JP6512285B2 - 画像読取装置、画像処理装置、画像読取方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置およびそれを備える画像処理装置、並びに画像読取方法に関する。

一般に、画像読取装置は、透明の原稿台に載置された原稿からの放出光の光量を検出しつつ原稿を走査する画像走査部を備える。前記画像走査部は、原稿に光を照射する発光部と、原稿における主走査方向に沿う線状領域からの反射光を受光するイメージセンサーとを備え、副走査方向に沿って原稿を走査する。前記イメージセンサーは、原稿における前記線状領域の各画素についての検出光量に相当するデータ列を出力する。なお、前記副走査方向は主走査方向に直交する方向である。

原稿の２次画像の画像データは、前記画像走査部を通じて得られる前記線状領域の画像濃度のデータ列が副走査方向に沿って合成されることによって得られる。また、複写機などの画像処理装置は、画像読取装置と画像形成装置とを備える。複写機の画像形成装置は、前記画像走査部を通じて得られる前記線状領域の画像濃度のデータ列に応じた線状画像を記録シートに順次形成することにより、記録シートに２次画像を形成する。

また、前記発光部の光量が通常光量に設定されたときに得られた通常画像濃度データと、前記発光部の光量が異なる光量に設定されたときに得られた比較用画像濃度データとを比較し、濃度の差が大きい画素の領域を原稿領域として特定することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１１０５０６号公報

ところで、画像読取装置において、原稿台のカバーが開かれた状態で前記画像走査部による原稿の走査が行われる場合がある。この場合、室内照明などの外光が前記イメージセンサーに入射することに起因するノイズ画像が原稿外領域に現れやすい。

原稿外領域のノイズ画像を除去するために、画像濃度データから原稿領域を特定することが考えられる。画像濃度データから原稿領域を特定するためには、例えば原稿領域と原稿外領域との境界位置を検出するエッジ検出処理などの比較的演算負荷の高い画像処理を主走査方向に沿う線状領域ごとに行うことが必要になる。

しかしながら、外光の影響によって原稿外領域にノイズ画像が現れる現象を、より簡易な処理によって回避できることが望まれている。

本発明の目的は、原稿台のカバーが開かれた状態で原稿の走査が行われる場合に、外光の影響によって原稿外領域にノイズ画像が現れる現象をより簡易な処理によって回避できる画像読取装置、画像処理装置および画像読取方法を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像読取装置は、発光制御部と画像走査部と差分データ列生成部とを備える。前記発光制御部は、透明の原稿台に載置された原稿に向けて光を照射する発光部を点滅させる。前記画像走査部は、前記発光部が点灯状態であるときと消灯状態であるときとの各々において前記原稿台における主走査方向に沿う線状領域からの放出光の光量を画素ごとに検出しつつ前記主走査方向に直交する副走査方向に沿って前記原稿を走査する。前記差分データ列生成部は、前記画像走査部を通じて前記線状領域の各画素についての検出光量に相当する画像データ列を順次取得する。さらに、前記差分データ列生成部は、前記発光部の点滅周期ごとに得られる２組の前記画像データ列のうちの前記点灯状態における前記画像データ列から前記消灯状態における前記画像データ列を減算した結果である差分データ列を順次生成する。

本発明の他の局面に係る画像処理装置は、本発明の一の局面に係る前記画像読取装置と、画像形成装置とを備える。前記画像形成装置は、前記画像読取装置の前記差分データ列生成部により順次生成される前記差分データ列に応じた画像を記録シートに形成する。

本発明の他の局面に係る画像読取方法は、以下の３つの工程を含む。前記３つの工程の１つは、透明の原稿台に載置された原稿に向けて光を照射する発光部を点滅させる工程である。前記３つの工程の他の１つは、前記発光部が点灯状態であるときと消灯状態であるときとの各々において前記原稿台における主走査方向に沿う線状領域からの放出光の光量を画素ごとに検出しつつ前記主走査方向に直交する副走査方向に沿って前記原稿を走査する工程である。前記３つの工程の他の１つは、前記原稿を走査する工程を通じて前記線状領域の各画素についての検出光量に相当する画像データ列を順次取得し、差分データ列を順次生成する工程である。前記差分データ列は、前記発光部の点滅周期ごとに得られる２組の前記画像データ列のうちの前記点灯状態における前記画像データ列から前記消灯状態における前記画像データ列を減算した結果である。

本発明によれば、原稿台のカバーが開かれた状態で原稿の走査が行われる場合に、外光の影響によって原稿外領域にノイズ画像が現れる現象をより簡易な処理によって回避できる画像読取装置、画像処理装置および画像読取方法を提供することが可能になる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置の構成図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置が備える画像処理関連機器のブロック図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置が備える画像処理部のブロック図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置における発光部の状態変化および画像処理部の信号およびデータの状態変化を示すタイムチャートである。 図５は、原稿の一例を示す図である。 図６は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置において発光部を点灯したときに得られる画像データ列から合成した二次元画像の一例を示す図である。 図７は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置において発光部を消灯したときに得られる画像データ列から合成した二次元画像の一例を示す図である。 図８は、本発明の第１実施形態に係る画像処理装置において得られる差分データ列から合成した二次元画像の一例を示す図である。 図９は、本発明の第２実施形態に係る画像処理装置が備える画像処理部のブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。

［第１実施形態］
まず、図１，２を参照しつつ第１実施形態に係る画像処理装置１０の構成について説明する。画像処理装置１０は、画像読取装置１および画像形成装置２を備える。さらに、画像処理装置１０は、画像読取装置１および画像形成装置２に共通の情報処理部８および操作表示部８０も備える。

例えば、画像処理装置１０は、複写機、複写機の機能を有するプリンターもしくはファクシミリ、または画像読取機能を含む複数の画像処理機能を備える複合機などである。

図１が示すようには、画像読取装置１は、透明の原稿台１３、画像走査部１１および原稿台カバー１２を備える。原稿台カバー１２には、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）１２０が組み込まれている。

原稿台１３は、画像の読み取り対象物である原稿９０が載置される部分である。一般に、原稿台１３はプラテンガラスと称される。原稿台カバー１２は、画像処理装置１０の筐体１００に対し、原稿台１３を覆う閉位置と原稿台１３上を解放する開位置との間で回動可能に支持されている。

画像走査部１１は、発光部１１２を含む移動ユニット１１１、ミラーおよびレンズなどの光学系１１３及びイメージセンサー１１４などを備える。以下の説明において、水平面内における一の方向およびそれに直交する方向のことを、それぞれ主走査方向Ｒ１および副走査方向Ｒ２と称する。

発光部１１２は、透明の原稿台１３に載置された原稿９０に向けて光を照射する光源である。発光部１１２は、主走査方向Ｒ１に沿う帯状の光を、原稿台１３を通じて原稿９０に照射する。例えば、発光部１１２が、主走査方向Ｒ１に沿って配列された複数の発光ダイオードを含むＬＥＤアレイであることが考えられる。また、発光部１１２が、主走査方向Ｒ１に沿う直管状の蛍光灯であることも考えられる。

光学系１１３は、原稿台１３における主走査方向Ｒ１に沿う線状領域からの放出光をイメージセンサー１１４の受光部へ導くためのミラーおよびレンズなどを含む。原稿９０が原稿台１３に載置されている場合、原稿台１３における前記線状領域からの放出光は、原稿９０からの放出光と原稿外領域からの放射光とを含む。発光部１１２が点灯している場合、原稿９０からの放出光は、原稿９０に照射された発光部１１２の光の反射光である。

原稿台カバー１２が閉じた状態において、前記原稿外領域からの放射光は、原稿台カバー１２の内側面からの放出光である。原稿台カバー１２が閉じられた状態において、原稿台カバー１２の内側面は原稿台１３の表面に沿っている。

原稿台カバー１２が開いた状態において、前記原稿外領域からの放射光は、原稿台１３の上方から原稿台１３に入射する外光である。この外光は、画像読取装置１によって読み取られた画像における原稿外領域のノイズ画像の原因となる。

イメージセンサー１１４は、原稿台１３における主走査方向Ｒ１に沿う線状領域からの放出光の光量を画素ごとに検出し、検出した各画素の光量データを前記線状領域の画像データ列として出力するセンサーである。例えば、イメージセンサー１１４がＣＣＤ（Charge Coupled Device）１１４であることが考えられる。

イメージセンサー１１４は、前記線状領域の各画素についての検出光量に相当する画像データ列を出力する。前記画像データ列は、前記線状領域における主走査方向Ｒ１の区画領域である複数の画素のデータを含む。以下、イメージセンサー１１４が出力する前記画像データ列のことを一次画像データ列Ｘ０と称する。

移動ユニット１１１は、発光部１１２および光学系１１３の一部を支持して副走査方向Ｒ２に沿って移動する。これにより、発光部１１２の光の照射対象である前記線状領域の副走査方向Ｒ２における位置が変化する。発光部１１２の光が照射される前記線状領域は、イメージセンサー１１４による放出光量の検出対象でもある。

移動ユニット１１１が副走査方向Ｒ２に沿って移動することにより、画像走査部１１は、原稿台１３における主走査方向Ｒ１に沿う前記線状領域からの放出光の光量を画素ごとに検出しつつ副走査方向Ｒ２に沿って原稿９０を走査する。

なお、発光部１１２、イメージセンサー１１４およびレンズが一体化された密着イメージセンサー（ＣＩＳ）が、画像走査部１１に採用されることも考えられる。この場合、密着イメージセンサーは、移動ユニット１１１に支持される。

ＡＤＦ１２０は、回転する複数の搬送ローラー１２２により、原稿トレイ１２１にセットされた原稿９０を、画像読取位置を経由して排出トレイ１２３まで搬送する。その際、移動ユニット１１１が前記画像読取位置に停止した状態で、画像走査部１１は原稿９０の画像を読み取る。

図１が示す例において、画像読取装置１は、原稿センサー８０１およびカバーセンサー８０２も備える。原稿センサー８０１は、原稿トレイ１２１に原稿９０がセットされているか否かを検出するセンサーである。カバーセンサー８０２は、原稿台カバー１２が閉じられているか否かを検出するセンサーである。

画像形成装置２は、画像読取装置１から出力される画像データ列に応じた画像を記録シート９に形成する装置である。記録シート９は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、およびＯＨＰシートなどのシート状の画像形成媒体である。

例えば、画像形成装置２は、シート搬送部３、画像形成部４、光走査部５および定着部６などを備える。図１が示す画像形成装置２は、電子写真方式の画像形成装置である。なお、画像形成装置２がインクジェット方式などの他の方式の画像形成装置であることも考えられる。

前記シート搬送部３において、シート送出部ローラー３１が記録シート９をシート収容部３０からシート搬送路３００へ送り出す。さらに、シート搬送ローラー３２が記録シート９をシート搬送路３００に沿って搬送する。さらに、排出ローラー３３が画像形成後の記録シート９をシート搬送路３００の出口から排出トレイ１０１上へ排出する。

画像形成部４は、シート搬送路３００を移動中の記録シート９の表面に画像を形成する。画像形成部４は、ドラム状の感光体４１、帯電部４２、現像部４３、転写部４５およびクリーニング部４７などを備える。なお、感光体４１は像担持体の一例である。

感光体４１が回転し、帯電部４２が感光体４１の表面を一様に帯電させる。さらに、光走査部５がレーザー光を走査することにより帯電した感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。さらに、現像部４３が感光体４１に現像剤を供給することにより、前記静電潜像を前記現像剤の像へ現像する。なお、現像剤は、不図示の現像剤補給部から現像部４３へ供給される。

さらに、転写部４５が、シート搬送路３００を移動中の前記記録シート９に感光体４１表面の前記現像剤の像を転写する。最後に、クリーニング部４７が感光体４１表面に残存する前記現像剤を除去する。

定着部６は、ハロゲンヒーターなどのヒーターを内包する定着ローラー６１と加圧ローラー６２との間に画像が形成された記録シート９を挟み込み、後工程へ送り出す。これにより、定着部６は、記録シート９上の前記現像剤の像である画像を加熱し、記録シート９上にその画像を定着させる。

情報処理部８は、操作表示部８０に操作メニューなどを表示させる。さらに、情報処理部８は、画像読取装置１を通じて入力される画像に対する画像処理を実行する。さらに、情報処理部８は、操作表示部８０を通じて入力される入力情報および原稿センサー８０１およびカバーセンサー８０２を含む各種センサーの検出結果に基づいて、画像処理装置１０が備える各種の電気機器を制御する。

例えば、図２が示すように、情報処理部８は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）８１、記憶部８２、信号インターフェイス８３、発光制御部８４、画像処理部８５およびレーザー制御部８６などを備える。

ＭＰＵ８１は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。記憶部８２は、ＭＰＵ８１に各種の処理を実行させるためのプログラムＰｒ１〜Ｐｒ３などの情報が予め記憶される不揮発性の記憶部である。さらに、記憶部８２は、ＭＰＵ８１による各種情報の読み書きが可能な記憶部でもある。

情報処理部８は、ＭＰＵ８１が記憶部８２に予め記憶された各種のプログラムＰｒ１〜Ｐｒ３実行することにより画像処理装置１０を統括的に制御する。

信号インターフェイス８３は、ＭＰＵ８１とセンサーおよび制御対象機器などとの間の信号の受け渡しを中継するインターフェイス回路である。ＭＰＵ８１は、信号インターフェイス８３を介して原稿センサー８０１およびカバーセンサー８０２などの各種のセンサーの検出信号（計測信号）を入力する。さらに、ＭＰＵ８１は、信号インターフェイス８３を介して制御対象機器へ制御信号を出力する。

発光制御部８４は、画像走査部１１の発光部１１２を制御し、発光部１１２を点灯または消灯させる。画像処理部８５は、画像走査部１１を通じて得られる画像データを入力し、画像処理を実行する。レーザー制御部８６は、画像処理部８５が出力する記録用画像データ列を入力し、その記録用画像データ列が示す各画素の濃度に応じて光走査部５が出力するレーザー光の光量を調節する。

ところで、画像読取装置１において、原稿台カバー１２が開かれた状態で画像走査部１１による原稿９０の走査が行われる場合がある。この場合、室内照明などの外光がイメージセンサー１１４に入射することに起因するノイズ画像が原稿外領域に現れやすい。

前記原稿外領域のノイズ画像を除去するために、画像濃度データから前記原稿領域を特定することが考えられる。画像濃度データから前記原稿領域を特定するためには、例えば前記原稿領域と前記原稿外領域との境界位置を検出するエッジ検出処理などの比較的演算負荷の高い画像処理を主走査方向に沿う線状領域ごとに行うことが必要になる。

しかしながら、前記外光の影響によって前記原稿外領域にノイズ画像が現れる現象を、より簡易な処理によって回避できることが望まれている。

本実施形態における情報処理部８は、前記外光の影響によって前記原稿外領域にノイズ画像が現れる現象を、より簡易な処理によって回避するための構成を有している。

［発光制御部］
本実施形態における発光制御部８４は、画像走査部１１が原稿９０を走査中に発光部１１２を点滅させる点滅制御を実行する。なお、発光制御部８４は発光制御部の一例である。

本実施形態においては、ＭＰＵ８１が出力する動作モード信号Ｍｄが開走査モードを表す信号である場合、発光制御部８４は、画像走査部１１が原稿９０を走査中に発光部１１２を予め定められた周期で点滅させる前記点滅制御を実行する。一方、前記動作モード信号Ｍｄが閉走査モードを表す信号である場合、発光制御部８４は、画像走査部１１が原稿９０を走査中に発光部１１２を点灯した状態に維持する。

前記開走査モードは、原稿台カバー１２が開かれた状態を想定して原稿台１３上の原稿９０の走査を実行する動作モードである。前記閉走査モードは、原稿台カバー１２が閉じられた状態を想定して原稿台１３上の原稿９０の走査を実行する動作モードである。

例えば、ＭＰＵ８１が、第１動作モード設定プログラムＰｒ１を実行することにより、ユーザーによる操作表示部８０に対する操作に従って前記動作モード信号Ｍｄを設定することが考えられる。

また、ＭＰＵ８１が、原稿センサー８０１およびカバーセンサー８０２の検出結果が予め定められた開走査モード条件を満たすか否かに応じて、前記動作モード信号Ｍｄを自動設定することも考えられる。この場合、ＭＰＵ８１が、第２動作モード設定プログラムＰｒ２を実行することにより、前記動作モード信号Ｍｄを自動設定する。

例えば、前記開走査モード条件は、原稿センサー８０１およびカバーセンサー８０２が、原稿トレイ１２１に原稿９０がセットされておらず、かつ、カバーセンサー８０２が閉じられていない状態を検出していることである。ＭＰＵ８１は、前記開走査モード条件が成立している状態で、操作表示部８０に対して複写実行操作が行われたことを検知した場合に、前記動作モード信号Ｍｄを前記開走査モードの状態に設定し、その他の場合に前記動作モード信号Ｍｄを前記閉走査モードの状態に設定する。

［画像処理部８５］
次に、図３，４を参照しつつ、画像処理部８５について説明する。図３が示すように、画像処理部８５は、ラインバッファー８５２、減算部８５３、サンプリング部８５５およびタイミング調整部８５７を備える。さらに、本実施形態における画像処理部８５は、前処理部８５１、データ選択部８５４および後処理部８５６も備える。例えば、画像処理部８５が、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＤＳＰ（Digital Signal Pocessor）などによって構成されることが考えられる。

前処理部８５１は、一次画像データ列Ｘ０に対してシェーディング補正およびガンマ補正などの周知の画像補正処理を施し、補正後の画像データ列である二次画像データ列Ｘ１を出力する。

ラインバッファー８５２は、原稿９０を走査中の画像走査部１１を通じて順次得られる画像データ列を次の新たな画像データ列が得られるまで一時記憶するバッファメモリーである。本実施形態では、ラインバッファー８５２は、画像走査部１１および前処理部８５１を通じて順次得られる二次画像データ列Ｘ１を一時記憶する。

減算部８５３は、画像走査部１１を通じて得られる最新の二次画像データ列Ｘ１およびラインバッファー８５２に記憶された１回前の二次画像データ列Ｘ２のうちの予め定められた一方から他方を減算した結果である減算データ列Ｙ１を順次生成する。本実施形態における減算部８５３は、最新の二次画像データ列Ｘ１から１回前の二次画像データ列Ｘ２を減算することによって減算データ列Ｙ１を算出する。

イメージセンサー１１４は、発光部１１２の点灯状態と消灯状態とが切り替わるごとに一次画像データ列Ｘ０を出力する。より具体的には、イメージセンサー１１４は、タイミング調整部８５７から供給されるシフトゲート信号Ｇｓの状態変化のタイミングに従って、その直前の受光量に相当する一次画像データ列Ｘ０を出力する。これにより、前記点灯状態における一次画像データ列Ｘ０と前記消灯状態における一次画像データ列Ｘ０とが、イメージセンサー１１４から順次出力される。

タイミング調整部８５７は、発光部１１２の点灯状態と消灯状態とが切り替わるごとにイメージセンサー１１４に一次画像データ列Ｘ０を出力させるためのシフトゲート信号Ｇｓを生成してイメージセンサー１１４に出力する。例えば、タイミング調整部８５７は、発光部１１２の点滅周期の半分の周期で状態変化が生じるシフトゲート信号Ｇｓを生成する。イメージセンサー１４４は、シフトゲート信号Ｇｓの状態変化に同期して、前記点灯状態における一次画像データ列Ｘ０と前記消灯状態における一次画像データ列Ｘ０とを交互に出力する。

従って、図４が示すように、画像処理部８５は、シフトゲート信号Ｇｓに同期して、発光部１１２が前記点灯状態であるときの二次画像データ列Ｘ１である点灯時画像データ列Ｘonと、発光部１１２が前記消灯状態であるときの二次画像データ列Ｘ１である消灯時画像データ列Ｘoffとを交互に得る。

図４が示す例では、ｋ，（ｋ＋２），（ｋ＋４），…の各時点において、新たな消灯時画像データ列Ｘoffが二次画像データ列Ｘ１として得られ、それと同期してラインバッファー８５２が、１回前の二次画像データ列Ｘ２として点灯時画像データ列Ｘonを出力する。同様に、（ｋ＋１），（ｋ＋３），…の各時点において、新たな点灯時画像データ列Ｘonが二次画像データ列Ｘ１として得られ、それと同期してラインバッファー８５２が、１回前の二次画像データ列Ｘ２として消灯時画像データ列Ｘoffを出力する。

即ち、画像処理部８５が得た最新の二次画像データ列Ｘ１が前記点灯状態における画像データ列である場合、ラインバッファー８５２から出力される二次画像データ列Ｘ２は、前記消灯状態における画像データ列である。同様に、画像処理部８５が得た最新の二次画像データ列Ｘ１が前記消灯状態における画像データ列である場合、ラインバッファー８５２から出力される二次画像データ列Ｘ２は、前記点灯状態における画像データ列である。

従って、減算部８５３は、前記点灯状態と前記消灯状態とが切り替わるごとに、前記点灯状態における最新の前記二次画像データ列Ｘ１から前記消灯状態における１回前の前記二次画像データ列Ｘ１を減算した結果と、前記消灯状態における最新の前記二次画像データ列Ｘ１から前記点灯状態における１回前の前記二次画像データ列Ｘ１を減算した結果とを交互に生成する。

図４において、前記消灯状態における前記二次画像データ列Ｘ１から前記点灯状態における１回前の前記二次画像データ列Ｘ１を減算した結果が第１減算データ列Ｘoff-onとして示されている。同様に、前記点灯状態における前記二次画像データ列Ｘ１から前記消灯状態における１回前の前記二次画像データ列Ｘ１を減算した結果が第２減算データ列Ｘon-offとして示されている。以下の説明において、減算部８５３が生成する２種類の減算データ列Ｙ１のうち、第２減算データ列Ｘon-offのことを差分データ列Ｙｓと称する。

なお、ラインバッファー８５２、減算部８５３およびサンプリング部８５５は、差分データ列生成部の一例である。前記差分データ列生成部は、画像走査部１１を通じて前記二次画像データ列Ｘ１を順次取得し、発光部１１２の点滅周期ごとに得られる前記点灯時画像データ列Ｘonから前記消灯時画像データ列Ｘoffを減算した結果である差分データ列Ｙｓを順次生成する。

データ選択部８５４は、最新の減算データ列Ｙ１および最新の二次画像データ列Ｘ１の２つのデータ列を入力し、ＭＰＵ８１が出力する動作モード信号Ｍｄに従って、それら２つのデータ列の一方を選択して出力する。

動作モード信号Ｍｄが前記開走査モードを表す信号である場合、データ選択部８５４は減算データ列Ｙ１を選択して出力する。一方、動作モード信号Ｍｄが前記閉走査モードを表す信号である場合、データ選択部８５４は二次画像データ列Ｘ１を選択して出力する。

さらに、タイミング調整部８５７は、発光部１１２の点滅周期に同期した同期信号Ｓｓを生成し、その同期信号Ｓｓをサンプリング部８５５に供給する。サンプリング部８５５は、その同期信号Ｓｓに同期してデータのサンプリングを行う。タイミング調整部８５７は、発光部１１２の点滅を制御する発光制御信号Ｌｅに基づいて同期信号Ｓｓを生成する。発光制御信号Ｌｅは、発光制御部８４から出力される。

サンプリング部８５５は、動作モード信号Ｍｄが前記開走査モードの状態である場合に、発光部１１２の点滅周期に同期して、減算部８５３が順次算出する２種類の減算データ列Ｙ１から差分データ列Ｙｓをサンプリングする。

なお、前記動作モード信号Ｍｄが前記閉走査モードの状態である場合、サンプリング部８５５は、サンプリングを行わずに入力した二次画像データ列Ｘ１をそのまま出力する。

後処理部８５６は、サンプリング部８５５から出力される差分データ列Ｙｓまたは二次画像データ列Ｘ１に対して予め定められた調整処理を施し、調整処理後のデータ列である記録用画像データ列Ｙｄを生成する。後処理部８５６が生成する記録用画像データ列Ｙｄは、レーザー制御部８６において、光走査部５におけるレーザー光の光量の調節に用いられる。

より具体的には、後処理部８５６は、差分データ列Ｙｓまたは二次画像データ列Ｘ１における前記線状領域からの放出光の光量に相当する各画素のデータを、画素濃度を表すデータに変換する。例えば、差分データ列Ｙｓまたは二次画像データ列Ｘ１における各画素のデータが０〜２５５までの２５６階調のデータであることが考えられる。この場合、後処理部８５６は、最大階調値である２５５から入力した各画素のデータを減算することにより、２５６階調の画素濃度を算出する。

前述したように、レーザー制御部８６は、画像処理部８５が出力する記録用画像データ列Ｙｄが示す各画素の濃度に応じて光走査部５が出力するレーザー光の光量を調節する。これにより、前記動作モード信号Ｍｄが前記開走査モードの状態である場合、画像形成装置２は、画像読取装置１により順次生成される差分データ列Ｙｓに応じた画像を記録シート９に形成する。一方、前記動作モード信号Ｍｄが前記閉走査モードの状態である場合、画像形成装置２は、二次画像データ列Ｘ１に応じた画像を記録シート９に形成する。

なお、画像読取装置１がカラー画像を読み取ることが可能な装置である場合、画像走査部１１は検出する光の色が異なる複数のイメージセンサー１１４を備える。この場合、画像処理部８５は、それぞれ異なる色の画像データに対応する複数の前処理部８５１、複数のラインバッファー８５２、複数の減算部８５３、複数のサンプリング部８５５および複数の後処理部８５６を備える。

また、画像読取装置１がカラー画像を読み取ることが可能な装置である場合、画像形成装置２が、それぞれ異なる色の現像剤に対応する複数の画像形成部４を備えることも考えられる。この場合、画像形成部４各々は、不図示の中間転写ベルトに画像を転写し、この中間転写ベルトの画像が記録シート９に転写される。

以上に示したように、発光制御部８４が、原稿台１３に載置された原稿９０に向けて光を照射する発光部１１２を点滅させる発光制御工程を実行する。また、画像走査部１１が、発光部１１２が前記点灯状態であるときと前記消灯状態であるときとの各々において主走査方向Ｒ１に沿う前記線状領域からの放出光の光量を画素ごとに検出しつつ副走査方向Ｒ２に沿って原稿９０を走査する画像走査工程を実行する。

さらに、画像処理部８５が、画像走査部１１が実行する工程を通じて前記線状領域の各画素についての検出光量に相当する二次画像データ列Ｘ１を順次取得する画像データ列取得工程を実行する。さらに、画像処理部８５が、前記画像データ列取得工程によって発光部１１２の点滅周期ごとに得られる２組の画像データ列Ｘon，Ｘoffのうちの点灯時画像データ列Ｘonから消灯時画像データ列Ｘoffを減算した結果である差分データ列Ｙｓを順次生成する差分データ列生成工程を実行する。

［画像処理結果の具体例］
続いて、図５〜８を参照しつつ、画像処理装置１０が実行する画像処理によって得られる具体的な二次元画像の一例について説明する。図５は、原稿９０の一例を示す図である。図６〜８は、画像処理装置１０において、原稿台カバー１２が開かれた状態で原稿台１３上の原稿９０が前記開走査モードで走査されたときに得られる各データ列から合成した二次元画像を示す。

図６は、発光部１１２を点灯したときに得られる二次画像データ列Ｘ１から合成した二次元画像の一例を示す図である。図７は、発光部１１２を消灯したときに得られる二次画像データ列Ｘ１から合成した二次元画像の一例を示す図である。図８は、差分データ列から合成した二次元画像の一例を示す図である。

画像処理装置１０において、図５が示す２つの原稿９０が前記開走査モードで走査された場合を考える。２つの原稿９０のうちの一方は、一部に開口９００が形成された原稿である。

図５が示す２つの原稿９０が前記開走査モードで走査された場合、点灯時画像データ列Ｘonを副走査方向Ｒ２に沿って合成することによって得られる二次元画像は、例えば図６が示すような画像になる。

図６が示すように、点灯時画像データ列Ｘonの画像は、２つの原稿９０の画像と原稿外領域の画像とを含む画像である。また、図６が示す例では、前記原稿外領域の画像が、外光の像および外光を遮る物体の陰の像などを含むノイズ画像Ｎｇを含む。

一方、図７が示すように、消灯時画像データ列Ｘoffの画像は、２つの原稿９０の陰の画像と原稿外領域の画像とを含む画像である。また、図６および図７が示すように、点灯時画像データ列Ｘonおよび消灯時画像データ列Ｘoffにおける前記原稿外領域の画像はほぼ同じ画像である。

そして、図６に対応する点灯時画像データ列Ｘonから図７に対応する消灯時画像データ列Ｘoffを減算して得られる差分データ列Ｙｓに基づく画像は、図８が示すような画像になる。図８が示すように、差分データ列Ｙｓの画像は、２つの原稿９０の画像と、ノイズ画像Ｎｇが除去された概ね均一な前記原稿外領域の画像とを含む。

差分データ列Ｙｓにおける原稿領域の各画素データは、概ね中間レベルから最大レベルの範囲の前記放出光量に相当するデータである。一方、差分データ列Ｙｓにおける前記原稿外領域の各画素データは、概ね最小の前記放出光量に相当するデータ、即ち、概ね最大濃度のデータである。

また、画像処理部８５は、最新の二次画像データ列Ｘ１と１回前の二次画像データ列Ｘ２とを減算するというごく簡易な処理により、ノイズ画像Ｎｇが除去された差分データ列Ｙｓを導出する。その際、画像処理部８５は、画像濃度データから原稿領域を特定するためのエッジ検出処理などの比較的演算負荷の高い画像処理を前記線状領域ごとに行う必要がない。

従って、原稿台カバー１２が開かれた状態で原稿９０の走査が行われる場合に、画像処理装置１０が採用されれば、外光の影響によって前記原稿外領域にノイズ画像Ｎｇが現れる現象をより簡易な処理によって回避することができる。

さらに、ラインバッファー８５２、減算部８５３およびサンプリング部８５５などは、消費電力が小さく安価な素子によって実現可能である。

［第２実施形態］
次に、図９を参照しつつ、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が備える画像処理部８５Ａについて説明する。画像処理部８５Ａは画像処理装置１０の画像処理部８５の応用例である。

図９は、画像処理部８５Ａのブロック図である。図９において、図３に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、画像処理部８５Ａにおける画像処理部８５と異なる点について説明する。

画像処理部８５Ａは、画像処理部８５の構成に背景置換部８５８が追加された構成を有している。背景置換部８５８は、減算部８５３が生成する差分データ列Ｙｓにおける予め定められた置換条件を満たすデータを予め設定された一の背景データに置換する背景置換処理を実行する。前記置換条件は、画素値が予め設定された下限値を下回るという条件を含む。なお、前記画素値は、差分データ列Ｙｓに含まれる各画素の値である。

また、画像処理部８５Ａにおいて、データ選択部８５４は、最新の減算データ列Ｙ１および最新の二次画像データ列Ｘ１の２つのデータ列を入力し、動作モード信号Ｍｄに従って、それら２つのデータ列の一方を選択して出力する。

さらに、画像処理部８５Ａにおいて、サンプリング部８５５は、動作モード信号Ｍｄが前記開走査モードの状態である場合に、発光部１１２の点滅周期に同期して、減算部８５３が順次算出する２種類の減算データ列Ｙ１から差分データ列Ｙｓをサンプリングする。

図８の例で説明したように、差分データ列Ｙｓにおける前記原稿領域の各画素データは、概ね中間レベルから最大レベルの範囲の前記放出光量に相当するデータである。一方、差分データ列Ｙｓにおける前記原稿外領域の各画素データは、概ね最小の前記放出光量に相当するデータである。

従って、前記置換条件の前記下限値が最小の前記放出光量に近いレベルの値に設定されることにより、前記原稿外領域の各画素データを任意の一様なデータに置換することができる。例えば、前記原稿外領域の各画素データを、画像形成時に白色またはその他の任意の階調の画像として出力されるようなデータに置換することが考えられる。

また、ＭＰＵ８１が、背景データ設定プログラムＰｒ３を実行することにより、操作表示部８０に対するユーザーの操作に従って前記背景データを設定することも考えられる。

なお、画像処理部８５Ａが、それぞれ異なる色の画像データに対応する複数の前処理部８５１、複数のラインバッファー８５２、複数の減算部８５３、複数のサンプリング部８５５および複数の後処理部８５６を備えることが考えられる。この場合、背景置換部８５８は、各色の差分データ列Ｙｓについて前記背景置換処理を実行する。この場合、各色の差分データ列Ｙｓについて同じ階調の前記背景データまたは異なる階調の前記背景データが設定されることが考えられる。

また、前記置換条件が、前記画素値が前記下限値を下回り、かつ、当該画素を含め前記下限値を下回る前記画素値が主走査方向Ｒ１において予め定められた数以上連続しているという条件であることも考えられる。一般に、前記原稿外領域においては、ごく小さな値の複数の前記画素データが連続していることが多い。そのため、前記置換条件が、前記下限値を下回る複数の前記画素データが連続していることを含むことにより、前記背景置換部８５８が前記原稿領域内の前記画素データを前記背景データに置換してしまうことを防止することができる。

[応用例]
以上に示された画像処理部８５，８５Ａにおいて、動作モード信号Ｍｄが前記開走査モードの状態である場合に、動作モード信号Ｍｄが前記閉走査モードの状態である場合よりも副走査方向Ｒ２における画像走査部１１の走査速度、即ち、移動ユニット１１１の移動速度が遅い速度に設定されることが考えられる。これにより、前記開走査モードにおける画像走査部１１による副走査方向Ｒ２の画像解像度が、前記閉走査モードにおける画像解像度の半分にまで低下することを回避できる。

なお、動作モード信号Ｍｄが前記開走査モードを示す状態は、画像走査部１１が走査中に発光部１１２が点滅する動作状態である。一方、動作モード信号Ｍｄが前記閉走査モードを示す状態は、画像走査部１１が走査中に発光部１１２が点灯し続ける動作状態である。

また、画像処理部８５，８５Ａにおいて、動作モード信号Ｍｄが前記開走査モードの状態である場合に、動作モード信号Ｍｄが前記閉走査モードの状態である場合よりも画像走査部１１による副走査方向Ｒ２における前記線状領域の光量の検出周期、即ち、発光制御信号Ｌｅの周期を短くすることも考えられる。これにより、前記開走査モードにおける画像走査部１１による副走査方向Ｒ２の画像解像度が、前記閉走査モードにおける画像解像度の半分にまで低下することを回避できる。さらに、画像走査部１１の走査時間が長くなることも回避できる。

また、以上に示された画像処理部８５，８５Ａの処理が、コンピュータープログラムを実行するプロセッサーによって実現されることも考えられる。例えば、ＭＰＵ８１または画像処理用の他のＭＰＵが、記憶部８２に予め記憶されたプログラムを実行することにより、画像処理部８５，８５Ａの処理と同等の処理を実行することが考えられる。

なお、本発明に係る画像読取装置、画像処理装置および画像読取方法は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された実施形態及び応用例を自由に組み合わせること、或いは実施形態及び応用例を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。

Claims (5)

1. 透明の原稿台に載置された原稿に向けて光を照射する発光部を点滅させる発光制御部と、
   前記発光部が点灯状態であるときと消灯状態であるときとの各々において前記原稿台における主走査方向に沿う線状領域からの放出光の光量を画素ごとに検出しつつ前記主走査方向に直交する副走査方向に沿って前記原稿を走査する画像走査部と、
   前記画像走査部を通じて前記線状領域の各画素についての検出光量に相当する画像データ列を順次取得し、前記発光部の点滅周期ごとに得られる２組の前記画像データ列のうちの前記点灯状態における前記画像データ列から前記消灯状態における前記画像データ列を減算した結果である差分データ列を順次生成する差分データ列生成部と、を備え、
   前記差分データ列生成部は、
   前記画像走査部を通じて順次得られる前記線状領域の前記画像データ列を次の前記画像データ列が得られるまで一時記憶するラインバッファーと、
   前記画像走査部を通じて得られる最新の前記画像データ列および前記ラインバッファーに記憶された１回前の前記画像データ列のうちの予め定められた一方から他方を減算した結果である減算データ列を順次生成する減算部と、
   前記発光部の点滅周期に同期して、前記減算部が順次算出する前記減算データ列から前記差分データ列をサンプリングするサンプリング部と、を備える画像読取装置。
2. 前記差分データ列における、画素値が予め設定された下限値を下回るという条件を含む置換条件を満たすデータを一の背景データに置換する背景置換部をさらに備える、請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記置換条件は、前記下限値を下回る前記画素値が前記主走査方向において予め定められた数以上連続しているという条件をさらに含む、請求項２に記載の画像読取装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像読取装置と、
   前記画像読取装置により順次生成される前記差分データ列に応じた画像を記録シートに形成する画像形成装置と、を備える画像処理装置。
5. 透明の原稿台に載置された原稿に向けて光を照射する発光部を点滅させる工程と、
   前記発光部が点灯状態であるときと消灯状態であるときとの各々において前記原稿台における主走査方向に沿う線状領域からの放出光の光量を画素ごとに検出しつつ前記主走査方向に直交する副走査方向に沿って前記原稿を走査する工程と、
   前記原稿を走査する工程を通じて前記線状領域の各画素についての検出光量に相当する画像データ列を順次取得し、前記発光部の点滅周期ごとに得られる２組の前記画像データ列のうちの前記点灯状態における前記画像データ列から前記消灯状態における前記画像データ列を減算した結果である差分データ列を順次生成する工程と、を含み、
   前記差分データ列を順次生成する工程は、
   ラインバッファーが、前記原稿を走査する工程を通じて順次得られる前記線状領域の前記画像データ列を次の前記画像データ列が得られるまで一時記憶する工程と、
   前記原稿を走査する工程を通じて得られる最新の前記画像データ列および前記ラインバッファーに記憶された１回前の前記画像データ列のうちの予め定められた一方から他方を減算した結果である減算データ列を順次生成する工程と、
   前記発光部の点滅周期に同期して、順次算出される前記減算データ列から前記差分データ列をサンプリングする工程と、を含む、画像読取方法。
   

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