JP3184602B2

JP3184602B2 - 画像読取装置

Info

Publication number: JP3184602B2
Application number: JP10909992A
Authority: JP
Inventors: 石由香里白; 山仁村; 崎晃司山; 原俊幸江; 田重教植; 藤浩佐; 澤求深; 林和夫藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 2001-07-09
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JPH05281621A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原稿が本の場合のように
原稿と原稿台の距離が同一原稿上で異なる部位がある際
に生じる電子写真画像の歪を軽減する画像読取装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真装置の開発が盛んに行な
われ、更に、ａ−Ｓｉ感光体に代表されるような新材料
の開発も成功し、電子写真画像は高画質、高安定性が達
せられ、市場の要求に応える新機種の生産、販売が精力
的に行なわれている。そして、多様化する市場の要求か
ら、拡大・縮小の倍率変化のみならず、両面コピー、枠
消しコピー等、様々な処理を施し、希望する電子写真画
像を得る高機能な電子写真装置も開発・販売されてき
た。

【０００３】従来書籍等の立体物を、複写装置を用いて
複写する場合、図８（ａ）に示す如く、書籍に厚みがあ
る為、本を開いた場合、その閉じ部分Ｂが原稿台硝子１
００４から浮き上がっており、原稿台硝子１００４と原
稿中央部分に隙間のあいた部分と、原稿１００１と原稿
台硝子１００４が接触して隙間のない部分とは、どちら
も同条件で照明系が照明し、走査ミラー１００５ととも
に移動し、原稿１００１を読みとっていた。

【０００４】即ち、複写機に於ける原稿の配置は、通常
原稿台ガラス上の基準位置に、原稿をセットし、圧板に
よって原稿を押えて露光等の複写動作を行なう。その
際、原稿としては、薄いシート状の原稿や厚い書籍、雑
誌等があるが、原稿がシート状の原稿では圧板によって
原稿を原稿台ガラス上に密着させて配置出来るため、原
稿の浮き上がりや照明光のムラ等がなく良好な複写画像
を得る事が可能であった。

【０００５】また、従来、画像読み取り装置は、図１０
に示すような構成が知られている。原稿担持体１３０３
上の原稿１３０７を照明系１３０１が照明し、その画像
情報を結像手段１３０４を用いて一次元撮像素子１３０
６上に投影しミラー１３８１，１３８２がそれぞれ所定
のスピードで走査して読み取りを行っている例である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、電子写真装置、即ち複写機の出現により極め
て容易に書類の複写が可能となり、また複写機の性能向
上、コピーコストの低減、各種機能の充実等の要因も加
わり、一般事務用、官公庁の証明書類、申請書類、また
書籍、会議資料、チラシ、ビラ類に至るまで、複写物の
需要は大きく伸び、もはや無くてはならないものとなっ
ている。官公庁はじめ、各企業や商店等も、コピー量の
増大に対し、ペーパーレス化をはかり、一方、事務機業
界もペーパーレス化を提唱し、様々な機器を上市してき
たが、現在も総複写枚数は増加の一途をたどっている。
最近の世の中の森林資源保護の動きの中にあってもペー
パーレス化は充分には進まず、再生紙の利用といった二
次的な対策が主流であり、今後も総複写枚数増加の傾向
は続くものと予想される。

【０００７】前記従来技術によって、良好な電子写真画
像が得られ、また、様々な機能を用いることにより利用
者の希望に応じて原稿画像に各種加工を施した電子写真
画像が得られるが、上記のような状況下で更に使い易く
多機能な電子写真装置の開発が望まれている。その１つ
として、書籍を複写する際の煩わしさの軽減が強く望ま
れている。従来の電子写真装置においては、書籍を複写
する際には、複写しようとするページが原稿台に密着す
るように、書籍の背表紙を手で原稿台に押し付け、複写
していた。このようにすると各ページを複写する毎に余
計な手間がかかるばかりではなく、原稿である書籍の装
丁が傷んでしまうという問題があった。

【０００８】また、背表紙の押し付け方が不十分である
と、とじしろ近傍が原稿台に密着せず、複写画像が歪ん
でしまっていた。

【０００９】即ち、図８（ａ）に示す如く本の閉じ部分
Ｂ、及び本の両端部分Ａが、原稿台硝子１００４上部よ
りも浮き上がっており、従って、レンズのスリット幅に
ほぼ等しい原稿台硝子１００４上の原稿読み取り領域内
で照明光量が均一となる様に設計されている照明系が、
原稿１００１の浮き部分の為、光源ランプ１００３と原
稿１００１の距離が増加し、その結果、原稿読み取り領
域内の光量が図８（ｂ）ａ→ｂで示す如く減少し、その
結果画像が図８（ｃ）に示すように帯状の黒いずじ、あ
るいは文字の欠け（同図（ｃ）中の文字ａ）となる問題
が生じていた。

【００１０】即ち、従来の複写装置では、厚い書籍等の
ブック原稿を複写する場合に、複写する所定ページを開
き、原稿台ガラス上に押しあてて配置した時、中央部分
のとじ部分が原稿台ガラスから浮き上がり、照明光が十
分に照射されずに、影になる場合があった。

【００１１】この現象を図９を用いて説明する。同図
（ａ）において、原稿台ガラス１１０１上面に配置され
た原稿は、棒状光源１１０３及び楕円鏡１１０４によっ
て集束照明される。この照明光束は、原稿台ガラス１１
０１上面の通常の原稿位置にほぼ集光され、その位置
で最も高い光強度が得られる様に配置されている。図
９（ｂ）〜（ｄ）は、同図（ａ）の原稿台ガラス１１０
１上の各位置（高さ方向），，に於ける棒状光源
１１０３短手方向の光量分布を現したものである。図９
（ｂ）は通常の原稿位置での光量分布を示し、画像読
み取り巾を規定するためのスリット１１０５の中心部分
の光量が最も高くなる様に配置されている。さらに図９
（ｃ）は原稿台ガラス１１０１から数ｍｍ離れた位置
での光量分布であり、中央部分の光量が低下し、周辺部
の光量が高くなる。図９（ｃ）はさらに上方位置での
光量分布を示しており、周辺部の光量ピークがさらに広
がり中心光量は位置における以上に低下する。この様
に、ブック原稿等を原稿台ガラス１１０１上面に配置し
たときの浮き上がりによって実際に複写する原稿の位置
が原稿台ガラス１１０１よりも高い位置にある場合に
は、照明光量が低下し、照明の影の部分が発生するため
に、画像上黒スジとして発生する場合が多く発生した。

【００１２】また、上記他の従来例では、原稿１３０７
が書籍物のようにとじ込み部を有する場合には図１０
（ｂ）に示したごとく原稿１３０７のとじ込み部におい
て結像手段１３０４の倍率関係がくるってしまい、とじ
込み部の画像が縮んでしまうという欠点を有していた。

【００１３】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは厚みのある原稿でも
良好に読取可能な画像読取装置を提供することにある。

【００１４】つまり、装置の問題点を克服し、書籍等の
原稿を複写する場合に背表紙を手で原稿台に強く押し付
けなくても、原稿全面にわたって、歪のない良好な画像
を得ることができる画像読取装置を提供することを目的
とする。

【００１５】つまり、書籍物のようにとじこみ部を有す
る原稿でも、とじこみ部の画像が縮まない画像読取装置
を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、原稿を保持する原稿担持体と、前
記原稿を照明する照明手段と、該照明手段によって照明
されて得た原稿情報を結像させる結像手段と、結像面上
に設置された一次元撮像素子と、前記結像手段の光路中
に配された互いに異なる波長透過選択性を有する光学素
子とを有する画像読取装置であって、前記照明手段は、
可視域に照明光の主成分を有し、前記原稿を前記結像手
段の読み取りラインに沿ってスリット状に照明する第１
照明手段と、可視域外の照明光を主成分とし、前記結像
手段の読み取りラインを前記結像手段の光軸に沿って移
動させてなる仮想平面上において、照明光が直線状に交
わり、かつ、該交線が読み取り位置と前記結像手段の入
射瞳中心とを結ぶ直線上にない第２照明手段とから構成
されたことを特徴とする。

【００１７】また、第２照明手段が、赤外光を用いてな
ることを特徴とする。

【００１８】また第２照明手段が、コリメートされたビ
ーム光束を仮想平面上に含まれる位置に入射させたこと
を特徴とする。

【００１９】また第２照明手段が、仮想平面上に焦線を
形成してなることを特徴とする。

【００２０】また、第２照明手段より得られた信号より
原稿の傾きと浮き量を演算処理する演算回路を有するこ
とを特徴とする。

【００２１】また演算回路により得られた信号に基づい
て画像信号の画像補間処理を行う処理回路を有すること
を特徴とする。

【００２２】また演算回路により得られた信号結果を蓄
積するメモリーと該メモリーより読み出された信号をも
とに原稿の走査スピードと光路長とを変化させる変化手
段を有することを特徴とする。

【００２３】また、原稿台に載置された原稿を照明する
光源を有する第１ユニットと、原稿から得られる光を１
８０度折り返すミラーを有し第１ユニットの移動速度の
２分の１の速度で移動する第２ユニットと、原稿台に対
する原稿の浮き状態を検知するフォーカス位置検出ユニ
ットと、を有する画像読取装置において、前記フォーカ
ス位置検出ユニットの投光系の発光素子と受光系の一対
の受光素子とが同一基盤上に配置され、前記フォーカス
位置検出ユニットは前記第１ユニットの移動方向の前に
配置されており且つ前記第１ユニットと一体的に移動す
るものであり、前記フォーカス位置検出ユニットで原稿
の浮き状態を検出しつつこの検出ユニットの出力に応じ
て前記第２ユニットの移動を補正することを特徴とす
る。

【００２４】

【００２５】

【作用】上記構成の画像読取装置にあっては、原稿を２
つの照明手段で照明している。

【００２６】第１の照明手段は、従来通り、原稿情報読
み取り用に照明するためのもので、光源としては可視域
を主成分とする光を使用している。また、照明領域は読
み取りラインにそったスリット状である。

【００２７】第２照明手段は、原稿の浮き量ならびに傾
き量を検知するためのもので、光源としては赤外光のよ
うな可視域外の光を使用している。ここで、結像手段の
読み取りラインを該結像手段の光軸に沿って移動させる
ことによって形成される仮想平面を定義したとき、第２
照明手段はこの仮想平面上に線状照明を行うことで、原
稿が浮いても常に読み取りライン上で点状照明を達成さ
せる作用を有している。

【００２８】結像手段は原稿情報と同時にこの点状照明
位置も読み取り結像させる。この結像手段の読み取り位
置と結像手段の入射瞳中心とを結ぶ直線上に、仮想平面
上の線状照明の線がなければ、原稿が浮いたときに点状
照明位置の結像位置はずれる。このずれ量により浮き量
が計算され、浮き量の変化量により傾き量が計算可能と
なる。

【００２９】また、光路中に第１照明手段の可視域の光
と第２照明手段の可視域外の光とを分離するための波長
透過選択性を有する光学素子を入れてやる。これによ
り、画像信号と原稿の浮き量検知信号とを別々に処理し
てやることが可能である。

【００３０】これらの信号から処理回路によって電気的
な補間を行ったり、プリスキャンにより予め走査スピー
ドや光路長の補正量をメモリーに記憶させておき、それ
に基づき、変化手段によって歪みのない画像情報を得る
作用を有する。

【００３１】また、フォーカス位置検出ユニットを備え
ると原稿面のフォーカス状態を検知し露光ユニットのフ
ォーカシングを行なうことにより解像力の低下を防止す
る一方、実際の露光前にフォーカシングのためのプリス
キャンをしなくて済み、操作上時間のロスが防がれる。

【００３２】また、フォーカス位置検出ユニットの投光
系の発光素子と受光系の一対の受光素子とが同一基盤上
に配置された場合、構成が簡単になる。

【００３３】

【実施例】（第１の実施例）以下に本発明の第１の実施例について説明する。

【００３４】図１は本実施例に係る画像読取装置を備え
た画像形成装置の複写機の画像形成プロセスを示す概略
図であって、矢印Ｘ方向に回転する感光体２０１の周辺
には、よく知られているように、主帯電器２０２、静電
潜像形成部位２０３、黒消し（ブランク）露光光源２２
２、現像器２０４、転写紙給送系２０５、転写帯電器２
０６（ａ）、分離帯電器２０６（ｂ）、クリーナー２０
７、搬送系２０８、除電光源２０９などが配設されてい
る。

【００３５】以下、一例をもってプリント機構部のプロ
セスを説明すると感光体２０１の表面感光層は＋（−）
６〜８ｋＶの高電圧を印加した主帯電器２０２によって
一様に帯電され、これに１５０〜３００Ｗのハロゲンラ
ンプ等の光学系としての光源２１０より発した光を原稿
台としての原稿台ガラス２１１上の原稿２１２に照射
し、その反射光を反射笠２１８，フィルター２１８ａ，
スリット２１８ｂ，レンズ系２１７を介して感光体２０
１上に導き投影されて静電潜像が形成される。また、縮
小画像露光時や光学系のバックスキャン時等に点灯し余
分なトナーの付着を防ぐブランク露光２２２も必要に応
じて照射される。この潜像に現像器２０４からネガ（ポ
ジ）極性トナーが供給されてトナー像となる。一方、転
写紙通路２１９、レジストローラー２２１より成る転写
紙供給系２０５を通って感光体方向に供給される転写材
Ｐは＋（−）７〜８ｋＶの高電圧を印加した転写帯電器
２０６（ａ）と感光体２０１の間隙において背面から、
トナーとは反対極性の正電界が与えられ、これによって
感光体２０１表面のネガ（ポジ）極性トナー像は転写材
Ｐに転移する。分離された転写材Ｐは転写紙搬送系２０
８を通って定着装置（不図示）に至ってトナー像は定着
されて装置外に排出される。なお、転写部位に至って転
写に寄与せず感光体表面に残る残留トナーはクリーナー
２０７に至り、クリーニングブレード２２０によってク
リーニングされる。クリーニングによって更新された感
光体２０１表面は更に除電光源２０９から除電露光を与
えられて再び同様のサイクルに供せられる。

【００３６】図２は本発明の第１の実施例を示してい
る。同図において、原稿担持体３０３上の書籍等の原稿
３０７を第１照明手段３０１である可視光源が照明し、
その画像情報を結像手段３０４を用いて一次元撮像素子
３６２上に投影している。一次元撮像素子３６２より得
られる信号はそれぞれ原稿担持体３０３上でＡ，Ｂ，Ｃ
と浮き量の増加にともない図２（ｂ）〜（ｄ）に示すよ
うに小さく結像するようになっていくが、原稿情報が複
雑なので、その結像の大きさの変化から浮き量の検知は
困難である。一方ここで、読み取りラインＬＡを原稿担
持体３０３上方へ光軸Ｌに沿ってＬＢ，ＬＣと移動させ
ることによって形成される仮想平面Ｓを定義する。そし
て、このＳ上に線で交わるように照明する第２照明手段
３０２を配置する。

【００３７】本実施例においては、２つの照明手段３０
１，３０２の分光エネルギー分布は図３（ａ）に示すよ
うなものを採用している。第１照明手段３０１には、緑
色の蛍光灯を、第２照明手段３０２には７８０ｎｍの半
導体レーザーを、図３（ｂ）に示すごとくコリメートビ
ーム整形（光源３２１の前方にレンズ３２２，３２３を
配置）して使用している。また、この２つの照明手段３
０１，３０２より発した光は図３（ｃ）に示したような
波長透過選択性を有する光学素子としてのダイクロック
フィルター３０５を図２（ａ），（ｅ）のごとく使用す
れば容易に分離可能である。

【００３８】図２において、第２照明手段３０２によっ
て仮想平面Ｓ上で読み取りラインは点状に照明されてい
る。これにより、原稿３０７が浮いても常に点状に照明
される部分は、結像手段３０４によってシャープな状態
で一次元撮像素子３６２上に結像させることが可能であ
る。しかも、結像手段３０４の読み取りラインＡの点状
に照明される部分と結像手段３０４の入射瞳Ｐの中心と
を結ぶ直線Ｌ２と、仮想平面Ｓと第２照明手段３０２と
の交線Ｌ１とは一致していない。そのため、原稿３０７
の浮きにより読み取りラインがＬＡ，ＬＢ，ＬＣと変化
したときに一次元撮像素子３６２上で浮き量に対応した
信号のピーク位置シフトが図２（ｆ）〜（ｈ）のように
生じるのである。

【００３９】図４（ａ）は、ピーク位置シフト量から、
原稿の傾きと浮き量を演算してやるための説明図であ
る。簡単なため、原稿面上、光軸よりｙ離れたところに
光軸に平行に第２照明手段３０２が照明している場合に
ついて説明する。

【００４０】結像手段３０４の倍率をｍ（＜１）、一次
元撮像素子３６２の画素ピッチをｐ、原稿面がｄ浮いた
ときのピークシフト量をｎ画素、結像手段３０４の入射
瞳中心Ｐと原稿との間隔をｇ１とすれば、数１より浮き
量ｄは数２となる。

【００４１】

【数１】Δｙ＝ｎｐ／ｍ＝ｄｙ／ｇ１

【００４２】

【数２】ｄ＝ｎｐ・ｇ１／ｍｙ

【００４３】これを電気的に信号補間してやるために
は、デジタルズームの処理回路を使用して１＋ｎｐ／ｙ
ｍ（倍）してやるか、あるいは、走査中にメカニカルに
光路長をｄだけ補正してやればよい。

【００４４】これにより、一次元撮像素子３６２の画素
並び方向（主走査方向）の歪みを取り除くことが可能で
ある。なお、光路長の補正は、折り返しミラーの位置変
更、結像手段３０４と一次元撮像素子３６２を一体で移
動させる等、手段によらない。

【００４５】また、図４（ｂ），（ｃ）は、傾きαの検
出を説明するためのものである。読み取り位置が、原稿
面を長さｂだけ走査する間に第２照明手段３０２による
ピークがΔｎ画素だけ移動し、原稿の浮き量がΔｄだけ
変化したとすると、数３より数４となる。

【００４６】

【数３】Δｄ＝Δｎｐｇ１／ｍｙ

【００４７】

【数４】ｔａｎ α＝Δｄ／ｂ＝Δｎｐｇｌ／ｍｙｂ

【００４８】このとき、読み取り位置が、原稿面を長さ
ｂだけ走査する間に原稿上をａだけ通過してしまうた
め、走査方向（副走査方向）に画像が縮んでしまう。こ
れを補正するために、走査スピードをｂ／ａ倍するか、
デジタルズームの処理回路３３１を使用して電気的に信
号補間してやればよい。なお、走査スピードの補正はメ
モリー３３２に記憶された補正量をもとに変化手段３３
３により、走査ミラーのスピード制御、または、原稿搬
送スピード制御等を行う。

【００４９】（第２の実施例）図５（ａ）は本発明の第２の実施例を説明するための図
である。第１照明手段３０１はハロゲンランプ３１２と
図３（ｃ）に示した波長透過選択性を有するダイクロイ
ックフィルター３０５を組み合わせたものである。第２
照明手段３０２は赤外光を発するＬＥＤチップ３２４と
仮想平面Ｓ上に焦線を形成するようなレンズ３２５より
なっている。このレンズ３２５は、アナモルフィックな
累進焦点レンズである。また、一次元撮像素子３６３は
図５（ｂ）に示したような構造をとり、オッドチャンネ
ルとイブンチャンネルの画素上に、それぞれ異なった波
長透過選択特性Ａ，Ｂを有する吸収フィルター３６３
ａ，３６３ｂを備えており、第１照明手段３０１と第２
照明手段３０２による信号を分離している。

【００５０】（第３の実施例）図６は本発明の第３の実施例を説明するための図であ
る。第１照明手段３０１は集光レンズのついた可視光Ｌ
ＥＤ照明３１３である。第２照明手段は図３（ｂ）に示
したものと同じ赤外光レーザー３０２をシンドリカルな
凹レンズ３２６とシンドリカルな凸レンズ３２７とを用
いて、ラインビームにしたものである。また、一次元撮
像素子３６４と３６５はモノリシックな２ラインＣＣＤ
であり、それぞれの画素上に、それぞれ異なった波長透
過選択特性Ａ，Ｂを有する吸収フィルター３６３ａ，３
６３ｂを備えており、第１照明手段３０１と第２照明手
段３０２による信号を分離している。

【００５１】（第４の実施例）図７は本発明の第４の実施例を説明する図である。図７
（ａ）において、４０１は原稿としての厚本、４０２は
原稿載置台、４０３は照明光源、４０４，４０５，４０
６は照明用シリンドリカル反射ミラー、４０７，４０
８，４０９は露光用反射ミラー、４１０は露光用結像レ
ンズ、４１１は読取り用ラインセンサー、４１２は投光
レンズ、４１３ａ，４１３ｂは受光レンズ、４１４は発
光ダイオード、４１５ａ，４１５ｂはフォーカス用ライ
ンセンサー、４１６は発光ダイオード４１４とラインセ
ンサー４１５ａ，４１５ｂを載せる基盤、４１７はフォ
ーカス位置検出回路、４１８は駆動量演算回路、４１９
はミラー駆動ユニットである。ここで、照明光源４０
３、露光用シリンドリカル反射ミラー４０４，４０５，
４０６、露光用反射ミラー４０７，４０８，４０９、露
光用結像レンズ４１０、読取り用ラインセンサー４１１
は露光ユニット４２０を構成する。また、投光レンズ４
１２、発光ダイオード４１４は投光系４２１を構成し、
受光レンズ４１３ａ，４１３ｂ、フォーカス用ラインセ
ンサー４１５ａ，４１５ｂは受光系４２２を構成する。
そして、投光系４２１と受光系４２２と基盤４１６とは
フォーカス位置検出ユニット４２３を構成する。

【００５２】また、フォーカス位置検出回路４１７、駆
動量演算回路４１８、ミラー駆動ユニット４１９はフォ
ーカス制御ユニット４２４を構成する。図７（ａ）にお
いて照明用光源４０３の直接光及びシリンドリカルミラ
ー４０４で反射された光束をシリンドリカルミラー４０
５，４０６により、略原稿載置台４０２に集光して両方
向から原稿面を照明している。照明されたスリット状の
原稿面は、露光ミラー４０７，４０８，４０９で反射さ
れた後、露光用結像レンズ４１０によって読み取り用ラ
インセンサー４１１に結像される。また図７（ａ）にお
いて原稿面を読取る前にフォーカス状態を検知するため
走査方向で読み取り域より一定距離隔てた位置に投光レ
ンズ４１２、受光レンズ４１３ａ，４１３ｂ、基盤４１
６に載置された発光ダイオード４１４、フォーカス用ラ
インセンサー４１５ａ，４１５ｂから成るフォーカス位
置検出ユニット４２３を配置している。発光ダイオード
４１４から発光されたスポットは投光レンズ４１２より
略原稿台４０２の上面に結像されている。その投光スポ
ットは原稿面４０２に投影される。原稿面４０２の投影
スポットは受光レンズ４１３ａ，４１３ｂによりそれぞ
れフォーカス用ラインセンサー４１５ａ，４１５ｂに結
像される。原稿面４０２の投影スポットの位置によって
フォーカス用ラインセンサー４１５ａ，４１５ｂに結像
スポットの位置が変化するのでフォーカス位置が検出可
能となる。すなわち原稿面の位置が高くなるほどフォー
カスラインセンサー４１５ａ，４１５ｂ上のスポットの
間隔が狭まるので検出可能となる。なお、略正確に原稿
面の高さを検出するために投光スポットの方向は原稿台
４０２の面にほぼ垂直になっていることが必要である。
投光スポットが原稿台４０２に対し斜めに投光されると
本など高さが斜面をなして変化するのでスポットの当る
位置がずれるからである。図７（ａ）において原稿面の
高さが検知され原稿面がデフォーカスされている場合に
は、フォーカス位置検出回路４１７により出力されたデ
フォーカス量を駆動量演算回路４１８によりミラー４０
８，４０９から成るユニットＢの移動量の補正値をミラ
ー駆動ユニット４１９に伝達して常に露光光学系の光路
長を一定とすることが可能となる。

【００５３】原稿読み取り装置の動作の流れを説明する
と、図７（ａ）において基本的には照明用光源４０３、
照明用シリンドリカルミラー４０４，４０５，４０６、
露光用ミラー４０７及びフォーカス位置検出ユニット４
２３から成るユニットＡが一体となって原稿面４０１を
走査し、露光用ミラー４０８，４０９から成るユニット
ＢがユニットＡの約１／２の量を移動してスリット露光
走査を行なっている。フォーカス位置検出ユニット４２
３が実際の読取りより先行して原稿面のフォーカス位置
を検出し露光時にフォーカス位置に応じて演算によりユ
ニットＢの移動量を補正する。従ってプリスキャンなし
に常に原稿面のフォーカシングを行なえる。

【００５４】なお図７（ａ）においてフォーカス用レン
ズ４１２，４１３ａ，４１３ｂは一連レンズとして構成
され、かつ発光素子と受光素子とを同一基盤上に載置さ
れているので、フォーカス位置検出ユニット４２３の構
成は簡単である。

【００５５】（第５の実施例）図７（ｂ），（ｃ）は第５の実施例を示す図である。露
光ユニット４２０は図７（ａ）と同様なので省略し、フ
ォーカス位置検出ユニット４２３の部分のみ図示してい
る。

【００５６】図７（ｂ），（ｃ）において、（ｂ）は正
面断面図、（ｃ）は平面断面図を示し、また４２０は折
り曲げミラーである。図７（ａ）と異なり、受光レンズ
４１３ａ，４１３ｂ及びフォーカス用ラインセンサー４
１５ａ，４１５ｂの配列方向が走査方向に対して垂直方
向となっており、さらに折り曲げミラー４２０によりフ
ォーカス位置検出ユニット４２３の光路を折り曲げ配置
に自由度をもたせている。

【００５７】図７（ａ）、図７（ｂ），（ｃ）とも原稿
面の一点のフォーカス状態しか検出できないが、図示し
たフォーカス位置検出ユニット４２３をスリット方向に
複数個配列することにより、多数点のフォーカス検出が
可能となり、平均的なフォーカス位置の検出が可能とな
る。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
第１照明手段と第２照明手段を設けたことにより、結像
手段の読み取り位置と結像手段の入射瞳中心とを結ぶ直
線上に、仮想平面上の線状照明の線がなければ、原稿が
浮いたときに点状照明位置の結像位置はずれ、このずれ
量により浮き量が計算され、浮き量の変化量により傾き
量が計算可能となる。

【００５９】また、光路中に第１照明手段の可視域の光
と第２照明手段の可視域外の光とを分離するための波長
透過選択性を有する光学素子を入れてやる。これによ
り、画像信号と原稿の浮き量検知信号とを別々に処理し
てやることが可能である。そして、これらの信号から処
理回路によって電気的な補間を行ったり、プリスキャン
により予め走査スピードや光路長の補正量をメモリーに
記憶させておき、それに基づき、変化手段によって歪み
のない画像情報を得ることができる。これにより、書籍
物のようなとじ込み部を有する原稿でも、とじ込み部の
原稿が縮まない、美しい画像形成を行える効果を有す
る。

【００６０】また、実際の読み取りより先行した位置に
配置した投光系と受光系とから成るフォーカス位置検出
ユニットを露光ユニットと一体的に移動するように配置
した場合、より、プリスキャンなしで常に原稿面の解像
力を低下させずに原稿読取りができるという効果があ
る。

【００６１】さらに本発明の構成は常にフォーカス位置
検出ユニットの投光スポットを原稿載置面に対し垂直に
投光しているため位置ずれがない正確なフォーカス位置
検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例に係る画像読取
装置を備えた画像形成装置の概略構成図、（ｂ）は同装
置のブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例の画像読取装置に係り、
（ａ）は同装置の要部概略正面図、（ｅ）は（ａ）の側
面図、（ｂ），（ｃ），（ｄ）及び（ｆ），（ｇ），
（ｈ）は同装置の作用を説明するグラフである。

【図３】（ａ）は同装置の照明手段の分光特性を示すグ
ラフ、（ｂ）は同装置の第２照明手段の概略構成図、
（ｃ）は同装置の光学素子の分光特性を示すグラフであ
る。

【図４】同装置の作用を説明するための図である。

【図５】（ａ）は本発明の第２の実施例に係る画像読取
装置の要部概略構成図、（ｂ）は同装置の作用説明図で
ある。

【図６】本発明の第３の実施例に係る画像読取装置の要
部概略構成図である。

【図７】（ａ）は本発明の第４の実施例に係る画像読取
装置の要部概略構成図、（ｂ），（ｃ）は本発明の第５
の実施例に係る画像読取装置の要部概略構成図である。

【図８】従来の画像読取装置に係り（ａ）は同装置の概
略構成図、（ｂ）は同装置のタイミングチャート図、
（ｃ）は同装置の厚みのある原稿の複写状態を示す図で
ある。

【図９】他の従来の画像読取装置に係り、（ａ）は同装
置の作用説明図、（ｂ）乃至（ｄ）は同装置の作用を説
明するためのグラフである。

【図１０】従来の他の画像読取装置を示す図である。

【符号の説明】

２１０光源（光学系）２１１原稿台ガラス（原稿台）３０１第１照明手段３０２第２照明手段３０３原稿担持体３０４結像手段３０５ダイクロイックフィルター（光学素子）３３０演算回路３３１処理回路３３２メモリー３３３変化手段３６２一次元撮像素子Ｓ仮想平面４０２原稿台４１６基盤４２０露光ユニット４２２受光系４２３フォーカス位置検出ユニット４２４フォーカス制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者江原俊幸東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者植田重教東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者佐藤浩東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者深澤求東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者藤林和夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平４−229848（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 27/34 G03G 15/04 G03G 15/041 G03G 15/043

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を保持する原稿担持体と、前記原稿を
照明する照明手段と、該照明手段によって照明されて得
た原稿情報を結像させる結像手段と、結像面上に設置さ
れた一次元撮像素子と、前記結像手段の光路中に配され
た互いに異なる波長透過選択性を有する光学素子とを有
する画像読取装置であって、前記照明手段は、可視域に照明光の主成分を有し、前記
原稿を前記結像手段の読み取りラインに沿ってスリット
状に照明する第１照明手段と、可視域外の照明光を主成
分とし、前記結像手段の読み取りラインを前記結像手段
の光軸に沿って移動させてなる仮想平面上において、照
明光が直線状に交わり、かつ、該交線が読み取り位置と
前記結像手段の入射瞳中心とを結ぶ直線上にない第２照
明手段とから構成されたことを特徴とする画像読取装
置。
【請求項２】第２照明手段が、赤外光を用いてなること
を特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】第２照明手段が、コリメートされたビーム
光束を仮想平面上に含まれる位置に入射させたことを特
徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項４】第２照明手段が、仮想平面上に焦線を形成
してなることを特徴とする請求項１記載の画像読取装
置。
【請求項５】第２照明手段より得られた信号より原稿の
傾きと浮き量を演算処理する演算回路を有することを特
徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項６】演算回路により得られた信号に基づいて画
像信号の画像補間処理を行う処理回路を有することを特
徴とする請求項５記載の画像読取装置。
【請求項７】演算回路により得られた信号結果を蓄積す
るメモリーと該メモリーより読み出された信号をもとに
原稿の走査スピードと光路長とを変化させる変化手段を
有することを特徴とする請求項５記載の画像読取装置。
【請求項８】原稿台に載置された原稿を照明する光源を
有する第１ユニットと、原稿から得られる光を１８０度
折り返すミラーを有し第１ユニットの移動速度の２分の
１の速度で移動する第２ユニットと、原稿台に対する原
稿の浮き状態を検知するフォーカス位置検出ユニット
と、を有する画像読取装置において、前記フォーカス位置検出ユニットの投光系の発光素子と
受光系の一対の受光素子とが同一基盤上に配置され、前記フォーカス位置検出ユニットは前記第１ユニットの
移動方向の前に配置されており且つ前記第１ユニットと
一体的に移動するものであり、前記フォーカス位置検出
ユニットで原稿の浮き状態を検出しつつこの検出ユニッ
トの出力に応じて前記第２ユニットの移動を補正するこ
とを特徴とする画像読取装置。