JP4363159B2 - 画像読み取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿上の画像を読み取る画像読み取り装置に係り、より詳しくは、原稿の一度の搬送で原稿における表裏両面の画像を読み取り可能な画像読み取り装置に関する。

従来、複写機やファクシミリ等の読み取り装置、コンピュータ入力用のスキャナ等として、原稿における表裏両面の画像情報をユーザの介在なしに自動的に読み取る画像読み取り装置(自動両面読み取り装置)が用いられている。これらの自動両面読み取り装置としては、原稿反転部にて原稿を表裏反転させて読み取る方法が最も広く採用されている。表裏反転させて画像情報を入力する際には、特定の原稿読み取り部で表面の画像を読み取った後、この原稿を表裏反転させて再びこの特定の原稿読み取り部に搬送し、裏面の画像を読み取る。しかし、この表裏反転による自動両面読み取りでは、一旦、原稿を排出した後に反転させて再度原稿読み取り部に搬送する必要があることから、両面読み取りに際して多くの時間がかかり、両面読み取りの生産性が劣ってしまう。そこで、原稿を搬送する原稿パスの表裏両面に２つの画像読み取りユニットを設け、１回の原稿搬送にて原稿の表裏両面を自動的に読み取る、所謂両面同時読み取り技術が検討されている。
そこで、例えば原稿を搬送する原稿パスの表裏両面側にそれぞれイメージセンサを設けることで、原稿を表裏反転させることなく、１回の原稿搬送にて原稿の両面を自動的に読み取ることを可能とした技術が存在する(例えば、特許文献１参照。)。

また、原稿の読み取りに際しては、例えば蛍光灯を光源とする光を原稿に照射させ、原稿からの反射光を縮小光学系を介して光センサで読み取る方式が採用されている。かかる方式における光センサとしては、例えば１次元のＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサが用いられ、１ライン分を同時に処理している。この方式では、ライン方向(スキャンの主走査方向)の１ラインの読み取りが終了すると、原稿を主走査方向とは直交する方向(副走査方向)に微少距離移動させ、次のラインを読み取る。これを原稿サイズ全体に亘って繰り返し、１ページの原稿読み取りを完了させる。また、原稿を移動させずに副走査方向への順次読み取りを行う手法として、フルレートキャリッジやハーフレートキャリッジといった移動体によって、複数のミラーを移動させて副走査方向への読み取りを順次行うやり方もある。

この読み取り方式では、上述したように、光源を原稿に当てその反射光を幾つかのミラーを介してＣＣＤセンサで読み取る必要があることから、ユニット全体が大きくなりがちであった。特に、原稿を反転させずに両面を読み取るために複数のイメージセンサを設ける必要がある場合には、このようなＣＣＤセンサを複数設けることは、スペース状の制約からも難しい。そこで、かかるスペースの問題を解決するために、形状の小さいＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)を光源に利用し、例えばセルフォックレンズを介してリニアセンサで画像を直接読み取るＣＩＳ(Contact Image Sensor)と呼ばれるイメージセンサを用いることが検討されている。

特開２０００−２４４７１８号公報(第２−４頁、図１)

ところで、一般的に、ＬＥＤは発光波長を中心としたシャープな発光特性を有しているのに対し、蛍光灯はブロードな発光特性を有している。このため、一方の読み取りユニットにおける光源を蛍光灯とし、他方の読み取りユニットにおける光源をＬＥＤとした場合には、蛍光灯およびＬＥＤの発光スペクトルの違いにより、原稿に形成されたカラー画像を白黒画像として読み取る際に、次のような問題が生じる。

例えば、原稿に形成される画像の分光反射スペクトルに固有の傾向があった場合(例えば青色の画像が多いなど)を考えてみる。このとき、光源として蛍光灯を用いた読み取りユニットでは、蛍光灯の発光スペクトル中に青色成分が含まれているために、青色画像の濃度に応じた読み取り信号を出力することができる。一方、光源としてＬＥＤを用いた読み取りユニットでは、例えばＬＥＤの発光スペクトル中に青色成分がほとんど含まれていない場合には、青色画像の濃度に対応した読み取り信号を出力することができず、常時高濃度に対応した読み取り信号を出力することになってしまう。つまり、各光源の発光特性の違いにより、青色画像に関して表裏両面で得られる濃度が異なってしまうことになる。なお、このような問題は、青色の成分が多い画像に限らず、例えば赤色の成分が多い画像の場合にも同様に生じ得る。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、原稿の一度の搬送で原稿の表裏両面の画像を読み取る両面自動読み取りにおいて、表裏両面の読み取りデータの濃度差を低減することにある。
また他の目的は、原稿の一度の搬送で原稿の表裏両面の画像を読み取る両面自動読み取りにおいて、表裏両面の読み取りデータを見やすくすることにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される画像読み取り装置は、原稿を給紙する給紙部と、給紙部により給紙された原稿が搬送される搬送路と、搬送路の一方の側から原稿の第１面を照射する第１の光源と原稿の第１面からの反射光を受光する第１のセンサとを備え、原稿の第１面の画像データを読み取る第１の読み取り部と、第１の光源よりも広い発光波長範囲を有し搬送路の他方の側から原稿の第２面を照射する第２の光源と原稿の第２面からの反射光を受光する第２のセンサとを備え、原稿の第２面の画像データを読み取る第２の読み取り部と、第２の読み取り部で読み取られた原稿の第２面の画像データに関し、第２の光源の発光波長範囲内であって第１の光源の発光波長範囲外の波長領域における画像の濃度を、第１の読み取り部で読み取ったものと略同等なレベルとなるように補正する補正部とを含んでいる。

ここで補正部は、原稿の第１面および原稿の第２面の画像を共に白黒読み取りする際に補正を実行することを特徴とすることができる。また、第１の光源はＬＥＤからなり、第２の光源は蛍光灯からなることを特徴とすることができる。

また、他の観点から捉えると、本発明の画像読み取り装置は、原稿を給紙する給紙部と、給紙部により給紙された原稿が搬送される搬送路と、搬送路の一方の側から原稿の第１面を照射する第１の光源と原稿の第１面からの反射光を受光する第１のセンサとを備え、原稿の第１面の画像データを読み取る第１の読み取り部と、第１の光源よりも広い発光波長範囲を有し搬送路の他方の側から原稿の第２面を照射する第２の光源と原稿の第２面からの反射光を受光する第２のセンサとを備え、原稿の第２面の画像データを読み取る第２の読み取り部と、第２の読み取り部によって読み取り可能に配設され、異なる分光反射率を有する複数の色基準部が設けられる基準部材とを含んでいる。

ここで、第１の光源および第２の光源は、共に緑色領域を中心として発光することを特徴とすることができる。また、基準部材に設けられる複数の色基準部は、白色の白基準部と、青色または赤色の他色基準部とを有することを特徴とすることができる。さらに、白基準部の読み取り結果に基づいて第２の読み取り部で読み取られた画像データの光量分布補正を行い、他色基準部の読み取り結果に基づいて第２の読み取り部で読み取られた画像データの明度補正を行う処理部をさらに備えることを特徴とすることができる。そして、この処理部は、他色基準部の読み取り結果に基づいて、第２の読み取り部で読み取られた画像データを明度補正するための明度変換テーブルのオフセット量を変更することを特徴とすることができる。

本発明によれば、原稿の一度の搬送で原稿の表裏両面の画像を読み取る両面自動読み取りにおいて、表裏両面の読み取りデータの濃度差を低減することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像読み取り装置を示した図である。この画像読み取り装置は、積載された原稿束から原稿を順次、搬送する原稿送り装置１０、スキャンによって画像を読み込む第２の読み取り部としてのスキャナ装置７０、および読み込まれた画像信号を処理する処理装置８０に大別される。

原稿送り装置１０は、給紙部の構成要素の一例として、複数枚の原稿からなる原稿束を積載する原稿トレイ１１、原稿トレイ１１を上昇および下降させるトレイリフタ１２を備えている。また、トレイリフタ１２により上昇された原稿トレイ１１の原稿を搬送するナジャーロール１３、ナジャーロール１３により上昇された原稿トレイ１１の原稿をさらに下流側まで搬送するフィードロール１４、ナジャーロール１３により供給される原稿を一枚ずつに捌くリタードロール１５を備えている。最初に原稿が搬送される搬送路としての第１搬送路３１には、一枚ずつに捌かれた原稿を下流側のロールまで搬送するテイクアウェイロール１６、原稿をさらに下流側のロールまで搬送すると共にループ形成を行うプレレジロール１７、一旦停止した後にタイミングを合わせて回転を再開し、原稿読み取り部に対してレジストレーション調整を施しながら原稿を供給するレジロール１８、読み込み中の原稿搬送をアシストするプラテンロール１９、読み込まれた原稿をさらに下流に搬送するアウトロール２０を備えている。また、第１搬送路３１には、搬送される原稿のループ状態に応じて支点を中心に回動するバッフル４１を備えている。さらに、プラテンロール１９とアウトロール２０との間には、本実施の形態における第１の読み取り部としてのＣＩＳ(Contact Image Sensor)５０が設けられている。

アウトロール２０の下流側には、第２搬送路３２および第３搬送路３３が設けられ、これらの搬送路を切り替える搬送路切替ゲート４２、読み込みが終了した原稿を積載させる排出トレイ４０、排出トレイ４０に対して原稿を排出させる第１排出ロール２１を備えている。また、第３搬送路３３を経由した原稿をスイッチバックさせる第４搬送路３４、第４搬送路３４に設けられ、実際に原稿のスイッチバックを行うインバータロール２２およびインバータピンチロール２３、第４搬送路３４によってスイッチバックされた原稿を再度、プレレジロール１７等を備える第１搬送路３１に導く第５搬送路３５、第４搬送路３４によってスイッチバックされた原稿を排出トレイ４０に排出する第６搬送路３６、第６搬送路３６に設けられ、反転排出される原稿を第１排出ロール２１まで搬送する第２排出ロール２４、第５搬送路３５および第６搬送路３６の搬送経路を切り替える出口切替ゲート４３を備えている。

ナジャーロール１３は、待機時にはリフトアップされて待避位置に保持され、原稿搬送時にニップ位置(原稿搬送位置)へ降下して原稿トレイ１１上の最上位の原稿を搬送する。ナジャーロール１３およびフィードロール１４は、フィードクラッチ(図示せず)の連結によって原稿の搬送を行う。プレレジロール１７は、停止しているレジロール１８に原稿先端を突き当ててループを形成する。レジロール１８では、ループ形成時に、レジロール１８に噛み込んだ原稿先端をニップ位置まで戻している。このループが形成されると、バッフル４１は支点を中心として開き、原稿に形成されるループを妨げることのないように機能している。また、テイクアウェイロール１６およびプレレジロール１７は、読み込み中における原稿のループを保持している。このループ形成によって、読み込みタイミングの調整が図られ、また、読み込み時における原稿搬送に伴うスキューを抑制して、位置合わせの調整機能を高めることができる。読み込みの開始タイミングに合わせて、停止されていたレジロール１８が回転を開始し、プラテンロール１９によって原稿が第２プラテンガラス７２Ｂ(後述)に押圧されて、後述するＣＣＤイメージセンサによって下面方向から画像データが読み込まれる。

搬送路切替ゲート４２は、片面原稿の読み取り終了時、および両面原稿の両面同時読み取りの終了時に、アウトロール２０を経由した原稿を第２搬送路３２に導き、排出トレイ４０に排出するように切り替えられる。一方、この搬送路切替ゲート４２は、両面原稿の順次読み取り時には、原稿を反転させるために、第３搬送路３３に原稿を導くように切り替えられる。インバータピンチロール２３は、両面原稿の順次読み取り時に、フィードクラッチ(図示せず)がオフの状態でリトラクトされてニップが開放され、原稿を第４搬送路(インバータパス)３４へ導いている。その後、このインバータピンチロール２３はニップされ、インバータロール２２によってインバートする原稿をプレレジロール１７へと導き、また、反転排出する原稿を第６搬送路３６の第２排出ロール２４まで搬送している。

スキャナ装置７０は、上述した原稿送り装置１０を載置可能に構成されると共に、この原稿送り装置１０を装置フレーム７１によって支え、また、原稿送り装置１０によって搬送された原稿の画像読み取りを行っている。このスキャナ装置７０は、筐体を形成する装置フレーム７１に、画像を読み込むべき原稿を静止させた状態で載置する第１プラテンガラス７２Ａ、原稿送り装置１０によって搬送中の原稿を読み取るための光の開口部を有する第２プラテンガラス７２Ｂを備えている。なお、第２プラテンガラス７２Ｂの近傍且つ第１プラテンガラス７２Ａの下側には、第２プラテンガラス７２Ｂと平行に基準板１００が配設されているが、この詳細については後述する。

また、スキャナ装置７０は、第２プラテンガラス７２Ｂの下に静止し、および第１プラテンガラス７２Ａの全体にわたってスキャンして画像を読み込むフルレートキャリッジ７３、フルレートキャリッジ７３から得られた光を像結合部へ提供するハーフレートキャリッジ７５を備えている。フルレートキャリッジ７３には、原稿に光を照射する第２の光源としての照明ランプ７４、原稿から得られた反射光を受光する第１ミラー７６Ａが備えられている。ここで、照明ランプ７４としては、キセノン蛍光灯が用いられている。さらに、ハーフレートキャリッジ７５には、第１ミラー７６Ａから得られた光を結像部へ提供する第２ミラー７６Ｂおよび第３ミラー７６Ｃが備えられている。さらにまた、スキャナ装置７０は、第３ミラー７６Ｃから得られた光学像を光学的に縮小する結像用レンズ７７、結像用レンズ７７によって結像された光学像を光電変換する第２のセンサとしてのＣＣＤ(Charge Coupled Device)イメージセンサ７８、ＣＣＤイメージセンサ７８が装着される駆動基板７９を備え、ＣＣＤイメージセンサ７８によって得られた画像信号が駆動基板７９を介して処理装置８０に送られる。つまり、スキャナ装置７０では、所謂縮小光学系を用いてイメージセンサとしてのＣＣＤイメージセンサ７８に像を結像させている。

ここで、まず、第１プラテンガラス７２Ａに載置された原稿の画像を読み取る場合には、フルレートキャリッジ７３とハーフレートキャリッジ７５とが、２：１の割合でスキャン方向(矢印方向)に移動する。このとき、フルレートキャリッジ７３の照明ランプ７４の光が原稿の被読み取り面に照射されると共に、その原稿からの反射光が第１ミラー７６Ａ、第２ミラー７６Ｂ、および第３ミラー７６Ｃの順に反射されて結像用レンズ７７に導かれる。結像用レンズ７７に導かれた光は、ＣＣＤイメージセンサ７８の受光面に結像される。ＣＣＤイメージセンサ７８は１次元のセンサであり、１ライン分を同時に処理している。このライン方向(スキャンの主走査方向)にフルレートキャリッジ７３を移動させ、原稿の次のラインを読み取る。これを原稿全体に亘って実行することで、１ページの原稿読み取りを完了させる。

一方、第２プラテンガラス７２Ｂは、例えば長尺の板状構造をなす透明なガラスプレートで構成される。原稿送り装置１０によって搬送される原稿がこの第２プラテンガラス７２Ｂの上を通過する。このとき、フルレートキャリッジ７３とハーフレートキャリッジ７５とは、図１に示す実線の位置に停止した状態にある。まず、原稿送り装置１０のプラテンロール１９を経た原稿の１ライン目の反射光が、第１ミラー７６Ａ、第２ミラー７６Ｂ、および第３ミラー７６Ｃを経て結像用レンズ７７にて結像され、本実施の形態における第１のセンサであるＣＣＤイメージセンサ７８によって画像が読み込まれる。すなわち、１次元のセンサであるＣＣＤイメージセンサ７８によって主走査方向の１ライン分を同時に処理した後、原稿送り装置１０によって搬送される原稿の次の主走査方向の１ラインが読み込まれる。原稿の先端が第２プラテンガラス７２Ｂの読み取り位置に到達した後、この原稿が第２プラテンガラス７２Ｂの読み取り位置を通過することによって、副走査方向に亘って１ページの原稿読み取りを完了させる。

本実施の形態では、フルレートキャリッジ７３とハーフレートキャリッジ７５とを停止させ、第２プラテンガラス７２ＢにてＣＣＤイメージセンサ７８により原稿の第２面の読み取りを行う原稿の搬送時に、同時(時間の完全一致ではなく、同一の原稿搬送時程度の意味)に第１の読み取り部であるＣＩＳ５０によって、原稿の第１面の読み取りを行うことが可能である。すなわち、ＣＣＤイメージセンサ７８とＣＩＳ５０とを用いて、搬送路への原稿の一度の搬送で、この原稿における表裏両面の画像を同時に読み取ることを可能としている。

図２は、ＣＩＳ５０を用いた読み取り構造を説明するための図である。図２に示すように、ＣＩＳ５０は、プラテンロール１９とアウトロール２０との間に設けられる。原稿の片面(第１面、表面)は、第２プラテンガラス７２Ｂに押し当てられ、この第１面の画像はＣＣＤイメージセンサ７８にて読み込まれる。一方、ＣＩＳ５０では、原稿を搬送する搬送路を介して対向する他方の側から、他の片面(第２面、裏面)の画像が読み込まれる。このＣＩＳ５０は、搬送路に対向配置されるガラス５１と、このガラス５１を透過して原稿の第２面に光を照射する第１の光源としてのＬＥＤ(Light Emitting Diode)５２と、ＬＥＤ５２からの反射光を集光するレンズアレイであるセルフォックレンズ５３と、このセルフォックレンズ５３により集光された光を読み取る第１のセンサとしてのラインセンサ５４とを備えている。ラインセンサ５４としては、ＣＣＤやＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ、密着型センサ等を用いることができ、実寸幅(例えばＡ４長手幅２９７ｍｍ)の画像を読み取ることが可能である。ＣＩＳ５０では、縮小光学系を用いずに、セルフォックレンズ５３とラインセンサ５４とによる密着光学系を用いて画像の取り込みを行うことから、構造をシンプルにすることができ、且つ、筐体を小型化し、消費電力を低減することができる。片面の画像の読み込みと同様に、１次元のラインセンサ５４によって主走査方向１ライン分を同時に処理した後、搬送される原稿における次の主走査方向の１ラインが読み込まれる。このようにして、搬送される原稿の他の片面について、副走査方向に亘って１ページの原稿読み取りを行う。

また、ＣＩＳ５０による画像読み取りに際して、この読み取り部を構成する搬送路に、ＣＩＳ５０の筐体から延びる制御部材５５、制御部材５５によって押しつけられた原稿が突き当てられる突き当て部材６０を備えている。なお、この突き当て部材６０の用紙と対向する側は白色に着色されており、ＣＩＳ５０で読み取った画像をシェーディング処理する際における白基準としての機能も有している。また、この突き当て部材６０の下流側にはガイド部材６１が設けられている。制御部材５５および突き当て部材６０は、原稿の搬送路に直交する方向(すなわち、原稿送り装置１０の前面から後面の方向)に、原稿送り装置１０の前面から後面まで、搬送路の位置に対応して設けられている。

さらに、ＣＩＳ５０は、光学結像レンズにセルフォックレンズ５３を採用していることから、焦点(被写界)深度が±０.３ｍｍ程度と浅く、スキャナ装置７０を用いた場合に比べて約１/１３以下の深度となっている。このため、ＣＩＳ５０による読み取りに際しては、原稿の読み取り位置を所定の狭い範囲内に定めることが要求される。そこで、本実施の形態では、搬送路に面して制御部材５５を設け、原稿を制御部材５５によって突き当て部材６０に押し当てて搬送し、プラテンロール１９とアウトロール２０との間にある原稿の姿勢を安定的に制御できるように構成した。図２の二点鎖線矢印は、制御部材５５を設けた場合の原稿の動きを示したものである。原稿が制御部材５５によって突き当て部材６０に押し当てられつつ搬送されていることが理解できる。すなわち、制御部材５５によって搬送される原稿を突き当て部材６０に押し当てられた状態で読み取ることで、被写界深度の深いＣＩＳ５０を用いた場合のピントの甘さを改善している。

図３は、スキャナ装置７０内に設けられた基準部材としての基準板１００を示している。この基準板１００は、白色に着色され照明ランプ７４(図１参照)の長手方向に向かって延びる白基準部１０１と、薄い青色に着色され白基準部１０１に隣接且つ平行に対して形成される薄青基準部１０２と、薄い赤色に着色され薄青基準部１０２に隣接且つ平行に形成される薄赤基準部１０３とを有している。本実施の形態では、これら白基準部１０１、薄青基準部１０２、薄赤基準部１０３によって複数の色基準部が構成され、また、薄青基準部１０２および薄赤基準部１０３によって他色基準部が構成されている。

次に、図１に示す処理装置８０について説明する。
図４は、処理装置８０を説明するためのブロック図である。本実施の形態が適用される処理装置８０は、全体の制御を行うＣＰＵ８１、センサ(ＣＣＤイメージセンサ７８およびラインセンサ５４)から得られた画像情報を処理する処理部としての信号処理部８２、原稿送り装置１０およびスキャナ装置７０を制御する制御部９０、を備えている。ここで、信号処理部８２は、ラインセンサ５４からの出力(アナログ信号)をディジタル信号に変換するＡＤＣ(Analog Digital Converter)８３ａ、ラインセンサ５４における光量分布補正を行うための光量分布補正部８４ａ、ラインセンサ５４による読み取りデータに基づきルックアップテーブル(ＬＵＴ)を用いてその明度を変換(補正)する補正部としての明度変換部８５ａ、ラインセンサ５４による読み取りデータに対して例えばエッジをシャープにするなど他の画像処理を施す画像処理部８６ａを有している。また、信号処理部８２は、ＣＣＤイメージセンサ７８からの出力信号(アナログ信号)をディジタル信号に変換するＡＤＣ８３ｂ、ＣＣＤイメージセンサ７８におけるシェーディングデータを補正するための光量分布補正部８４ｂ、ＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りデータに基づきルックアップテーブルを用いてその明度を変換(補正)する明度変換部８５ｂ、ＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りデータに対して例えばエッジをシャープにするなど他の画像処理を施す画像処理部８６ｂを有している。さらに、信号処理部８２は、２つの画像処理部８６ａ,８６ｂから出力される画像データが必要に応じて格納される画像メモリ８７と、この画像メモリ８７を制御するメモリ制御部８８とを有している。このメモリ制御部８８からの出力は、例えばプリンタ等のＩＯＴ(Image Output Terminal)や、パーソナルコンピュータ(ＰＣ)等のホストシステムへ出力される。

一方、制御部９０は、ＣＩＳ５０(ラインセンサ５４)およびＣＣＤイメージセンサ７８を駆動するＣＣＤ/ＣＩＳ駆動部９１、読み取りタイミングに合わせてＣＩＳ５０のＬＥＤ５２やフルレートキャリッジ７３の照明ランプ７４を制御するランプ/ＬＥＤ駆動部９２、スキャナ装置７０におけるモータのオン/オフなどを行いフルレートキャリッジ７３およびハーフレートキャリッジ７５によるスキャン動作を制御すると共に、原稿送り装置１０におけるモータの制御、各種ロールの動作やフィードクラッチの動作、ゲートの切り替え動作等を制御するモータドライブ制御部９３、図示しないユーザインタフェース(Ｕ/Ｉ)からのユーザ入力を受け付けるＵ/Ｉ制御部９４を備えている。ＣＰＵ８１は、Ｕ/Ｉ制御部９４を介して入力されたユーザの選択等に基づいて、読み取りモードを設定し、原稿送り装置１０およびスキャナ装置７０を制御している。

図５は、図４に示す処理装置８０(ＣＰＵ８１)によって実行される処理の一例を示したフローチャートである。処理装置８０では、まず、搬送される原稿が片面原稿か否かが判断される(ステップ１０１)。この判断は、例えばスキャナ装置７０上に設けられた図示しないユーザインタフェースを用いたユーザからの選択や、例えば自動選択読み取り機構が働いている場合には、画像読み込み前の第１搬送路３１上の搬送路両側に設けられたセンサ(図示せず)等によって認識することができる。また、ホストシステムからの要請や、ネットワーク等を介したユーザからの選択なども考えられる。このステップ１０１で片面原稿であると判断される場合には、１パス(反転パスを用いない１回だけの原稿搬送パス)による片面読み取りが行われる(ステップ１０２)。この１パスによる片面読み取りでは、ＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りあるいはＣＩＳ５０(ラインセンサ５４)による読み取りのどちらを選択してもよいが、より高画質な画像読み取りを実現したい場合にはＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りを選択することが好ましい。かかる際には、原稿トレイ１１上に、上向きに原稿部が存在すると共に原稿の１ページ目が来るように載置し、この１ページ目から原稿を搬送することで順に読み取りを行うことができる。

ここで、ステップ１０１で片面原稿ではない場合、すなわち両面原稿である場合には、原稿が白黒原稿であるか否かが判断される(ステップ１０３)。このステップ１０３の判断は、ステップ１０１と同様に、ユーザからの選択あるいは自動選択読み取り機能によって判断される。また、カラー原稿であってもユーザが白黒読み取りを望む場合もある。ここで、白黒読み取りを行わない場合（カラー読み取りを行う場合）には、反転パスによる両面読み取りが実行される(ステップ１０４)。すなわち、ＣＩＳ５０による読み取りを行わず、原稿の第１面および原稿の第２面を共にＣＣＤイメージセンサ７８によって読み取るのである。これによって、原稿の第１面および原稿の第２面に対し、共に焦点深度の深い読み取り手段を用いた高画質な両面読み取りが可能となる。

一方、ステップ１０３で白黒読み取りを行う場合には、反転パスを用いない１パスによる両面同時読み取りが行われる(ステップ１０５)。すなわち、ＣＣＤイメージセンサ７８によって原稿の第２面を読み取り、この読み取りの搬送パスに際して、同じ搬送パスにてＣＩＳ５０(ラインセンサ５４)による原稿の第１面の読み取りが行われる。これによって、同一の読み取り部へ原稿を二度搬送する必要がなく、原稿読み取りスピードを向上させることができると共に、搬送パスが簡潔化されることで、原稿詰まり(ＪＡＭ)等の原稿搬送トラブルを抑制することができる。なお、前述したように、「同時読み取り」とは、必ずしも時間的に一致する場合を意味するものではなく、両面を１回のパスにて略同時期に読み取るという意味である。

図６(ａ),(ｂ)は、図５のステップ１０２に示した片面原稿読み取りモードおよびステップ１０５に示した１パスによる両面同時読み取りモードの原稿パスを示した図である。図６(ａ)に示すように、原稿トレイ１１に載置された原稿は、ナジャーロール１３、フィードロール１４およびリタードロール１５、テイクアウェイロール１６によって、第１搬送路３１に順次供給される。供給された原稿は、図６(ｂ)に示すように、プラテンロール１９の読み取り部およびＣＩＳ５０の読み取り部を経由して、搬送路切替ゲート４２によって第２搬送路３２に移動し、排出トレイ４０に順次排出される。ここで、片面読み取りモードの場合には、プラテンロール１９の箇所にて、下方から、図１に示すスキャナ装置７０のＣＣＤイメージセンサ７８を用いた読み取りがなされる。ただし、前述のように、ＣＩＳ５０を用いた片面読み取りも可能である。また、１パスによる両面読み取りモードの場合には、スキャナ装置７０のＣＣＤイメージセンサ７８を用いて原稿の片面を読み取り、同一搬送時に、ＣＩＳ５０を用いて同じ原稿の他の片面を読み取る。これによって、１回の原稿パスによって両面の原稿読み取りを行うことが可能となる。

図７(ａ)〜(ｄ)は、図５のステップ１０４に示した反転パスによる両面読み取りモードの原稿パスを示した図である。図７(ａ)に示すように、原稿トレイ１１に載置された原稿は、第１搬送路３１に順次供給され、図１に示すスキャナ装置７０のＣＣＤイメージセンサ７８を用いて、プラテンロール１９の箇所にて下方から片面の読み取りがなされる。そして、搬送路切替ゲート４２によって第３搬送路３３を経由し、第４搬送路３４へと移動する。第３搬送路３３を完全に抜けた原稿は、図７(ｂ)に示すように、インバータロール２２およびインバータピンチロール２３によってスイッチバックし、第５搬送路３５に供給される。

第５搬送路３５に供給された原稿は、再度、第１搬送路３１に供給される。そして、図７(ｃ)に示すように、原稿がスキャナ装置７０のＣＣＤイメージセンサ７８によって下方から読み取られる。このとき、原稿は、図７(ａ)に示す場合とは表裏が反転した状態にあり、第１面とは表裏が異なる他の片面が読み取られることになる。他の片面が読み取られた原稿は、表裏が反転された状態にあり、そのまま排出トレイ４０に排出すると積載された読み取り後の原稿のページ順が狂うことになる。そこで、図７(ｃ)に示すように、他の片面の読み取りが完了した原稿を搬送路切替ゲート４２を用いて第３搬送路３３を経由させ、第４搬送路３４に移動する。第４搬送路３４に供給され、出口切換ゲート４３の部位を完全に通過した原稿は、図７(ｄ)に示すように出口切換ゲート４３によって第６搬送路３６を経由して排出トレイ４０に排出される。これによって、原稿における表裏両面の画像を順次読み取る反転パスによる両面読み取りモードにおいて、読み取り後の原稿のページ順を揃えることが可能となる。

次に、ステップ１０５に示した１パスによる両面同時読み取りモードについて詳細に説明する。この１パスによる両面同時読み取りモードは、上述したように白黒画像として読み取りを行う場合にのみ選択可能であることから、本実施の形態では、ＬＥＤ５２として緑色領域を中心として発光する緑色ＬＥＤが用いられている。一方、照明ランプ７４は、カラー画像を読み取る際にも使用されることから、白色の蛍光灯が用いられている。

図８は、スキャナ装置７０のＣＣＤイメージセンサ７８用の光源として用いられる照明ランプ７４、および、ＣＩＳ５０のラインセンサ５４用の光源として用いられるＬＥＤ５２の発光波長と発光強度との関係を示している。同図より明らかなように、照明ランプ７４およびＬＥＤ５２は共に５５０ｎｍ近傍を中心として発光するが、実際には、ＬＥＤ５２はシャープな発光波長範囲を有しているのに対し、照明ランプ７４を構成するキセノン蛍光灯はＬＥＤ５２の発光波長範囲よりも青色領域側および赤色領域側に広がったブロードな発光波長範囲を有している。つまり、照明ランプ７４とＬＥＤ５２とでは、その発光特性が異なっている。

ここで、図９(ａ)はある原稿Ｐを示しており、この原稿Ｐには、青緑色(４５０〜５００ｎｍ程度)で濃度の高い画像ＢＨと濃度の低い画像ＢＬとが形成されているものとする。
この原稿Ｐを、スキャナ装置７０すなわちキセノン蛍光灯からなる照明ランプ７４およびＣＣＤイメージセンサ７８を用いて読み取った場合には、図９(ｂ)に示すように、濃度の高い画像ＢＨは濃い黒、濃度の低い画像ＢＬは薄い黒(灰色)として読み取られることになる。これは、ブロードな発光特性を有する照明ランプ７４が用いられるスキャナ装置７０(ＣＣＤイメージセンサ７８)では、この青緑色の画像に対する感度を有しており、その濃淡を検知することができるためである。なお、本実施の形態では、８ｂｉｔ(２５６階調：０〜２５５)で読み取られた画像データが出力されるようになっている。

一方、この原稿ＰをＣＩＳ５０すなわちＬＥＤ５２およびラインセンサ５４を用いて読み取った場合には、図９(ｃ)に示すように、濃度の高い画像ＢＨも濃度の低い画像ＢＬも、共に濃い黒として読み取られることになる。これは、シャープな発光特性を有するＬＥＤ５２が用いられるＣＩＳ５０(ラインセンサ５４)では、この青緑色の画像に対する感度を有しておらず、その濃淡を検知することができないためである。
つまり、表側と裏側とでそれぞれ異なる発光特性を有する光源を用いた場合は、波長によっては、同じ濃度の画像を読み込んだとしても、表側と裏側とで異なる濃度が出力されることになってしまい、濃度差が生じてしまうことになる。
なお、本実施の形態では、このような問題が、原稿Ｐに例えば赤黄色(６００〜６５０ｎｍ)で濃度の高い画像ＲＨと濃度の低い画像ＲＬとが形成されている場合にも生じる。

そこで、本実施の形態では、１パスによる両面同時読み取りモードが実行される場合に、画像に含まれる色に応じてスキャナ装置７０(ＣＣＤイメージセンサ７８)で読み取られた画像データの補正手法を工夫することで、ＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りデータをラインセンサ５４による読み取りデータに近づけ、表側と裏側との画質差を小さくしている。

図１０は、１パスによる両面同時読み取りモードにおけるスキャナ装置７０側の処理の一例を示したフローチャートである。この処理は、処理装置８０(ＣＰＵ８１)によって実行される。処理装置８０では、まず、ユーザによって青画像モードが選択されているか否かが判断される(ステップ２０１)。ここで、青画像モードは、原稿の両面に形成された画像について、青色成分の画像の濃度を揃えたい場合に選択される。この判断は、例えばスキャナ装置７０上に設けられた図示しないユーザインタフェースを用いたユーザからの選択によってなされ、Ｕ/Ｉ制御部９４を介して入力される。ステップ２０１で青画像モードが選択されたと判断された場合には、青画像モード、具体的にはＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りデータに対し、白基準部１０１および薄青基準部１０２を用いた画像補正が実行される(ステップ２０２)。

また、ステップ２０１で青画像モードが選択されていない場合には、次に、ユーザによって赤画像モードが選択されているか否かが判断される(ステップ２０３)。ここで、赤画像モードは、原稿の両面に形成された画像について、赤色成分の画像の濃度を揃えたい場合に選択される。ステップ２０３で赤画像モードが選択されたと判断された場合には、赤画像モード、具体的にはＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りデータに対し、白基準部１０１および薄赤基準部１０３を用いた画像補正が実行される(ステップ２０４)。
一方、ステップ２０３で赤画像モードが選択されていない場合には、ＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りデータに対して、一般画像モード、具体的には白基準部１０１のみを用いた画像補正が実行される(ステップ２０５)。

次に、図１０のステップ２０２に示した青画像モードについて詳細に説明する。青画像モードが選択された場合は、原稿の読み取り動作を開始する前に、まず、フルレートキャリッジ７３を基準板１００の白基準部１０１の直下に移動させ、照明ランプ７４を点灯させて白基準部１０１からの反射データをＣＣＤイメージセンサ７８を介して取得する。取得された白基準部１０１からの反射データは、リファレンスＡ(シェーディングデータ)として光量分布補正部８４ｂに設けられたメモリ(図示せず)に格納される。次いで、フルレートキャリッジ７３を基準板１００の薄青基準部１０２の直下に移動させ、照明ランプ７４を点灯させて薄青基準部１０２からの反射データをＣＣＤイメージセンサ７８を介して取得する。取得された薄青基準部１０２からの反射データは、リファレンスＢ(濃度合わせ用のデータ)として明度変換部８５ｂに設けられたメモリ(図示せず)に格納される。

ここで、図８は、上述した白基準部１０１、薄青基準部１０２、薄赤基準部１０３の波長と反射率との関係も示している。
白基準部１０１は、照明ランプ７４の発光波長範囲よりも広い波長領域に対する反射率を有しているため、取得されるリファレンスＡは、照明ランプ７４の発光分布全域における積分値となる。一方、薄青基準部１０２は、照明ランプ７４の発光波長範囲の低波長側のみに対する反射率を有しているため、取得されるリファレンスＢは、両者が重なる図中左側の斜線部位における積分値となる。なお、リファレンスＢは、図８からわかるように、ＬＥＤ５２を光源とした場合にはほとんど読み取れない領域における値となっている。

次に、ＣＰＵ８１では、明度変換部８５ｂに設けられたメモリ(図示せず)に格納された濃度合わせ用のデータに基づいて、明度変換部８５ｂにおける明度変換用のルックアップテーブルの書き換えを行う。具体的には、図１１に示すように、リファレンスＢのデータに基づき、入力値(ＣＣＤイメージセンサ７８からの出力値)が低い場合(黒に近い薄い黒の場合)は、すべて黒として出力を行うように補正値Ｄを設定したルックアップテーブルを作成する。例えば、補正値Ｄ＝５０の場合、読み取り時に入力される画像データの階調の値が５０以下のものについては、すべて０(黒)として出力を行う。

そして、実際に１パスによる両面同時読み取りモードが実行される場合には、次の動作が行われる。まず、ＬＥＤ５２によって照射され、ラインセンサ５４で読み取られた原稿の片面の画像データは、ＡＤＣ８３ａにてＡ/Ｄ変換、光量分布補正部８４ａによるシェーディング補正、明度変換部８５ａによる明度補正、画像処理部８６ａによるその他の画像処理がなされた後、メモリ制御部８８を介して出力される。一方、これと略同時に、照明ランプ７４によって照射され、ＣＣＤイメージセンサ７８で読み取られた原稿の他の片面の画像データは、ＡＤＣ８３ｂにてＡ/Ｄ変換、光量分布補正部８４ｂによるシェーディング補正、明度変換部８５ｂによる明度補正、画像処理部８６ｂによるその他の画像処理がなされた後、メモリ制御部８８を介して出力される。この一連のプロセスにおいて、メモリ制御部８８は、必要に応じて画像メモリ８７に画像データを一時的に待避させる。

ここで、青画像モードでは、上述したように薄青基準部１０２の読み取り結果であるリファレンスＢに基づいて明度変換部８５ｂにおける明度変換用のルックアップテーブル(明度変換テーブル)を変更しているので、例えば、図９(ａ)に示す青緑色(４５０〜５００ｎｍ程度)で濃度の高い画像ＢＨと濃度の低い画像ＢＬとが形成された原稿Ｐをスキャナ装置７０で読み取る場合には、図９(ｂ)に斜線で示すように、濃度の高い画像ＢＨも濃度の低い画像ＢＬも、共に濃い黒として読み取られることになる。つまり、スキャナ装置７０による読み取り結果を、ＣＩＳ５０による読み取り結果と略一致させることができ、原稿の表側と裏側とでの濃度差を小さくすることができる。特に、本実施の形態では、スキャナ装置７０側で読み取って得られた画像の濃度を高くする方向に明度変換テーブルのオフセット量を設定することで明度をシフトさせているので、表裏面共に青画像部分が濃く、見やすい画像データを得ることができる。

また、ステップ２０４に示す赤画像モードの場合は、原稿読み取り動作を開始する前に、まず、フルレートキャリッジ７３を基準板１００の白基準部１０１の直下に移動させ、照明ランプ７４を点灯させて白基準部１０１からの反射データをＣＣＤイメージセンサ７８を介して取得する。取得された白基準部１０１からの反射データは、リファレンスＡ(シェーディングデータ)として光量分布補正部８４ｂに設けられたメモリ(図示せず)に格納される。次いで、フルレートキャリッジ７３を基準板１００の薄赤基準部１０３の直下に移動させ、照明ランプ７４を点灯させて薄赤基準部１０３からの反射データをＣＣＤイメージセンサ７８を介して取得する。取得された薄赤基準部１０３からの反射データは、リファレンスＣ(濃度合わせ用)のデータとして明度変換部８５ｂに設けられたメモリ(図示せず)に格納される。
以降、上述した青画像モードと同様のプロセスでＣＣＤイメージセンサ７８による読み取りデータを補正することにより、スキャナ装置７０による読み取り結果をＣＩＳ５０による読み取り結果と略一致させることができ、原稿の表側と裏側とでの濃度差を小さくすることができる。

なお、本実施の形態では、薄青基準部１０２あるいは薄赤基準部１０３に照明ランプ７４を照射し、その反射光をＣＣＤイメージセンサ７８にて読み取ることで、濃度合わせ用のデータ(リファレンスＢあるいはリファレンスＣ)を取得するようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば、ＣＩＳ５０側の光源であるＬＥＤ５２とスキャナ装置７０側の光源である照明ランプ７４との波長−発光特性との差に基づいて青画像モードあるいは赤画像モードにおける濃度補正値を予め取得し、これをメモリに格納しておくようにしてもよい。

本実施の形態が適用される画像読み取り装置を示した図である。 ＣＩＳを用いた読み取り構造を説明するための図である。 スキャナ装置に設けられる基準板を説明するための図である。 処理装置を説明するためのブロック図である。 処理装置によって実行される処理の一例を示したフローチャートである。 (ａ),(ｂ)は、１パスによる片面読み取りモードおよび１パスによる両面同時読み取りモードの原稿パスを説明するための図である。 (ａ)〜(ｄ)は、反転パスによる両面読み取りモードの原稿パスを説明するための図である。 照明ランプ、ＬＥＤの発光波長−発光強度特性、および、白基準部、薄青基準部、薄赤基準部の波長−反射率特性を示す図である。 (ａ)〜(ｃ)は原稿上に形成された濃い青緑画像および薄い青緑画像に対する読み取り結果を説明するための図である。 １パス両面読み取りモードで、処理装置によって実行される処理の一例を示したフローチャートである。 ＣＣＤイメージセンサによる読み取りデータを明度変換する明度変換テーブルを説明するための図である。

符号の説明

１０…原稿送り装置、１１…原稿トレイ、１３…ナジャーロール、１９…プラテンロール、３１…第１搬送路、５０…ＣＩＳ(Contact Image Sensor)、５２…ＬＥＤ、５４…ラインセンサ、６０…突き当て部材、７０…スキャナ装置、７２Ｂ…第２プラテンガラス、７４…照明ランプ、７８…ＣＣＤ(Charge Coupled Device)イメージセンサ、８０…処理装置、１００…基準板、１０１…白基準部、１０２…薄青基準部、１０３…薄赤基準部

Claims (5)

1. 原稿を給紙する給紙部と、
   前記給紙部により給紙された前記原稿が搬送される搬送路と、
   前記搬送路の一方の側から前記原稿の第１面を照射する第１の光源と当該原稿の第１面からの反射光を受光する第１のセンサとを備え、当該原稿の第１面の画像データを読み取る第１の読み取り部と、
   前記第１の光源よりも広い発光波長範囲を有し前記搬送路の他方の側から前記原稿の第２面を照射する第２の光源と当該原稿の第２面からの反射光を受光する第２のセンサとを備え、当該原稿の第２面の画像データを読み取る第２の読み取り部と、
   前記第２の読み取り部で読み取られた前記原稿の第２面の画像データに関し、前記第２の光源の発光波長範囲内であって前記第１の光源の発光波長範囲外の波長領域における画像の濃度を、前記第１の読み取り部で読み取ったものと略同等なレベルとなるように補正する補正部と
   を含む画像読み取り装置。
2. 前記補正部は、前記原稿の第１面および当該原稿の第２面の画像を共に白黒読み取りする際に前記補正を実行することを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 前記第１の光源はＬＥＤからなり、前記第２の光源は蛍光灯からなることを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
4. 白色を呈する白基準部と青色または赤色を呈する他色基準部とを有し、前記第２の読み取り部によって読み取り可能に配設される基準部材をさらに含み、
   前記第１の光源および前記第２の光源は、共に緑色領域を中心として発光し、
   前記補正部は、前記白基準部の読み取り結果に基づいて前記第２の読み取り部で読み取られた前記第２面の画像データの光量分布補正を行い、前記他色基準部の読み取り結果に基づいて当該第２面の画像データの明度補正を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像読み取り装置。
5. 前記補正部は、前記他色基準部の読み取り結果に基づいて、前記第２の読み取り部で読み取られた前記第２面の画像データを明度補正するための明度変換テーブルのオフセット量を変更することを特徴とする請求項４記載の画像読み取り装置。

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