JPH10341314A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 書籍を閉じたままで背表紙を読み取ることが
でき、また、書籍の背表紙と表紙（または裏表紙）とを
同時に読み取ることができる画像読取装置を提供する。 【解決手段】 原稿台１の奥側後方にミラー５を傾斜し
て配置し、このミラー５に映ったブック原稿１０の背表
紙Ｂを走査しながら読み取り、この読み取った背表紙Ｂ
の画像データを反転して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、書籍などの厚手の
原稿を上向きにセットして上方から読み取る画像読取装
置に関し、より詳しくは、書籍などの厚手の原稿を閉じ
たままでその背表紙を読み取ることができ、また、書籍
などの厚手の原稿の背表紙と表紙（または裏表紙）とを
同時に読み取ることができる画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】書籍などの厚手の原稿を上向きにセット
して上方から読み取る従来の原稿上向きセット型の画像
読取装置においては、例えば特開平８−２４２３４７号
公報などに示されるように、一般的には原稿の見開きの
左右の２ページを上方から読み取っているが、それだけ
でなく、原稿の端面（例えば、書籍の背表紙）の読取り
を行うこともある。この場合には、書籍を下向きに開い
て背表紙を上向きにセットし、上方に設けた撮像素子に
より撮影して背表紙の情報を読み取っている。

【０００３】また、書籍の背表紙に加えて表紙（または
裏表紙）をも読み取る場合には、上記のように書籍を下
向きに開いて背表紙を上向きにセットして背表紙の情報
を読み取った後、書籍を閉じて表紙（または裏表紙）を
上向きにセットし、撮像素子により撮影して書籍の表紙
（または裏表紙）の情報を読み取っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の原稿上向きセット型の画像読取装置では、書
籍の背表紙を読み取る場合、上記のように、書籍を開い
た後その背表紙を上向きにセットするため、書籍の綴じ
部を損傷することがあった。

【０００５】また、書籍の背表紙と表紙（または裏表
紙）の両方を読み取る場合には、上記のように、書籍の
背表紙を読み取った後表紙（または裏表紙）の読取りを
行うといったように２回の読取り動作を行う必要がある
ため、二度手間となり、読取り作業が面倒であった。

【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、書籍を閉じたままで背表紙
を読み取ることができ、また、書籍の背表紙と表紙（ま
たは裏表紙）とを同時に読み取ることができる画像読取
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、原稿台上に載置された原稿
を上方から光学的走査により読み取る画像読取装置にお
いて、原稿台の奥側後方に傾斜して配置されたミラー
と、原稿台上に原稿を載置したときに前記ミラーに映る
原稿端面を走査しながら読み取る撮像素子と、前記撮像
素子により読み取った原稿端面の画像を出力する出力手
段とを有することを特徴とする。

【０００８】本発明の構成によると、撮像素子は、原稿
台上に原稿を載置したときにミラーに映る原稿端面を走
査しながら読み取る。出力手段は、撮像素子によって読
み取られた原稿端面の画像を反転して出力する。このよ
うに、ミラーを画像の読取り用にも使用し、ミラーに映
った情報を画像情報として読み取ることにより、原稿を
閉じた状態で原稿端面（例えば、書籍の背表紙）の情報
を読み取ることができる。

【０００９】また、請求項２に係る発明は、原稿台上に
載置された原稿を上方から光学的走査により読み取る画
像読取装置において、原稿台の奥側後方に傾斜して配置
されたミラーと、原稿台上に載置された原稿の上面と前
記ミラーに映る原稿端面とを同時に走査しながら読み取
る撮像素子と、前記撮像素子により読み取った原稿上面
と原稿端面の両画像を出力する出力手段とを有すること
を特徴とする。

【００１０】本発明の構成によると、撮像素子は、原稿
台上に載置された原稿の上面とミラーに映る原稿端面と
を同時に走査しながら読み取る。出力手段は、撮像素子
により読み取った原稿上面と原稿端面の両画像を出力す
る。このとき、原稿端面の画像データは反転されて、原
稿上面の画像データと共に出力される。このように、ミ
ラーを画像の読取り用にも使用し、ミラーに映った情報
を画像情報として読み取ることにより、１回の読取り動
作で原稿上面（書籍の表紙または裏表紙）と原稿端面
（書籍の背表紙）の両情報を同時に読み取ることができ
る。

【００１１】さらに、請求項３に係る発明は、上記請求
項１または２記載の画像読取装置において、前記撮像素
子により読み取られた原稿端面のエッジ部に相当する該
撮像素子の画素数を検出し、この画素数により該撮像素
子から原稿面までの距離を測定する測距手段と、前記測
距手段による測距値に基づいて原稿台上の原稿の像を前
記撮像素子に結像させる光学系とをさらに有することを
特徴とする。

【００１２】本発明の構成によると、測距手段は、撮像
素子により読み取られた原稿端面のエッジ部に相当する
撮像素子の画素数を検出し（これにより原稿の高さを求
めることができる）、この画素数により撮像素子から原
稿面までの距離を換算して求める。光学系は、この測距
値に基づいて原稿像を撮像素子に結像させる。このよう
に、ミラーを原稿の高さ測定用に使用し、ミラーに映っ
た情報を原稿の高さ情報として利用して光学系を調節す
ることにより、原稿の全ての面に焦点を合わせて原稿を
撮影することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を使って、本発明の実
施の形態を説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施の形態に係る画像読
取装置の全体構成を示す外観図である。原稿台１には、
被写体である書籍やファイルなどの厚手の原稿（以下
「ブック原稿」という）が見開かれた状態で上向きに載
置され、その上方には、光学的走査によりブック原稿の
見開き面を上向きで読み取るラインセンサを有する撮像
カメラ部２が設けられている。原稿台１の原稿載置面
は、一般的な原稿の下地色よりも濃く着色されていて、
ブック原稿を原稿載置面を背景として読み取ったときに
原稿面と原稿載置面との識別ができるようになってい
る。本装置には、原稿台１の奥側上方に配置され原稿台
１上のブック原稿を照明する照明部３と、画像読取り条
件や読取りモードなどの設定を行う操作表示パネル４
と、原稿台１の奥側に傾斜して配置されブック原稿の端
面および端部形状を映すミラー５と、読取り動作を開始
させるためのスタートキー６と、撮像カメラ部２の予備
走査および本走査などの撮影動作を制御する図示しない
制御部（図７参照）とが設けられている。撮像カメラ部
２により撮影された画像データは、制御部により各種処
理を受けた後、所望の出力装置（例えば、プリンタ、コ
ンピュータなど）に出力される。

【００１５】ミラー５は、本来的には、原稿台１上にブ
ック原稿を見開いた状態で上向きに載置したときに高さ
方向に空間的に湾曲したそのブック原稿の端面を映し
て、その湾曲したブック原稿の高さを検出し、これによ
り、このブック原稿の高さを考慮してブック原稿の全て
の面に焦点を合わせて、ぼけのない画像を得るようにす
るためのものである。つまり、ミラー５に映ったブック
原稿の端部形状を撮像カメラ部２で読み取り、撮像カメ
ラ部２の撮像素子の画素数により原稿面の高さ距離に換
算するようにしている。

【００１６】図２、図３はそれぞれ本装置を前方および
後方から見た概略構成を示している。撮像カメラ部２
は、原稿像を撮像素子に結像するための光学系の一部を
なしオートフォーカス（ＡＦ）用モータで駆動される撮
像レンズ７と、原稿像が結像される焦点面において副走
査方向（図２中、矢印で示す方向）に移動するＣＣＤラ
インセンサ８とからなる。ＣＣＤラインセンサ８は複数
の撮像素子を装置手前側から奥側方向（主走査方向）に
ライン状に配列してなり、その撮像素子の一部はミラー
５に映ったブック原稿の端部形状の像を読み取る。原稿
台１上に載置されるブック原稿１０は、例えば、一方端
で閉じられ左右に開くと各頁が空間的に曲がった柱面状
となる書籍やファイルなどである。ミラー５は、原稿台
１の奥側で左右方向に伸びる原稿位置決め用のストッパ
を兼ねており、原稿台１の表面に対して４５度の角度で
傾斜して設置されている。このミラー５の下端部にブッ
ク原稿１０の上端を当てることで、ブック原稿１０の位
置合わせを行う。また、上記のように原稿台１は原稿の
地肌濃度よりも濃い着色を施している。

【００１７】図４は測距原理を示す図である。ブック原
稿１０を原稿台１上の所定の位置に載置することで、ミ
ラー５によってブック原稿１０の鏡像１１が形成され
る。原稿端面の鏡像は原稿台１の像の延長線上に原稿像
に連続して形成される。なお、撮像素子の読取り範囲を
一点鎖線１２で示し、ＣＣＤラインセンサ８の撮像素子
の画素（番号）を紙面左より順に１〜ｎで示している。

【００１８】図５は図４の状態で読み取った画像データ
を示している。同図において、ａは原稿面の像、ｂは原
稿台１の像、ｃはミラー５に映った背景部の像、ｄはミ
ラー５に映った原稿端面の像、ｅは原稿の位置合わせ基
準を示す。原稿面の像ａと原稿端面の像ｄは、原稿の高
さ変化により、主走査方向に湾曲したように読み取られ
る。原稿面と原稿端面は、一般に白色に近い色であるた
め、白く読み取られる。これに対して、原稿台１は原稿
地肌よりも濃く着色されているため、また、ミラー５に
映る背景部の像は反射光量が少なくなるため、共に黒く
読み取られる。

【００１９】ここで、ミラー５の角度を決定する要因に
ついて述べる。ミラー５は単に原稿端面の鏡像を得る機
能だけでなく、照明光を原稿端面に当てる機能をも併せ
持っている。これにより、年数を経て、用紙が黄色に変
色したような原稿においても測距を行うことができる。
また、原稿端面をやや下方（つまり手前側）から撮影す
ることにより、数ページ分で厚さが少なく濃度差による
端面形状の認識が難しい原稿においても、原稿台１との
濃度差を用いて測定を行うことが可能である。また、あ
まり下方から撮影をすると、視野内に原稿以外の物体が
写り込むおそれがある。これら外部の物体は照度が低
い、ピントが合っていないなどの理由により、通常は測
距機能に影響を及ぼすことは少ない。但し、外部の光源
からの光が直接ミラー５を介してラインセンサ８に入る
場合にはエラーを生じるおそれはある。以上の観点よ
り、撮像レンズ７の焦点距離および画角などと併せてミ
ラー角度の設定を行う必要がある。

【００２０】図６はＣＣＤラインセンサ８に読み取られ
た主走査方向１ライン分の出力例を示している。横軸に
ラインセンサ８の撮像素子の画素（番号）（左…奥側、
右…手前側）、縦軸に各撮像素子の出力（像の濃度）を
取っている。はミラー５上に映った背景部の像ｃ、
はミラー５上に映った原稿端面の像ｄ、は原稿面の像
ａ、は原稿台１の像ｂといった各像の撮像素子上での
領域を示している。Ｄthは原稿の像か他の像かを判別す
るための所定のしきい値、ｎ1 とｎ3 はそれぞれしきい
値Ｄthを超える出力の撮像素子の画素（番号）の最小値
と最大値、ｎ2は原稿の位置合わせ基準に対応する撮像
素子の画素（番号）であり固定の値である。（ｎ2 −ｎ
1 ）が原稿の高さに相当する画素数となる。また、（ｎ
3 −ｎ2−α）が原稿の前後方向の寸法に相当する画素
数となる。αは原稿の高さ変化に伴う原稿下端の湾曲分
で、この部分の原稿高さ（ｎ2 −ｎ1 ）により決まる値
である。ＣＣＤラインセンサ８が左右方向（副走査方
向）に移動すると、ｎ1 の値が変化し、これにより、原
稿左右方向の測距値の分布を得ることができる。また、
画像濃度が全て低くなる左右方向寸法を検出することが
できる。

【００２１】図７は制御部における測距回路のブロック
構成を示している。ＣＣＤラインセンサ８の出力（画像
データ）はＡ／Ｄ変換器２１によりＡ／Ｄ変換された
後、比較器２２に入力される。比較器２２には、ＣＰＵ
２３によってしきい値Ｄthが予め設定されている。比較
器２２にしきい値Ｄthを超えるレベルを有する画素デー
タが入力されると、カウンタ２４がセットされる。ＣＰ
Ｕ２３はこのカウンタ２４のカウント値の最小値ｎ1 と
最大値ｎ3 を記憶する。これにより、原稿高さに相当す
る距離を換算により求め、同時に、原稿の左右方向の寸
法も求めることができる。ＣＰＵ２３は、得られた原稿
高さ距離に基づいて、レンズ駆動装置（ＡＦ用モータ）
２６に制御信号を出力し、ラインセンサ８の読取り位置
に応じて、レンズ７を移動させて、ラインセンサ８上に
常に原稿面などの画像が合焦状態で結像するようにす
る。また、ＣＰＵ２３は、センサ移動部２５およびラン
プ制御部２７に制御信号を出力し、ラインセンサ８のス
キャン移動および照明部３のランプの点灯を制御する。

【００２２】次に、上記構成による読取り動作の手順
を、図８のフローチャートを用いて説明する。読取り動
作のスタート指令が入力されると、照明部３のランプを
点灯してブック原稿１０を照明する（＃１）。次いで、
測距動作のための予備走査を開始する（＃２）。この測
距動作では、ＣＣＤラインセンサ８を一端より副走査方
向に移動させながら、ミラー５に映った原稿端面と原稿
面との撮影を行うことにより、撮像素子の画素数をカウ
ントし、カウント値ｎ1 ，ｎ3 を記憶する（＃３）。全
てのラインについての予備走査が終了するまで一定周期
でこの動作を繰り返し、予備走査が終了した時点で（＃
４）、得られたカウント値ｎ1 ，ｎ3 から演算により原
稿高さおよび原稿サイズを算出する（＃５）。上記の動
作が終了すると、ＣＣＤラインセンサ８を予備走査とは
反対の方向に走査移動させ、ブック原稿１０を撮影する
本走査を行う（＃６）。このとき、予備走査で得られた
カウント値を基に、撮像レンズ７のピント調整や倍率変
化を行う。その後、全てのラインについて本走査が終了
すると、ランプを消灯して（＃７）、一連の画像読取り
動作を終了する。このように、ＣＣＤラインセンサ８が
撮影しているブック原稿１０の高さに応じて撮像レンズ
７を合焦動作させることにより、ぼけの生じない、美し
い画像を得ることができる。

【００２３】このように、ミラー５は、本来的には、湾
曲しているブック原稿１０の高さを検出してぼけのない
画像を得るためのものであるが、本実施の形態では、以
下に述べるように、ブック原稿の端面（背表紙）をミラ
ー５に映し、ミラー５をブック原稿の端面（背表紙）を
読み取るために利用している。

【００２４】図９はブック原稿１０を原稿台１にセット
する様子を示す説明図である。ブック原稿１０を原稿台
１上にセットする場合には、ブック原稿１０を閉じた状
態で表紙Ａ（裏表紙であってもよい）を上向きにしかつ
背表紙Ｂを奥側つまりミラー５側にして原稿台１上に表
示された基準線９に合わせるようにして載置する。読み
取られたブック原稿１０の表紙Ａと背表紙Ｂの画像デー
タは、図１０（Ａ）に示すとおりであるが、背表紙Ｂの
画像はミラー５に映ったものを撮影しているため、鏡像
として反転された状態で得られる。そのため、読み取っ
た画像データを出力する際には、背表紙Ｂの画像を反転
させた後、画像の歪補正などの出力画像処理を行って、
図１０（Ｂ）に示すような出力データを得る。

【００２５】図１１はミラー５によりブック原稿１０の
背表紙Ｂを撮影する場合（以下「ミラー読取りモード」
という）の動作を示すフローチャートである。まず、図
９に示すようにブック原稿１０の背表紙Ｂを奥側にして
基準線９に合わせるようにしてブック原稿１０を原稿台
１上にセットし（＃１１）、操作表示パネル４により読
取りモードをミラー読取りモード、つまり、ミラー５に
よりブック原稿１０の背表紙Ｂを撮影するモードに設定
する（＃１２）。その後、スタートキー６を押すと（＃
１３）、照明部３のランプが点灯し（＃１４）、撮像カ
メラ部２が走査されて（＃１５）、ミラー５に映ったブ
ック原稿１０の背表紙Ｂが読み取られる。この読取り動
作が完了すると、照明部３のランプが消灯して（＃１
６）、一連の動作が終了する。

【００２６】図１２はブック原稿１０の背表紙Ｂと表紙
Ａ（又は裏表紙）とを同時に撮影する場合（以下「ミラ
ー／原稿台読取りモード」という）の動作を示すフロー
チャートである。まず、図９に示すようにブック原稿１
０の表紙Ａ（裏紙であってもよい）を上向きにしかつ背
表紙Ｂを奥側にして基準線９に合わせるようにしてブッ
ク原稿１０を原稿台１上にセットし（＃２１）、操作表
示パネル４により読取りモードをミラー／原稿台読取り
モード、つまり、ブック原稿１０の背表紙Ｂと表紙Ａ
（または裏表紙）とを同時に撮影するモードに設定する
（＃２２）。その後、スタートキー６を押すと（＃２
３）、照明部３のランプが点灯し（＃２４）、撮像カメ
ラ部２が予備走査を行う（＃２５）。この予備走査によ
り、ミラー５では、上記のようにブック原稿１０の端面
（背表紙Ｂ）の高さのデータを得るとともに、原稿台１
では、ブック原稿１０の表紙Ａ（または裏表紙）の画像
データを得る。次いで、撮像カメラ部２が本走査を行う
（＃２６）。この本走査により、ミラー５では、ブック
原稿１０の背表紙Ｂの画像データを得るとともに、原稿
台１では、予備走査でのデータを考慮しながら、ブック
原稿１０の表紙Ａ（または裏表紙）の画像データを得
る。画像の読取りが完了すると、照明部３のランプが消
灯し（＃２７）、一連の動作が終了する。

【００２７】図１３はミラー／原稿台読取りモードにお
ける各種データの相互関係を示している。予備走査にお
いては、上述したように、ミラー５では、ブック原稿１
０の端部形状のデータを読み取り、原稿台１では、ブッ
ク原稿１０の表紙Ａ（または裏表紙）の原稿データを得
る。次いで、本走査においては、ミラー５では、ミラー
５に映ったブック原稿１０の背表紙Ｂを走査して、背表
紙Ｂの画像データを読み取り、原稿台１では、予備走査
で得たブック原稿１０の端部形状データおよび表紙Ａ
（または裏表紙）の原稿データを基に、ブック原稿１０
の表紙Ａ（または裏表紙）を走査して、表紙Ａ（または
裏表紙）の画像データを読み取る。そして、読み取った
背表紙Ｂの画像データについては、鏡像であるため、こ
れを反転させるなどの出力画像処理を行った後、表紙Ａ
（または裏表紙）の画像データと共に出力する。

【００２８】図１４は画像データ出力時の動作の一例を
示すフローチャートである。＃３１の出力画像処理にお
いては、上記のように、本走査で読み取った背表紙Ｂの
画像データはミラー５に映ったものを利用しており背表
紙Ｂの画像は鏡像として得られるため、背表紙Ｂの画像
を鏡像反転するとともに、ミラー５の角度および形状に
よる画像補正を行う。一方、＃３２のサイズ認識処理に
おいては、原稿台１上の原稿サイズに関しては、ミラー
５による高さ測定およびブック原稿１０と原稿台１との
ＣＣＤラインセンサ８の出力値の差を検出することによ
って、ブック原稿１０の表紙Ａのサイズを認識する。ま
た、背表紙Ｂのサイズは、ブック原稿１０を原稿台１上
の基準線９に合わせることによりミラー５とブック原稿
１０との相対位置が決まり、さらに、ミラー５に映った
背表紙Ｂと背景部とのＣＣＤラインセンサ８の出力値の
差を検出することによって、認識される。次いで、＃３
３の出力設定において、操作表示パネル４を操作して、
図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、出力画像における
背表紙Ｂと表紙Ａと余白Ｃとの割合の設定、出力画像レ
イアウト（上下、左右など）の設定、さらに、余白Ｃの
印字パターン（白抜き、黒塗りなど）の設定を行う。そ
の後、得られた画像出力データを上記の設定に従って出
力する（＃３４）。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、原稿を閉じた状態で原稿端面（書籍の背表
紙）の情報を読み取ることができるので、書籍などの原
稿の綴じ部の損傷を防止することができる。

【００３０】また、請求項２に係る発明によれば、１回
の読取り動作で原稿上面（書籍の表紙または裏表紙）と
原稿端面（書籍の背表紙）の両情報を同時に読み取るこ
とができるので、書籍などのインデックスの作成などを
短時間で行うことができる。

【００３１】さらに、請求項３に係る発明によれば、上
記請求項１または２記載の発明の効果に加えて、原稿の
全ての面に焦点を合わせて原稿を撮像することができる
ので、ぼけのない画像を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態に係る画像読取装置の
全体構成を示す外観図である。

【図２】 本装置を前方から見た概略構成図である。

【図３】 本装置を側方から見た概略構成図である。

【図４】 本装置における測距原理を示す図である。

【図５】 ブック原稿を読み取った際の画像データの様
子を示す図である。

【図６】 ラインセンサに読み取られた主走査方向１ラ
イン分の出力例を示す図である。

【図７】 本装置の測距回路のブロック構成を示す図で
ある。

【図８】 読取り動作の手順を示すフローチャートであ
る。

【図９】 ブック原稿を原稿台にセットする様子を示す
説明図である。

【図１０】 背表紙と表紙を同時に読み取った場合の読
取りデータおよび出力データを示す図である。

【図１１】 ミラー読取りモード時の動作を示すフロー
チャートである。

【図１２】 ミラー／原稿台読取りモード時の動作を示
すフローチャートである。

【図１３】 ミラー／原稿台読取りモードにおける各種
データの相互関係を示す図である。

【図１４】 画像データ出力時の動作の一例を示すフロ
ーチャートである。

【図１５】 画像出力の一例を示す図である。

【符号の説明】

１…原稿台 ２…撮像カメラ部 ３…照明部 ４…操作表示パネル ５…ミラー ７…撮像レンズ（光学系） ８…ＣＣＤラインセンサ（撮像素子） １０…ブック原稿 Ａ…表紙または裏表紙（原稿上面） Ｂ…背表紙（原稿端面）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿台上に載置された原稿を上方から光
   学的走査により読み取る画像読取装置において、 原稿台の奥側後方に傾斜して配置されたミラーと、 原稿台上に原稿を載置したときに前記ミラーに映る原稿
   端面を走査しながら読み取る撮像素子と、 前記撮像素子により読み取った原稿端面の画像を出力す
   る出力手段と、 を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 原稿台上に載置された原稿を上方から光
   学的走査により読み取る画像読取装置において、 原稿台の奥側後方に傾斜して配置されたミラーと、 原稿台上に載置された原稿の上面と前記ミラーに映る原
   稿端面とを同時に走査しながら読み取る撮像素子と、 前記撮像素子により読み取った原稿上面と原稿端面の両
   画像を出力する出力手段と、 を有することを特徴とする画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記撮像素子により読み取られた原稿端
   面のエッジ部に相当する該撮像素子の画素数を検出し、
   この画素数により該撮像素子から原稿面までの距離を測
   定する測距手段と、前記測距手段による測距値に基づい
   て原稿台上の原稿の像を前記撮像素子に結像させる光学
   系とをさらに有することを特徴とする請求項１または２
   記載の画像読取装置。