JP6728722B2 - スキャナーおよび画像データの生成方法 - Google Patents

Description

本発明は、スキャナーに関する。

従来、複数のセンサーを使って原稿をスキャンし、各センサーが検知したセンサー出力を合成して画像データを生成する技術が知られている。例えば、特許文献１や特許文献２に開示された技術おいては、原稿読取領域からの光が所定の光路を通って複数のセンサーに達することによって原稿がスキャンされる。また、特許文献１に開示された技術おいては、原稿読取領域に対して副走査方向に異なる位置に位置補正用マーカが配置されており、光路内の反射鏡の角度を変更することによって位置補正用マーカからの光が２個のセンサーに達する状態とすることもできる。そして、当該状態において読み取られた信号に基づいて主走査方向のずれを解消するように画像データを補正するためのデータが取得される。

特許４８６４０２１号公報 米国特許８３４５３２５号

上述した従来技術においては、画像データを補正するためのデータを取得するために反射鏡を駆動させる必要があった。従って、反射鏡の駆動のための機構や当該機構に動力を伝達するための構成等が必要になってしまう。
本発明は、簡易な構成によって画像データの補正を可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するためのスキャナーは、センサーを使って原稿をスキャンするスキャナーであって、第１の波長の光を発生させる第１光源と、第１の波長の光を受けると光を発するマークと、同一マークの発する光を複数のセンサーが検知したセンサー出力に基づいてセンサー間のずれを算出するずれ算出部と、第１の波長の光を含まない光を発生させる第２光源と、第２光源からの光が原稿に当たって反射した光を複数のセンサーが検知したセンサー出力とずれとに基づいて画像データを生成する画像生成部と、を備える。

すなわち、発明の一実施形態にかかるスキャナーにおいては、第１の波長の光に基づいてマークが発した光と、第２光源からの光が原稿に当たって反射した光とが同一（またはほぼ同一）の光路を通って同一のセンサーで検知される。従って、光路を変更するための機構部や動力伝達のための構成等を備えることなく、マークからの光と原稿からの反射光とをセンサーで検出することができる。そして、マークからの光に基づいてセンサー間のずれを予め算出しておくことにより、当該ずれに基づいて各センサーのセンサー出力を合成し、原稿のスキャン結果を示す画像データを生成することができる。このため、簡易な構成によってずれが補正された画像データを生成することができる。

図１Ａは本発明の実施形態にかかるスキャナーの要部模式図であり、図１Ｂはスキャナーの要部斜視図である。 図２Ａは本発明の実施形態にかかるスキャナーの要部斜視図であり、図２Ｂ、図２Ｃはマークとセンサーとの関係を示す模式図である。 スキャン処理を示すフローチャートである。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）スキャナーの構成：
（１−１）マークの構成：
（１−２）マークによる補正：
（２）スキャン処理：
（３）他の実施形態：

（１）スキャナーの構成：
本実施例は、米国特許８３４５３２５号の構成に本発明の実施形態としての構成を付加したものを用いて説明を行う。
図１Ａ、１Ｂ、図２Ａは、本発明の実施形態にかかるスキャナーの構成を説明する図である。なお、これらの図は、米国特許８３４５３２５号から引用した構成に本発明の実施形態としての構成を付加して説明するための図である。すなわち、本発明の一実施形態は、従来のスキャナーを含めた種々のスキャナーに対して本発明にかかる構成を付加することによって実現可能である。むろん、スキャナーの構成はこれらの図に示す構成に限定されず、種々の構成によって本発明を実施可能である。本実施形態にかかるスキャナー１０は、シートフィーダーによって原稿Ｍを搬送し、搬送経路内の読取領域で当該原稿Ｍを読み取るスキャナーであり、図１Ａは、スキャナー１０の要部の構成を、読取領域における原稿Ｍの面と平行、かつ、原稿Ｍの搬送方向に垂直な方向から眺めた状態を示す図である。図１Ｂおよび図２Ａは、スキャナー１０の要部の斜視図である。図１Ａ、１Ｂ、図２Ａにおいては、スキャナー１０において光路を形成する構成要素と光路の周辺の部材を要部として示しており、原稿Ｍの搬送機構などの駆動部等は省略されている。

スキャナー１０は、板状のガラス１２とガラス１２の面に平行に配置されるカバー１１とを備えており、原稿Ｍは、図示しないシートフィーダーによってガラス１２とカバー１１との間を搬送される。カバー１１においては、ガラス１２の面に対面する位置に原稿Ｍの幅方向の所定長さ（原稿Ｍの最大サイズの全幅以上の長さ）に渡る色基準板１１ａが取り付けられている（幅方向は図１Ｂ，２Ａ参照）。色基準板１１ａは、スキャナー１０が出力する画像データにおける基準の色であり、本実施形態においては基準の白である。

ガラス１２から見たカバー１１の反対側には、光源２０、平面鏡３１，３２，３４、多目的光学部材３３、基板４０が備えられている。光源２０は、非可視光である赤外線を発生させる第１光源と、ＲＧＢ（赤、緑、青）の各色の光を発生させる第２光源とを備えている。第２光源は、色基準板１１ａの全幅に渡る光を色基準板１１ａに向けて出力することが可能であり、光が色基準板１１ａまたは原稿Ｍに到達すると、乱反射し、その多くはガラス１２に向けて進行する。本実施形態において当該反射光の主な成分は、ガラス１２の面に対してほぼ垂直に進行する。

なお、図１Ａ、１Ｂ、図２Ａにおいては、一部の光路を光路Ｌとして示している。なお、第１光源は、第２光源と同一（またはほぼ同一）の光路Ｌを進行する赤外線を出力するように、赤外線の出力方向が設定されている。ただし、第１光源は、少なくとも後述するマーク１１ｂに赤外線が到達するように向き等が構成されていれば良く、色基準板１１ａの全幅に渡る赤外線が出力されても良いし、マーク１１ｂの存在領域のみに向けて赤外線が出力されても良い。また、本実施形態においてはマーク１１ｂの発した光がセンサー４１に到達すれば良いため、第１光源は、第２光源と異なる位置や方向から色基準板１１ａやマーク１１ｂに赤外線を照射するように構成されても良い。光源から光を色基準板１１ａ方向に照射するための構成としても、種々の構成が採用可能であり、特定の位置に配置された光源の光を導光板でスキャナーの全幅に渡る光に変換する構成等を備えていてもよい。

平面鏡３２は、色基準板１１ａまたは原稿Ｍで反射した光の進行先に配置されている。平面鏡３２は、幅方向に長い略直方体の部材であり、ガラス１２側に向いた面３２ａと対向する面３２ｂは鏡面かつ平面である。従って、色基準板１１ａまたは原稿Ｍで反射した光が平面鏡３２の面３２ａに到達すると、当該光は鏡面反射してさらに進行する。当該光の進行先には平面鏡３１が配置されている。

平面鏡３１は、幅方向に長い略直方体の部材であり、平面鏡３２側に向いた面３１ａは鏡面かつ平面である。従って、平面鏡３２で反射した光が平面鏡３１の面３１ａに到達すると、当該光は鏡面反射してさらに進行する。当該光の進行先には多目的光学部材３３が配置されている。

多目的光学部材３３は、複数の非平面鏡３３ａ、３３ｃおよび複数の絞り３３ｂを有した部材である。複数の非平面鏡３３ａのそれぞれは、窪んだ曲面であるとともに鏡面である（凹面鏡である）。従って、平面鏡３１で反射した光が多目的光学部材３３の非平面鏡３３ａに到達すると、当該光は反射し、集光しながらさらに進行する。当該光の進行先には平面鏡３２の面３２ｂが存在する。

非平面鏡３３ａで反射した光が平面鏡３２の面３２ｂに到達すると、当該光は鏡面反射し、さらに集光しながら進行する。当該光の進行先には多目的光学部材３３の絞り３３ｂが存在する。従って、平面鏡３２で反射した光が絞り３３ｂに達すると、光量が絞られながらさらに進行する。当該光の進行先には平面鏡３４が配置されている。

平面鏡３４は、幅方向に長い略直方体の部材であり、多目的光学部材３３側に向いた面３４ａは鏡面かつ平面である。従って、絞り３３ｂを通った光が平面鏡３４の面３４ａに到達すると、当該光は鏡面反射してさらに進行する。当該光の進行先には多目的光学部材３３の非平面鏡３３ｃが存在する。

非平面鏡３３ｃは、入射した光がセンサー４１の幅に渡る光に変換されるように反射する鏡面である。すなわち、センサー４１は、幅方向に複数の素子を備えたセンサーであり、基板４０において幅方向に複数個並べられている。平面鏡３４で反射した光が非平面鏡３３ｃに達すると、光の幅がセンサー４１の検出域に渡る光に変換され、センサー４１に到達する。従って、光がセンサー４１に達すると光の強弱が素子によって検知され、センサー４１は素子毎の光の強弱を示す情報を出力する。なお、本実施形態においてセンサー４１は、可視光の強弱を検知するセンサーである。

以上のように、本実施形態においては、幅方向の全域にわたる光が複数回反射されてセンサー４１に達するように構成されている。また、光路内には凹面鏡である非平面鏡３３ａが複数個備えられており、当該非平面鏡３３ａに入射した光は集光されて幅が狭くなる。従って、光路を進行する過程で光は幅方向に複数個の光束に分離される。このため、基板４０において、幅方向に並べられた複数個のセンサー４１によって、ガラス１２付近で幅方向の全域にわたって存在していた光の全てを検出することができる。

また、以上のようにして分離された各光路Ｌの端部は、ガラス１２の同一部分を透過した光から構成されている。すなわち、隣り合う複数のセンサー４１の端部からの出力情報は、重複した領域を読み取って得られた情報である。そこで、本実施形態においてスキャナー１０は、原稿Ｍの読取を行う際、センサー４１で重複して読み取った部分を削除して、原稿Ｍが再現される状況となるように合成して１ライン分の画像データを生成する。

（１−１）マークの構成：
ただし、基板４０の各センサー４１の位置には、既定の位置に対する誤差が生じ得る。すなわち、センサー４１や多目的光学部材３３など、光路Ｌに存在するいずれかの部材の位置が製造バラツキや熱膨張等によって設計位置からずれている場合、センサー４１の位置に誤差が生じた状態となる。そこで、本実施形態においては、スキャナー１０が備えるマークによって当該誤差を補正する構成が採用されている。

本実施形態においては、図１Ａに示すように、ガラス１２の原稿Ｍの載置面にマーク１１ｂが形成されている。マーク１１ｂは、複数のセンサー４１による重複した読取領域に形成される。従って、本実施形態においてマーク１１ｂは、幅方向に複数個並ぶように形成されている。本実施形態において、マーク１１ｂは、第１光源から出力された赤外線（第１の波長の光）を受けると蛍光を発し、第２光源から出力されたＲＧＢの各色の光を透過させる物体であり、蛍光物質であるインビジブルインク（Ｅｕ（ユーロピューム）キレート化合物）によって形成されている。なお、本実施形態においてマーク１１ｂから発生する蛍光は可視光である。

本実施形態において原稿Ｍのスキャンが行われる場合には、光源２０の第２光源からＲＧＢの各色の光が原稿Ｍに照射される。従って、光源２０の第２光源から出力された光の光路内にマーク１１ｂが存在する場合、光源２０から出力された光がマーク１１ｂを透過して原稿Ｍに達し、原稿Ｍで反射し、さらに、マーク１１ｂを透過し、ガラス１２を透過して進行していく。従って、原稿Ｍの読取のために光源２０の第２光源から出力される光の光路にマーク１１ｂが存在しても、当該光は原稿Ｍの内容を反映した強弱でセンサー４１まで到達する。このため、マーク１１ｂに影響されることなくスキャンを行うことが可能である。

さらに、本実施形態において、原稿Ｍからの反射光の主な成分は、ガラス１２の面に対してほぼ垂直に進行する。従って、光源２０の第２光源から出力された光が原稿Ｍに当たって反射した光がマーク１１ｂを垂直に透過する。このため、屈折率の差異に起因する反射がマーク１１ｂから発生しない（または無視できる）状態を実現することが可能であり、マーク１１ｂに影響されることなくスキャンを行うことが可能である。

（１−２）マークによる補正：
一方、画像データの補正は、予め、マーク１１ｂを光源２０の第１光源の光でスキャンしてずれが算出されることによって実現される。すなわち、ずれの算出は、原稿Ｍのスキャンが行われる前に、光源２０から第１光源の光が出力され、当該光によってマーク１１ｂから発生した蛍光がセンサー４１によって検知された場合のセンサー出力に基づいて行われる。

スキャナー１０の基板４０には、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を有する制御回路が備えられており、当該制御回路が所定のプログラムを実行することにより、ずれの算出と、ずれに基づく補正が行われた画像データの生成とが行われる。このように、本実施形態においては、制御回路がずれ算出部および画像生成部として機能する。

制御回路によって実現されるずれ算出部は、幅方向に並べられた複数のマーク１１ｂのうち、同一のマーク１１ｂ（複数のセンサー４１による重複した読取領域に存在するマーク１１ｂ）の発する光を複数のセンサーが検知したセンサー出力に基づいてセンサー間のずれを算出する。ずれは、センサー間の相対的なずれを補正することができるように定義されていれば良く、本実施形態においては、各センサー４１において同一マーク１１ｂからの光を検出した素子を示す情報と、複数のセンサー４１の相対的な傾斜角を示す情報である。

マーク１１ｂは種々の形状によって実現可能であるが、本実施形態においては、副走査方向（幅方向に垂直な方向）に平行な２個の直線によってマーク１１ｂが構成されている。図２Ｂ、２Ｃは、マーク１１ｂとセンサー４１との関係を模式的に示す図である。これらの図に示すように、マーク１１ｂは、２つのセンサーによる重複した読取領域に副走査方向に平行な２本の直線を設けている。即ち、センサーの数をＮとした場合、マークの形状は全体で２（Ｎ−１）本の直線である。

一方、本実施形態において、センサー４１は、一方向に素子が並ぶラインセンサーであり、基板４０に対して適正に取り付けられると素子が並ぶ方向と主走査方向とが一致する。図２Ｂ，２Ｃにおいては、センサー４１ａ，４１ｂとマーク１１ｂとの位置関係を模式的に示している。これらのセンサー４１ａ，４１ｂは、同一のマーク１１ｂを検知するセンサーである。図２Ｂに示すセンサー４１ａは素子が主走査方向に並んでいるため、基板４０に対して適正に取り付けられたセンサー４１である。図２Ｃに示すセンサー４１ｂは素子が並ぶ方向が主走査方向に対して傾いているため、基板４０に対して適正な向きより傾いた状態で取り付けられたセンサー４１である。なお、図２Ｂ，２Ｃに示すセンサー４１ａ，４１ｂおよびマーク１１ｂの大きさは説明のための大きさであり、相対的な大小関係は実際の関係と異なり得る。また、図２Ｃにおいては、センサー４１ｂが傾いている方向を強調して示している。

マーク１１ｂは副走査方向に平行な直線を含むため、当該直線を主走査方向のセンサー４１ａ，４１ｂの相対的なずれを特定するための基準にすることができる。光源２０の第１光源から光を出力した状態でセンサー４１ａ，４１ｂにてスキャンが行われると、各センサー４１ａ，４１ｂにおいてはマーク１１ｂからの蛍光に基づいてマーク１１ｂの形状を反映した２個の像を検知する。

例えば、図２Ｂに示すセンサー４１ａにおいては、素子４１ａ１，４１ａ２によってマーク１１ｂが検知される。また、図２Ｃに示すセンサー４１ｂにおいては、素子４１ｂ１，４１ｂ２によってマーク１１ｂが検知される。そして、両センサー４１ａ，４１ｂにおいて同一の直線を検知した素子を特定すれば、両素子の出力データを重ねて画像データを生成することにより、センサー４１ａ，４１ｂ間の主走査方向のずれを補正することができる。

例えば、マーク１１ｂを検知した素子のうち、センサー４１ｂの端部側の素子４１ｂ１と、センサー４１ａの非端部側の素子４１ａ１とが同一の直線を検知した素子であると特定すれば、両素子の出力データを重ねて画像データを生成することにより、センサー４１ａ，４１ｂ間の主走査方向のずれを補正することができる。むろん、同一の直線を検知した素子であると特定される素子は、センサー４１ａの素子４１ａ２、センサー４１ｂの素子４１ｂ２であっても良い。

本実施形態においては、主走査方向に２本の直線が並べられたマーク１１ｂが形成されているため、副走査方向のずれは特定することができない。ただし、本実施形態においては、センサーで検知される２本の直線の間隔に基づいてセンサーの傾きを特定できる。即ち、本実施形態においては、マークに基づいてセンサーの相対位置である主走査方向の相対位置と、センサーの相対的な傾きを求める。センサーの副走査方向のずれは、原稿の先端を検知し始めるタイミングのズレに基づいて算出できるので、センサーの主走査方向の相対位置と、センサーの相対的な傾きとを用いることで、画像データの生成が可能になる。

センサーの傾きを求めるため、本実施形態のマーク１１ｂにおいては、センサー４１ａ，ｂで検知される２本の直線の間隔に相当する素子の数が計測される。そして、センサー４１ａにおいて計測された素子の数から計算した２本の直線の間隔Ｎａと２本の直線の実際の間隔Ｌを用いて、センサー４１ａの傾斜角θ₁をａｒｃｃｏｓ（Ｌ／Ｎａ）で計算することができる。同様にセンサー４１ｂの傾斜角θ₂を計算することでセンサー４１ａと４１ｂの相対的な傾きを求めることができる。

例えば、図２Ｂ，２Ｃに示す例であれば、センサー４１ａにおいてマーク１１ｂを検知した素子４１ａ１から素子４１ａ２までに存在する素子の数が８個と計測される。また、１個当たりの素子の間隔がΔＰであれば、素子の数から計算した２本の直線の間隔Ｎａは８ΔＰである。従って、傾斜角θ₁はａｒｃｃｏｓ（Ｌ／８ΔＰ）によって取得される。さらに、センサー４１ｂにおいてマーク１１ｂを検知した素子４１ｂ１から素子４１ｂ２までに存在する素子の数が９個と計測される。また、素子の数から計算した２本の直線の間隔Ｎｂは９ΔＰである。従って、傾斜角θ₂はａｒｃｃｏｓ（Ｌ／９ΔＰ）によって取得される。なお、傾斜角θ₁，θ₂としては、数学上、正負が存在し得るため、図２Ｂに示すθ₁、図２Ｃに示すθ₂のように互いに逆方向への傾きであれば、いずれか一方が正、他方が負になれば良い。そして、本実施形態におけるマーク１１ｂの２本の直線の長さは同一であるため、素子４１ｂ１，４１ｂ２のうち、どちらが先に原稿の先端を検知し始めたか特定するなどして、傾斜の方向を特定することが可能である。

基準の方向（本実施形態においては主走査方向）に対する各センサー４１ａ，４１ｂの傾斜角θ₁，θ₂が取得されると、センサー４１ａ，４１ｂの副走査方向のずれ（傾き）を補正することができる。当該補正は種々の手法によって実現されて良く、例えば、センサー４１ｂにおいて主走査方向へのずれの補正に使用された素子４１ａ１，４１ｂ１を基準とし、任意の素子までの素子の数をＮｒとし、距離Ｎｒ（ｓｉｎ（θ））だけ離れた位置で検知された情報によって画像データを生成すれば、傾斜を補正した状態で画像データを生成することができる。

例えば、素子４１ａ１によって位置Ｐａ1で検知された情報と、副走査方向に素子４１ａ２から距離Ｎａ（ｓｉｎ（θ₁））だけ離れた位置Ｐａ2で素子４１ａ２によって検知される情報と、が同一ラインの画像データを形成すると見なすことにより、傾斜を補正した状態で画像データを生成することができる。なお、位置Ｐａ2で検知される情報は、予め一回の副走査における原稿Ｍの移動量ΔＬが特定されていれば、素子４１ａ２によってＮａ（ｓｉｎ（θ₁））／ΔＬ回後に検知される情報であると特定することができる。一方、素子４１ｂ１によって位置Ｐｂ1で検知された情報と、副走査方向に素子４１ｂ２から距離Ｎｂ（ｓｉｎ（θ₂））だけ離れた位置Ｐｂ2で素子４１ｂ２によって検知された情報と、が同一ラインの画像データを形成すると見なすことにより、傾斜を補正した状態で画像データを生成することができる。なお、位置Ｐｂ2で検知された情報は、予め一回の副走査における原稿Ｍの移動量ΔＬが特定されていれば、素子４１ｂ２によってＮｂ（ｓｉｎ（θ₂））／ΔＬ回前に検知した情報であると特定することができる。

（２）スキャン処理：
次に、上述の基板４０に実装された制御回路がずれ算出部および画像生成部として機能することによって実行されるスキャン処理を詳細に説明する。図３は、スキャン処理を示すフローチャートである。同図３に示すスキャン処理は、例えば、スキャナー１０のシートフィーダーに原稿Ｍがセットされた状態で、スキャナー１０が備える図示しない操作部によって利用者がスキャン指示を行うなどして開始される。

スキャン処理が開始されると、制御回路は、第１光源から赤外線を出力させる（ステップＳ１００）。すなわち、制御回路は、ずれ算出部の処理により、図示しない信号線を介して光源２０を制御し、第１光源から赤外線を出力させる。この結果、赤外線が色基準板１１ａに到達し、色基準板１１ａで反射した後にマーク１１ｂに到達する。赤外線がマーク１１ｂに到達すると、マーク１１ｂから可視光の蛍光が発生し、図１Ａ，１Ｂ，２Ａに示す光路Ｌを進行して複数のセンサー４１に蛍光が到達する。従って、各センサー４１においては、マーク１１ｂの検知結果を示すデータを出力する。

次に、制御回路は、ずれを算出する（ステップＳ１０５）。すなわち、制御回路は、ずれ算出部の処理により、各センサー４１のセンサー出力を取得する。具体的には、制御回路は、同一の領域に存在するマーク１１ｂを読み取った複数のセンサー４１のセンサー出力に基づいて、同一の直線を検知した素子を各センサー４１において特定する。上述の図２Ｂ，２Ｃに示す例であれば、制御回路は、素子４１ａ１，４１ｂ１を特定する。

さらに、制御回路は、マーク１１ｂを構成する２本の直線の主走査方向の距離に相当する素子の数を、各センサー４１において特定し、一方のセンサーに対する他方のセンサーの傾斜角θを特定する。制御回路は、以上の処理をマーク１１ｂが存在する領域のそれぞれについて実行し、複数のセンサー４１について、互いに隣接するセンサー間のずれを算出する。

次に、制御回路は、原稿を搬送する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御回路は、図示しない信号線を介して図示しないシートフィーダーの駆動部を制御する。ステップＳ１１０がループ処理の過程で初回に実行される場合、制御回路は、シートフィーダーを制御して原稿Ｍを読取開始位置まで搬送する。ステップ１１０がループ処理の過程で２回目以降に実行される場合、制御回路は、シートフィーダーを制御して原稿Ｍを既定の搬送量ΔＬだけ副走査方向に搬送する。この結果、原稿Ｍは、当該原稿Ｍの搬送経路内を既定の順序、搬送量で搬送される。

ステップＳ１１０において既定の搬送が行われると、制御回路は、第２光源から赤色光を出力する（ステップＳ１１５）。すなわち、制御回路は、図示しない信号線を介して光源２０を制御し、第２光源から赤色光を出力させる。この結果、赤色光が光路Ｌを進行し、原稿Ｍの内容を反映した強弱で複数のセンサー４１に赤色光が到達する。各センサー４１からセンサー出力が得られると、制御回路は、図示しないメモリにセンサー出力を保存する。

次に、制御回路は、第２光源から緑色光を出力する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御回路は、図示しない信号線を介して光源２０を制御し、第２光源から緑色光を出力させる。この結果、緑色光が光路Ｌを進行し、原稿Ｍの内容を反映した強弱で複数のセンサー４１に緑色光が到達する。各センサー４１からセンサー出力が得られると、制御回路は、図示しないメモリにセンサー出力を保存する。

次に、制御回路は、第２光源から青色光を出力する（ステップＳ１２５）。すなわち、制御回路は、図示しない信号線を介して光源２０を制御し、第２光源から青色光を出力させる。この結果、青色光が光路Ｌを進行し、原稿Ｍの内容を反映した強弱で複数のセンサー４１に青色光が到達する。各センサー４１からセンサー出力が得られると、制御回路は、図示しないメモリにセンサー出力を保存する。

次に、制御回路は、スキャンが終了したか否かを判定する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御回路は、２回目以降のステップＳ１１０が予め決められた回数実行された場合に、スキャンが終了したと判定する。ステップＳ１３０において、スキャンが終了したと判定されない場合、制御回路は、ステップＳ１１０以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１３０において、スキャンが終了したと判定された場合、制御回路は原稿Ｍをさらに搬送し、搬送路から原稿Ｍを排出し、続いて画像生成部の処理を行う。

具体的には、制御回路は、画像生成部の処理により、各色毎に画像合成を行う（ステップＳ１３５）。すなわち、制御回路は、傾斜角θに基づいて基準のセンサーに対して傾斜したセンサーの傾きを補正する。上述の図２Ｂ，２Ｃに示す例であれば、制御回路は、センサー４１ａの素子４１ａ１の出力画像と、素子４１ａ２でＮａ（ｓｉｎ（θ₁））／ΔＬ回後にスキャンした出力画像とを、同一ラインの画像であると見なすなどの処理を行う。また、センサー４１ｂの素子４１ｂ１の出力画像と、素子４１ｂ２でＮｂ（ｓｉｎ（θ₂））／ΔＬ回前にスキャンした出力画像とを、同一ラインの画像であると見なすなどの処理を行う。

そして同一の直線を検知した素子の出力画像が重なるように赤色光による画像データ同士、緑色光による画像データ同士、青色光による画像データ同士のそれぞれを重ねる。上述の図２Ｂ，２Ｃに示す例であれば、制御回路は、素子４１ａ１の出力画像と素子４１ｂ１の出力画像とを重ねる。なお、複数のセンサー４１の出力画像が重なる部分においては、何れか一方の画像を採用し、他方を省略しても良いし、双方の統計値（画像階調値の平均値等）によって画像を生成しても良い。

制御回路は、以上の処理をマーク１１ｂが存在する領域のそれぞれについて実行し、複数のセンサー４１について、互いに隣接するセンサー間のずれを解消した画像データの生成を行う。さらに、制御回路は、以上の処理を各ラインについて実行することにより、原稿Ｍのスキャン結果としての画像を生成する。

次に、制御回路は、画像を出力する（ステップＳ１４０）。すなわち、スキャナー１０は、予め決められた出力先（通信回線で接続されたコンピュータやスキャナー１０に対して接続可能な外部記憶媒体等）に対して、ステップＳ１３５で合成された画像データを出力する。この結果、利用者は出力先において、当該画像データを利用可能になる。以上のスキャナー１０においては、赤外線に基づいてマーク１１ｂが発した光と、第２光源からの光が原稿に当たって反射した光との双方が同一の光路Ｌを通って同一のセンサー４１に達する。

従って、光路Ｌを変更するための機構部や動力伝達のための構成等を備えることなく、マーク１１ｂからの光と原稿からの反射光とをセンサーで検出することができる。そして、第２光源からの光はマーク１１ｂに影響されずに原稿Ｍの内容を反映した状態でセンサー４１に達する。このため、マーク１１ｂからの光に基づいてセンサー間のずれを予め算出しておくことにより、第２光源を原稿Ｍに照射して得られた各センサーのセンサー出力を当該ずれに基づいて合成し、原稿のスキャン結果を示す画像データを生成することができる。従って、簡易な構成によってずれが補正された画像データを生成することができる。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、第１の波長の光を含まない第２光源で原稿をスキャンする構成において、第１の波長の光を受けると光を発するマークによってセンサー間のずれを算出し、画像データを生成する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、本発明にかかるスキャナーは、他の目的にも使用される電子機器である複合機等に備えられていても良い。

さらに、図３に示すスキャン処理を実行する前に予めステップＳ１００，Ｓ１０５が実行され、スキャン処理からはステップＳ１００，Ｓ１０５が省略されていても良い。さらに、図３に示すスキャン処理のステップＳ１１５〜１２５においては、赤、緑、青の順で可視光が出力されたが、むろん、可視光の色の点灯順序は任意である。また、赤、緑、青の３成分を含んだ光（通常は白色光）を第２光源から発生させ、センサー側で３成分を分離して検知してもよい。もちろん、１色の可視光を発生させ、その１色のみをセンサーで検知するモノクロスキャンのみを行う装置に適用することもできる。また、可視光による原稿のスキャンが終わった後に赤外線を用いてマークを検知し、その後で画像合成を行うようにしてもよい。また、画像合成以外の色変換や斜行補正やゴミ除去といった画像処理は、画像合成の前後どちらで行ってもよいし、同時に行ってもよい。

さらに、マーク１１ｂの構成やずれの算出法は、上述の図２Ｂ，２Ｃによって示した例に限定されず、他にも種々の構成を採用可能である。例えば、１本の直線を有するマークによってずれを解消することが可能である。具体的には、図２Ｂ，２Ｃに示す例において、センサー４１ａに対するセンサー４１ｂの傾きがほぼ０であり、両者の相対的なずれが主に主走査方向のみである場合、マーク１１ｂは副走査方向に平行な１本の直線で良い。そして、制御回路が直線を検知した素子の出力画像が重なるように画像データを重ねれば、センサー間のずれを解消した画像データを生成することが可能である。あるいは、主走査方向のズレ、副走査方向のズレ、回転ズレのいずれも算出できるようなマークを採用してもよい。

なお、スキャナーは原稿をスキャンすることができればよくその形態は限定されない。例えば、原稿が移動してスキャンが行われても良いし、センサーが移動してスキャンが行われてもよい。センサーは、少なくともマークと原稿とをスキャンすることができればよく、ラインセンサーであっても良いし、エリアセンサーであっても良い。

第１光源は第１の波長の光を発生させることができればよく、第１の波長の光は、当該第１の波長の光がマークに照射された場合にマークから光を発生するような光であり、マークが発した光がセンサーで検出可能であれば良い。第１光源は、第１光源からの光がマーク、センサーと到達する光路が形成されるようにスキャナーに備えられていれば良い。なお、光路は種々の構造によって提供されて良い。例えば、絞りやレンズ、反射鏡等のいずれかまたは組み合わせによって光路が形成されていても良い。第１光源としては、例えば、非可視光（赤外線や紫外線等）を出力する光源や可視光を出力する光源が挙げられる。

マークは、第１の波長の光を受けると光を発する物体であり、光路内に形成されていれば良い。マークは光路内の任意の位置に形成されていて良く、光路内の物体、例えば、ガラスの原稿台や色基準板、ガラスのカバー、レンズ等に形成されている構成等が挙げられる。第１の波長の光を受けてマークから発する光は、マークからの反射光であっても良いし、マークからの蛍光であっても良い。後者は、蛍光物質によってマークを形成することによって実現される。

なお、非可動のセンサーへの光路内にマークが配置され、第１光源からの光と第２光源からの光が同一またはほぼ同一の光路を通ってセンサーに到達する構成においては、第２光源からの光がマークに照射され得る。従って、マークが第２光源からの光を受けた場合に、センサーに向けた光を発しない（または発しても無視して原稿のスキャンができる）構成であることが好ましい。例えば、第２光源からの光とは異なる波長の可視光を発生させてもよい。

この構成例としては、マークが第２光源からの光を透過させる物質である例が挙げられる。このような物質は、例えば、特殊蛍光色素によって構成されるインビジブルインクが挙げられる。すなわち、第２光源が可視光の光源である場合、Ｅｕ（ユーロピューム）キレート化合物によってインビジブルインクを構成すれば、第２光源が発した可視光がマークに照射されても、マークに影響されることなく原稿の反射光を得ることができ、スキャンを行うことが可能である。

ずれ算出部は、同一マークの発する光を複数のセンサーが検知したセンサー出力に基づいてセンサー間のずれを算出することができればよい。すなわち、スキャナーは複数のセンサーを備えており、各センサーはスキャナーの既定の位置に取り付けられるが、実際の取付位置には誤差が生じ得る。センサーの取付位置に誤差が生じると、誤差が０である前提で各センサーが検知したセンサー出力を合成しても適正な画像データが得られない。

そこで、ずれ算出部は、センサー間のずれを算出する。ずれは、センサー毎の画像のずれを補正することができるように定義されていれば良く、種々の態様で取得されて良い。例えば、任意の座標系において各センサーの位置が特定されても良いし、任意の座標系においてセンサー間の相対的なずれが特定されても良いし、各センサーにおいて同一マークからの光を検出した素子が特定されても良い。なお、同一マークは、ずれを補正できるように定義されていれば良く、形状は種々の形状が採用可能であり、同一マークであると見なすことができるような図形が予め定義されていれば良い。

第２光源は、第１の波長の光を含まない光を発生させることができればよい。すなわち、第２光源からの光がマークに照射された場合であっても、マークからの光が発しない、またはマークからの光が原稿のスキャンにおいて無視できる、またはマークからの光がセンサーに到達しない、ように第２光源が構成されていれば良い。マークからの光が原稿のスキャンにおいて無視できる程度の微量になるのであれば、厳密には、第２光源は、第１の波長の光を含む光を発生させていたとしても、第１の波長の光を含まない光とみなしてよい。第２光源は、第２光源からの光が原稿、センサーと到達する光路が形成されるようにスキャナーに備えられていれば良い。当該第２光源は、例えば、可視光（有彩色光や白色光等）を出力する光源等が挙げられる。

画像生成部は、第２光源からの光が原稿に当たって反射した光を複数のセンサーが検知したセンサー出力とずれとに基づいて画像データを生成することができればよい。すなわち、各センサーは、原稿からの反射光に基づいて原稿の内容をスキャンする。複数のセンサーは原稿の所定部分をスキャンするが、各部分の端部は異なるセンサーによって重複してスキャンされる。そこで、画像生成部は、ずれ算出部で算出されたずれに基づいて、各センサーのセンサー出力を合成して画像データを生成する。

このとき、画像生成部は、原稿の特定部分が画像データにおいて複数回出現する状況や、原稿の特定部分が画像データに出現しない状況が発生しないように画像データを合成することができればよい。例えば、同一マークからの光を検出した素子の出力画像が重なるように、画像生成部が、画像データを重ねる構成であってもよい。この構成によれば、センサーが既定の位置からずれていたとしても、各センサーのセンサー出力を適正に重ねて画像データを生成することができる。なお、同一マークからの光を検出した素子の出力画像が重ねられる構成において、重ねられた部分の周囲においては、一方を削除しても良いし、双方の平均値等によって画素階調値が決められても良い。

マークは、第１光源とセンサーとの間の光路に配置されていれば良いが、その構成例として、第２光源からの光が原稿に当たって反射した光がセンサーに到達するまでの光路でマークを垂直に透過する位置にマークが存在する構成が採用されても良い。すなわち、光路において光がマークを垂直に透過する場合、屈折率の差異に起因する反射がマークから発生しない（または無視できる）状態を実現することが可能であり、マークに影響されることなくスキャンを行うことが可能である。

さらに、マークは種々の形状によって実現可能であるが、その構成例として、マークが、主走査方向、副走査方向の少なくとも一方に平行な直線を含む構成を採用可能である。すなわち、主走査方向に平行な直線を含む場合、当該直線の部分が副走査方向のセンサーのずれを特定するための基準になる。また、副走査方向に平行な直線を含む場合、当該直線の部分が主走査方向のセンサーのずれを特定するための基準になる。そこで、このような直線を含むマークを利用すれば、主走査方向、副走査方向の少なくとも一方へのずれを容易に算出し、画像データを補正することが可能である。すなわち、画像生成部が、複数のセンサーにおいて直線を検知した素子の出力画像を重ねることによって画像データを生成することで、ずれを補正して適正な画像データを生成することが可能である。

なお、主走査方向と副走査方向とは予め決められた方向であり、一般的には両者は互いに垂直である。また、主走査方向としては、例えば、ラインセンサーやエリアセンサーにおいて素子が並ぶ長手方向が挙げられ、副走査方向としては、例えば、原稿やセンサーが移動する方向が挙げられる。なお、マークを含む光路はレンズや絞り、反射鏡等によって、外部から観察した場合の大きさや方向が変動し得るが、光路がどのように変動したとしても、主走査方向と副走査方向はこれらの方向の定義と整合するように光路内のいずれの位置においても定義される。従って、例えば、センサーの周囲やマークの周囲など、種々の位置で主走査方向と副走査方向とが互いに整合するように定義される。

さらに、以上のように、第１の波長の光を含まない第２光源で原稿をスキャンする構成において、第１の波長の光を受けると光を発するマークによってセンサー間のずれを算出し、画像データを生成する手法は、方法の発明や画像データの生成方法の発明としても実現可能である。

１０…スキャナー、１１…カバー、１１ａ…色基準板、１１ｂ…マーク、１２…ガラス、２０…光源、３１，３２，３４…平面鏡、３１ａ，３２ａ，３２ｂ，３４ａ…面、３３…多目的光学部材、３３ａ，３３ｃ…非平面鏡、３３ｂ…絞り、４０…基板、４１，４１ａ，４１ｂ…センサー、４１ａ１，４１ａ２，４１ｂ１，４１ｂ２…素子

Claims (5)

1. 複数のセンサーを使って原稿をスキャンするスキャナーであって、
   第１の波長の光を発生させる第１光源と、
   複数の前記センサーが重複して読み取り可能な位置に形成され、前記第１の波長の光を受けると光を発するマークと、
   前記マークの発する光を複数の前記センサーが検知したセンサー出力に基づいて前記センサー間のずれを算出するずれ算出部と、
   前記第１の波長の光を含まない光を発生させる第２光源と、
   前記第２光源からの光が原稿に当たって反射した光を複数の前記センサーが検知したセンサー出力と前記ずれとに基づいて画像データを生成する画像生成部と、
   を備え、
   前記マークは前記第２光源からの光を透過させる物質であるスキャナー。
2. 前記マークは、蛍光物質である、
   請求項１に記載のスキャナー。
3. 前記マークは、前記第２光源からの光が原稿に当たって反射した光が前記センサーに到達するまでの光路で前記マークを垂直に透過する位置にある、
   請求項１又は請求項２に記載のスキャナー。
4. 前記マークは、副走査方向に平行な直線を含み、
   前記画像生成部は、複数の前記センサーにおいて前記直線を検知した素子の出力画像を重ねることによって画像データを生成する、
   請求項１〜請求項３のいずれかに記載のスキャナー。
5. 複数のセンサーが重複して読み取り可能な位置に形成されたマークに対して、第１の波長の光を含む第１の光源の光を照射し、
   前記第１の光源の光を受けて前記マークが発した光を読み取った複数の前記センサーの出力に基づいて前記センサー間のずれを算出し、
   原稿に対して、前記第１の波長の光を含まない第２の光源の光を照射し、
   前記第２の光源の光が原稿に当たって反射した光を複数の前記センサーが検知したセンサー出力と前記ずれとに基づいて画像データを生成し、
   前記マークは前記第２光源からの光を透過させる物質である、
   画像データの生成方法。

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