JPH1028202A

JPH1028202A - 画像読取り装置

Info

Publication number: JPH1028202A
Application number: JP18052196A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kanbe; 幸一掃部; Shinya Matsuda; 伸也松田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】見開き原稿の読取りにおける原稿のセッティン
グ方向の制約を緩和して実用性を高める。【解決手段】原稿画像を電気信号に変換する撮像デバイ
スを有し、主走査及び副走査によって原稿画像を画素に
細分化して読み取る画像読取り装置において、主走査方
向及び副走査方向の２方向についての原稿面の湾曲状態
の測定を可能に構成し、見開き原稿の読取りに際して、
見開き方向が副走査方向と主走査方向のどちらであって
も、原稿面の湾曲に応じた適切な制御を行うようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、書籍や雑誌などの
製本された原稿の読取りに好適な画像読取り装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ブックスキャナと呼称される画像読取り
装置が商品化されている。この装置では、原稿台の上方
に撮像系が配置され、原稿台と撮像系との間に高さ数十
ｃｍの開放空間が存在する。書籍や雑誌などの製本形態
の原稿（これを「ブック原稿」と呼称する）の読取りに
際して、ユーザーは原稿台上にブック原稿を見開いた状
態で上向きにセットする。スタートキーのオンに呼応し
て照明ランプが点灯され、まず読取り環境を測定するた
めの予備スキャンニングが行われる。予備スキャンニン
グで得られた情報に基づいて動作設定が行われ、その後
に本スキャンニングが開始される。本スキャンニングに
おいて、読み取られた画像が逐次に外部装置へ出力され
る。外部装置がプリンタであれば、リアルタイムで複写
画像が形成される。ブックスキャナを用いると、原稿台
上でページをめくることができるので、多数ページの読
取り作業の能率を高めることができる。また、書籍を見
開いてうつ伏せ（下向き）にセットする場合に比べて、
書籍の受けるダメージを格段に低減することができる。
なお、ブック原稿にはファイリングされた書類も含まれ
る。

【０００３】単票のシート原稿と違ってブック原稿の原
稿面（読取り対象面）は湾曲している。つまり、左右に
見開いて原稿台の上に置いたとき、左右方向（見開き方
向）の位置によって原稿面の高さが異なる。このため、
読取り画像（撮影像）にいわゆるピントボケや湾曲状態
に応じた歪みが生じる。ブックスキャナは、湾曲状態を
測定し、その測定結果に応じてピント合わせ（合焦制
御）及び歪み補正を行う。外部装置へはシート原稿を読
み取った場合と同様の画質の読取り画像が出力される。
原稿面の湾曲状態の測定方法としては、書籍における
「天（head）」と呼称される部分を撮影して画像解析を
行う方法（特開平５−１６１００２号）、３次元計測で
用いられているスリット光投影法（特開平５−２１９３
２３号）がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のブックスキャナ
は、原稿台の上面（原稿支持面）に沿った一方向のみに
ついて、原稿面の湾曲状態を測定するように構成されて
いた。つまり、ピントボケや歪みの無い読取り画像を得
る上で、ブック原稿のセッティングの向きが１つに限ら
れていた。具体的には、ユーザーは見開き方向を原稿台
の左右方向と一致させるようにブック原稿をセッティン
グしなければならなかった。

【０００５】例えば、見開きサイズがＡ３の原稿におけ
る片側の１ページ分の原稿画像（Ａ４サイズ）を等倍で
プリントする場合には、規定の向きにブック原稿をセッ
ティングしても問題はない。これに対して、２ページ分
のＡ３サイズに拡大してプリントする場合には、原稿画
像の全体をプリントするために、規定の向きに対して９
０°回転させた向きにセッティングする必要がある。し
かし、セッティングの向きを変更すると読取り画像の品
質が低下するという問題があった。

【０００６】本発明は、見開いた状態のブック原稿（見
開き原稿）の読取りにおける原稿のセッティングの向き
の制約を緩和し、画像読取り装置の実用性を高めること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】原稿面の湾曲状態の測定
の対象方向を、読取りにおける主走査方向及び副走査方
向の２方向とする。そして、見開き方向がこの２方向の
どちらであるかによって、撮像の合焦制御・歪み補正と
いった画質向上のための処理の形態を切り換える。見開
き方向は、ユーザーが指定してもよいし、自動的に判別
するようにしてもよい。ユーザー指定と自動判別とに係
わらず、制御系には見開き方向を示す信号が入力される
ことになる。

【０００８】請求項１の発明の装置は、原稿画像を電気
信号に変換する撮像デバイスを有し、主走査及び副走査
によって原稿画像を画素に細分化して読み取る画像読取
り装置であって、主走査方向及び副走査方向の２方向に
ついての原稿面の湾曲状態の測定が可能に構成され、前
記撮像デバイスに原稿画像を結像するための合焦機構
と、見開き原稿の読取りに際して、見開き方向が副走査
方向であるときには、副走査方向における原稿面の湾曲
状態に応じて前記合焦機構の制御を行い、見開き方向が
主走査方向であるときには、主走査方向における原稿面
の湾曲状態に応じて前記合焦機構の制御を行う合焦制御
手段とを有している。

【０００９】請求項２の発明の装置は、原稿画像を電気
信号に変換する撮像デバイスを有し、主走査及び副走査
によって原稿画像を画素に細分化して読み取る画像読取
り装置であって、主走査方向及び副走査方向の２方向に
ついての原稿面の湾曲状態の測定が可能に構成され、原
稿面の湾曲に因る読取り画像の歪みを補正する画像処理
手段と、見開き原稿の読取りに際して、見開き方向が副
走査方向であるときには、副走査方向における原稿面の
湾曲状態に応じて前記画像処理手段の制御を行い、見開
き方向が主走査方向であるときには、主走査方向におけ
る原稿面の湾曲状態に応じて前記画像処理手段の制御を
行う補正制御手段とを有している。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１はブックスキャナ１の外観を
示す斜視図、図２はブックスキャナ１の使用状態を示す
図、図３はブックスキャナ１による読取りの模式図であ
る。

【００１１】ブックスキャナ１は、ブック原稿（見開き
原稿）の読取りに好適な画像読取り装置であって、電源
回路などを収納する本体ハウジング１０、原稿を支持す
る暗色の原稿台２０、原稿画像を電気信号に変換する撮
像ユニット３０、及び原稿の照明を担うランプユニット
４０を備えている。原稿台２０は本体ハウジング１０の
前面側に配置されている。撮像ユニット３０は、原稿台
２０の上方に配置され、本体ハウジング１０の上面から
上方に延びた支柱１２によって片持ち形式で支持されて
いる。ランプユニット４０は、支柱１２における撮像ユ
ニット３０の下面側の位置に固定されている。原稿台２
０と撮像ユニット３０との間の空間８０は装置外の自由
空間に対して開放されており、ブック原稿のセッティン
グに十分な広さを有している。原稿台２０と撮像ユニッ
ト３０の下面との距離は３０ｃｍ以上であり、原稿台２
０の上でのページめくりが可能である。

【００１２】本体ハウジング１０の前面の上端側に液晶
ディスプレイを含む操作パネルＯＰが設けられており、
本体ハウジング１０における操作パネルＯＰに向かって
右側の側面には、メインスイッチ５１が設けられてい
る。原稿台２０の前面側にはアームレスト２５が設けら
れている。

【００１３】原稿台２０の上面には、原稿面の高さを検
出するための平面視Ｌ字状の投影板ユニット１８が配置
されている。投影板ユニット１８は、原稿台２０の後方
側の端縁に沿って延びる投影板１８ａと、原稿台２０の
左半部で前後方向に延びる投影板１８ｂとを有してい
る。各投影板１８ａ，ｂの表面は光沢面であり、原稿台
２０の上面に対する４５°の傾斜面となっている。これ
ら投影板１８ａ，ｂの一方にブック原稿における見開き
方向の端面（これを側面と呼称する）の像が写り、他方
に見開き方向と直交する方向の端面である天の像が写
る。そして、その状態の投影板１８ａ，１８ｂが原稿画
像とともに撮影される。

【００１４】図１において、撮像ユニット３０は、ＣＣ
Ｄアレイからなるラインセンサ３１、結像レンズ３２、
及びミラー３３を有している。ミラー３３と結像レンズ
３２とによって、原稿画像がラインセンサ３１の受光面
に投影される。結像レンズ３２は、前後方向に移動可能
に設けられており、ＡＦ機構（レンズ駆動部）１３２に
よって位置決めされる。ラインセンサ３１は、図示しな
い走査機構の可動体に取付けられており、ＣＣＤ素子の
配列方向を上下方向に保った状態で左右方向（副走査方
向）Ｍ２に沿って平行移動をする。この平行移動によっ
て２次元の原稿画像の撮像が行われる。つまり、ブック
スキャナ１においては、ラインセンサ３１の移動によっ
て２次元の撮像面が形成されることになる。ラインセン
サ３１に代えてエリアセンサを用いた場合にはその受光
面が撮像面になる。原稿画像の主走査方向は、原稿台２
０上では前後方向であり、撮像面上では上下方向であ
る。

【００１５】ブックスキャナ１の使用に際して、ユーザ
ーは、図２のように原稿台２０の上にブック原稿ＢＤを
見開いた状態で上向きに置く。そのとき、左右のページ
の境界を原稿台２０の左右方向又は前後方向の中心と合
わせるとともに、投影板１８ａの前端縁又は投影板１８
ｂの前端縁にブック原稿ＢＤを押し当てて位置決めを行
う。投影板１８ａ，ｂと原稿台２０との境界が原稿のセ
ッティングの基準線となっている。図２（Ａ）の例で
は、見開き方向が左右方向（副走査方向）となるように
原稿台２０にブック原稿ＢＤが置かれている。この向き
のセッティング形態を“タテ置き”と呼称する。タテ置
きでは、投影板１８ａに天の像が写り、投影板１８ｂに
側面の像が写る。図２（Ｂ）の例では、見開き方向が前
後方向（主走査方向）となるようにブック原稿ＢＤが置
かれている。この向きのセッティング形態を“ヨコ置
き”と呼称する。ヨコ置きでは、投影板１８ａに側面の
像が写り、投影板１８ｂに天の像が写る。なお、ブック
スキャナ１では、ユーザーはパネル操作によってタテ置
き又はヨコ置きを指定することができる。また、ユーザ
ーが自動判別モードを指定すると、ブックスキャナ１に
よってタテ置きとヨコ置きとが判別される。

【００１６】ブックスキャナ１は、同一の原稿に対して
予備スキャンニングと本スキャンニングとを行う。ブッ
ク原稿ＢＤでは、シート原稿と違って原稿面Ｓ１が湾曲
しているので、湾曲状態に応じて撮像のピント調整を行
う必要がある。副走査方向に縮んだ歪みの修正や輝度の
差異を補う処理も必要である。このため、予備スキャン
ニングで湾曲状態が測定され、測定の結果に基づいて本
スキャンニングの動作条件が設定される。外部装置への
画像出力は本スキャンニング時に行われる。読取りモー
ドには、左右の両ページを一括して読み取るモード（シ
ート原稿モード）と、左右の各ページを別々に読み取る
モード（ブック分割モード）とがある。どちらのモード
においても、予備スキャンニングと本スキャンニングと
が実施される。

【００１７】図４は原稿面の湾曲状態の測定方法を説明
するための図である。図４（Ａ）はタテ置きの場合の読
取り画像と注目ラインの輝度分布とを示し、図４（Ｂ）
はヨコ置きの場合の読取り画像と注目列の輝度分布とを
示している。図中の破線は注目ライン又は注目列の位置
を示している。

【００１８】読取り画像Ｇ０は、ブック原稿ＢＤの撮影
像Ｇ１、原稿台２０の撮影像Ｇ２０、投影板１８ａの撮
影像Ｇ１８ａ、及び投影板１８ｂの撮影像Ｇ１８ｂから
構成されている。撮影像Ｇ１８ａの中の像Ｇ１８２及び
撮影像Ｇ１８ｂの中の像Ｇ１８３は、セッティングされ
たブック原稿ＢＤの端面（天又は側面）の形状を示して
いる。撮影像Ｇ１８ａの中の像１８２以外の像Ｇ１８０
は、投影板１８ａに映った背景像であり、撮影像Ｇ１８
ｂの中の像１８３以外の像Ｇ１８１は、投影板１８ｂに
映った背景像である。

【００１９】上述したとおり原稿台２０は暗色に着色さ
れているので、原稿台２０の撮影像Ｇ２０は他の像と比
べて暗い像になる。したがって、読取り画像Ｇ０の輝度
の判別によって、撮影像Ｇ１及び像Ｇ１８２，１８３を
抽出することができる。具体的には、タテ置きが指定さ
れた場合は、ライン毎に主走査方向の先頭画素から順に
輝度（画素値）を調べ、輝度が第１の閾値ｔｈ１を越え
る範囲の先頭側の画素位置（画素番号）ｎ１、輝度が第
２の閾値ｔｈ２（ｔｈ２＞ｔｈ１）を越える範囲の先頭
側及び後端側の画素位置ｎ３，ｎ４を検出する。画素位
置ｎ１と投影板１８ａの前縁に対応した既知の画素位置
ｎ５との間の画素数が、注目ラインにおける原稿面の高
さに対応し、画素位置ｎ３と画素位置ｎ４との間の画素
数が主走査方向の原稿サイズに対応する。ヨコ置きが指
定された場合は、１列毎に副走査方向の先頭画素から順
に輝度を調べ、輝度が閾値ｔｈ１を越える範囲の先頭側
のライン位置（ライン番号）Ｎ１、輝度が閾値ｔｈ２を
越える範囲の先頭側及び後端側のライン位置Ｎ３，Ｎ４
を検出する。ライン位置Ｎ１と投影板１８ｂの前縁に対
応した既知のライン位置Ｎ５との間の画素数が、注目列
における原稿面の高さに対応し、ライン位置Ｎ３とライ
ン位置Ｎ４との間の画素数が副走査方向の原稿サイズに
対応する。原稿面の副走査方向の湾曲状態は各ラインに
おける原稿面の高さを示すデータの集合によって特定さ
れ、主走査方向の湾曲状態は各列における原稿面の高さ
を示すデータの集合によって特定される。

【００２０】自動判別モードにおいては、画素位置ｎ１
の検出及びライン位置Ｎ１の検出が行われる。すなわ
ち、副走査方向及び主走査方向の両方の湾曲状態が測定
される。そして、各方向の湾曲状態の比較によってブッ
ク原稿ＢＤの見開き方向が特定される。

【００２１】なお、読取り画像Ｇ０において、撮影像Ｇ
１の端縁が湾曲しているのは、原稿面の高さが一定では
ないからである。つまり、撮像面に近い被写体は遠くの
被写体よりも大きく撮像される。本スキャンニング時に
は、見開き方向の歪み補正と合わせて、この見開き方向
と直交する方向の歪みに対する補正も行われる。見開き
方向の歪み補正（伸長処理）は、微小区間毎に原稿面の
高さの変化量（傾き）に応じてラインを重複させる変倍
処理である。見開き方向と直交する方向の歪み補正は、
原稿台２０の上方の一定距離（例えば５ｃｍ）の位置の
平面を基準面とし、見開き方向の各位置における基準面
と原稿面との高低差に応じて画素を重複させる変倍処理
である。

【００２２】ブックスキャナ１は、上述の方法で測定し
た見開き方向の湾曲状態に応じて、本スキャンニングに
際して撮影のピント調整を行う。見開き方向が副走査方
向である場合には、つまりタテ置きであれば、副走査の
進行に合わせて合焦状態が得られるように結像レンズ３
２を移動させる。各ラインにおける原稿面内の各ライン
の位置が高いときには結像レンズ３２を原稿面に近づ
け、逆に低いときには遠ざける。結像レンズ３２の位置
は、公知の幾何学的な条件式である（１）式によって算
定することができる。

【００２３】１／ｆ＝（１／ａ）＋（１／ｂ） …（１）ｆ：結像レンズの焦点距離ａ：像面距離（図３参照）ｂ：被写界距離（図３参照）一方、見開き方向が主走査方向である場合には、つまり
ヨコ置きであれば、ラインセンサ３１を原稿台２０に対
して傾けることによって原稿画像の結像状態を最適化す
る。

【００２４】図５はヨコ置きにおける湾曲の度合いの算
定方法を説明するための図、図６はヨコ置きにおけるピ
ント調整の模式図、図７はラインセンサ３１の取付け構
造を示す図である。

【００２５】図５のように、ヨコ置きの場合は、原稿面
Ｓ１を２つの点Ｐ，Ｑを通る直線ｈで近似する。点Ｐ
は、図４で説明した基準の画素位置ｎ５から主走査方向
の後方側に原稿長Ｗの１／４に相当する長さだけ離れた
高さＨ１の点である。また、点Ｑは、画素位置ｎ５から
原稿長Ｗの３／４に相当する長さだけ離れた高さＨ２の
点である。ここで、原稿長Ｗは画素位置ｎ５，ｎ４間の
距離である。高さＨ１は、原稿面Ｓ１の後方側半分（図
５における左半分）の高さの代表値であって、画素位置
ｎ５とそれから原稿長Ｗの１／２に相当する長さだけ離
れた画素位置ｎ６との間における高さの度数分布を求め
たときの最大度数の高さである。高さＨ２は、原稿面Ｓ
１の前方側半分（図５における右半分）の高さの代表値
であって、画素位置ｎ６と画素位置ｎ４との間における
高さの度数分布を求めたときの最大度数の高さである。

【００２６】原稿面Ｓ１を近似した直線ｈの傾きに応じ
て、図６のようにラインセンサ３１を傾ける。その際、
傾きの角度を上述の（１）式に基づいて算定する。つま
り、原稿面内の低い位置に対応した受光部分を結像レン
ズ３２に近づけ、高い位置に対応した受光部分を結像レ
ンズ３２から遠ざける。

【００２７】図７のように、ラインセンサ３１は、ピエ
ゾ素子３１１，３１２を介してスキャナ（可動体）３０
０に支持されたプレート３１０に取り付けられている。
プレート３１０は、常にバネ３２１，３２２によってピ
エゾ素子３１１，３１２に押し付けられている。電界を
加えて各ピエゾ素子３１１，３１２を伸長させることに
より、ラインセンサ３１を傾けることができる。

【００２８】図８はセッティング方向の第１及び第２の
自動判別方法を説明するための図、図９はセッティング
方向の第３の自動判別方法を説明するための図である。
図８（Ａ）のように、見開き方向では原稿面Ｓ１の高さ
が位置によって変化するのに対し、見開き方向と直交す
る方向では原稿面の高さがほぼ一定である。そして、本
実施形態のように上向けにブック原稿ＢＤを置く場合に
は、見開き方向における高さの分布ＳＨ１に注目する
と、左右のページの境界（書籍の綴じ代部分）の高さ分
布がＶ字状となる（このことを条件と呼称する）。ま
た、各ページの中間部の高さ分布が緩やかな山状となる
（このことを条件と呼称する）。見開き方向と直交す
る方向では、このような特徴的な分布は見られない。

【００２９】したがって、投影板１８ａの撮影像によっ
て副走査方向の高さ分布を調べたとき、２つの条件，
の少なくとも一方を満たせば、副走査方向が見開き方
向であるので、タテ置きと判別することができる。逆に
投影板１８ｂの撮影像によって主走査方向の高さ分布を
調べたとき、２つの条件，の少なくとも一方を満た
せば、主走査方向が見開き方向であるので、ヨコ置きと
判別することができる。なお、条件のみを満たす場合
としては、１ページ分の原稿サイズが最大読取りサイズ
に相当するような大型サイズである場合が考えられる。
このように条件，の成否によってセッティング方向
を判別するのが第１の自動判別方法である。

【００３０】第２の自動判別方法は、原稿面の高さ変化
の度合いに着目してセッティング方向を判別する方法で
ある。主走査方向及び副走査方向のそれぞれについて高
さの度数分布を求め、所定値より高く且つ度数が閾値Ｔ
Ｈ２を越える高さ範囲（高さ変動幅）を算定する。見開
き方向の高さ変動幅ΔＨ１は、見開き方向と直交する方
向の高さ変動幅ΔＨ２より広い。したがって、副走査方
向の高さ変動幅が主走査方向より広ければ、副走査方向
が見開き方向であるので、セッティングはタテ置きであ
る。逆に、主走査方向の高さ変動幅が副走査方向より広
ければ、主走査方向が見開き方向であるので、セッティ
ングはヨコ置きである。

【００３１】以上の２つの自動判別方法は、原稿面Ｓ１
の高さの測定結果を用いるものであるが、高さの測定に
よらずにセッティングの向きを判別することができる。
第３の自動判別方法は、図４で説明した見開き方向と直
交する方向の画像歪みを利用するものである。

【００３２】図９（Ａ）のように、読取り画像Ｇ０の解
析の基準位置Ｏから主走査方向Ｍ１における撮影像（原
稿像）Ｇ１の端縁（エッジ）までの距離をＸとし、基準
位置Ｏから副走査方向Ｍ２における撮影像Ｇ１の端縁ま
での距離をＹとする。まず、副走査方向Ｍ２の各位置に
おける距離（画素数）Ｘを調べて距離Ｘの度数分布を求
め、主走査方向Ｍ１の各位置における距離Ｙを調べて距
離Ｙの度数分布を求める。次に、度数が閾値ＴＨ３を越
える距離Ｘの範囲（変動幅）ΔＸと、度数が閾値ＴＨ３
を越える距離Ｙの範囲（変動幅）ΔＹとを算出する。そ
して、変動幅ΔＸと変動幅ΔＹとを比較する。ここで、
通常のブック原稿ＢＤでは、見開き方向の端縁はほぼ直
線状であり、見開き方向と直交する方向の端縁は曲線状
である。したがって、変動幅ΔＸが変動幅ΔＹより広い
場合（図９の例の場合）は、副走査方向が見開き方向で
あるので、セッティングはタテ置きである。逆に、変動
幅ΔＹが変動幅ΔＸより広い場合は、主走査方向が見開
き方向であるので、セッティングはヨコ置きである。

【００３３】図１０はブックスキャナ１の信号処理系１
００のブロック図である。信号処理系１００は、ＣＰＵ
１０１、ＡＤ変換部１０２、画像メモリ１０４、画像処
理回路１０３、ＲＡＭ１０５、比較器１１１、及びカウ
ンタ１１２を有している。

【００３４】ラインセンサ３１から出力された光電変換
信号は、ＡＤ変換部１０２によって例えば８ビットの画
素単位の画像データに変換される。画像データは走査順
に画像メモリ１０４に書き込まれる。すなわち読取り画
像Ｇ０が一旦格納される。画像メモリ１０４は、読取り
画像Ｇ０を必要に応じて９０°回転させるために設けら
れている。画像メモリ１０４のアドレス（行アドレス、
列アドレス）と走査方向（主走査方向、副走査方向）と
の対応関係を、書込み時と読出し時とで入れ換えること
により、画像回転を実現することができる。読取り画像
Ｇ０を９０°回転させると、例えばヨコ置きの場合であ
っても、タテ置きの場合と同じ要領で画像解析や歪み補
正などのデータ処理を行えばよく、制御が簡単になる。

【００３５】予備スキャンニング時において、画像メモ
リ１０４から所定の順序で読み出された画像データは、
比較器１１１に入力される。比較器１１１は、入力され
た画像データと閾値ｔｈ１，ｔｈ２とを比較し、比較結
果をＣＰＵ１０１及びカウンタ１１２に通知する。カウ
ンタ１１２は閾値ｔｈ１を越える画素の数をカウントす
る。つまり、原稿面Ｓ１の高さを測定する。ＣＰＵ１０
１は、カウンタ１１２のカウント値を取り込み、原稿面
Ｓ１の湾曲状態を示す原稿高さデータＤＨを生成する。
また、比較器１１１によって検出された画素位置ｎ３，
ｎ４を取り込み、原稿の平面視サイズを示すサイズデー
タＤＳを生成する。原稿高さデータＤＨ及びサイズデー
タＤＳはＲＡＭ１０５に一旦格納される。予備スキャン
ニングの終了後、ＣＰＵ１０１は、原稿高さデータＤＨ
及びサイズデータＤＳに基づいて、本スキャンニングの
準備としてピント調整及び画像歪み補正のための制御デ
ータを生成する。そして、１ページ分の原稿面Ｓ１の見
開き方向の長さ（ページ長）を求め、出力画像範囲（有
効読取り範囲）を設定する。また、自動用紙選択（ＡＰ
Ｓ）又は自動倍率選択（ＡＭＳ）を行う場合には、ペー
ジ長に適した用紙サイズ又は読取り倍率を設定する。

【００３６】本スキャンニング時において、画像メモリ
１０４から所定の順序で読み出された画像データは、画
像処理回路１０３に入力される。画像処理回路１０３
は、原稿面Ｓ１の照度むらを補正する処理、画質改善の
ためのＭＴＦ補正、原稿面Ｓ１の湾曲に起因する画像歪
みの補正処理、濃度補正、及び出力画像範囲の外側を空
白とするマスキングなどの処理を担う。所定の画像処理
を受けた画像データは外部装置（例えばディジタル複写
機）に出力される。

【００３７】ＣＰＵ１０１は、スキャナ駆動部１３０、
撮像制御回路１３１、レンズ駆動部１３２、及びランプ
制御部１４０を含む駆動系の制御をも担う。スキャナ駆
動部１３０によって、スキャナ３００の平行移動、及び
ピエゾ素子３１１，３１２に対する電界印加が行われ
る。撮像制御回路１３１は、ラインセンサ３１に各種の
駆動信号を供給する。レンズ駆動部１３２は、結像レン
ズ３２を適切な位置に配置する。ＣＰＵ１０１には、操
作パネルＯＰ及びスタートキー５２，５３を含む各種ス
イッチが接続されている。ＲＡＭ１０５は、制御に係わ
る種々のデータの一時記憶に用いられる。

【００３８】以下、フローチャートに基づいてブックス
キャナ１の動作を説明する。図１１は手動判別モードに
おけるＣＰＵ１０１の読取り制御動作のメインフローチ
ャートである。

【００３９】ユーザーが必要な指定を終えてスタートキ
ーをオンすると、ＣＰＵ１０１は、ランプ制御部１４０
に対して照明ランプの点灯を指示し、スキャナ駆動部１
３２及び撮像制御回路１３１に対して予備スキャンニン
グの開始を指示する（＃１１）。予備スキャンニング中
においては、上述したように読取り画像Ｇ０が画像メモ
リ１０４に書き込まれる。書込みに際して、行アドレス
は副走査方向に対応づけられ、列アドレスは主走査方向
に対応づけられる。

【００４０】予備スキャンニングが終了した時点で、セ
ッティング方向に関するユーザーの指定内容をチェック
する（＃１２）。タテ置きが指定されているときには、
タテ置きモードを設定し（＃１３）、画像メモリ１０４
から読取り画像Ｇ０を回転させずに読み出すためのタテ
置き読出し設定を行う（＃１４）。ヨコ置きが指定され
ているときには、ヨコ置きモードを設定し（＃１５）、
画像メモリ１０４から読取り画像Ｇ０を回転させて読み
出すためのヨコ置き読出し設定を行う（＃１６）。＃１
４又は＃１６で設定した順序で読取り画像Ｇ０の各画素
のデータを読出し（＃１７）、原稿面の高さを求めてピ
ント調整や歪み補正の制御データを生成する（＃１
８）。

【００４１】本スキャンニングを開始し（＃１９）、セ
ッティングモードのチェックを行う（＃２０）。タテ置
きモードであればタテ置きピント調整を実行し（＃２
１）、ヨコ置きモードであればヨコ置きピント調整を実
行する（＃２２）。本スキャンニングが終了するまで、
予備スキャンニング時と同じ順序で画像データを画像メ
モリ１０４に書き込む（＃２３、２４）。本スキャンニ
ングが終了すると、＃１４又は＃１６で設定した順序で
画像メモリ１０４から画像データを読出し（＃２５）、
画像処理回路１０３に対して原稿高さデータＤＨに応じ
た補正指示を与える（＃２６）。外部装置への画像出力
が終了した時点で照明ランプの消灯を指示する。

【００４２】図１２はタテ置き読出し設定のフローチャ
ートである。書込み時と同様に、画像メモリ１０４の読
出し時の列アドレスを主走査方向に対応づけるととも
に、行アドレスを副走査方向に対応づける（＃１４１、
１４２）。

【００４３】図１３はヨコ置き読出し設定のフローチャ
ートである。書込み時とは逆に、画像メモリ１０４の読
出し時の行アドレスを主走査方向に対応づけるととも
に、列アドレスを副走査方向に対応づける（＃１６１、
１６２）。これにより、読取り画像Ｇ０を９０°回転さ
せた画像が画像処理回路１０３へ送られることになる。

【００４４】図１４はタテ置きピント調整のフローチャ
ートである。ラインセンサ３１の傾きを零（０）に固定
し（＃２１１）、ピエゾ素子３１１，３１２を初期状態
に保つ（＃２１２）。結像レンズ３２の移動量を算出し
（＃２１３）、レンズ駆動部１３２に移動の指示を与え
る（＃２１４）。つまり、このルーチンにおいて、副走
査方向の原稿高さ変化に応じた合焦制御を実行する。

【００４５】図１５はヨコ置きピント調整のフローチャ
ートである。結像レンズ３２の移動量を零（０）に固定
し（＃２２１）、結像レンズ３２を合焦位置に固定する
（＃２２２）。ラインセンサ３１の傾き角を算出し（＃
２２３）、スキャナ駆動部１３２にピエゾ素子３１１，
３１２の伸縮の指示を与える（＃２２４）。つまり、こ
のルーチンにおいて、主走査方向の原稿高さ変化に応じ
た合焦制御を実行する。

【００４６】図１６は自動判別モードにおけるＣＰＵ１
０１の読取り制御動作のメインフローチャートである。
ＣＰＵ１０１は、スタートキーのオンに呼応して、照明
ランプの点灯を指示し、スキャナ駆動部１３２及び撮像
制御回路１３１に対して予備スキャンニングの開始を指
示する（＃３１）。予備スキャンニング中においては、
読取り画像Ｇ０の各画素の画像データを画像メモリ１０
４に書き込む。書込みに際して、行アドレスを副走査方
向に対応づけ、列アドレスを主走査方向に対応づける。

【００４７】予備スキャンニングが終了すると、画像メ
モリ１０４から画像データを読出し（＃３２）、読取り
画像Ｇ０の解析によって原稿面の高さなどを算出する高
さ演算処理を行う（＃３３）。画像解析で得られた情報
に基づいてセッティング方向を判別して動作モードを設
定する自動判別処理を実行し（＃３４）、本スキャンニ
ングを開始する（＃３５）。モードチェックを行い（＃
３６）、タテ置きモードであれば結像レンズ３２の移動
制御ルーチンであるタテ置きピント調整を実行し（＃３
７）、ヨコ置きモードであればピエゾ素子３１１，３１
２の伸縮制御ルーチンであるヨコ置きピント調整を実行
する（＃３８）。本スキャンニングが終了するまで、予
備スキャンニング時と同じ順序で画像データを画像メモ
リ１０４に書き込む（＃３９、４０）。

【００４８】本スキャンニングが終了すると、再びモー
ドチェックを行う（＃４１）。タテ置きモードであれ
ば、画像メモリ１０４から読取り画像Ｇ０を回転させず
に読み出すためのタテ置き読出し設定を行う（＃４
２）。ヨコ置きモードであれば、画像メモリ１０４から
読取り画像Ｇ０を回転させて読み出すためのヨコ置き読
出し設定を行う（＃１６）。＃４２又は＃４３で設定し
た順序で読取り画像Ｇ０の各画素のデータを画像メモリ
１０４から読出して画像処理回路１０３に転送する（＃
４４）。そして、画像処理回路１０３に対して原稿高さ
データＤＨに応じた補正指示を与える（＃４５）。外部
装置への画像出力が終了した時点で照明ランプの消灯を
指示する。

【００４９】図１７は自動判別処理の第１の例を示すフ
ローチャートである。このルーチンでは、上述した第１
の自動判別方法によってセッティング方向を判別する。
まず、副走査方向及び主走査方向における原稿面の高さ
分布を求める（＃３４１）。具体的にはカウンタ１１２
のカウント値を取り込んで各方向について原稿高さデー
タＤＨを生成する。

【００５０】次に、副走査方向の高さ分布が上述の条件
を満たすか否かを判断する（＃３４２）。条件を満
たせば、タテ置きモードを設定する（＃３４３）。条件
を満たさない場合は、条件を満たすか否かを判断す
る（＃３４４）。条件を満たせば、タテ置きモードを
設定する（＃３４３）。副走査方向の高さ分布が条件
及び条件のどちらも満たさない場合は、主走査方向の
高さ分布が条件を満たすか否かを判断する（＃３４
５）。条件を満たせば、ヨコ置きモードを設定する
（＃３４６）。条件を満たさない場合は、条件を満
たすか否かを判断する（＃３４７）。条件を満たせ
ば、ヨコ置きモードを設定する（＃３４６）。

【００５１】副走査方向及び主走査方向のどちらにおい
ても条件が満たされず且つ条件も満たされない場合
は、判別ができない旨のメッセージを操作パネルＯＰの
ディスプレイに表示する。この場合、ユーザーは、ブッ
ク原稿ＢＤのセッティング状態を修正するか、自動判別
モードを手動判別モードに切換えてセッティング方向を
指定するといった対処を行えばよい。

【００５２】図１８は自動判別処理の第２の例を示すフ
ローチャートである。このルーチンでは、上述した第２
の自動判別方法によってセッティング方向を判別する。
まず、副走査方向及び主走査方向における原稿面の高さ
分布を求める（＃４０１）。続いて、副走査方向及び主
走査方向における原稿面の高さの度数分布を求める（＃
４０２）。このとき、各方向について、度数が閾値ＴＨ
２（図８参照）を越える高さ範囲（ΔＨ１、ΔＨ２）を
算出する。

【００５３】次に、副走査方向の高さ範囲と主走査方向
の高さ範囲とを比較する。副走査方向の高さ範囲が主走
査方向の高さ範囲より明らかに広い場合、すなわち高さ
範囲の差が所定値以上である場合は、タテ置きモードを
設定する（＃４０３、４０４）。逆に主走査方向の高さ
範囲が副走査方向の高さ範囲より明らかに広い場合は、
ヨコ置きモードを設定する（＃４０５、４０６）。各方
向の高さ範囲に顕著な差が無かったり、度数分布が平坦
で高さ範囲が特定できなかったりしたときには、自動判
別ができない旨のメッセージを表示する（＃４０７）。

【００５４】図１９は自動判別処理の第３の例を示すフ
ローチャートである。このルーチンでは、上述した第３
の自動判別方法によってセッティング方向を判別する。
まず、比較器１１１の出力に基づいて画素位置ｎ３（図
４参照）を検知し、主走査方向及び副走査方向における
原稿端の位置を示す距離Ｘ，Ｙ（図９参照）を算出する
（＃５０１）。続いて、主走査方向及び副走査方向にお
ける原稿端位置の度数分布を求める（＃５０２）。この
とき、各方向について、度数が閾値ＴＨ３を越える距離
範囲ΔＸ，ΔＹを算出する。

【００５５】次に、主走査方向の距離範囲ΔＸと副走査
方向の距離範囲ΔＹとを比較する。主走査方向の距離範
囲ΔＸが副走査方向の距離範囲ΔＹより明らかに広い場
合、すなわち距離範囲の差が所定値以上である場合は、
タテ置きモードを設定する（＃５０３、５０４）。逆に
副走査方向の距離範囲ΔＹが主走査方向の距離範囲ΔＸ
より明らかに広い場合は、ヨコ置きモードを設定する
（＃５０５、５０６）。各方向の距離範囲ΔＸ，ΔＹに
顕著な差が無かったり、度数分布が平坦で距離範囲Δ
Ｘ，ΔＹが特定できなかったりしたときには、自動判別
ができない旨のメッセージを表示する（＃５０７）。

【００５６】以上の実施形態においては、投影板１８
ａ，１８ｂに写った像を解析して２方向の高さ測定を行
う例を挙げたが、２方向にスリット光を投影する光投影
法によって原稿面における主走査方向及び副走査方向の
湾曲情報を得ることができる。画像メモリ１０４に対す
る書込みの順序を固定し、読出しの順序を切り換えるも
のとして説明したが、読出しの順序を固定して書込みの
順序を切換えることによって画像の回転を実現してもよ
い。

【００５７】

【発明の効果】請求項１及び請求項２の発明によれば、
見開き原稿の読取りにおけるセッティング方向の制約を
緩和し、画像読取り装置の実用性を高めることができ
る。

【００５８】請求項１の発明によれば、見開き方向が主
走査方向と副走査方向のどちらであっても、ピントの合
った高品位の読取り画像を出力することができる。請求
項２の発明によれば、見開き方向が主走査方向と副走査
方向のどちらであっても、原稿面の湾曲に因る歪みを補
正した高品位の読取り画像を出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブックスキャナの外観を示す斜視図である。

【図２】ブックスキャナの使用状態を示す図である。

【図３】ブックスキャナによる読取りの模式図である。

【図４】原稿面の湾曲状態の測定方法を説明するための
図である。

【図５】ヨコ置きにおける湾曲の度合いの算定方法を説
明するための図である。

【図６】ヨコ置きにおけるピント調整の模式図である。

【図７】ラインセンサの取付け構造を示す図である。

【図８】セッティング方向の第１及び第２の自動判別方
法を説明するための図である。

【図９】セッティング方向の第３の自動判別方法を説明
するための図である。

【図１０】ブックスキャナの信号処理系のブロック図で
ある。

【図１１】手動判別モードにおけるＣＰＵの読取り制御
動作のメインフローチャートである。

【図１２】タテ置き読出し設定のフローチャートであ
る。

【図１３】ヨコ置き読出し設定のフローチャートであ
る。

【図１４】タテ置きピント調整のフローチャートであ
る。

【図１５】ヨコ置きピント調整のフローチャートであ
る。

【図１６】自動判別モードにおけるＣＰＵの読取り制御
動作のメインフローチャートである。

【図１７】自動判別処理の第１の例を示すフローチャー
トである。

【図１８】自動判別処理の第２の例を示すフローチャー
トである。

【図１９】自動判別処理の第３の例を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ブックスキャナ（画像読取り装置）３１ラインセンサ（撮像デバイス）３２結像レンズ（合焦機構の一部）１０１ＣＰＵ（合焦制御手段、補正制御手段）１０３画像処理回路（画像処理手段）１３０スキャナ駆動部（合焦機構の一部）１３２レンズ駆動部（合焦機構の一部）３１１，３１２ピエゾ素子（合焦機構の一部）Ｍ１主走査方向Ｍ２副走査方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿画像を電気信号に変換する撮像デバイ
スを有し、主走査及び副走査によって原稿画像を画素に
細分化して読み取る画像読取り装置であって、主走査方向及び副走査方向の２方向についての原稿面の
湾曲状態の測定が可能に構成され、前記撮像デバイスに原稿画像を結像するための合焦機構
と、見開き原稿の読取りに際して、見開き方向が副走査方向
であるときには、副走査方向における原稿面の湾曲状態
に応じて前記合焦機構の制御を行い、見開き方向が主走
査方向であるときには、主走査方向における原稿面の湾
曲状態に応じて前記合焦機構の制御を行う合焦制御手段
とを有したことを特徴とする画像読取り装置。
【請求項２】原稿画像を電気信号に変換する撮像デバイ
スを有し、主走査及び副走査によって原稿画像を画素に
細分化して読み取る画像読取り装置であって、主走査方向及び副走査方向の２方向についての原稿面の
湾曲状態の測定が可能に構成され、原稿面の湾曲に因る読取り画像の歪みを補正する画像処
理手段と、見開き原稿の読取りに際して、見開き方向が副走査方向
であるときには、副走査方向における原稿面の湾曲状態
に応じて前記画像処理手段の制御を行い、見開き方向が
主走査方向であるときには、主走査方向における原稿面
の湾曲状態に応じて前記画像処理手段の制御を行う補正
制御手段とを有したことを特徴とする画像読取り装置。