JPH077605A

JPH077605A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH077605A
Application number: JP5169723A
Authority: JP
Inventors: Shinya Matsuda; 伸也松田; Satoru Hirose; 悟広瀬
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成により、装置全体の小型化、低コ
スト化が図れ、ブック原稿など湾曲した原稿面において
も照明光の正反射光を生じることがなく、画像品質の向
上が図れる画像読取装置を提供する。【構成】照明装置３を原稿台１の後方、かつ上方に設
けたので、照明装置３からの照明光のうち、原稿面１１
で正反射する光は撮像装置４に入射することがなくな
り、従って、画像の劣化を生じるようなことがなくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上向きに載置した原稿
を光源にて照明し、その反射光を画像データとして読み
取る画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、原稿を原稿台に上向きに載置し、
照明用光源により原稿面を照明し、撮像用センサを用い
て原稿面からの反射光を画像データとして読み取る画像
読取装置がある。この種の装置においては、画像品質の
劣化を防ぐために、照明装置は、原稿面の照度を均一に
する機能や原稿面からの正反射を防止する機能などが必
要となる。そこで、例えば、特開昭６２−１７１２６８
号公報に示されるように、均一照明を達成するために、
照明系の光路上に多面プリズムを配置したものがある。
また、特公昭５５−４２７３６号公報に示されるよう
に、正反射防止のために、照明系の光路上に光制御部材
を配置したものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６２−１７１２６８号公報のものは、正反射を除去
できるようにはなっておらず、また、照明系が大型かつ
複雑な構成でコストアップになるといった問題がある。
また、特公昭５５−４２７３６号公報のものは、光制御
部材が一種の遮光部材であるため、遮光された光を補う
ための光強度が照明ランプに必要となり、電力の無駄に
なるといった問題がある。本発明は、上述した問題点を
解決するもので、簡単な構成により、装置全体の小型
化、低コスト化が図れ、ブック原稿など湾曲した原稿面
においても照明光の正反射光を生じることがなく、画像
品質の向上が図れる画像読取装置を提供することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、読み取られる原稿が載置される原稿台と、
この原稿台上に載置された原稿を読み取る撮像手段と、
原稿台上の原稿を照明する照明手段とを有した画像読取
装置において、前記照明手段が、原稿台上に載置される
原稿の左右方向に延び、原稿台の後方、かつ上方であっ
て、照明光の原稿による正反射光が前記撮像手段に入射
しない位置に配設されたものである。

【０００５】

【作用】上記の構成によれば、照明手段からの照明光の
うち、原稿面で正反射する光は撮像手段に入射すること
がなくなり、従って、画像の劣化を生じるようなことが
なくなる。

【０００６】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。図１において、画像読取装置は、原稿を載置する原
稿台１と、この原稿台１の後方位置に設けられた支柱２
の所定の高さに設けられた照明装置３と、原稿台１の略
中央の上方位置で支柱２に支持された撮像装置４とを有
している。原稿台１には、その台上の後方でＹ−Ｙ´方
向（載置される原稿の左右つまり横方向）に撮像装置４
の感度補正をするための基準反射板１５が設けられてい
る。照明装置３は、図示Ｙ−Ｙ´方向に延びた線状の光
源５と、この光源５からの光を原稿台１に向けて反射さ
せる反射鏡６と、電極７及び電線８とを備えている。撮
像装置４は、図示矢印方向にスキャンして原稿面からの
反射光を撮像するイメージセンサ等の読取センサ９と、
この読取センサ９上に像を結像する撮像レンズ１０とを
備えている。

【０００７】上記構成の画像読取装置において、光源５
から発せられた照射光の一部は直接原稿面１１を照射
し、他の照射光は反射鏡６を介して間接的に原稿面１１
を照射する。これらの光は原稿面１１にて反射され、こ
の反射光は原稿面の濃淡、色彩等の画像情報として光学
的に撮像レンズ１０を介して光学的スキャン動作する読
取センサ９にて読み取られるようになっている。

【０００８】図２の（ａ），（ｂ）は本画像読取装置に
おける撮像装置４と照明装置３と原稿台１の配置関係を
説明するための正面図と側面図である。原稿面での正反
射光が撮像装置４に入射すると、その部分の照度が読取
センサ９で適正に読み取ることができる照度より高くな
り、濃淡、色彩等の正確な画像情報が得られず、画像品
質の低下に繋がる。そこで、この不具合を解消するため
に、照明装置４は、点線Ｌを境界とした２つの領域Ａ，
Ｂの内の領域Ｂ（原稿台１の後方位置）にあって、かつ
ブック原稿など厚みのある書籍１２を照明する際、正反
射を起こす限度領域（一点鎖線Ｋで示す）のさらに外側
に配置している。この配置により正反射光が撮像装置４
に入射することを防いでいる。

【０００９】ここで、図３、図４を用いて、従来におけ
る正反射光が撮像装置に入射することを防止する機能に
ついて説明する。図３に示す例では、撮像レンズ３０の
左右に、光源３１、反射鏡３２をそれぞれ配し、さら
に、光源３１と原稿面１１の間の光路上に遮光材３３を
配し、この遮光材３３により原稿面１１で正反射する光
を遮光するようにしている。ところが、このような遮光
材３３を用いると、光源３１からの出射光の一部の遮光
されるので、光量の低下を招く。また、薄い平面原稿で
あれば、正反射光は除去できるが、開いた頁が湾曲する
ような書籍１２の場合、一点鎖線Ｉで示すように曲面の
どこかで正反射を起こすことがあり、確実な効果を得る
ことが困難である。また、このような書籍１２に対して
も正反射光を防ぐようにするために、遮光材３３を光路
方向に長くすることが考えられるが、遮光量がさらに増
加する。

【００１０】また、図４に示す例は、照明系である光源
４１、反射鏡４２を原稿台４３の左右で、かつ正反射光
が撮像レンズ４４に入射しない位置、すなわち、点線Ｌ
を境界として領域Ｂに光源４１、反射鏡４２が支持部材
４５に支持されており、この構成により正反射除去を行
うものである。ところが、この例では、その照明系を左
右両側に設けているので、画像読取装置全体が大きくな
ってしまい、また、書籍１２を読み取る場合において
は、開いた頁の曲面で一点鎖線Ｊのように正反射を起こ
す。また、図３、図４の例に共通して、２つの照明系を
用いることからランプ個々の固体差による照度斑、寿命
の違いによるメンテナンスの不都合が生じる。

【００１１】それに対して、本画像読取装置は、照明装
置３は一つであり、しかも原稿面１１全体を均一に照明
できるように線状の光源５を使用することにより、光源
の個々の固体差を考える必要がなくなり、また、照明装
置３のコストを削減できる。また、照明装置３を支柱２
に配置することで、撮像レンズ１０と原稿台１の空間か
ら照明装置がなくなり、操作者に与える圧迫感をなく
し、これに関連してデザイン的にも優れる。さらに、照
明装置３は原稿台１の後方に配置されているので、書籍
１２のように左右に頁を開いた際、その頁の曲面によっ
て起こる正反射光の影響を低減できる。

【００１２】次に、照明装置３の長手方向における照度
分布について説明する。原稿よりも十分に長い照明装置
３を使用すれば、図１の原稿面１１上のＹ−Ｙ´方向に
均一な照度分布が得られるが、照明装置３が原稿と同長
か原稿よりも短い場合を次に説明する。この場合、原稿
面１１上のＹ−Ｙ´方向の照度分布は、図５に示すよう
にピークのある山形になることが考えられる。そこで、
本装置では、光源５に光の強度差を持たせて、光源５
単体での発光輝度が図６のようになる光源を使用する、
反射鏡６の両端部を中央部に向けて折り返す、あるい
は、図８に示すような、サイドリフレクター６´を設け
てＹ，Ｙ´付近の照度を上げるように調節する、光源
５の中央部を非発光または遮光などして原稿の中央部の
照度が下がるように調光する、のいづれかまたは組み合
わせにより、原稿面上のＹ−Ｙ´方向の照度が図７に示
すように均一な照度分布に調光している。

【００１３】次に、原稿面１１上のＸ−Ｘ´方向におけ
る照明の均一化について図９、図１０を用いて説明す
る。光源５が、例えば、完全拡散光であれば、Ｘ−Ｘ´
の照度分布は図９の曲線ａ×ｂのようになる。この理由
は、光の性質によるもので、１つはある点での照度は光
源からの距離の２乗に反比例する（逆２乗の法則）とい
う性質（図９の曲線ａ）、もう１つは光の入射角による
もので、光束に垂直な微小面をθだけ傾けると、傾いた
微小面での照度は元の微小面照度のｃｏｓθ倍になる
（入射角余弦の法則）という性質（同図の曲線ｂ）によ
るものである。従って、原稿面上のＸ−Ｘ´方向の照度
分布を均一、すなわち、照度分布を図９の配光特性ｄと
するためには、配光特性ｃが必要である。

【００１４】この配光特性ｃを得るための照明装置３の
光源５と反射鏡６の構成を図１０に示す。反射鏡６とし
ては、断面が楕円形などに形成され、光源５を反射鏡６
の焦点からずらせて、図１０の配光特性（光度−照射
角）を持つものを用い、同図のＸ−Ｘ´部分（図９の配
光特性ｃに相当）の照射角度で、原稿面上のＸ−Ｘ´方
向を照射することで、図９の配光特性ｄに示すような一
定照度を得るようにしている。なお、図９の照度比はＸ
点を基準にとっている。

【００１５】なお、図９の配光特性ｃにおけるＸ−Ｘ´
部分は、照度を求める式、１（基準輝度）×a(逆２乗の法則）×b(入射角余弦の法
則）×c(配光特性）＝ｄ（原稿面照度比）において、ｄを一定とし、ａ，ｂは照明系の位置を決め
れば原稿面との位置関係によって決定されることから、
求めることができる。

【００１６】なお、本装置では、その撮像センサ９にラ
インＣＣＤセンサを用い、Ｙ−Ｙ´方向に移動させるこ
とにより、２次元の画像情報を読み取っている。一方、
照明装置３もＹ−Ｙ´方向に線状に伸びた構成となって
おり、断面形状は同一であるので、Ｘ−Ｘ´方向に照度
斑が生じたとしても、その状態は、図１１に示すように
Ｙ−Ｙ´方向に略相似なものとなる。従って、ラインＣ
ＣＤセンサの各画素の感度補正を、照明装置３にて行え
ば、Ｘ−Ｘ´方向の照度斑も図１２に示すように同時に
補正することができる。そして、Ｙ−Ｙ´方向にレベル
合わせを行えば、ほぼ均一な照明による良好な画像を得
ることができる。

【００１７】感度補正の処理は、基準データを用いた演
算を行えばよい。また、Ｘ−Ｘ´方向の補正について
は、工場出荷時に、原稿台面上に設置した白色板を読み
取り、白色部分の基準データを作成し、撮影時には、こ
のデータの逆数を画像データに掛け算することで正規化
することができる。Ｙ−Ｙ´方向補正については、原稿
台１に同方向に延びて原稿台１に設置された基準反射板
１５（図１）の撮影データの逆数を取り、センサ１ライ
ンの画像データと掛け算することにより、正規化するこ
とができる。

【００１８】このように、本画像読取装置は、その照明
装置３を原稿台１上に載置される原稿の左右方向で、原
稿台１の後方かつ上方に設けることで、ブック原稿であ
っても、開いた頁の湾曲によって正反射を起こすことを
防止できる。また、光源５に線状のものを用い、反射鏡
６の形状を調整することで、原稿面１１における照度斑
を低減することができる。

【００１９】また、上記実施例において照明装置３が操
作者の操作位置に向いており、これにより操作者の目に
直接光が入る虞や、操作者に対し放熱することも考えら
れる。そこで、図１３、図１４に示すように、図９の配
光特性ｃを得るために必要な形状６ａに、操作者５０へ
の直接光ｌ（一点鎖線で示す）を防ぐ遮光部材６ｂを付
加することで、操作者の目に直接光が入ることを防ぐこ
とができる。また、放熱に関しては、反射鏡６面に、赤
外線を透過し、可視光を反射する機能を有する薄膜コー
ティング等を施すことで防止できる。これらにより、操
作者５０は快適に操作することができる。

【００２０】なお、本発明は上記実施例構成に限られ
ず、種々の変形が可能で、例えば、照明装置３の反射鏡
６は断面楕円に限られず、原稿台の前後方向に均一照度
が得られる構成であればどのようなものであってもよ
い。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、照明手段
を、原稿台の後方、かつ上方に配設することで、照明光
の原稿による正反射光が撮像手段に入射せず、特に、ブ
ック原稿の開いた頁で生じる湾曲面を照明する場合にあ
っても正反射を起こすことが防止され、従って、従来に
比べ構成が簡単で、低コストにて品質の良好な画像を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による画像読取装置の斜視図
である。

【図２】（ａ）は本画像読取装置の原稿台、照明装置、
撮像装置の配置関係を示す正面図、（ｂ）はその側面図
である。

【図３】従来例による照明装置、撮像装置の配置関係を
示す正面図である。

【図４】他の従来例による照明装置、撮像装置の配置関
係を示す正面図である

【図５】本画像読取装置に通常の光源を用いた場合の原
稿面上の照度分布を示すグラフである。

【図６】本実施例に用いられる光源の光の強度分布を示
すグラフである。

【図７】本画像読取装置の原稿台上における照度分布を
示すグラフである。

【図８】（ａ）は本実施例に用いられる反射鏡の形状を
示す正面断面図、（ｂ）は側面図である。

【図９】光源による原稿面上の照度分布を示すグラフで
ある。

【図１０】本実施例における均一照明を得るための光源
と反射鏡との関係、及びその配光特性カーブを示す図で
ある。

【図１１】原稿面上の補正前の照度分布を示す図であ
る。

【図１２】原稿面上の補正後の照度分布を示す図であ
る。

【図１３】（ａ）は他の実施例による本画像読取装置の
概略側面図、（ｂ）は照明装置部分の拡大図である。

【図１４】照明装置部分の他の例を示す拡大図である。

【符号の説明】

１原稿台３照明装置４撮像装置５光源６反射鏡９読取りセンサ１１原稿面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】読み取られる原稿が載置される原稿台
と、この原稿台上に載置された原稿を読み取る撮像手段
と、原稿台上の原稿を照明する照明手段とを有した画像
読取装置において、前記照明手段が、原稿台上に載置される原稿の左右方向
に延び、原稿台の後方、かつ上方であって、照明光の原
稿による正反射光が前記撮像手段に入射しない位置に配
設されたことを特徴とする画像読取装置。