JP4360940B2 - Image reading device - Google Patents

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Description

本発明は、スキャナ、画像入力装置、複写機などに用いられ、原稿に記録された画像を読み取り、その画像を表す画像信号を得る画像読取装置に関する。   The present invention relates to an image reading apparatus that is used in a scanner, an image input device, a copying machine, and the like, reads an image recorded on a document, and obtains an image signal representing the image.

従来、原稿に記録された画像を読み取り画像信号を取得し、取得した画像信号を所定形式の電子データに変換する場合や、原稿に記録された画像を読み取り、その複写画像を作成する際には、画像読取装置を用いて原稿に記録された画像を表す画像信号を取得している。   Conventionally, when an image recorded on a document is read and an image signal is acquired and the acquired image signal is converted into electronic data of a predetermined format, or when an image recorded on a document is read and a copy image is created The image signal representing the image recorded on the document is acquired using the image reading apparatus.

その場合、原稿の読取面をフラットなプラテンガラスに向けて載置し、プラテンガラスの下方一定の離隔距離を隔てて移動する光源から読取面に光を照射し、その読取面から反射する反射光による等倍の正立像を撮像素子の受光面に結像させて画像信号を得るか、あるいは原稿を、例えば自動送出装置に載置して1枚ずつ繰り出すとともに、所定位置に固定された光源から読取面に照射される光の反射光により、通過する原稿に記録された画像を表わす画像信号を取得するのが一般的である。   In that case, the reading surface of the original is placed on a flat platen glass, light is irradiated to the reading surface from a light source moving at a certain distance below the platen glass, and reflected light reflected from the reading surface. The image signal is obtained by forming an equal-magnification erect image by the image sensor on the light receiving surface of the image sensor, or the original is placed on an automatic sending device, for example, and fed out one by one, and from a light source fixed at a predetermined position In general, an image signal representing an image recorded on a passing document is acquired by reflected light of light applied to the reading surface.

また、複写画像の作成においては、高精細な文字などが記録された原稿を忠実に再現したいという要請から、その原稿を高解像度の撮像素子で正確に読み取る必要がある。   Further, in creating a copy image, it is necessary to accurately read the original with a high-resolution image sensor because of a request to faithfully reproduce the original on which high-definition characters are recorded.

しかしながら、複数頁の原稿が綴じ込まれた書籍に記録された画像を読み取り画像信号を取得する場合には、その書籍を裏返しにしてプラテンガラスに読取面を密着させ、撮像素子の受光面に等倍の正立像を結像させる必要がある。また、複数頁にわたる読み取りを行う場合には一々ページをめくった後に、読取面を裏返す必要があることから、読み取り効率が悪い上、書籍を傷める恐れがある。さらに、厚手の書籍については、プラテンガラスに強く押し付けても、読み取りが難しく、取得した画像信号によって再現された、複写画像は、綴じ込み部分付近全体が黒くなったり、画像が歪み、見難いという問題がある。   However, when an image signal is obtained by reading an image recorded in a book in which a plurality of pages of originals are bound, the book is turned over and the reading surface is brought into close contact with the platen glass, and the like on the light receiving surface of the image sensor. It is necessary to form a double erect image. Further, when reading over a plurality of pages, it is necessary to turn over the reading surface after turning the pages one by one, so that the reading efficiency is poor and the book may be damaged. Furthermore, for thick books, it is difficult to read even if they are pressed strongly against the platen glass, and the reproduced image reproduced by the acquired image signal is black in the vicinity of the binding portion or the image is distorted and difficult to see. There is.

そこで、原稿の読み取り面を上向きにしたまま読み取る方法が提案されている。   In view of this, a method for reading a document with its reading surface facing upward has been proposed.

例えば、2次元CCDなどのエリアセンサを首振り自在に装着し、読取対象となる原稿面を複数の領域に分割して撮影し、分割撮影画像を接合することにより原稿全体の画像を得るものが知られている。しかし、原稿面を接写したときに、撮影画像全体を合焦させることは不可能であることから、原稿面を複数の領域に分割する一方、結像光学系と原画像との位置関係に基づいて、分割された各領域のうち、合焦された使用可能領域をもとめ、撮影画像からその使用可能領域を切り出して貼り合わせることにより接合精度を高め良好な画質を確保する提案がなされている(特許文献1参照)。   For example, an area sensor such as a two-dimensional CCD is mounted so as to be able to swing freely, a document surface to be read is divided into a plurality of areas, and an image of the entire document is obtained by joining the divided captured images. Are known. However, since it is impossible to focus the entire photographed image when the original surface is taken close-up, the original surface is divided into a plurality of areas, and based on the positional relationship between the imaging optical system and the original image. Among the divided areas, a proposal has been made to obtain a focused usable area, cut out the usable area from the photographed image, and paste it together to improve the joining accuracy and ensure good image quality ( Patent Document 1).

また、原稿を上向きにして撮影する画像読取装置において、読取領域の指定により切り出した画像を変倍したり、レイアウト変更して貼り合わせた場合のイメージの確認を可能にするため、切り出し領域を外部装置に出力できるようにしたものがある(特許文献2参照)。   In addition, in an image reading apparatus that shoots with the document facing upward, the cutout area is externally set to enable the image to be zoomed out by specifying the read area or to check the image when the layout is changed and pasted. There is one that can output to an apparatus (see Patent Document 2).

さらに、電子カメラを用いて距離が異なる複数の被写体を撮影する場合に、フィルムの結像面上の光軸と撮像レンズの光軸とをずらす、いわゆるあおり補正を行うことによりピント合わせを行う方法があり、その場合にあおり補正を電子的に行うことなどにより、撮像範囲のどの部分が合焦しているかを画像データの処理により確認することができるようにしたものがある(特許文献3参照)。   Further, when photographing a plurality of subjects at different distances using an electronic camera, a method of focusing by performing so-called tilt correction, in which the optical axis on the image plane of the film and the optical axis of the imaging lens are shifted. In this case, it is possible to check which part of the imaging range is in focus by processing the image data by electronically correcting the tilt (see Patent Document 3). ).

一方、動画通信などを行うテレビ会議システムにおいて、動画と同時に書画などの静止画を送受するとき、解像度が低いために文字などの認識が困難になることから、ファクシミリ装置とのインタフェースを設け、ファクシミリを静止画用の入出力装置とすることにより操作性、汎用性を向上させたものがある(特許文献4参照)。   On the other hand, in video conferencing systems that perform video communication, etc., when sending and receiving still images such as documents at the same time as video, it is difficult to recognize characters because of the low resolution. Has improved operability and versatility by using an I / O device for still images (see Patent Document 4).

また、デジタルカメラでA4サイズの文書を一度に取り込みことは困難であることから、FAX信号処理回路を設け、テキストデータを取り込むことが可能であると共に、ファクシミリデータの送受信を可能にしたものがある(特許文献5参照)。
特開平10−210272号公報 特開平10−327312号公報 特開2000−13665号公報 特開平7−111644号公報 特開平10−257364号公報
In addition, since it is difficult to capture an A4 size document at a time with a digital camera, there is a fax signal processing circuit that can capture text data and can transmit and receive facsimile data. (See Patent Document 5).
JP-A-10-210272 Japanese Patent Laid-Open No. 10-327312 JP 2000-13665 A JP-A-7-111644 Japanese Patent Laid-Open No. 10-257364

上述したように、原稿面を上向きにして読み取る場合には、一般に、エリアセンサを用いるか、あるいはエリアセンサが内蔵された電子カメラを用いる方法が採用されている。 As described above, when reading with the document surface facing upward, a method using an area sensor or an electronic camera with a built-in area sensor is generally employed.

エリアセンサは、リニアセンサに比べて1ラインの画素数をそれほど多くすることができないことから、数十万画素から数百万画素のものが多用されている。そのため、撮影領域が小さい場合に高い解像度が得られる一方、撮影領域を広げると、画素の荒さが目立ち、たとえ電子的にデータ補完を行なっても解像度を向上させることができない。   As the area sensor, the number of pixels in one line cannot be increased so much as compared with the linear sensor, and therefore, those having hundreds of thousands to millions of pixels are often used. For this reason, a high resolution can be obtained when the shooting area is small. On the other hand, when the shooting area is widened, the roughness of the pixels is conspicuous, and the resolution cannot be improved even if the data is supplemented electronically.

一方、大きな被写体の全体像を撮影し、そのアウトラインを把握する場合にはエリアセンサが有効である。   On the other hand, an area sensor is effective in capturing an entire image of a large subject and grasping its outline.

そこで、エリアセンサのみを用いて書画及び人物などの静止画、あるいは動画を撮影するには、原稿は適度なサイズに分割して撮影することにより所定の解像度を得るとともに、分割された領域相互を貼り合わせることにより書画に対する解像度を確保する必要がある。このため、特許文献1や特許文献2に開示された方法においては、領域分割して撮影された区分領域を貼り合せる際にソフトウエアが必要となるため、その貼り合わせ処理に時間がかかる上、エリアセンサの使用によりそれほど解像度がよくならないという難点がある。また、特許文献2に開示された方法は、原稿を載せる台や読取面を俯瞰する装置が必要であり、机の上に装置を載せて原稿を読み取るには、装置全体のサイズが大きすぎるという難点がある。さらに、特許文献3に開示された技術を用いれば、装置全体を小型化することができるが、この技術により、読取面を分割し、各領域を順次合焦させて撮影したとしても、撮影の都度得られた画像データをソフトウエア処理により貼り合せる処理は残るので、その処理に時間がかかる上、貼り合わせることにより生じる画質劣化要因を完全には排除することができない。
一方、解像度向上のファクシミリを活用する方法は、原稿を1枚毎に分解することができる資料については有効であっても、書籍の所定頁に記載された画像を取り込む場合にはその頁を複写する際に同様の問題が生じ、解決策とはなり得ない。
Therefore, in order to shoot a still image such as a document and a person or a moving image using only the area sensor, the document is divided into an appropriate size to obtain a predetermined resolution, and the divided areas can be compared with each other. It is necessary to secure the resolution for the document by pasting them together. For this reason, in the methods disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, software is required when pasting the segmented regions that are photographed by dividing the region, so that the pasting process takes time. There is a drawback that the resolution is not so good due to the use of the area sensor. Further, the method disclosed in Patent Document 2 requires a table on which a document is placed and a device overlooking the reading surface, and the size of the entire device is too large to read the document by placing the device on a desk. There are difficulties. Furthermore, if the technique disclosed in Patent Document 3 is used, the entire apparatus can be reduced in size. However, with this technique, even if the reading surface is divided and each area is sequentially focused, Since processing for pasting image data obtained each time by software processing remains, the processing takes time and image quality deterioration factors caused by pasting cannot be completely eliminated.
On the other hand, the method using the facsimile for improving the resolution is effective for a material capable of disassembling the original one by one, but when the image described on the predetermined page of the book is captured, the page is copied. A similar problem arises in doing so and cannot be a solution.

本発明は上記事情に鑑み、エリアセンサとリニアセンサとを使い分けることにより、原稿読取時の解像度を高めるとともに、読み取り時間の短縮が図れ、人物などの一般被写体の撮影も可能で、携行自在で、かつ机上に載せたまま読取や撮影が可能でコミュニケーションツールとしても活用可能な画像読取装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention uses an area sensor and a linear sensor separately to increase the resolution at the time of reading a document, shorten the reading time, and can shoot a general subject such as a person, and is portable. It is another object of the present invention to provide an image reading apparatus that can be read and photographed on a desk and can be used as a communication tool.

上記の目的を達成する本発明の画像読取装置は、外部とのインタフェースを有し、原稿又は被写体を表す光像を固体撮像素子で撮像して画像信号を得る画像読取装置において、
原稿に照射する光を走査すると共に、原稿で反射した光像を1次元固体撮像素子で撮像して画像信号を得る原稿読取部と、
被写体の光像を2次元固体撮像素子で撮像して画像信号を得る被写体撮像部とを備え、
前記原稿読読取部は、前記原稿が平面か非平面かを選択する操作子により非平面が選択されたのを受けて、前記光が走査される該原稿各位置の高さを測定し、測定された該原稿各位置の高さに基づいて前記光像を合焦し、前記1次元固体撮像素子で撮像することを特徴とする。
本発明の画像読取装置は、原稿に光を走査してリニアセンサにより高解像度の画像信号を得る原稿読取部と、一般的被写体をエリアセンサにより瞬時に撮影して画像信号を得るデジタルカメラとを備えているので、目的に応じて使い分けることにより、1台で広い用途に対応することができる。また、着脱自在なメモリを備えることや画像表示部を備えるにより読み取った画像信号をメモリに記憶させておくことや、モニタ表示させることができるほか、外部装置との入出力を行うこともできる。また、原稿読取部は、上向きに開いた非平面状態の書籍の読取面の高さを測定し、その高さに基づいて光学系を自動調整し1次元撮像素子に合焦そた光像を結像するので、上向きに開いた書籍をそのまま読み取り、画像信号を得ることもできる。その場合に生じる画像歪みは、反射位置に応じて異なる反射特性を有する非球面ミラーを、読取光の走査に合わせて移動させることにより矯正することができる。
上記の目的を達成する本発明の画像読取装置は、外部とのインタフェースを有し、原稿又は被写体を表す光像を固体撮像素子で撮像して画像信号を得る画像読取装置において、
上部に窓部を有する垂直な壁面、及び該壁面と交わり該壁面の高さよりも小寸の幅を有する側面を備えた筐体と、
上記筐体に収納自在、かつ可動自在に支持され、被写体の光像を2次元固体撮像素子で撮像して画像信号を得る被写体撮像部と、
上記筐体に収容され、原稿に照射する光を走査すると共に、原稿で反射した光像を1次元固体撮像素子で撮像して画像信号を得る原稿読取部と、
上記筐体に収容され、音声を電気信号に変換する音声入力手段、及び電気信号を音声に変換する音声出力手段を有する音声部と、
上記筐体に収納自在、かつ可動自在に支持され、上記原稿読取部及び上記被写体撮像部が得た画像信号のうちの何れか一方を画像処理し、上記原稿又は上記被写体をモニタ表示する画像表示部と、を備えたことを特徴とする。
An image reading apparatus of the present invention that achieves the above object is an image reading apparatus that has an interface with the outside and obtains an image signal by capturing a light image representing a document or a subject with a solid-state image sensor.
A document reading unit that scans light irradiating the document and captures an image signal reflected by the document with a one-dimensional solid-state imaging device;
A subject imaging unit that captures a light image of a subject with a two-dimensional solid-state imaging device to obtain an image signal;
The document reading / reading unit measures the height of each position of the document scanned by the light in response to the non-planar being selected by an operator for selecting whether the document is planar or non-planar. The optical image is focused on the basis of the height of each position of the original document, and is picked up by the one-dimensional solid-state image sensor.
An image reading apparatus of the present invention includes a document reading unit that scans light on a document and obtains a high-resolution image signal by a linear sensor, and a digital camera that captures an image of a general subject instantaneously by an area sensor. Since it is provided, it can be used for a wide range of applications with a single unit by properly using it according to the purpose. In addition, an image signal read by providing a detachable memory or an image display unit can be stored in the memory, displayed on a monitor, and input / output with an external device can be performed. Further, the document reading unit measures the height of the reading surface of the non-planar book that is opened upward, and automatically adjusts the optical system based on the height of the reading surface to obtain a focused optical image on the one-dimensional image sensor. Since the image is formed, the book opened upward can be read as it is to obtain an image signal. The image distortion generated in that case can be corrected by moving an aspherical mirror having different reflection characteristics depending on the reflection position in accordance with the scanning of the reading light.
An image reading apparatus of the present invention that achieves the above object is an image reading apparatus that has an interface with the outside and obtains an image signal by capturing a light image representing a document or a subject with a solid-state image sensor.
A vertical wall surface having a window at the top, and a housing having a side surface that intersects with the wall surface and has a width smaller than the height of the wall surface;
A subject imaging unit that is slidably supported and movably supported in the housing, and obtains an image signal by capturing a light image of the subject with a two-dimensional solid-state imaging device;
A document reading unit that is housed in the housing and scans the light irradiated on the document and captures an optical image reflected by the document with a one-dimensional solid-state imaging device to obtain an image signal;
An audio unit that is housed in the housing and has audio input means for converting audio into electrical signals; and audio output means for converting electrical signals into audio; and
An image display that is slidably supported in the housing and is movably supported, performs image processing on any one of the image signals obtained by the document reading unit and the subject imaging unit, and displays the document or the subject on a monitor. And a section.

本発明の画像読取装置は、上部に窓部を有する垂直な壁面と小寸の幅を有する側面とを有する筐体にリニアセンサを有する原稿読取部などが収容されているので、任意の場所に持ち運んだり、机の上において原稿を読み取り、読み取った原稿をモニタ表示することができる。また、エリアセンサを有し撮影レンズが自在に可動するカメラより人物像などを撮影してモニタ画面に表示させたり、音声をスピーカから流すこともできる。また、壁面の窓部から斜めに光を出射し、原稿上に読取光を走査してリニヤセンサでその反射光を受光して画像信号を得る際に生じる光像の歪みは、位置に応じて反射特性が変化する非球面ミラーを、読取光の走査に合わせて移動させることにより画像歪みの少ない、解像度の高い、読取が可能である。また、読取光によるスキャンに先駆けて、読取面各位置の高さを測定することにより、読取面がフラットな原稿のみならず、書籍のように綴じ込み部分を有し、曲面になった原稿であっても、曲面を上向きにしたままの状態で読み取ることが可能である。また、外部装置などと接続する入出力端子や着脱自在なメモリ、ネットワークとのインタフェースなどを用いることにより、遠隔地とのコミュニケーションツールや書像などの記録ツールとしても活用することができる。   In the image reading apparatus of the present invention, an original reading unit having a linear sensor is accommodated in a casing having a vertical wall surface having a window portion on the upper side and a side surface having a small width, so that the image reading device can be placed anywhere. The document can be carried or read on a desk, and the read document can be displayed on a monitor. In addition, a person image or the like can be taken and displayed on a monitor screen from a camera having an area sensor and a photographing lens that is freely movable, and audio can be sent from a speaker. In addition, the distortion of the optical image that occurs when light is emitted obliquely from the window on the wall surface, the scanning light is scanned on the original, and the reflected light is received by the linear sensor to obtain an image signal is reflected depending on the position. By moving the aspherical mirror whose characteristics change in accordance with the scanning of the reading light, reading with low image distortion and high resolution is possible. Prior to scanning with reading light, the height of each position on the reading surface is measured, so that the reading surface is not only a flat original but also a curved original with a binding portion like a book. However, it is possible to read with the curved surface facing upward. In addition, by using an input / output terminal connected to an external device or the like, a removable memory, an interface with a network, etc., it can be used as a communication tool for remote places or a recording tool such as an image.

本発明の画像読取装置によれば、リニヤセンサを有する原稿読取部、エリアセンサを有する被写体撮像部などを備え、読み取る対象に応じて使い分けることや、同時使用が可能であり、原稿を高解像度に読み取った画像信号を得ることができる。また、原稿は、斜方向から出射される光により原稿に読取光を走査するので、あらかじめ読取面の高さ測定を行うことにより、上向きに開いた書籍を読み取ることができる。   The image reading apparatus according to the present invention includes a document reading unit having a linear sensor, a subject imaging unit having an area sensor, and the like, which can be used properly according to the object to be read and can be used at the same time. Image signals can be obtained. Further, since the original scans the original with the light emitted from the oblique direction, the book opened upward can be read by measuring the height of the reading surface in advance.

また、原稿読取部は垂直な壁面と、小寸の幅を有する側面とを有する筐体に収容することにより、画像読取装置全体を薄型に構成することができるので、机上に載せて、机上にある書籍の脇から読み取ることや、必要な場所に持ち運ぶことも可能である。   In addition, since the document reading unit is housed in a casing having a vertical wall surface and a side surface having a small width, the entire image reading apparatus can be configured to be thin, so that it can be placed on a desk and placed on a desk. It can be read from the side of a book or carried to a required place.

さらに、外部装置などと接続する入出力端子や着脱自在なメモリ、ネットワークとのインタフェースなどを用いることにより、遠隔地とのコミュニケーションツールや書像などの記録ツールとしても活用することができる。   Furthermore, by using an input / output terminal connected to an external device or the like, a detachable memory, an interface with a network, etc., it can be used as a communication tool for remote places and a recording tool such as an image.

以下に、本発明の画像読取方法及び本発明の画像読取装置の実施形態について説明する。本発明の画像読取方法は、本発明の画像読取装置の実施形態に用いられているので、本発明の画像読取方法の実施形態は、本発明の画像読取装置の実施形態の中で併せて説明する。   Embodiments of an image reading method of the present invention and an image reading apparatus of the present invention will be described below. Since the image reading method of the present invention is used in the embodiment of the image reading apparatus of the present invention, the embodiment of the image reading method of the present invention will be described together with the embodiment of the image reading apparatus of the present invention. To do.

図1は、本発明の画像読取装置の実施形態を示す概略外観図である。   FIG. 1 is a schematic external view showing an embodiment of an image reading apparatus of the present invention.

図1に示す本実施形態の画像読取装置は、厚さが薄い箱型の筐体1に収容されている。筐体1は、正面及び背面をなす壁面2と、壁面2と直角に交わる両側面3と、上面4及び底面5とを有する。本実施形態における筐体1の壁面2及び両側面3は、原稿の読取面に垂直になっているが、原稿の脇に、原稿に平行に配置する必要から、少なくとも正面の壁面2が垂直であればよく、背面の壁面や両側面3は、必ずしも原稿の読取面に垂直である必要はない。   The image reading apparatus according to this embodiment shown in FIG. 1 is accommodated in a box-shaped housing 1 having a small thickness. The housing 1 includes a wall surface 2 that forms a front surface and a back surface, both side surfaces 3 that intersect the wall surface 2 at a right angle, an upper surface 4, and a bottom surface 5. In the present embodiment, the wall surface 2 and both side surfaces 3 of the housing 1 are perpendicular to the document reading surface, but at least the front wall surface 2 is perpendicular to the side of the document because it is necessary to be arranged parallel to the document. The rear wall surface and both side surfaces 3 are not necessarily perpendicular to the document reading surface.

また、本実施形態の画像読取装置の筐体1は、机上に載せて使用することや、携行に便利なように側面3の幅を狭くして薄型になるように構成されている。また、壁面2の幅は、目的に応じて任意に設定可能であるが、A4版サイズ横置きの原稿又は書籍(あるいはA3版縦置きの原稿又は書籍。ただし、書籍の場合には、綴じ込み部分が壁面2に平行になるように配置する。)に合わせて決定することが好ましい。   Further, the housing 1 of the image reading apparatus according to the present embodiment is configured to be thin by reducing the width of the side surface 3 so that it can be used on a desk or carried. The width of the wall surface 2 can be arbitrarily set according to the purpose, but it is an A4 size horizontally placed manuscript or book (or A3 size vertically placed manuscript or book. However, in the case of a book, a binding portion is used. Is preferably arranged so as to be parallel to the wall surface 2.

正面の壁面2と上面4とが交わるコーナーには、切り欠き部分があり、その切欠き部分に嵌合するデジタルカメラ(本発明の被写体撮像部に相当する。)12が、上面4に、可動自在に軸支されている。   A corner where the front wall surface 2 and the upper surface 4 intersect has a notch portion, and a digital camera (corresponding to a subject imaging unit of the present invention) 12 fitted to the notch portion is movable on the upper surface 4. It is supported freely.

正面の壁面2上部には、原稿を読み取る読取光が出射されると共に、読取面で反射した読取光が入射する窓部(開口)6が設けてあり、窓部6は、筐体1内部への埃の侵入や収納される光学機器を防護するため、ガラスで覆われている。さらに、正面の壁面2、右上部には、測定光が出射される窓部7が設けられ、中央上部には、原稿の読み取り面の明るさを検知するAEセンサ用の窓部8がそれぞれ設けられ、左下部には、音声を出力するスピーカが設けられている。   An upper portion of the front wall surface 2 is provided with a window portion (opening) 6 through which reading light for reading a document is emitted and reading light reflected by the reading surface is incident. It is covered with glass to protect the dust from entering and the optical equipment that is housed. Further, the front wall surface 2 and the upper right part are provided with a window part 7 from which measurement light is emitted, and the central upper part is provided with an AE sensor window part 8 for detecting the brightness of the reading surface of the document. In the lower left part, a speaker for outputting sound is provided.

なお、筐体内部の窓部から見える位置には、読取光源20と回転ミラー21とが設けられている。   A reading light source 20 and a rotating mirror 21 are provided at a position visible from the window inside the housing.

また、本実施形態の画像読取装置には、原稿読取部により読み取られた原稿に記録された画像をモニタ表示する、液晶パネルにより構成された画像表示部9を備えている。   Further, the image reading apparatus of the present embodiment includes an image display unit 9 configured by a liquid crystal panel that displays on a monitor an image recorded on the document read by the document reading unit.

さらに、画像表示部9の下部及び上部、筐体1の側面3には、本実施形態の画像読取装置による画像読取りにおいて操作者が操作を行う操作釦10が設けられ、側面3の操作釦10の隣接位置には、音声を電気信号に変換するマイクロホン14が設けられている。
なお、操作釦10としては、読み取る原稿がフラットな読取面か、凹凸のある書籍かの選択を行う原稿選択釦、原稿のサイズを指定する指定釦、及び非球面ミラーを読取開始位置にセットする初期設定釦がある。
画像表示部9は、蝶番を介して側面3に固定されているので、不使用時には壁面2に押し付けて収納し、原稿を読み取る際には、表示部9を図のように引き起こし、読み取った画像をモニタすることができる。
Furthermore, operation buttons 10 that are operated by an operator in image reading by the image reading apparatus of the present embodiment are provided on the lower and upper portions of the image display unit 9 and the side surface 3 of the housing 1. Is provided with a microphone 14 for converting sound into an electrical signal.
As the operation buttons 10, a document selection button for selecting whether the document to be read is a flat reading surface or an uneven book, a designation button for designating the size of the document, and an aspherical mirror are set at the reading start position. There is an initial setting button.
Since the image display unit 9 is fixed to the side surface 3 through a hinge, when not in use, the image display unit 9 is pressed against the wall surface 2 and stored, and when reading a document, the display unit 9 is caused as shown in FIG. Can be monitored.

なお、画像読取装置の図に現れない側面3及び背面には、複数の開口部があり、開口部には、画像信号を格納するメモリを着脱するメモリ用インタフェース、マイクロホンにより変換された電気信号の出力端子、外部から音声用電気信号を入力する入力端子、画像信号の入力端子、及び出力端子が設けられている。
本実施形態の画像読取装置は、被写体一般を撮影して画像信号を得るデジタルカメラのほか、フラットな読取面を有する原稿や書籍のように綴じ込み部分を有し、読取面に凹凸がある原稿のいずれについても、読取面を上向きにした状態で、読取面に記録された画像を光学的に読み取り、その画像を表わす画像信号を得る原稿読取部を備えている。
したがって、デジタルカメラで被写体を撮影する際の音声をマイクロホンで拾って録音すること、撮影した被写体や読取面の画像を画像表示部にモニタ表示させること、外部入力された音声信号をスピーカから出力すること、さらに外部入力された画像信号を画像表示部にモニタ表示させることができる。
また、机の上に載せて、人物像を撮影することや脇に置いた原稿を読み取ることができるようにするため、垂直な壁面と側面とを有し、壁面が原稿に平行になるように画像読取装置を配置して原稿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により画像が読み取れるように構成されている。さらに、筐体の側面の幅の寸法は、壁面の高さの寸法よりも小さくして、画像読取装置全体が薄型になるように構成することもできる。
また、本実施形態の原稿読取部は、文書などのような平面状態の原稿を読み取るのか、書籍を上向きに開いた非平面状態の原稿を読み取るかの選択を操作釦10の操作により行う。そして平面状態の原稿が選択されたときは、原稿サイズと、走査される読取光の反射位置とに応じて、結像光学系におけるレンズ位置が予めプログラムされている。一方、非平面状態の原稿が選択されたときは、原稿の走査方向に横断するようにスリット状の測定光源を照射し、走査方向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、予めプログラムされているレンズ位置を修正する。また、原稿に斜光を走査することにより生じる一般的な画像歪みは、走査方向各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、非球面ミラーの所定位置で反射させることにより画像歪みを光学的に矯正し、非平面状態の原稿については、原稿の走査方向各位置の高さを測定した結果に応じて、読み取られた画像信号にディストーション補正を施す。
図2及び図3は、本実施形態のデジタルカメラを示す概略図である。
Note that there are a plurality of openings on the side surface 3 and the back surface that do not appear in the drawing of the image reading apparatus, and in the openings, a memory interface for attaching / detaching a memory for storing an image signal, an electric signal converted by a microphone, and the like. An output terminal, an input terminal for inputting an electrical signal for audio from the outside, an input terminal for an image signal, and an output terminal are provided.
The image reading apparatus according to the present embodiment is a digital camera that captures an image of a general subject and obtains an image signal, as well as an original having a flat reading surface and a binding portion such as a book and having an uneven surface. In any case, an original reading unit is provided that optically reads an image recorded on the reading surface and obtains an image signal representing the image with the reading surface facing upward.
Therefore, pick up and record the sound when the subject is photographed with a digital camera with a microphone, display the photographed subject and the image of the reading surface on the image display unit, and output the externally input sound signal from the speaker. In addition, an externally input image signal can be displayed on the monitor on the image display unit.
It also has a vertical wall surface and side surfaces so that it can be placed on a desk to shoot a portrait and read a document placed aside, so that the wall surface is parallel to the document. An image reading apparatus is disposed, and the document is irradiated with reading light from obliquely above, and the image is read by scanning the reading light. Furthermore, the width dimension of the side surface of the housing can be made smaller than the height dimension of the wall surface so that the entire image reading apparatus can be made thin.
Further, the document reading unit of the present embodiment selects whether to read a flat document such as a document or a non-planar document with a book opened upward by operating the operation button 10. When a flat document is selected, the lens position in the imaging optical system is programmed in advance in accordance with the document size and the reflection position of the scanned reading light. On the other hand, when a non-planar document is selected, a slit-shaped measurement light source is irradiated so as to cross the document in the scanning direction, and the height from the reference plane at each position in the scanning direction is measured. Based on the above, the pre-programmed lens position is corrected. In addition, general image distortion caused by scanning oblique light on a document is caused by moving an aspherical mirror having different reflection characteristics depending on each position in the scanning direction in accordance with the scanning of oblique light, and moving the aspherical mirror to a predetermined position. The image distortion is optically corrected by reflecting the image, and for a non-planar document, distortion correction is performed on the read image signal according to the result of measuring the height of each position in the scanning direction of the document.
2 and 3 are schematic views showing the digital camera of the present embodiment.

図2に示すように、本実施形態のデジタルカメラ12は、アーム12dと支持部12aとを有し、正面の壁面2と上面4とが交わるコーナーの切り欠き部分4aにアーム12dが軸支4bされている。支持部12aは、撮影レンズ12bとストロボ12cとを支持する一方、アーム12dに対し矢印A方向及びB方向に回動自在に係止されている。   As shown in FIG. 2, the digital camera 12 according to the present embodiment includes an arm 12d and a support portion 12a, and the arm 12d is pivotally supported at a corner cutout portion 4a where the front wall surface 2 and the upper surface 4 intersect. Has been. The support portion 12a supports the photographing lens 12b and the strobe 12c, and is locked to the arm 12d so as to be rotatable in the arrow A direction and the B direction.

したがって、デジタルカメラ12を使用するときは、アーム12dを切欠き部分4aから引き出し、支持部12aを回動させて撮影レンズ12bとストロボ12cとを所定方向に向けることができるので、原稿読取部で原稿を読み取るのと同時に、所定の被写体を撮影することができる。また、使用しないときは、支持部12aを元の状態に戻した上、アーム12dを切欠き部分4aに嵌合させて筐体1に収納することができるので、携行が容易である。   Therefore, when the digital camera 12 is used, the arm 12d can be pulled out from the cutout portion 4a and the support portion 12a can be rotated to direct the photographing lens 12b and the flash 12c in a predetermined direction. A predetermined subject can be photographed simultaneously with reading the document. Further, when not in use, the support portion 12a is returned to its original state, and the arm 12d can be fitted into the cutout portion 4a and stored in the housing 1, so that it is easy to carry.

図4は、本実施形態の画像読取装置を側面から見た、筐体に収容された原稿読取部を示す概略図である。   FIG. 4 is a schematic view showing a document reading unit housed in a housing when the image reading apparatus of the present embodiment is viewed from the side.

図4に示すように、本実施形態の原稿読取部は、筐体1内に収容され、その筐体1は、読み取り面を上向きにして配置された原稿100の脇に、窓部6が設けられた正面の壁面2をその原稿の読取面の一辺に平行に配置されている。なお、窓部6は、原稿100の読取面のうちの壁面2に最も近い位置で反射した光が筐体1内部に十分入射できる大きさの開口を有する。   As shown in FIG. 4, the document reading unit of the present embodiment is housed in a housing 1, and the housing 1 is provided with a window 6 on the side of a document 100 arranged with the reading surface facing upward. The front wall surface 2 is arranged in parallel with one side of the reading surface of the document. Note that the window 6 has an opening large enough to allow light reflected at a position closest to the wall surface 2 of the reading surface of the document 100 to enter the housing 1.

筐体1内部には、筐体1の上部側から、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、及び1次元固体撮像素子25の順序で原稿読取部を構成する各部が配置され、読取光源20、及び回転ミラー21は、原稿100の読取面の何れの位置からでも見通せる位置に配置されている。   In the housing 1, an original reading unit is configured in the order of the reading light source 20, the rotating mirror 21, the aspherical mirror 22, the reflecting mirror 23, the lens 24, and the one-dimensional solid-state imaging device 25 from the upper side of the housing 1. The reading light source 20 and the rotary mirror 21 are arranged at positions that can be seen from any position on the reading surface of the document 100.

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、読取面に水平に設けられた、回転軸20aに軸支されている。したがって、窓部6から読取面に向けて読取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、狭幅の読取光により読取面を線順次に隈なく、例えば矢印X方向に走査することができる。   For example, the reading light source 20 has light emitting elements arranged in a line and emits elongated reading light in the width direction of the wall surface 2 from the oblique direction through the condenser lens. Is supported by a rotary shaft 20a provided horizontally. Accordingly, the reading light is irradiated in the width direction of the reading surface from the window portion 6 toward the reading surface, while the reading surface is line-sequentially formed by the long and narrow reading light irradiated with the rotation of the rotating shaft 20a. For example, it is possible to scan in the arrow X direction.

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。   Here, when the document is a book, the reading light is made the same in the width direction of the reading surface by arranging the housing 1 so that the binding portion of the book and the wall surface 2 of the housing 1 are parallel to each other. Irradiation can be performed under conditions.

回転ミラー21は、平面状の反射ミラーで、読取光源の回転軸20aより下部側、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。そして、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、読取光により読取面が走査されたとき、その走査された読取面の各位置で乱反射し、窓部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面各位置で反射した、各位置に記録された画像に応じた反射光を1次元撮像素子25で捉えることができる。   The rotating mirror 21 is a planar reflecting mirror, and is pivotally supported on both side surfaces of the housing 1 by a rotating shaft (not shown) provided below the rotating shaft 20a of the reading light source and in parallel with the rotating shaft 20a. . Since the reading light source 20 is configured to rotate in accordance with the rotation, when the reading surface is scanned by the reading light, it is irregularly reflected at each position of the scanned reading surface and from the window portion 6. The direction of the reading light incident on the rotating mirror 21 at a predetermined angle can be changed downward in the wall surface 2. Accordingly, the one-dimensional imaging element 25 can capture reflected light corresponding to the image recorded at each position, which is reflected at each position on the reading surface by scanning the reading light.

非球面ミラー22は、読取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有する。   The aspherical mirror 22 has a role of optically avoiding image distortion due to a difference in distance until the reading light reflected at each position on the reading surface is reflected by the rotating mirror 21.

本実施形態の読取光源20は、読取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5(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と手先側Aとでは撮影距離が異なっている。このため、原稿面の手前側Bと手先側Aとでは画像倍率が相違し、図5(b)に示す、実線で表わす矩形の原稿面ABは、図の破線で示すように、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。   The reading light source 20 of the present embodiment is configured to irradiate light from an oblique direction with respect to the reading surface and scan the irradiated light. Accordingly, as shown in FIG. 5A, the reading light 110 is irradiated from the oblique direction of the rectangular document surface AB, and the reading light 120 reflected by the document surface AB is rotated in the vicinity of the reading light emission position. After being reflected by the mirror 21, the optical image captured by the one-dimensional imaging device 25 after being focused by the lens 24 through the aspherical mirror 22 has different shooting distances on the front side B and the hand side A of the document surface. . For this reason, the image magnification is different between the front side B and the hand side A of the document surface, and the rectangular document surface AB shown by the solid line shown in FIG. 5B is distorted as shown by the broken line in the figure. It is caught by. That is, when the shooting distance is long, the one-dimensional image sensor 25 captures the image as a reduced image.

そこで、本実施形態の非球面ミラー22は、筐体1の壁面2に上下移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。   Therefore, the aspherical mirror 22 of the present embodiment is designed to be installed on the wall surface 2 of the housing 1 so as to be movable up and down and to change the reflection characteristics in the vertical direction.

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、凹面をなし、撮影距離が短い場合には、その逆に凸面をなしている。そして、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。   That is, since it is necessary to enlarge when the shooting distance is long, a concave surface is formed, and when the shooting distance is short, a convex surface is formed on the contrary. Then, the reflection position of the reading light reflected by the rotating mirror 21 and incident on the aspherical mirror 22 moves according to the reflection position of the reading light on the reading surface, and the image distortion is corrected. 22 is configured to move up and down in accordance with the rotation of the rotating mirror 21. A mechanism for interlocking the rotating mirror 21 and the aspherical mirror 22 will be described later.

ここでは、上下移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。   Here, although one aspherical mirror 22 that moves up and down is used, the number of aspherical mirrors 22 is not necessarily one, and a plurality of aspherical mirrors 22 may be used. Further, the aspherical mirror 22 is not necessarily limited to correcting the image magnification, and may be used to correct distortion due to other factors.

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。   The lens 24 forms an optical image of the reading light reflected by the aspherical mirror 22 on the light receiving surface of the one-dimensional solid-state image sensor 25.

ここで、本実施形態のレンズ24は、通常は、回転ミラー21及び非球面ミラー22と連動し、レンズ位置が合焦するようプログラムされている。そして、読取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、後述する測高部により求められた読取面各位置の高さに基づいて、プログラムされたレンズ位置に修正が施される。また、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、その場合、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のみでは画像歪みを矯正しきれないので、1次元固体撮像素子で撮像して得られた画像信号に、後述する画像処理回路で所定のディストーション補正が施される。
Here, the lens 24 of the present embodiment is normally programmed so that the lens position is focused in conjunction with the rotating mirror 21 and the aspherical mirror 22. And when reading a book with irregularities on the reading surface upward, a lens that is programmed based on the height of each position of the reading surface obtained by the height measuring unit described later, which is performed prior to reading the document. The position is corrected. The lens 24 can be configured by a zoom lens having a variable focal length, and the zoom magnification can be set in a plurality of stages.
However, in that case, if the focal length of the lens is out of the predetermined range, the image distortion cannot be corrected with only the aspherical mirror 22, so that the image signal obtained by imaging with the one-dimensional solid-state imaging device is used. A predetermined distortion correction is performed by an image processing circuit to be described later.

1次元固体撮像素子25は、レンズ24により結像された、読取面各位置に記録された画像の光像(光量分布)に応じて画像信号を出力する。   The one-dimensional solid-state imaging device 25 outputs an image signal according to an optical image (light quantity distribution) of an image formed by the lens 24 and recorded at each position on the reading surface.

ここで、1次元固体撮像素子15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。   Here, as the one-dimensional solid-state imaging device 15, for example, a linear CCD or a line sensor in which a photosensitive portion and a transfer portion are arranged in a line can be used.

これにより、エリアセンサを用いる場合よりも高解像度の画像信号を得ることができる。   Thereby, it is possible to obtain a higher resolution image signal than in the case of using an area sensor.

本実施形態の画像読取装置の筐体の側面3に設けられた操作釦10を押すと、読取光源20から光が出射され、筐体の壁面の幅方向に延びる、狭幅の読取光110により読取面が照射される一方、照射された読取光が矢印X方向に走査される。読取面で反射した読取光120は、回転ミラー21に入射し、さらに非球面ミラー22の所定の反射特性を有する部分で反射し、読取光の反射位置による画像倍率の変動やリニヤリティが補正され、レンズ24に入射する。レンズ24は、読取光の走査に応じて合焦するようレンズ位置が予め設定されているので、1次元固体撮像素子25には、読取面で反射した読取光の光像が合焦した状態で受光される。   When the operation button 10 provided on the side surface 3 of the casing of the image reading apparatus according to the present embodiment is pressed, light is emitted from the reading light source 20 and is read by the narrow reading light 110 that extends in the width direction of the wall surface of the casing. While the reading surface is irradiated, the irradiated reading light is scanned in the arrow X direction. The reading light 120 reflected by the reading surface is incident on the rotating mirror 21 and further reflected by a portion having a predetermined reflection characteristic of the aspherical mirror 22, and the fluctuation and linearity of the image magnification due to the reflection position of the reading light are corrected, The light enters the lens 24. Since the lens 24 is set in advance so that the lens 24 is focused in accordance with the scanning of the reading light, the optical image of the reading light reflected by the reading surface is focused on the one-dimensional solid-state imaging device 25. Received light.

図6は、本実施形態の画像読取装置における概略機能ブロック図である。   FIG. 6 is a schematic functional block diagram of the image reading apparatus according to the present embodiment.

図6に示すように、本実施形態の画像読取装置は、原稿上を走査した読取光を結像光学系により1次元固体撮像素子(1次元CCD)に結像させて画像信号を得る原稿読取部18、被写体の光像を撮影レンズで2次元撮像素子(2次元CCD)に結像させて画像信号を得るデジタルカメラ12、音声を入力するマイクロホン14、読取光源を回転させて読取光を走査すると共に、回転ミラー及び非球面ミラーをその走査に合わせ、駆動するスキャンモータ(本発明の駆動部に相当する。)31、スキャンモータ31の回転を制御するスキャンモータ駆動回路32、非球面ミラーに取り付けたカムの移動位置を検出しモータ駆動回路32に伝達するセンサ28、読取光を照射する読取光源20、読取光源20を回転させる読取光源駆動回路33、結像光学系のレンズ位置を自在に変えるレンズ機構34、そのレンズ機構34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、ズーム・AFモータ駆動回路35、結像光学系により結像された光像に基づく電荷を蓄積する1次元CCD素子(ここでは1次元固体撮像素子として、1次元CCD素子が用いられている)25及び撮影レンズによる光像に基づく電荷を蓄積する2次元CCD素子(ここでは2次元固体撮像素子として、2次元CCD素子が用いられている)25、1次元CCD素子及び2次元CCD素子に蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出すCCD駆動回路36、1次元CCD素子及び2次元CCD素子から読み出した画像信号のゲインコントロール、帯域圧縮・伸張などを行う画像処理回路(本発明の画像処理部に相当する。)37、画像処理回路37で処理された画像信号及び読取面各位置における結像光学系の合焦位置を記憶する固定メモリ38a、画像処理回路37で帯域圧縮された画像信号を格納することや外部装置で帯域圧縮された画像信号を格納する、着脱自在な移動メモリ38b、マイク14により得られた電気信号を増幅、ノイズ除去などを施す音声処理回路43、読取面各位置の基準面からの高さを測定するAF投光ランプ(本発明の測高部に相当する。)39、読取面の明るさを測定するAE受光素子(本発明の測光部に相当する。)40を備えている。   As shown in FIG. 6, the image reading apparatus according to the present embodiment reads an original on which a scanning light scanned on the original is imaged on a one-dimensional solid-state imaging device (one-dimensional CCD) by an imaging optical system. A digital camera 12 that obtains an image signal by forming a light image of a subject on a two-dimensional imaging device (two-dimensional CCD) with a photographing lens, a microphone 14 that inputs sound, and a reading light source to scan scanning light In addition, a scan motor (corresponding to the drive unit of the present invention) 31 that drives the rotating mirror and the aspherical mirror in accordance with the scanning, a scan motor drive circuit 32 that controls the rotation of the scan motor 31, and an aspherical mirror A sensor 28 that detects the movement position of the attached cam and transmits it to the motor drive circuit 32, a reading light source 20 that emits reading light, and a reading light source driving circuit 33 that rotates the reading light source 20. A lens mechanism 34 for freely changing the lens position of the image forming optical system, a zoom / AF motor drive circuit 35 for moving the zoom lens by driving the lens mechanism 34, or focusing according to a program, an image forming optical system The one-dimensional CCD element (in this case, a one-dimensional CCD element is used as a one-dimensional solid-state imaging element) 25 and the electric charge based on the optical image by the photographing lens are accumulated. Two-dimensional CCD element (here, a two-dimensional CCD element is used as a two-dimensional solid-state imaging element) 25, a one-dimensional CCD element, and a CCD drive circuit 36 that reads out charges accumulated in the two-dimensional CCD element at a predetermined timing. Performs gain control and band compression / expansion of image signals read from 1D and 2D CCD elements An image processing circuit 37 (corresponding to an image processing unit of the present invention) 37, an image signal processed by the image processing circuit 37, and a fixed memory 38a for storing in-focus positions of the imaging optical system at each position on the reading surface; The image signal band-compressed by the circuit 37 or the image signal band-compressed by an external device is stored. The detachable mobile memory 38b and the electric signal obtained by the microphone 14 are amplified and noise-removed. A voice processing circuit 43, an AF floodlight lamp (corresponding to a height measuring unit of the present invention) 39 that measures the height of each position on the reading surface from the reference surface, and an AE light receiving element (this book) that measures the brightness of the reading surface (Corresponding to the photometric part of the invention).

また、画像処理回路37は、原稿読取部18により得られた画像信号にガンマ補正、エッジ強調などの処理を施す原稿画像用画像処理回路37aと、デジタルカメラ12により得られた画像信号にガンマ補正、色調整などを施すカメラ用画像処理回路37bとを有する。
さらに、この画像読取装置に操作釦10の操作により所定の指令を送る操作パネル41、被写体を撮像した画像信号又は原稿を撮像した画像信号、あるいは外部入力された信号又は移動メモリ38bに格納された信号を画像処理回路37で帯域伸張した画像信号をモニタ表示する画像表示部9、音声を出力するスピーカ13、及びマイク14により得た音声の電気信号を外部に出力したり、画像処理部37により処理された画像信号を出力する外部出力端子42a、外部装置で得た画像信号や音声の電気信号を入力する外部入力端子42b、画像表示部9にモニタ表示する画像信号を、外部のモニタ画面に表示させるための外部モニタ端子45を備えるほか、モデモやDSUを内蔵し、ネットワークを介して外部装置との間で帯域圧縮された画像信号や音声の電気信号を送受する通信用インタフェース46を備えている。
ここで、外部入力端子42b、外部出力端子42aは、USB(Universal Serial Bus)やSCSI(Small Conputer System Interface)とすることができる。
なお、各回路および各機構は、CPU50により制御されている。
ここで、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。
また、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、高さ測定により求めら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。
さらに、操作パネル41には、外部出力端子42a及び外部入力端子42bから入出力する画像信号や音声の電気信号をオン・オフしたり、原稿読取部18やデジタルカメラ12をオン・オフする釦10a、画像表示部9と外部モニタ端子45とを切り替えて何れか一方に画像信号を表示させる釦10b、原稿読取部で読み取る原稿が平面状態か非平面状態かを選択する選択釦10c、非球面ミラーを読取開始位置にセットする初期設定釦10d、画像の取り込み範囲を指定する釦10e、被写体又は原稿のスチル画像を撮影するシャッタ釦10f、その他各種設定を行う釦が設けられている。
デジタルカメラ12により人物像などの被写体を撮影するときは、操作パネル41の釦10aによりデジタルカメラ12をオンにする。デジタルカメラ12の撮影レンズにより撮影された被写体は、2次元CCD素子25により撮像され、CCD駆動回路36で読み出されて画像表示部9にモニタ表示される。また、画像処理回路37により帯域圧縮されて固定メモリ38aに一旦記憶された画像信号は、通信用インタフェースからネットワークを介して外部装置に伝送することができる。そして、必要により、シャッタ釦10fが押されると、そのタイミングで画像処理され、帯域圧縮された画像信号は移動メモリ38bに格納される。この場合、釦10bにより画像表示部9にかえて、外部モニタ端子45に切り替えると、被写体は外部モニタに表示される。
Further, the image processing circuit 37 includes a document image processing circuit 37 a that performs processing such as gamma correction and edge enhancement on the image signal obtained by the document reading unit 18, and gamma correction on the image signal obtained by the digital camera 12. A camera image processing circuit 37b for performing color adjustment and the like.
Further, the operation panel 41 for sending a predetermined command to the image reading device by operating the operation button 10, the image signal for capturing the subject, the image signal for capturing the original, or the externally input signal or the movement memory 38b. An image display unit 9 that monitors and displays an image signal whose band is expanded by the image processing circuit 37, a speaker 13 that outputs sound, and an audio electrical signal obtained by the microphone 14 are output to the outside, or the image processing unit 37 An external output terminal 42a for outputting the processed image signal, an external input terminal 42b for inputting an image signal obtained by an external device or an electrical signal of sound, and an image signal to be displayed on the image display unit 9 on an external monitor screen In addition to having an external monitor terminal 45 for display, it has a built-in modem and DSU, and is band-compressed with an external device via a network And a communication interface 46 for transmitting and receiving electrical signals of the image signals and audio.
Here, the external input terminal 42b and the external output terminal 42a may be USB (Universal Serial Bus) or SCSI (Small Computer System Interface).
Each circuit and each mechanism are controlled by the CPU 50.
Here, the reading light source 20 can adjust and output the intensity of the reading light based on the measurement result by the AE light receiving element 40. Further, according to each position in the scanning direction on the reading surface, for example, the AF light projection lamp 39 is turned on so that the average brightness at the time of imaging with the one-dimensional CCD element 25 is made uniform. Based on the electrical signal acquired by the one-dimensional CCD element 25 at the time of measurement, the intensity of the read light to be emitted can be adjusted and the scanning speed of the read light can be adjusted.
The image processing circuit 37 has a correspondence table between zoom magnifications and correction constants of the zoom lens in the lens mechanism 34. When the focal length deviates from a predetermined range depending on the setting of the zoom magnification, the image processing circuit 37 is a one-dimensional CCD element. The distortion correction can be performed on the electrical signal acquired by imaging at 25 using the correspondence table. Further, based on the height obtained by the height measurement, the electrical signal obtained by imaging with the one-dimensional CCD element 25 is corrected.
Further, the operation panel 41 has buttons 10a for turning on / off image signals and audio electrical signals input / output from / to the external output terminal 42a and the external input terminal 42b, and turning on / off the document reading unit 18 and the digital camera 12. , A button 10b for switching between the image display unit 9 and the external monitor terminal 45 to display an image signal on one of them, a selection button 10c for selecting whether a document read by the document reading unit is in a flat state or a non-planar state, an aspherical mirror Are set at the reading start position, a button 10e for designating an image capturing range, a shutter button 10f for photographing a still image of a subject or a document, and other buttons for various settings.
When photographing a subject such as a person image with the digital camera 12, the digital camera 12 is turned on by the button 10 a of the operation panel 41. A subject photographed by the photographing lens of the digital camera 12 is imaged by the two-dimensional CCD element 25, read by the CCD drive circuit 36, and displayed on the image display unit 9. The image signal that has been band-compressed by the image processing circuit 37 and temporarily stored in the fixed memory 38a can be transmitted from the communication interface to an external device via a network. If necessary, when the shutter button 10f is pressed, the image signal that has been subjected to image processing at that timing and subjected to band compression is stored in the moving memory 38b. In this case, the subject is displayed on the external monitor by switching to the external monitor terminal 45 instead of the image display unit 9 by the button 10b.

次に、筐体の壁面に原稿の一辺を平行に置き、釦10aにより原稿読取部18がオンにされ、選択釦10cにより平面状態が選択されると、CPU50は、読取光源20を点灯させ、スキャンモータ31を回転駆動し、読取光により原稿上を走査すると共に、回転ミラーの回転と非球面ミラーの移動とを連動させ、原稿の読取面各位置で反射した読取法を1次元CCD素子に結像させる。1次元CCD素子により得られた画像信号は、画像処理回路37により画像処理が施され、一旦固定メモリ38aに記憶される。その場合、デジタルカメラのモニタをオフにして、原稿のモニタ画像を画像表示部9に表示させることができる。また、外部出力端子に接続された複写機により用紙にその原稿をコピーするもできる。さらに、通信用インタフェースからネットワークを介して外部装置に伝送することもできる。   Next, when one side of the document is placed in parallel on the wall surface of the housing, the document reading unit 18 is turned on by the button 10a, and the plane state is selected by the selection button 10c, the CPU 50 turns on the reading light source 20, The scanning motor 31 is driven to rotate and scans the original with reading light, and the reading method reflected at each position on the reading surface of the original is linked to the one-dimensional CCD element by linking the rotation of the rotary mirror and the movement of the aspherical mirror. Make an image. The image signal obtained by the one-dimensional CCD element is subjected to image processing by the image processing circuit 37 and temporarily stored in the fixed memory 38a. In this case, the monitor of the digital camera can be turned off and the monitor image of the document can be displayed on the image display unit 9. In addition, the original can be copied onto a sheet by a copying machine connected to the external output terminal. Further, it can be transmitted from the communication interface to an external device via a network.

また、読み取る原稿が上向きに開かれた書籍などの場合で、選択釦10cにより非平面状態が選択されると、高さ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、非球面ミラー、結像レンズが所定の動作を行い、測定光源39による読取面各位置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、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、そのずれに基づいて、読取面各位置の高さが求められる。その場合、スキャンモータ駆動回路32は所定の回転速度でスキャンモータを駆動する。また、ズーム・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機構34を駆動する。一方、CCD駆動回路36は、1次元CCD素子25を駆動し、画像処理回路37は、所定のタイミングで1次元CCD素子25から電荷を読み出した画像信号をメモリに蓄積する。   Further, in the case of a book or the like in which a document to be read is opened upward, when a non-planar state is selected by the selection button 10c, a measurement light source (AF flood lamp) 39 for measuring the height is turned on, and a rotating mirror, The aspherical mirror and the imaging lens perform predetermined operations, the reflected light at each position of the reading surface by the measurement light source 39 is received, and a reference position (for example, the reading surface when the reading surface is flat) (for example, the reading surface) Deviations from the position where the measurement light is obliquely traversing the reading surface is irradiated on the reference surface), and the height of each position on the reading surface is obtained based on the deviation. In that case, the scan motor drive circuit 32 drives the scan motor at a predetermined rotational speed. The zoom / AF motor drive circuit 35 drives the lens mechanism 34 as programmed in advance. On the other hand, the CCD drive circuit 36 drives the one-dimensional CCD element 25, and the image processing circuit 37 accumulates an image signal read from the one-dimensional CCD element 25 in a memory at a predetermined timing.

そのようにして検出された読取面各位置の高さに基づいて、CPU50は、予めプログラムされているレンズ位置を修正する。そして、CPU50で修正されたレンズ位置に基づいて、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、取得された画像信号は、画像処理回路37で所定の画像処理を施しメモリ38a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各位置の高さに基づいて、メモリ38aに記憶された画像信号に所定の補正を施す。   Based on the height of each position of the reading surface thus detected, the CPU 50 corrects the lens position programmed in advance. Then, based on the lens position corrected by the CPU 50, charges from the reading light irradiated and scanned from the reading light source 20 are accumulated in the one-dimensional CCD element 25. The accumulated charge is read out, and the acquired image signal is subjected to predetermined image processing by the image processing circuit 37 and stored in the memory 38a. The image processing circuit 37 performs a predetermined correction on the image signal stored in the memory 38a based on the height of each position on the reading surface measured by turning on the AF floodlight 39.

補正が施された画像信号は、釦10cにより平面状態が選択された場合と同様に、原稿のモニタ画像を画像表示部9に表示させることができる。また、外部出力端子に接続された複写機により用紙にその原稿をコピーするもできる。さらに、通信用インタフェースからネットワークを介して外部装置に伝送することもできる。   As for the corrected image signal, the monitor image of the document can be displayed on the image display unit 9 as in the case where the plane state is selected by the button 10c. In addition, the original can be copied onto a sheet by a copying machine connected to the external output terminal. Further, it can be transmitted from the communication interface to an external device via a network.

図7は、本実施形態の画像読取装置の使用例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a usage example of the image reading apparatus of the present embodiment.

図7に示す画像読取装置は、外部出力端子に、パーソナルコンピュータ(以下、「PC」と略称する。)100が接続されている。そして、筐体壁面2に平行に原稿が置かれ、デジタルカメラ12のアーム12dは、壁面2と直角になるまで手前に引き出され、支持部12aを矢印A方向に回転させて撮影レンズ12bが側面3方向に向けられている。
原稿読取部とデジタルカメラ12は、操作パネルの釦10aによりオンされている。そして、画像表示部9にはデジタルカメラ12で撮影した人物がモニタ表示され、外部出力端子に接続されたPC100には、原稿読取部で読み取られた画像が表示されている。表示された画像の状態を確認し、移動メモリに格納することができる。
なお、ここではデジタルカメラ12で人物像を撮影しているが、支持部12aの撮影レンズ12bを下向きにして、原稿の一部に掲載された写真やグラフィックを撮影することもできる。
それにより、原稿読取部は、白黒画像用とし、デジタルカメラ12はカラー画像用として使い分け、カラー画像はデジタルカメラ12で撮影してメモリに蓄積しておくことにより、撮影したカラー写真などは、画像読取部により読み取らせた白黒の文書画像とは別に、PCに接続して、カラーによる再現を行い、PCに接続されたカラープリンタでカラー印刷することができる。
次に、この画像読取装置を2台用いて、原稿に記載された内容を遠隔地にいる人に説明する場合の例を説明する。
離れた場所に置かれた第1及び第2画像読取装置の通信用インタフェースそれぞれに電気通信回線を接続し、第1画像読取装置の操作パネルの釦10aにより原稿読取部とデジタルカメラ12とをオンにする。また第2画像読取装置の外部出力端子にPCを接続し、操作パネルの釦10aによりデジタルカメラ12をオンにする。
第1画像読取装置側は、筐体の壁面に平行に原稿を配置し、読み取った画像信号を電気通信回線を通して第2画像読取装置に伝送し、外部出力端子に接続されたPCに表示される。一方、第2画像読取装置のデジタルカメラ12で撮影した人物像は第1画像読取装置の画像表示部にモニタ表示される。
したがって、第1画像読取装置側の説明者は、第2画像読取装置側で説明を受ける人物の様子を確認しながら、マイクで資料の説明を行い、第2画像読取装置側では、PCに表示された資料を確認しながらスピーカから流れる説明を聞くことができる。
In the image reading apparatus shown in FIG. 7, a personal computer (hereinafter abbreviated as “PC”) 100 is connected to an external output terminal. An original is placed parallel to the wall surface 2 of the housing, and the arm 12d of the digital camera 12 is pulled out until it is perpendicular to the wall surface 2, and the support lens 12b is rotated in the direction of arrow A so that the photographic lens 12b is positioned on the side surface. It is oriented in three directions.
The document reading unit and the digital camera 12 are turned on by a button 10a on the operation panel. A person photographed by the digital camera 12 is displayed on the image display unit 9, and an image read by the document reading unit is displayed on the PC 100 connected to the external output terminal. The state of the displayed image can be confirmed and stored in the moving memory.
Although a human image is taken with the digital camera 12 here, it is also possible to take a photograph or graphic posted on a part of the document with the photographing lens 12b of the support portion 12a facing downward.
Accordingly, the original reading unit is used for black and white images, the digital camera 12 is used for color images, and the color images are captured by the digital camera 12 and stored in the memory. Aside from the black and white document image read by the reading unit, it can be connected to a PC to perform color reproduction, and color printing can be performed by a color printer connected to the PC.
Next, an example will be described in which two image reading apparatuses are used to explain the contents described in a document to a person at a remote place.
An electrical communication line is connected to each of the communication interfaces of the first and second image reading apparatuses placed at remote locations, and the document reading unit and the digital camera 12 are turned on by a button 10a on the operation panel of the first image reading apparatus. To. Further, a PC is connected to the external output terminal of the second image reading apparatus, and the digital camera 12 is turned on by the button 10a on the operation panel.
On the first image reading device side, an original is placed in parallel with the wall surface of the housing, and the read image signal is transmitted to the second image reading device through an electric communication line and displayed on the PC connected to the external output terminal. . On the other hand, the person image taken by the digital camera 12 of the second image reading device is displayed on the monitor on the image display unit of the first image reading device.
Therefore, the presenter on the first image reading apparatus side explains the material with the microphone while checking the state of the person receiving the explanation on the second image reading apparatus side, and the second image reading apparatus side displays it on the PC. You can listen to the explanations from the speakers while checking the recorded materials.

以下には、本実施形態の原稿読取部の結像光学系の詳細について説明する。   Details of the imaging optical system of the document reading unit of this embodiment will be described below.

図8は、回転ミラーと非球面ミラーとが連携動作を行う機構の説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram of a mechanism in which the rotating mirror and the aspherical mirror perform a cooperative operation.

図8に示すように、回転ミラー21は、筐体の両側面3に係止めされた回転軸21aに軸支され、回転軸21aが回転することにより、窓部6から入射する読取光の入射角度を調整し、反射した読取光を壁面2の一定の高さに向ける。そして、読取面における読取光の反射位置に合わせて、非球面ミラー22を上下移動させ、非球面ミラー22における所定の反射特性を有する位置を、その一定の高さの位置に合わせることにより、画像の歪みを矯正することができる。   As shown in FIG. 8, the rotary mirror 21 is pivotally supported by a rotary shaft 21a locked to both side surfaces 3 of the housing, and the rotation of the rotary shaft 21a allows the reading light incident from the window portion 6 to enter. The angle is adjusted, and the reflected reading light is directed to a certain height of the wall surface 2. Then, the aspherical mirror 22 is moved up and down in accordance with the reflection position of the reading light on the reading surface, and the position having a predetermined reflection characteristic on the aspherical mirror 22 is adjusted to the position of the certain height, thereby obtaining an image. Can correct the distortion.

非球面ミラー22の両端には突出部22a、22bが設けられ、一方の突出部22aにはネジ溝が刻まれた貫通孔が開いている。そしてその貫通孔には、ねじ山60aが刻まれた、読取面に垂直なガイド軸60が噛合する。また、他方の突出部22bには、ネジ溝が刻まれていない比較的大きい貫通孔22dが開いている。そして、その貫通孔22dには、ねじ山が刻まれていない、読取面に垂直なガイド軸61が遊びをもって貫通している。これにより、非球面ミラー22は、読取面に垂直な2本のガイド軸60、61に軸支される一方、ネジ山60aの刻まれたガイド軸60が回転すると、それに合わせて矢印A方向に移動する。   Protrusions 22a and 22b are provided at both ends of the aspherical mirror 22, and one projecting part 22a has a through hole with a thread groove. And the guide shaft 60 perpendicular | vertical to the reading surface in which the thread 60a was cut | engaged meshes with the through-hole. The other protrusion 22b has a relatively large through hole 22d that is not engraved with a screw groove. A guide shaft 61 that is not engraved with a thread and is perpendicular to the reading surface passes through the through hole 22d with play. As a result, the aspherical mirror 22 is pivotally supported by the two guide shafts 60 and 61 perpendicular to the reading surface. On the other hand, when the guide shaft 60 engraved with the thread 60a rotates, the aspherical mirror 22 moves in the direction of the arrow A accordingly. Moving.

このガイド軸60は、また、螺旋溝を有するネジ62と噛合し、そのネジ62は、歯車63を介してモータ31で回転駆動される。したがって、非球面ミラー22は、矢印A方向及びその逆方向に上下移動する。   The guide shaft 60 meshes with a screw 62 having a spiral groove, and the screw 62 is rotationally driven by the motor 31 via a gear 63. Accordingly, the aspherical mirror 22 moves up and down in the direction of arrow A and in the opposite direction.

また、非球面ミラー22の一方の端にはテーパのついたカム64が上下方向に設けてある。一方、回転ミラー21の回転軸21aの一端には、第1のカムフォロア65(本発明のカム検出部に相当する。)と第2のカムフォロア66とが軸着され、第2のカムフォロア66は、回転軸21aと一体で回転し、第1のカムフォロア65は、ばね67で矢印B方向とは逆方向に付勢されている。第1のカムフォロア65は、楕円形をなし、長円部に棒状部65aが取り付けてある。その棒状部65aは、非球面ミラー22の一方の端に設けられたテーパのあるカム64に当接し、非球面ミラー22が矢印A方向に移動すると第1のカムフォロア65を矢印B方向に回転させる。   Further, a tapered cam 64 is provided in the vertical direction at one end of the aspherical mirror 22. On the other hand, a first cam follower 65 (corresponding to the cam detection unit of the present invention) and a second cam follower 66 are pivotally attached to one end of the rotating shaft 21a of the rotating mirror 21, and the second cam follower 66 is The first cam follower 65 rotates integrally with the rotating shaft 21 a and is biased by a spring 67 in the direction opposite to the arrow B direction. The first cam follower 65 has an elliptical shape, and a rod-like portion 65a is attached to an oval portion. The rod-like portion 65a abuts on a tapered cam 64 provided at one end of the aspherical mirror 22, and when the aspherical mirror 22 moves in the direction of arrow A, the first cam follower 65 is rotated in the direction of arrow B. .

したがって、非球面ミラー22の矢印A方向の移動に応じて第1のカムフォロア65が矢印B方向に回転し、それに合わせて回転ミラー21の回転軸21aが回転するので、回転ミラー21も回転し、窓部から入射する読取光の角度が変化するので、回転ミラー21の反射光を非球面ミラー22の所定の反射特性を有する部分に向けることができる。   Accordingly, the first cam follower 65 rotates in the direction of arrow B in accordance with the movement of the aspherical mirror 22 in the direction of arrow A, and the rotating shaft 21a of the rotating mirror 21 rotates in accordance with the movement, so the rotating mirror 21 also rotates. Since the angle of the reading light incident from the window changes, the reflected light of the rotating mirror 21 can be directed to the portion of the aspherical mirror 22 having a predetermined reflection characteristic.

ここで、本実施形態の非球面ミラー22は、モータ31で回転駆動されて上下移動し、その非球面ミラー22の上下移動によって回転ミラー21の回転軸21aが回転するように構成されているが、このモータ31の駆動力により、さらに読取光源20の回転軸20aを回転させることにしてもよい。   Here, the aspherical mirror 22 of the present embodiment is configured to rotate up and down by being driven by a motor 31, and the rotational axis 21 a of the rotating mirror 21 is rotated by the vertical movement of the aspherical mirror 22. The rotating shaft 20a of the reading light source 20 may be further rotated by the driving force of the motor 31.

次に、本実施形態の測高部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。   Next, the measurement principle for measuring the height of each position on the reading surface by the height measuring unit of the present embodiment will be described.

図9は、本実施形態の画像読取装置において書籍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り、図9(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9(b)は、AF投光ランプの分解図である。   FIG. 9 is an explanatory diagram of the principle of measuring the height of the reading surface when the book is opened upward and the image is read in the image reading apparatus of the present embodiment. FIG. FIG. 9B is an exploded view of the AF floodlight lamp, showing the relationship with the binding portion of the book.

図9(a)に示すように、本実施形態の画像読取装置は、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構成されている。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. 9A, the image reading apparatus of the present embodiment reads by arranging the wall surface 2 of the housing 1 so as to be parallel to the binding portion 101 when the page of the book is opened. The surface 100 can be read. The narrow reading light is irradiated in parallel to the binding unit 101, and an image recorded on the reading surface 100 is read while being scanned line-sequentially in the scanning direction intersecting the binding unit 101 at the same height portion of the reading surface 100. It is done. Note that a book whose pages are opened can be read on both sides at once, or can be read page by page.

このように構成することにより、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が解消できる。   With this configuration, one page is divided into small areas, the periphery of the small areas is overlapped and shot, and these are pasted together to create one copy image. Unnaturalness by combining can be solved.

図9(a)に示すように、測高部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。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、図のように曲線となる。   As shown in FIG. 9A, the height of each position on the reading surface by the height measuring unit is measured by obliquely crossing the reading surface 100 with the AF floodlight 39 from the window 7 provided in the upper right part of the wall surface 2. Thus, the slit-shaped measurement light 130 is irradiated between, for example, AB. When the reading surface is flat, the slit-shaped measurement light is a straight line, but in the case of a book with unevenness on the reading surface, it becomes a curve as shown in the figure.

また、図9(b)に示すように、AF投光ランプは、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とにより構成されている。例えばLED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できる。   As shown in FIG. 9B, the AF floodlight is composed of a condenser lens 39a, a diaphragm 39b provided with a slit-like opening, a light emitting element 39c, and a reflector plate 39d. . For example, the light emitted from the light emitting element 39c made of LED is narrowed by the diaphragm 39b, becomes a slit shape, and can irradiate the reading surface with high brightness measurement light without being scattered by the action of the condenser lens 39a. .

図10は、AF投光ランプによる測定光が原稿面に照射される場合の各位置関係を一例として示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating, as an example, each positional relationship when the original light is irradiated with measurement light from the AF floodlight.

図10に示すように、本実施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。   As shown in FIG. 10, the wall surface 2 of the housing 1 of the image reading apparatus according to the present embodiment is disposed at a predetermined interval on the side of the original reading surface ABCD 100, and the height H is located at the upper right portion of the wall surface 2. The slit 7 is irradiated between the reading surfaces BC with the slit-shaped measuring light 130 so as to cross the reading surface 100 obliquely from the window 7 provided in the AF.

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、窓部から読取面の一端までの距離はx2である。   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 portion to one end of the reading surface is x2.

図11は、図10に示した読取面ABCDの正投影図であり、図11(a)は、真上から見た平面図、図11(b)は、x方向から見た右側面図、図11(c)は、y方向から見た正面図である。   11 is an orthographic view of the reading surface ABCD shown in FIG. 10, FIG. 11 (a) is a plan view seen from directly above, FIG. 11 (b) is a right side view seen from the x direction, FIG.11 (c) is the front view seen from the y direction.

図において、BCは、スリット状の測定光、EB及びECは、AF投光ランプから出射される測定光の光路を表わしている。   In the figure, BC represents slit-shaped measurement light, and EB and EC represent optical paths of measurement light emitted from the AF floodlight.

いま、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投光ランプから出射される光線と読取面との交点B、Cは、右側面図及び正面図においては、B’、B’’、C’、C’’となり、平面図においてはB’、C’となる。   Now, for convenience of explanation, let us consider a state where the reading surface ABCD is lifted by h. Then, the intersections B and C between the light beam emitted from the AF projection lamp and the reading surface are B ′, B ″, C ′, and C ″ in the right side view and the front view, and B in the plan view. ', C'.

すなわち、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。   That is, when the reading surface is lifted by h, the line segment BC in the plan view is shifted to the line segment B'C ', which means that the shift is shifted to the right as h increases.

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、y4)をK2として、hと、K1・K2間の距離との関係を求める。   Therefore, the position (x3, y3) on the line segment BC in the reading light l at a distance y3 from the front on the reading surface is K1, and the position (x4, y4) on the line segment B′C ′ is K2, h and , 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.

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).

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。
Therefore, if (x4-x3) is xm,
The relationship h = xm * H * {y1 / (y2 * x1 + x2 * y1)} is obtained.

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 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.

図12は、読取面の明るさを測定するAE受光素子の説明図である。   FIG. 12 is an explanatory diagram of an AE light receiving element that measures the brightness of the reading surface.

図12に示すように、筐体1の壁面2上部には、受光レンズ40aと受光センサ40bとからなるAE受光素子40が設置されている。読取面100は、通常室内の照明により照らされているので、その明るさの程度を測定し、読取に適切な光量が得られるよう読取光源の明るさを調整する。   As shown in FIG. 12, an AE light receiving element 40 including a light receiving lens 40 a and a light receiving sensor 40 b is installed on the upper surface of the wall surface 2 of the housing 1. Since the reading surface 100 is normally illuminated by indoor illumination, the degree of brightness is measured, and the brightness of the reading light source is adjusted so that an appropriate amount of light can be obtained for reading.

この場合、測定精度はそれほど重要ではないが、読取面100の平均的な明るさが測定できるように、受光レンズ40aは、読取面100全体からの反射光が集光されるように構成されている。   In this case, although the measurement accuracy is not so important, the light receiving lens 40a is configured to collect the reflected light from the entire reading surface 100 so that the average brightness of the reading surface 100 can be measured. Yes.

図13は、モニタ画面を有する画像表示部の説明図である。   FIG. 13 is an explanatory diagram of an image display unit having a monitor screen.

図13に示すように、画像表示部9は、液晶パネルからなるモニタ画面を有し、そのモニタ画面は筐体1の側面3に蝶番9bにより可動自在に固定されている。したがって、使用しないときは図13(a)に示すように、矢印C方向に回転させて壁面に押し付けて収納し、使用するときは図13(b)に示すように、壁面2から矢印D方向に引き起こして、メモリに記憶された画像データをモニタ画面に表示することができる。   As shown in FIG. 13, the image display unit 9 has a monitor screen composed of a liquid crystal panel, and the monitor screen is movably fixed to the side surface 3 of the housing 1 by a hinge 9 b. Therefore, when not in use, as shown in FIG. 13 (a), it is rotated in the direction of arrow C and pressed against the wall surface for storage, and when used, as shown in FIG. 13 (b), from wall surface 2 in the direction of arrow D. Thus, the image data stored in the memory can be displayed on the monitor screen.

また画像表示部9は、モニタ表示させる画像の範囲を指定する表示範囲指定釦9aを有し、例えば1頁、又は2頁、あるいは半頁かを選択して、モニタ画面全体に選択された範囲において読み取った画像を表示することができる。   The image display unit 9 also has a display range designation button 9a for designating a range of an image to be displayed on the monitor. For example, the range selected on the entire monitor screen by selecting one page, two pages, or half page. The image read in can be displayed.

図14は、本実施形態の原稿読取部により原稿を読取る手順を説明するフローチャートである。   FIG. 14 is a flowchart illustrating a procedure for reading a document by the document reading unit of the present embodiment.

図14に示すように、本実施形態の画像読取装置を用いて、原稿の上向きの読取面から記録された画像を読み取る手順は、操作者が操作パネルにおいて設定する、(S1)から(S4)までのステップと、フラットな原稿を読み取る場合における、(S5)から(S9)までのステップと、凹凸のある書籍のような原稿を読み取る場合における、(S10)から(S16)までのステップとに区分される。   As shown in FIG. 14, the procedure for reading an image recorded from the upward reading surface of the document using the image reading apparatus of the present embodiment is set on the operation panel by the operator (S1) to (S4). Steps (S5) to (S9) when reading a flat document, and steps (S10) to (S16) when reading a document such as an uneven book. It is divided.

画像読取装置により原稿に記録された画像を読み取る場合には、電源を投入して読取光による走査(スキャン)を行う必要がある(S1)。
電源を投入したら、読取光源を点灯し、読取面の概略の明るさをAE受光素子(測光部)で測定する(S2)。そして、測定した明るさの程度に応じて、読取光の走査速度を調整し、それによって、読取面の読み取り時間を調整する(S3)。
ここで、読取面を読み取る時間は、測定された露出に応じて「速い」「普通」「遅い」の3段階に設定してもよいし、「普通」「遅い」の2段階に設定してもよく、あるいは読取光源の明るさを調整することにより、読み取り時間の調整を省略することもできる。
When an image recorded on an original is read by the image reading apparatus, it is necessary to turn on the power and perform scanning (scanning) with reading light (S1).
When the power is turned on, the reading light source is turned on, and the approximate brightness of the reading surface is measured by the AE light receiving element (photometry unit) (S2). Then, the scanning speed of the reading light is adjusted according to the measured brightness level, thereby adjusting the reading time of the reading surface (S3).
Here, the reading time of the reading surface may be set to three stages of “fast”, “normal”, and “slow” according to the measured exposure, or set to two stages of “normal” and “slow”. Alternatively, the adjustment of the reading time can be omitted by adjusting the brightness of the reading light source.

また、ここではマニュアル設定を行うように構成されているが、自動設定を行うことにしてもよい。
さらに、AE受光素子による測定結果に基づいて、読取光の走査速度の調整に代えて、読取光の強度を調整して出射することにしてもよい。
Although the manual setting is performed here, automatic setting may be performed.
Furthermore, instead of adjusting the scanning speed of the reading light based on the measurement result by the AE light receiving element, the intensity of the reading light may be adjusted and emitted.

次に、読み取る原稿の種別を設定する(S4)。   Next, the type of document to be read is set (S4).

原稿がシートの場合には、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プログラムにしたがってレンズ位置を自動的に合焦させて読取を行う。   When the document is a sheet, reading is performed by automatically focusing the lens position in accordance with a program determined in advance according to the size of the document and the irradiation position of the reading light.

先ず、回転ミラーの角度を調整することにより、読取面で反射し窓部から入射する読取光が所定の入射角で入射するように合わせ、回転ミラーの出発位置をセットする(S5)。   First, the angle of the rotating mirror is adjusted so that the reading light reflected from the reading surface and incident from the window is incident at a predetermined incident angle, and the starting position of the rotating mirror is set (S5).

次に、非球面ミラーを上下移動させるミラーモータを駆動し、非球面ミラー及び回転ミラーを読取光が読取面を走査する読取開始位置に移動させる(S6、S7)。   Next, the mirror motor that moves the aspherical mirror up and down is driven to move the aspherical mirror and the rotating mirror to the reading start position where the reading light scans the reading surface (S6, S7).

非球面ミラー及び回転ミラーが読取開始位置にセットされると、読取光源が回転し、読取光が読取面を走査方向に線順次に走査する。そして、CPUは、読取光源の回転に合わせてモータが非球面ミラーを上方向に移動させ、それに連動して回転ミラーが時計方向に回転するように制御する。それにより、読取面の各位置で反射し、窓部から入射する読取光は、所定の光路にガイドされる。また、走査方向における撮影距離の違いによる画像ひずみが矯正される。そして、予めプログラムされ、自動的に合焦するレンズにより1次元CCDの受光面に光像が結像され、電気信号が取得される(S8)。
以下、この動作を読取終了位置まで継続する(S9)。
When the aspherical mirror and the rotating mirror are set at the reading start position, the reading light source rotates, and the reading light scans the reading surface line-sequentially in the scanning direction. Then, the CPU controls the motor to move the aspherical mirror upward in accordance with the rotation of the reading light source, and to rotate the rotating mirror in conjunction with the movement. Thereby, the reading light reflected at each position on the reading surface and incident from the window portion is guided to a predetermined optical path. In addition, image distortion due to a difference in shooting distance in the scanning direction is corrected. Then, a light image is formed on the light receiving surface of the one-dimensional CCD by a lens that is pre-programmed and automatically focused, and an electric signal is acquired (S8).
Thereafter, this operation is continued to the reading end position (S9).

一方、原稿として、読取面に凹凸のある書籍が設定された場合には(S4)、その凹凸の、基準面からの高さを測定し、レンズ位置などを修正する必要がある。そのため、測定光源を点灯し、読取面を斜めに横断するスリット状の測定光を読取面に照射する。そして、非球面ミラー及び回転ミラーを読取開始位置から読取終了位置まで移動又は回転させて、1次元CCDにより読取面各位置にからの電気信号を取得する。それにより、読取面に実際に照射されたスリット状の測定光の位置と読取面がフラットである場合に測定光が照射される基準位置とのずれ量を求め、そのずれ量から凹凸のある読取面各位置の高さを求めるAFスキャンを行う(S10)。   On the other hand, when a book with an uneven surface is set as a document (S4), the height of the uneven surface from the reference surface must be measured to correct the lens position and the like. Therefore, the measurement light source is turned on, and the reading surface is irradiated with slit-shaped measurement light that obliquely crosses the reading surface. Then, the aspherical mirror and the rotating mirror are moved or rotated from the reading start position to the reading end position, and an electrical signal from each position on the reading surface is acquired by the one-dimensional CCD. As a result, a deviation amount between the position of the slit-shaped measurement light actually irradiated on the reading surface and the reference position irradiated with the measurement light when the reading surface is flat is obtained, and the uneven reading is performed from the deviation amount. An AF scan for obtaining the height of each position on the surface is performed (S10).

次に、原稿がシートの場合と同様に、回転ミラーの角度を調整することにより、読取面で反射し窓部から入射する読取光が所定の入射角で入射するように合わせて、回転ミラーの出発位置をセットする(S11)。そして、非球面ミラーを上下移動させるモータを駆動し、非球面ミラー及び回転ミラーを読取光が読取面を走査する読取開始位置に移動させる(S12、S13)。   Next, as in the case where the document is a sheet, the angle of the rotating mirror is adjusted so that the reading light reflected from the reading surface and incident from the window portion is incident at a predetermined incident angle. A starting position is set (S11). Then, the motor for moving the aspherical mirror up and down is driven to move the aspherical mirror and the rotating mirror to the reading start position where the reading light scans the reading surface (S12, S13).

非球面ミラー及び回転ミラーが読取開始位置にセットされると、読取光源が回転し、読取光が読取面を走査方向に線順次で走査する。そして、その読取光源の回転に合わせてモータが非球面ミラーを上方向に移動させ、それに連動して回転ミラーが時計方向に回転することにより、読取面の各位置で反射し、窓部から入射する読取光を所定の光路にガイドする。   When the aspherical mirror and the rotating mirror are set at the reading start position, the reading light source rotates, and the reading light scans the reading surface line-sequentially in the scanning direction. Then, the motor moves the aspherical mirror upward in accordance with the rotation of the reading light source, and the rotating mirror rotates clockwise in conjunction with it, so that it reflects at each position on the reading surface and enters from the window. The reading light to be guided is guided to a predetermined optical path.

レンズの焦点位置は、先ほど測定された、読取面各位置における高さに基づいて、予めプログラムされたレンズ位置を修正し、ズーム、AFモータ駆動回路によりその修正された位置で合焦させる(S14)。
そして、合焦したレンズにより1次元CCD素子に結像した光像による電気信号を取得する(S15)。
以下、この動作を読取終了位置まで継続する(S16)。
この場合、非球面ミラーで矯正しきれない画像歪みは、AFスキャンにより測定された高さに基づいて、1次元CCD素子で撮像して取得された電気信号に、画像処理回路で補正が施される。
The focal position of the lens is corrected based on the previously measured height at each position on the reading surface, and is adjusted in focus by the zoom and AF motor drive circuit (S14). ).
Then, an electrical signal is obtained from a light image formed on the one-dimensional CCD element by the focused lens (S15).
Thereafter, this operation is continued to the reading end position (S16).
In this case, image distortion that cannot be corrected by the aspherical mirror is corrected by the image processing circuit on the electrical signal obtained by imaging with the one-dimensional CCD element based on the height measured by the AF scan. The

本発明の画像読取装置の実施形態を示す概略外観図である。1 is a schematic external view showing an embodiment of an image reading apparatus of the present invention. 本実施形態のデジタルカメラを示す概略図である。It is the schematic which shows the digital camera of this embodiment. 本実施形態のデジタルカメラを示す概略図である。It is the schematic which shows the digital camera of this embodiment. 本実施形態の画像読取装置を側面から見た、筐体に収納された原稿読取部を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a document reading unit housed in a housing when the image reading apparatus of the present embodiment is viewed from the side. 読取光により1次元撮像素子によって捉えられた画像と読取面との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the image caught by the one-dimensional image sensor with reading light, and a reading surface. 本実施形態の画像読取装置における概略機能ブロック図である。It is a schematic functional block diagram in the image reading apparatus of this embodiment. 本実施形態の画像読取装置の使用例を示す図である。It is a figure which shows the usage example of the image reading apparatus of this embodiment. 回転ミラーと非球面ミラーとが連携動作を行う機構の説明図である。It is explanatory drawing of the mechanism in which a rotation mirror and an aspherical mirror perform cooperation operation | movement. 本実施形態の画像読取装置において書籍の頁を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。It is explanatory drawing of the principle which measures the height of the reading surface, when opening the page of a book and reading an image in the image reading apparatus of this embodiment. AF投光ランプによる測定光が原稿面に照射される場合の各位置関係を一例として示す図である。It is a figure which shows each positional relationship as an example when the measurement light by AF floodlight is irradiated to a document surface. 読取面ABCDの投影図である。It is a projection view of the reading surface ABCD. 読取面の明るさを測定するAE受光素子の説明図である。It is explanatory drawing of the AE light receiving element which measures the brightness of a reading surface. モニタ画面を有する表示部の説明図である。It is explanatory drawing of the display part which has a monitor screen. 本実施形態の画像読取装置を用いて原稿を読取る手順を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a procedure for reading a document using the image reading apparatus according to the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 筐体
2 壁面
3 側面
4 上面
5 底面
6〜8 窓部
9 表示部
9a 表示範囲指定釦
9b 蝶番
10 操作釦
10a 原稿選択釦
10b 指定釦
10c 初期設定釦
12 デジタルカメラ
12a 支持部
12b 撮影レンズ
12c ストロボ
12d アーム
13 スピーカ
14 マイクロホン
18 原稿読取部
20 読取光源
20a、21a 回転軸
21 回転ミラー
22 非球面ミラー
22a、22b 突出部
22d 貫通孔
23 反射ミラー
24 レンズ
25 1次元固体撮像素子(1次元CCD素子)、2次元固体撮像素子(2次元CCD)
28 センサー
30 ミラー駆動機構
31 スキャモータ
32 スキャンモータ駆動回路
33 読取光源駆動回路
34 レンズ機構
35 ズーム、AFモータ駆動回路
36 CCD駆動回路
37、37a、37b 画像処理回路
38、38a、38b メモリ
39 AF投光ランプ(測高部)
39a 集光レンズ
39b スリット状の絞り
39c 発光素子
39d 反射板
40 AE受光素子(測光部)
40a 受光レンズ
40b 受光センサ
41 操作パネル
42a 外部出力
42b 外部入力
45 外部モニタ
50CPU
60、61 ガイド軸
60a ネジ山
62 ネジ
63 歯車
64 カム
65 第1のカムフォロア
65a 棒状部
66 第2のカムフォロア
67 ばね
100 PC
101 綴じ込み部
110 読取光
120 反射した読取光
130 測定光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Wall surface 3 Side surface 4 Upper surface 5 Bottom surface 6-8 Window part 9 Display part 9a Display range designation button 9b Hinge 10 Operation button 10a Original selection button 10b Specification button 10c Initial setting button 12 Digital camera 12a Support part 12b Shooting lens 12c Strobe 12d Arm 13 Speaker 14 Microphone 18 Original reading unit 20 Reading light source 20a, 21a Rotating shaft 21 Rotating mirror 22 Aspherical mirror 22a, 22b Protruding part 22d Through-hole 23 Reflecting mirror 24 Lens 25 One-dimensional solid-state image sensor (one-dimensional CCD element) ) 2D solid-state imaging device (2D CCD)
28 Sensor 30 Mirror drive mechanism 31 Scan motor 32 Scan motor drive circuit 33 Reading light source drive circuit 34 Lens mechanism 35 Zoom, AF motor drive circuit 36 CCD drive circuit 37, 37a, 37b Image processing circuit 38, 38a, 38b Memory 39 AF projection Ramp (height measurement part)
39a Condensing lens 39b Slit-shaped stop 39c Light emitting element 39d Reflector 40 AE light receiving element (photometric part)
40a Light receiving lens 40b Light receiving sensor 41 Operation panel 42a External output
42b External input 45 External monitor 50CPU
60, 61 Guide shaft 60a Thread 62 Screw 63 Gear 64 Cam 65 First cam follower 65a Rod-like portion 66 Second cam follower 67 Spring
100 PC
101 Binding Section 110 Reading Light 120 Reflected Reading Light 130 Measuring Light

Claims (20)

外部とのインタフェースを有し、原稿又は被写体を表す光像を固体撮像素子で撮像して画像信号を得る画像読取装置において、
原稿に照射する光を走査すると共に、原稿で反射した光像を1次元固体撮像素子で撮像して画像信号を得る原稿読取部と、
被写体の光像を2次元固体撮像素子で撮像して画像信号を得る被写体撮像部とを備え、
前記原稿読取部は、
前記原稿の正射影範囲から外れた該原稿の上方から光を出射し、該原稿の両辺に亘り照射される読取光を該読取光と交わる走査方向に走査する読取光源と、
前記原稿に走査され、該原稿で反射した前記読取光を所定方向に向けるとともに、該読取光の該原稿における反射位置に応じてレンズ位置を自動調整し、前記1次元固体撮像素子の受光面に前記光像を合焦する結像光学系とを備え、
前記結像光学系は、
前記読取光源の隣接位置に配置され、前記読取光の走査に合わせて回転することにより前記反射位置で反射した前記読取光の入射角度を変化させる回転ミラーと、
前記回転ミラーの回転に合わせて移動し、該回転ミラーによって反射された前記読取光の前記反射位置の違いによって生じる前記光像の歪みを矯正する非球面ミラーと、
前記回転ミラーを回転させると共に、前記非球面ミラーを移動させる駆動部とを有し、
前記原稿読読取部は、前記原稿が平面か非平面かを選択する操作子により非平面が選択されたのを受けて、前記光が走査される該原稿各位置の高さを測定し、測定された該原稿各位置の高さに基づいて前記光像を合焦し、前記1次元固体撮像素子で撮像することを特徴とする画像読取装置。
In an image reading apparatus that has an interface with the outside and obtains an image signal by capturing a light image representing a document or a subject with a solid-state image sensor,
A document reading unit that scans light irradiating the document and captures an image signal reflected by the document with a one-dimensional solid-state imaging device;
A subject imaging unit that captures a light image of a subject with a two-dimensional solid-state imaging device to obtain an image signal;
The document reading unit
A reading light source that emits light from above the original out of the normal projection range of the original and scans the reading light irradiated on both sides of the original in a scanning direction intersecting the reading light;
The reading light scanned on the original and reflected by the original is directed in a predetermined direction, and the lens position is automatically adjusted in accordance with the reflection position of the reading light on the original. An imaging optical system for focusing the optical image,
The imaging optical system is
A rotating mirror that is disposed adjacent to the reading light source and changes the incident angle of the reading light reflected at the reflection position by rotating in accordance with the scanning of the reading light;
An aspherical mirror that moves in accordance with the rotation of the rotating mirror and corrects distortion of the optical image caused by the difference in the reflection position of the reading light reflected by the rotating mirror;
A drive unit that rotates the rotating mirror and moves the aspherical mirror;
The document reading / reading unit measures the height of each position of the document scanned by the light in response to the non-planar being selected by an operator for selecting whether the document is planar or non-planar. An image reading apparatus characterized in that the optical image is focused on the basis of the height of each position of the original document and is picked up by the one-dimensional solid-state image sensor.
前記原稿読取部及び前記被写体撮像部により得られた画像信号を格納する移動自在なメモリが着脱自在なインタフェース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。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein a movable memory for storing image signals obtained by the document reading unit and the subject imaging unit has a detachable interface. 音声を電気信号に変換する音声入力手段、及び電気信号を音声に変換する音声出力手段を有する音声部と、
所定の操作子の操作を受けて、前記原稿読取部及び前記被写体撮像部が得た画像信号のうちの何れか一方を画像処理し、前記原稿又は前記被写体のモニタ画像を画面表示する画像表示部と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の画像読取装置。
An audio input unit that converts audio into an electrical signal; and an audio unit that includes audio output means that converts an electrical signal into audio; and
An image display unit that receives an operation of a predetermined operator, performs image processing on any one of the image signals obtained by the document reading unit and the subject imaging unit, and displays the document or the monitor image of the subject on the screen The image reading apparatus according to claim 1, further comprising:
前記音声入力手段により得られた音声の電気信号を外部に出力し、前記音声出力手段に外部から音声の電気信号を入力する音声用インタフェースと、
前記原稿読取部及び前記被写体撮像部により得られた画像信号それぞれを外部に出力し、前記画像表示部に外部から画像信号を入力する画像用インタフェースと、
ネットワークとの間で前記音声の電気信号及び前記画像信号を送受する通信用インタフェースとを備えたことを特徴とする請求項3記載の画像読取装置。
An audio interface for outputting an audio electrical signal obtained by the audio input means to the outside, and inputting an audio electrical signal from the outside to the audio output means;
An image interface for outputting each image signal obtained by the document reading unit and the subject imaging unit to the outside, and inputting the image signal from the outside to the image display unit;
4. The image reading apparatus according to claim 3, further comprising a communication interface that transmits and receives the audio electrical signal and the image signal to and from a network.
前記原稿読取部は、
前記原稿が非平面である旨の選択を受けて、前記反射位置それぞれの、基準面からの高さを求める測高部を備え、
前記結像光学系は、前記測高部により求められた前記反射位置それぞれの高さに基づいて、該反射位置それぞれに応じて予め設定された前記レンズ位置を自動調整することにより、前記受光面に前記光像を合焦することを特徴とする請求項記載の画像読取装置。
The document reading unit
In response to the selection that the document is non-planar, a height measuring unit that obtains the height from the reference surface of each of the reflection positions is provided.
The imaging optical system automatically adjusts the lens position set in advance according to each reflection position based on the height of each reflection position obtained by the height measuring unit. the image reading apparatus according to claim 1, wherein the focusing said light image.
前記原稿読取部は、
前記原稿の平均的な明るさを測定する測光部を有し、
前記読取光源は、前記測光部による測定結果に応じて強度が調整された光を出射することを特徴とする請求項記載の画像読取装置。
The document reading unit
A photometric unit for measuring the average brightness of the original;
The reading light source, an image reading apparatus according to claim 1, wherein the emitting light intensity is adjusted according to the measurement result by the light measuring unit.
前記結像光学系は、焦点距離が可変なズームレンズを含むものであって、
前記ズームレンズの前記焦点距離が所定の範囲から外れた場合には、前記1次元固体撮像素子で撮像して得られた前記画像信号に所定のディストーション補正を施す画像処理部を備えたことを特徴とする請求項記載の画像読取装置。
The imaging optical system includes a zoom lens having a variable focal length,
An image processing unit is provided that performs predetermined distortion correction on the image signal obtained by imaging with the one-dimensional solid-state imaging device when the focal length of the zoom lens is out of a predetermined range. The image reading apparatus according to claim 1 .
外部とのインタフェースを有し、原稿又は被写体を表す光像を固体撮像素子で撮像して画像信号を得る画像読取装置において、
上部に窓部を有する垂直な壁面、及び該壁面と交わり該壁面の高さよりも小寸の幅を有する側面を備えた筐体と、
前記筐体に収納自在、かつ可動自在に支持され、被写体の光像を2次元固体撮像素子で撮像して画像信号を得る被写体撮像部と、
前記筐体に収容され、原稿に照射する光を走査すると共に、原稿で反射した光像を1次元固体撮像素子で撮像して画像信号を得る原稿読取部と、
前記筐体に収容され、音声を電気信号に変換する音声入力手段、及び電気信号を音声に変換する音声出力手段を有する音声部と、
前記筐体に収納自在、かつ可動自在に支持され、前記原稿読取部及び前記被写体撮像部が得た画像信号のうちの何れか一方を画像処理し、前記原稿又は前記被写体をモニタ表示する画像表示部と、を備え
前記筐体は、前記壁面が前記原稿の一辺と平行になるように配置されるものであって、
前記原稿読取部は、
前記筐体側面の上部に軸支され、前記窓部から斜下方向に光を出射し、該筐体壁面の幅方向に延びる読取光を前記原稿に照射すると共に前記壁面と交わる走査方向に走査する読取光源と、
前記読取光源よりも前記筐体側面の下部側に軸支され、前記原稿で反射して前記窓部から入射する前記読取光を下方向に向ける回転ミラーと、
前記筐体に軸支されて上下方向に移動することにより前記回転ミラーにより下方向に向けられた前記読取光を所定位置で反射し、前記原稿上における該読取光の反射位置の違いによって生じる前記光像の歪みを矯正する非球面ミラーと、
繰出し量を調節し、前記非球面ミラーの前記所定位置で反射した前記読取光の合焦した光像を前記1次元固体撮像素子の受光面に結像させるレンズと、
前記回転ミラーにより下向きに向けられた前記読取光が前記非球面ミラーの前記所定位置で反射されるように、前記読取光源による前記読取光の走査に合わせて、前記回転ミラーを回転させると共に、前記非球面ミラーを移動させる駆動部と、
前記窓部から斜下方向に光を出射し、前記走査方向に延びる測定光を前記原稿に照射する測定光源と、
前記測定光源から照射される測定光の前記走査方向各位置における高さを求める測高部と、を有することを特徴とする画像読取装置。
In an image reading apparatus that has an interface with the outside and obtains an image signal by capturing a light image representing a document or a subject with a solid-state image sensor,
A vertical wall surface having a window at the top, and a housing having a side surface that intersects with the wall surface and has a width smaller than the height of the wall surface;
A subject imaging unit that is slidably supported in the housing and is movably supported, and obtains an image signal by capturing a light image of the subject with a two-dimensional solid-state imaging device;
A document reading unit that is housed in the housing and scans the light applied to the document and captures a light image reflected by the document with a one-dimensional solid-state imaging device to obtain an image signal;
An audio unit housed in the housing and having audio input means for converting sound into an electric signal; and audio output means for converting the electric signal into sound;
An image display that is slidably supported in the housing and is movably supported, performs image processing on any one of the image signals obtained by the document reading unit and the subject imaging unit, and displays the document or the subject on a monitor comprises a part, the,
The housing is arranged so that the wall surface is parallel to one side of the document,
The document reading unit
The shaft is pivotally supported on the upper side of the housing, emits light obliquely downward from the window, irradiates the original with reading light extending in the width direction of the housing wall, and scans in the scanning direction intersecting the wall. A reading light source,
A rotating mirror that is pivotally supported on the lower side of the side surface of the housing from the reading light source, and reflects the reading light incident on the window portion by being reflected by the document; and
The reading light directed downward by the rotating mirror is reflected at a predetermined position by being pivotally supported by the housing and moving in the vertical direction, and is caused by a difference in reflection position of the reading light on the document. An aspherical mirror that corrects the distortion of the optical image;
A lens that adjusts the amount of feeding and forms a focused optical image of the reading light reflected at the predetermined position of the aspherical mirror on the light receiving surface of the one-dimensional solid-state imaging device;
The rotating mirror is rotated in accordance with the scanning of the reading light by the reading light source so that the reading light directed downward by the rotating mirror is reflected at the predetermined position of the aspherical mirror, and A drive unit for moving the aspherical mirror;
A measurement light source that emits light obliquely downward from the window and irradiates the original with measurement light extending in the scanning direction;
An image reading apparatus comprising: a height measuring unit that obtains a height at each position in the scanning direction of measurement light emitted from the measurement light source .
前記筐体は、複数の開口部を有するものであって、
前記複数の開口部の何れかに支持された、前記原稿読取部及び前記被写体撮像部により得られた画像信号を格納する移動自在なメモリが着脱自在なメモリ用インタフェース、
前記音声入力手段により得られた音声の電気信号を外部に出力し、前記音声出力手段に外部から音声の電気信号を入力する音声用インタフェース、
前記原稿読取部及び前記被写体撮像部により得られた画像信号それぞれを外部に出力し、前記画像表示部に外部から画像信号を入力する画像用インタフェース、及び
ネットワークとの間で前記音声の電気信号及び前記画像信号を送受する通信用インタフェースを備えたことを特徴とする請求項記載の画像読取装置。
The housing has a plurality of openings,
A memory interface that is supported by any one of the plurality of openings and that is detachable from a movable memory that stores an image signal obtained by the document reading unit and the subject imaging unit;
An audio interface for outputting an audio electric signal obtained by the audio input means to the outside, and inputting an audio electric signal from the outside to the audio output means;
Each of the image signals obtained by the document reading unit and the subject imaging unit is output to the outside, the image interface for inputting the image signal from the outside to the image display unit, and the electrical signal of the audio between the network and the network 9. The image reading apparatus according to claim 8, further comprising a communication interface for transmitting and receiving the image signal.
前記被写体撮像部は、前記被写体を撮影する撮影レンズと該撮影レンズにより該被写体を撮影する際に閃光を発する照明部とを回動自在に支持する支持部を有することを特徴とする請求項記載の画像読取装置。 The subject imaging unit according to claim 8, characterized in that it comprises a support for supporting an illumination portion emitting flash rotatably when taking the subject by the photographing lens and the photographic lens for photographing said object The image reading apparatus described. 前記原稿読取部は、
前記原稿の平均的な明るさを測定する測光部を有し、
前記読取光源は、前記測光部による測定結果に基づいて、前記窓部から斜下方向に強度が調整された光を出射することを特徴とする請求項記載の画像読取装置。
The document reading unit
A photometric unit for measuring the average brightness of the original;
The image reading apparatus according to claim 8 , wherein the reading light source emits light whose intensity is adjusted in a diagonally downward direction from the window portion based on a measurement result by the photometry unit.
前記画像表示部は、モニタ表示させる画像の範囲を指定する操作子を有することを特徴とする請求項記載の画像読取装置。 The image reading apparatus according to claim 8 , wherein the image display unit includes an operator for designating a range of an image to be displayed on a monitor. 前記原稿が平面か、非平面かを選択する操作子を有し、
前記操作子により非平面が選択されたときは、前記測定光源を点灯させて前記測高部により前記高さを求め、該高さが求められた後に前記読取光源を点灯させると共に前記駆動部を駆動する制御部を備えたことを特徴とする請求項記載の画像読取装置。
An operator for selecting whether the document is flat or non-planar;
When a non-planar is selected by the operation element, the measurement light source is turned on and the height is obtained by the height measurement unit. After the height is obtained, the reading light source is turned on and the drive unit is turned on. 9. The image reading apparatus according to claim 8, further comprising a control unit for driving.
前記測高部により求められた前記高さに基づいて、前記1次元固体撮像素子で撮像して得られた前記画像信号に所定の補正を施す画像処理部を備えたことを特徴とする請求項記載の画像読取装置。 An image processing unit that performs predetermined correction on the image signal obtained by imaging with the one-dimensional solid-state imaging device based on the height obtained by the height measuring unit. 9. The image reading apparatus according to 8 . 前記読取光源は、前記読取面における前記走査方向の位置に応じて、前記1次元固体撮像素子で撮像する際の平均的な明るさが均一になるように調整された前記読取光を出射することを特徴とする請求項記載の画像読取装置。 The reading light source emits the reading light adjusted so that an average brightness at the time of imaging with the one-dimensional solid-state imaging device is uniform according to a position in the scanning direction on the reading surface. The image reading apparatus according to claim 8 . 前記非球面ミラーは、前記側面に沿って設けられた前記読取面に垂直なガイド軸に軸支されると共に、前記回転ミラーの反射面よりも下部側に配置されたものであって、
前記駆動部は、前記ガイド軸を回転させることにより前記非球面ミラーを上下移動させて前記回転ミラーで反射した前記読取光を該非球面ミラーの前記所定位置で反射させることを特徴とする請求項記載の画像読取装置。
The aspherical mirror is pivotally supported by a guide shaft perpendicular to the reading surface provided along the side surface, and is disposed below the reflecting surface of the rotating mirror,
8. The drive unit, characterized in that for reflecting the reading light reflected by said rotary mirror aspherical mirror is vertically moved by rotating the guide shaft at the predetermined position of the non-spherical mirror The image reading apparatus described.
前記非球面ミラーは、該非球面ミラーの上下移動に合わせて上下移動するカムを有し、
前記回転ミラーは、前記カムの移動位置を検出して、該回転ミラーの軸を回転させる回転機構が軸着されたものであることを特徴とする請求項16記載の画像読取装置。
The aspherical mirror has a cam that moves up and down in accordance with the vertical movement of the aspherical mirror,
The image reading apparatus according to claim 16 , wherein the rotating mirror is mounted with a rotating mechanism that detects a moving position of the cam and rotates a shaft of the rotating mirror.
前記測定光源は、発光素子、スリット状の開口絞り、集光レンズを有し、出射した前記測定光により前記原稿を前記走査方向に横断するスリット状の測定光を照射し、
前記測高部は、前記駆動部により前記回転ミラーを回転させると共に、前記非球面ミラーを移動させ、前記原稿の前記走査方向各位置で反射した前記測定光の合焦した光像を前記1次元固体撮像素子で撮像して得られた画像信号と基準面の該走査方向各位置で反射した該測定光の合焦した光像を該1次元固体撮像素子で撮像して得られた基準画像信号との差分に基づいて、該走査方向各位置の、基準面からの高さを求めることを特徴とする請求項記載の画像読取装置。
The measurement light source has a light emitting element, a slit-shaped aperture stop, a condenser lens, and irradiates slit-shaped measurement light that traverses the document in the scanning direction with the emitted measurement light,
The height measuring unit rotates the rotating mirror by the driving unit and moves the aspherical mirror, and the focused light image of the measurement light reflected at each position in the scanning direction of the original is the one-dimensional image. An image signal obtained by imaging with a solid-state imaging device and a reference image signal obtained by imaging a focused optical image of the measurement light reflected at each position in the scanning direction of the reference plane with the one-dimensional solid-state imaging device The image reading apparatus according to claim 8 , wherein the height from the reference surface of each position in the scanning direction is obtained based on a difference between the image reading position and the position in the scanning direction.
前記レンズは、前記原稿上の前記読取光の反射位置に応じて予めレンズ位置が設定され、該読取光の走査に合わせて該レンズ位置を調節することにより、前記非球面ミラーの所定位置で反射した該読取光による合焦した光像を結像させるものであって、前記測高部により前記走査方向各位置の前記高さが求められたときは、求められた該高さに基づいて、該レンズ位置を修正し、修正された該レンズ位置で合焦させることを特徴とする請求項18記載の画像読取装置。 The lens position is set in advance according to the reflection position of the reading light on the original, and the lens position is adjusted in accordance with the scanning of the reading light to reflect the lens at a predetermined position of the aspherical mirror. When the height of each position in the scanning direction is determined by the height measuring unit, the focused light image by the reading light is formed, based on the determined height, The image reading apparatus according to claim 18 , wherein the lens position is corrected and focusing is performed at the corrected lens position. 前記読取光源は、前記測高部により前記原稿の前記走査方向各位置で得られた前記画像信号に基づいて、出射する前記光の強度を自在に調整することを特徴とする請求項18記載の画像読取装置。 The reading light source, the Hakataka unit based on the image signal obtained by the scanning direction each position of the original by, according to claim 18, wherein the freely adjusted the intensity of the light emitted Image reading device.
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