JPH1132178A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像読み取り装置において、簡単な構成で、
測距ミラー領域については可視光をカットされた画像デ
ータを読み取り、原稿領域については可視光をカットさ
れていない画像データを読み取ることを可能にして、読
み取り領域の各領域の検出内容に応じた画像データの読
み取りを正確に行う。 【解決手段】 原稿２０の高さ検出時に、赤外光カット
フィルタ２８Ａを光路中から除去した状態とし、ＣＣＤ
２９によって測距ミラー領域については測距ミラー５に
写し出された原稿２０の側面画像を可視光カットフィル
ム５５を介して読み取り、原稿領域については原稿２０
をこのフィルム５５を介さず読み取る。これにより、測
距ミラー領域については可視光をカットされた画像デー
タが読み取れ、原稿領域については可視光をカットされ
ていない画像データが読み取れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読み取り装置
に係り、特に、被写体の側面をミラーに投影し、被写体
の高さ、形状等を検出する機構を持つ画像読み取り装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像読み取り装置において、ミラ
ーに写った被写体の側面画像を読み取って、被写体の高
さ、形状等を検出する機構を持つものが知られている。
特に、原稿台上の書籍などの原稿を上向き見開き状態で
読み取る原稿上向きセット型画像読み取り装置では、原
稿が原稿台上に上向きに置かれるため、原稿ごとに高さ
が異なる。このため、本スキャン時の画像読み取り中
は、原稿の高さに応じて常にピント合わせを行いながら
読み取らなければならず、これを達成するため、ブック
原稿の上側面を測距ミラーに投影し、その測距ミラーの
画像を予備スキャン時に読み取って、ブック原稿の高さ
形状の測定を行っている。

【０００３】図６は従来の原稿上向きセット型画像読み
取り装置における光学的な構成を示す側面図である。照
明部３は原稿台１上に載置されたブック原稿２０を照明
する。ブック原稿２０の置かれている原稿台１と測距ミ
ラー５に対応する領域の画像は、装置上部に設けられた
撮像カメラ部２内の折り返しミラー２６に反射して折り
曲げられた後、可視光カットフィルタ２８Ｂ、又は赤外
光カットフィルタ２８Ａとレンズ２７を通ってＣＣＤ等
よりなるラインセンサ２９（以下、ＣＣＤという）に投
影され、読み取られる。ブック原稿２０の高さ測定は、
測距ミラー５に写ったブック原稿上側面画像と背景のコ
ントラスト差を用いて検出するが、原稿上向きセット型
画像読み取り装置ではそのオープンな構成のため、装置
付属の照明部３のランプの照明の他に、室内照明７０の
光にも照らされるので、背景に室内照明が入り込んでし
まい、コントラスト差を検出できなくなってしまう。

【０００４】そこで、従来の画像読み取り装置では、予
備スキャンの際に、フィルタ切り換え機構１０２（図８
参照）を用いて、可視光カットフィルタ２８Ｂを光路中
へ挿入し、測距ミラー５に写り込む外光を除去すること
で対応している。これは、装置付属の照明部３に用いら
れているハロゲンランプは、可視光領域と赤外光領域の
両方の波長領域の光を照射しているのに対して、一般的
な室内照明７０の蛍光灯は、可視光領域の波長の光しか
照射していないことを利用したものである。なお、本ス
キャン時には、赤外光カットフィルタ２８Ａを光路中に
挿入して読み取りを行う。

【０００５】図７及び図８はそれぞれ従来の原稿上向き
セット型画像読み取り装置における撮像カメラ部２の機
構及びフィルタ切り換え機構１０２を示す斜視図であ
る。撮像カメラ部２の中心部分であるヘッドユニット１
０１内部の２枚の赤外光カットフィルタ２８Ａ及び可視
光カットフィルタ２８Ｂの切り換え機構１０２の後ろ
に、オートフォーカス用モータ５２で駆動される撮像レ
ンズ２７が設けられている。撮像レンズ２７の裏側には
ＣＣＤ２９が配されており、スキャンモータ５１で横方
向（副走査方向）に画像読み取りを行うことができるよ
うになっている。フィルタ２８Ａ，２８Ｂはそれぞれソ
レノイド５４に連結されており、これらのソレノイド５
４を独立してＯＮ／ＯＦＦさせることにより、予備スキ
ャン時と本スキャン時とでフィルタの切り換えを行うこ
とができるようになっている。

【０００６】また、上記図６乃至図８に示した画像読み
取り装置のような、予備スキャンの際に、フィルタ切り
換え機構１０２を使用して可視光カットフィルタ２８Ｂ
を光路中に挿入する方法ではなく、フィルタを異なる分
光特性を持つ多層膜を蒸着した領域に分割した領域分割
フィルタを用いて、画像読み取り領域の内、測距ミラー
に対応する領域（以下、測距ミラー領域という）を可視
光カットフィルムを蒸着した部分を介して読み取り、原
稿台に対応した領域（以下、原稿領域という）を赤外光
カットフィルムを蒸着した部分を介して読み取る方法に
より、予備スキャン時に測距ミラーに入射する外光を除
去するようにしたものが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のフィルタ切り換え機構を用いた原稿上向き
セット型画像読み取り装置では、予備スキャン時と本ス
キャン時に２個のフィルタを光路中に挿入し、又は除去
するため、機構構造が複雑なものとなっていた。また、
予備スキャン時に、読み取り領域全てをカバーする可視
光カットフィルタを介在させて原稿領域も可視光をカッ
トされた画像データを読み取り、可視光がカットされた
赤外光だけのデータで原稿濃度の検出や指領域の検出を
行わなければならなかった。しかるに、赤外光による濃
淡は、人間の目の感度による濃淡と異なっているため、
正しく原稿濃度を検出するのには不向きである。特に、
赤外光は透過性が良いため、原稿紙が薄い場合、原稿紙
の裏側の画像が浮き出やすくなり、原稿下地濃度の検出
を誤る可能性があった。また、原稿を押さえる指のまわ
りが明るく光ってしまう現象が生じ、指検出を誤ってし
まうという問題があった。また、カラー原稿も濃度検出
を誤りやすい傾向にあった。それでも、通常の白黒原稿
の場合は、濃度検出の誤差は少ないため、従来では高さ
検出を優先させて、予備スキャンでは可視光カットフィ
ルタを用い、また、本スキャンでは赤外光カットフィル
タを用いて読み取りを行っていた。また、上記のような
従来の領域分割フィルタを用いた原稿上向きセット型画
像読み取り装置では、領域分割フィルタのフィルム蒸着
の位置精度に高度な技術を要求されると共に、被写体と
フィルム継ぎ目の相対的位置合わせにも高い精度が要求
される。さらには、蒸着した継ぎ目部分に、ピンぼけの
ために使用できないデッドエリアが発生するという問題
があった。

【０００８】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、２個のフィルタを光路中に挿入
し、又は除去する等の複雑なフィルタ切り換え機構を用
いることなく、測距ミラー領域については可視光をカッ
トされた画像データを読み取り、原稿領域については可
視光をカットされていない画像データを読み取ることを
可能にして、画像読み取り領域の各領域の検出内容に応
じた画像データの読み取りを正確に行うことができる画
像読み取り装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【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記載の発明は、被写体画像を読み取る撮像手
段と、被写体の高さ検出を行うために被写体の側面画像
を写し出す測距ミラー手段と、測距ミラー手段に可視光
カット処理を施した測距ミラー領域可視光除去手段と、
撮像手段による画像読み取り光路中に挿入され、又は除
去される赤外光カットフィルタ手段とを備えた画像読み
取り装置である。

【００１０】上記構成においては、被写体の高さ検出を
行うときには、赤外光カットフィルタ手段を画像読み取
り光路中から除去した状態とし、撮像手段によって測距
ミラー領域については測距ミラー手段に写し出された被
写体の側面画像を可視光除去手段を介して読み取り、そ
の他の領域については被写体を可視光除去手段を介する
ことなく読み取る。これにより、測距ミラー領域につい
ては可視光をカットされた画像データが読み取れ、その
他の領域（例えば原稿領域）については可視光をカット
されていない画像データが読み取れる。従って、各領域
の検出内容に応じた適正な画像データの読み取りが可能
になる。また、被写体像を読み取るときには、赤外光カ
ットフィルタ手段を画像読み取り光路中に挿入して読み
取り動作を行えばよく、読み取り光路に対して挿入し、
又は除去するフィルタ手段は１個だけとなる。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、請求項１に
記載の画像読み取り装置であって、赤外光カットフィル
タ手段は撮像手段による予備スキャン時には除去され、
本スキャン時には読み取り光路中に挿入されるものであ
る。

【００１２】上記構成においては、予備スキャン時には
上記請求項１に記載と同等の作用を得ることができ、ま
た、本スキャン時には測距ミラー領域以外の領域（例え
ば原稿上向きセット型画像読み取り装置における原稿領
域）の被写体を赤外光カットフィルタ手段を介して読み
取ることにより、本スキャン時において人間の目の感度
に近い濃度画像で被写体を読み取ることが可能になる。

【００１３】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は請求項２に記載の画像読み取り装置であって、測距ミ
ラー領域可視光除去手段に代えて、画像読み取り領域内
の測距ミラー手段に相対する領域の光路中に可視光カッ
トフィルタを配置したものである。

【００１４】上記構成においては、測距ミラーに可視光
カット処理を施すことなく、測距ミラー領域について可
視光をカットされた画像データを読み取ることができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
画像読み取り装置について図面を参照して説明する。図
１は、本実施形態による画像読み取り装置の外観図であ
る。同図において、画像読み取り装置の原稿台１上に
は、書籍やファイルなどの原稿が上向きに置かれる。こ
の原稿台１の上方には原稿台１上の画像を光学的に読み
取る撮像カメラ部２及び原稿読み取り時に原稿を照明す
る照明部３が配置されている。また、原稿台１の奥側に
は各種モードの設定とエラー、警告等の装置の状態表示
を行う操作パネル４及び、原稿の高さ検出用の反射ミラ
ーである測距ミラー５が配されており、この測距ミラー
５の上壁に沿って原稿台１上の照明ムラを検出するシェ
ーディング板８が設けられている。さらに、原稿台１上
には原稿の読み取りを開始させるスタートキー６が、画
像読み取り装置の右側面には電源のＯＮ／ＯＦＦを行う
ためのメインスイッチ７が設けられている。メインスイ
ッチ７がＯＮの状態でスタートキー６が押下されると、
照明部３が点灯し、その光によって照らされた原稿台１
上の原稿画像は、撮像カメラ部２内に設けられた撮像素
子によって読み取られる。

【００１６】この画像読み取り装置は、本スキャンに先
立って予備スキャンを行う。この予備スキャンでは、ブ
ック原稿上側面の画像が投影された測距ミラー５の画像
を読み取ることによって、原稿台１上に載置されている
ブック原稿の高さ分布を求め、また、原稿台１上の原稿
の画像を読み取ることによって、原稿濃度、原稿サイ
ズ、指位置等の各種検出を行う。本スキャンでは、予備
スキャンで求めたブック原稿の高さデータに基づいて、
逐次ピント合わせを行いながら画像を読み取り、また、
予備スキャンで求めた原稿濃度、原稿サイズ、指位置等
の検出データに基づいて、読み取った画像データの各種
補正を行う。

【００１７】図２（ａ）（ｂ）は、それぞれ前方及び操
作者の視線の位置から見た本装置にブック原稿が載置さ
れている様子を示す図である。どちらも操作者の指２３
で押さえられた状態でブック原稿２０が載置されてい
る。指２３で押さえている理由は、ブック原稿２０の紙
の腰が強い場合にブック原稿２０の各ページの中央部が
跳ね上がってしまうのを防ぐためである。

【００１８】図３は本実施形態による画像読み取り装置
における光学的な構成を示す側面図である。図６に示し
た従来の画像読み取り装置の光学的な構成との相違点
は、撮像カメラ部２内の可視光カットフィルタ２８Ｂを
排除した代わりに、予め測距ミラー５に可視光カットフ
ィルム５５（請求項にいう測距ミラー領域可視光除去手
段）を貼り付けた点である。また、図には示さないが、
本実施形態における撮像カメラ部２のフィルタ切り換え
機構は、図８に示す従来の画像読み取り装置におけるフ
ィルタ切り換え機構１０２から可視光カットフィルタ２
８Ｂと片方のソレノイド５４を削除したものに相当し、
このフィルタ切り換え機構を用いて、赤外光カットフィ
ルタ２８Ａの挿入と除去の切り換えが行われる。

【００１９】後記の表１は予備スキャンと本スキャンに
おける原稿領域と測距ミラー領域のフィルタのかかり方
と効果を表した表である。図３及び表１を参照して本実
施形態における赤外光カットフィルタ２８Ａ及び可視光
カットフィルム５５のかかり方を説明する。先ず、予備
スキャン時は、撮像カメラ部２の赤外光カットフィルタ
２８Ａが退避するため、原稿領域についてはフィルタ無
しの（そのままの）画像がＣＣＤ２９に投影される。フ
ィルタ無しの原稿領域画像は可視光画像を含むため、図
６に示す従来の画像読み取り装置における赤外光だけの
原稿領域画像と比較して、原稿紙の裏写りの割合も少な
く、指の光り方も低減される。また、測距ミラー領域に
ついては、可視光カットフィルム５５により、室内照明
７０の蛍光灯からの光の写り込みがカットされた画像が
ＣＣＤ２９に投影されるため、装置付属の照明部３のハ
ロゲンランプに含まれる赤外光だけを用いてブック原稿
２０の上側面と背景のコントラストを検出し、ブック原
稿２０の高さを正確に求めることが可能になる。

【００２０】次に、本スキャン時は撮像カメラ部２の赤
外光カットフィルタ２８Ａが挿入されるため、原稿領域
については赤外光のカットされた画像がＣＣＤ２９に投
影される。赤外光のカットされた画像は、人間の目の感
度に近くなるため、ＣＣＤ２９によって読み取られた画
像は、違和感のない濃度画像になる。また、測距ミラー
領域については、光路中に測距ミラー５に貼り付けられ
ている可視光カットフィルム５５と赤外光カットフィル
タ２８Ａがダブルで入るため、透過する波長の光が無く
なり、真っ暗になってしまう。けれども、本スキャン中
は、測距ミラー領域の画像は使用しないため、動作機能
上の問題はない。

【００２１】図４は本実施形態による画像読み取り装置
の回路ブロック図である。ＣＣＤ２９で読み取られ、出
力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換回路４２でＡ／Ｄ変換
され、８ビット２５６階調のデジタルデータに置き換え
られる。そして変換されたデータは、画像データ取り込
み回路４３と画像処理回路４７とに分岐して出力できる
ようになっている。予備スキャン中は、画像データ取り
込み回路４３を介して測距ミラー領域の画像データと原
稿領域の画像データがＣＰＵ４５に取り込まれる。ＣＰ
Ｕ４５は取り込んだ画像データをＲＡＭ４９に格納し、
ＲＯＭ５０内に格納されているプログラムを使用して測
距ミラー領域からの画像データに基づく原稿高さ検出
や、原稿領域からの画像データに基づく原稿濃度、指位
置等の検出を行う。本スキャンでは、Ａ／Ｄ変換回路４
２でＡ／Ｄ変換された画像データは、画像処理回路４７
に転送され、各種画像処理が施された後に出力される。
また、スキャンモータ５１は、画像読み取りの際にＣＰ
Ｕ４５からの指示に基づいてＣＣＤ２９を走査駆動す
る。ＡＦモータ５２は、本スキャン中にＣＰＵ４５から
の指示により、予備スキャンで求められた原稿高さ検出
結果に基づいて、逐次スキャンモータ５１の走査位置に
応じた撮影レンズ２７のピント合わせを行う。ＣＰＵ４
５は画像読み取り中に照明部２に設けられたランプ５３
を点灯させ、また、フィルタソレノイド５４を駆動して
光路中に赤外光カットフィルタ２８Ａを挿入したり、除
去したりする。

【００２２】図５は本実施形態による画像読み取り装置
の画像読取処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ４
５は、画像読み取り処理が始まると、先ずランプ５３を
点灯させる（＃１）。次に、ＣＰＵ４５は、ランプ５３
の照度が安定するまでの間に赤外光カットフィルタ２８
Ａを光路中から退避させる（＃２）。そして、ランプ５
３の照度が安定すると、予備スキャンを行い、画像デー
タをサンプリングする（＃３）。ＣＰＵ４５は、予備ス
キャンが終了すると、サンプリングされたデータを解析
して、原稿高さ分布、原稿濃度、原稿サイズ、指位置等
の検出のための各種演算を行い（＃４）、これらの検出
結果に基づいて本スキャンで用いるパラメータを決定す
る。その後、ＣＰＵ４５は、フィルタソレノイド５４を
駆動して光路中に赤外光カットフィルタ２８Ａを挿入し
（＃５）、本スキャンを開始する（＃６）。本スキャン
では、ＣＰＵ４５は、＃４の検出結果に基づいて決定し
たパラメタに応じて、オートフォーカス（ＡＦ）、指消
去、原稿外消去等を行いながら画像の読み取りと画像デ
ータの出力を行う。そして、本スキャンが終了すると、
ランプ５３を消灯して（＃７）、処理を終える。

【００２３】上述のように、本実施形態による画像読み
取り装置においては、予備スキャン時には、フィルタ切
り換え機構を用いて赤外光カットフィルタ２８Ａを除去
し、測距ミラー領域については測距ミラー５に写し出さ
れたブック原稿２０の側面画像を測距ミラー５に貼り付
けた可視光カットフィルム５５を介して読み取り、原稿
領域ついてはブック原稿２０をそのまま読み取る。これ
により、測距ミラー領域については可視光をカットされ
た画像データを読み取り、原稿領域については可視光を
カットされていない画像データを読み取って、画像読み
取り領域の各領域の検出内容に応じた画像データの読み
取りを正確に行うことが可能になる。また、本スキャン
時には、フィルタ切り換え機構を用いて赤外光カットフ
ィルタ２８Ａを挿入し、原稿領域のブック原稿２０を赤
外光カットフィルタ２８Ａを介して読み取ることによ
り、人間の目の感度に近い濃度画像でブック原稿２０の
原稿面を読み取ることが可能になる。また、切り換えさ
れるフィルタは１個だけであるので、その機構は簡単な
もので済む。

【００２４】本発明は、上記実施形態に限られるもので
はなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形
態では、測距ミラー５に貼り付けた可視光カットフィル
ム５５によって可視光のカットを行ったが、これに代え
て、画像読み取り領域内の測距ミラー領域の光路中に可
視光を除去する可視光カットフィルタを配置し、これに
よって可視光のカットを行うようにしてもよい。また、
上記実施形態では、原稿上向きセット型画像読み取り装
置に本発明を適用したが、立体物読み取り装置など、測
距ミラーを用いて被写体側面をミラーに投影し、被写体
の高さ、形状を検出する機構を持つ他の装置に本発明を
適用してもよい。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明に係
る画像読み取り装置によれば、簡単なフィルタ切り換え
機構で、測距ミラー領域については可視光をカットされ
た画像データを読み取り、その他の領域については可視
光をカットされていない画像データを読み取ることがで
きる。これにより、例えば、原稿読み取りの予備スキャ
ンの際に、測距ミラー領域については、蛍光灯等の室内
外光の写り込みがカットされた画像を読み取って、被写
体の高さ検出を正確に行うことが可能になり、同時に、
原稿領域については、従来のように赤外光だけを用いて
原稿領域の画像データを読み取る場合と比較して、原稿
紙の裏写りの影響の少ない原稿濃度検出や、指先端の反
射光の影響を受けない指位置検出を行うことが可能にな
る。こうして、画像読み取り領域の各領域の検出内容に
応じた画像データの読み取りを正確に行うことが可能に
なる。また、測距領域と原稿領域の両方の領域をカバー
する赤外光カットフィルタを挿入して読み取る際は、人
間の目の感度に近い濃度画像で被写体を読み取ることが
可能になる。

【００２７】また、請求項２に記載の発明に係る画像読
み取り装置によれば、予備スキャン時には上記請求項１
に記載と同等の効果を得ることができ、また、本スキャ
ン時には、測距ミラー領域以外の領域の被写体を赤外光
カットフィルタ手段を介して読み取ることにより、人間
の目の感度に近い濃度画像を読み取ることが可能にな
り、違和感のない濃度画像を得ることができる。

【００２８】また、請求項３に記載の発明に係る画像読
み取り装置によれば、測距ミラー手段に可視光カット処
理を施すことなく、測距ミラー領域の可視光をカットす
ることができ、上記請求項１又は請求項２に記載と同等
の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態による画像読み取り装置の外観図で
ある。

【図２】（ａ）（ｂ）はそれぞれ前方及び操作者の視線
の位置から見た画像読み取り装置にブック原稿が載置さ
れている様子を示す図である。

【図３】画像読み取り装置における光学的な機構構成を
示す側面図である。

【図４】画像読み取り装置の回路ブロック図である。

【図５】画像読み取り装置の画像読取処理を示すフロー
チャートである。

【図６】従来の画像読み取り装置における光学的な機構
構成を示す側面図である。

【図７】従来の画像読み取り装置における撮像カメラ部
の機構を示す斜視図である。

【図８】従来の画像読み取り装置におけるフィルタ切り
換え機構を示す斜視図である。

【符号の説明】

５ 測距ミラー（測距ミラー手段） ２８Ａ 赤外光カットフィルタ（赤外光カットフィルタ
手段） ２９ ラインセンサ（ＣＣＤ；撮像手段） ５５ 可視光カットフィルム（測距ミラー領域可視光
除去手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体画像を読み取る撮像手段と、 被写体の高さ検出を行うために被写体の側面画像を写し
   出す測距ミラー手段と、 前記測距ミラー手段に可視光カット処理を施した測距ミ
   ラー領域可視光除去手段と、 前記撮像手段による画像読み取り光路中に挿入され、又
   は除去される赤外光カットフィルタ手段とを備えたこと
   を特徴とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 前記赤外光カットフィルタ手段は、前記
   撮像手段による予備スキャン時には除去され、本スキャ
   ン時には画像読み取り光路中に挿入されることを特徴と
   する請求項１に記載の画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 前記測距ミラー領域可視光除去手段に代
   えて、画像読み取り領域内の前記測距ミラー手段に相対
   する領域の光路中に可視光カットフィルタを配置したこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読み
   取り装置。