(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を所定方向に移動させる搬送手段と、
前記物体の表面を撮像して、異なるタイミングで第１画像データおよび第２画像データを取得するのに用いられるイメージセンサと、
前記第１画像データからテンプレートパターンを切り出し、前記第２画像データの中で前記テンプレートパターンと相関が大きい領域をサーチして前記物体の移動状態を求める処理手段と、
前記第１画像データと前記第２画像データとの間での前記物体の移動量または移動速度の情報を間接的又は推定によって取得する取得手段と、を有し、
前記処理手段は、前記取得手段で取得した移動量または移動速度が大きいほど前記所定方向における前記テンプレートパターンのサイズを小さく、且つ、前記テンプレートパターンが前記移動量または移動速度に関わらず前記第２画像データの中に納まるようなサイズで前記テンプレートパターンを設定することを特徴とする移動検出装置。
【請求項２】
前記取得手段は、前記搬送手段が有するローラの回転状態を検出するエンコーダの検出値から間接的に前記情報を取得することを特徴とする、請求項１記載の移動検出装置。
【請求項３】
前記取得手段は、前記搬送手段が有するモータのサーボ制御の制御目標値、もしくは前記搬送手段が有するパルスモータの制御パルス値から、前記搬送手段による搬送量を推定して前記情報を取得することを特徴とする、請求項１記載の移動検出装置。
【請求項４】
前記取得手段は、直前もしくはそれ以前のダイレクトセンシングの処理で取得した前記前記物体の移動状態の情報から今回の移動状態を推定して前記情報を取得することを特徴とする、請求項１記載の移動検出装置。
【請求項５】
前記処理手段は、前記所定方向において、前記テンプレートパターンのサイズが、前記イメージセンサで撮像する撮像領域のサイズから前記取得手段で取得される前記物体の移動量を引いた値よりも大きくならないように、前記テンプレートパターンのサイズを設定することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の移動検出装置。
【請求項６】
前記搬送手段は上流から下流および下流から上流の双方向に物体を移動させることが可能であり、前記処理手段は、上流から下流に移動する際には前記前記テンプレートパターンを前記第１画像データにおいて上流側の端部近傍に設定し、下流から上流に移動する際には前記前記テンプレートパターンを前記第１画像データにおいて下流側の端部近傍に設定することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の移動検出装置。
【請求項７】
前記処理手段は、前記テンプレートパターンのサイズにかかわらず、前記第１画像データの端部近傍に揃えて前記テンプレートパターンを設定することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の移動検出装置。
【請求項８】
前記物体は記録を行なうメディアまたはメディアを搭載して搬送する搬送ベルトであることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の移動検出装置。
【請求項９】
前記処理手段で求められた前記搬送ベルトまたは前記メディアの移動状態に基づいて、前記搬送手段の駆動を制御する制御手段を有することを特徴とする、請求項８記載の移動検出装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の移動検出装置と、移動する前記物体に記録を行なう記録部を有することを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理によって物体の移動を検出する技術、および同技術を採用したプリンタ等の記録装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント用紙等のメディアを搬送しながらプリントを行なう際、搬送精度が低いと、中間調画像の濃度ムラが生じたり、倍率誤差が生じたりして、得られるプリント画像の品質が劣化する。そのため、高精度な部品を採用し精密な搬送機構を搭載しているが、プリント品質に対する要求は厳しくさらなる精度向上が望まれている。一方ではコストに対する要求も厳しく、高精度化と低コスト化の両立が求められている。
【０００３】
これに対処するため、メディアの移動を高精度に検出して、フィードバック制御により安定した搬送を実現するために、メディアの表面を撮像して、搬送されるメディアの移動を画像処理によって検出するダイレクトセンシングと呼ばれる試みがなされている。
【０００４】
特許文献１は、ダイレクトセンシングの一手法を開示する。特許文献１は、移動するメディアの表面をイメージセンサにより時系列に複数回撮像し、得られた画像同士をパターンマッチング処理で比較して、メディアの移動量を検出するものである。以下、物体の表面を直接検出して移動状態を検出する方式をダイレクトセンシング、この方式を用いた検出器をダイレクトセンサと称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１７１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ダイレクトセンシングにおいてパターンマッチング処理で確実な判定を行なうには、設定するテンプレートパターンのサイズと位置が適切であることが重要となる。例えば、図１７（ａ）は、最初に取得した第１画像データ１７００Ａに対して設定するテンプレートパターン１７０２のメディア搬送方向のサイズが大きすぎる場合を示す。第１画像データの次に取得した第２画像データ１７００Ｂの内部にテンプレートパターン１７０２全体が収まり切らないと、確実な判定ができなくなる。逆に、図１７（ｂ）は、第１画像データ１７０１Ａに対して設定するテンプレートパターン１７０３が小さすぎる場合である。第２画像データ１７００Ｂの内部に本来のマッチングパターンと共に、マッチングパターンに類似したノイズパターンが含まれる可能性が高まり、ノイズパターンの方を選んでしまう畏れがある。
【０００７】
本発明は上述の課題認識のもとになされたものである。本発明の目的は、状況に応じて適切なテンプレートパターンを可変に設定することで、確実な移動検出を行なうことができるダイレクトセンシングの手法の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決する本発明の移動検出装置は、物体を所定方向に移動させる搬送手段と、前記物体の表面を撮像して、異なるタイミングで第１画像データおよび第２画像データを取得するのに用いられるイメージセンサと、前記第１画像データからテンプレートパターンを切り出し、前記第２画像データの中で前記テンプレートパターンと相関が大きい領域をサーチして前記物体の移動状態を求める処理手段と、前記第１画像データと前記第２画像データとの間での前記物体の移動量または移動速度の状態の情報を間接的又は推定によって取得する取得手段と、を有し、前記処理手段は、前記取得手段で取得した移動量または移動速度が大きいほど前記所定方向における前記テンプレートパターンのサイズを小さく、且つ、前記テンプレートパターンが前記移動量または移動速度に関わらず前記第２画像データの中に納まるようなサイズで前記テンプレートパターンを設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、状況に応じて最適なテンプレートパターンを可変に設定することで、確実な移動検出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態のプリンタの断面図
【図２】変形例のプリンタの断面図
【図３】プリンタのシステムブロック図
【図４】ダイレクトセンサの構成図
【図５】メディアの給送、記録、排出の動作シーケンスを示すフローチャート図
【図６】メディアをステップ送りで搬送する動作シーケンスを示すフローチャート図
【図７】ダイレクトセンシングの処理を説明するための図
【図８】テンプレートパターンの設定手順を示すフローチャート図
【図９】制御プロファイルの例を説明するためのグラフ図
【図１０】異なる時刻に取得した複数の画像データを模式的に示した図
【図１１】搬送量／搬送速度とテンプレートパターンサイズとを対応付けて示した表
【図１２】制御プロファイルの例を説明するためのグラフ図
【図１３】テンプレートパターンの設定手順を示すフローチャート図
【図１４】搬送方向が双方向であるときのテンプレートパターンの設定例を示す図
【図１５】テンプレートパターンの位置を搬送方向に応じて設定した例を示す図
【図１６】テンプレートパターンの設定手順を示すフローチャート図
【図１７】パターンマッチング処理における課題を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示する。ただし、例示する実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲を限定する主旨のものではない。
【００１２】
（実施例１）
本発明の適用範囲は、プリンタを始めとして、物体の移動を高精度に検出することが要求される移動検出の分野に広く渡る。例えば、プリンタ、スキャナ等の機器や、物体を搬送して検査、読取、加工、マーキング等の各種の処理を施す、工業分野、産業分野、物流分野などで使用する機器に適用可能である。また、本発明をプリンタに適用する場合は、インクジェット方式、電子写真方式、サーマル方式、ドットインパクト方式などの様々な方式のプリンタに適用可能である。なお、本明細書において、メディアとは、紙、プラスチックシート、フィルム、ガラス、セラミック、樹脂等のシート状あるいは板状の媒体をいう。また、本明細書において上流・下流とは、シートに画像記録を行なう際のシートの搬送方向を基準とした上流・下流を意味するものとする。
【００１３】
以下に、記録装置の一例であるインクジェット方式のプリンタの実施形態を説明する。本実施形態のプリンタは、プリントヘッドの往復移動（主走査）とメディアの所定量のステップ送り（副走査）とを交互に行なって二次元画像を形成する、いわゆるシリアルプリンタである。なお、本発明は、シリアルプリンタに限らず、プリント幅をカバーする長尺ライン型プリントヘッドを持ち、固定されたプリントヘッドに対してメディアが移動して二次元画像を形成する、いわゆるラインプリンタにも適用可能である。
【００１４】
図１はプリンタの主要部の構成を示す断面図である。プリンタは、メディアをベルト搬送系によって副走査方向（第１方向、所定方向）に移動させる搬送機構と、移動するメディアに対してプリントヘッドを用いて記録を行なう記録部とを有する。プリンタは更に、物体の移動状態を間接的に検出するエンコーダ１３３と、物体の移動状態を直接的に検出するダイレクトセンサ１３４を有する。
【００１５】
搬送機構は、回転体である第１ローラ２０２、第２ローラ２０３、およびこれらローラの間に所定のテンションで掛けられた幅広の搬送ベルト２０５を有する。メディア２０６は搬送ベルト２０５の表面に静電力等による吸着もしくは粘着によって密着して、搬送ベルト２０５の移動に伴なって搬送される。副走査のための駆動源である搬送モータ１７１の回転力は駆動ベルト１７２によって駆動ローラである第１ローラ２０２に伝達され、第１ローラ２０２が回転する。第１ローラ２０２と第２ローラ２０３は搬送ベルト２０５によって同期回転する。搬送機構は更に、トレイ２０８の上に積載されたメディア２０７を一枚ずる分離して搬送ベルト２０５の上に給送するための給送ローラ２０９と、これを駆動する給送モータ１６１（図１では不図示）を有する。給送モータ１６１の下流設けられたペーパーエンドセンサ１３２は、メディア搬送のタイミングを取得するためにメディアの先端または後端を検出するものである。
【００１６】
回転式のエンコーダ１３３（回転角センサ）は、第１ローラ２０２の回転状態を検出して、搬送ベルト２０５の移動状態を間接的に取得するのに用いられる。エンコーダ１３３はフォトインタラプタを備え、第１ローラ２０２と同軸に取り付けられたコードホイール２０４の円周に沿って刻まれている等間隔のスリットを光学的に読み取って、パルス信号を生成する。
【００１７】
ダイレクトセンサ１３４は、搬送ベルト２０５の下方（メディア２０６の載置面とは反対の裏面側）に設置されている。ダイレクトセンサ１３４は、搬送ベルト２０５の面にマーキングされたマーカを含む領域を撮像するイメージセンサを備える。ダイレクトセンサ１３４は、搬送ベルト２０５の移動状態を後述する画像処理によって直接的に検出するものである。搬送ベルト２０５に対してメディア２０６は面同士で強固に密着しているので、ベルト表面とメディアとの間での滑りによる相対位置変動は無視できるほど小さい。そのため、ダイレクトセンサ１３４はメディアの移動状態を直接的に検出するのと等価とみなすことができる。なお、ダイレクトセンサ１３４は、搬送ベルト２０５の裏面を撮像する形態には限定されず、搬送ベルト２０５の表面のメディア２０６で覆われない領域を撮像するようにしてもよい。また、ダイレクトセンサ１３４は、被写体として搬送ベルト２０５ではなくメディア２０６の表面を撮像するものであってもよい。
【００１８】
記録部は、主走査方向に往復移動するキャリッジ２１２と、これに搭載されたプリントヘッド２１３及びインクタンク２１１を有する。キャリッジ２１２は主走査モータ１５１（図１では不図示）の駆動力によって主走査方向（第２方向）に往復移動する。この移動に同期してプリントヘッド２１３のノズルからインクを吐出して、メディア２０６上にプリントする。プリントヘッド２１３とインクタンク２１１は一体化してキャリッジ２１２に対して着脱されるものであっても、別体として個別にキャリッジ２１２に対して着脱されるものであってもよい。プリントヘッド２１３はインクジェット方式によりインクを吐出するものであり、その方式は発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式などを採用することができる。
【００１９】
なお、搬送機構はベルト搬送系には限定されず、変形例として、搬送ベルトを用いずに搬送ローラによってメディアを搬送させる機構を有するものであってもよい。図２は変形例のプリンタの断面図を示す。図１の部材と同一の符号を付したものは同一の部材を示す。第１ローラ２０２と第２ローラ２０３が直接メディア２０６に接して、メディアを移動させる。第１ローラ２０２と第２ローラ２０３の間には不図示の同期ベルトが掛けられて、第１ローラの回転に同期して第２ローラが回転するようになっている。この形態では、ダイレクトセンサ１３４が撮像する被写体は搬送ベルト２０５ではなくメディア２０６であり、ダイレクトセンサ１３４はメディア２０６の裏面側を撮像する。
【００２０】
図３はプリンタのシステムブロック図である。コントローラ１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を有する。コントローラ１００は、プリンタ全体の各種制御や画像処理等を司る制御部と処理部とを兼ね備える。情報処理装置１１０は、コンピュータ、デジタルカメラ、ＴＶ、携帯電話機など、メディアに記録するための画像データを供給する装置であり、インターフェース１１１を通してコントローラ１００と接続される。操作部１２０は操作者とのユーザーインターフェースであり、電源スイッチを含む各種入力スイッチ１２１と表示器１２２を備える。  センサ部１３０はプリンタの各種状態を検出するためのセンサ群である。ホームポジションセンサ１３１は往復移動するキャリッジ２１２のホームポジションを検出する。センサ部１３０は、上述したペーパーエンドセンサ１３２、エンコーダ１３３、およびダイレクトセンサ１３４を備える。これらの各センサはコントローラ１００に接続されている。コントローラ１００の指令に基づいて、ドライバを介してプリントヘッドやプリンタの各種モータが駆動される。ヘッドドライバ１４０は記録データに応じてプリントヘッド２１３を駆動する。モータドライバ１５０は主走査モータ１５１を駆動する。モータドライバ１６０は給送モータ１６１を駆動する。モータドライバ１７０は副走査のための搬送モータ１７１を駆動する。
【００２１】
図４はダイレクトセンシングを行なうためのダイレクトセンサ１３４の構成図である。ダイレクトセンサ１３４は、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、半導体レーザ等の光源３０１を含む発光部、イメージセンサ３０２と屈折率分布レンズアレイ３０３を含む受光部、及び駆動回路やＡ／Ｄ変換回路などの回路部３０４を１つのセンサユニットとしたものである。光源３０１によって撮像対象である搬送ベルト２０５の裏面側の一部を照明する。イメージセンサ３０２は屈折率分布レンズアレイ３０３を介して照明された所定の撮像領域を撮像する。イメージセンサはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの二次元エリアセンサまたはラインセンサである。イメージセンサ３０２の信号はＡ／Ｄ変換されデジタル画像データとして取り込まれる。イメージセンサ３０２は、物体（搬送ベルト２０５）の表面を撮像して異なるタイミングで複数の画像データ（連続して取得したものを、第１画像データ、第２画像データという）を取得するのに用いられる。そして後述するように、第１画像データからテンプレートパターンを切り出し、前記第２画像データの中で前記テンプレートパターンと相関が大きい領域を画像処理でサーチすることで、物体の移動状態を求めることができる。画像処理を行なう処理部はコントローラ１００であってもよいし、ダイレクトセンサ１３４のユニットに処理部を内蔵するようにしてもよい。
【００２２】
図５はメディアの給送、記録、排出の一連の動作シーケンスを示すフローチャート図である。これらの動作シーケンスはコントローラ１００の指令に基づいてなされる。ステップＳ５０１では、給送モータ１６１を駆動して給送ローラ２０９によってトレイ２０８上のメディア２０７を１枚ずつ分離して搬送経路に沿って給送する。ペーパーエンドセンサ１３２が給送中のメディア２０６の先頭を検出すると、この検出タイミングに基づいてメディアの頭出し動作を行なって所定の記録開始位置まで搬送する。
【００２３】
ステップＳ５０２では、搬送ベルト２０５を用いてメディアを所定量ずつステップ送りする。所定量とは１バンド（プリントヘッドの１回の主走査）の記録における副走査方向における長さである。例えば、プリントヘッド２１３の副走査方向におけるノズル列幅の半分ずつ送りながら２回ずつ重ねてマルチパス記録を行なう場合は、所定量はノズル列幅の半分の長さとなる。
【００２４】
ステップＳ５０３では、キャリッジ２１２によってプリントヘッド２１３を主走査方向に移動させながら、１バンド分の記録を行なう。ステップＳ５０４では、すべての記録データの記録が終了したかを判断する。未記録の残りがある場合（ＮＯ）は、ステップＳ５０２に戻って副走査のステップ送りと主走査の１分の記録を繰りかえす。全ての記録が終了してステップＳ５０４の判断がＹＥＳになったら、ステップＳ５０５に移行する。ステップＳ５０５ではメディア２０６を記録部から排出する。こうして１枚のメディア２０６に二次元の画像が形成される。
【００２５】
図６のフローチャート図を用いて、ステップＳ５０２のステップ送りの動作シーケンスについて更に詳細に説明する。ステップＳ６０１では、ダイレクトセンサ１３４のイメージセンサで搬送ベルト２０５のマーカを含む領域を撮像する。取得した画像データは、移動開始前の搬送ベルトの位置を示すものであり、ＲＡＭ１０３に記憶される。ステップＳ６０２では、エンコーダ１３３でローラ２０２の回転状態をモニタしながら搬送モータ１７１を駆動して搬送ベルト２０５の移動、すなわちメディア２０６の搬送制御を開始する。目標とする搬送量だけメディア２０６を搬送するようにコントローラ１００がサーボ制御を行う。このエンコーダを用いた搬送制御と並行して、ステップＳ６０３以降の処理を実行する。
【００２６】
ステップＳ６０３では、ダイレクトセンサ１３４でベルトを撮像する。撮像のタイミングについては、１バンド分の記録をするための目標とするメディア搬送量（以後、目標搬送量という）、イメージセンサの第１方向における幅、および搬送速度などによって予め決められた搬送量を搬送したと推定されるタイミングで撮像する。本例では、予め決められた搬送量を搬送した時点でエンコーダ１３３が検出するであろうコードホイール２０４の特定のスリットを指定しておき、そのスリットをエンコーダ１３３が検出したタイミングで撮像する。
【００２７】
ステップＳ６０４はダイレクトセンシングの処理、すなわち画像処理による移動量検出を行なう。直前にステップＳ６０３で撮像した第２画像データと、そのひとつ前に撮像した第１画像データとの間で、どれだけの距離だけ搬送ベルト２０５が移動したかを画像処理によって検出する。処理の詳細については後述する。目標搬送量に応じて決められた回数だけ所定のインターバルで撮像を行なう。
【００２８】
ステップＳ６０５では、決められた回数の撮像を終了したか否かを判断する。終了してない場合（ＮＯ）はステップＳ６０３に戻って終了するまで処理を繰り返す。決められた回数だけ繰返し搬送量を検出する毎に搬送量を累計していき、最初にステップＳ６０１で撮像したタイミングからの１バンド分の搬送量を求める。ステップＳ６０６では、１バンド分の、ダイレクトセンサ１３４で取得した搬送量とエンコーダ１３３から取得した搬送量の差分を計算する。エンコーダ１３３は間接的な搬送量の検出であり、ダイレクトセンサ１３４による直接的な搬送量の検出に較べて検出精度に劣る。従って、上述の差分はエンコーダ１３３の検出誤差とみなすことができる。
【００２９】
ステップＳ６０７では、ステップＳ６０６で求めたエンコーダの誤差分だけ搬送制御に補正を与える。補正には、搬送制御の現在の位置情報を誤差分だけ増減して補正する方法、目標搬送量を誤差分だけ増減して補正する方法があり、いずれの方法を採用してもよい。こうしてフィードバック制御により目標搬送量までメディア２０６を正確に搬送して１バンド分の搬送が完了する。
【００３０】
図７は、上述のステップＳ６０４のダイレクトセンシングの処理の詳細を説明するための図である。ダイレクトセンサ１３４の撮像で取得された搬送ベルト２０５の第１画像データ７００Ａ、第２画像データ７００Ｂが模式的に示されている。また、符号Ｗはダイレクトセンサ１３４のイメージセンサのメディア搬送方向（第１方向）における幅［画素］、符号Ｈはダイレクトセンサ１３４の第２方向における幅［画素］である。符号ｍは２つの画像データを取得する間の時間差における搬送量［画素］をである。符号ｍ’はエンコーダ１３３の検出出力をもとに取得した搬送量である。符号Ｔｈはパターンマッチングに用いるテンプレートパターンの高さ［画素］、符号Ｔｗはテンプレートパターンの幅［画素］である。座標（ｘ、ｙ）はテンプレートパターンの切り出し位置である。Ｔｗ＝Ｗ−ｍ’−ｘが成り立つようＴｗが定められる。
【００３１】
第１画像データ７００Ａ、第２画像データ７００Ｂの中で「○」で示されるパターン（明暗の階調差がある部分）は、搬送ベルト２０５に刻印されたマーカーの像である。なお、図２に示した装置のように被写体がメディアの場合には、メディア表面の微視的なパターン（紙の繊維パターンなど）がマーカーと同等の役割を果たす。第１画像データ７００Ａに対して、上流側の位置にテンプレートパターン７０１を設定して、この部分の画像を切り出す。設定方法の詳細は後述する。第２画像データ７００Ｂを取得したら、切り出したテンプレートパターン７０１と類似のパターンが、第２画像データ７００Ｂのどこに位置するかをサーチする。サーチはパターンマッチングの手法により行なう。類似度を判定するアルゴリズムは、ＳＳＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、ＳＡＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、ＮＣＣ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）等が知られる。いずれを採用してもよい。この例では最も類似するパターンが領域７０２に位置している。第１画像データ７００Ａにおけるテンプレートパターン７０１と第２画像データ７００Ｂにおける領域７０２との副走査方向におけるイメージセンサの画素数の差分を求める。そして、この差分画素数に１画素に対応した距離を掛けることで、この間の移動量（搬送量ｍ）、更には移動速度を求めることができる。
【００３２】
図８は、ダイレクトセンシングにおけるテンプレートパターンの設定手順を示すフローチャート図である。この処理はコントローラ１００の処理部においてなされる。
【００３３】
ステップＳ８０１では、第１画像データと第２画像データとの間での物体の移動状態の情報を間接的又は推定によって取得する。２つの画像データの取得の間の時間差における搬送機構によるメディアの搬送量ｍ’（図７における搬送量ｍ’）を、その間のエンコーダ１３３の検出出力（パルスカウント値）から間接的に取得する。間接的な移動量の取得手段であるエンコーダ１３３の検出精度は、物体表面の直接的な計測によるダイレクトセンシングによる検出精度よりは悪いが、概ねの搬送量ｍ’の情報を推定することができる。
【００３４】
なお、間接的又は推定によって移動状態を取得する取得手段としてはエンコーダに限らない。例えば、搬送機構が有する搬送モータのサーボ制御の制御目標値、もしくは搬送モータ（パルスモータ）の制御パルス値から搬送量ｍ’を推定することができる。あるいは、直前もしくはそれ以前のダイレクトセンシングで取得した搬送量から、今回の搬送量ｍの情報を推定することもできる。これは、繰返しの計測中に大きな搬送量の変動は起きないという前提のもとでの推定による間接的な搬送量の取得である。推定は、直前もしくはそれ以前のダイレクトセンシングによる搬送量をそのまま推定値としてもよいし、事前に検出した複数の搬送量の増減トレンドを考慮して直前の搬送量を補正して推定値としてもよい。
【００３５】
ステップＳ８０２ではＷ−ｍ’を計算する。Ｗ−ｍ’は第１方向において２つの画像データが重なるオーバーラップ領域の幅を意味する。
【００３６】
ステップＳ８０３ではテンプレートパターンのサイズを設定する。第１方向においては、
Ｔｗ＝Ｗ−ｍ’−α−ｘ  （式１）
を計算してＴｗとして設定する。第２方向においては、
Ｔｈ＝Ｈ−β−ｙ  （式２）
を計算してＴｈとして設定する。座標（ｘ、ｙ）は、テンプレートパターンの切り出し位置座標である。ｘ、ｙは画像データの端に発生するレンズのゆがみ等を考慮した値である。α、βは、搬送機構の各部品が持つ寸法誤差や取り付け誤差、メディアとローラ間の摩擦の差によるスリップ等を反映した調整値である。この調整値は予め決めた静的な値であってもよいしキャリブレーションなどで動的に設定した値であってもよい。
【００３７】
ステップＳ８０４では、基づいて適切なサイズに設定したテンプレートパターンを元に、上述した手法でパターンマッチング処理を行う。ステップＳ８０５では、ステップＳ８０４のパターンマッチングの結果から上述した手法で移動量ｍを算出する。このダイレクトセンシングによって求めた移動量ｍは非常の精度の高いものである。
【００３８】
テンプレートパターンは、サイズが大きいほど画像データのノイズやムラなどによる誤判定の確率が小さくなる。反面、移動量や移動速度が大きい場合に大きなサイズのテンプレートパターンを設定すると、第２画像データにおいてテンプレートパターンに対応した領域が、画像からはみ出してしまう可能性がある。上述の（式１）はこのバランスを考慮して、テンプレートパターンのサイズを定めたものである。
【００３９】
図９は、図６で説明した搬送制御の制御プロファイルの例を説明するためのグラフ図である。同図において、横軸は搬送制御を開始してからの経過時間を示す。曲線ａは目標位置までの残りの搬送量の変化、曲線ｂはメディアの搬送速度の変化を示す。時刻ｔ０はステップＳ６０１の撮像タイミングを表す。時刻ｔ１、時刻ｔ２、時刻ｔ３はステップＳ６０３での撮像タイミングを表す。時刻ｔ３からｂ＝０の時間は、はステップＳ６０６とステップＳ６０７の補正処理を行なうタイミングを表す。ｍ１は時刻ｔ０と時刻ｔ１の間での搬送量、ｍ２は時刻ｔ１と時刻ｔ２の間での搬送量、ｍ３は時刻ｔ２と時刻ｔ３の間での搬送量を示す。曲線ｂのように、所定速度になるまで加速して、その後所定速度を維持して、目標位置に近づくと減速するように制御される。
【００４０】
ｍ１、ｍ２、ｍ３の値はそれぞれエンコーダ１３３の検出値を用いて間接的に取得する。あるいは、搬送モータ１７１のサーボ制御の制御目標値からｍ１、ｍ２、ｍ３の値を推定によって取得する。あるいは、搬送モータ１７１（パルスモータ）の制御パルス値からｍ１、ｍ２、ｍ３の値を推定によって取得する。あるいは、事前のダイレクトセンシングの検出値を用いて、今回のｍ１、ｍ２、ｍ３を推定によって取得する。
【００４１】
図１０は、異なる時刻ｔ０、時刻ｔ１、時刻ｔ３、時刻ｔ４のそれぞれにおいて、イメージセンサによって取得される４つの画像データ１０００Ａ、１０００Ｂ、１０００Ｃ、１０００Ｄを模式的に示した図である。矢印Ｍはメディアの搬送方向（第１方向）を示す。ｍ１は画像データ１０００Ａと画像データ１０００Ｂの間での搬送量であり、図９のｍ１に対応する。ｍ２は画像データ１０００Ｂと画像データ１０００Ｃの間での搬送量であり、図９のｍ２に対応する。ｍ３は画像データ１０００Ｃと画像データ１０００Ｄの間での搬送量であり、図９のｍ３に対応する。
【００４２】
図８のステップＳ８０２で説明した処理については、画像データ１０００Ａと画像データ１０００Ｂのオーバーラップ領域の幅はＷ−ｍ１で計算される。同様に、画像データ１０００Ｂと画像データ１０００Ｃのオーバーラップ領域の幅はＷ−ｍ２で計算され、画像データ１０００Ｃと画像データ１０００Ｄのオーバーラップ領域の幅はＷ−ｍ３で計算される。
【００４３】
Ｔｗ１は画像データＡから切り出すテンプレートパターンの第１方向における幅である。同様に、Ｔｗ２は画像データＢ、Ｔｗ３は画像データＣに対して設定するテンプレートパターンの幅である。ここで、ｍ１＞ｍ２の場合はＴｗ１＜Ｔｗ２となるように設定している。同様に、ｍ２＞ｍ３の場合はＴｗ２＜Ｔｗ３となるように設定している。つまり、間接的又は推定によって取得された第１画像データと第２画像データとの間でのメディアの搬送量に応じて、第１方向におけるテンプレートパターンのサイズを動的に可変に設定している。具体的には、搬送量が相対的に大きいときテンプレートパターンのサイズは相対的に小さくし、搬送量が相対的に小さいときはテンプレートパターンのサイズを相対的に大きくする。すなわち、ｍ１≧ｍ２≧ｍ３のとき、Ｔｗ１≦Ｔｗ２≦Ｔｗ３が成り立つように各Ｔｗを設定する。更に、Ｔｗ１＜Ｗ−ｍ１、Ｔｗ２＜Ｗ−ｍ２、Ｔｗ３＜Ｗ−ｍ３をそれぞれ満たす各Ｔｗを設定して、第２画像データにおいてテンプレートパターンが画像から外れないようにする。つまり、テンプレートパターンのサイズが、イメージセンサで撮像する撮像領域のサイズから取得手段で取得される物体の移動量を引いた値よりも大きくならないように、第１方向におけるテンプレートパターンのサイズを設定する。なお、移動量ではなく、移動量とその間の時間から分かる移動速度を元にして、所定方向における点プレートパターンのサイズを可変に設定するようにしてもよい。また、テンプレートパターンのサイズにかかわらず、第１画像データの第１方向における上流側の端部近傍に揃えてテンプレートパターンを設定する。
【００４４】
なお、複数のｍ（ｍ１、ｍ２、ｍ３、・・・）に対応付けて予めメモリに記憶しておいて、ｍに応じて呼び出して設定するようにしてもよい。異なる搬送量ｍに対して必ずしも異なるテンプレートサイズＴｗを割り当てる必要は無く、ある閾値を設定して閾値を越えるか否かに応じて、少なくとも２つのテンプレートサイズＴｗを割り当てるようにしてもよい。
【００４５】
以上の実施例１は、取得手段で間接的又は推定によって取得された第１画像データと第２画像データとの間での移動状態の情報に応じて、第１方向におけるテンプレートパターンのサイズを可変に設定してパターンマッチング処理を行なうものである。これにより、発明が解決しようとする課題の欄で説明した課題が解決される。すなわち、確実なパターンマッチング処理ができ信頼性の高いダイレクトセンシングが実現される。その結果、高い信頼性且つ高い搬送精度を実現したプリンタが提供される。
【００４６】
（実施例２）
実施例２は、予め少なくとも２つのテンプレートパターンのサイズを記憶しておいて、状況に応じて記憶したサイズの中から適切なものを選んで切り替える可変設定である。以下、実施例１と異なる部分を中心に説明する。
【００４７】
図１１は、図５のステップＳ５０２におけるメディアの搬送制御において、搬送量／搬送速度とテンプレートパターンサイズとを対応付けて示した表である。ここでは２つのテンプレートパターンサイズを例に挙げたが、２つ以上であってもよい。搬送量Ｍ１＞Ｍ２または搬送速度Ｓ１＞Ｓ２であるとき、テンプレートパターンサイズＴ１＜Ｔ２の関係を満たすように各数値が決められる。各数値は予め求めてメモリにデータテーブルとして記憶しておき、使用するモード（搬送量または搬送速度）に応じて、対応するテンプレートパターンサイズがメモリから読み出され、設定される。
【００４８】
図１２は、図１１におけるメディア搬送制御モードを説明するための図である。同図において、横軸は搬送制御を開始してからの経過時間を示す。曲線ａ１は目標位置までの搬送量Ｍ１に対して残りの搬送量の変化を示すグラフである。曲線ｂ１は曲線ａ１に対応した搬送速度の変化を示すグラフである。一方、曲線ａ２は目標位置までの搬送量Ｍ２に対して残りの搬送量を示すグラフである。曲線ｂ２は曲線ａ２に対応した搬送速度の変化を示すグラフである。曲線ｂ１とｂ２を比較すると、加速後の一定期間の最高速度（Ｓ１、Ｓ２）が異なる。２種類の異なる搬送量Ｍ１，Ｍ２の大小に応じて搬送速度（ｂ１、ｂ２）を変化させて、結果としてどちらのモードにおいても同時刻に１回の搬送が完了するようにしている。
【００４９】
図１３は、テンプレートパターンの設定手順を示すフローチャート図である。この処理は図６で説明したステップＳ６０４の中で行なわれる。ステップ１３０１では、現在の搬送制御モードの搬送量（Ｍ１，Ｍ２のいずれか）を取得する。ステップＳ１３０２では、取得した搬送量に対応付けられたテンプレートパターンサイズをメモリから読み出して設定する。ステップＳ１３０３では、設定したテンプレートパターンを元に、上述した手法でパターンマッチング処理を行う。ステップＳ１３０４では、ステップＳ８０４のパターンマッチングの結果から上述した手法で移動量を算出する。
【００５０】
実施例２によれば、取得手段で間接的又は推定によって取得された第１画像データと第２画像データとの間での移動状態の情報に応じて、第１方向におけるテンプレートパターンのサイズを可変に設定してパターンマッチング処理を行なうものである。これにより実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００５１】
（実施例３）
実施例１、実施例２では、ダイレクトセンシングで移動を検出する方向を一方向（上流から下流方向）であることを想定している。これに対して実施例３では、上流から下流、および下流から上流の双方向の移動検出を可能とするものである。
【００５２】
図１４は、搬送ベルト２０５の搬送方向が双方向であるときのテンプレートパターンの設定例を示す図である。テンプレートパターンの位置は画像データの中央に設定し、テンプレートパターンの上流側、下流側の両方向にｍを設定している。このためＴｗおよびｍを大きく取れずに、パターンマッチング処理に支障を生じる畏れがある。
【００５３】
これを解決するため、実施例３では搬送ベルト２０５の搬送方向に応じて、適切な位置にテンプレートパターンを設定する。図１５は、テンプレートパターンの位置を搬送方向に応じて設定した例を示す図である。図１５（ａ）は、搬送ベルト２０５がＭｆ方向（上流から下流の方向）に移動する場合における、第１画像データ１５００に対して設定するテンプレートパターン１５０２の位置を示す。画像データ１５００の上流側の端部近傍にテンプレートパターン１５０２を設定する。これにより、移動する下流側には余裕が生じるので、テンプレートパターン１５０２のサイズを大きく取ることが可能となる。一方、図１５（ｂ）は、搬送ベルト２０５がＭｂ方向（下流から上流の方向）に移動する場合における、第１画像データ１５０１に対して設定するテンプレートパターン１５０３の位置を示す。画像データ１５０１の下流側の端部近傍にテンプレートパターン１５０３を設定する。これにより、移動する上流側には余裕が生じるので、テンプレートパターン１５０３のサイズを大きく取ることが可能となる。
【００５４】
図１６は、テンプレートパターンの設定手順を示すフローチャート図である。この処理は図６で説明したステップＳ６０４の中で行なわれる。ステップＳ１６０１では、搬送ベルト２０５の搬送方向を取得する。搬送方向は、制御しようとする搬送モータ１７１を回転方向から分かる。ステップＳ１６０２では、取得した搬送方向から２つの画像データの重なる方向が画像データの右側であるか左側か判断してオーバーラップ位置を求める。
【００５５】
ステップＳ１６０３では、テンプレートパターンの位置座標およびサイズを求めて設定する。メモリには、オーバーラップ位置とテンプレートパターンの設定すべき位置座標（ｘ、ｙ）とを関連付けてデータテーブルとして予め記録しておく。ステップＳ１６０２で求めたオーバーラップ位置に対応した位置座標（ｘ、ｙ）をメモリから読み出す。更に、上述の実施例で説明したように、テンプレートパターンのサイズを可変設定する。ステップＳ１６０４では、設定したテンプレートパターンを元に、上述した手法でパターンマッチング処理を行う。ステップＳ１６０５では、ステップＳ１６０４のパターンマッチングの結果から上述した手法で移動量を算出する。
【００５６】
実施例３によれば、検出する物体の移動方向に応じて適切な位置にテンプレートパターンを設定する。その結果、移動方向によらずテンプレートパターンの幅サイズを適切な値にすることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１３４  ダイレクトセンサ
１７１  モータ
２０２  第１ローラ
２０３  第２ローラ
２０５  搬送ベルト
２０６  メディア
２１１  インクタンク
２１２  キャリッジ
２１３  プリントヘッド
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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