JP4627905B2

JP4627905B2 - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JP4627905B2
Application number: JP2001060685A
Authority: JP
Inventors: 典生山田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2021-03-05
Also published as: JP2002262041A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル複写機、スキャナ、ファクシミリなど搭載される画像読み取り装置に係り、特に、画像読み取り装置の露光ランプの点灯状態の監視を行う機能を有する画像読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル複写機などの画像読み取り装置１は、図６に示すように、コンタクトガラス２上におかれた原稿に、露光（蛍光）ランプ３からなる光源からの光を第１および第２キャリッジ４，５を走査させながら照射し、原稿画像からの反射光をレンズ６で結像し、イメージセンサ（ＣＣＤ）７で読み取る装置を備えている。このような装置では、原稿を読み取る際の画像濃度の基準とすべき白色として原稿を読み取る直前に白の基準として設置された基準白板８をまず読み取り、図７に示すようにシェーディングデータ（ステップ７０１）を生成して、その後に、読み取った画像データと、シェーディングデータを演算してシェーディング補正を行い（ステップ７０２）、その後、各画像処理を行い出力している。なお、図６において９は原稿スケール、１０はＣＣＤ７を搭載したＳＢＵ（Scaner Board Unit）であり、第１キャリッジ４および第２キャリッジ５はスキャナモータ１１によって駆動される。また、本明細書では、スキャナは、第１キャリッジ４および第２キャリッジ５を指す。
【０００３】
原稿読み取りは、スキャナのスタート指令に基づき、露光ランプ３を点灯させ、あらかじめ設定された速度で第１および第キャリッジ４，５を駆動させる。駆動開始後、まず基準白板８を読みとるタイミングとして、SHGATE信号を発生させ、これに同期して基準白板の白データ（以下、白板データとも称する）を読み取り、原稿読み取り開始位置に第１キャリッジ４が到達したら、FGATE信号を発生させ、これに同期して原稿データを読み取る。原稿読み取り終了後、第１および第２キャリッジ４，５は元の位置に戻る動作を行い、指定の元の位置に停止する。
【０００４】
このように動作することから、何らかの影響でシェーディングデータが異常になったときでも、一連の原稿読み取りと、各画像処理が行われ、最終的には異常画像として出力されてしまう場合がある。シェーディング異常の原因の１つに、光量の立ち上がりの問題がある。すなわち、読み取りの光源（露光ランプ３）として光量変動の少ない希ガス蛍光ランプを使用したとき、長時間使用されない場合、ランプ光量の立ち上がり時間が通常より長くなる。そのため、基準白板位置に白データを読みに行った時点でまだ光量が立ち上がっていないという状態が発生する。また、暗黒放置においては、さらにこのような光量の問題が顕著にあらわれる。
【０００５】
一方、この種の画像読み取り装置として、
・特開平１０−２５４０７４号公報
・特開平１１−２６１８１６号公報
・特開平１０−２７６３２５号公報
・特開平１０−２００７１１号公報
の各公報に開示された発明が公知である。
【０００６】
このうち、特開平１０−２５４０７４号公報には、原稿照明ランプに蛍光ランプを採用した画像読み取り装置において、長時間使用されていなかった時に、ランプの光量立ち上がり時間が通常より長くかかる暗黒始動特性が顕著にあらわれるので、通常のランプＯＮのトリガ信号とは別に、１秒程度の短時間点灯を行うことが開示されている。
【０００７】
また、特開平１１−２６１８１６号公報には、ミラーやレンズに付着したゴミや汚れ、基準白板に付着したゴミや汚れ、イメージセンサの不良による画像異常により、出力画像に縦筋が発生するなどのシェーディング補正不良を防止することが開示されている。
【０００８】
また、特開平１０−２７６３２５号公報には、原稿全体を読み取った場合に存在しないデータをなくし、滑らかな階調を実現する事ができるデジタルシェーディング補正装置が開示されている。
【０００９】
さらに、特開平１０−２００７１１号公報には、原稿を原稿台に固定して読み取る場合でも、原稿を原稿台上で移動させて読み取る場合でも、濃度差が出ない画像を得るようにした画像読み取り装置が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような従来例では、原稿固定のスキャナにおいて非常に有効であったが、原稿移動（シートスルー）タイプで、読み取りの生産性の高い読み取り装置では、常時原稿毎にシェーディングを行えないため、読み取り最中の露光ランプ異常を検出することができなかった。
【００１１】
そこで、本発明の第１の目的は、シェーディング動作以外でも、原稿の読み取り最中の露光ランプの状態をモニタして、異常時の対応ができる画像読み取り装置を提供することにある。
【００１２】
また、前述の従来例では、シェーディング動作以外でも、原稿読み取り終了時に、原稿を搬送する側の部材の濃度を検出する事により、露光ランプの異常検出はできた。しかし、一義的に決めた異常判定の基準判定値に対して、原稿を搬送する側の部材の濃度バラツキ、原稿との擦れによる原稿を搬送する側の部材の汚れ、または露光ランプの光量低下なと、原稿を搬送する側の部材の読み取りデータバラツキにより誤検知をしてしまう場合があった。
【００１３】
そこで、本発明の第２の目的は、これらのバラツキに対応した露光ランプ異常検出を可能にした画像読み取り装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、原稿台に沿って移動可能なスキャナと、前記スキャナを所定位置に固定して原稿を移動させて読み取る機能、及び当該所定位置とは異なる位置に基準白板を設けてシェーディング補正のために当該スキャナが当該基準白板の位置に移動して当該基準白板を読み取る機能を有する光学系と、前記スキャナの制御と共に、読み取った前記基準白板のデータに基づいて前記シェーディング補正を行う制御手段と、を備え、前記制御手段が、シートスルー型の自動原稿供給装置により連続して前記原稿が搬送される場合、最初の原稿に対してはシェーディング動作を実施して露光ランプ光量をモニタし、２枚目以降の原稿に対してシェーディングを実施しない場合にも、当該露光ランプ光量をモニタして、異常時には原稿データの取り込みを行わないようにした画像読み取り装置において、前記制御手段は、前記２枚目以降の原稿に対し、順次送られてくる原稿の紙間に対応して生成される信号に基づいて前記シェーディング動作と同じ動作を実施し、前記所定位置における前記自動原稿供給装置に備えられる当該原稿を搬送する側の部材の濃度を読み取って前記露光ランプ光量をモニタし、前記基準白板の読み値に対する判定基準値と前記原稿を搬送する側の部材の検出濃度に対する判定基準値とを個別に持ち、当該判定基準値が何れか一方でも判定基準を満足しない場合は、前記原稿データの取り込みを行わず、前記原稿を搬送する側の部材の検出濃度に対する前記判定基準値は、工場出荷時に当該原稿を搬送する側の部材の濃度を検出した値をデフォルト値として記憶させ、更に、通常の読み取り動作時における判定基準値は、読み取り装置の電源がＯＮされる毎に前記基準白板と前記原稿を搬送する側の部材との濃度の検出値に基づいて設定し、前記読み取り装置の電源がＯＮ時に検出した前記原稿を搬送する側の部材の濃度を検出した結果が、前記判定基準値より予め設定した範囲を超えて異常値として黒側の値になっているときのばらつきが大きい場合には、前記デフォルト値を当該判定基準値とすることを特徴とする。
この画像読み取り装置において、前記制御手段は、前記基準白板を読み取ったときのみシェーディングデータを更新するか、或いは前記通常の読み取り動作時における前記基準白板の読み値の推移から前記原稿を搬送する側の部材の検出した前記濃度に対する前記判定基準値を補正することが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
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。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の実施形態に係る画像読み取り装置と読み取り動作のタイミングを示す図で、図６の従来例に対してシートスルー型の自動原稿供給装置を装備した例である。この実施形態では、原稿固定と、原稿移動の２通りの読み取り動作が可能になっている。図２は本発明の第１の実施形態に係る画像読み取り装置の制御系を示す機能ブロック図、図３はシートスルーで読み取る場合の各信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【００２０】
画像読み取り装置自体は図６と同様である。ただし、シートスルーで原稿を読み取るために読み取り部１２が基準白板８の画像読み取りのためのスキャナ移動方向の上流側、図において左側に設けられている。
【００２１】
シートスルー型の自動原稿供給装置（以下、ＡＤＦと称す）１００は、原稿トレイ１０１、ピックアップローラ１０２、搬送ドラム１０３、搬送ローラ１０４、排紙ローラ１０５および排紙トレイ１０６を備え、読み取り装置１の上面に開閉自在に取り付けられている。原稿トレイ１０１には、読み取り前の原稿束が載置され、読み取り動作が開始されると、ピックアップローラ１０２によって原稿束の上面から１枚ずつピックアップされ、搬送ドラム１０３側に送られる。原稿は、複数設けられた搬送ローラ１０４対間、搬送ローラ１０４と搬送ドラム１０３間に挟持され、搬送路１０７を読み取り部１２側に送られ、読み取り部で読み取られた後、排紙ローラ１０５から排紙トレイ１０６上に排紙される。
【００２２】
画像読み取り装置１は図２に示すように、機能的には画像処理部２０１、読み取り装置部２０２、副走査タイミング発生部２０３とから構成される。画像処理部２０１はさらに、シェーディングデータ生成・更新部２０１１、シェーディング補正部２０１２および画像データ処理部２０１３とからなる。また、読み取り装置部２０２には、主走査タイミング発生部２０２１が設けられている。
【００２３】
原稿をコンタクトガラス２に固定した状態の場合は、前述の図６を参照して説明したものと同様なので、簡単に説明する。なお、以下の説明で、アサートするとは信号を立ち上げることで、処理の開始を意味し、ネゲートするとは立ち上がった信号を元に戻すことで、処理の終了を意味する。また、読み取った白板データが正常であるということは、８ビット画像データで白側を２５５、黒側を０とすると、そのデータの値が２５５に近い値であるということである。
【００２４】
副走査タイミング発生部２０３は、読取開始情報を受け取ると、異常フラグをリセットし、読み取りのために露光ランプ３を点灯させ、スキャナモータ１１によってスキャナ（第１および第２キャリッジ４，５）を駆動させる。第１キャリッジ４が基準白板８を読み取る位置に到達したならばSLEAD信号をアサートする。SLEAD信号がアサートされている間にスキャナは基準白板８領域の白データを読み取り、画像処理部２０１には基準白板８から読み取られた白データ２０１１が送信され、シェーディングデータの生成が始まる。
【００２５】
第１キャリッジ４が基準白板８領域を脱して、SLEAD信号をネゲートする位置に来たら、SLEAD信号をネゲートして、副走査タイミング発生部２０３は白板データを取り込む。取り込まれた白板データが白に近い値を示していれば、画像読み取り処理はそのまま続行され、スキャナ（第１キャリッジ４）が原稿を読み取る位置に来たら、SSCAN信号をアサートして、通常の読み取り処理を続行する。取り込まれた白板データが白に近くない値を示していれば、原稿データを読み取る処理を行わないようにSSCAN信号(FGATE信号）を発生させない。これにより異常な画像データを画像処理部２０１に流さず、異常画像の出力を防止できる。
【００２６】
さらに、前述のように取り込まれた白板データが白に近くない値を示している場合で、異常フラグが立っていない状態、すなわち、初回の白板を読み取る動作での場合は、異常フラグをセットしてスキャナを停止させる。次に、スキャナを基準白板８を読み取る前のホームの位置に戻し、スキャナがホームの位置に戻ったら、スキャナの駆動を再開する。これに対し、異常フラグが立っている状態、すなわち、初回の基準白板８を読み取る動作で異常を検出し、再度白板を読み取る動作を行った結果、再度異常を検出した場合、蛍光ランプ３の故障等のスキャナに異常があるので、スキャナシステム異常通知をユーザに通知してスキャナシステムを停止させる。
【００２７】
このように基準白板データを読み取った際に、基準白板データに誤りがあった場合、原稿の読み取りを中止するだけでなく、読み取り処理を再度行うので、暗黒始動による異常か、故障による異常かの異常の原因が明確になる。
【００２８】
原稿移動の場合は、原稿をＡＤＦ１００の原稿トレイ１０１にセットして、読み取り開始を待つ。最初に、シェーディングを行うために、第１キャリッジ４は基準白板８を読みに駆動され、再度シートスルーでの読み取り位置１２に戻る。戻ってから、原稿トレイ１０１の原稿が搬送され、読み取り位置１２で原稿を読み取る。読み取ったデータに対しては、シェーディング補正を行う。
【００２９】
図２に信号の流れを示す。副走査タイミング発生部２０４は、読み取り開始情報を受け取ると、スキャナモータ１１を駆動させ、基準白板読み取り領域内であるSLEAD信号を読み取り装置部２０２へ出力する。このアサートを受けて、実際の白板読み取り位置に相対する信号をライン同期をとってSHGATEとして画像処理部２０１へ出力する。画像処理部２０１では、SHGATE信号区間で基準白板８の濃度を読み取ってシェーディングデータを生成する。シェーディング動作が終わると、スキャナはシートスルーの読み取り位置に戻る。
【００３０】
次に、ＡＤＦ１００は、原稿搬送開始情報を受け取って、原稿トレイ１０１にセットしてある原稿の搬送を始める。原稿が読み取り位置１２まで達したらSSCAN信号を出力する。読み取り装置部２０２では、SSCAN信号に対してライン同期をとってFGATEを画像処理部２０１へ出力する。そして原稿読み取り領域を過ぎ、原稿後端が読み取り位置１２を過ぎた時点で、DFEND信号がネゲートされる。このエッジに対して*SHGT信号を生成して、SHGTとＡＮＤを取る。このようにすることで、原稿後端が過ぎてからの次の原稿まで（紙間）に、読み取り装置部２０２では、原稿を搬送する側の部材の濃度検出することができる。この部材は、白色形の搬送ドラムやガイド板（図示していないが、原稿を読み取り位置にあるガラス窓に密着させるためのガイド板）で、十分濃度を検出できるもので構成されている。このように制御すると、あたかも原稿後端を過ぎた時点でシェーディング動作が行われたような動作をするが、このときは、原稿を搬送する側の部材の濃度をモニタするだけで、シェーディングデータの更新はさせない。この制御では、SLEAD信号のアサートでリセットがかかり、DFEND信号でプリセット動作をするような信号生成し、この信号に基づいてシェーディングデータを更新する。
【００３１】
１枚目での露光ランプ３のモニタは、シェーディング動作により実施し、２枚目以降は、前述のように原稿後端を過ぎた時点であたかもシェーディング動作を実施して原稿を搬送する側の部材の濃度検出することにより露光ランプ３の状態をモニタする。モニタの結果、異常と判断した場合、ERROR情報を副走査タイミング発生部２０３、ＡＤＦ１００に渡し、SSCAN信号を読み取り装置部２０２に出力させないようにする。これにより、異常画像のデータ出力を最小限に食い止めることができる。
【００３２】
基準白板８の読み値に対する判定基準値と原稿を搬送する側の部材（前述のガイド板）の検出濃度に対する判定基準値を個別に持ち、どちらか一方でも基準を満足しない場合は、原稿データを取り込むFGATE信号を発生させないようにする。その際、基準白板８と前記ガイド板の濃度は必ずしも同じではないため、おのおのに対する判定基準値を予め設けて、おのおので判定することで適正な露光ランプ異常を判断することができる。
【００３３】
また、シェーディングデータの更新は、基準白板８を読み取った時にのみ実施し、紙間で実施したシェーディング動作で取得したデータは、シェーディングデータとして更新しない場合には、２枚目以降の露光ランプ３の光量モニタをシェーディング動作の強制的実施により行うようにする。ただし、２枚目以降のシェーディング動作で生成されたシェーディングデータが原稿の補正に用いることを禁止する必要がある。このコントロール信号として、SLEAD信号のアサートでリセットがかかり、DFEND信号でプリセット動作をするような信号（または情報フラグ）を生成し、これに基づいてシェーディングデータの更新、禁止を実行する。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
この第２の実施形態は、前述の第１の実施形態において、基準白板８の読み値に対する判定基準値と原稿を搬送する側の部材（前記実施形態では、ガイド板）の検出濃度に対する判定基準値は、工場出荷時に基準白板８と原稿を搬送する側の部材の各々の濃度を検出し、これらの値をデフォルト値として記憶させ、通常の読み取り動作時における判定基準値は、読み取り装置１の電源がＯＮされる毎に前記基準白板８と原稿を搬送する側の部材の濃度を検出した値に基づいて設定するようにしたもので、基本的な構成は第１の実施形態と同様に構成されている。以下、同等の構成要素には同一の参照符号を付して説明する。
【００３５】
すなわち、図４に示すように画像処理部２０１のシェーディングデータ生成・更新部２０１１には、工場出荷時に白板データのデフォールト値が不揮発ＲＡＭに予め書き込まれている。そして、以下に述べるような場合に前記デフォールト値を使用して濃度判定を行う。
【００３６】
本実施形態においても、前記構成において１枚目での露光ランプ３のモニタは、シェーディング動作により実施し、２枚目以降は、前述のように原稿後端を過ぎた時点であたかもシェーディング動作を実施して、原稿を搬送する側の部材（例えばガイド板）の濃度検出を行うことにより露光ランプの状態をモニタする。検出値の判定値の導き方は、まず装置の電源ＯＮ後、コピー動作が可能になる前のスタンバイ時に、基準白板８の濃度を読み取る動作として、前記シェーディングと同じ動作を行い、基準白板濃度を読み取る。更に、シートスルーの読み取り位置１２で原稿を搬送する側の部材の濃度を検出する。各々のデータから、黒側のデータ側にマージンを取って判定基準値を求める。これらの値は、前記シェーディングデータ生成・更新部２０１１の不揮発のＲＡＭに記憶させておく。そこで、これらの値に対して、黒側のデータが検出された場合は、ランプ異常として、原稿データを取り込まない処理を行うようにする。
【００３７】
読み取り装置の電源ＯＮ毎に自動的に基準白板８と原稿を搬送する側の部材の濃度を検出し、判定基準値を設定するが、ＡＤＦ１００のセット状態（開閉）で、原稿を搬送する側の部材の濃度値が大きくばらつく場合は、前述の工場出荷時にデフォルト値として用意している値を基準判定値として用いることによって誤検出を防ぐようにする。すなわち、電源ＯＮ時に、基準白板８と原稿を搬送する側の部材の濃度を検出するわけであるが、基準白板８と原稿を搬送する側の部材の濃度を検出する時、ＡＤＦ１００が、完全に閉じられた状態であれば、正確な値を取ることができる。しかし、若干浮いていたり、開放状態の場合は、原稿を搬送する側の部材の濃度を検出することができない。そこで、一度、原稿を搬送する側の部材の濃度を検出した結果が、デフォルト値として持っている判定基準値より、あらかじめ設定した範囲を超えて、異常値として黒側の値になっている時は、更に、最初に行った基準白板８の濃度検出を行い、前回と同等な値を検出できたとき、露光ランプ３は正常と見なし、先の原稿を搬送する側の部材の濃度を検出した値は、ＡＤＦ１００のセット不良と判断し、前回まで使用していた、判定基準値（不揮発ＲＡＭ上のデータ）を使用する。これにより、露光ランプ判定の誤検出防止を行うことが可能になる。
【００３８】
また、シートスルー読み取りで、ｎ枚の読み取りに対してシェーディングを間欠に実施する動作において、基準白板８の読み値の推移を検出して、原稿を搬送する側の部材の検出濃度に対する判定基準値に補正をかける場合には、間欠シェーディングを実施した際、間欠の時間が長いと、ランプ光量低下により原稿を搬送する側の部材の濃度読み取り値が下がってくる。この場合、図５に示すように次のシェーディング時に得た基準白板濃度の値と、前回の濃度の値との変化量を求めて（例えば％で算出）、この変化量を、次からの原稿を搬送する側の部材の濃度読み取り値に対して補正をかけることにより、判定基準を的確にすることができる。
【００３９】
その他、特に説明しない各部は前述の第１の実施形態と同等に構成され、同様に動作する。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、通常の読み取り動作時における読み取り装置の電源がＯＮ時に検出した原稿を搬送する側の部材の濃度を検出した結果が、判定基準値よりも異常値として黒側の値になっているときのばらつきが大きい場合には、工場出荷時に記憶させたデフォルト値を判定基準値とするので、判定基準値を決める際に誤った設定を防止することができ、これにより露光ランプの異常検出を的確に行うことが可能となり、誤検出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像読み取り装置全体の構成と原稿読み取り時のタイミングを示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る画像読み取り装置の概略構成と信号の出力状態を示すブロック図である。
【図３】図２の信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る画像読み取り装置の概略構成を信号の出力状態を示すブロック図である。
【図５】図４の信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】従来から実施されている画像読み取り装置の概略構成と原稿読み取り時のタイミングを示す図である。
【図７】従来から行われているデータの流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１画像読み取り装置
３露光ランプ
４第１キャリッジ
５第２キャリッジ
７ＣＣＤ
８基準白板
１１スキャナモータ
１２読み取り位置
１００シートスルー自動原稿供給装置（ＡＤＦ）
２０１画像処理部
２０１１シェーディングデータ生成・更新部
２０１２シェーディング補正部
２０１３画像データ処理部
２０２読み取り装置部
２０２１主走査タイミング発生部
２０３副走査タイミング発生部

Claims

原稿台に沿って移動可能なスキャナと、前記スキャナを所定位置に固定して原稿を移動させて読み取る機能、及び当該所定位置とは異なる位置に基準白板を設けてシェーディング補正のために当該スキャナが当該基準白板の位置に移動して当該基準白板を読み取る機能を有する光学系と、前記スキャナの制御と共に、読み取った前記基準白板のデータに基づいて前記シェーディング補正を行う制御手段と、を備え、前記制御手段が、シートスルー型の自動原稿供給装置により連続して前記原稿が搬送される場合、最初の原稿に対してはシェーディング動作を実施して露光ランプ光量をモニタし、２枚目以降の原稿に対してシェーディングを実施しない場合にも、当該露光ランプ光量をモニタして、異常時には原稿データの取り込みを行わないようにした画像読み取り装置において、
前記制御手段は、前記２枚目以降の原稿に対し、順次送られてくる原稿の紙間に対応して生成される信号に基づいて前記シェーディング動作と同じ動作を実施し、前記所定位置における前記自動原稿供給装置に備えられる当該原稿を搬送する側の部材の濃度を読み取って前記露光ランプ光量をモニタし、
前記基準白板の読み値に対する判定基準値と前記原稿を搬送する側の部材の検出濃度に対する判定基準値とを個別に持ち、当該判定基準値が何れか一方でも判定基準を満足しない場合は、前記原稿データの取り込みを行わず、
前記原稿を搬送する側の部材の検出濃度に対する前記判定基準値は、工場出荷時に当該原稿を搬送する側の部材の濃度を検出した値をデフォルト値として記憶させ、
更に、通常の読み取り動作時における判定基準値は、読み取り装置の電源がＯＮされる毎に前記基準白板と前記原稿を搬送する側の部材との濃度の検出値に基づいて設定し、
前記読み取り装置の電源がＯＮ時に検出した前記原稿を搬送する側の部材の濃度を検出した結果が、前記判定基準値より予め設定した範囲を超えて異常値として黒側の値になっているときのばらつきが大きい場合には、前記デフォルト値を当該判定基準値とすることを特徴とする画像読み取り装置。
前記制御手段は、前記基準白板を読み取ったときのみシェーディングデータを更新することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
前記制御手段は、前記通常の読み取り動作時における前記基準白板の読み値の推移から前記原稿を搬送する側の部材の検出した前記濃度に対する前記判定基準値を補正することを特徴とする請求項１または２記載の画像読み取り装置。