JP5278072B2 - 画像読取装置、及び画像読取方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置、及び画像読取方法に関する。

従来、複写機やスキャナ等における原稿の画像読取方法には、コンタクトガラスの表面に原稿を固定し、光学装置を動かして原稿の画像データを読み取る圧板読取と、ＡＤＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）等の原稿搬送装置により原稿を副走査方向に順次搬送し、固定した光学装置によって原稿の画像データを読み取るシートスルー読取とがある。

上述した２つの読取方法により原稿の画像データを読み取る画像読取装置は、読取走査した画像データを画像メモリに一旦記憶し、パソコン等に画像データを転送する。このとき、例えば１２００ｄｐｉ等の微細な読み取りを行う場合には、原稿１枚を読み取った際のデータ量が膨大となるため、大容量の画像メモリが必要となる。

そのため、画像のメモリ容量を小さくして、原稿１枚を分割して読み取っていくことにより、画像メモリのサイズに合わせて、読取走査の中断と再開を繰り返しつつ、原稿の画像データを読み取る間欠読取方式が知られている。

この間欠読取方式により読取走査の中断と再開を繰り返すときには、モータの脱調を防止するため、モータのスルーアップとスルーダウンが実行される。上述した圧板読取の場合には、加減速しながら光学装置を原稿の読取方向とは一旦逆方向に戻してから読み取りを再開するというスイッチバック方式が用いられる。なおこの加減速が行われる区間の画像データは使用されない。

一方、上述したシートスルー読取の場合には、原稿をスイッチバックさせた場合に、原稿をバックさせた位置と同じ位置に戻す保証がないため、この方式は使用されない。そのため、スイッチバックによる加減速は用いられず、単純に原稿の搬送をスタート及びストップすることで原稿の読み取りを行う。したがって、原稿の読み取りを高速化することができなかった。

また、原稿の読取においては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）クロックや読取周期信号等の主走査方向の駆動制御と、モータの駆動パルスによる副走査方向の駆動制御とを同期させることにより、原稿の読取位置を合わせることが行われている。

モータを加減速させる場合には、例えばモータ駆動パルスによるモータの送りタイミングを、読取周期信号が出力される読取周期の整数倍のタイミングに合わせることで、モータの送りタイミングと読取周期とを同期させることが考えられる。

しかしながら、モータの脱調を防ぐためには、モータを任意の速度によって加減速させることが望ましく、モータの送りタイミングと読取周期とを同期させながら、モータを任意の速度に加減速させることはできなかった。

従来では、読取走査において間欠動作を実行する場合に、読取走査の中断時に専用のスルーダウンパターンを実行し、読取走査の再開時に専用のスルーアップパターンを実行することによりモータを加減速させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）

しかしながら、上記特許文献１の手法では、モータのスルーアップを実行する場合に、モータ駆動パルスを３パルス出力した後のＣＣＤライン周期を有効データとして読み取るように制御している（図５参照）。そのため、モータ駆動パルスの３パルス目と、有効データとして読み取るラインとのタイミングが大きくずれている場合もあり、大きくずれたタイミングにて読み取ったデータを採取することで読取品質が劣化する場合が生じた。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、主走査方向の駆動制御信号と、副走査方向の駆動制御信号とが非同期なシートスルー読取の間欠読取動作においてタイミングのずれを小さくして読取品質を向上させることを可能とする画像読取装置、及び画像読取方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、一定間隔で出力される読取周期信号を基準として原稿の読み取りを行い、前記読取周期信号と非同期のモータ駆動パルスによって駆動されるモータにより原稿の搬送が行われる画像読取装置であって、
前記モータ駆動の減速又は加速中のモータ駆動パルスのパルス間隔の変化量を用いて、前記モータ駆動の等速時における読取周期信号の読取周期あたりのモータ送り量が一定の割合となる読取理想位置を算出する読取理想位置算出手段と、
一定間隔で出力された前記読取周期信号から、前記読取理想位置に最も近い読取周期信号を選択する選択手段と、
前記モータ駆動の減速又は加速移行時点でのモータ駆動パルスと一定間隔で出力された前記読取周期信号との位相差を計測する位相差計測手段とを有し、
前記読取理想位置算出手段は、前記位相差計測手段によって計測された位相差と、前記読取周期と、前記モータ駆動パルスのパルス間隔設定値とを用いて、前記モータ駆動の減速又は加速移行後における１回目の読取理想位置を算出することを特徴とする。

また、本発明は、画像読取方法として構成することもできる。

本発明によれば、主走査方向の駆動制御信号と、副走査方向の駆動制御信号とが非同期なシートスルー読取の間欠読取動作においてタイミングのずれを小さくして読取品質を向上させることを可能とする。

画像読取装置の内部機構の一例を示す図である。 画像読取装置の機能構成を示す図である。 ＦＢ駆動の間欠動作におけるモータの線速を示す図である。 シートスルー間欠動作におけるモータの線速を示す図である。 モータの減速及び加速における読取周期信号の位置を説明する図である。 モータパルス数のテーブル設定値の一例を示す図である。 減速及び加速移行のタイミングチャートの一例を示す図である。 減速移行停止処理の一例を示すフローチャートである。 読取再開における加速処理の一例を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。

＜画像読取装置の内部機構の例＞
図１は、画像読取装置の内部機構の一例を示す図である。図１に示すように、画像読取装置１００は、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１０と、光学装置２０と、原稿が載置されるコンタクトガラス３０と含むように構成される。

ＡＤＦ１０は、給紙コロ１２と、給紙ローラ１３と、第１の搬送ローラ１４と、第２の搬送ローラ１５とを含むように構成される。ＡＤＦ１０は、原稿トレイ１１上にセットされた原稿を、給紙コロ１２によって搬送方向に繰り出し、給紙ローラ１３によって一枚ずつ給紙し、第１の搬送ローラ１４と第２の搬送ローラ１５によって副走査方向に順次搬送し、排紙トレイ１６に排紙させる。

給紙コロ１２と給紙ローラ１３とにはステッピングモータからなる給紙モータがギヤ列等により連結されており、第１の搬送ローラ１４と第２の搬送ローラ１５とにはステッピングモータからなる搬送モータがギヤ列等により連結されている。

光学装置２０は、光源２１と、リフレクタ（反射板）２２と、第１ミラー２３と、第２ミラー２４と、第３ミラー２５と、レンズ２６と、受光素子２７と、基板２８とを含むように構成される。光源２１は、コンタクトガラス３０上の原稿を照明し、リフレクタ２２は、光源２１の光を原稿側に反射させ、第１ミラー２３は、原稿の反射光を屈折して第２ミラー２４に導き、第２ミラー２４は、第１ミラー２３からの反射光を、第３ミラー２５に導く。

レンズ２６は、第３ミラー２５から反射された反射光をライン状に実装されたＣＣＤ等の受光素子２７に結合し、受光素子２７は、原稿の反射光を光電変換して電気信号化する。基板２８は、受光素子２７を搭載した基板である。

図１に示すように、圧板読取（ＦＢ読取）方式では、コンタクトガラス３０に原稿を固定したまま、光学装置２０を動かして原稿の画像データを読み取り、シートスルー方式では、光学装置２０を固定したまま、ＡＤＦ１０にて搬送された原稿の画像データを読み取る。

＜画像読取装置１００の機能構成例＞
次に、図２を用いて、画像読取装置１００の機能構成例について説明する。図２は、画像読取装置の機能構成の一例を示す図である。

図２に示すように、画像読取装置１００は、ＣＰＵ４０と、モータ制御部５０と、ＲＡＭ６０と、モータドライブ７０と、読取制御部８０と、画像処理部８５と、画像メモリ９０と、ＰＣ Ｉ／Ｆ部９２と、書込制御部９４とを有するように構成され、それぞれが接続された構成となっている。

ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０は、画像読取装置１００を構成するモータ制御部５０と、読取制御部８０と、画像処理部８５と、書込制御部９４等の各部を制御する。

ＣＰＵ４０は、例えば原稿の画像読取中に、読み取った画像を書き込む画像メモリ９０のメモリ空き容量を確認し、メモリの空き容量が所定量を以下となった場合には、モータ制御部５０に対して停止指示等を出力する。

また、ＣＰＵ４０は、モータが停止され、画像メモリ９０に一定のメモリ空き容量を確認した場合に、モータ制御部５０に対して動作再開指示を出力する。

モータ制御部５０は、モータパルス生成部５１、読取周期計測手段５２、位相差計測手段５３、読取理想位置算出手段５４と、選択手段５５とを含むように構成され、光学装置２０を移動して圧板読取（ＦＢ読取）するためのモータの制御、シートスルー読取における紙搬送を行うためのモータの制御等を行うと共に、紙搬送に関わる電装品５６を制御する。

モータ制御部５０は、上述したＣＰＵ４０からの停止指示等を受け、モータを等速から減速へ移行し停止させる間欠読取動作を実行すると共に、ＣＰＵ４０からの動作再開指示等を受け、モータを加速させ等速へと駆動する。なお、モータ制御部５０は、ＣＰＵ４０からの停止指示ではなく、予め設定された減速に移行する移動距離に達した場合に、自動で減速に移行しても良い。

モータパルス生成部５１は、モータドライバ（Ｄｒ）７０に対して、モータ７２を駆動するためのモータ駆動パルスを生成して出力する。モータパルス生成部５１は、例えばＲＡＭ６０に格納されたモータ駆動パルスのパルス間隔設定値であるクロックカウント数テーブル設定値を参照して、モータ駆動パルスを生成する。このモータ駆動パルスは、モータ駆動を減速又は加速させる場合には、一定間隔により出力される読取周期信号（ＬＳＹＮＣ）と非同期となる。

読取周期計測手段５２は、モータが等速で駆動している時に、読取制御部８０より出力される読取周期信号（ＬＳＹＮＣ）の１周期（読取周期）あたりのクロックカウント数を、例えばモータ制御部５０内のクロック等によりカウントする。なお、予め１周期あたりのクロックカウント数をレジスタ等に設定しておくこともできる。

位相差計測手段５３は、読取制御部８０より出力される読取周期信号（ＬＳＹＮＣ）とモータパルス生成部５１により生成されるモータ駆動パルスとの位相差を計測する。位相差計測手段５３は、例えば上述したＣＰＵ４０からの停止指示等により、モータ制御部５０が、減速移行する時点におけるモータ駆動パルスと読取周期信号との位相差を計測する。

位相差計測手段５３は、例えば読取制御部８０から出力される読取周期信号をトリガとして、モータ制御部５０内のクロックでカウンタを動かしておき、減速移行のタイミング（例えば減速移行と指示されたタイミング）で、カウンタのカウンタ値を参照する等により位相差を計測する。

読取理想位置算出手段５４は、加速又は減速中におけるモータの駆動（モータ駆動パルスのパルス間隔の変化量）に対して、モータ等速時における読取周期信号の読取周期あたりのモータ送り量が一定の割合となる、理想的な読取位置を算出する。読取理想位置算出手段５４は、例えば、読取周期計測手段５２によって計測された読取周期信号の読取周期と、位相差計測手段５３によって計測された位相差と、モータ駆動パルスのクロックカウント数テーブル設定値とを用いて、読取理想位置を算出する。

例えば、読取理想位置算出手段５４は、減速移行後における１回目の読取理想位置を、モータ等速時における読取周期信号の１周期（読取周期）あたりのクロックカウンタ数と、モータ減速移行時において計測されたモータ駆動パルスと読取周期信号との位相差、モータ駆動パルスのクロックカウント数テーブル設定値を用いて算出する。

また、読取理想位置算出手段５４は、減速移行後における２回目以降の読取理想位置を、モータ等速時における読取周期信号の１周期（読取周期）あたりのモータ送り量と、減速移行後のモータ駆動パルスのパルス間隔設定値を用いて算出する。

また、読取理想位置算出手段５４は、加速移行後における１回目の読取理想位置を、モータ停止時に保持したパルス数と、モータ等速時における読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量と、加速移行後のモータ駆動パルスのクロックカウント数テーブル設定値を用いて算出する。

また、読取理想位置算出手段５４は、加速移行後における２回目以降の読取理想位置を、モータ等速時における読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量と、加速移行後のモータ駆動パルスのクロックカウント数テーブル設定値とを用いて算出する。

選択手段５５は、読取理想位置算出手段５４によって算出された読取理想位置に最も近い読取周期信号を算出し、選択する。また、選択手段５５は、選択された読取周期信号以外の読取周期信号をマスクするマスク信号を生成して、読取制御部８０に対して出力する。

ＲＡＭ６０は、モータ７２をスルーアップ／スルーダウンさせるパターンをモータ駆動パルスのクロックカウント数テーブル設定値として記憶しておくためのメモリである。

モータドライブ７０は、モータ制御部５０からのデジタル信号によって、モータ７２を駆動するための信号を生成し、モータ７２に対して出力する。

読取制御部８０は、受光素子８１（図１の受光素子２７）を駆動させるための駆動信号を生成すると共に、アナログフロントエンドであるＡＦＥ８２の駆動制御及び画像データの受け渡しを行う。

具体的には、読取制御部８０は、受光素子８１に対して駆動信号を出力し、受光素子８１にて電気信号化された画像データをＡＦＥ８２へ出力させる。ＡＦＥ８２は、受光素子８１から出力された画像データに対して所定の振幅にゲイン調整を行なった後、Ａ／Ｄ変換を行い、読取制御部８０に対して画像データを出力する。

また、読取制御部８０は、受光素子８１を駆動させるための駆動信号を生成すると共に、一定間隔により出力され原稿の画像を読み取る１ラインの基準となる読取周期信号（ＬＳＹＮＣ）を生成し、モータ制御部５０の読取周期計測手段５２と位相差計測手段５３に対して出力する。

また、読取制御部８０は、モータ制御部５０の選択手段５５によって生成されたマスク信号を受け、画像処理部８５に対して、マスクされた読取周期信号、又はマスク信号と共に読取周期信号を出力する。

画像処理部８５は、画像データに対してシェーディング補正、ガンマ補正等の画像処理を行う。なお、画像処理部８５は、読取制御部８０からマスク信号と共に読取周期信号を受信した場合には、マスク信号と読取周期信号とから、マスクされていない読取周期信号を基準に読み取られた画像データを有効なデータとして採用し、画像メモリ９０に転送する。

画像メモリ９０は、採取した原稿の画像データを蓄積しておくメモリである。

ＰＣ Ｉ／Ｆ部９２は、採取した原稿の画像データをパソコンや、外部メモリ等の外部のＩ／Ｆ部に転送するためのＩ／Ｆ部である。

書込制御部９４は、採取した原稿の画像データをプリントアウトするための制御部である。

＜フィードバック駆動における間欠動作＞
ここで、原稿を固定したまま光学装置２０を移動することにより画像を読み取るフィードバック（ＦＢ）駆動の間欠動作について説明する。図３は、ＦＢ駆動の間欠動作におけるモータの線速を示す図である。

図３に示すように、フィードバック駆動の間欠動作は、スイッチバック方式により行われる。スイッチバック方式では、モータの線速が加速して一定の速度になると、光学装置２０において１回目の読み取りを開始し、所定量の読取が行われるとモータが減速して、光学装置２０が逆方向に一旦戻って間欠停止し、その後、モータの線速が再度加速し、一定速度になると、光学装置２０が２回目の読み取りを開始する。

スイッチバック方式では、光学装置２０が一定速度で移動するときに読み取りを行うため、モータをスルーダウンさせて間欠停止する前に光学装置２０が読み取っていた領域と、間欠停止後にモータを加速させて光学装置２０が読み取りを開始させた位置からの画像をつなぐことで、一定速で原稿１ページを読取った場合と同様の画像を得ることができる。

＜シートスルーにおける間欠動作＞
次に、シートスルーにおける間欠動作について説明する。図４は、シートスルー間欠動作におけるモータの線速を示す図である。

シートスルー読取では、光学装置２０を固定したまま、原稿を動かすことで読み取りを行うため、シートスルー読取の間欠動作をスイッチバック方式により行う場合には、原稿を一旦戻して間欠動作させることになる。しかしながら、原稿を一旦戻して停止させた状態から再度動かすことは、ローラの加圧、原稿の厚み等によって、紙のすべりや曲がりが発生する恐れがあり、この方式を用いることができない。

したがって、図４に示すように、シートスルーにおける間欠動作では、モータの線速が加速して一定速度となり、光学装置２０において原稿の読み取りを開始した後、所定量の読取が行われるとモータは減速し、その後加速して再度一定速度となる、モータのスルーアップ／スルーダウンが繰り返される中で、原稿の画像を読取る必要がある。

次に、図４に示したモータの加減速部分において、読取周期信号によって読み取られる原稿の位置について説明する。図５は、モータの減速及び加速における読取周期信号の位置を説明する図である。

図５に示すように、モータの速度が一定の場合には、読取周期信号は、原稿に対して一定の周期で出力されているため、光学装置２０は、一定速度で動く原稿に対して一定の距離間隔で読み取りを行っていることが分かる。一方、モータ速度が減速し、加速している加減速部分の図５のＡで示す部分を見ると、モータの速度が遅くなるのに対して、読取周期信号は一定の周期で出力されているため、読取周期信号の１周期あたりの原稿の移動距離が短くなっている。

したがって、読取周期信号によって読み取られた部分をそのまま読み出すと加減速中の読取箇所は、画像が伸びてしまうことになる。そのため、加減速部分の画像を間引く必要があるが、読取周期信号とモータ駆動が同期していない場合には、モータ駆動に対する適切な読取位置を選択して、間引きをすることができないため、画像の読取品質の劣化を招く。

次に、モータの速度を等加速度となるように、設定した場合について説明する。図６は、モータの速度が等加速度となるように設定した加速又は減速で用いるテーブル設定値を示す図である。なお、図６（Ａ）は等加速度に設定したモータパルス数のテーブル設定値を示し、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の実速度のグラフを示している。また、図６（Ａ）は、項目として「モータパルス数」、「実積算時間（ｍｓ）」、「移動距離（ｍｍ）」、「実速度（ｍｍ／ｓ）」、「ＲＡＭ設定データ（Ｈ）」等からなる。また、図６（Ｂ）の縦軸は、線速（ｍｍ／ｓ）を示し、横軸は、時間（ｍ／ｓ）を示している。

図６に示すように、モータの速度は、例えば図６（Ａ）に示すモータの速度を等加速度になるように設定したテーブルをＲＡＭ等に設定することで、図６（Ｂ）に示すモータの等加速度を達成することができる。しかしながら、この場合は、モータ駆動を読取周期信号に同期させていないため、等加速度で駆動するモータと、読取周期信号とを同期させるためには、図６（Ａ）に示すモータパルス数の整数倍に合わせて読取周期信号を出力しなければならない。したがって、モータを等加速度とする加速又は減速テーブルを用いることもできない。

＜本実施形態における読取位置の選択：減速時＞
次に、本実施形態におけるモータ駆動パルスと読取周期信号が非同期の場合の間欠読取動作における読取位置の選択方法について説明する。図７は、減速及び加速移行におけるタイミングチャートの一例を示す図である。

図７に示すように、モータ駆動パルスは、等速から、間欠移行指示により点線ｂに示す減速移行時点において減速に移行し、その後停止した後、加速して再度等速となるモータ送りタイミングを示している。

また、図７に示すここで、クロック（ＣＬＫ）カウント数テーブル設定値は、モータ駆動パルスの１パルスあたりのクロックカウント数を設定しており、予めＲＡＭ６０に格納されている。また、クロックカウント数テーブル設定値は、モータ制御部５０のモータパルス生成部５１がモータ駆動パルスを生成するときに参照されるテーブル設定値である。

また、クロックカウント数テーブル設定値には、例えばモータ駆動パルスがモータを等速に駆動する場合の例として、モータ駆動パルスの１パルスあたりのクロックカウント数「１００」が設定されている。なお、等速に駆動する場合の例として、クロックカウント数がテーブルに設定された例を示したが、テーブルに設定せず固定値として設定しても良い。

また、減速に移行する場合の例として、クロックカウント数テーブル設定値には、モータ駆動パルスの１パルスあたりのクロックカウント数として「１５０」、「２００」、「３００」、「４００」、「停止」が設定され、加速していく場合の例として、クロックカウント数「４００」、「３００」、「２００」、「１５０」が設定されている。

また、図７に示すように読取周期信号（ＬＳＹＮＣ）は、読取制御部８０から一定の周期で出力されている。読取周期信号は、例えばモータ制御部５０の読取周期計測手段５２によって、モータが等速で駆動している時の読取周期信号の１周期（読取周期）あたりのクロックカウント数が計測される。図７に示す例では、読取周期信号の１周期は、クロックカウント数は「１５０ｃｌｋ」である。

上述したように、モータ駆動パルスの等速時における１パルスあたりのクロックカウント数は「１００ｃｌｋ」であるため、モータ等速時における読取周期信号の１周期（読取周期）あたりのモータ送り量は１．５パルスである。

読取理想位置(理想ＬＳＹＮＣ位置）は、加減速を行うモータ駆動に対して、モータ等速時における読取周期信号の読取周期あたりのモータ送り量が一定の割合となる、理想的な読取位置を示すものであり、読取理想位置算出手段５４によって、理想的な読取位置が算出される。

読取理想位置算出手段５４は、減速移行後１回目の読取理想位置を、減速移行時点でのモータ駆動パルスと読取周期信号との位相差と、モータ駆動パルスのクロックカウント数設定値と、モータ等速時における読取周期信号の１周期あたりのクロックカウント数を用いて算出する。

なお、読取理想位置算出手段５４は、モータ等速時における読取周期信号の１周期あたりのクロックカウント数の代わりに、上述した１周期あたりのモータ送り量を用いて、減速移行後１回目の読取理想位置を算出することもできる。

ここで、図７を用いて、読取理想位置算出手段５４によって算出される減速移行時の読取理想位置の算出方法について説明する。

＜減速移行後１回目の読取理想位置の算出方法＞
まず、減速移行後１回目の読取理想位置の算出方法について説明する。

ＣＰＵ４０からの停止指示等により、モータ制御部５０が減速移行する時点（図７の点線ｂに示す「減速移行」と指示されたタイミング）で、位相差計測手段５３により計測されたモータ駆動パルスと読取周期信号との位相差は「１００ｃｌｋ」である。

読取理想位置算出手段５４は、減速移行時点でのモータ駆動パルスと読取周期信号との位相差「１００ｃｌｋ」を、読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量として算出する。図７の例では、モータ駆動パルスの１パルスあたりのクロックカウント数は「１００ｃｌｋ」であるため、ここでは「１パルス」として算出することができる。

モータ等速時における読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量は「１．５パルス」であるため、モータ送り量「１．５パルス」から位相差分の「１パルス」を引くと、残りのモータ送り量は「１．５パルス−１パルス＝０．５パルス」として算出される。減速移行後におけるこのモータ送り量から算出される位置を、減速移行後の１回目の読取理想位置とする。

具体的には、図７に示すように、減速移行後のモータ駆動パルスの１パルスあたりのクロックカウント数は、クロックカウント数テーブル設定値より「１５０ｃｌｋ」である。

したがって、読取理想位置算出手段５４は、「０．５パルス」分のモータ送り量の位置を「１５０ｃｌｋ×０．５パルス＝７５ｃｌｋ」として算出し、減速移行後の１回目の読取理想位置を、図７の（１）で示すように、減速移行後「７５ｃｌｋ」クロックカウントされる位置とする。

上述したように、読取理想位置算出手段５４は、モータ等速時における読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量から、減速移行時における位相差分を差し引き、残ったモータ送り量分を、減速移行後のモータ駆動パルスのクロックカウント数に換算して減速移行後における第１回目の読取理想位置を算出する。

＜減速移行後２回目以降の読取理想位置の算出方法＞
次に、減速移行後２回目以降の読取理想位置の算出方法について説明する。読取理想位置算出手段５４は、モータ等速における読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量と、減速移行後のモータ駆動パルスのクロックカウント数設定値から、減速移行後２回目以降の読取理想位置を算出する。

具体的には、図７に示すように、読取理想位置算出手段５４は、減速移行後２回目の読取理想位置を、１回目の読取理想位置から、モータ等速における読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量分クロックカウントされた位置として算出する。

具体的には、１回目の読取理想位置は、減速移行後「７５ｃｌｋ」カウントされる図７の（１）に示す位置である。減速移行後のモータ駆動パルスの１パルスあたりのクロックカウント数は、上述したように「１５０ｃｌｋ」であるため、「１５０ｃｌｋ」から「７５ｃｌｋ」を差し引くと、「１５０ｃｌｋ−７５ｃｌｋ＝７５ｃｌｋ」と算出される。

差し引かれた「７５ｃｌｋ」は、１パルス「１５０ｃｌｋ」のうち半分の値であり、「７５／１５０＝０．５パルス」として算出される。モータ等速における読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量は「１．５パルス」であるため、「０．５パルス」を差し引くと、残りのモータ送り量は「１．５−０．５＝１．０パルス」として算出される。

モータ駆動パルスのテーブル設定値は、図７に示すように、「１５０ｃｌｋ」の次のクロックカウント数が「２００ｃｌｋ」である。この値は、モータ駆動パルスの１パルスあたりのクロック数を示しているため、「１．０パルス」分のクロックカウント数は、「１．０×２００＝２００ｃｌｋ」として算出される。

したがって、読取理想位置算出手段５４は、２回目の読取理想位置を「１５０×０．５パルス＋２００ｃｌｋ×１パルス＝２７５ｃｌｋ」として算出する。図７では、図７の（２）に示す、図７の（１）の１回目の読取理想位置から「２７５ｃｌｋ」クロックカウントされる位置である。

同様に、読取理想位置算出手段５４は、減速移行後３回目の読取理想位置を、次のテーブル設定値である「３００ｃｌｋ」と「４００ｃｌｋ」と、モータ送り量「１．５パルス」とを用いて、「３００×１パルス＋４００ＣＬＫ×０．５パルス＝５００ｃｌｋ」として算出する。図７では、図７の（３）に示す、図７の（２）の２回目の読取理想位置から「５００ｃｌｋ」クロックカウントされる位置である。

これ以降、モータが停止するまで同様の処理を行うことにより、読取理想位置を算出することができる。

このように、読取理想位置算出手段５４は、読取理想位置を、モータ駆動パルスのもとになるクロックカウント数テーブル設定値と、モータの等速時における読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量から算出する。

＜減速移行後における読取周期信号の選択方法＞
次に、減速移行後における読取周期信号の選択方法について説明する。上述したように、減速移行後の１回目の読取理想位置は、図７の（１）に示す減速移行時点から「７５ｃｌｋ」カウントされる位置となる。

しかしながら、図７に示すように、減速移行時点から「７５ｃｌｋ」のタイミングで、読取周期信号は出力されていない。したがって、読取理想位置である減速移行時点から「７５ｃｌｋ」のタイミングに最も近い読取周期信号を選択することにより、適切な読取位置を選択する。

ここで、選択手段５５は、減速移行時点から「７５ｃｌｋ」カウントされる位置に最も近い読取周期信号を次のように算出して選択する。

図７に示すように、減速移行後の１個目の読取周期信号が出力されるタイミングは、まず減速移行時点のモータ駆動パルスとの位相差が「１００ｃｌｋ」であり、読取周期信号の１周期あたりのクロックカウント数が「１５０ｃｌｋ」であるため、「１５０?１００＝５０ｃｌｋ」として算出される。すなわち、減速移行後の１個目の読取周期信号が出力されるタイミングは、図７のＡに示す減速移行後「５０ｃｌｋ」クロックカウントされる位置である。

上述したように、減速移行後１回目の読取理想位置は、図７の（１）に示す減速移行後「７５ｃｌｋ」カウントされる位置であるため、減速移行後１個目の読取周期信号と、減速移行後の読取理想位置との差は、「７５ｃｌｋ−５０ｃｌｋ＝２５ｃｌｋ」として算出される。

図７に示す例では、モータ等速における読取周期信号の１周期（読取周期）あたりのクロックカウント数が「１５０ｃｌｋ」である。したがって、読取理想位置と読取周期信号との位相差が、「１５０ｃｌｋ／２＝７５ｃｌｋ未満」であれば、読取理想位置よりも先に出力される読取周期信号を、「７５ｃｌｋ」以上であれば読取理想位置の後に出力される読取周期信号を読取理想位置に最も近い読取周期信号とみなして選択する。

したがって、図７のＡに示す減速移行後１個目の読取周期信号を、減速移行後の読取理想位置に最も近い読取周期信号（１回目の読取位置）として選択する。

上述した内容を計算式で求めると、「読取理想位置（７５ｃｌｋ）−（読取周期１５０ｃｌｋ−位相差１００ｃｌｋ）＝１５０×０＋２５ｃｌｋ」として表すことができる。

同様に、２回目以降の読取位置の選択方法について説明する。上述したように、２回目の読取理想位置は、図７の（１）に示す１回目の読取理想位置から、「２７５ｃｌｋ」カウントされる図７の（２）に示す位置である。

まず、１回目の読取位置と図７Ａに示す読取周期信号との位相差は「２５ｃｌｋ」であり、読取周期からこの位相差を引くと、「１５０ｃｌｋ−２５ｃｌｋ＝１２５ｃｌｋ」と算出される。したがって、図７のＢに示す２個目の読取周期信号と、図７の（１）に示す読取理想位置との差は、「１２５ｃｌｋ」である。

したがって、図７の（２）に示す２回目の読取理想位置と、図７のＢに示す２個目の読取周期信号との差は「２７５ｃｌｋ−（１５０ｃｌｋ−２５ｃｌｋ）＝１５０ｃｌｋ」として算出される。これにより、図７の（２）に示す読取理想位置は、図７のＣに示す３個目の読取周期信号と、同期していることが分かる。

選択手段５５は、２個目に選択する読取周期信号を「２７５ｃｌｋ−（１５０ｃｌｋ−２５ｃｌｋ）＝１５０×１＋０」として算出し、図７のＣに示す２回目の読取理想位置と同期している読取周期信号を、２回目の読取位置として選択する。

同様に、３回目の読取位置は、上述の式に当てはめると「５００ｃｌｋ−（１５０ｃｌｋ−０ｃｌｋ）＝１５０×２＋５０ｃｌｋ」として算出される。したがって、「５０ｃｌｋ＜７５ｃｌｋ」であるため、選択手段５５は、図７のＣに示す２回目の読取位置として選択した読取周期信号から、図７のＤに示す３個目の読取周期信号を３回目の読取位置として選択する。また、上述の手法を用いて４回目以降も同様に処理を行う。

＜本実施形態における読取位置の選択：加速時＞
次に、間欠停止後の読取再開における加速時について説明する。ＣＰＵ４０等の再開動作指令によりモータ制御部５０は、モータ７２の動作を開始する。なお、再開にあたり、図７の線ｃに示すように、モータ駆動パルスの駆動を図７のＨに示す読取周期信号と同期させて開始する。これにより、読取理想位置の算出が容易となる。

＜加速後１回目の読取理想位置の算出方法＞
次に、読取理想位置算出手段５４によって算出される、加速時における読取理想位置の算出方法について説明する。

まず、読取理想位置算出手段５４は、モータ停止時において保持していたモータ駆動パルス数を読み出す。ここで、保持していたモータ駆動パルス数とは、例えば位相差計測手段５３によって、図７の（３）に示す読取理想位置からモータ停止時までカウントされていたクロックカウント数を用いて、読取理想位置算出手段５４によって算出されモータ制御部５０内で保持されていたモータ駆動パルス数である。

例えば、読取理想位置算出手段５４は、図７に示す位相差計測手段５３によってモータ停止時までカウントされていた「２００ｃｌｋ」を用いて、モータ駆動パルス数を算出する。具体的には、読取理想位置算出手段５４は、モータが停止する前のモータ駆動パルスのクロックカウントテーブル設定値「４００ｃｌｋ」を参照して、モータ駆動パルス数を「２００ｃｌｋ＝４００×１／２＝０．５パルス」として算出し、保持しておく。

読取理想位置算出手段５４は、モータの再開にあたり、保持していたパルスを用いて、図７の（４）に示す加速後１回目の読取理想位置を算出する。

上述したように、モータ等速時における読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量は「１．５パルス」である。したがって、モータ送り量「１．５」から保持していたパルス分「０．５パルス」を差し引くと、残りのモータ送り量は「１．５パルス−０．５パルス＝１パルス」となる。

読取理想位置算出手段５４は、加速後のモータ駆動パルスのクロックカウント数テーブル設定値を参照し、図７に示す加速後のモータ駆動パルスのクロックカウント数「４００」から、加速後一回目の読取理想位置を「４００×１．０＝４００ｃｌｋ」として算出する。したがって、図７の（４）に示す位置が、加速後一回目の読取理想位置である。

＜加速後２回目以降の読取理想位置の算出方法＞
次に、加速後２回目以降の読取理想位置の算出方法について説明する。読取理想位置算出手段５４は、図７に示すように、加速後１回目の読取理想位置から、モータ等速における読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量分クロックカウントされた位置として算出する。

具体的には、読取理想位置算出手段５４は、加速後のモータ駆動パルスのクロックカウントテーブル設定値を参照し、読取周期信号の１周期あたりのモータ送り量「１．５パルス」クロックカウント数される位置を「４００ｃｌｋ×１．０パルス＋３００ｃｌｋ×０．５パルス」として算出する。したがって、図７の（５）に示す位置が、加速後２回目の読取理想位置である。これ以降、モータが等速に移行するまで同様の処理を行うことにより、読取理想位置を算出することができる。

＜加速後における読取周期信号の選択方法＞
次に、加速後における読取周期信号の選択方法について説明する。加速後における読取周期信号の選択方法は、上述した減速移行後における読取周期信号の選択方法と同様である。まず、図７に示すように、モータの再開を読取周期信号と同期させているため、選択手段５５は、加速後の１回目の読取理想位置「４００ｃｌｋ」と、読取周期信号の１周期あたりのクロックカウント数が「１５０ｃｌｋ」を用いて、１個目の読取周期信号を選択する。具体的には、選択手段５５は、加速後の１個目の読取周期信号の選択にあたり「４００−（１５０−０）＝１５０×１＋１００」と計算し、図７のＪに示す読取周期信号と、図７の（４）に示す加速後１回目の読取理想位置との位相差を「１００ｃｌｋ」として算出する。選択手段５５は、同様に、３回目の読取位置は、上述の式に当てはめると「５００ｃｌｋ−（１５０ｃｌｋ−０ｃｌｋ）＝１５０×２＋５０ｃｌｋ」として算出する。選択手段５５は、「１００ｃｌｋ＞７５ｃｌｋ」であるため、図７の（４）に示す１回目の読取理想位置の次の読取周期信号である図７のＫに示す読取周期信号を１回目の読取位置として選択する。

同様に、２回目の読取位置は、「４００ｃｌｋ−（１５０ｃｌｋ−１００ｃｌｋ）＝１５０×２＋５０ｃｌｋ」として算出し、「５０ｃｌｋ＜７５ｃｌｋ」であるため、選択手段５５は、図７のＫに示す１回目の読取位置として選択した読取周期信号から図７のＭに示す２個目の読取周期信号を、２回目の読取位置として選択する。

図７に示すように、選択手段５５は、選択した読取理想位置に最も近い読取周期信号以外の読取周期信号に対してマスクをかけるマスク信号を生成して、読取制御部８０に対して生成したマスク信号を出力することができる。これにより、画像処理部８５において有効な読取周期信号の判定を実行することなく、適切な読取位置、すなわち読取理想位置に最も近い読取周期信号を基準に読み取られた画像データを有効な画像データとして画像処理することを可能とする。なお、モータ７２が停止し、間欠停止状態では、読取理想位置の算出、読取周期信号の選択の処理を行う必要はない。

上述したように、本実施形態では、モータ制御部５０の読取理想位置算出手段５４により、減速又は加速中のモータ駆動パルスのパルス間隔の変化量を用いて、モータ等速時における読取周期信号の読取周期あたりのモータ送り量が一定の割合となる読取理想位置を算出する。

具体的には、読取理想位置算出手段５４は、読取周期信号（ＬＳＹＮＣ）との位相差を位相差計測手段５３によって計測し、読取理想位置算出手５４によって、計測された位相差と、読取周期信号の読取周期と、減速移行後のモータ駆動パルスのクロックカウント数テーブル設定値とを用いて、読取理想位置を算出する。また、選択手段５５によって、算出された読取理想位置に最も近い読取周期信号を選択する。

これにより、読取周期信号（ＬＳＹＮＣ）とモータ駆動パルスとが、非同期の構成であっても間欠読取動作において、タイミングのずれを極力小さくして、適切な読取位置の画像データを有効な画像データとして用いることを可能とする。そのため、読取品質が良く、画像が伸びてしまうこともなくなる。また、モータ駆動パルスを、読取周期信号と同期させるために、読取周期信号の読取周期の整数倍に合わせて設定する必要もなくなる。

＜間欠読取動作における減速移行停止処理のフローチャート＞
次に、上述した間欠読取動作における減速移行停止処理について説明する。図８は、減速移行停止処理の一例を示すフローチャートである。

図８に示すように、読取制御部８０は、原稿の読み取りを開始する（Ｓ１０）。次に、モータ制御部５０の読取周期計測手段５２は、モータが等速に駆動しているときの読取周期信号の１周期あたり（読取周期）のクロックカウント数を計測する（Ｓ１１）。

次に、モータ制御部５０は、停止指示等の減速移行を実行する間欠停止指示があるか否かを判断する（Ｓ１２）。

間欠停止指示がある場合（Ｓ１２において、ＹＥＳ）、モータ制御部５０の位相差計測手段５３は、モータの減速移行時点でのモータ駆動パルスと読取周期信号との位相差を計測する（Ｓ１３）。

次に、モータ制御部５０の読取周期計測手段５２は、Ｓ１１の処理にて計測した読取周期信号の読取周期を読み出す（Ｓ１４）。

次に、モータ制御部５０の読取理想位置算出手段５４は、Ｓ１３の処理において算出した位相差と、Ｓ１４の処理にて読み出した読取周期と、モータ駆動パルスのクロックカウント数テーブル設定値から読取理想位置を算出する（Ｓ１５）。

次に、モータ制御部５０の選択手段５５は、Ｓ１５の処理により算出した読取理想位置に最も近い読取周期信号を選択する（Ｓ１６）。

次に、読取理想位置算出手段５４は、モータが停止したか否かを判断する（Ｓ１７）。

モータが停止した場合（Ｓ１７において、ＹＥＳ）、読取理想位置算出手段５４は、停止時点でのモータ駆動パルスのパルス数を保持し（Ｓ１８）。処理を終了する。モータが停止していない場合（Ｓ１７において、ＮＯ）、Ｓ１８の処理に戻る。

なお、Ｓ１２の処理において、間欠停止指示がない場合（Ｓ１２において、ＮＯ）、モータ制御部５０は、読取完了か否かを判断し（Ｓ１９）、読取完了の場合（Ｓ１９において、ＹＥＳ）、処理を終了し、読取完了ではない場合（Ｓ１９において、ＮＯ）、Ｓ１１の処理に戻る。

なお、図８に示す（１）は、後述する読取再開における加速処理において、等速に移行する場合にＳ１１以降の処理を行うことを示している。

＜読取再開における加速処理のフローチャート＞
次に、読取再開における加速処理について説明する。図９は、読取再開における加速処理の一例を示すフローチャートである。

図９に示すように、モータ制御部５０は、ＣＰＵ４０からの動作再開指示があった場合に、読取周期信号に同期させてモータ７２の駆動を開始する（Ｓ２０）。

次に、モータ制御部５０の読取理想位置算出手段５４は、モータ７２の動作が再開すると、保持していたモータ駆動パルスのパルス数を読み出す（Ｓ２１）。次に、読取周期計測手段５２は、モータ駆動の等速時において計測していた読取周期信号の読取周期を読み出す（Ｓ２２）。

次に、読取理想位置算出手段５４は、Ｓ２１の処理により読み出したモータ駆動パルス数と、Ｓ２２の処理にて読み出した読取周期と、モータ駆動パルスのクロックカウント数テーブル設定値から加速後１回目の読取理想位置を算出する（Ｓ２３）。なお、加速後２回目以降の読取理想位置を算出する場合には、Ｓ２２の処理にて読み出した読取周期と、Ｓ２４にて算出した位相差と、モータ駆動パルスのクロックカウント数テーブル設定値から読取理想位置を算出する。

次に、モータ制御部５０の選択手段５５は、加速度１回目の読取理想位置と、読取周期信号との位相差を算出する（Ｓ２４）。次に、Ｓ２４の処理にて算出した位相差を用いて、読取理想位置に最も近い読取周期信号を選択する（Ｓ２５）。

次に、読取理想位置算出手段５４は、モータが等速に移行したか否かを判断する（Ｓ２６）。ここで、モータが等速に移行していない場合（Ｓ２６において、ＮＯ）、Ｓ２３の処理に戻る。また、モータが等速に移行した場合（Ｓ２６において、ＹＥＳ）、選択手段５５は、減速に移行するまで、読取周期信号を全て選択し、上述した図８に示すＳ１１以降の処理を行う。

なお、本実施形態は、シートスルー方式に限定されず、フィードバック（ＦＢ）方式に対しても、適用することもできる。また、モータが停止している間は加減速中の動作とは異なるが、マスク信号によって停止期間はマスクされるので個別に回路を設ける必要はない。

上述のように、本発明によれば、主走査方向の駆動制御信号と、副走査方向の駆動制御信号とが非同期なシートスルー読取の間欠読取動作においてタイミングのずれを小さくして読取品質を向上させることを可能とする。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１０ 自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
１１ 原稿トレイ
１２ 給紙コロ
１３ 給紙ローラ
１４ 第１の搬送ローラ
１５ 第２の搬送ローラ
１６ 排紙トレイ
２０ 光学装置
２１ 光源
２２ リフレクタ
２３ 第１ミラー
２４ 第２ミラー
２５ 第３ミラー
２６ レンズ
２７ 受光素子
２８ 基板
５０ モータ制御部
５１ モータパルス生成部
５２ 読取周期信号
５３ 位相差計測手段
５４ 理想位置算出手段
５５ 選択手段
５６ 電装品
６０ ＲＡＭ
７０ モータドライブ
７２ モータ
８０ 画像制御部
８１ 受光素子
８２ ＡＦＥ
８５ 画像処理部
９０ 画像メモリ
９２ ＰＣ Ｉ／Ｆ部
９４ 書込制御部
１００ 画像読取装置

特許第３５６１３４３号公報

Claims (6)

1. 一定間隔で出力される読取周期信号を基準として原稿の読み取りを行い、前記読取周期信号と非同期のモータ駆動パルスによって駆動されるモータにより原稿の搬送が行われる画像読取装置であって、
   前記モータ駆動の減速又は加速中のモータ駆動パルスのパルス間隔の変化量を用いて、前記モータ駆動の等速時における読取周期信号の読取周期あたりのモータ送り量が一定の割合となる読取理想位置を算出する読取理想位置算出手段と、
   一定間隔で出力された前記読取周期信号から、前記読取理想位置に最も近い読取周期信号を選択する選択手段と、
   前記モータ駆動の減速又は加速移行時点でのモータ駆動パルスと一定間隔で出力された前記読取周期信号との位相差を計測する位相差計測手段とを有し、
   前記読取理想位置算出手段は、前記位相差計測手段によって計測された位相差と、前記読取周期と、前記モータ駆動パルスのパルス間隔設定値とを用いて、前記モータ駆動の減速又は加速移行後における１回目の読取理想位置を算出することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記読取理想位置算出手段は、前記モータ駆動の減速又は加速移行後における１回目の読取理想位置を、前記位相差計測手段によって計測された位相差と、前記モータ駆動の減速又加速移行後の前記パルス間隔設定値とをそれぞれ前記モータのモータ送り量に換算し、換算したモータ送り量の合計値が、前記モータ駆動の等速時における読取周期に対するモータ送り量となるように算出することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
3. 前記読取理想位置算出手段は、前記モータ駆動の減速又は加速移行後における２回目以降の読取理想位置を、前記１回目の読取理想位置と、前記モータ駆動の減速又は加速移行後の前記パルス間隔設定値に前記読取周期に対するモータ送り量を乗じた値とを用いて算出することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
4. 前記選択手段は、一定間隔で出力された前記読取周期信号と、前記読取理想位置算出手段により算出された読取理想位置との位相差を算出し、算出した位相差を用いて、前記最も近い読取周期信号を選択することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像読取装置。
5. 前記選択手段は、選択された読取周期信号以外の読取周期信号をマスクするマスク信号を生成することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像読取装置。
6. 一定間隔で出力される読取周期信号を基準として原稿の読み取りを行い、前記読取周期信号と非同期のモータ駆動パルスによって駆動されるモータにより原稿の搬送を行う画像読取方法であって、
   前記モータ駆動の減速又は加速中のモータ駆動パルスのパルス間隔の変化量を用いて、前記モータ駆動の等速時における読取周期信号の読取周期あたりのモータ送り量が一定の割合となる読取理想位置を算出する読取理想位置算出手順と、
   一定間隔で出力された前記読取周期信号から、前記読取理想位置に最も近い読取周期信号を選択する選択手順と、
   前記モータ駆動の減速又は加速移行時点でのモータ駆動パルスと一定間隔で出力された前記読取周期信号との位相差を計測する位相差計測手順とを有し、
   前記読取理想位置算出手順は、前記位相差計測手順によって計測された位相差と、前記読取周期と、前記モータ駆動パルスのパルス間隔設定値とを用いて、読取理想位置を算出
   することを特徴とする画像読取方法。

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