JP7131847B2 - 画像読取装置、方法及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は画像読取装置、方法及びプログラムに関する。
画像読取装置における原稿の読取方式として、光源からの光を原稿に照射して、当該原稿からの反射光をイメージセンサにより受光して電気信号に変換する方式が一般的である。そして、複数のイメージセンサを用いることで、センサを1つ用いる場合に比べて広範囲の原稿を読み取る画像読取装置が知られている。
この場合、複数の装置間で画像読取開始のタイミングを合わせる必要がある。人による調整か、または、取得画像を参照しながら画像先端を一致させる調整が必要であった。いずれも人手による調整作業となる要素がある。そのため、調整時間がかかることや必ずしも高い調整精度が確保できるものでない等の欠点があった。この調整精度を補正する技術としては、例えば特許文献1において開示されている。
特開2005-260462号公報
上述した調整をした場合であっても、複数の基本ユニットが、必ずしも同じタイミングで画像を取得できるとは限らなかった。すなわち、横に連結した基本ユニット間で、画像先端のズレが生じることがあった。特許文献1の技術は、クロック信号のレベルでの補正を行うものであり、高精度に補正する手段であり、構成も複雑で、高価になるという課題があった。
本開示に係る画像読取装置は、最上位にある第1の基本ユニットと最下位にある最終の基本ユニットとを含み、前記第1の基本ユニットから前記最終の基本ユニットまで順次接続された複数の基本ユニットとを備え、それぞれ前記基本ユニットは、上位側からの信号を受信するとともに、下位側から受信した戻り信号を上位側に送信する第1外部同期信号入出力部と、上位側からの信号を下位側に送信するともに、下位側からの前記戻り信号を受信する第2外部同期信号入出力部と、前記上位側からの第1同期信号を前記第1外部同期信号入出力部が受信した第1のタイミングと、前記第1同期信号が前記最終の前記基本ユニットに到達した後に上位側に向けて送信される第2同期信号である前記戻り信号を前記第2外部同期信号入出力部が受信した第2のタイミングとを計時するタイマと前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとに応じた遅延量で動作する撮像デバイスとを、備えるものである。
本開示にかかる画像読取方法は、上位側からの信号を受信するとともに、下位側から受信した戻り信号を上位側に送信するステップと、上位側からの信号を下位側に送信するともに、下位側からの前記戻り信号を受信する第2のステップと、前記上位側からの第1同期信号を受信した第1のタイミングと、前記第1同期信号が前記最終の前記基本ユニットに到達した後に上位側に向けて送信される第2同期信号である前記戻り信号を受信した第2のタイミングとを計時するステップと、前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとに応じた遅延量で動作するステップとを、備えるものである。
本開示にかかるプログラムは、上位側からの信号を受信するとともに、下位側から受信した戻り信号を上位側に送信する処理と、上位側からの信号を下位側に送信するともに、下位側からの前記戻り信号を受信する第2の処理と、前記上位側からの第1同期信号を受信した第1のタイミングと、前記第1同期信号が前記最終の前記基本ユニットに到達した後に上位側に向けて送信される第2同期信号である前記戻り信号を受信した第2のタイミングとを計時する処理と、前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとに応じた遅延量で動作する処理とを、情報処理装置に実行させるものである。
本開示によれば、複数の基本ユニットで構成される画像読取装置の各撮像系のタイミングを、自動的に調整させることができる画像読取装置、方法及びプログラムを提供することができる。
本開示における実施形態1にかかる画像読取装置の概要を示す構成図である。 本開示における実施形態1にかかる基本ユニットの構成図である。 本開示における実施形態1にかかるバッファインタフェース回路の概略図である。 本開示における実施形態1にかかるバッファインタフェース回路の概略図である。 本開示における実施形態1にかかる基本ユニットの接続構成例の概略図である。 本開示における実施形態1にかかる基本ユニットの接続構成例の概略図である。 本開示における実施形態1にかかる初期化ルーチン1の制御フロー図である。 本開示における実施形態1にかかる初期化ルーチン2における信号の時間軸に対する流れを示した概要図である。 本開示における実施形態1にかかる初期化ルーチン2における信号の時間軸に対する流れを示した概要図である。 本開示における実施形態1にかかる初期化ルーチン2の制御フロー図である。 本開示における実施形態1にかかる通常動作ルーチンにおける信号の時間軸に対する流れを示した概要図である。 本開示における実施形態1にかかる通常動作ルーチンにおける信号の時間軸に対する流れを示した概要図である。 本開示における実施形態1にかかる通常動作ルーチンの制御フロー図である。 関連する技術にかかる基本ユニットの接続構成例の概略図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として実施の形態の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクション又は実施の形態に分割して説明する。ただし、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部又は全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。また、以下の実施形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む。)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
さらに、以下の実施形態において、その構成要素(動作ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等(個数、数値、量、範囲等を含む。)についても同様である。
<実施形態1>
実施形態1について、図1を用いて説明する。図1は、実施形態1にかかる画像読取装置1の概要を示す構成図である。
図1において、基本ユニット10、撮像デバイス20、レンズ30、およびワーク撮像面40の位置関係を示す。また、撮像対象を撮像デバイス20に結像する光路50を示す。ここでは、複数の基本ユニット10のうち、上位システム(不図示)と通信可能に接続された基本ユニット10を第1の基本ユニット10aとし、接続関係にある基本ユニット10のうち終端の基本ユニット10を最終の基本ユニット10nとして説明する。さらに、第1の基本ユニット10aと最終の基本ユニット10nの間に接続される基本ユニット10を、中間の基本ユニット10bとする。また、上位システム側を上位とし、最終の基本ユニット10側を下位として説明する。
なお、上位システムはパーソナルコンピュータ等の情報処理装置であって、画像読取装置1に対して同期信号を送信する装置である。上位システムからの指示により、画像読取装置1は撮像開始及び終了の動作を行う。
本実施形態において、画像読取装置1は本体内に基本ユニット10、撮像デバイス20及びレンズ30を有する。基本ユニット10は、画像読取装置1の内部に複数設けられている。複数の基本ユニット10は相互に通信可能に接続される。つまり、複数の基本ユニット10が順次接続されている。例えば、1つの基本ユニット10bは上位側の1つと、下位側の1つの基本ユニット10と接続されている。つまり、基本ユニット10bは、1段上位の基本ユニット10と、1つ下位の1つの基本ユニット10と通信可能である。基本ユニット10を複数接続することにより、一つの基本ユニット10でカバーできる撮像範囲よりも広い撮像範囲を有することとなる。なお、基本ユニット10は単体であってもその機能を発揮する。画像読取装置1としてはラインスキャナ、ラインカメラ又はエリアカメラが用いられるがこれに限らない。
レンズ30は、ズームレンズ、フォーカスレンズ等が用いられるがこれに限らない。また、レンズ30は補正レンズを含むものであってもよい。ズームレンズは、レンズの焦点距離を変更するように光軸方向に移動する。フォーカスレンズは、特定距離の被写体にピントが合うように光軸方向に移動する。補正レンズは、撮像デバイス20に結像する被写体像のブレが軽減するように光軸に直交する平面方向へ移動する。複数のレンズ30を、レンズユニットとして用いてもよいが、一つのレンズ30が複数の機能を担う構成であっても構わない。撮像対象はレンズ30を通過して撮像デバイス20の結像面に結像する。
撮像デバイス20は、撮像対象である光学像を光電変換する素子であり、例えばCCD(Charged Coupled Device)、CMOS(Complementary metal oxide semiconductor)センサが用いられるがこれに限らない。撮像デバイス20で光電変換された信号は、デジタル信号に変換され、他の情報処理装置へ送信される。
基本ユニット10は、接続関係にある基本ユニット10と外部同期信号及びコマンドを送受信する手段を有する。ただし、以下において「同期信号」と表記する通信内容にはコマンドも含むことができるものとする。
第1の基本ユニット10aから接続関係にある前記基本ユニット10aに対して順次外部同期信号を送受信し、最終の基本ユニット10nから折り返して外部同期信号を第1の基本ユニット10aまで送信する手段を有する。
第1の基本ユニット10aから最終の基本ユニット10nに向けて、順次外部同期信号が伝送されていく。さらに、最終の基本ユニット10nが外部同期信号を受信すると、最終の基本ユニット10nから第1の基本ユニット10aに向けて、外部信号が順次伝送されていく。最終の基本ユニット10nは外部同期信号を受信すると、1段上位の基本ユニット10bに外部同期信号を送信する。外部同期信号は、第1の基本ユニット10aから最終の基本ユニット10nに順次送信された後、最終の基本ユニット10nから第1の基本ユニット10aに戻るよう順次伝送される。ここで、第1の基本ユニット10aから最終の基本ユニット10nに向かう信号の伝送方向を順方向とし、最終の基本ユニット10nから第1の基本ユニット10aに向かう信号の伝送方向を逆方向(又は戻り方向)とする。また、最終の基本ユニット10nに到達した後、第1の基本ユニット10aに送信される外部同期信号を戻り信号と称する。つまり、戻り信号は、逆方向に伝送される外部同期信号となる。
基本ユニット10は、本発明の特徴部分であり、以下、図2を用いて詳細に説明する。図2は、本実施形態における基本ユニット10の構成図である。基本ユニット10は、二つの外部同期信号入出力部11、12、同期制御部13、タイマ14、演算部15、ライン遅延量記憶部16およびスキャナ制御部17を有する。入力1バッファ11aは入力信号線18aを介して上位の基本ユニット10または上位システムと接続される。また、出力1バッファ11bは出力信号線18bを介して上位の基本ユニット10または上位システムと接続される。さらに入力2バッファ12aは入力信号線19aを介して下位の基本ユニット10と接続される。そして、出力2バッファ12bは出力信号線19bを介して下位の基本ユニット10と接続される。最終の基本ユニット10nは、入力信号線19a及び出力信号線19bは、接続先の基本ユニット10が存在しないため、開放される。
二つの外部同期信号入出力部11、12は、一つの基本ユニット10内に設けられている。第1の外部同期信号入出力部11は、上位側からの信号を受信する入力1バッファ11a及び上位側に信号を送信する出力1バッファ11bを有する。第2の外部同期信号入出力部12は、下位側からの信号を受信する入力2バッファ12a及び下位側に信号を送信する出力2バッファ12bを有する。
入力1バッファ11a、出力1バッファ11b、入力2バッファ12a及び出力2バッファ12bそれぞれのインタフェース回路は、接続関係にある基本ユニット10または上位システムとの接続状態を検出する。各インタフェース回路が入力信号線及び出力信号線との接続状態を検出することによって当該基本ユニット10が第1の基本ユニット10aであるか、最終の基本ユニット10nであるかまたは中間の基本ユニット10bであるかを認識する。前記接続状態とは、各バッファのインタフェース回路の入力端子が開放されている状態か、または入力信号線もしくは出力信号線を介して、他の基本ユニット10又は上位システムと接続されている状態かをいう。
外部同期信号入出力部11、12における出力1バッファ11b及び出力2バッファ12bのインタフェース回路は、同じ構成である。図3に、出力1バッファ11b及び出力2バッファ12bのインタフェース回路を示す。直流電源に第1の抵抗R1及び第2の抵抗R2が接続される。第2の抵抗R2は接地される。また、第1の抵抗R1と前記第2の抵抗R2の間であって出力端子との間にバッファIC1が接続される。さらに、バッファIC1と第1の抵抗R1の間に,第3の抵抗R3が接続される。出力端子の電圧を検出することによって、当該基本ユニット10が第1の基本ユニット10aか最終の基本ユニット10nか、又はこれらの中間の基本ユニット10bかを識別することができる。後に図12を用いて詳述する初期化ルーチン1において、出力1バッファ11bのインタフェース回路は「ユニット検出2」の回路として用いられる。また、出力2バッファ12bのインタフェース回路は「ユニット検出1」の回路として用いられる。
外部同期信号入出力部11、12における入力1バッファ11a及び入力2バッファ12aのインタフェース回路は、同じ構成である。図4に、入力1バッファ11a及び入力2バッファ12aのインタフェース回路を示す。入力端子と第4の抵抗R4が接続され、第4の抵抗R4は接地される。また、入力端子と第4の抵抗R4の間にバッファIC2が接続される。さらに、バッファIC2と入力端子との間に第5の抵抗R5が接続される。入力端子の電圧を検出することによって、当該基本ユニット10が第1の基本ユニット10aか最終の基本ユニット10nか、又はこれらの中間の基本ユニット10bかを識別することができる。
入力1バッファ11aのインタフェース回路によって、当該基本ユニット10が第1の基本ユニット10aであるか否かを判断することができる。当該基本ユニット10が第1の基本ユニット10aであれば、インタフェース回路の入力端子は開放状態である。そのため、当該開放状態をバッファIC2において検出することができる。すなわち、入力端子が開放状態であれば、バッファIC2はLoレベルの電圧を検出する。逆に当該基本ユニット10が第1の基本ユニット10aでなければ、入力端子は入力信号線を介して他の基本ユニット10または上位システムと接続状態である。そのため、バッファIC2が検出する電圧はHiレベルとなる。後に図12を用いて詳述する初期化ルーチン1において、入力1バッファ11aのインタフェース回路は「ユニット検出1」の回路として用いられる。
入力2バッファ12aのインタフェース回路によって、当該基本ユニット10が最終の基本ユニット10nであるか否かを判断することができる。当該基本ユニット10が最終の基本ユニット10nであれば、インタフェース回路の入力端子は開放状態である。そのため、当該開放状態をバッファIC2において検出することができる。すなわち、入力端子が開放状態であれば、バッファIC2はLoレベルの電圧を検出する。逆に当該基本ユニット10が最終の基本ユニット10でなければ、入力端子は接続関係にある基本ユニット10と入力信号線を介して接続がなされている。したがって入力端子は接続状態である。そのため、バッファIC2が検出する電圧はHiレベルとなる。後に図12を用いて詳述する初期化ルーチン1において、入力2バッファ12aのインタフェース回路は「ユニット検出2」の回路として用いられる。
外部同期信号入出力部11、12において、上述した方法により当該基本ユニット10が、第1の基本ユニット10aでも、最終の基本ユニット10nでもないと判定された場合は、当該基本ユニット10は中間の基本ユニット10bであると判断する。
上記インタフェース回路における電圧検出結果により当該基本ユニット10が第1の基本ユニット10aであるか否か、及び最終の基本ユニット10nであるか否かは、同期制御部13、タイマ14、演算部15及びライン遅延量記憶部16により識別される。
したがって、複数の基本ユニット10は接続順序の制約はなく、いずれの基本ユニット10が第1の基本ユニット10aか最終の基本ユニット10nか、又はこれらの中間の基本ユニット10bかを識別することができる。そのため、基本ユニット10の接続にあたっては、無作為にその接続順序を変更してもよい。
図5及び図6に、本実施形態における基本ユニット10の接続構成例を示す。図5の例では、各基本ユニット10同士が、入力信号線及び出力信号線を介して数珠繋ぎに接続される。また、図6に示すように基本ユニット10同士が漏れなく、重複接続することもなく数珠つなぎで接続されていれば、どの基本ユニット10を第1の基本ユニット10aとしてもよい。図6においては、A部で上位システムと接続されている。このとき、A部と接続している基本ユニット10が、第1の基本ユニット10aとなる。また、第2の外部同期信号入出力部12が開放されている基本ユニット10、すなわち本図の最も左に示された基本ユニット10が、最終の基本ユニット10nとなる。
同期制御部13は、第1の外部同期信号入出力部11、第2の外部同期信号入出力部12、タイマ14、演算部15、ライン遅延量記憶部16およびスキャナ制御部17と通信可能に接続される。また、同期制御部13は第1の外部同期信号入出力部11が、上位側に信号を送受信する制御を行う。さらに、第2の外部同期信号入出力部12が下位側に信号を送信する時の制御を行う。
タイマ14は、同期制御部13及び演算部15と通信可能に接続される。タイマ14は、上位側の基本ユニット10又は上位システムから外部同期信号を受信した時に動作を開始する。そして下位側から外部同期信号を受信した時にその動作を停止する。この動作停止時のタイマ14値を格納する手段を有する。当該格納はタイマ14が行ってもよいし、基本ユニット10内の他の機能が行ってもよい。タイマ14値は、画像読取装置1の電源を投入することでリセットされる。なお、最終の基本ユニット10nは、下位の基本ユニット10との接続がないため、タイマ14による計数は行わない。
本実施例におけるタイマ14は、プログラムによるソフトウェアで実現することに限ることなく、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアのうちのいずれかの組み合わせなどにより実現しても良い。
演算部15は、同期制御部13、タイマ14及びライン遅延量記憶部16と通信可能に接続される。演算部15は、同期制御部13により制御されるタイマ14値を演算対象として演算を行う。当該タイマ14値を2分の1となるように演算をする。この演算結果は、遅延量としてライン遅延量記憶部16に格納される。
ライン遅延量記憶部16は同期制御部13及び演算部15と通信可能に接続される。ライン遅延量記憶部16は、演算部15が行った演算の結果を遅延量として格納する。最終の基本ユニット10は、下位側に基本ユニット10が接続されない。そのため、タイマ14による計数を行わず、ライン遅延量記憶部16には前記演算の結果をゼロとして格納する。
スキャナ制御部17は、同期制御部13と通信可能に接続される。同期制御部13からの受信した外部制御信号に基づいて、出力対象の画像に適した画像の読取を行うスキャナの動作が行われるようにスキャナドライバ(不図示)を制御する。また、ライン遅延量記憶部16から取得した遅延量によりスキャナ制御を行う。
また、スキャナ制御部17により、基本ユニット10の基本動作が制御される。すなわち、前記基本ユニット10として、初期化動作を行うか、撮像動作の為、撮像デバイス20等を動作させるか等の制御を行うことになる。前記制御について、以下の動作例において詳細に説明する。
<実施形態1の動作例の説明>
各基本ユニット10は、上位システムからの撮像開始信号を受信した時に、前記遅延量に相当する時間分を遅延させて撮像を開始する制御手段を有する。以下、この動作について詳細に説明する。
(初期化処理ルーチンと通常動作ルーチン)
複数の基本ユニット10を接続したとき、画像読取装置1は以下に説明するよう制御を行う。すなわち、スキャナ制御部17が、基本ユニット10の基本動作として初期化操作を行うか、または撮像動作を行うかの制御を行う。
まず、初期化操作としての初期化処理ルーチンについて説明する。タイマ14は、第1の外部同期信号入出力部11が上位側の基本ユニット10または上位システムから外部同期信号を受信した時に動作を開始する。そしてタイマ14は、第2の外部同期信号入出力部12が下位側の基本ユニット10から外部同期信号を受信した時に、その動作を停止する。動作停止時のタイマ14値を読み取り、演算部15で当該タイマ14値を2分の1となるように演算をする。この演算結果は、遅延量としてライン遅延量記憶部16に格納される。以上が、スキャナ制御部17が行う初期化処理ルーチンとしての制御動作である。
次に、撮像動作としての通常動作ルーチンについて説明する。基本ユニット10は、通常動作として画像読取動作を行う。このとき、ライン遅延量記憶部16に格納されていた遅延量に相当する時間を遅らせて、画像読取動作を開始する。以上が、スキャナ制御部17が行う通常動作ルーチンとしての制御動作である。
上述した初期化処理ルーチン及び通常動作ルーチンについて、以下制御フローに基づいてを説明する。初期化処理ルーチンを、初期化ルーチン1及び初期化ルーチン2の2つに分割する。これら2つのルーチンと通常動作ルーチンとをあわせた3つの動作モード毎に動作をする。それぞれの動作モードは、独立して動作をする。
(初期化ルーチン1)
まず、初期化ルーチン1について、図7を用いて説明する。図7は、初期化処理ルーチンとして、当該基本ユニット10が複数の基本ユニット10のうち、どの位置に接続されたかについて識別する処理の制御フローを示している。当該処理を初期化ルーチン1とする。初期化ルーチン1では、接続テストとして、各基本ユニット10が、第1の基本ユニット10aか、最終の基本ユニット10nか、または中間の基本ユニット10bであるかを識別するための処理を行う。
上述のとおりバッファインタフェース回路により、基本ユニット10が、第1の基本ユニット10aか、最終の基本ユニット10nか、または中間の基本ユニット10bかを識別する手段を設けている。
初期化ルーチン1の制御動作は、画像読取装置1に通電した際の動作として行われる。図7では、画像読取装置1の電源を投入した後、まずタイマ14のリセット動作を行う(101)。次に、ユニット検出1及びユニット検出2の回路の論理状態を読み取る(102)。そして、当該基本ユニット10が第1の基本ユニット10aであるか否かの判断を行う(103)。当該判断は、出力2バッファ12bのインタフェース回路及び入力1バッファ11aのインタフェース回路によって検出する電圧レベルによる。次に、当該基本ユニット10が最終の基本ユニット10nであるか否かの判断を行う(104)。当該判断は、出力1バッファ11bのインタフェース回路及び入力2バッファ12aのインタフェース回路によって検出する電圧レベルによる。当該基本ユニット10が最終の基本ユニット10nでない場合、各基本ユニット10の第2の外部同期信号入出力部12から、下位の基本ユニット10に疑似の外部同期信号を出力する(105)。なお、105の処理は実装しなくてもよい。
(初期化ルーチン2)
次に、初期化ルーチン2について説明する。初期化ルーチン2は、自身の基本ユニット10が、画像読取開始の外部同期信号を受信してから読取開始をするまでの遅延量に相当する時間を確定する制御である。
図8は、初期化ルーチン2における信号の時間軸に対する流れを示した概要図である。図8において、「ユニット1」を第1の基本ユニット10aとし、以下隣接して接続している基本ユニット10を順に「ユニット2」、「ユニット3」、・・・と表記している。最終の基本ユニット10nを、「ユニットn」と表記する。
図8において、D1、D2、・・・Dnは、各基本ユニット10が上位側より外部同期信号を入力1バッファ11aが受信したタイミングから、下位側より外部同期信号を入力2バッファ12aが受信したタイミングまでの時間である。
図8のA部及びB部の詳細を、図9に示す。まず、A部について説明する。A1部は、基本ユニット10αにおける上位側からの外部同期信号を入力1バッファ11aが受信したタイミング(第1の受信タイミング)である。A2部は、基本ユニット10αにおける、出力2バッファ12bより下位側に外部同期信号を送信したタイミングである。また矢印A3は、基本ユニット10αにおける外部同期信号の受信から送信までの間の時間を表す。
次に、B部について説明する。B1部は、基本ユニット10αにおける下位側からの外部同期信号の戻り信号を入力2バッファ12aが受信したタイミング(第2の受信タイミング)である。B2部は、基本ユニット10αにおける、出力1バッファ11bより上位側に外部同期信号を送信したタイミングである。また矢印B3は、基本ユニット10αにおける外部同期信号の受信から送信までの間の時間を表す。
図8は、上位システムより外部同期信号が送信された状態である。このとき、各基本ユニット10が遅延量を確定させるため、各基本ユニット10の第1の外部同期信号入出力部11及び第2の外部同期信号入出力部12からの信号の送受信のタイミングと、それらの応答時間の時間軸での時間関係を示す。各基本ユニット10は、前記の応答時間の2分の1の時間が、外部同期信号を受信してから、画像読取開始するまでの遅延時間(遅延量)になる。
図10は初期化ルーチン2の制御フローを示す。図10に示す本制御のフローでは、外部同期信号待ちの状態(201)から、上位の基本ユニット10から外部同期信号の受信を識別(202)する。そして、当該基本ユニット10が最終の基本ユニット10でないと判定する(203)。最終の基本ユニット10でないと判定した場合(203のYES)は、タイマ14の計数を開始する(204)。次に、第2の外部同期信号入出力部12から下位の基本ユニット10に外部同期信号を出力する(205)。その後、下位の基本ユニット10からの応答信号の受信待ち状態となる(206)。下位の基本ユニット10からの応答信号が返信されたことを識別した場合(207)、タイマ14の計数を停止する(208)。タイマ14の停止後、演算部15でタイマ14停止時のタイマ14値に2分の1を乗算した結果を遅延量Dとしてライン遅延量記憶部16に格納する(209)。そして、第1の外部同期信号入出力部11から上位の基本ユニット10に返信信号としての外部同期信号を返信する(210)。
なお、ステップ203において、最終の基本ユニット10と判定された場合(203のNO)は、第1の外部同期信号入出力部11から上位の基本ユニット10に外部同期信号を返信する(210)。この場合、図6のBの処理に移行し、一連のタイマ14に関する処理は行わず、ライン遅延量記憶部16は、遅延量Dをゼロのままとする。このようにすることで、全ての基本ユニット10に固有の遅延量が設定される。
(通常動作ルーチン)
最後に、通常動作ルーチンについて説明する。初期化ルーチン1及び初期化ルーチン2の完了後に、通常動作ルーチンに移行する。通常動作ルーチンは、画像読取開始までの待機状態から画像読取開始の信号(以下、読取開始信号とする。)を受信し、画像読取開始の後、画像読取を終了するまでの制御フローである。
図11は、通常動作ルーチンにおける信号の時間軸に対する流れを示した概要図である。図11は、基本ユニット10において、遅延量が確定し、画像読取開始時に前記遅延量に相当する時間の遅延を発生させる。そして実際の画像読取開始したときの各基本ユニット10の画像読取開始タイミングが、どのように一致するかを説明している。図11における、ユニットの表記及び記号D1、D2、・・・Dnは、図8と同じであるので、その説明を省略する。
図12において、図11のC部の詳細を示す。C1部は、基本ユニット10αにおける上位側からの外部同期信号を入力1バッファ11aが受信したタイミングである。C2部は、基本ユニット10αにおける、出力2バッファ12bより下位側に読取開始信号を送信したタイミングである。また矢印C3は、基本ユニット10αにおける読取開始信号の受信から送信までの間の時間を表す。矢印C4は、ユニットαにおける、外部同期信号の入力から、画像読取開始までの遅延量を表す。
上述した動作により、各基本ユニット10はライン遅延量記憶部16に格納された遅延量に相当する時間を遅延させて、画像読取を開始することが可能になる。つまり、基本ユニット10は読取開始信号を遅延量だけ遅延させた信号(ライン同期信号φTG、トリガ信号)、撮像デバイス20を動作させる。読取り開始信号の受信タイミングを遅延量分遅らせたタイミングで撮像デバイス20が撮像を行う。
図13は通常動作ルーチンの制御フローを示す。図13に示す本制御のフローでは、各基本ユニット10は、ライン遅延量記憶部16から遅延量Dを読み出し、スキャナ制御部17にセットする(301)。次に、撮像開始待機状態に移行し(302)、外部同期信号入力開始信号の受信待ち状態に移行する(303)。上位の基本ユニット10または上位システムからの画像読取の外部同期信号(読取開始信号)を検出した場合、遅延量Dをタイマ14にセットする(304)。この時、タイマ14は、遅延量Dをセットしてタイマ14値のダウンカウントを開始する(305)。続いて、タイマ14の値がゼロになるのを判定すると(306)、撮像デバイス20の制御信号である1ライン分の撮像動作のトリガとなるライン同期信号φTGの撮像デバイス20に出力する(307)。さらに、1ライン分の撮像動作を各デバイスに対して実行する(308)。
前記の一連の動作は、撮像終了の外部同期信号等の上位システムからの指示が来るまで継続する(309)。さらに、撮像待機状態に戻るか、動作を終了させるかを判断する(310)。
以上の動作により、本発明の画像読取装置1は、複数の基本ユニット10を数珠つなぎに接続することによって、幅の広い撮像対象に対して、任意に拡幅が可能と同時に、結像したときのラインのズレを発生させない制御が可能になる。
<関連技術との比較>
関連する技術について、図14を用いて説明する。図14においても図1と同様に撮像装置内に複数の基本ユニット10を設ける。図1と異なるのは、各基本ユニット10はA部において上位システムと1対1で接続されている点である。したがって、各基本ユニット10同士の接続はない。そのため、上位システムからの撮像開始信号を、各基本ユニット10がそれぞれ直接受信する構成となっている。
この場合、各ユニットにおける前記外部同期信号の遅延差が発生する。また、基本ユニット10内部における外部同期信号の処理時間のバラツキに起因して、撮像開始時間が各基本ユニット10によって異なる可能性がある。各基本ユニット10間で撮像開始時間が異なることにより、取得する画像にズレや段差ができる可能性がある。
このような現象が生じる可能性は、撮像開始信号の入力形態によって大きくなりうる。また、連接する基本ユニット10の数が増えるほど、その可能性は大きくなるという課題があった。
これに対して、本実施形態では各基本ユニット10における外部同期信号の受信時間の遅延により、画像読取動作を遅延させる時間を各基本ユニット10自身が計測する。上述のとおり、各基本ユニット10がタイマ14と演算部15を有しており、撮影開始時間を遅延量に相当する時間を遅らせることができるからである。そのため、自動で各基本ユニット10が読み取った画像同士のずれが生じないように、画像を取得することが可能である。
<その他の実施形態>
さらに、本開示は画像読取方法としての形態も採り得る。この方法として、上位側からの信号を受信するとともに、下位側から受信した戻り信号を上位側に送信するステップと、上位側からの信号を下位側に送信するともに、下位側からの前記戻り信号を受信する第2のステップと、前記上位側からの第1同期信号を受信した第1のタイミングと、前記第1同期信号が前記最終の前記基本ユニットに到達した後に上位側に向けて送信される第2同期信号である前記戻り信号を受信した第2のタイミングとを計時するステップと、前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとに応じた遅延量で動作するステップとを採りうる。
上記画像読取方法を採用することにより、画像読取装置1を用いなくとも、並列に動作をさせる装置であって、起動タイミングの同期をとる必要がある装置全般において本発明を適用することが可能である。
上記の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体は、例えば、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリを含む。半導体メモリは、例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory)などである。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
上記プログラムは、上位側からの信号を受信するとともに、下位側から受信した戻り信号を上位側に送信する処理と、上位側からの信号を下位側に送信するともに、下位側からの前記戻り信号を受信する第2の処理と、前記上位側からの第1同期信号を受信した第1のタイミングと、前記第1同期信号が前記最終の前記基本ユニットに到達した後に上位側に向けて送信される第2同期信号である前記戻り信号を受信した第2のタイミングとを計時する処理と、前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとに応じた遅延量で動作する処理とを情報処理装置に実行させるプログラムである。
上記プログラムを採用することにより、画像読取装置1を用いなくとも、並列に動作をさせる装置であって、起動タイミングの同期をとる必要がある装置全般において本発明を適用することが可能である。
以上、図面を参照して、本開示の実施の形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等が可能である。
1 画像読取装置
10 基本ユニット
11 第1の外部同期信号入出力部
11a 入力1バッファ
11b 出力1バッファ
12 第2の外部同期信号入出力部
12a 入力2バッファ
12b 出力2バッファ
13 同期制御部
14 タイマ
15 演算部
16 ライン遅延量記憶部
17 スキャナ制御部
20 撮像デバイス
30 レンズ

Claims (8)

  1. 最上位にある第1の基本ユニットと最下位にある最終の基本ユニットとを含み、前記第1の基本ユニットから前記最終の基本ユニットまで順次接続された複数の基本ユニットを備え、
    それぞれ前記基本ユニットは、
    上位側からの信号を受信するとともに、下位側から受信した戻り信号を上位側に送信する第1外部同期信号入出力部と、
    上位側からの信号を下位側に送信するともに、下位側からの前記戻り信号を受信する第2外部同期信号入出力部と、
    前記上位側からの第1同期信号を前記第1外部同期信号入出力部が受信した第1のタイミングと、前記第1同期信号が前記最終の基本ユニットに到達した後に上位側に向けて送信される第2同期信号である前記戻り信号を前記第2外部同期信号入出力部が受信した第2のタイミングとを計時するタイマと前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとに応じた遅延量で動作する撮像デバイスとを備え、
    前記第1外部同期信号入出力部は、前記基本ユニットの上位システム又は上位側の前記基本ユニットからの信号を受信する第1入力バッファ及び前記上位システム又は上位側の前記基本ユニットに信号を送信する第1出力バッファを備え、
    前記第2外部同期信号入出力部は、下位側の前記基本ユニットからの信号を受信する第2入力バッファ及び下位側の前記基本ユニットに信号を送信する第2出力バッファを備え、
    前記第1出力バッファ及び前記第2出力バッファのインタフェース回路は、
    直流電源に第1の抵抗及び第2の抵抗が接続され、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗の間であって出力端子との間にバッファが接続され、前記バッファと前記第1の抵抗の間に第3の抵抗が接続されるインタフェース回路であって、出力端子の電圧を検出することによって、当該基本ユニットが第1の基本ユニットか最終の基本ユニットか、又はこれらの中間の基本ユニットかを識別することができる、
    画像読取装置。
  2. 前記第1入力バッファ及び前記第2入力バッファのインタフェース回路は、
    入力端子と第4の抵抗が接続され、前記第4の抵抗は接地され、前記入力端子と前記第4の抵抗の間にバッファが接続され、さらに前記バッファと前記入力端子との間に第5の抵抗が接続されるインタフェース回路であって、入力端子の電圧を検出することによって、当該基本ユニットが第1の基本ユニットか最終の基本ユニットか、又はこれらの中間の基本ユニットかを識別することができる、
    請求項に記載の画像読取装置。
  3. 前記画像読取装置は、演算部をさらに備え、
    前記タイマは、前記上位側の基本ユニットから外部同期信号を受信した時に動作を開始し、前記最終の基本ユニット側から前記外部同期信号を受信した時に動作を停止し、停止時のタイマ値を格納する手段を有し、
    前記演算部は、格納した前記タイマ値を2分の1となるように演算をし、
    演算した結果を前記遅延量として前記基本ユニットに格納する手段を有する、
    請求項1又は2に記載の画像読取装置。
  4. 前記タイマ値は、前記画像読取装置の電源を投入することによってリセットされる、
    請求項に記載の画像読取装置。
  5. 前記各基本ユニットは、前記上位システムからの撮像開始信号を受信した時に、前記遅延量に相当する時間分を遅延させて撮像を開始するように、前記撮像デバイスを制御する制御手段を有する、
    請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  6. 前記第2外部同期信号入出力部から、下位の基本ユニットに対して疑似の外部同期信号を出力することができる、
    請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  7. 最上位にある第1の基本ユニットと最下位にある最終の基本ユニットとを含み、前記第1の基本ユニットから前記最終の基本ユニットまで順次接続された複数の基本ユニットを備えた、画像読取装置における画像読取方法であって、
    前記画像読取方法は、
    前記基本ユニットに設けられた第1外部同期信号入出力部が、上位側からの信号を受信するとともに、下位側から受信した戻り信号を上位側に送信するステップと、
    前記基本ユニットに設けられた第2外部同期信号入出力部が、上位側からの信号を下位側に送信するともに、下位側からの前記戻り信号を受信する第2のステップと、
    前記上位側からの第1同期信号を受信した第1のタイミングと、前記第1同期信号が最終の基本ユニットに到達した後に上位側に向けて送信される第2同期信号である前記戻り信号を受信した第2のタイミングとを計時するステップと、
    前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとに応じた遅延量で撮像デバイスを動作するステップと、を備え、
    前記第1外部同期信号入出力部は、前記基本ユニットの上位システム又は上位側の前記基本ユニットからの信号を受信する第1入力バッファ及び前記上位システムまたは上位側の前記基本ユニットに信号を送信する第1出力バッファを備え、
    前記第2外部同期信号入出力部は、下位側の前記基本ユニットからの信号を受信する第2入力バッファ及び下位側の前記基本ユニットに信号を送信する第2出力バッファを備え、
    前記第1出力バッファ及び前記第2出力バッファのインタフェース回路は、
    直流電源に第1の抵抗及び第2の抵抗が接続され、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗の間であって出力端子との間にバッファが接続され、前記バッファと前記第1の抵抗の間に第3の抵抗が接続されるインタフェース回路であって、
    出力端子の電圧を検出することによって、当該基本ユニットが第1の基本ユニットか最終の基本ユニットか、又はこれらの中間の基本ユニットか、を識別することができる、
    画像読取方法。
  8. 最上位にある第1の基本ユニットと最下位にある最終の基本ユニットとを含み、前記第1の基本ユニットから前記最終の基本ユニットまで順次接続された複数の基本ユニットを備えた、画像読取装置に画像読取方法を実行させるためのプログラムであって、
    前記画像読取方法は、
    前記基本ユニットに設けられた第1外部同期信号入出力部が、上位側からの信号を受信するとともに、下位側から受信した戻り信号を上位側に送信する処理と、
    前記基本ユニットに設けられた第2外部同期信号入出力部が、上位側からの信号を下位側に送信するともに、下位側からの前記戻り信号を受信する第2の処理と、
    前記上位側からの第1同期信号を受信した第1のタイミングと、前記第1同期信号が最終の基本ユニットに到達した後に上位側に向けて送信される第2同期信号である前記戻り信号を受信した第2のタイミングとを計時する処理と、
    前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとに応じた遅延量で撮像デバイスを動作する処理と、を備え、
    前記第1外部同期信号入出力部は、前記基本ユニットの上位システム又は上位側の前記基本ユニットからの信号を受信する第1入力バッファ及び前記上位システムまたは上位側の前記基本ユニットに信号を送信する第1出力バッファを備え、
    前記第2外部同期信号入出力部は、下位側の前記基本ユニットからの信号を受信する第2入力バッファ及び下位側の前記基本ユニットに信号を送信する第2出力バッファを備え、
    前記第1出力バッファ及び前記第2出力バッファのインタフェース回路は、
    直流電源に第1の抵抗及び第2の抵抗が接続され、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗の間であって出力端子との間にバッファが接続され、前記バッファと前記第1の抵抗の間に第3の抵抗が接続されるインタフェース回路であって、
    出力端子の電圧を検出することによって、当該基本ユニットが第1の基本ユニットか最終の基本ユニットか、又はこれらの中間の基本ユニットか、を識別することができる、
    プログラム。
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