JPH044666A - 読み取り装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機、ファックス、イメージスキャナー等
において、画像や文字の読み取りに用いられる読み取り
装置に関する。

（従来の技術） この種、読み取り装置の一般的な構造を、第４図により
説明する。図において、１１はガラス等による透明な材
質の原稿台で、その上面には原稿１２が載支される。１
３は読み取りヘッドで、光源１４から前記原稿台１１上
に載支された原稿１２の原稿面１２ａに光を照射し、原
稿面１２ａからの反射光を光学系１５を介してラインイ
メージセンサ１６に入射させ、このラインイメージセン
サ１６によって、その主走査方向（ラインイメージセン
サ１６の長さ方向）に沿う１ライン分を、原稿面１２ａ
上から読み取る。

１７は駆動機構で、前記読み取りヘッド１３を、ライン
イメージセンサ１６の主走査点から次の主走査点までの
ステップ毎に、順次ステップ送りさせる。このステップ
送り方向を副走査方向と呼び、前記主走査方向とは直交
する図示横方向を言う。

この駆動機構１７は、モータ駆動回路１８により制御さ
れるモータ１９にてボールネジ２０を回転させ、これに
噛合っている読み取りヘッド１３をボールネジ２０の長
さ方向（副走査方向）に順次ステップ送りさせるように
構成している。

このように、読み取りヘッド１３を副走査方向に順次ス
テップ送りすることにより、原稿台１１上の原稿面１２
４全体が読み取られる。

このような読み取り装置では、原稿面１２ａと原稿台１
１の原稿載支部表面（以下基準面とする）ｌｅａとが密
着している必要がある。これら両者間の間隔が部分的に
変化するような原稿、特に分厚い本等では、ピントズレ
による解像度の低下が生じたり、原稿面１２１を斜め方
向から撮像することになるため、撮像された画像に歪み
が生じたりする。

従来、前述した基準面１．１ａと原稿面１２ａとの間隔
の変化を検出し、この原稿面１２ａと光学系１５との距
離を制御機構により調節して、常に原稿面１２ａ上にピ
ントを合わせ、解像度の低下を防ぐことが考えられてお
り、例えば特開昭６０−２５４８６９号公報に示されて
いる。

このような従来例では、原稿面１２ａ上にピントを合わ
せ、解像度の低下を防ぐことは可能であるが、原稿面１
２ａが基準面１１ａに対して平行でないために生じる画
像の歪み（傾き方向への画像縮小）を改善することは不
可能である。

このことを第５図により説明する。図示のように、原稿
面１２ａが基準面１１ａ上に密着せず、基準面１１ａに
対して角度θを成す場合でも、第４図で示した読み取り
ヘッド１３は、ラインイメージセンサ１６がＡ、Ｂ、Ｃ
，Ｄの各点にてそれぞれ主走査を行うように、所定のス
テップ送り距離ｌ毎、副走査方向に順次ステップ送りさ
れる。このため、原稿面１２８が基準面Ｉｌａに対して
角度θを成す領域では、６点、Ｄ点において、原稿面１
２ａ上のＣ−点、Ｄ′点が読み取られてしまい、結果と
して、副走査方向にＣｏｓθ倍Ｃ＝’ｌ　／Ｉ　−）に
縮小された読み取り画像となってしまう。

（発明が解決しようとする課題） このように、原稿面１２１が基準面１１ａから開離し、
この基準面１１１に対して角度θを成すような場合は、
読み取られた像に歪みが生じてしまうと言う問題があっ
た。

本発明の目的は、基準面に対する原稿面の傾きを検出し
、それによって読み取りヘッドの送り量を決定すること
により、上記傾きによる読み取り像の歪みをなくすよう
にした読み取り装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明による読み取り装置は、原稿を載支する透明な原
稿台と、この原稿台上の原稿面に光源から光を照射し、
原稿からの反射光を光学系を介してラインイメージセン
サに入射させ、このラインイメージセンサにて読み取る
ように構成した読み取りヘッドと、この読み取りヘッド
を、上記ラインイメージセンサの主走査点から次の主走
査点まで、この主走査方向と直交する副走査方向に、前
記原稿面に対して相対的に送り動作させる駆動機構と、
前記読み取りヘッドの前記副走査方向の位置を検出する
位置検出機構と、前記読み取りヘッドに設けられ、原稿
面の開離距離を測定する開離距離測定手段と、この開離
距離測定手段により得られる開離距離データおよび前記
位置検出機構から得られる開離距離が生じている位置の
データを入力し、前記読み取りヘッドの開離が生じてい
ない場合の送り距離を基準として、前記開離距離データ
および位置データから読み取りヘッドの最適な送り距離
を求め、これにより前記駆動機構を動作させる演算回路
とを備えたものである。

（作用） 本発明では、開離状態およびこの開離に基ずく原稿面の
傾きを、開離距離検出手段および位置検出機構からのデ
ータによって捕らえ、この傾きにより、読み取りヘッド
の基準となる送り距離を基に、最適な送り距離を求める
ので、傾きによる縮小歪みを生じること無く、読み取り
を行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、原稿１２は従来と同様に、透明な材質
の原稿台１１上に載支される。読み取りヘッド１３も従
来と同様に、光源１４、光学系１５、ラインイメージセ
ンサ１６を有しており、駆動機構１７により副走査方向
にステップ送りされる。駆動機構１７は、モータ駆動回
路１８により制御されるモータ１９を有し、このモータ
１９により、前記副走査方向に掛は渡されたワイヤ２２
をその長さ方向に駆動し、このワイヤ２２に結合された
前記読み取りヘッド１３を、副走査方向に移動させるも
のである。

２３は位置検出機構で、上記駆動機構１７と連結してお
り、前記読み取りヘッド１３の副走査方向に沿う位置を
検出する。

２４は開離距離検出手段で、前記読み取りヘッド１３に
設けられた測距センサ２５と、測距回路２６とから成る
。測距センサ２５としては、公知の三角測量法による赤
外線変位センサを用いる。測距回路２６は、測距センサ
２５の出力により、原稿台１１の基準面１１！から原稿
面１１ｍまでの開離距離を測定する。ここで、測距セン
サ２５が設けられている読み取りセンサ１３は、前述の
如く副走査方向に移動するので、開離距離検出手段２４
は、原稿台１１上に載支された原稿面１２ａの全面に渡
って、基準面Ｉ１１から原稿面１２ｍまでの開離距離を
測定することができる。

２８は演算回路で、上記測距回路２６から出力される開
離距離データと、位置検出機構２３から構成される装置
データを入力し、後述する演算手法により、基準面１１
ａに対する原稿面１２ａの傾きを求め、この傾き角のデ
ータと、この傾きが生じている位置のデータとをメモリ
２９に記憶させる。また、前記読み取りヘッド１３の基
準ステップ送り距離を、上記傾き角データと位置データ
とを用いて補正し、適正ステップ送り距離を算出する。

そして、この適正ステップ距離にて駆動機構１７を動作
させるべく、前記モータ駆動回路１８を制御する。

次に、動作を第２図を用いて説明する。先ず、原稿読み
取りのためのスキャンに先立ち、原稿面１２ａの開離距
離データを得るためにプリスキャンを行う。このプリス
キャンにより、読み取りヘッド１３は等間隔ｌで送られ
るので、開離距離検出手段は２４は、図示Ｐｎ−３〜ｐ
　、４１の各点にて、基準面ｉｌｌから原稿面１２ａま
での開離距離を測定する。

この開離距離データはこれが測定された各点ｐ　ｎ−３
〜Ｐゎ＋１の位置データ（位置検出機構２３からのデー
タによる）と共に演算回路２８に入力され、メモリ２９
に記憶される。

ここで、原稿面１２ａが第２図（ａ）のように傾斜して
いる場合、点Ｐ　ｎ−１における開離距離はｄｏ−３で
あり、点Ｐ。における開離距離はｄ。である。演算回路
２８は、上記開離距離データｄ、、。

ｄｎと、測距点Ｐ。−１＋　　Ｐ　ｎ区間の間隔ｌとか
ら、この区間での原稿面１２ａの傾斜角の近似値θ。を
次式（１）により算出する。

θ、　＝　　ｔａｎ−’　Ｉ（ｄ　ｎｄ−＋　）＃ｌ＝
・・−（］）上記計算後、測距点を表すデータＰ、、と
、これに対応する傾斜角データθ。とを一対にしてメモ
リ２９に記憶させる。その後、読み取りヘッド１３は副
走査方向に間隔１分ステップ送りされ、このｐ　１．＋
０点でも上述した一連の処理を行う。以下同様の処理を
繰り返し、原稿面１２１の必要な範囲に対してそれぞれ
傾斜角θを求めておく。

次に、原稿面１２ａを読み取るべく読み取りスキャンを
行う。この読み取りスキャン時、読み取りヘッド１３は
図示しない始点から読み取りを開始し、第２図（ｂ）で
示すように、各読み取り点Ｒ７−３〜Ｒｎ　＋　ｌ毎に
ステップ送りされ、これら各読み取り点Ｒ、、−３〜Ｒ
７゜１にてラインイメージセンサ１６による主走査が行
われ、原稿面１２ａが読み取られる。上記各読み取り点
Ｒ１−３〜Ｒ＋＋　＋　ｌ毎のステップ送り距離は、基
準ステップ送り距離ｌを基に、これをメモリ２９に記憶
されている上記原稿面１２ｇの傾斜角θで補正した最適
ステップ送り距離が用いられる。すなわち、原稿面１２
３の傾斜角θをあるしきい値θ、と比較し、原稿面１２
ａの傾斜角θが小さいθ≦θ、の領域では、ステップ送
り距離は前記基準値ｌとなるが、θ〉θ□の領域でのス
テップ送り距離は、基準ステップ送り距離ｌを次式（２
）により傾斜角θで補正した最適ステップ送り距離が用
いられる。ここで、読み取り点Ｒｎ−１とＲ，との区間
の最適ステップ送り距離を１、、−とする。

ｌゎ　−＝Ａ’−Ｃｏｓθ。・・・・・・・・・（２）
このように、演算回路２８は、読み取りスキャン時の副
走査中、常に現読み取り点の位置情報と、メモリ２９に
記憶された前記位置に対応する地点の傾斜角情報を用い
て次の区間の最適ステップ送り距離を計算し、その結果
により駆動機構１７を介して読み取りヘッド１３をステ
ップ送りさせるので、傾斜角に基づく縮小歪みを生じる
こと無く、原稿面１２ｍの読み取りを行うことができる
。

なお、上記説明では、プリスキャン時のステップ送り間
隔と、読み取りスキャン時の基準ステップ送り距離とを
、同一の値ｌとしたが、必ずしも同一の値を用いる必要
はない。この場合、読取り点Ｒ，，，Ｒ，の区間と、測
距点Ｐ、−，，Ｐ。

の区間とが対応するとは限らないので、演算回路２３は
、メモリ２９から読み取り区間Ｒ，，，Ｒ０に最適な区
間の傾斜角θを取り出したり、或いは近傍区間の傾斜角
θとの加重平均を取った値を用いたりして演算処理を行
えばよい。

次に、他の実施例を説明する。この実施例は、第１図で
示したモータ１９をＤＣモータとし、読み取りヘッド１
３を副走査方向に、一定速度で連続送りできるように構
成している。

この場合の動作を第３図により説明する。プリスキャン
時、読み取りヘッド１３に設けられた測距センサ２５は
副走査方向に連続的に微少送りされ、常時原稿面１２ａ
の、基準面１１ａからの開離距離を測距する。また、位
置検出機構２３は、常時現在の読み取りヘッド１３の位
置を検出している。演算回路２８は、原稿面１２ａの開
離がないときの基準送り距離ｌを基に、前記開離距離情
報および位置情報（これらは原稿面１２８の傾きを表す
）を用いて、読み取りスキャン時における最適読み取り
位置、すなわち、原稿面１２１の傾斜による縮小歪みが
生じないで読み取りできる位置を決定する。第３図にお
けるＱ点が最適読み取り位置であり、この位置の決定は
以下のようにして行う。

第３図において、ｎ個目の位１１Ｑ、点を決定する場合
を考える。Ｑ　ｎ−１点はすでに決定されているｎ−１
個目の位置である。Ｑ　ｎ−１点での開離距離測定手段
２４の測定値はｄ　ｎ−１であり、この値はメモリ２９
に記憶されている。測距センサ２５は測距を行いながら
副走査方向に送られるが、この時の測距値をｄゎとし、
このｄ、、と前記ｄ　ｎ−１との差を△ｄ、とする。ま
た、現測距位置の、前記Ｑ　ｎ−１点からの相対距離を
△１ｏとする。演算回路２８は、測距センサ２５が副走
査方向に移動する際、上記各データ△ｄ、および△ｌ、
を連続的に求め、これらの値から次式（３）が成立した
点をＱ、と決定し、その位置をメモリ２９に記憶させる
。

７２＝△ｄ、２＋△Ｉ、、’　　−−−−−・−１３）
このようにして位置Ｑ、、が決定されると、演算回路２
８は開離距離ｄ、をメモリ２９に新たに記憶させ、Ｑ　
ｎ　ｋ　１点の検出に移る。以下この動作を繰り返して
、原稿面１２ａの必要な範囲について、最適読み取り位
置Ｑを定める。

読み取りスキャン時は、読み取りヘッド１３は図示しな
い原点から副走査方向に駆動され、読み取りが開始され
る。演算回路２８は、読み取りヘッドＩ３が、プリスキ
ャン時に定められたＱ点に到達する毎に、トリガパルス
またはゲートパルスを発生させ、ラインイメージセンサ
１６による１ライン分のデータ読み取りを実行させる。

これらの結果、傾斜角に基づく縮小歪みを生じること無
く、原稿面１２ａの読み取りを行うことができる。

なお、上記説明では、Ｑ点を読み取り点と１対ｌに対応
させたが、必ずしもその必要はなく、ある領域に対して
大まかにＱ点を定め、各Ｑ点の区間において、ラインイ
メージセンサ１６の１ライン読み取り周期を変化させる
ようにしても良い。

前記各実施例において、測距センサ２５として赤外線変
位センサを例示したが、これに限定されるものではなく
、基準面１１ａに対する原稿面１２ａの開離距離を検出
できるものであれば他の方式のものを用いても構わない
。

また、ラインイメージセンサ１６によって読み取るライ
ンの極く近傍で測距を行うことにより、プリスキャンを
行わずに、読み取りスキャン時に、同時に直後の移動距
離を決定することも可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、原稿が厚い本等の場合に
生じる、原稿面の、原稿台からの開離に起因する縮小歪
みを無くすことができ、良好な読み取りを行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による読み取り装置の一実施例を示すブ
ロック構成図、第２図（ａ）　（ｂ）は第１図で示した
装置の動作説明図、第３図（よ本発明の他の実施例の動
作説明図、第４図は従来例のブロック構成図、第５図は
従来例の動作説明図である。 １１・・原稿台、１２・・原稿、＋２１　・・原稿面、
１３・・読み取りヘッド、１４・・光源、１５・・光学
系、１６・・ラインイメージセンサ、１７・・駆動機構
、２３・・位置検出機構、２４・・開離距離測定手段、
２８・・演算回路。 前室」［ ）いＵ」 考鵞１町

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿を載支する透明な原稿台と、 この原稿台上の原稿面に光源から光を照射し、原稿から
   の反射光を光学系を介してラインイメージセンサに入射
   させ、このラインイメージセンサにて読み取るように構
   成した読み取りヘッドと、この読み取りヘッドを、上記
   ラインイメージセンサの主走査点から次の主走査点まで
   、この主走査方向と直交する副走査方向に、前記原稿面
   に対して相対的に送り動作させる駆動機構と、前記読み
   取りヘッドの前記副走査方向の位置を検出する位置検出
   機構と、 前記読み取りヘッドに設けられ、原稿面の開離距離を測
   定する開離距離測定手段と、 この開離距離測定手段により得られる開離距離データお
   よび前記位置検出機構から得られる開離距離が生じてい
   る位置データを入力し、前記読み取りヘッドの開離が生
   じていない場合の送り距離を基準として、前記開離距離
   データおよび位置データから読み取りヘッドの実際の送
   り距離を求め、これにより前記駆動機構を動作させる演
   算回路と、 を備えたことを特徴とする読み取り装置。