JPH10336393A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原稿の綴じ部付近の跳ね上がり角度が大きく
綴じ部付近の原稿が大きく傾斜している場合であって
も、縮み歪みのない美しい画像を得ることができる画像
読取装置を提供する。 【解決手段】 原稿１の綴じ部付近の傾斜角度が補正限
界値以上である場合には、スキャナーユニット１２を原
稿台１１に対して綴じ部付近の傾斜角度に応じて傾斜さ
せる等して、両者の相対角度を調整し、スキャナーユニ
ット１２の読み取り角度を補正限界値内に収める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿を上向きにセ
ットして原稿の原稿表面の画像を読み取る画像読取装置
に関し、より詳しくは、原稿の綴じ部付近の跳ね上がり
角度が大きく綴じ部付近の原稿が大きく傾斜している場
合であっても、縮み歪みのない美しい画像を得ることが
できる画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像読取装置においては、書籍、ファイ
ル等の原稿を上向きにセットし、原稿の見開き二頁の画
像を上方に設けたスキャナーユニット内のイメージセン
サにより走査して読み取っているが、原稿の綴じ部付近
では、原稿面が湾曲して斜めになっているため、上方の
イメージセンサにより原稿面を走査して読み取ると、湾
曲して斜めになっている部分の文字は、湾曲していない
部分に比べて縮んで歪んでしまうといったことがある。

【０００３】これに対処するため、例えば、特開平６−
４３６９３号公報には、画像メモリを使用して、副走査
方向に縮んで読み取った原稿画像データを副走査方向に
引き延ばして補正するといった補正方法が開示されてい
る。これにより、原稿の綴じ部付近の文字は、読み取っ
た画像データとしては副走査方向に縮んで歪んではいる
が、出力の際には、他の文字と同様の大きさに拡大して
表示するようになっている。

【０００４】具体的には、図１０に模式的に示すよう
に、画像読取装置では、原稿１の上方に、撮影レンズ２
を介してＣＣＤであるイメージセンサ３が配置してあ
り、このイメージセンサ３により矢印４の方向を副走査
方向として原稿面を走査して読み取るようになってい
る。

【０００５】図１０（ａ）に示す場合には、原稿１の綴
じ部付近の跳ね上がりが小さく綴じ部付近の原稿の傾斜
が小さく、この場合には、副走査方向４の画像の縮みは
少なく、補正の必要もない。

【０００６】一方、図１０（ｂ）に示す場合には、見開
いた原稿１の綴じ部付近では、湾曲して斜めになってい
る部分の文字は、他の部分に比べて縮んでいるが、この
程度の縮みであれば、イメージセンサ３の読み取り角度
が上記公報の補正限界値（例えば２倍）内であり、縮ん
で歪んだ文字を拡大して補正することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
（ｃ）に示す場合には、見開いた原稿１の綴じ部付近で
の跳ね上がりが大きく綴じ部付近の傾斜が略垂直に近く
なっており、イメージセンサ３の読み取り角度が上記公
報の補正限界値を越えており、元の画像情報が乏しく、
十分に復元できないといったことがある。

【０００８】すなわち、上記公報に開示された副走査方
向歪みの補正方法は、イメージセンサ３の読み取り角度
が補正限界値内である場合に、少なくなった画像データ
を引き延ばす方法である。そのため、イメージセンサ３
の読み取り角度が補正限界値を越えている場合には、文
字の大きさを復元できたとしても、復元後の解像度が悪
いといったことがある。特に、原稿の綴じ部付近の跳ね
上がり角度が大きい場合、即ち、綴じ部付近での原稿の
傾斜が大きくなると、元の画像情報が極端に少なくな
り、文字の大きさを復元できたとしても、解像度が悪
く、画像情報の欠落した見栄えの悪い画像になってしま
うといったことがある。

【０００９】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、原稿の綴
じ部付近の跳ね上がり角度が大きく綴じ部付近の原稿が
大きく傾斜している場合であっても、縮み歪みのない美
しい画像を得ることができる画像読取装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る画像読取装置は、原稿台に
原稿を上向きにセットし、原稿の画像を上方に配置した
撮像手段により走査して読み取る画像読取装置におい
て、原稿の高さ分布を検出して、原稿の一部の傾斜角度
を出力する原稿高さ検出手段と、この出力された原稿の
一部の傾斜角度が所定角度以上である場合には、前記撮
像手段と原稿台との相対角度を前記傾斜角度に応じて調
整する相対角度調整手段とを有することを特徴とする。

【００１１】このように、原稿の一部の傾斜角度が所定
角度以上である場合には、撮像手段と原稿台との相対角
度を調整している。そのため、例えば、原稿の綴じ部付
近の跳ね上がり角度が大きく綴じ部付近の原稿が大きく
傾斜している場合であっても、撮像手段と原稿台との相
対角度を原稿の一部の傾斜角度に応じて調整し、撮像手
段の読み取り角度を補正限界値内に収めることができ、
解像度が良く縮み歪みのない美しい画像を得ることがで
きる。

【００１２】また、本発明の請求項２に係る画像読取装
置は、原稿の一部の傾斜角度が所定角度以上であり、前
記相対角度調整手段により撮像手段と原稿台との相対角
度が調整された際に、前記原稿高さ検出手段により検出
された原稿の高さ分布に基づいて、前記相対角度の調整
による撮像手段と原稿との距離の変化分を演算する距離
演算手段と、この距離演算手段により演算した撮像手段
と原稿との距離の変化分に応じて、撮像手段の焦点を原
稿に合わせる自動焦点手段とを更に有することを特徴と
する。

【００１３】このように、撮像手段による走査中、撮像
手段と原稿との距離が常に変化するが、撮像手段と原稿
台との相対角度の調整による撮像手段と原稿との距離の
変化分を演算しているため、自動焦点手段により撮像手
段の焦点を常時合わせながら画像を読み取ることができ
る。

【００１４】さらに、本発明の請求項３に係る画像読取
装置は、原稿の一部の傾斜角度が所定角度以上であり、
前記相対角度調整手段により撮像手段と原稿台との相対
角度が調整された際に、前記原稿高さ検出手段により検
出された原稿の高さ分布に基づいて、前記相対角度の調
整による原稿の歪み量の変化分を演算する歪み量演算手
段と、この歪み量演算手段により演算した歪み量の変化
分に応じて、原稿の歪みを補正する補正手段とを更に有
することを特徴とする。

【００１５】このように、原稿の高さ変化による原稿の
歪みを補正する際、撮像手段と原稿台との相対角度の調
整による原稿の歪み量の変化分を演算しているため、こ
の歪み量の変化分を含めて逐次補正することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を使って本発明の実施
の形態を説明する。

【００１７】図１は、本発明の一実施の形態に係る画像
読取装置の全体構成を示す斜視図である。原稿台１１に
は、書籍、ファイル等の被写体である原稿１が見開いて
上向きに載置され、その上方には、光学的走査により原
稿の見開き面を読み取るイメージセンサ３を有するスキ
ャナーユニット１２が設けられている。原稿台１１の原
稿載置面は、一般的な原稿の下地色より濃く着色されて
いて、原稿載置面を背景として原稿の画像を読み取った
際に、原稿表面と原稿載置面との識別ができるようにな
っている。本装置には、原稿台１１の奥側上方に配置さ
れ、原稿台１１上の原稿を照明する照明部１３と、画像
読取条件などの設定を行う操作パネル１４と、原稿台１
１の奥側に傾斜して配置され、原稿の上側面を写す測距
ミラー１５と、画像読取りを開始させるためのスタート
キー１６とが設けられている。上記測距ミラー１５は、
原稿の見開き時に湾曲した原稿の上側面を写して湾曲し
ている原稿の高さを検出し、これにより、この原稿の高
さを考慮して原稿の全ての面に焦点を合わせ、惚けのな
い画像を得るためのものである。また、符号１７は、電
源スイッチを表している。

【００１８】図２は、本発明の実施の形態に係る画像読
取装置に原稿１が設置されている様子を示す図であり、
（ａ）は本装置を正面真横から見た図であり、（ｂ）は
本装置を正面で操作者の視線から見た図である。図２
（ａ）（ｂ）のいずれにおいても、操作者が指により見
開いた原稿１を押さえているが、これは、原稿１の紙の
腰が強い場合に、紙が跳ね上がってしまうのを防止する
ためである。

【００１９】図３は、本発明の実施の形態に係る画像読
取装置の斜め読み取り原理を説明するための図である。
本発明では、原稿の一部の傾斜角度が所定角度以上であ
る場合、即ち、原稿１の綴じ部付近の傾斜角度が補正限
界値を越えている場合には、スキャナーユニット１２と
原稿台１１とのいずれか一方を傾斜させて両者の相対角
度を調整しているが、この図３の実施の形態では、イメ
ージセンサ３を原稿１の綴じ部付近の傾斜角度に応じて
傾斜させるようにしている。

【００２０】すなわち、図３（ａ）（ｂ）に示すよう
に、原稿１の綴じ部両頁の傾斜角度が補正限界値を越え
ている場合には、先ず、図３（ａ）に示すように、スキ
ャナーユニット１２内の撮影レンズ２及びイメージセン
サ３を副走査方向４の右側に傾斜させると、原稿１の左
側の頁は、画像歪みを緩和して読み取ることができる。
但し、原稿１の右側の頁は、画像歪みが著しく増大する
ため、後述するように使用しない。

【００２１】次いで、図３（ｂ）に示すように、スキャ
ナーユニット１２内の撮影レンズ２及びイメージセンサ
３を副走査方向４の左側に傾斜させると、原稿１の右側
の頁は、画像歪みを緩和して読み取ることができる。但
し、原稿１の左側の頁は、画像歪みが著しく増大するた
め使用しない。

【００２２】図３（ｃ）に示すように、図３（ａ）で画
像歪みを緩和して読み取った原稿１の左頁と、図３
（ｂ）で画像歪みを緩和して読み取った原稿１の右頁と
をメモリに取り込んで合成して出力することにより、見
開いた原稿１の両頁にわたり、解像度が良く縮み歪みの
ない美しい画像を得ることができる。

【００２３】なお、本実施の形態では、上記のように、
スキャナーユニット１２を傾斜させた際に、測距ミラー
１５により検出した原稿１の高さ分布に基づいて、スキ
ャナーユニット１２の傾斜によるスキャナーユニット１
２と原稿１との距離の変化分を演算する距離演算手段が
設けてあると共に、スキャナーユニット１２と原稿１と
の距離の変化分に応じて、イメージセンサ３の焦点を原
稿１に合わせるオートフォーカス手段（自動焦点手段）
が設けてある。そのため、イメージセンサ３による走査
中、スキャナーユニット１２と原稿１との距離が常に変
化するが、スキャナーユニット１２の傾斜によるスキャ
ナーユニット１２と原稿１との距離の変化分を演算して
いるため、オートフォーカス手段によりイメージセンサ
３の焦点を常時合わせながら画像を読み取ることができ
る。

【００２４】さらに、スキャナーユニット１２を傾斜さ
せた際に、測距ミラー１５により検出した原稿１の高さ
分布に基づいて、スキャナーユニット１２の傾斜による
原稿の歪み量の変化分を演算する歪み量演算手段が設け
てあると共に、この演算した歪み量の変化分に応じて、
原稿の歪みを補正する補正手段が設けてある。そのた
め、原稿１の高さ変化による原稿の歪みを補正する際、
スキャナーユニット１２の傾斜による原稿の歪み量の変
化分を演算しているため、この歪み量の変化分を含めて
逐次補正することができる。

【００２５】図４は、本発明の実施の形態に係る画像読
取装置の他の斜め読み取り原理を説明するための図であ
る。この図４に示すように、原稿１が分厚く、左右頁数
に片寄りがある場合には、スキャナユニット１２内の撮
影レンズ２及びイメージセンサ３を綴じ部の傾斜が急激
である左頁を右斜め方向から読み取るべく右方向に傾斜
させると、左右どちらの頁においても、イメージセンサ
３の読み取り角度を補正限界値内に収めることができ、
画像歪みを緩和して読み取ることができ、メモリを使用
して図３（ｃ）の場合のように合成する必要がない。こ
の際のイメージセンサ３の傾斜角度は、測距ミラー１５
を利用した予備スキャン時に得た原稿１の高さ分布デー
タから、全領域の文字の歪みがトータルで最適になるよ
うにすればよい。

【００２６】図５は、本発明の実施の形態に係る画像読
取装置の正面図である。具体的には、図３及び図４で説
明した本発明の原理を画像読取装置に組み込んだもので
ある。スキャナーユニット１２を左右両側に傾斜させる
駆動機構として、図示しないモータが支柱１８内に設け
てある。このモータを駆動することにより、図５（ａ）
（ｂ）に示すように、測距ミラー１５を利用した予備ス
キャン時に得た原稿１の高さ分布データに基づいて、本
スキャン時に、スキャナーユニット１２を最適な傾斜角
度で左右両側に傾斜させることができる。

【００２７】図６は、本発明の実施の形態の変形例に係
る画像読取装置の正面図である。具体的には、図３及び
図４で説明した本発明の原理を画像読取装置に組み込ん
だものであり、図５のようにスキャナーユニット１２を
機械的に左右に傾斜させるのではなく、スキャナーユニ
ット１２内に、中央、右側、及び左側の３つの独立した
読み取り系として、３個の撮影レンズ２ａ，２ｂ，２ｃ
及びイメージセンサ３ａ，３ｂ，３ｃが設けてある。こ
れにより、原稿１の綴じ部の傾斜角度に応じて、３個の
イメージセンサ３ａ〜３ｃの中から最適なものを選択し
て使用すればよい。但し、図５の例と異なり、あらかじ
め配置された位置に読み取り系が固定されているため、
各イメージセンサ３ａ〜３ｃの読み取り角度の微調整は
困難である。

【００２８】図７は、本発明の実施の形態の他の変形例
に係る画像読取装置の正面図である。具体的には、スキ
ャナーユニット１２を傾斜させることに代えて、図７
（ａ）（ｂ）に示すように、原稿台１１を左右のいずれ
にも傾斜させるようにして、スキャナーユニット１２と
原稿台１１との相対角度を調整するようにしている。こ
の例でも、原稿の綴じ部付近の原稿が大きく傾斜してい
る場合であっても、イメージセンサ３の読み取り角度を
補正限界値内に収めることができ、解像度が良く縮み歪
みのない美しい画像を得ることができる。

【００２９】図８は、本発明の実施の形態に係る画像読
取装置のブロック図である。この図８は、図５に示した
モータによりスキャナーユニットを傾斜させる場合に対
応している。ＣＣＤスキャンモータ２１、ＡＦモータ２
２、及びスキャナーユニット傾動モータ２３は、ＣＰＵ
２０により制御するようになっている。測距メモリ２６
は、予備スキャン時に画像データの代表データを格納
し、このデータは本スキャン時に必要な原稿濃度、原稿
の高さ分布を演算するために使用するようになってい
る。本スキャン時、イメージセンサ３であるＣＣＤ２４
から読み出された信号は、Ａ／Ｄ変換回路２５でデジタ
ルデータ化され、このデジタル化された画像データは、
画像処理回路２７で加工され、縮み補正回路２８に入力
される。縮み補正回路２８では、副走査方向４の縮み歪
みを拡大し復元する処理がなされる。歪み補正されたデ
ータは２値化回路２９で２値化されて画像バッファメモ
リ３０に送られる。ＣＰＵ２０は、この画像バッフアメ
モリ３０の読み書きを制御し、図３（ｃ）に示す場合の
ように左右の頁の画像を合成し、出力するようになって
いる。

【００３０】図９は、本発明の実施の形態に係る画像読
取装置のフローチャートである。このフローは、図５に
示したモータによりスキャナーユニットを傾斜させる場
合に対応している。読み取り開始用のスタートキー１６
が押される前に、予備スキャンの準備として、スキャナ
ーユニット１２を基本位置である原稿台１１のセンター
位置に移動させる（＃１）。スタートキー１６が押され
ると、予備スキャンを行う（＃２）。予備スキャンの終
了後、予備スキャンで得られた原稿１の上側面の高さデ
ータから、原稿１の高さ分布を演算する（＃３）。

【００３１】原稿１の高さ分布に基づいて、原稿１の綴
じ部の傾斜角度をチェックし、縮み補正回路２８のデジ
タル画像処理だけで補正可能か否かを判断する（＃
４）。

【００３２】補正可能である場合には、本スキャンを行
って、読み取った画像データを補正した後、画像バッフ
ァメモリ３０に格納する（＃５）。

【００３３】原稿１の綴じ部の傾斜角度が急激で縮み補
正回路２８による補正限界値を越えている場合には、片
頁読み取りモードか、見開き読み取りモードかを調べる
（＃６）。

【００３４】片頁読み取りモードの場合には、指定され
た頁側を最適に読み取れる位置へスキャナーユニット１
２を傾斜させる（＃７）。その後、片頁を本スキャンし
て画像を画像バッフアメモリ３０に格納する（＃８）。

【００３５】見開き読み取りモードの場合には、まず、
左頁を最適に読み取れる位置へスキャナーユニット１２
を傾斜させ（＃９）、左頁を本スキャンして画像を画像
バッファメモリ３０に格納する（＃１０）。次に、右頁
を最適に読み取れる位置へスキャナーユニット１２を傾
斜させ（＃１１）、右頁を本スキャンして画像を画像バ
ッファメモリ３０に格納する（＃１２）。その後、既に
格納されている左頁の画像と右頁の画像とをつなぎ合わ
せて合成する（＃１３）。

【００３６】最後に、画像バッファメモリ３０内の画像
データを出力して動作を終了する（＃１４）。

【００３７】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲
において種々変形可能である。特に、本発明では、撮像
手段と原稿台との相対角度を調整できればよく、図５の
ようにスキャナーユニット１２を傾斜させてもよく、図
７に示すように原稿台１１を傾斜させてもよい。また、
図６においては、スキャナーユニット１２を機械的に傾
斜させていないが、複数のイメージセンサ３を用いて、
イメージセンサ３（撮像手段）と原稿台１１との相対位
置を調整しているものであり、撮像手段と原稿台との相
対角度を調整するものであることにかわりはない。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
よれば、原稿の一部の傾斜角度が所定角度以上である場
合には、撮像手段と原稿台との相対角度を調整してい
る。そのため、例えば、原稿の綴じ部付近の跳ね上がり
角度が大きく綴じ部付近の原稿が大きく傾斜している場
合であっても、撮像手段と原稿台との相対角度を原稿の
一部の傾斜角度に応じて調整し、撮像手段の読み取り角
度を補正限界値内に収めることができ、解像度が良く縮
み歪みのない美しい画像を得ることができる。

【００３９】また、本発明の請求項２によれば、撮像手
段による走査中、撮像手段と原稿との距離が常に変化す
るが、撮像手段と原稿台との相対角度の調整による撮像
手段と原稿との距離の変化分を演算しているため、自動
焦点手段により撮像手段の焦点を常時合わせながら画像
を読み取ることができる。

【００４０】さらに、本発明の請求項３によれば、原稿
の高さ変化による原稿の歪みを補正する際、撮像手段と
原稿台との相対角度の調整による原稿の歪み量の変化分
を演算しているため、この歪み量の変化分を含めて逐次
補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の全
体構成を示す斜視図である。

【図２】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置に原
稿が設置されている様子を示す図であり、（ａ）は本装
置を正面真横から見た図であり、（ｂ）は本装置を正面
で操作者の視線から見た図である。

【図３】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の斜
め読み取り原理を説明するための図である。

【図４】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の他
の斜め読み取り原理を説明するための図である。

【図５】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の正
面図である。

【図６】 本発明の実施の形態の変形例に係る画像読取
装置の正面図である。

【図７】 本発明の実施の形態の他の変形例に係る画像
読取装置の正面図である。

【図８】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置のブ
ロック図である。

【図９】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置のフ
ローチャートである。

【図１０】 従来の画像読取装置の説明図である。

【符号の説明】

１…原稿、 ２…撮影レンズ、 ３…イメージセンサ（ＣＣＤ、撮像手段）、 ４…副走査方向、 １１…原稿台、 １２…スキャナーユニット、 １３…照明部、 １４…操作パネル、 １５…測距ミラー、 ２３…スキャナーユニット傾動モータ、 ２８…縮み補正回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿台に原稿を上向きにセットし、原稿
   の画像を上方に配置した撮像手段により走査して読み取
   る画像読取装置において、 原稿の高さ分布を検出して、原稿の一部の傾斜角度を出
   力する原稿高さ検出手段と、 この出力された原稿の一部の傾斜角度が所定角度以上で
   ある場合には、前記撮像手段と原稿台との相対角度を前
   記傾斜角度に応じて調整する相対角度調整手段と、 を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 原稿の一部の傾斜角度が所定角度以上で
   あり、前記相対角度調整手段により撮像手段と原稿台と
   の相対角度が調整された際に、前記原稿高さ検出手段に
   より検出された原稿の高さ分布に基づいて、前記相対角
   度の調整による撮像手段と原稿との距離の変化分を演算
   する距離演算手段と、 この距離演算手段により演算した撮像手段と原稿との距
   離の変化分に応じて、撮像手段の焦点を原稿に合わせる
   自動焦点手段と、 を更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像読
   取装置。
3. 【請求項３】 原稿の一部の傾斜角度が所定角度以上で
   あり、前記相対角度調整手段により撮像手段と原稿台と
   の相対角度が調整された際に、前記原稿高さ検出手段に
   より検出された原稿の高さ分布に基づいて、前記相対角
   度の調整による原稿の歪み量の変化分を演算する歪み量
   演算手段と、 この歪み量演算手段により演算した歪み量の変化分に応
   じて、原稿の歪みを補正する補正手段と、 を更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像読
   取装置。