JP7206157B2 - 画像読取装置、制御方法及び制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置、制御方法及び制御プログラムに関し、特に、搬送された媒体を撮像する画像読取装置、制御方法及び制御プログラムに関する。

原稿等の媒体を搬送させて撮像するスキャナ等の画像読取装置では、媒体を搬送させる際に、媒体が傾いて搬送されるスキュー（斜行）が発生し、媒体の先端の内、一方の角部分が極度に先行して撮像部に到達する場合がある。そのような場合であっても媒体全体を確実に撮像するためには、画像読取装置は、媒体の搬送開始と同時に撮像を開始する必要がある。しかしながら、搬送時に媒体のスリップが発生した場合、媒体を撮像した画像には媒体が写っていない余白部分が大量に含まれてしまい、その画像に対して文字検出等の画像処理を行う際に処理負荷が増大してしまう。

搬送経路上のＣＩＳよりも上流側の位置に配置されたセンサの位置を原稿が通過してから第１ステップ数をカウントしたときに、ＣＩＳを用いて原稿の読み取りを開始する画像読取装置が開示されている（特許文献１を参照）。

特開２０１３－７７９５３号公報

媒体を搬送させて撮像する画像読取装置では、媒体を撮像した画像のサイズが増大し過ぎることを抑制しつつ、媒体全体をより確実に撮像することが望まれている。

本発明の目的は、媒体を撮像した画像のサイズが増大し過ぎることを抑制しつつ、媒体全体をより確実に撮像することが可能な画像読取装置、制御方法及び制御プログラムを提供することにある。

本発明の一側面に係る画像読取装置は、媒体を分離する分離ローラと、媒体を撮像して入力画像を生成する撮像部と、分離ローラによって分離された媒体を撮像部へ搬送する搬送ローラと、分離ローラと搬送ローラとの間に配置された第１媒体センサと、搬送ローラと撮像部との間に配置された第２媒体センサと、第１媒体センサによる媒体の検出に応じて撮像部による撮像を開始させ、第２媒体センサによる媒体の検出に応じて入力画像から切り出し画像を生成する制御部と、切り出し画像を出力する出力部と、を有し、制御部は、入力画像内で第２媒体センサが媒体を検出したタイミングに撮像された位置より所定量だけ前に撮像された位置を基準にして切り出し画像を生成する。

また、本発明の一側面に係る制御方法は、媒体を分離する分離ローラと、媒体を撮像して入力画像を生成する撮像部と、分離ローラによって分離された媒体を撮像部へ搬送する搬送ローラと、分離ローラと搬送ローラとの間に配置された第１媒体センサと、搬送ローラと撮像部との間に配置された第２媒体センサと、を有する画像読取装置の制御方法であって、第１媒体センサによる媒体の検出に応じて撮像部による撮像を開始させ、第２媒体センサによる媒体の検出に応じて入力画像から切り出し画像を生成し、切り出し画像を出力することを含み、生成において、入力画像内で第２媒体センサが媒体を検出したタイミングに撮像された位置より所定量だけ前に撮像された位置を基準にして切り出し画像を生成する。

また、本発明の一側面に係る制御プログラムは、媒体を分離する分離ローラと、媒体を撮像して入力画像を生成する撮像部と、分離ローラによって分離された媒体を撮像部へ搬送する搬送ローラと、分離ローラと搬送ローラとの間に配置された第１媒体センサと、搬送ローラと撮像部との間に配置された第２媒体センサと、を有する画像読取装置の制御プログラムであって、第１媒体センサによる媒体の検出に応じて撮像部による撮像を開始させ、第２媒体センサによる媒体の検出に応じて入力画像から切り出し画像を生成し、切り出し画像を出力することを画像読取装置に実行させ、生成において、入力画像内で第２媒体センサが媒体を検出したタイミングに撮像された位置より所定量だけ前に撮像された位置を基準にして切り出し画像を生成する。

本発明によれば、画像読取装置、制御方法及び制御プログラムは、媒体を撮像した画像のサイズが増大し過ぎることを抑制しつつ、媒体全体をより確実に撮像することが可能となる。

実施形態に係る画像読取装置１００を示す斜視図である。 画像読取装置１００内部の搬送経路を説明するための図である。 搬送ローラ対等の配置について説明するための模式図である。 画像読取装置１００の概略構成を示すブロック図である。 記憶装置１４０及びＣＰＵ１５０の概略構成を示す図である。 媒体読取処理の動作の例を示すフローチャートである。 媒体読取処理の動作の例を示すフローチャートである。 超音波信号の特性について説明するための模式図である。 切り出し画像について説明するための模式図である。 媒体のスリップについて説明するための模式図である。 他の画像読取装置における処理回路２６０の概略構成を示す図である。

以下、本発明の一側面に係る画像読取装置、制御方法及び制御プログラムについて図を参照しつつ説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

図１は、イメージスキャナとして構成された画像読取装置１００を示す斜視図である。画像読取装置１００は、原稿である媒体を搬送し、撮像する。媒体は、用紙、厚紙、カード、冊子又はパスポート等である。画像読取装置１００は、ファクシミリ、複写機、プリンタ複合機（ＭＦＰ、Multifunction Peripheral）等でもよい。

画像読取装置１００は、下側筐体１０１、上側筐体１０２、載置台１０３及び操作表示装置１０４等を備える。

上側筐体１０２は、画像読取装置１００の上面を覆う位置に配置され、媒体つまり時、画像読取装置１００内部の清掃時等に開閉可能なようにヒンジにより下側筐体１０１に係合している。

載置台１０３は、搬送される媒体を載置可能にヒンジにより下側筐体１０１に係合している。載置台１０３は、サイドガイド１０５ａ、ｂを有する。各サイドガイド１０５ａ、ｂは、載置台１０３の媒体搬送方向Ａ１と直交する幅方向Ａ２に移動可能に設けられ、且つ、載置台１０３に載置された媒体の幅方向を規制する。

操作表示装置１０４は、ボタン等の入力デバイス及び入力デバイスから信号を取得するインタフェース回路を有し、利用者による入力操作を受け付け、利用者の入力操作に応じた操作信号を出力する。操作表示装置１０４は、さらにＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の表示デバイス及び表示デバイスに指示信号を出力するインタフェース回路を有し、利用者に警告等の情報を通知する。なお、操作表示装置１０４は、液晶、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）等を含むディスプレイ及びディスプレイに画像データを出力するインタフェース回路を有し、画像データをディスプレイに表示してもよい。

図２は、画像読取装置１００内部の搬送経路を説明するための図である。

画像読取装置１００内部の搬送経路は、接触センサ１１０、分離ローラ１１１ａ、ｂ、分離パッド１１２ａ、ｂ、超音波発信器１１３ａ、超音波受信器１１３ｂ、第１搬送ローラ１１４ａ、ｂ、第２搬送ローラ１１５ａ、ｂ、発光器１１６ａ、受光器１１６ｂ、第１撮像装置１１７ａ、第２撮像装置１１７ｂ、第３搬送ローラ１１８ａ、ｂ及び第４搬送ローラ１１９ａ、ｂ等を有している。なお、各ローラ及びパッドの数は、二つに限定されず、一つ又は三つ以上でもよい。

以下では、分離ローラ１１１ａ及び１１１ｂを総じて分離ローラ１１１と称する場合がある。また、分離パッド１１２ａ及び１１２ｂを総じて分離パッド１１２と称する場合がある。また、第１搬送ローラ１１４ａ及び１１４ｂを総じて第１搬送ローラ１１４と称する場合がある。また、第２搬送ローラ１１５ａ及び１１５ｂを総じて第２搬送ローラ１１５と称する場合がある。また、第１撮像装置１１７ａ及び第２撮像装置１１７ｂを総じて撮像装置１１７と称する場合がある。また、第３搬送ローラ１１８ａ及び１１８ｂを総じて第３搬送ローラ１１８と称する場合がある。また、第４搬送ローラ１１９ａ及び１１９ｂを総じて第４搬送ローラ１１９と称する場合がある。また、第１搬送ローラ１１４及び第２搬送ローラ１１５を総じて搬送ローラ対と称する場合がある。

下側筐体１０１の上面は、媒体の搬送路の下側ガイド１０１ａを形成し、上側筐体１０２の下面は、媒体の搬送路の上側ガイド１０２ａを形成する。図２において矢印Ａ１は媒体搬送方向を示す。以下では、上流とは媒体搬送方向Ａ１の上流のことをいい、下流とは媒体搬送方向Ａ１の下流のことをいう。下側ガイド１０１ａ及び上側ガイド１０２ａの下流側の端部は、媒体の排出口１０１ｂを形成する。

接触センサ１１０は、載置台１０３に媒体が載置されているか否かを検出する。接触センサ１１０は、載置台１０３に媒体が載置されている状態と載置されていない状態とで信号値が変化する接触検出信号を生成して出力する。

分離ローラ１１１及び分離パッド１１２は、接触センサ１１０の下流側に相互に対向するように設けられ、載置台１０３に載置された媒体を分離して給送する。分離ローラ１１１は、図２の矢印Ａ３の方向に回転可能に設けられ、載置台１０３に載置された媒体を媒体搬送方向Ａ１に向けて給送する。一方、分離パッド１１２は、載置台１０３に載置された媒体の内、分離ローラ１１１に接触していない媒体の給送を防止する。なお、分離パッド１１２の代わりに、媒体給送方向と逆方向に回転可能に設けられたリタードローラが用いられてもよい。

超音波発信器１１３ａ及び超音波受信器１１３ｂは、媒体搬送方向Ａ１において分離ローラ１１１と搬送ローラ対との間に配置される。超音波発信器１１３ａ及び超音波受信器１１３ｂは、媒体の搬送路の近傍に、搬送路を挟んで対向して配置される。超音波発信器１１３ａは、超音波を発信する。一方、超音波受信器１１３ｂは、超音波発信器１１３ａにより発信され、媒体を通過した超音波を受信し、受信した超音波に応じた電気信号である超音波信号を生成して出力する。以下では、超音波発信器１１３ａ及び超音波受信器１１３ｂを総じて超音波センサ１１３と称する場合がある。超音波センサ１１３は、第１媒体センサの一例である。

第１搬送ローラ１１４及び第２搬送ローラ１１５は、超音波センサ１１３の下流側に相互に対向するように設けられ、分離ローラ１１１によって分離された媒体を撮像装置１１７へ搬送する。第１搬送ローラ１１４又は第２搬送ローラ１１５は、搬送ローラの一例である。

発光器１１６ａ及び受光器１１６ｂは、媒体搬送方向Ａ１において搬送ローラ対と撮像装置１１７との間に配置される。発光器１１６ａ及び受光器１１６ｂは、媒体の搬送路の近傍に、搬送路を挟んで対向して配置される。発光器１１６ａは、受光器１１６ｂに向けて光を放射する。搬送路に媒体が存在しないときは、受光器１１６ｂは発光器１１６ａから放射された光を検知する。一方、搬送路に媒体が存在するときは、発光器１１６ａから放射された光は搬送路に存在する媒体に遮られ、受光器１１６ｂは発光器１１６ａから放射された光を検知しない。受光器１１６ｂは、受光した光の強度に応じて、発光器１１６ａと受光器１１６ｂの間に媒体が存在するか否かを検出し、媒体が存在するか否かを示す電気信号である光信号を生成して出力する。以下では、発光器１１６ａ及び受光器１１６ｂを総じて光センサ１１６と称する場合がある。光センサ１１６は、第２媒体センサの一例である。

なお、光センサ１１６において、発光器及び受光器が媒体の搬送路に対して一方の側に設けられ、搬送路を挟んで発光器及び受光器と対向する位置にミラー等の反射部材が設けられてもよい。その場合、発光器は、搬送路に向けて光を照射する。一方、受光器は、発光器により照射され、反射部材により反射された光を受光し、受光した光の強度に応じて光信号を生成して出力する。また、第２媒体センサとして、光センサ１１６の代わりに、接触検出センサが用いられてもよい。

第１撮像装置１１７ａは、主走査方向に直線状に配列されたＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）による撮像素子を備える等倍光学系タイプのＣＩＳ（Contact Image Sensor）を有する。また、第１撮像装置１１７ａは、撮像素子上に像を結ぶレンズと、撮像素子から出力された電気信号を増幅し、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換するＡ／Ｄ変換器とを有する。第１撮像装置１１７ａは、搬送された媒体の表面を撮像した入力画像を生成して出力する。

同様に、第２撮像装置１１７ｂは、主走査方向に直線状に配列されたＣＭＯＳによる撮像素子を備える等倍光学系タイプのＣＩＳを有する。また、第２撮像装置１１７ｂは、撮像素子上に像を結ぶレンズと、撮像素子から出力された電気信号を増幅し、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換するＡ／Ｄ変換器とを有する。第２撮像装置１１７ｂは、搬送された媒体の裏面を撮像した入力画像を生成して出力する。

撮像装置１１７は、撮像部の一例である。撮像装置１１７は、後述する駆動装置が有するパルス発生回路によって発生される、モータを回転させる制御パルスに従って、媒体の主走査方向に延伸する各ラインを撮像する。なお、画像読取装置１００は、第１撮像装置１１７ａ及び第２撮像装置１１７ｂを一方だけ配置し、媒体の片面だけを読み取ってもよい。また、ＣＩＳの代わりにＣＣＤ（Charge-Coupled Device）による撮像素子を備える縮小光学系タイプの撮像センサが使用されてもよい。

第３搬送ローラ１１８及び第４搬送ローラ１１９は、撮像装置１１７の下流側に相互に対向するように設けられ、第１搬送ローラ１１４及び第２搬送ローラ１１５によって搬送された媒体を排出口１０１ｂから排出する。

載置台１０３に載置された媒体は、分離ローラ１１１が図２の矢印Ａ３の方向に回転することによって、下側ガイド１０１ａと上側ガイド１０２ａの間を媒体搬送方向Ａ１に向かって搬送される。分離ローラ１１１及び分離パッド１１２の働きにより、載置台１０３に複数の媒体が載置されている場合、載置台１０３に載置されている媒体のうち分離ローラ１１１と接触している媒体のみが分離される。これにより、分離された媒体以外の媒体の搬送が制限されるように動作する（重送の防止）。

媒体は、下側ガイド１０１ａと上側ガイド１０２ａによりガイドされながら、第１搬送ローラ１１４と第２搬送ローラ１１５の間に送り込まれる。媒体は、第１搬送ローラ１１４及び第２搬送ローラ１１５がそれぞれ矢印Ａ４及び矢印Ａ５の方向に回転することによって、第１撮像装置１１７ａと第２撮像装置１１７ｂの間に送り込まれる。媒体は、撮像位置Ｌ２において第２撮像装置１１７ｂにより読み取られ、撮像位置Ｌ１において第１撮像装置１１７ａにより読み取られる。その後、媒体は、第３搬送ローラ１１８及び第４搬送ローラ１１９がそれぞれ矢印Ａ６及び矢印Ａ７の方向に回転することによって排出口１０１ｂから排出される。

図３は、搬送ローラ対及び撮像装置１１７の配置について説明するための模式図である。図３は、上側筐体１０２を取り外した状態で画像読取装置１００を上方から見た模式図である。

画像読取装置１００は小型装置であり、図３に示すように、媒体搬送方向Ａ１において、第２搬送ローラ１１５と第２撮像装置１１７ｂの間のスペース、即ち搬送ローラ対と撮像装置１１７の間のスペースは極めて小さい。例えば、搬送ローラ対及び撮像装置１１７は、媒体搬送方向Ａ１における搬送ローラ対の中心位置と、撮像装置１１７の搬送ローラ対に近い側の撮像位置Ｌ２との間の距離が２０ｍｍ以下となるように配置される。より好ましくは、搬送ローラ対及び撮像装置１１７は、その距離が１０ｍｍ以上且つ１５ｍｍ以下となるように配置される。

図３において、第２搬送ローラ１１５上の範囲Ｎは搬送ローラ対のニップ範囲を示し、位置Ｎ１はニップ範囲Ｎの上流側の端部位置を示し、位置Ｎ２はニップ範囲Ｎの下流側の端部位置を示す。この例では、ニップ範囲Ｎの外側（側壁Ｗ側）且つ上流側の端部位置Ｐ１と、媒体搬送路の幅方向Ａ２の中央位置Ｃにおいてニップ範囲Ｎの下流側の端部位置Ｎ２に相当する位置Ｐ２とを通過する直線は、撮像装置１１７の撮像位置Ｌ２と重なっている。即ち、撮像装置１１７は、搬送ローラ対により幅方向Ａ２の全幅にわたって挟持された媒体の先端が、搬送路の幅方向Ａ２の中央位置Ｃにおいてニップ範囲Ｎに相当する範囲を通過する前に、その媒体の一部が撮像位置Ｌ２に到達可能な範囲に配置されている。

一方、超音波センサ１１３は、ニップ範囲Ｎの上流側の端部位置Ｎ１より上流側に、且つ、搬送路の幅方向Ａ２の中央位置Ｃの近傍に配置されている。また、光センサ１１６は、ニップ範囲Ｎの下流側の端部位置Ｎ２より下流側に、且つ、搬送路の幅方向Ａ２の中央位置Ｃの近傍に配置されている。したがって、画像読取装置１００では、光センサ１１６は、ニップ範囲Ｎの外側且つ上流側の端部位置Ｐ１と、光センサ１１６の配置位置とを通過する直線が、撮像装置１１７の撮像位置Ｌ２と重なるように配置されている。

また、図３に示すように、幅方向Ａ２における媒体ＭのサイズがＸであり、幅方向Ａ２に対して媒体Ｍが傾いている角度がθである場合、媒体搬送方向Ａ１における媒体Ｍの先端のずれ量は（Ｘｓｉｎθ）となる。即ち、画像読取装置１００がサポートする媒体の幅方向Ａ２における最大サイズがＸ_MAXであり、媒体の傾き許容量がθ_MAXである場合、媒体搬送方向Ａ１における媒体の先端のずれ量の最大値は（Ｘ_MAXｓｉｎθ_MAX）となる。例えば、画像読取装置１００がサポートする媒体の幅方向Ａ２における最大サイズがＡ４の短手方向のサイズ（２１０ｍｍ）であり、媒体の傾き許容量が３°である場合、媒体の先端のずれ量の最大値は１１ｍｍ程度となる。画像読取装置１００では、光センサ１１６は、媒体搬送方向Ａ１において、撮像位置Ｌ２までの距離が、媒体の先端のずれ量の最大値未満となるように配置されている。

図４は、画像読取装置１００の概略構成を示すブロック図である。

画像読取装置１００は、前述した構成に加えて、駆動装置１３１、インタフェース装置１３２、記憶装置１４０及びＣＰＵ（Central Processing Unit）１５０、処理回路１６０等をさらに有する。

駆動装置１３１は、ＣＰＵ１５０からの制御信号によって制御パルスを発生させるパルス発生回路、及び、１つ又は複数のモータを含む。各モータは、パルス発生回路によって発生された制御パルスに従って回転し、分離ローラ１１１、第１搬送ローラ１１４、第２搬送ローラ１１５、第３搬送ローラ１１８及び第４搬送ローラ１１９を回転させて媒体を搬送させる。

インタフェース装置１３２は、例えばＵＳＢ等のシリアルバスに準じるインタフェース回路を有し、不図示の情報処理装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末等）と電気的に接続して入力画像及び各種の情報を送受信する。また、インタフェース装置１３２の代わりに、無線信号を送受信するアンテナと、所定の通信プロトコルに従って、無線通信回線を通じて信号の送受信を行うための無線通信インタフェース装置とを有する通信部が用いられてもよい。所定の通信プロトコルは、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）である。インタフェース装置１３２は、出力部の一例である。

記憶装置１４０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ装置、ハードディスク等の固定ディスク装置、又はフレキシブルディスク、光ディスク等の可搬用の記憶装置等を有する。また、記憶装置１４０には、画像読取装置１００の各種処理に用いられるコンピュータプログラム、データベース、テーブル等が格納される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶装置１４０にインストールされてもよい。可搬型記録媒体は、例えばＣＤ－ＲＯＭ（compact disc read only memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（digital versatile disc read only memory）等である。

ＣＰＵ１５０は、予め記憶装置１４０に記憶されているプログラムに基づいて動作する。なお、ＣＰＵ１５０に代えて、ＤＳＰ（digital signal processor）、ＬＳＩ（large scale integration）等が用いられてもよい。また、ＣＰＵ１５０に代えて、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programming Gate Array）等が用いられてもよい。

ＣＰＵ１５０は、操作表示装置１０４、接触センサ１１０、超音波センサ１１３、光センサ１１６、撮像装置１１７、駆動装置１３１、インタフェース装置１３２、記憶装置１４０及び処理回路１６０等と接続され、これらの各部を制御する。ＣＰＵ１５０は、駆動装置１３１の駆動制御、撮像装置１１７の撮像制御等を行い、画像を取得し、インタフェース装置１３２を介して不図示の情報処理装置に送信する。また、ＣＰＵ１５０は、超音波センサ１１３により生成される信号に基づいて撮像装置１１７の撮像制御を行い、光センサ１１６により生成される信号に基づいて画像を切り出す。

処理回路１６０は、撮像装置１１７により撮像された画像に所定の画像処理を実行し、画像処理が実行された画像を記憶装置１４０に格納する。なお、処理回路１６０の代わりに、ＤＳＰ、ＬＳＩ，ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等が用いられてもよい。

図５は、記憶装置１４０及びＣＰＵ１５０の概略構成を示す図である。

図５に示すように、記憶装置１４０には、制御プログラム１４１、重送検出プログラム１４２及び出力制御プログラム１４３等が記憶される。これらの各プログラムは、プロセッサ上で動作するソフトウェアにより実装される機能モジュールである。ＣＰＵ１５０は、記憶装置１４０に記憶された各プログラムを読み取り、読み取った各プログラムに従って動作する。これにより、ＣＰＵ１５０は、制御部１５１、重送検出部１５２及び出力制御部１５３として機能する。

図６及び図７は、画像読取装置１００の媒体読取処理の動作の例を示すフローチャートである。

以下、図６及び図７に示したフローチャートを参照しつつ、画像読取装置１００の媒体読取処理の動作の例を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、予め記憶装置１４０に記憶されているプログラムに基づき主にＣＰＵ１５０により画像読取装置１００の各要素と協働して実行される。図６及び図７に示す動作のフローは、定期的に実行される。

最初に、制御部１５１は、利用者により操作表示装置１０４を用いて媒体の読み取りの指示が入力されて、媒体の読み取りを指示する操作信号を操作表示装置１０４から受信するまで待機する（ステップＳ１０１）。

次に、制御部１５１は、接触センサ１１０から接触検出信号を取得し、取得した接触検出信号に基づいて、載置台１０３に媒体が載置されているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

載置台１０３に媒体が載置されていない場合、制御部１５１は、ステップＳ１０１へ処理を戻し、操作表示装置１０４から新たに操作信号を受信するまで待機する。

一方、載置台１０３に媒体が載置されている場合、制御部１５１は、駆動装置１３１を駆動して、分離ローラ１１１、第１～第４搬送ローラ１１４、１１５、１１８及び１１９を回転させて、媒体を給送及び搬送させる（ステップＳ１０３）。なお、制御部１５１は、第１～第４搬送ローラ１１４、１１５、１１８及び１１９を既に回転させている場合、分離ローラ１１１を回転させるように駆動装置１３１を駆動する。

次に、重送検出部１５２は、超音波センサ１１３から超音波信号を取得し、取得した超音波信号の信号値が第１閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

図８は、超音波信号の特性について説明するための模式図である。

図８のグラフ８００において、横軸は時間を示し、縦軸は超音波信号の信号値を示す。実線８０１は媒体として一枚の用紙が搬送されている場合の超音波信号の特性を示し、点線８０２は用紙の重送が発生している場合の超音波信号の特性を示す。また、区間８０３は媒体が超音波センサ１１３上を通過している期間を示す。媒体が超音波センサ１１３の位置に搬送されることにより、区間８０３において実線８０１の超音波信号の信号値が低下している。第１閾値は、媒体が搬送されていないときの超音波信号の信号値Ｓ１と、一枚の用紙が搬送されているときの超音波信号の信号値Ｓ２との間の値に設定される。制御部１５１は、超音波信号の信号値が第１閾値未満であるか否かを判定することによって媒体が超音波センサ１１３の位置に存在するか否かを判定することができる。

超音波信号の信号値が第１閾値以上である場合、制御部１５１は、まだ媒体が超音波センサ１１３の位置まで搬送されていないと判定して待機する。一方、超音波信号の信号値が第１閾値未満である場合、制御部１５１は、媒体が超音波センサ１１３の位置まで搬送されたと判定し、撮像装置１１７による撮像を開始させる（ステップＳ１０５）。このように、制御部１５１は、超音波センサ１１３による媒体の検出に応じて撮像装置１１７による撮像を開始させる。

次に、制御部１５１は、光センサ１１６から光信号を取得し、取得した光信号に基づいて媒体の先端が光センサ１１６の位置を通過したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。制御部１５１は、直前に取得した光信号の信号値が、媒体が存在しないことを示し且つ今回取得した光信号の信号値が、媒体が存在することを示す場合、媒体の先端が光センサ１１６の位置を通過したと判定する。

制御部１５１は、媒体の先端が光センサ１１６の位置を通過するまで待機し、媒体の先端が光センサ１１６の位置を通過した場合、媒体の先端が光センサ１１６の位置を通過したタイミングに関するタイミング情報を記憶する（ステップＳ１０７）。例えば、制御部１５１は、媒体の先端が超音波センサ１１３の位置を通過してから光センサ１１６の位置を通過するまでに、搬送ローラ対を回転させるためにモータに供給した制御パルス数を、タイミング情報として記憶する。

次に、制御部１５１は、分離ローラ１１１の回転を停止させるように駆動装置１３１を制御する（ステップＳ１０８）。以降、媒体は、第１～第４搬送ローラ１１４、１１５、１１８及び１１９によって搬送される。

次に、制御部１５１は、超音波センサ１１３から超音波信号を取得し、取得した超音波信号の信号値が第２閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。第２閾値は、第１閾値より小さい値に設定される。

図８に示したグラフ８００において、重送が発生していることにより、区間８０３において点線８０２の超音波信号の信号値が低下している。第２閾値は、一枚の用紙が搬送されているときの超音波信号の信号値Ｓ２と、用紙の重送が発生しているときの超音波信号の信号値Ｓ３との間の値に設定される。重送検出部１５２は、超音波信号の信号値が第２閾値未満であるか否かを判定することによって媒体の重送が発生したか否かを判定することができる。

重送検出部１５２は、超音波信号の信号値が第２閾値未満である場合、重送が発生していると判定する（ステップＳ２０２）。このように、重送検出部１５２は、超音波センサ１１３により生成された超音波信号に基づいて、媒体の重送を検出する。

次に、制御部１５１は、異常処理として、駆動装置１３１を停止して、媒体の給送及び搬送を停止させ（ステップＳ２０３）、一連のステップを終了する。なお、制御部１５１は、異常処理として、不図示のスピーカ、ＬＥＤ等により、異常が発生したことを利用者に通知してもよい。

一方、超音波信号の信号値が第２閾値以上であった場合、制御部１５１は、重送が発生していないと判定する（ステップＳ２０４）。

次に、制御部１５１は、光センサ１１６から光信号を取得し、取得した光信号に基づいて媒体の後端が撮像装置１１７の撮像位置を通過したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。制御部１５１は、直前に取得していた光信号の信号値が、媒体が存在することを示し且つ今回取得した光信号の信号値が、媒体が存在しないことを示す場合、媒体の後端が光センサ１１６の位置を通過したと判定する。制御部１５１は、媒体の後端が光センサ１１６の位置を通過してから所定時間経過した場合に、媒体の後端が撮像位置を通過したと判定する。制御部１５１は、媒体の後端が撮像位置を通過したと判定しなかった場合、処理をステップＳ２０１へ戻し、ステップＳ２０１～Ｓ２０４の処理を繰り返す。

一方、制御部１５１は、媒体の後端が撮像位置を通過したと判定した場合、撮像装置１１７による撮像を終了させ、撮像装置１１７から入力画像を取得する（ステップＳ２０６）。

次に、制御部１５１は、光センサ１１６による媒体の検出に応じて、入力画像から、少なくとも媒体が含まれる媒体領域を切り出した切り出し画像を生成する（ステップＳ２０７）。

制御部１５１は、入力画像内で、媒体が光センサ１１６を通過したタイミング、即ち光センサ１１６が媒体を検出したタイミングに撮像された位置より所定量だけ前に撮像された位置を基準にして切り出し画像を生成する。

図９Ａは、切り出し画像について説明するための模式図である。

図９Ａには、傾いて搬送された媒体Ｍ１が撮像された入力画像９００が示されている。入力画像９００において、位置９０１は、媒体Ｍ１の先端が超音波センサ１１３の位置を通過したタイミングで撮像された位置であり、位置９０２は、媒体Ｍ１の先端が光センサ１１６の位置を通過したタイミングで撮像された位置である。また、位置９０３は、媒体Ｍ１の後端が光センサ１１６の位置を通過したタイミングで撮像された位置であり、位置９０４は、媒体Ｍ１の後端が光センサ１１６の位置を通過してから所定時間経過したタイミングで撮像された位置である。

上記したように、画像読取装置１００がサポートする媒体の幅方向Ａ２における最大サイズがＸ_MAXであり、媒体の傾き許容量がθ_MAXである場合、媒体搬送方向Ａ１における媒体の先端のずれ量の最大値は（Ｘ_MAXｓｉｎθ_MAX）となる。制御部１５１は、入力画像内で、媒体Ｍ１の先端が光センサ１１６を通過したタイミングで撮像された位置９０２より、上記のずれ量の最大値に相当する画素数だけ上側の位置（前に撮像された位置）９０５を基準にして切り出し画像を生成する。

また、上記したように、駆動装置１３１は、制御パルスに従ってモータを回転させて搬送ローラ対に媒体を搬送させ、撮像装置１１７は、その制御パルスに従って媒体の主走査方向に延伸する各ラインを撮像する。したがって、制御部１５１は、モータを回転させる制御パルスを利用して、媒体の先端が光センサ１１６を通過したタイミングで撮像された位置９０２、及び、ずれ量の最大値に相当する画素数だけ上側の位置９０５を特定することができる。制御部１５１は、入力画像の先端位置から、ステップＳ１０７でタイミング情報として記憶した制御パルス数に相当する画素数だけ下側の位置（後に撮像された位置）を位置９０２として特定する。また、制御部１５１は、特定した位置９０２から、搬送ローラ対がずれ量の最大値だけ媒体を移動させるだけの制御パルス数に相当する画素数だけ上側の位置（前に撮像された位置）を位置９０５として特定する。

そして、制御部１５１は、特定した位置９０５から後端位置９０４までの領域を入力画像９００から切り出して、切り出し画像を生成する。

このように、制御部１５１は、モータを回転させる制御パルスを利用して、ずれ量の最大値に相当する画素数を特定する。これにより、制御部１５１は、容易且つ正確に入力画像から画像を切り出す位置を決定することができる。また、制御部１５１は、画像読取装置に定められた媒体の傾き許容量に基づいて、ずれ量の最大値に相当する画素数を特定する。これにより、制御部１５１は、媒体が傾いて搬送される場合であっても、媒体全体が確実に含まれるように、入力画像から画像を切り出す位置を決定することができる。

次に、出力制御部１５３は、生成した切り出し画像を、インタフェース装置１３２を介して不図示の情報処理装置へ送信することにより、切り出し画像を出力する（ステップＳ２０８）。

次に、制御部１５１は、接触センサ１１０から取得する接触検出信号に基づいて載置台１０３に媒体が残っているか否かを判定する（ステップＳ２０９）。載置台１０３に媒体が残っている場合、制御部１５１は、ステップＳ１０３へ処理を戻し、次の媒体に対して、ステップＳ１０３～Ｓ２０９の処理を実行する。

一方、載置台１０３に媒体が残っていない場合、制御部１５１は、駆動装置１３１を停止し（ステップＳ２１０）、一連のステップを終了する。

なお、ステップＳ２０１～Ｓ２０３の処理は、媒体の先端が光センサ１１６の位置を通過した後でなく、媒体の給送を開始した後（ステップＳ１０４以後）、又は、媒体の先端が超音波センサ１１３の位置を通過した後（ステップＳ１０５以後）に実行されてもよい。また、ステップＳ２０１～Ｓ２０３の処理は省略されてもよい。その場合、分離ローラ１１１と搬送ローラ対との間に配置されて媒体を検出するセンサとして、超音波センサ１１３の代わりに、光センサ１１６と同様の光センサ、又は、接触センサ１１０と同様の接触センサが用いられてもよい。制御部１５１は、ステップＳ１０４で光センサ又は接触センサにより生成された信号に基づいて媒体がそのセンサの位置まで搬送されたか否かを判定し、ステップＳ１０５でその判定結果に基づいて撮像装置１１７による撮像を開始させる。

以下、超音波センサ１１３の検出結果に基づいて撮像を開始し、光センサ１１６の検出結果に基づいて画像を切り出すことの技術的意義について説明する。

図３に示したように、搬送ローラ対と撮像装置１１７の間のスペースが小さい小型の画像読取装置１００では、媒体Ｍが傾いて搬送された場合に、その先端が光センサ１１６を通過する前に、先端の一部Ｅが撮像位置Ｌ２に到達する可能性がある。図３に示した例では、搬送ローラ対により幅方向Ａ２の全幅にわたって媒体Ｍが挟持されているにも関わらず、その先端が光センサ１１６を通過する前に、先端の一部Ｅが撮像位置Ｌ２に到達している。

このような小型の画像読取装置１００では、搬送ローラ対の下流側に配置されて媒体がそのニップ範囲を通過したことを検出する光センサ１１６が媒体を検出したときには、媒体の一部は撮像位置Ｌ２を既に通過している可能性がある。したがって、光センサ１１６の検出結果に基づいて撮像装置１１７の撮像を開始する場合、媒体の一部が撮像されず、撮像された入力画像には媒体全体が含まれない可能性がある。一方、画像読取装置１００は、搬送ローラ対の上流側に配置された超音波センサ１１３の検出結果に基づいて撮像装置１１７の撮像を開始することにより、媒体が傾いて搬送された場合でも媒体全体を確実に撮像することができる。

上記した図９Ａの入力画像９００において、位置９０１は、媒体Ｍ１の先端が超音波センサ１１３の位置を通過したタイミングで撮像された位置であり、位置９０２は、媒体Ｍ１の先端が光センサ１１６の位置を通過したタイミングで撮像された位置である。したがって、媒体の先端が光センサ１１６の位置を通過したタイミングで撮像が開始される場合、その媒体の先端の一部は撮像されず入力画像に含まれない。一方、入力画像９００では、媒体の先端が超音波センサ１１３の位置を通過したタイミングで撮像が開始されるため、媒体全体が撮像されて入力画像に含まれている。

但し、媒体が搬送ローラ対を通過する前に撮像装置１１７の撮像を開始することにより、分離ローラ１１１又は搬送ローラ対による搬送時に媒体のスリップが発生した場合、入力画像には、媒体が写っていない余白部分が大量に含まれる。特に、媒体は、搬送ローラ対を通過する前には、分離ローラ１１１及び分離パッド１１２のみに挟持されており、スリップが発生しやすい。

図９Ｂは、媒体のスリップについて説明するための模式図である。

図９Ｂには、分離ローラ１１１又は搬送ローラ対でスリップしながら搬送された媒体Ｍ２が撮像された入力画像９１０が示されている。入力画像９１０において、位置９１１は、媒体Ｍ２の先端が超音波センサ１１３の位置を通過したタイミングで撮像された位置であり、位置９１２は、媒体Ｍ２の先端が光センサ１１６の位置を通過したタイミングで撮像された位置である。また、位置９１３は、媒体Ｍ２の後端が光センサ１１６の位置を通過したタイミングで撮像された位置であり、位置９１４は、媒体Ｍ２の後端が光センサ１１６の位置を通過してから所定時間経過したタイミングで撮像された位置である。

この例では、媒体Ｍ２の先端が超音波センサ１１３の位置を通過した後にスリップが発生している。そのため、入力画像９１０では、媒体Ｍ２の先端が超音波センサ１１３の位置を通過したタイミングで撮像された位置９１１と、媒体Ｍ２の先端が光センサ１１６の位置を通過したタイミングで撮像された位置９１２との間の余白部分が大きい。しかしながら、入力画像９１０では、媒体Ｍ２の先端が光センサ１１６を通過したタイミングで撮像された位置９１２より所定量だけ上側の位置９１５から下側の領域のみが切り出し画像として切り出されるため、切り出し画像では余白部分が適切に削除される。

このように、画像読取装置１００は、搬送ローラ対の下流側に配置された光センサ１１６の検出結果に基づいて画像を切り出すため、媒体を撮像した画像のサイズが増大し過ぎることが抑制される。

以上詳述したように、画像読取装置１００は、超音波センサ１１３による媒体の検出位置に基づいて撮像を開始し、光センサ１１６による媒体の検出位置より少し前に撮像された位置から切り出し画像を生成する。これにより、画像読取装置１００は、媒体の搬送中にスキューやスリップが発生しても、欠け部分のないように且つ余剰部分が小さくなるように画像を切り出すことができる。したがって、画像読取装置１００は、媒体を撮像した画像のサイズが増大し過ぎることを抑制しつつ、媒体全体をより確実に撮像することが可能となった。

これにより、画像読取装置１００は、撮像した画像に対して文字検出等の画像処理を行う際の処理負荷の増大を抑制することが可能となった。また、画像読取装置１００は、画像処理で媒体領域を検出することなく画像を切り出すため、媒体領域の検出誤り等により、誤った領域が切り出されることが抑制される。

また、画像読取装置１００は、媒体全体が撮像されるように光センサ１１６と撮像装置１１７を離間させる必要がなくなり、装置の小型化を図ることが可能となった。また、本実施形態に係る技術では、一般的な媒体搬送装置が有する超音波センサを利用して撮像開始タイミングを決定するため、製品出荷済みの媒体搬送装置においても、制御プログラムを更新するだけで、本実施形態に係る技術が適用可能である。

また、一般に、超音波発信器１１３ａ及び超音波受信器１１３ｂの直径は大きいため、超音波センサ１１３による媒体通過時刻の検出精度は低く、発光器１１６ａ及び受光器１１６ｂの直径は小さいため、光センサ１１６による媒体通過時刻の検出精度は高い。画像読取装置１００は、媒体通過時刻の検出精度が高い光センサ１１６を利用して、入力画像から媒体領域を切り出すため、より適切に媒体領域を切り出すことが可能となった。

図１０は、他の実施形態に係る画像読取装置における処理回路２６０の概略構成を示す図である。処理回路２６０は、画像読取装置１００の処理回路１６０の代わりに使用され、ＣＰＵ１５０の代わりに、媒体読取処理を実行する。処理回路２６０は、制御回路２６１、重送検出回路２６２及び出力制御回路２６３等を有する。なお、これらの各部は、それぞれ独立した集積回路、マイクロプロセッサ、ファームウェア等で構成されてもよい。

制御回路２６１は、制御部の一例であり、制御部１５１と同様の機能を有する。制御回路２６１は、操作表示装置１０４から操作信号を、接触センサ１１０から接触検出信号を、超音波センサ１１３から超音波信号を、光センサ１１６から光信号を、撮像装置１１７から入力画像を、重送検出回路２６２から重送の検出結果を受信する。制御回路２６１は、受信した各信号に基づいて、駆動装置１３１を駆動するとともに、入力画像から切り出し画像を生成し、記憶装置１４０に記憶する。

重送検出回路２６２は、重送検出部の一例であり、重送検出部１５２と同様の機能を有する。重送検出回路２６２は、超音波センサ１１３から超音波信号を受信し、超音波信号に基づいて媒体の重送を検出し、検出結果を制御回路２６１に出力する。

出力制御回路２６３は、出力制御部の一例であり、出力制御部１５３と同様の機能を有する。出力制御回路２６３は、記憶装置１４０から切り出し画像を読み出し、インタフェース装置１３２を介して情報処理装置へ送信する。

以上詳述したように、画像読取装置は、処理回路２６０を用いる場合においても、媒体を撮像した画像のサイズが増大し過ぎることを抑制しつつ、媒体全体をより確実に撮像することが可能となった。

１００ 画像読取装置
１１１ 分離ローラ
１１３ 超音波センサ
１１４ 第１搬送ローラ
１１５ 第２搬送ローラ
１１６ 光センサ
１１７ 撮像装置
１３２ インタフェース装置
１５１ 制御部
１５２ 重送検出部

Claims (6)

1. 媒体を分離する分離ローラと、
   媒体を撮像して入力画像を生成する撮像部と、
   前記分離ローラによって分離された媒体を前記撮像部へ搬送する搬送ローラと、
   前記分離ローラと前記搬送ローラとの間に配置された第１媒体センサと、
   前記搬送ローラと前記撮像部との間に配置された第２媒体センサと、
   前記第１媒体センサによる媒体の検出に応じて前記撮像部による撮像を開始させ、前記第２媒体センサによる媒体の検出に応じて前記入力画像から切り出し画像を生成する制御部と、
   前記切り出し画像を出力する出力部と、を有し、
   前記制御部は、前記入力画像内で前記第２媒体センサが媒体を検出したタイミングに撮像された位置より所定量だけ前に撮像された位置を基準にして前記切り出し画像を生成する、
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記第１媒体センサは、超音波を発信する超音波発信部、及び、前記超音波発信部と対向して配置され且つ受信した超音波に応じた超音波信号を生成する超音波受信部を含み、
   前記超音波信号に基づいて、媒体の重送を検出する重送検出部をさらに有する、請求項１に記載の画像読取装置。
3. 制御パルスに従って前記搬送ローラを回転させるモータをさらに有し、
   前記制御部は、前記制御パルスを利用して、前記所定量を特定する、請求項１または２に記載の画像読取装置。
4. 前記制御部は、前記画像読取装置に定められた媒体の傾き許容量に基づいて、前記所定量を特定する、請求項１～３の何れか一項に記載の画像読取装置。
5. 媒体を分離する分離ローラと、媒体を撮像して入力画像を生成する撮像部と、前記分離ローラによって分離された媒体を前記撮像部へ搬送する搬送ローラと、前記分離ローラと前記搬送ローラとの間に配置された第１媒体センサと、前記搬送ローラと前記撮像部との間に配置された第２媒体センサと、を有する画像読取装置の制御方法であって、
   前記第１媒体センサによる媒体の検出に応じて前記撮像部による撮像を開始させ、
   前記第２媒体センサによる媒体の検出に応じて前記入力画像から切り出し画像を生成し、
   前記切り出し画像を出力することを含み、
   前記生成において、前記入力画像内で前記第２媒体センサが媒体を検出したタイミングに撮像された位置より所定量だけ前に撮像された位置を基準にして前記切り出し画像を生成する、
   ことを特徴とする制御方法。
6. 媒体を分離する分離ローラと、媒体を撮像して入力画像を生成する撮像部と、前記分離ローラによって分離された媒体を前記撮像部へ搬送する搬送ローラと、前記分離ローラと前記搬送ローラとの間に配置された第１媒体センサと、前記搬送ローラと前記撮像部との間に配置された第２媒体センサと、を有する画像読取装置の制御プログラムであって、
   前記第１媒体センサによる媒体の検出に応じて前記撮像部による撮像を開始させ、
   前記第２媒体センサによる媒体の検出に応じて前記入力画像から切り出し画像を生成し、
   前記切り出し画像を出力することを前記画像読取装置に実行させ、
   前記生成において、前記入力画像内で前記第２媒体センサが媒体を検出したタイミングに撮像された位置より所定量だけ前に撮像された位置を基準にして前記切り出し画像を生成する、
   ことを特徴とする制御プログラム。

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