УСТРОЙСТВО СЧИТЫВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение имеет отношение к устройству считывания изображений, предназначенному для перемещения листа и считывания изображения с листа с помощью датчика изображения.
Уровень техники
До настоящего времени в устройствах считывания изображений данного типа, предназначенных для перемещения листа и считывания изображения с листа с помощью датчика изображения, данные, считанные датчиком изображения, хранились в памяти. Однако при этом необходимо останавливать перемещение листа и прерывать его считывание, поскольку емкость памяти заполняется, что зависит от условий передачи данных и т.д.
При этом, если перемещение листа останавливается резко, то происходит механический удар, сила которого тем больше, чем выше была скорость чтения листа. Для листа, показанного на Фиг.9А, данные из области В, считываемые в момент остановки датчика изображения, не могут быть корректно считаны, что показано на Фиг.9В. Следовательно, в считываемых данных наблюдается несоответствие, величина которого тем больше, чем сильнее был механический удар.
Таким образом, для остановки операции перемещения листа происходит пошаговое уменьшения скорости перемещения; в целях возобновления операции перемещения происходит пошаговое увеличение скорости перемещения вплоть до исходного значения; посредством этого гасится механический удар, вызванный остановкой операции перемещения.
На Фиг.10 показан пример выполнения считывания датчиком изображения в случае, когда скорость перемещения листа уменьшается пошагово. На Фиг.10 в части (а) изображена схема режима работы привода электродвигателя при изменении скорости перемещения, в части (b) показана схема операции чтения, выполняемой датчиком изображения, и в части (с) изображен график считывания данных, проводимого датчиком изображения.
Интервалы синхронизации датчика изображения при считывании имеют постоянную длину. При этом датчик изображения считывает перемещаемый лист в соответствии с заданными интервалами. Как показано на Фиг.10 (а), в целях остановки перемещения листа скорость перемещения пошагово уменьшается таким образом, что интервал синхронизации привода электродвигателя становится кратным интервалу считывания датчика изображения.
1
2
3
4
При этом, если скорость перемещения уменьшается, то есть, интервал синхронизации привода электродвигателя удлиняется, то датчик изображения, работающий с постоянной длиной интервала, считывает одну и ту же часть листа несколько раз. Таким образом, избыточные части (X, Х, Х и Х) исключаются. (См., например, Патентный документ 1 JP-A-7-131593)
Однако, при применении вышеописанного способа в соответствующих областях техники, временные интервалы работы привода электродвигателя определяются на основании интервалов чтения датчика изображения, которые являются постоянными. Следовательно, скорость перемещения лист может изменяться только пошагово.
Таким образом, если разрешение, установленное для считывания листа, является высоким, то несоответствие в считываемых данных, возникающее по причине механического удара при изменении скорости считывания, продолжает иметь место, поскольку скорость считывания может изменяться только пошагово.
Описание изобретения.
Исходя из вышесказанного, целью данного изобретения является предоставление возможности необходимого изменения скорости перемещения при временной остановке перемещения листа и уменьшения несоответствия данных, считываемых датчиком изображения, причиной которого является временная остановка перемещения листа, даже в случае, когда установленное разрешение является высоким.
Для решения вышеописанных задач, в соответствии с данным изобретением представлено устройство считывания изображений, включающее ролик для перемещения листа; электрический привод, управляющий роликом; датчик изображения, считывающий данные с листа; блок управления, синхронизирующий интервалы чтения датчика изображения со временем работы привода электродвигателя в случае изменения интервалов синхронизации привода электродвигателя. Соответственно, при временной остановке перемещения листа скорость перемещения может меняться в соответствии с необходимостью, благодаря чему механический удар, вызванный изменением скорости перемещения, имеет меньшую силу. Кроме того, в случае установки большого разрешения для чтения листа, может быть устранено несоответствие данных, считываемых датчиком изображения, которое было вызвано временной остановкой перемещения листа.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой вид в разрезе устройства считывания изображений в первом варианте осуществления изобретения.
Фиг.2 представляет собой электрическую схему устройства считывания изображений в первом варианте осуществления изобретения.
Фиг.3 представляет собой концептуальное изображение процесса считывания в первом варианте осуществления изобретения.
Фиг.4А и 4В представляют собой схематическое изображение устройства считывания изображений в первом варианте осуществления изобретения.
Фиг.5 представляет собой функциональную схему устройства считывания изображений в первом варианте осуществления изобретения.
Фиг.6 представляет собой электрическую схему устройства считывания изображений во втором варианте осуществления изобретения.
Фиг.7 представляет собой функциональную схему устройства считывания изображений во втором варианте осуществления изобретения.
Фиг.8 представляет собой вид в перспективе копира, содержащего устройство считывания изображений, представленное в вариантах осуществления изобретения.
Фиг.9А и 9В представляют собой схематические изображения устройств считывания изображений, применяемых в соответствующей области техники.
Фиг.10 представляет собой функциональную схему устройства считывания изображений, применяемого в соответствующей области техники.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Ниже приведено описание вариантов осуществления изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи.
Первый вариант осуществления
На Фиг.1 показано автоматическое подающее устройство 2, содержащее регулятор 1 движения и предназначенное для перемещения листа в основном блоке 3. Основной блок 3 содержит поверхность 4 для считывания листа, сделанную из стекла или другого подобного материала, пропускающего световые лучи, применяемые для считывания перемещаемого оригинала, а также поверхность 5, на которую помещается лист, и т.п.
Поверхность 4 для считывания листа представляет собой элемент, предназначенный для считывания листа, поступающего через автоматическое подающее устройство 2, а поверхность 5, на которую помещается лист, представляет собой элемент, предназначенный для считывания листа в месте его расположения без использования автоматического подающего устройства 2.
Устройство считывания изображений содержит несколько пар роликов 6, связанных с электродвигателем, обладающим достаточной мощностью для перемещения листа, а также путь 7 перемещения листа, по которому лист движется во время процедуры считывания.
На Фиг.2 показан контроллер 8, управляющий устройством считывания изображений. С ним соединены: датчик 9 изображения; АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) 10, предназначенный для преобразования аналоговых данных, считанных датчиком 9 изображения, в цифровой формат; память 11 для хранения цифровых данных; привод 13 электродвигателя, управляющий двигателем 12 шагового электродвигателя и т.д., ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) 14, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) 15 и другие подобные элементы.
Фиг.3 представляет собой концептуальное изображение примера схемы работы электрического привода при остановке перемещения листа, а также уровня сигнала чтения датчика 9 изображения во время этого процесса в устройстве считывания изображений, имеющем вышеописанную конфигурацию.
На Фиг.3 показаны: (а) схема работы привода электродвигателя 12 при уменьшении скорости перемещения, (b) схема чтения датчика изображения и (с) данные, считанные датчиком изображения.
Схема работы привода 12 электродвигателя может быть установлена произвольно с целью необходимого изменения скорости перемещения листа.
Схема чтения датчика 9 изображения синхронизирована со схемой работы привода 12 электродвигателя. Перемещаемый лист считывается датчиком 9 изображения в соответствии с этой схемой.
Соответственно, при остановке перемещения листа скорость может изменяться необходимым образом, посредством чего уменьшается степень механического удара, вызываемого этим изменением, и достигается плавная остановка перемещения. Следовательно, в случае установки высокого разрешения, несоответствие данных, считываемых датчиком 9 изображения, причиной которого является остановка перемещения листа, также может быть уменьшено. Для возобновления перемещения листа интервалы считывания датчика 9 изображения синхронизируются с режимом работы привода 12 электродвигателя, за счет чего уменьшается степень механического удара, вызываемого изменением скорости, и может быть произведена плавная остановка перемещения.
Следовательно, в случае установки высокого разрешения, несоответствие данных, считываемых датчиком 9 изображения, причиной которого является перезапуск перемещения листа, также может быть уменьшено.
В данном изобретении для временной остановки перемещения листа уровень сигнала данных, считываемых датчиком 9 изображения, преобразуется в соответствии со скоростью перемещения таким образом, чтобы уровень сигнала стал постоянным. Преобразование будет рассматриваться для случая, когда скорость перемещения уменьшается по сравнению с исходной скоростью.
Для уменьшения скорости перемещения, интервал синхронизации привода 12 электродвигателя устанавливается большим, чем соответствующий интервал при исходной скорости перемещения. Таким образом, увеличивается время чтения одной строки датчиком 9 изображения, которое синхронизировано с интервалами работы привода электродвигателя.
При замедлении перемещения листа увеличивается интервал экспозиции, соответствующий времени чтения одной строки датчиком 9 изображения, то есть, увеличивается объем отраженного света, полученного датчиком 9, что приводит к усилению сигнала, передающего считываемые данные.
Следовательно, при уменьшении скорости перемещения возрастает уровень сигнала считываемых данных, поскольку происходит уменьшение скорости прохождения листа в направлении А через датчик 9 изображения, как показано на Фиг.4А и 4В. Тем самым, на считываемом листе (b) цвет становится ярче в той его части, где скорость перемещения меньше по сравнению со скоростью исходного листа (а), что делает невозможным воспроизведение баланса света и тени исходного листа.
Поэтому уровень сигнала данных, считанных при уменьшенной скорости перемещения листа, преобразуется в уровень сигнала при исходной скорости перемещения таким образом, чтобы уровень сигнала считываемых данных стал постоянным.
Соответственно, при уменьшении скорости перемещения в целях остановки листа уровень сигнала также становится постоянным, посредством чего может быть устранена неоднородность плотности (тени и света) считанного листа.
При перезапуске перемещения листа, уровень сигнала считываемых данных также изменяется с ускорением, поэтому уровень сигнала также преобразуется таким образом, чтобы он стал постоянным.
Соответственно, при увеличении скорости перемещения в целях перезапуска перемещения листа уровень сигнала также становится постоянным, посредством чего может быть устранена неоднородность плотности (тени и света) считанного исходного листа.
Последовательность операций устройства считывания изображений в данном варианте осуществления будет рассматриваться в соответствии с Фиг.5.
Если лист установлен в автоматическое подающее устройство 2 (шаг 1), электродвигатель 12, управляемый приводом 13 электродвигателя, запускается в заданные интервалы времени, вращая ролики 6 для перемещения листа с исходной скоростью (шаг 2). Перемещаемый лист считывается построчно датчиком 9 изображения (шаг 3), результатом чего является получение аналоговых данных, которые затем преобразуются в цифровой формат с помощью АЦП 10. Данные в цифровом формате хранятся в памяти 11 и выдаются на внешние устройства через сеть и т.п.
На основании заранее установленной величины емкости памяти 11 делается вывод о том, заполнена ли она (шаг 4). Если заполненный объем памяти 11 превышает установленную величину емкости, то перемещение листа останавливается
Соответственно, может быть исключена возможность возникновения ситуации, когда емкость памяти 11 полностью заполнена и считываемые данные не могут быть сохранены в памяти. Если в памяти 11 есть свободные области, то операция чтения листа повторяется. В случае, если наличия листа не обнаружено (шаг 5), то операция считывания прерывается (шаг 6).
Если емкость памяти 11 близка к заполнению, и перемещение листа должно быть остановлено, то схема работы привода 12 электродвигателя для выполнения остановки вызывается из ПЗУ 14 (шаг 7).
Схема работы привода - это схема подавления механического удара в момент остановки, при которой интервал синхронизации привода 12 электродвигателя увеличивается с целью уменьшения скорости перемещения.
Для того, чтобы преобразовать уровень сигнала считываемых датчиком 9 изображения данных в соответствии с изменением скорости перемещения, рассчитывается отношение скорости перемещения на предыдущей строке к скорости перемещения на следующей строке, после чего полученное значение умножается на значение коэффициента усиления на предыдущей строке, в результате чего получается значение коэффициента усиления на следующей строке, подлежащей считыванию (шаг 8). Значения скорости перемещения при этом берутся в соответствии со схемой работы привода 12 электродвигателя. Таким образом, преобразование данных, считанных датчиком 9 изображения, может выполняться последовательно.
После этого ролики 6 поворачиваются, перемещая лист в соответствии со схемой работы привода 12 электродвигателя на шаге 7 (шаг 9), и датчик 9 изображения считывает лист построчно в моменты времени, синхронизированные со схемой работы привода (шаг 10).
Таким образом, интервалы чтения датчика 9 изображения синхронизированы с интервалами работы привода 12 электродвигателя, за счет чего уменьшается степень механического удара, вызываемого изменением скорости, и может быть произведена плавная остановка перемещения. Следовательно, в случае установки высокого разрешения, несоответствие данных, считываемых датчиком 9 изображения, причиной которого является остановка перемещения листа, также может быть уменьшено.
Считанные данные хранятся в памяти 11. Производится их умножение на значение коэффициента усиления, рассчитанное контроллером 8, посредством чего осуществляется преобразование сигнала (шаг 11). Соответственно, при уменьшении скорости перемещения листа в целях его остановки, уровень сигнала уменьшается до уровня, соответствующего исходной скорости перемещения, и преобразуется к постоянному значению путем умножения на коэффициент усиления. Посредством этой операции устраняется неоднородность плотности (тени и света) считываемого листа.
Далее, в случае обнаружения отсутствия листа, подлежащего перемещению (шаг 12), чтение листа прерывается (шаг 6); если считывание листа не было прервано, то вышеописанные шаги повторяются до тех пор, пока не завершится схема работы привода, вызванная на шаге 7, после чего перемещение листа останавливается (шаг 13).
После остановки перемещения листа, процесс находится в состоянии ожидания до тех пор, пока уровень заполнения памяти 11 не упадет ниже заранее определенного значения и свободная область памяти 11 не будет иметь достаточный объем (шаг 14). При наличии свободного места в памяти 11, схема работы привода 12 электродвигателя вызывается из ПЗУ 14 в момент перезапуска перемещения (шаг 15), рассчитывается коэффициент усиления в соответствии со скоростью перемещения, определенной на основании схемы работы привода (шаг 16), электродвигатель 12 поворачивает ролики 6 в соответствии со схемой работы привода (шаг 17), и датчик 9 изображения построчно считывает перемещаемый лист (шаг 18).
Интервалы чтения датчика 9 изображения синхронизированы с интервалами работы привода 12 электродвигателя, за счет чего увеличение скорости перемещения может осуществляться необходимым образом. При этом уменьшается степень механического удара, вызываемого изменением скорости, и может быть произведен плавный перезапуск перемещения.
Следовательно, в случае установки высокого разрешения, несоответствие данных, считываемых датчиком 9 изображения, причиной которого является перезапуск перемещения листа, также может быть уменьшено. Считанные данные умножаются на коэффициент усиления, посредством чего производится преобразования уровня сигнала (шаг 19).
Соответственно, при увеличении скорости перемещения листа в целях перезапуска его перемещения, уровень сигнала уменьшается до уровня, соответствующего исходной скорости перемещения, и преобразуется к постоянному значению путем умножения на коэффициент усиления. Посредством этой операции может быть устранена неоднородность плотности (тени и света) считываемого листа.
В случае обнаружения отсутствия листа, подлежащего перемещению, во время выполнения схемы работы привода, предназначенной для перезапуска (шаг 20), чтение листа прерывается (шаг 6). При прерывании вызванной схемы работы привода 12 электродвигателя (шаг 21), скорость перемещения листа устанавливается равной исходной скорости перемещения. Таким образом, процесс возвращается к шагу 2, с которого продолжается штатный режим функционирования.
Таким образом, в данном варианте осуществления, интервалы работы привода 12 электродвигателя синхронизированы с интервалами чтения датчика изображения 9, за счет чего может быть определена скорость перемещения и уменьшается степень механического удара, вызываемого изменением скорости, а также может быть произведено плавное перемещение.
Следовательно, в случае установки высокого разрешения, несоответствие данных, считываемых датчиком 9 изображения, причиной которого является перезапуск перемещения листа, также может быть уменьшено.
Для расчета текущего значения коэффициента усиления может быть использована исходная скорость, а не предыдущее значение коэффициента.
Поскольку время экспозиции может быть получено исходя из схемы работы привода 12 электродвигателя, то коэффициент усиления, соответствующий скорости перемещения, может быть рассчитан и сохранен заранее.
Для расчета коэффициента усиления на основании исходной скорости перемещения, коэффициент усиления рассчитывается заранее в соответствии со скоростью перемещения, и рассчитанное значение хранится в ПЗУ 14. Благодаря этому, при изменении скорости перемещения, из таблицы извлекается соответствующее значение коэффициента усиления. Следовательно, устраняется необходимость расчета значения коэффициента усиления контроллером 8, благодаря чему можно уменьшить его вычислительную нагрузку.
Второй вариант осуществления
Во втором варианте осуществления данные, считанные датчиком 9 изображения, преобразуются с применением усилителя. Компоненты, идентичные компонентам первого варианта осуществления, имеют те же цифровые обозначения, и не будут рассматриваться подробно еще раз.
Как показано на Фиг.6, АЦП 10 содержит усилитель с программируемым коэффициентом усиления (УПКУ) 16, используемый в аналого-цифровом преобразовании.
Функционирование устройства считывания изображений, имеющего вышеописанную конфигурацию, рассматривается со ссылкой на Фиг.7.
Штатное считывание производится до тех пор, пока емкость памяти 11 не заполнится данными, считываемыми с листа (шаги 1-6). Когда емкость памяти близка к заполнению, выполняется операция остановки перемещения листа.
Для остановки перемещения листа схема работы привода 12 электродвигателя вызывается в момент остановки перемещения (шаг 7), из таблицы извлекается значение коэффициента усиления, соответствующее скорости перемещения (шаг 8), и УПКУ 16 настраивается в соответствии со значением коэффициента усиления (шаг 9).
После настройки УПКУ 16 (шаг 9), электродвигатель 12 вращает ролики 6 для перемещения листа в соответствии со схемой работы привода (шаг 10), а датчик 9 изображения построчно считывает лист. Процесс считывания синхронизирован с режимом работы привода, который, в свою очередь, соответствует вызванной схеме работы (шаг 11).
Считанные аналоговые данные преобразуются в цифровые с помощью АЦП 10, при этом осуществляется одновременное преобразование считанных данных с использованием значения коэффициента усиления, установленного в УПКУ. Результат хранится в памяти 11.
Далее, в случае обнаружения отсутствия листа, подлежащего перемещению (шаг 12), чтение листа прерывается (шаг 6); если лист был обнаружен, то вышеописанные шаги повторяются до тех пор, пока не завершится схема работы привода, вызванная на шаге 7, после чего перемещение листа останавливается (шаг 13).
После остановки перемещения листа, процесс находится в состоянии ожидания до тех пор, пока свободная область памяти 11 не будет иметь достаточный объем (шаг 14). При наличии свободного места в памяти 11, вызывается схема работы привода (шаг 15). Во время считывание листа производится установка значения коэффициента усиления в УПКУ 16 в соответствии со скоростью перемещения. В момент, когда значение скорости перемещения достигает исходного значения, процесс возвращается к шагу 2, после чего продолжается функционирование в штатном режиме (шаги 16-21).
Таким образом, в данном варианте осуществления интервалы работы привода 12 электродвигателя и интервалы чтения датчика 9 изображения синхронизированы друг с другом, за счет чего может быть установлена необходимая скорость перемещения, и уменьшается степень механического удара, вызываемого изменением скорости, а также может быть произведено плавное перемещение.
Для преобразования данных, считанных датчиком преобразования 9, применяется не контроллер 8, а УПКУ 16, находящийся в АЦП 10. За счет этого преобразование данных осуществляется путем установки контроллером 8 значения коэффициента усиления в УПКУ 16 в соответствии со скоростью перемещения, благодаря чему можно уменьшить вычислительную нагрузку контроллера 8.
Коэффициент усиления, устанавливаемый в УПКУ 16, может быть найден путем проведения расчетов при отсутствии таблицы коэффициентов усиления.
Настройка УПКУ 16 осуществляется непосредственно перед началом считывания листа (шаг 11, шаг 19), за счет чего преобразование данных, считываемых датчиком изображения 9, может проводиться последовательно.
Изобретение может применяться в копире, содержащем устройства считывания изображений, как показано на Фиг.8, где автоматическое устройство подачи располагается наверху основного блока 3, в свою очередь, содержащего операционную часть 17, порт выдачи бумаги 18 и т.п.
Данная заявка базируется на Заявке на патент Японии №2007-30020, поданной 9 февраля 2007, и заявители испрашивают приоритет этой заявки. Содержание заявки на патент Японии No2007-30020 полностью включено в данное описание посредством ссылок.
Промышленная применимость
Устройство считывания изображений, в соответствии с данным изобретением, может быть применено в качестве устройства считывания изображений или копировальной машины с автоматическим подающим устройством.