JP2000050013A - Image reader - Google Patents

Image reader

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JP2000050013A
JP2000050013A JP10217022A JP21702298A JP2000050013A JP 2000050013 A JP2000050013 A JP 2000050013A JP 10217022 A JP10217022 A JP 10217022A JP 21702298 A JP21702298 A JP 21702298A JP 2000050013 A JP2000050013 A JP 2000050013A
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JP
Japan
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image
zoom lens
resolution
magnification
optical system
Prior art date
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Pending
Application number
JP10217022A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Nishikiuchi
裕史 錦内
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image reader capable of providing image data with exact magnification and high resolution. SOLUTION: An image reader 1 forms the image of an original 5 at an original reading position A through an optical system 2 having a zoom lens 9 onto an imaging device 10. The focal distance of the zoom lens 9 is set corresponding to the designated magnification. A reference pattern 11 is provided at a position parallel with the original reading position A. The image of the reference pattern 11 is formed through the optical system 2 onto the imaging device 10, and the resolution of image of this reference pattern 11 is detected. The distance between the zoom lens 9 and the imaging device 10 or focal distance of the zoom lens 9 is corrected so that the resolution can exceed a fixed reference value. Electric magnifying processing is applied to the output signal of the imaging device 10 so as to cancel the practical magnification change of the optical system 2 with the correction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は画像読取装置に関
する。より詳しくは、イメージスキャナに代表されるよ
うな、原稿の画像を光学的に読み取る画像読取装置に関
する。
The present invention relates to an image reading device. More specifically, the present invention relates to an image reading apparatus such as an image scanner that optically reads an image of a document.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の画像読取装置としては、原稿読
取位置に置かれた原稿の画像を、ズームレンズを有する
光学系を介して撮像素子(光電変換素子)上に結像させ
るものが知られている。この撮像素子の出力信号によっ
て画像データが得られる。読取の倍率を変更する場合
は、オペレータによって指定された倍率に応じて、焦点
距離変更機構が上記光学系のズームレンズの焦点距離を
変更するようになっている。
2. Description of the Related Art An image reading apparatus of this type is known which forms an image of a document placed at a document reading position on an image pickup device (photoelectric conversion device) via an optical system having a zoom lens. Have been. Image data is obtained from the output signal of the image sensor. When changing the magnification of reading, the focal length changing mechanism changes the focal length of the zoom lens of the optical system according to the magnification specified by the operator.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ズームレン
ズの焦点距離を設定するだけで正確な倍率が得られるの
であれば、得られた倍率に応じて光学系の解像力が決ま
る。しかしながら、ズームレンズの焦点距離を設定する
だけでは、現実には正確な倍率、ひいては正確な解像力
を得ることができないという問題がある。
If an accurate magnification can be obtained simply by setting the focal length of the zoom lens, the resolution of the optical system is determined according to the obtained magnification. However, there is a problem that it is not possible to obtain an accurate magnification and, consequently, an accurate resolution simply by setting the focal length of the zoom lens.

【0004】そこで、この発明の目的は、正確な倍率か
つ高い解像度で画像データを得ることができる画像読取
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an image reading apparatus capable of obtaining image data with accurate magnification and high resolution.

【0005】[0005]

【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に記載の画像読取装置は、撮像素子と、原
稿読取位置にある原稿の画像をズームレンズを介して上
記撮像素子上に結像させる光学系と、指定された倍率に
応じて上記光学系のズームレンズの焦点距離を設定する
倍率変更手段とを備えた画像読取装置において、上記原
稿読取位置と並ぶ位置に設けられた基準パターンと、上
記基準パターンの画像を上記光学系を介して上記撮像素
子上に結像させ、この基準パターンの像の解像度を検出
する解像度検出手段と、上記解像度が一定の基準値を超
えるように、上記ズームレンズと上記撮像素子との間の
距離又は上記ズームレンズの焦点距離を補正する解像度
補正手段と、上記解像度補正手段による補正に伴う上記
光学系の実質的な倍率の変化を相殺するように、上記撮
像素子の出力信号に電気的な変倍処理を施す電気変倍手
段とを備えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image reading apparatus, comprising: an image sensor; and an image of a document located at a document reading position on the image sensor via a zoom lens. In an image reading apparatus including an optical system for forming an image and magnification changing means for setting a focal length of a zoom lens of the optical system according to a designated magnification, a reference provided at a position aligned with the document reading position A pattern, an image of the reference pattern is formed on the image sensor through the optical system, and resolution detection means for detecting the resolution of the image of the reference pattern, such that the resolution exceeds a certain reference value. Resolution correcting means for correcting the distance between the zoom lens and the imaging element or the focal length of the zoom lens, and substantially double the optical system associated with the correction by the resolution correcting means. So as to cancel the change, characterized by comprising an electrical variable magnification means for performing an electrical magnification change processing to the output signal of the image pickup device.

【0006】この請求項1の画像読取装置では、まず指
定された倍率に応じて、倍率変更手段が光学系のズーム
レンズの焦点距離を設定する。本来の原稿の画像の読み
取りに先立って、解像度検出手段は、原稿読取位置と並
ぶ位置に設けられた基準パターンの画像を上記光学系を
介して上記撮像素子上に結像させ、この基準パターンの
像の解像度を検出する。この解像度が一定の基準値を下
回っているときは、上記解像度が一定の基準値を超える
ように、解像度補正手段が上記ズームレンズと上記撮像
素子との間の距離又は上記ズームレンズの焦点距離を補
正する。これにより、高い解像度が実現される。そし
て、上記解像度補正手段による補正に伴う上記光学系の
実質的な倍率の変化を相殺するように、電気変倍手段は
上記撮像素子の出力信号に電気的な変倍処理を施す。こ
の変倍処理後の信号(画像データ)が表す画像は、上記
指定された倍率に正確に対応するものとなる。したがっ
て、上記解像度補正手段による補正と上記電気変倍手段
による変倍処理を伴った状態で、原稿読取位置に置かれ
た本来の原稿の画像を上記光学系のズームレンズを介し
て上記撮像素子上に結像させた場合、正確な倍率かつ高
い解像度で画像データが得られる。
In the image reading apparatus according to the first aspect, first, the magnification changing means sets the focal length of the zoom lens of the optical system according to the specified magnification. Prior to reading the image of the original document, the resolution detecting means forms an image of the reference pattern provided at a position aligned with the document reading position on the image pickup device via the optical system, and Detect the resolution of the image. When the resolution is lower than a certain reference value, the resolution correcting means sets the distance between the zoom lens and the imaging device or the focal length of the zoom lens so that the resolution exceeds the certain reference value. to correct. Thereby, a high resolution is realized. Then, the electric scaling unit performs an electric scaling process on the output signal of the image sensor so as to cancel a substantial change in magnification of the optical system accompanying the correction by the resolution correcting unit. The image represented by the signal (image data) after the scaling process accurately corresponds to the specified magnification. Therefore, with the correction by the resolution correcting unit and the scaling process by the electric scaling unit, the image of the original document placed at the document reading position is transferred to the image sensor via the zoom lens of the optical system. In this case, image data can be obtained with accurate magnification and high resolution.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、この発明の画像読取装置の
実施の形態を詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the image reading apparatus of the present invention will be described in detail.

【0008】図1は一実施形態の画像読取装置1の概略
断面構成を示し、図2は上記画像読取装置1の信号処理
系のブロック構成を示している。
FIG. 1 shows a schematic sectional configuration of an image reading apparatus 1 according to one embodiment, and FIG. 2 shows a block configuration of a signal processing system of the image reading apparatus 1.

【0009】図1に示すように、この画像読取装置1
は、本体上部に水平に配置された透明ガラス(以下「原
稿ガラス」という。)4を備えるとともに、本体内部
に、撮像素子としての光電変換素子10と、光学系2と
を備えている。
As shown in FIG. 1, this image reading apparatus 1
Includes a transparent glass (hereinafter, referred to as “document glass”) 4 disposed horizontally at an upper portion of the main body, and a photoelectric conversion element 10 as an image pickup device and an optical system 2 inside the main body.

【0010】上記原稿ガラス4上には、原稿読取位置A
が定められるとともに、この原稿読取位置Aに並んで、
後述する基準パターン11が設けられている。オペレー
タは原稿読取位置Aに原稿5を下向きに置くようになっ
ている。
An original reading position A is placed on the original glass 4.
Are determined, and are arranged in line with the document reading position A.
A reference pattern 11 described later is provided. The operator places the document 5 at the document reading position A downward.

【0011】光学系2は、この図1の断面に垂直な方向
(これを「主走査方向」とする。)に延在する光源6、
反射体7、ミラー8a,8bおよび8cと、本体下部に
設けられたズームレンズ9とを含んでいる。光源6は円
筒状の外形をもつランプからなっている。反射体7は、
光源6に対して図1において右側方の位置に配され、光
源6に対向する円弧状の断面形状をもっている。光源6
が発した光は、この反射体7によって反射されて、原稿
ガラス4上に置かれた原稿5へ向けてライン状に照射さ
れる。ミラー8aは、光源6および反射体7の下方で、
図1における左右方向(これを「副走査方向」とす
る。)に関してこれらの部材6,7の間の位置に、鏡面
を上にして原稿ガラス4に対して45°傾斜した姿勢で
配されている。ミラー8bは、ミラー8aの左方の位置
に、鏡面を下にしてミラー8aと平行な姿勢で配されて
いる。ミラー8cは、ミラー8bの直下の位置に、鏡面
を上にしてミラー8bと垂直な姿勢で配されている。原
稿5によって反射された光(図1中に1点鎖線で示す)
はミラー8a,8b,8cに順に反射され、さらにズー
ムレンズ9を通して光電変換素子10に入射する。これ
により、原稿5の画像が光電変換素子10上に結像され
て、主走査方向の画像読み取りが行われる。また、これ
らの光源6、反射体7、ミラー8a,8bおよび8c
は、図示しないスライド機構によって支持されるととも
に、副走査方向に平行移動されるようになっている。詳
しくは、光源6、反射体7およびミラー8aが速度Vで
移動されるとき、ミラー8bおよび8cが速度V/2で
同期して移動されるようになっている。これにより、ズ
ームレンズ9の共役長を維持したまま副走査方向の走査
が行われて、副走査方向の画像読み取りが行われる。
The optical system 2 includes a light source 6 extending in a direction perpendicular to the cross section of FIG. 1 (this is referred to as a “main scanning direction”).
It includes a reflector 7, mirrors 8a, 8b and 8c, and a zoom lens 9 provided at the lower part of the main body. The light source 6 is formed of a lamp having a cylindrical outer shape. The reflector 7
The light source 6 is disposed on the right side in FIG. 1 and has an arc-shaped cross section facing the light source 6. Light source 6
Is reflected by the reflector 7 and is irradiated in a line toward the original 5 placed on the original glass 4. The mirror 8a is located below the light source 6 and the reflector 7,
In the horizontal direction in FIG. 1 (referred to as the “sub-scanning direction”), the mirror is arranged at a position inclined 45 ° with respect to the original glass 4 with the mirror surface facing upward in the position between these members 6 and 7. I have. The mirror 8b is disposed at a position to the left of the mirror 8a in a posture parallel to the mirror 8a with the mirror surface facing down. The mirror 8c is disposed at a position directly below the mirror 8b in a posture perpendicular to the mirror 8b with the mirror surface facing upward. Light reflected by the original 5 (indicated by a dashed line in FIG. 1)
Are sequentially reflected by mirrors 8a, 8b, and 8c, and further enter photoelectric conversion element 10 through zoom lens 9. As a result, the image of the original 5 is formed on the photoelectric conversion element 10, and the image is read in the main scanning direction. The light source 6, the reflector 7, the mirrors 8a, 8b and 8c
Are supported by a slide mechanism (not shown) and are moved in parallel in the sub-scanning direction. Specifically, when the light source 6, the reflector 7, and the mirror 8a are moved at the speed V, the mirrors 8b and 8c are moved synchronously at the speed V / 2. Thereby, scanning in the sub-scanning direction is performed while maintaining the conjugate length of the zoom lens 9, and image reading in the sub-scanning direction is performed.

【0012】ズームレンズ9は、光電変換素子10とと
もに光学ブロック3に搭載されている。図2に示すよう
に、この画像読取装置1は、装置全体の動作を制御する
CPU(中央演算処理装置)20を備えている。ズーム
レンズ9は、CPU20の制御に応じて、ステッピング
モータを含む公知のタイプの焦点距離変更機構16によ
って、焦点距離が可変設定されるようになっている。す
なわち、CPU20と焦点距離変更機構16とが倍率変
更手段として働く。光電変換素子10はいわゆるライン
センサ(フォトダイオードをライン状に配列したもの)
であり、光電変換素子10の長手方向は主走査方向と一
致するように配されている。光学ブロック3は、CPU
20の制御に応じて、ステッピングモータを含む光学ブ
ロック移動機構17によって主走査方向に平行移動され
るようになっている。例えば図6に示すように、光学ブ
ロック移動機構17によって、ズームレンズ9と光電変
換素子10とを、主走査方向Xに関して中央位置(図6
中に破線で示す)から偏った位置(図6中に実線で示
す)へ移動させる。これとともに、焦点距離変更機構1
6によって、ズームレンズ9と光電変換素子10との間
の距離を変更する。これにより、原稿5の一部の領域を
拡大して精度良く読み取ることが可能となる。
The zoom lens 9 is mounted on the optical block 3 together with the photoelectric conversion element 10. As shown in FIG. 2, the image reading apparatus 1 includes a CPU (Central Processing Unit) 20 for controlling the operation of the entire apparatus. The focal length of the zoom lens 9 is variably set by a known type of focal length changing mechanism 16 including a stepping motor under the control of the CPU 20. That is, the CPU 20 and the focal length changing mechanism 16 function as magnification changing means. The photoelectric conversion element 10 is a so-called line sensor (a photodiode arranged in a line).
The longitudinal direction of the photoelectric conversion element 10 is arranged so as to coincide with the main scanning direction. The optical block 3 is a CPU
Under the control of 20, the optical block moving mechanism 17 including a stepping motor translates in the main scanning direction. For example, as shown in FIG. 6, the optical block moving mechanism 17 moves the zoom lens 9 and the photoelectric conversion element 10 to the center position in the main scanning direction X (FIG.
(Shown by a broken line in FIG. 6) to a position shifted by a solid line (shown by a solid line in FIG. 6). At the same time, the focal length changing mechanism 1
6, the distance between the zoom lens 9 and the photoelectric conversion element 10 is changed. As a result, it is possible to enlarge a part of the document 5 and read it with high accuracy.

【0013】さて、図3は図1中に示した原稿ガラス4
上の基準パターン11を拡大して示している。この基準
パターン11は、主走査方向Xに細長い短冊状の基板
(白地)に、列をなして形成されたラインパターン11
aおよびラダーパターン11bからなっている。ライン
パターン11aとラダーパターン11bとはいずれも、
「−」状の黒ラインを主走査方向Xに関して一定のピッ
チ(空間周期)で、かつ互いに平行に配列して形成され
ている。ラインパターン11aのピッチは一つのライン
の幅に比して十分大きく設定される一方、ラダーパター
ン11bのピッチは一つのラインの幅の2倍(この例で
は31p/mm)に設定されている。
FIG. 3 shows the original glass 4 shown in FIG.
The upper reference pattern 11 is shown in an enlarged manner. The reference pattern 11 is a line pattern 11 formed in a row on a strip-shaped substrate (white background) which is elongated in the main scanning direction X.
a and a ladder pattern 11b. Both the line pattern 11a and the ladder pattern 11b
"-"-Shaped black lines are formed at a constant pitch (spatial period) in the main scanning direction X and arranged in parallel with each other. The pitch of the line pattern 11a is set to be sufficiently large compared to the width of one line, while the pitch of the ladder pattern 11b is set to twice the width of one line (31p / mm in this example).

【0014】この画像読取装置1は全体として次のよう
に動作する。
The image reading apparatus 1 operates as follows as a whole.

【0015】まず、オペレータによって図1中に示し
た原稿ガラス4上の原稿読取位置Aに原稿5が置かれ、
読み取りの倍率が指定される。すると、CPU20が焦
点距離変更機構16(図2)を制御して、上記指定され
た倍率に応じてズームレンズ9の焦点距離を設定させ
る。
First, a document 5 is placed at a document reading position A on a document glass 4 shown in FIG.
The reading magnification is specified. Then, the CPU 20 controls the focal length changing mechanism 16 (FIG. 2) to set the focal length of the zoom lens 9 according to the specified magnification.

【0016】続いて、本来の原稿の画像の読み取りに
先立って、CPU20は、上述のスライド機構を制御し
て、光学系2の光源6,反射体7,ミラー8a等を基準
パターン11の画像を取り込む位置に移動させ、基準パ
ターン11の画像を光学系2を介して光電変換素子10
上に結像させる。この光電変換素子10の出力信号はA
/D変換器18によってディジタル信号に変換され、こ
のディジタル信号は一時メモリ19を介してCPU20
に入力される。
Subsequently, prior to reading the original image of the original, the CPU 20 controls the above-mentioned slide mechanism so that the light source 6, the reflector 7, the mirror 8a, etc. of the optical system 2 convert the image of the reference pattern 11 into an image. It is moved to the position where the image is taken in, and the image of the reference pattern 11 is
Image on top. The output signal of the photoelectric conversion element 10 is A
The digital signal is converted by a / D converter 18 into a digital signal,
Is input to

【0017】ここで、光電変換素子10の出力信号(A
/D変換後のディジタル信号を指す。以下同様。)は、
ラインパターン11a,ラダーパターン1bに関してそ
れぞれ図4,図5に示すようなものとなる。図4から分
かるように、光電変換素子10の出力信号には、ライン
パターン11aの各ラインに対応する周期的な落ち込み
パルスI1,I2,…が現れる。ラインパターン11aの
各ラインの主走査方向Xに関する座標は既知であるか
ら、CPU20は、主走査アドレス上での落ち込みパル
スI1,I2のアドレス差Δと画素ピッチとに基づいて、
読み取りの倍率を認識することができる。また、光学ブ
ロック3を基準位置に設定し、かつ基準倍率となるよう
にズームレンズ9の焦点距離を設定した状態で基準パタ
ーン11の画像を読み取ったときに、設計上落ち込みパ
ルスI1,I2が現れるべきアドレスと実際に落ち込みパ
ルスI1,I2が現れたアドレスとの差に基づいて、光学
ブロック3の位置ずれ量を認識することができる。ま
た、図5から分かるように、光電変換素子10の出力信
号には、ラダーパターン11bの交互に配された白ライ
ン(白地)と黒ラインとに対応して、極大値MAXと極
小値MINとが交互に現れる。CPU20は解像度検出
手段として働き、この極大値MAXと極小値MINとを
用いて、ラダーパターン11bの像の解像度を次式
(1)により算出する。 (解像度)=(MAX−MIN)/(MAX+MIN) …(1)
Here, the output signal of the photoelectric conversion element 10 (A
Indicates the digital signal after / D conversion. The same applies hereinafter. )
The line pattern 11a and the ladder pattern 1b are as shown in FIGS. As can be seen from FIG. 4, periodic drop pulses I 1 , I 2 ,... Corresponding to each line of the line pattern 11a appear in the output signal of the photoelectric conversion element 10. Since the coordinates of each line of the line pattern 11a in the main scanning direction X are known, the CPU 20 calculates the address difference Δ between the drop pulses I 1 and I 2 on the main scanning address and the pixel pitch.
The magnification of reading can be recognized. When the image of the reference pattern 11 is read in a state where the optical block 3 is set at the reference position and the focal length of the zoom lens 9 is set so as to have the reference magnification, the drop pulses I 1 and I 2 are designed. The position shift amount of the optical block 3 can be recognized based on the difference between the address at which appears and the address at which the drop pulses I 1 and I 2 actually appear. As can be seen from FIG. 5, the output signal of the photoelectric conversion element 10 includes the maximum value MAX and the minimum value MIN corresponding to the white line (white background) and the black line alternately arranged in the ladder pattern 11b. Appear alternately. The CPU 20 functions as a resolution detecting means, and calculates the resolution of the image of the ladder pattern 11b using the maximum value MAX and the minimum value MIN according to the following equation (1). (Resolution) = (MAX−MIN) / (MAX + MIN) (1)

【0018】次に、CPU20はこのラダーパターン
11bの像の解像度が一定の基準値(例えば0.5)を
超えているか否かを判断する。ラダーパターン11bの
像の解像度が上記基準値を下回っているときは、CPU
20が解像度補正手段として働き、ラダーパターン11
bの像の解像度が上記基準値を超えるように、図2中に
示した焦点距離変更機構16を制御してズームレンズ9
の焦点距離を補正させる。これにより、高い解像度を実
現できる。
Next, the CPU 20 determines whether or not the resolution of the image of the ladder pattern 11b exceeds a certain reference value (for example, 0.5). When the resolution of the image of the ladder pattern 11b is lower than the reference value, the CPU
20 serves as a resolution correcting means, and the ladder pattern 11
The focal length changing mechanism 16 shown in FIG. 2 is controlled to control the zoom lens 9 so that the resolution of the image b exceeds the reference value.
Is corrected. Thereby, a high resolution can be realized.

【0019】そして、CPU20は、電気変倍手段と
しての電気変倍部21を制御して、上記ズームレンズ9
の焦点距離の補正に伴う上記光学系2の実質的な倍率の
変化を相殺するように、電気変倍部21のための変倍パ
ラメータ(倍率)を設定する。分かるように、この変倍
パラメータに基づいて、電気変倍部21が上記光電変換
素子10の出力信号に電気的な変倍処理を施した場合、
この変倍処理後の信号(画像データ)が表す画像は、オ
ペレータによって指定された倍率に正確に対応するもの
となる。
Then, the CPU 20 controls the electric zooming unit 21 as an electric zooming unit to control the zoom lens 9.
A magnification parameter (magnification) for the electric magnification unit 21 is set so as to cancel a substantial change in magnification of the optical system 2 accompanying the correction of the focal length. As can be seen, based on this scaling parameter, when the electrical scaling unit 21 performs an electrical scaling process on the output signal of the photoelectric conversion element 10,
The image represented by the signal (image data) after the scaling process exactly corresponds to the magnification specified by the operator.

【0020】この後、CPU20は、上述のスライド
機構を制御して、光学系2の光源6,反射体7,ミラー
8a等を副走査方向に走査させて、上記ズームレンズ9
の焦点距離の補正を伴った状態で、本来の原稿5の画像
を光学系2を介して光電変換素子10上に結像させる。
そして、上記電気変倍部21が、この光電変換素子10
の出力信号に上記変倍パラメータに応じた電気的な変倍
処理を施す。この変倍処理後の信号(画像データ)は、
図2中に示す画像メモリ14に格納される。このように
して、正確な倍率かつ高い解像度で画像データが得られ
る。
Thereafter, the CPU 20 controls the above-mentioned slide mechanism to scan the light source 6, the reflector 7, the mirror 8a, etc. of the optical system 2 in the sub-scanning direction, and
The original image of the original 5 is formed on the photoelectric conversion element 10 via the optical system 2 with the correction of the focal length.
Then, the electric variable power section 21 is connected to the photoelectric conversion element 10.
Is subjected to electrical scaling processing according to the scaling parameter. The signal (image data) after the scaling process is
It is stored in the image memory 14 shown in FIG. In this way, image data can be obtained with accurate magnification and high resolution.

【0021】なお、ラダーパターン11bの像の解像度
が上記基準値を超えているときは、ズームレンズ9の焦
点距離の補正は行われない。光電変換素子10の出力信
号は変倍処理を受けることなく、画像メモリ14に格納
される。
When the resolution of the image of the ladder pattern 11b exceeds the reference value, the focal length of the zoom lens 9 is not corrected. The output signal of the photoelectric conversion element 10 is stored in the image memory 14 without undergoing scaling processing.

【0022】上述の例では、解像度を高めるためにズー
ムレンズ9の焦点距離を補正することとしたが、それに
代えて、ズームレンズ9と光電変換素子10との間の距
離を補正するようにしても良い。この場合も、CPU2
0によって上記ズームレンズ9と光電変換素子10との
間の距離の補正に伴う上記光学系2の実質的な倍率の変
化を相殺するように、電気変倍部21のための変倍パラ
メータ(倍率)を求め、電気変倍部21によってこの変
倍パラメータに応じた変倍処理を施すことによって、正
確な倍率かつ高い解像度で画像データが得られる。
In the above example, the focal length of the zoom lens 9 is corrected to increase the resolution. Instead, the distance between the zoom lens 9 and the photoelectric conversion element 10 is corrected. Is also good. Also in this case, the CPU 2
A magnification parameter (magnification) for the electric magnification unit 21 is set such that a change in the magnification of the optical system 2 caused by the correction of the distance between the zoom lens 9 and the photoelectric conversion element 10 is offset by 0. ) And subjecting the electric scaling unit 21 to a scaling process in accordance with the scaling parameter, image data can be obtained with accurate magnification and high resolution.

【0023】また、上の例では、原稿5の一部の領域を
拡大して精度良く読み取るために、光学ブロック移動機
構17を設けて、ズームレンズ9と光電変換素子10と
を搭載した光学ブロック3を主走査方向に平行移動でき
るようにしたが、これに限られるものではない。図7
(b)に示すように、主走査方向Xに関してズームレンズ
と光電変換素子とを2組並べて配置しても良い。ズーム
レンズ9Aと光電変換素子10Aとの組は原稿5の略半
分の領域5Aの画像を読み取り、ズームレンズ9Bと光
電変換素子10Bとの組は原稿5の残りの略半分の領域
5Bの画像を読み取る(読み取り領域の間には若干のク
ロスオーバーが設けられている。)。この場合、基準パ
ターン11′は、2つの領域5a,5bのそれぞれの中
央位置、すなわち各ズームレンズ9A,9Bの光軸に対
応する位置にラダーパターン11c,11dを有するも
のとする。そして、本来の原稿5の画像を読み取る前
に、ラダーパターン11c,11dの像の解像度を検出
し、検出された2つの解像度が一定の基準値を超え、か
つ互いに一致するようにズームレンズ9A,9Bの焦点
距離(またはズームレンズと光電変換素子との間の距
離)を補正する。さらに、この補正に伴う上記光学系2
の実質的な倍率の変化を相殺するように、電気変倍部2
1のための変倍パラメータ(倍率)を求め、電気変倍部
21によってこの変倍パラメータに応じた変倍処理を施
す。これにより、正確な倍率かつ高い解像度で画像デー
タを得ることができる。しかも、高価な部品の使用によ
る機械的位置決めに頼ることなく、原稿5の2つの領域
5a,5bの解像度のレベルを揃えることができる。
In the above example, an optical block moving mechanism 17 is provided for enlarging a part of the area of the original 5 and reading it with high accuracy, and the optical block having the zoom lens 9 and the photoelectric conversion element 10 mounted thereon. 3 can be translated in the main scanning direction, but the present invention is not limited to this. FIG.
As shown in (b), two sets of zoom lenses and photoelectric conversion elements may be arranged in the main scanning direction X. A set of the zoom lens 9A and the photoelectric conversion element 10A reads an image of a substantially half area 5A of the document 5, and a set of the zoom lens 9B and the photoelectric conversion element 10B reads an image of the remaining substantially half area 5B of the document 5. Read (a slight crossover is provided between the read areas). In this case, the reference pattern 11 'has ladder patterns 11c and 11d at the center positions of the two regions 5a and 5b, that is, at positions corresponding to the optical axes of the zoom lenses 9A and 9B. Then, before reading the original image of the original 5, the resolutions of the images of the ladder patterns 11c and 11d are detected, and the zoom lenses 9A and 9A are adjusted so that the two detected resolutions exceed a certain reference value and coincide with each other. The focal length of 9B (or the distance between the zoom lens and the photoelectric conversion element) is corrected. Further, the optical system 2 associated with this correction
In order to cancel the change in the substantial magnification of
A scaling parameter (magnification) for 1 is obtained, and the electric scaling unit 21 performs scaling processing according to the scaling parameter. As a result, image data can be obtained with accurate magnification and high resolution. In addition, the resolution levels of the two regions 5a and 5b of the document 5 can be made uniform without relying on mechanical positioning by using expensive components.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1の画
像読取装置によれば、正確な倍率かつ高い解像度で画像
データを得ることができる。
As is clear from the above, according to the image reading apparatus of the first aspect, it is possible to obtain image data with accurate magnification and high resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の一実施形態の画像読取装置の断面
構造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 上記画像読取装置の信号処理系を示すブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a signal processing system of the image reading apparatus.

【図3】 上記画像読取装置の原稿ガラス上に設けられ
た基準パターンを示す図である。
FIG. 3 is a view showing a reference pattern provided on a document glass of the image reading apparatus.

【図4】 ラインパターンを読み取ったときの光電変換
素子の出力信号を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an output signal of a photoelectric conversion element when a line pattern is read.

【図5】 ラダーパターンを読み取ったときの光電変換
素子の出力信号を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an output signal of a photoelectric conversion element when a ladder pattern is read.

【図6】 光学ブロックの主走査方向の移動の仕方を説
明する図である。
FIG. 6 is a view for explaining how to move the optical block in the main scanning direction.

【図7】 上記画像読取装置の変形例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a modification of the image reading apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 光学系 4 原稿ガラス 5 原稿 9,9A,9B ズームレンズ 10,10A,10B 光電変換素子 11,11′ 基準パターン 2 Optical system 4 Document glass 5 Document 9, 9A, 9B Zoom lens 10, 10A, 10B Photoelectric conversion element 11, 11 'Reference pattern

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像素子と、原稿読取位置にある原稿の
画像をズームレンズを介して上記撮像素子上に結像させ
る光学系と、指定された倍率に応じて上記光学系のズー
ムレンズの焦点距離を設定する倍率変更手段とを備えた
画像読取装置において、 上記原稿読取位置と並ぶ位置に設けられた基準パターン
と、 上記基準パターンの画像を上記光学系を介して上記撮像
素子上に結像させ、この基準パターンの像の解像度を検
出する解像度検出手段と、 上記解像度が一定の基準値を超えるように、上記ズーム
レンズと上記撮像素子との間の距離又は上記ズームレン
ズの焦点距離を補正する解像度補正手段と、 上記解像度補正手段による補正に伴う上記光学系の実質
的な倍率の変化を相殺するように、上記撮像素子の出力
信号に電気的な変倍処理を施す電気変倍手段とを備えた
ことを特徴とする画像読取装置。
1. An image pickup device, an optical system for forming an image of a document at a document reading position on the image pickup device via a zoom lens, and a focal point of the zoom lens of the optical system according to a designated magnification. An image reading apparatus comprising: a magnification changing unit that sets a distance; a reference pattern provided at a position aligned with the document reading position; and an image of the reference pattern formed on the image sensor via the optical system. Resolution detecting means for detecting the resolution of the image of the reference pattern, and correcting the distance between the zoom lens and the imaging element or the focal length of the zoom lens so that the resolution exceeds a certain reference value. A resolution correcting unit that performs an electrical scaling process on an output signal of the image sensor so as to cancel a substantial change in magnification of the optical system accompanying the correction by the resolution correcting unit. Image reading apparatus is characterized in that a to electrical zooming means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100443945C (en) * 2005-02-04 2008-12-17 佳能株式会社 Imaging optical system and image reading apparatus using the same

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