JP2005347784A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 イメージセンサやガイド部材の取り付け誤差があった場合や，稼働後における各機器の位置ずれや経時変化等があった場合に，イメージセンサによる読み取り画像に画像ボケが生じることを適宜検出し，適切な対応を可能とする。
【解決手段】 搬送中の原稿をガイドするガイド部材３０に，イメージセンサにより読み取られる画像ボケ検出用マークｍが形成され，その画像ボケ検出用マークｍの画像に基づいて画像ボケの有無や程度を検出する。さらに，画像ボケ検出用マークｍによる画像ボケ検出結果に基づいて，イメージセンサにより読み取られた原稿画像に対するＭＴＦ補正に用いる空間フィルタ係数を自動設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は，搬送中の原稿から画像を読み取る画像読取装置に関するものである。

原稿から画像を読み取る機能を有するスキャナ，複写機，ファクシミリ装置等の画像処理装置が備える画像読取装置では，ＡＤＦ（自動原稿搬送装置）により搬送中の原稿から画像を読み取るものがある。
このような画像読取装置では，搬送中の原稿の読み取り面に光を照射し，その反射光をレンズを介して光電変換素子（フォトダイオード）に集光することにより原稿画像を読み取る（画像データ化する）固定式のイメージセンサ（画像読取手段）を備える。ここで，原稿の表面とイメージセンサとの距離に変動があると読み取り画像に画像ボケが生じるため，イメージセンサ表面のコンタクトガラスに原稿の読み取り面が接しながら搬送されるよう，画像読み取り位置において搬送中の原稿を板状或いはローラ状等のガイド部材によりガイドすることが一般的である。
また，特許文献１には，原稿シートの厚さを検出し，その厚さに応じてイメージセンサにおける結像位置が一定になるように，前記ガイド部材の一例である搬送支援ローラの位置を制御する画像読取装置が示されている。
特開２００３−３２４４２号公報

しかしながら，イメージセンサやガイド部材の取り付け誤差があった場合や，稼働後における各機器の位置ずれや経時変化等があった場合，イメージセンサによって原稿から読み取られた画像に画像ボケが生じるという問題点があった。特に，イメージセンサにおける集光用レンズにセルフォックレンズが用いられている場合，被写体深度が小さいため，若干の位置ずれ等によって顕著な画像ボケが生じてしまう。
さらに，そのような画像ボケの原因が利用者には容易に特定できず，適切な対応がとれないという問題点もあった。
また，特許文献１に示される技術は，前記取り付け誤差や前記経時変化に対応できるものではない。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，イメージセンサやガイド部材の取り付け誤差があった場合や，稼働後における各機器の位置ずれや経時変化等があった場合に，イメージセンサによる読み取り画像に画像ボケが生じることを適宜検出し，適切な対応を可能とする画像読取装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は画像読取装置に適用されるものであり，原稿画像を読み取ることなく，前記画像読取手段（イメージセンサ）による読み取り画像に生じる画像ボケを適宜検出するため，搬送中の原稿をガイドするガイド部材に，画像読取手段により読み取られる画像ボケ検出用マークを形成しておき，その画像ボケ検出用マークの画像に基づいて画像ボケの有無や程度を検出するものである。
一般に，原稿画像に基づいて機器の位置ずれや光学系のぶれ等による画像ボケを検出することは，例えば原稿画像自体に濃淡のある画像やボケ画像が含まれる場合もあること等から極めて困難である。これに対し，本発明においては，原稿画像ではなく，予めガイド部材に形成された定形のパターン等である前記画像ボケ検出用マークに基づいて画像ボケを検出するので，容易かつ正確に，機器の位置ずれや光学系のぶれ等による画像ボケを検出することができる。
この場合，前記ガイド部材における前記画像ボケ検出用マークを，搬送中の原稿の両外側（搬送方向に略直交する方向における両外側）に形成しておき，それら前記画像ボケ検出用マーク各々の画像について画像ボケの程度を検出するようにしてもよい。このような構成によれば，前記画像ボケ検出用マークが，搬送中の原稿の抵抗になったり，原稿の裏面側から裏写りしたりすることがなく好適である。さらに，搬送中原稿の両外側，即ち，前記ガイド部材の両端付近各々における画像ボケの程度の差により，画像ボケの原因が，前記ガイド部材等の機器の原稿の幅方向（搬送方向に略直交する方向）における傾き等により生じているものであるか否かの判断の根拠とすることができる。
また，前記画像ボケ検出用マークに基づく画像ボケ検出結果に対応する情報（警告や調整指示等）を表示や音声等により出力するものであれば，利用者等は，画像ボケのある原稿画像を取得するという無駄な作業を行うことなく，適切な対応をとることができる。
例えば，前記ガイド部材の位置の調節機構や，原稿画像に対するＭＴＦ(Modulation Transfer Function)補正に用いる空間フィルタ係数を予め設定された複数の係数から選択する機能を設けておけば，利用者等がその調節或いは選択を行うことにより，原稿読み取り時の画像ボケの発生を未然に防止できる。
また，前記画像ボケ検出用マークによる画像ボケ検出結果に基づいて，前記画像読取手段により読み取られた前記原稿の画像に対するＭＴＦ補正に用いる空間フィルタ係数を自動設定するものであれば，利用者等の手を煩わせることなく，前記取り付け誤差や経時変化等に起因する原稿読み取り時の画像ボケの発生を未然に防止できる。
この場合，前記原稿の両外側に形成された前記画像ボケ検出用マーク各々の画像について検出された画像ボケの程度に基づいて，前記原稿の搬送方向に直交する幅方向における複数の領域各々について前記空間フィルタ係数を個別に設定するものが考えられる。
例えば，原稿の両外側で検出された前記画像ボケの程度に差がある場合，その差を前記幅方向の位置（領域）ごとに補間し，その補間された画像ボケの程度に対応した前記空間フィルタ係数を個別に設定するもの等である。
その結果，前記ガイド部材等の機器が，前記幅方向において傾斜して取り付けられてしまった場合等であっても，前記幅方向のいずれの位置においても画像ボケが発生しないようきめ細かな前記空間フィルタ係数の設定が可能となる。

本発明によれば，画像読取手段（イメージセンサ）やガイド部材の取り付け誤差があった場合や，稼働後における各機器の位置ずれや経時変化等があった場合に，原稿画像を読み取ることなく画像ボケの有無や程度を適宜検出できるので，事前の利用者への情報提示やＭＴＦ補正に用いる空間フィルタ係数の設定が可能となり，画像ボケ発生を防止する適切な対応が可能となる。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，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。
ここに，図１は本発明の実施形態に係る画像読取装置Ｘの概略構成を表す断面図，図２は画像読取装置Ｘにおける画像読取処理部の概略構成を表す断面図，図３は画像読取装置Ｘにおける原稿ガイドローラの概略斜視図，図４は画像読取装置Ｘの主要部の概略構成を表すブロック図，図５は画像読取装置Ｘにおける画像処理部の概略構成を表すブロック図である。

まず，図１の断面図を用いて，本発明の実施形態に係る画像読取装置Ｘ全体構成について説明する。
前記画像読取装置Ｘは，原稿移動型の画像読み取りを行うものであり，原稿がセットされる原稿トレイ１と，その原稿トレイ１上の原稿を１枚ずつピックアップして送り出す給紙ローラ２と，その給紙ローラ２により送り出されてくる原稿を搬送しつつ，その原稿から画像を読み取る画像読取処理部３と，その画像読取処理部３において画像読み取り後の原稿を搬送する搬送ローラ４と，その搬送ローラ４により当該画像読取装置Ｘから排出される原稿を受ける排出トレイ５とを具備する。

図２は，前記画像読取処理部３の概略構成を表す断面図である。
前記画像読取処理部３は，前記原稿トレイ１側から送り出される原稿Ｓを搬送する搬送ローラ１１，１２と，搬送中の原稿Ｓから画像を読み取るイメージセンサ２０（画像読取手段の一例）と，そのイメージセンサ２０に対向配置され，画像読み取り位置において搬送中の原稿Ｓをその裏面側（画像読み取り面の反対面側）からガイドするガイドローラ３０とを備えている。ここで，前記イメージセンサ２０及び前記ガイドローラ３０は，原稿Ｓの搬送方向Ｒに直交する方向（図２における紙面の奥行き方向，以下，原稿幅方向という）に原稿Ｓの幅全体に渡って伸びて形成されている。
前記イメージセンサ２０は，搬送中の原稿Ｓに接するコンタクトガラス２４と，そのコンタクトガラスを介して原稿の読み取り面に光を照射する発光手段であるランプ２３と，原稿からの反射光を集光するセルフォックレンズ等の集光レンズ２２と，集光された光を受光して光電変換を行うフォトダイオード２１とを備え，これらがユニット化（一体化）されたものである。
また，前記ガイドローラ３０は，回転自在に支持され，さらにその回転軸が，揺動自在に支持されるとともに前記イメージセンサ２０のコンタクトガラス２４に向かう方向に弾性付勢されている。これにより，前記ガイドローラ３０は，前記搬送ローラ１１，１２により搬送される原稿Ｓの裏面に接して連れ回りするとともに，原稿Ｓを前記イメージセンサ２０のコンタクトガラス２４に対して接触させるよう付勢する。
さらに，前記ガイドローラ３０には，前記イメージセンサ２０（画像読取手段の一例）により読み取られる画像ボケ検出用マークｍが形成されている。

図３は，前記ガイドローラ３０の斜視図を表す。
前記ガイドローラ３０には，搬送中の原稿Ｓが通過するガイド領域３１の両外側の領域３２，３３各々に，その周方向に全周に渡って伸びる複数の平行線からなる前記画像ボケ検出用マークｍが形成されている。
前記イメージセンサ２０は，前記ガイド領域３１（原稿の通過領域）よりも広い範囲の領域の画像を読み取り可能に構成されており，前記画像ボケ検出用マークｍは，前記ガイド領域３１外の画像読み取り可能な領域３２，３３に形成されている。
前記ガイドローラ３の表面は，白色或いはそれに近い薄い色（明るい色）を有しており，前記画像ボケ検出用マークｍは，黒色或いはそれに近い濃い色（暗い色）を有している。
そして，本画像読取装置Ｘは，前記画像ボケ検出用マークｍを前記イメージセンサ２０（画像読取手段の一例）により読み取り，読み取られた前記画像ボケ検出用マークｍの画像に基づいて画像ボケの有無とその程度とを検出する画像ボケ検出部を備えた後述する画像処理回路（画像ボケ検出手段の一例）を具備する。

図４は前記画像処理回路を含む本画像読取装置Ｘの主要部の概略構成を表すブロック図である。
画像読取装置Ｘは，前記イメージセンサ２０等に加え，当該画像処理装置Ｘにおける各種制御処理を実行するＣＰＵ４１と，このＣＰＵ４１により実行される制御プログラムが展開される主メモリ領域を構成するＲＡＭ４２と，前記制御プログラムが予め記憶されるＲＯＭ４３と，前記給紙ローラ２や前記搬送ローラ４，１１，１２等の駆動部を制御する駆動部制御回路４４と，液晶タッチパネル等から構成され利用者に対するメッセージの表示や操作入力を行う表示・操作部４５と，前記イメージセンサ２０により読み取られた画像について各種画像処理を行う画像処理回路５０と，画像処理後の原稿画像データを外部のパーソナルコンピュータ等のホスト装置に伝送するホストインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路４６とを具備する。
また，前記画像処理回路５０は，前記イメージセンサ２０により搬送中の原稿から読み取られた原稿画像データに対し，周知のＭＴＦ補正フィルタ処理を施すＭＴＦフィルタ５１と，前記イメージセンサ２０により，原稿読み取りが行われない状態で読み取られた前記画像ボケ検出用マークｍの画像に基づいて画像ボケの有無とその程度とを検出するとともに，その検出結果に応じて前記ＭＴＦ補正フィルタ５１のフィルタ係数を設定する画像ボケ検出部５３（フィルタ係数設定手段の一例）とを備えている。

図５は，前記画像処理回路５０の構成を表すブロック図である。
前記画像処理回路５０は，前記イメージセンサ２０により読み取られた画像データを前記ＭＴＦ補正フィルタ５１に出力するか前記画像ボケ検出部５３に出力するかを切り替えるスイッチ５４を備える。
また，前記ＭＴＦ補正フィルタ５１は，前記イメージセンサ２０により読み取られた１ライン分の原稿画像データを一時記憶する２つのラインメモリ６１，６２と，これらラインメモリ６１，６２を制御するメモリ制御回路６３と，複数のフリップフロップ回路６４と，空間フィルタ演算回路６５とそ備える。
前記ＭＴＦ補正フィルタ５１では，前記イメージセンサ２０により読み取られた原稿画像データの最新の１ライン分を構成する各画素データが入力端から分岐出力され，その分岐出力と並行して，１回前の１ライン分を構成する各画素データが１つ目の前記ラインメモリ６１から出力され，さらに並行して２回前の１ライン分を構成する各画素データが２つ目の前記ラインメモリ６２から出力されるよう，前記２つのラインメモリ６１，６２が前記メモリ制御回路６３により制御される。
さらに，最新の１ライン分，１回前の１ライン分，２回前の１ライン分の各々が並行出力された各画素データは，前記フリップフロップ回路６４により３段階の遅延処理がなされて前記空間フィルタ演算回路６５に並行入力される。
以上の処理により，３ライン分×３画素分の画素データが前記空間フィルタ演算回路６５に並行して入力され，これらの画素データに対して前記空間フィルタ演算回路６５によって周知の空間フィルタ演算が施される。この空間フィルタ演算回路６５は，例えばＤＳＰ(Digital Signal Processor)等により構成される。

また，前記空間フィルタ演算回路６５には，ＭＴＦフィルタの空間フィルタ演算に用いる空間フィルタ係数が複数組記憶されたＲＯＭ等からなる係数記憶部５２が設けられている。
そして，前記空間フィルタ演算回路６５は，初期状態（出荷時等）においては，複数の前記空間フィルタ係数のうち，予め定められた前記空間フィルタ係数を用いて空間フィルタ演算を行うが，前記画像ボケ検出部５３からの係数切り替え指令に従って，演算に用いる（前記係数記憶部５２から読み出す）前記空間フィルタ係数を切り替えるよう構成されている。

次に，前記画像ボケ検出部５３による画像ボケ検出方法について説明する。
前記画像読取装置Ｘの電源投入時や，前記表示・操作部４５から所定の原稿読み取り開始操作がなされた際に，前記ＣＰＵ４１は，原稿画像の読み取りがなされる前に，前記画像処理回路５０における前記スイッチ５４を一時的に前記画像ボケ検出部５３側に切り替え，その間に，前記イメージセンサ２０に１ライン分の画像データを読み取らせる。
これにより，前記画像ボケ検出用マークｍの画像を含む１ライン分の画像データ（以下，画像ボケ検出用画像データという）が前記画像ボケ検出部５３に入力される。
前記画像ボケ検出部５３は，ＤＳＰ(Digital Signal Processor)等により構成され，前記画像ボケ検出用画像データに基づいて，画像ボケの有無及び程度を検出する。
具体的には，前記画像ボケ検出用画像データのうち，前記画像ボケ検出用マークｍが形成された領域の各画素データから，前記ガイドローラ３０の表面色（前記画像ボケ検出用マークｍの周辺部）の輝度を表す最大輝度（白）レベルＤwhiteと，前記ガイドローラ３０に形成された前記画像ボケ検出用マークｍの輝度を表す最小輝度（黒）レベル（Ｄblack）とを検出し，次の（１）式で求まる評価値Ｄxを算出する。
Ｄx ＝ (Ｄwhite − Ｄblack) ÷ (Ｄwhite ＋ Ｄblack) …（１）
前記評価値Ｄxは，前記ガイドローラ３０における前記画像ボケ検出用マークｍの部分とそれ以外の部分との輝度差を正規化したものであり，この評価値Ｄxの値が小さいほど，コントラストが不明瞭で画像ボケの程度が大きいことを表す指標である。即ち，前記評価値Ｄxは，前記画像ボケ検出用マークｍに基づく画像ボケの程度を表す指標となる。
前記画像ボケ検出部５３は，予め定められたしきい値に基づいて前記評価値Ｄxを複数段階のランクのいずれに属するかのランク分けを行い，そのランクに対応した前記空間フィルタ係数がフィルタ演算に用いるものとして設定されるよう前記ＭＴＦ補正フィルタ５２に対して前記係数切り替え指令を出力する。
これにより，原稿画像を読み取ることなく，前記イメージセンサ２０による読み取り画像に生じる画像ボケを適宜検出され，その検出結果に応じた前記空間フィルタ係数が自動設定されるので，原稿読み取り時の画像ボケの発生を未然に防止できる。

ここで，前記画像ボケ検出用マークｍは，搬送中原稿の両外側に形成されているので，これら両外側のマークｍの形成領域全体を代表する１つの前記評価値Ｄxを求めることや，前記両外側のマークｍの形成領域各々について前記評価値Ｄxを求め，その平均値を画像ボケ検出に用いること等が考えられる。
その他，前記画像ボケ検出部５３により，原稿の両外側に形成された前記画像ボケ検出用マークｍ各々の画像から前記評価値Ｄx（画像ボケの程度）を各々求め，その評価値Ｄx各々に基づく補間処理により，前記原稿幅方向（原稿の搬送方向に直交する幅方向）における複数の領域各々について個別に前記空間フィルタ係数を設定するものも考えられる。
例えば，前記原稿幅方向における前記ガイド領域３１（原稿通過領域）をｎ領域（ｎ＝２，３，４…）に等分割した小領域を予め設定した場合を考える。
この場合，前記原稿幅方向の一方の外側領域３２（図３）の前記画像ボケ検出用マークｍに基づく前記評価値をＤx1，他方の外側領域３３の前記画像ボケ検出用マークｍに基づく前記評価値をＤx2としたとき，前記一方の外側領域３２側からｉ番目（ｉ＝１，２，…，ｎ）の前記小領域における前記評価値Ｄxiを，次の（２）式により補間して求める。
Ｄxi ＝ Ｄx1 ＋ （Ｄx2 − Ｄx1）（２ｉ−１）／２ｎ …（２）
このような評価値Ｄxiを各々について前記ランク分けを行い，各ランクに応じた前記小領域各々についての前記空間フィルタ係数を個別に設定すれば，前記ガイドローラ３０等の機器が，前記原稿幅方向において傾斜して取り付けられてしまった場合等であっても，前記原稿幅方向の前記小領域各々において画像ボケが発生しないようきめ細かな前記空間フィルタ係数の設定が可能となる。

以上示した実施形態は，前記評価値Ｄx（画像ボケの程度）に基づいて，前記空間フィルタ係数を自動設定するものであったが，これに限るものではない。
例えば，前記画像ボケ検出用マークｍに基づく前記評価値Ｄxが予め設定された許容範囲を超えた場合に画像ボケありと判断し，前記画像ボケ検出部５３により，前記評価値Ｄxのランク分けの結果及び調整が必要な旨のメッセージ（画像ボケ検出結果に対応する情報の一例）を前記表示・操作部４５に表示させる（出力する）もの等も考えられる（画像ボケ情報出力手段の一例）。
これにより，利用者等が適切な対応をとることができる。
例えば，前記ガイドローラ３０の位置を微調整する調節機構や，前記ＭＴＦ補正フィルタにおける前記空間フィルタ係数を，予め設定された複数の係数から前記表示・操作部４５の操作によって選択する機能を設けておけば，利用者やメンテナンス員等がその調節或いは選択を行うことにより，原稿読み取り時の画像ボケの発生を未然に防止できる。
また，前述の実施形態では，原稿のガイド部材として前記ガイドローラ３０を設けたが，板状や角柱状等，他の形状のガイド部材により構成したものも考えられる。
また，前記画像ボケ検出用マークｍは，前記ガイドローラ３０の周方向に全周に渡って伸びる複数の平行線に限らず，低輝度の部分と高輝度の部分とのコントラストを検出できるマークであれば，他のマークであってもかまわない。

本発明は，画像読取装置への利用が可能である。

本発明の実施形態に係る画像読取装置Ｘの概略構成を表す断面図。 画像読取装置Ｘにおける画像読取処理部の概略構成を表す断面図。 画像読取装置Ｘにおける原稿ガイドローラの概略斜視図。 画像読取装置Ｘの主要部の概略構成を表すブロック図。 画像読取装置Ｘにおける画像処理部の概略構成を表すブロック図。

符号の説明

Ｘ…画像読取装置
ｍ…画像ボケ検出用マーク
１…原稿トレイ
２，１１，１２…給紙ローラ
３…画像読取処理部
４…搬送ローラ
５…排出トレイ
２０…イメージセンサ（画像読取手段）
２１…フォトダイオード
２２…集光レンズ
２３…ランプ
２４…コンタクトガラス
３０…ガイドローラ（ガイド部材）
４５…表示・操作部
５０…画像処理回路
５１…ＭＴＦ補正フィルタ
５２…係数記憶部
５３…画像ボケ検出部

Claims (5)

1. 搬送中の原稿から画像を読み取る画像読取手段と，
   前記画像読取手段により読み取られる画像ボケ検出用マークが形成され前記搬送中の原稿をガイドするガイド部材と，
   前記画像読取手段により読み取られた前記画像ボケ検出用マークの画像に基づいて画像ボケの有無及び／又は程度を検出する画像ボケ検出手段と，
   を具備してなることを特徴とする画像読取装置。
2. 前記ガイド部材における前記画像ボケ検出用マークが前記搬送中の原稿の両外側に形成され，
   前記画像ボケ検出手段が前記原稿の両外側に形成された前記画像ボケ検出用マーク各々の画像について画像ボケの程度を検出してなる請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記画像ボケ検出手段の検出結果に対応する情報を出力する画像ボケ情報出力手段を具備してなる請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 前記画像ボケ検出手段の検出結果に基づいて，前記画像読取手段により読み取られた前記原稿の画像に対するＭＴＦ補正に用いる空間フィルタ係数を設定するフィルタ係数設定手段を具備してなる請求項１〜３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 前記フィルタ係数設定手段が，前記原稿の両外側に形成された前記画像ボケ検出用マーク各々から検出された前記画像ボケの程度各々に基づく補間処理により，前記原稿の搬送方向に直交する幅方向における複数の領域各々について前記空間フィルタ係数を個別に設定してなる請求項４に記載の画像読取装置。

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