(57)【要約】【課題】裏写りを良好に抑制する。【解決手段】読取装置は、その読取部１２に原稿押圧部１２５を備える。原稿押圧部１２５は、原稿台１２ｃと対向する面に反射層を備える。この反射層は、例えばコレステリック液晶等の記憶性液晶による表示体であり、制御部に指定された階調を呈する複数の画素からなる。反射層は、裏写りを生じ得る原稿を読み取る場合とそうでない場合とで、表示する階調を異ならせる。これにより、反射層からの光の反射率が変化するため、裏写りの発生を抑制することが可能となる。【選択図】図２
2008199375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成されたシート状物に光を照射する照射手段と、
前記シート状物の前記照射手段により光が照射される面の反対の面と対向するように配置され、かつ、前記照射手段により照射された光のうちの当該シート状物を透過した透過光を、指定された階調に応じた度合いで前記生成手段が受光する反射光と同一の方向に反射する反射手段と、
前記反射手段に階調を指定する階調制御手段と、
前記照射手段により照射された光の前記シート状物における反射光を受光し、その受光量に応じた画像データを生成する生成手段と
を備えることを特徴とする読取装置。
【請求項２】
前記反射手段が、前記階調制御手段により指定された階調を呈することを特徴とする請求項１記載の読取装置。
【請求項３】
前記シート状物において生じる裏写りを検出する検出手段を備え、
前記階調制御手段は、
前記検出手段による裏写りの検出結果に応じた階調を前記反射手段に指定する
ことを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
【請求項４】
前記シート状物を搬送する搬送手段を備え、
前記照射手段は、
前記搬送手段により搬送され、前記検出手段により裏写りが検出されたシート状物に光を照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
【請求項５】
前記シート状物の全面に光が照射されるように前記照射手段を移動させる移動手段を備え、
前記反射手段は、前記シート状物の全面にわたって対向する面積を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
【請求項６】
前記反射手段は、
前記階調制御手段により指定される階調を呈する反射部を前記移動手段の移動方向について複数備え、
前記階調制御手段は、
複数の前記反射部に対して、前記移動方向に順番に階調を指定する
ことを特徴とする請求項５に記載の読取装置。
【請求項７】
前記反射手段は、
前記階調制御手段により指定される階調を呈する反射部を所定の方向に複数備え、
前記検出手段は、
前記所定の方向について、前記シート状物において生じる裏写りと、前記シート状物の両端とを検出し、
前記階調制御手段は、
前記照射手段が光を照射する場合において、前記検出手段により検出された前記シート状物の両端より外側に前記反射部が存在するとき、当該反射部が前記透過光を反射する度合いが、前記シート状物の両端より外側に存在しない反射部が前記透過光を反射する度合いよりも高くなるように複数の前記反射部のそれぞれに階調を指定する
ことを特徴とする請求項２に記載の読取装置。
【請求項８】
前記階調制御手段は、
前記透過光を第１の度合いで反射する第１のモードと、前記透過光を前記第１の度合いより高い第２の度合いで反射する第２のモードとで制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
【請求項９】
前記生成手段は、
同一の前記シート状物について、前記階調制御手段が前記第１のモードで制御を行った場合に第１の画像データを生成するとともに、前記階調制御手段が前記第２のモードで制御を行った場合に第２の画像データを生成し、
前記第１および第２の画像データから１の合成画像データを生成する合成手段を備える
ことを特徴とする請求項８に記載の読取装置。
【請求項１０】
前記生成手段が撮像素子を備え、
前記階調制御手段が前記透過光を第１の度合いで反射させるときの前記撮像素子における露光量を、前記階調制御手段が前記透過光を前記第１の度合いより高い第２の度合いで反射させるときの露光量より多くする露光制御手段を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
【請求項１１】
前記反射手段が、記憶性液晶を用いた反射部を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の読取装置。
【請求項１２】
前記反射手段が、可撓性を有する反射部を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の読取装置。
【請求項１３】
前記反射部が、電気泳動方式により階調を呈することを特徴とする請求項１２に記載の読取装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３に記載の読取装置と、
前記生成手段により生成された画像データに応じた画像を形成する画像形成手段と
を備えることを特徴とする複写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる裏写りを抑制するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状の原稿をコピー（ソフトコピー・ハードコピー）する場合に、原稿の裏面にも画像が形成されていると、コピーして得られた原稿に裏面の画像の鏡像が写り込む、いわゆる裏写りが生じることがある。裏写りは、もとの原稿の厚みが薄く、原稿の光の透過率が高い場合に、特に顕著に生じる。裏写りを抑制するための従来技術は、例えば、特許文献１〜４に開示されている。
【特許文献１】特開平８−２５８４６６号公報
【特許文献２】特開平１１−２８４８１０号公報
【特許文献３】特開２００２−２７１５７６号公報
【特許文献４】特開２００５−２８６９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来技術は、いずれも不都合を有する。例えば、特許文献２に記載の技術は、原稿を押圧する部材を取り替え可能にしたものであるため、操作者の作業が煩雑である。また、特許文献３に記載の技術は、機械的に移動する複数色の原稿押圧部材を設けたものであるが、多様な裏写りに対応させようとすると、色数を増やさねばならず、装置が大型化する。また、特許文献４に記載の技術は、原稿の移動を伴うため、操作者の作業が煩雑であるとともに、原稿の位置ずれが懸念される。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、裏写りを従来とは異なる方法で良好に抑制することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る読取装置は、画像が形成されたシート状物に光を照射する照射手段と、前記シート状物の前記照射手段により光が照射される面の反対の面と対向するように配置され、かつ、前記照射手段により照射された光のうちの当該シート状物を透過した透過光を、指定された階調に応じた度合いで前記生成手段が受光する反射光と同一の方向に反射する反射手段と、前記反射手段に階調を指定する階調制御手段と前記照射手段により照射された光の前記シート状物における反射光を受光し、その受光量に応じた画像データを生成する生成手段とを備えることを特徴とするものである。
この場合において、前記反射手段は、前記階調制御手段により指定された階調を呈する構成であると望ましい。
かかる読取装置によれば、反射手段が反射する度合いを変化させることにより、シート状物を透過して生成手段に至る光の量を調整することが可能となるため、裏写りを抑制することができる。
なお、シート状物とは、例えば、紙やプラスチックその他の素材等からなるシート状のものを含む。
【０００５】
また、本発明において、前記シート状物において生じる裏写りを検出する検出手段を備えるとともに、前記階調制御手段が、前記検出手段による裏写りの検出結果に応じた階調を前記反射手段に指定する構成を採用してもよい。このようにすれば、裏写りの有無や程度に応じた階調を指定することが可能となる。
【０００６】
なお、前記検出手段は、前記生成手段を用いて裏写りを検出するものであってもよいし、別個の構成により裏写りを検出してもよい。例えば、後者の構成としては、前記シート状物を搬送する搬送手段を備えるとともに、前記照射手段が、前記搬送手段により搬送され、前記検出手段により裏写りが検出されたシート状物に光を照射する構成であってもよい。これは、本発明をいわゆるシートフィード（シートフェッド）型のスキャナに適用した場合の例である。
【０００７】
また、本発明は、いわゆるフラットベッド型のスキャナに適用してもよい。例えば、前記シート状物の全面に光が照射されるように前記照射手段を移動させる移動手段を備えるとともに、前記反射手段が、前記シート状物の全面にわたって対向する面積を有する構成であってもよい。また、この場合において、前記反射手段は、前記階調制御手段により指定される階調を呈する反射部を前記移動手段の移動方向について複数備え、前記階調制御手段は、複数の前記反射部に対して、前記移動方向に順番に階調を指定する構成を採用してもよい。
【０００８】
また、本発明において、前記反射手段は、前記階調制御手段により指定される階調を呈する反射部を所定の方向に複数備え、前記検出手段は、前記所定の方向について、前記シート状物において生じる裏写りと、前記シート状物の両端とを検出し、前記階調制御手段は、前記照射手段が光を照射する場合において、前記検出手段により検出された前記シート状物の両端より外側に前記反射部が存在するとき、当該反射部が前記透過光を反射する度合いが、前記シート状物の両端より外側に存在しない反射部が前記透過光を反射する度合いよりも高くなるように複数の前記反射部のそれぞれに階調を指定する構成を採用してもよい。このようにすれば、反射手段の前記所定の方向に対する幅よりも小さいシート状物を読み取る場合に、シート状物の両端より外側を含まない画像データや、両端より外を目立ちにくくした画像データを得ることができる。
【０００９】
また、本発明において、前記階調制御手段は、前記透過光を第１の度合いで反射する第１のモードと、前記透過光を前記第１の度合いより高い第２の度合いで反射する第２のモードとで制御を行う構成を採用してもよい。このようにすれば、原稿に応じたモードを選択して読取を行うことが可能となる。なお、この場合において、モードの選択を操作者が行うようにしてもよいし、読取装置が双方のモードで生成した画像データを操作者が選択できるような構成としてもよい。
【００１０】
また、前記第１のモードと前記第２のモードとで制御を行う場合、前記生成手段は、同一の前記シート状物について、前記階調制御手段が前記第１のモードで制御を行った場合に第１の画像データを生成するとともに、前記階調制御手段が前記第２のモードで制御を行った場合に第２の画像データを生成し、前記第１および第２の画像データから１の合成画像データを生成する合成手段を備える構成であってもよい。このようにすれば、例えば、第２の画像データの一部に裏写りが生じた場合であっても、裏写りが生じた部分を第１の画像データの画像によって置き換えることが可能となる。また、例えば、第１の画像データにコントラストが不足している部分があっても、その部分を第２の画像データの画像によって置き換えることが可能となる。
【００１１】
また、本発明において、前記生成手段が、決められたエリアの光を受光する撮像素子を備える、前記階調制御手段が前記透過光を第１の度合いで反射させるときの前記撮像素子における露光量を、前記階調制御手段が前記透過光を前記第１の度合いより高い第２の度合いで反射させるときの露光量より多くする露光制御手段を備える構成であってもよい。このようにすれば、反射手段の階調差に起因する画質の差異を補正することが可能となる。
【００１２】
また、本発明において、前記反射手段が、記憶性液晶を用いた反射部を有する構成であってもよい。かかる記憶性液晶の例としては、コレステリック液晶が挙げられる。また、前記反射部は、電気泳動方式により階調を呈する構成であってもよい。
さらに、前記反射部は、可撓性を有する構成であるとより望ましい。この構成の場合、例えばフラットベッド型のスキャナにおいて凹凸を有するシート状物を読み取る場合に特に好適であるといえる。
【００１３】
また、本発明は、読取装置のみならず、複写装置等の他の態様に対しての適用も可能である。例えば、上述した読取装置と、その生成手段により生成された画像データに応じた画像を形成する画像形成手段とを備える構成であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を説明する。
なお、以下に示す実施形態において、原稿は、その両面に画像が形成されているシート状物とする。以下においては、原稿の読み取り対象である面を「表面」といい、その反対の面を「裏面」という。また、原稿は、裏写りを生じ得るものとし、その表面に形成されている画像は、白（原稿自体の色）および黒（インク・トナー等の色材の色）の２階調で表されているとする。
【００１５】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態である読取装置１０の全体構成を示すブロック図である。本実施形態の読取装置１０は、いわゆるフラットベッド型のスキャナであり、光源を移動させながら原稿に形成された画像を読み取る。読取装置１０の構成は、制御部１１と、読取部１２と、出力部１３と、操作部１４とに大別される。
【００１６】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置やメモリを備え、操作部１４により出力される操作信号に基づいて読取装置１０の動作を制御する。読取部１２は、原稿を光学的に読み取り、読取結果を表す画像データを生成する。出力部１３は、読取部１２により生成された画像データを所定の出力先に出力する。出力部１３は、所定の規格、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＩＥＥＥ１３９４に準拠したインタフェースによりデータ通信を行う。画像データの出力先は、例えば、通信手段を介して接続された外部装置や、メモリ等の記憶媒体である。操作部１４は、操作者による指示を受け付け、この指示に応じた操作信号を出力する。なお、操作者による指示は、出力部１３を介して外部装置から供給されてもよい。
【００１７】
図２は、読取部１２の構成を示す図である。読取部１２は、原稿カバー１２ａと、筐体１２ｂとを備える。原稿カバー１２ａは、原稿の載置を可能にするべく、その一端を中心に回動可能に構成されている。また、原稿カバー１２ａは、原稿の裏面と対向する部分に原稿押圧部１２５を備える。筐体１２ｂは、原稿カバー１２ａと対向する面に原稿台１２ｃを備える。原稿台１２ｃは、ガラス等からなる透明の板状部材であり、原稿押圧部１２５との間に挟み込むようにして原稿を支持する。このとき、原稿は、表面が原稿台１２ｃと対向し、裏面が原稿押圧部１２５と対向する。また、筐体１２ｂの内部には、キャリッジ１２ｄと、光源１２１と、結像レンズ１２２と、撮像素子列１２３と、モータ１２４とが設けられている。
なお、本実施形態においては、いわゆる縮小光学系を読取部１２に採用するが、もちろん、いわゆる等倍光学系を採用することも可能である。
【００１８】
キャリッジ１２ｄは、光源１２１、結像レンズ１２２および撮像素子列１２３を移動可能に支持する。光源１２１は、原稿の表面に向けて光を照射する。光源１２１は、光の照射方向が原稿台１２ｃに対して所定の角度をなすように設けられており、図２の紙面に垂直な方向に対して原稿台１２ｃと同程度の長さを有する。光源１２１は、例えば、冷陰極蛍光ランプやキセノン蛍光ランプである。結像レンズ１２２は、光源１２１から照射された光のうちの原稿において反射した反射光の一部を撮像素子列１２３に向けて結像する。
【００１９】
なお、本実施形態においては、光源１２１、結像レンズ１２２および撮像素子列１２３がともに移動するとしたが、結像レンズ１２２や撮像素子列１２３の位置を固定し、反射光がこれらに向けて進行するようにミラー等を設けた構成としてもよい。
【００２０】
撮像素子列１２３は、結像レンズ１２２により結像された反射光を所定の位置で受光し、その受光量に応じた画像信号を生成する。撮像素子列１２３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子を列状に複数備える。この撮像素子が配列される方向は、図２の紙面に垂直な方向である。この方向のことを、以下では「主走査方向」という。なお、各々の撮像素子が生成する画像信号は、受光量が多いほど大きい値となる。なお、画像信号は、読取部１２の図示せぬＡＤ変換器によって、デジタルデータである画像データに変換される。画像データの階調数は任意であるが、例えば８ビット（２５６階調）である。
【００２１】
モータ１２４は、制御部１１からの指示に応じて、キャリッジ１２ｄを移動させる。モータ１２４は、光源１２１から光が照射されるときに、その光が原稿表面の全体に均等に照射されるようにキャリッジ１２ｄを移動させる。キャリッジ１２ｄの移動方向は、図２において矢印Ｓで示す方向であり、原稿台１２ｃの一端から他端へと向かう方向である。この方向のことを、以下では「副走査方向」という。
【００２２】
図３は、原稿押圧部１２５の構成を示す図である。原稿押圧部１２５は、弾性層１２５ａと、反射層１２５ｂとを備える。また、原稿押圧部１２５は、後述する表示体を駆動する駆動部を備える。弾性層１２５ａは、スポンジ等の弾性を有する材料からなる層であり、原稿カバー１２ａが閉じられたときに、原稿を原稿台１２ｃに向けて付勢する。反射層１２５ｂは、弾性層１２５ａに接着された表示体であり、制御部１１からの指定に応じて色（階調）を変化させる。なお、反射層１２５ｂは、原稿台１２ｃと同程度のサイズを有する。反射層１２５ｂの表示体としては、例えば、記憶性液晶を用いることができる。ここにおいて、記憶性液晶とは、電圧を印加しなくても表示状態（すなわち階調）を維持することが可能な液晶のことである。この記憶性液晶としては、例えばコレステリック液晶が用いられる。反射層１２５ｂは、複数行複数列の画素を有し、それぞれの画素は、制御部１１から供給される階調データに応じた階調を呈する。反射層１２５ｂの各画素は、最大の階調データを与えられたときにその反射率が最高となり、最小の階調データを与えられたときにその反射率が最低となる。なお、反射層１２５ｂは、配列した画素の行方向が上述した主走査方向に一致し、列方向が上述した副走査方向に一致するように設けられている。また、反射層１２５ｂの各画素の階調数は任意であるが、裏写りを良好に抑制するという目的に鑑みれば、階調数は多い方が望ましい。
【００２３】
なお、説明の便宜上、ここでは、反射率が最高であるときの反射層１２５ｂの画素の色を「白」といい、反射率が最低であるときの反射層１２５ｂの画素の色を「黒」という。ただし、反射層１２５ｂの組成等により、実際の反射層１２５ｂの画素の色が白または黒であるとは限らない。例えば、コレステリック液晶は、その反射率が最高となる場合あっても、いわゆる白色よりも明度が低下する傾向にある。
【００２４】
読取装置１０の構成は、以上のとおりである。この構成のもと、読取装置１０は、原稿の表面を光学的に読み取り、読取結果を表す画像データを生成して出力する。本実施形態の読取装置１０は、同一の原稿について読取を複数回実行し、直前の読取結果に基づいてその後の読取に係る条件を変化させる。この動作の詳細は、以下に説明するとおりである。
【００２５】
図４は、読取装置１０による読取動作を示すフローチャートである。この読取動作は、制御部１１が読取動作の開始を指示する操作信号を取得したことを契機に実行するものである。ゆえに、この読取動作の開始に際しては、原稿台１２ｃに原稿が載置されているものとする。同図に示すように、まず、制御部１１は、原稿押圧部１２５に階調を指定する階調データを供給し、反射層１２５ｂの各画素の色を白に変化させる（ステップＳａ１）。階調データを供給したら、制御部１１は、モータ１２４にキャリッジ１２ｄの移動を指示し、原稿の読取を行わせる（ステップＳａ２）。このとき、読取部１２は、原稿を表す画像データを生成する。
【００２６】
次に、制御部１１は、読取部１２により生成された画像データを取得し、この画像データが表す画像を解析する（ステップＳａ３）。このとき、制御部１１は、画像データが表す領域を「背景領域」、「画像領域」または「裏写り領域」のいずれかに分類する解析を行う。制御部１１は、画像データの各画素の輝度レベル、すなわち階調値を参照することによりこの解析を行う。
【００２７】
図５は、ある画像データの解析結果を例示する図であり、画像データの各画素の階調値をヒストグラム表示したものである。同図において、横軸は階調値であり、その値が大きいほど白に近く、その値が小さいほど黒に近いことを表している。また、縦軸は度数、すなわち当該階調値を表す画素の出現頻度である。
制御部１１は、所定の閾値Ｔｈ1、Ｔｈ2に基づいて領域を分類する。制御部１１は、階調値が閾値Ｔｈ1以下である画素が形成する領域を画像領域、階調値が閾値Ｔｈ2以上である画素が形成する領域を背景領域とし、それ以外の中間調の領域を裏写り領域とする。このように領域を特定したら、制御部１１は、それぞれの領域の画素数を積算することによって各領域の面積を算出する。このとき、画像データが表す領域全体に対して、算出した裏写り領域の面積が所定の比率以上である場合は、制御部１１は、この画像データに無視できない程度の裏写りが生じているとみなす。一方、画像データが表す領域全体に対して裏写り領域の面積が所定の比率未満である場合は、制御部１１は、この画像データには裏写りが生じていないか、あっても無視できる程度であるとみなす。
【００２８】
続いて、制御部１１は、裏写り領域が所定の比率を超えるか否かを判断する（ステップＳａ４）。換言すれば、制御部１１は、裏写りが生じているか否かを判断する。ここで、裏写り領域が所定の比率以下である場合（ステップＳａ４：ＹＥＳ）、制御部１１は、上述したステップＳａ２の処理により生成された画像データを出力対象とみなし、出力部１３を介して出力する（ステップＳａ５）。一方、裏写り領域が所定の比率を超える場合（ステップＳａ４：ＮＯ）、制御部１１は、上述したステップＳａ２の処理により生成された画像データを出力対象とせず、再度画像データを生成させる。この場合、制御部１１は、原稿押圧部１２５に階調データを供給し、反射層１２５ｂの各画素の色を白よりも反射率が低い色に変化させる（ステップＳａ６）。
【００２９】
なお、ステップＳａ６の処理において決定される色は、特に限定されない。例えば制御部１１は、この処理を実行する度に決められた値ずつ階調値を小さくしてもよいし、算出した裏写り領域の比率に応じて階調値を決定してもよい。後者の場合、制御部１１は、算出した裏写り領域の比率が大きいほど色を濃く（黒に近く）するのが望ましい。
【００３０】
このようにして反射層１２５ｂの各画素の色を決定したら、制御部１１は、反射層１２５ｂの各画素の色が変化した後に再度原稿の読取を行わせる（ステップＳａ２）。そして、制御部１１は、裏写り領域が所定の比率以下となるまでその後の処理を繰り返す。すなわち、制御部１１は、裏写りが無視できる程度の画像データが得られるまで、反射層１２５ｂの各画素の色を段階的に黒に近づけながら画像データの生成および解析を繰り返す。
【００３１】
読取装置１０の読取動作は、以上のとおりである。このように動作することで、読取装置１０は、裏写りが抑制された画像データを出力することができる。これは、原稿の裏面に対向する部分（反射層１２５ｂ）の反射率を異ならせることによって、光源１２１から照射された光のうちの原稿を透過した光が撮像素子列１２３に入射するのを抑制することができるからである。
【００３２】
図６および図７は、本実施形態の読取装置１０による作用を説明するための模式図である。図６は、反射層１２５ｂの各画素が白である場合を例示しており、図７は、反射層１２５ｂの各画素が黒である場合を例示している。これらの図においては、光の強さを矢印の太さによって表している。なお、説明の便宜上、これらの図においては反射層１２５ｂと原稿Ｄとが離間しているが、実際の読取に際しては、これらはほぼ密着した状態となる。それゆえ、これらの図において平行に隣り合わせて示している矢印は、実際には実質的に同一の経路を進行する。つまり、原稿Ｄにおいて反射した反射光は、原稿Ｄを透過して反射層１２５ｂで反射し、原稿Ｄを再び透過した透過光と実質的に同一の経路を進行する。
いま、光源１２１から照射される光を入射光Ｌｉ1、Ｌｉ2およびＬｉ3とする。入射光Ｌｉ1は、原稿Ｄの表面に画像が形成された領域に入射し、入射光Ｌｉ3は、原稿Ｄの裏面に画像が形成された領域に入射する。また、入射光Ｌｉ2は、原稿Ｄの画像が形成されていない領域（すなわち背景領域）に入射する。
【００３３】
入射光Ｌｉ1は、その大部分が原稿Ｄの表面の画像により吸収または散乱される。それゆえ、入射光Ｌｉ1の原稿Ｄ表面における反射光Ｌｒ1と原稿Ｄを透過する透過光Ｌｔ11とは、ともに僅かである。透過光Ｌｔ11は、反射層１２５ｂにおいて反射したときと、原稿Ｄを透過するときとにさらに強度を低下させる。よって、透過光Ｌｔ12は透過光Ｌｔ11よりも強度が低くなり、透過光Ｌｔ13は透過光Ｌｔ12よりもさらに強度が低くなる。
また、入射光Ｌｉ2は、その一部が原稿Ｄの表面で反射する。また、透過を阻害する画像が存在しないため、入射光Ｌｉ2は、入射光Ｌ1や入射光Ｌ3よりも多く原稿Ｄを透過する。その結果、反射光Ｌｒ2は、反射光Ｌｒ1よりも強度が高くなり、同様に、透過光Ｌｔ21、Ｌｔ22およびＬｔ23は、透過光Ｌｔ11、Ｌｔ12およびＬｔ13よりもそれぞれ強度が高くなる。
【００３４】
一方、入射光Ｌｉ3は、その一部が原稿Ｄの表面で反射する点においては入射光Ｌｉ2と同様であるが、原稿Ｄの裏面に画像が形成されているため、原稿Ｄを透過する光の量が入射光Ｌｉ2の場合よりも少なくなる。よって、入射光Ｌｉ3の原稿Ｄ表面における反射光Ｌｒ3は、反射光Ｌｒ2とほぼ同程度の強度となり、入射光Ｌｉ3の透過光Ｌｔ31、Ｌｔ32およびＬｔ33は、透過光Ｌｔ11、Ｌｔ12およびＬｔ13とほぼ同程度の強度となる。撮像素子列１２３が受光する光は、反射光Ｌｒ3と透過光Ｌｔ33とを合成した光であるから、これを反射光Ｌｒ2と透過光Ｌｔ23とを合成した光と比較すると、透過光Ｌｔ33と透過光Ｌｔ23の差に相当する分だけ強度が異なる。この強度の差が有意な程度になると、画像データにおいて裏写りとして認識されることとなる。
【００３５】
図６に示す場合と図７に示す場合とを比較すると、反射層１２５ｂの反射率が異なることにより、反射層１２５ｂを反射する透過光の強度に相違が生じている。そうすると、図７に示す場合は、図６に示す場合と比較すると、透過光Ｌｔ33と透過光Ｌｔ23の差が相対的に小さくなる。その結果、撮像素子列１２３が受光する光の強度差が抑制され、画像データにおいて裏写りとして認識されにくくなる。
【００３６】
しかし、図７に示す場合を図６に示す場合と比較すると、図７に示す場合は、透過光Ｌｔ13、Ｌｔ23およびＬｔ33の強度が全体的に低下する。すなわち、原稿Ｄにおいて本来白である部分についても光の強度が低下する。それゆえ、反射層１２５ｂの反射率を低くすると、画像データが表す画像のコントラストが低下する。
【００３７】
本実施形態の読取装置１０は、裏写りを生じる原稿を読み取る場合に、反射層１２５ｂの反射率を段階的に変化させて画像データを生成する。それゆえ、本実施形態の読取装置１０によれば、コントラストの低下と裏写りの抑制のバランスを保ち、画質が良好な画像データを出力することができる。例えば、反射層１２５ｂに３２階調の表示体を採用した場合、その反射率は３２段階に調整することが可能である。
【００３８】
また、本実施形態の読取装置１０は、反射層１２５ｂを機械的に移動させたり、あるいは取り替えたりすることなく階調制御を行うことができる。加えて、本実施形態の読取装置１０は、原稿を載置したまま複数回の読取を行うことができる。それゆえ、本実施形態の読取装置１０は、人手を介さずに階調制御を行うことができ、また、多階調の制御をする場合であっても装置を大型化する必要がほとんどない。
【００３９】
［第２実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態は、いわゆるシートフィード型のスキャナに本発明を適用したものである。
本実施形態を上述した第１実施形態と比較すると、搬送対象が光源であるか原稿であるかの相違に加えて、裏写りを検出する態様が大きく異なる。第１実施形態の読取装置１０は、読取部１２を裏写りを検出するための手段として用いているが、本実施形態においては、搬送対象が原稿であることに鑑み、裏写りを検出する手段が読取部とは別個に設けられている。
【００４０】
図８は、本実施形態の読取装置２０の全体構成を示すブロック図である。読取装置２０の構成は、制御部２１と、読取部２２と、反射部２３と、裏面検出部２４と、原稿搬送部２５と、出力部２６と、操作部２７とに大別される。このうち、出力部２６および操作部２７の構成は、上述した出力部１３および操作部１４の構成とほぼ同様である。また、制御部２１は、実行する処理が異なるものの、ハードウェア構成は上述した制御部１１とほぼ同様である。
【００４１】
図９は、読取部２２、反射部２３、裏面検出部２４および原稿搬送部２５の構成を示す図である。なお、同図において、破線は原稿の搬送経路とその方向を示している。読取部２２は、光源２２１と、センサ２２２とを備える。本実施形態の読取部２２は、いわゆるＣＩＳ（Contact Image Sensor）方式であり、等倍光学系である。また、読取部２２は、第１実施形態の読取部１２と同様のＡＤ変換器を備え、生成した画像信号を画像データとして出力する。
【００４２】
光源２２１は、原稿の表面に光を照射する。光源２２１は、光の照射方向が反射部２３のある面に対して所定の角度をなすように設けられており、図９の紙面に垂直な方向に対して反射部２３と同程度の長さを有する。光源２２１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。センサ２２２は、光源２２１と同程度の長さを有するレンズアレイと撮像素子列とを備え、光源２２１から照射されて原稿において反射した反射光を所定の位置で受光し、その受光量に応じた画像信号を生成する。センサ２２２の撮像素子列は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。
【００４３】
反射部２３は、第１実施形態の反射層１２５ｂと同様の表示体を原稿と対向する面に備える。反射部２３は、光源２２１により光が照射される位置が固定的であるため、原稿の搬送方向に対して原稿と同程度の長さを有する必要はなく、１ｃｍ程度であれば十分である。なお、反射部２３は、原稿の搬送方向に直交する方向については、原稿と同程度の長さを有する。また、反射部２３は、表示体を駆動する駆動回路を備える。
【００４４】
裏面検出部２４は、原稿の裏面を読み取るセンサを備え、原稿の裏面を表す画像データを生成する。裏面検出部２４は、読取部２２が画像データを生成する前に画像データを生成する。裏面検出部２４の構成は、読取部２２の構成と同様であるが、読取部２２と同等以上の画質（階調数や解像度等）でなくともよい。これは、裏面検出部２４により生成される画像データが裏写りを生じる原稿か否かの判断に用いられるものであって、読取対象の画像データを構成するものではないからである。
【００４５】
原稿搬送部２５は、複数の搬送ローラ２５１を備える。搬送ローラ２５１は、対向する１対のロール状の部材により、原稿を所定の経路に沿って搬送する。搬送ローラ２５１は、図示せぬモータ等により駆動されて、原稿を決められた速度で搬送する。なお、搬送ローラ２５１は、図９に示したものだけでなく、より多く存在し得る。
【００４６】
読取装置２０の構成は、以上のとおりである。この構成のもと、読取装置２０は、原稿の表面と裏面とを光学的に読み取り、表面の読取結果を表す画像データを生成して出力する。本実施形態の読取装置２０は、裏面検出部２４により生成された画像信号から原稿の裏面を表す画像データを生成し、この画像データが表す画像データの内容に基づいて反射部２３の階調制御を行ってから原稿の裏面を表す画像データを生成する。この動作の詳細は、以下に説明するとおりである。なお、以下においては、原稿の表面を表す画像データを「表面画像データ」といい、原稿の裏面を表す画像データを「裏面画像データ」ということで、両者を区別する。
【００４７】
図１０は、読取装置２０による読取動作を示すフローチャートである。この読取動作は、制御部２１が原稿を原稿搬送部２５に搬送させながら行うものである。同図に示すように、まず、制御部２１は、裏面検出部２４に原稿の裏面の読取を行わせる（ステップＳｂ１）。このとき、裏面検出部２４は、裏面画像データを生成する。
【００４８】
次に、制御部２１は、裏面検出部２４により生成された裏面画像データを取得し、この裏面画像データが表す画像を解析する（ステップＳｂ２）。このとき、制御部２１は、画像データを構成する全画素のうちの色が白でない画素の比率を算出し、算出した比率が所定の比率を超える場合には、原稿の裏面に画像が形成されているとみなす。一方、制御部２１は、算出した比率が所定の比率以下である場合には、原稿の裏面に画像が形成されていないとみなす。続いて、制御部２１は、裏面画像データのうちの白でない画素の比率が所定の比率を超えるか否かを判断する（ステップＳｂ３）。換言すれば、制御部２１は、原稿が裏写りを生じ得る原稿である否かを判断する。
【００４９】
ここで、原稿の裏面に画像が形成されていない場合（ステップＳｂ３：ＮＯ）、制御部２１は、反射部２３に階調データを供給し、反射部２３の各画素の色を白に変化させる（ステップＳｂ５）。一方、原稿の裏面に画像が形成されている場合（ステップＳｂ３：ＹＥＳ）、制御部２１は、反射部２３に階調データを供給し、反射部２３の各画素の色を白でない色（例えば黒）に変化させる（ステップＳｂ４）。なお、このとき反射部２３は、白でも黒でもない中間調を表示してもよい。
【００５０】
続いて、制御部２１は、反射部２３の各画素の色が変化した後に、読取部２２に原稿の表面の読取を行わせる（ステップＳｂ６）。このとき、読取部２２は、表面画像データを生成する。そして、制御部２１は、読取部２２から表面画像データを取得し、出力部２６を介して出力する（ステップＳｂ７）。
【００５１】
読取装置２０の読取動作は、以上のとおりである。このように動作することで、読取装置２０は、原稿の裏面の画像に応じた条件で画像を読み取ることが可能となる。例えば、原稿の裏面に画像が形成されていないと判断された場合、読取装置２０は、反射部２３の各画素の色を白にして原稿表面の読取を行う。そのため、この場合には、コントラストが高い表面画像データを得ることができる。また、原稿の裏面に画像が形成されていると判断された場合、読取装置２０は、反射部２３の各画素の色を白でない色にして原稿表面の読取を行う。そのため、この場合には、裏写りが抑制された表面画像データを得ることができる。
【００５２】
［第３実施形態］
続いて、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態は、フラットベッド型のスキャナに本発明を適用したものであり、その構成は上述した読取装置１０とほぼ同様である。ただし、本実施形態においては、画像データを生成するための読取動作が第１実施形態と異なる。そこで、本実施形態においては、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。なお、読取装置１０と同様の構成を有する部分については、読取装置１０と同一の符号を用い、その説明を適宜省略する。
【００５３】
図１１は、本実施形態の読取装置３０の全体構成を示すブロック図である。読取装置３０は、制御部３１と、読取部１２と、出力部１３と、操作部１４とを備える。
制御部３１は、制御部１１と同様の機能に加えて、複数の画像データを合成して単一の画像データを生成する機能を有する。制御部３１は、同一の原稿について、反射層１２５ｂの色を異ならせて２つの画像データを生成させ、これらに基づいて１の画像データを生成する処理を実行する。
【００５４】
図１２は、本実施形態の読取装置３０の読取動作を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、制御部３１は、原稿押圧部１２５に階調データを供給し、反射層１２５ｂの各画素の色を白以外の色に変化させる（ステップＳｃ１）。このときの反射層１２５ｂの色は、黒でもよいが、原稿の色と弁別が可能な程度の中間調であるとより望ましい。これは、このとき生成される画像データのコントラストを必要以上に低下させないためである。
階調データを供給したら、制御部３１は、モータ１２４にキャリッジ１２ｄの移動を指示し、原稿の読取を行わせる（ステップＳｃ２）。このとき、読取部１２は、原稿を表す画像データを生成する。このとき生成される画像データのことを、以下では「第１画像データ」という。
【００５５】
次に、制御部３１は、読取部１２により生成された第１画像データを取得し、第１画像データから原稿の端部を検出する（ステップＳｃ３）。制御部３１は、第１画像データの階調差に基づいて原稿の端部を特定する。また、制御部３１は、このとき特定した端部の位置（座標）を一時的に記憶する。
【００５６】
図１３は、第１画像データの一例を示す図である。原稿のサイズが原稿台１２ｃよりも小さい場合、同図に示すように、画像データには原稿以外の画像が含まれる。原稿以外の画像とは、すなわち、反射層１２５ｂを表す画像である。上述したように、反射層１２５ｂは白以外の色を指定されているため、原稿を表す画像と反射層１２５ｂを表す画像との境界には階調差が生じる。制御部３１は、このような階調差を生じる部分を主走査方向と副走査方向の双方について特定し、原稿の両端を検出する。なお、この検出を行う際には、制御部３１は、第１画像データにおける反射層１２５ｂの色をあらかじめ記憶していると望ましい。このようにすれば、端部をより容易に検出することが可能である。
以下では、第１画像データのうちの特定した端部より外側の領域を「枠領域」といい、内側の領域を「原稿領域」という。なお、画像データの全面が原稿を表す場合には、枠領域は存在せず、原稿の端部は特定されない。
【００５７】
続いて、制御部３１は、原稿押圧部１２５に階調データを供給し、反射層１２５ｂの各画素の色を白に変化させる（ステップＳｃ４）。その後、制御部３１は、モータ１２４にキャリッジ１２ｄの移動を指示して原稿の読取を行わせ、読取部１２に原稿を表す画像データを生成させる（ステップＳｃ５）。このとき生成される画像データのことを、以下では「第２画像データ」という。
【００５８】
次に、制御部３１は、読取部１２により生成された第２画像データを取得し、この第２画像データが表す画像を解析する（ステップＳｃ６）。制御部３１がこのとき行う解析は、上述したステップＳａ３における解析と同様である。すなわち、制御部３１は、第２画像データが表す領域を「背景領域」、「画像領域」または「裏写り領域」のいずれかに分類する解析を行う。
【００５９】
この解析の後、制御部３１は、第１画像データと第２画像データとを合成する処理を行う（ステップＳｃ７）。この合成処理により得られる画像データを、以下では「合成画像データ」という。
図１４は、合成処理を示すフローチャートである。同図に示すように、制御部３１は、第１画像データに枠領域が存在するか否かを判断する（ステップＳｃ７１）。この判断は、制御部３１がステップＳｃ３において端部を検出したか否か、すなわち、端部の位置を記憶しているか否かにより行われる。第１画像データに枠領域が存在する場合（ステップＳｃ７１：ＹＥＳ）、制御部３１は、第２画像データから枠領域に相当する領域を削除する（ステップＳｃ７２）。すなわち、このとき制御部３１は、第２画像データのサイズ（面積）を小さくする処理を行う。なお、第１画像データに枠領域が存在しない場合（ステップＳｃ７１：ＮＯ）、制御部３１は、ステップＳｃ７２の処理を行わずに次の処理を行う。
【００６０】
次に、制御部３１は、第２画像データに裏写り領域が存在するか否かを判断する（ステップＳｃ７３）。制御部３１は、この判断をステップＳｃ６の解析結果に基づいて行う。ここで、第２画像データに裏写り領域が存在する場合（ステップＳｃ７３：ＹＥＳ）、制御部３１は、第２画像データにおける裏写り領域に相当する領域の階調値を第１画像データにおける同位置の階調値に置換する（ステップＳｃ７４）。具体的には、制御部３１は、第２画像データを用いて裏写り領域の位置を特定し、第１画像データから当該位置に相当する領域を特定し、その領域の階調値をそれぞれ抽出する。そして、制御部３１は、第１画像データから抽出した階調値のそれぞれを、第２画像データにおける同位置の階調値にそれぞれ置換する。この場合において、制御部３１は、抽出した階調値についてコントラストを高める補正を行ってもよい。第１画像データは第２画像データよりもコントラストが低下する傾向にあるからである。なお、第２画像データに裏写り領域が存在しない場合（ステップＳｃ７３：ＮＯ）、制御部３１は、ステップＳｃ７４の処理を行わずに合成処理を終了する。
【００６１】
制御部３１は、合成処理により合成画像データを生成する。換言すれば、制御部３１は、第２画像データを合成処理により合成画像データに変換する。合成処理により合成画像データを得たら、制御部３１は、これを出力部１３を介して出力する（ステップＳｃ８）。
【００６２】
読取装置３０の読取動作は、以上のとおりである。このように動作することで、読取装置３０は、裏写りが抑制された画像データを出力することができる。また、読取装置３０は、原稿が原稿台１２ｃよりも小さい場合であっても、原稿以外の画像（枠領域に相当する画像）を含まない画像データを出力することができる。なお、スキャナが備えるトリミング機能（枠消し機能）は、主走査方向または副走査方向に平行な方向で領域を削除するものが一般的であるが、本実施形態の読取装置３０によれば、原稿が原稿台１２ｃに対して斜めに載置された場合であっても、その端部を精度よく検出することが可能である。
【００６３】
［変形例］
以上においては、第１〜第３の実施形態を例示して本発明を説明したが、本発明は、上述した形態での実施に限らず、その他の種々の形態での実施が可能である。そこで、ここでは、他の実施形態の一例を説明する。
【００６４】
第１および第３実施形態で説明した内容は、シートフィード型のスキャナで実施してもよい。例えば、同一の用紙を２回読み取るための機構を設ければ、シートフィード型のスキャナにも適用可能である。また、第２実施形態においては、原稿の表裏を読み取る手段をそれぞれ設けたが、単一のセンサで原稿の表裏を読み取ってもよい。例えば、用紙の表裏を反転させて同一の経路を搬送可能にする機構を設ければ、表面画像データと裏面画像データとを単一のセンサで生成することが可能となる。
【００６５】
また、第２実施形態においては、原稿の搬送の態様が複数考えられる。例えば、読取部２２と裏面検出部２４との間隔を十分に確保できる場合は、原稿を一定の速度で搬送させながら図１０に示す読取動作を行うことが可能である。一方で、読取部２２と裏面検出部２４との間隔を十分に確保できない場合であれば、裏面検出部２４により裏面画像データが生成された後に原稿の搬送を一旦停止させ、反射部２３の階調制御が終了してから原稿の搬送を再開してもよい。あるいは、読取部２２と裏面検出部２４との間隔が原稿の長さ未満である場合は、裏面検出部２４により裏面画像データが生成された後に原稿をそれまでと逆方向に搬送させ、反射部２３の階調制御が終了してから読取部２２に読み取らせてもよい。
また、第２実施形態においては、原稿を副走査方向について複数の領域に分割し、分割したそれぞれの領域について階調制御を行ってもよい。
【００６６】
また、第１実施形態において、裏写り領域が所定の比率を超える場合は、反射層１２５ｂの色が白である場合と異なる条件で読取を行ってもよい。例えば、裏写り領域が所定の比率を超える場合は、撮像素子列１２３の単位面積当たりの受光量をより増やしたり、あるいは単位時間当たりの受光量をより増やしたりできるようにすればよい。このような場合、制御部１１は、撮像素子列１２３における露光時間が長くなるように、原稿の搬送時間を遅くしてもよいし、光源１２１の光量が調整可能であれば、光量を多くしてもよい。
【００６７】
また、第１実施形態においては、反射層１２５ｂが白い状態で読取を行ったり、反射層１２５ｂが白よりも反射率が低い状態で読取を行ったりしたが、これらを操作者が選択可能な動作モードとしてもよい。例えば、裏写りを抑制するための第１の動作モードと、高いコントラストで読み取るための第２の動作モードとを備え、第２の動作モードにおいては、反射層１２５ｂの反射率が第１の動作モードよりも高くなるように制御を行ってもよい。もちろん、この場合において、反射層１２５ｂの階調が段階的に異なる３種類以上の動作モードを備えるようにしてもよい。
【００６８】
また、反射層１２５ｂや反射部２３の各画素の階調は、対向する原稿の裏面の画像に応じて変化させてもよい。例えば、原稿の裏面に裏写りを生じ得る領域とそうでない領域とが存在する場合、前者に対向する領域の画素を黒にし、後者に対向する領域の画素を白にしてもよい。なお、第２実施形態においてこのような動作を行う場合は、原稿の搬送に応じて反射部２３の階調を変化させればよい。
【００６９】
また、反射層１２５ｂや反射部２３に用いる表示体は、記憶性液晶以外であってもよい。例えば、いわゆる電子ペーパにおいて利用されるマイクロカプセル型電気泳動方式の表示体、すなわちＥＰＤ（ElectroPhoretic Display）を用いてもよい。
ＥＰＤは可撓性を持たせることができるため、これを用いた場合は、表示面をある程度曲げることが可能である。また、液晶の表示体は局所的な圧力が加えられると階調を変化させることがあるが、ＥＰＤはこのような階調変化（いわゆる圧痕）を生じない。それゆえ、ＥＰＤは、特にフラットベッド型の反射層１２５ｂとして用いると好適である。これは、フラットベッド型のスキャナは、書籍のような厚手かつ厚みが均一でない原稿を読み取ることがあるからである。このような原稿を読み取る場合は、原稿と反射層１２５ｂとを密着させるためにはある程度の押圧が必要であり、反射層１２５ｂが原稿の形状に応じて弾性層１２５ａとともに変形しやすいため、可撓性を有するとともに圧痕を生じない表示体が特に望ましいといえる。
【００７０】
また、第１および第２実施形態においては、反射層１２５ｂや反射部２３に用いる表示体が、主走査方向または副走査方向に複数の画素を有さない構成であってもよい。例えば、表示面の全体が単一の階調を呈すれば十分である場合は、複数の画素である必要はない。また、それぞれが指定された階調を呈する複数の帯状の表示体を並べたような構成であってもよい。
【００７１】
また、第１および第３実施形態においては、原稿押圧部１２５は、キャリッジ１２ｄの移動に追従するように反射層１２５ｂに駆動電圧を印加する構成であるとよい。これはつまり、原稿押圧部１２５の駆動部が、キャリッジ１２ｄの移動方向に対して手前側にある画素から順番に駆動電圧を印加するということであり、制御部１１（３１）がこのような順番で階調を指定するということである。このようにすれば、反射層１２５ｂの全面について階調制御が終了していなくても、原稿の読取を開始することができる。それゆえ、このような構成は、各画素の階調制御に時間を要する表示体を用いる場合に特に好適であるといえる。
【００７２】
また、撮像素子の構成も変形可能である。例えば、フラットベッド型のスキャナにおいては、撮像素子列、すなわちラインセンサを移動させる構成以外にも、原稿の全面を１回で同時に読み取る２次元的なセンサ、すなわちエリアセンサを用いることができる。このようにすれば、読取に要する時間を短縮させることが可能である。また、もちろん、原稿の全面を複数回で読み取るエリアセンサを用いてもよい。
【００７３】
また、本発明は、複写機等の画像形成装置に適用することもできる。
図１５は、本発明に係る複写装置９０を例示した図である。この複写装置９０は、上部に読取部９１を備え、下部に画像形成部９２を備える。読取部９１は、第１または第３実施形態の読取装置と同様の構成を有し、裏写りが抑制された画像データを生成する。なお、同図においてハッチングで示した部分は、上述した反射層１２５ｂに相当するものである。画像形成部９２は、読取部９１により生成された画像データに応じた画像をシート状物（複写用紙等）に形成する。画像形成部９２は、例えばインクジェット方式であってもよいし、電子写真方式であってもよい。このような複写装置９０によれば、原稿のハードコピーにおいても裏写りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】読取装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】読取部の構成を示す図である。
【図３】原稿押圧部の構成を示す図である。
【図４】読取装置による読取動作を示すフローチャートである。
【図５】画像データの解析結果を例示するヒストグラム図である。
【図６】読取装置による作用を説明するための模式図である。
【図７】読取装置による作用を説明するための模式図である。
【図８】読取装置２０の全体構成を示すブロック図である。
【図９】読取部、反射部、裏面検出部および原稿搬送部の構成を示す図である。
【図１０】読取装置による読取動作を示すフローチャートである。
【図１１】読取装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１２】読取装置の読取動作を示すフローチャートである。
【図１３】第１画像データの一例を示す図である。
【図１４】合成処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明に係る複写装置９０を例示した図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０、２０、３０…読取装置、１１、２１、３１…制御部、１２、２２…読取部、１３、２６…出力部、１４、２７…操作部、２３…反射部、２４…裏面検出部、２５…原稿搬送部、１２５…原稿押圧部
【図１】
2008199375.tif 000003
【図２】
2008199375.tif 000004
【図３】
2008199375.tif 000005
【図４】
2008199375.tif 000006
【図５】
2008199375.tif 000007
【図６】
2008199375.tif 000008
【図７】
2008199375.tif 000009
【図８】
2008199375.tif 000010
【図９】
2008199375.tif 000011
【図１０】
2008199375.tif 000012
【図１１】
2008199375.tif 000013
【図１２】
2008199375.tif 000014
【図１３】
2008199375.tif 000015
【図１４】
2008199375.tif 000016
【図１５】
2008199375.tif 000017