JP4895122B2 - 画像読取装置及びイメージセンサの解像度検出方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像読取装置及びイメージセンサの解像度検出方法に関する。
イメージセンサにより原稿画像の読み取りを行う画像読取装置では、製造時に、互いに読取速度等の特性が異なる複数種類のイメージセンサの中から選択されたものを装置に組み込むことがある。こうしたイメージセンサのインターフェイスはメーカに拘わらず共通化が図られており、イメージセンサとその制御部とを接続する各信号線の機能はある程度まで共通化されている。しかしながら、一部の信号線の機能や、あるいは信号線から入力される信号に対する動作は、イメージセンサの種類によって異なることがある。具体的には、例えば、イメージセンサに読取動作時の解像度を設定するための解像度切替信号は、イメージセンサの種類によって認識のされ方が異なる場合がある。
制御部には、そうした複数種類のイメージセンサに対応可能なファームウェアが組み込まれており、作業者がイメージセンサの種類を指定することで、各イメージセンサの種類に応じた動作を切り替えて行うことができるように構成されている。
特開2000−69289公報
ところで、イメージセンサの種類の判別は、作業者がイメージセンサに貼り付けたバーコード等を参照して行う。そのため、作業者は、組み込んだイメージセンサの種類を確実に判別して適切な設定を行わねばならず、手間がかかると共に、設定ミスが生じると正しい読取動作を行うことができなくなってしまうおそれがあった。
この対策として、新たに種類判別用の信号線を設けてイメージセンサの制御部とを接続し、組み込まれたインターフェイスの種類を自動判別する方法も考えられる。しかしながら、そうするとイメージセンサのインターフェイスの共通化ができなくなりコストアップを招くという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、イメージセンサの解像度を検出する技術を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、第1の発明に係る画像読取装置は、解像度切替信号に基づいて解像度の切り替えが可能であってかつ同一の解像度切替信号に対して互いに異なる解像度で読取動作を行う複数種類のイメージセンサの中から選択されたイメージセンサが組み込まれる画像読取装置であって、前記イメージセンサに対して解像度切替信号を入力する入力手段と、前記イメージセンサからの出力信号に基づいて読取動作時の解像度を検出し、その解像度に基づいてイメージセンサの種類を判別する判別手段と、を備える。
第1の発明によれば、イメージセンサに解像度切替信号を入力し、読取動作時のイメージセンサの出力信号から解像度を検出し、その解像度に基づいてイメージセンサの種類を判別するため、簡易でかつ正確な判別が可能になる。
第2の発明は、第1の発明において、前記解像度切替信号は、オンとオフの2値からなる時系列信号である。
第2の発明によれば、解像度切替信号が時系列信号であるため、少ない本数で種々の情報を伝達することができ、信号線の本数を抑えることができる。
第3の発明は、第1または第2の発明において、白領域と黒領域とが前記イメージセンサの主走査方向に隣接して設けられた基準部を備え、前記判別手段は、前記イメージセンサにより前記基準部を読み取り、その出力信号から白領域と黒領域との境界位置に対応する画素位置を求め、その画素位置に基づいて前記イメージセンサの解像度を検出する。
第3の発明によれば、簡易な方法で正確に解像度を検出することができる。
第4の発明は、第3の発明において、前記イメージセンサの解像度を検出する際に、前記イメージセンサと前記基準部とを対向する位置に相対移動させる移動手段を備える。
第4の発明によれば、イメージセンサの解像度を検出する際に、イメージセンサと基準部とを対向する位置に相対移動させることで、基準部を原稿の読取動作時の妨げにならない場所に配置することが可能となる。
第5の発明は、第1から第4のいずれかの発明において、前記判別手段は、前記イメージセンサの単位走査当たりに前記出力信号から取得される有効画素データの量に基づいて前記解像度を検出する。
第5の発明によれば、簡易な方法で正確に解像度を検出することができる。
第6の発明は、第1から第5のいずれかの発明において、前記入力手段は、前記イメージセンサと複数の信号線で接続され、前記判別手段により判別された前記イメージセンサの種類に応じて、前記複数の信号線のうち少なくとも一部の信号線で伝達される信号の種別を切り替える。
第6の発明によれば、イメージセンサの種類に応じて信号線で伝達される信号の種別を切り替えるため、より多くの種類のイメージセンサに対応することができる。
第7の発明に係るイメージセンサの判別方法は、解像度切替信号に基づいて解像度の切り替えが可能であってかつ同一の解像度切替信号に対して互いに異なる解像度で読取動作を行う複数種類のイメージセンサの中から選択されたイメージセンサの種類を判別する方法であって、前記イメージセンサに対して解像度切替信号を入力して読取動作を実行させ、前記イメージセンサからの出力信号に基づいて読取動作時の解像度を検出し、その解像度に基づいてイメージセンサの種類を判別する。
第7の発明によれば、イメージセンサに解像度切替信号を入力し、読取動作時のイメージセンサの出力信号から解像度を検出し、その解像度に基づいてイメージセンサの種類を判別するため、簡易でかつ正確な判別が可能になる。
本発明によれば、イメージセンサに解像度切替信号を入力し、読取動作時のイメージセンサの出力信号から解像度を検出し、その解像度に基づいてイメージセンサの種類を判別するため、簡易でかつ正確な判別が可能になる。
次に本発明の一実施形態について図1から図8を参照して説明する。
(複合機の構成)
本実施形態では、本発明をスキャナ機能、プリンタ機能、コピー機能、ファクシミリ機能等を備えた複合機1(画像読取装置の一例)に適用した例を示す。図1は、複合機1の外観斜視図であり、図2は、原稿読取部3の要部拡大断面図、図3は、基準部材20の平面図である。
複合機1は、図1に示すように、用紙に画像を印刷する画像形成部38(図4参照)を収容した本体部2を備え、その上方に原稿を読み取る原稿読取部3を備えている。原稿読取部3の前側には、各種のボタンや液晶ディスプレイ等を備えた操作パネル4が設けられ、この操作パネル4により動作状態等の表示や、ユーザによる操作の入力が可能となっている。
原稿読取部3は、フラットベッド部6とその上方を開閉可能に覆う原稿カバー部7とを備えている。フラットベッド部6の上面には、透明な長方形状をなした第1プラテンガラス8と第2プラテンガラス9とが並んで設けられている。原稿カバー部7は、ADF(自動原稿供給装置)11、原稿トレイ12、排出トレイ13を備えている。ADF11は、原稿トレイ12に載置された原稿を一枚ずつ搬送して、その原稿を第2プラテンガラス9に対向する位置に搬送した後、排出トレイ13上に排出する。
第1プラテンガラス8の下側には、イメージセンサ14が設けられている。このイメージセンサ14は、CIS(Contact Image Sensor)方式のものであり、CMOS撮像素子15、レンズからなる光学素子16、RGBの発光ダイオードからなる光源17を備えている。CMOS撮像素子15は、主走査方向(紙面に直交方向)に一列に並んで配置された複数のフォトダイオードを備えており、光源17より原稿に光を当てたときの反射光を光学素子16を介して個々のフォトダイオードで受光し、画素毎に反射光の光強度(明度)を電気信号に変換して出力する。
原稿の読み取りは、原稿を第1プラテンガラス8上に載置して行う場合と、ADF11を利用する場合とがある。前者の場合、イメージセンサ14がステップモータ40(移動手段の一例、図4参照)の動力により副走査方向(図2の矢線A方向)に移動され、その際に主走査方向(図2の紙面に直交する方向)に1ラインずつ原稿の読み取りが行われる。また、後者の場合には、イメージセンサ14が第2プラテンガラス9に対向する位置に固定され、原稿がADF11の駆動によって第2プラテンガラス9に対向する位置に搬送されたときに、原稿の読み取りが主走査方向に1ラインずつ行われる。
フラットベッド部6には、筐体の第2プラテンガラス9に隣接した内面部分に図3に示す基準部材20が設けられている。この基準部材20は、長方形の板状をなし、主走査方向に細長く、かつイメージセンサ14の1ラインの読取領域よりも若干大きい程度の長さ寸法を有している。また、基準部材20は、副走査方向に二分されており、一方が白基準部21、他方が解像度測定基準部22(基準部の一例)とされている。白基準部21は、全域が均一な濃度の白色になっている。また、解像度測定基準部22は、主走査方向の一端部が黒領域22A、残りの部分が白領域22Bとされ、黒領域22Aと白領域22Bとが主走査方向に隣接して配置されている。
(複合機の電気的構成)
次に、複合機1の電気的構成について説明する。図4は、複合機1の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
複合機1は、CPU31(判別手段の一例)、ROM32、RAM33、NVRAM(不揮発性メモリ)34、ASIC35(入力手段の一例)、ネットワークインターフェイス36、ファクシミリインターフェイス37等を備えて構成された制御装置30を備えている。
ROM32には、複合機1を制御するための各種制御プログラムや各種設定、初期値等が記憶されている。RAM33は、各種制御プログラムが読み出される作業領域として、あるいは画像データを一時的に記憶する記憶領域として用いられる。ASIC35は、既述の画像形成部38、原稿読取部3、操作パネル4等と接続されている。CPU31は、ROM32から読み出した制御プログラムに従って、その処理結果をRAM33又はNVRAM34に記憶させながら、ASIC35を介して複合機1の各構成要素を制御する。
ネットワークインターフェイス36には、コンピュータ等が接続され、このネットワークインターフェイス36を介して相互のデータ通信が可能となっている。また、ファクシミリインターフェイス37は、電話回線(図示せず)に接続され、このファクシミリインターフェイス37を介して外部のファクシミリ装置等とファクシミリデータの通信が可能となっている。
(イメージセンサとASIC間で送受される信号の機能)
本実施形態の複合機1では、製造時に読取速度等の特性が異なる2種類のイメージセンサ14(以下、一方をA型、他方をB型という)のうちいずれか一方が選択され、原稿読取部3に組み込まれる。両型のイメージセンサ14のインターフェイスは共通化が図られており、ともにASIC35に対して11本の信号線を備えたフレキシブルフラットケーブル39(図4参照)を介して接続されるようになっている。
図5は、A型のイメージセンサ14とASIC35を接続する信号線の番号(詳細にはフレキシブルフラットケーブル39とASIC35と接続するコネクタのピン番号)と、その信号の機能とを示している。1番の信号は、イメージセンサ14からASIC35へ出力される信号であり、即ちアナログの画像信号である。2番から11番の信号は、いずれもASIC35側からイメージセンサ14に入力される駆動信号であって、読取動作時の解像度を切り替える解像度切替信号や、ライン毎の駆動開始タイミングを与える駆動開始パルス信号、駆動クロック信号、光源17であるRGB各色の発光ダイオードのアノード側に共通に供給される電流供給コモン信号、各色の発光ダイオード別にカソード側に供給される電流供給信号などからなる。
B型のイメージセンサ14における各信号線の機能(即ち信号のピン配置)は、1番から8番まではA型と共通であり、9番から11番まではA型と異なっている。即ち、A型のイメージセンサ14では9番がB、10番がG、11番がRの発光ダイオードに対する電流供給信号であるのに対し、B型のイメージセンサ14では9番がG、10番がR、11番がBの発光ダイオードに対する電流供給信号となっている。
A型、B型のイメージセンサ14では、それぞれ解像度切替信号に基づいて読取動作時の解像度を1200dpi、600dpi、300dpi(dots per inch(1inchは、0.0254m))の3種類のうちのいずれかに設定することができる。図6は、解像度切替信号(MODE)と各型のイメージセンサ14における解像度の設定との関係を説明するタイミングチャートである。
図6に示すように、解像度切替信号は、HとLとの2値からなる時系列信号であり、A型、B型のイメージセンサ14は、互いに異なる所定のタイミングで解像度切替信号の値を調べ、その値に基づいて解像度を設定する。即ち、A型、B型のイメージセンサ14は、ともに駆動クロック信号(CIS_CLK)に同期してカウントを行っており、駆動開始パルス信号(SP(TG))を受けたときにそのカウントを0とし、20クロック目の解像度切替信号(MODE)の値を取得する。続いて、A型のイメージセンサ14は40クロック目、B型のイメージセンサ14は44クロック目の解像度切替信号(MODE)の値を取得する。
そして、A型、B型のイメージセンサ14は、1回目、2回目の解像度切替信号の値がともにHのとき(図6のMODE1200参照)には、解像度を1200dpiに設定する。また、両型のイメージセンサ14は、1回目、2回目の解像度切替信号の値がともにLのとき(MODE600)には、解像度を600dpiに設定する。さらに、両型のイメージセンサ14は、1回目の解像度切替信号の値がH、2回目の値がLのとき(MODE300)に、解像度を300dpiに設定する。
(センサ判別処理)
次にイメージセンサ14の種類を判別するセンサ判別処理の動作について説明する。図7は、センサ判別処理の流れを示すフローチャートであり、図8は、センサ判別処理時におけるイメージセンサ14の出力信号の例を示すタイミングチャートである。
このセンサ判別処理は、複合機1の電源投入時にCPU31の制御により実行される。CPU31は、センサ判別処理を開始すると、まずステップモータ40によりイメージセンサ14を初期位置(ホームポジション)に移動し(S101)、続いて、イメージセンサ14を白基準部21に対向する位置に移動する(S102)。
そして、ASIC35により駆動クロック信号(CIS_CLK)、駆動開始パルス信号(SP(TG))、解像度切替信号(MODE)等の各種駆動信号をイメージセンサ14に入力し、解像度の設定等を行う(S103)。ここで、イメージセンサ14に入力される解像度切替信号(MODE)は、図6に示すように、20クロック目でHの値、40クロック目でHの値、44クロック目でLの値をとる。従って、ASIC35に接続されているイメージセンサ14がA型の場合には、この解像度切替信号(MODE)に基づいて、解像度が1200dpiに設定され、B型の場合には、300dpiに設定される。
続いて、CPU31は、光源17である各色の発光ダイオードの光量を調整する処理を行う(S104)。具体的には、まずイメージセンサ14により白基準部21をスキャンして1ラインの読み取りを行う。なお、この読取動作時においては、各色の発光ダイオードが所定の(仮の)光量で発光するように各電流供給信号が入力される。
読取動作時には、イメージセンサ14では、駆動クロック信号の1周期ごとに1画素分の読み取りを行い、ACIS35では、その1周期ごとにイメージセンサ14からの出力信号からの電荷を蓄積する。そして、CPU31は、1周期毎に所定のサンプリングポイントにおける信号レベル(ピークレベル付近の信号レベル)を画素データとして取得し、その値が所定の範囲内となるように電流供給信号を変化させることで各色の発光ダイオードの光量(1ラインの点灯時間や供給される電流値)を調整する。
次にCPU31は、ステップモータ40を駆動してイメージセンサ14を解像度測定基準部22に対向する位置に移動させる(S105)。そして、前述のS103における解像度の設定を変えずに、イメージセンサ14により解像度測定基準部22を黒領域22Aから白領域22Bへとスキャンして1ラインの読み取りを行う(S106)。
図8は、A型、B型のイメージセンサ14により解像度測定基準部22の読み取り動作を行った場合の出力信号のレベルの変化を示している。CPU31は、既述のようにイメージセンサ14からの出力信号に基づき各画素毎に所定のサンプリングポイントにおける信号レベル(ピークレベル付近の信号レベル)を画素データとして取得する。この読取動作では、解像度1200dpiで読み取りを行った場合の画素数(約10000)よりも大きい数まで(カウント10911まで)画素データが取得される。
得られた画素データのうち、実際の解像度測定基準部22の読み取りに対応するものが有効画素データであって、解像度が1200dpiなら1ラインで10000画素程度、解像度が300dpiなら1ラインで2500画素程度の有効画素データが得られ、残りは無効画素データである。
CPU31は、各画素の信号レベルを所定の閾値と比較し、H(オン)またはL(オフ)の値を得る。有効画素データは、解像度が1200dpiに設定されていた場合でも、300dpiに設定されていた場合でも、最初はLの値を取り(黒領域22Aの読み取りに対応)、ある画素位置からHの値を取る(白領域22Bの読み取りに対応)。CPU31は、Lの値に続いてHの値が10画素以上連続したときに、最初のHの値の画素位置を黒領域22Aと白領域22Bとが切り替わる画素位置と判断する。読み取り時の解像度300dpiであれば、黒白が切り替わる画素位置が例えば125画素付近になり、解像度1200dpiであれば、黒白が切り替わる画素位置は500画素付近になる。
CPU31は、黒白が切り替わったときの画素数が所定の閾値、例えば264以上である場合(S107:Yes)には、解像度が1200dpiに設定されていると考えられることから、イメージセンサ14をA型と判別し(S108)、264未満である場合(S107:No)には、解像度が300dpiに設定されていると考えられることから、イメージセンサ14をB型と判別する(S109)。
そして、イメージセンサ14をA型と判別した場合にはA型用の各種設定を行い(S110)、B型用の各種設定を行う(S111)。具体的には、例えば、イメージセンサ14をA型と判別した場合には、読み取りデータの補正の際に、A型のイメージセンサ14に対応したガンマテーブルを用いるように設定し、イメージセンサ14をB型と判別した場合には、B型に対応したガンマテーブルを用いるように設定する。また、イメージセンサ14の型に応じて、9番から11番の信号線(電流供給信号)の機能をその型のイメージセンサ14に対応するものに切り替える。
(本実施形態の効果)
以上のように本実施形態によれば、イメージセンサ14に解像度切替信号を入力して、読取動作時のイメージセンサ14の出力信号から解像度を検出し、その解像度に基づいてイメージセンサ14の種類を判別するため、簡易でかつ正確な判別が可能になる。
また、解像度切替信号が時系列信号であるため、少ない本数で種々の情報を伝達することができ、信号線の本数を抑えることができる。
また、イメージセンサ14により解像度測定基準部22を読み取り、その出力信号から白領域22Bと黒領域22Aとの境界位置に対応する画素位置を求め、その画素位置に基づいてイメージセンサ14の解像度を検出することで、簡易な方法で正確に解像度を検出することができる。
また、イメージセンサ14の解像度を検出する際に、イメージセンサ14と解像度測定基準部22とを対向する位置に相対移動させることで、解像度測定基準部22を原稿の読取動作時の妨げにならない場所に配置することが可能となる。
また、イメージセンサ14の種類に応じて信号線で伝達される信号の種別(機能)を切り替えるため、より多くの種類のイメージセンサに対応することができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、白領域と黒領域との境界位置に対応する画素位置に基づいて解像度を検出したが、解像度の検出の方法はこれに限らず、例えば、読取動作時に取得された有効画素データの量に基づいて解像度を検出しても良い。具体的には、例えば、白基準部を1ライン分読み取り、得られた画素データのうち、信号レベルが基準以上の画素数をカウントし、(図8に示したものと同様の条件であれば)その画素数が2500程度なら300dpi、10000程度なら1200dpi、というように解像度を求めることができる。
(2)上記実施形態では、A型、B型のイメージセンサとも、出力信号がピークレベルになるタイミングが同じものを示したが、本発明は、イメージセンサの型によってピークレベルのタイミング(波形)が異なるものにも適用することができる。その場合、例えば、イメージセンサの解像度を検出する際には、仮のサンプリングポイントで信号レベルを取得し、イメージセンサの型を判別した後に読取動作を行う際には、そのイメージセンサの型に合わせて最適なサンプリングポイントで信号レベルを取得するように設定すればよい。
(3)上記実施形態では、本発明を複合機に適用した例を示したが、本発明は、少なくともスキャナ機能を備えた画像読取装置であれば、プリンタ機能、コピー機能やファクシミリ機能を備えていないものにも適用することができる。
複合機の外観斜視図 原稿読取部の要部拡大断面図 基準部材の平面図 複合機の電気的構成を概略的に示すブロック図 A型のイメージセンサとASICとを接続する信号線の番号とその信号の機能とを説明する図 解像度切替信号と各型のイメージセンサにおける解像度の設定との関係を説明するタイミングチャート センサ判別処理の流れを示すフローチャート センサ判別処理時におけるイメージセンサの出力信号の例を示すタイミングチャート
1...複合機(画像読取装置)
22...解像度測定基準部(基準部)
31...CPU(判別手段)
35...ASIC(入力手段)
40...ステップモータ(移動手段)

Claims (6)

  1. 解像度切替信号によって設定される解像度で読取動作を行うイメージセンサが組み込まれる画像読取装置であって、
    前記イメージセンサに対し前記解像度切替信号を入力する入力手段と、
    互いに色の異なる第1領域と第2領域とが前記イメージセンサの主走査方向に隣接して設けられた基準部と、
    前記入力手段によって前記イメージセンサに前記解像度切替信号を入力して前記基準部を読み取り、その出力信号から取得される画素データから前記第1領域と前記第2領域との境界位置に対応する画素位置を求め、前記画素位置が前記基準部をいずれの解像度で読み取ったときの画素位置に相当するかを判断することによって前記イメージセンサの解像度を検出する検出手段と、
    を備える画像読取装置。
  2. 解像度切替信号によって設定される解像度で読取動作を行うイメージセンサが組み込まれる画像読取装置であって、
    前記イメージセンサに対し前記解像度切替信号を入力する入力手段と、
    前記イメージセンサの主走査方向に沿って所定の色の領域が設けられた基準部と、
    前記入力手段によって前記イメージセンサに前記解像度切替信号を入力して前記基準部の前記所定の色の領域を読み取り、その出力信号から取得される画素データの各画素の信号レベルを基準値と比較することにより前記所定の色の領域に対応する画素数を求め、前記画素数が前記基準部をいずれの解像度で読み取ったときの画素数に相当するかを判断することによって前記イメージセンサの解像度を検出する検出手段と、
    を備える画像読取装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の画像読取装置において、
    前記解像度切替信号は、オンとオフの2値からなる時系列信号である、画像読取装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像読取装置において、
    前記イメージセンサの解像度を検出する際に、前記イメージセンサ前記基準部対向する位置に移動させる移動手段を備える、画像読取装置。
  5. 解像度切替信号によって設定される解像度で読取動作を行うイメージセンサの解像度を検出する方法であって、
    前記イメージセンサに対し前記解像度切替信号を入力して、互いに色の異なる第1領域と第2領域とが前記イメージセンサの主走査方向に隣接して設けられた基準部を読み取り、その出力信号から取得される画素データから前記第1領域と前記第2領域との境界位置に対応する画素位置を求め、前記画素位置が前記基準部をいずれの解像度で読み取ったときの画素位置に相当するかを判断することによって前記イメージセンサの解像度を検出するイメージセンサの解像度検出方法。
  6. 解像度切替信号によって設定される解像度で読取動作を行うイメージセンサの解像度を検出する方法であって、
    前記イメージセンサに対し前記解像度切替信号を入力して、前記イメージセンサの主走査方向に沿って所定の色の領域が設けられた基準部の前記所定の色の領域を読み取り、その出力信号から取得される画素データの各画素の信号レベルを基準値と比較することにより前記所定の色の領域に対応する画素数を求め、前記画素数が前記基準部をいずれの解像度で読み取ったときの画素数に相当するかを判断することによって前記イメージセンサの解像度を検出するイメージセンサの解像度検出方法。
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