JPH0258470A - 読み取り装遅 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、書籍等の原稿を読み取る読み取り装置に往り
、特に厚さが変化したり、書籍を開いた状態のように凹
凸があるような原稿を読み取るのに通した読み取り装置
に関するものである。

（従来の技術） 従来、書籍を開いた場合のように、全体が−様な平坦面
でなく凹凸のある原稿を読み取る読み取り装置として、
特開昭６０−１０６２８６号、特開昭１ｉ０−２５４８
８９号がある。

前者の読み取り装置は、第１３図に示すように構成され
ている。これは、原稿台ｌを図面の表裏方向に移動可能
とすると共に、原稿台１の上方に、ＩＩＸ稿読み取りレ
ンズ３．原稿読み取り撮像素子４及び原稿台１上に原稿
面を上向きにしてｓ！置される原ｆｉ２を照明する不図
示の照明ランプを配置し、原稿台１の穆勤に伴い原稿読
み取りレンズ３を介して撮像素子４で原８Ｉ２を読み取
るもので、Ｍ稿読み取り系の焦点は予め例えばｌｌｌＸ
ｆＡ台面に合せである。また原稿２の端面には発光ダイ
オード９ａからの光りがスポット結像レンズ８ａを介し
て照射され、その反射光を結像レンズ８ｂを介して位置
検出素子９ｂによ゛り読み取ることによりｉ稿高さを検
出し、原稿高さ情報に基づき、例えば原稿読み取り撮像
素子４を必要量だけ光軸方向に移動させる原稿読み取り
系の合焦制御を行なう。

後者の読み取り装置は、第１４図に示すように、矢印方
向に移動する原稿台１の一側端部に、一定幅で黒色に着
色した帯状の着色面１ａを形成し、原稿２の端面をこの
着色面１ａに突き当てるようにして載置し、第１５図に
示すように、原稿読み取り撮像素子４で読み取られる該
着色面１ａの幅（０１）から原稿２の高さを検出し、こ
の検出情報からの原稿読み取り撮像素子４を必要量だけ
光軸方向に移動させる原稿読み取り系の合焦制御を行な
う。

〔発明が解決しようとするＬｌ！題〕

しかし、上記した前者の読み取り装置は、原稿の高さを
検出するために、発光ダイオード９ａ、スポット結像レ
ンズ８ａ、結像レンズ８ｂ、位置検出素子９ｂを必要と
し、それだけのスペースが余分に必要となり装置の大型
化を招く難がある。

また上記した後者の読み取り装置は、原稿台１の端部に
形成した着色面１ａに原稿を突き当てる必要があり、原
稿２の置き方が制約される難がある。

本発明の第１の目的は、原稿の高さを検出するための発
光ダイオード等の照明手段を用いることなく原稿高さに
応じて合焦でき、省スペース化を図ることができる読み
取り装置を提供するものである。

また、第２の目的は、原稿台の任意の位置に原稿を＠置
しても原稿の高さに応じて合焦できる読み取り装置を提
供するものである。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の第１の目的を達成するための要旨とするところ
は、原稿台にｔｉ置される原稿を照明する照明手段と、
原稿を結像光学系を介してラインイメージセンサで読み
取り且つ合焦機能を有する画像読み取り手段と、原稿端
部の照度分布を検出する照度分布検出手段と、該照度分
布検出手段からの検出照度分布情報を入力情報として該
画像読み取り手段の合焦系を駆動制御する制御手段を備
え、該制御手段は予め設定されている合焦状態の照度分
布に検出照度分布情報が一致するように合焦系の駆ａ　
ｉｆ、ＩＩ　ｍを行なうことを特徴とする読み取り装置
にある。

第２の目的を達成するための要旨とするところは、表面
が特定色に着色された原稿台と、該原稿台に！ｉ！！置
される原稿を照明する照明手段と、原稿を結像光学系を
介してラインイメージセンサで読み取り且つ合焦機能を
有する画像読み取り手段と、該ラインイメージセンサの
入射面前面に設けられる該特定色を非透過とするフィル
タと、該ラインイメージセンサかもの情報を入力情報と
して該画像読み取り手段の合焦系を駆動制御する制御手
段を備え、該制御手段は、入力情報からの合焦状態にお
ける原稿の主走査方向長き及び読み取り走査時における
原稿の主走査方向長さを夫々算出し、読み取り走査時に
おける原稿の主走査方向長さが合焦状態における原稿の
主走査方向長さに等しくなるように゛該合焦系を駆動制
御することを特徴とする読み取り装置にある。

（作　用） 上記の如くイ３成した第１の発明は、原ｍからの照度分
布を検出することで、予め設定されている合焦状態の照
度分布となるように合焦系を駆動することで、原稿高さ
が変化しても確実に合焦した画像の読み取りを行なえる
。

第２の発明は、フィルタは原稿台の色を非透過する特性
があるので、ラインイメージセンサでは原稿のみが読み
取れ、合焦時の原稿長さと非合焦時の原稿長さでは倍率
が変わフてみかけ上の長さがかわり、原８％読み取り走
査時に検出する原稿長さが合焦時の原稿長に等しくなる
ように合焦系を制御することで原稿高さが変化しても確
実に合焦した画像の読み取りを行なえることになる。

（実施例〕 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。

実施例！ 第１図は本発明による画像読取装置の実施例１を示す概
略図である。

５は反射笠５ａおよびランプ５ｂからなる原稿照明用の
原稿照明装置、８ａ、６ｂ、８ｃは原ｆＡ２からの反射
光を原稿読取レンズ３を介して１次元ラインセンサから
なる原８Ｉ読取掩像素子４に導く第１〜第３反射ミラー
で、原稿照明装置５と第１反射ミラー６ａは矢印方向に
速度■で移動し、第２反射ミラー６ｂと第３反射ミラー
６Ｃとが矢印方向に速度ｙｌｖでｇ勤しながら原Ｔｆ４
２を読取るようになフており、ｉ稿の位置はｉ稿台から
０〜数センチの範囲にあるのが多いことから、その中間
位置に合焦するようにしている。７はハーフミラ−から
なる光路折曲げミラーで、第１のミラー６ａの前面に配
置され、原稿２からの反射光を該第１ミラー６δに透過
させると共に、該反射光を折り曲げ、照度分布検出レン
ズ８を介して照度分布検出撮像素子９に導く、この光路
折曲げミラー７、照度分布検出レンズ８および照度分布
検出撮像素子９は、ｉ稿照明装置５等と共に一体的に穆
勤する。

一次元の撮像素子４によりて、原稿を走査し、読取るた
めに、照明装置５、撮像素子４に対応する原稿位置にで
きるだけ光が集中するようにしており、その照度分布は
第２図に示す様に鋭く尖った分布となる０通常この照明
光は原稿での鏡面反ρす光を避けるため、第１図のよう
に、斜めから照射する。このような状態で原稿２の高さ
が変化した場合、第３図の如く分布が拡がると共にピー
ク位置が穆勤する。原稿が高くなった場合は、Ａの様に
副走査方向の照明装置側にピークが移動し、低くなった
場合は、反対側にピークが８勤する。この原稿面上の照
度分布を照度分布検出レンズ８を介し照度分布検出撮像
素子９で読取り、第６図に示す制御装置により原稿読取
レンズと原稿読取撮像素子を一体で８勤し且つ、照明装
置を連動させて走査して原稿読取ながら逐時合焦制御を
行う、この制御装置は、照度分布検出撮像素子９からの
信号を増巾器６０で増巾し、その後、ＡＤ変換し、演算
装置６２によって照度分布のピークを検出し、予め設定
されている合焦ピーク位置に対するその時のピーク位置
の方向を求め、これを駆動制御装置６３を介して原稿読
取レンズ３と原稿撮像素子４及び照明装置を移動させる
駆動装置６４を動かす。

すなわち、原稿１の高さが所定高さよりも高いか又は低
いかにより、照度分布のピーク位置が予め設定されてい
る合焦ビーク位置に対して特定方向にずれるので、照明
装置等を合焦ビーク位置に移動させて原稿を読み取る走
査を行ないながら、その特定方向に移動した照明装置の
移動量に応じてレンズ３と撮像素子４をｆＪＩＩＪさせ
て、検出照度分布のピーク位置を合焦ビーク位置に合致
させることで合焦した画像の読み取りが行なわれる。

実施例゛２ 第４図は実施例２を示す概略図である。

書籍等の厚手の原稿２を開いた状態で、原稿台１に対し
平面上において多少斜めに載置した場合、Ｌ’Ｘ稿２の
副走査方向と直交する方向（主走査方向）において原稿
面は一様高さではなく、第４図に示す如く、傾斜した状
態になり、前述した実施例１により読み取ると、例えば
原′ｆｎ２の主走査方向中央部のみが合焦状態で、原稿
２の主走査方向両端部がピンボケの状態で読み取られる
。

本実施例は、このようり状態に載置されている原［２を
ボケなく読み取ることができるようにしたもので、主走
査方向の両端部に、原Ｕ４２の両端部の照度分布を夫々
検出するための照度分布検出レンズ８°、照度分布検出
撮像素子９゛からなる第１照度分布検出系と、照度分布
検出レンズ８゛、照度分布検出撮像素子９”からなる第
２照度分布検出系を主走査方向に延びる不図示の１１Ｆ
ｉ（稿照明装置と一体的に副走査方向に移動可能に設け
、第１．第２照度分布検出系からの照度分布検出情報に
基づぎ、前述した実施例１と同様に夫々の検出照度ピー
ク位置を求め、合焦ビーク位置との比較により原稿２の
主走査方向における両端の高低を検出する。

傾斜する原稿面に対し、原稿台１と平行な状態で原稿照
明装置により照明すると、主走査方向における照度分布
が一様でなくなり、原稿読み取りのための走査において
、原稿高さ検出のための検出照度分布ピーク位置が第１
．第２照度分布検出系において異なり、また照度分布の
差から読み取り画像において濃度差が生じる。

そこで本実施例では１．主走査方向に延びる原稿照明装
置を原稿台１に対して傾斜可能とするために、原稿照明
装置の両端部を上下方向に移動可能とする等の不図示の
昇降手段により夫々支持し、前記第１．第２照度分布検
出系からの高低検出情報に基づき不図示の制御装置を介
して該昇降手段を駆動制御し、原稿照明装置と原稿面と
が平行となるようにする。

また、レンズ３と撮像素子４は実施例１と同様に入射光
軸方向に沿って合焦のために移動可能に保持され、ざら
に撮像素子４は前記原稿照明装置と同様にその両端部が
夫々不図示の水平移動手段に支持され、前記第１、第２
照度分布検出系からの高低検出情報に基づ包、前記制御
装置を介して撮像素子とレンズから成るユニットの光軸
が原稿面に直角となるように該水平移動手段を駆動制御
する。

なお、第４図は傾斜する原稿面とレンズと像素子２から
なるユニット４とを一致させることを説明するために模
式的に表わしたもので、実際は第１図と・同様に配置さ
れている。

すなわち、本等の厚手の原稿を開いて原稿台１に斜めに
載置した状態で読み取りを開始すると、第１、第２照度
分布検出系からの照度分布ピーク位置情報に基づき、原
稿照明装置は傾斜する原稿面と平行となるように駆動制
御され、又レンズと撮像素子から成るユニットの光軸は
、第１、第２照度分布検出系の等しくなった原稿面と直
角となるように制御し照度分布ピーク位置情報に基づき
、原稿高さに合わせて合焦制御を行うことで、ピントの
合った読み取りが可能となる。

つまり、ｉ稿両端で照度分布を検出し、その各々のピー
クが合焦ピークに一致するよう、に照明装置を移動させ
、その穆勤量に合わせて合焦系を移動させるもので、照
明装置の一方の端の基準位置からの８動距餌を８．他方
の端の穆動距蔭をｂとすると、合焦系のレンズと撮像素
子とを一体で光軸方向に距ａｄだけ移動させ、光軸を０
だで傾ける制御を行う。

照明装置の両端の距列。

実施例３ 第５図は実施例３を示す図で、原稿読取撮像素子４の上
下の近傍で且つ原稿端部に相当する位置に光電変換素子
１０　、１０’、１０”、１０“を設け、これによって
走査方向の照度分布の変化を検知し原稿の高さのずれに
方向を求め前実施例と同様な信号処理及び合焦制御を行
なうものである。上下に置く充電変換素子は上下に各々
２つ、３つと数を多くした方が精度が向上する。

実施例４ 第７図は実施例４を示す。

本実施例は、原稿台１の表面を原稿２と異なる色、例え
ば第１２図中Ａで示す反射率を有する波長の黄色に着色
し、撮像素子４の前面に。

第１２図中Ｂで示す分光透過率のブルーのフィルタＦを
配置し、原稿の副走査方向両端を検出する。この値を第
１０図の制御装置に入力する。

第９図の様に予め合焦位置での原稿２の主走査方向長さ
１を読取ってお縫、次に第７図の如く原稿台１に原稿２
を載せ、照明装ｒａ５で照明し、走査ミラー６８〜６Ｃ
で原稿を走査する。読取レンズ４で原稿像を１ｆｆｉ像
素子４上に結像させる。なお、原稿長さ１は組立てでピ
ント調整された基準位置に原稿を買いで行う、この際フ
ィルターＦによって原稿２と原稿台１を主識別して原稿
の両端部を検出し、その長さ１′　を求める。焦点から
はづれると倍率が変り原稿サイズは見かけ上小さくなる
。ＩＬ’　と１を比較しｌ。

がλに近づく方向に読取レンズ３と撮像素子４を一体で
光軸方向に８動させる。

長さ２′の決定は、第８図に示すように、撮像素子の出
力Ｐに対し、白レベルの出力の％（％Ｐ）の出力でスラ
イスし、その長さをぶ。

とする。

第１０図は、上述の制御を行うため、制御装置のブロッ
ク図である。撮像素子４で得られた信号は増巾器６０で
増巾された後ＡＤ変換器６１でＡＤ変換される。次に演
算装置６２゛により入力さ１する情報から原稿長さ１及
びＡｏを求める演算、　ｌｌ−Ｊ２’　を求める演算を
行い、その結果に基づき駆動制御装置６３が読取レンズ
３と撮像素子４を一体で駆動させる駆動装置６４をｉｔ
、ＩＪ御する。読取レンズ３と撮像素子４の駆動は例え
ば、パルスモータ−の様に精度よく制御できるものを使
い、原稿を走査させながら逐時合焦制御を行うものであ
る。したがって、原稿２を原稿台１の任意の位置に置い
ても原稿の読み取°りが行える。

実施例５ 前述した実施例４は、撮像素子４の前面に青色フィルタ
Ｆを配置し、画像の読み取りと原稿サイズの検出を撮像
素子４で兼用しているが、本実施例は、第１１図に示す
如く、原稿読取系の近傍に、青色フィルタＦ゛、結像レ
ンズ３゛、撮像素子４゛からなる原稿サイズ検出用光学
系を配置し、また実施例４と同様に原稿台１の表面を黄
色に着色したもので、実施例４と同様に、原稿サイズ検
出用光学系からの原稿長さｘ、ｕ’　に基づき合焦制゛
御する。

（発明の効果） 以上説明した様に第１の発明によれば、原稿面の照度分
布が鋭く尖った分布である事を利用し、原稿面の高さに
応じて合焦制御を行うので、従来のように別のスポット
結像系を必要としない為、スペース、コストの節約が可
能となる。

また、第２の発明によれば、原稿を任意の位置において
も確実に合焦した画像の読み取りが行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による読み取り装置の実施例１を示す概
略図、第２図は合焦時の原稿面の照度分布を示す図、Ｍ
３図は原稿高さが低い場合及び高い場合における照度分
布を示す図、第４図は実施例２を示す概略図、第５図は
実施例３を示す概略図、第６図は実施例１の制御装置の
ブロック図、第７図は実施例４の概略図、第８図、第９
図は夫々実施例４における合焦、非合焦状態での原稿長
さ検出の説明図、第１０図はその制御装置のブロック図
、第１１図は実施例５の概略図、第１２図は波長と反射
率、ｉｆｉ過率の関係を示す図、第１３図、第１４図、
第１５図は従来例を示す図である。 １・・・原稿台　　　　　２・・・原稿３・・・結像レ
ンズ　　　４・・・撮像素子５・・・原稿照明装置　　
６８〜６Ｃ・・・反射ミラー７・・・光路折曲げミラー
８・・・照度分布検出レンズ９・・・照度分布検出撮像
素子 １０、１０’、１０”・・・充電変換素子Ｆ・・・フィ
ルタ 他４名 第２図 原稿面上の９．６度分布 第３図 副定量方向 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿台に載置される原稿を照明する照明手段と、
   原稿を結像光学系を介してラインイメージセンサで読み
   取り且つ合焦機能を有する画像読み取り手段と、原稿端
   部の照度分布を検出する照度分布検出手段と、該照度分
   布検出手段からの検出照度分布情報を入力情報として該
   画像読み取り手段の合焦系を駆動制御する制御手段を備
   え、該制御手段は予め設定されている合焦状態の照度分
   布に検出照度分布情報が一致するように合焦系の駆動制
   御を行なうことを特徴とする読み取り装置。
2. （２）前記照明手段を支持手段を介して前記原稿台に対
   し傾斜可能に支持すると共にイメージセンサーとレンズ
   から成るユニットを支持手段を介して入射光軸に対し傾
   斜可能に支持し、さらに前記照度分布検出手段を原稿の
   両端部に対応して設け、前記制御手段は該双方の照度分
   布検出手段からの検出照度分布情報が等しくなるように
   該照明手段の支持手段を駆動制御すると共に、該双方の
   検出照度分布情報の差に応じて該ラインイメージセンサ
   とレンズから成るユニットの支持手段を駆動制御するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の読み取り装置。
3. （３）表面が特定色に着色された原稿台と、該原稿台に
   載置される原稿を照明する照明手段と、原稿を結像光学
   系を介してラインイメージセンサで読み取り且つ合焦機
   能を有する画像読み取り手段と、該ラインイメージセン
   サの入射面前面に設けられ該特定色を非透過とするフィ
   ルタと、該ラインイメージセンサからの情報を入力情報
   として該画像読み取り手段の合焦系を駆動制御する制御
   手段を備え、該制御手段は、入力情報から合焦状態にお
   ける原稿の主走査方向長さ及び読み取り走査時における
   原稿の主走査方向長さを夫々算出し、読み取り走査時に
   おける原稿の主走査方向長さが合焦状態における原稿の
   主走査方向長さに等しくなるように該合焦系を駆動制御
   することを特徴とする読み取り装置。
4. （４）表面が特定色に着色された原稿台と、該原稿台に
   載置される原稿を照明する照明手段と、原稿を結像光学
   系を介して画像読み取り用のラインイメージセンサで読
   み取り且つ合焦機能を有する画像読み取り手段と、原稿
   画像光を該特定色を非透過とするフィルタを介し原稿長
   さ検出用のラインイメージセンサにて読み取る原稿長さ
   検出光学系と、該原稿長さ検出用のラインイメージセン
   サからの情報を入力情報として該画像読み取り手段の合
   焦系を駆動制御する制御手段を備え、該制御手段は、入
   力情報から合焦状態における原稿の主走査方向長さ及び
   読み取り走査時における原稿の主走査方向長さを夫々算
   出し、読み取り走査時における原稿の主走査方向長さが
   合焦状態における原稿の主走査方向長さに等しくなるよ
   うに該合焦系を駆動制御することを特徴とする読み取り
   装置。