JP2000078361A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像読み取り装置において、画像読み取り時
と待機時とで照明モードを切り替えることにより、画像
読み取り時に、カラー画像読み取りや高画質化のために
照明光量を増加させても、原稿面のまぶしさを低減する
ことができると共に、待機時に、原稿状態の確認等のた
めの光量を確保することを可能にする。 【解決手段】 画像読み取り時には（Ｓ３でＹＥＳ）、
２次元照明を解除して原稿台上の撮像素子の配列方向に
対応した方向をライン状に照明するモードとし（Ｓ
４）、待機時には（Ｓ３でＮＯ）、２次元照明に戻して
原稿台領域の全域を照明するモードとする（Ｓ２１）。
これにより、画像読み取り時に、２次元的に原稿台の全
域を照明する場合と比べて、照明光量を少なくすること
ができ、また、待機時に、照明装置で原稿台領域の全域
を広く照明することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読み取り装置
に係わり、特に、原稿上向きセット型の画像読み取り装
置の照明光制御の技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の原稿上向きセット型の画像読み取
り装置では、照明部を原稿台の上方奥側に原稿の左右方
向に沿って配置して、２次元的に原稿台の全域を照明し
ている。また、照明光を折り返すための反射板を設け
て、この反射板をラインセンサの動きと同期させて動か
して、画像読み取り面をライン状に照射することによ
り、画像読み取り面の光量を得るようにしたものがある
（例えば、特開昭６２−４３９６８号公報参照）。さら
にまた、一般の複写機では、ライン状の照明を直線移動
させて、順次画像読み取り領域を照明するようにしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような２次元的に原稿台の全域を照明する画像読み取り
装置では、カラー画像読み取りや高画質化のために画像
読み取り時の照明光量を増大させるには、電源を大型化
する必要がある。また、画像読み取り時の照明光量を増
加させた場合には、ユーザの目がまぶしくなるという問
題があった。さらに、このような装置では、２次元の均
一照明を得るために、照明用光源の左右方向の幅を広く
する必要があるので、装置全体の小型化を図ることが難
しいという問題があった。また、照明光を折り返す反射
板を用いて画像読み取り領域をライン状に照射する画像
読み取り装置では、画像の読み取りを行わない待機時に
は、全く照明がない状態となり、原稿台上に載置した原
稿の状態を確認しづらいという問題があった。さらにま
た、一般の複写機に見られるライン状の照明を画像読み
取り装置に適用した場合にも、これと同様の問題があっ
た。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、画像読み取り時と待機時とで照
明モードを切り替えることにより、画像読み取り時に、
カラー画像読み取りや高画質化のために照明光量を増加
させても、原稿面のまぶしさを低減することができると
共に、待機時に、原稿台上に載置された原稿状態の確認
等を行うための光量を確保することが可能な画像読み取
り装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、原稿を載置するための原稿台と、原稿台上
に載置された原稿を上方より照明する照明装置と、原稿
台上に載置された原稿の像を上方より読み取る１次元の
撮像素子と、原稿台上に載置された原稿に対して撮像素
子を素子の配列方向と直交する方向に相対的に走査させ
る走査手段と、照明装置の照明モードを、原稿台領域の
全域を照明するモードと、原稿台上の撮像素子の配列方
向に対応した方向をライン状に照明するモードとに切り
替えるモード切り替え手段とを備えたものである。

【０００６】上記構成においては、モード切り替え手段
により、画像読み取り時には、照明装置の照明モードを
原稿台上の撮像素子の配列方向に対応した方向をライン
状に照明するモードとし、待機時には、原稿台領域の全
域を照明するモードとすることができる。これにより、
画像読み取り時に、照明装置で撮像素子の読み取りライ
ンだけを照明することができるので、２次元的に原稿台
の全域を照明する場合と比べて、画像読み取り時におけ
る照明光量を少なくすることができ、また、待機時に、
照明装置で原稿台領域の全域を広く照明することができ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
画像読み取り装置について図面を参照して説明する。図
１は本実施形態による画像読み取り装置の外観図、図２
は画像読み取り装置にブック原稿を載置した様子を示す
図である。画像読み取り装置は、書籍やファイルなどの
ブック原稿ＢＤが上向きに置かれる原稿台３を有し、こ
の原稿台３の上方には、内部に１次元の撮像素子（本実
施形態ではＣＣＤラインイメージセンサ）を有して、そ
の副走査方向への走査により原稿台３上の原稿を読み取
る撮像カメラ部１が設けられている。また、原稿台３の
上方奥側には原稿を照明する照明部２が配置されてお
り、その下方には、画像読み取り条件などの設定を行う
操作パネル４と原稿の上端部形状を写す測距ミラー７が
配設されている。この測距ミラー７に写った原稿の上端
部画像は、原稿端面の高さ検出に用いられる。また、原
稿台３上には画像の読み取り開始の指示を受け付けるス
タートキー５，６が、左右ページ用に一つずつ設けられ
ている。

【０００８】図３は、画像読み取り装置を横から見たと
きの光学系及び撮像素子の配置を示す図である。撮像カ
メラ部１は、反射ミラー１１、撮像レンズ１２及びＣＣ
Ｄラインイメージセンサ（以下、ラインセンサという）
１３より構成されており、照明部２からの光で照射され
た原稿台３上に載せられた画像及び測距ミラー７に写っ
た原稿端面の画像を反射ミラー１１を介して、撮像レン
ズ１２によりラインセンサ１３上に結像させる。また、
照明部２には、反射笠３１と、光源としてのハロゲンラ
ンプ２０が設けられている。ハロゲンランプ２０及び反
射笠３１は、画像読み取り時には、ラインセンサ１３の
走査に同期して、直線移動又は回転移動して、ラインセ
ンサ１３の主走査方向（画素の並び方向）の各読み取り
ラインをライン状に照明する。

【０００９】図４は、撮像カメラ部１の駆動機構の構成
を示す斜視図である。図に示されるように、ラインセン
サ１３が取り付けられたスキャナ１４は、画像が結像さ
れる焦点面上において副走査方向（図示矢印Ａ方向）に
移動できるように、２本のガイド軸１５と送りネジ１６
によって移動可能な構成となっている。送りネジ１６は
パルスモータ１７により駆動伝達系１９（ベルトとプー
リー）を介して回転する。スキャナ１４は、ホームポジ
ションセンサ１８ａ及びエンドセンサ１８ｂによってそ
の副走査方向の開始位置と終了位置が検出され、ホーム
ポジションセンサ１８ａがＯＮしてからのパルスモータ
１７への入力パルス数をカウントすることにより位置決
め制御される。撮像カメラ部１は、主走査方向の読み取
りをラインセンサ１３で行い、このラインセンサ１３を
主走査方向と直交する副走査方向に移動させることによ
り、２次元画像の読み取りを行う。また、撮像レンズ１
２は前後方向（図示矢印Ｂ方向）に移動可能な構成とな
っており、レンズ駆動部３０（図５参照）により原稿面
の高さに応じた自動焦点（ＡＦ）動作が行われる。

【００１０】図５は、画像読み取り装置の制御系のブロ
ック図である。装置全体の制御を行うＣＰＵ２７は、ス
タートキー５，６が押されたことを検知したり、操作パ
ネル４を制御したり、ランプ制御部２８を介して照明部
２のＯＮ／ＯＦＦを制御したり、スキャン制御部２９を
介してラインセンサ１３及び照明ユニット３３（図６乃
至図８参照）を副走査方向に走査したり、レンズ駆動部
３０を介して撮像レンズ１２のＡＦ制御動作を行ったり
する。この装置による画像読み取りの基本的な動作は、
まずラインセンサ１３がホームポジションから移動して
原稿面と、測距ミラーに写っている画像上端部を同時に
読み取り、画像上端部の形状よりレンズ制御（ＡＦ制
御）を行いながら画像を順次読み取る。ラインセンサ１
３で読み取られた画像データは、センサ１３内で光電変
換された後、Ａ／Ｄコンバータ２１でデジタルデータに
変換されて、画像歪み補正部２２へ送られると共に、エ
ッジ検出部２３、原稿サイズ検出部２４、指検出部２５
へ送られてそれぞれの検出処理に用いられる。

【００１１】ＣＰＵ２７は、エッジ検出部２３の出力値
から原稿の高さデータを、原稿サイズ検出部２４の出力
値から原稿サイズを、指検出部２５の出力値から原稿を
押さえる手や指の位置を演算してこれらのデータをメモ
リ２６に記憶し、また、これらのデータからＡＦ制御用
データや画像の歪み補正係数などを算出してメモリ２６
に記憶する。そして、これらの原稿高さデータ、原稿サ
イズ、指位置及び画像歪み補正係数より、画像歪み補正
部２２に送られた画像データの歪み補正計数、濃度補
正、枠消し、指消しなどを行って、外部に出力する。こ
の外部へ出力されたデータは、例えばプリンタを用いて
用紙上に画像出力されたり、また、パソコンなどに入力
されて画像データとして記憶される。

【００１２】また、上記ＣＰＵ２７には、外部装置４０
と通信するためのインターフェース４１が接続されてお
り、このインターフェース４１を介して外部装置４０か
ら各種制御コマンドや各種の情報を受け取り、また、外
部装置４０に対して動作状況などの情報を送ることがで
きる。

【００１３】次に、本実施形態の画像読み取り装置の照
明部２の詳細について図６及び図７を参照して説明す
る。図６（ａ）は照明部２の縦断面図、図６（ｂ）は照
明部２の一部破断した正面図である。また、図７は照明
ユニットの駆動機構を示す図である。照明ユニット３３
は、光源となるハロゲンランプ２０、光を反射するため
の反射笠３１、及び集光レンズ３２より構成され、ガイ
ド３４の中央部ではガイド３４に沿って図６（ｂ）の左
右方向（図示矢印Ｃ方向）に直線移動し、ガイド３４の
左右端部では回転軸３８を中心に回動する。反射笠３１
は、楕円形状であり、原稿の主走査方向の照度分布をで
きるだけ均一にするため、及び照明効率を上げるため
に、表面処理が施されている。また、集光レンズ３２
は、画像読み取り時には、ハロゲンランプ２０からの照
射光の光路上に配置されて、副走査方向へ広がったハロ
ゲンランプ２０からの照射光をライン状に集光する。こ
の集光により、光を効率的に利用した画像読み取りが可
能となる。

【００１４】上記ガイド３４の左右端部での照明ユニッ
ト３３の回動に伴って光源のハロゲンランプ２０と原稿
台３の距離が変化するため、原稿台３上の照度が変化す
る。従って、この変化量に対応してラインセンサ１３の
出力を電気的に補正することが必要となる。原稿台３上
の原稿の照度を直接検出し、この検出結果を用いること
により、ラインセンサ１３の出力値を補正することが可
能である。また、予め照度の変化量が分かるので、照明
ユニット３３がガイド３４の左右端部に位置している場
合には、電源の電圧を変化させて、ハロゲンランプ２０
の光量を変化させるようにしてもよい。

【００１５】次に、照明ユニット３３の駆動機構につい
て図７を参照して説明する。照明ユニット３３は、タイ
ミングベルト３５に固定されており、また、このタイミ
ングベルト３５は、駆動プーリ３６と従動プーリ３７に
懸架されている。照明ユニット３３は、ガイド３４の中
央部では、不図示の駆動モータに取り付けられた駆動プ
ーリ３６の回転により、撮像素子の読み取りタイミング
と同期して図示の矢印Ｄ方向に直線移動する。直線移動
中における照明ユニット３３の位置決め制御は、ホーム
ポジションセンサ３９ａ及びエンドセンサ３９ｂによっ
て直線移動の開始位置と終了位置を検出し、ホームポジ
ションセンサ３９ａ又はエンドセンサ３９ｂがＯＮして
からの駆動モータへの入力パルス数をカウントすること
により行われる。また、駆動伝達機構はタイミングベル
トの他にも種々の方式が可能である。照明ユニット３３
は、ガイド３４の左右端部のいずれかに達すると、ホー
ムポジションセンサ３９ａ又はエンドセンサ３９ｂによ
って検出され、不図示の回動用モータの駆動により回転
軸３８を中心に回動する。照明ユニット３３の回転角度
は、回動用モータへの入力パルス数をカウントすること
により制御される。また、角度検出センサを設け、この
センサからの出力値を用いて照明ユニット３３の回転角
度を制御するようにしてもよい。

【００１６】本実施形態では照明ユニット３３の直線移
動用と回動用の駆動モータを別々に設けたが、ガイド３
４の形状を工夫することにより１個の駆動モータで照明
ユニット３３の直線移動と回動を行うようにしてもよ
い。この場合のガイド３４の形状としては、左右端部の
みをＲ形状としたものが考えられる。

【００１７】次に、照明部２の照明モードの切り替えの
様子について図８を参照して説明する。不図示のソレノ
イド（請求項におけるモード切り替え手段）を用いて集
光レンズ３２の光路上への挿入・除去を行うことによ
り、照明部２から照射される光を図８（ａ）に示される
ライン状の照明と、図８（ｂ）に示される２次元の照明
とに切り替える。画像読み取り時には、集光レンズ３２
を光路上へ挿入することにより、ハロゲンランプ２０か
ら照射された光をライン状の照明として用い、待機時に
は、集光レンズ３２を照明ユニット３３の後方に移動さ
せて光路上から除去することにより、ハロゲンランプ２
０から照射された光を２次元照明として用いる。これに
より、画像読み取り時に、照明光量の増大を抑えて原稿
面のまぶしさを低減することができると共に、待機時
に、原稿位置の確認や操作パネル４の設定を行うのに充
分な広範囲の照明光を得ることができる。２次元照明と
して用いる場合には、照明ユニット３３をガイド３４に
沿って中央に移動させることにより、左右対称な照明を
得ることができる。照明モードの切り替え方法として
は、集光レンズ３２の出し入れによる方法ではなく、拡
散板等を利用する方法を用いてもよい。

【００１８】図９は、画像読み取り装置の制御を示すフ
ローチャートである。装置の電源が投入されると（Ｓ
１）、メモリ内のデータや各種設定事項のクリア等のた
めに初期設定を行い（Ｓ２）、続いてスタートキー５又
は６が押されるまで待機する（Ｓ３）。待機中は（Ｓ３
でＮＯ）、照明部２から照射される光を、２次元照明と
し（Ｓ２１）、原稿台全域を照明する。スタートキー５
又は６がＯＮされると（Ｓ３でＹＥＳ）、２次元照明を
解除してライン照明とし（Ｓ４）、予備スキャン動作を
開始して画像と共に高さデータを読み込む（Ｓ５）。次
に、読み込んだ画像データに基づいて異常の有無を検証
し（Ｓ６）、もし異常があれば（Ｓ７でＹＥＳ）、警告
を発して（Ｓ２０）、スキャン動作を終了する。異常が
なければ（Ｓ７でＮＯ）、読み込まれた画像データと高
さデータに基づいてＡＦ制御データと画像歪み補正係数
を算出し（Ｓ８，Ｓ９）、本スキャンを開始する（Ｓ１
１）。

【００１９】本スキャンでは、Ｓ８で算出したＡＦ制御
データに基づいた合焦動作を行いながら、副走査方向の
各読み取りラインの画像読み取りを行い（Ｓ１２）、読
み取られた画像に対して、Ｓ９で算出した画像歪み補正
係数を用いた画像歪み補正、ＭＴＦ（Modulation Trans
fer Function）補正（エッジ強調処理とスムージング処
理を行う補正）、濃度補正等の補正処理を行う。そし
て、全ての副走査方向の読み取りが終了したか否かを判
断し（Ｓ１３）、終了していなければ（Ｓ１３でＮ
Ｏ）、Ｓ１２へ戻り、副走査方向の全ての読み取りライ
ンのスキャンが終了するまで読み取りを続行する。全て
のスキャンが終了すれば（Ｓ１３でＹＥＳ）、次の原稿
（次のページ）の画像読み取りのためにＳ３へ戻り、以
下最終的に画像読み取りを行う全てのページの読み取り
が終了するまでＳ３以降の処理を繰り返す。予備スキャ
ン時と本スキャン時のどちらの場合にも、スキャンに合
わせてライン状の照明が移動する。また、集光レンズ３
２の出し入れ等による照明モードの切り替えを行わず、
画像読み取り時のみ原稿台３上をライン状に照明するよ
うにしてもよい。この場合には、ステップＳ４とＳ２１
のない動作フローとなり、照明部２は、スタートキー５
又は６の入力待ちの状態では（Ｓ３）、消灯状態で、ス
タートキー５又は６の押下と共に点灯する。

【００２０】上述したように、本実施形態の画像読み取
り装置においては、照明部２からの照射光をライン状の
照明とし、照明光量の増大を抑えて原稿面のまぶしさを
低減させることができると共に、待機時には、照明部２
からの照射光を２次元照明とし、読み取り開始前の原稿
の確認や操作パネル４の設定を行うための光量を確保す
ることができる。また、カラー読み取りや高画質化のた
めに画像読み取り時の照明光量を増大させた場合でも、
従来の画像読み取り時に２次元的に原稿台３の全域を照
明する画像読み取り装置に比べて、画像読み取り時に必
要な電力を小さくすることができるので、電源の大型化
を抑えることができる。さらにまた、従来の画像読み取
り装置のように原稿台３の全域を照明する２次元の均一
照明を得る必要がないので、ハロゲンランプ２０を小型
化して、装置全体の小型化を図ることができる。

【００２１】本発明は、上記実施形態に限られるもので
はなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形
態では、待機中は無条件に原稿台全域を２次元的に照明
するようにしたが、原稿台３上に原稿が載置されたこと
を検知できるようにして、原稿の載置を検出した場合の
み、原稿台全域を２次元的に照明するようにしてもよ
い。これにより、電力消費量を減らして、電気代を節約
することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像読み
取り時には、照明装置の照明モードを原稿台上の撮像素
子の配列方向に対応した方向をライン状に照明するモー
ドとすることができるので、カラー画像読み取りや高画
質化のために画像読み取り時の照明光量を増加させた場
合でも、照明光量の増加量を抑えて原稿面のまぶしさを
低減することができる。また、画像読み取り時に必要な
電力を小さくすることができるので、電源の大型化を抑
えることができ、また、従来の画像読み取り装置のよう
に原稿台の全域を照明する２次元の均一照明を得る必要
がないので、照明用光源を小型化することができる。こ
れにより、装置全体の小型化を図ることができる。ま
た、待機時には原稿台領域の全域を照明するモードとす
ることができるので、待機時に原稿台上に載置した原稿
状態の確認等の操作を行うための光量を確保することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による画像読み取り装置の
外観図である。

【図２】画像読み取り装置にブック原稿を載置した様子
を示す図である。

【図３】画像読み取り装置を横から見たときの光学系及
びラインセンサの配置を示す図である。

【図４】撮像カメラ部の駆動機構の構成を示す斜視図で
ある。

【図５】画像読み取り装置の制御系のブロック図であ
る。

【図６】（ａ）は照明部の縦断面図、（ｂ）は照明部の
一部破断した正面図である。

【図７】照明ユニットの駆動機構を示す図である。

【図８】（ａ）（ｂ）は照明部の照明モードの切り替え
の様子を示す図である。

【図９】画像読み取り装置の制御を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

２ 照明部（照明装置） ３ 原稿台 １３ ラインセンサ（撮像素子） １７ パルスモータ（走査手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草野 秀昭 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 大月 肇 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 米山 剛 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C072 AA05 BA19 CA03 CA11 CA14 DA02 DA21 DA23 EA04 LA12 MA01 MA05 MB01 MB04 MB06 MB08 VA06 XA01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を載置するための原稿台と、 前記原稿台上に載置された原稿を上方より照明する照明
   装置と、 前記原稿台上に載置された原稿の像を上方より読み取る
   １次元の撮像素子と、 前記原稿台上に載置された原稿に対して前記撮像素子を
   該素子の配列方向と直交する方向に相対的に走査させる
   走査手段と、 前記照明装置の照明モードを、前記原稿台領域の全域を
   照明するモードと、前記原稿台上の前記撮像素子の配列
   方向に対応した方向をライン状に照明するモードとに切
   り替えるモード切り替え手段とを備えたことを特徴とす
   る画像読み取り装置。