JP2005039452A

JP2005039452A - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JP2005039452A
Application number: JP2003199079A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Oshima; 利明大嶋; Satoshi Oguchi; 智小口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】透明板を介することなく読み取る透過原稿と透明板を介して読み取る反射原稿とのいずれの原稿にも簡素な構成で焦点を合わせることのできる画像読み取り装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る画像読み取り装置の透過原稿ホルダは、副走査手段に搬送されているとき読み取り対象平面上に透過原稿を支持する支持部を有し、反射原稿ホルダは、反射原稿の背面に当接する本体と、反射原稿の前面に当接する平坦面を有し本体とともに反射原稿を狭持する透明板とを備え、反射原稿ホルダが副走査手段に搬送されているとき、平坦面は、読み取り対象平面から所定距離離間した位置を通り、透明板を介してイメージセンサに鮮明に結像される位置に反射原稿を支持する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透過原稿を読み取るときと反射原稿を読み取るときとで原稿と集光レンズとの間の光路長を調整する画像読み取り装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示されている画像読み取り装置は、ガラス板などの透明板で形成されている原稿台、原稿からの光をイメージセンサに結像する集光レンズ、原稿と集光レンズとの間の光路長を調整可能な光路長調整手段などを備えている。原稿がフィルムなどの透過原稿であるとき、透過原稿と原稿台との間で照射光の干渉が生じて画質が低下することや、透過原稿によって原稿台が傷つくという問題がある。特許文献１の画像読み取り装置は、透過原稿については原稿台の盤面から離れた位置で支持することによって上記の問題を解消している。しかしながら反射原稿については原稿台上に支持するため、透過原稿を原稿台の盤面から離れた位置で支持すると透過原稿と反射原稿とで焦点を合わせる位置が異なってくる。このため特許文献１の画像読み取り装置は、光路長調整手段により原稿と集光レンズとの間の光路長を調整して透過原稿であっても反射原稿であっても焦点が合うようにしている。
【０００３】
また、フィルムなどの透過原稿を支持する着脱自在な透過原稿ホルダ、透過原稿ホルダを副走査方向に搬送する副走査手段などを備え、透過原稿ホルダに支持された透過原稿を透明板を介することなく読み取る画像読み取り装置も一般に知られている。フィルムなどの透過原稿は一般に余白があるため、透過原稿ホルダはフィルムの余白部分を狭持して読み取りの邪魔にならないようフィルムを支持している。透過原稿ホルダは副走査手段に搬送されているとき、イメージセンサに鮮明に結像される読み取り対象平面上に透過原稿を支持する。ここで読み取り対象平面とは、具体的には副走査方向と副走査方向に垂直な主走査方向とで規定される平面に平行な平面であって、イメージセンサの所定画角内に位置し、読み取り対象平面上の対象物がイメージセンサに鮮明に結像される平面である。これにより透過原稿に焦点の合った画像を出力している。また、こうした画像読み取り装置では透明板を用いないため照射光の干渉により画質が低下することもない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３６４５６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
透過原稿を支持する透過原稿ホルダを備える画像読み取り装置の場合、反射原稿用光源と反射原稿を支持する着脱自在な反射原稿ホルダとを別途備えれば、原稿ホルダを交換することで反射原稿を読み込むことが可能になる。しかしながら、反射原稿はフチ無し印刷などのように余白が無い場合もある。この場合、反射原稿を原稿ホルダと透明板とで挟んで支持するようにすると、フチ無しの反射原稿であっても原稿ズレをおこすことなくその全体を読み取ることが可能になる。
【０００６】
しかしながら、反射原稿ホルダに反射原稿を狭持するための透明板を備えると、当該透明板の屈折率などの影響により透明板を介した場合の読み取り対象平面が透明板を介さない場合の読み取り対象平面とずれてしまうという問題がある。すなわち、透過原稿と反射原稿とで焦点を合わせる位置が異なるという問題がある。特許文献１の画像読み取り装置のように光路長を調整することでどちらの原稿にも焦点を合わせることは可能であるが、その場合は光路長調整手段を備えなければならないので画像読み取り装置のコストが増大するという問題がある。
本発明は、かかる問題に鑑みて創作されたものであって、透明板を介することなく読み取る透過原稿と透明板を介して読み取る反射原稿とのいずれの原稿にも簡素な構成で焦点を合わせることのできる画像読み取り装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像読み取り装置は、イメージセンサと、前記イメージセンサに所定画角内の読み取り対象平面上の対象物を鮮明に結像させる結像光学系と、透過原稿を支持する透過原稿ホルダと、反射原稿を支持する反射原稿ホルダと、前記透過原稿ホルダ及び前記反射原稿ホルダを着脱自在であって、前記透過原稿ホルダ及び前記反射原稿ホルダを搬送することにより、反射原稿及び透過原稿を前記イメージセンサの画角内に搬送する副走査手段とを備える画像読み取り装置であって、前記透過原稿ホルダは、前記副走査手段に搬送されているとき前記読み取り対象平面上に透過原稿を支持する支持部を有し、前記反射原稿ホルダは、反射原稿の背面に当接する本体と、反射原稿の前面に当接する平坦面を有し前記本体とともに前記反射原稿を狭持する透明板とを備え、前記反射原稿ホルダが前記副走査手段に搬送されているとき、前記平坦面は、前記読み取り対象平面から所定距離離間した位置を通り、前記透明板を介して前記イメージセンサに鮮明に結像される位置に前記反射原稿を支持することを特徴とする。この画像読み取り装置によると、透過原稿は透明板を介することなくイメージセンサに鮮明に結像される位置に支持され、反射原稿は透明板を介してイメージセンサに鮮明に結像される位置に支持される。このため光路長を調整する手段を備えることなく透過原稿と反射原稿とをイメージセンサに鮮明に結像させることができる。よって、この画像読み取り装置によると、透明板を介することなく読み取る透過原稿と透明板を介して読み取る反射原稿とのいずれの原稿にも簡素な構成で焦点を合わせることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施例に係る画像読み取り装置としてのイメージスキャナ１０を示す模式図である。図１は反射原稿を支持する反射原稿ホルダを搬送する様子を示しており、図２は透過原稿を支持する透過原稿ホルダを搬送する様子を示している。反射原稿ホルダ及び透過原稿ホルダは脱着自在であって、イメージスキャナ１０はユーザによりセットされたいずれかの原稿ホルダを搬送する。
【０００９】
イメージセンサとしてのリニアイメージセンサ１２は、イメージスキャナ１０の内部に固定されており、所定画角内の読み取り対象平面上に位置する対象物の主走査線上を読み取る。所定画角とはリニアイメージセンサ１２の画角のことであり、リニアイメージセンサ１２には当該画角内にある対象物のみが結像される。また、ここで対象物とは具体的にはフィルムや写真などのような読み取り対象の原稿のことをいう。読み取り対象平面については後述する。リニアイメージセンサ１２は、具体的には図１及び図２において紙面垂直方向（主走査方向）に直線状に並ぶフォトダイオード等の複数の画素を備え、可視光、赤外光、紫外光などの所定の波長領域の光を光電変換して得られる電荷を一定時間蓄積し、各画素について受光量に相関した出力信号をＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）、ＭＯＳトランジスタスイッチ等を用いて出力する。
【００１０】
結像光学系は、反射原稿用光源１１ａ、透過原稿用光源１１ｄ、ミラー１１ｂ及びレンズ１１ｃを備える。反射原稿用光源１１ａ及び透過原稿用光源１１ｄはキセノンランプ等の管照明装置から構成されており、その長手方向軸がリニアイメージセンサ１２の長手方向軸と平行に延びる姿勢で図示しないハウジング内に配置されている。反射原稿用光源１１ａ、ミラー１１ｂ及びレンズ１１ｃは搬送される原稿ホルダよりリニアイメージセンサ１２側に設けられ、透過原稿用光源１１ｄは搬送される原稿ホルダを挟んでリニアイメージセンサ１２と反対側に設けられている。ミラー１１ｂ及びレンズ１１ｃは、透過原稿用光源１１ｄによって照射された透過原稿の主走査線上の透過光をリニアイメージセンサ１２に結像させる光路Ｔ_１ならびに反射原稿用光源１１ａに照射された反射原稿の主走査線上の反射光をリニアイメージセンサ１２に結像させる光路Ｔ_２を形成する。
【００１１】
副走査手段としての副走査駆動部１６は、透過原稿ホルダ及び反射原稿ホルダを搬送することにより、反射原稿及び透過原稿をリニアイメージセンサ１２の画角内に搬送する。具体的には、透過原稿ホルダ２０及び反射原稿ホルダ３０を搬送する搬送ローラ１６ｂ、搬送ローラ１６ｂと協働して透過原稿ホルダ２０及び反射原稿ホルダ３０を狭持して搬送する従動ローラ１６ａ、透過原稿ホルダ２０及び反射原稿ホルダ３０を狭持して回転する従動ローラ１６ｃ及び１６ｄ、搬送ローラ１６ｂを回転させるモータ、歯車列、駆動回路等で構成されて図示しないハウジング内に収容されている。搬送ローラ１６ｂを回転させることで原稿ホルダに支持されている透過原稿及び反射原稿が所定画角内に搬送されるため２次元画像の走査が可能となる。
【００１２】
図３は、イメージスキャナ１０を示すブロック図である。
主走査駆動部１５は、イメージスキャナ１０に固定された基板に搭載される。主走査駆動部１５はリニアイメージセンサ１２を駆動するために必要な駆動パルスをリニアイメージセンサ１２に出力する駆動回路である。主走査駆動部１５は、例えば同期信号発生器、駆動用タイミングジェネレータ等から構成される。
【００１３】
アナログフロントエンド（ＡＦＥ）部１３は、アナログ信号処理部、Ａ／Ｄ変換器等から構成される。アナログ信号処理部は、リニアイメージセンサ１２から出力された出力信号に増幅、雑音低減処理等を施して出力する。Ａ／Ｄ変換器は、アナログ信号処理部から出力された出力信号を量子化して所定ビット長のディジタル表現の画素値を画素毎に出力する。
【００１４】
ディジタル画像処理部１４は、ＡＦＥ部１３から出力された画素値に対し、シェーディング補正、ガンマ補正、画素補間法による欠陥画素の補間、ホワイトバランスの補正、画像信号の鮮鋭化等の処理を行ってディジタル画像を作成する。
制御部１７は、ＣＰＵ１７ａ、ＲＯＭ１７ｂ及びＲＡＭ１７ｃを備える。ＣＰＵ１７ａはＲＯＭ１７ｂに記憶されたコンピュータプログラムを実行してイメージスキャナ１０の各部を制御する。ＲＯＭ１７ｂは各種のプログラムやデータなどを記憶しているメモリである。これら各種のプログラムやデータは所定のサーバからネットワークを介してダウンロードして入力してもよいし、リムーバブルメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から読み出して入力してもよい。ＲＡＭ１７ｃはプログラムやデータを一時的に記憶するメモリである。
【００１５】
次に、透過原稿ホルダについて説明する。
図４は、透過原稿ホルダを示す模式図である。透過原稿ホルダ２０は支持部としての第一支持部材２１及び第二支持部材２２とホルダ本体２３とを備えている。第一支持部材２１と第二支持部材２２とはともに開口部を有している。第一支持部材２１と第二支持部材２２とがフィルムなどの透過原稿Ｍ_１の余白部分を狭持すると、透過原稿Ｍ_１の原稿面は開口部に位置する。第一支持部材２１と第二支持部材２２とで狭持された透過原稿Ｍ_１は、ホルダ本体２３の開口部２４に図示しない支持手段により支持される。ホルダ本体２３は、白基準窓２５及びガイド２６を有している。白基準窓２５はシェーディング補正を行なうための白基準データを設定するために設けられている開口部である。ガイド２６は、透過原稿ホルダ２０を副走査方向に案内するための溝である。
【００１６】
次に反射原稿ホルダについて説明する。
図５は、カバー３２が開いた状態の反射原稿ホルダ３０を示す斜視図である。図６は、カバー３２が閉じた状態の反射原稿ホルダ３０を示す斜視図である。また、図７は、図５に示す反射原稿ホルダ３０のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。反射原稿ホルダ３０は、本体としてのホルダ本体３１及びカバー３２を備える。
【００１７】
ホルダ本体３１は、白基準板３５、ガイド３６及び原稿マット３７（図７参照）を有している。白基準板３５は、シェーディング補正を行うための白基準データを設定するために設けられている反射率の高い白色板である。ガイド３６は、反射原稿ホルダ３０を副走査方向に案内するための溝である。原稿マット３７はプラスチックなどの平坦な白色の板で構成され、図７に示すように凹み部３８に収容されている。ホルダ本体３１は反射原稿が原稿マット３７上に載置されることで反射原稿の背面に当接し、反射原稿の前面に後述する透明板３３の平坦面３３ａが当接することにより反射原稿を狭持する。
【００１８】
カバー３２は、ガラス板や透明プラスチックなどの無色透明な板状の透明板３３と、透明板３３を支持する枠部材３４とで構成されている。透明板３３は板状に形成されているため平坦面３３ａを有している。枠部材３４はホルダ本体３１に揺動自在に連結されている。反射原稿が原稿マット３７上に載置されている状態でカバー３２を閉じることにより透明板３３の平坦面３３ａが反射原稿の前面に当接する。
【００１９】
次に、透過原稿ホルダ２０が透過原稿を支持する位置と反射原稿ホルダ３０が反射原稿を支持する位置とについて説明する。
図８は、透過原稿ホルダ２０が透過原稿を支持する位置と反射原稿ホルダ３０が反射原稿を支持する位置とを説明するための模式図である。始めに透過原稿ホルダ２０について説明する。透過原稿ホルダ２０は、前述した支持部により透過原稿を読み取り対象平面上に支持する。読み取り対象平面はその平面上に支持されている原稿が透明板を介さずにリニアイメージセンサ１２に鮮明に結像される平面であって、リニアイメージセンサ１２と結像光学系との位置関係に応じて一意に特定される平面である。透過原稿を読み取り対象平面上に支持した場合、当該透過原稿を読み取って作成したディジタル画像は当該透過原稿に焦点の合った鮮明な画像となる。透過原稿ホルダ２０の第一支持部材２１及び第二支持部材２２は、図２に示すように透過原稿ホルダ２０が副走査駆動部１６に搬送されているとき透過原稿が読み取り対象平面に重なるように透過原稿を支持するよう形成されている。これにより透過原稿ホルダ２０は副走査駆動部１６に搬送されているとき透過原稿を読み取り対象平面上に支持する。次に反射原稿ホルダ３０が反射原稿を支持する位置について説明する。反射原稿ホルダ３０は、反射原稿を第二読み取り対象平面上に支持する。本実施例の反射原稿ホルダ３０は透明板３３が下側になる姿勢で副走査駆動部１６に搬送されるため、具体的には透明板３３の平坦面３３ａで反射原稿を第二読み取り対象平面上に支持する。第二読み取り対象平面はその平面上に支持されている原稿が透明板３３を介してリニアイメージセンサ１２に鮮明に結像される平面であって、リニアイメージセンサ１２と結像光学系との位置関係、及び透明板３３に応じて一意に特定される平面である。例えばリニアイメージセンサ１２と結像光学系との位置関係が既に固定されているとする。この場合、透明板３３の平坦面３３ａに反射原稿を載置して透明板３３の位置を調整すると、当該反射原稿に焦点が合う位置、すなわちリニアイメージセンサ１２に鮮明に結像される位置が一意に特定される。第二読み取り対象平面は、反射原稿がリニアイメージセンサ１２に鮮明に結像される位置にある透明板３３の平坦面３３ａに重なる平面として特定される。図８に示すように第二読み取り対象平面は透明板３３の厚みと屈折率との影響で読み取り対象平面とはずれた平面となる。このため反射原稿ホルダ３０は、図１に示すように副走査駆動部１６に搬送されているとき透明板３３の平坦面３３ａが読み取り対象平面から所定距離離間した位置を通るようホルダ本体３１の厚みが調整されている。ここでいう所定距離とはすなわち読み取り対象平面と第二読み取り対象平面との間の距離に相当する。読み取り対象平面と第二読み取り対象平面との間の距離Ｌは、具体的には次式（１）で示される。
Ｌ＝（１−１／ｎ）×ｔ（１）
ここで、ｎは透明板３３の屈折率、ｔは透明板３３の光路方向の厚さである。この結果、反射原稿は反射原稿ホルダ３０が副走査駆動部１６に搬送されているとき第二読み取り対象平面上に支持されることになる。
【００２０】
次に、イメージスキャナ１０の作動について説明する。
透過原稿Ｍ_１を対象物として読み取る場合、ユーザは読み取る透過原稿Ｍ_１を透過原稿ホルダ２０に支持させ、イメージスキャナ１０に設けられた開口部に白基準窓２５側から挿入する。これにより透過原稿ホルダ２０をセットする。
イメージスキャナ１０は、透過原稿用光源１１ｄを点灯させ、セットされた透過原稿ホルダ２０を副走査駆動部１６によって副走査線方向に搬送させつつ透過原稿を読み取る。この間、透過原稿は読み取り対象平面上を通過するので、透過原稿Ｍ_１がリニアイメージセンサ１２に鮮明に結像され、透過原稿Ｍ_１に焦点のあった鮮明なディジタル画像が出力される。透過原稿Ｍ_１の読み取りが終了すると、イメージスキャナ１０は反射原稿ホルダ３０を開口部側に搬送する。
【００２１】
反射原稿Ｍ_２を対象物として読み取る場合、ユーザは読み取る反射原稿Ｍ_２を反射原稿ホルダ３０に狭持させ、イメージスキャナ１０に設けられた開口部に透明板３３を下向きにして白基準板３５側から挿入する。これにより反射原稿ホルダ３０をセットする。
イメージスキャナ１０は、反射原稿用光源１１ａを点灯させ、反射原稿ホルダ３０を副走査駆動部１６により副走査線方向に搬送させつつ反射原稿Ｍ_２を読み取る。この間、反射原稿Ｍ_２は第二読み取り対象平面上を通過するので、反射原稿Ｍ_２の反射面がリニアイメージセンサ１２に鮮明に結像され、反射原稿に焦点のあった鮮明なディジタル画像が出力される。
【００２２】
以上説明した本発明の一実施例に係るイメージスキャナ１０によると、透過原稿Ｍ_１は透過原稿ホルダ２０によって透明板３３を介することなくリニアイメージセンサ１２に鮮明に結像される位置に支持され、反射原稿Ｍ_２は反射原稿ホルダ３０によって透明板３３を介してリニアイメージセンサ１２に鮮明に結像される位置に支持される。従って光路長の調整を行わなくてもいずれの原稿にも焦点が合う。このため光路長を調整する手段を備える必要がない。よってこのイメージスキャナ１０によると、透明板３３を介することなく読み取る透過原稿Ｍ_１と透明板３３を介して読み取る反射原稿Ｍ_２とのいずれの原稿にも簡素な構成で焦点を合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る画像読み取り装置の模式図。
【図２】本発明の一実施例に係る画像読み取り装置の模式図。
【図３】本発明の一実施例に係る画像読み取り装置のブロック図。
【図４】本発明の一実施例に係る透過原稿ホルダの模式図。
【図５】本発明の一実施例に係る反射原稿ホルダの斜視図。
【図６】本発明の一実施例に係る反射原稿ホルダの斜視図。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。
【図８】本発明の一実施例に係る読み取り対象平面の模式図。
【符号の説明】
１０イメージスキャナ（画像読み取り装置）、１１ａ反射原稿用光源（結像光学系）、１１ｂミラー（結像光学系）、１１ｃレンズ（結像光学系）、１１ｄ透過原稿用光源（結像光学系）、１２リニアイメージセンサ、１６副走査駆動部（副走査手段）、２０透過原稿ホルダ、２１第一支持部材（支持部）、２２第二支持部材（支持部）、３０反射原稿ホルダ、３１ホルダ本体、３２カバー、３３透明板、Ｍ_１透過原稿、Ｍ_２反射原稿

Claims

イメージセンサと、
前記イメージセンサに所定画角内の読み取り対象平面上の対象物を鮮明に結像させる結像光学系と、
透過原稿を支持する透過原稿ホルダと、
反射原稿を支持する反射原稿ホルダと、
前記透過原稿ホルダ及び前記反射原稿ホルダを着脱自在であって、前記透過原稿ホルダ及び前記反射原稿ホルダを搬送することにより、反射原稿及び透過原稿を前記イメージセンサの画角内に搬送する副走査手段とを備える画像読み取り装置であって、
前記透過原稿ホルダは、前記副走査手段に搬送されているとき前記読み取り対象平面上に透過原稿を支持する支持部を有し、
前記反射原稿ホルダは、反射原稿の背面に当接する本体と、反射原稿の前面に当接する平坦面を有し前記本体とともに前記反射原稿を狭持する透明板とを備え、
前記反射原稿ホルダが前記副走査手段に搬送されているとき、前記平坦面は、前記読み取り対象平面から所定距離離間した位置を通り、前記透明板を介して前記イメージセンサに鮮明に結像される位置に前記反射原稿を支持することを特徴とする画像読み取り装置。