JP2017175193A - 読取装置、読取方法、および読取プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】用紙の読取装置は、紫外光を発するためのLED(Light Emitting Diode)53Uと、紫外光で励起される蛍光体を有する発光素子53R,53G,53Bと、LED53Uから発せられ用紙で反射された光を受けて受光量に応じた画像信号VUを生成するとともに、発光素子53R,53G,53Bから発せられ用紙で反射された光を受けて受光量に応じた画像信号VR,VG,VBを生成するためのラインセンサと、画像信号VR,VG,VBのそれぞれから画像信号VUに対応する成分を除去し、それぞれの差分結果から用紙を表わす画像を生成するための制御装置とを備える。
【選択図】図7
Description
[読取装置100の構造]
図1を参照して、第1の実施の形態に従う読取装置100について説明する。図1は、読取装置100の外観を示す図である。
図2〜図5を参照して、図1に示されるスキャナ50について説明する。図2は、スキャナ50の断面図である。図3は、スキャナ50の用紙台52を示す図である。図4は、用紙台52の内部構造を示す図である。図5は、スキャナ50に備えられるCISユニット20の構造を示す図である。
図6を参照して、図5に示される発光素子53R,53G,53BとLED53Uとの発光特性について説明する。図6は、発光素子53R,53G,53Bの発光特性とLED53Uの発光特性とを示す図である。
図7を参照して、読取装置100による画像信号の生成方法について説明する。図7は、画像信号の生成方法を概略的に示す概念図である。
図8および図9を参照して、CISユニット20の制御方法について説明する。図8は、用紙Sに対して移動しているCISユニット20を示す図である。
上述したように、読取装置100には、白板23(図2参照)が設けられている。読取装置100は、白板23を用いて、LED53U(図5参照)および発光素子53R,53G,53B(図5参照)に対するラインセンサ28(図2参照)の受光感度を揃えるためのシェーディング補正を実行する。
同様に、制御装置101は、下記式(2)に示されるように、画像信号VGを所定倍に増幅した上で、画像信号VGから画像信号VUVを減算する。式(2)における「KR」は、1よりも大きい定数である。
同様に、制御装置101は、下記式(3)に示されるように、画像信号VBを所定倍に増幅した上で、画像信号VBから画像信号VUVを減算する。式(3)における「KB」は、1よりも大きい定数である。
他の局面において、読取装置100の制御装置101は、下記式(4)に示されるように、画像信号VUVを所定倍に減少した上で、画像信号VGから画像信号VUVを減算する。なお、式(4)における「KG」は、1よりも小さい定数である。
同様に、制御装置101は、下記式(5)に示されるように、画像信号VUVを所定倍に減少した上で、画像信号VRから画像信号VUVを減算する。なお、式(5)における「KR」は、1よりも小さい定数である。
同様に、制御装置101は、下記式(6)に示されるように、画像信号VUVを所定倍に減少した上で、画像信号VBから画像信号VUVを減算する。なお、式(6)における「KB」は、1よりも小さい定数である。
好ましくは、制御装置101は、LED53Uの現在までの総発光時間および発光素子53R,53G,53Bの現在までの総発光時間の少なくとも一方に応じて、画像信号VUVの減衰率または画像信号VR,VG,VBの増幅率を変える。減少率または増幅率は、式(1)〜(6)に示される係数KR,KG,KBに相当する。
図2で説明したように、読取装置100には、紫板24(反射板)が設けられている。紫板24は、可視領域の光よりも紫外光を多く反射する。好ましくは、紫板24は、紫外光のみを反射する。読取装置100は、紫板24を用いて、画像信号VR,VG,VBのそれぞれに含まれる紫外成分のレベルを、画像信号VUVのレベルと等しくする。
図12および図13を参照して、読取装置100の制御構造について説明する。図12および図13は、読取装置100が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。図12および図13の処理は、読取装置100の制御装置101(図14参照)がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。
VG2(x)=VG1(x)−V0(x)・・・(8)
VB2(x)=VB1(x)−V0(x)・・・(9)
VUV2(x)=VUV1(x)−V0(x)・・・(10)
ステップS36において、制御装置101は、下記式(11)〜(13)に従って、画像信号VR2(x),VG2(x),VB2(x)から紫外成分である画像信号VUV2(x)を除去する。その結果、画像信号VR3(x),VG3(x),VB3(x)が得られる。式(11)における「KR」は、定数である。式(12)における「KG」は、定数である。式(13)における「KB」は、定数である。
VG3(x)=VG2(x)−KG×VUV2(x)・・・(12)
VB3(x)=VB2(x)−KB×VUV2(x)・・・(13)
ステップS40において、制御装置101は、CISユニット20を用紙の読取開始位置に移動させる。
VG11(x、y)=VG10(x、y)−V0(x)・・・(15)
VB11(x、y)=VB10(x、y)−V0(x)・・・(16)
VUV11(x、y)=VUV10(x、y)−V0(x)・・・(17)
ステップS46において、制御装置101は、下記式(18)〜(20)に従って、画像信号VR11(x、y),VG11(x、y),VB11(x、y),VUV11(x、y)から紫外成分を除去するとともに、CISユニット20の感度差を吸収する。その結果、画像信号VR12(x、y),VG12(x、y),VB12(x、y),VB12(x、y)が得られる。式(18)における「KR」は、定数である。式(19)における「KG」は、定数である。式(20)における「KB」は、定数である。
VG12(x、y)={VG11(x、y)−KG×VUV11(x、y)}/VG3(x)・・・(19)
VB12(x、y)={VB11(x、y)−KB×VUV11(x、y)}/VB3(x)・・・(20)
ステップS50において、制御装置101は、CISユニット20が用紙の読取終了位置に到達したか否かを判断する。制御装置101は、CISユニット20が用紙の読取終了位置に到達したと判断した場合(ステップS50においてYES)、制御をステップS54に切り替える。そうでない場合には(ステップS50においてNO)、制御装置101は、制御をステップS52に切り替える。
図14を参照して、読取装置100のハードウェア構成の一例について説明する。図14は、読取装置100のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
以上のように、本実施の形態に従う読取装置100は、紫外光を発するLED53Uと、発光素子53R,53G,53Bとを備える。発光素子53Rは、紫外光を発するUV−LEDと、当該UV−LEDから発せられる紫外光で励起される赤色蛍光体とで構成されている。発光素子53Gは、紫外光を発するUV−LEDと、当該UV−LEDから発せられる紫外光で励起される緑色蛍光体とで構成されている。発光素子53Bは、紫外光を発するUV−LEDと、当該UV−LEDから発せられる紫外光で励起される青色蛍光体とで構成されている。
[CISユニット20]
図15を参照して、第2の実施の形態に従う読取装置100に搭載されているCISユニット20について説明する。図15は、第2の実施の形態に従うCISユニット20の構造を示す図である。
図16を参照して、図15に示される発光素子63R,63GとLED63Bとの発光特性について説明する。図16は、発光素子63R,63Gの発光特性とLED63Bの発光特性とを示す図である。
図17を参照して、読取装置100による画像信号の生成方法について説明する。図17は、第2の実施の形態における画像信号の生成方法を概略的に示す概念図である。
図18を参照して、青板24Aを用いた画像信号の補正処理について説明する。図18は、第2の実施の形態に従うスキャナ50の外観を示す図である。
以上のように、本実施の形態に従う読取装置100は、青色光を発するLED63Bと、発光素子63R,63Gとを備える。発光素子63Rは、青色光を発するBL−LEDと、当該BL−LEDから発せられる青色光で励起される赤色蛍光体とで構成されている。発光素子63Gは、青色光を発するBL−LEDと、当該BL−LEDから発せられる青色光で励起される緑色蛍光体とで構成されている。
Claims (12)
- 用紙の読取装置であって、
所定波長の光を発するための第1LED(Light Emitting Diode)と、
前記所定波長の光を発する第2LEDと、当該第2LEDから発せられる光で励起される蛍光体とを有する発光素子と、
前記第1LEDから発せられ前記用紙で反射された光を受けて受光量に応じた基準信号を生成するとともに、前記発光素子から発せられ前記用紙で反射された光を受けて受光量に応じた画像信号を生成するためのラインセンサと、
前記画像信号から前記基準信号に対応する成分を除去して得られる差分結果から前記用紙を表わす画像を生成するための制御装置とを備える、読取装置。 - 前記第1LEDおよび前記第2LEDは、紫外光を発し、
前記読取装置は、少なくとも3つの前記発光素子を備え、
少なくとも3つの前記発光素子の内の第1発光素子は、前記第2LEDから発せられる紫外光で励起されて赤色光を発する赤色蛍光体を前記蛍光体として有し、
少なくとも3つの前記発光素子の内の第2発光素子は、前記第2LEDから発せられる紫外光で励起されて緑色光を発する緑色蛍光体を前記蛍光体として有し、
少なくとも3つの前記発光素子の内の第3発光素子は、前記第2LEDから発せられる紫外光で励起されて青色光を発する青色蛍光体を前記蛍光体として有し、
前記ラインセンサは、
前記第1LEDから発せられ前記用紙で反射された紫外光を受けて受光量に応じた前記基準信号を生成し、
前記第1発光素子から発せられ前記用紙で反射された赤色光を受けて受光量に応じた第1画像信号を前記画像信号として生成し、
前記第2発光素子から発せられ前記用紙で反射された緑色光を受けて受光量に応じた第2画像信号を前記画像信号として生成し、
前記第3発光素子から発せられ前記用紙で反射された青色光を受けて受光量に応じた第3画像信号を前記画像信号として生成し、
前記制御装置は、
前記第1画像信号から前記基準信号に対応する成分を除去して得られる差分結果と、前記第2画像信号から前記基準信号に対応する成分を除去して得られる差分結果と、前記第3画像信号から前記基準信号に対応する成分を除去して得られる差分結果とを合成し、前記画像を生成する、請求項1に記載の読取装置。 - 前記制御装置は、前記基準信号を所定倍に減衰した上で、または前記画像信号を所定倍に増幅した上で、前記画像信号から前記基準信号を減算する、請求項2に記載の読取装置。
- 前記制御装置は、前記第1LEDの現在までの総発光時間および前記発光素子の現在までの総発光時間の少なくとも一方に応じて、前記基準信号の減衰率または前記画像信号の増幅率を変える、請求項3に記載の読取装置。
- 前記読取装置は、前記第1LEDまたは前記発光素子の周囲の温度を検知するための温度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記基準信号の減衰率または前記画像信号の増幅率を変える、請求項3または4に記載の読取装置。 - 前記読取装置は、白板をさらに備え、
前記制御装置は、前記第1LEDから発せられ前記白板で反射された光を受けて前記ラインセンサから出力される信号のレベルと、前記発光素子から発せられ前記白板で反射された光を受けて前記ラインセンサから出力される信号のレベルとが互いに等しくなるように、前記第1LEDおよび前記第2LEDの発光を制御する、請求項3〜5のいずれか1項に記載の読取装置。 - 前記白板の一部には、紫外光を反射するための塗料が塗布されており、
前記制御装置は、前記第1LEDから発せられ前記塗料で反射された光を受けて前記ラインセンサから出力される信号のレベルと、前記発光素子から発せられ前記塗料で反射された光を受けて前記ラインセンサから出力される信号のレベルとが互いに等しくなるように、前記第1LEDおよび前記第2LEDの発光を制御する、請求項6に記載の読取装置。 - 前記読取装置は、紫外光を反射するための反射板をさらに備え、
前記制御装置は、前記第1LEDから発せられ前記反射板で反射された光を受けて前記ラインセンサから出力される信号のレベルと、前記発光素子から発せられ前記反射板で反射された光を受けて前記ラインセンサから出力される信号のレベルとが互いに等しくなるように、前記第1LEDおよび前記第2LEDの発光を制御する、請求項3〜5のいずれか1項に記載の読取装置。 - 前記第1LEDおよび前記第2LEDは、青色光を発し、
前記読取装置は、少なくとも2つの前記発光素子を備え、
少なくとも2つの前記発光素子の内の第1発光素子は、前記第2LEDから発せられる青色光で励起されて赤色光を発する赤色蛍光体を前記蛍光体として有し、
少なくとも2つの前記発光素子の内の第2発光素子は、前記第2LEDから発せられる青色光で励起されて緑色光を発する緑色蛍光体を前記蛍光体として有し、
前記ラインセンサは、
前記第1LEDから発せられ前記用紙で反射された青色光を受けて受光量に応じた前記基準信号を生成し、
前記第1発光素子から発せられ前記用紙で反射された赤色光を受けて受光量に応じた第1画像信号を前記画像信号として生成し、
前記第2発光素子から発せられ前記用紙で反射された緑色光を受けて受光量に応じた第2画像信号を前記画像信号として生成し、
前記制御装置は、
前記基準信号と、前記第1画像信号から前記基準信号に対応する成分を除去して得られる差分結果と、前記第2画像信号から前記基準信号に対応する成分を除去して得られる差分結果とを合成し、前記画像を生成する、請求項1に記載の読取装置。 - 前記読取装置は、青色光を反射するための反射板をさらに備え、
前記制御装置は、前記第1LEDから発せられ前記反射板で反射された光を受けて前記ラインセンサから出力される信号のレベルと、前記発光素子から発せられ前記反射板で反射された光を受けて前記ラインセンサから出力される信号のレベルとが互いに等しくなるように、前記第1LEDおよび前記第2LEDの発光を制御する、請求項9に記載の読取装置。 - 用紙の読取方法であって、
所定波長の光を発するための第1LEDを発光するステップと、
前記第1LEDから発せられ前記用紙で反射された光を受けて受光量に応じた基準信号を生成するステップと、
前記所定波長の光を発する第2LEDと、当該第2LEDから発せられる光で励起される蛍光体とを有する発光素子を発光するステップと、
前記発光素子から発せられ前記用紙で反射された光を受けて受光量に応じた画像信号を生成するステップと、
前記画像信号から前記基準信号に対応する成分を除去して得られる差分結果から前記用紙を表わす画像を生成するステップとを備える、読取方法。 - 用紙の読取プログラムであって、
前記読取プログラムは、コンピュータに、
所定波長の光を発するための第1LEDを発光するステップと、
前記第1LEDから発せられ前記用紙で反射された光を受けて受光量に応じた基準信号を生成するステップと、
前記所定波長の光を発する第2LEDと、当該第2LEDから発せられる光で励起される蛍光体とを有する発光素子を発光するステップと、
前記発光素子から発せられ前記用紙で反射された光を受けて受光量に応じた画像信号を生成するステップと、
前記画像信号から前記基準信号に対応する成分を除去して得られる差分結果から前記用紙を表わす画像を生成するステップとを実行させる、読取プログラム。
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