特許 6502154 画像読取装置及び画像読取方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6502154

(24)【登録日】2019年3月29日

(45)【発行日】2019年4月17日

(54)【発明の名称】画像読取装置及び画像読取方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/191 20060101AFI20190408BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20190408BHJP

【ＦＩ】

   H04N1/191

   G06T1/00 430C

【請求項の数】10

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-84267(P2015-84267)

(22)【出願日】2015年4月16日

(65)【公開番号】特開2016-208117(P2016-208117A)

(43)【公開日】2016年12月8日

【審査請求日】2018年3月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000233295

【氏名又は名称】株式会社日立情報通信エンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】特許業務法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】池本 真樹

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 貴宏

(72)【発明者】

【氏名】内田 恭広

【審査官】 花田 尚樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１５９２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０９３７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６６１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１７３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５２３７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ １／０４ − １／２０７

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｇ０６Ｔ １／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

用紙の画像を光学的に読み取る画像読取装置であって、
黒背景領域及び白基準領域を含む背景部と、
前記用紙の画像を光学的に読み取るために、光源からの光を、透過部を介して、前記背景部または前記用紙に対して出射し、前記背景部または前記用紙からの反射光を、前記透過部を介して入射し、センサで受光して、読取信号として読み取る読取部と、
前記読取部を前記用紙の一方の辺の方向に対応する第１方向で連続的に移動させる移動制御部と、
前記読取部を前記第１方向で連続的に移動させることにより、前記センサの読取位置を前記第１方向で連続的に移動させながら、前記背景部の前記黒背景領域及び前記白基準領域を含む領域からの反射光を連続的に読み取って前記読取信号として入力する読取信号入力部と、
前記読取信号から、前記用紙の他方の辺の方向に対応し前記第１方向に直交する第２方向の画素毎に、前記第１方向の連続的な波形における最大値と最小値との差分値を振幅値とした振幅信号を演算する振幅演算部と、
前記振幅信号と閾値との比較判定に基づいて、前記読取部の前記透過部の汚れを判別及び検出する汚れ判定部と、
前記透過部の汚れを検出した場合に、アラートをユーザに対して出力する汚れ警告部と、
を有する、画像読取装置。

【請求項2】

請求項１記載の画像読取装置において、
前記用紙を搬送する搬送機構を備え、
前記読取部は、前記背景部及び前記用紙に対する密着光学系を構成するＣＩＳユニットであり、
通常の画像読み取り時には、前記センサの読取位置を静止位置である第１位置として、前記搬送機構により搬送される前記用紙の画像を読み取り、
補整時には、前記センサの読取位置を、開始位置である前記第１位置から、終了位置である第２位置まで連続的に移動させて、前記背景部の領域を読み取る、
画像読取装置。

【請求項3】

請求項１記載の画像読取装置において、
前記読取信号のうち前記白基準領域から読み取った連続的な波形を用いて白基準値を決定する白基準処理部を備える、画像読取装置。

【請求項4】

請求項１記載の画像読取装置において、
前記読取信号入力部は、前記センサの読取位置を、前記黒背景領域の第１位置から前記白基準領域の第２位置まで連続的に移動させて、前記第１位置と前記第２位置との間で前記読取信号を入力する、画像読取装置。

【請求項5】

請求項１記載の画像読取装置において、
前記背景部は、前記第１方向において、第１黒背景部、白基準部、第２黒背景部を有し、
前記読取信号入力部は、前記センサの読取位置を、前記第１黒背景部の第１位置から前記白基準部を経由して前記第２黒背景部の第２位置まで連続的に移動させて、前記第１位置と前記第２位置との間で前記読取信号を入力する、画像読取装置。

【請求項6】

請求項１記載の画像読取装置において、
前記汚れ判定部は、前記振幅信号の振幅値と第１閾値とを比較し、前記振幅値が前記第１閾値以下となる箇所を、前記透過部の汚れとして検出する、画像読取装置。

【請求項7】

請求項６記載の画像読取装置において、
前記汚れ判定部は、前記振幅値が前記第１閾値以下となる箇所の画素数を第２閾値と比較し、前記画素数が前記第２閾値以上である場合、前記透過部の汚れとして検出する、画像読取装置。

【請求項8】

請求項１記載の画像読取装置において、
前記汚れ判定部は、前記読取信号のうち、前記黒背景領域の読み取り値を、黒背景汚れ検出用の閾値と比較し、当該閾値以上である場合、黒背景汚れとして検出し、前記読取信号のうち、前記白基準領域の読み取り値を、白基準汚れ検出用の閾値と比較し、当該閾値以下である場合、白基準汚れとして検出する、画像読取装置。

【請求項9】

請求項１記載の画像読取装置において、
前記読取信号入力部は、通常の画像読み取りの前に、補整として、前記読取部を前記第１方向で連続的に移動させることにより、前記センサの読取位置を、第１位置から第２位置まで連続的に移動させながら、前記読取信号を入力し、その後、前記センサの読取位置を前記第２位置から前記第１位置へ復帰させ、前記第１位置で前記通常の画像読み取りを開始させる、画像読取装置。

【請求項10】

用紙の画像を光学的に読み取る画像読取装置における画像読取方法であって、
前記画像読取装置は、
黒背景領域及び白基準領域を含む背景部と、
前記用紙の画像を光学的に読み取るために、光源からの光を、透過部を介して、前記背景部または前記用紙に対して出射し、前記背景部または前記用紙からの反射光を、前記透過部を介して入射し、センサで受光して、読取信号として読み取る読取部と、
前記読取部を前記用紙の一方の辺の方向に対応する第１方向で連続的に移動させる移動制御部と、
を備え、
前記画像読取方法は、前記画像読取装置により実行するステップとして、
前記読取部を前記第１方向で連続的に移動させることにより、前記センサの読取位置を前記第１方向で連続的に移動させながら、前記背景部の前記黒背景領域及び前記白基準領域を含む領域からの反射光を連続的に読み取って前記読取信号として入力するステップと、
前記読取信号から、前記用紙の他方の辺の方向に対応し前記第１方向に直交する第２方向の画素毎に、前記第１方向の連続的な波形における最大値と最小値との差分値を振幅値とした振幅信号を演算するステップと、
前記振幅信号と閾値との比較判定に基づいて、前記読取部の前記透過部の汚れを判別及び検出するステップと、
前記透過部の汚れを検出した場合に、アラートをユーザに対して出力するステップと、
を有する、画像読取方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学的に画像を読み取る画像読取技術に関する。また、本発明は、画像読み取りに係わる汚れを検出する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

用紙から画像を読み取るイメージスキャナ等の画像読取装置や、画像読取機能を持つ複合装置等において、黒背景、白基準、読取ユニットのガラス面等に、ゴミ等が付着する場合がある。ゴミ等による汚れがある場合、読み取り画像の品質が低下する場合がある。

【0003】

読み取り画像の品質を維持するための対処としては、通常の画像読み取り時の画像補正処理により、画素値を補正して、汚れによるノイズをキャンセルすることが挙げられる。他の対処としては、通常の画像読み取りとは別に、補整処理として、黒背景や白基準からの読取信号に基づいて汚れを検出し、ユーザに清掃を促して汚れを除去することが挙げられる。

【0004】

画像読取装置における白基準や汚れ検出に係わる先行技術例としては、特開平１１−８８６２０号公報（特許文献１）が挙げられる。特許文献１には、白基準取得方法として、スキャナヘッドの画素の白基準データを得るために、白基準シートを走査して読み取り、最大値を用いて白基準を決定する旨が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−８８６２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の画像読取装置の技術として、黒背景や白基準の汚れを検出し、通常の画像読み取りの際に画像補正処理を行うこと等によって読み取り画像の品質を維持する、といった技術は各種が存在する。

【0007】

黒背景上に汚れがある場合、その汚れは、通常の画像読み取り時、用紙の裏面に隠れるので、読み取り画像の品質への影響は小さい。黒背景の汚れは、読み取り画像の用紙領域の周囲にノイズとして現れる場合があるが、黒背景の汚れの程度が小さい場合、画像補正処理で対処可能であるため、読み取り画像の品質への影響は小さい。

【0008】

白基準上に汚れがある場合、その汚れが白基準値に反映される場合には、読み取り画像の品質へ影響する。白基準値を決定する際に、白基準の汚れの影響を低減または排除する技術は各種が存在する。白基準の汚れの程度が小さい場合、所定の処理で対処可能であるため、読み取り画像の品質への影響は小さい。

【0009】

しかし、従来の画像読取装置は、読取ユニットのガラス面に汚れがある場合、読取ユニットのガラス面の汚れを検出することが難しい。読取ユニットのガラス面に汚れがある場合、通常の画像読み取り時に、直接的及び継続的にノイズとして反映されるので、読み取り画像の品質への影響が大きい。

【0010】

従来の画像読取装置は、汚れ検出の方式として、点単位で反射光を読み取る方式であり、一点または複数点の読取信号を用いて汚れを判定及び検出する。この方式では、黒背景の汚れ、白基準の汚れ、読取ユニットのガラス面の汚れ、等の汚れの種類を判別することは難しい。

【0011】

特許文献１に記載の方式では、白基準の読み取りの最大値を用いるが、この方式では、白基準の汚れと読取ユニットのガラス面の汚れとを判別することは難しい。

【0012】

本発明の目的は、画像読取装置に関して、読取ユニットのガラス面の汚れを検出することにより、読み取り画像の品質を高くすることができる技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明のうち代表的な実施の形態は、画像読取装置、等であって、以下に示す構成を有することを特徴とする。

【0014】

一実施の形態の画像読取装置は、用紙の画像を光学的に読み取る画像読取装置であって、黒背景領域及び白基準領域を含む背景部と、前記用紙の画像を光学的に読み取るために、光源からの光を、透過部を介して、前記背景部または前記用紙に対して出射し、前記背景部または前記用紙からの反射光を、前記透過部を介して入射し、センサで受光して、読取信号として読み取る読取部と、前記読取部を第１方向で連続的に移動させる移動制御部と、前記読取部を第１方向で連続的に移動させることにより、前記センサの読取位置を前記第１方向で連続的に移動させながら、前記背景部の前記黒背景領域及び前記白基準領域を含む領域からの反射光を連続的に読み取って前記読取信号として入力する読取信号入力部と、前記読取信号から、第２方向の画素毎に、前記第１方向の連続的な波形における最大値と最小値との差分値を振幅値とした振幅信号を演算する振幅演算部と、前記振幅信号と閾値との比較判定に基づいて、前記読取部の前記透過部の汚れを判別及び検出する汚れ判定部と、前記透過部の汚れを検出した場合に、アラートをユーザに対して出力する汚れ警告部と、を有する。

【発明の効果】

【0015】

本発明のうち代表的な実施の形態によれば、画像読取装置に関して、読取ユニットのガラス面の汚れを検出することにより、読み取り画像の品質を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施の形態の画像読取装置の構成として、主要部の断面を示す図である。

【図2】一実施の形態の画像読取装置における、ＣＩＳユニット及び背景部の断面を示す図である。

【図3】一実施の形態の画像読取装置における、背景部の平面構成を示す図である。

【図4】一実施の形態の画像読取装置における、機能ブロック構成を示す図である。

【図5】一実施の形態の画像読取装置における、補整処理の処理フローを示す図である。

【図6】一実施の形態の画像読取装置における、読取位置の例を示す図である。

【図7】一実施の形態の画像読取装置における、汚れの状態に応じた読取信号の例を示す図である。

【図8】一実施の形態の画像読取装置における、読取位置及び汚れの例を示す図である。

【図9】一実施の形態の画像読取装置における、図８の各読取位置での読取信号を示す図である。

【図10】一実施の形態の画像読取装置における、図９の読取信号の判定例を示す図である。

【図11】一実施の形態の画像読取装置における、黒背景汚れ及び白基準汚れの判定処理例を示す図である。

【図12】比較例の画像読取装置における、汚れの状態に応じた読取信号の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図１〜図１１を用いて、本発明の一実施の形態の画像読取装置について詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0018】

［画像読取装置］
図１は、本実施の形態の画像読取装置の構成として、主要部の断面の構成を示す。本実施の形態の画像読取装置は、上部装置１、下部装置２を含む。上部装置１は、ＣＩＳユニット１０、移動機構３、搬送ローラ４等を備える。下部装置２は、背景部２０、搬送ローラ４、スタッカ８、等を備える。

【0019】

説明上の方向として、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向を示す。Ｘ，Ｙ方向は、水平面を構成する方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。水平面において、Ｘ方向は横方向、Ｙ方向は縦方向である。Ｙ方向は、用紙９の搬送方向や、縦Ａ４タイプの用紙９の縦方向や、ＣＩＳユニット１０の移動方向と対応する。Ｘ方向は、ＣＩＳユニット１０のセンサの複数の撮像素子の配列方向と対応する。図１では、Ｙ，Ｚ方向での断面を示す。

【0020】

用紙９は、画像読み取り対象の原稿用紙、例えば縦Ａ４タイプの用紙である。スタッカ８には、複数の用紙９が積層可能となっている。用紙９は、搬送ローラ４を含む搬送機構により、上部装置１と下部装置２との間の搬送路９ａを搬送される。搬送ローラ４は、用紙９をＹ方向で搬送させるためのローラである。

【0021】

画像読取装置は、搬送機構により搬送ローラ４を駆動することにより、スタッカ８上の用紙９を一枚ずつ、上部装置１と下部装置２の間の搬送路９ａに繰り出し、Ｙ方向で搬送させ、反対側へ排出させる。なお、Ｙ方向でスタッカ８の反対側には、搬送路９ａから排出される用紙を積層するホッパー等を有してもよい。

【0022】

移動機構３は、ＣＩＳユニット移動機構及び位置切り替え機構であり、ＣＩＳユニット１０をＹ方向で所定範囲内で連続的に移動させて、ＣＩＳユニット１０のセンサによるＹ方向の読取位置を連続的に切り替える機構である。

【0023】

上部装置１と下部装置２との間で、Ｙ方向の搬送路９ａの途中には、ＣＩＳユニット１０と背景部２０とが対向するように設けられている。背景部２０は、Ｙ方向で所定位置に固定で設けられている。ＣＩＳユニット１０は、移動機構３によりＹ方向で所定範囲内で連続的に移動可能に設けられている。

【0024】

本実施の形態の画像読取装置は、搬送される用紙９の画像を光学的に読み取るための読取ユニットとして、ＣＩＳユニット１０を有する。ＣＩＳユニット１０は、密着型イメージセンサ（ＣＩＳ：Contact Image Sensor）を備えるユニットである。ＣＩＳユニット１０は、背景部２０及び用紙９に対する密着光学系を構成する。密着光学系により、Ｚ方向において、背景部２０及び用紙９の面とセンサとの距離が短い。ＣＩＳにより、コンパクトな構成、ウォームアップ不要、低消費電力、等が実現できる。ＣＩＳユニット１０のＹ方向の連続的な移動に伴い、センサの読取位置もＹ方向で連続的な移動が可能となっている。

【0025】

背景部２０は、ＣＩＳユニット１０に対する下部ユニットであり、後述の図２の黒背景領域２０Ａ及び白背景領域２０Ｂを含み、通常の画像読み取りの際、及び補整の際に、背景を構成する。

【0026】

［ＣＩＳユニット及び背景部］
図２は、ＣＩＳユニット１０及び背景部２０の構成として、Ｙ，Ｚ方向での断面の構成を示す。図２では、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５のＹ方向の読取位置が、背景部２０の白基準部２２の中央である位置Ｐ３にある状態を示している。

【0027】

搬送路９ａは、ＣＩＳユニット１０と背景部２０との間で、Ｙ方向で用紙９が搬送される経路、及びＺ方向での用紙９の位置を示す。なお、図面では、説明の便宜のため、用紙９の搬送路９ａについて、ＣＩＳユニット１０の下面であるガラス面１３ａと、背景部２０の上面であるガラス面２５ａとの間に隙間を設けて図示している。密着光学系であるため、実際にはこの隙間の距離は短い。用紙９は、搬送機構により搬送路９ａで搬送されることにより、ＣＩＳユニット１０の下面であるガラス面１３ａと、背景部２０の上面であるガラス面２５ａとの間を通過する。

【0028】

ＣＩＳユニット１０は、光源、導光体１２、ガラス１３、レンズ１４、センサ１５を有する。ＣＩＳユニット１０は、通常の画像読み取り時、及び補整時には、Ｚ方向で背景部２０へ向けて光を出射し、背景部２０または用紙９からの反射光を入射し、読取信号として読み取る。

【0029】

光源は、図示しないが、Ｘ方向の所定位置に設けられている。光源としては、例えばＲ，Ｇ，Ｂの３色の発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素子が用いられる。導光体１２は、光源から発生した光を、ＣＩＳユニット１０内部に導き、Ｚ方向の下方向へ向けて出射する。

【0030】

ガラス１３は、ＣＩＳユニット１０のＺ方向の下側のＸＹ平面に設けられた透過部であり、センサ１５等を保護し、ＣＩＳユニット１０の出射光や入射光を透過する。レンズ１４は、光学系を構成するレンズアレイであり、背景部２０または用紙９からの反射光を、Ｚ方向でガラス１３を介して入射し、その入射光をセンサ１５へ導く。

【0031】

センサ１５は、ラインイメージセンサであり、Ｘ方向でライン状に配列された複数の撮像素子を含む。センサ１５は、レンズ１４を通じたＺ方向の入射光を、画素に関係付けられた撮像素子毎に受光し、撮像素子毎に、受光のレベルを、読取信号として出力する。

【0032】

背景部２０は、黒背景領域２０Ａ、白基準領域２０Ｂ、ガラス２５等を含む。ガラス２５は、背景部２０の上面であるＸＹ平面に設けられた透過部であり、黒背景部２１、白基準部２２、及び黒背景部２３の上面を覆って保護している。

【0033】

背景部２０は、Ｙ方向で右側から順に、第１背景部である黒背景部２１、第２背景部である白基準部２２、第３背景部である黒背景部２３を備える。黒背景領域２０Ａとして、黒背景部２１及び黒背景部２３を有し、白基準領域２０Ｂとして、白基準部２２を有する。黒背景領域２０Ａ及び白基準領域２０Ｂは、それぞれ、所定の反射率を持つ。

【0034】

黒背景領域２０Ａは、通常の画像読み取り時の黒背景として設けられている。黒背景領域２０Ａは、用紙９の画像読み取り面であるＺ方向の上面に対する裏面の印刷の透けを低減する。黒背景部２１及び黒背景部２３は、例えば、透明樹脂板のＺ方向の下面に、所定の反射率を持つ黒色の部材が塗装された構成である。

【0035】

白基準領域２０である白基準部２２は、白基準値を得るために設けられている。白基準部２２は、例えば、透明樹脂板のＺ方向の下面に、塗装無しで、所定の反射率を持つ白基準ラベル２４が貼り付けられた構成である。白基準とは、シェーディング補正における白基準値を得るための、白色の背景を持つ基準である。白基準値は、後述の補整の際に決定され、通常の画像読み取りの際に画像補正処理で使用される。

【0036】

本実施の形態では、黒背景領域２０Ａ及び白基準領域２０Ｂは、通常の画像読み取りの前の補整の際に使用される。本実施の形態の画像読取装置は、補整機能、言い換えると汚れ検出機能を有する。画像読取装置は、補整機能により、黒背景領域２０Ａ及び白基準領域２０Ｂを含む領域を対象とした読取信号を用いて、補整処理、言い換えると汚れ検出処理を行う。

【0037】

［背景部］
図３は、下部装置２における背景部２０の構成として、Ｘ，Ｙ方向での平面構成を示す。背景部２０の領域において、Ｘ方向の幅は、画像読み取り対象の用紙９のＸ方向の幅よりも大きい幅であり、センサ１５のＸ方向の幅と対応している。背景部２０の領域において、黒背景部２１の幅ｗ１、白基準部２２の幅ｗ２、黒背景部２３の幅ｗ３は、それぞれ、所定の幅を有し、例えば数ｍｍの幅とする。この幅は、少なくとも２〜３ｍｍ以上の幅である。

【0038】

黒背景部２１は、Ｙ方向の右端を位置Ｐ０とし、中央を位置Ｐ１とし、左端を位置Ｐ２とする。白基準部２２は、Ｙ方向の右端を位置Ｐ２とし、中央を位置Ｐ３とし、左端を位置Ｐ４とする。黒背景部２３は、Ｙ方向の右端を位置Ｐ４とし、中央を位置Ｐ５とし、左端を位置Ｐ６とする。

【0039】

本実施の形態では、通常の画像読み取りにおけるデフォルトの静止位置である読取位置は、黒背景部２１の中央の位置Ｐ１である。通常の画像読み取りの際、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５は、位置Ｐ１上に配置される。センサ１５であるラインイメージセンサの複数の撮像素子が、Ｘ方向でライン状に配置される。センサ１５により、例えば縦Ａ４タイプの用紙９の行方向の画像における複数の画素を同時に読み取り可能である。通常の画像読み取りの際、画像読取装置は、対象の用紙９をＹ方向で搬送し、背景部２０の黒背景部２１を含む領域上を通過させる。この搬送に伴い、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５は、黒背景部２１の位置Ｐ１で、用紙９の画像をＸ方向のライン毎に連続的に読み取る。

【0040】

本実施の形態では、補整の際の連続読み取りの開始位置は位置Ｐ１であり、連続読み取りの終了位置は位置Ｐ５である。範囲３０１は、位置Ｐ１から位置Ｐ５までのセンサ１５の読取位置の連続的な移動の範囲を示す。範囲３０１は、黒背景領域２０Ａとして、黒背景部２１の位置Ｐ１から位置Ｐ２までの領域、及び黒背景部２３の位置Ｐ４から位置Ｐ５までの領域を含み、白基準領域２０Ｂとして、白基準部２２の位置Ｐ２からＰ４までの領域を含む。画像読取装置は、補整の際、ＣＩＳユニット１０のＹ方向の連続的な移動の制御により、センサ１５の読取位置を、位置Ｐ１から位置Ｐ５へ連続的に一定速度で移動させる。これにより、画像読取装置は、背景部２０の黒背景領域２０Ａ及び白基準領域２０Ｂを含む領域からの反射光をセンサ１５により連続的に受光して読み取る。

【0041】

［機能ブロック構成］
図４は、本実施の形態の画像読取装置における機能ブロック構成を示す。本実施の形態の画像読取装置は、制御部１００、読取制御部１０１、搬送制御部１０２、搬送機構１０３、移動制御部１０５、移動機構３、ＣＩＳユニット１０、背景部２０、出力装置１０６、設定部１０７、白基準汚れ処理部１４１、黒背景汚れ処理部１４２、等を有する。

【0042】

制御部１００は、画像読取装置の全体の制御を行う。画像読取装置は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、二次記憶装置、バス、入出力インタフェース装置、入力装置、電源装置等を備える。画像読取装置は、ＣＰＵによるプログラム処理や専用回路等により、制御部１００等の各部を実現する。画像読取装置は、モータ等を含む機械的機構により、搬送機構１０３や移動機構３を実現する。

【0043】

読取制御部１０１は、通常制御部１１０、補整制御部１２０を含み、ＣＩＳユニット１０を用いた読み取りの制御処理を行う。通常制御部１１０は、通常の画像読み取りの際の制御処理を行う。補整制御部１２０は、補整の際の制御処理を行う。

【0044】

搬送制御部１０２は、搬送機構１０３を制御することにより、用紙９の搬送を制御する。搬送機構１０３は、搬送ローラ４の駆動により、用紙９を搬送する。

【0045】

移動制御部１０５は、移動機構３を制御することにより、センサ１５を含むＣＩＳユニット１０の移動及び位置切り替えを制御する。移動制御部１０５は、読取位置等の移動制御の指示を移動機構３へ与える。移動機構３は、指示に従い、モータやローラの駆動により、ＣＩＳユニット１０をＹ方向で移動させる。

【0046】

ＣＩＳユニット１０は、光源１１、導光体１２、センサ１５、レンズ１４、ガラス１３を含む。背景部２０は、黒背景領域２０Ａ、白基準領域２０Ｂを含む。補整時、ＣＩＳユニット１０は、背景部２０の領域からの連続読み取りで、反射光をセンサ１５で受光したレベルを、読取信号Ｄ１として出力する。ＣＩＳユニット１０は、通常の画像読み取り時、黒背景領域２０Ａ上の用紙９からの読み取りで、反射光をセンサ１５で受光したレベルを、読取信号Ｄ１０として出力する。センサ１５から出力される読取信号Ｄ１や読取信号Ｄ１０は、図示しないフレキシブル基板、増幅回路等を介して、読取制御部１０１に入力される。

【0047】

通常制御部１１０は、画像補正処理部１１１やメモリ等を含む。通常制御部１１０は、通常の画像読み取り処理の際、ＣＩＳユニット１０を用いて得た読取信号Ｄ１０と、補整の際に白基準処理部１３０により得た白基準値Ｄ１１とを入力する。通常制御部１１０は、画像補正処理部１１１により、読取信号Ｄ１０と白基準値Ｄ１１とから、読取画像データＤ１２を得て、メモリに格納する。画像補正処理部１１１は、画像補正処理として、読取信号Ｄ１０の画素値を、白基準値Ｄ１１で除算することにより、読取画像データＤ１２の画素値を得る。

【0048】

補整制御部１２０は、読取信号入力部１２１、振幅演算部１２２、汚れ判定部１２３、汚れ警告部１２４、白基準処理部１３０を有する。

【0049】

補整機能による補整処理の際、補整制御部１２０は、ＣＩＳユニット１０の移動制御により、センサ１５の読取位置を、背景部２０の黒背景領域２０Ａ及び白基準領域２０Ｂを含む領域を通過するようにＹ方向で連続的に移動させる。これにより、補整制御部１２０は、ＣＩＳユニット１０からの出射光を当該領域に照射し、当該領域からの反射光を、ガラス１３及びレンズ１４を介してセンサ１５で受光し、読取信号Ｄ１として読み取る。背景部２０の領域やガラス面１３ａに汚れがある場合、読取信号Ｄ１にノイズとして反映されている。補整制御部１２０は、読取信号Ｄ１の処理により、その汚れを判別及び検出する。

【0050】

読取信号入力部１２１は、補整時、ＣＩＳユニット１０の移動制御を行って、ＣＩＳユニット１０からの読取信号Ｄ１を入力し、その読取信号Ｄ１に対応する読取信号Ｄ２を振幅演算部１２２に出力する。読取信号Ｄ１，Ｄ２は、背景部２０の黒背景領域２０Ａ及び白基準領域２０Ｂを含む領域における、Ｙ方向の位置及び時間での連続的な波形を含み、Ｘ方向の画素毎の連続的な波形を含む。

【0051】

振幅演算部１２２は、読取信号Ｄ２から、Ｘ方向の画素毎に、Ｙ方向の連続的な波形における最大値と最小値を得て、最大値と最小値との差分値を振幅値として演算し、その振幅値による振幅信号Ｄ３を、汚れ判定部１２３に出力する。

【0052】

汚れ判定部１２３は、振幅信号Ｄ３から、所定の閾値との比較判定等の判定処理により、ガラス面１３ａの汚れを含む汚れを判別及び検出し、ガラス面汚れを検出した場合には、ガラス面汚れ有りに対応する検出信号Ｄ４を、汚れ警告部１２４へ出力する。

【0053】

また、汚れ判定部１２３は、白基準汚れを検出した場合には、それに対応する検出信号Ｄ５を白基準汚れ処理部１４１へ出力する。汚れ判定部１２３は、黒背景汚れを検出した場合には、それに対応する検出信号Ｄ６を黒背景汚れ処理部１４２へ出力する。

【0054】

汚れ警告部１２４は、ガラス面汚れ有りに対応する検出信号Ｄ４に基づいて、ガラス面汚れ有りの旨のアラートＤ７を、出力装置１０６を通じてユーザに対し出力する。出力装置１０６は、例えばＬＣＤパネル等の表示装置であり、その画面にアラート内容が表示される。これに限らず、汚れ警告部１２４は、音声出力等によってアラートを出力してもよい。これにより、ユーザに対してガラス面汚れを警告し、ガラス面汚れの確認及び清掃を促し、ガラス面汚れを除去させる。

【0055】

設定部１０７は、管理者の操作に基づいて、画像読取装置の各種の設定を行う。設定部１０７は、汚れ判定に係わる後述の第１閾値や第２閾値を含む閾値を設定可能である。

【0056】

白基準処理部１３０は、補整時の読取信号Ｄ１を入力し、読取信号Ｄ１のうち、白基準部領域２０Ｂの読み取り値を用いて、白基準値Ｄ１１を決定する処理を行う。白基準処理部１３０は、汚れ判定部１２３の判定結果に基づいて、当該読み取り値における、汚れが無い部分のデータを用いて、白基準値Ｄ１１を決定する。白基準値Ｄ１１は、シェーディング補正における白基準値であり、ＣＩＳユニット１０の特性を表す。ＣＩＳユニット１０の特性として、センサ１５や光源１１等の個体差を含む。シェーディング補正は、ＣＩＳユニット１０の光学系における輝度ムラを一様になるように補正することである。白基準処理部１３０は、白基準値Ｄ１１を通常制御部１１０に与える。

【0057】

［補整処理フロー］
図５は、本実施の形態の画像読取装置における補整処理の処理フローを示す。本実施の形態の画像読取装置は、通常の画像読み取りの前に、補整、即ち汚れ検出等の動作を行う。図４の補整制御部１２０は、通常制御部１１０による通常の画像読み取り処理の前に、図５の補整処理を実行する。以下、図５のステップＳ１〜Ｓ１１について説明する。

【0058】

（Ｓ１） まず、Ｓ１で、補整制御部１２０は、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５のＹ方向の位置を、補整時の連続読み取りの開始位置である位置Ｐ１にする。デフォルト状態では、センサ１５の位置は、通常の画像読み取りの静止位置である位置Ｐ１になっており、その場合、補整制御部１２０は、Ｓ１で位置を切り替える必要は無い。位置Ｐ１以外の状態である場合、補整制御部１２０は、移動制御部１０５へ指示し、移動制御部１０５からの移動機構３の制御に基づいて、ＣＩＳユニット１０を移動させて、センサ１５の位置を位置Ｐ１に切り替える。

【0059】

（Ｓ２） Ｓ２で、補整制御部１２０は、用紙９の搬送が無い状態で、読取信号入力部１２１による読取信号Ｄ１の入力を開始させると同時に、移動制御部１０５へ指示し、ＣＩＳユニット１０のＹ方向の連続移動を開始させる。補整制御部１２０は、移動制御部１０５からの移動機構３の制御を通じて、センサ１５の読取位置を、位置Ｐ１から位置Ｐ５へ向けて、一定速度での移動を開始させる。

【0060】

（Ｓ３） Ｓ３で、読取信号入力部１２１は、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５が位置Ｐ１から位置Ｐ５まで連続移動する間に、センサ１５から出力される連続的な波形を含む読取信号Ｄ１を入力する。

【0061】

Ｓ３の際、補整制御部１２０は、ＣＩＳユニット１０の光源１１を点灯し、ＣＩＳユニット１０からＺ方向の下方向へ光を出射する。ＣＩＳユニット１０は、背景部２０の領域からの反射光を、ガラス１３及びレンズ１４を介して入射し、センサ１５で受光し、読取信号Ｄ１として出力する。

【0062】

（Ｓ４） Ｓ４で、補整制御部１２０は、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５のＹ方向の位置が、補整の連続読み取りの終了位置である位置Ｐ５になったら、ＣＩＳユニット１０の連続移動を終了させる。補整制御部１２０は、ＣＩＳユニット１０の連続移動の終了と同時に、読取信号入力部１２１による読取信号Ｄ１の入力を終了させる。

【0063】

（Ｓ５） Ｓ５で、補整制御部１２０は、移動制御部１０５へ指示し、移動制御部１０５からの移動機構３の制御に基づいて、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５のＹ方向の位置を、位置Ｐ５から位置Ｐ１へ復帰を開始させる。

【0064】

（Ｓ６） Ｓ６で、補整制御部１２０は、センサ１５の位置が位置Ｐ１へ復帰するまでの間に、所定の処理を行う。読取信号入力部１２１は、位置Ｐ１から位置Ｐ５までの範囲及び期間で入力した連続的な波形を含む読取信号Ｄ２を、振幅演算部１２２へ出力する。振幅演算部１２２は、読取信号Ｄ２を入力し、当該範囲のＹ方向の連続的な波形における最大値と最小値との差分値を振幅値として演算し、その振幅信号Ｄ３を汚れ判定部１２３へ出力する。

【0065】

（Ｓ７） Ｓ７で、汚れ判定部１２３は、振幅信号Ｄ３を入力し、ＣＩＳユニット１０のガラス面１３ａの汚れの判別を含む、汚れの有無及び種類を判定し、汚れが有る場合には検出する。汚れ判定部１２３は、判定及び検出の結果である検出信号として、ガラス面汚れが有る場合の検出信号Ｄ４を、汚れ警告部１２４へ出力する。

【0066】

また、汚れ判定部１２３は、白基準汚れを検出した場合には、白基準汚れ有りの検出信号Ｄ５を、白基準汚れ処理部１４１へ出力し、黒背景汚れを検出した場合には、黒背景汚れ有りの検出信号Ｄ６を、黒背景汚れ処理部１４２へ出力する。白基準汚れ処理部１４１は、検出信号Ｄ５に従い、白基準汚れに対処する所定の画像補正処理等を行う。この処理は、公知の各種の処理を適用可能であると共に、省略も可能である。黒背景汚れ処理部１４２は、検出信号Ｄ６に従い、黒背景汚れに対処する所定の画像補正処理等を行う。この処理は、公知の各種の処理を適用可能であると共に、省略も可能である。

【0067】

（Ｓ８） Ｓ８で、白基準処理部１３０は、Ｓ４までで得た読取信号Ｄ１に基づいて、及びＳ７の汚れ判定結果に基づいて、白基準値決定処理を行う。白基準処理部１３０は、読取信号Ｄ１のうちの白基準部２２の読み取り値における、汚れが無い部分のデータを用いて、白基準値Ｄ１１を決定し、白基準値Ｄ１１を通常制御部１１０に与える。

【0068】

（Ｓ９） Ｓ９で、補整制御部１２０は、Ｓ５で開始したＣＩＳユニット１０のセンサ１５の位置の位置Ｐ１への復帰が終了するまで待機する。

【0069】

（Ｓ１０） 補整制御部１２０は、Ｓ９の復帰の終了後、Ｓ１０で、Ｓ７の判定結果を確認し、ガラス面汚れ有りの検出信号Ｄ４が無い場合（Ｓ１０−Ｎ）には、図５の補整処理を終了し、通常の画像読み取り処理へ移る。補整制御部１２０は、ガラス面汚れ有りの検出信号Ｄ４が有る場合（Ｓ１０−Ｙ）には、Ｓ１１へ移る。

【0070】

（Ｓ１１） 補整制御部１２０は、汚れ警告部１２４により、ガラス面汚れ有りの旨のアラートを、出力装置１０６を介してユーザに対して出力する。具体的には、汚れ警告部１２４は、出力装置１０６の画面に、ガラス面汚れ有りの旨のメッセージを含むアラートを表示し、ＣＩＳユニット１０のガラス面１３ａの確認及び清掃をユーザに促す。これにより、ガラス面１３ａの汚れを除去させる。汚れ警告部１２４は、動作を一時停止させ、汚れ除去のために待機し、ユーザによる確認入力を受けると、動作を再開させる。補整制御部１２０は、Ｓ１１の後、図５の補整処理を終了し、通常の画像読み取り処理へ移る。

【0071】

通常の画像読み取り処理では、通常制御部１１０により、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５の位置Ｐ１の状態で、用紙９の搬送に基づいて、用紙９の画像の読み取りが行われる。その際には、Ｓ８で得た白基準値Ｄ１１を用いて、図４の画像補正処理が行われる。

【0072】

［読取位置の例］
図６は、ＣＩＳユニット１０の連続的な移動に伴う、センサ１５による背景部２０のＹ方向での読取位置の例を示す。図６では、ＣＩＳユニット１０及び背景部２０におけるＹ，Ｚ方向の断面を示す。図６の（Ａ）は、センサ１５の読取位置が、補整の際の連続読み取りの開始位置である黒背景部２１の位置Ｐ１にある状態を示す。図６の（Ｂ）は、図６の（Ａ）の位置Ｐ１から移動し、センサ１５の読取位置が、白基準部２２の位置Ｐ３にある状態を示す。図６の（Ｃ）は、図６の（Ｂ）の位置Ｐ３から移動し、センサ１５の読取位置が、補整の際の連続読み取りの終了位置である黒背景部２３の位置Ｐ５にある状態を示す。

【0073】

このように、補整の際、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５の読取位置は、位置Ｐ１から位置Ｐ５まで連続的に移動する。これにより、背景部２０の読み取り部分は、黒背景領域２０Ａ及び白基準領域２０Ｂを含む、位置Ｐ１から位置Ｐ５までの連続的な領域である。

【0074】

［汚れに応じた読取信号の例］
図７は、各種の汚れの有無の状態に応じた、ＣＩＳユニット１０のＹ方向での連続的な移動に伴う読取信号の例を示す。図７では、ＣＩＳユニット１０及び背景部２０におけるＹ，Ｚ方向の断面を簡略に示す。

【0075】

本実施の形態の画像読取装置は、補整処理の際、背景部２０に対し、ＣＩＳユニット１０をＹ方向で連続的に移動させながら、黒背景領域２０Ａ及び白基準領域２０Ｂを含む領域からの反射光をセンサ１５で連続的に読み取る。連続的に読み取る領域は、複数の画素に対応する複数の点を含む。画像読取装置は、その連続的な波形を含む読取信号における出力レベルを確認し、黒背景汚れ及び白基準汚れと区別して、ＣＩＳユニット１０のガラス面１３ａの汚れを判別及び検出する。画像読取装置は、読取信号から振幅信号を得て、閾値との比較判定により、ガラス面１３ａの汚れを判別及び検出する。

【0076】

図７の（Ａ）は、黒背景、白基準、ガラス面１３ａのいずれにも汚れが無い状態の場合を示す。図７の（Ａ）の上側は、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５及びガラス１３、背景部２０の黒背景部２１の一部及び白基準部２２の一部を示す。ＣＩＳユニット１０についてはセンサ１５の光軸を示す。黒背景部２１は、特に、中央の位置Ｐ１から左端の位置Ｐ２までを示す。白基準部２２は、右端の位置Ｐ２から中央の位置Ｐ３までを示す。図示するセンサ１５の読取位置は、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の位置Ｐａにある状態を示す。

【0077】

図７の（Ａ）の下側は、図７の（Ａ）の上側の位置Ｐ１から位置Ｐ３までの領域に対応した、センサ１５の出力レベルである読取信号の波形を示す。横軸はＹ方向の読取位置、縦軸は出力レベルを示す。出力レベルは、ここでは、黒背景部２１の黒色を０とし、白基準部２２の白色をＫとする。当該領域において、最小値が０であり、最大値がＫである。振幅７０１は、最大値（Ｋ）と最小値（０）との差分値（Ｋ）である。

【0078】

図７の（Ｂ）は、黒背景部２１の上面の位置Ｐａにゴミ７１０の付着による汚れがある状態の場合を示す。ゴミ７１０は、黒背景部２１の黒色よりも明るい白いゴミとする。図７の（Ｂ）の下側は、同様に、位置Ｐ１から位置Ｐ３までの領域に対応した読取信号の波形を示す。出力レベルは、黒背景部２１の黒色が０で最小値であり、白基準部２２の白色がＫで最大値である。振幅７０２は、最大値（Ｋ）と最小値（０）との差分（Ｋ）である。黒背景上に白い汚れがある場合、その汚れの位置Ｐａに対応した箇所のみで、出力レベルが高くなり、凸波形となり、振幅７１２である差分値が小さくなるが、当該領域の全体では振幅７０２であり、汚れが無い場合の振幅７０１と同じである。

【0079】

図７の（Ｃ）は、白基準部２２の上面の位置Ｐｂに汚れがある状態の場合を示す。白基準部２２の右端の位置Ｐ２と中央の位置Ｐ３との間の位置Ｐｂに、ゴミ７２０が付着しているとする。ゴミ７２０は、白基準部２２の白色よりも暗い黒いゴミとする。図７の（Ｃ）の下側は、同様に、位置Ｐ１から位置Ｐ３までの領域に対応した、読取信号の波形を示す。出力レベルは、黒背景部２１の黒色が０で最小値であり、白基準部２２の白色がＫで最大値である。振幅７０３は、最大値（Ｋ）と最小値（０）との差分（Ｋ）である。白基準上に黒い汚れがある場合、その汚れの位置Ｐｂに対応した箇所のみで、出力レベルが低くなり、凹波形となり、振幅７１３である差分値が小さくなるが、当該領域の全体では振幅７０３であり、汚れが無い場合の振幅７０１と同じである。

【0080】

図７の（Ｄ）は、ＣＩＳユニット１０のガラス面１３ａに汚れがある状態の場合を示す。図７の（Ｄ）の上側で、センサ１５の光学経路上のガラス面１３ａにゴミ７３０が付着しているとする。ゴミ７３０は、白基準部２２の白色よりも暗い黒いゴミとする。図７の（Ｃ）の下側は、同様に、位置Ｐ１から位置Ｐ３までの領域に対応した、読取信号の波形を示す。出力レベルは、黒背景部２１の黒色の０よりも明るいｋ１が最小値であり、白基準部２２の白色のＫよりも暗いｋ２が最大値である。振幅７０４は、最大値（ｋ２）と最小値（ｋ１）との差分値（ｋ２−ｋ１）である。振幅７０４は、振幅７０１〜７０３よりも小さい。

【0081】

図７の（Ｄ）のように、ＣＩＳユニット１０のガラス面１３ａに黒い汚れがある場合、Ｙ方向の読取位置に依らずに、出力レベルの最大値が小さく、最小値が大きくなる。汚れによる輝度の変動分が、いずれの読取位置にも反映される。これにより、振幅である差分値が、他の状態の場合の振幅よりも小さくなる。ガラス面１３ａの汚れの程度に応じて、振幅が小さくなる。

【0082】

従って、本実施の形態の画像読取装置は、汚れ判定部１２３で、振幅の大きさを閾値との比較判定で判定することにより、図７の（Ｃ）の白基準汚れと図７の（Ｄ）のガラス面汚れとの区別を含め、ガラス面汚れを判別及び検出することができる。具体的には、汚れ判定部１２３は、図７の（Ｄ）の振幅７０４のような振幅値と、所定の第１閾値Ｔｈ１とを比較し、振幅値が第１閾値Ｔｈ１以下である場合、当該箇所を、ガラス面１３ａの汚れが有りと判定する。更に、汚れ判定部１２３は、振幅値が第１閾値Ｔｈ１以下である箇所の画素数が、所定の第２閾値Ｔｈ２以上である場合、当該箇所を、ガラス面１３ａの汚れが有りと判定してもよい。

【0083】

なお、黒背景汚れを検出する場合、汚れ判定部１２３は、図７の（Ｂ）の位置Ｐａの振幅７１２のような振幅値と、黒背景汚れ検出用の閾値とを比較し、振幅値が閾値以下である場合、黒背景汚れ有りとして判定してもよい。また、白基準の汚れを検出する場合、汚れ判定部１２３は、図７の（Ｃ）の位置Ｐｂの振幅７１３のような振幅値と、白基準汚れ検出用の閾値とを比較し、振幅値が閾値以下である場合、白基準汚れ有りとして判定してもよい。

【0084】

上記のように、本実施の形態の画像読取装置は、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５の光学系経路上のガラス面１３ａの汚れを、他の種類の汚れである黒背景汚れや白基準汚れとは区別して検出することができる。

【0085】

［汚れの例］
図８は、背景部２０のＸ，Ｙ方向の平面におけるＹ方向の読取位置の例、及び各種の汚れの位置の例を示す。図８では、背景部２０の黒背景領域２０Ａ及び白基準領域２０Ｂのうち、黒背景部２１の位置Ｐ１から白基準部２２の位置Ｐ３までの部分的な領域を示す。補整時、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５の読取位置は、前述のように位置Ｐ１から位置Ｐ５へ連続的に変化する。位置ｙ１〜ｙ５は、位置Ｐ１から位置Ｐ３の範囲内におけるセンサ１５のＹ方向の読取位置の例を示す。

【0086】

位置ｘ１〜位置ｘ３は、汚れがあるＸ方向の位置の例を示す。黒背景部２１上、Ｘ，Ｙ方向の平面で（ｘ３，ｙ１）の位置に、ゴミ８０１が付着している。ゴミ８０１は、黒背景上の白い汚れである。また、白基準部２２上、（ｘ１，ｙ４）の位置に、ゴミ８０２が付着している。ゴミ８０２は、白基準上の黒い汚れである。また、位置ｘ２に対応する位置８０３は、ＣＩＳユニット１０のガラス面１３ａにゴミが付着したことによるガラス面汚れに対応するＸ方向の位置の例を示す。

【0087】

用紙９の搬送や他の原因によって、黒背景領域２０Ａの上面、白基準領域２０Ｂの上面、ガラス面１３ａ等に、ゴミ等が付着して汚れとなる場合がある。特に、ＣＩＳユニット１０のセンサ１５の光学経路上のガラス面１３ａにゴミが付着して汚れとなる場合がある。ガラス面１３ａの汚れの場合、画像読み取りの際にＹ方向で継続的にノイズとして反映されるので、読み取り画像の品質への影響が大きい。

【0088】

そこで、本実施の形態の画像読取装置は、補整機能として、例えば通常の画像読み取りに先立ち、特有の補整処理を行い、これによりＣＩＳユニット１０のガラス面１３ａの汚れを検出し、アラートを出力する。

【0089】

黒背景上の汚れは、通常の画像読み取り時には、用紙９の裏面に隠れるので、品質への影響が小さく、公知の画像補正処理等でも対処可能であるため、アラートの必要性は低い。白背景上の汚れは、白基準値に反映される場合には品質に影響するが、白基準値の決定の際に、白基準汚れ以外の部分を用いて白基準値を決定する処理や、白基準汚れの影響を無効化するように平均値等を用いて白基準値を決定する処理等によって対処可能である。ある程度までの白基準汚れについては公知の処理で対処可能であるため、アラートの必要性は低い。

【0090】

本実施の形態では、ユーザの手間を軽減するため、ある程度までの黒背景汚れや白基準汚れについては、アラートを出力せず、公知の画像補正処理等、所定の処理によって対処し、ガラス面汚れのみについてアラートを出力する。

【0091】

［読取信号の波形の例］
図９は、補整の際の位置Ｐ１から位置Ｐ５までの連続的な波形を含む読取信号Ｄ１のうち、図８の読取位置及び汚れの例に対応した読取信号の波形の例を示す。この読取信号の波形は、Ｙ方向の読取位置毎に、Ｘ方向の連続的な複数の画素を含む波形を示す。

【0092】

図９の（１）は、位置ｙ１の時点の読取信号を示す。横軸はＸ方向の位置を示し、縦軸はセンサ１５の出力レベルを示す。位置ｙ１の読取信号の波形において、位置ｘ３に対応した波形部分９０１では、周囲の黒色の出力レベルよりも高いレベル、即ち凸波形になっている。また、位置ｘ２の波形部分は、周囲よりも少し出力レベルが高い凸波形になっている。他の位置では概ね同じ出力レベルになっている。

【0093】

図９の（２）は、位置ｙ２の読取信号の波形を同様に示す。位置ｘ２の波形部分は少し出力レベルが高い凸波形になっており、他の位置では概ね同じ出力レベルになっている。

【0094】

図９の（３）は、位置ｙ３の読取信号の波形を同様に示す。位置ｙ３は、黒背景と白基準との境界にあたるので、出力レベルは、黒色に対応した低いレベルと、白色に対応した高いレベルとの間にある。位置ｘ２の波形部分は、周囲の白色よりも出力レベルが低い凹波形になっている。

【0095】

図９の（４）は、位置ｙ４の読取信号の波形を同様に示す。位置ｘ１に対応した波形部分９０４では、周囲の白色の出力レベルよりも低いレベル、即ち凹波形になっている。また、位置ｘ２の波形部分は周囲の白色よりも出力レベルが低い凹波形になっている。他の位置では概ね同じ出力レベルになっている。

【0096】

図９の（５）は、位置ｙ５の読取信号の波形を同様に示す。位置ｘ２の波形部分は周囲の白色よりも出力レベルが低い凹波形になっている。他の位置では概ね同じ出力レベルになっている。

【0097】

図９の（１）〜（５）の読取信号において、まず、位置ｘ１に関しては、（４）の位置ｙ４の読取信号のみ、波形部分９０４が凹波形となっている。これは、位置（ｘ１，ｙ４）に、白基準上の黒い汚れに対応したゴミ８０２があることによるものである。

【0098】

また、位置ｘ３に関しては、（１）の位置ｙ１の読取信号のみ、波形部分９０１が凸波形となっている。これは、位置（ｘ３，ｙ１）に、黒背景上の白い汚れに対応したゴミ８０１があることによるものである。

【0099】

また、位置ｘ２に関しては、（１）〜（５）のいずれの読取信号の波形においても、凸波形または凹波形になっている。これは、図８のガラス面汚れの位置８０３に対応しているためである。

【0100】

［振幅演算及び汚れ判定］
図１０は、振幅演算部１２２や汚れ判定部１２３による、図８の汚れ及び図９の読取信号に関する処理例として、重ね合わせ波形、振幅波形、閾値比較判定による汚れ判定、等を示す。

【0101】

図１０の（Ａ）は、図９の（１）〜（５）のＹ方向の位置ｙ１〜ｙ５の読取信号の波形を重ね合わせた波形を示す。即ち、Ｘ方向の画素に対応した位置毎に、Ｙ方向における最大値や最小値をとるための、重ね合わせ波形を示す。

【0102】

図１０の（Ｂ）は、図１０の（Ａ）の重ね合わせ波形に基づいて演算された振幅信号の波形、及び閾値との比較判定を示す。

【0103】

振幅演算部１２２は、図９のようなＸ方向及びＹ方向の連続的な読取信号の波形から、Ｘ方向の各位置の画素毎に、Ｙ方向の最大値と最小値をとり、最大値と最小値との差分値を振幅値として得る（［振幅値］＝［最大値］−［最小値］）。

【0104】

例えば、図１０の（Ａ）のＸ方向における位置ｘ２では、出力レベルの最大値１００１及び最小値１００２となっている。他のＸ方向の位置では、Ｙ方向での値の重ね合わせにより、凹凸はキャンセルされており、概ね同じような出力レベルの最大値及び最小値となっている。

【0105】

図１０の（Ｂ）の振幅波形では、位置ｘ２を除いて概ね同じような振幅値となっている。位置（ｘ３，ｙ１）のように黒背景上の白い汚れの箇所や、位置（ｘ１，ｙ４）のように白基準上の黒い汚れの箇所についても、周囲の汚れが無い箇所の最大値や最小値により、凹凸がキャンセルされている。

【0106】

一方、位置ｘ２では、ガラス面１３ａの汚れの影響により、Ｙ方向の位置に依らずに継続的にその汚れが最大値や最小値に反映される。よって、図１０の（Ａ）の重ね合わせ波形で、周囲の位置よりも、出力レベルの最大値が小さくなり、最小値が大きくなる。よって、図１０の（Ｂ）の振幅波形で、位置ｘ２の波形部分１０１０では、差分値である振幅値１０１２が、他の箇所の振幅値１０１１よりも小さくなる。

【0107】

汚れ判定部１２３は、図１０の（Ｂ）の振幅波形を、所定の第１閾値Ｔｈ１と比較する。値１０１３は、第１閾値Ｔｈ１を示す。汚れ判定部１２３は、振幅値である差分値が、第１閾値Ｔｈ１以下である箇所を、ガラス面汚れ有りと判定する。即ち、本例では、汚れ判定部１２３は、位置ｘ２に対応する箇所を、ガラス面汚れ有りと判定する。

【0108】

図１０の（Ｃ）は、更に詳しい汚れ判定処理例として、ガラス面汚れ有りの箇所に関する画素数の閾値比較判定を示す。図１０の（Ｃ）は、図１０の（Ｂ）の位置ｘ２の波形部分１０１０を見やすいように拡大して示している。位置ｘ２の付近で、位置ｘａ及び位置ｘｂは、図１０の（Ｂ）の振幅波形と、第１閾値Ｔｈ１との交点に対応する。幅ＨＸ１は、Ｘ方向において、振幅が第１閾値Ｔｈ１以下になる部分の幅であり、ガラス面汚れのＸ方向の幅に相当する。

【0109】

汚れ判定部１２３は、振幅値が第１閾値Ｔｈ１以下になる、Ｘ方向の幅ＨＸ１に該当する画素数ＮＸ１をカウントする。汚れ判定部１２３は、この幅ＨＸ１の画素数ＮＸ１を、所定の第２閾値Ｔｈ２と比較判定する。汚れ判定部１２３は、幅ＨＸ１の画素数ＮＸ１が、第２閾値Ｔｈ２以上である場合（ＮＸ１≧Ｔｈ２）、その箇所を、ガラス面汚れ有りの箇所として判定する。

【0110】

第２閾値Ｔｈ２以上である画素数ＮＸ１は、ガラス面汚れの汚れ量あるいは汚れの程度を表す指標値としても利用できる。補整制御部１２０は、ガラス面汚れの汚れ量を判定し、汚れ量に応じたアラートを出力してもよい。

【0111】

［白基準汚れ及び黒背景汚れの判定処理例］
図１１は、補足として、白基準汚れや黒背景汚れを検出する場合の判定処理例を示す。

【0112】

図１１の（Ａ）は、黒背景汚れの判定処理例を示す。例として図９の位置ｙ１の読取信号の波形を用いる。汚れ判定部１２３は、判定処理例として、予め設定された黒背景汚れ検出用の閾値である閾値１１０１を用いて、閾値比較判定を行う。汚れ判定部１２３は、読取信号の出力レベルの値と、閾値１１０１とを比較し、出力レベルの値が閾値１１０１以上となる部分を検出する。そして、汚れ判定部１２３は、その閾値１１０１以上となる部分について、Ｘ方向の幅の画素数をカウントし、その画素数を、別の所定の閾値と比較し、当該画素数が当該閾値以上となる部分を、黒背景上の汚れが有る箇所と判定する。

【0113】

本例では、位置ｘ３では、凸波形であるものの、閾値１１０１よりも小さい値であるため、黒背景汚れとしては検出されない。この程度の汚れについては、画像補正処理等で対処可能であり、品質への影響が小さい。そのため、それを考慮した大きさの閾値１１０１が予め設定される。上記画素数は、黒背景汚れの汚れ量としても利用できる。

【0114】

図１１の（Ｂ）は、白基準汚れの判定処理例を示す。例として白基準部２２の代表位置である例えば位置Ｐ３における読取信号の波形を用いる。白基準汚れの判定の方式としては、白基準領域２０Ｂの読取信号のＹ方向の連続的な波形における特定の波形部分を選択する方式や、複数の位置の波形部分の統計値をとる方式等がある。汚れ判定部１２３は、判定処理例として、Ｙ方向の位置毎に、Ｘ方向の全画素の単位での平均値を計算し、その平均値が最も大きいＹ方向の位置を代表位置とし、その代表位置の波形を、白基準値Ｄ１１の決定に用いると共に、白基準上の汚れの検出に用いる。計算の結果、代表位置が例えば位置Ｐ３であるとする。

【0115】

汚れ判定部１２３は、代表位置である位置Ｐ３の読取信号の値と、予め設定された白基準汚れ検出用の閾値である閾値１１０２とを用いて、閾値比較判定を行う。汚れ判定部１２３は、位置Ｐ３の読取信号の出力レベルの値と、閾値１１０２とを比較し、出力レベルの値が閾値１１０２以下となる部分を検出する。そして、汚れ判定部１２３は、その閾値１１０２以下となる部分について、Ｘ方向の幅の画素数をカウントし、その画素数を、別の所定の閾値と比較し、当該画素数が当該閾値以上となる部分を、白基準上の汚れが有る箇所と判定する。

【0116】

本例では、位置ｘ１では、凹波形であり、閾値１１０２以下となる値であるため、白基準汚れとして判定される。上記画素数は、白基準汚れの汚れ量としても利用できる。

【0117】

本実施の形態の画像読取装置は、ガラス面汚れの判定及び検出に関しては、第１閾値Ｔｈ１や第２閾値Ｔｈ２等の閾値を含む基準について、黒背景汚れや白基準汚れの判定及び検出に関する閾値等の基準よりも厳しい値が設定される。即ち、例えば第１閾値Ｔｈ１については、図１０の汚れが無い場合に対応した値である振幅値１１０１との差が小さい値に設定される。これにより、ガラス面汚れを厳しく、高精度で検出することができ、画像読み取りの品質を高めることができる。

【0118】

黒背景汚れや白基準汚れの検出及び判定に関しては、閾値等の基準が、ガラス面汚れに関する閾値等の基準よりも厳しくない値が設定される。即ち、ある程度までの黒背景汚れや白基準汚れを許容する値、例えば汚れが無い場合の値との差が大きい閾値が設定される。ある程度までの黒背景汚れや白基準汚れについては所定の処理で対処可能であることを考慮して、この閾値が設定される。これにより、黒背景汚れや白基準汚れについてはアラートを出力しないか、出力されるアラートを少なくし、ユーザの手間を低減する。

【0119】

上記のように、汚れ判定部１２３は、黒背景汚れ、白基準汚れ、ガラス面汚れを判別する。汚れ判定部１２３は、図１０のように、ガラス面１３ａの汚れを判定した場合、そのガラス面汚れに該当する画素については、黒背景汚れ、白基準汚れの判定処理の際に、画素数カウント等の処理対象から除外する。これにより、高い精度で、それぞれの汚れの種類を判別し、汚れ量を求めることができる。

【0120】

本実施の形態の画像読取装置は、図４の設定部１０７を用いて、上記の各閾値を設定可能である。

【0121】

［比較例］
図１２は、比較例の画像読取装置における、汚れの状態に応じた読取信号の例を、図７と同様に示す。図１２の（Ａ）は、汚れ無しの場合、図１２の（Ｂ）は、黒背景上の汚れの場合、図１２の（Ｃ）は、白基準上の汚れの場合、図１２の（Ｄ）は、ＣＩＳユニットのガラス面の汚れの場合を示す。

【0122】

比較例の画像読取装置は、ＣＩＳユニットのセンサの読取位置をＹ方向で移動させて、点単位で読み取る方式である。図１２の（Ａ）で、比較例の画像読取装置は、センサにより、読み取り部分として、黒背景上の一点と白背景上の一点との二点を読み取り、汚れを検出する。比較例の画像読取装置は、ＣＩＳユニットを移動させてセンサの読取位置を位置ｐ１にして黒背景上の一点を読み取り、次にＣＩＳユニットを移動させてセンサの読取位置を位置ｐ２にして白基準上の一点を読み取る。位置ｐ１の出力レベルは、黒背景の黒色に対応した０であり、位置ｐ２の出力レベルは、白基準の白色に対応したＫである。

【0123】

図１２の（Ｂ）で、黒背景上の位置ｐ１に、黒背景よりも明るい白いゴミ１２１０が付着している。これにより、位置ｐ１の出力レベルは、０よりも大きいｋ１となっている。位置ｐ１のゴミ１２１０の程度によっては、更に出力レベルが大きくなり、白に近付く。

【0124】

図１２の（Ｃ）で、白基準上の位置ｐ２に、白基準よりも暗い黒いゴミ１２２０が付着している。これにより、位置ｐ２の出力レベルは、Ｋよりも小さいｋ２となっている。位置ｐ２のゴミ１２２０の程度によっては、更に出力レベルが小さくなり、黒に近付く。

【0125】

図１２の（Ｄ）で、ＣＩＳユニットのセンサの光学経路上のガラス面に、黒背景よりも明るい白いゴミ１２３０が付着している。これにより、位置ｐ１の出力レベルは、０よりも大きいｋ１、位置ｐ２の出力レベルは、Ｋよりも小さいｋ２となっている。

【0126】

比較例の画像読取装置の方式では、ガラス面汚れの判別及び検出が難しい。ガラス面汚れがＹ方向で継続的にノイズとして反映されるので、汚れの箇所や種類の判別が難しい。例えば図１２の（Ｃ）のように白基準汚れがある場合と、図１２の（Ｄ）のようにガラス面汚れがある場合とで、いずれの場合も、位置ｐ２で、出力レベル、輝度が低下する。位置ｐ２の出力レベルが近い場合、白基準汚れによるものか、ガラス面汚れによるものか判別が難しい。同様に、位置ｐ１で、出力レベルが近い場合、黒基準汚れによるものか、ガラス面汚れによるものか判別が難しい。各種の汚れの程度によっては、図１２の（Ｂ）〜（Ｄ）の読取信号において違いがとても小さい場合もある。

【0127】

よって、比較例の方式では、読取信号から、白基準汚れとガラス面汚れとの区別等、汚れの種類を判別することが難しい。汚れの種類を判別できない場合、汚れの種類に依らずに一律に、汚れ検出毎にユーザにアラートを出力して白基準やガラス面を確認及び清掃させる必要がある。これでは、ユーザの手間、負担が大きい。

【0128】

一方、本実施の形態では、図７等に示したように、白基準汚れ等とは区別してガラス面汚れの場合のみにアラートを出力することができるので、ユーザの手間、負担を小さくできる。即ち、本実施の形態では、読み取り画像の品質を確保できると共に、利便性も高くできる。

【0129】

本実施の形態は、図７等に示すようにＣＩＳユニット１０を連続的に移動させて背景部２０の領域を連続的に読み取る方式であり、比較例のように点単位の読み取りの方式ではない。本実施の形態は、ＣＩＳユニット１０の移動制御が容易であり、所定位置の点単位で停止させる位置決めの高精度が不要である。白基準部２２のＹ方向の幅が狭い構成の場合にも、その狭い幅の点に停止させる必要が無い。よって、本実施の形態は、移動機構３等の機械的機構や回路として、複雑な構成は不要であり、低コストで実現できる。また、本実施の形態は、白基準部２２のＹ方向の幅を、例えば数ｍｍのように従来よりも狭くした構成とすることもできる。本実施の形態では、背景部２０の領域の幅が狭く読み取り可能な範囲が限られる構成であっても、連続的な読取信号の波形のうちの、一部の読取位置における最大値や最小値が基準として反映される仕組みであるため、移動機構３等の高精度は不要である。

【0130】

なお、黒背景ではなくグレー背景のように特別の背景部を用いて汚れを検出する技術もあるが、用途が限られる。本実施の形態では、グレー背景のような特別の背景部を設けることは不要であり、汎用性が高い。

【0131】

［効果等］
以上説明したように、本実施の形態の画像読取装置によれば、読取ユニットであるＣＩＳユニット１０のガラス面１３ａの汚れを検出することにより、読み取り画像の品質を高くすることができる。

【0132】

本実施の形態は、背景部２０の領域の特定の点や最大値を用いて汚れを検出する方式ではなく、背景部２０の領域の読取信号におけるＹ方向の連続的な波形から振幅値を演算し、振幅値を用いて汚れを検出する方式である。これにより、本実施の形態の画像読取装置によれば、汚れの種類を判別でき、白基準汚れや黒背景汚れとは区別してガラス面１３ａの汚れを検出できる。本実施の形態の画像読取装置によれば、画像の品質への影響が大きいガラス面１３ａの汚れについてはユーザへアラートでき、画像の品質への影響が小さい黒背景汚れや白基準汚れについてはアラートを省略して画像補正処理等で対処し、ユーザの手間を低減できる。

【0133】

また、本実施の形態によれば、ガラス面汚れ等の検出に基づいて、読取信号における汚れが無い部分のデータを用いて高精度の白基準値を得ることができ、画像の品質を高めることができる。

【0134】

［他の実施の形態］
他の実施の形態の画像読取装置として、以下が挙げられる。

【0135】

（１） 本実施の形態の汚れ検出の方式は、用紙を固定した状態で読取ユニットをＹ方向で移動させて用紙の画像を読み取る方式の画像読取装置にも同様に適用可能である。

【0136】

（２） 背景部２０における黒背景及び白基準の配置の構成、及びＣＩＳユニット１０による連続的な読み取りの順序については、黒背景、白基準の順序に限らず、白基準、黒背景の順序でもよい。

【0137】

（３） 下部装置２に白基準部２２を固定的に具備する構成に限らず、背景部２０の黒背景の隣に、白基準シートを配置し、その白基準シートと黒背景とを含む領域を連続的に読み取る構成でもよい。

【0138】

（４） ＣＩＳユニット１０の移動制御によるセンサ１５の読取位置の範囲については、図３の範囲３０１に限らず、ある程度の幅を持つ黒背景領域２０Ａ及び白基準領域２０Ｂを含む領域とすればよく、各種の範囲が可能である。例えば、図３の位置Ｐ１から位置Ｐ３までの範囲、位置Ｐ０から位置Ｐ４までの範囲、位置Ｐ０から位置Ｐ６までの範囲、等も可能である。

【0139】

（５） ガラス面汚れの判定処理については、前述の図１０の第１閾値Ｔｈ１のみを用いて、振幅値が第１閾値Ｔｈ１以下である場合に、ガラス面汚れ有りと判定し、その箇所を検出する構成でもよい。

【0140】

以上、本発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【符号の説明】

【0141】

１…上部装置、２…下部装置、３…移動機構、４…搬送ローラ、８…スタッカ、９…用紙、９ａ…搬送路、１０…ＣＩＳユニット、１１…光源、１２…導光体、１３…ガラス、１３ａ…ガラス面、１４…レンズ、１５…センサ、２０…背景部、２０Ａ…黒背景領域、２０Ｂ…白基準領域、２１…黒背景部、２２…白基準部、２３…黒背景部、２４…白基準ラベル、２５…ガラス、２５ａ…ガラス面、１００…制御部、１０１…読取制御部、１０２…搬送制御部、１０３…搬送機構、１０５…移動制御部、１０６…出力装置、１０７…設定部、１１０…通常制御部、１１１…画像補正処理部、１２０…補整制御部、１２１…読取信号入力部、１２２…振幅演算部、１２３…汚れ判定部、１２４…汚れ警告部、１３０…白基準処理部、１４１…白基準汚れ処理部、１４２…黒背景汚れ処理部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】