JP5020738B2 - 画像読取装置、その制御方法及び制御プログラム - Google Patents

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Description

本発明は移動可能な画像読取り手段を有する画像読取り装置及び、その制御方法、制御プログラムに関するものである。
従来、イメージセンサの位置を示す位置カウンタの値がSRAM等のメモリに保存されている装置では、位置カウンタの値が正常と判断された場合に、あらかじめ用意された白黒基準板の読取りを行う。白黒基準板が検知できればその位置から基準位置に移動させている。また、位置カウンタの値が異常と判断された場合に、原点方向にイメージセンサを移動させ、仮の基準位置を設定し、その位置から白黒基準板の読取りを行って、基準位置にいたと判断された場合には、その位置から基準位置に移動させていた(特許文献1参照)。
特開2003−87517号公報
しかし、上記の装置では、位置カウンタの値が正常か異常かのみを判断していたので、この他の原因による装置の異常に対応できなかった。また、電源の状態に関係なく一律に基準位置の設定処理を行っているため、処理に必要以上の時間がかかってしまっている等の問題があった。
上記の課題を解決するために、本発明の画像読取装置は、原稿を載置する原稿台と、前記原稿台に載置された原稿の画像を移動走査して読取って画像データを得るラインイメージセンサと、前記原稿の載置範囲の外で前記移動走査の上流側に並べて配置される複数のパターンと、電源オンの場合に、前記ラインイメージセンサを移動走査して前記パターンを読取ることで前記パターンを検出し、前記パターンが検出された前記移動走査の位置に基づいて前記移動走査の基準位置を設定する制御部とを有する画像読取装置であって、前記複数のパターンは、前記ラインイメージセンサの1ラインの読取で白データと黒データが交互に得られる縞模様の第1のパターンと、前記ラインイメージセンサのラインに平行な白黒エッジを有する第2のパターンであり、前記電源オンが前記制御部に電源供給を開始してから前記制御部が制御を開始するハード電源オンの場合には、先ず前記第1のパターンを検出し、次に前記第1のパターンを検出した位置に基づいて第2のパターンを検出し、前記電源オンが前記制御部の少なくとも一部の電気回路に電源が供給されて制御が行われている状態から前記画像読取装置の他の電気回路にも電源の供給を開始するソフト電源オンの場合には、前記第1のパターンを検出しないで前記第2のパターンを検出し、前記第2のパターンが検出された前記移動走査の位置に基づいて前記移動走査の基準位置を設定することを特徴とする画像読取装置です。
本発明によれば、画像読取装置の電源の起動状況に応じて画像読取り手段の基準位置(ホームポジション)の検出方法を変更することで、読取開始までの準備時間を短縮できる。
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を例示的に詳細に説明する。
図1は、画像読取とプリンタの機能を持つMFP(Multi Function Peripheral:多機能周辺機器)100の回路構成を示すブロック図である。CPU101は、MFPのシステム制御部であり、MFPの全体を制御する。ROM102は、MFPのシステム制御プログラムを格納するものである。なお、CPU101は、ROM102に格納されている制御プログラムに基づいて、MFPに関する各種の動作を実行する。このようなCPU101の制御プログラムは、ROM102に格納されているものに限らず、CD−ROM等による外部の記憶媒体に記憶されているものでもよい。また、これを専用の読取装置によって、MFPのRAM(例えばSRAM104)に取り込み、これをCPU101が解読し、実行するようにしてもよい。
プリンタ103は、入力された画像データを記録紙に印字するためのものである。
SRAM104は、主に、MFPの登録データ等を格納するものであり、DRAM105は、主に、画像データを格納するものである。
イメージプロセッサ106は、イメージセンサ107によって入力された画像データに各種画像処理を施すものである。イメージセンサ107は、透明原稿台に載置された原稿上の画像の移動走査読取りを行うためのラインイメージセンサであり、コンタクトイメージセンサ等である。イメージセンサ107は、不図示のモータによって移動走査が駆動される。
操作パネル108は、装置の状態等を表示するためのディスプレイ109を有し、オペレータからの動作指示入力や各種データ登録やディスプレイ109を通じて装置の状態を確認するためのものである。
操作パネル108には、さらに、装置電源スイッチを有する(不図示)。MFPに外部からの電源ラインが接続された後に、初めて装置電源スイッチがオンとなった時に、内部の電気回路への電源の供給が開始される。この時に、CPU101はパワーオンリセットの状態で、メモリ、各種フラグ、設定値等の初期化のプログラムからの実行が開始され、初期化の後に初めてMFPの制御が開始される(以後「ハード電源オン」と記す)。以後、外部からの電源ラインから電源が供給される状態で、装置電源スイッチをオフにすると、CPU101は、電源供給が続けられるが、待機状態で停止する(以後「ソフト電源オフ」と記す)。ソフト電源オフの状態では、MFPの殆どの電気回路には電源供給が断たれ、少なくとも装置電源スイッチを監視するための一部の電気回路とメモリには電源が供給される。このとき、ユーザには外部からの電源が供給されていないときと同じように見える。
再度装置電源スイッチをオンにする(以後「ソフト電源オン」と記す)と、CPU101は待機状態から回復して、パワーオンリセット時の初期化のプログラムではなく、ソフト電源オンに対応したプログラムの実行が開始される。この装置電源スイッチがオンになった時に、ハード電源オンであるかソフト電源オンであるかを確認する手段を有している。
PC I/F110は、MFPとPC111とを接続するインタフェースであり、PC111は、これを介してMFPの各種設定データ変更や各種動作の起動要求を行うことのできるホストコンピュータである。
図2は、本MFPの原稿台における、イメージセンサによる画像読取り範囲と、イメージセンサのホームポジションと、読取走査移動の基準位置を決めるパターンとの位置関係を示す図である。原稿台205として示しているのは、A4サイズの原稿の載置範囲で、原稿台ガラスの範囲である。イメージセンサであるラインイメージセンサは、縦長のラインを読取り、この縦長ラインに垂直に、左から右へ走査移動することで二次元の画像データを読取る。
イメージセンサのホームポジションは、原稿台の端部付近204(破線で示す)に設定されている。MFPの装置内で、基準位置(以下、ホームポジション)付近のイメージセンサに対向する画像読取り範囲内の位置で、図のように所定幅201(幅6.5mm)だけ白色シートが貼付されている。
また、ホームポジション204から所定距離だけ離れたところには、ホームポジションを決定するための、境界位置決定用シート(黒色シート)が所定幅202(幅1mm)だけが貼付されている。
また、ホームポジション204から所定幅行ったところから(前記境界位置決定シートとは異なる位置)、仮のホームポジションを決定するために設けられたシートが、所定幅203(幅1.5mm)だけ白黒の縞模様シート(白黒パターンシート)が貼付されている。このような、白色シート201と黒シート202との境界位置から左へ4.5mmの位置がイメージセンサのホームポジションである。そこから、更に左へ2mmの位置がイメージセンサの左端移動限界位置となるように構成されている。左端移動限界位置には、突き当て部材が配置される。
所定幅201の白色と、所定幅202の黒色シートの境界の白黒エッジを検出することで、イメージセンサの走査移動方向の位置決めを行い、ホームポジションを決定することができる。この白黒エッジは、ラインイメージセンサのラインに平行なエッジパターン(第2のパターン)である。また、所定幅203の白黒パターンシート(第1のパターン)を検出することで、仮のホームポジションへの移動を介して、白黒エッジを検出することができる。
本実施例では、ホームポジションを決定するための構成を上記のような位置関係、及びシート形状にしたが、上記に限らず位置関係、形状等は変更可能であるためこの限りではない。
図3は、MFPの電源オン状態が、ハード電源オンであるかソフト電源オンであるかを確認し、その状態におけるイメージセンサのホームポジション検出処理を示すフローチャートである。
まず、ホームポジション位置検出を行う前に、S301で図2と図6に図示した白黒パターンシートと白黒エッジの夫々を検知したか否かを示すパターン検出フラグとエッジ検出フラグをクリアする。次に、S302で画像読取り装置の電源オン起動状態を確認する。ハード電源オンの場合にはS303に、ソフト電源オンの場合にはS304に移行する。
ハード電源オンでS303に移行した場合、白黒パターンシート検出を行う。イメージセンサを正方向(図2に示す読取り方向)に走査駆動させ、最大15mmの駆動距離内で白黒パターンシート検出を行う(パターン検出方法は後に詳述する)。
S305で白黒パターンシートが検出できれば、S306で白黒パターンシート検出フラグをセットする。白黒パターンシート検出ができなければ、S307に移行しイメージセンサを逆方向(図2に示す読取り方向と逆方向)に走査駆動させ、最大309mmの駆動距離内で白黒パターンシート検出を行う。さらにS309で309mm以上駆動した場合にS308で白黒パターンシート検出できなかった場合には、S318でホームポジションエラーにする。S308で白黒パターンシート検出ができた場合には、S310で白黒パターンシート検出フラグをセットする。
S305とS308で白黒パターンシート検出ができた場合には、ホームポジションを決定するために、S311で図2に示す白黒エッジの検出を行う。白黒エッジ検出を開始するために仮のホームポジション(白黒パターン検出できた位置から逆方向に6.5mmの位置)に移動する。S312で仮のホームポジションから正方向に駆動させながら白黒エッジ検出を行う(最大駆動距離8mm)。
白黒エッジ検出を行った結果S313で検出できていればS315に移行し白黒パターンエッジ検出フラグをセットする。検出できていなければS314に移行し、白黒パターンシート検出フラグがセットされていればS318に移行し、ホームポジションエラーにする。白黒パターンシート検出フラグがセットされていなければS303に移行し、白黒パターンシート検出処理を開始する。
S302でソフト電源オンであると判断した場合に、S304で直前のソフト電源オフ時に正常終了しているかどうか確認を行う。正常終了していなければ(エラー終了している)S303に移行し白黒パターンシート検出処理を開始する。正常終了していれば、S312に移行し白黒エッジ検出を行い、ホームポジションを決定する。ソフト電源オンでも、白黒エッジ検出を行って、ホームポジションの確認を行う理由は、万が一装置に衝撃があってイメージセンサの待機位置がずれてしまう可能性が捨てきれないからである。基本的に、ソフト電源オンではホームポジションにいると思われるが、念のためにホームポジションの確認を行っている。装置の構成によっては、ホームポジションの確認を行わず、何もしないで装置が立ち上がるような場合も考えられる。
以上をまとめると、装置のハード電源オンで初めて電源を立ち上げた場合には、白黒パターン検出を行って現在位置を確認する。現在位置が確認できれば白黒エッジ検出を行ってホームポジションを決定する。確認できなければエラーとして表示してユーザに通知する。また、2回目以降の電源立ち上げ時のソフト電源オンの場合には、白黒エッジ検出だけを行いホームポジションを決定する。さらに、ソフト電源オンの場合でも、装置が異常終了している場合には、白黒パターン検出を行って現在位置を確認する。現在位置が確認できれば白黒エッジ検出を行ってホームポジションを決定する。確認できなければエラーにする。このようにイメージセンサのホームポジション検出処理方法は、装置の機械構造や特性によって異なるため、必ずしもこの限りではなく、様々な方法が考えられる。
図4は図3のS303とS307での白黒パターンシート検出処理を示すフローチャートである。
まず、白黒パターンシート検出を行うためにS401で装置の読取りモードの設定を行う。装置の読取りモードをモノクロ2値化モードに設定し、イメージセンサの主走査方向の所定解像度(例えば24画素/mm)、副走査方向の所定解像度(例えば24画素/mm)で画像を読取るように設定を行う。また、出力データの解析のためのバッファメモリを1ライン分確保する。S402で、読み始めてからXライン目のデータを読んでいることを示すカウンタと、白黒パターンを何ライン連続で検知できたかを示すカウンタY(以下、白黒パターン検知カウンタ)を初期化する。
S403でXライン目のイメージセンサからの出力データを1ライン分バッファメモリに取得する。S404でバッファに格納されているデータから、Xライン目の出力データが図6に示すような白黒パターンになっているかどうか検索を行う。図6は、図2に示した白黒パターンシートを拡大表示したものである。本実施例においては、図6に示したある特定座標のデータ比較を行うことで、パターンになっているかどうか検知を行う。例えば、イメージセンサの左端(基準位置)から1000画素目が黒データであるかどうかの検知で、あらかじめ設定してある特定座標のデータを検索して期待値(図6参照)になっているかどうか検索する。
ここでいう期待値とは、白データは、白データ>=白閾値、黒データは、黒データ<=黒閾値、になっていることをいう。ここで白閾値とはイメージセンサからの出力データが様々な条件(例えば、調光を行っていない等)を考慮した場合でも、白色パターンを読取って最低限出力されるデータである。また、黒閾値とはイメージセンサからの出力データが様々な条件(例えば、オフセットの計算がされていない等)を考慮した場合でも、黒色パターンを読取って最高に出力されるデータである。
検索する範囲はイメージセンサのシャフトを中心として特定の範囲(例えば、左右10mm)である。S405であらかじめ設定した特定座標すべてのデータが期待値になっているか確認を行う。すべての特定座標のデータが期待値になっていれば、S406に移行し、白黒パターン検知カウンタに1を加える。特定座標のデータが1つでも期待値になっていなければ、S408に移行し、モータを駆動させイメージセンサを1ライン進めて、白黒パターン検知カウンタをクリアする。本発明では、全ての座標で期待しているパターンになっていなければ白黒パターンではないと判断するようにしているが、装置の構成によってはシートにあるゴミの影響等を考慮しなければならない場合も考えられる。そのため、全特定座標位置のデータが期待値になっていなくても、例えば全特定座標位置データが50ポイントあったとし、その場合45ポイント期待値になっていればOKとする等の構成も考えられる。いずれにせよ、白黒パターン検知条件は装置の構成、装置の規格等様々な条件によって決定することになる。
S407で白黒パターン検知カウンタがある値(例えば、5ライン)以上になっているかどうか確認する。ある値(例えば、5ライン)未満であれば、S409に移行してモータを駆動させイメージセンサを1ライン進める。ある値(例えば、5ライン)以上あれば、白黒パターンシート検知は終了し、基準位置を決定するために白黒エッジ検出を行う。イメージセンサが移動できる範囲分白黒パターン検出を行っても、白黒パターンが検出できない場合には、そこでエラーとする。
図5は図3のS312で白黒エッジ検出処理を示すフローチャートである。
まず、S501で装置の読取りモードの設定を行う。装置の読取りモードをモノクロ2値化モードに設定し、イメージセンサの主走査方向の所定解像度(例えば12画素/mm)、副走査方向の所定解像度(例えば24画素/mm)で画像を読取るように設定する。白黒エッジ検出は、指定画素平均データを出力する機能を用いて行う。この機能は指定した範囲(例えば、左端から100画素まで)範囲のイメージセンサからの出力データの平均データを出力する。
S502で現在イメージセンサで読取った位置のデータの平均値Aが白データか(期待値になっているか)否かの判断を行う。ここでいう期待値は、図4のS404と同様である。なお、装置の組立て精度の範囲内で、ラインイメージセンサの読取ラインと白黒エッジとは、完全な平行から傾いている。このため、設定範囲で得られる読取データの平均値Aを用いて判断している。また、汚れ等によるノイズの影響を軽減するために平均値を用いている。
平均値Aが白閾値を超えていれば白データであると見なしS503の黒データを検索に移行する。平均値Aが白閾値未満であればS509に移行し、ホームポジションエラーにする。この時白データであることを確認しているのは、白黒パターンを検出した場合でも、白黒パターン検出を行わず白黒エッジ検出だけ行う場合でも、仮のホームポジションに移動してから白黒エッジ検出を行う。そのため、初期位置では必ず全白データが取得できる。そうでなければエラーである。
S502で白データが検出できれば、次にS503で黒データを検索する。黒データの検索方法は、読取り設定で設定した副走査解像度で1ラインずつ検索を行い、平均値Aがある特定値未満であれば黒データとみなす。S503で黒データが検出できれば、S507で連続あるライン(例えば、5ライン)黒データがあることを確認する。複数ライン確認を行うのは、1ラインだとゴミデータを拾っている可能性が捨てきれないからである。確認出来た場合にはS507で黒エッジを検出したと判断する。
S504で1ラインモータを駆動させて、S505で所定距離(例えば、8mm)検索を行って黒データが検知できなければ、S509に移行し、ホームポジションエラーにする。黒エッジが検出できれば、S508でその位置から指定された距離をホームポジションとし、終了する。
上記の説明のS304での、前回のソフト電源オフ時の正常終了の確認は、エラー終了のフラグ等の履歴を確認することで行う。例えば、上記の説明では、S318やS509でエラーとなり、エラーフラグを立てる。他の要因でのエラーもエラーフラグを立てる。これらのエラーフラグを確認する。
上記の実施例はイメージセンサをパルスモータで動作させる構成を想定して記述しているが、構成等は上述したものに限定されるものではなく、例えばエンコーダがついているDCモータ等にもあてはまる。DCモータの場合にはエンコーダが搭載されているため、現在位置等の情報が比較的容易に取得しやすい。また、ハード電源オン時の現在位置の確認は、イメージセンサを装置の左端移動限界位置の突き当て部材に衝突させることでエンコーダを初期化し、そのあとで、基準位置を求めるようにしてもよい。また、ソフト電源オン時の場合には、基準位置にいるものとして何も動作させない、あるいは、前述のパルスモータと同様白黒エッジ等を検索して、基準位置を決定してもよい。
また、上位の実施例では、MFPの装置内のCPU101による制御として記しているが、インタフェース110を介して、ホストコンピュータのPC111での制御に従って、MFPを動作させることで実施することができる。また、MFPでなく単機能の画像読取装置をホストコンピュータから制御することでも実施できる。
本発明の一実施形態としてのMFPの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態としてのMFPにおけるイメージセンサとホームポジションとの位置関係の概略を示す図である。 本発明の一実施形態としてのホームポジション設定のフローチャートである。 本発明の一実施形態としての白黒エッジを検出するフローチャートである。 本発明の一実施形態としての白黒パターンシートを検出するフローチャートである。 本発明の一実施形態としてのMFPに搭載されている白黒パターンシートを示す概略断面図である。
符号の説明
100 MFP(画像読取装置)
101 CPU
107 イメージセンサ
201 白色シート
202 黒色シート
203 白黒パターンシート
204 ホームポジション位置(基準位置)
205 原稿台

Claims (8)

  1. 原稿を載置する原稿台と、
    前記原稿台に載置された原稿の画像を移動走査して読取って画像データを得るラインイメージセンサと、
    前記原稿の載置範囲の外で前記移動走査の上流側に並べて配置される複数のパターンと、
    電源オンの場合に、前記ラインイメージセンサを移動走査して前記パターンを読取ることで前記パターンを検出し、前記パターンが検出された前記移動走査の位置に基づいて前記移動走査の基準位置を設定する制御部とを有する画像読取装置であって、
    前記複数のパターンは、前記ラインイメージセンサの1ラインの読取で白データと黒データが交互に得られる縞模様の第1のパターンと、前記ラインイメージセンサのラインに平行な白黒エッジを有する第2のパターンであり、
    前記電源オンが前記制御部に電源供給を開始してから前記制御部が制御を開始するハード電源オンの場合には、先ず前記第1のパターンを検出し、次に前記第1のパターンを検出した位置に基づいて第2のパターンを検出し、
    前記電源オンが前記制御部の少なくとも一部の電気回路に電源が供給されて制御が行われている状態から前記画像読取装置の他の電気回路にも電源の供給を開始するソフト電源オンの場合には、前記第1のパターンを検出しないで前記第2のパターンを検出し、
    前記第2のパターンが検出された前記移動走査の位置に基づいて前記移動走査の基準位置を設定することを特徴とする画像読取装置。
  2. 前記制御部はさらに、前記ソフト電源オンの場合に直前のソフト電源オフが正常終了であったか異常終了であったかを確認し、異常終了であった場合には先ず前記第1のパターンを検出し、次に前記第1のパターンを検出した位置に基づいて第2のパターンを検出することを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
  3. 前記直前のソフト電源オフが正常終了であった場合に、前記第2のパターンの検出ができなかった場合には、続けて前記第1のパターンの検出を行い、該第1のパターンを検出した位置に基づいて再度第2のパターンを検出することを特徴とする請求項に記載の画像読取装置。
  4. 前記再度の前記第2のパターンの検出ができない場合には、エラーを通知することを特徴とする請求項記載の画像読取装置。
  5. 原稿を載置する原稿台と、前記原稿台に載置された原稿の画像を移動走査して読取って画像データを得るラインイメージセンサと、前記原稿の載置範囲の外で前記移動走査の上流側に並べて配置され、前記ラインイメージセンサの1ラインの読取で白データと黒データが交互に得られる縞模様の第1のパターンと、前記ラインイメージセンサのラインに平行な白黒エッジを有する第2のパターンとの複数のパターンと、電源オンの場合に、前記ラインイメージセンサを移動走査して前記パターンを読取ることで前記パターンを検出し、前記パターンが検出された前記移動走査の位置に基づいて前記移動走査の基準位置を設定する制御部と、を有する画像読取装置の制御方法であって、
    前記電源オンが前記制御部に電源供給を開始してから前記制御部が制御を開始するハード電源オンの場合には、先ず前記第1のパターンを検出し、次に前記第1のパターンを検出した位置に基づいて第2のパターンを検出し、
    前記電源オンが前記制御部の少なくとも一部の電気回路に電源が供給されて制御が行われている状態から前記画像読取装置の他の電気回路にも電源の供給を開始するソフト電源オンの場合には、前記第1のパターンを検出しないで前記第2のパターンを検出し、
    前記第2のパターンが検出された前記移動走査の位置に基づいて前記移動走査の基準位置を設定することを特徴とする画像読取装置の制御方法。
  6. 請求項に記載の制御方法を前記制御部で実行するためのプログラム。
  7. 原稿を載置する原稿台と、前記原稿台に載置された原稿の画像を移動走査して読取って画像データを得るラインイメージセンサと、前記原稿の載置範囲の外で前記移動走査の上流側に並べて配置され、前記ラインイメージセンサの1ラインの読取で白データと黒データが交互に得られる縞模様の第1のパターンと、前記ラインイメージセンサのラインに平行な白黒エッジを有する第2のパターンとの複数のパターンと、電源オンの場合に、前記ラインイメージセンサを移動走査して前記パターンを読取ることで前記パターンを検出し、前記パターンが検出された前記移動走査の位置に基づいて前記移動走査の基準位置を設定する制御部と、外部装置と接続するインタフェースとを有する画像読取装置に、前記インタフェースを介して接続したホストコンピュータから前記画像読取装置の前記制御部の制御を行う制御方法であって、
    前記電源オンが前記制御部に電源供給を開始してから前記制御部が制御を開始するハード電源オンの場合には、先ず前記第1のパターンを検出させ、次に前記第1のパターンを検出した位置に基づいて第2のパターンを検出させ、
    前記電源オンが前記制御部の少なくとも一部の電気回路に電源が供給されて制御が行われている状態から前記画像読取装置の他の電気回路にも電源の供給を開始するソフト電源オンの場合には、前記第1のパターンを検出しないで前記第2のパターンを検出させ、
    前記第2のパターンが検出された前記移動走査の位置に基づいて前記移動走査の基準位置を設定させることを特徴とする、前記画像読取装置の前記制御部を前記ホストコンピュータから制御する制御方法。
  8. 請求項に記載の制御方法を前記ホストコンピュータで実行するためのプログラム。
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