圖像讀取裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及圖像讀取裝置。圖像讀取裝置包括透光部件（103）、使得第一光從透光部件的側(cè)面中的第一側(cè)面入射透光部件的第一光源（115）、用第二光照射放置于透光部件的上面上的文檔的第二光源（104）、對(duì)光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的圖像傳感器（107）、以及用從透光部件出射的光在圖像傳感器上形成光學(xué)圖像的成像光學(xué)系統(tǒng)（106）。第一光源被設(shè)置為使得從其發(fā)射并從第一側(cè)面入射透光部件的第一光在透光部件的上面和下面處滿足全反射條件。
【專利說明】圖像讀取裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像讀取裝置，特別涉及能夠檢測(cè)在執(zhí)行圖像讀取時(shí)可能導(dǎo)致圖像缺陷的異物(foreign object)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在相關(guān)技術(shù)中，已知存在諸如圖像掃描儀、數(shù)字復(fù)印機(jī)和傳真機(jī)的能夠光學(xué)讀取文檔的圖像讀取裝置，其為了有效地讀取文檔通過使用自動(dòng)文檔饋送器(ADF)執(zhí)行“移動(dòng)文檔讀取”。
[0003]將參照?qǐng)D14描述移動(dòng)文檔讀取。在移動(dòng)文檔讀取時(shí)，放置于文檔輸入盤201上的文檔被逐個(gè)分離并被饋送(傳輸)到設(shè)定于讀取裝置的臺(tái)板(Platen)玻璃(接觸玻璃)203上的讀取位置202。在讀取位置202的相對(duì)于臺(tái)板玻璃203的相對(duì)側(cè)，以待機(jī)狀態(tài)設(shè)置保持照明單元204、折疊鏡205、成像光學(xué)系統(tǒng)206、線像(linear image)傳感器207及其它的滑架 208。
[0004]饋送到讀取位置202的文檔被照明單元204照射，并且文檔的線像通過成像光學(xué)系統(tǒng)206投影在線像傳感器207上。文檔被饋送以連續(xù)通過讀取位置202，由此通過線像傳感器207連續(xù)讀取文檔的各部分的線像。來自線像傳感器207的文檔的各部分的線像數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖像處理器(未示出)，并由此產(chǎn)生二維圖像。
[0005]如圖14所示，存在污染物粘附于放置在文檔輸入盤201上的各文檔的前表面和后表面的情況，并且存在諸如釘書釘?shù)慕饘俨牧细街谖臋n的情況。污染物包含橡皮擦碎屑、衆(zhòng)糊、涂改液(white-out Iiquid)等。粘附于文檔的前表面的污染物可能在文檔饋送期間在讀取位置202處與臺(tái)板玻璃203和背板209摩擦，并且從文檔被傳送到臺(tái)板玻璃203和背板209以保留于其上。并且，如果附著有金屬材料的文檔被移動(dòng)，那么臺(tái)板玻璃203和背板209可能被刮擦。
[0006]并且，存在這樣的情況:不管放置于文檔輸入盤201上的文檔如何，污染物都由于靜電等從外部被吸引以固定地粘附于讀取位置202。將參照?qǐng)D15B描述由于讀取位置202處的這樣的污染物或刮痕而產(chǎn)生什么類型的圖像缺陷。
[0007]圖15B將三個(gè)字符“can”作為通過圖像讀取裝置獲得的二維圖像示出。通過在副掃描方向上布置各在主(橫(horizontal))掃描方向上延伸的線像，獲得二維圖像。但是，豎線(vertical line)與字符“c”重疊。這是由于，當(dāng)文檔在副掃描方向上移動(dòng)時(shí)，由于粘附于讀取位置的黑色污染物，因此在副掃描方向上產(chǎn)生黑色的豎條紋圖像。
[0008]雖然字符“a”的一部分在圖15B中斷開，但這是由在讀取位置處產(chǎn)生的刮痕導(dǎo)致的。與污染物同樣，固定于一定的橫掃描位置處的刮痕漫反射(diffusely reflect)光，以在文檔中的反射光原本很少的黑色圖像區(qū)域中導(dǎo)致白色的豎條紋圖像，并由此在黑色字符圖像中產(chǎn)生斷開部分。因此，當(dāng)執(zhí)行移動(dòng)文檔讀取時(shí)，強(qiáng)烈推薦通過檢測(cè)污染物或刮痕來執(zhí)行清掃或圖像校正。但是，如從示出圖15B中的副掃描位置A處的線像的圖15A所理解的那樣，難以僅從線像確定包含于其中的黑色或白色的點(diǎn)像是圖像信息還是由于污染物或刮痕產(chǎn)生的信息。
[0009]日本專利公開N0.2005-006109公開了通過正好在讀取位置之上設(shè)置反射部件而在不饋送文檔時(shí)檢測(cè)粘附于讀取位置的污染物的方法。具體而言，如圖16所示，該方法通過圖像讀取照明單元204斜著照射臺(tái)板玻璃203和背板209，以檢測(cè)臺(tái)板玻璃203的上面(upper face)上的污染物。
[0010]但是，日本專利公開N0.2005-006109中公開的方法可能將背板209上的異物(包含粘附的污染物或刮痕)錯(cuò)誤地檢測(cè)為臺(tái)板玻璃203的上面上的異物。污染物或金屬材料不僅附著于文檔的前表面，而且還附著于其后表面，并且與粘附于文檔的前表面并且與臺(tái)板玻璃203的上面摩擦的污染物同樣，粘附于文檔的后表面的污染物與背板209摩擦。類似地，金屬材料刮擦背板209。在日本專利公開N0.2005-006109所公開的方法中，圖像傳感器207通過成像光學(xué)系統(tǒng)206接收從照明單元204發(fā)射并然后在背板209處反射的光以檢測(cè)異物，這使得不能確定污染物或刮痕是粘附或附著于臺(tái)板玻璃203還是背板209。
[0011]由于即使當(dāng)污染物或刮痕粘附或附著于背板209時(shí)文檔也不受影響，因此不產(chǎn)生圖像缺陷。但是，粘附或附著于背板209的污染物或刮痕的錯(cuò)誤檢測(cè)導(dǎo)致不必要的圖像校正，這可能產(chǎn)生另一圖像缺陷。并且，在圖像讀取裝置向用戶通知圖像缺陷的可能性的情況下，由于污染物或刮痕的錯(cuò)誤檢測(cè)所導(dǎo)致的通知可能使圖像讀取裝置停止并由此使生產(chǎn)率劣化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]本發(fā)明提供能夠正確地檢測(cè)當(dāng)執(zhí)行圖像讀取時(shí)可能導(dǎo)致圖像缺陷的在透明部件的上面或下面(lower face)上的異物的圖像讀取裝置。
[0013]本發(fā)明作為其一個(gè)方面提供一種圖像讀取裝置，該圖像讀取裝置包括:透光部件，包含其上放置文檔的上面、與上面相對(duì)的下面、以及與上面和下面不同的側(cè)面；第一光源，被配置為發(fā)射第一光，并使得第一光從透光部件的側(cè)面中的第一側(cè)面入射透光部件；第二光源，被配置為用第二光照射放置于透光部件的上面上的文檔；圖像傳感器，被配置為對(duì)光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及成像光學(xué)系統(tǒng)，被配置為用從透光部件出射的光在圖像傳感器上形成光學(xué)圖像。第一光源被設(shè)置為使得從其發(fā)射并從第一側(cè)面入射透光部件的第一光在透光部件的上面和下面處滿足全反射條件。
[0014]從參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征將變得明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1示出作為本發(fā)明實(shí)施例1的圖像讀取裝置中的臺(tái)板玻璃的上面或下面上的異物(污染物或刮痕)的檢測(cè)。
[0016]圖2A示出來自檢測(cè)光源的檢測(cè)光在臺(tái)板玻璃的上面或下面上的全反射條件。
[0017]圖2B示出用于保持檢測(cè)光源的結(jié)構(gòu)。
[0018]圖3是示出實(shí)施例1的圖像讀取裝置的示意圖。
[0019]圖4A和圖4B示出實(shí)施例1中的圖像校正。
[0020]圖5示出本發(fā)明的各實(shí)施例中的異物檢測(cè)原理。
[0021]圖6是示出實(shí)施例1的變更例中的臺(tái)板玻璃和檢測(cè)光源的示意圖。[0022]圖7是示出從異物檢測(cè)到圖像校正的處理的流程圖。
[0023]圖8是示出作為本發(fā)明實(shí)施例2的圖像讀取裝置的示意圖。
[0024]圖9示出實(shí)施例2中的異物檢測(cè)。
[0025]圖10是示出實(shí)施例2中的臺(tái)板玻璃和檢測(cè)光源的示意圖。
[0026]圖11是示出作為本發(fā)明實(shí)施例3的圖像讀取裝置的示意圖。
[0027]圖12A至12C示出實(shí)施例3中的圖像校正。
[0028]圖13是示出實(shí)施例3中的臺(tái)板玻璃和檢測(cè)光源的示意圖。
[0029]圖14是示出常規(guī)的圖像讀取裝置的示意圖。
[0030]圖15A和圖15B示出在常規(guī)的圖像讀取裝置中產(chǎn)生的圖像條紋。
[0031]圖16示出常規(guī)的圖像讀取裝置中的異物檢測(cè)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0033][實(shí)施例1]
[0034]<圖像讀取裝置>
[0035]作為本發(fā)明的第一實(shí)施例(實(shí)施例1)的圖像讀取裝置執(zhí)行移動(dòng)文檔讀取，該移動(dòng)文檔讀取在被照明單元照射的讀取位置處，通過成像光學(xué)系統(tǒng)和設(shè)置在成像光學(xué)系統(tǒng)的成像平面處的線像傳感器依次讀取通過文檔饋送單元連續(xù)饋送的文檔的圖像。
[0036]如圖1所示，本實(shí)施例的圖像讀取裝置的特征是，通過使檢測(cè)光(第一光)從臺(tái)板玻璃103的側(cè)面入射臺(tái)板玻璃103來執(zhí)行異物檢測(cè)。臺(tái)板玻璃103是具有放置文檔的上面、與上面相對(duì)的下面、以及在下面與上面之間形成的四個(gè)側(cè)面的透光部件(透明部件)。在以下的描述中，“異物”指的是臺(tái)板玻璃103的上面或下面上的污染物或刮痕。
[0037]本實(shí)施例中的臺(tái)板玻璃103具有與文檔對(duì)應(yīng)的矩形形狀；矩形形狀在其與被圖像讀取照明單元104 (后面描述)照射的照射區(qū)域的縱向?qū)?yīng)的縱向上具有300mm至350mm的長(zhǎng)度，并且在與縱向正交的方向上具有20mm的寬度。臺(tái)板玻璃103具有3mm至4mm的厚度。
[0038]<異物檢測(cè)>
[0039]從諸如發(fā)射紅外光的發(fā)光二極管(LED)的檢測(cè)光源(第一光源)115發(fā)射的檢測(cè)光從臺(tái)板玻璃103的四個(gè)側(cè)面之中的在主掃描方向上彼此相對(duì)的成對(duì)側(cè)面中的至少一個(gè)入射臺(tái)板玻璃103。臺(tái)板玻璃103的檢測(cè)光從其入射的側(cè)面在以下被稱為“光入射側(cè)面”或“第一側(cè)面”，并且其在主掃描方向上與光入射側(cè)面相對(duì)的側(cè)面在以下被稱為“第二側(cè)面”。在饋送文檔用于圖像讀取之前，檢測(cè)光源115在圖像讀取照明單元(第二光源)104被關(guān)斷或者來自照明單元104的照明光(第二光)被遮擋的狀態(tài)下被接通，以檢測(cè)臺(tái)板玻璃103的上面或下面上的異物并且存儲(chǔ)關(guān)于異物的存在或不存在的信息。
[0040]如圖2B所示，檢測(cè)光源115被保持為不與臺(tái)板玻璃103的光入射側(cè)面接觸。檢測(cè)光源115被設(shè)置為使得從其發(fā)射的檢測(cè)光從光入射側(cè)面入射臺(tái)板玻璃103，并且在臺(tái)板玻璃103的上面和下面處滿足全反射條件。因此，從檢測(cè)光源115發(fā)射并且從光入射側(cè)面入射臺(tái)板玻璃103的檢測(cè)光在臺(tái)板玻璃103的上面和下面處被全反射的同時(shí)，朝向主掃描方向上的另一側(cè)面前進(jìn)。只要臺(tái)板玻璃103的上面和下面處的反射是(內(nèi)部)全反射，檢測(cè)光就不泄漏到臺(tái)板玻璃103之外，這導(dǎo)致沒有光到達(dá)成像光學(xué)系統(tǒng)106和線像傳感器107。
[0041]圖2A示出從檢測(cè)光源115發(fā)射的檢測(cè)光在臺(tái)板玻璃103的上面和下面處全反射的條件。首先，圖2A中的實(shí)線指示與從檢測(cè)光源115發(fā)射并且從其光入射側(cè)面入射臺(tái)板玻璃103的檢測(cè)光不泄漏到臺(tái)板玻璃103之外的臨界條件對(duì)應(yīng)的檢測(cè)光的光路。在以下的描述中，假定檢測(cè)光以最嚴(yán)的入射角(雖然圖2A示出90°的入射角，但是實(shí)際上小于90° )從光入射側(cè)面入射臺(tái)板玻璃103、以折射角α被折射、并然后以入射角β (臨界角)入射在與光入射側(cè)面正交的下一側(cè)面上，來考慮全反射的條件。
[0042]當(dāng)η代表臺(tái)板玻璃103的折射率時(shí)，下式成立:
[0043]I X sin90° ^nX sin α
[0044]I X sin90° =nX sin β
[0045]α+β=90。。
[0046]從上式，a ^ β ^ 45°的關(guān)系成立，由此理解臨界條件下的折射率η為V 2。一般地，臺(tái)板玻璃103由玻璃或塑性材料制成，并且其折射率η高于V 2。但是，在這種情況下，如圖2Α中的點(diǎn)線所示，產(chǎn)生全反射。當(dāng)在臺(tái)板玻璃103的上面或下面上不存在作為異物的污染物或刮痕時(shí)，來自光源的檢測(cè)光被全反射并由此不泄漏到臺(tái)板玻璃103之外。因此，沒有光通過成像光學(xué)系統(tǒng)106到達(dá)線像傳感器107。
[0047]另一方面，當(dāng)在臺(tái)板玻璃103的上面或下面上存在作為異物的污染物或刮痕時(shí)，到達(dá)異物的光被漫反射。因此，漫射光的一部分通過成像光學(xué)系統(tǒng)106到達(dá)線像傳感器107。在線像傳感器107中的與污染物或刮痕對(duì)應(yīng)的像素位置處，與其對(duì)應(yīng)的信息被產(chǎn)生并被輸出。該信息存儲(chǔ)于圖像讀取裝置中。由于在檢測(cè)光源115被接通時(shí)圖像讀取照明單元104被關(guān)斷，因此，根本就不讀取圖像信息。另外，由于檢測(cè)光僅在臺(tái)板玻璃103中被漫反射，因此，關(guān)于文檔饋送單元的背板109上的污染物或刮痕的信息也不被讀取。因此，只有關(guān)于臺(tái)板玻璃103上的污染物或刮痕的信息被讀取。
[0048]〈異物上的漫反射〉
[0049]接下來，將參照?qǐng)D5描述異物(污染物或刮痕)造成的漫反射。從檢測(cè)光源115發(fā)射并從臺(tái)板玻璃103的光入射側(cè)面入射臺(tái)板玻璃103的光在被臺(tái)板玻璃103的表面(上面和下面)全反射的狀態(tài)下前進(jìn)。但是，如圖5所示，如果光入射在刮痕上，那么由于其表面不是平坦表面，光由此被漫反射。雖然依賴于刮痕的形狀，但是漫反射光通常前進(jìn)至臺(tái)板玻璃103的內(nèi)部和外部雙方。漫反射光之中的通過成像光學(xué)系統(tǒng)106到達(dá)線像傳感器107的讀取光使得能夠獲取關(guān)于刮痕的信息。
[0050]并且，如圖5所示，入射污染物的光也被漫反射，而不被全反射。粘附于臺(tái)板玻璃103的表面的污染物是包含粘著(cohesive)物質(zhì)的混合物。粘著物質(zhì)一般是合成塑料、手垢等。粘附于臺(tái)板玻璃103的上面的這種粘著物質(zhì)改變玻璃面的界面狀態(tài)，從而透過被沒有粘附該粘著物質(zhì)的玻璃面全反射的光的一部分。透過玻璃面的光被包含于粘著物質(zhì)中的微小的氣隙等漫反射，并然后到達(dá)污染物中的固形體(solid body)。到達(dá)固形體表面的光依賴于其表面狀態(tài)被漫反射。
[0051]由于這樣的漫反射，漫反射光前進(jìn)到臺(tái)板玻璃103的內(nèi)部和外部。雖然漫反射光的強(qiáng)度依賴于固形體的顏色或粘著物質(zhì)的透過率而改變，但是，即使當(dāng)人的視覺將污染物識(shí)別為不反射光的黑色物質(zhì)(固形體在大多數(shù)情況下是黑色)時(shí)，也提供漫反射光的足夠強(qiáng)度。
[0052]<圖像讀取>
[0053]如常規(guī)的圖像讀取裝置中那樣，隨后在檢測(cè)光源115被關(guān)斷的狀態(tài)下執(zhí)行圖像讀取(移動(dòng)文檔讀取)的操作。具體而言，如圖3所示，放置在文檔饋送單元的文檔輸入盤101上的文檔被逐個(gè)分離，并且被饋送(移動(dòng))到設(shè)定于臺(tái)板玻璃103上的讀取位置102。在讀取位置102的相對(duì)于臺(tái)板玻璃103的相對(duì)側(cè)，以待機(jī)狀態(tài)設(shè)置保持照明單元104、折疊鏡105、成像光學(xué)系統(tǒng)106、線像傳感器107及其它的滑架108。
[0054]饋送到讀取位置102的文檔被照明單元104照射，并且通過成像光學(xué)系統(tǒng)106在線像傳感器107上投影文檔的線像(光學(xué)圖像)。文檔被饋送以連續(xù)通過讀取位置102，由此通過線像傳感器107連續(xù)讀取文檔的各部分的線像。來自線像傳感器107的文檔的各部分的線像數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖像處理器(未示出)，并由此產(chǎn)生二維圖像。線像傳感器107在被照明單元104照射的照明區(qū)域(縱向區(qū)域)的縱向上延伸。
[0055]〈從異物檢測(cè)到圖像校正的處理〉
[0056]接下來，將參照?qǐng)D4A、圖4B和圖7描述從異物檢測(cè)到圖像校正的處理。圖4A的上部示出當(dāng)只有檢測(cè)光源115被接通并且圖像讀取照明單元104被關(guān)斷或者來自照明單元104的照明光被遮擋時(shí)獲得的線像(以下稱為“檢測(cè)線像”)。在檢測(cè)線像上的帶箭頭位置處，導(dǎo)致黑色條紋或白色條紋的污染物或刮痕的圖像被投影。圖4A的中部示出通過圖像讀取照明單元104照射的文檔的線像(以下稱為“未校正線像”)。該未校正線像在與圖4A的上部中的帶箭頭位置對(duì)應(yīng)的位置處包含污染物或刮痕所導(dǎo)致的圖像缺陷。
[0057]由于產(chǎn)生黑色條紋或白色條紋的像素(以下各稱為“異物像素”)的位置從圖4A的上部中所示的線像確定，因此可以容易地從關(guān)于與異物像素中的每一個(gè)相鄰的像素的信息來估計(jì)關(guān)于異物像素中的每一個(gè)的信息。因此，可以對(duì)未校正線像進(jìn)行校正以獲得圖4A的下部中所示的校正線像。
[0058]如上所述，本實(shí)施例的圖像讀取裝置設(shè)有校正單元(校正器)，該校正單元(校正器)通過使用來自線像傳感器107中的沒有檢測(cè)到異物(即，沒有接收到漫反射光)并且與第一位置相鄰的第二位置的輸出，來校正來自線像傳感器107中的接收到來自異物(污染物或刮痕)的漫反射光并由此檢測(cè)到異物的第一位置的輸出。
[0059]在這種校正中，可在同一主掃描線中或者與關(guān)于副掃描方向上的相鄰主掃描線的信息組合地估計(jì)關(guān)于異物像素的信息。圖4B示出從圖4A的下部中所示的校正線像產(chǎn)生的二維圖像。圖7示出包含從異物檢測(cè)到圖像校正的處理的流程圖。
[0060]<更簡(jiǎn)單的配置>
[0061]雖然設(shè)有檢測(cè)光源115的上述簡(jiǎn)單配置使得能夠進(jìn)行異物檢測(cè)，但是，圖6所示的更簡(jiǎn)單的配置使得能夠用更少數(shù)量的組件進(jìn)行異物檢測(cè)。圖6示出臺(tái)板玻璃103和檢測(cè)光源115的變更例。與圖2B所示的檢測(cè)光源115類似，檢測(cè)光源115被固定為面向臺(tái)板玻璃103的在主掃描方向上彼此相對(duì)的成對(duì)側(cè)面(第一側(cè)面和第二側(cè)面)103a中的一個(gè)(而不與其接觸)。另外，在該變更例中，從第一側(cè)面(光入射側(cè)面)入射臺(tái)板玻璃103的光不僅在臺(tái)板玻璃103的上面和下面處被全反射，而且還在臺(tái)板玻璃103的右側(cè)面和左側(cè)面(第三側(cè)面和第四側(cè)面)103b處被全反射。
[0062]在本例子中，在臺(tái)板玻璃103的四個(gè)側(cè)面103a和103b之中，第一側(cè)面和第二側(cè)面103a以外的右側(cè)面和左側(cè)面103b各是作為未被修正(精修(finished))的斷裂(cracked)表面的光澤(glossy)表面。
[0063]一般地，從通過浮法(float)玻璃工藝等制造的板狀玻璃部件切割出的臺(tái)板玻璃在通過使用諸如金剛石工具的高硬度工具在其表面上被線狀地刮擦并接收到一定的外力之后，以預(yù)定的形狀斷裂和形成。斷裂表面不總是與臺(tái)板玻璃的上面和下面相垂直的表面，SP，可能是相對(duì)于上面和下面傾斜的表面，因此，通過使用磨石(hone)來修正傾斜表面。相反，本實(shí)施例使用作為未被修正的斷裂表面的上述光澤表面。諸如右側(cè)面和左側(cè)面103b中的每一個(gè)的光澤表面導(dǎo)致入射在其上的光被全反射并朝向第一側(cè)面和第二側(cè)面103a前進(jìn)，這導(dǎo)致足夠量的光到達(dá)第二側(cè)面。
[0064]雖然作為這種未被修正的斷裂表面的右側(cè)面和左側(cè)面103b中的每一個(gè)一般不與臺(tái)板玻璃103的上面垂直，但是，通過在副掃描方向上將用于圖像讀取裝置中的臺(tái)板玻璃103的保持部分的尺寸增大幾毫米，其影響不變?yōu)閷?shí)際的問題。另外，在通過使用磨石來修正右側(cè)面和左側(cè)面103b的情況下，作為實(shí)施例1的另一變更例，必須通過增大檢測(cè)光源115的數(shù)量或從檢測(cè)光源115發(fā)射的光的強(qiáng)度來補(bǔ)償修正側(cè)面的反射率的降低。
[0065]在本實(shí)施例中，檢測(cè)光源由發(fā)射用戶眼睛不可見的紅外光的紅外發(fā)光二極管(LED)構(gòu)成，由此異物檢測(cè)可以在不被用戶識(shí)別的情況下被實(shí)現(xiàn)。雖然常在不設(shè)置文檔并且從其用于圖像讀取的位置去除用于覆蓋文檔的背板109的狀態(tài)下執(zhí)行異物檢測(cè)，但是，本實(shí)施例允許在設(shè)置文檔的狀態(tài)下或者在背板109覆蓋文檔的狀態(tài)下的異物檢測(cè)。
[0066]如上所述，本實(shí)施例使得能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的圖像讀取裝置:其能夠檢測(cè)當(dāng)執(zhí)行圖像讀取時(shí)導(dǎo)致圖像缺陷的臺(tái)板玻璃上的諸如污染物或刮痕的異物，并且能夠校正圖像缺陷。
[0067][實(shí)施例2]
[0068]本發(fā)明的第二實(shí)施例(實(shí)施例2)實(shí)現(xiàn)這樣的圖像讀取裝置:其能夠有助于由用戶或服務(wù)操作人員實(shí)現(xiàn)的其清掃或維護(hù)。與實(shí)施例1類似，本實(shí)施例的圖像讀取裝置通過移動(dòng)文檔讀取來執(zhí)行圖像讀取。本實(shí)施例的配置的特征在于，各是發(fā)射作為可見光的綠光的LED的兩個(gè)檢測(cè)光源被設(shè)置為面向臺(tái)板玻璃103的在主掃描方向上彼此相對(duì)的光入射側(cè)面(第一側(cè)面)。在饋送文檔用于圖像讀取之前，檢測(cè)光源被接通以檢測(cè)異物并存儲(chǔ)關(guān)于異物的信息。
[0069]將參照?qǐng)D9描述設(shè)置兩個(gè)檢測(cè)光源115A和115B的效果。檢測(cè)光源115A和115B分別被設(shè)置為面向臺(tái)板玻璃103的在主掃描方向上相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面(作為第一側(cè)面的光入射側(cè)面)103a。從檢測(cè)光源115A和115B發(fā)射的檢測(cè)光從光入射側(cè)面103a入射臺(tái)板玻璃103，并且從光入射側(cè)面103a中的一個(gè)入射的各檢測(cè)光在被全反射的狀態(tài)下前進(jìn)至相對(duì)的光入射側(cè)面。只要臺(tái)板玻璃103的面處的反射是全反射，檢測(cè)光就不泄漏到臺(tái)板玻璃103之外，這導(dǎo)致沒有光到達(dá)成像光學(xué)系統(tǒng)106和線像傳感器107。但是，到達(dá)臺(tái)板玻璃103上的污染物或刮痕的檢測(cè)光被漫反射，因此，漫射光的一部分通過成像光學(xué)系統(tǒng)106到達(dá)線像傳感器107。
[0070]由于當(dāng)檢測(cè)光源115A和115B被接通時(shí)圖像讀取照明單元104被關(guān)斷，因此圖像信息根本就不被讀取。另外，由于檢測(cè)光僅在臺(tái)板玻璃103中被漫反射，因此，關(guān)于背板109上的污染物或刮痕的信息也不被讀取。因此，只有關(guān)于臺(tái)板玻璃103上的污染物或刮痕的存在或不存在的信息被讀取。[0071]如果檢測(cè)到存在于臺(tái)板玻璃103上的污染物或刮痕，那么裝置通過設(shè)置在其中的操作面板向用戶或服務(wù)操作人員通知必須清掃臺(tái)板玻璃103。用戶或服務(wù)操作人員然后去除文檔饋送單元(包含文檔輸入盤101和背板109)，以便觀看如圖8和圖9所示的讀取位置。
[0072]在檢測(cè)光源115A和115B被接通的狀態(tài)下，檢測(cè)光如上面參照實(shí)施例1中的圖5描述的那樣被異物(污染物或刮痕)漫反射。因此，可以容易地視覺識(shí)別(看見)是否存在異物。在這種狀態(tài)下，用戶或服務(wù)操作人員可清掃污染物或修補(bǔ)刮痕。
[0073]如常規(guī)的圖像讀取裝置中那樣，隨后在關(guān)斷檢測(cè)光源115A和115B的狀態(tài)下執(zhí)行圖像讀取(移動(dòng)文檔讀取)的操作。具體而言，放置在文檔饋送單元的文檔輸入盤101上的文檔被逐個(gè)分離并被饋送到設(shè)定于臺(tái)板玻璃103上的讀取位置102。在讀取位置102的相對(duì)于臺(tái)板玻璃103的相對(duì)側(cè)，以待機(jī)狀態(tài)設(shè)置保持照明單元104、折疊鏡105、成像光學(xué)系統(tǒng)106、線像傳感器107及其它的滑架108。
[0074]饋送到讀取位置102的文檔被照明單元104照射，并且通過成像光學(xué)系統(tǒng)106在線像傳感器107上投影文檔的線像。文檔被饋送以連續(xù)通過讀取位置102，由此通過線像傳感器107連續(xù)讀取文檔的各部分的線像。來自線像傳感器107的文檔的各部分的線像數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖像處理器(未示出)，并由此產(chǎn)生二維圖像。在本實(shí)施例中，由于污染物和刮痕被去除，因此可以在不執(zhí)行圖像校正的情況下獲得高質(zhì)量的二維圖像。
[0075]如上所述，本實(shí)施例使得能夠通過使用包含檢測(cè)光源115A和115B的簡(jiǎn)單配置來檢測(cè)污染物或刮痕。并且，本實(shí)施例采用圖9和圖10所示的配置，在該配置中，為了使得用戶能夠容易地識(shí)別污染物或刮痕的位置，分別將檢測(cè)光源115A和115B固定為面向臺(tái)板玻璃103的在主掃描方向上相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面(光入射側(cè)面)。
[0076]當(dāng)從使用線像傳感器107讀取的線像進(jìn)行異物的存在或不存在的檢測(cè)時(shí)，可以執(zhí)行諸如考慮衰減的增益調(diào)整的處理。但是，當(dāng)用戶或服務(wù)操作人員看見異物時(shí)，可能給出不自然的感覺。因此，本實(shí)施例通過將檢測(cè)光源115A和115B設(shè)置為面向臺(tái)板玻璃103的兩個(gè)側(cè)面(兩端)來增大檢測(cè)光的強(qiáng)度，這使得可以補(bǔ)償衰減并增大可見度。
[0077]并且，在本實(shí)施例中，與實(shí)施例1中同樣，臺(tái)板玻璃103的右側(cè)面和左側(cè)面103b各被形成為未被修正的光澤斷裂表面。雖然一些玻璃材料由于輕微的吸收而使光衰減，但是來自檢測(cè)光源115A和115B的檢測(cè)光在這些光澤表面處被全反射的狀態(tài)下前進(jìn)。
[0078]如上所述，本實(shí)施例使得能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的圖像讀取裝置:其能夠檢測(cè)當(dāng)執(zhí)行圖像讀取時(shí)導(dǎo)致圖像缺陷的臺(tái)板玻璃上的諸如污染物或刮痕的異物，并且能夠有助于用戶或服務(wù)操作人員對(duì)異物的清掃或修補(bǔ)。
[0079][實(shí)施例3]
[0080]接下來，將參照?qǐng)D11描述作為本發(fā)明的第三實(shí)施例(實(shí)施例3)的圖像讀取裝置。雖然實(shí)施例1和實(shí)施例2各描述了執(zhí)行移動(dòng)文檔讀取的圖像讀取裝置，但是本實(shí)施例的圖像讀取裝置執(zhí)行所謂的固定讀取，在該固定讀取中，文檔被固定，并且隨著滑架108在副掃描方向上的移動(dòng)而被讀取。具體而言，本實(shí)施例的圖像讀取裝置設(shè)有被配置為移動(dòng)包含成像光學(xué)系統(tǒng)106和圖像傳感器107的滑架108的驅(qū)動(dòng)器。
[0081]并且，在本實(shí)施例中，各發(fā)射紅外光的LED (發(fā)光二極管)被布置為面向具有與文檔對(duì)應(yīng)的形狀的固定讀取臺(tái)板玻璃113的側(cè)面(作為第一側(cè)面的光入射側(cè)面)，以形成具有多個(gè)發(fā)光點(diǎn)的異物檢測(cè)光源陣列315。所述光入射側(cè)面在與副掃描方向(縱向)正交的主掃描方向上延伸。來自異物檢測(cè)光源陣列315的檢測(cè)光從臺(tái)板玻璃113的光入射側(cè)面入射臺(tái)板玻璃113。
[0082]在圖像讀取之前，在文檔還沒有被放置在臺(tái)板玻璃113上的待機(jī)狀態(tài)中，光源陣列315被接通，而圖像讀取照明單元104被關(guān)斷，并且滑架108在副掃描方向上移動(dòng)(朝向圖11中的右側(cè))以獲得二維圖像。
[0083]結(jié)果，如實(shí)施例1和實(shí)施例2中那樣，獲得示出異物(污染物或刮痕)的存在或不存在的信息；特別地，在本實(shí)施例中獲得二維坐標(biāo)信息。光源陣列315具有與實(shí)施例1中的檢測(cè)光源115的功能相同的功能。
[0084]由于在光源陣列315被接通時(shí)圖像讀取照明單元104被關(guān)斷，因此根本就不讀取圖像信息。另外，由于檢測(cè)光僅在臺(tái)板玻璃113中被漫反射，因此關(guān)于背板119上的污染物或刮痕的信息也不被讀取。因此，只有關(guān)于臺(tái)板玻璃113上的污染物或刮痕的信息被讀取。
[0085]在異物檢測(cè)之后，執(zhí)行圖像讀取的操作。具體而言，通過接通照明單元104照射放置在臺(tái)板玻璃113上的文檔，并且滑架108在副掃描方向上移動(dòng)以獲得文檔的線像。文檔的線像數(shù)據(jù)被發(fā)送到圖像處理器(未示出)，并由此產(chǎn)生二維圖像。異物(污染物或刮痕)造成的漫反射與在實(shí)施例1中參照?qǐng)D5所描述的相同。
[0086]將參照?qǐng)D12A至12C描述使異物的圖像信息與文檔的圖像信息分離并校正文檔的圖像信息的方法。圖12A示出當(dāng)只有異物檢測(cè)光源陣列315被接通時(shí)獲得的二維圖像(異物檢測(cè)圖像)。該圖像包含由于臺(tái)板玻璃113上的污染物或刮痕的圖像的投影所導(dǎo)致的圖像缺陷部分。
[0087]圖12B示出通過圖像讀取照明單元104照射的文檔的二維圖像。該圖像包含諸如黑色污點(diǎn)和白色缺陷的一些可能異常的部分。難以僅從該圖像確定可能異常的部分是圖像缺陷還是源自文檔的圖像部分。但是，由于可能異常的部分與圖12A所示的異物檢測(cè)圖像中的圖像缺陷部分對(duì)應(yīng)，因此可能異常的部分被確認(rèn)為圖像缺陷。因此，通過使用關(guān)于與對(duì)應(yīng)于圖像缺陷的像素(異物像素)相鄰的像素的信息來校正異物像素使得能夠獲得如圖12C所不的正確圖像(校正圖像)。
[0088]如上所述，本實(shí)施例的圖像讀取裝置設(shè)有校正單元(校正器)，該校正單元(校正器)通過使用來自圖像傳感器107中的未檢測(cè)到異物(即，未接收到漫反射光)并且與第一位置相鄰的第二位置的輸出，來校正來自圖像傳感器107中的接收到來自異物(污染物或刮痕)的漫反射光并由此檢測(cè)到異物的第一位置的輸出。在這種校正中，可在同一主掃描線中或者與關(guān)于副掃描方向上的相鄰主掃描線的信息組合地估計(jì)關(guān)于異物像素的信息。在圖7中示出從異物檢測(cè)到圖像校正的這些處理。
[0089]雖然上述的設(shè)有異物檢測(cè)光源陣列315的簡(jiǎn)單配置使得能夠?qū)崿F(xiàn)異物檢測(cè)，但圖13所示的更簡(jiǎn)單的配置使得能夠以更少數(shù)量的組件實(shí)現(xiàn)異物檢測(cè)。
[0090]圖13示出臺(tái)板玻璃113和異物檢測(cè)光源陣列315的變更例。光源陣列315被固定為面向臺(tái)板玻璃113的成對(duì)側(cè)面(第一側(cè)面和第二側(cè)面)113a中的第一側(cè)面(光入射側(cè)面)(而不與其接觸)。所述成對(duì)側(cè)面各在主掃描方向上延伸。臺(tái)板玻璃113包含各在副掃描方向上延伸的右側(cè)面和左側(cè)面(第三側(cè)面和第四側(cè)面)113b。在本例子中，在臺(tái)板玻璃113的四個(gè)側(cè)面113a和113b之中，第一側(cè)面和第二側(cè)面113a以外的右側(cè)面和左側(cè)面113b各是作為未被修正(精修)的斷裂表面的光澤表面。
[0091]一般地，從通過浮法玻璃工藝等制造的板狀玻璃部件切割出的臺(tái)板玻璃在通過使用諸如金剛石工具的高硬度工具在其表面上被線狀地刮擦并接收到一定的外力之后，以預(yù)定的形狀斷裂和形成。斷裂表面不總是與臺(tái)板玻璃的上面和下面相垂直的表面，即，可能是相對(duì)于上面和下面傾斜的表面，因此,通過使用磨石來修正傾斜表面。相反,本實(shí)施例使用作為未被修正的斷裂表面的上述光澤表面。諸如從光入射側(cè)面(第一側(cè)面)觀看的右側(cè)面和左側(cè)面113b中的每一個(gè)的光澤表面導(dǎo)致入射在其上的光被全反射并朝向第一側(cè)面和第二側(cè)面113a前進(jìn)，這導(dǎo)致足夠量的光到達(dá)第二側(cè)面。
[0092]雖然作為這種未被修正的斷裂表面的右側(cè)面和左側(cè)面113b中的每一個(gè)一般不與臺(tái)板玻璃113的上面垂直，但是，通過在副掃描方向上將用于圖像讀取裝置中的臺(tái)板玻璃113的保持部分的尺寸增大幾毫米，其影響不變?yōu)閷?shí)際的問題。
[0093]在本實(shí)施例中，光源陣列315由發(fā)射對(duì)于用戶眼睛不可見的紅外光的紅外發(fā)光二極管構(gòu)成，由此可在不被用戶識(shí)別的情況下實(shí)現(xiàn)異物檢測(cè)。
[0094]如上所述，本實(shí)施例使得能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的圖像讀取裝置:其能夠檢測(cè)當(dāng)通過固定讀取來執(zhí)行圖像讀取時(shí)導(dǎo)致圖像缺陷的臺(tái)板玻璃上的諸如污染物或刮痕的異物。
[0095]作為另一變更例，檢測(cè)光源可由與LED不同的熒光元件或電致發(fā)光(EL)元件構(gòu)成。
[0096]作為實(shí)施例3的又一變更例，可以采用這樣的配置:其將光源陣列315設(shè)置為面向臺(tái)板玻璃113的在主掃描方向上彼此相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面(第一側(cè)面)，并且使得檢測(cè)光從這些側(cè)面入射臺(tái)板玻璃113。
[0097]雖然已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但要理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實(shí)施例。以下的權(quán)利要求的范圍要被賦予最寬的解釋，以包含所有這樣的修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像讀取裝置，包括: 透光部件(103、113)，包含其上放置文檔的上面、與上面相對(duì)的下面、以及與上面和下面不同的側(cè)面； 第一光源(115、315)，被配置為發(fā)射第一光，并使得第一光從透光部件的側(cè)面中的第一側(cè)面入射透光部件； 第二光源(104)，被配置為用第二光照射放置于透光部件的上面上的文檔； 圖像傳感器(107)，被配置為對(duì)光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及 成像光學(xué)系統(tǒng)(106)，被配置為用從透光部件出射的光在圖像傳感器上形成光學(xué)圖像，其特征在于，第一光源被設(shè)置為使得從其發(fā)射并從第一側(cè)面入射透光部件的第一光在透光部件的上面和下面處滿足全反射條件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像讀取裝置， 其中，第一光源(I 15、315)被配置為使得第一光在第二光源(104)被關(guān)斷或者從第二光源發(fā)射的第二光被遮擋的狀態(tài)下入射透光部件(103、113)，以及 其中，圖像讀取裝置被配置為使得圖像傳感器(107)接收從第一光源發(fā)射的第一光之中的在透光部件的上面或下面處被漫反射而不在其處被全反射的光，并被配置為由此檢測(cè)透光部件的上面或下面上的異物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像讀取裝置，還包括: 校正器，被配置為通過使用來自圖像傳感器中的未接收到漫反射光并且與第一位置相鄰的第二位置的輸出，來校正來自圖像傳感器中的接收到漫反射光的第一位置的輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像讀取裝置， 其中，透光部件(103、113)具有矩形形狀，所述矩形形狀的縱向與用從第二光源(104)發(fā)射的第二光照射的照明區(qū)域的縱向?qū)?yīng)，以及 其中，透光部件的從第一光源(115、315)發(fā)射的第一光所入射的第一側(cè)面是在透光部件的縱向上彼此相對(duì)的其側(cè)面中的至少一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像讀取裝置，其中: 透光部件(I 13)具有與文檔對(duì)應(yīng)的形狀； 第一光源(315)包含多個(gè)發(fā)光點(diǎn)；以及 透光部件的從第一光源的發(fā)光點(diǎn)發(fā)射的第一光所入射的第一側(cè)面是在用從第二光源(104)發(fā)射的第二光照射的照明區(qū)域的縱向上彼此相對(duì)的其側(cè)面中的至少一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像讀取裝置，其中，在透光部件(103、113)的側(cè)面之中，第一側(cè)面以外以及與第一側(cè)面相對(duì)的第二側(cè)面以外的側(cè)面是光澤表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像讀取裝置，其中，圖像傳感器(107)是在用從第二光源(104)發(fā)射的第二光照射的照明區(qū)域的縱向上延伸的線像傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像讀取裝置，其中，從第一光源(115、315)發(fā)射的第一光是紅外光或綠色光。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像讀取裝置，還包括: 文檔饋送單元，被配置為移動(dòng)文檔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像讀取裝置，還包括: 驅(qū)動(dòng)器，被配置為移動(dòng)成像光學(xué)系統(tǒng)和圖像傳感器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像讀取裝置，其中，第二光源(104)被配置為通過透光部件(103,113)的上面和下面用第二光照射文檔。
12.—種圖像讀取裝置，包括: 透光部件(103、113)，包含其上放置文檔的上面、與上面相對(duì)的下面、以及與上面和下面不同的側(cè)面； 背板(109)，被設(shè)置為面向透光部件的上面； 第一光源(115、315),被配置為發(fā)射第一光,并使得第一光入射透光部件； 第二光源(104)，被配置為用第二光照射放置于透光部件的上面上的文檔； 圖像傳感器(107)，被配置為對(duì)光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及 成像光學(xué)系統(tǒng)(106)，被配置為用從透光部件出射的光在圖像傳感器上形成光學(xué)圖像， 其特征在于， 第一光源以致使第一光不到達(dá)背板的方式使得第一光入射透光部件。
【文檔編號(hào)】H04N1/409GK103685819SQ201310409280
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月10日
【發(fā)明者】林出匡生 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社