JPH10341319A

JPH10341319A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH10341319A
Application number: JP9152217A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Hashimoto; 好之橋本; Kenjiro Ishii; 健二朗石井; Tsutomu Tsukamoto; 勤塚本; Fuminori Moro; 文則毛呂; Yoshinori Maruyama; 吉紀丸山; Satoshi Iwasaki; 聡志岩崎
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-06-10
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成により室内灯などの影響を受け難
くした画像読取装置を提供する。【解決手段】原稿台６上に原稿Ｂを上向きに載置し、
原稿Ｂをその上方から読み取る画像読取装置において、
原稿台６上に載置された原稿Ｂの側面ｂ側上方に配置さ
れ、原稿Ｂの原稿表面ａおよび側面ｂを側面ｂ側上方か
ら画像として同時に読み取るスキャナユニット１と、ス
キャナユニット１により読み取られた画像のうち、側面
ｂの画像から原稿Ｂの原稿面の高さを検出する原稿高さ
検出手段と、を有することを特徴とする画像読取装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読取装置に関
し、特に原稿を上向きに載置して上方から原稿画像を読
み取る画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像読取装置の一つに、読み取るべき原
稿を上向きに載置して、原稿表面の画像を読み取る装置
がある。このような装置は、書籍のような厚みのある原
稿を読み取るのに適したものでブック原稿読取装置を称
することがある。このブック原稿読取装置では、原稿台
上に載置した原稿の画像を、イメージセンサにより上方
から走査して読み取っている。ところが、読み取る原稿
として書籍やファイルなど（以下ブック原稿と称する）
の見開ページである場合、実際に画像として読み取られ
る原稿の表面がブック原稿の厚さや見開いたときのたわ
みなどにより均一な平面状態とならず、ほとんどの場
合、読み取る原稿画像内において高低差を持っている。
この高低差のため、照明として原稿を載置する原稿台上
の平面に対して均一なものを用いたとしても、イメージ
センサの焦点を、湾曲した原稿表面に合わせることがで
きず、読み取った画像がぼける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８−２
４２３４７号公報には、画像を読み取る本スキャンに先
だって、書籍などの厚みが分かるブック原稿上側の側面
（上側面）をミラーに映しだし、この上側面の画像から
ブック原稿の高さ分布を検出する予備スキャンを行っ
て、本スキャン時には、得られた高さ分布に基づき原稿
画像に焦点を合わせ、画像歪みを補正している。

【０００４】具体的には、図１４に示すように、原稿台
６上に、ブック原稿Ｂが見開いて載置され、このブック
原稿Ｂの上方にスキャナユニット２０が配置してある。
スキャナユニット２０は、内部にミラー２８、可視光カ
ットフィルター２６、撮影レンズ２４、およびイメージ
センサであるＣＣＤラインセンサ２２が設けてある。ブ
ック原稿表面ａの画像は、ほぼ原稿表面ａの真上にある
ミラー２８で反射され、可視光カットフィルター２６お
よび撮影レンズ２４を介して、ＣＣＤラインセンサ２２
に導かれる。したがってＣＣＤラインセンサ２２には、
ブック原稿Ｂを真上から見た画像が読み取られることに
なる。

【０００５】一方、このスキャナーユニット２０の下側
に、照明部２５が配置してあり、また、ブック原稿Ｂの
上側面ｂに対向して測距ミラー２３が設けてある。そし
て、この測距ミラー２３に投影されたブック原稿Ｂの上
側面ｂの画像から原稿表面の高さ分布を検出している。
高さ分布の検出は、測距ミラー２３に映ったブック原稿
Ｂの上側面ｂの画像と、その背景とのコントラストの境
界を検出して行っており、ＣＣＤラインセンサ２２から
見た場合には、測距ミラー２３に投影されている画像の
うち、ブック原稿の上側面は明るく、背景は黒くなって
見え、これにより、両者のコントラストの境界が検出さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のブック原稿読取装置は、原稿の高さ分布を知
るための測距ミラーが装置の前面に向いているために、
図１４に示したように、室内灯５０の光が測距ミラー２
３に入り込み易く、測距ミラー２３にこのような外部の
光が入り込むと背景が明るくなり、上側面の画像と背景
とのコントラスト差が低下して、上側面の画像と背景と
の境界を検出できなくなるといった問題があった。ま
た、操作者が白に近い色の服を着用していた場合、測距
ミラーに写った画像の背景にこの服が映り、上側面と背
景とのコントラスト差が低下することもある。

【０００７】このような測距ミラーに映った画像のコン
トラスト低下は、ブック原稿高さの誤検出につながり、
本スキャンにおける画像の読み取りに支障を生じること
もあり得る。

【０００８】以上の原因によるコントラストの低下のう
ち、室内灯による影響は、予備スキャン時に可視光カッ
トフィルターを光路途中に配置し、可視光を遮蔽するこ
とにより、室内灯の光を除去することによって防ぐ構成
のものがある。これは、室内灯には一般的に可視光しか
含まれないという光スペクトルの特徴を利用し、照明部
のランプ光には可視光と赤外光とが含まれるものを用い
ることにより行っている。しかし、可視光カットフィル
ターを用いて、予備スキャン時と本スキャン時でこれを
切り換えるといった構成をとることは、画像読取装置の
構成を複雑なものとし、またコストも高くなるといった
問題が生じる。

【０００９】また、可視光カットフィルターでは、操作
者が測距ミラーに映ることによって起こるコントラスト
の低下は防ぐことができないために、この原因によるコ
ントラストの低下は依然として残ることになる。

【００１０】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、有害な室内灯などの影響に
よる原稿表面高さの誤検出をなくし、しかも構成が簡易
であって、かつ低コストの原稿高さ検出機能を有する画
像読取装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の本発明は、原稿台上に読み取り対象の
原稿を上向きに載置し、該原稿をその上方から読み取る
画像読取装置において、前記原稿台上に載置された前記
原稿の側面側上方に配置され、前記原稿の表面および側
面を、該側面側上方から画像として同時に読み取る撮像
手段と、前記撮像手段により読み取られた画像のうち、
前記側面の画像から前記原稿の表面の高さを検出する原
稿高さ検出手段と、を有することを特徴とする画像読取
装置である。

【００１２】このように構成された本発明は、原稿台上
に載置された原稿の側面側上方に撮像手段を配置するこ
とで、原稿表面とその側面を斜め上方から、同時に、か
つ直に読み取るものである。これにより原稿表面とその
側面とを同時に読み取る際に、側面を映し出すミラーが
不要になる。

【００１３】また、上記目的を達成するための請求項２
記載の本発明は、原稿台上に読み取り対象の原稿を上向
きに載置し、該原稿をその上方から読み取る画像読取装
置において、前記原稿台上に載置された前記原稿の表面
および側面を画像として読み取る撮像手段と、前記原稿
の側面を照明する補助照明手段と、前記補助照明手段点
灯時と消灯時の前記側面を前記撮像手段により読み取
り、該読み取った側面の画像を比較することにより前記
側面と前記原稿表面との境界を検出して、該検出した境
界から前記原稿の表面の高さを検出する原稿高さ検出手
段と、を有することを特徴とする画像読取装置である。

【００１４】このように構成された本発明は、補助照明
手段により原稿の側面を照らし出すことで、側面と原稿
表面とのコントラスト差を大きくして側面の領域を認識
しやすくし、これにより側面の領域を検出し、原稿表面
と側面との境界を求めてこの境界から原稿高さを検出す
るものである。

【００１５】また、請求項３記載の本発明は、前記請求
項２記載の画像読取装置において、は、前記撮像手段
は、前記原稿台上に載置された前記原稿の側面側上方に
配置され、前記原稿の表面および側面を、該側面側上方
から画像として同時に読み取るものであることを特徴と
する。

【００１６】このように構成された本発明は、原稿台上
に載置された原稿の側面側上方に撮像手段を配置するこ
とで、前記請求項２記載の構成による補助照明手段によ
って照らし出されまたは照らし出されていない原稿の側
面と原稿表面とを斜め上方から、同時に、かつ直に読み
取るものである。これにより原稿表面とその側面とを同
時に読み取る際に、側面を映し出すミラーが不要にな
る。

【００１７】また、請求項４記載の本発明は、前記画像
読取装置は、前記原稿の側面を映すミラーを有し、前記
撮像手段は、前記原稿表面と該ミラーに映った前記原稿
の側面とを画像として同時に読み取ることを特徴とす
る。

【００１８】このように構成された本発明は、前記請求
項２記載の構成による補助照明手段によって照らし出さ
れまたは照らし出されていないミラーに映った側面と、
原稿表面とを撮像手段により同時に読み取るものであ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明の一実施の形態を説明する。

【００２０】＜実施の形態１＞図１は、本実施の形態１
の画像読取装置の全体構成を示し、図２は図１中に記し
た原稿台上に、原稿である書籍（ブック原稿）Ｂが載置
された状態を示す。図１に示した画像読取装置は、ブッ
ク原稿読取装置と称しており、原稿を載置する原稿台６
と、原稿台６の奥側上方に配置され、原稿表面および原
稿の側面を読み取るためのスキャナユニット１と、本装
置へ供給する電源をオン、オフするメインスイッチ４
と、原稿の読取り開始を入力するスタートキー５と、画
像読み取り条件などの設定を行う、液晶ディスプレイが
設けられた操作パネル８とを有している。本実施の形態
では原稿表面と同時に読み取る側面は、書籍などの上
側、通常「天」と称されている部分側である。以下、こ
の上側の側面を上側面と称する。なお、本発明は、この
ような上側面に限らず書籍などの下側の側面を読み取っ
てもまったく同様に実施できることはゆうまでもない。

【００２１】スキャナユニット１によって読み取られた
画像は画像データとして制御部により各種処理を受け
て、所望の出力装置（プリンタ、コンピュータなど）に
出力されるようになっている。

【００２２】なお、図２のうち、同図（ａ）は本装置を
正面から見た図であり、同図（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ブック原稿を
押さえているが、これは、ブック原稿の紙の腰が強い場
合に、紙が跳ね上がってしまうのを防止するためであ
る。したがって、このように原稿の端を手で押さえた状
態でも画像読み取り動作を開始できるように、スタート
キー５が原稿台６上に配置されているのである。

【００２３】図３は、スキャナユニット１と画像読み取
りの状態を説明するための図面である。図示するように
スキャナユニット１は、図１４に示した従来の装置にお
けるスキャナユニット２０と比較して、外観的には原稿
台６の真上ではなく、奥まったところに位置している。

【００２４】このスキャナユニット１の内部構成は、原
稿台６上に載置したブック原稿Ｂの上側面ｂおよび原稿
表面ａを撮像するＣＣＤラインセンサ１２が撮影レンズ
１４を介して配置してあり、ブック原稿Ｂの原稿表面ａ
と上側面ｂの画像は、スキャナユニット１内の撮影レン
ズ１４を直接通ってＣＣＤラインセンサ１２に導かれ
る。撮影レンズ１４は、ブック原稿Ｂの上方であって、
しかもブック原稿Ｂの原稿画像の範囲外にあるから、Ｃ
ＣＤラインセンサ１２にはブック原稿Ｂを斜め上方から
見た画像が形成される。そして、このように原稿画像ａ
と上側面ｂとを直に撮影することにより、ブック原稿Ｂ
の上側面ｂを映す測距ミラーを省くことができる。

【００２５】このように測距ミラーを設けないことによ
って、室内灯５０の光が測距ミラー面に入り込んだ画像
を読み取ると言ったこと自体がなくなり、したがって、
可視光カットフィルターも設ける必要がなくなる。ま
た、当然、測距ミラーに操作者の服などが映ることによ
り、上側面の画像と背景とのコントラストが低下するな
どといったこともなくなる。

【００２６】ここで用いている撮影レンズ１４は、光軸
に対して非軸対称なレンズであって、レンズ内部で光軸
を屈折させることによって、原稿表面を斜めに読み取っ
ても原稿表面ａの全面およびブック原稿の上側面ｂに亘
って焦点を合わせることができる。このような撮影レン
ズ１４としては、例えば非軸対称光学系のレンズや広角
レンズの片側使い光学系などが用いられる。なお、本実
施の形態では、撮影レンズ１４に非軸対称レンズを用い
た。

【００２７】図４（ａ）は、この非軸対称レンズの模式
図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の要部を拡大した
図面である。この非軸対称レンズ自体は既知のものであ
るので、詳細な説明は省くものとするが、このような非
軸対称レンズは、図示するように、複数のレンズ群から
なるもので、その特徴は、被写体の垂直方向に対してレ
ンズの光軸が傾いた状態で被写体全面に亘り合焦するこ
とができることである。これに対し、一般のレンズで
は、被写体垂直方向とレンズ光軸方向を合わせないと被
写体全面に合焦することができない。

【００２８】なお、前記のように広角レンズの片側使い
光学系でも、ほぼ同様にレンズの光軸に対して傾いた被
写体に合焦することができるが、非軸対称レンズと比較
すると、非軸対称レンズではレンズの全領域が使用され
るのに対し、広角レンズの片側使いではレンズの片側し
か使用しないため、同じ合焦範囲を確保しようとした場
合には、レンズ自体を大きくしなければならず、使用し
ない片側部分が無駄になってしまう。また、広角レンズ
の片側使いの場合には、画像歪みがレンズに近い側を中
心に遠い側に向かって一方向に歪むため不自然な画像に
なる。これに対し、非軸対称レンズではレンズ光軸が被
写体中心にあるため、同心円状に広がる一般的なレンズ
使用法を用いることができるので、自然に近い画像とな
る。したがって、これらの点からすると、広角レンズの
片側使いと非軸対称レンズを比較した場合には、非軸対
称レンズを用いた方がより好ましいものである。

【００２９】図５は、従来の画像読取装置と、本実施の
形態１に係るブック原稿読取装置との読み取り原画像の
違いを示す図である。

【００３０】図５（ａ）は、従来の画像読取装置による
原稿真上方向から読み取った画像である。図示するよう
に、上方から読み取ったため、原稿表面ａの画像が、左
右頁の中央付近が上下方向に伸びた画像になる。これ
は、頁の中央付近が最も高さがあるため、周辺の低い部
分より撮影レンズ（図１４参照）に近くなるために発生
した歪みである。原稿Ｂの周辺の画像がやや黒いのは、
原稿台６に黒に近い高濃度の色がつけてあるためであ
る。原稿台６を高濃度にしてあるのは、原稿の下地色と
のコントラスト差を利用して、画像中の原稿領域と原稿
台の領域とを分離するためである。

【００３１】これに対し、図５（ｂ）は、本実施の形態
１に係るブック原稿読取装置の光学系により原稿Ｂをそ
の斜め方向から読み取った画像である。図示するよう
に、斜め方向から読み取っているため、原稿表面ａの画
像は、高い所ほど上方に歪んだ画像になっており、ま
た、上側面ｂも直接写っている。この方式では、読み取
り原稿画像中に背景が無いため、室内灯５０や操作者の
服の色等に影響されずに測距を行うことができる。

【００３２】このようにして得られた画像（図５（ｂ）
の画像）から原稿表面ａの高さを検出するには、得られ
た画像の下の方にある原稿表面ａと上側面ｂとの境界線
ｃを検出し、この境界線ｃの分布を原稿表面の高さとす
ることとなる。

【００３３】以上述べた本実施の形態１によれば、設置
台上に載置されたブック原稿の原稿表面と上側面とを同
時に、かつ直に読み取ることができる。よって上側面を
映すための測距ミラーが不要になって、測距ミラーに光
が入る、または測距ミラーに白に近い色のものが映るこ
とによって、上側面画像におけるコントラストの低下が
生じて、原稿高さを誤検出してしまうようなことが防止
される。

【００３４】ところで、本実施の形態１の画像読取装置
によって得られる原稿表面および上側面の画像では、画
像読み取りを行う条件によっては、ブック原稿の表面と
上側面との間のコントラスト差が低くく、両者の境界を
検出し難いという事態も考えられる。そこで、このよう
な原稿表面と上側面とのコントラスト差が低い場合でも
確実に高さ検出を行うことができる構成としたものが後
述の実施の形態２である。

【００３５】＜実施の形態２＞本実施の形態２は、先に
述べた実施の形態１同様に、測距ミラーを使わずに直接
上側面を斜め方向から読み取る構成とし、これにより測
距ミラーが不要になったことで、従来の構成において測
距ミラーを設置していた位置に、補助光源を設けこの補
助光源によって原稿表面と上側面とのコントラストを高
くしたものである。以下、具体的に説明する。

【００３６】図６は、本実施の形態２に係るブック原稿
読取装置を説明するための図面である。なお、本図中に
おいて、前記した図３と共通の構成については同様の付
号を付し、一部詳細な説明を省くものとする。

【００３７】このブック原稿読取装置は、前記実施の形
態１同様に、原稿台６上に載置された原稿Ｂの原稿表面
ａと上側面ｂとを直に読み取るための撮影レンズ１４お
よびＣＣＤラインセンサ１２を有し、さらに、原稿台６
上に載置された原稿Ｂの原稿表面ａと上側面ｂとに、同
時に照らす主光源２と、原稿上側面ｂのみを照らす補助
照明手段である補助光源３と、この補助光源３のオン、
オフを制御し、かつＣＣＤラインセンサ１２によって読
み取られた画像から前記補助光源３のオン、オフによっ
て変化する上側面画像のコントラスト差を検出して、前
記ブック原稿の高さ分布を検出するブック原稿高さ検出
手段である制御部（図７参照）と、を有している。

【００３８】すなわち、この実施の形態２では、ブック
原稿Ｂの上方にブック原稿Ｂの上側面ｂおよび原稿表面
ａを同時に照明する主光源２が設けてあり、この主光源
２とは別に、ブック原稿Ｂの上側面ｂを照明するための
補助光源３が測距照明機構として設けてあるものであ
る。ＣＣＤラインセンサ１２は、補助光源３がオンであ
って、ブック原稿Ｂが主および補助の２つの光源によっ
て照明された画像と、補助光源がオフであって、ブック
原稿Ｂが主光源２によってのみ照明された画像を読み取
って、原稿表面ａと上側面ｂとの境界を検出するように
なっている。

【００３９】図７は、本実施の形態２の画像読取装置の
制御部のブロック図である。

【００４０】ＣＣＤラインセンサ１２によって読み取ら
れた画像はアナログ信号として出力され、Ａ／Ｄコンバ
ータ４１によりデジタル画像データに変換される。変換
されたデータは、画像処理回路４２に送られると共に、
測距用画像データ取り込み回路４３に送られる。ＣＰＵ
４４は、この測距用画像データ取り込み回路４３から画
像データを取り込むようになっている。ＣＰＵ４４に取
り込まれた画像データは、ＲＯＭ４５に格納された処理
プログラムによって解析されて、原稿表面の画像、原稿
台の画像、および上側面の画像が分離、抽出される。そ
して、抽出された上側面画像から原稿表面の高さ分布が
検出される。ＲＡＭ４６は、そのデータ処理の作業領域
に使用する。また、ＣＰＵ４４は、スキャンモータ４７
を制御して、ＣＣＤラインセンサ１２を画像読み取りに
合わせて走査する。また、ＣＰＵ４４は、自動焦点（Ａ
Ｆ）モータ４８を制御して、本スキャン時に、予備スキ
ャン時に得た原稿表面の高さ分布データに基づいて、走
査位置に応じて逐次焦点合わせを行うようになってい
る。

【００４１】さらに、ＣＰＵ４４は、本スキャンおよび
予備スキャンに合わせて、主光源２および補助光源３の
点灯、消灯を制御しており、主光源２は予備スキャン時
及び本スキャン時に点灯させ原稿Ｂ全体を照明し、補助
光源３は予備スキャン時にオン、オフして、原稿Ｂの上
側面の検出に使用する。ＣＰＵ４４は、画像処理回路４
２に対し、予備スキャン時に得た原稿表面の高さ、原稿
の輝度、原稿のサイズ等のデータに応じて高さ変化によ
る形状歪みの補正、濃度調整、原稿枠外の消去等の設定
を行う。画像処理回路４２は、本スキャン時に、ＣＰＵ
４４によって設定された情報に応じた処理を入力された
画像データに施した後、画像データを外部に出力するよ
うになっている。

【００４２】次に、図８を用いて、より具体的に補助光
のオン、オフによる原稿表面の高さ検出法の一例を説明
する。

【００４３】図８（ａ）は、補助光がオフの場合の読み
取り画像である。図示するように、原稿Ｂの原稿表面ａ
は、主光源２により垂直に近い角度で照らされるため、
照度が高くなり、原稿表面ａの輝度は高くなる。それに
対して、原稿Ｂの上側面ｂは、主光源２の光に角度をも
って照らされるため、原稿表面ａに比べて暗くなる。ま
た、原稿台６は、高濃度のため主光源２により照射され
ても暗い画像とる。これにより原稿表面ａと上側面ｂと
は、主光源２からの照明角度の差異によってコントラス
ト差が生じ、両者の境界を検出することが可能になる。
したがって、このように主光源２のみであってもある程
度原稿表面ａと上側面ｂとのコントラスト差を大きくす
ることができる。

【００４４】しかしながら、原稿表面ａの下地濃度が高
い原稿の場合には、原稿表面ａの下地濃度と、上側面ｂ
との濃度差が小さくなって、両者の間のコントラスト差
が低くくなるといったことが希に発生する。このような
場合には、上側面ｂに対してのみ垂直に近い角度で光を
照射し、この読み取り画像と、図８（ａ）の読み取り画
像とを比較することによって原稿表面ａと上側面ｂとの
境界を検出することが可能になる。

【００４５】図８（ｂ）は、このように原稿上側面ｂを
照明するために補助光源をオンにした場合の読み取り画
像である。図８（ｂ）によれば、補助光は、原稿Ｂの上
側面ｂだけを照らすため、図８（ａ）の場合と比較して
上側面ｂだけ明るさが変化する。すなわち、補助光のオ
ン、オフの切替により、上側面ｂの輝度のみを変化させ
ることが可能になる。このような構成により、本実施の
形態２では、ブック原稿に対して２回の予備スキャンを
行い、１回目のスキャンと２回目のスキャンとでいずれ
か一方で補助光源をオン、他方で補助光源をオフし、２
回の読み取りで得られた２つの読み取り画像を比較し
て、輝度が変化している領域を原稿Ｂの上側面ｂとして
抽出する。

【００４６】これにより原稿Ｂの原稿表面ａと上側面ｂ
との境界が確実に検出できるよになり、原稿表面の高さ
分布を検出することができるのである。

【００４７】図９は、本実施の形態２における画像読み
取り処理の動作手順を説明するためのフローチャートで
ある。

【００４８】まず、主光源がオンで補助光源がオフの状
態とし（Ｓ１）、１回目の予備スキャン（第１予備スキ
ャン）を行い（Ｓ２）、測距用画像データ（第１予備画
像データ）を取り込んで（Ｓ３）、１回目の予備スキャ
ンを終了する（Ｓ４）。その後、主光源がオンで補助光
源がオンの状態とし（Ｓ５）、２回目の予備スキャン
（第２予備スキャン）を行い（Ｓ６）、測距用画像デー
タ（第２予備画像データ）を取り込んで（Ｓ７）、２回
目の予備スキャンを終了する（Ｓ８）。

【００４９】次いで、１回目の予備スキャンで得られた
第１予備画像データと２回目の予備スキャンで得られた
第２予備画像データとを比較し、変化のあった領域をブ
ック原稿の上側面として抽出し、抽出した上側面の領域
から上側面と原稿表面との境界を求め、原稿面の高さ分
布を検出する（Ｓ９）。高さ分布の検出が終了すると、
本スキャン時に用いない補助光源をオフし（Ｓ１０）、
本スキャンを行って画像を読み取り（Ｓ１１）、出力し
て動作を終了する。

【００５０】以上述べたように本実施の形態２では、た
とえ補助光がオフ時の画像において、原稿表面下地と上
側面とのコントラスト差が低い場合でも、補助光を上側
面に照射し、予備スキャンを２回行うことによって得ら
れる２つの画像中の上側面の画像の輝度を異ならせるこ
とができる。よって、２つの画像中の上側面の輝度を比
較することによって、上側面と原稿表面との境界を検出
することができる。

【００５１】なお、このような装置構成は、補助光源を
設けることができれば、従来のように測距ミラーを有す
るブック原稿読取装置においても、原稿上側面の検出を
確実にするための手段として用いることができる。これ
には例えば、測距ミラーの極近傍に原稿上側面のみを照
明できるようにした補助光源を設けたり、また測距ミラ
ーをハーフミラーとしてその後ろ側に補助光源を設ける
などの構成により実施できる。

【００５２】図１０は、このように測距ミラーを有する
構成の画像読取装置に補助光源を設けた場合における、
原稿面の高さ分布検出法の一例を示す模式図である。図
１０（ａ）は、補助光源がオフの場合の測距ミラーに映
った読み取り画像であって、図１０（ｂ）は補助光源が
オンの場合の測距ミラーに映った読み取り画像である。
図１０（ｂ）では、補助光源はブック原稿Ｂの上側面ｂ
だけを照らすため、補助光源のオン、オフの切替によ
り、上側面ｂの輝度のみを変化させることが可能にな
る。

【００５３】そして、先に図８を参照して述べたのと同
様に、ブック原稿に対して２回の予備スキャンを行い、
１回目のスキャンと２回目のスキャンとでいずれか一方
で補助光源をオン、他方で補助光源をオフし、２回の予
備スキャンで得られた２つの読み取り画像を比較して、
原稿表面ａと上側面ｂとの境界を検出することができ
る。

【００５４】したがって、白い服などが測距ミラーに映
ったことによって、測距ミラーに映った画像の上側面と
その背景とにコントラストがない状況にも上側面と原稿
表面との境界を検出することができる。

【００５５】＜実施の形態３＞次に、先に述べた実施の
形態２を改良した実施の形態３について述べる。先の実
施の形態２では、上側面と原稿表面との境界を検出する
ために予備スキャンを２回行っているが、本実施の形態
３では、１回の予備スキャンで上側面と原稿表面との境
界を検出し、予備スキャンの回数を減らしたものであ
る。なお、本実施の形態３における装置構成については
前記実施の形態２と同様である。ただし、本実施の形態
３は、一回の予備スキャン中に、補助光源を速い周期で
連続してオン、オフさせて、このオンとオフのそれぞれ
の画像から原稿上側面の領域を検出して原稿面の高さ分
布を求めるものである。

【００５６】図１１は、この実施の形態３における補助
光源のオン、オフによる原稿面の高さ分布の検出法を示
す模式図である。

【００５７】一回の予備スキャン中に、補助光源３を連
続的にオン、オフすると、予備スキャンにおけるＣＣＤ
ラインセンサ１２の走査移動により、得られる画像は上
側面ｂにのみ、図１１に示すような高輝度の部分ｄ１と
低輝度の部分ｄ２によるストライプが発生する。このス
トライプのうち、高輝度部分ｄ１か、低輝度部分ｄ２か
のいずれかが原稿表面ａの下地とコントラスト差を生じ
る。このコントラスト差の生じた側のデータを使用し、
上側面ｂと原稿表面ａとの境界を検出して、原稿面の高
さを検出する。この方法が可能であるのは、通常、ブッ
ク原稿Ｂの原稿面の高さ変化が大きな周期でしか変化せ
ず、不規則で急激な高さ変化が起こらないというブック
原稿の特徴を利用しているからである。

【００５８】図１２は、本実施の形態３における画像読
み取りの処理の動作手順を説明するためのフローチャー
トである。

【００５９】まず、主光源をオンにし、また補助光源を
オフにした後（Ｓ２１）、予備スキャンを開始する（Ｓ
２２）。補助光源がオン状態かオフ状態かを判断し（Ｓ
２３）、補助光源がオン状態であれば、オン時の画像デ
ータを取り込む（Ｓ２４）。また補助光源がオフ状態で
あれば、オフ時の画像データを取り込む（Ｓ２５）。そ
して、一定距離だけ予備スキャンしたか否かを判断し
（Ｓ２６）、一定距離だけ予備スキャンした場合には、
補助光源のオン、オフを切り替えて反転させる（Ｓ２
７）。その後、予備スキャンの終了位置に達するまで、
補助光源のオン時の画像データとオフ時の画像データと
を交互に取り込み続け、予備スキャンの終了位置に到達
したか否かを判断し（Ｓ２８）、到達している場合に
は、予備スキャンを終了し、補助光源のオン時の画像デ
ータとオフ時の画像データとを比較し、原稿下地とのコ
ントラストが高い方の画像データを抽出し、ブック原稿
の上側面の高さ分布を検出する（Ｓ２９）。高さ分布の
検出が終了すると、本スキャンに用いない補助光源をオ
フとし（Ｓ３０）、その後、本スキャンを行って画像を
読み取り（Ｓ３１）、出力して動作を終了する。

【００６０】以上述べたように、本実施の形態３によれ
ば、たとえ補助光源がオフ時の画像において、原稿表面
下地と上側面とのコントラストが低い場合でも、補助光
源を短い周期でオン、オフすることにより、２つの画像
中の上側面に輝度の異なるストライプを発生することが
できる。このストライプのうち、原稿表面とコントラス
ト差の高い方上側の画像とを比較することによって、１
回の予備スキャンで原稿画像と上側面との境界を検出す
ることができる。

【００６１】また、この実施の形態３においても、測距
ミラーを有する構成の画像読取装置に適用することがで
きる。

【００６２】図１３は、測距ミラーを有する構成の画像
読取装置に実施の形態３を適用した、原稿の高さ分布の
検出法の一例を示す模式図である。本実施の形態３を測
距ミラーを有する画像読取装置に適用した場合にも、予
備スキャン中に、補助光源を速い周期で連続してオン、
オフさせ、測距ミラーに映った上側面ｂにのみ、図１２
に示すような高輝度部分ｄ１と低輝度部分ｄ２とのスト
ライプを発生させている。このストライプのうち、高輝
度部分ｄ１か、低輝度部分ｄ２かのいずれかが原稿表面
ａの下地とコントラスト差を生じるため、このコントラ
スト差の生じた側のデータを使用し、上側面ｂと原稿表
面ａとの境界を検出して、原稿面の高さ分布を検出する
ことができる。

【００６３】なお、以上各実施の形態において、読み取
る原稿は書籍やファイルなどのブック原稿を読み取るこ
とを前提に説明したが、本実施の形態で説明したブック
原稿読取装置は、必ずしもブック原稿のみを読み取るた
めの装置ではなく、薄い１枚の原稿を読み取ることも可
能であるし、またブック状に綴じられていない、厚みの
ある原稿や、また物体の表面（読み取り範囲内の大きさ
のものであれば、例えば段ボール箱の表面や置物、逆さ
まにすることができないものなど通常のコピー機ではプ
ラテンガラス上に置いて正確に読み取ることが難しいも
のを挙げることができる）なども画像として読み取るこ
とが可能である。

【００６４】そして、本発明は、上述した各実施の形態
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が可能である。

【００６５】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、請求項ご
とに以下のような効果を奏する。

【００６６】請求項１記載の本発明は、斜め方向から原
稿表面と原稿の側面とを同時にかつ直に読み取ることと
したので、側面を読み取るためのミラーを不要にするこ
とができる。よって側面の読み取りにおいて、ミラーに
室内灯などの不要な光が入り誤検出してしまうといった
不具合がなくなり、また、このような不具合をさけるた
めに設けられる可視光カットフィルターを不要にするこ
ともできる。また、ミラーに白に近い色のものが映るこ
とによって生じる側面の画像のコントラストの低下もな
くなる。そしてこれらにより原稿高さを精度よく検出で
き、さらには、ミラーや可視光カットフィルターを省く
ことにより、装置の低コスト化、簡易化を図ることも可
能となる。

【００６７】請求項２記載の本発明は、原稿の側面を補
助照明手段により照明して、原稿表面と側面とを読み取
ることとしたので、側面とその背景とのコントラスト差
を明瞭にし、なおかつ原稿表面と側面とのコントラスト
差を大きくすることができ、このコントラスト差によ
り、原稿表面を側面都の境界が明確に検出できるように
なり、原稿面の高さを精度よく検出できるようになる。

【００６８】請求項３記載の本発明は、請求項２記載の
構成による効果に加え、斜め方向から原稿表面と原稿の
側面とを同時にかつ直に読み取ることとしたので、側面
を読み取るためのミラーを不要にすることができる。そ
して、このミラーを不要としたことにより補助照明手段
を側面を照らし出す位置に容易に設けることができるよ
うになり、装置設計上の自由度が向上し、ひいては装置
の低コスト化、簡易化を図ることも可能となる。

【００６９】請求項３記載の本発明は、従来からあるミ
ラーにより映し出された原稿の側面の画像を読み取るタ
イプの画像読取装置に前記請求項２記載の構成を適用し
たことで、従来タイプの画像読取装置でもミラーに入り
込んだ室内灯や白色の物体の影響を低減し、より正確に
原稿表面と側面との境界を検出できるようになるので、
従来よりも正確に原稿面の高さ検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施の形態１の画像読取装
置の外観を示す斜視図である。

【図２】上記実施の形態１の画像読取装置に原稿が設
置されている様子を示す図で、（ａ）は本装置を正面か
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】上記実施の形態１に係る画像読取装置の光学
系の構成を説明するための図面である。

【図４】図４（ａ）は非軸対称光学系の模式図であ
り、図４（ｂ）は図４（ａ）のレンズ部分の拡大図であ
る。

【図５】従来の画像読取装置と実施の形態１の画像読
取装置との読み取り原画像とを比較する図である。

【図６】本発明を適用した実施の形態２の画像読取装
置を説明するための図面である。

【図７】上記実施の形態２の画像読取装置の制御部の
ブロック図である。

【図８】上記実施の形態２による、補助光源点灯時と
消灯時の読み取り画像の一例を示す図面である。

【図９】上記実施の形態２に係る画像読み取り動作を
説明するフローチャートである。

【図１０】測距ミラーを有する画像読取装置に補助光
源を設けた構成による補助光源点灯時と消灯時の読み取
り画像の一例を示す図面である。

【図１１】本発明の適用した実施の形態３による、補
助光源を点滅させて読み取った画像の一例を示す図面で
ある。

【図１２】実施の形態３に係る画像読み取り動作を説
明するフローチャートである。

【図１３】測距ミラーを有する画像読取装置に補助光
源を設けた構成による補助光源を点滅させて読み取った
画像の一例を示す図面である。

【図１４】従来の画像読取装置を説明するための図面
である。

【符号の説明】

１…スキャナユニット、２…主光源、３…補助光源、６…原稿台、１２…ＣＣＤラインセンサ、１４…撮影レンズ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塚本勤大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者毛呂文則大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者丸山吉紀大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者岩崎聡志大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿台上に読み取り対象の原稿を上向き
に載置し、該原稿をその上方から読み取る画像読取装置
において、前記原稿台上に載置された前記原稿の側面側上方に配置
され、前記原稿の表面および側面を、該側面側上方から
画像として同時に読み取る撮像手段と、前記撮像手段により読み取られた画像のうち、前記側面
の画像から前記原稿の表面の高さを検出する原稿高さ検
出手段と、を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】原稿台上に読み取り対象の原稿を上向き
に載置し、該原稿をその上方から読み取る画像読取装置
において、前記原稿台上に載置された前記原稿の表面および側面を
画像として読み取る撮像手段と、前記原稿の側面を照明する補助照明手段と、前記補助照明手段点灯時と消灯時の前記側面を前記撮像
手段により読み取り、該読み取った側面の画像を比較す
ることにより前記側面と前記原稿表面との境界を検出し
て、該検出した境界から前記原稿の表面の高さを検出す
る原稿高さ検出手段と、を有することを特徴とする画像
読取装置。
【請求項３】前記撮像手段は、前記原稿台上に載置さ
れた前記原稿の側面側上方に配置され、前記原稿の表面
および側面を、該側面側上方から画像として同時に読み
取るものであることを特徴とする請求項２記載の画像読
取装置。
【請求項４】前記画像読取装置は、前記原稿の側面を
映すミラーを有し、前記撮像手段は、前記原稿表面と該
ミラーに映った前記原稿の側面とを画像として同時に読
み取ることを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。