(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿載置台に載置された原稿を、送り出し手段により送り出し、分離手段により１枚の原稿を分離して給送し、レジストローラ対により原稿を給紙する給紙手段と、
前記レジストローラ対から給紙された原稿を画像読取位置まで搬送する第１の搬送経路と、画像読取位置を通過した原稿を表裏反転して再び前記画像読取位置に搬送する第２の搬送経路とを有し、それらの一部を共通経路とする搬送手段と、
前記搬送手段によって前記画像読取位置まで搬送された原稿に記録された画像を読み取る読取手段と、
前記画像読取位置より原稿搬送方向上流であり、かつ、前記レジストローラ対より下流の前記共通経路中に配置された原稿の傾き角を検出するためのセンサと、
原稿の画像に基づく画像のデータを画像メモリに記憶するまでに求められた、前記センサの出力信号により検出された原稿の傾き角情報および画像情報信号補正処理条件に基づいて、前記読取手段により読み取られた画像の傾きを補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記センサの出力信号に基づき原稿の傾き角を演算する傾き角演算部を有することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記画像情報信号補正処理条件は、原稿のサイズ、画像の読み取り時に最初に読み取られる原稿の角部を示す原稿基準点、傾き補正後の画像データの原稿領域の先頭に相当する位置を示す傾き補正後の原稿領域の先頭であることを特徴とする請求項１または２の何れか１項に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記画像読取位置より原稿搬送方向上流であり、かつ、前記レジストローラ対より下流の前記共通経路中に配置された原稿の片寄り位置を検出するためのセンサと、
前記片寄り位置を検出するためのセンサから出力された出力信号に基づいて、前記読取手段により読み取られた画像の片寄りを補正する補正手段とを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記共通経路では、原稿が一定速度で搬送されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
原稿載置台に載置された原稿を、送り出し手段、分離手段、レジストローラ対により給紙し、画像読取位置まで搬送し、原稿に記録された画像情報を読取手段により読み取り、読み取った画像の傾き角を補正手段により補正する画像読取方法において、
前記画像情報に基づく読み取り信号の入力前に、原稿画像の傾き角情報を入力し、かつ、画像情報信号補正処理条件を決定することを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
前記読取手段により読み取った画像の片寄り位置を補正することを特徴とする請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記画像情報信号補正処理条件は、原稿のサイズ、画像の読み取り時に最初に読み取られる原稿の角部を示す原稿基準点、傾き補正後の画像データの原稿領域の先頭に相当する位置を示す傾き補正後の原稿領域の先頭であることを特徴とする請求項６または７の何れか１項に記載の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿載置台上に載置された原稿を画像読取位置まで搬送して原稿の画像を読み取るスキャナ、ファックス、デジタルコピー機などの画像読取装置に関し、特に、搬送された原稿が傾いて搬送されたり、基準位置から片寄って搬送されたとしても、その補正を行うことができる画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原稿載置台上に載置された原稿を搬送手段によって画像読取位置まで搬送して原稿の画像を読み取り、画像情報を得る画像読取装置は、スキャナ、ファックス、デジタルコピー機などに用いられている。一般に、この画像読取装置においては、原稿が傾いて搬送される場合があり、傾いた原稿をそのまま読み取り、例えば複写等の画像形成を行ったときには、記録紙上に傾いた画像が形成される。また、原稿読取部に原稿が基準位置から片寄って搬送された場合には、記録紙上に片寄った画像が形成され、正確な画像形成を行うことができない。そのために、従来から、傾いて搬送された原稿や片寄って搬送された原稿に対して、傾き補正、片寄補正を行う画像読取装置が提案されている。これらの補正を行うに際して、原稿の傾き角度の検出、片寄り位置の検出に関しても種々の提案がされている。
【０００３】
例えば、特開平２−２５８６３号公報においては、画像情報を読み取るのに先立って、予備走査してセンサにより原稿の傾き、片寄りを検出する画像読取装置が提案されている。
【０００４】
また、特開平７−２６２３１２号公報においては、読み取った画像情報から、文字の並び方に基づいて原稿の傾きを検出する画像読取装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特開平２−２５８６３号公報で提案された画像読取装置においては、傾きを検出するために、予備走査という余分な機械的動作を行うので、無駄な時間を要し、画像読取の効率の低下を招いている。
【０００６】
また、特開平７−２６２３１２号公報で提案された画像読取装置においては、文字の並び方の傾きを検出するために、複雑な画像処理、画像認識、演算等を行う必要があるため、多大な処理時間を要し、さらに、演算のためのメモリを多く使用するため、高価格になっている。
【０００７】
そこで、第１及び第２の発明においては、画像書き込み時に原稿の傾き角、片寄りを補正することは、画像処理ソフトに与える負担が大きいから、画像読み取り以前に補正情報を入力することにより、検出するために要する時間を短縮し、迅速な補正処理を行い、かつ、少量のメモリを用いて、画像読取の高効率化を図ることを課題とする。
【０００８】
また、第３の発明においては、片面原稿と両面原稿の読み取りを可能にする画像読取装置において、傾き角、片寄り検出を行うセンサを複数配置することなく、共通化することにより、構造の簡易化と低価格化を図ることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の構成により解決することができる。
【００１４】
請求項１に記載の画像読取装置は、原稿載置台に載置された原稿を、送り出し手段により送り出し、分離手段により１枚の原稿を分離して給送し、レジストローラ対により原稿を給紙する給紙手段と、
前記レジストローラ対から給紙された原稿を画像読取位置まで搬送する第１の搬送経路と、画像読取位置を通過した原稿を表裏反転して再び前記画像読取位置に搬送する第２の搬送経路とを有し、それらの一部を共通経路とする搬送手段と、
前記搬送手段によって前記画像読取位置まで搬送された原稿に記録された画像を読み取る読取手段と、
前記画像読取位置より原稿搬送方向上流であり、かつ、前記レジストローラ対より下流の前記共通経路中に配置された原稿の傾き角を検出するためのセンサと、
原稿の画像に基づく画像のデータを画像メモリに記憶するまでに求められた、前記センサの出力信号により検出された原稿の傾き角情報および画像情報信号補正処理条件に基づいて、前記読取手段により読み取られた画像の傾きを補正する補正手段と、
を有することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明により、画像読み取りのために原稿を搬送している途上で、原稿の傾き角を検出するため、傾き角を検出するための予備走査をする必要がなく、原稿の傾き角を検出するために要する時間を短縮でき、かつ、画像読取位置より上流側で傾き角を検出できるため、画像読取の高効率化を図れる。また、片面原稿と両面原稿の読み取りを可能にする画像読取装置において、第１の搬送経路と第２の搬送経路との共通経路中に、原稿の傾き角を検出するセンサを配置することにより、センサを共通化でき、構造の簡易化と低価格化を図れる。
【００１６】
さらに、請求項６に記載の画像処理方法は、原稿載置台に載置された原稿を、送り出し手段、分離手段、レジストローラ対により給紙し、画像読取位置まで搬送し、原稿に記録された画像情報を読取手段により読み取り、読み取った画像の傾き角を補正手段により補正する画像読取方法において、
前記画像情報に基づく読み取り信号の入力前に、原稿画像の傾き角情報を入力し、かつ、画像情報信号補正処理条件を決定することを特徴とするものである。
【００１７】
この画像処理方法により、傾き角補正に要する処理時間を短縮できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態にかかる画像読取装置の断面図である。
【００２０】
図示の画像読取装置は、自動原稿送り装置（以下、ＡＤＦとも称す）１０と、静止型の読取光学装置（以下、読取手段と称す）２０と、移動型の原稿台読取機構３０とから成る。
【００２１】
まず、自動原稿送り装置１０について説明する。原稿載置部は、原稿Ｄを積載可能な給紙皿（原稿載置台）１１と、給紙皿１１上に載置された原稿Ｄの給紙方向と直交する幅方向を整合して幅規制する移動可能な幅規制部材１２と、原稿Ｄの搬送方向の長さＬを検出する原稿長検出センサ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃとから成る。給紙皿１１上に載置された原稿Ｄのサイズ及び送り方向は、幅規制部材１２の移動と、原稿長検出センサ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃとにより検出される。
【００２２】
給紙皿１１の原稿給送方向の下流側には、送り出しローラ対（送り出し手段）１４Ａ、分離給送ローラ対（分離手段）１４Ｂ、レジストローラ対１４Ｃとから成る給紙手段が配置されている。
【００２３】
昇降可能な送り出しローラ対１４Ａは、駆動ローラと従動ローラとから成り駆動源より伝達系を経て回転され、給紙皿１１上に積載された原稿Ｄの上層の少数枚の原稿Ｄを送り出す。送り出しローラ対１４Ａの下流側に配置された分離給送ローラ対１４Ｂは、駆動源に接続して回転可能な送りローラと、トルクリミッタを有する停止ローラとから成る。分離給送ローラ対１４Ｂの更に下流側に配置されたレジストローラ対１４Ｃは、駆動源に接続して回転可能なレジストローラと従動ローラとから成る。前記送り出しローラ対１４Ａ、分離給送ローラ対１４Ｂ、レジストローラ対１４Ｃは、図示しない駆動源の給紙用モータ、例えばステッピングモータにより駆動される。
【００２４】
レジストローラ対１４Ｃの回転開始は、以降における原稿Ｄの搬送タイミング及び画像読み取りタイミング等の基準となる。
【００２５】
上記の給紙経路のレジストローラ対１４Ｃの上流側には、原稿Ｄの通過を検出する通過センサＰＳ１０が配置されている。通過センサＰＳ１０は、原稿Ｄのレジスト、ループ、ジャムを検出する。
【００２６】
搬送手段は、レジストローラ対１４Ｃから給紙された原稿Ｄを、後述の画像読取位置Ｒまで搬送したのち、排紙皿１９上に排出する。なお、この搬送手段は、片面原稿の搬送機構と両面原稿の表裏反転搬送機構とを有する。
【００２７】
レジストローラ対１４Ｃから排出された原稿Ｄは、案内板１６Ａに沿って進行し、回転する大径の搬送ドラム１５と従動ローラ１６Ｂ，１６Ｃにより挟持され、搬送ドラム１５の外周面に沿って搬送され、画像読取位置Ｒを通過する。
【００２８】
画像読取位置Ｒでは、光透過性の原稿台２１と案内板１６Ｄとが対向する間隙を原稿Ｄが通過するとき、後述の読取手段２０により、原稿画像が読み取られる。
【００２９】
図２（ａ）は片面原稿の搬送経路を示す模式図である。
【００３０】
片面原稿の場合には、画像読取位置Ｒにおける画像読み取り後、引き続き搬送ドラム１５の外周面に沿って搬送され、搬送路切り替え部材（分岐板）１７Ａ，１７Ｂを経由して、排紙ローラ対１８Ａにより排紙皿１９上に排出される。
【００３１】
図２（ｂ）は両面原稿の第１面画像の読み取り搬送経路を示す模式図である。
【００３２】
両面原稿の場合には、画像読取位置Ｒにおいて原稿Ｄの第１面画像を読み取り後、分岐板１７Ａにより搬送ドラム１５の外周面から分岐されて搬送され、排紙ローラ対１８Ｂにより原稿押圧板３３と一体をなす両面原稿皿３２上に一旦排出される。この原稿排出時に、原稿Ｄの後端部は排紙ローラ対１８Ｂにより挟持されている。
【００３３】
図２（ｃ）は両面原稿の第２面画像の読み取り搬送経路を示す模式図である。
【００３４】
引き続き、原稿後端部が排紙ローラ対１８Ｂにより挟持されている原稿Ｄは、排紙ローラ対１８Ｂの逆転駆動により、搬送ドラム１５の外周面方向に搬送され、搬送ドラム１５と従動ローラ１６Ｅに挟持され、さらに第１面画像読み取り搬送経路と共通の経路の従動ローラ１６Ｂ，１６Ｃとに順次挟持されて、再び原稿台２１と案内板１６Ｄとが対向する画像読取位置Ｒを通過し、読取手段２０により、原稿Ｄの第２面画像が読み取られる。第２面画像読み取り後、引き続き搬送ドラム１５の外周面に沿って搬送され、分岐板１７Ａ，１７Ｂによる搬送路切り替えによって、排紙ローラ対１８Ａにより排紙皿１９上に排出される。
【００３５】
前記画像読取位置Ｒは、搬送手段によって搬送された原稿Ｄを読取手段２０により読み取る位置であり、光透過性の原稿台２１上の所定位置である。
【００３６】
なお、本実施の形態の画像読取装置は、原稿Ｄを原稿台３１上に停止させた状態で読取手段２０によって読み取ることも可能である。
【００３７】
また、本実施の形態の画像読取装置は、中央基準（搬送手段により搬送される原稿Ｄの中心が原稿台２１又は原稿台３１の中心線（副走査方向）になるようにする）で原稿Ｄが搬送される。これは、原稿台３１の端部に基準を合わせる方式であると、原稿Ｄが傾くと後述の読取手段２０によって原稿Ｄの画像の少なくとも１つの角部を読み取ることができないためである。
【００３８】
読取手段２０は、原稿台２１上の画像読取位置Ｒに搬送され通過中の原稿Ｄに対して、静止状態の光源２２により光照射を行う静止光学系型読取機構（実線で図示）と、原稿台（プラテン）３１上に停止した原稿Ｄに対して、移動する露光手段により走査光照射を行う移動光学系型読取機構（プラテン読取機構、破線で図示）３０とから成る。
【００３９】
光源２２は、原稿台２１上の読取位置まで搬送された原稿Ｄ、及び原稿台３１上の読取位置まで搬送されて停止した原稿Ｄに対して、光照射を行う手段であり、主走査方向（図１において紙面垂直方向）に伸びる線状光源である。第１ミラー２３、Ｖミラー２４Ａ，２４Ｂは、光源２２から出射し、原稿Ｄから反射した光を、後述の読取手段２０に導く手段である。
【００４０】
移動光学系型読取機構３０で原稿Ｄの画像を読みとる際には、光源２２及び第１ミラー２３は一体となって主走査方向と直交する副走査方向（図１において左右方向）に移動するとともに、Ｖミラー２４Ａ，２４Ｂは光源２２及び第１ミラー２３の移動速度の１／２の移動速度で移動するよう構成されている。なお、Ｖミラー２４Ａ，２４Ｂと撮像手段（撮像素子）２６との間に、原稿Ｄの光像を読取手段２０上へ結像させるための結像手段（撮像レンズ）２５が配置されている。
【００４１】
読取手段２０は、原稿Ｄの画像を読み取る手段であり、原稿Ｄから反射した光を１画素毎に光電変換する光電変換素子である。本実施の形態では、読取手段２０は主走査方向に伸びるラインセンサ（ラインＣＣＤ）で構成されている。そして、読取手段２０は１ライン単位で原稿の画像を読みとり、読取位置で停止している原稿Ｄに対して、光源２２、第１ミラー２３、Ｖミラー２４Ａ，２４Ｂが副走査方向に移動することにより、原稿Ｄの全面の画像を読み取ることができる。読み取られた原稿の画像は、デジタルの画像信号に変換され、画像形成装置など外部に供給される。なお、光源２２、第１ミラー２３、Ｖミラー２４Ａ，２４Ｂ、結像手段（撮像レンズ）２５、撮像手段（ＣＣＤ撮像素子）２６などから構成された読取手段２０をスキャナとも称す。
【００４２】
このような画像読取装置において、給紙皿１１上に載置された原稿Ｄを給紙手段及び搬送手段により画像読取位置Ｒまで搬送する際に、給紙手段や搬送手段の状態及び原稿Ｄの紙質などにより、搬送条件が原稿Ｄの幅方向（原稿Ｄの搬送方向に直交する方向であり、本実施の形態では主走査方向と平行な方向）で異なることがある。このため、原稿Ｄが傾きながら搬送され、所定の読取位置に正しい角度で通過しないことがある。また、給紙皿１１上の幅規制部材１２による原稿載置不良や、給紙手段、搬送手段による原稿搬送時のずれ等による原稿読み取り時の片寄り発生がある。
【００４３】
そのため、本実施の形態では、センサＰＳ１〜ＰＳ６から成る検出手段によって原稿Ｄの傾き角θと片寄り量を検出して、補正手段により、この傾き角θ、片寄り量に基づいて撮像手段２６により読み取られた画像を補正するよう構成している。以下、この構成について説明する。
【００４４】
検出手段４０は、画像読取位置Ｒより原稿搬送方向上流で、レジストローラ対１４Ｃの下流の原稿搬送経路途上の原稿定速搬送領域に配置され、搬送される原稿Ｄの傾き角θと、原稿Ｄの片寄り位置とを検出する。
【００４５】
図３（ａ）は、傾き角検出手段４１による原稿Ｄの傾き角θの検出を説明する平面図である。原稿搬送経路の中間で、搬送手段による原稿Ｄの搬送方向（本実施の形態では副走査方向）に直交する方向（主走査方向）に、原稿先端部の傾き角を検出する傾き角検知手段４１である２個のセンサＰＳ１，ＰＳ２が一直線上に配置されている。このセンサＰＳ１，ＰＳ２は搬送手段により搬送されている原稿Ｄの端部（搬送方向端部であり、本実施の形態では搬送方向先端側の端部）を検出する反射型光センサであり、発光素子と受光素子とから成るスポットセンサである。センサＰＳ１，ＰＳ２は主走査方向に、所定の一定距離ｃに配置されている。
【００４６】
搬送手段により原稿Ｄが画像読取位置Ｒへと搬送される途上で、原稿Ｄの先端をセンサＰＳ１，ＰＳ２により検出すると、その出力信号は図４（ｂ）に示すように、それぞれ原稿Ｄの先端を時間ｔ１の時間差を以て検出される。ここで、センサＰＳ１、ＰＳ２の出力信号により原稿Ｄの傾き角θを検出する。すなわち、センサＰＳ１、ＰＳ２の出力信号のタイミング差ｓと原稿搬送速度ｖが原稿Ｄの傾き角θに依存することを利用して原稿Ｄの傾き角θを検出する。なお、タイミング差ｓは、図示しない計時手段であるタイマなどにより計測する。原稿搬送速度ｖは、搬送ドラム１５の周速度となる。
【００４７】
センサＰＳ１、ＰＳ２からの出力信号は、傾き角演算部（図８に示すずれ演算部４２）に送られ、この傾き角演算部によって、タイミング差ｓと原稿搬送速度ｖとにより、傾き量ａが計算され、センサＰＳ１とＰＳ２の距離ｃと傾き量ａとにより、原稿Ｄが原稿搬送中心線ＣＬに対して傾いて搬送されたときの傾き角θが演算される。すなわち、次式、
θ＝Ｔａｎ-1（ａ／ｃ）
を演算することにより、原稿Ｄの傾き角θが得られる。得られた傾き角θは、傾き角θを記憶する傾き角記憶手段である傾き角メモリ（図８に示すずれメモリ４３）に記憶させる。
【００４８】
このように、本実施の形態では、原稿の傾き角θの検出は、搬送手段による原稿Ｄの搬送経路途上で、搬送されている原稿Ｄを検出して、この結果に基づいて原稿Ｄの傾きを検出するようにしている。これにより、原稿Ｄの傾き角θを検出するために予備走査する必要がなく、原稿の傾き角を検出するために要する時間を短縮し、画像読取の高効率化を図ることができる。また、本実施の形態では、原稿Ｄを検出するために複数のセンサＰＳ１，ＰＳ２を原稿Ｄの搬送方向に直交する方向に配置したので、簡単な構成により原稿Ｄの傾き角θを検出することができ、低価格化だけでなく、傾き角θの検出の効率化を図ることができる。
【００４９】
図３（ｂ）は、原稿Ｄの片寄り量検出手段４４による原稿Ｄの片寄り量ｂの検出を説明する平面図である。原稿搬送経路の中間で、搬送手段による原稿Ｄの搬送方向（本実施の形態では副走査方向）に直交する方向（主走査方向）に平行して、片寄り量検出手段４４であるラインセンサＰＳ３を配置した。ラインセンサＰＳ３は、複数の発光素子と受光素子とが直列配置されたラインセンサである。
【００５０】
原稿搬送経路を通過する設定されたサイズ幅（短辺）Ｓの原稿が、原稿搬送中心線ＣＬから片寄って搬送されたとき、原稿先端部の角部が、ラインセンサＰＳ３を通過するとき、片寄り量ｂが検出される。得られた片寄り量ｂは、片寄り量記憶手段である片寄り量メモリ（図８に示すずれメモリ４５）に記憶される。
【００５１】
なお、傾き角検出用のセンサＰＳ１，ＰＳ２は原稿が原稿搬送経路の定速搬送部に設置され、片寄り量検出用のラインセンサＰＳ３は、画像読取位置Ｒの上流側で成るべく遠い位置、例えばレジストローラ対１４の近傍に設置されると、片寄り補正処理が容易である。
【００５２】
図４（ａ）は、傾き角検出手段４１のセンサＰＳ１，ＰＳ２と、片寄り量検出手段４４のラインセンサＰＳ３とを備えた検出手段の平面図である。図４（ｂ）は、センサＰＳ１，ＰＳ２，ラインセンサＰＳ３のタイミングチャートである。
【００５３】
図５は、ラインセンサＰＳ４により傾き角検出と片寄り量検出とを行う検出手段の平面図である。ラインセンサＰＳ４は複数の発光素子と受光素子とが直列配置されたラインセンサである。原稿Ｄの先端部の角部がラインセンサＰＳ４を通過するときの位置を検出したのち、原稿Ｄが搬送されて、原稿Ｄの後端部角がラインセンサＰＳ４を通過する位置を検出して、これらの検出位置間の距離ｄと、原稿Ｄの搬送方向の長さ（長辺）Ｌとにより、原稿Ｄの傾き角θと片寄り量が検出される。
【００５４】
図６（ａ）は、ラインセンサＰＳ５，ＰＳ６により傾き角検出と片寄り量検出とを行う検出手段の平面図、図６（ｂ）はタイミングチャートである。原稿搬送経路の中間で、搬送手段による原稿Ｄの搬送方向（副走査方向）に直交する方向（主走査方向）に、２個の原稿先端部検知手段であるラインセンサＰＳ５，ＰＳ６が一直線上に配置されている。このセンサＰＳ５，ＰＳ６は搬送手段により搬送されている原稿Ｄの端部（搬送方向先端部であり、本実施の形態では搬送方向先端側の端部）を検出する反射型光センサであり、複数の発光素子と受光素子とが直列配置されたラインセンサである。ラインセンサＰＳ５，ＰＳ６は主走査方向に、所定の一定距離ｃに配置されている。ラインセンサＰＳ５，ＰＳ６による原稿Ｄの先端部の角部の通過検出により、原稿Ｄの傾き角θと片寄り量が検出される。
【００５５】
図７は自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１０と読取手段２０とを備えた画像形成装置の断面構成図である。
【００５６】
画像形成装置は画像書き込み部（レーザ走査露光装置）６０、画像形成部７０、記録紙給紙搬送部８０を備えている。画像形成部７０は感光体ドラム７１、帯電手段７２、現像手段７３、転写手段７４、分離手段７５、クリーニング手段７６、記録紙搬送手段７７、定着手段７８を有している。記録紙給紙搬送部８０は、給紙カセット８１及び給紙手段８２、記録紙表裏反転手段８３、排紙手段８４を有している。９０は画像処理部、９１は画像メモリ、１００は記録紙の片寄りと傾きを補正する補正手段である。
【００５７】
次に、前記傾き角検出手段４１により得られた傾き角θに基づいて行われる読取手段２０により読み取られた画像の補正について説明する。
【００５８】
傾き角θで読み取られた画像を補正する方法として、一般的に、アフィン変換が知られている。このアフィン変換は、２×２のマトリックス演算を行うものであるため、演算量が多くなり、メモリ容量も大きくしなければならない。そのため、本実施の形態においては、本発明者が特願平９−８３７９４号で提案した計算量やメモリなどがより経済的なデータシフト処理による画像の補正を行っている。このデータシフト処理は、画像記憶手段である画像メモリに記憶された画素単位の画像情報（以下、画像データと称す）を、縦補正や横補正としてシフトさせることにより画像の補正を行うものである。なお、このデータシフト処理により画像の補正を行う際には、原稿Ｄの倍率や縦横比が変わるので、縦横独立の変倍処理を行うことが好ましい。
【００５９】
まず、変倍処理について、図８のブロック図及び原稿Ｄが傾いて搬送される状態を模式的に示す図９に基づいて説明する。図９（ａ）は、傾いた原稿Ｄを表す概略図であり、図９（ｂ）は読み取る画像を示す概念図であり、図９（ｃ）は変倍処理後の画像データを示す概念図である。
【００６０】
画像の読取によって、主走査方向と、副走査方向にとに変化した倍率を補正する変倍処理として、
横（副走査方向）：１／ｃｏｓθ倍
縦（主走査方向）：ｃｏｓθ倍
の変倍処理を行う。
【００６１】
この変倍処理は、変倍処理手段５１により、例えば、線形補間法によって行われる。変倍処理は、画像メモリ５２を用いて線形補間法により行われる。
【００６２】
このような変倍処理によって、原稿Ｄ上の画像は、長辺Ｌと短辺Ｓを持った長方形（図９（ｂ）参照）から、長辺Ｌ′と短辺Ｓ′とを持った平行四辺形（図９（ｃ）参照）に形状が変化する。この形状が変化することに伴い、傾き角も次のように変化する（図９（ｃ）参照）。
【００６３】
横（副走査）方向からの長辺Ｌ′の角度：
θ′＝Ｔａｎ-1（ｔａｎθ・ｃｏｓ2θ）
縦（主走査）方向からの短辺Ｓ′の角度：
θ″＝Ｔａｎ-1（ｔａｎθ／ｃｏｓ2θ）
このように、主走査方向と副走査方向に関して変倍処理された後、ずれメモリ４３，４５から入力された片寄りデータに基づいて、片寄り補正手段５３により補正された後、多値化処理手段５４によって多値化される。片寄り補正手段５３においては、片寄り量ｂに基づいて、画像データを主走査方向及び副走査方向に平行移動する補正が行われる。
【００６４】
多値化の方法としては、少メモリ容量で処理可能とするために画像サイズを圧縮する多値化の方法、例えば、誤差拡散法やディザ法などを用いることが好ましいが、メモリ容量が十分にあるならば、この多値化処理手段を省略してもよい。そして、多値化処理された画像信号は、画像データを記憶する画像記憶手段である画像メモリ９１に、一旦蓄えられる。そして、データシフト処理によって画像の傾き補正がなされる。
【００６５】
ところで、スキャナから出力される画像データは読み取られる原稿Ｄの全サイズの全面をカバーしているが、その中の原稿Ｄに相当する領域を抽出（複写機の場合、所定の用紙の正しい位置にプリント）するためには、画像データ中の原稿領域がどこ（補正後の原稿領域の先頭）から始まるように補正するかを把握しなければならない。そのために画像の傾きを補正する前に、原稿Ｄのサイズ、原稿基準点、傾き補正後の原稿領域の先頭を正確に把握する必要がある。なお、ここでいう「原稿基準点」とは、読取手段２０による画像の読み取り時に最初に読み取られる原稿Ｄの角部のことであり、また、「補正後の原稿領域の先頭」とは、傾き補正後の画像データの原稿領域の先頭に相当する位置のことであり、図９（ｃ）に示すように、原稿基準点を（ｘｓ，ｙｓ）、傾き補正後の原稿領域の先頭を（ｘｔ，ｙｔ）として表す。因みに、傾き補正には、原稿基準点（原稿Ｄの角）が補正後の原稿領域の先頭にくるように補正することも含まれている。なお、図９（ｃ）において破線で示す領域は、傾き補正後の原稿Ｄの領域である。
【００６６】
これらを把握するために、画像メモリ９１に蓄えられた画像データから、原稿Ｄのエッジ部を検出し、原稿Ｄのサイズ、原稿基準点、及び、傾き補正後の原稿領域の先頭を求めることができる。
【００６７】
しかしながら、画像メモリ９１に蓄えられた画像データから原稿Ｄのサイズ、原稿基準点、及び、傾き補正後の原稿領域の先頭を求めるためには、演算を行うための処理時間が必要となる。そこで、以下のような方法により、これらを検出・推定することにより、短時間で求めることができる。
【００６８】
まず、原稿Ｄのサイズの検出・推定について説明する。原稿Ｄのサイズは、原稿長Ｌを検出する原稿長検出センサ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃと、原稿幅Ｓを検出する幅規制部材１２の図示しないセンサとにより検出される。
【００６９】
次に、傾き補正後の原稿領域の先頭の推定について説明する。原稿Ｄのサイズが分かれば、傾き補正後の原稿領域の先頭（ｘｔ，ｙｔ）を求めることができる。すなわち、傾き補正後の原稿領域の先頭（ｘｔ，ｙｔ）は、原稿中央より、ａ／２だけ下方に位置することになる。この式において、Ｓは原稿Ｄにおける主走査方向の幅であり、原稿がＡ４Ｒであれば２１０ｍｍである（因みに、Ａ４Ｒの副走査方向の長さＬは２９７ｍｍである）ので、原稿台３１の中央から１０５ｍｍだけ下方に位置している（図９（ｃ）における下方）。そして、以下の説明において、この傾き補正後の原稿領域の先頭を原点とする（（ｘｔ，ｙｔ）＝（０，０）となる）。
【００７０】
なお、本実施の形態を複写機に搭載した場合は、図示しない操作パネルなどから設定される転写紙のサイズである「コピーサイズ」の情報を原稿Ｄのサイズとして推定し、さらに傾き補正後の原稿領域の先頭を含め以下の演算においては、コピーサイズを原稿Ｄのサイズとして取り扱えばよい。これは、複写機の場合、原稿Ｄと一致するコピーサイズを用いる（いわゆる、等倍）、あるいは、コピーサイズに合わせるために原稿Ｄの画像データを変倍処理する（上述した副走査編倍処理や主走査変倍処理と同時に変倍してもよい）ために、コピーサイズを用いた方がよい。
【００７１】
次に、原稿基準点の推定について説明する。原稿基準点の推定は、原稿Ｄのサイズと傾き角θに基づいて推定する。原稿基準点を求めるためには、まず、原稿Ｄの中心点（対角線の交点）から角までの長さＭと角度φを求める。Ｍは対角線の半分の長さなので、
Ｍ＝１／２×（Ｓ2＋Ｌ2）1/2
となる。また、中心線との角度φ（図９（ａ）参照）は、
φ＝Ｔａｎ-1（Ｓ／Ｌ）
となる。なお、Ｍやφは、原稿Ｄのサイズにのみ依存した値なので、予め紙サイズ毎に算出したＭやφをメモリに記憶しておき、原稿Ｄのサイズから直接Ｍやφをメモリから読み出してもよい。
【００７２】
Ｍやφが求められると、原稿基準位置（ｘｓ，ｙｓ）は、以下の式で求めることができる。
【００７３】
ｘｓ＝０
ｙｓ＝ａ／２−Ｍｓｉｎ（φ−θ）×ｃｏｓθ
ここで、ｙｓの右辺がｃｏｓθで乗ぜられているのは、前述したように画像データが、変倍処理手段５１によって（原稿Ｄの傾き角θに応じた）変倍処理を受けているためである。
【００７４】
このように、原稿Ｄのサイズ、原稿基準点、及び、傾き補正後の原稿領域の先頭を検出・推定により求めることにより、画像データを画像メモリ９１に蓄える前に検出することができ、直ちに、後述するデータシフト処理を施すことができるばかりでなく、データシフト処理のうち縦補正（主走査方向の補正）を先に行う場合、画像データを画像メモリ９１に記憶させる際に、データシフト処理のうち縦補正を同時にでき（即ち、読取手段２０によって原稿Ｄを読み取る前に、予め原稿基準位置と傾き補正後の原稿領域の先頭が分かっているので、縦補正をしながら画像メモリ９１に記憶することができる）、さらに、効率化を図ることも可能である。
【００７５】
次に、データシフト処理について説明する。データシフト処理は、傾き角メモリ４３に記憶された原稿Ｄの傾き角θに基づいて、読取手段２０によって読み取られた画像を補正する処理である。これは、画像メモリ９１に記憶された画像データを、補正手段である傾き補正手段５５によってシフトさせることにより行う。すなわち、傾き補正手段５５は、画像メモリ９１上でデータシフトを行うことにより傾き補正する手段であり、傾き角メモリ４３に記憶された傾き角θに応じて、各画素を縦方向（主走査方向）、横方向（副走査方向）に移動させる量（移動量、それぞれ、Ｉ、Ｊ）を求め、この移動量に基づいて各画素を移動させることにより、画像の傾き補正を行うものである。以下、その詳細について説明する。なお、以下の説明においては、縦補正後に横補正を行う場合について説明するが、この逆であってもよい。
【００７６】
まず、縦補正について、縦補正を模式的に示した図１０に基づいて説明する。図１０（ａ）は縦補正前の画像データ（原稿）を模式的に示した図であり、図１０（ｂ）は縦補正後の画像データ（原稿）を模式的に示した図であり、図１０（ｃ）（ｄ）は、縦補正のデータシフトをイメージ的に示した図である。
【００７７】
図１０（ａ）において、原稿Ｄの一辺に平行で原稿基準点（ｘｓ，ｙｓ）を含む直線ＡＢを、副走査方向（ｘ方向）に平行で「傾き補正後の原稿領域の先頭」、すなわち原点を含む直線ＣＤに揃える（一致させる）ように、画像データを縦（主走査）方向にシフト（移動）させる。このとき、横（副走査）方向にはシフト（移動）しないようにする。この縦方向のシフト（移動）量Ｉは、画像データ内の任意の点を（ｘ，ｙ）とすると、
Ｉ＝ｙｓ−ｘ・ｔａｎθ′
と表すことができる。図１０において、Ｉ＜０で下方向、Ｉ＞０で上方向に移動させる。なお、θ′は前述したように、θの関数である。
【００７８】
したがって、移動量Ｉはｘの関数となり、ｙに依存しないので、ｙが等しいデータは等しい移動量Ｉとなり、縦補正前の画像データを図１０（ｃ）のように、主走査方向の画素（ｘで区切られた画素）同士をまとめておいて、移動量Ｉに従って図１０（ｄ）になるように画像メモリ９１上をシフトさせるだけ、すなわち、主走査（ｙ、縦）方向の単なる移動ですみ、かつ、複数の画素をまとめて行うことができ、ｘで区切られた画素のまとまり毎に移動量Ｉを算出して行うことができる。
【００７９】
そして、縦補正後の画像データは、図１０（ｂ）のようになる。因みに、縦補正後の画像データにおける斜めの辺と主走査方向とのなす角δ（図１０（ｂ）参照）は、次式のように、θの関数で表される。
【００８０】
0003724183.tif 000002
次に、横補正について、横補正を模式的に示した図１１に基づいて説明する。図１１（ａ）は横補正前（縦補正後）の画像データ（原稿）を模式的に示した図であり、図１１（ｂ）は横補正後（傾き補正後）の画像データ（原稿）を模式的に示した図であり、図１１（ｃ）（ｄ）は、横補正のデータシフトをイメージ的に示した図である。
【００８１】
図１１（ａ）において、斜めの辺が垂直になるように、ｘ方向（副走査方向であり、横方向ともいう）に画像データをシフト（移動）させる。このとき、縦（主走査）方向にはシフト（移動）しないようにする。この横方向のシフト（移動）量Ｊは、画像データ内の任意の点を（ｘ，ｙ）とすると、
Ｊ＝−ｙ・ｔａｎδ
となる。図１１において、Ｊ＜０で左方向、Ｊ＞０で右方向に移動させる。
【００８２】
したがって、移動量Ｊはｙの関数となり、ｘに依存しないので、ｘが等しいデータは等しい移動量Ｊとなり、横補正前の画像データを図１１（ｃ）のように、副走査方向の画素（ｙ区切られた画素）同士をまとめておいて、移動量Ｊに従って図１１（ｄ）になるように画像メモリ５２上をシフトさせるだけ、すなわち、副走査（ｘ、横）方向の単なる移動ですみ、かつ、複数の画素をまとめて行うことができ、ｙで区切られた画素のまとまり毎に移動量Ｊを算出して行うことができる。
【００８３】
このように、傾き角メモリ４３に記憶された傾き角θに基づいて、画像メモリ９１に記憶された原稿Ｄの画像データを、傾き補正手段によって、シフトさせるデータシフト処理を施すことにより、傾き補正を行うことができる。すなわち、縦補正、横補正によって、画素をｙ（主走査、縦）あるいはｘ（副走査、横）毎にまとめてメモリ上を移動（シフト）させることによって傾き補正を行うことができ、移動量Ｉ，Ｊの総計算量が少なくて済み、具体的には、ｘ×ｙ画素の画像データであれば、ｘ＋ｙ回の移動量計算で済み、アフィン変換のｘ×ｙ回の移動量計算に比して、演算回数が減り、複雑な演算をすることなく、傾き角補正に要する時間を短縮し、多くのメモリを使うことなく低価格化を図ることができる。
【００８４】
ところで、原稿Ｄの傾き角θは、原稿Ｄの紙質、環境や搬送手段の条件など種々の条件によって変化するが、給紙皿１１上に載置された原稿Ｄは同じ紙質であり環境や搬送手段の条件がほぼ同じであるために他の原稿Ｄと同じような傾き角θを示す。すなわち、給紙皿１１上に載置された一組の原稿Ｄは、搬送手段に伴う原稿Ｄ（一組の原稿うち１枚の原稿）の傾き角θは再現性がある。そのため、搬送手段により原稿Ｄを搬送するたびに原稿Ｄの傾き角θをセンサで検出する必要はなく、換言すると、センサによる原稿Ｄの傾き角を検出することなく、傾き角メモリ４３に既に記憶された原稿Ｄの傾き角θに基づいて、読取手段２０により読み取られた画像を補正することができる。したがって、複数枚の原稿Ｄ各々を搬送する毎に傾き角θを検出する必要がないので、原稿Ｄの傾き角θを検出するために要する時間を短縮し、画像読取の高効率化を図ることができる。
【００８５】
例えば、１枚目の原稿Ｄに対しては、傾き角θの検出、検出された傾き角θを傾き角メモリ４３に記憶させて傾き補正を行い、給紙皿１１上に載置された他の原稿Ｄ（２枚目以降の原稿）に対しては、傾き角θの検出を行わずに、傾き角メモリ４３に記憶された傾き角θに基づいて傾き補正をするようにしてもよく、また、搬送手段により搬送される原稿Ｄのｎ枚毎（ただし、ｎは任意の整数であり、ユーザーが図示しない操作パネル等から設定するようにしてもよい）に傾き角θの検出を行うようにしてもよい。さらに、使用頻度が高い原稿Ｄの場合は、予め傾き角θを図示しない操作パネル等から設定し、傾き角メモリ４３に記憶させることにより、このずれ傾き角メモリ４３に記憶された傾き角θに基づいて、読取手段２０によって読み取られた画像を傾き補正してもよい。
【００８６】
【発明の効果】
本発明の請求項１の画像読取装置により、画像読み取りのために原稿を搬送している途上で、原稿の傾き角を検出するため、傾き角を検出するための予備走査をする必要がなく、原稿の傾き角を検出するために要する時間を短縮でき、かつ、画像読取位置より上流側で傾き角を検出できるため、画像読取の高効率化を図れる。また、片面原稿と両面原稿の読み取りを可能にする画像読取装置において、第１の搬送経路と第２の搬送経路との共通経路中に、原稿の傾き角を検出するセンサを配置することにより、センサを共通化でき、構造の簡易化と低価格化を図れる。さらに、画像のデータが画像メモリに記憶されるまでに求められた、原稿の傾き角情報と画像情報信号補正処理条件とに基づき、画像の傾きを補正できるため、傾き角補正に要する処理時間を短縮できる。
【００８９】
本発明の請求項６の画像処理方法により、傾き角補正に要する処理時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる画像読取装置の断面図。
【図２】片面原稿の搬送経路及び両面原稿の搬送経路を示す模式図。
【図３】傾き角検出手段による原稿の傾き角の検出を説明する平面図、及び原稿の片寄り量検出手段による原稿の片寄り量の検出を説明する平面図。
【図４】傾き角検出手段のセンサと、片寄り量検出手段のラインセンサとを備えた検出手段の平面図、及びタイミングチャート。
【図５】ラインセンサにより傾き角検出と片寄り量検出とを行う検出手段の平面図。
【図６】ラインセンサにより傾き角検出と片寄り量検出とを行う検出手段の平面図及びタイミングチャート。
【図７】自動原稿送り装置と読取光学装置とを備えた画像形成装置の断面構成図。
【図８】検出手段及び補正手段のブロック図。
【図９】傾いた原稿の読取画像に対して行われる変倍処理を説明する図。
【図１０】変倍処理後の画像に対して行われる縦シフト処理を説明する図。
【図１１】変倍処理後の画像に対して行われる横シフト処理を説明する図。
【符号の説明】
１０  自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
１１  給紙皿（原稿載置台）
１２  幅規制部材
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ  原稿長検出センサ
１４Ａ  送り出しローラ対（送り出し手段）
１４Ｂ  分離給送ローラ対（分離手段）
１４Ｃ  レジストローラ対
１５  搬送ドラム
２０  読取光学装置（読取手段）
２１，３１  原稿台
４１  傾き角検出手段
４２  傾き角演算部
４３  傾き角メモリ（ずれメモリ）
４４  片寄り量検出手段
４５  片寄り量メモリ（ずれメモリ）
５０  補正手段
５２，９１  画像メモリ
５３  片寄り補正手段
５５  傾き補正手段
６０  画像書き込み部（レーザ走査露光装置）
７０  画像形成部
９０  画像処理部
Ｄ  原稿
ＰＳ１，ＰＳ２  スポットセンサ（センサ）
ＰＳ３〜ＰＳ６  ラインセンサ
Ｌ  原稿長（長辺）
Ｓ  原稿幅（短辺）
Ｒ  画像読取位置
θ  傾き角
ｂ  片寄り量
【図１】
0003724183.tif 000003
【図２】
0003724183.tif 000004
【図３】
0003724183.tif 000005
【図４】
0003724183.tif 000006
【図５】
0003724183.tif 000007
【図６】
0003724183.tif 000008
【図７】
0003724183.tif 000009
【図８】
0003724183.tif 000010
【図９】
0003724183.tif 000011
【図１０】
0003724183.tif 000012
【図１１】
0003724183.tif 000013