(57)【要約】【課題】ＤＣモータを用いた駆動方式を採用しながらも、エンコーダやコードホイールを用いることなく、読み取りセンサを載置するキャリッジの駆動を高精度に制御することができる技術を提供する。【解決手段】原稿を読み取って画像信号を生成する読み取りセンサと、前記読み取りセンサを載置するキャリッジと、前記キャリッジを駆動方向に駆動するＤＣモータと、前記原稿の読み取り範囲の外側であって前記読み取りセンサで読み取り可能な範囲に前記駆動方向に沿って形成され、前記読み取りセンサで読み取られた際に前記読み取りセンサの位置に対応する位置情報を生成するためのパターンと、前記読み取りセンサが前記パターンを読み取って生成した位置情報に基づいて、前記読み取りセンサが所定の位置に駆動されるように、前記ＤＣモータを制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像読取装置を提供する。【選択図】図２
2010148070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を読み取って画像信号を生成する読み取りセンサと、
前記読み取りセンサを載置するキャリッジと、
前記キャリッジを駆動方向に駆動するＤＣモータと、
前記原稿の読み取り範囲の外側であって前記読み取りセンサで読み取り可能な範囲に前記駆動方向に沿って形成され、前記読み取りセンサで読み取られた際に前記読み取りセンサの位置に対応する位置情報を生成するためのパターンと、
前記読み取りセンサが前記パターンを読み取って生成した位置情報に基づいて、前記読み取りセンサが所定の位置に駆動されるように、前記ＤＣモータを制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記読み取りセンサが前記パターンを読み取って生成した位置情報と、前記読み取りセンサが前記パターンを読み取るときに読み取られるべき期待値との比較結果に基づいて、前記ＤＣモータを駆動する駆動電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記パターンは、前記駆動方向に沿って、幅が線形に変化する形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記パターンは、第１の色を有する第１のパターンと、第１の色と異なる第２の色を有する第２のパターンとを含み、
前記第１のパターン及び前記第２のパターンは、前記駆動方向に沿って、前記第１のパターンと前記第２のパターンとの割合が異なるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記パターンは、前記駆動方向に沿って、濃度が線形に変化することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記パターンは、複数のブロックに分割され、前記複数のブロックのそれぞれを示すための濃度が均一なパターンと、各ブロックにおいて、前記駆動方向に沿って、濃度が線形に変化するパターンとの組み合わせで構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項７】
原稿を読み取って画像信号を生成する読み取りセンサと、前記読み取りセンサを載置するキャリッジと、前記キャリッジを駆動方向に駆動するＤＣモータと、前記原稿の読み取り範囲の外側であって前記読み取りセンサで読み取り可能な範囲に前記駆動方向に沿って形成され、前記読み取りセンサで読み取られた際に前記読み取りセンサの位置に対応する位置情報を生成するためのパターンと、を有する画像読取装置の制御方法であって、
前記パターンを読み取って前記読み取りセンサの位置に対応する位置情報を生成する生成ステップと、
前記生成ステップで生成された位置情報に基づいて、前記読み取りセンサが所定の位置に駆動されるように、前記ＤＣモータを制御する制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットベットタイプの画像読取装置においては、ラスタスキャン方式の読み取りセンサを搬送用のキャリッジに載置して、かかるキャリッジを駆動しながら１ラインごとに原稿の読み取りを行っている。キャリッジの駆動方式としては、一般に、ステッピングモータを用いたステップ駆動方式が採用されている。
【０００３】
ステッピングモータを用いたステップ駆動方式では、モータの回転がステップ単位となるため、読み取りセンサの位置制御の際にモータのステップ数をカウントするだけでよく、読み取りセンサの位置制御を簡単に、且つ、高精度に行うことができる。一方、ステッピングモータを用いたステップ駆動方式には、モータの構造的な問題から、駆動音が大きい、コストが高いなどの欠点もある。更に、Ａ相／Ｂ相の２つのモータ軸を制御するモータドライバが必要になるため、広いスペースが必要となる、コストがかかるなどの欠点もある。
【０００４】
そこで、近年では、ＤＣモータを用いたキャリッジの駆動方式が開発されてきている。ＤＣモータを用いたキャリッジの駆動方式では、モータだけでは駆動速度を制御することができず、キャリッジの位置を知ることができないため、エンコーダとコードホイール（又はコードストリップ）を用いている。そして、エンコーダからの出力信号に基づいてＤＣモータの駆動電流を制御することで、キャリッジの駆動速度、及び、位置制御（位置検出）を行っている。
【０００５】
このようなキャリッジの駆動に関する技術については、従来から幾つか提案されている（特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開平１０−１３７３７号公報
【特許文献２】特開平１０−１０７９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＤＣモータを用いたキャリッジの駆動方式では、エンコーダ及びコードホイールが必要となるため、コストが高くなってしまう。更に、読み取りセンサの読み取り解像度（数千ｄｉｐ）に比べてコードホイールの分解能が３６０ｌｐｉ（１インチに３６０個のコード）程度と非常に粗いため、キャリッジの駆動を高精度に制御することができず、読み取り画像に乱れが生じてしまう。また、キャリッジの正確な位置も、コードホイールのマークの間隔でしか検出することができない。なお、コードホイールの回転速度とキャリッジの駆動速度との比率を変えるように駆動ギア比を調整することで、コードホイールの分解能の重み付けを変更することができるが、ギアの追加による装置の大型化を招いてしまう。
【０００７】
また、ＤＣモータを用いたキャリッジの駆動方式では、原稿の読み取り中に画像データを格納するメモリ容量の空きがなくなってしまった場合には、読み取りを一旦停止して十分なメモリ容量が空いてから再開するように制御されている。この際、原稿の読み取り時のキャリッジの駆動速度を一定に維持するためには、キャリッジを少し戻し、助走区間を設けて加速制御を行う必要がある。しかし、かかる加速制御もエンコーダからの出力信号に基づいて行われるため、エンコーダの分解能に応じて助走区間を設けなければならず（エンコーダの分解能が粗いために助走区間を長くしなければならない）、読み取り速度が遅くなってしまう。
【０００８】
なお、特許文献１は、ＤＣモータを用いたキャリッジの駆動方式において、有効画像領域の外に一定間隔で同一形状のマークを配置して、かかるマークを原稿の読み取り時に読み取りセンサで読み取ることでキャリッジの駆動速度を制御する技術を開示している。特許文献１では、エンコーダ及びコードホイールが不要となるため、エンコーダ及びコードホイールを用いることによるコストの増加を抑えることができる。しかしながら、特許文献１では、読み取りセンサの読み取り解像度に対してマークの間隔が粗くなるため、上述したように、キャリッジの駆動を高精度に制御することができず、読み取り画像に乱れが生じてしまう。更に、ギアによるマークの分解能の重み付けの調整を行うこともできない。
【０００９】
特許文献２には、有効画像領域の外に一定の図形（マーク）を配置して、かかる図形の実際の読み取りデータと期待値との差分に基づいて、原稿の読み取りデータを補正する技術を開示している。しかしながら、特許文献２は、ステッピングモータを用いた駆動方式において、ステッピングモータの機械的なステップ誤差を検出して読み取りデータを補正することを目的としている。従って、キャリッジの駆動制御（位置制御）や読み取りタイミングは、ステッピングモータのステップ数で管理されていることが前提であるため、ＤＣモータを用いたキャリッジの駆動方式におけるキャリッジの駆動制御に関する課題を解決するものではない。更に、特許文献２では、キャリッジの駆動距離（位置）がモータのステップ角度で決まってしまうため、キャリッジを正確な読み取り位置に制御することができない。
【００１０】
本発明は、ＤＣモータを用いた駆動方式を採用しながらも、エンコーダやコードホイールを用いることなく、読み取りセンサを載置するキャリッジの駆動を高精度に制御することができる技術を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての画像読取装置は、原稿を読み取って画像信号を生成する読み取りセンサと、前記読み取りセンサを載置するキャリッジと、前記キャリッジを駆動方向に駆動するＤＣモータと、前記原稿の読み取り範囲の外側であって前記読み取りセンサで読み取り可能な範囲に前記駆動方向に沿って形成され、前記読み取りセンサで読み取られた際に前記読み取りセンサの位置に対応する位置情報を生成するためのパターンと、前記読み取りセンサが前記パターンを読み取って生成した位置情報に基づいて、前記読み取りセンサが所定の位置に駆動されるように、前記ＤＣモータを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の別の側面としての制御方法は、原稿を読み取って画像信号を生成する読み取りセンサと、前記読み取りセンサを載置するキャリッジと、前記キャリッジを駆動方向に駆動するＤＣモータと、前記原稿の読み取り範囲の外側であって前記読み取りセンサで読み取り可能な範囲に前記駆動方向に沿って形成され、前記読み取りセンサで読み取られた際に前記読み取りセンサの位置に対応する位置情報を生成するためのパターンと、を有する画像読取装置の制御方法であって、前記パターンを読み取って前記読み取りセンサの位置に対応する位置情報を生成する生成ステップと、前記生成ステップで生成された位置情報に基づいて、前記読み取りセンサが所定の位置に駆動されるように、前記ＤＣモータを制御する制御ステップと、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例えば、ＤＣモータを用いた駆動方式を採用しながらも、エンコーダやコードホイールを用いることなく、読み取りセンサを載置するキャリッジの駆動を高精度に制御する技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
図１は、本発明の一側面としての画像読取装置１の構成を示す概略ブロック図である。画像読取装置１は、ラスタスキャン方式の読み取りセンサを駆動方向（副走査方向）に駆動させて画像の読み取りを行うフラットベットタイプの画像読取装置である。
【００１７】
図１を参照するに、画像読取装置１は、ＣＰＵ１０２と、ＲＯＭ１０４と、ＲＡＭ１０６と、バッファメモリ１０８と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）制御部１１０と、操作部１１２とを有する。更に、画像読取装置１は、読み取りセンサ１１４と、キャリッジ１１６と、ＤＣモータ１１８と、読み取り制御部１２０とを有する。なお、画像読取装置１を構成する各要素は、システムバスを介して、互いに接続されている。
【００１８】
ＣＰＵ１０２は、画像読取装置１の全体（動作）を統括的に制御する。
【００１９】
ＲＯＭ１０４は、画像読取装置１を制御するための制御プログラムを格納する不揮発性のメモリである。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０４に格納された制御プログラムに従って、画像読取装置１の全体を制御する。
【００２０】
ＲＡＭ１０６は、画像読取装置１の各種動作を制御するための処理（演算）に使用されるメモリである。
【００２１】
バッファメモリ１０８は、読み取りセンサ１１４によって生成された画像データ（読み取られた原稿の画像データ）をバッファリングするメモリである。
【００２２】
Ｉ／Ｆ制御部１１０は、インターフェースコネクタ１１０ａに接続された外部装置（例えば、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置）との通信を制御する。
【００２３】
操作部１１２は、画像読取装置１を操作するための各種操作ボタンや画像読取装置１の状態などを表示するための表示部（ＬＥＤやＬＣＤなど）を含む。
【００２４】
読み取りセンサ１１４は、原稿を読み取る機能を実現する読取部の一部を構成する。読み取りセンサ１１４は、原稿を読み取って画像信号を生成するセンサであって、本実施形態では、原稿を１ラインごとに読み取るために光電変換素子を一列に配列させたラスタスキャン方式の読み取りセンサで構成されている。
【００２５】
キャリッジ１１６は、読み取りセンサ１１４を載置して搬送するための搬送用のキャリッジであり、原稿を読み取る機能を実現する読取部の一部を構成する。
【００２６】
図２は、画像読取装置１における読取部の構成を示す概略図である。読取部は、図２に示すように、原稿を読み取る際に原稿が載置される原稿台２０２を備え、原稿台２０２の範囲が原稿の読み取り範囲となる。従って、読み取りセンサ１１４は、原稿を読み取る際に、キャリッジ１１６を介して、原稿台２０２上の（読み取り範囲）の所定の位置に搬送される。
【００２７】
また、原稿の読み取り範囲の外側であって、読み取りセンサ１１４で読み取り可能な範囲には、キャリッジ１１６（読み取りセンサ１１４）の駆動制御（位置制御）及び駆動速度（移動速度）制御に使用されるパターン２０４が形成されている。パターン２０４は、読み取りセンサ１１４で読み取られた際に読み取りセンサ１１４の位置に対応する位置情報を生成するためのパターンであり、後述するＤＣモータ１１８によるキャリッジ１１６の駆動方向（移動方向、図中矢印方向）に沿って形成されている。パターン２０４は、例えば、キャリッジ１１６の駆動方向に沿って、幅が線形に変化する形状を有し、本実施形態では、角度θの直角三角形の形状を有する。従って、図２において、読み取りセンサ１１４が左から右へ移動しながらパターン２０４を読み取る場合、読み取ったパターン２０４のサイズが変わる。
【００２８】
図３は、読み取りセンサ１１４の読み取り範囲を説明するための図である。図３を参照するに、読み取りセンサ１１４のセンサ領域１１４ａは、原稿台２０２に載置された原稿の読み取りに使用され、読み取りセンサ１１４のセンサ領域１１４ｂは、パターン２０４の読み取りに使用される。従って、原稿の画像信号を生成する際には、読み取りセンサ１１４のセンサ領域１１４ａからの画像信号のみが用いられ、キャリッジ１１６の駆動制御を行う際には、読み取りセンサ１１４のセンサ領域１１４ｂからの画像信号のみが用いられる。
【００２９】
図１に戻って、ＤＣモータ１１８は、読み取りセンサ１１４を載置したキャリッジ１１６を駆動方向に駆動するための駆動部である。このように、画像読取装置１は、キャリッジ１１６（読み取りセンサ１１４）の駆動方式として、ＤＣモータを用いた駆動方式を採用している。
【００３０】
読み取り制御部１２０は、読み取りセンサ１１４による原稿の読み取り及び画像信号の生成に関連する動作や読み取りセンサ１１４で生成された画像信号の処理（信号処理）に関連する動作を制御する。また、読み取り制御部１２０は、後述するように、読み取りセンサ１１４を載置するキャリッジ１１６の駆動も制御する。具体的には、読み取り制御部１２０は、読み取りセンサ１１４がパターン２０４を読み取って生成した読み取りセンサ１１４の位置情報に基づいて、読み取りセンサ１１４が所定の位置に駆動されるように、ＤＣモータ１１８を制御する。
【００３１】
図４は、読み取り制御部１２０の詳細な構成を示すブロック図である。読み取り制御部１２０は、画像処理部４０２と、タイミング生成部４０４と、パターン画像処理部４０６と、モータ制御部４０８とを含む。
【００３２】
画像処理部４０２は、読み取りセンサ１１４から入力されるアナログの画像信号をデジタル信号に変換し、シェーディング補正して出力する。
【００３３】
タイミング生成部４０４は、読み取りセンサ１１４の蓄積時間で決定するライン同期信号（ＳＨ信号）や読み取りセンサ１１４から画像信号を転送するための転送クロック信号（ＣＬＫ信号）などを生成して出力する。
【００３４】
パターン画像処理部４０６は、読み取りセンサ１１４がパターン２０４を読み取って生成する読み取りセンサ１１４の位置に対応する位置情報（画像信号）に基づいて、ＤＣモータ１１８の適正な駆動電流データを生成してモータ制御部４０８に出力する。このように、本実施形態では、パターン画像処理部４０６を画像処理部４０２から独立して構成している。これにより、ＤＣモータ１１８の駆動に関連するデータ処理を迅速に行うことが可能となり、キャリッジ１１６（読み取りセンサ１１４）の駆動制御のリアルタイム性を向上させることができる。なお、パターン画像処理部４０６は、画像処理部４０２と同様に、読み取りセンサ１１４から入力されるアナログの画像信号をデジタル信号に変換し、シェーディング補正する機能も有している。
【００３５】
モータ制御部４０８は、パターン画像処理部４０６から出力された駆動電流データに従って、読み取りセンサ１１４を載置したキャリッジ１１６を駆動するＤＣモータ１１８を制御する（具体的には、ＤＣモータ１１８を駆動する駆動電流を制御する）。
【００３６】
図５は、パターン画像処理部４０６の詳細な構成を示すブロック図である。パターン画像処理部４０６は、計測部５０２と、比較部５０４と、演算処理部５０６とを含む。
【００３７】
計測部５０２は、読み取りセンサ１１４から入力されるパターン２０４の画像信号（読み取りセンサ１１４のセンサ領域１１４ｂからの画像信号）をデジタル信号に変換すると共に、２値化してｎライン目のパターン２０４の長さ（駆動方向の長さ）Ｌｎを計測する。
【００３８】
比較部５０４は、計測部５０２の計測結果（実測値）と、基準位置からｎライン目の期待値Ｙｎ＝Ｌｎ／ｔａｎθとを比較して、その差分（比較結果）を出力する。換言すれば、比較部５０４は、読み取りセンサ１１４がパターン２０４を読み取って生成した読み取りセンサ１１４の位置に対応する位置情報と、読み取りセンサ１１４がパターン２０４を読み取るときに読み取られるべき期待値とを比較する。
【００３９】
演算処理部５０６は、比較部５０４の比較結果（実測値と期待値との差分）に基づいて、ＤＣモータ１１８を駆動する駆動電流を決定するための係数Ａｎを算出する演算（処理）を行う。例えば、ｎライン目のパターン２０４の長さの実測値がＹ’ｎであるとすると、期待値Ｙｎとの差分ΔＷｎは、ΔＷｎ＝Ｙｎ−Ｙｎ’となる。従って、演算処理部５０６は、ＤＣモータ１１８の駆動電流を決定する係数Ａｎとして、Ａｎ＝１＋ΔＷ×ｋ（但し、ｋは予め定められた係数）をモータ制御部４０８に出力する。なお、モータ制御部４０８は、演算処理部５０６から入力される係数Ａｎに基づいて、ＤＣモータ１１８の駆動電流Ｉｎ＋１＝Ａｎ×Ｉｎを決定する。
【００４０】
以下、読み取り制御部１２０によるキャリッジ１１６（読み取りセンサ１１４）の駆動制御について具体的に説明する。
【００４１】
ＳＨ信号に同期して蓄積された画像信号は、ＣＬＫ信号に同期して読み取りセンサ１１４から画像処理部４０２及びパターン画像処理部４０６に出力される。
【００４２】
画像処理部４０２及びパターン画像処理部４０６では、ＣＬＫ信号をカウントすることによって、読み取りセンサ１１４のセンサ領域１１４ａからの画像信号であるか、或いは、読み取りセンサ１１４のセンサ領域１１４ｂからの画像信号であるかを識別する。そして、画像処理部４０２では、読み取りセンサ１１４のセンサ領域１１４ａからの画像信号のみを扱い、パターン画像処理部４０６では、読み取りセンサ１１４のセンサ領域１１４ｂからの画像信号のみを扱う。具体的には、画像処理部４０２では、ＳＨ信号が入力されて所定クロック後に入力される画像信号を扱い、パターン画像処理部４０６では、ＳＨ信号が入力された無効画素以降の所定クロック分の画像信号を扱う。
【００４３】
パターン画像処理部４０６（計測部５０２）では、読み取りセンサ１１４が読み取ったパターン２０４の長さ（駆動方向の長さ）Ｌを計測することで、現在のキャリッジ１１６の位置を検出することができる。例えば、図３に示すように、原稿台２０２（原稿の読み取り範囲）の左端におけるパターン２０４の幅（駆動方向に直交する方向の長さ）をＹ０、読み取りセンサ１１４が読み取ったパターン２０４の幅をＹとする。この場合、原稿台２０２（原稿の読み取り範囲）の左端からのパターン２０４の長さＬは、Ｌ＝Ｙ／ｔａｎθ−Ｙ０／ｔａｎθと計測される。
【００４４】
キャリッジ１１６を駆動する際には、まず、読み取りセンサ１１４のセンサ領域１１４ｂからの画像信号に基づいて、パターン２０４の長さＹｎを計測する。これにより、現在のキャリッジ１１６（読み取りセンサ１１４）の位置を検出（確認）する。
【００４５】
次に、現在のキャリッジ１１６の位置からキャリッジ１１６を駆動する方向を決定し、モータ制御部４０８を介して、予め定められた駆動電流ＩｎをＤＣモータ１１８に印加してキャリッジ１１６を駆動する。
【００４６】
次いで、パターン画像処理部４０６（計測部５０２）では、キャリッジ１１６の駆動後に読み取りセンサ１１４が読み取ったパターン２０４の長さＬｎ＋１を計測する。そして、比較部５０４において、計測されたパターン２０４の長さＬｎ＋１と、読み取りセンサ１１４がパターン２０４を読み取るときに読み取られるべき期待値とを比較して、その差分を求める。演算処理部５０６は、比較部５０４で求められた実測値と期待値との差分から、ＤＣモータ１１８に印加する次の駆動電流を決定するための係数Ａｎ＋１を算出する。例えば、比較部５０４で求められた実測値と期待値との差分をΔＷｎ＋１とすると、演算処理部５０６は、係数Ａｎ＋１として、Ａｎ＋１＝１＋（ΔＷｎ＋１）×ｋ（但し、ｋは係数）を算出してモータ制御部４０８に出力する。モータ制御部４０８は、演算処理部５０６から入力される係数Ａｎ＋１に基づいて、ＤＣモータ１１８に印加する次の駆動電流Ｉｎ＋１＝Ａｎ＋１×Ｉｎを決定する。
【００４７】
このように、パターン２０４の長さの計測結果が期待値よりも小さければ（即ち、キャリッジ１１６が期待値に相当する位置よりも進んでいなければ）、ＤＣモータ１１８の駆動電流を大きくしてキャリッジ１１６の駆動を制御する。一方、パターン２０４の長さの計測結果が期待値よりも大きければ（即ち、キャリッジ１１６が期待値に相当する位置よりも進んでいれば）、ＤＣモータ１１８の駆動電流を小さくしてキャリッジ１１６の駆動を制御する。
【００４８】
図６は、ＤＣモータ１１８に印加する駆動電流の時間的な変化の一例を示す図である。図６を参照するに、画像読取装置１では、読み取りセンサ１１４から出力される画像信号からパターン２０４を解析し（パターン２０４の長さを計測し）、かかる結果に基づいて、ＤＣモータ１１８に印加する駆動電流を直ちに増減させている。これにより、若干の助走区間を設ければ、読み取りセンサ１１４を載置したキャリッジ１１６の駆動速度を一定に制御することが可能となり、ＳＨ信号に同期して一定距離ずつキャリッジ１１６を駆動することができる。なお、キャリッジ１１６の駆動制御を行っている間であっても、読み取りセンサ１１４（のセンサ領域１１４ａ）からの画像信号に対して、画像処理部４０２が信号処理を行っていることは言うまでもない。
【００４９】
図６に示すように、本実施形態では、１つのＳＨ信号に対して、キャリッジ１１６の駆動制御（ＤＣモータ１１８の駆動電流の制御）と原稿の画像信号に対する信号処理の両方を行っている。但し、図７に示すように、キャリッジ１１６の駆動制御はＳＨ信号ごとに行い、原稿の画像信号に対する信号処理は複数のＳＨ信号ごとに行う（即ち、複数のＳＨ信号に１回の割合で行う）ようにしてもよい。例えば、図７では、３つのＳＨ信号に１回の割合で原稿の画像信号に対する信号処理を行っている。これにより、読み取りセンサ１１４による原稿の１ラインの読み取りに対して、キャリッジ１１６の駆動制御を複数回行うことができるため、キャリッジ１１６の駆動制御をより高精度に行うことが可能となる。
【００５０】
このように、本実施形態の画像読取装置１によれば、ＤＣモータ１１８を用いた駆動方式を採用しながらも、エンコーダやコードホイールを用いることなく、読み取りセンサ１１４を載置するキャリッジ１１６の駆動を高精度に制御することができる。また、従来技術のようにステッピングモータのステップ数やエンコーダのスリット数をカウントすることなく、パターン２０４の画像信号からキャリッジ１１６（読み取りセンサ１１４）の位置を直接検出することができる。従って、例えば、ＤＣモータ１１８が脱調したとしても、キャリッジ１１６の位置を確実に検出することができる。また、原稿の読み取り中にバッファメモリ１０８のメモリ容量の空きがなくなり、読み取り動作を一旦停止したとしても、読み取り動作を再開するときに、読み取り動作を停止した位置を確実に認識することができる。なお、上述したように、読み取り動作の再開に必要となるキャリッジ１１６の助走区間を従来のＤＣモータを用いた駆動方式よりも小さくすることができるため、読み取り速度が遅くなることを低減（防止）することが可能である。
【００５１】
また、本実施形態では、画像処理部４０２及びパターン画像処理部４０６のそれぞれにおいて読み取りセンサ１１４からの画像信号をＡ／Ｄ変換する（即ち、画像処理部４０２及びパターン画像処理部４０６のそれぞれがＡ／Ｄ変換器を有する）ものとして説明した。但し、読み取りセンサ１１４と画像処理部４０２及びパターン画像処理部４０６との間に１つのＡ／Ｄ変換器を配置し、Ａ／Ｄ変換された画像信号を画像処理部４０２及びパターン画像処理部４０６のそれぞれに入力するようにしてもよい。
【００５２】
また、パターン２０４は、本実施形態では、角度θの直角三角形の形状を有しているが、読み取りセンサ１１４で読み取られた際に読み取りセンサ１１４の位置に対応する位置情報を生成することが可能なパターンであればよい。例えば、図８及び図９に示すように、第１の色（例えば、黒色）を有する第１のパターン２０４ａと、第２の色（例えば、白色）を有する第２のパターン２０４ｂとでパターン２０４を構成してもよい。この場合、第１のパターン２０４ａ及び第２のパターン２０４ｂは、キャリッジ１１６の駆動方向に沿って、第１のパターン２０４ａと第２のパターン２０４ｂとの割合（例えば、黒色と白色の割合）が異なる（ユニークになる）ように構成される。図８及び図９に示すパターン２０４を読み取りセンサ１１４で読み取れば、読み取りセンサ１１４の位置に対応する位置情報が生成されるため、読み取りセンサ１１４の位置を検出することができる。なお、図８及び図９に示すパターン２０４は、直角三角形の形状を有するパターン２０４（図３参照）よりも、幅（駆動方向に垂直な方向）を小さくすることができ、装置の小型化に寄与する。具体的には、図８に示すパターン２０４は、図３に示すパターン２０４の幅の１／２の幅で構成することができ、図９に示すパターン２０４は、図３に示すパターン２０４の幅の１／４の幅で構成することができる。
【００５３】
また、パターン２０４が直角三角形の形状を有する場合には、読み取りセンサ１１４の主走査方向の解像度が粗いと、パターン２０４の寸法（大きさ）を大きくしなければならない。例えば、読み取りセンサ１１４の主走査方向の解像度が３００ｄｐｉであるとすると、１インチの幅で３００段階の位置情報しか表現することができない。
【００５４】
そこで、図１０に示すように、原稿の読み取り範囲の外側であって、読み取りセンサ１１４で読み取り可能な範囲に、キャリッジ１１６（読み取りセンサ１１４）の駆動制御（位置制御）及び駆動速度制御に使用されるパターン２０４Ａを形成する。パターン２０４Ａは、キャリッジ１１６の駆動方向に沿って、濃度が線形に変化しているため、パターン２０４Ａの濃度から読み取りセンサ１１４の位置を検出することが可能となる。
【００５５】
例えば、パターン２０４Ａの左端を基準位置とし、かかる基準位置におけるパターン２０４Ａの平均濃度をｄ０とする。また、原稿の読み取り範囲の右端におけるパターン２０４Ａの平均濃度をｄ１とし、基準位置から原稿の読み取り範囲の右端までの長さをＬ０とする。この場合、任意の位置Ｌｎは、任意の位置Ｌｎにおけるパターン２０４Ａの平均濃度をｄｎとして、Ｌｎ＝Ｌ０×ｄｎ／（ｄ１−ｄ０）で求めることができる。一方、任意の位置Ｌｎにおけるパターン２０４Ａの平均濃度（濃度の期待値）ｄｎは、ｄｎ＝Ｌｎ×（ｄ１−ｄ０）／Ｌ０で求めることができる。
【００５６】
以下、パターン２０４Ａを用いた場合の読み取り制御部１２０によるキャリッジ１１６（読み取りセンサ１１４）の駆動制御について具体的に説明する。
【００５７】
まず、パターン画像処理部４０６（計測部５０２）では、読み取りセンサ１１４のセンサ領域１１４ｂからの画像信号をデジタル信号に変換すると共に、シェーディング補正し、読み取りセンサ１１４が読み取ったパターン２０４Ａの平均濃度を求める。
【００５８】
次に、比較部５０４では、計測部５０２で求められたパターン２０４Ａの平均濃度（実測値）と、そのときのパターン２０４Ａの濃度の期待値とを比較して、その差分を求める。演算処理部５０６は、比較部５０４で求められた実測値と期待値との差分から、ＤＣモータ１１８に印加する次の駆動電流を決定するための係数Ａｎ＋１を算出する。そして、モータ制御部４０８は、演算処理部５０６から入力される係数Ａｎ＋１に基づいて、ＤＣモータ１１８に印加する次の駆動電流Ｉｎ＋１＝Ａｎ＋１×Ｉｎを決定する。
【００５９】
このように、パターン２０４Ａを用いることで、読み取りセンサ１１４の位置に対応する位置情報を生成するパターンの寸法（大きさ）を小さくしながらも、読み取りセンサ１１４を載置するキャリッジ１１６の駆動を高精度に制御することができる。パターン２０４Ａは、理想的には、読み取りセンサ１１４の１画素分の幅を有すればよいが、キャリッジ１１６の機構的なばらつきや遊びも考慮して、読み取りセンサ１１４の数画素分の幅を有することが好ましい。
【００６０】
また、パターン２０４Ａの濃度を求める際の分解能は、読み取りセンサ１１４からの画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器の分解能によって決まる。例えば、Ａ／Ｄ変換器の分解能が１６ｂｉｔであれば、パターン２０４Ａの濃度を求める際の分解能は約６５０００となる。
【００６１】
なお、Ａ／Ｄ変換器の分解能を高くするためには、画像信号に信号処理を施すための信号処理回路も大規模にしなければならない。Ａ／Ｄ変換器の分解能を高くすることなく、パターン２０４Ａの濃度を求める際の分解能を高くしたい場合には、図１１に示すようなパターン２０４Ｂを用いればよい。
【００６２】
パターン２０４Ｂは、複数のブロックに分割され、複数のブロックのそれぞれを示すための濃度が均一なパターン２０４Ｂａと、各ブロックにおいて、キャリッジ１１６の駆動方向に沿って、濃度が線形に変化するパターン２０４Ｂｂとの組み合わせで構成される。パターン２０４Ｂａは、ブロックを特定（識別）することが目的であるため、ブロックごとに異なる濃度で、且つ、１つのブロックでは一定の濃度となるように構成する。また、パターン２０４Ｂｂは、パターン２０４Ａと同様に構成すればよい。そして、パターン２０４Ｂａの濃度とパターン２０４Ｂｂの濃度の２つの濃度情報から、キャリッジ１１６の位置を求めるようにする。具体的には、パターン２０４Ｂａの濃度からキャリッジ１１６が位置するブロックを特定し、更に、パターン２０４Ｂｂの濃度からブロック内におけるキャリッジ１１６の位置を正確に求める。
【００６３】
パターン２０４Ｂを用いることによって、Ａ／Ｄ変換器は１つのブロックのライン数に対応可能な分解能を有すればよく、Ａ／Ｄ変換器の分解能を高くすることなく、パターン２０４Ａの濃度を求める際の分解能を高くすることができる。
但し、パターン２０４Ｂの寸法（大きさ）は、パターン２０４Ａよりも大きくなる（パターン２０４Ｂａの分だけ幅が大きくなる）。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一側面としての画像読取装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示す画像読取装置における読取部の構成を示す概略図である。
【図３】図１に示す画像読取装置における読み取りセンサの読み取り範囲を説明するための図である。
【図４】図１に示す画像読取装置における読み取り制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示す読み取り制御部におけるパターン画像処理部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】図１に示す画像読取装置において、ＤＣモータに印加する駆動電流の時間的な変化の一例を示す図である。
【図７】図１に示す画像読取装置において、ＤＣモータに印加する駆動電流の時間的な変化の一例を示す図である。
【図８】図１に示す画像読取装置において、読み取りセンサで読み取られた際に読み取りセンサの位置に対応する位置情報を生成するためのパターンの一例を示す図である。
【図９】図１に示す画像読取装置において、読み取りセンサで読み取られた際に読み取りセンサの位置に対応する位置情報を生成するためのパターンの一例を示す図である。
【図１０】図１に示す画像読取装置において、読み取りセンサで読み取られた際に読み取りセンサの位置に対応する位置情報を生成するためのパターンの一例を示す図である。
【図１１】図１に示す画像読取装置において、読み取りセンサで読み取られた際に読み取りセンサの位置に対応する位置情報を生成するためのパターンの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１                              画像読取装置
１０２                          ＣＰＵ
１０４                          ＲＯＭ
１０６                          ＲＡＭ
１０８                          バッファメモリ
１１０                          Ｉ／Ｆ制御部
１１０ａ                        インターフェースコネクタ
１１２                          操作部
１１４                          読み取りセンサ
１１４ａ及び１１４ｂ            センサ領域
１１６                          キャリッジ
１１８                          ＤＣモータ
１２０                          読み取り制御部
２０２                          原稿台
２０４、２０４Ａ及び２０４Ｂ    パターン
２０４ａ                        第１のパターン
２０４ｂ                        第２のパターン
２０４Ｂａ及び２０４Ｂｂ        パターン
４０２                          画像処理部
４０４                          タイミング生成部
４０６                          パターン画像処理部
４０８                          モータ制御部
５０２                          計測部
５０４                          比較部
５０６                          演算処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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