JP2020120207A - Image reading device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、読取原稿の定型サイズを自動検出する機能を備えた画像読取装置に関する。 The present invention relates to an image reading apparatus having a function of automatically detecting a standard size of a read document.
従来、特許文献１に開示されている画像読取装置のように原稿の置き方で重なり具合の異なる４つのエリアの圧板部に黒パッチを貼り付け、読み取られた４つの黒パッチの組み合わせによって原稿サイズ、載置方向を判定するものがある。 Conventionally, as in the image reading device disclosed in Patent Document 1, black patches are attached to the pressure plate portions of four areas having different overlapping states depending on how the originals are placed, and the original size is determined by the combination of the four read black patches. , There are those that determine the mounting direction.
しかしながら、特許文献１に開示されている従来技術は、読取走査部を所定距離移動させながら連続読取を行わないと原稿サイズが確定できないという課題がある。 However, the conventional technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that the document size cannot be determined unless continuous reading is performed while moving the reading scanning unit by a predetermined distance.
本発明は、読取走査部を所定距離連続読取させなくても原稿サイズを判別できる画像読取装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image reading apparatus capable of discriminating a document size without continuously reading a reading scanning unit for a predetermined distance.
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像読取装置は、
光源、レンズ、主走査方向に配列された読取イメージセンサを搭載した画像読取走査部と、前記画像読取走査部を副走査方向に走査、移動させる駆動部からなる画像読取装置において、前記画像読取走査部を前記副走査方向のベクトル軸に対して回転機構を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the image reading device according to the present invention is
In the image reading apparatus, the image reading scanning unit includes a light source, a lens, and an image reading scanning unit having a reading image sensor arranged in the main scanning direction, and a driving unit that scans and moves the image reading scanning unit in the sub scanning direction. The unit has a rotation mechanism about the vector axis in the sub-scanning direction.
本発明に係る画像読取装置によれば、主走査方向に配列させた画像読取走査部を回転機構によって読取原稿に対して読取走査部を傾けることにより一度に読取原稿の副走査方向の情報を検出する効果を奏する。 According to the image reading apparatus of the present invention, the image reading/scanning section arranged in the main scanning direction is tilted with respect to the read original by the rotating mechanism to detect information in the sub-scanning direction of the read original at once. Produces the effect of
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
１．画像読取装置の概略構成
図１に本発明の実施形態の画像読取装置における概略側面図を示す。
1. Schematic Configuration of Image Reading Device FIG. 1 shows a schematic side view of an image reading device according to an embodiment of the present invention.
画像読取装置１００は装置本体に開閉できる圧板１０１、読取原稿１０２が載置される原稿台ガラス１０３、読取原稿１０２を読み取る読取走査部１０４と、読取走査部１０４と直交する副走査方向軸１０５と、駆動部１０６、回転部１０７を備える。 The image reading apparatus 100 includes a pressure plate 101 that can be opened and closed on the main body of the apparatus, a platen glass 103 on which a read original 102 is placed, a reading scanning unit 104 that reads the reading original 102, and a sub-scanning direction axis 105 that is orthogonal to the reading scanning unit 104. , A driving unit 106 and a rotating unit 107.
圧板１０１はその一辺が開閉軸を介して装置筐体に支持され、開閉できる構造になっている。また開閉軸には圧板１０１の開閉角度を検出するセンサを備えており実施例１においては圧板１０１が原稿台ガラス１０３に対して３０度以上開いているかと５度以上開いているかの２段階を検出できるものとする。 The pressure plate 101 has a structure in which one side thereof is supported by an apparatus housing via an opening/closing shaft and can be opened/closed. Further, the opening/closing shaft is provided with a sensor for detecting the opening/closing angle of the pressure plate 101, and in the first embodiment, there are two steps, that is, whether the pressure plate 101 is open to the original platen glass 103 by 30 degrees or more and by 5 degrees or more. It shall be detectable.
載置された読取原稿１０２を読み取る際には駆動部１０６を制御し、読取走査部１０４を副走査方向軸１０５に沿ってフォワード方向に移動させることで２次元画像を得る。 When reading the placed original document 102, the driving unit 106 is controlled to move the reading scanning unit 104 in the forward direction along the sub-scanning direction axis 105 to obtain a two-dimensional image.
一方、載置された読取原稿１０２の定型サイズを検出する際には駆動部１０６と回転部１０７を制御し、読取原稿１０２に対して読取走査部１０４の相対位置を変えた状態で読取走査部１０２のイメージセンサの出力レベルを見てサイズ判定を行う。 On the other hand, when detecting the standard size of the placed read original 102, the drive unit 106 and the rotating unit 107 are controlled to change the relative position of the read scanning unit 104 with respect to the read original 102 and the read scanning unit. Size determination is performed by looking at the output level of the image sensor 102.
２．画像読取装置のシステム構成
図２に、本発明の第一実施形態の画像読取装置におけるシステム構成を示す。
2. System Configuration of Image Reading Device FIG. 2 shows a system configuration of the image reading device according to the first embodiment of the present invention.
画像読取装置１００は読取部２００と信号処理部２１０によって構成される。読取部２００はイメージセンサユニット２０１と駆動制御ユニット２０２、回転制御ユニット２０３から構成される。イメージセンサユニット２０１は光源２０４から照射された光を読取原稿１０２に当て、読取原稿１０２から反射された光はレンズ２０５を介してリニアイメージセンサ２０６に結像し、リニアイメージセンサ２０６内部で光電変換、変換された電気信号をアナログ画素データとして信号処理部２１０へ出力する。 The image reading device 100 includes a reading unit 200 and a signal processing unit 210. The reading unit 200 includes an image sensor unit 201, a drive control unit 202, and a rotation control unit 203. The image sensor unit 201 applies the light emitted from the light source 204 to the reading original 102, and the light reflected from the reading original 102 forms an image on the linear image sensor 206 via the lens 205, and photoelectric conversion is performed inside the linear image sensor 206. , And outputs the converted electrical signal to the signal processing unit 210 as analog pixel data.
駆動制御部２０２はキャリッジモータ２０７の回転を利用して読取走査部１０４を副走査方向に移動させる。キャリッジモータ２０７の回転速度及び回転方向は光学式エンコーダ２０８を用いて制御することができる。 The drive control unit 202 uses the rotation of the carriage motor 207 to move the reading scanning unit 104 in the sub-scanning direction. The rotation speed and rotation direction of the carriage motor 207 can be controlled using the optical encoder 208.
回転制御部２０３は回転モータ２０９の回転を利用して画像走査部１０４を副走査方向軸１０５に対して所定の角度になるように回転させる。回転モータ２０９の回転量及び回転方向は読取制御部２１４からの信号によって制御される。 The rotation control unit 203 uses the rotation of the rotation motor 209 to rotate the image scanning unit 104 at a predetermined angle with respect to the sub-scanning direction axis 105. The rotation amount and rotation direction of the rotary motor 209 are controlled by signals from the reading control unit 214.
信号処理部２１０は、リニアイメージセンサ２０６から出力されたアナログ画素データをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２１１、変換された画素データを画像処理する画像処理部２１２、画像処理された画像信号を画像ファイルまたは印字物として出力制御を行う出力制御部２１３、読取部各ユニットの駆動制御を行う読取制御部２１４から成る。読取制御部２１４は、光源２０４の点灯制御とリニアイメージセンサ２０６の読取制御、キャリッジモータ２０７とエンコーダ２０８の駆動制御、回転モータ２０９の駆動制御、Ａ／Ｄ変換部２１１の制御、画像処理部２１２の制御、出力制御部２１３の制御をそれぞれ行う。 The signal processing unit 210 includes an A/D conversion unit 211 that converts the analog pixel data output from the linear image sensor 206 into a digital signal, an image processing unit 212 that performs image processing on the converted pixel data, and an image processed image signal. The output control unit 213 controls output as an image file or a printed matter, and the reading control unit 214 controls drive of each unit of the reading unit. The reading control unit 214 controls lighting of the light source 204, reading control of the linear image sensor 206, driving control of the carriage motor 207 and encoder 208, driving control of the rotary motor 209, control of the A/D conversion unit 211, and image processing unit 212. And the output control unit 213 are respectively controlled.
画像読取装置１００においては原稿サイズや解像度などの読取モードに応じて、読取駆動制御部２１４が各部を制御し、スキャンやコピーを行っている。このような信号処理部２１０は１チップまたは複数チップのＡＳＩＣまたはＦＰＧＡや汎用のＩＣチップで構成することができる。 In the image reading apparatus 100, the reading drive control unit 214 controls each unit according to the reading mode such as the document size and resolution to perform scanning and copying. Such a signal processing unit 210 can be configured by one chip or a plurality of chips of ASIC or FPGA or a general-purpose IC chip.
３．実施例１における読取原稿サイズの検知処理手順
図３の原稿と読取走査部の位置関係を示す上面図、及び、図４のフローチャートを用いながら原稿サイズ検知手順の説明を行う。なお、以下の例ではＡ４原稿かＡ３原稿を検知する事例を説明する。
3. Procedure for Detecting Read Original Size in First Embodiment The procedure for detecting the original size will be described with reference to the top view showing the positional relationship between the original and the scanning unit in FIG. 3 and the flowchart in FIG. In the following example, an example of detecting an A4 original or an A3 original will be described.
ユーザーが読取原稿１０２を載置するために圧板１０１を開く（Ｓ４０１）と主走査方向の原稿サイズ検知を行うために読取走査部１０５をＹ０に移動する（Ｓ４０２）。ユーザーが原稿の載置を完了し、圧板１０１を閉じ角度３０度を切る（Ｓ４０３）と主走査方向のサイズ検知を行う（Ｓ４０４）。 When the user opens the pressure plate 101 to place the document 102 to be read (S401), the scanning unit 105 is moved to Y0 to detect the document size in the main scanning direction (S402). When the user completes the placement of the document and closes the pressure plate 101 at an angle of 30 degrees (S403), size detection in the main scanning direction is performed (S404).
ここで、リニアイメージセンサ２０６の出力波形は図５に示すように、原稿直下の出力波形は光源２０４の原稿反射光により高いレベルを示し、原稿のないエリアの出力波形は外光影響に依存するものの圧板１０１で遮られたりするため一定の出力レベルにならない。主走査方向のサイズ検知の結果、主走査サイズが２９７ｍｍか否かの判定を行う（Ｓ４０５）。ここで、２９７ｍｍでないと判定されるとＡ４原稿が縦置きされていると検知する（Ｓ４０６）。 Here, the output waveform of the linear image sensor 206 has a high level due to the reflected light of the document from the light source 204 as shown in FIG. 5, and the output waveform immediately below the document depends on the influence of external light. However, since the pressure plate 101 blocks the light, the output level does not become constant. As a result of size detection in the main scanning direction, it is determined whether the main scanning size is 297 mm (S405). If it is determined that the size is not 297 mm, it is detected that the A4 original is vertically placed (S406).
一方、主走査サイズが２９７ｍｍと判定されると副走査方向の原稿サイズ検知を行うために読取走査部をＹ１に移動する（Ｓ４０７）。次に、回転モータ２０９を使って読取走査部１０４を副走査方向軸１０５に対して回転させる（Ｓ４０８）。 On the other hand, if the main scanning size is determined to be 297 mm, the reading scanning unit is moved to Y1 in order to detect the document size in the sub scanning direction (S407). Next, the reading/scanning unit 104 is rotated about the sub-scanning direction axis 105 by using the rotation motor 209 (S408).
ここで、図３から明らかなようにＡ４横置きとＡ３縦置きでは主走査方向のサイズが同じ２９７ｍｍである。逆に言えば、主走査方向のサイズが２９７ｍｍと検知されると、読取原稿１０２の副走査方向サイズはＡ４横置きの２１０ｍｍかＡ３縦置きの４２０ｍｍであることが予測できる。 Here, as is clear from FIG. 3, the size in the main scanning direction is 297 mm, which is the same for A4 landscape and A3 portrait. Conversely, when the size in the main scanning direction is detected as 297 mm, it can be predicted that the size of the read original 102 in the sub scanning direction is 210 mm for A4 landscape placement or 420 mm for A3 portrait placement.
従って、リニアイメージセンサ２０６の有効読取長をＬとすると、Ｙ１の位置が原稿突き当て位置から３１５ｍｍ、回転角θがＬ×ｓｉｎθ＞２１０となるように配置することで原稿がＡ４かＡ３のどちらでも用紙後端とイメージセンサ２０６を交差させることができる。さらに、回転角θによって用紙後端がイメージセンサ２０６のどこ位置のあたりで交差するかも予測できる。例えば、回転角θが４５°の場合、イメージセンサの有効中心位置が副走査方向軸１０５上にあれば、Ｌ／２−１０５×√２ｍｍ付近にＡ４後端が、Ｌ／２＋１０５×√２ｍｍ付近にＡ３後端が来ることが分かる。 Therefore, assuming that the effective reading length of the linear image sensor 206 is L, by arranging so that the position of Y1 is 315 mm from the document abutting position and the rotation angle θ is L×sin θ>210, the document is A4 or A3. However, the trailing edge of the sheet and the image sensor 206 can cross each other. Further, it is possible to predict the position of the image sensor 206 where the trailing edge of the sheet intersects with the rotation angle θ. For example, when the rotation angle θ is 45° and the effective center position of the image sensor is on the sub-scanning direction axis 105, the A4 rear end is near L/2−105×√2 mm and L/2+105×√2 mm. It can be seen that the A3 trailing edge comes.
次にイメージセンサ２０６の読取値を取得する（Ｓ４０９）。ここで、リニアイメージセンサ２０６の出力に対して隣接差分波形は図６に示すように、読取原稿１０２と圧板１０１の色差や厚みによる段差影などのため原稿後端とリニアイメージセンサ２０６の交差位置に差分出力が確認できる。 Next, the read value of the image sensor 206 is acquired (S409). Here, the adjacent difference waveform with respect to the output of the linear image sensor 206 is, as shown in FIG. 6, a crossing position between the rear end of the original and the linear image sensor 206 due to a color difference between the read original 102 and the pressure plate 101 or a step shadow due to the thickness. The difference output can be confirmed at.
この差分出力がＡ４予想位置にあるか否かの判定を行い（Ｓ４１０）、Ａ４予想位置にあればＡ４横置きと判定され（Ｓ４１１）、Ａ４予想位置になければＡ３縦置き（Ｓ４１２）と判定される。 It is determined whether or not this difference output is at the A4 predicted position (S410), and if it is at the A4 predicted position, it is determined to be A4 landscape (S411), and if not at the A4 predicted position, it is determined to be A3 portrait (S412). To be done.
なお、Ｓ４０９の読取値取得の際、キャリッジモータ２０７、あるいは回転モータ２０９を微量シフトさせモータ回転方向及び回転量に見合う差分出力位置の移動を確認することで、ゴミなどによる誤検知を回避したより精度の高い原稿サイズ検知が可能になる。 It should be noted that when the reading value is acquired in S409, the carriage motor 207 or the rotation motor 209 is slightly shifted to confirm the movement of the difference output position corresponding to the motor rotation direction and the rotation amount, thereby avoiding erroneous detection due to dust or the like. Highly accurate document size detection is possible.
４．実施例２における読取原稿サイズの検知処理手順
図７の原稿と読取走査部の位置関係を示す上面図、図８のシステム構成、及び、図９のフローチャートを用いながら原稿サイズ検知手順の説明を行う。
4. Reading Manuscript Size Detection Processing Procedure in Embodiment 2 The manuscript size detection procedure will be described with reference to the top view showing the positional relationship between the manuscript and the reading scanning unit of FIG. 7, the system configuration of FIG. 8, and the flowchart of FIG. ..
図７において、副走査方向軸、駆動部はそれぞれＡとＢの２部併設されており、実施例１の様に直接読取走査部を回転させる回転部は存在しないが、２つの駆動部のモータ回転量を相対的に変えることで間接的に読取走査部を回転させている。 In FIG. 7, the sub-scanning direction axis and the driving unit are provided in two parts, A and B, respectively, and there is no rotating unit that directly rotates the reading and scanning unit as in the first embodiment, but the motors of the two driving units are provided. The reading and scanning unit is indirectly rotated by relatively changing the rotation amount.
図８においては、駆動制御ユニットＡ８０２と駆動制御ユニットＢ８０３に対して読取制御部８１４が同時あるいは独立に駆動し、それぞれの回転量を所望の位置に移動するよう制御している。 In FIG. 8, the reading control unit 814 drives the drive control unit A 802 and the drive control unit B 803 simultaneously or independently to control the rotation amount of each to move to a desired position.
図９においては、主走査の方向のサイズ判定（Ｓ９０５）、Ａ４原稿の縦置き判定（Ｓ９０６）までは第一の実施形態と同様である。 In FIG. 9, the size determination in the main scanning direction (S905) and the vertical placement determination of an A4 document (S906) are the same as those in the first embodiment.
主走査サイズが２９７ｍｍと判定されると副走査方向の原稿サイズ検知を行うために駆動制御ユニットＡ８０２と駆動制御ユニットＢ８０３を同時駆動し読取走査部をＹ１に移動する（Ｓ９０７）。次に、駆動制御ユニットＢ８０３だけをＹ２に移動する（Ｓ９０８）。以降の処理フローは第一の実施形態と同様である。 If the main scanning size is determined to be 297 mm, the drive control unit A 802 and the drive control unit B 803 are simultaneously driven to detect the document size in the sub-scanning direction, and the reading scanning unit is moved to Y1 (S907). Next, only the drive control unit B803 is moved to Y2 (S908). The subsequent processing flow is the same as in the first embodiment.
以上のように直接読取走査部を副走査方向軸に対して回転させなくても読取原稿の後端位置を検出、原稿サイズを判定することができる。 As described above, the rear end position of the read document can be detected and the document size can be determined without directly rotating the read scanning unit with respect to the sub-scanning direction axis.
１００ 読取画像装置、１０１ 圧板、１０２ 読取原稿、１０３ 原稿台ガラス、
１０４ 読取走査部、１０５ 副走査方向ガイド軸、１０６ 駆動部、
１０７ 回転部、２００ 読取部、２０１ イメージセンサユニット、
２０２ 駆動制御ユニット、２０３ 回転制御ユニット、２０４ 光源、
２０５ レンズ、２０６ リニアイメージセンサ、２０７ キャリッジモータ、
２０８ エンコーダ、２０９ 回転モータ、２１０ 信号処理部、
２１１ Ａ／Ｄ変換部、２１２ 画像処理部、２１３ 出力制御部、
２１４ 読取制御部、７０１ 副走査方向軸Ａ、７０２ 駆動部Ａ、
７０３ 副走査方向軸Ｂ、７０４ 駆動部Ｂ、８０２ 駆動制御ユニットＡ、
８０３ 駆動制御ユニットＢ
100 read image device, 101 pressure plate, 102 read document, 103 platen glass,
104 reading scanning unit, 105 sub-scanning direction guide shaft, 106 driving unit,
107 rotating unit, 200 reading unit, 201 image sensor unit,
202 drive control unit, 203 rotation control unit, 204 light source,
205 lens, 206 linear image sensor, 207 carriage motor,
208 encoder, 209 rotation motor, 210 signal processing unit,
211 A/D conversion unit, 212 image processing unit, 213 output control unit,
214 read control unit, 701 sub-scanning direction axis A, 702 drive unit A,
703 sub-scanning direction axis B, 704 drive unit B, 802 drive control unit A,
803 Drive control unit B
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Publications (1)
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