例における差分データとする。図７（ｂ）は、この差分データの画素値と、主走査位置との関係を示すグラフであり、横軸は主走査位置を表し、縦軸は差分データの画素値を表す。

実施例１では、黒閾値および白閾値という２つの閾値を用いて、差分データの画素値との大小関係を判定するが、本実施例では１つの閾値を用いる。即ち、所定の判定ポイント（本例では判定ポイントＶｈ３，Ｖｈ４）に対応する差分データの画素値が、閾値より大きい場合に、黒マーク２０２の検知に成功したと判定される。

以下、詳細に説明する。主走査ラインＬｉｎｅ１における黒マーク２０２の検知が失敗した後、ＣＩＳ２０４は副走査方向と逆方向に１ライン移動し、主走査ラインＬｉｎｅ２における黒マーク２０２の検知を開始する。具体的には、主走査ラインＬｉｎｅ２を読み取ることで、主走査ラインＬｉｎｅ１および主走査ラインＬｉｎｅ２に対する差分データを生成する。この差分データは、主走査位置に対応する画素の画素値から成るデータである。つまり、この差分データは、各画素において主走査ラインＬｉｎｅ１に対する点灯時および消灯時読み取りデータの差分データの値から主走査ラインＬｉｎｅ２に対する点灯時および消灯時読み取りデータの差分データの値を減算することで生成される。この差分データの判定ポイントにおける画素値と、閾値との大小関係に基づき、主走査ラインＬｉｎｅ２上で黒マーク２０２を検知できたかが判定される。

黒マーク２０２が無い位置では、主走査ラインＬｉｎｅ１に対する点灯時読み取りデータの画素値と、主走査ラインＬｉｎｅ２に対する点灯時読み取りデータの画素値とは等しい。結果、判定ポイントＶｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ５，Ｖｈ６では、差分データの画素値はゼロとなる。

一方、黒マーク２０２がある位置では、主走査ラインＬｉｎｅ１に対する点灯時読み取りデータの画素値は、主走査ラインＬｉｎｅ２に対する点灯時読み取りデータの画素値より高い。結果、判定ポイントＶｈ３，Ｖｈ４では、差分データの画素値はゼロより高くなる。

上述したように本例では、判定ポイントＶｈ３，Ｖｈ４に対応する差分データの画素値が、閾値より大きい場合に、黒マーク２０２の検知に成功したと判定される。従って、主走査ラインＬｉｎｅ２の検知の際に、判定ポイントＶｈ３，Ｖｈ４に対応する差分データの画素値が閾値より大きく、主走査ライン上で黒マーク２０２の検知に成功したと判定される。

［その他の実施例］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０２・・・読み取りユニット
１０４・・・ＬＥＤ
１１４・・・差分データ生成部
１１６・・・判定部
２０１・・・マークシート
２０２・・・黒マーク
２０４・・・ＣＩＳ

Claims (8)

1. 光源およびセンサを有する読み取りユニットと、前記センサのホームポジションを検知するためのマークとを有する画像読取装置であって、
   第１の光量で前記光源が点灯している状態で、前記センサが主走査ラインを読み取ることで得られる第１のデータ、および、前記第１の光量より低い第２の光量で前記光源が点灯している状態あるいは前記光源が消灯している状態で、前記センサが前記主走査ラインを読み取ることで得られる第２のデータ、を取得する取得手段と、
   前記第１のデータの値から前記第２のデータの値を減算することで、主走査位置に対応する画素値から成る差分データを生成する生成手段と、
   前記差分データに基づき、前記主走査ライン上で前記マークを検知できたか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. 前記判定手段は、
   前記差分データに基づき、主走査方向における所定の位置を示す判定ポイントに対応する画素が黒画素であるか否かを判定し、
   前記差分データに基づき、該判定ポイントとは別の判定ポイントに対応する画素が白画素であるか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記所定の位置を示す判定ポイントに対応する画素が黒画素であり、且つ、該判定ポイントとは別の判定ポイントに対応する画素が白画素である、と判定された場合、前記判定手段は、前記主走査ライン上で前記マークを検知できたと判定することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記判定手段による判定処理の回数が、前記センサが移動可能なライン数に対応する数を超えていると判定された場合、エラー情報を表示する表示制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
5. 印刷データに基づいて印刷を実行する印刷制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
6. 光源およびセンサを有する読み取りユニットと、前記センサのホームポジションを検知するためのマークとを有する画像読取装置であって、
   前記センサが主走査ラインを読み取ることで得られる第１のデータ、および、前記センサが前記主走査ラインの次のラインを読み取ることで得られる第２のデータ、を取得する取得手段と、
   前記第１のデータの値から前記第２のデータの値を減算することで、主走査位置に対応する画素値から成る差分データを生成する生成手段と、
   前記差分データに基づき、前記主走査ラインの次のライン上で前記マークを検知できたか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。
7. 光源およびセンサを有する読み取りユニットと、前記センサのホームポジションを検知するためのマークとを有する画像読取装置で実行される画像読取方法であって、
   第１の光量で前記光源が点灯している状態で、前記センサが主走査ラインを読み取ることで得られる第１のデータ、および、前記第１の光量より低い第２の光量で前記光源が点灯している状態あるいは前記光源が消灯している状態で、前記センサが前記主走査ラインを読み取ることで得られる第２のデータ、を取得するステップと、
   前記第１のデータの値から前記第２のデータの値を減算することで、主走査位置に対応する画素値から成る差分データを生成するステップと、
   前記差分データに基づき、前記主走査ライン上で前記マークを検知できたかを判定するステップと
   を備えることを特徴とする画像読取方法。
8. コンピュータに、請求項７に記載の方法を実行させるための、プログラム。

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