JP5947777B2 - 画像読取装置、画像形成装置、プログラム、及び画像読取方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像読取装置、画像形成装置、プログラム、及び画像読取方法に関する。

光源から原稿（対象物）に向けて光を照射し、原稿で反射された光を撮像装置で検出することによって原稿の画像を読み取る画像読取装置が知られている。このような画像読取装置は、スキャナー、複写機、又はファクシミリなどで用いられる。

また、特許文献１には、光源として有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた画像読取装置が開示されている。特許文献１に記載の画像読取装置では、有機ＥＬ素子を短手方向に湾曲させることにより対象物に対して効率よく光を照射している。

特開２００９‐５３２４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像読取装置では、対象物が立体物である場合に光量が不足して画像を適切に読み取ることができないことがある。例えば対象物がブック原稿である場合には、綴じ部分（のど部）に対する光量が不足して対象物を適切に読み取ることが難しい。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、対象物の多様な形状に対応して各対象物の画像を高い精度で読み取ることにある。

本発明に係る画像読取装置は、対象物に光を照射して前記対象物の画像を読み取る。本発明に係る画像読取装置は、前記対象物が載置される載置台と、前記対象物に光を照射する面光源と、前記載置台と前記対象物との距離を測定する測距部と、前記面光源の任意の部位を発光させる制御部とを備える。前記制御部は、前記面光源の発光部位を制御することにより、前記測距部の測定値に応じた位置に前記面光源の集光位置を制御する。

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る画像読取装置と、前記画像読取装置によって読み取られた画像データに基づいて画像を形成する画像形成部とを備える。

本発明に係るプログラムは、コンピューターに、画像読取装置が載置台上の対象物に光を照射して前記対象物の画像を読み取るステップと、前記画像読取装置が前記載置台と前記対象物との距離を測定するステップとを実行させる。前記画像を読み取るステップでは、前記画像読取装置が面光源の発光部位を制御することにより前記測距部の測定値に応じた位置に前記面光源の集光位置を制御する。

本発明に係る画像読取方法は、画像読取装置が載置台上の対象物に光を照射して前記対象物の画像を読み取るステップと、前記画像読取装置が前記載置台と前記対象物との距離を測定するステップとを含む。前記画像を読み取るステップでは、前記画像読取装置が面光源の発光部位を制御することにより前記測距部の測定値に応じた位置に前記面光源の集光位置を制御する。

本発明によれば、対象物の多様な形状に対応して各対象物の画像を高い精度で読み取ることが可能になる。

本発明の実施形態に係る画像読取装置の概要を示す模式図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る光源の外観を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示す光源の短辺の側面を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る集光位置の制御方法の一例について説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る光量の制御方法の一例について説明するための図である。 画像読取時のキャリッジの基本的な動作について説明するための図である。 本発明の実施形態に係る画像読取装置の制御部の構成を機能ごとに分けて示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像読取方法において、対象物が平面物である場合の画像読取態様を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態に係る画像読取方法において、対象物が立体物であるときのカバー（プラテンカバー）の開閉状態を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る画像読取方法において、対象物が立体物である場合の画像読取時のスキャン態様を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像読取方法において、対象物が立体物である場合の画像読取態様を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像読取方法において、対象物が光沢物である場合の画像読取態様を示す図である。 本発明の他の実施形態について、（ａ）はキャリッジ（移動光源）が複数の測距センサーを備える例を示す図であり、（ｂ）は測距センサーが固定されている例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

はじめに、主に図１を参照して、本実施形態に係る画像読取装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る画像読取装置の概要を示す模式図である。

図１に示すように、本実施形態の画像読取装置は、スキャナー１００を構成する。スキャナー１００は、対象物Ｍ（原稿）に光を照射して対象物Ｍの画像を読み取る。スキャナー１００は本体１０とカバー２０とを備える。

本体１０の表層部（例えばＺ１側）には、透光性を有する台１１（載置台）が設けられている。台１１は、例えばガラスから構成される。また、本体１０の内部には、キャリッジ３０、４０、レンズ１２、撮像装置１３、及び制御部５０等が設けられている。本実施形態では、キャリッジ３０（移動光源）が、光源３１と、測距センサー３２（測距部）と、ミラー３３とを有する。

台１１上には、対象物Ｍがセット（載置）される。スキャナー１００は、光源３１から対象物Ｍに向けて光を照射し、対象物Ｍで反射された光を撮像装置１３で検出することによって対象物Ｍの画像を読み取る。光源３１は、台１１の下方（Ｚ２側）から対象物Ｍに向かって光を照射する。照射された光は台１１を透過し、対象物Ｍの下面（台１１側の面）に当たって反射する。なお、図１に示す例では、対象物Ｍが平面物（例えば印刷用紙）である。

本実施形態のカバー２０は、台１１に対して開閉可能なプラテンカバーである。カバー２０を開いて台１１上に対象物Ｍをセットし、カバー２０を閉じて対象物Ｍの画像を読み取る。対象物Ｍが平面物である場合は、台１１上に対象物Ｍがある状態でも、図１に示されるようにカバー２０を完全に閉じることができる。カバー２０には、カバー２０の開閉状態を検出する開閉センサー２１が設けられている。

続けて、主に図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して、本実施形態の光源３１の構成について説明する。図２（ａ）は、光源３１の外観を示す斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す光源３１をＹ２側から見た図である。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、本実施形態の光源３１は、シート状の２つの面光源３１ａ及び３１ｂから構成される。光源３１では、面光源３１ａと面光源３１ｂとが隙間Ｇを挟んで対向している。面光源３１ａ及び３１ｂはそれぞれ、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）から構成される。有機ＥＬ素子は、例えば基板上に、陰極層と、電子輸送層と、発光層と、正孔輸送層と、陽極層とが積層されて構成される。有機ＥＬ素子を用いて形成された面光源３１ａ及び３１ｂはそれぞれ容易に湾曲させることができる。

面光源３１ａ及び３１ｂの形状（湾曲の角度等）は、全面発光により全体から照射される光が一点に集中（集光）しないようにあらかじめ調整されている。また、面光源３１ａ及び３１ｂの形状（湾曲の角度等）は、部分的な発光により所定の範囲に集光位置を制御できるようにあらかじめ調整されている。本実施形態では、面光源３１ａ及び３１ｂが互いに同じ位置に集光できるように各光源の形状及び配置等が調整されている。

面光源３１ａ及び３１ｂはそれぞれ、例えばＹ方向を長手方向、Ｘ方向を短手方向とする矩形状の板を湾曲させることによって形成される。面光源３１ａ及び３１ｂはそれぞれ、例えばＹ方向に延設される。面光源３１ａと面光源３１ｂとの間には、例えばＹ方向に延びる隙間Ｇ（溝）が形成される。面光源３１ａ及び３１ｂはＸ方向に湾曲される。面光源３１ａ及び３１ｂはそれぞれ、１／４円筒状に湾曲した状態で設置される。光源３１は半円筒状の形状を有し、その頂に隙間Ｇ（溝）が形成されている。本実施形態では、光源３１における隙間Ｇ（溝）が湾曲の頂に位置する。光源３１は、面光源３１ａ及び３１ｂにより、例えばＹ方向のライン光を照射する。

本実施形態では、面光源３１ａ及び３１ｂが、互いに同じ発光性能（光量等）を有する。また、面光源３１ａ及び３１ｂは、互いに対称的な形状を有する。詳しくは、面光源３１ａ及び３１ｂは、隙間Ｇに関して互いに対称的なカーブ（曲面）を描くように湾曲している。面光源３１ａ及び３１ｂは、図２（ｂ）に示されるように、屈曲した部分（折れ曲がった部分）の無いなだらかな弧状の側面（又は断面）を有する。これにより、集光位置を連続的に（無段階で）変更することが可能になる。

続けて、主に図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照して、本実施形態における光源３１の集光位置の制御方法について説明する。

本実施形態では、原則として面光源３１ａ、３１ｂの対称的な部位を発光させる。これにより、面光源３１ａから発せられた光の集光位置と面光源３１ｂから発せられた光の集光位置とが略同じ位置になる。例えば図３（ａ）に示すように、面光源３１ａ、３１ｂのうち隙間Ｇから離れた（遠い）部分Ｒ１１、Ｒ２１を選択的に発光させた場合には、部分Ｒ１１、Ｒ２１から発せられた光がそれぞれ位置Ｑ１で集光する。また、例えば図３（ｂ）に示すように、面光源３１ａ、３１ｂのうち隙間Ｇに近い部分Ｒ１２、Ｒ２２を選択的に発光させた場合には、部分Ｒ１２、Ｒ２２から発せられた光がそれぞれ位置Ｑ２で集光する。また、例えば図３（ｃ）に示すように、面光源３１ａ、３１ｂの中央に位置する部分Ｒ１３、Ｒ２３を選択的に発光させた場合には、部分Ｒ１３、Ｒ２３から発せられた光がそれぞれ位置Ｑ３で集光する。

本実施形態では、位置Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３のＸ座標が、隙間Ｇに対応した位置（隙間Ｇと略同じＸ座標）になる。位置Ｑ１のＺ座標（高さ）は、例えば図３（ａ）に示されるように、台１１の面Ｆ１０（対象物Ｍが載置される面）のＺ座標と一致する。また、位置Ｑ２のＺ座標（高さ）は、例えば図３（ｂ）に示されるように、台１１の面Ｆ１０からＺ１側に距離Ｄ１１だけ離れた位置になる。また、位置Ｑ３のＺ座標（高さ）は、例えば図３（ｃ）に示されるように、台１１の面Ｆ１０からＺ１側に距離Ｄ１２だけ離れた位置になる。なお、距離Ｄ１２は、距離Ｄ１１よりも小さい。

発光部位は、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示した３種類に限られない。面光源３１ａ、３１ｂの任意の部分を発光させることができる。例えば隙間Ｇから遠い側を発光させるほど集光位置はＺ２側に移動し、隙間Ｇに近い側を発光させるほど集光位置はＺ１側に移動する。したがって、位置Ｑ１と位置Ｑ３との間の位置、又は位置Ｑ２と位置Ｑ３との間の位置に集光させることも可能である。本実施形態では、面光源３１ａ、３１ｂの発光部位に基づいて、集光位置（例えばＺ座標）を連続的に（無段階で）変更することができる。

次に、主に図３（ａ）〜図４（ｃ）を参照して、本実施形態における光源３１の光量の制御方法について説明する。

本実施形態では、制御部５０が、面光源３１ａ、３１ｂの発光面積に基づいて集光位置の光量を制御する。詳しくは、面光源３１ａ又は３１ｂの電力（面光源３１ａ又は３１ｂへの投入エネルギー）が一定である場合、面光源３１ａ又は３１ｂの総光量は変わらない。このため、面光源３１ａ又は３１ｂの発光面積が小さくなるほどエネルギーが集中して単位面積あたりの発光量（ひいては集光位置における光の量）が多くなる。本実施形態では、制御部５０が、面光源３１ａ、３１ｂの総光量（面光源３１ａ、３１ｂの電力）を変えずに面光源３１ａ、３１ｂの発光面積を変える。

例えば図４（ａ）に示すように、図３（ａ）に示す部分Ｒ１１、Ｒ２１よりも面積の小さい部分Ｒ１４、Ｒ２４を発光させてもよい。また、例えば図４（ｂ）に示すように、図３（ｂ）に示す部分Ｒ１２、Ｒ２２よりも面積の小さい部分Ｒ１５、Ｒ２５を発光させてもよい。また、例えば図４（ｃ）に示すように、図３（ｃ）に示す部分Ｒ１６、Ｒ２６よりも面積の小さい部分Ｒ１６、Ｒ２６を発光させてもよい。図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、図３（ａ）〜図３（ｃ）の場合よりも発光面積を小さくした場合には、図３（ａ）〜図３（ｃ）の場合よりも集光位置の光量が多くなる。本実施形態では、上記のように発光面積を変えることで、集光位置を変えずに光量を変えることができる。

続けて、主に図５を参照して、画像読取時のキャリッジ３０の基本的な動作について説明する。本実施形態では、Ｙ方向がスキャナー１００の主走査方向に相当し、Ｘ方向がスキャナー１００の副走査方向に相当する。

図５に示すように、面光源３１ａ及び３１ｂはＸ方向（副走査方向）に並べて配置される。光源３１は、例えば光源３１の長手方向がＹ方向（主走査方向）と一致するように配置されている。光源３１は、例えばラインＬ１１で示すように、Ｙ方向のライン光を照射する。このため、対象物Ｍで反射された光もＹ方向のライン光になる。

画像読取時には、キャリッジ３０（光源３１及び測距センサー３２を含む）が、例えばＸ１側の位置からＸ２側に向かって移動する。光源３１及び測距センサー３２はキャリッジ３０のフレーム部に固定されているため、キャリッジ３０と共に移動する。測距センサー３２は、例えば光源３１のＸ２側に配置される。光源３１の隙間Ｇと測距センサー３２との間隔Ｄ１は、例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲にある。

測距センサー３２は、例えばセンサー内部の光源により対象物に向けて光を照射し、対象物で反射された光をセンサー内部の受光素子で受光する。そして、測距センサー３２は受光した光を距離に換算して出力する。なお、測距センサー３２の測定原理は任意であり、例えば受光素子の結像位置を距離に換算する三角測距式であってもよいし、光が照射されてから受光されるまでの時間（時間差）を距離に換算するタイム・オブ・フライト式であってもよい。

キャリッジ３０がＸ方向に移動することで、光源３１もＸ方向に移動する。光源３１はＹ方向のライン光を照射したままＸ方向に移動するため、矩形領域が光源３１によりスキャン（走査）されることになる。本実施形態では、台１１の略全面がスキャン領域（矩形領域）に相当する。

キャリッジ３０がＸ方向に移動することで、測距センサー３２は、例えばラインＬ１２で示すように、台１１上の対象物ＭをＸ方向にスキャン（走査）する。詳しくは、測距センサー３２は、台１１における特定のＹ座標（例えば真ん中）について、Ｘ方向の一端から他端までをスキャンして、各Ｘ座標について対象物Ｍまでの距離を測定する。測距センサー３２により対象物Ｍと測距センサー３２との距離が測定される。ここで、測距センサー３２と台１１との距離は一定である。そのため、測距センサー３２の測定値から対象物Ｍと台１１（面Ｆ１０）との距離を求めることができる。測距センサー３２の測定値は、実質的に対象物Ｍと台１１（面Ｆ１０）との距離を示している。

図１を参照して説明を続ける。キャリッジ４０はミラー４１とミラー４２とを有する。対象物Ｍによって反射された光は、さらにミラー３３、ミラー４１、及びミラー４２で順に反射され、レンズ１２に導かれる。その後、光はレンズ１２を通って撮像装置１３に至る。対象物Ｍにより反射された光は、こうして撮像装置１３で検出される。画像読取時には、光源３１から撮像装置１３までの光路長を一定にするために、キャリッジ３０の移動に対応してキャリッジ４０も移動する。

撮像装置１３は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサー及びＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器等から構成される。撮像装置１３は、例えばＣＣＤイメージセンサーにより、受光した光に応じたアナログ電気信号を生成し、Ａ／Ｄ変換回路によりアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する。撮像装置１３はデジタル電気信号を出力する。なお、撮像装置１３の構成は任意である。例えば撮像装置１３はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサーから構成されてもよい。

続けて、主に図６を参照して制御部５０の構成について説明する。図６は、制御部５０の構成を機能ごとに分けて示すブロック図である。

図６に示すように、制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３と、第１キャリッジ制御回路５４と、第２キャリッジ制御回路５５とを有する。

制御部５０には、開閉センサー２１の出力信号及び撮像装置１３の出力信号等が入力される。制御部５０は、各種入力信号に基づいてキャリッジ３０、４０等を制御する。

ＲＯＭ５２は、例えばフラッシュメモリー等のＰＲＯＭ（Programmable ROM）からなる。ＲＯＭ５２には、例えばＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）、ＯＳ（Operating System）、各種ドライバー、及び各種アプリケーション等のプログラムが格納されている。ＲＡＭ５３は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic RAM）からなる。

ＣＰＵ５１は、キャリッジ３０から測距センサー３２の出力信号等を受信する。また、ＣＰＵ５１は、第１キャリッジ制御回路５４を通じてキャリッジ３０（キャリッジ３０を移動させるためのモーター、光源３１、又は測距センサー３２等）を制御する。ＣＰＵ５１は、面光源３１ａ、３１ｂの任意の部位を発光させることができる。また、ＣＰＵ５１は、図示しない電源から供給される面光源３１ａ、３１ｂの電力（面光源３１ａ、３１ｂへの投入エネルギー）を制御することで、面光源３１ａ、３１ｂの総光量を制御することができる。面光源３１ａ、３１ｂの電力制御方法は、例えばアナログ制御である。ＰＷＭ（パルス幅変調）よりもアナログ変調の方が状況の変動に対応して適切な電力値に制御し易い。

ＣＰＵ５１は、第２キャリッジ制御回路５５を通じてキャリッジ４０（キャリッジ４０を移動させるためのモーター等）を制御する。

制御部５０は、入力部６１と、表示部６２と、記憶部６３と、インターフェイス６４とそれぞれ通信可能に接続されている。

入力部６１は、ユーザーからの入力を受け付ける。入力部６１は、キーボード、マウス、又はタッチパネル等から構成される。表示部６２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又はＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレーから構成される。なお、入力部６１及び表示部６２がタッチパネルから構成される場合は、入力部６１と表示部６２とは一体化していることになる。

記憶部６３は、例えばハードディスク等の不揮発性メモリーから構成される。記憶部６３には、印刷用の画像データ、各種制御に係るプログラム、プログラムで用いられるデータ、及び測距センサー３２の測定値等が格納される。

インターフェイス６４は、制御部５０と外部の装置との間でのデータの送受信を可能にする。制御部５０は、インターフェイス６４を介して汎用コンピューター（いわゆるパーソナルコンピューター）等に接続される。

続けて、本実施形態のスキャナー１００による画像読取方法について説明する。本実施形態では、対象物Ｍが平面物である場合と対象物Ｍが立体物である場合と対象物Ｍが光沢物である場合とで画像読取方法が異なる。本実施形態では、制御部５０が、画像読取時における開閉センサー２１の出力（カバー２０の開閉状態）に基づいて対象物Ｍが立体物（又は平面物）であるか否かを判断する。また、本実施形態では、制御部５０が、ユーザーからの入力（入力部６１を通じた入力）に基づいて対象物Ｍが光沢物であるか否かを判断する。

以下、主に図７を参照して対象物Ｍが平面物である場合の画像読取方法について説明する。

例えば画像読取時において、開閉センサー２１によりカバー２０が完全に閉じた状態（図１参照）であると検出された場合には、制御部５０が、対象物Ｍが平面物であると判断して、図７に示すような態様で画像を読み取る。図７に示されるように、対象物Ｍが平面物（例えば紙）である場合には、対象物Ｍの読取面（面Ｆ２０）の全体が台１１の面Ｆ１０に接している。

対象物Ｍが平面物である場合には、図７に示すように、光源３１と対象物Ｍとの距離が一定であるため、光源３１の集光位置Ｑ（詳しくは、光源３１と集光位置Ｑとの相対的な位置関係）は変えなくてもよい。したがって、平面物（対象物Ｍ）の画像を読み取る場合には、光源３１の発光部位を変えずにスキャンする。

本実施形態では、面光源３１ａの発光部位Ｒ１及び面光源３１ｂの発光部位Ｒ２をそれぞれ隙間Ｇから離れた（遠い）部分とする。これにより、集光位置ＱのＸ座標が隙間ＧのＸ座標と略同じになり、集光位置ＱのＺ座標が台１１の面Ｆ１０（対象物Ｍの面Ｆ２０）のＺ座標と略同じになる。対象物Ｍによって反射された光は、隙間Ｇを通り、ミラー３３、ミラー４１、及びミラー４２で順に反射され、レンズ１２を通って撮像装置１３で検出される（図１参照）。

対象物Ｍが平面物であると判断された場合には、光源３１と対象物Ｍとの距離が一定であるため、測距センサー３２による距離の測定は必要ないと考えられる。そこで、本実施形態では、対象物Ｍが平面物であると判断された場合には測距センサー３２を作動させない。これにより、消費電力の削減又はスループットの向上（スキャン時間の短縮）が図られる。

以下、主に図８（ａ）〜図１０を参照して対象物Ｍが立体物である場合の画像読取方法について説明する。

図８（ａ）に示すように、対象物Ｍが本（ブック原稿）である場合には、図８（ｂ）に示すように、カバー２０は閉じることができなくなる。このため、本実施形態では、例えば画像読取時において、開閉センサー２１によりカバー２０が完全には閉じていない（開いている）と検出された場合には、制御部５０は、対象物Ｍが立体物であると判断して、図９（ａ）〜図１０に示すような態様で画像を読み取る。なお、図９（ａ）〜図１０に示されるように、対象物Ｍが立体物である場合には、対象物Ｍの読取面（面Ｆ２０）の一部が台１１の面Ｆ１０に接しないことがある。例えば対象物Ｍ（本）の綴じ部分（のど部）は台１１から浮くことになる。

本実施形態では、対象物Ｍが立体物であると判断された場合には、制御部５０が、測距センサー３２を作動させて、測距センサー３２の測定値に基づいて光源３１の集光位置を制御する。

立体物（対象物Ｍ）の画像を読み取る際には、キャリッジ３０が、例えば図９（ａ）に示す位置から、図９（ｂ）に示す位置に移動し、さらに図９（ｃ）に示す位置に移動するというように、Ｘ２側に向かって移動する。この際、光源３１から撮像装置１３までの光路長を一定にするために、キャリッジ３０の移動に対応してキャリッジ４０も移動する。

キャリッジ３０は、測距センサー３２により対象物Ｍ（面Ｆ２０）までの距離を測定しながら移動する。制御部５０は、測距センサー３２の測定値を随時取得し、例えば記憶部６３に格納する。また、キャリッジ３０は、光源３１により対象物Ｍに向かって光を照射しながら移動する。対象物Ｍによって反射された光は、隙間Ｇを通り、ミラー３３、ミラー４１、及びミラー４２で順に反射され、レンズ１２を通って撮像装置１３で検出される。

画像読取時において、光源３１の集光位置Ｑは、制御部５０により測距センサー３２の測定値に応じた位置（Ｚ座標）に制御される。集光位置Ｑの制御においては、例えば制御部５０が、光源３１の発光部位を変えることにより光源３１の集光位置Ｑを変える（図３（ａ）〜図３（ｃ）参照）。本実施形態では、制御部５０が、測距センサー３２により測定された距離が大きいほど光源３１の湾曲の頂（隙間Ｇ）に近い位置を発光させる。制御部５０は、集光位置Ｑ（面Ｆ２０）が高くなる（面Ｆ１０から遠ざかる）ほど光源３１の中央側（隙間Ｇに近い部位）を発光させ、集光位置Ｑ（面Ｆ２０）が低くなる（面Ｆ１０に近づく）ほど光源３１の端側（隙間Ｇから遠い部位）を発光させる。

対象物Ｍが立体物である場合には、対象物Ｍでの乱反射により光が分散されて、乱反射光のごく一部しか撮像装置１３に入射されないと考えられる。そこで、本実施形態では、対象物Ｍが立体物である場合には、対象物Ｍが平面物である場合よりも対象物Ｍに照射する光の量（集光位置における光の量）を多くする。これにより、対象物Ｍの読取面（面Ｆ２０）が曲面であっても、十分な量の反射光が撮像装置１３に入射され易くなる。本実施形態では、制御部５０が、面光源３１ａ、３１ｂの電力（ひいては面光源３１ａ、３１ｂの総光量）を変えずに面光源３１ａ、３１ｂの発光面積を変えることで、集光位置における光の量（対象物Ｍに照射する光の量）を制御する（図３（ａ）〜図４（ｃ）参照）。ただしこれに限られず、例えば面光源３１ａ、３１ｂの電力を大きくすることによって、対象物Ｍが立体物である場合における光の量を、対象物Ｍが平面物である場合における光の量よりも多くしてもよい。

対象物Ｍ（本）の綴じ部分に光を照射する場合には、例えば図１０に示すような態様で画像を読み取る。本実施形態では、面光源３１ａの発光部位Ｒ１及び面光源３１ｂの発光部位Ｒ２をそれぞれ隙間Ｇに近い部分とする。これにより、集光位置ＱのＸ座標が隙間ＧのＸ座標と略同じになり、集光位置Ｑが対象物Ｍの綴じ部分の位置と一致する。

以下、主に図１１を参照して対象物Ｍが光沢物である場合の画像読取方法について説明する。詳しくは、対象物Ｍが光沢のある立体物（例えば宝石）である場合について説明する。

画像読取に先立ち、ユーザーから入力部６１を通じて対象物Ｍが光沢物である旨の入力（例えばモード選択）があった場合には、制御部５０は、対象物Ｍが光沢物であると判断する。また、開閉センサー２１によりカバー２０が完全には閉じていないと検出された場合には、制御部５０は、対象物Ｍが立体物であると判断する。

光沢のある立体物（対象物Ｍ）の画像を読み取る際には、例えば図１１に示すように、面光源３１ａ及び３１ｂの全面を発光させる。この際、面光源３１ａ、３１ｂの電力（ひいては面光源３１ａ、３１ｂの総光量）は、対象物Ｍが光沢物ではない場合（面光源３１ａ、３１ｂを部分的に発光させる場合）と同じにすることが好ましい。これにより、面光源３１ａ、３１ｂを部分的に発光させる場合よりも単位面積あたりの発光量が少なくなる。その結果、集光位置における光の量が少なくなる。

また、面光源３１ａ、３１ｂの全面から照射される光は一点に集中（集光）せず、その集光位置は、例えば図１１に示すように、台１１の面Ｆ１０と同じ高さの位置Ｑ１と台１１の面Ｆ１０から浮いた位置Ｑ２とに分散される。このため、集光位置における光の量が少なくなる。

本実施形態では、光沢物（対象物Ｍ）の画像を読み取る際に、対象物Ｍに照射する光の量（集光位置における光の量）を少なくしている。これにより、光沢に起因して正反射が生じた場合に過大な量の光が撮像装置１３に入射されることを抑制することができる。その結果、画像読取精度を高めることが可能になる。

なお、上記制御を実行する場合は、面光源３１ａ、３１ｂを全面発光させるため、測距センサー３２を作動させない。これにより、消費電力の削減又はスループットの向上（スキャン時間の短縮）が図られる。

本実施形態では、面光源３１ａ、３１ｂを全面発光させることにより集光位置における光の量を低減している。しかしこれに限られず、例えば面光源３１ａ、３１ｂの電力を小さくすることによって、対象物Ｍが光沢物である場合における光の量を、対象物Ｍが光沢物ではない場合における光の量よりも少なくしてもよい。

本実施形態では、対象物Ｍが立体物である場合に集光位置における光の量を１００％とすると、対象物Ｍが平面物である場合に集光位置における光の量を例えば７０％に、対象物Ｍが光沢物である場合に集光位置における光の量を例えば２０％に制御する。ただしこれに限られず、各場合における光の量は任意に設定することができる。

本実施形態では、図９（ａ）〜図１０に示されるような部分発光による画像読取方法（以下、立体物モードと記載する）よりも図１１に示されるような全面発光による画像読取方法（以下、光沢物モードと記載する）を優先して、対象物Ｍが光沢のある立体物である場合には、光沢物モードで画像を読み取っている。しかしこれに限られず、対象物Ｍが光沢のある立体物である場合には、立体物モードで画像を読み取るようにしてもよい。ただし、面光源３１ａ、３１ｂの電力を小さくすることによって、対象物Ｍが光沢物である場合における光の量を、対象物Ｍが光沢物ではない場合における光の量よりも少なくすることが好ましい。

以上説明した本実施形態に係るスキャナー１００によれば、以下のような優れた効果が奏される。

本実施形態のスキャナー１００では、制御部（制御部５０等）が、面光源３１ａ、３１ｂの発光部位を制御することにより、測距センサー３２の測定値に応じた位置に面光源３１ａ、３１ｂの集光位置を制御する。面光源３１ａ、３１ｂの発光部位に基づいて集光位置を制御するため、モーター等の機械的な構成を別途設けずとも、適切に集光位置を制御することが可能になる。また、測距センサー３２の測定値に基づいて集光位置を制御することにより、対象物Ｍが複雑な形状を有する場合であっても、対象物Ｍの画像（濃度等）を適切に読み取ることが可能になる。その結果、対象物の多様な形状に対応して各対象物（例えば平面物及び立体物）の画像を高い精度で読み取ることが可能になる。

本実施形態に係るスキャナー１００の制御部（制御部５０等）は、面光源３１ａ、３１ｂの発光面積に基づいて集光位置における光の量を制御する。詳しくは、スキャナー１００の制御部（制御部５０等）は、面光源３１ａ、３１ｂの総光量を変えずに面光源３１ａ、３１ｂの発光面積を変える。発光面積に基づいて光の量を制御することにより、光の量を簡単に又は正確に制御することが可能になる。また、面光源３１ａ、３１ｂを部分的に発光させることで、電力を増大させずに光の量を増大させることができる。これにより、消費電力を削減することが可能になる。なお、面光源３１ａ、３１ｂの電力と発光面積との両方を制御することにより集光位置における光の量を制御してもよい。

本実施形態に係るスキャナー１００の制御部（制御部５０等）は、測距センサー３２により測定された距離が大きいほど光源３１の湾曲の頂に近い位置を発光させる。これにより、集光位置を簡単に又は正確に制御することが可能になる。

本実施形態に係るスキャナー１００の制御部（制御部５０等）は、対象物Ｍが立体物であるか否かを判断する。そして、制御部は、対象物Ｍが立体物であると判断した場合には、測距センサー３２の測定値を参照して面光源３１ａ、３１ｂを制御する。また、制御部は、対象物Ｍが立体物でないと判断した場合には、測距センサー３２の測定値を参照せずに面光源３１ａ、３１ｂを制御する。こうした構成では、対象物Ｍが立体物でないと判断した場合には、測距センサー３２を作動させないことで、消費電力の削減又はスループットの向上（スキャン時間の短縮）を図ることが可能になる。

本実施形態に係るスキャナー１００の制御部（制御部５０等）は、対象物Ｍが立体物であるか否かを判断し、対象物Ｍが立体物であると判断した場合には、対象物Ｍが立体物でないと判断した場合よりも対象物Ｍに照射する光の量（集光位置における光の量）を多くする。こうした構成によれば、照射した光が立体物（対象物Ｍ）で乱反射されても、十分な量の反射光が撮像装置１３に入射され易くなる。その結果、画像読取精度を高めることが可能になる。

本実施形態に係るスキャナー１００の制御部（制御部５０等）は、カバー２０の開閉状態に基づいて対象物Ｍが立体物であるか否かを判断する。こうした構成によれば、対象物Ｍが立体物であるか否かを容易に検出することが可能になる。

本実施形態に係るスキャナー１００の制御部（制御部５０等）は、対象物Ｍが光沢物であるか否かを判断する。そして、制御部は、対象物Ｍが光沢物であると判断した場合に面光源３１ａ、３１ｂの全面を発光させる。面光源３１ａ、３１ｂの全面を発光させることで、面光源３１ａ、３１ｂを部分的に発光させる場合よりも対象物Ｍに照射される光の量を少なくすることができる。この際、面光源３１ａ、３１ｂの全面を発光させる場合の総光量を面光源３１ａ、３１ｂを部分的に発光させる場合の総光量と同じにすれば、より確実に対象物Ｍに照射される光の量が少なくなる。対象物Ｍが光沢物である場合には、光沢に起因して正反射が生じ、過大な量の光が撮像装置１３に入射されることが懸念される。こうした課題に鑑みて、本実施形態では、集光位置における光の量（対象物Ｍに照射される光の量）を少なくする。これにより、過大な量の光が撮像装置１３に入射されることが抑制される。その結果、画像読取精度を高めることが可能になる。

本実施形態に係るスキャナー１００の制御部（制御部５０等）は、ユーザーからの入力に基づいて対象物Ｍが光沢物であるか否かを判断する。これにより、対象物Ｍが光沢物であるか否かを容易に検出することが可能になる。

なお、制御部５０そのものが上記制御部を実現する場合もあれば、制御部５０が、制御部５０の外に設けられたプログラム又は回路等と協働して、上記制御部を実現する場合もある。

本実施形態に係るスキャナー１００の面光源３１ａ、３１ｂはそれぞれ、有機エレクトロルミネッセンス素子から構成される。こうした面光源３１ａ、３１ｂは、優れた光学特性を有し、所望の形状に湾曲させ易い。

本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば以下のように変形して実施することもできる。

上記実施形態では、対象物Ｍが光沢物である場合（面光源３１ａ、３１ｂの全面を発光させる場合）における面光源３１ａ、３１ｂの電力（ひいては面光源３１ａ、３１ｂの総光量）を、対象物Ｍが光沢物ではない場合（面光源３１ａ、３１ｂを部分的に発光させる場合）における面光源３１ａ、３１ｂの電力（ひいては面光源３１ａ、３１ｂの総光量）と同じにしている。しかしこれに限られず、対象物Ｍが光沢物である場合における面光源３１ａ、３１ｂの電力は、対象物Ｍが光沢物ではない場合における面光源３１ａ、３１ｂの電力に比べて、大きくてもよいし、小さくてもよい。面光源３１ａ、３１ｂの全面を発光させる場合の総光量を面光源３１ａ、３１ｂを部分的に発光させる場合の総光量よりも小さくすれば、過大な量の光が撮像装置１３に入射されることをより確実に防止できる。

上記実施形態では、対象物Ｍが光沢物である場合に、面光源３１ａ、３１ｂの全面を発光させている。しかしこれに限られず、対象物Ｍが光沢物である場合に、面光源３１ａ、３１ｂを部分的に発光させてもよい。

上記実施形態では、カバー２０の開閉状態に基づいて対象物Ｍが立体物であるか否かを判断している。しかしこれに限られず、例えば対象物Ｍに光を当ててその反射光に基づいて対象物Ｍが立体物であるか否かを判断してもよい。例えば往路（例えば図５中のＸ２側への移動）のプレスキャンで対象物Ｍに光を照射して対象物Ｍが立体物であるか否かを判断し、復路（例えば図５中のＸ１側への移動）の本スキャンで再び対象物Ｍに光を照射して対象物Ｍの画像を読み取るようにしてもよい。また、ユーザーからの入力に基づいて対象物Ｍが立体物であるか否かを判断してもよい。

上記実施形態では、ユーザーからの入力に基づいて対象物Ｍが光沢物であるか否かを判断している。しかしこれに限られず、例えば対象物Ｍに光を当ててその反射光（反射率等）に基づいて対象物Ｍが光沢物であるか否かを判断してもよい。例えば往路（例えば図５中のＸ２側への移動）のプレスキャンで対象物Ｍに光を照射して対象物Ｍが光沢物であるか否かを判断し、復路（例えば図５中のＸ１側への移動）の本スキャンで再び対象物Ｍに光を照射して対象物Ｍの画像を読み取るようにしてもよい。

上記実施形態では、台１１と対象物Ｍとの距離を測定するための測距センサー３２の数が１つである。しかしこれに限られず、測距センサー３２の数は任意である。例えば図１２（ａ）に示すように、測距センサー３２の数を２つにしてもよい。

本よりも複雑な形状を有する立体物の画像を読み取ることや、対象物Ｍの置き方（台１１上の対象物Ｍの位置又は向き等）が必ずしも一様でないことなどを考慮すると、測距センサー３２の数は複数であることが望ましい。測距センサー３２が多いほど対象物Ｍの形状又は状態を正確に把握し易くなり、画像読取精度が向上すると考えられる。ただし、測距センサー３２の数が少ない方がコストの面で有利である。

上記実施形態では、キャリッジ３０（移動光源）が測距センサー３２を備える。このため、画像読取時には測距センサー３２が光源３１と共に移動する。しかしこれに限られず、測距センサー３２を移動させないようにしてもよい。例えば測距センサー３２をキャリッジ３０外のスキャナー１００のフレーム部に固定してもよい。固定の測距センサー３２は、例えば図１２（ｂ）に示すように、台１１の対角に配置することが好ましい。こうした配置によれば、少ない数の測距センサー３２で対象物Ｍの形状又は状態を正確に把握し易くなる。

台１１と対象物Ｍとの距離を測定する以外の目的で測距センサー３２を用いてもよい。例えば対象物Ｍが立体物又は光沢物であるか否かの判断（例えば前述のプレスキャン）に測距センサー３２を用いてもよい。また、対象物Ｍの大きさ（例えば紙のサイズ）を検出するために測距センサー３２を用いてもよい。

上記実施形態では、面光源３１ａ及び３１ｂが互いに対称的な形状を有する。しかしこれに限られず、面光源３１ａ及び３１ｂが互いに非対称の形状を有していてもよい。また、面光源３１ａの発光部位と面光源３１ｂの発光部位とが対称的な位置関係にあることは必須ではなく、面光源３１ａ及び３１ｂの非対称の部位を発光させてもよい。用途又は状況等に応じて適した光源制御を行うことが望ましい。

上記実施形態では、光源３１が２つの面光源３１ａ及び３１ｂから構成される。しかしこれに限られず、１つの面光源から構成される光源を用いてもよい。例えば光源３１（図２（ａ）等を参照）において、少なくとも隙間Ｇに対応する部位が透光性を有していれば、隙間Ｇをなくして面光源３１ａと面光源３１ｂとを一体化させても反射光を検出することは可能である。また、例えば光源３１（図２（ａ）等を参照）において、面光源３１ａ又は３１ｂをさらに分割して、３つ以上の面光源から構成される光源としてもよい。

光源３１の湾曲の態様を制御するための機械的な機構を設けて、光源３１の湾曲の態様を自動制御するようにしてもよい。また、こうした自動制御により、例えば光量、発光位置、又は集光位置を調整してもよい。また、有機ＥＬ素子に代えて別の面光源を用いてもよい。

上記実施形態において、スキャナー１００の構成（構成要素、寸法、材質、形状、又は配置等）は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更又は割愛することができる。

上記実施形態に係るスキャナー１００の制御に係る機能は、ハードウェア（電子回路等）によっても、ソフトウェア（プログラム）によっても実現することができる。上記実施形態において制御部５０が実行するプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピューターに読み取り可能な記録媒体に格納して配布可能にしてもよい。また、プログラムを通信ネットワーク上の所定のサーバーに保持させ、クライアントが実行又はダウンロードできるようにしてもよい。また、ＯＳ（Operating System）とアプリケーションとの協働により所定の機能を実現する場合には、ＯＳ以外の部分のみについて配布等を可能にしてもよい。

上記実施形態に係るスキャナー１００（画像読取装置）を画像形成装置に組み込んで、スキャナー１００によって読み取られた画像データに基づいて画像を形成するようにしてもよい。例えばスキャナー１００を組み込んで複写機を構成してもよい。また、例えば図１３に示すように、スキャナー、複写機、プリンター、及びファクシミリ等の機能を有する複合機１０１（複合的な画像形成装置）にスキャナー１００を組み込んでもよい。複合機１０１は、例えばトナーにより画像を形成する画像形成部１０１ａを備える。

上記実施形態及び変形例は、任意に組み合わせることができる。用途等に応じて適切な組み合わせを選ぶことが好ましい。

本発明に係る画像読取装置、画像形成装置、プログラム、及び画像読取方法は、様々な形状の対象物について画像読取を行う画像読取装置又は画像形成装置に好適に用いられる。

１０ 本体
１１ 台
１２ レンズ
１３ 撮像装置
２０ カバー
２１ 開閉センサー
３０ キャリッジ
３１ 光源
３１ａ、３１ｂ 面光源
３２ 測距センサー
３３ ミラー
４０ キャリッジ
４１、４２ ミラー
５０ 制御部
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５４ 第１キャリッジ制御回路
５５ 第２キャリッジ制御回路
６１ 入力部
６２ 表示部
６３ 記憶部
６４ インターフェイス
１００ スキャナー
１０１ 複合機
１０１ａ 画像形成部
Ｍ 対象物

Claims (14)

1. 対象物に光を照射して前記対象物の画像を読み取る画像読取装置であって、
   前記対象物が載置される載置台と、
   前記対象物に光を照射する面光源と、
   前記載置台と前記対象物との距離を測定する測距部と、
   前記面光源の任意の部位を発光させる制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記面光源の発光部位を制御することにより、前記測距部の測定値に応じた位置に前記面光源の集光位置を制御する、画像読取装置。
2. 前記制御部は、前記面光源の発光面積に基づいて集光位置における光の量を制御する、請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記制御部は、前記面光源の総光量を変えずに前記面光源の発光面積を変える、請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記面光源は湾曲した状態で設置され、
   前記制御部は、前記測距部により測定された距離が大きいほど前記湾曲の頂に近い位置を発光させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像読取装置。
5. 前記制御部は、前記対象物が立体物であるか否かを判断し、前記対象物が立体物であると判断した場合には、前記測距部の測定値を参照して前記面光源を制御し、前記対象物が立体物でないと判断した場合には、前記測距部の測定値を参照せずに前記面光源を制御する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像読取装置。
6. 前記制御部は、前記対象物が立体物であるか否かを判断し、前記対象物が立体物であると判断した場合には、前記対象物が立体物でないと判断した場合よりも集光位置における光の量を多くする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像読取装置。
7. 前記載置台に対して開閉可能なカバーをさらに備え、
   前記制御部は、前記カバーの開閉状態に基づいて前記対象物が立体物であるか否かを判断する、請求項５又は６に記載の画像読取装置。
8. 前記制御部は、前記対象物が光沢物であるか否かを判断し、前記対象物が光沢物であると判断した場合に前記面光源の全面を発光させる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像読取装置。
9. 前記面光源の全面を発光させる場合の総光量は前記面光源を部分的に発光させる場合の総光量と同じである、請求項８に記載の画像読取装置。
10. ユーザーからの入力を受け付ける入力部をさらに備え、
    前記制御部は、ユーザーからの前記入力に基づいて前記対象物が光沢物であるか否かを判断する、請求項８又は９に記載の画像読取装置。
11. 前記面光源は、有機エレクトロルミネッセンス素子から構成される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像読取装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の画像読取装置と、
    前記画像読取装置によって読み取られた画像データに基づいて画像を形成する画像形成部と、
    を備える、画像形成装置。
13. コンピューターに、
    画像読取装置が載置台上の対象物に光を照射して前記対象物の画像を読み取るステップと、
    前記画像読取装置が前記載置台と前記対象物との距離を測定するステップと、
    を実行させるためのプログラムであって、
    前記画像を読み取るステップでは、前記画像読取装置が面光源の発光部位を制御することにより、前記載置台と前記対象物との距離の測定値に応じた位置に前記面光源の集光位置を制御する、プログラム。
14. 画像読取装置が載置台上の対象物に光を照射して前記対象物の画像を読み取るステップと、
    前記画像読取装置が前記載置台と前記対象物との距離を測定するステップと、
    を含み、
    前記画像を読み取るステップでは、前記画像読取装置が面光源の発光部位を制御することにより、前記載置台と前記対象物との距離の測定値に応じた位置に前記面光源の集光位置を制御する、画像読取方法。

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