(57)【要約】【課題】  移動式光学系を動作せずにゴミ汚れ検知が可能となり、原稿搬送を高速化しても紙間でのゴミ汚れ検知が可能となる。【解決手段】  原稿台を備えた装置本体と、原稿画像を読み取るための移動式光学系と、前記光学系からの原稿反射光を画像信号にするための光電変換素子と結像レンズを持つ第1撮像手段を持つ画像読取装置で、第1撮像手段とは別の光電変換素子と結像レンズを持つ第2撮像手段を持ち、第2撮像手段に入射する画像は、該移動式光学系によって導かれることを特徴とするものであり、これにより、第1撮像手段とは別の光電変換素子と結像レンズを持つ第2撮像手段に、移動式光学系によって導かれる第１撮像手段読み取り位置および周辺エリアの原稿台表面の画像を入射するようにした。【選択図】  図１
2005167933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿台を備えた装置本体と、原稿画像を読み取るための移動式光学系と、前記光学系からの原稿反射光を画像信号にするための光電変換素子と結像レンズを持つ第1撮像手段を持つ画像読取装置で、第1撮像手段とは別の光電変換素子と結像レンズを持つ第2撮像手段を持ち、第2撮像手段に入射する画像は、該移動式光学系によって導かれることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項1の特徴をもつ画像読取装置で、第２撮像手段の読取画像信号を用いて、ガラス表面上の異物を検出するゴミ検出手段をもつことを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
請求項1の特徴をもつ画像読取装置で、第２撮像手段の主走査方向光軸は、少なくとも第１撮像手段の光軸と平行であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項４】
請求項1の特徴をもつ画像読取装置で、第2撮像ユニットの光電変換素子はエリアセンサーであることを特徴とする画像読取装置。
【請求項５】
請求項1の画像読取装置において、第2撮像手段は、その結像位置に原稿画像がないときに画像読み込みを行うことを特徴とする画像読取装置。
【請求項６】
請求項2の特徴と原稿自動搬送装置を持つ画像読取装置で、原稿を搬送しながら第１撮像手段で読み込む流し読みモード時のみに、第２撮像手段による画像読み込みを行うことを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿を一定速度で移動させながら原稿画像を読み取る画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、白黒画像原稿を一定速度で移動させながら原稿画像を読取る流し読み時、原稿台ガラス上の流し読み位置に対するゴミ／汚れ等の付着に起因した読取画像出力の黒スジ発生回避方法としては、例えば（図7）に示す、画像読取装置のＣＰＵ512が、非原稿読取り期間中にゴミ検知回路520により原稿台ガラス上のゴミ検知処理を行い、連続した原稿読み取り中はゴミ検知処理結果に基づきゴミ補正処理を対象画素データーを周辺画素データーで補間して行い、一連の画像読取りＪＯＢの終了時から次の画像読取りＪＯＢの間では、原稿台ガラス上のゴミの無い位置に流し読み位置を変更するゴミ回避処理を行い、更に、ゴミ回避困難な場合には流し読み自体を禁止し、走査光学系スキャンによる原稿読み取りに切り替える制御を行う（特開2002-354213）や（特開2002-185725）がある。
【０００３】
また、ゴミ検知をしたときには警告を発してユーザーにガラス清掃を促す（特開平7-115494）や（特開2001-144901）のようなものもある。
【特許文献１】特開平７−１１５４９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１４４９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の構成では、原稿読み取りのための撮像光学系を用いて、ラインメモリーに順次記録した画像を比較するゴミ検知動作を光学系を数回所定距離移動することでゴミ検知および回避動作するため以下の問題がある、
１．流し読み時の生産性をアップするとき、単純に原稿紙間をつめると、数回の光学系移動動作が終わる前に、原稿紙間が読み取り位置を通過してしまい、第１撮像手段のみでのゴミ検知動作を行えない。この問題を解決すべく、ゴミ検知用に第2の撮像手段を配置しようとすると、移動光学系の待機位置にゴミ検知領域が重なっているため、第１撮像手段と同じ領域を読み込む位置に配置できない。
【０００５】
２．３ラインのカラーイメージセンサーを使用すると、各ラインすべてに対してのゴミ回避動作が必要となるため、ゴミ検知に必要な光学系の移動距離が増えて１ライン白黒イメージセンサーのときよりもゴミ回避動作にかかる時間が長くなり生産性を損なう。
【０００６】
３．ガラス表面上を移動する紙粉などの浮遊物のガラス上への堆積状況を紙間で確認できないため、大量ＪＯＢ中に発生する紙紛が読み取り位置に進入する前に、早期発見してユーザーに清掃警告することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はかかる問題点を一掃するために以下の構成を行った。
【０００８】
１．原稿台を備えた装置本体と、原稿画像を読み取るための移動式光学系と、前記光学系からの原稿反射光を画像信号にするための光電変換素子と結像レンズを持つ第1撮像手段と、第1撮像手段とは別の光電変換素子と結像レンズを持つ第2撮像手段を特徴とし、第２撮像手段は、該移動式光学系によって導かれる第１撮像手段読み取り位置および周辺エリアの原稿台表面の画像を、該移動式光学系を動作せずに取り込む。
【０００９】
２．第２撮像手段は、第１撮像手段より少なくとも副走査方向で広域の第１撮像手段読み取り位置近傍の原稿台ガラス表面の画像を取り込むことを特徴とし、ここで取り込んだ画像情報をもとに、該移動光学系１回の動作だけで、第１撮像手段読み取り位置を異物が無いところに移動する。
【００１０】
３．第２撮像手段にエリアセンサーとガラス上の異物の分布状況を検出する回路をゴミ検知手段内に追加して、１回の露光動作で取り込んだ原稿台ガラス表面の広域の画像から、ガラス上の異物の堆積状況が一定領域を超えたことを検出した場合、堆積領域から第１撮像手段の読み取り位置が離れる方向に移動光学系を動かして、ゴミ回避動作を行い、回避不可能となった場合に、ガラス清掃警告を発生する。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように
１．第1撮像手段とは別の光電変換素子と結像レンズを持つ第2撮像手段に、移動式光学系によって導かれる第１撮像手段読み取り位置および周辺エリアの原稿台表面の画像を入射するようにしたので、移動式光学系を動作せずにゴミ汚れ検知が可能となり、原稿搬送を高速化しても紙間でのゴミ汚れ検知が可能となる。
【００１２】
２．第２撮像手段は、第１撮像手段より少なくとも副走査方向で広域の第１撮像手段読み取り位置近傍の原稿台ガラス表面の画像を取り込むので、ここで取り込んだ画像情報をもとに、該移動光学系１回の動作だけで、第１撮像手段読み取り位置を異物が無いところに移動するため３ラインカラーイメージセンサーを用いてもゴミ検知および回避に要する時間が増加することはない。
【００１３】
３．第２撮像手段にエリアセンサーとガラス上の異物の分布状況を検出する回路をゴミ検知手段内に追加して、１回の露光動作で取り込んだ原稿台ガラス表面の広域の画像から、ガラス上の異物の堆積状況が一定領域を超えたことを検出した場合、堆積領域から第１撮像手段の読み取り位置が離れる方向に移動光学系を動かして、ゴミ回避動作を行い、回避不可能となった場合に、ガラス清掃警告を発生するので、浮遊ゴミによる画像不良発生の確率が大幅に減少する。
【００１４】
４．原稿台ガラス垂直方向から見て、第１撮像手段と第２撮像手段の主走査光軸を一致させているので、ゴミ回避動作のための光学系移動位置算出のための演算にかかる時間を最小にすることができる。
【００１５】
５．第１撮像手段ラインセンサーと第２撮像手段のエリアセンサーの長手方向を一致させたので読取装置本体の高さ方向サイズを大きくすることなく第２撮像手段を配置可能である。
【００１６】
６．ゴミ回避位置演算処理で、検出したゴミ位置のうち、原稿原稿搬送方向で一番上流側にあるものを基準として、この位置よりもさらに上流が、第１撮像手段の読み取り位置になる位置に移動するようにしたので、浮遊ゴミによる突発性の画像不良確率を大幅に減少することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に示した実施例に沿って詳細に説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
（図１）は本発明における実施の形態１に係る画像読取装置を示す全体図
（図２）はブロック図
（図３）は第2撮像ユニットを説明する図
（図４）はエリアセンサーとラインセンサーの画角の違いを説明する図
（図５）は流し読み時のフロ−チャート
（図６）は原稿台ガラス垂直方向からみた各撮像手段の位置関係を示す図
である。
【００１９】
以下、前記した5つの図を用いて、本発明の第１の実施例について説明する。
【００２０】
（図1）において、画像読取装置は、原稿台を備えた装置本体としてのスキャナ部１００と、原稿台上に原稿を搬送する原稿送り手段としての原稿送り装置２００と、で構成され、スキャナ部１００は筐体を有し、筐体上面に原稿台を構成するブック原稿用プラテンガラス３と、シート原稿用プラテンガラス２を備えており、筐体内に原稿台としてのブック原稿用プラテンガラス３およびシート原稿用プラテンガラス２上の原稿を読み取るラインセンサ１１とレンズ11を備えた第１撮像手段１が設けられている。
【００２１】
ブック原稿用プラテンガラス3には、基準白板９０１が設けられており、この基準白板９０１の濃度データをラインセンサ１１により読取り、この濃度データを基にシェーディング値S1を生成することで、第１撮像ユニット1に読取られた画像の濃度補正を行なう。
【００２２】
ブック原稿用プラテンガラス３またはシート原稿用プラテンガラス２上の原稿Ｓの画像は、ランプ４で照明され、第１、第２、第３ミラー５，７，８で光路を折り曲げながらレンズ１０でラインセンサー１１上に結像して、光電変換されることで読み取られる。
【００２３】
第１ミラー台６及び第２ミラー台９は、図示しない駆動手段により２対１の速度比で移動されるので、ブック原稿用プラテンガラス３及びシート原稿用プラテンガラス２上に載置された原稿からラインセンサー１１までの物像間は一定に保たれる。
【００２４】
さらに、本実施例では、第1撮像ユニット1のラインセンサー11の結像光軸502と異なる光軸503で、第1撮像ユニット1に画像けられが生じない位置に配置され、原稿用プラテンガラス２の画像を、第１、第２、第３ミラー５，７，８で光路を折り曲げながら結像して、光電変換する第2撮像ユニット20が搭載されている。
【００２５】
第２撮像ユニット20は、（図8）に示すように、主走査光軸を第１撮像ユニットと同じにして読取信号主走査方向端部へのレンズ収差の影響を最小にするようにしている。
【００２６】
ここで、（図4）にて、エリアセンサーとラインセンサーの画角の違いを説明する。図において、1000は結像レンズ、1001はエリアセンサー結像面、1002はラインセンサー結像面、1003はラインセンサーの読取領域、1004はエリアセンサーの読取領域を模式的にあらわす。本図では、違いをわかりやすくするためエリアセンサーとラインセンサーの水平方向長さ、結像レンズ焦点距離、光軸の3つを同一のものとして示しておく。図において水平方向は画像読取装置の走査方向、垂直方向は吹く走査方向と一致する。図より明らかなようにエリアセンサーとラインセンサーでは同じ焦点距離のレンズを用いても、撮影画角に副走査方向でＨＬとＨＡの差を生じ、エリアセンサーのほうがより広い領域の画像を取り込むことが可能となる。
【００２７】
以上説明したように、本発明をより有効に実施するためには、第2撮像ユニットは、エリアセンサーを用いることが望ましく、更には、近年、携帯電話に採用されている、エリアセンサーを用いた小型カメラモジュールを利用することで、装置内への設置スペースを最小にすることが可能なため、以下、本モジュールを用いることを前程に説明を進める。
【００２８】
（図3）を用いて、第2撮像ユニット20の詳細を説明する。
【００２９】
（図3）の20ａは小型カメラモジュールの結像レンズで、鏡筒を回転することで光軸に沿ってレンズ位置を変更しピンと合わせを行う。20ｂはカメラモジュール内の画像信号回路と図示せぬリーダーコントロール回路を接続するためコネクター20ｇを持つ電気基板で、20ｃは小型カメラモジュール本体、20ｄは前記した小型カメラモジュールと基板を一体化したものを支持し、リーダー本体に取り付けるための支持板、20ｅは該支持板に取り付けられたカシメ軸で、基板20ｂはこの上にビス20ｆで取り付けられる。20ｈは取り付け相手のエンボスにはめ込むための長穴、20ｇは、第2撮像ユニットを本体に結合するビス穴である。
【００３０】
ここで、小型カメラモジュールは、ＴＶ出力を前程としているので、結像面が長方形になっている、そこで、本件では、結像面の長手側を、第1撮像ユニットのラインセンサー11と同じ方向に合わせて設置することで画像読取装置の高さ方向への大型化を避けるようにしている。
【００３１】
以上の構成を持つ、第2撮像ユニット20は、本体取り付け時は、長穴20ｈの案内により上下方向に位置を調整しながら所望の画像信号を得られる位置に調整して、20ｊにビスを閉めこんで本体に締結する。
【００３２】
原稿送り装置２００は、搬送系として、原稿トレイ３００上の原稿Ｓを一枚づつ取り出すピックアップローラ１２と、取り出された原稿の重送を防止する分離ローラ対１３と、原稿Ｓをシート原稿用プラテンガラス２に導く搬送ローラ対１４、１５、１６、１７、給紙紙ガイド９０４及び中継紙ガイド９０５、シート原稿用プラテンガラス２に接近させるプラテンローラ１８と、原稿排紙トレイ４００へ移送するための排紙ロ−ラ対１９と排紙紙ガイド９０６とを備えている。
【００３３】
原稿送り装置２００により一定速度で移動する原稿を移動光学系を固定したままで読取る流し読みモードの場合には、第１、第２ミラー台６，９を図１に示した位置に固定して読み込みを行う。
【００３４】
また、ブック原稿や原稿送り装置２００を使用できない原稿を読み取るときには、原稿送り装置２００を回動させてブック原稿用プラテンガラス３を開放してから、その上に原稿を載置し、第１ミラー台６、第２ミラー台９を移動走査することで、読み取りをおこなう。
【００３５】
原稿送り装置２００は、原稿を読取部としてのシート原稿用プラテンガラス２に押さえつけて搬送する機能と、ブック原稿用プラテンガラス３上の原稿を覆って押さえる機能とを有する。
【００３６】
次に（図1）（図2）（図5）を用いて動作を説明する。
【００３７】
原稿トレイ３００に原稿Ｓを積載後、操作部50のスタートスイッチ51をＯＮする（＃1）
原稿自動搬送装置のピックアップローラ１２がトレイ上の最上部の原稿を取り出して搬送する。もし、ここで何枚かの原稿が同時に送り出された場合であっても、分離ローラ対１３によって１枚に分離して搬送される。（♯2）
そして次の搬送ロ−ラ１４，１５，１６によってシート原稿用プラテンローラ１８に向けて搬送される。
【００３８】
次に、原稿照明ランプを点灯して、１枚目の原稿Sが、ラインセンサ１１の読取り位置を通過する前に、ミラー台を動かして、第１撮像ユニットにて、基準白板９０１の濃度データを読取り、シェーディング値S1を取得する。（♯3）（＃4）
再度、ミラー台を動かし、第１撮像ユニットでプラテンローラ１８の濃度D1を読取る。（＃5）
さらに、前記処理と平行して、第2撮像ユニット20においては、１枚目の原稿Sが、ラインセンサ１１の読取り位置を通過する前で、ラインセンサ１１がプラテンローラ１８の濃度D1を読取る時に、第2撮像ユニット内の回路によるオートホワイトバランス調整を行ってから、ガラス面の画像を取り込みサブメモリー50に画像信号Ｊ1を取り込む。（＃6）
第１撮像手段がD1、第2撮像ユニットがＪ1を読み込み終わるとランプ4は消灯する。（＃7）
第１撮像ユニットのラインセンサ１１により読取られた画像データは、シェーディング値S1に基づき画像濃度のシェーディング補正が行なわれる。（＃8）
ここで、サブメモリー51にはあらかじめ、表面にゴミや汚れの無い状態で第2撮像ユニット20にて取り込んだガラス面画像データーＪ0が取り込んである。
【００３９】
Ｊ1を取り込んだ後、ゴミ検知回路52を駆動し、Ｊ0とＪ1を比較して、ＪＯＢ前の原稿ガラス面のゴミや汚れを検知する。（＃９）（＃10）
前記回路で検知されたゴミや汚れの第２撮像ユニットでの読取画像データーは、光学特性、画素数などで、第１撮像ユニットでの読取画像データーとメモリ上での各画素データーアドレスが異なっているためそのままのデーターで移動光学系をゴミと汚れがないところに変更することはできない。そこで、本発明では、この違いはゴミ検知回路内に補正回路を内蔵することによって関連付けを行い、第2撮像ユニットの画像信号の各画素アドレスを第1撮像ユニットの画像信号対応させて解消している。ここで、前記したように、第２撮像ユニット20は、主走査光軸を第１撮像ユニットと同じにして読取信号主走査方向端部へのレンズ収差の影響を最小にしているので、前記した画素アドレス補正の演算の変数が減ることになり、演算処理完了までの時間を短くすることが可能となっている。（＃11）
前記した演算処理によって算出したミラー台移動量および方向に基づいて、第１撮像ユニット読み取り位置をゴミや汚れのない位置に移動する。（＃12）
以上のゴミ回避動作終了後に、一枚目の原稿Ｓが、ラインセンサ１１の読み取り位置を所定の速度で通過することにより、１面目の画像情報の読み取りが第1撮像ユニットによって開始され、読み込みデーターがメインメモリー55に格納される。（＃13）
また、原稿台ガラスの上に侵入した紙粉などの浮遊ゴミは、原稿搬送方向に移動していくため、前記したゴミ回避位置演算処理では、検出したゴミ位置のうち、原稿原稿搬送方向で一番上流側にあるものを基準として、この位置よりもさらに上流が、第１撮像手段の読み取り位置になる位置に移動するようにして浮遊ゴミによる突発性の画像不良確率を減少する。よって、第１撮像手段の読み取り位置は、ゴミ検知動作開始時には、原稿台ガラス上で、画像品位を確保できるもっとも原稿搬送の下流側にある用に設定するものとする。
【００４０】
上記した演算処理によっても読み取り位置の移動先が算出できない場合、従来のように、動作をいったん停止して、ユーザーにガラス表面清掃警告をおこなう。
【００４１】
ゴミや汚れが検知されなかった場合は、（＃10）から（＃13）に処理を進め、一枚目の原稿Ｓが、ラインセンサ１１の読み取り位置を所定の速度で通過することにより、１面目の画像情報の読み取りが第1撮像ユニットによって開始され、読み込みデーターがメインメモリー55に格納される。読み取りを終了した原稿Ｓは排紙ローラ１９により原稿排紙トレイ４００へ向けて搬送される。
【００４２】
その後、原稿紙間が流し読み位置を通過している間に、再度、プラテンローラ１８の濃度D2を読取る処理と、第2撮像手段内の回路によるオートホワイトバランス調整を行ってから、ガラス面の画像を取り込みサブメモリー50に画像信号Ｊ1を上書きする処理と、Ｊ1を取り込んだ後、ゴミ検知回路52を駆動し、Ｊ0とＪ1を比較して、ガラス面のゴミや汚れを検知して、ゴミや汚れの無い位置に、読み取り位置を設定してから、２枚目の原稿Sの画像を、ラインセンサ１１で読取る。
【００４３】
ランプ４は経時的に光量が変化するので、濃度D1の変化に応じて、補正したシェーディング値S1に基づき２枚目の原稿Sの画像濃度のシェーディング補正をおこなう。３枚目以降も同じ動作を繰り返し、最後の原稿Sが排紙された後、動作を停止する。（＃14）（＃15）
なお、給紙搬送などの駆動は図示されていないモ−タにより行なわれる。
【００４４】
（実施例２）
第２撮像ユニットにラインセンサーを用いて、移動光学系とは別の駆動機構にて第２撮像手段を移動し、原稿台ガラス表面の画像を走査読み込みしても同様の効果が得られる。
【００４５】
（実施例３）
原稿台ガラス上の原稿搬送に搬送ベルトを用いる原稿自動搬送装置搭載の画像読取装置においても第1、第2の実施例と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明における実施の形態１に係る画像読取装置を示す全体図。
【図２】実施の形態１のブロック図。
【図３】第2撮像ユニットを説明する図。
【図４】エリアセンサーとラインセンサーの画角の違いを説明する図。
【図５】流し読み時のフロ−チャート。
【図６】原稿台ガラス垂直方向からみた各撮像手段の位置関係を示す図。
【図７】ごみ検知処理を示すブロック図。
【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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