JP2007158813A - Image reading device - Google Patents

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英雄 比田井
Yasuhiro Sato
康弘 佐藤
Kunihisa Yamaguchi
邦久 山口
Takeshi Maruyama
剛 丸山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image reading device for preventing not only a printing surface wanted to be read but also a portion needless to be read such as a small lot from being read when an original such as a book etc. is to be read. <P>SOLUTION: In the image reading device for reading an image of a reading surface and having a light source for irradiating a light to a reading surface of an object such as a book etc., an optical system (a reflection mirror A, a light path expansion and contraction member B, and an imaging lens C) for forming a light path of a reflected light from the reading surface, and a photoelectric transfer element D for performing imaging process from the reflected light, height of the reading surface is to be measured from the read image, and a reading area of the image is to be set, based on information of the height. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、書籍等の原稿の曲面画像を補正する機能を有する画像読取装置に関する発明である。   The present invention relates to an image reading apparatus having a function of correcting a curved image of a document such as a book.

書籍を読み取る発明で、原稿の曲面画像を平面に補正するものは多数出願されているが、従来技術では、小口の部分も、版面の部分もすべて読取り、その後、画像処理で必要な部分を切り出している。   Many inventions for reading books have been filed that correct the curved image of a manuscript to a flat surface. However, in the prior art, both the edge portion and the plate surface portion are read, and then the necessary portions are cut out by image processing. ing.

特許文献1の技術は、書籍の版面(表面)の処理を形状認識手段と演算手段とによって、品質の高い平面画像を作り出す発明である。また、特許文献2も書籍原稿独特のねじれによる形状歪みを含む歪みを検出して、この形状歪みによって発生する読取り画像の歪みを補正し、歪みのない画像を作り出す発明である。
特開平5−219323号公報 特開平11−4325号公報
The technique of Patent Document 1 is an invention for creating a high-quality flat image by processing a plate surface (front surface) of a book by using a shape recognition unit and a calculation unit. Patent Document 2 is also an invention that detects distortion including shape distortion caused by a torsion peculiar to a book document, corrects distortion of a read image caused by the shape distortion, and creates an image without distortion.
JP-A-5-219323 Japanese Patent Laid-Open No. 11-4325

しかし、小口の部分も、版面の部分もすべて読み取る補正方法を行うと、それらの要素が補正の精度に影響を及ぼす場合もある。従って、補正の精度を向上させるためには予めそのような影響を取り除いてから補正を行うほうが良い。特に対象となる原稿が立体物であるときは尚更である。上記特許文献等の技術にはこのような事情を考慮したものではなかった。   However, if a correction method that reads both the edge portion and the plate surface portion is performed, these factors may affect the correction accuracy. Therefore, in order to improve the accuracy of correction, it is better to perform correction after removing such influence in advance. This is especially true when the target document is a three-dimensional object. Such technology has not been taken into consideration in the technology of the above-mentioned patent documents.

そこで本発明では、書籍等の原稿の読取を行う場合、読み取りたい版面だけでなく、小口など読み取る必要のない部分を読み取ることを回避する画像読取装置を提供することを目的とする。特に、立体物を読み取る場合、立体物の置き場所の良否、1回の読取りで全部の読取りが可能か否かの判断を行う画像読取装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image reading apparatus that avoids reading not only a printing plate to be read but also a portion that does not need to be read, such as a small edge, when reading a document such as a book. In particular, an object of the present invention is to provide an image reading apparatus that, when reading a three-dimensional object, determines whether the three-dimensional object is placed or not, and whether or not all reading is possible with one reading.

上記目的を達成する本発明の態様は、対象物の読取面に光を照射する光源と、前記読取面からの反射光の光路を形成する光学系と、前記反射光より撮像処理を行う撮像手段を有し、前記読取面の画像を読み取る画像読取装置において、読み取った画像から前記読取面の高さを測定し、当該高さの情報に基づいて画像の読み取り範囲を設定することを特徴とする。   An aspect of the present invention that achieves the above object includes a light source that irradiates light on a reading surface of an object, an optical system that forms an optical path of reflected light from the reading surface, and an imaging unit that performs an imaging process from the reflected light. In the image reading apparatus for reading an image on the reading surface, a height of the reading surface is measured from the read image, and an image reading range is set based on the information on the height. .

ここで、前記高さを測定するときの測定範囲を前記読み取り範囲よりも広く設定することを特徴とする。   Here, the measurement range when measuring the height is set wider than the reading range.

また、前記高さの情報に基づいて前記対象物が前記読み取り範囲内に納まるか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする。   Moreover, it has a determination means which determines whether the said object is settled in the said reading range based on the information of the said height.

また、前記判定手段の結果を表示する表示手段を有することを特徴とする。そして、前記表示手段は前記対象物を前記読み取り範囲内に移動させる旨の表示を行うことを特徴とする。また、前記表示手段は前記対象物が前記読み取り範囲内に収まらない場合には、前記読取面の画像を読み取る動作を複数回行うように指示する表示を行うことを特徴とする。   Moreover, it has a display means which displays the result of the said determination means, It is characterized by the above-mentioned. The display means displays that the object is to be moved within the reading range. Further, the display means performs a display instructing to perform an operation of reading an image on the reading surface a plurality of times when the object does not fall within the reading range.

前記対象物が書籍である場合、前記高さの情報に基づいて当該書籍の小口と版面の境界を検出することを特徴とする。   When the object is a book, a boundary between the edge of the book and the printing plate is detected based on the height information.

画像を読み取るときの補正に影響を及ぼす小口の部分などの領域の読み取りを回避することができ、補正の精度を向上させることができる。   Reading of a region such as a fore edge that affects correction when reading an image can be avoided, and correction accuracy can be improved.

以下、本発明の画像読取装置を実施するための最良の形態について説明する。説明する際には、本明細書と同時に提出する図面を適宜参照することにする。   Hereinafter, the best mode for carrying out the image reading apparatus of the present invention will be described. In the description, the drawings submitted at the same time as this specification will be appropriately referred to.

図1は、本形態の画像読取装置の内部の概略形状図である。図1において、Aは反射ミラーであり、画像読取装置の上部に配置されている。画像読取装置の上部には後述のAF投光ランプ39による照射光が原稿に反射したときの反射光を反射ミラーAに入射するための読取り窓が設けられている。反射ミラーAはDに示した光電変換素子(CCD(Charge Coupled Device))の素子配列方向と平行な回転軸を中心に回転可能であり、位置aから位置bに入射する光線を基準面に直角な位置cの方向に反射する。その後、光線は光路伸縮部材Bのミラーにより反射されc−dの経路をたどり撮影レンズCに入り集光し、光電変換素子Dに結像する。このように反射ミラーA、光路伸縮部材B、撮影レンズCにより入射する光線の光路を形成する光学系が形成される。光電変換素子Dは結像した光から撮像処理を行い電気信号に変換する。画像読取装置は変換した電気信号をから画像データを生成するにあたり、原稿の形状歪みについて補正する機能を有し、歪みのない読み取り画像を生成する。   FIG. 1 is a schematic diagram of the inside of the image reading apparatus of the present embodiment. In FIG. 1, A is a reflecting mirror, which is arranged on the upper part of the image reading apparatus. A reading window is provided on the upper part of the image reading apparatus so that reflected light when incident light from an AF projection lamp 39 (described later) is reflected on the original is incident on the reflecting mirror A. The reflection mirror A is rotatable around a rotation axis parallel to the element arrangement direction of the photoelectric conversion element (CCD (Charge Coupled Device)) shown in D, and a light beam incident from the position a to the position b is perpendicular to the reference plane. Reflected in the direction of the correct position c. Thereafter, the light beam is reflected by the mirror of the optical path expansion / contraction member B, follows the path cd, enters the photographing lens C, and is condensed and forms an image on the photoelectric conversion element D. Thus, an optical system for forming an optical path of incident light is formed by the reflecting mirror A, the optical path expansion / contraction member B, and the photographing lens C. The photoelectric conversion element D performs imaging processing from the imaged light and converts it into an electrical signal. The image reading apparatus has a function of correcting the shape distortion of the document when generating image data from the converted electric signal, and generates a read image without distortion.

また、図1には反射ミラーA及び光路伸縮部材Bの作動方向を矢印で示した。ここで両作動物体である反射ミラーA及び光路伸縮部材Bは独立した駆動源(不図示)により別々に作動できる構造を持つ。光電変換素子Dは画像読取装置本体に固定されており作動はしない。撮影レンズCも基本的には作動しない構造である。   In FIG. 1, the operating directions of the reflecting mirror A and the optical path expansion / contraction member B are indicated by arrows. Here, the reflecting mirror A and the optical path expansion / contraction member B, which are both operating objects, have a structure that can be operated separately by independent driving sources (not shown). The photoelectric conversion element D is fixed to the image reading apparatus main body and does not operate. The taking lens C is basically structured not to operate.

ここで撮影される像の大きさ(倍率)は、原稿から撮影レンズCの前側主点までの長さ(図1の位置a〜位置e1)と撮影レンズCの後側主点から光電変換素子Dまでの長さ(位置e2〜位置f(図2の光路概略図参照))の比によって決まる。しかし、斜視方向の撮影を行う機器においては原稿から撮影レンズCの前側主点の長さは、斜視方向距離(a−b)の変化により変わることとなる。   The size (magnification) of the image taken here is the length from the original to the front principal point of the photographing lens C (position a to position e1 in FIG. 1) and the photoelectric conversion element from the rear principal point of the photographing lens C. It is determined by the ratio of the lengths up to D (position e2 to position f (see the optical path schematic diagram in FIG. 2)). However, in a device that performs photographing in the perspective direction, the length of the front principal point of the photographing lens C from the document varies depending on the change in the perspective direction distance (ab).

これをそのまま撮影すると、斜視角度により倍率が変化する(像の大きさが変化し、方形映像が台形の形の映像となる)とともに、ピントもずれていくことになる。この欠点を補正するため、光路伸縮部材Bを反射ミラーAの回転角に合わせ作動させ、原稿から撮影レンズCの前側主点までの長さを一定に保ち、像の大きさの変化、ピントのずれを防ぐこととする。   If this is photographed as it is, the magnification changes depending on the perspective angle (the size of the image changes, and the square image becomes a trapezoidal image), and the focus is also shifted. In order to correct this defect, the optical path expansion / contraction member B is operated according to the rotation angle of the reflection mirror A, the length from the original to the front principal point of the photographing lens C is kept constant, the image size changes, the focus We will prevent displacement.

画像読み込みの開始位置はスタート位置のばらつきが少なくなるように、ミラーの回転角度が大きく現れる部分に位置検出センサーを設けて決定し、その終了位置はミラーやカムの位置で行うのではなく、規定のライン読み込み数が終了した時点を持って定義する。これは読み込みライン数が大きいと、終了位置をミラー角度等で定義した場合、読み込みライン数のばらつきが大きくなり読み込みライン数の過不足が発生するからである。   The start position of image reading is determined by providing a position detection sensor at the part where the rotation angle of the mirror appears large so that the variation of the start position is reduced, and the end position is not determined by the position of the mirror or cam, but is specified. This is defined with the time when the number of line reads in is complete. This is because, when the number of read lines is large, if the end position is defined by a mirror angle or the like, the number of read lines becomes large and the number of read lines becomes excessive or insufficient.

反射ミラーA、光路伸縮部材Bは作動量をコントロールしやすいパルスモーター等で行うことになるが、スキャン速度と反射ミラー角変化、及び光路伸縮部材変化が線形な関係ではないため、本形態ではカム面によってその作動を作り出すようにする。   The reflection mirror A and the optical path expansion / contraction member B are performed by a pulse motor that easily controls the operation amount. However, since the scan speed, the reflection mirror angle change, and the optical path expansion / contraction member change are not linearly related, in this embodiment, the cam Make that action by the face.

シート物の撮影の場合はミラーから基準面までの長さを補正するように光路伸縮部材Bを作動させればよいことになる。又一方、立体物の撮影の場合は測距結果に従い作動させることになるとともに、必要となるミラー作動角幅は大きくなり、かつ、位置も違ってくる。このためカム部材には2つのカム面を作成し、それを原稿の選択(シートか立体物か)により切り替えて使用する。カムの作動により光路伸縮部材を作動させ、撮影物がシート物の場合、被撮影面から撮影レンズの主点までの距離(被撮影面からCCD受光面までの距離)を一定に保つようにする。   In the case of photographing a sheet object, the optical path expansion / contraction member B may be operated so as to correct the length from the mirror to the reference plane. On the other hand, in the case of photographing a three-dimensional object, the three-dimensional object is operated according to the distance measurement result, and the required mirror operating angle width is increased and the position is also different. For this reason, two cam surfaces are created on the cam member, and these are used by switching according to the selection of the original (sheet or three-dimensional object). The optical path expansion / contraction member is actuated by the operation of the cam, and when the photographed object is a sheet object, the distance from the photographing surface to the principal point of the photographing lens (distance from the photographing surface to the CCD light receiving surface) is kept constant. .

図3(a)は反射ミラーと作動系について示した図である。図3(a)においてDが反射ミラーであり、Aが作動モーターであり減速機構を介しBのミラーカムを回転させる。このカム面に押し当てられたカムフォロワCにより反射ミラーは回転し反射角度を変える。   FIG. 3A is a diagram showing the reflecting mirror and the operating system. In FIG. 3A, D is a reflecting mirror, A is an operating motor, and the mirror cam of B is rotated through a speed reduction mechanism. The cam follower C pressed against the cam surface rotates the reflection mirror to change the reflection angle.

又図3(b)に光路伸縮部材の作動系の概略図を示した。図3(b)中、Aは作動モーター、Bは光路伸縮ミラー、Cが伸縮部材ガイド、Dがガイド軸、Eが光路伸縮カム、Fがカムフォロワ、Gが出発位置検出センサーである。まず、作動モーターAの回転により、減速系を介した光路伸縮カムEが回転し、そのカム面を受けたカムフォロワFにより、光路伸縮ミラーBがガイド軸Dに沿って上下する。出発位置検出センサーGにより出発点を検出する。   FIG. 3B shows a schematic diagram of the operating system of the optical path expansion / contraction member. In FIG. 3B, A is an operating motor, B is an optical path telescopic mirror, C is a telescopic member guide, D is a guide shaft, E is an optical path telescopic cam, F is a cam follower, and G is a departure position detection sensor. First, the rotation of the actuation motor A rotates the optical path telescopic cam E via the deceleration system, and the optical follower mirror B moves up and down along the guide axis D by the cam follower F receiving the cam surface. The starting point is detected by the starting position detection sensor G.

図3(c)は光路伸縮カムEのカム形状を表し、準備作動面(c−a)の一方の脇にはシート原稿を撮影する場合に使用するカム、カム1部(図中a−b部)を設け、もう一方の脇には立体物を撮影する場合に使用するカム、カム2部(図中c−d部)を設けてある。このカムを撮影する原稿によりモーターの回転方向を変え使用するカム面を使い分ける事になる。カム面c−dの立体物カムはカム面a−bのシート原稿カムに比べカム落差が大きく、光路伸縮部材を大きい範囲で作動させることができる。   FIG. 3C shows the cam shape of the optical path telescopic cam E. One side of the preparation working surface (c-a) is a cam used for photographing a sheet document, and a cam 1 part (ab in the figure). And a cam 2 part (c-d part in the figure) used for photographing a three-dimensional object is provided on the other side. The cam surface to be used is changed depending on the manuscript for photographing the cam. The three-dimensional object cam on the cam surface cd has a larger cam drop than the sheet original cam on the cam surface ab, and the optical path expansion / contraction member can be operated within a large range.

次に、図4を参照しながら、本形態の測高機能による読取面各位置の高さを測定する測定原理について説明する。なお、図4は、本形態の画像読取装置において書籍の頁を上向きに開いて画像を読み取る場合に、その読取面の高さを測定する原理の説明図である。図4(a)は、画像読取装置と書籍の綴じ込み部との関係を示し、図4(b)は、AF(Auto Focus)投光ランプ39の分解図を示す。AF投光ランプ39は(a)の窓部7から測高用のスリット状の光を照射する光源である。   Next, the measurement principle for measuring the height of each position on the reading surface by the height measurement function of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of the principle of measuring the height of the reading surface when the image is read with the page of the book opened upward in the image reading apparatus of the present embodiment. 4A shows the relationship between the image reading apparatus and the book binding portion, and FIG. 4B shows an exploded view of an AF (Auto Focus) projection lamp 39. The AF floodlight 39 is a light source that emits slit-shaped light for height measurement from the window portion 7 in FIG.

本形態の画像読取装置は、図4(a)に示すように、筐体1の壁面2が、書籍の頁を開いた場合における綴じ込み部101と平行になるように配置することにより、読取面100の読み取りが可能になるように構成されている。なお、狭幅の読取光は、綴じ込み部101に平行に照射され、読取面100の同じ高さの部分を綴じ込み部101と交わる走査方向に線順次に走査されながら読取面100に記録された画像が読み取られる。なお、頁を開いた書籍は、両面を一度に読み取ることもできるし、1頁ずつ読み取ることもできる。   As shown in FIG. 4A, the image reading apparatus according to the present embodiment is arranged so that the wall surface 2 of the housing 1 is parallel to the binding portion 101 when the page of the book is opened. 100 reading is possible. The narrow-width reading light is irradiated in parallel to the binding unit 101, and an image recorded on the reading surface 100 while being scanned line-sequentially in the scanning direction intersecting the binding unit 101 at the same height portion of the reading surface 100. Is read. Note that a book whose pages are opened can be read on both sides at once, or can be read page by page.

これにより、1頁を小領域に分割し、小領域の周辺を重複させて撮影して、撮影後にそれらを貼りあわせて1枚の複写画像を作成する時間的ロスや、貼り合せることによる不自然さを解消することが可能となる。また、図4(a)に示すように、測高機能による読取面各位置の高さの測定は、壁面2右上部に設けられた窓部7からAF投光ランプ39で読取面100を斜めに横断するようにスリット状の測定光130を、例えば、AB間に照射することになる。読取面がフラットな場合には、このスリット状の測定光は直線になるが、読取面に凹凸がある書籍の場合には、図4(a)に示すように曲線となる。   As a result, one page is divided into small areas, the surroundings of the small areas are overlapped and shot, and these are pasted together to create a single copy image. This can be eliminated. Further, as shown in FIG. 4A, the height of each position of the reading surface by the height measuring function is measured by tilting the reading surface 100 with the AF floodlight 39 from the window portion 7 provided in the upper right portion of the wall surface 2. For example, the slit-shaped measurement light 130 is radiated between AB. When the reading surface is flat, the slit-shaped measurement light becomes a straight line, but in the case of a book with unevenness on the reading surface, it becomes a curve as shown in FIG.

また、図4(b)に示すように、AF投光ランプ39は、集光レンズ39aと、スリット状の開口が設けられた絞り39bと、発光素子39cと、反射板39dと、により構成される。例えば、LED(Light Emitting Diode)からなる発光素子39cから出射された光は、絞り39bによって絞られ、スリット状となり、集光レンズ39aの作用により、散乱されずに高輝度の測定光を読取面に照射することが可能となる。   As shown in FIG. 4B, the AF floodlight 39 is composed of a condenser lens 39a, a stop 39b provided with a slit-like opening, a light emitting element 39c, and a reflector plate 39d. The For example, light emitted from a light emitting element 39c made up of an LED (Light Emitting Diode) is narrowed by a diaphragm 39b to form a slit, and the measurement light with high luminance is not scattered by the action of the condenser lens 39a. Can be irradiated.

次に、図5、図6を参照しながら、AF投光ランプ39による測定光が原稿面に照射された場合の各位置関係について説明する。なお、図5は、AF投光ランプ39による測定光が原稿面に照射される場合の各位置関係の一例を示す図である。   Next, with reference to FIGS. 5 and 6, the positional relationship when the measurement light from the AF light projection lamp 39 is irradiated onto the document surface will be described. FIG. 5 is a diagram showing an example of the positional relationship when the original light is irradiated with the measurement light from the AF light projection lamp 39.

図5に示すように、本形態の画像読取装置の筐体1の壁面2を、原稿の読取面ABCD100の脇に所定の間隔を開けて配置し、壁面2右上部の高さHの位置に設けられた窓部7からAF投光ランプ39により読取面100を斜め横断するようにスリット状の測定光130で読取面BC間に照射する。筐体1の壁面2と読取面100までの間隔はy2、読取面100のサイズは、AB間がx1、AC間がy1で、窓部7から読取面100の一端までの距離はx2である。   As shown in FIG. 5, the wall surface 2 of the housing 1 of the image reading apparatus according to the present embodiment is arranged at a predetermined interval on the side of the original reading surface ABCD 100 at a height H position on the upper right portion of the wall surface 2. Irradiation between the reading surfaces BC is performed by slit-shaped measuring light 130 so as to obliquely cross the reading surface 100 from the provided window portion 7 by the AF floodlight 39. The distance between the wall surface 2 of the housing 1 and the reading surface 100 is y2, and the size of the reading surface 100 is x1 between AB and y1 between AC, and the distance from the window 7 to one end of the reading surface 100 is x2. .

図6は、図5に示した読取面ABCDの正投影図であり、(a)は真上から見た平面図、(b)はx方向から見た右側面図、(c)はy方向から見た正面図である。図6において、BCはスリット状の測定光、EB及びECはAF投光ランプ39から出射される測定光の光路を表わしている。   6 is an orthographic view of the reading surface ABCD shown in FIG. 5, where (a) is a plan view seen from directly above, (b) is a right side view seen from the x direction, and (c) is a y direction. It is the front view seen from. In FIG. 6, BC represents slit-shaped measurement light, and EB and EC represent optical paths of measurement light emitted from the AF floodlight 39.

なお、説明の都合上、読取面ABCDがhだけ浮き上がった状態を考える。すると、AF投光ランプ39から出射される光線と読取面との交点B、Cは、(b)の右側面図及び(c)の正面図においては、B'、B''、C'、C''となり、平面図においてはB'、C'となる。即ち、読取面がhだけ浮き上がると、平面図における線分BCは、線分B'C'にずれ、このずれはhが大きくなればなるほど右方向にずれることを意味している。そこで、読取面上の手前からy3の距離における読取光Lにおける線分BC上の位置(x3、y3)をk1、線分B'C'上の位置(x4、y3)をk2として、hと、K1・K2間の距離との関係を求める。   For convenience of explanation, a state where the reading surface ABCD is lifted by h is considered. Then, the intersections B and C of the light beam emitted from the AF projection lamp 39 and the reading surface are represented by B ′, B ″, C ′, in the right side view of (b) and the front view of (c). C ″, and B ′ and C ′ in the plan view. That is, when the reading surface is lifted by h, the line segment BC in the plan view is shifted to a line segment B′C ′, which means that the larger the h is, the more the line segment BC is shifted to the right. Therefore, the position (x3, y3) on the line segment BC of the reading light L at a distance y3 from the front on the reading surface is k1, and the position (x4, y3) on the line segment B′C ′ is k2, and h , And the relationship with the distance between K1 and K2.

いま、CDをX座標、ACをY座標にするとスリット状の測定光BCは、
Y=(y1/x1)*X
で表わされる。
Now, if CD is the X coordinate and AC is the Y coordinate, the slit-shaped measurement light BC is
Y = (y1 / x1) * X
It is represented by

また、スリット状の測定光B'C'は、
Y+(y2*h/H)=(y1/x1)*{X−(x2*h/H)}X=(x1/y1)*{Y+(y2*h/H)}+(x2*h/H)
で表わされる。
The slit-shaped measuring light B′C ′ is
Y + (y2 * h / H) = (y1 / x1) * {X− (x2 * h / H)} X = (x1 / y1) * {Y + (y2 * h / H)} + (x2 * h / H)
It is represented by

そこで、(x4−x3)をxmとすれば、h=xm*H*{y1/(y2*x1+x2*y1)}という関係が得られる。したがって、読取面がフラットな状態におけるスリット状の測定光BCの基準位置を記憶しておき、実際に測定された位置との差分を求めれば、読取面各位置における高さ(浮き上がり量)を求めることができる。   Therefore, if (x4−x3) is xm, the relationship h = xm * H * {y1 / (y2 * x1 + x2 * y1)} is obtained. Therefore, if the reference position of the slit-shaped measurement light BC in a state where the reading surface is flat is stored and the difference from the actually measured position is obtained, the height (lift amount) at each position on the reading surface is obtained. be able to.

また、書籍の読み取りを行う場合について、図7を用いて以下に記述する。図7のような形状の書籍を読みとる際、書籍の形状を認識する(つまり、各箇所の傾きを検出する)ために測距動作を行ったとき、図7のようなサンプリング(X0からX3)が行われた場合、書籍の端から最大の高さの区間で、X0−X1間、X1−X2間、X2−X3間の傾きが検出されるが、あらかじめ読み取り対象物が書籍であることを認識させておき、小口と版面との境界線上を測距した場合、上記の区間では、2種類の傾きのみが検出される。3種類検出されたということは、X1−X2間の傾きが無効でX1−X2間に小口と版面との境界線があることがわかる。さらに小口と版面との境界線は直線X0−X1と直線X2−X3の交点にあたる場所ということがわかる。書籍の水平方向の位置をX0・・・Xn、それに対する高さをh0・・・hnとすると直線X1−X2は、
Y−h0=h1−h0/X1−X0(X−X0)
となり、直線X2−X3は、
Y−h2=h3−h2/X3−X2(X−X2)
となる。
The case of reading a book will be described below with reference to FIG. When reading a book having a shape as shown in FIG. 7, when a distance measuring operation is performed in order to recognize the shape of the book (that is, to detect the inclination of each part), sampling as shown in FIG. 7 (X0 to X3) Is performed, the inclination between X0-X1, X1-X2, and X2-X3 is detected in the maximum height section from the edge of the book, but the reading object is a book in advance. When the distance is measured on the boundary line between the edge and the plate, only two types of inclinations are detected in the above section. The fact that the three types are detected indicates that the inclination between X1 and X2 is invalid, and there is a boundary line between the edge and the plate surface between X1 and X2. Further, it can be seen that the boundary line between the fore edge and the printing plate is a place corresponding to the intersection of the straight line X0-X1 and the straight line X2-X3. If the horizontal position of the book is X0... Xn and the height relative to it is h0.
Y-h0 = h1-h0 / X1-X0 (X-X0)
The straight line X2-X3 is
Y-h2 = h3-h2 / X3-X2 (X-X2)
It becomes.

上記2式より、境界の座標を(XB、hB)とすると、読取り開始点XBは、
[(h1-h0)(X3-X2)X0-(h3-h2)(X1-X0)X2+(h2-h0)(X1-X0)(X3-X2)]/[(h1-h0)(X3-X2)-(h3-h2)(X1-X0)]
となり、その点での高さhBは、
[(h3-h2)(X1-X0)h0-(h1-h0)(X3-X2)h2+(X2-X0)(h3-h2)(h1-h0)]/[(h3-h2)(X1-X0)-(h1-h0)(X3-X2)]
となる。
From the above two equations, if the boundary coordinates are (XB, hB), the reading start point XB is
[(H1-h0) (X3-X2) X0- (h3-h2) (X1-X0) X2 + (h2-h0) (X1-X0) (X3-X2)] / [(h1-h0) (X3- X2)-(h3-h2) (X1-X0)]
The height hB at that point is
[(H3-h2) (X1-X0) h0- (h1-h0) (X3-X2) h2 + (X2-X0) (h3-h2) (h1-h0)] / [(h3-h2) (X1- X0)-(h1-h0) (X3-X2)]
It becomes.

また、原稿面から回転ミラーまでの高さをH、読取開始時の回転ミラーの角度をθBとすると、
tanθB=XB/(H−hB)
となる。以上の方法により、本画像読取装置で書籍を読みとる場合、本装置に具備した測距装置により、書籍の各箇所の高さを測定することにより、読取り開始点を求め、測距終了後、読取り開始点より、読取りを行う。
Also, assuming that the height from the document surface to the rotating mirror is H and the angle of the rotating mirror at the start of reading is θ B ,
tanθ B = XB / (H−hB)
It becomes. When reading a book with this image reading device by the above method, the reading start point is obtained by measuring the height of each part of the book with the distance measuring device provided in this device, and after the distance measurement is completed, the reading is performed. Read from the starting point.

次に、本形態の画像読取装置において、副走査方向において、読取範囲よりも測距範囲を読取り開始側及び読取り終了側に広く設定した状態を図8に示す。前記測距装置は、原稿面からの高さを検出するため、測距範囲に設定した区間を、読取り範囲内の区間、読取り範囲外の区間を識別することが可能である。さらに、読取り範囲外の区間で、読取り開始側(装置本体手前側)、向こう側(装置本体から遠い側)を識別することが可能である。   Next, in the image reading apparatus of this embodiment, a state in which the distance measurement range is set wider than the reading range on the reading start side and the reading end side in the sub-scanning direction is shown in FIG. In order to detect the height from the document surface, the distance measuring device can identify a section set in the distance measuring range as a section within the reading range and a section outside the reading range. Furthermore, it is possible to identify the reading start side (the front side of the apparatus main body) and the other side (the side far from the apparatus main body) in the section outside the reading range.

次に、図9を参照して、立体物が読取り範囲より大きい場合の動作処理について説明する。本形態の画像読取装置に対し図9に図示した様な立体物をおいて読取りを行う場合、読取り範囲外の本体手前側、向こう側ともに原稿面からの高さが検出されるため、この立体物は、1回の読取りでは、全部の読取りを行うことはできない。よって、複数回に分割して読みとる、必要な部分だけを読み取る、などの対処が必要となる。この読み取った情報を画像読取装置に具備した表示装置、または、インジケータにより使用者が検出内容を認識することができる。   Next, with reference to FIG. 9, the operation process when the three-dimensional object is larger than the reading range will be described. When the image reading apparatus according to the present embodiment reads a three-dimensional object as shown in FIG. 9, the height from the document surface is detected on both the front side and the other side outside the reading range. An object cannot be fully read in a single reading. Therefore, it is necessary to take measures such as reading by dividing into a plurality of times and reading only a necessary part. The user can recognize the detected content by the display device or the indicator provided in the image reading device with the read information.

また、図10のような場合、読取り範囲外の向こう側では、読取り範囲内に立体物はおさまっているが、手前側では、読取り範囲外におかれている。このとき、手前側の読取り範囲外の立体物の端から読取り範囲までの長さ(Lsout)<向こう側の立体物の端から読取り範囲までの長さ(Lein)のとき、立体物を向こう側方向に移動することにより、立体物全体が読取り範囲内に収まることがわかる。この読み取った情報も画像読取装置に具備した表示装置、または、インジケータにより使用者が検出内容を認識することができる。つまり、
Lein−Lsout>0・・式(A)
であれば、読取り範囲内に収まっていることになる。それ以外の場合は、1回の読取りでは、全部を読み取ることはできない。本形態の画像読取装置は1回の読取りで全部を読み取ることができるか否かを判定する判定手段を有している。このような技術内容を利用して見開き書籍を読みとる場合について以下に記述する。
Further, in the case as shown in FIG. 10, the three-dimensional object is within the reading range on the other side outside the reading range, but on the near side, it is outside the reading range. At this time, if the length from the end of the three-dimensional object outside the reading range on the near side to the reading range (Lsout) <the length from the end of the three-dimensional object on the far side to the reading range (Lein), the three-dimensional object is on the other side It can be seen that the entire three-dimensional object is within the reading range by moving in the direction. The read information can be recognized by the user using the display device provided in the image reading device or the indicator. That means
Lein-Lsout> 0 ... Formula (A)
If so, it is within the reading range. In other cases, the entire reading cannot be performed by one reading. The image reading apparatus according to this embodiment includes a determination unit that determines whether or not the entire image can be read by one reading. The case where a spread book is read using such technical contents will be described below.

図11のように見開き書籍の幅が読み取り範囲内に収まる場合、本形態の画像読取装置の測距装置を用いて両端に傾きをもたない平らな部分を検出する。   When the width of the spread book is within the reading range as shown in FIG. 11, a flat portion having no inclination at both ends is detected using the distance measuring device of the image reading apparatus of this embodiment.

しかし、図12のように見開き書籍の幅が読み取り範囲を超える場合は、読み取り範囲境界部分で高さを生じる。このとき、本画像読取装置は、測距装置により検出したデータを用い、読み取り開始点、ノドの部分を検出し、読み取りは、読み取り開始点からノドの部分までを行う。この読み取りが終了すると、本装置は、具備している表示装置としての液晶ディスプレイ、または、それに準ずる部分で、または、本装置に接続されているコンピュータのディスプレイに、書籍原稿の手前側と向こう側を入れ替えておくことを指示するための表示を行う。使用者はこの表示をみて見開き書籍の手前と向こう側を入れ替えておき、読み取りを開始する。   However, when the width of the spread book exceeds the reading range as shown in FIG. 12, a height is generated at the reading range boundary portion. At this time, the image reading apparatus uses the data detected by the distance measuring device to detect the reading start point and the node portion, and the reading is performed from the reading start point to the node portion. When this reading is completed, the apparatus is connected to the liquid crystal display as the display apparatus provided, or a part equivalent thereto, or the computer display connected to the apparatus on the near side and the other side of the book document. A display for instructing to be replaced is performed. The user sees this display, swaps the front and the other side of the spread book, and starts reading.

次に、立体物の読取りを行う際の読取り対象物の置く位置に対する本画像読取装置の表示方法の例を以下に記述する。   Next, an example of the display method of the image reading apparatus for the position where the reading object is placed when reading the three-dimensional object will be described below.

図13に本形態の画像読取装置が具備する表示装置としての表示パネルを示す。図13(a)において表示パネルは画像読取装置筐体の下部に設けられている。そして、図13(b)において表示パネルには発光素子としてのLED1からLED4までが図示されている。LED1は手前側で読取り範囲を超えた場所に立体物が置かれた場合、赤色が点滅し、手前側で読取り範囲内に収まっている場合は、緑色が点灯する。LED2は向こう側で読取り範囲を超えた場所に立体物がおかれた場合、赤色が点滅し、向こう側で読取り範囲内に収まっている場合は、緑色が点灯する。LED3の点灯の場合は、図10に示すように立体物を手前側方向に移動させることにより、立体物全体を1回で読取り可能であることを意味する。立体物を手前に移動して読取り範囲内に収まるとLED3は消灯し、LED2が赤点滅から緑点灯になる。LEDの点灯は、立体物を向こう側方向へ移動させることにより、立体物全体を1回で読取り可能であることを示す。つまり、LED3、LED4ともに式(A)が成り立つときに点灯する。   FIG. 13 shows a display panel as a display device included in the image reading apparatus of this embodiment. In FIG. 13A, the display panel is provided in the lower part of the image reading apparatus casing. In FIG. 13B, the display panel shows LEDs 1 to 4 as light emitting elements. The LED 1 blinks red when a three-dimensional object is placed on the near side beyond the reading range, and lights green when it is within the reading range on the near side. The LED 2 blinks red when a three-dimensional object is placed beyond the reading range on the other side, and lights green when it is within the reading range on the other side. When the LED 3 is lit, it means that the entire three-dimensional object can be read at a time by moving the three-dimensional object toward the near side as shown in FIG. When the three-dimensional object is moved to the front and within the reading range, the LED 3 is turned off, and the LED 2 is turned on in green from flashing red. The lighting of the LED indicates that the entire three-dimensional object can be read at one time by moving the three-dimensional object in the opposite direction. That is, both LED3 and LED4 are lit when the formula (A) is established.

書籍を読み取る場合の上記の表示装置の動作例を以下に記述する。図14は、書籍を読み取る際の表示パネルの状態を図示したものである。書籍の読取り開始位置が読取り範囲より外側にあることが検出された場合、LED4が点灯する((a)参照)。そこで書籍を向こう側方向に移動して、読取り開始位置が読取り範囲内に収まるとLED4は消灯し、LED1が緑点灯する((b)参照)。   An example of the operation of the display device when reading a book will be described below. FIG. 14 illustrates the state of the display panel when reading a book. When it is detected that the reading start position of the book is outside the reading range, the LED 4 is turned on (see (a)). Therefore, when the book is moved in the opposite direction and the reading start position is within the reading range, the LED 4 is turned off and the LED 1 is lit in green (see (b)).

以上の説明より、本形態の画像読取装置を実施することにより以下の効果を奏する。つまり、書籍等の複数の異なる傾きを有する原稿を読みとる場合、書籍の形状の特徴を生かして、小口と版面との境界を検出し、読取り開始位置を設定することが可能となる。特に、立体物を読み取る場合、置き場所の確認が可能となり、また、1回の読取りで全部の画像を取り込むことが可能か否かの判断ができる。よって、画像を読み取るときの補正に影響を及ぼす小口の部分などの領域の読み取りを回避することができ、補正の精度を向上させることができる。   From the above description, the following effects can be obtained by implementing the image reading apparatus of the present embodiment. That is, when reading a plurality of originals having different inclinations such as a book, it is possible to set the reading start position by detecting the boundary between the fore edge and the printing plate by utilizing the feature of the shape of the book. In particular, when a three-dimensional object is read, it is possible to confirm the place of placement, and it is possible to determine whether or not all images can be captured by one reading. Therefore, reading of a region such as a fore edge that affects correction when reading an image can be avoided, and correction accuracy can be improved.

なお、上述した形態は本発明を実施するための最良のものであるがこれに限定する趣旨ではない。従って、本発明の要旨を変更しない範囲において、この形態の実施形式を種々変形することが可能である。   The above-described embodiment is the best for carrying out the present invention, but the present invention is not limited to this. Therefore, various modifications can be made to the mode of implementation of this embodiment without departing from the scope of the present invention.

画像読取装置としてのスキャナ、コピー機、及び撮影装置などの開発が望まれる。   Development of scanners, copiers, and photographing devices as image reading devices is desired.

本形態の画像読取装置の内部の概略形状図である。It is a schematic shape diagram of the inside of the image reading apparatus of the present embodiment. 本形態の画像読取装置の光路概略図である。It is a schematic diagram of an optical path of the image reading apparatus of the present embodiment. 反射ミラーと作動系について示した図(a)、光路伸縮部材の作動系の概略図)b)、光路伸縮カムのカム形状を図示したもの(c)である。FIG. 2A is a diagram showing a reflection mirror and an operation system, FIG. 2B is a schematic diagram of an operation system of an optical path expansion / contraction member, and FIG. 本形態の画像読取装置において書籍の頁を上向きに開いて画像を読み取る場合に、その読取面の高さを測定する原理の説明図である。(a)は画像読取装置と書籍の綴じ込み部との関係を示した図であり、(b)はAF投光ランプ39の分解図を示したものである。FIG. 5 is an explanatory diagram of a principle of measuring the height of a reading surface when an image is read by opening a page of a book upward in the image reading apparatus of the present embodiment. (A) is a view showing the relationship between the image reading device and the book binding portion, and (b) is an exploded view of the AF floodlight 39. AF投光ランプ39による測定光が原稿面に照射される場合の各位置関係の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a positional relationship when measurement light from an AF floodlight 39 is irradiated on a document surface. 図6は、図5に示した読取面ABCDの正投影図であり、(a)は、真上から見た平面図、(b)は、x方向から見た右側面図、(c)は、y方向から見た正面図である。6 is an orthographic view of the reading surface ABCD shown in FIG. 5, where (a) is a plan view seen from directly above, (b) is a right side view seen from the x direction, and (c) is a plan view. It is the front view seen from the y direction. 書籍読取り開始点を算出するための方法を説明する図である。It is a figure explaining the method for calculating a book reading start point. 測距範囲を読取り範囲より広く設定した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which set the ranging range wider than the reading range. 立体物が読取り範囲より大きい場合を示した図である。It is the figure which showed the case where a solid object is larger than the reading range. 立体物において、読取り範囲外の長さより、もう一方の端から読取り範囲までの長さのほうが長い場合、移動して読取り範囲内に収める様子を示した図である。In the three-dimensional object, when the length from the other end to the reading range is longer than the length outside the reading range, FIG. 見開き書籍が読取り範囲内に収まっている様子を示したものである。It shows a state where the spread book is within the reading range. 見開き書籍が読取り範囲内に収まらなかった場合に、2回に分けて読み取る様子を示したものである。When the spread book does not fit within the reading range, it is shown that it is read in two steps. 本形態の画像読取装置が具備する表示装置としての表示パネルを図示したものである。2 shows a display panel as a display device included in the image reading apparatus of the present embodiment. 書籍を読み取る際の表示パネルの状態を図示したものである。The state of the display panel at the time of reading a book is illustrated.

符号の説明Explanation of symbols

1 筐体
2 壁面
39 AF投光ランプ
1 Housing 2 Wall 39 AF floodlight

Claims (7)

対象物の読取面に光を照射する光源と、
前記読取面からの反射光の光路を形成する光学系と、
前記反射光より撮像処理を行う撮像手段を有し、
前記読取面の画像を読み取る画像読取装置において、
読み取った画像から前記読取面の高さを測定し、当該高さの情報に基づいて画像の読み取り範囲を設定することを特徴とする画像読取装置。
A light source for irradiating the reading surface of the object with light;
An optical system for forming an optical path of reflected light from the reading surface;
Having an imaging means for performing imaging processing from the reflected light,
In the image reading apparatus for reading the image on the reading surface,
An image reading apparatus that measures the height of the reading surface from a read image and sets an image reading range based on the height information.
前記高さを測定するときの測定範囲を前記読み取り範囲よりも広く設定することを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein a measurement range for measuring the height is set wider than the reading range. 前記高さの情報に基づいて前記対象物が前記読み取り範囲内に収まるか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする請求項1または2に記載の画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 1, further comprising a determination unit that determines whether the object is within the reading range based on the height information. 前記判定手段の結果を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項3に記載の画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 3, further comprising a display unit that displays a result of the determination unit. 前記表示手段は前記対象物を前記読み取り範囲内に移動させる旨の表示を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 4, wherein the display unit displays that the object is moved within the reading range. 前記表示手段は前記対象物が前記読み取り範囲内に収まらない場合には、前記読取面の画像を読み取る動作を複数回行うように指示する表示を行うことを特徴とする請求項4に記載の画像読取装置。   5. The image according to claim 4, wherein when the object does not fall within the reading range, the display unit performs a display instructing to perform an operation of reading the image on the reading surface a plurality of times. Reader. 前記対象物が書籍である場合、前記高さの情報に基づいて当該書籍の小口と版面の境界を検出することを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein when the object is a book, a boundary between a fore edge and a printing plate of the book is detected based on the height information.
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