(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿面を上にして原稿がセットされるとともに、原稿の読み取り時に上方から原稿照明光が照射される原稿台と、この原稿台にセットされた原稿の原稿面が観察できるように前記原稿台から上方に離れた位置に配され、副走査方向に移動自在に設けられた読取りヘッドとを備え、この読取りヘッド内には主走査方向と一致する向きに配置されたラインイメージセンサーと、原稿の像をラインイメージセンサーに結像させるレンズとが収納されている画像読取り装置において、
前記レンズとして焦点距離が可変なズームレンズを使用するとともに、このズームレンズの焦点距離に応じて読取りヘッドの副走査方向の移動量を制御する手段と、前記読取りヘッドの内部のうちの、ラインイメージセンサーとズームレンズとの間と同じ光路長となる位置で且つラインイメージセンサーと異なる位置に配置され、ラインイメージセンサーの読取り有効長と同じ長さのスリット光を発生するスリット光発生部と、前記ラインイメージセンサーとズームレンズとの間に配置され、前記スリット光発生部からのスリット光を前記ズームレンズを通して原稿台に向かって拡大投影する投影光路形成手段とを設け、原稿の読み取りに先立ち、前記原稿照明光を消灯した状態で前記読取りヘッドをズームレンズの焦点距離に応じた距離だけ原稿の読み取り時よりも速く移動させ、前記スリット光が走査する範囲により原稿の読取り範囲を示すことを特徴とする画像読取り装置。
【請求項２】
前記投影光路形成手段は、固定配置されたビームスプリッタ又はラインイメージセンサーの前方に出し入れ自在な全反射ミラーであることを特徴とする請求項１記載の画像読取り装置。
【請求項３】
原稿面を上にして原稿がセットされるとともに、原稿の読み取り時に上方から原稿照明光が照射される原稿台と、この原稿台にセットされた原稿の原稿面が観察できるように前記原稿台から上方に離れた位置に配され、副走査方向に移動自在に設けられた読取りヘッドとを備え、この読取りヘッド内には主走査方向と一致する向きに配置されたラインイメージセンサーと、原稿の像をラインイメージセンサーに結像させるレンズとが収納されている画像読取り装置において、
前記レンズとして焦点距離が可変なズームレンズを使用するとともに、このズームレンズの焦点距離に応じて読取りヘッドの副走査方向の移動量を制御する手段と、前記読取りヘッドの内部に、ラインイメージセンサーと対応するように配置され、ラインイメージセンサーの読取り有効長と同じ長さのスリット光を発生するスリット光発生部と、前記読取りヘッドの内部に収納され、ラインイメージセンサーとスリット光発生部とのうちのいずれか一方をズームレンズの光路に入れるための光路切換え手段とを設け、原稿の読み取りに先立ち、前記ラインイメージセンサの代わりに前記スリット光発生部がズームレンズの光路に挿入され、その後に、前記原稿照明光を消灯した状態で前記読取りヘッドをズームレンズの焦点距離に応じた距離だけ原稿の読み取り時よりも速く移動させ、前記スリット光が走査する範囲により原稿の読取り範囲を示すことを特徴とする画像読取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、原稿の一部を所望の倍率で読み取ることができる画像読取り装置に関し、更に詳しくは読取り倍率に応じた読取り範囲を事前に確認することができる画像読取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特公平４−３３１８９号公報には、読取り範囲を指定することで、原稿の一部を読み取ることができるようにした画像読取り装置が記載されている。この画像読取り装置には、原稿台と、この上方で副走査方向に移動自在な読取りヘッドとが設けられている。この読取りヘッドには、レンズと、ラインイメージセンサーと、チャート投影ユニットとが収納されている。このラインイージセンサーは、等数のピクセルが主走査方向にライン状に配列されている。
【０００３】
原稿の一部を読み取る場合には、事前に読取り範囲を指定することが必要である。この場合には、読取りヘッドが原稿台の中央に移動され、またレンズの光軸上にチャート投影ユニットがセットされる。このチャート投影ユニットには、光源と目盛付きチャートとが設けられており、レンズによってチャートの像が原稿台にセットされた原稿上に拡大投影される。原稿上に投影されたチャートを見て、読取りがい範囲の座標目盛を入力する。
【０００４】
読取り範囲の指定後に、読取りを指示すれば、チャート投影ユニットの代わりに、ラインイメージセンサーがレンズの背後にセットされる。この状態で読取りヘッドが副操作方向に移動するから、ラインイメージセンサーが原稿を１ラインずつ読取り、そして指定された範囲の画像の信号を抽出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の画像読取り装置では、読取り倍率が決まっているから、部分読取りした画像を拡大又は縮小するには、像倍率変換回路を用いて電気的に行わなければならない。このように電気的に像倍率を換える場合は、回路構成が複雑となるとともに、特に像を拡大した場合に画質が劣化する。
【０００６】
本発明は、簡単な構成で読取り倍率を変換するとともに、それによる画質劣化を伴わない画像読取り装置を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、原稿サイズ等に応じて読取り範囲を変更したときに、この読取り範囲を事前に確認することができる画像読取り装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像読み取り装置では、焦点距離が可変なズームレンズを使用するとともに、このズームレンズの焦点距離に応じて読取りヘッドの副走査方向の移動量を制御する手段と、読取りヘッドの内部のうちの、ラインイメージセンサーとズームレンズとの間と同じ光路長となる位置で且つラインイメージセンサーと異なる位置に配置され、ラインイメージセンサーの読取り有効長と同じ長さのスリット光を発生するスリット光発生部と、前記ラインイメージセンサーとズームレンズとの間に配置され、前記スリット光発生部からのスリット光を前記ズームレンズを通して原稿台に向かって拡大投影する投影光路形成手段とを設け、原稿の読み取りに先立ち、前記原稿照明光を消灯した状態で前記読取りヘッドをズームレンズの焦点距離に応じた距離だけ原稿の読み取り時よりも速く移動させ、前記スリット光が走査する範囲により原稿の読取り範囲を示すようにしたものである。
【０００８】
投影光路形成手段としては、固定配置されたビームスプリッタ又はラインイメージセンサーの前方に出し入れ自在な全反射ミラーを用いるのが好ましい。
【０００９】
別の発明では、焦点距離が可変なズームレンズを使用するとともに、このズームレンズの焦点距離に応じて読取りヘッドの副走査方向の移動量を制御する手段と、読取りヘッドの内部に、ラインイメージセンサーと対応するように配置され、ラインイメージセンサーの読取り有効長と同じ長さのスリット光を発生するスリット光発生部と、読取りヘッドの内部に収納され、ラインイメージセンサーとスリット光発生部とのうちのいずれか一方をズームレンズの光路に入れるための光路切換え手段とを設け、原稿の読み取りに先立ち、前記ラインイメージセンサの代わりに前記スリット光発生部がズームレンズの光路に挿入され、その後に、前記原稿照明光を消灯した状態で前記読取りヘッドをズームレンズの焦点距離に応じた距離だけ原稿の読み取り時よりも速く移動させ、前記スリット光が走査する範囲により原稿の読取り範囲を示すようにしたものである。
【００１０】
【作用】
原稿のサイズ又は読取り倍率に応じてズームレンズの焦点距離を調節する。この焦点距離のもとで原稿が読み取られる範囲を確認する場合には、読取り範囲確認モードを選択する。このモードでは、スリット光発生部が作動するとともに、投影光路形成手段、例えばビームスプリッタ又は全反射ミラーによって、スリット光発生部からのスリット光がズームレンズに入射し、ズームレンズによって原稿台に拡大投影される。この状態で読取りヘッドがズームレンズの焦点距離に応じた距離だけ副走査方向に移動する。スリット光の走査範囲を見ることで、読取り範囲を知ることができる。この読取り範囲に入るように、原稿をセットする。読取り範囲と原稿とが一致しない場合には、ズームレンズの焦点距離を変更する。勿論、原稿を仮セットした状態で、スリット光を走査してもよい。原稿の一部をトリミング読取りをする場合も、このトリミング範囲がスリット光の走査範囲内となるように、ズームレンズの焦点距離を調節する。
【００１１】
請求項３記載の画像読取り装置では、光路切換え手段によって、ラインイメージセンサーとスリット光発生部のいずれか一方がズームレンズの光軸上にセットされる。
【００１２】
【実施例】
図１に示すように、画像読取り装置１０は、原稿台１１、読取りヘッド収納部１２、及びこれらを繋ぐ支持部１３とから構成されている。原稿台１１は、原稿面を上にして原稿を載置するステージ１４が上面に設けられている他に、前面に操作部１５が配置されている。この操作部１５には、読取りモードを指定する読取り開始ボタン１６や読取り範囲確認モードを指定する読取り範囲確認ボタン１７の他に、５０〜２００％までの１％刻みで読取り範囲を小さく、又は大きくするための縮小側倍率指定ボタン１８、及び拡大側倍率指定ボタン１９が設けられている。なお、符号２０は、倍率表示部である。
【００１３】
読取りヘッド収納部１２は、支持部１３によって原稿台１１から上方に離れた位置に支持されており、下面に透明板２２が設けられている。読取りヘッド収納部１２の内部には、読取りヘッド２３が内蔵されている。この読取りヘッド２３は、透明板２２の上を矢印方向（以下、「副走査方向」と称する。）に移動自在に設けられている。
【００１４】
読取りヘッド２３は、図２に示すように、スリット２４、反射ミラー２５、ズームレンズ２６、ビームスプリッタ２７、ラインイメージセンサ２８、及び投影用ランプ２９とから構成されている。画像読取りモードでは、スリット２４、反射ミラー２５、ズームレンズ２６、及びビームスプリッタ２７とを介して原稿９の画像がラインイメージセンサ２８で読み取られる。また、読取り確認モードでは、ビームスプリッタ２７、ズームレンズ２６、反射ミラー２５及びスリット２４を介して、投影用ランプ２９からのスリット光がステージ１４に投影される。そして、ビームスプリッタ２７とラインイメージセンサ２８の光路長と、ビームスプリッタ２７とスリット３７までの光路長とは同じになっている。なお、ビームスプリッタとしては、プリズムの代わりにハーフミラーを用いてもよい。
【００１５】
読取り開始ボタン１６が操作されると、制御部３０が電源部３１を作動させて原稿照明用ランプ３２，３３をそれぞれ点灯させる。これとともに、読取りヘッド移動機構３４を作動させて読取りヘッド２３を副走査方向に配置したガイド棒３５に沿って移動させる。これにより、照明された原稿の画像の反射光がスリット２４を通過し、スリット光としてズームレンズ２６を通り、またビームスプリッタ２７を透過してラインイメージセンサ２８に入射する。原稿照明用ランプ３２，３３は、読取りヘッド収納部１２の透明板２２を挟んだ両側に固定されている。
【００１６】
ラインイメージセンサ２８は、多数のピクセルが副走査方向に対して直交する主走査方向にライン状に配列されており、ライン状画像の各部を光電変換し、画像信号として画像処理器３６に送る。この画像処理器３６は、取り込んだ画像信号をデジタル化してから画像補正を施してからメモリ４４に格納する。
【００１７】
電源部３１は、原稿照明用ランプ３２，３３を点灯させる他に、投影用ランプ２９も点灯させる。この投影用ランプ２９は、その背後がリフレクタ３８で覆われている。このリフレクタ３８の前方にスリット３７が取り付けられておりその長さはラインイメージセンサ２８の有効読取り長さと一致している。
【００１８】
制御部３０は、操作部１５、画像処理器３６、電源部３１、及び読取りヘッド移動機構３４の他にレンズ駆動機構３９を統括的に制御しており、倍率指定ボタン１８，１９の操作が行われる毎にレンズ駆動機構３９を介して読取り倍率に応じた焦点距離となるようにズームレンズ２６を光軸方向に沿って移動させる。例えば、拡大側倍率指定ボタン１９が操作されると、ズームレンズ２６の焦点距離が長くなるようにレンズ駆動機構３９を制御する。また、縮小側倍率指定ボタン１８が操作されると、ズームレンズ２６の焦点距離が短くなるようにレンズ駆動機構３９を制御する。
【００１９】
また、読取り範囲確認ボタン１７の操作が行われる毎に、電源部３１を介して投影用ランプ２９を点灯させ、その後に読取りヘッド移動機構３４を制御して読取りヘッド２３をガイド棒３５に沿って移動させる。このとき、制御部３０は、ズームレンズ２６の焦点距離に応じて読取りヘッド２３のスタート位置からの移動距離を変化させ、さらに、読取りモードよりも早く移動させるように制御する。読取りヘッド２３の移動距離は、例えば、拡大側倍率指定ボタン１９が操作されると、等倍時よりも短くなり、また、縮小側倍率指定ボタン１８が操作されると長くなる。
【００２０】
次に、上記実施例の作用について説明する。先ず、図１に示す電源ボタン４０をＯＮする。このＯＮにより倍率表示部２０には、１００％の表示が示される。これにより、電源投入時には、等倍となる焦点距離にズームレンズ２６がセットされる。次に、原稿面を上にして原稿９をステージ１４にセットした後に読取り範囲確認ボタン１７を操作する。
【００２１】
制御部３０は、読取り範囲確認ボタン１７が操作されると、電源部３１を介して投影用ランプ２９を点灯させる。この投影用ランプ２９の点灯によってスリット３７、ビームスプリッタ２７、ズームレンズ２６、反射ミラー２５、及びスリット２４を介して原稿面１４ａにスリット光は投影される。このスリット光は、ズームレンズ２６の焦点距離に応じた長さになっている。
【００２２】
その後、制御部３０は、読取りヘッド移動機構３４を介して読取りヘッド２３をガイド棒３５に沿って一往復移動させる。この移動は、ズームレンズ２６の焦点距離に応じた移動距離だけ行われ、また、原稿の画像を読み取る時よりも速度が早い。この一往復後に投影用ランプ２９は消灯する。
【００２３】
これにより、ステージ１４上をスリット光が副走査方向に移動し、図３に示す読取り範囲４１を知ることができる。この読取り範囲４１に原稿９全体又はトリミングを望む画像部分を合わせるように原稿を動かしてから、読取り範囲確認ボタン１７を操作して再び読取りヘッド２３を移動して、読取り範囲の確認をする。
【００２４】
例えば、等倍時の読取り範囲４１が所望する読取り範囲よりも小さい場合には、縮小側倍率変更ボタン１９を操作する。これにより、制御部３０は、ズームレンズ２６の焦点距離が短くなるようにレンズ駆動機構３９を制御する。その後、読取り範囲確認ボタン１７の操作をすれば、ズームレンズ２６の焦点距離が短いため、ステージ１４に投影されるスリット光が長くなった状態で移動する。例えば、読取り倍率を５０％にするとラインイメージセンサ２８の読取り範囲は同図に符号４２で示す範囲となる。
【００２５】
また、読取り範囲４１が所望する読取り範囲よりも大きい場合には、拡大側倍率変更ボタン１８を操作する。これにより、スームレンズ２６の焦点距離が長くなり、読取り範囲が縮小される。例えば、倍率を２００％にすると、読取り範囲は同図に符号４３で示す範囲となる。このように倍率変更ボタン１８，１９を操作して、ラインイメージセンサ２８の読取り範囲と所望する読取り範囲とを一致させる。この操作は、読取り範囲の中心がずれないように、且つその範囲の一辺が常に一致した状態となるように変化するから、原稿のセットがスムーズに行えるとともに、倍率を１％刻みで読取り範囲の変更が行え、しかも読取り時よりも早くスキャンするため、精度良く、また迅速に行える。なお読取り範囲を確認してから原稿９をステージ１４の上にセットしてもよい。
【００２６】
読取り範囲を確認してから読取り開始ボタン１６を操作する。制御部３０は、読取り開始ボタン１６の操作が行われると、原稿照明用ランプ３２，３３を点灯させた後に、読取りヘッド２３をガイド棒に沿って一往復移動させる。この往動中に照明された原稿９の画像の反射光がスリット２４で規制され、スリット光として反射ミラー２５、ズームレンズ２６を介し、さらにビームスプリッタ２７を透過する。このビームスプリッタ２７を透過したスリット光は、ラインイメージセンサ２８に入射する。
【００２７】
このスリット光は、ラインイメージセンサ２８の各ピクセルで光電変換され、シリアルに読み取られて画像処理器３６に送られる。画像処理器３６では、この画像信号をデジタル化してから画像補正を行った後にメモリに格納する。この画像信号は、ズームレンズ２６が最後に操作した倍率のままとされていることから、所望した画像範囲のみのデータとなっている。なお、この画像信号は、例えば、サーマルプリンタ等で用いられる。
【００２８】
上記実施例では、ビームスプリッタ２７を用いているが、これの代わりに可動ミラーを用いてもよい。この場合には、読取り範囲確認ボタン１７が操作された際に光路内に可動ミラーを挿入する。また、ビームスプリッタ２７で光路を切り換える代わりに、読取り範囲確認ボタン１７が操作された際にラインイメージセンサを光軸上から退避させて代わりに投影用ランプを挿入するようにしてもよい。この場合には、ラインイメージセンサと投影用ランプとを移動部材に取り付け、この移動部材を光路と直行する方向へ移動して一方をズームレンズの光軸上にセットする。
【００２９】
また、上記実施例では、ズームレンズ２６を用いているが、これの代わりに、単焦点レンズを用いてもよい。この場合には、単焦点レンズの移動に応じて光路長の補正を行う機構が必要となる。
【００３０】
上記実施例では、読取りヘッド２３のスタート位置を同じにして、且つ、ズームレンズ２６を光軸方向に移動させることで、原稿面上で読取り範囲を一辺が常に一致した状態で変化させるようにしているが、読取りヘッド２３のスタート位置をズームレンズの焦点距離に応じて副操作方向に異ならせることで、図４に示すように、ステージ１４の上で中心がずれないように読取り範囲を変化させるようにしてもよい。この場合に、最大読取り範囲を示す４個のコーナーと、移動中心を示す十字マークをステージ１４に設けておくと便利である。
【００３１】
また、ステージ１４の上で読取り範囲を二辺が常に一致した状態で変化するようにズームレンズを移動させるようにしてもよい。この場合には、ズームレンズを光軸からずらすように移動させるため、原稿を見込む角度が変化する。このため、光路中にレンズの移動に応じて出入りする配光調整板を配置して配光補正を行う必要がある。
【００３２】
さらに、上記実施例では、読取りヘッド２３にズームレンズ２６やビームスプリッタ２７、ラインイメージセンサ２８、及び投影用ランプ２９等を内蔵させ、これらを一体に副走査方向に移動させているが、本発明ではこれに限らず、第１ミラー枠、直角ミラー枠、ズームレンズ、及びラインイメージセンサの順で配列し、第１ミラー枠と直角ミラー枠とを１対１／２の速比で副走査方向に走査してもよい。
【００３３】
上記実施例で説明したラインイメージセンサ２８としては、カラーセンサを使ってカラー画像を読み取るタイプにも使用できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像読取り装置では、原稿のサイズ又は読取り倍率に応じてズームレンズの焦点距離を調節し、読取り範囲確認モードを選択すれば、スリット光発生部が作動するとともに、投影光路形成手段、例えばビームスプリッタ又は全反射ミラーによって、スリット光発生部からのスリット光がズームレンズに入射し、ズームレンズによって原稿台に拡大投影され、この状態で読取りヘッドがズームレンズの焦点距離に応じた距離だけ副走査方向に移動するから、簡単な構成で読取り倍率を変換できるとともに、原稿サイズ等に応じて読取り範囲を変更したときに、この読取り範囲を事前に確認することができる。しかも読取り倍率の変更はスームレンズで行うようにしたから、従来技術と比較して画質劣化が伴うことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像入力装置の外観を示す斜視図である。
【図２】画像入力装置の概略を示す説明図である。
【図３】ズームレンズの焦点距離に応じて変化する読取り範囲を示す説明図である。
【図４】中心を一致させるように変化する読取り範囲を示す説明である。
【符号の説明】
９  原稿
１０  画像読取り装置
１４  ステージ
２３  読取りヘッド
２４，３７  スリット
２５  反射ミラー
２６  ズームレンズ
２７  ビームスプリッタ
２８  ラインイメージセンサ
２９  投影ランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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