JP4457976B2 - 画像読取装置及び画像読取方法 - Google Patents

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Description

本発明は、透明板の原稿載置面に載置された原稿を、該透明板を介して原稿載置面の反対側に設置された読取手段が、光源から原稿に光照射して該原稿からの反射光を読み取る画像読取装置及び画像読取方法に関する。
従来より、上面が開口した箱形の筐体の上面に透明ガラスからなるプラテンが取り付けられるとともに、該プラテンの下側に、例えば密着型イメージセンサ(以下CISという)等の読取手段が往復動可能に設けられた画像読取装置が知られている。この画像読取装置では、プラテン上に読取面が下向きとなるように原稿が載置され、前記CISにより原稿の画像が光学的に読み取られ、その光信号が電気信号に変換されて画像データが形成される。
ところで、このCISを搭載した画像読取装置では、受光素子間での光学的特性のばらつきや、個々の光源の照度が不均一であることに起因して、読取値のばらつきが画像情報を作成するに好ましくないほど大きくなることがある。したがって、CISによる画像読取りに先立って、受光素子間のばらつきや個々の光源の照度の不均一を補正する必要がある。
詳細には、CISによる画像読み取り前に、白色プレート又は白色ローラに対して光源を消灯した状態で読み取りが行われ、読み取った光信号が電気信号に変換されて、黒のイメージデータとしてバッファメモリに記憶される。そして、この黒のイメージデータに基づいて原稿の画像データの補正が行われる。これにより、受光素子間での光学的特性のばらつきが補正される。
次に、CISの光源が点灯され、白基準となる白色プレート又は白色ローラから得られる反射光が受光素子に結像されて読取りが行われ、読み取った光信号が電気信号に変換されて、白のイメージデータしてバッファメモリに記憶される。そして、この白のイメージデータに基づいて原稿の画像データの補正が行われる。これにより、個々の光源の照度の不均一に対する補正が行われる(特許文献1参照)。
また、画像読取装置には、原稿読み取り時に前記プラテンを被覆するために、原稿押圧板が垂直(上下)方向に開閉自在に設けられている。しかし、ブック原稿等の厚い原稿を読み取る場合には、綴じ代の影をなくすためにブック原稿の背表紙部分を上から押さえ、原稿押圧板をプラテンに対して開いた状態で、CISによる画像読取りが行われる。
特開2000−115473号公報
原稿押圧板を開いた状態で画像読取りを行うと、プラテンを通じて装置内に外乱光が入るという問題がある。なお、外乱光とは、プラテン等の透明部材や装置の開口部分から装置内に進入する屋内や屋外の光である。詳細に説明するに、プラテンから装置内に進入した外乱光は、プラテン内を反射しながら移動したり、プラテンを透過した後、筐体の内面等で反射する。このような外乱光が、白基準である白色プレートや白色ローラに入射することがある。外乱光が入射した状態で前述した補正を行うと、外乱光の影響により本来の黒基準より大きい出力が黒基準の出力となる。すなわち、黒のイメージデータは、外乱光が入射した分だけ、本来の黒のイメージデータより大きな出力として得られる。また、外乱光の影響により、白基準の出力が本来の白基準より大きくなる。すなわち、白のイメージデータは、外乱光が入射した分だけ、本来の白のイメージデータより大きな出力として得られる。
このような外乱光の影響を受けた黒及び白のイメージデータを用いて、原稿の画像読取りにより得た画像データの補正を行うと、原稿の白色が見かけ上暗くなり、暗い画像に補正される。すなわち、外乱光の影響がない原稿の白色に対する出力は、外乱光の影響を受けた白のイメージデータより小さいので、本来の白色より低い輝度として薄灰色レベルに補正され、その結果、外乱光が入射しない原稿領域の読取り画像が暗くなる。特に黒レベルの低い黒画像はつぶれてしまう。すなわち、CISの出力曲線は、黒色レベル側では傾きが緩やかであり出力差が小さいので、外乱光の影響により黒のイメージデータの出力が大きくなると、外乱光の影響がない原稿の黒色レベルから濃灰色レベルの出力が黒のイメージデータより小さくなる。その結果、補正後の読取画像では、黒色レベルから濃灰色レベルの出力がすべて黒色とされる。
このような外乱光の影響は、特に、プラテンの他に原稿搬送装置により搬送される原稿を読み取るスリットガラスを備えた画像読取装置では、そのスリットガラスの上方空間が露出され、外乱光が入ってきやすいため問題となる。詳細には、フラットベッドスキャナ(以下「FBS」という。)としてのFBS領域と、オートドキュメントフィーダ(以下「ADF」という。)等の原稿搬送装置により搬送される原稿を読み取るADF領域とをプラテンが有し、これら領域を区画する位置決め部材の原稿載置面側に白基準が設けられている場合に、FBS領域が原稿によりほぼ覆われていたとしても、ADF領域は露出されたままである。したがって、ADF領域から外乱光が装置内に進入し、位置決め部材の原稿載置面側に入射する。一方、FBS領域では、原稿により外乱光がほぼ遮蔽されるので、原稿の大部分は外乱光の影響がない。したがって、前述した問題が生じやすい。
そこで、本発明は、透明板の原稿載置面に載置された原稿を、該透明板を介して原稿載置面の反対側に設置された読取手段が、光源から原稿に光照射して該原稿からの反射光を読み取る画像読取装置及び画像読取方法に関し、位置決め部材の原稿載置面側に設けられた白基準部への外乱光の影響を防止して、読み取り画質を向上させる手段を提供することを目的とする。
(1)本発明に係る画像読取装置は、原稿を載置する原稿載置面を有する一枚の透明板と、前記透明板に関して前記原稿載置面と反対側に設置され、光源により光照射して該反射光を読み取る読取手段と、前記読取手段を前記透明板に沿って往復動させる駆動手段と、前記透明板の原稿載置面側に配置されて、原稿を搬送する搬送手段により前記透明板上を搬送される原稿を前記読取手段により読み取る移動原稿走査領域と、前記透明板に配置された原稿を前記読取手段が移動しつつ読み取る静止原稿走査領域と、を含む複数の領域に区画し、当該静止原稿走査領域に載置される原稿の位置決めを行う位置決め手段と、前記透明板の原稿載置面側に対向するように前記位置決め手段に配置される白基準部と、前記透明板の原稿載置面側に対向するように前記位置決め手段に前記白基準部と隣り合って配置される黒色の黒基準部と、を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、一枚の透明板を複数の領域に分割し、その領域を移動原稿走査領域と静止原稿走査領域とに分けている。そして、領域を区画する位置決め手段の原稿載置面側に白基準部及び黒基準部が設けられている。透明板が露出されている状態では、移動原稿走査領域と静止原稿走査領域とから、位置決め手段の原稿載置面側に外乱光が入射する。白基準部は位置決め手段の原稿載置面側に設けられているので、外乱光の影響を受けやすい。しかし、本発明では、黒基準部により、外乱光が吸収されるので、外乱光が白基準データの取得に影響することを防止できる。また、外乱光を吸収する黒基準部に対して黒基準データを取得することにより、黒基準データに外乱光が影響することを防止できる。これにより、正確な白補正データ及び黒補正データを得ることができる。
)また、本発明に係る画像読取装置は、原稿を載置する原稿載置面を有する一枚の透明板と、前記透明板を介して前記原稿載置面と反対側に配設され、光源により光照射して該反射光を読み取る読取手段と、前記読取手段を前記透明板に沿って往復動させる駆動手段と、前記透明板の原稿載置面に配置されて、原稿を搬送する搬送手段により前記透明板上を搬送される原稿を前記読取手段により読み取る移動原稿走査領域と前記透明板に配置された原稿を前記読取手段が移動しつつ読み取る静止原稿走査領域とを含む複数の領域に区画し、当該静止原稿走査領域において原稿載置面に載置される原稿の位置決めを行う位置決め手段と、前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記読取手段の移動方向の中央付近に位置するように設けられた黒色の黒基準部と、前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記黒基準部と隣り合って設けられた白基準部と、を具備するものである。
画像読取りが行われる原稿は、位置決め手段に従って透明板の原稿載置面の一方の領域に載置される。そして、読取手段が、透明板の一方の領域に対応した範囲で駆動手段により移動される間に、光源から原稿に対して光照射して該原稿からの反射光を読み取る。これにより、原稿の画像読取りが行われる。この画像読取りに先立って、読取手段が、駆動手段により黒基準部及び白基準部に対応する位置に移動される。そして、読取手段により、黒基準部に対して黒基準データが取得され、また、白基準部に対して白基準データが取得される。この際、原稿が載置されていない原稿載置面の他方の領域が外部に露出されている場合には、この他方の領域から装置内に外乱光が進入する。外部から透明板に進入した外乱光は、透明板内を反射しながら位置決め手段の原稿載置面側に入射したり、透明板を通過して装置本体(筐体)内面で反射し、再び透明板を通過して位置決め手段の原稿載置面側に入射する。位置決め手段の原稿載置面側では、黒基準部が入射した外乱光を吸収する。したがって、黒基準部に対して黒基準データが取得される際に、外乱光が黒基準データに影響することを防止できる。また、白基準部に対して白基準データが取得される際に、白基準データに外乱光が影響することを防止できる。これにより、原稿の白色及び黒色に対応した正確な基準データを得ることができるので、外乱光が入射した状態における画像読取りにおいて、読取画像の画質劣化が防止される。
)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記黒基準部は、前記画像読取手段が黒基準データを取得する位置から少なくとも前記移動原稿搬送領域側へ延出するように配置されたものである。
位置決め手段により、透明板は、移動原稿走査領域と静止原稿走査領域とに区画される。透明板が露出されている状態では、移動原稿走査領域と静止原稿走査領域とから、位置決め手段の原稿載置面側に外乱光が入射するところ、静止原稿走査領域には原稿が載置されるので、該原稿により外乱光の入射が防止される。一方、移動原稿走査領域には、原稿が載置されないので、外乱光が入射する。また、画像読取手段は、黒基準部に対して黒基準データを取得する。この黒基準部が、画像読取手段が黒基準データを取得する位置から少なくとも移動原稿搬送領域側へ延出されることにより、移動原稿搬送領域側から入射する外乱光の影響が効率的に防止される。
)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記黒基準部は、主走査方向において透明板と同等以上の長さを有することを特徴とする。
この発明では、黒基準部の主走査方向の長さが、透明板の主走査方向の長さと同等以上であるので、透明板内を移動する外乱光を十分に吸収することができる。
)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記白基準部は、前記黒基準部に対して移動原稿搬送領域側に配置され、該白基準部の移動原稿搬送領域側に、前記原稿載置面側の面が光を吸収する板状部材が配置されたものである。
光を吸収する板状部材により、移動原稿搬送領域側から入射する外乱光を吸収することができ、白基準部へ入射する外乱光を一層減少させることができる。これにより、白基準部に対して正確な白基準データを取得することができる。また、白基準部に対して光源を消灯して読み取ることにより、正確な黒基準データを取得できる。
)また、本発明は、前記画像読取装置において、装置本体の内面が黒色である
装置本体の内面が黒色であることにより、透明板を通過して装置本体内の内面に達した外乱光が吸収されるので、白基準部へ入射する外乱光を一層減少させることができる。
)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記読取手段と前記駆動手段とを制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記読取手段を、前記白基準部を読み取り可能な白基準領域内で移動させつつ、白基準領域内における複数の点で白基準データを取得させるとともに、前記読取手段を、前記黒基準部を読み取り可能な黒基準領域内で光源を消灯した状態で黒基準データを取得させることを特徴とする。
この発明によれば、読取手段を移動させながら、白基準部における複数の点での白基準データを取得するので、例えば、白基準部の一部にゴミが付着していても、その部分の影響が小さくなり、明出力補正を正確に行うことができる。また、読取手段の位置を、外乱光を吸収する黒基準部に合わせて黒基準データを取得するので、外乱光に影響されることなく、正確な黒基準データを取得することができる。
)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記制御手段は、前記読取手段を白基準領域内で往復動させて前記読取手段により前記白基準データを読み取ることを特徴とする。
この発明によれば、白基準データを取得するときに、読取手段を往復動させながら、白基準部における複数の点での白基準データを取得するので、例えば、白基準部の一部にゴミが付着していても、その部分の影響を小さくし、明出力補正を正確に行うことができる。
)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記制御手段は、前記黒基準データを取得するときに、前記読取手段を停止させ、一定時間ごとに複数の黒基準データを取得させることを特徴とする。
この発明によれば、読取手段が複数の黒基準データを取得するので、黒基準データのばらつきに影響されず、正確に暗出力補正を行うことができる。
10)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記読取手段と前記駆動手段とを制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記読取手段に、前記白基準部を読み取り可能な白基準領域内で白基準データを取得させるとともに、前記読取手段に、前記黒基準部を読み取り可能な黒基準領域内で光源を消灯した状態で黒基準データを取得させるものである。
制御手段は、白基準部を読み取り可能な白基準領域内で読取手段に白基準データを取得させる。白基準領域内に進入する外乱光が黒基準部に吸収されることにより、白基準データへの外乱光の影響が低減される。また、制御手段は、黒基準部を読み取り可能な黒基準領域内で光源を消灯した状態で読取手段に黒基準データを取得させる。黒基準部に入射した外乱光は吸収されるので、読取手段に反射することはない。また、光源が消灯されるので、黒基準部に外乱光以外の光は入射しない。したがって、読取手段は、反射光をまったく受光しない状態で黒基準データを得ることができる。
11)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記制御手段は、前記読取手段を、所定の待機位置から、前記黒基準領域に移動させて黒基準データを取得させ、次に、前記読取手段を、前記白基準領域に移動させて白基準データを取得させることを特徴とする。
この発明によれば、先に黒基準データを取得し、次に白基準データを取得するので、読取手段の補正処理が容易である。
12)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記制御手段は、前記読取手段を、前記黒基準部よりも前記白基準領域に近い待機位置から、前記白基準領域に往動させて白基準データを取得させ、次に、前記読取手段を更に前記黒基準領域に往動させて黒基準データを取得させることを特徴とする。
この発明によれば、読取手段の補正を行うときには、読取手段は待機位置から、白基準領域を経て、黒基準領域に至るまで同一方向に移動するので、読取手段の移動距離が短くて済む。そのことにより、読取手段の補正に要する時間を短縮できる。
13)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記制御手段は、前記読取手段を前記待機位置から前記白基準領域に移動させ、前記光源の光量を調整する光量調整を行い、白基準データを取得させることを特徴とする。
この発明によれば、読取手段を待機位置から白基準領域に移動させてから光源の光量を調整し、その後白基準データを取得する。光量調整により所望の点灯状態が維持される。これにより、明出力補正を正確に行うことができる。
14)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記制御手段は、既に取得した黒基準データを保持し、前記光量調整において該黒基準データに基づいて光源の光量を調整するものである。
光量調整は、黒基準データに対する白基準データの出力を所望の値とするために、白基準領域に対して行われるものである。一方、制御手段により、読取手段は、黒基準領域よりも白基準領域に近い待機位置から白基準領域に往動されて白基準データが取得され、更に黒基準領域に往動されて黒基準データが取得される。したがって、白基準領域において読取手段の光量調整を行う際には、黒基準データが未だ取得されていないが、既に取得した黒基準データが保持されており、該黒基準データに基づいて光源の光量調整が行われるので、黒基準データの取得前に正確な光量調整がなされる。
15)また、本発明は、前記画像読取装置において、前記制御手段は、前記読取手段を、前記白基準領域から前記黒基準領域に移動させる間に、前記光源を消灯させることを特徴とする。
この発明によれば、読取手段を、白基準領域から黒基準領域に移動させる間に光源を消灯させる。そのため、読取手段が黒基準領域に至ったときには、すぐに暗出力補正をすることができる。
16)また、本発明は、原稿を載置する原稿載置面を有する一枚の透明板と、前記透明板に関して前記原稿載置面と反対側に配設され、光源により光照射して該反射光を読み取る読み取り手段と、前記読取手段を前記透明板に沿って往復動させる駆動手段と、前記透明板の原稿載置面側であって、前記透明板を前記透明板の上方に原稿を搬送する搬送手段により前記透明板上を搬送される原稿を前記読取手段により読み取る移動原稿走査領域と、前記透明板に配置された原稿を前記読取手段が移動しつつ読み取る静止原稿走査領域と、を含む複数の領域に区画する位置に設けられて、当該静止原稿走査領域に載置される原稿の位置決めを行う位置決め手段と、前記位置決め手段に対して前記透明板の原稿載置面側に配置されて前記読取手段に対向される白基準部と、前記位置決め手段に対して前記透明板の原稿載置面側に前記白基準部と隣り合って配置されて前記読取手段に対向される黒色の黒基準部と、を備えた画像読取装置を用いる画像読取方法であって、前記読取手段を、前記白基準部を読み取り可能な白基準領域内で移動させつつ、前記光源により前記白基準部を照らした状態で、前記読取手段に、前記白基準部における複数の点での白基準データを取得させる白基準データ取得工程と、前記読取手段を前記白基準領域内、又は前記黒基準部の下方で停止させ、前記光源を消灯した状態で一定時間ごとに黒基準データを取得させる黒基準データ取得工程と、を含むことを特徴とする。
この発明によれば、黒基準部が外乱光を吸収するので、白基準部に外乱光が入射することがない。そのため、本発明によれば、白基準部から読取手段に外乱光が入射することがないので、階調豊かな白基準データを取得し、明出力補正を正確に行うことができる。また、前記のように黒基準部が外乱光を吸収するので、白基準部に外乱光が入射することがない。そのため、白基準部から読取手段に外乱光が入射することがないので、光源を消灯した状態で、読取手段に白基準部を読み取らせることで階調豊かな黒基準データを取得し、暗出力補正を正確に行うことができる。また、前記のように黒基準部は外乱光を吸収するので、黒基準部から読取手段に外乱光が入射することがない。そのため、光源を消灯した状態で、読取手段に黒基準部を読み取らせることで階調豊かな黒基準データを取得し、暗出力補正を正確に行うことができる。
17)また、本発明は、原稿を載置する原稿載置面を有する一枚の透明板と、前記透明板を介して前記原稿載置面と反対側に配設され、光源により光照射して該反射光を読み取る読取手段と、前記読取手段を前記透明板に沿って往復動させる駆動手段と、前記透明板の原稿載置面に配置されて、原稿を搬送する搬送手段により前記透明板上を搬送される原稿を前記読取手段により読み取る移動原稿走査領域と前記透明板に配置された原稿を前記読取手段が移動しつつ読み取る静止原稿走査領域とを含む複数の領域に区画し、当該静止原稿走査領域において原稿載置面に載置される原稿の位置決めを行う位置決め手段と、前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記読取手段の移動方向の中央付近に位置するように設けられた黒色の黒基準部と、前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記黒基準部と隣り合って設けられた白基準部と、を具備する画像読取装置を用いる画像読取方法であって、前記読取手段を、所定の待機位置から前記黒基準部を読み取り可能な黒基準領域に移動させて、該黒基準領域に対して光源を消灯した状態で黒基準データを取得させる黒基準データ取得工程と、前記読取手段を、前記黒基準部から前記白基準部を読み取り可能な白基準領域に移動させて、該白基準領域に対して白基準データを取得させる白基準データ取得工程と、を含むものである。
画像読取りが行われる原稿は、位置決め手段に従って透明板の原稿載置面の一方の領域に載置される。そして、読取手段が、透明板の一方の領域に対応した範囲で駆動手段により移動される間に、光源から原稿に対して光照射して該原稿からの反射光を読み取る。これにより、原稿の画像読取りが行われる。この画像読取りに先立って、黒基準データ取得工程と、白基準データ取得工程とが行われる。この際、原稿が載置されていない原稿載置面の他方の領域が外部に露出されている場合には、この他方の領域から装置内に外乱光が進入する。外部から透明板に進入した外乱光は、透明板内を反射しながら位置決め手段の原稿載置面側に入射したり、透明板を通過して装置本体(筐体)内面で反射し、再び透明板を通過して位置決め手段の原稿載置面側に入射する。
黒基準データ取得工程では、読取手段を、所定の待機位置から黒基準部を読み取り可能な黒基準領域に移動させて、該黒基準領域に対して光源を消灯した状態で黒基準データが取得される。黒基準部に入射した外乱光は吸収されるので、読取手段に反射することはない。また、光源が消灯されるので、黒基準部に外乱光以外の光は入射しない。したがって、読取手段は、反射光をまったく受光しない状態で黒基準データを得ることができる。これにより、正確な暗出力補正が実現される。白基準データ取得工程では、読取手段を、黒基準領域から白基準部を読み取り可能な白基準領域に移動させて、該白基準領域に対して白基準データが取得される。白基準領域内に進入する外乱光は黒基準部に吸収されるので、白基準データへの外乱光の影響が低減される。これにより、正確な明出力補正が実現される。このように、原稿の白色及び黒色に対応した正確な出力補正が実現されるので、外乱光が入射した状態における画像読取りにおいて、読取画像の画質劣化が防止される。
18)また、本発明は、原稿を載置する原稿載置面を有する一枚の透明板と、前記透明板を介して前記原稿載置面と反対側に配設され、光源により光照射して該反射光を読み取る読取手段と、前記読取手段を前記透明板に沿って往復動させる駆動手段と、前記透明板の原稿載置面に配置されて、原稿を搬送する搬送手段により前記透明板上を搬送される原稿を前記読取手段により読み取る移動原稿走査領域と前記透明板に配置された原稿を前記読取手段が移動しつつ読み取る静止原稿走査領域とを含む複数の領域に区画し、当該静止原稿走査領域において原稿載置面に載置される原稿の位置決めを行う位置決め手段と、前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記読取手段の移動方向の中央付近に位置するように設けられた黒色の黒基準部と、前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記黒基準部と隣り合って設けられた白基準部と、を具備する画像読取装置を用いる画像読取方法であって、前記読取手段を、前記黒基準部よりも前記白基準部に近い待機位置に待機させる待機工程と、前記読取手段を、前記待機位置から前記白基準部を読み取り可能な白基準領域に移動させて、該白基準領域に対して白基準データを取得させる白基準データ取得工程と、前記読取手段を、前記白基準領域から前記黒基準部を読み取り可能な黒基準領域に移動させて、該黒基準領域に対して光源を消灯した状態で黒基準データを取得させる黒基準データ取得工程と、を含むものである。
画像読取りが行われる原稿は、位置決め手段に従って透明板の原稿載置面の一方の領域に載置される。そして、読取手段が、透明板の一方の領域に対応した範囲で駆動手段により移動される間に、光源から原稿に対して光照射して該原稿からの反射光を読み取る。これにより、原稿の画像読取りが行われる。この画像読取りに先立って、待機工程と、白基準データ取得工程と、黒基準データ取得工程とが行われる。この際、原稿が載置されていない原稿載置面の他方の領域が外部に露出されている場合には、この他方の領域から装置内に外乱光が進入する。外部から透明板に進入した外乱光は、透明板内を反射しながら位置決め手段の原稿載置面側に入射したり、透明板を通過して装置本体(筐体)内面を反射し、再び透明板を通過して位置決め手段の原稿載置面側に入射する。
待機工程では、読取手段が、黒基準部よりも白基準部に近い待機位置に待機される。黒基準部は、位置決め手段の原稿載置面側であって読取手段の移動方向の中央付近に位置するように設けられている。また、白基準部は、位置決め手段の原稿載置面側に設けられている。すなわち、白基準部は、黒基準部に対して、読取手段の移動方向のいずれか一方側に配置されている。待機位置は、黒基準部に対して白基準部が配置された一方側であれば、原稿が載置された一方の領域であっても、原稿が載置されてない他方の領域であってもよい。
白基準データ取得工程では、読取手段を、待機位置から白基準部を読み取り可能な白基準領域に移動させて、該白基準領域に対して白基準データが取得される。読取手段は、待機位置から位置決め手段に対応する位置に移動される際に、黒基準領域より先に白基準領域に到達する。したがって、白基準領域に対する白基準データの取得を、黒基準データの取得に先立って行うことが効率的である。また、白基準領域内に進入する外乱光は黒基準部に吸収されるので、白基準データへの外乱光の影響が低減される。これにより、正確且つ迅速な明出力補正が実現される。
黒基準データ取得工程では、読取手段を、白基準領域から黒基準部を読み取り可能な黒基準領域に移動させて、該黒基準領域に対して光源を消灯した状態で黒基準データが取得される。読取手段が、待機位置から白基準領域を経て黒基準領域まで移動される経路は一方向である。したがって、読取手段の移動を迅速且つ円滑に行うことができる。また、黒基準部に入射した外乱光は吸収されるので、読取手段に反射することはない。また、光源が消灯されるので、黒基準部に外乱光以外の光は入射しない。したがって、読取手段は、反射光をまったく受光しない状態で黒基準データを得ることができる。これにより、正確且つ迅速な暗出力補正が実現される。このように、原稿の白色及び黒色に対応した正確且つ迅速な出力補正が実現されるので、外乱光が入射した状態における画像読取りにおいて、読取画像の画質劣化が防止される。
19)また、本発明は、前記画像読取方法において、前記白基準データ取得工程は、前記白基準領域に対して白基準データを取得する前に、該白基準領域に対して前記読取手段の光源の光量を調整を行うものである。
前記白基準データ取得工程において、読取手段が待機位置から白基準領域に移動されると、読取手段の光源の光量が調整される。光量調整は、白基準領域に対して得られる白基準データが所望の出力となるように行われる。これにより、読取手段の光源を所望の光量にできる。その後、調整された光量で光源が点灯されて白基準データが取得されることにより、明出力補正を正確に行うことができる。
20)また、本発明は、前記画像読取方法において、前記白基準データ取得工程は、既に取得した黒基準データに基づいて前記光源の光量を調整するものである。
光量調整は、黒基準データに対する白基準データの出力を所望の値とするために、白基準領域に対して行われるものである。一方、読取手段は、先ず、待機位置から白基準領域に移動される。したがって、白基準領域において読取手段の光量調整を行う際には、黒基準データが未だ取得されていないが、既に取得した黒基準データが保持されており、該黒基準データに基づいて光源の光量調整が行われるので、黒基準データの取得前に正確な光量調整がなされる。
21)また、本発明は、前記画像読取方法において、前記黒基準データ取得工程は、前記読取手段を、前記白基準領域から前記黒基準領域に移動させる間に、前記光源を消灯させるものである。
読取手段が白基準領域から黒基準領域に移動される間に、光源が消灯される。これにより、読取手段を黒基準領域に到達させた後、すぐに黒基準データの取得を行うことができる。
以下に本発明の画像読取装置、画像読取方法の例(実施例)を説明する。
a)まず、本実施例1の画像読取装置1の全体構成を図1〜図3を用いて説明する。
本実施例1の画像読取装置1は、フラットベッド型のスキャナ装置として構成されており、装置本体3の上方に開放可能に本体カバー5が設けられている。本体装置3は上面が開口した箱形形状とされ、その内部には副走査方向(図3で左右方向)に往復動可能にイメージセンサ(読取手段、CIS)21が配置されている。そして、装置本体3の上カバーの開口部に、プラテンガラス(透明板)13が両面テープで固着されている。プラテンガラス13は、透明なガラスや樹脂から構成され、その上面は原稿が載置される原稿載置面を構成している。
なお、本画像読取装置1は、例えば、スキャナ機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を一体的に備えた複合機の一部として実施されてもよいが、本発明では、スキャナ機能以外は任意の機能であり、スキャナ単体として実施されてもよいことは当然である。
装置本体3の上面には、一枚のガラスからなるプラテンガラス13が取り付けられており、このプラテンガラス13の上面は、装置背面側(図2中の上側)を支点として上下方向に開閉可能な本体カバー5で被覆可能とされている。本体カバー5の一端には、原稿搬送装置(搬送手段)40が取り付けられており、本体カバー5とともにプラテンガラス13に対して被覆可能とされている。また、本体カバー5の下面には、プラテンガラス13と対向する位置にスポンジ及び白板等からなる押さえ部材が配設されている。この押さえ部材により、プラテンガラス13に載置された原稿が押さえ付けられる。なお、図1(a)は、本体カバー5を閉じてプラテンガラス13上を覆った状態である。図1(b)は、本体カバー5を開放してプラテンガラス13全域を露出させた状態である。
装置本体3は、その前面側(図2中の下側)に、テンキー等の各種スイッチやLCDパネルを備えた操作部15が取り付けられている。この操作部15のキーを操作することにより入力される指令が後述するCPU101により実行される。なお、画像読取装置1を、コンピュータ等の外部情報機器と接続され、該コンピュータ等にインストールされたスキャナドライバ等のソフトウェアから送信される指令が、CPU101により実行されるように構成してもよい。
装置本体3は上カバーの上面が開口され、その開口部にプラテンガラス13が取り付けられている。そして、装置本体3の内部空間には副走査方向(図3中の左右方向)に往復動可能なイメージセンサ21が設けられている。このイメージセンサ21の位置は、プラテンガラス13の下側である。一方、原稿載置面は、プラテンガラス13の上面である。換言すれば、イメージセンサ21の位置は、プラテンガラス13に関して、原稿載置面と反対側である。
イメージセンサ21は、プラテンガラス13上の原稿Pに光照射するR、G、Bの3色からなるLED等の点状光源(以下光源という)と、原稿Pからの反射光を収束させるセルフォック(登録商標)レンズと、所定の間隔で多数個が一列且つ上向きに配置された受光素子と、を備える密着型の読取センサである。イメージセンサ21の受光素子の配列長さは、ほぼプラテンガラス13の長さと同程度である。
また、装置本体3の内部には、装置本体3の長手方向(副走査方向)の一端にモータ軸を下にして配置されるDCモータ23と、該モータ軸に取り付けられるプーリ25aと、これらプーリ25a間に懸架される無端ベルト25bとから構成される駆動手段が備えられている。この駆動手段により、イメージセンサ21が副走査方向(装置長手方向)に移動可能とされている。これにより、後述するように、イメージセンサ21は、プラテンガラス13の静止原稿走査領域(第1読取部)11及び移動原稿走査領域(第2読取部)12との間を往復可能に構成されている。
また、プラテンガラス13の原稿載置面側には、位置決め部材17(位置決め手段)が設けられている。位置決め部材17は、プラテンガラス13の原稿載置面を複数の領域に区画するものであり、具体的には、静止原稿走査領域11と移動原稿走査領域12とに区画している。静止原稿走査領域11は、画像読取装置1をFBSとして用いる場合に原稿Pを載置する面であり、移動原稿走査領域12は、原稿搬送装置40を用いる場合に、搬送される原稿Pを読み取るための面である。位置決め部材17により、図2に示すように、装置の副走査方向(図2左右方向)の左側に幅狭の所定領域が、右側に、読取り可能な最大サイズの原稿Pが載置可能な幅広の所定領域が形成されるように、プラテンガラス13が2つの領域に区画されている。この左側の幅狭の領域が静止原稿走査領域11であり、右側の幅広の領域が移動原稿走査領域12である。
本画像読取装置1をFBSとして用いる場合には、図1(b)の状態で、プラテンガラス13に読取原稿Pが下向きに載置される。詳細には、位置決め部材17を原稿Pの端部基準として、原稿Pの読取面を下向きにしてプラテンガラス13の静止原稿走査領域11に載置される。そして、再び本体カバー5が支点を中心に下方へ回動され、図1(a)に示されるように、原稿Pを上から押さえた状態となって、原稿Pの画像読取りが行われる。原稿Pを読み取る際には、図3(b)に示されるように、モータ23の回転により無端ベルト25bに取り付けられたイメージセンサ21が、図3中の右方向に移動しつつ光源により光照射し、原稿Pからの反射光をレンズを介して受光素子上に結像させて光信号を電気信号に変換する。
図3に示すように、本体カバー5には、原稿搬送装置40(ADF)が搭載されている。この原稿搬送装置40は、原稿Pの読取面を下にして載置する給紙トレイ41と、給紙トレイ41の上方に配置され、読取り終了後の原稿Pを読取面を上にして積載する排紙トレイ42と、これら給紙トレイ41と排紙トレイ42との間に下からUターン状に形成される搬送経路55とを備えている。給紙トレイ41と排紙トレイ42とは、給紙トレイ41の上方空間が開放されるように水平方向にずらして配置されている。このため、給紙トレイ41の直上に排紙トレイ42が配置される場合に比べて、原稿Pを給紙トレイ41にセットし易いという利点がある。また、給紙トレイ41及び排紙トレイ42により、読取り前後の原稿Pは、それぞれ分離した状態で給紙トレイ41又は排紙トレイ42に保持される。
給紙トレイ41に積載された原稿Pは、給紙トレイ41の下方に配置された給紙ローラ44、45により繰り出され、一枚ずつ分離されることにより、搬送経路55の下流側へ搬送される。給紙ローラ44、45より下流側には、ローラ対から成る搬送ローラ47、48が配置され、これらにより、原稿Pが最下位置の移動原稿走査領域12へ搬送される。このプラテンガラス13の移動原稿走査領域12には、所定の間隔を介して対向するように上板49が配置されている。そして、搬送されてくる原稿Pが移動原稿走査領域12(ADF読取位置)に待機されたイメージセンサ21により順次読み取られる。プラテンガラス13の一端(図3左端)には、プラテンガラス13上を移動してきた原稿Pの先端を偏向するすくい上げ部材が設けられている。そして、一対の搬送ローラ51、52により上向きに反転しつつ送られ、排出ローラ53、54により、読み取った面を上にして排紙トレイ42に排出される。
なお、このような搬送装置40の構成は一例であり、例えば、給紙トレイ41と排紙トレイ42の位置関係を変更したり、給紙ローラ44,45、搬送ローラ47,48、排出ローラ53,54等の各ローラの構成や配置を変更したり、搬送経路55を変更する等、搬送装置40の構成をその他の公知の搬送装置の構成に変更できることは当然である。
b)次に、図5を参照して位置決め部材17の構成を説明する。なお、図5(a)は、位置決め部材17の下面(ガラス当接面)を表す図であり、図5(a)中の上下方向は、主走査方向であり、図2における上下方向に該当する。また、図5(a)における左方向は、図2における左方向である。従って、図5(a)において、位置決め部材17の左側は、移動原稿読取領域12であり、位置決め部材17の右側は、静止原稿読取領域11である。また、図5(b)は、図5(a)におけるA−A断面での断面図である。
位置決め部材17は、略長方形の板状部材であり、その主走査方向(すなわち図5(a)における上下方向)の長さは、プラテンガラス13の主走査方向における長さと同等である。従って、位置決め部材17を図2に示すように、主走査方向に沿ってプラテンガラス13の上面に配置すると、位置決め部材17はプラテンガラス13の一方の端から他方の端まで達するに十分な長さを有する。
位置決め部材17の下面は、そのほぼ全域にわたって、白色の薄板部材である白基準部17aにより覆われている。そして、この白基準部17aの下面には、更に、黒色の薄板部材である黒基準部17bが取り付けられている。この黒基準部17bは、白基準部17aの左端から略1/3の領域を覆わずに露出させるように配置されている。換言すれば、白基準部17aにおいて、移動原稿走査領域12側の略1/3から右側(静止原稿走査領域11)の略2/3の領域が黒基準部17bにより覆われている。
白基準部17aのうち、黒基準部17bに覆われずに露出されている部分は、後述する白基準データの取得や光量調整に用いられる。また、黒基準部17bの右側の略1/3の領域における中央は切り欠かれ、白基準部17aが露出されている。黒基準部17bの左端17fのラインは、すなわち、白基準部17aと黒基準部17bとの境界は、イメージセンサ21の副走査の基準位置となる。つまり、左端17fを元に、電源ON初期化時及び読取終了後にHP(待機位置)が決定される。
また、黒基準部17bの右側において、中央が切り欠かれることにより形成された白基準部17aと黒基準部17bとの主走査方向の2箇所の境界は、イメージセンサ21の主走査の基準位置17dとなる。なお、本実施例1の画像読取装置1では、2つの基準位置17dの中心が、原稿Pの中心と決定される。このような基準位置17d,17fでは、白基準部17aの白色と黒基準部17bの黒色とで色(輝度)が明確に変化するので、イメージセンサ21の出力に基づいて明確に判別することができる。
また、黒基準部17bがイメージセンサ21の主走査方向に連続する部分、換言すれば、位置決め部材17のイメージセンサ21の副走査方向の中央付近に相当する部分は、後述する黒基準データの取得に用いられる。また、黒基準データの取得は、黒基準部17bの副走査方向の幅に対して全領域で行われるものではなく、イメージセンサ21の受光素子が列設された主走査ラインに相当する位置17hで行われる。この黒基準データが取得される位置17hに対して黒基準部17bの中央付近の幅は十分に広く、黒基準部17bは、少なくとも、該位置17hから左側、すなわち移動原稿走査領域12側へ延出されている。勿論、位置17hから右側(静止原稿走査領域11)へも黒基準部17bが延出されていてもよい。
位置決め部材17の下面のうち、右端の領域には、透明な両面テープ17cが貼り付けられている。この両面テープ17cは、図5(a)での上下方向における中央付近に貼り付けられた厚みのある両面テープ17c1と、図5(a)における上端、及び下端付近に貼り付けられた薄い両面テープ17c2とからなる。これら両面テープ17c1,17c2の厚みの差は、白基準部17aと黒基準部17bとの厚みの差に相当する。両面テープ17c1が貼り付けられる位置では、両面テープ17c1の形状に合わせて白基準部17aが切り欠かれており、両面テープ17c1は白基準部17aの上に直接貼り付けられている。一方、両面テープ17c2は、白基準部17a及び黒基準部17bの上に重ねて貼り付けられている。
白基準部17aの左端は、位置決め部材17よりも更に左側に張り出しており、その張り出した部分の上面には、透明なテープ17eが取り付けられている。この透明なテープ17eは、その右端において位置決め部材17に固着されるとともに、その左端は、白基準部17aよりも更に左側に張り出されている。
白基準部17a及び黒基準部17bは、前記のように位置決め部材17の下面に配置され、該位置決め部材17が、両面テープ17c1,17c2及びテープ17eにより、プラテンガラス13の上面に密着して取り付けられている。すなわち、白基準部17a及び黒基準部17bは、位置決め部材17の原稿載置面側に配置されている。これにより、白基準部17aは、位置決め部材17の原稿載置面側であって移動原稿走査領域11側に配置され、また、黒基準部17bは、位置決め部材17の原稿載置面側であってイメージセンサ21の副走査方向の中央に配置される。
c)次に、画像読取装置1の電気的な構成を図4のブロック図を用いて説明する。
CPU101は、ROM102に格納された制御プログラムに基づいて、モータ23の正逆回転制御、速度制御やイメージセンサ21が備える光源の点灯/消灯制御を行う等、画像読取装置1の各部を制御する。
ROM102は、画像読取装置1を制御するプログラムを記憶する。RAM103は、イメージセンサ21で読み取った画像データ、画像読取装置1に接続したPCからの画像データを一時的に格納しておくメモリである。RAM103は、受光素子間の階調特性を補正するための黒基準データを記憶させる黒基準バッファ103aと、点状光源の光量ばらつきを補正するための白基準データを記憶する白基準バッファ103bとの領域を少なくとも有する。
補正回路106は、R、G、Bそれぞれ1ライン毎に黒補正、白補正、ガンマ補正等の処理を行う。すなわち、イメージセンサ21が読み取った原稿Pの画像データに対して、シェーディング補正等の各種補正を行うものである。
画像処理部106は、補正された画像データを平滑・強調処理やRGBデータを印刷可能なCMYKデータに変換する処理などを行うものである。
d)次に、画像読取装置1のCPU101が実行する処理を図6〜図10を用いて説明する。
まず、CPU101が実行する処理の概略を図6のフローチャートを用いて説明する。
ステップ100では、CPU101は光量調整及びシェーディングデータ算出を行う。この処理については後に詳述する。
次に、ステップ110にて、CPU101は原稿Pを読み取り、画像信号を生成する。ここで、プラテンガラス13の静止原稿走査領域11上に載置された原稿Pの読み取りは、以下のように行われる。CPU101は、モータ23を制御し、それと同時に、イメージセンサ21に、静止原稿走査領域11上に載置された原稿Pの読み取りを行わせる。すなわち、CPU101は、駆動手段によりイメージセンサ21を副走査方向に移動させながら、該イメージセンサ21に静止原稿走査領域11上に載置された原稿Pの読み取りを行わせる。
また、原稿搬送装置40により搬送される原稿Pの読み取りは以下のように行われる。CPU101は、イメージセンサ21を移動原稿走査領域12の下に固定する。その後、CPU101は原稿搬送装置40を制御し、給紙トレイ41に載置された原稿Pを一枚ずつ、移動原稿走査領域12に搬送させる。また、その原稿Pが移動原稿走査領域12を通過する際、イメージセンサ21にその原稿Pを読み取らせる。
原稿Pを読み取ったイメージセンサ21から出力される画像信号は、内部回路よってデジタル化され、デジタル化された画像信号は、補正回路104にて、後述のように作成、更新したシェーディングデータに基づく周知のシェーディング補正等がなされる。シェーディング補正後の画像信号はRAM103に格納され、CPU101の動作により、インターフェース105を介して、外部情報機器であるコンピュータや、複合機として一体に備えた画像形成装置に提供される。
次に、CPU101が実行する光量調整及びシェーディングデータ算出の処理を図7、図9、及び図10を用いて説明する。なお、図7は光量調整及びシェーディングデータ算出処理を表すフローチャートであり、図9、図10は前記処理におけるイメージセンサ21の位置を表す説明図である。
(光量調整及びシェーディングデータ算出処理その1)
処理を開始する前には、イメージセンサ21はホームポジション(HP、待機位置)にある。このHPは、黒基準部17bよりも白基準部17aに近い待機位置である(図10参照)。この待機位置は、図5に示す副走査方向の基準位置17fに基づいて決定される。すなわち、電源ON時に、CPU101は、イメージセンサ21に、光源を点灯した状態で位置決め部材17の下方を移動させながら基準位置17fを読み取らせる。基準位置17fは、白色と黒色との境界であり、これらの反射光の変化により受光素子の出力が変化するので、CPU101はイメージセンサ21の出力変化から基準位置17fを判断する。そして、基準位置17fから白基準部17aが露出された側、すなわち移動原稿走査領域12に所定距離だけイメージセンサ21を移動させた位置を待機位置とする(待機工程)。なお、待機位置は、位置決め部材17付近とすることが光量調整や補正データの取得の高速化の観点から好適である。
また、操作部15のスタートボタンが押下されて読取開始が入力されると、CPU101から指令が出され、モータ23が回転し、イメージセンサ21により主走査及び副走査の基準位置が検出される。詳細には、モータ23が回転されてイメージセンサ21がホームポジションから副走査の基準位置17fへ向かって1ステップ単位で移動されるとともに、イメージセンサ21による読取りが行われる。そして、CPU101は、イメージセンサ21の主走査方向に連続する読取りラインのうち図5に示す両端付近の領域18の読取値を解析する。イメージセンサ21が白基準部17aに対応する位置にある場合には、領域18の読取値は白基準部17aを示す値となる。そして、副走査の基準位置17fに対応する位置に移動されると、領域18の読取値は白基準部17aを示す値から黒基準部17bを示す値となる。イメージセンサ21の読取値が黒基準部17bを示すものであるか否かは、例えば読取値が所定値より低いか否かで判断すればよい。さらにイメージセンサ21が移動されることにより、領域18の読取値は、黒基準部17bを示す読取値が主走査方向に連続するようになる。そして、両端付近の2つの領域18において、黒基準部17bを示す読取値がともに主走査方向に100画素連続した場合に、その位置を副走査の基準位置に決定する。このようイメージセンサ21の読取りラインの両端付近の2つの領域18で、副走査の基準位置17fをそれぞれ検出させることにより、読取りラインに傾きが生じないように副走査の基準位置を決定することができる。また、イメージセンサ21の読取りライン全域の読取値をCPU101に解析させる必要がないので、副走査の基準位置の決定のための処理速度が向上する。
つづいて、CPU101は、モータ23を所定ステップ数駆動させてイメージセンサ21を主走査の基準位置17dを読取り可能な位置へ移動させる。そして、イメージセンサ21を停止させて、主走査の基準位置17dを読み取らせる。CPU101は、イメージセンサ21の読取値のうち図5に示す領域19の読取値を解析する。この領域19は、2つの主走査の基準位置17dを含む主走査方向の所定画素数の領域である。そして、該領域19の読取値において、白基準部17aを示す値から黒基準部17bを示す値となって、該黒基準部17bを示す値が8画素連続した位置を主走査の基準位置に決定する。このように決定された2つの主走査の基準位置の中央が原稿の中央と定義される。このような主走査の基準位置の決定においても、イメージセンサ21の読取りライン全域の読取値をCPU101に解析させる必要がないので、主走査の基準位置の決定のための処理速度が向上する。このようにして、主走査及び副走査の基準位置が検出された後、イメージセンサ21がホームポジションに戻される。
図7のステップ200では、操作部15のスタートボタンが押下されると、CPU101から指令が出され、モータ23が回転し、イメージセンサ21がホームポジションから黒基準データ、白基準データを採取するため移動を始める。イメージセンサ21はHPから一定距離移動して黒基準部17bの下方で停止する。(図10における(1)HPから(2)黒基準部への移動)。移動後のイメージセンサ21は、図9(b)に示すように、黒基準部17bの下(黒基準領域)に位置する。
ステップ210(黒基準データ取得工程)では、黒基準データを取得する。詳細には、イメージセンサ21の光源を消灯した状態で黒基準部17bに対して複数回の読取りが行われる。そして、採取されたデータは、平均をとるべく、受光素子ごとに読み取った回数で除算して黒基準データとしてRAM103の黒基準バッファ領域103aに格納する。
ステップ220では、黒基準データの設定が終わり、CPU101が、再びモータ23を駆動して、イメージセンサ21を黒基準部17bから白基準部17aの下方(白基準領域)に移動する(図10における(2)黒基準部から(3)白基準部への移動)。
ステップ230では、白基準部17aに対して光量調整が行われる。詳細には、最初に、イメージセンサ21の光源から十分に小さい光量で白基準部17aに対して光を照射して、その反射光を受光素子で読み取る。光源の光量が小さければ、当然に受光素子の出力も小さい。そして、受光素子の出力が所望の値となるまで、光源の光量を段階的又は連続的に増加し、受光素子の出力が所望の値となったときの光源の光量を光量調整値として、RAM103に格納する。なお、受光素子の所望の出力は、黒基準データに対する白基準データの出力が所望の値となるように設定される。
ステップ240(白基準データ取得工程)では、イメージセンサ21に白基準部17aを読み取らせる。詳細には、イメージセンサ21の光源から前記光量調整値で光を照射して、白基準部17aの反射光を受光素子で読み取る。これにより、白基準データが取得される。白基準データの取得では、CPU101は、モータ23を正逆回転させて、イメージセンサ21を白基準部17aの下方で往復動させる。往復動の範囲は、白基準部17aの左端から1mmの位置に対応するA点と、白基準部17aの右端から1mmの位置に対応するB点との間である(図10における(3)白基準部の部分参照)。そして、この往復動の際に、白基準部17aの異なる位置でイメージセンサ21に複数のデータを採取させる。さらに採取されたデータは平均をとるべく、受光素子ごとに読み取った回数で除算して白基準データとしてRAM103の白基準バッファ103bに格納する。
ステップ250では、CPU101は、前記ステップ210で取得した黒基準データを用いて黒色のシェーディングデータを作成するとともに、前記ステップ240で取得した白基準データを用いて白色のシェーディングデータを作成する。作成された各色のシェーディングデータは、RAM103に記録される。なお、作成された各色のシェーディングデータは画像信号のシェーディング補正に用いられる。また、各色のシェーディングデータは、新たに作成されるたびに更新される。
ステップ260では、CPU101は、イメージセンサ21を読取開始位置に移動させる。この読取開始位置は、原稿搬送装置40により搬送される原稿を読み取る場合は、図3(a)に示すADF読取位置である。また、静止原稿読取領域11上に載置された原稿を読み取る場合は、図3(b)、及び図10における(4)読取開始位置の部分に示すように、静止原稿読取領域11における左端の下である。そして、前述したように、原稿Pに対して、イメージセンサ21の光源から光を照射して、反射光を受光素子で読み取ることにより、原稿Pの画像読取りが行われる。
e)次に、本実施例1の画像読取装置1、及び読取方法が奏する効果を説明する。
i)本実施例1の画像読取装置1は、イメージセンサ21が黒基準部17bの下にある状態で黒基準データを取得する。黒基準部17bは、位置決め部材17の原稿載置面(下面)側にある。したがって、本体カバー5が開放された状態で画像読取りが指示され、その両側、すなわち静止原稿走査領域11及び移動原稿走査領域12が露出されている場合には、外乱光が入射するおそれがある。特に、画像読取装置1をFBSとして用いて厚みのある原稿を読み取る場合には、本体カバー5を完全に閉めることが困難であり、また、移動原稿走査領域12には原稿Pが載置されないので、外乱光が入射しやすい。このように位置決め部材17の原稿載置面側に入射した外乱光は、黒基準部17bにより吸収される。これにより、黒基準部17bに入射した外乱光がイメージセンサ21に反射することがない。そして、イメージセンサ21の光源を消灯して黒基準部17bに対して黒基準データを取得することにより、外乱光に影響されることなく正確な黒基準データを取得することができる。したがって、本実施例1の画像読取装置1では、階調豊かな黒基準データを取得し、シェーディング補正を正確に行うことができる。
ii)本実施例1では、白基準部17aと黒基準部17bとは、位置決め部材17の原稿載置面(下面)側に配置されており、位置決め部材17はプラテンガラス17の原稿載置面上(上面)に配置されている。そのため、白基準部17aと黒基準部17bとは、プラテンガラス13の原稿載置面(上面)に配置されていることになる。
これにより、イメージセンサ21から白基準部17aへの距離、及びイメージセンサ21から黒基準部17bへの距離は、どちらも、イメージセンサ21からプラテンガラス13上に載置された原稿Pへの距離と等しいことになる。換言すれば、白基準日17aに対して取得される白基準データ及び黒基準部17bに対して取得される黒基準データは、原稿Pの画像データの取得と同様の条件になる。これにより、本実施例1の読取装置1は、白基準部17aを用いた白基準データの取得、及び黒基準部17bを用いた黒基準データの取得を正確に行うことができる。
iii)本実施例1では、図5に示すように、白基準部17aと黒基準部17bとが、イメージセンサ21の副走査方向に並ぶようにして隣接しているので、イメージセンサ21を白基準部17aの下から黒基準部17bの下へ移動させるとき、及びその逆に移動させるときに、イメージセンサ21の移動距離が少なくて済む。これにより、白基準データの取得と黒基準データの取得との間のインターバル時間を短くすることができる。したがって、シェーディングデータの作成を短時間で行うことができる。
iv)本実施例1では、図5に示すように、黒基準部17bは、位置決め部材17のイメージセンサ21の副走査方向の中央から移動原稿走査領域12側に延出するように配置されてる。これにより、黒基準データを取得する位置17hより、外乱光が入射しやすい移動原稿走査領域12側に対して、黒基準部17bの領域を十分に確保することができる。したがって、移動原稿走査領域12から入射して、プラテンガラス13内を反射して、又はプラテンガラス13を通過して筐体内に反射して、位置決め部材17の原稿載置面側に入射する外乱光を黒基準部17bにより確実に吸収させることができる。
v)本実施例1では、黒基準部17bの主走査方向における長さが、プラテンガラス13の走査方向における長さよりも長く、黒基準部17bは、プラテンガラス13の一方の端から他方の端まで達している。そのため、黒基準部17bはプラテンガラス13内を移動する外乱光を十分に吸収することができる。
vi)本実施例1では、イメージセンサ21を往復動させながら、白基準部17aにおける複数の点での白基準データを取得するので、例えば、白基準部17aの一部にゴミが付着していても、その部分の影響が小さくなり、白基準データの取得を正確に行うことができる。
vii)本実施例1では、イメージセンサ21が複数の黒基準データを取得するので、黒基準データのばらつきに影響されず、正確に黒基準データを取得することができる。
viii)本実施例1において、(光量調整及びシェーディングデータ算出処理その1)の処理方法(図7参照)をとった場合は、先に黒基準データを取得し、次に白基準データを取得するので、光量調整が容易である。
(光量調整及びシェーディングデータ算出処理その2)
また、本実施例1において、光量調整及びシェーディングデータ算出の処理は、次のように行ってもよい。この処理を図8、図9、及び図11を用いて説明する。なお、図8は光量調整及びシェーディングデータ算出処理を表すフローチャートであり、図9、図11は前記処理におけるイメージセンサの位置を表す説明図である。
処理を開始する前には、イメージセンサ21はホームポジション(HP)にある。イメージスキャナ21を待機位置に待機させる方法(待機工程)は、前述と同様である。図8のステップ300では、操作部15のスタートボタンが押下されると、CPU101から指令が出され、モータ23が回転し、イメージセンサ21がHPから黒基準データ、白基準データを採取するため移動を始める。イメージセンサ21はHPから一定距離移動して白基準部17aの下方(白基準領域)で停止する。(図11における(1)HPから(2)白基準部への移動)。移動後のイメージセンサ21は、図9(a)に示すように、白基準部17aの下に位置する。
ステップ310では、CPU101はイメージセンサ21の光源の光量を、次に行う白基準データの取り込みに適した光量に調整する。この光量調整は、ステップ230で示した光量調整と同様であるが、黒基準データは未だ取得されいない。一方、黒基準データの取得前には、先の画像読取りにおいて既に取得した黒基準データがRAM103の黒基準バッファ領域103aに格納されている。したがって、CPU101は、既に取得した黒基準データに基づいて、白基準データが所望の出力となるように光量調整を行う。
ステップ320(白基準データ取得工程)では、イメージセンサ21に白基準部17aを読み取らせる。このとき、モータ23を正逆回転させ、イメージセンサ21を白基準部17aの下方で往復動させる。往復動の範囲は、白基準部17aの左端から1mmの位置に対応するA点と、白基準部17aの右端から1mmの位置に対応するB点との間である(図11における(2)白基準部の部分参照)。そして、この往復動の際に、白基準部17aの異なる位置でイメージセンサ21の受光素子に複数のデータを採取させる。さらに採取されたデータは平均をとるべく、受光素子ごとに読み取った回数で除算して白基準データとしてRAM103の白基準バッファ103bに格納する。
ステップ330では、CPU101はイメージセンサ21を、白基準部17aの下から、黒基準部17bの下(黒基準領域)に移動させる(図11における(2)白基準部から(3)黒基準部への移動)。移動後のイメージセンサ21は、図9(b)に示すように、黒基準部17bの下に位置する。また、イメージセンサ21が黒基準部17bの下に達するまでに、CPU01は、イメージセンサ21の光源を消灯する。
ステップ340(黒基準データ取得工程)では、黒基準データを読み取るべく、イメージセンサ21の光源を消灯した状態で複数回の読取が行われる。イメージセンサ21の光源は既に消灯されているので、イメージセンサが黒基準部17bの下に位置すると、直ちに黒基準データを取得することができる。そして、採取されたデータは、平均をとるべく、受光素子ごとに読み取った回数で除算して黒基準データとしてRAM103の黒基準バッファ領域103aに格納する。
ステップ350では、CPU101は前記ステップ340で取得した黒基準データを用いて黒色のシェーディングデータを作成するとともに、前記ステップ320で取得した白基準データを用いて白色のシェーディングデータを作成する。作成された各色のシェーディングデータは、RAM103に記録される。
ステップ360では、CPU101はイメージセンサ21を読取開始位置に移動させる。この読取開始位置は、原稿搬送装置40により搬送される原稿を読み取る場合は、図3(a)に示すADF読取位置である。また、静止原稿読取領域11上に載置された原稿を読み取る場合は、図3(b)、及び図11における(4)読取開始位置の部分に示すように、静止原稿読取領域11における左端の下である。そして、前述したように、原稿Pに対して、イメージセンサ21の光源から光を照射して、反射光を受光素子で読み取ることにより、原稿Pの画像読取りが行われる。
このように、本実施例において、(光量調整及びシェーディングデータ算出処理その2)の処理方法(図8参照)をとった場合は、イメージセンサ21はホームポジションから、白基準部17aの下を経て、黒基準部17bの下に至るまで同一方向に移動するので、イメージセンサ21の移動距離が短くて済む。そのことにより、シェーディングデータの作成に要する時間を短縮できる。
本実施例2の画像読取装置1の構成及び作用は、基本的には前記実施例1と同様である。
但し、本実施例2では、図12に示すように、位置決め部材17の移動原稿走査領域12側に、第2の光吸収部17gを備えている。この第2の光吸収部17gは、その下面は水平であるとともに、上面は外側(移動原稿走査領域12側)にゆくほど低くなるように傾斜した板状部材である。また、第2の光吸収部17gの下面は白基準部17a、黒基準部17bと面一であり、黒基準部17bと同様に黒色である。
本実施例2の画像読取装置1は、第2の光吸収部17gを備えることにより、図12に示すように、移動原稿走査領域12側から入射する外乱光を、白基準部17aより移動原稿走査領域12側で吸収することができる。そのため、白基準部17aへ入射する外乱光を一層減少させることができ、シェーディングデータの作成を一層正確に行うことができる。
また、本実施例2では、装置本体2の筐体の内側面3aを黒色としている。そのため、プラテンガラス13を透過して筐体の内側面3aに達した外乱光は内側面3aに吸収され、白基準部17aに達することはない。従って、本実施例2では、白基準部17aへ入射する外乱光を一層減少させることができ、シェーディングデータの作成を一層正確に行うことができる。
本実施例3の画像読取装置1の構成及び作用は、基本的には前記実施例1と同様である。但し、本実施例3では、光量調整及びシェーディングデータ算出処理を図13に示すように行う。
ステップ400では、操作部15のスタートボタンが押下されると、CPU101から指令が出され、モータ23が回転し、イメージセンサ21がホームポジションから黒基準データ、白基準データを採取するため移動を始める。イメージセンサ21はHPから一定距離移動して白基準部17aの下方で停止する。移動後のイメージセンサ21は、図9(a)に示すように、白基準部17aの下に位置する。なお、イメージスキャナ21の待機位置であるHPや、イメージセンサ21を待機位置に待機させる方法(待機工程)は、前記実施例1と同様である。
ステップ410(黒基準データ取得工程)では、白基準部17aに対して黒基準データを読み取るべく、イメージセンサ21の光源を消灯した状態で複数回の読取が行われる。そして、採取されたデータは、平均をとるべく、受光素子ごとに読み取った回数で除算して黒基準データとしてRAM103の黒基準バッファ領域103aに格納する。
ステップ420では、CPU101はイメージセンサ21の光源の光量を、次に行う白基準データの取り込みに適した光量に調整する。光量調整の方法は、前記実施例1と同様である。
ステップ430(白基準データ取得工程)では、イメージセンサ21に白基準部17aを読み取らせる。このとき、モータ23を正逆回転させ、イメージセンサ21を白基準部17aの下方で往復動させる。往復動の範囲は、白基準部17aの左端から1mmの位置に対応するA点と、白基準部17aの右端から1mmの位置に対応するB点との間である。そして、この往復動の際に、白基準部17aの異なる位置でイメージセンサ21の受光素子に複数のデータを採取させる。さらに採取されたデータは平均をとるべく、受光素子ごとに読み取った回数で除算して白基準データとしてRAM103の白基準バッファ103bに格納する。
ステップ440では、CPU101は前記ステップ410で取得した黒基準データと、前記ステップ430で取得した白基準データを用いてシェーディングデータを作成する。作成されたシェーディングデータは、RAM103に記録される。
ステップ450では、CPU101はイメージセンサ21を読取開始位置に移動させる。そして、実施例1と同様にして、原稿Pに対して、イメージセンサ21の光源から光を照射して、反射光を受光素子で読み取ることにより、原稿Pの画像読取りが行われる。このように、本実施例3では、黒基準データの取得は、イメージセンサ21の光源を消灯した状態で、白基準部17aを読み取ることにより行う。
本実施例3では、黒基準データの取得と白基準データの取得とを、イメージセンサ21が白基準部17aの下にある状態で行うので、イメージセンサ21の移動回数が少なくて済み、また、イメージセンサ21の移動距離が短くて済む。そのため、イメージセンサ21の制御が容易であり、また、シェーディングデータの作成に要する時間が短くて済む。
なお、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、前記実施例1〜3において、白基準部17aと黒基準部17bとの配置は逆であってもよい。つまり、黒基準部17bが位置決め部材17の下面において移動原稿走査領域12側に配置され、白基準部17aが位置決め部材17の下面における中央に配置されていてもよい。
また、前記実施例1〜3では、白基準部17aと黒基準部17bとを別部材として、白基準部17aを覆うように黒基準部17bを設けることとしたが、白基準部17aと黒基準部17bを、白色と黒色とを塗り分ける等により1つの部材で構成してもよい。
また、前記実施例1〜3においては、読取手段であるイメージセンサ21としてCISを用いたが、本発明に係る読取手段はCISのような密着型のイメージセンサの他、例えば縮小光学系のCCDイメージセンサを用いることもできる。
(a)は本体カバー5が閉じられた状態での画像読取装置1の構成を表す斜視図であり、(b)は本体カバー5が開放された状態での画像読取装置1の構成を表す斜視図である。 画像読取装置1における装置本体3の上部構成を表す平面図である。 画像読取装置1の長手方向に沿う断面の構成を表す概略断面図である。 画像読取装置1の電気的構成を表すブロック図である。 (a)は位置決め部材17の下面の構成を表す平面図であり、(b)はA−A断面における断面図である。 画像読取装置1が実行する画像読取処理を表すフローチャートである。 画像読取装置1が実行する光量調整及びシェーディングデータ算出処理を表す説明図である。 画像読取装置1が実行する光量調整及びシェーディングデータ算出処理を表す説明図である。 画像読取装置1のプラテンガラス13周辺の構成を表す説明図である。 光量調整及びシェーディングデータ算出処理実行時におけるイメージセンサ21の動作を表す説明図である。 光量調整及びシェーディングデータ算出処理実行時におけるイメージセンサ21の動作を表す説明図である。 画像読取装置1のプラテンガラス13周辺の構成を表す説明図である。 画像読取装置1が実行する光量調整及びシェーディングデータ算出処理を表す説明図である。
1・・・画像読取装置
3・・・装置本体
3a・・・内面
5・・・本体カバー
11・・・静止原稿走査領域
12・・・移動原稿走査領域
13・・・プラテンガラス(透明板)
15・・・操作部
17・・・位置決め部材(位置決め手段)
17a・・・白基準部
17b・・・黒基準部
17g・・・第2の光吸収部
21・・・イメージセンサ(画像読取手段)
40・・・原稿搬送装置(搬送手段)

Claims (21)

  1. 原稿を載置する原稿載置面を有する一枚の透明板と、
    前記透明板に関して前記原稿載置面と反対側に設置され、光源により光照射して該反射光を読み取る読取手段と、
    前記読取手段を前記透明板に沿って往復動させる駆動手段と、
    前記透明板の原稿載置面側に配置されて、原稿を搬送する搬送手段により前記透明板上を搬送される原稿を前記読取手段により読み取る移動原稿走査領域と、前記透明板に配置された原稿を前記読取手段が移動しつつ読み取る静止原稿走査領域と、を含む複数の領域に区画し、当該静止原稿走査領域に載置される原稿の位置決めを行う位置決め手段と、
    前記透明板の原稿載置面側に対向するように前記位置決め手段に配置される白基準部と、
    前記透明板の原稿載置面側に対向するように前記位置決め手段に前記白基準部と隣り合って配置される黒色の黒基準部と、を備えたことを特徴とする画像読取装置。
  2. 原稿を載置する原稿載置面を有する一枚の透明板と、
    前記透明板を介して前記原稿載置面と反対側に配設され、光源により光照射して該反射光を読み取る読取手段と、
    前記読取手段を前記透明板に沿って往復動させる駆動手段と、
    前記透明板の原稿載置面に配置されて、原稿を搬送する搬送手段により前記透明板上を搬送される原稿を前記読取手段により読み取る移動原稿走査領域と前記透明板に配置された原稿を前記読取手段が移動しつつ読み取る静止原稿走査領域とを含む複数の領域に区画し、当該静止原稿走査領域において原稿載置面に載置される原稿の位置決めを行う位置決め手段と、
    前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記読取手段の移動方向の中央付近に位置するように設けられた黒色の黒基準部と、
    前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記黒基準部と隣り合って設けられた白基準部と、を具備するものである画像読取装置。
  3. 前記黒基準部は、前記画像読取手段が黒基準データを取得する位置から少なくとも前記移動原稿搬送領域側へ延出するように配置されたものである請求項2に記載の画像読取装置。
  4. 前記黒基準部は、主走査方向において透明板と同等以上の長さを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  5. 前記白基準部は、前記黒基準部に対して移動原稿搬送領域側に配置され、該白基準部の移動原稿搬送領域側に、前記原稿載置面側の面が光を吸収する板状部材が配置されたものである請求項1〜4のいずれかに記載の画像読取装置。
  6. 装置本体の内面が黒色である請求項1〜5のいずれかに記載の画像読取装置。
  7. 前記読取手段と前記駆動手段とを制御する制御手段を備え、
    前記制御手段は、前記読取手段を、前記白基準部を読み取り可能な白基準領域内で移動させつつ、白基準領域内における複数の点で白基準データを取得させるとともに、
    前記読取手段を、前記黒基準部を読み取り可能な黒基準領域内で光源を消灯した状態で黒基準データを取得させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像読取装置。
  8. 前記制御手段は、前記読取手段を白基準領域内で往復動させて前記読取手段により前記白基準データを読み取ることを特徴とする請求項7に記載の画像読取装置。
  9. 前記制御手段は、前記黒基準データを取得するときに、前記読取手段を停止させ、一定時間ごとに複数の黒基準データを取得させることを特徴とする請求項7又は8に記載の画像読取装置。
  10. 前記読取手段と前記駆動手段とを制御する制御手段を備え、
    前記制御手段は、前記読取手段に、前記白基準部を読み取り可能な白基準領域内で白基準データを取得させるとともに、前記読取手段に、前記黒基準部を読み取り可能な黒基準領域内で光源を消灯した状態で黒基準データを取得させるものである請求項1から6のいずれかに記載の画像読取装置。
  11. 前記制御手段は、前記読取手段を、所定の待機位置から、前記黒基準領域に移動させて黒基準データを取得させ、次に、前記読取手段を、前記白基準領域に移動させて白基準データを取得させることを特徴とする請求項7又は10に記載の画像読取装置。
  12. 前記制御手段は、前記読取手段を、前記黒基準部よりも前記白基準領域に近い待機位置から、前記白基準領域に往動させて白基準データを取得させ、次に、前記読取手段を更に前記黒基準領域に往動させて黒基準データを取得させることを特徴とする請求項7又は10に記載の画像読取装置。
  13. 前記制御手段は、前記読取手段を前記待機位置から前記白基準領域に移動させ、前記光源の光量を調整する光量調整を行い、白基準データを取得させることを特徴とする請求項12に記載の画像読取装置。
  14. 前記制御手段は、既に取得した黒基準データを保持し、前記光量調整において該黒基準データに基づいて光源の光量を調整するものである請求項13に記載の画像読取装置。
  15. 前記制御手段は、前記読取手段を、前記白基準領域から前記黒基準領域に移動させる間に、前記光源を消灯させることを特徴とする請求項12から14のいずれかに記載の画像読取装置。
  16. 原稿を載置する原稿載置面を有する一枚の透明板と、
    前記透明板に関して前記原稿載置面と反対側に配設され、光源により光照射して該反射光を読み取る読み取り手段と、
    前記読取手段を前記透明板に沿って往復動させる駆動手段と、
    前記透明板の原稿載置面側に配置されて、原稿を搬送する搬送手段により前記透明板上を搬送される原稿を前記読取手段により読み取る移動原稿走査領域と、前記透明板に配置された原稿を前記読取手段が移動しつつ読み取る静止原稿走査領域と、を含む複数の領域に区画し、当該静止原稿走査領域に載置される原稿の位置決めを行う位置決め手段と、
    前記透明板の原稿載置面側に対向するように前記位置決め手段に配置される白基準部と、
    前記透明板の原稿載置面側に対向するように前記位置決め手段に前記白基準部と隣り合って配置される黒色の黒基準部と、を備えた画像読取装置を用いる画像読取方法であって、
    前記読取手段を、前記白基準部を読み取り可能な白基準領域内で移動させつつ、前記光源により前記白基準部を照らした状態で、前記読取手段に、前記白基準部における複数の点での白基準データを取得させる白基準データ取得工程と、
    前記読取手段を前記白基準領域内、又は前記黒基準部の下方で停止させ、前記光源を消灯した状態で一定時間ごとに黒基準データを取得させる黒基準データ取得工程と、を含むことを特徴とする画像読取方法。
  17. 原稿を載置する原稿載置面を有する一枚の透明板と、
    前記透明板を介して前記原稿載置面と反対側に配設され、光源により光照射して該反射光を読み取る読取手段と、
    前記読取手段を前記透明板に沿って往復動させる駆動手段と、
    前記透明板の原稿載置面に配置されて、原稿を搬送する搬送手段により前記透明板上を搬送される原稿を前記読取手段により読み取る移動原稿走査領域と前記透明板に配置された原稿を前記読取手段が移動しつつ読み取る静止原稿走査領域とを含む複数の領域に区画し、当該静止原稿走査領域において原稿載置面に載置される原稿の位置決めを行う位置決め手段と、
    前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記読取手段の移動方向の中央付近に位置するように設けられた黒色の黒基準部と、
    前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記黒基準部と隣り合って設けられた白基準部と、を具備する画像読取装置を用いる画像読取方法であって、
    前記読取手段を、所定の待機位置から前記黒基準部を読み取り可能な黒基準領域に移動させて、該黒基準領域に対して光源を消灯した状態で黒基準データを取得させる黒基準データ取得工程と、
    前記読取手段を、前記黒基準部から前記白基準部を読み取り可能な白基準領域に移動させて、該白基準領域に対して白基準データを取得させる白基準データ取得工程と、を含むものである画像読取方法。
  18. 原稿を載置する原稿載置面を有する一枚の透明板と、
    前記透明板を介して前記原稿載置面と反対側に配設され、光源により光照射して該反射光を読み取る読取手段と、
    前記読取手段を前記透明板に沿って往復動させる駆動手段と、
    前記透明板の原稿載置面に配置されて、原稿を搬送する搬送手段により前記透明板上を搬送される原稿を前記読取手段により読み取る移動原稿走査領域と前記透明板に配置された原稿を前記読取手段が移動しつつ読み取る静止原稿走査領域とを含む複数の領域に区画し、当該静止原稿走査領域において原稿載置面に載置される原稿の位置決めを行う位置決め手段と、
    前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記読取手段の移動方向の中央付近に位置するように設けられた黒色の黒基準部と、
    前記位置決め手段の原稿載置面側に対向するように前記黒基準部と隣り合って設けられた白基準部と、を具備する画像読取装置を用いる画像読取方法であって、
    前記読取手段を、前記黒基準部よりも前記白基準部に近い待機位置に待機させる待機工程と、
    前記読取手段を、前記待機位置から前記白基準部を読み取り可能な白基準領域に移動させて、該白基準領域に対して白基準データを取得させる白基準データ取得工程と、
    前記読取手段を、前記白基準領域から前記黒基準部を読み取り可能な黒基準領域に移動させて、該黒基準領域に対して光源を消灯した状態で黒基準データを取得させる黒基準データ取得工程と、を含むものである画像読取方法。
  19. 前記白基準データ取得工程は、前記白基準領域に対して白基準データを取得する前に、該白基準領域に対して前記読取手段の光源の光量を調整を行うものである請求項18に記載の画像読取方法。
  20. 前記白基準データ取得工程は、既に取得した黒基準データに基づいて前記光源の光量を調整するものである請求項19に記載の画像読取方法。
  21. 前記黒基準データ取得工程は、前記読取手段を、前記白基準領域から前記黒基準領域に移動させる間に、前記光源を消灯させるものである請求項18から20のいずれかに記載の画像読取方法。
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