JP4504137B2 - 原稿サイズ検出装置及び原稿読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル複写機等における原稿サイズ検出装置及び原稿読取装置に関する。

従来、原稿読取装置において、ブック原稿読取時に原稿サイズを検出する方式としては赤外線センサが用いられていたが、近年では、赤外線センサに代えて原稿読取装置が元々備える原稿読取り用のラインセンサ(撮像素子)を用いて原稿サイズを検出する方式が用いられるようになってきている。ここに、原稿サイズを検出する場合、主走査方向サイズのみならず副走査方向サイズの検出も必要となるが、副走査方向の原稿サイズ検出をラインセンサを利用して行おうとすると原稿面を全面的にプレスキャンする必要が生じてしまう。これでは、本来の原稿読取処理が遅くなってしまうので、実際には、副走査方向の原稿サイズの検出は、従来通り、赤外線センサを用いて行い、主走査方向の原稿サイズの検出のみをラインセンサによる読取データを用いて行う方式が主流となっている(例えば、特許文献１〜３参照)。また、ラインセンサによる読取データに基づき主走査方向の原稿サイズを検出する場合、これらの特許文献１〜３でも採用されているように、圧板開放時には原稿内は原稿反射光により白、原稿外は反射光なしにより黒であることを利用するようにしている。

特開平１０−２５７２５５号公報 特開２０００−１３８７９８公報 特開２００３−１９８８０９公報

特許文献１の場合、原稿内に黒が来てしまった場合には、ラインセンサ読取位置(即ち、読取ライン)を移動させて原稿内が白となる読取ラインの読取データに基づきサイズ検出を行うことを特徴としている。また、特許文献２の場合には、原稿を照明するランプが点いた場合とランプが消えた場合との２条件下で読取データを取得することで、外乱光の影響を相殺するようにした点を特徴としている。これらの従来例１，２に示される技術によれば、２種類以上の読取データに基づいてサイズ検出を行うので、原稿サイズ検出の精度を上げる上では効果的ではあるが、原稿圧板を早く閉めてしまうとサイズ検出に失敗し、かといって、圧板を閉めるのを遅くするとランプ点灯光がユーザの目に入ってしまうというような状況が生ずるものである。つまり、原稿載置台上に原稿をセットした後、原稿圧板を閉めて実際の原稿読取動作を開始させるまでの時間より短くしたいとか、ランプ点灯光が外に漏れることに対してユーザの目に優しくしたいとかいった点には何ら言及されていない。

また、特許文献３の場合、主走査方向の複数箇所でのラインセンサの読取データを用いて主走査方向の原稿サイズを検出するようにしており、原稿圧板が閉まるまでの時間は短くて済む。しかし、原稿を照明するランプが点いているか消えているか否かについては言及されておらず、かつ、複数箇所の各々について単純平均しているため、ランプオン／オフ状況によっては誤動作してしまう可能性の高いものである。

さらには、ラインセンサ読取データを利用したサイズ検出方式であるため、ラインセンサの各画素の読取感度やランプ光量精度、光学精度等の影響を受け、ラインセンサの読取データのばらつきによりサイズを誤検出してしまう可能性がある。この点、特許文献３中に示されるように、ラインセンサによる読取データに対してシェーディング補正を施したデータを用いればこのような不具合は回避できるが、原稿サイズ検出に先立ちランプを安定して点灯させシェーディング補正データを取得しておく必要があり、原稿サイズ検出処理に時間を要してしまうものである。

本発明の目的は、簡単な処理で圧板開放・光源点灯状況なる有効な読取ラインを特定して原稿サイズを検出することができ、よって、ユーザとしては圧板を閉めるまでの時間を特に意識する必要がなくなりその時間を短くし目にやさしくし得る上に、光源オン／オフによるサイズ誤検出も極力なくすことができるようにすることである。

本発明の目的は、加えて、事前にシェーディング補正データを取得する処理を行わなくても、撮像素子の読取感度や光源光量精度、光学精度等のばらつきに影響されにくいサイズ検出を可能にすることである。

本発明は、原稿載置台を開閉自在に覆う原稿圧板と、前記原稿載置台上に載置された原稿を露光走査する光源を含む露光走査手段と、前記原稿からの反射光に基づいて当該原稿上の画像を読み取る撮像素子と、前記原稿圧板の開閉操作を検知する圧板検知センサとを備える原稿読取装置を用いて、前記原稿のサイズを検出する原稿サイズ検出装置において、前記圧板検知センサにより前記原稿圧板の閉め始めが検知された後、前記露光走査手段を所定位置から副走査移動させながら前記光源を点灯させて、前記撮像素子により副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の画像データを取得する手段と、前記取得する手段により取得された副走査方向の各読取ライン上の主走査方向に離散した複数箇所の画像データを所定の基準値と比較することにより、前記光源の点灯状況と、前記原稿圧板の開閉状況と、前記原稿のサイズとを判定するための白黒判定を行う手段と、前記各読取ライン上の主走査方向に離散した複数箇所のうち、各サイズの原稿が共通に前記原稿載置台に載置される位置で前記光源の点灯状況の判定に用いられる箇所における前記白黒判定を行う手段により得られた白黒判定結果、及び前記原稿載置台に載置される各サイズの原稿のうち最大サイズの原稿よりも外側の位置で前記原稿圧板の開閉状況の判定に用いられる箇所における前記白黒判定を行う手段により得られた白黒判定結果を用いて、前記光源の点灯状況及び前記原稿圧板の開閉状況から、前記各読取ラインのうち前記光源が点灯し、かつ前記原稿圧板が閉じられていない状態で読み取られた読取ラインを有効な読取ラインとして特定する手段と、前記特定する手段により特定された有効な読取ライン上の主走査方向に離散した複数箇所のうち、原稿サイズ毎に異なる位置で原稿サイズの判定に用いられる箇所における前記白黒判定を行う手段により得られた白黒判定結果を用いて、原稿サイズを判定する手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、原稿サイズ検出装置において、前記副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の各々は、主走査方向及び副走査方向に各々複数画素分を含むパッチ画像領域である。

また、本発明は、原稿サイズ検出装置において、前記副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の各々は、主走査方向に各々複数画素分を含む１主走査ライン上の画像領域である。

また、本発明は、原稿サイズ検出装置において、前記副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の各々は、副走査方向に各々複数画素分を含む１副走査ライン上の画像領域である。

また、本発明は、原稿サイズ検出装置において、前記複数読取ラインは、前記露光走査手段の副走査移動に伴う副走査方向に物理的に異なる主走査ラインからなる。

また、本発明は、原稿サイズ検出装置において、前記複数読取ラインは、前記露光走査手段の前記所定位置停止に伴い副走査方向に物理的には同一で時間的に異なる主走査ラインからなる。

また、本発明は、原稿サイズ検出装置において、前記白黒の判定を行う手段は、各箇所の画像データの平均値を算出し当該平均値を所定の基準値と比較することにより当該箇所の白黒判定を行う。

また、本発明は、原稿サイズ検出装置において、前記白黒判定を行う手段が用いる所定の基準値は、変更自在である。

また、本発明は、原稿サイズ検出装置において、前記白黒判定を行う手段が用いる所定の基準値は、各箇所の主走査方向の位置に応じて変更自在である。

また、本発明は、原稿載置台を開閉自在に覆う原稿圧板と、前記原稿載置台上に載置された原稿を露光走査する光源を含む露光走査手段と、前記原稿からの反射光に基づいて当該原稿上の画像を読み取る撮像素子と、前記原稿圧板の開閉操作を検知する圧板検知センサと、上述した原稿サイズ検出装置とを備える原稿読取装置である。

本発明によれば、ユーザとして原稿圧板を閉めるまでの時間を特に意識する必要がなくなりその時間を短くし目にやさしくし得る上に、光源オン／オフによるサイズ誤検出も極力なくすことができる。この際、副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の画像データに対して所定の基準値を用いその比較結果により各々の箇所の白黒判定を行い、読取状況の判定並びに原稿サイズ判定に供しているので、簡単な処理で圧板開放・光源点灯状況なる有効な読取ラインを特定して原稿サイズを検出することができる。

また、本発明によれば、画像データを取得する複数箇所として、各サイズの原稿が共通に原稿載置台に載置される箇所を含むので、当該箇所の白黒判定結果により光源の点灯状況を確実に判定することができ、また、原稿圧板の開閉状況を確実に判定することができ、有効な読取ラインの特定を確実なものとすることができる。

また、本発明によれば、副走査方向の各読取ラインの白黒判定結果の変化に基づき原稿圧板の開閉状況及び光源の点灯状況を読取状況として判定するので、有効な読取ラインの特定を確実なものとすることができる。

また、本発明によれば、読取データを取得する各々の箇所は何れも複数画素分を含む画像領域であるので、原稿や原稿載置台の部分的な汚れの影響を受けにくい状態でその箇所の白黒判定を行わせることができ、ひいては、原稿サイズ検出の精度を向上させることができる。

また、本発明によれば、露光走査手段の副走査移動に伴う副走査方向に物理的に異なる主走査ラインを対象とすることにより、原稿上の画像データの内容に起因する原稿サイズ誤検出の可能性を減らすことができる上に、引き続き、露光走査手段を本来の原稿画像読取動作に移行させやすく、読取処理に要する時間短縮に有利となる。

また、本発明によれば、複数読取ラインとして、露光走査手段の前記所定位置停止に伴い副走査方向に物理的には同一で時間的に異なる主走査ラインを対象とすることにより、原稿載置台に対する外光の影響や原稿照明用の光源の点灯状態の変化をも画像データから明確に検出し、原稿サイズ検出の精度向上に役立てることができる。

また、本発明によれば、各箇所の画像データの平均値を算出し当該平均値を所定の基準値と比較することにより当該箇所の白黒判定を行うようにしたので、各箇所内での部分的な汚れの影響を受けにくい状態でその箇所の白黒判定を行わせることができ、ひいては、原稿サイズ検出の精度を向上させることができる。

また、本発明によれば、白黒判定を行う手段が用いる所定の基準値が変更自在であるので、装置や各種状況に合わせて適正な基準値を設定することで、各々の箇所の白黒判定の精度、ひいては、原稿サイズ検出の精度を向上させることができる。

また、本発明によれば、各読取ラインの読取状況を判定するために各箇所の白黒を判定する基準値を、各々の箇所の主走査方向の位置に応じて変更自在としたので、読取データ自体がシェーディング補正処理を受けていない状況下でも、撮像素子の読取感度や光源光量精度、光学精度等のばらつきの影響を受けることなく、各々の箇所の白黒判定の精度、ひいては、原稿サイズ検出の精度を向上させることができる。

また、本発明によれば、上述した発明の効果を奏する原稿読取装置を提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、デジタル複写機（いわゆる複合機ＭＦＰであってもよい）中のスキャナ（原稿読取装置）を用いて原稿サイズを検出する原稿サイズ検出装置への適用例を示す。

図１は、本実施の形態の原稿サイズ検出装置を備えるデジタル複写機の構成例を概略的に示す縦断面図である。デジタル複写機１は、スキャナ（原稿読取装置）２と、スキャナ２から出力される画像データに基づく画像を用紙等の記録媒体に形成するプリンタ２０とを備えている。

スキャナ２の本体ケースの上面には、原稿Ｄが載置されるコンタクトガラス（原稿載置台）３が設けられている。原稿Ｄは、原稿面をコンタクトガラス３に対向させて載置される。コンタクトガラス３の上側には、当該コンタクトガラス３上に載置された原稿Ｄを押さえる原稿圧板４が開閉自在に設けられている（もっとも、原稿圧板４としては、搬送ベルトを圧板として用いるいわゆるＡＤＦ構造のものであってもよい）。何れにしても、原稿圧板４の原稿Ｄを押さえる面は、白色若しくは白色に近い色とされている。原稿圧板４に対してはその開閉操作を検知するための圧板検知センサ（図示せず；特許文献２等参照）。また、コンタクトガラス３よりもホームポジション側の所定位置にはシェーディング補正データ等を取得するための白色基準板５が設けられている。

一方、コンタクトガラス３の下方には、光を発する光源６及び第１ミラー７を搭載した第１走行体８と、第２，３ミラー９，１０を搭載した第２走行体１１とによる露光走査手段１２や、第１〜第３ミラー７，９，１０によって導かれる原稿Ｄからの反射光を結像レンズ１３を介して受光することで原稿Ｄ上の画像を読み取るＣＣＤイメージセンサ１４が設けられている。ＣＣＤイメージセンサ１４は、当該ＣＣＤイメージセンサ１４上に結像される原稿Ｄからの反射光を光電変換した光電変換データ（画像データ）を取得する撮像素子として機能する。光電変換データ（画像データ）は、原稿Ｄからの反射光の強弱に応じた大きさを有する電圧値である。第１，第２走行体８，１１は、コンタクトガラス３に沿って副走査方向（図１中、左右方向）に往復動自在に設けられており、コンタクトガラス３上に載置された原稿Ｄの読取り処理に際しては、駆動モータ（図示せず）等の駆動源による駆動によって光路長を常に一定に保つため２：１の速度比で副走査方向にスキャニング走行する。

プリンタ２０は、シート状の用紙等の記録媒体２１を保持する媒体保持部２２から電子写真方式のプリンタエンジン２３及び定着器２４を経由して排出部２５へ至る媒体経路２６を備えている。

プリンタエンジン２３は、帯電器２７、露光器２８、現像器２９、転写器３０及びクリーナ３１等を用いて電子写真方式で感光体３２表面上に形成したトナー像を記録媒体２１に転写し、転写されたトナー像を、定着器２４によって記録媒体２１上に定着させる。なお、プリンタエンジン２３は、本実施の形態では、電子写真方式で画像形成を行う例を示しているが、これに限定されるものではなく、インクジェット方式、昇華型熱転写方式、直接感熱記録方式等、種々の画像形成方式のものであってもよい。

図２は、本実施の形態のデジタル複写機１が備える電装ブロック図である。概略的には、スキャナ２のコンタクトガラス３上に原稿Ｄをセットしスタートキーを押下すると、スキャナ２が原稿Ｄの画像を読み取り、ＩＰＵ４１内で一連の画像処理を行い、プリンタ２０に画像データを出力し、記録媒体２１への記録動作が行われる。スキャナ２、ＩＰＵ４１＜プリンタ２０内の必要なパラメータはＣＰＵ４２が有するＲＡＭ４３内に保持されており、ＣＰＵ４２により各デバイスに対する設定が実行される。また、パラメータ設定に必要なモード情報は、操作部４４を使用してユーザが指定できる構成とされており、操作部４４内のＣＰＵ４５とＣＰＵ４２との間で通信を行うことで情報の交換を行うように構成されている。４６は操作部４４中に含まれるタッチパネル方式の表示部である。

図３は、ＩＰＵ４１の構成例を示す概略ブロック図である。ＩＰＵ４１は、スキャナ２から受け取った原稿Ｄの画像データに対して所望の画像処理を施すが、原稿サイズ検出動作を行う場合に画像データを蓄えるために、画像処理モジュール４７に接続された複数ラインメモリ４８を備える。また、当該複数ラインメモリ４８を制御するメモリコントローラ４９を併せ持ち、ＣＰＵ４２から複数ラインメモリ４８に対して画像データのリード／ライトが可能とされている。

図４は、本実施の形態の原稿サイズ検出動作の基本的なシーケンスを示す概略フローチャート、図５は露光走査手段１２の動き等を模式的に示す説明図である。図４及び図５を参照して原稿サイズ検出動作の概略を説明する。この処理は、原稿圧板４を開放してコンタクトガラス３上に原稿Ｄをセットし、原稿圧板４を閉め始めることにより圧板センサがオンからオフに切り換わることにより開始される。まず、原稿サイズ検出のために必要な準備を行う（ステップＳ１）。この必要な準備は、後述するような原稿読取タイミングの設定等である。準備が完了すると、ホームポジションＨＰに位置する露光走査手段１２（光源６）をセットされた原稿先端部に相当する所定位置Ａまで副走査移動させながら光源６の点灯を開始させる（Ｓ２）。なお、図４では、ステップＳ１，Ｓ２は順次処理するように示しているが、特に順序の規定はなく、これらのステップの処理は並行処理させてもよい。所定位置Ａは通常の原稿Ｄにおいて先端余白部に相当する位置、即ち、原稿先端から１ｃｍ程度の位置に設定されている。

露光走査手段１２が所定位置Ａに達した時点で、一旦停止させ、今度は、ホームポジションＨＰ側に向けて露光走査手段１２を副走査移動させながら既に点灯させた光源６により原稿Ｄを照明しながらＣＣＤイメージセンサ１４により原稿Ｄの読取動作を行わせ、読み取られた画像データを複数ラインメモリ４８に格納する（Ｓ３）。このステップＳ３の処理においては、後述するように、原稿サイズ検出用の所定のライト信号を発生し、ライト信号の有効期間内に相当する箇所の画像データのみを取得する。この読取動作においては、例えば図５中にＬ１，Ｌ２，…で示すような複数読取ライン分についての画像データを取得する。ここに、図示例では、複数の読取ラインＬ１，Ｌ２，…としては、露光走査手段１２を副走査移動させることにより、副走査方向に物理的に異なる複数の主走査ラインとしたが、例えば露光走査手段１２を副走査方向の所定位置Ａに停止させた状態で読取動作を継続して実行させることにより副走査方向に物理的には同一であるが時間的に異なる主走査ラインとして読み取らせるようにしてもよい。本実施の形態のように、露光走査手段１２を移動させて原稿Ｄを走査しながら複数読取ラインの読取を実行する場合には、原稿Ｄ上の異なる位置の画素データを読み取ることが可能であり、原稿Ｄ上の画像データの内容によって原稿サイズの誤検出を招くおそれを軽減させることができる。併せて、原稿サイズ検出動作のための露光走査手段１２のホームポジションＨＰ側に向けた移動により、ホームポジションＨＰに復帰させそのまま逆転させることにより（図５（ａ）中の破線矢印参照）、本来の原稿読取開始に移行させることができ、原稿サイズ検出後の本スキャニング開始までの時間を短縮させることができる。一方、後者のように、露光走査手段１２を停止させて同一の主走査ラインについて時間的に異ならせた複数読取ラインとして読み取らせれば、コンタクトガラス３に対する外光の影響や光源６の点灯状態の変化を読み取った画像データの内容から認識することができる（もっとも、露光走査手段１２を移動させる場合でも外光の影響等の認識は不可能ではないが、より容易に実現できる）。

原稿サイズ検出用の複数読取ラインＬ１，Ｌ２，…の読み取りが終了したら、光源６をオフさせて原稿Ｄの照明を終了する（Ｓ４）。もっとも、原稿サイズ検出のための原稿読取り完了直後に本スキャンを開始させるような場合には、当該ステップＳ４の処理を実行せずに、光源６を点灯させたままの状態とすることもあるが、図４では本スキャンに移行するか否かの判断処理等については省略する。また、後述するシェーディング補正データによる補正処理を考慮した場合には、原稿サイズ検出のための原稿読取り完了直後に露光走査手段１２がホームポジションＨＰに位置することにより、光源６を点灯させたままの状態で白色基準板５を読み取ることによりシェーディング補正データを取得することになる。

このような原稿サイズ検出のための読取動作が終了した後、原稿サイズを解析するため、読み取った画像データを複数ラインメモリ４８から取り出す（Ｓ５）。そして、取り出された画像データを解析することで（Ｓ６）、原稿サイズの判定を行う。これらのステップＳ５，Ｓ６の処理の詳細については後述する。ステップＳ６の解析処理において、原稿サイズの判定に成功した場合には（Ｓ６のＹ）、原稿サイズを決定する（Ｓ７）。原稿サイズの決定とは、具体的には、図３に示したＣＰＵ４２に接続されたプログラム実行用のＲＡＭ４３に原稿サイズ情報を保存しておくことであり、以降は必要に応じて決定された原稿サイズ情報を読み出して利用する。原稿サイズの決定後は、原稿サイズ検出動作を完了する。一方、ステップＳ６の処理において、原稿サイズの判定に失敗する例としては、真っ黒な原稿であったり、コンタクトガラス３に対する外光の影響や光源６の点灯状態（光源６をオンさせたが、光量が安定していない状態で読取りを実行した状態等）によって、原稿サイズを判定することができない場合が考えられる。

このような構成において、本実施の形態では、原稿サイズ検出動作につき、副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の画像データを取得し、取得された各読取ライン毎の複数箇所の画像データを所定の基準値と比較することにより各々の箇所の白黒判定を行い、これらの複数箇所の白黒判定結果を用いて副走査方向の各読取ラインの読取状況を判定し有効な読取ラインを特定し、特定された有効な読取ライン上で主走査方向に離散した複数箇所の白黒判定結果に基づき原稿サイズを判定するようにした点を特徴とする。

図６は、このような複数箇所の画像データの読取りを行うためのメモリコントローラ４９が関与する信号を示すブロック図である。メモリコントローラ４９は、ラインセンサ読取１ラインの基準となるＸＬＳＹＮＣ信号と画素クロックであるＰＣＬＫ、ラインセンサ読取開始トリガを示すＸＦＳＹＮＣ信号を画像処理モジュール４７から受け取り、複数ラインメモリ４８にライトリセット（ＸＷＲＳＴ）信号とライトイネーブル（ＸＷＥ）信号を渡す。それとともに、ＣＰＵ４２からメモリライト領域を示す主走査スタート、主走査幅、副走査スタート、副走査幅に関する４つのパラメータを受け取り、２つの基準信号ＸＦＳＹＮＣ，ＸＬＳＹＮＣから複数ラインメモリ４８のライト位置を確定する。

図７は、副走査方向に関する信号ＸＦＳＹＮＣ，ＸＬＳＹＮＣ，ＸＷＲＳＴ，ＸＷＥのタイミング例を示すタイミングチャート、図８は、主走査方向に関するＸＬＳＹＮＣ，ＰＣＬＫ，ＸＷＲＳＴ，ＸＷＥのタイミング例を示すタイミングチャートである。図７に示す例では、副走査方向に関しては、副幅１，副幅２，副幅３，〜，副幅ｎで示すＸＷＥがＬレベルの箇所で各々数ライン分の画像データを連続的に取得する例を示しており、図８に示す例では、主走査方向に関しては、主幅１，主幅２，主幅３，〜，主幅ｎで示すＸＷＥがＬレベルの箇所で各々数画素分の画像データを連続的に取得する例を示している。

図９は、例えば図７，図８のようなタイミングチャートに従い読み取られて複数ラインメモリ４８に格納される複数の読取箇所をコンタクトガラス３や原稿Ｄの位置に対応付けて示す模式図である。もっとも、前述したように原稿サイズ検出のための読取り動作は原稿先端部付近についてのみ実行されるものであるが、図９では図示の都合上、読取箇所が原稿先端から中ほどまで及んでいる。メモリコントローラ４９として上述したような構成を持つことにより、図９に示すような主走査・副走査方向なる２次元方向の複数のパッチ画像領域の画像データを同時に複数ラインメモリ４８に書き込むことが可能となる。

即ち、本実施の形態では、原稿サイズ検出のための読取動作において、図９中に斜線を施して示すように、副走査方向に離散した複数読取ライン、例えばＬ１〜Ｌｎ分について各々主走査方向に離散した複数箇所なるパッチ画像領域Ｐ１１〜Ｐ１ｎ，Ｐ２１〜Ｐ２ｎ，Ｐ３１〜Ｐ３ｎ，Ｐ４１〜Ｐ４ｎの画像データを取得するようにメモリコントローラ４９により制御される。ここに、Ａ５、Ａ５Ｒ（Ａ５縦）、Ｂ５，Ｂ５Ｒ，Ａ４，Ａ４Ｒ，Ｂ４，Ａ３なるサイズの原稿が使用可能な機種を想定した場合、何れのサイズの原稿Ｄも図９中に示す原点を基準にセットされる。そして、パッチ画像Ｐｉ１（ｉは読取ラインを示し、本実施の形態の場合では、１，２，３又は４）は各サイズの原稿Ｄが共通に載置される箇所に設定され、残りのパッチ画像Ｐｉｎ（ｉは読取ラインを示し、本実施の形態では、１，２，３又は４、ｎは主走査方向におけるパッチ画像の個数を示し、本実施の形態では２〜６）は、各原稿サイズ毎に異なる位置で原稿サイズの判定に用いられる箇所に設定されている。即ち、図９を参照すれば、パッチ画像Ｐｉ１はＡ５Ｒサイズとそれ以上のサイズとを判定するための箇所に設定され、パッチ画像Ｐｉ２はＢ５Ｒサイズとそれ以上のサイズとを判定するための箇所に設定され、パッチ画像Ｐｉ３はＡ５サイズ又はＡ４Ｒサイズとそれ以上のサイズとを判定するための箇所に設定され、パッチ画像Ｐｉ４はＢ５サイズ又はＢ４サイズとそれ以上のサイズとを判定するための箇所に設定され、パッチ画像Ｐｉ５はＡ４サイズ又はＡ３サイズ以上の箇所に設定されている。

従って、基本的に、これらのパッチ画像Ｐｉｎに関してその白黒判定を行えば、コンタクトガラス３上にセットされている原稿Ｄのサイズを判定し得ることが理解できる。例えば、パッチ画像Ｐｉ１のみが白で他のパッチ画像Ｐｉ２〜Ｐｉ６が黒の場合にはＡ５Ｒサイズ、パッチ画像Ｐｉ１，Ｐｉ２が白で他のパッチ画像Ｐｉ３〜Ｐｉ６が黒の場合にはＢ５Ｒサイズ、パッチ画像Ｐｉ１〜Ｐｉ３が白で他のパッチ画像Ｐｉ４〜Ｐｉ６が黒の場合にはＡ５サイズ又はＡ４Ｒサイズ、パッチ画像Ｐｉ１〜Ｐｉ４が白で他のパッチ画像Ｐｉ５，Ｐｉ６が黒の場合にはＢ５サイズ又はＢ４サイズ、パッチ画像Ｐｉ１〜Ｐｉ５が白でパッチ画像Ｐｉ６のみが黒の場合にはＡ４サイズ又はＡ３サイズとして判定可能である。

図１０は、各サイズに共通なパッチ画像Ｐｉ１をパッチ画像Ｌ（ｉ）ＩＮ、サイズ判定用のパッチ画像Ｐｉ２〜Ｐｉ６をパッチ画像Ｌ（ｉ）ＪＵＤＧＥとしてまとめて示す説明図である。パッチ画像に関して、図７ないし図９ではそのパラメータ、タイミングとして主走査方向、副走査方向としたが、本発明にいう副走査方向は原稿読取りに対する物理的な副走査方向のみならず、時間の経過をも合わせて示すものである。図１０の横軸は副走査方向を時間の経過として示しており、時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は例えば読取ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３に相当する位置でのパッチ画像の位置を示している。

図１１は、読み取られた各パッチ画像Ｐｉｎの白黒判定処理例を示すフローチャートである。この処理は、図４に示した基本フローチャート中のステップＳ５の画像データ取り出し処理中で白黒判定を行う手段の機能として実行される。即ち、図９や図１０に示すような主走査方向、副走査方向とも複数画素分からなるパッチ画像中に含まれる画像データを複数ラインメモリ４８中から１パッチ画像ずつ順にＣＰＵ４２の持つＲＡＭ４３に読出し、１パッチ画像に含まれる画像データの平均値を算出し、所定の基準値との比較により２値化を行うことで、パッチ画像の白黒判定を行うものである。まず、加算画素数ｎを初期値１に設定するとともに、１パッチ画像内に含まれる画素数Ｎを設定する（Ｓ１１）。そして、複数ラインメモリ４８中から１画素単位でメモリリードを行い（Ｓ１２）、加算画素数ｎを順次インクリメントすることにより、設定された全画素数Ｎ分の加算しΣＤ（ｎ）を行わせる（Ｓ１３，Ｓ１４）。加算後、全画素数Ｎで加算値を除算することにより、当該パッチ画像無内の画像データの平均値Ｙａｖｅを算出し（Ｓ１５）、算出された平均値Ｙａｖｅを所定の基準値ＴＨと比較することにより（Ｓ１６）、２値化を行う。この処理において、所定の基準値ＴＨ以下であれば、当該パッチ画像は濃度が低い＝白と判定し（Ｓ１７）、逆に、所定の基準値よりも大きければ、当該パッチ画像は濃度が高い＝黒と判定する（Ｓ１８）。なお、パッチ画像の画像データについて平均値を求める処理として、全画素数Ｎ分の加算を行なった後、全画素数Ｎで除算することにより求めるようにしたが、パッチ画像内の画像データについて主走査ライン単位で加算を行い、主走査ライン単位の平均値を求め、次の主走査ラインとの加算・平均値算出処理を繰り返すことで求めるようにしてもよい。何れにしても、副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所なる各パッチ画像の画像データに対して所定の基準値ＴＨを用いその比較結果により各々のパッチ画像の白黒判定を行うようにしているので、簡単な処理で確実に白黒判定を行うことができる。

図１２は、図４中に示した画像データの解析処理（Ｓ６）の一環として実行される処理例を示す概略フローチャートである。本実施の形態では、前述したような主走査方向及び副走査方向に離散した複数箇所に相当するパッチ画像単位での画像データの読取り、並びに、前述したようなパッチ画像の白黒判定結果を利用することで、複数読取ライン中で光源６が確実に点灯し、かつ、原稿圧板４が完全に閉じられていることのない有効な読取ラインを特定し、当該有効な読取ライン上のパッチ画像の白黒判定結果に基づき原稿サイズを判定することを特徴とする。ここでは、説明を簡単にするため、パッチ画像として図１０に示したＰ（ｉ）ＩＮとＰ（ｉ）ＪＵＤＧＥとを用いて説明する。ｉはパッチ画像の副走査方向の読取順（或いは時間経過）を示している。また、ＩＮとＪＵＤＧＥとは主走査方向のパッチ画像の位置を示しており、前述したように、ＩＮは検出対象原稿に関してサイズを問わず共通に原稿内となる主走査方向の位置、ＪＵＤＧＥは原稿サイズにより原稿内／外が切り換わる主走査位置を示している。

まず、パッチ画像単位での読取ライン数Ｉを設定し、初期値としてｉ＝１に設定する（Ｓ２１）。この状態で、変数ｉが読取ライン数Ｉを超えていないか否かを判断し（Ｓ２２）、読取ライン数Ｉを超えている場合には（Ｓ２２のＮ）、原稿サイズを検出できずと判断し（Ｓ２３）、当該処理を抜ける。即ち、ステップＳ６のＮの処理に相当する。一方、読取ライン数Ｉに達していない場合には（Ｓ２２のＹ）、パッチ画像Ｐ（ｉ）ＩＮの白黒判定結果（図１１で示した処理による）が白であるか否かを判定する（Ｓ２４）。当該パッチ画像Ｐ（ｉ）ＩＮは各サイズの原稿に共通でその先端余白部に相当する箇所に設定されているので、有効なる読取時には白となるべき箇所である。そこで、パッチ画像Ｐ（ｉ）ＩＮの白黒判定結果が黒の場合には（Ｓ２４のＮ）、当該読取ラインｉ上の画像データの読取状況としては光源６の点灯状況が十分でない状況で得られたものと判定し、時系列的に次の読取ラインのパッチ画像の判定処理に移行するため、ｉ＝ｉ＋１とする処理を行い（Ｓ２５）、ステップＳ２２の処理に戻る。

このような処理の繰返しにより、パッチ画像Ｐ（ｉ）ＩＮの白黒判定結果が白となった場合には（Ｓ２４のＹ）、当該読取ラインｉ上の画像データの読取状況としては少なくとも光源６の点灯状況が十分な状況で得られたものと判定し、当該読取ラインｉ上のパッチ画像Ｐ（ｉ）ＪＵＤＧＥの白黒判定結果（図１１で示した処理による）を一応有効な原稿サイズ検出候補として保持する（Ｓ２６）。このようなサイズ検出候補を得た読取ラインｉに対してｉ＋１なるインクリメント処理を行い（Ｓ２７）、時系列的に次の読取ラインのパッチ画像Ｐ（ｉ）ＪＵＤＧＥの判定処理に移行する。ここでは、次の読取ラインのパッチ画像Ｐ（ｉ）ＪＵＤＧＥの白黒判定結果が黒であるか否かを判定する（Ｓ２８）。この場合のＰ（ｉ）ＪＵＤＧＥは図９を参照するとＰｉ６に相当するものであり、原稿サイズ検出のための読取動作において、Ａ５Ｒ〜Ａ３サイズの何れのサイズの原稿がセットされた場合でも原稿圧板４が完全に閉じられていない有効なる読取時には黒となるべき箇所である。そこで、次の読取ラインのパッチ画像Ｐ（ｉ）ＪＵＤＧＥの白黒判定結果が白の場合には（Ｓ２８のＮ）、当該次の読取ライン（ｉ＋１）上の画像データの読取状況としては原稿圧板４の開閉状況が完全に閉じられた状況で得られたものと判定し、時系列的に１つ前の読取ラインｉでは原稿圧板４が完全には閉じられていないものと見做し、当該読取ラインｉを有効な読取ラインと判定し当該読取ラインｉ上のパッチ画像Ｐ（ｉ）ＪＵＤＧＥの白黒判定結果を用いて原稿サイズの判定処理を行う（Ｓ３０）。一方、次の読取ラインのパッチ画像Ｐ（ｉ）ＪＵＤＧＥの白黒判定結果が黒の場合には（Ｓ２８のＹ）、当該次の読取ライン（ｉ＋１）上の画像データの読取状況としては原稿圧板４の開閉状況が完全には閉じられていない有効な状況で得られたものと判定し、当該次の読取ライン（ｉ＋1）を有効な読取ラインと判定し当該読取ライン（ｉ＋１）上のパッチ画像Ｐ（ｉ）ＪＵＤＧＥの白黒判定結果を用いて原稿サイズの判定処理を行う（Ｓ３０）。

従って、図９に示した模式図の場合に当てはめれば、例えば、読取ラインＬ１上のパッチ画像Ｐ１１〜Ｐ１６の白黒判定結果を用いて当該読取ラインＬ１での読取状況を判定し、例えば、パッチ画像Ｐ１１が黒の場合には、光源６の点灯状況が不十分であると判定して次の読取ラインＬ２上のパッチ画像Ｐ２１〜Ｐ２６の白黒判定結果を用いて当該読取ラインＬ１での読取状況を判定し、例えば、パッチ画像Ｐ２１が白の場合には、光源６の点灯状況が十分であると判定して当該読取ラインＬ２上のパッチ画像Ｐ２２〜Ｐ２６の白黒判定結果を原稿サイズ判定の候補とする。そして、次の読取ラインＬ３上のパッチ画像Ｐ３６の白黒判定結果を用いて当該読取ラインＬ３での読取状況を判定し、このパッチ画像Ｐ３６の白黒判定結果が白だった場合には原稿圧板４が閉じられてしまったと判定し、読取ラインＬ２を有効な読取ラインとして特定し、当該読取ラインＬ２上のパッチ画像Ｐ２２〜Ｐ２６の白黒判定結果を用いて原稿サイズの判定を行う。一方、パッチ画像Ｐ３６の白黒判定結果が黒だった場合には原稿圧板４が閉じられていない状態での読取りと判定し、当該読取ラインＬ３をそのまま有効な読取ラインとして特定し、当該読取ラインＬ３上のパッチ画像Ｐ３２〜Ｐ３６の白黒判定結果を用いて原稿サイズの判定を行う。

このように、本実施の形態によれば、副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所（複数のパッチ画像）の画像データを取得し、各々の箇所（パッチ画像）の白黒判定を行い、その判定結果を用いて各読取ラインの読取状況を判定し、原稿圧板開放・光源点灯なる有効な読取状況で読み取られた読取ラインを特定し、当該読取ライン上の白黒判定結果を用いて原稿サイズの判定を行うようにしたので、ユーザとして原稿圧板４を閉めるまでの時間を特に意識する必要がなくなりその時間を短くし目にやさしくし得る上に、光源６のオン／オフによるサイズ誤検出も極力なくすことができる。この際、副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所（各パッチ画像）の画像データに対して所定の基準値を用いその比較結果により各々の箇所の白黒判定を行い、読取状況の判定並びに原稿サイズ判定に供しているので、簡単な処理で圧板開放・光源点灯状況なる有効な読取ラインを特定して原稿サイズを検出することができる。

ところで、本実施の形態において、原稿サイズ検出用の読取動作で得られた画像データをシェーディング補正前のデータとすると、図１３（ａ）に示すように、主走査方向中央部で明るく、主走査方向両端部に向けて暗くなる状態で読み取られることが判っている。このような状況に対して、図１１に示したフローチャート中のステップＳ１６における所定の基準値ＴＨを固定的なものとすると、主走査方向両端側の箇所で読み取られた画像データについては常に黒判定となって、原稿サイズ判定処理が誤ってしまう可能性が高くなる。そこで、白黒判定を行うための所定の基準値としては変更自在とすることが望ましい。特に、シェーディング補正を考慮し、当該基準値をパッチ画像の主走査方向に位置に応じて変更設定することが望ましい。図９に示したような例を想定すると、例えば、図１３（ａ）に示すようなシェーディング補正前の画像データの特性を考慮し、主走査方向の位置に応じて図１３（ｂ）に示すようなＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３の如く段階的な基準値を設定し、パッチ画像Ｐｉ１，Ｐｉ５，Ｐｉ５の画像データに対しては基準値ＴＨ３を適用し、パッチ画像Ｐｉ４の画像データに対しては基準値ＴＨ２を適用し、パッチ画像Ｐｉ２，Ｐｉ３の画像データに対しては基準値ＴＨ１を適用するようにすれば、各々適正な白黒判定が可能となる。このようなシェーディング補正データは、原稿サイズ検出のための位置ＡからホームポジションＨＰへの副走査読取りに引き続き、ホームポジションＨＰで白色基準板５を読み取らせることにより取得するようにしてもよい。制御系としては、ＣＰＵ４２からのパラメータ設定として段階的な基準値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３を加え、さらに、図８に示した主走査方向タイミング中のＸＬＳＹＮＣ，ＰＣＬＫから対象となるパッチ画像の主走査方向の位置を求め、その位置に応じて基準値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３を切り替える回路をメモリコントローラ４９に追加することにより実現できる。

なお、上述の説明では、パッチ画像を正方形状としたが、パッチ画像を構成する主走査方向の画素数、副走査方向のライン数は主走査方向、副走査方向各々のライトイネーブル信号ＸＷＥにより適宜設定可能であり、長方形状であってもよく、さらには、各パッチ画像Ｐｉ１〜Ｐｉ６毎に異なる形状の領域として設定するようにしてもよい。極端な例では、矩形領域とはせず、例えば、主走査方向に各々複数画素分を含む１主走査ライン上の画像領域を、副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の各々としてもよく、或いは、副走査方向に各々複数画素分を含む１副走査ライン上の画像領域を、副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の各々としてもよい。また、読取ライン数等も適宜設定すればよい。

本発明の一実施の形態の原稿サイズ検出装置を備えるデジタル複写機の構成例を概略的に示す縦断面図である。 本実施の形態のデジタル複写機１が備える電装ブロック図である。 ＩＰＵの構成例を示す概略ブロック図である。 本実施の形態の原稿サイズ検出動作の基本的なシーケンスを示す概略フローチャートである。 露光走査手段の動き等を模式的に示す説明図である。 メモリコントローラが関与する信号を示すブロック図である。 副走査方向に関する信号のタイミング例を示すタイミングチャートである。 主走査方向に関する信号のタイミング例を示すタイミングチャートである。 複数ラインメモリに格納される複数の読取箇所をコンタクトガラスや原稿の位置に対応付けて示す模式図である。 パッチ画像をＬ（ｉ）ＩＮ、Ｌ（ｉ）ＪＵＤＧＥとしてまとめて示す説明図である。 読み取られた各パッチ画像Ｐｉｎの白黒判定処理例を示すフローチャートである。 画像データの解析処理の一環として実行される処理例を示す概略フローチャートである。 シェーディング補正に関する説明図である。

符号の説明

２ 原稿読取装置
３ 原稿載置台
４ 原稿圧板
６ 光源
１２ 露光走査手段
１４ 撮像素子

Claims (10)

1. 原稿載置台を開閉自在に覆う原稿圧板と、前記原稿載置台上に載置された原稿を露光走査する光源を含む露光走査手段と、前記原稿からの反射光に基づいて当該原稿上の画像を読み取る撮像素子と、前記原稿圧板の開閉操作を検知する圧板検知センサとを備える原稿読取装置を用いて、前記原稿のサイズを検出する原稿サイズ検出装置において、
   前記圧板検知センサにより前記原稿圧板の閉め始めが検知された後、前記露光走査手段を所定位置から副走査移動させながら前記光源を点灯させて、前記撮像素子により副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の画像データを取得する手段と、
   前記取得する手段により取得された副走査方向の各読取ライン上の主走査方向に離散した複数箇所の画像データを所定の基準値と比較することにより、前記光源の点灯状況と、前記原稿圧板の開閉状況と、前記原稿のサイズとを判定するための白黒判定を行う手段と、
   前記各読取ライン上の主走査方向に離散した複数箇所のうち、各サイズの原稿が共通に前記原稿載置台に載置される位置で前記光源の点灯状況の判定に用いられる箇所における前記白黒判定を行う手段により得られた白黒判定結果、及び前記原稿載置台に載置される各サイズの原稿のうち最大サイズの原稿よりも外側の位置で前記原稿圧板の開閉状況の判定に用いられる箇所における前記白黒判定を行う手段により得られた白黒判定結果を用いて、前記光源の点灯状況及び前記原稿圧板の開閉状況から、前記各読取ラインのうち前記光源が点灯し、かつ前記原稿圧板が閉じられていない状態で読み取られた読取ラインを有効な読取ラインとして特定する手段と、
   前記特定する手段により特定された有効な読取ライン上の主走査方向に離散した複数箇所のうち、原稿サイズ毎に異なる位置で原稿サイズの判定に用いられる箇所における前記白黒判定を行う手段により得られた白黒判定結果を用いて、原稿サイズを判定する手段とを備えることを特徴とする原稿サイズ検出装置。
2. 前記副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の各々は、主走査方向及び副走査方向に各々複数画素分を含むパッチ画像領域である、ことを特徴とする請求項１記載の原稿サイズ検出装置。
3. 前記副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の各々は、主走査方向に各々複数画素分を含む１主走査ライン上の画像領域である、ことを特徴とする請求項１に記載の原稿サイズ検出装置。
4. 前記副走査方向の複数読取ライン分について各々主走査方向に離散した複数箇所の各々は、副走査方向に各々複数画素分を含む１副走査ライン上の画像領域である、ことを特徴とする請求項１記載の原稿サイズ検出装置。
5. 前記複数読取ラインは、前記露光走査手段の副走査移動に伴う副走査方向に物理的に異なる主走査ラインからなる、請求項１ないし４の何れか一記載の原稿サイズ検出装置。
6. 前記複数読取ラインは、前記露光走査手段の前記所定位置停止に伴い副走査方向に物理的には同一で時間的に異なる主走査ラインからなる、請求項１ないし４の何れか一記載の原稿サイズ検出装置。
7. 前記白黒判定を行う手段は、各箇所の画像データの平均値を算出し当該平均値を所定の基準値と比較することにより当該箇所の白黒判定を行う、ことを特徴とする請求項１ないし６の何れか一記載の原稿サイズ検出装置。
8. 前記白黒判定を行う手段が用いる所定の基準値は、変更自在である、ことを特徴とする請求項１ないし７の何れか一記載の原稿サイズ検出装置。
9. 前記白黒判定を行う手段が用いる所定の基準値は、各箇所の主走査方向の位置に応じて変更自在である、ことを特徴とする請求項８記載の原稿サイズ検出装置。
10. 原稿載置台を開閉自在に覆う原稿圧板と、前記原稿載置台上に載置された原稿を露光走査する光源を含む露光走査手段と、前記原稿からの反射光に基づいて当該原稿上の画像を読み取る撮像素子と、前記原稿圧板の開閉操作を検知する圧板検知センサと、請求項１ないし９の何れか一記載の原稿サイズ検出装置とを備えることを特徴とする原稿読取装置。

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