JP2004364018A - スキャナヘッド、スキャナ装置、コンタクトイメージセンサの製造方法、及びスキャナ装置のデータ処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ダミー素子に自己の属性データを記憶したスキャナヘッド11と、スキャナヘッド11から出力される出力データを、ダミー素子の出力データと有効素子の出力データとに分離して出力するデータ分離部31と、データ分離部31から受信したダミー素子の出力データから属性データを取り出し、該属性データにより特定されるスキャナヘッド11に対応する制御ソフトを選定する判定処理部32と、判定処理部32により選定された制御ソフトに基づいて、データ分離部から受信した有効素子の出力データを処理するデータ処理部とを備えるスキャナ装置により、上記課題を達成する。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、 CIS(Contact Image Sensor;コンタクトイメージセンサ)を画像読取素子として使用するラインスキャナヘッド及びスキャナ装置に関する。
【0002】
【従来技術】
CISにも多くの種類がある。例えば、サイズ、読取速度、画素数及び解像度等の違い、モノクロ・カラーの違い等に応じて、各種のCISが存在する。これらのCISはその種類の違いに応じて、シフトクロックパルス、転送速度、その他の属性が異なっている。そのため、スキャナ装置では、取り付けられている画像読取素子(撮像素子)に固有の機能又は属性に応じた読取データの処理及び制御を行う。これらの制御を行なうため、スキャナ装置は、CISに合わせた制御ソフトウェアを備えている。従って、CISを他の種類のCISに交換する場合には、その機能及び属性に合わせて、制御ソフトウェアも変更しなければならない。そのため、従来のスキャナ装置として、CISと制御ソフトウェアとを一対のものとして一体的に構成したものや、各CISに対応した複数のファームウェアを内蔵しており、CISの種類に応じて対応するファームウェアにマニュアルで切り換え、または設定を変更して使用するものが存在する。また、CISのピーク出力レベルを監視して、CISの種類を判定する従来技術も存在する(特許文献1参照)
【0003】
【特許文献1】
特開2000−69289号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述の通り、CISを交換するには、CISを含むスキャナヘッドブロック(以下スキャナヘッドと称する)を交換可能に設けるとともに、交換したスキャナヘッドのCISの解像度、機能等を含む属性データに合わせて制御ソフトウェアの種類又は設定を変更する必要がある。しかし、これらの変更作業や、切り換え作業は、CISの種類及び属性を正確に認識して行わなければならない煩雑かつ複雑な作業であり、スキャナヘッドを交換する度にこれらの作業を行うのでは、実用性の観点から問題がある。一方、個々のスキャナヘッドに合わせて、個別のスキャナ装置を製造するのは経済性の観点から好ましくない。また、CISの出力レベルを監視して、CISのピークレベルを判定して、種類を判定するには、読取位置に白基準版等を設置する必要がある他、ピーク出力レベルだけではCISの他の属性情報を取得できないという問題がある。
【0005】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、CISを備えるスキャナヘッドの出力手段を変更することなく、交換されたスキャナヘッドの属性情報を容易に取得可能なスキャナヘッド、スキャナ装置及びそのデータ処理方法を提供することをその目的の一つとする。
【0006】
本発明はまた、取り付けられたCISの属性データを特別なポート等を用いることなく取得し、採り付けられたCISの制御ソフトをCISの属性に応じて自動的に変更することが可能なスキャナ装置及び方法を提供することをその目的の一つとする。
【0007】
本発明はまた、CISの属性データを提供可能なCIS及びその製造方法を提供することをその目的の一つとする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スキャナヘッドに使用されるCISのダミー素子にその属性データを記憶させて、画像読取動作によりスキャナヘッドの属性データをスキャナ装置に提供することにより、上記課題を解決した。スキャナ装置は、取得した属性データに基づいて、内部に記憶した複数の制御ソフトから対応する制御ソフトを選定して、画象データ処理を実行する。
【0009】
本発明の第1の態様にかかるスキャナヘッドは、画像の読取に使用する複数の有効素子と、画像の読み取りには使用されない複数のダミー素子と有するコンタクトイメージセンサを備えるスキャナヘッドにおいて、ダミー素子に該スキャナヘッドのの属性データを記憶させたことを特徴とする。この態様により、スキャナヘッドから直接属性データを取り出すことが可能となり、スキャナ装置自身で、スキャナヘッドの属性の判定及び制御ソフトの選定が可能となる。尚、スキャナヘッドの属性とは、スキャナヘッドブロックに使用されるCISの属性のほか、スキャナヘッドの幅、大きさ等の属性も含む概念である。
【0010】
本発明の他の態様にかかるスキャナヘッドは、複数の前記ダミー素子のそれぞれを、記憶させたい前記属性データの各ビット値に合わせて所定の電圧にプルアップし、又はプルダウンすることを特徴とする。この態様により、通常使用していない素子を有効に利用して、属性データを記憶させることが可能となる。これらのデータはスキャナ製造時に記憶させることが好ましい。
【0011】
本発明の他の態様にかかるスキャナヘッドは、ダミー素子中の一部の素子に、前記属性データを記憶させたことを特徴とする。必ずしもダミー素子の全てを使用する必要はなく、ダミー素子の最初の数ビットまたは最後の数ビットは使用しないように構成し、データ記憶の精度を向上させ又はダミー素子を他の用途に使用させることも可能である。
【0012】
本発明の他の態様にかかるスキャナヘッドは、ダミー素子に、画素センサを設けず、出力を前記属性データの各ビット値に合わせて所定の電圧にプルアップ又はプルダウンすることを特徴とする。この態様により、不必要な画素センサを設けずに、製造コストを削減することが可能となる。
【0013】
本発明の他の態様にかかるスキャナヘッドは、ダミー素子及び有効素子を同一の素子により構成し、ダミー素子の画素センサを動作不能に設定して、その出力を前記属性データに合わせて所定の電圧に設定することを特徴とする。この態様では、有効素子とダミー素子を画一的な構成とすることによるメリットを享受することが可能となる。
【0014】
本発明の第1の態様にかかるスキャナ装置は、上記のいずれか1のスキャナヘッドと、該スキャナヘッドから出力される出力データを、ダミー素子の出力データと有効素子の出力データとに分離して出力するデータ分離部と、データ分離部から受信したダミー素子の出力データから属性データを取り出し、該属性データにより特定されるスキャナヘッドに対応する制御ソフトを選定する判定処理部と、判定処理部により選定された制御ソフトに基づいて、データ分離部から受信した有効素子の出力データを処理するデータ処理部とを備えることを特徴とする。この態様により、スキャナヘッドを交換することにより、スキャナ装置の機能を柔軟に変更することが可能となる。また、スキャナヘッドを交換するだけで、自動的にその属性を読取り、対応制御ソフトを選定するので、作業現場で簡単にスキャナヘッドの交換が可能となる。
【0015】
本発明の他の態様にかかるスキャナ装置は、スキャナヘッドが異なる種類のスキャナヘッドと交換可能に設けられていることを特徴とする。
【0016】
本発明の第1の態様にかかるスキャナヘッドの製造方法は、画像の各画素データを読み取る複数の素子を整列して形成する工程と、一部の前記素子の画像読取機能を停止させて、所定のデータを記憶させたダミー素子を形成させる工程とを備えることを特徴とする。
【0017】
本発明の他の態様にかかるスキャナヘッドの製造方法は、画像の各画素データを読み取る複数の有効素子を整列して形成する工程と、有効素子とは別のダミー素子を形成し、該ダミー素子に所定のデータを記憶させる工程とを備えることを特徴とする。
【0018】
本発明の第1の態様にかかるスキャナ装置のデータ処理方法は、(a)属性データを記憶したダミー素子と画像を読み取る有効素子とを有するコンタクトイメージセンサを備えるスキャナヘッドの各素子の出力データを順次受信する工程と、(b)受信した出力データからダミー素子の出力と、有効素子の出力とを分離して出力する工程と、(c)分離された前記ダミー素子の出力から属性データを読み出して、該属性データに対応する制御ソフトを指定する工程と、(d)指定された制御ソフトにより、分離された前記有効素子の出力データを処理するデータ処理工程とを備えることを特徴とする。
【0019】
本発明の他の態様は、上記データ処理方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラムである。コンピュータは、CPU、論理回路、メモリ、及び各種制御プログラム等から成り、本プログラムを読み込むことにより、上記データ処理方法の各工程を実行する。
【0020】
本発明の他の態様は、上記データ処理方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラムを記載した、コンピュータにより読取可能な記録媒体である。
コンピュータは、CPU、論理回路、メモリ、及び各種制御プログラム等から成り、本記録媒体に記録されたプログラムを読み込むことにより、上記データ処理方法の各工程を実行する。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【0022】
スキャナ装置に使用されるスキャナヘッドには多くの種類がある。例えば、大きさ、形状、画像素子の数、解像度の違い、モノクロ又はカラーの違い等の性能、機能等の属性の差により種々に分類される。スキャナ装置では、これらのスキャナの属性に合わせて、制御ソフトウェアを設定する必要がある。しかし、スキャナ装置の開発時には、開発対象となる特定種類のスキャナヘッドだけを利用して開発するため、上記のような情報をスキャナヘッドから直接取得する必要性は、認識されていなかった。そのため、従来技術では属性情報の違いをスキャナヘッドにより判別することはできなかった。
【0023】
しかし、スキャナ装置の読取精度を上げ、又はカラー読取を可能にする等の機能を向上が求められることもある。このような要求に対応して、機能を柔軟に変化させることができるスキャナ装置を提供するためには、様々なスキャナヘッドを交換可能にする必要がある。その際に、変更後のスキャナ装置を正常に動作させるためには、▲1▼各種回路及び制御ソフトを共通化すること、▲2▼交換されたスキャナヘッドの属性をスキャナ装置により判別して、スキャナヘッドに対応した制御ソフトを自動的に選定することができることが望ましい。
【0024】
適切な制御ソフトの選定には、交換後のスキャナヘッドの属性データをスキャナ装置に認知させる処理が必要となる。スイッチ等を設けて、使用者が属性データを入力する方法も可能であるが、この方法では入力ミス、設定の煩わしさ、設定スイッチの配置、コスト等、種々の問題があるため、実用的ではない。本発明では、これらの点を解決するものである。
【0025】
図面を用いて説明する。図1は、本発明にかかるスキャナヘッドを搭載した複合処理装置の概略構成を示す図である。複合処理装置10は、磁気インク読取装置、印刷装置、スキャナ等の各種機能を備えている。このような複合処理装置は、例えば、POSシステムによる小切手処理等に使用される。本発明は、このような複合処理装置のみならず、ラインスキャナヘッドを備えるスキャナ装置であれば適用可能である。図1では、複合処理装置の構成を簡単に示すため、スキャナヘッド11、MICRヘッド12、印刷ヘッド13、押さえローラ14、15の配置を示している。挿入口17から挿入された小切手等の用紙50は搬送路18の中を搬送されて排出口19から排出される。その間、MICR12により磁気インク文字が読み取られ、印刷ヘッド13により行なわれる。スキャナヘッド11は、小切手等の画像イメージ読み取り保存しておくため、又は光学的に文字を読み取るために使用される。
【0026】
前述の通り、スキャナヘッド11としてCISヘッドを用いることができる。そのため、以下の説明では、CISヘッドを用いて説明する。CISヘッドとは、コンタクト・イメージ・センサの略称であり、横又は縦方向に一列にイメージセンサが並んでおり、紙またはセンサを移動させながらイメージを読み取るものである。CISヘッド等のラインスキャナヘッドでは、読取画像の反射光を複数の画像素子で読取、各画像素子から出力されるデータを同期クロックによりアナログシリアルデータとして取り出す。
【0027】
CISヘッドでは通常、画像読取に使用される有効な画像読取素子(有効素子と称する)の他にダミー素子を有しており、ダミー素子のデータは読み捨てられる。通常、CISの最初の数十素子がダミー素子の出力データとして読み捨てられている。ダミー素子は、製造上の理由、読取データの精度を向上させる等の種々の事情により設けられている。
CISヘッドに画像読取用素子(以下「画像素子」と称する)を何個設けるかは、解像度、及び読取可能サイズにより異なるが、通常1000個以上の画像素子が一方向に配列されたラインスキャナヘッドとなっている。ラインスキャナヘッドは、同期クロックの印加によりアナログシリアルデータとして出力される。従来技術では、第1番目の有効な画像素子より前に数十のダミーの素子を有しているため、最初の数十素子のデータは読み捨てている。本発明は、このダミーの素子の部分にスキャナヘッドに関する情報(属性データと称する)を埋め込むことにより、固有情報を素子レベルで固定記憶したスキャナヘッドを提供する。
【0028】
図2に本発明の一実施形態にかかるCISヘッドのイメージセンサ素子部分の基本的な電気構造を示す。画像を読み取る画素に対応してイメージセンサ素子が一列に並んでいる。通常、CISヘッドではダミーの素子が数十素子存在するが、本実施形態のCISは、図を分かり易くするために、ダミーの素子(ダミー素子と称する)として3個のみを有するものとしている。画像を取得するための素子(「有効素子」と称する)は1216個を有している。
【0029】
一つの有効素子は、画素センサc及びトランジスタbとから構成されている。画素センサc1〜cnは一端が電源ラインVCCに接続され、他端はそれぞれのトランジスタb1〜bnのエミッタに接続されている。トランジスタのコレクタ端は、出力ライン25に接続されている。出力ラインはアンプ22に接続され、アンプ22の出力A0として取り出される。トランジスタb1〜bnのゲートには、シフトレジスタ21の出力が入力される。シフトレジスタ21は出力スタートトリガSIにより起動され、シフトクロックSCLKに従って、シフト駆動される。
【0030】
読取対象物(小切手等)は、発行LED20により照射され、その反射光の強さが画素センサc1〜c2により捉えられる。VLEDは発行LED用電圧であり、GGNDは発行LED用グランドである。
【0031】
従来技術のダミー素子には、有効素子と同様に画素センサcが設けれていたが、本実施形態のダミー素子は、トランジスタaのみで構成されている。トランジスタa1〜a3のエミッタ端は、希望の属性データのビット値を示すように電源ラインCC、又はグランドに接続される。電源ラインCCに接続されると、ビット値が「1」となり、グランドに接続されるとビット値が「0」となる。従って図2の実施形態ではダミー素子は属性データとしえ「101」を示している。このように、ダミー素子を電源電圧またはグランドレベルに固定することにより、ダミー素子は、固定の情報を出力することになる。
【0032】
読取は出力スタートトリガSIにより開始される。出力スタートトリガSIが出力されると、シフトレジスタ21が起動され、シフトクロックSCLKに従って、シフトレジスタ21の出力S1〜Sxが順次出力される。シフトレジスタ21の出力S1〜Sxが”ハイ”になると、トランジスタa1〜a3及びb1〜bnが順次”オン”される。これにより、各トランジスタのエミッタの状態が、シフトクロックSCLKに従って出力ライン25に順次シリアルに出力され、アンプ22の出力A0となる。図2のスキャナヘッドでは、最初の3クロック分のデータはダミー素子の出力、すなわち属性データであり、それ以後の出力データは有効素子、すなわち、画素センサc1〜cnの状態に応じたアナログ出力となる。
【0033】
尚、図2は、一実施形態を示すものであり、ダミー素子及び有効素子はこの構成に限定されるものではなく、ダミー素子は所定の属性データを記憶可能であり、有効素子は光を感知して出力可能な構成であれば、本技術分野及び関連する技術分野における当業者がなし得る全ての構成をとり得る。例えば、ダミー素子も有効素子と同様に画素センサcとトランジスタとから構成し、画素センサcを電源電圧に接続せず、トランジスタのエミッタ入力を属性データに応じてプルアップ又はプルダウンすることも可能である。これによりダミー素子と有効素子を同一構成とすることが可能となり、シンプルな集積回路構成とすることが可能になる。
【0034】
図3は、シフトクロックSCLKと、従来技術と本発明の一実施形態にかかるアンプ22の出力A0の関係を示すタイミングチャートである。図3ではダミー素子として8個用いた例(属性データが8ビットで構成されている)を示している。
【0035】
出力スタートトリガSIが出力された後、シフトクロックSCLKが出力されると、アンプ22の出力A0からはシフトクロックSCLKに同期して、最初に8個のダミー素子からの出力が順次取り出される。従来技術のスキャナヘッドでは、ダミー素子にも画素センサが設けられている。そのため、アンプ22の出力A0(図3の中段)も、ダミー素子の画素センサの光感知状況に応じて変化する。
【0036】
これに対し、本発明では、ダミー素子は各ビットがプルアップ又はプルダウンされているため、アンプ22の出力A0(図3の最下段)からは所定の8ビット属性情報(10110010)が出力される。これにより、出荷時に記憶された属性情報が通常の画像読取処理により、取得可能となる。属性データのビット数(ダミー素子の数)を増やすことにより、より多くの属性データをコード化して記憶させることが可能となる。属性データとしては、例えば、カラー情報、全素子数情報、解像度情報等を例示可能であるが、その他の各種属性データ任意に記憶させることができる。
【0037】
ダミー素子の出力の後には、シフトクロックに合せて有効素子が順次出力される。有効素子の出力は画像の反射光を画素センサcで捉えたものであるため、従来技術も本発明も同じ出力となる。
【0038】
尚、図3では、属性データの8ビットの後すぐに有効素子出力となる例を示しているが、属性データと有効素子の間にさらにダミー素子を設けることも可能である。また、属性データのスタート前に、属性データとは関係ないダミー素子を設けることも可能である。
【0039】
図4を用いて、本発明にかかるスキャナ装置の読取処理を説明する。図4は、本発明の一実施形態にかかるスキャナ装置の要部を示す機能ブロック図である。
【0040】
スキャナヘッド11から出力されたデータは、データ分離部31に送られる。データ分離部31では、受信したデータからダミー素子データを分離し、ダミー素子データから属性データを取り出す。さらにデータ分離部31は、取り出した属性データを判定処理部32へ出力し、残りのダミー素子データを廃棄する。また、受信データから分離した有効素子データは、データ処理部35に出力する。
【0041】
受信データからどのようにダミー素子データを抜き出すかについては、種々の方法を採用可能である。例えば、最初から何個目までがダミー素子データであり、そのうちの何番目が属性データかを決めておくこともできる。また、ダミー素子データの終り、及び属性データの開始及び終りの位置のビットパターンを決めておくことも可能である。
【0042】
判定処理部32は、ヘッド判定部33と制御ソフト選定部34とを備えている。ヘッド判定部33は、データ分離部31から受信した属性データにより示されるコードを解読する。これは各種属性データコードに対応するテーブルを備えておく等により可能となる。属性データにより解読され特定されたスキャナヘッド11の種類、機能等は、制御ソフト選定部34に出力される。制御ソフト選定部34には、各種スキャナヘッド11の制御に対応する制御ソフトが記憶されており、特定されたスキャナヘッドに対応する制御ソフトウェアを選定し、データ処理部35にその情報を出力する。データ処理部35では、制御ソフト選定部34かにより選定された制御ソフトウェアに基づいて有効素子からの出力データを処理し、出力部36に出力する。
【0043】
このようにして、スキャナヘッド11の種類、機能等の属性情報は、画像読取時に自動的に取得され、対応する制御ソフトウェアにより画像読取処理が実行される。従って、スキャナヘッドを交換した場合でも、属性データの入力等の付随的な処理は全く不要となる。これにより、スキャナヘッド11を着脱交換するだけで、機能の異なる各種スキャナに変化させることが可能となり、多種多様の機能に柔軟に変化できる他用途スキャナを提供することが可能となる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、 本発明のスキャナヘッドは、ダミー素子にその属性データを記憶させて、画像読取動作によりスキャナヘッドの属性データをスキャナ装置に提供する。また、スキャナ装置は、取得した属性データに基づいて、内部に記憶した複数の制御ソフトから対応する制御ソフトを選定して、画象データ処理を実行する。これにより、スキャナ装置はスキャナヘッドからの出力データとして属性データを取得可能であり、対応する制御ソフトを自動的に選定可能となる。従って、異なる種類のスキャナヘッドの交換が可能であり、柔軟に機能変更することができる、スキャナヘッド、及びスキャナ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるスキャナヘッドを搭載した複合処理装置の概略構成を示す断面模式図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかるCISヘッドのイメージセンサ素子部分の基本的な電気構造を示す回路図である。
【図3】シフトクロックSCLKと、従来技術と本発明の一実施形態にかかるアンプ22の出力A0の関係を示すタイミングチャートである。
【図4】本発明の一実施形態にかかるスキャナ装置の要部を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
10 複合処理装置 11 スキャナヘッド
12 MICRヘッド 13 印刷ヘッド
14、15 紙押さえロ−ラ 17 用紙挿入口
18 搬送路 19 用紙排出口
20 発行LED 21 シフトレジスタ
22 アンプ 25 出力ライン
31 データ分離部 32 判定処理部
33 ヘッド判定部 34 制御ソフト選定部
35 データ処理部 36 出力部
a ダミー素子トランジスタ b 有効素子トランジスタ
c 画素センサ A0 アンプ出力
S1 出力スタートトリガ SCLK シフトクロック
50 用紙
Claims (12)
- 画像の読取に使用する複数の有効素子と、画像の読み取りには使用されない複数のダミー素子とを有するコンタクトイメージセンサを備えるスキャナヘッドにおいて、前記ダミー素子に該スキャナヘッドの属性データを記憶させたことを特徴とするスキャナヘッド。
- 複数の前記ダミー素子のそれぞれを、記憶させたい前記属性データの各ビット値に合わせて所定の電圧にプルアップし、又はプルダウンすることを特徴とする請求項1に記載のスキャナヘッド。
- 前記ダミー素子中の一部の素子に、前記属性データを記憶させたことを特徴とする請求項1又は2に記載のスキャナヘッド。
- 前記ダミー素子には、画素センサを設けず、出力を前記属性データの各ビット値に合わせて所定の電圧にプルアップ又はプルダウンすることを特徴とする請求項1又は2に記載のスキャナヘッド。
- 前記ダミー素子及び有効素子を同一の素子により構成し、前記ダミー素子の画素センサを動作不能に設定して、その出力を前記属性データに合わせて所定の電圧に設定することを特徴とする請求項1又は2に記載のスキャナヘッド。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載のスキャナヘッドと、前記スキャナヘッドから出力される出力データを、前記ダミー素子の出力データと前記有効素子の出力データとに分離して出力するデータ分離部と、
前記データ分離部から受信した前記ダミー素子の出力データから前記属性データを取り出し、該属性データにより特定される前記スキャナヘッドに対応する制御ソフトを選定する判定処理部と、
前記判定処理部により選定された前記制御ソフトに基づいて、前記データ分離部から受信した前記有効素子の出力データを処理するデータ処理部と、
を備えるスキャナ装置。 - 前記スキャナヘッドが異なる種類のスキャナヘッドと交換可能に設けられていることを特徴とする請求項6に記載のスキャナ装置。
- 画像の各画素データを読み取る複数の素子を整列して形成する工程と、一部の前記素子の画像読取機能を停止させて、所定のデータを記憶させたダミー素子を形成させる工程とを備えるスキャナヘッドの製造方法。
- 画像の各画素データを読み取る複数の有効素子を整列して形成する工程と、前記有効素子とは別のダミー素子を形成し、該ダミー素子に所定のデータを記憶させる工程とを備えることを特徴とするスキャナヘッドの製造方法。
- (a)属性データを記憶したダミー素子と画像を読み取る有効素子とを有するコンタクトイメージセンサを備えるスキャナヘッドの各素子の出力データを順次受信する工程と、
(b)受信した前記出力データから前記ダミー素子の出力と、前記有効素子の出力とを分離して出力する工程と、
(c)分離された前記ダミー素子の出力から前記属性データを読み出して、該属性データに対応する制御ソフトを指定する工程と、
(d)指定された制御ソフトにより、分離された前記有効素子の出力データを処理するデータ処理工程と、
を備えるスキャナ装置のデータ処理方法。 - 請求項10に記載のデータ処理方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラム。
- 請求項10に記載のデータ処理方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラムを記載した、コンピュータにより読取可能な記録媒体。
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