JP5611139B2

JP5611139B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JP5611139B2
Application number: JP2011163616A
Authority: JP
Inventors: 裕典山内
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2031-07-26
Also published as: US20130027755A1; CN102905047A; EP2552092B1; JP2013030842A; CN102905047B; EP2552092A1; US8988746B2

Description

本発明は、画像読取装置に関するものである。

寒冷地や冬季の早朝など、気温が低下している環境で画像読取装置を使用する場合、ミラー等の光学部材の表面に結露が発生し、反射率、透過率等が低下して、画像が暗く読み取られて画像が劣化することがある。そのため、ある画像読取装置は、結露防止のためのヒーターを有しており、そのヒーターで加熱処理を行い、画像読取を行う前にウォーミングアップを行う。

例えば、所定の時刻になると自動的に加熱処理を実行したり、温湿度に基づいて結露の発生が推測されると加熱処理を実行して、結露を防止する機構が知られている。上述した結露防止機構では、実際に結露が発生していないにもかかわらず、加熱処理が行われることがある。その結果、無駄な電力が消費されてしまう。その問題を解消するために、ある画像読取装置は、前日最終のシェーディングデータと本日最初のシェーディングデータとの差が所定閾値以上であれば結露が発生していると判定し加熱処理を行う（例えば特許文献１参照）。

特開平１１−１２７３０４号公報

しかしながら、上述のようにして結露が発生しているか否かを判定する場合、例えば前日最終のシェーディングデータの取得時に結露が発生していたりすると、現時点における結露の発生を検出できない可能性がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、結露の発生を正確に検出する画像読取装置を得ることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。

本発明に係る画像読取装置は光を出射する光源と、光源から出射された光の反射光を検出するイメージセンサーと、互いに異なる反射率の複数のパッチ領域が隣接して配置されている結露検知用パッチと、結露検知用パッチについてのイメージセンサーによる測定値を結露検知用パッチデータとして取得するデータ取得部と、隣接する２つのパッチ領域のうちの反射率の低いパッチ領域についての結露検知用パッチデータに基づいて、結露が発生しているか否かを判定する結露判定部とを備える。そして、結露判定部は、結露検知用パッチ内の複数の反射率の低いパッチ領域のそれぞれについて、主走査方向における反射率の低いパッチ領域の区間と同一区間についての黒基準データの平均値に対する、反射率の低いパッチ領域についてのイメージセンサーによる複数画素の測定値の平均値の比が所定値以上である場合には、結露が発生していると判定し、少なくとも１つの反射率の低いパッチ領域について、上述の比が上述の所定値以上ではない場合には、結露が発生していないと判定する。

これにより、光学系に結露が発生していると、反射率の高いパッチ領域から反射した光の進行方向が乱反射などにより変化し、反射率の高いパッチ領域から反射した光が反射率の低いパッチ領域に対応する測定位置で検出されるため、反射率の低いパッチ領域についての測定値が結露によって変化する。したがって、反射率の低いパッチ領域についての測定値に基づいて、結露の発生が正確に検出される。また、黒基準データと反射率の低いパッチ領域についての結露検知用パッチデータとを比較することで、環境光の変動に起因する、反射率の低いパッチ領域についてのイメージセンサーによる測定値の変動を補償した上で、結露の有無が正確に判定される。また、測定値の平均値を使用して判定を行うため、結露が発生しているか否かが正確に判定される。

また、本発明に係る画像読取装置は、上記の画像読取装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、上述の隣接する２つのパッチ領域の一方は、黒色を有し、他方は、白色を有している。

また、本発明に係る画像読取装置は、上記の画像読取装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、結露検知用パッチは、複数の黒色のパッチ領域と複数の白色のパッチ領域と有し、黒色のパッチ領域と白色のパッチ領域とが交互に配置されている。

これにより、複数箇所（複数の黒色パッチ領域）におけるデータに基づいて結露の有無を判定できるため、結露が発生しているか否かが正確に判定される。

また、本発明に係る画像読取装置は、上記の画像読取装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、結露判定部は、結露検知用パッチについての複数ライン分のイメージセンサーによる測定値の平均値に基づいて、結露が発生しているか否かを判定する。

これにより、測定値の平均値を使用して判定を行うため、結露が発生しているか否かが正確に判定される。

本発明によれば、画像読取装置において、結露の発生が正確に検出される。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置の内部構成を示す側面図である。図２は、図１における結露検知用パッチの一例を示す図である。図３は、図１に示す画像読取装置の電気的構成を示すブロック図である。図４は、図１に示す画像読取装置の動作を説明するフローチャートである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像読取装置の内部構成を示す側面図である。図１に示す画像読取装置は、スキャナー、複写機、複合機などといった装置である。

図１において、コンタクトガラス１は、当該画像読取装置本体の上面に設置され、画像読取時に原稿を載置される。

また、キャリッジ２は、図示せぬ駆動源によって副走査方向に移動可能に設置されている。キャリッジ２は、光源１１とミラー１２とを有する。光源１１は、主走査方向に沿って配置され、例えば配列された複数の発光ダイオードで光を出射する。光源１１から出射された光は、キャリッジ２の位置に応じて、コンタクトガラス１上に載置された原稿、後述の白基準パッチ６、結露検知用パッチ７などで反射する。ミラー１２は、原稿、後述の白基準パッチ６、結露検知用パッチ７などからの反射光を反射する。

また、キャリッジ３は、図示せぬ駆動源によってキャリッジ２とともに副走査方向に移動可能に設置されている。キャリッジ３は、ミラー１３，１４を有する。ミラー１３，１４は、キャリッジ２のミラー１２からの光を２度反射して副走査方向に沿って出射する。

結像レンズ４は、ミラー１４からの光をイメージセンサー５に結像させる。

イメージセンサー５は、主走査方向に配列された所定の画素数の受光素子を有する一次元イメージセンサーであり、ラインごとに、その画素数の画素についての受光量に対応する電気信号を出力する。イメージセンサー５としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）が使用される。

白基準パッチ６は、装置内部の天面に配置され、白色の基準データを取得するために使用される板状の部材である。

結露検知用パッチ７は、装置内部の天面において白基準パッチ６に隣接して配置され、互いに異なる反射率の複数のパッチ領域が隣接して配置されている板状の部材である。

図２は、図１における結露検知用パッチ７の一例を示す図である。図２に示す結露検知用パッチ７は、主走査方向に配列された複数のパッチ領域７ａ〜７ｇを有し、パッチ領域７ａ〜７ｃは黒色を有し、それらに隣接するパッチ領域７ｄ〜７ｇは白色を有している。つまり、結露検知用パッチ７は、複数の黒色のパッチ領域７ａ〜７ｃと複数の白色のパッチ領域７ｄ〜７ｇと有し、黒色のパッチ領域７ａ，７ｂ，７ｃと白色のパッチ領域７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇとが交互に配置されている。

原稿カバー８は、コンタクトガラス１に面接触可能で回動自在に設置されている略平板状の部材であって、原稿をコンタクトガラス１に密着させるとともに、画像読取時に環境光がコンタクトガラス１から装置内部へ入射することを防ぐ。

図３は、図１に示す画像読取装置の電気的構成を示すブロック図である。

図３において、コントローラー２１は、装置内部の図示せぬ駆動源の制御、演算処理などを行う回路である。コントローラー２１は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、制御プログラムに従って動作するコンピューターなどで実現される。

コントローラー２１は、図示せぬ駆動源を制御してキャリッジ２，３を移動させ、イメージセンサー５からの出力に基づいて、シェーディング補正用の基準データ（黒基準データおよび白基準データ）の取得、結露の有無の判定などを行うとともに、画像読取時には画像データの取得、シェーディング補正などを行う。なお、イメージセンサー５の出力は、アナログ信号であるので、図示せぬＡ／Ｄコンバーターなどでデジタル信号に変換され、デジタル信号としてコントローラー２１に入力される。

コントローラー２１は、データ取得部３１と、結露判定部３２と、結露除去部３３とを有する。

データ取得部３１は、結露検知用パッチ７についてのイメージセンサー５による測定値を、結露検知用パッチデータとして取得する。

結露判定部３２は、隣接する２つのパッチ領域のうちの反射率の低いパッチ領域（図２におけるパッチ領域７ａ〜７ｃ）についての結露検知用パッチデータに基づいて、結露が発生しているか否かを判定する。この実施の形態では、結露判定部３２は、黒基準データと反射率の低いパッチ領域についてのイメージセンサー５による測定値とを比較して結露が発生しているか否かを判定する。黒基準データは、光源１１をオフにした状態で得られるイメージセンサー５による測定値である。また、この実施の形態では、結露判定部３２は、上述の反射率の低いパッチ領域について検出されたイメージセンサー５による複数の測定値の平均値を計算し、その平均値に基づいて結露が発生しているか否かを判定する。

結露除去部３３は、結露判定部３２により結露が発生していると判定された場合に図示せぬヒーターを動作させて結露を除去する。

次に、上記画像読取装置の動作について説明する。図４は、図１に示す画像読取装置の動作を説明するフローチャートである。

コントローラー２１は、ユーザー操作によるスキャン命令を図示せぬ操作部から受け付けるか（ステップＳ１）、図示せぬ通信装置により受信された図示せぬホスト装置からのスキャン命令を受け付けるか（ステップＳ１）、装置起動または前回の結露の有無の判定から所定時間（例えば５分）が経過するまで（ステップＳ２）、待機する。なお、所定時間は図示せぬタイマーで計測される。

コントローラー２１は、スキャン命令を受け付けるか、所定時間の経過を検出すると、読取開始位置への、キャリッジ２，３の移動を開始させる（ステップＳ３）。

そして、コントローラー２１は、光源１１をオフしたときにイメージセンサー５の出力から得られる黒基準データと、白基準パッチ６についてのイメージセンサー５の出力から得られる白基準データとを、シェーディング補正データとして取得する（ステップＳ４）。

さらに、コントローラー２１のデータ取得部３１は、結露検知用パッチ７についてのイメージセンサー５による測定値を結露検知用パッチデータとして取得し図示せぬメモリーに記憶する（ステップＳ５）。

その後、コントローラー２１は、読取開始位置への、キャリッジ２，３の移動を完了する（ステップＳ６）。

コントローラー２１の結露判定部３２は、上述のメモリーから結露検知用パッチデータを読み出し、その結露検知用パッチデータに基づいて、結露が発生しているか否かを判定する（ステップＳ７）。

例えば、図２に示す結露検知用パッチ７が設けられている場合、結露判定部３２は、パッチ領域７ａの区間についてのイメージセンサー５による測定値の平均値Ｘａと、パッチ領域７ｂの区間についてのイメージセンサー５による測定値の平均値Ｘｂと、パッチ領域７ｃの区間についてのイメージセンサー５による測定値の平均値Ｘｃとをそれぞれ計算し、また、主走査方向におけるパッチ領域７ａの区間と同一区間についての、黒基準データの平均値Ｘａｒと、主走査方向におけるパッチ領域７ｂの区間と同一区間についての、黒基準データの平均値Ｘｂｒと、主走査方向におけるパッチ領域７ｃの区間と同一区間についての、黒基準データの平均値Ｘｃｒとをそれぞれ計算し、すべての区間について黒基準データによる黒基準値（ここでは上述の平均値）より所定の割合以上イメージセンサー５による測定値（ここでは上述の平均値）が大きければ、結露が発生していると判定する。つまり、Ｔｈを所定の閾値とすると、Ｘａ／Ｘａｒ−１≧Ｔｈ、かつＸｂ／Ｘｂｒ−１≧Ｔｈ、かつＸｃ／Ｘｃｒ−１≧Ｔｈである場合には、結露が発生していると判定され、そうでない場合には、結露は発生していないと判定される。

結露検知用パッチデータおよび黒基準データは、イメージセンサー５の画素数分の画素値を有し、各パッチ領域７ａ，７ｂ，７ｃの区間に対応する複数の画素の画素値の平均値が、上述の測定値の平均値とされる。

なお、結露が発生していないときの各区間におけるイメージセンサー５の出力値（平均値）と黒基準値（平均値）との比は予め測定され、その測定値に基づいて上述の閾値が設定される。

そして、結露が発生していると結露判定部３２により判定された場合、結露除去部３３は、図示せぬヒーターを稼働させて加熱処理を行い、結露を除去する（ステップＳ８）。一方、結露が発生していないと結露判定部３２により判定された場合、その加熱処理は行われない。

このようにして、結露の有無の判定が行われた後、スキャン命令を受け付けている場合には（ステップＳ９）、コントローラー２１は、原稿画像の読み取りを実行し、原稿の画像データを取得する（ステップＳ１０）。

その後、コントローラー２１は、キャリッジ２，３をホームポジションに戻し（ステップＳ１１）、上述の待機状態（ステップＳ１，Ｓ２）に移行する。

以上のように、上記実施の形態に係る画像読取装置には、互いに異なる反射率の複数のパッチ領域が隣接して配置されている結露検知用パッチ７が設けられており、データ取得部３１が、結露検知用パッチ７についてのイメージセンサー５による測定値を結露検知用パッチデータとして取得し、結露判定部３２が、隣接する２つのパッチ領域のうちの反射率の低いパッチ領域についての結露検知用パッチデータに基づいて、結露が発生しているか否かを判定する。

これにより、光学系（結露検知用パッチ７、ミラー１２，１３，１４、結像レンズ４など）に結露が発生していると、反射率の高いパッチ領域（図２におけるパッチ領域７ｄ〜７ｇ）から反射した光の進行方向が乱反射などにより変化し、反射率の高いパッチ領域（図２におけるパッチ領域７ｄ〜７ｇ）から反射した光が反射率の低いパッチ領域（図２におけるパッチ領域７ａ〜７ｃ）に対応する測定位置（におけるイメージセンサー５の受光素子）で検出されるため、反射率の低いパッチ領域（図２におけるパッチ領域７ａ〜７ｃ）についての測定値が結露によって増加する。したがって、反射率の低いパッチ領域（図２におけるパッチ領域７ａ〜７ｃ）についての測定値に基づいて、結露の発生が正確に検出される。

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

例えば、上記実施の形態において、コントローラー２１は、複数ライン分の結露検知用パッチデータを取得してメモリーに記憶し、結露検知用パッチについての複数ライン分のイメージセンサー５による測定値の平均値に基づいて、結露が発生しているか否かを判定するようにしてもよい。

本発明は、例えば、スキャナー、複写機、複合機などの画像読取装置に適用可能である。

５イメージセンサー
７結露検知用パッチ
７ａ〜７ｃパッチ領域（黒色のパッチ領域の例）
７ｄ〜７ｇパッチ領域（白色のパッチ領域の例）
１１光源
３１データ取得部
３２結露判定部

Claims

光を出射する光源と、
前記光源から出射された光の反射光を検出するイメージセンサーと、
互いに異なる反射率の複数のパッチ領域が隣接して配置されている結露検知用パッチと、
前記結露検知用パッチについての前記イメージセンサーによる測定値を結露検知用パッチデータとして取得するデータ取得部と、
隣接する２つの前記パッチ領域のうちの反射率の低い前記パッチ領域についての前記結露検知用パッチデータに基づいて、結露が発生しているか否かを判定する結露判定部と、
を備え、
前記結露判定部は、前記結露検知用パッチ内の複数の前記反射率の低いパッチ領域のそれぞれについて、主走査方向における前記反射率の低いパッチ領域の区間と同一区間についての黒基準データの平均値に対する、前記反射率の低いパッチ領域についての前記イメージセンサーによる複数画素の測定値の平均値の比が所定値以上である場合には、結露が発生していると判定し、少なくとも１つの前記反射率の低いパッチ領域について、前記比が前記所定値以上ではない場合には、結露が発生していないと判定すること、
を特徴とする画像読取装置。
前記隣接する２つのパッチ領域の一方は、黒色を有し、前記隣接する２つのパッチ領域の他方は、白色を有していることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
前記結露検知用パッチは、複数の黒色のパッチ領域と複数の白色のパッチ領域と有し、
前記黒色のパッチ領域と前記白色のパッチ領域とが交互に配置されていること、
を特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
前記結露判定部は、前記結露検知用パッチについての複数ライン分の前記イメージセンサーによる測定値の平均値に基づいて、結露が発生しているか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。