JP2011259509A - Image scanning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原稿を搬送しながら原稿に形成された画像を読み取る画像読取装置に関するものである。 The present invention relates to an image reading apparatus that reads an image formed on a document while conveying the document.
一般に、原稿を搬送しながら原稿の画像を読み取る画像読取装置は、光源により原稿を照明し、ロッドレンズアレイ等により原稿からの反射光を集光して原稿の画像をラインイメージセンサ等により読み取る。しかしながら、光源及びロッドレンズアレイの光量むらやラインイメージセンサの感度むらがあるため、そのままでは一様な画像読み取りを行うことができないという問題があった。 In general, an image reading apparatus that reads an image of an original while conveying the original illuminates the original with a light source, collects reflected light from the original with a rod lens array or the like, and reads the image of the original with a line image sensor or the like. However, since there is unevenness in the light amount of the light source and the rod lens array and unevenness in the sensitivity of the line image sensor, there is a problem that uniform image reading cannot be performed as it is.
そこで、一様な画像読み取りを可能にするために、白色の色基準部材をラインイメージセンサで読み取ったときの出力信号を基に生成したシェーディング補正用データを用いて、原稿画像の読み取り時にラインイメージセンサの出力信号から得られる画像データを補正している。この補正で使用される補正用データを取込む際には、原稿を照明するための光源の発光量を適正化する光量調整とラインイメージセンサの画像信号出力を増幅する際の増幅率を最適化するゲイン調整が行われる。さらに、光源及びロッドレンズアレイの光量むらやラインイメージセンサの感度むらをラインイメージセンサの画素単位で補正するシェーディング補正を行うのが一般的である。なお、上述の光量調整やゲイン調整等を含めた、ラインイメージセンサが原稿の画像情報を一様に読み取るための補正を「シェーディング補正」と称することとする。 Therefore, in order to enable uniform image reading, a line image is read when reading a document image using shading correction data generated based on an output signal when a white color reference member is read by a line image sensor. Image data obtained from the output signal of the sensor is corrected. When importing the correction data used in this correction, the light amount adjustment for optimizing the light emission amount of the light source for illuminating the document and the amplification factor for amplifying the image signal output of the line image sensor are optimized. Gain adjustment is performed. Further, it is common to perform shading correction that corrects unevenness in the light amount of the light source and the rod lens array and unevenness in sensitivity of the line image sensor in units of pixels of the line image sensor. The correction for the line image sensor to uniformly read the image information of the document including the above-described light amount adjustment and gain adjustment is referred to as “shading correction”.
また、この種の画像読取装置では、原稿と背景との境界の検知、原稿の斜行状態の検知、及び原稿の裏面画像の透け防止の目的で、ラインイメージセンサが原稿の画像を読み取る原稿画像読取位置で原稿の裏に配置される部材の色が白以外の色(一般的に黒)になっている。 In this type of image reading apparatus, a line image sensor reads a document image for the purpose of detecting the boundary between the document and the background, detecting the skew state of the document, and preventing the back side image of the document from showing through. The color of the member arranged on the back side of the document at the reading position is a color other than white (generally black).
従来の一般的な画像読取装置の概略構成及び動作について図11を参照して説明する。 A schematic configuration and operation of a conventional general image reading apparatus will be described with reference to FIG.
図11における画像読取装置1000は、原稿Dを搬送しながらコンタクトガラス150を介してラインイメージセンサ110により原稿Dの画像情報を読み取るものである。画像読取装置1000は、原稿Dをピックアップするピックアップローラ2と、ピックアップローラ2によりピックアップされた原稿Dを装置内に給送する給送ローラ3と、ピックアップされた原稿Dを1枚ずつ分離する分離ローラ4と、対向する位置に対になって配設され、原稿Dを搬送するレジストローラ5及び搬送ローラ7とを備える。
The
画像読取装置1000は、まず原稿Dの画像読み取りを行う前に、ラインイメージセンサ110を図中の矢印S方向に移動させ、該ラインイメージセンサ110により色基準部材170を読み取らせる。色基準部材170は、ラインイメージセンサ110が図中の矢印S方向に移動した後の当該ラインイメージセンサ110と対向する位置に配置されている。
The
そして、色基準部材170をラインイメージセンサ110で読み取ったときのラインイメージセンサ110の出力に基づいて得られる画像データをシェーディング補正のためのシェーディング補正用データとしてラインイメージセンサ110の画素毎に記憶する。その後、画像読取装置1000は、ラインイメージセンサ110を元の位置(原稿画像読取位置)に戻し、原稿Dを搬送しながら原稿Dの画像情報をラインイメージセンサ110により読み取らせる。原稿Dの画像読取時においては、事前に記憶した補正用データを参照して、ラインイメージセンサ110の出力から得られた画像データをシェーディング補正する。なお、ラインイメージセンサ110が色基準部材170を読み取るための色基準部材読取位置に移動したか否かは位置検知センサ120の出力で判別することができる。この位置検知センサ120は、ラインイメージセンサ110の位置を検知するための検知手段である。
Then, image data obtained based on the output of the
このような画像読取装置1000において、ラインイメージセンサ110が色基準部材読取位置と原稿画像読取位置との間を移動する場合、原稿画像読取位置に対してラインイメージセンサ110がずれると原稿読取のレジずれを引き起こしてしまう。このレジずれを防止するために、位置検知センサ120を使用して原稿読取時のラインイメージセンサ110の位置決めをすることが一般的である。なお、上述した一連の動作は、一般にCPU(Central Processing Unit)等の制御手段からの指示に従って行われる。
In such an
また、画像読取装置には、原稿読取時と色基準部材読取時とでラインイメージセンサを移動させるのではなく、色基準部材を移動させるものもある。例えば、色基準部材が当該色基準部材読取時には原稿の搬送路に露出し、原稿読取時には搬送される原稿に接触しない位置に退避する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, some image reading apparatuses move the color reference member instead of moving the line image sensor when reading a document and reading a color reference member. For example, a technique has been proposed in which the color reference member is exposed to the document conveyance path when the color reference member is read, and is retracted to a position where the color reference member does not contact the conveyed document when reading the document (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1に記載されたような原稿の表裏を読み取ることが可能な画像読取装置では、読取センサが対向する位置に色基準部材やシェーディング補正機構を配置しなければならないことから、設計の自由度が減り、容易に小型化や軽量化が図りにくい。
However, in the image reading apparatus capable of reading the front and back sides of the document as described in
また、図11に示した従来の画像読取装置では、レジずれを防止するために位置検出センサ120を設けなければならない。また、上記特許文献1に記載された画像読取装置では、色基準部材を原稿搬送路に露出させるためのシェーディング補正機構を設けていることから部品点数が増加し、構造が複雑になるという問題がある。
In addition, in the conventional image reading apparatus shown in FIG. 11, the
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、シェーディング補正機構を、従来よりも少ない部品点数で構成することができると共に、設計の自由度を増やして小型・軽量化することができる画像読取装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the shading correction mechanism can be configured with a smaller number of parts than conventional ones, and can be reduced in size and weight by increasing the degree of design freedom. An object is to provide an image reading apparatus.
上記目的を達成するために、本発明の画像読取装置は、原稿を搬送しながら原稿の画像を読み取る画像読取装置であって、原稿の読取位置にて原稿の画像を読み取る読取センサと、色基準部材と、前記読取位置に搬送される原稿と前記色基準部材とをそれぞれ読み取り可能にすべく前記読取センサを移動させる移動機構とを有し且つ画像読取装置の本体に固定された読取ユニットと、前記読取ユニットの外部から前記読取ユニットが有する前記移動機構を動かすことにより、前記読取センサを前記読取位置に搬送される原稿と前記色基準部材とをそれぞれ読み取り可能な位置に移動させる駆動手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image reading apparatus according to the present invention is an image reading apparatus that reads an image of a document while conveying the document, a reading sensor that reads an image of the document at a reading position of the document, and a color reference A reading unit having a member, a moving mechanism for moving the reading sensor so as to be able to read the original conveyed to the reading position and the color reference member, respectively, and fixed to the main body of the image reading apparatus; Drive means for moving the reading sensor and the color reference member to positions where the reading sensor is moved by moving the moving mechanism of the reading unit from the outside of the reading unit. It is characterized by providing.
本発明によれば、読取ユニットが画像読取装置の本体に固定された構造の画像読取装置において、シェーディング補正機構を、従来よりも少ない部品点数で構成することができると共に、設計の自由度を増やして小型・軽量化することができる。 According to the present invention, in an image reading apparatus having a structure in which the reading unit is fixed to the main body of the image reading apparatus, the shading correction mechanism can be configured with a smaller number of parts than in the past, and the degree of design freedom is increased. Can be reduced in size and weight.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置を側面から見た内部の概略構造を示す断面図である。本構成は本発明の構成の一例であり、これに限られるものではない。 FIG. 1 is a sectional view showing a schematic internal structure of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention as viewed from the side. This structure is an example of the structure of this invention, and is not restricted to this.
図1において、画像読取装置1は、原稿Dをピックアップするピックアップローラ2と、ピックアップローラ2によりピックアップされた原稿Dを装置内に給送する給送ローラ3と、ピックアップされた原稿Dを1枚ずつ分離する分離ローラ4と、対向する位置に対になって配設され、原稿Dを搬送するレジストローラ5と、レジストローラ5により搬送される原稿Dの上面(表面)の画像情報を読み取る読取ユニット61と、搬送される原稿Dの下面(裏面)の画像情報を読み取る読取ユニット62と、該読取ユニット61,62よりも下流側に配置され、対向する位置に対になって配設され、原稿Dを搬送する搬送ローラ7とを備える。
In FIG. 1, an
画像読取装置1は、回転軸81aを中心に回動可能な上部フレーム81と、回転軸81aを軸支する下部フレーム82とで構成され、上部フレーム81と下部フレーム82との間で原稿Dを挟持することにより当該原稿Dを搬送する。そして、搬送された原稿Dの紙詰まり等が発生した際に装置内に滞留した原稿Dを取り除くために、上部フレーム81が手動で回動(開閉)可能となっている。
The
上部フレーム81は、給送ローラ3、レジストローラ5、読取ユニット61、及び搬送ローラ7を収容し、下部フレーム82は、分離ローラ4、レジストローラ5、読取ユニット62、及び搬送ローラ7を収容する。回転軸81aを軸支する部分(不図示)は、下部フレーム82と一体に構成され、上部フレーム81を挟み込むように両側面(図の手前と奥)に延びているものとする。
The
読取ユニット62は、下部フレーム82に固定されている。一方、読取ユニット61は、上部フレーム81に複数の揺動アーム9によって揺動可能に支持されている。揺動アーム9は、当該揺動アーム9の一端が上部フレーム81に軸支され、他端が読取ユニット61に軸支される。これにより、読取ユニット61自体が上下方向に平行移動可能となり、厚手の原稿に対する画像読み取りや搬送を円滑に行うことができる。なお、揺動アーム9の一端はスナップフィット構造であるために組み立てが容易となっている。
The
駆動部10は、下部フレーム82内の回転軸81aを軸支する部分に収容され、読取ユニット61,62の側面から同方向(図の手前方向)にそれぞれ突出した直進カム18の直進カム端18x,18yを駆動するための駆動機構と駆動モータとを有する。そして、駆動部10が直進カム端18x,18yを押圧して駆動することにより、読取ユニット61,62がそれぞれ原稿読取時の状態から色基準部材読取時の状態に切換えられる。
The
次に、画像読取装置1における原稿Dの画像読取時の一連の動作について説明する。
Next, a series of operations at the time of image reading of the document D in the
まず、駆動部10に直進カム端18x,18yを押圧させ、読取ユニット61,62にそれぞれ、後述する色基準部材をラインイメージセンサにより読み取らせる。画像読取装置1は、読み取って得られた読取信号に基づいてシェーディング補正用データを生成して画素毎に記憶する。その後、駆動部10による直進カム端18x,18yの押圧を停止させると共に、原稿Dをピックアップローラ2と給送ローラ3によって装置内に取り込み、分離ローラ4によって1枚ずつに分離する。
First, the linear cam ends 18x and 18y are pressed by the
原稿Dは、レジストローラ5の対及び搬送ローラ7の対によりそれぞれ挟持されて搬送(副走査)されつつ、その表裏の画像が読取ユニット61,62により主走査方向(原稿搬送方向と直交する方向)の走査を繰り返して読み取られる。なお、原稿読取時においては、記憶したシェーディング補正用のデータを参照して、読取ユニット61,62のラインイメージセンサの出力信号から生成された画像データをシェーディング補正する。画像が読み取られた後、原稿Dは搬送ローラ7の対によって挟持搬送されつつ装置外へ排出される。上記シェーディング補正データの生成と記憶は、積載された原稿の全てに対して最初に1回行われるだけでもよく、数枚ごとに再度行われてもよい。
The document D is nipped and transported (sub-scanned) by the pair of
図2は、図1の画像読取装置1の電気的な概略構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of the
図2において、11は読み取りユニット61,62内のラインイメージセンサ(読取センサ)である。111はラインイメージセンサ11に内蔵された光源である。
In FIG. 2,
100はラインイメージセンサ11からから得られた画像信号を、増幅や黒レベルクランプなどのアナログ処理した後にデジタル信号化するA/D変換部である。101はラインイメージセンサ11や光源111、A/D変換部100などの制御と、画像信号をデジタル化した画像データに各種の画像処理(シェーディング補正等)とを行う画像処理部である。
102は画像データを記憶する画像記憶部(画像メモリ)である。103は信号線109により外部のホスト装置やネットワーク等と接続するためのインターフェース部である。104は画像読取装置1の制御を司る制御部(CPU)である。105はCPU104が動作するために使用する記憶部(ワークメモリ)である。
An image storage unit (image memory) 102 stores image data.
画像処理部101、CPU104、及びワークメモリ105は、バス108を介して互いに接続されている。CPU104は、画像処理部101を介して画像メモリ102にアクセスすることができるように構成されている。このため、CPU104は、ワークメモリ105に書き込まれているプログラムに従い、画像メモリ102に保持されている画像データを用いて処理を行うことが可能である。
The
112は原稿の搬送を行う搬送モータである。搬送モータ112は、CPU104からの指示に基づいてモータドライバ107が制御することで動作する。パルスモータ21は、駆動部10を構成する一部品であり、ラインイメージセンサ11を、原稿Dの画像を読み取るための原稿画像読取位置と色基準部材を読み取るための色基準部材読取位置との間で移動させる。また、パルスモータ21は、CPU104からの指示に基づいてモータドライバ106が制御することで動作する。
次に、図1の読取ユニット61,62の構成について図3及び図4を参照して説明する。
Next, the configuration of the
図3(a)は原稿画像読取時の読取ユニット61,62の垂直部分断面図であり、図3(b)は原稿画像読取時の読取ユニット61,62の水平部分断面図である。図4(a)は色基準部材読取時の読取ユニット61,62の垂直部分断面図であり、図4(b)は色基準部材読取時の読取ユニット61,62の水平部分断面図である。なお、読取ユニット61と読取ユニット62とは同一の構造を有することから読取ユニット62について説明する。
3A is a vertical partial cross-sectional view of the
図3及び図4に示すように、読取ユニット62は、画像を読み取るラインイメージセンサ11と、ラインイメージセンサ11を収容するセンサ箱(ケース)12と、ラインイメージセンサ11を動作させるための基板13と、ラインイメージセンサ11と基板13とを繋ぐフラットケーブル14と、原稿読取位置15aに原稿をガイドするコンタクトガラス15と、コンタクトガラス15を保持するガラス保持部材16と、白色基準面を有する色基準部材17と、ラインイメージセンサ11を所定の位置に移動させるための直進カム18と、移動させたラインイメージセンサ11を元の位置に戻すように直進カム18を付勢する引張りバネ22とで構成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
センサ箱12は、図3(a)及び図4(a)に示すように、フラットケーブル14が貫通する貫通口12aを有する。この貫通口12aは、ゴミや埃の侵入を防ぐために庇形状になっている。
As shown in FIGS. 3A and 4A, the
色基準部材17は、コンタクトガラス15上の原稿搬送面側にあって、原稿読取位置15aとは異なる位置に設けられている。色基準部材17の白色基準面は、接着、テープによる貼付け、塗装又は印刷等のいずれかの方法によりコンタクトガラス15上に密着されている。そのため、搬送される原稿Dが色基準部材17と擦れても白色基準面が傷を受けず、また紙粉や汚れの付着により白色度が低下することもない。
The
ラインイメージセンサ11は、図3(b)の向こう側に伸びる突起11a,11bを有する。突起11aは、直進カム18に設けられたカム溝18aに嵌め込まれている。さらに、突起11aは、センサ箱12に設けられた長穴12bに嵌め込まれており、これにより、主走査方向の移動が規制される。一方、突起11bは、直進カム18に設けられたカム溝18bに嵌め込まれている。
The
直進カム18は、ラインイメージセンサ11の突起11a,11bが嵌まり込むカム溝18a,18bと、センサ箱12に設けられた突起12c,12dが嵌まり込む長穴18c,18dと、引張りバネ22が引っ掛かる引っ掛け部18eとを有する。
The
直進カム18は、引張りバネ22によってセンサ箱12の係止め部12eに係止めされ、図中の矢印f方向に引っ張られている。そして、原稿読取時には、図3(b)に示すように、直進カム18の一端である直進カム端18y(読取ユニット61の場合は直進カム端18x)がセンサ箱12(読取ユニット61,62)から突出した状態となる。一方、色基準部材の読取時には、図4(b)に示すように、直進カム端18y(読取ユニット61の場合は直進カム端18x)がセンサ箱12(読取ユニット61,62)内に押し込まれた状態となる。
The
このように直進カム18は、ラインイメージセンサ11と摺動可能に係合され、ラインイメージセンサ11の長手方向である主走査方向に駆動されることにより、当該ラインイメージセンサ11を副走査方向に動かして原稿画像読取位置及び色基準部材読取位置のいずれか一方に移動させることができる。
Thus, the
次に、図1の駆動部10の構成について図5及び図6を参照して説明する。
Next, the structure of the
図5は駆動部10周辺の構造図であり、(a)は原稿画像読取時の状態、(b)は色基準部材読取時の状態を示す。
5A and 5B are structural diagrams of the periphery of the
図5(a)及び図5(b)において、直進カム端18xは、読取ユニット62の側面から突出した直進カム18の端部であり、直進カム端18yは、読取ユニット61の側面から直進カム端18xと同方向に突出した直進カム18の端部である。
5A and 5B, the
駆動部10は、直進カム端18x,18yを押し込むための押し板19と、押し板19に駆動力を伝達する偏心カム20と、回転軸20bを中心に偏心カム20を回転させて押し板19を作動するパルスモータ21とを有する。
The
押し板19には、偏心カム20の偏心円筒面20aに接触する接触面19aと、直進カム18x,18yが接触する接触面19bとが設けられている。押し板19は、回転軸20bを中心とする偏心カム20の回転により偏心円筒面20aに接する接触面19aが押され、回動軸19dを中心として回動する構成である。押し板19が回動軸19dを中心に回動することにより読取ユニット61,62から突出した直進カム端18x,18yが内部に押し込まれる。
The
読取ユニット61と読取ユニット62は、押し板19の回動軸19dと直進カム端18x及び直進カム端18yとの間の距離が異なるように、回動軸19dに対して読取ユニット62の直進カム端18yよりも読取ユニット61の直進カム端18xの方が遠くなるように配置される。このように読取ユニット61,62が配置された場合、原稿画像読取時には、図5(a)に示すように、押し板19が直進カム端18yと当接する。一方、接触面19bは直進カム端18xとは接触していない。これにより、揺動アーム9によって揺動可能に支持されている読取ユニット61はさまざまな原稿の厚みに追従して上下方向に円滑に動くことができる。
The
図6は、原稿搬送方向から見た駆動部10周辺の構造図であり、(a)は色基準部材読取時に装置が閉じた状態、(b)は色基準部材読取時に装置が開いた状態を示す。
6A and 6B are structural views of the periphery of the driving
装置が閉じた状態とは、図1に示すように、上部フレーム81と下部フレーム82が合わさっている状態である。一方、装置が開いた状態とは、上部フレーム81が回転軸81aを中心に回動して上方に持ち上がった状態である。
The state where the apparatus is closed is a state where the
押し板19は、図6(a)及び図6(b)に示すように、読取ユニット61,62側に向いた直進カム端18xとの接触部に斜面形状部19cを有している。色基準部材読取時に装置が開かれてしまった場合、直進カム18が引張りバネ22によって引っ張られていることから、押し板19により内部に押し込まれていた直進カム端18xが押し板19からの押圧が外れて読取ユニット61から突出してしまう。この状態から装置が閉じられると、押し板19に斜面形状部19cが設けられていない場合、直進カム端18xと押し板19が衝突して破損してしまうおそれがある。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
そこで、押し板19に斜面形状部19cを設けることによって、装置が閉じる過程で読取ユニット61から突き出た直進カム端18xを斜面形状部19cと接触させつつ内部に押し込む構造となるため、直進カム端18xと押し板19とが衝突して破損するのを防ぐことができる。なお、斜面形状部19cに接触する直進カム端18xの端部に図示のような丸み(角R)を付けることにより、更に直進カム端18xと押し板19と衝突時の破損を防止する効果が増す。
Therefore, by providing the
このような構成を有することにより、画像読取装置1は1つの駆動部10で2つの読取ユニット61,62の直進カム18を駆動することができる。このため、2つの読取ユニット61,62に対して、当該ユニットを駆動するためのモータや当該モータに付随する駆動伝達機構をそれぞれに設ける必要がなくなる。その結果、それらを設ける空間を削減して装置の小型化を図ることができると共に、従来の装置よりも部品点数を少なくして装置を廉価にすることができる。
By having such a configuration, the
また、読取ユニット61,62の外部から各直進カム18を駆動してラインイメージセンサ11の位置を移動させることができる。画像読取装置が片面読取装置である場合、読取ユニットを設けた上部フレーム81と下部フレーム82とで構成し、読取ユニットが設けられていない下部フレーム82に駆動部10を設けることができ、装置構成の自由度を増やすことができる。
Further, each
次に、パルスモータ21の作動基準位置の検出動作について図7を参照して説明する。
Next, the operation reference position detection operation of the
図7は、パルスモータ21を一定速度で回転させると同時にラインイメージセンサ11画像読取動作を行ったときのパルスモータ21のステップ数(駆動手段の駆動量)に対する出力値の変化を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a change in output value with respect to the number of steps of the pulse motor 21 (driving amount of the driving means) when the image reading operation of the
パルスモータ21を1回転させると、ラインイメージセンサ11は、図3(a)のように色基準部材17と対向しない位置から図4(a)のように色基準部材17と対向する位置へと移動し、再度、図3(a)のように色基準部材17と対向しない位置へと戻る。その間にラインイメージセンサ11により読み取りが行われ、図7に示すようなラインイメージセンサ出力値が画像メモリ102に記憶される。ここでラインイメージセンサ出力値は、アナログ信号であるラインイメージセンサ出力がA/D変換部100でデジタルデータに変換され、さらにオフセット補正がされている値である。
When the
CPU104は、画像メモリ102に記憶された画像データの中から、色基準部材17と対向する位置で色基準部材17を読み取った画像データと、色基準部材17に対向しない位置で読み取った画像データとの境界部を検出する処理を行う。CPU104は、この境界部がパルスモータ21の何パルス目の位置かを記憶して、望ましい停止位置を計算することで、パルスモータ21の現在の作動基準位置から原稿画像読取位置や色基準部材読取位置への移動に必要なステップ数を知ることができる。このステップ数が駆動部10の駆動量である。
The
ラインイメージセンサ11が図3(a)のように色基準部材17と対向しない位置から図4(a)のように色基準部材17と対向する位置へと移動した際の境界部(A)と、再度、図3(a)のように色基準部材17と対向しない位置まで移動した際の境界部(B)との間の中間点である中間点(1)が、色基準部材17と対向する最適な位置と云える。
The boundary (A) when the
また、ラインイメージセンサ11が図4(a)のように色基準部材17と対向する位置から図3(a)のように色基準部材17と対向しない位置へと移動した際の境界部(B)と、再度、図4(a)のように色基準部材17と対向する位置まで移動した際の境界部(C)との間の中間点である中間点(2)が、色基準部材17と対向しない最適な位置と云える。
Further, a boundary portion (B) when the
しかしながら、色基準部材17の大きさの誤差、パルスモータ21から押し板19、さらに直進カム18を介して、ラインイメージセンサ11の読取位置が移動するため、移動誤差が生じる。
However, an error in the size of the
そこで最適な位置を検出するために、パルスモータ21を一定速度で回転させると同時に読取動作を行い、図7に示す出力値の変化から、それぞれの境界部間を移動するのに必要なパルスモータ21の駆動量L1,L2をステップ数として求める。これにより、パルスモータ21の現在の作動基準位置から各境界部間の中間点(1)、中間点(2)へ移動するために必要な駆動量L+L1’およびL+L1+L2’をステップ数として求めることができる。
Therefore, in order to detect the optimum position, the
このように、中間点(1)への駆動量と中間点(2)への駆動量をそれぞれ色基準部材の読取時及び原稿画像の読取時のラインイメージセンサ11の位置を決める駆動量として算出することができる。これにより、ラインイメージセンサ11の現在の作動基準位置を検知するための位置検知センサを付加する必要がなくなる。
As described above, the driving amount to the intermediate point (1) and the driving amount to the intermediate point (2) are calculated as driving amounts for determining the position of the
なお、色基準部材17と対向しない位置にラインイメージセンサ11を移動しても、コンタクトガラス15上に原稿等が存在すれば、原稿面と色基準部材17の表面との明るさの差が小さく、境界部を見つけることができないためにエラーを表示し、原稿を取り除く旨を通知或いは促すようにしてもよい。
Even if the
ところで製品の電源投入直後はパルスモータの現在の停止位置がどこであるかは認識できない。すなわちラインイメージセンサ11の位置が確定しない。このためこの時点では、光源の光量調整やA/D変換部100のゲイン調整も行うことができない。
By the way, immediately after the product is turned on, it is impossible to recognize where the current stop position of the pulse motor is. That is, the position of the
したがって、色基準部材17と色基準部材ではない部分との境界を探す動作では、光源の光量設定値やA/D変換部100のゲイン設定値及びシェーディング補正データは予め決められた初期値で行うことになる(特に工場組み立て直後など)。上述した「色基準部材17の画像と、色基準部材17ではない画像を見つける」方法は、ラインイメージセンサ11からの出力値と所定の閾値との大小関係で判断するのが容易である。
Therefore, in the operation of searching for the boundary between the
しかしながら、光源のばらつきなどの影響で、色基準部材17の画像と色基準部材17ではない画像が閾値に対して弁別できないことも有り得る。このような場合にはパルスモータが1回転する間、ラインイメージセンサ11からの出力値の最大値と最小値を保持して、それらの平均値を閾値にするか、或いは色基準部材17の画像と色基準部材17ではない画像とが閾値に対して弁別できるように光源の光量設定値やA/D変換部100のゲイン設定値を変更する等の方法を用いることもできる。このゲイン設定値の変更はA/D変換前のアナログ信号を増幅する増幅器に対して行っても、A/D変換後のデジタルデータに対する演算で行ってもよい。
However, it is possible that the image of the
上記構成により、画像読取装置1は、画像読取動作前に行う色基準部材の読取動作時には、パルスモータ21を回転させ、押し板19、直進カム18を図5(b)の状態にし、ラインイメージセンサ11を色基準部材17と対向する位置まで移動させる(図4(a)参照)。そして、ラインイメージセンサ11と色基準部材17とが対向し、ラインイメージセンサ11の読取有効範囲を色基準部材17が覆う状態となると、ラインイメージセンサ11は色基準部材17を読み取る。この結果、ラインイメージセンサ11の出力に基づいて生成した補正データがシェーディング補正するためのシェーディング補正用データとして画素毎に記憶される。その後、画像読取装置1は、パルスモータ21を回転させ、押し板19、直進カム18を図4(a)の状態にし、ラインイメージセンサ11が色基準部材17と対向しない位置まで移動させる(図3(a)参照)。
With the above-described configuration, the
上記実施の形態によれば、読取ユニット61,62が、コンタクトガラス15を保持するガラス保持部材16と、搬送される原稿の画像を読み取るラインイメージセンサ11と、コンタクトガラス15上の読取位置とは異なる位置に配置された色基準部材17と、原稿と色基準部材を交互に読み取り可能にすべくラインイメージセンサ11と色基準部材17を相対的に移動させる移動機構とを有する。そして、駆動部10が読取ユニット61の外部から移動機構を駆動し、ラインイメージセンサ11と色基準部材17の少なくとも一方を移動させる。これにより、原稿画像読取位置と色基準部材読取位置との間でラインイメージセンサ11を移動させるための移動機構(カム部材18、引張りバネ22等)と当該移動機構を駆動する駆動部10とを従来よりも少ない部品点数で構成することができる。また、原稿の搬送路上に色基準部材17が配置されていても、シェーディング補正用データ取得時にコンタクトガラス15と密着している色基準部材17の白色の色基準面をラインイメージセンサ11で読み取ることができるので、清掃することなく高精度にシェーディング補正を行うことができる。
According to the above embodiment, the reading
上記実施の形態では、ラインイメージセンサ11のみを移動させる構成としたが、これに限るものではない。即ち、ラインイメージセンサ11とガラス保持部材16とを相対的に移動させて、ラインイメージセンサ11と色基準部材17とが対向する位置と対向しない位置に移動する構成であればよい。例えば、図8に示すように、(a)原稿読取時と(b)色基準部材読取時とでガラス保持部材16のみを移動させる構成としてもよい。また、図9に示すように、(a)原稿読取時と(b)色基準部材読取時とでラインイメージセンサ11とガラス保持部材16の両方を移動させる構成としてもよい。
In the above embodiment, only the
また、上記実施の形態では、色基準部材17はコンタクトガラス15上の原稿搬送面側に設ける構成としたが、これに限るものではない。即ち、色基準部材17はコンタクトガラス15上又はガラス保持部材16上の原稿読取位置15aから外れた位置に設けられていればよい。例えば、図10に示すように、(a)コンタクトガラス15上の原稿搬送面とは反対の面に設けてもよい。また、図10(b)に示すように、ガラス保持部材16の原稿搬送面であっても、図10(c)に示すようにガラス保持部材16上の原稿搬送面とは反対の面に設けてもよい。なお、図10(b)の場合は、ラインイメージセンサ11が移動するとき、コンタクトガラス15と色基準部材17との間を繋ぐ中継部16aを飛び越える分移動量が大きくなるため、図10(d)のように中継部16aを無くしてもよい。
In the above embodiment, the
また、図10(b)と図10(d)の色基準部材17には、原稿搬送による傷が白色基準面におよばない強度・厚さが必要である。図10(a)と図10(c)の場合では、色基準部材17の白色基準面と原稿の読取面であるコンタクトガラス上面との位置が異なるため、どちらの面にも焦点が合うようにコンタクトガラス15の厚みやガラス保持部材16の形状を選択することが望ましい。これは、シェーディング補正を必要とする不均一性の一つとしてロッドレンズアレイ(不図示)の光量むらがあり、焦点の合う位置から外れた位置では光量むらの形(光量分布)が異なってしまうためである。ロッドレンズアレイの光量むらが小さい場合、色基準部材の読取は焦点のずれた位置で行うことも可能である。
Further, the
図10(a)〜図10(d)の場合であっても、結果的に、ラインイメージセンサ11と色基準部材17とが対向する位置と対向しない位置に移動すればよく、ラインイメージセンサ11、色基準部材17、及びガラス保持部材16等が移動途中で垂直又はそれ以外の方向に移動しても、回転しても構わない。また、図10(a)〜図10(d)の場合、色基準部材17の白色基準面は、読取ユニット61,62の内側に露出しているため、傷・紙紛・ゴミ等が付着しない。
Even in the case of FIGS. 10A to 10D, as a result, the
また、上記実施の形態では、色基準部材読取時に装置が開かれた場合の直進カム端18xの破損防止として押し板19に斜面形状部19cを設けた。一方、他の実施の形態として、色基準部材読取時に装置が開閉された場合、装置の開閉を検出してパルスモータ21を回転させ、押し板19を図5(a)の状態にして直進カム端18xの破損を防止するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
装置の開閉を検出する検出手段は、マイクロスイッチ、光検出スイッチ、及び磁気検出スイッチ等を含むどのような検出器であってもよい。また、ラインイメージセンサ11の読出し出力が通常とかけ離れた値となることで装置の開閉を判断してもよく、ラインイメージセンサとその出力信号の状態を判断したり、CPU等の制御手段又は専用の電気回路との組合せを装置の開閉を検出する検出手段としたりすることもできる。
The detection means for detecting opening and closing of the apparatus may be any detector including a micro switch, a light detection switch, a magnetic detection switch, and the like. Further, the read / output of the
また、上記実施の形態では、原稿の両面読取可能な画像読取装置について説明したが、片面読取用の画像読取装置であっても本発明が適用できることは云うまでもない。 In the above-described embodiment, an image reading apparatus capable of reading both sides of a document has been described. Needless to say, the present invention can be applied to an image reading apparatus for single-sided reading.
1 画像読取装置
10 駆動部
11,110 ラインイメージセンサ(読取センサ)
15,150 コンタクトガラス
16 ガラス保持部材
17,170 色基準部材
18 直進カム
18x,18y 直進カム端
19 押し板
20 偏心カム
21 パルスモータ
61,62 読取ユニット
102 画像メモリ
104 CPU
DESCRIPTION OF
15, 150
Claims (1)
原稿の読取位置にて原稿の画像を読み取る読取センサと、色基準部材と、前記読取位置に搬送される原稿と前記色基準部材とをそれぞれ読み取り可能にすべく前記読取センサを移動させる移動機構とを有し且つ画像読取装置の本体に固定された読取ユニットと、
前記読取ユニットの外部から前記読取ユニットが有する前記移動機構を動かすことにより、前記読取センサを前記読取位置に搬送される原稿と前記色基準部材とをそれぞれ読み取り可能な位置に移動させる駆動手段とを備えることを特徴とする画像読取装置。 An image reading apparatus that reads an image of a document while conveying the document,
A reading sensor that reads an image of a document at a reading position of the document, a color reference member, and a moving mechanism that moves the reading sensor so that the document conveyed to the reading position and the color reference member can be read. And a reading unit fixed to the main body of the image reading apparatus,
Drive means for moving the reading sensor and the color reference member to positions where the reading sensor is moved by moving the moving mechanism of the reading unit from the outside of the reading unit. An image reading apparatus comprising:
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