(57)【要約】【課題】読み取り値の周期に乱れが発生しないような異物付着に対しても高精度にこれを検出できる画像読み取り装置及びその異物検出方法を提供する。【解決手段】連続配置された複数の受光素子１８を備えた光学系１１を用いて画像を読み取る画像読み取り装置に付着した異物を検出する異物検出方法において、周期的にパターンが変化する万線パターンチャート２１の、パターンが変化する方向を受光素子１８の連続配置方向に合わせて、万線パターンチャート２１を読み取り、パターンの変化に起因して生じる周期的な読み取り値の変化の振幅の変化に基づいて、異物の有無を判定する。このような構成により、読み取り値の周期に乱れが生じない場合であっても、確実に異物の存在を検出することができる。【選択図】図６
2007202032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿に光を照射する複数の発光素子と、前記原稿からの反射光を検出する連続配置された複数の発光素子からなる光学系を備えた画像読み取り装置の該光学系に付着した異物を検出する異物検出方法において、
周期的に変化する基準パターンを有する基準画像を、該基準パターンの変化方向と前記複数の受光素子の連続配置方向とを一致させて前記受光素子から光を照射して、その反射光を前記受光素子で検出することで前記基準パターンを読み取り、
前記基準パターンの読み取り値の振幅に基づいて、前記光学系に付着した異物を検出することを特徴とする画像読み取り装置の異物検出方法。
【請求項２】
前記基準パターンを連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、該累積差分値が予め設定した絶対閾値以下である場合に、当該区間に異物が存在すると判別することを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置の異物検出方法。
【請求項３】
前記基準パターンを連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、互いに隣接する該区間の間の落ち込み値が予め設定した隣接閾値より大きい場合に、互いに隣接する該区間の間の累積差分値の小さい区間に異物が存在すると判別することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像読み取り装置の異物検出方法。
【請求項４】
前記基準パターンを連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、該累積差分値が複数の連続する該区間にわたって低下する場合、互いに隣接する該区間の間の落ち込み値を累計した累計落ち込み値が予め設定した累計閾値より大きい場合に該累計閾値を超える区間に異物が存在すると判別することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像読み取り装置の異物検出方法。
【請求項５】
前記区間と分割位置を任意の読み取り値数ずらして、前記全読み取り値を所定の読み取り値数毎のオフセット区間に分割し、該オフセット区間において請求項２ないし請求項４に記載の異物検出方法により、前記区間または前記オフセット区間のうち少なくとも何れか一方に異物が存在すると判別した場合は、異物が存在すると判別することを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像読み取り装置の異物検出方法。
【請求項６】
前記オフセット区間は、前記区間の読み取り値数の約１／２ずらして全読み取り値を分割することを特徴とする請求項５に記載の画像読み取り装置の異物検出方法。
【請求項７】
原稿に光を照射する複数の発光素子と、前記原稿からの反射光を検出する連続配置された複数の受光素子からなる光学系を備えた画像読み取り装置において、
周期的に変化する基準パターンを有する基準画像を、該基準パターンの変化方向と前記複数の受光素子の連続配置方向とを一致させて前記発光素子から光を照射して、その反射光を前記受光素子で検出することで該基準パターンを読み取り、
該基準パターンの読み取り値の振幅に基づいて、前記光学系に付着した異物を検出する異物検出手段を有し、
前記異物検出手段は、下記（Ａ）〜（Ｄ）の少なくとも一つが成立する場合に前記光学系に異物が付着していると判別することを特徴とする画像読み取り装置。
（Ａ）連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、該累積差分値が予め設定した絶対閾値以下である場合に、当該区間に異物が存在すると判別する。
（Ｂ）連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、互いに隣接する該区間の間の落ち込み値が予め設定した隣接閾値より大きい場合に、互いに隣接する該区間の間の累積差分値の小さい区間に異物が存在すると判別する。
（Ｃ）連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、該累積差分値が複数の連続する該区間の間にわたって低下する場合、互いに隣接する該区間の間の落ち込み値を累計した累計落ち込み値が予め設定した累計閾値より大きい場合に該累計閾値を超える区間に異物が存在すると判別する。
（Ｄ）前記区間と分割位置を任意の読み取り値数ずらして全読み取り値を所定の読み取り値数毎のオフセット区間に分割し、該オフセット区間について（Ａ）から（Ｃ）の異物検出方法により、前記区間または前記オフセット区間のうち少なくとも何れか一方に異物が存在すると判別した場合は、異物が存在すると判別する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキャナ等に用いられる画像読み取り装置の光学系に付着したゴミ等の異物を検出する画像読み取り装置及び画像読み取り装置の異物検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣＩＳ（Contact Image Sencer）を用いた画像読み取り装置では、複数の発光素子及び受光素子を備え、発光素子から読み取り対象となる原稿に向けて光を照射し、反射した光を集光レンズ等を介して受光素子で検出することにより、原稿画像を読み取るようにした光学系を備えている。
【０００３】
このような光学系は、装置の製造過程、或いは経年使用により、光学系の光軸近傍にゴミ等の異物が付着することがある。特に、装置を製造する過程で各種部品を固定する際に用いる接着剤やゴミが、受光素子、発光素子、或いは集光レンズ等の光軸付近に付着する場合があり、このような場合には、読み取り画像に白スジ等のムラが副走査方向に発生してしまい、画像の読み取り品質が低下するという問題が発生する。
【０００４】
そこで、画像読み取り装置の画像読み取り部やミラーに付着した紙粉やゴミ等を検出する従来例として、例えば特開平１１−４６２８６号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。特許文献１では、２００dpi（dot/inch）のピッチで白黒の万線パターンが印刷されたパターン板を読み取り、読み取った読み取り値の周期に乱れがある場合に、汚れ、ゴミが付着しているものと判断することが記載されている。
【特許文献１】特開平１１−４６２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例は、読み取り値の周期の乱れを検出することにより、汚れ、ゴミが付着しているか否かを判定するものであり、読み取り部の光学系の光軸近傍に汚れ、ゴミが付着しても、読み取り値の振幅が低下するだけで、周期の乱れが生じない場合には、これを検知することができないという欠点があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、読み取り値の周期に乱れが発生しないような、ゴミ等の異物が読み取り部の光学系の光軸近傍に存在する場合でも、確実にこれを検出することが可能な画像読み取り装置及び画像読み取り装置の異物検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載した画像読み取り装置の異物検出方法は、原稿に光を照射する複数の発光素子と、前記原稿からの反射光を検出する連続配置された複数の発光素子からなる光学系を備えた画像読み取り装置の該光学系に付着した異物を検出する異物検出方法において、周期的に変化する基準パターンを有する基準画像を、該基準パターンの変化方向と前記複数の受光素子の連続配置方向とを一致させて前記受光素子から光を照射して、その反射光を前記受光素子で検出することで前記基準パターンを読み取り、前記基準パターンの読み取り値の振幅に基づいて、前記光学系に付着した異物を検出することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記基準パターンを連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、該累積差分値が予め設定した絶対閾値以下である場合に、当該区間に異物が存在すると判別することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記基準パターンを連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、互いに隣接する該区間の間の落ち込み値が予め設定した隣接閾値より大きい場合に、互いに隣接する該区間の間の累積差分値の小さい区間に異物が存在すると判別することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記基準パターンを連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、該累積差分値が複数の連続する該区間にわたって低下する場合、互いに隣接する該区間の間の落ち込み値を累計した累計落ち込み値が予め設定した累計閾値より大きい場合に該累計閾値を超える区間に異物が存在すると判別することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記区間と分割位置を任意の読み取り値数ずらして、前記全読み取り値を所定の読み取り値数毎のオフセット区間に分割し、該オフセット区間において請求項２ないし請求項４に記載の異物検出方法により、前記区間または前記オフセット区間のうち少なくとも何れか一方に異物が存在すると判別した場合は、異物が存在すると判別することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、前記オフセット区間は、前記区間の読み取り値数の約１／２ずらして全読み取り値を分割することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の画像読み取り装置は、原稿に光を照射する複数の発光素子と、前記原稿からの反射光を検出する連続配置された複数の受光素子からなる光学系を備えた画像読み取り装置において、周期的に変化する基準パターンを有する基準画像を、該基準パターンの変化方向と前記複数の受光素子の連続配置方向とを一致させて前記発光素子から光を照射して、その反射光を前記受光素子で検出することで該基準パターンを読み取り、該基準パターンの読み取り値の振幅に基づいて、前記光学系に付着した異物を検出する異物検出手段を有し、前記異物検出手段は、下記（Ａ）〜（Ｄ）の少なくとも一つが成立する場合に前記光学系に異物が付着していると判別することを特徴とする。
【００１４】
（Ａ）連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、該累積差分値が予め設定した絶対閾値以下である場合に、当該区間に異物が存在すると判別する。
【００１５】
（Ｂ）連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、互いに隣接する該区間の間の落ち込み値が予め設定した隣接閾値より大きい場合に、互いに隣接する該区間の間の累積差分値の小さい区間に異物が存在すると判別する。
【００１６】
（Ｃ）連続配置された複数の前記受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、該区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を該区間毎に累積した累積差分値を求め、該累積差分値が複数の連続する該区間の間にわたって低下する場合、互いに隣接する該区間の間の落ち込み値を累計した累計落ち込み値が予め設定した累計閾値より大きい場合に該累計閾値を超える区間に異物が存在すると判別する。
【００１７】
（Ｄ）前記区間と分割位置を任意の読み取り値数ずらして全読み取り値を所定の読み取り値数毎のオフセット区間に分割し、該オフセット区間について（Ａ）から（Ｃ）の異物検出方法により、前記区間または前記オフセット区間のうち少なくとも何れか一方に異物が存在すると判別した場合は、異物が存在すると判別する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明は、周期的に変化する基準パターンを読み取り、基準パターンに応じて変化する読み取り値の振幅に基づいて、画像読み取り装置の光学系の光軸近傍に付着した異物を的確に検出することができる。
【００１９】
請求項２の発明は、連続配置された複数の受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、区間内の互いに隣接する読み取り値の間の差分の絶対値を累計した累計差分値が絶対閾値より小さい場合に異物が存在すると判別するので、受光素子レベルの大きさの異物を精度良く検出することができる。
【００２０】
請求項３の発明は、連続配置された複数の受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割して累計差分値を計算し、隣接する区間の間の落ち込み値が隣接閾値よりも大きい場合に異物が存在すると判別するので、光学系の部品や組立上のバラツキにより累計差分値が標準的な累積差分値より高いレベルにある場合でも異物を精度良く検出することができる。
【００２１】
請求項４の発明は、連続配置された複数の受光素子で読み取った全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割して累計差分値を計算し、複数の連続する区間における落ち込み値を累計した累計落ち込み値が所定閾値（累計閾値）より大きい場合に異物が存在すると判別するので、光学系の部品や組立上のバラツキにより累計差分値が緩やかに低下するような場合でも異物を精度良く検出することができる。
【００２２】
請求項５の発明は、区間と分割位置を任意の読み取り値数ずらして全読み取り値を所定の読み取り値数毎のオフセット区間に分割し、オフセット区間についても区間と同様の異物検出を行うので、隣接する区間の境界付近に存在する異物をオフセット区間に存在する異物として処理するので的確に検出することができる。
【００２３】
請求項６の発明は、オフセット区間は区間の読み取り値数の約１／２ずらして全読み取り値を所定の読み取り値数毎のオフセット区間に分割し、隣接する区間の境界付近に存在する異物をオフセット区間の中央付近に存在する異物として検出するので精度良く検出することができる。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項１から６までの異物検出方法を用いて異物を確実に検出できる画像読み取り装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像読み取り装置の主要部の構成を示すブロック図である。画像読み取り装置１は、ＣＩＳ等の画像読み取り部２と、画像読み取り部２で読み取ったアナログの画像データを増幅するアンプ３と、アンプ３で増幅された画像データを画素毎に８ビットのディジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器４と、ＣＰＵ（中央処理装置）５と、画像読み取り装置１を動作させるためのシステムプログラムや異物検出プログラム（異物検出手段）が記憶されるＲＯＭ６と、各種データを保存する記憶部１０と、ワークエリアとしてのＲＡＭ７とを備えている。なお、記憶部１０は画像処理に適したページメモリ、ラインメモリ等を含む。
【００２６】
ＣＰＵ５は、通常の画像読み取り処理を行うと共に、後述する万線パターンチャート２１の画像を読み取り、画像処理することにより画像読み取り部２の光学系１１に付着した異物検出処理をＲＯＭ６に記憶された異物検出プログラムに従って実行する。
【００２７】
更に、画像読み取り装置１は、ユーザが各種の入力操作を行う操作パネル８と、ユーザに各種情報を表示する表示部９とを備えている。
【００２８】
図２は、画像読み取り部２としての、ＣＩＳの光学系１１の構成を示す断面図である。図２に示すように、光学系１１は、原稿が載置され搬送されるガラス台１２の下部に配置されており、基台１３と、基台１３上に配置される枠体１４及び基板１５等を備えている。
【００２９】
枠体１４は、セルホックレンズ１９の光軸を中心に左右対称となる位置にそれぞれ発光素子としてのＬＥＤ１６，１７が配置され、ＬＥＤ１６，１７はセルホックレンズ１９の光軸に対しそれぞれ約４５°傾斜し、ＬＥＤ１６，１７から照射される光がガラス台１２上に載置された原稿を照射するよう配置されている。
【００３０】
また、セルホックレンズ１９の下方に配置された基板１５上には、フォトダイオード等の受光素子１８がセルホックレンズ１９の光軸の延長上に配置され、セルホックレンズ１９の光軸を通過した光を検出するように構成されている。
【００３１】
ここで、受光素子１８、セルホックレンズ１９、及びＬＥＤ１６，１７は、図２の紙面に対して直交する方向（主走査方向）に向けてそれぞれ複数個一列状に配置されている。例えば、Ｂ４サイズの原稿を解像度３００dpiで読み取り可能なＣＩＳの場合には、全部で３０２４個の受光素子１８が主走査方向に一列状に配置されている。
【００３２】
また、セルホックレンズ１９は、主走査方向に向けて受光素子１８よりも少ない個数が一列状に配置され、ＬＥＤ１６，１７はセルホックレンズ１９よりも更に少ない個数が、セルホックレンズ１９の光軸を中心にして左右対称に配置されている。そして、ガラス台１２上に載置された原稿に向けて、ＬＥＤ１６，１７より光を照射し、原稿にて反射した反射光の一部がセルホックレンズ１９で集光されて、受光素子１８で検出される。これにより、原稿画像を読み取ることができる。
【００３３】
そして、本実施形態に係る画像読み取り装置１では、画像読み取り部２の光学系１１の光軸或いはその近傍にゴミや接着剤等の異物が付着しているか否かを検出するために、図３に示すパターンが形成された万線パターンチャート（基準画像）２１を読み取り、その読み取り値の振幅に基づいて、異物の有無を判定する。以下、異物の有無を判定する原理について説明する。
【００３４】
図３に示す万線パターンチャート２１は等幅の黒線と白線の対が連続的に記されたチャート、即ち周期的に読み取り値が変化するようにパターンが形成されている。例えば、２．１lp/mmの万線パターンチャートは１mm幅の内に黒線と白線の対が２．１対形成されている。なお、ｌｐはline pairの略である。
【００３５】
そして、ＣＰＵ５の制御により画像読み取り部２（以後、解像度は３００dpiとして説明する）はパターンの変化方向が図２に示す光学系１１の主走査方向と一致するようにガラス台１２上に載置された万線パターンチャート２１のパターンを読み取る。すると、主走査方向の任意の位置の受光素子１８で検出される読み取り値は、図４に示すように周期的に変化する正弦波状の波形Ｓ１となる。即ち、読み取り値は黒線中央が極大点Ｎ１、白線中央が極小点Ｎ２とする正弦波状に変化する。なお、図４において、横軸は受光素子１８の位置（番号）、即ち主走査方向の画像番号を示しており、上記したようにＢ４サイズ、解像度３００dpiのＣＩＳの場合、３０２４画素／ラインである。
【００３６】
ここで、光学系１１の光軸或いはその近傍に接着剤等の異物が付着している場合には、受光素子１８で検出される受光量（読み取り値）が減少し、図４の波形Ｓ２に示すように、通常時の波形Ｓ１よりも振幅が小さい波形となる。従って、振幅の小さい区間を検出することにより、異物の有無を判断することができる。
【００３７】
本実施形態では、振幅の変化を検出する手法として、全読み取り値を均等な区間に分割し、各区間の互いに隣接する受光素子１８で検出される読み取り値の間の差分の絶対値を累積して得られる累積差分値を用いる。以下、図５を参照して、累積差分値について説明する。図５（ａ）は、異物が付着していないときの任意の受光素子１８の読み取り値（図４のＳ１に相当）を示し、図５（ｂ）は、異物が付着しているときの前述の受光素子１８の読み取り値（図４のＳ２に相当）を示している。
【００３８】
なお、図５は、説明を簡単にするために、１ｌｐの万線パターンを読み取った１周期を１区画とした場合を例に説明する。即ち、１区間が受光素子１８の番号ａ１からａ６の読み取り値ｄ１からｄ６個の読み取り値（画素）の場合である。
【００３９】
図５（ａ）において、受光素子１８の番号ａ１の読み取り値がｄ１、受光素子１８の番号ａ２の読み取り値がｄ１…というように、受光素子１８の番号ａ１からａ６と読み取り値ｄ１からｄ６が対応する。
【００４０】
累積差分値Ｒは互いに隣接する読み取り値ｄ１とｄ２の差分の絶対値、読み取り値ｄ２とｄ３の差分の絶対値、…を１区間について累計したものである。即ち、累積差分値Ｒは式１で計算する。
【００４１】
Ｒ＝｜ｄ０−ｄ１｜＋｜ｄ１−ｄ２｜＋｜ｄ２−ｄ３｜＋｜ｄ３−ｄ４｜
＋｜ｄ４−ｄ５｜＋｜ｄ５−ｄ６｜＋｜ｄ６−ｄ７｜・・・（１）
そして、図５（ｂ）の読み取り値ｄ０’からｄ７’に基づいて図５（ａ）と同様に累積差分値Ｒ’を求めると、Ｒ’＜Ｒなる関係が成立する。即ち、読み取り値の振幅が小さくなると互いに隣接する受光素子１８で検出される読み取り値の差分の絶対値も小さくなるので、同一区間の差分の絶対値を累積した累積差分値Ｒ、Ｒ’はＲ’＜Ｒの関係を維持する。
【００４２】
本実施形態では、上述の原理を用い、Ｂ４サイズの原稿を解像度３００dpiで読み取り可能なＣＩＳの光学系１１の光軸近傍に付着した異物検出方法について説明する。この場合受光素子１８は３０２４画素／ラインであり、１２画素を１区間（実質１mm）として全３０２４画素を分割すると２５２区間／ラインとなる。また、使用する万線パターンチャート２１は２．１lp/mmとする。
【００４３】
上記により各区間の累積差分値Ｒを（１）式により求め、これに基づいて異物が付着しているか否かを判定する。その判定は以下の（１）から（４）の基準による。
【００４４】
（１）任意の区間ｎの累積差分値Ｒnが、所定の閾値ＴＨ１（絶対閾値）以下の場合、区間ｎに異物が付着していると判定する。
【００４５】
これを図９を参照して説明すると、区間ａの累積差分値Ｒａは、区間ａが区間Ｋ１より外側にあり、累積差分値Ｒａが補正閾値Ａ１から差分Ｃ１だけ低下した絶対閾値ＴＨ１以下なので、区間ａに異物が付着していると判定する。
【００４６】
（２）任意の区間ｎとその隣接区間（ｎ＋１）の累積差分値の差分（落ち込み値）｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝が所定の閾値ＴＨ２（隣接閾値）より大きい場合、区間（ｎ＋１）に異物が付着していると判定する。
【００４７】
これを、図９を参照して説明すると、ＣＩＳの光学系１１により万線パターンチャート２１を読み取り、累積差分値Ｒを計算すると全くゴミが付着していない場合でも、基準累積差分値即ち、標準閾値Ａ２（または補正閾値Ａ１）を中心として或る範囲で変動する。これは、ＬＥＤ１６，１７の照度やセルホックレンズ１９の特性のバラツキ、およびそれらを組み立てた時の物理的バラツキ等に起因するものと思われる。例えば区間ｆから区間ｊにかけて標準閾値Ａ２より大きい累積差分値Ｒが連続している。この様な場合、実験の結果区間ｈにゴミが付着していても累積差分値Ｒｈは絶対閾値ＴＨ１（Ａ２−Ｃ２）よりも大きいため、（１）によるとゴミは付着していないと判定されてしまうことが判明している。これを解消するため、区間ｎと隣接区間（ｎ＋１）の間の落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝が隣接閾値ＴＨ２を超えた場合に、隣接区間（ｎ＋１）に異物が付着していると判定する。
【００４８】
（３）複数区間連続して累積差分値が減少する場合、この区間における落ち込み値を累計した累計落ち込み値Ｑが所定の閾値ＴＨ３（累計閾値）より大きい場合、累計閾値ＴＨ３よりも大きい区間に異物が付着していると判定する。
【００４９】
これを、図９を参照して説明すると、上記（２）で説明したようにＣＩＳの光学系１１のバラツキにより、例えば区間ｂから区間ｅの様に標準閾値Ａ２より大きい累積差分値Ｒｂ（ピーク値）を有する区間ｂから複数の区間にわたって緩やかに累積差分値Ｒが減少する場合、或る区間（例えば区間ｅ）の累積差分値Ｒｅが標準閾値Ａ２より小さいが絶対閾値ＴＨ１より大きい場合がある。このような場合、（１）（２）何れでもゴミは付着していないと判定されてしまうが、実験の結果によれば区間ｅにゴミが付着している確率が高いことが判明している。これを解消するために、累積差分値Ｒがピーク値をとる区間（例えば区間ｂ）を起点に落ち込み値を累計し、累計落ち込み値Ｑが累計閾値ＴＨ３を超えた区間（例えば区間ｅ）に異物が付着していると判定する。なお、区間ｃと区間ｄの間の落ち込み値は増加（Ｒｃ＜Ｒｅ）しているが、その増加量がある値Ｅより小さい場合はバラツキの範囲と見なして、全体としては単調に減少しているものとして処理する。なお、ピーク値とは区間ｎの直近で累積差分値Ｒが増加している区間における累積差分値の極大値である。
【００５０】
区間と分割位置を任意の読み取り値数ずらして全読み取り値を所定の読み取り値数毎のオフセット区間に分割し、このオフセット区間について上述の（１）から（３）の異物検出処理を実行する。
【００５１】
これは、互いに隣接する区間の境界付近に異物が存在する場合でも確実に異物を検出するための処置である。
【００５２】
例えば図１０に示すようにＡ区間とＢ区間の境界付近に異物が付着している場合の読み取り値は曲線Ｓ１１で示すように境界付近で振幅が低下するが、低下量はＡ区間の累積差分値ＲａとＢ区間の累積差分値Ｒｂに分割されるので、累積差分値Ｒａ、累積差分値Ｒｂの何れか一方または両方に大きな変化が発生せず、Ａ区間とＢ区間の境界付近に存在する異物を検出できない場合がある。
【００５３】
そこで、Ａ区間、Ｂ区間と分割位置をＡ区間、Ｂ区間の読み取り値数の１／２ずらしたＡ’区間、Ｂ’区間（オフセット区間）を設定することで、Ａ区間とＢ区間の境界付近存在する異物はＡ’区間（或いはＢ’区間）に含まれるので、Ａ’区間の累積差分値Ｒａ’（或いはＢ’区間の累積差分値Ｒｂ’）の低下量として検出することが可能となる。
【００５４】
以上により異物が付着しているか否かを判定する場合のＣＰＵ５による処理動作を図６から図８のフローチャート、および図９を参照して詳細に説明する。
【００５５】
図６はＣＰＵ５による異物検出処理動作の全体を示すフローチャートである。
【００５６】
ステップＳ１にて、光学系１１のガラス台１２に載置された万線パターンチャート２１を読み取る。万線パターンチャート２１は白黒のパターンが変化する方向を光学系１１の主走査方向と一致するように載置される。
【００５７】
ステップＳ２にて、万線パターンチャート２１の読み取り値（ディジタルデータに変換され記憶部１０に記憶されている）を、順次区間ｎとして１２画素毎に読み出して累積差分値Ｒnを式（１）により計算し、記憶部１０に記憶する。
【００５８】
ステップＳ３にて、互いに隣接する区間ｎ，（ｎ＋１）間の累積差分値の差分（落ち込み値）｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝を計算する。
【００５９】
ステップＳ４にて、全２５２区間について累積差分値Ｒnと落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝に基づいて異物検出処理を実行する。
【００６０】
以下、ステップＳ４について図７，８を参照して詳細に説明する。図７，８の処理はステップＳ３の処理が終了すると開始される。
【００６１】
ステップＳ１１にて、区間ｎを１に設定する。
【００６２】
ステップＳ１２にて、区間ｎと隣接区間（ｎ＋１）の累積差分値Ｒn，Ｒ(n+1)を読み出す。
【００６３】
ステップＳ１３〜Ｓ１５は、光学系１１の主走査方向における両端部付近の受光素子１８に対するＬＥＤ１６，１７の光量が中央部と比較して低下するため、シェーディング補正に相当する補正を行う処理である。
【００６４】
ステップＳ１３にて、区間ｎが１〜Ｋ１若しくはＫ２〜２５２であるか否かを判別する。
【００６５】
区間ｎが１〜Ｋ１若しくはＫ２〜２５２、即ち主走査方向の両端である場合はステップＳ１４にて補正された補正閾値Ａ１を閾値Ａに、補正閾値Ａ１と無条件に異物付着と判別する累積差分値（絶対閾値ＴＨ１）との差分Ｃ１をＤにセットする。ここで、補正閾値Ａ１は両端の区間１〜Ｋ１若しくはＫ２〜２５２における基準累積差分値、即ち、異物が付着していない時の標準的な累積差分値であり、差分Ｃ１は前述の区間において異物付着と判定する場合の補正閾値Ａ１からの低下値、即ち、補正閾値Ａ１と両端の区間における絶対閾値ＴＨ１との差分値である。
【００６６】
区間ｎが１〜Ｋ１若しくはＫ２〜２５２以外である場合はステップＳ１５にて標準閾値Ａ２を閾値Ａに、標準閾値Ａ２と無条件に異物付着と判別する累積差分値（絶対閾値ＴＨ１）との差分Ｃ２をＤにセットする。ここで、標準閾値Ａ２は両端の区間１〜Ｋ１若しくはＫ２〜２５２以外の区間における基準累積差分値、即ち、異物が付着していない時の標準的な累積差分値であり、差分Ｃ２は前述の区間において異物付着と判定する場合の標準閾値Ａ２からの低下値、即ち、標準閾値Ａ２と両端以外の区間における絶対閾値ＴＨ１との差分値である。なお、両端の区間における絶対閾値ＴＨ１と両端以外の区間における絶対閾値ＴＨ１は相違する。
【００６７】
ステップＳ１６にて、区間ｎの累積差分値Ｒnが絶対閾値ＴＨ１より大きいか否かを判別する。
【００６８】
累積差分値Ｒnが絶対閾値ＴＨ１以下の場合は、ステップＳ１７において、区間ｎに異物付着と判定する。
【００６９】
ステップＳ１８にて、区間ｎの累積差分値Ｒnが隣接区間（ｎ＋１）の累積差分値Ｒ(n+1)以上であるか否かを判定する。
【００７０】
累積差分値Ｒnが累積差分値Ｒ(n+1)以上であると判定された場合は、ステップＳ１９にて、記憶部１０に記憶されているピーク値は累積差分値Ｒn以上であるか否かを判定する。なお、ピーク値は処理開始時にゼロにリセットされている。
【００７１】
ピーク値が累積差分値Ｒn以上であると判定された場合は、ステップＳ２１にて、記憶部１０に記憶されているピーク値をそのまま保持する。
【００７２】
ピーク値が累積差分値Ｒn未満であると判定された場合は、ステップＳ２２にて、記憶部１０に記憶されているピーク値を累積差分値Ｒnに書き替える。
【００７３】
他方、ステップＳ１８にて累積差分値Ｒnが累積差分値Ｒ(n+1)未満であると判定された場合は、ステップＳ２０にて、ピーク値は累積差分値Ｒ(n+1)以上であるか否かを判定する。
【００７４】
ピーク値が累積差分値Ｒ(n+1)以上であると判定された場合は、ステップＳ２１に進む。
【００７５】
ピーク値が累積差分値Ｒ(n+1)未満であると判定された場合は、ステップＳ２３にて、記憶部１０に記憶されているピーク値を累積差分値Ｒ(n+1)に書き替える。
【００７６】
次に、図８のステップＳ２４にて、区間ｎと隣接区間（ｎ＋１）の間の落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝を読み出し、落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1）｝が所定の値−Ｅより大きいか否かを判定する。なお、所定の値−Ｅは予め、記憶部１０に記憶されている。
【００７７】
区間ｎと接続区間（ｎ＋１）の間の落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝が所定の値−Ｅより大きい場合は、ステップＳ２５にて、記憶部１０に記憶されている累計落ち込み値Ｑに、落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝を加算する。
【００７８】
区間ｎと隣接区間（ｎ＋１）の間の落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝が所定の値−Ｅ以下の場合は、ステップＳ２６にて、記憶部１０に記憶されている累計落ち込み値Ｑをゼロにリセットする。
【００７９】
ステップＳ２７にて、読み出した区間ｎと隣接区間（ｎ＋１）の間の落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝は隣接閾値ＴＨ２より大きいか否かを判定する。なお、隣接閾値ＴＨ２は予め、記憶部１０に記憶されている。
【００８０】
落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝が隣接閾値ＴＨ２より大きいと判定された場合は、ステップＳ２９にて隣接区間（ｎ＋１）に異物付着と判定する。
【００８１】
落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝が隣接閾値ＴＨ２以下と判定された場合は、ステップＳ２８にて記憶部１０に記憶されている累計落ち込み値Ｑが累計閾値ＴＨ３より大きいか否かを判定する。なお、隣接閾値ＴＨ３は予め、記憶部１０に記憶されている。
【００８２】
累計落ち込み値Ｑが累計閾値ＴＨ３より大きいと判定された場合は、ステップＳ２９に進む。
【００８３】
累計落ち込み値Ｑが累計閾値ＴＨ３以下と判定された場合は、ステップＳ３０にて区間ｎを＋１インクリメントする。
【００８４】
ステップＳ３１にて、区間ｎが２５２より大きいか否かを判定する。区間ｎが２５２以下の場合は処理をステップＳ１２に戻す。区間ｎが２５２より大きい場合は処理を図６のステップＳ５に進める。
【００８５】
ステップＳ５にて、区間と読み取り値の分割位置を区間の読み取り値数の１／２ずらしたオフセット区間に分割し、全オフセット区間についてステップＳ２と同様に累積差分値Ｒ’ｎを計算する。
【００８６】
ステップＳ６にて、ステップＳ５で計算されたオフセット区間の累積差分値Ｒ'nに基づいて互いに隣接するオフセット区間の間の落ち込み値｛Ｒ'n−Ｒ'(n+1)｝を計算する。
【００８７】
ステップＳ７にて、ステップＳ５およびステップＳ６で計算されたオフセット区間の累積差分値Ｒ'nおよび落ち込み値｛Ｒ'n−Ｒ'(n+1)｝に基づいてステップＳ４と同様の異物検出処理を実行し、全オフセット区間について異物検出処理が終了した場合は一連の異物検出処理を終了する。
【００８８】
このようにして、本実施形態に係わる画像読み取り装置およびその異物検出方法では、ＣＩＳ等の光学系１１の主走査方向に向けてセットされた万線パターンチャート２１を読み取ることにより、万線パターンに応じて周期的に変化する読み取り値を取得する。そして、主走査方向即ち、受光素子１８の配置方向の全読み取り値を所定の読み取り値数毎の区間に分割し、区間毎の読み取り値の振幅の変化即ち、累積差分値Ｒを計算し、区間ｎの累積差分値Ｒnが絶対閾値ＴＨ１以下である場合、区間ｎに異物付着と判定するので、従来の読み取り値の周波数の変化を検出して異物を検出する方法では、検出できない異物を高精度に検出することができる。
【００８９】
また、区間ｎの累積差分値Ｒnが絶対閾値ＴＨ１より大きい場合でも、隣接する区間（ｎ＋１）との間の落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝が隣接閾値ＴＨ２より大きい場合、区間（ｎ＋１）に異物付着と判定するので、ＣＩＳ等の光学系１１の各種要因により累積差分値Ｒが基準累積差分値から大きい領域で変動する場合でも精度良く異物を検出することができる。
【００９０】
更に、複数区間にわたって累積差分値Ｒが減少し、互いに隣接する区間ｎと区間（ｎ＋１）の間の落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝が隣接閾値ＴＨ２以下であっても、複数区間にわたって落ち込み値｛Ｒn−Ｒ(n+1)｝を累計した累計落ち込み値Ｑが累計閾値ＴＨ３よりも大きい場合、累計閾値ＴＨ３を超える区間ｎに異物付着と判定するので、ＣＩＳ等の光学系１１の各種要因により累積差分値Ｒが基準累積差分値を超えるピーク値から徐々に絶対閾値ＴＨ１より少し大きい値に変動する場合でも精度良く異物を検出することができる。
【００９１】
また、読み取り値の分割位置をずらす量を、区間の読み取り値数の１／２とすることにより、より高精度な異物検出が可能となる。なお、読み取り値の分割位置をずらす量は、区間の読み取り値数の１／２以外の値であっても良い。
【００９２】
以上、本発明の画像読み取り装置及びその異物検出方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００９３】
また、周期的に読み取り値が変化する図柄を有する基準画像として、本実施形態では白線、黒線が交互に繰り返される万線パターンチャート２１を用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の図柄を有する基準画像とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
ＣＩＳ等の画像読み取り部の光学系に付着するゴミ等の異物を高精度に検出する上で極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施形態に係る異物検出方法が適用される画像読み取り装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した画像読み取り装置の、画像読み取り部に設けられた光学系の構成を示す説明図である。
【図３】基準画像として用いる万線パターンチャートを示す説明図である。
【図４】光学系の光軸或いはその近傍に異物が付着しているとき、及び付着していないときで、受光素子にて検出される読み取り値の変化を示す特性図である。
【図５】累積差分値の演算方法を示す説明図であり、（ａ）は異物が付着していないとき、（ｂ）は異物が付着しているときを示す。
【図６】本発明の一実施形態に係る異物検出方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図６に示した「検出処理実行」の詳細な処理手順を示すフローチャートの、第１の分図である。
【図８】図６に示した「検出処理実行」の詳細な処理手順を示すフローチャートの、第２の分図である。
【図９】主走査方向１ライン分の累積差分値の変化の一例を示す特性図である。
【図１０】オフセット区間を説明する図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  画像読み取り装置
２  画像読み取り部
３  アンプ
４  Ａ／Ｄ変換器
５  ＣＰＵ
６  ＲＯＭ
７  ＲＡＭ
８  操作パネル
９  表示部
１０  記憶部
１１  光学系
１２  ガラス台
１３  基台
１４  枠体
１５  基板
１６，１７  ＬＥＤ
１９  セルホックレンズ
１８  受光素子
２１  万線パターンチャート
【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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