JP4063804B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿台に載置された原稿の位置を検知する画像読取装置に関する。

画像読取装置は、原稿台に載置された原稿の位置検知を原稿押さえが所定角度倒された時に行うのが一般的である。原稿の主走査方向の位置検知には、原稿台を走査する露光ランプ、原稿台に載置された原稿にて反射した露光ランプの光を電気信号に変換するＣＣＤ等の原稿台を走査するスキャナ部が用いられ、副走査方向の位置検知には、原稿台下方に副走査方向に複数配列された反射型センサが用いられている。

主走査方向の位置検知は、原稿台の所定の主走査ラインを露光ランプで照射し、照射した時のＣＣＤの受光状態に基いて行われる。原稿が載置されている位置では、露光ランプから発せられた光は原稿で反射され、原稿が載置されていない位置では、露光ランプから発せられた光は原稿台から画像読取装置の外部に出射する。原稿で反射した光は、ＣＣＤに受光される。

しかし、原稿の位置検知は、原稿押さえが所定角度倒された時に行われるので、天井に設置された蛍光灯などの外部光が原稿押さえと原稿台の間から原稿台に入射して、ＣＣＤに受光されることがある。また、原稿押さえを開いたまま読み取りを行う場合、原稿押さえを開いた状態で原稿の位置検知が行われるので、この場合も当然外部光がＣＣＤに受光される場合がある。

そのため、外部光が入射した位置も原稿が載置された位置として検知されることがある。

主走査方向の位置検知から外部光の影響を無くすために、露光ランプがオフのときのＣＣＤの受光状態を定期的にサンプリングし、原稿押さえの角度が所定角度まで倒された直前にサンプリングされた受光状態を使用することが特開２００１−１４７４９４号の実施の形態１に記載されている。

露光ランプがオフのときは、ＣＣＤに受光されるのは外部光のみであるので、露光ランプがオフのときのＣＣＤの受光状態から外部光の入射している位置を特定することが可能となる。

しかし、外部光源が蛍光灯のような点滅周期のある光源である場合、外部光源が消灯して原稿台に外部光が入射しない時のＣＣＤの受光状態がサンプリングされる可能性があるので、特開平２００１−１４７４９４の実施の形態３に記載のように、外部光源が点灯しているときのＣＣＤの受光状態をサンプリングする必要がある。
特開２００１−１４７４９４号公報

しかし、ＣＣＤに受光された外部光の強度が原稿から反射した露光ランプの光と同強度となる強度で外部光源が発光している時に、サンプリングのタイミングを合わせることは非常に困難である。

そこで、本発明は上記問題に鑑み、原稿が載置された位置検知から蛍光灯等の点滅周期のある外部光源の影響を確実に排除する画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明の画像読取装置は、原稿台から入射した光に基いて、主走査方向に配列された画素毎に画像データを生成するとともに、かかる画像データに基づいて白レベル値を生成し出力する画像読取手段を備える。画像読取装置は、上記原稿台を照射する露光ランプのオフが検知されているとき、外部光源の点滅周期より長い測定期間毎に、各測定期間内に複数回出力された白レベルの最大値を画素毎に出力する出力手段を備える。このように、点滅周期より長い測定期間内に出力された白レベルの最大値を取得することで、外部光源に点滅周期があっても外部光源が点灯しているときの白レベルを取得することができる。

画像読取装置は、各画素について、出力手段が出力した最新の最大値と露光ランプがオンしたときに画像読取手段から出力された白レベル値を用いて原稿の主走査方向の位置を判定する判定手段を備える。

判定手段が行う判定は画素毎に行われるために、この判定を１つのプロセッサーで行うと、そのプロセッサーの負担が大きくなってしまうので、判定はＡＳＩＣ等の専用プロセッサーで行うようにしてもよい。

また、判定のうち、最新の最大値と露光ランプがオンしたときに画像読取手段から出力された白レベル値の比較処理のみを専用プロセッサーで行い、比較結果に基いて原稿の主走査方向の位置を判定する判定処理をＣＰＵで行うようにしてもよい。

このように専用プロセッサーとＣＰＵが協働して判定を行う場合、専用プロセッサーは、各画素の比較結果を各画素の配列位置と対応する記憶領域に出力すると、ＣＰＵは比較結果と比較結果が出力された記憶領域のアドレスから原稿の主走査方向の位置を判定することができるので、ＣＰＵの負担を減らすことが出来る。そのため、高性能なＣＰＵを備えなくても、原稿の主走査方向の位置の判定を実現することが出来る。

以上のように、本発明の画像読取装置は、原稿が載置された位置検知から蛍光灯等の点滅周期のある外部光の影響を確実に排除することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態における画像読取装置１００の概略断面図である。図１に示すように、画像読取装置１００は、原稿台１０１と、原稿台１０１の下方に設けられたスキャナユニット１１０を備えている。スキャナユニット１１０は、原稿台１０１の下方に設けられた露光ランプ１１１と、原稿台１０１の所定の主走査ラインから入射した光を反射するミラー１１２から構成される第１の走行体１１３と、ミラー１１２から入射した光を反射するミラー１１４、１１５から構成される第２の走行体１１６と、ミラー１１５にて反射した光を受光する画像読取手段１１９を備える。

画像読取手段１１９は、ＣＣＤ等を用いて受光した光から主走査方向に配列された各画素から入射した光に基いて各画素の画像データを生成し、さらに、この画像データに基いて、各画素から入射した光の明るさ（白レベル）を２５６段階で示す白レベル値を生成する。

第１の走行体１１３は、画像読取装置１００に設けられたスタートキー２０１（図３参照）がユーザ等に押下されるまでは、図１及び図２（ａ）に示すように、原稿台１０１の副走査方向端部から副走査方向に所定距離離れた位置にある補正読込ラインＸに入射した光が画像読取手段１１９に受光される位置で露光ランプ１１１をオフにして待機している。スタートキー２０１が押下されると、上記第１の走行体１１３は、露光ランプ１１１をオンして副走査方向に移動し、原稿台１０１を走査する。

第１の走行体１１３が補正読込ラインＸに待機している間は、画像読取手段１１９は、蛍光灯１５１の１点滅周期の間に所定の間隔でｎ回（ｎ：自然数）の白レベル値の生成を行っている。図１に示すように、原稿台１０１の上方には、蛍光灯１５１が設置されており、図２（ａ）に示すように、補正読込ラインＸの一部に蛍光灯１５１が映り込む。従って、図４に示すように、補正読込ラインＸの蛍光灯１５１が映りこむ範囲α（図２（ａ）参照）の画素の白レベル値は、蛍光灯１５１が消灯している時（ｔ２）に生成された場合は低いが、蛍光灯１５１が発光している時（ｔ３）に生成された場合は高い。

画用読取装置１００は、露光ランプ１１１のオンオフを検知する検知手段２０３を備え、画像読取手段１１９は、検知手段２０３がオフを検知している間は、生成した白レベル値を順次出力手段２０４に出力する。

出力手段２０４は、画像読取手段１１９から出力された各画素の白レベル値を記憶するバッファ２０５を備えている。図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、上記出力手段２０４は、各画素について、画像読取手段１１９から入力された白レベル値がバッファ２０５に既に記憶された白レベル値より高い場合のみ、バッファ２０５に記憶された白レベル値を入力された白レベル値に更新する。このように白レベル値の最大値を記憶することで、蛍光灯１５１が映り込む範囲αの画素については、蛍光灯１５１が点灯したときの高い白レベル値がバッファ２０５に記憶される。

上記出力手段２０４は、蛍光灯１５１の点滅周期以上の測定期間の経過を計測し、測定期間が経過するたびに、測定期間が経過した時点でバッファ２０５に記憶されている図５（ｄ）に示す各画素の白レベル値を最大値として記憶手段２０６に出力し、図５（ａ）に示すようにバッファ２０５に記憶された各画素の白レベル値を０にする。

白レベル値を０にする間隔を点滅周期以上の測定期間とするのは、画像読取手段１１９に受光される蛍光灯１５１の光の強度が原稿台１０１に載置された原稿から反射した露光ランプ１１１の光と同強度となる強度で蛍光灯１５１が発光している瞬間が各測定期間内に含まれるようにして、蛍光灯１５１の影響を記憶手段２０６に出力される最大値に反映させるためである。

図２（ｂ）に示すように、蛍光灯１５１が映り込む範囲αの一部α１に原稿が載置されるように原稿Ｍがユーザによって原稿台１０１に載置されると、この一部α１に入射した蛍光灯１５１の光が原稿Ｍで遮られて画像読取手段１１９に到達しなくなる。このため、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、原稿Ｍが載置された瞬間（ｔ４）が含まれる測定期間の次の測定期間以降の一部の範囲α１の画素の白レベルの最大値は、蛍光灯１５１が映り込まない範囲の画素と同じとなる。従って原稿Ｍの載置後も最大値が高い画素は、蛍光灯１５１が映り込み且つ原稿Ｍが載置されていない位置α２の画素だけとなる。

ユーザは、原稿Ｍを載置すると、スタートキー２０１を押下して、画像読取装置１００に原稿Ｍを読み取らせる。

測定期間は、上記のように蛍光灯１５１の点滅周期以上であればよいため、例えば点滅周期が１／５０秒であるとすると、測定期間も１／５０秒以上であれば良い。例えば、測定期間を１／５０秒とすると、原稿Ｍが載置されてから１／５０秒後又は２／５０秒後には、原稿台１０１に原稿Ｍが載置された状態の最大値が記憶手段２０６に出力される。

このように、原稿Ｍの載置から１／５０秒又は２／５０秒後には原稿Ｍが載置された状態での各画素の白レベル値の最大値が記憶手段２０６に出力されるので、原稿台１０１に原稿Ｍを載置した後、ユーザがスタートキー２０１を押下するまでには、原稿Ｍが載置された状態での各画素の白レベル値の最大値が記憶手段２０６に出力される。

スタートキー２０１が押下されると、上記のように第１の走行体１１３は、露光ランプ１１１をオンして副走査方向に移動して原稿台１０１全体を走査して本読み込みを行う（図７、Ｓ７０１→Ｓ７０２）。プラテンの原稿抑えが閉められたのを検知すると、画像読取手段１１９は出力手段２０４への白レベル値の出力を中止する。その後、露光ランプオンを行い、所定時間経過後に、画像読取手段１１９は、本読み込みによって受光した光を画像データに変換して画像処理手段２１０に出力すると共に、本読み込み時に得た補正読込ラインＸの画像データに基いて、補正読込ラインＸを形成する各画素の白レベル値を生成する。画像読取手段１１９は、生成した補正読込ラインＸの各画素の白レベル値を判定手段２０７の判定処理を行うＡＳＩＣ８００に出力する（図７、Ｓ７０３）。

図２（ｃ）に示すように、露光ランプ１１１をオンした本読み込みでは、露光ランプ１１１の光が原稿Ｍで反射して画像読取手段１１９に受光されるので、原稿Ｍが載置された位置βの画素の白レベル値が高い。また、本読み込みの瞬間に蛍光灯１５１が点灯した場合、蛍光灯１５１が映り込み且つ原稿Ｍが載置されていない位置α２の画素の白レベル値も高い。

ＡＳＩＣ８００は、画像読取手段１１９から補正読込ラインＸの各画素の白レベル値が入力されると、上記記憶手段２０６に記憶された各画素の最新の最大値を取得する（図７、Ｓ７０４）。

図８に示すように、ＡＳＩＣ８００は、画像読取手段１１９から出力された各画素の白レベル値を記憶するラインバッファ８０１と、記憶手段２０６から取得した各画素の最新の最大値を記憶するラインバッファ８０２を備えている。ＡＳＩＣ８００は、画像読取手段１１９から出力された各画素の白レベル値をラインバッファ８０１に、記憶手段２０６から取得した各画素の最大値をラインバッファ８０２に書き込む。

ＡＳＩＣ８００は、ラインバッファ８０１、８０２に各画素の白レベル値及び最大値を書き込むと、ラインバッファ８０１に書き込まれた各画素の白レベル値に基いて、各画素が白画素か黒画素かの判定を行う（図７、Ｓ７０５）。白画素か黒画素かの判定は、ラインバッファ８０１に書き込まれた白レベル値が所定の閾値より大きいければ白画素と、小さければ黒画素と判定することによって行う。

仮に、蛍光灯１５１が点灯しているときに補正読込ラインＸを走査しているとすると、本読み込みでは、原稿Ｍが載置された位置βと蛍光灯１５１が映り込み且つ原稿Ｍが載置されていない位置α２の画素の白レベル値が高いので、この検出によって、原稿Ｍが載置された位置βと蛍光灯１５１が映り込み且つ原稿Ｍが載置されていない位置α２の画素を検出することができる。

ＡＳＩＣ８００は、ステップ７０５の検出結果を、白黒判定バッファ８０３に書き込む。

白黒判定バッファ８０３に判定結果を書き込むと、ＡＳＩＣ８００は、白黒判定バッファ８０３に書き込まれた各画素の判定結果の１つを参照して、判定結果を参照している注目画素を含めて、補正読込ラインＸ上に４０画素以上白画素が連続しているかどうかを判定する（図７、Ｓ７０６）。このように、注目画素を含めて白画素が４０画素以上連続しているか否かを判定することで、注目画素が原稿台１０１に付着したゴミ等によって、白画素と判定された画素であるか否かを区別することができる。

注目画素を含めて白画素が４０画素以上連続していると判定すると、ＡＳＩＣ８００は、ラインバッファ８０２に書き込まれた注目画素の最大値が黒画素に対応する値か否かに基いて、注目画素が原稿Ｍの載置された位置である原稿画素か否かを判定する（図７、Ｓ７０７）。最大値が黒画素に対応する値か否かの判定は、最大値が所定の閾値より小さければ黒画素に対応する値と判定し、大きければ黒画素に対応する値と判定しないことで行う。

上記のように、ラインバッファ８０２に記憶される最大値は、原稿Ｍが載置されている位置β及び、原稿Ｍが載置されておらず且つ蛍光灯１５１の映り込まない範囲の画素については低く、原稿Ｍが載置されておらず且つ蛍光灯１５１の映り込む範囲α２の画素については高い。よって、ステップ７０５で白画素と判定され、ラインバッファ８０２に書き込まれた最大値が黒画素に対応する値である画素は、原稿Ｍが載置された位置βの原稿画素である。

原稿画素と判定すると、ＡＳＩＣ８００は、原稿画素と判定した注目画素の補正読込ラインＸ上の配列位置に対応する判定バッファ８０５のアドレスの記憶領域に原稿画素である旨を書き込む（図７、Ｓ７０８）。

原稿画素である旨を書き込むと、ＡＳＩＣ８００は、他の画素についても上記の方法で原稿画素かどうかの判定処理を行う（図７、Ｓ７０９）。同様に、ＡＳＩＣは、ステップ７０６で白画素が４０画素以上連続していないと判定した場合、ステップ７０７で原稿画素でないと判定した場合は、判定バッファ８０５に何も書き込まずに、他の画素について原稿画素か否かの判定処理に移行する。

白黒判定バッファ８０３に判定結果が書き込まれた全ての画素についての判定処理を行うと、ＡＳＩＣ８００は、ＣＰＵ９００に判定処理が終了した旨を通知する。

判定処理が終了した旨が通知されると、ＣＰＵ９００は、判定バッファ８０５を参照して、原稿画素である旨が書き込まれた判定バッファ８０５のアドレスを認識し、ＣＰＵ９００は、認識したアドレスに対応する画素の位置には原稿Ｍが載置されていると判定する（図７、Ｓ７１０）。上記ＣＰＵ９００は、判定した原稿Ｍが載置された位置を画像処理手段２１０に通知する。

画像処理手段２１０は、通知された原稿Ｍが載置された位置に基いて、例えば、上記読取手段１１９から入力された画像データから、原稿Ｍが載置されていない位置の画素の画像データを消去したりする。

なお、本発明は、原稿押さえを開いて原稿の読み取りを行う場合でも、原稿押さえを閉じて原稿の読み取りを行う場合にでも適用することができる。

本発明の実施の形態における画像読取装置の外観図である。 原稿台に入射する光を模式的に表した図である。 本発明の実施の形態における画像読取装置の機能ブロック図である。 蛍光灯の発光強度により白レベルが変化することを示した図である。 バッファに記憶される白レベル値の更新状態を示す図である。 原稿台に原稿を載置することで、白レベルが変化することを示した図である。 原稿の載置された位置を判定するフロー図である。 判定手段の一部として機能するＡＳＩＣを模式的に示した図である。

符号の説明

１００ 画像読取装置
１１１ 露光ランプ
１１９ 画像読取装置
１５１ 蛍光灯
２０１ スタートキー
２０３ 検知手段
２０４ 出力手段
２０５ バッファ
２０６ 記憶手段
２０７ 判定手段
８００ ＡＳＩＣ
８０５ 判定バッファ
９００ ＣＰＵ
Ｍ 原稿
Ｘ 補正読取ライン

Claims (4)

1. 原稿台から入射した光に基いて、主走査方向に配列された画素毎に画像データを生成するとともに、かかる画像データに基づいて白レベル値を生成し出力する画像読取手段と、
   出力した各画素の白レベル値を記憶する記憶手段と、
   上記原稿台を照射する露光ランプのオンオフを検知する検知手段と、
   露光ランプがオフのとき、点滅周期のある外部光源の点滅周期より長い測定期間毎に、各測定期間内に複数回出力された白レベル値を順次上記記憶手段に記憶された白レベル値と比較し、高い白レベル値を記憶すべき白レベル値として更新するとともに、測定期間が経過した時点で上記記憶手段に記憶されている各画素の白レベル値を最大値として画素毎に出力する出力手段と、
   各画素の最新の最大値と露光ランプがオンのときに出力された白レベル値とに基いて、上記原稿台の原稿の主走査方向の位置を判定する判定手段を備えたことを特徴とする画像読取装置。
2. 上記判定手段は、上記判定を専用プロセッサーを用いて行う請求項１に記載の画像読取装置。
3. 上記判定手段は、各画素の最新の最大値と、露光ランプがオンのときに出力されたその画素の白レベル値との比較処理を専用プロセッサーで行い、上記比較結果に基いて上記原稿台の原稿の主走査方向の位置を判定する判定処理を行う請求項１に記載の画像読取装置。
4. 上記専用プロセッサーは、各画素についての比較処理の結果を、各画素の配列位置と対応する記憶領域に出力し、
   各画素の比較処理の結果と、比較結果が出力された記憶領域に基いて処理する上記判定処理をＣＰＵが行う請求項３に記載の画像読取装置。

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