JP4821372B2 - 画像読み取り装置 - Google Patents

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Description

本発明は、原稿の画像を読み取る画像読み取り装置に関する。
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、原稿の画像情報を自動的に読み取る画像読み取り装置が用いられている。この種の画像読み取り装置では、光源を用いて原稿に光を照射し、原稿から反射する反射光をイメージセンサにて受光することで、原稿の画像を読み取っている。そして、近年では、モノクロ画像だけでなく、カラー画像を読み取ることが可能な画像読み取り装置も広く普及してきている。カラー読み取りが可能な画像読み取り装置では、通常、光源として赤、緑、および青の発光波長を含むものを用い、またイメージセンサとして各色に対応する複数本の画素列を、副走査方向に並べたものを用いる。そして、各画素列には、それぞれ、赤、緑、あるいは青のカラーフィルタ(オンチップフィルタ)が装着される(例えば特許文献1参照)。
ところで、各画素列に装着されるカラーフィルタは、対応する色の波長領域の光以外に、例えば近赤外領域の光(赤外光)も透過する特性を持っていることがある。この場合、各画素列は、赤、緑、あるいは青以外の赤外光に対しても感度を有することになる。その結果、各画素列による読み取りデータには、所望とする色の光以外に赤外光の成分も含まれてしまう。
このため、原稿からの反射光を各画素列に導く光路中に、赤外光等の不要な波長領域の光をカットする読取用フィルタを挿入する技術が提案されている(例えば特許文献2参照)。
また、最近では、セキュリティー意識の高まりや電子化の流れを受けて、紙幣や有価証券等の特殊原稿を一般の原稿と区別化するために、特殊原稿上に例えば赤外線を吸収あるいは反射する画形材(インク、トナー等)を用いて、目視ではわかりにくい不可視像を形成しておく技術が採用され始めている。また、上記特殊原稿以外でも、例えば機密情報等を可視像にて形成する原稿に、さらに上記画形材を用いてID等のコード情報を埋め込んだ不可視像を形成しておく技術も検討されている。
このため、画像読み取り装置においても、可視画像の読み取りに加えて赤外画像の読み取りが要請されている。このような要請に対し、上記特許文献2では、上述した読取用フィルタの他に可視光を遮断し赤外光を透過する赤外光用フィルタを用意し、これら読取用フィルタあるいは赤外光用フィルタを光路中に選択的に挿入できるように構成している。そして、特許文献2の画像読み取り装置では、プラテンガラス上に載置される原稿の画像を読み取る際に、読み取り光学系の一部を搭載するキャリッジの往復運動を利用し、往路では光路中に読取用フィルタを挿入して原稿上の可視画像の読み取りを実行し、復路では光路中に赤外光用フィルタを挿入して原稿上の赤外画像の読み取りを実行している。
特開2005−210268号公報(図3) 特開平7−154595号公報(第3−4頁、図2)
ところで、画像読み取り装置における原稿の画像読み取り方式としては、上述したように固定配置される原稿の画像をキャリッジを移動させながら読み取る固定読み取り方式の他、キャリッジ等の読み取り光学系を固定するとともに原稿を搬送(移動)させて読み取る搬送読み取り方式も存在する。この搬送読み取り方式では、複数の原稿を順次搬送しながら読み取ることが可能であり、高い生産性を確保することができる。
しかしながら、キャリッジ側が固定される搬送読み取り方式の場合、上記特許文献2のようなキャリッジの往復運動を利用した可視画像および赤外画像の読み取りが実質的に不可能になってしまう。
また、搬送読み取り方式の場合、例えば原稿を搬送しながらこの原稿上の可視画像の読み取りを行い、可視画像の読み取りが終了した原稿を再度搬送し、今度はこの原稿上の赤外画像の読み取りを行うことが考えられる。ただし、この場合には一枚の原稿を読み取るのに二回のスキャン動作が必要になるため、読み取り生産性が著しく低下してしまう。
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、原稿の一度のスキャンで、原稿上の画像およびこの画像とは波長領域が異なる他の画像を共に読み取ることにある。
また他の目的は、可視画像の読み取り生産性の低下を抑制しながら、可視画像と共に不可視画像の読み取りを実行可能な画像読み取り装置を提供することにある。
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、第1波長領域の光を出力する第1発光部と第1波長領域とは異なる第2波長領域の光を出力する第2発光部とを備えた光源と、光源にて照射された原稿からの反射光を受光する受光部と、原稿と受光部との相対的な位置関係を変えることで、受光部による原稿の読み取り位置を副走査方向に移動させる走査部と、走査部が読み取り位置を移動させる際に第1発光部の点灯および第2発光部の点灯を順次切り替える点灯部とを備え、点灯部が第1発光部を点灯させた際に受光部で得られる第1データの副走査方向解像度と、点灯部が第2発光部を点灯させた際に受光部で得られる第2データの副走査方向解像度とが、独立して設定されることを特徴としている。
このような画像読み取り装置において、第1発光部は第1波長領域として可視領域の光を出力し、第2発光部は第2波長領域として赤外領域の光を出力することができる。また、点灯部が第1発光部を点灯させる第1点灯期間と第2発光部を点灯させる第2点灯期間との比によって、第1データの副走査方向解像度および第2データの副走査方向解像度が設定されることを特徴とすることができる。さらに、受光部における原稿の主走査方向の読み取り単位であるライン周期が、第1発光部が点灯したときと第2発光部が点灯したときとで異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、本発明が適用される画像読み取り装置は、第1波長領域の光を出力する第1発光部と第1波長領域とは異なる第2波長領域の光を出力する第2発光部とを備えた光源と、光源にて照射された原稿からの反射光を受光する受光部と、受光部と原稿とを相対的に移動させる移動部と、移動部が読み取り位置を移動させる際に第1発光部の点灯および第2発光部の点灯を順次切り替える点灯部と、点灯部が第1発光部を点灯させた際に受光部で得られた第1データに基づいて第1画像データを取得する第1取得部と、点灯部が第2発光部を点灯させた際に受光部で得られた第2データに基づいて第2画像データを取得する第2取得部とを含んでいる。
このような画像読み取り装置において、第1発光部は白色LED(Light Emitting Diode)であり、第2発光部は赤外LEDであることを特徴とすることができる。また、点灯部は、第1発光部の点灯時間よりも第2発光部の点灯時間を短く設定することができる。さらに、第1取得部は第1画像データとして可視画像データを取得し、第2取得部は第2画像データとして赤外画像データを取得することができる。この場合に、第2取得部は、赤外画像データに含まれる識別情報をさらに取得することができる。
さらに他の観点から捉えると、本発明が適用される画像読み取り装置は、第1波長領域の光を出力する第1発光部と第1波長領域とは異なる第2波長領域の光を出力する第2発光部とを備えた光源と、光源にて照射された原稿からの反射光を受光する受光部と、原稿と受光部との相対的な位置関係を変えることで、受光部による原稿の読み取り位置を副走査方向に移動させる走査部と、走査部が読み取り位置を移動させる際に第1発光部の点灯および第2発光部の点灯を順次切り替える点灯部と、受光部の受光データを、第1発光部が点灯した際に得られた第1データと第2発光部が点灯した際に得られた第2データとに分離する分離部と、分離部にて分離された第1データに基づいて画像情報を取得する画像情報取得部と、分離部にて分離された第2データに基づいて識別情報を取得する識別情報取得部とを含んでいる。
ここで、第1発光部は第1波長領域の光として白色光を出力し、第2発光部は第2波長領域の光として赤外光を出力することができる。また、点灯部は、識別情報取得部にて識別情報が取得された後は第1発光部のみを点灯させることができる。さらに、画像情報取得部は、画像情報を取得する際、第1データにおいて第2発光部の点灯時に欠落したデータの補完を行うことができる。この場合に、画像情報取得部は、識別情報取得部にて識別情報が取得された後はデータの補完を中止することができる。さらにまた、画像情報取得部は、第1発光部の発光特性および受光部の受光特性を補正するための第1シェーディング補正部を備え、識別情報取得部は、第2発光部の発光特性および受光部の受光特性を補正するための第2シェーディング補正部を備えることができる。そして、受光部は、副走査方向と直交する主走査方向に沿って伸び且つ副走査方向に並べて配設される複数の画素列を備え、分離部は、複数の画素列による複数の受光データを、複数の第1データと複数の第2データとに分離し、画像情報取得部は、複数の第1データそれぞれに処理を施して画像情報を取得し、識別情報取得部は、複数の第2データをまとめて得られた第3データに処理を施して識別情報を取得す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、本発明が適用される画像読み取り装置は、第1波長領域の光を出力する第1発光部と第1波長領域とは異なる第2波長領域の光を出力する第2発光部とを備えた光源と、光源にて照射された原稿からの反射光を受光する複数の画素列と、原稿と複数の画素列との相対的な位置関係を変えることで、複数の画素列による原稿の読み取り位置を副走査方向に移動させる走査部と、走査部が読み取り位置を移動させる際に第1発光部の点灯および第2発光部の点灯を順次切り替える点灯部と、第1発光部が点灯した際に複数の画素列にて得られた複数の受光データに別々に処理を施す第1処理部と、第2発光部が点灯した際に複数の画素列にて得られた複数の受光データをまとめて単数の受光データとした後に処理を施す第2処理部とを含んでいる。
このような画像読み取り装置において、複数の画素列は、副走査方向と直交する主走査方向に沿って伸び且つ副走査方向に並べて配設されることを特徴とすることができる。また、第1発光部は第1波長領域の光として白色光を出力し、第2発光部は第2波長領域の光として赤外光を出力し、そして、複数の画素列は3以上設けられ、それぞれの画素列は、赤および赤外、緑および赤外、あるいは青および赤外の波長領域を選択的に透過するカラーフィルタを備えることを特徴とすることができる。さらに、複数の画素列の数をm(m≧3)とし、所定の画素列と隣接する他の画素列との副走査方向のラインギャップをn(n≧1)としたとき、第1発光部を点灯させる第1点灯期間T1と第2発光部を点灯させる第2点灯期間T2とが、
T1=(m×n−1)×T2
の関係を有していることを特徴とすることができる。
本発明によれば、原稿の一度のスキャンで、原稿上の画像およびこの画像とは波長領域が異なる他の画像を共に読み取ることができる。
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。
<実施の形態1>
図1は、本実施の形態が適用される画像読み取り装置の構成例を示す図である。この画像読み取り装置では、固定された原稿の画像を読み取ることが可能であるとともに、搬送される原稿の画像を読み取ることも可能となっている。そして、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と、スキャンによって画像を読み込む読み取り装置50とを備えている。
原稿送り装置10は、複数枚の原稿からなる原稿束を積載する原稿トレイ11、この原稿トレイ11の下方に設けられ、読み取りが終了した原稿を積載する排紙トレイ12を備える。また、原稿送り装置10は原稿トレイ11の原稿を取り出して搬送するナジャーロール13を備える。さらに、ナジャーロール13の原稿搬送方向下流側には、フィードロールおよびリタードロールによって用紙を一枚ずつに捌く捌き機構14が設けられる。原稿が搬送される第1搬送路31には、原稿搬送方向上流側から順に、プレレジロール15、レジロール16、プラテンロール17、およびアウトロール18が設けられる。プレレジロール15は、一枚ずつに捌かれた原稿を下流側のロールに向けて搬送すると共に原稿のループ形成を行う。レジロール16は、回転し一旦停止した後にタイミングを合わせて回転を再開し、後述する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。プラテンロール17は、読み取り装置50にて読み込み中の原稿搬送をアシストする。アウトロール18は、読み取り装置50にて読み込まれた原稿をさらに下流に搬送する。
また、アウトロール18よりも原稿搬送方向下流側には、原稿を排紙トレイ12に導くための第2搬送路32が設けられる。この第2搬送路32には、排出ロール19が配設される。
さらに、この画像読み取り装置では、原稿の両面に形成された画像を1プロセスで読み取ることができるよう、アウトロール18の出口側とプレレジロール15の入口側との間に第3搬送路33が設けられている。なお、上述した排出ロール19は、原稿を第3搬送路33に反転搬送する機能も有している。
さらにまた、この画像読み取り装置には、原稿の両面読み取りを行った際に、その排出時に原稿を再度反転させて排紙トレイ12に排出するための第4搬送路34が設けられている。この第4搬送路34は、第2搬送路32の上部側に設けられている。そして、上述した排出ロール19は、原稿を第4搬送路34に反転搬送する機能も有している。
一方、読み取り装置50は、上述した原稿送り装置10を開閉可能に支持すると共に、この原稿送り装置10を装置フレーム51によって支え、また、原稿送り装置10によって搬送される原稿の画像読み取りを行っている。この読み取り装置50は、筐体を形成する装置フレーム51、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52A、原稿送り装置10によって搬送される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52Bを備えている。
また、読み取り装置50は、第2プラテンガラス52Bの下に静止し、あるいは第1プラテンガラス52A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53、フルレートキャリッジ53から得られた光を結像部へ供給するハーフレートキャリッジ54を備えている。フルレートキャリッジ53には、原稿に光を照射するLED光源55および原稿から得られた反射光を受光する第1ミラー57Aが設けられている。さらに、ハーフレートキャリッジ54には、第1ミラー57Aから得られた光を結像部へ提供する第2ミラー57Bおよび第3ミラー57Cが設けられている。さらにまた、読み取り装置50は、結像用レンズ58およびCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ59を備えている。これらのうち、結像用レンズ58は、第3ミラー57Cから得られた光学像を光学的に縮小する。また、CCDイメージセンサ59は、結像用レンズ58によって結像された光学像を光電変換する。つまり、読み取り装置50では、所謂縮小光学系を用いてCCDイメージセンサ59に像を結像させている。
また、第1プラテンガラス52Aと第2プラテンガラス52Bとの間に設けられる部材の下部には、主走査方向に沿って伸びる白基準板56が装着されている。
そして、読み取り装置50は、制御・画像処理ユニット60をさらに備える。制御・画像処理ユニット60は、CCDイメージセンサ59から入力される原稿の画像データに所定の処理を施す。また、制御・画像処理ユニット60は、画像読み取り装置(原稿送り装置10および読み取り装置50)の読み取り動作における各部の動作を制御する。
では、図1を参照しつつ、この画像読み取り装置を用いた基本的な原稿の読み取り動作について説明する。この画像読み取り装置では、上述したように、第1プラテンガラス52Aに載置された原稿の読み取り(固定読み取りモード)、および、原稿送り装置10にて搬送される原稿の読み取り(搬送読み取りモード)が実行可能である。
まず、固定読み取りモードについて説明する。
第1プラテンガラス52A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53とハーフレートキャリッジ54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53のLED光源55の光が原稿の被読み取り面に照射される。そして、原稿からの反射光が第1ミラー57A、第2ミラー57B、および第3ミラー57Cの順に反射されて結像用レンズ58に導かれる。結像用レンズ58に導かれた光は、CCDイメージセンサ59の受光面に結像される。CCDイメージセンサ59は後述するように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(スキャンの副走査方向)にフルレートキャリッジ53およびハーフレートキャリッジ54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が完了する。固定読み取りモードでは、フルレートキャリッジ53およびハーフレートキャリッジ54が走査部あるいは移動部として機能する。
次に、搬送読み取りモードについて説明する。
原稿送り装置10にて搬送される原稿の画像を読み取る際には、搬送される原稿が、第2プラテンガラス52Bの上を通過する。このとき、フルレートキャリッジ53およびハーフレートキャリッジ54は、図1に示す実線の位置に停止した状態におかれる。そして、原稿送り装置10のプラテンロール17を経た原稿の1ライン目の反射光が、第1ミラー57A、第2ミラー57B、および第3ミラー57Cを経て結像用レンズ58にて結像され、CCDイメージセンサ59によって画像が読み込まれる。そして、CCDイメージセンサ59にて主走査方向の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。そして、原稿の先端が第2プラテンガラス52Bの読み取り位置に到達した後、この原稿の後端が第2プラテンガラス52B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が完了する。搬送読み取りモードでは、原稿送り装置10が走査部あるいは移動部として機能する。
また、原稿の両面に形成された画像を読み取る際には、表面側の読み取りを完了した原稿の後端が第2搬送路32に設けられた排紙ロール19を通過する直前に、排紙ロール19の駆動方向が逆方向に切り替えられる。このとき、図示しないゲートの向きが切り替えられることにより、原稿は第3搬送路33に導かれる。このとき、原稿の後端側が今度は先端側になる。そして、原稿は表裏が反転された状態で再び第2プラテンガラス52Bの上を通過し、上述したプロセスと同様にして裏面側の読み取りが行われる。そして、裏面側の読み取りを完了した原稿の後端が第2搬送路32に設けられた排紙ロール19を通過する直前に、排紙ロール19の駆動方向が再び逆方向に切り替えられる。このとき、図示しないゲートの向きが切り替えられることにより、原稿は第4搬送路34へと導かれる。このとき、原稿の先後端が再び入れ替わり、原稿は原稿トレイ11上に置かれていたときとは表裏が反転した状態で排紙トレイ12上に排出される。このようにすることで、複数枚の原稿束の並び順を、原稿トレイ11上に置かれていたときと排紙トレイ12上に排出されたときとで、同じにすることができる。
では、画像読み取り装置を構成する各部の詳細について説明する。
図2は、読み取り装置50に設けられる光源としてのLED光源55の構成の一例を示す図である。このLED光源55は、図1に示したように、第1ミラー57Aの両側から原稿に光を照射する。そして、LED光源55は、中央部に開口を有する矩形状の基部91と、複数の白色LED92と、複数の赤外LED93とを備えている。これら白色LED92および赤外LED93は、長手方向すなわち原稿の主走査方向に沿って交互に配置されている。そして、後述するように、白色LED92は赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)を含む白色光を発光する。また、赤外LED93は赤外(IR)を含む赤外光を発光する。
図3は、読み取り装置に設けられる受光部としてのCCDイメージセンサ59の概略構成を示す図である。このCCDイメージセンサ59は、矩形状のセンサ基板59aとこのセンサ基板59a上に三本の画素列(複数の画素列)59R、59G、59Bとを有している。なお、以下の説明では、これら三本の画素列59R、59G、59Bを、それぞれ赤用画素列59R、緑用画素列59G、青用画素列59Bと呼ぶ。赤用画素列59R、緑用画素列59G、および青用画素列59Bは、原稿の搬送方向と直交する方向(主走査方向)に並列に配置されている。赤用画素列59R、緑用画素列59G、青用画素列59Bは、それぞれ例えば10μm×10μmのフォトダイオードPDを直線上にk個並べて構成される。なお、本実施の形態では、赤用画素列59R、緑用画素列59G、青用画素列59Bによる主走査方向の読み取り解像度(以下の説明では主走査方向解像度と呼ぶ)が、例えば600spi(sample per inch)となるように設定されている。そして、青用画素列59Bと緑用画素列59Gとの間隔、および緑用画素列59Gと赤用画素列59Rとの間隔は、それぞれ、副走査方向2ライン分となっている。
ここで、赤用画素列59R、緑用画素列59G、および青用画素列59Bには、それぞれに異なる波長成分を透過するためのカラーフィルタが装着されており、それぞれ、赤(Red)用の画素列、緑(Green)用の画素列、青(Blue)用の画素列すなわちカラーセンサとして機能する。また、赤用画素列59R、緑用画素列59G、および青用画素列59Bに装着される各カラーフィルタは、対応する可視光の他に、所定波長領域の赤外光も透過するようになっている。このため、赤用画素列59R、緑用画素列59G、および青用画素列59Bは、赤外(IR:InfraRed)用の画素列としても機能する。
図4(a)は、第1発光部としての白色LED92および第2発光部としての赤外LED93の波長−発光特性を示す図である。白色LED92は、青色領域の発光波長(例えば405nm)を有する青紫色発光ダイオードおよび赤、緑、および青の蛍光体材料を含んで構成されており、青色領域(400nm近傍)から緑色領域(550nm近傍)を挟んで赤色領域(800nm近傍)まで連続する波長の光を出力する。ただし、白色LED92は、図に示すように近赤外領域(800nm〜1000nm)ではほとんど発光しない。一方、赤外LED93は、赤外領域の発光波長(中心波長850nm)を有する赤外発光ダイオードにて構成されている。ただし、赤外LED93は、図に示すように可視領域(400nm〜800nm)ではほとんど発光しない。したがって、白色LED92は第1波長領域として可視領域の光を出力し、赤外LED93は第2波長領域として赤外領域の光を出力しているといえる。
なお、本実施の形態では、上述した構成の白色LED92を用いているが、これに限られるものではない。図4(a)には、青色LED、緑色LED、および赤色LEDを組み合わせて製造された白色LED92の発光特性も示している。このように青色LED、緑色LED、および赤色LEDの三つを組み合わせることで白色光を生成することも可能である。そして、このようにして白色光を得た場合にも、近赤外領域での発光スペクトルは存在しないか、存在していても微弱である。仮に白色LED92が近赤外領域で発光スペクトルを有しており、カラー画像の特性に悪影響を与える場合には、白色LED92に近接して赤外成分を遮断する赤外カットフィルタを別途配置する必要がある。この場合、赤外カットフィルタは赤外LED93の光路中には来ないようにレイアウトされる。
図4(b)は、上述した赤用画素列59R、緑用画素列59G、青用画素列59Bに設けられるカラーフィルタの波長−透過特性を示している。青用画素列59Bのカラーフィルタは、青色領域の波長の光を透過する一方、緑色領域や赤色領域の波長の光をほぼ遮断する。また、緑用画素列59Gのカラーフィルタは、緑色領域の波長の光を透過する一方、青色領域や赤色領域の波長の光をほぼ遮断する。さらに、赤用画素列59Rのカラーフィルタは、赤色領域の波長の光を透過する一方、青色領域や緑色領域の波長の光をほぼ遮断する。ただし、これら赤用画素列59R、緑用画素列59G、青用画素列59Bに設けられるカラーフィルタは、近赤外領域(具体的には850nm近傍)の波長の光に対しては、それぞれ適度な透過性を有している。
図5は、図1に示す制御・画像処理ユニット60のブロック図である。この制御・画像処理ユニット60は、信号処理部70および制御部80を備えている。ここで、信号処理部70は、CCDイメージセンサ59(具体的には青用画素列59B、緑用画素列59G、赤用画素列59R)から入力されてくる画像データに処理を施す。また、制御部80は、原稿送り装置10および読み取り装置50の動作を制御する。
信号処理部70は、前処理部100、赤外後処理部200、可視後処理部300、およびデータ合成部400を備える。
前処理部100は、CCDイメージセンサ59の青用画素列59B、緑用画素列59G、赤用画素列59Rから入力されてくる各画像データ(アナログデータ)をデジタルデータに変換する。また、前処理部100は、デジタルデータに変換された各画像データを、後述する不可視画像用の画像データおよび可視画像用の画像データに分離して出力する。
第2取得部、識別情報取得部、あるいは第2処理部として機能する赤外後処理部200は、入力されてくる不可視画像用の画像データに対して画像解析を行い、不可視画像に含まれる識別情報を取り出して出力する。
第1取得部、画像情報取得部、あるいは第1処理部として機能する可視後処理部300は、入力されてくる可視画像用の画像データに対して所定の画像処理を施し、画像情報として出力する。
データ合成部400は、赤外後処理部200から入力されてくる識別情報と可視後処理部300から出力されてくる画像情報とを合成(対応付け)し、後段に設けられた機器(プリンタやPC(Personal Computer))に向けて出力する。
一方、制御部80は、読み取りコントローラ81、CCDドライバ82、LEDドライバ83、スキャンドライバ84、および搬送機構ドライバ85を備える。
読み取りコントローラ81は、各種原稿読み取りの制御等を含め、図1に示す原稿送り装置10および読み取り装置50の全体を制御する。
CCDドライバ82はCCDイメージセンサ59(青用画素列59B、緑用画素列59G、赤用画素列59R:図3参照)による画像データの取り込み動作を制御する。
点灯部として機能するLEDドライバ83は、LED点灯切換信号を出力し、原稿の読み取りタイミングに合わせてLED光源55の白色LED92および赤外LED93の点灯・消灯を制御する。
スキャンドライバ84は、読み取り装置50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53およびハーフレートキャリッジ54によるスキャン動作を制御する。
搬送機構ドライバ85は、原稿送り装置10におけるモータの制御、各種ロール、クラッチ、およびゲートの切り替え動作等を制御する。
これらの各種ドライバからは、原稿送り装置10および読み取り装置50に対して制御信号が出力され、かかる制御信号に基づいて、これらの動作制御が可能となる。読み取りコントローラ81は、ホストシステムからの制御信号や、例えば自動選択読み取り機能に際して検出されるセンサ出力、ユーザから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および読み取り装置50を制御している。この読み取りモードとしては、第1プラテンガラス52A上に載置された原稿を読み取る固定読み取りモード、第2プラテンガラス52B上を搬送される原稿を読み取る搬送読み取りモード等が挙げられる。また、搬送読み取りモードにおいては、原稿の片面の画像を読み取る片面モード、原稿の両面の画像を読み取る両面モード等も挙げられる。
また、制御部80は、ビデオクロック(VCLK)発生部86、ライン同期信号発生部87、およびページ同期信号発生部88を更に備える。
VCLK発生部86は画像読み取り動作の基準となるビデオクロックを発生する。このビデオクロックは、ライン同期信号発生部87、ページ同期信号発生部88、および読み取りコントローラ81に出力される。このビデオクロックの周期は、後述するライン周期に対して十分に小さい値に設定される。
ライン同期信号発生部87はライン同期信号を発生する。このライン同期信号は、CCDイメージセンサ59が原稿の主走査方向1ライン分の画像データを取得する周期(ライン周期)毎に瞬間的にアサートされる。そして、本実施の形態では、VCLK発生部86から入力されるビデオクロックのカウント値が所定の設定値と一致する毎にライン同期信号がアサートされるようになっている。
ページ同期信号発生部88はページ同期信号を発生する。このページ同期信号は、読み取り対象となる原稿1枚分の読み取り期間だけアサートされる。そして、本実施の形態では、原稿の先端がCCDイメージセンサ59による読み取り位置に到達したときにページ同期信号をアサートし、この時点から計数が開始されるライン同期信号のカウント値が所定の設定値と一致したときにページ同期信号をネゲートしている。
図6は、上述した前処理部100の構成の一例を示すブロック図である。この前処理部100は、アナログ処理部110、A/D変換部120、および赤外/可視分離部130を備えている。なお、アナログ処理部110には、CCDイメージセンサ59を構成する青用画素列59Bからの第1データBr、緑用画素列59Gからの第2データGr、赤用画素列59Rからの第3データRrが、それぞれ独立して入力される。なお、CCDイメージセンサ59から入力されてくる第1データBr、第2データGr、および第3データRrは、アナログのデータである。
アナログ処理部110は、第1データBr、第2データGr、および第3データRrそれぞれに対してゲイン・オフセット調整等のアナログ補正を施す。
A/D変換部120は、アナログ補正が施された第1データBr、第2データGr、および第3データRrをデジタルデータに変換する。
分離部として機能する赤外/可視分離部130は、デジタルデータに変換された第1データBr、第2データGr、および第3データRrを、白色LED92(図2参照)の点灯時に取得されたデータと、赤外LED93(図2参照)の点灯時に取得されたデータとに分離して出力する。この赤外/可視分離部130には、LEDドライバ83(図5参照)からLED点灯切換信号が入力されており、赤外/可視分離部130はこのLED点灯切換信号に基づいて赤外/可視の分離出力動作を行う。そして、赤外/可視分離部130は、第1データBrを第1赤外データIR1(B)と第1可視データVIS1(B)とに分離して出力する。また、赤外/可視分離部130は、第2データGrを第2赤外データIR2(G)と第2可視データVIS2(G)とに分離して出力する。さらに、赤外/可視分離部130は、第3データRrを第3赤外データIR3(R)と第3可視データVIS3(R)とに分離して出力する。そして、第2データあるいは複数の受光データとしての第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)は、赤外後処理部200に向けて出力される。一方、第1データとしての第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)は、可視後処理部300に向けて出力される。
また、赤外/可視分離部130には、赤外後処理部200に設けられた識別情報解析部250(図7参照:後述)から、識別情報の取得完了に伴って出力される取得完了信号が入力される。そして、赤外/可視分離部130では、取得完了信号が入力されると、上述した第1データBr、第2データGr、および第3データRrの分離出力処理を中止し、これら第1データBr、第2データGr、および第3データRrを、そのまま第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)として出力する。
図7は、上述した赤外後処理部200の構成の一例を示すブロック図である。この赤外後処理部200は、赤外シェーディングデータ取得部210、赤外シェーディングデータ記憶部220、赤外シェーディング補正部230、並べ替え部240、および識別情報解析部250を備えている。なお、赤外後処理部200には、上述したように第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)が、それぞれ独立して入力される。
赤外シェーディングデータ取得部210は、原稿の赤外画像データのシェーディング補正に使用される赤外シェーディングデータSHD(IR)を取得する。なお、赤外シェーディングデータSHD(IR)は、青用画素列59B、緑用画素列59G、赤用画素列59Rのそれぞれに対し設定される。
赤外シェーディングデータ記憶部220は、赤外シェーディングデータ取得部210にて取得された赤外シェーディングデータSHD(IR)を記憶する。
第2シェーディング補正部としての赤外シェーディング補正部230は、入力されてくる第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)に対し、赤外シェーディングデータ記憶部220より読み出した各赤外シェーディングデータSHD(IR)を用いて、赤外シェーディング補正を施す。
赤外シェーディング補正では、入力されてくる第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)に対し、対応する青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59RそれぞれにおけるフォトダイオードPDの感度のばらつきやLED光源55(この場合は赤外LED93)の光量分布特性に応じた補正を施す。
並べ替え部240は、入力されてくる赤外シェーディング補正済みの第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)を並べ替えて、第2画像データ(赤外画像データ)、第3データ、あるいは単数の受光データとしての赤外データIRを出力する。
識別情報解析部250は、入力されてくる赤外データIRに含まれるコード画像から識別情報を解析し、得られた識別情報をデータ合成部400(図5参照)に出力する。また識別情報解析部250は、識別情報の解析が終了したときに、識別情報を取得したことを示す取得完了信号を、赤外/可視分離部130(図6参照)等に出力する。
図8は、上述した可視後処理部300の構成の一例を示すブロック図である。この可視後処理部300は、可視シェーディングデータ取得部310、可視シェーディングデータ記憶部320、および可視シェーディングデータ補正部330を備える。また、可視後処理部300は、遅延処理部340、データ補完部350、および画像処理部360を更に備える。
可視シェーディングデータ取得部310は、原稿の可視画像データのシェーディング補正に使用される可視シェーディングデータSHD(VIS)を取得する。なお、可視シェーディングデータSHD(VIS)は、上述した赤外シェーディングデータSHD(IR)と同様、青用画素列59B、緑用画素列59G、赤用画素列59Rのそれぞれに対し設定される。
可視シェーディングデータ記憶部320は、可視シェーディングデータ取得部310にて取得された可視シェーディングデータSHD(VIS)を記憶する。
第1シェーディング補正部としての可視シェーディング補正部330は、入力されてくる第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)に対し、可視シェーディングデータ記憶部320より読み出した各シェーディングデータSHD(VIS)を用いて、シェーディング補正を施す。
可視シェーディング補正では、入力されてくる第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)に対し、対応する青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59RそれぞれにおけるフォトダイオードPDの感度のばらつきやLED光源55(この場合は白色LED92)の光量分布特性に応じた補正を施す。
遅延処理部340は、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59R(図3参照)の取り付け位置の相違に伴うギャップを補正する。すなわち、図3に示したように、赤用画素列59Rに対し緑用画素列59Gは副走査方向に2ライン分だけずらして配置され、緑用画素列59Gに対し青用画素列59Bは副走査方向に2ライン分だけずらして配置される。このため、本実施の形態に係る画像読み取り装置では、原稿の読み取り動作を行う際、原稿のある特定の部位(主走査方向ライン)をまず青用画素列59Bにて読み取り、次いでこの特定の部位を緑用画素列59Gにて読み取り、最後にこの特定の部位を赤用画素列59Rにて読み取る。これを逆に見れば、同じタイミングでは青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rが、それぞれ副走査方向に2ライン分ずつずれた部位の画像を読み取っていることになる。そこで、遅延処理部340では、最後に読み取りが行われる赤用画素列59Rによる第3可視データVIS3(R)を基準とし、緑用画素列59Gによる第2可視データVIS2(G)を第3可視データVIS3(R)に対し副走査方向に2ライン分だけ遅延させ、また、青用画素列59Bによる第1可視データVIS1(B)を第3可視データVIS3(R)に対し副走査方向に4ライン分だけ(第2可視データVIS2(G)に対しては副走査方向に2ライン分だけ)遅延させている。これにより、遅延処理部340からは、原稿の同一部位(同一の主走査方向ライン)を読み取って得られた第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)が、同期して出力されることになる。
データ補完部350は、入力されてくる第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)に対し、赤外/可視分離部130(図6参照)での分離により欠落したデータの補完を行う。なお、欠落したデータとは、赤外LED93(図2参照)の点灯時に出力されたデータすなわち第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)として出力されたデータに対応するものである。
また、データ補完部350には、赤外後処理部200に設けられた識別情報解析部250(図7参照)から取得完了信号が入力される。そして、データ補完部350では、取得完了信号が入力されると、上述したデータの補完処理を中止し、第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)をそのまま出力する。
画像処理部360は、入力されてくる第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)に対して各種画像処理を施し、画像情報あるいは第1画像データ(可視画像データ)としての青画像データB、緑画像データG、および赤画像データRとしてデータ合成部400(図5参照)に出力する。この画像処理部360で施される処理としては、例えばγ/グレイバランス補正、色空間変換、拡大縮小、フィルタリング処理、コントラスト調整、さらには地肌除去等が挙げられる。
次に、この画像読み取り装置で読み取られる原稿の画像について詳細に説明する。この画像読み取り装置では、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、および黒等の通常色にて形成された一般的な可視画像のみを有する原稿に加え、可視画像および上述した識別情報を含むコード画像にて形成された不可視画像を有する原稿も読み取ることができる。ここで、「可視」および「不可視」は、目視により認識できるかどうかとは関係しない。すなわち媒体(用紙)に印刷(形成)された画像が、可視光領域における特定の波長の吸収に起因する発色性の有無により認識できるかどうかで、「可視」と「不可視」とを区別しているのである。
図9(a)〜(c)は、不可視画像を構成する二次元コード画像を説明するための図である。図9(a)は、不可視画像によって形成され、配置される二次元コード画像の単位を模式的に示すために格子状に表現した図である。また、図9(b)は二次元コード画像の一単位を示した図である。さらに、図9(c)は、バックスラッシュ「\」とスラッシュ「/」の斜線パターンを説明するための図である。
これら図9(a)〜(c)に示す二次元コード画像は、赤外線照射による機械読み取りと復号化処理とが長期にわたって安定して可能で、且つ、情報が高密度に記録できる不可視画像で形成される。また、画像を出力する媒体表面の可視画像が形成された領域とは関係なく、任意の領域に設けることが可能な不可視画像であることが好ましい。本実施の形態では、印刷される媒体の大きさに合わせて媒体一面(紙面)の全面に不可視画像が形成される。また、目視した際に光沢差によって認識できる不可視画像であることが更に好ましい。ただし、「全面」とは、用紙の四隅をすべて含む意味ではない。レーザプリンタ等の電子写真方式の装置では、通常、紙面の端部は印刷できない部位である場合が多いことから、かかる部位には不可視画像を印刷する必要はない。なお、本実施の形態では、この二次元コード画像が、850nm近傍の波長に吸収のピークを有する材料にて構成されているものとする。
図9(b)に示す二次元コードパターンは、媒体上の座標位置を示す位置コードが格納される領域と、電子文書または印刷媒体を一意に特定するための識別コードが格納される領域とを含んでいる。また、同期コードが格納される領域も含んでいる。そして、図9(a)に示すように、この二次元コードパターンが複数、配置され、印刷される媒体の大きさに合わせて媒体一面(紙面)の全面に異なる位置情報が格納された二次元コードが格子状に配置される。すなわち、媒体一面に、図9(b)に示すような二次元コードパターンが複数個、配置され、その各々が、位置コード、識別コード、および同期コードを備えている。そして、複数の位置コードの領域には、それぞれ配置される場所により異なる位置情報が格納されている。一方、複数の識別コードの領域には、配置される場所によらず同じ識別情報が格納されている。
図9(b)において、位置コードは、6ビット×6ビットの矩形領域内に配置されている。各ビット値は、回転角度が異なる複数の微小ラインビットマップで形成され、図9(c)に示す斜線パターン(パターン0およびパターン1)で、ビット値0とビット値1とを表現している。より具体的には、相互に異なる傾きを有するバックスラッシュ「\」およびスラッシュ「/」を用いて、ビット値0とビット値1とを表現している。斜線パターンは600dpi(dot per inch)において8画素×8画素の大きさで構成されており、左上がりの斜線パターン(パターン0)がビット値0を、右上がりの斜線パターン(パターン1)がビット値1を表現する。したがって、一つの斜線パターンで1ビット(0または1)を表現できる。このような二種類の傾きからなる微小ラインビットマップを用いることで、可視画像に与えるノイズがきわめて小さく、且つ、大量の情報を高密度にデジタル化して埋め込むことが可能な二次元コードパターンを提供することが可能となる。
すなわち、図9(b)に示した位置コード領域には合計36ビットの位置情報が格納されている。この36ビットのうち、18ビットをX座標の符号化に、他の18ビットをY座標の符号化に使用することができる。各18ビットをすべて位置の符号化に使用すると、218通り(約26万通り)の位置を符号化できる。各斜線パターンが図9(c)に示したように8画素×8画素(600dpi)で構成されている場合、600dpiの1ドットは0.0423mmであることから、図9(b)に示す二次元コード(同期コードを含む)の大きさは、縦横ともに3mm程度(8画素×9ビット×0.0423mm)となる。3mm間隔で26万通りの位置を符号化した場合、約786mの長さを符号化できる。このように18ビットすべてを位置の符号化に使用してもよいし、あるいは、斜線パターンの検出誤りが発生するような場合には誤り検出や誤り訂正のための冗長ビットを含めてもよい。
また、識別コードは、2ビット×8ビットおよび6ビット×2ビットの矩形領域に配置されており、合計28ビットの識別情報を格納できる。識別情報として28ビットすべてを使用した場合、228通り(約2億7千万通り)の識別情報を表現できる。識別コードも位置コードと同様に、28ビットの中に誤り検出や誤り訂正のための冗長ビットを含めることができる。
なお、図9(c)に示す例では、二つの斜線パターンは互いに角度が90°異なるが、例えば角度差を45°とすれば四種類の斜線パターンを構成できる。このように構成した場合は、一つの斜線パターンで2ビットの情報(0〜3)を表現できる。すなわち、斜線パターンの角度種類を増やすことで、表現できるビット数を増加させることができる。
また、図9(c)に示す例では、斜線パターンを使用してビット値の符号化を説明しているが、選択できるパターンは斜線パターンに限られない。例えばドットのON/OFFや、ドットの位置を基準位置からずらす方向により符号化する方法も採用することが可能である。
では次に、上述した搬送読み取りモードを例に、画像読み取り装置の動作の流れをより具体的に説明する。図10は、搬送読み取りモードにおける画像読み取り装置の動作を説明するためのフローチャートである。
原稿トレイ11への原稿のセットがセンサにより検知されると(ステップ101)、読み取りコントローラ81は、センサによる検知結果から原稿のサイズを判定する(ステップ102)。
次に、読み取りコントローラ81は、制御部80の各ドライバや信号処理部70の各処理部に制御信号を出力し、ゲイン・オフセット調整を実行させ(ステップ103)、次に可視シェーディングデータSHD(VIS)を取得させ(ステップ104)、さらに赤外シェーディングデータSHD(IR)を取得させる(ステップ105)。
そして、ホストシステムやUIからのユーザ入力等による読み取り開始指示が受け付けられる(ステップ106)。すると、読み取りコントローラ81は、制御部80の各ドライバや信号処理部70の各処理部に制御信号を出力して、第1読み取りモードにて原稿画像の読み取りを実行させる(ステップ107)。なお、第1読み取りモードは、後述するように、原稿上の可視画像および不可視画像を交互に読み取るモードである。第1読み取りモードにて原稿の読み取りが行われている間、赤外後処理部200の識別情報解析部250では、読み取られた不可視画像におけるコード情報の解析およびコード情報からの識別情報の取得が行われる。そして、読み取りコントローラ81は、識別情報解析部250における識別情報の取得が完了したか否かを判断する(ステップ108)。具体的に説明すると、読み取りコントローラ81は、識別情報解析部250から取得完了信号の入力があったか否かを判断する。識別情報の取得が完了していないと判断した場合、読み取りコントローラ81は、次に、この原稿1枚分の読み取りが完了したか否かを判断する(ステップ109)。ここで、原稿1枚分の読み取りが完了していなかった場合は、ステップ107に戻って第1読み取りモードによる読み取りをさらに続行させる。一方、原稿1枚分の読み取りが完了している場合は、後述するステップ112へと進む。
一方、上記ステップ108において識別情報の取得が完了していると判断した場合、読み取りコントローラ81は、制御部80の各ドライバや信号処理部70の各処理部に制御信号を出力して、今度は第2読み取りモードにて原稿画像の読み取りを実行させる(ステップ110)。なお、第2読み取りモードは、後述するように、原稿上の可視画像のみを読み取るモードである。そして、読み取りコントローラ81は、次に、この原稿1枚分の読み取りが完了したか否かを判断する(ステップ111)。ここで、原稿1枚分の読み取りが完了していなかった場合は、ステップ110に戻って第2読み取りモードによる読み取りをさらに続行させる。一方、原稿1枚分の読み取りが完了している場合は、ステップ112へと進む。
上記ステップ109あるいは上記ステップ111において原稿1枚分の読み取りが完了している場合、読み取りコントローラ81は、次に読み取るべき原稿が存在しているか否かを判断する(ステップ112)。ここで、次の原稿が存在している場合は、ステップ107に戻って次の原稿に対し同様の処理を実行する。一方、次の原稿が存在していない場合は、一連の処理を終了する。
ここで、上記ステップ103〜ステップ105を具体的に説明する。
読み取りコントローラ81は、原稿トレイ11への原稿のセットがセンサにより検知されたのを受けて、スキャンドライバ84に制御信号を出力する。スキャンドライバ84は、かかる制御信号を受けて、フルレートキャリッジ53を図1に示す白基準板56の直下まで移動させ、また、ハーフレートキャリッジ54を対応する位置まで移動させる。
次に、読み取りコントローラ81は、フルレートキャリッジ53およびハーフレートキャリッジ54が所定の位置まで移動したのを受けて、LEDドライバ83に制御信号を出力する。LEDドライバ83では、かかる制御信号を受けて、白色LED92のみを点灯させるLED点灯切換信号を出力し、その結果白色LED92が点灯する。また、LED点灯制御と同時に、読み取りコントローラ81は、CCDドライバ82に制御信号を出力する。CCDドライバ82は、かかる制御信号を受けて、CCDイメージセンサ59(青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59R)に読み取りを実行させる。このとき、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rは、白色LED92によって照射された白基準板56からの反射光(可視光)を受光する。そして、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rによる各読み取りデータ(第1のデータ)は、前処理部100のアナログ処理部110に送られてA/D変換され、最も反射率の高いデータがあらかじめ定められた目標値となるように後段のD/A変換における係数1が計算され、アナログ処理部110に設けられた図示しないメモリに記憶される。以上がゲインの算出である。
次いで、読み取りコントローラ81は、LEDドライバ83に制御信号を出力する。LEDドライバ83では、かかる制御信号を受けて、白色LED92を消灯する。このとき、白色LED92および赤外LED93はともに非点灯の状態である。また、読み取りコントローラ81は、CCDドライバ82に制御信号を出力する。CCDドライバ82は、かかる制御信号を受けて、CCDイメージセンサ59(青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59R)に読み取りを実行させる。青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rによる各読み取りデータ(第2のデータ)は、前処理部100のアナログ処理部110に送られてA/D変換され、それらの平均値があらかじめ定められた目標値となるように後段のD/A変換における係数2が計算され、アナログ処理部110に設けられた図示しないメモリに記憶される。以上がオフセットの算出である。
以上により、上記ステップ103が完了する。なお、ステップ103でゲイン調整に赤外LED93を使用しない理由は、最終的に多値データを取り扱う白色LED92点灯時のCCD出力が、赤外LED93点灯時のCCD出力よりも高く設計されるのが適当だからである。
ゲインおよびオフセットの調整が完了したのを受けて、読み取りコントローラ81は、LEDドライバ83に制御信号を出力し、白色LED92を再点灯させる。続いて読み取りコントローラ81は、CCDドライバ82に制御信号を出力する。CCDドライバ82は、かかる制御信号を受けて、白色LED92が点灯した状態でCCDイメージセンサ59(青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59R)に読み取りを実行させる。このとき、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rは、白色LED92によって照射された白基準板56からの反射光(可視光)を受光する。
青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rによる各読み取りデータは、前処理部100にて処理が施された後、可視後処理部300の可視シェーディングデータ取得部310に入力される。可視シェーディングデータ取得部310では、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rにより取得された各読み取りデータから対応する可視シェーディングデータSHD(VIS)を求め、求められた可視シェーディングデータSHD(VIS)を可視シェーディングデータ記憶部320に格納させる。以上により、上記ステップ104が完了する。
可視シェーディングデータSHD(VIS)の取得が完了したのを受けて、読み取りコントローラ81は、LEDドライバ83に制御信号を出力する。LEDドライバ83は、かかる制御信号を受けて、今度は赤外LED93のみを点灯させるLED点灯切換信号をLED光源55に出力し、その結果赤外LED93が点灯する。同時に、読み取りコントローラ81は、CCDドライバ82に制御信号を出力する。CCDドライバ82は、かかる制御信号を受けて、赤外LED93が点灯した状態でCCDイメージセンサ59(青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59R)に読み取りを実行させる。このとき、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rは、赤外LED93によって照射された白基準板56からの反射光(赤外光)を受光する。
青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rによる各読み取りデータは、前処理部100にて処理が施された後、赤外後処理部200の赤外シェーディングデータ取得部210に入力される。赤外シェーディングデータ取得部210では、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rにより取得された各読み取りデータから対応する赤外シェーディングデータSHD(IR)を求め、求められた赤外シェーディングデータSHD(IR)を赤外シェーディングデータ記憶部220に格納させる。以上により、上記ステップ105が完了する。
では次に、上記ステップ107における第1読み取りモード、および、上記ステップ110における第2読み取りモードを詳細に説明する。なお、第1読み取りモードおよび第2読み取りモードの詳細を説明する前に、原稿読み取りの前提となる各種条件や設定等について説明しておく。
図11は、原稿1ページ分を読み取るのに必要な読み取りラインの数X(Xは1以上の整数)を説明するための図である。この画像読み取り装置では、上述したようにCCDイメージセンサ59(図1参照)を用いて原稿上の画像を主走査方向FSに1ライン分読み取り、その後CCDイメージセンサ59と原稿との相対的な位置関係を副走査方向SSにずらすことで、原稿上の次の画像を主走査方向FSに1ライン分読み取っている。ここで、固定読み取りモードでは、フルレートキャリッジ53およびハーフレートキャリッジ54が移動することでCCDイメージセンサ59と原稿との相対的な位置関係が変わる。一方、搬送読み取りモードでは、原稿が移動することでCCDイメージセンサ59と原稿との相対的な位置関係が変わる。
そして、読み取りラインの数Xは、原稿の副走査方向長さと要求される副走査方向の読み取り解像度(以下の説明では副走査方向解像度と呼ぶ)とによって決まる。例えばA4SEF(Short Edge Feed)の原稿を副走査方向解像度600spiで読み取る場合、必要な読み取りラインの数Xは約7000となる。
図12は、図5に示すページ同期信号発生部88から出力されるページ同期信号Psyncと、ライン同期信号発生部87から出力されるライン同期信号Lsyncと、読み取りコントローラ81を介してCCDドライバ82から出力されるCCD取り込み信号CCD SHとの関係を示すタイミングチャートである。
ページ同期信号発生部88は、上述したように読み取り対象となる原稿1枚毎の読み取り期間(1page)だけページ同期信号Psyncをアサートする。なお、ページ同期信号Psyncがアサートされた後、次のページ同期信号Psyncがアサートされるまでの期間をページ周期TPと呼ぶ。
また、ライン同期信号発生部87は、上述したように原稿の主走査方向1ライン分の画像データの取得を期間に対応する周期でライン同期信号Lsyncをアサートする。
そして、CCDドライバ82は、ページ同期信号Psyncがアサートされる期間において、ライン同期信号Lsyncに同期してCCDイメージセンサ59に画像データの取り込みを行わせるようにCCD取り込み信号CCD SHをアサートする。なお、ページ同期信号Psyncのアサート期間中におけるCCD取り込み信号のアサート数は、上述した読み取りラインの数Xと同一になる。
では、図13〜図17を参照しながら、上記ステップ107における第1読み取りモードについて説明する。
図13は、第1読み取りモードにおけるライン同期信号Lsync、LED点灯切換信号、白色LED92および赤外LED93の点灯・消灯、CCD取り込み信号CCD SH、第1データBr、第2データGr、および第3データRrの関係を示すタイミングチャートである。ここで、ライン同期信号Lsyncがアサートされた後、次のライン同期信号Lsyncがアサートされるまでの期間をライン周期TLと呼ぶ。
第1読み取りモードが開始されると、LEDドライバ83は、読み取りコントローラ81を介して入力されるライン同期信号Lsyncに基づき、LED点灯切換信号を出力する。具体的に説明すると、LEDドライバ83は、ライン同期信号Lsyncのアサート回数をカウントし、1カウント目から5カウント目まですなわち5ライン分は白色LED92のみを点灯させ、6カウント目すなわち6ライン目は逆に赤外LED93のみを点灯させるLED点灯切換信号を、LED光源55へと出力する。
LED光源55では、かかるLED点灯切換信号を受けて、ライン周期TLの五周期分(5ライン分)は白色LED92のみを点灯させ、次のライン周期TLの一周期分(1ライン分)は赤外LED93のみを点灯させる、という点灯切換動作を繰り返す。
一方、CCDドライバ82では、ライン同期信号Lsyncに同期したCCD取り込み信号CCD SHをCCDイメージセンサ59(青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59R)に出力する。青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rは、かかるCCD取り込み信号CCD SHを受けて、主走査方向1ライン分の読み取りデータを第1データBr、第2データGr、および第3データRrとして順次出力する。
ここで、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rは、図3に示したように副走査方向に2ラインずつずらして配置されている。このため、青用画素列59Bによる第1データBrの取り込み(原稿上の第1の読み取りラインL1に対応する第1データBr(B1)の出力)が開始されてから2ライン分遅れて、緑用画素列59Gによる第2データGrの取り込み(原稿上の第1の読み取りラインL1に対応する第2データGr(G1)の出力)が開始される。さらに、緑用画素列59Gによる第2データGrの取り込み(原稿上の第1の読み取りラインL1に対応する第2データGr(G1)の出力)が開始されてから2ライン分遅れて、赤用画素列59Rによる第3データRrの取り込み(原稿上の第1の読み取りラインL1に対応する第3データRr(R1)の出力)が開始される。
したがって、例えば青用画素列59Bが原稿上の第6読み取りラインL6に対応する第1データBr(B6)を取り込んでいるとき、緑用画素列59Gは原稿上の第4読み取りラインL4に対応する第2データGr(G4)を取り込んでおり、また、赤用画素列59Rから出力は原稿上の第2の読み取りラインL2に対応する第3データRr(R2)を取り込んでいることになる。
次に、前処理部100における処理の流れを説明する。
このようにして取得された第1データBr、第2データGr、および第3データRr(アナログ信号)は、それぞれ、アナログ処理部110にてゲイン・オフセット調整が施された後、A/D変換部120にてデジタル信号に変換され、赤外/可視分離部130に入力される。
図14は、第1読み取りモードにおける赤外/可視分離部130の動作を説明するタイミングチャートである。
赤外/可視分離部130には、デジタル信号に変換された第1データBr、第2データGr、および第3データRrが入力され、また、LEDドライバ83からLED点灯切換信号が入力される。そして、赤外/可視分離部130では、入力されてくるLED点灯切換信号に基づき、第1データBrを第1赤外データIR1(B)および第1可視データVIS1(B)に、第2データGrを第2赤外データIR2(G)および第2可視データVIS2(G)に、第3データRrを第3赤外データIR3(R)および第3可視データVIS3(R)に、それぞれ分離する。
これを具体的に説明する。赤外/可視分離部130は、白色LED92を点灯させるLED点灯切換信号が出力されている期間、換言すれば、白色LED92が点灯している間に青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rによって取り込まれた第1データBr、第2データGr、および第3データRrを、それぞれ、第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)として出力する。また、赤外/可視分離部130は、赤外LED93を点灯させるLED点灯切換信号が出力されている期間、換言すれば、赤外LED93が点灯している間に青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rによって取り込まれた第1データBr、第2データGr、および第3データRrを、それぞれ、第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、第3赤外データIR3(R)として出力する。
図14に示す例において、第1データBrでは、B6およびB12を除くB1〜B13が第1可視データVIS1(B)として、B6およびB12が第1赤外データIR1(B)として、それぞれ出力される。また、第2データGrでは、G4およびG10を除くG1〜G11が第2可視データVIS2(G)として、G4およびG10が第2赤外データIR2(G)として、それぞれ出力される。さらに、第3データRrでは、R2およびR8を除くR1〜R9が第3可視データVIS3(R)として、R2およびR8が第3赤外データIR3(R)として、それぞれ出力される。これら第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)は、赤外後処理部200に出力される。一方、第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)は、可視後処理部300に出力される。
ここでまず、第1読み取りモードにおける赤外後処理部200の動作を説明する。
赤外後処理部200の赤外シェーディング補正部230に入力された第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)は、赤外シェーディングデータ記憶部220から読み出された赤外シェーディングデータSHD(IR)を用いて、それぞれシェーディング補正される。この赤外シェーディング補正により、主走査方向FSに対する赤外LED93の光量分布むらや、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rを構成する各フォトダイオードPDの赤外光に対する出力むら等が補正される。また、赤外領域における透過率の相違に伴う第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)のレベルもほぼ同一に揃えられる。赤外シェーディング補正がなされた第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)は、並べ替え部240に出力される。
図15は、第1読み取りモードにおける並べ替え部240の動作を説明するタイミングチャートである。
並べ替え部240には、赤外シェーディング補正がなされた第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)が入力される。図15に示すように、同時に取得される第1赤外データIR1(B6)、第2赤外データIR2(G4)、および第3赤外データIR3(R2)において、第3赤外データIR3(R2)は原稿上の第2の読み取りラインL2を、第2赤外データIR2(G4)は原稿上の第4の読み取りラインL4を、第1赤外データIR1(B6)は原稿上の第6の読み取りラインL6を、それぞれ読み取って得られる。また、次に同時に取得される第1赤外データIR1(B12)、第2赤外データIR2(G10)、および第3赤外データIR3(R8)において、第3赤外データIR3(R8)は原稿上の第8の読み取りラインL8を、第2赤外データIR2(G10)は原稿上の第10の読み取りラインL10を、第1赤外データIR1(B12)は原稿上の第12の読み取りラインL12を、それぞれ読み取って得られる。
つまり、第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)は、原稿の偶数番目の読み取りラインL2、L4、L6、L8、L10、L12、……、の読み取り出力に相当していることがわかる。
並べ替え部240では、入力されてくる第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)を一時的にバッファする。そして、並べ替え部240は、第3赤外データIR3(R)、第2赤外データIR2(G)、第1赤外データIR1(B)の順に並べ替えを行い、赤外データIRとして出力する。これにより、出力される赤外データIRでは、原稿の偶数番目の読み取りラインL2、L4、L6、L8、L10、L12、……の順で出力が行われていくことになる。この赤外データIRは、識別情報解析部250に出力される。
図16は、第1読み取りモードにおいて識別情報解析部250にて実行される処理の流れを示すフローチャートである。
並べ替え部240より赤外データIRが入力されてくると(ステップ201)、識別情報解析部250では、入力された赤外データIRを整形する(ステップ202)。この赤外データIRの整形は、例えば傾き補正やノイズ除去等を含んでいる。そして、識別情報解析部250は、整形された赤外データIRからスラッシュ「/」やバックスラッシュ「\」等のビットパターン(斜線パターン)を検出する(ステップ203)。また一方で、識別情報解析部250は、整形された赤外データIRから、二次元コード位置決め用のコードである同期コードを検出する(ステップ204)。そして、識別情報解析部250では、この同期コード位置を参照して二次元コードを検出し(ステップ205)、また、二次元コードからECC(Error Correcting Code:誤り訂正符号)等の情報を取り出して復号する(ステップ206)。そして、識別情報解析部250は、復号した情報を元のコード情報に復元する(ステップ207)。
次に、識別情報解析部250は、以上のようにして復元したコード情報から識別情報の取得を試み(ステップ208)、次いで識別情報の取得に成功したか否かを判断する(ステップ209)。ここで、識別情報の取得に成功したと判断した場合、識別情報解析部250は、取得した識別情報をデータ合成部400(図5参照)に出力する(ステップ210)。そして、識別情報解析部250は、識別情報の取得が完了したことを示す取得完了信号を読み取りコントローラ81、前処理部100、および可視後処理部300等に出力し(ステップ211)、一連の処理を終了する。
一方、上記ステップ209において識別情報が取得できなかったと判断した場合、識別情報解析部250は、上記ステップ201に戻って同様の処理を続行する。
次に、第1読み取りモードにおける可視後処理部300の動作を説明する。
可視後処理部300の可視シェーディング補正部330に入力された第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)は、可視シェーディングデータ記憶部320から読み出された可視シェーディングデータSHD(VIS)を用いて、それぞれシェーディング補正される。この可視シェーディング補正により、主走査方向FSに対する白色LED92の光量分布むらや、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rを構成する各フォトダイオードPDの白色光に対する出力むら等が補正される。可視シェーディング補正がなされた第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)は、遅延処理部340に入力される。
図17は、第1読み取りモードにおける遅延処理部340、データ補完部350および画像処理部360の動作を説明するタイミングチャートである。ここで、図17(a)は、遅延処理部340に入力される第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)を示している。また、図17(b)は、遅延処理部340から出力される第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)を示している。さらに、図17(c)は、データ補完部350によるデータ補完処理および画像処理部360による画像処理がなされた後の画像情報(青データB、緑データG、および赤データR)を示している。
遅延処理部340には、可視シェーディング補正がなされた第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)が入力される。上述したように、第1可視データVIS1(B)に対し第2可視データVIS2(G)は2ライン分だけ遅れ、第2可視データVIS2(G)に対し第3可視データVIS3(R)は2ライン分だけ遅れる。
そこで、遅延処理部340では、第3可視データVIS3(R)をそのまま出力する一方で、第1可視データVIS1(B)を4ライン分だけ遅延させて出力し、また、第2可視データVIS2(G)を2ライン分だけ遅延させて出力している。これにより、遅延処理部340から出力される際には、同時に出力される第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)の読み取りラインの数Xが一致する。遅延処理がなされた第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)は、データ補完部350に入力される。
第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)は、上述した赤外/可視分離部130による赤外/可視分離に伴い、それぞれ、5ラインおきに1ライン分のデータが欠落した状態となっている。
そこで、データ補完部350では、第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)の欠落データを補完して出力する。例えば第1可視データVIS1(B)では、VIS1(B5)とVIS1(B7)との間のデータが欠落している(図中破線で示す)が、データ補完部350にてこの部位にVIS1(SB6)を補完する。また、例えば第2可視データVIS2(G)では、VIS2(G3)とVIS2(G5)との間のデータが欠落しているが、データ補完部350にてこの部位にVIS2(SG4)を補完する。さらに、第3可視データVIS3(R)では、VIS3(R1)とVIS3(R3)との間、および、VIS3(R7)とVIS3(R9)との間のデータが欠落しているが、データ補完部350にてこの部位にVIS3(SR2)およびVIS3(SR8)を補完する。
なお、具体的な補完方法としては、例えば欠落したラインにおいて注目画素を中心とする3×3のマトリクスから使用可能な6画素(直前のラインの3画素と直後のラインの3画素)の値を用いて平均してもよいし、単純に副走査方向の前後の画素の平均をとるようにしてもよい。また、更に他の手法を用いることも可能である。
データ補完部350によりデータの補完がなされた第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)には、画像処理部360にて所定の画像処理が施される。そして、第1可視データVIS1(B)を画像処理して得られた青データB、第2可視データVIS2(G)を画像処理して得られた緑データG、および第3可視データVIS3(R)を画像処理して得られた赤データRが、画像情報としてデータ合成部400(図5参照)に出力される。
今度は、図18〜図20を参照しながら、上記ステップ110における第2読み取りモードについて説明する。なお、第2読み取りモードは、上述したように、第1読み取りモードでの原稿の読み取り中に、赤外後処理部200の識別情報解析部250にて識別情報の解析が完了し、取得完了信号が出力された後に実行される。
図18は、第2読み取りモードにおけるライン同期信号Lsync、LED点灯切換信号、白色LED92および赤外LED93の点灯・消灯、CCD取り込み信号CCD SH、第1データBr、第2データGr、第3データRrの関係を示すタイミングチャートである。
第2読み取りモードにおいて、CCDドライバ82は、常時白色LED92を点灯させるLED点灯切換信号を、LED光源55へと出力する。
LED光源55では、かかるLED点灯切換信号を受けて、常時白色LED92を点灯させる。
また、CCDドライバ82では、ライン同期信号Lsyncに同期したCCD取り込み信号CCD SHをCCDイメージセンサ59(青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59R)に出力する。青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rは、かかるCCD取り込み信号CCD SHを受けて、主走査方向1ライン分の読み取りデータを第1データBr、第2データGr、および第3データRrとして順次出力する。
ここで、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rは、上述したように副走査方向に2ラインずつずらして配置されているため、例えば青用画素列59Bにて第jの読み取りラインLjに対応する第1データBr(Bj)の取り込みが行われているとき、緑用画素列59Gにて第j−2の読み取りラインLj−2に対応する第2データGr(Gj−2)の取り込みが行われ、赤用画素列59Rにて第j−4の読み取りラインLj−4に対応する第3データRr(Rj−4)の取り込みが行われる。
図19は、第2読み取りモードにおける赤外/可視分離部130の動作を説明するタイミングチャートである。
第2読み取りモードでは、常時白色LED92を点灯させるためのLED点灯切換信号が出力される。このため、赤外/可視分離部130では、入力されてくる第1データBr、第2データGr、および第3データRrをそのまま第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)として出力する。したがって、第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)としては、空のデータを出力し続けることになる。
このため、第2読み取りモードが実行される間、赤外後処理部200は動作を休止する。
次に、第2読み取りモードにおける可視後処理部300の動作を説明する。
可視後処理部300の可視シェーディング補正部330に入力された第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)は、可視シェーディングデータ記憶部320から読み出された可視シェーディングデータSHD(VIS)を用いて、それぞれシェーディング補正される。可視シェーディング補正がなされた第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)は、遅延処理部340に入力される。
図20は、第2読み取りモードにおける遅延処理部340、データ補完部350および画像処理部360の動作を説明するタイミングチャートである。ここで、図20(a)は、遅延処理部340に入力される第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)を示している。また、図20(b)は、遅延処理部340から出力される第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)を示している。さらに、図20(c)は、画像処理部360から出力される出力画像データ(青データB、緑データG、および赤データR)を示している。
第2読み取りモードでは、上述したように第1データBr、第2データGr、および第3データRrが、赤外/可視分離部130で分離されることなくそのまま第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)として入力されてくる。このため第2読み取りモードでは、データ補完部350によるデータを行う必要がなく、データ補完部350は、遅延処理部340から入力されてくる第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)をそのまま出力している。なお、データ補完部350においてデータ補完を実行するか否かは、識別情報解析部250より取得完了信号の入力があったか否かにより決定される。すなわち、識別情報解析部250による識別情報の取得が完了するまでの間は赤外/可視分離部130で行われる分離処理により、第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)に欠落が生じるので、データの補完を実行する。一方、識別情報の取得が完了した後は、赤外/可視分離部130で分離処理が行われなくなり、第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)に欠落が生じなくなるので、データの補完を行わない。
そして、データ補完部350をスルーした第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)には、画像処理部360にて所定の画像処理が施される。そして、第1可視データVIS1(B)を画像処理して得られた青データB、第2可視データVIS2(G)を画像処理して得られた緑データG、および第3可視データVIS3(R)を画像処理して得られた赤データRが、画像情報としてデータ合成部400に出力される。
そして、赤外後処理部200より入力される識別情報と、可視後処理部300より出力される画像情報としての青データB、緑データG、および赤データRとが、データ合成部400にて対応付けられた後、後段の機器へと出力される。
図21は、第1読み取りモードにおいて出力される各種画像データを示している。これらのうち、図21(a)は可視後処理部300の画像処理部360から出力される青データB、図21(b)は緑データG、図21(c)は赤データRを示す。また、図21(d)は赤外後処理部200の並べ替え部240から出力される赤外データIRを示している。
例えば図21(a)に示す青データBの場合、白色LED92の点灯時に青用画素列59Bによって取り込まれた第1データBrより得られたデータ(図に示す例ではB1〜B5、B7〜B11、B13、…)と、第1データBrから得られたデータに基づきデータ補完部350によって求められた補完データ(図に示す例ではSB6、SB12、…)とが交互に出力される。
また、例えば図21(b)に示す緑データGの場合、白色LED92の点灯時に緑用画素列59Gによって取り込まれた第2データGrより得られたデータ(図に示す例ではG1〜G3、G5〜G9、G11〜G13、…)と、第2データGrから得られたデータに基づきデータ補完部350によって求められた補完データ(図に示す例ではSG4、SG10、…)とが交互に出力される。
さらに、例えば図21(c)に示す赤データRの場合、白色LED92の点灯時に赤用画素列59Rによって取り込まれた第3データRrより得られたデータ(図に示す例ではR1、R3〜R7、R9〜R13、…)と、第3データRrから得られたデータに基づきデータ補完部350によって求められた補完データ(図に示す例ではSR2、SR8、…)とが交互に出力される。
つまり、第1読み取りモードにおいて、青データB、緑データG、および赤データRでは、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rそれぞれの出力に基づいて得られた副走査方向5ライン分のデータと、このデータに基づいて得られた副走査方向1ライン分の補完データとが、交互に出力される。その結果、青データB、緑データG、および赤データRでは、図11に示す原稿上の読み取りラインLx(図21中にはL1〜L13のみを示す)に対応した出力が得られる。
これに対し、図21(d)に示す赤外データIRの場合、赤外LED93の点灯時に取得されたデータが順次出力されていく。具体的には、まず、赤用画素列59Rによって取り込まれた第3データRrより得られたデータ(図に示す例ではR2)が、次に緑用画素列59Gによって取り込まれた第2データGrより得られたデータ(図に示す例ではG4)が、さらに青用画素列59Bによって取り込まれた第1データBrより得られたデータ(図に示す例ではB6)が、順次出力される。これに続いて、再び赤用画素列59Rによって取り込まれた第3データRrより得られたデータ(図に示す例ではR8)が、次に緑用画素列59Gによって取り込まれた第2データGrより得られたデータ(図に示す例ではG10)が、さらに青用画素列59Bによって取り込まれた第1データBrより得られたデータ(図に示す例ではB12)が、さらに順次出力される。以後も同様にして、赤用画素列59Rによって取り込まれた第3データRrより得られたデータ、緑用画素列59Gによって取り込まれた第2データGrより得られたデータ、および青用画素列59Bによって取り込まれた第1データBrより得られたデータが、順番に出力されていく。
つまり、第1読み取りモードにおいて、赤外データIRでは、赤用画素列59R、緑用画素列59G、および青用画素列59Bそれぞれの出力に基づいて得られた副走査方向1ライン分のデータが、順番に出力される。このとき、赤外データIRでは、図11に示す原稿上の読み取りラインLxのうち、偶数番目の読み取りラインL2、L4、L6、L8、L10、L12、…に対応した出力が得られることになる。これに対し、奇数番目の読み取りラインL1、L3、L5、L7、L9、L11、L13、…は空(NULL)である。
すると、第1読み取りモードにおける青データB、緑データG、赤データRおよび赤外データIRの副走査方向解像度は次のようになる。
青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rによる原稿の副走査方向の読み取りラインの数Xに対し、青データBの出力に用いられる第1可視データVIS1(B)における青読み取りライン数は5X/6となる。また、緑データGの出力に用いられる第2可視データVIS2(G)における緑読み取りライン数および赤データRの出力に用いられる第3可視データVIS3(R)における赤読み取りライン数も、それぞれ5X/6となる。ただし、本実施の形態では、青データBを出力する際に第1可視データVIS1(B)に対し、欠落したライン数X/6の補完を行っている。また、緑データGを出力する際に第2可視データVIS2(G)に対し、また赤データRを出力する際に第3可視データVIS3(R)に対し、それぞれ欠落したライン数X/6の補完を行っている。したがって、青データB、緑データG、および赤データRでは、読み取りラインの数Xにて実質的な出力が行われることになる。
一方、原稿の副走査方向の読み取りラインの数Xに対し、赤外データIRの出力に用いられる第1赤外データIR1(B)における赤外読み取りライン数はX/6となる。また、赤外データIRの出力に用いられる第2赤外データIR2(G)および第3赤外データIR3(R)における赤外読み取りライン数も、それぞれX/6となる。このため、赤外データIRの出力における赤外読み取りライン数の合計値は、X/6+X/6+X/6=X/2となる。したがって、赤外データIRでは、青データB、緑データG、および赤データRに対し半分の読み取りラインの数X/2にて出力が行われることになる。
このように、赤外データIRにおける読み取りラインの数が青データB、緑データG、および赤データRにおける実質的な読み取りラインの数の半分になるということは、赤外データIRの副走査方向解像度が、青データB、緑データG、および赤データRの副走査方向解像度の半分になるということを意味する。したがって、青データB、緑データG、および赤データRの副走査方向解像度を600spiに設定した場合、赤外データIRの副走査方向解像度は300spiとなる。
ここで、画像の読み取りに用いられる画素列の数をm本、隣接する画素列同士の間隔(ギャップ)をnラインとすると、白色LED92の点灯期間T1および赤外LED93の点灯期間T2は、
T1=(m×n−1)×T2 …(1)
の関係式で表すことができる。本実施の形態では、m=3且つn=2であることから、図13等から明らかなように白色LED92の点灯期間T1が赤外LED93の点灯期間T2の5倍に設定されている。但し、本実施の形態では、第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)は青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rで取得されたものを個々で用いるのに対し、赤外データIRは青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rで取得されたものをまとめて用いるため、両データの比は5:1ではなく5:3になる。
また、青データB、緑データG、および赤データRの副走査方向解像度(第1データの副走査方向解像度)である可視副走査方向解像度Res(VIS)および赤外データIRの副走査方向解像度(第2データの副走査方向解像度)である赤外副走査方向解像度Res(IR)は、
Res(IR)=Res(VIS)/n …(2)
の関係式で表すことができる。本実施の形態では、n=2であることから、赤外副走査方向解像度Res(IR)は可視副走査方向解像度Res(VIS)の半分になる。したがって、赤外副走査方向解像度Res(IR)と可視副走査方向解像度Res(VIS)とを同一レベルにしたい場合には、n=1すなわち1ラインギャップのCCDイメージセンサ59を使用すればよいことになる。また、n=3すなわち3ラインギャップのCCDイメージセンサ59を使用した場合、得られる赤外副走査方向解像度Res(IR)は可視副走査方向解像度Res(VIS)の三分の一になる。可視副走査方向解像度Res(VIS)と赤外副走査方向解像度Res(IR)との関係は、読み取り対象となる原稿上の不可視画像におけるコード画像の大きさ等によって適宜設定すればよい。なお、主走査方向解像度は、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rに設けられるフォトダイオードPDの配置間隔によって決まるため、可視や赤外に関係なく常時一定である。
例えば本実施の形態では、図9に示したように、二次元コードの一単位が0.3mm×0.3mm(300μm×300μm)で構成され、この中に不可視画像にてバックスラッシュ「\」あるいはスラッシュ「/」が形成される。また、不可視画像の読み取りにおいて、上述したように主走査方向解像度は600spiであり、赤外副走査方向解像度Res(IR)は300spiである。主走査方向解像度が600spiであるということは、1サンプルあたりの主走査方向長さが約42.3μmになる。また、赤外副走査方向解像度Res(IR)が300spiであるということは、1サンプルあたりの副走査方向長さが約84.7μmになる。したがって、一単位の二次元コードは、少なくとも6スポット(主走査方向)×3スポット(副走査方向)で読み取られることになるため、この解像度での読み取りにて、不可視画像に含まれるコード画像の内容を取得することが十分に可能である。
一方、図22は、第2読み取りモードにおいて出力される各種画像データを示している。ここで、図21(a)は可視後処理部300の画像処理部360から出力される青データB、図21(b)は緑データG、図21(c)は赤データRである。なお、第2読み取りモードでは、上述したように赤外データIRは出力されないので図示していない。
例えば図22(a)に示す青データBの場合、白色LED92の点灯時に青用画素列59Bによって取り込まれた第1データBrより得られたデータ(図に示す例ではBj〜Bj+9、…)が出力される。
また、図22(b)に示す緑データGの場合、白色LED92の点灯時に緑用画素列59Gによって取り込まれた第2データGrより得られたデータ(図に示す例ではGj〜Gj+9、…)が出力される。
さらに、図22(c)に示す赤データRの場合、白色LED92の点灯時に赤用画素列59Rによって取り込まれた第3データRrより得られたデータ(図に示す例ではRj〜Rj+9、…)が出力される。
つまり、第2読み取りモードにおいて、青データB、緑データG、および赤データRでは、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rそれぞれの出力に基づいて得られた副走査方向各ラインのデータが順次出力される。その結果、青データB、緑データG、および赤データRでは、データの補完を行うことなく、、図11に示す原稿上の読み取りラインLx(図22中にはLj〜Lj+9のみを示す)に対応した出力が得られる。
すると、第2読み取りモードにおける青データB、緑データG、および赤データRの可視副走査方向解像度Res(VIS)は、そのまま600spiとなる。
以上説明したように、本実施の形態では、CCDイメージセンサ59を構成する青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rラインギャップと、白色LED92の点灯期間T1および赤外LED93の点灯期間T2の関係とを適宜設定するようにした。これにより、原稿上の可視画像を読み取る際の可視副走査方向解像度Res(VIS)および同じ原稿上の不可視画像(赤外画像)を読み取る際の赤外副走査方向解像度Res(IR)とを独立に設定することができる。
また、本実施の形態では、白色LED92および赤外LED93の点灯を順次切り替えながら、走査される原稿の画像(可視画像、不可視画像)をCCDイメージセンサ59で読み取るようにした。そして、読み取りによって得られた第1データBr、第2データGr、および第3データRrから白色LED92の点灯時に取得した第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)を分離し、これらに基づいて画像情報すなわち青データB、緑データG、および赤データRを出力するようにした。一方、読み取りによって得られた第1データBr、第2データGr、および第3データRrから赤外LED93の点灯時に取得した第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)を分離し、これらをまとめた赤外データIRを出力するようにした。これにより、原稿の一回のスキャンで、原稿上に形成される可視画像および赤外画像をともに取得することができる。
特に、本実施の形態では、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rに装着されるカラーフィルタが、本来の読み取り対象となる色(青、緑、赤)以外に、赤外光に対しても透過特性を有してしまう、という従来の問題点を逆に利用するようにした。すなわち、可視画像を構成する青、緑、赤については、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rで読み取ったデータをそれぞれ処理することで青データB、緑データG、および赤データRを得、不可視画像を構成する赤外については、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rで読み取ったデータをまとめて処理することで赤外データIRを得る。このとき、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rは、副走査方向に所定ライン(本実施の形態では2ライン)だけずれて配置されるため、赤外については、1ライン周期での読み取りで実質的に3ライン分のデータを得ることが可能になる。
また、本実施の形態では、さらに赤外データIRからコード画像およびこのコード画像に含まれる識別情報を取得するようにした。これにより、例えば原稿の管理を行うことが可能になる。
さらに、本実施の形態では、赤外LED93の点灯により欠落したデータを、第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)に対して補完するようにした。これにより、ラインの抜けのない青データB、緑データG、および赤データRを得ることができる。
さらにまた、本実施の形態では、赤外データIRに基づいて識別情報が取得された後は、赤外LED93の点灯を中止し、以降は白色LED92のみを点灯させながら読み取りを行わせるようにした。また、識別情報が取得された後は、第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)に対するデータの補完を中止させるようにした。これにより、識別情報が取得された後は、より正確な青データB、緑データG、および赤データRを得ることができる。
また、本実施の形態では、白色LED92の点灯時と赤外LED93の点灯時とでそれぞれ別のシェーディングデータ(可視シェーディングデータSHD(VIS)、赤外シェーディングデータSHD(IR))を取得しておき、それぞれのデータに対してシェーディング補正を実行するようにした。これにより、可視画像および赤外画像ともに、各LEDの光量分布や各画素列の受光特性むらに起因する画像むらを抑制することができる。
なお、本実施の形態では、可視画像および不可視画像を有する原稿の読み取りについて説明を行ったが、この画像読み取り装置では、もちろん可視画像のみを有する原稿の読み取りも行うことができる。この場合は、原稿1枚分の読み取りが完了するまでの間、識別情報を取得するための試行(図16のステップ208参照)が行われ続けることになる。ただし、たとえ識別情報が取得できなかったとしても原稿の読み取りが完了した場合には次の動作へと進むことが可能であり(図10のステップ109参照)、特に問題は生じない。
また、本実施の形態では、可視領域の画像および赤外領域の画像の読み取りを例に説明を行ったが、読み取り対象となる複数の波長領域(第1波長領域および第2波長領域)はこれらに限定されない。
さらに、本実施の形態では、搬送読み取りモードを例に説明を行ったが、これに限られるものではなく、固定読み取りモードにおいても同様に適用することができる。
<実施の形態2>
本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、白色LED92を点灯させているときと赤外LED93を点灯させているときとで、ライン同期信号Lsyncの発生周期すなわちライン周期TLを変えるようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図23は、本実施の形態で用いられるVCLK発生部86の構成の一例を示す図である。このVCLK発生部86は、第1クロック発生部(第1CLK発生部)86aと、第2クロック発生部(第2CLK発生部)86bと、クロック選択部(CLK選択部)86cとを有する。第1CLK発生部86aは、所定の周波数(例えば60MHz)で第1のビデオクロックを発生する。また、第2CLK発生部86bは、上記所定の二倍の周波数(例えば120MHz)で第2のビデオクロックを発生する。さらに、CLK選択部86cは、LEDドライバ83から入力されてくるLED点灯切換信号に基づき、第1CLK発生部86aが発生する第1ビデオクロックあるいは第2CLK発生部86bが発生する第2ビデオクロックを、選択的に出力する。具体的には、LED点灯切換信号として白色LED92を点灯させる信号が出力されている間は第1ビデオクロックを、赤外LED93を点灯させる信号が出力されている間は第2ビデオクロックを、ビデオクロックとして出力する。
図5に示すライン同期信号発生部87では、実施の形態1と同様、VCLK発生部86から入力されるビデオクロックのカウント値が所定の設定値と一致する毎にライン同期信号Lsyncがアサートされるようになっている。したがって、ライン同期信号発生部87は、第1のビデオクロックが入力されている間は、第1ライン周期TL1でライン同期信号Lsyncをアサートする。またライン同期信号発生部87は、第2のビデオクロックが入力されている間は、第1ライン周期TL1の半分の第2ライン周期TL2でライン同期信号Lsyncをアサートする。
本実施の形態では、第1読み取りモードの実行手順が実施の形態1とは異なる。
では、図24〜図26を参照しながら、本実施の形態における第1読み取りモードについて説明する。
図24は、第1読み取りモードにおけるライン同期信号Lsync、LED点灯切換信号、白色LED92および赤外LED93の点灯・消灯、CCD取り込み信号CCD SH、第1データBr、第2データGr、および第3データRrの関係を示すタイミングチャートである。
第1読み取りモードが開始されると、LEDドライバ83は、読み取りコントローラ81を介して入力されるライン同期信号Lsyncに基づき、LED点灯切換信号を出力する。具体的に説明すると、LEDドライバ83は、ライン同期信号Lsyncのアサート回数をカウントし、1カウント目から5カウント目まですなわち5ライン分は白色LED92のみを点灯させ、6カウント目から7カウント目まですなわち2ライン分は逆に赤外LED93のみを点灯させるLED点灯切換信号を、VCLK発生部86のCLK選択部86cやLED光源55に出力する。
このとき、VCLK発生部86のCLK選択部86cでは、LEDドライバ83から入力されてくるLED点灯切換信号に応じて、出力するビデオクロックを第1のビデオクロックまたは第2のビデオクロックに切り替える。すると、ライン同期信号発生部87は、白色LED92が点灯する期間では第1ライン周期TL1にて、また、赤外LED93が点灯する期間では第2ライン周期TL2にて、それぞれライン同期信号Lsyncをアサートする、という動作を繰り返す。
また、LED光源55では、かかるLED点灯切換信号を受けて、第1ライン周期TL1の五周期分(5ライン分)は白色LED92のみを点灯させ、次の第2ライン周期TL2の二周期分(2ライン分)は赤外LED93のみを点灯させる、という点灯切換動作を繰り返す。
一方、CCDドライバ82では、ライン同期信号Lsyncに同期したCCD取り込み信号CCD SHをCCDイメージセンサ59(青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59R)に出力する。青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rは、かかるCCD取り込み信号CCD SHを受けて、主走査方向1ライン分の読み取りデータを第1データBr、第2データGr、および第3データRrとして順次出力する。
このとき、青用画素列59B、緑用画素列59G、および赤用画素列59Rから出力される第1データBr、第2データGr、および第3データRrは、実施の形態1と同様に2ライン分ずつ遅れる。また、例えば第1データBrにおいて、白色LED92の点灯期間に取得される第1データBr(B1〜B5、B7〜B11、B13、…)に対し、赤外LED93の点灯期間に取得される第1データBr(B6a、B6b、B12a、B12b、…)は取得周期が半分になっている。これは、第2データGrおよび第3データRrにおいても同様である。
次に、図25に示すタイミングチャートを参照しながら、第1読み取りモードにおける前処理部100の赤外/可視分離部130の動作を説明する。
赤外/可視分離部130には、A/D変換部120にてデジタル信号に変換された第1データBr、第2データGr、および第3データRrが入力され、また、LEDドライバ83からLED点灯切換信号が入力される。そして、赤外/可視分離部130では、入力されてくるLED点灯切換信号に基づき、第1データBrを第1赤外データIR1(B)および第1可視データVIS1(B)に、第2データGrを第2赤外データIR2(G)および第2可視データVIS2(G)に、第3データRrを第3赤外データIR3(R)および第3可視データVIS3(R)に、それぞれ分離する。
図25に示す例において、第1データBrでは、B6a、B6b、B12a、およびB12bを除くB1〜B13が第1可視データVIS1(B)として、B6a、B6b、B12a、およびB12bが第1赤外データIR1(B)として、それぞれ出力される。また、第2データGrでは、G4a、G4b、G10a、およびG10bを除くG1〜G11が第2可視データVIS2(G)として、G4a、G4b、G10a、およびG10bが第2赤外データIR2(G)として、それぞれ出力される。さらに、第3データRrでは、R2a、R2b、R8a、およびR8bを除くR1〜R9が第3可視データVIS3(R)として、R2a、R2b、R8a、およびR8bが第3赤外データIR3(R)として、それぞれ出力される。これら第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)は、赤外後処理部200に出力される。一方、第1可視データVIS1(B)、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)は、可視後処理部300に出力される。そして、実施の形態1と同様のデータ補完処理等がなされることで、青データB、緑データG、および赤データRとして出力される。
次に、図26に示すタイミングチャートを参照しながら、第1読み取りモードにおける赤外後処理部200の並べ替え部240の動作を説明する。
並べ替え部240には、赤外シェーディング補正部230にて赤外シェーディング補正がなされた第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)が入力される。図26に示すように、同時に取得される第1赤外データIR1(B6a)、第2赤外データIR2(G4a)、および第3赤外データIR3(R2a)において、第3赤外データIR3(R2a)は原稿上の第2の読み取りラインL2の上流側(L2a)を、第2赤外データIR2(G4a)は原稿上の第4の読み取りラインL4の上流側(L4a)を、第1赤外データIR1(B6a)は原稿上の第6の読み取りラインL6の上流側(L6a)を、それぞれ読み取って得られる。また、次に同時に取得される第1赤外データIR1(B6b)、第2赤外データIR2(G4b)、および第3赤外データIR3(R2b)において、第3赤外データIR3(R2b)は原稿上の第2の読み取りラインL2の下流側(L2b)を、第2赤外データIR2(G4b)は原稿上の第4の読み取りラインL4の下流側(L4b)を、第1赤外データIR1(B6b)は原稿上の第6の読み取りラインL6の下流側(L6b)を、それぞれ読み取って得られる。
さらに、その次に同時に取得される第1赤外データIR1(B12a)、第2赤外データIR2(G10a)、および第3赤外データIR3(R8a)において、第3赤外データIR3(R8a)は原稿上の第8の読み取りラインL8の上流側を、第2赤外データIR2(G10a)は原稿上の第10の読み取りラインL10の上流側を、第1赤外データIR1(B12a)は原稿上の第12の読み取りラインL12の上流側を、それぞれ読み取って得られる。そして、次に同時に取得される第1赤外データIR1(B12b)、第2赤外データIR2(G10b)、および第3赤外データIR3(R8b)において、第3赤外データIR3(R8b)は原稿上の第8の読み取りラインL8の下流側を、第2赤外データIR2(G10b)は原稿上の第10の読み取りラインL10の下流側を、第1赤外データIR1(B12b)は原稿上の第12の読み取りラインL12の下流側を、それぞれ読み取って得られる。
つまり、本実施の形態において、第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)は、原稿の偶数番目の読み取りラインL2、L4、L6、L8、L10、L12、……、をそれぞれ副走査方向に二つに分割して得られた読み取り出力に相当していることがわかる。
並べ替え部240では、入力されてくる第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)を一時的にバッファする。そして、並べ替え部240は、第3赤外データIR3(R)、第2赤外データIR2(G)、第1赤外データIR1(B)の順に並べ替えを行い、赤外データIRとして出力する。これにより、出力される赤外データIRでは、原稿の偶数番目の読み取りラインを副走査方向に二分割したL2a、L2b、L4a、L4b、L6a、L6b、L8a、L8b、L10a、L10b、L12a、L12b、……の順でデータが出力されていくことになる。この赤外データIRは、識別情報解析部250に出力され、実施の形態1と同様のプロセスで識別情報の解析がなされる。
このように、本実施の形態では、白色LED92点灯時(第1可視データVIS1(B、第2可視データVIS2(G)、および第3可視データVIS3(R)の取得時)における第1ライン周期TL1に対し、赤外LED点灯時(第1赤外データIR1(B)、第2赤外データIR2(G)、および第3赤外データIR3(R)の取得時)における第2ライン周期TL2を半分に設定した。これにより、偶数番目の読み取りラインをそれぞれ二分割した赤外データIRを得ることができ、見かけ上赤外データIRの赤外副走査方向解像度Res(IR)を可視副走査方向解像度Res(VIS)と一致させることができる。
本実施の形態が適用される画像読み取り装置の構成例を示す図である。 LED光源の構成の一例を示す図である。 CCDイメージセンサの概略構成を示す図である。 (a)は白色LEDおよび赤外LEDの波長−発光特性を示す図であり、(b)は赤用画素列、緑用画素列、青用画素列それぞれに設けられるカラーフィルタの波長−透過特性を示す図である。 制御・画像処理部ユニットのブロック図である。 前処理部の構成の一例を示すブロック図である。 赤外後処理部の構成の一例を示すブロック図である。 可視後処理部の構成の一例を示すブロック図である。 (a)〜(c)は不可視画像を構成する二次元コード画像を説明するための図である。 搬送読み取りモードにおける動作を説明するためのフローチャートである。 原稿1ページ分の画像を読み取るのに必要な読み取りラインの数を説明するための図である。 第1読み取りモードにおけるLED光源の点灯と、CCDイメージセンサからの出力との関係を示すタイミングチャートである。 第1読み取りモードにおけるライン同期信号、LED点灯切換信号、白色LEDおよび赤外LEDの点灯・消灯、CCD取り込み信号、第1データ、第2データ、および第3データの関係を示すタイミングチャートである。 第1読み取りモードにおける赤外/可視分離部の動作を説明するタイミングチャートである。 第1読み取りモードにおける並べ替え部の動作を説明するタイミングチャートである。 第1読み取りモードにおいて識別情報解析部で実行される処理の流れを示すフローチャートである。 第1読み取りモードにおける遅延処理部、データ補完部および画像処理部の動作を説明するタイミングチャートである。 第2読み取りモードにおけるライン同期信号、LED点灯切換信号、白色LEDおよび赤外LEDの点灯・消灯、CCD取り込み信号、第1データ、第2データ、および第3データの関係を示すタイミングチャートである。 第2読み取りモードにおける赤外/可視分離部の動作を説明するタイミングチャートである。 第2読み取りモードにおける遅延処理部、データ補完部および画像処理部の動作を説明するタイミングチャートである。 (a)〜(d)は第1読み取りモードにおいて出力される青データ、緑データ、赤データ、および赤外データを示す図である。 (a)〜(c)は第2読み取りモードにおいて出力される青データ、緑データ、および赤データを示す図である。 実施の形態2で用いられるVCLK発生部の構成の一例を示す図である。 第1読み取りモードにおけるライン同期信号、LED点灯切換信号、白色LEDおよび赤外LEDの点灯・消灯、CCD取り込み信号、第1データ、第2データ、および第3データの関係を示すタイミングチャートである。 第1読み取りモードにおける赤外/可視分離部の動作を説明するタイミングチャートである。 第1読み取りモードにおける並べ替え部の動作を説明するタイミングチャートである。
符号の説明
10…原稿送り装置、50…読み取り装置、55…LED光源、56…白基準板、59…CCDイメージセンサ、59R…赤用画素列、59G…緑用画素列、59B…青用画素列、60…制御・画像処理ユニット、70…信号処理部、80…制御部、92…白色LED、93…赤外LED、100…前処理部、200…赤外後処理部、300…可視後処理部、Br…第1データ、Gr…第2データ、Rr…第3データ、IR1(B)…第1赤外データ、IR2(G)…第2赤外データ、IR3(R)…第3赤外データ、VIS1(B)…第1可視データ、VIS2(G)…第2可視データ、VIS3(R)…第3可視データ、B…青データ、G…緑データ、R…赤データ、IR…赤外データ、Res(VIS)…可視副走査方向解像度、Res(IR)…赤外副走査方向解像度

Claims (13)

  1. 第1波長領域の光を出力する第1発光部と当該第1波長領域とは異なる第2波長領域の光を出力する第2発光部とを備えた光源と、
    主走査方向に沿って配置された複数の受光素子を備える第1画素列と、主走査方向に沿って配置された複数の受光素子を備えるとともに当該第1画素列に対し副走査方向に並べて配置された第2画素列とを有し、前記光源にて照射され且つ原稿にて反射した、前記第1波長領域の光および前記第2波長領域の光を、当該第1画素列および当該第2画素列のそれぞれにおいて受光する受光部と、
    前記原稿と前記受光部との相対的な位置関係を変えることで、当該受光部による当該原稿の読み取り位置を副走査方向に移動させる走査部と、
    前記走査部が前記副走査方向に沿って読み取り位置を一方向に移動させる際に前記第1発光部の点灯および前記第2発光部の点灯を順次切り替える点灯部と、
    前記読み取り位置の前記一方向への移動に伴って前記受光部が受光した受光データのうち、前記第1画素列が受光した第1受光データを、前記第1発光部が点灯した際に得られた第1波長領域第1受光データと、前記第2発光部が点灯した際に得られた第2波長領域第1受光データとに分離し、且つ、前記第2画素列が受光した第2受光データを、当該第1発光部が点灯した際に得られた第1波長領域第2受光データと、当該第2発光部が点灯した際に得られた第2波長領域第2受光データとに分離する分離部と、
    前記分離部にて分離された前記第2波長領域第1受光データおよび前記第2波長領域第2受光データを、前記原稿上における読み取り位置の順に並べ替える並べ替え部と
    を含む画像読み取り装置。
  2. 前記第1発光部は前記第1波長領域の光として白色光を出力し、前記第2発光部は前記第2波長領域の光として赤外光を出力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. 前記分離部にて分離された前記第1波長領域第1受光データおよび前記第1波長領域第2受光データに基づいて画像情報を取得する画像情報取得部と、
    前記分離部にて分離された前記第2波長領域第1受光データおよび前記第2波長領域第2受光データを前記並べ替え部で並べ替えて得られた第2波長領域受光データに基づいて識別情報を取得する識別情報取得部と
    を含む請求項1または2記載の画像読み取り装置。
  4. 前記画像情報取得部は、前記画像情報を取得する際、前記第1波長領域第1受光データおよび前記第1波長領域第2受光データのそれぞれに対し、前記第2発光部の点灯時に欠落したデータの補完を行うことを特徴とする請求項3記載の画像読み取り装置。
  5. 前記点灯部は、前記識別情報取得部にて前記識別情報が取得された後は前記第1発光部のみを点灯させ
    前記分離部は、前記識別情報取得部にて前記識別情報が取得された後は、前記第1受光データを分離することなく前記第1波長領域第1受光データとして出力するとともに、前記第2受光データを分離することなく前記第1波長領域第2受光データとして出力し、
    前記画像情報取得部は、前記識別情報取得部にて前記識別情報が取得された後は、前記データの補完を中止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。
  6. 前記画像情報取得部は、前記第1発光部の発光特性と、前記受光部を構成する前記第1画素列および前記第2画素列の受光特性を補正するための第1シェーディング補正部を備え、
    前記識別情報取得部は、前記第2発光部の発光特性と、前記受光部を構成する前記第1画素列および前記第2画素列の受光特性を補正するための第2シェーディング補正部を備えることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項記載の画像読み取り装置。
  7. 前記第1画素列は、前記第1波長領域のうち予め決められた特定の波長領域の光を受光し、
    前記第2画素列は、前記第1波長領域のうち前記特定の波長領域とは異なる他の特定の波長領域の光を受光すること
    を特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の画像読み取り装置。
  8. 可視領域の光を出力する可視発光部当該可視領域とは異なる赤外領域の光を出力する赤外発光部とを備えた光源と、
    青色領域および赤外領域に感度を有する複数の受光素子が主走査方向に沿って配置され、前記光源にて照射され且つ原稿にて反射した、当該赤外領域の光および前記可視領域のうちの当該青色領域の光を受光する青用画素列と、
    緑色領域および赤外領域に感度を有する複数の受光素子が主走査方向に沿って配置されるとともに前記青用画素列に対し副走査方向に並べて配置され、前記光源にて照射され且つ前記原稿にて反射した、当該赤外領域の光および前記可視領域のうちの当該緑色領域の光を受光する緑用画素列と、
    赤色領域および赤外領域に感度を有する複数の受光素子が主走査方向に沿って配置されるとともに前記青用画素列および前記緑用画素列に対し副走査方向に並べて配置され、前記光源にて照射され且つ前記原稿にて反射した、当該赤外領域の光および前記可視領域のうちの当該赤色領域の光を受光する赤用画素列と、
    前記原稿と、前記青用画素列、前記緑用画素列および前記赤用画素列を含む複数の画素列との相対的な位置関係を変えることで、当該複数の画素列による当該原稿の読み取り位置を副走査方向に移動させる走査部と、
    前記走査部が前記副走査方向に沿って読み取り位置を一方向に移動させる際に、前記可視発光部の点灯および前記赤外発光部の点灯を順次切り替える点灯部と、
    前記読み取り位置の前記一方向への移動に伴って前記青用画素列が受光した青・赤外用受光データを、前記可視発光部が点灯した際に得られた青色受光データと、前記赤外発光部が点灯した際に得られた赤外第1受光データとに分離し、また、当該読み取り位置の当該一方向への移動に伴って前記緑用画素列が受光した緑・赤外用受光データを、当該可視発光部が点灯した際に得られた緑色受光データと、当該赤外発光部が点灯した際に得られた赤外第2受光データとに分離し、さらに、当該読み取り位置の当該一方向への移動に伴って前記赤用画素列が受光した赤・赤外用受光データを、当該可視発光部が点灯した際に得られた赤色受光データと、当該赤外発光部が点灯した際に得られた赤外第3受光データとに分離する分離部と、
    前記分離部にて分離された前記赤外第1受光データ、前記赤外第2受光データおよび前記赤外第3受光データを、前記原稿上における前記読み取り位置の順に並べ替えた赤外データを作成する赤外データ作成部と
    を含む画像読み取り装置。
  9. 前記点灯部は、前記可視発光部の点灯期間よりも、前記赤外発光部の点灯期間を短く設定することを特徴とする請求項8記載の画像読み取り装置。
  10. 前記分離部にて分離された前記青色受光データ、前記緑色受光データおよび前記赤色受光データに、別々に処理を施す第1処理部と、
    前記赤外データ作成部にて作成された前記赤外データに処理を施す第2処理部と
    をさらに含み、
    前記第2処理部は、前記赤外データに基づいて識別情報を取得する処理を実行することを特徴とする請求項8または9記載の画像読み取り装置。
  11. 前記第1処理部は、前記青色受光データ、前記緑色受光データおよび前記赤色受光データのそれぞれに対し、前記赤外発光部の点灯時に欠落したデータの補完を行うことを特徴とする請求項10記載の画像読み取り装置。
  12. 前記青用画素列は前記青色領域および前記赤外領域の光を選択的に透過するカラーフィルタを備え、
    前記緑用画素列は前記緑色領域および前記赤外領域の光を選択的に透過する他のカラーフィルタを備え、
    前記赤用画素列は前記赤色領域および前記赤外領域の光を選択的に透過するさらに他のカラーフィルタを備えること
    を特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項記載の画像読み取り装置。
  13. 前記複数の画素列の数をm(m≧3)とし、前記副走査方向に隣接する画素列同士の当該副走査方向のラインギャップをn(n≧1)としたとき、前記可視発光部を点灯させる第1点灯期間T1と前記赤外発光部を点灯させる第2点灯期間T2とが、
    T1=(m×n−1)×T2
    の関係を有していることを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項記載の画像読み取り装置。
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