(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次元配列された受光素子を有することにより原稿の画像を一次元の方向に読み取ることができる画像読取部と、
前記原稿の方向からの光を画像読取部に対して集光するレンズと、
光を発光する点状光源と、前記点状光源で発光した光を線状照射光にする線状光照射部と、を有し、前記画像読取部での画像の読み取り領域に前記線状照射光を照射する光源ユニットと、
前記受光素子の配列方向に平行な回転軸を中心として前記原稿に対して相対的に回転可能に回転ヘッドによって前記画像読取部と前記レンズと前記光源ユニットとを一体に保持すると共に前記画像読取部での画像の読み取り時には、前記回転ヘッドを回転させることにより、前記画像読取部と前記レンズと前記光源ユニットとを一体に回転させる回転ユニット部と、
を備え、
前記光源ユニットは、前記回転ヘッドに複数設けられており、複数の前記光源ユニットは、前記回転軸の方向における前記レンズの両脇に配設されており、
前記線状照射光と、前記画像読取部での画像の読み取り時における読み取り範囲を示す走査平面とは、共に前記回転軸に平行な平面になっており、
前記画像読取部と前記光源ユニットとは、前記走査平面と前記線状照射光とが重なるように配設されていることを特徴とするオーバーヘッド型画像読取装置。
【請求項２】
前記線状光照射部は、前記点状光源で発光した光を直線光にする直線光化部と、前記直線光化部で前記直線光にした光を前記線状照射光にする線状光化部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のオーバーヘッド型画像読取装置。
【請求項３】
複数の前記光源ユニットは、前記原稿の画像の読み取り時に前記画像読取部で受光する際における受光量分布を補完する光量分布で前記線状照射光を照射することを特徴とする請求項１または２に記載のオーバーヘッド型画像読取装置。
【請求項４】
複数の前記光源ユニットは、前記線状照射光の照射範囲が異なる前記光源ユニットを有していることを特徴とする請求項３に記載のオーバーヘッド型画像読取装置。
【請求項５】
前記線状光化部は、前記直線光を偏向した前記線状照射光にすることを特徴とする請求項２に記載のオーバーヘッド型画像読取装置。
【請求項６】
前記光源ユニットは、前記線状照射光に前記直線光化部の光軸を含んで前記線状照射光を照射することを特徴とする請求項２に記載のオーバーヘッド型画像読取装置。
【請求項７】
前記光源ユニットは、前記直線光化部の前記光軸が前記読み取り領域の端部に向うように前記線状照射光を照射することを特徴とする請求項６に記載のオーバーヘッド型画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーバーヘッド型画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿の画像を読み取り、電気的に処理を行う画像読取装置では、従来より様々なタイプのものがあるが、これらの画像読取装置の中には、載置台等の上に原稿を載置し、原稿の読取面の上方から原稿を撮像して画像を読み取ることにより、読み取り時における容易性を高めた、いわゆるオーバーヘッドタイプの画像読取装置がある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された撮像装置は、被撮像物が載置される載置面上に、屈曲自在な支柱が立設された台座を載置し、この台座に立設された支柱に、被撮像物を撮像するカメラを備えている。これにより、台座に載置した被撮像物を、カメラによって上方から撮像することができ、また、撮像時に、支柱を屈曲させることにより、撮像範囲を変化させることができる。
【０００４】
また、特許文献２に記載されたイメージスキャナ装置は、照明装置やイメージセンサ、レンズ、反射鏡を有する画像読取ユニットを、当該画像読取ユニットを可動状態に保持するスタンドアームによって原稿設置台に取り付けることにより保持している。これにより、原稿設置台上の原稿の画像を原稿の上方から画像読取ユニットで読み取ることができ、また、画像読取ユニットの不使用時には、画像読取ユニットを移動させることにより、原稿設置台上の空間を拡大させることができる。
【０００５】
また、特許文献３に記載されたイメージスキャナは、１次元イメージセンサと、レンズ、反射鏡、さらに、２次元イメージセンサを備える読込みユニットを、原稿台に取り付けられるアームによって保持しており、さらに、少なくとも２次元イメージセンサで読み込んだ画像を表示する表示装置を有している。これにより、２次元イメージセンサで読み込み、表示装置で表示した画像に基づいて１次元イメージセンサによって原稿の上方から原稿の画像を読み取ることにより、より適切に画像を読み取ることができる。
【０００６】
また、特許文献４に記載された非接触画像読取装置は、画像を読み取るカメラを支える支柱と、水平方向に移動可能な原稿台とを有している。これにより、原稿台を移動させることによって原稿の画像を上方から所定の範囲ごとにカメラで撮像し、撮像した複数の画像を合成することにより、サイズが大きい原稿の画像を撮像することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２８６０１１９号公報
【特許文献２】特許第２９８２６１４号公報
【特許文献３】特許第３０２７９１５号公報
【特許文献４】特許第３９３１１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これらのように、原稿の読取面の上方から原稿を撮影する場合、画質を重視する場合には、原稿を真上から撮影するのが望ましいが、真上から原稿を撮影する場合、画像の読み取り部分は、必然的に原稿の中心付近の上方に位置することになる。また、画像の読み取り部分に設けられるレンズは、通常、画角における中心である光軸から離れるに従って、レンズで受けることができる光量が低下する。このため、光軸部分と画角の端部付近の光量の差を小さくするためには、画角を小さくするのが望ましく、画角は、レンズと原稿との距離、即ち、画像の読み取り部分と原稿との距離を大きくすることにより、小さくすることができる。
【０００９】
しかし、このように、画像の読み取り部分を原稿の中心付近の上方に位置させたり、画角を小さくすることを目的として、画像の読み取り部分と原稿との距離を大きくしたりした場合には、装置全体が大型化する場合がある。このように装置が大型化した場合、設置性や操作性が低下し、また、美観を損ねる場合があった。特に、オーバーヘッド型画像読取装置は、一般事務所や家庭での利用が想定されるため、設置性の向上等の要求は、なおさら高いものになっていた。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置の小型化を図ることのできるオーバーヘッド型画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るオーバーヘッド型画像読取装置は、一次元配列された受光素子を有することにより原稿の画像を一次元の方向に読み取ることができる画像読取部と、光を発光する点状光源と、前記点状光源で発光した光を線状照射光にする線状光照射部と、を有し、前記画像読取部での画像の読み取り領域に前記線状照射光を照射する光源ユニットと、前記画像読取部と前記光源ユニットとを一体に保持すると共に前記画像読取部での画像の読み取り時には双方を一体に回転させる回転ユニット部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明では、原稿の画像を読み取る画像読取部は、原稿の画像を一次元の方向に読み取ることができるように設けられ、原稿を照射する光源ユニットは、画像読取部での読み取り領域に線状照射光を照射するように設けられている。原稿の画像の読み取り時には、これらを保持する回転ユニット部によって双方を一体に回転させながら、画像読取部によって読み取る。このように、画像の読み取り時には、回転ユニット部で画像読取部を回転させながら読み取ることにより、画像を読み取る部分として一次元の方向に読み取る画像読取部を用いることができるので、画像を読み取る部分の大きさを小さくすることができる。
【００１３】
また、線状照射光は、光源ユニットに、点状光源で発光した光を線状照射光にする線状光照射部を設けることによって照射する。このように、線状光照射部を用いて線状照射光を照射することにより、光源に、画像読取部での読み取り領域と同程度の幅を有することによって読み取り領域の幅で線状照射光を照射するような光源を用いることなく、小型の光源を用いて、線状照射光を照射することができる。これらの結果、装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
また、上記オーバーヘッド型画像読取装置において、前記線状光照射部は、前記点状光源で発光した光を直線光にする直線光化部と、前記直線光化部で前記直線光にした光を前記線状照射光にする線状光化部と、を備えることが好ましい。
【００１５】
この発明では、線状光照射部は、直線光化部と線状光化部とを備えているため、直線光化部で点状光源からの光を直線光にした後、この直線光を線状光化部によって線状照射光にすることができる。これにより、点状光源の形態に関わらず、直線光化部と線状光化部とを用いて線状照射光を照射することができるため、照射光の形態に関わらず、大きさを重視して小型の光源を用いた場合でも、線状照射光を照射することができる。また、このように、点状光源で発光した光を、直線光化部によって直線光にするので、線状光化部によって線状照射光を生成する際に、より適切な線状照射光を生成することができる。これにより、原稿の画像を読み取る際に原稿に照射する照射光として、精度が高い線状照射光を照射することができ、画像読取部での読み取り領域に、画像の読み取りに用いる光を、ムラなく照射することができる。この結果、より確実に装置の小型化を図ることができると共に、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００１６】
また、上記オーバーヘッド型画像読取装置において、前記光源ユニットは複数が備えられており、複数の前記光源ユニットは、前記原稿の画像の読み取り時に前記画像読取部で受光する際における受光量分布を補完する光量分布で前記線状照射光を照射することが好ましい。
【００１７】
この発明では、画像読取部での画像の読み取り領域の幅が広い場合でも、光源ユニットを複数設けることにより、装置を大型化することなく、画像の読み取りに必要な光を照射することができる。また、光源ユニットの光量分布を、画像読取部で受光する際における受光量分布を補完する光量分布にするので、画像読取部で画像を読み取る際に、一様な明るさで読み取ることができる。さらに、光源ユニットで光を照射する際に、効率的に配光することができるので、消費電力の低減を図ることができる。これらの結果、より確実に装置の小型化を図ることができ、且つ、消費電力を抑えつつ、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００１８】
また、上記オーバーヘッド型画像読取装置において、複数の前記光源ユニットは、前記線状照射光の照射範囲が異なる前記光源ユニットを有していることが好ましい。
【００１９】
この発明では、線状照射光の照射範囲が異なる複数の光源ユニットを有しているので、光源ユニットの光量分布を、より確実に所望の光量分布にすることができる。この結果、より確実に、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００２０】
また、上記オーバーヘッド型画像読取装置において、前記線状光化部は、前記直線光を偏向した前記線状照射光にすることが好ましい。
【００２１】
この発明では、偏向した線状照射光を照射するので、照射が不要な部分には光を照射しないようにすることができ、より確実に、効率的に配光することができる。この結果、より確実に、消費電力を抑えつつ、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００２２】
また、上記オーバーヘッド型画像読取装置において、前記光源ユニットは、前記線状照射光に前記直線光化部の光軸を含んで前記線状照射光を照射することが好ましい。
【００２３】
この発明では、線状照射光に直線光化部の光軸を含んでいるので、線状照射光の照射範囲において光量を多くしたい箇所に光軸を向けることにより、容易に、所望の光量分布にすることができる。この結果、より容易に、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００２４】
また、上記オーバーヘッド型画像読取装置において、前記光源ユニットは、前記直線光化部の前記光軸が前記読み取り領域の端部に向うように前記線状照射光を照射することが好ましい。
【００２５】
この発明では、直線光化部の光軸が読み取り領域の端部に向うように照射するので、画像読取部で受光する際における受光量が少なくなり易い部分である読み取り領域の端部付近に、光源ユニットから光を照射する際の光量を多くすることができる。これにより、より確実に、画像読取部で画像を読み取る際に一様な明るさで読み取ることができる。この結果、より確実に、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るオーバーヘッド型画像読取装置は、装置の小型化を図ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、実施形態に係るオーバーヘッド型画像読取装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す回転ヘッドの要部断面図である。
【図３】図３は、図２に示すライン光源部の断面図である。
【図４】図４は、図１に示すオーバーヘッド型画像読取装置の構成の概略を示す説明図である。
【図５】図５は、原稿の画像を読み取る場合における説明図である。
【図６】図６は、レンズの光軸からの角度と光量比との関係を示す説明図である。
【図７】図７は、ライン光源部で照射する光の光量分布についての説明図である。
【図８】図８は、ラインセンサによる走査平面とライン光源部による線状照射光との関係を示す説明図である。
【図９】図９は、図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】図１０は、ラインセンサでの受光の補完についての説明図である。
【図１１】図１１は、図１に示すオーバーヘッド型画像読取装置と従来のオーバーヘッド型画像読取装置の一例との比較図である。
【図１２】図１２は、変形例に係るオーバーヘッド型画像読取装置が有するライン光源部で照射する光の光量分布についての説明図である。
【図１３】図１３は、図１２に示すライン光源部による線状照射光とラインセンサによる走査平面との関係を示す説明図である。
【図１４】図１４は、変形例に係るオーバーヘッド型画像読取装置が有するライン光源部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係るオーバーヘッド型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、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２９】
〔実施形態〕
図１は、実施形態に係るオーバーヘッド型画像読取装置の斜視図である。同図に示すオーバーヘッド型画像読取装置１は、当該オーバーヘッド型画像読取装置１を任意の部分に載置する際における脚部となるベース部であるベース１５と、一端がベース１５に接続されるアーム１０と、アーム１０におけるベース１５に接続される側の反対側に設けられると共に回転ヘッド６とヘッド支持部７とを有し、ヘッド支持部７によって回転ヘッド６を回転可能に支持する回転ユニット部である回転ヘッド部５と、を有している。
【００３０】
このうち、ベース１５は、コの字状の形状で形成されており、コの字における、中央の直線部分の両端で当該直線部分に対して直交して直線部分に接続されている部分は、ガイド部１６として形成されている。このガイド部１６は、オーバーヘッド型画像読取装置１を安定して設置する目的と、原稿７５（図５参照）の画像の読み取り時に原稿７５を載置する場合における載置位置の目安としての目的とを兼ねて設けられている。即ち、ベース１５には、２つのガイド部１６が設けられているが、この２つのガイド部１６の間隔は、オーバーヘッド型画像読取装置１で原稿７５の画像を読み取る際における読み取り幅を概ね示して形成されている。ベース１５に接続されるアーム１０は、このように形成されるベース１５における、ガイド部１６間に位置する部分の中央付近に接続されており、ベース１５から、当該オーバーヘッド型画像読取装置１の通常の使用態様における上方に向けて配設されている。
【００３１】
また、回転ヘッド部５は、上記のように配設されるアーム１０における、ベース１５に接続されている側の端部の反対側に接続されている。詳しくは、回転ヘッド部５は、アーム１０における、ベース１５に接続されている側の端部の反対側の端部に、当該回転ヘッド部５のヘッド支持部７が接続されることによりアーム１０に接続され、アーム１０に支持されている。また、アーム１０によって支持される回転ヘッド部５が有する回転ヘッド６は、ヘッド支持部７によって、ヘッド支持部７に対して回転可能に支持されている。詳しくは、ヘッド支持部７は、２つのヘッド支持部７がベース１５のガイド部１６間の方向に離間すると共に、２つのヘッド支持部７は、ベース１５におけるアーム１０が接続されている部分に対してガイド部１６が突出している方向と同じ方向に突出して設けられている。
【００３２】
また、このヘッド支持部７には、任意の回転角度で回転可能なモータ５０（図４参照）が内設されている。回転ヘッド６は、このように設けられる２つのヘッド支持部７の間に配設され、この２つのヘッド支持部７間の方向に向かって延びる回転軸８を中心として、モータ５０によって回転可能にヘッド支持部７によって支持されている。
【００３３】
また、ベース１５のガイド部１６は、このように２つのヘッド支持部７間の方向に向かって延びる回転軸８に対して直交する方向に突出して形成されている。
【００３４】
アーム１０には、人の手が近付いたら反応をする人感センサ４０が設けられている。この人感センサ４０としては、例えば、赤外線を使用し、人の手で反射をする赤外線を検出することにより人の手が近付いたことを検出する赤外センサや、静電容量型の近接センサ等が用いられる。また、ベース１５の近傍には、本実施形態に係るオーバーヘッド型画像読取装置１で原稿７５の画像を読み取る際に、読み取り開始の指示を行う開始指示手段であるスキャンスイッチ４５が配設されている。
【００３５】
図２は、図１に示す回転ヘッドの要部断面図である。ヘッド支持部７によって支持される回転ヘッド６は、複数の受光素子（図示省略）を有することにより原稿７５の画像を読み取ることが可能な画像読取部であるラインセンサ２０と、ラインセンサ２０での画像の読み取り領域に光を照射する光源ユニットであるライン光源部２５と、を有している。このうち、ラインセンサ２０が有する受光素子は、回転軸８に平行な方向に一次元配列状に複数が配設されており、光を受光した際に受光した光を電気信号に変換する受光部として設けられている。ラインセンサ２０は、このように複数の受光素子が一次元配列状に配設されることにより、原稿７５の画像を回転軸８に平行な一次元の方向に読み取ることが可能になっている。
【００３６】
このように、回転ヘッド６にラインセンサ２０やライン光源部２５が設けられる回転ヘッド部５は、アーム１０に接続されるヘッド支持部７によって回転ヘッド６を回転可能に支持することにより、ラインセンサ２０とライン光源部２５とを、受光素子の配列方向に平行な回転軸８を中心としてアーム１０に対して相対的に回転可能に保持している。
【００３７】
なお、ラインセンサ２０に設けられる受光素子は、赤（Ｒｅｄ）色の光を検出可能な受光素子と、緑（Ｇｒｅｅｎ）色の光を検出可能な受光素子と、青（Ｂｌｕｅ）色の光を検出可能な受光素子とを有しており、それぞれの受光素子で検出した光の信号を合成することにより、カラー画像を読み取ることができる。
【００３８】
また、回転ヘッド６には、原稿７５の方向からの光をラインセンサ２０に対して集光するレンズ３５と、レンズ３５でラインセンサ２０に対して集光する際における焦点を調節するフォーカス機構３８と、を有している。このうち、フォーカス機構３８は、ピエゾモータやボイスコイルモータ等のアクチュエータを有しており、このアクチュエータによって、レンズ３５をラインセンサ２０との距離方向に動かすことが可能になっている。フォーカス機構３８は、このアクチュエータでレンズ３５を動かしてレンズ３５とラインセンサ２０との距離を調節することにより、焦点の位置を調節し、原稿７５の方向からの光をレンズ３５によってラインセンサ２０に集光させることが可能になっている。
【００３９】
また、ライン光源部２５は、回転ヘッド６に複数設けられており、この複数のライン光源部２５は、２つのヘッド支持部７の間隔の方向におけるレンズ３５の両脇に配設されている。
【００４０】
図３は、図２に示すライン光源部の断面図である。回転ヘッド６に設けられるライン光源部２５について詳しく説明すると、このライン光源部２５は、光を発する点状光源である白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）２６と、白色ＬＥＤ２６で発した光を直線光にする直線光化部であるコリメータレンズ２８と、白色ＬＥＤ２６で発し、コリメータレンズ２８によって直線光となった光を回転軸８に平行な方向にライン化し、線状照射光にする線状光化部である拡散板２９と、白色ＬＥＤ２６で発生した熱を放熱する放熱板３０と、これらの白色ＬＥＤ２６、コリメータレンズ２８、拡散板２９、放熱板３０等を保持するホルダ２７と、を有している。なお、ここでいう点状光源とは、直線状に形成された蛍光灯のように、光が線状の発光体から照射される光源ではなく、一般的に用いられるＬＥＤのような、光が点状の発光体から照射される光源をいう。
【００４１】
ライン光源部２５が有する各部のうち、コリメータレンズ２８は、白色ＬＥＤ２６で光を発した際における光の進行方向側に配設されており、拡散板２９は、白色ＬＥＤ２６からの光をコリメータレンズ２８で直線光にした際における直線光の進行方向側に配設されている。これにより、コリメータレンズ２８と拡散板２９とは、白色ＬＥＤ２６で発光した光を線状照射光にする線状光照射部として設けられている。また、放熱板３０は、白色ＬＥＤ２６の発光部分の反対側に配設されており、ライン光源部２５の外部側に配設されている。
【００４２】
また、拡散板２９は、コリメータレンズ２８によって直線光となった白色ＬＥＤ２６からの光を、回転軸８に平行な方向、つまり、ラインセンサ２０で原稿７５の画像を一次元の方向に読み取る際における読み取り方向に対して平行な方向の線状照射光にして、ラインセンサ２０での画像の読み取り領域に線状照射をする。また、回転軸８を中心とする周方向における、ライン光源部２５からの光の照射方向と、ラインセンサ２０での原稿７５の画像の読み取り方向とは、ほぼ同じ方向になっている。
【００４３】
図４は、図１に示すオーバーヘッド型画像読取装置の構成の概略を示す説明図である。これらのように設けられるオーバーヘッド型画像読取装置１は、当該オーバーヘッド型画像読取装置１の全体の制御を行う制御部６０を有しており、制御部６０はアーム１０に内設されている。この制御部６０には、回転ヘッド６に設けられるラインセンサ２０やライン光源部２５が接続されており、この回転ヘッド６を回転させるモータ５０も接続されている。また、読み取り開始の指示を行うスキャンスイッチ４５や、ラインセンサ２０が有する３色（ＲＧＢ）の受光素子でＲＧＢの信号を検出し、これらの信号を合成する際の位置合わせに用いる位置センサ５５も制御部６０に接続されている。さらに、オーバーヘッド型画像読取装置１との間で信号の入出力を行うＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の外部の機器も、この制御部６０に接続されている。
【００４４】
これらの各部が接続される制御部６０は、外部から取り入れた電気を、オーバーヘッド型画像読取装置１の各電気部品で使用可能な電力に変圧し、各部に供給する電源６１と、オーバーヘッド型画像読取装置１の各部と外部の装置との間で信号の入出力を行う際における外部の装置との接続部分である外部Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６２と、主記憶装置であるメモリ６３と、各種の演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）６４と、ライン光源部２５での発光の制御を行う照明ドライバ６５と、ラインセンサ２０で検出した光のアナログ信号のゲイン調節やオフセット調節を行うアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ）６６と、回転ヘッド６を回転させるモータ５０の回転を調節するモータドライバ６７と、を有している。
【００４５】
本実施形態に係るオーバーヘッド型画像読取装置１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。図５は、原稿の画像を読み取る場合における説明図である。本実施形態に係るオーバーヘッド型画像読取装置１は、例えば机の上などに載置して使用するが、原稿７５の画像を読み取る場合は、オーバーヘッド型画像読取装置１が載置されている部分を載置面７０とし、原稿７５をこの載置面７０に載置した状態で読み取る。
【００４６】
ここで、オーバーヘッド型画像読取装置１を載置面７０に載置する場合には、ベース１５におけるアーム１０が接続されている側の面の反対側の面を載置面７０に対向させ、載置面７０に接触させて載置する。このように、ベース１５を載置面７０に載置することにより、ベース１５に接続されているアーム１０は載置面７０に固定された状態になり、アーム１０によって支持されている回転ヘッド部５は、載置面７０からの距離が一定の距離で維持される。このため、回転ヘッド部５の回転ヘッド６に保持されるラインセンサ２０やライン光源部２５も、載置面７０からの距離が一定の距離で維持された状態になる。
【００４７】
この状態のオーバーヘッド型画像読取装置１で原稿７５の画像を読み取る際に、原稿７５を載置面７０に載置にする場合には、ベース１５におけるガイド部１６が突出している側に載置する。この場合、原稿７５が例えば矩形状の形状で形成されている場合には、少なくとも一部が２つのガイド部１６の間に位置した状態で、４つの辺のうちの１組の平行な辺が、ガイド部１６が形成されている向きと平行に近くなる向きで載置するのが好ましい。
【００４８】
原稿７５の画像を読み取る場合には、原稿７５をこのように載置面７０に載置した状態で読み取るが、原稿７５をベース１５の近傍に載置すると、人感センサ４０が、使用者の手が近付いたことを検出する。この検出が行われた場合には、制御部６０は原稿７５の読み取りが行われるものであると判断し、各部に電気の供給を開始する等の読み取り開始の準備を行う。
【００４９】
実際に原稿７５の画像の読み取りを開始する場合には、スキャンスイッチ４５に対して、原稿７５の読み取りを開始させる入力操作を行う。使用者がスキャンスイッチ４５に対して入力操作を行った場合には、この読み取り開始の入力は、制御部６０に伝達される。スキャンスイッチ４５から、読み取り開始の信号が伝達された制御部６０は、原稿７５の画像を読み取るために必要な各部を作動させる。具体的には、照明ドライバ６５でライン光源部２５を制御することにより、ライン光源部２５を点灯させながら、ラインセンサ２０の受光素子で検出した原稿７５側からの光をＡＦＥ６６で調節する。
【００５０】
図６は、レンズの光軸からの角度と光量比との関係を示す説明図である。ここで、原稿７５側からの光をラインセンサ２０で受光する場合には、レンズ３５を透過した光を受光するが、レンズ３５を透過する光の光量は、光がレンズ３５を透過する際における角度によって異なっている。つまり、光がレンズ３５を透過する際は、レンズ３５の光軸に対する角度が大きくなるに従って、レンズ３５を透過する光の光量が少なくなる。具体的には、光がレンズ３５を透過する際における光量は、光軸に対する光の入射角のｃｏｓ４乗に比例するため（ｃｏｓ４乗則）、入射角が大きいほど、透過する光の光量が少なくなる。つまり、図６に示すように、光軸に対する入射角が０°の場合に、レンズ３５を透過する光の光量を１．０とした場合における光量比は、入射角が０°から離れるに従って小さくなる。
【００５１】
光量比は、このように入射角が、光軸の入射角である０°から離れるに従って小さくなるが、この入射角は、レンズ３５を透過する光が、光軸から離れた位置からレンズ３５に向うに従って大きくなる。このため、レンズ３５に向う光のうち、比較的光軸から離れた部分からの光である周辺光は、光量比が小さくなり、これにより、レンズ３５で光を透過する際における周辺光量が低下する。このように、光がレンズ３５を透過する際に光量は、レンズ３５の光軸から離れるに従って光量比が低下するが、レンズ３５を透過した光は、ラインセンサ２０で受光する光になっている。このため、レンズ３５への光の入射角に対するレンズ３５を透過する光量比は、ラインセンサ２０で受光する光の受光量分布８０になっている。
【００５２】
図７は、ライン光源部で照射する光の光量分布についての説明図である。ラインセンサ２０で光を受光する際には、レンズ３５の特性によって、上述した受光量分布８０で受光するが、ライン光源部２５で光を照射する場合も、照射位置によって光量が異なった状態で照射をする。このライン光源部２５で光を照射する際における光量分布９５について説明すると、まず、ライン光源部２５で光を照射する場合は、光源である白色ＬＥＤ２６を発光させる。白色ＬＥＤ２６で発光した光は、コリメータレンズ２８で透過して拡散板２９に向うが、その際に、コリメータレンズ２８によって直線光になって拡散板２９に向う。コリメータレンズ２８からの直線光は、さらに、拡散板２９を透過しながら拡散し、線状照射光９０になって透過する。この線状照射光９０は、ライン光源部２５で発光した光として、外部に照射される。
【００５３】
ライン光源部２５から照射される光は、このように線状照射光９０となって照射されるが、この線状照射光９０は、光量が一定の光量にはなっておらず、照射される位置によって光量が異なっている。具体的には、線状照射光９０の光量は、コリメータレンズ２８で生成した直線光の方向を光軸９１とした場合に、この光軸９１の部分が最も多くなっており、線状照射光９０において、光軸９１から離れるに従って、光量が低減する。このため、線状照射光９０となってライン光源部２５から照射される光の光量分布９５は、光軸９１付近が最も高くなり、光軸９１から離れるに従って光量が低くなる。
【００５４】
図８は、ラインセンサによる走査平面とライン光源部による線状照射光との関係を示す説明図である。図９は、図８のＡ−Ａ断面図である。なお、本実施形態に係るオーバーヘッド型画像読取装置１では、ライン光源部２５はラインセンサ２０の両側に２つずつ、計４つが設けられているが、図８及び以下の説明では、要点を簡略化して説明するために、ライン光源部２５はラインセンサ２０の両側に１つずつ、計２つが設けられているものとして説明する。上述した受光量分布８０でラインセンサ２０によって原稿７５の画像を読み取る際に、上述したような光量分布９５でライン光源部２５から光を照射する場合には、ライン光源部２５の光軸９１、即ち、コリメータレンズ２８の光軸９１を、ラインセンサ２０での画像の読み取り領域の端部である読取領域端部１０６に向うように、線状照射光９０を照射する。
【００５５】
ここで、ラインセンサ２０は、画像の読み取り時は一次元の方向に画像を読み取る。このため、ラインセンサ２０による画像の読み取り範囲は、ラインセンサ２０からの距離の方向、或いは、ラインセンサ２０で読み取る光の入光部分であるレンズ３５からの距離の方向と、ラインセンサ２０での一次元の読み取り方向とからなる平面である走査平面１００になっている。ラインセンサ２０で画像を読み取る場合には、この走査平面１００内に位置するものの画像を読み取るが、ラインセンサ２０は、載置面７０からの距離が一定の距離で維持された状態になる。
【００５６】
従って、ラインセンサ２０で画像を読み取る際における読取領域１０５（図５参照）は、走査平面１００と載置面７０とが交差する部分になり、読取領域端部１０６は、この読取領域１０５における、ラインセンサ２０での画像を読み取る際の一次元の方向の端部になる。ライン光源部２５から光を照射する場合には、光軸９１がこの読取領域端部１０６に向うように、線状照射光９０を照射する。また、ライン光源部２５は複数が設けられているが、複数のライン光源部２５は、ラインセンサ２０で画像を読み取る際の一次元の方向の両端に位置する読取領域端部１０６のうち、近い方の読取領域端部１０６に光軸９１が向うように、それぞれ線状照射光９０を照射する。
【００５７】
このように、複数のライン光源部２５から照射される線状照射光９０は、回転軸８に平行な方向にライン化した照射光として照射されるが、ラインセンサ２０で画像を読み取る際における走査平面１００は、原稿７５の画像を回転軸８に平行な一次元の方向に読み取る際の領域を示す平面になっている。このため、線状照射光９０と走査平面１００とは、共に回転軸８に平行な平面になっている。換言すると、回転軸８は、走査平面１００や線状照射光９０と同一の平面内に位置している。
【００５８】
また、ライン光源部２５は、回転軸８を中心とする周方向における光の照射方向が、ラインセンサ２０での原稿７５の画像の読み取り方向と、ほぼ同じ方向になっている。このため、線状照射光９０と走査平面１００とは、部分的に重なった状態になる。さらに、ライン光源部２５は、２つのヘッド支持部７の間隔の方向、即ち、回転軸８の方向におけるレンズ３５の両脇に配設されているため、線状照射光９０は、回転軸８に平行な方向における走査平面１００の両側から走査平面１００に対して重なった状態になる。つまり、ラインセンサ２０とライン光源部２５とは、走査平面１００と線状照射光９０とで、同じ位置となる部分を有するように配設されており、これにより、ライン光源部２５で光を照射しながら原稿７５の画像を読み取る場合には、走査平面１００と線状照射光９０とが、載置面７０付近で重なった状態で画像を読み取る。
【００５９】
ラインセンサ２０で原稿７５の画像を読み取る場合には、このように走査平面１００に沿って画像を読み取るが、走査平面１００に沿って原稿７５の画像を読み取る場合、実際には、原稿７５や載置面７０における走査平面１００が交差する部分の画像を読み取る。この場合、走査平面１００は、レンズ３５からの距離の方向とラインセンサ２０での一次元の読み取り方向とからなる平面であるため、ラインセンサ２０での所定の走査時に画像を読み取る部分は、原稿７５上や載置面７０上においてラインセンサ２０での一次元の読み取り方向に沿った方向になる。即ち、ラインセンサ２０での走査時に画像が読み取られる部分は、回転軸８に平行な方向になる。
【００６０】
また、ライン光源部２５から線状照射光９０を照射する場合には、原稿７５や載置面７０における線状照射光９０が交差する部分に対して照射する。この線状照射光９０は、回転軸８に平行な方向にライン化した照射光として照射されるため、原稿７５や載置面７０において線状照射光９０が照射された部分は、原稿７５上や載置面７０上においてライン光源部２５でライン化する照射光のラインの方向に沿った方向、即ち、回転軸８に平行な方向になる。
【００６１】
また、このように回転軸８に平行な方向にライン化して照射される線状照射光９０は、照射する位置によって光量が異なっており、光軸９１付近が最も高く、光軸９１から離れるに従って光量が低くなる光量分布９５になっている。
【００６２】
この光量分布９５は、複数のライン光源部２５で照射する線状照射光９０のそれぞれが、同様な光量分布９５になっているが、線状照射光９０が照射される載置面７０での実際の光量は、複数のライン光源部２５で照射する線状照射光９０での光量が合わさった光量になる。このため、複数のライン光源部２５からの線状照射光９０による実際の光量分布である総光量分布９６は、それぞれのライン光源部２５での光量分布９５が合わさった分布になる。つまり、例えば、複数の線状照射光９０が重なる部分では光量が増加するため、その部分では、総光量分布９６はそれぞれの線状照射光９０の光量分布９５の光量に対して増加する。
【００６３】
原稿７５の画像をラインセンサ２０で読み取る際には、このように、複数のライン光源部２５からの線状照射光９０は総光量分布９６の状態で照射されるが、それぞれのライン光源部２５は、光軸９１が読取領域端部１０６に向うように線状照射光９０を照射する。それぞれのライン光源部２５の光量分布９５は、光軸９１付近の光量が高くなっているので、総光量分布９６においても、それぞれの光軸９１付近の光量が高くなる。このため、読取領域１０５に照射される照射光は、読取領域端部１０６付近の光量が高くなり、読取領域端部１０６から離れるに従って光量が低くなる。
【００６４】
ラインセンサ２０から、このような総光量分布９６で照射される線状照射光９０は、載置面７０に到達し、載置面７０に載置されている原稿７５で反射し、反射光がラインセンサ２０の方向に向う。ラインセンサ２０の方向に向った反射光は、レンズ３５を透過した後ラインセンサ２０に到達し、ラインセンサ２０が有する受光素子でこの光を受光することにより、原稿７５の画像を読み取る。
【００６５】
図１０は、ラインセンサでの受光の補完についての説明図である。ラインセンサ２０は、このように原稿７５で反射した反射光を受光素子で受光することにより、原稿７５の画像を読み取るが、ラインセンサ２０で受光する光は、レンズ３５を透過した光であるため、上述したように受光量分布８０を有して受光する。即ち、ラインセンサ２０は、レンズ３５の光軸から離れるに従って光量比が低下した状態で、原稿７５からの反射光を受光する。また、ライン光源部２５は、読取領域端部１０６付近の光量が高く、読取領域端部１０６から離れるに従って光量が低くなる総光量分布９６で、原稿７５が載置された載置面７０に対して線状照射光９０を照射する。
【００６６】
つまり、ラインセンサ２０は、レンズ３５の光軸から読取領域端部１０６の方向に離れるに従って受光量が低下した状態で反射光を受光するが、ライン光源部２５は、読取領域端部１０６同士の中間付近に位置するレンズ３５の光軸から読取領域端部１０６の方向に離れるに従って光量を増加させて光を照射する。即ち、原稿７５に照射される線状照射光９０は、レンズ３５の光軸から読取領域端部１０６の方向に向うに従って光量が増加するため、原稿７５で反射する反射光も、読取領域端部１０６に近付くに従って光量が増加する。
【００６７】
これに対し、レンズ３５は、レンズ３５の光軸から離れた位置からの光になるに従って、透過する光量が低減するが、原稿７５で反射する反射光は、レンズ３５の光軸から離れ、読取領域端部１０６に近付くに従って光量が増加する。このため、レンズ３５の特性によるレンズ３５を透過する光量の分布と、総光量分布９６とは、光量の変化が相殺された状態になり、原稿７５からの反射光は、レンズ３５全体で、同程度の光量の反射光が透過する。従って、レンズ３５を透過し、ラインセンサ２０に到達する反射光の光量であるセンサ到達光量９８は、全体的に同程度の光量になる。
【００６８】
これらのように、複数のライン光源部２５は、原稿７５の画像の読み取り時にラインセンサ２０で受光する際における受光量分布８０を補完する総光量分布９６で線状照射光９０を照射し、ラインセンサ２０に到達するセンサ到達光量９８は、センサ全体で同程度の光量になる。これにより、ラインセンサ２０は、読取領域１０５全体を、同程度の条件で読み取る。つまり、ラインセンサ２０は、載置面７０に載置される原稿７５からの反射光等、読取領域１０５で反射した光を、読取領域１０５全体で同程度の条件で受光することにより、原稿７５の画像を、回転軸８に平行な一次元の方向全体で同程度の条件で読み取る。
【００６９】
また、このようにラインセンサ２０で原稿７５の画像を読み取る場合には、モータドライバ６７でモータ５０を作動させ、回転軸８を中心として回転ヘッド６を回転させる。このように回転軸８を中心として回転する回転ヘッド６は、換言すると、回転軸８を中心として原稿７５に対して相対的に回転可能にラインセンサ２０とライン光源部２５とを保持している。このように回転ヘッド６を回転させる場合における回転軸８は、回転ヘッド６で保持するラインセンサ２０での画像の読み取り方向や、ライン光源部２５からの線状照射光９０が載置面７０に照射された場合における照射部分のラインの方向と平行な方向になっている。このため、回転ヘッド６を回転させた場合には、当該回転ヘッド６で保持するラインセンサ２０での画像の読み取り位置や、ライン光源部２５での線状照射光９０の照射位置は、回転軸８と直交する方向に移動する。
【００７０】
ラインセンサ２０は、走査平面１００と原稿７５等とが交差する部分の光を受光することにより、回転軸８に平行な方向の原稿７５の画像を読み取るが、ライン光源部２５と共に回転軸８を中心として回転し、回転軸８と直交する方向に走査平面１００と原稿７５等とが交差する部分が移動した場合には、回転軸８と直交する方向の画像も読み取る。
【００７１】
つまり、ラインセンサ２０は、走査平面１００と原稿７５等との交差部を回転軸８に直交する方向に移動させながら、この交差部の原稿７５の画像を読み取ることにより、回転軸８に平行な方向の画像を読み取りつつ、読み取り部分の移動方向である回転軸８に直交する方向の画像を読み取ることができる。これにより、ラインセンサ２０は、回転軸８に平行な方向と、回転軸８に直交する方向との双方の範囲における原稿７５の画像である二次元方向の原稿７５の画像を読み取ることができ、ラインセンサ２０は、原稿７５上を移動する、走査平面１００と原稿７５等との交差部の範囲内の画像を読み取る。
【００７２】
なお、このように、回転軸８を中心としてラインセンサ２０を回転させた場合、ラインセンサ２０と原稿７５との距離は、回転角度ごとに変化する。即ち、ラインセンサ２０と原稿７５との距離は、移動する走査平面１００と原稿７５等との交差部の位置ごとに異なっている。このため、回転ヘッド６を回転させてラインセンサ２０を回転させながら原稿７５の画像を読み取る際には、回転角度に応じてフォーカス機構３８を作動させることによりレンズ３５を移動させ、ラインセンサ２０に対する焦点の位置を調節しながら、即ち、ピントを調節しながら読み取る。詳しくは、回転ヘッド６の角度に対する載置面７０や原稿７５までの距離は、予め計算によって求めることができるため、フォーカス機構３８は、モータ５０の回転に同期させてフォーカス制御を行う。このように、モータ５０の回転に同期させてフォーカス制御を行う場合は、フォーカス機構３８が有するピエゾモータやボイスコイルモータ等のアクチュエータで、最適像距離になるようにレンズ３５を動かし、常に焦点が合うようにする。
【００７３】
このように、ラインセンサ２０は、回転ヘッド部５が回転軸８を中心としてラインセンサ２０を回転させる動作を行うことにより、原稿７５の画像を読み取る。従って、ラインセンサ２０が回転することによって移動する、走査平面１００と原稿７５等との交差部の範囲内が、ラインセンサ２０による、或いは、本実施形態に係るオーバーヘッド型画像読取装置１による画像の読取領域１０５になっている。
【００７４】
同様に、ライン光源部２５も、回転ヘッド部５が回転軸８を中心としてライン光源部２５を回転させる動作を行うことにより、線状照射光９０での照射部分を移動させて原稿７５を照射する。ライン光源部２５を回転させることによって移動する線状照射光９０での照射部分は、読取領域１０５全体を照射することが可能になっている。
【００７５】
また、原稿７５の画像を読み取る場合、ラインセンサ２０は、このように回転ヘッド６が回転することにより、走査平面１００内の原稿７５の画像を読み取るが、回転ヘッド６は、原稿７５の画像の読み取り開始前は、走査平面１００や線状照射光９０と原稿７５等との交差部がベース１５の近傍に位置している状態で停止している。この状態で、原稿７５の画像の読み取りを開始した場合、これらの交差部がベース１５から離れる方向に、回転ヘッド６は回転軸８を中心として回転し、所定の角度まで回転した場合、モータ５０は逆回転を開始し、回転ヘッド６も、それまでの回転方向の反対方向に回転をする。つまり、この場合は、回転ヘッド６は、走査平面１００や線状照射光９０と原稿７５等との交差部がベース１５に近付く方向の回転を開始する。
【００７６】
ここで、ラインセンサ２０とライン光源部２５とは、回転ヘッド６が回転することにより、走査平面１００や線状照射光９０がベース１５から離れる方向の所定の角度まで回転した場合には、ラインセンサ２０による原稿７５の画像の読み取りを停止し、ライン光源部２５による線状照射光９０の照射を停止する。このため、走査平面１００や線状照射光９０がベース１５に近付く方向に回転ヘッド６が回転をする場合には、原稿７５の画像の読み取りを行わずに回転をする。
【００７７】
このように、走査平面１００や線状照射光９０がベース１５に近付く方向に回転ヘッド６が回転し、回転ヘッド６の回転角度が原稿７５の画像の読み取り前の角度になり、走査平面１００や線状照射光９０と原稿７５等との交差部と、ベース１５との距離が原稿７５の画像の読み取り前の距離になったら、モータ５０は停止し、回転ヘッド６は回転を停止する。つまり、回転ヘッド６は、原稿７５の画像の読み取り前の状態に戻る。これにより、オーバーヘッド型画像読取装置１は、原稿７５の画像を読み取った後、動作を停止する。
【００７８】
なお、オーバーヘッド型画像読取装置１は、このように原稿７５の画像を読み取るが、ラインセンサ２０で読み取った原稿７５の画像情報は、ＰＣに伝達されてシェーディングやクロッピング等、ＰＣで適切な、或いは任意の処理が施される。
【００７９】
以上のオーバーヘッド型画像読取装置１は、原稿７５の画像を読み取るラインセンサ２０は、原稿７５の画像を一次元の方向に読み取ることができるように設け、原稿７５を照射するライン光源部２５は、ラインセンサ２０での読み取り領域に線状照射光９０を照射するように設けている。原稿７５の画像の読み取り時には、これらを保持する回転ヘッド部５によって双方を一体に回転させながら、ラインセンサ２０によって読み取る。このように、画像の読み取り時には、回転ヘッド部５でラインセンサ２０を回転させながら読み取ることにより、画像を読み取る部分として一次元の方向に読み取るラインセンサ２０を用いることができるので、画像を読み取る部分の大きさを小さくすることができる。
【００８０】
また、線状照射光９０は、ライン光源部２５に、白色ＬＥＤ２６で発光した光を線状照射光９０にするコリメータレンズ２８と拡散板２９を設けることによって照射する。このように、コリメータレンズ２８及び拡散板２９を用いて線状照射光９０を照射することにより、光源に、ラインセンサ２０での読み取り領域と同程度の幅を有することによって読み取り領域の幅で線状照射光９０の照射するような光源を用いることなく、白色ＬＥＤ２６のような小型の点状光源を用いて、線状照射光９０を照射することができる。これらの結果、装置の小型化を図ることができる。
【００８１】
また、線状光照射部としてコリメータレンズ２８と拡散板２９とを用いているため、コリメータレンズ２８で白色ＬＥＤ２６からの光を直線光にした後、この直線光を拡散板２９によって線状照射光９０にすることができる。これにより、白色ＬＥＤ２６等の点状光源の形態に関わらず、コリメータレンズ２８と拡散板２９とを用いて線状照射光９０を照射することができるため、照射光の形態に関わらず、大きさを重視して小型の光源を用いた場合でも、線状照射光９０を照射することができる。また、このように、白色ＬＥＤ２６で発光した光を、コリメータレンズ２８によって直線光にするので、拡散板２９によって線状照射光９０を生成する際に、より適切な線状照射光９０を生成することができる。これにより、原稿７５の画像を読み取る際に原稿７５に照射する照射光として、精度が高い線状照射光９０を照射することができ、ラインセンサ２０での読み取り領域に、画像の読み取りに用いる光を、ムラなく照射することができる。この結果、より確実に装置の小型化を図ることができると共に、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００８２】
また、ライン光源部２５を複数設けているので、ラインセンサ２０での画像の読み取り領域の幅が広い場合でも、装置を大型化することなく、画像の読み取りに必要な光を照射することができる。また、複数のライン光源部２５の総光量分布９６を、ラインセンサ２０で受光する際における受光量分布８０を補完する光量分布にするので、ラインセンサ２０で画像を読み取る際に、一様な明るさで読み取ることができる。さらに、ライン光源部２５で光を照射する際に、効率的に配光することができるので、消費電力の低減を図ることができる。これらの結果、より確実に装置の小型化を図ることができ、且つ、消費電力を抑えつつ、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００８３】
また、ライン光源部２５は、線状照射光９０に、直線光化部であるコリメータレンズ２８の光軸９１を含んで線状照射光９０を照射している。これにより、線状照射光９０の照射範囲において光量を多くしたい箇所に光軸９１を向けることにより、容易に、所望の光量分布にすることができる。この結果、より容易に、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００８４】
また、ライン光源部２５は、光軸９１が読取領域端部１０６に向うように線状照射光９０を照射するので、ラインセンサ２０で受光する際における受光量が少なくなり易い部分である読取領域端部１０６付近に、ライン光源部２５から光を照射する際の光量を多くすることができる。これにより、より確実に、ラインセンサ２０で画像を読み取る際に、一様な明るさで読み取ることができ、読取領域１０５全体を、同程度の条件で読み取ることができる。この結果、より確実に、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００８５】
図１１は、図１に示すオーバーヘッド型画像読取装置と従来のオーバーヘッド型画像読取装置の一例との比較図である。また、原稿７５の画像を読み取る画像読取部として、画像を一次元の方向に読み取るラインセンサ２０を使用し、原稿７５を照射する光源ユニットとして、線状照射光９０を照射するライン光源部２５を使用し、原稿７５の画像の読み取り時は、回転ヘッド部５によって双方を一体に回転させている。これにより、原稿７５を読み取る際には、従来のオーバーヘッド型画像読取装置の一例である画像読取装置従来例２００のように原稿７５の真上から読み取る必要がなく、原稿７５の斜め上方から読み取ることができる。このため、ラインセンサ２０やライン光源部２５は、これらを保持するアーム１０に近付けることができる。
【００８６】
また、複数のライン光源部２５の総光量分布９６を、ラインセンサ２０で受光する際における受光量分布８０を補完する光量分布にするので、ラインセンサ２０を原稿７５に近付けて配設した場合でも、鮮明な画像を読み取ることができる。つまり、ラインセンサ２０を原稿７５に近付けた場合、原稿７５の端部付近で反射した反射光がレンズ３５に入射する際の入射角が大きくなる。この場合、レンズ３５を透過する光量が少なくなるので、この部分の画像が不鮮明になる場合がある。これに対し、本実施形態に係るオーバーヘッド型画像読取装置１では、読取領域端部１０６付近の光量を多くし、原稿７５の端部付近で反射する反射光を増加させるため、レンズ３５を透過する反射光を、読取領域１０５全体で同程度にすることができる。これにより、ラインセンサ２０を原稿７５に近付けて配設した場合でも、原稿７５の端部付近からの反射光を、他の部分と同程度の光量で、ラインセンサ２０によって受光することができるため、鮮明な画像を読み取ることができる。従って、ラインセンサ２０やライン光源部２５の高さを、画像読取装置従来例２００と比較して低い位置に配設することができる。これらの結果、より確実に装置の小型化を図ることができると共に、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００８７】
図１２は、変形例に係るオーバーヘッド型画像読取装置が有するライン光源部で照射する光の光量分布についての説明図である。なお、上述したオーバーヘッド型画像読取装置１では、ライン光源部２５は光軸９１を中心として、光軸９１の両側にほぼ均等に光が照射されるように線状照射光９０を照射しているが、ライン光源部２５は、偏向した線状照射光９０を照射するように設けられていてもよい。例えば、図１２に示すように、ライン光源部２５は、光軸９１の両側で照射範囲が異なる線状照射光９０を照射するように設けられていてもよい。即ち、線状光化部である拡散板２９は、直線光を偏向した線状照射光９０にするように設けられていてもよい。
【００８８】
この場合、光量が最も多くなる光軸９１は、白色ＬＥＤ２６で発光した光をコリメータレンズ２８によって生成した直線光の方向になり、線状照射光９０は、当該線状照射光９０の照射範囲における中心が、コリメータレンズ２８の光軸９１からずれて照射される。即ち、平面状に照射される線状照射光９０は、光軸９１の両側で照射範囲の広さが異なっている。また、光量は、図１２の光量分布９５に示すように、光軸９１の部分が最も多くなり、光軸９１から離れるに従って少なくなる。詳しくは、線状照射光９０は、光軸９１の両側で照射範囲が異なっているが、照射範囲が広い側の線状照射光９０は、光軸９１から離れるに従って緩やかに光量が少なくなっている。これに対し、照射範囲が狭い側の線状照射光９０は、光軸９１から離れるに従って急激に光量が少なくなっている。
【００８９】
図１３は、図１２に示すライン光源部による線状照射光とラインセンサによる走査平面との関係を示す説明図である。偏向した線状照射光９０でラインセンサ２０による画像の読み取り領域を照射する場合、照射範囲が広い側が走査平面１００の内側を照射し、照射範囲の狭い側は走査平面１００の外側を照射する向きで、光軸９１が読取領域端部１０６に向うように、ライン光源部２５で線状照射光９０を照射する。この場合も、複数のライン光源部２５で、近い方の読取領域端部１０６に光軸９１が向うように線状照射光９０を照射し、総光量分布９６は、それぞれのライン光源部２５での光量分布９５が合わさった光量になる。また、走査平面１００の外側は、線状照射光９０における照射範囲が狭い側が照射されるので、画像の読み取りが行われない場所への照射光が低減される。
【００９０】
このように、ライン光源部２５に、直線光を偏向した線状照射光９０にすることができる拡散板２９を設け、このライン光源部２５で、照射範囲の狭い側が、ラインセンサ２０の走査平面１００の外側に位置する向きで、偏向した線状照射光９０を照射することにより、照射が不要な部分への光の照射を低減することができる。これにより、より確実に、効率的に配光することができる。この結果、より確実に、消費電力を抑えつつ、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００９１】
また、複数のライン光源部２５は、線状照射光９０の照射範囲が異なるライン光源部２５を有していてもよい。例えば、原稿７５での反射光が透過するレンズ３５の両側に、それぞれ複数のライン光源部２５を設けた場合、ラインセンサ２０の走査平面１００の内側寄りを照射するライン光源部２５は、光軸９１の両側で照射範囲がほぼ均等になる線状照射光９０を照射するライン光源部２５を配設し、この線状照射光９０を照射する。これに対し、読取領域端部１０６付近を照射するライン光源部２５は、偏向した線状照射光９０を照射するライン光源部２５を配設し、光軸９１を中心として照射範囲の狭い側が、ラインセンサ２０の走査平面１００の外側に位置する向きで、この線状照射光９０を照射する。これにより、より広い範囲を、線状照射光９０で照射することが出来ると共に、不必要な部分への光の照射を低減することができる。
【００９２】
このように、線状照射光９０の照射範囲が異なる複数のライン光源部２５を設けて線状照射光９０を照射することにより、ライン光源部２５の光量分布を、より確実に所望の光量分布にすることができる。この結果、より確実に、安定した画質で画像を読み取ることができる。
【００９３】
また、実施形態に係るオーバーヘッド型画像読取装置１では、ラインセンサ２０で原稿７５の画像を読み取る場合における焦点の調整は、フォーカス機構３８を用いてフォーカス制御をすることによって行っているが、原稿７５の画像を読み取る場合は、フォーカス制御を行わずに読み取ってもよい。例えば、位相マスクにより収差をコントロールしたレンズと画像処理によって被写界深度を拡張することにより、フォーカス制御を行うことなく画像を読み取ってもよい。位相マスクを用いることにより被写界深度を拡張する手法としては、例えば、米国特許５，７４８，３７１号や、「Ｅｄｗａｒｄ  Ｒ．Ｄｏｗｓｋｉ，  Ｊｒ．，  Ｗ．Ｔｈｏｍａｓ  Ｃａｔｈｅｙ，  ”Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ｄｅｐｔｈ  ｏｆ  ｆｉｅｌｄ  ｔｈｒｏｕｇｈ  ｗａｖｅ−ｆｒｏｎｔ  ｃｏｄｉｎｇ”，  Ａｐｐｌ．Ｏｐｔ．Ｖｏｌ．３４，  １８５９−１８６６（１９９５）」等に開示されている。
【００９４】
位相マスクを用いることにより被写界深度を拡張する手法について簡単に説明すると、位相マスクは、ラインセンサ２０等の画像読取部と、原稿７５等の画像を読み取る読取対象との間に配置する。また、この場合、制御部６０には、画像読取部で読み取った画像データに対して、逆フィルタを用いて画像を構築する画像処理部を設ける。読取対象の画像を読み取る画像読取装置において、位相マスクを持たない通常の光学系で画像を読み取る場合は、読取対象の位置が合焦位置からずれるに従って、光学的伝達関数の強度分布が変化し易くなる。これに対し、位相マスクを有する光学系で画像を読み取る場合は、読取対象の位置が合焦位置からずれても、光学的伝達関数の強度分布は、変化が小さくなる。
【００９５】
また、このように位相マスクを有する光学系では、位相マスクを持たない場合と比較して画像のボケが発生し易くなるが、読取対象が焦点からずれた場合でも、このように光学的伝達関数の強度分布の変化が小さいため、画像のボケの度合いがほぼ一定になる。このため、位相マスクを用いて読み取った画像データに対して、画像処理部で逆フィルタによる画像処理を行うと、焦点からのずれの大きさに関わらず、一定の解像度の画像を得ることができ、焦点ずれによるボケが小さい画像を得ることができる。これらにより、焦点深度を拡大することができ、即ち、被写界深度を拡張することができる。
【００９６】
従って、このような被写界深度を拡張する技術を用いることにより、フォーカス機構３８のような複雑な構造を用いる必要がなくなるため、製造コストの低減を図ることができる。さらに、深い深度を同時に、一つの走査内で得ることができるため、深度が変化するような湾曲した書籍等でも容易に読み取ることができ、読み取る原稿の形態に関わらず、鮮明な画像を得ることができる。
【００９７】
また、実施形態に係るオーバーヘッド型画像読取装置１では、ライン光源部２５は、点状光源として白色ＬＥＤ２６を用いているが、点状光源は、白色ＬＥＤ２６以外の光源を用いてもよい。また、直線光化部としてコリメータレンズ２８を用いており、線状光化部として拡散板２９を用いているが、直線光化部や線状光化部は、これら以外のものを用いてもよい。また、線状照射光９０を照射する線状光照射部をコリメータレンズ２８と拡散板２９とによって構成しているが、線状光照射部は、コリメータレンズ２８と拡散板２９以外によって構成してもよい。例えば、線状光照射部として、回折格子やシリンドリカルレンズを用いてもよい。
【００９８】
図１４は、変形例に係るオーバーヘッド型画像読取装置が有するライン光源部の断面図である。また、線状光照射部は、直線光化部と線状光化部として、コリメータレンズ２８や拡散板２９等の複数の部材を用いずに、１つの部材により設けてもよく、例えば、図１４に示すように、非球面レンズ１１０を用いてもよい。この非球面レンズ１１０は、プラスチック等の透明な部材からなり、白色ＬＥＤ２６等の点状光源からの光を線状照射光９０にするレンズになっている。具体的には、この非球面レンズ１１０は、レンズ面のカーブが、縦方向と横方向、つまり、回転軸８に平行な方向と回転軸８に直交する方向とで個別に設計された非対称のレンズになっている。線状光照射部として、このような非球面レンズ１１０を用いることにより、点状光源からの光を線状照射光９０にする前に直線光にする必要がなく、直接線状照射光９０することができる。これらのように、光源ユニットとして用いられるライン光源部２５は、点状光源で発光した光を線状光照射部によって線状照射光９０にすることができるものであれば、その構成や形態は問わない。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上のように、本発明に係るオーバーヘッド型画像読取装置は、画像読取部を原稿から離間させて原稿の画像を読み取る画像読取装置に有用であり、特に、画像読取部としてラインセンサを用いる場合に適している。
【符号の説明】
【０１００】
１  オーバーヘッド型画像読取装置
５  回転ヘッド部
６  回転ヘッド
７  ヘッド支持部
８  回転軸
１０  アーム
１５  ベース
２０  ラインセンサ
２５  ライン光源部
２６  白色ＬＥＤ
２７  ホルダ
２８  コリメータレンズ
２９  拡散板
３５  レンズ
６０  制御部
７０  載置面
７５  原稿
８０  受光量分布
９０  線状照射光
９１  光軸
９５  光量分布
９６  総光量分布
９８  センサ到達光量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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