(57)【要約】      （修正有）【課題】コントロールシステムが温度、湿度、気圧、光などによる影響を受けやすいとき、コントロールシステムによって調整されるイメージセンサの移動を改善する方法を提供する。【解決手段】プラテン上に載置した原稿を走査するためのスキャナの調整方法であって、スキャナは、イメージセンサ及び光を発するための光源を備え、１ラインずつイメージセンサを移動して原稿をスキャンするステップと、追加的に、１ピクセル以下の分解能でイメージセンサを移動してスキャン画像を記憶し、実際の走査位置と所定の走査位置との差が所定値未満かどうかを判断するステップ２０３と、その差に応じて移動量を補正するステップ２０４を繰り返し実施する。【選択図】図２
2015097407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一ラインをスキャニングのために直線配列の光センサを有するイメージセンサと、光を発するための光源と、を備えるスキャナを調節する方法であって、
原稿をスキャニングするステップであって、前記原稿全体がスキャニングされるまで前記一ラインに直交する方向において前記原稿に対して一ラインずつイメージセンサを移動することによって第１の移動可能な機械部材によって原稿をスキャニングするステップと、
追加的に、前記一ラインに沿って前記イメージセンサを移動するように構成された第２の移動可能な機械部材によって、
ａ）前記イメージセンサを実際の走査位置から所定の走査位置に配置するために、前記原稿のデジタル画像の解像度を向上させることができるように一ピクセル以下の分解能を有するように前記イメージセンサを移動するステップと、
ｂ）少なくとも1つの固定ポイントからの光の放射を検出することにより、前記実際の走査位置と前記所定の走査位置の間の差を求め、該差に基づいて前記イメージセンサの移動量を補正するステップと、
ｃ）前記所定の走査位置で前記原稿の一ラインをスキャニングして、前記原稿の前記一ラインのデジタル画像を記憶するステップと、
を含み、
前記実際の走査位置と前記所定の走査位置の間の前記差が所定の値未満になるまでステップa)〜b)を繰り返すことを特徴とする方法。
【請求項２】
画像センサ上に入射する光を検出することにより原稿をデジタル画像に変換するためにスキャニングするステップであって、前記光が光源から発せられて前記原稿から反射され、前記イメージセンサが複数の光センサを備えるステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記原稿を一ラインずつスキャニングする間、各ライン毎に前記ステップａ）、ｂ）、及びｃ）が実施されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記直線配列に沿った方向における前記イメージセンサの移動範囲が、２μｍより小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記イメージセンサの実際の走査位置と第１の所定の走査位置との間の距離が所定の値より大きい限り、前記原稿のスキャニングは、開始されず、前記イメージセンサを調節することが、全く画像を保存することなく続き、前記イメージセンサの実際の走査位置と前記第１の所定の走査位置との間の距離が所定の値より小さくなり次第、実際の前記原稿のスキャニングが開始されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも1つの固定ポイントからの放射の検出が、少なくとも1つの冗長な光センサで前記放射を受け取ることにより遂行され、冗長な光センサは、前記原稿のデジタル画像の生成のために使用されないものと定義されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも1つの冗長な光センサが、
−  前記イメージセンサと、
−  第２のセンサと、
を備える群から選択されたデバイスに配置されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記実際の走査位置と前記所定の走査位置の間の差を求めるステップが光フィードバックによって遂行されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記差が所定の閾値以上である場合、逐次代入法が遂行されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記逐次代入法が補償計算を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
-  第１の実際の走査位置と第1の所定の走査位置の間の求められた差に基づいて補償計算を遂行し、第２の所定の走査位置を求めるステップと、
- 前記イメージセンサを前記第２の所定の走査位置に配置するために前記イメージセンサの移動を調節するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
−  光を発するための光源と、
−  一ラインをスキャニングのために直線配列のイメージセンサと、
−  原稿全体が一ラインずつスキャニングされるまで、前記直線配列に対して直交する方向において互いに対して前記イメージセンサまたは前記原稿を移動するための第１の移動可能な機械部材と、
−  前記直線配列に沿った方向において実際の走査位置から所定の走査位置まで前記イメージセンサを移動するように構成された第２の移動可能な機械部材と、
−  前記実際の走査位置と前記所定の走査位置の間の差を求めるための手段と、
−  前記走査位置と前記所定の走査位置の間の前記差を求めるために、前記イメージセンサに対して固定された位置を有する少なくとも1つの固定ポイントからの放射を検出するための手段と、
を備えることを特徴とする原稿をスキャニングするためのスキャナ。
【請求項１３】
前記第２の移動可能な機械手段が、
−  電圧手段と、
−  アクチュエータと、
−  圧電モータと、
−  共振回路と、
−  振動モータと、
−  磁気手段と、
−  ソレノイドと、
を備える群から選択された手段を用いて移動されることを特徴とする請求項１２に記載のスキャナ。
【請求項１４】
当該スキャナは、
−  大型スキャナと、
−  ローラスキャナと、
−  フラットベッドスキャナと、
を備える群から選択されるとことを特徴とする請求項１２または１３に記載のスキャナ。
【請求項１５】
前記第１の移動可能な機械部材の性能を補正するために誤差検知フィードバックを提供するサーボ機構、サーボ駆動装置またはサーボモータを備えることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のスキャナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に光学スキャニングに関する。より詳細には、本発明は、原稿をスキャニングするためにスキャナを調節する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第6470099号は、ドキュメントのイメージを下に向けて、透明なプラテン上で、スキャニングするドキュメントのコーナーを基準とする方法を開示している。プラテンは、XY座標系を定義する。光のラインがY方向に移動するのにつれて、光のラインがイメージにおいて1行ずつ移動しながら、光の移動するラインがX方向に延びてドキュメントのイメージを1行ずつ照光する。したがって、ドキュメントから反射される光のラインは、X方向に延びて光のラインと一致するラインに配置された多くの個々のセンサセルを有する直線状のCCD配列によって検知される。1つまたは複数の反射形ターゲットで実施された複数の基準マークが、ドキュメントのスキャニングに先立ってスキャニングされるように、プラテンおよび/またはそのドキュメントの基準コーナーに対して既知の位置に配置される。基準マークを検知すると、基準コーナーに対するCCDセンサ配列のX方向の物理的位置、ならびにCCD配列および光のラインに対するプラテンの配向を正確に求めることができる。プラテンの配向の割出しは、CCD配列および光のラインに対するプラテンのずれの割出し、ならびにCCD配列を支持する運び台の進行方向および光のラインに対するプラテンの直交性の割出しを含むことができる。
【０００３】
米国特許出願第2005/0073728号は、X方向ステージ上に支持されたY方向ステージ上に固定されたCCD配列イメージセンサを開示している。圧電駆動回路がX方向圧電要素およびY方向圧電要素に電圧を供給するとき、CCDイメージセンサがX方向およびY方向に移動する。X方向位置センサおよびY方向位置センサが、X方向およびY方向におけるCCDイメージセンサの位置情報をそれぞれ検出し、圧電駆動回路へ位置情報を送る。圧電駆動回路は、CCDイメージセンサのターゲット移動を設定し、位置情報からCCDイメージセンサの実際の移動を検出する。圧電駆動回路は、ターゲットの移動が実際の移動と同一になるように、X方向圧電要素およびY方向圧電要素への出力電圧を調整する。したがって、すべてのスキャン位置があらかじめ決定されてスキャナに対して固定され、これらのスキャン位置は、新規のイメージがスキャニングされるたびに同一である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第6470099号
【特許文献２】米国特許出願第2005/0073728号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コントロールシステムが温度、湿度、気圧、光などによる影響を受けやすいとき、コントロールシステムによって調整されるイメージセンサの移動を改善する方法を提供することが依然として問題になっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
原稿をスキャニングするためのスキャナを調節する方法が開示され、スキャナは、イメージセンサおよび光を発するための光源を備え、この方法は、
a)  イメージセンサを所定の走査位置に配置するために、移動可能な機械部材によってイメージセンサを移動するステップと、
b)  実際の走査位置と所定の走査位置の間の差を求めるステップとを含み、
この方法は、イメージセンサに対して固定された位置を有する少なくとも1つの固定ポイントからの放射を検出することにより、実際の走査位置と所定の走査位置の間の差を求めるステップをさらに含む。
【０００７】
したがって、スキャナの移動システムが、温度、光、湿度、気圧などによる影響を受けるとき、光学式スキャナのイメージセンサの位置を絶えず調節することができるという利点がある。イメージセンサの位置は、求めることができ、所定の走査位置と実際の走査位置の間の差次第で各走査位置に対して調節するように構成される。
【０００８】
したがって、スキャニングしながらイメージセンサを正確に位置決めするのは困難であるかまたは不可能でさえあり得るが、各イメージ部分すなわち細長片をスキャニングするためのイメージセンサの移動および位置を調節するのに固定ポイントが使用されるので、イメージセンサ位置の連続的調節が可能であることは本方法の利点である。したがって、イメージセンサが適応してその位置を求めるので、イメージセンサが自動調整であり、イメージセンサの移動が適応型であるという利点がある。
【０００９】
さらに、スキャンおよび調整に同一のユニットを使用することができるという利点がある。これは、イメージセンサが、原稿から反射された入射光の検出とは別に固定ポイントからの信号も検出する場合のことである。
【００１０】
固定ポイントが、イメージセンサの位置を推定するための基準点として機能するという利点がある。
【００１１】
さらに、スキャニングプロセスで各イメージ部分すなわち原稿の細長片がスキャニングされ、イメージセンサの移動および位置決めは反復プロセスであるという利点がある。原稿が分割され得る複数のイメージ部分すなわち細長片をスキャニングすることによって原稿がスキャニングされ、次いで、イメージ部分すなわち細長片がすべてスキャニングされたとき原稿のデジタル画像が完成する。
【００１２】
所定の走査位置は、先行の走査位置によって求めることができる。
【００１３】
イメージセンサの位置が所望の位置に対して正確でないとき、所望の位置からの差すなわち距離を計算し、これに対してイメージセンサの移動を補正することができるという利点がある。したがって、このような条件下でイメージセンサが作成しているイメージは正確なイメージであるが、イメージを見る位置は所望の位置ではなく、本方法は、これを解決するための解決策を提供する。
【００１４】
さらに、本方法による測定、調節および補正を遂行するとき、依然として精密で正確な測定値を得ながらスキャナに廉価な材料を使用することができるという利点がある。
【００１５】
スキャナが、原稿をスキャニングするときもスキャニングしないときも、調節を遂行する一方で絶えず動作させ、かつ駆動することができるのは本方法の利点である。原稿をスキャニングする前に、スキャナは大まかな予備調節を遂行し、原稿がスキャニングされるとき、実際のスキャニングおよび調節は、同時に、または交互に遂行される。
【００１６】
さらに、本方法によるいくつかの実施形態では、原稿のデジタル画像の分解能が改善されるという利点がある。
【００１７】
いくつかの実施形態では、本方法は、イメージセンサ上に入射する光を検出することにより原稿をデジタル画像に変換するためにスキャニングするステップであって、光が光源から発せられて原稿から反射され、イメージセンサが複数の光センサを備えるステップをさらに含む。
【００１８】
いくつかの実施形態では、本方法は、
c)  走査位置で原稿の一部分をスキャニングして、原稿の前記一部分のデジタル画像を記憶するステップをさらに含む。
【００１９】
いくつかの実施形態では、本方法は、
原稿のスキャニングが完了するまでステップa)〜c)を繰り返すステップをさらに含む。
【００２０】
いくつかの実施形態では、本方法は、原稿のスキャニングが完了したとき、原稿のデジタル画像は、原稿のスキャニングされた部分の複数のデジタル画像から成る。この実施形態の利点は、分解能が最も高いところで各画像の一部分すなわち細長片の中心が使用され得るので、原稿のスキャニングされた画像の一部分すなわち細長片をすべて組み合わせるかまたは接合することにより、結果として得られる原稿のデジタル画像が高解像度の画像であり得ることである。
【００２１】
いくつかの実施形態では、スキャニングのために原稿が配置されるガラス板上に、少なくとも1つの固定ポイントが構成される。
この実施形態の利点は、スキャナのガラス板上に固定ポイントを配置するかまたは構成することにより、固定ポイントが、他の部分またはスキャナのユニットに対して固定された位置を有し、それによって位置を求めて調節することができることである。したがって、固定ポイントはスキャナの中の基準点であり、それによってイメージセンサの位置決めを遂行することができる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの固定ポイントが、
−  スティッチワイヤと、
−  金属部材と、
−  放射点と、
−  点光源と、
−  赤外線用マークと、
−  パターンと、
−  溝とを備える群から選択される。
【００２３】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの固定ポイントからの放射は、反射された放射である。
【００２４】
いくつかの実施形態では、放射は電磁放射である。
【００２５】
いくつかの実施形態では、放射は光である。
【００２６】
いくつかの実施形態では、放射は可視光である。
【００２７】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの固定ポイントからの放射の検出は、少なくとも1つの冗長な光センサで放射を受け取ることにより遂行され、冗長な光センサは、原稿のデジタル画像の生成のために使用されないものと定義される。この実施形態の利点は、固定ポイントを検出するために冗長な光センサが使用され、これは、スキャニングしたり固定ポイントを検出したりすることに、すなわちイメージセンサの移動の調節に使用される光センサと同一のものではないので、したがって固定ポイントの検出が原稿のスキャニングおよびイメージングに影響を及ぼさないことである。
【００２８】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの冗長な光センサが、
−  イメージセンサと、
−  第2のセンサとを備える群から選択されたデバイスに配置される。
この実施形態の利点は、イメージセンサの中に冗長な光センサのための十分なスペースがあるかどうか、あるいは、固定ポイントの放射が、イメージセンサが検出することができる光であるかどうかということ次第で、イメージセンサまたは別の第2のセンサの中に冗長な光センサを配置することができることである。
【００２９】
いくつかの実施形態では、第2のセンサは、
−  移動可能な機械部材と、
−  イメージセンサとを備える群から選択されたデバイスに取り付けられる。
この実施形態の利点は、冗長な光センサを配置することができる第2のセンサが、イメージセンサを移動させる移動可能な機械部材またはイメージセンサ自体に取り付けられ得ることである。
【００３０】
いくつかの実施形態では、1つまたは複数のイメージセンサ、第2のセンサおよび移動可能な機械部材が、互いに対して固定して取り付けられる。
この実施形態の利点は、第2のセンサがある場合、第2のセンサ、イメージセンサおよび移動可能な機械部材が、すべて互いに対して取り付けられ得て、その結果、(これらが互いに対して移動可能であるとイメージセンサの移動の計算が複雑になる恐れがあるので)これらが互いに対して移動不可能なことである。
【００３１】
いくつかの実施形態では、第2のセンサは、
−  イメージセンサと、
−  赤外線(IR)センサと、
いくつかの実施形態では、所定の走査位置は、少なくとも1つの固定ポイントに対するイメージセンサの位置を識別することにより求められ、原稿の一部分をスキャニングすると、原稿の前記部分のデジタル画像が最高級の分解能でもたらされることになる。この実施形態の利点は、イメージ部分の分解能が改善されることである。遠赤外線(FIR)センサとを備える群から選択される。
この実施形態の利点は、第2のセンサが、光、可視光、赤外線、遠赤外線などの別々の種類の放射を検出することができ、したがって、固定ポイントが別々の種類の放射を発してもよいことである。しかし、イメージセンサは、例えば赤外線放射、遠赤外線放射などを検出することもできる。
【００３２】
いくつかの実施形態では、所定の走査位置は、少なくとも1つの固定ポイントに対するイメージセンサの位置を識別することにより求められ、原稿の一部分をスキャニングすると、原稿の前記部分のデジタル画像が最高級の分解能でもたらされることになる。この実施形態の利点は、イメージ部分の分解能が改善されることである。
【００３３】
いくつかの実施形態では、移動可能な機械部材は、
−  電圧手段と、
−  アクチュエータと、
−  圧電モータと、
−  共振回路と、
−  振動モータと、
−  磁気手段と、
−  ソレノイドとを備える群から選択された手段を用いて移動される。
この実施形態の利点は、移動可能な機械部材が様々な手段によって移動され得て、これらの手段による移動が正確かつ精密であり得ることである。
【００３４】
いくつかの実施形態では、走査位置と所定の走査位置の間の差を求めるステップが光学的なフィードバックによって遂行される。この実施形態の利点は、光学的なフィードバックが、速く、正確に、廉価な材料を用いて遂行され得ることである。
【００３５】
いくつかの実施形態では、実際の走査位置と所定の走査位置の間の差を求めるステップが、実際の走査位置の座標を所定の走査位置の座標と比較するステップを含む。
【００３６】
いくつかの実施形態では、差が所定の閾値以上である場合、逐次代入法が遂行される。この実施形態の利点は、実際の走査位置と所定の走査位置が、許容誤差の範囲内で同等でない場合、すなわち両位置の間の差が所定の閾値以上である場合、両位置は同等でないと定義され、差を補正し、かつ誤差を考慮に入れて次の走査位置を計算するために、計算が遂行されることである。このように逐次代入法が遂行される。
【００３７】
いくつかの実施形態では、逐次代入法は補正量の計算を含む。この実施形態の利点は、補正量の計算を遂行する際に、次の走査位置を計算するとき差が考慮に入れられ、それによってイメージセンサの移動が最適化されることである。
【００３８】
いくつかの実施形態では、本方法は、
−  第１の実際の走査位置と第１の所定の走査位置の間の求められた差に基づいて補正量の計算を遂行し、第２の所定の走査位置を求めるステップと、
−  イメージセンサを第2の所定の走査位置に配置するためにイメージセンサの移動を調節するステップと、をさらに含む。
【００３９】
いくつかの実施形態では、イメージセンサは、
−  光センサの直線状配列と、
−  互いに対して変位して配置された複数の光センサと、
−  CCDイメージセンサと、
−  CMOSイメージセンサと、
−  CISイメージセンサとを備える群から選択される。
【００４０】
いくつかの実施形態では、スキャナは、
−  大型スキャナと、
−  ローラスキャナと、
−  フラットベッドスキャナとを備える群から選択される。
【００４１】
いくつかの実施形態では、本方法は、走査位置と所定の走査位置の間の差が所定の値未満になるまでステップa)〜b)を繰り返すステップをさらに含む。
【００４２】
いくつかの実施形態では、原稿の光学スキャニングは、実際の走査位置と所定の走査位置の間の差が所定の値未満になったとき開始するように適合される。
【００４３】
上記2つの実施形態は、原稿のスキャニングに先立ってスキャナを調節することに関する。原稿のスキャニングに先立って、スキャナがイメージセンサの位置を調節し、その結果、イメージセンサは、遂行されることになる原稿のスキャニングに対して十分近いものと定義される距離に位置決めされる。イメージセンサの実際の走査位置と第1の所定の走査位置の間の差すなわち距離が、大きすぎるかまたは所定の値より大きいかぎり、原稿のスキャニングは開始されず、いかなるイメージも記憶されることなく、イメージセンサの調節だけが継続されることになる。しかし、イメージセンサの実際の走査位置と第1の所定の走査位置の間の距離が所定の値未満になると直ちに、次いで実際のイメージスキャニングが開始され、イメージが記憶される。この実施形態の利点は、イメージセンサの実際の走査位置と所定の走査位置の間の差すなわち距離が、十分に小さい場合のみ、イメージスキャニングおよびイメージの記憶が遂行されるとことであり、というのは、このことにより、結果として得られるイメージに使用されるイメージだけが記憶され得るので、スキャンするとき、時間と記憶域とを節約することができるからである。イメージセンサの実際の走査位置が所定の走査位置の所定の値の範囲内にあるときに限ってイメージングが遂行されるとき、スキャニングされたイメージの質がより優れたものであり得る。
【００４４】
いくつかの実施形態では、本方法は、
−  第1の実際の走査位置と第1の所定の走査位置の間の求められた差に基づいて補正量の計算を遂行して、第2の所定の走査位置を求めるステップと、
−  イメージセンサを第2の所定の走査位置に配置するためにイメージセンサの移動を調節するステップと、をさらに含む。
【００４５】
本発明は、上記および以下で説明される方法を含む様々な態様、ならびに対応するデバイス、用途、および/または製品手段に関し、これらは、それぞれが、第1の言及された態様に関連して説明された1つまたは複数の利益および利点をもたらし、また、それぞれが、第1の言及された態様に関連して説明された実施形態および/または添付の特許請求の範囲に開示された実施形態に対応する1つまたは複数の実施形態を有する。
【００４６】
具体的には、本明細書には原稿を走査するためのスキャナが開示されており、スキャナは、
−  イメージセンサと、
−  光を発するための光源と、
−  イメージセンサを所定の走査位置に配置するためにイメージセンサを移動させるための移動可能な機械部材と、
−  実際の走査位置と所定の走査位置の間の差を求めるための手段と、
−  実際の走査位置と所定の走査位置の間の差を求めるために、イメージセンサに対して固定された位置を有する少なくとも1つの固定ポイントからの放射を検出するための手段とを備える。
【００４７】
本発明の、上記および/または追加の目的、特徴および利点が、本発明の実施形態の、添付図面の参照を伴う例示の限定的でない以下の詳細な説明によってさらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１ａ】スキャナの機構の実施例を示す図である。
【図１ｂ】スキャナの機構の実施例を示す図である。
【図２】スキャニングに先行するプロセスを示す流れ図である。
【図３】スキャニング中のプロセスを示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下の説明では添付の図面が参照され、それらは本発明が実施され得る様子を実例として示す。
【００５０】
図１ａは、スキャナの機構の一実施例を示す。スキャナ100は、ドキュメントなどの原稿102を照光するための光源101を備える。原稿102が、スキャニングするためにガラス板またはプラテン103上に配置される。光源101からの光が原稿102に当たり、反射光104として反射される。複数の光センサ106を備えるイメージセンサ105が、原稿102から入射する反射光104を検出し、反射された入射光104が原稿のデジタル画像に変換される。反射光104は、レンズなどの光学素子107を通過する。イメージセンサ105は、ガラス板103および/または固定ポイント110に対する所定の位置、前もって計算された位置、または所望の位置にイメージセンサ105を位置決めするために1つまたは複数の方向に移動するように構成された移動可能な機械部材108に取り付けられている。
【００５１】
移動可能な機械部材は、電圧差、アクチュエータ、圧電モータ、共振回路、振動モータ、磁気手段、ソレノイドおよび/または同様なものによって移動され得る。
【００５２】
全原稿の完全なデジタル画像を生成するために、イメージセンサは、一度に原稿の一部分をスキャニングすることにより原稿をスキャニングして各部分のイメージを記憶し、原稿全体がスキャニングされたとき、結果として得られる原稿のデジタル画像は、原稿の各部分の単一イメージで構成されている。原稿の各部分の各デジタル画像は、処理ユニットおよび/または同様なものに記憶されてよい。
【００５３】
イメージセンサがスキャニングすることになる原稿のそれぞれの部分に関して、イメージセンサは、原稿のそれぞれの部分に対して正確に位置決めされるように移動しなければならない。スキャニングが、温度、光、湿度、気圧などの影響を受けやすいので、イメージセンサおよびスキャナは、これらのパラメータによる影響を受ける可能性があるが、これらの影響は、イメージセンサが実際にどの位置で一部分をスキャニングしているかを測定し、次いで、この実際の位置を所定の位置または所望の位置と比較することにより、考慮に入れることができる。所望の走査位置または所定の走査位置は、スキャナの固定ポイント110に対するイメージセンサの位置を識別することにより求めることができ、原稿の一部分をスキャニングすると、原稿のその部分のデジタル画像に最高級の分解能がもたらされることになる。
【００５４】
実際の位置すなわち実際の走査位置と所望の走査位置または所定の走査位置とを比較するとき、これら2つの位置の間の差すなわち距離は、例えば実際の走査位置の(x、y)座標、すなわち2つの方向の座標位置を、所定の走査位置の座標と比較することによって見いだすことができる。
【００５５】
例えば、この差が所定の閾値以上である場合、逐次代入法を遂行することができる。逐次代入法は、数学的演算の積分を遂行するように構成されたデバイスである積分器によって遂行されてよい。あるいは、および/またはそれに加えて、逐次代入法は、機構の性能を補正するために誤差検知フィードバックを用いるように構成された自動デバイスであるサーボ機構、サーボ駆動装置またはサーボモータによって遂行されてよい。フィードバックすなわち誤差補正信号は、機械的位置を制御するのを支援することができる。サーボ機構は位置制御をもたらすことができ、負帰環の原理で動作してよく、制御入力が、出力においてある種のトランスデューサによって測定された機械システムの実際の位置と比較される。実際の値と目標値の間のいくらかの差(「誤差信号」)が増幅され、誤差を低減するかまたは除去するのに必要な方向へシステムを駆動するように用いられ得る。サーボ駆動装置は命令信号に比例した運動を生成することができる。命令信号は所望の速度を表すことができ、サーボモータに取り付けられた速度センサが、サーボ駆動装置へ戻されるモータの実際の速度を報告してよい。次いで、サーボ駆動装置は、実際のモータ速度を命令のモータ速度と比較し、次いで速度のいかなる誤差も補正するようにモータへの電圧周波数を変更してよい。したがって、サーボ機構、サーボモータまたはサーボ駆動装置は、フィードバック信号を監視し、予期された移動からの偏差に合わせて絶えず調節することができ、命じられた移動の精度を保証する。あるいは、および/またはそれに加えて、逐次代入法は、例えば連続的によりよい近似を見いだす方法であるニュートン法でよい。逐次代入法は、第2の所定の走査位置を求めるための走査位置の補正量の計算を含むことができ、補正量の計算は、例えば第1の実際の走査位置と第1の所定の走査位置の間の求められた差に基づいて遂行される。次いで、イメージセンサを第2の所定の走査位置に配置するかまたは位置決めするために、イメージセンサの移動が調節される。
【００５６】
次いで、このプロセスが、例えば第3、第4、第5、第6などの位置に対して、すなわち原稿のすべての部分に対して、全原稿がスキャニングされ、結果として得られるデジタル画像が完成するまで繰り返される。
【００５７】
イメージセンサ105の目標位置は、光学的なフィードバックに基づいて求められる。光学的なフィードバックは、固定ポイント110からの反射光109を検出することにより遂行される。固定ポイント110はガラス板103上に配置され、固定ポイント110は、例えばスティッチワイヤ、金属部材、放射点、点光源、赤外線用マーク、パターン、溝および/または同様なものでよい。冗長な光センサ111が、固定ポイント110からの反射光109を検出する。冗長な光センサは、原稿のデジタル画像を生成するためには使用されない。図１ａで、冗長な光センサ111は、複数の光センサ106と一緒にイメージセンサ105に配置される。固定ポイントをスキャニングするために使用される1つまたは複数の冗長なセンサがあってよい。
【００５８】
イメージセンサに光センサの余剰、超過、残余および/または過多があるとき、イメージセンサ105が、原稿102のデジタル画像を生成するために原稿102からの反射光104を検出するための複数の光センサ106と、光学的なフィードバックを遂行するための冗長な光センサ111との両方を備えるこの機構が使用されてよく、この、1つまたは複数の光センサは、原稿のデジタル画像を生成するためには使用されない。これは、例えばスキャナに複数のイメージセンサがあり、これらの2つ以上のイメージセンサが例えば互いに対して変位され、それによって例えば同一領域をカバーする2つの光センサの間にオーバーラップがある場合のことであり得る。
【００５９】
図１ｂは、図１ａに類似であるが、冗長な光センサ111が、イメージセンサ105に配置されるのでなく第2のセンサ112に配置されていることが異なる。
【００６０】
イメージセンサ105が、原稿102のデジタル画像を生成するために原稿102からの反射光104を検出するための複数の光センサ106のみを備え、第2のセンサ112が光学的なフィードバックを遂行するための冗長な光センサ111を備えるこの機構は、イメージセンサ105の全体、すなわちすべての光センサ106が原稿のデジタル画像を作成するために使用され、それによって、光学的なフィードバックに使用されるイメージセンサには光センサの余剰、超過、残余および/または過多がないとき使用され得る。これは、プリントの分解能が例えば600dpiであって、例えばA4またはA3のドキュメントサイズをスキャニングするように構成されているイメージセンサに相当する場合など、イメージセンサ105の中の光センサ106が、例えば直線状の配列に配置され、余りの光センサがない場合のことであり得る。
【００６１】
一実施例として、原稿のデジタル画像を生成するために可視光を用いることが可能であり、次いで、第2のセンサ112は、例えば固定ポイント110からの赤外光を検出する赤外線(IR)センサとすることができる。したがって、この実施例では、第2のセンサ112は赤外光を検出することができ、イメージセンサは固定ポイントからの赤外光を検出することができない。あるいは、および/またはそれに加えて、イメージセンサは、赤外光、遠赤外光などを検出することができる。あるいは、および/またはそれに加えて、第2のセンサは、イメージセンサ105のように可視光を検出することができる光イメージセンサ、または長い波長の赤外線放射を検出することができる遠赤外線(FIR)センサであり得る。
【００６２】
イメージセンサ105は、直線状配列の光センサ、互いに対して変位されるように構成された複数の光センサ、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ、CISイメージセンサおよび/または同様なものであり得る。
【００６３】
スキャナは、大型スキャナ、ローラスキャナ、フラットベッドスキャナおよび/または同様なものであり得る。
【００６４】
移動可能な機械部材108は、1つまたは複数の方向に移動するように構成され、移動または運動は約2マイクロメートルの範囲でよい。しかし、機械部材108の移動が、これより小さいかまたはより大きくてもよいことが理解される。移動可能な機械部材108は、様々な位置で原稿102をスキャニングし、それによってピクセルの様々な部分または間隔を検出するためにイメージセンサ105を移動させる。原稿の様々な部分からのピクセルが検出され、かつ/または記憶されると、原稿のデジタル画像の分解能が向上する。
【００６５】
図２は、原稿のスキャニングに先立ってイメージセンサの位置を調節するプロセスを示す流れ図である。最初に、スキャニングのために原稿がスキャナに配置される前に、スキャナおよびイメージセンサの位置の粗く大まかな調節が遂行される。
【００６６】
ステップ201で、イメージセンサが、所定の走査位置に位置決めするように移動される。所定の走査位置は、先の走査位置に基づいて求められてよい。ステップ202で、例えばスキャナのガラス板上のスキャナの固定ポイントが、イメージセンサが移動してきた走査位置においてスキャニングされる。固定ポイントは、イメージセンサまたは第2のセンサを使用してスキャニングされてよい。テップ203で、実際の走査位置と所定の走査位置の間の差すなわち距離が、所定の値すなわち距離未満であるかどうか判断される。ステップ204で、実際の走査位置と所定の走査位置の間の差が所定の値すなわち距離以上であるとき、イメージセンサを次の走査位置における所定の走査位置に位置決めするために移動させるべき物理的距離が求められ、次の所定の走査位置を見つけるために、走査位置の補正量における変化が計算される。ステップ205で、実際の走査位置と所定の走査位置の間の差が所定の値すなわち距離未満であるとき、イメージセンサは、原稿上で実際のスキャニングを遂行する準備ができていると定義される。
【００６７】
したがって、冗長な光センサが、例えばスキャナのガラス板上に配置された固定ポイントからの、例えば可視光、赤外光などの信号を受け取ることにより、最初の、予備の、大まかな調節が遂行される。それによって光学的なフィードバックが得られ、この光学的なフィードバックにより、イメージセンサは大まかに調節される。大まかな予備調節が閾値内で許容できるとき、スキャナは、原稿の実際のスキャニングを行なう準備ができている。
【００６８】
図３は、スキャニング中のプロセスを示す流れ図である。ステップ301で、イメージセンサが、所定の走査位置に位置決めするように移動される。ステップ302で、イメージセンサが移動してきた走査位置で、原稿および固定ポイントがスキャニングされる。原稿の一部分がイメージセンサの光センサによってスキャニングされ、固定ポイントが冗長な光センサによってスキャニングされる。ステップ303で、原稿のスキャニングが終了したかどうか判断される。ステップ304で、原稿のスキャニングが終了していない場合、イメージセンサを次の所定の走査位置に位置決めするために、イメージセンサを移動するべき距離が求められる。この距離は、走査位置の補正量を計算することによって求めることができる。次いで、このプロセスは、イメージセンサが移動されるステップ301を繰り返すなどすることにより継続される。原稿のスキャニングが終了した場合、ステップ305で、プロセスが停止される。
【００６９】
このように、全原稿がスキャニングされてデジタル的に記憶されるまで、イメージセンサが原稿を一部分ずつスキャニングする。第1のイメージ部分すなわち細長片がスキャニングされたとき、イメージセンサは、次の位置へ移動して次のイメージ部分すなわち細長片をスキャニングし、全原稿がスキャニングされるまでこれが継続される。
【００７０】
イメージの一部分すなわち細長片がスキャニングされて記憶される各位置に対するイメージセンサの位置および移動の微調整または精密な調節も、スキャナプレートのガラス板上の固定ポイントおよびイメージセンサまたは第2のセンサの冗長な光センサによって遂行される光学的なフィードバックによって遂行される。
【００７１】
イメージセンサは、特定のそれぞれの位置における個々のそれぞれのイメージ部分すなわち細長片を理想的に走査するべきである。しかし温度、湿度などにより、イメージセンサが、正しい位置を、正確にまたは精密に見つけられない可能性がある。したがって、微調整または精密な調節が、各イメージ部分の走査と同時に遂行され、その結果、イメージセンサの実際の位置を理想的な位置と比較することができ、実際の位置と理想的な位置の間の偏差が計算されて走査位置の補正量の計算が遂行され、その結果、次の走査位置へのイメージセンサの移動が、この偏差に従って調節される。
【００７２】
いくつかの実施形態が説明され、詳細に示されてきたが、本発明はそれらに限定されず、以下の特許請求の範囲で定義された内容の範囲内で他のやり方でも実施され得る。具体的には、他の実施形態を利用することができ、本発明の範囲から逸脱することなく機能的変更および構造的変更が行なわれ得ることを理解されたい。
【００７３】
いくつかの手段を列挙するデバイスクレームでは、これらの手段のいくつかは、ハードウェアの1つの同一の要素で実施することができる。特定の諸手段が、互いに別々の従属クレームで列挙されるかまたは別々の実施形態で記述されるという単なる事実は、これらの手段の組合せが有利に使用され得ないことを示すものではない。
【００７４】
用語「備えた/備える」は、本明細書で用いられたとき、明示された特徴、整数、ステップまたは構成要素の存在を指定するものと解釈されるが、その1つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、構成要素または群の存在や追加を排除するものではないことが強調されるべきである。
【符号の説明】
【００７５】
100  スキャナ
101  光源
102  原稿
103  ガラス板、プラテン
104  反射光
105  イメージセンサ
106  光センサ
107  光学素子
108  機械部材
109  反射光
110  固定ポイント
111  冗長な光センサ
112  第2のセンサ
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
2015097407000001.pdf