JP3622919B2 - Image reading apparatus and image forming apparatus having the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像読み取り装置、画像形成装置、画像処理装置に関する。画像読み取り装置には、例えば、コンピュータに画像読み取りデータを出力するフラットベッドスキャナ、ハンディスキャナ、ドキュメントリーダ、OCR機器などが含まれる。画像形成装置および画像処理装置には、例えば、画像読み取り装置を備えたアナログ複写装置やデジタル複写装置、画像読み取り装置を備えたファクシミリ装置、画像読み取り装置に加えてプリンタや表示装置を備えたコンピュータシステムなどが含まれる。
【0002】
【従来の技術】
従来から、スキャナは、モノクロイメージスキャナ、カラーイメージスキャナなどの画像読み取り装置として、また、モノクロデジタル複写装置、カラーデジタル複写装置、モノクロファクシミリ、カラーファクシミリ等の画像形成装置や画像処理装置の入力機器として用いられている。それら装置においては、小型化、軽量化が強く望まれている。
【0003】
図16は、従来のスキャナを概略的に示す縦断断面図である。フラットベット型のスキャナ1001は、ケーシング1002の上面に、原稿を載置する原稿台ガラス1004および原稿台カバー1003を備えている。
【0004】
原稿台ガラス1004の一端部側には、シェーディング補正用の白基準板1005が設けられている。
【0005】
原稿台ガラス1004の下方には、原稿の露光用の光源であるハロゲンランプ1006および第一反射ミラー1007を搭載する第一のキャリッジ1008と、第二反射ミラー1009および第三反射ミラー1010を搭載する第二のキャリッジ1011とが、図示しないステッピングモータの駆動により、図示した走査方向に往復動自在に設けられている。
【0006】
ハロゲンランプ1006は、白基準板1005や原稿台ガラス1004の読み取り面(図16において原稿台ガラス1004の上面)に対して所定の角度で光を照射するように設けられている。
【0007】
第三反射ミラー1010からの反射光路上には、光電変換素子であるCCDリニアイメージセンサ(以下では、単にCCDという)1012と、CCD1012に結像するためのレンズユニット1013とが配設されている。CCD1012は、基板としてのセンサボード1015に搭載されている。
【0008】
白基準板1005または原稿で反射した光は、第一、第二、第三反射ミラー1007,1009,1010およびレンズユニット1013を経由してCCD1012に入射する。CCD1012は入射光量に対応した電圧をアナログ画像データとして出力する。
【0009】
画像読み取り装置1001は図示しないステッピングモータの駆動による第一及び第二のキャリッジ1008、1011の走行により原稿を露光走査する。
【0010】
なお、動力伝達機構(図示せず)を通じて、第一のキャリッジ1008および第二のキャリッジ1011を同時に移動する。この動力伝達機構(図示せず)は第二のキャリッジ1011の移動距離が第一のキャリッジ1008の移動距離の半分となるように設定され、第一および第二のキャリッジ1008、1011がどこに移動しようと、原稿からの反射光がCCD1012までの光路長が常に一定となるように構成される。
【0011】
なお、ここでは、CCD1012が配列されている方向を主走査方向とし、第一キャリッジ1008及び第二キャリッジ1011が移動する方向を副走査方向とする。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の画像読み取り装置の構成では、以下の問題を有していた。
【0013】
第一に、従来の画像読み取り装置は筐体が大きく重量も大きいものであった。通常、画像読み取り装置は利用者のデスク上に設置されるため、できるだけ小型化されることが好ましい。また、近年、モバイルコンピューティング環境が整う中、画像読み取り処理を移動先で実行したいという要求も高まりつつある。従来の画像読み取り装置は、走査処理のために光源を含む第一キャリッジが必要であり、また、従来の画像読み取り装置では原稿からの反射光線のうち、CCD1012に受光させる光線の選択のために第一キャリッジや第二キャリッジに含まれる多数のミラーが必要である。これら第一キャリッジ1008および第二キャリッジ1011など機械的駆動部分があるため、装置筐体が大きく重量も大きいものであり、持ち運びするには不便なものであった。
【0014】
第二に、従来の画像読み取り装置では、走査の際のキャリッジの機械的駆動部分があるため、機械的振動音や機械的摩擦音が発生するという問題があった。従来の画像読み取り装置は、走査処理において第一キャリッジ1008および第二キャリッジ1011を機械的に移動させ、走査光線を原稿読み取り面に対して照射する必要がある。第一キャリッジ1008および第二キャリッジ1011を機械的に駆動させる方法は種々あるが、例えば、ホイールとベルトによりトルクが与えられ、レール上をスライドすることにより駆動される。その際に機械的振動音や機械的摩擦音が発生する。
【0015】
第三に、従来の画像読み取り装置では、機械的駆動部分の耐久性や精度の問題があった。ベルトやホイールなど機械的部分の磨耗や破損、歪みや緩みなどによる不整駆動など耐久性や精度に影響を与える不具合が発生する恐れがある。
【0016】
そこで、本発明は、機械的駆動部分がなく、薄型かつ軽量である画像読み取り装置、画像読み取り装置を備えた画像形成装置、および、画像読み取り装置を備えた画像処理装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載の画像読み取り装置は、原稿を載置する原稿読み取り面を有する原稿台透明板と、前記原稿読み取り面の下に設けられた発光層であって、複数の小領域を持ち、前記小領域が発光状態と透明状態の2状態を有し、前記複数の小領域のうち、一部の小領域を発光状態とし、他の小領域を透明状態とすることにより前記原稿を照射する走査光線を生成する発光層と、前記発光層の下に設けられた液晶スリット層であって、複数の液晶の小領域を持ち、前記液晶の小領域が遮光状態と透明状態の2状態を有し、前記複数の液晶の小領域のうち、一部の液晶の小領域を透明状態とし、他の液晶の小領域を遮光状態とすることにより前記原稿からの反射光線に対するスリットを形成する液晶スリット層と、前記液晶スリット層の下に設けられた受光素子層であって、受光素子と、前記スリットを通過した前記原稿からの反射光線を前記受光素子上に結像させる光学系とを備えて前記原稿の画像を読み取る受光素子層を備えたものである。
【0018】
また、本発明の請求項2に記載の画像読み取り装置は、請求項1に記載の画像読み取り装置において、前記発光層の前記複数の小領域のうち一部の小領域を発光状態とし、他の小領域を透明状態として前記原稿を照射する走査光線を生成する走査処理を制御し、
前記液晶スリット層において、前記複数の液晶の小領域のうち一部の液晶の小領域を透明状態とし、他の液晶の小領域を遮光状態としてスリットを形成し、前記原稿からの反射光線の一部を選択的に通過させるスリット処理を制御するものである。
【0019】
本発明の請求項3に記載の画像読み取り装置は、請求項1または2に記載の画像読み取り装置において、前記発光層の前記発光状態とする小領域を所定順序により前記複数の小領域のうちの他の小領域に切り換えることにより前記走査光線の照射位置を移動し、前記液晶スリット層において、前記透明状態とする液晶の小領域を所定順序により前記複数の液晶の小領域のうちの他の液晶の小領域に切り換えることにより前記スリットの形成位置を移動するものである。
【0020】
上記構成により、従来必要とされていた機械的駆動部分を不要とすることができる。つまり、本発明の画像読み取り装置は発光層により走査光線を生成して走査するため、従来の画像読み取り装置で必要とされている走査光源を含む第一キャリッジは不要となり、また、液晶スリット層によりスリットを形成することにより、原稿からの反射光線を精度良く選択して通過させることができるので、従来の画像読み取り装置で必要とされていた反射光線の一部を選択するための第一キャリッジおよび第二キャリッジに含まれている多数のミラーは不要となる。
本発明の画像読み取り装置の発光層、液晶スリット層、受光素子層の各層は薄膜とすることができるので、薄くかつ軽量であるボード状の画像読み取り装置を得ることができる。
【0021】
次に、本発明の請求項4に記載の画像読み取り装置は、請求項1から3のいずれかの画像読み取り装置において、前記原稿台透明板上に載置された原稿に覆われた原稿領域を検知する原稿領域センサを備え、前記原稿領域センサから前記原稿領域の検知結果である原稿領域情報の通知を受け、前記発光層において前記走査光線を生成する範囲および前記液晶スリット層において前記スリットを形成する範囲を当該原稿領域の範囲内に制限するものである。
上記構成により、原稿台透明板面上に載置された原稿サイズとその位置に応じた原稿領域を動的に検知するため、操作者は原稿領域を指定入力することなく、直接、原稿台透明板面上に原稿を載置するのみで良い。
【0022】
次に、本発明の請求項5に記載の画像読み取り装置は、請求項1から3のいずれかに記載の画像読取装置において、前記原稿台透明板上に載置する原稿のサイズ情報を入力する原稿サイズ情報入力部を備え、前記原稿サイズ情報入力部から前記原稿のサイズ情報の通知を受け、前記発光層において前記走査光線を生成する範囲および前記液晶スリット層において前記スリットを形成する範囲を当該原稿のサイズ情報に応じた範囲内に制限するものである。
上記構成により、操作者は原稿サイズを指定入力し、原稿台透明板面上の所定の位置に原稿を載置するのみで良い。
【0023】
次に、本発明の請求項6に記載の画像読み取り装置は、請求項1から5のいずれかに記載の画像読み取り装置において、前記発光層の各小領域を、前記原稿読み取り面に対して所定角度をつけて形成し、前記反射光線を受ける位置に前記液晶スリット層のスリットを形成するものである。
上記構成により、走査光線を所定角度で原稿読み取り面に照射することができ、照射角度を調整することにより所定角度で反射する反射光線の光量を増やし、液晶スリット層のスリットを通過して受光素子層に受光される反射光線のレベルを高めることができる。
【0024】
次に、本発明の請求項7に記載の画像読み取り装置は、請求項1から6のいずれかに記載の画像読み取り装置において、前記原稿が載置されている原稿領域に応じて、前記原稿読み取り面を複数個の画像読み取り小範囲に分割する並列処理制御部を備え、前記発光層における前記走査光線の生成、前記液晶スリット層における前記スリットの形成、前記受光素子層における前記画像の読み取りを各々の前記画像読み取り小範囲に対して独立に実行することにより、前記画像読み取り小範囲に対する画像読み取り処理を並列処理とするものである。
上記構成により、自動的に原稿読み取り面を複数個の画像読み取り小範囲に分割して画像読み取り処理を独立して実行するので、画像読み取り処理の並列処理により装置全体の画像読み取り処理が高速化される。
【0025】
次に、本発明の請求項8に記載の画像読み取り装置は、請求項7に記載の画像読み取り装置において、それぞれの前記画像読み取り小範囲から読み取ったそれぞれの部分画像データを集めて全体画像データに合成する画像合成処理を行なう画像合成部を備えたものである。
上記構成によれば、画像読み取り装置において、並列処理により読み取った部分画像を一枚の全体画像として合成することができる。
【0026】
次に、本発明の請求項9に記載の画像読み取り装置は、請求項8に記載の画像読み取り装置において、前記並列処理制御部は、前記画像読み取り小範囲同士が隣接し合う境界において、前記隣接し合う画像読み取り小範囲のそれぞれに対して当該境界付近の同じ領域をオーバーヘッド領域としてそれぞれに付加し、前記画像読み取り小範囲の画像読み取り処理において、前記オーバーヘッド領域も含めて画像読み取り処理を実行し、前記画像合成部は、前記画像合成処理において、前記オーバーヘッド領域に相当する画像データをマッチングしつつ前記画像合成処理を実行するものである。
上記構成により、部分画像の合成が正確に行なわれているか確認しつつ全体画像を得ることができる。
【0027】
次に、本発明の請求項10に記載の画像読み取り装置は、請求項1から9のいずれかに記載の画像読み取り装置において、画像読み取りスタートモードとして、少なくともオートスタートモードとマニュアルスタートモードの2つのモードを持ち、前記原稿読み取り面に原稿がセットされたことを検知する原稿セット検知部を備え、前記オートスタートモードにある場合、前記原稿セット検知部から前記原稿セットの検知結果である原稿セット検知情報の通知を受けると、前記発光層における走査光線の生成、前記液晶スリット層におけるスリットの形成、前記受光素子層における原稿画像の読み取りを自動的に開始するものである。
上記構成により、操作者は直接、原稿台透明板面上に原稿を載置するのみで良く、従来必要であった操作者の手動入力によるスタートボタン押下動作を不要とし、自動的に画像読み取り処理がスタートすることとなる。
【0028】
また、本発明の画像形成装置は、請求項1から10のいずれかに記載の画像読み取り装置と、前記画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像を形成する画像形成部を備えたものである。
【0029】
また、本発明の画像処理システムは、請求項1から10のいずれかに記載の画像読み取り装置と、前記画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像処理を行なう画像処理部を備えたものである。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の画像読み取り装置、画像形成装置、画像処理システムの実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の具体例に限定されるものではない。
【0031】
(実施形態1)
本発明の実施形態1にかかる画像読み取り装置を示す。本発明の実施形態1にかかる画像読み取り装置は、発光層と液晶スリット層と受光素子層の3層構造を持ち、従来の画像読み取り装置で必要とされていた機械的駆動部分がないものである。各層を薄膜形成し、ボード状の画像読み取り装置としたものである。
【0032】
図1は、本発明の実施形態1の画像読み取り装置の基本概念を模式的に説明する図である。図1(A)が上面図、図1(B)が縦断断面図である。
図2(A)は第1層である発光層における走査処理の様子を模式的に示す図、図2(B)は発光層の小領域の構造を模式的に示した縦断断面図である。
図3(A)は第2層である液晶スリット層におけるスリット処理の様子を模式的に示す図、図3(B)は液晶スリット層の小領域の構造を模式的に示した縦断断面図、図3(C)は液晶スリット層の小領域の他の構造を模式的に示した図である。
図4(A)は第3層である受光素子層における受光処理の様子を模式的に示す図、図4(B)は受光素子層の小領域の構造を模式的に示した図である。
【0033】
図1(A)に示すように、本発明の画像読み取り装置100は、ケーシング110を備え、ケーシング110の内部に制御部120を含み、ケーシング110の外表面は原稿を載置する原稿読み取り面を有する原稿台透明板130となっている。なお、従来必要とされていた原稿台カバーは設けられていない。操作者は原稿台透明板130上に直接原稿を載置する。
制御部120は、走査処理制御部121、スリット処理制御部122、受光処理制御部123を備えている。
【0034】
図1(B)に示すように、画像読み取り装置100は、ケーシング110の内部に発光層200、液晶スリット層300、受光素子層400の3層構造を備えている。
【0035】
発光層200は、原稿台透明板130の原稿読み取り面の下に設けられており、複数の小領域を持ち、各小領域が少なくとも発光状態と透明状態の2状態を有するものである。薄型で発光状態と透明状態の2状態を有するものであれば良く、特に限定されないが、例えば各小領域を発光状態と透明状態の2状態を有する有機EL素子(有機エレクトロルミネッセンス素子)で構成した発光層が挙げられる。例えば図2(B)に示すように、各有機EL素子は透明電極202および203に挟持されている有機EL層201を備えており、当該透明電極202、203に電圧を印加した場合に発光状態となり、透明電極202、203に電圧を印加しない場合に透明状態となる。このように透明電極の印加電圧を制御することにより発光層の各小領域の発光状態と透明状態を制御することができる。
【0036】
図2(A)の例は、スタティック駆動のセグメント表示方式を採用した例であり、発光層200は、縦長の線状の小領域を有しており、各小領域の発光状態と透明状態が切り換えられるものである。当該発光層200は、小領域の発光状態と透明状態の切り換えを制御することにより走査光線を生成する。
【0037】
図2(A)の構成では、走査処理制御部121により、発光層200の一部の小領域を発光状態210とし、他の小領域を透明状態220として原稿を照射する走査光線を生成する走査処理を行なう。発光状態210にある小領域は太線で示されているように輝線を形成している。この輝線が走査光線となる。他の小領域はすべて透明状態220となっている。
【0038】
走査処理制御部121は走査処理において、発光層200の小領域のうち発光状態210とする小領域を所定順序により他の小領域に切り換えることにより走査光線の照射位置を移動する。図2(A)では発光状態210となっている小領域を矢印方向に隣接する小領域へと次々と切り換え、他の小領域を透明状態とすることにより、発光状態210となっている輝線の走査光線があたかも矢印方向に走査移動している場合と同じ効果が得られる。
照射された走査光線は原稿台透明板130の原稿読み取り面に載置された原稿に対して照射される。
【0039】
次に、液晶スリット層300は、発光層200の下に設けられており、複数の液晶の小領域を持ち、各小領域が少なくとも遮光状態と透明状態の2状態を有するものである。液晶スリット層300は一部の小領域を透明状態とし、他の小領域を遮光状態として反射光線に対するスリットを形成する。当該スリットにより照射された走査光線の原稿からの反射光線の一部を選択的に透過させる。
従来の画像読み取り装置であれば、原稿からの反射光線はすべて画像読み取り装置内部に入射してしまうので、その後、キャリッジに含まれるミラーによりその一部を選択するために当該ミラーが必須となるが、本発明の画像読み取り装置は液晶スリット層に形成されるスリットにより反射光線の一部を選択的に通過させるため、従来必須であったキャリッジが不要となる。
【0040】
本発明では液晶スリット層300として、薄型で遮光状態と透明状態の2状態を有するものであれば特に限定されないが、ここでは液晶素子を用いている。液晶素子の駆動方法や種類は特に限定されず広く適用することができるが、例えば、スタティック駆動によるセグメント方式の液晶素子とする場合、線状の縦長のセグメントとし、当該セグメントを液晶スリット層の各小領域とする。また、ダイナミック駆動によるシンプルマトリックス方式の液晶素子とする場合、ロー(図3では横方向)とカラム(図3では縦方向)を設け、線状の縦長の一つのカラムを液晶スリット層の小領域とする。
【0041】
液晶スリット層300の各液晶素子は、例えば、図3(B)に示すように、上から偏光フィルム301、ガラス基板302、画素電極である透明電極303、配向膜304、液晶305、配向膜306、対向電極である透明電極307、ガラス基板308、検光フィルム309を備えている。
図3(B)に示すように、液晶スリット層300の各小領域を構成する液晶素子に対して原稿からの反射光線が上方から入射してくる。
【0042】
偏光フィルム301は反射光線中、特定方向に振動する光のみを透過させることにより偏光を作り出すフィルムである。
透明電極303、307はITO(インジウムスズ酸化物)などの透明で導電性の高い物質により構成された電極である。
配向膜304、306は液晶分子を配向させるための膜であり、例えば、ポリイミドなどの耐熱性樹脂などである。
【0043】
本実施形態1にかかる図3(B)の構成を持つ液晶305は、一例として、電界効果複屈折型液晶(ECB型液晶)、ねじれネマティック型液晶(TN型液晶)、スーパーねじれネマティック型液晶(STN型液晶)、強誘電型液晶(FLC型液晶)などが挙げられる。
【0044】
検光フィルム309は偏光フィルム301と同様、通過する光のうち、特定方向に振動する光のみを透過させるフィルムである。
【0045】
図3(B)に示した液晶スリット層300の各小領域を構成する液晶素子は、偏光フィルム301、液晶305の状態、検光フィルム309の組み合わせにより、原稿からの反射光線を選択的に遮蔽したり通過させたりする。液晶305の状態は上下の透明電極303と307に電圧を印加するか否かを切り換えることで制御することができる。このように液晶305の状態を制御することで液晶スリット層300の各小領域の遮光状態320と透明状態310が制御される。
【0046】
例えば、ECB型液晶の場合、透明電極303および307に電圧を印加しないとき、ECB型液晶は一定方向に配向され、電圧を印加したときに液晶分子が一定の角度に傾き、複屈折効果により偏光状態が変化する。電圧を印加しないときには液晶305を通過した光線は複屈折効果が得られないので検光フィルム301を通過することができずに遮光状態となり、電圧を印加したときには液晶305を通過した光線は複屈折効果が得られるので検光フィルム309を通過できて透明状態となる。
【0047】
TN型液晶、STN型液晶の場合、液晶分子をねじって配向しておき、透明電極303および307に電圧を印加しないときは、液晶分子がねじれたままで通過する光の偏光面が回転するようになっており、偏光面が回転後の光線がそのまま透過できるように検光フィルム309の配置角度を調整しておく。透明電極303および307に電圧を印加したときは、液晶分子のねじれがほどけて通過する光の偏光面の回転がなくなるようになっており、偏光面が回転しない光線が遮蔽されるように検光フィルム309の配置角度を調整しておく。
【0048】
FLC型液晶の場合、薄膜形成により本来のらせん構造をほどいた状態で一定の電圧を印加した状態を初期状態とし、逆方向に電圧をかけた場合に液晶分子が傾いて複屈折効果が得られる。電圧を印加しないときは液晶305を通過した光線は複屈折効果が得られないので検光フィルム309を通過できず液晶素子は遮光状態となり、電圧を印加したときには液晶305を通過した光線は複屈折効果が得られるので検光フィルム309を通過でき、液晶素子は透明状態となる。
【0049】
この構造を持つ小領域を多数用意して液晶スリット層300とし、当該小領域の単位で透明状態310と遮光状態320を制御できるものとする。
【0050】
また、実施形態1にかかる液晶スリット層300の各小領域は、図3(B)の構成以外の構成も可能である。図3(C)は、本発明の他の構成にかかる液晶スリット層300の小領域の縦断断面を模式的に示した図である。
上から、ガラス基板302、透明電極303、配向膜304、液晶305、配向膜306、透明電極307、ガラス基板308を備えている。図3(C)に示した小領域の構造は、図3(B)に示した小領域の構造に比べて、偏光フィルム301と検光フィルム309が設けられていない。
【0051】
図3(C)の構成を持つ液晶305は、一例として、ゲストホスト型液晶(GH型液晶)などが挙げられる。
GH型液晶は、液晶分子(ホスト)に色素分子(ゲスト)を混ぜたものである。本発明の実施形態1にかかるGH型液晶は、色素分子として黒色または黒色に近い濃淡の濃い色素を混ぜておく。透明電極303および307に電圧を印加しないとき、GH型液晶において、色素分子は液晶分子とともに水平に配列された状態(光線に垂直方向の配列された状態)になって光線が色素分子により吸収される状態となる。色素分子として黒色または黒色に近い濃淡の濃いものを選択しておけば、概ね遮光状態となる。電圧を印加したときに液晶分子が垂直に立ち上がった状態となり、色素分子も垂直に立ち上がった状態(光線と平行な状態)となって光線の吸収がなくなる。つまり、透明状態となる。
【0052】
これらの構造を持つ小領域を多数用意して液晶層とし、当該小領域単位で透明状態310と遮光状態320を制御する。
【0053】
なお、上記説明したECB型液晶、TN型液晶、STN型液晶、FLC型液晶、GH型液晶は一例であり、多様な種類の液晶、多様な動作方法があり得る。本発明は、液晶層として、印加電圧のオンオフを切り換えることにより各小領域の透明状態と遮光状態が制御できるものであれば良く、その種類、動作方法は特に限定されることなく適用されるものである。
【0054】
図3(A)に示すように、液晶スリット層300は、縦長の線状の小領域を有しており、各小領域の透明状態310と遮光状態320が切り換えられる。当該液晶スリット層300は、小領域の透明状態310と遮光状態320との切り換えを制御することによりスリットを形成する。
【0055】
スリット処理制御部122は、液晶スリット層300の各小領域の遮光状態320と透明状態310の2状態の切り替えを制御する。スリット処理制御部122は、液晶スリット層300において、図3(A)に示すように、一部の小領域を透明状態310とし、他の小領域を遮光状態320としてスリットを形成し、原稿からの反射光線の一部を選択的に通過させるスリット処理を行なう。
図3(A)の構成では、透明状態310にある小領域は線状のスリットを形成している。他の小領域はすべて遮光状態320となっている。
【0056】
スリット処理制御部122はスリット処理において、液晶スリット層300の小領域のうち透明状態310とする小領域を所定順序により他の小領域に切り換えることによりスリットの形成位置を移動する。図3(A)では透明状態310となっている小領域を矢印方向に隣接する小領域へと切り換え、他の小領域を遮光状態とすることにより、透明状態310となっているスリットがあたかも矢印方向に移動している場合と同じ効果が得られている。
【0057】
次に、受光素子層400は、液晶スリット層300の下に設けられ、受光素子401と、液晶スリット層300のスリットを通過した原稿からの反射光線を受光素子401上に結像させる光学系402とを備えている。
【0058】
受光素子401は、受光した光信号を電気信号に変換できるものであれば特に限定されず、広く適用が可能である。例えば、光電変換素子としてのCCDやコンタクトイメージセンサなどが挙げられる。当該受光素子401は図4(A)に示すように、原稿読み取り面の全面ついてマトリックス状に形成されている。
【0059】
光学系402は、液晶スリット層300のスリットを通過した原稿からの反射光線を受光素子401上に結像させるものであれば良く、特に限定されず、広く適用が可能である。例えば、ロッドレンズアレイなどが挙げられる。光学系402は図4(A)に示すように、すべての受光素子401の上部に取り付けられ、原稿読み取り面の全面ついてマトリックス状に形成されている。
【0060】
液晶スリット層300のスリットを通過した反射光線は、受光素子層400に対して入射し、光学系402を介して受光素子401に受光される。受光された反射光線は受光素子401において電気信号に変換されて画像データとなる。
【0061】
図5(A)、図5(B)は、発光層200で生成された走査光線が原稿で反射し、液晶スリット層300を通過して受光素子層400で受光されるまでの様子を模式的に示した縦断断面図である。
【0062】
原稿500は原稿台透明板130の原稿読み取り面に載置されている。
発光層200のうち、走査処理制御部121により選択された小領域210が発光状態となり走査光線を発する。走査光線の一部が原稿台透明板130を透過して原稿読み取り面上の原稿500に対して所定角度で照射される。走査光線は原稿500上で反射するが、ここで、原稿500の画像の濃淡に応じて反射光線に強弱が生じる。つまり、画像の濃い部分は光の吸収が大きく散乱が小さいため反射率が小さく、画像の薄い部分は光の吸収が小さく散乱が大きいため反射率が大きいため反射光線の強弱が生じる。
【0063】
原稿500に照射された走査光線は原稿500で所定角度に反射する。
反射光線は再び原稿台透明板130を透過して発光層200に到る。ここで、発光層200は発光状態にある小領域210以外は透明状態であるので、反射光線は透明状態にある発光層200を透過する。
【0064】
発光層200を透過した反射光線は液晶スリット層300に到る。液晶スリット層300には、スリット処理制御部122により選択された小領域310が透明状態で他の小領域が遮光状態になるように制御されスリットが形成されている。スリット処理制御部122は、図5(A)および図5(B)に示すように原稿から所定角度で反射した反射光線を受ける位置にスリットを形成する。
【0065】
液晶スリット層300に到った反射光線のうち、スリットが形成されている小領域310に入射した反射光線(太線矢印で示したもの)は小領域310が透明状態であるので透過する。他の小領域に入射した反射光線(細線矢印で示したもの)は小領域が遮光状態であるので液晶スリット層300を通過できない。このように反射光線のうち選択された一部のもののみが透過するというスリット処理が行なわれる。
【0066】
次に、液晶スリット層300を透過した反射光線は、受光素子層400に到る。反射光線は受光素子層400のうち、ある受光素子領域410に入射し、光学系402を介して受光素子401に結像する。受光処理制御部123は当該受光素子領域410にある受光素子を選択して受光処理を制御し、反射光線はその強弱に応じた電気信号に変換される。変換された電気信号は画像データとして処理される。
【0067】
上記のように走査処理から受光処理までが実行されるが、発光層200において発光状態となる小領域210および液晶スリット層300において透明状態となる小領域310は、図5(A)から図5(B)に示すように、矢印の方向に走査され、原稿読み取り面上に載置された原稿500の全面の画像読み取り処理が実行される。
上記示したように、本発明の画像読み取り装置は、発光層、液晶スリット層、受光素子層の各層を薄膜形成し、機械的駆動部分を不要とすることができるので、薄くかつ軽量であるボード状の画像読み取り装置とすることができる。また、従来必要であった原稿台カバーが不要となり、直接原稿台透明板上の原稿読み取り面に原稿を載置して走査処理を行なうことができる。
【0068】
(実施形態2)
本発明の実施形態2にかかる画像読み取り装置を示す。実施形態2の画像読み取り装置は、発光層の各小領域を、所定角度をつけて形成し、反射光線を受ける位置に液晶スリット層のスリットを形成するものである。走査光線の照射角度を調整することにより所定角度で反射する反射光線の光量を増やし、液晶スリット層のスリットを通過して受光素子層に受光される反射光線のレベルを高めるものである。
【0069】
図6(A)、図6(B)は、発光層の小領域の取り付け角度を調整した画像読み取り装置を模式的に示した縦断断面図であり、生成された走査光線が原稿で反射し、液晶スリット層300を通過して受光素子層400で受光されるまでの様子を模式的に示した縦断断面図である。
【0070】
実施形態2の画像読み取り装置は、発光層200の表面が加工され、小領域の取り付け角度が調整されている。例えば、発光層200の基材に対してエンボス加工や切削加工などを施して所定角度のきざみをつけておき、当該きざみの上に透明電極を形成し、有機ELなどの発光材料を塗布し、その上にさらに透明電極を形成して発光材料を封入して薄膜形成する。
【0071】
図6(A)、図6(B)に示すように、発光層200の小領域は所定角度を持っており、発光状態210となった小領域は図示した角度で照射される走査光線の光量が、図5(A)、図5(B)に示した発光層200により照射される走査光線の光量に比べて大きくなる。
【0072】
実施形態2の画像読み取り装置は、発光層200の小領域の取り付け角度が異なるが、走査処理から受光処理までの流れは実施形態1に示したものと同様で良い。
発光層200のうち、走査処理制御部121により選択された小領域210が発光状態となり走査光線を発する。走査光線の一部が原稿台透明板130を透過して原稿読み取り面上の原稿500に対して所定角度で照射される。走査光線は原稿500上で反射するが、ここで、原稿500の画像の濃淡に応じて反射光線に強弱が生じる。
【0073】
反射光線は再び原稿台透明板130を透過して発光層200に到る。発光層200は発光状態にある小領域210以外は透明状態であるので、反射光線は透明状態にある発光層200を透過する。
ここで、発光層200のきざみ角度のうち、図6において右側の斜面の角度が反射光線と直交するように調整しておけば、反射光線は発光層200のきざみにおける反射率が小さくなり効率よく透過するようになる。
【0074】
発光層200を透過した反射光線は液晶スリット層300に到る。液晶スリット層300には、スリット処理制御部122により選択された小領域310が透明状態となり他の小領域が遮光状態になるように制御され、スリットが形成されている。スリット処理制御部122は、図6(A)および図6(B)に示すように原稿から所定角度で反射した反射光線を受ける位置にスリットを形成する。
液晶スリット層300に到った反射光線のうち、スリットが形成されている小領域310に入射した反射光線(太線矢印で示したもの)は小領域310が透明状態であるので透過する。他の小領域に入射した反射光線(細線矢印で示したもの)は小領域が遮光状態であるので液晶スリット層300を通過できない。このように反射光線のうち選択された一部のもののみが透過するというスリット処理が行なわれる。
【0075】
次に、液晶スリット層300を透過した反射光線は、受光素子層400に到る。反射光線は受光素子層400のうち、ある受光素子領域410に入射し、光学系402を介して受光素子401に結像する。受光処理制御部123は当該受光素子領域410にある受光素子を選択して受光処理を制御し、反射光線はその強弱に応じた電気信号に変換される。変換された電気信号は画像データとして処理される。
【0076】
上記のように走査処理から受光処理までが実行されるが、発光層200において発光状態となる小領域210および液晶スリット層300において透明状態となる小領域310は、図6(A)から図6(B)に示すように、矢印の方向に走査され、原稿読み取り面上に載置された原稿500の全面の画像読み取り処理が実行される。
【0077】
上記示したように、本発明の実施形態2の画像読み取り装置は、所定角度をつけて発光層の各小領域を形成して走査光線の照射角度を調整することにより所定角度で反射する反射光線の光量を増やし、液晶スリット層のスリットを通過して受光素子層に受光される反射光線のレベルを高めることができる。
【0078】
(実施形態3)
本発明の実施形態3にかかる画像読み取り装置を示す。実施形態3にかかる画像読み取り装置は、原稿台透明板上に載置された原稿に覆われた原稿領域に応じて走査範囲およびスリット形成範囲を制限するものである。
【0079】
実施形態3の第1の構成は、原稿領域を検知するための原稿領域センサを備え、原稿領域センサから原稿領域情報の通知を受け、発光層において走査光線を生成する範囲を当該原稿領域の範囲内に制限するものである。
【0080】
図7(A)は原稿領域センサを備えた構成を模式的に示した図である。原稿領域センサ600は原稿が載置されている領域を検知できるものであれば良く、特に限定されないが、例えば、原稿領域センサ600は、例えば、赤外線などで原稿読み取り面を走査して原稿の存在範囲を検出する赤外線センサとすることができる。原稿領域センサ600は原稿台透明板130上に載置された原稿に覆われた原稿領域を動的に検知し、原稿領域情報を生成する。走査処理制御部121は原稿領域センサ600から原稿領域情報の通知を受け、走査処理制御情報を発光層200に与え、発光層200は走査処理において、当該原稿領域情報に応じて、走査光線を生成する範囲を当該原稿領域の範囲内に制限する。
【0081】
実施形態3の第2の構成は、画像読み取り装置の操作者が原稿サイズを直接指定入力するものである。原稿台透明板104上に載置する原稿のサイズ情報を入力する原稿サイズ情報入力部を備え、発光層において走査光線を生成する範囲を当該原稿領域の範囲内に制限するものである。
【0082】
図7(B)は原稿サイズ入力部610を備えた構成を模式的に示した図である。操作者がこれから画像を読み取る原稿のサイズを原稿サイズ入力部610から入力する。例えば、A4、B5など定型サイズを指定する。走査処理制御部121は原稿サイズ入力部610から原稿サイズ情報の通知を受け、走査処理制御情報を発光層200に与え、発光層200は走査処理において、当該原稿領域情報に応じて、走査光線を生成する範囲を当該原稿領域の範囲内に制限する。
【0083】
走査処理制御部121が原稿領域センサを持つ場合、操作者は原稿読み取り面内なら原稿を自由位置に載置することができる。
図8は、操作者が原稿読み取り面内において自由に原稿を載置し、走査処理制御部121が原稿領域センサにより原稿領域を動的に検知した場合の制御の一例を示す図である。図8(A)は、原稿台透明板104上に載置された原稿に覆われた原稿領域とそれ以外の領域を示すものである。また、図8(B)と図8(C)は、図8(A)に示した原稿領域に対して走査処理制御部121により制御された発光層200の走査範囲を示す図である。
【0084】
図8(B)は発光層200がスタティック駆動のセグメント方式で小領域となる各セグメントが縦長の線状である場合、または、発光層200がダイナミック駆動のシンプルマトリックス方式で小領域をカラムとする場合の走査処理範囲を示した図である。
【0085】
図8(C)はダイナミック駆動のシンプルマトリックス方式で小領域の制御をマトリックスの一マス、つまり液晶セルごとに行なう場合の走査範囲を示した図である。
【0086】
走査処理制御部121が原稿サイズ入力部610を持つ場合、操作者は原稿読み取り面内の所定位置に原稿を載置することができる。
【0087】
図9は、操作者が原稿のサイズに合わせて所定位置に原稿を載置し、走査処理制御部121が原稿サイズ入力部を介して原稿サイズ情報入力を受けた場合の制御の一例を示す図である。図9(A)は、原稿台透明板104上に載置された原稿に覆われた原稿領域とそれ以外の領域を示すものである。図9(B)と図9(C)は、図9(A)に示した原稿領域に対して走査処理制御部121により制御された発光層200の走査処理範囲を示す図である。
【0088】
図9(B)は発光層200がスタティック駆動のセグメント方式で小領域となる各セグメントが縦長の線状である場合、または、発光層200がダイナミック駆動のシンプルマトリックス方式で小領域をカラムとする場合の走査処理範囲を示した図である。
【0089】
図9(C)はダイナミック駆動のシンプルマトリックス方式で小領域の制御をマトリックスの一マス、つまりセルごとに行なう場合の走査処理範囲を示した図である。
【0090】
なお、液晶スリット層300におけるスリット形成範囲も、発光層200の走査範囲に応じて原稿領域に制限することとなる。
【0091】
上記のように走査範囲およびスリット形成範囲を原稿領域に制限することにより、原稿領域以外の領域について走査光線を照射することなく、走査処理を効率よく終了することができる。
【0092】
(実施形態4)
本発明の実施形態4にかかる画像読み取り装置及び画像読み取り方法を示す。本発明の実施形態4にかかる画像読み取り装置は、原稿領域に応じて、原稿読み取り面を複数の画像読み取り小範囲に分割する並列処理制御部を備え、発光層における走査処理と液晶スリット層におけるスリット処理と受光素子層における画像読み取り処理を各々の画像読み取り小範囲に対して独立に実行することにより画像読み取り小範囲に対する画像読み取り処理を並列処理とするものである。
さらに、それぞれの画像読み取り小範囲から読み取ったそれぞれの部分画像を集めて一つの全体画像に合成する画像合成処理を行なう画像合成部を備えるものである。
【0093】
図10(A)および図10(B)は、本発明の実施形態4にかかる画像読み取り装置の並列処理にかかる構成要素を抽出して模式的に示した図である。図10(A)が並列処理制御部700を備えた構成、図10(B)が並列処理制御部700に加え、画像合成部710を備えた構成である。
【0094】
並列処理制御部700は、原稿領域に応じて、原稿読み取り面を複数個の画像読み取り小範囲に分割する。分割数は特に制限されないが、ここでは説明を簡単にするため、例えば2分割するものとして説明する。
【0095】
並列処理制御部700は、分割されたそれぞれの画像読み取り小範囲の原稿領域情報を発光層200の走査処理制御部121、液晶スリット層300のスリット処理制御部122、受光素子層400の受光処理制御部123に通知する。
【0096】
走査処理制御部121、スリット処理制御部122、受光処理制御部123は、分割されたそれぞれの画像読み取り小範囲ごとに独立して、走査処理、スリット処理、受光処理を行なう。走査処理制御部121が画像読み取り小範囲ごとに走査処理制御情報を発光層200に与え、それぞれの画像読み取り小範囲に対して一つずつ走査光線を生成する。また、スリット処理制御部122が画像読み取り小範囲ごとにスリット処理制御情報を液晶スリット層300に与え、走査光線に応じたスリットを並列して生成する。また、受光処理制御部123が画像読み取り小範囲ごとに受光処理制御情報を受光素子層400に与え、各スリットを通過した反射光線の受光処理を並列して行なう。
【0097】
図11は、実施形態4の画像読み取り装置における、画像読み取り処理、画像データ処理、画像データ出力処理が並列処理で行なわれる様子を模式的に示す図である。以下は2系統の並列処理が行なわれている例を示している。
図11に示すように、原稿読み取り面は2つの画像読み取り小範囲1と画像読み取り小範囲2に分かれている。
【0098】
図11(A)は、発光層200における走査処理が並列処理によって行なわれている様子を示す図である。画像読み取り小範囲1に対して走査光線210aが左から右へ走査移動し、画像読み取り小範囲2に対して走査光線210bが左から右へ走査移動する。このように画像読み取り範囲を2つに分割し、画像読み取り小範囲ごとに並列して走査光線を照射するので、一つの走査光線で全面を走査する場合に比べ、半分の時間で済む。
【0099】
図11(B)は、液晶スリット層300におけるスリット処理が並列処理によって行なわれている様子を示す図である。画像読み取り小範囲1に対してはスリット310aが走査光線210aの走査移動に合わせて左から右へ移動し、画像読み取り小範囲2に対してスリット310bが走査光線210bに合わせて左から右へ走査移動する。
受光素子層400における受光処理は、走査処理、スリット処理に合わせて実行する。
【0100】
次に、図10(B)に示した画像合成部710を備えた構成の場合について述べる。
【0101】
走査処理制御部121、スリット処理制御部122、受光処理制御部123による走査処理、スリット処理、受光処理の並列処理は図10(A)の構成の場合と同様である。
【0102】
受光処理の結果得られた画像読み取り小範囲ごとの部分画像の画像データは画像合成部710に入力される。画像合成部710は、それぞれの画像読み取り小範囲から読み取ったそれぞれの部分画像を集めて一つの全体画像に合成する画像合成処理を行なう。
【0103】
なお、画像合成部710を用いた画像の合成を確実に行なうため、画像読み取り小範囲にオーバーヘッド領域を付加しておく工夫も可能である。
【0104】
オーバーヘッド領域とは、画像読み取り小範囲1と画像読み取り小範囲2の隣接する境界部分における重複する領域である。画像読み取り小範囲1側にオーバーヘッド領域を含め、画像読み取り小範囲2側にも同じオーバーヘッド領域を含めておく。このようにオーバーヘッド領域を設けておく理由は、オーバーヘッド領域を設けず、単に原稿読み取り面を分割した場合、発光層200、液晶スリット層300、受光素子層400のそり、曲がり、取り付け位置のずれなどに起因する物理的精度の問題から、部分画像の境界において微妙なずれが生じる恐れがある。単に2つ部分画像をその境界で合成したのみでは、この微妙なずれが残存する恐れがある。そこで、オーバーヘッド領域を設けてオーベーヘッド部分の画像データのマッチングを行いつつ画像合成処理を実行し、シームレスで正確な画像合成処理を行なう。
【0105】
図12はオーバーヘッド領域800を設けて画像合成処理を行なう様子を模式的に示す図である。画像読み取り小範囲1および画像読み取り小範囲2ともにオーバーヘッド領域800を含んでいる。画像読み取り小範囲1および画像読み取り小範囲2両者に対する走査処理、スリット処理、受光処理の結果、得られた2つの部分画像の画像データは、両者ともオーバーヘッド領域800の部分画像を含んでいる。
【0106】
画像合成部710は、画像読み取り小範囲1から得られた部分画像データと、画像読み取り小範囲2から得られた部分画像データの合成にあたり、両者に含まれるオーバーヘッド領域800に相当する部分の部分画像データをマッチングしつつ一枚の全体画像データに合成する。
【0107】
当該画像合成処理により、部分画像の合成が正確に行なわれているか確認しつつ全体画像を得ることができる。
【0108】
(実施形態5)
本発明の実施形態5にかかる画像読み取り装置及び画像読み取り方法を示す。本発明の実施形態5にかかる画像読み取り装置は、画像読み取りスタートモードとして、少なくともオートスタートモードとマニュアルスタートモードの2つのモードを持ち、原稿読み取り面に原稿がセットされたことを検知し、原稿セット検知情報を生成する原稿セット検知部を備え、オートスタートモードにある場合、原稿セット検知情報の生成が検知されれば、走査処理、スリット処理、画像読み取り処理を自動的に開始するものである。
【0109】
実施形態5の画像形成装置は、従来必要とされていた原稿台カバーの開閉動作を不要とするとともに、一定条件下、さらに、スタートボタンの押下も不要とするものである。
【0110】
本発明の画像読み取り装置は、画像回転指定や画像読み取り濃度調整など操作に関するオプションの指定入力がない場合、または、一度設定したオプションの指定内容を連続して維持する場合は、原稿読み取り面に原稿がセットされれば、操作者のスタートボタン押下がなくとも画像読み取り処理を自動的にスタートしても良い状態にあると言える。
【0111】
そこで、スタートモードとして、少なくともオートスタートモードとマニュアルスタートモードの2つのモードを設定し、オートスタートモードが指定された場合、原稿読み取り面への原稿のセットが完了したことを検知すれば、操作者のスタートボタン押下がなくとも自動的にスタートする。本実施形態5の画像読み取り装置は、例えば、図13に示すように、原稿読み取り面への原稿のセット完了を検知するため原稿セット検知部900を備えている。原稿セット検知部900は、原稿読み取り面に原稿がセットされたことを検知し、原稿セット検知情報を生成する。原稿セット検知部900は生成した原稿セット検知情報を走査処理制御部121、スリット処理制御部122、受光処理制御部123に通知する。原稿セット検知情報を受けた走査処理制御部121、スリット処理制御部122、受光処理制御部123はそれぞれ発光層200における走査光線の生成処理、液晶スリット層300におけるスリットの形成処理、受光素子層400における画像の読み取り処理を開始する。
【0112】
このように、オートスタートモードが指定されている場合、操作者は原稿を原稿台透明板の原稿読み取り面上に原稿を載置するだけで画像読み取り処理がスタートすることとなる。
特に、製本された原稿の場合、操作者が両手で製本された原稿を原稿読み取り面に押さえつけてその姿勢を維持する場合などがあるが、この場合において、いちいちスタートボタンを押下しなくとも自動的にスタートを起動する機能があれば便利である。本発明の場合、原稿読み取り面上への原稿のセット完了が自動スタートの条件となるので、原稿読み取り面上への原稿のセット完了を原稿セット検知部900が検知し、原稿セット検知情報を生成することとしたものである。原稿セット検知情報の生成が検知されれば発光層200における走査光線の生成処理、液晶スリット層300におけるスリットの形成処理、受光素子層400における画像の読み取り処理までの一連の処理を実行する。
【0113】
以上、本実施形態5の画像読み取り装置によれば、操作者は直接、原稿台透明板面上に原稿を載置するのみで良く、従来必要であった操作者の手動入力によるスタートボタン押下動作を不要とし、自動的に画像読み取り処理がスタートすることができる。
【0114】
(実施形態6)
本発明の画像形成装置の構成例を示す。
本発明の画像形成装置は、本発明の画像読み取り装置に加え、当該画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像を形成する画像形成部を備えたものである。
本発明の画像形成装置の形態としては、用紙に画像が形成されれば良く、特に限定されない。例えば、画像読み取り装置を備えたアナログ複写装置やデジタル複写装置、画像読み取り装置を備えたファクシミリ装置、画像読み取り装置に加えプリンタを備えたコンピュータシステムなど多様な形態が可能である。画像形成方式としても特に限定されず、電子写真方式、サーマル方式、インクジェット方式など多様な方式が適用可能である。
【0115】
図14は、本発明の画像形成装置の構成例を示す図である。図14は電子写真式の画像形成装置の例である。画像形成装置10は、ケーシング11の上面に画像読み取り装置100を備え、ケーシング11の内部に、画像読み取り装置100から出力される画像データを記憶する画像メモリ16、画像メモリ16の画像データに基づいてレーザー光を照射するレーザー17、レーザー17が照射するレーザー光により静電気の潜像が描かれ、トナーにより現像画像が形成される感光体ドラム18を備えている。
【0116】
例えば、画像読み取り装置100で読み取られた画像データは一旦画像メモリ16に記憶され、画像メモリ16に記憶された画像データに基づいてレーザー17によりレーザビームが感光体ドラム18に照射され、感光体ドラム18上に静電気により潜像が形成され、さらに現像されてトナーによる画像データが感光体ドラム18に形成される。その後、供給された用紙19に感光体ドラム18上のトナーが転写され、用紙19上に画像が印刷される。なお、この画像形成処理は説明の便宜上、模式的に説明したものである。
【0117】
(実施形態7)
本発明の画像処理システムの構成例を示す。
本発明の画像処理システムは、本発明の画像読み取り装置に加え、当該画像読み取り装置が読み取った画像データに基づいて画像処理を行なう画像処理部を備えたものである。
本発明の画像形成装置の画像形成処理としては、画像処理が実行されれば良く、その態様は限定されない。例えば、画像読み取り装置で読み取った画像をモニタ上に表示するコンピュータシステムや、画像読み取り装置で読み取った印影を登録したり照合したりする銀行窓口システムなど多様な形態が可能である。
【0118】
図15は、本発明の画像処理システムの構成例を示す図である。図15に示す例では、画像処理システム20は、画像読み取り装置100に加え、画像読み取り装置100から出力されるデジタル画像データを記憶する画像メモリ26、画像メモリ26の画像データを受け、画像処理を行なう画像処理部27、必要に応じて装備される記録装置28、モニタやキーボードなどの操作インタフェース29を備えている。
【0119】
例えば、画像読み取り装置100で読み取られた画像データは一旦画像メモリ26に記憶され、画像メモリ26に記憶された画像データに基づいて、画像処理部27は、画像照合処理、画像圧縮処理、画像登録処理などアプリケーションに応じた画像処理を行なう。その際、操作インタフェース29を介して操作者に対して画像表示やプリントアウト、また、キーボードやポンティングデバイスを介した操作者からの入力を受け付ける。なお、この画像形成処理は説明の便宜上、模式的に説明したものである。
【0120】
上記実施形態1から7に示した本発明の画像読み取り装置は、原稿台カバーを設けない構造として説明した。しかし、使用しない期間中、原稿読み取り面上に塵や埃などの異物が堆積するのを防ぐため、防塵用の原稿台カバーを設けておくことは可能である。
また、連続した単葉の原稿を自動的に連続して画像を形成するため、ADF(自動原稿送り装置)を組み込んだADF付原稿台カバーを設けておくことは可能である。
【0121】
【発明の効果】
本発明の画像読み取り装置によれば、従来必要とされていた機械的駆動部分を不要とすることができる。本発明の画像読み取り装置の発光層、液晶スリット層、受光素子層の各層は薄膜とすることができるので、薄くかつ軽量であるボード状の画像読み取り装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の画像読み取り装置の基本概念を模式的に説明する図
【図2】(A)は第1層である発光層の走査処理の様子を模式的に示す図、(B)は発光層の小領域の構造を模式的に示す図
【図3】(A)は第2層である液晶スリット層のスリット処理の様子を模式的に示す図、(B)は液晶スリット層の小領域の構造を模式的に示す図、(C)は液晶スリット層の小領域の他の構造を模式的に示す図
【図4】(A)は第3層である受光素子層の受光処理の様子を模式的に示す図、(B)は受光素子層の小領域の構造を模式的に示す図
【図5】発光層200で生成された走査光線が原稿で反射し、液晶スリット層300を通過して受光素子層400で受光されるまでの様子を模式的に示した縦断断面図
【図6】発光層の小領域の取り付け角度を調整した画像読み取り装置を模式的に示した縦断断面図
【図7】(A)は原稿領域センサを備えた構成を模式的に示した図、(B)は原稿サイズ入力部610を備えた構成を模式的に示した図
【図8】原稿領域センサにより原稿領域を動的に検知した場合の走査光線生成処理とスリット形成処理を示す図
【図9】原稿サイズ情報入力部により原稿サイズを検知した場合の走査光線生成処理とスリット形成処理を示す図
【図10】本発明の実施形態4にかかる画像読み取り装置の並列処理にかかる構成要素を抽出して模式的に示した図
【図11】実施形態4の画像読み取り装置において、画像読み取り処理、画像データ処理、画像データ出力処理が並列処理される様子を模式的に示す図
【図12】オーバーヘッド領域800を設けて画像合成処理を行なう様子を模式的に示す図
【図13】本発明の実施形態5の画像読み取り装置にかかる原稿セット検知部900を備えた構成を模式的に示す図
【図14】本発明の画像形成装置の構成例を示す図
【図15】本発明の画像処理システムの構成例を示す図
【図16】従来のスキャナを概略的に示す縦断断面図
【符号の説明】
10 画像形成装置
11、110 ケーシング
16、26 画像メモリ
17 レーザー
18 感光体ドラム
19 用紙
20 画像処理システム
27 画像処理部
28 記憶装置
29 操作I/F
100 画像読み取り装置
120 制御部
121 走査処理制御部
122 スリット処理制御部
123 受光処理制御部
130 原稿台透明板
200 発光層
201 有機EL
202、203 透明電極
210 発光状態の小領域
220 透明状態の小領域
300 液晶スリット層
301 偏光フィルム
302、308 ガラス基板
303、307 透明電極
304、306 配向板
305 液晶
310 透明状態の小領域
320 遮光状態の小領域
400 受光素子層
401 受光素子
402 光学系
410 受光状態にある受光素子領域
500 原稿
600 原稿領域センサ
610 原稿サイズ入力部
700 並列処理制御部
710 合成処理部
800 オーバーヘッド領域
900 原稿セット検知部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus, an image forming apparatus, and an image processing apparatus. Examples of the image reading apparatus include a flatbed scanner, a handy scanner, a document reader, and an OCR device that output image reading data to a computer. Examples of the image forming apparatus and the image processing apparatus include an analog copying apparatus and a digital copying apparatus including an image reading apparatus, a facsimile apparatus including an image reading apparatus, and a computer system including a printer and a display device in addition to the image reading apparatus. Etc. are included.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, scanners are used as image reading devices such as monochrome image scanners and color image scanners, and as input devices for image forming devices and image processing devices such as monochrome digital copying devices, color digital copying devices, monochrome facsimiles, and color facsimiles. It is used. In these devices, downsizing and weight reduction are strongly desired.
[0003]
FIG. 16 is a longitudinal sectional view schematically showing a conventional scanner. A flat
[0004]
A
[0005]
Below the
[0006]
The
[0007]
On the reflected light path from the third reflecting
[0008]
The light reflected by the
[0009]
The
[0010]
Note that the
[0011]
Here, a direction in which the CCDs 1012 are arranged is a main scanning direction, and a direction in which the
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The configuration of the conventional image reading apparatus has the following problems.
[0013]
First, the conventional image reading apparatus has a large casing and a large weight. Usually, since the image reading apparatus is installed on the user's desk, it is preferable to make it as small as possible. In recent years, with the mobile computing environment in place, there is an increasing demand for executing image reading processing at a destination. The conventional image reading apparatus requires a first carriage including a light source for the scanning process, and the conventional image reading apparatus selects the first light beam received by the CCD 1012 from the reflected light beam from the document. A large number of mirrors included in one carriage or the second carriage are required. Since there are mechanical drive parts such as the
[0014]
Secondly, the conventional image reading apparatus has a problem that mechanical vibration noise and mechanical friction noise are generated because there is a mechanical drive portion of the carriage during scanning. In the conventional image reading apparatus, it is necessary to mechanically move the
[0015]
Third, the conventional image reading apparatus has a problem of durability and accuracy of the mechanical drive portion. There is a risk that problems that affect durability and accuracy may occur, such as irregular driving due to wear or damage of mechanical parts such as belts and wheels, distortion or looseness.
[0016]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image reading apparatus that does not have a mechanical driving part and is thin and lightweight, an image forming apparatus that includes the image reading apparatus, and an image processing apparatus that includes the image reading apparatus. To do.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image reading apparatus according to a first aspect of the present invention includes an original platen transparent plate having an original reading surface on which an original is placed and a light emitting layer provided below the original reading surface. It has multiple small areas, The small area is It has two states, a light emitting state and a transparent state, Among the plurality of small areas, a part of the small areas is in a light emitting state, and the other small areas are in a transparent state. A light emitting layer for generating a scanning beam for irradiating the original, and a liquid crystal slit layer provided under the light emitting layer, wherein Small area of liquid crystal Have A small area of the liquid crystal It has two states, a light blocking state and a transparent state, Among the plurality of small liquid crystal regions, a part of the small liquid crystal regions are in a transparent state and the other liquid crystal small regions are in a light shielding state. A liquid crystal slit layer for forming a slit for a reflected light beam from the original, and a light receiving element layer provided under the liquid crystal slit layer, the light receiving element and the light passing through the slit Said An optical system for forming an image of the reflected light from the original on the light receiving element. Of the manuscript A light receiving element layer for reading an image is provided.
[0018]
An image reading apparatus according to
In the liquid crystal slit layer, Among the small areas of the plurality of liquid crystals Part of Liquid crystal Make the small area transparent and other Liquid crystal A slit is formed with the small area shielded, and slit processing for selectively allowing a part of the reflected light from the original to pass therethrough is controlled.
[0019]
An image reading apparatus according to a third aspect of the present invention is the image reading apparatus according to the first or second aspect, wherein the small areas of the light emitting layer to be in the light emitting state are arranged in a predetermined order. Of the plurality of small areas By switching to another small area, the irradiation position of the scanning beam is moved, and the transparent state is set in the liquid crystal slit layer. Liquid crystal Small areas in a predetermined order Of the plurality of liquid crystal subregions other Liquid crystal The slit forming position is moved by switching to a small area.
[0020]
With the above configuration, a mechanical driving portion that has been conventionally required can be eliminated. That is, since the image reading apparatus of the present invention generates and scans a scanning beam with the light emitting layer, the first carriage including the scanning light source required in the conventional image reading apparatus is not necessary, and the liquid crystal slit layer is used. By forming the slit, it is possible to accurately select and pass the reflected light beam from the document. Therefore, the first carriage for selecting a part of the reflected light beam required in the conventional image reading apparatus and Many mirrors included in the second carriage are not necessary.
Since each layer of the light emitting layer, the liquid crystal slit layer, and the light receiving element layer of the image reading apparatus of the present invention can be a thin film, a thin and lightweight board-shaped image reading apparatus can be obtained.
[0021]
Next, an image reading apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the image reading apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein a document area covered with a document placed on the document table transparent plate is defined. A document area sensor to detect, from the document area sensor It is a detection result of the document area Upon receiving notification of the document area information, the light emitting layer Said Range to generate scanning rays And a range in which the slit is formed in the liquid crystal slit layer Is limited within the range of the document area.
With the above configuration, since the size of the document placed on the platen transparent plate surface and the document area corresponding to the position are dynamically detected, the operator can directly transparent the document table without specifying and inputting the document area. It is only necessary to place the document on the plate surface.
[0022]
Next, an image reading apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the image reading apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein size information of an original placed on the original platen transparent plate is input. A document size information input unit; from the document size information input unit Said In response to the notification of the document size information, the light emitting layer Said Range to generate scanning rays And a range in which the slit is formed in the liquid crystal slit layer Is limited to a range corresponding to the size information of the document.
With the above configuration, the operator only needs to specify and input the document size and place the document at a predetermined position on the platen transparent plate surface.
[0023]
Next, an image reading apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the image reading apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein each small region of the light emitting layer is For the original reading surface The slits of the liquid crystal slit layer are formed at a predetermined angle and at the position where the reflected light is received.
With the above configuration, it is possible to irradiate the original reading surface with a scanning beam at a predetermined angle. The level of reflected light received by the layer can be increased.
[0024]
Next, an image reading apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the image reading apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the original reading is performed according to an original area where the original is placed. A parallel processing control unit that divides the surface into a plurality of image reading sub-ranges, each of generating the scanning light beam in the light emitting layer, forming the slit in the liquid crystal slit layer, and reading the image in the light receiving element layer The image reading processing for the image reading small range is performed in parallel with the image reading small range.
With the above configuration, the document reading surface is automatically divided into a plurality of image reading sub-ranges and the image reading process is performed independently, so that the image reading process of the entire apparatus is speeded up by parallel processing of the image reading process. The
[0025]
Next, an image reading apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the image reading apparatus according to the seventh aspect, wherein the partial image data read from each of the small image reading ranges are collected and converted into whole image data. An image composition unit that performs image composition processing to be composed is provided.
According to the above configuration, the partial image read by the parallel processing can be synthesized as one whole image in the image reading apparatus.
[0026]
Next, an image reading apparatus according to a ninth aspect of the present invention is the image reading apparatus according to the eighth aspect, wherein the parallel processing control unit is configured so that the image reading small ranges are adjacent to each other. Each of the adjacent image reading subranges The same area near the boundary is added to each as an overhead area, and in the image reading process of the image reading small range, the image reading process including the overhead area is executed, Said In the image composition process, the image composition process is executed while matching image data corresponding to the overhead area.
With the above configuration, it is possible to obtain the entire image while confirming whether the partial images are accurately synthesized.
[0027]
Next, an image reading apparatus according to a tenth aspect of the present invention is the image reading apparatus according to any one of the first to ninth aspects, wherein at least two of an auto start mode and a manual start mode are used as image reading start modes. A document set detection unit for detecting that a document is set on the document reading surface, and when in the auto start mode, the document set detection unit It is a detection result of the original set When the notification of the document set detection information is received, generation of scanning light in the light emitting layer, formation of slits in the liquid crystal slit layer, and reading of a document image in the light receiving element layer are automatically started.
With the above configuration, the operator only has to place the document directly on the platen transparent plate surface, eliminating the need for manual start input by the operator, and automatically reading the image. Will start.
[0028]
An image forming apparatus according to the present invention includes the image reading device according to any one of
[0029]
An image processing system according to the present invention includes the image reading device according to any one of
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an image reading apparatus, an image forming apparatus, and an image processing system of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following specific examples.
[0031]
(Embodiment 1)
1 shows an image reading apparatus according to a first embodiment of the present invention. The image reading apparatus according to the first embodiment of the present invention has a three-layer structure of a light emitting layer, a liquid crystal slit layer, and a light receiving element layer, and does not have a mechanical drive part that is required in a conventional image reading apparatus. . Each layer is formed into a thin film to form a board-like image reading apparatus.
[0032]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the basic concept of the image reading apparatus according to the first embodiment of the present invention. 1A is a top view, and FIG. 1B is a longitudinal sectional view.
FIG. 2A is a diagram schematically showing a scanning process in the light emitting layer as the first layer, and FIG. 2B is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of a small region of the light emitting layer.
FIG. 3A is a diagram schematically showing the state of slit processing in the liquid crystal slit layer as the second layer, and FIG. 3B is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of a small region of the liquid crystal slit layer. FIG. 3C is a diagram schematically showing another structure of the small area of the liquid crystal slit layer.
FIG. 4A is a diagram schematically showing a light receiving process in the light receiving element layer which is the third layer, and FIG. 4B is a diagram schematically showing the structure of a small region of the light receiving element layer.
[0033]
As shown in FIG. 1A, an
The
[0034]
As shown in FIG. 1B, the
[0035]
The
[0036]
The example of FIG. 2A is an example in which a static drive segment display method is adopted, and the
[0037]
In the configuration shown in FIG. 2A, the scanning
[0038]
In the scanning process, the scanning
The irradiated scanning beam is applied to the original placed on the original reading surface of the original platen
[0039]
Next, the liquid
In the case of a conventional image reading apparatus, since all the reflected light rays from the document are incident on the inside of the image reading apparatus, the mirror is indispensable in order to select a part by the mirror included in the carriage thereafter. In the image reading apparatus of the present invention, a part of the reflected light beam is selectively passed through the slit formed in the liquid crystal slit layer, so that the carriage that has been indispensable in the past is unnecessary.
[0040]
In the present invention, the liquid
[0041]
Each liquid crystal element of the liquid
As shown in FIG. 3B, the reflected light beam from the original enters the liquid crystal element constituting each small region of the liquid
[0042]
The
The
The
[0043]
As an example, the
[0044]
Similar to the
[0045]
The liquid crystal elements constituting each small region of the liquid
[0046]
For example, in the case of an ECB type liquid crystal, when no voltage is applied to the
[0047]
In the case of TN type liquid crystal and STN type liquid crystal, when the liquid crystal molecules are twisted and aligned and no voltage is applied to the
[0048]
In the case of the FLC type liquid crystal, a state in which a constant voltage is applied in a state where the original helical structure is unwound by thin film formation is set as an initial state, and when a voltage is applied in the reverse direction, the liquid crystal molecules are tilted to obtain a birefringence effect. . When no voltage is applied, the light beam that has passed through the
[0049]
A large number of small regions having this structure are prepared as the liquid
[0050]
In addition, each small region of the liquid
From above, a
[0051]
As an example of the
The GH type liquid crystal is a liquid crystal molecule (host) mixed with a dye molecule (guest). The GH type liquid crystal according to the first embodiment of the present invention is mixed with black or a dark pigment with dark and light near black as pigment molecules. When no voltage is applied to the
[0052]
A large number of small regions having these structures are prepared to form a liquid crystal layer, and the
[0053]
Note that the ECB liquid crystal, the TN liquid crystal, the STN liquid crystal, the FLC liquid crystal, and the GH liquid crystal described above are examples, and there can be various types of liquid crystals and various operation methods. The present invention is not limited as long as the liquid crystal layer can control the transparent state and the light shielding state of each small region by switching the applied voltage on and off, and the type and operation method thereof are not particularly limited. It is.
[0054]
As shown in FIG. 3A, the liquid
[0055]
The slit
In the configuration of FIG. 3A, the small region in the
[0056]
In the slit processing, the slit
[0057]
Next, the light receiving
[0058]
The
[0059]
The
[0060]
The reflected light beam that has passed through the slit of the liquid
[0061]
FIGS. 5A and 5B schematically show a state in which the scanning light beam generated by the
[0062]
The
In the
[0063]
The scanning beam irradiated on the original 500 is reflected by the original 500 at a predetermined angle.
The reflected light again passes through the platen
[0064]
The reflected light beam that has passed through the
[0065]
Of the reflected light rays reaching the liquid
[0066]
Next, the reflected light beam transmitted through the liquid
[0067]
As described above, the scanning process to the light receiving process are executed. The
As described above, the image reading apparatus of the present invention is a thin and lightweight board because the light emitting layer, the liquid crystal slit layer, and the light receiving element layer can be formed into thin films, and the mechanical drive portion can be dispensed with. Image reading apparatus. In addition, since the original platen cover which has been conventionally required is not required, the original can be directly placed on the original reading surface on the original plate transparent plate and the scanning process can be performed.
[0068]
(Embodiment 2)
3 shows an image reading apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the image reading apparatus according to the second embodiment, each small region of the light emitting layer is formed at a predetermined angle, and a slit of the liquid crystal slit layer is formed at a position where the reflected light is received. The amount of reflected light reflected at a predetermined angle is increased by adjusting the irradiation angle of the scanning light, and the level of reflected light received by the light receiving element layer through the slit of the liquid crystal slit layer is increased.
[0069]
6A and 6B are longitudinal sectional views schematically showing an image reading apparatus in which the attachment angle of the small area of the light emitting layer is adjusted, and the generated scanning light beam is reflected by the original, FIG. 6 is a longitudinal sectional view schematically showing a state from passing through the liquid
[0070]
In the image reading apparatus according to the second embodiment, the surface of the
[0071]
As shown in FIGS. 6A and 6B, the small area of the
[0072]
The image reading apparatus according to the second embodiment is different in the attachment angle of the small area of the
In the
[0073]
The reflected light again passes through the platen
Here, if the angle of the slope on the right side in FIG. 6 is adjusted so as to be orthogonal to the reflected light beam among the step angles of the
[0074]
The reflected light beam that has passed through the
Of the reflected light rays reaching the liquid
[0075]
Next, the reflected light beam transmitted through the liquid
[0076]
As described above, the scanning process to the light receiving process are executed. The
[0077]
As described above, the image reading apparatus according to the second embodiment of the present invention reflects reflected light that is reflected at a predetermined angle by forming each small region of the light emitting layer at a predetermined angle and adjusting the irradiation angle of the scanning light beam. The amount of reflected light that passes through the slit of the liquid crystal slit layer and is received by the light receiving element layer can be increased.
[0078]
(Embodiment 3)
6 shows an image reading apparatus according to a third embodiment of the present invention. The image reading apparatus according to the third embodiment limits the scanning range and the slit forming range according to the document area covered by the document placed on the document table transparent plate.
[0079]
The first configuration of the third embodiment includes a document area sensor for detecting a document area, receives a notification of document area information from the document area sensor, and sets a range in which a scanning beam is generated in the light emitting layer as a range of the document area. Is limited to
[0080]
FIG. 7A is a diagram schematically showing a configuration including a document area sensor. The
[0081]
In the second configuration of the third embodiment, the operator of the image reading apparatus directly designates and inputs the document size. An original size information input unit for inputting size information of an original placed on the original platen transparent plate 104 is provided, and the range in which the scanning beam is generated in the light emitting layer is limited to the range of the original area.
[0082]
FIG. 7B is a diagram schematically illustrating a configuration including the document size input unit 610. The operator inputs the size of the document from which an image will be read from the document size input unit 610. For example, a standard size such as A4 or B5 is designated. The scanning
[0083]
When the scanning
FIG. 8 is a diagram showing an example of control when the operator places an original freely on the original reading surface and the scanning
[0084]
FIG. 8B shows a case where each segment, which is a small region in the segment method of static drive, is a vertically long line, or a small region is a column in the simple matrix method of the dynamic drive of the
[0085]
FIG. 8C is a diagram showing a scanning range when a small area is controlled by a single matrix, that is, for each liquid crystal cell, by the dynamic drive simple matrix method.
[0086]
When the scanning
[0087]
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of control when the operator places a document at a predetermined position according to the size of the document and the scanning
[0088]
FIG. 9B shows a case where the
[0089]
FIG. 9C is a diagram showing a scanning processing range in a case where small area control is performed for each cell of the matrix, that is, for each cell, by the dynamic drive simple matrix method.
[0090]
Note that the slit forming range in the liquid
[0091]
By limiting the scanning range and the slit forming range to the document area as described above, the scanning process can be efficiently completed without irradiating the scanning light beam to the area other than the document area.
[0092]
(Embodiment 4)
7 shows an image reading apparatus and an image reading method according to
Furthermore, an image composition unit that performs image composition processing for collecting and composing each partial image read from each image reading sub-range into one whole image is provided.
[0093]
FIG. 10A and FIG. 10B are diagrams schematically showing extracted components related to parallel processing of the image reading apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 10A shows a configuration provided with a parallel
[0094]
The parallel
[0095]
The parallel
[0096]
The scanning
[0097]
FIG. 11 is a diagram schematically illustrating a state in which image reading processing, image data processing, and image data output processing are performed in parallel in the image reading apparatus according to the fourth embodiment. The following shows an example in which two systems of parallel processing are performed.
As shown in FIG. 11, the document reading surface is divided into two image reading
[0098]
FIG. 11A is a diagram illustrating a state in which the scanning processing in the
[0099]
FIG. 11B is a diagram illustrating a state in which the slit processing in the liquid
The light receiving process in the light receiving
[0100]
Next, the case of a configuration including the image composition unit 710 illustrated in FIG. 10B will be described.
[0101]
The parallel processing of the scanning process, the slit process, and the light receiving process by the scanning
[0102]
The image data of the partial image for each image reading small range obtained as a result of the light receiving process is input to the image composition unit 710. The image synthesizing unit 710 performs an image synthesizing process for collecting the partial images read from the small image reading ranges and synthesizing them into one whole image.
[0103]
In addition, in order to perform the composition of the image using the image composition unit 710 with certainty, it is possible to add an overhead area to the small image reading range.
[0104]
The overhead area is an overlapping area in an adjacent boundary portion between the image reading
[0105]
FIG. 12 is a diagram schematically showing a state in which an
[0106]
When combining the partial image data obtained from the image reading
[0107]
By the image composition process, it is possible to obtain the entire image while confirming whether the partial images are accurately synthesized.
[0108]
(Embodiment 5)
7 shows an image reading apparatus and an image reading method according to
[0109]
The image forming apparatus according to the fifth embodiment does not require the opening / closing operation of the document table cover, which has been conventionally required, and does not require the start button to be pressed under certain conditions.
[0110]
The image reading apparatus according to the present invention provides a document on the original reading surface when there is no input for specifying an option such as image rotation designation or image reading density adjustment, or when the specified contents of the option once set are continuously maintained. If is set, it can be said that the image reading process can be automatically started without the operator pressing the start button.
[0111]
Therefore, as the start mode, at least two modes of the auto start mode and the manual start mode are set, and when the auto start mode is designated, it is possible to detect the completion of the setting of the document on the document reading surface. Starts automatically without pressing the start button. For example, as shown in FIG. 13, the image reading apparatus according to the fifth embodiment includes a document set
[0112]
As described above, when the auto start mode is designated, the operator starts the image reading process only by placing the original on the original reading surface of the original platen transparent plate.
In particular, in the case of an original that has been bound, there are cases in which the operator presses the original that has been bound with both hands against the original reading surface to maintain the posture. In this case, the operator does not have to press the start button each time. It is convenient if there is a function to start. In the case of the present invention, the completion of the document setting on the document reading surface is an automatic start condition. Therefore, the document setting
[0113]
As described above, according to the image reading apparatus of the fifth embodiment, the operator only has to place the document directly on the platen transparent plate surface, and the start button pressing operation by manual input by the operator, which has been conventionally required. The image reading process can be automatically started.
[0114]
(Embodiment 6)
1 shows a configuration example of an image forming apparatus of the present invention.
The image forming apparatus of the present invention includes an image forming unit that forms an image based on image data read by the image reading apparatus in addition to the image reading apparatus of the present invention.
The form of the image forming apparatus of the present invention is not particularly limited as long as an image is formed on a sheet. For example, various forms such as an analog copying apparatus and digital copying apparatus including an image reading apparatus, a facsimile apparatus including an image reading apparatus, and a computer system including a printer in addition to the image reading apparatus are possible. The image forming method is not particularly limited, and various methods such as an electrophotographic method, a thermal method, and an ink jet method can be applied.
[0115]
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of the image forming apparatus of the present invention. FIG. 14 shows an example of an electrophotographic image forming apparatus. The
[0116]
For example, image data read by the
[0117]
(Embodiment 7)
1 shows a configuration example of an image processing system of the present invention.
The image processing system of the present invention includes an image processing unit that performs image processing based on image data read by the image reading apparatus in addition to the image reading apparatus of the present invention.
The image forming process of the image forming apparatus of the present invention is not limited as long as the image process is executed. For example, various forms such as a computer system that displays an image read by an image reading device on a monitor, and a bank counter system that registers and collates an imprint read by the image reading device are possible.
[0118]
FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of the image processing system of the present invention. In the example shown in FIG. 15, the
[0119]
For example, image data read by the
[0120]
The image reading apparatus of the present invention shown in the first to seventh embodiments has been described as a structure in which the document table cover is not provided. However, in order to prevent foreign matter such as dust and dirt from accumulating on the document reading surface during periods when the document is not used, it is possible to provide a dustproof document table cover.
Further, in order to automatically and continuously form an image on a continuous single-leaf document, it is possible to provide an ADF-attached document table cover incorporating an ADF (automatic document feeder).
[0121]
【The invention's effect】
According to the image reading apparatus of the present invention, it is possible to eliminate the mechanical drive portion that has been conventionally required. Since each layer of the light emitting layer, the liquid crystal slit layer, and the light receiving element layer of the image reading apparatus of the present invention can be a thin film, a thin and lightweight board-shaped image reading apparatus can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a basic concept of an image reading apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams schematically illustrating a scanning process of a light-emitting layer that is a first layer, and FIG. 2B is a diagram schematically illustrating a structure of a small region of the light-emitting layer.
FIG. 3A is a diagram schematically showing a state of slit processing of a liquid crystal slit layer as a second layer, FIG. 3B is a diagram schematically showing a structure of a small region of the liquid crystal slit layer, and FIG. Figure schematically shows another structure of a small area of the liquid crystal slit layer
4A is a diagram schematically showing a light receiving process of a third light receiving element layer, and FIG. 4B is a diagram schematically showing a structure of a small region of the light receiving element layer.
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view schematically showing a state in which a scanning beam generated by the
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view schematically showing an image reading apparatus in which the attachment angle of the small area of the light emitting layer is adjusted.
7A is a diagram schematically illustrating a configuration including a document area sensor, and FIG. 7B is a diagram schematically illustrating a configuration including a document size input unit 610. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing scanning light beam generation processing and slit formation processing when a document region is dynamically detected by a document region sensor.
FIG. 9 is a diagram showing scanning beam generation processing and slit formation processing when the document size is detected by the document size information input unit;
FIG. 10 is a diagram schematically showing extracted components related to parallel processing of the image reading apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram schematically illustrating a state in which image reading processing, image data processing, and image data output processing are performed in parallel in the image reading apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a state in which an
FIG. 13 is a diagram schematically illustrating a configuration including a document set
FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of an image processing system according to the present invention.
FIG. 16 is a longitudinal sectional view schematically showing a conventional scanner.
[Explanation of symbols]
10 Image forming apparatus
11, 110 casing
16, 26 Image memory
17 Laser
18 Photosensitive drum
19 paper
20 Image processing system
27 Image processing unit
28 Storage device
29 Operation I / F
100 Image reading device
120 Control unit
121 Scanning processing control unit
122 Slit processing control unit
123 Light reception processing control unit
130 Original plate transparent plate
200 Light emitting layer
201 organic EL
202, 203 Transparent electrode
210 Small area of light emission state
220 Small area in transparent state
300 Liquid crystal slit layer
301 Polarizing film
302, 308 glass substrate
303,307 Transparent electrode
304, 306 Oriented plate
305 liquid crystal
310 Small area in transparent state
320 Small area with light blocking
400 Light receiving element layer
401 Light receiving element
402 Optical system
410 Light receiving element region in light receiving state
500 manuscripts
600 Document area sensor
610 Document size input section
700 Parallel processing controller
710 Composition processing unit
800 overhead area
900 Document set detector
Claims (12)
前記原稿読み取り面の下に設けられた発光層であって、複数の小領域を持ち、前記小領域が発光状態と透明状態の2状態を有し、前記複数の小領域のうち、一部の小領域を発光状態とし、他の小領域を透明状態とすることにより前記原稿を照射する走査光線を生成する発光層と、
前記発光層の下に設けられた液晶スリット層であって、複数の液晶の小領域を持ち、前記液晶の小領域が遮光状態と透明状態の2状態を有し、前記複数の液晶の小領域のうち、一部の液晶の小領域を透明状態とし、他の液晶の小領域を遮光状態とすることにより前記原稿からの反射光線に対するスリットを形成する液晶スリット層と、
前記液晶スリット層の下に設けられた受光素子層であって、受光素子と、前記スリットを通過した前記原稿からの反射光線を前記受光素子上に結像させる光学系とを備えて前記原稿の画像を読み取る受光素子層を備えた画像読み取り装置。An original platen transparent plate having an original reading surface on which an original is placed;
A light-emitting layer provided below the document reading surface, having a plurality of small areas, the small region has two states of the light emitting state and a transparent state, among the plurality of small regions, some A light emitting layer for generating a scanning light beam for irradiating the original by setting a small region to a light emitting state and other small regions to a transparent state ;
A liquid crystal slit layer provided under the light emitting layer, has a small area of a plurality of liquid crystal, the has two states of small areas shielding state and a transparent state of the liquid crystal, a small region of the plurality of liquid crystal Among them, a liquid crystal slit layer that forms a slit for reflected light from the document by setting a small area of some liquid crystals to a transparent state and a small area of other liquid crystals to a light shielding state ;
A light-receiving element layer provided below the liquid crystal slit layer, a light receiving element, of the original and an optical system for forming a reflection light from the document having passed through the slit on the light-receiving element An image reading apparatus including a light receiving element layer for reading an image.
前記液晶スリット層において、前記複数の液晶の小領域のうち一部の液晶の小領域を透明状態とし、他の液晶の小領域を遮光状態としてスリットを形成し、前記原稿からの反射光線の一部を選択的に通過させるスリット処理を制御する請求項1に記載の画像読み取り装置。In the light emitting layer, controlling a scanning process for generating a scanning light beam that irradiates the original with a part of the plurality of small regions being in a light emitting state and another small region being in a transparent state,
In the liquid crystal slit layer, a slit is formed with a small area of some of the plurality of liquid crystal small areas being in a transparent state and a small area of the other liquid crystal being in a light-shielding state. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus controls a slit process for selectively passing the part.
前記液晶スリット層において、前記透明状態とする液晶の小領域を所定順序により前記複数の液晶の小領域のうちの他の液晶の小領域に切り換えることにより前記スリットの形成位置を移動する請求項1または2に記載の画像読み取り装置。In the light emitting layer, the irradiation position of the scanning light beam is moved by switching the small region to be in the light emitting state to another small region of the plurality of small regions in a predetermined order,
In the liquid crystal slit layer, claim 1 for moving the forming position of the slit by changing to other small areas of the liquid crystal of said plurality of liquid crystal sub-region by a predetermined sequence a small region of the liquid crystal to the transparent state Or the image reading apparatus of 2.
前記原稿領域センサから前記原稿領域の検知結果である原稿領域情報の通知を受け、前記発光層において前記走査光線を生成する範囲および前記液晶スリット層において前記スリットを形成する範囲を当該原稿領域の範囲内に制限する請求項1から3のいずれかに記載の画像読み取り装置。A document area sensor for detecting a document area covered by a document placed on the document table transparent plate;
Range of the original from the area sensor notified of the document area information is a detection result of the document area, the range the original area of forming the slits in the scope and the liquid crystal slit layer generates the scanning beam in the light-emitting layer The image reading device according to claim 1, wherein the image reading device is limited to within.
前記原稿サイズ情報入力部から前記原稿のサイズ情報の通知を受け、前記発光層において前記走査光線を生成する範囲および前記液晶スリット層において前記スリットを形成する範囲を当該原稿のサイズ情報に応じた範囲内に制限する請求項1から3のいずれかに記載の画像読み取り装置。A document size information input unit for inputting size information of a document placed on the platen transparent plate;
Range the notified size information of the document from the document size information input unit, the range of forming the slits in the scope and the liquid crystal slit layer generates the scanning beam in the light emitting layer according to the size information of the original The image reading device according to claim 1, wherein the image reading device is limited to within.
前記発光層における前記走査光線の生成、前記液晶スリット層における前記スリットの形成、前記受光素子層における前記画像の読み取りを各々の前記画像読み取り小範囲に対して独立に実行することにより、前記画像読み取り小範囲に対する画像読み取り処理を並列処理とする請求項1から6のいずれかに記載の画像読み取り装置。A parallel processing control unit that divides the document reading surface into a plurality of image reading sub-ranges according to a document area on which the document is placed;
The image reading is performed by independently generating the scanning light beam in the light emitting layer, forming the slit in the liquid crystal slit layer, and reading the image in the light receiving element layer for each of the image reading small ranges. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the image reading processing for the small range is parallel processing.
前記画像読み取り小範囲の画像読み取り処理において、前記オーバーヘッド領域も含めて画像読み取り処理を実行し、
前記画像合成部は、前記画像合成処理において、前記オーバーヘッド領域に相当する画像データをマッチングしつつ前記画像合成処理を実行する請求項7に記載の画像読み取り装置。The parallel-processing control unit, the boundary of the image reading small range to each other adjacent, added to each of the same region near the boundary as an overhead area for each of the image reading subranges mutually the adjacent,
In the image reading process of the image reading small range, the image reading process including the overhead area is executed,
The image synthesizing unit, in the image synthesizing processing, the image reading apparatus according to claim 7 to perform the image combining process while matching the image data corresponding to the overhead area.
前記原稿読み取り面に原稿がセットされたことを検知する原稿セット検知部を備え、
前記オートスタートモードにある場合、前記原稿セット検知部から前記原稿セットの検知結果である原稿セット検知情報の通知を受けると、前記発光層における走査光線の生成、前記液晶スリット層におけるスリットの形成、前記受光素子層における原稿画像の読み取りを自動的に開始する請求項1から9のいずれかに記載の画像読み取り装置。As an image reading start mode, it has at least two modes of auto start mode and manual start mode.
A document set detection unit for detecting that a document is set on the document reading surface;
When in the auto start mode, upon receiving notification of document set detection information that is a detection result of the document set from the document set detection unit, generation of scanning light rays in the light emitting layer, formation of slits in the liquid crystal slit layer, The image reading apparatus according to claim 1, wherein reading of a document image on the light receiving element layer is automatically started.
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