JP3882316B2 - 画像読み取り装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、CCDなどのイメージセンサから画像を読み取るスキャナ等の画像読み取り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、画像読み取り装置は、スキャナ、ファクシミリ、複写機等の画像入力部として用いられており、最近では、低価格化に対する要求が高まっている。
【0003】
ホストPCの処理速度により、SCSI等のインターフェースによる画像データ転送速度より、イメージセンサからの画像データ読み取り速度の方が高速になる場合があるため、インターフェース転送をスムーズに行う様にするためには、読み取った後の画像データをインターフェースに転送する前に一時保管するメモリ(以下、バッファと略記)に保管しなければならない。
【0004】
そこで、画像読み取り装置が読み取り可能な一画面分の画像データが入る容量のバッファが必要になるが、その容量のメモリを導入するとコストが高くなるため、低価格化という要求にはそぐわなくなってしまう。以上の理由で、バッファの容量を削減させる必要がある。
【0005】
その際、バッファが末転送の画像データで満杯になった状態(以下、バッファフルと略記)になった時に、イメージセンサ等が搭載された画像読み取り手段(以下、キャリッジと略記)をバッファ内の画像データが全部転送されるまで一時停止させて画像読み取り動作を中止し、その後、キャリッジを動かして読み取り動作を再開させる仕組みを組みこまなければならない。以上の一連の動作をリスタートと称する。
【0006】
以降図6を用いて従来の技術を説明する。図6は従来の画像読み取り装置の概略を示す図である。図6において1は画像読み取り装置本体である。2は読み取らせる原稿を載置する原稿ガラスである。3は原稿を走査して読み取るキャリッジである。キャリッジ3は図示しないシャフト、レール等の支持部材により支持され、移動方向を一方向に規制されている。4はキャリッジを駆動する駆動源でありステッピングモータが採用されている。5は駆動プーリ、6はタイミングベルトであり、駆動源4で発生した動力は、タイミングベルト6によって駆動プーリ5に伝達される。7はベルト、8は従動プーリであり、ベルト7は駆動プーリ5と従動プーリ8の間に張られ、駆動プーリ5の回転に伴ってキャリッジ3を方向d1及びその逆方向に移動させる。9は原稿ガラス2上に載置された原稿であり、原稿9はキャリッジ3の移動によりライン単位に読み取られる。10は原稿カバーであり、支持部11によって開閉可能に支持されている。12は基準データ取得位置であり、この位置の原稿ガラス上には白色の基準板が張り付けられている。polはキャリッジ3のホームポジションであり、画像読み取り装置が待機中の場合は、キャリッジ3は必ずホームポジションpo1に位置している。
【0007】
次に図7は従来の画像読み取り装置のキャリッジの内部構造を示す図である。図7において13は原稿を照射するランプ、14は実質的に画像読み取り位置を特定するアパーチャ、15−1、15−2、15−3は原稿からの反射光を反射する反射ミラー、16は光学情報を電気信号に変換するイメージセンサ、17はイメージセンサ16上にイメージを結像させる結像レンズである。イメージセンサ16はキャリッジ3の内部に固定されており、原稿9から反射され、反射ミラー15及びレンズ17により縮小されて結像した光学情報を、原稿面と一対一の関係で読み取る。
【0008】
以上の様に構成された画像読み取り装置について、図6及び図7を用いて、以下にその動作を説明する。
【0009】
装置の電源が投入されると、キャリッジ3は初期位置にかかわらず、ホームポジションpo1に復帰する。その後、アパーチャ14が基準板の直下となる基準取得位置12に移動し、ランプ13を点灯して基準板を実際に読み取り、イメージセンサ16から出力されるアナログ信号に対する増幅率の決定、及び白黒レベルの補正(シェーディング補正)等を行なう。その後再度ホームポジションpo1に復帰し、待機状態となる。
【0010】
次に従来の画像読み取り装置の読み取り動作について説明する。
例えばパーソナルコンピュータなどの外部ホスト(図示せず。以降単にPCと略称する)より、読み取り解像度、読み取り範囲等の設定を行なった後、原稿の読み取り命令が出されると、ランプ13を点灯すると共に駆動源4を回転し、タイミングベルト6、駆動プーリ5、ベルト7及び従動プーリ8を介して駆動力をキャリッジ3に伝達し、キャリッジ3を方向d1に移動させる。PCから設定された読み取り範囲に対応した領域の先頭にキャリッジ3が到達する直前に、PCから予め設定された読み取り解像度に対応した速度に駆動速度を変更し、原稿ガラス2上に載置された原稿の読み取りを開始する。原稿9は、原稿ガラス2を通してランプ13により照射され、原稿からの反射光は反射ミラー15−1、15−2、15−3により反射され、結像レンズ17によりイメージセンサ16上に縮小して結像され、電気信号に変換される。指定された読み取り範囲に対する読み取り動作が終了すると、キャリッジ3を方向d1とは逆方向に移動させ、ホームポジションpo1に復帰させる。
【0011】
以下に、リスタート位置を再現する方法について説明する。
図8は、従来の画像読み取り装置のキャリッジ駆動モータの動作を示す図である。
【0012】
(a)は、読み取り中にバッファフルが発生する時のタイミングであり、(b)は、リスタート時のタイミングである。
【0013】
18は、キャリッジ駆動に用いる励磁パルス第1相、19は、キャリッジ駆動に用いる励磁パルス第2相である。20は、ライン同期信号、つまりHsync信号である。
【0014】
バッファフル発生時に、励磁パルスはそれぞれ停止し、同時に読み取り動作も停止させる。バッファフル解除時に、励磁パルスを発生させ、同時にHsync信号20をリセットさせる。すると、リスタート後の読み取り動作が開始される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、バッファフル発生時と解除時との間で、励磁パルス第1相18、励磁パルス第2相19はHsync20との位相のずれが生じる。
【0016】
つまり、リスタートの際、位置情報信号とライン同期信号との位相関係の計測と再現を高精度に行っていないため、リスタート前後で、上記の様に位相関係のずれが生じているのである。そのため、読み取り画像がリスタートした箇所を境に、明らかな段差を生じるという問題点を有していた。
【0017】
そこで本発明では、前記リスタート開始時において位置情報信号とライン同期信号との位相関係を高精度に再現させることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、ライン単位で画像を読み取る読み取り手段と、読み取り手段を規定の方向に駆動させる駆動源と、駆動源を駆動する駆動信号を計数して得られる粗位置情報と前記粗位置情報よりも微小な微小位置情報とで構成される位置情報を、上記ライン単位で画像を読み取る際に使用されるライン同期信号毎に検出する読み取り再開位置検出手段と、前記位置情報を用い読み取り手段が読み取り再開位置に到達する前に前記位置情報に基づいてライン同期信号をリセットすることにより、読み取り再開位置を再現させる読み取り再開位置再現手段とで構成されることを特徴とする画像読み取り装置である。
【0019】
上記の構成により、前記リスタート開始時において位置情報信号とライン同期信号との位相関係を高精度に再現させることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、ライン単位で画像を読み取る読み取り手段と、読み取り手段を規定の方向に駆動させる駆動源と、駆動源を駆動する駆動信号を計数して得られる粗位置情報と粗位置情報よりも微小な微小位置情報とで構成される位置情報を、上記ライン単位で画像を読み取る際に使用されるライン同期信号毎に検出する読み取り再開位置検出手段と、位置情報を用い、読み取り手段が読み取り再開位置に到達する前に位置情報に基づいてライン同期信号をリセットすることにより、読み取り再開位置を再現させる読み取り再開位置再現手段とで構成されることを特徴とする画像読み取り装置であり、位置情報信号とライン同期信号との位相関係の再現を高精度に行うことができる。
【0021】
本発明の請求項2に記載の発明は、ライン単位で画像を読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段の読み取りタイミングを規定するライン同期信号と、前記読み取り手段を搬送する駆動源と、前記駆動源に対する駆動信号を計数して得られる粗位置情報と粗位置情報を補間して得られる微小位置情報とで構成される位置情報を前記ライン同期信号毎に取得し、これを記憶する記憶手段と、前記読み取り手段による読み取り可否を検出する読み取り可否検出手段とを有し、前記読み取り可否検出手段の出力に基づいて画像読み取りを再開する際に、少なくとも前記読み取り可否検出手段が読み取り否を検出する以前に取得され、前記記憶手段に格納された前記位置情報に基づいて前記ライン同期信号を再設定し、読み取り動作を再開するように構成したことを特徴とする画像読み取り装置であり、位置情報信号とライン同期信号との位相関係の再現を高精度に行うことができる。
【0022】
本発明の請求項3に記載の発明は、前記読み取り可否検出手段によって読み取り否が検出された際に、前記駆動手段は前記読み取り手段を画像読み取り方向とは逆の方向に搬送し、その後に前記読み取り可否検出手段によって読み取り可が検出された際に、前記駆動手段は前記読み取り手段を再度画像読み取り方向に搬送することを特徴とする請求項2記載の画像読み取り装置であり、位置情報信号とライン同期信号との位相関係の再現を高精度に行うことができる。
本発明の請求項4に記載の発明は、前記駆動源はステッピングモータであることを特徴とする請求項1または2記載の画像読み取り装置であり、副走査方向の読み取り開始位置をステッピングモータの励磁信号を計数することで把握できる。
【0023】
以下、本説明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図6、図7における構成要素は従来例と同等であるため説明を省略する。
【0024】
次に図1を用いて本発明にかかる画像読み取り装置のハードウェア構成について説明する。
【0025】
図1は本発明の画像読み取り装置のハードウェア構成を示す図であり、図1において、21は増幅器及びA/D変換器であり、イメージセンサ16から出力されたアナログ信号RGBを規定の増幅率で増幅し、ディジタルデータRGBに変換する。22はシェーディング補正部であり、ディジタル化された画像データを白及び黒レベルの間で正規化する。23は画像処理部であり、色補正処理や解像度変換処理などを行う。24はバッファであり、画像データは一旦このバッファに蓄えられた後に、画像読み取り装置から出力される。25はインタフェースであり、バッファ24に蓄えられた画像データを外部の装置とネゴシエーションを取りながら出力する。26はCPUであり画像読み取り装置の全体動作を制御している。
【0026】
27は読み取り基準信号生成部であり、CPU26によって予め書き込まれた値に応じて規定の周期でパルスを出力する。28は読み取り基準信号生成部27で生成されたパルス信号を示し、以降Hsync28と記述する。Hsync28は1ライン周期を与え、本画像読み取り装置では画像データ処理の1ライン開始信号として様々なモジュールで利用される。29はバッファ状態管理部であり、バッファ24の使用状況、即ちフルかエンプティかを監視し、CPU26に通知する。30はモータ制御部であり、ステッピングモータ31の駆動速度及び駆動にともなう位置(モータ駆動位置=キャリッジ3の位置)の管理を行っている。
【0027】
次にCPU26は読み取り基準信号生成部27にHsync28の生成周期を書き込む。その後読み取り基準信号生成部27の動作を開始する。これによりHsync28の生成が開始される。一方CPU26はHsync28を割り込みにより検出しており、Hsync28を検出したら、直ちにHsyncカウンタ変数のインクリメントを行う。
【0028】
次に図1と図6と図2で画像読み取りに際して先頭行(読み取り開始ライン)を読み取る際にキャリッジ位置を管理する方法について説明する。図2は本発明にかかる画像読み取り装置とこれを制御する外部ホスト装置(PC)を示す図である。
【0029】
まず図2を用いて、一般的な画像読み取り装置の使用形態について説明する。図2において1は画像読み取り装置本体である。32は画像読み取り装置を制御し、画像データを受け取るホスト装置(PC)である。また33は画像読み取り装置本体1とホスト装置32を接続するケーブルである。
【0030】
画像読み取り装置とホスト装置の間は、一般にはSCSI(Small Computer System Interface)を用いて接続されることが多い。SCSIでは、ホスト装置32は画像読み取り装置本体1に対して、主走査並びに副走査方向の読み取り解像度、主走査並びに副走査方向の読み取り開始位置、主走査並びに副走査方向の読み取り長などを指定することができる(これらは一般にSet Windowコマンドによって指定される)。そしてホスト装置32が読み取り開始指令(Scanコマンド)を画像読み取り装置本体1に対して発行すると、画像読み取り装置本体1は、図6に示すキャリッジ3を方向d1に駆動を開始し、予め指定された、主走査並びに副走査方向の読み取り解像度、主走査並びに副走査方向の読み取り開始位置、主走査並びに副走査方向の読み取り長などの設定パラメータに従って画像を読み取る。
【0031】
一般にホスト装置32では、最終的に取得したい画像データを得る前に、低解像度(表示装置の解像度を考慮し、およそ30dpi〜60dpi程度が指定されることが多い)で画像を読み取り(プレスキャン)、プレスキャン後に、領域や読み取り解像度を指定して、最終的な画像データを読み取る。(本スキャン)。
【0032】
次に図1を用いて、画像読み取り装置が、指定された読み取り開始位置から画像を読み取る過程を説明する。CPU26はインタフェース25(より具体的にはSCSI)を経由して、副走査方向の読み取り開始位置情報を入手する。CPU26は、読み取り開始位置情報をモータ31の駆動ステップ数に変換する。本発明にかかる画像読み取り装置では、図6に示すキャリッジ3の駆動源はステッピングモータであるから、移動距離をステッピングモータに出力するパルス数に簡単に置き換えることができる。CPU26はモータ制御部30に対して、ステッピングモータを駆動する励磁パルス周期を設定し、モータの駆動を開始する。モータ制御部30はモータ31に対して励磁パルスを発行する毎にCPU26に対して励磁パルス出力通知信号を出力する。この通知信号はCPU26の割り込み要因となっておりCPU26は、割り込み処理において、通知信号を計数することで、モータ31の回転量、即ち図6のキャリッジ3の移動量を正確に把握することができる。従ってCPU26は、ホスト装置から指定された、副走査方向の読み取り開始位置をステッピングモータの励磁信号を計数することで把握できる。
【0033】
次に読み取り動作中に画像読み取りが中断するケースについて、図6、図1、図2を用いて説明する。
【0034】
画像読み取り装置本体1はホスト装置32と接続することで、初めて画像を読み取る機能を発揮することができるが、ホスト装置32の性能は様々であり、ホスト装置32の性能によって、画像読み取り装置本体1からホスト装置32へ画像データを転送する時間も大きく変化する。
【0035】
ホスト装置側の処理速度が遅く、画像データを出力することができなくなった場合、画像読み取り装置本体1は、画像をそれ以上読み取ることができず、画像読み取り動作を中断することになる。通常はこの中断を極力少なくするため、画像読み取り装置本体1には、図1に示すバッファ24が設けられており、ホスト装置32が側が画像データを受け取れなくっても(即ちインタフェース25において画像データの転送が停止していても)、画像読み取り装置本体1は画像を読み取り続けることができる。
【0036】
しかしながら、コストの制約上、バッファ24の容量にも限界があるため、バッファ24の容量を越えて画像データを保持し続けることは不可能である。このように画像読み取り装置1のバッファ24が満杯状態になることをバッファフルと呼称する。バッファフルが発生すると、画像読み取り装置本体1は、画像読み取り動作を一時的に中断し、ホスト装置32がバッファ24に保持された画像データをインタフェース25を介して吸い上げるのを待つ。即ち、バッファ24に多量の画像データが残っている間は、読み取り動作を中断しておき、バッファ24がある程度空になると(バッファエンプティ)、画像読み取り動作を再開する。この動作をリスタート動作と呼称する。
【0037】
CPU26はバッファフル状態への移行を、バッファ24の状態を管理するバッファ状態管理部29が発生する割り込み信号(バッファモニタ信号)によって検出することができる。CPU26はバッファフルを検出すると、キャリッジ3を微小量、読み取り方向と逆方向に駆動し、読み取り再開に備える。その後CPU26はバッファモニタ信号を定期的にチェックし、バッファフル状態の解除(バッファエンプティ)を検出すると、キャリッジを読み取り方向に、ホスト装置32から指定された読み取り解像度に応じた速度で駆動し、バッファフルが発生した次のラインから読み取りを再開する。
【0038】
次に図1と図3を用いてリスタート発生時点のキャリッジ位置の制御について説明する。
【0039】
図3は、図1におけるモータ制御部30の詳細を示す図である。
図3において、34はカウンタ1であり、予め定められた周期のクロック信号をカウントする。
【0040】
35はレジスタ1aであり、CPU26から値が書き込まれる。
36はレジスタ1bであり、CPU26から値が書き込まれる。
【0041】
37はカウンタ2であり、カウンタ1と同様に予め定められた周期のクロック信号をカウントする。
【0042】
38はレジスタ2aであり、CPU26から値が書き込まれる。
39はレジスタ2bであり、CPU26から値が書き込まれる。
【0043】
40はカウンタ3であり、予め定められた周期のクロック信号をカウントする。
【0044】
41はレジスタ3aであり、Hsync28が発生する毎にカウンタ3(40)のカウント値を読み込んで保持する。レジスタ3aはCPU26からリード可能であり、CPU26はHsync28による割り込みが発生する毎に、レジスタ3aに保持されたカウンタ3のカウント値を入手することができる。
【0045】
42はレジスタ3bであり、CPU26から値が書き込まれる。
43はクロック信号発生器であり、予め定められた周期のクロック信号を発生する。クロック信号発生器43の出力は、カウンタ1、カウンタ2、カウンタ3に入力されており、これらのカウンタは、クロック信号発生器43で発生されたクロック信号をカウントする。
【0046】
44は比較器1aであり、カウンタ1(34)のカウント値とレジスタ1a(35)の値を比較し、両者が一致した場合は(コンペアマッチ)一致信号を発生する。また比較器1a(44)から出力される一致信号はCPU26に割り込みとして通知され、CPU26は一致信号の発生回数をカウントする(より詳しく説明すれば、CPU26は比較器1a(44)から出力される一致信号をモータの励磁パルスとみなして、この計数値をキャリッジの位置情報として使用する)。また比較器1a(44)の一致信号はカウンタ1、カウンタ2、カウンタ3に入力され、各カウンタは一致信号の入力により0にリセットされる。即ちカウンタ1、カウンタ2、カウンタ3はカウンタ1が特定の値に達したら一斉にリセットされる、いわゆる同期動作を行っている。
【0047】
45は比較器1bであり、カウンタ1(34)のカウント値とレジスタ1b(36)の値を比較し、両者が一致した場合は(コンペアマッチ)一致信号を発生する。
【0048】
46は比較器2aであり、カウンタ2(37)のカウント値とレジスタ2a(38)の値を比較し、両者が一致した場合は(コンペアマッチ)一致信号を発生する。
【0049】
47は比較器2bであり、カウンタ2(37)のカウント値とレジスタ2a(39)の値を比較し、両者が一致した場合は(コンペアマッチ)一致信号を発生する。
【0050】
48は比較器3であり、カウンタ3(40)のカウント値とレジスタ3b(42)の値を比較し、両者が一致した場合は(コンペアマッチ)一致信号を発生する。
【0051】
49h出力制御部1であり、比較器1a(44)から出力された一致信号と、比較器1b(45)から出力された一致信号に基づき、モータ励磁信号(1相)を生成する。
【0052】
50はモータドライバであり、出力制御部1(49)から出力された1相の励磁信号に基づきステッピングモータ31を駆動する。
【0053】
51は出力制御部2であり、比較器2a(46)から出力された一致信号と、比較器2b(47)から出力された一致信号に基づき、出力制御部1(49)の出力と位相が90°ずれた信号を発生する。
【0054】
52は出力制御部3であり、比較器3(48)から一致信号が入力される毎にHighとLowを交互に反転する、いわゆるトグル出力を行う。
【0055】
53はカウンタ4であり、出力制御部1(49)から出力された励磁信号と、出力制御部2(51)から出力された、出力制御部1(49)の出力と位相が90°ずれた信号を2相入力とする位相計数カウンタである。カウンタ4(53)では、CPU26の介在なしに、モータの回転量、即ちキャリッジの移動量が計測される。
【0056】
54はレジスタ4aであり、Hsync28が発生する毎にカウンタ4(53)のカウント値を読み込んで保持する。レジスタ4aはCPU26からリード可能であり、CPU26はHsync28による割り込みが発生する毎に、レジスタ4aに保持されたカウンタ4(53)のカウント値、即ちキャリッジの位置情報を入手することができる。
【0057】
55はレジスタ4bであり、CPU26から値が書き込まれる。
56は比較器4であり、カウンタ4(53)のカウント値とレジスタ4b(55)の値を比較し、両者が一致した場合は(コンペアマッチ)一致信号を発生する。
【0058】
57は両エッジ検出部であり、出力制御部3(52)から出力されるトグル信号の両エッジを検出し、両エッジ位置に対応したパルス信号を生成する。58はゲート回路であり、比較器4(56)が一致信号を発生した場合には両エッジ検出部57の信号に基づき規定の幅を持つパルス信号を出力する。ゲート回路58の出力はCPU26に入力される。CPU26はゲート回路58の出力を割り込みとして認識する。
【0059】
以上のように構成されるモータ制御部30の動作を、以降図3と図4を用いて詳細に説明する。
【0060】
図4はバッファフル発生前から発生時におけるモータ制御部30の動作を示す図である。
【0061】
カウンタ1(34)、カウンタ2(37)、カウンタ3(40)はクロック信号発生器43が発生する、予め定められたクロック信号によってカウントアップされている。レジスタ1a(35)には設定値59が設定されており、カウンタ1(34)のカウント値は設定値59に達すると0にクリアされる。また比較器1a(44)から出力される一致信号により、カウンタ1(34)と同時にカウンタ2(37)、カウンタ3(40)も同時に0にクリアされる。一方レジスタ1b(55)には設定値60が設定されている。設定値60の値は、設定値59の1/2の値が設定されている。
【0062】
比較器1a(44)はカウンタ1(34)のカウント値と設定値59を比較し、値が一致すると一致信号を出力し、比較器1b(45)はカウンタ1(34)のカウント値と設定値60を比較し、値が一致すると一致信号を出力するが、これらは出力制御部1(49)に入力されており、出力制御部1(49)では、比較器1a(44)から一致信号を検出すると出力をHighにし、比較器1b(45)から一致信号を検出すると出力をLowにする。こうして出力制御部1出力61が得られる。出力制御部1出力61はモータドライバ50に入力されており、モータドライバ50は、出力制御部1出力61に基づいてモータ31の回転を制御する。
さてレジスタ2a(38)には設定値62が設定されており、レジスタ2b(39)には設定値63が設定されている。設定値62は
設定値62=(設定値59+設定値60)/2・・・(数1)
に、設定値63は
設定値63=設定値60/2・・・(数2)
にそれぞれ設定されている。
【0063】
比較器2a(46)はカウンタ2(37)のカウント値と設定値62を比較し、値が一致すると一致信号を出力し、比較器2b(47)はカウンタ2(37)のカウント値と設定値63を比較し、値が一致すると一致信号を出力するが、これらは出力制御部2(51)に入力されており、出力制御部2(51)では、比較器2a(46)から一致信号を検出すると出力をHighにし、比較器2b(47)から一致信号を検出すると出力をLowにする。こうして出力制御部2出力64が得られる。
【0064】
設定値59、設定値60、設定値62、設定値63を上述のように設定することで、出力制御部2出力64と出力制御部1出力61の位相差を制御することができる(本発明にかかる画像読み取り装置では90°の位相差を設けている)。
【0065】
出力制御部1出力61と出力制御部2出力64はカウンタ4(53)に入力されており、位相計数カウンタであるカウンタ4(53)は2つの入力の位相差に基づきアップまたはダウンカウンタとして機能する。カウンタ4(53)の計数値はHsync28の入力の度にレジスタ4a(54)に保持されており、CPU26はHsync28により割り込みが発生すると、レジスタ4a(54)の値を読み取り、記憶している(Po1H:粗位置情報65)。
【0066】
Po1Hの値は、モータ駆動ステップ毎にカウンタアップされる計数値であるから、Hsync28が発生した時のキャリッジ位置を粗く計測していることになる。
一方カウンタ3(40)ではHsync28の入力の度にカウント値がレジスタ3a(41)に保持されており、CPU26はHsync28により割り込みが発生すると、レジスタ3a(41)の値を読み取り、記憶している(PO1L:微小位置情報66)。
【0067】
微小位置情報66はモータの駆動状況を直接反映するものではないが、駆動パルス間でモータは略等速で駆動され、モータの動力はベルト等を介在して伝達され、最終的に駆動されるキャリッジに至っては、ほぼ等速で駆動されているとみなせるので、微小位置情報66はモータ励磁パルス間のキャリッジ位置補間情報とみなすことができる。
【0068】
即ちPO1LはHsync28が発生した時のキャリッジ位置を微小に計測していることになる。
【0069】
さて本発明にかかる画像読み取り装置では、バッファフルの直前のHsync28まで画像データは有効となるように、ハードウェアは設計されている。バッファフル発生は、バッファ状態管理部29からCPU26に入力されるが、ハードウェアはバッファフルが発生するとCPU26の介在なしに、画像データの読み取り、即ちデータ処理を停止している。
【0070】
CPU26はバッファフルを検出すると、直ちにモータ31を停止し、出力制御部2(51)の信号発生ルールを変更し、カウンタ2(37)と設定値62が一致することで出力される一致信号によりLowを、カウンタ2と設定値63とが一致することで出力される一致信号によりHighが出力されるようにした上で、モータ31を読み取り方向とは逆の方向に回転させる。出力制御部1出力61と出力制御部2出力64の位相のずれ方向が逆になっているので、位相計数カウンタであるカウンタ4はダウンカウンタとして機能する。
【0071】
CPU26はバッファフルが発生した際のHsyncカウンタの値を記憶する。
また、そのHsyncカウンタ値の1つ前の時点における、粗位置情報65(即ちPO1H)と微小位置情報66(即ちPO1L)を、バッファフルが解除された時のリスタート位置として記憶する。そしてCPU26は、読み取り方向とは逆方向にモータを駆動し、キャリッジ位置がPO1HとPO1Lを検出した位置よりも、上流(読み取り方向とは逆方向)になるまでキャリッジを駆動し、その後モータを停止してバッファフルが解除されるのを待つ。(モータ逆転による、カウンタ4のダウンカウントは、図4に図示された数値より小さくなるまで行なわれる)
次にバッファフルが解除された時の動作について図3と図5を用いて説明する。
【0072】
図5はバッファフル解除時点のモータ制御部30の動作を示す図である。
バッファフルの解除はバッファ状態管理部29からCPU26に伝えられる。バッファフル解除をCPU26が認識すると、CPU26はレジスタ4b(55)にPO1Hを設定値67として書き込み、更にレジスタ3b(42)にPO1Lを設定値69として書き込む。
【0073】
そして読み取り方向とは逆の方向に戻っているモータを、読み取り方向に駆動する。
【0074】
レジスタ3b(42)に設定値69としてPO1Lを書き込むことにより、比較器3(48)はモータ(31)の駆動と共にアップカウントとリセットを繰り返すカウンタ3(40)とレジスタ3b(42)の値を比較し、一致が発生すると一致信号を出力制御部3(52)に出力する。出力制御部3(52)は一致信号を受け取る度に、LowとHighを交互に繰り返す、いわゆるトグル信号を出力する(出力制御部3(52)出力70)。更に両エッジ検出部(57)ではトグル信号の両エッジを検出し、両エッジ位置に応じたパルス信号を出力する(両エッジ検出部(57)出力71)。
【0075】
一方レジスタ4b(55)に設定値67としてPO1Hを書き込むことにより、比較器4(56)はモータ(31)の駆動と共にアップカウントされるカウンタ4(53)とレジスタ4b(55)に設定された値を比較し、一致が発生すると一致信号をゲート回路(58)に出力する(比較器4(56)出力68)。
【0076】
ゲート回路(58)では比較器4(56)出力68が入力されると、次に発生した両エッジ検出部(57)出力71に基づきCPU26に対して割り込み信号を生成する(ゲート回路(58)出力72)。CPU26は位置73に示す位置で、この割り込み信号を検出すると、Hsync28をリセットする。
【0077】
さて前述したように、CPU26はバッファフル発生位置を、Hsyncカウント値に基づき位置74として記憶している。バッファフルは有効な最後のラインで発生するから、次に読み取るべきラインは位置73の次のHsyncからである。従ってCPU26は位置73のHsyncを検出した直後に、ハードウェアの動作を開始すればバッファフル発生ラインの次のラインから正確に画像データを読み取ることができる。
【0078】
以上のようにして、画像を読み取りながら、Hsyncカウント値の基準となる値に基づいて、キャリッジの正確な位置情報を測定しておき、バッファフル発生時には、キャリッジを微小距離リターンして停止させ、バッファフル解除後に読み取るべきライン位置にキャリッジが到達する前に、測定したキャリッジ位置情報に基づき、Hsyncをリセットすることにより、キャリッジ位置情報とHsync信号との位相関係を読み取り前の状態に復元できる。
【0079】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、CPUが読み取り開始指定位置に到達すると、更に画像を読み取りながら、Hsyncカウント値に基づいて、キャリッジの正確な位置情報を測定しておき、バッファフル発生時には、キャリッジを微小距離リターンして停止させ、バッファフル解除後に読み取るべきライン位置にキャリッジが到達する前に、測定したキャリッジ位置情報に基づき、Hsync信号をリセットすることにより、キャリッジ位置情報とHsync信号の位相関係を読み取り前の状態に復元することができる。
【0080】
これによりバッファフルが発生しても常に画像の明らかな段差を生じることなく、画像を読み続けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像読み取り装置のハードウェア構成を示す図
【図2】画像読み取り装置とこれを制御する外部ホスト装置(PC)を示す図
【図3】モータ制御部の詳細を示す図
【図4】バッファフル発生前から発生時におけるモータ制御部の動作を示す図
【図5】バッファフル解除時点のモータ制御部の動作を示す図
【図6】従来の画像読み取り装置の概略を示す図
【図7】従来の画像読み取り装置のキャリッジの内部構造を示す図
【図8】従来の画像読み取り装置のキャリッジ駆動モータの動作を示す図
【符号の説明】
1 画像読み取り装置本体
3 キャリッジ
4 駆動源
16 イメージセンサ
24 バッファ
25 インタフェース
27 読み取り基準信号生成部
28 Hsync(信号名)
29 バッファ状態管理部
30 モータ制御部
31 モータ
32 ホスト装置(PC)
Claims (4)
- ライン単位で画像を読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段を規定の方向に駆動させる駆動源と、前記駆動源を駆動する駆動信号を計数して得られる粗位置情報と前記粗位置情報よりも微小な微小位置情報とで構成される位置情報を、上記ライン単位で画像を読み取る際に使用されるライン同期信号毎に検出する読み取り再開位置検出手段と、前記位置情報を用い、前記読み取り手段が読み取り再開位置に到達する前に前記位置情報に基づいてライン同期信号をリセットすることにより、読み取り再開位置を再現させる読み取り再開位置再現手段とで構成されることを特徴とする画像読み取り装置。
- ライン単位で画像を読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段の読み取りタイミングを規定するライン同期信号と、前記読み取り手段を搬送する駆動源と、前記駆動源に対する駆動信号を計数して得られる粗位置情報と粗位置情報を補間して得られる微小位置情報とで構成される位置情報を前記ライン同期信号毎に取得し、これを記憶する記憶手段と、前記読み取り手段による読み取り可否を検出する読み取り可否検出手段とを有し、前記読み取り可否検出手段の出力に基づいて画像読み取りを再開する際に、少なくとも前記読み取り可否検出手段が読み取り否を検出する以前に取得され、前記記憶手段に格納された前記位置情報に基づいて前記ライン同期信号を再設定し、読み取り動作を再開するように構成したことを特徴とする画像読み取り装置。
- 前記読み取り可否検出手段によって読み取り否が検出された際に、前記駆動手段は前記読み取り手段を画像読み取り方向とは逆の方向に搬送し、その後に前記読み取り可否検出手段によって読み取り可が検出された際に、前記駆動手段は前記読み取り手段を再度画像読み取り方向に搬送することを特徴とする請求項2記載の画像読み取り装置。
- 前記駆動源はステッピングモータであることを特徴とする請求項2記載の画像読み取り装置。
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-
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