JPH05292314A - 画像読取装置 - Google Patents
画像読取装置Info
- Publication number
- JPH05292314A JPH05292314A JP4114296A JP11429692A JPH05292314A JP H05292314 A JPH05292314 A JP H05292314A JP 4114296 A JP4114296 A JP 4114296A JP 11429692 A JP11429692 A JP 11429692A JP H05292314 A JPH05292314 A JP H05292314A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- original
- read
- document
- focus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Variable Magnification In Projection-Type Copying Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 原稿面の形状の拘らず焦点ぼけや歪みのない
鮮明な画像を得る。 【構成】 原稿５で反射されたスポット反射光は、画像
読取部１で受光され、その受光信号に基づいて、原稿面
の形状がマイクロプロセッサ１４による演算により算出
される。そして、この演算結果に基づいて光学結像系６
の原稿５に対する焦点が、焦点制御機構部７により調節
されて、その後に画像読取部１により原稿画像の読取り
が行われる。また、読み取られた原稿画像の内、原稿５
の湾曲部分の読取り信号については、演算により算出さ
れた原稿面形状のデ−タに基づいて当該湾曲部分の画像
信号の伸長と濃度の補正が歪み画像処理回路１３によっ
て行われる結果、焦点ぼけや歪みのない鮮明な画面が得
られる。
鮮明な画像を得る。 【構成】 原稿５で反射されたスポット反射光は、画像
読取部１で受光され、その受光信号に基づいて、原稿面
の形状がマイクロプロセッサ１４による演算により算出
される。そして、この演算結果に基づいて光学結像系６
の原稿５に対する焦点が、焦点制御機構部７により調節
されて、その後に画像読取部１により原稿画像の読取り
が行われる。また、読み取られた原稿画像の内、原稿５
の湾曲部分の読取り信号については、演算により算出さ
れた原稿面形状のデ−タに基づいて当該湾曲部分の画像
信号の伸長と濃度の補正が歪み画像処理回路１３によっ
て行われる結果、焦点ぼけや歪みのない鮮明な画面が得
られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学結像手段を用いて
原稿画像の光学像を固体撮像素子に結像し、それを電気
信号に変換する画像読取装置に係り、特に、原稿と固体
撮像素子の相対位置の変化に起因して生ずる画像歪み及
び画像のぼけの改善を図った画像読取装置に関する。
原稿画像の光学像を固体撮像素子に結像し、それを電気
信号に変換する画像読取装置に係り、特に、原稿と固体
撮像素子の相対位置の変化に起因して生ずる画像歪み及
び画像のぼけの改善を図った画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファクシミリ、デジタル複写機、パソコ
ン用スキャナ等に使用されている画像読取装置として
は、例えば、図７に示すように、上面にプラテンガラス
（図示せず）を備えた筐体１０１の上面側に原稿１０３
を配置し、原稿画像を読み取るようにしたものがある。
上述の筐体１０１内には、縮小光学系を構成する照明光
源１０５、ミラ−１０７、レンズ１０９及び固体撮像素
子（例えばＣＣＤ）１１１が設置されている。
ン用スキャナ等に使用されている画像読取装置として
は、例えば、図７に示すように、上面にプラテンガラス
（図示せず）を備えた筐体１０１の上面側に原稿１０３
を配置し、原稿画像を読み取るようにしたものがある。
上述の筐体１０１内には、縮小光学系を構成する照明光
源１０５、ミラ−１０７、レンズ１０９及び固体撮像素
子（例えばＣＣＤ）１１１が設置されている。
【０００３】また、別のタイプの画像読取装置として
は、図８に示すように、上面にプラテンガラス（図示せ
ず）を備えた筐体１０１内に、等倍光学結像系を構成す
る照明光源１０５、ロッドレンズアレイ１１３、密着型
センサ１１５とが設置されたものがある。そして、照明
光源１０５から放射された光は原稿１０３で反射し、そ
の反射光が前述の縮小光学系若しくは等倍光学結像系を
介して固体撮像素子１１１若しくは密着型センサ１１５
上に結像され、原稿面の濃淡に応じた反射光を電気信号
に変換するものである。
は、図８に示すように、上面にプラテンガラス（図示せ
ず）を備えた筐体１０１内に、等倍光学結像系を構成す
る照明光源１０５、ロッドレンズアレイ１１３、密着型
センサ１１５とが設置されたものがある。そして、照明
光源１０５から放射された光は原稿１０３で反射し、そ
の反射光が前述の縮小光学系若しくは等倍光学結像系を
介して固体撮像素子１１１若しくは密着型センサ１１５
上に結像され、原稿面の濃淡に応じた反射光を電気信号
に変換するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た画像読取装置においては、原稿全体がプラテンガラス
に密着していることを前提として読み取られた信号の処
理を行っているため（換言すれば原稿面の形状に拘らず
焦点距離が一定であるため）に、例えば比較的厚みのあ
る書籍のようなものを読取りさせる場合には、その書籍
をプラテンガラスに裏返しておいたのみでは書籍の背部
が浮き上がってしまい、この部分の読取り画像にぼけや
歪みが生じてしまうという問題に加え、かかる画像のぼ
けや歪みを少しでも軽減するために書籍をプラテンガラ
スに押し着けると、書籍等の原稿がいたみやすく、破損
や落丁を招くという問題があった。
た画像読取装置においては、原稿全体がプラテンガラス
に密着していることを前提として読み取られた信号の処
理を行っているため（換言すれば原稿面の形状に拘らず
焦点距離が一定であるため）に、例えば比較的厚みのあ
る書籍のようなものを読取りさせる場合には、その書籍
をプラテンガラスに裏返しておいたのみでは書籍の背部
が浮き上がってしまい、この部分の読取り画像にぼけや
歪みが生じてしまうという問題に加え、かかる画像のぼ
けや歪みを少しでも軽減するために書籍をプラテンガラ
スに押し着けると、書籍等の原稿がいたみやすく、破損
や落丁を招くという問題があった。
【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、プラテンガラスと原稿との密着の具合に拘らず焦点
距離の合ったぼけや歪のない原画像に忠実な画像を得る
ことのできる画像読取装置を提供することを目的とす
る。
で、プラテンガラスと原稿との密着の具合に拘らず焦点
距離の合ったぼけや歪のない原画像に忠実な画像を得る
ことのできる画像読取装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明に係る画像読取装置は、被読取面からの反射光
を所望の位置に結像する光学結像手段と、前記光学結像
手段により結像された光学像を受光して電気信号に変換
する撮像手段と、前記光学結像手段と撮像手段との相対
位置関係を一定に保持しつつこれら光学結像手段と撮像
手段とを互いに直交する二方向に回動する走査手段と、
被読取面の所望の位置にスポット光を照射するスポット
光照射手段と、前記光学結像手段を介して前記撮像手段
により受光された前記原稿からの前記スポット光の反射
光に対する該撮像手段の出力信号を基に前記原稿面の形
状を演算する面形状演算手段と、前記面形状演算手段の
演算結果に基づいて前記光学結像手段の焦点を調整する
焦点調整手段と、前記面形状演算手段の演算結果に基い
て前記原稿の湾曲部分の画像信号を伸長すると共にその
伸長部分の画像濃度を伸長前の当該湾曲部の画像濃度の
差に基いて設定する補正手段とを具備してなるものであ
る。
め本発明に係る画像読取装置は、被読取面からの反射光
を所望の位置に結像する光学結像手段と、前記光学結像
手段により結像された光学像を受光して電気信号に変換
する撮像手段と、前記光学結像手段と撮像手段との相対
位置関係を一定に保持しつつこれら光学結像手段と撮像
手段とを互いに直交する二方向に回動する走査手段と、
被読取面の所望の位置にスポット光を照射するスポット
光照射手段と、前記光学結像手段を介して前記撮像手段
により受光された前記原稿からの前記スポット光の反射
光に対する該撮像手段の出力信号を基に前記原稿面の形
状を演算する面形状演算手段と、前記面形状演算手段の
演算結果に基づいて前記光学結像手段の焦点を調整する
焦点調整手段と、前記面形状演算手段の演算結果に基い
て前記原稿の湾曲部分の画像信号を伸長すると共にその
伸長部分の画像濃度を伸長前の当該湾曲部の画像濃度の
差に基いて設定する補正手段とを具備してなるものであ
る。
【０００７】
【作用】被読取面には、原稿画像の読取り前にスポット
光照射手段によりスポット光が照射され、この反射光
（スポット反射光）は、撮像手段によって受光され電気
信号に変換される。面形状演算手段においてはスポット
反射光に対する撮像手段の出力信号に基づいて被読取面
の形状が演算され、この面形状演算手段の演算結果に基
づいて焦点調整手段ににより光学結像手段の焦点が調整
され、その後に被読取面の画像読取りが行われるので、
常に適切な焦点距離の下での画像が得られるものであ
る。また、面形状演算手段の演算結果に基づいて被読取
面の湾曲部分の縮小画像が本来の大きさに伸長され、し
かも伸長処理によって新たに生成された画像部分の濃度
が、当該新たに生成された画像部分近傍の実際の濃度の
変化量に基づいて設定されるので、歪みやぼけがなく見
易い画像が得られることとなる。
光照射手段によりスポット光が照射され、この反射光
（スポット反射光）は、撮像手段によって受光され電気
信号に変換される。面形状演算手段においてはスポット
反射光に対する撮像手段の出力信号に基づいて被読取面
の形状が演算され、この面形状演算手段の演算結果に基
づいて焦点調整手段ににより光学結像手段の焦点が調整
され、その後に被読取面の画像読取りが行われるので、
常に適切な焦点距離の下での画像が得られるものであ
る。また、面形状演算手段の演算結果に基づいて被読取
面の湾曲部分の縮小画像が本来の大きさに伸長され、し
かも伸長処理によって新たに生成された画像部分の濃度
が、当該新たに生成された画像部分近傍の実際の濃度の
変化量に基づいて設定されるので、歪みやぼけがなく見
易い画像が得られることとなる。
【０００８】
【実施例】以下、図１乃び図２を参照しつつ、本発明に
係る画像読取装置について説明する。ここで、図１は本
発明に係る画像読取装置の構成を示す構成図、図２は本
発明に係る画像読取装置の主要部外観の一実施例を示す
全体斜視図である。この画像読取装置は、原稿画像の読
取り及び原稿面形状の読取りを行う画像読取部１と、原
稿面にスポット光を照射するスポット光発生部２とに大
別されるものである。
係る画像読取装置について説明する。ここで、図１は本
発明に係る画像読取装置の構成を示す構成図、図２は本
発明に係る画像読取装置の主要部外観の一実施例を示す
全体斜視図である。この画像読取装置は、原稿画像の読
取り及び原稿面形状の読取りを行う画像読取部１と、原
稿面にスポット光を照射するスポット光発生部２とに大
別されるものである。
【０００９】画像読取部１は、固体撮像素子３の動作を
制御する駆動処理回路４と、例えば、ＣＣＤ等の撮像手
段としての固体撮像素子３と、この固体撮像素子３に原
稿５からの反射光を集光するレンズ等を含んでなる光学
結像系６と、少なくとも前述の固体撮像素子３と光学結
像系６との相対位置を一定に保ちつつ光学結像系６の原
稿５に対する焦点距離を調節する焦点制御機構部７と、
この焦点制御機構部７を制御する焦点・撮象系制御部８
と、を具備してなるものである。
制御する駆動処理回路４と、例えば、ＣＣＤ等の撮像手
段としての固体撮像素子３と、この固体撮像素子３に原
稿５からの反射光を集光するレンズ等を含んでなる光学
結像系６と、少なくとも前述の固体撮像素子３と光学結
像系６との相対位置を一定に保ちつつ光学結像系６の原
稿５に対する焦点距離を調節する焦点制御機構部７と、
この焦点制御機構部７を制御する焦点・撮象系制御部８
と、を具備してなるものである。
【００１０】スポット光発生部２は、スポット光を発生
するスポット光光源９と、このスポット光光源９からの
スポット光を反射する回転ミラ−１０と、この回転ミラ
−１０の回転を制御するスポット光照射方向制御部１１
と、を有してなるものである。ここで、回転ミラ−１０
は、例えば、六角柱状に形成されたポリゴンミラ−等が
好適である。そして、回転ミラ−１０を介して原稿５に
照射されたスポット光の反射光（以下、「スポット反射
光」と言う。）は上述した画像読取部１の固体撮像素子
３に受光されるようになっている（詳細は後述）。
するスポット光光源９と、このスポット光光源９からの
スポット光を反射する回転ミラ−１０と、この回転ミラ
−１０の回転を制御するスポット光照射方向制御部１１
と、を有してなるものである。ここで、回転ミラ−１０
は、例えば、六角柱状に形成されたポリゴンミラ−等が
好適である。そして、回転ミラ−１０を介して原稿５に
照射されたスポット光の反射光（以下、「スポット反射
光」と言う。）は上述した画像読取部１の固体撮像素子
３に受光されるようになっている（詳細は後述）。
【００１１】さらに、この画像読取装置は、原稿面形状
記憶用メモリ１２と、歪み画像処理回路１３と、本装置
の動作を制御する公知・周知のマイクロプロセッサ１４
とを有している。原稿面形状記憶用メモリ１２は、画像
読取部１で受光されたスポット反射光に基いて、マイク
ロプロセッサ１４における演算処理によって算出される
（詳細は後述）原稿面の形状のデ−タを記憶するもので
ある。また、歪み画像処理回路１３は、上述の原稿面形
状記憶用メモリ１２に記憶された原稿面形状に関するデ
−タに基いて画像信号の補正を行うものである（詳細は
後述）。
記憶用メモリ１２と、歪み画像処理回路１３と、本装置
の動作を制御する公知・周知のマイクロプロセッサ１４
とを有している。原稿面形状記憶用メモリ１２は、画像
読取部１で受光されたスポット反射光に基いて、マイク
ロプロセッサ１４における演算処理によって算出される
（詳細は後述）原稿面の形状のデ−タを記憶するもので
ある。また、歪み画像処理回路１３は、上述の原稿面形
状記憶用メモリ１２に記憶された原稿面形状に関するデ
−タに基いて画像信号の補正を行うものである（詳細は
後述）。
【００１２】次に、本実施例における画像読取装置の主
要部外観の一例について図２を参照しつつ説明する。本
実施例の画像処理装置は、従来と異なり原稿面を裏返す
ことなく原稿画像の読取り及び原稿面の形状の読取りが
行えるような構造を有してなるものである。すなわち、
この画像読取装置は、原稿５を載置する平板状の原稿載
置盤１５と、この原稿載置盤１５の一側部に垂直に設け
られた遮光板１６と、を有してなり、さらに、遮光板１
６の上部（図２におてい紙面上方向）両端部には画像読
取部１とスポット光発生部２とがそれぞれ設けられてな
るものである。ここで、画像読取部１は、図１に示され
た各構成要素を全て収納する必要はない。すなわち、少
なくとも、固体撮像素子３、光学結像系６及び焦点制御
機構部７が収納されており、これら全体が互い直交する
二方向に回動されるようになっていればよく、他の構成
要素は必ずしも同一の筐体に収納されなければならない
ものではない。また、画像読取部１が回動される直交す
る二方向とは、図２において言えば、同図に実線矢印で
示されたＸ方向（原稿載置盤１５の幅方向、すなわち、
図２において紙面左右方向）及びｙ方向（原稿載置盤１
５の奥行方向、すなわち、幅方向に直交する方向）であ
る。したがって、図２において画像読取部１はＸ方向及
びＹ方向に走査されるようになっている。
要部外観の一例について図２を参照しつつ説明する。本
実施例の画像処理装置は、従来と異なり原稿面を裏返す
ことなく原稿画像の読取り及び原稿面の形状の読取りが
行えるような構造を有してなるものである。すなわち、
この画像読取装置は、原稿５を載置する平板状の原稿載
置盤１５と、この原稿載置盤１５の一側部に垂直に設け
られた遮光板１６と、を有してなり、さらに、遮光板１
６の上部（図２におてい紙面上方向）両端部には画像読
取部１とスポット光発生部２とがそれぞれ設けられてな
るものである。ここで、画像読取部１は、図１に示され
た各構成要素を全て収納する必要はない。すなわち、少
なくとも、固体撮像素子３、光学結像系６及び焦点制御
機構部７が収納されており、これら全体が互い直交する
二方向に回動されるようになっていればよく、他の構成
要素は必ずしも同一の筐体に収納されなければならない
ものではない。また、画像読取部１が回動される直交す
る二方向とは、図２において言えば、同図に実線矢印で
示されたＸ方向（原稿載置盤１５の幅方向、すなわち、
図２において紙面左右方向）及びｙ方向（原稿載置盤１
５の奥行方向、すなわち、幅方向に直交する方向）であ
る。したがって、図２において画像読取部１はＸ方向及
びＹ方向に走査されるようになっている。
【００１３】一方、スポット光発生部２は、画像読取部
１と異なり、それが収納された筐体全体が動くものでは
なく、それ自体は遮光板１６に対して適宜な角度で固定
されており、内部に収納された回転ミラ−１０がスポッ
ト光照射方向制御部１１の制御により回動する結果、ス
ポット光が原稿面の任意の点に照射されるようになって
いるものである。そして、本装置においては、画像読取
部１により原稿面形状を読み取る際には、画像読取部１
は、画像読取部１の視向方向がスポット光発生部２によ
る原稿への照射点に一致するように回動、すなわち走査
されるようになっている（図２参照）。
１と異なり、それが収納された筐体全体が動くものでは
なく、それ自体は遮光板１６に対して適宜な角度で固定
されており、内部に収納された回転ミラ−１０がスポッ
ト光照射方向制御部１１の制御により回動する結果、ス
ポット光が原稿面の任意の点に照射されるようになって
いるものである。そして、本装置においては、画像読取
部１により原稿面形状を読み取る際には、画像読取部１
は、画像読取部１の視向方向がスポット光発生部２によ
る原稿への照射点に一致するように回動、すなわち走査
されるようになっている（図２参照）。
【００１４】図３には、画像読取部１の走査機構の一具
体例が示されており、以下、同図を参照しつつその構造
について説明する。この画像読取部１の走査機構は、水
平可動筐体１７が支持部１８に取り付けられており、こ
の水平可動筐体１７は、水平走査軸１９を中心にしてＸ
方向に回動可能に設置されている。この水平走査軸１９
は、その一端部に設けられた水平走査機構２０によって
回動されることにより水平可動筐体１７を回動するよう
になっている。尚、支持部１８は，遮光板１６に止着さ
れている。
体例が示されており、以下、同図を参照しつつその構造
について説明する。この画像読取部１の走査機構は、水
平可動筐体１７が支持部１８に取り付けられており、こ
の水平可動筐体１７は、水平走査軸１９を中心にしてＸ
方向に回動可能に設置されている。この水平走査軸１９
は、その一端部に設けられた水平走査機構２０によって
回動されることにより水平可動筐体１７を回動するよう
になっている。尚、支持部１８は，遮光板１６に止着さ
れている。
【００１５】また、水平可動筐体１７には、垂直可動筐
体２１が取り付けられており、この垂直可動筐体２１に
止着された垂直走査軸２２が垂直走査機構２３により駆
動されることによって、垂直可動筐体２１はＹ方向に回
動されるようになっている。さらに、本実施例における
垂直可動筐体２１には、固体撮像素子３（例えば、二次
元イメ−ジセンサを構成するＣＣＤ）、光学結像系６、
焦点制御機構部７及び焦点・撮象系制御部８が、また、
上述した水平可動筐体１７には駆動処理回路４が、それ
ぞれ収納されている。
体２１が取り付けられており、この垂直可動筐体２１に
止着された垂直走査軸２２が垂直走査機構２３により駆
動されることによって、垂直可動筐体２１はＹ方向に回
動されるようになっている。さらに、本実施例における
垂直可動筐体２１には、固体撮像素子３（例えば、二次
元イメ−ジセンサを構成するＣＣＤ）、光学結像系６、
焦点制御機構部７及び焦点・撮象系制御部８が、また、
上述した水平可動筐体１７には駆動処理回路４が、それ
ぞれ収納されている。
【００１６】図４には、マイクロプロセッサ１４によっ
て行われる一連の画像読取処理の内容がフロ−チャ−ト
として示されており、以下、同図を参照しつつその内容
について説明する。マイクロプロセッサ１４は、図示し
ない読取開始スイッチの押下を検出して（ステップ２０
０）一連の処理を開始する。そして、スポット光光源９
が駆動されて回転ミラ−１０を介してスポット光を原稿
５のＸ方向沿って照射すると共に、画像読取部１がこの
スポット光の移動に同期して回動されて、Ｘ方向でのス
ポット反射光の読取りが行われる（ステップ２０２）。
そして、次のステップ２０４においては、上述のステッ
プ２０２で固体撮像素子３によって受光されたスポット
反射光に対する固体撮像素子３の出力信号を基に、Ｘ方
向における原稿面形状、すなわち、原稿載置盤１５に対
して垂直方向における原稿面の起伏の大きさが演算され
（演算の詳細は後述）、その演算結果は原稿面形状記憶
用メモリ１２に記憶されて次のステップ２０６に進む。
て行われる一連の画像読取処理の内容がフロ−チャ−ト
として示されており、以下、同図を参照しつつその内容
について説明する。マイクロプロセッサ１４は、図示し
ない読取開始スイッチの押下を検出して（ステップ２０
０）一連の処理を開始する。そして、スポット光光源９
が駆動されて回転ミラ−１０を介してスポット光を原稿
５のＸ方向沿って照射すると共に、画像読取部１がこの
スポット光の移動に同期して回動されて、Ｘ方向でのス
ポット反射光の読取りが行われる（ステップ２０２）。
そして、次のステップ２０４においては、上述のステッ
プ２０２で固体撮像素子３によって受光されたスポット
反射光に対する固体撮像素子３の出力信号を基に、Ｘ方
向における原稿面形状、すなわち、原稿載置盤１５に対
して垂直方向における原稿面の起伏の大きさが演算され
（演算の詳細は後述）、その演算結果は原稿面形状記憶
用メモリ１２に記憶されて次のステップ２０６に進む。
【００１７】ステップ２０６においては、Ｙ方向につい
て，先のステップ２０２同様にしてスポット反射光の読
取りが行われ、ステップ２０８において、先のステップ
２０４同様にしてＹ方向における原稿面形状の演算が行
われ、その演算結果は原稿面形状記憶用メモリ１２に記
憶される。次のステップ２１０においては、上述したス
テップ２０４及びステップ２０８で算出されたＸ方向及
びＹ方向の原稿面形状のデ−タに基づいて、原稿読取を
開始する際の走査方向を決定される。すなわち、本実施
例におていは、原稿面の起伏の大きい箇所を有する方向
を走査方向として原稿の読取りを行うようにしており、
図２に示されたように原稿５が書籍のように厚みのある
ものでである場合には、Ｘ方向が原稿読取り方向と設定
される。
て，先のステップ２０２同様にしてスポット反射光の読
取りが行われ、ステップ２０８において、先のステップ
２０４同様にしてＹ方向における原稿面形状の演算が行
われ、その演算結果は原稿面形状記憶用メモリ１２に記
憶される。次のステップ２１０においては、上述したス
テップ２０４及びステップ２０８で算出されたＸ方向及
びＹ方向の原稿面形状のデ−タに基づいて、原稿読取を
開始する際の走査方向を決定される。すなわち、本実施
例におていは、原稿面の起伏の大きい箇所を有する方向
を走査方向として原稿の読取りを行うようにしており、
図２に示されたように原稿５が書籍のように厚みのある
ものでである場合には、Ｘ方向が原稿読取り方向と設定
される。
【００１８】ステップ２１２においては、原稿の読取り
が行われる。この原稿の読取りはステップ２１０で決定
された走査方向で行われるもので、本実施例の場合には
Ｘ方向で複数回走査することによって行われる。すなわ
ち、固体撮像素子３の受光方向が原稿読取りの開始位置
に向くように画像読取部１の向きが調整され（ステップ
２１２ａ）、その読取り位置で光学結像系６の焦点調整
が行われる。この焦点調整は、既に算出された（ステッ
プ２０４、２０８参照）原稿面形状のデ−タに基づい
て、焦点制御機構部８によって光学結像系６の焦点が調
節されるものである。
が行われる。この原稿の読取りはステップ２１０で決定
された走査方向で行われるもので、本実施例の場合には
Ｘ方向で複数回走査することによって行われる。すなわ
ち、固体撮像素子３の受光方向が原稿読取りの開始位置
に向くように画像読取部１の向きが調整され（ステップ
２１２ａ）、その読取り位置で光学結像系６の焦点調整
が行われる。この焦点調整は、既に算出された（ステッ
プ２０４、２０８参照）原稿面形状のデ−タに基づい
て、焦点制御機構部８によって光学結像系６の焦点が調
節されるものである。
【００１９】そして、焦点調整の後は、Ｘ方向の一行の
原稿画像読み取りが行われ（ステップ２１２ｃ）、その
後、先のステップ２１２ａに戻り、残りの各行に対する
読み取りが同様に繰り返される。原稿全体の読取が終了
すると、読み取られた信号に対して歪み補正（詳細は後
述）が行われ（ステップ２１４）、その後、最終的な読
取画像が出力されることとなる。尚、上述したフロ−チ
ャ−トにおいては、スポット光の読取りをＸ方向から行
うようにしたが、必ずしもＸ方向から始めなければなら
ないものではなく、Ｙ方向から始めるようにしてもよ
い。
原稿画像読み取りが行われ（ステップ２１２ｃ）、その
後、先のステップ２１２ａに戻り、残りの各行に対する
読み取りが同様に繰り返される。原稿全体の読取が終了
すると、読み取られた信号に対して歪み補正（詳細は後
述）が行われ（ステップ２１４）、その後、最終的な読
取画像が出力されることとなる。尚、上述したフロ−チ
ャ−トにおいては、スポット光の読取りをＸ方向から行
うようにしたが、必ずしもＸ方向から始めなければなら
ないものではなく、Ｙ方向から始めるようにしてもよ
い。
【００２０】次に、上述したステップ２０４、２０８に
おける原稿面形状算出処理について図５を参照しつつ具
体的に説明する。図５において、紙面下部にやや太めの
実線で示された部分は、原稿載置盤１５に載置された原
稿５をＹ方向で見た際に、原稿５の端面に現れる原稿面
の形状である。また、光学結像系６を構成するレンズ２
４と固体撮像素子３とは、レンズ２４の光軸が固体撮像
素子３の中心に位置するように配置されている。
おける原稿面形状算出処理について図５を参照しつつ具
体的に説明する。図５において、紙面下部にやや太めの
実線で示された部分は、原稿載置盤１５に載置された原
稿５をＹ方向で見た際に、原稿５の端面に現れる原稿面
の形状である。また、光学結像系６を構成するレンズ２
４と固体撮像素子３とは、レンズ２４の光軸が固体撮像
素子３の中心に位置するように配置されている。
【００２１】そして、図５においては、固体撮像素子３
の中央をＸ軸及びＺ軸で表される二次元座標の原点Ｏと
し、レンズ２４と固体撮像素子３との距離はＺ軸方向に
おいてｆとして表されている。また、回転ミラ−１０の
回転軸１０ａは、図５において紙面表裏方向に設けられ
ており、Ｘ軸方向における原点からの距離はｘmで示さ
れると共に、その反射面のＺ軸方向における原点からの
距離はｚmをもって示されている。さらに、スポット光
光源９からのスポット光が反射される回転ミラ−１０の
反射面の点の座標は、Ｍ（ｘm，ｚm）て表すものとす
る。
の中央をＸ軸及びＺ軸で表される二次元座標の原点Ｏと
し、レンズ２４と固体撮像素子３との距離はＺ軸方向に
おいてｆとして表されている。また、回転ミラ−１０の
回転軸１０ａは、図５において紙面表裏方向に設けられ
ており、Ｘ軸方向における原点からの距離はｘmで示さ
れると共に、その反射面のＺ軸方向における原点からの
距離はｚmをもって示されている。さらに、スポット光
光源９からのスポット光が反射される回転ミラ−１０の
反射面の点の座標は、Ｍ（ｘm，ｚm）て表すものとす
る。
【００２２】そして、回転ミラ−１０の反射点Ｍに入射
したスポット光は、反射角αで反射され原稿面に入射す
るとして、この原稿面の入射点の座標はＰ（ｘ，ｚ）で
表されるものとする。また、この入射点Ｐは同時に反射
点でもあり、ここで反射されたスポット光はＺ軸に対し
てβの角度でレンズ２４を通り固体撮像素子３の面に入
射するが、その入射点の座標はＳ（−ｘｓ，０）と表さ
れるとする。以上の条件の下で原稿５の入射点Ｐの座標
ｚの値、すなわち固体撮像素子３と原稿５との距離ｚを
求めるとする。
したスポット光は、反射角αで反射され原稿面に入射す
るとして、この原稿面の入射点の座標はＰ（ｘ，ｚ）で
表されるものとする。また、この入射点Ｐは同時に反射
点でもあり、ここで反射されたスポット光はＺ軸に対し
てβの角度でレンズ２４を通り固体撮像素子３の面に入
射するが、その入射点の座標はＳ（−ｘｓ，０）と表さ
れるとする。以上の条件の下で原稿５の入射点Ｐの座標
ｚの値、すなわち固体撮像素子３と原稿５との距離ｚを
求めるとする。
【００２３】先ず、回転ミラ−１０の回転軸１０ａのＸ
方向の位置ｘm 、図５において三角形Ｐａｂの辺Ｐａ
（ここで、点ｂはレンズ２４の中心点）と三角形ＰｃＭ
の辺Ｍｃの各々の長さの和として求められるので、次式
のように表される。すなわち、ｘm=（ｚ−ｆ）ｔａｎβ
＋（ｚ−ｚm）ｔａｎα …式１である。また、ｔａｎβ
＝ｘｓ／ｆ…式２、と表すことができる。そして、先の
式１をｚについての式に展開すると共に、式２の関係を
代入することによって下記する式３を得ることができ
る。 ｚ＝（ｘm＋ｚm・ｔａｎα＋ｘｓ）／（ｔａｎα＋ｘｓ／ｆ）…式３
方向の位置ｘm 、図５において三角形Ｐａｂの辺Ｐａ
（ここで、点ｂはレンズ２４の中心点）と三角形ＰｃＭ
の辺Ｍｃの各々の長さの和として求められるので、次式
のように表される。すなわち、ｘm=（ｚ−ｆ）ｔａｎβ
＋（ｚ−ｚm）ｔａｎα …式１である。また、ｔａｎβ
＝ｘｓ／ｆ…式２、と表すことができる。そして、先の
式１をｚについての式に展開すると共に、式２の関係を
代入することによって下記する式３を得ることができ
る。 ｚ＝（ｘm＋ｚm・ｔａｎα＋ｘｓ）／（ｔａｎα＋ｘｓ／ｆ）…式３
【００２４】この演算値は原稿面形状記憶用メモリ１５
に記憶されるが、画像読取部１による原稿画像全体の読
取処理における焦点調整（図４のステップ２１２ｂ参
照）の際に、マイクロプロセッサ１４を介して読み出さ
れ、前述したようにこの読み出されたデ−タに基づいて
光学結像系６の焦点距離が調整され、最適の焦点距離で
原稿画像の読取りが行われることとなる。
に記憶されるが、画像読取部１による原稿画像全体の読
取処理における焦点調整（図４のステップ２１２ｂ参
照）の際に、マイクロプロセッサ１４を介して読み出さ
れ、前述したようにこの読み出されたデ−タに基づいて
光学結像系６の焦点距離が調整され、最適の焦点距離で
原稿画像の読取りが行われることとなる。
【００２５】次に、図４のステップ２１４における歪み
補正について図６を参照しつつ説明する。この歪み補正
は、原稿面に図５で示されたように湾曲部分があると、
この部分の読取画像は先の焦点調整によりぼけることな
く鮮明であるが、読取方向に縮小されて歪みのある状態
となるので、この歪みを補正するものである。先ず、図
６（ａ）は、原稿面をＸ軸（図６において紙面左右方
向）に沿わせ、原稿５の背部側（原稿載置盤１５に接す
る側）を上向きにした場合のＹ軸方向（図２において示
されたＹ軸と同一）から見た原稿面形状を示している。
これに対して、同図（ｂ）は、演算処理によって算出さ
れた原稿面形状の値を図６（ａ）と同様な位置関係にお
いてプロットして得られた原稿面の近似形状である。
補正について図６を参照しつつ説明する。この歪み補正
は、原稿面に図５で示されたように湾曲部分があると、
この部分の読取画像は先の焦点調整によりぼけることな
く鮮明であるが、読取方向に縮小されて歪みのある状態
となるので、この歪みを補正するものである。先ず、図
６（ａ）は、原稿面をＸ軸（図６において紙面左右方
向）に沿わせ、原稿５の背部側（原稿載置盤１５に接す
る側）を上向きにした場合のＹ軸方向（図２において示
されたＹ軸と同一）から見た原稿面形状を示している。
これに対して、同図（ｂ）は、演算処理によって算出さ
れた原稿面形状の値を図６（ａ）と同様な位置関係にお
いてプロットして得られた原稿面の近似形状である。
【００２６】この図６（ｂ）において、画像読取部１の
走査方向であるＸ軸のｘi及びｘ(i + 1)の二点（この二点
はそれぞれ画素の位置に対応しているものとする）の原
稿面形状値に注目すると、ｘiにおける原稿５の座標は
Ｐiと、ｘ(i+1)における座標はＰ(i+1)と、それぞれ表
されるものとする。この座標ＰiとＰ(i+1)との間は図示
の如く原稿５が湾曲しているので、湾曲せずにＸ軸方向
に真直ぐであれば、この部分に存在する画素はｘi及び
ｘ(i+1)の二点だけではない。そこで、座標Ｐi及びＰ
(i+1)がＸ軸方向に位置した場合、すなわち、原稿面が
真直ぐであった場合にこの二つの座標間に位置するであ
ろう画素数を求めると、原稿面に沿ったＰiとＰ(i+1)と
の距離を［ＰiＰ(i+1)］と、画素間隔を［ｘi−
ｘ(i+1)］と、それぞれ表すものとし、Ｐi、Ｐ(i+1)間
に存在するであろう画素数は［ＰiＰ(i+1)］／［ｘi−
ｘ(i+1)］として求められる。
走査方向であるＸ軸のｘi及びｘ(i + 1)の二点（この二点
はそれぞれ画素の位置に対応しているものとする）の原
稿面形状値に注目すると、ｘiにおける原稿５の座標は
Ｐiと、ｘ(i+1)における座標はＰ(i+1)と、それぞれ表
されるものとする。この座標ＰiとＰ(i+1)との間は図示
の如く原稿５が湾曲しているので、湾曲せずにＸ軸方向
に真直ぐであれば、この部分に存在する画素はｘi及び
ｘ(i+1)の二点だけではない。そこで、座標Ｐi及びＰ
(i+1)がＸ軸方向に位置した場合、すなわち、原稿面が
真直ぐであった場合にこの二つの座標間に位置するであ
ろう画素数を求めると、原稿面に沿ったＰiとＰ(i+1)と
の距離を［ＰiＰ(i+1)］と、画素間隔を［ｘi−
ｘ(i+1)］と、それぞれ表すものとし、Ｐi、Ｐ(i+1)間
に存在するであろう画素数は［ＰiＰ(i+1)］／［ｘi−
ｘ(i+1)］として求められる。
【００２７】次に、原稿面が真直ぐであったなら、上記
演算で求められた各画素に得られるであろう読取値（濃
度値）を補間法により求める。先ず、処理を簡単にする
ために画像濃度は、濃度値が滑らかに変化する中間部
と、文字、線画等のように濃度値が急俊に変化するエッ
ジ部との２つであるとする。次に、Ｐiの濃度値をＩ
iと、Ｐ(i+1)の濃度値をＩ(i+1)と、それぞれ仮定し、
両者の濃度差を［Ｉi−Ｉ(i+ 1)］とする。そして、この
濃度差が所定値Θ以上か否かを判定し、所定値Θ以上で
ある場合にはＰiとＰ(i+1)との間は、エッジ部であると
して、ＰiとＰ(i+1)との中間点からＰi寄りに位置する
画素の濃度値は一律にＩiと、また、Ｐ(i+1)寄りに位置
する画素の濃度値は一律にＩ(i+1)と、それぞれ二つ値
を各画素に割り振る。
演算で求められた各画素に得られるであろう読取値（濃
度値）を補間法により求める。先ず、処理を簡単にする
ために画像濃度は、濃度値が滑らかに変化する中間部
と、文字、線画等のように濃度値が急俊に変化するエッ
ジ部との２つであるとする。次に、Ｐiの濃度値をＩ
iと、Ｐ(i+1)の濃度値をＩ(i+1)と、それぞれ仮定し、
両者の濃度差を［Ｉi−Ｉ(i+ 1)］とする。そして、この
濃度差が所定値Θ以上か否かを判定し、所定値Θ以上で
ある場合にはＰiとＰ(i+1)との間は、エッジ部であると
して、ＰiとＰ(i+1)との中間点からＰi寄りに位置する
画素の濃度値は一律にＩiと、また、Ｐ(i+1)寄りに位置
する画素の濃度値は一律にＩ(i+1)と、それぞれ二つ値
を各画素に割り振る。
【００２８】一方、濃度差［Ｉi−Ｉ(i+1)］が所定値Θ
より小さい場合は、先に述べた中間部であるとし、先に
求められた画素数（［ＰiＰ(i+1)］／［ｘi−
ｘ(i+1)］）が仮にｎ個であったとれば、その内のｋ番
目（ｋ＝１〜ｎ）の画素の濃度値Ｉｋは次式によって設
定する。すなわち、Ｉｋ＝Ｉi＋｛（Ｉ(i+1)−Ｉi）／
（ｎ＋１）｝×ｋとして求められる。以下、同様にして
各座標Ｐ間毎に補正を行う。本実施例の補正は、原稿５
の湾曲によって縮小して読み取られた画像を伸長すると
共に、伸長前の画素の濃度差に基いて、その伸長した部
分の濃度を設定して適切な画像が得られるようにしたも
のである。
より小さい場合は、先に述べた中間部であるとし、先に
求められた画素数（［ＰiＰ(i+1)］／［ｘi−
ｘ(i+1)］）が仮にｎ個であったとれば、その内のｋ番
目（ｋ＝１〜ｎ）の画素の濃度値Ｉｋは次式によって設
定する。すなわち、Ｉｋ＝Ｉi＋｛（Ｉ(i+1)−Ｉi）／
（ｎ＋１）｝×ｋとして求められる。以下、同様にして
各座標Ｐ間毎に補正を行う。本実施例の補正は、原稿５
の湾曲によって縮小して読み取られた画像を伸長すると
共に、伸長前の画素の濃度差に基いて、その伸長した部
分の濃度を設定して適切な画像が得られるようにしたも
のである。
【００２９】本実施例におていは、スポット光発生部２
を設け、原稿画像の読み取りを行う前に原稿面にスポッ
ト光を照射し、その反射光を画像読取部１で読取り、そ
の読取った信号に基づいて原稿面形状を算出し、この算
出値に基づいて焦点調整を行った後に、画像読取部１に
より原稿画像の読取りを行うようにしたので、常に適切
な焦点で原稿の読取りが行われるものである。また、歪
み画像補正回路１６により、原稿面形状の算出値に基づ
いて、原稿５の湾曲した部分の画像を伸長すると共に、
その伸長した部分の画像濃度をその近傍の実際の濃度差
に基いて設定するようにしたので、原稿に湾曲した部分
があっても本来の大きさの画像がしかも適切な濃度で得
られることとなる。
を設け、原稿画像の読み取りを行う前に原稿面にスポッ
ト光を照射し、その反射光を画像読取部１で読取り、そ
の読取った信号に基づいて原稿面形状を算出し、この算
出値に基づいて焦点調整を行った後に、画像読取部１に
より原稿画像の読取りを行うようにしたので、常に適切
な焦点で原稿の読取りが行われるものである。また、歪
み画像補正回路１６により、原稿面形状の算出値に基づ
いて、原稿５の湾曲した部分の画像を伸長すると共に、
その伸長した部分の画像濃度をその近傍の実際の濃度差
に基いて設定するようにしたので、原稿に湾曲した部分
があっても本来の大きさの画像がしかも適切な濃度で得
られることとなる。
【００３０】
【発明の効果】以上、述べたように、本発明に係る画像
読取装置は、被読取面にスポット光を照射し、その反射
光から被読取面の形状を求め、この被読取面の形状に応
じて焦点距離が調整される構成とすると共に、スポット
光の照射によって得られた被読取面の形状に基づいて原
稿の湾曲部分の縮小画像を本来の大きさに伸長し、しか
も伸長処理によって生成された新たな画像部分の濃度
を、その新たに生成された画像近傍の実際の画像の濃度
の変化量に基づいて設定するような補正が行われるよう
な構成とすることにより、原稿面の形状に拘らず常に適
切な焦点距離で画像読取りが行われるので、ぼけの無い
画像が得られると共に、原稿面が湾曲して縮小されたよ
うな画像が読み取られた部分については、略本来の大き
さに伸長された画像が得られ且つ適切な濃度の画像が得
られるので、歪みがなくしかも鮮明な画像が得られると
いう顕著な効果を奏するものである。
読取装置は、被読取面にスポット光を照射し、その反射
光から被読取面の形状を求め、この被読取面の形状に応
じて焦点距離が調整される構成とすると共に、スポット
光の照射によって得られた被読取面の形状に基づいて原
稿の湾曲部分の縮小画像を本来の大きさに伸長し、しか
も伸長処理によって生成された新たな画像部分の濃度
を、その新たに生成された画像近傍の実際の画像の濃度
の変化量に基づいて設定するような補正が行われるよう
な構成とすることにより、原稿面の形状に拘らず常に適
切な焦点距離で画像読取りが行われるので、ぼけの無い
画像が得られると共に、原稿面が湾曲して縮小されたよ
うな画像が読み取られた部分については、略本来の大き
さに伸長された画像が得られ且つ適切な濃度の画像が得
られるので、歪みがなくしかも鮮明な画像が得られると
いう顕著な効果を奏するものである。
【図１】 本発明に係る画像読取装置の一実施例におけ
る構成を示す構成図である。
る構成を示す構成図である。
【図２】 本発明に係る画像読取装置の主要部外観の一
例を示す全体斜視図である。
例を示す全体斜視図である。
【図３】 本発明に係る画像読取装置における画像読取
部の概略構造を説明するための説明図。
部の概略構造を説明するための説明図。
【図４】 本発明に係る画像読取装置における画像読取
処理を説明するためのフロ−チャ−トである。
処理を説明するためのフロ−チャ−トである。
【図５】 本発明に係る画像読取装置における原稿面形
状の算出を説明するための説明図である。
状の算出を説明するための説明図である。
【図６】 本発明に係る画像読取装置における歪み補正
を説明するための説明図である。
を説明するための説明図である。
【図７】 従来の画像読取装置の一例を示す概略構成図
である。
である。
【図８】 従来の画像読取装置の他の実施例を示す概略
構成図である。
構成図である。
１…画像読取部、 ２…スポット光発生部、 ３…固体
撮像素子、 ６…光学結像系、 ７…焦点制御機構部、
９…スポット光光源、 １０…回転ミラ−、１１…ス
ポット光照射方向制御部、 １２…原稿面形状記憶用メ
モリ
撮像素子、 ６…光学結像系、 ７…焦点制御機構部、
９…スポット光光源、 １０…回転ミラ−、１１…ス
ポット光照射方向制御部、 １２…原稿面形状記憶用メ
モリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/10 7205−5Ｃ
Claims (1)
- 【請求項１】 被読取面からの反射光を所望の位置に結
像する光学結像手段と、前記光学結像手段により結像さ
れた光学像を受光して電気信号に変換する撮像手段と、
前記光学結像手段と撮像手段との相対位置関係を一定に
保持しつつこれら光学結像手段と撮像手段とを互いに直
交する二方向に回動する走査手段と、被読取面の所望の
位置にスポット光を照射するスポット光照射手段と、前
記光学結像手段を介して前記撮像手段により受光された
前記原稿からの前記スポット光の反射光に対する該撮像
手段の出力信号を基に前記原稿面の形状を演算する面形
状演算手段と、前記面形状演算手段の演算結果に基づい
て前記光学結像手段の焦点を調整する焦点調整手段と、
前記面形状演算手段の演算結果に基いて前記原稿の湾曲
部分の画像信号を伸長すると共にその伸長部分の画像濃
度を伸長前の当該湾曲部の画像濃度の差に基いて設定す
る補正手段と、を具備することを特徴とする画像読取装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4114296A JPH05292314A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 画像読取装置 |
| US08/041,188 US5362958A (en) | 1992-04-03 | 1993-04-01 | Reading apparatus with position calculation and focus adjustment and curved surface adjustment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4114296A JPH05292314A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 画像読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05292314A true JPH05292314A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14634319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4114296A Pending JPH05292314A (ja) | 1992-04-03 | 1992-04-08 | 画像読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05292314A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018504662A (ja) * | 2014-11-18 | 2018-02-15 | ゼットティーイー コーポレイション | 画像キャプチャ方法、装置及び記憶媒体 |
-
1992
- 1992-04-08 JP JP4114296A patent/JPH05292314A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018504662A (ja) * | 2014-11-18 | 2018-02-15 | ゼットティーイー コーポレイション | 画像キャプチャ方法、装置及び記憶媒体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5362958A (en) | Reading apparatus with position calculation and focus adjustment and curved surface adjustment | |
| US5764383A (en) | Platenless book scanner with line buffering to compensate for image skew | |
| US5760925A (en) | Platenless book scanning system with a general imaging geometry | |
| US7046404B2 (en) | Document imaging system | |
| US5574577A (en) | Method and apparatus for digitally archiving analog images | |
| EP1089548A2 (en) | Optical system | |
| JPH03117965A (ja) | 原稿読み取り装置 | |
| US5227896A (en) | Image reader for producing and synthesizing segmented image data | |
| JPH05316302A (ja) | 画像入力装置 | |
| JPH10210266A (ja) | 画像読み取り装置 | |
| JP3024660B2 (ja) | 画像読取装置 | |
| JPH05284288A (ja) | 画像読取装置 | |
| JP2002077707A (ja) | 撮像装置および撮像方法 | |
| JPH06113081A (ja) | 画像読取装置 | |
| JP2825344B2 (ja) | 画像入力装置 | |
| JP3163703B2 (ja) | 原稿読み取り装置 | |
| JP2897814B2 (ja) | 読み取り装置 | |
| JPH06205194A (ja) | 原稿読み取り装置 | |
| JPH05284284A (ja) | 原稿読み取り装置 | |
| JP2939758B2 (ja) | 画像読取装置のシェーディング補正装置 | |
| JPH05260253A (ja) | 画像読取方法及びその装置 | |
| JP2000354151A (ja) | 画像読み取り装置 | |
| JPH02264566A (ja) | 画像読取装置 | |
| JP2001230909A (ja) | 読み取り装置 | |
| JPH10136162A (ja) | イメージスキャナの傾き補正機構 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |