WO2016199259A1 - 画像読取装置 - Google Patents

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WO2016199259A1
WO2016199259A1 PCT/JP2015/066795 JP2015066795W WO2016199259A1 WO 2016199259 A1 WO2016199259 A1 WO 2016199259A1 JP 2015066795 W JP2015066795 W JP 2015066795W WO 2016199259 A1 WO2016199259 A1 WO 2016199259A1
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WO
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optical unit
sensor
unit
optical axis
scanning direction
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PCT/JP2015/066795
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高畠　昌尚
暁 岩山
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PFU Ltd
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PFU Ltd
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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/10—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using flat picture-bearing surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/10—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using flat picture-bearing surfaces
    • H04N1/107—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using flat picture-bearing surfaces with manual scanning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment

Definitions

  • This disclosure relates to an image reading apparatus.
  • Some image reading devices that use an image sensor that converts received light into an electrical signal to capture an image capture the position read by the line sensor using a so-called line sensor in which the image sensors are arranged in a line. Some devices perform reading while moving on a medium in a sub-scanning direction that is a direction orthogonal to the direction in which the elements are arranged.
  • a line sensor is rotated or a mirror that reflects an optical axis when reading is performed by the line sensor. In some cases, the reading position is moved without largely moving the line sensor.
  • the optical path length between the line sensor and the medium changes with the movement of the reading position, and the read image Distortion occurs.
  • a lens with a deep depth of field is required.
  • the image quality tends to deteriorate or the lens aperture needs to be increased. Therefore, it becomes dark and the image quality is likely to deteriorate.
  • the position of the line sensor is moved in a direction in which the optical path length can be changed along with the rotation of the mirror that reflects the optical axis of the line sensor when reading the image. Therefore, there is one in which the optical path length at the time of image reading is constant (for example, Patent Document 1).
  • a line sensor whose position is fixed in a direction in which the optical axis is in the vertical direction, and a mirror that can move the reading position in the sub-scanning direction by rotating.
  • the optical axis of the line sensor has a mirror that reflects the optical axis toward the rotating mirror, and when the image is read by moving the mirror that turns the optical axis in the vertical direction.
  • the optical path length is constant (for example, Patent Document 2).
  • each device such as a line sensor included in the image reading apparatus is normally installed in the casing, a mirror that moves the reading position in the sub-scanning direction by rotating is an opening formed in the casing.
  • the medium is read from the part.
  • the opening is formed in a housing so that it can be read while avoiding a device such as a mirror that turns the optical axis in the vertical direction. It will be formed on the side wall of the body. For this reason, an opening part becomes long in the vertical direction.
  • the rotating mirror reads the medium from the position above the opening formed in the side wall portion of the housing, the lower end side of the opening is separated from the position of the rotating mirror. Since the reading range in the main scanning direction increases in the main scanning direction as it moves away from the rotating mirror, the lower end side of the opening is enlarged in the main scanning direction in accordance with the reading range that increases in the main scanning direction in this way. There is a need. As described above, when using a mirror that reflects and rotates the optical axis of the line sensor to move the reading position in the sub-scanning direction, a large space may be required to make the optical path length constant. Since the casing in which the opening is formed needs to be enlarged, the apparatus is supposed to be enlarged.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an image reading apparatus capable of achieving both high image quality of a read image and miniaturization of the apparatus.
  • an image reading apparatus includes a line sensor that reads a medium placed on a placement surface in a line shape in the main scanning direction of the placement surface; A first optical unit including a condenser lens disposed on a sensor optical axis of the line sensor; a second optical unit that folds the sensor optical axis by 180 °; and the sensor light that is folded by the second optical unit.
  • a third optical unit that moves the sensor optical axis in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction on the mounting surface with respect to the mounting surface by rotating an axis, and the second optical unit
  • the first optical unit moves the first optical unit relative to the first optical unit in the optical axis direction between the second optical unit and the third optical unit.
  • a second actuator that rotates about a rotation axis parallel to the direction, and a control circuit that controls at least the first actuator and the second actuator, and the moving direction of the second optical unit is from the main scanning direction.
  • the control circuit faces the mounting surface, and when the control circuit moves the sensor optical axis in the sub-scanning direction, the total optical path length of the sensor optical axis is a constant distance.
  • the movement amount of the second optical unit is controlled in conjunction with the rotation amount of the third optical unit.
  • the image reading apparatus has an effect that both high image quality of an image to be read and miniaturization of the apparatus can be achieved.
  • FIG. 1 is a perspective view of an image reading apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an AA arrow view of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the image reading apparatus shown in FIG.
  • FIG. 4 is a detailed view of part C of FIG.
  • FIG. 5 is a DD arrow view of FIG. 6 is a view taken along the line EE in FIG.
  • FIG. 7 is a detailed view of the reading unit shown in FIG. 3, and is an explanatory diagram of the arrangement configuration of the reading unit.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the relationship between the arrangement configuration of the reading units and the optical path length.
  • FIG. 9 is a BB arrow view of FIG.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a main configuration of the image reading apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a main configuration of the image reading apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state at the start of reading.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state at the end of reading.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of the operation amount during the reading operation.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of the rotational angular velocity of the sensor optical axis during scanning.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating an example of the moving speed of the second optical unit during scanning.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of the resolution when the total optical path length is not constant.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of the resolution when the total optical path length is constant.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of a reading state on the placement surface.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of the resolution when the total optical path length is not constant.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of the resolution when the total optical path length is constant.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of a reading state on the placement surface
  • FIG. 19 is an explanatory diagram of the angle between the light emitted from the illumination unit and the sensor optical axis.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram when the moving direction of the second optical unit is vertical.
  • FIG. 21 is a modified example of the image reading apparatus according to the embodiment, and is an explanatory diagram illustrating a state in which the first optical unit and the third optical unit overlap in the vertical direction.
  • FIG. 22 is a modified example of the image reading apparatus according to the embodiment, and is an explanatory diagram illustrating a state in which the first optical unit is positioned between the second optical unit and the third optical unit in the sub-scanning direction.
  • FIG. 23 is a modified example of the image reading apparatus according to the embodiment, and is an explanatory diagram in the case where a cylindrical mirror is used for the second optical unit.
  • FIG. 24 is a modified example of the image reading apparatus according to the embodiment, and is an explanatory diagram when a prism is used for the second optical unit.
  • FIG. 25 is a modified example of the image reading apparatus according to the embodiment, and is an explanatory diagram when a plurality of reading units are provided.
  • FIG. 1 is a perspective view of an image reading apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an AA arrow view of FIG.
  • the image reading apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 is an apparatus that reads the medium P by imaging the medium P from above.
  • the image reading apparatus 1 includes a mounting table 10 on which a medium P is placed and a reading unit 20 that reads the medium P.
  • the mounting table 10 is formed in a rectangular plate shape, and a mounting surface 11 on which the medium P is mounted is provided on the upper surface side.
  • the reading unit 20 is disposed on the upper side of the mounting table 10, that is, on the upper side of the mounting surface 11, and is connected by an arm 15 that extends substantially in the vertical direction.
  • the lower end side of the arm 15 is connected to the mounting table 10 and the upper end side is connected to the reading unit 20, so that the mounting table 10 and the reading unit 20 protrude in the same direction side with respect to the arm 15 in the horizontal direction.
  • the arm 15 is connected to the mounting table 10 and the reading unit 20.
  • the mounting table 10 and the reading unit 20 are arranged to face each other in the vertical direction by connecting the arm 15 in this way.
  • the reading unit 20 disposed to face the mounting table 10 is provided with an illumination unit 60 that can emit light toward the mounting surface 11 when the reading unit 20 reads the medium P.
  • the illumination unit 60 is provided at two locations of the reading unit 20. When the reading unit 20 is viewed in the vertical direction, the two illumination units 60 are located at positions other than the portion where the arm 15 is connected in the reading unit 20 and at positions opposite to each other in the horizontal direction. Projecting in opposite directions to each other.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the image reading apparatus shown in FIG.
  • the reading unit 20 includes a first optical unit 30 that reads the medium P, a second optical unit 40 that turns back the optical axis when the first optical unit 30 performs reading, and light that is turned back by the second optical unit 40.
  • a third optical unit 50 that reflects the axis toward the mounting surface 11 of the mounting table 10.
  • the first optical unit 30, the second optical unit 40, and the third optical unit 50 are all installed in the housing 21 of the reading unit 20.
  • the first optical unit 30 includes a line sensor 31 and a condenser lens 35 and is fixed to the housing 21, and the line sensor 31 places the medium P placed on the placement surface 11.
  • the surface 11 can be read in a line shape in the main scanning direction.
  • the main scanning direction in this case refers to the direction in which the imaging elements are arranged in the line sensor 31 formed by arranging a plurality of imaging elements that capture an image. That is, the line sensor 31 can read the imaging target in a line shape by arranging a plurality of imaging elements in a linear shape. That is, the line sensor 31 having a plurality of image sensors can generate image data by converting light received by the image sensors into electronic data by photoelectric conversion.
  • the condensing lens 35 is disposed on the sensor optical axis S that is an optical axis when the line sensor 31 performs imaging, and the light that travels along the sensor optical axis S toward the line sensor 31 is transmitted to the line sensor 31. It is possible to form an image on 31 image sensors.
  • the line sensor 31 receives the imaged light, and outputs an electric signal corresponding to the received light, thereby generating line-shaped image data in the main scanning direction. Note that the number of lines of the image sensor included in the line sensor 31 may be single or plural.
  • the sensor optical axis S when the line sensor 31 performs imaging is an optical axis that spreads in a plane in the main scanning direction. Yes.
  • the second optical unit 40 can turn back the sensor optical axis S by 180 ° when the line sensor 31 of the first optical unit 30 performs reading.
  • FIG. 4 is a detailed view of part C of FIG.
  • the second optical unit 40 includes a pair of folding mirrors 42 and a carrier 41 that holds the folding mirrors 42.
  • the folding mirror 42 is located on the sensor optical axis S from the first optical unit 30, and the first optical unit side mirror 43 reflecting the sensor optical axis S and the sensor light reflected by the first optical unit side mirror 43.
  • a third optical unit side mirror 44 which is located on the axis S and reflects the sensor optical axis S toward the third optical unit 50.
  • the first optical unit side mirror 43 is installed such that the reflection surface is inclined at an angle of 45 ° with respect to the sensor optical axis S, and thus the first optical unit side mirror 43 is configured to be the first optical unit.
  • the sensor optical axis S from the unit 30 can be reflected by changing the direction of 90 °.
  • the first optical unit side mirror 43 can reflect the sensor optical axis S from the first optical unit 30 by changing the direction of 90 ° downward.
  • the third optical unit side mirror 44 is disposed below the first optical unit side mirror 43, and reflects the sensor optical axis S reflected downward by the first optical unit side mirror 43.
  • the surface is installed so as to be inclined at an angle of 45 °. Accordingly, the third optical unit side mirror 44 can reflect the sensor optical axis S reflected by the first optical unit side mirror 43 by changing the direction by 90 °.
  • the third optical unit side mirror 44 can reflect the sensor optical axis S reflected by the first optical unit side mirror 43 to the side where the first optical unit 30 is located. .
  • the second optical unit 40 having the folding mirror 42 composed of the first optical unit side mirror 43 and the third optical unit side mirror 44 can fold the sensor optical axis S from the first optical unit 30 by 180 °. It is possible.
  • the second optical unit 40 configured as described above is provided in the housing 21 so as to be movable in the optical axis direction between the first optical unit 30 and the second optical unit 40. That is, the moving direction of the second optical unit 40 is a direction facing the mounting surface 11 of the mounting table 10 when viewed from the main scanning direction, in other words, the moving direction of the second optical unit 40. Is in a direction parallel to the mounting surface 11.
  • FIG. 5 is a DD arrow view of FIG. 6 is a view taken along the line EE in FIG.
  • the third optical unit 50 rotates the sensor optical axis S folded by the second optical unit 40, so that the sensor optical axis S is orthogonal to the main scanning direction on the mounting surface 11 with respect to the mounting surface 11. It can be moved in the sub-scanning direction.
  • the third optical unit 50 is positioned in the sub-scanning direction between the first optical unit 30 and the second optical unit 40 in the same direction.
  • the third optical unit 50 has a rotating mirror 51 that reflects the sensor optical axis S folded back by the second optical unit 40.
  • the rotating mirror 51 is disposed on the sensor optical axis S folded back by the second optical unit 40, and the reflecting surface is disposed on the second optical unit 40 side and in a direction facing the lower side. ing. Accordingly, the rotating mirror 51 can reflect the sensor optical axis S folded back by the second optical unit 40 downward.
  • the rotating mirror 51 is rotatable about a rotating shaft 52 extending in the main scanning direction, and the rotating shaft 52 is provided on the reflecting surface of the rotating mirror 51.
  • the rotating shaft 52 is provided on the reflecting surface of the rotating mirror 51 so as to be positioned near the position where the sensor optical axis S folded by the second optical unit 40 is reflected.
  • the third optical unit 50 can move the reflection direction of the sensor optical axis S reflected by the rotary mirror 51 in the sub-scanning direction by rotating the rotary mirror 51 about the rotary shaft 52.
  • the rotating mirror 51 is installed in a direction capable of reflecting the sensor optical axis S on the side where the second optical unit 40 is positioned in the sub-scanning direction from the position below the rotating mirror 51 in the vertical direction.
  • the third optical unit 50 moves the sensor optical axis S in the sub-scanning direction within a range not including the position where the angle of the sensor optical axis S with respect to the placement surface 11 when viewed from the main scanning direction is 90 °. It can be moved.
  • An opening 25 through which the sensor optical axis S between the third optical unit 50 and the placement surface 11 passes is formed in the housing 21 of the reading unit 20.
  • the opening 25 is formed in the vicinity of the third optical unit 50 on the lower surface side of the housing 21 and faces the mounting surface 11.
  • the opening 25 rotates even when the sensor optical axis S reflected by the rotating mirror 51 is positioned in any part of the moving range when the rotating mirror 51 moves in the sub-scanning direction.
  • the sensor optical axis S between the mirror 51 and the mounting surface 11 can be passed.
  • the third optical unit 50 provided in the reading unit 20 can reflect the sensor optical axis S folded back by the second optical unit 40 toward the placement surface 11 by passing through the opening 25. it can.
  • Illumination units 60 provided at two locations of the reading unit 20 are respectively disposed near both ends of the third optical unit 50 in the main scanning direction.
  • Each of these illumination units 60 includes a light emitting unit 61 such as an LED (Light Emitting Diode), and a lens 62 that can irradiate light emitted from the light emitting unit 61 in a line shape.
  • the illumination unit 60 can irradiate the medium P with line-shaped light.
  • the illuminating unit 60 is directed to the mounting surface 11 along the sensor optical axis S that reflects light that is linear in the main scanning direction from the third optical unit 50 toward the mounting surface 11. Irradiation is possible.
  • the illumination unit 60 can rotate around the rotation axis 63 of the illumination unit 60, and the rotation axis 63 is oriented to extend in the main scanning direction. For this reason, the illuminating unit 60 moves around the rotation axis 63 to move the linear light emitted from the illuminating unit 60 in the sub-scanning direction of the mounting surface 11 with respect to the mounting surface 11. It is possible.
  • the rotation shaft 63 is coaxial with the rotation shaft 52 of the third optical unit 50. That is, the rotation shaft 63 of the illumination unit 60 is located on an extension line of the rotation shaft 52 of the third optical unit 50 extending in the main scanning direction. For this reason, the illumination unit 60 can rotate around the rotation axis 63 that is coaxial with the rotation axis 52 of the rotation mirror 51 of the third optical unit 50.
  • the illumination unit 60 can rotate at a rotational speed twice that of the rotary mirror 51. Thereby, even when the sensor optical axis S reflected by the rotating mirror 51 moves in the sub-scanning direction in accordance with the rotation of the rotating mirror 51, the illuminating unit 60 rotates around the rotating shaft 63 to form a line shape. Light can be moved along the sensor optical axis S along with the sensor optical axis S in the sub-scanning direction.
  • FIG. 7 is a detailed diagram of the reading unit shown in FIG. 3, and is an explanatory diagram of the arrangement configuration of the reading unit.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the relationship between the arrangement configuration of the reading units and the optical path length.
  • FIG. 9 is a BB arrow view of FIG.
  • the reading unit 20 includes an optical path length a of the sensor optical axis S between the first optical unit 30 and the second optical unit 40, an optical path length b between the folding mirrors 42 of the second optical unit 40, and a second optical unit.
  • Each unit is arranged in a positional relationship in which the ratio of the optical path length obtained by adding the optical path length c between 40 and the third optical unit 50 to the total optical path length L, which is the entire optical path length, is small.
  • the optical path length a and the optical path with respect to the total optical path length L which is the optical path length obtained by adding the optical path length d between the third optical unit 50 and the mounting surface 11 to the optical path length a, the optical path length b, and the optical path length c.
  • the first optical unit 30, the second optical unit 40, and the third optical unit 50 are configured in a positional relationship in which the ratio of the length b to the optical path length c is reduced.
  • the sensor optical axis S spreads in the main scanning direction as the distance from the line sensor 31 increases, so that the optical path length a between the first optical unit 30 and the second optical unit 40 increases at the position of the second optical unit 40.
  • the width of the sensor optical axis S in the main scanning direction increases.
  • the width of the sensor optical axis S in the main scanning direction at the position of the third optical unit side mirror 44 increases. For these reasons, as the optical path length a between the first optical unit 30 and the second optical unit 40 becomes longer or the optical path length b between the folding mirrors 42 becomes longer, the second optical unit 40 in the main scanning direction becomes longer. It is necessary to increase the width e.
  • the width in the main scanning direction of the sensor optical axis S at the position of the third optical unit 50 increases.
  • the width f of the third optical unit 50 in the main scanning direction needs to be increased.
  • the width e of the second optical unit 40 and the width f of the third optical unit 50 in the main scanning direction can be reduced, and the width W of the reading unit 20 can be reduced.
  • the first optical unit 30, the second optical unit 40, and the third optical unit 50 are arranged in a positional relationship that allows the optical path length a, the optical path length b, and the optical path length c to be relatively short.
  • the first optical unit 30, the second optical unit 40, and the third optical unit 50 are arranged in a positional relationship in which the ratio of the optical path length a, the optical path length b, and the optical path length c to the total optical path length L is small. Yes.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a main configuration of the image reading apparatus according to the embodiment.
  • the reading unit 20 is provided with a U-turn motor 45 and a rotation motor 55.
  • the U-turn motor 45 is a first actuator that moves the second optical unit 40 relative to the first optical unit 30 in the optical axis direction between the first optical unit 30 and the second optical unit 40. It is provided as. That is, the U-turn motor 45 moves the second optical unit 40 close to or away from the first optical unit 30 by moving the second optical unit 40 along the optical axis direction between the first optical unit 30 and the second optical unit 40. It is possible to do.
  • the rotation motor 55 is provided as a second actuator that rotates the third optical unit 50 around a rotation axis 52 parallel to the main scanning direction. That is, the rotation motor 55 rotates the rotation mirror 51 around the rotation axis 52. It can be rotated.
  • the rotation motor 55 can rotate the illumination unit 60 about the rotation shaft 63.
  • the rotation motor 55 can transmit the power generated by the rotation motor 55 to the rotary mirror 51 and the illumination unit 60 via the speed ratio transmission mechanism.
  • the speed ratio when the generated power is transmitted to the rotating mirror 51 and the illumination unit 60 can be transmitted at a speed ratio of 1: 2. That is, among the rotary mirror 51 and the illumination unit 60 that are both rotated by the power transmitted from the rotary motor 55, the illumination unit 60 rotates with a change amount that is twice the change amount of the rotation angle of the rotary mirror 51. do.
  • the image reading apparatus 1 also includes a control circuit 70.
  • the control circuit 70 is a CPU (Central Processing Unit) that functions as a controller that executes various processes, and a RAM (Random) that functions as a memory that stores various information.
  • the computer has an Access Memory (ROM) and a ROM (Read Only Memory). All or part of each function of the control circuit 70 is realized by reading and writing data in the RAM or ROM by loading an application program held in the ROM into the RAM and executing it by the CPU. .
  • the control circuit 70 controls the line sensor 31 included in the first optical unit 30 to read an image, a motor control unit 72 that controls the U-turn motor 45 and the rotation motor 55, and an illumination unit 60. And an illumination control unit 73 that controls turning on and off.
  • the control circuit 70 includes an image processing unit 74 that performs image processing of an image read by the image reading control unit 71 and a storage unit 75 that stores various types of information such as read image information.
  • the control circuit 70 includes a communication unit 76 that communicates with an external device.
  • the communication unit 76 is connected to an external device by wire or wireless, and can transmit and receive information.
  • a PC (Personal Computer) 80 is used, and the communication unit 76 can communicate with the PC 80.
  • the image reading apparatus 1 is provided with a scan switch 78 that causes the image reading apparatus 1 to perform a reading operation.
  • the scan switch 78 is disposed on the top surface of the mounting table 10, and when an input operation is performed by the user, the scan switch 78 transmits the fact to the control circuit 70, thereby reading the image reading apparatus 1. It is possible to make an action take place.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state at the start of reading.
  • the control circuit 70 controls the reading unit 20 when the user performs an input operation on the scan switch 78 with the medium P placed on the placement surface 11 of the placement table 10.
  • the reading unit 20 is caused to read the medium P.
  • the control circuit 70 controls the U-turn motor 45 and the rotation motor 55 by the motor control unit 72, thereby causing the second optical unit 40 and the third optical unit 50 to move.
  • the image reading control unit 71 obtains an image read by the line sensor 31 included in the first optical unit 30 in a reading start state.
  • control circuit 70 moves the second optical unit 40 to a position farthest from the first optical unit 30 in the moving direction of the second optical unit 40.
  • control circuit 70 reflects the sensor optical axis S turned back by the second optical unit 40 by the rotary mirror 51 and moves the vertical position of the rotary mirror 51 in the movement range when moving the sensor optical axis S on the mounting surface 11 in the sub-scanning direction.
  • the rotary mirror 51 is rotated at a rotation angle that directs the sensor optical axis S to a position closest to the lower side in the direction.
  • the image reading apparatus 1 is reflected at the position closest to the lower side in the vertical direction of the rotating mirror 51 in the moving direction of the sensor optical axis S moving in the sub-scanning direction on the mounting surface 11, that is, reflected by the rotating mirror 51.
  • the position closest to the arm 15 in the moving direction of the sensor optical axis S that moves in the sub-scanning direction on the mounting surface 11 is the position of the sensor optical axis S at the start of reading.
  • the illumination control unit 73 controls the illumination unit 60 to turn on the illumination unit 60, thereby irradiating the mounting surface 11 with linear light that spreads in the main scanning direction.
  • the power of the rotary motor 55 is transmitted to the illumination unit 60 via the speed ratio transmission mechanism, and the illumination unit 60 is rotated on the placement surface 11 by the rotation of the illumination unit 60 by the rotation motor 55. Irradiate the position where S is located. That is, when viewed in the main scanning direction, the illumination unit 60 irradiates the mounting surface 11 with the irradiation light so as to overlap the sensor optical axis S that is reflected by the rotary mirror 51 and travels toward the mounting surface 11.
  • the irradiation light irradiated from the illumination unit 60 is linear light spreading in the main scanning direction
  • the irradiation light irradiated to the mounting surface 11 is linear in the main scanning direction on the mounting surface 11. It is irradiated in a state where it overlaps the sensor optical axis S that spreads out. That is, the illuminating unit 60 irradiates light onto a region that is read in a line shape in the main scanning direction on the placement surface 11 by the line sensor 31.
  • the control circuit 70 acquires an image read by the line sensor 31 by the image reading control unit 71, thereby acquiring line-shaped image information extending in the main scanning direction on the placement surface 11. That is, the medium P on the placement surface 11 irradiated with the light from the illumination unit 60 reflects this light, and a part of the reflected light enters the rotating mirror 51 along the sensor optical axis S.
  • the rotating mirror 51 reflects this light along the sensor optical axis S toward the second optical unit 40, and the second optical unit 40 returns this light along the sensor optical axis S by the folding mirror 42. It is directed to the first optical unit 30.
  • the first optical unit 30 transmits light traveling from the second optical unit 40 along the sensor optical axis S toward the first optical unit 30 through the condenser lens 35 and then received by the line sensor 31.
  • the line sensor 31 converts the received light into an electrical signal, and transmits the converted electrical signal to the image reading control unit 71, whereby the image reading control unit 71 acquires the image information.
  • the image reading control unit 71 acquires line-shaped image information extending in the main scanning direction on the placement surface 11.
  • the control circuit 70 controls the U-turn motor 45 and the rotary motor 55 by the motor control unit 72 while acquiring the line-shaped image information by the image reading control unit 71.
  • the sensor optical axis S reflected by the rotating mirror 51 of the third optical unit 50 toward the mounting surface 11 is moved in the sub-scanning direction while the second optical unit 40 is moved in the direction approaching the first optical unit 30.
  • the rotating mirror 51 is rotated in the direction of moving away from the arm 15.
  • the illumination unit 60 rotates at a rotational speed twice that of the rotary mirror 51, so that the irradiation direction of the illumination unit 60 along with the sensor optical axis S moving in the sub-scanning direction on the mounting surface 11 is the arm 15. Is moved in the sub-scanning direction, and the line-shaped light is irradiated to the position where the sensor optical axis S is located on the placement surface 11. Accordingly, the line sensor 31 reads the medium P on the placement surface 11 while moving on the placement surface 11 in the sub-scanning direction.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state at the end of reading.
  • the reading unit 20 moves the sensor optical axis S in the sub-scanning direction on the placement surface 11 as described above while reading with the line sensor 31, and the arm 15 is located in the movement range of the sensor optical axis S.
  • the reading operation is finished when the end of the side is moved to the opposite end. That is, the control circuit 70 controls the U-turn motor 45 and the rotary motor 55 by the motor control unit 72, thereby moving the second optical unit 40 to the position at the start of reading and the third optical unit 50.
  • the rotating mirror 51 and the illumination unit 60 are rotated to the rotation position at the start of reading.
  • the second optical unit 40 is moved in the direction in which the second optical unit 40 is separated from the first optical unit 30 along the sensor optical axis S between the first optical unit 30 and the second optical unit 40.
  • the rotating mirror 51 rotates the sensor optical axis S on the placement surface 11 in the sub-scanning direction in a direction approaching the arm 15, and the illumination unit 60 similarly irradiates the placement surface 11 in the sub-scanning direction.
  • the light irradiation position is rotated in a direction approaching the arm 15.
  • the image reading control unit 71 reads the image while moving the sensor optical axis S on the mounting surface 11 in the sub-scanning direction as described above, thereby converting the line-shaped image information extending in the main scanning direction into the sub-scanning direction. Are combined and read as a two-dimensional image in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
  • the image read as described above is subjected to image processing such as cropping by the image processing unit 74 so as to be an appropriate image as the image on the medium P, and stored in the storage unit 75.
  • the image stored in the storage unit 75 is transmitted to the PC 80 via the communication unit 76 as necessary, and is stored in the PC 80 or performs arbitrary information processing.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of the operation amount during the reading operation.
  • the time is t
  • the position of the sensor optical axis S on the placement surface 11 in the sub-scanning direction is y (t)
  • the sensor optical axis S at the start of reading can be expressed by the following equation (1).
  • y (0) y 0 (1)
  • the rotation speed of the rotating mirror 51 is rotated so that the moving speed of the sensor optical axis S in the sub-scanning direction during the reading operation is constant on the placement surface 11.
  • y (t) vt + y 0 (3)
  • the rotating mirror 51 when the rotating mirror 51 is rotated, the incident angle of the sensor optical axis S incident on the rotating mirror 51 from the second optical unit 40 and the sensor optical axis S reflected by the rotating mirror 51 toward the mounting surface 11 Both the emission angle changes. For this reason, when the sensor optical axis S reflected by the rotating mirror 51 and directed to the placement surface 11 is to be rotated by an arbitrary ⁇ , the rotating mirror 51 is rotated by ⁇ / 2. As a result, the sensor optical axis S incident on the rotary mirror 51 from the second optical unit 40 and reflected by the rotary mirror 51 toward the mounting surface 11 rotates by ⁇ .
  • the optical path length d between the third optical unit 50 and the placement surface 11 changes.
  • the amount of change in the optical path length d is calculated based on the optical path length a of the sensor optical axis S between the first optical unit 30 and the second optical unit 40, and the second.
  • the second optical unit 40 is moved in a direction in which the optical path length a and the optical path length c can be changed. That is, the second optical unit 40 is moved in the sub scanning direction.
  • the relationship between the total optical path length L and the optical path length a, the optical path length b, the optical path length c, and the optical path length d can be represented by the following formula (4).
  • the optical path length a and the optical path length c are decreased by ⁇ d / 2, respectively. That is, when the optical path length d increases by ⁇ d, the optical path length a and the optical path length are moved by moving the second optical unit 40 toward the first optical unit 30 or the third optical unit 50 by ⁇ d / 2. c is decreased by ⁇ d / 2.
  • the moving amount x of the second optical unit 40 is 1 ⁇ 2 of the increment of the optical path length d changed by the rotation of the sensor optical axis S.
  • the moving speed u (t) of the second optical unit 40 is expressed by the following formula (8).
  • u (t) (2v 2 t + 2 vy 0 ) / (h 2 + v 2 t 2 +2 vty 0 + y 0 2 ) 0.5 / 4 (8)
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of the rotational angular velocity of the sensor optical axis during scanning.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating an example of the moving speed of the second optical unit during scanning. Since the rotational angular velocity ⁇ (t) of the sensor optical axis S when reading the medium P can be expressed by the above equation (6), the rotational angular velocity ⁇ (t) of the sensor optical axis S is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the speed decreases as the scanning time t in scanning the mounting surface 11 elapses. Thereby, the sensor optical axis S can be moved on the mounting surface 11 at a constant speed in the sub-scanning direction, and the mounting surface 11 can be scanned at a constant speed in the sub-scanning direction.
  • the moving speed u (t) of the second optical unit 40 can be expressed as in (8) above, the moving speed u (t) of the second optical unit 40 is as shown in FIG.
  • the scanning time t in scanning the mounting surface 11 elapses, the speed increases. That is, the optical path length d between the third optical unit 50 and the placement surface 11 increases as the rotation angle ⁇ of the sensor optical axis S increases, with respect to the change amount of the rotation angle ⁇ . . Therefore, in order to compensate for the amount of change in the optical path length d that increases as the rotation angle ⁇ of the sensor optical axis S increases, the rotation angle ⁇ of the sensor optical axis S increases as the scanning time t elapses. The moving speed u (t) of the second optical unit 40 is increased. As a result, the total optical path length L can be made constant regardless of the position of the sensor optical axis S in the sub-scanning direction on the placement surface 11.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of the resolution when the total optical path length is not constant.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of the resolution when the total optical path length is constant.
  • the optical path length d between the rotating mirror 51 and the placement surface 11 reads a position far from the lower part in the vertical direction of the rotating mirror 51 than the optical path length in the case of reading the lower part in the vertical direction of the rotating mirror 51. In this case, the optical path length is longer.
  • the sensor optical axis S spreads in the main scanning direction as the distance from the line sensor 31 increases. Therefore, in the read image, an image in a wider range is read in the main scanning direction as the distance from the line sensor 31 increases. For this reason, an image of a reading object having an arbitrary width in the main scanning direction is read as a part of a wide reading range as the distance from the line sensor 31 increases, so that the width in the main scanning direction is reduced. Therefore, as shown in FIG. 16, the image read by the line sensor 31 has a width in the main scanning direction as the sensor optical axis S is inclined and the scanning position moves away from the vertical lower side of the rotary mirror 51 in the sub-scanning direction. Is reduced and read.
  • the image reading apparatus 1 when the medium P is read by rotating the sensor optical axis S, the total optical path length L is constant, so that the rotation angle of the sensor optical axis S is related.
  • the reading range g (see FIG. 8) in the main scanning direction can be made constant.
  • the image read by the line sensor 31 is independent of the scanning position in the sub-scanning direction even when the scanning position is moved in the sub-scanning direction by rotating the sensor optical axis S.
  • the reading width g in the main scanning direction can be read with a constant value.
  • the control circuit 70 adjusts the third optical unit so that the total optical path length L of the sensor optical axis S is a constant distance.
  • the amount of movement of the second optical unit 40 is controlled in conjunction with the amount of rotation of 50. As a result, reading is performed with the reading range g in the main scanning direction constant, regardless of the scanning position in the sub-scanning direction.
  • the rotation range of the sensor optical axis S is the angle ⁇ of the sensor optical axis S with respect to the angle below the vertical direction of the rotary mirror 51. If the angle exceeds 45 °, the amount of change in the optical path length d between the third optical unit 50 and the placement surface 11 increases. In this case, since the amount of movement of the second optical unit 40 increases to compensate for the amount of change in the optical path length d, the entire reading unit 20 becomes large.
  • the angle ⁇ of the sensor optical axis S becomes too large, the reading range g in the main scanning direction becomes too wide, so that the width of the image of the reading object such as the medium P in the main scanning direction becomes relatively small. Since the sensor optical axis S is directed from an oblique direction that is greatly inclined with respect to the mounting surface 11, the resolution is lowered. For this reason, when reading an image, it is preferable to read the sensor optical axis S while rotating the sensor optical axis S in a range where the angle ⁇ of the sensor optical axis S is less than 45 °.
  • the angle ⁇ of the sensor optical axis S tends to increase as the maximum angle ⁇ at the time of reading increases as the height from the mounting surface 11 to the rotating mirror 51 decreases.
  • the height from the mounting surface 11 to the rotating mirror 51 is set so that the angle ⁇ of the sensor optical axis S at the time of image reading is less than 45 °.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of a reading state on the placement surface.
  • the reading range in the sub-scanning direction changes according to the angle of the sensor optical axis S with respect to the mounting surface 11. That is, the reading range of one pixel of the line sensor 31 on the placement surface 11, and the sub-scanning direction in the case of reading in a line in the main scanning direction by the line sensor 31 on the placement surface 11 by the sensor optical axis S.
  • the one-pixel reading range 90 which is the reading range
  • the length q in the sub-scanning direction changes according to the angle of the sensor optical axis S with respect to the placement surface 11.
  • the length q of the one-pixel reading range 90 in the sub-scanning direction becomes shorter as the rotation angle ⁇ of the sensor optical axis S becomes smaller and the sensor optical axis S becomes nearly vertical, and the rotation angle ⁇ of the sensor optical axis S becomes smaller. Increases and becomes longer as the sensor optical axis S tilts. Therefore, the one-pixel reading range 90 includes a wide range of the image 91 in the sub-scanning direction as the rotation angle ⁇ of the sensor optical axis S increases, and various image shapes are included in the one-pixel reading range 90. May be included.
  • the line sensor 31 converts the total light amount incident on each pixel into an electric signal 92 and outputs the electric signal 92, and reads the image as one image by combining the electric signal 92 converted by each pixel. For this reason, when the one-pixel reading range 90 includes a wide range of the image 91, the electric signal 92 suitable for an image that may include various shapes is included in one pixel of the line sensor 31. It becomes difficult to generate.
  • the pitch p when the sensor optical axis S moves in the sub-scanning direction is a pitch according to the resolution of the image to be captured, and is constant regardless of the rotation angle ⁇ of the sensor optical axis S. For this reason, when the sensor optical axis S is rotated to move the reading position in the sub-scanning direction, the one-pixel reading range 90 is moved within a range that is 1.4 times the moving pitch p of the sensor optical axis S. Is preferred.
  • the third optical unit 50 has a length q in the sub-scanning direction of the one-pixel reading range 90 equal to 1. of the movement pitch p when moving the sensor optical axis S in the sub-scanning direction. It is preferable to move the sensor optical axis S in the sub-scanning direction by rotating the rotary mirror 51 within a range of 4 times or less.
  • the line sensor 31 reads the image of the medium P by detecting light when the irradiation light from the illumination unit 60 is reflected by the medium P. However, the irradiation light from the illumination unit 60 is regularly reflected by the medium P. However, when the specularly reflected light is incident on the line sensor 31, an area where reading cannot be performed by the specularly reflected light may occur. For this reason, in the image reading apparatus 1 according to the present embodiment, the sensor optical axis S is moved in the sub-scanning direction within a range in which an area that cannot be read by regular reflection light does not occur when reading an image.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram of the angle of the light irradiated from the illumination unit and the sensor optical axis.
  • the angle at which the light 100 reflected as a specularly reflected light to the line sensor 31 when reflected by the medium P is directed to the placement surface 11 is such that the sensor optical axis S at a predetermined rotation angle ⁇ intersects the placement surface 11.
  • the angle is 2 ⁇ with respect to the sensor optical axis S.
  • the illuminating unit 60 of the image reading apparatus 1 rotates around the rotation axis 63 coaxial with the rotation axis 52 of the rotary mirror 51 of the third optical unit 50 and irradiates along the sensor optical axis S. Irradiate light. For this reason, when the irradiation light from the illumination unit 60 is regularly reflected by the medium P, this light is reflected along the sensor optical axis S when the rotation angle ⁇ of the sensor optical axis S is 0 °. End up.
  • the image reading apparatus 1 when the irradiation light from the illumination unit 60 is regularly reflected by the medium P, the light is not reflected along the sensor optical axis S from the main scanning direction.
  • the sensor optical axis S is moved in the sub-scanning direction within a range not including a position where the angle of the sensor optical axis S with respect to the placement surface 11 when viewed is 90 °. That is, when reading the image by moving the sensor optical axis S from the position close to the arm 15 in the sub-scanning direction to the direction away from the arm 15 in the sub-scanning direction, the sensor light at the reading start position is read.
  • the rotation angle ⁇ 0 of the axis S should not be 0 °.
  • the rotation angle ⁇ 0 of the sensor optical axis S at the reading start position is preferably ⁇ 0 > 10 ° by including the margin in consideration of the shape of the illumination unit 60 and the unevenness of the medium P.
  • the image reading apparatus 1 When reading an image, the image reading apparatus 1 according to the above embodiment is configured so that the total optical path length L of the sensor optical axis S is a constant distance when the sensor optical axis S is moved in the sub-scanning direction. Since the movement amount of the second optical unit 40 is controlled in conjunction with the rotation amount of the optical unit 50, an image is read with a constant resolution regardless of the position of the sensor optical axis S in the sub-scanning direction on the mounting surface 11. be able to. Thereby, a high quality image can be easily obtained. Further, since the moving direction of the second optical unit 40 is the direction facing the placement surface 11 when viewed from the main scanning direction, that is, the direction parallel to the placement surface 11, the reading unit 20 is small. Can be achieved.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram when the moving direction of the second optical unit is vertical.
  • the second optical unit 40 is positioned below the rotating mirror 51 of the third optical unit 50, and thus the sensor optical axis reflected by the rotating mirror 51.
  • S scans by reflecting the sensor optical axis S toward a position far away from the lower part of the rotating mirror 51 in the vertical direction.
  • the rotating mirror 51 needs to be arranged at a high position.
  • the moving direction of the second optical unit 40 is the direction facing the placement surface 11 when viewed from the main scanning direction
  • the image is viewed from a position near the lower side in the vertical direction of the rotating mirror 51.
  • the illumination unit irradiates the mounting surface 11 with linear light, and moves the irradiation light in the sub-scanning direction on the mounting surface 11 with the rotation shaft 63 being coaxial with the rotation shaft 52 of the rotating mirror 51.
  • the reading position of the line sensor 31 can be illuminated by the illumination unit 60 regardless of the angle of the sensor optical axis S reflected by the rotating mirror 51. Thereby, a high quality image can be obtained.
  • the illumination unit 60 rotates coaxially with the rotation axis 52 of the rotary mirror 51, the position where the sensor optical axis S intersects the medium P is illuminated regardless of the thickness of the medium P to be read. It can be illuminated with part 60. As a result, a high-quality image can be obtained regardless of the thickness of the medium P.
  • the third optical unit 50 moves the sensor optical axis S in the sub-scanning direction within a range not including the position where the angle of the sensor optical axis S with respect to the placement surface 11 when viewed from the main scanning direction is 90 °. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of an area that cannot be read due to the specularly reflected light reflected by the medium P when the image is read. As a result, a high-quality image can be obtained more reliably regardless of the material of the medium P.
  • the reading unit 20 can be more reliably downsized. That is, as shown in FIG. 20, when the second optical unit 40 is disposed below the rotating mirror 51 by making the moving direction of the second optical unit 40 vertical, the second optical unit 40 is reflected by the rotating mirror 51.
  • the opening 25 through which the sensor optical axis S passes is formed on the side surface of the housing 21 in a direction opening in the horizontal direction. In this case, since the hole through which the sensor optical axis S that scans in the horizontal direction passes is formed in the side surface of the housing 21, the opening 25 is formed with a large width in the vertical direction. Become.
  • the opening 25 is formed on the side surface of the housing 21, the opening 25 is formed at a position away from the rotary mirror 51, so that the width in the main scanning direction is also large. Become. That is, the sensor optical axis S spreads in the main scanning direction as the distance from the line sensor 31 increases. Therefore, when the opening 25 is formed at a position away from the rotary mirror 51, the sensor optical axis that passes through the opening 25 is used. S passes in a wide state in the main scanning direction. Accordingly, in order to pass the sensor optical axis S having a wide width in the main scanning direction, the opening 25 needs to be wide in the main scanning direction. For this reason, when the moving direction of the second optical unit 40 is set to the vertical direction, the size of the housing 21 is increased due to the opening 25 being large, and the reading unit 20 is easily increased in size.
  • the moving direction of the second optical unit 40 is set to a direction facing the placement surface 11 when viewed from the main scanning direction, and the opening 25 is oriented to face the placement surface 11.
  • the opening 25 can be brought close to the rotating mirror 51.
  • the size of the opening 25 can be reduced, and the size of the housing 21 can be reduced, whereby the reading unit 20 can be reduced in size.
  • the length q in the sub-scanning direction of the one-pixel reading range 90 is within a range that is 1.4 times or less of the pitch p when the sensor optical axis S is moved in the sub-scanning direction. Since the axis S is moved in the sub-scanning direction, an image can be read with high resolution regardless of the rotation angle ⁇ of the sensor optical axis S. As a result, the image quality of the read image can be improved more reliably.
  • the reading unit 20 is configured such that the arrangement position of the third optical unit 50 in the sub-scanning direction is the arrangement position of the first optical unit 30 and the second optical unit 40. Although it is configured to be positioned between the arrangement positions, the reading unit 20 may be configured in other arrangement forms.
  • FIG. 21 is a modified example of the image reading apparatus according to the embodiment, and is an explanatory diagram illustrating a state where the first optical unit and the third optical unit overlap in the vertical direction. For example, as shown in FIG. 21, the reading unit 20 may be arranged such that the first optical unit 30 and the third optical unit 50 overlap in the vertical direction.
  • the optical path length b between the folding mirrors 42 becomes long, and the vertical height H of the reading unit 20 (see FIG. 9) is.
  • the length of the reading unit 20 in the sub-scanning direction can be shortened. Thereby, size reduction of the reading unit 20 can be achieved.
  • FIG. 22 is a modified example of the image reading apparatus according to the embodiment, and is an explanatory diagram illustrating a state in which the first optical unit is positioned between the second optical unit and the third optical unit in the sub-scanning direction.
  • the reading unit 20 may be arranged such that the first optical unit 30 is positioned between the second optical unit 40 and the third optical unit 50 in the sub-scanning direction. In this case, in the sub-scanning direction, it is possible to reduce the number of members disposed in the portion opposite to the side where the second optical unit 40 is located with respect to the third optical unit 50.
  • the image reading apparatus 1 when viewed as a whole in the image reading apparatus 1, it is possible to reduce a portion that protrudes on the opposite side of the side on which the mounting surface 11 is located from the arm 15 in the sub-scanning direction. The size can be reduced when viewed.
  • the arrangement of the first optical unit 30, the second optical unit 40, and the third optical unit 50 included in the reading unit 20 is such that the optical path length a + the optical path length b + the optical path length c is reduced, or reading in front of the image reading apparatus 1. It is preferable to set appropriately in consideration of the protruding state of the unit 20 and the apparent volume.
  • the second optical unit 40 has a sensor optical axis S of 180 by the folding mirror 42 including the first optical unit side mirror 43 and the third optical unit side mirror 44.
  • the configuration of folding back the sensor optical axis S may be realized by means other than the folding mirror 42.
  • FIG. 23 is a modified example of the image reading apparatus according to the embodiment, and is an explanatory diagram in the case where a cylindrical mirror is used for the second optical unit.
  • FIG. 24 is a modified example of the image reading apparatus according to the embodiment, and is an explanatory diagram when a prism is used for the second optical unit. For example, as shown in FIG.
  • the second optical unit 40 uses a cylindrical mirror 110 whose inner surface is a reflecting surface of a semicircular cylindrical member, and reflects twice by the reflecting surface of the cylindrical mirror 110. Accordingly, the sensor optical axis S may be folded back 180 °.
  • the second optical unit 40 may use a prism 115 and reflect the sensor optical axis S 180 ° by reflecting twice by internal reflection of the prism 115.
  • the member for turning back the sensor optical axis S by 180 ° can be constituted by one member, so that the productivity is improved. Can be improved.
  • the illumination units 60 are provided at two locations of the reading unit 20, but the illumination units 60 may be provided at two or more locations of the reading unit 20.
  • a plurality of illumination units 60 provided in the reading unit 20 may be provided on both sides in the main scanning direction with the rotating mirror 51 of the third optical unit 50 interposed therebetween.
  • FIG. 25 is a modified example of the image reading apparatus according to the embodiment, and is an explanatory diagram when a plurality of reading units are provided.
  • two reading units 20 may be provided in one image reading apparatus 1.
  • the two reading units 20 are arranged by being connected to one arm 15. In this way, by providing a plurality of reading units 20, a large medium P can be read by one reading unit 20, and when the medium P is a book, different pages can be read by each reading unit 20. Can do.

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Abstract

画像読取装置１において読み取る画像の高画質化と装置の小型化とを両立するために、載置面１１に載置された媒体Ｐを読み取るラインセンサ３１と、ラインセンサ３１のセンサ光軸Ｓ上に配置される集光レンズ３５とを備える第１光学ユニット３０と、センサ光軸Ｓを１８０°折り返す第２光学ユニット４０と、第２光学ユニット４０により折り返されたセンサ光軸Ｓを回転することで載置面１１における副走査方向に移動させる第３光学ユニット５０と、第２光学ユニット４０を第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０との間の光軸方向に相対移動させるＵターンモータ４５と、を備え、第２光学ユニット４０の移動方向は主走査方向から見た場合に載置面１１に対して対向しており、センサ光軸Ｓを副走査方向に移動する際に、センサ光軸Ｓの全光路長Ｌが一定距離となるように、第３光学ユニット５０の回転量に連動して第２光学ユニット４０の移動量を制御する。

Description

画像読取装置
　本開示は、画像読取装置に関する。
　受光した光を電気信号に変換する撮像素子を用いて撮像を行う画像読取装置の中には、撮像素子がライン状に並んだ、いわゆるラインセンサを使用し、ラインセンサでの読み取り位置を、撮像素子が並ぶ方向と直交する方向である副走査方向に媒体上で移動させながら読み取りを行うものがある。また、このように読み取り位置を副走査方向に移動させながら読み取りを行う画像読取装置の中には、ラインセンサを回転させたり、ラインセンサで読み取りを行う際における光軸を反射するミラーを回転させたりすることにより、ラインセンサを大きく移動させることなく読み取り位置を移動させるものがある。しかし、このようにラインセンサやミラーを回転させることにより、読み取り位置を媒体上で移動させる場合、読み取り位置の移動に伴ってラインセンサと媒体との間の光路長が変化してしまい、読み取り画像に歪みが発生しまう。また、光路長が変化する場合には、被写界深度の深いレンズが必要になるが、被写界深度の深いレンズを用いると、画質が低下し易くなったり、レンズの絞りを大きくする必要があるため暗くなって画質が劣化したりし易くなる。
　このため、従来の画像読取装置の中には、画像の読み取り時に、ラインセンサの光軸を反射するミラーの回転に伴って光路長を変更することができる方向にラインセンサの位置を移動させることにより、画像の読み取り時における光路長を一定にしているものがある（例えば、特許文献１）。また、従来の画像読取装置の中には、他にも光軸が垂直方向になる向きで位置が固定されるラインセンサと、回転することにより読み取り位置を副走査方向に移動させることができるミラーとを備え、さらに、ラインセンサの光軸を折り返すことにより、回転するミラーに向けて光軸を反射するミラーを有し、光軸を折り返すミラーを垂直方向に移動させることにより、画像の読み取り時における光路長を一定にしているものがある（例えば、特許文献２）。
特開平９－１８１８８７号公報 特開２００７－８２００５号公報
　しかしながら、光路長を一定にするためにラインセンサを移動させる場合、ラインセンサを移動させるためのスペースを大きくとる必要がある。また、画像読取装置が有するラインセンサ等の各機器は、通常、筐体に内設されているため、回転することによって読み取り位置を副走査方向に移動させるミラーは、筐体に形成される開口部から媒体を読み取ることになる。この場合、回転するミラーでラインセンサの光軸を反射することによって媒体を読み取る際に、垂直方向に向かう光軸を折り返すミラー等の機器を避けて読み取ることができるように、開口部は、筐体の側壁部分に形成されることになる。このため、開口部は、縦方向に長くなることになる。
　また、回転するミラーは、筐体の側壁部分に形成される開口部の上方側の位置から媒体を読み取るため、開口部の下端側は、回転するミラーの位置から離れることになる。主走査方向の読み取り範囲は、回転するミラーから離れるに従って、主走査方向に大きくなるため、開口部の下端側は、このように主走査方向に大きくなる読み取り範囲に合わせて主走査方向に大きくする必要がある。これらのように、ラインセンサの光軸を反射し、回転することによって読み取り位置を副走査方向に移動させるミラーを用いる場合において、光路長を一定にする際には、大きなスペースが必要であったり、開口部が形成される筐体を大きくする必要があったりするため、装置が大型化してしまうことになっていた。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、読み取る画像の高画質化と装置の小型化とを両立することのできる画像読取装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る画像読取装置は、載置面に載置された媒体を前記載置面の主走査方向においてライン状に読み取るラインセンサと、前記ラインセンサのセンサ光軸上に配置される集光レンズとを備える第１光学ユニットと、前記センサ光軸を１８０°折り返す第２光学ユニットと、前記第２光学ユニットにより折り返された前記センサ光軸を回転することで、前記載置面に対して、前記センサ光軸を前記載置面における前記主走査方向と直交する副走査方向に移動させる第３光学ユニットと、前記第２光学ユニットを前記第１光学ユニットに対して、前記第１光学ユニットと、前記第２光学ユニットとの間の光軸方向に相対移動させる第１アクチュエータと、前記第３光学ユニットを前記主走査方向と平行な回転軸周りに回転させる第２アクチュエータと、少なくとも前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータを制御する制御回路と、を備え、前記第２光学ユニットの移動方向は、前記主走査方向から見た場合に前記載置面に対して対向しており、前記制御回路は、前記センサ光軸を前記副走査方向に移動する際に、前記センサ光軸の全光路長が一定距離となるように、前記第３光学ユニットの回転量に連動して前記第２光学ユニットの移動量を制御する。
　本開示に係る画像読取装置は、読み取る画像の高画質化と装置の小型化とを両立することができる、という効果を奏する。
図１は、実施形態に係る画像読取装置の斜視図である。 図２は、図１のＡ－Ａ矢視図である。 図３は、図１に示す画像読取装置の構成を示す模式図である。 図４は、図３のＣ部詳細図である。 図５は、図３のＤ－Ｄ矢視図である。 図６は、図５のＥ－Ｅ矢視図である。 図７は、図３に示す読取ユニットの詳細図であり、読取ユニットの配置構成についての説明図である。 図８は、読取ユニットの配置構成と光路長との関係について示す模式図である。 図９は、図２のＢ－Ｂ矢視図である。 図１０は、実施形態に係る画像読取装置の要部構成を示すブロック図である。 図１１は、読み取り開始時の状態を示す説明図である。 図１２は、読み取り終了時の状態を示す説明図である。 図１３は、読み取り動作時の動作量についての説明図である。 図１４は、走査時におけるセンサ光軸の回転角速度の一例を示す説明図である。 図１５は、走査時における第２光学ユニットの移動速度の一例を示す説明図である。 図１６は、全光路長を一定にしない場合における解像度の説明図である。 図１７は、全光路長を一定にする場合における解像度の説明図である。 図１８は、載置面上での読み取り状態についての説明図である。 図１９は、照明部からの照射光とセンサ光軸の角度についての説明図である。 図２０は、第２光学ユニットの移動方向を垂直にした場合の説明図である。 図２１は、実施形態に係る画像読取装置の変形例であり、第１光学ユニットと第３光学ユニットとが上下方向に重なる状態を示す説明図である。 図２２は、実施形態に係る画像読取装置の変形例であり、副走査方向において第２光学ユニットと第３光学ユニットとの間に第１光学ユニットが位置する状態を示す説明図である。 図２３は、実施形態に係る画像読取装置の変形例であり、第２光学ユニットに円筒状ミラーを用いる場合の説明図である。 図２４は、実施形態に係る画像読取装置の変形例であり、第２光学ユニットにプリズムを用いる場合の説明図である。 図２５は、実施形態に係る画像読取装置の変形例であり、読取ユニットが複数設けられる場合の説明図である。
　以下に、本開示に係る画像読取装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
　〔実施形態〕
　図１は、実施形態に係る画像読取装置の斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ矢視図である。図１、図２に示す画像読取装置１は、媒体Ｐを上方から撮像することにより媒体Ｐを読み取る装置になっている。この画像読取装置１は、媒体Ｐを載置する載置台１０と、媒体Ｐを読み取る読取ユニット２０と、を有している。載置台１０は、矩形の板状の形状で形成されており、上面側に、媒体Ｐを載置する載置面１１が設けられている。読取ユニット２０は、載置台１０の上方側、即ち、載置面１１の上方側に配設されており、略上下方向に延在するアーム１５によって連結されている。アーム１５は、下端側が載置台１０に連結され、上端側が読取ユニット２０に連結されており、水平方向において載置台１０と読取ユニット２０とがアーム１５に対して同じ方向側に突出するように、アーム１５は載置台１０と読取ユニット２０とに連結されている。載置台１０と読取ユニット２０とは、このようにアーム１５が連結されることにより、上下方向において対向して配設されている。
　載置台１０に対して対向して配設される読取ユニット２０には、読取ユニット２０での媒体Ｐの読み取り時に、光を載置面１１に向けて照射することのできる照明部６０が設けられており、照明部６０は、読取ユニット２０の２箇所に設けられている。２箇所の照明部６０は、読取ユニット２０を上下方向に見た場合に、読取ユニット２０においてアーム１５が連結されている部分以外の位置で、且つ、水平方向において互いに反対側となる位置に、互いに反対方向に突出して設けられている。
　図３は、図１に示す画像読取装置の構成を示す模式図である。読取ユニット２０は、媒体Ｐを読み取る第１光学ユニット３０と、第１光学ユニット３０で読み取りを行う際における光軸を１８０°折り返す第２光学ユニット４０と、第２光学ユニット４０で折り返された光軸を反射して載置台１０の載置面１１に向かわせる第３光学ユニット５０と、を有している。これらの第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０と第３光学ユニット５０とは、読取ユニット２０が有する筐体２１に全て内設されている。
　このうち、第１光学ユニット３０は、ラインセンサ３１と集光レンズ３５とを備えて筐体２１に固定されており、ラインセンサ３１は、載置面１１に載置された媒体Ｐを載置面１１の主走査方向においてライン状に読み取ることが可能になっている。なお、この場合における主走査方向は、画像を撮像する撮像素子が複数配列されることにより形成されるラインセンサ３１において、撮像素子が配列されている方向をいう。即ち、ラインセンサ３１は、複数の撮像素子が直線状に配列されていることにより、撮像対象をライン状に読み取ることが可能になっている。つまり、複数の撮像素子を有するラインセンサ３１は、撮像素子で受光した光を光電変換によって電子データに変換することにより、画像データを生成することが可能になっている。
　また、集光レンズ３５は、ラインセンサ３１で撮像を行う際における光軸であるセンサ光軸Ｓ上に配設されており、センサ光軸Ｓに沿ってラインセンサ３１に向かう光を、ラインセンサ３１の撮像素子に結像させることが可能になっている。ラインセンサ３１は、この結像した光を受光し、受光した光に対応する電気信号を出力することにより、主走査方向に向かうライン状の画像データを生成する。なお、ラインセンサ３１が有する撮像素子のライン数は、単数であっても複数であってもよい。また、ラインセンサ３１は、複数が主走査方向に並ぶ撮像素子によって撮像を行うため、ラインセンサ３１で撮像を行う際におけるセンサ光軸Ｓは、主走査方向に平面状に広がる光軸になっている。
　第２光学ユニット４０は、このように第１光学ユニット３０のラインセンサ３１で読み取りを行う場合におけるセンサ光軸Ｓを１８０°折り返すことが可能になっている。図４は、図３のＣ部詳細図である。詳しくは、第２光学ユニット４０は、２つで１組の折り返しミラー４２と、この折り返しミラー４２を保持するキャリア４１と、を有している。折り返しミラー４２は、第１光学ユニット３０からのセンサ光軸Ｓ上に位置し、このセンサ光軸Ｓを反射する第１光学ユニット側ミラー４３と、第１光学ユニット側ミラー４３で反射したセンサ光軸Ｓ上に位置し、このセンサ光軸Ｓを第３光学ユニット５０に向けて反射する第３光学ユニット側ミラー４４と、を有している。
　このうち、第１光学ユニット側ミラー４３は、センサ光軸Ｓに対して反射面が４５°の角度で傾斜するように設置されており、これにより第１光学ユニット側ミラー４３は、第１光学ユニット３０からのセンサ光軸Ｓを、９０°向きを変えて反射することができる。詳しくは、第１光学ユニット側ミラー４３は、第１光学ユニット３０からのセンサ光軸Ｓを、下方に９０°向きを変えて反射することができる。
　また、第３光学ユニット側ミラー４４は、第１光学ユニット側ミラー４３の下方に配設されており、第１光学ユニット側ミラー４３で下方に向けて反射したセンサ光軸Ｓに対して、反射面が４５°の角度で傾斜するように設置されている。これにより第３光学ユニット側ミラー４４は、第１光学ユニット側ミラー４３で反射したセンサ光軸Ｓを、９０°向きを変えて反射することができる。
　その際に、第３光学ユニット側ミラー４４は、第１光学ユニット側ミラー４３で反射したセンサ光軸Ｓを、第１光学ユニット３０が位置している側に反射することが可能になっている。このため、第１光学ユニット側ミラー４３と第３光学ユニット側ミラー４４とからなる折り返しミラー４２を有する第２光学ユニット４０は、第１光学ユニット３０からのセンサ光軸Ｓを１８０°折り返すことが可能になっている。また、これらのように構成される第２光学ユニット４０は、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０との間の光軸方向に移動可能に、筐体２１に内設されている。即ち、第２光学ユニット４０の移動方向は、主走査方向から見た場合に載置台１０の載置面１１に対して対向する方向になっており、換言すると、第２光学ユニット４０の移動方向は、載置面１１に対して平行な方向になっている。
　図５は、図３のＤ－Ｄ矢視図である。図６は、図５のＥ－Ｅ矢視図である。第３光学ユニット５０は、第２光学ユニット４０により折り返されたセンサ光軸Ｓを回転することで、載置面１１に対して、センサ光軸Ｓを載置面１１における主走査方向と直交する副走査方向に移動させることが可能になっている。この第３光学ユニット５０は、副走査方向における配設位置が、同方向における第１光学ユニット３０の配設位置と第２光学ユニット４０の配設位置との間に位置している。詳しくは、第３光学ユニット５０は、第２光学ユニット４０により折り返されたセンサ光軸Ｓを反射する回転ミラー５１を有している。この回転ミラー５１は、第２光学ユニット４０により折り返されたセンサ光軸Ｓ上に配設されており、反射面が第２光学ユニット４０側で、且つ、下方側に面する向きで配設されている。これにより、回転ミラー５１は、第２光学ユニット４０により折り返されたセンサ光軸Ｓを、下方側に反射することが可能になっている。
　また、回転ミラー５１は、主走査方向に延びる回転軸５２を中心として回転可能になっており、回転軸５２は、回転ミラー５１の反射面上に位置するように設けられている。詳しくは、回転軸５２は、回転ミラー５１の反射面における、第２光学ユニット４０により折り返されたセンサ光軸Ｓを反射する位置付近に位置するように設けられている。第３光学ユニット５０は、回転軸５２を中心として回転ミラー５１が回転することにより、回転ミラー５１で反射するセンサ光軸Ｓの反射方向を、副走査方向に移動させることができる。
　また、回転ミラー５１は、当該回転ミラー５１の鉛直方向下方の位置よりも、副走査方向において第２光学ユニット４０が位置する側にセンサ光軸Ｓを反射することができる向きで設置されている。これにより、第３光学ユニット５０は、主走査方向から見た場合における載置面１１に対するセンサ光軸Ｓの角度が９０°になる位置を含まない範囲で、センサ光軸Ｓを副走査方向に移動させることが可能になっている。
　読取ユニット２０が有する筐体２１には、第３光学ユニット５０と載置面１１との間のセンサ光軸Ｓが通る開口部２５が形成されている。この開口部２５は、筐体２１の下面側における第３光学ユニット５０の近傍に形成され、載置面１１に対して対向している。これにより、開口部２５は、回転ミラー５１で反射するセンサ光軸Ｓが、回転ミラー５１が回転することにより副走査方向に移動する際における移動範囲内のいずれの部分に位置する場合でも、回転ミラー５１と載置面１１との間のセンサ光軸Ｓを通過させることができる。読取ユニット２０に内設される第３光学ユニット５０は、第２光学ユニット４０により折り返されたセンサ光軸Ｓを、開口部２５を通過させることにより、載置面１１に向けて反射することができる。
　読取ユニット２０の２箇所に設けられている照明部６０は、主走査方向における第３光学ユニット５０の両端付近にそれぞれ配設されている。これらの照明部６０は、共にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の発光部６１と、発光部６１から照射された光をライン状に照射することができるレンズ６２と、を備えている。これにより、照明部６０は、媒体Ｐに対してライン状の光を照射することが可能になっている。詳しくは、照明部６０は、主走査方向においてライン状になる光を、第３光学ユニット５０から載置面１１に向けて反射するセンサ光軸Ｓに沿わせて、載置面１１に対して照射することが可能になっている。
　また、照明部６０は、当該照明部６０の回転軸６３を中心として回転することが可能になっており、回転軸６３は主走査方向に延びる向きになっている。このため、照明部６０は、回転軸６３を中心として回転することで、載置面１１に対して、当該照明部６０から照射するライン状の光を載置面１１の副走査方向に移動することが可能になっている。
　また、このように回転可能に設けられる照明部６０は、回転軸６３が第３光学ユニット５０の回転軸５２と同軸になっている。即ち、照明部６０の回転軸６３は、主走査方向に延びる第３光学ユニット５０の回転軸５２の延長線上に位置している。このため、照明部６０は、第３光学ユニット５０が有する回転ミラー５１の回転軸５２と同軸になっている回転軸６３を中心として回転することができる。
　その際に、照明部６０は、回転ミラー５１の回転速度に対して２倍の回転速度で回転することが可能になっている。これにより、照明部６０は、回転ミラー５１で反射したセンサ光軸Ｓが回転ミラー５１の回転に合わせて副走査方向に移動する場合でも、回転軸６３を中心として回転することにより、ライン状の光をセンサ光軸Ｓに沿わせてセンサ光軸Ｓと共に副走査方向に移動させることができる。
　図７は、図３に示す読取ユニットの詳細図であり、読取ユニットの配置構成についての説明図である。図８は、読取ユニットの配置構成と光路長との関係について示す模式図である。図９は、図２のＢ－Ｂ矢視図である。読取ユニット２０は、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０との間のセンサ光軸Ｓの光路長ａと、第２光学ユニット４０の折り返しミラー４２間の光路長ｂと、第２光学ユニット４０と第３光学ユニット５０との間の光路長ｃとを足した光路長の、全体の光路長である全光路長Ｌに対する比率が小さくなる位置関係で、各ユニットが配置されている。つまり、光路長ａと光路長ｂと光路長ｃに、第３光学ユニット５０と載置面１１との間の光路長ｄを足した光路長である全光路長Ｌに対する、光路長ａと光路長ｂと光路長ｃの比率が小さくなる位置関係で、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０と第３光学ユニット５０は構成されている。
　つまり、センサ光軸Ｓは、ラインセンサ３１から遠ざかるに従って主走査方向に広がるため、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０との光路長ａが長くなるに従って、第２光学ユニット４０の位置でのセンサ光軸Ｓの主走査方向における幅は広がる。同様に、第２光学ユニット４０の折り返しミラー４２間の光路長ｂが長くなるに従って、第３光学ユニット側ミラー４４の位置でのセンサ光軸Ｓの主走査方向における幅は広がる。これらのため、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０との光路長ａが長くなったり、折り返しミラー４２間の光路長ｂが長くなったりするに従って、主走査方向における第２光学ユニット４０の幅ｅを大きくする必要がある。また、第２光学ユニット４０と第３光学ユニット５０との光路長ｃが長くなるに従って、第３光学ユニット５０の位置でのセンサ光軸Ｓの主走査方向における幅は広がるため、この光路長ｃが長くなるに従って、主走査方向における第３光学ユニット５０の幅ｆを大きくする必要がある。
　これらのように、光路長ａや光路長ｂ、光路長ｃが長くなるに従って、主走査方向における第２光学ユニット４０の幅ｅや第３光学ユニット５０の幅ｆを大きくする必要があるため、主走査方向における読取ユニット２０の幅Ｗを大きくする必要がある。このため、本実施形態に係る画像読取装置１では、主走査方向における第２光学ユニット４０の幅ｅや第３光学ユニット５０の幅ｆを小さくし、読取ユニット２０の幅Ｗを小さくできるように、光路長ａと光路長ｂと光路長ｃを比較的短くすることができる位置関係で、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０と第３光学ユニット５０とは配設されている。即ち、全光路長Ｌに対する、光路長ａと光路長ｂと光路長ｃの比率が小さくなる位置関係で、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０と第３光学ユニット５０は配設されている。
　図１０は、実施形態に係る画像読取装置の要部構成を示すブロック図である。読取ユニット２０は、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０と第３光学ユニット５０と照明部６０の他に、Ｕターンモータ４５と回転モータ５５とが設けられている。このうち、Ｕターンモータ４５は、第２光学ユニット４０を第１光学ユニット３０に対して、第１光学ユニット３０と、第２光学ユニット４０との間の光軸方向に相対移動させる第１アクチュエータとして設けられている。即ち、Ｕターンモータ４５は、第２光学ユニット４０を、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０との間の光軸方向に沿って移動させることにより、第１光学ユニット３０に近付けたり遠ざけたりすることが可能になっている。
　回転モータ５５は、第３光学ユニット５０を主走査方向と平行な回転軸５２周りに回転させる第２アクチュエータとして設けられており、即ち、回転モータ５５は、回転軸５２を中心として回転ミラー５１を回転させることが可能になっている。また、回転モータ５５は、回転軸６３を中心として照明部６０を回転させることが可能になっている。詳しくは、回転モータ５５は、回転モータ５５で発生した動力を、速度比変速機構を介して回転ミラー５１と照明部６０とに伝達可能になっており、速度比変速機構は、回転モータ５５で発生した動力を回転ミラー５１と照明部６０とに伝達する際における速度比を、１：２の速度比で伝達することができる。つまり、共に回転モータ５５から伝達される動力によって回転する回転ミラー５１と照明部６０とのうち、照明部６０は、回転ミラー５１の回転角度の変化量に対して、２倍の変化量で回転をする。
　また、画像読取装置１は、制御回路７０を備えており、制御回路７０は、各種処理を実行するコントローラとして機能するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）と、各種情報を記憶するメモリとして機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）などを有するコンピュータになっている。この制御回路７０の各機能の全部または一部は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
　制御回路７０は、第１光学ユニット３０が有するラインセンサ３１を制御することにより画像を読み取る画像読取制御部７１と、Ｕターンモータ４５及び回転モータ５５を制御するモータ制御部７２と、照明部６０の点灯や消灯の制御を行う照明制御部７３と、を有している。また、制御回路７０は、画像読取制御部７１で読み取った画像の画像処理を行う画像処理部７４と、読み取った画像情報等の各種情報を記憶する記憶部７５と、を有している。さらに、制御回路７０は、外部装置と通信を行う通信部７６を有している。この通信部７６は、有線や無線によって外部装置と接続し、情報の送受信を行うことが可能になっている。外部装置としては、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）８０が用いられ、通信部７６は、ＰＣ８０との間で通信を行うことができる。
　また、画像読取装置１は、画像読取装置１に対して読み取り動作を行わせるスキャンスイッチ７８が設けられている。スキャンスイッチ７８は、例えば、載置台１０の上面に配設されており、ユーザによって入力操作が行われた際に、その旨を制御回路７０に伝達することにより、画像読取装置１に対して読み取り動作を行わせることが可能になっている。
　本実施形態に係る画像読取装置１は、以上のような構成からなり、以下、その作用について説明する。図１１は、読み取り開始時の状態を示す説明図である。画像読取装置１は、載置台１０の載置面１１に媒体Ｐを載置した状態で、ユーザがスキャンスイッチ７８に対して入力操作を行うことにより、制御回路７０は、読取ユニット２０を制御して読取ユニット２０に対して媒体Ｐの読み取り動作を行わせる。読取ユニット２０に読み取り動作を行わせる際には、制御回路７０は、モータ制御部７２によってＵターンモータ４５と回転モータ５５とを制御することにより、第２光学ユニット４０と第３光学ユニット５０を、読み取り開始の状態にし、第１光学ユニット３０が有するラインセンサ３１で読み取った画像を画像読取制御部７１で取得する。
　具体的には、制御回路７０は、第２光学ユニット４０の移動方向において、第１光学ユニット３０から最も離れる位置に第２光学ユニット４０を移動させる。また、制御回路７０は、第２光学ユニット４０で折り返したセンサ光軸Ｓを回転ミラー５１で反射して載置面１１上で副走査方向に移動させる際の移動範囲における、回転ミラー５１の鉛直方向下方に最も近い位置にセンサ光軸Ｓを向かわせる回転角度に、回転ミラー５１を回転させる。画像読取装置１は、このように載置面１１上での副走査方向に移動するセンサ光軸Ｓの移動方向における回転ミラー５１の鉛直方向下方に最も近い位置、即ち、回転ミラー５１で反射して載置面１１上で副走査方向に移動するセンサ光軸Ｓの移動方向においてアーム１５に最も近い位置が、読み取り開始時におけるセンサ光軸Ｓの位置になる。
　また、この場合、照明制御部７３で照明部６０を制御し、照明部６０を点灯させることにより、主走査方向に広がるライン状の光を載置面１１に向けて照射する。その位置は、回転モータ５５の動力が速度比変速機構を介して照明部６０に伝達され、回転モータ５５によって照明部６０が回転することにより、照明部６０は載置面１１上においてセンサ光軸Ｓが位置する位置に照射する。つまり、照明部６０は、主走査方向に見た場合に、回転ミラー５１で反射して載置面１１に向かうセンサ光軸Ｓに重なるように照射光を載置面１１に向けて照射する。照明部６０から照射される照射光は、主走査方向に広がるライン状の光になっているため、載置面１１に照射される照射光は、載置面１１上において主走査方向にライン状に広がるセンサ光軸Ｓに重なる状態で照射される。即ち、照明部６０は、ラインセンサ３１によって載置面１１上において主走査方向にライン状に読み取る領域に光を照射する。
　制御回路７０は、この状態で、ラインセンサ３１で読み取った画像を画像読取制御部７１によって取得することにより、載置面１１上で主走査方向に延びるライン状の画像情報を取得する。つまり、照明部６０からの光が照射された載置面１１の媒体Ｐは、この光を反射し、反射光の一部は、センサ光軸Ｓに沿って回転ミラー５１に入射する。回転ミラー５１は、この光をセンサ光軸Ｓに沿って第２光学ユニット４０に向けて反射し、第２光学ユニット４０は、この光を、折り返しミラー４２によりセンサ光軸Ｓに沿って折り返して第１光学ユニット３０に向かわせる。第１光学ユニット３０は、第２光学ユニット４０からセンサ光軸Ｓに沿って当該第１光学ユニット３０に向かう光を、集光レンズ３５を透過させた後、ラインセンサ３１で受光する。ラインセンサ３１は、受光した光を電気信号に変換し、変換した電気信号を画像読取制御部７１に伝達することにより、画像読取制御部７１で画像情報として取得する。これにより、画像読取制御部７１は、載置面１１上で主走査方向に延びるライン状の画像情報を取得する。
　制御回路７０は、画像読取制御部７１によってライン状の画像情報を取得しながら、モータ制御部７２によってＵターンモータ４５と回転モータ５５とを制御する。これにより、第２光学ユニット４０を第１光学ユニット３０に近付かせる方向に移動させながら、第３光学ユニット５０の回転ミラー５１で載置面１１に向かって反射するセンサ光軸Ｓが副走査方向においてアーム１５から離れる方向に移動する方向に、回転ミラー５１を回転させる。
　その際に、照明部６０は、回転ミラー５１の回転速度の２倍の回転速度で回転をすることにより、載置面１１上で副走査方向に移動するセンサ光軸Ｓと共に照射方向がアーム１５から離れる方向に副走査方向に移動し、載置面１１上においてセンサ光軸Ｓが位置する位置に対してライン状の光を照射する。ラインセンサ３１は、これにより、載置面１１上を副走査方向に移動しながら、載置面１１上の媒体Ｐを読み取る。
　図１２は、読み取り終了時の状態を示す説明図である。読取ユニット２０は、ラインセンサ３１で読み取りを行いながら、これらのように載置面１１上においてセンサ光軸Ｓを副走査方向に移動させ、センサ光軸Ｓの移動範囲における、アーム１５が位置する側の反対側の端部まで移動させたら、読み取り動作を終了する。つまり、制御回路７０は、モータ制御部７２でＵターンモータ４５と回転モータ５５とを制御することにより、第２光学ユニット４０を、読み取り開始時の位置まで移動させると共に、第３光学ユニット５０の回転ミラー５１と照明部６０を、読み取り開始時の回転位置まで回転させる。
　即ち、第２光学ユニット４０は、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０との間のセンサ光軸Ｓに沿って第１光学ユニット３０から第２光学ユニット４０が離れる方向に移動させる。また、回転ミラー５１は、副走査方向における載置面１１上のセンサ光軸Ｓを、アーム１５に近付ける方向に回転させ、同様に照明部６０は、副走査方向における載置面１１上の照射光の照射位置を、アーム１５に近付ける方向に回転させる。
　画像読取制御部７１は、これらのようにセンサ光軸Ｓを、載置面１１上において副走査方向に移動させながら画像を読み取ることにより、主走査方向に延びるライン状の画像情報を副走査方向に繋ぎ合わせて合成し、主走査方向と副走査方向との二次元の画像として読み取る。これらのように読み取った画像は、画像処理部７４でクロッピング等の画像処理を行うことにより、媒体Ｐの画像として適切な画像になるように処理を行い、記憶部７５で記憶する。記憶部７５で記憶した画像は、必要に応じて通信部７６を介してＰＣ８０に伝達され、ＰＣ８０で記憶したり、任意の情報処理を行ったりする。
　次に、これらのように読み取り動作を行う場合における各部の動作量の制御について説明する。図１３は、読み取り動作時の動作量についての説明図である。まず、時間をｔとし、読み取り開始時における時間をｔ＝０とし、副走査方向における載置面１１上でのセンサ光軸Ｓの位置をｙ（ｔ）とし、読み取り開始時におけるセンサ光軸Ｓの位置をｙ０とすると、読み取り開始時におけるセンサ光軸Ｓの位置は、下記の式（１）で表すことができる。
　ｙ（０）＝ｙ０・・・（１）
　また、回転ミラー５１で反射して載置面１１に向かうセンサ光軸Ｓが、回転軸５２を中心として回転する場合におけるセンサ光軸Ｓの回転角度をθとし、読み取り開始時におけるセンサ光軸Ｓの回転角度をθ０とすると、読み取り開始時におけるセンサ光軸Ｓの回転角度は、下記の式（２）で表すことができる。
　θ（０）＝θ０・・・（２）
　また、回転ミラー５１の回転速度は、読み取り動作時の副走査方向におけるセンサ光軸Ｓの移動速度が、載置面１１上で等速になるように回転させる。なお、載置面１１上で等速にならないようにしても制御は可能であるが、載置面１１上で等速にすることにより、ラインセンサ３１での読み取り周期が一定になるため、制御を容易にすることができる。このため、載置面１１上におけるセンサ光軸Ｓの移動速度ｖを、ｖ＝ｃｏｎｓｔ（一定）とすると、センサ光軸Ｓの位置は、下記の式（３）で表すことができる。
　ｙ（ｔ）＝ｖｔ＋ｙ０・・・（３）
　また、回転ミラー５１を回転させた場合、第２光学ユニット４０から回転ミラー５１へ入射するセンサ光軸Ｓの入射角度と、回転ミラー５１で反射して載置面１１に向かうセンサ光軸Ｓの出射角度との双方が共に変化する。このため、回転ミラー５１で反射して載置面１１に向かわせるセンサ光軸Ｓを、任意のθだけ回転させたい場合は、回転ミラー５１はθ／２だけ回転させることとなる。これにより、第２光学ユニット４０から回転ミラー５１に対して入射し、回転ミラー５１で反射して載置面１１に向かうセンサ光軸Ｓは、θだけ回転する。
　また、回転ミラー５１を回転させて載置面１１上のセンサ光軸Ｓを副走査方向に移動させた場合、第３光学ユニット５０と載置面１１との間の光路長ｄが変化する。このため、本実施形態に係る画像読取装置１では、この光路長ｄの変化量を、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０との間のセンサ光軸Ｓの光路長ａと、第２光学ユニット４０と第３光学ユニット５０との間の光路長ｃとで補正することで、副走査方向におけるセンサ光軸Ｓでの走査位置に関わらず、全光路長Ｌを一定にする。これを実現するために、画像の読み取り動作時には、光路長ａと光路長ｃとを変化させることができる方向に、第２光学ユニット４０を移動させる。即ち、第２光学ユニット４０を、副走査方向に移動させる。本実施形態に係る画像読取装置１では、これらのようにして全光路長Ｌを一定にするため、全光路長Ｌと、光路長ａ、光路長ｂ、光路長ｃ、光路長ｄとの関係は、下記の式（４）で表すことができる。
　全光路長Ｌ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝ｃｏｎｓｔ（一定）・・・（４）
　即ち、例えば光路長ｄがΔｄ増加した場合には、光路長ａと光路長ｃをそれぞれΔｄ／２減少させる。つまり、光路長ｄがΔｄ増加した場合には、第２光学ユニット４０を、Δｄ／２だけ第１光学ユニット３０や第３光学ユニット５０に近付ける方向に移動させることにより、光路長ａと光路長ｃとを共にΔｄ／２減少させる。
　次に、第３光学ユニット５０の回転ミラー５１の回転について説明すると、センサ光軸Ｓを載置面１１上において等速で移動させる場合、センサ光軸Ｓの回転角度θは、下記の式（５）で表すことができる。
　θ（ｔ）＝ａｒｃｔａｎ（ｙ（ｔ）／ｈ）
　　　　　＝ａｒｃｔａｎ（（ｖｔ＋ｙ０）／ｈ）・・・（５）
　また、ｙ＝ａｒｃｔａｎ（ｘ）の微分は、ｙ’＝１／（１＋ｘ２）であるため、センサ光軸Ｓの回転角速度ω（ｔ）は、下記の式（６）で表すことができる。
　ω（ｔ）＝ｖｈ｛ｈ２＋（ｖｔ＋ｙ０）２｝・・・（６）
　次に、第２光学ユニット４０の移動速度について説明すると、第２光学ユニット４０の移動量ｘは、センサ光軸Ｓが回転をすることにより変化した光路長ｄの増分の１／２であるため、第２光学ユニット４０の移動量ｘは、下記の式（７）で表すことができる。
　ｘ＝｛（ｈ２＋ｙ（ｔ）２）０．５－（ｈ２＋ｙ０ ２）０．５｝／２
　　＝｛（ｈ２＋Ｖ２ｔ２＋２ｖｔｙ０＋ｙ０ ２）０．５－（ｈ２＋ｙ０ ２）０．５｝／２・・・（７）
　また、ｙ＝ｘ０．５の微分は、ｙ’＝１／（２ｘ０．５）であるため、第２光学ユニット４０の移動速度ｕ（ｔ）は、下記の式（８）で表すことができる。
　ｕ（ｔ）＝（２ｖ２ｔ＋２ｖｙ０）／（ｈ２＋ｖ２ｔ２＋２ｖｔｙ０＋ｙ０ ２）０．５／４・・・（８）
　図１４は、走査時におけるセンサ光軸の回転角速度の一例を示す説明図である。図１５は、走査時における第２光学ユニットの移動速度の一例を示す説明図である。媒体Ｐの読み取りを行う際におけるセンサ光軸Ｓの回転角速度ω（ｔ）は、上記式（６）のように表すことができるため、センサ光軸Ｓの回転角速度ω（ｔ）は、図１４に示すように、載置面１１を走査する際における走査時間ｔが経過するに従って、速度が遅くなる。これにより、センサ光軸Ｓを、載置面１１上で等速で副走査方向に移動させることができ、載置面１１を等速で副走査方向に走査することができる。
　一方、第２光学ユニット４０の移動速度ｕ（ｔ）は、上記（８）のように表すことができるため、第２光学ユニット４０の移動速度ｕ（ｔ）は、図１５に示すように、載置面１１を走査する際における走査時間ｔが経過するに従って、速度が速くなる。つまり、第３光学ユニット５０と載置面１１との間の光路長ｄは、センサ光軸Ｓの回転角度θが大きくなるに従って、回転角度θの変化量に対する光路長ｄの変化量が大きくなる。このため、このようにセンサ光軸Ｓの回転角度θが大きくなるに従って大きくなる光路長ｄの変化量を補うために、走査時間ｔが経過してセンサ光軸Ｓの回転角度θが大きくなるに従って、第２光学ユニット４０の移動速度ｕ（ｔ）を速くする。これらにより、載置面１１上での副走査方向におけるセンサ光軸Ｓの位置に関わらず、全光路長Ｌを一定にすることができる。
　図１６は、全光路長を一定にしない場合における解像度の説明図である。図１７は、全光路長を一定にする場合における解像度の説明図である。センサ光軸Ｓを回転させることによってセンサ光軸Ｓを載置面１１上で副走査方向に移動させ、媒体Ｐを読み取る場合において、全光路長Ｌを一定にしない場合には、副走査方向における走査位置によって、読み取った解像度が変化する。つまり、読み取り時における光路長は、センサ光軸Ｓが垂直に近い状態で走査を行う場合における光路長よりも、センサ光軸Ｓが大きく傾斜した状態で走査を行う場合における光路長の方が長くなる。換言すると、回転ミラー５１と載置面１１との間の光路長ｄは、回転ミラー５１の鉛直方向下方を読み取る場合における光路長よりも、回転ミラー５１の鉛直方向下方から大きく離れた位置を読み取る場合における光路長の方が長くなる。
　一方、センサ光軸Ｓは、ラインセンサ３１から遠ざかるに従って主走査方向に広がるため、読み取った画像では、ラインセンサ３１から遠ざかるに従って、主走査方向においてより広い範囲の画像が読み取られることになる。このため、主走査方向において任意の幅となる読取対象物の画像は、ラインセンサ３１から遠ざかるに従って、広い読み取り範囲の一部として読み取られるため、主走査方向における幅が小さくなって読み取られる。従って、ラインセンサ３１で読み取った画像は、図１６に示すように、センサ光軸Ｓが傾斜して、走査位置が副走査方向において回転ミラー５１の鉛直方向下方から離れるに従って、主走査方向における幅が小さくなって読み取られる。
　これに対し、本実施形態に係る画像読取装置１では、センサ光軸Ｓを回転させることによって媒体Ｐを読み取る際に、全光路長Ｌを一定にするため、センサ光軸Ｓの回転角度に関わらず、主走査方向における読み取り範囲ｇ（図８参照）を一定にすることができる。これにより、ラインセンサ３１で読み取った画像は、図１７に示すように、センサ光軸Ｓを回転することによって走査位置を副走査方向に移動させた場合でも、副走査方向における走査位置に関わらず、主走査方向における読み取り幅ｇを一定にして読み取ることができる。
　制御回路７０は、これらのように画像の読み取り時に、センサ光軸Ｓを副走査方向に移動する際には、センサ光軸Ｓの全光路長Ｌが一定距離となるように、第３光学ユニット５０の回転量に連動して第２光学ユニット４０の移動量を制御する。これにより、副走査方向における走査位置に関わらず、主走査方向における読み取り範囲ｇを一定にして読み取る。
　なお、回転ミラー５１を回転させることによってセンサ光軸Ｓを副走査方向に移動させる際に、センサ光軸Ｓの回転範囲として、回転ミラー５１の鉛直方向下方の角度に対するセンサ光軸Ｓの角度θが４５°を超える位置まで含めると、第３光学ユニット５０と載置面１１との間の光路長ｄの変化量が大きくなる。この場合、光路長ｄの変化量を補うために第２光学ユニット４０の移動量も多くなるため、読取ユニット２０全体が大きくなってしまう。
　また、センサ光軸Ｓの角度θが大きくなり過ぎると、主走査方向における読み取り範囲ｇが広くなり過ぎるため、主走査方向における媒体Ｐ等の読取対象物の画像の幅が相対的に小さくなると共に、センサ光軸Ｓが載置面１１に対して大きく傾斜した斜め方向から向かうことになるため、解像度が低下する。このため、画像の読み取り時には、センサ光軸Ｓの角度θが４５°未満となる範囲でセンサ光軸Ｓを回転させて読み取るのが好ましい。
　一方で、センサ光軸Ｓの角度θは、載置面１１から回転ミラー５１までの高さが低くなるに従って、読み取り時における最大の角度θが大きくなり易くなる。このため、画像読取装置１は、画像の読み取り時におけるセンサ光軸Ｓの角度θが、４５°未満となるように、載置面１１から回転ミラー５１まで高さが設定されるのが好ましい。
　図１８は、載置面上での読み取り状態についての説明図である。センサ光軸Ｓで載置面１１上を走査する際には、載置面１１に対するセンサ光軸Ｓの角度に応じて、副走査方向における読み取り範囲が変化する。即ち、載置面１１上における、ラインセンサ３１の１つの画素の読み取り範囲であり、センサ光軸Ｓにより載置面１１上でラインセンサ３１によって主走査方向にライン状に読み取る場合における副走査方向の読み取り範囲である１画素読取範囲９０は、副走査方向における長さｑが、載置面１１に対するセンサ光軸Ｓの角度に応じて変化する。つまり、１画素読取範囲９０の副走査方向における長さｑは、センサ光軸Ｓの回転角度θが小さくなり、センサ光軸Ｓが垂直に近くなるに従って短くなり、センサ光軸Ｓの回転角度θが大きくなり、センサ光軸Ｓが傾斜するに従って長くなる。このため、１画素読取範囲９０は、センサ光軸Ｓの回転角度θが大きくなるに従って、副走査方向における画像９１の広い範囲を含むことになり、１画素読取範囲９０中に、多様な画像形状が含まれる可能性がある。
　一方、ラインセンサ３１は、各画素に入射する総光量を電気信号９２に変換して出力し、各画素で変換した電気信号９２を組み合わせることにより、１つの画像として読み取る。このため、１画素読取範囲９０が、画像９１の広い範囲を含む場合には、ラインセンサ３１の１つの画素で、多様な形状が含まれている可能性がある画像に適した電気信号９２を生成するのが困難になる。
　また、副走査方向におけるセンサ光軸Ｓの移動時におけるピッチｐは、撮像する画像の解像度に応じたピッチになるため、センサ光軸Ｓの回転角度θに関わらず一定になる。このため、センサ光軸Ｓを回転させて読み取り位置を副走査方向に移動させる際には、１画素読取範囲９０が、センサ光軸Ｓの移動ピッチｐの１．４倍となる範囲で移動させるのが好ましい。
　つまり、センサ光軸Ｓの角度θが０°の場合における、１画素読取範囲９０の副走査方向の長さｑが、センサ光軸Ｓの移動ピッチｐと同じ大きさである場合、センサ光軸Ｓの角度θが４５°になると、１画素読取範囲９０の副走査方向における長さｑは、センサ光軸Ｓの移動ピッチｐの約１．４倍になる。このため、画像の読み取り時には、第３光学ユニット５０は、１画素読取範囲９０の副走査方向における長さｑが、センサ光軸Ｓを副走査方向に移動させる際における移動のピッチｐの１．４倍以下となる範囲で、回転ミラー５１を回転させてセンサ光軸Ｓを副走査方向に移動させるのが好ましい。
　また、ラインセンサ３１は、照明部６０からの照射光が媒体Ｐで反射した際に光を検出することにより、媒体Ｐの画像を読み取るが、照明部６０からの照射光が媒体Ｐで正反射し、正反射光がラインセンサ３１に入射すると、この正反射光によって読み取りを行うことができない領域が発生することがある。このため、本実施形態に係る画像読取装置１では、画像の読み取り時に、正反射光によって読み取りを行うことができない領域が発生しない範囲内で、センサ光軸Ｓを副走査方向に移動させる。
　図１９は、照明部からの照射光とセンサ光軸の角度についての説明図である。媒体Ｐで反射した際にラインセンサ３１に対して正反射光となって反射する光１００が載置面１１に向かう角度は、所定の回転角度θのセンサ光軸Ｓが載置面１１に交差する位置に、このセンサ光軸Ｓに対して２θとなる角度になる。この角度で載置面１１に照射される光１００は、媒体Ｐで正反射した場合には、この光は正反射光としてセンサ光軸Ｓに沿って反射し、読取不可の領域を発生させる原因になる。
　一方、本実施形態に係る画像読取装置１の照明部６０は、第３光学ユニット５０の回転ミラー５１の回転軸５２と同軸の回転軸６３を中心として回転し、センサ光軸Ｓに沿って照射光を照射する。このため、照明部６０からの照射光が媒体Ｐで正反射した際には、この光は、センサ光軸Ｓの回転角度θが０°のときに、センサ光軸Ｓに沿って反射をしてしまう。
　従って、本実施形態に係る画像読取装置１では、照明部６０からの照射光が媒体Ｐで正反射した際に、この光がセンサ光軸Ｓに沿って反射をしないように、主走査方向から見た場合における載置面１１に対するセンサ光軸Ｓの角度が９０°になる位置を含まない範囲で、センサ光軸Ｓを副走査方向に移動させる。つまり、画像の読み取り時に、センサ光軸Ｓを、副走査方向においてアーム１５に近い位置から、アーム１５から遠ざかる方向に副走査方向に移動させることにより読み取る際には、読み取りの開始位置のセンサ光軸Ｓの回転角度θ０＝０°にならないようにする。なお、この読み取りの開始位置のセンサ光軸Ｓの回転角度θ０は、照明部６０の形状や媒体Ｐの凹凸を考慮し、マージンを含むことにより、θ０＞１０°であるのが望ましい。
　以上の実施形態に係る画像読取装置１は、画像の読み取り時には、センサ光軸Ｓを副走査方向に移動する際に、センサ光軸Ｓの全光路長Ｌが一定距離となるように、第３光学ユニット５０の回転量に連動して第２光学ユニット４０の移動量を制御するため、載置面１１上の副走査方向におけるセンサ光軸Ｓの位置に関わらず、一定の解像度で画像を読み取ることができる。これにより、高画質の画像を容易に得ることができる。また、第２光学ユニット４０の移動方向を、主走査方向から見た場合に載置面１１に対して対向する方向、即ち、載置面１１に平行な方向としているため、読取ユニット２０の小型化を図ることができる。
　図２０は、第２光学ユニットの移動方向を垂直にした場合の説明図である。第２光学ユニット４０の移動方向を垂直方向にした場合、第３光学ユニット５０の回転ミラー５１の下方には第２光学ユニット４０が位置することになるため、回転ミラー５１で反射したセンサ光軸Ｓは、回転ミラー５１の鉛直方向下方から大きく離れた位置に向けてセンサ光軸Ｓを反射して、走査を行うことになる。その際に、載置面１１に対するセンサ光軸Ｓの角度が大きく傾斜し過ぎると、解像度が低下するため、解像度を確保するためには、回転ミラー５１を高い位置に配置する必要がある。このように、第２光学ユニット４０の移動方向を垂直方向にした場合には、回転ミラー５１を高い位置に配置する必要があるため、読取ユニット２０が大型化し易くなる。
　これに対し、第２光学ユニット４０の移動方向を、主走査方向から見た場合に載置面１１に対して対向する方向にした場合には、回転ミラー５１の鉛直方向下方に近い位置から画像を読み取ることができる。これにより、回転ミラー５１の高さを抑えつつ、載置面１１に対するセンサ光軸Ｓの角度が大きく傾斜し過ぎることを防ぐことができ、読取ユニット２０やアーム１５を含めた装置全体の小型化を図ることができる。これらの結果、読み取る画像の高画質化と装置の小型化とを両立することができる。
　また、載置面１１に対してライン状の光を照射すると共に、回転軸６３が回転ミラー５１の回転軸５２と同軸となって照射光を載置面１１における副走査方向に移動させる照明部６０を備えているため、回転ミラー５１で反射したセンサ光軸Ｓの角度に関わらず、ラインセンサ３１での読み取り位置を照明部６０で照らすことができる。これにより、高画質の画像を得ることができる。また、照明部６０は、回転ミラー５１の回転軸５２と同軸となって回転をするため、読み取る媒体Ｐの厚さに関わらず、媒体Ｐに対してセンサ光軸Ｓが交差する位置を、照明部６０で照らすことができる。これらの結果、媒体Ｐの厚さに関わらず、高画質の画像を得ることができる。
　また、第３光学ユニット５０は、主走査方向から見た場合における載置面１１に対するセンサ光軸Ｓの角度が９０°になる位置を含まない範囲でセンサ光軸Ｓを副走査方向に移動させるため、画像の読み取り時に、媒体Ｐで反射した正反射光によって読取不可となる領域が発生することを抑制できる。この結果、媒体Ｐの材質に関わらず、より確実に高画質の画像を得ることができる。
　また、センサ光軸Ｓが通る筐体２１の開口部２５は、載置面１１に対して対向しているため、より確実に、読取ユニット２０の小型化を図ることができる。つまり、図２０に示すように、第２光学ユニット４０の移動方向を垂直方向にすることにより、回転ミラー５１の下方に第２光学ユニット４０が配置される場合には、回転ミラー５１で反射したセンサ光軸Ｓが通る開口部２５は、筐体２１の側面に、水平方向に開口する向きで形成されることになる。この場合、水平方向に走査するセンサ光軸Ｓが通る孔を、筐体２１の側面に形成することになるため、開口部２５は、上下方向における幅が大きな幅となって形成されることになる。
　また、筐体２１の側面に開口部２５が形成される際には、開口部２５は、回転ミラー５１からの距離が離れた位置に形成されることになるため、主走査方向における幅も大きくなる。つまり、センサ光軸Ｓは、ラインセンサ３１から遠ざかるに従って主走査方向に広がるため、開口部２５が、回転ミラー５１から離れた位置に形成される場合には、開口部２５を通過するセンサ光軸Ｓは、主走査方向における幅が広い状態となって通過することになる。これにより、この主走査方向における幅が広いセンサ光軸Ｓを通過させるために、開口部２５は、主走査方向における幅を広くする必要がある。このため、第２光学ユニット４０の移動方向を垂直方向にした場合には、開口部２５が大きくなることにより、筐体２１の大きさが大きくなり、読取ユニット２０が大型化し易くなる。
　これに対し、第２光学ユニット４０の移動方向を、主走査方向から見た場合に載置面１１に対して対向する方向にし、開口部２５を、載置面１１に対して対向する向きで形成した場合には、開口部２５を回転ミラー５１に近付かせることができる。これにより、開口部２５の大きさを小さくすることができ、筐体２１の大きさを小さくできることにより、読取ユニット２０の小型化を図ることができる。これらの結果、より確実に、読み取る画像の高画質化と装置の小型化とを両立することができる。
　また、画像の読み取り時には、１画素読取範囲９０の副走査方向における長さｑが、センサ光軸Ｓを副走査方向に移動させる際におけるピッチｐの１．４倍以下となる範囲で、センサ光軸Ｓを副走査方向に移動させるため、センサ光軸Ｓの回転角度θに関わらず、高い解像度で画像を読み取ることができる。この結果、より確実に、読み取る画像の高画質化を図ることができる。
　〔変形例〕
　なお、上述した実施形態に係る画像読取装置１では、読取ユニット２０は、副走査方向における第３光学ユニット５０の配設位置が、第１光学ユニット３０の配設位置と第２光学ユニット４０の配設位置との間に位置するように構成されているが、読取ユニット２０は、これ以外の配置形態で構成されていてもよい。図２１は、実施形態に係る画像読取装置の変形例であり、第１光学ユニットと第３光学ユニットとが上下方向に重なる状態を示す説明図である。読取ユニット２０は、例えば、図２１に示すように、第１光学ユニット３０と第３光学ユニット５０とが上下方向に重なるように配置してよい。この場合、第１光学ユニット３０と第３光学ユニット５０とが上下方向に重なるため、折り返しミラー４２間の光路長ｂが長くなり、読取ユニット２０の上下方向の高さＨ（図９参照）は高くなるが、副走査方向における読取ユニット２０の長さを短くすることができる。これにより、読取ユニット２０の小型化を図ることができる。
　図２２は、実施形態に係る画像読取装置の変形例であり、副走査方向において第２光学ユニットと第３光学ユニットとの間に第１光学ユニットが位置する状態を示す説明図である。また、読取ユニット２０は、図２２に示すように、副走査方向において第２光学ユニット４０と第３光学ユニット５０との間に第１光学ユニット３０が位置するように配置してもよい。この場合、副走査方向において、第３光学ユニット５０に対して第２光学ユニット４０が位置する側の反対側の部分に配置する部材を少なくすることができる。これにより、画像読取装置１全体で見た場合に、副走査方向においてアーム１５よりも載置面１１が位置する側の反対側に突出する部分を少なくすることができ、画像読取装置１全体で見た場合の小型化を図ることができる。読取ユニット２０が有する第１光学ユニット３０、第２光学ユニット４０、第３光学ユニット５０の配置は、光路長ａ＋光路長ｂ＋光路長ｃを小さくすることや、画像読取装置１の手前への読取ユニット２０の飛び出し状態や、見かけの容積感等を状慮して、適宜設定するのが好ましい。
　また、上述した実施形態に係る画像読取装置１では、第２光学ユニット４０は、第１光学ユニット側ミラー４３と第３光学ユニット側ミラー４４とからなる折り返しミラー４２により、センサ光軸Ｓを１８０度折り返すように構成されているが、センサ光軸Ｓを折り返す構成は、折り返しミラー４２以外によって実現してもよい。図２３は、実施形態に係る画像読取装置の変形例であり、第２光学ユニットに円筒状ミラーを用いる場合の説明図である。図２４は、実施形態に係る画像読取装置の変形例であり、第２光学ユニットにプリズムを用いる場合の説明図である。第２光学ユニット４０は、例えば、図２３に示すように、半円の円筒状の部材における内面を反射面とする円筒状ミラー１１０を使用し、円筒状ミラー１１０の反射面で２回反射することにより、センサ光軸Ｓを１８０°折り返すようにしてもよい。または、第２光学ユニット４０は、図２４に示すように、プリズム１１５を使用し、プリズム１１５の内部反射によって２回反射することにより、センサ光軸Ｓを１８０°折り返すようにしてもよい。これらのように、第２光学ユニット４０において、円筒状ミラー１１０やプリズム１１５を用いることにより、センサ光軸Ｓを１８０°折り返すための部材を１つの部材で構成することができるため、製造性を向上させることができる。
　また、上述した実施形態に係る画像読取装置１では、照明部６０は読取ユニット２０の２箇所に設けられているが、照明部６０は読取ユニット２０の２箇所以上に設けられていてもよい。読取ユニット２０に設けられる照明部６０は、例えば、第３光学ユニット５０の回転ミラー５１を挟んで主走査方向の両側に、それぞれ複数が配設されてもよい。
　また、上述した実施形態に係る画像読取装置１では、読取ユニット２０は１つが設けられているが、読取ユニット２０は複数設けられていてもよい。図２５は、実施形態に係る画像読取装置の変形例であり、読取ユニットが複数設けられる場合の説明図である。読取ユニット２０は、例えば、図２５に示すように、１つの画像読取装置１に２つが設けられていてもよい。この場合、２つの読取ユニット２０は、１つのアーム１５に連結されることによって配設される。このように、読取ユニット２０を複数設けることにより、１つの読取ユニット２０によって大きな媒体Ｐを読み取ったり、また、媒体Ｐが本である場合に、それぞれの読取ユニット２０によって異なる頁を読み取ったりすることができる。
　１　画像読取装置
　１０　載置台
　１１　載置面
　１５　アーム
　２０　読取ユニット
　２１　筐体
　２５　開口部
　３０　第１光学ユニット
　３１　ラインセンサ
　３５　集光レンズ
　４０　第２光学ユニット
　４２　折り返しミラー
　４３　第１光学ユニット側ミラー
　４４　第３光学ユニット側ミラー
　４５　Ｕターンモータ（第１アクチュエータ）
　５０　第３光学ユニット
　５１　回転ミラー
　５２　回転軸
　５５　回転モータ（第２アクチュエータ）
　６０　照明部
　６１　発光部
　６２　レンズ
　６３　回転軸
　７０　制御回路
　７１　画像読取制御部
　７２　モータ制御部
　７３　照明制御部
　７４　画像処理部
　８０　ＰＣ
　１１０　円筒状ミラー
　１１５　プリズム

Claims (5)

  1. 　載置面に載置された媒体を前記載置面の主走査方向においてライン状に読み取るラインセンサと、前記ラインセンサのセンサ光軸上に配置される集光レンズとを備える第１光学ユニットと、
    　前記センサ光軸を１８０°折り返す第２光学ユニットと、
    　前記第２光学ユニットにより折り返された前記センサ光軸を回転することで、前記載置面に対して、前記センサ光軸を前記載置面における前記主走査方向と直交する副走査方向に移動させる第３光学ユニットと、
    　前記第２光学ユニットを前記第１光学ユニットに対して、前記第１光学ユニットと、前記第２光学ユニットとの間の光軸方向に相対移動させる第１アクチュエータと、
    　前記第３光学ユニットを前記主走査方向と平行な回転軸周りに回転させる第２アクチュエータと、
    　少なくとも前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータを制御する制御回路と、
    　を備え、
    　前記第２光学ユニットの移動方向は、前記主走査方向から見た場合に前記載置面に対して対向しており、
    　前記制御回路は、前記センサ光軸を前記副走査方向に移動する際に、前記センサ光軸の全光路長が一定距離となるように、前記第３光学ユニットの回転量に連動して前記第２光学ユニットの移動量を制御することを特徴とする画像読取装置。
  2. 　前記主走査方向においてライン状の光を前記載置面に対して照射し、且つ、回転することで、前記載置面に対して、前記ライン状の光を前記載置面の前記副走査方向に移動する照明部をさらに備え、
    　前記照明部は、回転軸が前記第３光学ユニットの回転軸と同軸である請求項１に記載の画像読取装置。
  3. 　前記第３光学ユニットは、前記主走査方向から見た場合における前記載置面に対する前記センサ光軸の角度が９０°になる位置を含まない範囲で前記センサ光軸を前記副走査方向に移動させる請求項１または２に記載の画像読取装置。
  4. 　前記第１光学ユニットと前記第２光学ユニットと前記第３光学ユニットとを内設する筐体を備え、
    　前記筐体には、前記第３光学ユニットと前記載置面との間の前記センサ光軸が通る開口部が形成されており、
    　前記開口部は、前記載置面に対して対向している請求項１～３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
  5. 　前記第３光学ユニットは、前記センサ光軸により前記載置面上で前記ラインセンサによって前記主走査方向に前記ライン状に読み取る場合における前記副走査方向の読み取り範囲が、前記センサ光軸を前記副走査方向に移動させる際における移動のピッチの１．４倍以下となる範囲で、前記センサ光軸を前記副走査方向に移動させる請求項１～４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018163249A1 (ja) * 2017-03-06 2018-09-13 株式会社Pfu 画像読取装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06326835A (ja) * 1993-05-13 1994-11-25 Hitachi Ltd 画像入力装置
JP2000125116A (ja) * 1998-10-15 2000-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像読み取り装置
JP2000307811A (ja) * 1999-04-26 2000-11-02 Oki Electric Ind Co Ltd スキャナ
JP2002354331A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Canon Inc 画像撮影装置および電子機器
JP2007082005A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Ricoh Co Ltd 画像読み取り装置、画像読み取り方法
JP2013005034A (ja) * 2011-06-13 2013-01-07 Pfu Ltd 画像読取装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06326835A (ja) * 1993-05-13 1994-11-25 Hitachi Ltd 画像入力装置
JP2000125116A (ja) * 1998-10-15 2000-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像読み取り装置
JP2000307811A (ja) * 1999-04-26 2000-11-02 Oki Electric Ind Co Ltd スキャナ
JP2002354331A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Canon Inc 画像撮影装置および電子機器
JP2007082005A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Ricoh Co Ltd 画像読み取り装置、画像読み取り方法
JP2013005034A (ja) * 2011-06-13 2013-01-07 Pfu Ltd 画像読取装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018163249A1 (ja) * 2017-03-06 2018-09-13 株式会社Pfu 画像読取装置

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