JP2008078985A - Scanner device, printer, and scanning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スキャナ装置、印刷装置、および、スキャン方法に関する。 The present invention relates to a scanner device, a printing device, and a scanning method.
３色光源とラインＣＣＤまたは白色光源と３ラインカラーＣＣＤを用いたスキャナ装置は、光源の発光分光特性およびＣＣＤの感度分光特性の違いによりＣＣＤ出力信号が色毎に差異が生じ、その結果として、いわゆるホワイトバランスが崩れていることがある。そこで、従来においては、特許文献１に示すように、走査（スキャン）に先立って白基準部材を読み取り、その信号に基づいてホワイトバランス調整を行うための補正処理を行っている。また、カラーＣＣＤ以外の場合でも、個々の受光素子のばらつきや、副走査方向の感度のばらつきに対する補正が必要となる。
In a scanner device using a three-color light source and a line CCD or a white light source and a three-line color CCD, a difference occurs in the CCD output signal for each color due to a difference in emission spectral characteristics of the light source and sensitivity spectral characteristics of the CCD. The so-called white balance may be lost. Therefore, conventionally, as shown in
しかしながら、特許文献１に示す方法では、つぎのような問題点がある。すなわち、従来においては、ＣＣＤの感度調整を行う際に、ＣＣＤを副走査方向に搬送するためのキャリッジが一定速度になってから白基準部材を読み取るようにしていた。このため、キャリッジが白基準部材の近傍に位置している場合には、キャリッジを一旦遠ざかる方向に移動してから加速し、一定速度になった状態で読み取りを開始し、白基準部材の読み取りが終了した場合には、キャリッジを減速して停止していた。
However, the method shown in
したがって、白基準部材が存在する範囲において一定速度とするために、かなり広い範囲でキャリッジを動作させる必要が生じ、動作に時間を要するという問題点があった。 Therefore, in order to obtain a constant speed in the range where the white reference member exists, it is necessary to operate the carriage in a considerably wide range, and there is a problem that it takes time for the operation.
本発明は、上記の事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、受光素子の感度調整を迅速に行うことが可能なスキャナ装置、印刷装置、および、スキャン方法を提供しよう、とするものである。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a scanner device, a printing device, and a scanning method capable of quickly adjusting the sensitivity of a light receiving element. Is.
上述の目的を達成するため、本発明のスキャナ装置は、所定のスキャン対象物を走査して画像データを生成するスキャナ装置であって、スキャン対象物の光画像を対応する画像データに変換するイメージセンサと、イメージセンサを有するキャリッジを副走査方向に移動させるための移動手段と、イメージセンサの感度の補正を行うための白基準部材と、イメージセンサおよび移動手段を制御して、スキャン対象物または白基準部材を光学的に読み取らせる制御手段と、を有し、制御手段は、移動手段によってキャリッジを加速する場合または減速する場合の少なくとも一方においてスキャン対象物または白基準部材を読み取るように制御を行う。このため、受光素子の感度調整を迅速に行うことが可能なスキャナ装置を提供することができる。 In order to achieve the above object, a scanner device of the present invention is a scanner device that scans a predetermined scan object to generate image data, and converts an optical image of the scan object into corresponding image data. A sensor, a moving means for moving the carriage having the image sensor in the sub-scanning direction, a white reference member for correcting the sensitivity of the image sensor, and the image sensor and the moving means to control the scanning object or Control means for optically reading the white reference member, and the control means performs control so as to read the scanning object or the white reference member when the carriage is accelerated or decelerated by the moving means. Do. Therefore, it is possible to provide a scanner device capable of quickly adjusting the sensitivity of the light receiving element.
また、他の発明のスキャナ装置は、上述の発明に加えて、制御手段は、移動手段によるキャリッジの移動速度が一定でない場合であっても、イメージセンサの電荷蓄積時間が一定になるように制御するようにしている。このため、加速時および減速時においても、白基準部材を正確に読み取ることが可能になる。 In addition to the above-described invention, in the scanner device of another invention, the control unit controls the charge accumulation time of the image sensor to be constant even when the moving speed of the carriage by the moving unit is not constant. Like to do. For this reason, the white reference member can be accurately read even during acceleration and deceleration.
また、他の発明のスキャナ装置は、上述の発明に加えて、移動手段は、ＤＣモータの駆動力によってキャリッジを副走査方向に移動させ、制御手段は、キャリッジが一定速度で動作する領域以外の動作領域においては、フィードバックをかけずにＤＣモータを加速または減速するようにしている。このため、加減速を迅速に行うとともに、フィードバック制御の制御範囲を狭めることにより、制御を簡易化することができる。 In addition to the above-described invention, in the scanner device according to another invention, the moving unit moves the carriage in the sub-scanning direction by the driving force of the DC motor, and the control unit is other than the region where the carriage operates at a constant speed. In the operation region, the DC motor is accelerated or decelerated without applying feedback. For this reason, it is possible to simplify the control by rapidly accelerating / decelerating and narrowing the control range of the feedback control.
また、他の発明のスキャナ装置は、上述の発明に加えて、制御手段は、白基準部材を読み取る直前の動作において、キャリッジを白基準部材の近傍に移動させるようにしている。このため、白基準部材の読み取りが必要になった場合に、白基準部材を迅速に読み取ることが可能になる。 In addition to the above-described invention, in the scanner device of another invention, the control unit moves the carriage to the vicinity of the white reference member in an operation immediately before reading the white reference member. For this reason, when it becomes necessary to read the white reference member, the white reference member can be quickly read.
また、本発明の印刷装置は、前述したスキャナ装置を有している。このため、受光素子の感度調整を迅速に行うことが可能な印刷装置を提供することができる。 The printing apparatus of the present invention has the above-described scanner device. Therefore, it is possible to provide a printing apparatus capable of quickly adjusting the sensitivity of the light receiving element.
また、本発明のスキャン方法は、所定のスキャン対象物を走査して画像データを生成するスキャン方法であって、スキャン対象物の光画像を対応する画像データに変換するイメージセンサを有するキャリッジを加速する場合または減速する場合においても、イメージセンサの感度の補正を行うための白基準部材またはスキャン対象物をイメージセンサによって光学的に読み取るようにしている。このため、受光素子の感度調整を迅速に行うことが可能なスキャン方法を提供することができる。 The scanning method of the present invention is a scanning method for generating image data by scanning a predetermined scanning object, and accelerates a carriage having an image sensor for converting an optical image of the scanning object into corresponding image data. Even when the image sensor is decelerated or decelerated, the white reference member or the scan object for correcting the sensitivity of the image sensor is optically read by the image sensor. Therefore, it is possible to provide a scanning method that can quickly adjust the sensitivity of the light receiving element.
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施の形態に係るスキャナ装置を用いた印刷装置１０の構成例を示す斜視図である。この図１に示すように、印刷装置１０は、スキャナ装置、印刷装置、および、コピー装置が一体となったいわゆる複合型の印刷装置である。ここで、印刷装置１０は、装置全体を覆うケース１１と、印刷用紙を供給する給紙装置（不図示）と、原稿が載置される透明なコンタクトガラス１３およびキャリッジ１４等を有するスキャナ装置と、印刷用紙に対して印刷を行う印刷部（不図示）とを備える。なお、本発明のスキャナ装置の動作は、印刷装置１０の動作として説明する。また、本発明のスキャン方法は、印刷装置１０動作として説明する。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a
ケース１１は、略四角形状の箱体であり、その上部には開閉自在の蓋１２が設けられている。蓋１２を開けると、原稿が載置されるコンタクトガラス１３が現れる。コンタクトガラス１３の内側には、後述するイメージセンサが設けられたキャリッジ１４が存在する。キャリッジ１４を副走査方向に移動させることにより、原稿に印刷されている情報を画像データとして読み取る。なお、スキャナ装置は、イメージセンサが副走査方向に移動しながら固定された原稿を読み取る、いわゆるフラットベットタイプ（原稿固定型）のスキャナである。
The
ケース１１の前面中央部には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１５と、各種操作ボタン１６とを備える。ＬＣＤ１５には、印刷装置１０のメニュー、動作内容、動作状況、エラー内容などが表示され、操作ボタン１６は、印刷装置１０のメニュー選択等を行う時に押されるようになっている。
An LCD (Liquid Crystal Display) 15 and
ケース１１は、前面下部に、排出口１７を備え、印刷された印刷用紙が排出されるようになっている。また、ケース１１の前面右側中央部には、カードスロット１８が設けられており、例えばディジタルカメラなどによって撮影された画像データを記録するメモリカードＭが、取り外し自在に収納されるようになっている。なお、この例では、カードスロット１８には蓋部１８ａが設けられており、メモリカードＭを挿入する場合には、当該蓋部１８ａを開閉する。メモリカードＭには、例えば、非可逆圧縮方式としてのＪＰＥＧ形式または可逆圧縮方式としてのＴＩＦＦ形式によって圧縮された画像データが格納されている。
The
図示せぬ給紙装置は、ケース１１の背面側に設けられており、印刷用紙をストックするとともに、必要に応じて印刷装置１０の内部に一枚ずつ供給する。
A paper feeding device (not shown) is provided on the back side of the
図２は、図１に示すスキャナ装置の詳細な構成例を示す図である。この図において、キャリッジ搬送機構は、移動手段の一部としての直流（ＤＣ）モータであるＤＣモータ２６と、ＤＣモータ２６の出力軸に接合されたウォームギア２５と、ウォームギア２５と噛み合い、所定の減速比で回転する平歯車２３ａと、平歯車２３ａに接合されたプーリ２３ｂと、プーリ２３ｂおよびプーリ２１の間で張設され、一部がキャリッジ１４と締結されているタイミングベルト２２と、キャリッジ１４を副走査方向に搬送するためのガイドレール２４と、を備える。キャリッジ１４は、ＤＣモータ２６が回転され、タイミングベルト２２が駆動されると、ガイドレール２４に沿って副走査方向に搬送される。なお、以下では、ＤＣモータ２６が１回転した場合において、キャリッジ１４が移動する距離を移動距離Ｌとする。
FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the scanner device illustrated in FIG. 1. In this figure, the carriage transport mechanism meshes with a
キャリッジ１４には、イメージセンサ２０が設けられている。イメージセンサ２０は、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）方式のイメージセンサであり、所定の画素密度で走査方向に配列された受光素子を有するＣＣＤ（Charge Coupled Devices）（図示省略）と、各受光素子に対応するレンズ（図示省略）と、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の光で原稿面を照射する不図時のＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、を備える。なお、各受光素子は、原稿面からの反射光を受光して電荷を蓄積し、信号として出力する。
An
エンコーダ２８は、ロータリエンコーダであり、ＤＣモータ２６の出力軸２６ａに接合された円盤２７と、この円盤２７を挟むようにして設置された発光ダイオード２８ａおよびフォトダイオード２８ｂと、を備える。
The
円盤２７は、円周に沿って所定の間隔で刻まれたスリット（図示せず）を備えており、フォトダイオード２８ｂは、このスリットを介して発光ダイオード２８ａの発する光を受光することができる。したがって、ＤＣモータ２６の回転と共に円盤２７が回転すると、フォトダイオード２８ｂは、発光ダイオード２８ａの発する光を、スリット部分では受光し、また、スリット以外の部分では受光しないこととなる。その結果、フォトダイオード２８ｂは、ＤＣモータ２６の回転数に応じた数のパルス（以下、「エンコーダパルス」と呼ぶ）を生成し、エンコーダ２８は、それを外部に出力することとなる。
The
なお、図示は省略しているが、発光ダイオード２８ａおよびフォトダイオード２８ｂは２組あり、それぞれのフォトダイオード２８ｂから、互いにπ／２だけ位相がずれたエンコーダパルスを出力するように設置されている。したがって、後述するエンコーダ制御部５１２は、エンコーダ２８から、これらエンコーダパルスの位相の変化により、ＤＣモータ２６の回転方向を検出することができる。
Although not shown, there are two sets of the
コンタクトガラス１３の上流側（キャリッジのホームポジション側）には、シェーディング補正を行うための白基準部材２９が配置されている。この例では、白基準部材２９は、副走査方向に所定の幅を有し、また、主走査方向全域に対応する幅を有する白色の板状部材によって構成されている。なお、白基準部材２９の光学的な特性は予め分かっているので、当該白基準部材２９をスキャンすることにより、イメージセンサ２０の特性を知ることができる。
A
図３は、図２に示す制御回路５００の概略構成を示す図である。図３に示すように、制御回路５００は、主として、制御手段としてのＣＰＵ５０１と、メモリ５０２と、メモリＩ／Ｆ（Interface）５０３と、外部Ｉ／Ｆ５８０と、所定の集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）５１０と、を備える。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the
メモリ５０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）によって構成され、原稿から作成される画像データを格納する画像データ格納部５０２ａと、画像データの作成作業や所定のプログラムの展開作業などを行うための作業領域５０２ｂと、を備える。
The memory 502 includes a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). The memory 502 stores an image data storage unit 502a that stores image data created from a document, and creates image data and develops a predetermined program. And a
ＣＰＵ５０１は、メモリ５０２に格納されている所定のプログラムを作業領域５０２ｂ上で実行することにより、印刷装置１０の全体をコントロールするための種々の制御を行う。また、ＣＰＵ５０１は、ユーザが操作ボタン１６を操作することによって入力された、原稿の読み取り解像度（ｄｐｉ）を表わす解像度情報や原稿において走査する領域（以下では、走査域と呼ぶ）を表わす走査域情報などを内部Ｉ／Ｆ５０７を介して受け取り、ＡＳＩＣ５１０に受け渡す。なお、解像度情報は、主走査方向の解像度と、副走査方向の解像度とからなる。
The
メモリＩ／Ｆ５０３は、メモリカードＭに記録されている画像データを読み出したり、メモリカードＭに対して画像データを書き込んだりする際のインタフェースである。外部Ｉ／Ｆ５０４は、パーソナルコンピュータまたは他の画像入力装置（例えば、ディジタルカメラ）に接続するためのインタフェースである。プリンタ部５０５は、ＣＰＵ５０１から供給された画像データに応じてカラーインクをノズルから噴射し、印刷用紙にカラー画像を印刷する。内部Ｉ／Ｆ５０７は、操作ボタン１６をユーザが操作することによって生成された情報を入力するためのインタフェースである。
The memory I /
ＡＳＩＣ５１０は、所定の集積回路で構成され、イメージセンサ制御部５１１と、エンコーダ制御部５１２と、移動手段の一部としてのＤＣモータ制御部５１３とを備え、後述の読み取り処理を実行する。イメージセンサ制御部５１１は、イメージセンサ２０が反射光を蓄積する時間が好適蓄積時間Ｔとなるように制御し、イメージセンサ２０から出力される電気信号を入力して階調値に変換する。また、イメージセンサ制御部５１１は、後述する各ラインのライン画像データから、原稿の画像データを作成する。さらに、イメージセンサ制御部５１１は、タイマ５１１ａを内蔵しており、このタイマ５１１ａによって駆動パルスを生成する。
The
エンコーダ制御部５１２は、エンコーダ２８から出力されるエンコーダパルスを検出し、エンコーダパルスの検出数、円盤２７のスリット数、および移動距離Ｌから、走査方向におけるキャリッジ１４の移動距離を検出する。また、エンコーダ制御部５１２は、ＤＣモータ２６の回転方向を検出する。したがって、エンコーダ制御部５１２は、検出したキャリッジ１４の（エンコーダパルス数に基づく）移動距離およびＤＣモータ２６の回転方向に基づいて、走査方向において、ある位置に対する相対的なキャリッジ１４の位置を検知することができる。
The
ＤＣモータ制御部５１３は、図示せぬ電源部から供給される直流電力をＤＣモータ２６に供給するとともに、供給する電圧または電流を制御することによりＤＣモータ２６の回転速度を制御する。そして、ＤＣモータ制御部５１３は、この駆動電圧（または駆動電流）の制御をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により行う。すなわち、ＤＣモータ制御部５１３は、電力制御用トランジスタ（図示せず）を所定のスイッチング期間（例えば５０μｓ）毎にオフ・オンさせるとともに、スイッチング期間に対するオン期間の割合（デューティ比）を駆動電圧または駆動電流に応じて変化させる。このようにして、デューティ比を小さくすることでオン時間を短くして駆動電圧（または駆動電流）を低くし、また、デューティ比を大きくすることでオン時間を長くして駆動電圧（または駆動電流）を高くする。なお、ＤＣモータ２６の駆動は、電圧および電流のいずれかを制御することにより行うことができるが、以下では電圧を制御する場合を例に挙げて説明する。
The DC
つぎに、以上の実施の形態の動作について説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
まず、本実施の形態の動作の概略について説明する。本実施の形態では、原稿をスキャンする場合には、前もって白基準部材２９を読み取り、ホワイトバランスの調整（シェーディング補正）を行った後に、原稿をスキャンする。白基準部材２９をスキャンする場合、従来においては、一定速度で読み込みを行うために、白基準部材２９の手前からキャリッジ１４を加速し、一定速度に達した時点で読み込みを行い、キャリッジ１４が白基準部材２９を完全に通過してから減速を行っていた。この場合、キャリッジ１４を駆動する距離が長い。一方、本実施の形態では、キャリッジ１４を加速しながら白基準部材２９を読み取るとともに、同様に、減速しながら白基準部材２９を読み取る。これにより、キャリッジ１４を白基準部材２９の近傍から加速し、近傍にて停止させることができるので、キャリッジ１４の移動距離を減らし、読み込みにかかる時間を短縮できる。
First, an outline of the operation of the present embodiment will be described. In the present embodiment, when scanning a document, the
つぎに、本発明の実施の形態の詳細な動作について説明する。図４は、原稿を走査する際に実行される処理である。ユーザが原稿を図１に示すコンタクトガラス１３に載せるとともに、操作ボタン１６を操作するか、または、外部Ｉ／Ｆ５０４を介して接続されたパーソナルコンピュータ（不図示）の入力装置を操作して、主走査方向および副走査方向の解像度、色モード、および、走査領域を指定して読み取り開始を指示したものとする。すると、印刷装置１０において、図４に示す、以下の処理が実行される。
Next, the detailed operation of the embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 shows processing executed when scanning a document. The user places a document on the
ステップＳ１０：ＣＰＵ５０１は、ＤＣモータ制御部５１３に対して制御信号を送り、キャリッジ１４を白基準部材２９に向けて加速させる。なお、この際、ＤＣモータ制御部５１３は、エンコーダ制御部５１２からの速度信号によるフィードバック制御を行わずに、オープン加速によってキャリッジ１４を加速する。
Step S <b> 10: The
図５（Ａ）は、このときのキャリッジ１４と白基準部材２９との関係を示す図である。この図５（Ａ）に示すように、本実施の形態では、矢印で示すように、キャリッジ１４は白基準部材２９の近傍である位置Ｓ１から加速が開始され、後述するように加速の段階（キャリッジ１４の速度が一定でない段階）において、白基準部材２９の読み取りが実行される。一方、従来の場合では、白基準部材２９の近傍である位置Ｓ１にキャリッジ１４が位置している場合には、一定速度までキャリッジ１４を加速するための距離を得るために、キャリッジ１４を一旦位置Ｍ１まで後退させ、そこから加速を開始し、キャリッジ１４が一定になった段階で白基準部材２９の読み取りを開始する。
FIG. 5A shows the relationship between the
ステップＳ１１：ＣＰＵ５０１は、加速処理の最中において、白基準部材２９の読み込み処理を実行する。これにより、Ｒ，Ｇ，ＢそれぞれのＬＥＤが点灯され、白基準部材２９によって反射された各色の光がイメージセンサ２０によって受光され、対応する電気信号として出力される。なお、この処理の詳細については、図７を参照して後述する。
Step S11: The
図６（Ａ）は、キャリッジ１４の速度と時間との関係を示す図である。ステップＳ１０において加速が開始されると、図６（Ａ）に示すように、時間の経過とともに、キャリッジ１４の速度が増加していく。この速度が増加する領域を、以下では「加速領域」と称する。本実施の形態では、加速領域においても白基準部材２９の読み取りが実行される。
FIG. 6A shows the relationship between the speed of the
ステップＳ１２：ＣＰＵ５０１は、エンコーダ制御部５１２の出力を参照し、キャリッジ１４が所定の速度に到達したか否かを判定し、所定の速度に到達した場合にはステップＳ１３に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０に戻って同様の処理を繰り返す。なお、所定の速度としては、例えば、後述するＰＩＤ制御による定速動作時よりも少し低い速度に設定する。
Step S12: The
ステップＳ１３：ＣＰＵ５０１は、エンコーダ制御部５１２に対して制御信号を送り、オープン加速制御からＰＩＤ速度制御に制御の形態を移行させる。これにより、ＰＩＤ速度制御に移行した当初は、キャリッジ１４は加速動作を継続し、走査速度に到達すると当該走査速度を維持するようにフィードバック制御を行う。なお、走査速度としては、後述する電荷蓄積時間が確保できる速度とする。なお、ＰＩＤ速度制御は、公知技術であるのでその詳細な説明は省略する。
Step S13: The
ＰＩＤ制御が開始されると、図６（Ａ）に示すように、加速領域から定速領域に移行し、キャリッジ１４は一定速度で移動される。
When PID control is started, as shown in FIG. 6A, the acceleration region is shifted to the constant velocity region, and the
ステップＳ１４：ＣＰＵ５０１は、イメージセンサ制御部５１１に対して制御信号を送り、イメージセンサ２０によって白基準部材２９を読み取らせる。すなわち、定速動作中においても、イメージセンサ２０によって白基準部材２９を読み取らせる。なお、この処理は、ステップＳ１１の処理と同様であり、図７を参照して後述する。
Step S <b> 14: The
ステップＳ１５：ＣＰＵ５０１は、エンコーダ制御部５１２の制御信号を参照し、キャリッジ１４が所定の位置まで到達したか否かを判定する。そして、所定の位置まで到達したと判定した場合にはステップＳ１６に進み、それ以外の場合にはステップＳ１３に戻って同様の処理を繰り返す。なお、所定の位置としては、例えば、後述する減速処理によって白基準部材２９の終端側（図５（Ａ）のＥ１側）の近傍において停止することができる位置とする。
Step S15: The
ステップＳ１６：ＣＰＵ５０１は、ＤＣモータ制御部５１３に対して制御信号を送り、キャリッジ１４を減速させる。なお、この際、ＤＣモータ制御部５１３は、エンコーダ制御部５１２からの速度信号によるフィードバック制御を行わずに、オープン減速によってキャリッジ１４を減速する。
Step S16: The
ステップＳ１７：ＣＰＵ５０１は、イメージセンサ制御部５１１に対して制御信号を送り、イメージセンサ２０によって白基準部材２９を読み取らせる。すなわち、減速動作中においても、イメージセンサ２０によって白基準部材２９を読み取らせる。なお、この処理は、ステップＳ１１の処理と同様であり、図７を参照して後述する。
Step S <b> 17: The
ステップＳ１８：ＣＰＵ５０１は、イメージセンサ２０による白基準部材２９の読み取りが完了し、かつ、キャリッジ１４が停止したか否かを判定する。その結果、読み取りが完了し、かつ、キャリッジ１４が停止したと判定した場合にはステップＳ１９に進み、それ以外の場合にはステップＳ１６に戻って同様の処理を繰り返す。
Step S18: The
ステップＳ１９：ＣＰＵ５０１は、ステップＳ１１，Ｓ１４，Ｓ１７において白基準部材２９を読み取った出力信号を参照し、ホワイトバランスを調整する処理（シェーディング補正処理）を実行する。具体的には、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの画像信号の値の平均値を算出し、その平均値が略同じになるように、例えば、ＬＥＤのＲ，Ｇ，Ｂを点灯する時間（後述するＴＲ，ＴＧ，ＴＢ）を調整するか、または、出力された信号に対してプログラム的に補正処理を施すことにより（例えば、補正定数を乗算することにより）、ホワイトバランスを調整する。
Step S19: The
以上の処理により、キャリッジ１４を加速動作、定速動作、および、減速動作させるとともに、これらの動作と併せて白基準部材２９を読み取ることが可能になる。
Through the above processing, the
つぎに、図７を参照して、図４に示すステップＳ１１，Ｓ１４，Ｓ１７に示す白基準読み込み処理の詳細について説明する。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。 Next, details of the white reference reading process shown in steps S11, S14, and S17 shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. When the processing of this flowchart is started, the following steps are executed.
ステップＳ３０：ＣＰＵ５０１は、エンコーダ制御部５１２から出力される、エンコーダパルスを検出したか否かを判定し、エンコーダパルスを検出した場合には、ステップＳ３１に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。図８は、キャリッジ１４を加速する状態における、エンコーダパルス、イメージセンサ２０の駆動パルス、および、Ｒ，Ｇ，ＢそれぞれのＬＥＤの点灯信号の関係を示す図である。この図の最上段に示すＡ相およびＢ相は、エンコーダ２８から出力されるＡ相とＢ相の２つの信号の状態を示している。なお、Ａ相とＢ相はπ／２だけ位相がずれている。
Step S30: The
その下の駆動パルスは、イメージセンサ制御部５１１からイメージセンサ２０に供給され、電荷の蓄積開始と転送開始を指示する信号である。この例では、駆動パルスは、Ａ相の立ち上がりパルスに略同期して、Ｒの電荷蓄積を指示するパルスが出力され、その後は、イメージセンサ制御部５１１に内蔵されているタイマ５１１ａのカウント動作に応じてＧおよびＢの電荷蓄積を指示する駆動パルスが出力される。
The drive pulse below it is a signal supplied from the image
最下段は、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの色のＬＥＤに対する点灯信号である。この例では、駆動パルスに略同期してオンの状態となり、点灯時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢだけ経過した後に、オフの状態となっている。 The lowermost row shows lighting signals for LEDs of R, G, and B colors. In this example, substantially in synchronization with a state of the ON to the drive pulse, the lighting time T R, T G, after the lapse of T B, are in a state of OFF.
ステップＳ３１：ＣＰＵ５０１は、イメージセンサ制御部５１１に対して駆動パルスを出力させる。これにより、イメージセンサ２０は、以下の処理を実行する。
Step S31: The
ステップＳ３２：イメージセンサ２０は、ステップＳ３１で出力された駆動パルスを入力し、これに基づいて、直前のタイミングで蓄積されたＢに対する電荷を転送する動作を行う。すなわち、図８の例では、図の左端に示すＴＲよりも前に蓄積されたＢに対応する電荷を画像信号として出力する。これにより、イメージセンサ２０の複数の受光素子に蓄積されている電荷がバケツリレー方式で転送され、外部に１ライン分の赤色の信号として出力される。出力された信号は、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換されてディジタルデータに変換された後、メモリ５０２の作業領域５０２ｂに格納される。
Step S32: The
ステップＳ３３：イメージセンサ制御部５１１は、イメージセンサ２０に内蔵されている赤色（Ｒ）のＬＥＤを点灯させる。これにより、赤色のＬＥＤから照射された光は、白基準部材２９の表面で反射され、イメージセンサ２０を構成する受光素子によって受光され、光の強度に対応する電荷が受光素子に蓄積される。
Step S33: The image
ステップＳ３４：ＣＰＵ５０１は、ＲのＬＥＤを点灯してから、好適蓄積時間（ＴＲ）が経過したか否かを判定する。そして、好適蓄積時間が経過した場合にはステップＳ３５に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。なお、好適蓄積時間とは、ＣＣＤの有する各受光素子が受光して電荷の蓄積を行う期間（電荷蓄積期間）について、１画素分の信号を出力するのに理想的な期間として予め設定されている期間である。
Step S34: The
ステップＳ３５：ＣＰＵ５０１は、イメージセンサ制御部５１１に制御信号を供給し、赤色（Ｒ）のＬＥＤを消灯する。これにより、イメージセンサ２０の受光素子の赤色に対する電荷の蓄積が終了する。
Step S35: The
ステップＳ３６：ＣＰＵ５０１は、イメージセンサ制御部５１１に対して駆動パルスを出力させる。これにより、イメージセンサ２０は、以下の処理を実行する。
Step S36: The
ステップＳ３７：イメージセンサ２０は、ステップＳ３６で出力された駆動パルスを入力し、これに基づいて、Ｒに対する電荷を転送する動作を行う。すなわち、図８の例では、図の左端に示すＴＲの期間に蓄積されたＲに対応する電荷を画像信号として出力する。これにより、イメージセンサ２０の複数の受光素子に蓄積されている電荷がバケツリレー方式で転送され、外部に１ライン分の赤色の信号として出力される。出力された信号は、前述の場合と同様に、Ａ／Ｄ変換されてディジタルデータに変換された後、メモリ５０２の作業領域５０２ｂに格納される。
Step S37: The
ステップＳ３８：イメージセンサ制御部５１１は、イメージセンサ２０に内蔵されている緑色（Ｇ）のＬＥＤを点灯させる。これにより、緑色のＬＥＤから照射された光は、白基準部材２９の表面で反射され、イメージセンサ２０を構成する受光素子によって受光され、光の強度に対応する電荷が受光素子に蓄積される。
Step S38: The image
ステップＳ３９：ＣＰＵ５０１は、ＧのＬＥＤを点灯してから、好適蓄積時間（ＴＧ）が経過したか否かを判定する。そして、好適蓄積時間が経過した場合にはステップＳ４０に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。
Step S39: The
ステップＳ４０：ＣＰＵ５０１は、イメージセンサ制御部５１１に制御信号を供給し、緑色（Ｇ）のＬＥＤを消灯する。これにより、イメージセンサ２０の受光素子の緑色に対する電荷の蓄積が終了する。
Step S40: The
ステップＳ４１：ＣＰＵ５０１は、イメージセンサ制御部５１１に対して駆動パルスを出力させる。これにより、イメージセンサ２０は、以下の処理を実行する。
Step S41: The
ステップＳ４２：イメージセンサ２０は、ステップＳ４１で出力された駆動パルスを入力し、これに基づいて、Ｇに対する電荷を転送する動作を行う。すなわち、図８の例では、ＴＧの期間に蓄積されたＧに対応する電荷を画像信号として出力する。これにより、イメージセンサ２０の複数の受光素子に蓄積されている電荷がバケツリレー方式で転送され、外部に１ライン分の緑色の信号として出力される。出力された信号は、前述の場合と同様に、Ａ／Ｄ変換されてディジタルデータに変換された後、メモリ５０２の作業領域５０２ｂに格納される。
Step S42: The
ステップＳ４３：イメージセンサ制御部５１１は、イメージセンサ２０に内蔵されている青色（Ｂ）のＬＥＤを点灯させる。これにより、青色のＬＥＤから照射された光は、白基準部材２９の表面で反射され、イメージセンサ２０を構成する受光素子によって受光され、光の強度に対応する電荷が受光素子に蓄積される。
Step S43: The image
ステップＳ４４：ＣＰＵ５０１は、ＢのＬＥＤを点灯してから、好適蓄積時間（ＴＢ）が経過したか否かを判定する。そして、好適蓄積時間が経過した場合にはステップＳ４５に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。
Step S44: The
ステップＳ４５：ＣＰＵ５０１は、イメージセンサ制御部５１１に制御信号を供給し、青色（Ｂ）のＬＥＤを消灯する。これにより、イメージセンサ２０の受光素子の青色に対する電荷の蓄積が終了する。そして、処理が終了すると、図４の処理に復帰（リターン）する。なお、ステップＳ４３〜Ｓ４５において蓄積された青色に対する電荷は、図７の処理がつぎに実行される際に、ステップＳ３２において転送されることになる。
Step S45: The
なお、２回目以降の処理では、図８に示すように、ＴＲが開始されるＡ相のエンコーダパルスの立ち上がりエッジから数えて３つ目のＡ相のエンコーダパルスの立ち上がりに同期して、図７の処理が実行される。なお、３つ目ではなくこれ以外の数であってもよい。 In the second and subsequent processing, as shown in FIG. 8, in synchronization with the rising edge of the encoder pulse of the third phase A counted from the rising edge of the encoder pulse of phase A T R begins, FIG. Process 7 is executed. Note that the number may be other than the third.
図８は、加速時における各信号の状態を示しているので、時間の経過とともにエンコーダパルスのパルス幅が短くなっている。一方、加速動作から定速動作に移行すると、信号のパルス幅は略一定となる。このとき、ＬＥＤの点灯時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢは、Ａ相のエンコーダパルスの３周期の間に収まるように設定する必要がある。このように設定することにより、キャリッジ１４が最も速く動作しているときであっても好適蓄積時間を確保することができる。そして、定速動作が完了すると、減速動作に移行するが、この際の動作は、図８の逆の動作と略等しい。すなわち、エンコーダパルスのパルス幅が次第に長くなり、最終的には停止する。
Since FIG. 8 shows the state of each signal during acceleration, the pulse width of the encoder pulse becomes shorter as time passes. On the other hand, when shifting from the acceleration operation to the constant speed operation, the pulse width of the signal becomes substantially constant. At this time, it is necessary to set the LED lighting times T R , T G , and T B so as to be within three periods of the A-phase encoder pulse. By setting in this way, a suitable accumulation time can be ensured even when the
以上の処理によれば、白基準部材２９をＲ，Ｇ，ＢそれぞれのＬＥＤで照明して得られる１ライン分の画像データを得ることができる。この得られた画像データに基づいて、前述した処理により、ホワイトバランスを調整できる。
According to the above processing, it is possible to obtain image data for one line obtained by illuminating the
以上に説明したように、本発明の実施の形態によれば、白基準部材２９を読み取る際に、定速動作時のみならず、加速動作時および減速動作時においても、白基準部材２９を読み取るようにしたので、読み取りに要する時間を短縮できる。具体的には、従来においては、図５（Ｂ）に示すように、キャリッジ１４が白基準部材２９の近傍に存在する場合には、一旦、位置Ｍ１まで後退した後、加速処理を実行し、一定速度になった状態で、白基準部材２９を読み取り、読み取りが完了すると（白基準部材２９上を通過すると）、減速して位置Ｅ２に停止していた。すなわち、従来の方法では、図６（Ｂ）に示すように、一旦逆方向にキャリッジを移動させ（図６（Ｂ）の最初の下向きの曲線に対応する）、その後に加速してキャリッジ１４の速度が一定となった状態で、白基準部材２９を読み取り、読み取りが完了すると、その後に減速して停止していた。したがって、白基準部材２９を読み取るために必要な期間はＰ１であるにも拘わらず、開始から終了までに要する時間はＴ１となっていた。一方、本発明の実施の形態では、図６（Ａ）に示すように、白基準部材２９を読み取るための期間はＰ２であり、これは、開始から終了までに要する時間Ｔ２と略等しくなる。したがって、本発明の実施の形態によれば、白基準部材２９を迅速に読み取ることが可能になる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, when the
また、本発明の実施の形態では、Ａ相のエンコーダパルスの立ち上がりエッジに同期してＲの駆動パルスを生成し、その後は、タイマのカウント値に基づいて駆動パルスを生成するようにした。加えて、キャリッジが最大の速度で動作している際にも、Ｒ，Ｇ，Ｂの好適蓄積時間ＴＲ，ＴＧ，ＴＢを確保できるように設定している。このため、キャリッジ１４の速度が変化した場合であっても、常に好適蓄積時間を確保することができることから、速度によらず、白基準部材２９を確実に読み込むことが可能になる。これにより、定速時のみならず加速時および減速時においても、白基準部材２９を読み込み、ホワイトバランス調整等を行うことが可能になる。
In the embodiment of the present invention, the R drive pulse is generated in synchronization with the rising edge of the A-phase encoder pulse, and thereafter the drive pulse is generated based on the count value of the timer. In addition, even when the carriage is operating at the maximum speed, the preferred accumulation times T R , T G , and T B of R , G , and B are set. For this reason, even when the speed of the
また、本発明の実施の形態では、キャリッジ１４の加速時および減速時において、ＤＣモータ２６をフィードバックをかけずにオープンな状態で動作させるようにした。このため、停止状態から加速する場合および減速から停止までの一部の制御領域（速度領域）をＰＩＤによる制御対象から外すことにより、制御対象となる速度範囲を狭めることができる。そのため、制御の精度を向上させるとともに、ＰＩＤによる制御パラメータの設定を簡易化することができる。また、オープン制御とすることで、加速および減速を高速化することができる。
In the embodiment of the present invention, when the
なお、以上の実施の形態は、一例であって、これ以外にも種々の変形実施態様が存在する。例えば、以上の実施の形態では、全ての波長に対して感度を有する受光素子をイメージセンサ２０に具備し、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤを順次点灯して白基準部材２９を読み取るようにしたが、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの波長に対して選択的な感度を有するイメージセンサ（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂのフィルタを有する３種類の受光素子）と、白色光の照明とを用いて白基準部材２９を読み取るようにしてもよい。その場合には、図８に示す、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれに対する読み取りを１回で行うことができる。
The above embodiment is merely an example, and there are various other modified embodiments. For example, in the above embodiment, the
また、以上の実施の形態では、赤色に対応する駆動パルスについては、エンコーダパルスに基づいて生成し、緑色および青色に対応する駆動パルスについては、タイマに基づいて生成するようにしたが、例えば、全てをエンコーダパルスに基づいて生成することも可能である。 In the above embodiment, the drive pulse corresponding to red is generated based on the encoder pulse, and the drive pulse corresponding to green and blue is generated based on the timer. It is also possible to generate everything based on encoder pulses.
また、以上の実施の形態では、白基準部材２９を読み取る動作を開始する時点については、詳細には説明していないが、例えば、その直前の動作において、白基準部材２９の近傍までキャリッジ１４を移動しておけば、必要が生じた際には白基準部材２９を迅速に読み取ることが可能になる。
In the above embodiment, the time point at which the operation of reading the
また、以上の実施の形態では、イメージセンサ２０は、ＣＩＳ方式のイメージセンサであったが、ＣＩＳ方式に代えて、光学縮小方式のイメージセンサであってもよい。光学縮小方式においても、スキャナは光源やミラーを搭載したキャリッジを移動させるためにモータを備えるので、上述した処理により、加減速時においても、白基準部材２９を読み取ることが可能になる。
In the above embodiment, the
また、以上の実施の形態では、イメージセンサ２０が読み取る対象は、白基準部材２９としたが、原稿を読み取る場合に、前述した方法を用いるようにしてもよい。このような方法によれば、原稿始端近傍から加速しながら読み取りを開始し、原稿終端近傍で減速しながら読み取りを終了するので、図５，６に示すように、キャリッジ１４の移動範囲を狭くすることにより、原稿の読み取りに要する時間を短縮することができる。
In the above embodiment, the object to be read by the
また、原稿を読み取る際に、メモリ５０２の画像データ格納部５０２ａまたは作業領域５０２ｂに空き領域が少なくなった場合には、メモリフルの状態となるので、従来は、キャリッジ１４を一旦停止し、読み取り終了位置に、加速に要する距離を加算した距離だけキャリッジ１４を戻してそこで待機し、空き容量が生じた段階でキャリッジ１４を再度起動して読み取りを再開していた。すなわち、図５（Ｂ）に示すように、キャリッジ１４を後退させて待機させていた。一方、本発明の実施の形態によれば、メモリフルによってキャリッジ１４を減速および停止する際と、再起動してキャリッジ１４を加速する際にも原稿を読み取ることができるので、キャリッジ１４を後退させる必要がない。これにより、メモリフル時におけるキャリッジ１４の制御を簡易化できる。
Further, when the original is read, if there is not enough free space in the image data storage unit 502a or the
また、以上の実施の形態では、制御対象のＤＣモータ２６は直流電力で動作するモータであるものとしたが、ＤＣモータに代えて、ＡＣモータであってもよい。この場合、ＡＣモータに印加する駆動電圧（交流）の周波数を変化させることで、ＡＣモータの回転を制御することができる。
In the above embodiment, the
また、以上の実施の形態では、ＤＣモータ制御部５１３は、駆動電圧を調整するのにＰＷＭ制御方式で調整していたが、ＰＷＭ制御方式に変えて、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）制御方式で調整するようにしてもよい。また、これらＰＷＭ制御方式およびＰＡＭ制御方式を組み合わせた制御方式で調整するようにしてもよい。
In the above embodiment, the DC
また、以上の実施の形態では、エンコーダは、ロータリエンコーダであるものとしたが、ロータリエンコーダに代えて、ホール素子を備えたエンコーダやレゾルバなど、他のエンコーダであってもよい。 In the above embodiments, the encoder is a rotary encoder. However, instead of the rotary encoder, another encoder such as an encoder provided with a Hall element or a resolver may be used.
また、以上の実施の形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、モータドライブ制御部（ＡＳＩＣ）で行っていた印加電圧の制御（ＰＷＭ制御）を、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。 In the above embodiment, a part of the configuration realized by hardware may be replaced with software. For example, the application voltage control (PWM control) performed by the motor drive control unit (ASIC) may be realized by software.
１０ 印刷装置、１４ キャリッジ、２０ イメージセンサ、２６ ＤＣモータ（移動手段の一部）、２９ 白基準部材、５０１ ＣＰＵ（制御手段）、５１３ ＤＣモータ制御部（移動手段の一部） 10 printing apparatus, 14 carriage, 20 image sensor, 26 DC motor (part of moving means), 29 white reference member, 501 CPU (control means), 513 DC motor control unit (part of moving means)
Claims (6)
上記スキャン対象物の光画像を対応する画像データに変換するイメージセンサと、
上記イメージセンサを有するキャリッジを副走査方向に移動させるための移動手段と、
上記イメージセンサの感度の補正を行うための白基準部材と、
上記イメージセンサおよび上記移動手段を制御して、上記スキャン対象物または上記白基準部材を光学的に読み取らせる制御手段と、を有し、
上記制御手段は、上記移動手段によって上記キャリッジを加速する場合または減速する場合の少なくとも一方において上記スキャン対象物または上記白基準部材を読み取るように制御を行うことを特徴とするスキャナ装置。 A scanner device that scans a predetermined scan object and generates image data,
An image sensor for converting the optical image of the scan object into corresponding image data;
Moving means for moving the carriage having the image sensor in the sub-scanning direction;
A white reference member for correcting the sensitivity of the image sensor;
Control means for controlling the image sensor and the moving means to optically read the scan object or the white reference member,
The scanner device according to claim 1, wherein the control unit performs control so as to read the scan object or the white reference member in at least one of the case where the carriage is accelerated or decelerated by the moving unit.
前記制御手段は、前記キャリッジが一定速度で動作する領域以外の動作領域においては、フィードバックをかけずに上記ＤＣモータを加速または減速することを特徴とする請求項１記載のスキャナ装置。 The moving means moves the carriage in the sub-scanning direction by a driving force of a DC motor,
The scanner device according to claim 1, wherein the control unit accelerates or decelerates the DC motor without applying feedback in an operation region other than a region where the carriage operates at a constant speed.
上記スキャン対象物の光画像を対応する画像データに変換するイメージセンサを有するキャリッジを加速する場合または減速する場合において、上記イメージセンサの感度の補正を行うための白基準部材または上記スキャン対象物を上記イメージセンサによって光学的に読み取ることを特徴とするスキャン方法。 A scanning method for generating image data by scanning a predetermined scanning object,
When accelerating or decelerating a carriage having an image sensor that converts an optical image of the scan object into corresponding image data, a white reference member or the scan object for correcting sensitivity of the image sensor is used. A scanning method characterized by optically reading by the image sensor.
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