(57)【要約】【課題】バッファメモリの空き容量によって読取走査キャリッジを減速、加速する装置であっても、簡易な構成、処理によって、画像に歪みを生じさせることなく読取できる画像読取装置を提供する。【解決手段】読取走査キャリッジ２０を副走査方向に移動させながら、原稿画像をラインごとに読み取る読取手段２と、読取手段２で読み取った画像データを一時的に格納するバッファメモリ７と、バッファメモリ７の空き容量に応じて読取走査キャリッジの移動速度を制御する制御手段１とを備えた画像読取装置Ｓであって、読取走査キャリッジ２０は加速度センサ２１を有し、制御手段１は、加速度センサ２１で検出した加速度にもとづいて、読取走査キャリッジ２０によるライン画像データの読取タイミングを決定している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取走査キャリッジを副走査方向に移動させながら、原稿画像をラインごとに読み取る読取手段と、該読取手段で読み取った画像データを一時的に格納するバッファメモリと、該バッファメモリの空き容量に応じて上記読取走査キャリッジの移動速度を制御する制御手段とを備えた画像読取装置であって、
上記読取走査キャリッジは加速度センサを有し、
上記制御手段は、該加速度センサで検出した加速度にもとづいて、上記読取走査キャリッジによるライン画像データの読取タイミングを決定していることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記制御手段は、上記検出した加速度より速度を算出し、算出された速度に応じて読取タイミングを決定している画像読取装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記制御手段は、読取ラインの間隔が一定になるように読取タイミングを決定している画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿に対して、光学系を搭載した読取走査キャリッジを移動させて、原稿画像を光学的に読み取るスキャナ、複写機、ファクシミリ装置などの画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットベットスキャナなどの画像読取装置は、光源、ミラー等から構成される光学系を搭載した読取走査キャリッジを副走査方向に移動させながら、コンタクトガラスに載置された原稿の画像を光学的に読み取る構成となっている。
【０００３】
この読取走査キャリッジは、副走査方向と直交する主走査方向の原稿の一端から他端までのライン画像を１走査で読み取り、キャリッジが副走査方向へ一定速度で移動する間に同様の走査を一定の時間間隔で行って、原稿全体の画像を読み取る。このように順次取得したラインごとの画像データは、デジタル信号に変換され、シェーディング補正等の画像処理がなされる。
【０００４】
このように画像処理された画像データを、画像読取装置からパソコン等のホスト装置に転送する場合には、読取速度がホスト装置への転送速度より高速であるため、画像データを転送する前に一時的にバッファメモリに格納し、この格納処理に並行してバッファメモリからパソコンへの転送処理を行う構成となっている。
【０００５】
このバッファメモリは、パソコンへの転送が遅れることなどによりバッファメモリがオーバーフローするおそれがあるため、これを防止するため、バッファメモリの空き容量が所定量より少なくなると、いったんキャリッジの移動を停止して読み取りを中断し、その後、パソコンへの転送によって空き容量が増えたときに読み取りを再開するようにしている。
【０００６】
ところが、このように読み取りの中断と再開を行うものは、副走査方向の読取全区間において減速区間と加速区間が発生するため、一定の時間間隔で読み取るとラインの距離間隔が一定とはならず、そのため読み取った画像に歪みが生じてしまうことがある。
【０００７】
上記問題を解消するために、特許文献１では、読み取りを中断した場合は、キャリッジをいったん中断位置から上流側に戻し、読み取りを再開したときに、戻り位置から加速して中断位置では一定速度となるようにキャリッジを制御する技術を提案している。
【特許文献１】特開平８−２２８２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記文献技術は、キャリッジの中断位置や戻り位置を正しく検出する必要があるため、処理が複雑化するという欠点がある。また、キャリッジをいったん戻してから再開するため、原稿の読み取りに時間的なロスが生じるという問題もある。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、バッファメモリの空き容量によって読取走査キャリッジを減速、加速する装置であっても、簡易な構成、処理によって、読み取った画像に歪みを生じさせることなく読み取りできる画像読取装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像読取装置は、読取走査キャリッジを副走査方向に移動させながら、原稿画像をラインごとに読み取る読取手段と、読取手段で読み取った画像データを一時的に格納するバッファメモリと、バッファメモリの空き容量に応じて上記読取走査キャリッジの移動速度を制御する制御手段とを備えた画像読取装置であって、読取走査キャリッジは加速度センサを有し、制御手段は、加速度センサで検出した加速度にもとづいて、読取走査キャリッジによるライン画像データの読取タイミングを決定している。
【００１１】
請求項２では、制御手段は検出した加速度より速度を算出し、算出された速度に応じて読取タイミングを決定している。
【００１２】
請求項３では、制御手段は、読取ラインの間隔が一定になるように読取タイミングを決定している。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の画像読取装置によれば、読取走査キャリッジに加速度センサを設けているため、バッファメモリの空き容量に応じてキャリッジを減速、加速させる場合でも、加速度センサで検出した加速度にもとづいて読取タイミングを決定しているので、減速走行区間、加速走行区間における読み取りの距離間隔のバラツキを抑えることができる。また、読取走査キャリッジの戻し動作を行う必要がないため、構成や処理が複雑化しない。戻り動作がないため時間的ロスも生じない。
【００１４】
請求項２に記載の画像形成装置によれば、検出された加速度より速度を求め、その速度に応じて読取タイミングを決定しているので、一定速度となったときに等間隔の読取タイミングにして読取ラインの間隔を一定にできる。
【００１５】
請求項３に記載の画像形成装置によれば、検出した加速度、速度にもとづいて、読取ラインの間隔が一定になるように読取タイミングを決定しているので、等速走行区間、減速走行区間、加速走行区間に関係なく、一定距離間隔で読み取ることができ、歪みのない画像データを取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明の画像読取装置の一例であるデジタルカラースキャナの基本構成を示すブロック図である。
【００１８】
このスキャナＳは、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等で構成された制御手段１、原稿画像を読み取るための読取手段２、後述する読取走査キャリッジ２０を駆動するための駆動手段３、操作表示部４、ＲＯＭ(Read
Only Memory)５、ＲＡＭ(Random Access Memory)６、バッファメモリ７、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）ＰＣに画像データを送出するためのＰＣインターフェース８等を備えている。
【００１９】
制御手段１は、読取走査キャリッジ２０の移動を制御するとともに、自身に備える時計手段（不図示）にてタイミングを計時しながら読取タイミングを決定するほか、上記各部、各手段を制御する。これらの制御は、ＲＯＭ５に格納された種々のプログラムにしたがって実行される。
【００２０】
ＲＡＭ６は、ＳＲＡＭ(Static RAM)、フラッシュメモリ等で構成され、各プログラムで使用する設定データや、プログラムの実行により一時的に発生するデータを記憶する。
【００２１】
操作表示部４は、原稿読取の指示の操作、読取条件の設定の操作および必要情報の表示をするための液晶タッチパネルや、各種スイッチなどにより構成される。
【００２２】
読取手段２は、画像処理部２ａ、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２ｂ、ＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド）２ｃ、イメージセンサ２ｄ等と、読取走査キャリッジ２０を含む光学系の読取機構を備えている。
【００２３】
読取走査キャリッジ２０は、モータよりなる駆動手段３によって、等速走行、等加速走行が可能となっている。また、キャリッジ２０は加速度センサ２１を搭載している。
【００２４】
イメージセンサ２ｄは、撮像素子（ＣＣＤ(Charge Coupled
Device)）、ラインセンサ等よりなり、副走査方向の読取走査で読み取ったＲＧＢ方式のカラー画像を結像する。イメージセンサ２ｄで取得したアナログのカラー画像信号はＡＦＥ２ｃに入力され、ＡＦＥ２ｃは、そのアナログ信号を所定の大きさに増幅し、一定のタイミングごとにサンプルホールドし、Ａ／Ｄ変換器２ｂに入力する。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器２ｂは、取得したアナログ信号をデジタル信号に変換し、画像処理部２ａに入力する。画像処理部２ａは、入力されたデジタル信号に、各種の歪みを取り除くシェーディング処理、色調整処理などを行い、処理した１ラインごとの画像データをバッファメモリ７に記憶させる。
【００２６】
バッファメモリ７は、ＤＲＡＭ(Dynamic RAM)等により構成され、読取手段２により読み取られた１ラインごとの画像データを順次記憶する。
【００２７】
スキャナＳは、上述の画像データのバッファメモリ７への記憶と並行して、バッファメモリ７からＰＣインターフェース８を介したパソコンＰＣへの、画像データを転送している。
【００２８】
図２は、光学系を説明するための模式縦断面図であり、矢印Ｘは副走査方向を示している。
【００２９】
光学系はコンタクトガラスＧの下方に配設されている。上述の読取走査キャリッジ２０は、副走査方向に往復移動可能に設けられ、白色蛍光灯、冷陰極管等からなり、プラテンガラスＧ上に載置された原稿に光を照射する光源ランプ２２、原稿からの反射光の光路Ｚを変更する第１ミラー２３を備えている。さらに、反射光の光路Ｚを変更する第２ミラー２４、第３ミラー２５によって光路Ｚが変更された反射光を集光する結像レンズ２６、イメージセンサ２ｄが、それぞれ所定の位置に配置されている。
【００３０】
読取手段２は、第１ミラー２３、第２ミラー２４および第３ミラー２５により反射された原稿からの反射光を、走査方向の１ラインにわたって、イメージセンサ２ｄに取り込み、読取走査キャリッジ２０の副走査方向Ｘへの移動にしたがって順次取り込んで、１枚分の原稿画像を読み取る。
【００３１】
本例に示すスキャナＳは、読取走査キャリッジ２０が副走査方向Ｘの一端ｘ１から他端ｘ２まで移動しながら読み取る間に、バッファメモリ７の空き容量が少なくなったときに、いったんキャリッジ２０の移動を停止して読み取りを中断し、その後、空き容量が増えたときに読み取りを再開するようにしている。
【００３２】
すなわち、読取走査キャリッジ２０は、バッファメモリ７の空き容量が一定以上あるときは等速で移動し、中断指令があれば減速しながら停止し、その後、再開指令があれば加速しながら等速走行に移行する。
【００３３】
本発明では、このように等速、減速、加速走行および停止状態に変化する読取走査キャリッジ２０に一定の距離間隔で読み取りをさせるために、加速度センサ２１で検出した加速度にもとづいて読取タイミングを検出している。
【００３４】
図３は、読取走査キャリッジ２０の移動速度変化の一例をグラフに示した図である。ここで、縦軸はキャリッジ２０の速度、横軸は時間を示している。
【００３５】
図例では、所定の等速走行Ａから、中断指令を受けて等加速度の減速走行Ｂに移行して停止し、停止期間Ｃ経過後、再開指令を受けて、等加速度の加速走行Ｄに移行して、所定速度になると等速走行Ｄとなる例を示している。図中のＴ１はバッファメモリ７の空き容量が所定値以下となったタイミング、Ｔ２は停止タイミング、Ｔ３はバッファメモリ７の空き容量が所定値以上となったときのタイミング、Ｔ４は所定の等速速度となったときのタイミングである。
【００３６】
図３に示すように、制御手段１は、上記のように速度の変化する走行中に、一定の距離間隔となるように、読取タイミングを決定している。図３中の横軸に示した上向き矢印は、読取タイミングＴＲを示している。
【００３７】
この読取タイミングＴＲは、加速度センサ２１で検出した加速度にもとづいて、運動方程式、ｖ＝ｖ０＋ａ＊ｔ、ｓ＝ｖ０＊ｔ＋１／２＊ａ＊ｔ２  により、移動距離ｓを算出しながら、任意の読取タイミングＴＲ（ｎ）と、次の読取タイミングＴＲ（ｎ＋１）との間の距離Δｓが所定の一定値となるようにタイミングを決定する。ここで、ｖは速度、ｖ０は初速、ｔは経過時間、ａは検出した加速度である。
【００３８】
このように、読取走査キャリッジ２０に設けた加速度センサ２１でキャリッジ２０の加速度、速度、距離を検出しているため、正確な読取タイミングを決定でき、読み取りの距離間隔が一定になるように読取制御することができ、その結果、歪みのない画像データを取得できる。
【００３９】
また、加速度を検出しているため、距離間隔を一定にする読取タイミングを検出できるほか、加速度、速度による他のタイミングも検出することができ、種々のタイミングの読み取りができる。
【００４０】
また本例では、中断して停止する構成としているが、停止する代わりに低速等速走行をさせてもよく、その場合でも、上記式によって一定の距離間隔の読取タイミングを検出できる。
【００４１】
図４，５は制御手段１の基本動作を示しており、図４は読み取りの開始が指示されたときに実行される読取処理、図５は読取中に周期的に実行される読取タイミング決定処理の各フローチャートである。
【００４２】
読み取りの開始が指示されると、駆動手段３を通じて読取走査キャリッジ２０に読取走査指令を出力し、読取走査キャリッジ２０の読み取りが終了するまでの間、キャリッジ２の等速走行中にバッファメモリ７の空き容量が中断条件である所定値以下となったときには、キャリッジ２０に中断停止指令を出力する一方、キャリッジ２０が停止中にバッファメモリ７の空き容量が再開条件である所定値以上となったときには、キャリッジ２０に等速走行の再開指令を出力する（図４の１０１〜１０８）。ここで、等速走行、停止は、検出した加速度により判断すればよい。
【００４３】
また、中断条件と再開条件の各所定値は同一であってもよいし異ならせてもよい。なお本例では、中断条件であるバッファメモリ７の空き容量の減少は、等速走行中に監視し、再開条件であるバッファメモリ７の空き容量の増大を停止中に監視しているが、常時監視するようにしてもよい。常時監視すれば、減速走行中に空き容量の増大を検出したときに中断を取り消して、即、加速走行に転じてから、等速走行に移行できる。
【００４４】
また、読取タイミング決定処理は、読み取りの開始から終了までの間、一定周期で起動され、起動されると加速度センサ２１による加速度を入力し、上述した運動方程式などによるタイミング決定処理を行い、読取タイミングが検出できれば、読取走査キャリッジ２０に読取指令を出力する（図５の２０１〜２０４）。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の画像読取装置の一例であるデジタルカラースキャナの基本構成を示すブロック図である。
【図２】同スキャナの光学系を説明するための模式縦断面図である。
【図３】同スキャナの読取走査キャリッジの移動速度変化の一例をグラフに示した図である。
【図４】同スキャナにおいて、読取開始操作がされたときに実行される読取処理の基本動作を示したフローチャートである。
【図５】同スキャナにおいて、読取中に周期的に実行される読取タイミング決定処理の基本動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
Ｓ      デジタルカラースキャナ（原稿読取装置）
１      ＣＰＵ（制御手段）
２      読取手段
２ｄ      イメージセンサ
２０      読取走査キャリッジ
２１      加速度センサ
７      バッファメモリ
Ｇ      コンタクトガラス
Ｘ      副走査方向
【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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