JP2006114993A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 部材の増設などによる構成の煩雑化やコスト上昇を招くことなく画像情報を保存するためのメモリー不足の解消および原稿の載置状態に関係なく既存構成を増設することなく利用するだけで画像読み取りが行える構成を備えた画像読み取り装置を提供する。
【解決手段】 原稿載置部上方に画像読み取り用の撮像部を備え、該原稿載置部上にて画像面が上向きとされている原稿の頁を順次めくりながら各頁毎の画像を読み取り可能な構成を備えた画像読み取り装置であって、前記撮像部には原稿の見開き頁毎との間の距離を測定可能な測距手段１００，１０１および前記原稿からの読み取り光を読み取り手段２５に合焦させるための合焦機構が設けられ、前記測距手段１００，１０１からの情報に基づき頁のめくり方向および原稿の載置状態を検知して前記合焦機構の動作を制御する制御部が備えられていることを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画像読み取り装置に関し、さらに詳しくは、シート状原稿およびブック原稿のいずれをも対象とする画像読み取り装置に関する。

画像情報入力装置の一つとして、スキャナと称される画像読み取り装置がある。
画像読み取り装置は、平坦面を有する原稿載置部、いわゆる、原稿載置台に対向して配置されている撮像系を備え、原稿載置台上の原稿を下向きにすることなくめくることでめくられた頁の画像を読み取ることができる構成を備えたものがある（例えば、特許文献３）。

画像読み取り装置において画像の読み取りを行われる原稿は、表面が一様な平坦面をなすシート状原稿だけでなく、製本形態による表面が凹凸面をなすブック原稿を対象とする場合があり、シート状原稿およびブック原稿のいずれにおいても、積層された頁を順次めくりながら画像読み取りが行われる。

従来、頁めくりが行われる原稿を読み取る構成として、通帳などの各頁に付された頁情報を読み取ることで頁めくりの適否を判別する構成（例えば、特許文献１）、順次頁を読み取り、読み取った頁の順番付けを行い、その中から選択された頁を対象として画像読み取りおよび読み取り情報を記憶した上でプリントアウトする構成（例えば、特許文献２）、測距センサを用いて頁表面との高さの変化に基づき頁のめくり方向を判別する構成（例えば、特許文献３）、頁表面を摺擦しながら頁をめくることができる頁めくり装置にブック原稿がセットされた状態を判別して画像読み取りを行う構成（例えば、特許文献４）がある。

特開２００２−２６４５６４号公報（段落「００１０」欄） 特開平１０−１７８５０６号公報（段落「０００４」欄） 特開平９−３０７７１２号公報（段落「０００９」欄） 特許第２９６５３３３号（第１１頁右欄最終行乃至第１２頁左欄第１５行）

頁めくりが行われる原稿を対象として画像読み取りを行う際には、実際にめくられて新たな頁が撮像系に対面することが必要であるが、誤って同じ頁を繰り返し読み取ることもあり、この場合の対策はいずれの特許文献にもない。つまり、一旦めくった頁が何らかの理由によって元の位置に戻ってしまうような場合があると、これを判断することができず、同じ頁を対象とした読みと情報を目盛りに保存することになる。このため、画像情報を保存するメモリーの容量が不足してしまう虞がある。

一方、読み取り対象となる原稿は、例えば、ブック原稿でいうと、原稿載置台の長手方向に対してこれと平行させて長手方向を位置決めする縦置き状態だけでなく互いの長手方向が直交する横置き状態もある。このため、原稿の載置状態に対応させるには、各設置状態の判別が行えるように測距センサーなどの検知素子をそれぞれの設置状態に対応させて設けることが考えられる。しかし、この構成では、構成の煩雑化やコスト上昇を招く虞がある。

本発明の目的は、上記従来の画像読み取り装置における問題に鑑み、部材の増設などによる構成の煩雑化やコスト上昇を招くことなく画像情報を保存するためのメモリー不足の解消および原稿の載置状態に関係なく既存構成を増設することなく利用するだけで画像読み取りが行える構成を備えた画像読み取り装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、原稿載置部上方に画像読み取り用の撮像部を備え、該原稿載置台上にて画像面が上向きとされている原稿の頁を順次めくりながら各頁毎の画像を読み取り可能な構成を備えた画像読み取り装置であって、前記撮像部には原稿の見開き頁毎との間の距離を測定可能な測距手段および前記原稿からの読み取り光を読み取り手段に合焦させるための合焦機構が設けられ、前記測距手段からの情報に基づき頁のめくり方向および原稿の載置状態を検知して前記合焦機構の動作を制御する制御部が備えられていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像読み取り装置において、前記頁のめくり方向は、順方向へのめくりおよび順方向にめくられた頁の戻りのいずれかが対象とされていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像読み取り装置において、前記原稿の設置状態は、原稿載置台上での原稿の縦置きおよび横置きが対象とされていることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちの一つに記載の画像読み取り装置において、前記制御部は、読み込まれた画像データを保存するメモリーを備えるとともに、入力側に前記測距手段、原稿選択手段、原稿サイズ選択手段が接続され、出力側に前記合焦機構がそれぞれ接続され、各選択手段からの選択内容および前記測距手段からの情報に応じて前記合焦機構の合焦位置を規定したうえで、前記頁のめくり方向を判別することを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像読み取り装置において、前記制御部は、前記測距手段の駆動部を備えており、原稿の載置状態により前記測距手段の初期位置からの情報が得られない場合には前記原稿サイズ選択手段の選択に応じて該測距手段の位置を変更することを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項４記載の画像読み取り装置において、前記測距手段は第１および第２の測距センサーを備え、前記制御部は、前記測距手段における第１，第２の測距センサーの合焦位置と前記メモリーに保存されている合焦位置との整合状態に基づいて前記頁のめくり方向を判別することを特徴としている。

本発明によれば、部材の増設などによる構成の煩雑化やコスト上昇を招くことなく、めくり後の頁戻りも含めた頁のめくり方向の判別が行えることにより画像情報を保存するためのメモリー不足の解消を防止することが可能となると共に、原稿の載置状態に関係なく既存構成を増設することなく利用するだけで画像読み取りが可能となる。

以下、実施例により本発明の実施のための最適な形態を説明する。

図１は、本実施例による画像読み取り装置１０００の概略外観図であり、同図において画像読み取り装置１０００は、机上での使用や携行が可能なように厚さの薄い筐体１で構成されている。
筐体１は、正面および背面をそれぞれ構成する壁面２と、壁面３と直交する方向の壁面からなる両側面３と、これら壁面２および側面３の上下に位置する上面４および底面５とを備えており、底面が原稿を載置される面、いわゆる、載置面に置かれた状態で壁面２が載置面に対して垂直に位置し、この壁面２に対して原稿の端部が位置決めできるようになっている。
本実施例における筐体１の壁面２および両側面３のうち、後述する撮像部が原稿の読み取り対象面に対向する位置にある壁面２は、原稿に対して平行させる必要があるが、これ以外の壁面（背面）や両側面３は必ずしも原稿載置面に対して垂直でなくても良く、デザインを変更することも可能である。

壁面２の奥行き方向の長さ、いわゆる幅は対象となる原稿サイズに応じて設定されるが、本実施例では、Ａ４版サイズ横置きの原稿または書籍あるいはＡ３版縦置きの原稿または書籍を対象とすることができる寸法とされ、書籍に場合には壁面２と平行させて綴じ込み部の方向が設定されて壁面２に頁の端部が対向するようにされている。

壁面２における原稿と対向する側の壁面には上面近傍に開口部６が設けられている。
開口部６は、原稿を読み取るための読み取り光が出射されると共に原稿Ｓからの反射光が入射する窓部として原稿に対する出入光が充分に行き届きかつ入り込むことができる大きさを持たせてあり、筐体１の内部に埃が侵入するのを防止するためおよび内部に収納されている光学機器を保護するためにガラスなどの透明部材で覆われている。開口部６は、その大きさの条件として、原稿の読み取り対象面に対して斜め上方から読取光を照射し、その読取光を走査することができることが条件とされている。

開口部６の周囲には、測距手段からの測定光が出射および入射するための窓部７が側部近傍に、そして原稿の読み取り面の明るさを検知する露出光を検知するＡＥセンサ用の窓部８が上部近傍にそれぞれ形成されている。

筐体１における側面３には、図示しないヒンジ機構を介して起倒可能に支持されている液晶パネルが用いられた画像表示部９が設けられ、さらに操作者が操作を行う操作部１０が設けられている。
画像表示部９は、不使用時に倒されることで壁面２の一部を構成し、起立された際に読み取った画像をモニタするために設けられている。
操作部１０は、後述するが、原稿の種別選択、原稿サイズ選択および合焦機構に装備されている非球面ミラーを読み取り開始位置にセットする初期設定のための操作ボタンが備えられている。
この場合の原稿の種別とは、一様な平坦面からなるシート原稿および凹凸面を有する書籍のいずれかを選択することを意味する。なお、画像読み取り装置１０００は、筐体１の内部に装備されている制御部および合焦機構の駆動電源を商用電源で賄うようになっており、このため、筐体１からは電源コード１１が延設されている。

図２は、筐体１の内部に設けられて画像読み取り部を構成する撮像部の構成を示す図であり、同図において撮像部には、上方位置から読取光源２０，回転ミラー２１，非球面ミラー２２，反射ミラー２３，レンズ２４，１次元固体撮像素子２５の順に並置されている。これら部材のうちで非球面レンズ２２をはじめとして、このレンズ２２から１次元固体撮像素子２５に至る光路中に配置されているレンズおよびミラーは、１次元固体撮像素子２５に対する合焦機構を構成している。

読取光源２０は、例えば、発光素子がライン状に配列され集光レンズを介して壁面２の幅方向に細長の読取光を斜上方向から出射するとともに、筐体１の側面３上部において読取対象面に対して水平に設けられた回転軸２０ａに軸支されている。したがって、開口部６から原稿の画像読取対象面に向けて読取対象面の幅方向に細長い読取光を照射する一方、回転軸２０ａの回転に伴って照射された細長い読取光で読取面を線順次に隈なく走査することができる。
ここで、原稿が書籍の場合には、書籍の綴じ込み部分と、筐体１の壁面２とが平行になるように、筐体１を配置することにより、読取対象面の幅方向に読取光を同じ条件で照射することができる。

回転ミラー２１は、平面状の反射ミラーで、読取光源２０の回転軸２０ａより下部側で、その回転軸２０ａと平行に設けられた図示しない回転軸によって、筐体１の両側面に軸支されている。
回転ミラー２１は、読取光源２０が回転するのに合わせて回転するように構成されているので、読取光により読取対象面が走査されたとき、その走査された読取対象面の各位置で乱反射し、開口部６から回転ミラー２１に所定の角度で入射する読取光の向きを壁面２の下方向に変えることができる。したがって、読取光の走査によって読取対象面の各位置で記録された画像に応じて反射した反射光を１次元撮像素子２５で捉えることができる。

非球面ミラー２２は、読取対象面の各位置で反射した読取光が回転ミラー２１で反射するまでの距離の違いにより画像歪が生じるのを光学的に回避する役割を持っている。
本実施例における読取光源２０は、読取対象面に対して斜め方向から光を照射するとともに、その照射される光を走査するように構成されている。したがって、図３（ａ）に示すように、矩形の原稿面ＡＢの斜め方向から読取光１１０を照射し、原稿面ＡＢで反射した読取光１２０を、読取光の出射位置近傍に配置された回転ミラー２１で反射した後、非球面ミラー２２を経てレンズ２４で合焦させ、１次元撮像素子２５で捉えた光像は、原稿面の手前側Ｂとこれとは反対側の手先側Ａとでは撮影距離が異なっている。このため、筐体１の壁面２に近接する側である原稿面の手前側Ｂとこれと反対側の手先側Ａとでは画像倍率が相違し、図３（ｂ）に示す、実線で表わす矩形の原稿面ＡＢは、図３中、破線で示すように、歪んだ状態で捉えられる。すなわち、撮影距離が長い場合には縮小された画像として１次元撮像素子２５に捉えられる。

そこで、本実施例における非球面ミラー２２は、筐体１の壁面２に上下動自在に設置されるとともに、上下方向の反射特性が変化するように設計されている。
すなわち、撮影距離が長い場合には拡大する必要があるので、凹面が用いられ、撮影距離が短い場合には、その逆に凸面が用いられるようになっている。

回転ミラー２１で反射し、非球面ミラー２２に入射する読取光の反射位置が、その読取光の読取対象面における反射位置に応じて移動し、画像歪が矯正されるように、非球面ミラー２２は、回転ミラー２１の回転に合わせて上下移動するように構成されている。なお、回転ミラー２１と非球面ミラー２２とを連動させる機構については後述する。ここでは、上下動する非球面ミラー２２を１つ用いているが、非球面ミラー２２は、１つである必要はなく複数用いてもよい。また、非球面ミラー２２は、画像倍率の補正用に限定する必要はなく、その他の要因による歪の補正に用いてもよい。

レンズ２４は、非球面ミラー２２で反射した読取光による光像を1次元固体撮像素子２５の受光面に結像させる部材である。
本実施例でのレンズ２４は、通常、回転ミラー２１、非球面ミラー２２と連動してレンズ位置が自動調節されて、いわゆるオートフォーカス機能により合焦するようにプログラムされている。そして、読取対象面に凹凸がある書籍を上向きで読み取る場合には、原稿の読み取りに先駆けて行われる測距処理、つまり、測定部による読取対象面各位置の高さ測定処理によって得られた測定結果に基づいて、自動調節されるレンズ２４の位置が修正を施される。また、レンズ２４は、焦点距離が可変なズームレンズにより構成することが可能であり、ズーム倍率を複数段階に設定することもできる。ただし、ズーム倍率を段階的に設定する場合において、レンズの焦点距離が所定の範囲から外れた場合には、非球面ミラー２２のみでは画像歪みが矯正しきれないので、１次元固体撮像素子で撮像して取得した電気信号に、後述する画像処理回路で所定のディストーション補正を施す必要がある。

1次元固体撮像素子（以下、便宜上、１次元ＣＣＤ素子という）２５は、レンズ２４により結像された、読取面に記録された画像による光像（光量分布）に応じて電気信号を出力する部材である。
ここで、1次元ＣＣＤ素子２５は、例えば感光部と転送部とを１列に並べたリニアＣＣＤ、あるいはラインセンサを用いることができる。これにより、エリアセンサを用いる場合よりも高解像度を得ることができる。

以上のような撮像部での構成において、読み取り対象面が一様な平坦面（フラット）を有する原稿の場合および凹凸を有する書籍などの原稿の場合それぞれにおいて非球面レンズ２２およびレンズ２４の位置修正および電気信号のディストーション補正が行われることにより各原稿を対象とした画像読み取り態位が設定される。つまり、フラットな読取面を有する原稿を読み取るのか、読取面に凹凸がある原稿を読み取るかの選択は操作部１０に設けられている選択ボタンにより行い、フラットな読取対象面を有する原稿の場合には、原稿のサイズと、読取光の照射位置とに応じ予め決められたレンズ位置に合焦するようにプログラムされている。
一方、読取対象面に凹凸がある原稿を読み取る場合には、予め読取対象面各位置の基準面からの高さを測定し、その測定結果に基づいてプログラムされたレンズ位置に修正が施される。また、斜光を走査することによる一般的な画像歪みは、位置に応じて異なる反射特性を有する非球面ミラーを、斜光の走査に合わせて移動させることにより矯正し、読取面に凹凸がある原稿を読み取る場合には、測定された高さに応じて、読み取られた電気信号にディストーション補正が施されることになる。

上述した原稿毎での読み取り態位の設定は図４に示す制御部によって実行される。
図４は、請求項１，４，５に記載の発明の実施例における要部をなす制御部の構成を説明するためのブロック図であり、同図において制御部にはメインコントローラーとして用いられるＣＰＵ５０が備えられている。
ＣＰＵ５０は、後述するように入出力部に接続されている各回路、機構の制御を行う部分であり、読み込まれた画像データに基づき画像処理を行うとともに画像データの読み込みに際して原稿の設置状態に応じた合焦機構の動作制御を行うことで原稿の頁めくりに対応するようになっている。

図４においてＣＰＵ５０は、非球面レンズ２２の位置を検知する位置検出センサ２８と、読み取り面での照射光の明るさを検知する測光部材としてのＡＥ受光センサ４０と、操作部１０を構成する操作パネル４１が入力側に接続されている。位置検出センサ２８は、非球面レンズ２２の移動に応じて回動するカムとこのカムに当接するポテンションメータなどが用いられ、非球面レンズ２２の初期位置からの移動量を検知できるようになっている。
操作パネル４０には、読み取り対象となる原稿の種別、つまり、フラットな読み取り面を有する原稿と読み取り面に凹凸を有する書籍、いわゆる、ブック原稿とを選択するための原稿選択ボタン１０ａと、原稿サイズを指定する原稿サイズボタン１０ｂと、非球面ミラー２２を読み取り開始位置に位置決めするための初期設定ボタン１０ｃとが備えられている。

ＣＰＵ５０の出力側には、回転ミラー２１及び非球面ミラー２２を連動させ回転又は上下移動させるミラー駆動機構３０、ミラー駆動機構３０を駆動するための駆動部を構成するモータ３１、モータ３１の回転を制御するモータ駆動回路３２、非球面ミラー２２の位置を検出してモータ駆動回路３２に伝達する位置検出センサ２８、読取光源２０、読取光源２０を回転させるランプ駆動回路３３、合法機構に用いられるレンズ位置を自在に変えるためのレンズ機構３４、レンズ機構３４をモータの駆動によりズームレンズを移動させたり、プログラムにしたがって合焦させたりするためのズーム・ＡＦモータ駆動回路３５、レンズにより結像された光像に基づく電荷を蓄積する１次元固体撮像素子として用いられる１次元ＣＣＤ素子２５、１次元ＣＣＤ素子に所定の信号を送り駆動するＣＣＤ駆動回路３６、１次元ＣＣＤ素子２５に蓄積された電荷を読み出した電気信号をデジタル化するとともに、所定のゲインコントロールを行う画像処理回路３７、画像処理回路３７で処理されたデジタル信号及び読取面のサイズ毎の結像レンズの合焦位置を記憶するメモリ３８、読取面各位置の基準面からの高さを測定するために用いられるオートフォーカス装置の一構成部材であるＡＦ投光ランプ３９、メモリ３８に記憶されたデジタル信号をモニタ画面に表示する画像表示部９、外部装置とデジタル信号の送受を行うインタフェース４２がそれぞれ接続されて制御されるようになっている。

読取光源２０は、ＡＥ受光素子４０による測定結果に基づいて、読取光の強度を調整して出射することができる。また、読取面における走査方向の各位置に応じて、１次元ＣＣＤ素子２５で撮像する際の平均的な明るさが均一になるように、例えばＡＦ投光ランプ３９を点灯させて読取面の高さ測定を行った際の１次元ＣＣＤ素子２５で取得された電気信号に基づいて、出射する読取光の強度を調整することや、読取光の走査速度を調整することもできる。

画像処理回路３７は、レンズ機構３４におけるズームレンズのズーム倍率と補正定数との対応表を有し、ズーム倍率の設定如何により焦点距離が所定の範囲から外れたときは、１次元ＣＣＤ素子２５で撮像して取得した電気信号に、その対応表を用いてディストーション補正を施すことができる。また、測定部により測定された高さに基づいて、１次元ＣＣＤ素子２５で撮像して取得した電気信号に補正を施す。

制御部ではＣＰＵ５０において、操作パネル４１における原稿選択ボタン１０ａが操作されるのに対応して原稿からの読み取り光の合焦作業が実行される。
つまり、原稿選択ボタン１０ａが操作されて非平面状態が選択されたときには、ＡＦ投光ランプ３９を点灯して読取対象面の高さを測定した後、読取光源を点灯させ、モータ３１を回転駆動して回転ミラー２０を回転させ、非球面ミラー２２を移動させる制御を行う。また、測定された読取対象面各位置の高さに応じてオートフォーカス装置に用いられるズーム・ＡＦモータ駆動回路３５に対して、予めプログラムされている、レンズ機構３４のレンズ位置に修正を施すことができる。

ランプ駆動回路３３により読取光源２０が点灯されると、ＡＥ受光素子４０は、読取面全体の平均的な明るさを測定する。そして、その測定結果に応じてランプ駆動回路３３は、読取光が読取面に照射されたときに、その照射された読取面が適切な明るさとなり、１次元ＣＣＤ２５に結像される光像により適正な電気信号が得られるように、読取光源２０に印加される電圧又は電流を調整する。また、ランプ駆動回路３３の調整結果に応じて、読取光源２０により読取面が走査され、読取面に記録された画像を読み取る速度が設定される。
操作パネル４１の原稿選択ボタン１０ａには、フラットなシートを選択するボタンと、綴じ込み部分を有し、読取対象面に凹凸がある書籍を選択するボタンとがあるので、読み取る原稿の種別に応じて何れかを選択する。
書籍を選択する選択ボタンが操作された場合には、オートフォーカス装置において距離を測定する測定光源（ＡＦ投光ランプ）３９が点灯し、回転ミラー２１、非球面ミラー２２、結像レンズ２４が所定の動作を行われ、測定光源（ＡＦ投光ランプ）３９による読取面各位置（凹凸が生じている）の反射光が受光され、基準面（読取面がフラットである場合のその読取面）における基準位置（例えば、原稿面までの高さを測定する測距のための測定光が読取面を斜めに横断する筋状の光が基準面に照射される位置）からのずれが検出され、そのずれから、凹凸のある読取面各位置の高さが求められる。

この場合、モータ駆動回路３２は所定の回転速度となるようモータを駆動し、ミラー駆動機構３０を駆動する。
非球面ミラー２２の位置は位置検出センサ２８で検出され、検出結果に応じて回転ミラー２１が駆動される。また、ＡＦモータ駆動回路３５は、予めプログラムされた通りにレンズ２４の合焦機構を駆動する。

一方、ＣＣＤ駆動回路３６は、ミラー駆動機構３０の駆動速度にあわせて１次元ＣＣＤ素子２５を駆動する。画像処理回路３７は、１次元ＣＣＤ素子２５から電荷を読み出して電気信号を得ると共に、デジタル化してメモリに蓄積する。

上述した手順により検出された凹凸のある読取面各位置の高さに基づいて、ＣＰＵ５０は、予め原稿のサイズに合わせてプログラムされているレンズの合焦位置を修正する。そして、ＣＰＵ５０で修正されたレンズの合焦位置に基づいて、読取光源２０から照射され、走査された読取光による電荷が１次元ＣＣＤ素子２５に蓄積される。蓄積された電荷は、読み出され、取得された電気信号は、画像処理回路３７でデジタル化されてメモリ３８に記憶される。
画像処理回路３７は、ＡＦ投光ランプ３９を点灯させて測定した読取面核位置の高さに基づいて、メモリ３８に記憶されたデジタルデータに所定の補正を施す。

以上のような読み取り部およびこれの制御を行う制御部に用いられるＣＰＵ５０を備えた本実施例の特徴について以下に説明する。
本実施例は、読み取り面となる頁のめくり方向判別に加えて、原稿の載置状態に対応させて合焦機構を制御することにより、頁のめくり判別に用いる構成のみを用いて原稿の載置状態に関係なく読み取り作業が行える点に特徴がある。

図４において、ＣＰＵ５０には、原稿面との高さを測定する測距センサーが書籍などの見開き頁を対象とできるように見開きの各頁に対応させて２個、つまり第１，第２の測距センサが設けられている（図４では、便宜上、測距センサ１，２と表示し、符号１００，１０１で示す）。

本実施例では、測距センサーとしてオートフォーカス装置に装備されているものが用いられており、筐体１の内部における設置位置は、図３（ｂ）において、Ｃ／２（読み取り面の中心線）から左側にＤだけ離れた地点、（Ｂ−Ａ）／２からＡ方向にＤだけ離れた地点を合焦位置とするように測距センサー１が設置され、また、図３（ｂ）において、Ｃ／２（読み取り面の中心線）から右側にＤだけ離れた地点、（Ｂ−Ａ）／２からＢ方向にＤだけ離れた地点を合焦位置とするように測距センサー２が設置されている。
各測距センサー１，２は、専用のモータ駆動回路１，２を介して駆動されるスライドモータ１，２および回転モータ１，２によって設置位置を変更できるようになっている。

測距センサー１，２を用いて読み取り対象面である頁のめくり方向の判別について説明する。
図５は、請求項２記載の発明の実施例を説明するために、頁めくりの遷移状態を示す図であり、同図において書籍が指定された位置にセットされた状態で開かれると、上述したＡＥ受光センサ４０およびＡＦ投光ランプ３９を用いて合焦制御が行われる。
このとき、測距センサ１，２により合焦位置を記憶してメモリー３８に保存する。
次頁または他の頁を読み込むために頁がめくられることになるが、左から右へページめくりを行う場合、ページをめくりはじめると、測距センサー１は、取り込んだ読み取り画面の合焦位置と異なる値になる。このときの測距センサー２は、画面読み込み時と同じ、合焦位置となっている（図５（ｂ））。

めくり動作の途中で頁が書籍の真ん中付近まで進みと測距センサー１は、次頁の読み取り面が合焦位置となるため、メモリーにとりこんだ合焦位置と一致する。（図５（ｃ））。
さらにめくり動作が進み、めくられた頁が書籍の真ん中より右側になると右側の読み取り面がめくられている紙によりさえぎられるため、測距センサー２の合焦位置はメモリーに記憶している合焦位置と一致しなくなる。（図５（ｄ））。
頁のめくり動作が終了すると測距センサー２の合焦位置は、メモリーに取り込まれている合焦位置と一致する（図５（ｅ））。

図６は、頁のめくり動作において測距センサー１，２の合焦位置とメモリー３８に取り込まれている合焦位置との整合状態を説明するための図であり、同図において、測距センサー１，２の合焦点位置とメモリー３８に取り込まれた合焦位置とが一致する場合を「０」で示し、一致しない場合を「１」で示し、めくり動作の状態が示されている。メモリー３８では、図６に示した状態遷移パターンを記憶しておき、ＣＰＵ５０においてこのパターンと一致した場合に頁のめくり動作が行われたことを判別するようになっている。

頁が上述した方向とは逆に、左から右にめくられる書籍の場合には、状態遷移パターンが図６（ｂ）のようになる。

上記の頁めくり検出の方法で、一旦、めくり動作を行ったのち、めくられた頁が元に戻った場合、たとえば、人為的動作で左から右にめくり動作がなされた後、自然に頁が元に戻った場合には、左から右への頁めくり動作が検出された後、右から左への頁めくり動作が検出されるため、頁が元に戻された状態、または、意志とは逆側に頁がめくれられた状態であることを認識することが可能となる。
さらに、ページをめくりかけて、途中で元に戻した場合、図６のパターンにはならず、一方の測距センサーのみが論理値１を出力する、または、ページめくり動作が終了し、所定の時間以内に逆方向のページめくり動作が検出される。

このような実施例においては、上記状態遷移パターンとの比較判別により、一旦めくられた頁が戻ってしまったような場合に再度同じ頁の画像読み取りが行われるのを防止することもでき、この場合には、メモリー３８内に画像の読み取りデータが重複して保存されてしまうようなことをなくすことが可能となる。

本実施例によれば、測距手段として用いられる第１，第２の測距センサーという既存構成からの情報に基づき順方向への頁めくりおよび順方向にめくられた頁の戻りの各状態を判別できるので、測距手段の数を増加させることなく、合焦処理さらには戻り頁の再登録が生じた場合のメモリーの無駄な消費が起こるのを防止することが可能となる。

一方、頁のめくり方向の判別はセットされる原稿の載置状態によって誤検知をなくすことが必要となる。そこで、本実施例では、原稿の縦置きおよび横置きのいずれにおいても頁めくりの判別ができる構成を備えている。
図７は、請求項４記載の発明の実施例を説明するための図であり、同図においては、読み取り対象となる頁が見開き状態とされる書籍を縦置き、つまり、画像読み取り装置１０００の筐体１における壁面２に対して頁のめくられる側の端部（図７中、符号Ｈで示す）が平行した状態で載置されている場合を示しており、図８は、読み取り対象となる頁が見開き状態とされる書籍を横置き、つまり、頁のめくられる側の端部（図８中、符号Ｈ’で示す）が壁面２と直角な方向に位置した状態で載置されている場合を示している。なお、図７，８において一点鎖線は、駆動源と測距センサ１，２との間に設けられてモータからの動力を介して測距センサ１，２を変位させるアクチュエータを模式的に示している。

図７（ａ）は、縦置きを対象としたデフォルト状態での測距センサ１，２の位置を示しており、同図において書籍サイズが小さく、図７（ｂ）に示すように、読み取り対象面となる書籍面に測距センサー１，２が対応していない場合には、ＣＰＵ５０において操作パネル４０の原稿サイズボタン１０ｂが操作されるのに対応してモータ駆動回路により回転モータ１，２を駆動させて選択された原稿サイズの読み取り面に測距センサが位置決めされる（図７（ｃ）参照）。この場合の原稿サイズボタン１０ｂは、原稿の縦置きおよび横置きの種別と各載置状態での原稿サイズのそれぞれが選択できる内容とされている。

一方、図８（ａ）は、横置きを対象としたデフォルト状態での測距センサ１，２の位置を示しており、横置き状態で書籍サイズが小さく読み取り面に対して測距センサ１，２が対向していない場合（図８（ｂ）参照）には、図７に示した場合と同様に、操作パネル４０の原稿サイズボタン１０ｂが操作されるのに応じてモータ駆動回路を介してスライドモータが駆動され、測距センサ１，２を原稿となる書籍の読み取り面に位置決めすることができる（図８（ｃ）参照）。

このように、本実施例によれば、原稿となる書籍の載置状態、つまり縦置きあるいは横置きに関係なく測距センサ１，２を書籍の読み取り面に位置決めして頁めくりの状態判別が行えるようになるので、原稿の載置状態を制約してしまうようなことがなく、ユーザーにとって使い勝手のよいものとすることができ、また、ユーザーの意志に反した載置状態であってもそのままの状態で頁めくりの判別を行わせることことが可能となる。

本実施例は以上のような構成であるから、制御部での処理内容を図９に示すフローチャートに基づき説明すると次の通りである。なお、図９に示すフローチャートにおいて、フラット原稿を対象とした場合は、フラットな面を有する原稿が複数枚重畳されたものを読み取ることを前提としており、一枚のみの場合には重畳された原稿の場合と違って、頁めくり判別処理は行われないことを前置きしておく。
図９には、画像読み取り装置１０００の筐体１における壁面２に沿って原稿が定置された状態から原稿の読み取りを行う場合の処理が示されている。
原稿読み取り装置１０００では、電源が投入されると初期化処理が実行される（ＳＴ１）。
初期化処理は、操作パネル４０に設けてある、非球面ミラー２２の初期設定ボタン１０ｃが操作されることにより実行され、非球面ミラー２２の初期位置復帰動作やメモリー３８の初期化などが行われる。

初期化処理に続いて操作パネル４０の原稿選択ボタン１０ａの操作に基づき合焦作業が実行される（ＳＴ２）。
合焦作業においては、前述したように、原稿選択ボタン１０ａにより非平面を有する書籍などの原稿が選択されると、ＡＦ投光ランプ３９を点灯して読み取り対象面までの高さが測定された後、読取光源２０を点灯させて回転ミラー２１の回転および非球面ミラー２２の移動制御が行われ、さらに測定された読み取り対象面各位置の高さに応じてズーム・ＡＦモータ駆動回路３５に対して予めプログラムされているレンズ機構３４のレンズ位置を修正する。また、この作業においては、照明光源２０の明るさ調整も行われる。

原稿選択ボタン１０ａの操作により非平面状態の原稿面を有する書籍などの原稿が選択されると、操作パネル４０において原稿サイズボタン１０ｂからの指令の有無が判別される（ＳＴ３）。

原稿サイズ選択指定には、原稿の載置状態、つまり縦置きあるいは横置きのいずれかに加えてその載置状態での原稿のサイズが内容として選択できるようになっており、載置状態のいずれかに対応した（図９では、縦置きが選択されている場合（ＳＴ４）が示されている）測距センサと原稿の読み取り面との対面状態、つまり測距センサが定位置にあるかどうかが判別される（ＳＴ５，ＳＴ５’）。

ステップＳＴ４において縦置き状態が選択されていないと判断された場合には、横置きでの測距センサと原稿の読み取り面との対面状態が判別され（ＳＴ５，ＳＴ５’）、定位置にない場合には指定されたサイズ情報に基づき、回転モータあるいはスライドモータを駆動して原稿の読み取り対象面に測距センサを位置決めする（ＳＴ６，ＳＴ６’）。なお、図９において、ステップＳＴ３の判別で原稿サイズ指定が行われていると判断した場合には、原稿の載置状態のいずれかにおいて測距センサの位置判別が行われる関係上、縦置きおよび横置きに関する両方のフローに処理が移行しているが、実際には、選択された載置状態に対応して処理が実行される。

測距センサが原稿の読み取り対象面に位置決めされると頁めくりの判別処理が実行され（ＳＴ７）、めくられた各頁を対象とした画像読み取りおよび画像処理が行われ（ＳＴ８，ＳＴ９）、画像データがメモリー３８に保存されたりあるいは必要に応じて外部機器への出力が行われる（ＳＴ１０，ＳＴ１１）。
ステップＳＴ８〜ＳＴ１１までの処理は、図４に示した構成に用いられる部材の説明で挙げた機能が用いられる。

本発明の実施例による画像読み取り装置の外観図である。 図１に示した画像読み取り装置の内部構成を示す模式図である。 図１に示した画像読み取り装置を用いた画像読み取り状態および読み取られた画像をそれぞれ示す図である。 図１に示した画像読み取り装置に用いられる制御構成を説明するためのブロック図である。 頁めくりの判別状況を説明するための図である。 図５に示した頁めくりの判別基準となる信号形態を説明するための表図である。 読み取り原稿の載置状態の一つである縦置き原稿を対象とした測距手段の位置決めを説明するための図である。 読み取り原稿の載置状態の他の一つである横置き原稿を対象とした測距手段の位置決めを説明するための図である。 図４に示した制御構成の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 筐体
２ 壁面
１０ 操作ボタン
１０ａ 原稿選択ボタン
１０ｂ 原稿サイズボタン
２０ 読取光源
２１ 回転ミラー
２２ 非球面ミラー
２４ レンズ
２５ １次元固体撮像素子
３７ 画像処理部
３８ メモリー
５０ 制御部に用いられるＣＰＵ
４０ 操作パネル
１００ 測距センサ１
１０１ 測距センサ２
Ｓ 原稿

Claims (6)

1. 原稿載置部上方に画像読み取り用の撮像部を備え、該原稿載置部上にて画像面が上向きとされている原稿の頁を順次めくりながら各頁毎の画像を読み取り可能な構成を備えた画像読み取り装置であって、
   前記撮像部には原稿の見開き頁毎との間の距離を測定可能な測距手段および前記原稿からの読み取り光を読み取り手段に合焦させるための合焦機構が設けられ、
   前記測距手段からの情報に基づき頁のめくり方向および原稿の載置状態を検知して前記合焦機構の動作を制御する制御部が備えられていることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 請求項１記載の画像読み取り装置において、
   前記頁のめくり方向は、順方向へのめくりおよび順方向にめくられた頁の戻りのいずれかが対象とされていることを特徴とする画像読み取り装置。
3. 請求項１または２記載の画像読み取り装置において、
   前記原稿の設置状態は、原稿載置部上での原稿の縦置きおよび横置きが対象とされていることを特徴とする画像読み取り装置。
4. 請求項１乃至３のうちの一つに記載の画像読み取り装置において、
   前記制御部は、読み込まれた画像データを保存するメモリーを備えるとともに、入力側に前記測距手段、原稿選択手段、原稿サイズ選択手段が接続され、出力側に前記合焦機構がそれぞれ接続され、各選択手段からの選択内容および前記測距手段からの情報に応じて前記合焦機構の合焦位置を規定したうえで、前記頁のめくり方向を判別することを特徴とする画像読み取り装置。
5. 請求項４記載の画像読み取り装置において、
   前記制御部は、前記測距手段の駆動部を備えており、原稿の載置状態により前記測距手段の初期位置からの情報が得られない場合には前記原稿サイズ選択手段の選択に応じて該測距手段の位置を変更することを特徴とする画像読み取り装置。
6. 請求項４記載の画像読み取り装置において、
   前記測距手段は第１および第２の測距センサーを備え、
   前記制御部は、前記測距手段における第１，第２の測距センサーの合焦位置と前記メモリーに保存されている合焦位置との整合状態に基づいて前記頁のめくり方向を判別することを特徴とする画像読み取り装置。
   

Images