(57)【要約】【課題】  読取部による１ライン読取速度を維持したまま、副走査方向への精細な駆動情報を取得できるようにした原稿読取装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】  原稿読取装置は、所定の方向に配列された複数の受光素子からなる読取部を所定の方向と直交する方向に移動させることにより原稿載置面に載置された原稿から１ライン毎に読み取りを行なう。ここで、原稿読取装置は、原稿載置面における読取部の移動方向に沿った辺の近傍に設けられるパターン部と、パターン部を複数の受光素子の内、当該パターン部に対応する位置に設けられた複数の受光素子を用いて読み取った結果に基づいて読取部の１ライン読取周期あたりの移動方向への駆動情報を演算する制御部と、制御部により演算された駆動情報をフィードバックして読取部の移動方向への駆動を制御する駆動回路とを具備する。パターン部には、所定の方向に対して傾きを有する線が読取部の移動方向に周期的に形成される。【選択図】  図１Ａ
2010157996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に配列された複数の受光素子からなる読取部を前記所定の方向と直交する方向に移動させることにより原稿載置面に載置された原稿から１ライン毎に読み取りを行なう原稿読取装置であって、
前記原稿載置面における前記読取部の移動方向に沿った辺の近傍に設けられるパターン部と、
前記パターン部を前記複数の受光素子の内、該パターン部に対応する位置に設けられた複数の受光素子を用いて読み取った結果に基づいて前記読取部の１ライン読取周期あたりの前記移動方向への駆動情報を演算する制御部と、
前記制御部により演算された駆動情報をフィードバックして前記読取部の前記移動方向への駆動を制御する駆動回路と
を具備し、
前記パターン部には、
前記所定の方向に対して傾きを有する線が前記読取部の前記移動方向に周期的に形成される
ことを特徴とする原稿読取装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記読取部の１ライン読取周期あたりの前記移動方向への移動量と、該移動量に基づいてその移動速度とを演算し、
前記駆動回路は、
前記制御部により演算された位置情報及び移動速度をフィードバックして前記読取部の前記移動方向への駆動を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、
前記読取部の前記移動方向への前記線の長さを１周期とした場合、前記読取部の１ライン読取周期あたりの前記移動方向への移動量が前記線の１周期よりも短くなるように駆動を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の原稿読取装置。
【請求項４】
前記読取部の前記移動方向へ周期的に形成される線は、同一の太さにより形成される
ことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の原稿読取装置。
【請求項５】
前記読取部の前記移動方向へ周期的に形成される線は、複数種類の太さにより形成され、
前記制御部は、
前記読取部の前記移動方向への前記線の長さを１周期とした場合、線の太さが異なることを起因として生じる前記読取部による読取結果に基づいて、前記読取部の１ライン読取周期あたりの前記移動方向への移動量が前記線の１周期を越えたことを検出し、該検出結果に応じて前記読取部の１ライン読取周期あたりの前記移動方向への駆動情報を演算する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の原稿読取装置。
【請求項６】
所定の方向に配列された複数の受光素子からなる読取部を前記所定の方向と直交する方向に移動させることにより原稿載置面に載置された原稿から１ライン毎に読み取りを行なう原稿読取装置の制御方法であって、
前記原稿載置面における前記読取部の移動方向に沿った辺の近傍に設けられるパターン部を前記複数の受光素子の内、該パターン部に対応する位置に設けられた複数の受光素子を用いて読み取った結果に基づいて前記読取部の１ライン読取周期あたりの前記移動方向への駆動情報を演算する制御工程と、
前記制御工程で演算された駆動情報をフィードバックして前記読取部の前記移動方向への駆動を制御する駆動工程と
を含み、
前記パターン部には、
前記所定の方向に対して傾きを有する線が前記読取部の前記移動方向に周期的に形成される
ことを特徴とする原稿読取装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿読取装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿読取装置の光学系の移動速度を制御する技術が知られている。特許文献１には、原稿の読み取りに際して、コンタクトガラス上に形成された帯状パターンを固体イメージセンサにより検出し、当該検出した帯状パターンに基づいて光学系の位置や速度を制御する技術について言及されている。
【０００３】
ここで、特許文献１においては、帯状パターンは、固体イメージセンサの副走査方向に対して周期的に明暗情報が変化するようにコンタクトガラス上に形成され、そのピッチは、異なる線速に対応するため複数種類用意される。また、個体イメージセンサでは、所定の周期で１ライン毎の信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１９９３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した技術では、帯状パターンの読み取りを固体イメージセンサにより行なっている。そのため、帯状パターンの読み取りタイミングが固体イメージセンサの読み取りタイミングに限定されてしまい、光学系の位置及び速度に関して高精細な情報を得ることが困難であった。
【０００６】
高精細な情報を得るには、帯状パターンの白黒境界点の情報を精細に得る必要がある。そして、帯状パターンの白黒境界点の情報を得るには、光学系の移動速度に対して固体イメージセンサの１ライン読取速度を充分に低速にする必要がある。しかし、受光センサの高速化には限界があるため、光学系の移動速度を遅くして対応せざるを得ない。
【０００７】
また、上述した技術では、線速の異なる読取モードに対応するために、異なるピッチの帯状パターンを複数用意しなければならなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、読取部による１ライン読取速度を維持したまま、副走査方向への精細な駆動情報を取得できるようにした原稿読取装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、所定の方向に配列された複数の受光素子からなる読取部を前記所定の方向と直交する方向に移動させることにより原稿載置面に載置された原稿から１ライン毎に読み取りを行なう原稿読取装置であって、前記原稿載置面における前記読取部の移動方向に沿った辺の近傍に設けられるパターン部と、前記パターン部を前記複数の受光素子の内、該パターン部に対応する位置に設けられた複数の受光素子を用いて読み取った結果に基づいて前記読取部の１ライン読取周期あたりの前記移動方向への駆動情報を演算する制御部と、前記制御部により演算された駆動情報をフィードバックして前記読取部の前記移動方向への駆動を制御する駆動回路とを具備し、前記パターン部には、前記所定の方向に対して傾きを有する線が前記読取部の前記移動方向に周期的に形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、読取部による１ライン読取速度を維持したまま、副走査方向への精細な駆動情報を得ることができる。これにより、読取部の副走査方向への移動速度を高速化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の一実施の形態に係わる原稿読取装置の構成の一例を示す図。
【図１Ｂ】図１Ａに示す制御部１７の構成の一例を示す図。
【図２】デジタル画像信号の一例を示す図。
【図３】図１Ａに示すエンコーダパターン部９の一例の拡大図。
【図４】デジタル画像信号の一例を示す図。
【図５】図１Ａ及び図１Ｂに示す原稿読取装置における動作の一例を示すフローチャート。
【図６】実施形態２に係わるエンコーダパターン部９を拡大した一例を示す図。
【図７】実施形態２に係わるデジタル画像信号の一例を示す図。
【図８Ａ】図１Ｂに示す速度制御部１７２における第１の構成の一例を示す図。
【図８Ｂ】図１Ｂに示す速度制御部１７２における第２の構成の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係わる原稿読取装置及びその制御方法の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１Ａは、本発明の一実施の形態に係わる原稿読取装置の構成の一例を示す図である。
【００１４】
イメージセンサ５（ラインセンサ）は、所定の方向（以下、主走査方向と呼ぶ）に配列された複数の受光素子（センサ）を備え、読取部として機能する。イメージセンサ５では、原稿１１を１ライン毎に読み取り、その読取結果に基づくアナログ画像信号を画像処理部１５へ出力する。画像処理部１５では、入力されたアナログ画像信号をＡＤ変換し、デジタル画像信号として制御部１７へ出力する。この出力は、信号線１５ａを介して行なわれる。なお、本実施形態においては、説明を簡略化するために、デジタル画像信号を２値信号として例示するが、これに限られない。
【００１５】
また、原稿載置部７は、例えば、原稿載置台であり、読取対象となる原稿を載置する矩形の原稿載置面１３を有する。原稿載置台の裏側を参照すると、原稿載置面１３の端部（イメージセンサ５の移動方向に沿った辺の近傍の領域）には、単一のエンコーダパターン部９が設けられる。エンコーダパターン部９には、パターン（この場合、黒い直線）が周期的に形成される。パターン各々は、主走査方向及び副走査方向（主走査方向と直交する方向）に対して傾きを有しており、これにより、明暗情報を持っている。
【００１６】
イメージセンサ５は、原稿１１とエンコーダパターン部９とを同時に読み取る。すなわち、原稿１１に対応した位置に設けられた複数の受光素子を用いて原稿１１を読み取るとともに、エンコーダパターン部９に対応した位置に設けられた複数の受光素子を用いてパターンの読み取りを行なう。
【００１７】
ＤＣモータ１は、イメージセンサ５をイメージセンサ駆動ベルト３を介して副走査方向に移動させる。モータ駆動回路１９は、制御部１７からの制御信号に基づいてＤＣモータ１の駆動電圧を制御する。
【００１８】
ここで、イメージセンサ５において、原稿１１の読み取りを行なっている際のデジタル画像信号は、図２に示す信号出力となる。この場合、原稿１１の全面が白である場合を例に挙げている。図２に示すデジタル画像信号は、ハイレベルが白を示し、ロウレベルが黒を示している。なお、この画像信号では、イメージセンサ５の無信号区間も示されている。デジタル画像信号において、始まりのロウレベルは、イメージセンサ５の無信号区間である。矢印で１ラインと書かれている期間がイメージセンサ５から出力される１ライン分の期間に相当する。
【００１９】
図３は、図１Ａに示すエンコーダパターン部９の一例を拡大した図である。ここでは、黒線９１、９２、９３を用いて説明する。黒線９１の範囲ｄを読み取る期間は、図２の期間Ｔに対応する。
【００２０】
破線の横線は、イメージセンサ５のライン読取位置を示している。この場合、イメージセンサ５は、符号２０から符号２５の方向に向けて順次移動しつつ、符号２０、符号２１、符号２３、符号２５の位置において、ライン読み取りを行なっている。この際、信号線１５ａに対して出力されるデジタル画像信号を図４に示す。ロウレベルとなっている部分がエンコーダパターン部９の黒線を読んでいる位置に相当する。信号Ｓ２１及び信号Ｓ２３の立下り部分の差分がエンコーダパターン部９の主走査方向の移動量となる。例えば、イメージセンサ５の画像読取線密度が６００ｄｐｉ、差分が１０画素である場合、読取位置２１と読取位置２３との主走査方向における移動量は、１／６０インチとなる。但し、この情報だけでは、副走査方向の駆動制御を行なうことはできない。
【００２１】
そこで、制御部１７においては、信号Ｓ２１及び信号Ｓ２３の立下り部分の差分に基づいてイメージセンサ５の副走査方向における駆動情報として移動量を演算する。具体的には、エンコーダパターン部９におけるパターンの傾きは予め分かっているので、その傾き情報と主走査方向の画素差分とイメージセンサ５の主走査方向の線密度とから演算を行なう。例えば、イメージセンサ５の線密度が２４００ｄｐｉ、主走査方向の画素差分が８画素、パターンの傾きが主走査方向１０に対して副走査方向５である場合、副走査方向の移動量は、（８／２４００）×（５／１０）＝１／６００インチとなる。このようにすることでイメージセンサ５の副走査方向における位置だけでなく、１ライン読取周期あたりのイメージセンサ５の副走査方向への移動量（１ライン読み取り後のイメージセンサ５の副走査方向への移動量）が分かる。
【００２２】
制御部１７は、１ライン読取周期あたりのイメージセンサ５の副走査方向への移動量からイメージセンサ５の副走査方向における駆動情報として移動速度を演算する。そして、制御部１７は、イメージセンサ５の副走査方向の駆動情報（移動量、移動速度）をフィードバック情報としてモータ駆動回路１９に出力する。これを受けたモータ駆動回路１９では、このフィードバック情報に基づいてモータ電流を制御する。これにより、ＤＣモータ１の駆動制御を行なう。
【００２３】
ここで、制御部１７は、図１Ｂに示すように、入力部１７１と、速度制御部１７２と、画像制御部１７３とを具備して構成される。入力部１７１は、画像処理部１５からデジタル画像を入力し、原稿１１に対応するデジタル画像とエンコーダパターン部９に対応するデジタル画像とを分割する。画像分割後、入力部１７１は、エンコーダパターン部９に対応するデジタル画像を速度制御部１７２へ出力し、原稿１１に対応するデジタル画像を画像制御部１７３へ出力する。
【００２４】
ここで、図８Ａ及び図８Ｂを用いて、図１Ｂに示す速度制御部１７２の構成の一例について説明する。ここでは、速度制御部１７２における構成を２通り例に挙げて説明する。
【００２５】
まず、図８Ａを用いて、速度制御部１７２における第１の構成の一例について説明する。速度制御部１７２は、検知部１７２１と、レジスタ１７２２と、差分演算器１７２３と、乗算器１７２４と、除算器１７２５とを具備して構成される。
【００２６】
検知部１７２１は、内部にカウンタを備え、信号の立ち下がりを検知したときの画素数をカウントする。ここでは、ハイレベルからロウレベルへの信号の変化点のカウント値を取得する。このカウント値は、レジスタ１７２２及び差分演算器１７２３へ出力される。
【００２７】
レジスタ１７２２は、１つ前のライン（例えば、図３の符号２１）のカウント値を保持しており、新たなカウント値（例えば、図３の符号２３のラインの値）が入力されると、当該保持したカウント値を差分演算器１７２３へ出力する。つまり、図３の符号２３における変化点を検出すると、図３の符号２１におけるカウント値を差分演算器１７２３へ出力する。これにより、差分演算器１７２３においては、両者のカウント値の差分を演算する。差分演算器１７２３による演算結果は、乗算器１７２４へ出力される。
【００２８】
乗算器１７２４は、エンコーダパターン部９の主走査方向（又は副走査方向）への傾きに基づく係数を用いて乗算を行なう。これにより、副走査方向の移動距離の値が求められる。乗算器１７２４は、副走査方向の移動距離の値（例えば、図３の符号２１と符号２３との距離に対応）を除算器１７２５へ出力する。除算器１７２５は、この副走査方向への移動距離の値をイメージセンサ（ラインセンサ）５の読取周期に対応する時間で除算する。この除算処理により、イメージセンサ５の副走査方向への移動速度を求めることができる。
【００２９】
なお、エンコーダパターン部９におけるパターンの傾きを変えることにより、副走査方向の分解能を変えることができる。すなわち、傾きを小さくすると（言い換えれば、主走査に対する副走査の画素差分を小さくすると）、副走査方向の分解能は高くなり、より高精度に副走査方向への駆動制御が行なえる。
【００３０】
また、イメージセンサ５のライン読取位置が次のパターンに移動してしまう場合がある。このとき、立ち下がり部分が逆方向に移動する。この場合、イメージセンサ５による１ライン読取周期あたりの副走査方向への移動量が、副走査方向へのパターンの長さ（以下、パターンの副走査方向への１周期と呼ぶ）よりも短いことを前提として移動量を算出する。具体的には、各パターンの副走査方向の１周期幅を１／２００インチとする。そして、前ライン読取位置との移動量がマイナス２／６００インチであれば、実際の移動量は、１／２００−２／６００＝１／６００インチとして算出できる。
【００３１】
次に、図８Ｂを用いて、速度制御部１７２における第２の構成の一例について説明する。なお、図８Ａと同じ構成には同じ符号を付しており、その説明を省略する場合もある。ここでは、相違点について重点的に説明する。
【００３２】
速度制御部１７２には、図８Ａに示す構成に加えて、データ判定部１７２６と、補正部１７２７とが設けられる。データ判定部１７２６は、差分演算器１７２３における演算結果が負の値であるか否かを判定し、その判定結果を補正部１７２７へ出力する。補正部１７２７は、データ判定部１７２６の判定結果に基づいて、乗算器１７２４から出力される演算結果を補正する。例えば、判定結果が負であれば、演算結果に対して所定の値の加算を行ない、その加算結果を除算器１７２５へ出力する。一方、判定結果が負でなければ、補正部１７２７は、演算結果に対して上記加算は行なわず、演算結果をそのまま除算器１７２５へ出力する。
【００３３】
次に、図５を用いて、図１Ａ及び図１Ｂに示す原稿読取装置における動作の一例について説明する。なお、ここでは、原稿読み取りに際して、イメージセンサ５の副走査方向への位置情報及び移動速度をフィードバックしてイメージセンサ５の駆動を制御する場合について説明する。
【００３４】
原稿読取装置は、まず、イメージセンサ５を主走査方向に駆動し、原稿１１を読み取るとともに、エンコーダパターン部９を読み取る（Ｓ１０１）。原稿読取装置は、制御部１７において、エンコーダパターン部９の読取結果に基づいてイメージセンサ５の主走査方向における移動量（直前のパターン読取位置と現在のパターン読取位置との主走査方向における位置差分）を演算する（Ｓ１０２）。
【００３５】
続いて、原稿読取装置は、制御部１７において、イメージセンサ５の副走査方向の移動量（直前のパターン読取位置と現在のパターン読取位置との副走査方向における位置差分）を演算する（Ｓ１０３）。この移動量は、Ｓ１０２で算出された移動量（主走査方向の画素差分）と、予め保持されているエンコーダパターン部９におけるパターンの傾き情報と、イメージセンサ５の主走査方向の線密度とに基づいて算出される。原稿読取装置は、制御部１７において、Ｓ１０３で算出されたイメージセンサ５の副走査方向への移動量に基づいてイメージセンサ５の副走査方向への移動速度を演算する（Ｓ１０４）。
【００３６】
その後、原稿読取装置の制御部１７は、イメージセンサ５の副走査方向の駆動情報（移動量、移動速度）をフィードバック情報としてモータ駆動回路１９に出力する。そして、モータ駆動回路１９では、このフィードバック情報に基づいてモータ電流を制御する（Ｓ１０５）。これにより、ＤＣモータ１の駆動制御を行なう（Ｓ１０６）。原稿読取装置は、原稿の読み取りが終了するまで、上述した処理を繰り返し実行する。
【００３７】
以上説明したように実施形態１によれば、イメージセンサ５の１ライン読取速度を維持したまま、副走査方向への精細な駆動情報を得ることができる。これにより、例えば、イメージセンサ５の副走査方向への移動速度を高速化できる。
【００３８】
また、線速（線密度）の異なる読取モードによる読み取りを行なう場合であっても、イメージセンサ５の副走査方向に対する制御が単一（１種類）のエンコーダパターン部９により制御できる。
【００３９】
（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。実施形態２においては、１ライン読取周期あたりのイメージセンサ５の副走査方向への移動量が、エンコーダパターン部９におけるパターンの１周期を越えてしまった場合について説明する。
【００４０】
図６には、読取位置２７、読取位置２９、読取位置３１が示されている。読取位置２７に対する読取位置２９及び読取位置３１の移動量が大きく異なっている。これに対して、デジタル画像信号の立下りの位置は、図７に示すように、同等となっている。このままでは、その差異を判別できないため、イメージセンサ５の副走査方向への移動量が、パターンの１周期を越えた場合には、イメージセンサ５の駆動情報（移動量、移動速度）を取得することができない。通常、このようなことが起きないように移動速度の最大値を決め、それを越えることが無いように制御を行なう。
【００４１】
実施形態２においては、図６に示すように、パターンの白から黒への境界部のピッチを変えずに、パターンの黒線の太さを交互に異ならせている。すなわち、実施形態１においては、パターンの黒線の太さは、同一であったが、実施形態２においては、この太さを複数種類設ける。図６では、エンコーダパターン部９の黒線の太さを２種類とする。黒線９４、９５、９６は、隣り合う黒線の太さが異なるように配置されている。この場合、図７に示すように、この黒線の太さを起因として、デジタル画像信号Ｓ２７及びＳ２９のロウレベル期間の長さと、デジタル画像信号Ｓ３１のロウレベル期間の長さとが異なっている。
【００４２】
そこで、制御部１７においては、このロウレベル期間の相違を検出し、その検出結果に応じてイメージセンサ５の副走査方向における移動量を演算する。すなわち、ロウレベル期間の相違を検出することにより読取位置が２９であるのか３１であるのかを識別する。移動速度については、上記実施形態１同様に演算すればよい。なお、エンコーダパターン部９の黒線の太さの種類は、黒線の太さの識別が可能であればよく、２種類以上あってもよい。
【００４３】
以上説明したように実施形態２によれば、１ライン読取周期あたりのイメージセンサ５の副走査方向への移動量が、パターンの１周期を越えてしまった場合であっても、実施形態１同様の効果を得ることができる。
【００４４】
以上が本発明の代表的な実施形態の一例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。
【図１Ａ】
2010157996.tif 000003
【図１Ｂ】
2010157996.tif 000004
【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】
2010157996.tif 000009
【図７】
2010157996.tif 000010
【図８Ａ】
2010157996.tif 000011
【図８Ｂ】
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