JP4913075B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置に関し、詳しくは、画像読取装置に備えられた白基準板の反射面に生じる付着物の検知精度を向上させ得る画像読取装置に関する。

従来より、複写機等の画像読取装置では、光源の発光光量の変動、光電変換部（例えば、イメージセンサの検知面）の感度変動等によって読み取られる光量に変動が生じている。この光量の変動は、読み取られた原稿画像の画質低下を伴うため、イメージセンサの検知面に対向する位置に、均一な白色を有する白基準板（シェーディング板ともいう）を設けて、読み取る光量の補正を行なっている。

白基準板を用いた光量の補正、いわゆるシェーディング補正は、通常、以下の手順にて行われる。まず、白基準板の反射面を挟んで対称の位置に設けられた二つの光源を同時に点灯させ、両方向から当該読取位置に光を照射する。上記白基準板から反射された反射光を白基準板のデータ（以下、白基準データという）としてイメージセンサで読み取り、続いて、原稿から画像データを読み取る。その原稿の画像データを、白基準データを白色の基準として変換すると、補正後の原稿の画像データが生成される。この補正後の原稿の画像データは、一様な明るさの画像であり、画質低下が最小限に抑えられた鮮明な画像データである。

しかしながら、上記シェーディング補正は、白基準データを白色の基準として補正を行うため、例えば、その白基準板の反射面に紙粉、ゴミ等の付着物が付着すると、その付着物に起因したデータが白基準データに含まれて、シェーディング補正が行なわれることとなる。付着物起因のデータを含む白基準データによってシェーディング補正が行なわれるとその付着物のある箇所の画像が異常な濃淡となり、全体視するとその部分にのみ筋の入った画像データが得られる。その結果、原稿画像の画質悪化を招き、鮮明な原稿の画像データを得ることができないという問題が生じる。

そこで、上記問題を解決するために、例えば、白基準板をロール状に構成し、白基準データに付着物起因のデータの欠陥が生じた場合、白基準板を回転させてその白基準板の反射面を変更させる従来技術がある。上記構成により、付着物が付着したとしても、その付着物を回避した反射面にて白基準データを取得するため、画質の悪化を防止することができるとしている。

また、特許第３５８１７４８号公報（特許文献１）には、所定の２値化閾値で２値化した２値化画像データに基づいて、白基準データからシェーディング補正精度の判定を行なうことにより、通常の画像読取装置の画像処理工程を利用して、シェーディング補正精度の判定を行なうことのできる画像読取装置が開示されている。上記構成により、原稿の画像を読み取る前に、シェーディング補正の補正精度を判定するため、光学系の劣化やゴミ・キズ等による品質の劣化を未然に防止することができるとしている。
特許第３５８１７４８号公報

しかしながら、従来技術では、白基準板の反射面の変更可能な画像読取装置を用意しなければならず、余計な部品点数やスペースが必要となるという問題がある。

また、特許文献１に記載の技術では、所定の２値化閾値が低すぎると、些細なゴミが検知され、度々白基準板の清掃を行わなければならず、一方、２値化閾値が高すぎると、全く付着物が検知されずに、その付着物を見逃し、画質の低下を招いていた。総じて、所定の２値化閾値の設定値が適正でないと、シェーディング補正精度の判定に誤認が生じやすく、適切に画質低下を防止することができないという問題がある。

また、どちらの技術でも、白基準データに基づいて付着物の存在の有無を判定するのであるが、この白基準データは照射光量が著しく高い状態にて得られるデータであるため、白基準板からの反射光量と付着物からの反射光量との差が生じ難く、付着物の検知精度に限界があった。

そこで、本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、画像読取装置の白基準板の反射面に生じる付着物の検知精度を向上させ得る画像読取装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、均一な白色を有する白基準板と、上記白基準板に対向する位置に検知面を有するイメージセンサと、上記白基準板の反射面を挟むように対称の位置に配置された二つの光源とを備え、上記二つの光源より上記反射面に光を同時に照射することで、当該反射面に光量に偏りのない均一な光を照射して、白色の基準となる白基準データを形成する画像読取装置であって、以下の構成を採用する。上記画像読取装置は、上記白基準データを形成する際に、上記二つの光源のうち、一方の光源のみを点灯させることで、上記反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射する照射手段と、上記反射面からの反射した反射光を検知する上記イメージセンサと、上記イメージセンサが検知した反射光量が、所定の付着物閾値以下となるか否か判定することで、上記反射面に付着した付着物が存在するか否かを判定する判定手段とを備え、上記照射手段は、上記付着物が上記反射面に存在しないと判定された場合に、上記二つの光源を点灯することで、上記白基準データを形成する。

白基準板は、均一な白色を有していればよく、その形状は、例えば、板状、ロール状等を用いることができる。ロール状であれば、イメージセンサが読み取る白基準板の反射面を容易に変更できるため、白基準板の反射面に付着物が存在したと判定した際に迅速に対応することが可能となる。

斜め方向は、例えば、白基準板の反射面に対して直交方向と、光の入射方向との間の角度である入射角が０〜９０°の範囲を有する方向である。さらに、上記入射角が３０〜６０°の範囲内であると、白基準板の反射面に付着した付着物に影が生じやすくなり、付着物の検知精度を向上させることができる。

照射手段は、白基準板の反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射させればよく、白基準板の反射面上の方向は、原稿を搬送させる原稿搬送方向、その逆方向、原稿搬送方向の面と直交する副原稿搬送方向、その逆方向、原稿搬送方向に対して斜め４５°の方向、その逆方向等とすることができる。

イメージセンサは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳセンサ（ＣＭＯＳ ｓｅｎｓｏｒ）、ＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）などを用いることができる。

イメージセンサの配置は、白基準板からの反射光を検知可能な配置であればよく、例えば、白基準板に対向する位置にイメージセンサの検知面を配置させることができるし、さらに所定の位置に反射板を備えて、その反射板によって白基準板からの反射光をイメージセンサの検知面に導くように配置させても構わない。さらに、イメージセンサが白基準板からの反射光を検知する際に検知の妨げとならなければ、イメージセンサと白基準板との間に透明性を有する板、例えば、ガラス板、アクリル板等を配置させても構わない。

判定手段の判定方法は、付着物の存在を判定できる方法であればよいが、例えば、付着物からの反射光量であると予測される値である付着物閾値を予め記憶させておき、白基準板からの反射光量の中に付着物閾値を下回る光量が含まれた場合に、白基準板の反射面に付着物が存在すると判定する方法が挙げられる。

付着物閾値は、例えば、照射手段を用いて、紙粉、ゴミ等の画像読取装置内部に発生する付着物から得られる反射光量の平均値から得られる値である。また、付着物からの反射光量を、付着物の影からの反射光量とすることも可能である。

また、上記照射手段は、上記白基準板の反射面を挟むように対称に配置した２つの光源の中の一方を用いて光を照射するよう構成することができる。

光源は、上記白基準板の反射面を挟むように対称に配置している２つの光源であればよく、例えば、イメージセンサ近傍に備えられた原稿に照射する光源、画像読取装置の内部を照射する光源、シェーディング補正に使用される光源、付着物の存在の判定のみに使用される光源等であり、少なくとも一つ含んでいればよい。

さらに、光源は、白熱電球、蛍光ランプ、高輝度放電ランプ、発光ダイオード等を用いることができる。

照射手段は、２つの光源の中の一方を用いて光を照射する方法は、例えば、２つの光源のうち、一方の光源のみを点灯させる方法が挙げられる。その場合、付着物存在の判定時は、その点灯させる光源以外の光源を消灯させても構わない。

又、本発明の画像読取装置では、上記白基準板は、ロール状であり、上記付着物が上記反射面に存在すると判定された場合に、上記白基準板を所定角度回転させて、上記付着物の存在を判定した反射面を変更する清掃手段を更に備え、上記照射手段は、上記清掃手段による上記白基準板の回転が完了すると、再度、上記反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射し、上記判定手段は、上記付着物が存在するか否かを判定する。又、本発明の画像読取装置では、上記清掃手段は、上記反射面の付着物を除去する付着物除去部材を更に備える。又、本発明の画像読取装置では、上記付着物閾値は、自装置内部に発生する複数の付着物を上記反射面に付着させた状態で、上記一方の光源で光を照射して、各付着物毎の反射光量を平均して得られる、当該付着物からの反射光量と予測される値である。

又、本発明の画像読取装置では、上記照射手段が上記白基準データを形成する際に点灯する一方の光源の近傍に可動式の反射板を更に備え、上記白基準データを形成する際に、上記反射板を、上記一方の光源の周囲に移動させて、一方向のみからの当該一方の光源の光を上記反射面に照射させるよう構成することができる。

反射板は、光源からの光を集光させる形状であればよく、例えば、板状、円状等の形状を採用することができる。

又、本発明は、均一な白色を有する白基準板と、上記白基準板に対向する位置に検知面を有するイメージセンサと、上記白基準板の反射面に斜め方向で、かつ一方向にのみ一箇所設けられた光源と、上記反射面を介して上記光源と対称の位置に回動可能に配置された反射板とを備え、上記光源を点灯させるとともに、上記反射板を所定の第一の角度に回動させて、上記反射面に光量に偏りのない均一な光を照射して、白色の基準となる白基準データを形成する画像読取装置であって、下記の構成を採用する。上記画像読取装置では、上記白基準データを形成する際に、上記光源を点灯させるとともに、上記反射板を、上記反射面に均一な光を照射させない第二の角度に回動させることで、上記反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射する照射手段と、上記反射面からの反射した反射光を検知する上記イメージセンサと、上記イメージセンサが検知した反射光量が、所定の付着物閾値以下となるか否か判定することで、上記反射面に付着した付着物が存在するか否かを判定する判定手段とを備える。又、上記画像読取装置では、上記照射手段は、上記付着物が上記反射面に存在しないと判定された場合に、上記反射板を上記第一の角度に回動させることで、上記白基準データを形成する。

さらに、付着物の存在が判定された際に、付着物を除去する清掃手段、付着物の存在を知らせる警告手段、付着物の存在を表示する表示手段を設けても構わない。

本発明の画像読取装置によれば、照射手段が、白基準板の反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射し、判定手段がその反射光に基づいて、白基準板の反射面の付着物の存在を判定するよう構成している。

これにより、白基準板に付着物が存在する場合、単に付着物からの反射光量を検知するのではなく、付着物に影を生じさせた状態で、その影の反射光量を検知して付着物の存在を判定することとなる。付着物の影からの反射光量と白基準板からの反射光量との差は著しく、影からの反射光量は非常に低いため、影の存在、言い換えると、付着物の存在を精度よく検知することが可能となる。その結果、シェーディング補正を行なう前段階で付着物を確実に検知し、その付着物による画質の低下を未然に防止することが可能となる。

また、上記照射手段は、レンズに対して対称に配置した２つの光源の中の一方を用いて光を照射するよう構成することができる。

これにより、画像読取装置に既に備えられた２つの光源の点灯・消灯の制御を行えば、白基準板の反射面の付着物を精度よく検知することが可能となるため、部品点数を追加する必要がない。

また、上記照射手段は、上記光源を用いて光を照射するよう構成することができる。

これにより、所定の位置に配置された光源に限定されることなく、白基準板の反射面の付着物を検知することが可能となり、様々な画像読取装置に適用することが可能となる。

また、光源からの光を集光する反射板を備え、上記照射手段は、上記反射板と、上記光源以外の光源とによって、上記白基準板の反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射するよう構成することができる。

これにより、所定の位置に配置されていない光源を利用して、付着物の検知を行うことが可能となる。さらに、画像読取装置の構造上の問題から、所定の位置に光源を配置することが不可能であっても、付着物の検知を行うことが可能であるため、様々な画像読取装置に適用することができる。もちろん、反射板の配置によって、白基準板等の配置変更も容易に行えるため、その配置によっては省スペース化も実現できる。

なお、反射板の角度を調整すれば、付着物に生じる影の強弱を容易に調整可能となるため、影の強弱に伴う付着物の検知精度も容易に変更することが可能となる。

以下に、添付図面を参照して、本発明の画像読取装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。また、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベット「Ｓ」はステップを意味する。

以下に、本発明に係る画像読取装置について説明する。

図１は、原稿を搬送させて原稿の画像を読み取る画像読取装置の内部の全体構成を示す概念図である。上記画像読取装置は、具体的には、デジタル複写機、プリンタ、複合機などに備えられた画像読取部が該当する。

なお、一例として原稿を搬送して、その原稿の画像を読み取る画像読取装置の動作を簡単に説明する。

まず、ユーザが画像読取装置１００を利用する場合、原稿Ｐを画像読取装置１００の側面に備えられている原稿トレイ１０１に載置し、画像読込の設定を操作部１０２から入力する。さらに、ユーザが操作部１０２に設けられたスタートキーを押下すると、画像読取装置１００は画像読込指示を受信し、画像読込処理を開始する。

画像読取装置１００が画像読込処理を開始すると、まず、画像読取部１０３内部に備えられた光源（図示せず）が点灯し、光源からの光がローラ状の白基準板１０４に照射される。照射された光は白基準板から反射され、画像読取部１０３内部のレンズを通過し、フォトダイオードからなるイメージセンサ（図示せず）に導かれる。導かれた光は上記イメージセンサにより光電変換されて、白基準データが生成される。なお、白基準データは、白色の基準として一時記憶される。

続いて、原稿トレイ１０１に載置された原稿Ｐが、その近傍に備えられた給紙ローラ１０５によって１枚ずつ原稿Ｐが引き出され、画像読取部１０３に搬送される。搬送される原稿Ｐは、給紙ローラ１０５と画像読取部１０３との間に設けられた搬送ローラ１０６によって最適な搬送速度に調整され、画像読取部１０３と白基準板１０４との間に送り込まれる。原稿が送り込まれると、画像読取部１０３内部の光源が点灯し、その光が原稿の画像を反射してイメージセンサに検知され、原稿Ｐの画像データに変換され、原稿の画像を読み取ることとなる。

画像を読み取られた原稿Ｐは、画像読取部１０３後方に備えられた搬送ローラ１０７によって搬送速度が調整され、その搬送ローラの後続に位置する複数の搬送ローラ１０８、１０９、１１０によって、画像読取装置１００上部に設けられた排紙トレイ１１１へ導かれることとなる。排紙トレイ１１１へ搬送された原稿Ｐは、そのまま積載され、収容される。

ここで、画像読取装置１００は、白基準データと原稿Ｐの画像データとを取得したこととなるので、白基準データを白色の基準として、原稿Ｐの画像データを変換し補正する（シェーディング補正）。補正終了後の原稿の画像データはユーザに提供されるデータとなる。

上記手順により、画像読取装置１００は画像読取処理をユーザに提供する。なお、白基準データを取得してから原稿Ｐの画像データを取得するまでの原稿読取処理を実行する手段を原稿読取手段と称する（後述する）。

次に、図２を用いて、画像読取装置１００の制御系ハードウェアの構成を説明する。図２は、画像読取装置における制御系ハードウェアの概略構成図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。

画像読取装置１００の制御回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２０４、各駆動部に対応するドライバ２０５、光源２０６、イメージセンサ２０７を内部バス２０８によって接続している。上記ＣＰＵ２０１は、例えば、ＲＡＭ２０３を作業領域として利用し、上記ＲＯＭ２０２、上記ＨＤＤ２０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ２０５、光源２０６、イメージセンサ２０７とデータや指示を授受し、上記図１に示した各駆動部の動作を制御する。また、上記駆動部以外の後述する各手段（図６に示す）についても、上記ＣＰＵ２０１がプログラムを実行することで当該各手段を実現する。上記ＲＯＭ２０２や上記ＨＤＤ２０４には、以下に説明する各手段を実現するプログラムやデータが記憶されている。

続いて、本発明に係る画像読取部１０３の詳細について説明する。

図３Ａは、フレーム３０１よりなる画像読取部１０３と周辺部材の側面図、図３Ｂは、その画像読取部１０３の斜視図である。

図３Ａに示すように、この画像読取部１０３は、側面視で上方から、基板３０２上に配置されたＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）方式のイメージセンサ２０７と、そのイメージセンサ２０７の検知面に接する位置に、当該検知面に導かれる光を集光するレンズ３０３と、そのレンズ３０３に対向する位置に原稿の進入を防止するコンタクトガラス３０４とを備えている。

コンタクトガラス３０４の下方には、ロール状の白基準板１０４が設けられ、そのコンタクトガラス３０４と白基準板１０４との間は、丁度原稿一枚が搬送可能な程度に空間が設けられている。

設けられた基板３０２、イメージセンサ２０７、レンズ３０３、コンタクトガラス３０４、白基準板１０４は、側面視でレンズ３０３の光軸３０５に、それぞれの中央を一致させるように配置される。そのため、イメージセンサ２０７の検知面は、下方の白基準板１０４に対向することとなり、白基準板１０４からの反射光を検知することが可能となる。

さらに、レンズ３０３の光軸３０５を対称軸として、同一の光量を照射する二つの光源２０６ａ、２０６ｂが、側面視で左右対称の位置に、かつ画像読取部１０３の内部に設けられ、白基準板１０４の反射面を挟むように配置される。なお、二つの光源２０６ａ、２０６ｂが光を照射すると、その光はコンタクトガラス３０４を介して下方に搬送される原稿Ｐ、または下方に位置する白基準板１０４に照射されることになる。

また、左右対称の位置に設けられた二つの光源２０６ａ、２０６ｂのうち、原稿Ｐが搬送される原稿搬送方向３０６の下流側に備えられた光源２０６ａは、レンズ３０３の光軸３０５の方向（白基準板１０４の反射面に対して直交方向）と、その光源２０６ａの光の入射方向との間の角度である入射角α１が所定の角度（図３Ａでは、６０°）となる位置で配置される。さらに、原稿搬送方向３０６の上流側に設けられた光源２０６ｂも、その光源２０６ｂの入射角α２が所定の角度（図３Ａでは、６０°）となる位置で配置される。さらに、図３Ｂに示すように、基板３０２、イメージセンサ２０７、レンズ３０３、コンタクトガラス３０４、白基準板１０４、二つの光源２０６ａ、２０６ｂは、搬送される原稿Ｐの幅よりも長い幅をそれぞれ有しており、それぞれの幅方向の軸を平行とする位置に並設される。

二つの光源２０６ａ、２０６ｂが同時に光を白基準板１０４に照射すると、その白基準板１０４には、原稿搬送方向３０６の上流側でも下流側でも同等の光量を有し、かつ幅方向でも同等の光量を有する光、すなわち、光量に偏りのない均一な光が両方向から入射されることとなる。なお、その入射光によって生じる反射光も光量に偏りのない光となる。上記構成によって、通常の原稿の読み取り、または、白基準データの取得が行なわれる。

続いて、本発明に係る画像読取部１０３の付着物検知の詳細について説明する。

図４Ａは、付着物４０１が付着している白基準板１０４の反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射した際の画像読取部１０３の側面図、図４Ｂは、両方向から光を照射した際の画像読取部１０３の側面図である。

画像読取部１０３が付着物４０１を検知する場合、原稿搬送方向３０６の下流側にある光源２０６ａのみを点灯し、上流側にある光源２０６ｂを消灯する。すると、点灯した光源２０６ａの光は入射角α１で白基準板１０４の反射面に進行し、その白基準板１０４の反射面に付着した付着物４０１に当たることとなる。付着物４０１は、所定の入射角α１を有し、かつ一方向のみからの光を受けるため、その付着物４０１から、入射方向と逆方向に、付着物４０１に対応する影４０２が生じることとなる。なお、上流側にある光源２０６ｂは消灯しているため、付着物４０１からの影４０２は生じやすい状態である。

一方、二つの光源２０６ａ、２０６ｂが両方向から同時に照射する場合、光が付着物４０１の周囲を均一に照射し、その付着物４０１からの影はほとんど生じない状態となる。

続いて、付着物４０１から影が生じた際のイメージセンサ２０７が検知する白基準板１０４のデータの詳細について説明する。

図５Ａは、白基準板の反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射した際に得られる白基準板１０４のデータの曲線と付着物閾値を示す図であり、図５Ｂは、両方向から光を照射した際に得られる白基準板１０４のデータの曲線と付着物閾値を示す図である。

なお、付着物閾値は、紙粉、ゴミ等の画像読取装置１０３内部に発生する付着物を白基準板１０４の反射面に付着させた状態で光を照射させ、それぞれの反射光量を平均して得られる値であり、付着物４０１からの反射光量と予測される値である。図５Ａに示す付着物閾値５０１は、白基準板の反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから付着物に光を照射した際に得られた値であり、図５Ｂに示す付着物閾値５０２は、両方向から付着物に光を照射した際に得られた値である。なお、図５Ａに示した曲線５０３の絶対値が、図５Ｂに示した曲線５０４の絶対値に対して２分の１程度であるのは、図５Ａに示した曲線５０３は、一方向のみからの反射光量のためである。

原稿搬送方向３０６の下流側にある光源２０６ａのみを点灯させた際に、イメージセンサ２０７が、原稿搬送方向３０６の面上かつ原稿搬送方向３０６に対して垂直方向である副原稿搬送方向に、付着物４０１の影４０２のある箇所５０５を含む白基準板１０４からの反射光量を検知した結果を見てみると、影４０２の部分の反射光量５０６は著しく低くなって、その部分は容易に付着物閾値５０１以下となっていることが理解できる（図５Ａ）。そのため、即時に白基準板１０４に付着物４０１が存在することを判定することが可能となる。

比較例として、二つの光源２０６ａ、２０６ｂを両方向から同時に点灯させた際に、イメージセンサ２０７が副原稿搬送方向に、付着物４０１の付着箇所５０７を含む白基準板１０４の反射光量を検知した結果を見てみると、付着物４０１からの反射光量５０８は白基準板１０４からの反射光量よりも聊か弱いものの、付着物閾値５０２以下となっていないことが理解できる（図５Ｂ）。この場合、付着物４０１がないものと判定されることになる。もちろん、付着物閾値５０２の取り方によっては、上記図５Ｂの結果でも、付着物４０１の存在は検知可能であるが、明らかに付着物４０１に影４０２を生じさせた図５Ａの結果の方が付着物の存在を容易に検知することができると理解される。

なお、付着物の性状（例えば、大きさ、色、形状等）に、その反射光量は依存するものの、例えば、紙片等の本来白色を有している付着物であれば、なおさら、二つの光源２０６ａ、２０６ｂを両方向から同時に点灯させた場合の結果では、付着物４０１の存在を判定することは困難であることは言うまでもない。

続いて、本発明に係る画像読取装置１００の処理の詳細について説明する。

図６は、本発明の画像読取装置１００の機能ブロック図である。図７は、画像読取装置１００が付着物検知する実行手順を示すためのフローチャートである。

ユーザが原稿トレイ１０１に原稿Ｐを載置し、操作部１０２にて画像読取の指示を行なうと、その信号を受けて照射手段６０１が原稿搬送方向３０６の下流側にある光源２０６ａのみを点灯し、上流側にある光源２０６ｂを消灯する（図７：Ｓ１０１→Ｓ１０２）。

光は白基準板１０４を照射し、その反射光はイメージセンサ２０７の検知面にて検知される。検知された反射光のデータは、判定手段６０２に送信され、判定手段６０２は、そのデータと予め記憶されている付着物閾値５０１とに基づいて、白基準板１０４の反射面の付着物４０１の存在を判定する（図７：Ｓ１０３）。

付着物４０１が白基準板１０４の反射面に存在すると判定された場合、判定手段６０２がその旨を清掃手段６０３に送信する（図７：Ｓ１０３ＮＯ→Ｓ１０４）。清掃手段６０３は、ロール状の白基準板１０４を所定角度回転させて、付着物４０１の存在を判定した白基準板１０４の反射面を変更する。

白基準板１０４の回転が完了すると、再度、照明手段６０１が一方向のみから光を照射し、判定手段６０２が付着物の存在を判定する（図７：Ｓ１０４→Ｓ１０２、Ｓ１０３）。

付着物４０１が白基準板１０４の反射面に存在しないと判定された場合、照明手段６０１が、二つの光源２０６ａ、２０６ｂを点灯させ、イメージセンサ２０７が白基準板１０４からの反射光を検知する（図７：Ｓ１０３ＹＥＳ→Ｓ１０５）。なお、この検知された白基準板１０４のデータは、白基準データ、すなわち、白色の基準として一時記憶手段６０４に記憶される。

白基準データが記憶されると、原稿読取手段６０５が、原稿トレイ１０１に載置された原稿Ｐの画像を読み取る（図７：Ｓ１０６）。読み取られた原稿の画像データは、画像補正手段６０６に送られ、その画像補正手段６０６が原稿Ｐの画像データと先ほど記憶した白基準データとに基づいて、当該画像データを補正する（シェーディング補正、図７：Ｓ１０７）。補正が終了すると、鮮明な原稿Ｐの画像データを得ることとなる。

このように、照射手段６０１が、白基準板１０４の反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射し、判定手段６０２がその反射光に基づいて、白基準板１０４の反射面の付着物４０１の存在を判定するよう構成している。

これにより、白基準板１０４の反射面に付着物４０１が存在する場合、付着物４０１に影４０２を生じさせた状態で、その影４０２の反射光量を検知して付着物４０１の存在を判定することとなる。付着物４０１の影４０２からの反射光量と白基準板１０４からの反射光量との差は著しく、影４０２からの反射光量は非常に低いため、影４０２の存在、言い換えると、付着物４０１の存在を精度よく検知することが可能となる。その結果、シェーディング補正を行なう前段階で付着物４０１を確実に検知し、その付着物４０１による画質の低下を未然に防止することが可能となる。

なお、本実施形態の照明手段６０１は、斜め方向、すなわち、所定の入射角α１にて白基準板１０４を照射するよう構成したが、その入射角α１は付着物４０１に影４０２を生じさせる角度であればよい。なお、上記入射角α１は、３０〜６０°の範囲内であれば、付着物４０１に影を生じさせやすいとともに、反射光量の絶対値が高くなるため、より精度よく付着物４０１の存在を判定することが可能となり、好ましい。

また、本実施形態の二つの光源２０６ａ、２０６ｂは、レンズ３０３の光軸３０５に対して側面視で左右対称の位置、すなわち、白基準板１０４の反射面を挟んだ位置に配置したが、二つの光源２０６ａ、２０６ｂが白基準板１０４または原稿Ｐに両方向から均一に光を照射する範囲であればよく、例えば、照射光量が多い光源と照射光量が少ない光源とを二つ用意して、白基準板１０４の反射面に対して非対称に配置し、白基準板１０４の反射面に両方向から均一に光を照射しても構わない。上記構成により、光源の配置を変更できるため、画像読取装置１００の全体形状も変更可能となる。

また、本実施形態の二つの光源２０６ａ、２０６ｂは、側面視で左右対称の位置、すなわち、原稿搬送方向３０６に対して上流側と下流側の位置に配置するよう構成したが、白基準板１０４または原稿Ｐに照射する光量が十分に得られる配置であればよく、例えば、副原稿搬送方向に対して上流側と下流側の位置に配置しても構わない。

また、本実施形態の画像読取部１００は、側面視で上部にイメージセンサ２０７を設けて、白基準板１０４または原稿Ｐからの反射光を上方から検知するよう構成したが、下方、左方、右方のいずれかの方向から検知するよう構成しても構わない。

また、本実施形態の清掃手段６０３は、白基準板１０４を所定角度回転させるのみであったが、ブラシ等の付着物除去部材をさらに設けて、白基準板１０４の反射面の付着物４０１を除去するよう構成しても構わない。例えば、図８Ａに示すように、側面視で白基準板１０４の下方に付着物吸着用ブラシ８０１を設け、そのブラシ８０１の繊維を白基準板４０１と接するように配置して、清掃手段６０３が白基準板１０４を回転させると、ブラシ８０１の繊維に付着物４０１が吸着され、取り除かれるよう構成しても構わない。もちろん、上記付着物吸着用ブラシ８０１は、画像読取部の読取を阻害しない箇所に設けられればよい。なお、上記付着物除去部材は、付着物４０１を吸い込む小型の付着物吸込用掃除機でも構わない。

また、本実施形態の清掃手段６０３に代えて、または清掃手段６０３とともに、警告等を発する警告手段６０７もしくは白基準板１０４上に付着物４０１が付着している旨等を表示する表示手段６０８を設けても構わない。

また、本実施形態の光源は、原稿の画像を読み取る際に使用される光源を用いて光を照射したが、別個に付着物検知用の光源を設けても構わない。図８Ｂに示すように、付着物検知用の光源８０２は、白基準板１０４の反射面に斜め方向、すなわち所定の入射角α３を有する方向で、かつ一方向のみから光を照射させる必要があることは言うまでもない。また、光量を調整するために、照射する方向を一致させた複数の付着物検知用の光源を設けても構わない。

また、本実施形態の画像読取装置１００に、さらに、光源からの光を集光する反射板を設けても構わない。例えば、図８Ｃに示すように、付着物検知時に点灯する光源２０６ｂの近傍に可動式の反射板８０３を設けて、付着物検知時のみ、点灯する光源２０６ｂの周囲に反射板８０３が移動し、所定の入射角α４を有する方向のみから光を照射するよう構成しても構わない。上記構成により、付着物４０１から生じる影４０２を鮮明にして、付着物４０１の検知精度を向上させることが可能となる。

また、図８Ｄに示すように、画像読取装置から遠くに設けられた別個の付着物検知用の光源８０４の光を、白基準板１０４の反射面に斜め方向、すなわち所定の入射角α５を有する方向で、かつ一方向のみから照射するように反射板８０５を設けても構わない。上記構成により、所定の位置に配置されていない光源８０４からでも反射板８０５によって光を集光して白基準板１０４に光を照射することが可能となる。もちろん、反射板の配置によって、白基準板１０４等の配置変更も容易に行えるため、その配置によっては省スペース化も実現できる。

なお、反射板８０５を回動可能に配置し、反射板８０５の角度を調整すれば、付着物４０１に生じる影４０２の強弱を容易に調整可能となるため、影４０２の強弱に伴う付着物４０１の検知精度も容易に変更することが可能となる。

また、本実施形態の画像読取装置１００では、二つの光源２０６ａ、２０６ｂが白基準板１０４または原稿Ｐに両方向から均一に光を照射するよう構成したが、他の実施形態として、例えば、白基準板１０４の反射面に斜め方向で、かつ一方向にのみ１箇所設けられた光源と、回動によって上記光源からの光を集光して、イメージセンサ２０７に対して均一に反射光を照射させることが可能な反射板とを備え、上記照射手段６０１は、上記光源と、上記反射板とに基づいて、原稿Ｐの画像データを読み取る際には、当該原稿面に均一に光を照射し、白基準データを形成する前には、上記白基準板１０４の反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射するよう構成しても構わない。

例えば、図９Ｅ、図９Ｆに示すように、原稿搬送方向３０６の下流側に一箇所光源２０６ａを設け、その光源２０６ａの入射角α６が所定の角度（図９Ｅでは、３０°）となる位置で配置され、さらに、原稿搬送方向３０６の上流側に当該光源２０６ａから照射された光を集光して、その反射光を所定の入射角α７（図９Ｅでは、３０°）となるよう回動可能に反射板９０１を配置させる。

上記反射板９０１を回動することによって、原稿面に両方向から均一に光を照射させることも、白基準板の反射面に斜め方向でかつ一方向のみから光を照射させることも可能となる。そのため、照射手段６０１を、原稿Ｐの画像データを読み取る際に、反射板９０１を所定の角度で回動させて、入射角α６と入射角α７とを一致させ、当該原稿面に均一に光を照射させ（図９Ｅ）、白基準データを形成する前に、白基準板面に均一に光を照射させない角度（光源２０６ａの光を集光することがない角度、例えば、光源２０６ａの光を全く集光しない位置に反射板を回動させた時の回動角度が該当する）で反射板９０１を回動させて、白基準板１０４の反射面に斜め方向でかつ一方向のみから光を照射させるよう構成することができる（図９Ｆ）。上記構成により、光源等の部品点数を少なくすることができるとともに、原稿の画像データと白基準データとを適切に取得することが可能となる。

また、本実施形態の付着物検知のタイミングは、原稿の画像を読み取る前であったが、画像読取装置の待機時、画像読取装置の待機時の電力を抑えた省電力状態から即時に画像読取処理を提供可能な通常の状態へ移行した後、所定の枚数を読み取った後、所定の期間経過後のタイミングに行なっても構わない。

また、本実施形態は、原稿の片面のみの画像を読み取るよう構成したが、画像読取部を増やして、原稿の両面の画像を読み取るよう構成しても構わない。

また、本実施形態は、白基準板１０４の反射面の付着物のみを検知するよう構成したが、コンタクトガラス３０４の付着物４０１を検知するよう構成しても構わない。例えば、予め付着物のない状態の白基準板１０４からの反射光量とコンタクトガラス３０４からの反射光量とを記憶させておき、付着物検知時にて、白基準板１０４からの反射光量とコンタクトガラス３０４からの反射光量とを分離して解析することにより、コンタクトガラス３０４の表面上の付着物を検知することが可能となる。コンタクトガラス３０４の表面上に付着物を検知した場合、例えば、上述した清掃手段６０３、警告手段６０７、表示手段６０８を用いて対処すれば足りる。

また、本実施形態は、白基準板１０４の反射面に付着した付着物４０１の検知を行ったが、予め記憶させる付着物閾値によって、白基準板１０４の反射面上のキズ、コンタクトガラス３０４の表面上のキズ等も検知することが可能となる。その場合、付着物閾値は上記キズ等に対応させた値とする必要があることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる画像読取装置は、複写機、プリンタ、複合機等に有用であり、画像読取装置の白基準板の反射面に生じる付着物の検知精度を向上させ得る画像読取装置として有効である。

本実施形態の画像読取装置の内部の全体構成を示す概念図である。 本実施形態の画像読取装置の制御系ハードウェアの構成を示す図である。 本実施形態の画像読取部とその周辺部材の側面図及び斜視図である。 本実施形態の付着物が付着している際の画像読取部の側面図である。 本実施形態の付着物検知の際に得られる白基準板のデータの曲線と付着物閾値を示す図である。 本実施形態の画像読取装置の機能ブロック図である。 本実施形態の付着物検知の実行手順を示すためのフローチャートである。 本実施形態の清掃手段、反射板等を示す画像読取部の側面図である。 他の実施形態の画像読取部とその周辺部材の側面図である。

符号の説明

１００ 画像読取装置
１０３ 画像読取部
１０４ 白基準板
２０６ａ、２０６ｂ 光源
２０７ イメージセンサ
３０５ レンズ３０３の光軸
４０１ 付着物
４０２ 付着物の影
６０１ 照明手段
６０２ 判定手段
６０３ 清掃手段
６０４ 記憶手段
６０５ 原稿読取手段
６０６ 画像補正手段
６０７ 警告手段
６０８ 表示手段

Claims (6)

1. 均一な白色を有する白基準板と、上記白基準板に対向する位置に検知面を有するイメージセンサと、上記白基準板の反射面を挟むように対称の位置に配置された二つの光源とを備え、上記二つの光源より上記反射面に光を同時に照射することで、当該反射面に光量に偏りのない均一な光を照射して、白色の基準となる白基準データを形成する画像読取装置であって、
   上記白基準データを形成する際に、上記二つの光源のうち、一方の光源のみを点灯させることで、上記反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射する照射手段と、
   上記反射面からの反射した反射光を検知する上記イメージセンサと、
   上記イメージセンサが検知した反射光量が、所定の付着物閾値以下となるか否か判定することで、上記反射面に付着した付着物が存在するか否かを判定する判定手段とを備え、
   上記照射手段は、上記付着物が上記反射面に存在しないと判定された場合に、上記二つの光源を点灯することで、上記白基準データを形成する
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 上記白基準板は、ロール状であり、
   上記付着物が上記反射面に存在すると判定された場合に、上記白基準板を所定角度回転させて、上記付着物の存在を判定した反射面を変更する清掃手段を更に備え、
   上記照射手段は、上記清掃手段による上記白基準板の回転が完了すると、再度、上記反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射し、
   上記判定手段は、上記付着物が存在するか否かを判定する
   請求項１に記載の画像読取装置。
3. 上記清掃手段は、上記反射面の付着物を除去する付着物除去部材を更に備える
   請求項２に記載の画像読取装置。
4. 上記付着物閾値は、自装置内部に発生する複数の付着物を上記反射面に付着させた状態で、上記一方の光源で光を照射して、各付着物毎の反射光量を平均して得られる、当該付着物からの反射光量と予測される値である
   請求項１−３のいずれか一項に記載の画像読取装置。
5. 上記照射手段が上記白基準データを形成する際に点灯する一方の光源の近傍に可動式の反射板を更に備え、上記白基準データを形成する際に、上記反射板を、上記一方の光源の周囲に移動させて、一方向のみからの当該一方の光源の光を上記反射面に照射させる
   請求項１−４のいずれか一項に記載の画像読取装置。
6. 均一な白色を有する白基準板と、上記白基準板に対向する位置に検知面を有するイメージセンサと、上記白基準板の反射面に斜め方向で、かつ一方向にのみ一箇所設けられた光源と、上記反射面を介して上記光源と対称の位置に回動可能に配置された反射板とを備え、上記光源を点灯させるとともに、上記反射板を所定の第一の角度に回動させて、上記反射面に光量に偏りのない均一な光を照射して、白色の基準となる白基準データを形成する画像読取装置であって、
   上記白基準データを形成する際に、上記光源を点灯させるとともに、上記反射板を、上記反射面に均一な光を照射させない第二の角度に回動させることで、上記反射面に斜め方向で、かつ一方向のみから光を照射する照射手段と、
   上記反射面からの反射した反射光を検知する上記イメージセンサと、
   上記イメージセンサが検知した反射光量が、所定の付着物閾値以下となるか否か判定することで、上記反射面に付着した付着物が存在するか否かを判定する判定手段とを備え、
   上記照射手段は、上記付着物が上記反射面に存在しないと判定された場合に、上記反射板を上記第一の角度に回動させることで、上記白基準データを形成する
   ことを特徴とする画像読取装置。
   

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