JPS61265960A - 原稿走査読取り装置 - 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、原稿の情報を光学的及び電子的に走査して読
取る原稿走査読取り装置に関する。

［従来の技術］ 従来、複数個の読取り素子を配列した読取り素子アレイ
上にレンズにより原稿像を投影して、読取り素子アレイ
を電子的に所定周期で繰返し走査駆動するとともに、こ
の走査と直交する方向、即ち読取り素子アレイの素子配
列方向と直交する方向に原稿と読取り素子アレイを相対
的に移動させて原稿全面に亙る情報を読取る装置が知ら
れている。例えば、「日経エレクトロニクスＪ１９８４
年９月１０日号の第１７９頁第１５図にその一例が示さ
れている。

第７図（ａ）はこの公知の原理により構成された原稿走
査読取り装置の概略構成を示している。

図において、１は原稿台であり、２は原稿走査ユニット
である。原稿走査ユニット２は枠体３に光学系を収納し
たものである。即ち光学系は原稿８を照明する棒状の照
明ランプ４、原稿からの反射光を９０”屈曲させるミラ
ー５、反射像の縮小投影像を得る投影レンズ６等からな
り、この投影レンズ６による像が読取り素子アレイ７上
に結像されるようになっている。読取り素子アレイ７は
、図の面に直交する方向に複数の読取り素子が配列形成
され、原稿８の図の面と直交する方向の線状領域の情報
を読取ることができるように構成されている。即ち、原
稿８の図の面と直交する方向の走査はこの読取り素子ア
レイ７を電子的に走査駆動して行われ、これと直交する
方向の走査は原稿走査ユニット２を矢印方向に機械的に
移動させることにより行われる。

このような走査読取り装置にお゛いて、原稿がシート状
のものである場合は、これを原稿台１にのせて押え板（
図示しない）で押えることにより、原稿面の平面性を維
持して良好な読取りを行うことができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 第７図（ａ）に示すような従来の走査読取り装置では、
図示のように原稿８が厚手の本である場合等、見開きの
中央部分９，９′が原稿台１に密着しないため、不都合
が生じる。第７図（ｂ）はこのような原稿８の読取り素
子アレイ７上に投影される像の状態を示している。図示
のように原稿８のうち原稿台１に密着する平坦部１０．
１０′は何等問題ないが、見開き中央部９，９′の像は
圧縮された歪んだものとなる。このため、この中央部９
，９′は他の部分と同じ画素密度で読取った場合には十
分な分解能で読取ることができない。

この様な不都合を避けるため、従来は原稿８の背の部分
を強く原稿台１に押付ける方法が採られているが、これ
は本質的な解決にはならず、また本をいためる、という
問題があった。

一方、文書の読取り走査において被走査面を上向きにし
て読取りができると、好都合である。何故なら、従来の
ように被走査面を下向きにすると、必要な頁を捜してか
ら本を裏返すという操作が煩わしい上、裏返すことによ
り読取る面が見えなくなるために、被走査領域に正しく
原稿を配置することが難しいからである。しかしながら
被走査面を平面に保つことが容易であるという理由から
、従来は第７図（ａ＞に示すように、被走査面を下向き
にする構成が一般に採られていた。特に上述のように厚
手の本等では被走査面を上向きにすると平面を保つこと
が一層難しくなるために、被走査面を上向きにする走査
読取り装置の実現が阻害されていた。

従って本発明は、厚手の本の見開き中央部のように平面
性が維持されない部分につついても歪みのない走査読取
り信号が得られるようにした原稿走査読取り装置を提供
することを目的とする。

また本発明は、平面を維持しにくい厚手の本等について
被走査面を上向きにして良好な走査読取りを可能とした
原稿走査読取り装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明は、
複数の読取り素子を配列した読取り素子アレイ、原稿の
被走査面像を読取り素子アレイ上に投影する光学系、読
取り素子アレイを被走査面に対して素子配列方向と直交
する方向に相対的に移動させる手段、及び読取り素子ア
レイを所定の繰返し周期で走査駆動する手段を有する原
稿走査読取り装置において、前記相対移動方向に対する
前記被走査面の傾斜を検知する手段を設け、この手段に
より検知された傾斜情報に基いて前記相対移動の速度を
制御するように構成する。このような構成として、被走
査面の傾斜が強くなるに従って走査のための相対移動の
速度が遅くなるように制御することにより、傾斜面での
投影像の寸法歪みを補正することができる。

〔実施例１ 第１図は本発明の一実施例の走査読取り装置を説明する
ための図である。第１図（ａ）において、１１は原稿台
であり、この上に厚手の本１２が見開き頁を上向きにし
て置かれている。１４は読取り走査ユニットであり、枠
体２３内に光学系と読取り素子アレイ１８が収納されて
構成されている。

光学系は、原稿を線状に照明する棒状照明ランプ１５、
原稿からの反射光を曲げるミラー１６及び縮小投影レン
ズ１７等からなる。縮小投影レンズ１７により原稿面の
線状領域の光学像が光電変換素子からなる読取り素子を
配列した読取り素子アレイ１８上に結像されることにな
る。原稿の線状領域の読取りは一列に配列された読取り
素子アレイ１８を電子的に所定周期で走査駆動すること
により行われる。またこれと直交する方向の走査は読取
り走査ユニット１４を原稿台１１に平行に、かつ読取り
素子アレイ１８の素子配列方向と直交する方向に、原稿
台１１に対して相対的に移動させることにより行われる
。この読取り走査の基本構成は従来と同様である。

この実施例では、本１２の平面性が損われている部分、
即ち見開き中央１のように傾斜している部分の読取り画
像の歪みを補正する手段が設けられている。その手段の
一つが本１２の上に設けられたストライプ板１３である
。このストライプ板１３は、本１２の見開き頁表面に密
着して配置されるように透明な薄いプラスチックなどに
より構成され、第１図（ｂ）に示すように、読取るべき
領域から外れた被走査面の端部に位置するようにストラ
イプ・パターン１９が形成されたものである。ストライ
プ・パターン１９は走査ユニット１４の走査方向に等間
隔をもって形成されている。

このようなストライプ板１３は例えば、透明板上にまず
白色乱反射膜を印刷し、その上にストライプ・パターン
１９を印刷して作成される。または透明板上にまずスト
ライプ・バタニン１９を印刷し、その上に白色乱反射膜
を印刷して作成される。

第１図（ｂ）は被走査面を上方から見た図であり、本１
２の見開き中央部の被走査面が傾斜している部分では、
ストライプ・パターン１９のピッチがつまって見えるこ
とになる。このストライプ・パターン１９のピッチの変
化を被走査面の傾斜情報として検知するために、第１図
（ａ）に示すように走査ユニット１４内にストライプ投
影レンズ２０、スリット２１及びストライプ読取り素子
２２が一体的に収納されている。ストライプ・パターン
１９の読取り手段は原稿読取り用の光学系、及び読取り
素子アレイをそのまま兼用することもできるが、この実
施例ではこれを別に設けている。

このような構成として、原稿の読取り走査時には従来と
同様、原稿台１１と読取り走査ユニット１４を第１図（
ａ）に矢印で示すように相対的に移動させて原稿情報を
読取るが、これと同時にこの実施例ではストライプ・パ
ターン１９を検知し、そのピッチの変化を原稿面の傾斜
情報として読取って、これにより走査ユニット１４の相
対移動の速度制御を行う。

第２図はこの速度制御による歪み補正の原理を説明する
ための図である。図の信号ａ１は被走査面が平面に保た
れていて、一定速度の相対移動に伴って歪みのない読取
り情報が得られる様子を示している。これに対して信号
ａ２は、被走査面が傾斜しているために一定速度で走査
した時その傾斜部分で情報が圧縮されて読取り素子アレ
イ上に投影される様子を示している。このとき同時に読
取られるストライプ・パターンは、信号ａ３のように被
走査面の傾斜部分でピッチがつまった状態で読取られる
。そこでこの実施例では、このストライプ・パターンの
ピッチが狭くなった部分では走査ユニットの相対移動速
度が遅くなるように走査の送り速度制御を行う。この様
な速度制御を行うことにより、ストライプ・パターン情
報は信号ａ４のように一定ピッチとして読取られ、被走
査面の情報も信号ａ５に示すように歪みが補正されて読
取られることになる。

第３図はこの様な走査速度ＩＩＪ　ＩＩＩを行うための
回路構成例である。４６は読取り走査ユニットを駆動す
るパルスモータであり、モータドライブ・パルスジェネ
レータ４１のパルス周期でモータドライバ４４によりこ
のパルスモータ４６を駆動するようになっている。モー
タドライバ４４は制御回路４５により制御される。４２
はストライプ・パターン読取り素子であり、４３は基準
パルスジェネレータである。基準パルスジェネレータ４
３は被走査面が平面である場合にストライプ・パターン
読取り素子４２から得られるパルス信号と同じ周期のパ
ルス信号を出力するものであり、この基準パルスジェネ
レータ４３の出力がモータＩｌｌ　Ｉ１１回路４５に入
るとモータドライバ４４が作動してパルスモータ４６が
駆動され、ストライプ・パターン読取り素子４２の出力
がモータ制御回路４５に入るとこれによりモータドライ
バ４４の作動が停止されるように構成されている。

この回路の動作を第４図を用いて説明する。第４図の信
号ｃ１は基準パルスジェネレータ４３の出力であり、こ
の出力パルスによりパルスモータ４６が働き、読取り走
査ユニットが駆動される。

この駆動に伴ってストライプ・パターンが検知されると
読取り素子４２により信号ｃ２が得られ、この信号Ｃ２
によりパレスモータ４６が停止される。このような動作
が繰返されるが、第４図のｔｌ、ｔ２は基準パルス信号
ｃ１が入力してモータ４６が作動してからストライプが
読み取られてモータ４６が停止する迄の時間を示してい
る。即ち被走査面の傾斜が強い時にはストライプ・パタ
ーンのピッチが詰まって検知されるから、短い時＠ｔ１
でパルスモータ４６は停止し、被走査面が傾斜していな
い時はｔ２のようにパルスモータ４６の作動時間は長く
なる。こうして一定周期の基準パルス信号ｃ１ごとにパ
ルスモータ４６の作動時間、つまり走査の送り量が制御
される。これにより被走査面の傾斜による原稿の投影画
像の歪みが補正された画像読取り信号が得られることに
なる。

上記実施例ではストライプ板を用いて原稿の被走査面の
傾斜検知を行った。これはストライプ板を原稿面に重ね
る必要があるため、少々操作が煩わしい。

第５図はこの様なストライプ板を用いず、機械的手段を
利用して傾斜の検知を行うようにした実施例の走査読取
り装置の要部構成を示す。なお第１図と対応する部分に
は第１図と同一符号を付して詳細な説明は省略する。第
５図（ａ）において、２５．２６はアームであり、それ
ぞれの一端部に原稿面に接触する接触端２７．２８が形
成されている。これらアーム２５．２６の他端部は枠体
２３に取付けられた軸３７によって回動可能に軸支され
ている。更にこれらのアーム２５．２６の軸支部分から
離れた端部が変位検知端３１．３２となっている。接触
端２７．２８は原稿面に接触し、かつその接触位置が走
査移動方向について互いに離間した配置となっている。

これらの接触位置は読取り光学系の光軸近くが好ましく
、特に図示のように光軸を挟んで前後に配置されること
が好ましい。接触端２７．２８の離間距離を２とし、被
走査面の傾きをθとした時、２℃ａｎθが各接触端の高
さの差りであり、この差りを電気的な信号量に変換して
被走査面の傾斜情報とする。

第５図（ｂ）はこの様な傾斜情報を得るための変位検知
端３１．３２部の構造を示す。即ちアーム２５の変位検
知端３１にはＬＥＤなどの光源３３と、アーム２６の変
位検知端３２を挟んで光源３３に対向する受光素子３４
が固定されている。

光源３３の前面には照射領域を限定する開口３５が設け
られている。一方、アーム２６の変位検知端３２には光
源３３と受光素子３４の間に位置する開口３６が形成さ
れている。アーム２５．２６の接触端２７．２８が同じ
高さにある場合に開口３５．３６が互いに一致して受光
素子３４には最大光電出力が得られ、被走査面の傾斜角
θが増大するに従って開口３５．３６間の位置ずれが増
大し−て光電出力は低下するようになっている。

このようにしてこの実施例では、被走査面の傾斜情報を
機械的変位量として検知し、更にこれを電気的信＠量に
変換して取り出すことができる。

なお機械的変位量を電気信号量に変換する手段は上記の
ような光電検知の他に、静電容量の変化や磁束の変化と
して検知する構成、あるいはポテンショメータによる回
転角を検知する構成を採用することができる。

被走査面が平面である場合の適正走査速度を■すると、
被走査面がθだけ煩いている場合の適正走査速度はｖ　
ｃｏｓθである。従って検知した傾斜角に対応する情報
を基に走査速度ｖ　ａｏｓθが得られるように走査速度
制御系を構成することが必要である。

第６図ばその様な速度制御系の構成例であり、第５図の
傾斜角検知機構の場合に対応させて構成したものである
。光電センサ回路５１は第５図の受光素子３４を含む回
路で、被走査面が平面である場合に最大出力が得られ、
被走査面が傾斜するに従ってその出力が低下する。特性
補正回路５２は光電センサ回路５１の出力信号の大きさ
に対応させてｖｃｏｓθの走査速度を指定する信号を作
り出す回路である。５３はモータ１ｌｌＪＷＪ回路であ
り、これによりモータドライバ５４を制御し、このモー
タドライバ５４の出力によりパルスモータ５５を駆動す
るようになっている。モータ制御回路５３による制御の
方式は、モータドライブパルス周期が一定であって、単
位時間内のパルス送出時間を変化させてパルス数を調整
する方式、あるいはパルス周期を変化させて単位時間内
の送出パルス数を調整する方式等いずれでも良い。

このようにしてこの実施例でも、被走査面の傾斜に応じ
て走査ユニットの相対移動速度を制御することにより、
被走査面の傾斜による読取り画像の歪みが補正される。

以上、被走査面の傾斜を検知する手段として２例を挙げ
、それぞれに対応して走査速度制御回路の構成例を説明
したが、本発明はこれらの実施例に限られるものではな
く、更に種々変形して実施することが可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、被走査面が平面を維持しにくい厚手の
本等の原稿であっても、被走査面の傾斜に伴う読取り信
号の歪みが自動的に補正される走査読取り装置が実現す
る。また被走査面の平面性を維持する必要がないため、
被走査面を上向きにして読取りを行ない得る操作性に優
れた読取り装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例の読取り装置の
要部構成を示す図、第２図は同実施例による走査読取り
信号の歪み補正の原理を説明するための信号波形図、第
３図は同実施例の走査速度制御系の構成を示す図、第４
図はその制御系の動作を説明するための信号波形図、第
５図（ａ）（ｂ）は他の実施例の読取り装置の要部構成
を示す図、第６図は同実施例の走査速度制御系の構成を
示す図、第７図（ａ）（ｂ）は従来の読取り装置の構成
例を示す図である。 １１・・・原稿台、１２・・・本（原稿）、１３・・・
ストライプ板、１４・・・読取り走査ユニット、１５・
・・棒状照明ランプ、１６・・・ミラー、１７・・・投
影レンズ、１８・・・読取り素子アレイ、１９・・・ス
トライプ・パターン、２０・・・ストライプ投影レンズ
、２１・・・スリット、２２・・・ストライプ読取り素
子、２３・・・枠体、４１・・・モータドライブ・パル
スジェネレータ、４２・・・ストライプ読取り素子、４
３・・・基準パルスジェネレータ、４４・・・モータド
ライバ、４５・・・モータ制御回路、４６・・・パルス
モータ、２５．２６・・・アーム、２７．２８・・・接
触端、３１．３２・・・変位検知端、３３・・・光源、
３４・・・受光素子、３５゜３６・・・開口、５１・・
・光電センサ回路、５２・・・特性補正回路、５３・・
・モータ制御回路、５４・・・モータドライバ、５５・
・・パルスモータ。 出願人代理人　弁理士　坪井　淳 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （ｂ） 第６図 第７図 （ａ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の読取り素子を一列に配列してなる読取り
   素子アレイと、原稿の被走査面像を前記読取り素子アレ
   イ上に投影する光学系と、前記読取り素子アレイを前記
   被走査面に対して素子配列方向と直交する方向に相対的
   に移動させる手段と、この手段により相対移動させなが
   ら前記読取り素子アレイを所定の繰返し周期で駆動する
   手段と、前記相対移動方向に対する前記被走査面の傾斜
   を検知する手段と、この手段により検知された傾斜情報
   に基いて前記相対移動の速度を制御する手段とを備えた
   ことを特徴とする原稿走査読取り装置。
2. （２）前記被走査面の傾斜を検知する手段は、前記原稿
   の被走査面に密着して配置され被走査面端部に前記相対
   移動の方向に等間隔をもつてストライプ・パターンが形
   成されたストライプ板と、前記相対移動の際に前記スト
   ライプ・パターンを光学的に読取り前記被走査面の傾斜
   に対応して変化するストライプ間隔の情報を前記被走査
   面の傾斜情報として検知する手段とから構成されている
   特許請求の範囲第１項記載の原稿走査読取り装置。
3. （３）前記被走査面の傾斜を検知する手段は、共通の軸
   に回動自在に軸支されそれぞれの一端部に、前記被走査
   面に接触する前記相対移動方向に互いに離間した接触端
   を有する２本のアームと、これらのアームの他端部に設
   けられ前記各接触端の高さの差を電気信号量に変換して
   出力する変位検知部とから構成されている特許請求の範
   囲第１項記載の原稿走査読取り装置。
4. （４）原稿台に原稿がその被走査面を上向きにして配置
   され、その上方に前記読取り素子アレイ及び光学系を収
   納した読取り走査ユニットが配置される特許請求の範囲
   第１項記載の原稿走査読取り装置。