JP2006253962A - 画像読取装置、画像形成装置および画像読取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 原稿の皺や絹目、貼り込み原稿の影などを抑圧して美しい画像を生成したいというニーズと、原稿の偽造防止のために原稿の皺や貼り込み、修正痕などをリアルに維持した画像を生成したいというニーズとを一台の画像読取装置で実現する。
【解決手段】 原稿に存在する平面的な情報および立体的な情報を読み取る第１のモードと、原稿に存在する立体的な情報を抑圧して平面的な情報を読み取る第２のモードとを画像読取装置に備えさせ、必要に応じてモードを切り替えるようにする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、複写機およびスキャナ装置などの原稿の画像を読み取る画像読取装置に関する。

従来の画像読取装置では、画像の品質を高めるべく、原稿の皺や絹目、貼り込み原稿の影など立体的な情報をなるべく反映させないような工夫がされてきた。

一般に、原稿の皺や絹目、貼り込み原稿の影などを低減するには、画像読み取り装置の原稿照明について、いわゆる５０対５０照明を採用することが望ましい。この５０対５０照明とは、読んで字の如く、原稿の読取ラインに対して、左右からほぼ同じ光量の光を照射する照明方法である(特許文献１参照)。
特開平０５−０３０２０１号公報

ところで、近年、日本政府により提唱されているｅジャパン構想によれば、領収証などの税務帳票類を電子文書化して保存することが提案されている。また、ｅ文書法と呼ばれる法的整備も始まりつつある。

このような公的な書類については、偽造防止対策が重要である。偽造防止対策には、種々の方法が考えられるが、比較的簡単で効果が高い方法は、原稿自体に存在する皺、貼り込み、及び修正痕などをそのまま原稿画像として保存する方法である。

しかしながら、上述したように、従来の画像形成装置は、これらの原稿固有の情報をできる限り目立たないようにする仕組みが導入されているため、このままでは、この新しいニーズに応えることができない。もちろん、ユーザーの希望に応じて、あるときは、原稿自体に存在する皺等を目立たないようにし、またあるときは、原稿自体に存在する皺等を敢えてそのままにすることができれば、より好ましいだろう。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題の少なくとも１つを解決することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

なお、参考までに、特許文献１（特開平０５−０３０２０１号公報）によれば、２本のランプを切り替える技術が記載されている。しかしながら、特許文献１では、ランプ交換の手間を削減する目的で２本のランプを切り替えている。そのため、そもそも原稿自体に存在する皺等をユーザーの希望に応じて好適に処理するという本発明とは、目的、構成及び効果が顕著に相異することはいうまでもない。

本発明では、原稿に存在する平面的な情報および立体的な情報を読み取る第１のモードと、原稿に存在する立体的な情報を抑圧して平面的な情報を読み取る第２のモードとを備え、必要に応じて切り替えるようにする。

本発明によれは、原稿の皺や絹目、貼り込み原稿の影などを抑圧して美しい画像を生成したいというニーズと、原稿の偽造防止のために原稿の皺や貼り込み、修正痕などをリアルに維持した画像を生成したいというニーズとを一台の画像読取装置で達成できる。

以下に本発明の上位概念、中位概念および下位概念の理解に役立つ一実施形態を示す。なお、以下の実施形態に含まれる概念について、そのすべてが特許請求の範囲に記載されているとは限らない。ただし、これは特許発明の技術的範囲から意識的に除外したのではなく、特許発明と均等の関係にあるため特許請求の範囲には記載していない場合があることを理解していただきたい。

［第１の実施形態］
図１は、実施形態に係る画像読み取り装置の例示的な構成を示す図である。画像読取装置の本体部１００の上部には、原稿１１０を載置するためのプラテンガラス１０２が設けられている。画像読取部１３０は、原稿を照明するための複数の光源、原稿からの反射光を結像させるためのレンズ、および原稿からの反射光を電気信号に変換するためのイメージセンサが含まれている。

画像読取部１３０は、速度Ｖで副走査方向に移動することによって原稿１１０の画像情報を電子光学的に読み取る。白色基準板１０４は、原稿を読み取る際のシェーディング補正に使用される。

流し読みガラス１０３は、自動原稿供給装置１２０を使用し原稿を読み取る際に使用される。具体的には、画像読取部１３０は、流し読みガラス１０３の下方に移動さしてそこに固定され、自動原稿供給装置１２０により流し読みガラス１０３上を搬送される原稿を読み取る。自動原稿供給装置１２０は、原稿載置部１２１に載置された原稿１２３を一枚づつ分離し、流し読みガラス１０３へと一枚づつ供給し、そして画像読取部１３０により読み取られた原稿を原稿排紙部１２２へと排紙する。

画像処理部１４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含む制御部と、イメージセンサのアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、シェーディング補正等の画像処理を行うＡＳＩＣなどを含んでいる。操作部１５０は、画像の読取モード（照明モード）を切り替えるためのハードウエアキーまたはソフトウエアキーが備えられている。

図２は、実施形態に係る画像読取部の例示的な構成例を示す図である。具体的には、本図は、画像読取部１３０の副走査方向における断面図である。なお、副走査方向は、図１の矢印の方向であることはいうまでもない。画像読取部１３０は、実際のところ、主走査方向全域を読み取れるような奥行きを有している。

原稿照明光源は、複数（２以上）存在すれば十分であるが、この例では、２つの光源２０１と２０２とが画像読取部１３０に設けられている。第１の照明２０１は左側から、第２の照明２０２は右側から、原稿読み取りライン付近を照明する。なお、原稿読み取りラインの下方であって、左側の光源２０１と右側の光源２０２との間（例えば、双方から実質的に等距離となる位置）に、原稿からの反射光を結像させるためのロッドレンズアレー２０３が配置されている。すなわち、ロッドレンズアレー２０３の上方に原稿読み取りラインが位置している。

また、光源２０１と２０２の光量バランスを変更するために、光源２０１と２０２は、少なくとも一方の光源を消すことができるか、または少なくとも一方の光減を調光できるようになっている。例えば、光源を水銀蛍光管で構成すれば、調光は容易である。一方、光源をＸｅランプで構成すれば、一般にはＯＮ／ＯＦＦ制御のみとなる。原稿からの反射光（光学情報）は、ロッドレンズアレー２０３を介して、基板２０５上に実装されたイメージセンサ２０６に結像され、電気的な画像信号に変換される。これら構成要素は樹脂筐体２０４で一体に形成されている。

図３は、実施形態に係る画像処理部の例示的なブロック図である。制御部３１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むユニットである。照明制御部３２０は、制御部３１０から出力される制御信号３１１にしたがって、光源２０１と光源２０２との各光量を制御する。例えば、複数ある照明光源の少なくとも１つをＯＮ／ＯＦＦ制御したり、調光制御したりする。なお、制御信号３２１は、光源２０１をＯＮ／ＯＦＦ制御または調光制御するための信号である。なお、制御信号３２２は、光源２０２をＯＮ／ＯＦＦ制御または調光制御するための信号である。

図４は、実施形態に係る操作部の構成例を示す図である。液晶ディスプレー４０３は表示装置の一例である。スタートボタン４０１は、読取スタートを制御部３１０に指示するための入力装置である。テンキー４０２は、第１のモード、第２のモードの選択設定を行うための入力装置である。なお、仕様やニーズに応じて、複数ある照明光源の光量バランスの設定（例えば調光の指示など）テンキー４０２から制御部３１０に指示できる。液晶ディスプレー４０３は、制御部３１０の表示制御によって、現在の照明モードが第１のモードか、第２のモードかを明示的に表示する。なお、モードの表示は、操作者にとって観念的に分りやすいことが望ましい。例えば、「領収書読取モードに設定されています」とか、「きれいモードに設定されています」といった具合である。

図５は、実施形態に係る画像読取処理の例示的なフローチャートである。なお、本フローチャートに関する制御プログラムは制御部３１０内のＲＯＭに格納されているものとする。すなわち、制御部３１０内のＣＰＵが、ＲＯＭの制御プログラムに応じて以下の処理を実行する。

ステップＳ５０１において、制御部３１０は、操作部１５０からの照明モードの設定指示を受け付ける。操作者は、原稿に存在する平面的な情報（原稿本来の画像など）および立体的な情報（原稿の皺など）を読み取る第１のモードと、原稿に存在する立体的な情報を抑圧して平面的な情報を読み取る第２のモードとを、テンキー４０２等を操作することで指定する。なお、第１のモードは、電子光学的に読み取られた税務帳票類の偽造防止のために原稿の皺、貼り込み、または修正痕などを好適に読み取り画像に反映させるモードである。また、第２のモードは、従来の複写機等で要求されてきた原稿の皺、絹目および貼り込み原稿の影などを抑圧した美しい画像を生成するためのモードである。

ステップＳ５０２において、制御部３１０は、操作部１５０からどちらのモードが選択されたかを判別する。第１のモードであれば、ステップＳ５０３に進み、第２のモードであれば、ステップＳ５０４に進む。

ステップＳ５０３において、制御部３１０は、複数の照明光源の各光量を第１の照明モード用に設定する。すなわち、複数ある光源の各光量が、原稿読み取りラインにおいて実質的に不均等となるように制御信号３２１、３２２が照明制御部３２０から出力される。

ステップＳ５０４において、制御部３１０は、複数の照明光源の各光量を第２の照明モード用に設定する。すなわち、各光源からの光量バランスが、原稿読み取りラインにおいて実質的に均等となるように制御信号３２１、３２２を出力する。

ステップＳ５０５において、制御部３１０は、画像読取部１３０を白色基準板１０４の下方に移動させてシェーディング補正を行った後、画像読取部１３０をプラテンガラス１０２の下方において副走査させ原稿読取処理を実行する。

なお、第２のモードのほうが原稿を照明する光量は少なくなるが、シェーディング補正を行うことで両者の読み取り白レベルは同等に維持できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、原稿に存在する平面的な情報および立体的な情報を読み取る第１のモードと、原稿に存在する立体的な情報を抑圧して平面的な情報を読み取る第２のモードとを設け、操作者の希望に応じて切り替えられるようにする。これにより、原稿の皺や絹目、貼り込み原稿の影などを抑圧して美しい画像を生成したいというニーズと、原稿の偽造防止のために原稿の皺や貼り込み、修正痕などをリアルに維持した画像を生成したいというニーズとを一台の画像読取装置で達成できる。

また、第２のモードが指定された場合は、複数ある光源のうち少なくとも１つの光源を消すか、または調光するよう制御することで、比較的簡単に本発明を実現できる利点がある。例えば、複数の光源を備える既存の画像読取装置中には、制御プログラムを変更するだけで本発明を実現できる可能性もあり、この場合は、比較的小さなコストにもかかわらず優れた効果を奏すことができるだろう。

［第２の実施形態］
本実施形態では、画像読取部１３０に関する他の構成例を紹介する。

図６は、実施形態に係る画像読取部を縮小２対１光学系で構成した一例を示す図である。この画像読取部６００には、副走査方向に移動可能な第１ミラー台６１０が設けられている。第１ミラー台６１０には、左側に第１の照明光源６０１が配置され、右側に第２の照明光源６０２が配置されている。照明光源６０１と、照明光源６０２とは、原稿読み取りラインから実質的に等距離となる位置に配置されることが望ましいが、原稿の皺等を目立たなくできるのであれば他の位置に配置されてもよい。また、原稿読み取りラインからの反射光の光路６０８が点線により示されている。照明光源６０１と、照明光源６０２とは、光路６０８を挟むように配置されている。なお、両光源からの光量バランスは、上述したように制御部３１０による制御によって制御され、第１の照明モードと第２の照明モードとで光量バランスが切り替えられる。原稿を読み取った光学情報は、第１ミラー台上のミラー６０３、第２ミラー台６１１に配置されるミラー６０４および６０５を介して縮小結像レンズ６０６に入射される。縮小結像レンズ６０６により原稿からの反射光はイメージセンサ６０７上に結像される。第１ミラー台６１０は、副走査速度Ｖで移動する。また、第２ミラー台６１１は、Ｖ／２の速度で移動する。これにより、プラテンガラス１０２上原稿の画像情報が読み取られる。

このよう本発明は、縮小結像レンズ６０６を用いても、第１の実施形態と同様の優れた作用効果を奏することになる。

［第３の実施形態］
第１及び第２の実施形態では、Ｘｅランプや蛍光灯管を使用するものとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されることはなく、ＬＥＤ（ＬＥＤ列）および導光体を採用してもよい。

図７は、実施形態に係る画像読取部の照明光源にＬＥＤおよび導光体を採用した例を示す図である。

原稿読取部７００には、原稿を照明するための照明光源７０１と７０２が２つ備えられている。第１の照明７０１は図の左側に配置され、第２の照明７０２は図の右側に配置されている。原稿からの反射光をイメージセンサ７０６上に結像させるロッドレンズアレー７０３は、第１の照明７０１および第２の照明７０２との間（例えば、各照明光源から実質的に等距離となる位置）に配置される。

第１の照明７０１と第２の照明７０２とにより、実質的に均等な光量でもって原稿読み取りライン付近を照明すれば、皺などの立体的な情報を抑圧した画像データを生成できる。一方、第１の照明７０１と第２の照明７０２とにより、実質的に不均等な光量でもって原稿読み取りライン付近を照明すれば、皺などの立体的な情報を含めて画像データを生成できる。上述したように、両者の光量のバランスは、一方の光源を消すか、調光することで調整できる。

本実施形態では、照明光源として、透明アクリル樹脂からなる導光体とその端部から光を入射させるように実装したＬＥＤを採用している。そのため、制御部３１０から、ＬＥＤの点灯デューティを制御することで、光量を好適に調整できる。

原稿の光学情報は、ロッドレンズアレー７０３を介して、基板７０５上に実装されたイメージセンサ７０６に結像され、イメージセンサ７０６により電気的な画像信号に変換される。これら構成要素は、樹脂筐体７０４で一体に形成してもよい。

以上説明したように、本発明では、照明光源にＬＥＤおよび導光体を採用しても、第１の実施形態と同様の優れた作用効果を奏することになる。特に、ＬＥＤは、Xeランプや蛍光灯に比較し、省電力かつ長寿命であるといった優れて利点がある。

［第４の実施形態］
上述の実施形態では、物理的に複数の照明光源を用いるものであった。しかしながら、照明光源が１台であれば、製造コスト上、非常に有利な構成となる。

図８は、実施形態に係る画像読取部の他の構成例を示す図である。この画像読取部８００は、図６に示した画像読取部６００の第１ミラー台６１０の構成を改良したものである。単一の照明光源８０１から出力された光は、図に右側に設けられた第１ミラー８１１と、右側に設けられた第２ミラー８１２とによってそれぞれ反射され原稿読み取りライン付近に到達する。原稿読み取りラインにおける原稿からの反射光は、第３ミラー８０３によって、図６に示した第２ミラー台６１１へと導かれる。

この画像読取部８００において、第１ミラー８１１によって反射された光の光量と、第２ミラー８１２によって反射された光の光量とを不均等にするには、幾つかの手法が考えられる。例えば、第１ミラー８１１または第２ミラー８１２の何れか一方の角度を変更させる方法がある。また、少なくとも一方のミラーを電気的に反射率を変更可能な素材で形成することで制御部３１０からの制御信号によって反射率を変化させて原稿読み取りラインに到達する光量を変化させる方法もある。さらに、物理的に光を遮る遮蔽版あるいは光量を減衰させるフィルタを少なくとも一方のミラーと原稿読み取りラインとの間に配置させ、制御部３１０からの制御信号に応じて、当該遮蔽板あるいはフィルタをモータにより移動させることで原稿読み取りラインに到達する光量を変化させる方法もある。

このように、物理的には１つの照明光源８０１を複数のミラーによってあたかも複数の照明光源であるかに利用することで、上述の実施形態と同様の効果を得られる。また、光源を１つで実現できるため製造コスト的に有利となろう。

なお、本実施形態における照明光源８０１、複数のミラー８１１および８１２も、概念的に、原稿読み取りラインを照明するための複数の光源に該当することはいうまでもない。

［本実施形態の作用について］
図９は、光路を挟んで複数配置された照明光源の光量バランスを制御する本実施形態に係る発明の効果を説明するための図である。

図９の（ａ）は、複数の照明光源を原稿読み取りライン付近において実質的に不均等の光量となるように制御したときに得られる原稿画像の一例を示している。すなわち、上述の第１のモードを適用したときの例である。具体的には、左側の照明光源をオフとし、右側の照明光源をオンとしたときの例である。すなわち、原稿上に貼り付けた名刺の左側に影ができていることを理解できよう。この影は、読取画像にも反映されることになる。すなわち、原稿に存在する皺等を偽造防止のために好適に利用できることになる。

一方、図９の（ｂ）は、複数の照明光源を原稿読み取りライン付近において実質的に等しい光量となるように制御したときに得られる原稿画像の一例を示している。すなわち、第２のモードを適用したときの例である。原稿上に貼り付けた名刺の左側の影が消えていることを理解できよう。これにより、原稿上に存在する皺等を抑圧した美しい画像を取得できることになる。

以上説明したように、本実施形態では、原稿に存在する平面的な情報および立体的な情報を読み取る第１のモードと、原稿に存在する立体的な情報を抑圧して平面的な情報を読み取る第２のモードとを設け、操作者の希望に応じて応じて切り替えられるようにする。これにより、原稿の皺や絹目、貼り込み原稿の影などを抑圧して美しい画像を生成したいというニーズと、原稿の偽造防止のために原稿の皺や貼り込み、修正痕などをリアルに維持した画像を生成したいというニーズとを一台の画像読取装置で達成できる。

［他の実施形態］
本発明は、スキャナ等の画像読取装置としてだけでなく、画像読取装置を備えた画像形成装置（複写機や複合機など）としても実現できることはいうまでもない。

また、照明光源は、原則として複数必要である。例えば、原稿読み取りラインに対して均等に光を照射できるのであれば、２、３およびそれ以上であってもよいことはいうまでもない。

実施形態に係る画像読み取り装置の例示的な構成を示す図である。 実施形態に係る画像読取部の例示的な構成例を示す図である。 実施形態に係る画像処理部の例示的なブロック図である。 実施形態に係る操作部の構成例を示す図である。 実施形態に係る画像読取処理の例示的なフローチャートである。 実施形態に係る画像読取部を縮小２対１光学系で構成した一例を示す図である。 実施形態に係る画像読取部の照明光源にＬＥＤおよび導光体を採用した例を示す図である。 実施形態に係る画像読取部の他の構成例を示す図である。 光路を挟んで複数配置された照明光源の光量バランスを制御する本実施形態に係る発明の効果を説明するための図である。

Claims (8)

1. 原稿の画像情報を読み取る画像読取装置であって、
   前記原稿に存在する平面的な情報および立体的な情報を読み取る第１のモードと、
   前記原稿に存在する立体的な情報を抑圧して平面的な情報を読み取る第２のモードと、
   前記第１のモードと前記第２のモードとの切り替えを制御する制御手段と
   を含むことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記画像読取装置は、原稿読み取りラインを照明するための複数の光源をさらに含み、
   前記第１のモードは、前記複数の光源からの各光の光量が前記原稿読み取りラインにおいて実質的に均等となるように制御する照明モードであり、かつ、前記第２のモードは、前記各光の光量が前記原稿読み取りラインにおいて実質的に不均等となるように制御する照明モードであることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記複数の光源の間に、前記原稿からの反射光を結像させるロッドレンズアレーまたは縮小結像レンズを含むことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記第２のモードにおいて、少なくとも１つの前記光源を消す、または調光すること特徴とする請求項２または３の画像読取装置。
5. 前記制御手段は、少なくとも前記モードが切り替えられたときに、シェーディング補正を実行することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の画像読取装置。
6. 前記複数の光源は、
   照明用の単一光源と、
   前記単一光源から照射された光を前記原稿読み取りラインに向けて反射させる複数のミラーと
   によって実現することを特徴とする請求項２ないし４の何れかに記載の画像読取装置。
7. 画像を記録媒体上に形成する画像形成装置であって、
   請求項１ないし６のいずれかに記載された前記画像読取装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
8. 原稿の画像情報を読み取る画像読取方法であって、
   前記原稿に存在する平面的な情報および立体的な情報を読み取る第１のモードと、前記原稿に存在する立体的な情報を抑圧して平面的な情報を読み取る第２のモードとの切り替えを制御するステップを含むことを特徴とする画像読取方法。

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