JP2023066120A - 画像読取装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】点灯スキャン実行後の消灯スキャン実行中にユーザが原稿を取り出すことを防止する。
【解決手段】読み取りユニット5を移動させながら光源401を点灯させて原稿台11上の原稿からの反射光をセンサ3によって読み取る点灯スキャンと、読み取りユニット5を移動させながら光源を点灯させずに原稿台11上の原稿をセンサ3によって読み取る消灯スキャンとを実行する読取制御手段113と、点灯スキャンによって読み取られる点灯スキャン画像において原稿台11上の原稿の外側の読み取り位置に含まれる外光の影響を、消灯スキャンによって読み取られる消灯スキャン画像に基づいて低減する画像処理手段113とを備え、光源制御手段113は、消灯スキャンを開始してから終了するまでの間において、光源を点灯させる光源点灯制御を行うことを特徴とする。
【選択図】図7
【解決手段】読み取りユニット5を移動させながら光源401を点灯させて原稿台11上の原稿からの反射光をセンサ3によって読み取る点灯スキャンと、読み取りユニット5を移動させながら光源を点灯させずに原稿台11上の原稿をセンサ3によって読み取る消灯スキャンとを実行する読取制御手段113と、点灯スキャンによって読み取られる点灯スキャン画像において原稿台11上の原稿の外側の読み取り位置に含まれる外光の影響を、消灯スキャンによって読み取られる消灯スキャン画像に基づいて低減する画像処理手段113とを備え、光源制御手段113は、消灯スキャンを開始してから終了するまでの間において、光源を点灯させる光源点灯制御を行うことを特徴とする。
【選択図】図7
Description
本発明は、透過部材で構成された原稿台に載置される原稿を読み取る画像読取装置に関する。
透過部材で構成された原稿台上に載置される原稿に対して、原稿台内部からLEDなどの光源によって光を照射し、原稿で反射された光をCISなどの読取センサを用いて受光して、原稿画像を読み取るフラットベッドスキャナのような画像読取装置が知られている。
このような画像読取装置では、原稿台に載置された原稿の画像を読み取るために、主走査方向にライン状に配置された読取センサを、配置されたラインと直交する方向(副走査方向)に移動させながら、原稿の全領域を読み取り、読み取った画像を画像データとして出力する。
また、読み取った画像データから、原稿のサイズを検知するために、反射光以外の光(以降、外光と呼称する)を遮蔽し、出力する画像が外光の影響を受けないように、画像読取装置に原稿台を覆う蓋が備えられた構成となっている。
しかし、操作者が、画像を読み取る際に、原稿を原稿台に載置した後に必ず蓋を閉じる必要があるため、多くの原稿をスキャンしようとすると手間がかかり、ユーザの作業効率を下げてしまう。
そこで、蓋を開けた状態で、外光の影響を受けた画像データが出力されたとしても、原稿台に載置された原稿の原稿サイズを検出する方法が、以下の特許文献により提示されている。
図1は、蓋を開けた状態で、原稿台上に載置された原稿の画像を読み取った時の画像データを示した図である。
原稿台の全領域を読み取って出力された画像データには、原稿台に載置された原稿Dの画像が得られる。
しかし、原稿D以外の領域は、外光の影響を受けて出力される為、原稿Dの原稿端を検出できない。
特許文献1においては、画像読取装置は、読取センサを基準位置から副走査方向で反対側の位置まで移動させる往路の移動では、光源を点灯させた状態で図1(a)のような外光Eと原稿の反射光(原稿D)とを含んだ画像を読み取る(この時のスキャンを点灯スキャンと呼ぶ)。
次に、反対側の位置から基準位置に戻ってくる復路の移動では、光源を消灯させ、原稿からの反射光が無い状態で、外光の影響のみを画像として読み取る(この時のスキャンを消灯スキャンと呼ぶ)。
図1(b)は、消灯スキャンで読み取られた画像である。光源を消灯させた状態で画像が読み取られる為、原稿Dの領域には外光Eの影響がなく黒画像となっている。
この消灯スキャン画像と点灯スキャンの画像とに基づき、外光の影響を抑えることができる。
しかし、蓋を開けた状態でスキャンしており、さらに、この消灯スキャン中には光源が消灯したまま読み取りを行っているため、スキャンが終了したとユーザが誤って認識し、原稿を原稿台から取り除いてしまうおそれがある。
その結果、画像読取装置は、点灯スキャン画像と消灯スキャン画像を使って正確に外光の影響を受けた領域を取り除くことが出来ず、結局原稿サイズを正確に検知できないという課題がある。
上記を鑑み、本発明に係る画像読取装置は、
原稿を載置する原稿台と、
前記原稿台上の原稿の画像を読み取るセンサと、
前記センサが搭載され、前記原稿台に対し主走査方向と直交する副走査方向に移動する読み取りユニットと、
前記読み取りユニットに搭載された光源と、
前記光源の点灯制御を行う光源制御手段と、
前記読み取りユニットを移動させながら前記光源を点灯させて前記原稿台上の原稿からの反射光を前記センサによって読み取る点灯スキャンと、前記読み取りユニットを移動させながら前記光源を点灯させずに前記原稿台上の原稿を前記センサによって読み取る消灯スキャンとを実行する読取制御手段と、
前記点灯スキャンによって読み取られる点灯スキャン画像において前記原稿台上の原稿の外側の読み取り位置に含まれる外光の影響を、前記消灯スキャンによって読み取られる消灯スキャン画像に基づいて低減する画像処理手段と
を備え、
前記光源制御手段は、前記消灯スキャンを開始してから終了するまでの間において、前記光源を点灯させる光源点灯制御を行うことを特徴とする。
原稿を載置する原稿台と、
前記原稿台上の原稿の画像を読み取るセンサと、
前記センサが搭載され、前記原稿台に対し主走査方向と直交する副走査方向に移動する読み取りユニットと、
前記読み取りユニットに搭載された光源と、
前記光源の点灯制御を行う光源制御手段と、
前記読み取りユニットを移動させながら前記光源を点灯させて前記原稿台上の原稿からの反射光を前記センサによって読み取る点灯スキャンと、前記読み取りユニットを移動させながら前記光源を点灯させずに前記原稿台上の原稿を前記センサによって読み取る消灯スキャンとを実行する読取制御手段と、
前記点灯スキャンによって読み取られる点灯スキャン画像において前記原稿台上の原稿の外側の読み取り位置に含まれる外光の影響を、前記消灯スキャンによって読み取られる消灯スキャン画像に基づいて低減する画像処理手段と
を備え、
前記光源制御手段は、前記消灯スキャンを開始してから終了するまでの間において、前記光源を点灯させる光源点灯制御を行うことを特徴とする。
本発明によれば、消灯スキャン時に原稿が取り除かれることを防ぎ、原稿サイズを正確に検知することができる。
<<第1の実施形態>>
<画像読取装置のハードウェア構成>
以下では本発明の第1の実施形態について説明する。図2及び図3は、第1の実施形態に係る画像読取装置の外観を示す斜視図である。
<画像読取装置のハードウェア構成>
以下では本発明の第1の実施形態について説明する。図2及び図3は、第1の実施形態に係る画像読取装置の外観を示す斜視図である。
本実施形態では、画像読取装置101として、フラッドベッドスキャナを一例として説明する。
図2には画像読取装置101の蓋20が閉じられた状態を示す。図3には画像読取装置101の蓋20が開かれた状態を示す。なお、図3には、原稿台11上に載置された原稿Dを示している。
また、線Qは原稿台11の前端を表す線である。また、線Rは原稿台11の後端を表す線である。
画像読取装置101は、後述する下部ユニット10及び蓋20を備える。蓋20は、前蓋21及び後蓋22を含み、図2及び図3に示すように、下部ユニット10に取り付けられる。
蓋20は、折り畳み可能となっている。前蓋21は、凹形状の前端部23を有する。具体的には、蓋20は、前蓋21及び後蓋22の原稿Dとの当接面(原稿Dと接する面であり、閉状態で原稿台11と対向する面)が互いに近づく方向に折り畳み可能となっている。
なお、本実施形態では、蓋20は所定の折り畳み状態で下部ユニット10上の1箇所又は複数箇所に設定された位置で保持されるようになっている。
また、凹形状の前端部23と原稿台11との隙間からは、冊子等の原稿が差し込みできるようになっている。
そして、蓋20は、前端部23を介して差し込まれた原稿を動かさずに、下部ユニット10上を原稿台11に沿って前蓋21の端部がスライド移動自在に設けられている。ここでは、一例として蓋20を備える画像読取装置101について説明する。
しかし、本発明は蓋20に限定されず、折り畳みできない蓋であっても良い。また、例えば、蓋20を設けなくてもよく、原稿Dを読み取る際に外光の影響を受ける形態(構造)の画像読取装置に適用可能である。
次に、図4を参照して、下部ユニット10の詳細な構成について説明する。図4は図3のA-A断面図である。
下部ユニット10は、図4に示すように、原稿台11、読み取りユニット5及び駆動ユニット4を備える。原稿台11は、読み取り対象の原稿を載置するための台であり、光を透過するガラスによって構成されている。読み取りユニット5は光源としての発光素子であるLEDアレイ2及びイメージセンサ3、レンズ403等で構成される。LEDアレイ2は、原稿台11に載置された原稿に対して光を照射する。イメージセンサ3は、主走査方向のラインごとに画像を読み取るラインセンサであり、読み取りユニット5を副走査方向に移動することにより原稿の全てを読み取ることができる。
ここで、イメージセンサ3に入射する光は、例えば、LEDアレイ2によって照射された光が原稿Dで反射し、レンズ403を通過した反射光の他に、同じくレンズ403を通過してきた外光等も含まれる。
読み取りユニット5は、読み取り開始前は基準位置である原稿台11の前端部である線Qに示す位置にその読み取り位置が位置するように移動させられている。また、読み取りユニット5は原稿を読み取る際に基準位置である線Qと、原稿台11の後端部である線Rに示す位置との間をその読み取り位置が移動するように駆動ユニット4により移動されながら読み取りを行う。なお、以下の説明において、単に読み取りユニット5を線Qに位置するように移動するなどと説明することがあるが、読み取りユニット5の読み取り位置が線Qに位置するように読み取りユニット5を移動することを意味する。
図5、図6は読み取りユニット5の構成を説明するための内部構成の概要図である。図6は図5のB-B断面図である。図5に示すようにLEDアレイ2は、主走査方向に並んで配置されたLED401を複数個搭載しており、個別に点灯させることが可能である。このLEDアレイ2から照射され、原稿で反射された光を、レンズ403を通過して基板402上に配置されたイメージセンサ3によって受光することによって画像の読み取りを行う。
<画像読取装置の制御構成>
次に、図7を参照して、本実施形態における画像読取装置101の制御構成について説明する。
次に、図7を参照して、本実施形態における画像読取装置101の制御構成について説明する。
画像読取装置101は、画像処理部113を含むCPUを備え、CPUから画像読取部112内の光源制御部111に対して制御指示を行い、画像読み取りを実行する。
光源制御部111は、LEDアレイ2のLED401それぞれの点灯または消灯の個別制御を行う。画像読取部112は、画像読み取りを行う際に光源制御部111を用いて光源の点灯パターンを制御しながら読み取っている。画像読取部112は、読み取った画像データを画像処理部113に出力する。画像処理部113は、画像読取部112によって入力される画像データに対して処理を行い、外部通信I/Fを介して外部へ出力する。
<光源制御と読取処理>
以降、LEDアレイ2のLED401を全点灯する点灯スキャンと、LED401をある一定の周期で全点灯と全消灯を繰り返し、全消灯の場合にのみイメージセンサ3の出力を読み取る消灯スキャンをLED401の点灯と交互に実行する点滅スキャンについて説明する。なお、以下の説明においては、図3に示す通り、蓋20が原稿台11と対向しないように開放された状態でスキャンを実行するものとして説明する。
以降、LEDアレイ2のLED401を全点灯する点灯スキャンと、LED401をある一定の周期で全点灯と全消灯を繰り返し、全消灯の場合にのみイメージセンサ3の出力を読み取る消灯スキャンをLED401の点灯と交互に実行する点滅スキャンについて説明する。なお、以下の説明においては、図3に示す通り、蓋20が原稿台11と対向しないように開放された状態でスキャンを実行するものとして説明する。
まず、点灯スキャンでの光源制御と読取処理について説明する。図8はLEDアレイ2のLED401の点灯状態を示す図である。読み取りを開始すると読み取りユニット5は線Qの位置で、図8に示すように光源制御部111によってLED401を全点灯し、レンズ403を通過した反射光及び外光をイメージセンサ3で読み取る読取制御を実行する。
画像読取装置101は読み取り動作を行いながら、一画素分の距離だけ駆動ユニット4を用いて線Rに向かって読み取りユニット5を移動させる。一画素分の距離だけ読み取りユニット5を移動させる動作を、読み取りユニット5が線Rの位置に到達するまで繰り返し、原稿台11全体を読み取り、後段の処理に出力する。
次に、点滅スキャンでの光源制御と読取処理について説明する。上述した方法での点灯スキャンでの読み取りが終了すると、読み取りユニット5が線Rに位置している。
ここで、点滅スキャンでの読取処理の流れについて図9を参照して説明する。図9は、点滅スキャンでの光源制御部111及び画像読取部112の制御手順を示すフローチャートである。
点灯スキャンでの読み取りが終了すると、画像読取部112は読み取りユニット5が線Rに位置しているかどうかの判定を行う(S11)。
読み取りユニット5が線Rに位置していると画像読取部112が判定した場合、(S12)に進む。
S11において、読み取りユニット5が線Rに位置していないと判定した場合には、画像読取部112は読み取りユニット5が線Rに位置するように補正する(S10)。
具体的な判定方法としては、図4のように副走査方向をY軸として、読み取りユニット5の読み取り位置の座標をYとし、Y軸上にある線Rの座標をYrとすると、S11では、Yr-1<Y<Yr+1であるかどうかを判定する。
駆動ユニット4を用いて、線Qに向かって一画素分の距離だけ読み取りユニット5を移動させつつ、読み取りユニット5が移動する間に、光源制御部111はLED401を全点灯する(S12)。
次に光源制御部111は、一画素分の距離だけ読み取りユニット5が移動する間に、光源制御部111はLED401を全消灯させる(S13)。
画像読取部112は、LED401を消灯させた状態で、レンズ403を通過した外光をイメージセンサ3で読み取る(S14)。この、LED401を消灯させた状態で取得した画像を消灯スキャン画像と呼ぶ。
次にS15では、画像読取部112は読み取りユニット5が線Qに位置したかどうか判定を行う。
ここで、Y軸上にある線Qの座標をYqとする。S15では、Yq-1<Y<Yq+1であるかどうかを判定する。そして、読み取りユニット5が線Qに位置していると画像読取部112が判定した場合、読み取った結果を後段の処理に出力して終了する。S15において、読み取りユニット5が線Qまで到達していないと判定した場合は、画像読取部112は(S12)に戻る。
なお、本実施形態では、一画素ごとにLED401の点滅を繰り返す制御を行っていたが、ユーザがスキャン中と認識できる程度であれば、点灯処理を所定画素数ごとに行っても良い。また、点灯処理を所定画素数だけ連続して行い、消灯処理を一画素分だけ行う動作を繰り返しても良い。さらに、それらの組み合わせとして、点灯処理を所定画素数だけ連続して行い、消灯処理を所定画素数だけ連続して行っても良い。
また、実際には、光っていることが操作者から判別できる時間であればよく、且つ、原稿からの反射光がイメージセンサ3の出力に及ぼす影響が少ないようなわずかな光量で点灯させても構わない。
<画像処理>
次に、図10及び図11を参照して、画像処理部113による画像読取部112で読み取られた画像データの画像処理について説明する。
次に、図10及び図11を参照して、画像処理部113による画像読取部112で読み取られた画像データの画像処理について説明する。
図10は、本実施形態における画像処理部113による画像処理の様子を示す図である。
図10において、画像I1_1は、点灯スキャンで読み取った画像(点灯スキャン画像)である。
一方、画像I1_2は、点滅スキャンで読み取った画像(点滅スキャン画像)である。
画像I1_1では、原稿部以外の領域では外光の影響を受けている箇所は白くなり、外光の影響を受けていない箇所は黒くなっている。黒くなっているのは蓋20が開放されていることにより、蓋20からの反射がないためである。
画像I1_2では、原稿の部分は黒くなっている。原稿部以外の領域については、外光の影響を受けている箇所は白くなっており、外光の影響を受けていない箇所は黒くなっている。なお、この画像I1_2は点滅スキャン画像であるが、点滅スキャンして取得した元画像は点灯スキャン画像である画像I1_1よりも副走査方向の画素が半分になっている。そのため、この画像I1_2は、点滅スキャンで読み取った元画像の解像度を点灯スキャン画像の解像度に一致するように解像度変換処理によって調整されている。本実施形態においては、点滅スキャンで取得した元画像は、点灯スキャンにおける奇数ライン(または偶数ライン)で点灯し、偶数ライン(または奇数ライン)で消灯したうえで読み取っており、偶数ラインで取得した画素値と隣接する奇数ラインにコピーすることで、解像度を合わせた点滅スキャン画像を取得している。解像度を合わせる処理はこれに限られず、点滅スキャンにおける点灯ラインと消灯ラインの比率が一対一とは異なる場合であっても、消灯ラインで取得した画素値を近接する点灯ラインにそのままコピーしたり補正した上でコピーしたりすることで解像度を合わせればよい。
画像I1_3は、画像I1_1と画像I1_2との差分データを得る処理aが施された、原稿の位置やサイズを検知するための検知用画像である。
画像I1_4は、画像I1_3から原稿の位置やサイズ等を検知した結果の画像であり、画像I1_5は、画像処理部113から出力される、原稿部のみが明るい画像である。これらの画像について詳しくは後述する。
また、本実施形態においては、外光、及び原稿からの反射光を受光した領域の明度を検出できるように、所定の閾値D1を設けている。閾値D1について図11(a)及び図11(b)を用いて説明する。図11(a)は図10の画像I1_1を示す。図11(b)は図11(a)にある線X上における画像I1_1の明度を示す。図11(a)及び図11(b)において、原稿による反射光の領域は線X上のA~Bの範囲である。外光の影響を受けた領域は線X上のC~Dの範囲である。図11(b)の閾値D1は、これらの明度を示す画素を検出可能なよう予め定められた所定の閾値である。
画像処理部113は図10に示す画像I1_2に対し、上述した閾値D1よりも大きい明度を有する画素の座標を調べる。画像処理部113は、画像I1_2において閾値D1よりも大きい明度を示す画素の座標に対応する画像I1_1の画素の明度を、黒を示すデータに変更する(処理a)。上記処理aを画像全体に対して行うことで、図10に示す画像I1_3が作成される。画像I1_3は画像I1_1から外光の影響を取り除いた画像である。したがって画像I1_3は、原稿部は白く、原稿部以外の領域は黒くなる。
なお、全点灯スキャンでの画像I1_1と点滅スキャンでの画像I1_2とを別々に読み取っているため、互いの座標には多少のずれが生じることがある。このため、画像I1_3を出力する際には外光の影響が残っていたり、画像I1_1において外光に近い部分が欠けていたりすることがある。このようなノイズを除去するために、画像処理部113は、画像I1_3を用いて原稿サイズを求める。
原稿サイズの求め方について説明する。前述したように画像I1_3は原稿部は白く、原稿部以外の領域は黒い。画像処理部113は、画像I1_3の任意の主走査方向でのラインにおいて、画像I1_3の左端から右端にむけて上記閾値D1より明度の大きい画素を検索する。検索開始後初めてD1より明度の大きい画素Aがあった場合、画素Aの座標を記録する。この処理を主走査方向における全てのラインで行う。更に右端から左端に向けても同様に処理を行うことによって原稿の概形が特定できる。
次に画像処理部113は、主走査方向及び副走査方向に対して最も外側にある4点を調べる。そして4点を結んだ四角形において、例えば最も長い辺の傾きを基準にした四角形を含む最小の長方形(画像I1_4)を求める。長方形を求めることにより、原稿台11上の原稿の内側及び外側を示す境界を特定して原稿の位置、サイズを計測する。最後に画像I1_1に対して上記境界より外側の全画素に対して黒を示すデータにすることにより画像I1_5を得る。
なお、本実施形態では、画像読取装置101は点滅スキャンでの解像度(第2解像度)を、点灯スキャンの解像度(第1解像度)よりも低い解像度に設定してもよい。点滅スキャンにおける解像度を点灯スキャンの解像度よりも低い解像度にすることにより、読み取りユニット5を移動させる速度を速くすることができ、画像読取装置101が原稿を読み取る際に必要となる時間を短縮することができる。ここで、画像I1_3を画像I1_1と画像I1_2を用いて出力する際には、予め画像I1_1に対して画像I1_2と同じ解像度にまで下げる解像度変換を行うか、画像I1_2を画像I1_1と同じ解像度に上げる解像度変換を行う。
勿論、本発明は上記解像度設定に限定されず、第2解像度は第1解像度と同程度であってもよいし、第1解像度よりも高解像度であってもよい。これらの場合、点滅スキャンにおける点灯動作は、消灯スキャンが行われる位置と副走査方向で同じ位置で実行されても良い。
また、本実施例では、LEDアレイを備えた画像読取装置を例に説明したが、一つのLEDを用いて、導光体と呼ばれる光をセンサアレイ上に照射する部材備えた画像読取装置を用いても構わない。
以上説明した光源(LED401)点灯制御、読取制御、画像処理により、原稿台11上に載置された原稿の外側の部分に入射する外光の影響を低減したスキャン画像を得ることができる。
<<第2の実施形態>>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。基本的な構成、制御については第1の実施形態と同様であり、その部分については説明を省略する。本実施形態では画像読取装置101は第1の実施形態で説明した点灯スキャン後に、一部点灯スキャンを実行する。一部点灯スキャンは、点灯スキャン画像の黒画素の位置でLED401が点灯するスキャンである。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。基本的な構成、制御については第1の実施形態と同様であり、その部分については説明を省略する。本実施形態では画像読取装置101は第1の実施形態で説明した点灯スキャン後に、一部点灯スキャンを実行する。一部点灯スキャンは、点灯スキャン画像の黒画素の位置でLED401が点灯するスキャンである。
<光源制御と読取処理>
図12乃至図13を用いて一部点灯スキャンでの光源制御と読取処理について説明する。
図12乃至図13を用いて一部点灯スキャンでの光源制御と読取処理について説明する。
図12は一部点灯スキャンにおける光源制御部111の制御手順を示す図である。図12中の画像I1_1において、白い領域は、外光、及び原稿からの反射光を受光した領域を示している。
図12内の画像I1_1は、点灯スキャンで読み取った画像(点灯スキャン画像)である。
図12において画像I1_1の下部に記した範囲BLKについて説明する。画像読取装置101は画像I1_1の副走査方向のあるラインの全画素と上記閾値D1を比較する。全ての画素における明度がD1未満の場合、そのラインをすべての画素が黒い領域であるBLK領域と判定する。画像I1_1全体に対しBLK領域か否かの判定を行うことでBLK領域を決定する。
図12の左下部に示した線M1はLED401[1]とLED401[2]との中線である。図の左下部に示した幅W[1]はイメージセンサ3の左端M0から線M1までの幅である。幅W[1]はLED401[1]の主走査方向における照射エリアである。同様に、線MnはLED401[n]とLED401[n+1]との中線である。幅W[n]は線Mn-1から線Mnまでの幅である。
図13は一部点灯スキャンにおける光源制御部111の制御手順を示すフローチャートである。以降、図13を参照してLEDアレイ2の点灯パターンを決定するまでの処理を示す。画像読取装置101は、予め取得した点灯スキャン画像I1_1において上述した方法によりBLK領域を決定する(S20)。
次に、注目するLEDの番号を示すnの初期値として、n=1とする(S21)。
次に、幅W[n]がBLK領域の範囲内かどうか判定を行う(S22)。幅W[n]がBLK領域の範囲内にある場合(S22でYes)、光源制御部111はLED401[n]を点灯させる(S23)。
S22において、幅W[n]の少なくとも一部分がBLK領域の範囲外である場合(S22でNo)、光源制御部111はLED401[n]を消灯させる(S24)。
そして、nがLEDアレイ2に搭載されたLED401の個数numより小さければ(S25でYes)、nの値を1増やし(S26)、光源制御部111は(S22)から処理を繰り返す。
nがLEDアレイ2に搭載されたLED401の個数num以上であれば、図13の流れで決定した点灯パターンで画像読取部112は読取処理を行う。
一部点灯スキャンの読取処理について説明する。光源制御部111はLED401を上記図13の流れで決定した点灯パターンで点灯し、画像読取部112はイメージセンサ3でレンズ403を通過した反射光及び外光を読み取りながら、一画素分の距離だけ駆動ユニット5を用いて線Qに向かって読み取りユニット5を移動させる。ただし、画像読取部112は光源制御部111がLED401[n]を点灯した場合、幅W[n]の範囲を含みその外側の部分ではイメージセンサ3でレンズ403を通過した反射光及び外光を読み取らない。例えば、光源制御部111が図12のLED401[1]を点灯した場合、幅W[1]の範囲ではイメージセンサ3でレンズ403を通過した反射光及び外光を読み取らない。
上記一画素分の距離だけ読み取りユニット5を移動させる動作を、読み取りユニット5が図4(b)の線Qの位置に到達するまで繰り返し、原稿台11を読み取り、後段の処理に出力する。
以上説明した本実施形態においては、一部点灯スキャンとして、副走査方向のあるラインを常時点灯させるものについて説明したが、これに限られない。例えば、あるラインを間欠的に点灯しても良いし、点灯スキャンによって特定された原稿の位置に基づいて、原稿がない部分において主走査方向全体を点灯しても良い。
<<第3の実施形態>>
以下では本発明の第3の実施形態について説明する。基本的な構成、制御については第2の実施形態と同様であり、その部分については説明を省略する。本実施形態では第1の実施形態で説明した点灯スキャン後に、第2の実施形態とは異なり、点灯箇所が交互に入れ替わる一部点灯スキャン(部分点灯スキャン)を実行する。本実施形態における一部点灯スキャンは、LED401のうち偶数番目を点灯する図14(a)に示した点灯パターンaと奇数番目のLED401を点灯する図14(b)に示した点灯パターンbを持つ。また、読み取りユニット5が副走査方向に移動する度に点灯パターンaと点灯パターンbを交互に行うスキャンである。
以下では本発明の第3の実施形態について説明する。基本的な構成、制御については第2の実施形態と同様であり、その部分については説明を省略する。本実施形態では第1の実施形態で説明した点灯スキャン後に、第2の実施形態とは異なり、点灯箇所が交互に入れ替わる一部点灯スキャン(部分点灯スキャン)を実行する。本実施形態における一部点灯スキャンは、LED401のうち偶数番目を点灯する図14(a)に示した点灯パターンaと奇数番目のLED401を点灯する図14(b)に示した点灯パターンbを持つ。また、読み取りユニット5が副走査方向に移動する度に点灯パターンaと点灯パターンbを交互に行うスキャンである。
<光源制御と読取処理>
点灯箇所が交互に入れ替わる一部点灯スキャンの読取処理について図15を用いて説明する。図15は点灯箇所が交互に入れ替わる一部点灯スキャンの光源制御部111と画像読取部112の制御手順を示すフローチャートである。
点灯箇所が交互に入れ替わる一部点灯スキャンの読取処理について図15を用いて説明する。図15は点灯箇所が交互に入れ替わる一部点灯スキャンの光源制御部111と画像読取部112の制御手順を示すフローチャートである。
まず、S11では、読み取りユニット5の読み取り位置の座標Yに対し、Yr-1<Y<Yr+1であるかどうかを判定する。
S31でYesである場合、駆動ユニット4を用いて、図4(b)の線Qに向かって一画素分の距離だけ読み取りユニット5が移動する間に、光源制御部111は点灯パターンaでLED401を点灯する。 (S32)。
また、画像読取部112はイメージセンサ3でレンズ403を通過した反射光及び外光を読み取る(S33)。
読取制御を行いながら、画像読取部112は1画素分の距離だけ駆動ユニット4を用いて線Qに向かって読み取りユニット5を移動させる(S34)。
次に光源制御部111は現在の点灯パターンが点灯パターンaかどうか判定を行う(S35)。点灯パターンaならば(S35でYEs)、光源制御部111は以降の点灯パターンを点灯パターンbに切り替える(S36)。
S35において、現在の点灯パターンが点灯パターンaでないのであれば(S35でNo)、光源制御部111は点灯パターンaに切り替える(S37)。
画像読取部112は読み取りユニット5が線Qに位置したかどうか判定を行う(S38)。
そして、読み取りユニット5が線Qに位置していると画像読取部112が判定した場合、読み取った結果を後段の処理に出力する。
S38において、読み取りユニット5が線Qに位置していないと判定されれば、画像読取部112は(S33)から再度処理を行う。
<画像処理>
画像処理部113による画像読取部112で読み取られた画像データの画像処理について説明する。
画像処理部113による画像読取部112で読み取られた画像データの画像処理について説明する。
図16は、本実施形態における点灯箇所が交互に入れ替わる一部点灯スキャンで読み取った画像(一時点灯スキャン画像)を示す図である。
図17は、本実施形態における画像処理部113による画像処理の様子を示す図である。
一部点灯スキャン画像は、原稿部はLED401が点灯した箇所が明るくなる。具体的には、画像中の原稿部は副走査方向では、明るい画素と暗い画素が一画素ごとに交互に現れる。また、主走査方向ではLED401が点灯した箇所では明るい画素が現れる。一方、LED401が消灯した箇所では暗い画素が現れる。
原稿部の周囲では外光が当たっている箇所は白くなり、外光が当たっていない箇所は黒くなる。
図17における画像I1_1は点灯スキャン画像である。
一方、画像I2_2は、本実施形態における点灯箇所が交互に入れ替わる一部点灯スキャン画像である。なお、この一部点灯スキャン画像も、第1の実施形態で説明した消灯スキャン画像と同等であり、LED401を消灯して取得した画像であれば消灯スキャン画像に含まれる。
画像I2_2に更に処理を行い取得した画像I2_2_1について説明する。画像処理部113は画像I2_2に対し後述する式で副走査方向にのみぼかし処理(処理b)を実行する。画像処理部113は、ぼかし処理を全ての画素に対して行い、画像読取装置101は画像I2_2_1を得る。
ここで、主走査方向をX座標、副走査方向をY座標、補正対象となる画素の座標を(x、y)とする。
なお、ここで、ぼかし処理の一例を示したが、原稿Dの領域に現れた画像データをぼかすことができれば、上記の方法に限定しなくともよい。なお、原稿に黒い部分が多いと、このぼかし処理によって暗い部分が多くなることが想定されるが、原稿の周縁部は明るい部分が多く、概ね問題なく処理可能である。
ぼかし処理後の画像I2_2_1は、原稿部に明るい部分と暗い部分が存在する画像I2_2に対してぼかし処理をかけたものである。したがって画像I2_2_1は、画像I1_1と比較すると原稿部の明度は小さくなる。
画像I1_1及び画像I2_2_1を用いて画像I2_3を作成する流れについて、図18を用いて説明する。ここで、図18(a)、(b)は第1の実施形態で示した図11(a)、(b)と同じものであり、図18(a)は点灯スキャンで取得した画像I1_1を、図18(b)は、図18(a)の線X上における画像I1_1の明度を示している。図18(c)にはぼかし処理後の画像I2_2_1を示す。図18(d)は図18(c)の線X上における明度を示した図である。
また、図18(e)は図18(b)と図18(d)の明度差を示した図である。図18(e)の閾値D2は予め定められた所定の閾値である。点灯スキャンと一部点灯スキャンとでは、外光によって明度が高くなっている部分(線X上のC~Dの範囲)は基本的には概ね同等の明度を示すことになり、画像処理部113は、図18(e)で閾値D2より明度差が小さい範囲に対応する図18(a)の線X上の画素に対して、図18(f)に示すように、黒を示すデータに置換する(処理c)。
この処理cを画像I1_1全体に対して行うことにより、図17に示す画像I2_3が生成される。
2 LEDアレイ
3 センサ
4 駆動ユニット
5 LEDアレイを搭載した読み取りユニット
10 下部ユニット
11 原稿台
20 蓋
21 前蓋
22 後蓋
23 前端部
101 画像読取装置
111 光源制御部
112 画像読取部
113 画像処理部
401 LEDアレイに搭載されたLED
402 基板
403 レンズ
3 センサ
4 駆動ユニット
5 LEDアレイを搭載した読み取りユニット
10 下部ユニット
11 原稿台
20 蓋
21 前蓋
22 後蓋
23 前端部
101 画像読取装置
111 光源制御部
112 画像読取部
113 画像処理部
401 LEDアレイに搭載されたLED
402 基板
403 レンズ
Claims (11)
- 原稿を載置する原稿台と、
前記原稿台上の原稿の画像を読み取るセンサと、
前記センサが搭載され、前記原稿台に対し主走査方向と直交する副走査方向に移動する読み取りユニットと、
前記読み取りユニットに搭載された光源と、
前記光源の点灯制御を行う光源制御手段と、
前記読み取りユニットを移動させながら前記光源を点灯させて前記原稿台上の原稿からの反射光を前記センサによって読み取る点灯スキャンと、前記読み取りユニットを移動させながら前記光源を点灯させずに前記原稿台上の原稿を前記センサによって読み取る消灯スキャンとを実行する読取制御手段と、
前記点灯スキャンによって読み取られる点灯スキャン画像において前記原稿台上の原稿の外側の読み取り位置に含まれる外光の影響を、前記消灯スキャンによって読み取られる消灯スキャン画像に基づいて低減する画像処理手段と
を備え、
前記光源制御手段は、前記消灯スキャンを開始してから終了するまでの間において、前記光源を点灯させる光源点灯制御を行うことを特徴とする画像読取装置。 - 前記消灯スキャンで取得した第1画像の解像度は、前記点灯スキャンで取得した画像の解像度よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。
- 前記画像処理手段は、
前記第1画像の解像度を前記点灯スキャンで取得した画像の解像度と一致するように解像度変換処理を実行した第2画像を取得し、前記第2画像に基づいて前記外光の影響を低減することを特徴とする請求項2に記載の画像読取装置。 - 前記光源は、発光素子を2個以上備え、前記発光素子を個別に制御できることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像読取装置。
- 前記光源制御手段は、前記消灯スキャン中に、予め指定した発光素子を点灯させることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の画像読取装置。
- 前記光源制御手段は、前記点灯スキャン時に取得した明度が所定の閾値よりも小さい画素に対応する前記発光素子を、前記予め指定した発光素子とすることを特徴とする請求項5に記載の画像読取装置。
- 前記光源制御手段は、前記消灯スキャン中に前記光源を点灯させることが可能であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の画像読取装置。
- 前記光源制御手段は、前記消灯スキャン中に前記光源を一定周期で点灯させることが可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の画像読取装置。
- 原稿を載置する原稿台と、
前記原稿台上の原稿の画像を読み取るセンサと、
前記センサが搭載され、前記原稿台に対し主走査方向と直交する副走査方向に移動する読み取りユニットと、
前記読み取りユニットに搭載された光源と、
前記光源の点灯制御を行う光源制御手段と、
前記読み取りユニットを移動させながら前記光源を点灯させて前記原稿台上の原稿を前記センサによって読み取る点灯スキャンと、前記読み取りユニットを移動させながら前記光源制御手段によって前記主走査方向に対して前記光源が点灯と消灯を繰り返すように制御し、前記原稿台上の原稿を前記センサによって読み取る部分点灯スキャンとを実行する読取制御手段と、
前記部分点灯スキャンによって読み取られた部分点灯スキャン画像に対して、前記光源の点灯位置と消灯位置で取得した両方の画素を含む領域単位のぼかし処理を施したぼかし画像を生成し、
前記点灯スキャンによって読み取られる点灯スキャン画像において前記原稿台上の原稿の外側の読み取り位置に含まれる外光の影響を、前記点灯スキャン画像と前記ぼかし画像との明度差に基づいて低減する画像処理手段と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。 - 前記光源制御手段は、前記部分点灯スキャンにおいて前記発光素子を交互に点灯、消灯させる第1の点灯パターンと、前記点灯パターンを反転させた第2の点灯パターンを実行することを特徴とする請求項9に記載の画像読取装置。
- 前記読み取り手段は、前記光源及び前記センサを搭載した前記読み取りユニットが前記副走査方向に進む度に前記第1の点灯パターンと前期第2の点灯パターンを交互に行い、前記原稿を前記センサによって読み取ることで、前記部分点灯スキャンを実行することを特徴とする請求項10に記載の画像読取装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021176641A JP2023066120A (ja) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 画像読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021176641A JP2023066120A (ja) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 画像読取装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=86322008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021176641A Pending JP2023066120A (ja) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 画像読取装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2023066120A (ja) |
-
2021
- 2021-10-28 JP JP2021176641A patent/JP2023066120A/ja active Pending
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