JP4427435B2 - 縦型画像読取装置 - Google Patents

Description

この発明は、透明板で形成された原稿台とこの原稿台に沿って走行する読取ユニットとを備えたフラットベッド型と呼ばれる画像読取装置に関し、設置面積を小さくして設置性を改善することができ、かつ一辺を綴じられた書籍の頁を読むのに好適な縦型画像読取装置に関するものである。

一般的に広く利用されている画像読取装置は、シートフィード型のものとフラットベッド型のものとに大別される。フラットベッド型のものは原稿台となる透明板を備えており、この透明板に沿って読取ユニットが走行する。読取ユニットには等倍光学系（密着光学系）を用いたものと、縮小光学系を用いたものとがあり、縮小光学系を用いたものは読取光が結像レンズの中心に向かって収束するため、読取光は結像レンズの焦点距離によって定まる一定の読取角（画角）を有している。

従来一般に用いられているフラットベッド型の画像読取装置は、四角い箱形の筐体の上面に透明板が設けてあり、原稿をその透明板の上に載せて読み取るようになっている。このような構造の画像読取装置は、１枚ずつばらばらになった原稿を読み取るには便利であるが、書籍のように一辺を綴じられた原稿の１頁を読み取るときには、読み取ろうとする頁を１８０度開いて、しかも綴じた部分を強く透明板に押し付けた状態で読み取らなければならない。このようにすると、書籍特に厚い書籍は綴じた部分が緩んで本を傷める結果となり、またどのようにしても、綴じた部分では読み取ろうとする紙面が透明板から浮き上がって、文字や図形が変形したり紙が浮き上がった部分が黒い汚れとなって読み取られたりする。さらにまた、従来一般に用いられているフラットベッド型の画像読取装置は、設置面積を大きく取り、実際の仕事をする環境において、画像読取装置を使用しない場合は、薄型の装置においては本立て部等に設置することはできるが、画像読取装置を使用する時はマウスやキーボードあるいはパソコンを片付ける必要があった。

この問題点を解決するため、一辺を綴じられた複数枚のシートからなる原稿、典型的には書籍を読み取るのに特に好適で、かつ設置面積を大きくしない画像読取装置が望まれており、厚い書籍であってもその綴じ辺の近傍に文字や図形の変形を生じたり、黒い汚れを生ずることなく正確に読み取ることが可能な画像読取装置が提案されている。

前記の従来の画像読取装置は、筐体の一面に原稿台となる透明板を備え、この透明板の背面に沿って走行する読取ユニットを備えた画像読取装置において、筐体が三角筒形または台形筒形であり、縮小光学系を備えた読取ユニットがその筒軸方向に走行し、三角筒の一つの面または台形筒の底面に装着された透明板は、その側辺の少なくとも一方を三角筒の一つの辺または台形筒の底面の一つの側辺の直近に位置させて設けられている。
（例えば、特許文献１を参照）

前記の従来の画像読取装置によれば、書籍などに代表される一辺を綴じた多数のシートからなる原稿を、その綴じ辺の直近まで正確にかつ用紙の浮き上がりによる汚れを生ずることなく読み取ることが可能で、かつ読取時の綴じ辺の開き角が小さく、従って書籍等を傷めることなく必要な頁を読み取ることができる。

特開平１１−４１３９３号公報

前記のごとく、従来の技術では次のような問題点がある。

従来の技術では、一辺を綴じられた書籍の頁を読むのに好適ではあるが、前記の従来の筐体が三角筒形または台形筒形からなる画像読取装置の設置面積は、従来一般に用いられている前記のフラットベッド型の画像読取装置の設置面積と比較すれば小さいが、それでもまだ満足できるものではなく、設置場所を自由に選択することもできず、実際の仕事をする環境において十分に満足する装置ではなかった。

この発明の課題は、前記の従来の画像読取装置に比較して設置面積を小さくし、かつ設置場所を自由に選択することができ、かつ一辺を綴じられた書籍の頁を読むのに好適な画像読取装置を提供することにある。

前記の問題点を解決するために、この発明では次に示す手段を取った。

本発明の縦型画像読取装置は、筐体を縦長の断面とする筒形で形成し、前記筐体の前面に読取り原稿と接触する第１透明板を備え、この第１透明板の背面に沿って前記筐体の筒軸方向（副走査方向）に走行する読取ユニットを備えた縦型画像読取装置であって、前記読取ユニットは縮小光学系を構成する結像レンズ及びイメージセンサを主走査方向の読取り幅の中央部より下方に偏倚して備えることを特徴とする。

また、本発明の縦型画像読取装置は、筐体を縦長の断面とする筒形で形成し、前記筐体の前面に読取り原稿と接触する第１透明板を備え、この第１透明板の背面に沿って前記筐体の筒軸方向に走行する読取ユニットを備えた縦型画像読取装置であって、前記読取ユニットは密着光学系で構成し、さらに前記読取ユニットを筐体の筒軸方向（副走査方向）に走行させる駆動部を主走査方向の読取り幅の中央部より下方に偏倚して備えることを特徴とする。

なお、前記の本発明の縦型画像読取装置は、筐体を縦長の四辺形または縦長の三角形を断面とする筒形で形成することが好ましいが、これに限定するものではない。

この発明により、以下に示すような効果が期待できる。

本発明の縦型画像読取装置によれば、筐体を縦長の断面とする筒形で形成するとともに、読取ユニットは縮小光学系を構成する結像レンズ及びイメージセンサを主走査方向の読取り幅の中央部より下方に偏倚して備えるので、読取ユニットを小型化することができ、縦型画像読取装置は上部を特に薄くすることができる。さらに、縮小光学系または密着光学系で構成する前記読取ユニットを筐体の筒軸方向（副走査方向）に走行させる駆動部を主走査方向の読取り幅の中央部より下方に偏倚して備えるので、縦型画像読取装置は上部を特に薄くするとともに底面側に重心を設けるので、薄型でも設置時には装置は安定する。さらに、設置面積が小さいので、設置場所を自由に選択することができ、使い勝手の良い装置を提供することができる。

さらに、本発明の縦型画像読取装置によれば、縦型画像読取装置は上部を特に薄くするので、書籍などに代表される一辺を綴じた多数のシートからなる原稿の見開き状態で読取時の綴じ辺の開き角を小さくした状態で縦型画像読取装置の上部に容易に設置できる。また、その綴じ辺の直近まで正確にかつ用紙の浮き上がりによる汚れを生ずることなく読み取ることが可能で、かつ読取時の綴じ辺の開き角が小さく、従って書籍等を傷めることなく必要な頁を読み取ることができる。

図１ないし図１２に基づいて、この発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、この発明の縦型画像読取装置の斜視図である。図１において、縦型画像読取装置１の筐体は縦長の断面とする筒形で形成し、筐体の前面には読取り原稿と接触する第１透明板２を備えている。なお、図示していないがこの縦型画像読取装置１は、読取ユニットを備えており、当該読取ユニットは前記の第１透明板２の背面に沿って筐体の筒軸方向すなわち副走査方向に走行するように構成する。また、前記の縦型画像読取装置１は、その両側面に読取り開始位置を選択的に指示するスイッチ１４，１５を設けている。当該スイッチ１４，１５は筐体の前面に設けても良い。なお、スイッチ１４，１５の説明は後述する。

読取ユニットの構成について説明する。

図２は、この発明の縮小光学系の説明図である。図２において、筐体の筒軸方向すなわち副走査方向に走行する前記の読取ユニット４は、縮小光学系を構成する結像レンズ５及びイメージセンサ６を図１に示す主走査方向の読取り幅の中央部より下方に偏倚して備えている。以下、詳細に説明する。

図３及び図５は、この発明の縮小光学系の説明図である。なお、図３は、前述の図２の断面Ａ−Ａを示すものである。図３において、前記の読取ユニット４の読取光学系は、光源ランプ１８で照明された読取線２１の読取光を第１折返しミラー１１と、第２折返しミラー１２と、第３折返しミラー１３とで反射され、結像レンズ５を通してイメージセンサ６で読み取る。このような縮小光学系では、図４に示すように、結像レンズ５を中心として読取光が扇状に拡がっている。

図５に示すように、主走査方向においては、前記の第１透明板２の上辺２ａから下辺２ｂまでの距離を読取り範囲とし、前記の第１透明板２の上辺２ａを筐体の上辺１ａ（図１参照）の直近まで設けることにより、筐体の上辺１ａの直近まで読取り可能な構造にできる。これにより、書籍等の読取り原稿２０を開いた状態で装置の筐体に跨らせることにより、その第１透明板２側の頁を読み取ることができる。このとき厚い書籍であっても、綴じ代に近い部分の文字や図形の変形を生ずることなく所望の頁を読み取ることができる。

縮小光学系を構成する結像レンズ５及びイメージセンサ６を主走査方向の読取り幅の中央部より下方に偏倚して備える構成の１実施例を説明する。

図４に示すように、前記の第１折返しミラー１１と、第２折返しミラー１２と、第３折返しミラー１３とは、光路の折り返し位置が前記の読取り原稿の読取り面に対して傾斜するように、前記の第１透明板２に対して所定の角度で傾斜して備える。これにより、縮小光学系を構成する結像レンズ５及びイメージセンサ６は、図１及び図２に示すように主走査方向の読取り幅の中央部より下方に偏倚させることができる。

例えば、第１折返しミラー１１と第１透明板２との成す角度α１は、図５に示す第１透明板２の傾斜角度αと略同等の角度にすることが望ましい。また、第２折返しミラー１２と第１透明板２との成す角度α２と、第３折返しミラー１３と第１透明板２との成す角度α３とは適宜に傾斜角度を設定すればない。これにより、縮小光学系を構成する結像レンズ５及びイメージセンサ６を縦型画像読取装置１の筐体の下部に備えることができるので、読取ユニット４を小型化することができ、縦型画像読取装置１は上部の奥行き寸法を特に小さくすることができる。

図６は、この発明の駆動系の説明図である。図６において、縦型画像読取装置１の筐体の下部には前記の読取ユニット４を筐体の筒軸方向（副走査方向）に走行させるために、前記の読取ユニット４を駆動する駆動源となるモータ８と、前記の読取ユニット４を支持するキャリア軸９と、前記の読取ユニット４を筐体の筒軸方向（副走査方向）に走行させる駆動伝達としてのタイミングベルト等からなるベルト１０を備えている。なお、前記のモータ８と、キャリア軸９と、ベルト１０とは、前記の読取ユニット４の主走査方向の読取り幅の中央部より下方に偏倚して備えていればよい。なお、縦型画像読取装置１の筐体の上部には、前記の読取ユニット４を筐体の筒軸方向（副走査方向）に走行させるために読取ユニット４の上部を案内するガイド７を設けている。

ベルト１０は、そのベルトの一箇所に読取ユニット４が固定されており、ベルト１０はモータ８を正逆転することによって往復駆動され、これに伴って読取ユニット４はキャリア軸９と、ガイド７に案内されて第１透明板２に沿って副走査方向の走行動作を行う。これにより、駆動部を縦型画像読取装置１の筐体の下部に備えるので、縦型画像読取装置１は上部の奥行き寸法を特に小さくすることができる。

図７は、この発明の密着光学系の説明図である。図７（ａ）において、筐体の筒軸方向すなわち副走査方向に走行する前記の読取ユニット４は、密着イメージセンサ１６とロッドレンズアレイ１７とからなる密着光学系で構成することができる。なお、図７（ｂ）において、ロッドレンズアレイ１７の上端部の配置間隔を前記第１透明板側２の配置間隔Ｘｎが密着イメージセンサ１６側の配置間隔Ｙｎよりも大きくなるように配置することが好ましい。

図７（ａ）に示す密着光学系において、ロッドレンズアレイ１７の上端部と縦型画像読取装置１の上部との距離をＢ１とし、図７（ｂ）に示す密着光学系において、ロッドレンズアレイ１７の上端部と縦型画像読取装置１の上部との距離をＢ２とした場合に、Ｂ１＞Ｂ２となる。従って、図７（ｂ）において、筐体の上辺１ａに接近するロッドレンズアレイ１７は筐体の上辺１ａの直近まで配置することができるので、筐体の上辺１ａの直近まで読取り可能な構造にできる。

なお、図７（ｂ）に示す密着光学系において、ロッドレンズアレイ１７の上端部の配置間隔を前記第１透明板側２の配置間隔Ｘｎが密着イメージセンサ１６側の配置間隔Ｙｎよりも大きくなるように配置した部分の読取り後の画像データは、補間処理で補正を行う。

これにより、書籍等の読取り原稿２０を開いた状態で装置の筐体に跨らせることにより、その第１透明板２側の頁を読み取ることができる。このとき厚い書籍であっても、綴じ代に近い部分の文字や図形の変形を生ずることなく所望の頁を読み取ることができる。

なお、密着光学系を構成する読取ユニットを筐体の筒軸方向（副走査方向）に走行させる駆動部は、主走査方向の読取り幅の中央部より下方に偏倚して備えるものであり、その詳細な構成は、前述の図６で説明した構成と同様の構成とするので、ここでは詳細な説明を省略する。

図８及び図９はこの発明の読取りの説明図である。なお、図９は、前記の第１透明板２を削除して図示している。図８において、縦型画像読取装置１は、書籍等の読取り原稿２０を開いた状態で装置の筐体に跨らせることにより、その第１透明板２側の頁を読み取るものであるが、書籍等の読取り原稿２０は、見開き状態において、文章等が記載される方向は、Ａ面側２０ａとＢ面側２０ｂとは同一方向である。

一方、書籍等の読取り原稿２０を開いた状態で装置の筐体に跨らせることにより、その第１透明板２側の頁を読み取る場合に、Ａ面側２０ａの文章等が記載される方向とＢ面側２０ｂの文章等が記載される方向とでは、文章等が記載される方向が逆方向となる。

図９において、縦型画像読取装置１の両側面に読取り開始位置を選択的に指示するスイッチ１４，１５を設けており、スイッチ１４，１５の押下によって読取ユニットの副走査方向の走行動作を指示するものである。

例えば、スイッチ１４の押下によって図８に示す読取り原稿２０のＡ面側２０ａの読取りを指示した場合は、読取ユニット４ａは、右端側から左端側へと副走査方向の走行動作を行う。一方、スイッチ１５の押下によって図８に示す読取り原稿２０のＢ面側２０ｂの読取りを指示した場合は、読取ユニット４ｂは、左端側から右端側へと副走査方向の走行動作を行う。

図１０は、この発明の他の実施例の説明図である。図１０において、前記の縦型画像読取装置１は、前記第１透明板２に対向し前記筐体の背面を形成して読取り原稿の読取り面を透視することができる第２透明板３を設けている。これにより、縦型画像読取装置１を倒して読取ることが可能になる。つまり、読取り原稿の読取り面は第２透明板３を介して透視することで確認できる。例えば、読み取り原稿と前記第１透明板２との接触状態を確認できるので、原稿台にセットした読取り原稿２０が折れ曲がった状態になっていないか確認することができる。

図１１は、この発明の他の実施例の説明図である。図１１において、縦型画像読取装置１は、筐体を縦長の断面とする筒形で形成するが、縦長の断面形状として多種の形状が適用できる。

例えば、図１１（ａ）に示すように、前記の第１透明板２と、筐体背面とを傾斜させた縦長の台形形状とすることができる。
また、図１１（ｂ）に示すように、前記の第１透明板２を傾斜させた縦長の四辺形形状とすることができる。
また、図１１（ｃ）に示すように、縦長の長方形形状とすることができる。
また、図１１（ｄ）に示すように、前記の第１透明板２と上面とを傾斜させた縦長の四辺形形状とすることができる。
また、図１１（ｅ）に示すように、楔型の縦長の三角形形状にすることができる。
なお、これに限定するものではない。

図１２は、この発明の縦型画像読取装置を設置する説明図である。図１２において、本発明の縦型画像読取装置１は、従来技術の装置に比較して設置面積が小さいので、設置場所を自由に選択することができる。例えば、机の右側、左側のいずれにも設置することが可能であり、また、操作性を考慮して斜めに設置することも可能である。さらに、縦型画像読取装置１の両側面に読取り開始位置を選択的に指示するスイッチ１４，１５を設けたので、机の右側、左側のいずれに設置してもスイッチ１４，１５の押下によって書籍等の読取り原稿２０の読取り開始位置を容易に指示することができる。また、実際の仕事をする環境において、縦型画像読取装置１を使用しない場合は、本立て部等に小スペースで容易に設置することができる。さらに、縦型画像読取装置１を使用する時はマウスやキーボードあるいはパソコンを片付ける必要もなく、十分な設置スペースを確保して使い勝手の良い装置を提供することができる。

この発明の縦型画像読取装置の斜視図である。 この発明の縮小光学系の説明図である。 この発明の縮小光学系の説明図である。 この発明の縮小光学系の説明図である。 この発明の縮小光学系の説明図である。 この発明の駆動系の説明図である。 この発明の密着光学系の説明図である。 この発明の読取りの説明図である。 この発明の読取りの説明図である。 この発明の他の実施例の説明図である。 この発明の他の実施例の説明図である。 この発明の縦型画像読取装置を設置する説明図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ：縦型画像読取装置
２：第１透明板
３：第２透明板
４，４ａ，４ｂ：読取りユニット
５：結像レンズ
６：イメージセンサ
８：モータ
９：キャリア軸
１０：ベルト
１１：第１折返しミラー
１２：第２折返しミラー
１３：第３折返しミラー
１４：スイッチ
１５：スイッチ
１６：密着イメージセンサ
１７：ロッドレンズアレイ

Claims (5)

1. 筐体を縦長の断面とする筒形で形成し、前記筐体の前面に読取り原稿と接触する第１透明板を備え、この第１透明板の背面に沿って前記筐体の筒軸方向に走行する読取ユニットを備えた縦型画像読取装置であって、
   前記読取ユニットは縮小光学系を構成する光路を折り返す折返しミラーを備え、当該折返しミラーの配置は光路の折り返し位置が原稿読取り面と折返しミラーとの間隔において縦型画像読取装置上部の間隔よりも縦型画像読取装置下部の間隔を大きくなるように前記第１透明板に対して所定の角度で傾斜して備えることで、前記読取ユニットは縮小光学系を構成する結像レンズ及びイメージセンサを主走査方向の読取り幅の中央部より下方に偏倚して備える、
   ことを特徴とした縦型画像読取装置。
2. 筐体を縦長の断面とする筒形で形成し、前記筐体の前面に読取り原稿と接触する第１透明板を備え、この第１透明板の背面に沿って前記筐体の筒軸方向に走行する読取ユニットを備えた縦型画像読取装置であって、
   前記読取ユニットを密着イメージセンサで構成し、ロッドレンズアレイの上端部の配置間隔を前記第１透明板側の配置間隔が前記密着イメージセンサ側の配置間隔よりも大きくなるように配置することで、前記読取ユニットを筐体の筒軸方向に走行させる駆動部を主走査方向の読取り幅の中央部より下方に偏倚して備える、
   ことを特徴とした縦型画像読取装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の縦型画像読取装置において、
   筐体を縦長の四辺形または縦長の三角形を断面とする筒形で形成する、
   ことを特徴とした縦型画像読取装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の縦型画像読取装置において、
   読取り開始位置を選択的に指示する読取り指示手段を備える、
   ことを特徴とした縦型画像読取装置。
5. 請求項１または請求項２に記載の縦型画像読取装置において、
   前記第１透明板に対向し前記筐体の背面を形成して読取り原稿の読取り面を透視する第２透明板を備える、
   ことを特徴とした縦型画像読取装置。