JP3912411B2 - Image reading device - Google Patents
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Description
本発明は自動原稿供給装置を備えたスキャナ,複写機等の画像読み取り装置に関するものである。 The present invention relates to an image reading apparatus such as a scanner or a copying machine provided with an automatic document feeder.
近年ワークステーションやパーソナルコンピュータ等が高機能化され、フルカラー画像の編集、電子ファイリングやOCR(光学式文字読み取り装置)等による文字入力が高速に処理できるようになった。これに伴い画像を簡易に入力することができるフラットヘッドタイプのカラースキャナが普及してきているが、更に画像入力の高速化かつ簡便化を図るため、カラースキャナに自動原稿供給装置(以降ADFと呼称する)を搭載する機械が増えている。 In recent years, workstations, personal computers, and the like have become highly functional, and full-color image editing, electronic filing, OCR (optical character reader), and other character input can be processed at high speed. Along with this, flat head type color scanners that can input images easily have become widespread. However, in order to further speed up and simplify image input, an automatic document feeder (hereinafter referred to as ADF) is used in the color scanner. More machines are equipped with.
以下に、従来の画像読み取り装置について図面を参照しながら説明する。図5は従来の画像読み取り装置の概略構成図である。図5において1は画像読み取り装置本体である。2aはADFを使用せず、ユーザが手動で原稿をセットする場合に原稿を置く原稿ガラスであり、2bはADFを使用する場合の原稿読み取り位置に配置されたガラス窓である。3は原稿を走査して読み取るキャリッジである。4は内部にベアリング等を有する支持部材でありキャリッジ3に装着されている。5は支持部材4を介してキャリッジ3を支持するシャフトであり、シャフト5によりキャリッジ3は副走査方向のみに移動が規制される。6は駆動力をキャリッジ3に伝達する駆動ワイヤ、7は駆動プーリ、8は従動プーリであり、キャリッジ3には駆動ワイヤ6が接続され、駆動ワイヤ6は駆動プーリ7、従動プーリ8を介して係合されている。9は駆動モータであり、駆動プーリ7は連結シャフトおよび減速機構(共に図示せず)により駆動モータ9に接続され、駆動モータ9を回転させることでキャリッジ3を駆動する。10は従動プーリ支持部材、11は付勢手段であり、従動プーリ8は従動プーリ支持部材10を介して付勢手段11により矢印A方向に付勢され駆動ワイヤ6に張力を付与する。
A conventional image reading apparatus will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional image reading apparatus. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes an image reading apparatus main body. Reference numeral 2a denotes an original glass on which an original is placed when the user manually sets the original without using the ADF, and 2b denotes a glass window arranged at an original reading position when the ADF is used. A
12はADFユニットであり、原稿を読み取り位置まで連続して搬送する。13は原稿をセットする原稿トレイである。14は原稿の有無を検出する原稿検出センサである。15は搬送ローラ、16はリバースローラであり、原稿トレイ13にセットされた原稿は、搬送ローラ15とリバースローラ16によりガラス窓2bまで1枚ずつ搬送される。17は原稿端部検出センサであり、原稿の先端と後端を検出する。18は搬送ローラであり、19は搬送ローラ18と対向して配置されたガイドローラである。20は搬送ローラであり、原稿をガラス窓2bに密着させ、原稿面とキャリッジ3までの距離を一定に保ちつつ原稿を搬送する。21は排紙トレイであり読み取りが終了した原稿が積載される。
図6は従来の画像読み取り装置の光学系の概略構成図である。図6において22は原稿を照射する光源ランプ、23はキャリッジ3に設けられた原稿読み取り部、24は原稿からの反射光を反射する反射ミラー、25は光学情報を電気信号に変換するカラーイメージセンサ、26はカラーイメージセンサ25上にイメージを結像させる結像レンズである。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an optical system of a conventional image reading apparatus. In FIG. 6, 22 is a light source lamp for irradiating a document, 23 is a document reading section provided on the
以上の様に構成された画像読み取り装置について、以下にその動作を説明する。ADFユニット12の原稿トレイ13に原稿がセットされ、原稿検出センサ14が原稿を検出すると、画像読み取り装置本体1の駆動モータ9が回転し、駆動プーリ7,駆動ワイヤ6及び従動プーリ8を介して駆動力がキャリッジ3に伝達され、キャリッジ3の原稿読み取り部23がガラス窓2bの直下となるようキャリッジ3の位置が制御される。本方式ではキャリッジ3の位置を固定し、ADFユニット12による原稿の搬送により画像を読み取る。
The operation of the image reading apparatus configured as described above will be described below. When a document is set on the document tray 13 of the
この状態で外部ホスト(図示せず)より原稿の読み取り命令が出されると、光源ランプ22を点灯させると共にADFユニット12に独立して設けられたADF用駆動モータ(図示せず)を回転させる。搬送ローラ18とガイドローラ19は減速機構を介してADF用駆動モータと結合されておりADF用駆動モータの回転と共に搬送ローラ18とガイドローラ19は回転を開始する。ADF用駆動モータの回転が一定速度に達すると、クラッチ機構(図示せず)を制御して、搬送ローラ15およびリバースローラ16を回転させ、原稿トレイ13にセットされた原稿の搬送を1枚ずつ開始する。リバースローラ16はローラと原稿面の摩擦の違いを利用して、原稿が複数枚同時に搬送される、いわゆる重送を抑制する。
In this state, when a document reading command is issued from an external host (not shown), the
搬送された原稿の先端が原稿端部検出センサ17によって検出されると、クラッチ機構を制御して搬送ローラ15およびリバースローラ16への駆動伝達を停止する。この時点で、原稿は搬送ローラ18およびガイドローラ19に挟持され、以降の原稿の搬送は搬送ローラ18によってなされ、搬送ローラ15はテンションローラとして作用する。
When the leading edge of the conveyed document is detected by the document
また、原稿端部検出センサ17で原稿の先端を検出した出力は、画像の読み取り開始のタイミングとしても用いられる。
The output obtained by detecting the leading edge of the document by the document
搬送されてきた原稿は、ガラス窓2bを通して光源ランプ22により照射され、原稿からの反射光は反射ミラー24により反射され、結像レンズ26によりカラーイメージセンサ25上に結像され、電気信号に変換される。
The conveyed original is irradiated by the
一方、原稿の後端が原稿端部検出センサ17により検出され、更に原稿検出センサ14が原稿を検出すると、再度クラッチ機構を制御して、搬送ローラ15およびリバースローラ16を回転させ、原稿トレイ13にセットされた原稿の搬送を開始する。
On the other hand, when the trailing edge of the document is detected by the document
以上の動作を繰り返すことで原稿トレイ13に積載された原稿は、順次ガラス窓2b上へと搬送され画像が読み取られる。
By repeating the above operation, the originals stacked on the
一般にカラースキャナの場合、モノクロ(2値画像)のイメージは階調再現性を必要としないため、イメージセンサの電荷蓄積時間を短く設定し、更にイメージセンサに結像されたイメージのうち、特定色(例えばグリーン信号)を選択的に2値化処理することで、カラー原稿に比べて高速に読み取ることができる。 In general, in the case of a color scanner, since a monochrome (binary image) image does not require gradation reproducibility, the charge accumulation time of the image sensor is set short, and a specific color is selected from the images formed on the image sensor. By selectively binarizing (for example, a green signal), it can be read faster than a color original.
しかしながら従来の画像読み取り装置では、読み取る画像がカラー(多値画像)なのか、モノクロ(2値画像)なのかは、原稿属性を予め検知する機構を有していないため予め使用者が設定する必要があった。 However, in the conventional image reading apparatus, it is necessary for the user to set in advance whether the image to be read is a color (multi-valued image) or a monochrome (binary image) because it does not have a mechanism for detecting document attributes in advance. was there.
すなわち、上記従来の画像読み取り装置では以下に示す課題がある。一般にカラー原稿の読み取りは、モノクロと比較して時間を要し、かつデータ量も大幅に増加する。もし文書原稿(2値画像)をカラー原稿(多値画像)として読み取ると、読み取り時間が増加すると共に、24倍(RGB3色×8bit)のデータ量となってしまい、時間的,量的な無駄が多い。そこで使用目的に合わせてユーザが原稿属性、即ちカラー原稿(多値画像)/モノクロ原稿(多値画像)/モノクロ原稿(2値画像)を予め設定することになる。
That is, the conventional image reading apparatus has the following problems. In general, reading a color original requires time as compared with monochrome, and the amount of data is greatly increased. If a document original (binary image) is read as a color original (multi-valued image), the reading time increases and the data amount becomes 24 times (
ところが、本来連続して読み取らせるべき書類に、複数の属性を持つ原稿が混在している場合には、ユーザは頻繁に原稿属性を設定しなおし、画像読み取りを実行することになり、作業効率が著しく低下するという問題点を有していた。 However, when a document having a plurality of attributes is mixed in a document that should be read continuously, the user frequently resets the document attributes and executes image reading, which improves work efficiency. There was a problem of a significant decrease.
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、ADFにカラー原稿(多値画像)/モノクロ原稿(多値画像)/モノクロ原稿(2値画像)の原稿が混在している場合でも、ユーザの事前の設定が不要な画像読み取り装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and even when a color document (multi-value image) / monochrome document (multi-value image) / monochrome document (binary image) is mixed in the ADF, the user can An object of the present invention is to provide an image reading apparatus that does not require prior setting.
この目的を達成するために本発明の画像読み取り装置は、原稿を搬送する搬送手段と、画像を読み取る読み取り手段と、この読み取り手段による画像の読み取り位置より原稿の搬送方向上流側で画像の属性を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて画像の読み取り条件を変更する変更手段とを備え、読み取り手段を、検出手段によって原稿の属性の検出が終了した時点では、原稿の先端が読み取り手段に到達しない位置に配置するとともに、変更手段によって設定された条件に従って、読み取り手段による原稿の読み取りを開始する前に、搬送手段による原稿の搬送速度を、それまでの搬送速度と等しく又は遅く設定し、かつ原稿の搬送を一旦停止することなく、搬送手段によって原稿を搬送させながら読み取り手段で画像を読み取るようにしたものである。これによって原稿が読み取り手段が配置された位置に到達する前に画像の属性を検出し、検出された画像の属性に応じて画像読み取り装置を最適に動作させることが可能となる。 Image reading apparatus of the present invention to achieve this object, a conveying means for conveying the original, reading means for reading the images, the image attributes in the conveying direction upstream side of the document from the reading position of the image by the reading means And a changing unit that changes an image reading condition in accordance with a detection result of the detecting unit, and the reading unit is configured to detect the leading edge of the document when the detection of the document attribute is completed by the detecting unit. Is positioned at a position that does not reach the reading means, and before the reading of the original by the reading means is started in accordance with the conditions set by the changing means, the conveying speed of the original by the conveying means is equal to the previous conveying speed or slow setting, and without temporarily stopping the conveyance of the document, the image reading unit while conveying the original document by the conveying means In which it was to take look. Thus, it is possible to detect the attribute of the image before the document reaches the position where the reading unit is arranged, and to operate the image reading apparatus optimally according to the detected attribute of the image.
また本発明は、原稿を搬送する搬送手段と、この搬送手段による原稿の搬送路に沿って移動可能に支持され画像を読み取る読み取り手段と、この読み取り手段を移動させる駆動手段と、読み取り手段による画像の読み取り範囲より原稿の搬送方向上流側で画像の属性を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて画像の読み取り条件を変更する変更手段とを備え、画像読み取りに際して駆動手段は読み取り手段を、検出手段によって原稿の属性の検出が終了した時点では、原稿の先端が読み取り手段に到達しない位置に配置するとともに、変更手段によって設定された条件に従って、読み取り手段による原稿の読み取りを開始する前に、搬送手段による原稿の搬送速度を、それまでの搬送速度と等しく又は遅く設定し、かつ原稿の搬送を一旦停止することなく、搬送手段によって原稿を搬送させながら読み取り手段で画像を読み取るようにしたものである。これによって原稿が読み取り手段が配置された位置に到達する前に画像の属性を検出し、検出された画像の属性に応じて画像読み取り装置を最適に動作させることが可能となる。 Further, the present invention provides a conveying unit that conveys an original, a reading unit that is supported so as to be movable along a conveyance path of the original by the conveying unit, a driving unit that moves the reading unit, and an image by the reading unit. A detection means for detecting an image attribute upstream of the document conveyance direction and a change means for changing an image reading condition in accordance with a detection result of the detection means. When the detection of the document attribute is completed by the detection unit, the unit is arranged at a position where the leading edge of the document does not reach the reading unit , and reading of the document by the reading unit is started according to the conditions set by the changing unit. Before the document transport speed by the transport means is set equal to or slower than the previous transport speed, Without temporarily stopping the feed, it is obtained so as to read an image by the reading unit while conveying the original document by the conveying means. Thus, it is possible to detect the attribute of the image before the document reaches the position where the reading unit is arranged, and to operate the image reading apparatus optimally according to the detected attribute of the image.
また本発明は、検出手段によって画像の属性がカラーであるかモノクロであるかを検出するようにしたものである。In the present invention, the detection means detects whether the attribute of the image is color or monochrome.
また本発明は、検出手段によって画像の属性が2値であるか多値であるかを検出するようにしたものである。In the present invention, the detection means detects whether the attribute of the image is binary or multivalued.
また本発明は、検出手段によって画像の属性がカラーであるかモノクロであるか、および2値であるか多値であるかを検出するようにしたものである。In the present invention, the detection means detects whether the attribute of the image is color or monochrome, and whether it is binary or multi-valued.
以上のように本発明は、画像が記載された原稿が読み取り手段による読み取り位置に到達する前に画像の属性を検出し、画像の属性に応じて原稿の搬送速度を変更することができ、原稿が読み取り手段による読み取り位置に到達する前に、画像の属性に応じて一番短い読み取り手段の読み取り時間あるいは高速な原稿搬送速度を設定することが可能となる。この設定に基づいて搬送手段よって原稿を搬送させながら読み取り手段で原稿を読み取ることで全体の読み取り時間を短くすることができる。 As described above, the present invention can detect the attribute of the image before the document on which the image is written reaches the reading position by the reading unit, and can change the document conveyance speed according to the attribute of the image. Before reaching the reading position by the reading means, it is possible to set the shortest reading time of the reading means or the high speed document conveying speed according to the attribute of the image. Based on this setting, the entire reading time can be shortened by reading the original with the reading means while conveying the original with the conveying means.
さらに、画像が記載された原稿が読み取り手段による読み取り位置に到達する前に、原稿の全ての画像を参照して画像の属性を検出し、画像の属性に応じて原稿の搬送速度を変更することができ、原稿の全ての画像を参照して画像の属性を検出するため、より正確な画像の属性の検出が可能となり、画像の属性に応じて一番短い読み取り手段の読み取り時間あるいは高速な原稿搬送速度を正確に設定することができる。 Further, before the document on which the image is described reaches the reading position by the reading unit, the attribute of the image is detected by referring to all the images of the document, and the conveyance speed of the document is changed according to the attribute of the image. Since the image attributes are detected by referring to all the images of the document, it is possible to detect the attribute of the image more accurately, and the reading time of the shortest reading means or the high-speed document depending on the image attributes The conveyance speed can be set accurately.
さらに、画像の属性を外部より受け取った場合に、移動読み取り手段を原稿の搬送方向上流側に移動させ画像を読み取ることができるので、予め画像の属性が分かっている場合、原稿の搬送距離をできるだけ短くすることで、画像の読み取り位置ずれを最小限に抑えることができる。 Further, when the image attribute is received from the outside, the moving reading means can be moved to the upstream side in the document conveyance direction to read the image. Therefore, if the image attribute is known in advance, the conveyance distance of the document can be set as much as possible. By shortening it, it is possible to minimize image reading position shift.
(実施の形態1)
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施の形態における画像読み取り装置の概略構成図である。ここで、従来と同じ構成部材については同じ符号を用い説明を省略する。図1において50は画像読み取り装置本体、51は画像読み取り装置本体50に取り付けられたADFユニットである。27はADFユニット51内部に配置されたイメージセンサで原稿画像の属性を検出する。28は蛍光灯等の光源である。29は原稿搬送ベルトで原稿をキャリッジ3の位置まで搬送する。30aは原稿読み取り位置であり、この部分で原稿の読み取りが行われる。31は原稿排出部で読み取り済みの原稿が排出される。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals are used for the same constituent members as those in the prior art, and the description thereof is omitted. In FIG. 1,
図2は本発明の一実施の形態における画像読み取り装置の原稿属性判定部のブロック図である。図2において32はイメージセンサ27を制御するドライバ、33はライン同期信号であり、イメージセンサ27はライン同期信号33が入力される毎にライン単位に画像データを読み取り出力する。34は画素クロックであり、イメージセンサ27の各画素に対応した信号は画素クロック34に同期して出力される。35は画像範囲信号であり、画素クロック34とイメージセンサ27の画素数等から実際に画像データが出力されている期間をドライバ32で計数しライン同期信号33と同期して出力される。36r,36g,36bは増幅器であり、イメージセンサ27から出力されたRGBの各信号レベルを独立して増幅・調整する。37はCPUで、A/D変換器を3チャンネル以上内蔵しており、増幅器36r,36g,36bからの出力を独立してディジタル信号に変換する。38r,38g,38bは、それぞれ増幅器制御信号であり、増幅器36r,36g,36bのゲインを調整する。このゲインを調整する場合に実際はCPU37と増幅器36r,36g,36bとの間に、CPU37が出力するディジタル値をアナログレベルに変換するD/Aコンバータが必要であるがここではブロック図への記載を省略している。39はブロック同期信号であり、画素クロック34の64分周信号が出力されている。
FIG. 2 is a block diagram of the document attribute determination unit of the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, 32 is a driver for controlling the
以上のように構成された画像読み取り装置について以下図1,図2および図6を用いてその動作を説明する。 The operation of the image reading apparatus configured as described above will be described below with reference to FIGS.
ADFユニット51の原稿トレイ13に原稿がセットされ、原稿検出センサ14が原稿を検出すると、原稿が原稿トレイ13にセットされない場合、つまり原稿検出センサ14が原稿を検出していない場合に制御手段(図示せず)によって従動プーリ8側に移動していたキャリッジ3は画像読み取り装置本体50の駆動モータ9が回転し、駆動プーリ7,駆動ワイヤ6及び従動プーリ8を介して駆動力が伝達されて移動し、キャリッジ3の原稿読み取り部23が原稿読み取り位置30aの直下となるようキャリッジ3の位置が制御される。原稿が原稿トレイ13にセットされていない場合に、キャリッジ3を従動プーリ8側に移動させ、原稿に記載されている画像を従動プーリ8側から順に読み取るのはユーザが原稿トレイ13に原稿をセットして画像の読み取りを行う場合と、原稿ガラス2aに原稿をセットして画像の読み取りを行う場合とで原稿のセット方向を同じにするためである。本方式ではキャリッジ3の位置を固定し、ADFユニット51による原稿の搬送により画像を読み取る。
When a document is set on the
この状態で外部ホスト(図示せず)より原稿の読み取り命令が出されると、キャリッジ3内部の光源ランプ22及びADFユニット51内部の光源28を点灯させると共に、ADFユニット51に独立して設けられたADF用駆動モータ(図示せず)を回転させる。起動時点のADF用駆動モータの回転速度は、カラー原稿の読み取り速度より約2倍高速の画像読み取り速度で原稿の搬送が行われるように設定されている。搬送ローラ18とガイドローラ19は減速機構(図示せず)を介してADF用駆動モータと結合されておりADF用駆動モータの回転と共に搬送ローラ18とガイドローラ19は回転を開始する。ADF用駆動モータの回転が一定速度に達すると、クラッチ機構(図示せず)を制御して、搬送ローラ15およびリバースローラ16を回転させ、原稿トレイ13にセットされた原稿の搬送を1枚ずつ開始する。リバースローラ16はローラと原稿面の摩擦の違いを利用して、原稿が複数枚同時に搬送される、いわゆる重送を抑制する。
In this state, when a document reading command is issued from an external host (not shown), the
搬送された原稿の先端が原稿端部検出センサ17によって検出されると、クラッチ機構を制御して搬送ローラ15およびリバースローラ16への駆動伝達を停止する。この時点で、原稿は搬送ローラ18およびガイドローラ19に挟持され、以降の原稿の搬送は搬送ローラ18によってなされ、搬送ローラ15はテンションローラとして作用する。
When the leading edge of the conveyed document is detected by the document
また、原稿の先端が原稿端部検出センサ17によって検出されると、これを起点としてイメージセンサ27による読み取り、即ち原稿属性検出の開始タイミングが設定され、同時にキャリッジ3内部のカラーイメージセンサ25による画像の読み取り開始のタイミングが設定される。
When the leading edge of the document is detected by the document
イメージセンサ27によって読み取られた原稿のイメージは、原稿属性判定部によってカラー(多値画像)/モノクロ(多値画像)/モノクロ(2値画像)のいずれであるかが判定される。ここで原稿属性判定部の動作を詳細に説明する。
The document image read by the
ADFユニット51内部のイメージセンサ27と対向する原稿の搬送パスには、白色の校正用テープ(図示せず)が貼り付けてある。ライン同期信号33及び画素クロック34は電源が投入されている間は常時出力されており、イメージセンサ27は常にデータを出力している。
A white calibration tape (not shown) is attached to the document conveyance path facing the
まず、電源投入後で画像読み取り装置が動作していない適当な時間に、増幅器36r,36g,36bが予め定められたゲインの標準値をとるようCPU37により増幅器制御信号38r,38g,38bを設定し、光源28を点灯する。これにより白色校正用テープに対するイメージセンサ27の出力(白レベル)がCPU37に入力される。次に、CPU37は増幅器36r,36g,36bからの信号レベルをモニタし、各信号レベルが同等のレベルとなり、かつ全体の信号レベルが大きく検出されるように、増幅器制御信号38r,38g,38bの設定値を変更する。一般に白レベルを検出した時の誤差に比べ、光源28を消灯して得られる黒レベルの誤差は小さいため、本実施の形態では白レベルによる増幅器36r,36g,36bのゲイン調整のみを行っている。しかし、より正確な調整を行うには、例えば黒レベルの信号を入力し、増幅器36r,36g,36bのオフセット値を決めるようにした方が良い。
First, the amplifier control signals 38r, 38g, and 38b are set by the
ところで、イメージセンサ27には前述した通りドライバ32からライン同期信号33と画素クロック34とが常に供給され、ライン同期信号33が入力される毎にイメージセンサ27からは画素クロック34に同期したアナログ画像信号が出力されている。本実施の形態においては、このライン同期信号33は10ms周期、画素クロック34は約4.8μs周期で出力されている。そこでイメージセンサ27の画素数を1654画素(A4サイズ,200dpi)とすると、画素クロック34と同期して出力される画像データは、1ラインあたり約8msで転送を終了することになる。
Incidentally, as described above, the
一方、原稿の搬送速度は50mm/sに設定されている。ライン同期信号33は10ms毎に出力されるので、1ライン読み取る間に原稿は0.5mm搬送される。この原稿が搬送されている時、CPU37は画像範囲信号35が出力されている期間、ブロック同期信号39に同期して、RGB各々の信号レベルをモニタしている。このモニタに際し、CPU37に内蔵されたA/D変換器は10μs毎にR,G,Bの各チャンネルに対して順番にアナログディジタル変換を実行している。
On the other hand, the document conveyance speed is set to 50 mm / s. Since the
本実施の形態の原稿属性判定処理ではイメージセンサ27によって読み取られた画像のRGB値を1画素単位に計測し、値の出現頻度によりヒストグラムを生成し、多値/2値画像を判定する第一処理と、イメージセンサ27の出力画像を周期的にサンプリングして得られた画像信号の平均値を計算し、平均値をRGB毎に比較することでカラー/単色画像を判定する第二処理を行っている。
In the document attribute determination process according to the present embodiment, the RGB values of the image read by the
まず、2値/多値原稿の判定を行う第一処理について説明する。原稿端部検出センサ17によって原稿先端を検出して規定時間経過後、CPU37は画像範囲信号35をモニタし、画像範囲信号35が出力されていれば、ブロック同期信号39による割り込みを解除し、以降ブロック同期信号39がCPU37に入力される毎にR→G→Bの順序でデータを取り込む。ブロック同期信号39は画素クロック34の64分周信号であるので、CPU37の割り込みは64画素が転送される毎に発生する。この割り込み毎にR→G→Bの読み取りを8回繰り返す。
First, a first process for determining a binary / multi-level document will be described. After the document
この第一処理では、原稿画像の輝度情報と最も相関が高い、即ち輝度情報が最も正確に反映されるG(Green)の信号だけを利用する。CPU37ではこのGの信号を1回読み取る毎にGデータの値を計測し、この値に対応して決定されるメモリ領域(図示せず)の値をインクリメントする。例えばデータの値が0ならメモリ領域先頭アドレス+0番地をインクリメント、80Hならメモリ領域先頭アドレス+80H番地をインクリメントする。この操作によりイメージセンサ27の出力データに対するヒストグラムが生成される。
In this first process, only the G (Green) signal that has the highest correlation with the luminance information of the document image, that is, the luminance information is reflected most accurately is used. The
全原稿をイメージセンサ27が読み取るとCPU37は、ヒストグラムをチェックし、値が小さい部分(白部分)と値が大きい部分と(黒部分)にピークが2つ存在すれば2値原稿、ピークがない、もしくはあっても1つであったり、中間レベルが規定の範囲を越えて高いレベルであれば多値原稿と判定する。
When the
次に、カラー/単色原稿の判定を行う第二処理について説明する。第二処理は、第一処理と共通のデータを用いて実行される。まずブロック同期信号39毎に得られる各色8個のデータをRGBの色成分ごとに累積し、予め定められたメモリ領域に格納する。このメモリ領域はイメージセンサ27の画素数が1654で、ブロック同期信号39が64画素周期で立ち上がるので、1ラインあたり1654/64=26ワード必要となる。この累積動作を8ライン期間繰り返すことで、メモリの各1ワードには各色成分を64回読み取り、計測値を累積した値が格納される。CPU37は8ラインの読み取りが終了する毎に、同位置のイメージセンサ27が読み取ったRGBの値を相互に比較し、もしそれぞれ値の差が規定の値を越えていればカラー原稿、そうでなければ単色原稿と判定する。この第二処理は、原稿画像をブロックに分割しブロックの平均値を用い原稿属性を判定していることになる。この場合、原稿の走査過程で1つでもカラーを示すブロックが存在、即ち原稿の一部にカラー画像が存在、原稿はカラー原稿と判定される。
Next, a second process for determining a color / monochromatic document will be described. The second process is executed using data common to the first process. First, 8 data of each color obtained for each
以上述べてきた第一処理と第二処理によってカラー(多値画像)/モノクロ(多値画像)/モノクロ(2値画像)が判定される。実際にはカラー(2値画像)の判定も可能であるが、画像読み取り装置で読み取らせるメディアとしては、ほとんど存在しないため、第二処理によりカラーと判定された場合は、第一処理の結果が2値原稿となっていてもカラーの多値原稿と判定する。 Color (multi-value image) / monochrome (multi-value image) / monochrome (binary image) is determined by the first process and the second process described above. Actually, it is possible to determine the color (binary image). However, since there is almost no medium that can be read by the image reading apparatus, if the color is determined by the second process, the result of the first process is Even if it is a binary document, it is determined as a color multi-valued document.
原稿属性を検出するイメージセンサ27による原稿の読み取りは、原稿の後端が原稿端部検出センサ17で検出され、規定時間経過した時点で終了する。イメージセンサ27を通過した原稿の先端部は原稿搬送ベルト29へ搬送され、原稿ガラス2aに沿って原稿読み取り位置30aまで搬送される。
The reading of the document by the
この原稿の後端がイメージセンサ27を通過し、イメージセンサ27による原稿の読み取りと原稿属性判定が終了した時点では、原稿はキャリッジ3の原稿読み取り部23、即ち画像読み取り装置本体50における原稿読み取り位置30aには到達していない。
When the trailing edge of the original passes through the
ところで、一般にカラースキャナでモノクロ(2値画像)のイメージを読み取る場合は、モノクロ(2値画像)のイメージは階調再現性を必要としないため、カラーイメージセンサ25の電荷蓄積時間を短く設定し、更にカラーイメージセンサ25に結像されたイメージのうち、特定色(例えばグリーン信号)を選択的に2値化処理等するだけでよく、カラー原稿に比べ高速に読み取ることができる。
By the way, in general, when reading a monochrome (binary image) image with a color scanner, the monochrome (binary image) image does not require gradation reproducibility, so the charge accumulation time of the
ADFユニット51の原稿の搬送速度の初期設定値はモノクロ原稿に対する読み取り速度であり、例えば50mm/s程度の速度で原稿を搬送している。もし、CPU37による原稿属性の判定結果がモノクロ(2値画像)であれば、ADFユニット51の搬送速度は変化せず、原稿は原稿読み取り位置30aにおいて読み取られる。一方、CPU37による原稿属性の判定結果がカラー(多値画像)であれば、ADFユニット51の搬送速度は25mm/s程度の速度に減速され、定速に達した後に原稿は原稿読み取り位置30aを通過する。このようにADFユニット51の搬送速度を遅くし、更にカラーイメージセンサ25の電荷蓄積時間をモノクロ原稿の約2倍に設定することで、カラー原稿では階調性に優れた画像を読み取ることができる。読み取りが終了した原稿は原稿排出部31から排出される。
The initial setting value of the document conveying speed of the
一方、原稿の後端が原稿端部検出センサ17により検出され、更に原稿検出センサ14が次に読み取る原稿を検出すると、再度クラッチ機構が制御され、搬送ローラ15およびリバースローラ16が回転し、原稿トレイ13にセットされた次に読み取られる原稿の搬送が開始される。
On the other hand, when the trailing edge of the document is detected by the document
以上の動作を繰り返すことで原稿トレイ13に積載された原稿は、順次イメージセンサ27により画像属性が判定されて、原稿読み取り位置30aへと搬送され画像が読み取られる。
By repeating the above operation, the originals stacked on the
以上、本発明の画像読み取り装置の基本動作モードについて述べた。次に、本発明の画像読み取り装置において、外部から読み取りモードを指定した場合の動作について図3および図4を用いて説明する。 The basic operation mode of the image reading apparatus of the present invention has been described above. Next, the operation when the reading mode is designated from the outside in the image reading apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
画像読み取り装置は外部のホストコンピュータ等に接続されており、インタフェースを通じて読み取った画像データをホストに転送するだけでなく、ホストコンピュータから動作モードの指示、解像度や読み取り範囲等の読み取り条件、及び原稿属性の指定等を直接を受け取ることができる。 The image reading apparatus is connected to an external host computer or the like, and not only transfers image data read through the interface to the host, but also instructs the operation mode from the host computer, reading conditions such as resolution and reading range, and document attributes. You can receive the specification etc directly.
(実施の形態2)
図3は本発明の一実施の形態における画像読み取り装置の第二の動作モードにおける動作を示す図である。図3および図6を用いて第二の動作モードにおける読み取り動作について説明する。図3において30bは第二の動作モードにおける原稿読み取り位置である。その他の構成は、上述してきた画像読み取り装置の基本動作モードの場合と同等であるため説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a diagram showing an operation in the second operation mode of the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention. A reading operation in the second operation mode will be described with reference to FIGS. 3 and 6. In FIG. 3, reference numeral 30b denotes a document reading position in the second operation mode. Other configurations are the same as those in the basic operation mode of the image reading apparatus described above, and thus description thereof is omitted.
外部ホスト(図示せず)から画像読み取りモードと、以降の動作における原稿属性を示すデータが転送され、画像読み取り装置のモード指定が第二の動作モードである場合、ADFユニット51の原稿トレイ13に原稿がセットされ、原稿検出センサ14が原稿を検出すると、画像読み取り装置本体50の駆動モータ9が回転し、駆動プーリ7,駆動ワイヤ6及び従動プーリ8を介して駆動力がキャリッジ3に伝達され、キャリッジ3の原稿読み取り部23が原稿読み取り位置30bの直下となるようキャリッジ3の位置が制御される。本方式ではキャリッジ3の位置を固定し、ADFユニット51による原稿の搬送により画像を読み取る。
When the image reading mode and data indicating the document attribute in the subsequent operation are transferred from an external host (not shown) and the mode designation of the image reading device is the second operation mode, the data is stored in the
この状態で外部ホストより原稿の読み取り命令が出されると、キャリッジ3内部の光源ランプ22を点灯させると共に、ADFユニット51に独立して設けられたADF用駆動モータ(図示せず)を回転させる。起動時点のADF用駆動モータの回転速度は、ADFユニット51が起動される前にホストコンピュータ等によって指示された原稿属性に従った搬送速度に設定されている。搬送ローラ18とガイドローラ19は減速機構(図示せず)を介してADF用駆動モータと結合されておりADF用駆動モータの回転と共に搬送ローラ18とガイドローラ19は回転を開始する。ADF用駆動モータの回転が一定速度に達すると、クラッチ機構(図示せず)を制御して、搬送ローラ15およびリバースローラ16を回転させ、原稿トレイ13にセットされた原稿の搬送を1枚ずつ開始する。リバースローラ16はローラと原稿面の摩擦の違いを利用して、原稿が複数枚同時に搬送される、いわゆる重送を抑制する。
When a document reading command is issued from the external host in this state, the
搬送された原稿の先端が原稿端部検出センサ17によって検出されると、クラッチ機構を制御して搬送ローラ15およびリバースローラ16への駆動伝達を停止する。この時点で、原稿は搬送ローラ18およびガイドローラ19に挟持され、以降の原稿の搬送は搬送ローラ18によってなされ、搬送ローラ15はテンションローラとして作用する。
When the leading edge of the conveyed document is detected by the document
また、原稿の先端が原稿端部検出センサ17によって検出されると、これを起点としてキャリッジ3内部のカラーイメージセンサ25による画像の読み取り開始のタイミングが設定される。
When the leading edge of the document is detected by the document
原稿端部検出センサ17を通過した原稿の先端部は原稿搬送ベルト29へ搬送され、原稿ガラス2aに沿って原稿読み取り位置30bまで搬送される。この原稿は原稿読み取り位置30bで読み取られ、読み取りが終了した原稿は原稿排出部31から排出される。
The leading edge of the document that has passed through the document
以上述べてきたように、第二の動作モードでは、イメージセンサ27による原稿属性の判定は実行されない。従って原稿属性は予めユーザがホストコンピュータ等から指定することになる。
As described above, in the second operation mode, the document attribute determination by the
ところで、上述してきた画像読み取り装置の原稿の読み取り開始のタイミングは、原稿端部検出センサ17が原稿の先端を検出したことで生成される。第二の動作モードでは、原稿端部検出センサ17と原稿読み取り位置30bとの距離が基本動作モードと比較して200mm以上(ほぼ原稿ガラス2aのサイズ分)近接しており、原稿搬送ベルト29による原稿の搬送の影響をほとんど受けない。つまり原稿端部検出センサ17と原稿読み取り位置30bとが近接しているため原稿の先端から位置精度よく原稿の読み取りを行うことができる。より具体的には基本動作モードでは原稿先端位置と実際の読み取り開始位置とは原稿搬送ベルト29の影響により±2mm程度の誤差を含むが、第二の動作モードでは原稿搬送ベルト29の影響がないため±1mm以下に抑制される。
By the way, the document reading start timing of the image reading apparatus described above is generated when the document
一般的な画像読み取り装置の使用形態を考慮すると、例えば全ての原稿がモノクロあるいはカラーだと予め分かっている場合も少なくない。以上述べてきたように、第二の動作モードでは、原稿属性が予め判明している場合に位置精度よく原稿を読み取ることができるというメリットを有する。 Considering the usage pattern of a general image reading apparatus, for example, it is often the case that all documents are known in advance as monochrome or color. As described above, the second operation mode has an advantage that the document can be read with high positional accuracy when the document attribute is known in advance.
(実施の形態3)
図4は本発明の一実施の形態における画像読み取り装置の第三の動作モードにおける動作を示す図である。次に図4および図6を用いて第三の動作モードについて説明する。図4において30cは第三の動作モードにおける原稿読み取り開始位置であり、30dは第三の動作モードにおける原稿読み取り終了位置である。その他の構成は画像読み取り装置の基本動作モードの場合と同等であるため説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a diagram showing an operation in the third operation mode of the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention. Next, the third operation mode will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, 30c is a document reading start position in the third operation mode, and 30d is a document reading end position in the third operation mode. Since other configurations are the same as those in the basic operation mode of the image reading apparatus, description thereof is omitted.
外部ホスト(図示せず)から、予め定められた標準値とは異なる解像度で読み取りが要求された場合、及び直接画像読み取り装置のモードとして第三のモードが指定された場合は、画像読み取り装置のモードは第三の動作モードに設定される。 When reading is requested from an external host (not shown) at a resolution different from a predetermined standard value, or when the third mode is directly designated as the mode of the image reading device, the image reading device The mode is set to the third operation mode.
第三の動作モードでは、ADFユニット51の原稿トレイ13に原稿がセットされ、原稿検出センサ14が原稿を検出すると、画像読み取り装置本体50の駆動モータ9が回転し、駆動プーリ7,駆動ワイヤ6及び従動プーリ8を介して駆動力がキャリッジ3に伝達され、キャリッジ3の原稿読み取り部23が原稿読み取り開始位置30cの直下となるようキャリッジ3の位置が制御される。
In the third operation mode, when a document is set on the
この状態で外部ホストより原稿の読み取り命令が出されると、キャリッジ3内部の光源ランプ22及びADFユニット51内部の光源28を点灯させると共に、ADFユニット51に独立して設けられたADF用駆動モータ(図示せず)を回転させる。起動時点のADF用駆動モータの回転速度は、カラー原稿の読み取り速度より約2倍高速の画像読み取り速度で原稿の搬送が行われるように設定されている。搬送ローラ18とガイドローラ19は減速機構(図示せず)を介してADF用駆動モータと結合されておりADF用駆動モータの回転と共に搬送ローラ18とガイドローラ19は回転を開始する。ADF用駆動モータの回転が一定速度に達すると、クラッチ機構(図示せず)を制御して、搬送ローラ15およびリバースローラ16を回転させ、原稿トレイ13にセットされた原稿の搬送を1枚ずつ開始する。リバースローラ16はローラと原稿面の摩擦の違いを利用して、原稿が複数枚同時に搬送される、いわゆる重送を抑制する。
In this state, when a document reading command is issued from the external host, the
搬送された原稿の先端が原稿端部検出センサ17によって検出されると、クラッチ機構を制御して搬送ローラ15およびリバースローラ16への駆動伝達を停止する。この時点で、原稿は搬送ローラ18およびガイドローラ19に挟持され、以降の原稿の搬送は搬送ローラ18によってなされ、搬送ローラ15はテンションローラとして作用する。
When the leading edge of the conveyed document is detected by the document
また、原稿の先端が原稿端部検出センサ17によって検出されると、これを起点として原稿搬送ベルト29の起動タイミングが設定され、原稿の後端が原稿端部検出センサ17によって検出されると、これを起点として原稿搬送ベルト29の停止タイミングが設定される。同様にイメージセンサ27の読み取り開始及び停止のタイミングも原稿端部検出センサ17による原稿の先端,後端の検出により設定される。
When the leading edge of the document is detected by the document
原稿端部検出センサ17を通過した原稿の先端部は原稿搬送ベルト29へ搬送される。原稿搬送ベルト29は、クラッチ機構で駆動が制御される構成となっており、原稿が原稿搬送ベルト29に突入する直前に原稿搬送ベルト29は駆動され、この原稿搬送ベルト29により原稿は原稿ガラス2aに沿って搬送される。この搬送により原稿ガラス2a上に原稿の全体が配置されると、即ち原稿の後端が原稿端部検出センサ17を通過して規定時間経過すると、原稿搬送ベルト29は駆動が停止される。
The leading edge of the document that has passed through the document
原稿の搬送が完全に停止すると、画像読み取り装置本体50の駆動モータ9を回転し、駆動プーリ7,駆動ワイヤ6及び従動プーリ8介して駆動力をキャリッジ3に伝達し、キャリッジ3の原稿読み取り部23を原稿読み取り開始位置30cから原稿読み取り終了位置30dへと移動させながら、原稿を読み取っていく。このキャリッジ3の移動速度は、原稿の読み取り開始時点で原稿属性が既にCPU37で判定され、また解像度等の読み取り条件がADFユニット51の起動前に外部ホストから指定されているため、一意に定まっている。原稿全面の読み取りが終了すると、キャリッジ3は原稿読み取り開始位置30cの方向へリターン動作を開始する。また、同時に読み取りが終了した原稿は、原稿搬送ベルト29がクラッチ機構により再度駆動され原稿排出部31から排出される。
When the conveyance of the original is completely stopped, the driving
以上述べてきたように第三の動作モードでは、イメージセンサ27で原稿を読み取り、CPU37により原稿属性の判定を実行すると共に、解像度等の読み取り条件によりキャリッジ3の駆動速度、即ち読み取り速度が決定される構成となっている。一般にコスト等の制約からADFユニット51に搭載されるADF用駆動モータは、画像読み取り装置本体50に搭載される駆動モータ9に対して駆動精度が低いので読み取り解像度を高解像度化したい場合のように、原稿をより低速で搬送する必要がある場合は、画像読み取り装置本体50に搭載される駆動モータ9を用いて、キャリッジ3を駆動し、原稿を読み取ることにより、高解像度で精度良く原稿を読み取ることができる。
As described above, in the third operation mode, the
以上述べてきたように、本発明の画像読み取り装置は、基本動作モードの他に、外部ホストコンピュータの指示に基づき複数の動作モードを切り換えることができる。このためユーザのあらゆる使用形態においても、常に高速で良好な画質を得ることができる。 As described above, the image reading apparatus of the present invention can switch a plurality of operation modes based on an instruction from an external host computer in addition to the basic operation mode. For this reason, it is possible to always obtain a good image quality at a high speed even in any use form of the user.
なお、以上の説明では原稿属性としてカラー(多値画像)/モノクロ(多値画像)/モノクロ(2値画像)を判定する場合について説明したが、多値画像/2値画像、またはカラー/モノクロを判定し上記したような制御を行っても同様の効果が得られる。 In the above description, the case of determining color (multi-value image) / monochrome (multi-value image) / monochrome (binary image) as the document attribute has been described. However, multi-value image / binary image or color / monochrome The same effect can be obtained by determining the above and performing the control as described above.
さらに、本実施の形態では原稿属性検出用のイメージセンサ27としてカラーイメージセンサと蛍光灯を採用したが、原稿属性として多値画像/2値画像を判定するだけの場合には、より廉価なモノクロイメージセンサとLEDアレイの組み合わせ等を用いてもよい。
Further, in the present embodiment, a color image sensor and a fluorescent lamp are employed as the document attribute
本発明によれば、画像が記載された原稿が読み取り手段による読み取り位置に到達する前に画像の属性を検出し、画像の属性に応じて画像の読み取り時間を変更することができ、原稿が読み取り手段による読み取り位置に到達する前に、画像の属性に応じて一番短い読み取り手段の読み取り時間を設定することが可能となり、全体の読み取り時間を短くすることができ、画像読み取り装置の原稿属性判定の分野に好適である。 According to the present invention, it is possible to detect the attribute of an image before the document on which the image is described reaches the reading position by the reading unit, and to change the image reading time according to the attribute of the image. Before reaching the reading position by the means, it is possible to set the reading time of the shortest reading means according to the attribute of the image, the overall reading time can be shortened, and the original attribute determination of the image reading apparatus It is suitable for these fields.
2a 原稿ガラス
3 キャリッジ
4 支持部材
5 シャフト
6 駆動ワイヤ
7 駆動プーリ
8 従動プーリ
9 駆動モータ
10 従動プーリ支持部材
11 付勢手段
13 原稿トレイ
14 原稿検出センサ
15,18,20 搬送ローラ
16 リバースローラ
17 原稿端部検出センサ
19 ガイドローラ
21 排紙トレイ
22 光源ランプ
23 原稿読み取り部
24 反射ミラー
25 カラーイメージセンサ
26 結像レンズ
27 イメージセンサ
28 光源
29 原稿搬送ベルト
30a,30b 原稿読み取り位置
30c 原稿読み取り開始位置
30d 原稿読み取り終了位置
31 原稿排出部
32 ドライバ
33 ライン同期信号
34 画素クロック
35 画像範囲信号
36r,36g,36b 増幅器
37 CPU
38r,38g,38b 増幅器制御信号
39 ブロック同期信号
50 画像読み取り装置本体
51 ADFユニット
38r, 38g, 38b
Claims (5)
前記読み取り手段を、前記検出手段によって原稿の属性の検出が終了した時点では、前記原稿の先端が前記読み取り手段に到達しない位置に配置するとともに、
前記変更手段によって設定された条件に従って、
前記読み取り手段による原稿の読み取りを開始する前に、前記搬送手段による前記原稿の搬送速度を、それまでの搬送速度と等しく又は遅く設定し、かつ前記原稿の搬送を一旦停止することなく、
前記搬送手段によって原稿を搬送させながら前記読み取り手段で画像を読み取ることを特徴とする画像読み取り装置。 Conveying means for conveying the original, reading means for reading the images, and detecting means for detecting an attribute of the image in the conveyance direction upstream side of the document from the reading position of the image by the reading means, according to the detection result of the detecting means And changing means for changing the image reading condition,
The reading unit is disposed at a position where the leading edge of the document does not reach the reading unit when the detection of the document attribute is completed by the detection unit;
According to the conditions set by the changing means,
Before starting the reading of the original by the reading means, the conveying speed of the original by the conveying means is set equal to or slower than the conveying speed until then, and without stopping the conveying of the original,
An image reading apparatus, wherein an image is read by the reading unit while a document is conveyed by the conveying unit.
画像読み取りに際して前記駆動手段は前記読み取り手段を、前記検出手段によって原稿の属性の検出が終了した時点では、前記原稿の先端が前記読み取り手段に到達しない位置に配置するとともに、
前記変更手段によって設定された条件に従って、
前記読み取り手段による原稿の読み取りを開始する前に、前記搬送手段による前記原稿の搬送速度を、それまでの搬送速度と等しく又は遅く設定し、かつ前記原稿の搬送を一旦停止することなく、
前記搬送手段によって原稿を搬送させながら前記読み取り手段で画像を読み取ることを特徴とする画像読み取り装置。 A conveying unit that conveys an original, a reading unit that is movably supported along the conveyance path of the original by the conveying unit, a driving unit that moves the reading unit, and an image reading range by the reading unit A detection unit that detects an attribute of an image on the upstream side in the conveyance direction of the document, and a change unit that changes an image reading condition in accordance with a detection result of the detection unit;
At the time of image reading, the driving unit arranges the reading unit at a position where the leading end of the document does not reach the reading unit when the detection of the attribute of the document is completed by the detection unit .
According to the conditions set by the changing means,
Before starting the reading of the original by the reading means, the conveying speed of the original by the conveying means is set equal to or slower than the conveying speed until then, and without stopping the conveying of the original,
An image reading apparatus, wherein an image is read by the reading unit while a document is conveyed by the conveying unit.
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