JPS60254869A - 読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は読み取り装置に係り、特に本などの厚さが変化
する原稿を解像度の低下をを起こさずに読み取ることが
出来る読み取り装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の読み取り装置の構成を第８図に示す。螢光灯３は
原稿４を照射し、その反射光はレンズ２でイメージセン
サであるＣ　ＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　ＣｏｕｐｌｅｄＤ
ｅｖｉｃｅ）　ｌ上に結像して読み取りが行われる。原
稿４は、図の矢印方向に送りローラ（図示せず）または
原稿台５の移動機構（図示せず）により移動して、副走
査方向の読み取りが行われる。この場合光学系のピント
は原稿台５の面上か、その面上より　０．５額程度上の
面にあわせられており、読み取る原稿はシート紙状のも
のに限られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そのため、第８図の装置では、第９図に示す本の如く厚
みが有り、且つ厚さが変化するものを読み取ろうとする
と、解像度が低下し、良好な読み取りが行えない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決して、本などのように厚さが
変化する原稿をも解像度の低下を招くことなく読み取る
ことの可能な読み取り装置を提供するものである。

その手段は、読み取り原稿を載置する原稿台と、撮像し
た画像に対応せる電気信号を送出するラインイメージセ
ンサを具備する撮像手段と、前記ラインイメージセンサ
から送出された電気信号を前記画像に対応する画像信号
に変換する読み取り回路とを備えてなる構成において、
演算回路と、偉物間距離制御手段と、前記原稿台上面の
主走査方向の一方の端部に原稿載置部を規定する位置決
め手段と、該位置決め手段の前記原稿載置部表面に接続
し且つ前記原稿載置部表面及び原稿面とは異なる反射率
を有するピント検知面とを設け、前記画像信号中におけ
る前記ピント検知面の主走査方向の長さを検知し、該長
さの変化から前記原稿台上の原稿の厚さの変化を検出し
、該検出された厚さの変化量を前記偉物間距離制御手段
により補正する如く構成されたことによってなされる。

〔作用〕

本などのように厚さが有り、しかもその厚さが変化する
場合には、上記ピント検出面の一部が原稿の厚さにより
遮蔽され、ラインイメージセンサにより検知されるピン
ト検出面の主走査方向の長さが変化する。そこでこの長
さを検知することによって原稿の厚さの変化を検出し、
これを偉物間距離制御手段にフィードハックしてピント
を制御することによって、常に読み取り面にピントを合
わすことが出来る。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明に係る読み取り装置の一実施例の構成を
模式的に示す要部ブロック図である。同図において、１
はＣＣＤ等からなるラインイメージセンサ（以下単にＣ
ＯＤと略記する）、２はレンズ、３は螢光灯、５は原稿
台、６は厚みのある原稿で例えば本、９．１１はポール
ネジ、１０．１２はモーフ、１３はスイッチ、１４は読
み取り回路、１５は演算回路、１６．１７はモータ駆動
回路、１８はＣＣＤ１及びレンズ２からなるＣＣＤユニ
ット、　１００は読み取り装置のメカ部を示す。

第２図及び第３図は本発明の要点を示す図で、原稿台５
に本６を乗せ、レンズ２によりＣ’ＣＤＩに結像させて
読み取っている様子を示す。第２図に見られるように、
原稿台５上における原稿６の位置決め手段として、原稿
６の主走査線Ｓ方向の一方の端、例えば読み取り始端位
置から外側（同図の斜線部）を黒、その他を白く色分す
しである。

本実施例ではこのように原稿台５上面の色を、原稿載置
部は原稿６と同系統の白色もしくは白に近い色、位置決
め部を黒色とし、この黒色部をピント検知面７として用
いる。

第３図！ａ＋は上記第２図における主走査方向の任意の
走査線Ｓ部の断面図である。ＣＣＤ　１及びレンズ２は
、ピントが原稿台５の上面に合うような位置に配置され
る。本６が原稿台５上に置かれていないときには、ＣＣ
Ｄ　１からは同図１ｂｌに見られる如く原稿台５上の黒
色部Ｐ面と白色部Ｑ面からの反射光に対応したレベルの
出力が送出される。

この時のＰ面に対するレベルの出力を送出する画素数を
ｍ個とする。

次いで同図＋ａｌに見られるように、原稿台５上に本６
の片側をＰ面、Ｑ面の境界線Ｃに合わせて載置し、この
状態で読み取りを行うと、同図（Ｃ１に示すように本６
の厚みのため、ＣＣＤ　１の出力は点Ｂを境としてレベ
ルが変化する。この時の黒山力を送出する画素数をｎ個
とする。

ここでＣｃＤｌの画素の配設ピッチをｐ、光学系の倍率
をβとすると、 ＢＣ＝ｙ＝　（ｍ−ｎ）　ｐ／β　・・・■　゛となる
。

またレンズ２と原稿台５の上面（今現在ピントの合って
いる面、以後これを現ピント面と称する）との距離をり
、原稿面と現ピント面との距離をＸ。

光軸８と点Ｃとの距離をｐとすると、三角形の相似関係
により次式が成立する。

ｘ：ｙ＝Ｌ：β＋ｙ　０．、■ ｘ：（ｍ−ｎ）ｐ／β ＝Ｌ、　：　Ｉｌ＋　（ｍ−ｎ）　ｐ／β・・・■従っ
て ｘ−（ｍ−ｎ）ｐＬ／　（ｊ！β＋（ｍ−ｎ）ｐ）・・
・■ 以上によりｎがめられれば、原稿面と現ピント面即ち原
稿台５上面との距離Ｘ（原稿の厚さ）が得られる。この
Ｘだけレンズ２．ＣＣＤＩと原稿台５との距離を離せば
、原稿面上にピントが合うこととなる。

次に前記第３図の位置からＣＣＤ１．　レンズ２または
原稿台５を距１１ｔｘだけ移動させ、更にその後原稿６
の厚さが変化した場合を第４図に示す。

同図において、点線は前記第３図における原稿台５、原
稿６の位置を示し、この位置から距１ｉ１１ｔｘだけ移
動した位置を実線で示し、更に原稿の厚さが変化した時
の原稿面の位置を一点鎖線で示しである。

このように原稿の厚さが変化して原稿面の位置が変わっ
た場合も、この変化量をＸ”　とし、原稿面の位置が実
線の時及び一点鎖線の時の思出力の画素数を、図示した
ようにそれぞれｍ及びｎとすると、前記０式においてＸ
をＸ”　と置き換えることによりめられる。

第１図に示す本発明の一実施例は、上述の原理に基づい
て構成されたものである。本実施例においては、螢光灯
３からの照射光を本のような厚みのある原稿６表面にお
いて反射させ、ｌ／ンズ２を介してＣＣＤ　Ｉに入射せ
しめることにより読み取りを行う。読み取りの際の副走
査は、副走査モータ駆動回路１７でモータ１２を駆動し
、ポールネジ１１により原稿台５を駆動して行われる。

まず原稿台５上面にピントを合わせておき、スイッチＩ
３を１３ａ側に接続して読み取りを行い、読み取り回路
１４の出力から演算回路１５において原稿６表面と原稿
台５上面（現ピント面）との距１１ｔｘ即ち原稿６の厚
さをめる〔前記０式及び第２図。

第３図の説明参照〕。求められた距離Ｘは光軸方向のモ
ータ駆動回路１６に送出され、モータ駆動回路１６はモ
ータ１０を駆動してボールネジ９によりＣＣＤユニット
１８を上記Ｘだけ動かす。この結果原稿６表面にピント
が合わされる。

このように原稿６表面にピントを合わせた後、スイッチ
１３を１３　ｂ側に切り換え、主操作方向に走査するこ
とにより１ライン分の読み取りを行い、当該ラインの読
み取りデータを順次送出する。

次いで副走査方向のモータ駆動回路１７によりモータ１
２を駆動して原稿台５を移動せしめることにより、副走
査方向に１ライン分だけ原稿６を移動させ、上述のピン
ト修正操作を行い、読み取りを行う。

かかる操作を繰り返し原稿６全面にわたる読み取りが終
了すると、同様にして次頁の読み取りを行う。

以上の如く本実施例によれば、原稿が本のような厚さが
変化するものであっても、常にピントが合った状態で読
み取りを行うことが出来る。

本発明は上記一実施例に限定されることなく、更に種々
変形して実施し得る。

第５図の要部斜視図及び第６図の要部断面図に本発明の
第１の変形例を示す。本変形例は前記一実施例とは原稿
ｆ３５の構造が異なる。即ち、本変形例では第５図及び
第６図に示すように、原稿台５に原稿６の突き当て２０
が設４−１られており、この突き当て２０の内壁面即ち
原稿６の突き当て面２１を黒色面Ｐとしである。

本変形例においては、上記突き当て２０が位置決め手段
、突き当て面２Ｉがピント検知面として働く。

なお説明の便宜上原稿は白色が主体であると仮定し、こ
れと明確なコントラストのつく色としてＰ面は黒色を選
択したが、Ｐ面の色は原稿の色に応して任意に選択して
良いことは勿論である。

本変形例においても前記一実施例と同様に黒レベルを出
力する画素数を比較する〔前記第３図及び第４図の説明
参照〕ことにより、原稿６の厚さ即ちピントの修正量Ｘ
をめることが出来る。

本発明は更に第７図のブロック図に示す如く、前記一実
施例における読み取り回路１４の出力を演算回路１５と
外部への出力とに切り換えるためのスイッチ１３を取り
除き、画像の読み取りとピント修正演算のための読み取
りとを同時に行うようにしても良い。この第２の変形例
ではＣＣＤユニット１Ｂ、読み取り回路１４．演算回路
１５．光軸方向のモータ駆動回路１６．及びモータ１０
は全体としてフィードバック・ループを構成し、ＣＣＤ
ユニット１８の位置制御は連続的に行われる。

この第２の変形例では画像の読み取りとピントの修正動
作が同時に進行するため、ピントの修正動作に僅かな遅
れを生じる。しかし原稿の厚さは連続的且つ滑らかに変
化するので、数ライ″／／、（通常１ラインの幅は１　
／　８　＊＊程度）位置が変化しても厚さは殆ど変わら
ず、一方レンズの焦点深度は通常１顛程度あるため、ピ
ント修正が数ライン程度遅れてもピントのぼけは殆ど起
こらない。

本変形例によれば画像の読み取りとピントの１−正動作
との切り換えを行う必要がなく、従って原稿の読み取り
速度は前記一実施例の場合より極めて速く　（凡そ２倍
以上）なる。

以上の説明では副走査方向の移動は主走査方向に１ライ
ン分の走査が終了する毎に、ステップ状に行なったが、
これに変えて、副走査方向に連続的に移動するようにし
ても良い。

また上記−実施例及び第１．第２の変形例においては、
光軸方向の移動はＣＣＤユニット１８を動かし、副走査
方向の移動は原稿台５を移動せしめる例を説明したが、
これとは反対に光軸方向には原稿台５を移動させ、副走
査方向にはＣＣＤユニット１８を移動させるようにして
も良い。

更にピント検知面は、前記−実施例及び第１゜第２の変
形例のように主走査線の始端または終端のいずれか一方
に配設しても、或いは両側に配設しても良い。ピント検
知面を主走査線の両側に配設すれば、原稿面の主走査方
向の傾きを検出することも可能となり、従って傾きを修
正するこも、また両端の平均的な高さにピントを合わす
こと等も可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれば、読み取る原稿面とレ
ンズ及びＣＣＤとの距離を一定に保つことが出来るので
、本などのように厚さが変化する原稿であっても、常に
ピントが合った状態で読み取ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す要部ブロック図
、 第２図〜第４図は上記一実施例の原理を示す図で、第２
図は要部斜視図、第３図及び第４図は要部断面図、 第５図及び第６図は本発明の第１の変形例を示す要部斜
視図及び要部断面図、　′ 第７図は本発明の第２の変形例を示す要部ブロック図、 第８図及び第９図は従来技術の問題点を説明するための
斜視図である。 図において、１はＣＣＤラインイメージセンサ、２はレ
ンズ、３は螢光灯、４はシート状の原稿、５は原稿台、
６は厚みのある原稿、７は位置決め手段を兼ねるピント
検知面、１０．１２ハ％−１．９゜１１はボールネジ、
Ｉ３はスイッチ、Ｉ４は読み取り回路、１５は演算回路
、１６．１７はそれぞれ光軸方向及び副走査方向のモー
タ駆動回路、１８はＣＣＤユニット、２０は位置決め手
段としての突き当て、２Ｉはピント検知面としての突き
当て面、Ｓは任意の主走査線、Ｐ及びＱは黒色面、白色
面をそれぞれ示す。 第１図 Ｘ県 第２図 第３１１￥Ｉ 第４図 第５ｖｆＩ ！＠　６　図 第７Ｑ 規ｑ 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 読み取り原稿を載置する原稿台と、撮像した画像に対応
   せる電気信号を送出するラインイメージセンサを具備す
   る撮像手段と、前記ラインイメージセンサから送出され
   た電気信号を前記画像に対応する画像信号に変換する読
   み取り回路とを備えてなる構成において、演算回路と、
   偉物間距離制御手段と、前記原稿台上面の主走査方向の
   少なくとも一方の端部に原稿載置部を規定する位置決め
   手段と、該位置決め手段の前記原稿載置部表面に接続し
   且つ前記原稿載置部表面及び原稿面とは異なる反射率を
   有するピント検知面とを設け、前記画像信号中における
   前記ピント検知面の主走査方向の長さを検知し、該長さ
   の変化から前記演算回路により原稿台上の原稿の厚さの
   変化を検出し、該検出された厚さの変化量を前記偉物間
   距離制御手段により補正する如く構成されたことを特徴
   とする読み取り装置。