電子儀器控制器及電子儀器的控制方法

2023-09-21 04:45:05

專利名稱：電子儀器控制器及電子儀器的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種電子儀器控制器以及電子儀器的控制方法。
背景技術：
在圖像掃描儀、傳真機、複印機等電子儀器(狹義上講，指圖像讀取裝置)中，採用CCD(Charge Coupled Device)、CIS(ContactImage Sensor)或BBD(Bucket Brigade Device)等圖像傳感器來讀取圖像。由DC電動機(驅動裝置)驅動裝載圖像傳感器的滑動架，該DC電動機由伺服控制器進行伺服控制。關於這種伺服控制，有各種現有技術。
專利文獻1日本專利公開號第2001-103778號專利文獻2日本專利公開號第2001-158143號發明內容但是，在現有技術中，採用將電動機軸安裝在連動齒輪上的旋轉編碼器，以及檢測該旋轉編碼器旋轉的光電斷路器來控制滑動架的速度。並且，另外設置了用於檢測滑動架初始位置(原點位置)的位置傳感器，對滑動架的初始位置進行控制。因此，零部件的數量增多，為了分散配置傳感器等零部件，而使工廠裡的零部件裝配工藝繁瑣，妨礙了電子儀器的成本降低。
另外，圖像掃描儀等，一般採用線型(多條線)圖像傳感器(CCD線傳感器)讀取圖像。這種線型圖像傳感器，由圖像傳感器的傳送部分獲取由圖像傳感器光接收部分採集的圖像數據(圖像信號)。然後，控制圖像傳感器的圖像傳感器控制器，將傳送時鐘信號提供給圖像傳感器的傳送部分，傳送部分再用該傳送時鐘信號，依次移位傳送圖像數據，輸出到外部。然後，該輸出的模擬圖像數據，轉換成數字圖像數據之後，對圖像進行伽馬變換等處理。
可是，現有的圖像掃描儀控制器(電子儀器控制器)中，由線性圖像傳感器的虛擬象素區讀取的圖像數據，尚未得到任何有效的利用。
鑑於上述技術問題，本發明的目的在於提供一種用少量的部件便可實現伺服控制的電子儀器控制器以及電子儀器的控制方法。
本發明的另一目的在於提供能有效利用圖像傳感器的虛擬象素區的電子儀器控制器以及電子儀器的控制方法。
本發明涉及一種電子儀器的控制器，其中包括圖像傳感器控制器，用於對具有有效象素區和虛擬象素區的圖像傳感器進行控制；伺服控制器，其對驅動裝有圖像傳感器的滑動架的驅動裝置進行伺服控制。其特徵在於所述的伺服控制器，是基於用圖像傳感器的虛擬象素區讀取的伺服控制信息，進行驅動裝置的伺服控制。
根據本發明，通過圖像傳感器控制器的控制，圖像傳感器進行讀取圖像。然後，根據圖像傳感器的虛擬象素區(圖像傳感器的一端、另一端的第一、第二象素區)讀取的伺服控制信息(圖像數據)，對驅動裝置(電動機、滑動架)進行伺服控制。這樣一來，可以使圖像傳感器的虛擬象素區(讀取放置臺上放置的讀取對象物圖像用的象素區以外的象素區)得以有效利用，進行伺服控制，並且用少量的部件便可實現伺服控制。
根據本發明，所述的伺服控制器，也可以根據虛擬象素區的多個光接收元件讀取的多個圖像數據而獲得的伺服控制信息，進行伺服控制。
在這種情況下，還可以通過對多個光接收元件(象素)讀取的多個圖像數據進行規定處理(例如多數決定處理和平均處理的運算處理)，獲取伺服控制信息。另外，當印刷物上印刷有伺服控制信息時，可以根據印刷物的寬度，決定獲取伺服控制信息用的圖像數據的光接收元件數量或範圍。還可以根據照射讀取對象物的光源(例如，裝在滑動架上)的光照區，決定獲取伺服控制信息用的圖像數據的光接收元件的數量或範圍。
在本發明中，所述的伺服控制器，還可以根據虛擬象素區讀取的速度控制用的伺服控制信息和初始位置檢測用的伺服控制信息，進行伺服控制。
在這種情況下，也可以用圖像傳感器一端的虛擬象素區(第一象素區)讀取速度控制用的伺服控制信息，用另一端的虛擬象素區(第二象素區)讀取初始位置檢測(位置檢測)用的伺服控制信息。
根據本發明，所述的伺服控制器，還可以根據虛擬象素區讀取的多個速度控制用的伺服控制信息，按照速度範圍進行伺服控制。
例如，滑動架的速度(電動機的旋轉速度)為第一速度(低速)時，根據第一速度控制用的伺服控制信息，以第一速度範圍(包括第一速度範圍)為目標速度範圍，進行伺服控制。另外，滑動架的速度為第二速度(中速、高速)時，根據第二速度的速度控制用的伺服控制信息，以第二速度範圍(包括第二速度範圍)為目標速度範圍，進行伺服控制。即，當滑動架的速度為1～i(i為大於等於2的整數)的速度時，根據1～i的速度控制用的伺服控制信息，以1～i的速度範圍為目標速度範圍，進行伺服控制。
本發明涉及的電子儀器控制器，包括進行圖像傳感器控制的圖像傳感器控制器；對驅動裝有圖像傳感器的滑動架的驅動裝置進行伺服控制的伺服控制器。其中，所述的伺服控制器根據和圖像傳感器共同安裝在滑動架上的傳感器讀取的伺服控制信息，進行伺服控制。
這樣，使有效利用圖像傳感器用的部件(例如，光源等光學系統)，進行伺服控制成為可能，而且，採用少量的部件便可實現伺服控制。
另外，在這種情況下，傳感器優選設置在與圖像傳感器相鄰的部位，其光接收面的朝向，最好與圖像傳感器的光接收面的朝向相同。
根據本發明，所述的伺服控制信息被印刷在印刷物上，所述印刷物設置在圖像傳感器或傳感器的檢測區內，所述的伺服控制器也可以根據印刷物上印刷的伺服控制信息，進行伺服控制。
例如，當電子儀器包含放置讀取對象物的透光性放置臺和支撐放置臺的機架時，可以在機架或放置臺的放置讀取對象物的背面上(圖像傳感器或傳感器的檢測區)設置印刷物。
當電子儀器(滑動架)包括照射讀取對象物的光源時，可以將印刷物設置在光源的光照區。例如，為便於圖像傳感器讀取對象物，光源要照亮圖像傳感器的檢測區(讀取區)。印刷物設置在該檢測區的光照區內，圖像傳感器讀取設置在光照區的印刷物(光源照射的印刷物)上的伺服控制信息。比如，在與圖像傳感器分開設置的傳感器檢測區(光源的光照區)，設置印刷物，該傳感器利用圖像傳感器用的光源，檢測印刷物上的伺服控制信息。
這裡，例如放置臺為矩形，機架例如從四面支持該放置臺。而且印刷物可以設置在該機架和放置臺的背面。另外，印刷物還可以設置在鄰接(近接)於機架與放置臺的結合部分的地方(沿結合部分的地方)。
可以採用沿著掃描方向設置的矩形印刷物。圖像傳感器為線傳感器時，可以沿著線傳感器的副掃描方向(廣義上講，指掃描方向)，設置印刷物。
根據本發明，所述的印刷物為條形碼印刷物，所述的伺服控制器也可以按照條形碼印刷物上的條間隔，進行伺服控制。
印刷物還可以是條形碼以外的其它印刷物。
根據本發明，所述的印刷物包括條間隔互不相同的多個條形碼印刷物，所述的伺服控制器可以按照多個條形碼印刷物進行伺服控制。
本發明是關於電子儀器的控制方法，具體內容如下對具有有效象素區和虛擬象素區的圖像傳感器進行控制；對驅動裝有圖像傳感器的滑動架的驅動裝置進行伺服控制的同時，根據圖像傳感器的虛擬象素區讀取的伺服控制信息，進行伺服控制。
本發明是關於電子儀器的控制方法，具體內容如下進行圖像傳感器的控制；對驅動裝有圖像傳感器的滑動架的驅動裝置進行伺服控制的同時，根據和圖像傳感器安裝在同一個滑動架上的傳感器讀取的伺服控制信息，進行伺服控制。


圖1是電子儀器控制器以及包括電子儀器控制器的電子儀器的構成例。
圖2中的圖2(A)～(C)是圖像傳感器的示意圖。
圖3中的圖3(A)(B)是圖像傳感器的示意圖。
圖4是設置伺服控制用的印刷物的電子儀器立體簡圖。
圖5是印刷物的設置位置示意圖。
圖6中的圖6(A)～(C)也是印刷物的設置位置等的示意圖。
圖7中的圖7(A)～(C)也是印刷物的設置位置等的示意圖。
圖8中的圖8(A)(B)是在虛擬象素區讀取印刷物的方法示意圖。
圖9中的圖9(A)(B)是利用另外設置的光傳感器，讀取印刷物的方法示意圖。
圖10是利用光傳感器，讀取印刷物的方法示意圖。
圖11是伺服控制器的構成例。
圖12是說明印刷物的讀取動作的時間波形例。
圖13中的圖13(A)～(C)是二進位編碼處理的示意圖。
圖14是說明印刷物的讀取動作的時間波形例。
圖15是圖像傳感器控制器的構成例。
圖16中的圖16(A)(B)是說明圖像傳感器控制器動作的時間波形例。
圖17是說明圖像傳感器控制器動作的流程圖。
圖18中的圖18(A)～(D)是模式圖表的示意圖。
圖19中的圖19(A)(B)是在虛擬象素區讀取伺服控制信息的方法的時間波形例。
圖20中的圖20(A)(B)也是在虛擬象素區讀取伺服控制信息的方法的時間波形例。
具體實施例方式
以下參照附圖，對本發明的優選實施例進行詳細說明。以下描述的實施例不是對記載在權利要求的範圍內的本發明的內容的不當限定。此外，以下所描述的構成不一定全部是本發明所必需的構成要件。
1.電子儀器控制器及電子儀器圖1給出了本實施方式的電子儀器控制器50(狹義上講，指圖像讀取裝置的控制器，更具體指圖像掃描儀控制器)以及包括該控制器的電子儀器10的構成例。電子儀器10(平板型掃描儀)包括放置讀取對象12(狹義上講，指原稿)的放置臺14(狹義上講，指原稿臺)。還包括支撐放置臺14的機架15(支撐部件、外殼)。矩形的放置臺14，例如採用玻璃等透光性的構件，在該透光性放置臺14的上部放置讀取對象12。機架15從四周支撐放置臺14。電子儀器10不需要採用圖1所示的全部構成，可以省略其中的一部分。
電子儀器10包括滑動架20。圖像傳感器22(光傳感器、攝像器件、線傳感器、一維傳感器、彩色傳感器)裝在滑動架20上。作為圖像傳感器22，可以採用CCD(Charge Coupled Device)、CIS(Contact Image Sensor)或BBD(Bucket Brigade Device)等。在滑動架20上，裝有讀取對象12(原稿)的照明用發光光源26以及將光源26照到讀取對象12上的反射光，匯聚到圖像傳感器22上的聚光透鏡28(聚光部分)等光學系統(光學頭)。為了延長光程、或使光路轉向，也可以在滑動架20上裝載折射來自光源26的反射光以及讀取對象物12的反射光的反射鏡和稜鏡。伺服控制信息檢測用的光傳感器(廣義上指傳感器)也可以與圖像傳感器22分開設置，裝在滑動架20上。A/D轉換器40或電子儀器控制器50還可以裝在滑動架20上。
電子儀器10包括驅動滑動架20，並使其移動的驅動裝置30(驅動機構)。該驅動裝置30包括電動機32(動力源)及驅動電動機32的電動機驅動器34。作為電動機32比如可以使用DC電動機(無電刷或有電刷式的電動機)等。
在電動機32的驅動下，滑動架20沿著副掃描方向(廣義上講，指掃描方向)移動。即，圖像傳感器22(線傳感器)是按照其長度方向與主掃描方向一致設置的。另一側，由於電動機32帶動掛在皮帶輪38上的驅動皮帶36旋轉，因此，固定在驅動皮帶36上的滑動架20向副掃描方向(與主掃描方向正交方向)移動。另外，滑動架20的移動方式可考慮各種各樣的變化，例如，也可以不用驅動皮帶36驅動滑動架20，或採用線性電動機機構移動滑動架20。
利用圖像傳感器22讀取的模擬圖像數據(圖像信號)，輸入給A/D轉換器40(模擬前端)，A/D轉換器40將該信號轉換成數字圖像數據(圖像信號)，輸出到電子儀器控制器50(狹義上講，指掃描控制器)。
電子儀器控制器50用來控制電子儀器10的圖像讀取處理。具體來講，是對驅動(移動)滑動架20的驅動裝置30進行伺服控制，或對裝在滑動架20上的圖像傳感器22進行驅動控制。
電子儀器控制器50包括圖像傳感器控制器60。圖像傳感器控制器60，用於控制圖像傳感器22，生成各種控制信號和驅動模式，並輸出到圖像傳感器22。另外，圖像傳感器控制器60，接收A/D轉換器40輸出的數字圖像數據，並進行各種圖像處理(伽馬變換、黑斑處理、或二進位編碼處理等)。
圖像傳感器控制器60所包括的驅動控制器62，生成圖像傳感器22的傳送時鐘信號Φ1、Φ2(驅動模式、驅動信號)，並提供給圖像傳感器22。本實施方式中的驅動控制器62，可對應於圖像傳感器22的象素區(虛擬象素、非讀取象素、讀取象素)，向圖像傳感器22提供時鐘頻率不同的傳送時鐘信號Φ1、Φ2。即，按照圖像傳感器22輸出圖像數據的時間段，提供傳送時鐘信號Φ1和Φ2，從而使時鐘頻率(圖像數據的傳送速度)不一樣。再具體講，驅動控制器62，能夠從多個時鐘模式中，選擇與圖像傳感器22的輸出時間段相吻合的時鐘模式，根據被選擇的時鐘模式，提供傳送時鐘信號Φ1和Φ2。
這裡的時鐘模式是時鐘頻率、時鐘脈衝的上升時間、下降時間或時鐘脈衝佔空等不同的時鐘波形經過模式化之後被存儲到存儲器裡的。驅動控制器62，從存儲器存儲的時鐘模式中選擇時鐘模式，每隔一個固定的周期(例如，以象素的處理單位為周期)重複出現被選擇的時鐘模式，生成傳送時鐘信號Φ1和Φ2。
也可以不按照輸出的時間段，而經常提供固定頻率的傳送時鐘信號Φ1、Φ2。
電子儀器控制器50包含伺服控制器80。伺服控制器80對驅動(移動)滑動架20的驅動裝置30(電動機32)進行伺服控制(反饋控制)。具體而言，基於隨滑動架20移動而獲得的伺服控制信息(檢測滑動架20的位置和速度用的信息)進行控制，使滑動架20移到所需的位置(初始位置等)，或者使其按照所需的速度進行移動。
電子儀器控制器50包括CPU 96(處理器)和存儲器98(ROM、RAM)。CPU 96對電子儀器控制器50進行全面控制，並且與外部進行信息交換。存儲器98既用於存儲程序和各種數據，又具有作為圖像傳感器控制器60和伺服控制器80以及CPU 96的工作區的功能。
電子儀器控制器50沒有必要包含圖1所示的所有構成內容，可以省略其中的一部分。例如，CPU 96和存儲器98也可以省略。電子儀器控制器50、圖像傳感器控制器60以及伺服控制器80的功能可以通過硬體電路實現，還可以通過軟體和硬體電路兩方面實現。硬體電路既可以採用由門陣列等構成的ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，還可以利用通用處理器來實現。
2.圖像傳感器圖2(A)的例子是表示圖像傳感器22(CCD線傳感器)的構成。光接收部分202包括進行光電轉換的多個光接收元件(光電二極體、象素)。如圖2(B)所示，光接收部分202上可以設置有效象素區和虛擬象素區，即，將有效象素(光接收元件)S0-Sn配置成一列的有效象素區，和將非有效象素的虛擬象素D0-Dk、Dk+1-D1配置成一列的虛擬象素區。該虛擬象素是為了無負載傳遞和光屏蔽輸出而設置的。
另外，如圖3(A)所示，為了指定讀取範圍，圖像掃描儀等用戶一般在應用程式裡設定了讀取窗210，有時只讀取該讀取窗210內的圖像數據。在這種情況下，如圖3(A)所示，以讀取開始位置SP和讀取結束位置EP之間的區域為讀取象素區，除此之外的區域(在SP的前面和EP的後面)為非讀取象素區。即，在圖2(B)中，有效象素區內的SP和EP之間的區域為讀取象素區(S3～Sn-3)，在有效象素區內，讀取象素區以外的區域為非讀取象素區(S0～S2、Sn-2～Sn)。設定讀取象素區的SP、EP的位置，不僅限於圖2(B)中所示位置，可任意設置。另外，還可以將讀取象素區定義為有效數據區，將非讀取象素區和虛擬象素區定義為無效數據區。
光接收部分202中的各個光接收元件(象素)，根據光接收量產生並且積蓄電荷。當電荷積蓄經過規定的時間之後，移位信號SH變成有效信號，傳輸門204呈導通狀態。於是，模擬圖像數據的積蓄電荷通過傳輸門204，被傳送到傳送部分206的位移寄存器(對應各光接收元件而設置的移位寄存器)中。接著，被傳送到各移位寄存器的圖像數據(積蓄電荷)，再基於兩相的傳送時鐘信號Φ1和Φ2，在相鄰的移位寄存器之間進行傳送，最後，從圖像傳感器22的CCQ端子串行輸出。另外，控制移位傳送的時鐘頻率既可以固定，也可以進行可變控制。
圖2(C)表示傳送部分206的位移寄存器的構成例。圖像傳感器22的構成不僅限於圖2(A)所示。例如，如圖3(B)所示，最好設奇數編號的象素用的傳輸門204-1、傳送部分206-1和偶數編號的象素用的傳輸門204-2、傳送部分206-2。另外，在圖2(A)、圖3(B)的構成中，優選設置讀取R(紅)、G(綠)、B(藍)的圖像數據用的光接收部分、傳輸門和傳送部分。
3.利用印刷物進行伺服控制3.1電子儀器的構造圖4給出了採用本實施方式的電子儀器控制器進行控制的電子儀器10的立體概況圖。根據本實施方式，在電子儀器10上安裝有伺服控制用的印刷物16和18。具體來講，在支撐放置臺(原稿臺)14的機架15的背面一側(放置讀取對象物的面的內側)，設置由條形碼構成的印刷物16和18。
然後，利用滑動架20上搭載的圖像傳感器22(廣義上指傳感器。以下說明也一樣。)，讀取在印刷物16、18上印刷的伺服控制信息(使控制滑動架20的速度和位置等的信息可視化的印刷信息)以及讀取放置臺14上放置的讀取對象(原稿)的圖像。具體地說，滑動架20上搭載的光源26(參見圖1)的光，照射對應於滑動架20的開口部分29的檢測區(在開口部分29上方的區域，其形狀大致與開口部分29相同)，並且，利用光學系統的透鏡28(參見圖1)等對其照明光的反射光(由於讀取對象或印刷物而反射的光)進行聚光，通過圖像傳感器22檢測被匯聚的光，進行讀取印刷物16、18的伺服控制信息和讀取對象(原稿)的圖像。
接著，根據被讀取的伺服控制信息，圖1所示的伺服控制器80進行電動機32(驅動裝置30)的伺服控制，及滑動架20的速度和位置控制。即，電動機32轉動驅動皮帶36，使滑動架20沿著導軌37向副掃描方向(廣義上是掃描方向)移動。這樣根據印刷物16、18上印刷的伺服控制信息，可以一邊控制滑動架20的速度和位置，一邊讀取放置臺14上放置的讀取對象(原稿)的圖像。
例如，在現有的圖像掃描器、傳真機、複印機等電子儀器中，用旋轉式編碼器、光電斷路器，以及檢測初始位置(原點位置)的位置傳感器等進行滑動架20的移動控制。因此，存在著零部件數量增多、在工廠裡的零部件裝配繁瑣等問題。
與此相反，根據本實施方式，僅在電子儀器10上安裝了印刷物16、18，就解決了問題。伺服控制信息的讀取，可以利用讀取原稿圖像(廣義上講，指讀取對象物)的圖像傳感器22代替。而且，讀取印刷物16和18的伺服控制信息用的光學系統，也可以用讀取原稿圖像的圖像傳感器22的光學系統(圖1中的光源26、透鏡28)代替。因此，不僅能夠減少零部件數量，而且，也簡化了零部件組裝工序，使降低電子儀器的成本成為可能。
3.2印刷物的設置印刷物16和18最好設置在滑動架20上裝載的圖像傳感器22(廣義上講，指傳感器)的檢測區(圖像傳感器能夠檢測到的區域。圖1中光源26的光照區，與圖4中的開口部分29相對的區域)。具體講，如圖5所示，在支撐放置臺14的機架15(支撐構件)的面(表面、背面)中的放置讀取對象物一面的背面(圖像傳感器22側)。設置印刷物16、18。另外，圖5表示的是從電子儀器10上拆下機架15後，從背面(圖像傳感器22一側)看的立體概況圖。
在印刷物16和18上，印刷有控制滑動架20的速度和位置等用的伺服控制信息。
具體講，在印刷物16上印有用於控制滑動架20的速度的伺服控制信息。作為該速度控制用的印刷物16，可以採用以特定間距(對應速度的間隔)排列的黑色或者白色等特定顏色的條形碼。另外，印刷物16沿著副掃描方向(廣義上是掃描方向，圖4、圖5中的SCD方向)配置的矩形印刷物。
在印刷物18上，印刷有滑動架20的初始位置檢測用(廣義上講，指位置檢測用)的伺服控制信息。作為初始位置檢測用的印刷物18，可以採用按規定顏色塗成黑色或白色的印刷物(可以看成是條形碼的一種)。印刷物18可裝在與滑動架20的初始位置(原點位置)對應的位置上。
如圖6(A)所示，速度控制用的印刷物16，可設置在機架15的四條邊當中的第一邊ED1(沿著副掃描方向SCD的邊)一側。而初始位置檢測用的印刷物18，可設置在機架15的四條邊當中的第二邊ED2(沿著副掃描方向SCD的邊)一側。圖6(A)至圖7(C)是從背面看到的機架15的圖(是從圖像傳感器一側看到的圖、從讀取對象的放置面的反面看到的圖)。
如果按照圖6(A)那樣布置印刷物16和18，就可以利用圖像傳感器22右側(一端)的虛擬象素區(圖2(B)中的Dk+1～D1)，讀取印刷物16的速度控制用的伺服控制信息；而利用圖像傳感器22左側(另一端)的虛擬象素區(圖2(B)中的D0～Dk)，就能讀取印刷物18的初始位置檢測用的伺服控制信息。因此，形成利用另外系統(右側的虛擬象素區與左側的虛擬象素區)獲得速度控制用和初始位置檢測用的伺服控制信息狀態，使伺服控制器80的處理簡單化。即伺服控制器80可根據在右側的虛擬象素區讀取的速度控制用的伺服控制信息，對速度進行伺服控制；根據在左側的虛擬象素區讀取的初始位置檢測用的伺服控制信息，對初始位置進行伺服控制。
如圖6(B)所示，也可以將印刷物16、18設置在同一側面(ED1或ED2)。而且，也可以只設置速度控制用的印刷物16或者只設置初始位置檢測用的印刷物18。
如圖6(C)所示，還可以設置印刷圖形互不相同的多個速度控制用的印刷物。具體講，設置印刷有低速(第一速度)用的圖形的印刷物16-1和中速(第二速度)用的圖形印刷物16-2以及高速(第三速度)用的圖形印刷物16-3。此時，印刷物16-1、16-2、16-3(條形碼)的條間隔(黑條或白條之間的間隔)互不相同。具體情況是低速用的印刷物16-1的條間隔最短，中速用的印刷物16-2的條間隔次之，高速用的印刷物16-3的條間隔最長。
這樣一來，由於設置了印刷有幾種速度控制用的伺服控制信息的印刷物16-1、16-2、16-3，所以，伺服控制器80便可按照速度控制範圍，進行相應的伺服控制。例如、滑動架20的速度為低速(第一速度)時，根據印刷物16-1上印刷的伺服控制信息，進行伺服控制；滑動架20的速度為中速(第二速度)時，根據印刷物16-2上印刷的伺服控制信息，進行伺服控制；滑動架20的速度為高速(第三速度)時，根據印刷物16-3上印刷的伺服控制信息，進行伺服控制。
在各種速度範圍內，也可以利用印刷物16-1、16-2、16-3的其中的兩個(廣義上指多個)印刷物的伺服控制信息進行伺服控制。例如，滑動架的速度為高速時，也可以利用高速用的印刷物16-3和中速用的印刷物16-2兩個印刷物進行伺服控制。
設置的速度控制用印刷物的個數，如圖6(C)所示，可以是3個，也可以是2個或4個以上。
速度控制用的印刷物的設置位置，各式各樣。例如，如圖7(A)所示，在ED1邊一側設置印刷物16-1、16-2(第一印刷物、第二印刷物)，也可以在ED2邊一側設置初始位置檢測用的印刷物18。
圖7(A)中，在ED1邊一側設置兩個印刷圖形(狹義上是條間距，在以下的說明中也一樣)不同的印刷物。但是，在ED 1邊(或ED2)一側也可以設置3個以上印刷圖形不同的印刷物。
如圖7(B)所示，還可以在ED1邊一側設置印刷物16-1(第一印刷物，第一速度用的印刷物)，在ED2邊一側設置16-2(第二印刷物，第二速度用的印刷物)。圖7(B)中，在ED1邊、ED2邊各設定一個印刷物。但是，在ED1一側還可以設定兩個以上印刷圖形不同的印刷物，或者在ED2邊一側設置兩個以上印刷圖形不同的印刷物。
如圖7(C)所示，印刷物16(16-1～16-3)、18也可以不設置在機架15上，而設置在放置臺14(放置臺14的背面一側)上。具體說，在矩形的放置臺14的周邊(沿著ED1、ED2邊的周圍邊緣)設置印刷物16、18。如果這樣，其缺點是目標讀取的讀取區域變窄了。可是，有可能使圖像傳感器22(傳感器)的檢測變的容易了。
另外，作為印刷物16(16-1～16-3)和18，還可以用密封構件將它粘貼在機架15或放置臺14(背面)上，還可以利用噴墨方式等將印刷物16、18直接印在機架15或放置臺14上。或者還可以將印有印刷物16、18圖形的構件(例如，金屬構件)設置在機架15或放置臺14上。
3.3用虛擬象素區讀取伺服控制信息印刷物的伺服控制信息，可以利用圖像傳感器的虛擬象素(最好用多個虛擬象素)區讀取。
例如，圖8(A)，是從電子儀器10上拆下圖4的滑動架20後，從滑動架20的開口部分29一側(圖4的上方)看到的立體簡圖。圖像傳感器22(圖像傳感器的IC)貼裝在襯底(電路板)25上。在該襯底25上，例如還可以安裝圖1所示的電子儀器控制器50。
在圖像傳感器22上設置開口部分23(在IC上設置的窗口)。然後，讀取對象及印刷物的反射光從開口部29入射後，通過滑動架20上的光學系統(透鏡、反射鏡或者稜鏡等)，使光轉向的同時聚光，入射到圖像傳感器22的開口部分23。然後圖像傳感器22檢測從開口部分23入射的反射光，從而對讀取對象的圖像及印刷物的伺服控制信息進行讀取。
在圖8(B)中，利用圖像傳感器22的虛擬象素區(光沒有被屏蔽的虛擬象素區)，讀取印刷物16、18的伺服控制信息。再具體講，在圖像傳感器22(光接收部分202)右側(廣義上是一端)的虛擬象素區(圖2(B)中的Dk+1～D1。第一象素區)，讀取印刷物16的伺服控制信息。在圖像傳感器22的左側(廣義指另一端)的虛擬象素區(圖2(B)中的D0～Dk。第二象素區)，讀取印刷物18的伺服控制信息。此時，由於印刷物16、18設置在圖像傳感器22的檢測區(圖1中的光源26的光照區)，所以，能夠準確讀取印刷物16、18的伺服控制信息。
於是，在圖8(B)中，利用虛擬象素區(圖像傳感器的一端的第一象素區、另一端的第二象素區)，讀取印刷物16、18(第一印刷物、第二印刷物)的伺服控制信息。因此，讀取有效圖像數據所不需要的虛擬象素區能得以有效利用。
而且，印刷物的伺服控制信息，即可以用虛擬象素區的一個虛擬象素(光接收元件)讀取，也可以用多個虛擬象素(主掃描方向排列的多個虛擬象素、多個光接收元件)讀取。在用多個虛擬象素讀取時，對用多個虛擬象素獲得的圖像數據進行多數邏輯運算處理和平均運算處理等，特別指定伺服控制應使用的伺服控制信息即可。
在圖8(A)(B)中，利用圖像傳感器22的一端和另一端的虛擬象素區讀取印刷物的伺服控制信息(印刷物的圖像)。也可以只利用其中的一個虛擬象素區進行讀取。另外，還可以利用圖像傳感器22的有效象素區的一部分(一端、另一端)，讀取印刷物16、18的伺服控制信息。
3.4利用其他傳感器讀取伺服控制信息在圖9(A)中，利用與圖像傳感器22分開設置的光傳感器24-1、24-2(廣義上講，指傳感器。以下同)，檢測印刷物的伺服控制信息。即，在滑動架20上，和圖像傳感器22一起還裝有光傳感器24-1、24-2，利用光傳感器24-1、24-2讀取印刷物的伺服控制信息(印刷信息)。
例如，讀取對象及印刷物的反射光，從圖9(A)的開口部分29入射後，利用滑動架20上的光學系統，使光轉向並聚光後，入射到圖像傳感器22的開口部分23(圖像傳感器的光接收面)和光傳感器24-1、24-2(光傳感器光接收的面)上。然後，光傳感器24-1、24-2通過檢測該入射的反射光，讀取印刷物的伺服控制信息。
在圖9(B)中，利用與圖像傳感器22相鄰連接(近接)的光傳感器24-1、24-2讀取印刷物16、18的伺服控制信息。再具體講，在圖像傳感器22的右側(廣義上指一端)，設置光傳感器24-1(第一傳感器)，由該光傳感器24-1，檢測印刷物16的伺服控制信息(例如，速度控制信息)。在圖像傳感器22的左側(廣義上講，指另一端)，設置光傳感器24-2(第二傳感器)，利用該光傳感器24-2，檢測印刷物18的伺服控制信息(例如，初始位置檢測信息)。此時，由於印刷物16、18設置在光傳感器24-1、24-2的檢測區(圖1中的光源26的光照區)，因此，能夠準確讀取印刷物16、18的伺服控制信息。光傳感器24-1、24-2的檢測區(第一、第二檢測區)，是在機架15或放置臺14的背面(讀取對象12的放置面的背面。光傳感器一側)，與機架15和放置臺14結合的區域。該檢測區與圖像傳感器22的檢測區相鄰或重合。
如圖9(A)，如果圖像傳感器22與光傳感器24-1，24-2分別設置，則傳感器的部件數量就比圖8(A)增多。可是，讀取原稿圖像的圖像傳感器22用的光學系統(圖1中的光源26、透鏡28以及圖上沒有表示出來的反射鏡和稜鏡等)，可以代替光傳感器24-1、24-2的光學系統。另外，不需要現有技術的電子儀器所需要的旋轉式編碼器和光電斷路器。由於光傳感器24-1、24-2和圖像傳感器22都裝在滑動架20上，還能避免傳感器分散在電子儀器上的問題。因此，與現有的電子儀器相比，可以減少零部件的數量，節省零部件的裝配工時，可實現電子儀器的成本降低。
在圖9(A)、(B)中，光傳感器24-1、24-2設置在圖像傳感器22的一端和另一端。但是，光傳感器也可以只設置在一端，而且還可以設置3個以上的光傳感器。
在圖9(B)中，光傳感器24-1、24-2裝在襯底25(電路板)上。如圖10所示，為屏蔽光，光傳感器24-1、24-2裝在襯底27上也可以。與襯底25平行設置的襯底27固定在圖像傳感器22的上部，並且設有可通過光線的開口部分。
光傳感器24-1、24-2可以分別是只有一個光接收元件的傳感器，也可以像CCD那樣，是有多個光接收元件的傳感器(與圖像傳感器22分別設置的圖像傳感器)。
4.伺服控制器圖11表示伺服控制器80的構成例。伺服控制器80的構成不僅局限於圖11的構成，其中部分構成要素可以省去，還可以增加其它構成要素。
伺服控制器80包含速度信息檢測部分82(初始位置信息檢測部分)。該速度信息檢測部分82，根據圖像傳感器22(或者光傳感器24-1、24-2)讀取的伺服控制信息(圖像信息)，檢測滑動架20的速度信息。具體來講，對圖像傳感器22輸出的伺服控制信息進行二進位編碼處理，檢測速度信息。在檢測滑動架20的初始位置(原點位置)時，速度信息檢測部分82，起到初始位置信息檢測部分的作用。速度信息檢測部分(初始位置信息檢測部分)82的功能，也可以利用後段的DSP 84實現。
伺服控制器80包含DSP(Digital Signal Processor)84。該DSP84(數字濾波器。速度·位置控制部分)，根據速度信息檢測部分82檢測到的滑動架20的速度信息(初始位置信息)，進行各種伺服控制處理。即利用CPU(固件)等對滑動架20(電動機32)的速度進行反饋控制，以使寫入存儲器的速度圖表(速度曲線)的目標速度與滑動架20的速度一樣。再具體而言，開始移動滑動架20時，為使速度圖表加速區設定的目標速度與滑動架20的速度相同，對滑動架20進行加速控制。然後，為使設定在速度圖表恆速區的目標速度與滑動架20的速度相同，對滑動架20的速度進行控制，使滑動架20按照一定的速度移動。當滑動架20接近目標位置時，對滑動架20進行減速控制，以便使速度圖表減速區設定的目標速度與滑動架20的速度相同。通過上述控制，就能使滑動架移到所需的位置上或停在所需的位置上。
當滑動架20到達讀取開始位置時，伺服控制器80將輸出到圖像傳感器控制器60的讀取許可信號激活(有效)。然後，如果僅移動讀取的行數，則使讀取許可信號變為無效(無效)。
DSP 84根據初始位置檢測用的印刷物上印刷的伺服控制信息(在初始位置檢測部分檢測出來的初始位置信息)，還進行將滑動架20設定在初始位置上(原點位置)，或使它返回原點的控制。具體來講，使滑動架20移動後，利用圖像傳感器22(光傳感器24-2)，檢測出圖4的印刷物18的規定顏色(例如黑色)時，就控制滑動架20停止移動。考慮滑動架20慣性引起的移動，印刷物18最好設置在滑動架20實際停止的初始位置(原點位置)之前的位置上。
D/A轉換器86，將DSP 84輸出的數字驅動信號轉換成模擬驅動信號後，輸出到電動機驅動器34上。然後，電動機驅動器34驅動電動機32，從而控制滑動架20的速度和位置。
圖12是為了說明印刷物讀取動作而給出的時間波形例。例如，圖12中的D1，在移位信號SH變成有效信號之後，根據讀取的虛擬象素區(例如，圖2(B)中的D0～Dk)的圖像數據，檢測出印刷物(條形碼)的顏色是白色。具體講，通過對圖像傳感器22輸出的圖像數據進行二進位編碼處理，如D2所示，二進位編碼信號(速度信息、伺服控制信息)變成高電平(有效)。圖12中的D3，根據虛擬象素區的圖像數據，檢測出印刷物的顏色是黑色，如D4所示，二進位編碼信號變成低電平(非有效)。圖12中的D5，根據虛擬象素區的圖像數據，檢測出印刷物的顏色是白色，如圖6所示，二進位編碼信號變成高電平。這樣一來，通過求出二進位編碼信號的邊(上升沿或下降沿)之間的時間間隔TE，就能檢測出滑動架20的速度信息。
圖12中的二進位編碼信號，例如，如圖13(A)所示，利用A/D轉換器40中含有的二進位編碼信號部分44生成。具體講，二進位編碼信號部分44，對圖像傳感器22的輸出CCQ(模擬圖像數據)進行二進位編碼處理。例如，如圖13(B)中的E1(圖12中的D2)所示，當CCQ的電壓電平高於規定的閾值時(白色)，判斷為[1]；如圖13(B)中的E2(圖12中的D4)所示，當低於規定的閾值(黑色)時，判斷為
，由此生成二進位信號。生成的二進位信號輸出到伺服控制器80(速度信息檢測部分)。
如圖13(C)所示，圖像傳感器60中也可以包含二進位編碼部分67。在圖13(C)中，二進位編碼部分67，通過數位化處理，將A/D轉換器40輸出的數字圖像數據ADQ，轉換成二進位編碼信號。此時，二進位編碼部分67，也可以根據已經進行二進位編碼處理的數據，檢測速度信息和初始位置信息。
如圖9(A)、(B)所示，圖14表示利用與圖像傳感器22分開設置的光傳感器24-1、24-2，讀取印刷物的伺服控制信息時的時間波形例。例如，圖14中的F1，利用光傳感器(24-1、24-2)，檢測出印刷物(條形碼)的顏色是白色。此時，如F2所示，光傳感器的輸出電平處於高電平(有效)。圖14中的F3，利用光傳感器檢測出印刷物的顏色為黑色。此時，如F4所示，光傳感器的輸出處於低電平。圖14中的F5，利用光傳感器檢測出印刷物的顏色為白色。此時，如F6所示，光傳感器的輸出處於高電平。這樣一來，通過計算光傳感器輸出(二進位編碼信號)的邊(上升沿或下降沿)之間的時間間隔TE，就能檢測出滑動架20的速度信息。再用檢測出來的速度信息(初始位置信息)，就能實現如圖11所述的伺服控制。
在圖14中，在移位信號SH的脈衝之間的時間間隔TSH，獲得的伺服控制信息量比圖12多。即，在時間間隔TSH中的光傳感器輸出(二進位編碼信號)邊緣(上升沿或下降沿)的數量多。因此，具有能夠高精度控制滑動架20移動的優點。如圖12所示，在利用圖像傳感器讀取印刷物時，通過採用靈敏度高的圖像傳感器(CCD)，也能高精度控制滑動架20的移動。
5.圖像傳感器控制器5.1傳送時鐘信號的控制圖15給出了圖像傳感器控制器60的構成例。圖像傳感器60可以不包括圖15的全部構成，其中的一部分也可以省略。
根據本實施方式，按照圖像傳感器22(傳送部分206)輸出的圖像數據時間段，可以改變傳送時鐘信號Φ1、Φ2(傳送時鐘信號)的時鐘頻率(可以改變Φ1、Φ2的模式)。例如，圖16(A)是不改變傳送時鐘信號Φ1、Φ2頻率的波形例。與此相比，圖16(B)中的A1和A2，在虛擬象素輸出時間段，Φ1、Φ2的時鐘頻率加快。但是，在本實施方式中，也可以如圖16(A)那樣，將Φ1、Φ2的時鐘頻率固定。
這裡所說的虛擬象素輸出時間段是指虛擬象素區(圖2(B)中的D0～Dk、Dk+1～D1)的象素(光接收元件)圖像數據，由傳送部分206(圖像傳感器22)輸出的時間段。另外，非讀取象素的輸出時間段是指非讀取象素區(S0～S2、Sn-2～Sn)的象素圖像數據，由傳送部分206輸出的時間段。讀取象素的輸出時間段是指讀取象素區(S3～Sn-3)的象素圖像數據，由傳送部分206輸出的時間段。非讀取象素的輸出時間段和讀取象素的輸出時間段合起來，就是有效象素輸出的時間段。圖16(B)中的A1、A2，在虛擬象素輸出時間段，Φ1和Φ2的時鐘頻率，比A7所示的有效象素輸出時間段的時鐘頻率更快。
移位信號SH是接通(導通)圖2(A)的傳輸門204的信號。TCLK是象素計數用的時鐘信號。圖1的A/D轉換器40利用與TCLK同步的時鐘信號ADCK(A/D轉換傳送時鐘信號)，向圖像傳感器控制器60輸出轉換成數字的圖像數據。CCQ是圖像傳感器22(傳送部分206)的輸出。
如圖16(B)所示，如果提高虛擬象素輸出時間段的Φ1、Φ2的時鐘頻率，將圖16(A)中的A3和圖16(B)中的A4加以比較，便可一目了然，能夠縮短在傳送部分206中，傳送1行(RGB的3行圖像數據)圖像數據到結束為止的傳送時間TRT。因此，如圖16(B)中的A5、A6所示，移位信號SH的脈衝之間的時間間隔可以縮短，圖像讀取速度可以實現高速化。在虛擬象素輸出時間段，由於不需要虛擬象素的圖像數據，時鐘頻率加快也沒有問題。如同圖16(B)中的A7，由於按照正常的頻率傳送有效象素的圖像數據，所以，對獲得的圖像數據不會造成影響。因此，不僅能提高讀取圖像的速度，而且還能準確地讀取圖像數據。
另外，也可以使非讀取象素時間段的傳送時鐘信號Φ1、Φ2的頻率，比讀取象素輸出時間段的時鐘頻率快。在輸出時間段(虛擬象素輸出時間段、非讀取象素時間段、讀取象素輸出時間段)，還可以階梯式改變傳送時鐘信號Φ1、Φ2的頻率。例如，傳送時鐘信號Φ1、Φ2的頻率可以按照以下速度提供給圖像傳感器22即，虛擬象素輸出時間段的時鐘頻率最快；非讀取象素時間段的時鐘頻率次之；讀取象素輸出時間段的時鐘頻率最慢。例如，在虛擬象素輸出時間段內，也可以使時鐘頻率呈階梯式改變；還可以在非讀取象素輸出時間段，使時鐘頻率呈階梯式變化。另外，在讀取RGB的圖像數據時，還可以增加傳送時鐘信號Φ1、Φ2的個數和/或移位信號SH的個數。
例如，如圖6(A)～圖7(C)所示，設置伺服控制用(速度控制用、位置檢測用)的印刷物時，最好在虛擬象素區內，設置一部分伺服控制區(狹義上講，指速度控制區、位置檢測區)。伺服控制區的圖像數據在由傳送部分輸出的時間段(伺服控制信息輸出時間段)，(狹義上講，指速度控制信息輸出時間段、位置檢測信息輸出時間段)，對Φ1、Φ2的時鐘頻率進行可變控制。再具體講，讓伺服控制信息輸出時間段的Φ1、Φ2時鐘頻率，比伺服控制信息輸出時間段以外的其它虛擬象素輸出時間段的Φ1、Φ2時鐘頻率慢。更具體講，既讓伺服控制信息輸出時間段的Φ1、Φ2時鐘頻率，比伺服控制信息輸出時間段以外的其它虛擬象素輸出時間段的Φ1、Φ2時鐘頻率慢，而且，比讀取象素輸出時間段(或有效象素輸出時間段)的Φ1、Φ2時鐘頻率還快。其結果，在虛擬象素區內設置伺服控制區時，也能夠準確讀取伺服控制信息。
5.2圖像傳感器控制器的構成及其工作原理在圖15中，圖像傳感器60包含驅動控制器62。該驅動控制器62，向圖像傳感器22和A/D轉換器40提供驅動模式(驅動信號)。驅動模式中可以包括所述的傳送時鐘信號Φ1、Φ2以及移位信號SH。還可以包括決定A/D轉換器40中的模擬圖像數據(圖像信號)取樣時間的CK1、CK2信號。
驅動控制器62，包括模式選擇器64。該模式選擇器從設定驅動模式用的多個模式圖表(以下，將模式圖表和時鐘模式作為同義詞加以說明)中，選擇與圖像傳感器22的輸出時間段相應的驅動模式。再具體講，從設定Φ1、Φ2(移位傳送時鐘信號)模式的多個模式圖表(時鐘模式)中，選擇與圖像傳感器22的輸出時間段相應的模式圖表。
模式存儲器63，暫時存儲由模式選擇器64選擇的模式圖表。具體來講，從存儲器98所存儲的模式圖表中，讀取實際驅動時使用的模式圖表，並寫入到模式存儲器63中。例如，在虛擬象素輸出時間段、非讀取象素輸出時間段以及讀取象素輸出時間段，分別使用模式圖表P1、P2、P3時，這些模式圖表P1、P2、P3被存儲到模式存儲器63中。具體來講，在模式存儲器63中的第一、第二地址之間，設定P1，在第二、第三地址之間設定P2；在第三、第四地址之間設定P3。模式選擇器64從這些模式圖表(時鐘模式)P1、P2、P3中，選擇由輸出時間段決定的模式圖表，生成驅動模式。
A/D轉換器40，接收來自圖像傳感器22(傳送部分206)的模擬圖像數據(圖像信號)CCQ，將其變換成數字圖像數據ADQ之後輸出。然後，圖像處理控制器66將傳送時鐘信號ADCK(A/D轉換傳送時鐘信號)提供給A/D轉換器40。再根據該ADCK，接收來自A/D轉換器40的數字圖像數據ADQ。其後，對數字圖像數據進行伽馬變換、黑斑處理或二進位編碼處理等圖像處理。
圖像計數器68對象素數量進行計數。具體講，是在圖16(B)中的A8時間段(SH變成有效的時間內)，開始計數。然後，TCLK在每次變成有效(高電平)信號時，增加象素的計數值。驅動控制器62和圖像處理控制器66，基於象素計數器68的象素計數值進行處理。例如，驅動控制器62，根據象素的計數值，判斷現在的輸出時間段是虛擬象素輸出時間段還是非讀取象素輸出時間段或者讀取象素輸出時間段，然後，根據判斷結果選擇與該輸出時間段相應的模式圖表，再從模式存儲器63中讀出。這樣，就能從多個模式圖表(時鐘模式)中，選擇與圖像傳感器22的輸出時間段相應的模式圖表(時鐘模式)。
下面利用圖17的流程圖，講解圖像傳感器控制器60的工作原理。首先，輸出移位信號SH(步驟S1)，然後，象素計數器68開始計數(步驟S2)。
接著，根據模式圖表P1，輸出驅動模式(傳送時鐘信號Φ1、Φ2)(步驟S3)。具體來講，模式選擇器64從模式存儲器63中讀取模式圖表P1，例如，按每個象素(RGB)處理單位時間進行重複出現該P1的模式，生成驅動模式。
例如，如圖18(A)所示，根據本實施方式，在模式存儲器63中存儲了虛擬象素用的縮短模式圖表P1(第一時鐘模式)、非讀取象素用的縮短模式圖表P2(第二時鐘模式)以及讀取象素用的模式圖表P3(第三時鐘模式)等。在這些模式圖表P1、P2和P3中，如圖18(B)所示，記述了傳送時鐘信號Φ1、Φ2等的驅動模式波形。具體來講，在每次增加ADR(與圖像傳感器控制器60的標準時鐘信號同步的內部狀態地址)時，就將Φ1、Φ2如何變化記錄下來。然後，步驟S3就從圖18(A)的模式圖表P1、P2和P3中，選擇虛擬象素用的縮短模式圖表P1。
接著，判斷是否處於有效象素的開始位置ESP(步驟S4)。當處於有效象素開始位置ESP時，選擇非讀取象素用的縮短模式圖表P2，輸出驅動模式(Φ1、Φ2)(步驟S5)。這樣，如圖18(C)中的C1、C2所示，在虛擬象素輸出時間段，選擇模式圖表P1(第一時鐘模式)，在非讀取象素的輸出時間段，選擇模式圖表P2(第二時鐘模式)。
接著，判斷是否處於讀取開始的位置SP(步驟S6)。當處於讀取開始位置SP時，選擇讀取象素用的模式圖表P3，輸出驅動模式(Φ1、Φ2)(步驟S7)。這樣一來，如圖18(C)中的C3所示，在讀取象素的輸出時間段，就能選擇模式圖表P3(第三時鐘模式)。
接著，判斷是否處於讀取結束位置EP(步驟S8)。當處於讀取結束位置EP時，選擇非讀取象素用的縮短模式圖表P2，輸出驅動模式(Φ1、Φ2)(步驟S9)。因此，如圖18(C)中的(C4)所示，在與讀取象素輸出時間段連接的非讀取象素輸出時間段，就能選擇模式圖表P2(第二時鐘模式)。
接著、判斷是否處於有效象素結束位置EEP(步驟S10)。當處於有效象素結束位置EEP時，選擇虛擬象素用的縮短模式圖表P1，輸出驅動模式(Φ1、Φ2)(步驟S11)。於是，如同圖18(C)中的C5所示，在與非讀取象素輸出時間段接續的虛擬象素輸出時間段，就能選擇模式圖表P1(第一時鐘模式)。
如圖16(B)所示，在非讀取象素輸出時間段和讀取象素輸出時間段，如果採用相同的時鐘頻率，就可以省略圖17中的步驟S5、S6、S8、S9。因此，如圖18(D)所示，就能夠選擇模式圖表P1和P3(第一、第三時鐘模式)。
如上所述，在本實施方式中，根據模式存儲器63中存儲的模式圖表(時鐘模式)和模式轉換時間的設定信息(有效象素開始位置ESP以及讀取開始位置SP、讀取結束位置EP或有效象素結束位置EEP等)，將驅動模式(傳送時鐘信號Φ1、Φ2)提供給圖像傳感器22。
這樣一來，即使不改變硬體電路，只設定軟體，也能生成各種驅動模式。例如，只通過軟體(CPU 96)改寫存儲器98(模式存儲器63)中存儲的模式圖表內容，就可以任意改變在各輸出時間段提供的傳送時鐘信號Φ1、Φ2的頻率。
即使用戶任意改變圖3(A)所示的讀取窗210的範圍，只需利用軟體(CPU 96)改寫讀取開始位置SP和讀取結束位置EP(廣義上講，指模式轉換時間的設定信息)就能夠應對。也就是說，即使讀取窗210的範圍變化多樣，只要改變SP、EP的設定，就可以將非讀取象素輸出時間段的傳送時鐘信號Φ1和Φ2的時鐘頻率設定成經常快速。
對虛擬象素區和有效象素區設置不同的各種圖像傳感器，也能通過改變有效象素開始位置ESP和有效象素結束位置EEP的設定，簡單地進行處理。即，使用虛擬象素區較寬的圖像傳感器和較窄的圖像傳感器時，只要改變ESP和EEP的設定，也能將虛擬象素輸出時間段的傳送時鐘信號Φ1和Φ2的時鐘頻率設定成經常快速。
另外，在虛擬象素區內，設置伺服控制區，對伺服控制信息輸出時間段的Φ1和Φ2的時鐘頻率進行可變控制時，最好再另外準備伺服控制區用的模式圖表(第四時鐘模式)。還有，伺服控制區用的模式圖表中的Φ1和Φ2時鐘頻率，可比伺服控制區以外的虛擬象素區用的模式圖表(第一時鐘模式)的Φ1和Φ2的時鐘頻率還慢。而在伺服控制區用的模式圖表中，Φ1和Φ2的時鐘頻率可設定成比讀取象素區用的模式圖表(第三時鐘模式)的還快。因此，不僅能實現讀取速度的高速化，而且能準確讀取伺服控制信息。
5.3伺服控制信息的讀取根據本實施方式，正如在圖8(A)(B)中所描述的那樣，印刷有伺服控制信息的印刷物16、18，被設置在圖像傳感器22的虛擬象素區的檢測區。圖像傳感器控制器60，控制圖像傳感器22，使其讀取伺服控制信息。具體來講，圖像傳感器控制器60將驅動模式(傳送時鐘信號)提供給圖像傳感器22，然後，控制圖像傳感器22，使其輸出讀取的伺服控制信息(圖像數據)。伺服控制器80，根據該伺服控制信息，對驅動裝置30(電動機32)進行伺服控制，控制滑動架20的移動(速度控制、初始位置控制)。
根據本實施方式，如圖19(A)所示，根據在虛擬象素區(圖像傳感器一端的第一象素區、另一端的第二象素區至少其中的一個)的光接收元件(象素)獲取的圖像數據，進行伺服控制。此時，讀取作為伺服控制信息的圖像數據的光接收元件(象素、發光二極體)可以是一個，也可以如圖19(B)所示，是多個。換言之，既可以用虛擬象素區的所有象素區，讀取作為伺服控制信息的圖像數據，也可以用部分象素區，讀取圖像數據。在這種情況下，到底採用哪個範圍的多個光接收元件讀取伺服控制信息，可以根據印刷物的寬度(或邊)等決定。
在圖19(B)所示情況中，優選對多個光接收元件讀取的圖像數據進行規定處理，獲取滑動架20(驅動裝置)的伺服控制用的伺服控制信息。這裡所說的規定處理，是指多數邏輯運算和平均運算處理等。
多數邏輯運算是通過對多個光接收元件讀取的圖像數據進行多數邏輯運算來特定伺服控制信息。具體來講，在由多個光接收元件讀取的圖像數據中，如果表示白色的圖像數據(圖12中的D1)比較多，則獲得的伺服控制信息，例如，被判斷為[1](圖12中的D2)。另一方面，如果表示黑色的圖像數據(圖12中的D3)比較多，獲得的伺服控制信息，例如，被判斷為
(圖12中的D4)。
平均處理運算是通過對多個光接收元件讀取的圖像數據進行平均運算來特定伺服控制信息。具體來講，求出多個光接收元件獲取的圖像數據平均值，該圖像數據的平均值為表示白色的數據(電平)時，所獲得的伺服控制信息，例如，判斷為[1]。另一方面，為表示黑色的數據(電平)時，所獲得的伺服控制信息，例如，判斷為
。
關於規定的多數邏輯運算和平均處理運算等處理等，可在進行二進位編碼處理(參照圖12～圖13(C))之後，對圖像數據進行處理。也可以在進行二進位編碼處理之前。對圖像數據進行處理。另外，也可以對多個光接收元件讀取的圖像數據，採用多數決定處理運算和平均處理運算以外的其它方法進行處理。
如圖20(A)所示，還可以將在一端的虛擬象素區(D0～Dk)獲得的圖像數據，用作速度控制用的伺服控制信息，在另一端的虛擬象素區(Dk+1～D1)獲得的圖像數據，用作初始位置檢測用(位置檢測用)的伺服控制信息。因此，用一端的虛擬象素區(第一象素區)讀取圖4、圖6(A)的印刷物16的伺服控制信息，可以對速度進行伺服控制。用另一端的虛擬象素區(第二象素區)讀取印刷物18的伺服控制信息，可以進行有關初始位置(原點位置)的伺服控制。
在圖20(A)中，在一端(或另一端)的虛擬象素區的第一、第二區獲取的圖像數據，也可以分別作為速度控制用和初始位置檢測用(位置檢測用)的伺服控制信息使用(參照圖6(B))。
如圖20(B)所示，也可以將在一端的虛擬象素區獲取的圖像數據，作為第一速度(例如低速)用的伺服控制信息；在另一端的虛擬象素區獲取的圖像數據，用作第二速度(例如，中速、高速)的伺服控制信息。這樣一來，用一端的虛擬象素區，讀取圖7(B)的印刷物16-1的伺服信息，就能夠按照第一速度範圍，進行伺服控制(以第一速度範圍為目標速度範圍，進行伺服控制。)。用另一端的虛擬象素區，讀取印刷物16-2的伺服控制信息，就能夠按照第二速度範圍，進行伺服控制(以第一速度範圍為目標速度範圍，進行伺服控制。)。
在圖20(B)中，也可以將在一端(或另一端)的虛擬象素區的第1～第i(i是大於等於2的整數)區獲取的圖像數據，作為第1～第i的速度用的伺服控制信息使用。
如上所述，如果用虛擬象素區讀取伺服控制信息，有效圖像數據讀取處理所不需要的虛擬象素區就能得以有效利用。
正如在圖16(B)中說明的那樣，如果提高在虛擬象素輸出時間段的傳送時鐘信號Φ1和Φ2的頻率，A/D轉換器40就來不及進行A/D轉換，在虛擬象素區就不能獲得準確的圖像數據。可是，對於伺服控制信息來講，要比對原稿的讀取解析度要求的低，只要能辨別黑與白就可以了。因此，提高傳送時鐘信號Φ1和Φ2的速度，即使虛擬象素區的圖像讀取解析度下降，也能獲得滑動架20移動控制用的足夠的伺服控制信息。所以，提高在虛擬象素輸出時間段的傳送時鐘信號Φ1和Φ2的時鐘頻率，其優點是不僅實現了圖像讀取的速度高速化，而且還能準確進行伺服控制。如圖16(A)所示，可以不提高虛擬象素輸出時間段的Φ1和Φ2的時鐘頻率。
另外，在虛擬象素區內，設置伺服控制區(速度控制區、位置檢測區)時，由於將伺服控制區(例如，圖19(B)中的D1～D4的區)的Φ1和Φ2的時鐘頻率設定的比在伺服控制區以外的虛擬象素區(例如，圖19(B)中的D1～D4以外的區域)的時鐘頻率慢，所以能更準確地讀取伺服控制信息。
本發明不局限於本實施方式，在本發明的要點範圍內，可以進行各種改變加以實施。
例如，電子儀器控制器、圖像傳感器控制器、伺服控制器、圖像傳感器、電子儀器等的構成，不限於本實施方式所描述的構成，可以採用各種變形實施方式。例如，作為滑動架的驅動機構，採用不同於本實施方式說明的機構也可以。另外，圖像傳感器控制器和伺服控制器的控制方法，也可以採用不同於本實施方式中說明的方法。還可以採用不設傳送部分的圖像傳感器。
本發明不限於圖像掃描儀、傳真機、複印機等，還適用於其它的電子儀器以及作為這些儀器的組合機的電子儀器的控制。
在虛擬象素區(第一、第二象素區)，讀取信息用的物品，也可以採用非印刷物。
在說明書和圖紙中，作為廣義術語(讀取對象物、放置臺、傳感器、光學系統、掃描方向、開始位置、結束位置，右側、左側等)而引用的術語(原稿、原稿臺、圖像傳感器、透鏡、光源、副掃描方向、模式轉換時間設定信息、一端、另一端等)，在說明書或附圖紙的其他描述中，也可以置換成廣義術語。
在本發明中的從屬權利要求涉及的發明中，其構成也可以省略被從屬權利要求中的部分構成要件。另外，本發明的獨立權利要求1涉及的發明也可以從屬於其它的獨立權利要求。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求範圍之內。
附圖標記說明Φ1、Φ2 移位傳送時鐘信號ADCK A/D轉換傳送時鐘信號10 電子儀器12 讀取對象(原稿)14 放置臺(原稿臺)15 機架16、18印刷物20 滑動架22 圖像傳感器23 開口部分24-1、24-2 光傳感器
25、27襯底26 光源28 透鏡29 開口部分30 驅動裝置32 電動機34 電動機驅動器36 驅動皮帶37 導向器38 皮帶輪40 A/D轉換器50 電子儀器控制器60 圖像傳感器控制器62 驅動控制器63 模式存儲器64 模式選擇器66 圖像處理控制器
68 圖像計數器80 伺服控制器82 速度信息檢測部分84 DSP96 CPU98 存儲器202 光接收部分204 傳輸門206 傳送部分210 讀取窗
權利要求
1.一種電子儀器的控制器，其特徵在於包括圖像傳感器控制器，其對具有有效象素區和虛擬象素區的圖像傳感器進行控制；以及伺服控制器，其對驅動安裝有圖像傳感器的滑動架的驅動裝置進行伺服控制，其中，所述伺服控制器，基於在圖像傳感器虛擬象素區讀取的伺服控制信息，進行驅動裝置的伺服控制。
2.根據權利要求1所述的電子儀器控制器，其特徵在於所述伺服控制器基於伺服控制信息進行伺服控制，所述伺服控制信息是基於虛擬象素區的多個光接收元件獲得的圖像數據而得到的。
3.根據權利要求1或2所述的電子儀器控制器，其特徵在於所述伺服控制器基於用虛擬象素區讀取的速度控制用的伺服控制信息和初始位置檢測用的伺服控制信息進行伺服控制。
4.根據權利要求1～3中任一所述的電子儀器控制器，其特徵在於所述伺服控制器基於在虛擬象素區讀取的多個速度控制用的伺服控制信息，進行與速度範圍相對應的伺服控制。
5.一種電子儀器的控制器，其特徵在於包括圖像傳感器控制器，對圖像傳感器進行控制；以及伺服控制器，對驅動安裝有圖像傳感器的滑動架的驅動裝置進行伺服控制，其中，所述伺服控制器基於和圖像傳感器共同安裝在所述滑動架上的傳感器所讀取的伺服控制信息進行伺服控制。
6.根據權利要求1～5中任一所述的電子儀器控制器，其特徵在於所述伺服控制信息，被印刷在圖像傳感器或傳感器的檢測區上設置的印刷物上；所述伺服控制器基於印刷物上印刷的伺服控制信息進行伺服控制。
7.根據權利要求6所述的電子儀器控制器，其特徵在於所述印刷物為條形碼印刷物，所述伺服控制器根據條形碼印刷物的條間距進行伺服控制。
8.根據權利要求7所述的電子儀器控制器，其特徵在於所述印刷物包括條間距相互不同的多個條形碼印刷物，所述伺服控制器根據多個條形碼印刷物進行伺服控制。
9.一種電子儀器的控制方法，其特徵在於包括對具有有效象素區和虛擬象素區的圖像傳感器進行控制；對驅動安裝有圖像傳感器的滑動架的驅動裝置進行伺服控制；以及基於使用圖像傳感器的虛擬象素區讀取的伺服控制信息進行伺服控制。
10.一種電子儀器的控制方法，其特徵在於包括進行圖像傳感器的控制；對驅動安裝有圖像傳感器的滑動架的驅動裝置進行伺服控制；以及基於和圖像傳感器共同安裝在滑動架上的傳感器所讀取的伺服控制信息進行伺服控制。
全文摘要
本發明提供一種能夠以較少的部件，實現伺服控制的電子儀器控制器及電子儀器的控制方法。電子儀器控制器(50)包括對具有有效象素區和虛擬象素區的圖像傳感器(22)進行控制的圖像傳感器控制器(60)；對裝有驅動圖像傳感器(22)的滑動架(20)的驅動裝置(30)進行伺服控制的伺服控制器(80)。伺服控制器(80)根據用圖像傳感器(22)的虛擬象素區(一個或多個光接收元件)讀取的伺服控制信息(速度控制用、初始位置檢測用)進行伺服控制。根據多個速度控制用的伺服控制信息，按照速度控制範圍進行相應的伺服控制。也可以根據圖像傳感器(22)以及裝在同一個滑動架(20)上的傳感器，讀取的伺服控制信息，進行伺服控制。
文檔編號G05B13/02GK1503090SQ200310115310
公開日2004年6月9日 申請日期2003年11月14日 優先權日2002年11月19日
發明者佐竹英二, 木村賢嗣, 嗣 申請人:精工愛普生株式會社