CN101981910B - 图像读取装置 - Google Patents

Abstract

图像读取装置具备光源(2)、成像光学系统(1)、摄像元件部(41)、存储器(5)和处理装置(6)。所述成像光学系统是将由被摄像体反射的散射光进行聚光并成像为图像的光学系统，具有在原稿侧形成了远心的光学系统的多个单元(11)等，该多个单元是在主扫描方向(211)上配置多个且各自独立的成像光学系统，在副扫描方向(212)上将所述单元排列为两列。以能够在所述副扫描方向上的各单元之间补足成像图像的方式在所述主扫描方向上将各列的各单元配置为锯齿状。所述摄像元件部被配置成对应于各个所述单元。所述处理装置将存储在所述存储器中的图像信息复原并合成为图像而制作原稿图像。

Description

图像读取装置

技术领域

本发明涉及一种使用于复印机等中的图像读取装置。 

背景技术

在复印机、扫描仪、传真机等中使用的图像读取装置中大致区分有两种方式，其中，该图像读取装置使用一维摄像元件对读取位置处的图像进行扫描从而读取整个图像。此外，一般将排列有一维摄像元件的方向称作主扫描方向，将进行扫描的方向称作副扫描方向。 

两种方式中的一种方式是通过单眼(single-eye)的透镜将主扫描方向的整个图像缩小转印到摄像元件上的方式，在复印机中主要用于表面的读取。在该方式中，通常位于原稿侧的摄像元件、透镜被固定，只有反射镜(mirror)在副扫描方向上移动而扫描整个原稿。在该方法中，原稿侧的焦点深度(称作景深)大到几mm程度、例如6mm等，因此具有如下优点：即使原稿没有紧靠在复印机的原稿读取面，也能够读取原稿。由于具有例如即使在书本的订线处那样的无法紧靠在原稿面的情况下也不会对焦模糊而能够读取这样的优点，因此在复印机的表面读取中主要使用该方式。具有该方式派生出的各种专利文献，例如举出专利文献1(称作现有方法1)。 

所述两种方式中的另一种方式是将主扫描方向的图像分割为多个并用复眼透镜来读取图像的方式，通常被称作紧靠型图像传感器。该方式利用于复印机的背面读取、传真机的原稿读取、纸币的识别传感器、个人计算机用的扫描仪等，特征在于是小型的。作为该紧靠型图像传感器的光学系统，当前成为主流的现有技术例如公开在专利文献2中。在此，公开了如下的图像读取装置：作为复眼透镜(在文献中是棒状透镜阵列(rod lens array))，使用在半径方向上排列多个具 有以某个函数规定的折射率的分布的棒状透镜而进行阵列化的结构，得到正立等倍像(称作现有方法2)。 

作为紧靠型图像传感器的光学系统中的代表性方式的另一个例子，例如有专利文献3中公开的方式。在该方式中，通过针对在主扫描方向上分割的每个单元(cell)设置的透镜，缩小转印与单元对应的区域的图像而成像到摄像元件中。通过将针对每个单元设置的摄像元件的输出信号进行图像合成，从而复原原稿面的图像(称作现有方法3)。 

另外，在专利文献4中公开了如下方式：虽然与所述现有方法2或者所述现有方法3类似，但是使用复眼的反射透镜阵列(mirror lensarray)来得到正立等倍像(称作现有方法4)。 

另外，在专利文献5中公开了如下方式：将读取区域分为第奇数个区域和第偶数个区域，由该第奇数个、第偶数个来改变成像光学系统的光路，成像光学系统是远心的(telecentric)，在成像面得到正立等倍像(称作现有方法5)。 

专利文献1：日本特开平10-308852号公报 

专利文献2：日本特开平8-204899号公报 

专利文献3：日本特开平5-14600号公报 

专利文献4：日本特开平11-8742号公报 

专利文献5：日本特开2005-37448号公报 

发明内容

关于现有方法1，如上所述具有景深大这样的优点，但是存在导致光学系统大型化这样的问题。另外，为了在移动反射镜时不使从原稿面到透镜为止的光路发生变化，存在必须控制光路途中的多个反射镜的移动速度、以及为此花费成本这样的问题。 

关于现有方法2，虽然有小型且低成本这样的优点，但是存在景深小这样的问题，存在色像差大这样的问题。 

关于现有方法3，在加大景深的情况下，存在如下问题：装置大型化；色像差变大；由于因景深而导致转印倍率发生变化，因此对以 各成像光学系统单位所拍摄的图像进行合成时引起图像的叠合不一致。因此，难以加大景深。 

关于现有方法4，由于作为成像光学元件而使用了配置多个凹面镜的反射镜阵列，因此具有没有色像差这样的效果。然而，由于没有记载与光圈(diaphragm)17、第一反射镜阵列13、第一反射镜阵列14相关的详细的配置，因此认为在原稿远离接触镜(contact glass)12的情况下，像的转印倍率发生变化。其结果，邻接的图像彼此的叠合方式不同，认为阵列边界面中的图像变差，难以得到大的景深。 

关于现有方法5，针对直线状的物体10，由奇数区域成像系统11～41和偶数区域成像系统12～42从倾斜方向读取像。因此，当物体10的焦点方向的位置发生变化时，在奇数区域和偶数区域中读取的位置会发生变化，存在两者的像在作为成像面的感光性的介质60上产生偏差这样的问题。并且，在说明书中没有记载远心的成像系统的具体的结构及效果。当物体10的焦点方向的位置发生变化时，可以认为焦点位置中的转印倍率发生变化，整数第m个和第m+1个的成像系统间的图像的叠合方式不同，导致图像变差。由于以上的两个问题，现有方法5难以得到大的景深。 

本发明是为了解决如上所述的问题点而作出的，目的在于提供景深大、且小型的图像读取装置。 

为了达成所述目的，本发明构成为如下。 

即，本发明的一个方式中的图像读取装置的特征在于，具备：光源，向原稿的被摄像部照射光；将由所述被摄像部反射的所述光的散射光进行聚光并成像为图像的成像光学系统，该成像光学系统具有在所述原稿侧形成了远心的光学系统的多个单元，该多个单元是在主扫描方向上配置多个且各自独立的光学系统，在所述副扫描方向上将所述单元排列为第一列以及第二列这两列，且以使在同列配置的各单元中的主光线内的从所述原稿朝向各单元的光线相互平行的方式配置各单元，以能够在所述副扫描方向上的各单元之间补足成像图像的方式，在所述主扫描方向上将所述第一列以及所述第二列的各单元配置成锯 齿状；与各个所述单元对应地配置的多个摄像元件部；存储器，将在所述副扫描方向上对应的所述摄像元件部彼此发送的图像信息进行存储；以及处理装置，将存储在所述存储器中的所述图像信息复原并合成为图像而制作原稿图像。 

另外，在所述图像读取装置中，也可以在使配置在所述第一列的各单元的主光线内的从所述原稿朝向各单元的光线、与配置在所述第二列的各单元的主光线内的从所述原稿朝向各单元的光线向所述第一列与所述第二列的间隙侧倾斜的状态下，配置了在所述第一列以及所述第二列配置的各单元。 

另外，在所述图像读取装置中，也可以还具备弯曲镜，该弯曲镜设置在所述原稿与所述单元之间，使向所述单元入射的所述散射光的光路弯曲。 

另外，在所述图像读取装置中，所述弯曲镜也可以由在所述副扫描方向上的不同的位置处沿着所述主扫描方向配置的、与所述第一列的所述单元对应的第一弯曲镜以及与所述第二列的所述单元对应的第二弯曲镜构成。 

另外，在所述图像读取装置中，也可以是所述弯曲镜在所述副扫描方向上的一个位置处沿着所述主扫描方向配置，并由与所述第一列的所述单元对应的第一反射面以及与所述第二列的所述单元对应的第二反射面构成。 

另外，在所述图像读取装置中，所述单元也可以具有来自所述原稿的所述散射光入射的第一光学元件、和向所述摄像元件部射出光的第二光学元件，所述第一光学元件以及所述第二光学元件中的至少一个是反射型的聚光元件。 

另外，在所述图像读取装置中，所述单元也可以还具有光圈，所述光圈的光通过区域由反射镜构成，其中，该光圈配置在所述第一光学元件的后侧焦点位置，并将该单元设为在所述原稿侧远心的光学系统。 

另外，在所述图像读取装置中，能够将各单元的转印倍率设为1。 

根据本发明的一个方式中的图像读取装置，具备：向原稿照射光的光源、在原稿侧形成远心的成像光学系统且以在副扫描方向上两列的方式在主扫描方向上配置了多个的单元、摄像元件、临时存储图像信息的存储器、以及将所存储的图像信息进行复原的处理装置。根据该结构，将原稿的主扫描方向上的读取区域进行分割，由多个单元来读取图像，因此能够使图像读取装置小型化。而且，在副扫描方向上配置两列单元，从配置在各列中的单元得到图像，因此不会使从配置在主扫描方向上的单元彼此得到的图像变差而能够相互补足单元间的图像。因此，能够得到良好的图像。而且，各单元是在原稿侧远心的光学系统，因此能够加大被摄体距离。 

当详细说明时，通过将各单元的原稿侧设为远心的光学系统，具有如下优点：即使原稿在焦点方向上移动，图像的转印倍率也不会改变。另一方面，各单元是在原稿侧远心的光学系统，从而在从单元所读取的图像范围的端附近的点(设为点E)朝向单元的入射瞳孔的光线束中，主光线成为与光轴平行。因此，关于来自点E的光线束，为了不产生渐晕(vignetting)而使其全部入射到单元的光学系统中，需要口径比原稿的读取范围还大的透镜。如果在副扫描方向将各单元配置为一列并在主扫描方向上邻接地配置，则导致在各单元之间的边界部分中读取范围产生空白。相反地，如果使透镜的口径与一个单元的读取宽度一致，则产生如下问题：在来自点E的光线束中产生渐晕。 

因此，在本发明的一个方式的图像读取装置中，在副扫描方向上将单元配置为两列。这里，为了容易理解，对单元附加编号。将在副扫描方向上排列的两列中的第一列单元设为n＝1、3、5、...，将第二列单元设为n＝2、4、6、...。在所述一个方式的图像读取装置中，采用使单元的开口大于单元的读取范围的结构。根据该结构，在一方的第一列中邻接的单元之间、即第k个和第(k+2)个的各单元之间的边界中，即使产生了无法读取的空白范围，也能够由另一方的第二列中的第(k+1)个单元读取该空白范围的图像，从而相互不足图像。 

另一方面，通过采用所述两列的结构，在第一列和第二列中的各 单元中，副扫描方向的读取位置不同。因此，同一时刻拍摄的第一列的单元和第二列的单元中的图像不同。为了修正该图像的不同，在本发明的一个方式的图像读取装置中采用了如下方法：使用扫描第一列和第二列的副扫描方向的距离所需的时间，合成所拍摄的图像。即，在所述一个方式的图像读取装置中，具备存储器，临时保存所读取的图像。从该存储器中读出在略微不同的时刻所拍摄的第一列以及第二列的各单元的两个图像，并由图像处理装置进行图像复原。因而，根据本发明的一个方式的图像读取装置，能够根据读取图像，形成正常的图像。 

而且，如上所述在本发明的一个方式的图像读取装置中，在第一列以及第二列中包含的所有的单元中，各单元的主光线内的从原稿朝向各单元的光线是平行的，因此即使在从各单元到原稿为止的距离发生变动的情况下，相对于摄像元件部的图像的位置不会变化。因此，合成后的图像的第k个和第(k+1)个边界部的图像也不会变差。 

因而如上所述，根据本发明的一个方式的图像读取装置，能够加大景深，且实现小型化。 

而且，根据本发明的一个方式的图像读取装置，将单元彼此配置为锯齿状，因此能够在邻接的单元之间形成足够的间隙，能够不遮挡必要的光路而设置遮光板。即，能够遮挡由于杂散光而产生的耀斑、重像这样的期望的像以外的光线，能够得到清晰的图像。 

另外，在所述第一列配置的单元、和在所述第二列配置的单元中，能够以使来自各个原稿的主光线的角度相对于副扫描方向不同的方式，配置各单元。根据这种配置结构，能够使原稿面中的基于第一列单元的原稿面中的读取范围、与基于第二列单元的原稿面中的读取范围在副扫描方向上的间隙变窄，能够减小存储读取图像的所述存储器的容量。 

另外，通过在原稿与单元之间设置使光路弯曲的弯曲镜，能够增加单元配置的自由度，能够有助于图像读取装置的小型化。 

并且，通过将所述弯曲镜配置在副扫描方向上的一个位置处，能 够消除所合成的图像的位置变动、且减小存储器的容量。 

另外，通过由凹面镜来构成与单元所具备的透镜相当的部件，能够节省空间，且能够降低色像差。 

而且，通过由反射镜来构成单元所具备的光圈的光通过区域，能够进一步有助于图像读取装置的小型化。 

另外，通过将转印倍率设为1，能够使用现有的分辨率的摄像元件。 

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的图像读取装置的结构的立体图。 

图2是表示图1所示的图像读取装置中的主扫描方向的结构的剖面图。 

图3是表示图1所示的图像读取装置中的副扫描方向的结构的透视图。 

图4是表示顶面板(top panel)上的读取区域的配置状态、以及原稿图像字符信息的一个例子的图。 

图5是表示摄像元件部的配置、以及所拍摄的字符图像的一个例子的图。 

图6是表示拍摄并反转处理后的字符图像信息的一个例子的图。 

图7的(a)是表示由图1所示的图像读取装置所具备的第一列单元读取书本状的原稿的情形的图，(b)是表示由图1所示的图像读取装置所具备的第二列单元读取书本状的原稿的情形的图。 

图8是表示通过图1所示的图像读取装置在副扫描方向中读取如书本那样的原稿的情形的图。 

图9是表示本发明的实施方式2的图像读取装置的结构的立体图。 

图10是表示图9所示的图像读取装置的主扫描方向上的结构的剖面图。 

图11是表示图9所示的图像读取装置的副扫描方向上的结构的透视图。 

图12是表示图9所示的图像读取装置的结构的变形例的副扫描方向上的透视图。 

图13是表示本发明的实施方式3的图像读取装置的结构的副扫描方向的透视图。 

图14是表示本发明的实施方式4的图像读取装置的结构的立体图。 

图15是表示图14所示的图像读取装置中的一个单元的结构的立体图。 

图16是表示图14所示的图像读取装置的结构的副扫描方向的透视图。 

图17是表示图14所示的图像读取装置的结构的立体图。 

图18是表示图14所示的图像读取装置的结构的立体图，是从内侧观察图17的图。 

图19是表示本发明的实施方式5的图像读取装置的结构的立体图。 

图20是图19所示的图像读取装置的结构的副扫描方向上的透视图。 

图21是表示图19所示的图像读取装置的结构的立体图。 

图22是表示本发明的实施方式6的图像读取装置的结构的立体图。 

图23是图22所示的图像读取装置的结构的副扫描方向上的透视图。 

图24是表示图22所示的图像读取装置的一个单元的视野范围中摄像元件面上的光量分布的图。 

图25是表示本发明的实施方式7的图像读取装置的结构的副扫描方向的透视图。 

图26是实施方式1～7所具备的摄像元件基板的俯视图。 

图27是表示实施方式1～7所具备的摄像元件部的结构的俯视图。 

图28是表示实施方式1～7所具备的光源的结构的图。 

图29是说明图28所示的光源的图。 

图30是表示实施方式1～7的图像读取装置所具备的处理装置的结构的框图。 

图31是实施方式1～7的图像读取装置所具备的摄像元件部彼此的接线图。 

图32是实施方式1～7的图像读取装置所具备的摄像元件部彼此的其它实施例的接线图。 

图33是说明实施方式1～7的图像读取装置所具备的处理装置的动作的时序图。 

图34是用于说明实施方式1～7的图像读取装置所具备的处理装置的动作的图。 

图35是用于说明实施方式1～7的图像读取装置所具备的处理装置的动作的图，是说明倒像数据的重新排列以及信号处理的图。 

图36是用于说明实施方式1～7的图像读取装置所具备的处理装置的动作的图，是说明比较、对照、跳越(skipping)、修复电路的框图。 

图37是表示对图1所示的图像读取装置设置遮光部件的情况的立体图。 

图38是用于说明在将各单元配置成锯齿状的结构中设置遮光部件的情况的效果的图。 

图39是用于说明不是将各单元配置成锯齿状而是简单地邻接而配置的结构中的问题点的图。 

附图标记说明

1：成像光学系统；2：照明光源；3：顶面板；4：基板；5：存储器；6：处理装置；7：原稿；8、9：读取线；11、12、13、14、......：单元；31、32、33、34、......：被摄像部；41、42、43、44、......：摄像元件部；100：第一透镜；101：孔(aperture)；102：第二透镜；111：第一弯曲镜；112：第二弯曲镜；113：第三弯曲镜；126：遮光部件；202：遮光光线；203：虚线区域；211：主扫描方向；212：副 扫描方向；215：第一列；216：第二列；501～507：图像读取装置。 

具体实施方式

下面，参照附图说明作为本发明的实施方式的图像读取装置。此外，在各图中对同一或者相同的结构部分标记相同的符号。 

实施方式1.

下面，使用图1～图3来说明与本发明的实施方式1有关的图像读取装置的一个例子。 

本实施方式的图像读取装置501大体区分时具备成像光学系统1、光源2、摄像元件部41、42、...、存储器5、以及处理装置6。关于这些结构部分，在作为被读取图像的被读取物的一个例子的原稿7的附近配置了光源2，以使由原稿7反射的光能够入射的方式配置了成像光学系统1，并适当配置了摄像元件部41等。这种图像读取装置501沿着主扫描方向(X方向)211读取原稿7的图像，还在与主扫描方向211正交的副扫描方向(Y方向)212上扫描原稿7，读取原稿7中的全部图像。此外，原稿7是指对文章、书画、照片等进行了显示的被读取物、或纸币等被读取物，相当于成为进行印刷的源的被读取物、或用于真假判定的被读取物、或用作电子文件的被读取物。另外，在图1中，为了使图示清晰，省略了原稿7的图示。 

原稿7载置于作为原稿载置部件的顶面板3。顶面板3由透明体构成，一般为玻璃板。例如是荧光灯、LED等的照明光源2配置在顶面板3的下方且不影响读取原稿7的位置，向原稿7上的读取位置处存在的被摄影部31、32、...照射照明光线201。此外，在图1中，光源2在副扫描方向212上仅配置在成像光学系统1的一侧，但是不限于此，当然也可以配置在两侧。 

图28示出了光源2的构造。光源2大体区分时具备具有射出部22和光散射层25的导光体21、电极部26、以及发光源27，在该光源2的长度方向的两端部分别配置的电极部26以及发光源27之间，配置有导光体21。 

光散射层25设置在导光体21的大致全长上，该光散射层25用于从沿着主扫描方向211的全体光源2通过导光体21的射出部22均匀地照射光。在本实施方式中，发光源27分别由发出红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)波长的LED芯片所构成。由此，如图29所示，在电极部26中设置有R光源27R、B光源27B、以及G光源27G。 

另外，为了从射出部22均匀地射出光，关于光散射层25，在发光源27被设置在导光体21两端的情况下，在主扫描方向211的中央宽幅地形成，在单侧设置的情况下，随着远离光源27而宽幅地形成。此外，在图29中示出了在主扫描方向211的中央宽幅地形成的光散射层25。 

此外，各RGB光源27的光学波长大致与设置于受光部402的RGB滤波器的各RGB色的波长一致。 

另外，这种光源2的结构不限于本实施方式1，在后述的实施方式2～7中的图像读取装置中也相同。 

在附图中，为了在说明上以及视觉上容易理解，用矩形的框包围被摄影部31、32、...而进行了图示，但是实际上不存在构造物。另外，为了说明，沿着主扫描方向211，将排列了被摄像部31、33、...的部分设为读取线8，将排列了被摄像部32、34、...的部分设为读取线9。 

成像光学系统1是将由被摄影部31、32、...反射的、光源2的照明光线201的散射光进行聚光而成像为图像的成像光学系统。这种成像光学系统1具有多个单元11、12、...。各单元11、12、...是分别独立的成像光学系统，在原稿7侧具有远心的光学系统，在主扫描方向211上配置有多个单元11、12、...。而且，在副扫描方向212上，各单元11、12、...被排列为第1列215以及第2列216这两列。在此，单元11、13、15、...属于第1列215，单元12、14...属于第2列216。另外，配置成同列的各单元被配置为在各单元的主光线内使从原稿7朝向各单元11、12、...的光线相互平行。此外，在本实施方式的一个例子中，光轴是一个直线，因此主光线中的从原稿7朝向各单元11、12、...的光线这样的词句能够用光轴这样的词语来替换。即，以使属于第1列的各单元11、13、...的光轴11a、13a、...相互平行的方式设置各单元11、13、...，以使属于 第2列的各单元12、14、...的光轴12a、14a、...相互平行的方式设置各单元12、14、...。 

而且，第1列215以及第2列216的各单元11、12、13、...在主扫描方向211上被配置成锯齿状，使得在副扫描方向212上的各单元11、12之间、各单元12、13之间、各单元13、14之间、...能够补足成像图像。 

说明构成各单元11、12、13、...的光学系统要素的配置和光路。 

图2是表示主扫描方向211上的第1列215所具备的单元11、13、15、...的成像光学系统要素和主要光路的图。图3是在将副扫描方向212上的单元11和单元12进行了重叠的状态下示出了成像光学系统要素和主要光路的图。 

各单元11、12、13、...具有相同的结构，在此作为代表以单元11为例进行说明。单元11包括：第一透镜100，是作为第一光学元件而发挥功能的一个例子；孔101，是作为光圈而发挥功能的一个例子；第二透镜102，是作为第二光学元件而发挥功能的一个例子；以及保持它们的保持器103。在单元11中，通过在第一透镜100的后侧焦点位置配置孔101，单元11能够在原稿7侧实现远心的光学系统。 

另外，在本实施方式1中，如图所示以使各单元11、12、13、...中的第一透镜100、孔101、以及第二透镜102的光轴垂直于顶面板3的方式，在本实施方式中是以与Z方向平行的方式，配置有各单元11、12、13、...。因此，来自原稿7上的由各单元11、12、13、...所分担的读取范围的反射光线且对成像有贡献的光线束中的主光线全部与顶面板3垂直。 

摄像元件部41、42、...与各单元11、12、13、...对应地配置在基板4上。即，与属于第一列215的单元11、13、...对应地配置了摄像元件部41、43、...，与属于第二列216的单元12、14、...对应地配置了摄像元件部42、44、...。 

图26是具备摄像元件部41、42、...的基板4的俯视图，2a是将照明光源2和摄像元件基板4的连接器400进行电连接的光源连接部。 

各摄像元件部41、42、...是在主扫描方向211上排列多个例如由 CCD等构成的受光部而构成的部件，而且是在副扫描方向212上配置多列在主扫描方向211上排列多个所述受光部所得到的部分而构成的部件。 

图27示出摄像元件部41、42、...的俯视图。摄像元件部41、42、...大体区分时具有受光部402、光电转换/RGB移位寄存器驱动电路403、以及输入输出部404。受光部402是将由明胶材料等构成的RGB滤波器402a配置于受光面的摄像元件，其中，所述RGB滤波器402a针对1个像素由红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)构成。在该摄像元件部41等中，沿着主扫描方向211配置有144个像素即144个受光部402。光电转换/RGB移位寄存器驱动电路403针对每个RGB将入射到受光部402的光进行光电转换，保持该输出并进行驱动。输入输出部404是向摄像元件部41等输入和输出信号、电源的引线接合衬垫部。 

入射到各单元11、12、13、...的各个原稿图像通过第一透镜100、孔101、第二透镜102而在摄像元件部41、42、43、...上形成反转像。例如，原稿7的读取线8上的被摄像部31的图像通过单元11而成像于摄像元件部41并被摄像，读取线9上的被摄像部32的图像通过单元12而成像于摄像元件部42并被摄像。 

单元11、12、13、...的转印倍率既可以大于1(即放大动作)，也可以小于1(即缩小动作)，但是通过设为等倍，具有能够利用市场上所销售的分辨率的传感器的优点。 

在本实施方式1中，如上所述，来自原稿7上的由各单元11、12、13、...所分担的读取范围的反射光线且对成像有贡献的光线束中的主光线，全部与顶面板3垂直。因此，在本实施方式1中，由属于第一列215的单元11、13、...所读取的包含原稿7中的被摄像部31、33、...的读取线8、与由属于第二列216的单元12、14、...所读取的包含原稿7中的被摄像部32、34、...的读取线9在副扫描方向212上的中心间隔218，与第一列215和第二列216在副扫描方向上的中心间隔217相等。而且，在本实施方式1中，对应于属于第一列215的单元11、13、...而配置的摄像元件部41、43、...、与对应于属于第二列216的单元12、14、...而 配置的摄像元件部42、44、...在副扫描方向212上的中心间隔219，与中心间隔217以及中心间隔218相等。 

存储器5与摄像元件部41、42、...连接，存储各摄像元件部41、42、...所发送的图像信息。 

处理装置6读出存储在存储器5中的图像信息，复原并合成为图像，制作原稿7中的全体的图像。此外，存储器5以及处理装置6在图1中分开进行了图示，但是当然也可以设置在同一基板上。 

关于这些存储器5以及处理装置6，在下面的动作说明中详细进行说明。 

下面说明如上所述构成的本实施方式中的图像读取装置501的动作。 

从照明光源2照射的照明光线201照射置于顶面板3上的原稿7。首先，位于原稿7的读取线8上的被摄像部31、33、35、...被单元11、13、15、...以及摄像元件部41、43、45、...拍摄。即，由被摄像部31、33、35、...反射并散射的光线入射到单元11、13、15、...，并成像于配置在基板4上的摄像元件部41、43、45、...。从各个摄像元件部41、43、45、...发送的图像信号临时保存在存储器5中，该图像信号通过处理装置6而被复原。 

接着，在副扫描方向212上扫描原稿7，位于读取线9的被摄像部32、34、...被单元12、14、...以及摄像元件部42、44、...拍摄。从各个摄像元件部42、44、...发送的图像信号临时保存在存储器5中，该图像信号通过处理装置6而被复原。 

说明通过与各单元11、12、13、...对应的摄像元件部41、42、43、...而得到的图像的复原动作。 

第一列215和第二列216在副扫描方向212上离开了中心间隔217，在副扫描方向212上扫描原稿7，因此，配置于第一列215的单元11、13、...和配置于第二列216的单元12、14、...在副扫描方向212上读取原稿7的位置不同。因此，在同一时刻，单元11、13、...和单元12、14、...所拍摄的图像不同。换句话说，在副扫描方向212上位于同一线上的图 像是在不同的时刻所拍摄的。这样，为了从在不同的时刻所拍摄的图像复原原来的原稿图像，而将通过摄像元件部41、42、43、...得到的图像临时保存到存储器5中。然后，对于临时保存的各图像，通过处理装置6来复原原来的原稿图像。下面使用图4～图6来说明用于在如图2、图3所示得到反转像的情况下进行所述复原的图像处理动作。 

图4示出了作为顶面板3上的读取区域的被摄像部31、32、...的配置、和未图示的原稿7上的字符图像“あ”。在图4中，主扫描方向211上的范围AA’是被摄像部31和被摄像部32的重叠区域，范围B’B是被摄像部32和被摄像部33的重叠区域。当在副扫描方向212上扫描原稿7时，作为相对的位置关系，在Y方向上扫描字符图像“あ”。在此，记载为“相对的位置关系”是指既可以相对于静止的图像读取装置501而在副扫描方向212上扫描原稿7，也可以相对于静止的原稿7而在副扫描方向212上扫描图像读取装置501。在此，设字符图像“あ”存在于横跨被摄像部31和被摄像部32的区域中。 

图5示出了配置在摄像元件基板4上的摄像元件部41、42、...。在图5中，主扫描方向211上的范围aa’是摄像元件部41和摄像元件部42的重叠区域，范围b’b是摄像元件部42和摄像元件部43的重叠区域。如果以扫描的时间为纵轴、以主扫描方向211为横轴而示意性地表示通过摄像元件部41以及摄像元件部42得到的字符图像“あ”的信号图像，则如图5所示的虚线框内的图示。由摄像元件部41得到的图像变成将字符图像“あ”的主扫描方向211的被摄像部31内的图像进行了反转后的图像。同样地，由摄像元件部42得到的图像变成将字符图像“あ”的主扫描方向211的被摄像部32内的图像进行了反转后的图像。在此，由图中的与AA’相当的部分、以及与A’A相当的部分示出的图像是被摄像部的重叠区域。使通过该两个摄像元件部41、42得到的图像分别反转，将所述重叠区域横向合并纵向排列来描绘两个图像时，成为如图6所示。通过以使该两个图像的重叠区域的图像一致的方式合成这两个图像，能够得到原来的字符图像“あ”。处理装置6进行这种合成动作。 

在此，叙述进行如上所述的图像的合成处理的优点。在所述的现 有方法2、4、5中叙述了如下方法：将从多个成像光学系统得到的图像设为正立等倍像，在摄像元件部上合成来自邻接的成像光学系统的图像。然而，以使从邻接的成像光学系统得到的图像的接合区域不产生偏差的方式组装由多个透镜、反射镜等机械要素构成的光学元件，是不容易的。 

与此相对，如本实施方式那样，采用将从单元11、12、...中的每个单元得到的独立的图像通过信号处理上的图像合成即软件来复原原来的图像的方法，从而即使由于组装、透镜的制造误差等而在邻接的第k个单元与第(k+1)个单元的图像叠合中产生了少许误差的情况下，也能够通过软件容易地校正该误差。 

这样，取得针对每个单元独立的图像来进行图像合成，具有缓和制造误差这样的效果。 

接着，以如书本那样的原稿7为例，使用图7和图8来说明本发明中的主要特征之一的用于得到大的景深的结构。在如书本那样的原稿7中，由于书本的订线处从顶面板3浮起，因此需要具有大的景深的图像读取装置。 

如图7所示，在主扫描方向211上有焦点方向(Z方向)的位置发生变化的原稿7。图7的(a)示出了属于第一列215的单元11、13、...和这些单元11、13、...中的光路，图7的(b)示出了属于第二列216的单元12、14、...和这些单元12、14、...中的光路。图8是示出了各单元13、14的成像光学系统要素和主要光路的图，其中，在副扫描方向212上将单元13和单元14进行了重叠。另外，图8示出了在主扫描方向211上原稿面的焦点方向(Z方向)的位置发生了变化的情况，单元13读取的被摄像部33中的原稿面的最高位置表示为“71”，单元14读取的被摄像部34中的原稿面的最高位置表示为“72”。 

如上所述，本实施方式的图像读取装置501所具备的各单元11、12、13、14、...是在原稿7侧远心的光学系统，且第一列215、第二列216中包含的全部单元11、12、13、14、...内的全部的主光线垂直于顶面板3。因此，在本实施方式的图像读取装置501中具有如下特征：即 使直到原稿7为止的焦点距离发生变动，针对摄像元件部的图像的读取位置也不会变化。 

即，具有如下效果：如果在组装初期或者动作初期决定了图像合成的参数，则相对于直到顶面板3为止的距离在面内发生变化这样的原稿7，也不会产生图像的叠合的偏差。因此，本实施方式的图像读取装置501的景深大致由各个单元11、12、13、14、...的景深所决定。各个单元11、12、13、14、...的景深是根据单元内的光学系统的设计来决定的。景深大致由光学系统的F值所决定。在使一个单元的视野变大的情况下，需要通过将单元内的透镜设为非球面形状或使用多个透镜等来充分校正像差。在需要600dpi的分辨率的情况下，虽然始终是目标，但在F值F＝10下可得到约±1mm的景深，在F＝20下可得到约±2mm的景深。 

此外，在图2、图3、图7、图8中示出了聚焦到顶面板3的上表面，但是并不限于此。例如在F＝10的光学系统中，如果配置顶面板3使得聚焦到从顶面板3的上表面往上1mm的面，则能够充分使用±2mm的景深。 

接着，使用图37～图39来叙述本发明中的主要特征之一的杂散光对策的简易度。图37是针对图1所示的图像读取装置501向各单元之间插入了遮光部件126的图像读取装置501-1的立体图。图38是关于主扫描方向211的第一列215的单元11、13、...，说明针对杂散光的遮光部件126的效果的图。图39是示出了如下结构的图：对在原稿7侧远心的光学系统中邻接排列了单元的、即不是配置成锯齿状的图像读取装置，追加了遮光部件。 

首先，使用图39来叙述单元不是锯齿配置而是邻接地排列的结构中的问题。在图39中，用虚线包围的区域203是未插入遮光部件126的区域。在该虚线区域203的外侧，向单元之间插入了遮光部件126。在虚线区域203内，有可能产生跨越邻接的单元间的杂散光。示出杂散光光线202来作为其一个例子。在单元11的视野范围内，杂散光光线202是以高角度散射的光线，进入到属于与单元11邻接的单元12的第一透 镜100中。杂散光光线202在属于单元12的第一透镜100内多重反射之后，经过属于单元12的孔101、和属于单元12的第二透镜102，到达与单元12对应的摄像元件部42。 

这样，在单元之间没有设置遮光部件126的情况下，来自邻接的单元的视野范围的光线有可能会误入。由于这种杂散光的存在，产生如下现象：邻接的单元的视野范围中的图像映入的被称作重像(ghost)的现象、即使没到成像也成为整体上发白的图像而使图像的对比度下降的被称作耀斑(flare)的现象。 

为了遮断该杂散光，向各单元之间插入遮光部件126即可。在图39的右侧的虚线区域203的外侧示出该状态。 

然而，通过设置遮光部件126，产生成像所需的单元边界附近的光线也被遮挡的问题。在没有设置遮光部件126的情况下的单元的边界、例如来自图中的点P的光线，分离到单元12以及单元13，到达摄像元件部42以及摄像元件部43，通过各个摄像元件部而得到图像信号。 

另一方面，通过设置遮光部件126，例如来自图中的点Q的光线被遮光部件126遮挡。此外，图39所示的虚线的光路表示没有遮光部件126时的光路，在存在遮光部件126的情况下，该光路不存在。 

这样，在单元11、12、...不是锯齿状配置而是简单地邻接而配置的情况下，如果在单元之间设置遮光部件126，则存在如下问题：无法得到邻接单元之间的图像信号，在每个单元边界，图像会缺失。 

与此相对，在如本实施方式中的图像读取装置501那样将单元11、12、...配置为锯齿状的情况下，从图37或者图38可知，在单元之间有间隙。在该间隙设置遮光部件126时，不会遮挡图像信号而能够遮断横跨单元之间的杂散光。使用图38详细说明这点。 

图38中的用虚线包围的区域203-1表示没有将遮光部件126配置在单元之间的状态。在这种情况下，与图39所示的虚线区域203内的情况相同，可能产生朝向邻接的单元的杂散光202。 

另一方面，在作为虚线区域203-1外侧的图38中的右侧，示出了为了遮挡杂散光光路202而设置了遮光部件126的状态。在以锯齿状配 置了各单元11、12、...的情况下，在各单元之间具有不存在对成像有作用的光线的空间区域。另外，在被摄像部31、33、35、...的邻接之间、被摄像部32、34、36、...的邻接之间，存在对摄像没有作用的区域。在摄像元件部41、43、45、...的邻接之间、摄像元件部42、44、46、...的邻接之间，也同样存在间隙。因此，能够在这些间隙处设置遮光部件126。 

这样，在本实施方式的图像读取装置501中，通过将各单元11、12、...配置为锯齿状，即使是在原稿7侧远心的光学系统，也能够在邻接单元之间设置遮光部件126。由此，能够遮挡由于杂散光而产生的称作耀斑、重像这样的期望的像以外的光线，能够得到清晰的图像。 

实施方式2.

参照图9～图12来说明本发明的实施方式2中的图像读取装置502的一个例子。 

在实施方式1的图像读取装置501中，属于第一列215的单元11、13、...内以及属于第二列216的单元12、14、...内的主光线中的从原稿7朝向各单元11、13、...以及单元12、14、...的光线如图2所示相互平行，且在第一列215和第二列216中的单元11、13、...以及单元12、14、...之间，如图3所示主光线内的从原稿7朝向各单元的光线也是平行的。此外，在本实施方式的一个例子中，光轴是一条直线，因此主光线内的从原稿7朝向各单元的光线这样的词句能够用光轴这样的词语来替换。 

与此相对，在实施方式2中的图像读取装置502中具有如下结构：属于第一列215的单元11、13、...内以及属于第二列216的单元12、14、...内的主光线中的从原稿7朝向各单元11、13、...以及单元12、14、...的光线如图10所示相互平行，但是在第一列215和第二列216中的单元11、13、...和单元12、14、...之间，如图11所示主光线内的从原稿7朝向各单元的光线不是平行的。此外，图像读取装置502中的其它结构没有与所述的图像读取装置501的结构不同的部分。因此，下面只对不同的结构部分进行说明。另外，在图9中为了避免图示的复杂化，省略了照明 光源2的图示。 

如图9以及图11所示，在图像读取装置502中，在属于第一列215的单元11、13、...中的光轴11a、13a、...、和属于第二列216的单元12、14、...中的光轴12a、14a、...向第一列215和第二列216的间隙侧倾斜的状态下，配置了第一列215的单元11、13、...和第二列216的单元12、14、...。具体地说，在本实施方式中，属于第一列215的单元11、13、...围绕X轴(主扫描方向211)倾斜-10°，属于第二列216的单元12、14、...围绕X轴倾斜+10°。其结果，在本实施方式2中，如图11所示，在顶面板3的上方的位置76处，两者的光轴11a、12a等进行交叉，在顶面板3的上表面，光轴11a、12a等离开了间隔218a。 

此外，两个光轴11a、12a等并非必须在顶面板3的上方的位置76处交叉，如图12所示，也可以在顶面板3的上表面交叉。在图9中示出了与图11对应的情况，读取线8、9在副扫描方向上变成中心间隔218a。这与图1所示的图像读取装置501的情况下的中心间隔218相比变窄。 

如上所述，本实施方式2中的图像读取装置502的结构基本没有与所述的实施方式1的图像读取装置501的结构不同的部分，图像读取装置502也能够起到图像读取装置501所起的所述效果。除此之外，本实施方式2的图像读取装置502还能够起到如下的特别效果。 

即，如图11以及图12所示，使第一列215和第二列216中的各单元11、12等的各光轴11a、12a等的方向相对于顶面板3倾斜地配置来接近原稿7上的读取线8、9，从而能够减小临时保存图像信号的存储器5的容量，具有实现低成本化这样的效果。 

即，如在实施方式1中所说明那样，隔着副扫描方向212上的扫描的时间差，取得由第一列215的单元11等成像的图像、和由第二列216的单元12等成像的图像。因此，需要具有保存与所述时间差相当的图像信息的存储器容量。因此，读取线8、9的副扫描方向上的中心间隔218越窄，可以使存储器容量越小。在实施方式2中的图像读取装置502中，如上所述与图像读取装置501的情况相比，读取线8、9的副扫描方向上的中心间隔218a窄，其结果，与图像读取装置501的情况相比，能 够减小存储器5的容量。 

另一方面，在通过使读取线8、9的副扫描方向上的中心间隔218变窄从而使原稿7从顶面板3浮起的情况下，发生如下现象：根据其浮起量，图像在副扫描方向212上产生偏差。然而，如上所述在实施方式2中的图像读取装置502中，在原稿7侧也构成了远心的光学系统，因此转印倍率不会变化。因此，不会引起图像向主扫描方向211的偏差，因此其校正是副扫描方向212的移动即可，能够比较容易地进行。关于该邻接单元之间的图像的合成，只要以使在邻接单元之间拍摄了相同区域的图像一致的方式在副扫描方向212上使图像移动即可。 

实施方式3.

参照图13来说明本发明的实施方式3中的图像读取装置503的一个例子。 

在所述的实施方式1以及实施方式2中，以使各单元11、12、...的主光线内的从原稿7朝向各单元的光线11a、12a、...相对于顶面板3垂直或者略微倾斜的方式，配置了各单元11、12、...。与此相对，在本实施方式3的图像读取装置503中，以使各单元11、12、...的主光线内的弯曲镜111、112后的各光线相对于顶面板3平行或者几乎平行的方式，配置了各单元11、12、...。 

即，在本实施方式3中的图像读取装置503中，在原稿7和单元11、12、...之间设置了将向单元11、12、...入射的来自原稿7的散射光的光路进行弯曲的弯曲镜111、112。在本实施方式中，与第一列215的单元11、13、...中的光轴11a、13a、...对应地设置有第一弯曲镜111，与第二列216的单元12、14、...中的光轴12a、14a、...对应地设置有第二弯曲镜112。在本实施方式中，弯曲镜111、112是使光路弯曲45°的反射镜，如图13所示，对于来自原稿7的光，在副扫描方向212上，第一弯曲镜111使光路向左侧弯曲而向单元11、13、...引导光，第二弯曲镜112使光路向右侧弯曲而向单元12、14、...引导光。 

此外，其它结构没有与所述的实施方式1的图像读取装置501的结构不同的部分。因此，本实施方式3的图像读取装置503也能够起到实 施方式1的图像读取装置501所能够起到的所述效果。 

通过设置弯曲镜111、112，本实施方式3的图像读取装置503还能够起到如下效果。即，在图像读取装置503中，相对于顶面板3，平行或者几乎平行地配置了各单元11、12、13、...，因此能够抑制Z方向、即顶面板3的厚度方向上的图像读取装置的厚度尺寸，能够得到小型的图像读取装置。 

实施方式4.

参照图14～图16来说明本发明的实施方式4中的图像读取装置504的一个例子。此外，在图14中为了避免图示的复杂化，省略了照明光源2以及顶面板3等的图示。图15是仅抽取图14所示的结构中的一个单元的光学要素而记载的图。图16是将主扫描方向211设为垂直于纸面并沿着副扫描方向212的图像读取装置504的截面中的图。 

在所述的各实施方式1～3中，构成各单元11、12、13、14、...的第一透镜100、孔101、第二透镜102沿着一条直线而配置，在第一透镜100、孔101、第二透镜102之间，通过它们的光轴不被弯曲而是沿着一条直线。 

与此相对，在本实施方式4以及下面所述的各实施方式5、7中，示出了更适合图像读取装置的实际结构的单元11、12、13、14、...的方式。 

此外，如下方面在本实施方式4以及下面所述的各实施方式5～7中也相同：在实施方式1中所说明的基本结构、即沿着第一列215以及第二列216配置了单元11、13、...、单元12、14、...；各单元11、12、13、14、...在原稿侧形成了远心的光学系统；属于第一列215以及第二列216的各单元11、13、...、单元12、14、...进行原稿7的读取线8、9上的被摄像部31、32、33、34、...的成像；与各单元11、12、13、14、...对应地配置了摄像元件部41、42、43、44、...；以及具备存储器5和处理装置6。因此，本实施方式4以及下面所述的各实施方式5～7的图像读取装置能够起到实施方式1的图像读取装置501所起到的所述效果。 

当具体说明本实施方式4与实施方式1的不同点时，在实施方式4中的图像读取装置504中，与第一透镜100以及第二透镜102相当的部件是由反射型的光学元件构成，作为一个例子由凹面镜构成。而且，通过这些反射型的光学元件，使光路弯曲。而且，在与各单元11、12、13、...中的各第二透镜102对应的凹面镜、与摄像元件部41、42、43、...之间，设有第三弯曲镜113。 

此外，在实施方式4、5、7中，是由凹面镜构成第一透镜100以及第二透镜102双方的方式，能够在Z方向以及副扫描方向212上将图像读取装置小型化。然而，不限于该方式，也可以由反射型的光学元件构成第一透镜100以及第二透镜102中的至少一方。 

如上所述，作为反射型的光学元件的一个例子的凹面镜，起到与在实施方式1～3中所说明的第一透镜100以及第二透镜102相同的功能，但是方式不同。在下面的说明中，对应于第一透镜100，将与具有第一光学元件的功能的例子相当的凹面镜设为第一凹面镜100A，对应于第二透镜102，将与具有第二光学元件的功能的例子相当的凹面镜设为第二凹面镜102A。 

进一步详细说明图像读取装置504。 

由照明光源2照射并被原稿7反射散射的光线入射到单元11等中。这里，首先还利用数值来详细说明仅一个单元例如单元11的光路、结构。一个单元11的主扫描方向211上的读取宽度为10mm。相对于顶面板3的光轴在副扫描方向212上的倾角为5°。即，将从原稿面在副扫描方向上5°的角度的光线设为主光线的光线束对成像有用。该光线束的光路通过第一弯曲镜111而被弯曲。在图16中，光线向相对于Y轴成8°的角度的方向偏转。 

第一凹面镜100A的焦点距离f＝20mm。从原稿面到第一凹面镜100A的距离被设计成大致20mm，由第一凹面镜100A反射的光线束被校准(collimate)。沿着光轴光路，在离第一凹面镜100A有20mm的位置处设有孔101。这与第一凹面镜100A的焦点距离相等，因此该单元成为在原稿侧远心的光学系统。 

孔101的开口直径决定光学系统的亮度和景深。这里，将孔101的开口直径设为φ1mm。即，该光学系统的F值是20。此时，如果以非球面形状等来对该单元全体的光学部件的配置以及第一凹面镜100A、第二凹面镜102A进行最优化设计，则能够充分地得到±2mm、即4mm的景深。 

穿过孔101的光线通过第二凹面镜102A被聚光，在经过了第三弯曲镜113之后，成像在摄像元件部41上。这里，如果将第二凹面镜102A也设为f＝20，则得到转印倍率为1的反转像。关于对该反转像进行图像复原的方式，如实施方式1中所述。 

在该例子中，将从孔101到第二凹面镜102A的光路长度、以及从第二凹面镜102A到摄像元件部41的距离都设为20mm，因此不仅在原稿侧而且在像侧也成为远心的光学系统。这样，通过在像侧也构成远心的光学系统，对于摄像元件部41等，具有不管焦点方向的设置位置如何成像倍率都恒定的效果。 

如上所述在本实施方式中，第一凹面镜100A以及第二凹面镜102中使用了凹面镜，因此还具有不产生色像差的优点。特别是在各实施方式中作为特征的具有大的景深的光学系统中，色像差容易成为问题，但是如本实施方式那样通过形成反射光学系统，能够避免色像差。另外，通过反射镜能够使光路折叠，还具有能够在Z方向以及副扫描方向212上使光学系统全体小型化这样的大的优点。 

在所述的例子中，从原稿7到摄像元件部41的光路长度为80mm。即，如果不设置弯曲镜111、113且不是由第一凹面镜100A以及第二凹面镜102A这样的凹面镜构成，则光学系统全体的Z方向上的厚度成为约80mm。然而，由于使光路折返，因此能够将Z方向的光学系统的厚度缩小到约23mm。 

另外，转印倍率是1，因此能够利用现有的摄像元件部，还具有能够实现低成本化这样的优点。即，在假设光学系统是缩小系统的情况下，如果不根据其缩小倍率来减小摄像元件部的一个像素单位，则根据摄像元件部自身的分辨率而得到的像的分辨率变差。如果将对现有的正立等倍像进行摄像的紧靠型图像传感器的分辨率设为600dpi， 则能够通过直接使用该摄像元件部来达到600dpi的分辨率。 

另外，由于转印倍率是1，因此能够在第一凹面镜100A以及第二凹面镜102A中使用同一部件。特别是如本实施方式那样，如果在原稿侧以及像侧双方都是远心的光学系统，则即使在透镜的最优化设计方面使第一凹面镜100A以及第二凹面镜102A的形状相同，也能够设计出具有足够的分辨率的成像条件的光学系统。通过使用同一部件，具有能够实现低成本化这样的效果。 

接着，说明组合了多个单元11等的结构。 

在第一列215的单元11、13、...中，从原稿面围绕X轴倾斜了+5°的光轴起作用，在第二列216的单元12、14、...中，从原稿面围绕X轴倾斜了-5°的光轴起作用。第k个和第k+1个各单元中的副扫描方向212的间隔、即所述读取线8、9之间的间距是9mm。另外，同一列内的单元之间的距离、即第k个和第k+2个各单元的间隔是18mm。一个单元的读取宽度是10mm，因此邻接的单元、即第k个和第k+1个单元之间的读取区域的重叠宽度是1mm。在主扫描方向211上宽度1mm下600dpi是指约24个像素，是在实施方式1以及2中所述的邻接单元之间的图像的合成中足够的大小。 

如图16所示，第一列215的单元11、13、...、以及第二列216的单元12、14、...中的前半的光路、即从原稿面到孔101的光路是重叠的。在三维上，各个光路不重叠。通过这样构成为光路重叠，实现了光学系统全体的大小的小型化。 

另外，在本实施方式中，将原稿侧的聚焦位置设计为离顶面板上表面1mm的位置73，而且，设计成使第一列215的单元11、13、...的读取线8与第二列216的单元12、14、...的读取线9在位置73处交叉。如上所述，光学系统自身具有±2mm的景深，因此直到离顶面板3的上表面3mm的位置75为止能够得到充分的分辨率。换句话说，该图像读取装置504的景深是直到离顶面板的上表面3mm为止。虽说是在景深内，但聚焦位置的分辨率良好，因此这样进行了设定。然而，在想要使景深更大的情况下，通过降低顶面板3的位置使得聚焦位置位于离顶面板 3的上表面2mm的位置处，从而能够使景深大到离顶面板3的上表面4mm。 

随着原稿面的位置远离位置73，第一列215的单元11、13、...的读取线8、与第二列216的单元12、14、...的读取线9变远。这是因为如实施方式2中所述，光学系统在原稿侧是远心的，且在主扫描方向211、副扫描方向212上转印倍率都不变化，并且在主扫描方向211上光轴垂直，因此读取线8、9的偏差只是在副扫描方向212上偏移。因此，通过处理装置6对由存储器5所保存的图像进行处理，从而不论原稿面的凹凸如何都能够进行校正。 

另外，在图14中示出了内部构造使得容易理解光学要素的结构，但是实际上如图17所示，优选设置遮光部件123、124、遮光狭缝122。在该例子中，为了加大景深，设为F值＝20，是进入成像光学系统中的光量小的光学系统。换句话说，由于照明光而从原稿7散射的光线大多数是不会成像的光线，需要有效地遮挡它们。 

为此，在具有开口区域122a的遮光狭缝122中，也优选将开口区域122a配置为锯齿状。另外，利用遮光部件123、124而从外界遮挡孔101以后的光路，从而进一步增强针对杂散光的抗性。而且，通过在第三弯曲镜113以后的光路部分中也设置遮光狭缝120，能够进一步增强针对杂散光的抗性。为了容易理解遮挡狭缝120的结构，在图18中反转了图17所示的上下而示出了遮光狭缝120。在遮光狭缝120中，与摄像元件部41、42、43、...对应地设有光线通过用的开口部120a。 

另外，将孔101设为透过型，如图14所示，在同一列内邻接的单元之间设置遮光壁121，孔101以后的光学系统变成分别独立的密室状态，这作为杂散光对策产生了很好的效果。即，杂散光只通过孔101的小的开口部而存在，通过将遮光壁121、遮光部件123、124等的内壁面设为黑色，能够得到很好的杂散光对策效果。 

作为实现这种成像光学系统的一个方法，研究了由一个部件兼作同一列内的光学部件的方法。例如，可以将与第一凹面镜100A以及第二凹面镜102A相当的凹面镜设为以18mm间隔进行了排列的透镜阵 列，与孔101相当地使用在一张板上以18mm间隔开了开口孔的孔阵列即可。第一弯曲镜111、第二弯曲镜112以及第三弯曲镜113只要在一张细长的板上蒸镀铝等反射部件即可。关于第一弯曲镜111以及第二弯曲镜112，由于邻接地配置，因此例如也可以在截面形状为三角形的屋顶型形状的两个斜面蒸镀反射部件来进行制作。 

此外，在本实施方式4中，作为实施方式2的扩展形式，以第一列215的单元11、13、...、和第二列216的单元12、14、...的主光线内的从原稿7朝向各单元的光线不平行的情况为例，但是所述实施方式4中的使用了弯曲镜以及凹面镜的结构，当然也能够容易地针对实施方式1的图像读取装置501进行展开。 

实施方式5.

参照图19～图21来说明本发明的实施方式5中的图像读取装置505的一个例子。图19示出了图像读取装置505的读取光学系统部分的内部结构。其中，在图19中为了避免图示的复杂化，省略了照明光源2、顶面板3、摄像元件基板4、存储器5、处理装置6等的图示。图20是将主扫描方向211设为垂直于纸面而描绘了副扫描方向212上的光路的透视图。图21如图19所示，示出了安装有遮光部件的光学系统部。 

在本实施方式5的图像读取装置505中，除了下面所说明的不同点之外，也具有与实施方式4的图像读取装置504相同的结构。因此，在此省略详细的说明。另外，图像读取装置505具有与图像读取装置504相同的结构，因此图像读取装置505基本上能够起到图像读取装置504所起到的所述效果。 

实施方式4的图像读取装置504与本实施方式5的图像读取装置505的不同点在于，在实施方式4中孔101具有透射型的开口部，与此相对，在本实施方式中与所述开口部对应地形成了反射镜。另外，所述反射镜中的反射区域的周围是由遮挡光的黑色部件所构成。这样，本实施方式5中的所述反射镜是具有与在实施方式1～4中所说明的孔101相同的功能的部件，但是方式不同。在下面的说明中，对应于孔101，将与起到光圈功能的例子相当的部件描述为反射镜101A。 

参照图20来说明光路。在图20中，用虚线表示的光路是与属于第一列215的单元11、13、...相关的光路，用实线表示的光路是与属于第二列216的单元12、14、...相关的光路。与第一列215相关的光路(虚线)通过第一弯曲镜111被反射到图的右侧，由第一凹面镜100A进行校准，到达设置在图左侧的反射镜101A。这里，到达反射镜101A中的直径φ1mm的反射区域的外侧的光，被黑色部件吸收。由反射镜101A的反射区域反射的光线通过设置在图右侧的第二凹面镜102A被聚光之后，通过设置在图左侧的第三弯曲镜113而成像在摄像元件部41、...上。为了遮挡来自外部的杂散光，如图21所示，光学系统整体设有遮光狭缝122、遮光部件125。 

所得到的图像与实施方式4的情况相同，因此省略关于其效果的说明。在此，仅叙述与实施方式4不同的点。 

在实施方式4中，与孔101的开口部对应的部分在本实施方式5中是由反射镜构成的，因此在副扫描方向212上能够将光学系统的尺寸小型化。当举出具体数值时，实施方式4中的副扫描方向212上的光学要素间的距离约为60mm，与此相对，实施方式5中的副扫描方向212上的光学要素间的距离约为20mm，减小到约1/3。 

而且，在本实施方式5中也具有一对一的转印倍率，因此如图20所示，能够将第一列215中的光学系统所包含的第一凹面镜100A以及第二凹面镜102A、和第二列216中的光学系统所包含的反射镜101A设置在沿着主扫描方向211的同一平面上。同样地，能够将第二列216中的光学系统所包含的第一凹面镜100A、第二凹面镜102A、反射镜101A设置在同一平面上。 

根据这种结构，包含第一凹面镜100A以及第二凹面镜102A来形成基于树脂成型的二维透镜阵列，从而能够得到可高精度且简单地进行光学系统的组装这样的效果。而且，使用孔101，在开口部安装镜面完成后的反射部件，用黑色部件来制作开口部以外的部分，从而还具有以阵列状放置开口部空的板就能够制作反射镜阵列这样的效果。另外，在这种情况下，还具有能够利用由实施方式1～4所使用的孔101的 效果。 

实施方式6.

参照图22以及图23来说明本发明的实施方式6中的图像读取装置506。此外，在图22中为了避免图示的复杂化，省略了照明光源2以及原稿7的图示。 

本实施方式6中的图像读取装置506相当于实施方式3中的图像读取装置503的变形方式。即，在实施方式3的图像读取装置503中，如图13所示，具备在副扫描方向212上分开设置的两个的第一弯曲镜111以及第二弯曲镜112。因此，在原稿面存在两个读取线8、9。与此相对，在本实施方式6的图像读取装置506中，具有一个弯曲镜114。因此，在原稿面中被摄像部31、32、33、...排列在主扫描方向211上，只存在一个读取线。 

该弯曲镜114沿着主扫描方向211延伸，且对应于单元11、13、...以及单元12、14、...的配置，形成有使来自原稿7的光向属于第一列215的单元11、13、...弯曲的第一反射面114a、以及使来自原稿7的光向属于第二列216的单元12、14、...弯曲的第二反射面114b。即，第一反射面114a以及第二反射面114b的朝向针对邻接的每个单元，相互不同。 

另外，如图13所示，在实施方式3的图像读取装置503中，单元11、13、...和单元12、14、...都配置成平行于顶面板3。与此相对，在本实施方式6的图像读取装置506中，单元11、13、...和单元12、14、...都配置成相对于顶面板3略微地倾斜。 

除了所述两个不同点之外，在实施方式3的图像读取装置503和本实施方式6的图像读取装置506中结构没有变化。因而，在此省略说明图像读取装置506的结构。另外，在本实施方式6的图像读取装置506中也能够起到实施方式3的图像读取装置503所起到的所述效果。 

参照图24来说明所述弯曲镜114的作用。 

将邻接的单元之间的间距设为C。弯曲镜114无间隙地排列在主扫描方向211上，第一反射面114a和第二反射面114b之间的间隔也是C。当关注某一个单元时，其视野范围大于C，但是如图24所示，其光量 随着朝向视野端而减少。在单元彼此的边界附近，邻接的单元彼此一边分割光强度，一边由各个单元来进行成像。如果将分割而成像的像的光强度进行相加则变成1。例如，刚好在单元的边界位置处，邻接的单元彼此将光量分为两个部分，因此如果与单元的中心区域进行比较，则光强是0.5。当图像合成时，只要使用邻接的单元彼此间视野重复的区域的图像即可。图像合成的方法与以实施方式1的说明所述的方法相同。 

在实施方式1～5中，在邻接单元之间重复的图像的光强度没有下降，这点与本实施方式6的情况不同。 

根据本实施方式6，是在原稿侧远心的光学系统，且主光线内的从原稿7朝向各单元的光线全部与顶面板3垂直，因此即使原稿7的位置在焦点方向上偏移，在第一列215的单元11、13、...、和第二列216的单元12、14、...中读取位置也不会偏移，转印倍率也不会改变，所以具有能够取较大的焦点深度这样的效果。 

并且，将一个读取线上的被摄像部31、32、...的图像进行合成，因此还具有可减小存储器5的容量这样的效果。 

实施方式7.

参照图25来说明本发明的实施方式7中的图像读取装置507。 

图像读取装置507基本采用实施方式5中的图像读取装置505的构造，具备将图像读取装置505中的第一弯曲镜111以及第二弯曲镜112变更为在实施方式6中采用的一个弯曲镜114的结构。 

这种图像读取装置507能够起到如下效果，即，实施方式5中的图像读取装置505所起到的所述效果、以及实施方式6中的图像读取装置506所起到的效果。 

此外，还能够采用适当组合了所述各实施方式1～7的结构。 

接着，以实施方式7的图像读取装置507为例来说明处理装置6中的实际的信号处理。此外，该信号处理动作适用于所述全部的实施方式1～7的图像读取装置。在下面的说明中，将由一个单元例如单元11读取的原稿的主扫描方向211上的长度设为6mm。如图27所示，在具 有600dpi的分辨率的摄像元件部41、42、...中，针对每个单元在主扫描方向211上排列144个像素即144个受光部402。 

在图30中，示出了实施方式7的图像读取装置507所具备的光源2、摄像元件部41、...、光源驱动电路1006以及处理装置6的各结构部分之间的信号的流动。处理装置6被提供来自摄像元件部41、...的图像信号。处理装置6进行摄像元件部41、...以及光源驱动电路1006的动作控制，且与具备该图像读取装置507的系统主体进行信号的输入输出。 

处理装置6具备：放大器1000，放大由摄像元件部41、...进行光电转换后的信号；模拟数字转换器(A/D转换器)1001，对放大了的光电转换输出进行模拟/数字转换；信号处理部1002，对RGB各颜色的数字输出进行信号处理；系统接口1003，进行该处理装置6和系统主体之间的信号交换；RAM1004，存储各颜色的图像信息；以及CPU 1005。 

接着，说明处理装置6的动作。 

如图30所示，根据从系统主体提供的系统控制信号(SYC)以及系统时钟信号(SCLK)信号，处理装置6经由系统接口1003将该处理装置6的时钟信号(CLK)以及与该时钟信号同步的开始信号(SI)输出到摄像元件部41、...。在所述时钟信号以及开始信号的定时(timing)，针对每个读取线(m)从摄像元件部41、...向处理电路6输出各像素(n)连续的模拟信号。关于所述模拟信号，在图31所示的例子中依次输出与7200个像素相应的信号，在图32所示的设为分割输出的例子中，144个像素作为一个单位而输出。 

从摄像元件部41、...提供并由放大器1000放大后的像素的所述模拟信号，通过A/D转换器1001被A/D转换而转换为数字信号。在进行A/D转换之后，各像素(位)的信号输出通过信号处理部1002中包含的进行明暗校正、全位校正的校正电路而被处理。 

该校正处理通过如下来进行的，即，从RAM 1004读出校正数据，并利用所述校正数据对A/D转换后的与图像信息相当的数字信号进行运算加工。此外，所述校正数据是指对预先使用白原稿等基准测试图来读入的数据进行平均化处理后的数据，校正数据是用于对摄像元件 部41、...的各元件部之间的灵敏度的偏差、各发光源27的不均匀度进行校正的数据。 

这种一系列的动作是通过CPU 1005的控制来行进的。 

接着，使用图27、图30以及图33来说明信号处理的定时。 

在图30以及图33中，与CPU 1005联动地，处理装置6使光源点亮信号(LC)为接通(ON)。通过提供该光源点亮信号，光源驱动电路1006向各发光源提供规定时间的电源，RGB发光源27发出白色光。 

与连续的CLK信号同步地，开始信号(SI)使摄像元件部41、...中的光电转换/RGB移位寄存器驱动电路403所包含的各元件(像素)的移位寄存器的输出依次为接通。通过由对应的开关群依次开闭SIG(SO)线，从而与CLK信号同步地得到RGB的图像信息(图像输出)。该图像输出是在前面的线中读入并储存的各图像的输出。此外，CNT是彩色/单色切换信号，通常在彩色模式的情况下设为高电平。在一个线的各颜色读取区间，设定BLK(空白)时间，改变曝光时间的设定。因而，在BLK区间，全部的SIG(SO)被开放。 

图34示出依次输出的图像信号SIG(SO)。SIG(SO)信号通过摄像元件部41、...中的光电转换/RGB移位寄存器驱动电路403中包含的移位寄存器，依次根据开关信号针对每个RGB以三个系列，作为模拟信号同时输出。 

图35是说明被A/D转换后的RGB信号的倒像数据的重新排列和信号处理的图，示出了针对每144位重新排列数据、之后进行信号处理的情况。 

在图35中，被A/D转换后的各个RGB(SO)信号通过信号处理部1002中包含的移位寄存器电路进行左移位，并被保存且锁存(LA)到由移位寄存器电路构成的各保存部中。被锁存的数据根据写入信号(WR)，依次从摄像元件部41、...的第一个保存部作为SIG(SO)而重新排列，并保存到RAM 1004中。然后如上所述，通过信号处理部1002对保存在RAM 1004中的图像数据进行校正运算处理。在本实施方式7的图像读取装置507中，对由两列的摄像元件部41、43、...和 摄像元件部42、44、...所输出的双方的信号进行处理，因此在所述校正运算处理中，通过信号处理部1002所包含的图35所示的下段的比较、对照、跳越、修复电路1002a进一步对各个图像数据进行信号处理。 

图36是表示比较、对照、跳越、修复电路1002a的结构的框图。 

重新排列了倒像数据之后，保存在作为RAM 1004的一部分的RAM 1中的来自摄像元件部41、43、...的图像数据、以及保存在作为RAM 1004的一部分的RAM 2区域中的来自摄像元件部42、44、...的图像数据，依次作为输出而分别输入到移位寄存器中。由此，如图36所示，对与摄像元件部彼此的边界区域对应的RAM 1和RAM 2的各数据进行比较、对照。即，在邻接的摄像元件部中，使光的路径在副扫描方向212上反转，因此为了改善主扫描方向211上的重像，执行比较/对照动作，其中，所述主扫描方向211上的重像是因位于一方的列的摄像元件部的阵列和位于另一方的列的摄像元件部的阵列之间的间隙、少许的多余光被遮光板反射等而引起的。 

在将与各个移位寄存器对应的位置处的两个像素的信息进行了比较之后进行差分，进行图像数据输出的加权。越是位于最外侧的像素，越是加大数据的加权，越是位于内部的像素，越是减小数据的加权。另外，在位于内部的像素区域中，将一方的列中的被正常反射(normal reflecting)的光的区域设为正常数据，将没有被正常反射的另一方的列中的光的区域设为无效数据。这些数据在多路复用电路中经过地址变换后输出。 

这样被校正运算处理后的图像数据通过包含数据解析、数据修复等的彩色管理系统，使用颜色转换以及颜色管理引擎等，从而经由系统接口1003作为SIG(RGB)彩色数据而输出。 

此外，通过适当组合所述各种实施方式中的任意的实施方式，能够起到各自所具有的效果。 

在本发明中，一边参照附图一边与优选的实施方式相关联地充分地进行了记载，但是对于该技术熟练的人员而言，各种变形、修正是显而易见的。应该理解成这种变形、修正只要不超出所附的权利要求 书中的本发明的范围，也包含在其中。 

产业上的可利用性

本发明能够应用于复印机等中所使用的图像读取装置、纸币读取装置。 

Claims (9)

1.一种图像读取装置，其特征在于，具备：

光源，向原稿的被摄像部照射光；

将由所述被摄像部反射的所述光的散射光进行聚光并成像为图像的成像光学系统，该成像光学系统具有在所述原稿侧形成了远心的光学系统的多个单元，该多个单元是在主扫描方向上配置多个且各自独立的光学系统，该多个单元具备将由所述被摄像部反射的散射光进行聚光的第一光学元件、在该第一光学元件的后侧焦点处配置的孔、将穿过孔的光线进行聚光的第二光学元件，在副扫描方向上将在主扫描方向上具有规定的间隙地排列多个该单元而成的第一列、在主扫描方向上具有规定的间隙地排列多个所述单元而成的第二列排列为两列，且以使在同列配置的各单元中的主光线内的从所述原稿朝向各单元的光线相互平行的方式配置各单元，以使所述副扫描方向上的相邻的所述第一列的单元与所述第二列的单元的图像取得区域的一部分重复、且能够在各相邻的单元之间补足成像图像的方式，在所述主扫描方向上将所述第一列的各单元和所述第二列的各单元配置成锯齿状；

多个摄像元件部，对经由所述第一列的第二光学元件以及所述第二列的第二光学元件的光分别进行成像并摄像，且与所述单元对应地配置；

存储器，将在所述副扫描方向上对应的所述摄像元件部彼此发送的图像信息进行存储；以及

处理装置，对于存储在所述存储器中的所述图像信息，以使在所述副扫描方向上邻接的所述摄像元件部彼此中的重叠区域的图像信息分别一致的方式将在所述副扫描方向上邻接的所述摄像元件部彼此的图像信息进行合成而制作原稿图像。

2.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，

在所述主扫描方向上邻接的单元之间配置有遮光部件。

3.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，

在使配置在所述第一列的各单元的主光线内的从所述原稿朝向各单元的光线、与配置在所述第二列的各单元的主光线内的从所述原稿朝向各单元的光线向所述第一列与所述第二列的间隙侧倾斜的状态下，配置了在所述第一列以及所述第二列配置的各单元。

4.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，

还具备弯曲镜，该弯曲镜设置在所述原稿与所述单元之间，使向所述单元入射的所述散射光的光路弯曲。

5.根据权利要求4所述的图像读取装置，其特征在于，

所述弯曲镜由在所述副扫描方向上的不同的位置处沿着所述主扫描方向配置的、与所述第一列的所述单元对应的第一弯曲镜以及与所述第二列的所述单元对应的第二弯曲镜构成。

6.根据权利要求4所述的图像读取装置，其特征在于，

所述弯曲镜在所述副扫描方向上的一个位置处沿着所述主扫描方向配置，并由与所述第一列的所述单元对应的第一反射面以及与所述第二列的所述单元对应的第二反射面构成。

7.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，

所述第一光学元件以及所述第二光学元件中的至少一个是反射型的聚光元件。

8.根据权利要求7所述的图像读取装置，其特征在于，

所述单元还具有光圈，所述光圈的光通过区域由反射镜构成，其中，该光圈配置在所述第一光学元件的后侧焦点位置，并将该单元设为在所述原稿侧远心的光学系统。

9.根据权利要求1所述的图像读取装置，其特征在于，

各单元的转印倍率是1。

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