JP2004297450A

JP2004297450A - 画像読取装置

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Publication number: JP2004297450A
Application number: JP2003087195A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Tagawa; 博敏多川
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP3963853B2

Abstract

【課題】本発明は、原稿サイズの検知性能を向上させることにより、どのような波長を有する原稿に対しても、当該原稿のサイズを正確に検知し、原稿サイズに応じた用紙を選択することができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【解決手段】画像読取装置本体１の内部には、原稿台ガラス２上に置かれた原稿３の長手方向のサイズを検知するためのセンサ２０が設けられており、当該センサ２０は支持部材１９に取り付けられている。又、画像読取装置本体１の内部に設けられたＣＣＤセンサ１７は、原稿台ガラス２上に置かれた原稿３の幅の検知を行うものであり、当該ＣＣＤセンサ１７に、カラー撮像方式のＣＣＤセンサ（カラーイメージセンサ）が使用される。このカラーＣＣＤセンサは、赤色、緑色、青色の３原色光に色分解された入射光による受光量に基づいて、原稿台ガラス２上に置かれた原稿３の幅サイズを検知する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、読取素子にＣＣＤセンサ（電荷結合素子）を用いたデジタル複写機、イメージスキャナ、ファクシミリ等の画像読取装置に関するものであり、特に、原稿サイズをＣＣＤセンサ等の読取センサを用いて検知する画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル複写機、イメージスキャナ、ファクシミリ装置等においては、読取センサにより原稿の画像を読取るデジタル読取装置を使用している。このデジタル読取装置においては、読取センサとして、ＣＣＤセンサ（電荷結合素子）を使用し、原稿画像の濃淡を電気信号レベルの高低に変換している。又、近年、デジタル技術の発展に伴い、デジタル複写機、イメージスキャナ、ファクシミリ装置等においても高速化や高精度化が実現されており、それに伴って、画像読取装置における画像読取部の読取速度も高速化されている。
【０００３】
又、光源を一定の走査速度で原稿面に平行に移動させて走査し、原稿面からの反射光を結像レンズによりＣＣＤユニット上に結像させる読取り光学系としては、コンタクトガラス上に載置された原稿を光源によりスリット照射し、その反射光を第１ミラーにより原稿面に平行に反射させ、互いに直交する第２、第３ミラーを経て逆方向に反射させ、結像レンズによりＣＣＤセンサ上に結像させるように構成したものが一般に採用されている。
【０００４】
ここで、この様なデジタル方式の画像読取装置を用いる画像形成装置においては、原稿サイズを正確に検知し、当該原稿サイズに応じた用紙を選択する必要があり、従来の画像読取装置においては、例えば、原稿がセットされるコンタクトガラスに対応させて原稿の長さを検知するフォトセンサを配置するとともに、原稿の幅を検知するＣＣＤセンサを設け、当該２つのセンサからの情報により、原稿サイズを検知するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２０７２３９号公報（第２−４頁、第１−３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の画像読取装置においては、原稿を検知するＣＣＤセンサとしてモノクロのＣＣＤセンサ（モノクロイメージセンサ）を使用しているため、光の波長に応じた情報（即ち、色情報）を得ることができず、当該ＣＣＤセンサが読み取り可能な波長領域が、光源として一般的に使用されるグリーンランプが発する緑色光の有する波長領域（４９０〜５７０ｎｍ）に限定されているため、当該波長領域外の波長を有する色付き原稿を検知することができない。従って、上記従来の画像読取装置においては、当該色付き原稿のサイズを正確に検知し、当該原稿サイズに応じた用紙を選択することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決し、原稿サイズの検知性能を向上させることにより、どのような波長を有する原稿に対しても、当該原稿のサイズを正確に検知し、原稿サイズに応じた用紙を選択することができる画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、光源により照射され、原稿により反射された照射光を、ミラーにより更に反射させるとともに、ＣＣＤセンサに対面して設けられた結像レンズを介してＣＣＤセンサに入射させ、ＣＣＤセンサ上に結像させる画像読取装置において、ＣＣＤセンサはカラーＣＣＤセンサであり、カラーＣＣＤセンサにより原稿の幅サイズを検知するとともに、画像読取装置本体内の所定の位置に設けられたセンサにより原稿の長手方向のサイズを検知することにより、原稿のサイズを決定することを特徴とする。
【０００９】
ここで、本発明においては、光源を点灯させた状態で、光源を所定の原稿サイズ検知位置からスキャン方向またはリターン方向に所定距離移動させ、原稿により反射された複数の照射光をカラーＣＣＤセンサに入射させることにより、原稿の幅サイズを検知するものとすることができる。
【００１０】
又、本発明においては、カラーＣＣＤセンサは、カラーＣＣＤセンサに入射される赤色、緑色、及び青色の３原色光に色分解された照射光に基づく受光量と、受光量に関して予め決定された所定の閾値を比較することにより、原稿の幅サイズを検知するものとすることができる。
【００１１】
又、本発明においては、カラーＣＣＤセンサは、赤色光を検出する赤色検出用ＣＣＤセンサと、緑色光を検出する緑色検出用ＣＣＤセンサと、青色光を検出する青色検出用ＣＣＤセンサにより構成されており、赤色、緑色、及び青色検出用ＣＣＤセンサの各々において検知された原稿の幅サイズのうち、最も大きいサイズを原稿の幅サイズとして決定するものとすることができる。
【００１２】
又、本発明においては、赤色、緑色、及び青色検出用ＣＣＤセンサのうち、少なくとも１つのＣＣＤセンサにおいて原稿の幅サイズが検知される場合には、少なくとも１つのＣＣＤセンサにより検知された幅サイズを原稿の幅サイズとして決定するものとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の外観構成を示す概略図である。図１において、画像読取装置５０は、画像読取装置本体１と、画像読取装置本体１の上面に設けられた原稿台ガラス２と、当該原稿台ガラス２上に置かれた原稿３を押圧し支持する原稿カバー４を備えており、当該原稿カバー４により、原稿３を原稿台ガラス２に対して均一に押圧できるようになっている。又、当該原稿カバー４は、画像読取装置本体１の側方に設けられた原稿カバー支持部５により、上下方向に開閉可能となるように支持されている。尚、当該原稿カバー支持部５を画像読取装置本体１の内部に設け、原稿カバー４を上下方向に開閉可能となるように支持する構成としても良い。
【００１４】
又、原稿カバー支持部５には、原稿カバー４の開閉状態を検知するためのセンサ６が設けられており、画像読取装置本体１と原稿カバー支持部５の間に設けられた原稿カバー開閉検知用の補助部材７と当該センサ６によりスイッチが構成されている。
【００１５】
即ち、図１に示す様に、補助部材７の上方先端部７ｂは、原稿カバー４と当接しており、原稿カバー４の開閉に連動して、当該補助部材７が上下方向に移動する様になっている。又、図２に示す様に、センサ６は、赤外線等を発する発光ダイオードからなる発光素子８と、フォトダイオードからなる受光素子９を有している。そして、原稿カバー４が開いた状態（即ち、図１に示す状態）にある場合は、補助部材７に形成された突起部７ａは、図２に実線で示す７ａの状態にあり、この状態下では、発光素子８と受光素子９は遮光状態（即ち、スイッチＯＦＦの状態）にあるが、原稿カバー４が徐々に閉じられ、これに連動して補助部材７が下方に移動すると、補助部材７に形成された突起部７ａも下方に移動し、図２において点線で示す７ａ’の状態になり、発光素子８と受光素子９の遮光状態が解除され（即ち、スイッチＯＮの状態）、光信号が発生する構成となっている。
【００１６】
図３は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の全体構成を示す概略図である。図３において、画像読取装置本体１は、原稿台ガラス２上に置かれた原稿３に光を照射して原稿を照明する光源１０と、原稿３により反射された照射光を９０度方向に反射する第１ミラー１１とから構成される第１光学系ユニット１２と、第１ミラー１１による反射光を９０度方向に反射する第２ミラー１３と、第２ミラー１３による反射光を更に９０度方向に反射する第３ミラー１４とから構成される第２光学系ユニット１５を備えている。
【００１７】
又、画像読取装置本体１の内部には、結像レンズ１６と、ＣＣＤセンサ１７が搭載されたＣＣＤユニット１８が設けられており、第３ミラー１４により反射された原稿３からの反射光は、ＣＣＤセンサ１７に対面して設けられた結像レンズ１６により収束され、当該結像レンズ１６を介してＣＣＤセンサ１７に入射し、当該ＣＣＤセンサ１７上に結像される。そして、原稿３上を走査した画像の光は、ＣＣＤセンサ１７により電気信号に変換され、原稿画像の濃淡が電気信号レベルの高低に変換される。
【００１８】
又、上記構成においては、結像レンズ１６、及びＣＣＤセンサ１７は画像読取装置本体１に固定されているが、光源１０がスキャン方向に移動しても原稿側光路長が変化しないようにするために、光源１０と第１ミラー１１とから構成される第１光学ユニット１２と、第２ミラー１３と第３ミラー１４とから構成される第２光学ユニット１５は、各々、一定速度で移動可能となるように設けられている。
【００１９】
又、本実施形態における画像読取装置本体１内の所定の位置には、原稿台ガラス２上に置かれた原稿３の長手方向のサイズを検知するためのセンサ２０が設けられており、当該センサ２０は支持部材１９に取り付けられている。このセンサ２０は、図４に示す様に、原稿台ガラス２の上方から見た場合に、原稿台ガラス２にセット可能な原稿の横送りの最大サイズ（図４においては、Ａ４サイズ）の後端部検知位置に対して、少しだけ後部位置に配置されており、先端レジ線Ｘと側部レジ線Ｙに沿って載置された原稿３が縦送りの場合は、Ａ５サイズよりも大きいサイズの原稿は、全てセンサ２０により検知されることになり、逆に、原稿が横送りの場合は、横送りの最大サイズであるＡ４サイズの原稿は、当該センサ２０により検知されないことになる。従って、当該センサ２０により検知された原稿は、縦送り状態で原稿台ガラス２上に載置されている状態であることが検知される。本実施形態においては、この様にして、原稿台ガラス２上に置かれた原稿３の長手方向のサイズが検知される。
【００２０】
又、画像読取装置本体１の内部に設けられたＣＣＤセンサ１７は、原稿台ガラス２上に置かれた原稿３の幅の検知を行うものであり、本実施形態においては、当該ＣＣＤセンサ１７に、カラー撮像方式のＣＣＤセンサ（カラーイメージセンサ）を用いている。このカラーＣＣＤセンサとしては、例えば、３個のＣＣＤセンサと色分解プリズム（ダイクロイックプリズム）を用いて入射光の色分解を行い、赤色、緑色、青色の３原色光に対応した情報を得る３板式のカラーＣＣＤセンサや、ＣＣＤセンサの表面に、画素毎に対応した色フィルタアレイを設けた単板式（同時式）のカラーＣＣＤセンサを用いることができる。本実施形態においては、３板式のカラーＣＣＤセンサを例にとって、以後、説明を行っていく。
【００２１】
３板式のＣＣＤセンサを用いた場合、本実施形態におけるＣＣＤ１７は、一般に５８０〜７００ｎｍの波長領域を有する赤色光を検出する赤色検出用ＣＣＤセンサと、一般に４９０〜５７０ｎｍの波長領域を有する緑色光を検出する緑色検出用ＣＣＤセンサと、一般に４００〜４８０ｎｍの波長領域を有する青色光を検出する青色検出用ＣＣＤセンサにより構成される（いずれも不図示）。これらの３つのＣＣＤセンサは、各々、色分解プリズム（不図示）により赤色、緑色、青色の３原色光に色分解された入射光による受光量に基づいて、原稿台ガラス２上に置かれた原稿３の幅サイズを検知する。より厳密には、各ＣＣＤセンサに対する受光量に基づく電荷量（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号に基づいて、３つの各ＣＣＤセンサにおける幅サイズが検知されることになる。
【００２２】
より具体的には、第３ミラー１４により反射されるとともに、結像レンズ１６により収束され、色分解プリズムにより赤色、緑色、青色の３原色光に色分解された入射光（原稿３からの照射光）は、上記３つのＣＣＤセンサに入射するが、この際に、各ＣＣＤセンサにおいては、予め決定された所定の閾値を用いて、原稿３の幅サイズを検知する。即ち、各ＣＣＤセンサにおける最大受光量を１００％とした場合、３０％の受光量（閾値）があるラインを原稿の境界ライン（エッジ）として判定し、原稿３の幅サイズが検知される。つまり、各ＣＣＤセンサに入射される各色毎の入射光（原稿３により反射された照射光）の受光量と、当該受光量に関して予め決定された所定の閾値を比較することにより、原稿３の境界ライン（エッジ）を判定し、原稿３の幅サイズが検知される。そして、上記３つのＣＣＤセンサの各々において検知された原稿３の幅サイズのうち、最も大きいサイズを原稿３の幅サイズとして決定する。
【００２３】
例えば、赤色検出用ＣＣＤセンサにおいて検知された幅サイズがＢ４、緑色検出用ＣＣＤセンサと青色検出用ＣＣＤセンサにおいて検知された幅サイズがＡ４であった場合は、検知された幅サイズのうち最も大きいＢ４を原稿３の幅サイズとして決定する。
【００２４】
又、例えば、緑色検出用ＣＣＤセンサと青色検出用ＣＣＤセンサにおいて、上記３０％の受光量を有する原稿３の境界ライン（エッジ）検知されない（即ち、原稿が存在しない）と判定された場合であっても、残りの赤色検出用ＣＣＤセンサにおいて上記３０％の受光量を有する原稿３の境界ライン（エッジ）が検知され、原稿３の幅サイズをＢ４である判定した場合は、当該Ｂ４サイズを原稿３の幅サイズとして確定する。本実施形態においては、この様に、３つのＣＣＤのうち、少なくとも１つのＣＣＤセンサにおいて原稿３の幅サイズが検知される場合には、当該少なくとも１つのＣＣＤセンサにより検出された幅サイズを原稿３の幅サイズとして最終的に決定することができるため、少なくとも１つのＣＣＤが原稿３の幅サイズを検知すれば、カラーＣＣＤセンサが有する全波長帯域において、色付き原稿の幅サイズを正確に検知することができることになる。
【００２５】
図５は、原稿サイズを決定する手順を示すフローチャートである。この手順では、まず、原稿カバー４を開け（ステップＳ１）、当該原稿カバー４に連動させて補助部材７を上方向に移動させて、発光素子８と受光素子９を遮光状態にし、センサ６をスイッチＯＦＦの状態にする（ステップＳ２）。そうすると、第１光学系ユニット１２と第２光学系ユニット１５が、所定の原稿サイズ検知位置（ホームポジション）に移動する（ステップＳ３）。次に、原稿台ガラス２上に原稿３をセットし（ステップＳ４）、原稿カバー４を閉め（ステップＳ５）、当該原稿カバー４に連動させて補助部材７を下方向に移動させて、発光素子８と受光素子９の遮光状態を解除し、センサ６をスイッチＯＮの状態にする（ステップＳ６）。
【００２６】
センサ６のスイッチがＯＮになると、光源１０が短時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）点灯し（ステップＳ７）、原稿３により反射された照射光は、第１光学系ユニット１２、第２光学系ユニット１５、及び結像レンズ１６を経て、色分解プリズムにより赤色、緑色、青色の３原色光に色分解され、当該反射光がＣＣＤセンサ１７（本実施形態においては、上述のごとく、カラーＣＣＤセンサ）を構成する上述の３つのＣＣＤセンサに入射する。次に、赤色検出用ＣＣＤセンサ、緑色検出用ＣＣＤセンサ、青色検出用ＣＣＤセンサの各々において、原稿３の境界ライン（エッジ）が判定され、各ＣＣＤセンサにおいて原稿３の幅サイズが検知される（ステップＳ８）。次いで、上記３つの各ＣＣＤセンサにおいて検知された幅サイズのうち、最大のものを原稿３の幅サイズとして確定する（ステップＳ９）。この際、上述のごとく、３つのＣＣＤのうち、少なくとも１つのＣＣＤセンサにおいて原稿３の幅サイズが検知された場合は、当該少なくとも１つのＣＣＤセンサにより検出されたサイズを最大サイズとして原稿３の幅サイズを確定する。又、３つのＣＣＤのうち、２つのＣＣＤセンサにおいて原稿３の幅サイズが検知された場合は、当該２つのＣＣＤセンサにより検出されたサイズのうち、大きなサイズを最大サイズとして原稿３の幅サイズを確定する。尚、上記３つの各ＣＣＤセンサのいずれにおいても、原稿３の境界ライン（エッジ）が存在しないものと判定された場合は、原稿がないものと判断する（ステップＳ１０）。
【００２７】
センサ６のスイッチがＯＮの状態になると（ステップＳ６）、上記３つのＣＣＤセンサによる原稿３の幅サイズの検出と並行して、センサ２０により原稿台ガラス２上に置かれた原稿３の長手方向のサイズが検知され、当該サイズが確定される（ステップＳ１１）。次いで、ステップＳ９により確定された原稿３の幅サイズと、ステップＳ１１により確定された原稿３の長手方向のサイズにより、原稿サイズが決定される（ステップＳ１２）。
【００２８】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて各部の構造、形状等を適宜変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
【００２９】
例えば、上記実施形態においては、センサ６をスイッチＯＦＦの状態にし（ステップＳ２）、第１光学系ユニット１２と第２光学系ユニット１５を所定の原稿サイズ検知位置（ホームポジション）に移動させ（ステップＳ３）、光源１０を短時間点灯させる構成としたが（ステップＳ７）、光源１を点灯させたまま（即ち、光源１を点灯させた状態で）、当該光源１を上記ホームポジションからスキャン方向またはリターン方向に所定距離移動させ（即ち、第１光学系ユニット１２と第２光学系ユニット１５を上記ホームポジションからスキャン方向またはリターン方向に所定距離移動させ）、原稿３により反射された複数の照射光を、ＣＣＤセンサ１７を構成する３つのＣＣＤセンサに入射する構成としても良い。この構成により、上記３つのＣＣＤセンサに入射する照射光に関する複数のデータを得ることができる様になり、原稿３の幅サイズの検知性能が向上するため、これらの複数のデータに基づいて、原稿３のサイズをより精度良く決定することが可能になる。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明した様に、本発明によれば、原稿台ガラス上に置かれた原稿の幅の検知を行うＣＣＤセンサとして、カラー撮像方式のＣＣＤセンサ（カラーイメージセンサ）を用い、当該ＣＣＤセンサを構成する赤色検出用ＣＣＤセンサ、緑色検出用ＣＣＤセンサ、及び青色検出用ＣＣＤセンサのうち、少なくとも１つのＣＣＤセンサが原稿の幅サイズを検知すれば、原稿の幅サイズを確定することができる。又、これらの赤色、緑色、及び青色検出用ＣＣＤセンサの各々において検知された幅サイズのうち、最も大きいサイズを前記原稿の幅サイズとして決定する。従って、カラーＣＣＤセンサが有する全波長帯域において、光の波長に応じた情報（即ち、色情報）を得ることができるため、どのような波長領域を持つ色付き原稿に対しても、当該原稿のサイズを正確に検知し、原稿サイズに応じた用紙を選択することが可能となる。
【００３１】
又、本発明によれば、カラーＣＣＤセンサは、カラーＣＣＤセンサに入射される赤色、緑色、青色の３原色光に色分解された照射光に基づく受光量と、受光量に関して予め決定された所定の閾値を比較することにより、原稿の幅サイズを検知する構成となっているため、使用されるカラーＣＣＤセンサの感度のバラツキや光源による発光のバラツキにより、カラーＣＣＤセンサへの入射光量にバラツキが生じた場合であっても、原稿のサイズを正確に検知し、原稿サイズに応じた用紙を選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の外観構成を示す概略図である。
【図２】は、本発明の実施形態に係る画像読取装置におけるスイッチの構成を説明するための斜視図である。
【図３】は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の全体構成を示す概略図である。
【図４】は、本発明の実施形態に係る画像読取装置の原稿台ガラスに対するセンサの位置と原稿サイズとの関係を説明するための上面図である。
【図５】は、本発明の実施形態に係る画像読取装置における原稿サイズを決定する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１画像読取装置本体
２原稿台ガラス
４原稿カバー
５原稿カバー支持部
６センサ
７補助部材
７ａ突起部
８発光素子
９受光素子９
１０光源
１１第１ミラー
１３第２ミラー
１４第３ミラー
１６結像レンズ
１７ＣＣＤセンサ
１８ＣＣＤユニット
２０センサ

Claims

光源により照射され、原稿により反射された照射光を、ミラーにより更に反射させるとともに、ＣＣＤセンサに対面して設けられた結像レンズを介して前記ＣＣＤセンサに入射させ、前記ＣＣＤセンサ上に結像させる画像読取装置において、
前記ＣＣＤセンサはカラーＣＣＤセンサであり、前記カラーＣＣＤセンサにより前記原稿の幅サイズを検知するとともに、画像読取装置本体内の所定の位置に設けられたセンサにより前記原稿の長手方向のサイズを検知することにより、前記原稿のサイズを決定することを特徴とする画像読取装置。
前記光源を点灯させた状態で、前記光源を所定の原稿サイズ検知位置からスキャン方向またはリターン方向に所定距離移動させ、前記原稿により反射された複数の照射光を前記カラーＣＣＤセンサに入射させることにより、前記原稿の幅サイズを検知することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記カラーＣＣＤセンサは、前記カラーＣＣＤセンサに入射される赤色、緑色、及び青色の３原色光に色分解された前記照射光に基づく受光量と、前記受光量に関して予め決定された所定の閾値を比較することにより、前記原稿の幅サイズを検知することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
前記カラーＣＣＤセンサは、赤色光を検出する赤色検出用ＣＣＤセンサと、緑色光を検出する緑色検出用ＣＣＤセンサと、青色光を検出する青色検出用ＣＣＤセンサにより構成されており、前記赤色、緑色、及び青色検出用ＣＣＤセンサの各々において検知された前記原稿の幅サイズのうち、最も大きいサイズを前記原稿の幅サイズとして決定することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
前記赤色、緑色、及び青色検出用ＣＣＤセンサのうち、少なくとも１つのＣＣＤセンサにおいて前記原稿の幅サイズが検知される場合には、前記少なくとも１つのＣＣＤセンサにより検知された幅サイズを前記原稿の幅サイズとして決定することを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。