JP2018042037A - 画像読取装置、及び原稿の読取方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の画像読取装置では画像読取りを行った際に発生する原稿の裏写りの除去を確実に行えないことがあった。【解決手段】開閉可能な原稿カバーにおいて、その開放角度が予め定められた角度よりも該角度が小さくなる方向に閉じられた第1の状態にあるか、前記予め定められた角度よりも前記角度が大きくなる方向に開かれた第2の状態にあるかを判定する。そして、第1の状態と第2の状態のそれぞれでの、照射手段から照射された光の反射光を受光手段で受光したときの受光手段の出力差に基づいて作用する裏写りの抑制する。【選択図】 図5
Description
本発明は画像読取装置、及び原稿の読取方法に関し、特に、例えば、原稿に記録された画像を光学的に読取る画像読取装置、及び原稿の読取方法に関する。
従来から、原稿を読み取る画像読取装置において、原稿の表裏に画像が形成されている場合、表面の画像を読取る際に原稿の裏面の画像が透過して読取られてしまう、所謂裏写りが発生することが知られている。
この裏写りを除去するために、画像の濃度補正の度合いを切り替える技術が提案されている。(特許文献1)。この文献では、裏写り除去のためモードを指定した場合、原稿の裏面が透過して読み取られない濃度に濃度補正を行っている。
しかしながら上記従来技術の特許文献1では、裏写りとばしを、モードの指定や、表面から読み取った画像のヒストグラムでの判断により行うため、原稿による裏写り量を判定することができない。このため、裏写り画像の除去を確実に行えない可能性や誤って表面画像をとばしてしまう可能性があった。
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、原稿の裏写りを効果的に抑制することが可能な画像読取装置、及び原稿の読取方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために本発明の画像読取装置は次のような構成からなる。
即ち、原稿が載置される原稿台に対して開閉可能に設けられた原稿カバーと、前記原稿台の原稿を載置する位置に向けて光を照射する照射手段と、前記照射手段から照射された光の反射光を受光する受光手段と、予め定められた角度よりも該角度が小さくなる方向に閉じられた前記原稿カバーの第1の状態と、前記予め定められた角度よりも前記角度が大きくなる方向に開かれた前記原稿カバーの第2の状態との判定が可能な判定手段と、前記判定手段によって判定される前記原稿カバーの前記第1の状態と前記第2の状態での前記受光手段の出力の差に基づいて作用する裏写りの抑制手段とを有することを特徴とする。
従って本発明によれば、原稿の裏写りを効果的に抑制することができるという効果がある。
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。
なお、この明細書において、「シート(又は、記録媒体)」とは、一般的な画像読取装置で用いられる画像の原稿用紙や印画紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム(OHP)、金属板、木材、皮革等、画像の記録が可能な媒体を含むものである。
・画像読取装置の概要(図1〜図3)
図1は本発明の代表的な実施例である光学的にカット紙などのシート状の原稿の画像を読取る画像読取装置の構成概要を示す概観斜視図である。
図1は本発明の代表的な実施例である光学的にカット紙などのシート状の原稿の画像を読取る画像読取装置の構成概要を示す概観斜視図である。
図1に示すように、画像読取装置1は、原稿を読取る画像読取部2と画像読取部2に原稿を搬送可能な原稿給送部(ADF)3とからなる。ADF3は、画像読取装置1の手前側から画像読取部2を開放可能となるように、奥側に配設された2つのヒンジ17により画像読取部2に対して回転し開閉可能に支持されている。ADF3の開閉状態は1つのヒンジ17の片側に設けられた開閉センサ18により検知される。ADF3の裏側には原稿を圧接するための白色圧板50が備えられている。このため、ADF3は原稿カバーの役割も果たす。
また、画像読取部2の上面には原稿台ガラス6が設けられ、さらに、ADF3からの原稿の自動給送により原稿を流し読みするための読取ガラス5が設けられている。読取ガラス5と原稿台ガラス6の裏側には画像を読取るためのイメージセンサユニット(以下、CISユニット)4が備えられる。また、原稿台ガラス6の長辺側と短辺側にはそれぞれ、原稿を突き当てるための突き当て部材8、9が設けられる。
図2は図1に示す画像読取装置1の概略構成を示す側断面図である。
画像読取装置1はCISユニット4を使用して光を原稿に照射し、原稿による反射光を受光し、これを光電変換して電気信号を生成することにより、原稿の画像を読取り画像データを生成する。
図2に示すように、CISユニット4は図に矢印で示された方向(副走査方向)に移動可能であり、原稿の載置側とは反対側に読取ガラス5と原稿台ガラス6に密着するように配置される。CISユニット4はLED等を光源として含み、その光源から読取ガラス5と原稿台ガラス6を通して原稿を照明する。また、CISユニット4にはセルフォック(登録商標)レンズ等の光学レンズを含み、光源から照射され原稿面にて反射された光を、所定の結像位置へと導き、原稿からの反射光を等倍で読み取る。さらに、CISユニット4はその移動方向とは交差する方向(主走査方向)に配列された複数の光電変換素子を含むライン型読取センサであり、光学レンズにより所定の結像位置へと導かれた光を撮像する。
ADF3でトレイ10に積載され、1枚ずつ自動給送されてくる原稿Dの画像を読取る場合、CISユニット4は読取ガラス5に原稿読取位置11に移動し、その位置に固定されて画像を読取る。一方、ADF3を用いず原稿台ガラス6に直接、載置された原稿を読取る場合、原稿を突き当て部材8、9に突き当てて、CISユニット4は矢印方向に移動しながら画像を読取る。
ADF3は、図1を参照して説明したように原稿台ガラス6を開閉可能にヒンジ17に支持されており、閉動作により原稿台ガラス6上に載置された原稿Dが移動しないように原稿Dを白色圧板50により押圧可能に形成されている。また、画像読取部2には、画像読取部2に対するADF3の開放角度を検知可能なように開閉センサ18が取り付けられている。
さて、ADF3によって読取ガラス5上へ搬送される原稿をCISユニット4を読取ガラス5の直下に固定して読取る方式を「流し読み」方式という。
「流し読み」方式を用いてシート原稿の画像を読取る場合、ユーザによってトレイ10に載置される原稿Dを給送ローラ22で引き込み、分離ローラ対21、15とからなる分離部に給送する。給送ローラ22の近傍には給送センサ14が設けられ、原稿Dの引き込みを検知する。ここで、分離ローラ対21、15は、給送ローラ22により複数枚の原稿Dが給送された場合、分離ローラ21に対し、分離ローラ15が負荷となることで原稿Dを1枚に分離しながら搬送する。
次に、レジセンサ16で原稿Dの先端を検出すると、レジストローラ23の回転を停止させて、分離ローラ対21、15によって搬送される原稿Dの先端を受け止めて原稿Dの斜行を矯正する。レジセンサ16は、原稿Dの斜行矯正のタイミングを計る他に、原稿Dの後端検出に応じて給送ローラ22による給送タイミングを計ったり、原稿Dの先端及び後端の検出タイミングに応じて原稿Dのサイズ判定等を行うことができる。
レジストローラ23により斜行が矯正された原稿Dは、搬送路を通って読取ガラス5上へと搬送される。そして、読取タイミングに合わせて、読取ガラス5の読取位置の下方で停止しているCISユニット4が画像を読取る。このとき、原稿Dは、所定の回転数で回転するプラテンローラ40によって読取ガラス5の上面から浮き上がり量を規制された状態で搬送されながらCISユニット4によって原稿の画像が読取られる。
また、画像が読取られた原稿Dは、排出ローラ24へと搬送され、排出口9を経て排出トレイ20へ排出される。
なお、給送ローラ22、分離ローラ21、レジストローラ23、排出ローラ24などはモータ32からの駆動力が直接的に、又は、駆動ギア25、26などを介して間接的に伝えられ回転する。さらに、CISユニット4にもモータ32からの駆動力が伝えられ、矢印方向に移動する。
図3は開閉センサ18の構成を示す側断面図である。
図3に示すように、開閉センサ18は2つの角度検知センサ18b、18cと1つのフラグ部材18aにより構成され、ADF3の4パターンの開放角度(0〜5度、5〜15度、15〜25度、25度以上)が検知可能となっている。
例えば、角度検知センサ18bがオフで角度検知センサ18cがオンになると開放角度が0〜5度であることを検知し、角度検知センサ18bがオンで角度検知センサ18cがオンになると、開放角度が5〜15度であることを検知する。また、角度検知センサ18bがオンで角度検知センサ18cがオフになると、開放角度が15〜25度であることを検知し、角度検知センサ18bがオフで角度検知センサ18cがオフになると、開放角度が25以上であることを検知する。
図4は、画像読取装置1の制御構成を示すブロック図である。
画像読取装置1の制御部は画像読取装置1の内部に備えられる。図4に示すように、マザーボード上に構成されるバス310には、CPU301、RAM302、ROM303が接続されている。さらに、バス310には、モータ32、HPセンサ305、通信I/F306、角度検知センサ18b、18c、CISユニット4、画像処理部312が接続されている。これらの構成要素は、バス310を介して相互に通信可能である。
CPU301はROM303に格納された制御プログラムをRAM302の作業領域に読出して実行し、画像読取装置1の動作を統括的に制御する。RAM302は、CPU301の作業領域及びデータの一時記憶領域として用いられる。ROM303は、画像読取装置1を制御するためのファームウェアプログラムやファームウェアプログラムを制御するためのブートプログラムを格納しており、これらはCPU301により読出される。
なお、モータ32はADF3における原稿の自動給送のためと、CISユニット4の移動のための駆動力を提供するために用いられ、それぞれの動作のために独立した駆動力伝達機構を備える構成となっている。また、HPセンサ305はCISユニット4が移動する際にそのホームポジションを検出ためのセンサである。通信I/F306はCISユニット4による原稿の画像読取により生成された画像データを外部(例えば、PCなどのホスト装置)に出力したり、外部からの指示を入力するインタフェースとして用いられる。
画像処理部312はCISユニット4により生成された画像データに対してシェーディング補正などの画像処理を実行するCPU301とは独立して行うための専用のプロセッサである。
次に、以上のような構成の画像読取装置においてADFの開閉状態に関連して実行される画像読取処理の実施例について説明する。
図5は裏写り除去処理を示すフローチャートである。
まず、ステップS101では開閉センサ18によりADF3の開閉状態をチェックし、ADF3が開いている状態(開放角度25度以上)であることが検知されると、処理はステップS102に進む。一方、ADF3がまだ閉じている状態であると判断されると、ADF3が開いている状態となるまで処理を待ち合わせる。ステップS102では、CISユニット4を画先30mm位置へ移動する。
次に、ステップS103ではユーザによりADF3が閉められ開放角度が25度以下になったかどうかを角度検知センサ18b、18cからの出力に基づいて調べる。ここで、その開放角度が25度以下になったことが確認されると、処理はステップS104に進み、CISユニット4を用いて原稿下地濃度(開放時)を検知する。ステップS104の濃度検知方法については、図6を用いて後述する。
このときはADF3が開放された状態であるため、CISユニット4の光源から照射され受光部で受光する光は、原稿によって反射された反射光の成分だけとなる。
さらに、ステップS105では、ユーザによってADF3が閉められていき、開放角度が5度以下になったかどうかを角度検知センサ18b、18cからの出力に基づいて調べる。ここで、その開放角度が5度以下になったことが確認されると、処理はステップS106に進み、CISユニット4を用いて、原稿下地濃度(閉時)を検知する。ステップS106の濃度検知方法については、図6を用いて後述する。
このときはADF3が閉じた状態であるため、CISユニット4の光源から照射され受光部で受光する光は、原稿を透過し白色圧板50で反射されて原稿を再び透過し、受光部に到達する透過光の成分と、原稿で反射された反射光の成分とからなる。
上述の説明から、ステップS104とステップS106において実行された2つの原稿下地濃度検知により検知した2つの濃度の差(開閉濃度差)は、原稿を透過し白色圧板50で反射されて原稿を再び透過し、受光部に到達する透過光の成分を表わす。さて、透過光の強度は、原稿の厚さと相関関係がある。一般に、原稿の厚さが薄いと透過光成分は大きくなり、厚いと小さくなる。従って、開閉濃度差かから原稿の厚さを推定することが可能になる。
ステップS107では、ステップS104とステップS106において実行された2つの原稿下地濃度検知により検知した2つの濃度の差(開閉濃度差)から原稿の厚さを、以下のような計算式を用いて算出する。その計算式とは、
厚さ(T)={下地濃度(閉時)−下地濃度(開時)}×係数a+係数b……(1)
である。式(1)は原稿の厚さ(T)を2つの濃度の差(開閉濃度差)の一次関数で近似するものである。
厚さ(T)={下地濃度(閉時)−下地濃度(開時)}×係数a+係数b……(1)
である。式(1)は原稿の厚さ(T)を2つの濃度の差(開閉濃度差)の一次関数で近似するものである。
図6はステップS104とS106でそれぞれ実行される原稿下地濃度検知処理を示すフローチャートである。
CPU301は、下地濃度検知処理が開始されると、ステップS201ではCISユニット4を駆動して画像を主走査方向に1ライン分読み取る。ステップS202ではこのとき読取った画像で最も高い輝度値を抽出し、それを下地濃度とする。
図7は濃度差と原稿の厚さの関係と輝度変換テーブルを示す図である。
図7において、(a)は開閉濃度差と原稿の厚さの関係を示す図である。図7(a)の実線で示すように、原稿の厚さは開閉濃度差の一次関数で表わされている。図7(a)によれば、原稿が薄いと開閉濃度差が大きく、原稿が厚いと開閉濃度差が小さいという関係がある。
図5に戻って説明を続けると、ステップS108では、ステップS107において求められた原稿の厚さに基づいて、図7(b)に示す入力輝度値と出力輝度値との関係を示す輝度変換テーブルを補正する。
原稿の裏写りは透過光成分が寄与する。従って、CISユニット4で受光する受光光から透過光成分の寄与を少なくするならば、裏写りを除去することができる。上述のように透過光成分の寄与は原稿の厚さが薄いほど大きい。また、受光光量が大きいほど透過光成分の寄与も大きくなる。
図7(b)において、点線は補正前の入力輝度値と出力輝度値との関係を示しており、入力輝度値と出力輝度値は同じ値をもつことが示唆されている。これに対して、実線は補正後の入力輝度値と出力輝度値との関係を示している。入力輝度値と出力輝度値との関係は補正前も補正後も一次関数で表わされる。補正前後でこの関係を比較すると、両者の傾きは同じであるが、補正後は一定値が加算されるように、入力輝度値と出力輝度値との関係が上方向にシフトされている。
このように入力輝度値に対して出力輝度値を高く出力すると、入力輝度値が最大値に達していない場合であっても出力輝度値を最大として出力にする。このように入力輝度値に対して出力輝度値を高く変換することで、表面の読取画像に対して輝度値が高く読み取られる裏写り画像の入力輝度値を高く変換して出力するため裏写り画像が背景色と同じかそれに近い輝度値に変換され、裏写りを抑制することができる。これにより、元々の表面の読取画像を除去することなく、裏写り画像を除去することができる。このため、原稿の厚さが薄い場合には図7(b)に示すような補正を行うことで裏写りを除去することができる。一方、原稿の厚さが厚い場合には、元々透過光成分の寄与が少ないため裏写りは少なく、入出力輝度変換テーブルのシフト量(補正量)は少ないか、なくても良い。
次に、ステップS109では、ユーザにより画像読取装置1のスタートキーが押下されるのを待ち合わせる。ここで、そのスタートキーの押下が検知されると処理はステップS110に進む。ステップS110では、CISユニット4を移動させながら、原稿の画像を光学的にスキャンする。このとき、補正された輝度変換テーブルを用いて画像補正(輝度変換)を行う。
従って以上説明した実施例によれば、ADFが開状態であるか閉状態であるかに応じて検知された原稿の下地濃度差から原稿の厚さ(透過度)を算出し、その厚さに基づいて裏写り除去処理を行う。これにより、原稿の裏写りを確実に除去することができる。
また、裏写りの除去は、輝度変換テーブルの補正により行うのではなく、算出された原稿の厚さに基づいて、CISユニット4の光源から照射される光量を調整することによって行なっても良い。つまり、光源からの照射光量を小さくするなら、受光部での受光光量も少なくなり、その結果、透過光成分の寄与も小さくなるので、裏写りを防止することができるのである。
なお、上述の実施例に加えて、同じADFの開閉時の濃度差から、原稿台ガラス6に載置された原稿の端部と白色圧板50との隙間に発生する影を除去することも可能である。
図8は影除去処理を示すフローチャートである。なお、図8において、既に図5を参照して説明したのと同じ処理ステップには同じステップ参照番号を付し、その説明は省略する。ここで、図8に特有の処理についてのみ説明する。
図8によれば、ステップS101〜S107の処理後、ステップS109でユーザが画像読取装置1のスタートキーの押下を待ち合わせる。ここで、そのスタートキーの押下が検知されると処理はステップS111に進み、CISユニット4を移動させながら、原稿の画像を光学的にスキャンする。
次に、ステップS112では、ステップS107において算出されたた原稿の厚さが所定値以上であるかどうかを調べる。ここで、その厚さが所定値以上である場合、端部に影が発生しにくいため、処理はそのまま終了する。これに対して、その厚さが所定値未満である場合、原稿は透過性があり、端部に影が発生しやすいと判断し、処理はステップS113に進み、画像補正を実行する。この画像補正では、原稿の端部からLmmの範囲内に相当する部分の画像を読取って得られた画像データの輝度値を厚さ・補正値テーブル(不図示)を参照しながら、前記算出した厚さに応じて大きく(明るく)する。これにより影が発生する部分の画像から得られる画像データの輝度値が大きく(明るく)なり、その結果、読取画像から影は除去される。
ここでいう端部とは、原稿を突き当て部材8、9に突き当てた際に、突き当て部材8、9に接する原稿の2辺(例えば、上辺と左辺)のことをいう。
上述した例では、不図示の厚さ・補正値テーブルを参照して画像補正を行ったが、算出された原稿の厚さに応じて、原稿の端部からLmmの範囲内に相当する部分の画像を背景濃度等の所定の輝度値となるように補正して、読取画像から影を除去しても良い。
従って、以上のような処理によりADFの開状態と閉状態で得られた原稿の下地濃度の差から原稿の厚さ(透過度)を推定し、さらに原稿台ガラスに載置した原稿の端部と白色圧板の隙間に発生する影を推定した原稿の厚さに基づいて除去することができる。
また、以上の実施例では、ADFが開状態と閉状態とでの原稿画像を読取るCISユニット4によって受光する輝度差によって原稿の厚さ(透過度)を判定したが、本発明はこれにより限定されるものではない。画像を読取るセンサに関わらず、光源と反射光を受光する受光部を設けた構成であれば、同様の制御によって、原稿の厚さ(透過度)を判定することが可能となる。
さらに、上述した実施例では、単機能の画像読取装置(スキャナ装置)を例として説明したが本発明はこれによって限定されるものではない。本発明は、例えば、画像読取装置(スキャナ装置)と画像形成装置(LBP)とADF装置が一体化した複写機システムにも適用できるし、さらに複写機システムにファクシミリ機能を加えた複合システムとしても良い。そして、これらシステムの画像形成部には電子写真方式に従うプリンタエンジンのみならず、インクジェット記録方式を採用したプリンタエンジンを備えても良い。
1 画像読取装置、2 画像読取部、3 原稿給送部(ADF)、
4 イメージセンサユニット(CISユニット)、5 読取ガラス、6 原稿台ガラス、
18 開閉センサ、18b 角度検知センサ、18c 角度検知センサ、50 白色圧板
4 イメージセンサユニット(CISユニット)、5 読取ガラス、6 原稿台ガラス、
18 開閉センサ、18b 角度検知センサ、18c 角度検知センサ、50 白色圧板
Claims (10)
- 原稿が載置される原稿台に対して開閉可能に設けられた原稿カバーと、
前記原稿台の原稿を載置する位置に向けて光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射された光の反射光を受光する受光手段と、
予め定められた角度よりも該角度が小さくなる方向に閉じられた前記原稿カバーの第1の状態と、前記予め定められた角度よりも前記角度が大きくなる方向に開かれた前記原稿カバーの第2の状態との判定が可能な判定手段と、
前記判定手段によって判定される前記原稿カバーの前記第1の状態と前記第2の状態での前記受光手段の出力の差に基づいて作用する裏写りの抑制手段とを有することを特徴とする画像読取装置。 - 前記照射手段と前記受光手段とを含み、前記原稿台に載置される原稿画像を光学的に読取り可能な読取り手段をさらに備え、
前記裏写りの抑制手段は、前記判定手段によって判定される前記原稿カバーの前記第1の状態での前記読取手段の出力のうち最も高い第1の出力の値と、前記判定手段によって判定される前記原稿カバーの前記第2の状態での前記読取手段の出力のうち最も高い第2の出力の値との差に基づいて作用することを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。 - 前記第1の出力の値と前記第2の出力の値との差に基づいて、前記原稿の厚さを判定する厚さ判定手段をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の画像読取装置。
- 前記裏写りの抑制手段は、前記厚さ判定手段により判定された前記原稿の厚さに基づいて、前記裏写りを抑制するために、前記読取手段の光源から照射される光量を調整する調整手段を含むことを特徴とする請求項3に記載の画像読取装置。
- 前記裏写りの抑制手段は、前記判定手段により判定された前記原稿の厚さに基づいて、前記裏写りを抑制するために、前記読取手段により前記原稿の画像を読取って得られた画像データを補正する補正手段を含むことを特徴とする請求項3に記載の画像読取装置。
- 前記補正手段は、
前記画像データの輝度値を変換するために用いる輝度変換テーブルを補正することを特徴とする請求項5に記載の画像読取装置。 - 前記裏写りの抑制手段は、前記判定手段により判定された前記原稿の厚さに基づいて、前記原稿の端部と前記原稿カバーに設けられた白色圧板との間に生じる影を抑制することを特徴とする請求項3に記載の画像読取装置。
- 前記裏写りの抑制手段は、前記影を除去するために、前記読取手段により前記原稿の画像を読取って得られた画像データのうち、前記原稿の端部から予め定められた範囲内に相当する部分の画像データの輝度値を大きくするよう画像補正することを特徴とする請求項7に記載の画像読取装置。
- 前記読取手段を予め定められた方向に移動させる移動手段をさらに有し、
前記読取手段は前記予め定められた方向とは交差する方向に配列された複数の光電変換素子を備え、
前記複数の光電変換素子により1ライン分の画像を読取って得られた画像データの輝度値のうち、最も高い輝度値を下地濃度とし、
前記裏写りの抑制手段は、前記原稿カバーが前記第1の状態であるときと前記第2の状態であるときのそれぞれの下地濃度の差に基づいて、前記原稿の裏写り画像を除去することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像読取装置。 - 原稿台の原稿を載置する位置に向けて光を照射する照射手段と前記照射手段から照射された光の反射光を受光する受光手段とを備えた画像読取装置における原稿の読取方法であって、
予め定められた角度よりも該角度が小さくなる方向に閉じられた前記原稿台に対して開閉可能に設けられた原稿カバーの第1の状態と、前記予め定められた角度よりも前記角度が大きくなる方向に開かれた前記原稿カバーの第2の状態との判定が可能な判定手段によって判定される前記原稿カバーの前記第1の状態と前記第2の状態での前記受光手段の出力の差に基づいて作用する裏写りを抑制することを特徴とする原稿の読取方法。
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