(57)【要約】【課題】原稿サイズの検出時に外部光の強さが変化している場合であっても、原稿サイズの検出精度が悪化することを防ぐ。【解決手段】表面に原稿を載置する透明な原稿台と、原稿台の裏面側から表面側に光を照射する光源と、原稿台の表面側から裏面側に入射する光を検出するラインセンサと、ラインセンサによる検出を、光源をオフにした第１測定期間と、光源をオンにした第２測定期間と、光源をオフにした第３測定期間とで順次行ない、第２測定期間で得られたラインセンサの主走査方向の輝度分布と、第１測定期間と第３測定期間とを合わせた期間で得られた最大輝度の主走査方向の分布との差分に基づいて、主走査方向の原稿サイズを検出する原稿サイズ検出部と、を備えた画像読取装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に原稿を載置する透明な原稿台と、
前記原稿台の裏面側から表面側に光を照射する光源と、
前記原稿台の表面側から裏面側に入射する光を検出するラインセンサと、
前記ラインセンサによる検出を、前記光源をオフにした第１測定期間と、前記光源をオンにした第２測定期間と、前記光源をオフにした第３測定期間とで順次行ない、
前記第２測定期間で得られた前記ラインセンサの主走査方向の輝度分布と、前記第１測定期間と前記第３測定期間とを合わせた期間で得られた最大輝度の前記主走査方向の分布との差分に基づいて、前記主走査方向の原稿サイズを検出する原稿サイズ検出部と、
を備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記原稿台の表面を覆う開閉可能な原稿カバーをさらに備え、
前記原稿サイズ検出部は、
前記原稿カバーが開かれた状態から所定の中角度まで閉じられたことを検知すると前記主走査方向の原稿サイズを検出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】
前記原稿サイズ検出部は、
前記原稿カバーが前記中角度からさらに所定の小角度まで閉じられたことを検知すると、前記光源をオンにした第４測定期間で前記ラインセンサによる検出を行ない、
前記原稿サイズの検出に代え、前記第４測定期間で得られた前記ラインセンサの主走査方向の輝度分布と、前記第１測定期間と前記第３測定期間とを合わせた期間で得られた最大輝度の前記主走査方向の分布との差分に基づいて、前記主走査方向の原稿サイズを検出することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記ラインセンサは、前記第１測定期間と前記第３測定期間のそれぞれについて、前記検出を複数回繰り返し行なうことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項５】
表面に原稿を載置する透明な原稿台と、前記原稿台の裏面側から表面側に光を照射する光源と、前記原稿台の表面側から裏面側に入射する光を検出するラインセンサとを備えた画像読取装置における原稿サイズ検出方法であって、
前記ラインセンサによる検出を、前記光源をオフにした第１測定期間と、前記光源をオンにした第２測定期間と、前記光源をオフにした第３測定期間とで順次行ない、
前記第２測定期間で得られた前記ラインセンサの主走査方向の輝度分布と、前記第１測定期間と前記第３測定期間とを合わせた期間で得られた最大輝度の前記主走査方向の分布との差分に基づいて、前記主走査方向の原稿サイズを検出することを特徴とする原稿サイズ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置に関し、特に、主走査方向の原稿サイズの検出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
反射型フラットベッド方式の画像読取装置は、透明な原稿台に載置された原稿に、原稿台側から光を照射し、その反射光を読み取ることで原稿の画像情報を取得する。一般的には、光源とラインセンサとを搭載したキャリッジを副走査方向に移動させることで読取りを行なう。また、原稿台の上部には開閉式の原稿カバーが取り付けられている。
【０００３】
画像読取装置では、原稿の画像情報取得に先立ち、原稿サイズの検出が行なわれる。原稿サイズの検出は、主走査方向については、キャリッジで原稿の反射光を取得して判定し、副走査方向については、別途設けられたサイズ検知用反射センサを利用して判定する方法が、小型で安価な構成となるため広く用いられている。ここでは、キャリッジによる主走査方向の原稿サイズの検出に着目する。
【０００４】
原稿サイズの検出は、原稿カバーが完全に閉じられる前に行なうようにしている。具体的には、原稿カバーが大きく開いた状態から所定の角度まで閉じられたことを検知すると、キャリッジの光源をオンにして反射光を読み取る。原稿カバーが閉じきっていない状態では、原稿載置部分では反射光が強く、原稿がない部分では反射光が弱くなる。このため、主走査方向の読取信号の輝度分布に基づいて原稿サイズを検出することができる。例えば、原稿判定用の閾値を設定し、輝度が閾値を超えている領域に原稿が存在していると判定することが行なわれている。
【０００５】
このとき、照明や太陽等の外部光が原稿台に入射していると、読取信号の輝度分布に影響を与え、原稿サイズを誤検出するおそれがある。このため、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、光源オン時の読取りに加え、光源オフ時の読取りを行ない、前者の輝度分布から後者の輝度分布を引くことで、外部光の影響をキャンセルすることが従来から行なわれている。この手法を、光源オンオフ差分法と称するものとする。
【０００６】
さらに、特許文献１には、外部光が蛍光灯のような点滅周期を有する場合であってもその影響を確実にキャンセルするために、光源オフ時において、外部光の点滅周期よりも長い測定期間中の最大値を読取信号の値とすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−７４２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
外部光は、白熱灯やＬＥＤ照明のように強度が一定のものや、蛍光灯のように定常的な短い点滅周期を有するものとは限られない。例えば、窓を介して太陽光が原稿台に入射している場合に、陰り具合や、カーテン等の揺れに応じて光の強度が不規則に変化することもある。
【０００９】
光源オンオフ差分法において、原稿サイズの検出時に外部光の強度が変化した場合に、図１０（ａ）に示すように、光源オン時の外部光よりも光源オフ時の外部光の方が強いときには、差分により外部光成分が負となる。このため、外部光の影響をキャンセルすることができる。
【００１０】
しかしながら、図１０（ｂ）に示すように、光源オフ時の外部光よりも光源オン時の外部光の方が強いときには、差分をとっても外部光成分が原稿の反射光成分と同じ正側に現われることになり、原稿サイズの検出精度が悪化するおそれがある。原稿判定の閾値を大きくすることにより、外部光成分を除くことも考えられるが、反射光の弱い濃色原稿等の検出精度が悪化するという弊害が生じてしまう。
【００１１】
図１０（ｂ）に示した光源オフ時よりも光源オン時の外部光の方が強い状況は、具体的には、図１１（ａ）に示すように、光源オフ時の測定の後に光源オン時の測定を行なう仕様において、原稿サイズの検出時に外部光が強くなる変化をしている場合、あるいは、図１１（ｂ）に示すように、光源オン時の測定の後に光源オフ時の測定を行なう仕様において、原稿サイズの検出時に外部光が弱くなる変化をしている場合に発生する。
【００１２】
そこで、本発明は、原稿サイズの検出時に外部光の強さが変化している場合であっても、原稿サイズの検出精度が悪化することを防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様である画像読取装置は、表面に原稿を載置する透明な原稿台と、前記原稿台の裏面側から表面側に光を照射する光源と、前記原稿台の表面側から裏面側に入射する光を検出するラインセンサと、前記ラインセンサによる検出を、前記光源をオフにした第１測定期間と、前記光源をオンにした第２測定期間と、前記光源をオフにした第３測定期間とで順次行ない、前記第２測定期間で得られた前記ラインセンサの主走査方向の輝度分布と、前記第１測定期間と前記第３測定期間とを合わせた期間で得られた最大輝度の前記主走査方向の分布との差分に基づいて、前記主走査方向の原稿サイズを検出する原稿サイズ検出部と、を備えたことを特徴とする。
これにより、原稿サイズの検出時に外部光の強さが変化している場合であっても、原稿サイズの検出精度が悪化することを防ぐことができる。
ここで、前記原稿台の表面を覆う開閉可能な原稿カバーをさらに備え、前記原稿サイズ検出部は、前記原稿カバーが開かれた状態から所定の中角度まで閉じられたことを検知すると前記主走査方向の原稿サイズを検出するようにしてもよい。
これにより、原稿カバーが完全に閉じられる前に原稿読取指示を受けた場合であっても、原稿サイズは検出済であるため、即座に原稿読取り処理を開始することができる。
このとき、前記原稿サイズ検出部は、前記原稿カバーが前記中角度からさらに所定の小角度まで閉じられたことを検知すると、前記光源をオンにした第４測定期間で前記ラインセンサによる検出を行ない、前記原稿サイズの検出に代え、前記第４測定期間で得られた前記ラインセンサの主走査方向の輝度分布と、前記第１測定期間と前記第３測定期間とを合わせた期間で得られた最大輝度の前記主走査方向の分布との差分に基づいて、前記主走査方向の原稿サイズを検出するようにしてもよい。
これにより、原稿カバーが閉じられた際に開閉差分法による原稿サイズ検出を行なうことができる。
また、前記ラインセンサは、前記第１測定期間と前記第３測定期間のそれぞれについて、前記検出を複数回繰り返し行なうようにしてもよい。
検出を複数回繰り返すことにより、最大輝度の検出精度を高めることができる。
上記課題を解決するため、本発明の第２の態様である原稿サイズ検出方法は、表面に原稿を載置する透明な原稿台と、前記原稿台の裏面側から表面側に光を照射する光源と、前記原稿台の表面側から裏面側に入射する光を検出するラインセンサとを備えた画像読取装置における原稿サイズ検出方法であって、前記ラインセンサによる検出を、前記光源をオフにした第１測定期間と、前記光源をオンにした第２測定期間と、前記光源をオフにした第３測定期間とで順次行ない、前記第２測定期間で得られた前記ラインセンサの主走査方向の輝度分布と、前記第１測定期間と前記第３測定期間とを合わせた期間で得られた最大輝度の前記主走査方向の分布との差分に基づいて、前記主走査方向の原稿サイズを検出することを特徴とする。
これにより、原稿サイズの検出時に外部光の強さが変化している場合であっても、原稿サイズの検出精度が悪化することを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、原稿サイズの検出時に外部光の強さが変化している場合であっても、原稿サイズの検出精度が悪化することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る画像読取装置の主要な構成を示すブロック図である。
【図２】表面側から見た原稿台を模式的に示す図である。
【図３】本実施形態の画像読取装置における主走査方向の原稿サイズの取得手順について説明するフローチャートである。
【図４】外部光の強度が変化した場合の測定を説明する図である。
【図５】本実施形態の光源オンオフ差分輝度分布を説明する図である。
【図６】開閉差分法を説明する図である。
【図７】本発明を適用した開閉差分法を説明する図である。
【図８】原稿サイズ検出トリガを説明するフローチャートである。
【図９】従来の外部光の影響をキャンセルする手法を説明する図である。
【図１０】原稿サイズの検出時に外部光の強度が変化した場合の影響を説明する図である。
【図１１】原稿サイズの検出精度に悪影響を与える外部光の強さの変化を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る反射型フラットベッド方式の画像読取装置１００の構成を示すブロック図である。本図に示すように、画像読取装置１００は、原稿台１１０、原稿カバー１１１、キャリッジ１２０、駆動機構１２４、副走査方向サイズセンサ１２６、原稿カバー角度センサ１２８、制御部１３０、通信部１４１、記憶部１４２、操作受付部１４３を備えている。
【００１７】
原稿台１１０は、表面に原稿を載置する透明なガラス板である。原稿カバー１１１は、原稿台１１０の表面を覆う開閉可能で光不透過の板状部材である。
【００１８】
キャリッジ１２０は、原稿台１１０の裏面側から表面側に光を照射する光源１２１と、原稿台１１０の表面側から裏面側に入射する光を検出するラインセンサ１２２とを搭載している。検出はＲＧＢ信号別に行なうものとする。駆動機構１２４は、ステッピングモータ等によりキャリッジ１２０を副走査方向に移動させる。
【００１９】
なお、光源１２１あるいはラインセンサ１２２をキャリッジ１２０に搭載せずに原稿台１１０裏面に固定し、ミラー等をキャリッジ１２０に搭載するようにしてもよい。
【００２０】
副走査方向サイズセンサ１２６は、原稿台１１０裏面側に固定された複数個の反射センサ等により、副走査方向の原稿サイズを検出する。原稿カバー角度センサ１２８は、原稿カバー１１１の開き具合を検出する。本実施形態では、一例として、全開状態から全閉状態の間に２つの角度閾値を設け、大角度状態、中角度状態、小角度状態の３つの状態のいずれかを判定するものとする。
【００２１】
制御部１３０は、演算処理装置、画像処理装置等から構成され、読取制御部１３１、画像処理部１３２、原稿サイズ検出部１３３を備えている。読取制御部１３１画像読取装置１００における画像読取り処理の制御を行なう。画像処理部１３２は、ラインセンサ１２２が読み取った画像信号に基づいた画像処理を行なう。原稿サイズ検出部１３３は、原稿台１１０に載置された原稿のサイズを検出する。主走査方向の原稿サイズの検出処理については後に詳述する。
【００２２】
通信部１４１は、印刷装置、ＰＣ等の外部装置と通信を行なう。記憶部１４２は、読み取った画像信号等を一時的に記憶する。操作受付部１４３は、スタートボタン、パネルスイッチ等を介してユーザからの指示を受け付ける。ユーザからの指示は、通信部１４１を介して外部装置から受け付けるようにしてもよい。
【００２３】
図２は、表面側から見た原稿台１１０を模式的に示す図である。裏面側には、光源１２１、ラインセンサ１２２を搭載したキャリッジ１２０が配置されている。キャリッジ１２０が伸びる方向が主走査方向であり、キャリッジ１２０の移動方向が副走査方向となる。原稿台１１０の裏面側には、２つの副走査方向サイズセンサ１２６ａ、１２６ｂも配置されている。
【００２４】
本実施形態では、原稿台１１０の一隅が原点として定められる。原稿は、原稿サイズ種に対応した図中の矩形状の点線が示すように、原点に角が突き当てられて載置される。主走査方向の原点側がリア側となり、反対側がフロント側となる。原稿カバー１１１の開閉軸は、リア側に副走査方向に沿って配置されている。
【００２５】
原稿サイズ検出部１３３は、主走査方向の原稿サイズをラインセンサ１２２が読み取った画像信号に基づいて取得し、副走査方向の原稿サイズを副走査方向サイズセンサ１２６で取得する。そして、両取得結果に基づいて原稿台１１０に載置された原稿サイズを判定する。以下では、主走査方向の原稿サイズの取得に着目して説明する。
【００２６】
図３は、本実施形態の画像読取装置１００における主走査方向の原稿サイズの取得手順について説明するフローチャートである。本処理は、原稿サイズ検出部１３３の制御により行なわれる。
【００２７】
本実施形態では、光源オンオフ差分法を基本に主走査方向の原稿サイズを取得する。このため、原稿カバー１１１が開いている状態で原稿サイズ取得処理を行なう。
【００２８】
原稿サイズ検出のトリガが発生すると、光源オフによる読取りを行なう（Ｓ１０１）。この読取り期間を第１測定期間と称する。第１測定期間では、所定のサンプリング間隔で複数回読取りを行なう。なお、原稿サイズ検出のトリガについては後述する。
【００２９】
読取りは、主走査方向についての所定単位毎にＲＧＢ値を取得する。所定単位は、画素、所定長等とすることができる。ノイズの影響を除去するために、移動平均を算出して取得値としてもよい。
【００３０】
そして、主走査方向についての所定単位毎に、第１測定期間中のＲＧＢそれぞれの最大値による輝度を算出して保存する（Ｓ１０２）。ここで、輝度値は、ＲＧＢ値の加重平均により求めることができ、例えば、３×Ｒ値＋６×Ｇ値＋１×Ｂ値とすることができる。この結果、第１測定期間における主走査方向の最大輝度分布が得られることになる。なお、サンプリング毎に輝度を算出し、第１測定期間中の輝度の最大値を求めてもよい。
【００３１】
次に、光源１２１をオンにし（Ｓ１０３）、光源オンによる読取りを行なう（Ｓ１０４）。この読取り期間を第２測定期間と称する。第２測定期間でも主走査方向についての所定単位毎に輝度分布を取得するが、第２測定期間中の最大値である必要はない。最小値、平均値等でもよく、第２測定期間中に１回のサンプリングであってもよい。この輝度分布を光源オン時輝度分布と称する。
【００３２】
次に、光源１２１をオフにし（Ｓ１０５）、光源オフによる読取りを行なう（Ｓ１０６）。この読取り期間を第３測定期間と称する。第３測定期間では、第１測定期間と同様に所定のサンプリング間隔で複数回読取りを行ない、第３測定期間の最大輝度を算出して保存する（Ｓ１０７）。
【００３３】
そして、第１測定期間の最大輝度分布と第３測定期間の最大輝度分布とから、光源１２１をオフにした両測定期間中の最大輝度分布を作成する（Ｓ１０８）。すなわち、主走査方向についての所定単位毎に、第１測定期間の最大輝度値と第３測定期間の最大輝度値とを比較し、大きい方の値を抽出すればよい。この最大輝度分布を光源オフ時輝度分布と称する。
【００３４】
光源オン時輝度分布と光源オフ時輝度分布とが得られると、光源オンオフ差分法に従って、光源オン時輝度分布と光源オフ時輝度分布との差分を算出し（Ｓ１０９）、得られた主走査方向の輝度分布（「光源オンオフ差分輝度分布」と称する）に基づいて原稿サイズを判定する（Ｓ１１０）。
【００３５】
このように、本実施形態では、光源１２１をオフにした第１測定期間と、光源１２１をオンにした第２測定期間と、光源１２１をオフにした第３測定期間とを順次行なうようにしている。すなわち、光源オンの測定の前後に光源オフの測定を行なっている。そして、第１測定期間と第３測定期間とを合わせた期間の最大輝度に基づいて光源オフ時輝度分布を作成する。
【００３６】
このため、図４（ａ）に示すような原稿サイズの検出時に外部光が強くなる変化をしている場合であっても、図４（ｂ）に示すような原稿サイズの検出時に外部光が弱くなる変化をしている場合であっても、外部光が強いときの輝度値で光源オフ時輝度分布を作成することができる。なお、各測定期間の長さは任意に定めることができ、短時間に設定することで高速処理が可能となる。
【００３７】
本実施形態の画像読取装置１００では、図５に示すように、光源オンオフ差分輝度分布に外部光成分が原稿の反射光成分と同じ正方向に大きく現われることを防ぐことができる。このため、原稿サイズの検出時に外部光の強さが変化している場合であっても、原稿サイズの検出精度が悪化することを防ぐことができる。これに伴い、原稿判定の閾値を小さくすることができるため、グレー等の濃色系の原稿のサイズ検出の精度低下も防ぐことができる。
【００３８】
ところで、原稿サイズ検出の手法として、上述の光源オンオフ差分法の他に、開閉差分法という手法も知られている。開閉差分法は、光源オンの状態で原稿カバー１１１の開時と閉時とで得られる輝度分布の差分に基づいて主走査方向の原稿サイズを検出する手法である。開閉差分法は、反射光が弱い濃色原稿の原稿サイズ検出精度が高いという特徴を有している。
【００３９】
原稿カバー１１１の閉時の輝度分布は、例えば、図６（ａ）に示すような形状となる。ここでは、原稿が濃色であり、原稿カバー１１１による反射光より弱い輝度であるとする。
【００４０】
原稿カバー１１１の開時の輝度分布は、例えば、図６（ｂ）に示すような形状となる。ここでは、原稿台１１０に外部光が入射しているものとする。
【００４１】
そして、カバー閉時の輝度分布からカバー開時の輝度分布を差し引くことで、図６（ｃ）の輝度分布が得られる。この輝度分布を開閉差分輝度分布と称する。開閉差分輝度分布では、原稿部分が小さな輝度となるため、原稿判定の閾値よりも小さな輝度の領域に原稿が存在している判定することができる。
【００４２】
開閉差分法においても、外部光が入射している場合には、カバー開時の輝度分布に影響を与えるため、原稿サイズの検出精度が悪化するおそれがある。そこで、開閉差分法のカバー開時の測定において、本実施形態の手法で取得した光源オンオフ差分輝度分布を用いることで、外部光の影響を精度よくキャンセルすることができる。
【００４３】
この場合、例えば、図７（ａ）に示すように、カバー開時の輝度分布として、光源オフの第１測定期間、光源オンの第２測定期間、光源オフの第３測定期間で得られる光源オンオフ差分輝度分布を用いる。これにより、外部光成分が正方向に強く表われることを防ぐことができる。
【００４４】
そして、図７（ｂ）に示すようにカバー閉時の輝度分布を取得して、カバー閉時輝度分布とカバー開時輝度分布との差分を算出することで、図７（ｃ）に示すように、外部光成分と原稿領域とを明確に区別することができるようになる。
【００４５】
次に、本実施形態における原稿サイズ検出のトリガ例について図８のフローチャートを参照して説明する。一般に、原稿台１１０への原稿載置は、原稿カバー１１１の全開状態で行なうため、本フローチャートは、原稿カバー角度センサ１２８の検出結果が大角度状態で開始する。
【００４６】
大角度状態で原稿読取りのスタートボタンが押下された場合には（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、即座に原稿サイズを検出する必要があるため、光源オンオフ差分法による原稿サイズ検出を実行する（Ｓ２０２）。光源オンオフ差分法による原稿サイズ検出では、上述の光源オフの第１測定期間、光源オンの第２測定期間、光源オフの第３測定期間で得られる光源オンオフ差分輝度分布を用いるものとする。
【００４７】
また、原稿カバー１１１が中角度まで閉じられたことを検出した場合も（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、光源オンオフ差分法による原稿サイズ検出を実行する（Ｓ２０４）。この場合も、光源オフの第１測定期間、光源オンの第２測定期間、光源オフの第３測定期間で得られる光源オンオフ差分輝度分布を用いるものとする。これにより、原稿カバー１１１が完全に閉じられる前にスタートボタンが押下された場合であっても、原稿サイズは検出済であるため、即座に原稿読取り処理を開始することができる。
【００４８】
中角度よりもさらに原稿カバー１１１が閉じられて小角度状態に移行した場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）は、開閉差分法による原稿サイズ検出を実行する（Ｓ２０６）。この際に、光源オンで原稿カバー１１１閉時の輝度分布を取得するとともに、処理（Ｓ２０４）で取得した光源オンオフ差分輝度分布を用いて、開閉差分法による原稿サイズ検出を行なうものとする。そして、開閉差分法によって得られた原稿サイズを検出結果として採用する。
【符号の説明】
【００４９】
１００…画像読取装置、１１０…原稿台、１１１…原稿カバー、１２０…キャリッジ、１２１…光源、１２２…ラインセンサ、１２４…駆動機構、１２６…副走査方向サイズセンサ、１２８…原稿カバー角度センサ、１３０…制御部、１３１…読取制御部、１３２…画像処理部、１３３…原稿サイズ検出部、１４１…通信部、１４２…記憶部、１４３…操作受付部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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