JP2010178286A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 原稿までの距離を算出して読取画像の補正に反映させる制御を可能にする画像読取装置の提供。
【解決手段】 プラテンガラスの下方を走査される原稿読取部は、２つの光源２１Ａ，２１Ｂと、ラインイメージセンサ２１Ｃとを備えている。光源２１Ａ，２１Ｂは、互いに異なる光軸ＬＡ，ＬＢに沿って光を照射する。また、上記光軸ＬＡ，ＬＢは、レンズ２１Ｄを介してラインイメージセンサ２１Ｃに到る光軸ＬＣとは互いに異なる位置Ａ，Ｂで交差している。このため、光源２１Ａのみから光を照射した場合のラインイメージセンサ２１Ｃによる受光量と、光源２１Ｂのみから光を照射した場合のラインイメージセンサ２１Ｃによる受光量との比は、原稿Ｐの高さに応じてに変化する。そこで、上記各受光量の比に基づいて原稿Ｐの高さを検出し、読取画像の補正に反映させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、原稿載置台の載置面上に載置された原稿の画像を読み取る画像読取装置に関し、詳しくは、原稿の撓み等によりその原稿が上記載置面から浮き上がっても良好に読取ができるように、複数の光源を備えた画像読取装置に関する。

従来より、原稿載置台の載置面上に載置された原稿に光源から光を照射し、その原稿からの反射光を受光素子等の受光手段によって受光することによって原稿の画像を読み取る画像読取装置がある。この種の画像読取装置では、原稿の撓み等によりその原稿が上記載置面上から浮き上がると、光源から照射されて原稿に反射された光が受光手段に正確に入射せず、良好な画像の読取ができない場合がある。そこで、互いに異なる光軸に沿って上記載置面方向に向けて光を照射する複数の光源を、当該各光軸と上記受光手段へ到る光軸との交差する位置がそれぞれ異なるように配置することによって、原稿が上記載置面上から浮き上がっても画像を良好に読み取れるようにすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−６２１８４号公報

ところが、上記特許文献１では、原稿が上記載置面上から浮き上がってもその原稿からの反射光が受光手段に入射するようにしており、上記載置面上から原稿までの距離は検出していない。上記載置面上から原稿までの距離が分かれば、読み取られた後の画像に対する補正など、各種補正制御が可能となる。そこで、本発明は、原稿までの距離を算出して読取画像の補正に反映させる制御を可能にする画像読取装置の提供を目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた本発明の画像読取装置は、原稿が載置可能な載置面を有する原稿載置台と、上記載置面方向から届く光を受光する受光手段と、互いに異なる光軸に沿って上記載置面方向に向けて光を照射し、当該各光軸と上記受光手段へ到る光軸との交差する位置がそれぞれ異なる複数の光源と、上記載置面に向けて、上記各光源から光を照射して上記受光手段による受光量を読み取る制御を、上記各光源に対してそれぞれ実行する読取制御手段と、上記載置面上から上記光を上記受光手段に向けて反射する部材までの距離毎に、上記各光源から光を照射した場合の上記受光手段が受光した受光量をそれぞれ記憶した受光量記憶手段と、上記読取制御手段の制御により上記各光源に対して読み取られた上記受光量と、上記受光量記憶手段に記憶された上記距離毎の受光量とを参照することによって上記載置面上から上記原稿までの距離を算出する距離算出手段と、上記複数の光源のうちの１つ以上と上記受光手段とを介して読み取られる上記原稿の画像に対する補正量を、上記距離算出手段が算出した距離に基づいて決定する補正量決定手段と、を備えたことを特徴としている。

このように構成された本発明の画像読取装置では、複数の光源は互いに異なる光軸に沿って、原稿載置台の載置面方向に向けて光を照射する。また、その光源の各光軸と上記載置面方向から届く光を受光する受光手段へ到る光軸とは、それぞれ異なる位置で交差している。すなわち、上記載置面に対する上記光軸の交差位置までの距離（いわゆる焦点深度）が、光源毎に異なる。このため、例えば上記複数の光源のうちのいずれか１つから光を照射する制御を各光源に対して実行した場合、その光を反射する原稿までの上記載置面上からの距離と受光手段による受光量との対応関係は、光源毎に異なる。

そこで、読取制御手段は、上記各光源から光を照射して上記受光手段による受光量を読み取る制御を、上記各光源に対してそれぞれ実行する。そして、距離算出手段は、その制御により上記各光源に対して読み取られた上記受光量と、受光量記憶手段に記憶された距離毎の受光量とを参照することによって上記載置面上から上記原稿までの距離を算出する。すなわち、受光量記憶手段は、上記載置面上から上記光を上記受光手段に向けて反射する部材までの距離毎に、上記各光源から光を照射した場合の上記受光手段が受光した受光量をそれぞれ記憶している。このため、距離算出手段は、載置面上の原稿に対して読取制御手段を介して読み取られた受光量と予め受光量記憶手段に記憶された受光量とを参照することによって、上記載置面上から上記原稿までの距離（以下、原稿の高さともいう）を算出することができるのである。

こうして、距離算出手段が原稿までの距離を算出すると、その距離に基づいて、補正量決定手段は、上記複数の光源のうちの１つ以上と上記受光手段とを介して読み取られる上記原稿の画像に対する補正量を決定する。このように、本発明では、焦点深度の異なる各光源に対して読み取られた受光量に基づいて原稿載置台の載置面上から原稿までの距離を算出し、その距離を読取画像の補正に良好に反映させることができる。

なお、本発明は以下の構成に限定されるものではないが、上記読取制御手段は、上記原稿に設定された複数の領域毎に上記制御を実行し、上記距離算出手段は、その各領域に対する制御によって読み取られた上記受光量に基づき、上記領域毎に上記距離を算出し、上記補正量決定手段は上記領域毎に上記補正量を決定してもよい。この場合、原稿に設定された複数の領域毎に、上記距離を算出して補正量を決定することにより、原稿が撓んだり反ったりしている場合にも、原稿の各領域毎に読取画像を良好に補正することができる。

そして、この場合、上記複数の領域は、上記原稿をＭ個×Ｎ個（Ｍ，Ｎは２以上の自然数）の領域にマス状に区切ったものであってもよく、その場合、原稿の撓みや反りを一層良好に検出することができる。

また、読取制御手段の制御及び距離算出手段の算出処理が上記のように領域毎に実行される場合、上記原稿の画像の読取に先立って、上記読取制御手段は、上記制御を実行し、上記距離算出手段が、上記距離を算出してもよい。このように、読取制御手段の制御及び距離算出手段の算出処理を画像の読取に先立って行っておけば、原稿画像の読取を効率的に実行することができる。

また、上記いずれかの画像読取装置において、更に、上記原稿載置台からの距離が順次異なるように階段状に配設された基準部材と、上記読取制御手段の制御に先立って、上記各光源から上記基準部材の各段に向けて光を照射して、上記受光手段が上記各段から受光した受光量をそれぞれ上記受光量記憶手段に記憶する制御を、上記各光源に対してそれぞれ実行する受光量取得手段と、を備えてもよい。この場合、受光量記憶手段に記憶される受光量を、階段状の基準部材の各段を上記反射する部材として用いた実測値に基づいて設定することができるので、上記原稿までの距離を一層正確に算出することができる。

そして、この場合、上記基準部材は、上記原稿載置台からの距離が主走査方向に順次異なるように階段状に配設され、上記受光手段は、上記主走査方向に沿って複数配列され、上記受光量取得手段は、上記各光源から上記各段に対向する上記各受光手段に光を照射して各受光手段の受光量を上記受光量記憶手段に記憶する制御を、上記各光源に対してそれぞれ実行してもよい。この場合、階段状の基準部材の各段に対する受光量の取得を、受光手段を副走査方向に移動させることなく同時に実施でき、受光量取得手段の処理を迅速化することができる。

本発明が適用された画像読取装置の構成を表す外観図である。 その画像読取装置における装置本体の上部構成を表す平面図である。 その画像読取装置の長手方向に沿う断面の構成を表す概略断面図である。 その画像読取装置の原稿読取部の構成を表す模式図である。 その原稿読取部の各光源に対して作成された照明深度グラフである。 上記画像読取装置の白基準部材の構成を表す模式図である。 その画像読取装置の制御系の構成を表すブロック図である。 その制御系における処理のメインルーチンを表すフローチャートである。 その処理の読取前処理を詳細に表すフローチャートである。 その読取前処理の光量調整を詳細に表すフローチャートである。 上記メインルーチンの高さ検出用プレスキャンを詳細に表すフローチャートである。 その処理でなされる原稿の分割様式を表す説明図である。 その処理で使用される関数を表す説明図である。 上記メインルーチンの読取処理を詳細に表すフローチャートである。 上記メインルーチンの変形例を表すフローチャートである。 その処理における読取処理を詳細に表すフローチャートである。 セレクタを利用した変形例の構成を模式的に表す説明図である。 上記白基準部材の変形例の構成を表す模式図である。

（画像読取装置の構成）
以下に本発明の実施の形態について、図面と共に説明する。なお、図１は、本発明が適用された画像読取装置１の構成を表す外観図であり、図２は、その画像読取装置１における装置本体３の上部構成を表す平面図である。

本実施の形態の画像読取装置１は、いわゆるフラットベッド型のスキャナ装置として構成されており、載置面の一例としての第一の読取面１１と第二の読取面１２とを上部に備える装置本体３と、装置本体３の上方に開閉可能に設けられたカバーの一例としてのＦＢカバー５と、からなる。

装置本体３の上面は、図１（Ａ）に示すように、ＦＢカバー５が閉じられた状態で、ＦＢカバー５により被覆される。なお、図１（Ａ）は、ＦＢカバー５が閉じられた状態での画像読取装置１の構成を表す外観図であり、図１（Ｂ）は、ＦＢカバー５が開かれた状態での画像読取装置１の構成を表す外観図である。図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、ＦＢカバー５は左右方向（図１における左右方向）の軸を中心に開閉可能に設けられている。

また、図１に示すように、装置本体３は、その前方に各種スイッチを備える操作部１５を備えており、利用者が操作部１５を操作することにより、操作部１５から入力される指令に応じた処理を実行する。更に、図２に示すように、第一の読取面１１の、ＦＢカバー５の蝶番に近い側の端縁１１Ａ（後述の枠体部３１との境界）、及び、第二の読取面１２に近い側の端縁１１Ｂ（後述の位置決め材１７との境界）は、それぞれ、原稿Ｐ（図３参照）を載置する際にその載置位置の基準となる原稿基準位置を構成している。

図３は、画像読取装置１の長手方向（左右方向）に沿う断面の構成を表す概略断面図である。図３に示すように、本実施の形態の画像読取装置１を構成する装置本体３は、上記第一の読取面１１と第二の読取面１２とを構成する原稿載置台の一例としてのプラテンガラス１３と、そのプラテンガラス１３を支持する筐体２０と、第一の読取面１１に載置される原稿Ｐの位置決めを行うための位置決め材１７と、基準部材の一例としての白基準部材１８と、黒基準部材１９と、原稿読取部２１（ＣＩＳ）と、原稿読取部２１を後述のように移動させるＦＢモータ２３及びベルト機構部２５と、を備えている。

また、図２に示すように、図示省略したガラス支持部によって下方から支持されるプラテンガラス１３の後端部（図２における上側）及び右端部（図２における右側）は、筐体２０の上端縁から筐体２０の底面に概略平行にその中央に向けて延設された枠体部３１により上方から下方に押し付けられ、筐体２０に固定されている。また、プラテンガラス１３の前方左端部は、枠体部３１の前方左端部の縁から延設されたガラス固定部３３により、上方から下方に押し付けられ、筐体２０より剥離しないように固定されている。

なお、プラテンガラス１３の表面は、筐体２０に対して着脱自在に設けられた位置決め材１７によって、第一の読取面１１と第二の読取面１２とに分割されている。第一の読取面１１は、利用者によって表面に載置された原稿Ｐを読み取るための領域であり、当該画像読取装置１の右側領域に設けられている。一方、第二の読取面１２は、ＦＢカバー５に設けられた原稿搬送装置４０により搬送されてきた原稿Ｐを読み取るための領域であり、当該画像読取装置１の左側領域に設けられている。

また、原稿読取部２１は、筐体２０内部の第一及び第二の読取面１１，１２の裏面（すなわちプラテンガラス１３の裏面）において、左右方向（副走査方向）に移動可能に収容されている。この原稿読取部２１は、図３に示すように、ベルト機構部２５が備える一対のローラ２５Ａに巻回されたベルト２５Ｂに固定されており、ＦＢモータ２３が発生する動力により回転するベルト２５Ｂと共に、画像読取装置１の左右方向に移動する。

なお、図３（Ａ）は、ＦＢカバー５に設けられた原稿搬送装置４０を用いて、読取対象の原稿Ｐを第二の読取面１２上に搬送しながら、その原稿Ｐを読み取る際の原稿読取部２１の固定位置を表した説明図であり、図３（Ｂ）は、第一の読取面１１上に載置された原稿Ｐを読み取る際の原稿読取部２１の走査態様を示した説明図である。

ＦＢカバー５に設けられた原稿搬送装置４０の動作によって、第二の読取面１２上に搬送されてきた原稿Ｐを読み取る際、原稿読取部２１は、第二の読取面１２下に移動されて、固定される。また、第一の読取面１１上の原稿Ｐを読み取る際、原稿読取部２１は、ＦＢモータ２３及びベルト機構部２５の動作により、第一の読取面１１の裏面側を左右方向に移動される。

ＦＢカバー５は、前述のように原稿搬送装置４０を具備しており、次のように、給紙トレイ４１に載置された原稿Ｐを、第二の読取面１２上に搬送し、その第二の読取面１２上で原稿読取部２１により読み取られた原稿Ｐを排紙トレイ４２に排出する。

原稿搬送装置４０は、搬送路の始点に、給紙ローラ４４，４５を備えており、給紙トレイ４１に載置された原稿Ｐはこの給紙ローラ４４，４５によって、搬送路下流に搬送される。給紙ローラ４４，４５により搬送されてきた原稿Ｐは、第二の読取面１２に向かって斜めに傾斜したガイド板４６の上を、搬送ローラ４７，４８により更に搬送路下流に搬送される。

ガイド板４６の下流側には、第二の読取面１２と所定の空隙を有した状態で、その第二の読取面１２に対向する上板４９が設けられている。搬送ローラ４７，４８より搬送されてきた原稿Ｐは、この上板４９と第二の読取面１２との間を通過して、それより更に搬送路下流に設けられた一対の搬送ローラ５１，５２によって搬送され、続いて、一対の排紙ローラ５３，５４によって、排紙トレイ４２に排紙される。

また、白基準部材１８は、ガイド板４６の下面に配設されて前後方向に延びる部材であり、後述のように階段状に構成されて白色に着色され、ラインイメージセンサ２１Ｃ（図４参照）の明度基準となる部材である。黒基準部材１９は、原稿読取部２１の移動範囲の右端に対向して筐体２０（厳密には枠体部３１）とプラテンガラス１３との間に配設されて前後方向に延びる薄膜帯状の部材であり、黒色に着色されている。

次に、原稿読取部２１は、図４に示すように、２つの光源２１Ａ，２１Ｂと、ラインイメージセンサ２１Ｃとを備えている。ラインイメージセンサ２１Ｃは、前後方向（主走査方向）に１列に配設された受光手段の一例としての複数の受光素子を備え、第一及び第二の読取面１１，１２方向からほぼ垂直に届く光を、レンズ２１Ｄを介して受光する。光源２１Ａ，２１Ｂは、前後方向に長尺に構成された導光板等によって構成され、互いに異なる光軸ＬＡ，ＬＢに沿って第一及び第二の読取面１１，１２方向に向けて光を照射する。また、上記光軸ＬＡ，ＬＢは、レンズ２１Ｄを介してラインイメージセンサ２１Ｃに到る光軸ＬＣとは互いに異なる位置で交差している。すなわち、図４に示すように、光軸ＬＡと光軸ＬＣとは、第一及び第二の読取面１１，１２の高さの位置Ｏよりも高い位置Ａで交差し、光軸ＬＢと光軸ＬＣとは更に高い位置Ｂで交差している。

このため、光源２１Ａのみから光を照射した場合のラインイメージセンサ２１Ｃによる受光量と、光源２１Ｂのみから光を照射した場合のラインイメージセンサ２１Ｃによる受光量と、光源２１Ａ，２１Ｂの双方から光を照射した場合のラインイメージセンサ２１Ｃによる受光量とは、例えば第一の読取面１１からの原稿Ｐの高さに応じて次のように変化する。

図５は、光源２１Ａ（以下、単に光源Ａとも表記）のみから光を照射した場合のラインイメージセンサ２１Ｃによる受光量（△）と、光源２１Ｂ（以下、単に光源Ｂとも表記）のみから光を照射した場合のラインイメージセンサ２１Ｃによる受光量（◇）と、光源２１Ａ，２１Ｂの双方（Ａ＋Ｂ）から光を照射した場合のラインイメージセンサ２１Ｃによる受光量（■）とを、その光を反射する原稿Ｐの第一の読取面１１（原稿載置面）からの高さに応じて表す照明深度グラフである。なお、図５の照明深度グラフは最大値が１となるように正規化された相対光量を表している。

図５に示すように、光源２１Ａのみからの受光量は、前述の位置Ａ（図４参照）の高さＨ_A に原稿Ｐがあるときにピークを示し、光源２１Ｂのみからの受光量は、前述の位置Ｂ（図４参照）の高さＨ_B に原稿Ｐがあるときにピークを示す。そして、光源２１Ａ，２１Ｂの双方からの受光量は、両者を足し合わせた値となって、高さＨ_A ，Ｈ_B の間でほぼ一定値を示す。

白基準部材１８は、この図５のような照明深度グラフを実測値に基づいて作成できるように、図６に示すように副走査方向に階段状に構成されている。すなわち、白基準部材１８は、プラテンガラス１３に当接する最下段（高さ０ｍｍ）から、プラテンガラス１３からの高さが０．９ｍｍとなる最上段まで、０．１ｍｍ間隔で１０個の段１８Ａを備えた階段状に構成され、ガイド板４６の下面に固定されている。なお、各段１８Ａは、ラインイメージセンサ２１Ｃの配設範囲全体に亘ってプラテンガラス１３と平行に対向しており、各段１８Ａがそれぞれラインイメージセンサ２１Ｃの明度基準として使用可能である。

（画像読取装置の制御系及びその処理）
次に、図７は、画像読取装置１の制御系の構成を表すブロック図である。図７に示すように、画像読取装置１の制御系は、原稿読取部２１を制御する読取制御部７１と、ＣＰＵ７２と、ＲＯＭ７３と、ＲＡＭ７４と、不揮発性メモリ７５とを、バス７６を介して接続して構成されている。

読取制御部７１は、光源２１Ａ，２１Ｂの点灯タイミングやラインイメージセンサ２１Ｃの読取タイミングを指示するタイミング信号を出力するタイミング制御部７１Ａと、そのタイミング信号に応じてラインイメージセンサ２１Ｃからの入力値（アナログ値）をデジタルデータに変換するＡＤ変換器７１Ｂとを備えている。また、読取制御部７１は、更に、上記タイミング信号に応じて、ＡＤ変換器７１Ｂに変換されたデータに後述の補正処理を施す読取補正処理部７１Ｃと、その補正処理後の画像データに対して各種処理を実行する画像処理部７１Ｄとをも備えている。なお、バス７６には、読取制御部７１の他にも、ＦＢモータ２３や操作部１５等が各種駆動回路等を介して接続されているが、図７では図示省略した。

続いて、ＣＰＵ７２が、ＲＯＭ７３に記憶されたプログラムに基づいて実行する処理について説明する。図８は、第一の読取面１１上に載置された原稿Ｐの画像の読み取りが前述の操作部１５を介して指示されたときに、ＣＰＵ７２が読取制御部７１等を介して実行する処理のメインルーチンを表すフローチャートである。

図８に示すように、この処理では、先ず、Ｓ１（Ｓはステップを表す：以下同様）にて、各種調整を行うための読取前処理が実行され、続いて、原稿Ｐの高さを検出するための高さ検出用プレスキャンが実行される（Ｓ３）。そして、これらの処理の後に、原稿Ｐに記載された画像を読み取る読取処理が実行されて（Ｓ５）、処理が終了する。以下、各処理について詳細に説明する。

図９は、Ｓ１の読取前処理を詳細に表すフローチャートである。図９に示すように、この処理では、先ず、Ｓ１１にて光源２１Ａ，２１Ｂに対する光量調整が実行される。図１０は、光源２１Ａに対する光量調整を詳細に表すフローチャートである。この処理では、先ず、Ｓ１１１にて、高さＡ位置、すなわち、図４に示した位置Ａの高さに配設された段１８Ａと対向する位置へ、原稿読取部２１（ＣＩＳ）が移動される。なお、この高さＡ位置は、予め（出荷時等から）不揮発性メモリ７５に記憶されている。

続くＳ１１２では、光源２１Ａの光量を変化させることにより、ラインイメージセンサ２１ＣからＡＤ変換器７１Ｂに入力される入力値（アナログ値）の最大値がＡＤ変換器７１Ｂの最大入力レベルとなる光量が取得され、その光量が光量Ａ１とされる。

続くＳ１１３では、高さ０位置、すなわち、プラテンガラス１３に当接した段１８Ａと対向する位置へ、原稿読取部２１が移動され、光源２１Ａが前述の光量Ａ１で点灯される。更に続く受光量取得手段の一例としてのＳ１１４では、ラインイメージセンサ２１Ｃからの入力データが取得され、Ｓ１１５にて、その時点における原稿読取部２１の位置が高さが最大（ＭＡＸ）の段１８Ａに対向した高さＭＡＸ位置であるか否かが判断される。最初は、原稿読取部２１が高さ０位置に配設されているので（Ｓ１１３参照）、ここでは否定判断され（Ｓ１１５：Ｎ）、処理はＳ１１６へ移行する。Ｓ１１６では、その時点における位置よりも１段高い段１８Ａに対向する位置へ原稿読取部２１が移動され、処理は前述のＳ１１４へ移行する。

このＳ１１４〜Ｓ１１６のループ処理により、原稿読取部２１を高さ０位置から高さＭＡＸ位置まで移動させながら、光源２１Ａを前述の光量Ａ１で点灯させて入力データを取得する処理が順次実行される。そして、高さＭＡＸ位置に対する入力データが取得されると（Ｓ１１５：Ｙ）、処理はＳ１１７へ移行し、上記Ｓ１１４〜Ｓ１１６の処理によって取得された入力データのうちに、高さＡ位置で取得された入力データよりも高い値の入力データが取得された位置（高さＡ´位置とする）があったか否かが判断される。

光軸ＬＡと光軸ＬＣとが前述の位置Ａ（図４参照）で正確に交差し、かつ、白基準部材１８の位置も当初の設計通りの位置に配設されていれば、Ｓ１１１にて原稿読取部２１を高さＡ位置へ移動させて取得された入力データが最も高い値を示すはずである。ところが、径時変化等により各部の位置関係がずれると、Ａ位置で取得された入力データよりも高い値の入力データが他の位置で取得される場合がある。そこで、その場合（Ｓ１１７：Ｙ）、処理はＳ１１８へ移行し、高さＡ´位置へ原稿読取部２１が移動された後、処理は前述のＳ１１２へ移行する。すると、そのＡ´位置における入力値の最大値がＡＤ変換器７１Ｂの最大入力レベルとなるように光量Ａ１が再設定され（Ｓ１１２）、前述のＳ１１３〜Ｓ１１７の処理が再度実行される。

こうして、必要に応じて順次設定される高さＡ´位置（新たな高さＡ位置とされる）で取得された入力データよりも高い値の入力データの取得される位置がなくなると（Ｓ１１７：Ｎ）、処理はＳ１１９へ移行し、各高さでの入力データが光源２１Ａからの入力データ特性として取得され、不揮発性メモリ７５の所定記憶領域（受光量記憶手段の一例）に記憶される。この処理によって、図５に一点鎖線で示したような照明深度グラフが作成可能となる。

図９へ戻って、Ｓ１１では、このような処理が光源２１Ｂに対しても同様に実行され、これによって、図５に二点鎖線で示したような照明深度グラフが作成可能となり、更に、図５に実線で示したような照明深度グラフも作成可能となる。続くＳ１３では、前述のＳ１１４で各高さに対して各受光素子から取得された入力データが白レベルデータとして取得され、更に続くＳ１５では、その白レベルデータに基づき、周知のようにシェーディング補正データが各高さに対して算出され、処理は図８のＳ３へ移行する。

図１１は、Ｓ３の高さ検出用プレスキャンを詳細に表すフローチャートである。なお、この処理は、図１２に例示するように、原稿Ｐを主走査方向にＭ分割、副走査方向にＮ分割して、Ｍ個×Ｎ個（Ｍ，Ｎは２以上の自然数）の領域にマス状に区切った上で実行される。以下、上記のように区切られた原稿Ｐの各領域を（ｍ，ｎ）で表し（１≦ｍ≦Ｍ，１≦ｎ≦Ｎ）、領域（ｍ，ｎ）の副走査方向の位置をＹｎで表す。

図１１に示すように、この処理では、先ず、Ｓ３１にて、変数ｎが０にリセットされ、続くＳ３２にて、変数ｎが１つインクリメントされ、更に、原稿読取部２１が位置Ｙｎへ移動される。続くＳ３３では、光源２１Ａが点灯されて、ラインイメージセンサ２１Ｃの各受光素子からの入力データ、すなわち１ライン分の入力データが取得されて、各領域の地の色（Ａｕｖ１〜ＡｕｖＭ）が求められる。なお、地の色とは、原稿Ｐの画像が形成されていない部分からの反射光量であるが、ここでは、各領域毎に対応する受光素子からの入力データの最大値が地の色として取得される。更に続くＳ３４では、光源２１Ｂが点灯されて、同様に各領域の地の色（Ｂｕｖ１〜ＢｕｖＭ）が求められる。なお、Ｓ３３，Ｓ３４の処理が読取制御手段の一例に相当する。

続く距離算出手段の一例としてのＳ３５では、Ｓ３３，Ｓ３４にて求められた（Ａｕｖ１〜ＡｕｖＭ），（Ｂｕｖ１〜ＢｕｖＭ）に基づき、各領域（１，ｎ）〜（Ｍ，ｎ）における原稿Ｐの高さが、次のように求められる。すなわち、前述のように、光源２１Ａのみを点灯して各段１８Ａからの反射光を読み取ったときの入力データに基づいて、図１３に一点鎖線で示すような照明深度グラフが作成でき、光源２１Ｂのみを点灯して各段１８Ａからの反射光を読み取ったときの入力データに基づいて、図１３に二点鎖線で示すような照明深度グラフが作成できる。そこで、前者をｆＡ（ｈ），後者をｆＢ（ｈ）とし、ｆＡ（ｈ）とｆＢ（ｈ）とが交差する高さをＨ_C とすると、ｆＡ（ｈ）とｆＢ（ｈ）との比に基づき、次式で表されるような関数ｆＡＢ（ｈ）を考えることができる（但し、ｈは原稿Ｐの高さ）。なお、図１３には、この関数ｆＡＢ（ｈ）に対応する曲線を実線で示した。

そこで、ある領域に対して光源２１Ａを点灯して求められた前述の地の色Ａｕｖと光源２１Ｂを点灯して求められた前述の地の色Ｂｕｖとを比較し、Ａｕｖ＞Ｂｕｖの場合は、Ｂｕｖ／Ａｕｖ＝ｆＡＢ（ｈ）を満たすｈの値（但しｈ＜Ｈ_C ）をその領域における原稿Ｐの高さとするのである。同様に、Ａｕｖ＜Ｂｕｖの場合は、Ａｕｖ／Ｂｕｖ＝ｆＡＢ（ｈ）を満たすｈの値（但しｈ＞Ｈ_C ）をその領域における原稿Ｐの高さとし、Ａｕｖ＝Ｂｕｖの場合はその領域における原稿Ｐの高さをＨ_C とする。なお、上記関数ｆＡＢ（ｈ）は、前述のＳ１１９の処理により上記所定記憶領域に記憶されたデータに基づいて作成される。

このようにして、Ｓ３５にて各領域（１，ｎ）〜（Ｍ，ｎ）における原稿Ｐの高さが求められると、続くＳ３６では、その各領域（１，ｎ）〜（Ｍ，ｎ）の高さがＲＡＭ７４に記憶され、続くＳ３７にて、ｎ＝Ｎであるか否かが判断される。ｎ≠Ｎの場合は（Ｓ３７：Ｎ）、処理は前述のＳ３２へ移行し、変数ｎが１つインクリメントされると共に原稿読取部２１がそのｎに対応した位置Ｙｎへ移動された後、前述のＳ３３〜Ｓ３７の処理が実行される。こうして、Ｓ３２〜Ｓ３７の処理が繰り返し実行され、全ての領域（１，１）〜（Ｍ，Ｎ）における原稿Ｐの高さが求められてｎ＝Ｎとなると（Ｓ３７：Ｙ）、Ｓ５の読取処理が実行される（図８参照）。

図１４は、Ｓ５の読取処理を詳細に表すフローチャートである。図１４に示すように、この処理では、先ず、Ｓ５１にて原稿読取部２１が読取先頭ラインへ移動される。なお、原稿読取の解像度と前述の分割数Ｎとは必ずしも一致しないので、この読取先頭ラインは、必ずしも前述の位置Ｙ１と一致しない。続くＳ５２では、その時点の位置の原稿読取部２１による読取位置における原稿Ｐの高さが、前述のＳ３６にて記憶がなされた記憶領域から読み出され、続いて、補正量決定手段の一例としてのＳ５３にて、原稿読取部２１にて読み取られる画像に対する補正量が決定される。

ここで、原稿Ｐの高さに応じた補正としては、例えば以下のように種々のものが考えられる。
１．シェーディング補正データの補正
前述のＳ１１４で各高さに対して各受光素子から取得された入力データに基づきＳ１３，Ｓ１５にて算出された各高さ毎のシェーディング補正データＳＨＤを用いることにより、原稿Ｐの高さに応じたシェーディング補正が可能となる。なお、このときのシェーディング補正式は、次式で表される。

ｆ（ｘ）＝ｇ（ｘ）×ＳＨＤ（ｘ）（ｈ）
但し、ｆ（ｘ）はシェーディング補正後の画像データ、ｇ（ｘ）はシェーディング補正前の画像データ、ｘは主走査方向の画素位置、ｈは原稿Ｐの高さである。

なお、シェーディング補正データＳＨＤは、ある高さ毎に取得しておき、その間は補間をとるようにすることで、保持するメモリを小さくすることができる。また、高さＡの段１８Ａを用い光源２１Ａを点灯して取得した白レベルデータを基に算出したシェーディング補正データＳＨＤ＿Ａと、高さＢの段１８Ａを用い光源２１Ｂを点灯して取得した白レベルデータを基に算出したシェーディング補正データＳＨＤ＿Ｂとに基づき、次式により高さに応じたシェーディング補正データを求めてもよい。

ＳＨＤ＝ＳＨＤ＿Ａ×ｋＡ（ｈ）＋ＳＨＤ＿Ｂ×ｋＢ（ｈ）
但し、ｋＡ（ｈ）は光源２１Ａを点灯して高さに応じて取得した照明深度グラフで最大値を１に正規化した相対光量、ｋＢ（ｈ）は光源２１Ｂを点灯して高さに応じて取得した照明深度グラフで最大値を１に正規化した相対光量である。そして、そのときのシェーディング補正式は次式のようになる。

ｆ（ｘ）＝ｇ（ｘ）×（ＳＨＤ＿Ａ×ｋＡ（ｈ）＋ＳＨＤ＿Ｂ×ｋＢ（ｈ））
２．ＭＴＦ（Modhulation Transfer Function）補正
原稿面の高さが高くなると、ＭＴＦ値（解像力）が低下し、その結果ぼけた画像データとなる。一般的な画像処理では、ＭＴＦ補正として強調フィルタを用いる。高さに応じて、その強調フィルタによる強調度合いを変更することで、原稿Ｐが浮いた場合にも画像のボケをある程度補正することができる。次の（式１），（式２）に強調フィルタの一例を挙げる。

なお、（式１）において、ｇ（ｘ，ｙ）は強調処理後の画像データであり、ｆ（ｘ，ｙ）は元の画像データである。また、（式１）に用いられるフィルタ係数ｈは、（式２）に示すように、強調係数ｋを大きくするほど減算する２次微分値が大きくなって強調度合いが強くなるように設定されている。そこで、フィルタの強調係数ｋを原稿Ｐの高さに応じて大きくするとよい。例えば、ＭＴＦ値が最大となる高さでの強調係数ｋを１として、ＭＴＦ値が半分となる高さでの強調係数ｋを２としてもよい。
３．歪み補正その他
更に、各領域（ｍ，ｎ）における原稿Ｐの高さを比較することによって原稿Ｐの傾きを推定することができるので、例えば特開平６−３３４８４０号公報等に提案されているように、原稿Ｐの傾き（高さ変化）に応じて、画像の歪みを補正してもよい。その他、光源２１Ａ，２１Ｂの発光光量を原稿Ｐの高さに応じて調整するなど、種々の補正が考えられる。なお、これらのシェーディング補正データＳＨＤ，強調係数ｋ，歪補正量，発光光量等が補正量に相当する。

Ｓ５３にて上記のような補正量が決定されると、続くＳ５４では、その時点の位置の原稿読取部２１による読取ラインの画像を読み取る周知の読取処理が実行されると共に、その読取画像が前述のようにＳ５３で決定された補正量に基づいて補正される。なお、Ｓ５４による読取処理では、必ずしも光源２１Ａ，２１Ｂの双方を点灯する必要はない。例えば、図５に示す範囲０では光源２１Ｂは消灯してもよく、範囲３では光源２１Ａは消灯してもよい。このように、原稿Ｐの高さに応じて必要のない光源２１Ａまたは２１Ｂを消灯することにより、消費電力を低減することができる。

更に続くＳ５５では、Ｓ５４にて読み取られたラインが読取最終ラインであったか否かが判断され、読取最終ラインでなかった場合は（Ｓ５５：Ｎ）、Ｓ５６にて原稿読取部２１が次のラインへ移動された後、処理は前述のＳ５２へ移行する。こうして、Ｓ５２〜Ｓ５６の処理を繰り返しながら原稿Ｐの読取最終ラインまで画像が読み取られると（Ｓ５５：Ｙ）、処理が一旦終了する（図８参照）。

（本実施の形態の効果及びその変形例）
このように、本実施の形態では、光源２１Ａ，２１Ｂを個々に点灯することによって原稿Ｐの高さを算出し（Ｓ３３〜Ｓ３５）、その高さに基づいて読取画像の補正量を決定することができる（Ｓ５３）。このため、原稿Ｐが撓んで第一の読取面１１から浮き上がっている場合などにも、その原稿Ｐの画像を良好に読み取ることができる。また、本実施の形態では、光源２１Ａを点灯して求められた地の色Ａｕｖと光源２１Ｂを点灯して求められた地の色Ｂｕｖとの比に基づいて原稿Ｐの高さｈを算出しているので（Ｓ３５）、原稿Ｐの地の色が純白でなくても高さｈを良好に算出することができる。しかも、光源２１Ａ，２１Ｂの光量はラインイメージセンサ２１Ｃからの入力値の最大値がＡＤ変換器７１Ｂの最大入力レベルとなるとなるように調整されるので（Ｓ１１２）、光源２１Ａ，２１Ｂの発光特性等が相違していても上記のような高さｈの算出を良好に行うことができる。

なお、本発明は上記実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、上記実施の形態では、読取処理（Ｓ５）に先立って高さ検出用プレスキャン（Ｓ３）を実行しているが、高さ検出は読取処理と並行して実行してもよい。

図１５，図１６は、そのような形態に対応した処理を表すフローチャートである。すなわち、図１５に示すメインルーチンでは、Ｓ１にて図９，図１０に示したような前述の読取前処理が実行され、続くＳ５００にて、次のような読取処理が実行されて処理が終了する。

図１６は、このＳ５００の読取処理を詳細に表すフローチャートである。図１６に示すように、この処理では、先ず、Ｓ５０１にて、前述のＳ５１と同様に原稿読取部２１が読取先頭ラインへ移動され、続くＳ５０３〜Ｓ５０５の処理では、前述のＳ３３〜Ｓ３５と同様に、そのラインの各部における原稿Ｐの高さが求められる。そして、更に続くＳ５１０，Ｓ５１１では、前述のＳ５３，Ｓ５４と同様に、画像に対する補正量が決定され（Ｓ５１０）、原稿Ｐの画像が読み取られると共にその読取画像が補正量に基づいて補正される（Ｓ５１１）。

更に続くＳ５１２では、Ｓ５１１にて読み取られたラインが読取最終ラインであったか否かが判断され、読取最終ラインでなかった場合は（Ｓ５１２：Ｎ）、Ｓ５１３にて原稿読取部２１が次のラインへ移動された後、処理は前述のＳ５０３へ移行する。こうして、Ｓ５０３〜Ｓ５１３処理を繰り返しながら原稿Ｐの読取最終ラインまで画像が読み取られると（Ｓ５１２：Ｙ）、処理が一旦終了する（図１５参照）。

この場合も、原稿Ｐの高さに基づいて読取画像の補正量を決定することができ、原稿Ｐが撓んで第一の読取面１１から浮き上がっている場合などにもその原稿Ｐの画像を良好に読み取ることができる。なお、本処理において、Ｓ５０３〜Ｓ５０５の処理は必ずしも各ラインに対して実行する必要はなく、例えば数ライン置きに実行されてもよい。また、本処理では、原稿Ｐの高さ検出（Ｓ５０３〜Ｓ５０５）と読取処理（Ｓ５１１）とが並行して実行されるので、原稿読取部２１の副走査方向へ駆動量を減らして消費電力を低減することができると共に、上記高さを記憶するための記憶容量が少なくて済むといった更なる効果が生じる。一方、前述のように高さ検出用プレスキャン（Ｓ３）を読取処理（Ｓ５）に先立って実行する場合は、原稿画像の読取を効率的に実行することができる。

また、上記各実施の形態では、原稿Ｐの高さに対応した補正量をソフトウェアによって決定しているが、次のようなセレクタ７１０を使用した回路を採用することにより、ハードウェアによって補正量を決定することもできる。すなわち、図１７に示すように、セレクタ７１０の入力側には、高さ０から高さＭａｘに至るまでの各種高さに応じた補正量（パラメータ）を記憶した高さ別パラメータ記憶部７１１が、それぞれ接続されている。このセレクタ７１０には、前述のように検出された原稿Ｐの高さ検出結果が選択信号として入力され、その高さ検出結果に応じたパラメータが、対応する高さ別パラメータ記憶部７１１から入力され、処理パラメータ記憶部７１２に出力される。このため、セレクタ７１０を介して処理パラメータ記憶部７１２に出力されたパラメータ（補正量）を使用した読取画像の補正を行うことにより、上記と同様の処理を実行することができる。

また、上記実施の形態では、白基準部材１８を副走査方向に階段状に構成しているが、図１８に示すように、主走査方向に複数の段１１８Ａを有する階段状の白基準部材１１８を使用してもよい。この場合、原稿読取部２１を移動させることなく各種高さの段１８Ａからの反射光を検出することができ、照明深度グラフを作成するためのデータを迅速に取得することができる。但し、この場合、シェーディング補正用の白レベルデータを取得するために、主走査方向全体に亘って平面状に構成された従来から周知の白基準部材を別途設ける必要がある。

更に、白基準部材をプラテンガラス１３に対して垂直方向に移動可能に設け、その白基準部材を移動させることによって照明深度グラフを作成するためのデータを取得してもよい。また更に、照明深度グラフは不揮発性メモリ７５等に予め（出荷時等から）記憶されたものを使用してもよい。但し、上記実施の形態のように階段状の白基準部材１８または１１８を用いた実測値に基づいて照明深度グラフを作成した場合、原稿Ｐの高さを一層正確に算出することができる。

また、上記実施の形態では、原稿ＰをＭ個×Ｎ個の領域にマス状に区切っているが、副走査方向に区切るだけでもよく、その副走査方向に区切った領域の一部のみを更に主走査方向にも区切ってもよい。更に、原稿Ｐはそれ以外の適宜の方法で複数ブロックに分割して各部の高さを算出されてもよく、原稿Ｐに複数のポイントを適宜設定してそのポイントにおいてのみ高さを算出されてもよい。但し、上記のようにマス状に区切った領域を使用した場合、原稿の撓みや反りを一層良好に検出することができる。

また、上記実施の形態では、前述の地の色Ａｕｖと地の色Ｂｕｖとの比に基づいて原稿Ｐの高さｈを算出しているが、Ａｕｖ＞ＴＨ＿ｍｉｎかつＢｕｖ＝０ならば原稿の高さが図５の範囲０に、Ａｕｖ＞Ｂｕｖ＞ＴＨ＿ｍｉｎならば範囲１に、Ｂｕｖ＞Ａｕｖ＞ＴＨ＿ｍｉｎならば範囲２に、Ｂｕｖ＞ＴＨ＿ｍｉｎかつＡｕｖ＝０ならば範囲３にあるとして、より大まかに原稿Ｐの高さを算出してもよい。なお、上記ＴＨ＿ｍｉｎは所定の閾値である。また更に、上記実施の形態では２つの光源２１Ａ，２１Ｂを備えているが、光源は３つ以上であってもよい。この場合、３つ以上のピークを有する複雑な照明深度グラフを用いて原稿Ｐの高さを算出してもよく、光源を２組に分けて上記実施の形態と同様に原稿Ｐの高さを算出してもよい。

１…画像読取装置 １１…第一の読取面 １２…第二の読取面
１３…プラテンガラス １８，１１８…白基準部材 １８Ａ，１１８Ａ…段
２１…原稿読取部 ２１Ａ，２１Ｂ…光源 ２１Ｃ…ラインイメージセンサ
２１Ｄ…レンズ ２３…ＦＢモータ ２５…ベルト機構部
７１…読取制御部 ７２…ＣＰＵ ７３…ＲＯＭ
７４…ＲＡＭ ７５…不揮発性メモリ ７１０…セレクタ
Ｐ…原稿

Claims (6)

1. 原稿が載置可能な載置面を有する原稿載置台と、
   上記載置面方向から届く光を受光する受光手段と、
   互いに異なる光軸に沿って上記載置面方向に向けて光を照射し、当該各光軸と上記受光手段へ到る光軸との交差する位置がそれぞれ異なる複数の光源と、
   上記載置面に向けて、上記各光源から光を照射して上記受光手段による受光量を読み取る制御を、上記各光源に対してそれぞれ実行する読取制御手段と、
   上記載置面上から上記光を上記受光手段に向けて反射する部材までの距離毎に、上記各光源から光を照射した場合の上記受光手段が受光した受光量をそれぞれ記憶した受光量記憶手段と、
   上記読取制御手段の制御により上記各光源に対して読み取られた上記受光量と、上記受光量記憶手段に記憶された上記距離毎の受光量とを参照することによって上記載置面上から上記原稿までの距離を算出する距離算出手段と、
   上記複数の光源のうちの１つ以上と上記受光手段とを介して読み取られる上記原稿の画像に対する補正量を、上記距離算出手段が算出した距離に基づいて決定する補正量決定手段と、
   を備えたことを特徴とする画像読取装置。
2. 上記読取制御手段は、上記原稿に設定された複数の領域毎に上記制御を実行し、
   上記距離算出手段は、その各領域に対する制御によって読み取られた上記受光量に基づき、上記領域毎に上記距離を算出し、
   上記補正量決定手段は上記領域毎に上記補正量を決定すること、
   を特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 上記複数の領域は、上記原稿をＭ個×Ｎ個（Ｍ，Ｎは２以上の自然数）の領域にマス状に区切ったものであることを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
4. 上記原稿の画像の読取に先立って、上記読取制御手段は、上記制御を実行し、
   上記距離算出手段が、上記距離を算出すること、
   を特徴とする請求項２または３記載の画像読取装置。
5. 上記原稿載置台からの距離が順次異なるように階段状に配設された基準部材と、
   上記読取制御手段の制御に先立って、上記各光源から上記基準部材の各段に向けて光を照射して、上記受光手段が上記各段から受光した受光量をそれぞれ上記受光量記憶手段に記憶する制御を、上記各光源に対してそれぞれ実行する受光量取得手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像読取装置。
6. 上記基準部材は、上記原稿載置台からの距離が主走査方向に順次異なるように階段状に配設され、
   上記受光手段は、上記主走査方向に沿って複数配列され、
   上記受光量取得手段は、上記各光源から上記各段に対向する上記各受光手段に光を照射して各受光手段の受光量を上記受光量記憶手段に記憶する制御を、上記各光源に対してそれぞれ実行することを特徴とする請求項５記載の画像読取装置。