JPH0360577A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPH0360577A
JPH0360577A JP1197248A JP19724889A JPH0360577A JP H0360577 A JPH0360577 A JP H0360577A JP 1197248 A JP1197248 A JP 1197248A JP 19724889 A JP19724889 A JP 19724889A JP H0360577 A JPH0360577 A JP H0360577A
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JP
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light
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JP1197248A
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English (en)
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Takatoshi Takemoto
貴俊 竹本
Izumi Takagi
泉 高木
Kenjiro Nishiwaki
健次郎 西脇
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイメージスキャナ、デジタル型複写機の画像読
取部など、原稿に光を当て、原稿から反射される光の強
さに応じた画像信号に基づいて画像を読み取る画像読取
装置であって、かつ、画像読取りに先立って画像信号の
較正値を決定するとともに、その決定した較正値と原稿
から得られた画像信号とに基づいて画像を読み取る形式
の画像読取装置に関するものであり、特に異常な較正値
決定を防止する技術に関するものである。
〔従来の技術〕
上記形式の画像読取装置は一般に、(a)原稿台と、(
b)その原稿台の読取位置にセットされた原稿に向かっ
て光を発する発光部、および原稿からの反射光を受ける
受光部を備えた画像読取ヘッドと、(C)それら原稿台
と画像読取ヘッドとを原稿の面に沿って相対移動させる
移動装置と、(d)基準反射面と、(e)校正値決定手
段と、(f)読取手段とを含むように構成される。
基準反射面iよ、原稿台または読取装置本体の、前記読
取位置から前記相対移動方向における上流側と下流側と
の少なくとも一方に外れた位置に設けられ、基準の反射
率を有するものである。基準反射面は例えば白色の反射
面とすることができる。
また、校正値決定手段は、読取手段による画像読取りに
先立って、移動装置により画像読取ヘッドと基準反射面
とを互に対向させて発光部を発光させ、基準反射面から
の反射光を受けて受光部が発する画像信号をそれが本来
取るべき値に較正するための較正値を決定するものであ
って、読取手段は、移動装置により画像読取ヘッドと原
稿台とを相対移動させるとともに、それらが単位距離相
対移動させられる毎に、受光部が発した画像信号と校正
値決定手段により決定された較正値とに基づいて原稿の
画像を読み取るものである。
以上のように構成された画像読取装置においては、発光
部、受光部に製造誤差または読取装置本体への取付誤差
があるために画像読取り時に受光部が発する画像信号に
誤差が生じても、その画像信号が校正値決定手段により
決定される較正値に基づいて較正されるため、上述の製
造誤差等によって画像の読取精度はほとんど悪化しない
較正値決定は基準反射面と画像読取ヘッドとが互に対向
する状態で行われるのであるが、基準反射面2画像読取
ヘッドの取付誤差や、基準反射面と画像読取ヘッドとの
相対位置決め誤差に起因して、校正値決定手段が移動装
置に基準反射面と画像読取ヘッドとを互に対向させる指
令を出すにもかかわらず、現実にはそれらが対向しない
ことがある。例えば、画像読取装置が原稿台と画像読取
ヘッドとの相対移動を画像読取ヘッドを静止させておい
て原稿台を移動させることにより行う原稿台移動型であ
って、かつ、基準反射面が原稿台にそれと共に移動可能
に設けられている場合、または、相対移動を原稿台を静
止させておいて画像読取ヘッドを移動させることにより
行うヘッド移動型であって、かつ、基準反射面が読取装
置本体または原稿台に設けられている場合に、画像読取
ヘッドと基準反射面との相対位置が可変となるために、
上述の取付誤差等に起因してその相対位置が正規でな(
なる場合があるのである。
このような事情から、画像読取りに先立って較正値決定
を行う形式の画像読取装置は普通、その較正値決定に先
立って、画像読取ヘッドと基準反射面との対向時に得ら
れる画像信号が、発光部の発光量が通常の範囲で変動し
た場合に得られる信号の変動範囲(以下、通常信号変動
範囲という)にあるか否かを判定し、そうであれば校正
値決定手段を作動させる判定手段を備えたものとされる
画像信号が通常信号変動範囲にあれば画像読取ヘッドと
基準反射面とが正確に対向していると推定し、校正値決
定手段による較正値決定を許可するのである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、受光部からの画像信号が通常信号変動範囲にあ
るにもかかわらず、現実には画像読取ヘッドと基準反射
面とが正確に対向しないことがある。画像読取ヘッドと
原稿台または読取装置本体の基準反射面周辺、すなわち
正規でない反射面である非正規反射面とが対向し、かつ
、その非正規反射面の反射率が偶然に基準反射面の反射
率に近い場合である。この場合には、受光部からの画像
信号が通常信号変動範囲から逸脱しないから、画像読取
ヘッドと基準反射面との相対位置が正規でない事実を検
出することができない。そのため、異常な較正値決定が
行われてしまい、正確な画像読取りが保証されないとい
う問題があった。
本発明はこの問題を解決することを課題として為された
ものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の要旨は、前述の原稿台2画像読取ヘッド、移動
装置、基準反射面、較正値決定手段、読取手段および判
定手段を含む画像読取装置において、画像読取ヘッドと
基準反射面との対向時における両者の相対位置が正規で
ない場合に前記発光部の光が照射される原稿台または読
取装置本体の基準反射面周辺の非正規反射面を、発光部
の発光量が通常の範囲で変動した場合に得られる反射光
の変動範囲が非正規反射面におけると基準反射面におけ
るとで重ならない大きさの反射率を有するものと゛した
ことにある。
〔作用および発明の効果〕
本発明に係る画像読取装置においては、画像読取ヘッド
と非正規反射面とが対向する場合には必ず、受光部の発
する画像信号が通常信号変動範囲から逸脱するから、画
像読取ヘッドと基準反射面との相対位置が正規でない事
実が従来より高い精度で検出され、異常な較正値決定が
より確実に防止される効果が得られる。
なお、画像を読み取る際にはその画像が最小読取単位で
ある複数の画素に分割され、これら各画素の形および大
きさは受光部の諸元によって決まる。発光部の光の原稿
への照射領域のうち、それからの反射光が受光部の一画
素に対応する部分に入射することとなる領域(以下、最
小読取領域という)は必ず面積を持つことになるのであ
る。そのため、画像読取ヘッドと基準反射面との相対位
置は、最小読取領域全体が基準反射面上に位置する場合
と、最小読取領域全体が非正規反射面上に位置する場合
と、最小読取領域が基準反射面と非正規反射面とに跨っ
て位置する場合との3つの場合を取り得る。画像読取ヘ
ッドと基準反射面との相対位置が正規でない場合は、最
小読取領域全体が非正規反射面に位置する場合と、基準
反射面と非正規反射面とに跨って位置する場合とのいず
れかとなるのである。
しかし、最小読取領域全体が非正規反射面に位置する場
合には受光部が発する画像信号が必ず通常信号変動範囲
から逸脱するのに対し、最小読取領域が基準反射面と非
正規反射面とに跨って位置する場合にはそうなるとは限
らない。最小読取領域が非正規反射面にかかっていても
それが僅かであるために受光部の発する画像信号が通常
信号変動範囲から逸脱しないことがあるのである。この
場合には、判定手段が誤って画像読取ヘッドと基準反射
面との相対位置が正規であると判定し、較正値決定手段
が異常な較正値決定を行ってしまう。
このような事態の発生を回避するために、画像読取装置
に、較正値決定に先立って、上記最小読取領域が基準反
射面と非正規反射面とに跨っているか否か、すなわち、
最小読取領域が基準反射面と非正規反射面との境界線と
交差しているか否かを判定し、そうでなければ較正値決
定を許可する第2の判定手段を設けることが望ましい。
このようにすれば、異常な較正値決定がより一層確実に
防止されることとなる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例であるヘッド移動型イメージス
キャナを図面に基づいて詳細に説明する。
第1図において10はハウジングを示す。ハウジング1
0は箱状を威し、その上板12には原稿14が載置され
る原稿台としての透明なガラス板16が設けられるとと
もに、そのガラス板16に載置された原稿14を背面か
ら覆う図示しないカバーが設けられている。ガラス板1
6の長平方向(図において左右方向と一致する)におけ
る両端部はそれぞれ、ガラス板16の幅方向に延びる一
対の押え板18によりガラス板16の上方から上板12
に押し付けられており、ガラス板16の上板12からの
離脱が阻止されている。ガラス板16に原稿14がセッ
トされる場合には、原稿14の一辺と押え板18のガラ
ス板16中央側の一辺とが一致するようにされ、これに
より原稿14の読取位置が規定される。
ハウジングIOの内部には画像読取ヘッド20が図示し
ない案内部材によりガラス板16の長手方向に平行な副
走査方向に移動可能に案内されている。画像読取ヘッド
20は、発光部としての光源22と受光部としてのCO
Dイメージセンサ(以下、単にCCDという)24とを
備えている。
C0D24は、原稿14から反射された光を受け、受け
た光の強さに応じた電圧を画像信号Vとして発生する複
数の光電変換素子を含み、かつ、それら複数の光電変換
素子がガラス板16の面に平行かつ上記副走査方向に直
角な主走査方向(ガラス板16の幅方向に平行な方向で
もある)に−列に並んで成るものである。原稿14の主
走査方向に延びる帯状領域が光電変換素子の数Nと同数
の画素に分割され、分割された各画素に記された画像の
濃さが淡い程大きくなる画像信号V、(n−1゜2、・
・・N)が発生させられるのである。原稿14から反射
された光は適数個のミラー26,28.30および32
と、レンズ34とを順に経てCCD24に入射するよう
にされている。
画像読取へラド20は副走査方向に並ぶ駆動プーリ40
および従動プーリ42に巻き掛けられたワイヤロー14
4とそれの一直線部において固定的に連結されている。
駆動プーリ40はステップモータ46により駆動され、
画像読取ヘッド20を副走査方向に往復移動させる。す
なわち、プーリ40,42およびステップモータ46が
画像読取ヘッド20自身を移動させる形式の移動装置4
8を構成しているのである。
CCD24とステップモータ46とはコンピュータを主
体とする主制御装置50に接続されている。主制御装置
50のコンピュータのROMには図示しない画像読取り
ルーチン、第3図にフローチャートで表すシェーディン
グ補正ルーチンを始めとし、各種制御ルーチンが記憶さ
れている。
第1図に示す押え板18の下面すなわちガラス板16例
の面には、前記読取位置から副走査方向における上流側
に少し外れた位置に、主走査方向に延びる溝52が形式
されている。その溝52に、一定幅で真直に延びる薄い
紙製の白色板54がガラス板16と平行に嵌入されてい
る。白色板54は、画像読取ヘッド20が図示の原位置
である原点位置にある状態で、光源22が発した光を白
色板54の光源22側の面である白色面56で反射して
CCD24に入射させる。すなわち、白色面56が基準
反射面なのである。
押え板18の下面の、溝52の両側の面は共に黒色にコ
ーティングされていて、第2図にハツチングで示すよう
に、それぞれ黒色面58aおよび58bとされている。
黒色面58a、58bの反射率は白色面56の反射率よ
り相当低くされていて、第4図に示すように、光源22
の発光量が通常の範囲で変動した場合に得られる反射光
の光量の変動範囲すなわち黒色面の通常変動範囲が白色
面の通常変動範囲より低いレベルに抑えられている。
次にイメージスキャナの作動を説明する。
イメージスキャナの電源が断たれている場合には、画像
読取ヘッド20が原点位置にあって、画像読取ヘッド2
0と白色面56とが互に対向する状態にある。電源が投
入されれば、主制御装置50はまず、第3図のシェーデ
ィング補正ルーチンを実行する。
まず、ステップS1(以下、単にSlで表す。
他のステップについても同じ)において、光源22が発
光させられるとともに、CCD24の複数の光電変換素
子のうち、最大電圧が得られると推定される光電変換素
子、すなわち、本実施例においては、主走査方向におい
て最も中央に位置する光電変換素子の出力電圧である画
像信号V0が取り込まれる。ところで、複数の光電変換
素子の各々から画像信号V7を正の主走査方向に順に取
り込んだ場合には、第4図に実線と破線とでそれぞれ示
す二側のように、レンズ34の収差に起因して、走査開
始位置(1=0)の近傍と走査終了位K (t=tMA
x )の近傍とにおいて画像信号v7が落ち込むが、そ
れ以外の主走査方向位置においてはほぼ一定の最大電圧
が得られる。つまり、複数の光電変換素子のうち中央の
ものを選ぶことは、最大の画像信号■。を発する光電変
換素子を選ぶことなのである。
その後、第3図の32において、原稿14の前記最小読
取領域である円の直径dと等しい距離だけ画像読取ヘッ
ド20が前進、すなわち副走査方向における下流側へ移
動(第1図において右方へ移動)させられ、S3におい
て、このときの画像信号v0がVFとして取り込まれる
。S4において、画像読取ヘッド20が今度は円の直径
dを2倍した距離だけ後退させられ、S5においてこの
ときの画像信号V0が■、として取り込まれる。
原点位置における最小読取領域を中心に副走査方向に直
径dと等しいピッチで並ぶ3つの最小読取領域を想定し
、それら3つの最小読取領域の各々における画像信号V
0.Vアおよび■えをそれぞれ求めるのである。その後
、S6において、画像読取ヘッド20が原点位置に復帰
させられる。
S7において、画像信号■。と■、が一致することと、
画像信号v0とvRが一致することとの少なくとも一方
を満たすか否かが判定される。
画像読取ヘッド20と白色面56との相対位置が正規で
あれば、原点位置における最小読取領域全体が白色面5
6上に位置する。したがって、この場合には、第5図(
a)に示すように、原点位置と前進位置と後退位置との
それぞれにおける最小読取領域全体が共に白色面56上
に位置する場合、すなわち、画像信号v0と■、と■え
とが互に一致する第1の場合と、同図(ロ)に示すよう
に、原点位置と、前進位置と後退位置とのいずれかとに
おける最小読取領域全体が共に白色面56上に位置する
場合、すなわち、画像信号■。と、画像信号■、と■8
とのいずれかとが互に一致する第2の場合とのいずれか
となる。
これに対して、画像読取ヘッド20と白色面56との相
対位置が正規でない場合には、同図(C)に示すように
、原点位置と前進位置と後退位置とのそれぞれにおける
最小読取領域全体が共に非正規反射面である黒色面58
aまたは58b上に位置する場合、すなわち、画像信号
v0とVFとv、Iとが互に一致する第3の場合と、同
図(d)に示すように、原点位置と、前進位置と後退位
置とのいずれかとにおける最小読取領域全体が共に黒色
面58aまたは58b上に位置する場合、すなわち、画
像信号V0と、画像信号VFとv、lとのいずれかとが
互に一致する第4の場合と、同図(e)に示すように、
原点位置における最小読取領域が白色面56と黒色面5
8aまたは58bとの境界線上にあって、■前進位置に
おける最小読取領域全体が黒色面58a上に、後退位置
における最小読取領域全体が白色面56上にあるか、ま
たは、■前進位置における最小読取領域全体が白色面5
6上に、後退位置における最小読取領域全体が黒色面5
8b上にある場合、すなわち、画像信号V0がVTとも
■えとも一致しない第5の場合のいずれかとなる。
以上の説明から明らかなように、画像信号V。
と■、が等しいことと、画像信号■。と■3が等しいこ
ととの少なくとも一方を満たすか否かの判定は結局、原
点位置における最小読取領域が白色面56と黒色面58
aまたは58bとに跨がって位置する第5の場合でない
か否かの判定なのである。
S7の判定結果がNOlすなわち、原点位置における最
小読取領域が白色面56と黒色面58aまたは58bと
に跨がって位置する場合には、S8において、オペレー
タにイメージスキャナが異常であることが告知される。
イメージスキャナの使用を中止して修理することが必要
であることがオペレータに知らされるのである。その後
、今回はシヱーディング補正が行われることなくシェー
ディング補正ルーチンの実行が終了する。
これに対して、S7の判定結果がYES、すなわち、原
点位置における最小読取領域全体が白色面56上と黒色
面58aまたは58b上とのいずれかに位置する場合に
は、S9において画像信号■。がそれの通常信号変動範
囲の下限値VMIN(第4図に示す)以上であるか否か
が判定されることにより、原点位置における最小読取領
域全体が白色面56上に位置するか否かが判定される。
現在が第3の場合でも第4の場合でもなく、第1の場合
と第2の場合とのいずれかの場合であるか否かが判定さ
れるのである。
そして、第4図に破線で示す一例のように、画像信号■
。が下限値VNINより小さい場合には、原点位置にお
ける最小読取領域全体が黒色面58aまたは58b上に
位置すると判定され、すなわ2ち、現在が第3の場合と
第4の場合とのいずれかであると判定され、S9の判定
結果がNOとなり、前記第5の場合、すなわち、最小読
取領域が白色面56と黒色面58aまたは58bとに跨
がって位置する場合と同様に、S8においてイメージス
キャナの異常が告知される。これに対して、同図に実線
で示す一例のように、画像信号v0が下限値VMIN以
上である場合には、原点位置における最小読取領域全体
が白色面56上に位置すると判定され、すなわち、現在
が第1の場合と第2の場合とのいずれかであって、画像
読取ヘッド20と白色面56との相対位置が正規である
と判定され、S9の判定結果がYESとなる。本実施例
においては、主走査方向に並ぶ複数の画素全部について
画像信号v7が下限値VMIN  (ただし、複数の画
素の各々について設定される)以上であるか否かを判定
することはせず、特定の画素から得られる画像信号v0
のみについて、画像信号v0が下限値V□8以上である
と判定したならば、主走査方向に並ぶ他の最小読取領域
全体がいずれも白色面56上に位置すると判定するので
ある。
その後、S10においてシェーディング補正値が決定さ
れる。具体的には、主走査方向に並んだ複数の画素の各
々について、各画素に対応する光電変換素子からの画像
信号■7の逆数l /V、がシェーディング補正値(以
下、単に補正値という)として決定され、決定された各
補正値1/v7を表す補正値データがコンピュータに記
憶される。
記憶された補正値データは、その後に行われる画像読取
りの際に読み出されて、その画像読取りにより得られた
生画像信号V、、を表す生画像データに乗じられ、画像
が最も淡い場合すなわち真白である場合に「1」の補正
画像データが得られるようにされるのである。したがっ
て、光源22.C0D24等に製造誤差などがあるため
に生画像信号■3に誤差が生じても、補正画像データは
画像の濃淡により一義的に決まるデータとなり、画像の
読取りむらが複数のイメージスキャナの間で生じること
も、複数回の画像読取りの間で生じることも、原稿14
の主走査方向における複数の画素の間で生じることも防
止される。すなわち、シェーディング補正とは、主走査
方向に並ぶ複数の画素の各々についの校正値決定を意味
するのである。
複数の画素すべてについて補正値1/v7が決定されれ
ば、シェーディング補正ルーチンの実行が終了し、以後
、前記画像読取りルーチンが実行される。画像読取りに
ついては周知であって、本発明を理解する上で不可欠で
はないため、簡単に説明する。画像読取ヘッド20が、
ガラス板16の読取位置にセットされている原稿14の
上流側のエツジに対向する副走査開始位置に位置決めさ
れた後、移動装置14Bにより画像読取ヘッド20が前
進させられるとともに、画像読取ヘッド20が一定ピッ
チで移動させられる毎に、各光電変換素子からの生画像
信号V。を表す生画像データとその光電変換素子に対応
する前記補正値データとに基づいて補正画像データが作
成されるとともに、その作成された補正画像データに基
づいて原稿14の画像が読み取られるのである。本実施
例においては、画像の色を現実に付された色とは無関係
に一律に黒とみなすとともに、画像の濃淡を256階調
で読み取り得るように設計されている。
以上の説明から明らかなように、本実施例においては、
主制御装置50のコンピュータの画像読取りルーチンを
実行する部分が読取手段を構成し、コンピュータの31
0を実行する部分が較正値決定手段を構成し、コンピュ
ータの5L−39を実行する部分が判定手段を構成して
いる0判定手段のうち、コンピュータのS1〜S7を実
行する部分が第2の判定手段を構成している。
なお、本実施例は画像の色を現実に付された色とは無関
係に黒とみなして読み取るモノクロ型のイメージスキャ
ナに本発明を適用したものであったが、画像の濃淡に加
えて色をも読み取るカラー型のイメージスキャナに本発
明を適用することもできる。
また、本実施例においては、画像読取ヘッド20が白色
面56に対向する位置が画像読取ヘッド20の原点位置
と定められており、イメージスキャナの電源が断たれて
いる状態で画像読取ヘッド20と白色面56とが対向さ
せられるとともに、各読取り終了毎に画像読取ヘッド2
0と白色面56とが対向させられるようになっていたが
、画像読取ヘッド20の原点位置をそのように定めるこ
とは本発明を実施する上で不可欠なことではなく、原点
位置は適宜の位置に選定することができる。
ただし、その場合には、シェーディング補正に先立って
、画像読取ヘッド20と白色面56とを対向させること
が必要である。
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、その他、当業者の知識に基づいて種々の変形、改
良を施した態様で本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるヘッド移動型イメージ
スキャナの主要部を示す正面断面図、第2図はそのイメ
ージスキャナの基準反射面としての白色面およびそれの
周辺を示す平面図、第3図は上記イメージスキャナの主
制御装置に記憶されているシェーディング補正ルーチン
を示すフローチャート、第4図は上記イメージスキャナ
により白色面を主走査方向に走査した場合に得られる画
像信号の二つの例をそれぞれ示すグラフ、第5図(a)
〜(e)はそれぞれ、上記イメージスキャナにおける最
小読取領域と白色面と非正規反射面としての黒色面との
相対位置関係を説明するための図である。 14:原稿      16:ガラス板18:押え板 
    2o:画像読取ヘッド48:移動装置    
50:主制御装置6 :白色面 58a。 :黒色面

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 原稿台と、 その原稿台の読取位置にセットされた原稿に向かって光
    を発する発光部、および原稿からの反射光を受ける受光
    部を備えた画像読取ヘッドと、それら原稿台と画像読取
    ヘッドとを前記原稿の面に沿って相対移動させる移動装
    置と、 前記原稿台または読取装置本体の、前記読取位置から前
    記相対移動方向における上流側と下流側との少なくとも
    一方に外れた位置に設けられ、基準の反射率を有する基
    準反射面と、 画像読取りに先立って、前記移動装置により画像読取ヘ
    ッドと基準反射面とを互に対向させて前記発光部を発光
    させるとともに、基準反射面からの反射光を受けて前記
    受光部が発する画像信号をそれが本来取るべき値に較正
    するための較正値を決定する較正値決定手段と、 前記移動装置により画像読取ヘッドと原稿台とを相対移
    動させるとともに、それらが単位距離相対移動させられ
    る毎に、前記受光部が発した画像信号と前記較正値決定
    手段により決定された較正値とに基づいて原稿の画像を
    読み取る読取手段と、前記較正値決定に先立って、前記
    画像読取ヘッドと基準反射面との対向時に得られる画像
    信号が、前記発光部の発光量が通常の範囲で変動した場
    合に得られる信号の変動範囲にあるか否かを判定し、そ
    うであれば前記較正値決定手段を作動させる判定手段と を含む画像読取装置において、 前記画像読取ヘッドと基準反射面との対向時における両
    者の相対位置が正規でない場合に前記発光部の光が照射
    される前記原稿台または読取装置本体の基準反射面周辺
    の非正規反射面を、発光部の発光量が通常の範囲で変動
    した場合に得られる反射光の変動範囲が非正規反射面に
    おけると基準反射面におけるとで重ならない大きさの反
    射率を有するものとしたことを特徴とする画像読取装置
JP1197248A 1989-07-28 1989-07-28 画像読取装置 Pending JPH0360577A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10190955A (ja) * 1996-12-20 1998-07-21 Fuji Photo Optical Co Ltd スキャナー光学系

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JPH10190955A (ja) * 1996-12-20 1998-07-21 Fuji Photo Optical Co Ltd スキャナー光学系

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