JP3917429B2

JP3917429B2 - Image reading device

Info

Publication number: JP3917429B2
Application number: JP2002006358A
Authority: JP
Inventors: 孝一市原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: JP2003209667A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置に関し、特に読み取った画像のスキューおよび倍率の誤差補正が可能な画像読取装置に関し、さらに特にはスキャナ、ファクシミリなどに備えられた読取画像のスキューおよび倍率の誤差補正が可能な画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像入力（読取）装置における文字原稿の読み取りでは、画像処理で原稿の傾きを検知してスキュー（傾き）を補正する方法がとられていた。これは画像読取装置にスキューのないことを前提に考えられており、原稿読取位置に原稿がきちんと基準に突き当てられてセットされていないことによって生じる原稿位置のずれや歪みによるスキューの補正を目的としていた。
しかし、近年の画像読取装置は低コスト化の要請によって、読取装置自体の構造体も弱くなってきており、あるいは設置平面度による構造体の歪みがあるために、たとえ原稿をきちんと基準に突き当てられてセットされていてもスキューや倍率の歪みが発生する場合がある。即ち、原稿が原稿突き当て手段に正確に突き当てられてセットされていても、装置および装置の設置状態に起因して、読み取られた画像データにスキューや倍率の誤差が発生する場合が起きている。
【０００３】
このようなスキューや倍率の歪みを補正するには、一般にレンズまわりなどを調整することによって改善されるが、イメージスキャナーなどは持ち運んで使用されることも多く、上述したような調整を施しても、再び調整が必要になってくることがある。
また、装置の組立中に基準画像を読み取り、その読み取った画像からスキューだけを補正する方法も行われているが、前述のとおり、その後さらに調整の必要が生じることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようにスキューだけを解決する発明はあるが、しかし、スキューと倍率とが狂ってしまった場合には、一般に倍率を補正することが難しくなる。
そこで上述の問題に鑑み、本発明は容易にスキューおよび倍率誤差の補正をすることができる高品質な画像読取装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、移動しながら原稿に光を照射する光源、前記光源に一体的に配設されて光を照射された原稿からの反射光を偏向する光学系、および前記光学系によって偏向された反射光を入射する撮像素子を有する読取手段と、前記読取手段からの信号を処理し画像データを作製する信号処理手段と、原稿を当てて位置決めする原稿突き当て手段とを備えた画像読取装置であって、１本の主基準直線および該主基準直線の両端で直交する２本の副基準直線を含む基準図形が描かれた基準部材をさらに備え、前記基準部材は該基準図形が前記突き当て手段に対して実質的に平行になるよう固着されており、前記信号処理手段は、前記読取手段が原稿を読み取って画像データを作成する際に前記読取手段が読み取る前記主基準直線と副基準直線の２交点の位置データに基づいて、作製する画像データのスキューを補正することを特徴とする画像読取装置である。また、請求項２の発明は、移動しながら原稿に光を照射する光源、前記光源に一体的に配設されて光を照射された原稿からの反射光を偏向する光学系、および前記光学系によって偏向された反射光を入射する撮像素子を有する読取手段と、前記読取手段からの信号を処理し画像データを作製する信号処理手段と、原稿を当てて位置決めする原稿突き当て手段とを備えた画像読取装置であって、１本の主基準直線および該主基準直線の両端で直交する２本の副基準直線を含む基準図形が描かれた基準部材をさらに備え、前記基準部材は該基準図形が前記突き当て手段に対して実質的に平行になるよう固着されており、前記信号処理手段は、あらかじめ前記読取手段が読み取った前記基準図形（５２）の前記主基準直線と副基準直線の２交点の位置データを基準２点データとして記憶し、前記読取手段が原稿を読み取って画像データを作成する際に前記読取手段が読み取る該２交点の位置データを比較２点データとして該記憶された基準２点データと比較して補正係数を求め、作製する画像データの倍率の誤差を該補正係数に基づいて補正することを特徴とする画像読取装置である。このような構成によって、基準となる図形を１つの直線とそれに端点で直交する２本の直線によって構成するので読み取りの誤りを低く押さえることができ、高品質な読取画像データを得ることのできる画像読取装置を提供できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら本実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施に形態によるカラー画像読取装置全体の構成図である。読み取り動作を以下に説明する。原稿台ガラス８上に置かれた原稿には、第１ミラー３と一体に構成された照明ランプ２によって照射光が照射さる。照明ランプ２は描かれた図の紙面に垂直（主走査方向）に長手方向を有して、その方向に原稿を走査（主走査）する。その反射光は、照明ランプに一体に構成された第１ミラー３および第２ミラー５および第３ミラー４によって偏向され、レンズ１により集束され、カラーＣＣＤが搭載されたＣＣＤ駆動ユニット（ＳＢＵ）１０に入射することにより、ＲＧＢ（赤緑青）に光電変換される。
第１ミラー３、照明ランプ２、第２ミラー５、および第３ミラー４は、走行体モーター９を駆動源として、副走査方向（図１における左右方向）に移動可能である。
【００１０】
次に、自動両面原稿搬送部（ＡＲＤＦ）を説明する。まず、片面原稿読み取りについて図１および２を参照しながら動作を説明する。図２は、本実施の形態によるカラー画像読取装置の部分断面図である。
片面原稿読み取りを選択した場合は、原稿台７７の原稿ガイド１２に沿って積載された原稿は、呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６、搬送コロ１５、分離コロ１７、および第１搬送ローラ１８により原稿送り（ＤＦ）用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を通過し、第２搬送ローラ２１及び排紙ローラ２３へ送り込まれ、原稿が排出される。
【００１１】
一方、両面原稿読み取りを選択した場合は、まず、原稿の表面の読み取りに関しては上記の片面原稿読み取り選択の場合と同様に読み取りが行われる。即ち、呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６によって原稿は、搬送コロ１５、分離コロ１７、および第１搬送ローラ１８により原稿送り用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を通過し、第２搬送ローラ２１及び排紙ローラ２３へと送り込まれる。しかし、この場合、ここで原稿は排出されずに、分岐爪２４が下方へ切り換えられて反転ローラ２５により反転テーブル２６上へと移送される。そして、原稿の後端が排紙ローラ２３を抜けた後、分岐爪２４が上方へ切り換えられて一旦、反転ローラ２５が停止する。
【００１２】
次に原稿の裏面の読み取りが開始する。まず一旦、停止していた反転ローラ２５が、上記とは逆方向へ回転することによって、原稿が反転テーブル２６から第１搬送ローラ１８の方向へ搬送されて第１搬送ローラ１８を通過する。そして、表面の読み取りと同様に原稿送り用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を通過しながら、第２搬送ローラ２１及び排紙ローラ２３へ送り込まれ、その後、原稿が排出される。
【００１３】
ここで、原稿の表面および裏面の読み取り時には、共に原稿送り用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を通過する際に、読取位置の近傍に移動されている照明ランプ２によって照射され、その反射光は上記と同様に、一体に構成された第１ミラー３及び第２ミラー５、第３ミラー４によって偏向されて、レンズ１に入射し、そして集束され、カラーＣＣＤが搭載されたＣＣＤ駆動ユニット１０に照射されることによってＲＧＢに光電変換される。
【００１４】
自動両面原稿搬送部の給紙機構は、呼び出しコロ１４、給紙ベルト１６、搬送コロ１５、分離コロ１７を含み、それらは給紙モーター（図示せず）により駆動されている。自動両面原稿搬送部の搬送機構は、第１搬送ローラ１８、第２搬送ローラ２１、排紙ローラ２３、反転ローラ２５を含み、それらは搬送モーター（図示せず）により駆動されている。
【００１５】
更に、自動両面原稿搬送部には、原稿台７７へ原稿がセットされているか否かを検知する原稿セットセンサ１３、原稿サイズを検知するための幅サイズ検知基板２８、第１の原稿長さセンサ２９と第２の原稿長さセンサ３０、および原稿の後端を検知するための原稿後端センサ２７とが配設されている。
【００１６】
ここで原稿をセットするために、原稿サイドフェンス１２が配設されている。ここで述べたシートフィーダーを有する画像読取装置の場合、原稿突き当て部材としては、上述の原稿サイドフェンス１２ではなくて、上述の原稿送り用原稿ガラス６と反射ガイド板２０との間の読取位置を画定する主走査方向に長手部分を有する部材である。該画定部材は、例えば原稿ガラスを装着する部材（不図示）、あるいは原稿ガラスを通して読み取る部分を画定する遮蔽部材（不図示）などである。
画像読取部には、スキャナ本体及び自動両面原稿搬送部を含めたカラー画像読取装置の動作制御を行なうスキャナ制御ユニット（ＳＣＵ）７が搭載されている。
【００１７】
図３は、本実施の形態による画像読取装置の全体ブロック図である。図４は、本発明による画像読取装置の画像データフローである。
図３および図４を参照しながら、画像データの流れを説明する。原稿からの反射光は、ＣＣＤ駆動ユニット（ＳＢＵ）１０上のカラーＣＣＤに入光し、カラーＣＣＤ内で光の強度に応じた電圧値を持つＲＧＢ各色のアナログ信号に変換される。ＲＧＢ各色のアナログ信号は、奇数ビットと偶数ビットに分かれて出力される。上記のＳＢＵ１０によって生じたアナログ画像信号は、ビデオインプットアウトプットボード（ビデオＩ／ＯボードＶＩＯＢ）３１上のアナログ処理回路３２で暗電位部分が取り除かれ、奇数ビットと偶数ビットが合成され、所定の振幅にゲイン調整された後にＡ／Ｄコンバータ（Ａ／ＤＣ）３３に入力され、デジタル信号化される。
【００１８】
デジタル化された画像信号は、シェーディングＡＳＩＣ（特定用途用ＩＣ）３４によりシェーディング補正されて送出され、スキャナ制御ユニット上の画像処理ＬＳＩ（ＲＩＰＵ）３５において、ガンマ補正、ＭＴＦ（読取解像力）補正等の画像処理が行なわれた後、同期信号、画像クロックとともにビデオ信号として出力される。
【００１９】
画像処理ＬＳＩ３５から出力されたビデオ信号は、オプション画像処理ユニット（ＯＩＰＵ）３６へ出力される。
オプション画像処理ユニット３６へ出力されたビデオ信号は、オプション画像処理ユニット３６内で所定の画像処理が行なわれ、再びスキャナ制御ユニット７へ入力される。
再びスキャナ制御ユニット７に入力されたビデオ信号は、ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７に入力される。
前記ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７のもう一方の入力は画像処理ＬＳＩ３５から出力されたビデオ信号となっていて、オプション画像処理ユニット３６で画像処理するかどうかを選択できる構成となっている。
【００２０】
前記ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７から出力されたビデオ信号は、画像データ記憶手段（ＳＤＲＡＭ）を管理するＳＩＢＣ２３８に入力され、ＳＤＲＡＭで構成される画像メモリに蓄えられる。
画像メモリに蓄えられた画像データは、ＳＣＳＩコントローラ３９に送られ、パソコンやプリンタ等の外部装置へ転送される。
【００２１】
スキャナ制御ユニット７上には、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＯＭ（図示せず）、ＲＡＭ（図示せず）が実装されており、ＣＰＵ（図示せず）は、ＳＣＳＩコントローラ３９を制御してＳＣＳＩＩ／Ｆ（スカジーインタフェース）によりパソコン等の外部装置との通信を行なう。
【００２２】
更に、ＣＰＵ（図示せず）は、前記ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路３７から出力されたビデオ信号をＩＥＥＥ１３９４コントローラ（ＩＳＩＣ）４０を介してＩＥＥＥ１３９４Ｉ／Ｆに、そしてネットワークスキャナコントローラ（ＮＩＣ）４１を介してネットワークＩ／Ｆにより、パソコンやプリンタ等の外部装置との通信を行なう。
また、ＣＰＵ（図示せず）は、スキャナ本体のステッピングモータである走行体モーター９（図１）、自動両面原稿搬送部の給紙モーター（図示せず）、搬送モーター（図示せず）のタイミング制御も行なう。
【００２３】
自動原稿送り装置制御ユニット（ＡＤＵ）４２は、自動両面原稿搬送部部に用いる電装部品の電力供給を中継する機能を有している。
スキャナ制御ユニット７上のＣＰＵ（図示せず）に接続されている入力ポートは、ビデオＩ／Ｏボード３１を介して本体操作パネル（ＳＯＰ）４３に接続されている。本体操作パネル４３上にはスタートスイッチ（図示せず）とアボートスイッチ（図示せず）が配設されている。それぞれのスイッチが押下されると入力ポートを介してＣＰＵ（図示せず）はスイッチがＯＮされたことを検出する。
ＣＰＵ（図示せず）にはランプ管壁温度を測るサーミスタなどの温度検知センサが接続され、その出力がＣＰＵの内部Ａ／Ｄ変換回路（図示せず）を通して入力されている。
【００２４】
図５に本実施の形態による画像読み取り処理のブロック図を示す。
画像処理用ＬＳＩ（ＲＩＰＵ）３６からＣＣＤ駆動ユニット（ＳＢＵ）１０に主走査ライン同期信号（ＬＳＹＮＣ）及び主走査ラインデータ出力期間（ＬＧＡＴＥ）を出力することによって、逆にＣＣＤ駆動ユニット１０から画像処理用ＬＳＩ３６に向けて画像データが出力される。
画像データの流れは順番に、ＣＣＤ駆動ユニット１０、画像処理用ＬＳＩ３６、メモリ制御ＬＳＩ（ＳＩＢＣ２）３８、ＳＣＳＩコントローラ３９、外部（パソコン等）となる。
【００２５】
また、ＣＰＵ７０から画像出力のＯＮ／ＯＦＦ制御機能を、図示しない画像処理用ＬＳＩ（ＲＩＰＵ）内部に既知技術として有し、内部レジスタの書き換えで制御する。
【００２６】
メモリ制御ＬＳＩ（ＳＩＢＣ２）３８から割り込み信号が、メモリの状態が飽和、ニアフル、あるいは空の状態になった場合に発生し、ＣＰＵ７０に入力する。メモリ状態の判別は、図示しないメモリ制御ＬＳＩ内部に公知技術として装備されたレジスタで可能である。
また、ＣＰＵ７０は光源とそれに一体となった付属物を移動させるモーター９のモーター制御も行なう。
【００２７】
図６は、本発明の実施に形態による基準部材および光学系周辺部を説明する図であり、（１）は、基準部材および光学系周辺部の部分模式図であり、（２）は基準部材に描かれた基準図形の模式的斜視図である。図６を参照しながら補正動作を説明する。
前述した第１ミラー３と一体に構成された照明ランプ２が待機位置にあるとき、照明ランプが主走査する方向に平行に白い色基準板５０（請求項の基準部材）が、原稿が配置される範囲の外にある。該基準部材５０は、照明ランプ２（光源）が原稿照射を開始する待機位置に実質的に隣接して配設されていることが望ましい。５１は原稿突き当て部材であり、５３は実際に原稿が突き当てられる突き当て壁である。
この例では、基準部材５０はＣＣＤの白色基準板５０を兼ねており、突き当て部材５１に接着剤などで固着されている。ここで、白色基準板５０に精度の高い直線５２が、原稿突き当て部材５１の原稿のつき当て壁５３に平行になるように描かれて、かつ白色基準板５０は突き当て部材５１に固着されている。
【００２８】
図７の（１）および（２）は、本発明の実施の形態による補正手段を用いた補正動作を説明する図であり、（１）は描かれた基準図形の上平面模式図であり、（２）は読み取られた図形のＣＣＤ上での位置を示す図形の座標を示すグラフである。図７の（１）に見るようにこの例では、描かれた基準図形は主走査方向の１本の直線（主基準直線）５２（ａ）と、それに直交する２本の直線（副基準直線）５２（ｂ）および（ｃ）とを含む。該２つの交点（主基準直線と副基準直線との交点）間の距離Ｌは一定値である。あらかじめ該２交点の座標を読み取って基準２点座標として記憶させておく。
【００２９】
実際の画像の読み取り動作を行なう際に、該２交点を再び読み取り、その２交点座標を比較２点座標として、あらかじめ読み取った基準２点座標と比較することによって、その時の画像データに関する補正係数を求めることができる。そして、補正係数に基づいて読み取った画像データの倍率の誤差を算出でき、画像データを補正する。即ち、図７（２）に示すようにＣＣＤ上において、２次元のｘｙ座標を設定して、読み取られた２つの交点座標をＡ_１（ｘ_１、ｙ_１）、Ａ_２（ｘ_２、ｙ_２）と定める。また、読み取った該２交点の２交点座標に基づいて画像データのスキュー（傾き）を求めることができる。最初に倍率の補正から説明する。読み取られた２つの交点間距離間Ｌ_１を求めると
【００３０】
【数１】

【００３１】
であり、一方、元の長さＬ（図６（２）の符号５２の直線の長さ）は一定値である。
それ故、誤差として現れる倍率はＬ_１／Ｌとなり、これに基づいて補正して出力処理すればよい。
【００３２】
次に、スキュー（傾き）の補正を説明する。読み取られた２つの交点座標から傾きθ₁を求めると、
θ₁＝sin^-1((x₁−x₂)/Ｌ_１)
で求めることができ、この値を補正値として採用すれば、出力する画像を補正してデータ処理をすればよい。
【００３３】
近似的にＬ_１の代わりにＬが使用可能なときはそれを使ってもよい。
また、上記のスキューおよび倍率誤差の補正を同時に行なうことも可能である。
ここで基準図形は基本的に固定された２点が計測できるものであれば、任意の図形が可能である。例えば２点をサーチするために円を含んでも良い。
【００３４】
しかし、上述のような直線を含んだ図形としたのは、単なるドットによって２点を表す場合はノイズと区別がつかなかったりして、読み取りに誤りが生じる場合を避けるためである。直線でもって２点を定める場合は、それら直線を読みながら信号処理することによって、その２点をより確実に特定できるからである。それ故、上述のような図形とすることによって、基準となる２つの交点が３つの直線によって与えられることによって読み取りにおける誤りが少なくなる利点がある。
基準図形は複数の直線を含むことが望ましい。
【００３５】
また、基準図形が描かれた基準部材は、主走査線方向に平行に固着される場合として説明したが、原稿の送り方によっては、副走査線方向に平行に固着される場合が好適なこともある。その場合の補正計算は、上記の数式を場合に応じて応用すれば可能である。
【００３６】
また、基準部材は装置に移動自在に固着されてもよい。そうすることによって、例えば主走査線および副走査線の両方向を使ってスキュー補正を行なうことができ、場合によってはより精密な補正が可能となるからである。
【００３７】
また、基準部材はＬ字形をした部材であっても良く、その直交する部分に直交する直線を描くことによって、２つの直交する線分による３点を特定することによって、上述のような補正動作が可能になる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、画像読取装置内に描かれた図形を読み取らせてそれに基づき画像のスキュー補正をすることができ、請求項２の発明によると、画像の倍率誤差の補正をすることができ、高品質な読取画像データを得ることのできる画像読取装置を提供できる。
【００４０】
上記請求項１、請求項２の発明では特に、補正の基準となる図形を１つの直線およびその直線の端点で直交する２本の直線によって構成するので読み取りの誤りを低く押さえることができ、高品質な読取画像データを得ることのできる画像読取装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態によるカラー画像読取装置の全体を示す模式的断面図である。
【図２】本実施の形態によるカラー画像読取装置の模式的部分断面図である。
【図３】本実施の形態による画像読取装置全体のブロック図である。
【図４】本発明による画像読取装置の画像データフローを示すフロー図である。
【図５】本実施の形態による画像読み取り処理のブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態による基準部材を使った補正を説明する図であり、（１）は、基準部材および光学系周辺部の部分模式図であり、（２）は基準部材に描かれた基準図形の模式的斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態による補正の算出を説明する説明図であり、（１）は基準図形の模式的上平面図であり、（２）は読み取られたＣＣＤ上での図形の座標を示すグラフである。
【符号の説明】
１レンズ
２照明ランプ
３第１ミラー
４第３ミラー
５第２ミラー
６原稿送り（ＤＦ）用原稿ガラス
７スキャナ制御ユニット（ＳＣＵ）
８原稿台ガラス
９モーター
１０ＣＣＤ駆動ユニット（ＳＢＵ）
１２原稿ガイド（サイドフェンス）
１３原稿セットセンサ
１４コロ
１５搬送コロ
１６給紙ベルト
１７分離コロ
１８第１搬送ローラ
２０反射ガイド板
２１第２搬送ローラ
２３排紙ローラ
２７原稿後端センサ
２８幅サイズ検知基板
２９第１の原稿長さセンサ
３０第２の原稿長さセンサ
３１ビデオインプットアウトプットボード（ビデオＩ／ＯボードＶＩＯＢ）
３２アナログ処理回路
３３Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／ＤＣ）
３４シェーディングＡＳＩＣ（特定用途用ＩＣ）
３５画像処理ＬＳＩ（ＲＩＰＵ）
３６オプション画像処理ユニット（ＯＩＰＵ）
３７ＶＩＤＥＯ入力切り換え回路
３８ＳＩＢＣ２
３９ＳＣＳＩコントローラ
４０ＩＥＥＥ１３９４コントローラ（ＩＳＩＣ）
４２自動原稿送り装置制御ユニット（ＡＤＵ）
４３操作パネル（ＳＯＰ）
５０色基準板（基準部材）
５１原稿突き当て部材
５２基準直線（基準図形）
５２（ａ）主基準直線
５２（ｂ）、（ｃ）副基準直線
５３突き当て壁
７０ＣＰＵ７０
７７原稿台７７[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus, and more particularly to an image reading apparatus capable of correcting skew and magnification error of a read image, and more particularly to correct skew and magnification error of a read image provided in a scanner, a facsimile, or the like. The present invention relates to an image reading apparatus.
[0002]
[Prior art]
In reading a character document in a conventional image input (reading) apparatus, a method of detecting skew of the document by image processing and correcting skew (tilt) is used. This is based on the premise that there is no skew in the image reading device, and the purpose is to correct skew due to misalignment or distortion of the document caused by the document not being properly set against the document reading position. I was trying.
However, in recent image reading apparatuses, the structure of the reading apparatus itself has become weak due to the demand for cost reduction, or the structure is distorted due to the flatness of the installation, so even if the original is properly matched Even if set, skew or magnification distortion may occur. In other words, even if the original is accurately abutted against the original abutting means and set, the skew and magnification error may occur in the read image data due to the apparatus and the installation state of the apparatus. Yes.
[0003]
In order to correct such skew and magnification distortion, it is generally improved by adjusting around the lens, etc., but image scanners are often carried and used. , May need to be adjusted again.
A method of reading a reference image during assembly of the apparatus and correcting only the skew from the read image is also performed. However, as described above, further adjustment is often required thereafter.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
There is an invention for solving only the skew as described above. However, when the skew and the magnification are out of order, it is generally difficult to correct the magnification.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a high-quality image reading apparatus that can easily correct skew and magnification error.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light source that irradiates light on a document while moving, an optical system that is disposed integrally with the light source and deflects reflected light from the document irradiated with light, and is deflected by the optical system. An image reading device comprising: a reading unit having an image pickup element that receives the reflected light; a signal processing unit that processes a signal from the reading unit to produce image data; and a document abutting unit that positions the document by hitting it The apparatus further comprises a reference member on which a reference figure including one main reference line and two sub-reference lines orthogonal at both ends of the main reference line is drawn, and the reference member includes the reference figure The signal processing means is fixed so as to be substantially parallel to the abutting means. The signal processing means reads the original and creates image data when the reading means reads the document, and the main reference straight line and the auxiliary reference line that the reading means reads. Standard Based on the two-intersection position data of an image reading apparatus and corrects the skew of the image data to be produced. According to a second aspect of the present invention, there is provided a light source for irradiating light on a document while moving, an optical system that is integrally provided with the light source and deflects reflected light from the document irradiated with light, and the optical system A reading unit having an image sensor that receives the reflected light deflected by the signal, a signal processing unit that processes a signal from the reading unit to produce image data, and a document abutting unit that positions the document by hitting the document. An image reading apparatus, further comprising a reference member on which a reference figure including one main reference line and two sub-reference lines orthogonal at both ends of the main reference line is drawn, and the reference member is the reference figure Are fixed so as to be substantially parallel to the abutting means, and the signal processing means has two main reference lines and sub-reference lines of the reference graphic (52) read by the reading means in advance. The position of the intersection The data is stored as reference two-point data, and the position data at the two intersections read by the reading unit when the reading unit reads the original to create image data is stored as the reference two-point data. The image reading apparatus is characterized in that a correction coefficient is obtained in comparison with a correction factor, and a magnification error of image data to be produced is corrected based on the correction coefficient. With such a configuration, the reference figure is composed of one straight line and two straight lines orthogonal to the end points, so that reading errors can be kept low, and high-quality read image data can be obtained. A reader can be provided.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of an entire color image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. The reading operation will be described below. The document placed on the document table glass 8 is irradiated with irradiation light by the illumination lamp 2 that is integrated with the first mirror 3. The illumination lamp 2 has a longitudinal direction perpendicular to the drawing surface of the drawing (main scanning direction) and scans the document in that direction (main scanning). The reflected light is deflected by the first mirror 3, the second mirror 5, and the third mirror 4 that are integrally formed with the illumination lamp, converged by the lens 1, and a CCD drive unit (SBU) 10 on which a color CCD is mounted. Is photoelectrically converted into RGB (red, green, and blue).
The first mirror 3, the illumination lamp 2, the second mirror 5, and the third mirror 4 are movable in the sub-scanning direction (left and right direction in FIG. 1) using the traveling body motor 9 as a drive source.
[0010]
Next, the automatic duplex document feeder (ARDF) will be described. First, the operation of single-sided document reading will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the color image reading apparatus according to this embodiment.
When single-sided document reading is selected, the documents stacked along the document guide 12 of the document table 77 are documented by the calling roller 14, the sheet feeding belt 16, the conveyance roller 15, the separation roller 17, and the first conveyance roller 18. The document passes through the reading position between the feeding (DF) document glass 6 and the reflection guide plate 20, and is fed to the second transport roller 21 and the discharge roller 23, and the document is discharged.
[0011]
On the other hand, when double-sided original reading is selected, first, regarding the reading of the original surface, reading is performed in the same manner as in the above-described single-sided original reading selection. That is, the original passes by the calling roller 14 and the paper feeding belt 16 and passes through the reading position between the document feeding original glass 6 and the reflection guide plate 20 by the conveying roller 15, the separation roller 17 and the first conveying roller 18. It is sent to the second transport roller 21 and the paper discharge roller 23. In this case, however, the document is not discharged here, but the branching claw 24 is switched downward and transferred onto the reversing table 26 by the reversing roller 25. Then, after the trailing edge of the original passes through the paper discharge roller 23, the branch claw 24 is switched upward, and the reverse roller 25 is temporarily stopped.
[0012]
Next, reading of the back side of the document is started. First, the reversing roller 25 once stopped rotates in the direction opposite to the above, so that the document is conveyed from the reversing table 26 toward the first conveying roller 18 and passes through the first conveying roller 18. Then, the paper is fed to the second transport roller 21 and the paper discharge roller 23 while passing through the reading position between the document feeding original glass 6 and the reflection guide plate 20 in the same manner as the surface reading, and then the document is discharged. The
[0013]
Here, at the time of reading the front surface and the back surface of the document, the illumination lamp 2 is moved near the reading position when passing through the reading position between the document feeding document glass 6 and the reflection guide plate 20. The reflected light is deflected by the first mirror 3, the second mirror 5, and the third mirror 4 that are integrally formed, enters the lens 1, is focused, and is mounted with a color CCD, as described above. By irradiating the CCD driving unit 10, the photoelectric conversion is performed to RGB.
[0014]
The paper feeding mechanism of the automatic double-sided document conveying unit includes a calling roller 14, a paper feeding belt 16, a conveying roller 15, and a separation roller 17, which are driven by a paper feeding motor (not shown). The conveyance mechanism of the automatic duplex document conveyance unit includes a first conveyance roller 18, a second conveyance roller 21, a paper discharge roller 23, and a reverse roller 25, which are driven by a conveyance motor (not shown).
[0015]
Further, in the automatic duplex document feeder, a document set sensor 13 for detecting whether or not a document is set on the document table 77, a width size detection board 28 for detecting the document size, and a first document length sensor. 29, a second document length sensor 30, and a document trailing edge sensor 27 for detecting the trailing edge of the document.
[0016]
Here, a document side fence 12 is provided to set a document. In the case of the image reading apparatus having the sheet feeder described here, the document abutting member is not the document side fence 12 described above, but a reading position between the document feeding document glass 6 and the reflection guide plate 20 described above. Is a member having a longitudinal portion in the main scanning direction. The demarcation member is, for example, a member (not shown) for mounting the original glass or a shielding member (not shown) for demarcating a portion to be read through the original glass.
The image reading unit is equipped with a scanner control unit (SCU) 7 for controlling the operation of the color image reading apparatus including the scanner body and the automatic double-sided document conveying unit.
[0017]
FIG. 3 is an overall block diagram of the image reading apparatus according to this embodiment. FIG. 4 is an image data flow of the image reading apparatus according to the present invention.
The flow of image data will be described with reference to FIGS. The reflected light from the original enters the color CCD on the CCD drive unit (SBU) 10 and is converted into analog signals of RGB colors having voltage values corresponding to the light intensity in the color CCD. The analog signals for each color of RGB are divided into odd bits and even bits and output. In the analog image signal generated by the SBU 10, the dark potential portion is removed by the analog processing circuit 32 on the video input / output board (video I / O board VIOB) 31, the odd bits and the even bits are synthesized, and a predetermined amplitude is obtained. After the gain adjustment, the signal is input to an A / D converter (A / DC) 33 and converted into a digital signal.
[0018]
The digitized image signal is subjected to shading correction by a shading ASIC (specific application IC) 34 and sent out, and in an image processing LSI (RIPU) 35 on the scanner control unit, such as gamma correction and MTF (read resolution) correction. After the image processing is performed, the video signal is output together with the synchronization signal and the image clock.
[0019]
The video signal output from the image processing LSI 35 is output to an option image processing unit (OIPU) 36.
The video signal output to the option image processing unit 36 undergoes predetermined image processing in the option image processing unit 36 and is input to the scanner control unit 7 again.
The video signal input again to the scanner control unit 7 is input to the VIDEO input switching circuit 37.
The other input of the VIDEO input switching circuit 37 is a video signal output from the image processing LSI 35, and the option image processing unit 36 can select whether or not to perform image processing.
[0020]
The video signal output from the VIDEO input switching circuit 37 is input to the SIBC 238 that manages the image data storage means (SDRAM), and is stored in an image memory composed of SDRAM.
The image data stored in the image memory is sent to the SCSI controller 39 and transferred to an external device such as a personal computer or a printer.
[0021]
A CPU (not shown), ROM (not shown), and RAM (not shown) are mounted on the scanner control unit 7. The CPU (not shown) controls the SCSI controller 39 to control the SCSI. Communication with an external device such as a personal computer is performed by an I / F (scuzzy interface).
[0022]
Further, the CPU (not shown) sends the video signal output from the VIDEO input switching circuit 37 to the IEEE 1394 I / F via the IEEE 1394 controller (ISIC) 40 and to the network via the network scanner controller (NIC) 41. Communication with an external device such as a personal computer or a printer is performed by the I / F.
Further, the CPU (not shown) is a timing of a traveling body motor 9 (FIG. 1) which is a stepping motor of the scanner body, a paper feed motor (not shown) of the automatic duplex document feeder, and a conveyance motor (not shown). Also controls.
[0023]
The automatic document feeder control unit (ADU) 42 has a function of relaying the power supply of electrical components used in the automatic duplex document feeder.
An input port connected to a CPU (not shown) on the scanner control unit 7 is connected to a main body operation panel (SOP) 43 via a video I / O board 31. A start switch (not shown) and an abort switch (not shown) are disposed on the main body operation panel 43. When each switch is pressed, a CPU (not shown) detects that the switch is turned on via the input port.
A temperature detection sensor such as a thermistor for measuring the lamp tube wall temperature is connected to the CPU (not shown), and its output is inputted through an internal A / D conversion circuit (not shown) of the CPU.
[0024]
FIG. 5 shows a block diagram of image reading processing according to the present embodiment.
By outputting the main scanning line synchronization signal (LSYNC) and the main scanning line data output period (LGATE) from the image processing LSI (RIPU) 36 to the CCD driving unit (SBU) 10, the image processing from the CCD driving unit 10 is reversed. Image data is output to the LSI for use 36.
The flow of image data is, in order, the CCD drive unit 10, the image processing LSI 36, the memory control LSI (SIBC2) 38, the SCSI controller 39, and the outside (such as a personal computer).
[0025]
Further, the CPU 70 has an image output ON / OFF control function as a known technique in an image processing LSI (RIPU) (not shown), and controls it by rewriting an internal register.
[0026]
An interrupt signal from the memory control LSI (SIBC2) 38 is generated when the memory state is saturated, near full, or empty, and is input to the CPU 70. The determination of the memory state can be performed by a register provided as a known technique in a memory control LSI (not shown).
The CPU 70 also performs motor control of the motor 9 that moves the light source and the accessory attached thereto.
[0027]
FIG. 6 is a diagram for explaining a reference member and an optical system peripheral part according to an embodiment of the present invention, (1) is a partial schematic view of the reference member and the optical system peripheral part, and (2) is a reference member. It is a typical perspective view of the reference | standard figure drawn by (1). The correction operation will be described with reference to FIG.
When the illumination lamp 2 configured integrally with the first mirror 3 is in the standby position, a white color reference plate 50 (reference member in claims) is arranged in parallel with the direction in which the illumination lamp performs main scanning. Is out of range. It is desirable that the reference member 50 is disposed substantially adjacent to a standby position where the illumination lamp 2 (light source) starts document irradiation. Reference numeral 51 denotes an original abutting member, and reference numeral 53 denotes an abutting wall on which the original is actually abutted.
In this example, the reference member 50 also serves as the white reference plate 50 of the CCD, and is fixed to the abutting member 51 with an adhesive or the like. Here, a high-precision straight line 52 is drawn on the white reference plate 50 so as to be parallel to the document abutting wall 53 of the document abutting member 51, and the white reference plate 50 is fixed to the abutting member 51. ing.
[0028]
(1) and (2) in FIG. 7 are diagrams for explaining a correction operation using the correction means according to the embodiment of the present invention, (1) is an upper plan schematic diagram of the drawn reference figure, (2) is a graph showing the coordinates of a figure indicating the position of the read figure on the CCD. As shown in (1) of FIG. 7, in this example, the drawn reference graphic includes one straight line (main reference straight line) 52 (a) in the main scanning direction and two straight lines (sub-reference straight lines) orthogonal thereto. ) 52 (b) and (c). A distance L between the two intersections (intersection between the main reference line and the sub-reference line) is a constant value. The coordinates of the two intersections are read in advance and stored as reference two-point coordinates.
[0029]
When the actual image reading operation is performed, the two intersection points are read again, and the two intersection point coordinates are set as comparison two point coordinates, and compared with the reference two point coordinates read in advance, thereby correcting the correction coefficient relating to the image data at that time. Can be sought. The magnification error of the read image data can be calculated based on the correction coefficient, and the image data is corrected. That is, as shown in FIG. 7 (2), a two-dimensional xy coordinate is set on the CCD, and the two intersection coordinates read are represented by A ₁ (x ₁ , y ₁ ), A ₂ (x ₂ , y ₂ ). Further, the skew (slope) of the image data can be obtained based on the read two intersection coordinates of the two intersections. First, the correction of magnification will be described. When the distance L ₁ between the two intersections read is obtained:
[Expression 1]

[0031]
On the other hand, the original length L (the length of the straight line of reference numeral 52 in FIG. 6B) is a constant value.
Therefore, the magnification that appears as an error is L ₁ / L, and correction may be performed based on this to perform output processing.
[0032]
Next, skew (inclination) correction will be described. When the inclination θ ₁ is obtained from the two intersection coordinates read,
θ ₁ = sin ⁻¹ ((x ₁ −x ₂ ) / L ₁ )
If this value is adopted as a correction value, the image to be output may be corrected and data processed.
[0033]
If L is available instead of L ₁ approximately, it may be used.
It is also possible to simultaneously correct the skew and the magnification error.
Here, the reference figure can be any figure as long as it can measure two fixed points. For example, a circle may be included to search for two points.
[0034]
However, the reason why the figure includes a straight line as described above is to avoid a case where an error in reading occurs due to indistinguishability from noise when two points are represented by simple dots. This is because when two points are defined by straight lines, the two points can be more reliably specified by performing signal processing while reading the straight lines. Therefore, by using the graphic as described above, there are advantages in that errors in reading are reduced by providing two intersection points serving as a reference by three straight lines.
The reference graphic preferably includes a plurality of straight lines.
[0035]
The reference member on which the reference figure is drawn is described as being fixed in parallel to the main scanning line direction. However, depending on how the document is fed, the reference member is preferably fixed in parallel to the sub scanning line direction. There is also. The correction calculation in that case can be performed by applying the above mathematical formula depending on the case.
[0036]
Further, the reference member may be movably fixed to the apparatus. By doing so, for example, skew correction can be performed using both directions of the main scanning line and the sub-scanning line, and in some cases, more precise correction is possible.
[0037]
Further, the reference member may be an L-shaped member, and the correction operation as described above is performed by specifying three points by two perpendicular line segments by drawing a straight line perpendicular to the perpendicular part. Is possible.
[0038]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to read a figure drawn in the image reading apparatus and correct the skew of the image based on the read figure. According to the second aspect of the present invention, the magnification error of the image is corrected. Thus , an image reading apparatus capable of obtaining high-quality read image data can be provided.
[0040]
In the inventions of the first and second aspects , in particular , since the figure as a reference for correction is composed of one straight line and two straight lines orthogonal to each other at the end points of the straight line, reading errors can be suppressed to a low level. An image reading apparatus capable of obtaining quality read image data can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the entirety of a color image reading apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of a color image reading apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is a block diagram of the entire image reading apparatus according to the present embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing an image data flow of the image reading apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of image reading processing according to the present embodiment.
6A and 6B are diagrams for explaining correction using a reference member according to an embodiment of the present invention. FIG. 6A is a partial schematic view of the reference member and the periphery of the optical system, and FIG. It is a typical perspective view of the drawn reference figure.
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams for explaining calculation of correction according to the embodiment of the present invention. FIG. 7A is a schematic top plan view of a reference figure, and FIG. 7B is a figure of a figure on a read CCD. It is a graph which shows a coordinate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens 2 Illumination lamp 3 1st mirror 4 3rd mirror 5 2nd mirror 6 Document glass for document feeding (DF) 7 Scanner control unit (SCU)
8 Document platen glass 9 Motor 10 CCD drive unit (SBU)
12 Document guide (side fence)
13 Document setting sensor 14 Roll 15 Transport roller 16 Paper feed belt 17 Separating roller 18 First transport roller 20 Reflection guide plate 21 Second transport roller 23 Paper discharge roller 27 Document trailing edge sensor 28 Width size detection board 29 First document length Length sensor 30 Second document length sensor 31 Video input / output board (video I / O board VIOB)
32 Analog processing circuit 33 A / D converter (A / DC)
34 Shading ASIC (Application Specific IC)
35 Image processing LSI (RIPU)
36 Optional Image Processing Unit (OIPU)
37 VIDEO input switching circuit 38 SIBC2
39 SCSI controller 40 IEEE 1394 controller (ISIC)
42 Automatic Document Feeder Control Unit (ADU)
43 Operation Panel (SOP)
50 color reference plate (reference member)
51 Document Abutting Member 52 Reference Line (Reference Figure)
52 (a) Main reference straight line 52 (b), (c) Sub reference straight line 53 Abutting wall 70 CPU 70
77 Document table 77

Claims

A light source (2) that irradiates light to the original while moving, an optical system (3) that is integrally provided with the light source and deflects reflected light from the original irradiated with light, and is deflected by the optical system. Reading means having an image sensor for incident reflected light;
Signal processing means for processing the signal from the reading means to produce image data;
An image reading apparatus comprising a document abutting means (51) for positioning by placing a document,
The reference member (50) is further provided with a reference member (50) on which a reference figure (52) including one main reference straight line and two sub-reference straight lines orthogonal to both ends of the main reference straight line is drawn. The reference graphic (52) is fixed so as to be substantially parallel to the abutting means (51),
The signal processing unit is configured to skew image data to be produced based on position data of two intersections of the main reference line and the sub-reference line read by the reading unit when the reading unit reads the original to generate image data. An image reading apparatus for correcting the above.

A light source (2) that irradiates light to the original while moving, an optical system (3) that is integrally provided with the light source and deflects reflected light from the original irradiated with light, and is deflected by the optical system. Reading means having an image pickup device for incident reflected light;
Signal processing means for processing the signal from the reading means to produce image data;
An image reading apparatus comprising a document abutting means (51) for positioning by placing a document,
The reference member (50) is further provided with a reference member (50) on which a reference figure (52) including one main reference straight line and two sub-reference straight lines orthogonal to both ends of the main reference straight line is drawn. The reference graphic (52) is fixed so as to be substantially parallel to the abutting means (51),
The signal processing means stores, as reference two-point data, position data of two intersection points of the main reference line and sub-reference line of the reference graphic (52) read in advance by the reading means, and the reading means reads the document. When the image data is created, the position data of the two intersections read by the reading means is compared with the stored reference two-point data as comparison two-point data to obtain a correction coefficient, and an error in magnification of the image data to be produced Is corrected based on the correction coefficient.