JP2005318066A - 画像読取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 両面に画像情報が印刷された両面原稿の読取りにおいて、裏写りを防止するとともに、読取り画像の品質に与える影響を軽減する画像読取り装置を提供することを目的としている。
【解決手段】 画像形成装置は、原稿読取り部の読取り対向部を低反射材で構成することで、裏写りを防止するとともに、前記対応に伴う読取り素子への光量低下を、前記読取り部対向面の反射率、及び原稿の光の透過率分を考慮して補正する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、原稿搬送装置を備える複写機やファックスとして用いられる画像読取り装置に関するものであり、より詳しくは、読取り部対向面の反射率、及び原稿の光の透過率に応じて露光濃度を調節するように構成された画像読取り装置に関するものである。

従来、画像読取り装置においては、光学系の不均一性、及び読取り素子（ＣＣＤ等）個々の画素の出力不均一性の補正（シェーディング補正）を行っていたが、裏写りを防止するために読取り部対向面を低反射材で構成するため、読取り素子に入射する光量が減少し、画像全体の濃度が高くなる傾向にあった。また、これを改善する為に、読取り部対向面の反射率を、あらかじめ検出し補正する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、従来より、複写機やファックスとして用いられる画像形成装置においては、原稿に記載された文字や写真等の濃度を測定し、自動又は手動で露光調整を行うことによって、原稿をより鮮明に画像形成する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。これらの技術は、原稿の表側に記載された文字や写真等に対して、最適となる濃度で画像を形成させるために露光濃度を調節する技術である。
特開２０００−１２５０９４号公報 特開昭５６−９２５４７号公報

しかしながら、上記のような従来の画像読取り装置では、原稿の厚みによって光の透過量が異なるため、厚い原稿のように、原稿読取り面の影響を受けにくい原稿であっても、必要以上に補正が行われ画像の再現性が逆に損なわれる可能性があった。

また、原稿の濃度を直接測定する方法では、原稿を移動させつつ濃度を補正するのは困難であり、リアルタイム性に欠けるといった問題点があった。

本発明の目的は上記従来の問題点を顧み、原稿読取り対向面を低反射材で構成し、裏写り現象を低減しつつも、読取り素子に入射する光量低下を、原稿厚に応じて補正することが可能であり、読取り画像の品質に与える影響を軽減することのできる画像読取り装置を提供することにある。

さらには、読取り対向面の汚れ等による変化分に対しても同様に補正が可能となるものである。

かかる目的を達成するために、本発明の画像読取り装置は、
原稿読取り位置に配置された原稿読取り部対向面に、低反射率の反射濃度をもつ読取り対向面を備え、前記読取り対向面の反射率レベルの検出手段と、
搬送される原稿の透過率を測定するための透過率測定手段を設け、
前記対向面の反射率レベルの検出値と、原稿の透過率の検出値に応じた係数を算出し、あらかじめ検出していたシェーディング補正値に上記係数を乗じて、新たなシェーディング補正値として得るように構成したことを特徴とする。

本発明の画像読取り装置においては、原稿裏面の裏写りが低減されるとともに、画像読取り部における配光分布の均一化を図り、原稿面の濃度階調情報及び色再現性が良好な画像データの読取りがリアルタイムで可能となる。

（作用）
本発明の画像読取り装置においては、原稿読取り部対向面を低反射率の部材で構成するために、原稿裏面の裏写りが低減されるとともに、原稿画像の読取りに先立って低反射率の部材で構成された原稿読取り部対向面を読取り、なおかつ原稿搬送中に原稿光透過率を検出することで、配光基準面の反射濃度による濃度補正データを、実使用状態に近い読取り部における濃度補正値に補正することで配光分布の均一化を図る。すなわち、原稿面の濃度階調情報及び色再現性が良好な画像データの読取りがリアルタイムで可能となる。

以下、本発明の第１の実施例について説明する。

図１は、本発明による画像読取り装置の概略構成を表す図である。１は画像読取り装置、２は原稿搬送装置であり不図示のインタフェースを介して読取り装置と接続される。３は原稿固定による原稿読取りにおける原稿２０を載置するための原稿台ガラス、４は原稿２０を照明する光源、５は待機位置にある第１光学系ユニット、６は第１光学系ユニット５が待機位置にあるときの第２光学系ユニットであり、光源４により照明された原稿画像はこれら第１，第２光学系ユニット５，６を介して、レンズユニット７によって、ＣＣＤ等の光電変換素子８上に結像し、電気信号に変換される。９は、原稿搬送装置に配置され、搬送される原稿の光透過率を検出するセンサである。１０は、待機位置に設けられ、原稿台ガラス３上に載置された原稿２０を、第１及び第２光学系ユニット５，６を移動させて読取る場合、及び後述する給紙搬送される原稿２０を、第１及び第２光学系ユニット５，６を固定して読取る場合の両方において、光学系の不均一性、及び読取り素子（ＣＣＤ等）個々の画素の出力不均一性の補正（シェーディング補正）を行うための配光基準面である。

また、原稿搬送装置２により給紙搬送される原稿２０を読取る場合には、先ず第１及び第２光学系ユニット５，６は、原稿台ガラス３ａ下部で結像されるように、読取り位置５ａ及び６ａへ移動する。２３は、原稿位置を規定して所定方向に導くために原稿搬送装置２に設けられた搬送ガイドであり、続いてこの搬送ガイド２３に沿って、搬送ローラ２１，２２により給紙搬送される原稿２０を読取る。２４は、原稿搬送装置２により給紙搬送される原稿２０の読取り位置における読取り対向面に配置され、その表面を低反射部材で構成されたローラである。

図２は、本発明による画像読取り装置の電気的ブロック構成を表す図である。ここで、４は原稿等を読取るために走査対象を照明する光源、４３は光源の照度を適正に調整するための調光回路であり、後述するＣＰＵ３８により設定された光量に光源を調整する。８は原稿画像の濃度情報を光電変換により電気信号に変換するＣＣＤ等の光電変換素子、３１は光電変換素子８の出力電気信号を増幅する増幅回路、３２は増幅されたアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部、３３は光量分布補正データ保存部３４に格納された補正データに基づいて、Ａ／Ｄ変換後の画像データにおける光量の不均一性の影響を補正するための光量分布補正回路（シェーディング補正回路）、３４は原稿のない状態で読取り対向面２４を読取ったデータ、及び原稿の光透過率測定手段からの出力データに基づいてＣＰＵ３８により作成された、補正データを保存するためのＲＡＭなどで構成される補正データメモリ、３５はＡ／Ｄ変換された画像信号に濃度補正、色補正、拡大・縮小等を行う画像処理部、３６は読取った画像データを一時保存するバッファメモリ、３７は画像データをコンピュータやプリンタ等の情報処理機器７０へ送出する通信Ｉ／Ｆ部、３８はＲＯＭ４０に記憶された制御手順に従い、ＲＡＭ３９を作業領域として使用しつつ、画像読取り装置を制御して、原稿画像データを情報処理装置７０へ送る処理を行うＣＰＵである。

また、ＣＰＵ３８はモータ駆動回路４１によってモータ４２を駆動して第１，第２光学系ユニット５，６を移動させる。６０は、ＣＰＵ３８が原稿搬送装置２を構成する電気ブロック５０と通信するためのインタフェースである。

原稿搬送装置２を構成する電気ブロック５０は、原稿２０の有無、原稿２０の位置などを検知する原稿検知センサ５２、原稿２０の透過率を検出する透過率検出センサ９、原稿搬送装置２の搬送ローラ２１，２２を駆動するモータ５４、及びこのモータ５４を駆動する駆動回路５３と、原稿検知センサ５２の情報、及び透過率検出センサ９の情報を、インタフェース６０を介してＣＰＵ３８へ通信、あるいはＣＰＵ３８の命令に基づいてモータ５４を制御するＣＰＵ５１により構成されている。

続いて、低反射率の反射濃度を持つ読取り対向部２４の反射率測定結果、及び原稿の光透過率測定手段からの出力に基づいた光量分布補正による画像読取り手順について図４、図５を用いて説明する。

ステップ１：ＣＰＵ３８は、第１，第２光学系ユニット５，６を、画像読取り装置１の不図示の駆動装置により、待機位置へ移動させる。

ステップ２：第１，第２光学系ユニット５，６が待機位置の状態で、配光基準面１０のＡ／Ｄ変換後の画像情報から反射濃度分布データを作成し、バッファメモリ３６へ一時保存する。

ステップ３：ＣＰＵ３８は、バッファメモリ３６へ一時保存された配光基準面１０の反射濃度分布データから、配光分布の補正データD0を作成してＣＰＵ３８上のＲＡＭ３９へ格納する。

ステップ４：ＣＰＵ３８は、第１，第２光学系ユニット５，６を、画像読取り装置１の不図示の駆動装置により、５ａ、６ａで表される原稿読取り位置へ移動させる。

ステップ５：第１，第２光学系ユニット５ａ，６ａが原稿読取り位置の状態で、読取り対向面であるローラ２４のＡ／Ｄ変換後の画像情報から反射濃度分布データを作成し、バッファメモリ３６へ一時保存する。

ステップ６：あらかじめＣＰＵ３８上のＲＡＭ３９に保存されている配光基準面１０の配光分布補正データに対して、ＣＰＵ３８は、バッファメモリ３６へ一時保存された読取り対向面２４の反射濃度分布データから、配光基準面１０の反射濃度分布データとの濃度差分に比例した補正係数Ｋ１を乗算して、その結果を配光分布の補正データD1として、補正データメモリ３４に保存する。

ステップ７：原稿搬送装置２に載置された原稿２０を給紙し、透過率検出センサに原稿先端が到達し、所定量搬送した時点で原稿の光透過率を測定する。あらかじめ検出された光透過率は原稿搬送装置２のＣＰＵ５１により、インタフェース６０を介して読取り装置のＣＰＵ３８に送信される。上記透過率検出タイミングは、原稿が読取り位置に到達する前に、後述する補正係数Ｋ２による補正データの算出が完了する前であれば問題ない。

ステップ８：ＣＰＵ３８は、上記受信した原稿の光透過率に応じて、補正データメモリ３４に保存されている補正データに補正係数Ｋ２を乗算し、さらにその結果を配光分布補正データD2として補正データメモリ３４に保存する。尚、補正係数Ｋ２は、透過率が低い程小さくなり、例えば２％以下の透過率の原稿であった場合は、補正係数Ｋ２は１／Ｋ１近似値として、配光基準面１０による配光分布補正データに近い値をそのまま使用する。逆に透過率が高い場合は、読取り対向基準面２４により補正された配光分布補正データに近くなるように設定される。

ステップ９：原稿読取り位置まで原稿を搬送した後、ステップ８で演算された最終補正データD2を使用して、光量分布補正回路３３により配光を補正しつつ、画像の読取りが行われ、配光基準面２４が高反射率に構成されている場合と同様に配光状態が補正される。

ステップ１０：補正された画像データは情報処理装置に転送され、その後次原稿があった場合は、ステップ５からの動作を繰り返し、次原稿がない場合は処理を終了する。

このようにして、表面が低反射率の反射濃度を持つ原稿読取り対向面２４を用いて構成された原稿搬送装置２と画像読取り装置１によって、適切に配光補正を行いつつ、裏写りの低減された原稿２０の読取りが実施される。

以上説明したように、第１の実施形態の画像読取り装置によれば、原稿ガイド２３表面に低反射率の反射濃度を持つ配光基準面２４を設けることにより、原稿２０の裏面の裏写りを軽減させることができるので、原稿面の濃度諸調情報及び色再現性が良好な画像データの読取りが可能となる。

次に、第１の実施例における原稿搬送装置２の光透過率検知センサに対して、搬送される原稿厚みによって補正処理を実施する第２の実施形態について、図３を用いて説明する。

原稿搬送装置２を構成する電気ブロック５０は、原稿２０の有無、原稿２０の位置などを検知する原稿検知センサ５２、原稿２０の原稿厚を検出する原稿厚み検出センサ９’、原稿搬送装置２の搬送ローラ２１，２２を駆動するモータ５４、及びこのモータ５４を駆動する駆動回路５３と、原稿検知センサ５２の情報、及び原稿厚み検出センサによる原稿厚み情報を、インタフェース６０を介してＣＰＵ３８へ送信、あるいはＣＰＵ３８の命令に基づいてモータ５４を制御するＣＰＵ５１により構成されている。

尚、ＣＰＵ５１によって送信される原稿厚み情報は、ＣＰＵ５１によって、原稿厚みに応じた光透過率に置き換えて、読取り装置１のＣＰＵ３８に送信しても問題はなく、そのデータを用いて第１の実施例と同様に処理される。もしくは、原稿厚み情報をＣＰＵ５１はそのまま送信し、ＣＰＵ３８によって、原稿厚み情報に応じた光透過率に変更したうえで、同様に処理しても問題はない。

本発明の第１の実施例による画像読取り装置の概略構成を示す図である。 本発明の第１の実施例による画像読取り装置の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施例による画像読取り装置の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施例による配光基準面の配光補正データ取得を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施例による搬送される原稿に対する配光分布の補正を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 画像読取り装置
２ 原稿搬送装置
３，３ａ 画像台ガラス
４ 光源
５，５ａ 第１光学系ユニット
６，６ａ 第２光学系ユニット
７ レンズユニット
８ 光電変換素子（ＣＣＤ等）
９ 光透過率検知センサ
９ａ 原稿厚み検知センサ
１０ 配光基準面
２０ 原稿
２１，２２ 搬送ローラ
２３ 搬送ガイド
２４ 読取り対向部ローラ
３１ 増幅回路
３２ Ａ／Ｄ変換部
３３ 光量分布補正回路（シェーディング補正回路）
３４ 補正データメモリ
３５ 画像処理部
３６ バッファメモリ
３７ 通信Ｉ／Ｆ部
３８ ＣＰＵ（画像読取り装置）
３９ ＲＡＭ（画像読取り装置）
４０ ＲＯＭ（画像読取り装置）
４１ モータ駆動回路（画像読取り装置）
４２ モータ（画像読取り装置）
５１ ＣＰＵ（原稿搬送装置）
５２ 原稿検知センサ
５３ モータ駆動回路（原稿搬送装置）
５４ モータ（原稿搬送装置）
６０ インタフェース（画像読取り装置−原稿搬送装置）
７０ 情報処理装置（プリンタ等）

Claims (2)

1. 原稿を移動させつつ、照射された原稿面からの反射光の反射濃度情報を、光電変換素子によって電気的信号に変換することにより原稿上の画像を読取る画像読取り装置において、
   原稿読取り位置に配置された原稿読取り部対向面に、低反射率の反射濃度をもつ読取り対向面を備え、前記読取り対向面の反射率レベルの検出手段と、
   搬送される原稿の透過率を測定するための透過率測定手段を設け、
   前記対向面の反射率レベルの検出値と、原稿の透過率の検出値に応じた係数を算出し、あらかじめ検出していたシェーディング補正値に上記係数を乗じて、新たなシェーディング補正値として得るように構成したことを特徴とする画像読取り装置。
2. 前記透過率測定手段は、搬送される原稿厚を検出し、該原稿厚に応じた透過率を設定するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。

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