JPWO2010125693A1 - 画像読み取り装置、画像形成装置、画像読み取り方法、画像形成方法、画像読み取り方法を実行させるためのプログラム及び画像形成方法を実行させるためのプログラム - Google Patents

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Abstract

プラテンカバー（３２）を開けて読み取りを行う、いわゆるスカイショットにおいて、白基準部材（４０）から生成される白基準値と読み取り画像の出力信号との比較を行い、読み取り画像の出力信号に白基準値以上の値が存在した場合のみ、原稿（３４）の読み取り動作時にイメージセンサユニット（３３）における光源ユニットを消灯した状態での読み取り動作を走査ラインの読み取り動作毎に追加する。

Description

本発明は、画像読み取り装置等に関し、特に、プラテンカバーを開いた状態で原稿読み取りを行う、いわゆるスカイショットにおいて原稿画像から外光の影響を排除する画像読み取り装置、画像形成装置、方法及びプログラムに関する。
従来、複写機等の画像読み取り装置のプラテンガラス（原稿読み取り面）には、このプラテンガラスに載置された原稿を覆う開閉可能なプラテンカバーが設けられている。
一般的に、原稿が薄手の場合は外光を遮断するためプラテンカバーを閉じて読み取りを行うが、例えば、書籍等原稿が厚手の場合はプラテンカバーを開けて読み取りを行う、いわゆるスカイショットが行われる。この場合、プラテンカバーによる外光の遮断が出来ないことにより、プラテンガラス内に入射する外光の影響により原稿読み取り範囲が誤って読み取られ、原稿サイズが正しく認識されない問題があった。
この問題に対応するため、例えば、特許文献１に記載された画像読み取り装置が提案されている。この画像読み取り装置は、カバーを開いたままで、且つ、原稿載置部に原稿を載置した状態で、走査ラインの読み取り動作毎に、光源を消灯して原稿載置部に入射する外光情報を画像読み取り部で読み取り、続いて光源を点灯して原稿画像を画像読み取り部で読み取る制御手段と、読み取られた原稿画像から外光情報により検出される外光の影響を取り除く画像処理手段とを有する構成である。
しかしながら、特許文献１における原稿サイズの検知方法は、原稿サイズの検知は可能であるが、常時走査ラインの読み取り動作毎に、光源を消灯して原稿載置部に入射する外光情報を画像読み取り部で読み取った後、光源を点灯して原稿画像を画像読み取り部で読み取る必要がある。このため走査時間が長くなるという問題があった。
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、スカイショットにおいてプラテンガラス内に入射する外光の影響を排除して原稿を読み取るために正確な原稿サイズの検知を行うと共に、原稿サイズの検知時間の短縮、及び、効率化を行う画像読み取り装置等を提供することを目的とする。
特開２００７−２８４１３号公報
本発明の画像読み取り装置は、原稿を載置する原稿載置部と、前記原稿載置部を覆う開閉自在なカバーと、原稿照明用光源と、センサ基板上に複数実装された光電変換素子と、複数の結像素子をアレイ状に配列してなる結像素子アレイと、を備えた画像読み取り装置であって、原稿読み取り時の白基準となる白基準値を生成するための白基準検出手段と、前記カバーの開いた状態で前記原稿の読み取り動作を行う際に前記光電変換素子からの出力信号を検出する検出手段と、前記白基準値と前記出力信号とを走査ライン毎に比較する比較手段と、前記比較手段による比較の結果、前記出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合に、原稿読み取り動作時に前記原稿照明用光源を消灯して行う読み取り動作を走査ライン毎に追加する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、上記に記載の画像読み取り装置を含み、前記画像読み取り装置の原稿読み取り動作で取得した読み取り画像に含まれる原稿画像以外の領域を排除する画像処理手段を備えたことを特徴とする。
また、本発明の画像読み取り方法は、原稿を載置する原稿載置部と、前記原稿載置部を覆う開閉自在なカバーと、原稿照明用光源と、センサ基板上に複数実装された光電変換素子と、複数の結像素子をアレイ状に配列してなる結像素子アレイと、を備えた画像読み取り装置における画像読み取り方法であって、原稿読み取り時の白基準となる白基準値を生成するための白基準検出ステップと、前記カバーの開いた状態で原稿の読み取り動作を行う際に前記光電変換素子からの出力信号を検出する検出ステップと、前記白基準値と前記出力信号とを走査ライン毎に比較する比較ステップと、前記比較ステップでの比較の結果、前記出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合に、原稿読み取り動作時に前記原稿照明用光源を消灯して行う読み取り動作を走査ライン毎に追加する制御ステップと、を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成方法は、原稿を載置する原稿載置部と、前記原稿載置部を覆う開閉自在なカバーと、原稿照明用光源と、センサ基板上に複数実装された光電変換素子と、複数の結像素子をアレイ状に配列してなる結像素子アレイと、を備えた画像形成装置における画像形成方法であって、原稿読み取り時の白基準となる白基準値を生成するための白基準検出ステップと、前記カバーの開いた状態で原稿の読み取り動作を行う際に前記光電変換素子からの出力信号を検出する検出ステップと、前記白基準値と前記出力信号とを走査ライン毎に比較する比較ステップと、前記比較ステップでの比較の結果、前記出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合に、原稿読み取り動作時に前記原稿照明用光源を消灯して行う読み取り動作を走査ライン毎に追加する制御ステップと、原稿読み取り動作で取得した読み取り画像に含まれる原稿画像以外の領域を排除する画像処理ステップと、を有することを特徴とする。
また、本発明のプログラムは、上記に記載の画像読み取り方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、本発明のプログラムは、上記に記載の画像形成方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。
以上のような本発明によれば、原稿載置部を覆うカバーを開いた状態で原稿読み取りを行う、いわゆるスカイショットにおいて、白基準値と読み取り画像の出力信号との比較を行い、読み取り画像の出力信号に白基準値以上の値が存在した場合に、光源を消灯して行う読み取り動作を１走査ラインの読み取り動作毎に追加することで、原稿サイズの検知時間の短縮、及び、効率化を可能とする。
図１は、本発明を適用できる複写機の構造を示す図である。 図２は、複写機の読み取り部の構造を示す図である。 図３は、ロッドレンズアレイ３７の構成を示す斜視図である。 図４は、原稿３４の読み取り時における光源ユニット３５の駆動状態と外光の出力信号との関係を説明する図である。 図５は、原稿サイズの境界認識における光電変換素子３９Ｋの出力信号の出力差を示すグラフの例を示す図である。 図６は、原稿サイズの境界認識における光電変換素子３９Ｋの出力信号の出力差を示すグラフの例を示す図である。 図７は、本実施形態におけるコントロール部１００の構成を示すブロック図である。 図８は、本実施形態における画像読み取り処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態として、本発明に係る画像読み取り装置が組み込まれた複写機の例を図面を用いて説明する。
図１は、本発明を適用できる複写機の構造を示す図であり、図２は、複写機の画像読み取り部の構造を示す図である。図１、及び、図２において、１は複写機本体であり、画像読み取り部３０と画像形成部５０とを備えている。画像読み取り部３０はいわゆるイメージスキャナー（入力装置）の機能を有するものであり、以下のように構成される。
即ち、画像読み取り部３０は、原稿載置部としてのプラテンガラス３１と、プラテンガラス３１上に載置された原稿３４を覆うように開閉自在に設けられたプラテンカバー３２と、画像読み取り装置としての密着型イメージセンサ（ＣＩＳ：contact image sensor）ユニットであるイメージセンサユニット３３とを備える。
図２に示すように、イメージセンサユニット３３においては、光源ユニット３５が設けられる。この光源ユニット３５は、夫々少なくとも赤緑青（以下、ＲＧＢと略す）３色の発光波長を持つＬＥＤからなる発光素子３５ｒ、３５ｇ、３５ｂを備えており、これらの発光素子３５ｒ、３５ｇ、３５ｂを順次点灯駆動することにより光を照射する構成である。
３６は光源ユニット３５から照射された光を原稿３４へと導く導光体であり、３７は結像素子アレイとしてのロッドレンズアレイである。３８は光電変換素子３９ｋ（ｋは１から８の自然数）が基板上に実装されたセンサ基板である。光電変換素子３９ｋは、ロッドレンズアレイ３７により集束された反射光（原稿画像）を出力信号に変換するものである。尚、本実施形態では、光電変換素子３９ｋの数は８個であるが、光電変換素子３９ｋの数は特に限定されない。
図１において、４０は画像読み取り部３０内部においてプラテンガラス３１上の端部であり、図示しない原稿読み取り開始位置に近接して設けられた、少なくとも光電変換素子３９ｋと同じ長さ（主走査方向）を有する白色の白基準部材である。白基準検出手段としてイメージセンサユニット３３によってプラテンガラス３１を通して白基準部材４０を読み取ることにより、白色の基準（白基準）となる白基準値をデータとして生成するものである。
この構成により画像の読み取り動作が開始されると、先ず、画像形成部５０に配置されたコントロール部１００が白基準値となるデータの生成を指示し、光源ユニット３５に設けられた発光素子３５ｒ、３５ｇ、３５ｂを順次点灯駆動することにより照射された光を導光体３６を通して白基準部材４０の表面に照射する。照射された光は白基準部材４０によって反射され、ロッドレンズアレイ３７を通してセンサ基板３８上に設けられた光電変換素子３９ｋに集束結像されることになり、この反射光のＲＧＢ全ての光を主走査方向における１走査ラインを読み取ることで白基準値となるデータが生成される。その後、イメージセンサユニット３３を原稿読み取り開始位置まで副走査方向へ移動する。
そして、原稿読み取り開始位置において、光源ユニット３５に設けられた発光素子３５ｒ、３５ｇ、３５ｂを順次点灯駆動することにより、照射された光が導光体３６を通して原稿３４の表面を主走査方向においてライン状に略均一に照射される。照射された光は原稿３４によって反射され、この反射光はロッドレンズアレイ３７により、センサ基板３８上に設けられた光電変換素子３９ｋに集束結像されることになり、この反射光のＲＧＢ全ての光を１走査ライン読み取ることで、原稿３４からの反射光の主走査方向における１走査ラインの読み取り動作が行われる。
１走査ラインの読み取り動作後、イメージセンサユニット３３はさらに１走査ライン分副走査方向へ移動しつつ、原稿３４に光を照射しながら同様に１走査ラインの読み取り動作を行う。この読み取り動作を繰り返すことで原稿３４の全面を走査する。このようにして、１走査ライン毎に原稿の読み取り動作が行われる（通常読み取り）。
尚、白基準値とは、シェーディング補正を行う際に使用する基準値であり、白色の一様な濃度分布を持つ画像に対するデータである。シェーディング補正は原稿３４の階調の再現性を高めるために原稿画像に対して行うものである。具体的には、光源ユニット３５から導光体３６を通して原稿３４に照射される発光量を適正化する光量調整と、光電変換素子３９ｋの画像信号出力に対する増幅率を適正化するゲイン調整とを行う。さらに、光源ユニット３５、及び、ロッドレンズアレイ３７の光量ムラや光電変換素子３９ｋの感度ムラを画素単位で補正するものである。
原稿３４からの反射光は光電変換素子３９ｋにより出力信号に変換された後、コントロール部１００に出力され、白基準値を基に後述する画像処理が行われた後、画像印刷データとして画像形成部５０に出力される。
次に、画像形成部５０は、いわゆるプリンタ（出力装置）の機能を有するものであり、以下のように構成される。
即ち、画像形成部５０は、図１に示すように、給紙トレイ５１と、搬送ロール５２と、転写ユニット５３と、中間転写ベルト５４と、定着ユニット５５とを備えるものである。
給紙トレイ５１は、所定のサイズのシートを収容し、このシートを画像形成部５０の画像形成に合わせて供給するものである。転写ユニット５３は、コントロール部１００で画像処理された画像印刷データから静電潜像を形成し、トナーを付着させることによってトナー像を形成するものである。このトナー像は中間転写ベルト５４に転写された後、シート上に転写され、定着ユニット５５によって加圧・加熱されシート上に定着することで、画像印刷を行うものである。
図３は、本発明を適用できるイメージセンサユニット３３における結像素子アレイとしてのロッドレンズアレイ３７の構成を示す図である。この図は、本実施形態における密着型イメージセンサユニット３３に用いられるロッドレンズアレイ３７の外観を示している。
ロッドレンズアレイ３７は、結像素子としての微小なロッドレンズ４１をその光軸を平行させるように複数アレイ状に配列したものを不透光性の樹脂で固着し、全体で１個の連続した正立等倍実像が形成される光学部品である。
このロッドレンズアレイ３７はコントラスト向上のため、図３に示す開口角αより大きな角度で入射する外光を除去する構造になっており、外光の入射角度が狭く、入射する外光に対しての指向性が強いことが特徴である。
さて、このような構造のロッドレンズアレイ３７において、例えば外光として蛍光灯から入射する光がロッドレンズアレイ３７の開口角αから外れた場合、プラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７内に入射する外光の照度が変化することになる。
このため、例えば、複写機本体１の周辺の照度に変化が無い場合であってもイメージセンサユニット３３の移動等によりプラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７の開口角αに入射する外光の照度が変化する場合が発生する問題がある。
図４は、スカイショットにおいて光源ユニット３５の駆動状態を制御し、原稿端検知のためにプラテンガラス３１より小さい原稿３４に対する読み取り動作を行った例を説明するための図であり、図中４０１〜４０４はプラテンガラス３１上の原稿３４を読み取った際の原稿３４の読み取り画像のイメージを示す。
４０１は、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射する外光の出力信号が白基準値以下の値であり、且つ、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４の読み取りを行った状態を示す。
４０２は、ロッドレンズアレイ３７内の開口角αに入射する外光の出力信号に白基準値以上の値が存在し、且つ、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４の読み取りを行った状態を示す。
４０３は、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射する外光の出力信号が白基準値以下の値であり、且つ、光源ユニット３５が点灯駆動された状態で原稿３４の読み取りを行った状態を示す。
４０４は、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射する外光の出力信号に白基準値以上の値が存在し、且つ、光源ユニット３５が点灯駆動された状態で原稿３４の読み取りを行った状態を示す。
図４において４０２では、プラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７の開口角αに入射する外光の出力信号の値は、白基準値以上に検出される。このため、外光の入射した領域が白基準値を超えることになり、外光の入射した領域を白画像と誤検知されてしまい、原稿３４の反射光と外光の領域との間に境界が判別できないことになる。このような場合には、光源ユニット３５を消灯した状態で原稿３４の読み取りを行うことで、原稿３４を逆光状態に置き、原稿３４の影を読み取ることで原稿３４を黒画像と検知させ、原稿３４の反射光と外光の領域との間に境界を作る必要があることを示している。
また、４０３では、原稿３４からの反射光、及び、プラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７の開口角αに入射する外光の出力信号の値は、白基準値以下と検出される。このため、外光の入射した領域が黒画像と誤検知されてしまい、原稿３４の反射光と外光の領域との間に境界が発生することを示している。
これにより、４０２、及び、４０３に示す状態では、原稿３４の境界が判別できるため、スカイショットにおける原稿端検知は可能である。しかし、４０１、及び、４０４は、原稿３４の境界が判別できないため、スカイショットにおける原稿端検知は不可能なことを示している。
そして、４０１、及び、４０４の状態においてスカイショットを行うと、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射した外光の影響により原稿３４の領域を誤検出する可能性がある。例えば、誤検出した領域が原稿３４より外側の場合印刷された画像に黒い領域が残り、誤検出した領域が原稿３４より内側の場合、印刷された画像の一部を消去してしまう。そのため、４０１、４０４で示したような状況にある場合は、光源ユニット３５を点灯または消灯へ切り替えて、境界を検出する必要がある。尚、図４において、枠線は視認性を高めるために追加したものであり、原稿３４とロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射した外光の領域との間に発生する境界を示すものではない。
ここで、光源ユニット３５は発光素子の切り替えによるカラー読み取りを実施している。これは、後述するコントロール部１００に設けられた制御回路１０３により時分割駆動で、例えば、Ｒ→Ｇ→Ｂの順で１走査ラインの読み取り動作毎に夫々独立に点灯駆動されているものである。尚、文字等のモノクローム原稿を読み取る際は、発光素子３５ｒ、３５ｇ何れか一方、または両方のみ点灯することで読み取りは可能である。この時、発光素子３５ｂは点灯しないため、読み取り速度の高速化、及び、省電力化を図ることができる。
本実施形態では、カラー読み取りの際は、この点灯駆動のシーケンス中に発光素子の消灯状態（Ｄ）を組み込み、例えば、Ｒ→Ｇ→Ｂ→Ｄとすることにより、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４の１走査ラインの読み取り動作を追加することとする。また、モノクローム読み取りの際は、例えば、Ｇ→Ｄとすることにより、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４の１走査ラインの読み取り動作を追加することとする。
そして、本実施形態では、原稿サイズを正しく認識するために、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射する外光の出力信号を検出し、光源ユニット３５において点灯駆動及び消灯するようにする。
以上のような本実施形態の構成においては、光電変換素子３９ｋから出力される出力信号において原稿３４の反射光と外光の領域との間に出力差が生じることになる。このため、例えば、図５、及び、図６の図中に示すように白画素から黒画素、または、黒画素から白画素に変わった点を境界として判別し、この境界を基に原稿サイズの認識を行うことが出来る。
尚、図５は、ロッドレンズアレイ３７内の開口角αに入射する外光の出力信号が白基準値以下の値であり、且つ、光源ユニット３５が点灯駆動された状態で原稿３４の読み取りを行った状態から、原稿サイズの認識を行う場合の一例を示している。また、図６は、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射する外光の出力信号に白基準値以上の値が存在し、且つ、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４の読み取りを行った状態から、原稿サイズの認識を行う場合の一例を示している。
次に、本発明を適用できる画像読み取り装置において、画像処理を行うコントロール部１００の構成、及び、動作について図７、及び、図８を用いて詳細に説明する。
先ず図７は、コントロール部１００の構成を示すブロック図である。図７に示すように、コントロール部１００は、入力装置としての画像読み取り部３０と出力装置としての画像形成部５０と夫々接続されている。
コントロール部１００は、検出手段としての検出回路１０１、比較手段としての比較回路１０２、制御手段としての制御回路１０３、及び、画像処理手段としての画像処理回路１０４から構成されている。
この構成により、読み取り動作が開始されると、先ず、光源ユニット３５が点灯駆動され、検出回路１０１により白基準部材４０からの反射光を１走査ライン読み取ることで白基準値となるデータを生成する。そして白基準値のデータは、比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４に出力される。
その後、イメージセンサユニット３３は原稿読み取り開始位置まで移動される。図示しないプラテンカバー開閉検知センサによりプラテンカバー３２の開閉状態が確認されると、制御回路１０３は、プラテンカバー３２が開状態の場合、画像読み取り処理はスカイショットであると判断する。
次に、制御回路１０３は、検出回路１０１により光源ユニット３５を点灯駆動し、１走査ラインの読み取り動作を行うことで読み取り画像（原稿３４の反射光、及び、プラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７の開口角αに入射する外光）を検出し、出力信号として比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４に出力する。比較回路１０２に出力された読み取り画像は、読み取り画像の出力信号として白基準値と比較される。
この結果、読み取り画像の出力信号に白基準値以上の値が存在した場合、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４からの反射光の１走査ラインの読み取り動作を行い、原稿端検出用データとして画像処理回路１０４に出力される。
その後、イメージセンサユニット３３は副走査方向へ１走査ライン分移動しつつ、再度読み取り画像を検出し、出力信号として比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４に出力する。ここでも、読み取り画像は、比較回路１０２にて白基準値比較が行われ、読み取り画像と白基準値との関係に変化の無い場合、全てのデータを読み取るまで光源ユニット３５が消灯された状態での１走査ラインの読み取り動作、及び、画像処理回路１０４への出力を１走査ラインの読み取り動作毎に繰り返す。
この結果、光源ユニット３５が点灯駆動された状態での反射光としての読み取り画像と、光源ユニット３５が消灯された状態での原稿端検出用データとしての読み取り画像とが画像処理回路１０４に出力されることとなる。
また、読み取り画像の出力信号が白基準値以下の値の場合、イメージセンサユニット３３は副走査方向へ１走査ライン分移動しつつ、再度読み取り画像を検出し、出力信号として比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４に出力する。読み取り画像は、比較回路１０２にて白基準値比較が行われ、読み取り画像の出力信号と白基準値との関係に変化の無い場合、読み取り画像から原稿端検出可能であるため全てのデータを読み取るまで読み取り画像の読み取り動作を繰り返す。
そして、画像処理回路１０４へ出力された読み取り画像は、シェーディング補正が行われた後、原稿３４の反射光と外光の領域との間の境界を検知する原稿端検知が行なわれると共に、検知された原稿端を基に外光の領域をマスクする白マスク処理が行われ、画像印刷データとして画像形成部５０へ出力される。そして、画像形成部５０は、出力された画像印刷データを基に、画像印刷を行う。尚、白マスク処理とは、検知された原稿端を基に外光の領域をマスクする処理であり、外光の領域を画像印刷データにおける印刷領域から排除する処理である。
続いて、図８はコントロール部１００により実行される画像読み取り処理を示すフローチャートである。この画像読み取り処理は、スカイショット動作時の画像読み取り時に原稿３４を読み取る場合の動作に適用されるものである。
図８に示すように、ユーザーにより読み取り動作の開始が入力されると（ステップＳ２００）、画像読み取り処理が開始され、制御回路１０３は検出回路１０１に白基準値となるデータの生成を指示する。
検出回路１０１は白基準部材４０の反射光を１走査ライン読み取り、白基準値を生成すると、白基準値を比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４に出力し（ステップＳ２０１）、制御回路１０３によりイメージセンサユニット３３が副走査方向に移動される。
その後、プラテンカバー開閉検知センサ（図示せず）から入力される検知信号に基づいて、制御回路１０３はプラテンカバー３２の開閉状態を判別する（ステップＳ２０２）。プラテンカバー３２が閉状態であると判別した場合は（ステップＳ２０２：ＮＯ）、制御回路１０３は、スカイショットではなく、プラテンカバー３２を閉じた状態で原稿３４を読み取る通常読み取りであると判断し、通常処理に移行する（ステップＳ２０３）。
一方、プラテンカバー３２が開状態であると判別した場合は（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、制御回路１０３は、スカイショットであると判別し、検出回路１０１にプラテンガラス３１の読み取り面の１走査ラインの読み取り動作を行うよう指示する（ステップＳ２０４）。そして、制御回路１０３によりイメージセンサユニット３３の副走査方向の移動が制御されると共に、光源ユニット３５のＬＥＤの消灯及び点灯の各タイミングが制御され、光源ユニット３５の発光素子が点灯した状態で原稿３４からの反射光の１走査ラインの読み取り動作が行われる。
その後、検出回路１０１は１走査ラインの読み取り画像を比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４へ出力し、比較回路１０２は、白基準値、及び、読み取り画像を受け取ると、白基準値と読み取り画像の出力信号とを比較する（ステップＳ２０５）。
ここで、読み取り画像の出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、同じ位置において制御回路１０３により光源ユニット３５のＬＥＤが消灯させた状態で原稿３４からの反射光の１走査ラインの読み取り動作を行い、原稿端検出用データとして画像処理回路１０４に出力する（ステップＳ２０６）。
次に、制御回路１０３は、原稿３４に対する副走査方向への全走査が終了したか否かを確認し（ステップＳ２０７）、走査が終了していなければ（ステップＳ２０７：ＮＯ）、ステップＳ２０４に戻って、上記ステップＳ２０４〜ステップＳ２０７の処理を繰り返し実行する。走査が終了していれば（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、本処理を終了する。
一方、読み取り画像の出力信号が白基準値以下の値の場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、制御回路１０３は、原稿３４に対する副走査方向への全走査が終了したか否かを確認し（ステップＳ２１０）、走査が終了していなければ（ステップＳ２０８：ＮＯ）、ステップＳ２０４に戻って、上記ステップＳ２０４〜ステップＳ２０５、ステップＳ２０８の処理を繰り返し実行する。走査が終了していれば（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、本処理を終了する。
尚、ステップＳ２０５において原稿３４に対する副走査方向への全走査が終了する以前に読み取り画像の出力信号と白基準値との関係に変化があった場合、ステップＳ２０５の結果に従い、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０７、若しくは、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０５、ステップＳ２０８へ移行することになる。
そして、画像処理回路１０４は、走査された読み取り画像の全ての出力信号を受け取ると、白基準値を基にシェーディング補正を行った後、原稿３４の反射光と外光の領域との間の境界を検知する原稿端検知を行う（ステップＳ２０９）。
そして、画像処理回路１０４は、ステップＳ２０９にて検知された原稿端に基づきマスク信号により外光の領域の白マスク処理を行い、画像印刷データとして画像形成部５０へ出力する（ステップＳ２１０）。
その後、画像形成部５０は、画像処理回路１０４から出力された画像印刷データを基に、画像印刷を行う（ステップＳ２１１）。以上により、スカイショット動作時の画像読み取りが終了する（ステップＳ２１２）。
以上のように本実施の形態においては、プラテンカバーを開放して原稿等を読み取る、いわゆるスカイショットに際して画像処理を行う場合、白基準部材４０から読み取られた白基準値と、原稿３４からの反射光、及び、プラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７の開口角αに入射する外光とが含まれた読み取り画像の出力信号とを比較する。その結果、読み取り画像の出力信号に白基準値以上の値が存在した場合のみ、光源ユニット３５を点灯駆動して１走査ラインの読み取り動作に、光源ユニット３５が消灯した状態で１走査ラインの読み取り動作を追加することとした。
このような構成より本実施形態では、複写機本体１の周辺の照度にかかわらず原稿サイズの認識を原稿３４の反射光と外光の領域との境界を基に行うことで原稿端を検知し、原稿３４の周辺の外光の領域を白マスク処理することが出来る。したがって、スカイショットの際に原稿画像から光源ユニット３５からの反射光以外の外光の影響を排除できるばかりでなく、必要に応じて消灯した状態での画像の読み取り動作を行うため、原稿サイズの検知時間の短縮、及び、効率化を行うことができる。
また、スカイショットに対応した検知制御の機能部分を追加するために、大幅な変更を伴うことなく、イメージセンサユニット３３、及び、画像処理プログラムの変更で行えるため、低コストで複写機本体１の機能を向上できる。
さらに、白基準値と読み取り画像の出力信号との比較を１走査ラインの読み取り動作毎に行うため、複写機本体１の周辺の照度が変動した場合でも対応することが可能であり、外光の影響を排除して原稿を確実に読み取ることができる。
尚、本実施の形態においては、画像読み取り部において、密着型イメージセンサユニットを用いたが、これに代えて縮小光学系イメージセンサユニットを用いても構わない。
また、光源ユニット３５に備えられた発光素子を白色光源とし、ＲＧＢフィルタを用いてカラー読み取りを行っても構わない。この場合、発光駆動時の１走査ラインの読み取り動作と、消灯時の１走査ラインの読み取り動作を繰り返すことで、同様の効果を得られる。
本発明はイメージスキャナー、ファクシミリ、複写機等の画像読み取り装置として有効な技術である。
本発明は、画像読み取り装置等に関し、特に、プラテンカバーを開いた状態で原稿読み取りを行う、いわゆるスカイショットにおいて原稿画像から外光の影響を排除する画像読み取り装置、画像形成装置、画像読み取り方法、画像形成方法、画像読み取り方法を実行させるためのプログラム及び画像形成方法を実行させるためのプログラムに関する。
従来、複写機等の画像読み取り装置のプラテンガラス（原稿読み取り面）には、このプラテンガラスに載置された原稿を覆う開閉可能なプラテンカバーが設けられている。
一般的に、原稿が薄手の場合は外光を遮断するためプラテンカバーを閉じて読み取りを行うが、例えば、書籍等原稿が厚手の場合はプラテンカバーを開けて読み取りを行う、いわゆるスカイショットが行われる。この場合、プラテンカバーによる外光の遮断が出来ないことにより、プラテンガラス内に入射する外光の影響により原稿読み取り範囲が誤って読み取られ、原稿サイズが正しく認識されない問題があった。
この問題に対応するため、例えば、特許文献１に記載された画像読み取り装置が提案されている。この画像読み取り装置は、カバーを開いたままで、且つ、原稿載置部に原稿を載置した状態で、走査ラインの読み取り動作毎に、光源を消灯して原稿載置部に入射する外光情報を画像読み取り部で読み取り、続いて光源を点灯して原稿画像を画像読み取り部で読み取る制御手段と、読み取られた原稿画像から外光情報により検出される外光の影響を取り除く画像処理手段とを有する構成である。
しかしながら、特許文献１における原稿サイズの検知方法は、原稿サイズの検知は可能であるが、常時走査ラインの読み取り動作毎に、光源を消灯して原稿載置部に入射する外光情報を画像読み取り部で読み取った後、光源を点灯して原稿画像を画像読み取り部で読み取る必要がある。このため走査時間が長くなるという問題があった。
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、スカイショットにおいてプラテンガラス内に入射する外光の影響を排除して原稿を読み取るために正確な原稿サイズの検知を行うと共に、原稿サイズの検知時間の短縮、及び、効率化を行う画像読み取り装置等を提供することを目的とする。
特開２００７−２８４１３号公報
本発明の画像読み取り装置は、原稿を載置する原稿載置部と、前記原稿載置部を覆う開閉自在なカバーと、原稿照明用光源と、センサ基板上に複数実装された光電変換素子と、複数の結像素子をアレイ状に配列してなる結像素子アレイと、を備え、前記原稿載置部に前記原稿を載置した状態で、前記結像素子アレイを通して前記複数の光電変換素子に結像された画像を読み取る読み取り動作を行う画像読み取り装置であって、前記原稿照明用光源を点灯して白基準部材を照明することで生じる前記白基準部材からの反射光を前記複数の光電変換素子によって読み取って白基準値を生成する白基準生成手段と、前記カバーの開いた状態で前記原稿照明用光源を点灯して前記読み取り動作を行う際に前記光電変換素子からの出力信号を検出する検出手段と、前記白基準値と前記出力信号とを走査ライン毎に比較する比較手段と、前記比較手段による比較の結果、前記出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合に、前記走査ライン毎に前記原稿照明用光源を消灯して前記読み取り動作を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、上記に記載の画像読み取り装置を含み、前記比較手段による比較の結果、前記出力信号が前記白基準値未満の場合には、前記原稿照明用光源を点灯して前記読み取り動作を行って取得した読み取り画像に基づいて前記原稿の原稿端を検知し、前記出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合には、前記原稿照明用光源を消灯して前記読み取り動作を行って取得した読み取り画像に基づいて前記原稿の原稿端を検知する原稿端検知手段と、前記原稿端検知手段により検知された原稿端に基づいて原稿画像以外の領域を排除する画像処理手段と、前記画像処理手段により処理された画像を印刷出力する印刷出力手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の画像読み取り方法は、原稿を載置する原稿載置部と、前記原稿載置部を覆う開閉自在なカバーと、原稿照明用光源と、センサ基板上に複数実装された光電変換素子と、複数の結像素子をアレイ状に配列してなる結像素子アレイと、を備え、前記原稿載置部に前記原稿を載置した状態で、前記結像素子アレイを通して前記複数の光電変換素子に結像された画像を読み取る読み取り動作を行う画像読み取り装置における画像読み取り方法であって、前記原稿照明用光源を点灯して白基準部材を照明することで生じる前記白基準部材からの反射光を前記複数の光電変換素子によって読み取って白基準値を生成する白基準生成ステップと、前記カバーの開いた状態で前記原稿照明用光源を点灯して前記読み取り動作を行う際に前記光電変換素子からの出力信号を検出する検出ステップと、前記白基準値と前記出力信号とを走査ライン毎に比較する比較ステップと、前記比較ステップでの比較の結果、前記出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合に、前記走査ライン毎に前記原稿照明用光源を消灯して前記読み取り動作を行う制御ステップと、を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成方法は、原稿を載置する原稿載置部と、前記原稿載置部を覆う開閉自在なカバーと、原稿照明用光源と、センサ基板上に複数実装された光電変換素子と、複数の結像素子をアレイ状に配列してなる結像素子アレイと、を備え、前記原稿載置部に前記原稿を載置した状態で、前記結像素子アレイを通して前記複数の光電変換素子に結像された画像を読み取る読み取り動作を行う画像形成装置における画像形成方法であって、前記原稿照明用光源を点灯して白基準部材を照明することで生じる前記白基準部材からの反射光を前記複数の光電変換素子によって読み取って白基準値を生成する白基準生成ステップと、前記カバーの開いた状態で前記原稿照明用光源を点灯して前記読み取り動作を行う際に前記光電変換素子からの出力信号を検出する検出ステップと、前記白基準値と前記出力信号とを走査ライン毎に比較する比較ステップと、前記比較ステップでの比較の結果、前記出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合に、前記走査ライン毎に前記原稿照明用光源を消灯して前記読み取り動作を行う制御ステップと、前記比較ステップでの比較の結果、前記出力信号が前記白基準値未満の場合には、前記原稿照明用光源を点灯して前記読み取り動作を行って取得した読み取り画像に基づいて前記原稿の原稿端を検知し、前記出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合には、前記原稿照明用光源を消灯して前記読み取り動作を行って取得した読み取り画像に基づいて前記原稿の原稿端を検知する原稿端検知ステップと、前記原稿端検知ステップにより検知された原稿端に基づいて原稿画像以外の領域を排除する画像処理ステップと、前記画像処理ステップにより処理された画像を印刷出力する印刷出力ステップと、を有することを特徴とする。
また、本発明のプログラムは、上記に記載の画像読み取り方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、本発明のプログラムは、上記に記載の画像形成方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。
以上のような本発明によれば、原稿載置部を覆うカバーを開いた状態で原稿読み取りを行う、いわゆるスカイショットにおいて、白基準値と読み取り画像の出力信号との比較を行い、読み取り画像の出力信号に白基準値以上の値が存在した場合に、光源を消灯して行う読み取り動作を１走査ラインの読み取り動作毎に追加することで、原稿サイズの検知時間の短縮、及び、効率化を可能とする。
図１は、本発明を適用できる複写機の構造を示す図である。 図２は、複写機の読み取り部の構造を示す図である。 図３は、ロッドレンズアレイ３７の構成を示す斜視図である。 図４は、原稿３４の読み取り時における光源ユニット３５の駆動状態と外光の出力信号との関係を説明する図である。 図５は、原稿サイズの境界認識における光電変換素子３９Kの出力信号の出力差を示すグラフの例を示す図である。 図６は、原稿サイズの境界認識における光電変換素子３９Kの出力信号の出力差を示すグラフの例を示す図である。 図７は、本実施形態におけるコントロール部１００の構成を示すブロック図である。 図８は、本実施形態における画像読み取り処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態として、本発明に係る画像読み取り装置が組み込まれた複写機の例を図面を用いて説明する。
図１は、本発明を適用できる複写機の構造を示す図であり、図２は、複写機の画像読み取り部の構造を示す図である。図１、及び、図２において、１は複写機本体であり、画像読み取り部３０と画像形成部５０とを備えている。画像読み取り部３０はいわゆるイメージスキャナー（入力装置）の機能を有するものであり、以下のように構成される。
即ち、画像読み取り部３０は、原稿載置部としてのプラテンガラス３１と、プラテンガラス３１上に載置された原稿３４を覆うように開閉自在に設けられたプラテンカバー３２と、画像読み取り装置としての密着型イメージセンサ（ＣＩＳ：contact image sensor）ユニットであるイメージセンサユニット３３とを備える。
図２に示すように、イメージセンサユニット３３においては、光源ユニット３５が設けられる。この光源ユニット３５は、夫々少なくとも赤緑青（以下、ＲＧＢと略す）３色の発光波長を持つＬＥＤからなる発光素子３５ｒ、３５ｇ、３５ｂを備えており、これらの発光素子３５ｒ、３５ｇ、３５ｂを順次点灯駆動することにより光を照射する構成である。
３６は光源ユニット３５から照射された光を原稿３４へと導く導光体であり、３７は結像素子アレイとしてのロッドレンズアレイである。３８は光電変換素子３９k（ｋは１から８の自然数）が基板上に実装されたセンサ基板である。光電変換素子３９kは、ロッドレンズアレイ３７により集束された反射光（原稿画像）を出力信号に変換するものである。尚、本実施形態では、光電変換素子３９kの数は８個であるが、光電変換素子３９kの数は特に限定されない。
図１において、４０は画像読み取り部３０内部においてプラテンガラス３１上の端部であり、図示しない原稿読み取り開始位置に近接して設けられた、少なくとも光電変換素子３９ｋと同じ長さ（主走査方向）を有する白色の白基準部材である。白基準生成手段としてイメージセンサユニット３３によってプラテンガラス３１を通して白基準部材４０を読み取ることにより、白色の基準（白基準）となる白基準値をデータとして生成するものである。
この構成により画像の読み取り動作が開始されると、先ず、画像形成部５０に配置されたコントロール部１００が白基準値となるデータの生成を指示し、光源ユニット３５に設けられた発光素子３５ｒ、３５ｇ、３５ｂを順次点灯駆動することにより照射された光を導光体３６を通して白基準部材４０の表面に照射する。照射された光は白基準部材４０によって反射され、ロッドレンズアレイ３７を通してセンサ基板３８上に設けられた光電変換素子３９ｋに集束結像されることになり、この反射光のＲＧＢ全ての光を主走査方向における１走査ラインを読み取ることで白基準値となるデータが生成される。その後、イメージセンサユニット３３を原稿読み取り開始位置まで副走査方向へ移動する。
そして、原稿読み取り開始位置において、光源ユニット３５に設けられた発光素子３５ｒ、３５ｇ、３５ｂを順次点灯駆動することにより、照射された光が導光体３６を通して原稿３４の表面を主走査方向においてライン状に略均一に照射される。照射された光は原稿３４によって反射され、この反射光はロッドレンズアレイ３７により、センサ基板３８上に設けられた光電変換素子３９kに集束結像されることになり、この反射光のＲＧＢ全ての光を１走査ライン読み取ることで、原稿３４からの反射光の主走査方向における１走査ラインの読み取り動作が行われる。
１走査ラインの読み取り動作後、イメージセンサユニット３３は１走査ライン分副走査方向へ移動し、原稿３４に光を照射しながら同様に１走査ラインの読み取り動作を行う。この移動と読み取り動作を繰り返すことで原稿３４の全面を走査する。このようにして、１走査ライン毎に原稿の読み取り動作が行われる（通常読み取り）。
尚、白基準値とは、シェーディング補正を行う際に使用する基準値であり、白色の一様な濃度分布を持つ画像に対するデータである。シェーディング補正は原稿３４の階調の再現性を高めるために原稿画像に対して行うものである。具体的には、光源ユニット３５から導光体３６を通して原稿３４に照射される発光量を適正化する光量調整と、光電変換素子３９ｋの画像信号出力に対する増幅率を適正化するゲイン調整とを行う。さらに、光源ユニット３５、及び、ロッドレンズアレイ３７の光量ムラや光電変換素子３９ｋの感度ムラを画素単位で補正するものである。
原稿３４からの反射光は光電変換素子３９ｋにより出力信号に変換された後、コントロール部１００に出力され、白基準値を基に後述する画像処理が行われた後、画像印刷データとして画像形成部５０に出力される。
次に、画像形成部５０は、いわゆるプリンタ（出力装置）の機能を有するものであり、以下のように構成される。
即ち、画像形成部５０は、図１に示すように、給紙トレイ５１と、搬送ロール５２と、転写ユニット５３と、中間転写ベルト５４と、定着ユニット５５とを備えるものである。
給紙トレイ５１は、所定のサイズのシートを収容し、このシートを画像形成部５０の画像形成に合わせて供給するものである。転写ユニット５３は、コントロール部１００で画像処理された画像印刷データから静電潜像を形成し、トナーを付着させることによってトナー像を形成するものである。このトナー像は中間転写ベルト５４に転写された後、シート上に転写され、定着ユニット５５によって加圧・加熱されシート上に定着することで、画像印刷を行うものである。
図３は、本発明を適用できるイメージセンサユニット３３における結像素子アレイとしてのロッドレンズアレイ３７の構成を示す図である。この図は、本実施形態における密着型イメージセンサユニット３３に用いられるロッドレンズアレイ３７の外観を示している。
ロッドレンズアレイ３７は、結像素子としての微小なロッドレンズ４１をその光軸を平行させるように複数アレイ状に配列したものを不透光性の樹脂で固着し、全体で１個の連続した正立等倍実像が形成される光学部品である。
このロッドレンズアレイ３７はコントラスト向上のため、図３に示す開口角αより大きな角度で入射する外光を除去する構造になっており、外光の入射角度が狭く、入射する外光に対しての指向性が強いことが特徴である。
さて、このような構造のロッドレンズアレイ３７において、例えば外光として蛍光灯から入射する光がロッドレンズアレイ３７の開口角αから外れた場合、プラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７内に入射する外光の照度が変化することになる。
このため、例えば、複写機本体１の周辺の照度に変化が無い場合であってもイメージセンサユニット３３の移動等によりプラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７の開口角αに入射する外光の照度が変化する場合が発生する問題がある。
図４は、スカイショットにおいて光源ユニット３５の駆動状態を制御し、原稿端検知のためにプラテンガラス３１より小さい原稿３４に対する読み取り動作を行った例を説明するための図であり、図中４０１〜４０４はプラテンガラス３１上の原稿３４を読み取った際の原稿３４の読み取り画像のイメージを示す。
４０１は、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射する外光の出力信号が白基準値未満の値であり、且つ、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４の読み取りを行った状態を示す。
４０２は、ロッドレンズアレイ３７内の開口角αに入射する外光の出力信号に白基準値以上の値が存在し、且つ、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４の読み取りを行った状態を示す。
４０３は、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射する外光の出力信号が白基準値未満の値であり、且つ、光源ユニット３５が点灯駆動された状態で原稿３４の読み取りを行った状態を示す。
４０４は、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射する外光の出力信号に白基準値以上の値が存在し、且つ、光源ユニット３５が点灯駆動された状態で原稿３４の読み取りを行った状態を示す。
この４０４では、プラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７の開口角αに入射する外光の出力信号の値は、白基準値以上に検出される。このため、外光の入射した領域が白基準値を超えることになり、外光の入射した領域を白画像と誤検知されてしまい、原稿３４の原稿画像と外光の領域との間に境界が判別できないことになる。このような場合には、４０２のように、光源ユニット３５を消灯した状態で原稿３４の読み取りを行うことで、原稿３４を逆光状態に置き、原稿３４の影を読み取ることで原稿３４を黒画像と検知させ、原稿３４の原稿画像と外光の領域との間に境界を作る必要があることを示している。
また、４０３では、原稿３４の反射光、及び、プラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７の開口角αに入射する外光の出力信号の値は、白基準値未満と検出される。このため、外光の入射した領域が黒画像と誤検知されてしまい、原稿３４の反射光と外光の領域との間に境界が発生することを示している。
これにより、４０２、及び、４０３に示す状態では、原稿３４の境界が判別できるため、スカイショットにおける原稿端検知は可能である。しかし、４０１、及び、４０４は、原稿３４の境界が判別できないため、スカイショットにおける原稿端検知は不可能なことを示している。
そして、４０１、及び、４０４の状態においてスカイショットを行うと、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射した外光の影響により原稿３４の領域を誤検出する可能性がある。例えば、誤検出した領域が原稿３４より外側の場合印刷された画像に黒い領域が残り、誤検出した領域が原稿３４より内側の場合、印刷された画像の一部を消去してしまう。そのため、４０１、４０４で示したような状況にある場合は、光源ユニット３５を点灯または消灯へ切り替えて、境界を検出する必要がある。尚、図４において、枠線は視認性を高めるために追加したものであり、原稿３４とロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射した外光の領域との間に発生する境界を示すものではない。
ここで、光源ユニット３５は発光素子の切り替えによるカラー読み取りを実施している。これは、後述するコントロール部１００に設けられた制御回路１０３により時分割駆動で、例えば、Ｒ→Ｇ→Ｂの順で１走査ラインの読み取り動作毎に夫々独立に点灯駆動されているものである。尚、文字等のモノクローム原稿を読み取る際は、発光素子３５ｒ、３５ｇ何れか一方、または両方のみ点灯することで読み取りは可能である。この時、発光素子３５ｂは点灯しないため、読み取り速度の高速化、及び、省電力化を図ることができる。
本実施形態では、カラー読み取りの際は、この点灯駆動のシーケンス中に発光素子の消灯状態（Ｄ）を組み込み、例えば、Ｒ→Ｇ→Ｂ→Ｄとすることにより、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４の１走査ラインの読み取り動作を追加することとする。また、モノクローム読み取りの際は、例えば、Ｇ→Ｄとすることにより、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４の１走査ラインの読み取り動作を追加することとする。
そして、本実施形態では、原稿サイズを正しく認識するために、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射する外光の出力信号を検出し、光源ユニット３５において点灯駆動及び消灯するようにする。
以上のような本実施形態の構成においては、光電変換素子３９ｋから出力される出力信号において原稿３４の反射光と外光の領域との間に出力差が生じることになる。このため、例えば、図５、及び、図６の図中に示すように白画素から黒画素、または、黒画素から白画素に変わった点を境界として判別し、この境界を基に原稿サイズの認識を行うことが出来る。
尚、図５は、ロッドレンズアレイ３７内の開口角αに入射する外光の出力信号が白基準値未満の値であり、且つ、光源ユニット３５が点灯駆動された状態で原稿３４の読み取りを行った状態から、原稿サイズの認識を行う場合の一例を示している。また、図６は、ロッドレンズアレイ３７の開口角α内に入射する外光の出力信号に白基準値以上の値が存在し、且つ、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４の読み取りを行った状態から、原稿サイズの認識を行う場合の一例を示している。
次に、本発明を適用できる画像読み取り装置において、画像処理を行うコントロール部１００の構成、及び、動作について図７、及び、図８を用いて詳細に説明する。
先ず図７は、コントロール部１００の構成を示すブロック図である。図７に示すように、コントロール部１００は、入力装置としての画像読み取り部３０と出力装置としての画像形成部５０と夫々接続されている。
コントロール部１００は、検出手段としての検出回路１０１、比較手段としての比較回路１０２、制御手段としての制御回路１０３、及び、画像処理手段としての画像処理回路１０４から構成されている。
この構成により、読み取り動作が開始されると、先ず、光源ユニット３５が点灯駆動され、検出回路１０１により白基準部材４０からの反射光を１走査ライン読み取ることで白基準値となるデータを生成する。そして白基準値のデータは、比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４に出力される。
その後、イメージセンサユニット３３は原稿読み取り開始位置まで移動される。図示しないプラテンカバー開閉検知センサによりプラテンカバー３２の開閉状態が確認されると、制御回路１０３は、プラテンカバー３２が開状態の場合、画像読み取り処理はスカイショットであると判断する。
次に、制御回路１０３は、イメージセンサユニット３３が原稿読み取り開始位置まで移動すると、検出回路１０１により光源ユニット３５を点灯駆動し、１走査ラインの読み取り動作を行うことで読み取り画像（原稿３４の反射光、及び、プラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７の開口角αに入射する外光）を検出し、出力信号として比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４に出力する。比較回路１０２に出力された読み取り画像は、読み取り画像の出力信号として白基準値と比較される。
この結果、読み取り画像の出力信号に白基準値以上の値が存在した場合、光源ユニット３５が消灯された状態で原稿３４の原稿画像の１走査ラインの読み取り動作を行い、原稿端検出用データとして画像処理回路１０４に出力される。
その後、イメージセンサユニット３３は副走査方向へ１走査ライン分移動し、再度読み取り画像を検出し、出力信号として比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４に出力する。ここでも、読み取り画像は、比較回路１０２にて白基準値比較が行われ、読み取り画像と白基準値との関係に変化の無い場合、全てのデータを読み取るまで、イメージセンサユニット３３の副走査方向への１走査ライン分の移動、光源ユニット３５が消灯された状態での１走査ラインの読み取り動作、及び、画像処理回路１０４への出力を１走査ラインの読み取り動作毎に繰り返す。
この結果、光源ユニット３５が点灯駆動された状態での反射光としての読み取り画像と、光源ユニット３５が消灯された状態での原稿端検出用データとしての読み取り画像とが画像処理回路１０４に出力されることとなる。
また、読み取り画像の出力信号が白基準値未満の値の場合、イメージセンサユニット３３は副走査方向へ１走査ライン分移動し、再度読み取り画像を検出し、出力信号として比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４に出力する。読み取り画像は、比較回路１０２にて白基準値比較が行われ、読み取り画像の出力信号と白基準値との関係に変化の無い場合、読み取り画像から原稿端検出可能であるため全てのデータを読み取るまで読み取り画像の読み取り動作を繰り返す。
そして、画像処理回路１０４へ出力された読み取り画像は、シェーディング補正が行われた後、原稿３４の反射光と外光の領域との間の境界を検知する原稿端検知が行なわれると共に、検知された原稿端を基に外光の領域をマスクする白マスク処理が行われ、画像印刷データとして画像形成部５０へ出力される。そして、画像形成部５０は、出力された画像印刷データを基に、画像印刷を行う。尚、白マスク処理とは、検知された原稿端を基に外光の領域をマスクする処理であり、外光の領域を画像印刷データにおける印刷領域から排除する処理である。
続いて、図８はコントロール部１００により実行される画像読み取り処理を示すフローチャートである。この画像読み取り処理は、スカイショット動作時の画像読み取り時に原稿３４を読み取る場合の動作に適用されるものである。
図８に示すように、ユーザーにより読み取り動作の開始が入力されると（ステップＳ２００）、画像読み取り処理が開始され、制御回路１０３は検出回路１０１に白基準値となるデータの生成を指示する。
検出回路１０１は白基準部材４０の反射光を１走査ライン読み取り、白基準値を生成すると、白基準値を比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４に出力し（ステップＳ２０１）、制御回路１０３によりイメージセンサユニット３３が副走査方向に移動される。
その後、プラテンカバー開閉検知センサ（図示せず）から入力される検知信号に基づいて、制御回路１０３はプラテンカバー３２の開閉状態を判別する（ステップＳ２０２）。プラテンカバー３２が閉状態であると判別した場合は（ステップＳ２０２：ＮＯ）、制御回路１０３は、スカイショットではなく、プラテンカバー３２を閉じた状態で原稿３４を読み取る通常読み取りであると判断し、通常処理に移行する（ステップＳ２０３）。
一方、プラテンカバー３２が開状態であると判別した場合は（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、制御回路１０３は、スカイショットであると判別し、検出回路１０１にプラテンガラス３１の読み取り面の１走査ラインの読み取り動作を行うよう指示する（ステップＳ２０４）。そして、制御回路１０３によりイメージセンサユニット３３の副走査方向の移動が制御されると共に、光源ユニット３５のＬＥＤの消灯及び点灯の各タイミングが制御され、光源ユニット３５の発光素子が点灯した状態で原稿３４からの反射光の１走査ラインの読み取り動作が行われる。
その後、検出回路１０１は１走査ラインの読み取り画像を比較回路１０２、及び、画像処理回路１０４へ出力し、比較回路１０２は、白基準値、及び、読み取り画像を受け取ると、白基準値と読み取り画像の出力信号とを比較する（ステップＳ２０５）。
ここで、読み取り画像の出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、同じ位置において制御回路１０３により光源ユニット３５のＬＥＤを消灯させた状態で原稿３４の原稿画像の１走査ラインの読み取り動作を行い、原稿端検出用データとして画像処理回路１０４に出力し（ステップＳ２０６）、イメージセンサユニット３３を副走査方向へ移動させる（ステップＳ２０７）。
次に、制御回路１０３は、原稿３４に対する副走査方向への全走査が終了したか否かを確認し（ステップＳ２０８）、走査が終了していなければ（ステップＳ２０８：ＮＯ）、ステップＳ２０４に戻って、上記ステップＳ２０４〜ステップＳ２０８の処理を繰り返し実行する。走査が終了していれば（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、本処理を終了する。
一方、読み取り画像の出力信号が白基準値未満の値の場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、イメージセンサユニット３３を副走査方向へ移動させる（ステップＳ２０９）。制御回路１０３は、原稿３４に対する副走査方向への全走査が終了したか否かを確認し（ステップＳ２１０）、走査が終了していなければ（ステップＳ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２０４に戻って、上記ステップＳ２０４〜ステップＳ２０５、ステップＳ２０９、ステップＳ２１０の処理を繰り返し実行する。走査が終了していれば（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、本処理を終了する。
尚、ステップＳ２０５において原稿３４に対する副走査方向への全走査が終了する以前に読み取り画像の出力信号と白基準値との関係に変化があった場合、ステップＳ２０５の結果に従い、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０８、若しくは、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０５、ステップＳ２０９、ステップＳ２１０へ移行することになる。
そして、画像処理回路１０４は、走査された読み取り画像の全ての出力信号を受け取ると、白基準値を基にシェーディング補正を行った後、原稿３４の反射光と外光の領域との間の境界を検知する原稿端検知を行う（ステップＳ２１１）。
そして、画像処理回路１０４は、ステップＳ２１１にて検知された原稿端に基づきマスク信号により外光の領域の白マスク処理を行い、画像印刷データとして画像形成部５０へ出力する（ステップＳ２１２）。
その後、画像形成部５０は、画像処理回路１０４から出力された画像印刷データを基に、画像印刷を行う（ステップＳ２１３）。以上により、スカイショット動作時の画像読み取りが終了する（ステップＳ２１４）。
以上のように本実施の形態においては、プラテンカバーを開放して原稿等を読み取る、いわゆるスカイショットに際して画像処理を行う場合、白基準部材４０から読み取られた白基準値と、原稿３４からの反射光、及び、プラテンガラス３１を通してロッドレンズアレイ３７の開口角αに入射する外光とが含まれた読み取り画像の出力信号とを比較する。その結果、読み取り画像の出力信号に白基準値以上の値が存在した場合のみ、光源ユニット３５を点灯駆動して１走査ラインの読み取り動作に、光源ユニット３５が消灯した状態で１走査ラインの読み取り動作を追加することとした。
このような構成より本実施形態では、複写機本体１の周辺の照度にかかわらず原稿サイズの認識を原稿３４の反射光と外光の領域との境界を基に行うことで原稿端を検知し、原稿３４の周辺の外光の領域を白マスク処理することが出来る。したがって、スカイショットの際に原稿画像から光源ユニット３５からの反射光以外の外光の影響を排除できるばかりでなく、必要に応じて消灯した状態での画像の読み取り動作を行うため、原稿サイズの検知時間の短縮、及び、効率化を行うことができる。
また、スカイショットに対応した検知制御の機能部分を追加するために、大幅な変更を伴うことなく、イメージセンサユニット３３、及び、画像処理プログラムの変更で行えるため、低コストで複写機本体１の機能を向上できる。
さらに、白基準値と読み取り画像の出力信号との比較を１走査ラインの読み取り動作毎に行うため、複写機本体１の周辺の照度が変動した場合でも対応することが可能であり、外光の影響を排除して原稿を確実に読み取ることができる。
尚、本実施の形態においては、画像読み取り部において、密着型イメージセンサユニットを用いたが、これに代えて縮小光学系イメージセンサユニットを用いても構わない。
また、光源ユニット３５に備えられた発光素子を白色光源とし、ＲＧＢフィルタを用いてカラー読み取りを行っても構わない。この場合、発光駆動時の１走査ラインの読み取り動作と、消灯時の１走査ラインの読み取り動作を繰り返すことで、同様の効果を得られる。
本発明はイメージスキャナー、ファクシミリ、複写機等の画像読み取り装置として有効な技術である。

Claims (9)

  1. 原稿を載置する原稿載置部と、前記原稿載置部を覆う開閉自在なカバーと、原稿照明用光源と、センサ基板上に複数実装された光電変換素子と、複数の結像素子をアレイ状に配列してなる結像素子アレイと、を備えた画像読み取り装置であって、
    原稿読み取り時の白基準となる白基準値を生成するための白基準検出手段と、
    前記カバーの開いた状態で前記原稿の読み取り動作を行う際に前記光電変換素子からの出力信号を検出する検出手段と、
    前記白基準値と前記出力信号とを走査ライン毎に比較する比較手段と、
    前記比較手段による比較の結果、前記出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合に、原稿読み取り動作時に前記原稿照明用光源を消灯して行う読み取り動作を走査ライン毎に追加する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
  2. 前記照明用光源は、少なくとも３色の異なる発光素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
  3. 請求項１又は２に記載の画像読み取り装置を含み、
    前記画像読み取り装置の原稿読み取り動作で取得した読み取り画像に含まれる原稿画像以外の領域を排除する画像処理手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  4. 原稿を載置する原稿載置部と、前記原稿載置部を覆う開閉自在なカバーと、原稿照明用光源と、センサ基板上に複数実装された光電変換素子と、複数の結像素子をアレイ状に配列してなる結像素子アレイと、を備えた画像読み取り装置における画像読み取り方法であって、
    原稿読み取り時の白基準となる白基準値を生成するための白基準検出ステップと、
    前記カバーの開いた状態で原稿の読み取り動作を行う際に前記光電変換素子からの出力信号を検出する検出ステップと、
    前記白基準値と前記出力信号とを走査ライン毎に比較する比較ステップと、
    前記比較ステップでの比較の結果、前記出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合に、原稿読み取り動作時に前記原稿照明用光源を消灯して行う読み取り動作を走査ライン毎に追加する制御ステップと、を有することを特徴とする画像読み取り方法。
  5. 前記照明用光源は、少なくとも３色の異なる発光素子を含むことを特徴とする請求項４に記載の画像読み取り方法。
  6. 原稿を載置する原稿載置部と、前記原稿載置部を覆う開閉自在なカバーと、原稿照明用光源と、センサ基板上に複数実装された光電変換素子と、複数の結像素子をアレイ状に配列してなる結像素子アレイと、を備えた画像形成装置における画像形成方法であって、
    原稿読み取り時の白基準となる白基準値を生成するための白基準検出ステップと、
    前記カバーの開いた状態で原稿の読み取り動作を行う際に前記光電変換素子からの出力信号を検出する検出ステップと、
    前記白基準値と前記出力信号とを走査ライン毎に比較する比較ステップと、
    前記比較ステップでの比較の結果、前記出力信号に前記白基準値以上の値が存在した場合に、原稿読み取り動作時に前記原稿照明用光源を消灯して行う読み取り動作を走査ライン毎に追加する制御ステップと、
    原稿読み取り動作で取得した読み取り画像に含まれる原稿画像以外の領域を排除する画像処理ステップと、を有することを特徴とする画像形成方法。
  7. 前記照明用光源は、少なくとも３色の異なる発光素子を含むことを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
  8. 請求項４又は５に記載の画像読み取り方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
  9. 請求項６又は７に記載の画像形成方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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