JP2001257845A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原稿を上方から読み取る画像読取装置におい
て、原稿面の傾きに関わらず、副走査方向の読み取り速
度制御が容易で、しかも、高品位な画像を得ることがで
きる。 【解決手段】 画像読み取りの本走査に先立ち原稿面の
傾きを検出し（Ｓ８）、その傾きに応じた一定の副走査
速度を設定・制御することにより（Ｓ１０）、原稿の最
大傾斜部の実質の読み取り密度が予め設定された値とな
るようにする。これにより、原稿の傾斜部の実質読み取
り密度を上げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿台上に上向き
に載置された原稿を読み取るための画像読取装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像読取装置の分野では、例
えば特開平5−161000号公報に示されるように、原稿を
上向きに載置して画像を読み取る装置において、原稿の
高さ検出結果に基づいて、傾斜した部分の画像を補間し
て、入力画像を補正する技術が提案されている。

【０００３】また、特開平4−81165号公報に示されるよ
うに、ブック原稿の綴じ部の縮みを補正するために該当
領域の副走査速度を変化させる技術や、特開平1−23287
2号公報、特開平1−115268号公報、特開昭64−29059号
公報、特開昭61−265960号公報、特開昭61−171272号公
報などに示されるように、原稿の傾きや長さの検出結果
に合わせて、副走査速度や読み取りピッチを変化させる
技術が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の画像読取装置では、例えば特開平5−161000号
公報に示される技術では、原稿が傾斜している場合に
は、実質読み取り密度が予め設定された値より小さくな
り、画像データを補間しているため、画像品質が劣化す
るという問題があった。また、特開平4−81165号公報に
示される技術では、原稿の傾斜状態により、読み取り領
域の中の一部において副走査速度を変えなければならな
いため、速度制御上、応答性の問題や振動発生の問題が
あり、好ましい画像品質を得ることが困難であるという
問題があった。

【０００５】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、画像読み取りの本走査に先立ち
原稿面の傾きを検出して、傾きに応じた副走査速度の設
定・制御を行うことにより、原稿の傾斜部の実質読み取
り密度を上げ、高品位な画像を得ることが可能な画像読
取装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、原稿を上向きに置くための
原稿台と、前記原稿台上の画像を読み取るための１次元
の撮像素子と、前記撮像素子を前記原稿に対して前記撮
像素子の主走査方向と垂直な副走査方向に相対的に走査
させるための副走査手段と、本走査に先だって前記原稿
台上の原稿の傾きを検出するための原稿傾き検出手段と
を備えた画像読取装置において、前記原稿傾き検出手段
の検出結果に基づいて前記副走査手段による本走査時の
一定の副走査速度を設定し、この設定速度で副走査制御
する制御手段を具備したものである。

【０００７】上記構成においては、原稿面の傾きを検出
して、その検出結果に基づいて副走査手段による本走査
時の一定の副走査速度を設定し、この設定速度で副走査
制御を行う。これにより、原稿綴じ部等の傾斜した部分
があっても、それに合わせて適宜に副走査方向の読み取
り密度を細かくすることが可能であり、また、読み取り
領域の一部で副走査速度を変えるといった制御が不要と
なり、制御が容易となる。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
記載の画像読取装置において、制御手段が、原稿の傾き
が最大となる領域の実質読み取り密度が予め設定された
値となるように、本走査時の一定の副走査速度を設定す
るものである。この構成においては、原稿の傾斜が最大
の領域の実質読み取り密度が予め設定された値となるよ
うに副走査速度を設定、制御する。これにより、むやみ
に読み取り密度が高くなり過ぎるようなことが防止され
る。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
記載の画像読取装置において、原稿の傾きが最大ではな
い領域の画像データを間引くことにより読み取り領域全
域の画像密度を予め設定された値に補正する補正手段を
さらに備えたものである。この構成においては、実質読
み取り密度が設定値より大きい場合に、データの間引き
により画像を補正する。これにより、読み取り能率が向
上する。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
記載の画像読取装置において、画像を蓄えるためのメモ
リ手段を備え、制御手段は、メモリ手段のメモリ容量に
合わせて、原稿の傾きが最大となる領域の実質読み取り
密度が予め設定された値にできるだけ近くなるように、
本走査時の副走査速度を設定するものである。この構成
においては、メモリ手段のメモリ容量に合わせて読み取
り密度を設定値に保証し得るものとなる。

【００１１】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
記載の画像読取装置において、実質の読み取り密度が予
め設定された値より高い領域では画像データを間引き、
実質の読み取り密度が予め設定された値より低い領域で
は画像データを補間することにより読み取り領域全域の
画像密度を予め設定された値に補正する補正手段をさら
に備えたものである。この構成においては、画像全体の
読み取り密度を均質化することができる。

【００１２】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
乃至請求項５のいずれかに記載の画像読取装置におい
て、原稿傾き検出手段が、原稿の高さを検出する高さ検
出手段の検出結果に基づいて傾きを算出するものであ
る。この構成により、原稿の傾きを容易に検出すること
ができる。

【００１３】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
乃至請求項６のいずれかに記載の画像読取装置におい
て、制御手段が、副走査速度を設定し制御する代わり
に、画像の読み取りタイミングを設定し制御するもので
ある。この構成においても、副走査速度を設定し制御す
るのと同等の作用を得ることが可能である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
ブック原稿読み取り装置について図面を参照して説明す
る。図１はブック原稿読み取り装置の全体構成を示す。
このブック原稿読み取り装置（以下、本装置という）１
０は、左右それぞれ個別に上下動可能な原稿台１に、ブ
ック原稿を見開いた状態で載置して、照明部３により原
稿面が照明され、撮像カメラ部２において光学系７を介
してＣＣＤラインセンサ８により画像を読み取る。

【００１５】この画像読み取りに際して、ミラー５に写
ったブック原稿の側面形状が、撮像カメラ部２内のレン
ズ７を介してＣＣＤラインセンサ８によって読み取られ
て、原稿面の高さが検出される。そして、検出された原
稿面の高さに基づき撮像カメラ部２における焦点合わせ
や、読み取った画像の歪み補正を行い、歪みのないブッ
ク原稿画像を得るものである。

【００１６】本装置１０の原稿台１上には、ブック原稿
を見開いた状態を保つために両手でブック原稿の両辺を
押さえたときでも原稿読み取り動作を開始できるように
ス夕ートキー６が設けられている。また、各種設定を行
うための操作パネル４が原稿台１の奥に設けられてい
る。

【００１７】撮像カメラ部２内部に設けられているＣＣ
Ｄラインセンサ８は、画像に対して、装置手前から奥の
方にフォトセンサ（画素）が並ぶよう（図１の矢印Ａ方
向、主走査方向）に配置されており、モータによって左
右方向（図１の矢印Ｂ方向、画像に対しては図中Ｂ’で
示す副走査方向）に移動する。

【００１８】図２に示すように、ブック原稿５０は、ブ
ックの綴じ目部分を本装置１０に示されているセンター
マーク１２に合うように載置され、そして、ＣＣＤライ
ンセンサ８が副走査方向に移動して原稿面からの反射光
を受光して画像の読み取りが行われる。このとき、照明
部３内のランプ（光源）により原稿面が照明されてお
り、この光源にはフリッカなどの光量変動のない照明装
置が用いられている。

【００１９】また、ミラー５の上部には、ＣＣＤライン
センサ８の副走査方向に沿って、外光の影響によるシェ
ーディングの除去に用いるシェーディング検出板９が設
けられている。このシェーディング検出板９は、その濃
度が一定の白色板である。シェーディング検出板９を読
み取った際のＣＣＤラインセンサ８の信号からフリッカ
などの外光による副走査方向の濃度変動が認識され、こ
の濃度変動にしたがって画像出力を自動補正すること
で、フリッカなどの外光による影響を除去している。

【００２０】本装置１０による画像読み取り動作は、ま
ず、ＣＣＤラインセンサ８が予備スキャンとして、ホー
ムポジションから移動して原稿面を読み取り、原稿面の
濃淡を判別するとともに、ミラー５に映しだされた画像
から原稿面の高さ及び傾きを求める。そして、本スキャ
ンとして原稿面の傾きが最大となるところでの実質読み
取り密度が、予め設定された読み取り密度と等しくなる
速度でＣＣＤラインセンサ８が移動して、予備スキャン
によって得られた正確な原稿面の高さにより本スキャン
中の各スキャン位置における原稿面の高さに適切な焦点
合わせが行われて、画像読み取りがなされる。

【００２１】ここで、原稿面の高さを検出する原理につ
いて説明する。図３は原稿面の読み取り状態を示す概略
図であり、同図（Ａ）は側断面図、同図（Ｂ）は読み取
り画像を示す図である。図示のように、原稿面の読み取
り時においては、原稿台１上に載置されたブック原稿５
０に対し、それより広い範囲がＣＣＤラインセンサ８に
よって読み取られる。このとき、ミラー５には、ブック
原稿の端部の鏡像ｄが、ブック原稿５０の像ａの延長線
状に連続して映し出されている。このとき、原稿面の像
ａ及び原稿端部のミラー５上の像ｄは、原稿面が照明部
３内のランプにより照らし出されているため明るくなっ
ており、その他の原稿台１上の原稿のない部分ｂ及びミ
ラー５の原稿端部が映っていない部分ｃなどは暗くなっ
ている。

【００２２】このような画像を前述したように予備スキ
ャン時にＣＣＤラインセンサ８によって読み取り、ミラ
ー５に映っている画像のうち明るくなっている部分の主
走査方向の画素数（１〜ｎ）から原稿面の高さを検出す
ることができる。各副走査位置での原稿面の高さが得ら
れると、隣り合うデータの差分を求めることにより、原
稿面の傾きのデータが得られる。

【００２３】図４は、本装置１０の制御系を説明するた
めのブロック図である。ＣＣＤラインセンサ８が読み取
った画像は、Ａ／Ｄコンバータ２１でデジタルデータに
変換される。そして、その出力は、予傭スキャン時にお
いては、エッジ検出部（測高用及び傾き検出用）２３、
原稿サイズ検出部２４、及び指検出部２５にそれぞれ与
えられる。一方、本スキャン時においては、画像歪補正
部２２を経て、外部に出力される。この外部へ出力され
たデータは、例えばプリンタに接続されて用紙上に画像
出力されたり、また、パソコンなどに画像データとして
記憶される。

【００２４】本装置全体の制御を司るＣＰＵ２７は、エ
ッジ検出部２３の出力から原稿の高さ分布を、原稿サイ
ズ検出部２４の出力から原稿サイズを、さらに指検出部
２５の出力から原稿を押さえている指や手の位置をそれ
ぞれ演算し、これらのデータから原稿面の高さデータと
傾きデータ、自動合焦（ＡＦ）制御用データ、画像の歪
補正係数を算出して、メモリ２６にそれぞれのデータを
記憶する。メモリ２６には、原稿の傾き−副走査速度テ
ーブルも予め格納しておく。また、ＣＰＵ２７は、スタ
ートキー６や操作パネル４の状態をチェックし、ランプ
制御部２８を通して照明部３のランプのON・OFFや光量を
制御する。

【００２５】さらに、ＣＰＵ２７は、スキャン制御部２
９に対してＣＣＤラインセンサ８の副走査方向の移動及
び本スキャン時の移動速度を指示する。そして、本スキ
ャン時においては、前述した予備スキャン時に求めた各
種データ等をメモリ２６から読み出し、レンズ駆動部３
０を制御してＡＦ動作を制御したり、画像歪補正部２２
に係数を出力して、原稿の曲り・縮みなどの補正やシェ
ーディング補正を行う。

【００２６】また、ＣＰＵ２７には外部装置(プリンタ
やパソコン)４０と信号の受け渡しを行うインターフェ
ース４１が接続されていて、画像データの受け渡しのた
めの制御信号の受け渡しを行う。このインターフェース
４１は双方向通信が可能なものであり、例えばシリアル
インターフェース、パラレルインターフェース、イーサ
ネット（登録商標）やＬＡＮなどの通信用インターフェ
ースなどが用いられる。上記メモリ２６には、原稿面の
高さデータ(測高データ)や傾きデータなど前述の予備ス
キャン時に算出されたデータが記憶されている。

【００２７】図５は原稿面の傾きと副走査速度の関係を
説明する概略図であり、同図（Ａ）は原稿面の傾きと読
み取り密度の関係を示し、同図（Ｂ）は原稿面の傾きと
副走査速度の関係を示すグラフを示す。このグラフに相
当するテーブルがメモリ２６に格納されている。図示の
ように、原稿傾きがθであったとすると、本来の長さが
Ｌの場合、Ｌcosθの長さとして読み取られることにな
る。つまり、予め設定された読み取り密度（原稿の傾き
をθと想定した値）がＸであったとすると、実質の読み
取り密度はＸcosθに低下したことになる。

【００２８】従来の技術では、読み取り密度の低下分
（Ｘ−Ｘcosθ）を補間することにより画像補正を行っ
ていた。それに対して、本発明では、予備スキャン時に
原稿の傾きθを検出(算出)し、その値に応じて一定の副
走査速度を設定し、制御する。ここに、上述の読み取り
密度の低下を防ぎ、傾斜部の実質読み取り密度をＸにす
るため、副走査速度をcosθ倍とする。図では、傾きが
０の場合の速度を１としている。

【００２９】本発明の実施形態においては、原稿の傾き
の最大値θmaxを基に、副走査速度を決定するため、傾
きが緩やかな領域では、実質の読み取り密度はＸより大
きくなる。その差分は画像歪補正部２２において、間引
き処理されることになる。

【００３０】また、別の実施形態として、メモリ容量や
スキャン制御部等の制約により、θmaxに対応した副走
査速度が不可能な場合には、θmaxにできるだけ近い値
θaを基に副走査速度を決定する。この場合、原稿の傾
きがθaより大きい領域では、実質読み取り密度がＸよ
り小さく、原稿の傾きがθaより小さい領域では、実質
読み取り密度がＸより大きくなる。そこで、その差分は
画像歪補正部２２において、補間処理または間引き処理
される。

【００３１】また、本走査時の副走査速度は、ＣＰＵ２
７において、原稿の傾きの他に、スキャン倍率や設定解
像度の要素をも加味して決定される。ＣＰＵ２７からの
指示により、スキャン制御部２９が制御されることで、
設定された一定の副走査速度での走査が行われる。

【００３２】次に、本装置１０による画像読み取り動作
の手順について説明する。図6は上記のように構成され
たブック原稿読取装置におけるＣＰＵ２７の処理手順を
示すフローチャートである。

【００３３】まず、装置の電源が投入され（Ｓ１）、初
期化を行う（Ｓ２）。そして、原稿が原稿台1上に載置
されてスタートキー６が押される(ＯＮされる)まで待機
し（Ｓ３）、スタートキー６がＯＮされると、スキャン
動作を開始すべくランプを点灯する（Ｓ４）。そして、
予備スキャンを実行する（Ｓ５）。予備スキャン終了
後、読み取ったデータの検証を行い、異常の有無を判断
して（Ｓ６）、異常があれば警告を発して（Ｓ１５）、
ランプを消灯し（Ｓ１２）、待機状態であるステップＳ
３に戻る。

【００３４】予備スキャン終了後、異常がなければ予備
スキャンよって得られた原稿面の高さデータを基に、Ａ
Ｆ制御用データの演算（Ｓ７）、原稿面の傾きデータの
演算（Ｓ８）、及び画像歪補正係数の演算（Ｓ９）を実
行する。さらに、傾きデータより副走査方向速度を設定
する（Ｓ１０）。

【００３５】そして、設定の副走査方向速度での本スキ
ャン(副走査方向への移動)を開始する（Ｓ１１）。本ス
キャンが開始されると、副走査方向のスキャン位置ごと
に、前記ステップＳ７によって得られたＡＦ制御データ
によりレンズ７の合焦動作(ＡＦ制御)を行い、続いてシ
ェーディング検出板９を読み取った濃度からシェーディ
ング補正を行い、画像歪係数により画像の歪みを補正し
て、以降、本スキャンが終了するまでこの動作を繰り返
して順次画像の読み取りを行う。そして、本スキャンが
終了すると、ランプを消灯し（Ｓ１２）、待機状態であ
るステップＳ３に戻る。

【００３６】このように、本実施形態によれば、画像読
み取りの本走査に先立ち原稿面の傾きを検出して、その
傾きに応じて設定した一定の副走査速度で制御すること
により、原稿の傾斜部の実質読み取り密度を上げること
が可能で、高品位な画像を得ることができる。

【００３７】なお、本発明は上記実施の形態の構成に限
られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形
態では、原稿面の傾きと副走査速度の関係テーブルがメ
モリ２６に格納されている例を示したが、所定の関数を
用いて演算により副走査速度を求めるようにしても構わ
ない。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、原稿面の
傾きに応じて一定の副走査速度が設定され、その速度で
副走査動作を行うので、ブック原稿等の原稿面が傾いた
原稿であっても、画像読み取り密度を低下させずに良好
な品質の画像を読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したブック原稿読み取り装置の
全体構成を示す斜視図。

【図２】 上記装置に読み取り対象物であるブック原稿
を載置した状態を示す正面図。

【図３】 上記装置の原稿面の高さ検出を説明するため
の図。

【図４】 上記装置の制御系のブロック図。

【図５】 原稿面の傾きと読み取り密度及び副走査速度
の関係を示す図。

【図６】 上記装置における原稿読み取り動作の処理手
順を示すフロー図。

【符号の説明】

１ 原稿台 ２ 撮像カメラ部 ５ ミラー（高さ検出手段） ８ ＣＣＤラインセンサ（撮像素子） １０ ブック原稿読み取り装置 ２６ メモリ ２７ ＣＰＵ（原稿傾き検出手段、制御手段、補正手
段） ２９ スキャン制御部（副走査手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B047 BA02 BB02 BC14 CA08 CA13 CB08 CB10 CB17 5B057 AA11 BA11 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CD06 CD07 DA08 DB02 DB09 DC08 5C072 AA01 BA17 EA05 FB23 LA02 LA12 LA17 MB03 RA03 TA04 UA11 VA06 WA04 5C076 AA01 AA21 AA22 BA01 BA06 BB03 BB06 BB31

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を上向きに置くための原稿台と、 前記原稿台上の画像を読み取るための1次元の撮像素子
   と、 前記撮像素子を前記原稿に対して前記撮像素子の主走査
   方向と垂直な副走査方向に相対的に走査させるための副
   走査手段と、 本走査に先だって前記原稿台上の原稿の傾きを検出する
   ための原稿傾き検出手段とを備えた画像読取装置におい
   て、 前記原稿傾き検出手段の検出結果に基づいて前記副走査
   手段による本走査時の一定の副走査速度を設定し、この
   設定速度で副走査制御する制御手段を具備したことを特
   徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、原稿の傾きが最大とな
   る領域の実質読み取り密度が予め設定された値となるよ
   うに、本走査時の一定の副走査速度を設定することを特
   徴とする請求項１記載の画像読取装置。
3. 【請求項３】 原稿の傾きが最大ではない領域の画像デ
   ータを間引くことにより読み取り領域全域の画像密度を
   予め設定された値に補正する補正手段をさらに備えたこ
   とを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
4. 【請求項４】 画像を蓄えるためのメモリ手段を備え、
   前記制御手段は、前記メモリ手段のメモリ容量に合わせ
   て、原稿の傾きが最大となる領域の実質読み取り密度が
   予め設定された値にできるだけ近くなるように、本走査
   時の副走査速度を設定することを特徴とする請求項１記
   載の画像読取装置。
5. 【請求項５】 実質の読み取り密度が予め設定された値
   より高い領域では画像データを間引き、実質の読み取り
   密度が予め設定された値より低い領域では画像データを
   補間することにより読み取り領域全域の画像密度を予め
   設定された値に補正する補正手段をさらに備えたことを
   特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
6. 【請求項６】 前記原稿傾き検出手段は、原稿の高さを
   検出する高さ検出手段の検出結果に基づいて傾きを算出
   するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５
   のいずれかに記載の画像読取装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、副走査速度を設定し制
   御する代わりに、画像の読み取りタイミングを設定し制
   御することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれ
   かに記載の画像読取装置。