JPH09200440A

JPH09200440A - 画像読取り装置

Info

Publication number: JPH09200440A
Application number: JP8003504A
Authority: JP
Inventors: Shinya Matsuda; 伸也松田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】外光に関する使用環境の適否を知るための作業
負担を軽減することを目的とする。【解決手段】読取り対象の原稿を支持する原稿台２０
と、原稿台２０を照らす光源４０と、原稿画像を電気信
号に変換する撮像手段３０と、電気信号を量子化して外
部装置へ出力する信号処理系とを有し、原稿台２０と撮
像手段３０との間に原稿のセッティングのための開放空
間８０が存在する構造の画像読取り装置１において、光
源４０を消灯させた状態で撮像手段３０の撮像対象面の
照度分布を測定し、測定した照度分布の適否を判別し、
測定した照度分布が不適正であった場合にその旨を操作
者に知らせる、環境チェック機能を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、書籍や雑誌などの
製本された原稿の読取りに好適な画像読取り装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ブックスキャナと呼称される画像読取り
装置が商品化されている。この装置では、原稿台の上方
に撮像系が配置され、原稿台と撮像系との間に高さ数十
ｃｍの開放空間が存在する。書籍や雑誌などの製本形態
の原稿（これを「ブック原稿」と呼称する）の読取りに
際して、ユーザーは原稿台上にブック原稿を見開いた状
態で上向きにセットする。スタートキーのオンに呼応し
て原稿の走査が開始され、読み取られた画像が走査と並
行して逐次に外部装置へ出力される。外部装置がプリン
タであれば、リアルタイムで複写画像が形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のブックスキャナ
を用いると、原稿台上でページをめくることができるの
で、多数ページの読取り作業の能率を高めることができ
る。また、書籍を見開いてうつ伏せ（下向き）にセット
する場合に比べて、書籍の受けるダメージを格段に低減
することができる。

【０００４】しかし、読取り対象面（原稿面）が装置外
の空間に対して露出した状態、すなわちユーザーが原稿
面を見ることのできる状態で読取りが行われるので、室
内照明や太陽光などの外光（環境光）の影響を考慮する
必要がある。過剰に明るい環境では露出オーバーとな
り、原稿台の照度が不均一であれば読取り画像の濃淡に
むらが生じる。

【０００５】従来では、サービスマン又はユーザーが、
実際にブックスキャナによる読取り作業を行い、ブック
スキャナが読み取った画像のプリント出力を見て使用環
境の適否を判断しなければならなかった。また、環境光
の影響が比較的に軽微な場合であっても、より良好な読
取り画像を得るには、設置位置や向きを変えたり暗幕で
外光を遮断したりする環境改善を実施する必要があっ
た。

【０００６】本発明は、外光に関する使用環境の適否を
知るための作業負担を軽減することを目的としている。
他の目的は、外光に関する使用条件の制約を緩和して実
用性を高めることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の装置
は、読取り対象の原稿を支持する原稿台と、前記原稿台
を照らす光源と、原稿画像を電気信号に変換する撮像手
段と、前記電気信号を量子化して外部装置へ出力する信
号処理系とを有し、前記原稿台と前記撮像手段との間に
原稿のセッティングのための開放空間が存在する構造の
画像読取り装置であって、前記光源を消灯させた状態で
前記撮像手段の撮像対象面の照度分布を測定し、測定し
た照度分布の適否を判別し、測定した照度分布が不適正
であった場合にその旨を操作者に知らせる、環境チェッ
ク動作の実行が可能に構成されている。

【０００８】請求項２の発明の装置は、前記撮像対象面
内に均一濃度の基準画像部分が設けられており、前記光
源を消灯させた状態で測定した前記基準画像部分の照度
に応じて、外光による照度むらを補うように原稿の読取
り時に前記撮像手段の出力を補正する画像処理手段を有
する。

【０００９】請求項３の発明の装置は、前記光源を消灯
させた状態で測定した前記撮像対象面の照度分布に基づ
いて、外光による照度むらを補うように原稿の読取りに
際して前記光源の発光量を調整する照明制御手段を有す
る。

【００１０】撮像対象面とは、撮像手段の撮像面に投影
される被写体表面を意味する。原稿がセッティングされ
ていないときには、原稿台又は原稿台とその近辺部分が
被写体となる。原稿がセッティングされているときに
は、原稿面が撮像対象面の全体又は一部となる。外光と
は、撮像対象面に入射する光、すなわち光源の発する照
明光以外の光を意味する。

【００１１】当該画像読取り装置を設置したとき又は使
用環境が変わったときなど、適時に環境チェック動作が
実行される。動作の開始は操作指示又は電源投入などに
呼応する。環境チェック時には、原稿がセッティングさ
れていない状態が望ましい。

【００１２】環境チェックでは、まず、光源を消灯させ
た状態で撮像対象面の照度分布が測定される。具体的に
は、例えば撮像面の各画素の受光量を測定する。原稿台
にフォトトランジスタなどの光検知センサを点在させ
て、大まかに照度分布を測定してもよい。照度分布は、
撮像対象面内の照度のバラツキとともに、最大照度及び
最小照度を示す。

【００１３】次に、照度分布の適否が判別される。不適
正となる場合としては、例えば、最大照度が許容上限を
越えた場合（露出オーバーになる）、最小照度と最大照
度との比が許容値を越えた場合（濃度むらになる）など
がある。

【００１４】そして、照度分布が不適正であった場合に
は、その旨を操作者に知らせる処理が行われる。例え
ば、当該画像読取り装置は、操作パネル上でメッセージ
を表示したり、警報音を発したりする。

【００１５】撮像対象面における外光の照射量のバラツ
キが許容範囲内であれば、実際に原稿を読み取る際に、
撮像手段の出力を補正することによって、照射量照度が
一様であるときと同様の読取り画像を出力することがで
きる。外光による最大照度が比較的に大きい値（ただし
許容上限以下）である場合は、光源の発光量を低減する
発光量調整を行うことによって、露出オーバーを避ける
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１はブックスキャナ１の外観を
示す斜視図、図２はブック原稿ＢＤをセッティングした
状態を示す図である。

【００１７】ブックスキャナ１は、電気回路などを収納
する本体ハウジング１０、原稿を支持する暗色の原稿台
２０、原稿画像を電気信号に変換する撮像ユニット３
０、及び原稿の照明を担うランプユニット４０を備えて
いる。原稿台２０は本体ハウジング１０の前面側に配置
されている。撮像ユニット３０は、原稿台２０の上方に
配置され、本体ハウジング１０の上面から上方に延びた
支柱１２によって片持ち形式で支持されている。ランプ
ユニット４０は、撮像ユニット３０の下面側に配置さ
れ、支柱１２に固定されている。原稿台２０と撮像ユニ
ット３０との間の空間８０は装置外の自由空間に対して
開放されており、ブック原稿のセッティングに十分な広
さを有している。原稿台２０と撮像ユニット３０との距
離は３０ｃｍ以上である。

【００１８】本体ハウジング１０の前面の上端側に操作
パネルＯＰが設けられており、下端側に原稿面の高さを
検出するための測距板１６が固定されている。測距板１
６の前面側の表面は光沢性の平面であり、原稿台２０の
上面に対する４５°の傾斜面となっている。この測距板
１６の上端面は、シェーディング補正のための白色板１
８として機能する。本体ハウジング１０における操作パ
ネルＯＰに向かって右側の側面には、メインスイッチ５
１が設けられている。

【００１９】原稿台２０の左右方向の両側には、ユーザ
ーが読取りの開始を指示するためのスタートキー５２が
１つずつ設けられている。また、原稿台２０の前面側に
は、アームレスト２５が設けられている。

【００２０】撮像ユニット３０は、ＣＣＤアレイからな
るラインセンサ３１、結像レンズ３２、及びミラー３３
を有している。ミラー３３と結像レンズ３２とによっ
て、原稿画像がラインセンサ３１の受光面に投影され
る。結像レンズ３２は、前後方向に移動可能に設けられ
ており、図示しないＡＦ機構によって位置決めされる。

【００２１】ラインセンサ３１は、図示しない走査機構
の可動体に取付けられており、ＣＣＤ素子の配列方向を
上下方向に保った状態で左右方向（副走査方向）Ｍ２に
沿って平行移動をする。この平行移動によって２次元の
原稿画像の撮像が行われる。つまり、ブックスキャナ１
においては、ラインセンサ３１の移動によって２次元の
撮像面が形成されることになる。ラインセンサ３１に代
えてエリアセンサを用いた場合には、その受光面が撮像
面になる。原稿画像の主走査方向は、原稿台２０上では
前後方向であり、撮像面上では上下方向である。

【００２２】以上の構成のブックスキャナ１は、ブック
原稿の読取りに好適な画像入力手段である。ブックスキ
ャナ１とディジタル複写機とを組み合わせることによ
り、各種の原稿に適合する総合的な複写システムを構成
することができる。

【００２３】ブックスキャナ１の使用に際して、ユーザ
ーは、図２のように原稿台２０の上にブック原稿ＢＤを
見開いた状態で上向きに置く。そのとき、測距板１６の
下端にブック原稿ＢＤを押し当てて位置決めを行う。つ
まり、測距板１６と原稿台２０との境界が原稿のセッテ
ィングの基準線となっている。その基準線の中央が基準
位置Ｐ０（図３参照）である。原稿台２０は左右独立に
上下移動可能に構成されている。これにより、見開いた
ときの左右のページの高さをほぼ同一にすることができ
る。

【００２４】ブックスキャナ１では、同一の原稿に対し
て２回の走査（原稿画像の読取り）が行われる。ブック
原稿ＢＤでは、シート原稿と違って原稿面が湾曲してい
るので、湾曲状態に応じて撮像のピント調整を行う必要
がある。輝度の差異を補う処理も必要である。このた
め、１回目の走査（以下、予備スキャンニングという）
で湾曲状態が検出され、その検出結果に基づいて２回目
の走査（以下、本スキャンニングという）で必要な処理
が行われる。外部装置への画像出力は本スキャンニング
時に行われる。本スキャンニング時のラインセンサ３１
の移動方向は、予備スキャンニング時とは逆の方向であ
る。読取りモードには、左右の両ページを一括して読み
取るモード（シート原稿の場合と同様の走査形態）と、
左右の各ページを別々に読み取るモードとがある。どち
らのモードにおいても、各ページに対して予備スキャン
ニングと本スキャンニングとが実施される。

【００２５】図３はブック原稿ＢＤの読取りの一例を示
す平面図である。図３（Ａ）は原稿台２０上にブック原
稿ＢＤがセッティングされた状態を示し、図３（Ｂ）は
読取り画像Ｇ０を示している。

【００２６】読取り画像Ｇ０は、ブック原稿ＢＤの読取
り対象面の像Ｇ１、原稿台２０の像Ｇ２０、及び測距板
１８に写った像Ｇ１８から構成されている。像Ｇ１８の
内の像Ｇ１８１，１８２は、見開いた状態のブック原稿
ＢＤにおける端面（書籍における「天」と呼称される部
分）の形状を示している。像Ｇ１８の内の像Ｇ１８１，
１８２以外の部分は、測距板１８に写った背景像であ
る。像Ｇ１８と像Ｇ２０との境界は上述の基準線に対応
し既知であるので、その境界と像Ｇ１８１，１８２の輪
郭線との距離（画素数）から原稿面の高さを算定するこ
とができる。像Ｇ１と像Ｇ２０との境界は、原稿面の下
地色と原稿台２０の色との差異を利用して容易に判別す
ることができる。像Ｇ１と像Ｇ２０との境界が判れば、
撮像面上でのブック原稿ＢＤの端縁が判明する。

【００２７】なお、像Ｇ１の上端縁及び下端縁が湾曲し
ているのは、原稿面の高さが一定ではないからである。
つまり、撮像面に近い被写体は遠くの被写体よりも大き
く撮像される。本スキャンニング時には、予備スキャン
ニング時に得た原稿面の高さ情報に基づいて、湾曲した
像Ｇ１を原稿面の高さが一定である場合の像に補正する
画像処理が行われる。

【００２８】ところで、図２によく示されるように、ブ
ックスキャナ１においては、ブック原稿ＢＤの読取り対
象面が装置外の空間に対して露出した状態で読取りが行
われるので、通常は読取り対象面に室内照明光などの外
光が入射する。ブックスキャナ１は、外光が読取りの妨
げになるか否かの自動判定をする環境チェック機能を備
えている。

【００２９】図４は環境チェック動作のフローチャート
である。オペレータ（ユーザー、サービスマンなど）
は、原稿台２０上に何も置かない状態で、例えば操作パ
ネルＯＰ上のテストキーのオンといった特定の指示操作
を行う。指示操作に呼応して、ブックスキャナ１は、ラ
ンプユニット４０を消灯させた状態でラインセンサ３１
によって撮像対象面の照度分布を測定する（＃１１〜１
４）。すなわち、ラインセンサ３１を予備スキャンニン
グ時と同じ方向に移動させながら、ラインセンサ３１の
出力を量子化することにより、画素単位で照度を測定す
る（＃１５〜１７）。原稿台２０上に原稿がセッティン
グされていない場合において、外光の影響がなければ、
原稿面の高さは副走査方向の全域にわたって零となる。
しかし、例えばスポットライトの写り込みなどに起因し
て、実際には高さが零であるにも係わらず測定した高さ
が零でないという場合がある。ただし、零でない部分が
局所的であれば、後述のデータ補間が可能であるので、
ブック原稿ＢＤの読取りに支障はない。

【００３０】次に、測定した照度分布及び原稿面の高さ
の適否を判別し、警告の要否を決める（＃１８）。ここ
で、原稿台２０の照度の最大値が許容上限値（例えば１
０００ｌｘ）を越える場合には、露出オーバーになる。
したがって、この場合は、たとえ原稿台２０の照度が均
一であったとしても、読取り品質の確保の上で照度分布
は不適正であり、警告が必要である。原稿台２０の照度
の最大値に対する最小値の比（最小値／最大値）が７０
％より小さい場合も、原稿台２０の照度むらが顕著であ
るので、警告が必要である。また、原稿面の高さが副走
査方向の一定距離以上にわたって連続して零でなけれ
ば、ブック原稿ＢＤの読取りに支障が生じるので警告が
必要である。照度分布及び原稿面の高さの少なくとも一
方が不適正である場合には、その旨をオペレータに知ら
せるための警告表示を行う（＃２０）。例えば操作パネ
ルＯＰ上でメッセージ文を表示する。

【００３１】警告が不要の場合、すなわち外光に関して
は使用環境が許容範囲内である場合には、照度補正の要
否を判別する（＃１９）。原稿台２０の照度むらが軽微
であれば、そのまま処理を終える。原稿台２０の照度む
らが顕著であれば、白色板１８及び原稿台２０の照度分
布に基づいて、照度補正係数を算定し（＃２１）、既存
の照度補正係数に代えて算定した照度補正係数を読取り
制御パラメータとして設定する（＃２２）。なお、ブッ
クスキャナ１の工場出荷段階では、ランプユニット４０
の配光特性やラインセンサ３１の受光感度のバラツキを
補う照度補正係数が不揮発性メモリに格納されている。

【００３２】図５は読取り動作のフローチャート、図６
は原稿面の高さ補正の手順を示す図である。スタートキ
ー５２のオンに呼応して、ランプユニット４０を点灯し
て予備スキャンニングを開始する（＃５１）。予備スキ
ャンニングでは、原稿面の高さを測定する（＃５２〜５
４）。予備スキャンニングが終了すると、測定した原稿
面の高さの補正が必要か否かをチェックする（＃５
５）。図６（Ａ）のように、測定した原稿面の高さＨが
極端に変化している場合には、補正が必要である。この
場合には、環境チェック時に測定した高さＨ０〔図６
（Ｂ）〕に基づいて、高さＨの補正を行う（＃６１）。
すなわち、予備スキャンニングで得た高さＨから環境チ
ェック時に測定した高さＨ０を差し引き〔図６
（Ｃ）〕、データ補間によって真の高さの近似値Ｈ’を
求める〔図６（Ｄ）〕。

【００３３】こうして原稿面の高さＨ’が得られると、
直ちに本スキャンニングを開始する（＃５６）。本スキ
ャンニングでは、原稿面の高さＨ’に基づいてピント調
整を行いながら原稿画像を読み取り（＃５７）、以前に
設定した照度補正係数を画像データに乗じる照度補正処
理を行う（＃５８）。ラインセンサ３１の移動はセンサ
位置が読取り倍率で定まる移動範囲の終点に達するまで
続けられる（＃５９，６０）。

【００３４】図７はブックスキャナ１の信号処理系１０
０のブロック図である。ラインセンサ３１の出力は、Ａ
Ｄ変換部１０２によって例えば８ビットの画像データＤ
１０２に変換される。

【００３５】予備スキャンニング時には、画像データＤ
１０２は、一時メモリ１０４に一旦格納され、ＣＰＵ１
０１を経由して輝度検出部１１２に転送される。輝度検
出部１１２は、副走査方向の所定ライン毎に各画素の輝
度を集計して輝度ヒストグラムを作成し、下地輝度及び
画像の有無の判別のための閾値を算出する。計数部１１
３は、輝度ヒストグラムに基づいて、輝度が閾値以下の
画素の個数をカウントする。位置検出部１１４は、撮像
面における走査位置を指し示す。ＣＰＵ１０１は、下地
輝度、画像に対応した画素の度数、走査位置の３つの情
報に基づいて、原稿面の高さＨを算定する。本スキャン
ニング時には、ＡＤ変換部１０２から画像処理部１０３
へ画像データＤ１０２が送られる。なお、ＣＰＵ１０１
は、メモリ１０５内のプログラムに従って、ランプ制御
部４５及びセンサ駆動部３５を含む駆動系を制御する。

【００３６】上述の実施形態によれば、ラインセンサ３
１によって外光の照度分布を測定するので、光センサを
原稿台２０上に点在させて照度分布を測定する場合と比
べて高精度の測定が可能になるとともに、装置の機構構
成の簡単化を図ることができる。

【００３７】上述の実施形態において、露出オーバーを
避けるために、外光の照射量に応じてランプユニット４
０の発光量を低減してもよい。原稿面の明るさを一様に
するために、外光に起因した照度むらを補うようにライ
ンセンサ３１の移動と同期させてランプユニット４０の
発光量を調整することも可能である。

【００３８】

【発明の効果】請求項１乃至請求項３の発明によれば、
オペレータは、読取り画像の出力結果を見て外光の影響
を判断する必要がなく、外光に関して使用環境が適正で
あるか否かを容易に確認することができる。

【００３９】請求項２及び請求項３の発明によれば、外
光に関する使用条件の制約が緩和され、実用性が高ま
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブックスキャナの外観を示す斜視図である。

【図２】ブック原稿をセッティングした状態を示す図で
ある。

【図３】ブック原稿の読取りの一例を示す平面図であ
る。

【図４】環境チェック動作のフローチャートである。

【図５】読取り動作のフローチャートである。

【図６】原稿面の高さ補正の手順を示す図である。

【図７】ブックスキャナの信号処理系のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ブックスキャナ（画像読取り装置）ＢＤブック原稿（原稿）１８白色板（基準画像部分）２０原稿台３０撮像ユニット（撮像手段）４０ランプユニット（光源）４５ランプ制御部（照明制御手段）８０空間（開放空間）１００信号処理系１０１ＣＰＵ１０３画像処理部（画像処理装手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】読取り対象の原稿を支持する原稿台と、前
記原稿台を照らす光源と、原稿画像を電気信号に変換す
る撮像手段と、前記電気信号を量子化して外部装置へ出
力する信号処理系とを有し、前記原稿台と前記撮像手段
との間に原稿のセッティングのための開放空間が存在す
る構造の画像読取り装置であって、前記光源を消灯させた状態で前記撮像手段の撮像対象面
の照度分布を測定し、測定した照度分布の適否を判別
し、測定した照度分布が不適正であった場合にその旨を
操作者に知らせる、環境チェック動作の実行が可能に構
成されたことを特徴とする画像読取り装置。
【請求項２】前記撮像対象面内に均一濃度の基準画像部
分が設けられており、前記光源を消灯させた状態で測定した前記基準画像部分
の照度に応じて、外光による照度むらを補うように、原
稿の読取り時に前記撮像手段の出力を補正する画像処理
手段を有した請求項１記載の画像読取り装置。
【請求項３】前記光源を消灯させた状態で測定した前記
撮像対象面の照度分布に基づいて、外光による照度むら
を補うように、原稿の読取りに際して前記光源の発光量
を調整する照明制御手段を有した請求項１記載の画像読
取り装置。