JP2005129986A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 読取光学系が固定され原稿のほうが搬送副走査される構成であっても、白基準部材の表面を均一な白色として読み取ることができ、シェーディング補正後の原稿画像データにおけるスジやムラなどの発生を防止して常に良好な出力画像を得ることができる画像読取装置を提供すること。
【解決手段】 白基準部材を原稿搬送副走査経路において所定の原稿読取位置から副走査方向に一定距離離れた位置に前記原稿搬送副走査経路から隔離して配設すると共に、前記光学読取ユニットを前記所定の原稿読取位置と前記白基準部材を読み取り可能な位置との間を副走査方向に移動可能に構成したことを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、スキャナ装置、ファクシミリ装置、複写機、デジタル複合機などに適用される画像読取装置に関し、特に、読取光学系が固定され原稿のほうが搬送副走査される構成で、得られた原稿画像データに対して白基準部材を読み取って得た白基準データに基づいたシェーディング補正を行う画像読取装置に関する。

近年の資源保護意識の高まりから記録用紙の表裏両面のうちの表面のみならず裏面にも文字や画像が記録されることが多くなっている。

そのため、読み取り対象の原稿を読み取って画像データを得る装置である画像読取装置においても、両面原稿読み取り能力が求められるようになっている。

そのため、原稿の表裏両面のそれぞれについて読取光学系を設け、搬送・副走査される原稿を表面用読取光学系及び裏面用読取光学系のそれぞれにより読み取って、表面画像データ及び裏面画像データを得ることができる、両面読み取り対応の画像読取装置が注目されている。

一方、画像読取装置においては、原稿を副走査しつつ主走査ライン単位で原稿画像を読み取ることで、ライン状の画データの副走査方向の積み重ねとして２次元の原稿画像データを得るが、読取光学系に組み込まれたラインイメージセンサからアナログ信号として出力されＡ／Ｄ変換された段階での１主走査ライン分の画データは、例え均一の白色原稿を読み取ったとしても、主走査方向全体に渡って均一な信号レベルとはならない。

つまり、読取光学系においては、点灯した光源により原稿上の読取ラインを照明し、その反射光を１つまたは複数の反射ミラーによりレンズに導き、そのレンズによりＣＣＤなどのラインイメージセンサ上に結像させる。その結像された反射光は、ラインイメージセンサを構成する、主走査方向に多数配列された受光素子（画素に対応する）に入射し、入射光量が光電変換されてアナログの電気信号に変換されＡ／Ｄ変換器に入力されてデジタルの画データとして出力される。

上記の課程において、光源の主走査方向の発光強度のムラ、レンズにおける主走査方向の透過光の減衰量のムラ、受光素子の感度ムラなどが複合的に作用して、例え均一な白画像を読み取ったとしても、得られる画データの信号レベルは均一な白レベルとはならない。

そのため、予め白色の基準となるもの（白基準部材）を読み取って得た主走査ラインの画データを白基準画データとして記憶しておき、実際の原稿読み取り時に順次得られる各主走査ラインの画データをその白基準データに基づいて正規化する補正処理、具体的には、順次得られる各ラインの画データを前記白基準画データを基準とした相対的な信号レベルに変換する処理を行う、いわゆるシェーディング補正処理を行うことで、読取光学系全体の主走査方向の感度ムラを補正するようにしている。

一方で、両面同時読み取りタイプの画像読取装置は一般にフラットベッドユニットとＡＤＦユニットとを備えている。

フラットベッドユニットは、読み取り対象の原稿を圧板（ＡＤＦ付きの場合もある）の重みによりガラス台上に密着載置した状態で、第１の読取光学系が搭載されたキャリッジ（走行体）をガラス台の下方で副走査方向に移動することで、原稿のページ全体にわたって読み取るものである。つまり、原稿は固定で、読取光学系側が副走査方向に移動する構成である。

また、前記フラットベッドユニットは、前記キャリッジを固定して前記ガラス台上の副走査方向の所定の原稿読取位置を前記第１の読取光学系により読み取る一方、前記ガラス台上にＡＤＦユニットを載置してそのＡＤＦユニットにより原稿を搬送副走査し、その搬送副走査経路の途中で原稿が前記所定の原稿読取位置を通過する構成とすることで、原稿のページ全体にわたって読み取ることも可能に構成可能なものである。つまり、第１の読取光学系は固定で、原稿のほうがＡＤＦユニット側の搬送副走査機構により副走査方向に移動する構成である。

そのＡＤＦユニット側に、原稿の裏面読取用の第２の読取光学系を配置すれば、その第２の読取光学系及び前記フラットベッドユニット側の第１の読取光学系は固定で、原稿のほうが副走査方向に移動する構成での両面読み取りが可能となる。

その場合、前記フラットベッドユニット側の第１の読取光学系と前記ＡＤＦユニット側の第２の読取光学系とのそれぞれについてシェーディング補正が必要となり、そのための第１及び第２の白基準部材も第１及び第２の読取光学系のそれぞれについて配設する必要がある。

前記フラットベッドユニット側の第１の読取光学系は、元々ガラス台下で副走査方向に移動可能に構成されているため、第１の白基準部材をガラス台裏面の原稿載置範囲外に配設しておいて、その配設位置までキャリッジを移動させて光源を点灯させてその第１の白基準部材の白色の表面を読み取ればよい。その場合第１の白基準部材は、ガラス台上に載置される原稿（紙の場合が多い）とはそのガラス台により隔離されているため、ごみや埃の付着は少ないが、ランプやキャリッジ（走行体）の移動に伴って発生するゴミや埃の付着はある。

シェーディング補正において参照される白基準画データは主走査方向の全体にわたって均一な白色を読み取って得られたものである必要がある。そのため、文字通り白の基準となる白基準部材の表面（読み取られる面）にその表面の白さと異なるの色のゴミや埃が付着してしまうと、シェーディング補正が正しく行われず、原稿を読み取って得られ、シェーディング補正された後の原稿画像データにおいて、スジやムラが発生してしまうという問題が起こる。

しかし、前記フラットベッドユニットにおいては、前記第１の白基準部材の読み取り位置を、原稿の読み取り時における副走査の場合と同様に、キャリッジの副走査方向の移動により微少幅ずつ変えつつ複数ライン読み取り、得られた複数ライン分の画データを各画素毎に平均化することで１ライン分の画データを得て、その画データをシェーディング補正用の白基準データとすることで、ゴミや埃により悪影響を軽減することができる。

これに対し、ＡＤＦユニット側の第２の読取光学系は固定され、原稿搬送副走査経路に沿って搬送副走査される原稿を、副走査方向における所定の原稿読取位置で読み取る構成のため、第２の白基準部材の配置位置も、その原稿読取位置であって、その原稿搬送副走査経路を通過する原稿の第２の読取光学系による読み取りを遮らない位置とする必要がある。

具体的には、特許文献１に記載の技術のようにＡＤＦユニット側の第２の読取光学系における副走査方向の所定の原稿読取位置に白基準部材を配置し、シェーディング補正用の白基準データの取得の際には、その原稿読取位置に原稿がない状態で、第２の白基準部材の読み取りを行う必要がある。

また、第２の白基準部材をその表面が原稿搬送副走査経路に面するように配置するのではなく、引用文献２に記載の技術のように白色のプラテンローラを使い、白基準データを読み取る際には、プラテンローラを回転させることにより、読み取りライン上にゴミや挨を除去する例がある。

特開２００１−０１６４１２号公報 特開平０５−３１９６１３号公報

しかし、ＡＤＦユニット側の第２の読取光学系は、ＡＤＦユニットに固定されて移動できないため、第２の白基準部材表面の原稿読取位置のライン上に付着したゴミや埃の白基準データへの悪影響を十分に取り除くことは難しい。つまりは、シェーディング補正後の原稿画像データにおけるスジやムラの発生を十分には抑制できないという問題点があった。

例えば６００ｄｐiの解像度で読み取る場合、１インチは２５．４ｍｍであるから、１ラインの幅（副走査幅）は、０．０４２３mmとなり、この程度の小さなごみまたは挨でも画像に影響することになる。

更に、従来は、第２の白基準部材の表面が、第２の読取光学系の直下の原稿搬送副走査経路に面して配置されていたため、原稿(=紙)などの紙紛が付着しやすいという問題点があった。

また、前期特許文献２に記載の技術においても、空気中の塵は少なからずあり、また、時間とともに紙紛やランプによる焼けが生じ、また、ランプが発生させるガスによるプラテンローラの劣化があり、白の基準となる面によごれや濃度のむらが起こる問題が避けられず、ひいては、シェーディング補正後の原稿画像データにおけるスジやムラの発生を避けることができないという問題点があった。

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、読取光学系が固定され原稿のほうが搬送副走査される構成であっても、白基準部材の表面を均一な白色として読み取ることができ、シェーディング補正後の原稿画像データにおけるスジやムラなどの発生を防止して常に良好な出力画像を得ることができる画像読取装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の画像読取装置は、原稿搬送副走査経路における副走査方向の所定の原稿読取位置での原稿の読み取りが可能に配置された光学読取ユニットを備え、前記原稿搬送副走査経路に沿って搬送副走査される原稿を前記光学読取ユニットによりライン単位で順次読み取り原稿画像データを得る一方、白基準部材を前記光学読取ユニットにより予め読み取って得た白基準データに基づいて前記得られた原稿画像データに対して所定のシェーディング補正処理を行う画像読取装置において、前記白基準部材を前記原稿搬送副走査経路において前記所定の原稿読取位置から副走査方向に一定距離離れた位置に前記原稿搬送副走査経路から隔離して配設すると共に、前記光学読取ユニットを前記所定の原稿読取位置と前記白基準部材を読み取り可能な位置との間を副走査方向に移動可能に構成する一方、前記白基準部材を読み取って白基準データを得る際には、前記光学読取ユニットを前記白基準部材を読み取り可能な位置まで移動させ、原稿を読み取る際には前記光学読取ユニットを前記所定の原稿読取位置まで移動させる読取制御手段を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の画像読取装置は、請求項１に記載の画像読取装置において、前記白基準部材の前記光学読取ユニットにより読み取られる面が水平方向に対して斜めに配置されていることを特徴とする。

請求項３に記載の画像読取装置は、請求項１または２のいずれかに記載の画像読取装置において、前記読取制御手段は、前記白基準部材を１ライン単位で複数ライン連続して読み取り得られた複数ライン分の画データを、ラインを構成する各画素毎に平均化することにより得られた画データを前記白基準データとすることを特徴とする。

請求項４に記載の画像読取装置は、請求項３に記載の画像読取装置において、前記読取制御手段は、前記白基準データを得るために、前記白基準部材を１ライン単位で複数ライン連続して読み取る際に、前記光学読取ユニットを前記白基準部材に対して副走査方向に移動させつつ読み取ることを特徴とする。

請求項５に記載の画像読取装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像読取装置において、前記白基準部材は、少なくとも前記光学読取ユニットにより読み取られる面がガラス部材により覆われた構成であることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、従来は原稿搬送副走査経路の前記所定の原稿読取位置に配置されていた白基準部材を、その原稿読取位置から離れかつ前記原稿搬送副走査経路から隔離して配置して、シェーディング補正用の白基準データを読み取る際には、前記光学読取ユニットを前記白基準部材の配置位置まで移動させて読み取るようにしているため、原稿の紙紛やローラの摩耗かすなどが、白基準部材の光学読取ユニットにより読み取られる表面に付着する事がなく、白基準部材表面を均一な白さに保つことができるため、得られた画像データにおけるスジや、ムラの発生を防止して高品質の画像を得ることが可能となる効果が得られる。

請求項２に係る発明によれば、前記白基準部材の前記光学読取ユニットにより読み取られる表面を水平方向に対して斜めに配置することで、前記白基準部材表面に付着しそうになった、または、付着してしまったごみや埃が、それらごみや埃の質量と重力との作用により下方向へ落ちやすくなり、前記白基準部材の表面にとどまることを避けることができる。それにより、前記白基準部材表面を均一な白さにいっそう保つことができるため、得られた画像データにおけるスジや、ムラの発生をいっそう防止して高品質の画像を得ることが可能となる効果が得られる。

請求項３に係る発明によれば、実際の原稿読取り時におけるシェーディング補正処理において参照される白基準データを、白基準部材を複数回読み取って得た複数ライン分の画データを各画素毎に平均化して得るようにしているため、例え、前記白基準部材の表面に非常に小さな挨などが付着している場合でも、得られた画像データにおけるスジや、ムラの発生を防止して高品質の画像を得ることが可能となる効果が得られる。

請求項４に係る発明によれば、実際の原稿読取り時におけるシェーディング補正処理において参照される白基準データを、白基準部材を複数回読み取って得た複数ライン分の画データを各画素毎に平均化して得る際に、それら複数ラインを構成する各ラインの読み取りは、前記光学読取ユニットが前記白基準部材上を移動しつつ行われるため、１ライン分の画データを構成する各画素のうちの特定の画素について、ある読み取りラインにおいて白基準部材表面に付着している特定の埃を読み取った場合でも、その特定の埃は、その特定の埃の幅以上離れた別の読取りラインにおいては、当該特定の画素としては読み取られないため、例え、前記白基準部材の表面に挨などが付着している場合でも、その埃の影響を低減でき、得られた画像データにおけるスジや、ムラの発生をいっそう確実に防止していっそう高品質の画像を得ることが可能となる効果が得られる。

請求項５に係る発明によれば、白基準部材の、少なくとも前記光学読取ユニットにより読み取られる面を、ガラス部材により覆うことで、空気中のごみや挨を、ガラス部材の表面と比較して付着したゴミや埃が除去しにくい白基準部材の表面に直接付着させることがなく、また白基準部材の白色の表面の変色も防止できる。そのため、白基準部材の読み取られる面を常に清浄な白色に維持することができ、得られた画像データにおけるスジや、ムラの発生を防止して高品質の画像を得ることが可能となる効果が得られる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１に、本発明を実施するための最良の形態に係る画像読取装置を構成として含むファクシミリ装置１００のブロック構成について示す。

なお、本発明に係る画像読取装置は、ファクシミリ装置に限らず、スキャナ装置、複写機、デジタル複合機、画像読取蓄積装置などのその他の装置についても構成の一部として含むことが可能なものであり、要するに、本発明に係る画像読取装置は、原稿を読み取ってシェーディング補正などを行って最終的に得られる画像データの利用形態により限定されるものではない。

図１において、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に書き込まれた制御プログラムに従って、ＲＡＭ１０３を作業領域として使用しながら、装置各部を制御する中央演算処理装置である。ＲＯＭ１０２は、前述したように、ＣＰＵ１０１が上記装置各部を制御するための制御プログラムやデータが記憶されているリードオンリメモリである。ＲＡＭ１０３は、前述したようにＣＰＵ１０１の作業領域として使用されるランダムアクセスメモリである。

操作表示部１０４は、ユーザによる各種操作入力を受け入れたり、装置の動作状態や、各種メッセージを表示するものである。

画像読取部１０５は原稿画像を読み取って画像データを得るためのものである。画像読取部１０６は、画像データを記録紙に印刷出力するためのものである。

時計回路１０７は、現在日時を計時するためのものであり、ＣＰＵ１０１は、時計回路１０７を読み出すことで、読み出した時点の日時（日付と時刻）についの情報を取得できる。

パラメータメモリ１０８は、装置動作に必要な各種情報が記憶されると共に、装置の電源がオフされた状態でもその記憶内容を保持するメモリであり、具体的には、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリ）や、バッテリバックアップされたＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）などにより構成されるものである。

符号化復号化部１０９は、送信画像データを、ファクシミリに適合する、ＭＨ符号化方式、ＭＲ符号化方式、ＭＭＲ符号化方式等の所定の符号化方式で符号化圧縮する一方、受信画像データをＭＨ符号化方式、ＭＲ符号化方式、ＭＭＲ符号化方式等に対応する所定の復号化方式で復号伸長するものである。

通信制御部１１０は、モデム１１１により送受信されるモデム信号により、通信相手のファクシミリ装置との間の、Ｇ３伝送制御手順に従った制御情報や画情報データやりとりを専門に行う、通信用のマイクロコンピュータである。

モデム１１１は、ファクシミリモデム機能を備え、網制御部１１２を介して、回線２００に送信する、通信制御部１１０から渡されるＨＤＬＣフレームの制御フレームや、画情報データ等の各種データを変調して送信信号Ｔとして送出する一方、網制御部１１２を介して回線２００から受信した信号Ｒを復調して、元の制御フレームや画情報データ等を得て通信制御部１１０に渡すものであり、伝送手順信号をやりとりするための低速モデム機能（Ｖ．２１モデム）、および、おもに画情報をやりとりするための高速モデム機能である、Ｖ．１７、Ｖ．３３、Ｖ．３４、Ｖ．２９、Ｖ．２７ｔｅｒの各モデム機能を備えている。また、モデム１２は、指定された宛先電話番号に対応した選択信号を、ＤＴＭＦ信号として生成して網制御部１３を介して回線２０に送出するＤＴＭＦ信号生成機能も備えている。

網制御部１１２は、回線２００に接続されて、回線２００の直流ループの閉結・開放や、回線２００の極性反転の検出、回線２００のオン／オフフック状態の検出、ダイヤルトーンの検出、呼び出し信号やビジートーン等の約１６Ｈｚ信号の検出、約４００Ｈｚの呼び出し信号の検出等の、回線２００との接続制御を行うものである。

システムバス１１３は、上記各部がデータをやり取りするための、データバス、アドレスバス、制御バス、Ｉ／Ｏバス、割り込み信号ライン等から構成される、信号ラインである。

図２に、ファクシミリ装置１００の画像読取部１０５のブロック構成について示す。

同図において、画像読取部１０５は、フラットベッドユニット部１０５ａ、ＡＤＦユニット部１０５ｂ、第１面画データ読取処理回路１０５ｃ、及び、第２面画データ読取処理回路１０５ｃを含んでいる。

フラットベッドユニット部１０５ａは、ガラス台上に固定載置された原稿を、ガラス台下で読取光学系のほうが副走査方向に移動することで原稿画像を読み取るか、または、ＡＤＦユニット部１０５ｂにより搬送副走査されて移動する原稿を、ガラス台下で読取光学系が固定した状態で読み取るものである。

ＡＤＦユニット部１０５ｂは、フラットベッドユニット部１０５ａにおいて、ガラス台下で第１の読取光学系が固定した状態で原稿を読み取るためにその原稿を給紙し、搬送副走査し、排紙するためのものである。また、後述するように、ＡＤＦユニット部１０５ｂには、両面読み取りのための第２の読取光学系が配設され、ＡＤＦユニット部１０５ｂ自身が搬送副走査する原稿の裏面を読み取ることもできる。

第１面画データ読取処理回路１０５ｃは、フラットベッドユニット部１０５ａにより１主走査ライン単位で読み取られる原稿の表面（第１面）の画信号をＡ／Ｄ変換しシェーディング補正して出力画像データを得るための処理回路である。

第２面画データ読取処理回路１０５ｄは、ＡＤＦユニット部１０５ｂにより１主走査ライン単位で読み取られる原稿の裏面（第２面）の画信号をＡ／Ｄ変換しシェーディング補正して出力画像データを得るための処理回路である。

図３に、ファクシミリ装置１００のＲＡＭ１０３の記憶内容について示す。

ＲＡＭ１０３には、第１面用白基準データ、第２面用白基準データ、Ｎラインメモリ、及び、第２面画データの各記憶内容のために、それぞれ、記憶領域１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ及び１０３ｄが確保されている。

第１面用白基準データ１０３ａは、第１面画データ読取処理回路１０５ｃにおけるシェーディング補正の際に参照されるもので、原稿の表面（第１面）を順次読み取って得られる１主走査ライン分の画データを構成する各画素（受光素子）ごとの白レベルの基準となるデータである。

第２面用白基準データ１０３ｂは、第２面画データ読取処理回路１０５ｄにおけるシェーディング補正の際に参照されるもので、原稿の裏面（第２面）を順次読み取って得られる１主走査ライン分の画データを構成する各画素（受光素子）ごとの白レベルの基準となるデータである。

Ｎラインメモリのための記憶領域１０３ｃは、所定数、例えば１６ライン分の画データを一時的に記憶するため記憶領域であり、後述する平均化処理により、白基準データ１０３ａや１０３ｂを得るための基となる情報を記憶するためのものである。

第２面画像データ１０３ｄは、画像読取部１０５により両面読み取りを行う場合に、表面（第１面）及び裏面（第２面）のそれぞれの原稿画像データが同時的に読み取られるため、表面（第１面）の原稿画像データの出力、具体的には、画像読取部１０６による記録紙への印刷出力、ファクシミリ送信などが完了するまで、一時記憶される裏面（第２面）の画像データである。

図４に、画像読取部１０５を構成するフラットベッドユニット部１０５ａ及びＡＤＦユニット部１０５ｂの構成について模式的に示す。

同図においては、ＡＤＦユニット部１０５ｂがフラットベッドユニット部１０５ａのガラス台４０上に密着載置された状態を示している。ＡＤＦユニット１０５ｂは、必要に応じてガラス台４０の上面から離間されて、ガラス台４０の上面の所定の原稿読み取り範囲内への原稿の載置を可能とする。

ガラス台４０の裏面側には、矢印Ａ方向の副走査方向に図示しない副走査駆動系により移動駆動されるキャリッジ（走行体）１１が配設され、また、第１レンズ１４及び第１ＣＣＤ１５が本体側に固定されていて、キャリッジ１１が副走査方向Ａに移動しても、第１レンズ１４における光軸はずれないようになっている。

キャリッジ１１には、第１ランプ１３及びミラー１２が搭載されている。キャリッジ１１、第１レンズ１４及び第１ＣＣＤ１５は、第１の読取光学系を構成する。なお、第１レンズ１４及び第１ＣＣＤ１５が、第１ランプ１３及びミラー１２と共に、キャリッジ１２に搭載される構成もある。

ガラス台４０上に載置された原稿を読み取る場合には、第１ランプ１３を点灯すると、その第１ランプ１３から放射された光の一部がガラス台４０の上面部（に載置された原稿）により反射され、その反射光がミラー１２により反射されレンズ１４を介して第１ＣＣＤ１５を構成する、主走査方向に多数配設された受光素子（画素に対応）に入射する。それと同時にキャリッジ１１が副走査方向Ａに移動することで、１主走査ライン単位の画像データの副走査方向の積み重ねとして、表面（第１面）の原稿画像データが得られることになる。

ＡＤＦユニット部１０５ｂにより搬送副走査される原稿の表面（第１面）を、キャリッジ１１を固定して読み取る場合には、図４に示す、副走査方向Ａにおける、第１原稿ガラス６のほぼ中央の位置にキャリッジ１１を移動した上で、第１ランプ１３を点灯すると、その第１ランプ１３から放射された光の一部が第１原稿ガラス６の上面部（を搬送副走査されている原稿）により反射され、その反射光がミラー１２により反射されレンズ１４を介して第１ＣＣＤ１５を構成する、主走査方向に多数配設された受光素子（画素に対応）に入射する。それと同時にＡＤＦユニット部１０５ｂにより読み取り対象の原稿が搬送副走査されることで、１主走査ライン単位の画像データの副走査方向の積み重ねとして、表面（第１面）の原稿画像データが得られることになる。

原稿画像の読み取り開始に先立って、または、一定枚数の原稿の連続読み取りのたびごとにシェーディング補正のための白基準データを取得する際には、キャリッジ１１を副走査方向Ａにおいて、ガラス台４０の原稿載置領域に隣接してガラス台４０の裏面に配置された第１白基準部材１９の位置に移動して読み取る。第１白基準部材１９は、少なくとも表面（第１読取光学系により読み取られる面）が主走査方向の読み取り範囲全体に渡って均一な白色である部材である。

このように、ガラス台４０上に固定載置された原稿を第１読取光学系のほうが読み取り位置を副走査方向Ａに移動させつつ読み取る構成の場合、その副走査機構を利用して第１白基準部材１９の位置までの移動を行うことができる。

ＡＤＦユニット部１０５ｂの搬送副走査機構について説明すると、ＡＤＦユニット部１０５ｂにおいて、トレイ２ａ上に載置された原稿は、回転駆動される給紙ローラ対２により挟持されて給紙搬送され、図示しないガイド板により案内されて、回転駆動される第１搬送ローラ対３の位置に至り更に搬送されて回転駆動される第２搬送ローラ対４の位置に至り更に搬送されて反射板５と、フラットベッドユニット部１０５ａ側の第１原稿ガラスとの間隙を通過しつつ更に搬送され、回転駆動される第３搬送ローラ対７の位置に至り更に搬送されて押し当てローラ８と第２原稿ガラス９との間に挟持されて、回転駆動される押し当てローラ８により更に搬送され、回転駆動される排紙ローラ１０に位置に至り、排紙トレイ１０ａ上に排紙される。

そのようにして、給紙トレイ２ａから排紙トレイ１０ａまでのＵ字形状の搬送副走査経路１に沿って原稿は矢印Ｂ方向に搬送されるが、その矢印Ｂの方向は、フラットベッドユニット部１０５ａにおいてキャリッジ１１を、第１原稿ガラス６の位置に固定して読み取る場合には、副走査方向と見ることもできる。

そのようにしてＡＤＦユニット部１０５ｂは、フラットベッドユニット部１０５ａにおける表面（第１面）読み取りのための自動原稿送り装置としても動作するが、自身が第２の読取光学系を備えれば、自身の原稿搬送副走査機能を利用して、原稿の裏面（第２面）を読み取ることができる。

そのための構成が、光学読取ユニット１６ａであり、そのユニット１６ａ第２ランプ１６、第２レンズ１７、及び、第２ＣＣＤ１８を備えている。また、ユニット１６ａは、図示しないガイド部材により、矢印Ｃ、Ｄ方向に一定幅の移動が可能に案内される構成である。その移動方向Ｃ、Ｄは、原稿搬送副走査経路１の押し当てローラ８及び台に原稿ガラス９により挟持される位置における接線、つまりは、第２原稿ガラス９の傾きと平行な方向である。その第２原稿ガラス９は、水平方向に対して傾いて配置されており、その裏面（ユニット１６ａに面する側の面）上に置かれた物体には、その質量と重力との相互作用により斜面を伝って落下しようとする力が働く。

また、キャリッジ１６ａには、電磁ソレノイド５０が接続され、その電磁ソレノイド５０がＯＮになるとその吸引力により、キャリッジ１６ａは、Ｄ方向に一定距離移動して、図５に示す、原稿読取位置に在る状態となる。

その状態で、原稿搬送副走査経路１に沿って副走査方向Ｂに原稿が副走査されると共に、第２ランプ１６が点灯され、その第２ランプ１６から放射された光の一部が第２原稿ガラス６の上面部（を搬送副走査されている原稿）により反射され、第２レンズ１７を介して第２ＣＣＤ１８を構成する、主走査方向に多数配設された受光素子（画素に対応）に入射する。それにより、１主走査ライン単位の画像データの副走査方向の積み重ねとして、裏面（第２面）の原稿画像データが得られることになる。

電磁ソレノイド５０がＯＦＦになると、キャリッジ１６ａは、水平方向に対して斜め（方向Ｃ、Ｄ）に配置されているため、その質量と矢印Ｃ方向に働く、重力の分力との作用により、矢印Ｃ方向に一定幅移動して、図６に示す状態となる。なお、光学読取ユニット１６ａを矢印Ｃの方向に復元力が働くように、電磁ソレノイド５０によるＤ方向への吸引を妨げない程度の強さのバネで付勢して、光学読取ユニット１６ａのＣ、Ｄ方向にガタつきを確実になくすように構成してもよい。

その矢印Ｃ方向に移動した位置では、光学読取ユニット１６ａは、第２原稿ガラス９の裏面（ユニット１６ａに面する側）に配設した第２白基準部材２０が読み取られる。第２白基準部材２０は、少なくとも表面（第２読取光学系としての光学読取ユニット１６ａにより読み取られる面）が主走査方向の読み取り範囲全体に渡って均一な白色である部材である。

また、第２白基準部材２０の表面には、ガラス部材２１が密着配置されている。それにより、第２白基準部材２０の均一な白色の表面は、常に清浄に保たれる。更に、ガラス部材２１の表面は、水平方向に対して斜めに配置されるため、その上に置かれた物体には、その質量と重力との相互作用により斜面を伝って落下しようとする力が働く。そのため、ガラス部材２１上に付着したちりや埃は、重力により落下して除去されやすくなり、光学読取ユニット１６ａから見た場合の第２白基準部材２０の白さ及びその白さの均一さを保つことが可能となる。また、第２白基準部材２０及びその表面に配置されたガラス部材２１は、原稿搬送副走査経路１から隔離された第２原稿ガラス２の裏面に位置するため、搬送副走査される原稿（材質が紙である場合が多い）から発生する紙粉やローラの摩擦かすが付着しにくく、その表面の白さ及びその白さの均一さをいっそう保ことが可能となる。

図７に、画像読取部１０５を構成する第１面読取処理回路１０５ｃ及び第２面読取処理回路１０５ｄの回路構成について示す。

同図において、第１面読取処理回路１０５ｃは、図４に示したように、フラットベッドユニット部１０５ａに配置された第１ＣＣＤ１５から主走査ライン単位で順次出力されるアナログの画信号をデジタルの画データに変換するＡ／Ｄ変換部３０と、そのＡ／Ｄ変換部３０から出力される画データに対してシェーディング補正処理を行い、第１面画像データとして出力するシェーディング補正部３３と、そのシェーディング補正部３３におけるシェーディング補正処理において参照される第１面用白基準データが記憶される１ラインメモリ３２とにより構成される。

１ラインメモリ３２には、ＣＰＵ１０１により、必要に応じて図３に示した記憶領域１０３ａの第１面用白基準データがシステムバス１１３を介して転送・設定される。また、ＣＰＵ１０１は、システムバス１１３を介した補正可否設定信号により、シェーディング補正部３３におけるシェーディング補正の可否を必要に応じて設定する。シェーディング補正部３３は、シェーディング補正不可と設定された場合には、１ラインメモリ３２を参照したシェーディング補正処理は行わずに、Ａ／Ｄ変換部３０からの画像データをそのまま出力する。なお、シェーディング補正部３３から出力される第１面画像データはシステムバス１１３を介してＣＰＵ１０１に渡され、印刷出力やファクシミリ送信などの各種出力形態により出力される。

また、第２面読取処理回路１０５ｃは、図４に示したように、ＡＤＦユニット部１０５ｂの光学読取ユニット１６ａに配置された第２ＣＣＤ１８から主走査ライン単位で順次出力されるアナログの画信号をデジタルの画データに変換するＡ／Ｄ変換部３４と、そのＡ／Ｄ変換部３４から出力される画データに対してシェーディング補正処理を行い、第２面画像データとして出力するシェーディング補正部３７と、そのシェーディング補正部３７におけるシェーディング補正処理において参照される第２面用白基準データが記憶される１ラインメモリ３６とにより構成される。

１ラインメモリ３６には、ＣＰＵ１０１により、必要に応じて図３に示した記憶領域１０３ｂの第２面用白基準データがシステムバス１１３を介して転送・設定される。また、ＣＰＵ１０１は、システムバス１１３を介した補正可否設定信号により、シェーディング補正部３７におけるシェーディング補正の可否を必要に応じて設定する。シェーディング補正部３７は、シェーディング補正不可と設定された場合には、１ラインメモリ３６を参照したシェーディング補正処理は行わずに、Ａ／Ｄ変換部３４からの画像データをそのまま出力する。なお、シェーディング補正部３４から出力される第２面画像データはシステムバス１１３を介してＣＰＵ１０１に渡され、印刷出力やファクシミリ送信などの各種出力形態により出力される。ただし、その場合、第２面画像データ（原稿の裏面の画像データ）は、同時に読み取られた第１面画像データ（原稿の表面の画像データ）の処理が完了するまで、図３の記憶領域１０３ｄに記憶され待機する。

図８に、ファクシミリ装置１における両面読取処理手順について示す。なお、図８の処理手順は、読取制御手段に相当する処理手順を含んでいる。

同図において、先ず、第１面白基準データ取得処理を行い（処理Ｓ１０１）、次に、第２面白基準データ取得処理を行い（処理Ｓ１０２）、第１及び第２面の各面用の白基準データを取得し図７の１ラインメモリ３２及び３６にそれぞれ設定してシェーディング補正可能な状態にした上で、原稿両面読取処理を行う（処理Ｓ１０３）。

図９に、図８の処理１０１の第１面白基準データ取得処理の具体的な処理手順について示す。

同図において、ＣＰＵ１０１は、先ず、補正可否設定信号による設定により、シェーディング補正部３３におけるシェーディング補正を禁止に設定して、第１ＣＣＤ１５からの画像データがそのまま得られる状態にした上で（処理Ｓ２０１）、キャリッジ１１を第１白基準部材１９下に移動し（処理Ｓ２０２）、キャリッジの副走査方向Ａへの移動を開始する（処理Ｓ２０３）。

そして、光源１３を点灯して１ライン分の画データを読み取り（処理Ｓ２０４）、Ｎラインメモリ１０３ｃに順次記憶する処理を（処理Ｓ２０５）、Ｎラインの読み取りが完了するまで繰り返し行う（判断Ｓ２０６のＮｏのループ）。

そして、Ｎラインの読み取りが完了すると（判断Ｓ２０６のＹｅｓ）、Ｎラインメモリ１０３ｃに記憶された白基準部材を読み取り位置をかえつつ読み取って得たＮライン分の画データを各画素（受光素子）ごとに平均化して白基準データを取得する（処理Ｓ２０７）。なお、その際の平均化は、単純に、各画素の信号レベルを合計してライン数Ｎで除する方法であってもよく、平均化の際に、白基準部材表面に付着したゴミや埃の影響と思われる、隣接画素の信号レベルと大きく異なる突出した画素があった場合には、当該画素の当該信号レベルを平均化処理から除外したり、平均化を各画素についての中心値の採用により行うようにして、特異な信号レベルの平均化に及ぼす影響を除外するようにしてもよい。

白基準データは、白基準部材の単一の位置で単一ラインだけ読み取っても得ることができるが、複数ライン読み取り、更に、その複数ラインの読み取りにおいて各ラインの読み取り位置を互いに異ならせることで、白基準部材に付着したごみや埃の影響を低減した白基準データの取得が可能となる。

そして、処理２０７で取得した白基準データを１ラインメモリ３２にセットすると共に（処理Ｓ２０８）、補正可否設定信号によりシェーディング補正部３３におけるシェーディング補正が可能な状態に設定した上で（処理Ｓ２０９）、キャリッジ１１を第１原稿カラス６下に戻す（処理Ｓ２１０）。

これにより、図８の処理１０３の原稿両面読取処理における表面（第１面）の読み取りにおいて、第１白基準部材１９に付着したごみや埃の影響の少ない理想的な白基準データによるシェーディング補正を行うことができ、シェーディング補正による画質向上を、第１白基準部材１９の汚れに起因するスジやむらの発生なしに実現できるようになる。

図１０に、図８の処理１０２の第２面白基準データ取得処理の具体的な処理手順について示す。

同図において、ＣＰＵ１０１は、先ず、補正可否設定信号による設定により、シェーディング補正部３７におけるシェーディング補正を禁止に設定して、第２ＣＣＤ１８からの画像データがそのまま得られる状態にした上で（処理Ｓ３０１）、光学読取ユニット１６ａを方向Ｃの第２白基準部材２０上に移動させる（処理Ｓ３０２）。つまり、図５に示す原稿読取位置から、図６に示す白基準部材読取位置まで移動させる。

その移動している間であって、光学読取ユニット１６ａが第２白基準部材２０を読み取る位置範囲にある間に、処理Ｓ３０３及び処理Ｓ３０４及び判断３０５がＹｅｓになるまで行われる。

つまり、光源１６を点灯して１ライン分の画データを読み取り（処理Ｓ３０３）、Ｎラインメモリ１０３ｃに順次記憶する処理を（処理Ｓ３０４）、Ｎラインの読み取りが完了するまで繰り返し行う（判断Ｓ３０５のＮｏのループ）。

そして、Ｎラインの読み取りが完了すると（判断Ｓ３０５のＹｅｓ）、Ｎラインメモリ１０３ｃに記憶された白基準部材を読み取り位置をかえつつ読み取って得たＮライン分の画データを各画素（受光素子）ごとに平均化して白基準データを取得する（処理Ｓ３０６）。なお、その際の平均化は、単純に、各画素の信号レベルを合計してライン数Ｎで除する方法であってもよく、平均化の際に、白基準部材表面に付着したゴミや埃の影響と思われる、隣接画素の信号レベルと大きく異なる突出した画素があった場合には、当該画素の当該信号レベルを平均化処理から除外したり、平均化を各画素についての中心値の採用により行うようにして、特異な信号レベルの平均化に及ぼす影響を除外するようにしてもよい。

白基準データは、白基準部材の単一の位置で単一ラインだけ読み取っても得ることができるが、複数ライン読み取り、更に、その複数ラインの読み取りにおいて各ラインの読み取り位置を互いに異ならせることで、白基準部材に付着したごみや埃の影響を低減した白基準データの取得が可能となる。また、その際の複数ラインの読み取りは、読み取り位置を互いに違えるのが目的であるため、原稿画像の読み取り時とは違って、副走査速度を精度よく一定に保つ必要が無く、電磁ソレノイド５０による単純な移動駆動形態を適用できる。もっとも、光学読取ユニット１６ａのＣ、Ｄ方向の移動駆動形態により本発明は限定されるものではなく、モータと歯付きベルトによる駆動などのその他の駆動形態であってもよいが、その場合、副走査速度の要求精度は高くないため簡易で低コストな構成を適用できる。

また、複数ラインの読み取り位置を互いに違えた読み取りは、光学読取ユニット１６ａがＤ方向に戻る期間に行うようにしてもよく、図６に示すように、本発明を実施するための最良の形態では、Ｄ方向への移動開始時には光学読取ユニット１６ａが第２白基準部材２０のほぼ中心に位置しているため、移動開始と同時に複数ラインの読み取りを開始することで、光学読取ユニット１６ａが第２白基準部材２０を読み取り可能な位置範囲にあるか否かの判断を容易化でき、別途の位置センサや複雑なタイミング処理を不要化できる。

そして、処理３０６で取得した白基準データを１ラインメモリ３６にセットすると共に（処理Ｓ３０７）、補正可否設定信号によりシェーディング補正部３７におけるシェーディング補正が可能な状態に設定した上で（処理Ｓ３０８）、光学読取ユニット１６ａを第２原稿ガラス９の押し当てローラ８と当接する位置、つまり、原稿読取位置に、電磁ソレノイド５０の駆動により戻す（処理Ｓ３０９）。

これにより、図８の処理１０３の原稿両面読取処理における裏面（第２面）の読み取りにおいて、第２白基準部材２０（の表面を覆うガラス部材２１）に付着したごみや埃の影響の少ない理想的な白基準データによるシェーディング補正を行うことができ、シェーディング補正による画質向上を、第２白基準部材２０の汚れに起因するスジやむらの発生なしに実現できるようになる。

このように以上説明した本発明を実施するための最良の形態によれば、ＡＤＦユニット部１０５ｂに配設された光学読取ユニット１６ａにより原稿搬送副走査経路を副走査方向に移動する原稿を読み取るような、読取光学系が固定され原稿のほうが搬送副走査される構成であっても、白基準部材の表面を均一な白色として読み取ることができ、シェーディング補正後の原稿画像データにおけるスジやムラなどの発生を防止して常に良好な出力画像を得ることができる画像読取装置を得ることができる。

また、本発明は、両面読取における片面の読み取りに限定されるものではなく、読取光学系が固定され原稿のほうが搬送副走査される構成で少なくとも片面を読み取る画像読取装置を構成として含む装置であれば、同様に適用可能であることはいうまでもないことである。

本発明を実施するための最良の形態に係る画像読取装置を構成として含むファクシミリ装置のブロック構成について示す図である。 本発明を実施するための最良の形態に係るファクシミリ装置の画像読取部のブロック構成について示す図である。 本発明を実施するための最良の形態に係るファクシミリ装置のＲＡＭの記憶内容について示す図である。 画像読取部を構成するＡＤＦユニット部及びフラットベッドユニット部の構成について模式的に示す図である。 ＡＤＦユニット部側の第２面読取部において、光学読取ユニットが原稿読取位置にある場合について示す図である。 ＡＤＦユニット部側の第２面読取部において、光学読取ユニットが白基準部材読取位置にある場合について示す図である。 画像読取部を構成する第１面読取処理回路及び第２面読取処理回路の回路構成について示す図である。 本発明を実施するための最良の形態に係るファクシミリ装置における両面読取処理手順について示すフローチャートである。 第１面白基準データ取得処理の具体的な処理手順について示すフローチャートである。 第２面白基準データ取得処理の具体的な処理手順について示すフローチャートである。

符号の説明

１ 原稿搬送副走査経路
２ 給紙ローラ対
２ａ 給紙トレイ
３ 第１搬送ローラ対
４ 第２搬送ローラ対
５ 反射板
６ 第１原稿ガラス
７ 第３搬送ローラ対
８ 押し当てローラ
９ 第２原稿ガラス
１０ 排紙ローラ対
１０ａ 排紙トレイ
１１ キャリッジ
１２ ミラー
１３ 第１ランプ
１４ 第１レンズ
１５ 第１ＣＣＤ
１６ 第２ランプ
１６ａ 光学読取ユニット
１７ 第２レンズ
１８ 第２ＣＣＤ
１９ 第１白基準板
２０ 第２白基準板
２１ ガラス部材
５０ 電磁ソレノイド
１００ ファクシミリ装置
１０５ 画像読取部

Claims (5)

1. 原稿搬送副走査経路における副走査方向の所定の原稿読取位置での原稿の読み取りが可能に配置された光学読取ユニットを備え、前記原稿搬送副走査経路に沿って搬送副走査される原稿を前記光学読取ユニットによりライン単位で順次読み取り原稿画像データを得る一方、白基準部材を前記光学読取ユニットにより予め読み取って得た白基準データに基づいて前記得られた原稿画像データに対して所定のシェーディング補正処理を行う画像読取装置において、
   前記白基準部材を前記原稿搬送副走査経路において前記所定の原稿読取位置から副走査方向に一定距離離れた位置に前記原稿搬送副走査経路から隔離して配設すると共に、前記光学読取ユニットを前記所定の原稿読取位置と前記白基準部材を読み取り可能な位置との間を副走査方向に移動可能に構成する一方、
   前記白基準部材を読み取って白基準データを得る際には、前記光学読取ユニットを前記白基準部材を読み取り可能な位置まで移動させ、原稿を読み取る際には前記光学読取ユニットを前記所定の原稿読取位置まで移動させる読取制御手段を備えたことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記白基準部材の前記光学読取ユニットにより読み取られる面が水平方向に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記読取制御手段は、前記白基準部材を１ライン単位で複数ライン連続して読み取り得られた複数ライン分の画データを、ラインを構成する各画素毎に平均化することにより得られた画データを前記白基準データとすることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像読取装置。
4. 前記読取制御手段は、前記白基準データを得るために、前記白基準部材を１ライン単位で複数ライン連続して読み取る際に、前記光学読取ユニットを前記白基準部材に対して副走査方向に移動させつつ読み取ることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記白基準部材は、少なくとも前記光学読取ユニットにより読み取られる面がガラス部材により覆われた構成であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像読取装置。

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