JP2018205239A - Transfer amount detector and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被記録媒体の搬送量を検出する搬送量検出装置および記録装置に関する。 The present invention relates to a conveyance amount detection apparatus and a recording apparatus that detect a conveyance amount of a recording medium.
被記録媒体に記録を行う記録装置には、所定の記録幅(例えば、1インチ幅)分の画像を記録可能な記録ヘッドを備え、記録ヘッドが記録動作を行う度に、被記録媒体を記録幅分搬送するシリアル記録方式のものがある。シリアル記録方式の記録装置では、被記録媒体を搬送する搬送ローラ上での被記録媒体のスリップや、被記録媒体の材質や厚みなどの条件の違いなどのために、実際に搬送された搬送量が指定値からずれてしまうことがある。この場合、各記録動作で記録される画像の境界部分にスジが形成され、画像の画質が低下してしまう。例えば、実際の搬送量が指定値よりも短い場合、各記録動作で記録される画像の境界部分で各画像が重なり合い、濃いスジが形成される。また、実際の搬送量が指定値よりも長い場合、各記録動作で記録される画像の境界部分に隙間が生じ、薄いスジが形成される。
このため、記録装置には、所望の画質に応じて、記録幅分の画像を1回の記録動作で記録する1パスモードと、記録幅分の画像を複数回の記録動作に分割して記録するマルチパスモードとを切り替えるものが知られている。マルチパスモードでは、記録幅よりも短い搬送量で被記録媒体を複数回搬送させることで、1回当たりの搬送量のずれを低減することが可能であるため、画像の境界部分に生じるスジを軽減することができる。
しかしながら、マルチパスモードでは記録時間が長くなるため、被記録媒体の搬送量を調整して、記録動作の回数を減らすことが求められている。このためには、搬送量を検出することが必要となる。
特許文献1には、搬送量を検出することが可能な記録装置が開示されている。この記録装置は、被記録媒体を搬送するたびに被記録媒体を撮像し、その撮像画像に映る特徴部分を搬送前後で比較することで搬送量を検出する。また、この記録装置では、被記録媒体の浮きや歪みなどのために、撮像を行う撮像部と被記録媒体との間の媒体距離が変動することがある。この場合、撮像部に光を結像させる結像光学系による結像倍率が変化し、その結果、搬送量の検出誤差が大きくなってしまう。このため、この記録装置では、複数の結像光学系を用いて被記録媒体上の同一の領域を撮像し、各結像光学系に対応する複数の撮像画像を比較することで、媒体距離の変動によって生じる検出誤差を低減させている。
A recording apparatus for recording on a recording medium includes a recording head capable of recording an image for a predetermined recording width (for example, 1 inch width), and records the recording medium every time the recording head performs a recording operation. There is a serial recording system that conveys the width. In a serial recording type recording apparatus, the actual transport amount transported due to slipping of the recording medium on the transport roller that transports the recording medium, or due to differences in conditions such as the material and thickness of the recording medium May deviate from the specified value. In this case, streaks are formed at the boundary portion of the image recorded in each recording operation, and the image quality of the image is degraded. For example, when the actual transport amount is shorter than a specified value, the images overlap at the boundary portion of the image recorded by each recording operation, and a dark streak is formed. When the actual transport amount is longer than the specified value, a gap is generated at the boundary portion of the image recorded by each recording operation, and a thin stripe is formed.
For this reason, the recording apparatus divides the image for the recording width into one recording operation and records the recording width for a plurality of recording operations in accordance with the desired image quality. What switches the multipath mode to perform is known. In the multi-pass mode, it is possible to reduce the deviation of the conveyance amount per time by conveying the recording medium a plurality of times with a conveyance amount shorter than the recording width. Can be reduced.
However, since the recording time becomes long in the multi-pass mode, it is required to adjust the transport amount of the recording medium to reduce the number of recording operations. For this purpose, it is necessary to detect the transport amount.
Patent Document 1 discloses a recording apparatus capable of detecting a conveyance amount. The recording apparatus captures a recording medium every time the recording medium is transported, and detects a transport amount by comparing a characteristic portion shown in the captured image before and after the transport. Further, in this recording apparatus, the medium distance between the imaging unit that performs imaging and the recording medium may vary due to floating or distortion of the recording medium. In this case, the imaging magnification by the imaging optical system that forms an image on the imaging unit changes, and as a result, the detection error of the carry amount becomes large. For this reason, in this recording apparatus, the same area on the recording medium is imaged using a plurality of imaging optical systems, and a plurality of captured images corresponding to each imaging optical system are compared, so that Detection errors caused by fluctuations are reduced.
しかしながら、特許文献1に記載の記録装置では、複数の結像光学系が必要となるため、大型化とコストの増加を招くという問題がある。また、結像光学系の代わりに、結像倍率の変化を抑制できるテレセントリック光学系を用いることも考えられる。しかしながら、テレセントリック光学系は高価であり、比較的長い鏡筒が必要となるため、この場合でも、大型化とコストの増加を招くという問題がある。 However, the recording apparatus described in Patent Document 1 requires a plurality of imaging optical systems, and thus has a problem of increasing the size and cost. It is also conceivable to use a telecentric optical system that can suppress a change in the imaging magnification instead of the imaging optical system. However, the telecentric optical system is expensive and requires a relatively long lens barrel. Even in this case, there is a problem in that the size and cost increase.
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、大型化とコストの増加を抑制しつつ、被記録媒体の搬送量を精度良く検出することが可能な搬送量検出装置および記録を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a conveyance amount detection apparatus and recording capable of accurately detecting the conveyance amount of a recording medium while suppressing an increase in size and cost. The purpose is to do.
本発明による搬送量検出装置は、搬送されている被記録媒体に対して第1および第2の光を照射する照射手段と、前記照射手段が照射した第1および第2の光に応じた前記被記録媒体からの光を用いて、前記被記録媒体を撮像して撮像画像を取得する撮像手段と、前記撮像画像に含まれる前記第1の光に応じた第1の画像を用いて、前記被記録媒体の搬送量を検出する検出手段と、前記撮像画像に含まれる前記第2の光に応じた第2の画像を用いて、前記撮像手段と前記被記録媒体との間の距離を検出する距離検出手段と、前記搬送量を前記距離に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明による記録装置は、前記搬送量検出装置と、前記被記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送量検出装置にて補正された搬送量に基づいて、前記搬送手段による前記被記録媒体の搬送量を調整する記録制御手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明による別の記録装置は、前記搬送量検出装置と、前記被記録媒体を搬送する搬送手段と、記録データに基づいて前記被記録媒体に記録を行う記録手段と、前記搬送量検出装置にて補正された搬送量に基づいて、前記記録データを補正する記録制御手段と、を備えることを特徴とする。
The conveyance amount detection device according to the present invention includes an irradiation unit that irradiates the recording medium being conveyed with first and second light, and the first and second light that is irradiated by the irradiation unit. An imaging unit that captures an image of the recording medium by using light from the recording medium to obtain a captured image, and a first image corresponding to the first light included in the captured image, A distance between the imaging unit and the recording medium is detected by using a detection unit that detects a conveyance amount of the recording medium and a second image corresponding to the second light included in the captured image. And a correction unit that corrects the transport amount based on the distance.
Further, the recording apparatus according to the present invention includes the transport amount detection device, a transport unit that transports the recording medium, and the recording target by the transport unit based on the transport amount corrected by the transport amount detection device. And a recording control means for adjusting the transport amount of the medium.
Another recording apparatus according to the present invention includes the conveyance amount detection device, a conveyance unit that conveys the recording medium, a recording unit that records on the recording medium based on recording data, and the conveyance amount detection. Recording control means for correcting the recording data based on the transport amount corrected by the apparatus.
本発明によれば、第1の光に応じた第1の画像を用いて検出された搬送量が、第2の光に応じた第2の画像を用いて検出された、撮像手段と被記録媒体との間の距離に基づいて補正される。したがって、複数の結像光学系を用いなくても、被記録媒体の搬送量を撮像手段と被記録媒体との間の距離に基づいて補正することが可能になるため、大型化とコストの増加を抑制しつつ、被記録媒体の搬送量を精度良く検出することが可能になる。 According to the present invention, the image pickup means and the recorded image in which the carry amount detected using the first image corresponding to the first light is detected using the second image corresponding to the second light Correction is performed based on the distance to the medium. Therefore, it is possible to correct the transport amount of the recording medium based on the distance between the image pickup means and the recording medium without using a plurality of imaging optical systems, thereby increasing the size and cost. It is possible to detect the transport amount of the recording medium with high accuracy while suppressing the above.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の記録装置の外観を示す斜視図である。図1に示す記録装置100は、インクなどの液体を吐出する記録ヘッド101と、記録ヘッド101を備えたキャリッジ102と、記録ヘッド101に供給する液体を貯留するタンク103と、被記録媒体Pが給紙される給紙機構104とを備える。
記録ヘッド101は、液体を吐出するエネルギーを発生させるエネルギー発生素子として、熱エネルギーを発生させるヒータ(図示せず)を備え、ホスト装置(図1では、図示せず)から入力される論理信号に従ってヒータを駆動して液体を吐出する。また、記録ヘッド101は、1回の記録動作で所定の記録幅(例えば、1インチ幅)の画像を記録可能である。論理信号は、例えば、記録する画像を示す記録データなどを含む。
キャリッジ102は、図中の矢印で示した走査方向Aに往復移動可能である。キャリッジ102が往復移動する走査方向Aと、被記録媒体Pが搬送される方向とは、互いに交差(望ましくは直交)する。液体を吐出して画像を記録する記録動作では、記録装置100は、キャリッジ102を走査方向Aに往復移動させながら、記録ヘッド101から液体を吐出させる。そして記録装置100は、液体の吐出に合わせて、被記録媒体Pを搬送させることで、被記録媒体Pに画像を記録する。
タンク103は、キャリッジ102に対して着脱可能である。本実施形態では、カラー画像を記録するために、タンク103は、液体として複数の色のインクを貯留する。具体的には、タンク103には、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロ(Y)およびブラック(K)のそれぞれのインクを収容する4つのタンクがあり、各タンクが独立して着脱可能である。
また、記録装置100は、被記録媒体Pの搬送量を検出するための搬送量センサ105を備える。図の例では、搬送量センサ105は、被記録媒体Pの記録面側とは反対側に設けているが、被記録媒体Pの記録面側に設けられてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to what has the same function, and the description may be abbreviate | omitted.
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. A
The
The
The tank 103 can be attached to and detached from the
Further, the
図2は、記録装置100の制御系の構成を示すブロック図である。図2に示すように記録装置100は、記録ヘッド101と、被記録媒体Pを搬送する搬送手段である搬送モータ201と、搬送モータ201を制御する搬送モータドライバ202とを備える。また、記録装置100は、キャリッジ102を駆動するキャリッジモータ203と、キャリッジモータ203を制御するキャリッジモータドライバ204と、ホスト装置200と通信可能に接続するインタフェース部205とを備える。インタフェース部205は、例えば、ホスト装置200から論理信号を受信する。
さらに、記録装置100は、スイッチ群210と、センサ群220と、コントローラ230とを備える。スイッチ群210は、ユーザからの指示を受け付けてスイッチ信号として出力する複数のスイッチを含む。スイッチ群210は、図の例では、スイッチとして、記録装置100に電力の投入するための電源スイッチ211と、記録動作の開始を指示するためのプリントスイッチ212と、回復処理の実行を指示するための回復スイッチ213を含む。回復処理は、記録ヘッド101の吐出性能を良好な状態に維持するための処理である。
センサ群220は、記録装置100の状態を検出して検出信号を出力する複数のセンサを含む。センサ群220は、図の例では、搬送量センサ105と、記録装置100の温度を検出する温度センサ221とを含む。また、センサ群220は、図1に示したタンク103内の液体の残量を検出するフォトセンサ(図示せず)などを含んでもよい。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the
Furthermore, the
The
コントローラ230は、記録装置100全体を制御する。コントローラ230は、ROM(Read Only Memory)231と、RAM(Random Access Memory)232と、A/D変換器233と、I/O部234と、システムバス235とを含む。また、コントローラ230は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途向け集積回路)236と、MPU(Micro-Processing Unit)237とを含む。
ROM231は、ASIC236およびMPU237にて読み取り可能なプログラムを記録する記録部である。ROM231は、プログラムの他に、種々のテーブルや固定データのような記録装置100を制御する制御データなどを記録する。RAM232は、インタフェース部205に入力された論理信号の展開領域や、ROM231に記録されたプログラムの作業領域などとして用いられる。
A/D変換器233は、センサ群220からのアナログ信号の検出信号をデジタル信号に変換してMPU237に送信する。
I/O部234は、スイッチ群210からのスイッチ信号やセンサ群220からのデジタル信号の検出信号を受信する。システムバス235は、ROM231、RAM232、I/O部234、ASIC236およびMPU237を相互に通信可能に接続させる。
ASIC236は、搬送モータドライバ202およびキャリッジモータドライバ204を用いて搬送モータ201およびキャリッジモータ203を制御する。また、ASIC236は、インタフェース部205が受信した論理信号に基づいて、記録ヘッド101を制御する。
MPU237は、後述する搬送量検出装置の検出結果である搬送量データに基づいて、ASIC236を介して記録動作を制御する記録制御処理を行う記録制御手段である。
The
The
The A /
The I /
The
The
図3は、搬送量センサ105の詳細な構成を示す図である。図3に示すように搬送量センサ105は、光源1および2と、コリメートレンズ3と、結像レンズ4と、撮像センサ5とを有する。
光源1および2とコリメートレンズ3とは、搬送されている被記録媒体Pに対して第1の光および第2の光を照射する照射手段を構成する。具体的には、光源1およびコリメートレンズ3は、被記録媒体Pに対して第1の光を照射する第1の照射手段であり、光源2は、被記録媒体Pに対して第2の光を照射する第2の照射手段である。光源1および2は、光量および照射時間(点灯時間)が調整可能であることが望ましい。
光源1は、例えば、LED(Light Emitting Diode)である。コリメートレンズ3は、光源1からの光を平行光に変換して第1の光として被記録媒体Pに照射する。光源2は、第2の光を被記録媒体Pに照射する。
被記録媒体P上における第2の光の照射面積は、被記録媒体P上における第1の光の照射面積よりも小さい。第2の光は、本実施形態では、スポット光(スポット状の光)であり、スポットの大きさ(スポット光の照射面積)は、撮像センサ5の数画素分程度である。このため、第2の光を照射する光源2は、半導体レーザーであることが望ましい。なお、第2の照射手段は、光源2をLEDとし、光源2からの光を集光してスポット光に変換する集光光学系(図示せず)を設けた構成などでもよい。
第1の光は、被記録媒体Pの搬送量(移動量)を検出するために用いられ、第2の光は、被記録媒体Pと撮像センサ5との間の距離である媒体距離を検出するために用いられる。図3では、被記録媒体Pとして媒体距離が異なる2つの被記録媒体P1およびP2が示されている。被記録媒体P1は、媒体距離が標準値である通常状態の被記録媒体Pであり、被記録媒体P2は被記録媒体P1よりも媒体距離が短い近接状態の被記録媒体Pである。
FIG. 3 is a diagram illustrating a detailed configuration of the
The
The light source 1 is, for example, an LED (Light Emitting Diode). The
The irradiation area of the second light on the recording medium P is smaller than the irradiation area of the first light on the recording medium P. In this embodiment, the second light is spot light (spot-shaped light), and the size of the spot (spot light irradiation area) is about several pixels of the
The first light is used to detect the transport amount (movement amount) of the recording medium P, and the second light detects the medium distance that is the distance between the recording medium P and the
第1の光および第2の光に応じた被記録媒体Pからの光は、結像レンズ4を介して撮像センサ5に入射される。被記録媒体Pからの光は、本実施形態では、第1の光および第2の光の被記録媒体Pによる反射光であるが、第1の光および第2の光の被記録媒体Pによる透過光でもよい。結像レンズ4は、光を撮像に結像させる結像光学系であり、第1の光の被記録媒体Pによる反射光と、
第2の光の被記録媒体Pによる反射光で共用されている。なお、結像光学系が複数の光学部品で構成されている場合、少なくとも結像光学系内の結像レンズが共用されていればよい。また、結像レンズ4の倍率は特に限定されないが、ここでは、1倍である。
撮像センサ5は、入射された被記録媒体Pからの光を用いて被記録媒体Pの表面を撮像して、撮像画像を取得する撮像手段である。撮像センサ5は、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサまたはCMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor field-effect transistor)イメージセンサなどである。
撮像センサ5は、複数の画素が2次元状に配置された画素領域6を有する。画素領域6は、被記録媒体Pの搬送量を検出するための第1の画素領域6aと、媒体距離を検出するための第2の画素領域6bとを含む。搬送量センサ105の各構成は、第1の光の被記録媒体Pによる反射光が第1の画素領域6aに入射し、第2の光の被記録媒体Pによる反射光が第2の画素領域6bに入射するように配置される。第1の画素領域6aは第2の画素領域6bよりも大きいことが望ましい。本実施形態では、画素領域6が320画素×160画素、第1の画素領域6aが320画素×120画素、第2の画素領域6bが320画素×40画素である。また、画素領域6の画素ピッチは、本実施形態では、10μmである。
Light from the recording medium P corresponding to the first light and the second light is incident on the
The second light is shared by the reflected light from the recording medium P. When the imaging optical system is composed of a plurality of optical components, it is sufficient that at least the imaging lens in the imaging optical system is shared. Further, the magnification of the
The
The
以下、搬送量センサ105による搬送量を検出する搬送検出動作と媒体距離を検出する距離検出動作について説明する。搬送検出動作および距離検出動作は、本実施形態では、同時に行われるが、以下では、分かりやすくするために別々に説明する。
図4は、搬送検出動作を説明するための図である。図4に示すように光源1から出射された光1aは、コリメートレンズ3にて第1の光である平行光1bに変換されて被記録媒体Pの表面に照射される。平行光1bは被記録媒体Pで反射し、その反射光1cは結像レンズ4を介して撮像センサ5の第1の画素領域6aに入射する。第1の画素領域6aに入射する光は平行光1bによる反射光1cであるため、被記録媒体Pの比較的広い領域を結像させ、その像には、被記録媒体Pの表面上の特徴部7が映し出される。図4には、複数の特徴部7が示されている。この特徴部7に基づいて搬送量を検出することができる。
図5は、距離検出動作を説明するための図である。図5に示すように光源2から出射された第2の光であるスポット光2aは、被記録媒体Pの表面に入射する。スポット光2aは被記録媒体Pで反射され、その反射光2bは、結像レンズ4を介して撮像センサ5の第2の画素領域6bに入射する。スポット光2aの反射光2bであるため、第2の画素領域6bに入射する光は、スポット光であり、被記録媒体Pの狭い領域を結像させる。その結像された像である画像8の画素位置、つまり、入射したスポット光(反射光2b)の画素位置は、媒体距離に応じて異なる。
例えば、媒体距離が異なる2の被記録媒体P1およびP2による反射光2bをそれぞれ反射光2b1および2b2、反射光2b1および2b2のそれぞれに応じた画像8を画像8aおよび8bとすると、画像8aおよび8bの画素位置は互いに異なる。このように媒体距離に応じて画像8の画素位置が異なるため、画像8の画素位置が媒体距離を示すことになる。
スポット光2aを被記録媒体Pに対して45°の角度で照射した場合、媒体距離の変動量と画像8の画素位置の変化量とを同じ値にすることができる。本実施形態では、搬送量センサ105の各構成は、媒体距離の変動量と画像8の画素位置の変化量とが同じ値になるように配置されている。この場合、例えば、媒体距離が0.2mm変動した場合、画像8は約0.2mm移動する。また、本実施形態では、搬送量センサ105の各構成は、媒体距離が標準値である被記録媒体P1による反射光2b1が第2の画素領域6bの長手方向の中央値(160画素目)に入射されるように設定されている。
なお、画像8は、図では黒く示しているが、スポット光による結像画像であるため、通常、明るい画像となる。
Hereinafter, the conveyance detection operation for detecting the conveyance amount by the
FIG. 4 is a diagram for explaining the conveyance detection operation. As shown in FIG. 4, the light 1 a emitted from the light source 1 is converted into
FIG. 5 is a diagram for explaining the distance detection operation. As shown in FIG. 5, the
For example, if the reflected light 2b from two recording media P1 and P2 with different medium distances is the reflected light 2b1 and 2b2, and the
When the
Although the
図6は、搬送量を検出して媒体距離で補正する搬送量検出装置の構成を示すブロック図である。なお、図6に示した構成は機能的な構成であり、各部の構成は、ROMやRAMのような記憶装置、MPUのようなプロセッサなどにて実現されればよい。また、記憶装置の一部または全てとして、図2に示した記録装置100のROM231やRAM232が使用されてもよいし、プロセッサの一部または全てとして、図2に示した記録装置100のMPU237が使用されてもよい。
図6に示す搬送量検出装置10は、記録装置100に内蔵される。搬送量検出装置10は、搬送量センサ105と、制御部11と、メモリ管理部12と、画像メモリ13と、搬送量検出メモリ14と、距離検出メモリ15と、テンプレートメモリ16とを備える。また、搬送量検出装置10は、パターンマッチング部17と、重心位置検出部18と、距離変換部19と、テーブル記憶部20と、補正部21と、出力部22とを備える。
図6では、搬送量センサ105の各構成のうち、光源1および2と撮像センサ5とが示されている。テンプレートメモリ16、パターンマッチング部17、補正部21および出力部22は、搬送量を検出して補正する搬送検出部50を構成し、重心位置検出部18、距離変換部19およびテーブル記憶部20は、媒体距離を検出する距離検出部60を構成する。
制御部11は、予め定められた基準周期(例えば、1msec)ごとに起動するタイマ(図示せず)を有し、タイマが起動される度に撮像センサ5を駆動して、撮像センサ5に撮像画像を取得させる。これにより、撮像センサ5は異なる複数のタイミングで撮像画像を複数取得することになる。このとき、制御部11は、適切な明るさの撮像画像が取得されるように、光源1および2の光量および点灯時間を制御してもよい。例えば、制御部11は、被記録媒体Pの種類に応じて光量および点灯時間を制御してもよいし、前回のタイミングで取得された撮像画像に応じて光量および点灯時間を制御してもよい。
メモリ管理部12は、撮像センサ5にて取得された撮像画像を示す画像データを画像メモリ13に一時的に記憶させる。メモリ管理部12は、画像メモリ13に記憶された画像データのうち第1の画素領域6aに対応する部分を第1の部分画像データとして搬送量検出メモリ14に記憶させる。また、メモリ管理部12は、画像メモリ13に記憶された画像データのうち第2の画素領域6bに対応する部分を第2の部分画像データとして距離検出メモリ15に記憶させる。したがって、第1の部分画像データは、撮像画像に含まれる第1の光に応じた画像である第1の画像を示し、第2の部分画像データは、撮像画像に含まれる第2の光に応じた画像である第2の画像を示す。
テンプレートメモリ16は、搬送量を検出するための基準画像であるテンプレートを示す基準画像データを記憶する。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a transport amount detection device that detects the transport amount and corrects it by the medium distance. The configuration shown in FIG. 6 is a functional configuration, and the configuration of each unit may be realized by a storage device such as a ROM or a RAM, a processor such as an MPU, or the like. 2 may be used as a part or all of the storage device, or the
A conveyance
FIG. 6 shows the
The
The
The
パターンマッチング部17は、搬送量検出メモリ14に記憶された第1の部分画像データを用いて、被記録媒体Pの搬送量を検出する検出手段である。具体的には、パターンマッチング部17は、第1の部分画像データとテンプレートメモリ16に記憶された基準画像データとによるパターンマッチングを行うことで、搬送量を検出する。パターンマッチング方法は、特に限定されず、例えば、SSD(Sum of Squared Difference)、SAD(Sum of Abusolute Difference)およびZNCC(Zero-means Normalized Cross-Correlation)などである。
重心位置検出部18、距離変換部19およびテーブル記憶部20を含む距離検出部60は、距離検出メモリ15に記憶された第2の部分画像データを用いて、媒体距離を検出する算距離検出手段である。
重心位置検出部18は、距離検出メモリ15に記憶された第2の部分画像データに映されているスポット光の画素位置(図5で示した画像8の画素位置)を検出する。このとき、通常、スポット光が複数の画素位置に跨って映っているため、重心位置検出部18は、スポット光の重心の画素位置をスポット光の画素位置として算出する。以下では、スポット光の画素位置を重心位置と呼ぶ。
距離変換部19は、重心位置検出部18にて算出された重心位置に基づいて、パターンマッチング部17にて検出された搬送量を補正するための補正係数を求める。
具体的には、先ず、距離変換部19は、重心位置と基準位置との間の距離に応じて媒体距離を算出する。基準位置は、本実施形態では、媒体距離が標準値である通常状態の被記録媒体P1からのスポット光の重心位置であり、距離変換部19に予め設定されている。本実施形態では、媒体距離の変動量と重心位置の変化量とが同じ値であるため、距離変換部19は、例えば、標準値に重心位置と基準位置との間の距離を加算することで媒体距離を算出することができる。また、距離変換部19は、重心位置と媒体距離との対応関係を示すテーブルを予め保持し、そのテーブルを用いて媒体距離を算出してもよい。
続いて、距離変換部19は、テーブル記憶部20に記憶された補正係数テーブルを用いて、媒体距離から補正係数を決定する。補正係数テーブルは、媒体距離と補正係数との対応関係を示すテーブルであり、例えば、工場における記録装置100の製造時や出荷時、または市場における記録装置100の保守時などにおいて専用の治具を用いて作成される。
The
The
The center-of-gravity
The
Specifically, first, the
Subsequently, the
補正係数テーブルは、例えば、以下のように作成される。
(手順1)媒体距離が標準値になるように被記録媒体Pを配置し、専用の治具などを用いて被記録媒体Pを搬送方向に所定距離X(ここでは、20mm)移動させる。そして、搬送量検出装置10を用いて搬送量xと媒体距離dを検出する。
(手順2)手順1で検出した搬送量xから、関係式k=X/x(=20/x)を用いて補正係数kを算出する。
(手順3)手順1で検出した媒体距離dと手順2で算出した補正係数kとを対応づけたレコードを作成する。
(手順4)媒体距離を変化させながら(例えば、媒体距離を標準値の−0.5mmから+0.5mmまで0.1mmずつ変化させながら)、手順1〜3と同様な処理を繰り返す。そして各処理の手順3で作成した複数のレコードを補正係数テーブルとして作成する
(手順5)手順4で作成した補正係数テーブルに対して線型補間法などを用いて、補正係数テーブルの分解能を向上させる。なお、手順5は行われなくてもよい。
上記の作成手順では、手順1において媒体距離としてスポット光の重心位置を検出し、補正係数テーブルとして、重心位置と補正係数との対応関係を示す情報を作成してもよい。この場合、距離変換部19は、補正係数テーブルを用いて、重心位置検出部18にて算出された重心位置から補正係数を直接算出することができる。
図7は、補正係数テーブルの一例を示す図である。図7には、所定距離Xを25.4mm(1インチ)とし、工場にて専用の治具を用いて作成された補正係数テーブル700が示されている。
補正係数テーブル700は、実際の媒体距離である実媒体距離701と、検出された媒体距離である検出距離702と、検出された搬送量703と、補正係数704とが示されている。実媒体距離701は、媒体距離の基準値を0としている。検出距離702は、スポット光の重心位置を媒体距離として示し、基準位置に対応した重心位置を中央値(160画素目)に設定している。また、検出距離702は、媒体距離が基準値よりも長くなると、中央値よりも小さくなり、媒体距離が基準値よりも短く長くなると、中央値よりも大きくなる。
検出距離702は、画素ピッチが10μmであるため、媒体距離が+0.2mmの場合、検出距離702は、160−(+0.2/0.01)≒140となる。また、検出距離702は、媒体距離が−0.2mmの場合、検出距離702は、160−(−0.2/0.01)≒160となる。また、補正係数704をk、搬送量703をLで表すと、補正係数704は、k=X/L=25.4/Lとして算出される。
The correction coefficient table is created as follows, for example.
(Procedure 1) The recording medium P is arranged so that the medium distance becomes a standard value, and the recording medium P is moved in the transport direction by a predetermined distance X (here, 20 mm) using a dedicated jig or the like. Then, the carry
(Procedure 2) From the transport amount x detected in Procedure 1, a correction coefficient k is calculated using the relational expression k = X / x (= 20 / x).
(Procedure 3) A record in which the medium distance d detected in the procedure 1 is associated with the correction coefficient k calculated in the
(Procedure 4) While changing the medium distance (for example, changing the medium distance from the standard value of −0.5 mm to +0.5 mm by 0.1 mm in steps), the same processing as in Procedures 1 to 3 is repeated. Then, a plurality of records created in
In the above creation procedure, the center of gravity position of the spot light may be detected as the medium distance in step 1, and information indicating the correspondence between the center of gravity position and the correction coefficient may be created as the correction coefficient table. In this case, the
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the correction coefficient table. FIG. 7 shows a correction coefficient table 700 created at a factory using a dedicated jig with a predetermined distance X of 25.4 mm (1 inch).
The correction coefficient table 700 shows an actual
Since the
図6の説明に戻る。補正部21は、パターンマッチング部17で検出された搬送量を、距離変換部19で算出された補正係数で補正する。具体的には、補正部21は、搬送量に補正係数を乗算することで補正量を補正する。したがって、補正係数は媒体距離に応じて変化するため、補正部21は、搬送量を媒体距離に基づいて補正する補正手段として機能する。
出力部22は、搬送量検出装置10による検出結果として、補正部21にて補正された搬送量を示す搬送量データを、図2に示したコントローラ230のMPU237に送信する。
MPU237は、搬送量データを受信すると、その搬送量データに応じた記録制御処理を行う。
記録制御処理では、MPU237は、搬送量データが示す搬送量である補正値に基づいて、搬送モータ201による被記録媒体Pの搬送量を調整する。具体的には、MPU237は、補正値に基づいて、搬送モータ201による被記録媒体Pの搬送量が規定値になるように調整する。例えば、MPU237は、補正値が規定値よりも大きい場合、搬送モータ201による被記録媒体Pの搬送量を、補正値と規定値との差であるずれ量に応じて小さくする。また、MPU237は、補正値が規定値よりも小さい場合、搬送モータ201による被記録媒体Pの搬送量をずれ量に応じて大きくする。
また、MPU237は、記録制御処理として、搬送量データに基づいて、インタフェース部205が受信した論理信号に含まれる記録データを補正する処理を行ってもよい。例えば、MPU237は、搬送量データにて示される補正値が規定値よりも大きい場合、各記録動作で記録される画像の境界部分が濃くなるように記録データを補正する。また、MPU327は、補正値が規定値よりも小さい場合、各記録動作で記録される画像の境界部分が薄くなるように記録データを補正する。
Returning to the description of FIG. The
The
When the
In the recording control process, the
Further, the
次に搬送量検出装置10の動作について説明する。
図8は、搬送量検出装置10の動作の一例を説明するための図である。図8の例では、撮像センサ5は周期的に被記録媒体Pの表面を撮像し、画像a0、画像a1、画像a2、画像a3…の順に撮像画像を取得する。これらの撮像画像のうち第1の画素領域6aに対応する部分が第1の部分画像として搬送量検出メモリ14に順番に記憶され、第2の画素領域6bに対応する部分が第2の部分画像として距離検出メモリ15に順番に記憶される。なお、図の例では、被記録媒体Pの搬送に従って、撮像画像に映された被記録媒体Pは図中の左側から右側に移動する。
搬送量を検出して補正する処理は以下のように行われる。
(手順1)パターンマッチング部17は、最初の画像a0の第1の部分画像における搬送方向の上流側に対応する左端付近から、所定の大きさの画素領域の画像をテンプレートb0として作成する。パターンマッチング部17は、作成したテンプレートb0と、画像a0におけるテンプレートb0の画素位置である基準位置とをテンプレートメモリ16に記憶させる。テンプレートb0は、本実施形態では、4×4の画素領域である。テンプレートb0としては、被記録媒体P上の繊維、しわまたは傷などによる特徴部が選択される。
(手順2)パターンマッチング部17は、次の画像a1の第1の部分画像とテンプレートb0とのパターンマッチングを行い、第1の部分画像におけるテンプレートb0と一致度が最も高い領域の画素位置を搬送後の画素位置として特定する。パターンマッチング部17は、搬送後の画素位置と基準位置との間の距離に応じて搬送量を検出する。さらにパターンマッチング部17は、画像a1の第1の部分画像における左端付近から、所定の大きさの画素領域の画像をテンプレートb1として作成する。そして、パターンマッチング部17は、作成したテンプレートb1と、画像a1におけるテンプレートb1の画素位置である基準位置とをテンプレートメモリ16に記憶させることで、テンプレートと基準位置を更新する。
(手順3)手順2と同時に、重心位置検出部18が画像a1の第2の部分画像からスポット光の重心位置を検出し、距離変換部19がその重心位置から補正係数を算出する。
(手順4)補正部21は、手順2で検出された搬送量を手順3で算出された補正係数で補正し、出力部22は、補正部21が補正した搬送量を示す搬送量データを出力する。
(手順5)撮像画像が取得される度に、手順1〜4と同様な手順を周期的に繰り返す。
以上の手順により、パターンマッチング部17は、異なるタイミングで取得された複数の撮像画像のそれぞれに含まれる第1の部分画像を用いて、搬送量を検出することになる。そして、距離検出部60は、パターンマッチング部17が用いた第1の部分画像を含む複数の撮像画像のいずれかに含まれる第2の部分画像を用いて、媒体距離を検出する。より具体的には、距離検出部60は、パターンマッチング部17が用いた第1の画像を含む複数の撮像画像のうち最新の撮像画像に含まれる第2の画像を用いて、媒体距離を検出する。
なお、説明を簡単にするために、図8の例では、各撮像画像が白黒の2値で表現されているが、各撮像画像が多値画像(256階調(8bit)等のグレースケール画像)の場合でも同様な手順で搬送量データを得ることができる。
Next, the operation of the carry
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the operation of the carry
Processing for detecting and correcting the carry amount is performed as follows.
(Procedure 1) The
(Procedure 2) The
(Procedure 3) At the same time as the
(Procedure 4) The
(Procedure 5) Every time a captured image is acquired, the same procedure as the procedures 1 to 4 is periodically repeated.
With the above procedure, the
In order to simplify the description, in the example of FIG. 8, each captured image is represented by binary values of black and white, but each captured image is a multi-value image (a grayscale image such as 256 gradations (8 bits)). ), It is possible to obtain transport amount data in the same procedure.
図9は、本実施形態の搬送量検出装置10の動作を説明するためのフローチャートである。
先ず、制御部11は、自身に設定したタイマを用いて基準周期ごとに割り込み処理により、光源1および2を点灯させる(ステップS0)。なお、基準周期は、撮像と各種処理をパイプライン処理する場合には撮像センサ5の露光時間より長く決定しても良い。しかしながら、本例の説明を簡略にするため、基準周期は、光源1および2を点灯させてから出力部22が搬送量データを出力するまでにかかる時間よりも長くなるように決定されている。
その後、制御部11は、撮像センサ5を駆動する。撮像センサ5は、予め定められた露光時間撮像を行い、撮像画像を取得し、その撮像画像を示す画像データをメモリ管理部12に出力する(ステップS1)。なお、制御部11は、撮像画像が適切な露光量で取得されるように、光源1および2の光量および点灯時間を調整してもよい。
メモリ管理部12は、撮像センサ5から出力された画像データを画像メモリ13に一時的に記憶させる。メモリ管理部12は、画像メモリ13に記憶された画像データから第1の部分画像データを抽出して搬送量検出メモリ14に記憶させ(ステップS2)、その画像データから第2の部分画像データを抽出して距離検出メモリ15に記憶させる(ステップS3)。
なお、画像データから第1の部分画像データを抽出する処理は、画像データから第1の画素領域6aに対応する部分を切り出す処理、または、画像データ内の第2の画素領域6bに対応する部分にマスクをかける処理である。画像データから第2の部分画像データを抽出する処理は、画像データから第2の画素領域6bに対応する部分を切り出す処理、または、画像データ内の第1の画素領域6aに対応する部分にマスクをかける処理である。
距離検出メモリ15に第2の部分画像データが記憶されると、重心位置検出部18は、その第2の部分画像データに映されているスポット光の重心位置を検出する(ステップS4)。このとき、重心位置検出部18は、サブピクセル単位で重心位置を検出することで、分解能を上げてもよい。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the carry
First, the
Thereafter, the
The
The process of extracting the first partial image data from the image data is a process of cutting out a part corresponding to the
When the second partial image data is stored in the
距離変換部19は、重心位置検出部18が検出した重心位置から媒体距離を算出する(ステップS5)。距離変換部19は、ステップS5で算出した媒体距離と前回算出した媒体距離との差を媒体距離の変化量として求め、その変化量が予め定められた閾値以上か否かを判断する(ステップS6)。なお、起動開始直後(最初の周期)の場合、つまり、前回算出した媒体距離が存在しない場合、距離変換部19は、変化量は閾値未満と判断してもよいし、前回の媒体距離を基準値として変化量を算出してもよい。
変化量が閾値未満の場合、距離変換部19は、テーブル記憶部20に記憶された補正係数テーブルを用いて、媒体距離から補正係数を算出する(ステップS7)。
一方、変化量が閾値以上の場合、距離変換部19は、媒体距離が異常値であると判断して、エラー処理を行う(ステップS8)。エラー処理は、本実施形態では、媒体距離を、過去に検出された媒体距離(例えば、前回検出された媒体距離)または予め定められた媒体距離として算出し、その媒体距離に応じた補正係数を算出する処理である。エラー処理は、本動作を中断する処理などでもよい。
また、ステップS2において搬送量検出メモリ14に第1の部分画像が記憶されると、パターンマッチング部17は、起動開始直後か否かを判断する(ステップS9)。
起動開始直後の場合、パターンマッチング部17は、被記録媒体Pが搬送されていないので、搬送量を0と算出する(ステップS10)。そして、パターンマッチング部17は、搬送量検出メモリ14に記憶された第1の部分画像データからテンプレートを抽出する。パターンマッチング部17は、そのテンプレートを示す基準画像データとそのテンプレートの画素位置である基準位置とをテンプレートメモリ16に記憶させる(ステップS11)
起動開始直後でない場合、パターンマッチング部17は、搬送量検出メモリ14に記憶された第1の部分画像データとテンプレートメモリ16に記憶された基準画像データとのパターンマッチングを行う。パターンマッチング部17は、そのパターンマッチングにより、第1の部分画像内のテンプレートの画素位置を搬送後の画素位置として特定する(ステップS12)。パターンマッチング部17は、搬送後の画素位置とテンプレートメモリ16に記憶された基準位置との差に基づいて搬送量を算出する(ステップS13)。このとき、パターンマッチング部17は、搬送量をサブピクセル単位で算出することで、分解能を上げてもよい。
The
When the amount of change is less than the threshold, the
On the other hand, when the amount of change is equal to or greater than the threshold, the
When the first partial image is stored in the carry
Immediately after the start of activation, the
If not immediately after the start of activation, the
パターンマッチング部17は、搬送量検出メモリ14に記憶された第1の部分画像に基づいてテンプレートおよび基準位置を更新する。具体的には、パターンマッチング部17は、搬送量検出メモリ14に記憶された第1の部分画像データからテンプレートを抽出する。パターンマッチング部17は、そのテンプレートを示す基準画像データとそのテンプレートの画素位置である基準位置とをテンプレートメモリ16に記憶させる(ステップS14)。
補正部21は、ステップS10またはS13にてパターンマッチング部17で算出された搬送量に、ステップS7またS8にて距離変換部19にて算出された補正係数を乗算することで、搬送量を補正する(ステップS15)。なお、ステップS10にて搬送量が0と算出された場合、搬送量に補正係数を乗算しても搬送量の値は変化しないため、ステップS15の処理はスキップされてもよい。
その後、出力部22は、補正部21にて補正された搬送量を示す搬送量データを図2に示したコントローラ230のMPU237に送信して(ステップS16)、処理を終了する。なお、MPU237は、搬送量データを受信すると、その搬送量データに応じた記録制御処理を行う。
図9を用いて説明した動作は単なる一例であって、搬送量検出装置10の動作は図9の例に限定されない。例えば、図9の例では、撮像センサ5による撮像処理と、それ以降の演算出力処理とが順番に行われるシリーズ処理が用いられていたが、撮像処理と演算出力処理とを平行して行うパイプライン処理が用いられてもよい。
The
The
Thereafter, the
The operation described with reference to FIG. 9 is merely an example, and the operation of the carry
以上説明したように本実施形態によれば、光源1および2とコリメートレンズ3によって、搬送されている被記録媒体Pに対して第1および第2の光を照射する。撮像センサ5は、第1および第2の光に応じた被記録媒体Pからの光を用いて、被記録媒体Pを撮像して撮像画像を取得する。パターンマッチング部17は、撮像画像に含まれる第1の光に応じた第1の部分画像を用いて、被記録媒体Pの搬送量を検出する。距離検出部60は、撮像画像に含まれる第2の光に応じた第2の画像を用いて、撮像手段と被記録媒体との間の媒体距離を検出する。補正部21は、搬送量を媒体距離に基づいて補正する。
したがって、第1の光に応じた第1の部分画像を用いて検出された搬送量が、第2の光に応じた第2の部分画像を用いて検出された媒体距離に基づいて補正される。したがって、複数の結像光学系を用いなくても、被記録媒体Pの搬送量を媒体距離に基づいて補正することが可能になるため、大型化とコストの増加を抑制しつつ、被記録媒体Pの搬送量を精度良く検出することが可能になる。
また、本実施形態では、撮像センサ5は、第1の光に応じた被記録媒体Pからの光が入射する第1の画素領域6aと、第2の光に応じた被記録媒体Pからの光が入射する第2の画素領域6bとを有する。第1の部分画像は、撮像画像のうち第1の画素領域に対応する画像であり、第2の部分画像は、撮像画像のうち第2の画素領域に対応する画像である。このため、第1の部分画像と第2の部分画像とを精度良く分離することが可能になり、被記録媒体Pの搬送量を精度良く検出することが可能になる。
また、本実施形態では、パターンマッチング部17は、異なるタイミングで取得された複数の撮像画像のそれぞれに含まれる第1の部分画像を用いて、搬送量を検出する。そして、距離検出部60は、パターンマッチング部17が用いた第1の部分画像を含む複数の撮像画像のいずれかに含まれる第2の部分画像を用いて、媒体距離を検出する。したがって、搬送量を検出するために用いられた撮像画像を用いて、その搬送量を補正するための媒体距離を検出することが可能になるため、被記録媒体Pの搬送量を精度良く検出することが可能になる。
また、本実施形態では、制御部11は、第1および第2の光の光量および照射時間を個別に制御する。このため、適切な明るさの撮像画像を得ることが可能になるため、被記録媒体Pの搬送量を精度良く検出することが可能になる。
また、本実施形態では、メモリ管理部12aは、撮像画像から第1の部分画像および第2の部分画像を抽出する。パターンマッチング部17は、メモリ管理部12が抽出した第1の部分画像を用い、距離検出部60は、メモリ管理部12が抽出した第2の部分画像を用いる。このため、第1の部分画像と第2の部分画像とを精度良く分離することが可能になり、被記録媒体Pの搬送量を精度良く検出することが可能になる。
また、本実施形態では、距離検出部60は、媒体距離の変化量を求め、その変化量が閾値以上の場合、異常が発生したと判断してエラー処理を行う。このため、媒体距離の検出に異常が発生しても、適切なエラー処理を行うことが可能になる。
また、本実施形態のエラー処理には、媒体距離を、過去に検出された媒体距離または予め定められた媒体距離とする処理が含まれる。この場合、異常が発生しても搬送量を補正することが可能になるため、被記録媒体Pの搬送量を精度良く検出することが可能になる。
また、本実施形態では、結像レンズ4が第1の光に応じた被記録媒体からの光と、第2の光に応じた被記録媒体からの光で共用されている。このため、結像レンズ4を複数設ける必要がなくなるため、大型化とコストの増加を抑制することが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, the
Therefore, the conveyance amount detected using the first partial image corresponding to the first light is corrected based on the medium distance detected using the second partial image corresponding to the second light. . Accordingly, the transport amount of the recording medium P can be corrected based on the medium distance without using a plurality of imaging optical systems, and thus the recording medium can be suppressed while suppressing an increase in size and cost. It becomes possible to accurately detect the transport amount of P.
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
Moreover, in this embodiment, the
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
Further, the error processing of the present embodiment includes processing for setting the medium distance to a medium distance detected in the past or a predetermined medium distance. In this case, since the carry amount can be corrected even if an abnormality occurs, the carry amount of the recording medium P can be accurately detected.
In the present embodiment, the
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、搬送量を検出する搬送検出処理と媒体距離を検出する距離検出処理とが同時に行われていた。本実施形態では、搬送検出処理と距離検出処理とが時分割で交互に実行される例を説明する
図10は、本実施形態の搬送量検出装置の構成を示すブロック図である。図10に示す搬送量検出装置10aは、搬送量センサ105と、制御部11aと、メモリ管理部12aと、画像メモリ13と、切り出しメモリ14aとを備える。また、搬送量検出装置10は、パターンマッチング部17と、重心位置検出部18と、距離変換部19と、テーブル記憶部20と、補正部21と、出力部22とを備える。さらに、搬送量検出装置10は、NOT回路31と、ラッチ部32とを備える。
テンプレートメモリ16、パターンマッチング部17、補正部21および出力部22は、搬送量を検出する搬送検出部50aを構成する。重心位置検出部18、距離変換部19、テーブル記憶部20およびラッチ部32は、媒体距離を検出する距離検出部60aを構成する。
制御部11aは、図6に示した制御部11の機能に加え、タイマが起動される度に、タイマが起動した回数、つまり周期(フレーム)の番号をカウントするフレームカウンタを有する。なお、フレームカウンタのカウンタ値は、0から始まる。
制御部11aは、フレームカウンタのカウンタ値が偶数の場合、距離検出処理を距離検出部60aに実行させ、カウンタ値が奇数の場合、搬送検出処理を搬送検出部50aに実行させる。本実施形態では、カウンタ値の偶奇を示す信号をイネーブル信号として搬送検出部50aに入力し、そのイネーブル信号をNOT回路31で反転させた反転イネーブル信号を距離検出部60aに入力する。さらに制御部11aは、カウンタ値が奇数の場合、イネーブル信号をオンにし、カウンタ値が偶数の場合、イネーブル信号をオフにする。これにより、カウンタ値が偶数の場合、距離検出部60aが距離検出処理を実行し、カウンタ値が奇数の場合、搬送検出部50aが搬送検出処理を実行する。
メモリ管理部12aは、撮像センサ5にて取得された撮像画像を示す画像データを画像メモリ13に一時的に記憶させる。メモリ管理部12は、制御部11aのフレームカウンタのカウンタ値が偶数の場合、画像メモリ13に記憶された画像データから第2の部分画像データを抽出して切り出しメモリ14aに記憶させる。また、メモリ管理部12は、カウンタ値が奇数の場合、画像メモリ13に記憶された画像データから第1の部分画像データを抽出して切り出しメモリ14aに記憶させる。
ラッチ部32は、距離変換部19で算出された補正係数を示す係数情報をラッチ(保存)する。
補正部21は、パターンマッチング部17で検出された搬送量を、ラッチ部32にラッチされた補正係数で補正する。
以上の構成により本実施形態では、距離検出部60aは、パターンマッチング部17が用いた第1の部分画像を含む撮像画像とは異なるタイミングで取得された撮像画像に含まれる第2の部分画像を用いて媒体距離を算出することになる。特に本実施形態では、搬送検出処理と距離検出処理とが交互に実行される。このため、距離検出部60aは、パターンマッチング部17が用いた第1の部分画像を含む撮像画像と最も近接するタイミングで取得された撮像画像に含まれる第2の部分画像を用いて媒体距離を算出することになる。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the conveyance detection process for detecting the conveyance amount and the distance detection process for detecting the medium distance are performed simultaneously. In the present embodiment, an example in which the conveyance detection process and the distance detection process are alternately performed in a time division manner will be described. FIG. 10 is a block diagram illustrating the configuration of the conveyance amount detection apparatus according to the present embodiment. The carry
The
In addition to the function of the
The
The
The
The
With the above configuration, in the present embodiment, the
図11は、本実施形態の搬送量検出装置10aの動作を説明するためのフローチャートである。
先ず、制御部11aは、自身に設定したタイマが起動すると、フレームカウンタのカウンタ値を確認して、カウンタ値が偶数か否かを判断する(ステップS20)。なお、カウンタ値の初期値は0に設定されている。
カウンタ値が偶数の場合、制御部11aは、オフを示すイネーブル信号を出力し、さらに光源1を消灯し、光源2を点灯させる。出力されたイネーブル信号はNOT回路31で反転されてオンを示す反転イネーブル信号として距離検出部60aに入力される。これにより、距離検出部60aが駆動する(ステップS21)。
そして、制御部11aは、撮像センサ5を駆動する。撮像センサ5は、予め定められた露光時間撮像を行い、撮像画像を取得し、その撮像画像を示す画像データをメモリ管理部12aに出力する(ステップS1a)。
メモリ管理部12aは、撮像センサ5から出力された画像データを画像メモリ13に一時的に記憶させる。メモリ管理部12aは、画像メモリ13に記憶された画像データから第2の部分画像データを抽出して切り出しメモリ14aに記憶させる(ステップS3a)。
その後、図9のステップS4〜S8と同等な処理が実行される。このとき、ステップS4〜S8において距離検出メモリ15は切り出しメモリ14aに読み替える。
ステップS8の処理が終了すると、ラッチ部32は、ステップS7またS8にて距離変換部19にて算出された補正係数を示す係数情報をラッチする(ステップS22)。
FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the carry
First, when the timer set in itself is started, the
When the counter value is an even number, the
Then, the
The
Thereafter, processing equivalent to steps S4 to S8 in FIG. 9 is executed. At this time, the
When the process of step S8 ends, the
カウンタ値が奇数の場合、制御部11aは、オンを示すイネーブル信号を出力し、さらに光源1を点灯し、光源2を消灯させる。出力されたイネーブル信号は搬送検出部50aに入力される。これにより、搬送検出部50aが駆動する(ステップS23)。
そして、制御部11aは、撮像センサ5を駆動する。撮像センサ5は、予め定められた露光時間撮像を行い、撮像画像を取得し、その撮像画像を示す画像データをメモリ管理部12aに出力する(ステップS1b)。
メモリ管理部12aは、撮像センサ5から出力された画像データを画像メモリ13に一時的に記憶させる。メモリ管理部12aは、画像メモリ13に記憶された画像データから第1の部分画像データを抽出して切り出しメモリ14aに記憶させる(ステップS3b)。
その後、図9のステップS9〜S14までと同等な処理が実行される。このとき、ステップS4〜S8において距離検出メモリ15は切り出しメモリ14aに読み替える。
ステップS14の処理が終了すると、補正部21は、ステップS10またはS13にてパターンマッチング部17で算出された搬送量を補正する。具体的には、補正部21は、その搬送量を、ステップS22にてラッチ部32にラッチされた係数情報が示す補正係数を乗算することで、搬送量を補正する(ステップS15a)。
その後、出力部22は、補正部21にて補正された搬送量を示す搬送量データを、図2に示したコントローラ230のMPU237に送信する(ステップS16)。そして、制御部11aは、フレームカウンタのカウンタ値を更新(インクリメント)して(ステップS23)、処理を終了する。
When the counter value is an odd number, the
Then, the
The
Thereafter, processing equivalent to steps S9 to S14 in FIG. 9 is executed. At this time, the
When the process of step S14 ends, the
Thereafter, the
図11を用いて説明した動作は単なる一例であって、搬送量検出装置10aの動作は図11の例に限定されない。例えば、制御部11aが備えるフレームカウンタは、ソフトウェアで実現されてもよい。また、上記の例では、距離検出処理および搬送検出処理が行われる頻度は、カウンタ値が偶数か奇数かに応じて距離検出処理または搬送検出処理が実行されていたため、互いに等しい。しかしながら、距離検出処理および搬送検出処理が行われる頻度は、異なっていてもよい。例えば、制御部11aは、カウンタ値が3の倍数の場合、距離検出処理を距離検出部60aに実行させ、カウンタ値が3の倍数でない場合、搬送検出処理を搬送検出部50aに実行させてもよい。
また、上記の例では、制御部11のタイマにて測定される基準周期は、距離検出処理および搬送検出処理のうち長時間かかる方の処理時間よりも長くなるように決定される。しかしながら、基準周期は、現在実行中の処理が距離検出処理か搬送検出処理かに応じて異なっていてもよい。具体的には、距離検出処理は、搬送検出処理よりも短時間で終わるため、現在実行中の処理が距離検出処理の場合、基準周期を短くし、現在実行中の処理が搬送検出処理の場合、基準周期を長くしてもよい。
なお、本実施形態では、距離検出処理と搬送検出処理とにおいて別のタイミングで撮像が行われるため、撮像センサ5内の画素領域6aと画素領域6bを分離しなくても良い。
The operation described with reference to FIG. 11 is merely an example, and the operation of the carry
In the above example, the reference period measured by the timer of the
In the present embodiment, since the imaging is performed at different timings in the distance detection process and the conveyance detection process, the
以上説明したように本実施形態でも、第1の光に応じた第1の部分画像を用いて検出された搬送量が、第2の光に応じた第2の部分画像を用いて検出された媒体距離に基づいて補正される。このため、大型化とコストの増加を抑制しつつ、被記録媒体Pの搬送量を精度良く検出することが可能になる。
また、本実施形態では、距離検出部60aは、パターンマッチング部17が用いた第1の部分画像を含む撮像画像とは異なるタイミングで取得された撮像画像に含まれる第2の部分画像を用いて媒体距離を算出する。このため、搬送量を検出する処理と、媒体距離を検出する処理とを同時に行わなくても良くなる。したがって、搬送検出部50aと距離検出部60aとを実現するための記憶装置やプロセッサなどの少なくとも一部を共有化することが可能になるため、大型化とコストの増加を抑制することが可能になる。
As described above, also in the present embodiment, the carry amount detected using the first partial image corresponding to the first light is detected using the second partial image corresponding to the second light. Correction is made based on the medium distance. For this reason, it is possible to accurately detect the transport amount of the recording medium P while suppressing an increase in size and cost.
In the present embodiment, the
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
例えば、記録装置100は、図2に示した構成に加えて、ユーザインタフェースとしてLCD(Liquid Crystal Display)やLED(Light Emitting Diode)などで構成される表示部を備えてもよい。
また、1つの撮像センサ5の画素領域6を第1の画素領域6aと第2の画素領域6bとに分割していたが、第1の画素領域6aおよび第2の画素領域6bのそれぞれを有する2つの撮像センサ5が用いられてもよい。この場合、1つの撮像センサ5で構成される場合に比べて、2つの撮像センサ5の画素領域を小さくすることで安価に作成することができる。
In each embodiment described above, the illustrated configuration is merely an example, and the present invention is not limited to the configuration.
For example, in addition to the configuration illustrated in FIG. 2, the
Further, although the pixel region 6 of one
1、2 光源(照射手段)
3 コリメートレンズ(照射手段)
4 結像レンズ(結像光学系)
5 撮像センサ(撮像手段)
10、10a 搬送量検出装置
17 パターンマッチング部(検出手段)
21 補正部(補正手段)
60、60a 距離検出部(距離検出手段)
100 記録装置
1, 2 Light source (irradiation means)
3 Collimating lens (irradiation means)
4 Imaging lens (imaging optical system)
5 Imaging sensor (imaging means)
10, 10a Conveyance
21 Correction part (correction means)
60, 60a Distance detection unit (distance detection means)
100 recording device
Claims (16)
前記照射手段が照射した第1および第2の光に応じた前記被記録媒体からの光を用いて、前記被記録媒体を撮像して撮像画像を取得する撮像手段と、
前記撮像画像に含まれる前記第1の光に応じた第1の画像を用いて、前記被記録媒体の搬送量を検出する検出手段と、
前記撮像画像に含まれる前記第2の光に応じた第2の画像を用いて、前記撮像手段と前記被記録媒体との間の距離を検出する距離検出手段と、
前記搬送量を前記距離に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とする搬送量検出装置。 Irradiating means for irradiating the recording medium being conveyed with the first and second lights;
An imaging unit that captures an image of the recording medium by using light from the recording medium corresponding to the first and second light irradiated by the irradiation unit;
Detecting means for detecting a conveyance amount of the recording medium using a first image corresponding to the first light included in the captured image;
A distance detection unit that detects a distance between the imaging unit and the recording medium using a second image corresponding to the second light included in the captured image;
And a correction unit that corrects the conveyance amount based on the distance.
前記第1の画像は、前記撮像画像のうち前記第1の画素領域に対応する部分画像であり、前記第2の画像は、前記撮像画像のうち前記第2の画素領域に対応する部分画像であることを特徴とする請求項1に記載の搬送量検出装置。 The imaging means includes a first pixel region where light from the recording medium corresponding to the first light is incident, and a second pixel where light from the recording medium corresponding to the second light is incident. And a pixel area of
The first image is a partial image corresponding to the first pixel region in the captured image, and the second image is a partial image corresponding to the second pixel region in the captured image. The conveyance amount detection device according to claim 1, wherein the conveyance amount detection device is a device.
前記検出手段は、複数の前記撮像画像のそれぞれに含まれる第1の画像を用いて、前記搬送量を検出し、
前記距離検出手段は、前記検出手段が用いた第1の画像を含む複数の撮像画像のいずれかに含まれる第2の画像を用いて、前記距離を検出することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の搬送量検出装置。 The imaging means acquires a plurality of the captured images at different timings,
The detection means detects the transport amount using a first image included in each of the plurality of captured images,
The distance detecting unit detects the distance by using a second image included in any of a plurality of captured images including the first image used by the detecting unit. The conveyance amount detection device according to any one of 3.
前記検出手段は、複数の前記撮像画像のそれぞれに含まれる第1の画像を用いて、前記搬送量を検出し、
前記距離検出手段は、前記検出手段が用いた第1の画像を含む複数の撮像画像とは異なるタイミングで取得された撮像画像に含まれる第2の画像を用いて、前記距離を算出することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の搬送量検出装置。 The imaging means acquires a plurality of the captured images at different timings,
The detection means detects the transport amount using a first image included in each of the plurality of captured images,
The distance detection unit calculates the distance using a second image included in a captured image acquired at a timing different from a plurality of captured images including the first image used by the detection unit. The conveyance amount detection device according to claim 1, wherein the conveyance amount detection device is a feature.
前記検出手段は、前記抽出手段が抽出した前記第1の画像を用い、
前記距離検出手段は、前記抽出手段が抽出した前記第2の画像を用いる、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の搬送量検出装置 An extraction means for extracting the first image and the second image from the captured image;
The detection means uses the first image extracted by the extraction means,
The transport amount detection device according to claim 1, wherein the distance detection unit uses the second image extracted by the extraction unit.
前記結像光学系は、前記第1の光に応じた前記被記録媒体からの光と、前記第2の光に応じた前記被記録媒体からの光で共用されていることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1項に記載の搬送量検出装置。 An imaging optical system for imaging light from the recording medium on the imaging means;
The imaging optical system is shared by the light from the recording medium corresponding to the first light and the light from the recording medium corresponding to the second light. Item 12. The conveyance amount detection device according to any one of Items 1 to 11.
前記被記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送量検出装置にて補正された搬送量に基づいて、前記搬送手段による前記被記録媒体の搬送量を調整する記録制御手段と、を備えることを特徴とする記録装置。 The conveyance amount detection device according to any one of claims 1 to 14,
Conveying means for conveying the recording medium;
And a recording control unit configured to adjust a conveyance amount of the recording medium by the conveyance unit based on the conveyance amount corrected by the conveyance amount detection device.
前記被記録媒体を搬送する搬送手段と、
記録データに基づいて前記被記録媒体に記録を行う記録手段と、
前記搬送量検出装置にて補正された搬送量に基づいて、前記記録データを補正する記録制御手段と、を備えることを特徴とする記録装置。 The conveyance amount detection device according to any one of claims 1 to 14,
Conveying means for conveying the recording medium;
Recording means for recording on the recording medium based on recording data;
A recording apparatus comprising: a recording control unit that corrects the recording data based on the conveyance amount corrected by the conveyance amount detection device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017113563A JP2018205239A (en) | 2017-06-08 | 2017-06-08 | Transfer amount detector and recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
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