JP2008228044A - スキャナおよび画像処理方法ならびに画像処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 この発明の課題は、読取用紙の両面にＣＩＳを配置して読取用紙の２面の画像を同時に読み取るスキャナにおいて、装置の横幅サイズ、奥行きサイズを小さくして装置全体をコンパクトにできるスキャナを提供する。
【解決手段】 一端に光源部を有し読取幅方向に読取素子アレイが配置された第１および第２の読取ユニットを用いて、読取用紙の２面を同時に走査するスキャナであって、読取用紙の幅方向の一端に光源部が位置するように配置された第１および第２の読取ユニットと、読取用紙を給出する給出部と、前記第１または／および第２の読取ユニットからの第１または／および第２の読取信号を出力する出力部とからなり、出力部から出力された前記第１または第２の読取信号から得られた画像を１８０度反転させることによって、表示装置上での２面の画像を正画像として表示可能にする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ＣＩＳを２つ配置し読取用紙の２面の画像を同時に読み取るスキャナおよび画像処理方法ならびに画像処理装置に関するものである。
一般に、スキャナの装置全体をコンパクトにするためにＣＩＳ(Contact Image Sensor)を用いることがある。また、ＣＩＳにおいて、LED(Light Emitting Diode：発光ダイオード)光源の数を減らしたＣＩＳを用いることがある。
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＣＩＳの構造において、ＣＩＳ１は、主走査方向の一端にＬＥＤの光源部１１を設ける。当該光源部１１は、Ｒ（レッド）色の光を発光する赤色ＬＥＤと、Ｇ（グリーン）色の光を発光する緑色ＬＥＤと、Ｂ（ブルー）色の光を発光する青色ＬＥＤとを備えている。読取用紙を読み取る時には１ライン毎に各色ＬＥＤを時分割で点灯させ、点灯した光は導光板１２を通して均一に読取用紙に対し照射し、その反射光をロッドレンズアレイ１３で画素毎にラインセンサ１４に集光し、ラインセンサ１４を構成する光電変換素子でその光を電気信号に変換する。
ＣＩＳ１の主走査方向の一端にＬＥＤの光源部１１を設けることにより、図７（ａ）に示すように、ＣＩＳの主走査方向において、ＣＩＳ１の中心と読取部（ラインセンサ１４）の中心とは異なる。
また、図７（ｃ）に示すように、ＣＩＳ１は、当該光源部１１を設けた主走査方向の一端側（第１画素）から他端側（最終画素）へと走査して１ラインの読み取りが終了すると、読取用紙２０を主走査方向とは直交する方向(副走査方向)に微小距離移動し、次のラインを読み取っている。
なお、読取用紙の両面にＣＩＳを配置して読取用紙の２面の画像を同時に読み取るスキャナに関するものでは、給紙トレーから給紙された原稿を第１のＣＩＳと第２のＣＩＳの間を搬送され、原稿の両面の画像が同時に読み取られるようなものがある。
（例えば、特許文献１を参照）
このような主走査方向の一端にＬＥＤの光源部を設け、当該光源部を設けた主走査方向の一端側から他端側へのライン方向(スキャンの主走査方向)の１ラインの読み取りを行うＣＩＳを読取用紙の表面と裏面の両面に配置して読取用紙の２面の画像を同時に読み取るスキャナにおいて、ＣＩＳの配置について説明する。
ＣＩＳの横幅について説明する。図８はスキャナのＣＩＳの配置を模式的に示している。即ち、ＣＩＳ２は読取り面側から図示しており、ＣＩＳ３は読取り面とは反対側から図示している。図８（ａ）に示すように、例えば、読取用紙の表面を読み取る第１のＣＩＳ２と読取用紙の裏面を読み取る第２のＣＩＳ３とにおいて、走査方向が同一であるため、第１のＣＩＳ２の光源部１１の位置と、第２のＣＩＳ３の光源部１１の位置は逆方向の位置となる。
従って、光源部１１の配置スペースが走査方向の両端に必要になることから、読取用紙幅方向(主走査方向)における装置の横幅方向に不要なスペースＡが発生し、装置横幅方向のサイズが大きくなる。
図８（ｂ）に示すように、読取用紙幅方向(主走査方向)における装置の横幅方向に不要なスペースＡを発生させないように、第１のＣＩＳ２と第２のＣＩＳ３の位置において、第１のＣＩＳ２と第２のＣＩＳ３の中心を揃えた場合は、Ｂ１の領域では、第２のＣＩＳ３は読取可能であるが、第１のＣＩＳ２は読取不可能である。また、Ｂ２の領域では、第１のＣＩＳ２は読取可能であるが、第２のＣＩＳ３は読取不可能である。
次に、ＣＩＳの奥行きについて説明する。図９（ａ）に示すように、イメージスキャナで、シェーディング補正などを行う際に、白の基準となる白基準部２５を第１のＣＩＳ２と第２のＣＩＳ３にそれぞれ設けるのが一般的である。また、図９（ｂ）に示すように、白基準部２５を互いに逆側のＣＩＳの光源の影響を受けない距離まで近づけることは可能である。
しかし、図９（ｃ）に示すように、ＣＩＳの奥行きを最小になるように配置した場合は、読取用紙の２面の画像を同時に読み取ることは可能であるが、白基準部２５を配置することができないので、シェーディング用のキャリブレーションデータをメモリに保存する必要がある。このため、装置内メモリにデータを格納することによるコストアップとなる。また、スキャナから読取用紙の画像を受信する情報処理装置内のメモリにデータを格納する必要があり、ユーザがキャリブレーションを実施することになるので、手間が掛かるといった問題がある。
特開２００６−１４０９０２
前記のごとく、従来の技術では次のような問題点がある。
読取用紙の両面にＣＩＳを配置して読取用紙の２面の画像を同時に読み取るスキャナにおいて、ＣＩＳの横幅については、光源部の配置スペースが走査方向の両端に必要になることから、読取用紙幅方向(主走査方向)における装置の横幅方向に不要なスペースが発生し、装置横幅方向のサイズが大きくなる。
また、ＣＩＳの奥行きについては、白基準部を互いに逆側のＣＩＳの光源の影響を受けない距離まで近づけることは可能であるが、ＣＩＳの奥行きを最小になるように配置すると白基準部を設けることができないので、読取用紙搬送方向(副走査方向)における装置奥行き方向のサイズが大きくなる。
昨今、携帯型のコンピュータや携帯型のスキャナ装置が開発されており、スキャナ装置をノート型コンピュータやモバイルコンピュータ等の携帯型コンピュータと共に持ち運ぶことができるようになっている。このため、携帯型のスキャナ装置において、装置全体をコンパクトにすることは重要な課題となっている。
この発明の課題は、読取用紙幅方向（主走査方向）において、装置横幅方向のサイズを小さくして装置全体をコンパクトにできるスキャナを提供することにある。
また、読取用紙搬送方向（副走査方向）において、装置奥行き方向のサイズを小さくして装置全体をコンパクトにできると共に白基準部も設けることができるスキャナを提供することにある。
また、装置全体をコンパクトにできるスキャナを用いた画像処理方法を提供することにある。
また、装置全体をコンパクトにできるスキャナを用いた画像処理装置を提供することにある。
前記の問題点を解決するために、この発明では次に示す手段を取った。
本発明のスキャナは、少なくとも一端に光源部を有し読取幅方向に読取素子アレイが配置された第１および第２の読取ユニットを用いて、読取用紙の２面を同時に走査するスキャナであって、前記読取用紙の幅方向のいずれか一端方向に光源部が位置するように配置された第１および第２の読取ユニットと、前記読取用紙を給出する給出部と、
前記第１または／および第２の読取ユニットからの第１または／および第２の読取信号を出力する出力部とからなり、前記読取ユニットの光源部を一端方向に配置したことにより、装置幅を少なくし、出力部から出力された前記第１または第２の読取信号から得られた画像を１８０度反転させることによって、表示装置上での２面の画像を正画像として表示可能にした。
また、本発明のスキャナにおいて、前記読取用紙の２面とは、読取用紙の表裏面である。
また、本発明のスキャナにおいて、前記読取用紙の２面とは、読取用紙の１面を折りたたんだ状態での一対の半面である。
また、本発明のスキャナにおいて、前記第１の読取ユニットと第２の読取ユニットの光源は単一の光源である。
また、本発明のスキャナにおいて、前記第１の読取ユニットと第２の読取ユニットの読取面側にはキャリブレーションのための白基準部が設けられている。
本発明の画像処理方法は、少なくとも一端に光源部を有し読取幅方向に読取素子アレイが配置された第１および第２の読取ユニットを用いて、読取用紙の２面を同時に走査するために、前記読取用紙の幅方向のいずれか一端方向に光源部が位置するように配置された第１および第２の読取ユニットと、前記読取用紙を給出する給出部と、前記第１または／および第２の読取ユニットからの第１または／および第２の読取信号を出力する出力部とからなり、前記読取ユニットの光源部を一端方向に配置したことにより、装置幅を少なくしたスキャナからの読取信号を処理する画像処理方法であって、
前記出力部から出力された前記第１または第２の読取信号から得られた画像を受信するステップと、前記第１または第２の画像のいずれか一方の画像を１８０度反転させるステップとからなり、表示装置上での２面の画像を正画像として表示可能にした。
本発明の画像処理装置は、読取用紙の画像を読み取るスキャナと、当該読み取り信号を受信して処理する情報処理装置とからなる画像処理装置であって、
少なくとも一端に光源部を有し読取幅方向に読取素子アレイが配置された第１および第２の読取ユニットを用いて、読取用紙の２面を同時に走査するために、前記読取用紙の幅方向のいずれか一端方向に光源部が位置するように配置された第１および第２の読取ユニットと、前記読取用紙を給出する給出部と、前記第１または／および第２の読取ユニットからの第１または／および第２の読取信号を出力する出力部とからなり、前記読取ユニットの光源部を一端方向に配置したことにより、装置幅を少なくしたスキャナと、
前記スキャナの出力部から出力された前記第１または第２の読取信号から得られた画像を受信する受信部と、前記第１または第２の画像のいずれか一方の画像を１８０度反転させる画像反転処理部と、表示装置に前記で得られた２面の画像を正画像として出力する画像出力部とからなる。
この発明により、以下に示すような効果が期待できる。
本発明のスキャナによれば、読取用紙幅方向（主走査方向）において、装置横幅方向のサイズを小さくして装置全体をコンパクトにできるスキャナを提供することができる。
さらに、本発明のスキャナによれば、読取用紙搬送方向（副走査方向）において、装置奥行き方向のサイズを小さくして装置全体をコンパクトにできると共に白基準部も設けることができるスキャナを提供することができる。
また、装置全体をコンパクトにできるスキャナを用いた画像処理方法を提供することができる。
また、装置全体をコンパクトにできるスキャナを用いた画像処理装置を提供することができる。
図１ないし図６に基づいて、この発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１において、本発明のスキャナは、読取用紙２０の表面に第１のＣＩＳ２を配置し、読取用紙２０の裏面に第２のＣＩＳ３を配置することで、読取用紙２０の２面の画像を同時に読み取るように構成している。また、スキャナは自動搬送装置（Auto Document Feeder；以下ＡＤＦという）を備えている。ＡＤＦは、図示しないホッパーに積載された読取用紙をピックローラ２６と分離パッド２７とによって、下取り出し方式で読取用紙２０を１枚に分離して搬送ローラ２８に供給する。なお、前記の読取用紙を積載するホッパーを伸縮可能に構成し、スキャナを使用しない時や、スキャナを携帯する時に、ホッパーをスキャナ内に格納するように構成しても良い。
搬送ローラ２８ａおよび２８ｂは、第１のＣＩＳ２および第２のＣＩＳ３の間に読取用紙２０を搬送すると共に、第１のＣＩＳ２および第２のＣＩＳ３が１ラインの読み取りが終了すると、読取用紙２０を主走査方向とは直交する方向(副走査方向)に微小距離移動し、第１のＣＩＳ２および第２のＣＩＳ３が次のラインを読み取っていく。搬送ローラ２８ｂは画像読み取りが終了した読取用紙２０を装置外へと排出する。
本発明のスキャナの特徴は、第１のＣＩＳ２および第２のＣＩＳ３において、少なくとも一端に光源部を対向させて配置していることにある。なお、第１のＣＩＳ２と第２のＣＩＳ３とは、主走査方向が同じであるが外形寸法は異なっても良い。
以下、スキャナの読取ユニットを構成するＣＩＳの配置について説明する。なお、前述と同一の符号については同一の機能を有するので説明を省略することがある。
ＣＩＳの横幅について説明する。図２および図３はスキャナのＣＩＳの配置を模式的に示している。即ち、第１のＣＩＳ２は読取り面側から図示しており、第２のＣＩＳ３は読取り面とは反対側から図示している。
ＣＩＳの横幅について説明する。
図２において、例えば、読取用紙の表面を読み取る第１のＣＩＳ２と読取用紙の裏面を読み取る第２のＣＩＳ３とにおいて、第１のＣＩＳ２および第２のＣＩＳ３の主走査方向の一端にＬＥＤの光源部１１を対向させて配置し、さらに、ＣＩＳの主走査方向において、第１のＣＩＳ２と第２のＣＩＳ３の中心および読取部（ラインセンサ１４）の中心はそれぞれ一致させている。これにより、前述した図８（ａ）に示す装置の横幅方向の不要なスペースＡを削減することができるので、装置横幅方向のサイズを小さくできる。
なお、各光源部１１は、Ｒ（レッド）色の光を発光する赤色ＬＥＤと、Ｇ（グリーン）色の光を発光する緑色ＬＥＤと、Ｂ（ブルー）色の光を発光する青色ＬＥＤとを備えている。第１のＣＩＳ２および第２のＣＩＳ３において、読取用紙を読み取る時には１ライン毎に各色ＬＥＤを時分割で点灯させ、点灯した光は導光板１２を通して均一に読取用紙に対し照射し、その反射光をロッドレンズアレイ１３で画素毎にラインセンサ１４に集光し、ラインセンサ１４を構成する光電変換素子でその光を電気信号に変換する。
また、前述した図８（ｂ）に示す読取不可能なＢ１の領域およびＢ２の領域をなくすることができる。なお、この例では読取用紙の裏面を読み取る第２のＣＩＳ３は、読み取り面に対して主走査方向が逆方向になるので、第２のＣＩＳ３の読取信号出力後に画像を１８０度反転させる必要がある。
なお、第１のＣＩＳ２と第２のＣＩＳ３において、読取用紙の表面読取りか裏面読取りかは限定するものではなく、読取用紙の搬送方向、給紙側での読取用紙の下取り出し方式、上取り出し方式によって、表面読取り、裏面読取りを適宜に設定しても良い。
図３において、第１のＣＩＳ２と第２のＣＩＳ３の光源を単一の光源部で構成している。図３（ａ）は第１のＣＩＳ２と第２のＣＩＳ３と単一の光源部１１とを一体化した構造にしている。また、図３（ｂ）は第１のＣＩＳ２と第２のＣＩＳ３と単一の光源部１１とをそれぞれ分割した構造にしている。なお、第１のＣＩＳ２と第２のＣＩＳ３の中心および読取部（ラインセンサ１４）の中心はそれぞれ一致させている。
単一の光源部１１は、Ｒ（レッド）色の光を発光する赤色ＬＥＤと、Ｇ（グリーン）色の光を発光する緑色ＬＥＤと、Ｂ（ブルー）色の光を発光する青色ＬＥＤとを備えている。第１のＣＩＳ２および第２のＣＩＳ３において、読取用紙を読み取る時には１ライン毎に各色ＬＥＤを時分割で点灯させ、点灯した光は第１のＣＩＳ２および第２のＣＩＳ３の各導光板１２を通して均一に読取用紙に対し照射し、その反射光をロッドレンズアレイ１３で画素毎にラインセンサ１４に集光し、ラインセンサ１４を構成する光電変換素子でその光を電気信号に変換する。
次に、ＣＩＳの奥行きについて説明する。
図４に示すように、読取用紙搬送方向（副走査方向）において、ＣＩＳの奥行きを最小になるように、第１のＣＩＳ２および第２のＣＩＳ３を互いに対向するように配置する。さらに、シェーディング補正などを行う際に、白の基準となる白基準部２５を互いに逆側のＣＩＳの光源の影響を受けない距離まで近づけて配置する。
次に、読取用紙の画像を読み取るスキャナの画像処理について説明する。
図５（ａ）に示すように、本発明のスキャナにおいて、読み取る読取用紙は、読取用紙の表面の画像と裏面の画像とを同時に読み取ることができる。また、図５（ｂ）に示すように、読取用紙の１面を折りたたんだ状態で一対の半面の画像を同時に読み取ることができる。
図５（ｃ）に示すように、第１のＣＩＳ２および第２のＣＩＳ３において、読取用紙を読み取る時には１ライン毎に各光源部１１の各色ＬＥＤを時分割で点灯させ、第１のＣＩＳ２は読取用紙の表面の画像を読み取る。また同時に、第２のＣＩＳ３は読取用紙の裏面の画像を読み取る。なお、ＣＩＳを読取用紙の両面に配置しているが、読取用紙の片面のみを読み取っても良い。
図５（ｄ）に示すように、第１のＣＩＳ２が読取った出力画像は正画像であり、第２のＣＩＳ３が読取った出力画像は鏡像画像である。図５（ｅ）に示すように、鏡像画像を１８０度反転させることで、２面の画像を正画像とする。なお、１８０度反転させる画像反転処理は、スキャナ内で処理しても良いし、第１のＣＩＳ２が読取った出力画像および第２のＣＩＳ３が読取った出力画像を情報処理装置に転送し、情報処理装置内で処理しても良い。また、画像反転処理は、例えば、一旦格納されたイメージバッファから処理ソフトで左右対象に読出す方法の他に、スキャナからの１ライン分のデータ毎に左右逆に読出す方法がある。なお、第１のＣＩＳ２および第２のＣＩＳ３において、少なくとも一端に光源部を対向させて配置し、第１のＣＩＳ２の走査方向に対して第２のＣＩＳ３の走査方向を逆にすれば、画像反転処理を行なう必要はない。
次に、本発明の画像処理装置について説明する。
図６に示すように、画像処理装置は、読取用紙の画像を読み取るスキャナ５０と、当該読み取り信号を受信して処理する情報処理装置６０とを備えている。スキャナ５０は、制御部５１、入出力インターフェース部５８を備えて構成されている。
制御部５１は、スキャナ５０の各種の処理手順等規定したプログラムを有し、各種の処理を実行するものであり、給出部駆動部５２、読取部５３、読取画像格納部５６、画像出力部５７を備えて構成している。給出部駆動部５２は、モータを駆動し、ＡＤＦによって読取用紙を１枚に分離して読取部５３へと供給すると共に、副走査方向に微小距離移動させ、画像読み取りが終了した読取用紙を排出する。
読取部５３は、第１読取ユニット５４、第２読取ユニット５５を備えて構成している。第１読取ユニット５４、第２読取ユニット５５は一端に光源部を有し読取素子アレイによって読取用紙の２面を同時に走査する。読取画像格納部５６は、第１読取ユニット５４、第２読取ユニット５５が読取った出力画像を一旦格納する。画像出力部５７は、読取画像格納部５６に格納する出力画像を入出力インターフェース部５８を介して情報処理装置６０に転送する。
情報処理装置６０は、制御部６１、入出力インターフェース部６６を備えて構成されている。制御部６１は、各種の処理手順等規定したプログラムを有し、各種の処理を実行するものであり、画像受信部６２、読取画像格納部５６、画像反転処理部６４、画像出力部６５を備えて構成している。画像受信部６２は、情報処理装置６０に転送された出力画像が入出力インターフェース部６６を介して受信し、読取画像格納部５６に一旦格納する。
画像反転処理部６４は、読取画像格納部５６に格納する正画像と鏡像画像の内で鏡像画像を１８０度反転させることで画像を正画像とするとともに、２面の画像を正画像として読取画像格納部５６に格納する。画像出力部６５は、表示装置に前記で得られた２面の画像を正画像として出力する。
以上のように、本発明に係るスキャナは、産業上の多くの分野、特に画像処理産業等の分野で広く実施することができ、読取用紙の両面にＣＩＳを配置して読取用紙の２面の画像を同時に読み取ることを可能にする携帯型のスキャナ装置に極めて有用である。
この発明のスキャナの説明図である。 この発明のスキャナの読取ユニットの説明図である。 この発明のスキャナの読取ユニットの他の実施例の説明図である。 この発明のスキャナの他の説明図である。 この発明の画像処理の説明図である。 この発明の画像処理装置の説明図である。 ＣＩＳの説明図である。 従来のスキャナの読取ユニットの配置を示す説明図である。 従来のスキャナの読取ユニットの配置を示す他の説明図である。
符号の説明
２：第１のＣＩＳ
３：第２のＣＩＳ
１１：光源部
１２：導光板
１３：ロッドレンズアレイ
１４：ラインセンサ
２０：読取用紙
２５：白基準部
２６：ピックローラ
２７：分離パッド
２８：搬送ローラ
５０：スキャナ
６０：情報処理装置

Claims (7)

  1. 少なくとも一端に光源部を有し読取幅方向に読取素子アレイが配置された第１および第２の読取ユニットを用いて、読取用紙の２面を同時に走査するスキャナであって、
    前記読取用紙の幅方向のいずれか一端方向に光源部が位置するように配置された第１および第２の読取ユニットと、
    前記読取用紙を給出する給出部と、
    前記第１または／および第２の読取ユニットからの第１または／および第２の読取信号を出力する出力部とからなり、
    前記読取ユニットの光源部を一端方向に配置したことにより、装置幅を少なくし、出力部から出力された前記第１または第２の読取信号から得られた画像を１８０度反転させることによって、表示装置上での２面の画像を正画像として表示可能にしたスキャナ。
  2. 前記読取用紙の２面とは、読取用紙の表裏面である請求項１記載のスキャナ。
  3. 前記読取用紙の２面とは、読取用紙の１面を折りたたんだ状態での一対の半面である請求項１記載のスキャナ。
  4. 前記第１の読取ユニットと第２の読取ユニットの光源は単一の光源である請求項１記載のスキャナ。
  5. 前記第１の読取ユニットと第２の読取ユニットの読取面側にはキャリブレーションのための白基準部が設けられている請求項１記載のスキャナ。
  6. 少なくとも一端に光源部を有し読取幅方向に読取素子アレイが配置された第１および第２の読取ユニットを用いて、読取用紙の２面を同時に走査するために、前記読取用紙の幅方向のいずれか一端方向に光源部が位置するように配置された第１および第２の読取ユニットと、前記読取用紙を給出する給出部と、前記第１または／および第２の読取ユニットからの第１または／および第２の読取信号を出力する出力部とからなり、前記読取ユニットの光源部を一端方向に配置したことにより、装置幅を少なくしたスキャナからの読取信号を処理する画像処理方法であって、
    前記出力部から出力された前記第１または第２の読取信号から得られた画像を受信するステップと、
    前記第１または第２の画像のいずれか一方の画像を１８０度反転させるステップと、
    からなり、表示装置上での２面の画像を正画像として表示可能にした画像処理方法。
  7. 読取用紙の画像を読み取るスキャナと、当該読み取り信号を受信して処理する情報処理装置とからなる画像処理装置であって、
    少なくとも一端に光源部を有し読取幅方向に読取素子アレイが配置された第１および第２の読取ユニットを用いて、読取用紙の２面を同時に走査するために、前記読取用紙の幅方向のいずれか一端方向に光源部が位置するように配置された第１および第２の読取ユニットと、前記読取用紙を給出する給出部と、前記第１または／および第２の読取ユニットからの第１または／および第２の読取信号を出力する出力部とからなり、前記読取ユニットの光源部を一端方向に配置したことにより、装置幅を少なくしたスキャナと、
    前記スキャナの出力部から出力された前記第１または第２の読取信号から得られた画像を受信する受信部と、前記第１または第２の画像のいずれか一方の画像を１８０度反転させる画像反転処理部と、表示装置に前記で得られた２面の画像を正画像として出力する画像出力部とからなる画像処理装置。
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