JP2024065450A - Image reader - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、イメージスキャナ、ファクシミリ装置などにおいて原稿画像を読み取る画像読取装置に関し、特に駆動手段としてDCモータを用い、読取手段としてLEDを用いた線状光源で原稿を照射し、その線状イメージをCIS(Contact Image Sensor)ラインセンサで撮像する構成の画像読取装置に用いて好適なものである。 The present invention relates to an image reading device that reads document images in an image scanner, facsimile machine, etc., and is particularly suitable for use in an image reading device that uses a DC motor as a drive means, illuminates a document with a linear light source using an LED as a reading means, and captures the linear image with a CIS (Contact Image Sensor) line sensor.
従来の画像読取装置では、原稿を搬送するためのモータとしてDCモータが利用される場合がある。DCモータは低コストであり、容易に駆動することができるが、搬送の負荷の変化などによって速度が変動しやすいといった欠点がある。特許文献1には、この速度変動を検出し1次元イメージセンサにより1ラインずつ順次読み取りを行い記憶する画像読取装置が開示されている。この画像読取装置は、DCモータの回転軸に一体回転可能に取り付けられた円板の一部に対向配置されたフォトインタラプタが、円板に設けられた透孔を検出して検出信号を出力するエンコーダを設け、エンコーダから検出信号が出力されるごとに、イメージセンサにより読取動作を行わせる。
In conventional image reading devices, a DC motor may be used as the motor for transporting the document. Although DC motors are low cost and easy to drive, they have the disadvantage that their speed is prone to fluctuations due to changes in the transport load, etc.
また、特許文献2には、DCモータの速度が変動した際に、エンコーダの検出信号と、ラインセンサの読み取り周期を比較し、差分があった場合に不要な画像データを破棄する画像読取装置が開示されている。
しかしながら上記従来技術では、搬送速度が変動し低速になった場合、特に搬送を一時的に停止させる直前などの低速時に、ラインセンサの撮像時間が長期化し、ラインセンサの暗電流の影響により電荷が蓄積され、明るい画像が出力されてしまうことがある。また、特許文献2のような制御を行った場合には、搬送速度を検出するためのエンコーダと同期してラインセンサが読み取りを行えないため、搬送方向に同期の取れていない画像が出力されてしまう可能性がある。
However, with the above-mentioned conventional technology, when the conveying speed fluctuates and becomes slow, particularly at low speeds such as immediately before conveying is temporarily stopped, the imaging time of the line sensor becomes longer, and electric charge accumulates due to the influence of the dark current of the line sensor, which may result in a bright image being output. Furthermore, when control such as that in
上述した課題を鑑み、本発明に係る画像読取装置は、
原稿を搬送する搬送部と、
前記搬送部を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の回転駆動を制御する駆動制御手段と、
前記搬送部または駆動手段の回転を検出し、回転に応じてパルス信号を出力する回転検出手段と、
搬送された原稿に光を照射する光源、及び前記光源の点灯制御を行う光源制御手段と、
搬送された原稿を搬送方向と直交するライン状に撮像し読み取る読取手段と、
前記回転検出手段から出力されたパルス信号をカウントし、一定のパルス数毎に、前記読取手段の1ラインの撮像開始タイミング信号を生成する撮像開始タイミング生成手段と
を有し、
前記撮像開始タイミング生成手段は、前記回転検出手段から出力されるパルス信号の周期が長くなり一定時間を超えた場合に、ダミーの撮像開始タイミング信号を出力することを特徴とする。
In view of the above-mentioned problems, an image reading device according to the present invention comprises:
A conveying unit that conveys the document;
A driving means for driving the conveying unit;
A drive control means for controlling the rotational drive of the drive means;
a rotation detection means for detecting the rotation of the conveying unit or the driving means and outputting a pulse signal in response to the rotation;
a light source for irradiating light onto the conveyed document, and a light source control means for controlling the lighting of the light source;
a reading means for imaging and reading the conveyed document in a line perpendicular to the conveying direction;
an imaging start timing generating means for counting the pulse signal output from the rotation detecting means and generating an imaging start timing signal for one line of the reading means every time a certain number of pulses are counted;
The imaging start timing generating means outputs a dummy imaging start timing signal when the period of the pulse signal output from the rotation detecting means becomes long and exceeds a certain period of time.
本発明によれば、搬送速度が低速になった場合にも、ラインセンサに暗電流の電荷が過剰に蓄積されることなく、画像が明るくなりすぎることを防止できる。また、搬送速度の変動にラインイメージセンサの読み取り動作が追従し、副走査方向に同期の取れた画像を取得することが可能となる。 According to the present invention, even when the conveying speed is slowed, excessive accumulation of dark current charge in the line sensor can be prevented, preventing the image from becoming too bright. In addition, the reading operation of the line image sensor follows fluctuations in the conveying speed, making it possible to obtain an image that is synchronized in the sub-scanning direction.
(第1の実施形態)
以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。本実施形態の構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものである。
First Embodiment
Hereinafter, the embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are examples for realizing the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. The dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components of the present embodiment should be appropriately modified or changed depending on the configuration and various conditions of the device to which the present invention is applied, without departing from the spirit of the present invention.
図1は本実施形態に係る画像読取装置10の概略図である。
Figure 1 is a schematic diagram of an
<装置の構成>
画像読取装置10は、積載台12に積載された一又は複数のシートSを給紙口から1つずつ装置内に搬送してその画像を読み取り、駆動ローラ20、従動ローラ21によって装置外に排出する装置である。読み取るシートSは、例えば、OA紙、チェック、小切手、名刺、カード類等のシートであり、厚手のシートであっても、薄手のシートであってもよい。
<Apparatus Configuration>
The
積載台原稿検知センサ13aは、積載台12に積載されたシートSを検出できる位置に配置され、発光部と受光部を備え、搬送路を挟んで反対側に設けられた導光レンズ13bにより、発光部で発光した光が受光部にもどり、シートSが積載された場合には、その光路が遮られることによって、積載台12にシートSが積載されたことを検出する。
The loading tray
<給紙>
経路RTに沿ってシートSを給紙する給紙機構としての第1搬送部50が設けられている。第1搬送部50は本実施形態の場合、送りローラ14(給送ローラ)と、送りローラ14に対向配置される分離パッド30と、を備え、積載台12上のシートSを給送方向Dに一枚ずつ順次搬送する。送りローラ14には、不図示のモータによって伝達部を介して駆動力が伝達されるように構成された駆動部15により図中矢印方向(シートSを搬送させる方向)に回転駆動される。なお、駆動部15は説明のために画像読取装置10の外側に図示しているが、実際には送りローラ14の脇などに配置されている。また、駆動部15は単一のものに限られず、複数のモータなどによって構成されていてもよい。
<Paper feeding>
A
<駆動部>
駆動部15と送りローラ14とを接続する伝達部は、例えば、本実施形態では、通常時において駆動力が伝達される状態とし、シートSを停止する場合には駆動力を遮断する。送りローラ14は伝達部により駆動力の伝達が遮断されると、自由回転可能な状態となる。
<Drive unit>
In the present embodiment, for example, the transmission unit connecting the
<分離構造>
送りローラ14に対向配置される分離パッド30は、シートSを1枚ずつ分離するための部材であり、送りローラ14に圧接している。この圧接状態を確保するため、分離パッド30には圧縮可能なスポンジ部材33(弾性部材)が設けられる。スポンジ部材33の弾性力によって、後述する第1摩擦部材32および第2摩擦部材を送りローラ14側へ付勢するように構成される。
<Isolation structure>
The
<搬送構造>
第1搬送部50の搬送方向下流側にある搬送機構としての第2搬送部51は、駆動ローラ16と、駆動ローラ16に従動する従動ローラ17とを有し、第1搬送部50から搬送されてきたシートSをその下流側へ搬送する。駆動ローラ16には駆動部15から駆動力が伝達されて回転駆動される。従動ローラ17は駆動ローラ16に対して一定圧で圧接し、駆動ローラ16に連れ回る。この従動ローラ17は、ばね等の付勢ユニット(不図示)によって駆動ローラ16に対して付勢された構成としてもよい。
<Conveyor structure>
The second conveying section 51, which serves as a conveying mechanism located downstream of the
このような第2搬送部51よりも搬送方向下流側にある搬送機構としての第3搬送部52は、駆動ローラ20と、駆動ローラ20に従動する従動ローラ21とを備え、第2搬送部51から搬送されてきたシートSを装置外へ排出する。つまり、この第3搬送部52は排出機構として機能する。
The
駆動ローラ20には駆動部15から駆動力が伝達されて回転駆動される。従動ローラ21は駆動ローラ20に対して一定圧で圧接し、駆動ローラ20に連れ回る。この従動ローラ21は、ばね等の付勢ユニット(不図示)によって駆動ローラ20に対して付勢された構成としてもよい。
The driving force is transmitted from the
<画像読取構造、制御>
ここで、本実施形態の画像読取装置10では、第2搬送部51と第3搬送部52との間に配置される画像読取ユニット18、19によって画像の読み取りを行うため、第2搬送部51及び第3搬送部52はシートSを定速搬送する。このときの搬送速度は常に第1搬送部50の搬送速度以上とすることで、先行シートSに後続シートSが追いついてしまう事態を確実に回避できる。例えば、本実施形態では、第2搬送部51及び第3搬送部52によるシートSの搬送速度が、第1搬送部50によるシートSの搬送速度よりも速くなるように、駆動部15から第1搬送部50に駆動伝達する伝達部の減速比を、駆動部15から第2搬送部51及び第3搬送部52に駆動伝達する伝達部の減速比よりも大きくしている。
<Image reading structure and control>
In the
なお、第2搬送部51及び第3搬送部52によるシートSの搬送速度と、第1搬送部50によるシートSの搬送速度とを同一条件とした場合でも、駆動部15を制御して第1搬送部50側の駆動のみを制御し、後続シートSの給紙開始タイミングを間欠的にずらすことにより先行シートSと後続シートSとの間に最低限の間隔を形成することも可能である。
Even if the conveying speed of the sheet S by the second conveying unit 51 and the third conveying
<レジストセンサ>
第1搬送部50より搬送方向下流側に配置される媒体検出センサ41、42は画像読取ユニット18、19よりも上流側で第1搬送部50よりも下流側に配置された搬送路RT上流側の検出センサ(シートの挙動や状態を検出するセンサ)としての一例であり、第1搬送部50により搬送されるシートSの位置、詳細には、媒体検出センサ41、42の検出位置にシートSの端部が到達又は通過したか否かを検出する。媒体検出センサ41、42としては、種々のものが利用可能であるが、本実施形態の場合には光学センサであり、発光部とその受光部とを備え、シートSの到達又は通過により受光強度(受光量)が変化することを原理としてシートSを検出する。なお、この媒体検出センサ41、42は、上記の光学センサに限定されず、例えば、シートSの端部が検知できるセンサ(イメージセンサ等)を用いてもよいし、経路RT内に突出したレバー型のセンサでもよい。
<Registration sensor>
The
<CISの配置>
媒体検出センサ41、42よりも下流側にある画像読取ユニット18、19は、例えば、搬送された原稿を搬送方向(副走査方向)と直交する主走査方向に対し光学的に走査し、電気信号に変換して画像データとして読み取るものであり、内部にLED等の光源、ライン状に配置されたラインセンサ、レンズアレー等を備えている。本実施形態の場合、画像読取ユニット18、19は経路RTの両側に一つずつ配置されており、シートSの表裏面を読み取る。しかし、経路RTの片側にのみ一つ配置して、シートSの片面のみを読み取る構成としてもよい。また、本実施形態では、画像読取ユニット18、19を経路RTを挟んで対向配置しているが、例えば、経路RTの搬送方向に間隔をあけて配置してもよい。本実施形態においては、ラインセンサとしてCIS(Contact Image Sensor)を用いており、このCISが原稿の読取手段であって、図2に示すラインセンサ86の一例で、画像読取ユニット18、19は、それぞれこのラインセンサ86と光源88、上述したレンズアレー等を備えている。また、画像読取ユニット18、19が有する画像読取基板上に配置されたIC等によってスタートパルス発生部85、光源制御手段87が実現されているが、これに限られない。例えばそれらの機能をCPU80の一部の機能として実現する構成であってもよい。
<CIS placement>
The
<ブロック図の説明>
図2は画像読取装置10の電気構成を示すブロック図である。
<Block diagram explanation>
FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the
画像読取装置10は、CPU80により全体の制御が実行される。駆動モータ82の回転速度を検出する回転検出手段であるエンコーダ部84とエンコーダパルス発生部83のうちの、駆動モータ82の回転に同期したパルス信号を生成するエンコーダパルス発生部83の出力信号に基づいて、駆動部15の一例である駆動モータ82の駆動制御を行う駆動制御部81に対しCPU80が制御指示することによって駆動モータ82の速度制御を行う。駆動モータ82はシートを搬送するための駆動手段で、主にDCモータが使用される。
The
エンコーダ部84は図3に示すように、円板123と発光器124及び受光器125を有する。円板123は、駆動モータ82の回転軸上に、駆動モータ82の回転に従って回転するように設けられる。円板123には複数のスリット126(光の透過穴)が形成される。発光器124及び受光器125は、円板123を挟んで対向するように設けられる。発光器124は円板123に向けて光を照射する。一方、受光器125は、受光した光の強度に応じた電気信号であるパルス信号を生成して出力する。パルス信号の信号値は、発光器124が発する光をスリット126から受光している間は相対的に大きい値(High)となり、発光器124が発する光が円板123により遮られている間は相対的に小さい値(Low)となりエンコーダパルス発生部83で所望のパルス信号に生成される。便宜上、図3には12個のスリット126を有する円板123を示したが、実際の円板123は数百個のスリットを有する。
As shown in FIG. 3, the
スタートパルス発生部85は、エンコーダパルス発生部83から出力されたパルスをカウントし、一定のカウント数(パルス数)毎にスタートパルスを生成し、ラインセンサ86に対して発する。一定のカウント数とは、画像読取装置によって読み取られる副走査方向の解像度ごとに異なり、所望の解像度の1画素分の距離をシートSが進むときに、エンコーダが回転する量を検出するカウント数が望ましい。
The start
撮像開始タイミング生成手段であるスタートパルス発生部85が撮像開始タイミング信号であるスタートパルスをラインセンサ86に対して発すると、ラインセンサ86は撮像を開始する。すなわち、この時スタートパルス発生部85のスタートパルスは光源制御手段87に対しても発せられ、光源制御手段87はスタートパルスに同期して、一定時間点灯するように光源88の点灯制御をする。光源88は赤、緑、青のLEDからなり本実施形態では同時点灯してグレー画像を取得する。光源88から照射された光は、シートで反射されラインセンサ86に入射し、ラインセンサ86はシート上の画像を読み取ることができる。
When the start
ここで図15を用い、ラインセンサの一例であるCMOSイメージセンサのセンサ部分の構成について説明する。入射した光を光電変換し電荷を蓄積するフォトダイオード201を有し、フォトダイオードの電荷をコンデンサ202で電圧に変換する。コンデンサ202の電圧を増幅するアンプ205を有しており、スイッチ203、204に対しスタートパルスに応じた信号が入るとスイッチがON/OFFの動作を行う。スイッチ203がONすることで、フォトダイオード201に蓄積された電荷はコンデンサ202に移動する。スイッチ204がONすることで、コンデンサ202の電圧が増幅されたアンプ205の出力電圧がCPU80に対して入力される。CMOSイメージセンサでは各画素ごとにこの回路を有する。
Now, using FIG. 15, we will explain the configuration of the sensor part of a CMOS image sensor, which is an example of a line sensor. It has a
媒体検出部91は図1の媒体検出センサ41、42にあたる。蓄電素子89は電気2重層キャパシタなどで構成される。以下、図4を用いて、蓄電素子89に関する電流の流れについて説明する。
The
画像読取装置10にUSBを介して接続されたホストPC200は、本実施形態の場合、画像読取装置10に対しUSBケーブルを介して電流を供給する構成となっている。電流供給源はホストPCの他、ACアダプタ等の電源装置であっても構わない。ホストPC200から電流の供給を受けると、一時的に蓄電素子89に蓄電され、駆動モータ82や画像読取装置10を構成する他の電気回路96に供給される。蓄電量検出部90は、蓄電素子89の電圧や、電流センサ95の電流量を検出することにより、蓄電素子89の蓄電量や、接続された負荷(駆動モータ82、他の電気回路96)に流れる電流を検出し、CPU80に伝える。CPU80はその情報によって、駆動制御部81に指示を出し、駆動モータ82の速度などを制御し、電流の消費を抑える。また、蓄電素子89の電圧が一定以下であった場合には、CPU80は駆動モータ82を一旦停止し、電流の消費を抑え、蓄電素子89に電荷を蓄積させ電圧が一定以上になるように制御を行う。
In this embodiment, the
本実施形態ではホストPC200から電力の供給を受け、蓄電素子89に一時蓄電した後に、負荷へ電力を供給する構成としたが、ACアダプタや画像読取装置内に電源ユニットを設け、これら電力が限られた供給源から電力の供給を受けても構わない。また蓄電素子89に一時的に蓄電することで、急な負荷変動でも安定した動作ができるが、蓄電素子89はなくても構わない。
In this embodiment, the power is supplied from the
次に図5を用いて、本画像読取装置10の動作の例を説明する。ホストPC200等から読取開始(S101)が指示されると、画像読取装置10の積載台12にシートが積載されているか確認する(S102)。シートが積載されている場合、駆動モータ82の一例であるDCモータが駆動され、シート搬送が開始される(S103)。積載台12にシートがない場合は、シートが置かれるまで待機するか、あるいは一定時間経過してもシートを検出しない場合は、ホストPC200にシートがないといったエラーを返しても構わない。
Next, an example of the operation of the
駆動モータ82が駆動されると(S103)、駆動モータ82の軸に取り付けられた円板123が回転し、エンコーダ部84からパルス信号が出力され、エンコーダパルス発生部83で生成されたエンコーダパルスがスタートパルス発生部85でカウントを開始される(S104)。
When the
ここで図6、図13を用いて、エンコーダパルスをカウントしてスタートパルスを発生する動作の一例とダミーパルスを発生する動作の一例を説明する。スタートパルス発生部85がエンコーダパルス発生部83から出力されるエンコーダパルスの立ち上がりエッジを検出すると(S201、S205でYes)、図6に示すスタートパルス発生処理では内部のカウンタがカウントアップされる。図13に示すダミーパルス発生処理では内部のカウンタがカウントアップされるとともに、時間の計測が開始される(S206)。
Now, with reference to Figures 6 and 13, an example of the operation of counting the encoder pulses to generate a start pulse and an example of the operation of generating a dummy pulse will be described. When the start
図6に示すスタートパルス発生処理においては、エンコーダパルスを6パルスカウントすると(S202でYes)、カウント数をリセットし(S203)、スタートパルス発生部85はラインセンサ86に撮像開始を指示するスタートパルスを発生する(S204)。本実施形態の構成では、300dpiの解像度で画像を読み取ることを想定し、エンコーダパルスを6パルスカウントすると、シートが解像度300dpiの1ドット分の距離搬送される構成となっている。
In the start pulse generation process shown in FIG. 6, when the encoder pulse count reaches six pulses (Yes in S202), the count number is reset (S203), and the start
一方、図13に示すダミーパルス発生処理では、次のエンコーダパルスの立ち上がりエッジが検出されると(S207でYes)、時間計測はリセットされる(S208)。次のエンコーダパルスが検出できないまま一定時間が経過すると(S209でYes)、スタートパルス発生部85はラインセンサ86に対して、ダミーパルスを発生する(S210)。一定時間が経過していない場合にはS207に戻る。
On the other hand, in the dummy pulse generation process shown in FIG. 13, when the rising edge of the next encoder pulse is detected (Yes in S207), the time measurement is reset (S208). When a certain time has passed without the next encoder pulse being detected (Yes in S209), the start
ダミーパルスを発生した場合にも、エンコーダパルスのカウントは継続される。図6、13の動作は、DCモータが停止するまで繰り返し行われる。 Even if a dummy pulse is generated, the encoder pulse count continues. The operations in Figures 6 and 13 are repeated until the DC motor stops.
図5に戻り、搬送されているシートの先端を媒体検出部91(レジストセンサ)が検知すると(S105でYes)、シートの読取動作が開始される(S106)。ここで、シートの読取動作が開始されるまでの時間は、シートの先端がラインセンサ86に到達する時間を待って開始しても構わない。
Returning to FIG. 5, when the medium detection unit 91 (resist sensor) detects the leading edge of the sheet being conveyed (Yes in S105), the sheet reading operation is started (S106). Here, the time until the sheet reading operation is started may be the time when the leading edge of the sheet reaches the
図7を用いて、ラインセンサ86の撮像動作について説明する。ラインセンサ86はスタートパルスもしくはダミーパルスを検出すると(S301でYes)、撮像を開始する(S302)。光源制御手段87はスタートパルスもしくはダミーパルスを検出すると、光源88を点灯する(S303)。光源88の点灯時間はあらかじめ、所望の画像の明るさとなるように調整されている。この調整された時間、光源88が点灯し、一定時間が経過すると(S304でYes)、光源制御手段87は光源を消灯する(S305)。次のスタートパルスもしくはダミーパルスを検出すると(S306)ラインセンサ86は撮像を停止し、撮像した画像信号を不図示の後段の回路に出力し、次のラインの撮像を開始する。なお、S306で検出されたスタートパルスもしくはダミーパルスは、次のラインにおいてS301で検出されるパルスとなっている。
The imaging operation of the
次にラインセンサ86から出力された画像信号の画像取得動作(図5のS107)を、図8を用いて説明する。 Next, the image acquisition operation of the image signal output from the line sensor 86 (S107 in FIG. 5) will be explained using FIG. 8.
まず、S401でラインセンサ86から出力された画像信号が、スタートパルスによって撮像された信号か、ダミーパルスによって撮像された信号か切り分ける。CPU80はエンコーダパルス発生部83及びスタートパルス発生部85からの情報により、どのタイミングでダミーパルスが出力されたか認識している。スタートパルスによって撮像された画像信号であった場合、不図示の増幅回路やA/D変換回路を通った後、画像データとしてメモリに格納される(S403)。ダミーパルスによって撮像された画像信号であった場合、不要な画像信号であるので、メモリには格納されない(S402)。
First, in S401, the image signal output from the
図5のS106からS107の動作は媒体検出部91がシートの後端を検出し、シート全体がラインセンサ86で撮像されるまで繰り返し行われる。シート全体の撮像動作が完了すると(S109)、メモリに格納された画像データは所定の画像処理を行った後(S110)、ホストPC200などに出力される(S111)。積載台12にまだシートがある場合、ホストPCなどから停止操作が行われるまで撮像動作は繰り返し行われる(S112)。積載台12にシートがない場合、撮像動作は完了となり、駆動モータ82の駆動を停止する(S113)。
The operations from S106 to S107 in FIG. 5 are repeated until the
ここで、図9を用いてエンコーダパルスとスタートパルス、ダミーパルス、画像信号の関係を説明する。 Here, we will use Figure 9 to explain the relationship between the encoder pulse, start pulse, dummy pulse, and image signal.
スタートパルス発生部85はエンコーダパルスを6パルスカウントするごとに、スタートパルスを発生させる。スタートパルスが発生すると、ラインセンサ86は撮像を開始する。また、ラインセンサ撮像開始に同期して光源88も一定時間点灯する。点灯時間については所望の明るさの画像が取得できるように事前に調整されている。ラインセンサ撮像開始後n回目の区間で撮像された画像信号は、次のn+1回目の区間の開始時にラインセンサ86から出力され不図示の増幅部やA/D変換部によってデジタルデータに変換されメモリ等の記憶手段に格納される。
The start
図9の例では、エンコーダパルスは15パルス目以降、駆動モータ82の回転数が遅くなった影響で、周期が伸びている。
In the example of Figure 9, the period of the encoder pulse is lengthened from the 15th pulse onwards due to the slower rotation speed of the
スタートパルス発生部85はエンコーダパルスを検出できないためスタートパルスを発生できず、ラインセンサ撮像時間が伸びる。ラインセンサ撮像時間が伸びるとラインセンサ86はその期間、撮像し続ける。光源88はあらかじめ決められた時間のみしか点灯しないが、ラインセンサ86は光源88が点灯していなくても、暗電流や外部から入ってくる光の影響で、無駄な電荷を蓄積してしまう。ラインセンサ86の撮像時間が長期間になった場合、無駄な電荷の蓄積量が大きくなり本来の明るさよりも明るい画像信号となってしまう。
Because the start
本実施形態においては、これを防止するため、図13を用いて説明したように、スタートパルス発生部85はエンコーダパルスを一定時間以上検出できなかった場合に、スタートパルスの代わりにダミーパルスを発生させ、これをトリガーとしてラインセンサの撮像を開始させる。図9のラインセンサ撮像開始n+3回目がダミーパルスをトリガーとして撮像した区間となる。こうすることによって、ラインセンサ86の撮像時間が長期間になることを防ぎ、無駄な電荷を蓄積し続けることを防止できる。なお、このダミーパルスで撮像された画像信号は本来不要な位置の画像信号となるので、メモリには書き込まない。
In this embodiment, to prevent this, as explained with reference to FIG. 13, when the start
ダミーパルスを発生した場合にも、スタートパルス発生部85はエンコーダパルスのカウントを継続して行っている。エンコーダパルス19パルス目を検出すると、スタートパルス発生部85はスタートパルスを発生させる。このスタートパルスでラインセンサ86はn+4回目の撮像を行う。この時撮像した画像信号は正規の位置の画像信号となるので、A/D変換後にメモリに格納される。
Even if a dummy pulse is generated, the start
n+3回目の撮像開始とn+4回目の撮像開始に時間差が少なかった場合、ラインセンサ86から画像信号を読み出す時間が稼げない可能性があるので、n+4回目の撮像開始を遅らせるように構成しても良い。
If there is little time difference between the start of the n+3th imaging and the start of the n+4th imaging, there is a possibility that there will not be enough time to read out the image signal from the
本実施形態では、スタートパルス発生部85がエンコーダパルス発生部83から出力されるエンコーダパルスの立ち上がりエッジ間の時間を計測してダミーパルスを発生させているが、スタートパルス間の時間を計測して、一定時間以上経過した場合にダミーパルスを出力するように構成しても構わない。
In this embodiment, the start
また、ダミーパルスによってフォトダイオード201に蓄積された電荷をリセットするような構成としても良い。
It may also be configured so that the charge accumulated in the
さらに、本実施形態では、光源88の赤、緑、青、各色を同時に点灯し、グレー画像を得る形式で説明したが、光源88を赤、緑、青と1ラインごとに順次切り替えて点灯するように構成することによって、カラー画像を取得することもできる。この場合は、赤、緑、青と3つ分の画像データを取得して1ライン分の画像データとなるので、赤、緑、青の3つの画像を取得したときに所望の解像度1ライン分の距離をシートが進むよう、エンコーダパルスのカウント数を調整する。
In addition, in this embodiment, the red, green, and blue colors of the
以上のような構成とすることで、駆動モータ82の速度が低下もしくは停止した場合にも、ラインセンサ86の撮像時間が長くなりすぎることを防止し、均一な明るさの画像を得ることができる。
By configuring as described above, even if the speed of the
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について図面を用いて説明する。装置の構成については、第1の実施形態と同じである。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings. The configuration of the device is the same as that of the first embodiment.
図10を用いて、本実施形態の動作の例を説明する。本実施形態では、スタートパルス信号をトリガーとして赤、後、緑の複数色の光源を点灯することによりカラーの画像を取得する動作を説明する。 An example of the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. 10. In this embodiment, the operation of acquiring a color image by turning on multiple light sources of red and then green using a start pulse signal as a trigger will be described.
第1の実施形態で示した図5、7、8の動作フローは本実施例でも同様である。図10はスタートパルスもしくはダミーパルスが発生した後の動作を説明している。スタートパルスもしくはダミーパルスを検出すると(S501)、スタートパルス発生部85は内蔵のタイマーで時間T1をカウントし(S502)、ラインセンサ86に対して赤の撮像開始信号を発生させる(S503)。この時間T1に関しては0としてスタートパルスもしくはダミーパルスと同時に撮像開始信号を発生しても構わないし、少し遅らせても構わない。説明は割愛するが、撮像開始信号が発生すると、第1の実施形態同様、ラインセンサ86が1ラインの撮像を開始し、また光源制御手段87にて光源88の赤が点灯され、赤の画像信号1ラインの撮像が行なわれる。この後の緑、青の撮像動作ついても同様となる。
The operation flows of Figs. 5, 7, and 8 shown in the first embodiment are the same in this embodiment. Fig. 10 explains the operation after the start pulse or dummy pulse is generated. When the start pulse or dummy pulse is detected (S501), the start
次にスタートパルス発生部85は、赤の撮像開始信号発生からT2時間経過後に(S504)、緑の撮像開始信号を発生する(S505)。時間T2は1ラインの撮像時間以上を設定する。次に、緑の撮像開始信号からT3時間経過後に(S506)、青の撮像開始信号を発生させる(S507)。この時間T2、T3は、CPU80がクロックをカウントすることによって算出されればよい。
Then, the start
ここで、図11を用いスタートパルス、ダミーパルスとラインセンサ撮像開始信号、画像信号の関係を説明する。 Here, we will use Figure 11 to explain the relationship between the start pulse, dummy pulse, line sensor imaging start signal, and image signal.
スタートパルス発生部85はエンコーダパルスを6パルスカウントするごとに、スタートパルスを発生させる。スタートパルスが発生すると、T1時間経過後にラインセンサ86に対してラインセンサ撮像開始信号を発生させる。光源制御手段87はラインセンサ撮像開始信号毎に、光源88を赤、緑、青と切り替えて点灯させる。
The start
点灯時間については所望の明るさの画像が取得できるように事前に各色ごとに調整されている。ラインセンサ撮像開始信号で撮像され、ラインセンサ86に蓄積された電荷は次のラインセンサ撮像開始信号で出力され、図示の増幅部やA/D変換部によってデジタルデータに変換されメモリ等の記憶手段に格納される。
The lighting time is adjusted in advance for each color so that an image of the desired brightness can be obtained. An image is captured in response to a line sensor imaging start signal, and the charge accumulated in the
次に、ダミーパルスが発生した場合の撮像動作について説明する。エンコーダパルスは15パルス目以降、モータなどの回転数が遅くなった影響で、周期が伸びている。n+2ライン目の青のラインセンサ撮像開始信号以降、エンコーダパルスが検出できない影響で、次のラインセンサ撮像開始信号を発生できないため、青の撮像時間が伸びてしまう。青の撮像時間が長期間になった場合、無駄な電荷の蓄積量が大きくなり青の画像信号だけ所望の明るさよりも明るい画像信号となってしまう。これを防止するため、スタートパルス発生部85はエンコーダパルスを一定時間以上検出できなかった場合に、スタートパルスの代わりにダミーパルスを発生させ、これをトリガーとしてラインセンサ撮像信号を発生させる。図11のラインセンサ撮像開始n+3回目がダミーパルスをトリガーとして撮像した区間となる。このダミーパルスで撮像された画像信号は本来不要な位置の撮像信号となるので、n+3ライン目の赤、緑、青の画像データはメモリには格納せずに廃棄する。
Next, the imaging operation when a dummy pulse is generated will be described. After the 15th encoder pulse, the period is extended due to the slower rotation speed of the motor, etc. After the blue line sensor imaging start signal of the n+2th line, the next line sensor imaging start signal cannot be generated due to the inability to detect the encoder pulse, so the blue imaging time is extended. If the blue imaging time becomes long, the amount of unnecessary charge accumulated becomes large and only the blue image signal becomes brighter than the desired brightness. To prevent this, when the start
以上の構成とすることによって、駆動モータ82の速度が低下もしくは停止した場合にも、ラインセンサ86の撮像時間が長くなりすぎることを防止し、均一な明るさの画像を得ることができる。
By using the above configuration, even if the speed of the
(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施形態について図面を用いて説明する。装置の構成については、第1の実施形態と同じである。
Third Embodiment
A third embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings. The configuration of the device is the same as that of the first embodiment.
第3の実施形態では、蓄電素子89に蓄積されている電荷の量を検出し、ダミーパルスを発生させるかどうかを判断する実施例について説明する。
In the third embodiment, an example is described in which the amount of charge stored in the
図12、14は本実施例の動作の一部を示したフローチャートである。図12のS601からS604までは第1の実施の形態で説明した図6で説明した内容と同じなので説明は割愛する。 Figures 12 and 14 are flow charts showing part of the operation of this embodiment. Steps S601 to S604 in Figure 12 are the same as those explained in Figure 6 in the first embodiment, so the explanation will be omitted.
図14において、ダミーパルス発生処理では、エンコーダパルスの立ち上がりを検出すると(S605)、次の立ち上がりエッジを検出するまでの時間計測が開始される(S606)。次のエンコーダパルスの立ち上がりエッジが検出されると(S607)、時間計測はリセットされる(S608)。次のエンコーダパルスが検出できないまま一定時間が経過すると(S209)スタートパルス発生手段85はダミーパルスを発生する状態であることをCPU80に通知する。次にCPU80は蓄電素子89の蓄電量を蓄電量検出部90により取得する。この時、蓄電素子89の蓄電量がある基準値以下であれば(S610)スタートパルス発生部85に対して、ダミーパルスの発生を指示し、スタートパルス発生部85は、ダミーパルスの発生させる(S611)。ここで蓄電素子89の蓄電量の基準値とは、駆動モータ82に対して十分な電力を供給可能な蓄電量があるかどうかの判定値である。
In FIG. 14, in the dummy pulse generation process, when the rising edge of the encoder pulse is detected (S605), the time measurement is started until the next rising edge is detected (S606). When the rising edge of the next encoder pulse is detected (S607), the time measurement is reset (S608). When a certain time has passed without the next encoder pulse being detected (S209), the start pulse generating means 85 notifies the
蓄電素子89の蓄電量がある基準値以上あった場合、駆動モータ82の速度低下は一時的なものと判断し、CPU80はスタートパルス発生部85に対して、ダミーパルスの発生をやめさせ(S612)、次のエンコーダパルスが検出されることを待つ。
If the amount of charge stored in the
蓄電素子89の蓄電されている蓄電量が減っている場合、駆動モータ82に十分な電力を供給できないため、駆動モータ82は速度を低下するか、一時的に駆動を停止し、蓄電素子89の電荷が十分(例えば基準値を超える所定値)まで蓄電されるのを待つ。この場合、エンコーダパルスは速度の低下に応じて、徐々に発生間隔が長くなり、最終的には停止してしまう。
When the amount of electricity stored in the
エンコーダパルスを検出できないので、1ラインの撮像時間も長くなり、この結果、ラインセンサ86は無駄な電荷を蓄積し明るい画像となってしまう。これを防止するために、第1の実施形態および第2の実施形態ではダミーパルスを発生させていたが、搬送系に突発的に大きな負荷が生じた場合などでも、駆動モータ82が負荷に負けて一時的に遅くなることで、エンコーダパルスが伸びてしまうことがある。蓄電素子89の蓄電されている蓄電量が十分にある場合、駆動モータ82に供給できる電力が十分であるため、一時的に駆動モータが遅くなっているだけで、すぐに通常の速度に戻すことができる。このため、ダミーパルスを発生させなくても、画像が明るくなりすぎるほど、撮像時間が伸びることはない。
Because the encoder pulse cannot be detected, the imaging time for one line is also longer, and as a result, the
以上の構成とすることによって、突発的な速度変動でダミーパルスを発生することを防止でき、均一な明るさの画像を得ることができる。 By using the above configuration, it is possible to prevent dummy pulses from being generated due to sudden speed fluctuations, and to obtain images with uniform brightness.
10 画像読取装置
12 積載台
13a 積載台原稿検知センサ
13b 導光レンズ
14 送りローラ
16、20 駆動ローラ
17、21 従動ローラ
18,19 画像読取ユニット
30 分離パッド
32 第1摩擦部材
33 スポンジ部材
41,42 媒体検出センサ
50 第1搬送部
51 第2搬送部
52 第3搬送部
80 CPU
81 駆動制御部
82 駆動モータ
83 エンコーダパルス発生部
84 エンコーダ部
85 スタートパルス発生部
86 ラインセンサ
87 光源制御手段
88 光源
89 蓄電素子
90 蓄電量検出部
91 媒体検出部
123 円板
124 発光器
125 受光器
126 スリット
201 フォトダイオード
202 コンデンサ
203 スイッチ
204 スイッチ
205 アンプ
REFERENCE SIGNS
33
81
Claims (6)
前記搬送部を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の回転駆動を制御する駆動制御手段と、
前記搬送部または駆動手段の回転を検出し、回転に応じてパルス信号を出力する回転検出手段と、
搬送された原稿に光を照射する光源、及び前記光源の点灯制御を行う光源制御手段と、
搬送された原稿を搬送方向と直交するライン状に撮像し読み取る読取手段と、
前記回転検出手段から出力されたパルス信号をカウントし、一定のパルス数毎に、前記読取手段の1ラインの撮像開始タイミング信号を生成する撮像開始タイミング生成手段と
を有し、
前記撮像開始タイミング生成手段は、前記回転検出手段から出力されるパルス信号の周期が長くなり一定時間を超えた場合に、ダミーの撮像開始タイミング信号を出力することを特徴とする画像読取装置。 A conveying unit that conveys the document;
A driving means for driving the conveying unit;
A drive control means for controlling the rotational drive of the drive means;
a rotation detection means for detecting the rotation of the conveying unit or the driving means and outputting a pulse signal in response to the rotation;
a light source for irradiating light onto the conveyed document, and a light source control means for controlling the lighting of the light source;
a reading means for imaging and reading the conveyed document in a line perpendicular to the conveying direction;
an imaging start timing generating means for counting the pulse signal output from the rotation detecting means and generating an imaging start timing signal for one line of the reading means every time a certain number of pulses are counted;
The image reading device according to claim 1, wherein the imaging start timing generating means outputs a dummy imaging start timing signal when the period of the pulse signal output from the rotation detecting means becomes long and exceeds a certain period of time.
前記蓄電素子に蓄電されている蓄電量を検出する蓄電量検出手段を有し、
前記駆動制御手段は、前記蓄電量検出手段で検出された蓄電量に応じて、前記駆動手段の回転速度を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の画像読取装置。 A storage element for temporarily storing power supplied from an external source;
a charge amount detection means for detecting the amount of charge stored in the charge storage element,
3. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the drive control means controls a rotation speed of the drive means in accordance with the amount of charge detected by the amount of charge detection means.
前記蓄電量検出手段で検出された前記蓄電素子の蓄電量が基準値以上ある場合に、
前記パルス信号の周期が前記一定時間を超えた場合でも、ダミーの撮像開始タイミング信号を出力せず、
前記蓄電量検出手段で検出された前記蓄電素子の蓄電量が基準値以下になった場合に、
前記パルス信号の周期が前記一定時間を超えた場合に、ダミーの撮像開始タイミング信号を出力することを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。 The imaging start timing generating means
When the amount of charge in the storage element detected by the charge amount detection means is equal to or greater than a reference value,
Even if the period of the pulse signal exceeds the certain time, a dummy imaging start timing signal is not output,
When the charge amount of the storage element detected by the charge amount detection means becomes equal to or less than a reference value,
5. The image reading device according to claim 4, wherein a dummy image pickup start timing signal is output when the period of the pulse signal exceeds the certain time.
前記光源は複数色の光源からなり、
前記撮像開始タイミング信号および前記第2の撮像開始タイミング信号に合わせて、前記複数色の光源を切り替えて点灯することを特徴とする請求項1から5に記載の画像読取装置。 a second imaging start timing generating means for counting a clock and generating a second imaging start timing signal using the imaging start timing signal as a trigger;
The light source is a multi-color light source,
6. The image reading device according to claim 1, wherein the light sources of the plurality of colors are switched on and turned on in accordance with the imaging start timing signal and the second imaging start timing signal.
Priority Applications (1)
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