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JP3991933B2 - Image reading device - Google Patents

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JP3991933B2
JP3991933B2 JP2003180981A JP2003180981A JP3991933B2 JP 3991933 B2 JP3991933 B2 JP 3991933B2 JP 2003180981 A JP2003180981 A JP 2003180981A JP 2003180981 A JP2003180981 A JP 2003180981A JP 3991933 B2 JP3991933 B2 JP 3991933B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読み取り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、イメージスキャナ等の画像読み取り装置において、原稿読み取りに用いるイメージセンサを用いて原稿サイズを自動判定する技術が知られている。特許文献1に記載された技術によると、予め決められたリニアイメージセンサの画素の出力信号をサンプリングすることによって原稿台上の複数の判定領域について光学的濃度を測定し、その結果に基づいて原稿サイズを判定する。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−191370号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、原稿台上の複数の判定領域からリニアイメージセンサに至る光路は光学系の製造公差によってばらつくため、予め決められたリニアイメージセンサの画素の出力信号をサンプリングすると、その出力信号に基づいて測定している原稿台上の領域が装置毎にばらつくこととなる。したがって、従来の画像読み取り装置では、光学系の製造公差によって原稿サイズを誤判定するおそれがあった。本発明は、このような問題を解決するために創作されたものであって、原稿サイズの判定精度を向上させる画像読み取り装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像読み取り装置は、盤面に原稿が載置される透明な原稿台と、離散的に配列された複数の画素での光電変換により前記原稿を読み取るイメージセンサと、前記原稿台に載置された原稿の反射光像を前記イメージセンサの受光面に結像させる第一光学系と、前記原稿台の盤面上で互いに離間して主走査方向に並ぶ複数の第一判定領域から前記イメージセンサの所定の画素に至る第一の光路が前記第一光学系によって形成されているとき、前記原稿台の盤面上で前記第一判定領域から副走査方向に所定距離離間した第二判定領域から前記イメージセンサの所定の画素に至る第二の光路を形成する第二光学系と、少なくとも前記イメージセンサ及び前記第一光学系、並びに前記第二光学系の一部が搭載されているキャリッジを副走査方向に往復運動させるキャリッジ移動手段と、前記イメージセンサの複数の画素の出力信号をサンプリングして前記第一判定領域の光学的濃度と前記第二判定領域の光学的濃度とを測定し、測定された前記第一判定領域の光学的濃度及び前記第二判定領域の光学的濃度に基づいて前記原稿台の盤面に載置された原稿のサイズを判定する原稿サイズ判定手段と、前記第一光学系の倍率を測定する倍率測定手段とを備え、前記キャリッジ移動手段は、前記第一の光路と前記第二の光路とが同時に形成される位置であって前記第二光学系に対しても前記第一光学系の倍率測定結果を適用できる位置に前記キャリッジを移動し、前記原稿サイズ判定手段は、前記キャリッジが前記位置にあるときに前記イメージセンサの複数の画素の出力信号をサンプリングし、このサンプリングにおいて、前記第一判定領域及び前記第二判定領域に対応するサンプリング対象の画素を前記倍率測定手段の測定結果に応じて変更する。原稿サイズを判定するために出力信号をサンプリングする対象となるイメージセンサの画素を光学系の倍率に応じて変更することにより、原稿サイズの判定精度を向上させることができる。
【0006】
さらに、原稿台の盤面上で互いに離間して主走査方向に並ぶ複数の第一判定領域のみならず、原稿台の盤面上で第一判定領域から副走査方向に所定距離離間した第二判定領域の光学的濃度を測定することにより、原稿台上に載置される原稿の向きが一定でない場合であっても、多様な原稿サイズを相互に区別できる。また、複数の第一判定領域からイメージセンサの所定の画素に至る光路が形成されているとき、第二判定領域からイメージセンサの所定の画素に至る光路を形成する第二の光学系をさらに備えることにより、イメージセンサの主走査線を副走査方向に平行移動させることなしに、原稿の副走査方向の長さを短時間で判定することができる。
【0007】
さらに、第二判定領域の光学的濃度を測定するためにサンプリングするイメージセンサの画素を倍率測定手段の測定結果に応じて変更することにより、原稿の副走査方向の長さの判定精度を向上させることができる。
さらに本発明に係る画像読み取り装置は、前記原稿台の盤面を開放した姿勢から前記原稿台の盤面を覆う姿勢に揺動可能に設けられた原稿カバーをさらに備え、前記原稿サイズ判定手段は、前記第一光学系及び前記第二光学系により前記イメージセンサの所定の画素に入射する光量の変化であって、前記原稿カバーが前記原稿台の盤面を開放した姿勢から前記原稿台の盤面を覆う姿勢に揺動する期間中の光量変化に基づいて、前記原稿台の盤面に載置された原稿のサイズを判定する。
さらに本発明に係る画像読み取り装置は、前記原稿サイズ判定手段は、前記原稿台の盤面上の複数の領域について、前記原稿台の盤面上の縁部からサイズを判定可能な最小サイズの原稿の指定載置範囲内に向かう順序で、原稿に覆われているか否かを判別する。
【0008】
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、又はそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。
また、本発明は装置の発明として特定できるだけでなく、プログラムの発明としても、そのプログラムを記録した記録媒体の発明としても、方法の発明としても特定することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
図2は、本発明の一実施例に係る画像読み取り装置としてのイメージスキャナ14の上面図である。図3、図4及び図5は、イメージスキャナ14の模式的な断面図である。イメージスキャナ14は、ハウジング20の上面にガラス板などで形成された概ね矩形の透明な原稿台30を備えた所謂フラットベッド型である。原稿台30にはその盤面上に写真、文書等の原稿が載置される。原稿は、原稿台30の縁に設けられたL字形状の原稿ガイド24の端面22、32に当接することによって、原点に対応する原稿台30の盤面上の角部に原稿の角部が位置するように位置決めされる。図11に示すように、原稿ガイド24の裏面には白基準板84が設けられている。白基準板84には第一光学系46(図4参照)及び第二光学系58(図5参照)の光学倍率を測定するための2つの光学倍率測定マーク80、82が形成されている。設計上、2つの光学倍率測定マーク80、82が第一光学系46によって結像されるイメージセンサ54の画素(p4、p6で図11に例示する。)は、後述する基準情報として製造時に予め記憶されている。
【0010】
原稿カバー16は、原稿台30の盤面を開放した姿勢(全開姿勢)から原稿台30の盤面を覆う姿勢(全閉姿勢)に揺動可能にヒンジ17によってハウジング20に連結されている。尚、図2は原稿カバー16の全開姿勢を示している。原稿カバー16は原稿台30に載置される原稿を押さえるとともに、メインランプ34及びLED36の放射光以外の光が原稿を照らすことがないよう原稿台30を覆うものである。また、ハウジング20の上面の原稿カバー16の揺動軸線近傍から、原稿カバー16の姿勢を検出するための姿勢センサ41の可動部材12が突出している。
【0011】
以下の説明では、図3に示す姿勢I を全開姿勢といい、姿勢III を全閉姿勢といい。姿勢IIを中間姿勢というものとする。姿勢センサ41は、原稿カバー16の姿勢変化を検出するセンサである。姿勢センサ41の可動部材12はハウジング20の上面から突出する方向にばね38によって付勢されている。原稿カバー16が中間姿勢になると可動部材12は原稿カバー16に当接し、中間姿勢からさらに全閉姿勢に近づくと、可動部材12はハウジング20の内側へ押し込まれるため、原稿カバー16の姿勢変化が検出される。
【0012】
図4に示すようにキャリッジ28は、原稿台30の盤面と平行に往復移動自在にハウジング20に収容されている。キャリッジ28はリニアイメージセンサ54、及び第一光学系46、並びに第二光学系58の一部を搭載し、原稿台30の盤面に対し平行なガイド用のシャフト等にスライド自在に係止されている。ガイド用のシャフトの長手方向軸は図4のX方向(副走査方向)に延伸しており、キャリッジ28は例えばベルトにより牽引されてリニアイメージセンサ54等を副走査方向に運搬する。
【0013】
リニアイメージセンサ54は、原稿台30に載置された原稿Mの反射光を光電変換することにより原稿Mを読み取る。具体的には、リニアイメージセンサ54は図4において紙面垂直方向に直線状に並ぶフォトダイオード等の複数の画素を有し、可視光、赤外光、紫外光などの所定の波長領域の光を光電変換して得られる電荷を一定時間蓄積し、各画素について受光量に応じて蓄積された電荷をCCD(Charge Coupled Device)、MOSトランジスタスイッチ等を用いてフローティングキャパシタに転送する。フローティングキャパシタに転送された電荷は電圧信号として出力される。
【0014】
第一光学系46は、光源としてのメインランプ34、ミラー50、44、42、48及びレンズ52を備える。メインランプ34はキセノンランプ等の管照明装置から構成されており、その長手方向軸線がリニアイメージセンサ54の長手方向軸線と平行に延びる姿勢でキャリッジ28に搭載されている。メインランプ34はハウジング20の内側から原稿台30の裏面側を照射する。ミラー50、44、42、48及びレンズ52は、図4に破線で示すように原稿台30の盤面上の領域であってリニアイメージセンサ54の長手方向軸線と平行な主走査線上の領域からリニアイメージセンサ54に至る光路Tを形成する。
【0015】
図5に示すように第二光学系58は、LED(Light Emitting Diode)36、ミラー51、56、49、48及びレンズ52を備える。尚、ミラー48及びレンズ52は第一光学系46としても第二光学系58としても用いられるものである。LED36は原稿台30の盤面上の判定領域であって原稿ガイド24の主走査方向に延びる端面22から副走査方向Xに所定距離離間した判定領域Hを照射する位置に配置される。判定領域Hは原稿の副走査方向の長さを判定するために設定される領域であり、その具体的な位置については後述する。ミラー51、56、49、48及びレンズ52は、図5に破線で示すように判定領域Hからリニアイメージセンサ54に至る光路Rを形成する。LED36、ミラー56、51はキャリッジ28の移動に支障のない位置に配置されている。第一光学系46及び第二光学系58によって副走査方向に互いに離間した少なくと2つの領域からイメージセンサ54に至る光路を同時に形成することができるため、キャリッジ28を静止させた状態で原稿の副走査方向の長さを判定することが可能になる。これにより、原稿台30上に載置される原稿の向きが一定でない場合であっても、短時間に多様な原稿サイズを相互に区別することが可能になる。
【0016】
図6は、イメージスキャナ14を示すブロック図である。
主走査駆動部72は、リニアイメージセンサ54を駆動するために必要な駆動パルスをリニアイメージセンサ54に出力する駆動回路である。主走査駆動部72は、例えば同期信号発生器、駆動用タイミングジェネレータ等から構成される。
【0017】
副走査駆動部74は、キャリッジ28に係止されたベルト、このベルトを回転させるモータ及び歯車列、駆動回路等で構成される。副走査駆動部74がキャリッジ28をベルトで牽引することで図4の紙面垂直方向に延びる主走査線がそれに垂直な副走査方向に移動するため、2次元画像の走査が可能となる。
【0018】
AFE部60は、アナログ信号処理部、A/D変換器等から構成される。アナログ信号処理部は、リニアイメージセンサ54又はフォトダイオード33から出力された電気信号に増幅、雑音低減処理等を施して出力する。A/D変換器は、アナログ信号処理部から出力された出力信号を量子化して所定ビット長のディジタル表現の出力信号を出力する。以下の説明では、出力信号は8ビット長、すなわち256階調で表されるものとする。
ディジタル画像処理部62は、AFE部60から出力された出力信号に対し、シェーディング補正、ガンマ補正、画素補間法による欠陥画素の補間、画像信号の鮮鋭化等の処理を行って画像データを作成する。
【0019】
制御部70は、CPU66、ROM64及びRAM68を備える。CPU66はROM64に記憶されたコンピュータプログラムを実行してイメージスキャナ14の各部を制御する。また、CPU66はROM64に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、倍率測定手段及び原稿サイズ判定手段としても機能する。ROM64はCPU66が実行するコンピュータプログラム、原稿サイズの判定に用いる判定テーブル(図17参照)、光学系の倍率を測定するための基準情報、その他各種のプログラムやデータなどを記憶しているメモリである。これらのプログラムや各種のデータは、所定のサーバからネットワークを介してダウンロードして入力してもよいし、図示しないリムーバブルメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から読み出して入力してもよい。RAM68はプログラムやデータを一時的に記憶するメモリである。
【0020】
図7(A)は姿勢センサ41を示す模式図、図7(B)は姿勢センサ41の出力信号の波形図である。姿勢センサ41は、原稿カバー16の姿勢を検出するセンサである。姿勢センサ41は、可動部材12、可動部材12を付勢してハウジング20から突出させるばね38、姿勢検出用LED76、姿勢検出用LED76から放射された光を検出するフォトダイオード40とを備える。尚、姿勢検出用LED76から放射された光をリニアイメージセンサ54に到達させる光路を設け、リニアイメージセンサ54で姿勢検出用LED76から放射された光を検出してもよい。姿勢センサ41の出力信号は原稿カバー16が揺動するとき中間姿勢になる前後で変化する。従って、姿勢センサ41の出力信号を所定時間間隔で判定すると、原稿カバー16が中間姿勢になったタイミングを検出できる。
【0021】
次にイメージスキャナ14の作動について説明する。
図1はイメージスキャナ14で原稿を読み取るまでの全体の処理を示すフローチャートである。はじめに、光学倍率測定マーク80、82の位置を測定して光学倍率を測定し、測定した光学倍率に応じて、原稿サイズを判定するために出力信号をサンプリングする対象となる画素を設定する(S100)。次に、原稿カバー16を閉じる動作に伴うサンプリング対象画素の出力信号の変化を検出する(S200)。次に、サンプリング対象画素の出力信号の変化に基づいて原稿サイズを判定する(S300)。次に、判定した原稿サイズに対応した領域を読み取る(S400)。以下、これらの処理について詳細に説明する。
【0022】
図8は光学系の光学倍率に応じてサンプリングするイメージセンサの画素を設定する処理を示すフローチャートである。
はじめに、白基準板84上で光学倍率測定マーク80、82が形成されていない領域を読み取ってシェーディング補正のための白基準を設定する(S110)。次に、光学倍率測定マーク80、82を読み取って取得したリニアイメージセンサ54の出力信号に基づいて光学倍率測定マーク80、82の位置を測定する(S120)。次に、測定した光学倍率測定マークの位置と、予めROM64に記憶された基準情報が表す光学倍率測定マーク80、82の位置とを比較し、比較結果に基づいてサンプリング対象画素を設定する(S130)。ここで、サンプリング対象画素を設定する処理について詳細に説明する。
【0023】
図9は、原稿台30の平面図である。図中の枠A5H〜WLTはそれぞれ図10に示す原稿サイズを表している。原稿サイズを判定する場合、リニアイメージセンサ54の全ての画素について光量変化を検出する必要はなく、原稿台30上の特定の判定領域における反射光が入射する画素についてのみ光量変化を検出すればよい。原稿サイズを判定するために出力信号をサンプリングすべきリニアイメージセンサ54の画素は、第一光学系46及び第二光学系58を介して判定領域A〜Hから光が入射する画素である。誤判定を防止するため、各判定領域にはそれぞれ連続する複数の画素を対応させることが望ましい。
【0024】
第一判定領域としての判定領域A〜Gは、原稿の主走査方向の長さを判定するための領域である。判定領域A〜Gの副走査方向の位置は、判定対象の規格用紙サイズの最短の副走査方向の長さより短い距離(図10の例では148mm以内)の範囲で原稿ガイドの端面22から副走査方向に若干離れた位置で主走査方向に一直線上に並ぶように設定されている。判定領域A〜Gの主走査方向の位置は、具体的には例えば原稿ガイド24の端面32から判定領域A〜Gまでの距離を以下に示す範囲に設定すると、図10に示す原稿サイズを判定することができる。
【0025】
0mm<A<148mm
148mm<B<182mm
184.15mm<C<210mm
210mm<D<215.9mm
215.9mm<E<257mm
266.7mm<F<279.4mm
279.4mm<G<297mm
【0026】
第二判定領域としての判定領域Hは、原稿の副走査方向の長さを判定するための領域である。判定領域Hは、具体的には例えば、原稿台30においてA4縦サイズ(A4V)の原稿に覆われる領域であって且つレター縦サイズ(LTV)の原稿には覆われない領域の任意の位置に設定される。すなわち原点Qから副走査方向に279.4mm以上297mm以内であり、且つ主走査方向に原点Qから0mm以上210mm以内の領域の任意の位置に設定される。原点Qは、L字状の原稿ガイド24の端面22、32が形成する角部の直下の盤面上に設定される。尚、主走査方向の長さのみで全ての原稿サイズを判定できるために副走査方向の長さを判定する必要がない場合、判定領域Hに対応する画素について光量変化を検出することは不要である。その場合は前述した第二光学系58についても不要となる。
【0027】
図11及び図12は、光学系の倍率に応じてサンプリングする画素を変更する処理を説明するための斜視図である。光学倍率測定マーク80、82を読み取って光学倍率測定マーク80、82の位置を測定するとき、光学倍率測定マーク80、82の位置は、イメージセンサ54の画素の番号と対応付けて特定される。予めROM64に記憶された基準情報は、設計上、光学倍率測定マーク80、82に対応する画素(p4、p6)の番号と、設計上、判定領域A〜Hとに対応する画素(p1、p2、p5で図中に例示する。)の番号を示している。光学倍率測定マーク80、82を読み取って特定した画素(p3、p7で図中に例示する。)の番号と、基準情報が示す光学倍率測定マーク80、82に対応する画素(p4、p6)の番号とを比較することによって、光学系の倍率誤差を特定することができる。光学系の倍率誤差が特定されると、基準情報が示す判定領域A〜Hに対応する画素(p1、p2、p5)の番号を光学系の倍率誤差に応じて変更した番号を、サンプリング対象の画素(p8、p9、p10で例示する)の番号として設定する。以上、サンプリング対象画素を設定する処理について説明した。
【0028】
次に原稿サイズを判定する処理について説明する。はじめに、原稿サイズを検出する原理を説明する。尚、原稿サイズの判定方法は、以下に述べる方法に限定されるものではなく、原稿読み取り用のイメージセンサを用いて原稿サイズを判定する方法であればどのような方法であってもよい。
【0029】
図13は、原稿台30に原稿を載置していない状態で原稿カバー16が全閉姿勢のタイミングと原稿カバー16が中間姿勢になるタイミングとでそれぞれ1ライン分の画素の出力信号をプロットしたグラフである。原稿カバー16が全閉姿勢の場合、メインランプ34の放射光は原稿カバー16によって反射され原稿台30からハウジング20の内部に入射する。一方、原稿カバー16が中間姿勢の場合、原稿台30からリニアイメージセンサ54に入射するメインランプ34の反射光の光量は、光が拡散するため、全画素について全閉姿勢の場合に比べて減少する。また中間姿勢では、原稿カバー16上の位置であって揺動軸線に近い位置で反射された光の多くはリニアイメージセンサ54に入射し、揺動軸線から遠い位置で反射された光の多くはリニアイメージセンサ54に入射しない。このため原稿カバー16の揺動軸線から遠い画素ほど、受光量の減少幅が大きくなる。また、メインランプ34は長手方向の中央近傍ほど輝度が高く、両端部ほど輝度が低くなるため、原稿カバー16が中間姿勢になるタイミングでは、中央よりやや揺動軸線に近い画素で最も受光量が大きくなる。
【0030】
一方、盤面上の判定領域が原稿に覆われている場合、原稿で覆われた判定領域から光が入射するリニアイメージセンサ54の各画素は原稿カバー16が全閉姿勢であるか中間姿勢であるかによらず、常にメインランプ34によって照射された原稿Mの反射光を受光する。原稿Mの反射光を受光する画素では、原稿カバー16が全閉姿勢であっても中間姿勢であってもメインランプ34によって照射された原稿Mの反射光がほとんど変化しないため、受光量はほぼ一定である。
このため原稿カバー16が全閉姿勢になるタイミングまたはその直前のタイミングでの出力信号と中間姿勢のタイミングでの出力信号との差は、原稿に覆われている判定領域に対応する画素では小さくなり、原稿に覆われていない判定領域に対応する画素では大きくなる。
【0031】
従って、原稿カバー16が全閉姿勢のタイミング又はその直前のタイミングの出力信号と中間姿勢になるタイミングの出力信号との変化幅に所定のしきい値Yを設定し、ある画素に対応する出力信号の変化幅がしきい値Yより小さければ、当該画素に対応する判定領域が原稿に覆われていると判定できることになる。すなわち、原稿カバー16が全開姿勢から全閉姿勢に揺動するとき、ある画素について受光量の変化幅の大小を判別すると、その画素に対応する原稿台30の盤面上の判定領域が原稿に覆われているか否かを判別できる。この判別方法では、その画素に対応する原稿台30の盤面上の判定領域が原稿に覆われているか否かは、その画素以外の画素の受光量の変化幅を考慮することなく判別できる。
【0032】
図14は光量変化を検出する処理の流れを示すフローチャートであり、図15は光量変化を検出するタイミングを説明するためのタイムチャートである。以下、図14及び図15に基づいてサンプリング対象画素の出力信号の変化を検出する処理について説明する。
S205では、所定時間間隔で姿勢センサ41の出力信号を監視して原稿カバー16が中間姿勢になるタイミングを検知する。
【0033】
S210では、メインランプ34を点灯させる。
S215では、メインランプ34を点灯してから時間t1が経過するまで待機する。時間t1は、メインランプ34がキセノンランプの場合、例えば10ミリ秒程度である。
S220では、LED36を点灯する。ここでLED36を点灯するタイミングより早いタイミングでメインランプ34を点灯するのは、メインランプ34は最大輝度の光を安定して放射するようになるまでLED36より長い時間を要するからである。
【0034】
S225では、キャリッジ28を静止させた状態でリニアイメージセンサ54でt2の期間だけ電荷を蓄積し、蓄積した電荷を検出し、サンプリング対象画素として設定された画素の出力信号をサンプリングする。このとき、第二光学系58を介してリニアイメージセンサ54の端部近傍の画素に判定領域Hの光が入射するため、キャリッジ28を静止させた状態であっても判定領域A〜Gとともに判定領域Hの光学的濃度も測定される。
【0035】
S230では、劣化を防止するためLED36を一端消灯する。
S235では、読み取り回数を判定し、読み取りが1度目であるときはS240に進む。読み取りが2度目であるときはS250に進む。
S240では、S225で一度目にサンプリングした画素の出力信号をRAM68に記憶する。具体的には例えば画素毎の平均値、例えば一つの判定領域に対応する20画素の出力信号の平均値をRAM68に記憶する。
S245では、LED36を消灯してから時間t3が経過するまで待機する。ここで時間t3はユーザが原稿カバー16を中間姿勢から全閉姿勢に回動させるまでに要する時間として推定される時間であり、具体的には例えば1000ミリ秒程度である。
【0036】
S250では、メインランプ34を消灯する。人間の目には同じ輝度の光であっても一瞬だけ光る場合の方が長く光る場合に比べて眩しく感じられ、一般にその時間が200ミリ秒程度以上であれば眩しく感じる程度が小さくなる。このためメインランプ34の点灯時間t4は少なくとも200ミリ秒以上であることが望ましい。尚、メインランプ34もLED36と同様に1度目の読み取りの後に一端消灯するようにしてもよい
【0037】
S255では、2度目にサンプリングする画素の出力信号をRAM68に記憶する。具体的には例えば判定領域A〜H毎の平均値、例えば一つの判定領域に対応する20画素の出力信号の平均値をRAM68に記憶する。
S260では、サンプリングした画素について、一度目の出力信号と二度目の出力信号との変化幅を求める。
図16は、一度目の出力信号と二度目の出力信号との変化幅の検出結果に基づいて、原稿台30の盤面に載置された原稿のサイズを判定する処理の流れを示すフローチャートである。
【0038】
S305では、原稿サイズの副走査方向の長さを判定するため、判定領域Hに対応する画素の出力信号の変化幅が所定値以上(例えば15以上)であるか否かを判定する。変化幅が所定値以上であれば判定領域Hは原稿カバー16に覆われていると判定してS310に進み、所定値未満であれば判定領域Hは原稿に覆われている判定としてS315に進む。
【0039】
S310では、判定領域Hが原稿カバー16に覆われているか原稿に覆われているかを記憶するためのフラグに”原稿カバー”を示す値をセットする。
S315では、上述のフラグに”原稿”を示す値をセットする。
S320では、判定領域に割り振られている番号を示す変数Pに1をセットする。ここで判定領域A〜GにはAからGの順に1から7までの番号が割り振られているものとする。
【0040】
S325では、変数Pにセットされている番号が割り振られている判定領域に対応する画素について出力信号の変化幅が所定値以上(例えば100以上)であるか否かを判定する。所定値未満であれば変数Pにセットされている番号が割り振られている判定領域は原稿に覆われていると判定しS330に進む。所定値以上であれば原稿カバー16に覆われていると判定しS340に進む。
S330では、変数Pに1を加算する。
S335では、変数Pの値が8であるか否かを判定し、8でなければS325に戻って変数Pの値が8になるまで処理を繰り返す。8であればS340に進む。
【0041】
S340では、原稿サイズを判定する。具体的には、図17に示す判定テーブルを用いて次のように行う。図17中の”○”は当該領域が原稿に覆われていることを示し、”×”は当該領域が原稿カバーに覆われていることを意味している。例えばA4縦サイズの原稿を載置したとすれば、判定領域A〜C、Hは原稿に覆われ、判定領域D〜Gまでは原稿カバーに覆われる。従って、フラグが”原稿”であって、変数Pに判定領域Dに対応する4がセットされた状態であれば原稿サイズをA4縦サイズであると判定できることになる。同様にして他の全ての原稿サイズも一意に特定することができる。
【0042】
尚、上記の説明では判定領域Aから順に変化幅が所定値以上になるまで判定を行っているが、判定領域Gから逆順に変化幅が所定値未満になるまで判定を行うようにしてもよい。
また、上記の説明では図14のS260で全ての判定領域について変化幅を求めているが、判定領域A〜Gについて変化幅を順に求める度にその変化幅が所定値以上であるか否かを判定するようにし、所定値以上になった時点で変化幅を求める処理を終了するようにしてもよい。これによりその判定領域以降の判定領域については変化幅を求める処理が不要になり、原稿サイズの判定を更に短時間に行うことができる。
【0043】
以上説明した本発明の一実施例に係るイメージスキャナ14によると、原稿サイズを判定するために出力信号をサンプリングする対象となるイメージセンサ54の画素を第一光学系46及び第二光学系58の倍率に応じて変更することにより、原稿サイズの判定精度を向上させることができる。具体的には、判定領域A〜Gに対応付ける画素の番号を第一光学系46の倍率に応じて変更することにより、原稿サイズの判定精度を主走査方向について向上させることができる。また判定領域Hに対応付ける画素の番号を第二光学系58の倍率に応じて変更することにより、原稿サイズの判定精度を副走査方向について向上させることができる。
【0044】
また、イメージスキャナ14によると、原稿台30の盤面上の判定領域が原稿Mに覆われているか否かは、その判定領域に対応する画素以外の画素の受光量の変化幅を考慮することなく判別できる。すなわち、イメージスキャナ14によると、図16のフローチャートで説明したように判定領域の変化幅の判定については、判定領域Aから順に判定し、原稿カバー16に覆われている判定領域が見つかればそれ以降の判定領域については判定を行う必要がない。したがって、必ずしも複数の判定領域の全てについて検査を実施しなくても正しい原稿サイズを判定することができる。このため、原稿サイズの判定を短時間に確実に行うことができる。
【0045】
また、リニアイメージセンサ54をキャリッジ28で副走査方向に運搬して判定領域Hの反射光を受光するようにしてもよく、その場合、第二光学系58は不要となる。この他、判定領域Hの直下に別途イメージセンサを設け、判定領域Hの変化幅については別途設けたイメージセンサの出力に基づいて判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係るフローチャートである。
【図2】 本発明の実施例に係る画像読み取り装置の上面図である。
【図3】 本発明の実施例に係る模式図である。
【図4】 本発明の実施例に係る模式図である。
【図5】 本発明の実施例に係る模式図である。
【図6】 本発明の実施例に係るブロック図である。
【図7】 本発明の実施例に係る模式図である。
【図8】 本発明の実施例に係るフローチャートである。
【図9】 本発明の実施例に係る平面図である。
【図10】 本発明の実施例に係る模式図である。
【図11】 本発明の実施例に係る模式図である。
【図12】 本発明の実施例に係る模式図である。
【図13】 本発明の実施例に係るグラフである。
【図14】 本発明の実施例に係るフローチャートである
【図15】 本発明の実施例に係るタイムチャートである。
【図16】 本発明の実施例に係るフローチャートである。
【図17】 本発明の実施例に係る模式図である。
【符号の説明】
1 イメージスキャナ(画像読み取り装置)、12 原稿台、13 原稿カバー、15 リニアイメージセンサ(イメージセンサ)、21 第一光学系、22 メインランプ(光源)、31 第二光学系、44 副走査駆動部(副走査手段)、50 制御部(検出手段、原稿サイズ判定手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an image reading apparatus such as an image scanner, a technique for automatically determining a document size using an image sensor used for reading a document is known. According to the technique described in Patent Document 1, optical density is measured for a plurality of determination areas on a document table by sampling output signals of pixels of a predetermined linear image sensor, and a document is based on the result. Determine the size.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 9-191370 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the optical path from the multiple judgment areas on the document table to the linear image sensor varies depending on the manufacturing tolerances of the optical system, sampling is performed based on the output signal of the pixel of the predetermined linear image sensor. The area on the platen that is being used varies from one apparatus to another. Therefore, in the conventional image reading apparatus, the document size may be erroneously determined due to the manufacturing tolerance of the optical system. An object of the present invention is to provide an image reading apparatus which has been created to solve such a problem, and which improves the accuracy of document size determination.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, an image reading apparatus according to the present invention includes a transparent document table on which a document is placed on a board surface, and an image sensor that reads the document by photoelectric conversion in a plurality of discretely arranged pixels. A first optical system that forms a reflected light image of the document placed on the document table on the light receiving surface of the image sensor, and a plurality of the first optical systems that are spaced apart from each other on the surface of the document table and aligned in the main scanning direction When a first optical path from the first determination area to a predetermined pixel of the image sensor is formed by the first optical system, a predetermined distance in the sub-scanning direction from the first determination area on the surface of the document table A second optical system that forms a second optical path from the separated second determination region to a predetermined pixel of the image sensor, at least the image sensor, the first optical system, and a part of the second optical system; Mounted Carriage moving means for reciprocating the carriage in the sub-scanning direction, and sampling the output signals of the plurality of pixels of the image sensor to obtain the optical density of the first determination area and the optical density of the second determination area. Document size determination means for measuring and determining the size of the document placed on the surface of the document table based on the measured optical density of the first determination region and the measured optical density of the second determination region; A magnification measuring means for measuring the magnification of the first optical system, wherein the carriage moving means is a position where the first optical path and the second optical path are formed at the same time, and is located at the second optical system. On the other hand, the carriage is moved to a position where the magnification measurement result of the first optical system can be applied, and the document size determining means is configured to detect a plurality of image sensors when the carriage is at the position. Sampling the output signal of the pixel in the sampling, it is changed in accordance with pixel sampling object corresponding to the first determination area and the second determination area to the measurement result of the magnification measuring means. The accuracy of document size determination can be improved by changing the pixel of the image sensor that is the target of sampling the output signal to determine the document size in accordance with the magnification of the optical system.
[0006]
Furthermore, not only a plurality of first determination areas that are separated from each other on the surface of the document table and are arranged in the main scanning direction, but also a second determination area that is spaced a predetermined distance from the first determination region in the sub-scanning direction on the surface of the document table By measuring the optical density, various document sizes can be distinguished from each other even when the orientation of the document placed on the document table is not constant. The optical system further includes a second optical system that forms an optical path from the second determination region to a predetermined pixel of the image sensor when an optical path from the plurality of first determination regions to the predetermined pixel of the image sensor is formed. Thus, the length of the document in the sub-scanning direction can be determined in a short time without translating the main scanning line of the image sensor in the sub-scanning direction.
[0007]
Further, the accuracy of determining the length of the document in the sub-scanning direction is improved by changing the pixel of the image sensor to be sampled to measure the optical density of the second determination region according to the measurement result of the magnification measuring unit. be able to.
The image reading apparatus according to the present invention further includes a document cover provided so as to be swingable from a posture in which the platen surface of the document table is opened to a posture in which the platen surface of the document platen is covered. A change in the amount of light incident on a predetermined pixel of the image sensor by the first optical system and the second optical system, wherein the document cover covers the platen surface of the document platen from a posture in which the platen surface of the document platen is opened The size of the document placed on the platen surface of the document table is determined based on the change in the amount of light during the period when the document is swung.
In the image reading apparatus according to the present invention, the document size determination means may specify a minimum-size document whose size can be determined from an edge on the document table board surface for a plurality of areas on the document table board surface. It is determined whether or not the document is covered in the order in which the document falls within the placement range.
[0008]
The functions of the plurality of means provided in the present invention are realized by hardware resources whose functions are specified by the configuration itself, hardware resources whose functions are specified by a program, or a combination thereof. The functions of the plurality of means are not limited to those realized by hardware resources that are physically independent of each other.
The present invention can be specified not only as an apparatus invention but also as a program invention, a recording medium recording the program, and a method invention.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples.
FIG. 2 is a top view of the image scanner 14 as an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention. 3, 4, and 5 are schematic cross-sectional views of the image scanner 14. The image scanner 14 is a so-called flat bed type having a generally rectangular transparent document table 30 formed of a glass plate or the like on the upper surface of the housing 20. A manuscript such as a photograph or a document is placed on the platen 30 on the platen. The document abuts on the end surfaces 22 and 32 of the L-shaped document guide 24 provided at the edge of the document table 30, so that the corner of the document is positioned at the corner of the document table 30 corresponding to the origin. To be positioned. As shown in FIG. 11, a white reference plate 84 is provided on the back surface of the document guide 24. The white reference plate 84 is formed with two optical magnification measurement marks 80 and 82 for measuring the optical magnification of the first optical system 46 (see FIG. 4) and the second optical system 58 (see FIG. 5). By design, the pixels of the image sensor 54 on which the two optical magnification measurement marks 80 and 82 are imaged by the first optical system 46 (p4 and p6 are illustrated in FIG. 11) are preliminarily stored as reference information described later. It is remembered.
[0010]
The document cover 16 is connected to the housing 20 by a hinge 17 so as to be swingable from a posture in which the platen surface of the document platen 30 is opened (fully open posture) to a posture covering the platen surface of the document platen 30 (fully closed posture). FIG. 2 shows the fully open posture of the document cover 16. The document cover 16 holds the document placed on the document table 30 and covers the document table 30 so that light other than the light emitted from the main lamp 34 and the LED 36 does not illuminate the document. Further, the movable member 12 of the attitude sensor 41 for detecting the attitude of the document cover 16 protrudes from the vicinity of the swing axis of the document cover 16 on the upper surface of the housing 20.
[0011]
In the following description, the posture I shown in FIG. 3 is called a fully open posture, and the posture III is called a fully closed posture. Posture II is called an intermediate posture. The attitude sensor 41 is a sensor that detects a change in the attitude of the document cover 16. The movable member 12 of the attitude sensor 41 is biased by a spring 38 in a direction protruding from the upper surface of the housing 20. When the document cover 16 is in the intermediate position, the movable member 12 comes into contact with the document cover 16, and when the document cover 16 further approaches the fully closed position from the intermediate position, the movable member 12 is pushed into the inside of the housing 20. Detected.
[0012]
As shown in FIG. 4, the carriage 28 is accommodated in the housing 20 so as to be reciprocally movable in parallel with the surface of the document table 30. The carriage 28 includes a linear image sensor 54, a first optical system 46, and a part of the second optical system 58, and is slidably locked to a guide shaft or the like parallel to the surface of the document table 30. Yes. The longitudinal axis of the guide shaft extends in the X direction (sub-scanning direction) in FIG. 4, and the carriage 28 is pulled by, for example, a belt to convey the linear image sensor 54 and the like in the sub-scanning direction.
[0013]
The linear image sensor 54 reads the document M by photoelectrically converting the reflected light of the document M placed on the document table 30. Specifically, the linear image sensor 54 has a plurality of pixels such as photodiodes arranged in a straight line in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 4 and emits light in a predetermined wavelength region such as visible light, infrared light, and ultraviolet light. The electric charge obtained by photoelectric conversion is accumulated for a certain period of time, and the electric charge accumulated in accordance with the amount of received light for each pixel is transferred to a floating capacitor using a CCD (Charge Coupled Device), a MOS transistor switch or the like. The charge transferred to the floating capacitor is output as a voltage signal.
[0014]
The first optical system 46 includes a main lamp 34 as a light source, mirrors 50, 44, 42 and 48, and a lens 52. The main lamp 34 is composed of a tube illumination device such as a xenon lamp, and is mounted on the carriage 28 with a longitudinal axis extending parallel to the longitudinal axis of the linear image sensor 54. The main lamp 34 irradiates the back side of the document table 30 from the inside of the housing 20. The mirrors 50, 44, 42, 48 and the lens 52 are linear from the region on the main scanning line parallel to the longitudinal axis of the linear image sensor 54 as shown by the broken line in FIG. An optical path T to the image sensor 54 is formed.
[0015]
As shown in FIG. 5, the second optical system 58 includes an LED (Light Emitting Diode) 36, mirrors 51, 56, 49 and 48, and a lens 52. The mirror 48 and the lens 52 are used both as the first optical system 46 and the second optical system 58. The LED 36 is arranged at a position to irradiate a determination area H on the surface of the document table 30 that is separated from the end surface 22 of the document guide 24 extending in the main scanning direction by a predetermined distance in the sub-scanning direction X. The determination area H is an area set for determining the length of the document in the sub-scanning direction, and a specific position thereof will be described later. The mirrors 51, 56, 49, 48 and the lens 52 form an optical path R from the determination region H to the linear image sensor 54 as indicated by a broken line in FIG. The LED 36 and the mirrors 56 and 51 are arranged at positions where there is no hindrance to the movement of the carriage 28. Since the first optical system 46 and the second optical system 58 can simultaneously form an optical path from at least two regions separated from each other in the sub-scanning direction to the image sensor 54, the document 28 can be kept stationary while the carriage 28 is stationary. It is possible to determine the length in the sub-scanning direction. As a result, even when the orientation of the document placed on the document table 30 is not constant, various document sizes can be distinguished from each other in a short time.
[0016]
FIG. 6 is a block diagram showing the image scanner 14.
The main scanning drive unit 72 is a drive circuit that outputs drive pulses necessary for driving the linear image sensor 54 to the linear image sensor 54. The main scanning drive unit 72 includes, for example, a synchronization signal generator, a drive timing generator, and the like.
[0017]
The sub-scanning drive unit 74 includes a belt locked to the carriage 28, a motor and a gear train for rotating the belt, a drive circuit, and the like. When the sub-scanning drive unit 74 pulls the carriage 28 with a belt, the main scanning line extending in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 4 moves in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning line.
[0018]
The AFE unit 60 includes an analog signal processing unit, an A / D converter, and the like. The analog signal processing unit subjects the electrical signal output from the linear image sensor 54 or the photodiode 33 to amplification, noise reduction processing, and the like, and outputs the result. The A / D converter quantizes the output signal output from the analog signal processing unit and outputs an output signal in a digital representation having a predetermined bit length. In the following description, the output signal is assumed to be 8 bits long, that is, expressed in 256 gradations.
The digital image processing unit 62 performs processing such as shading correction, gamma correction, defective pixel interpolation by a pixel interpolation method, and image signal sharpening on the output signal output from the AFE unit 60 to create image data. .
[0019]
The control unit 70 includes a CPU 66, a ROM 64 and a RAM 68. The CPU 66 executes computer programs stored in the ROM 64 and controls each unit of the image scanner 14. The CPU 66 also functions as a magnification measurement unit and a document size determination unit by executing a computer program stored in the ROM 64. The ROM 64 is a memory that stores a computer program executed by the CPU 66, a determination table (see FIG. 17) used for determining the document size, reference information for measuring the magnification of the optical system, and other various programs and data. . These programs and various data may be downloaded and input from a predetermined server via a network, or may be read and input from a computer-readable storage medium such as a removable memory (not shown). The RAM 68 is a memory that temporarily stores programs and data.
[0020]
FIG. 7A is a schematic diagram showing the posture sensor 41, and FIG. 7B is a waveform diagram of an output signal of the posture sensor 41. The attitude sensor 41 is a sensor that detects the attitude of the document cover 16. The posture sensor 41 includes a movable member 12, a spring 38 that biases the movable member 12 to protrude from the housing 20, a posture detection LED 76, and a photodiode 40 that detects light emitted from the posture detection LED 76. Note that an optical path for allowing the light emitted from the attitude detection LED 76 to reach the linear image sensor 54 may be provided, and the light emitted from the attitude detection LED 76 may be detected by the linear image sensor 54. The output signal of the attitude sensor 41 changes before and after the original cover 16 swings to the intermediate attitude. Therefore, when the output signal of the posture sensor 41 is determined at predetermined time intervals, the timing when the document cover 16 is in the intermediate posture can be detected.
[0021]
Next, the operation of the image scanner 14 will be described.
FIG. 1 is a flowchart showing the entire processing until the original is read by the image scanner 14. First, the optical magnification is measured by measuring the position of the optical magnification measurement marks 80 and 82, and a pixel for sampling an output signal is set to determine the document size according to the measured optical magnification (S100). ). Next, a change in the output signal of the sampling target pixel accompanying the operation of closing the document cover 16 is detected (S200). Next, the document size is determined based on the change in the output signal of the sampling target pixel (S300). Next, an area corresponding to the determined document size is read (S400). Hereinafter, these processes will be described in detail.
[0022]
FIG. 8 is a flowchart showing processing for setting pixels of the image sensor to be sampled according to the optical magnification of the optical system.
First, a white reference for shading correction is set by reading an area where the optical magnification measurement marks 80 and 82 are not formed on the white reference plate 84 (S110). Next, the positions of the optical magnification measurement marks 80 and 82 are measured based on the output signal of the linear image sensor 54 obtained by reading the optical magnification measurement marks 80 and 82 (S120). Next, the measured position of the optical magnification measurement mark is compared with the positions of the optical magnification measurement marks 80 and 82 indicated by the reference information stored in advance in the ROM 64, and the sampling target pixel is set based on the comparison result (S130). ). Here, the process of setting the sampling target pixel will be described in detail.
[0023]
FIG. 9 is a plan view of the document table 30. Frames A5H to WLT in the drawing represent the document sizes shown in FIG. When determining the document size, it is not necessary to detect the light amount change for all the pixels of the linear image sensor 54, and it is sufficient to detect the light amount change only for the pixels on which the reflected light in the specific determination region on the document table 30 is incident. . The pixels of the linear image sensor 54 whose output signal should be sampled to determine the document size are pixels on which light enters the determination areas A to H via the first optical system 46 and the second optical system 58. In order to prevent erroneous determination, it is desirable that each determination region corresponds to a plurality of continuous pixels.
[0024]
Determination areas A to G as first determination areas are areas for determining the length of the document in the main scanning direction. The positions in the sub-scanning direction of the determination areas A to G are sub-scanned from the end surface 22 of the document guide within a range shorter than the shortest sub-scanning length of the standard paper size to be determined (within 148 mm in the example of FIG. 10). It is set so as to be aligned in a straight line in the main scanning direction at a position slightly apart in the direction. Specifically, the positions of the determination areas A to G in the main scanning direction are determined based on, for example, the document size shown in FIG. 10 when the distance from the end surface 32 of the document guide 24 to the determination areas A to G is set to the following range. can do.
[0025]
0mm <A <148mm
148mm <B <182mm
184.15mm <C <210mm
210mm <D <215.9mm
215.9 mm <E <257 mm
266.7 mm <F <279.4 mm
279.4 mm <G <297 mm
[0026]
The determination area H as the second determination area is an area for determining the length of the document in the sub-scanning direction. Specifically, the determination area H is, for example, at an arbitrary position in the area on the document table 30 that is covered with an A4 vertical size (A4V) original and is not covered with a letter vertical size (LTV) original. Is set. That is, it is set at an arbitrary position within a region of 279.4 mm or more and 297 mm or less in the sub-scanning direction from the origin Q and 0 mm or more and 210 mm or less from the origin Q in the main scanning direction. The origin Q is set on the board surface immediately below the corner formed by the end faces 22 and 32 of the L-shaped document guide 24. If it is not necessary to determine the length in the sub-scanning direction because all document sizes can be determined only by the length in the main scanning direction, it is not necessary to detect a change in the amount of light for the pixel corresponding to the determination region H. is there. In that case, the second optical system 58 described above is also unnecessary.
[0027]
FIG. 11 and FIG. 12 are perspective views for explaining processing for changing the pixel to be sampled according to the magnification of the optical system. When the optical magnification measurement marks 80 and 82 are read to measure the positions of the optical magnification measurement marks 80 and 82, the positions of the optical magnification measurement marks 80 and 82 are specified in association with the pixel numbers of the image sensor 54. The reference information stored in the ROM 64 in advance includes the numbers of the pixels (p4, p6) corresponding to the optical magnification measurement marks 80, 82 in design and the pixels (p1, p2) corresponding to the determination areas A to H in design. , P5, which is illustrated in the figure). The numbers of the pixels (illustrated in the drawing as p3 and p7) identified by reading the optical magnification measurement marks 80 and 82 and the pixels (p4 and p6) corresponding to the optical magnification measurement marks 80 and 82 indicated by the reference information. By comparing the numbers, the magnification error of the optical system can be specified. When the magnification error of the optical system is specified, the number obtained by changing the number of the pixels (p1, p2, p5) corresponding to the determination areas A to H indicated by the reference information according to the magnification error of the optical system is changed. It is set as the number of the pixel (illustrated by p8, p9, and p10). The processing for setting the sampling target pixel has been described above.
[0028]
Next, processing for determining the document size will be described. First, the principle of detecting the document size will be described. The document size determination method is not limited to the method described below, and any method may be used as long as the document size is determined using an image reading image sensor.
[0029]
FIG. 13 plots pixel output signals for one line for the timing when the document cover 16 is in the fully closed position and the timing when the document cover 16 is in the intermediate position when no document is placed on the document table 30. It is a graph. When the document cover 16 is in the fully closed posture, the radiated light of the main lamp 34 is reflected by the document cover 16 and enters the inside of the housing 20 from the document table 30. On the other hand, when the document cover 16 is in the intermediate position, the amount of reflected light of the main lamp 34 incident on the linear image sensor 54 from the document table 30 is reduced as compared with the fully closed position for all the pixels because the light diffuses. To do. In the intermediate posture, most of the light reflected at the position on the document cover 16 and close to the swing axis is incident on the linear image sensor 54, and most of the light reflected at a position far from the swing axis is It does not enter the linear image sensor 54. For this reason, as the pixel is farther from the swing axis of the document cover 16, the amount of decrease in the amount of received light becomes larger. Further, the main lamp 34 has a higher brightness near the center in the longitudinal direction and a lower brightness at both ends. Therefore, at the timing when the document cover 16 is in the intermediate position, the light reception amount is the highest at a pixel slightly closer to the swing axis than the center. growing.
[0030]
On the other hand, when the determination area on the board is covered with the document, each pixel of the linear image sensor 54 where light enters from the determination area covered with the document is in the fully closed position or the intermediate position. Regardless of this, the reflected light of the original M irradiated by the main lamp 34 is always received. In the pixel that receives the reflected light of the document M, the reflected light of the document M irradiated by the main lamp 34 hardly changes even when the document cover 16 is in the fully closed position or the intermediate position, so that the amount of received light is almost the same. It is constant.
For this reason, the difference between the output signal at the timing when the document cover 16 is in the fully closed posture or the timing immediately before it and the output signal at the timing of the intermediate posture is small in the pixels corresponding to the determination area covered by the document. The pixel corresponding to the determination area that is not covered by the document becomes large.
[0031]
Therefore, a predetermined threshold value Y is set to the change width between the output signal at the timing when the document cover 16 is in the fully closed posture or the timing immediately before it and the output signal at the timing when the document cover 16 is in the intermediate posture, and an output signal corresponding to a certain pixel. If the change width is smaller than the threshold value Y, it can be determined that the determination area corresponding to the pixel is covered with the document. That is, when the document cover 16 swings from the fully open position to the fully closed position, if the magnitude of the change in the amount of received light is determined for a certain pixel, the determination area on the surface of the document table 30 corresponding to that pixel is covered with the document. It can be determined whether or not. In this determination method, it is possible to determine whether or not the determination area on the surface of the document table 30 corresponding to the pixel is covered with the document without considering the change width of the received light amount of the pixels other than the pixel.
[0032]
FIG. 14 is a flowchart showing a flow of processing for detecting a light amount change, and FIG. 15 is a time chart for explaining timings for detecting the light amount change. Hereinafter, processing for detecting a change in the output signal of the sampling target pixel will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
In S205, the output signal of the posture sensor 41 is monitored at predetermined time intervals to detect the timing when the document cover 16 is in the intermediate posture.
[0033]
In S210, the main lamp 34 is turned on.
In S215, the process waits until the time t1 elapses after the main lamp 34 is turned on. When the main lamp 34 is a xenon lamp, the time t1 is about 10 milliseconds, for example.
In S220, the LED 36 is turned on. The reason why the main lamp 34 is lit at a timing earlier than the timing at which the LED 36 is lit is that the main lamp 34 takes a longer time than the LED 36 to stably emit light having the maximum luminance.
[0034]
In S225, the linear image sensor 54 accumulates charges for the period t2 while the carriage 28 is stationary, detects the accumulated charges, and samples the output signal of the pixel set as the sampling target pixel. At this time, since the light in the determination region H enters the pixels near the end of the linear image sensor 54 via the second optical system 58, the determination is performed together with the determination regions A to G even when the carriage 28 is stationary. The optical density in region H is also measured.
[0035]
In S230, the LED 36 is turned off once in order to prevent deterioration.
In S235, the number of times of reading is determined. If the reading is the first time, the process proceeds to S240. If the reading is the second time, the process proceeds to S250.
In S240, the output signal of the pixel sampled for the first time in S225 is stored in the RAM 68. Specifically, for example, an average value for each pixel, for example, an average value of output signals of 20 pixels corresponding to one determination area is stored in the RAM 68.
In S245, the process waits until the time t3 elapses after the LED 36 is turned off. Here, the time t3 is a time estimated as a time required for the user to rotate the document cover 16 from the intermediate posture to the fully closed posture, and specifically, for example, about 1000 milliseconds.
[0036]
In S250, the main lamp 34 is turned off. Even if it is light of the same luminance, the human eye feels more dazzling when it shines for a moment compared to when it shines longer, and generally when the time is about 200 milliseconds or more, the degree of feeling dazzling becomes smaller. For this reason, it is desirable that the lighting time t4 of the main lamp 34 is at least 200 milliseconds. Note that the main lamp 34 may be turned off once after the first reading, similar to the LED 36.
[0037]
In S255, the output signal of the pixel sampled for the second time is stored in the RAM 68. Specifically, for example, an average value for each of the determination areas A to H, for example, an average value of output signals of 20 pixels corresponding to one determination area is stored in the RAM 68.
In S260, a change width between the first output signal and the second output signal is obtained for the sampled pixel.
FIG. 16 is a flowchart showing a flow of processing for determining the size of the document placed on the surface of the document table 30 based on the detection result of the change width between the first output signal and the second output signal. .
[0038]
In S305, in order to determine the length of the document size in the sub-scanning direction, it is determined whether or not the change width of the output signal of the pixel corresponding to the determination region H is equal to or greater than a predetermined value (for example, 15 or greater). If the change width is equal to or greater than the predetermined value, it is determined that the determination area H is covered with the document cover 16 and the process proceeds to S310. If it is less than the predetermined value, the determination area H is determined to be covered with the original and the process proceeds to S315. .
[0039]
In S310, a value indicating “document cover” is set in a flag for storing whether the determination area H is covered by the document cover 16 or the document.
In S315, a value indicating “original” is set in the above-described flag.
In S320, 1 is set to the variable P indicating the number assigned to the determination area. Here, it is assumed that numbers 1 to 7 are assigned to the determination areas A to G in the order of A to G.
[0040]
In S325, it is determined whether or not the change width of the output signal is equal to or greater than a predetermined value (for example, 100 or more) for the pixel corresponding to the determination region to which the number set in the variable P is assigned. If it is less than the predetermined value, it is determined that the determination area to which the number set in the variable P is assigned is covered with the document, and the process proceeds to S330. If it is equal to or greater than the predetermined value, it is determined that the document cover 16 is covered, and the process proceeds to S340.
In S330, 1 is added to the variable P.
In S335, it is determined whether or not the value of the variable P is 8. If not 8, the process returns to S325 and the process is repeated until the value of the variable P becomes 8. If it is 8, the process proceeds to S340.
[0041]
In S340, the document size is determined. Specifically, the determination is performed as follows using the determination table shown in FIG. “◯” in FIG. 17 indicates that the area is covered with the document, and “X” indicates that the area is covered with the document cover. For example, if an A4-size original is placed, the determination areas A to C and H are covered with the original, and the determination areas D to G are covered with the original cover. Therefore, if the flag is “original” and 4 corresponding to the determination area D is set in the variable P, it can be determined that the original size is A4 vertical size. Similarly, all other document sizes can be uniquely specified.
[0042]
In the above description, the determination is performed in order from the determination area A until the change width becomes equal to or larger than the predetermined value. However, the determination may be performed in the reverse order from the determination area G until the change width becomes less than the predetermined value. .
Further, in the above description, the change width is obtained for all the determination areas in S260 of FIG. 14, but each time the change width is sequentially obtained for the determination areas A to G, whether or not the change width is equal to or greater than a predetermined value. It may be determined, and the processing for obtaining the change width may be terminated when the value becomes a predetermined value or more. As a result, it is not necessary to obtain the change width for the determination areas after the determination area, and the document size can be determined in a shorter time.
[0043]
According to the image scanner 14 according to the embodiment of the present invention described above, the pixels of the image sensor 54 that are the target of sampling the output signal to determine the document size are the pixels of the first optical system 46 and the second optical system 58. By changing according to the magnification, the accuracy of determining the document size can be improved. Specifically, the document size determination accuracy can be improved in the main scanning direction by changing the pixel numbers associated with the determination regions A to G according to the magnification of the first optical system 46. Further, by changing the number of the pixel associated with the determination region H according to the magnification of the second optical system 58, the accuracy of determining the document size can be improved in the sub-scanning direction.
[0044]
Further, according to the image scanner 14, whether or not the determination area on the surface of the document table 30 is covered with the original M can be determined without considering the change width of the received light amount of the pixels other than the pixels corresponding to the determination area. Can be determined. That is, according to the image scanner 14, as described in the flowchart of FIG. 16, the determination area change width is determined in order from the determination area A, and if a determination area covered by the document cover 16 is found, the subsequent steps are performed. It is not necessary to make a determination on the determination region. Therefore, the correct document size can be determined without necessarily inspecting all of the plurality of determination areas. Therefore, the document size can be reliably determined in a short time.
[0045]
Further, the linear image sensor 54 may be conveyed by the carriage 28 in the sub-scanning direction so as to receive the reflected light of the determination region H. In this case, the second optical system 58 is not necessary. In addition, a separate image sensor may be provided immediately below the determination region H, and the change width of the determination region H may be determined based on the output of the separately provided image sensor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of the image reading apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a graph according to an example of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a time chart according to an embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart according to an embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a schematic view according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image scanner (image reading apparatus), 12 Document stand, 13 Document cover, 15 Linear image sensor (image sensor), 21 1st optical system, 22 Main lamp (light source), 31 2nd optical system, 44 Subscanning drive part (Sub-scanning means), 50 control section (detection means, document size determination means)

Claims (3)

盤面に原稿が載置される透明な原稿台と、
離散的に配列された複数の画素での光電変換により前記原稿を読み取るイメージセンサと、
前記原稿台に載置された原稿の反射光像を前記イメージセンサの受光面に結像させる第一光学系と、
前記原稿台の盤面上で互いに離間して主走査方向に並ぶ複数の第一判定領域から前記イメージセンサの所定の画素に至る第一の光路が前記第一光学系によって形成されているとき、前記原稿台の盤面上で前記第一判定領域から副走査方向に所定距離離間した第二判定領域から前記イメージセンサの所定の画素に至る第二の光路を形成する第二光学系と、
少なくとも前記イメージセンサ及び前記第一光学系、並びに前記第二光学系の一部が搭載されているキャリッジを副走査方向に往復運動させるキャリッジ移動手段と、
前記イメージセンサの複数の画素の出力信号をサンプリングして前記第一判定領域の光学的濃度と前記第二判定領域の光学的濃度とを測定し、測定された前記第一判定領域の光学的濃度及び前記第二判定領域の光学的濃度に基づいて前記原稿台の盤面に載置された原稿のサイズを判定する原稿サイズ判定手段と、
前記第一光学系の倍率を測定する倍率測定手段とを備え、
前記キャリッジ移動手段は、前記第一の光路と前記第二の光路とが同時に形成される位置であって前記第二光学系に対しても前記第一光学系の倍率測定結果を適用できる位置に前記キャリッジを移動し、
前記原稿サイズ判定手段は、前記キャリッジが前記位置にあるときに前記イメージセンサの複数の画素の出力信号をサンプリングし、このサンプリングにおいて、前記第一判定領域及び前記第二判定領域に対応するサンプリング対象の画素を前記倍率測定手段の測定結果に応じて変更することを特徴とする画像読み取り装置。
A transparent platen on which the document is placed on the surface;
An image sensor that reads the original by photoelectric conversion with a plurality of discretely arranged pixels;
A first optical system that forms a reflected light image of a document placed on the document table on a light receiving surface of the image sensor;
When the first optical system forms a first optical path from a plurality of first determination areas spaced apart from each other on the surface of the document table and arranged in the main scanning direction to the predetermined pixel of the image sensor, A second optical system that forms a second optical path from a second determination area spaced from the first determination area by a predetermined distance in the sub-scanning direction on the surface of the document table to a predetermined pixel of the image sensor;
Carriage moving means for reciprocating a carriage in which at least a part of the image sensor, the first optical system, and the second optical system are mounted in a sub-scanning direction;
Sampling output signals of a plurality of pixels of the image sensor to measure the optical density of the first determination area and the optical density of the second determination area, and measuring the measured optical density of the first determination area And document size determination means for determining the size of the document placed on the surface of the document table based on the optical density of the second determination region;
A magnification measuring means for measuring the magnification of the first optical system;
The carriage moving means is a position where the first optical path and the second optical path are simultaneously formed, and a position where the magnification measurement result of the first optical system can be applied to the second optical system. Moving the carriage,
The document size determination means samples output signals of a plurality of pixels of the image sensor when the carriage is at the position, and in this sampling, sampling targets corresponding to the first determination area and the second determination area The image reading apparatus is characterized in that the pixel is changed according to the measurement result of the magnification measuring means.
前記原稿台の盤面を開放した姿勢から前記原稿台の盤面を覆う姿勢に揺動可能に設けられた原稿カバーをさらに備え、
前記原稿サイズ判定手段は、前記第一光学系及び前記第二光学系により前記イメージセンサの所定の画素に入射する光量の変化であって、前記原稿カバーが前記原稿台の盤面を開放した姿勢から前記原稿台の盤面を覆う姿勢に揺動する期間中の光量変化に基づいて、前記原稿台の盤面に載置された原稿のサイズを判定する、請求項1に記載の画像読み取り装置。
A document cover provided so as to be swingable from a posture in which the platen surface of the platen is opened to a posture covering the platen surface of the platen;
The document size determination means is a change in the amount of light incident on a predetermined pixel of the image sensor by the first optical system and the second optical system, and the document cover is in a position in which the document surface of the document table is opened. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the size of the document placed on the platen surface of the document table is determined based on a change in light amount during a period of swinging to a posture covering the platen surface of the document table.
前記原稿サイズ判定手段は、前記原稿台の盤面上の複数の領域について、前記原稿台の盤面上の縁部からサイズを判定可能な最小サイズの原稿の指定載置範囲内に向かう順序で、原稿に覆われているか否かを判別することを特徴とする請求項2に記載の画像読み取り装置。  The document size determination means includes a plurality of regions on the platen surface of the document table, in order from the edge on the platen surface of the document table toward the designated placement range of the minimum size document that can be determined in size. The image reading apparatus according to claim 2, wherein it is determined whether or not the image is covered.
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