JPH0937031A - 原稿読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブック原稿等を上方から読み取る原稿読み取
り装置において、原稿を斜め方向から読み取るようにす
ることで、装置の小型化を可能とし、かつ、原稿を斜め
方向から読み取ることにより発生する読み取り画像の歪
みを簡単な構成によって補正ができるようにした。 【解決手段】 原稿高さ検出ユニット２は、原稿端部を
原稿高さ検出光学系３及び反射鏡１ａによって原稿高さ
検出用ラインセンサ４上に結像させることで原稿７の原
稿面の各部の高さデータを測定すると共に、エンコーダ
部１ｂを読み取ることで自身の走行位置データを検出す
る。撮像光学系５はこれら両データに基づいてピントの
調節を行って原稿面の画像をラインセンサ６上に結像さ
せ、原稿面に対して斜め方向から読み取ることによる結
像面の歪みを、上記両データ及び原稿面各部の画像の像
倍率に基づいて補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブック原稿等を上
方等から読み取る原稿読み取り装置に関し、特に、この
ブック原稿等に対して斜め方向より対向する位置からそ
のブック原稿等を読み取る原稿読み取り装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブック原稿等のように撮像対象面
が連続して曲率を持って変化する原稿を上方から読み取
る読み取り装置としては、撮像光学系とラインセンサを
用いたものが知られている。図１５はこの従来の原稿読
み取り装置の一例を示す斜視図である。この装置２００
は、書籍等の原稿を載置する原稿台２０１、撮像素子を
有したスキャナ部２０２、原稿等を照明する照明装置２
０３、操作部２０４、及び、原稿台２０１の奥側に配置
され原稿等の位置決め用のストッパーとなる原稿高さ検
出板２０５を備えるものである。この装置２００におい
て、ユーザは読み取る面を上向きにして書籍等の原稿を
原稿台２０１上に置き、書籍等の左右の頁端を手で押さ
えながらスキャナ部２０２により書籍等の原稿を読み取
らせる。装置２００によれば、空間的に曲がった原稿面
を有するブック原稿でも、原稿台２０１から原稿面まで
の高さ距離を検出してそのデータに基づいて、読み取っ
た画像の歪みを補正するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記装
置２００のような従来の原稿読み取り装置においては、
スキャナ部２０２は原稿台２０１の真上に配置されてお
り、ユーザの頭の位置と同じくらいの高さにあることが
多く、ユーザが書籍の頁をめくるとき等に頭をぶつけて
しまう可能性があり、装置２００の操作上支障をきたす
ことがあった。また、スキャナ部２０２をユーザの頭の
位置よりも上方に配置することとすると、装置２００の
外型が大きくなってしまうといった問題があった。この
問題を解消するために、原稿読み取りのためのレンズ
（図示なし）の焦点距離を短くしてスキャナ部２０２の
位置を原稿台２０１に近づけると、装置２００の操作の
ために必要なスペースをスキャナ部２０２とブック原稿
等との間に充分に確保できなくなり、ユーザにとって操
作上支障を生じることとなる。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、原稿を斜め方向から読み取るよ
うにすることで、ユーザが原稿読み取り装置の操作上必
要なスペースを原稿面とスキャナ部の間に確保でき、か
つ、当該装置の小型化が可能な原稿読み取り装置を提供
することを目的とする。また、本発明は本のように原稿
面の高さ変化によって生ずる画像の歪みと、原稿を斜め
上方から読み取ることによって生ずる別の歪みとを簡単
な構成により補正することができる原稿読み取り装置を
提供することを目的とする。なお、本発明に係る原稿読
み取り装置に関する技術と類似する従来技術として、複
数のレーザービームを撮像対象平面に照射し、その反射
像の位置より対象平面の撮像光学系に対する傾きを検知
して、画像入力用撮像素子の走査を制御し、歪みのない
正規化された画像に補正するようにしたものがある（特
開昭５８−１７９０５１号）。しかし、この従来技術
は、装置の光学系の傾斜により生じる画像の歪みを補正
するという点では本発明に係る技術と共通しているが、
本発明において対象としているブック原稿等のように撮
像対象面の高さがその各部において連続して曲率を持っ
て変化している面に対して適用できるものではない点で
相違する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明に係る原稿読み取り装置は、書
籍等の高さを有する原稿を読み取る画像読み取り装置に
おいて、原稿の位置よりも外側であって原稿面に対して
斜め方向に配置され、該原稿を斜め方向から読み取る原
稿読み取り手段と、原稿の高さを検出する高さ検出手段
と、高さ検出手段により得られたデータに基づいて、原
稿読み取り手段によって原稿を斜め方向から読み取るこ
とによって生ずる画像の歪みと、原稿面の高さが異なる
ことによって生ずる画像の歪みとを補正する補正手段と
を有するものである。

【０００６】上記構成を有する原稿読み取り装置によれ
ば、原稿読み取り手段が原稿を斜め方向から読み取り、
高さ検出手段が原稿の高さを検出し、補正手段が、高さ
検出手段により得られたデータに基づいて、原稿が斜め
から読み取られることによって生ずる画像の歪みと原稿
面の高さが異なることによって生ずる画像の歪みとを補
正する。原稿読み取り手段が原稿位置の外側で原稿面に
対して斜め方向に設けられているので、原稿面と原稿読
み取り手段の間において、ユーザが当該装置の操作のた
めに必要なスペースを確保しつつ、装置を小型化するこ
とができる。また、補正手段による画像歪みの補正に関
しては、読み取られた画像データと検出された高さデー
タとから読み取り対象の平面形状を測定し、原稿読み取
り手段による画像位置に対応した像倍率を読み取り対象
平面の各点について求め、これを用いて像の歪み補正を
行えばよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
例を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る原稿
読み取り装置の全体の構成を示す斜視図である。原稿読
み取り装置１０は、本等の原稿を置くための原稿台１、
原稿の端面の像を後述する原稿高さ検出ユニットに反射
結像するために原稿の端面と対峙する位置に配置された
凹面の反射鏡１ａ、原稿高さ検出ユニットの位置及び後
述するラインセンサのスキャン位置を検出するためのエ
ンコーダ部１ｂ、原稿を置く位置を規制するための規制
板１ｃを有する。エンコーダ部１ｂは光を反射する反射
部と光を反射しないように黒く塗装された部分が交互に
配列されたものである。原稿読み取り装置１０は原稿高
さ検出ユニット２を有し、図に示すように、原稿高さ検
出ユニット２は原稿台１の端部のエンコーダ部１ｂの上
面に沿って原稿の一端より他端に向かって一定スピード
で走行するように設けられ、走行中に反射鏡１ａより原
稿端面の像を読み取り、原稿の高さを測定するものであ
る。

【０００８】上記原稿高さ検出ユニット２は、反射鏡１
ａにより曲げられた光路上に配置され、原稿表面の像を
ラインセンサ４上に結像させる原稿高さ検出用レンズ
（原稿高さ検出光学系）３と、この原稿高さ検出用レン
ズ３による結像面に配置され、原稿端面の像を検出し、
原稿台１から原稿表面までの高さ距離を検出するライン
センサ４とからなる。この原稿高さ検出ユニット２は、
エンコーダ部１ｂの上面に沿った原稿の一端から他端へ
の走行の際、走行中に不図示のホト・リフレクタ（後
述）によりエンコーダ部１ｂを読み取り、自身の走行位
置を走行スタート位置からのパルスカウント値として検
出する。このとき、原稿高さ検出ユニット２の走行スタ
ート位置を特定の位置に設定しておけば、走行中におけ
る原稿高さ検出ユニット２の絶対的な位置を知ることが
できる。また、上記の原稿の高さの測定（原稿の高さを
連続して検知するもの）は、エンコーダ部１ｂのパルス
読み取りと同期して行われる。

【０００９】原稿台１の端部に設けられたハウジング８
内には、撮像光学系（撮像レンズ）５が、原稿の輪郭よ
りも外側であって、原稿面に対して斜め上方より対向す
る位置に設けられている。この撮像光学系５による結像
面には撮像用のラインセンサ６が設けられ、このライン
センサ６は原稿面を一端より他端までスキャンできるよ
うに所定の一点を中心として回転移動し、このスキャン
動作中にラインセンサ６の端部がエンコーダ部１ｂ上を
スキャンすることで、原稿台１上におけるスキャン位置
を検出できるように構成されている。

【００１０】図２は原稿読み取り装置１０の撮像光学系
５と原稿面との関係を側面視により示し、また、原稿を
平面視で示した図である。以下、原稿読み取り装置１０
の撮像光学系５の機能について詳細に説明する。撮像光
学系５は、上記のように原稿面に対して斜め上方より対
向する位置に配置されている（本実施例においては、原
稿の後部上方であって原稿面を斜め方向から見下ろす位
置）。撮影光学系５の光軸をＯ−Ｏ′線とすると、撮影
光学系５はＪ−Ｊ′線で示されるように原稿台１に対し
て傾いて設けられている。また、原稿面ＡＢの画像が形
成される面をＫ−Ｋ′面とすると、Ｋ−Ｋ′面の延長線
は原稿面と平行な仮想面Ｉ−Ｉ′面と、Ｊ−Ｊ′面との
交点Ｇを通ることになる。ここで、Ｉ−Ｉ′面とＫ−
Ｋ′面は光学的に共役関係となっている。

【００１１】撮像光学系５によるピント調節は、撮像光
学系５を原稿面の各部の高さに応じて、光軸Ｏ−Ｏ′線
に沿って前後に動かすことによって行う。原稿面の各部
の高さの測定は、原稿高さ検出光学系３によって規制板
１ｃ側の原稿端部が反射鏡１ａによって原稿高さ検出用
ラインセンサ４上に結像され、原稿高さ検出ユニット２
が不図示のホト・リフレクタによりエンコーダ部１ｂを
読み取り、自身の走行位置を走行スタート位置からのパ
ルスカウント値として検出することによって行われる。
これらのデータは撮像光学系５へ出力され、撮像光学系
５はこのデータに基づいて上記のピント調節を行う。

【００１２】今、原稿面が上記の仮想面Ｉ−Ｉ′面にあ
るとすると、原稿面の像は撮像光学系５によってＫ−
Ｋ′面上に結像する。原稿面上のＯ点がＯ′に、Ａ点が
Ａ′に、Ｂ点がＢ′にそれぞれ対応している。原稿面Ａ
−Ｂの像は、図２に示すように、撮像光学系５の光軸Ｏ
−Ｏ′線と直交するＪ−Ｊ′面に対して傾斜したＫ−
Ｋ′面上に結像される。ここで、撮像光学系５から原稿
面上のＯ点迄の距離はＳｏであり、Ｊ−Ｊ´面からＡ点
迄の距離はＳｍａｘ、Ｂ点迄の距離はＳｍｉｎであり、
撮像光学系５から原稿面ＡＢ上の各点（上記Ａ，Ｏ，
Ｂ）迄の距離が異なることから、それら各々の像倍率は
異なったものとなる。図２においては、Ｓｍａｘ＞Ｓｏ
＞Ｓｍｉｎであるから、Ａ′点での像倍率が最も小さ
く、Ｂ′点での像倍率が最も大きくなる。

【００１３】次に、四角形の平面原稿（図２における平
面視による原稿７´）を撮像光学系５によりＫ−Ｋ′面
上に結像する場合を考えると、Ｘ方向の位置が同じであ
る２点は同じ像倍率で結像され、Ｘ方向の位置が異なる
２点は異なる像倍率で結像されることから、原稿７´上
のＡ，Ｂ，Ｐ，Ｑの４点は、Ｋ−Ｋ′面上にＡ´，Ｂ
´，Ｐ´，Ｑ´の各点でなる台形形状に歪んで結像され
る。なお、図２のラインセンサ６の部分はＫ−Ｋ´面の
平面視で示している。ここに、Ｐ′点は、Ａ点に対して
Ｘ方向の位置が同じで、Ｙ方向の位置が一定距離ｄだけ
離れたＰ点の像であり、Ｑ′点は同様に、Ｂ点に対して
Ｘ方向の位置が同じで、Ｙ方向の位置が一定距離ｄだけ
離れたＱ点の像であるから、Ａ′とＰ′、Ｂ′とＱ′の
各点の像倍率は夫々同じとなっている。また、Ｐ′点と
Ｑ′点を結ぶ直線を延長した直線は、直線Ｋ−Ｋ′線と
Ｅ点で交わり、このＥ点は撮像光学系５の中心を通り、
原稿台１と平行な面Ｎ−Ｎ´面と直線Ｋ−Ｋ′線との交
点となっている。従って、四角形の平面原稿７´のＫ−
Ｋ′面上に形成された像はＥ点を頂点とした台形形状と
なる。ラインセンサ６は、このＥ点を中心として回転す
るように構成されており、この回転動作によって原稿面
上をＹ軸に平行にスキャンする。原稿面７´上における
ラインセンサ６の像を破線６′で示している。

【００１４】図３（ａ）は原稿の高さがＹ方向に変化し
ているブック原稿の撮像光学系５による結像面における
像の形状を示した図、（ｂ）は原稿台１上の該原稿の側
面図である。図中（１´）は原稿台からの高さが比較的
高い位置にある四角形の平面原稿の像を示し、（２´）
は原稿台からの高さが中位置にある平面原稿の像を、
（３´）は原稿台からの高さが比較的低い位置にある平
面原稿の像を示している。図３（ｂ）の（１）（２）
（３）は図３（ａ）の（１´）（２´）（３´）にそれ
ぞれ対応する。なお、原稿の大きさ、形状は全て同一で
あるとする。原稿が本等である場合は、上記平面原稿が
連続して変化して構成されたものと考えられ、実線で示
すように、上下端が曲線状に変形したものとして結像さ
れることになる。原稿読み取り装置１０では、原稿面の
この高さの変化（Ｙ方向）を原稿高さ検出ユニット２に
よって連続測定し、ラインセンサ６のスキャンと同期し
て、ラインセンサ６の原稿面上における像６′が正確に
原稿面上でピントが合うように、撮像光学系５のピント
調節を行う。原稿の高さの変化に応じて撮像光学系５の
ピント調節をその光軸Ｏ−Ｏ′線に沿って行うと、原稿
面を延長したＩ−Ｉ′面と撮像光学系５の傾きを示すＪ
−Ｊ′線とが交差するＧ点が変化するので、像面を構成
するＫ−Ｋ′面の傾きも変化する。よって、像の中心
（Ｏ′点）にピントを合わせても上端及び下端（Ａ′点
及びＢ′点）にはピントが合わない現象が生じるが、一
般に原稿の高さの変化は撮像光学系５全体のサイズに比
較して十分小さいと考えてよく、このピンぼけ量は無視
してもよい。また、撮像光学系５の焦点距離ｆや明るさ
ＦＮＯ．を調節してこのピンぼけ量が無視できるような
構成とすることも可能である。

【００１５】撮像光学系５のピント調節の他の例につい
て図４を参照して説明する。撮像光学系のピント調整を
行っても、像面Ｋ−Ｋ′が変化しないように撮像光学系
の光軸Ｏ−Ｏ′が原稿の高さに応じて変わるようにピン
ト調節を行えば、ピンぼけは発生しない。図４はこの例
を示すために撮像光学系を側面視で示した概略図であ
る。同図において、原稿面の位置がＩ−Ｉ′線の時の撮
像光学系の光軸をＯ−Ｏ′線とし、原稿面を延長した面
Ｉ−Ｉ′と、レンズの中心を通り撮像光学系の光軸Ｏ−
Ｏ′と直交する直交軸Ｊ−Ｊ′との交点を、前述したよ
うにＧとしたとき、像面はＯ′点とＧ点を通るＫ−Ｋ′
面として求まるので、いま、例えば、原稿の高さが変化
して、原稿面位置がＩｏ−Ｉｏ′面となったときには、
撮像光学系の光軸と直交するＪ−Ｊ´面がＪｏ−Ｊｏ´
面となるように、すなわち、原稿面を含むＩｏ−Ｉｏ′
面と結像面Ｋ−Ｋ′との交点上に上記Ｇ点（新たな交点
をＧ′とする）が来るように、撮像光学系のピント調整
を行えばよいことになる。この時の新たな光軸をＯ−Ｏ
ｏ′として示している。

【００１６】撮像光学系５のピント調節のさらに他の例
について図５を参照して説明する。図５はこの例を示す
ために撮像光学系を側面視で示した概略図である。この
例においては、Ｇ点を中心として撮影光学系５０が回転
するように構成している。原稿面がＩｏ−Ｉｏ′位置に
ある時、撮影光学系５０がＧ−Ｊｏ上にあり、その時の
結像面はＧ−Ｋ上にあるとする。この撮像光学系５０の
前方にはその角度が可変であるプリズム５１が設けられ
ている。プリズム５１は、ガラスプレートの間に無色透
明な液体が密封された構造であり、原稿高さ検出ユニッ
ト２からの原稿高さデータに基づきその角度が変化する
ように構成されている。いま、原稿面がＩｏ−Ｉｏ′位
置にあり、撮像光学系がＧ−Ｊｏの状態の時に、プリズ
ム５１はそのガラスプレートが平行な状態にあるとす
る。ここで原稿面がＩ−Ｉ′位置となったとき、撮像光
学系５０はＧ点を中心として回動して５０′の位置に移
動し、それと共にプリズム５１の角度が変化し、プリズ
ム５１は５１′の状態になる（図でプリズム５１の左端
が厚くなる様に変化する）。このプリズム５１は、像面
の倒れを補正するために設けられているもので、プリズ
ム５１が設けられていない場合は、Ｇ−Ｌ面がＧ−Ｋ上
にピントが結ぶのを、プリズム５１の角度を適性に調節
（すなわち、原稿高さデータに基づいて撮像光学系５０
とプリズム５１をリンクして調節）することで、Ｉ−Ｉ
´面上の像が正確にＧ−Ｋ上に結像するように補正を行
うものである。これは特に、厚い本の場合には有効であ
る。

【００１７】次に、原稿面上の各点と像倍率との関係に
ついて説明する。図６（ａ）は撮像光学系５を側面視に
より示した概略図、（ｂ）は結像面の拡大図である。撮
像光学系５より原稿面上Ｏ点までの距離をＬｏとする
と、原稿面の一端Ａより撮像光学系５を含むＪ−Ｊ´面
までの距離はＬｍａｘ、原稿面の他端Ｂより撮像光学系
５を含むＪ−Ｊ´面までの距離はＬｍｉｎとなる。点Ｏ
は撮像光学系５により点Ｏ′に、点Ａは点Ａ′に、点Ｂ
は点Ｂ′に結像するものとする。なお、Ｏ−Ｏ′は撮像
光学系５の光軸に一致しているものとする。ここで、像
面上における各点（Ｏ′，Ａ′，Ｂ′等）の像倍率β
は、撮像光学系５から物点までの距離Ｌと撮像光学系５
の焦点距離ｆとの比Ｌ／ｆとして求められるので、撮像
光学系５から原稿面上の各点（Ａ，Ｂ）までの距離を求
めてみる。

【００１８】いま、例えば、Ｌｍｉｎの距離にあるＢ点
の光軸からの距離（Ｂ−Ｄ）をＹｌとし、Ｂ点が結像さ
れるＢ´点の光軸からの距離（Ｂ´−Ｄ´をＹｌ′とす
る。また、焦点位置ＦからＯ′点までの光軸上の長さを
ｓ、Ｏ′点より点Ｄ′までの光軸上の長さをΔｓとする
と、ニュートンの式より、

【数１】 （ｓ＋Δｓ）（Ｌ−ｆ）＝ｆ2 （Ｌｍｉｎを一般化してＬとしてある）…（１ ） Ｋ−Ｋ′とＪ−Ｊ′との作る角をαとすると、 ｔａｎα＝Δｓ／Ｙｌ′…（２） （１）式より、Ｌ＝ｆ2 ／（ｓ＋Δｓ）＋ｆ （２）式より、Δｓ＝Ｙｌ′・ｔａｎα Ｌ＝（ｆ2 ／ｓ＋Ｙｌ′・ｔａｎα）＋ｆ…（３） ｓ・（Ｌｏ−ｆ）＝ｆ2 ｓ＝ｆ2 ／（Ｌｏ−ｆ）を（３）式に代入して、 Ｌ＝ｆ2 （Ｌｏ−ｆ）／｛ｆ2 ＋（Ｌｏ−ｆ）・Ｙｌ′
・ｔａｎα｝ より、Ｙｌ′に対応して物点までの距離Ｌが求められ
る。

【００１９】ここに、Ｌｏは上記した様に撮像光学系５
から光軸上の物点までの距離であり、撮像光学系５より
原稿面までの距離をＨとした時に、光軸と撮像光学系５
の中心を通り、原稿面と直交する軸とのなす角をθとす
ると、 Ｌｏ＝Ｈ／ｃｏｓθ 原稿高さ検出装置により、原稿面までの距離Ｈが求まれ
ば、上記式にあてはめてＬｏが求まり（θは撮影光学系
５により前もって一義的に求まる）、像面上の各点（Ｂ
´，Ａ´）に対応した像倍率βが求められる。

【００２０】次に、原稿の高さの変化とラインセンサ６
の各位置における像倍率との関係について説明する。図
７（ａ）は原稿面の高さの変化とラインセンサ６の各位
置における像倍率との関係をグラフで示した図であり、
左側のグラフは、Ｙ軸方向における原稿の高さの変化を
曲線１０で示したものである。例えば、ｙａでの原稿の
高さはｈａとして求められる。曲線１０は原稿高さ検出
ユニット２を原稿の一端より他端に向かってスキャンす
ることにより求められる。右側のグラフは、原稿の高さ
と像倍率の関係を示したもので、ラインセンサ６の各画
素Ｎｏ．（ｉ1〜ｉn ）をパラメータにして示したもの
である。例えば、原稿の像がラインセンサ６上でｉa 〜
ｉb の間に結像しているものとすると、像倍率はグラフ
よりβa〜βb として求められる。ラインセンサ６上に
おける原稿の像は、原稿台１の反射率（例えば、黒塗装
面）と原稿の反射率（通常、原稿台１よりも反射率が高
い）の差を利用してその境界を求めることができる。図
７（ｂ）は原稿の高さＨとラインセンサ６の画素Ｎｏ．
ｉとから像倍率βを求めるテーブルを表により示した図
である。このように原稿の高さＨとラインセンサの画素
Ｎｏ．ｉとから像倍率βを求めるテーブルを用意してお
くと便利である。

【００２１】次に原稿読み取り装置１０のシステム構成
について説明する。図８は原稿読み取り装置１０の回路
ブロック図である。原稿読み取り装置１０は、全体のシ
ーケンス制御や画素データ、原稿高さデータの処理、演
算等を行うマイコン（補正手段）２２、図１のラインセ
ンサ６に含まれるＣＣＤ（原稿読み取り手段）２０、こ
のＣＣＤ２０より出力されるアナログ信号をデジタル信
号に変換してマイコン２２へ出力するＡ／Ｄコンバータ
２１が備えられている。さらに、原稿読み取り装置１０
には、マイコン２２からの指令に基づいて原稿高さ検出
を行い、得られた原稿高さデータをマイコン２２へ出力
する原稿高さ検出ユニット２を含む原稿高さ検出部（高
さ検出手段）２３、原稿台１の一部に設けられている白
黒の反射パターンでなるエンコーダ部１ｂをそのスキャ
ニング中に読み取り、パルス信号をマイコン２２へ出力
する、原稿高さ検出ユニット２内に設けられたホト・リ
フレクタ（高さ検出手段）２４が備えられ、マイコン２
２はこのパルス信号により原稿高さデータとその時の位
置データとを対応づけて知ることができる。その他に、
図７（ｂ）に示すテーブルに対応する倍率データがメモ
リされているＲＯＭ２５、ＣＣＤ２０等から出力される
画素データや原稿高さデータを一時記憶するメモリ２
６、マイコン２２の出力により駆動されるドライバ２７
と、このドライバ２７の出力端に接続されたモータ２
８，２９が設けられている。モータ２８は原稿高さ検出
ユニット２を駆動して原稿端部の形状をスキャニング
し、モータ２９はＣＣＤ２０を回動させて原稿面をＹ軸
方向に平行スキャンし、原稿面上の画像を読み取る。

【００２２】上記の構成でなる原稿読み取り装置１０の
動作について図９のフローチャートを参照して説明す
る。不図示のスタートボタンをＯＮすると、原稿高さ検
出ユニット２が原稿台１上を原稿の一端より他端に向か
って走行を開始する（＃１）。その走行の過程でホト・
リフレクタ２４は原稿台１のエンコーダ部１ｂの白黒パ
ターンを検知し、パルス出力をマイコン２２へ出力し、
マイコン２２はこのパルスをカウントする（＃２）。マ
イコン２２は、そのパルスのタイミングに合わせて原稿
高さ検出指令信号を原稿高さ検出部２３に出力する（＃
３）。原稿高さ検出ユニット２は該指令に従って原稿高
さ検出を行い、原稿台１上の原稿高さデータをマイコン
２２へ出力する。マイコン２２はその時のパルスカウン
ト値と原稿高さ検出した原稿高さデータをメモリ２６に
記憶する（＃４）。このように、ホト・リフレクタ２４
からのパルス出力に合わせてその時点の原稿高さデータ
が記憶され、原稿高さ検出ユニット２のスキャンが終了
すると（＃５）、モータ２８が停止し、マイコン２２か
らの信号によりモータ２９が駆動されてラインセンサ６
の駆動が開始される。このラインセンサ６の回転動作
は、前述の通り、撮像光学系５の配置構成により、原稿
面上ではＹ軸に平行なスキャン動作に変換され、原稿面
の一端から他端へとスキャニングを行うこととなる（＃
６）。

【００２３】上記スキャニング動作によりラインセンサ
６の一端はエンコーダ部１ｂをスキャンし、パルス信号
をマイコン２２へ出力する（＃７）。マイコン２２はそ
のパルス信号をカウントし、そのカウント値に応じてメ
モリ２６に格納されている原稿高さデータを読み出し、
そのデータ値に基づいて撮像光学系５の繰り出し量を演
算して撮像光学系５のピント調節を行い（不図示）、そ
の時の原稿面上の像がラインセンサ６上でピントが合う
ように調節する。同時にマイコン２２は一定のパルスカ
ウント毎にラインセンサ６のＣＣＤ２０から出力される
画素データを所定の番地のメモリへ順次メモリする。こ
の画素データより、マイコンは原稿のエッジを検出し
（＃８）、有効な画素信号範囲を検出し、その範囲内の
データを予め決められた画素番号に対応したメモリの所
定番地へ順次メモリしてゆく（＃９）。原稿のスキャン
が終了すると（＃１０）、原稿高さデータと原稿のエッ
ジデータを基に各画素Ｎｏ．に対応した像倍率βを、Ｒ
ＯＭ２５に格納されている図７（ｂ）のメモリテーブル
を参照して求める（＃１１）。そして、この像倍率デー
タに基づいて、上記画素データのアドレス変換を行い
（＃１２）、画素データの番地毎で異なった像倍率とな
っていることによって生じる像の歪みを補正し、歪みの
ない画像に修正する。例えば、図６におけるＡ点とＢ点
との像倍率の違いにより発生している像の歪みを、画素
データをメモリするメモリ番地をその倍率の比の分だけ
シフトすることによりアドレス変換を行うものである。

【００２４】図１０は原稿読み取り装置の他の実施例の
全体の構成を示す斜視図である。この原稿読み取り装置
１００は、必要に応じて原稿台を折り畳める構造とし、
持ち運びに便利な構成となっている。原稿保持部３０は
立て掛けられた本等の原稿を保持するものであって、原
稿載置部３１が設けられ、その端面上に図１で示したエ
ンコーダ部１ｂと同様の白黒の部分が交互に印刷され、
撮像光学系及び原稿高さ検出光学系のスキャニング位置
を逐次検知できるような構成とされている。原稿押え部
材３２，３３は使用者が手動でその位置を調節して原稿
の両端を保持せしめるためのものである。ハウジング３
４の内部には撮像光学系及び原稿高さ検出ユニットが内
蔵されており、本体３５の上面から突出し、その原稿に
面する部分には透明なガラス板が嵌め込まれている。ハ
ウジング３４は、不図示のスプリングにより上下に可動
でき、不使用時には、持ち運びに都合がよいように、本
体３５内部に収納することができる構成としてある。

【００２５】さらに、原稿読み取り装置１００は、撮像
したデータをプリントした紙を出力するために本体３５
の側面に設けられた排紙用穴３６と、撮像光学系３７
と、この撮像光学系３７の結像面に配置されているライ
ンセンサ３８とを備え、このラインセンサ３８は、原稿
面との関係が図２に示すラインセンサ６と同様の関係に
なるように配置構成されている。また、撮像光学系３７
とラインセンサ３８は、ハウジング３４内部をその一端
より他端に向かって移動するように構成されていて、そ
の移動中によって原稿面を一端より他端（図では原稿４
１の左端から右端）までスキャンし、原稿面上のデータ
を取り込む。さらに撮像光学系３７は、後述する原稿高
さ検出ユニットから出力されるデータに基づいて制御さ
れ、原稿面上までの距離に応じてピント調節が行われ
る。ハウジング３４内の原稿高さ検出ユニット３９は、
撮像光学系とラインセンサ３８のスキャニングに先行し
て原稿面を一端より他端までスキャンし、原稿面の高さ
の変化を測定するものである。

【００２６】図１１は装置を上方から見た平面図であ
り、撮像光学系３７とラインセンサ３８と原稿高さ検出
ユニット３９が原稿面４１の一端より他端に向かって走
行する同一のユニット内に設けられており、原稿をスキ
ャンする様子を示す。図１２は装置の原稿高さ検出ユニ
ット部を側方より見た側面図であり、原稿高さ検出ユニ
ット３９は、上下方向に配置されたレンズ３９ａ，３９
ｂを有し、これらレンズ３９ａ，３９ｂは原稿面上の文
字やキャラクター等をラインセンサ３９ｃ上に結像させ
る。ラインセンサ３９ｃは一次元のＣＣＤ等のラインセ
ンサであり、レンズ３９ａ，３９ｂによって各々結像さ
れる２つの像の位置を検出し、原稿４１までの距離を測
定する。

【００２７】図１３は上述の図１２に示した原稿高さ検
出ユニット３９の変形例を示すものである。図１２に示
した原稿高さ検出ユニット３９では、原稿面中央部まで
の距離を測定し、原稿面のその他の点（上部や下部）に
ついては、図６に示したのと同様に中央部までの原稿高
さデータとその他の光学系のパラメータに基づいて計算
によって求めるものであるが、本変形例ではラインセン
サ４４，４５をそれぞれ３つの領域（１），（２），
（３）、及び（１´），（２´），（３´）に分割し、
それぞれの領域ごとに像の位置を検出するようにしてい
るので、原稿面中央部以外の複数点における距離データ
も原稿高さ検出によって求めることができる。これによ
り、像の歪みの補正をより確実に行うことができる。な
お、図中の原稿４１横の破線は、高さの異なる原稿面部
分を示すものである。

【００２８】図１４は上述した斜め方向から原稿情報を
読み取る原稿読み取り装置１００と従来の複写装置５４
とを一体化することで装置のダウンサイジング化を図っ
た原稿読み取り装置１０１を示す斜視図である。この原
稿読み取り装置１０１は、図１０に示した原稿読み取り
装置１００を従来の複写装置５４の画像入力機構部（ス
キャナ部）に設けたものであり、複写機本来の機能（ソ
ータ５６、給紙部５５、ＯＨＰ用画紙部５７等）をその
まま有している。ペーパ原稿やブック原稿は透明なガラ
ス又は樹脂等からなる原稿台３０及び原稿載置部５２の
上に載置され、撮像光学系３７、ラインセンサ３８、及
び原稿高さ検出ユニット３９を移動させて画像データを
取り込む。原稿載置部５２は、画像データを取り込んだ
り照明光を当てたりするために透明なガラス又は樹脂等
からなる。

【００２９】さらに、原稿読み取り装置１０１は、原稿
台３０の両側面に自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）５３を備
え、ペーパ出入口６０からペーパ原稿が挿入されると透
明な原稿台３０の背面を通り、撮影可能とされている。
ＡＤＦ５３を使用する時は、撮像光学系３７とラインセ
ンサ３８は移動させずに、代わりに、原稿を移動させる
ことで画像データを取り込み、または、ＡＤＦ５３によ
り送り込まれたペーパー出入口６０から入った原稿を一
旦原稿台３０の位置に静止させ、撮像光学系３７とライ
ンセンサ３８を移動させて画像データを取り込めばよ
い。また、原稿を照らす照明系４０は、原稿読み取り装
置１０１をコンパクトにするために、透明な台である原
稿載置部５２の下に配置されている。

【００３０】上述したように本実施例による原稿読み取
り装置１０，１００，１０１によれば、原稿の輪郭より
も外側であって原稿の斜め上方等に配置された撮像光学
系５、及び原稿面の原稿台１からの高さを計測する原稿
高さ検出ユニット２から得られるデータに基づいて、マ
イコン２２が、原稿台１からの高さが異なる原稿面の各
部についての撮像光学系５までの距離及び各部の各々の
像倍率を求め、その距離及び像倍率のデータに基づい
て、原稿面各部の高さの違い、及び原稿面各部から撮像
光学系５までの距離の違いによって生じるラインセンサ
６の結像の歪みを補正するものである。従って、原稿面
の真上に撮像光学系５を配置しなくても原稿面の正確な
読み取りが可能となり、撮像光学系５を自由に配置する
ことができるので、原稿面と撮像光学系５との間にユー
ザが装置の操作のために必要なスペースを確保しなが
ら、原稿読み取り装置のダウンサイジング化を図ること
ができる。

【００３１】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ある。例えば、上記実施例では、原
稿を斜め方向から読み取った場合に生ずる歪みに合わせ
て、円弧を描くように１次元ラインセンサを移動させる
ものとしたが、本発明はこの円弧を描くような移動を行
う実施例に限定されるものではなく、１次元ラインセン
サを直線的に移動させて原稿を読み取った後、読み取ら
れた画像データに歪みに応じた補正を行うようにしても
よい。また、読み取り手段として用いられるラインセン
サは、１次元ラインセンサに限られるものではなく、２
次元のエリアセンサを用いてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明に係
る原稿読み取り装置によれば、原稿を斜め方向から読み
取ることによって生ずる画像の歪みと、原稿面の各部の
高さが異なることによって生ずる画像の歪みと、原稿高
さデータに基づいて補正するので、原稿面の真上に原稿
読み取り手段を配置しなくても原稿を正確に読み取るこ
とが可能となり、原稿読み取り手段の配置レイアウトの
自由度が向上し、従って、ユーザが装置の操作のために
必要なスペースを原稿面と原稿読み取り手段との間に確
保しながら、装置をダウンサイジング化して小型でコン
パクトな構成とすることができる。また、本等のように
撮像対象面が連続して曲率を持って変化する様な原稿に
対しても適正な歪み補正をすることができ、歪みのない
画像再現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原稿読み取り装置の全体構成を示
す斜視図である。

【図２】原稿読み取り装置の撮像光学系と原稿面との関
係を側面視により示した概略図、及び該原稿を平面視で
示した図である。

【図３】（ａ）は原稿の高さがＹ方向に変化している原
稿の撮像光学系による結像面における像の形状を示した
図、（ｂ）は原稿台上の原稿の側面図である。

【図４】原稿の高さに応じた撮像光学系のピント調節に
ついての他の例を側面視により示した概略図である。

【図５】原稿の高さに応じた撮像光学系のピント調節に
ついての他の例を側面視により示した概略図である。

【図６】（ａ）は撮像光学系のピント調節の一例を示す
ために撮像光学系を側面視により示した概略図、（ｂ）
は部分拡大図である。

【図７】（ａ）は原稿面の高さの変化とラインセンサの
各位置における像倍率との関係をグラフで示した図、
（ｂ）は原稿の高さＨとラインセンサの画素Ｎ0 ，ｉと
から像倍率βを求めるテーブルを示した図である。

【図８】原稿読み取り装置の回路ブロック図である。

【図９】原稿読み取り装置による処理の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図１０】原稿読み取り装置の他の実施例の全体の構成
を示す斜視図である。

【図１１】原稿読み取り装置を上方から見た平面図であ
る。

【図１２】原稿読み取り装置の原稿高さ検出ユニット部
を側方より見た側断面図である。

【図１３】原稿読み取り装置の原稿高さ検出ユニットの
変形例を示す図である。

【図１４】原稿読み取り装置と従来の複写装置とを一体
化した原稿読み取り装置を示す斜視図である。

【図１５】従来の原稿読み取り装置の一例を示す斜視図
である。

【符号の説明】

２ 原稿高さ検出ユニット ３ 原稿高さ検出光学系（原稿高さ検出レンズ） ４，６ ライセンサ ５ 撮像光学系 ７ 原稿（本等） ２２ マイコン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 書籍等の高さを有する原稿を読み取る画
   像読み取り装置において、 原稿の位置よりも外側であって原稿面に対して斜め方向
   に配置され、該原稿を斜め方向から読み取る原稿読み取
   り手段と、 前記原稿の高さを検出する高さ検出手段と、 前記高さ検出手段により得られたデータに基づいて、前
   記原稿読み取り手段によって前記原稿を斜め方向から読
   み取ることによって生ずる画像の歪みと、前記原稿面の
   高さが異なることによって生ずる画像の歪みとを補正す
   る補正手段とを有することを特徴とする画像読み取り装
   置。