JP5477119B2

JP5477119B2 - 印刷媒体の移動量検出装置、誤差情報生成方法

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Publication number: JP5477119B2
Application number: JP2010084891A
Authority: JP
Inventors: 明生山▲崎▼
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-04-01
Also published as: US20110242553A1; US8542399B2; CN102213592B; JP2011213463A; CN102213592A

Description

本発明は、非接触で印刷媒体の移動量を測定する光学式の移動量検出装置、および誤差情報生成方法に関する。

従来、印刷媒体を搬送しながら印刷を行う印刷装置においては、ローラーの回転によってローラーに接する印刷媒体を搬送している。ローラーの回転量とローラーの直径によって印刷媒体を搬送した量を把握可能であるが、ローラーが摩耗しローラーと印刷媒体との間に滑りが生じてしまうと、誤差が生じる。そのため印刷媒体の移動量を当該印刷媒体と直接接し搬送させるローラーによって検出する方法の他に、ローラーによって搬送中の印刷媒体の表面を照明しその表面の画像を複数取得し、当該画像を比較することによって印刷媒体の移動量を検出する方法が知られている（例えば特許文献１）。

特開平６−５６３１４号公報

搬送中の印刷媒体の表面を照明し、当該表面を撮影した画像を複数取得し、媒体の表面の微細な凹凸の陰影等で構成される不規則なパターンが含まれたそれら複数の画像同士でテンプレートマッチングを行うことによって媒体の移動量を検出しようとする方法では、算出された媒体の移動量には照明条件に起因する誤差が含まれていた。例えば、媒体の表面を照射する光源およびその表面の画像を撮影するセンサーは固定され、媒体が移動している状況である場合、媒体の表面の全ての凹凸に対して光源からの光が照射される角度が平行でないと、凹凸に対応する陰影の形状が当該凹凸の光源に対する位置に応じて変化する。そうすると、テンプレートマッチングの対象とするパターンの形状も変化する。そのため、テンプレートマッチングによって算出された移動量は実際に媒体が移動した量と異なるという結果となる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、照明条件に起因する誤差の影響を低減し、媒体の移動量検出の精度を向上させることを目的の１つとする。

上記目的を達成するための移動量検出装置は、媒体の一方の面を照明する照明手段と、前記照明手段によって照明された状態で搬送されている前記媒体の前記一方の面を複数回撮影し複数の画像を取得する画像取得手段と、前記複数の画像のうち一方の画像内に設定したマッチング対象領域の特徴と最も特徴が類似する類似領域を他方の画像内において決定し、前記マッチング対象領域と前記類似領域との位置関係から前記媒体の推定移動量を算出する推定移動量算出手段と、前記照明手段から前記媒体に照射される光の角度に起因する前記推定移動量の誤差と当該推定移動量との対応関係を示す誤差情報を取得する誤差情報取得手段と、前記誤差情報に基づいて、前記推定移動量を補正することによって、前記一方の画像が撮影された時点と前記他方の画像が撮影された時点との間の前記媒体の移動量を算出する移動量算出手段と、を備える。

この構成によると、照明条件に起因する誤差の影響を低減し、媒体の実際の移動量を高精度に検出することができる。また、本発明によって高精度に検出された媒体の移動量を、搬送機構を制御する処理部にフィードバックすることにより、搬送機構による媒体の搬送精度の向上に貢献することができる。

画像取得手段においては、搬送中の媒体の一方の面を撮影した少なくとも２つの画像を取得する。当該２つの画像は、一方の画像内において設定されるマッチング対象領域に対応する媒体の領域の画像が他方の画像内にも含まれるように、搬送速度に応じた時間間隔で撮影される。このとき、媒体の一方の面を撮像する素子と媒体の一方の面を照明する光源と光学系の位置や角度は互いに固定的であり、撮像素子・光源・光学系に対して相対的に媒体が移動する。撮影された画像には、媒体の表面の微細な凹凸に対応する陰影が含まれている。推定移動量算出手段においては、上述の画像の組を対象に、所謂テンプレートマッチングを行って媒体の推定移動量を算出する。テンプレートマッチングは媒体表面の微細な凹凸に対応する陰影のパターンを基に行われる。しかし、推定移動量には、媒体の一方の面に対して照射される光の角度に起因する誤差が含まれうる。なぜなら、媒体の一方の面に照射される光が平行光でなく放射光である場合は、光源との位置関係によって媒体の表面の凹凸に対応する陰影の形状や位置が変化するためである。例えば、前述の少なくとも２つの画像は、搬送中の媒体を撮影したものであるので、一方の画像が撮影されたときの媒体表面のある凹凸と光源との位置関係と、他方の画像が撮影されたときの当該凹凸と光源との位置関係とは変化している。したがって同じ凹凸に対応する陰影も形状が相違する。また、凹凸の実際の移動量と対応する陰影の移動量も相違する。そのため、そのような画像の組を対象にして算出した推定移動量にも誤差が含まれうるのであるが、本発明では誤差情報を用いることにより推定移動量を補正することによって、媒体の移動量の検出精度を向上させることができる。

なお誤差情報は、予め生成された情報であり移動量検出装置からアクセス可能な場所に保持されていればよい。誤差情報は、最終的に推定移動量に対応する上記誤差の値を導き出すことができれば、どのような形式の情報であってもよい。誤差は、媒体が実際に移動した量（実移動量）とテンプレートマッチングで求めた推定移動量との差分を意味する（誤差＝推定移動量−実移動量）。したがって予め、所定の実移動量ごとに、推定移動量あるいは誤差を算出し、それらの関係を誤差情報として生成したものが誤差情報取得手段において取得されている。

上記目的を達成するための移動量検出装置において、前記誤差情報は、前記一方の画像内に設定された前記マッチング対象領域に対応する前記媒体の前記一方の面の領域と前記照明手段の光源との前記媒体の搬送方向と直交する方向における距離に応じて予め生成されており、前記移動量算出手段は、前記推定移動量算出手段において設定された前記マッチング対象領域に対応する前記距離に応じた前記誤差情報を用いて前記推定移動量を補正してもよい。

マッチング対象領域は、テンプレートマッチングの対象とする領域であり、特徴的な図形パターンが含まれている領域がマッチング対象領域として設定されることが望ましい。媒体の表面に予め印刷された所定のマークをテンプレートマッチングの対象に用いるのではなくて、媒体の表面の微細な凹凸（例えば紙の繊維などで形成される凹凸）による不規則的な模様の一部をマッチングの対象とする構成においては、マッチング対象領域とするのに適当な特徴的なパターンが一方の画像内の媒体の搬送方向および搬送方向に直交する方向において常に同じ位置にあるとは限らない。したがってマッチング対象領域は一方の画像内において必ずしも常に固定的な位置に設定されるとは限らない。また、マッチング対象領域に対応する媒体の一方の面の領域と、媒体の搬送方向と直交する方向における光源と、の距離に応じて、媒体の表面の凹凸に対応する陰影の形状や位置の変化度合いも異なる。そのため、上記距離に応じて、推定移動量に対応する誤差も変化する。したがってこの構成によると、マッチング対象領域の位置に対応する媒体の領域と光源との搬送方向と直交する方向における距離に応じた誤差情報を用いて推定移動量を補正することができるので、媒体の移動量検出の精度をさらに向上させることができる。

上記目的を達成するための移動量検出装置において、前記誤差情報は、前記照明手段の光源の個数および配置に応じて予め生成されており、前記移動量算出手段は、前記照明手段の光源の個数および配置に応じた前記誤差情報を用いて前記推定移動量を補正してもよい。
光源の個数やその配置の態様に応じて推定移動量に対応する誤差も変化する。したがってこの構成によると、光源の個数やその配置の態様に応じた誤差情報を用いて推定移動量を補正することができるので、複数の光源を用いて媒体を照明する場合に、媒体の移動量検出の精度を向上させることができる。

上記目的を達成するための誤差情報生成方法は、媒体の一方の面を照明し、前記媒体の前記一方の面を撮影した画像を取得し、前記媒体と光源とを相対的に実移動量だけ移動させ、移動後に前記媒体の前記一方の面を撮影した画像を取得し、移動前に撮影した画像と移動後に撮影した画像のうち一方の画像内において設定したマッチング対象領域の特徴と最も特徴が類似する類似領域を他方の画像内において決定し、前記マッチング対象領域の位置と前記類似領域の位置との差分であって前記媒体の前記一方の面に前記光源から照射される光の角度に応じて変化する差分を算出し、前記差分に基づいて誤差情報を生成する、ことを含む。

実移動量に対応する差分（固定された光源に対して媒体を移動させる場合は推定移動量に対応する。媒体を固定させて光源を移動させる場合は誤差に対応する。）を算出することを、実移動量を変えて複数回行うことにより、実移動量と実移動量に応じた差分（推定移動量または誤差）との関係を取得することができる。そしてその関係に基づいて誤差情報を生成することができる。このようにして予め生成しておいた誤差情報が、上述の移動量検出装置において参照され、推定移動量の補正に利用されることにより、媒体の移動量検出の精度を向上させることができる。

なお、本発明は上記手段に対応する工程を実施する方法の発明としても成立し、各手段の機能をコンピューターに実現させるプログラムの発明としても成立する。また請求項に記載された各手段の機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、又はそれらの組み合わせにより実現される。また、これら各手段の機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。さらに、本発明はプログラムの記録媒体としても成立する。むろん、そのコンピュータプログラムの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体であってもよい。

本発明の実施形態にかかる移動量検出装置の構成を示すブロック図。照明条件に起因する誤差を説明するための模式図。本発明の実施形態にかかる誤差情報生成処理を示すフローチャート。本発明の実施形態にかかる誤差算出のための構成を説明するための模式図。本発明の実施形態にかかるテンプレートマッチング処理を説明するための模式図。本発明の実施形態にかかる実移動量と誤差との関係を示す図。本発明の実施形態にかかる移動量検出処理を示すフローチャート。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら以下の順に説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
１．第一実施形態
１−１．構成
図１は、本実施形態にかかる移動量検出装置１の構成を示すブロック図である。移動量検出装置１は、印刷媒体を搬送しながら印刷を行う機能を有する印刷装置に備えられており、印刷装置が備える図示しない搬送ローラーによって印刷媒体Ｐが副走査方向（搬送方向に相当する）に搬送されている際に、印刷媒体Ｐの移動量を検出する機能を備えている。本実施形態の移動量検出装置１は、印刷媒体Ｐの表面の画像を複数取得し、それらの画像に含まれる特定の図形パターンの各画像内における位置の変化量から印刷媒体の移動量を検出する方式を採用している。本実施形態の移動量検出装置１はさらに、前述のようにして求められた移動量に含まれる照明条件に起因する誤差を補正する機能を有している。

上記の機能を実現するために移動量検出装置１は、ＬＥＤ（発光ダイオード）１０と図示しないレンズ等で構成される光学系とイメージセンサー１２と制御部２０とを備えている。ＬＥＤ１０は、印刷装置の筐体内において、印刷媒体Ｐを搬送する搬送平面（主走査方向に平行な方向と副走査方向に平行な方向とを含む平面）に対して下方側から、当該搬送平面に対して光を照射するように取り付けられている。搬送平面を有する搬送台１１には開口１１ａが形成されており、図示しない搬送ローラー等で支持された印刷媒体Ｐに対して開口１１ａを通して光を照射することができる。開口１１ａ、ＬＥＤ１０、イメージセンサー１２は、印刷ヘッドを搭載するキャリッジの動作範囲の近傍に設けられている。ＬＥＤ１０は図示しないインターフェイスを介して制御部２０と電気的に接続されている。

イメージセンサー１２は、レンズなどから構成される図示しない光学系を介して印刷媒体Ｐの被照射面Ｐａからの反射光を受光し電気信号に変換する機能を有している。イメージセンサー１２は、Ａ／Ｄコンバーターなどを含む図示しないインターフェイスを介して制御部２０と接続されている。イメージセンサー１２はエリアセンサーであり、縦横所定画素数の画像データがＲＡＭに格納される。撮影される画像は、印刷媒体Ｐの被照射面Ｐａの主走査方向および副走査方向に平行な矩形領域と対応する。なお、イメージセンサー１２では各画素に対応する少なくとも明度値を検出することができればよい。

制御部２０は、図示しないＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭ等で構成されており、移動量検出装置１の全体的な制御を行う。より具体的にはＲＯＭに記憶された制御プログラムがＣＰＵによって実行されることにより制御部２０は、上記の機能を実現する。ＲＡＭにはイメージセンサー１２によって撮像された画像を示す画像データが一時的に記憶される。制御プログラムは移動量検出に関する上述の機能を実現するために、照明制御部２０ａと画像取得部２０ｂと推定移動量算出部２０ｃと誤差情報取得部２０ｄと移動量算出部２０ｅ等のプログラムモジュールを備えている。

照明制御部２０ａは、ＬＥＤ１０の点灯や消灯を制御する機能を果たす。ＬＥＤ１０および照明制御部２０ａは照明手段に相当する。画像取得部２０ｂは、イメージセンサー１２に、ＬＥＤ１０が点灯している状態で搬送中の印刷媒体Ｐの画像を所定時間間隔おきに撮影するように指示し、撮影された画像を示す画像データをＲＡＭに取得する機能を実現する。イメージセンサー１２と画像取得部２０ｂは画像取得手段に相当する。推定移動量算出部２０ｃ（推定移動量算出手段に相当）は、ＬＥＤ１０が点灯している状態で所定時間間隔おきに撮影された連続する２つの画像を示す画像データを対象にテンプレートマッチング処理を行い、２つの画像が撮影された間に印刷媒体Ｐが移動した量の推定値である推定移動量を算出する機能を実現する。

誤差情報取得部２０ｄ（誤差情報取得手段に相当）は、前述の推定移動量算出部２０ｃの処理によって算出された推定移動量に含まれうる誤差を補正するための誤差情報を取得する機能を実現する。誤差情報は後述する方法で予め生成されており、本実施形態ではＲＯＭに予め記憶されている。誤差情報取得部２０ｄの処理が実行されることによりＲＯＭからＲＡＭに読み出され後述する移動量算出部２０ｅの処理に利用される。図２は推定移動量の誤差について説明するための模式図である。例えば図２に示すように、印刷媒体Ｐの被照射面Ｐａに微細な凸部Ｐａ１があり、被照射面Ｐａを光源１０ａ（ＬＥＤ１０）から照明した状態で、印刷媒体Ｐが副走査方向に搬送されているときに撮影された画像が５０，５１であるとする。凸部Ｐａ１に光源１０ａから光が照射されることによって被照射面Ｐａに出来る陰影に対応する図形５０ａ，５１ａが画像５０，５１に含まれる。印刷媒体Ｐの実移動量（凸部Ｐａ１の実移動量）はＤ_Ｒとする。陰影に対応する図形５０ａ，５１ａの位置の差分に対応する被照射面Ｐａ上の長さＤ_Ｅ０は、実移動量Ｄ_Ｒと異なる。推定移動量算出部２０ｃでは、このような陰影を複数個含む特徴的なパターンで構成されるマッチング対象領域が一方の画像５０内において設定される。そして、当該マッチング対象領域と最も類似する類似領域の他方の画像５１内における位置と、マッチング対象領域の一方の画像５０内における位置との差分が算出される。そしてこの差分に対応する被照射面Ｐａ上の長さが推定移動量Ｄ_Ｅとして算出される。実移動量Ｄ_Ｒと推定移動量Ｄ_Ｅとの差分を誤差Δｄというものとする。

移動量算出部２０ｅ（移動量算出手段に相当）は、推定移動量に対応する誤差を用いて推定移動量を補正することによって、２つの画像が撮影された間に印刷媒体Ｐが移動した量を示す移動量を算出する機能を実現する。

１−２．誤差情報の生成
図３は上述の誤差情報を生成する処理を示すフローチャートである。図３に示す処理は印刷装置の出荷前に、イメージセンサー１２，光学系，ＬＥＤ１０，印刷媒体Ｐが搬送される搬送平面などの位置関係が印刷装置と同じである実験機において予め実施される。図４は本実施形態の誤差算出のための構成を説明するための模式図、図５は本実施形態におけるテンプレートマッチング処理について説明するための模式図である。誤差情報を生成する際、本実施形態では図４に示すように、印刷媒体Ｐを固定させた状態（図４には図示していないが光学系、イメージセンサー１２も固定）で、印刷媒体Ｐの被照射面Ｐａを照明する光源１０ａ（ＬＥＤ１０）を印刷媒体Ｐの副走査方向と平行な方向に移動させながら、イメージセンサー１２で印刷媒体Ｐの被照射面Ｐａの同じ領域を撮影する（撮影された画像を画像Ｉ_Ａ，Ｉ_Ｂというものとする）。印刷媒体Ｐの被照射面Ｐａの微細な凸部Ｐａ１の位置は変わらないが、光源１０ａからの光が凸部Ｐａ１に照射されてできる陰影の形状および位置は、図４に示すように光源１０ａの移動量によって変化する。

図３の処理は、上記のようにして撮影された２つの画像Ｉ_Ａ，Ｉ_Ｂを対象に行われる。図３の処理を、図５を参照しながら説明する。まず画像Ｉ_Ａ内にマッチング対象領域Ｔ_Ａが設定され、当該マッチング対象領域Ｔ_Ａが抽出される（ステップＳ１００）。続いて、画像Ｉ_Ｂから画像Ｉ_Ｂの縮小画像Ｉ_Ｂ０が生成され、マッチング対象領域Ｔ_Ａの画像からマッチング対象領域Ｔ_Ａの縮小画像Ｔ_Ａ０が生成される（ステップＳ１０５）。双方の縮小率は同じである。続いて、縮小画像Ｉ_Ｂ０と縮小画像Ｔ_Ａ０とを対象にテンプレートマッチング処理を実施することにより、マッチング対象領域Ｔ_Ａの縮小画像Ｔ_Ａ０に最も類似する類似領域Ｓ_Ｂ０の位置が画像Ｉ_Ｂ０内において決定され、画像Ｉ_Ｂ内における類似領域Ｓ_Ｂの概位置が決定される（ステップＳ１１０）。なお縮小画像同士でまずテンプレートマッチングを行って概位置を求めるのは、処理時間短縮のためである。したがって誤差情報生成の際、処理時間に特に制約がなければ、縮小画像を対象とせずに最初から画像Ｉ_Ｂとマッチング対象領域Ｔ_Ａを対象にテンプレートマッチングを行ってもよい。しかし後述する移動量検出処理においては、印刷媒体Ｐを搬送中に所定時間ごとに繰り返し印刷媒体Ｐの移動量を検出する必要があるので、縮小画像を対象として概位置を検出してから詳細な位置を検出する方法は処理時間短縮の観点から有効である。

続いて、画像Ｉ_Ｂ内の前述の概位置に相当する領域の近傍領域とマッチング対象領域Ｔ_Ａを対象に再びテンプレートマッチング処理を行い、マッチング対象領域Ｔ_Ａと最も類似する類似領域Ｓ_Ｂの位置を画像Ｉ_Ｂ内においてピクセル単位で決定する（ステップＳ１１５）。なおテンプレートマッチング処理のアルゴリズムは公知の種々のアルゴリズムから選択可能である。具体的には例えば、画像Ｉ_Ｂにおいてマッチング対象領域Ｔ_Ａと同じサイズの比較対象領域を設定し、比較対象領域を１画素ずつずらしながらマッチング対象領域ＴＡとの類似度を算出し、比較対象領域の代表画素に対応付けて類似度を記憶する。そして、画像Ｉ_Ｂ内で類似度が最大となる比較対象領域の代表画素の座標を特定する。

続いて、ステップＳ１１５で求めた位置よりもさらに細かい単位（サブピクセル単位）での画像Ｉ_Ｂ内における類似領域Ｓ_Ｂが推定される（ステップＳ１２０）。例えば、ステップＳ１１５で特定された座標に対応付けられた類似度とその近傍の座標に対応付けられた類似度とに基づいて補間することによりサブピクセルの類似度を求める。そしてサブピクセル単位で最も類似度が高い座標を特定する。最後に、マッチング対象領域Ｔ_Ａの画像Ｉ_Ａ内における位置と類似領域Ｓ_Ｂの画像Ｉ_Ｂ内における位置（サブピクセル単位で表された位置）との差分に対応する被照射面Ｐａ上の距離を算出する（ステップＳ１２５）。具体的には例えば、マッチング対象領域Ｔ_Ａの画像Ｉ_Ａ内における位置と、サブピクセル単位で最も類似度が高い画像Ｉ_Ｂ内の比較対象領域の位置と、の副走査方向に対応する方向の差分（ｖ−Ｖ）を求める。そして、その差分と１ピクセル当たりの被照射面Ｐａ上の長さとを乗算して、差分に対応する被照射面Ｐａ上の距離を算出する。

印刷媒体Ｐと光学系とイメージセンサー１２は固定されており、イメージセンサー１２は印刷媒体Ｐの被照射面Ｐａの同じ領域を撮影した画像を撮影しているので、マッチング対象領域Ｔ_Ａの画像Ｉ_Ａ内における位置と類似領域Ｓ_Ｂの画像Ｉ_Ｂ内における位置は同じである（差分は０になる）はずであるが、この場合は光源１０ａが移動しており光源１０ａの移動量に応じてそれらの領域の位置（差分）が変化する。したがってこの差分が照明条件に起因する誤差に相当する。図４では、光源１０ａの実移動量Ｄ_Ｒに応じて、凸部Ｐａ１に対応する陰影の位置の被照射面Ｐａ上での変化量Δｄ_０の値が変化することを表している。同様に、マッチング対象領域Ｔ_Ａの位置と類似領域Ｓ_Ｂの位置との差分に対応する被照射面Ｐａ上の距離Δｄも、図６に示すように実移動量Ｄ_Ｒに応じて変化する。後述する本実施形態における移動量検出処理においては、推定移動量Ｄ_Ｅに対応する誤差Δｄを推定移動量Ｄ_Ｅから減算することにより、推定移動量Ｄ_Ｅを補正する構成である（移動量検出処理においてテンプレートマッチングによって求められる差分は推定移動量Ｄ_Ｅに対応する）。そのため、実移動量Ｄ_Ｒに対応する誤差Δｄと実移動量Ｄ_Ｒとを加算した加算値と、当該加算値に対応する誤差Δｄとの対応関係を誤差情報として記録する。移動量検出処理においては、この加算値が推定移動量Ｄ_Ｅとの比較対象となる。

また、上記の誤差は、マッチング対象領域Ｔ_Ａに対応する印刷媒体Ｐの表面の領域と光源との主走査方向における距離ごとに算出され記録される。光源１０ａは印刷媒体Ｐに対して副走査方向にのみ移動させる。また、後述する印刷動作時においても印刷媒体Ｐは光源１０ａ（ＬＥＤ１０）に対して副走査方向に移動する。したがって、イメージセンサー１２の撮影領域と光源１０ａ（ＬＥＤ１０）との距離は固定であるので（図１参照）、画像Ｉ_Ａ内における主走査方向に対応する方向の位置、すなわち、画像Ｉ_Ａ内の光源１０ａに近い方の主走査方向に対応する方向の端からの距離Ｕ（図５参照）に応じて、図６に示すように移動量Ｄ_Ｒに応じた誤差Δｄが算出され、上述と同様に加算値（Ｄ_Ｒ＋Δｄ）とΔｄとの対応関係が誤差情報として記録される。マッチング対象領域に対応する印刷媒体Ｐの領域と、主走査方向における光源１０ａとの距離に応じて、媒体の表面の凹凸に対応する陰影の形状や位置の変化度合いも異なる。そのため、上記距離Ｕに応じて、推定移動量（媒体の搬送方向に平行な方向）に対応する誤差も変化する。したがってこの距離Ｕに応じた誤差情報を準備しておくことにより、後述する移動量検出処理において算出する印刷媒体Ｐの移動量検出の精度をさらに向上させることができる。

なお、このようにして算出した誤差Δｄは、イメージセンサー１２と光源１０ａを固定した状態で、印刷媒体Ｐを実移動量Ｄ_Ｒだけ移動させた際にテンプレートマッチングによって算出した推定移動量Ｄ_Ｅと実移動量Ｄ_Ｒとの間で生じる誤差と同等である。したがって、誤差を算出するための構成は上記の誤差算出のための構成と逆に、図２のようにイメージセンサー１２，ＬＥＤ１０，光学系が固定された状態で印刷媒体Ｐを移動させ、印刷媒体Ｐの実移動量Ｄ_Ｒに対する推定移動量Ｄ_Ｅを算出して、その対応関係を誤差情報として記録するようにしてもよい。

１−３．移動量検出処理
次に、以上のようにして予め記録された誤差情報を用いて高精度に印刷媒体Ｐの移動量を算出するための処理を、図７を用いて説明する。印刷装置において印刷媒体Ｐに対する印刷を行うために印刷媒体Ｐが副走査方向に搬送され始めると、制御部２０は照明制御部２０ａの処理によりＬＥＤ１０を点灯し（ステップＳ２００）、画像取得部２０ｂの処理によりイメージセンサー１２で所定時間間隔ごとに撮影した印刷媒体Ｐの画像を取得する（ステップＳ２０５，ステップＳ２１０）。続いて制御部２０は、推定移動量算出部２０ｃの処理によりテンプレートマッチング処理により印刷媒体Ｐの推定移動量Ｄ_Ｅを算出する（ステップＳ２１５）。ここで行われる処理は図３で説明したステップＳ１００〜Ｓ１２５の内容と共通であるため説明を省略する。なお、移動量検出処理において図３のステップＳ１２５で算出される長さは、推定移動量Ｄ_Ｅに相当する。

続いて制御部２０は誤差情報取得部２０ｄの処理により、誤差情報を参照し、推定移動量Ｄ_Ｅと距離Ｕ（マッチング対象領域Ｔ_Ａの画像Ｉ_Ａ内における主走査方向の位置）に応じた誤差Δｄの値を取得する（ステップＳ２２０）。具体的には、距離Ｕにおける加算値（実移動量Ｄ_Ｒ＋誤差Δｄ）の値が推定移動量Ｄ_Ｅと同じ値となるときの誤差Δｄを取得する。続いて制御部２０は、誤差Δｄを用いて推定移動量Ｄ_Ｅを補正し、テンプレートマッチングの対象とした２つの画像が撮影された時間間隔の間に印刷媒体Ｐが移動した量を算出する（ステップＳ２２５）。例えば、推定移動量Ｄ_Ｅから、推定移動量Ｄ_Ｅに対応する誤差Δｄを減算して移動量を算出する。このように本実施形態では、照明条件に起因する誤差の影響を低減し、印刷媒体Ｐの移動量検出の精度を向上させることができる。なお、ステップＳ２１０〜Ｓ２２５の処理は印刷媒体Ｐの搬送中に所定時間間隔で繰り返し行われる。そしてステップＳ２１５では、その繰り返しのうち前回のステップＳ２１０で取得された画像と今回のステップＳ２１０で取得された画像とを対象にテンプレートマッチングが行われる。そしてステップＳ２２５で算出した移動量が搬送ローラーの回転量を制御する処理部に所定時間間隔ごとにフィードバックされることにより、搬送ローラーによる印刷媒体の搬送精度を向上させることに貢献できる。

２．他の実施形態
尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、撮影の際に使用する照明の個数やその配置に応じて誤差情報を測定し、照明の個数や配置に応じた誤差情報を参照して推定移動量を補正するようにしてもよい。また、印刷装置が複数種類の光源を備え、印刷媒体の種類に応じて光源（レーザー、ＬＥＤ、その他等）を使い分けるような場合は、予め光源の種類に応じた誤差情報を生成しておき、使用する光源の種類に応じて誤差情報を使い分けるようにしてもよい。

なお、上記実施形態では移動量検出装置は、シート状の媒体を搬送する機能を備えた装置として印刷装置に搭載されることを示した。その他にも例えば、搬送機能を備えた装置として、スキャナーやファクシミリ等の画像読取装置に、本発明の移動量検出装置が適用されてもよい。すなわち、スキャナーやファクシミリなどのＡＤＦ（Auto Document Feeder）に本発明が適用されてもよい。

１：移動量検出装置、１０ａ：光源、１０：ＬＥＤ、１１：搬送台、１１ａ：開口、１２：イメージセンサー、２０：制御部、２０ａ：照明制御部、２０ｂ：画像取得部、２０ｃ：推定移動量算出部、２０ｄ：誤差情報取得部、２０ｅ：移動量算出部、Ｄ_Ｅ：推定移動量、Ｄ_Ｒ：実移動量、Ｐ：印刷媒体、Ｐａ：被照射面、Ｐａ１：凸部、Δｄ：誤差。

Claims

媒体の一方の面を照明する照明手段と、
前記照明手段によって照明された状態で搬送されている前記媒体の前記一方の面を複数回撮影し複数の画像を取得する画像取得手段と、
前記複数の画像のうち一方の画像内に設定したマッチング対象領域の特徴と最も特徴が類似する類似領域を他方の画像内において決定し、前記マッチング対象領域と前記類似領域との位置関係から前記媒体の推定移動量を算出する推定移動量算出手段と、
前記照明手段から前記媒体に照射される光の角度に起因する前記推定移動量の誤差と当該推定移動量との対応関係を示す誤差情報を取得する誤差情報取得手段と、
前記誤差情報に基づいて、前記推定移動量を補正することによって、前記一方の画像が撮影された時点と前記他方の画像が撮影された時点との間の前記媒体の移動量を算出する移動量算出手段と、
を備える移動量検出装置。
前記誤差情報は、前記一方の画像内に設定された前記マッチング対象領域に対応する前記媒体の前記一方の面の領域と前記照明手段の光源との前記媒体の搬送方向と直交する方向における距離に応じて予め生成されており、
前記移動量算出手段は、前記推定移動量算出手段において設定された前記マッチング対象領域に対応する前記距離に応じた前記誤差情報を用いて前記推定移動量を補正する、
請求項１に記載の移動量検出装置。
前記誤差情報は、前記照明手段の光源の個数および配置に応じて予め生成されており、
前記移動量算出手段は、前記照明手段の光源の個数および配置に応じた前記誤差情報を用いて前記推定移動量を補正する、
請求項１または請求項２に記載の移動量検出装置。
媒体の一方の面を照明し、
前記媒体の前記一方の面を撮影した画像を取得し、
前記媒体と光源とを相対的に実移動量だけ移動させ、
移動後に前記媒体の前記一方の面を撮影した画像を取得し、
移動前に撮影した画像と移動後に撮影した画像のうち一方の画像内において設定したマッチング対象領域の特徴と最も特徴が類似する類似領域を他方の画像内において決定し、
前記マッチング対象領域の位置と前記類似領域の位置との差分であって前記媒体の前記一方の面に前記光源から照射される光の角度に応じて変化する差分を算出し、
前記差分に基づいて誤差情報を生成する、
ことを含む誤差情報生成方法。