JP2004193718A - 画像読み取り装置およびそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿台カバーを不要とし、外界光および装置内部からの走査光線の漏れを遮蔽する。また、画像読み取り面を液晶ディスプレイと兼用する。
【解決手段】原稿台透明板１０４の原稿読み取り面の下に設けられた液晶層２００は複数の液晶の液晶セルを持ち、各液晶セルが少なくとも遮光状態と透明状態の２状態を有するアクティブマトリック型液晶とする。液晶層制御部３００により液晶層２００の液晶セルの遮光状態と透明状態の２状態の切り替えを制御し、光源１０６から原稿への走査光線照射の際、原稿台透明板上１０４に載置された原稿に覆われた原稿領域下の液晶層の液晶セルを透明状態とし、原稿領域以外の液晶セルを遮光状態とする液晶シャッター窓処理を制御する。画像読み取り画像中に含まれる非透明構造の影パターンに対して周囲の画像データを複製して埋め込む処理やグラデーション処理などの画像補正処理を施す。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スキャナは、モノクロイメージスキャナ、カラーイメージスキャナなどの画像読み取り装置として、また、モノクロデジタル複写装置、カラーデジタル複写装置、モノクロファクシミリ、カラーファクシミリ等の画像形成装置や画像処理装置の入力機器として用いられている。
スキャナは、ガラスなどの原稿台透明板に載置された原稿に対して光源から走査光線を照射し、原稿からの反射光線を光電変換素子により読み取ってデジタル画像データに変換し、読み取ったデジタル画像データを画像メモリに記憶する。その後、画像メモリのデジタル画像データをＵＳＢやＳＣＳＩなどの出力インタフェースを介してコンピュータなどに出力する。画像読み取り装置によっては、デジタル画像データをＣＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭなどの可搬型記憶媒体に記録するものもある。
【０００３】
以下、原稿の走査処理に焦点を当てて説明を続ける。
図２３は、従来のスキャナ装置の構造を模式的に示した縦断断面図である。
スキャナ装置１０００のケーシング１００１の上面には、原稿を載置する原稿台透明板１００４があり、原稿台透明板１００４の一端部にはシェーディング補正用の白基準板１００５が設けられている。
【０００４】
当該原稿台透明板１００４には原稿台カバー１００２が開閉可能なように取り付けられている。原稿台カバー１００２のサイズは原稿台透明板１００４の全面を覆うに十分の大きさがある。原稿台カバー１００２は原稿台透明板１００４の全面を覆うことにより、原稿の走査処理時に外界からスキャナ装置１０００の内部に入射する外界光を遮蔽するともに、スキャナ装置１０００の内部の光源から原稿読み取り面に照射される走査光線が外界に出射するのを遮蔽する働きを担っている。
【０００５】
原稿台透明板１００４の下方には、走査光線を照射するための光源、例えば、ハロゲンランプ１００６が設けられている。ハロゲンランプ１００６は、原稿台透明板１００４の原稿読み取り面（図２３において原稿台透明板１００４の上面）に対して下方から所定の角度で走査光線を照射するように設けられている。ハロゲンランプ１００６と第一ミラー１００７を組み込んだ第一キャリッジユニット１００８は駆動可能となっており、原稿の走査処理に従って原稿読み取り面に沿って移動するように制御される。
【０００６】
従来のスキャナ装置の原稿の走査処理は、以下の手順で進められる。
まず、原稿を原稿台透明板１００４上の原稿読み取り面の所定位置に載置し、原稿台カバー１００２を閉じる。通常、原稿は原稿台透明板１００４の全面を覆う大きさはなく、原稿台透明板１００４上の原稿読み取り面のうちの一部の領域を覆うこととなる。原稿台透明板１００４上の原稿読み取り面のうち、原稿により覆われている範囲が原稿領域となり、それ以外の範囲が原稿領域以外の領域となる。
【０００７】
図２４は、原稿台透明板１００４の原稿読み取り面上の原稿領域と原稿領域以外の領域の例を示す図である。図２４に示すように原稿読み取り面１１０１において、原稿が載置されている原稿領域１１０２と、原稿に覆われていない原稿領域以外の領域１１０３が生じる。なお、説明の便宜上、原稿領域以外の領域を１１０３ａと１１０３ｂの２つの領域に分けて示している。
【０００８】
次に、ハロゲンランプ１００６から走査光線が所定の角度で原稿台透明板１００４の読み取り面に対して照射され、原稿台透明板１００４を介して原稿読み取り面１１０１に照射される。
照射された走査光線のうち、原稿領域１１０２に照射された走査光線は原稿で反射する。原稿の画像の濃淡の薄い個所（例えば白色）では光の吸収が小さく散乱が大きいため反射率が大きくなる。逆に、原稿の画像の濃淡の濃い個所（例えば黒色）では光の吸収が大きく散乱が小さいため反射率が小さくなる。その結果、原稿画像の濃淡に応じて強弱がついた反射光線がスキャナ装置内部に戻る。
以上が従来のスキャナ装置の原稿の走査処理の概要である。
【０００９】
なお、図２３に示した従来のスキャナ装置の場合は、原稿の走査処理後の処理の概略は以下のようになる。原稿からの反射光線の光路は、第一キャリッジ１００８の第一ミラー１００７で反射されて第二キャリッジ１０１１に導かれ、第二ミラー１００９および第三ミラー１０１０で折り返され、光学系１０１３によりセンサボード１０１５上の光電変換素子１０１２まで到達する。光電交換素子１０１２により光信号から電気信号に変換され、さらに量子化により電気信号をデジタル画像データに変換する。デジタル画像データは画像メモリ１０１６に格納される。なお、走査中、光路長が一定になるように、第二キャリッジ１０１１は第一キャリッジ１００８に従動するが、第二キャリッジ１０１１の移動距離は第一キャリッジ１００８の半分の移動距離となるように調整されている。
【００１０】
次に、走査光線の照射範囲について述べる。
走査光線は原稿の走査処理のために照射されるので、その照射範囲は、図２４における原稿領域１１０２のみとなれば理想的である。しかし、ハロゲンランプ１００６は原稿読み取り面の一辺に相当する幅があり、その幅が一定であるので、走査の過程で原稿領域１１０２に加え、原稿領域以外の領域１１０３ａおよび１１０３ｂに対しても照射されることとなる。ここで、原稿領域以外の領域の照射範囲が小さくなるようにハロゲンランプ１１０６の走査範囲を制御することは可能である。例えば、図２４において左から右へ走査する場合、走査範囲の制御により原稿領域以外の領域１１０３ｂを照射範囲から除外することは可能である。しかし、原稿領域１１０２への走査光線照射の際に原稿領域以外の領域１１０３ａにも照射されることとなる。
【００１１】
原稿領域以外の領域１１０３ａおよび１１０３ｂに照射された走査光線は原稿台透明板１００４を透過し、原稿台カバー１００２の裏面に照射される。
【００１２】
次に、原稿台カバー１００２の役割について述べる。
スキャナ装置はハロゲンランプなどの光源を用いて原稿読み取り面を走査するので、走査光線がスキャナ装置内部から外界に漏れて出射すると、操作者の目に強い光が入るので好ましくない。さらに、走査光線がスキャナ装置内部から外界に漏れて出射することはスキャナ装置を設置した部屋やオフィスなどの室内環境には好ましくない。また、外界からスキャナ装置内部に外界光が入射することは、スキャナ装置における走査処理、光電変換素子による読み取り処理に悪影響を及ぼすおそれがあるので好ましくない。
【００１３】
これら問題を解決する従来手段として原稿台カバー１００２が設けられている。原稿台カバー１００２は、原稿台透明板１００４の全面を覆うことにより、外界からスキャナ装置内部に入射する外界光を遮蔽するともに、スキャナ装置内部のハロゲンランプ１００６から照射される走査光線が外界に漏れて出射するのを遮蔽する働きを担っている。
【００１４】
次に、原稿台カバー１００２の裏面１００３（原稿台透明板１００４と対向する面）について述べる。走査光線の照射範囲の説明で述べたように、走査光線は原稿領域以外の領域１１０３ａや１１０３ｂにも照射され、それら領域に照射された走査光線は原稿台カバー１００２の裏面１００３で反射することとなる。当該原稿領域以外の領域は画像として読み取りたい領域ではないので、画像が生じないように、当該原稿領域以外の領域１１０３ａや１１０３ｂを覆う部分の原稿台カバー１００２の裏面１００３を工夫する必要がある。また、原稿領域１１０２に関しても、原稿の厚さが薄い場合は原稿が若干透けることがあり、原稿台カバー１００２の裏面１００３の模様や色が影響を与える場合もある。そのため、原稿領域を覆う原稿台カバー１００２の裏面も工夫する必要がある。
【００１５】
そこで、原稿台カバー１００２の裏面１００３は全面が無模様で凹凸がなく一様で滑らかなものとなっている。さらに、色は白色となっている。白色であれば読み取り画像の周囲のマージン部分は白色となる。また、原稿用紙の厚さが薄く原稿が若干透ける場合も、白色であれば、原稿の濃淡のコントラストが得られやすいからである。この要求を満たすため、原稿台カバー１００２の裏面１００３には、白色の原稿台カバー内面クッションが設けられている場合が多い。
【００１６】
なお、高機能のスキャナ装置では自動原稿送り装置（ＡＤＦ）を設けている場合がある。この場合は、単葉の複数枚の原稿を連続して読み取る場合には原稿台カバー１００２を開閉することなく画像を読み取ることができる。しかし、一般にはＡＤＦが設けられていない。また、読み取る原稿も単葉で複数枚の場合ばかりではなく、折り畳んだ原稿、ステープラーなどの止め具で綴じた原稿、本や雑誌などの製本されている原稿など多様なものがある。そのため、従来の画像読み取り装置の構成は、基本的には原稿台カバー１００２を開き、原稿を原稿台透明板１００４上に載置した後、原稿台カバー１００２を閉じる必要がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の画像読み取り装置は原稿台カバー１００２を用いるので以下の問題を有していた。
【００１８】
第一に、従来の画像読み取り装置では、原稿台カバー１００２の開閉動作が必須の動作となり、操作者の負荷が大きいという問題があった。
原稿台カバー１００２を開く動作、原稿台透明板１００４上の所定位置に原稿を置く動作、原稿台カバー１００２を閉じる動作という３つの動作が必要となる。これらの動作は読み取り原稿を交換する度に毎回実行しなければならない。
【００１９】
第二に、従来の画像読み取り装置では、原稿台透明板１００４上に載置した原稿がずれないように原稿台カバー１００２の開閉動作を慎重に行なわなければならず、時間がかかるともに、操作者にとり煩わしいという問題があった。原稿台透明板１００４上の所定位置に原稿を載置した後に原稿台カバー１００２を閉じる際には風圧が生じるため、原稿が移動してしまうことがある。そのため、原稿台カバー１００２により発生する風圧を小さくするため開閉動作を慎重に行なわなければならない。
【００２０】
第三に、従来の画像読み取り装置では、原稿台カバー１００２の開閉動作により原稿台透明板を傷つけたり破損したりする恐れがあるという問題があった。
特に、ＡＤＦが組み込まれている原稿台カバー１００２は重く、モーメントが大きい場合があり、開閉時に思わず勢いがついてしまうことがある。勢いよく原稿台カバー１００２が原稿台透明板１００４に衝突すると原稿台透明板を傷つけたり破損したりする恐れがある。また、操作者にとっても目前で原稿台カバー１００２が原稿台透明板１００４に衝突することはストレスが大きい。
【００２１】
そこで、本発明は、上記従来の原稿台カバーが持つ問題点を解決するため、原稿台カバーを不要とし、かつ、従来の原稿台カバーが担っていた役割を他の構成要素で行なう画像読み取り装置を提供することを目的とする。
つまり、本発明は、原稿台カバーを不要として原稿台カバーの開閉動作を不要とし、かつ、原稿台カバーによらずに外界から画像読み取り装置内部に入射する外界光を遮蔽し、原稿台カバーによらずに画像読み取り装置内部の光源から照射される走査光線が外界に漏れて出射するのを遮蔽することができる画像読み取り装置および画像読み取り装置の制御方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記画像読み取り装置を入力装置として備える画像形成装置および画像処理装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の画像読み取り装置は、原稿台透明板の原稿読み取り面の上に載置された原稿に走査光線を照射し、当該原稿からの反射光線を読み取る画像読み取り装置において、前記原稿台透明板の原稿読み取り面の下に設けられ、複数の液晶小領域を持ち、各液晶小領域が少なくとも遮光状態と透明状態の２状態を有し、前記原稿からの反射光線を選択的に通過させる液晶層と、前記液晶層を通過した前記原稿からの反射光線を読み取って得た画像データのうち、前記液晶層の非透明微小構造であって前記液晶小領域が透明状態であっても透明にならない非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について画像補正処理を行なう画像処理部を備えたことを特徴とする。
【００２３】
上記構成により、液晶層の各液晶小領域の遮光状態と透明状態を制御することにより、外界から画像読み取り装置内部に入射する外界光を遮蔽し、画像読み取り装置内部から照射される走査光線が外界に出射するのを遮蔽することができ、本発明の画像読み取り装置は原稿台カバーを用いる必要がなく、操作者は直接、原稿台透明板面上に原稿を載置するのみで良く、従来必要であった原稿台カバーの開閉動作が不要となる。
また、液晶層の構造のうち、スイッチング用半導体など非透明微小構造がある場合、干渉されてそれらの影が読み取り画像データ中に混入することとなるが、デジタル画像データの画像補正処理によりそれら影部分の画像データを補正するので、読み取り画像データから影を消去することができる。
【００２４】
次に、本発明の請求項２に記載の画像読み取り装置は、請求項１に記載の画像読み取り装置において、前記画像処理部は、前記液晶層の非透明微小構造の干渉を受ける画像データ部分の画像データパターンをあらかじめ記憶しておき、前記画像処理部が、前記原稿の読み取り画像データのうちの当該画像データパターンに対して前記画像補正処理を施すものである。
上記構成により、スイッチング用半導体などの非透明微小構造のパターンは装置固有のものであって既知であるので、読み取り画像中に混入する非透明微小構造の影の画像データパターンをあらかじめ登録しておくことにより、デジタル画像データの画像補正処理を速やかに実行し、画像補正処理の負荷を低減することができる。
【００２５】
なお、本発明の請求項３に記載の画像読み取り装置は、請求項１または２に記載の画像読み取り装置において、前記画像処理部の画像補正処理が、前記読み取り画像データのうち、前記非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について、その周囲のデジタル画像データを当該部分に複製することによって埋め合わせる処理とするものである。
また、本発明の請求項４に記載の画像読み取り装置は、請求項１または２に記載の画像読み取り装置において、前記画像処理部の画像補正処理が、前記読み取り画像データのうち、前記非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について、対向するエッジ部分同士の画像データの加重平均をとって推定した画像データを埋める処理とするものである。
また、本発明の請求項５に記載の画像読み取り装置は、請求項１または２に記載の画像読み取り装置において、前記画像処理部の画像補正処理が、前記読み取り画像データのうち、前記非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について、対向するエッジ部分同士の画像データ間を滑らかにつなぐようにグラデーションを施す処理とするものである。
【００２６】
次に、本発明の請求項６に記載の画像読み取り装置は、請求項１から５のいずれかに記載の画像読み取り装置において、前記液晶層の各液晶小領域の遮光状態と透明状態の２状態を切り替え、前記原稿台透明板上に載置された原稿に覆われた原稿領域下の液晶小領域を透明状態とし、前記原稿領域以外の領域下の液晶小領域を遮光状態とし、前記原稿領域のみに開口部を有する液晶シャッター窓を形成するものである。
上記構成により、液晶層が原稿領域のみに開口部を持つ黒色のシャッター窓として機能する。
【００２７】
本発明の液晶層の駆動方式として、セグメント方式を用い、液晶小領域を例えば用紙規格のＡ６〜Ａ３、Ｂ６〜Ｂ４などの大きさのセグメントとすることも可能であり、本発明の液晶層の駆動方式としてマトリックス方式を用い、液晶小領域を液晶セルとすることも可能である。
【００２８】
本発明の請求項７に記載の画像読み取り装置は、請求項１から５のいずれかに記載の画像読み取り装置において、前記液晶層において、各液晶小領域の遮光状態と透明状態の２状態を切り替え、前記原稿台透明板上に載置された原稿に覆われた原稿領域下の液晶小領域のうちの一部のみを透明状態とし、他の液晶小領域を遮光状態として前記走査光線に対するスリットを形成するものである。
次に、本発明の請求項８に記載の画像読み取り装置は、請求項７に記載の画像読み取り装置において、前記液晶層のうち、前記透明状態とする小領域を所定順序により他の小領域に切り換えることにより前記走査光線に対するスリットの形成位置を走査処理に応じて移動するものである。
上記構成により、液晶層の各液晶小領域の遮光状態と透明状態を制御することにより、液晶層が、走査処理に応じて走査光線の一部のみを選択的に通過させる黒色のスリットとして機能する。原稿領域への走査光線の照射中においてもスリットが形成されているので、走査にかかるスリット部分以外の部分の遮光性をより向上することができる。
【００２９】
次に、本発明の請求項９に記載の画像読み取り装置は、請求項１から８のいずれかに記載の画像読み取り装置において、前記原稿読み取り面の上に載置された原稿の原稿領域を動的に検知する原稿領域センサを備え、前記液晶層において、前記原稿領域センサが検知した原稿領域情報に応じて、前記液晶小領域の遮光状態と透明状態の切り換え制御を動的に行なうものである。
上記構成により、原稿台透明板面上に載置された原稿サイズとその位置に応じた原稿領域を動的に検知するため、操作者は原稿領域を指定入力することなく、直接、原稿台透明板面上に原稿を載置するのみで良い。
また、原稿領域に応じて、非透明微小構造の影のパターン中の該当部分を選択することによりデジタル画像データの画像補正処理を速やかに実行し、画像補正処理の負荷を低減することができる。
【００３０】
次に、本発明の請求項１０に記載の画像読み取り装置は、請求項１から８のいずれかに記載の画像読み取り装置において、前記原稿読み取り面上に載置された原稿のサイズ情報を入力する原稿サイズ情報入力部を備え、前記液晶層において、前記原稿サイズ情報入力部から入力された原稿サイズ情報に応じて、前記液晶小領域の遮光状態と透明状態の切り換え制御を動的に行なうものである。
上記構成により、操作者は原稿サイズを指定入力し、原稿台透明板面上の所定の位置に原稿を載置するのみで良い。
また、原稿サイズに応じて、非透明微小構造の影のパターン中の該当部分を選択することによりデジタル画像データの画像補正処理を速やかに実行し、画像補正処理の負荷を低減することができる。
【００３１】
次に、本発明の請求項１１から２０に記載の画像読み取り装置は、請求項１から１０に記載の画像読み取り装置と比べて液晶層が異なるものとなっている。請求項１から１０に記載の画像読み取り装置では、少なくとも遮光状態と透明状態を有する液晶小領域を持つ液晶層を備えていたが、請求項１１から２０に記載の画像読み取り装置は、少なくとも光散乱状態と透明状態を有する液晶小領域を持つ液晶層を備えるものとしたものである。他の構成は請求項１から１０に記載の画像読み取り装置と同様である。
【００３２】
上記構成により、液晶層が原稿領域のみに開口部を持つ白色のシャッター窓として機能し、原稿領域以外の領域については、従来の原稿台カバーの裏側に設けられている白色の原稿台カバー内面クッションと同様の効果を持つ。また、走査処理に応じて走査光線の一部のみを選択的に通過させる白色のスリットとして機能し、スリット部分以外の領域については、従来の原稿台カバーの裏側に設けられている白色の原稿台カバー内面クッションと同様の効果を持つ。
【００３３】
次に、本発明の請求項２１に記載の画像読み取り装置は、請求項１から２０のいずれかの画像読み取り装置において、前記画像読み取り装置のスタートモードとして、少なくともオートスタートモードとマニュアルスタートモードの２つのモードを備え、前記オートスタートモードである場合、前記液晶層における液晶小領域の状態制御の後、前記原稿への走査光線の照射を自動的に開始するものである。
上記構成により、操作者は直接、原稿台透明板面上に原稿を載置するのみで良く、従来必要であった操作者の手動入力によるスタートなどのボタン押下動作を不要とし、液晶層の液晶小領域の状態制御が完了すれば自動的に画像読み取り処理がスタートすることとなる。
【００３４】
次に、本発明の請求項２２に記載の画像読み取り装置は、請求項１から２１のいずれかの画像読み取り装置において、前記液晶層の各液晶小領域がアクティブマトリックス型のカラー液晶表示素子であり、映像データ制御部と、前記液晶層に沿って設けられ、その取り付け高さが動的に変更でき、前記液晶層に対する相対距離の調整が可能なバックライトを備え、前記画像読み取り装置が、画像を読み取る画像読み取り処理モードと、前記カラー液晶表示素子としての前記液晶層の液晶小領域と前記映像データ制御部と前記バックライトを用いて前記原稿読み取り面に映像を表示する映像表示モードを持つものである。
また、本発明の請求項２３に記載の画像読み取り装置は、請求項２２に記載の画像読み取り装置において、前記画像読み取り処理モードでは、前記バックライトを消灯し、その取り付け高さを低くして前記液晶層との相対距離を大きくし、前記走査光線の照射と前記反射光線の受光処理を実行する空間を確保し、前記映像表示モードでは、前記バックライトを点灯し、その取り付け高さを高くして前記液晶層との相対距離を小さくし、前記カラー液晶表示素子のバックライトとして用い、前記原稿読み取り面を液晶表示画面として使用するものである。
上記構成により、画像読み取り装置の原稿読み取り面を、液晶ディスプレイなどの液晶表示画面として兼用することができる。
【００３５】
次に、本発明の請求項２４に記載の画像形成装置は、請求項１から２３のいずれかに記載の画像読み取り装置と、前記画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像を形成する画像形成部を備えたものである。
次に、本発明の請求項２５に記載の画像形成装置を用いた広告の提供方法は、請求項２２または２３に記載の画像読み取り装置と、前記画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像を形成する画像形成部を備えた画像形成装置を店舗に設置し、前記画像形成処理モードにおいて、前記画像形成装置の操作者に対して画像形成処理サービスを提供し、前記映像表示処理モードにおいて、前記店舗内の顧客に対して広告を映像で提供するものである。
次に、本発明の請求項２６に記載の画像処理装置は、請求項１から２２のいずれかに記載の画像読み取り装置と、前記画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像処理を行なう画像処理部を備えたものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の画像読み取り装置および画像読み取り装置の制御方法の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の具体例に限定されるものではない。
【００３７】
（実施形態１）
本発明の実施形態１にかかる画像読み取り装置およびその制御方法を示す。
実施形態１にかかる画像読み取り装置は、原稿読み取り面の下に、複数の液晶小領域を持ち、各液晶小領域が遮光状態と透明状態の２状態を有し、原稿からの反射光線を選択的に通過する液晶層を設けたものである。また液晶層を通過した原稿からの反射光線を読み取った画像データのうち液晶層の非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について画像補正処理を行なう画像処理部を備えたものである。
以下の実施形態において、液晶層はスイッチング用の半導体を備えたアクティブマトリックス型の液晶素子を用いるものとし、液晶小領域は液晶セルとする。一例としては、ＴＦＴ液晶素子やＭＩＭ液晶素子などが挙げられる。なお、本実施形態１の液晶層はバックライトを用いず、いわゆるカラー液晶ではないものとして説明する。
【００３８】
図１は、本発明の実施形態１にかかる画像読み取り装置の上面の概略の一例を示す上面図である。
図２は、本発明の実施形態１にかかる、画像読み取り装置の構造を模式的に示した縦断断面図である。
図１に示すように、画像読み取り装置１００のケーシング１０１の上面には原稿台透明板１０４が設けられている。従来の画像読み取り装置に見られたような原稿台カバーは設けられておらず、原稿台透明板１０４が直接見える構造となっている。原稿台透明板１０４は、ガラスなどの透明な板状のものであり、その上面が原稿を載置する原稿読み取り面である。原稿台透明板１０４の一端にシェーディング補正用の白基準板１０５が設けられている。
【００３９】
図２に示すように、液晶層２００は、原稿台透明板１０４の下に設けられている。液晶層２００は、複数の液晶小領域を持ち、各液晶小領域が少なくとも遮光状態と透明状態の２状態を有するもので、スイッチング用の半導体を持つアクティブマトリックス型液晶素子により構成されている。ＴＦＴ液晶素子やＭＩＭ液晶素子などが挙げられる。以下は一例として、ＴＦＴ液晶素子である場合を例として説明する。
なお、図２では液晶層２００が原稿台透明板１０４の原稿読み取り面と平行に設けられている例であるが、光学的に遮光状態と透明状態が確保される限り斜めになっていても良い。
【００４０】
本発明では原稿読み取り面の上下方向にはできるだけ非透明構造物が少ない方が好ましいので、できるだけ非透明構造物が少ないアクティブマトリックス型液晶素子とし、また、液晶層２００の画像読み取り装置内部への取り付けに際し、原稿読み取り面の上下方向には取り付けのための構造物を設けず、原稿読み取り面の外側の領域において取り付けるものとし、原稿読み取り面の領域内においては光源１０６からの走査光線を遮るものを少なくする。
【００４１】
図３（Ａ）は、本発明の実施形態１にかかる液晶層２００の液晶セル２１０の縦断断面を模式的に示した図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の液晶セル２１０の上面図である。図３（Ａ）は図３（Ｂ）のＬ１−Ｌ２線の断面図である。
図３（Ａ）において、上から、検光フィルム２１１、ガラス基板２１２、対向電極である透明電極２１３、配向膜２１４、液晶２１５、配向膜２１６、画素電極である透明電極２１７、ガラス基板２１８、偏光フィルム２１９、スイッチング素子２２０を備えている。
【００４２】
偏光フィルム２１９は特定方向に振動する光のみを透過させることにより偏光を作り出すフィルムである。
透明電極２１３、２１７はＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）などの透明で導電性の高い物質により構成された電極である。
配向膜２１４、２１６は液晶分子を配向させるための膜であり、例えば、ポリイミドなどの耐熱性樹脂などである。
【００４３】
スイッチング素子２２０は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であり、ガラス基板２１８上にアレイ状に配置されている。
図３（Ｂ）に示すように、ガラス基板２１８上には、水平方向に走査線２３０（ゲート線）、垂直方向にデータ線２４０が配置され、マトリックス状になっている。スイッチング素子２２０はその交点に形成されている。つまり、スイッチング素子２２０はマトリックスの１マス（液晶セル）につき１つ形成される。
スイッチング素子２２０は透明電極２１７の一部に接続され、透明電極２１７の印加電圧を制御する。
【００４４】
本実施形態１にかかる図３の構成を持つ液晶２１５は、一例として、電界効果複屈折型液晶（ＥＣＢ型液晶）、ねじれネマティック型液晶（ＴＮ型液晶）、スーパーねじれネマティック型液晶（ＳＴＮ型液晶）、強誘電型液晶（ＦＬＣ型液晶）などが挙げられる。
【００４５】
検光フィルム２１１は偏光フィルム２１９と同様、特定方向に振動する光のみを透過させるフィルムである。
【００４６】
図３に示した液晶層２００の各液晶セル２１０は、偏光フィルム２１９、液晶２１５の状態、検光フィルム２１１の組み合わせにより偏光している走査光線を遮蔽したり透過したりする。液晶２１５の状態は上下の透明電極２１３及び２１７に電圧を印加するか否かを切り換えることで制御できる。透明電極２１７の印加電圧はスイッチング素子２２０により制御する。このように液晶２１５の状態を制御することで液晶セル２１０の遮光状態と透明状態を制御する。
【００４７】
例えば、ＥＣＢ型液晶の場合、透明電極２１３および２１７に電圧を印加しないとき、ＥＣＢ型液晶は一定方向に配向され、電圧を印加したときに液晶分子が一定の角度に傾き、複屈折効果により偏光状態が変化する。電圧を印加しないときには液晶２１５を通過した走査光線は複屈折効果が得られないので検光フィルム２１１を通過することができずに遮光状態となり、電圧を印加したときには液晶２１５を通過した走査光線は複屈折効果が得られるので検光フィルム２１１を通過できて透明状態となる。
【００４８】
ＴＮ型液晶、ＳＴＮ型液晶の場合、液晶分子をねじって配向しておき、透明電極２１３および２１７に電圧を印加しないときは、液晶分子がねじれたままで通過する光の偏光面が回転するようになっており、偏光面が回転後の走査光線がそのまま透過できるように検光フィルム２１１の配置角度を調整しておく。透明電極２１３および２１７に電圧を印加したときは、液晶分子のねじれがほどけて通過する光の偏光面の回転がなくなるようになっており、偏光面が回転しない走査光線が遮蔽されるように検光フィルム２１１の配置角度を調整しておく。
【００４９】
ＦＬＣ型液晶の場合、薄膜形成により本来のらせん構造をほどいた状態で一定の電圧を印加しておく状態を初期状態とする。この状態で逆方向に電圧をかけた場合に液晶分子が傾いて複屈折効果が得られる。電圧を印加しないときは液晶２１５を通過した走査光線は複屈折効果が得られないので検光フィルム２１１を通過することができずに遮光状態となり、電圧を印加したときは液晶２１５を通過した走査光線は複屈折効果が得られるので検光フィルム２１１を通過できて透明状態となる。
この構造を持つ液晶セル２１０を多数用意して液晶層２００とし、当該液晶セル単位で透明状態と遮光状態を制御できるものとする。
【００５０】
また、実施形態１にかかる液晶層２００の各液晶セル２１０は、図３の構成以外の構成も可能である。図４（Ａ）は、本発明の他の構成にかかる液晶層２００の液晶セル２１０ａの縦断断面を模式的に示した図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示した液晶セル２１０ａの上面図である。図４（Ａ）は図４（Ｂ）のＬ１−Ｌ２線の断面図となっている。
上から、ガラス基板２１２、対向電極である透明電極２１３、配向膜２１４、液晶２１５ａ、配向膜２１６、画素電極である透明電極２１７、ガラス２１８、スイッチング素子２２０を備えている。図４に示した液晶セル２１０ａの構造は、図３に示した液晶セル２１０の構造に比べて、検光フィルム２１１と偏光フィルム２１９が設けられていない。
【００５１】
本実施形態１にかかる図４の構成を持つ液晶２１５ａは、一例として、ゲストホスト型液晶（ＧＨ型液晶）などが挙げられる。
ＧＨ型液晶は、液晶分子（ホスト）に色素分子（ゲスト）を混ぜたものである。本発明の実施形態１にかかるＧＨ型液晶は、色素分子として黒色または黒色に近い濃淡の濃い色素を混ぜておく。透明電極２１３および２１７に電圧を印加しないとき、ＧＨ型液晶において、色素分子は液晶分子とともに水平に配列された状態（走査光線に垂直方向の配列された状態）になって走査光線が色素分子により吸収される状態となる。色素分子として黒色または黒色に近い濃淡の濃いものを選択しておけば、概ね遮光状態となる。電圧を印加したときに液晶分子が垂直に立ち上がった状態となり、色素分子も垂直に立ち上がった状態（走査光線と平行な状態）となって走査光線の吸収がなくなる。つまり、透明状態となる。
これらの構造を持つ液晶セルを多数用意して液晶層液晶セルとし、当該液晶セル単位で透明状態と遮光状態を制御できるものとする。
【００５２】
なお、上記説明したＥＣＢ型液晶、ＴＮ型液晶、ＳＴＮ型液晶、ＦＬＣ型液晶、ＧＨ型液晶は一例であり、多様な種類の液晶、多様な動作方法があり得る。本発明は、液晶層として、印加電圧のオンオフを切り換えることにより液晶層の透明状態と遮光状態が制御できるものであれば良く、その種類、動作方法は特に限定されることなく適用されるものである。
【００５３】
本発明では、液晶層２００において、液晶セルが透明状態にあるとき走査光線を遮る非透明の構成要素を極力除去すべく、原稿読み取り面を覆う構成部分において、画素電極、対向電極などを透明電極で形成する。図３（Ｂ）または図４（Ｂ）に示す液晶セルの構造のうち、スイッチング素子２２０は非透明構造部分となる。その他の画素電極である透明電極２１７などは透明構造部分となる。透明構造部分と非透明構造部分の比率は開口率と呼ばれることがある。本発明の画像読み取り装置は開口率が大きい方が好ましい。
【００５４】
なお、液晶層２００の画像読み取り装置内部への取り付けに際し、原稿読み取り面の上下方向には取り付けのための構造物を設けず、原稿読み取り面の外側の領域において取り付けるものとし、原稿読み取り面の領域内においては光源１０６からの走査光線を遮るものを無くしておく。このように取り付けを工夫することにより、原稿読み取り面へ照射された走査光線の透過と遮蔽は、液晶層２００の液晶セルの透明状態と遮光状態の制御により行なうことができる。
【００５５】
次に、液晶層制御部３００による液晶層２００のそれぞれの液晶セルの遮光状態と透明状態の２状態の切り替えを制御について説明する。
液晶層制御部３００は、原稿への走査光線照射の際、原稿台透明板１０４上に載置された原稿に覆われた原稿領域下の液晶層２００の液晶セルを透明状態とし、原稿領域以外の領域下の液晶層２００の液晶セルを遮光状態とし、原稿領域のみに開口部を有するシャッターを形成する液晶シャッター窓処理を制御するものである。
【００５６】
液晶層制御部３００は、原稿読み取り面における原稿領域とそれ以外の領域を判別する。例えば、液晶層制御部３００が原稿領域センサを備え、原稿台透明板１０４上に載置された原稿に覆われた原稿領域を動的に検知する。原稿領域センサは、例えば、赤外線などで原稿読み取り面を走査して原稿の存在範囲を検出する赤外線センサとすることができる。液晶層制御部３００が原稿領域センサから原稿領域情報の通知を受け、液晶シャッター窓処理において、当該原稿領域情報に応じて、液晶小領域の状態の切り換えを動的に行ない、原稿領域下の液晶層２００の液晶セルを透明状態とし、原稿領域以外の領域下の液晶層２００の液晶セルを遮光状態とする。
【００５７】
また、原稿領域の検知は、画像読み取り装置の操作者が液晶層制御部３００に対して原稿領域を直接指定入力するものであっても良い。例えば、原稿台透明板１０４上に載置する原稿のサイズ情報を入力する原稿サイズ情報入力部を備え、液晶層制御部３００が原稿サイズ情報入力部から原稿サイズ情報の通知を受け、液晶シャッター窓処理において、当該原稿サイズ情報に応じて、液晶小領域の状態の切り換えを動的に行な、原稿領域下の液晶セルを透明状態とし、原稿領域以外の領域下の液晶セルを遮光状態とする。
【００５８】
本発明の画像読み取り装置における液晶層の駆動方式は、例えば、ＴＦＴ液晶素子やＭＩＭ液晶素子によるアクティブマトリックスによるダイナミック駆動方式とする。ピッチを適度に細かくしたマトリックス（ローおよびカラム）により形成し、原稿領域にあたるローおよびカラムの透明電極２１３および２１７のオンオフを液晶セルが透明状態となるように制御し、原稿領域以外の領域にあたるローおよびカラムの透明電極２１３および２１７のオンオフをスイッチング素子で制御し、液晶セルが遮光状態となるように制御する。
【００５９】
液晶層制御部３００が原稿サイズ情報入力部を持つ場合、操作者は原稿サイズに応じて所定の領域に原稿を載置することができる。
図５（Ａ）は、原稿台透明板１０４上に載置された原稿に覆われた原稿領域とそれ以外の領域を示すものである。図５（Ｂ）は液晶層２００に形成される黒色のシャッター窓を示す図である。
【００６０】
液晶層制御部３００が原稿領域センサを持つ場合、操作者は原稿読み取り面内なら原稿を自由位置に載置することができる。
図６（Ａ）は、操作者が原稿読み取り面内において自由に原稿を載置し、液晶層制御部３００が原稿領域センサにより原稿領域を動的に検知した様子を示す図であり、図６（Ｂ）は液晶層２００に形成される黒色のシャッター窓を示す図である。
【００６１】
図５および図６において、原稿領域では液晶層２００の各液晶セルが透明状態であるので、下方から照射された走査光線は透過して原稿に照射され、その反射光線が原稿から再び液晶層２００を透過して画像読み取り装置内部に戻ってくる。一方、原稿領域以外の領域では各液晶セルが遮光状態であるので、下方から照射された走査光線は液晶層２００において遮蔽され、原稿読み取り面に照射されることはなく、また、画像読み取り装置内部から外界へ漏れて出射することもない。さらに、外界から入射する外界光については、画像読み取り面上の原稿領域に関しては原稿自体により遮光されるので外界から画像読み取り装置内部へ入射することはなく、また、原稿領域以外の領域に関しては各液晶セルが遮光状態にあるので液晶層２００により遮光されるので外界から画像読み取り装置内部へ入射することはない。
【００６２】
以上が、液晶層２００と液晶層制御部３００による、原稿読み取り面上の原稿領域および原稿領域以外の領域に対する液晶シャッター窓制御の概略である。
【００６３】
なお、本発明の画像読み取り装置の走査処理後の画像読み取り処理としては、画像読み取りユニットにより原稿の画像がデジタル画像データとして読み取られ、画像メモリ１１６に格納されれば良く、その方法は限定されない。
【００６４】
図２に示す例では、画像読み取りユニットは、原稿台透明板１０４の原稿読み取り面に載置された原稿に走査光線を照射する光源１０６と、原稿からの反射光線を受ける光学系１１３と、光学系１１３により結像された反射光線を読み取る光電変換素子１１２と、光電変換素子１１２から出力されるデジタル画像データを記憶する画像メモリ１１６を備えている。例えば、画像読み取り処理は以下のようになる。原稿からの反射光線の光路は、第一キャリッジ１０８の第一ミラー１０７から第二キャリッジ１１１導かれ、第二ミラー１０９および第三ミラー１１０で折り返され、光学系１１３によりセンサボード１１５上の光電変換素子１１２まで到達する。受光された反射光線は光電変換素子１１２において電気信号に変換された後、デジタル画像データに変換され、画像メモリ１１６に記憶される。画像メモリ１１６に記憶されたデジタル画像データは、出力インタフェースを介してコンピュータなどに出力される。
【００６５】
ここで、本発明の液晶層２００は、アクティブマトリックス型の液晶素子で構成されており、液晶セルの構造のうち、透明構造部分であって透明状態において透明部分となる開口部と、スイッチング素子としての半導体など非透明微小構造であって液晶セルが透明状態となっても透明にならない微小構造部分がある。
【００６６】
当該非透明微小構造が光路を干渉することにより、光電変換素子１１２上に入射する画像には、非透明構造部分の影が画像パターンとして混入しているが、画像読み取り単位の大きさが液晶セルの大きさに比べて同程度または大きい場合であって、開口率が十分に大きい場合、光電変換における量子化処理により影響が除去されるので問題は生じない。
しかし、画像読み取り単位の大きさが液晶セルの大きさに比べて小さい場合は、非透明構造部分の影の画像パターン自体を読み取る場合や、光電変換処理結果に影響を与えて劣化した画像データとなる場合もあり得るので当該非透明微小構造部分の影の画像パターンは除去せねばならない。一般に普及しているディスプレイの解像度は７０から１００ｄｐｉ程度であり、画像読み取り装置の解像度は設定によるが１２００ｄｐｉ程度の高解像度も可能であるので、本発明の画像読み取り装置の液晶層２００として、普及ディスプレイと同程度の大きさのアクティブマトリックス型の液晶層を用いる場合は、非透明微小構造部分の影の画像パターンの影響が出るおそれがあり、当該影響を除去せねばならない。
【００６７】
図７（Ａ）は、画像読み取り単位の大きさが液晶セルの大きさに比べて小さい場合において、原稿読み取り画像データ中に混入する非透明構造部分の影を模式的に示した拡大図である。画像データのうちのこのような非透明構造部分の影の画像パターンは除去せねばならない。そこで、画像処理部１２０を設けておき、当該画像処理部１２０により、画像メモリ中のデジタル画像データ中の非透明構造部分の影のパターン部分について画像補正処理を行ない、図７（Ｂ）のように画像データ中に混入していた非透明構造部分の影の画像パターンを除去する。
【００６８】
画像補正処理の方式はアプリケーションや読み取り画像に応じて多様な方式があり、本発明では特に限定されない。
例えば、非透明構造部分の画像パターン部分について、周囲のデジタル画像データを当該部分に複製することによって埋め合わせる単純複製方式がある。
また、他の画像補正処理方式としては、非透明構造部分の画像パターン部分について、例えば、対向するエッジ部分同士の画像データの加重平均をとって推定した画像データを埋める加重平均複製方式がある。
また、他の画像補正処理方式としては、非透明構造部分の画像パターン部分について、例えば、対向するエッジ部分同士の画像データ間を滑らかにつなぐようにグラデーションを施すグラデーション方式がある。
読み取り画像がモノクロドキュメント、カラードキュメントなどでは単純複製方式が有効な画像補正処理方式と考えられる。また、読み取り画像が写真や自然画などの場合には加重平均複製方式やグラデーション方式が有効な画像補正処理方式と考えられる。
【００６９】
なお、デジタル画像データ中に含まれる、非透明構造部分の影の画像パターンの比率は、１００％−開口率で求めることができる。開口率が９０％程度あれば、影の画像パターンは全体の１０％程度となる。ここで、非透明構造部分は各液晶セルの所定の微小部分である。液晶セルはマトリックス状に画面全体に均等に配列されているので、非透明構造部分の影のパターンは極細の格子状のものとなり、その影のパターン部分を周辺の画像データを複製することにより埋めても、人の目には分からず、画像が大きく劣化することはない。特に、文字などの文書を読み取る場合はその劣化はほとんどないと言える。
【００７０】
さらに、スイッチング用半導体などの非透明微小構造のパターンは装置固有のものであって既知であるので、画像処理部１２０において液晶層の非透明微小構造の干渉を受けることによりデジタル画像データ中に現れる画像データパターンをあらかじめ登録しておくことができる。デジタル画像データの当該画像データパターン部分に対して画像補正処理を施すことによりデジタル画像データの画像補正処理を速やかに実行し、画像処理部の負荷を低減する。
【００７１】
また、上記に図５および図６を用いて説明したように、原稿領域センサを備えている場合であれば、画像処理部１２０が、原稿領域情報に応じて、記憶している画像データパターン全体（図５および図６の原稿読み取り面全体に相当する）のうちの当該原稿領域に該当する部分（図５および図６の原稿領域に相当する）の画像データパターンを選択すれば良い。
【００７２】
また、上記に図５および図６に説明したように、原稿サイズ情報入力部を備えている場合であれば、画像処理部が原稿サイズ情報に応じて、記憶している画像データパターン全体（図５および図６の原稿読み取り面全体に相当する）のうちの当該原稿領域に該当する部分（図５および図６の原稿領域に相当する）の画像データパターンを選択すれば良い。
【００７３】
なお、本実施形態１の画像読み取り装置では、液晶層２００により、原稿領域以外の領域は遮蔽状態、つまり、黒色状態となるので、そのまま画像として読み取れば、原稿の画像の周囲のマージン部分に黒い画像が存在する画像データとなる。そこで、走査範囲を画像サイズに精密に限定したり、またデジタル画像処理により、画像メモリ１１６上で当該部分の静電気を消去する工夫を施したりことが好ましい。
【００７４】
以上、本発明の画像読み取り装置によれば、従来必要とされていた原稿台カバーを不要とし、かつ、原稿台カバーによらずに外界から画像読み取り装置内部に入射する外界光を遮蔽し、原稿台カバーによらずに画像読み取り装置内部の光源から照射される走査光線が外界に漏れて出射するのを遮蔽することができる。また、液晶層の構造のうちスイッチング用半導体など非透明微小構造の影パターンを画像補正処理により補正するので読み取る画像には影が現れることはない。
【００７５】
（実施形態２）
本発明の実施形態２にかかる画像読み取り装置およびその制御方法を示す。
実施形態２にかかる画像読み取り装置は、原稿台透明板の原稿読み取り面の下に、複数の液晶小領域を持ち、各液晶小領域が少なくとも遮光状態と透明状態の２状態を有する液晶層を設けたものである。
液晶層において、各液晶小領域の遮光状態と透明状態の２状態を切り替え、原稿台透明板上に載置された原稿に覆われた原稿領域下の液晶小領域のうちの一部のみを透明状態とし、他の液晶小領域を遮光状態として走査光線に対するスリットを形成し、透明状態とする小領域を所定順序により他の小領域に切り換えることにより走査光線に対するスリットの形成位置を走査処理に応じて移動する。
【００７６】
なお、液晶層の駆動方式がセグメント方式の場合、液晶小領域はセグメントとなり、マトリックス方式の場合、液晶小領域は液晶セルとなる。
【００７７】
本発明の実施形態２にかかる、画像読み取り装置の構造は実施形態１に示した図２のものと同様で良い。
また、本発明の実施形態２にかかる液晶層２００の液晶は、ＥＣＢ型液晶、ＴＮ型液晶、ＳＴＮ型液晶、ＦＬＣ型液晶などとし、液晶セル２１０（セグメントまたは液晶セル）の構造は実施形態１に示した図３と同様で良い。
また、本発明の実施形態２にかかる液晶層２００の液晶をＧＨ型液晶とし、液晶セル２１０の構造を実施形態１に示した図４と同様としても良い。
【００７８】
本実施形態２の画像読み取り装置の液晶層２００および液晶層制御部３００による液晶層の状態制御は原稿領域において走査光線に対するスリットを形成するスリット処理となる。
本実施形態２において、液晶層制御部３００は、実施形態１と同様、原稿読み取り面における原稿領域とそれ以外の領域を判別することができる。例えば、液晶層制御部３００が原稿領域センサを備える。また、液晶層制御部３００による原稿領域の検知は、画像読み取り装置の操作者が液晶層制御部３００に対して原稿領域を直接指定入力するものであっても良い。例えば、原稿台透明板１０４上に載置する原稿のサイズ情報を入力する原稿サイズ情報入力部を備える。
【００７９】
液晶層制御部３００が原稿サイズ情報入力部を持つ場合、操作者は原稿サイズに応じて所定の領域に原稿を載置することができる。
図８（Ａ）は、原稿台透明板１０４上に載置された原稿に覆われた原稿領域とそれ以外の領域を示すものである。図８（Ｂ）は液晶層制御部３００により制御された液晶層２００において形成されるスリットを模式的に示す図である。原稿領域の幅の線状のスリットが形成される。図８（Ｂ）に示したスリットは、走査処理に応じて走査光線に対応して移動して行く。
【００８０】
次に、液晶層制御部３００が原稿領域センサを持つ場合、操作者は原稿読み取り面内なら原稿を自由位置に載置することができる。
図９（Ａ）は、操作者が原稿読み取り面内において自由に原稿を載置し、液晶層制御部３００が原稿領域センサにより原稿領域を動的に検知した様子を示す図であり、図９（Ｂ）は検知結果に基づいて液晶層制御部３００により制御された液晶層２００において形成されるスリットを模式的に示す図である。原稿の載置位置に応じ、原稿領域の幅のスリットが形成される。図９（Ｂ）に示したスリットは、走査処理に応じて走査光線に対応して移動して行く。
【００８１】
図８および図９において、スリット部分では液晶層２００の各液晶セルが透明状態であるので、下方から照射された走査光線は透過して原稿に照射され、その反射光線が原稿から再び液晶層２００を透過して画像読み取り装置内部に戻ってくる。一方、スリット部分以外の領域では各液晶セルが遮光状態であるので、下方から照射された走査光線は液晶層２００において遮蔽され、原稿読み取り面に照射されることはなく、また、画像読み取り装置内部から外界へ漏れて出射することもない。さらに、外界から入射する外界光については、原稿自体およびスリット部分以外の遮光状態の液晶セルにより遮光されるので外界から画像読み取り装置内部へ入射することはない。
【００８２】
以上が、実施形態２における液晶層２００および液晶層制御部３００による、液晶スリット制御の概略である。
なお、本実施形態２の画像読み取り装置の画像処理部１２０による非透明構造部分の干渉を受けた画像データ部分の画像補正処理については実施形態１に示したものと同様で良い。
【００８３】
走査処理後の画像読み取り処理としては、実施形態１と同様、画像読み取りユニットにより原稿の画像がデジタル画像データとして読み取られ、画像メモリ１１６に格納されれば良く、その方法は限定されない。
【００８４】
本実施形態２の画像読み取り装置によれば、実施形態１に比べ、原稿領域についてもスリットが形成されるので、走査にかかるスリット部分以外の部分の遮光性をより向上することができる。
【００８５】
なお、本実施形態２の画像読み取り装置においても、液晶層２００により、原稿領域以外の領域は遮蔽状態、つまり、黒色状態となるので、そのまま画像として読み取れば、原稿の画像の周囲のマージン部分に黒い画像が存在する画像データとなる。また、原稿領域においてもスリット部分以外は遮光状態であり、誤って画像として読み取ればノイズとなる。そこで、走査範囲を原稿領域に限定し、走査光線の照射位置とスリットの形成位置を正しく調整する。またデジタル画像処理により、ノイズ部分を消去する工夫を施すことが好ましい。
【００８６】
（実施形態３）
本発明の実施形態３にかかる画像読み取り装置およびその制御方法を示す。
実施形態３にかかる画像読み取り装置は、原稿読み取り面の下に、複数の液晶の小領域を持ち、各小領域が光散乱状態と透明状態の２状態を有する液晶層を設けたものである。
【００８７】
実施形態３の液晶層は、実施形態１と同様、スイッチング用の半導体を持つアクティブマトリックス型の液晶素子により構成されたものとする。一例としてＴＦＴ液晶素子やＭＩＭ液晶素子などが挙げられる。なお、本実施形態３の液晶層もバックライトを用いず、いわゆるカラー液晶ではないものとして説明する。
本発明の実施形態３にかかる画像読み取り装置およびその制御方法は、実施形態１にかかる画像読み取り装置およびその制御方法と比べ、用いる液晶層の構成が異なる。液晶層の構成を除いた構成は、実施形態１にかかるものと同様で良く、図２に示した構造と同様で良い。
【００８８】
本実施形態３にかかる液晶は、一例として、動的散乱効果型液晶（ＤＳ型液晶）、ゲストホスト型液晶（ＧＨ型液晶）、相転移型液晶（ＰＨ型液晶）、分散型液晶、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ型液晶）などが挙げられる。
【００８９】
ＤＳ型液晶は、液晶セルに電流を通電することにより乱流状態を起こし、光散乱を発生させるものである。ＤＳ型液晶による液晶セルの構造の一例は、図１０に示した液晶セル２１０ｂの構造となる。検光フィルム２１１、偏光フィルム２１９、配向膜２１４および２１６は不要となっている。ＤＳ型液晶の場合、透明電極２１３および２１７に電圧を印加しないとき、ＤＳ型液晶には電流は通電せず、液晶は乱流状態とはならず、照射された光は散乱されずに透過する。つまり、透明状態となる。電圧を印加したときには、ＤＳ型液晶に電流が通電し、液晶は乱流状態となり、照射された光は散乱され、白濁した状態、つまり、光散乱状態となる。
【００９０】
ＧＨ型液晶は、液晶分子（ホスト）に色素分子（ゲスト）を混ぜたものである。ＧＨ型液晶による液晶層の構造の一例は、図４に示した液晶セル２１０ａの構造となる。本発明の実施形態３にかかるＧＨ型液晶は、色素分子として散乱性を持つ分子を混ぜておく。透明電極２１３および２１７に電圧を印加しないとき、ＧＨ型液晶において、色素分子は液晶分子とともに水平に配列された状態（走査光線に垂直方向の配列された状態）になって走査光線が色素分子により散乱される状態となる。透明電極２１３および２１７に電圧を印加したときには液晶分子が垂直に立ち上がった状態となり、色素分子も垂直に立ち上がった状態（走査光線と平行な状態）となって走査光線の散乱がなくなる。つまり、透明状態となる。
【００９１】
ＰＨ型液晶は、螺旋構造を持つ分子で螺旋のピッチが長いコレステリック液晶分子などを利用するもので、ＰＨ型液晶による液晶セルの構造の一例は、図４に示した液晶セル２１０ａの構造となる。透明電極２１３および２１７に電圧を印加しないとき、ＰＨ型液晶は光を散乱するので液晶セル２１０ａは光散乱状態となる。透明電極２１３および２１７に電圧を印加したときには螺旋構造が解けてホメオトロピック配列となり透明状態となる。
【００９２】
分散型液晶は、液晶と液晶以外の物質とを不均一に分散させ、両者間の屈折率のミスマッチングを利用して散乱モードを持たせたものである。分散型液晶による液晶層の構造の一例は、図１１に示した液晶セル２１０ｃの構造となる。検光フィルム２１１、偏光フィルム２１９、配向膜２１４および２１６は不要となっている。一例として、液晶以外の物質２２１はガラスビーズである。ガラスビーズ２２１が液晶２２２中に不均一に分散されている。
【００９３】
高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ型液晶）は、液晶をマイクロカプセル化するなどし、液晶を高分子マトリックス中に微小粒子として分散させたものである。分散型液晶による液晶層の構造の一例は、図１２に示した液晶セル２１０ｄの構造となる。検光フィルム２１１、偏光フィルム２１９、配向膜２１４および２１６は不要となっている。一例として、液晶２２３がマイクロカプセル化された微粒子となっており、高分子マトリックス２２４はポリビニルアルコールやアクリル樹脂などであり、当該高分子マトリックス２２４中にマイクロカプセル化された液晶２２３分散されている。
【００９４】
これらの構造を持つ液晶セルを多数用意して液晶層とし、当該液晶セル単位で透明状態と光散乱状態を制御できるものとする。
なお、上記説明したＤＳ型液晶、ＧＨ型液晶、ＰＨ型液晶、分散型液晶、ＰＤＬＣ型液晶は一例であり、多様な種類の液晶、多様な動作方法があり得る。本発明の液晶層は、印加電圧のオンオフを切り換えることにより液晶セルの透明状態と光散乱状態が制御できるものであれば良く、その種類、動作方法は特に限定されることなく適用されるものである。
【００９５】
上記に説明したように、実施形態３にかかる液晶層は、液晶の通電状態や配列状態を制御するなどして走査光線を散乱したり透過したりする。液晶の通電状態や配列状態などは上下の透明電極に電圧を印加するか否かを切り換えることで制御することができる。このように液晶の配列状態などを制御することで液晶層の光散乱状態と透明状態が制御される。
実施形態３の画像読み取り装置における液晶層の駆動方式としても、実施形態１と同様、ＴＦＴ液晶素子やＭＩＭ液晶素子によるアクティブマトリックスによるダイナミック駆動である。
【００９６】
次に、液晶層制御部３００は、液晶層２００の各液晶セルの光散乱状態と透明状態の２状態の切り替えを制御する部分である。
液晶層制御部３００は、原稿台透明板１０４上に載置された原稿に覆われた原稿領域下の液晶セルを透明状態とし、原稿領域以外の領域下の液晶セルを光散乱状態とし、原稿領域のみに開口部を有するシャッターを形成する液晶シャッター窓処理を制御する。
液晶層制御部３００は、実施形態１と同様、原稿読み取り面における原稿領域とそれ以外の領域を判別するため原稿領域センサを備える構造とすることができ、また、画像読み取り装置の操作者が液晶層制御部３００に対して原稿領域を直接指定入力するものであっても良い。
【００９７】
図１３（Ａ）は、原稿台透明板１０４上に載置された原稿に覆われた原稿領域とそれ以外の領域を示すものである。また、図１３（Ｂ）は液晶層制御部３００により制御された液晶層の制御結果としての透明状態と光散乱状態の様子を示す図である。図１３（Ｂ）に示すように白色のシャッター窓が形成される。
【００９８】
図１４（Ａ）は、操作者が原稿読み取り面内において自由に原稿を載置し、液晶層制御部３００が原稿領域センサにより原稿領域を動的に検知した様子を示す図であり、図１４（Ｂ）は検知結果に基づいて各液晶セルの透明状態と光散乱状態を動的に切り換えた様子を示す図である。図１４（Ｂ）に示すように白色のシャッター窓が形成される。
【００９９】
図１３および図１４において、原稿領域では各液晶セルが透明状態であるので、下方から照射された走査光線は透過して原稿に照射され、その反射光線が原稿から再び液晶層２００ａを透過して画像読み取り装置内部に戻ってくる。一方、原稿領域以外の領域では各液晶セルが光散乱状態であるので、下方から照射された走査光線は液晶層２００ａにおいて散乱され、原稿読み取り面に照射されることはなく画像読み取り装置内部に戻る。また、画像読み取り装置内部から外界へ漏れて出射することもない。さらに、外界から入射する外界光については、画像読み取り面上の原稿領域に関しては原稿自体により遮光されるので外界から画像読み取り装置内部へ入射することはなく、また、原稿領域以外の領域に関しては各液晶セルが光散乱状態にあるので液晶層２００ａにより遮光されるので外界から画像読み取り装置内部へ入射することはない。
【０１００】
以上が、液晶層および液晶層制御部による、原稿読み取り面上の原稿領域および原稿領域以外の領域に対する液晶シャッター窓制御の概略である。
なお、実施形態３では、原稿領域以外の領域において走査光線が一様に滑らかに散乱される場合、液晶層が従来の原稿台カバー内面クッションと同様の効果を持つこととなり、原稿の画像の周囲のマージン部分の画像は無色となる。
【０１０１】
本実施形態３の画像読み取り装置の走査処理後の画像読み取り処理としては、実施形態１と同様、画像読み取りユニットにより原稿の画像がデジタル画像データとして読み取られ、画像メモリ１１６に格納されれば良く、その方法は限定されない。画像メモリ中の画像データ中の非透明構造の影の画像データパターン部分について、画像処理部１２０により単純複製方式や加重平均方式やグラデーション方式により画像補正処理を行なうことも同様である。
【０１０２】
以上、本発明の画像読み取り装置によれば、従来必要とされていた原稿台カバーを不要とし、かつ、原稿台カバーによらずに外界から画像読み取り装置内部に入射する外界光を遮蔽し、原稿台カバーによらずに画像読み取り装置内部の光源から照射される走査光線が外界に漏れて出射するのを遮蔽することができる。また、液晶層の構造のうちスイッチング用半導体など非透明微小構造の影パターンを画像補正処理により補正するので読み取る画像には影が現れることはない。
【０１０３】
（実施形態４）
本発明の実施形態４にかかる画像読み取り装置およびその制御方法を示す。
実施形態４にかかる画像読み取り装置は、原稿台透明板の原稿読み取り面の下に、複数の液晶小領域を持ち、各液晶小領域が少なくとも光散乱状態と透明状態の２状態を有する液晶層を設けたものである。
【０１０４】
液晶層において、各液晶小領域の光散乱状態と透明状態の２状態を切り替え、原稿台透明板上に載置された原稿に覆われた原稿領域下の液晶小領域のうちの一部のみを透明状態とし、他の液晶小領域を光散乱状態として走査光線に対するスリットを形成し、透明状態とする小領域を所定順序により他の小領域に切り換えることにより走査光線に対するスリットの形成位置を走査処理に応じて移動するものである。
【０１０５】
なお、液晶層の駆動方式がセグメント方式の場合、液晶小領域はセグメントとなり、マトリックス方式の場合、液晶小領域は液晶セルとなる。
【０１０６】
本発明の実施形態４にかかる、画像読み取り装置の構造は実施形態１に示した図２のものと同様で良い。
また、本発明の実施形態４にかかる液晶層２００の液晶は、ＧＨ型液晶、ＰＨ型液晶などとし、液晶セル２１０ａ（セグメントまたは液晶セル）の構造は実施形態２に示した図４と同様で良い。
また、実施形態４にかかる液晶層２００の液晶をＤＳ型液晶とし、液晶セル２１０ｂの構造を実施形態１に示した図１０と同様としても良い。
また、実施形態４にかかる液晶層２００の液晶を分散型液晶とし、液晶セル２１０ｃの構造を実施形態１に示した図１１と同様としても良い。
また、実施形態４にかかる液晶層２００の液晶をＰＤＬＣ型液晶とし、液晶セル２１０ｄの構造を実施形態１に示した図１２と同様としても良い。
【０１０７】
本実施形態４の画像読み取り装置の液晶層２００および液晶層制御部３００による液晶層の液晶セルの状態制御は原稿領域において走査光線に対するスリットを形成する処理となる。
形成されるスリットの形状は、実施形態２に示した図８（Ｂ）または図９（Ｂ）と同様で良い。ただし、本実施形態４の場合、スリット部分の液晶セルは透明状態とし、スリット部分以外の液晶セルは光散乱状態となる。
図１５（Ｂ）は原稿サイズに合わせて所定原稿領域に原稿を載置した場合に形成されるスリットの例を模式的に示す図である。図１６（Ｂ）は原稿を原稿読み取り面上の自由位置に載置した場合に形成されるスリットの例を模式的に示す図である。図１５および図１６とも、原稿領域の幅の線状のスリットが形成され、走査処理に応じて走査光線に対応して移動して行く。
【０１０８】
スリット部分では液晶層２００の各液晶セルが透明状態であるので、下方から照射された走査光線は透過して原稿に照射され、その反射光線が原稿から再び液晶層２００を透過して画像読み取り装置内部に戻ってくる。一方、スリット部分以外の領域では各液晶セルが光散乱状態であるので、下方から照射された走査光線は液晶層２００において遮蔽され、原稿読み取り面に照射されることはなく、また、画像読み取り装置内部から外界へ漏れて出射することもない。さらに、外界から入射する外界光については、原稿自体およびスリット部分以外の光散乱状態の液晶セルにより遮光されるので外界から画像読み取り装置内部へ入射することはない。
【０１０９】
（実施形態５）
本発明の実施形態５の画像読み取り装置は、スタートモードとして少なくともオートスタートモードとマニュアルスタートモードの２つのモードを備え、オートスタートモードである場合、液晶層の液晶小領域の状態制御が完了し、上記実施形態１から４で説明した黒色または白色の液晶シャッター窓や、黒色または白色の液晶スリットが形成された後、走査処理以下の処理を自動的に開始する。
実施形態５の画像読み取り装置は、従来必要とされていた原稿台カバーの開閉動作を不要とするとともに、一定条件下、さらに、スタートボタンの押下も不要とするものである。
【０１１０】
本発明の画像読み取り装置は、反転や回転など読み取りに関するオプションの指定入力がない場合、または、一度設定したオプションの指定内容を連続して維持する場合は、液晶層における液晶小領域の状態制御が完了すれば操作者のスタートボタン押下がなくとも自動的にスタートしても良い状態にあると言える。
そこで、スタートモードとして、少なくともオートスタートモードとマニュアルスタートモードの２つのモードを設定し、操作パネルを介してオートスタートモードが指定された場合、液晶層制御部３００が液晶層における液晶小領域の状態制御の完了を検知すれば、スタート準備完了情報を生成する。このスタート準備完了情報の生成が検知されれば操作者のスタートボタン押下がなくとも自動的にスタートする。例えば、液晶層制御部３００から走査光源の照射を制御する制御部分に対してスタート準備完了情報を通知する。例えば、図１７に示すように、液晶層制御部３００から走査光源１０６による走査光線照射を制御する制御部分（図示せず）に対してスタート準備完了情報を通知する。
【０１１１】
このように、オートスタートモードが指定されている場合、操作者は原稿を原稿台透明板の原稿読み取り面上に原稿を載置するだけで画像読み取り処理がスタートすることとなる。
特に、製本された原稿の場合、操作者が両手で製本された原稿を原稿読み取り面に押さえつけてその姿勢を維持する場合などがあるが、この場合において、いちいちスタートボタンを押下しなくとも自動的にスタートを起動する機能があれば便利である。本発明の場合、液晶層における液晶小領域の状態制御が完了することが自動スタートの条件となるので、当該液晶小領域の状態制御の完了を液晶層制御部が検知し、スタート準備完了情報を生成することとしたものである。スタート準備完了情報の生成が検知されれば原稿の走査処理をスタートさせる。
【０１１２】
以上、本実施形態５の画像読み取り装置によれば、操作者は直接、原稿台透明板面上に原稿を載置するのみで良く、従来必要であった操作者の手動入力によるスタートボタン押下動作を不要とし、自動的に画像読み取り処理がスタートすることができる。
【０１１３】
（実施形態６）
実施形態６の画像読み取り装置は、画像読み取り装置の原稿読み取り面を、液晶ディスプレイなどの液晶表示画面として兼用することができるものである。
実施形態６の画像読み取り装置の液晶層は、アクティブマトリックス型のカラー液晶表示素子である。実施形態１から５に説明したように、本発明ではスイッチングトランジスタなどの非透明微小構造部分を有していても良いので、ＴＦＴなどのアクティブマトリックス型のカラー液晶表示素子を液晶小領域とする液晶層としたものである。アクティブマトリックス型のカラー液晶表示素子を用いることにより液晶シャッター窓や液晶スリットの形成処理とともに、液晶ディスプレイの表示処理を制御することができる。
なお、アクティブマトリックスの駆動方式として、フィールドシーケンシャル方式はカラーフィルタが不要であり、カラーフィルタの光学的影響を除去することができるのでフィールドシーケンシャル方式を採用することは好ましい。
【０１１４】
図１８は、本発明の実施形態６にかかる、画像読み取り装置の構造のうち、原稿読み取り面を液晶ディスプレイなどの液晶表示画面として兼用する仕組みを模式的に示した縦断断面図である。
【０１１５】
図１８において、説明の便宜上、図２に示した原稿の走査処理に関する構成要素である、第一キャリッジ１０８と第二キャリッジ１１１は走査関連ユニット５００としてまとめて図示し、また、光学系１１３、光電変換素子１１２、センサボード１１５の図示は省略した。
図１８に示すように、実施形態６の画像読み取り装置は、液晶層制御部３００に加え、バックライト４００、映像データ制御部６００を備えている。
【０１１６】
バックライト４００は、例えば、取り付けフレーム４１０により液晶層２００に沿って取り付けられ、取り付けフレーム４１０を上下に移動させることでその取り付け高さが動的に変更でき、液晶層２００に対する相対距離の調整が可能なようになっている。同様に、走査関連ユニット５００も当該走査関連ユニットを上下させることによりその取り付け高さが動的に変更でき、液晶層２００に対する相対距離の調整が可能なようになっている。なお、走査関連ユニット５００とバックライト４００は上下方向に交差可能なようになっている。例えば、図１８および図１９に示すように走査関連ユニットのレール５１０とバックライト４００（導光板含む）が交差できるように工夫する。
【０１１７】
映像データ制御部６００は、原稿読み取り面を液晶ディスプレイとして使用する際に表示したい映像データを用意し、液晶ディスプレイとして駆動する液晶層２００及びバックライト４００に映像データを供給して制御する部分である。
【０１１８】
実施形態６の画像読み取り装置は、画像読み取り処理モードと映像表示モードを持っており、いずれか一方を選択できるようになっている。
【０１１９】
画像読み取り処理モードでは、画像読み取り装置を実施形態１から実施形態５に示した画像読み取り装置として用いるモードであり、液晶層２００と液晶層制御部３００とその他の画像読み取りユニットを用いて、原稿の走査処理、画像処理、画像補正処理を実行する。当該画像読み取り処理モードでは図１８（Ａ）の構成をとる。バックライト４００の高さを高くし、液晶層２００に対する相対距離を小さくしてフィールドシーケンシャル方式のバックライトとして使用する様子を示している。一方、走査関連ユニット５００の高さを低くし、液晶層２００に対する相対距離を大きして原稿の走査処理には用いない様子を示している。
【０１２０】
一方、映像表示モードは、原稿読み取り面を液晶ディスプレイとして使用するモードであり、図１８（Ｂ）の構成をとる。バックライト４００の高さを低くし、液晶層２００に対する相対距離を大きくしてバックライトとしては使用していない様子を示している。一方、走査関連ユニット５００は高さを高くし、液晶層２００に対する相対距離を小さくして原稿の走査処理に用いる様子を示している。また、バックライト４００は下方とすることにより、走査関連ユニット５００の水平方向の移動空間を確保せしめて原稿読み取り面の走査処理を妨害しない構成となっている。この構成により、実施形態６の画像読み取り装置は、画像読み取り装置の原稿読み取り面を液晶ディスプレイなどの液晶表示画面として兼用することができる。
【０１２１】
次に、オフィスやホームなどで本発明の画像読み取り装置を液晶ディスプレイとして兼用する例を示す。本発明の画像読み取り装置を液晶ディスプレイとして使用する場合、液晶ディスプレイの視野角を向上するため、画像読み取り装置の原稿読み取り面を含むケーシングの上部の角度を変えることができるように工夫することが好ましい。例えば、図２０に示すように、原稿読み取り面の角度を変えて起こしたり寝かしたりできるようにする。画像読み取り処理モードでは図２０（Ａ）のようにケーシングの上部を水平に寝かせた位置とし、映像表示モードでは図２０（Ｂ）のようにケーシングの上部を起こした位置とする。このように、原稿読み取り面を含むケーシング上部の角度を可変とすることにより、画像読み取り処理モードでは、原稿読み取り面を通常の画像読み取り装置と同様に水平に配置することにより使い勝手が良く、また、映像表示モードでは、原稿読み取り面を起こすことにより、大勢の人目につきやすく、見やすい角度とすることができる。
【０１２２】
なお、角度を変えるケーシング上部部分には、図１９に示した構成要素のうち映像表示モードで用いられるもの、つまり、原稿台透明板１０４、液晶層２００、液晶層制御部３００、バックライト４００、映像データ制御部６００が収納される。なお、構造上の便宜から、画像読み取り処理モードで用いる構成要素の一部、例えば、走査関連ユニット５００、光学系１１３、光電変換素子１１２、センサボード１１５、画像メモリ１１６を含めるものでも構わない。この場合、ケーシング上部とケーシング下部との接続部分に画像メモリ１１６と画像処理部１２０間の接続手段（ケーブルなど）を配置すれば良い。
【０１２３】
以上、実施形態６の画像読み取り装置によれば、画像読み取り装置の原稿読み取り面を液晶ディスプレイなどの液晶表示画面として兼用することができる。
【０１２４】
（実施形態７）
本発明の画像形成装置の構成例を示す。
本発明の画像形成装置は、本発明の画像読み取り装置に加え、当該画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像を形成する画像形成部を備えたものである。
本発明の画像形成装置の形態としては、用紙に画像が形成されれば良く、特に限定されない。例えば、画像読み取り装置を備えたアナログ複写装置やデジタル複写装置、画像読み取り装置を備えたファクシミリ装置、画像読み取り装置に加えプリンタを備えたコンピュータシステムなど多様な形態が可能である。画像形成方式としても特に限定されず、電子写真方式、サーマル方式、インクジェット方式など多様な方式が適用可能である。
【０１２５】
図２１は、本発明の画像形成装置の構成例を示す図である。図２１に示す例では、画像形成装置１０は、図２に示した画像読み取り装置を備え、さらに、画像読み取り装置１００から出力されるデジタル画像データを記憶する画像メモリ１１６、画像メモリ１１６のデジタル画像データに基づいてレーザー光を照射するレーザー１１７、レーザー１１７が照射するレーザー光により潜像が描かれ、現像されて画像が形成される感光体ドラム１１８を備えている。
【０１２６】
例えば、画像読み取り装置で読み取られた画像データは一旦画像メモリ１１６に記憶され、画像メモリ１１６に記憶されたデジタル画像情報に基づいてレーザー１１７によりレーザビームが感光体ドラム１１８に照射され、感光体ドラム１１８上に静電気により潜像が形成され、トナーが振りかけられて現像画像が感光体ドラム１１８に形成される。その後、供給された用紙１１９に感光体ドラム１１８上のトナーが転写され、用紙１１９上に画像が印刷される。なお、この画像形成処理は説明の便宜上、模式的に説明したものである。
【０１２７】
（実施形態８）
次に、本発明の画像形成装置を用いた広告の提供方法を説明する。
上記実施形態６の画像読み取り装置は、上記に説明したように、原稿読み取り面を液晶ディスプレイなどの液晶表示画面として兼用することができる。また、上記実施形態７に示したように当該画像読み取り装置を用いた画像形成装置を構成することができる。この原稿読み取り面を液晶ディスプレイなどの液晶表示画面として兼用することができる画像形成装置の映像表示モードにおいて広告などの映像を流すものである。つまり、画像形成処理モードにおいては、画像形成装置の操作者に対して画像形成処理サービスを提供し、映像表示処理モードにおいては、店舗内の顧客に対して広告を映像で提供することができる。
【０１２８】
なお、本発明の実施形態８では、店舗内の一般顧客に対する広告の視認性を高め、また、店舗内の一般顧客に対する液晶ディスプレイの視野角を向上するため、画像形成装置の原稿読み取り面を含むケーシングの上部の角度を変えることができるように工夫することが好ましい。例えば、図２０に示すように、原稿読み取り面の角度を変えて起こしたり寝かしたりできるようにする。画像形成処理モードでは図２０（Ａ）のようにケーシングの上部を水平に寝かせた位置とし、映像表示モードでは図２０（Ｂ）のようにケーシングの上部を起こした位置とする。このように、原稿読み取り面を含むケーシング上部の角度を可変とすることにより、画像形成処理モードでは、原稿読み取り面を通常の複写装置と同様に水平に配置することにより使い勝手が良く、映像表示モードでは、原稿読み取り面を起こすことにより、大勢の人目につきやすく、見やすい角度とすることができる。
【０１２９】
以上のように、画像形成装置の原稿読み取り面を液晶ディスプレイなどの液晶表示画面として兼用することにより、画像形成処理を実行していないアイドル状態に画像形成装置の原稿読み取り面を液晶ディスプレイとして広告を表示することができ、本発明の画像形成装置を設置するコンビニエンスストア、コピーサービスショップ、デパート、スーパーマーケットなどの店舗内に居合わせた他の大勢のユーザに対して広告を提供することができる。
【０１３０】
（実施形態９）
本発明の画像処理システムの構成例を示す。
本発明の画像処理システムは、本発明の画像読み取り装置に加え、当該画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像処理を行なう画像処理部を備えたものである。
本発明の画像形成装置の画像形成処理としては、画像処理が実行されれば良く、その態様は限定されない。例えば、画像読み取り装置で読み取った画像をモニタ上に表示するコンピュータシステムや、画像読み取り装置で読み取った印影を登録したり照合したりする銀行窓口システムなど多様な形態が可能である。
【０１３１】
図２２は、本発明の画像処理システムの構成例を示す図である。図２２に示す例では、画像処理システム２０は、図２に示した画像読み取り装置に加え、画像読み取り装置から出力されるデジタル画像データを記憶する画像メモリ１２６、画像メモリ１２６のデジタル画像データを受け、画像処理を行なう画像処理部１２７、必要に応じて装備される記録装置１２８、モニタやキーボードなどの操作インタフェース１２９を備えている。
【０１３２】
例えば、画像読み取り装置で読み取られた画像データは一旦画像メモリ１２６に記憶され、画像メモリ１２６に記憶されたデジタル画像情報に基づいて、画像処理部１２７は、画像照合処理、画像圧縮処理、画像登録処理などアプリケーションに応じた画像処理を行なう。その際、操作Ｉ／Ｆ１２９を介して操作者に対して画像表示やプリントアウト、また、キーボードやポンティングデバイスを介した操作者からの入力を受け付ける。なお、この画像形成処理は説明の便宜上、模式的に説明したものである。
【０１３３】
上記実施形態１から６に示した本発明の画像読み取り装置や、実施形態７から８に示した画像形成装置や、実施形態９に示した画像処理システムは、原稿台カバーを設けない構造として説明した。しかし、使用しない期間中、原稿読み取り面上に塵や埃などの異物が堆積するのを防ぐため、防塵用の原稿台カバーを設けておくことは可能である。
また、連続した単葉の原稿を自動的に連続して読み取るためＡＤＦ（自動原稿送り装置）を組み込んだＡＤＦ付原稿台カバーを設けておくことは可能である。
【０１３４】
【発明の効果】
本発明の画像読み取り装置によれば、液晶層が原稿領域を透明状態とし、原稿領域以外の領域を遮光状態とするので、本発明の画像読み取り装置は原稿台カバーを不要とし、原稿台カバーの開閉動作も不要とし、外界から画像読み取り装置内部に入射する外界光を遮蔽し、画像読み取り装置内部から照射される走査光線が外界に出射するのを遮蔽することができる。つまり、液晶層が原稿領域のみに開口部を持つ黒色のシャッター窓や黒色のスリットとして機能する。
【０１３５】
本発明の画像読み取り装置によれば、液晶層が原稿領域を透明状態とし、原稿領域以外の領域を光散乱状態とするので、本発明の画像読み取り装置は原稿台カバーを不要とし、原稿台カバーの開閉動作も不要とし、外界から画像読み取り装置内部に入射する外界光を遮蔽し、画像読み取り装置内部から照射される走査光線が外界に出射するのを遮蔽することができる。つまり、液晶層が原稿領域のみに開口部を持つ白色のシャッター窓または白色のスリットとして機能し、原稿領域以外の領域については従来の原稿台カバーの裏側に設けられている白色の原稿台カバー内面クッションと同様の効果を持つ。
【０１３６】
また、液晶層の構造のうち、スイッチング用半導体など非透明微小構造がある場合、それらの影が読み取り画像中に混入することとなるが、デジタル画像データの画像補正処理によりそれら影を補正するので読み取る画像には影が現れることはない。
【０１３７】
また、本発明の画像読み取り装置を用いた広告の提供方法によれば、画像読み取り装置の原稿読み取り面を液晶ディスプレイなどの液晶表示画面として兼用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１にかかる画像読み取り装置の上面の概略の一例を示す上面図
【図２】本発明の実施形態１にかかる、画像読み取り装置の構成要素のうち、原稿の走査処理に関する構成要素を模式的に示した縦断断面図
【図３】本発明の実施形態１にかかる液晶層２００の一例の縦断断面を模式的に示した図
【図４】本発明の他の構成にかかる液晶層２００ａの縦断断面を模式的に示した図
【図５】（Ａ）は原稿台透明板１０４上に載置された原稿に覆われた原稿領域とそれ以外の領域を示す図、（Ｂ）は液晶層制御部３００により液晶層２００に形成された黒色シャッターを示す図
【図６】（Ａ）は液晶層制御部３００が原稿領域センサにより原稿領域を動的に検知した様子を示す図、（Ｂ）は検知結果に基づいて液晶層制御部３００により液晶層２００に形成された黒色シャッターを示す図
【図７】原稿読み取り画像データ中に混入する非透明構造部分の影を模式的に示した拡大図
【図８】（Ａ）は原稿台透明板１０４上に載置された原稿に覆われた原稿領域とそれ以外の領域を示す図、（Ｂ）は液晶層制御部３００により液晶層２００に形成された黒色スリットを示す図
【図９】（Ａ）は、液晶層制御部３００が原稿領域センサにより原稿領域を動的に検知した様子を示す図、（Ｂ）は検知結果に基づいて液晶層制御部３００により液晶層２００に形成された黒色スリットを示す図
【図１０】本発明の実施形態２にかかるＤＳ型液晶を用いた液晶層２００ｂの縦断断面を模式的に示した図
【図１１】本発明の実施形態２にかかる分散型液晶を用いた液晶層２００ｃの縦断断面を模式的に示した図
【図１２】本発明の実施形態２にかかるＰＤＬＣ型液晶を用いた液晶層２００ｄの縦断断面を模式的に示した図
【図１３】（Ａ）は、原稿台透明板１０４上に載置された原稿に覆われた原稿領域とそれ以外の領域を示す図、（Ｂ）は液晶層制御部３００により液晶層２００に形成された白色シャッターを示す図
【図１４】（Ａ）は、液晶層制御部３００が原稿領域センサにより原稿領域を動的に検知した様子を示す図、（Ｂ）は検知結果に基づいて液晶層制御部３００により液晶層２００に形成された白色シャッターを示す図
【図１５】（Ａ）は原稿台透明板１０４上に載置された原稿に覆われた原稿領域とそれ以外の領域を示す図、（Ｂ）は液晶層制御部３００により液晶層２００に形成された白色スリットを示す図
【図１６】（Ａ）は、液晶層制御部３００が原稿領域センサにより原稿領域を動的に検知した様子を示す図、（Ｂ）は液晶層制御部３００により液晶層２００に形成された白色スリットを示す図
【図１７】液晶層制御部３００からスタート準備完了情報を通知する様子を示す図
【図１８】本発明の実施形態４にかかる、画像読み取り装置の構成要素のうち、原稿読み取り面を、液晶ディスプレイなどの液晶表示画面として兼用する仕組みを模式的に示した縦断断面図
【図１９】走査関連ユニット５００とバックライト４００が上下方向に交差する構造の一例を示す上面図
【図２０】ケーシング上部の角度を調整する様子を示す図
【図２１】本発明の画像形成装置の構成例を示す図
【図２２】本発明の画像処理システムの構成例を示す図
【図２３】従来の画像読み取り装置の原稿の走査処理に関する構成要素を模式的に示した縦断断面図
【図２４】原稿台透明板１００４の原稿読み取り面上の原稿領域と原稿領域以外の領域を示す図
【符号の説明】
１０ 画像形成装置
２０ 画像処理システム
１００ 画像読み取り装置
１０１ ケーシング
１０２ 操作パネル
１０３ ガイダンス表示パネル
１０４ 原稿台透明板
１０５ シェーディング補正用の白基準板
１０６ 光源
１０７ 第一ミラー
１０８ 第一キャリッジ
１０９ 第二ミラー
１１０ 第三ミラー
１１１ 第二キャリッジ
１１２ 光電変換素子
１１３ 光学系
１１５ センサボード
１１６、１２６ 画像メモリ
１１７ レーザ
１１８ 感光体ドラム
１１９ 用紙
１２０ 画像処理部
１２７ 画像処理部
１２８ 記憶装置
１２９ 操作Ｉ／Ｆ
２００ 液晶層
２１０，２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄ 液晶セル
２１１ 検光フィルム
２１２，２１８ ガラス
２１３，２１７ 透明電極
２１４，２１６ 配向膜
２１５，２１５ａ 液晶
２１９ 偏光フィルム
２２０ スイッチング素子
２２１ ガラスビーズ
２２２ 液晶
２２３ 液晶
２２４ 高分子マトリックス
２３０ ゲート線
２４０ データ線
３００ 液晶層制御部
４００ バックライト
４１０ 取り付けフレーム
５００ 走査関連ユニット
６００ 映像データ制御部

Claims (26)

1. 原稿台透明板の原稿読み取り面の上に載置された原稿に走査光線を照射し、当該原稿からの反射光線を読み取る画像読み取り装置において、
   前記原稿台透明板の原稿読み取り面の下に設けられ、複数の液晶小領域を持ち、各液晶小領域が少なくとも遮光状態と透明状態の２状態を有し、前記原稿からの反射光線を選択的に通過させる液晶層と、
   前記液晶層を通過した前記原稿からの反射光線を読み取って得た画像データのうち、前記液晶層の非透明微小構造であって前記液晶小領域が透明状態であっても透明にならない非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について画像補正処理を行なう画像処理部を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
2. 前記画像処理部は、前記液晶層の非透明微小構造の干渉を受ける画像データ部分の画像データパターンをあらかじめ記憶しておき、
   前記画像処理部が、前記原稿の読み取り画像データのうちの当該画像データパターンに対して前記画像補正処理を施す請求項１に記載の画像読み取り装置。
3. 前記画像処理部の画像補正処理が、前記読み取り画像データのうち、前記非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について、その周囲のデジタル画像データを当該部分に複製することによって埋め合わせる処理である請求項１または２に記載の画像読み取り装置。
4. 前記画像処理部の画像補正処理が、前記読み取り画像データのうち、前記非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について、対向するエッジ部分同士の画像データの加重平均をとって推定した画像データを埋める処理である請求項１または２に記載の画像読み取り装置。
5. 前記画像処理部の画像補正処理が、前記読み取り画像データのうち、前記非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について、対向するエッジ部分同士の画像データ間を滑らかにつなぐようにグラデーションを施す処理である請求項１または２に記載の画像読み取り装置。
6. 前記液晶層において、各液晶小領域の遮光状態と透明状態の２状態を切り替え、前記原稿台透明板上に載置された原稿に覆われた原稿領域下の液晶小領域を透明状態とし、前記原稿領域以外の領域下の液晶小領域を遮光状態とし、前記原稿領域のみに開口部を有する液晶シャッター窓を形成する請求項１から５のいずれかに記載の画像読み取り装置。
7. 前記液晶層において、各液晶小領域の遮光状態と透明状態の２状態を切り替え、前記原稿台透明板上に載置された原稿に覆われた原稿領域下の液晶小領域のうちの一部のみを透明状態とし、他の液晶小領域を遮光状態として前記走査光線に対するスリットを形成する請求項１から５のいずれかに記載の画像読み取り装置。
8. 前記液晶層において、前記透明状態とする小領域を所定順序により他の小領域に切り換えることにより前記走査光線に対するスリットの形成位置を走査処理に応じて移動する請求項７に記載の画像読み取り装置。
9. 前記原稿読み取り面の上に載置された原稿の原稿領域を動的に検知する原稿領域センサを備え、
   前記液晶層において、前記原稿領域センサが検知した原稿領域情報に応じて、前記液晶小領域の遮光状態と透明状態の切り換えを動的に行なう請求項１から８のいずれかに記載の画像読み取り装置。
10. 前記原稿読み取り面上に載置された原稿のサイズ情報を入力する原稿サイズ情報入力部を備え、
    前記液晶層において、前記原稿サイズ情報入力部から入力された原稿サイズ情報に応じて、前記液晶小領域の遮光状態と透明状態の切り換えを動的に行なう請求項１から８のいずれかに記載の画像読み取り装置。
11. 原稿台透明板の原稿読み取り面上に載置された原稿に走査光線を照射し、当該原稿からの反射光線を読み取る画像読み取り装置において、
    前記原稿台透明板の原稿読み取り面の下に設けられ、複数の液晶小領域を持ち、各液晶小領域が少なくとも光散乱状態と透明状態の２状態を有し、前記原稿からの反射光線を選択的に通過させる液晶層と、
    前記液晶層を通過した前記原稿からの反射光線を読み取って得た画像データのうち、前記液晶層の非透明微小構造であって前記液晶小領域が透明状態であっても透明にならない非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について画像補正処理を行なう画像処理部を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
12. 前記画像処理部は、前記液晶層の非透明微小構造の干渉を受ける画像データ部分の画像データパターンをあらかじめ記憶しておき、
    前記画像処理部が、前記原稿の読み取り画像データのうち当該画像データパターンに対して前記画像補正処理を施す請求項１１に記載の画像読み取り装置。
13. 前記画像処理部の画像補正処理が、前記読み取り画像データのうち、前記非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について、その周囲のデジタル画像データを当該部分に複製することによって埋め合わせる処理である請求項１１または１２に記載の画像読み取り装置。
14. 前記画像処理部の画像補正処理が、前記読み取り画像データのうち、前記非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について、対向するエッジ部分同士の画像データの加重平均をとって推定した画像データを埋める処理である請求項１１または１２に記載の画像読み取り装置。
15. 前記画像処理部の画像補正処理が、前記読み取り画像データのうち、前記非透明微小構造の干渉を受けた画像データ部分について、対向するエッジ部分同士の画像データ間を滑らかにつなぐようにグラデーションを施す処理である請求項１１または１２に記載の画像読み取り装置。
16. 前記液晶層において、各液晶小領域の光散乱状態と透明状態の２状態を切り替え、前記原稿台透明板上に載置された原稿に覆われた原稿領域下の液晶小領域を透明状態とし、前記原稿領域以外の領域下の液晶小領域を光散乱状態とし、前記原稿領域のみに開口部を有する液晶シャッター窓を形成する請求項１１から１５のいずれかに記載の画像読み取り装置。
17. 前記液晶層において、各液晶小領域の光散乱状態と透明状態の２状態を切り替え、前記原稿台透明板上に載置された原稿に覆われた原稿領域下の液晶小領域のうちの一部のみを透明状態とし、他の液晶小領域を光散乱状態として前記走査光線に対するスリットを形成する請求項１１から１５のいずれかに記載の画像読み取り装置。
18. 前記液晶層において、前記透明状態とする小領域を所定順序により他の小領域に切り換えることにより前記走査光線に対するスリットの形成位置を走査処理に応じて移動する請求項１７に記載の画像読み取り装置。
19. 前記原稿読み取り面の上に載置された原稿の原稿領域を動的に検知する原稿領域センサを備え、
    前記液晶層において、前記原稿領域センサが検知した原稿領域情報に応じて、前記液晶小領域の光散乱状態と透明状態の切り換えを動的に行なう請求項１１から１８のいずれかに記載の画像読み取り装置。
20. 前記原稿読み取り面上に載置された原稿のサイズ情報を入力する原稿サイズ情報入力部を備え、
    前記液晶層において、前記原稿サイズ情報入力部から入力された原稿サイズ情報に応じて、前記液晶小領域の光散乱状態と透明状態の切り換えを動的に行なう請求項１１から１８のいずれかに記載の画像読み取り装置。
21. 前記画像読み取り装置のスタートモードとして、少なくともオートスタートモードとマニュアルスタートモードの２つのモードを備え、
    前記オートスタートモードである場合、前記液晶層における液晶小領域の状態制御の後、前記原稿への走査光線の照射を自動的に開始する請求項１から２０のいずれかに記載の画像読み取り装置。
22. 前記液晶層の各液晶小領域がアクティブマトリックス型のカラー液晶表示素子であり、
    映像データ制御部と、
    前記液晶層に沿って設けられ、その取り付け高さが動的に変更でき、前記液晶層に対する相対距離の調整が可能なバックライトを備え、
    前記画像読み取り装置が、画像を読み取る画像読み取り処理モードと、前記カラー液晶表示素子としての前記液晶層の液晶小領域と前記映像データ制御部と前記バックライトを用いて前記原稿読み取り面に映像を表示する映像表示モードを持つ請求項１から２１のいずれかに記載の画像読み取り装置。
23. 前記画像読み取り処理モードでは、前記バックライトを消灯し、その取り付け高さを低くして前記液晶層との相対距離を大きくし、前記走査光線の照射と前記反射光線の受光処理を実行する空間を確保し、
    前記映像表示モードでは、前記バックライトを点灯し、その取り付け高さを高くして前記液晶層との相対距離を小さくし、前記カラー液晶表示素子のバックライトとして用い、前記原稿読み取り面を液晶表示画面として使用する請求項２２に記載の画像読み取り装置。
24. 請求項１から２３のいずれかに記載の画像読み取り装置と、前記画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像を形成する画像形成部を備えた画像形成装置。
25. 請求項２２または２３に記載の画像読み取り装置と、前記画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像を形成する画像形成部を備えた画像形成装置を店舗に設置し、
    前記画像形成処理モードにおいて、前記画像形成装置の操作者に対して画像形成処理サービスを提供し、
    前記映像表示処理モードにおいて、前記店舗内の顧客に対して広告を映像で提供する、画像形成装置を用いた広告の提供方法。
26. 請求項１から２２のいずれかに記載の画像読み取り装置と、前記画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像処理を行なう画像処理部を備えた画像処理システム。

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