(57)【要約】【課題】  画像読込み対象となる原稿が、シート状および立体物の何れであっても、光源のアパーチャと当該原稿の読取り面との位置関係を制御し、原稿の読取り面における光量が最適となるように調整できる画像読取装置を提供することを目的とする。【解決手段】  アパーチャ６１が形成され、コンタクトガラス３上にある原稿５に光を照射する光源６と、原稿５により反射された照射光に基づいて原稿５の画像を読取る画像読取手段２０とを備えた画像読取装置において、原稿５の読取り面Ｐの位置を測定する読取位置測定手段４０と、原稿５の読取り面Ｐに対してアパーチャ６１の角度αを変更するアパーチャ角変更手段５０と、読取位置測定手段４０の測定結果に基づき、原稿５の読取り面Ｐに対するアパーチャ６１の角度αを決定し、アパーチャ６１の角度αが決定した角度αとなるように、アパーチャ角変更手段５０を制御する制御手段７０を備える。【選択図】  図４
2006074624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射用の開口部であるアパーチャが形成され、コンタクトガラス上にある原稿に光を照射する光源と、前記原稿により反射された照射光に基づいて前記原稿の画像を読取る画像読取手段とを備えた画像読取装置において、
前記原稿の読取り面の位置を測定する読取位置測定手段と、前記原稿の読取り面に対して前記アパーチャの角度を変更するアパーチャ角変更手段と、前記読取位置測定手段の測定結果に基づき、前記原稿の読取り面に対する前記アパーチャの角度を決定し、前記アパーチャの角度が前記決定した角度となるように、前記アパーチャ角変更手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記読取位置測定手段は、前記画像読取手段が前記原稿の画像を読取る前に、前記原稿の読取り面の位置までの距離を測定し、その測定結果を前記制御手段に伝達するとともに、前記制御手段は、前記測定結果に基づき、前記原稿がシート状であるか立体物であるかを判別して前記アパーチャの角度を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記読取位置測定手段は、前記画像読取手段が前記原稿の画像を読取る前に、前記画像読取手段のスキャン方向における前記原稿の各読取り面の位置までの距離を連続的に測定し、その測定結果を前記制御手段に伝達するとともに、前記制御手段は、前記測定結果に基づき、前記スキャン方向における前記原稿の各読取り位置に対応して、前記アパーチャの角度を決定し、前記画像読取手段により前記各読取り位置の画像を読取る際、前記アパーチャの角度が、前記各読取り位置に対応して決定した前記角度となるように、前記アパーチャ角変更手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記読取位置測定手段は、前記画像読取手段のスキャン方向の終端であるリターンポジション側から、前記スキャン方向の始端であるホームポジション側に移動しながら、前記原稿の読取り面の位置を測定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記読取位置測定手段は、前記画像読取手段のスキャン方向の始端であるホームポジション側から、前記スキャン方向の終端であるリターンポジション側に移動しながら、前記原稿の読取り面の位置を測定するとともに、前記制御手段により、前記測定結果に基づいて前記アパーチャの角度を決定し、前記アパーチャの角度が前記決定した角度となるように、前記アパーチャ角変更手段を制御しながら、順次前記画像読取手段により前記原稿の画像を読取ることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記読取位置測定手段は、前記光源を載置した第１移動枠体に設けられ、前記第１移動枠体の移動に伴って前記原稿の読取り面の位置を測定することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿を照明する光源としてアパーチャを有する光源を用いたスキャナ、ファクシミリ装置、複写機等の画像読取装置に関し、特に画像読込み対象となる原稿がシート状および立体物の何れであっても、原稿の読取り面における光源からの光量が最適となるように光源のアパーチャの角度を自動的に調整できるようにしたものである。
【０００２】
一般的に、この種スキャナ、ファクシミリ装置、複写機等の画像読取装置の光源として用いられる、例えば希ガスであるキセノンを封入したキセノン蛍光ランプにあっては、原稿の読取り面における光量を少しでも高めてＳ／Ｎ比を高くするために、アパーチャタイプが使用されている。
【背景技術】
【０００３】
従来、このようなアパーチャタイプの、光源（例えば、蛍光ランプ）を用いた画像読取装置としては、当該蛍光ランプをアパーチャ位置調整手段に装着し、アパーチャの位置調整、すなわち、光軸調整は、スキャンライン合わせ、レンズピント調整、縮率調整等、読取り部に関する通常の調整を行なった後、オシロスコープ等により、光電変換素子からの白レベル出力波形を観察しながら行なうようにしたものが採用されている。
（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１６２６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の特許文献１記載の構成では、画像読取装置の機能としては関係のない調整設備としてのオシロスコープ等を用い、光電変換素子からの白レベル出力波形を観察し、調整しているので、製造過程におけるアパーチャの位置調整として利用するものである。そして、その光軸調整も一般的に、シート状の原稿のようにコンタクトガラスから離れていないようなものを画像読込み対象とし、コンタクトガラスの載置面を原稿の読取り面として照準を合わせ、蛍光ランプからの光量が最適となるようにしている。したがって、画像読込み対象となる原稿が、シート状の場合には問題がないが、画像読込み対象となる原稿が、コンタクトガラスから離れるようなもの、例えば、書籍のページ見開き中央部付近や、ある程度の凹凸を持った立体物等の場合、コンタクトガラスから離れた部分の光量が極端に低下し、影やくすみとなったり、特に、微小な光量の変化も検知し、画像に反映するカラー読取り装置の場合、コンタクトガラスから浮き上がってしまった部分の画像が、本来の色から離れた、青味がかったり、黄色味がかったりしてしまう色違い等が発生し、良好な画像が得られない等の問題点があった。
【０００５】
また、上述の問題点を解消するために、予めある程度コンタクトガラスから離れた位置の光量も、コンタクトガラスの載置面と同様の光量とし、蛍光ランプからの発光量が均一になるように、コンタクトガラスの載置面から離れた位置に照準を合わすことも考えられるが、この様な構成にすると、使用頻度の多いシート状の原稿に対する光量が低下するため、全体としての光量を上げる必要があり、結果として、必然的に消費電力が増大し、近年の省エネルギー対策に反し、不経済である他、発熱量が増大する等の問題点がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、画像読込み対象となる原稿が、シート状および立体物の何れであっても、光源のアパーチャと当該原稿の読取り面との位置関係を制御し、当該原稿の読取り面における光量が最適となるように調整できる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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、光照射用の開口部であるアパーチャが形成され、コンタクトガラス上にある原稿に光を照射する光源と、原稿により反射された照射光に基づいて原稿の画像を読取る画像読取手段とを備えた画像読取装置において、原稿の読取り面の位置を測定する読取位置測定手段と、原稿の読取り面に対してアパーチャの角度を変更するアパーチャ角変更手段と、読取位置測定手段の測定結果に基づき、原稿の読取り面に対するアパーチャの角度を決定し、アパーチャの角度が決定した角度となるように、アパーチャ角変更手段を制御する制御手段を備えている。
【０００８】
請求項２記載の発明では、読取位置測定手段は、画像読取手段が原稿の画像を読取る前に、原稿の読取り面の位置までの距離を測定し、その測定結果を制御手段に伝達するとともに、制御手段は、測定結果に基づき、原稿がシート状であるか立体物であるかを判別してアパーチャの角度を決定する。
【０００９】
請求項３記載の発明では、読取位置測定手段は、画像読取手段が原稿の画像を読取る前に、画像読取手段のスキャン方向における原稿の各読取り面の位置までの距離を連続的に測定し、その測定結果を制御手段に伝達するとともに、制御手段は、測定結果に基づき、スキャン方向における原稿の各読取り位置に対応して、アパーチャの角度を決定し、画像読取手段により各読取り位置の画像を読取る際、アパーチャの角度が、各読取り位置に対応して決定した角度となるように、アパーチャ角変更手段を制御する。
【００１０】
請求項４記載の発明では、読取位置測定手段は、画像読取手段のスキャン方向の終端であるリターンポジション側から、スキャン方向の始端であるホームポジション側に移動しながら、原稿の読取り面の位置を測定する。
【００１１】
請求項５記載の発明では、読取位置測定手段は、画像読取手段のスキャン方向の始端であるホームポジション側から、スキャン方向の終端であるリターンポジション側に移動しながら、原稿の読取り面の位置を測定するとともに、制御手段により、測定結果に基づいてアパーチャの角度を決定し、アパーチャの角度が決定した角度となるように、アパーチャ角変更手段を制御しながら、順次画像読取手段により原稿の画像を読取る。
【００１２】
請求項６記載の発明では、読取位置測定手段は、光源を載置した第１移動枠体に設けられ、第１移動枠体の移動に伴って原稿の読取り面の位置を測定する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明の構成によれば、コンタクトガラス上にある原稿の読取り面の位置を、読取位置測定手段により測定し、当該読取位置測定手段からの測定信号に基づき制御手段により、原稿の読取り面に対する光源のアパーチャの角度を決定し、かつ、当該決定した角度となるように光源を駆動する。この結果、原稿がシート状あるいは立体物の何れであっても、当該原稿に最適な位置に自動的にアパーチャが移動され、原稿の読取り面における光量を常に最適となる角度とすることができる。従って、ユーザに特別な操作を強いることなく、影やくすみ、色違いの無い、良好な画像を得ることができる。また、殊更、光源の光量を増大する必要はなく、極めて経済的である。
【００１４】
請求項２記載の発明の構成によれば、読取位置測定手段の測定結果に基づき、制御手段は、原稿がシート状か、立体物の何れであるか判別しているので、読取位置測定手段の構成の簡略化が図れるとともに、その制御が極めて簡単となる。
【００１５】
請求項３記載の発明の構成によれば、原稿の画像を読取る前に、画像読取手段のスキャン方向における原稿の各読取り面の位置までの距離を連続的に測定し、この測定結果に基づき、スキャン方向における原稿の各読取り位置に対応して、アパーチャの角度を決定し、画像読取手段により各読取り位置の画像を読取る際、アパーチャの角度が、各読取り位置に対応して決定した角度となるようにしている。従って、アパーチャの角度は、スキャン方向における原稿の各読取り面に対応した角度となり、各読取り面における光量の最適化が図れる。
【００１６】
請求項４記載の発明の構成によれば、読取位置測定手段は、リターンポジション側から、ホームポジション側に移動しながら、原稿の読取面の位置を測定しているので、その動きに無駄がなく、効率的に画像を読み取ることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明の構成によれば、読取位置測定手段は、画像読取手段が原稿を読取るために、ホームポジション側から、リターンポジション側に移動するときに、原稿の読取りに先立ち、原稿の読取り面の位置を測定するとともに、制御手段により、測定結果に基づいてアパーチャの角度を決定し、アパーチャの角度が決定した角度となるように、アパーチャ角変更手段を制御しながら、順次画像読取手段により原稿の画像を読み取っている。従って、画像読取り走査と同期をとりながら、アパーチャの角度の最適化が図れる他、画像読取り時間が短縮できる。
【００１８】
請求項６記載の発明の構成によれば、読取位置測定手段は、光源を載置した第１移動枠体に設け、第１移動枠体の移動に伴って原稿の読取り面の位置を測定している。従って、原稿の読取り面の位置を測定するために、別途読取位置測定手段を載置し、移動する手段を設ける必要がないので、その構成が簡単となるとともに、極めて経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像読取装置の全体構成を示す概略図、図２は、図１に示す画像読取装置に用いられる光源の一例を示す斜視図、図３は、図２に示す光源のランプ点灯用電源供給側のホルダの一例を示す斜視図である。
【００２０】
図１において、画像読取装置１は、装置本体２と、装置本体２の上面に設けられた原稿台用のコンタクトガラス３および流し読み用のコンタクトガラス１７と、コンタクトガラス３の上面の一部を覆うとともに、コンタクトガラス３およびコンタクトガラス１７に隣接して設けられた原稿サイズ指示用部材４を備えている。この原稿サイズ指示用部材４は、コンタクトガラス３に載置される原稿５のサイズの指標となるものである。
【００２１】
装置本体２は、コンタクトガラス３およびコンタクトガラス１７上に載置された原稿５に光を照射して原稿５を照明する、例えば、蛍光ランプなどからなる光源６と、原稿５により反射された照射光に基づいて原稿５の画像を読取る画像読取手段２０とを備えている。
【００２２】
光源６は、例えば、希ガスであるキセノンを封入したキセノン蛍光ランプが用いられる。そして、図２に示すように、光源６には、原稿５、１２に可視光を照射するための開口部であるアパーチャ６１が形成されている。更に、光源６の一端部近傍には、図示しないランプ点灯用電源供給端子が設けられ、電力供給用のケーブル６２に接続されている。ランプ点灯用電源供給端子は、一対の電極を対峙して形成した放電電極６４（一方のみ図示）に電気的に接続されている。そして、この光源６は、その両端部が図３（ランプ点灯用電源供給側のみを示す）に示すような、一対のホルダ６３により支持され、例えば、画像読取手段２０の第１移動枠体３１の所定位置に、ホルダ６３のフランジ部６３１の取付け孔６３２を用いて装着される。
【００２３】
画像読取手段２０は、第１光学系ユニット２１、第２光学系ユニット２２、結像レンズ２３、およびＣＣＤユニット２４により構成されている。第１光学系ユニット２１は、原稿５により反射された照射光を９０度方向に反射する第１ミラー２１１から形成されている。第２光学系ユニット２２は、第１ミラー２１１による反射光を９０度方向に反射する第２ミラー２２１と、第２ミラー２２１による反射光を更に９０度方向に反射する第３ミラー２２２とから形成されている。ＣＣＤユニット２４には、ＣＣＤセンサ２４１が搭載されており、第３ミラー２２２により反射された原稿５からの反射光は、ＣＣＤセンサ２４１に対面して設けられた結像レンズ２３により収束され、結像レンズ２３を介してＣＣＤセンサ２４１に入射し、ＣＣＤセンサ２４１上に結像される。そして、原稿５上を走査した画像の光は、ＣＣＤセンサ２４１により電気信号に変換され、原稿５の画像の濃淡が電気信号レベルの高低に変換される。
【００２４】
上記構成において、結像レンズ２３、およびＣＣＤセンサ２４１は、装置本体２に固定されているが、光源６がスキャン方向に移動しても原稿側光路長が変化しないようにするために、光源６と第１光学系ユニット２１とは第１移動枠体３１に、また、第２光学系ユニット２２は第２移動枠体３２に、各々搭載され、一定速度で移動可能となるように構成されている。これら第１移動枠体３１、第２移動枠体３２の移動および停止は、図示しない光学ユニット駆動手段により行われる。
【００２５】
また、本実施形態の画像読取装置１は、原稿の流し読みを行うための自動原稿搬送装置１０を備えている。自動原稿搬送装置１０は、原稿給紙用トレイ１１と、原稿給紙用トレイ１１に積載された原稿１２を給紙する給紙部１３と、給紙された原稿１２を搬送するための原稿用搬送路１４と、原稿１２を排出するための原稿排紙用搬送路１５と、排出された原稿１２が積載される原稿排紙用トレイ１６とを備えている。
【００２６】
原稿１２の流し読みを行う場合は、自動原稿搬送装置１０の原稿給紙用トレイ１１に積載された原稿１２は、給紙部１３により自動原稿搬送装置１０内に給紙され、原稿用搬送路１４を通って、流し読み用コンタクトガラス１７へと搬送される。このとき、画像読取手段２０のスキャン方向の始端であるホームポジション（図中Ａ）側に位置する光源６と第１光学系ユニット２１を搭載した第１移動枠体３１および第２光学系ユニット２２を搭載した第２移動枠体３２は、図示しない光学ユニット駆動手段により、各々、所定のタイミングにより、図中の矢印Ｘ１、Ｘ２の方向に一定速度で移動し、コンタクトガラス１７上を通過する原稿１２を読取り可能な位置（図中Ｃ）に停止する。これにより原稿１２の画像の読取りを開始する。
【００２７】
この場合も、上述した通常の画像の読取りを行う場合と同一の画像読取手段２０により原稿１２の画像が読み取られる。即ち、光源６により照射され、原稿１２により反射された照射光を、第１ミラー２１１、第２ミラー２２１および第３ミラー２２２により更に反射させるとともに、ＣＣＤセンサ２４１に対面して設けられた結像レンズ２３を介してＣＣＤセンサ２４１上に結像させる。そして、原稿１２上を走査した画像の光は、ＣＣＤセンサ２４１により電気信号に変換され、原稿１２の画像の濃淡が電気信号レベルの高低に変換される。つまり、光源６により照射され、原稿１２により反射された照射光に基づいて、第１光学系ユニット２１、第２光学系ユニット２２、結像レンズ２３、およびＣＣＤユニット２４により形成された画像読取手段２０が、当該原稿１２の画像を読取る構成となっている。
【００２８】
コンタクトガラス１７上を通過し、画像が読み取られた原稿１２は、原稿排紙用搬送路１５を経由して、自動原稿搬送装置１０外に排出され、原稿排紙用トレイ１６上に積載される。
【００２９】
而して、本発明に従い、光源６のアパーチャと原稿５の原稿の読取り面Ｐとの位置関係を制御し、原稿５の原稿の読取り面Ｐにおける光量が最適となるように調整する構成について、図４乃至図９および図１乃至図３を参照しながら説明する。図４は、図１に示す本発明の第１実施形態に係る画像読取装置に用いられる光源、読取位置測定手段、アパーチャ角変更手段および制御手段の関係を説明するための概念図、図５は、図４に示す読取位置測定手段の距離測定用の光センサの特性の一例を示し、測定距離と出力値との関係を示すグラフである。図６は、図４に示すアパーチャ角変更手段の一例を示す概略斜視図、図７は、図２に示す光源に形成されたアパーチャ位置検知用電極を示す斜視図、図８および図９は、何れもアパーチャ位置検知用電極と、アパーチャ位置検知用端子の入出力端子との関係を説明するための概念図である。
【００３０】
図４に示すように、装置本体２は、原稿５の読取り面Ｐの位置を測定する読取位置測定手段４０と、原稿５の読取り面Ｐに対して光源６のアパーチャ６１の角度αを変更するアパーチャ角変更手段５０と、読取位置測定手段４０の測定結果に基づき、原稿５の読取り面Ｐに対するアパーチャ６１の角度αを決定し、アパーチャ６１の角度αが決定した角度αとなるように、アパーチャ角変更手段５０を制御する制御手段７０とを備えている。
【００３１】
読取位置測定手段４０は、例えば、読取位置測定手段４０から原稿５の読取り面Ｐの位置までの距離に応じてその出力値が変化する距離測定用の光センサが用いられる。このような光センサは、例えば、発光部から発光された光が読取り面Ｐに照射され、その反射された光を受光部で受光し、その受光量に応じた電気信号Ｇ、例えば、電圧に変換する光電変換部とから構成されている。このような距離測定用の光センサの測定距離と出力値との関係は、例えば、図５に示すように、光センサからコンタクトガラス３(点Ｐ２)までの距離が３．５ｃｍのとき、発光部から発光された光を受光部で受光したときの出力電圧は２Ｖである。これに対し、光センサから原稿５の書籍のページ見開き中央部付近(点Ｐ０)までの距離が５ｃｍのとき、発光部から発光された光を受光部で受光したときの出力電圧は３Ｖである。そして、読取位置測定手段４０は、図１に示すように、光源６および第１光学系ユニット２１を搭載した第１移動枠体３１に設けられ、第１移動枠体３１の移動に伴って原稿５の読取り面Ｐの位置を測定し、測定結果である電気信号Ｇを後述する制御手段７０に伝達する。
【００３２】
制御手段７０は、主演算機能を行う演算部および画像読取装置１の動作制御用のプログラムなどが記憶されたＲＯＭや、各プログラムの作業領域などとして一時的にデータを保管および画像読取手段２０で得られた原稿５の画像データを記憶するＲＡＭなどからなる記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータなどにより構成されている。そして、制御手段７０は、操作部（不図示）のスタートキーが押圧されると、画像読取り動作を行わせる制御信号を画像読取手段２０に出力してその動作を制御する。また、読取位置測定手段４０からの電気信号Ｇに基づき、原稿５の読取り面Ｐに対する光源６のアパーチャ６１の角度αを決定し、かつ、アパーチャ６１の角度αが決定した角度αとなるようにアパーチャ角変更手段５０を制御する。
【００３３】
制御手段７０におけるアパーチャ６１の角度αの決定は、例えば、読取位置測定手段４０からの測定結果である電気信号Ｇが、制御手段７０に入力されると、この電気信号Ｇ、即ち、原稿５の読取り面Ｐまでの距離に対応したアパーチャ６１の角度αが求められる。本実施形態では、画像読取手段２０のスキャン方向における原稿５の各読取り面Ｐの位置までの距離を測定し、例えば、図５に示すような特性を呈する距離測定用の光センサを用いた場合、その出力電圧が、スキャン方向全域に亘り略２Ｖであったときには、読取り対象の原稿５がシート状であると判定する。そして、この判定を基に、原稿５の読取り面Ｐにおける光量が最適となるようにアパーチャ６１の角度αを決定する。また、その出力電圧が、スキャン方向において、最初は略２Ｖで、中央部近傍略３Ｖで、その後略２Ｖに変化したときには、読取り対象の原稿５が立体物であると判定する。そして、この判定を基に、原稿５の読取り面Ｐ０より若干コンタクトガラス３側の点Ｐ１における光量が最適となるようにアパーチャ６１の角度αを決定する。この距離と、角度αとの関係は、予め当該距離、即ち、原稿５の読取り面Ｐにおける光量が最適となるようにその角度αが算出され、制御手段７０の記憶部などに設定されている。また、制御手段７０には、光源６のアパーチャ６１の位置情報、即ち、アパーチャ６１の角度αが予め記憶され、あるいは逐次検出されて伝達される。
【００３４】
アパーチャ角変更手段５０は、図６示すように光源６のランプ点灯用電源供給端子が設けられた側とは反対側の他端部近傍に設けられたウオームホイール５１と、このウオームホイール５１に結合されたウオーム５２と、このウオーム５２に回転力を伝達し、当該ウオーム５２を駆動する駆動モータ５３から構成され、駆動モータ５３の回転が制御手段７０によって制御される。
【００３５】
アパーチャ６１の位置情報、即ち、アパーチャ６１の角度αは、図示例では、アパーチャ位置検知手段８０を用いて検出し、その検出結果を制御手段７０に伝達するようにしている。このアパーチャ位置検知手段８０は、例えば、図７に示すように光源６の外表面の他端部近傍の所定位置に形成されたアパーチャ位置検知用電極８１と、図６に示すように他端側のホルダ６３に設けられたアパーチャ位置検知用端子８２により構成されている。アパーチャ位置検知用電極８１は、例えば、クランク状の形状にシルクスクリーン印刷等により形成されている。アパーチャ位置検知用端子８２は、略円柱形状の入力端子８３と、同じく略円柱形状の２個の出力端子８４、出力端子８５とから形成されている。入力端子８３と出力端子８４、出力端子８５は、ホルダ６３の胴部に設けられた孔６５に挿入され、入力端子８３および出力端子８４、出力端子８５の一端が、光源６の他端部近傍に接するように配設されている。
【００３６】
アパーチャ位置検知用電極８１と、アパーチャ位置検知用端子８２の入力端子８３および出力端子８４、出力端子８５と、光源６のアパーチャ６１との位置関係は、以下のように設定されている。制御手段７０の判定が、読取り対象の原稿５がシート状であると判断したときには、入力端子８３から入力した位置検知用信号Ｓは、出力端子８４から出力され、コンタクトガラス３の原稿５の載置面である点Ｐ２（図４参照）に光源６の光軸が位置する角度αにアパーチャ６１の角度が設定されている。
【００３７】
また、制御手段７０の判定が、読取り対象の原稿５が立体物であると判断したときには、入力端子８３から入力した位置検知用信号Ｓは、出力端子８５から出力され、コンタクトガラス３の原稿５の載置面より上側である点Ｐ１（図４参照）に光源６の光軸が位置する角度αにアパーチャ６１の角度が設定される。
【００３８】
即ち、出力端子８４から位置検知用信号Ｓが出力される場合には、光源６からの光量が、点Ｐ２において最適であり、原稿５がシート状の場合に適している。また、出力端子８５から位置検知用信号Ｓが出力される場合には、点Ｐ１において最適であり、原稿５が立体物の場合に適しているように構成されている。
【００３９】
次に、上述の構成による画像読取装置において、画像の読取り動作について図１０および上述した図1乃至図９を参照しながら説明する。図１０は、本発明の第１実施形態に係る画像読取装置の動作一例を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明では、自動原稿搬送装置１０は、原稿給紙用トレイ１１に原稿１２が載置された場合に、これを検知するセンサが設けられ、この検知結果である原稿検知信号が制御手段７０に伝達されるものとする。また、この実施形態では、通常、画像の読取り対象となる原稿５は、シート状の原稿が多いので、アパーチャ６１の角度αは、制御手段７０により画像読取り後には、光源６の光軸が点Ｐ２結ぶ線上となるような角度αに制御されるものとする。
【００４０】
先ず、ステップＳ１において、画像読取装置を稼動するために図示しない電源がオンされると、ステップＳ２に移行し、アパーチャ位置検知手段８０により、光源６のアパーチャ６１の角度αが、原稿５がシート状に適した角度、即ち、光源６の光軸が点Ｐ２結ぶ線上にあるか否かが検知され、制御手段７０に伝達される。
【００４１】
例えば、図８に示すように、アパーチャ位置検知用電極８１と、入力端子８３および出力端子８４とが接した状態では、入力端子８３から入力された位置検知用信号Ｓは、アパーチャ位置検知用電極８１を介して出力端子８４から出力される。従って、光源６のアパーチャ６１の光軸が点Ｐ２を結ぶ線上にあり、シート状の原稿に適した角度αにあることが確認され、ステップＳ４に移行する。
【００４２】
また、図９に示すように、アパーチャ位置検知用電極８１と、入力端子８３および出力端子８５とが接した状態では、入力端子８３から入力された位置検知用信号Ｓは、アパーチャ位置検知用電極８１を介して出力端子８５から出力される。これにより、光源６のアパーチャ６１の光軸が点Ｐ１を結ぶ線上にあり、シート状の原稿に適していない角度αにあることが確認されると、ステップＳ３に移行する。
【００４３】
ステップＳ３において、制御手段７０は、アパーチャ角変更手段５０の駆動モータ５３を駆動し、図８に示すように、アパーチャ位置検知用電極８１と、入力端子８３および出力端子８４とが接した状態になるまで、ウオーム５２を介してウオームホイール５１を回転し、光源６のアパーチャ６１の光軸が点Ｐ２を結ぶ線上に位置するように調整する。この結果、光源６のアパーチャ６１が、シート状の原稿に適した角度αに調整され、ステップＳ４に移行する。
【００４４】
ステップＳ４において、画像読取りのためのレディー表示が図示しない操作表示装置に表示され、画像読取りに関する各種設定の受付が可能となり、例えば、画像読取り指示がないと、一定時間経過後、スタンバイ制御に移行する。
【００４５】
先ず、複数枚のシート状の原稿１２を画像読取り対象とし、自動原稿搬送装置１０を使用する場合について説明する。ステップＳ５において、操作表示装置（不図示）から各種設定を行うとともに、上記原稿給紙用トレイ１１に原稿１２を載置する。その後、画像読取り動作を行うために操作部（不図示）のスタートキーが押圧されたことが検出（ステップＳ６でＹｅｓ）されると、ステップＳ７において、原稿給紙用トレイ１１に原稿１２が載置されたことを検知するセンサが動作し、このセンサの原稿検知信号が制御手段７０に伝達される。これにより制御手段７０は、画像を読取る対象の原稿１２が、シート状であると認識し、図示しない光学ユニット駆動手段を駆動して、図１に示す第１移動枠体３１および第２移動枠体３２を、流し込み用のコンタクトガラス１７上を通過する原稿１２が読取り可能な位置（図中Ｃ）に移動し停止する。また、これにより制御手段７０は、画像を読取る対象の原稿１２が、シート状であると認識し、ステップＳ８において、直ちに画像を読取り処理を開始し、順次原稿１２の画像を読取り後、読取り処理を終える（ステップＳ９）。
【００４６】
次に、原稿５として立体物を対象とする場合について説明する。ステップＳ５において、操作表示装置（不図示）から各種設定がなされ、コンタクトガラス３上に、原稿５である書籍を見開きにした状態で載置する。その後、画像読取り動作を行うために操作部（不図示）のスタートキーが押圧されたことが検出（ステップＳ６でＹｅｓ）されると、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、原稿給紙用トレイ１１に原稿１２が載置されたことを検知するセンサは動作しないので、原稿検知信号は、制御手段７０に伝達されない。これにより制御手段７０は、画像を読取る対象の原稿５が、図１に示すコンタクトガラス３上に載置された原稿５であると認識し（ステップＳ７でＮｏ）、ステップＳ１０に移行する。
【００４７】
ステップＳ１０において、制御手段７０からの指示に基づき、読取位置測定手段４０が原稿５の読取り面Ｐの位置までの距離を測定すべく、図１に示す画像読取手段２０のスキャン方向の始端であるホームポジションＡ側から、スキャン方向の終端であるリターンポジションＢ側に移動する。即ち、読取位置測定手段４０が搭載された第１移動枠体３１が移動し、これに伴って、画像読取手段２０が移動しながら原稿５の読取り面Ｐの位置までの距離を測定し、測定結果を制御手段７０に伝達し、ステップＳ１１に移行する。また、原稿５の読取り面Ｐの位置までの距離の測定が終わると、第１移動枠体３１は、速やかにホームポジションＡに戻り、原稿５の画像を読取るべく待機する。
【００４８】
ステップＳ１１において、上述の測定により、原稿５が立体物であることが確認（ステップＳ１１でＹｅｓ）されると、ステップＳ１２において、制御手段７０は、アパーチャ６１の光軸が点Ｐ１を結ぶ線上となるように、原稿５の読取り面Ｐに対する光源６のアパーチャ６１の角度αを決定する。また、制御手段７０は、前述の場合と同様、アパーチャ位置検知手段８０により、現在の光源６のアパーチャ６１の位置を検知する。即ち、アパーチャ位置検知手段８０において、入力端子８３から位置検知用信号Ｓを入力し、何れの出力端子８４、出力端子８５から位置検知用信号Ｓが出力されるか制御手段７０で判別する。
【００４９】
例えば、図８に示すように、アパーチャ位置検知用電極８１と、入力端子８３および出力端子８４とが接した状態では、入力端子８３から入力された位置検知用信号Ｓは、アパーチャ位置検知用電極８１を介して出力端子８４から出力される。従って、光源６のアパーチャ６１の光軸が点Ｐ２を結ぶ線上にあり、立体物の原稿に適していない角度αにあることが確認され、制御手段７０は、アパーチャ角変更手段５０を制御して、駆動モータ５３を駆動し、図９に示すように、アパーチャ位置検知用電極８１と、入力端子８３および出力端子８５とが接した状態になるまで、ウオーム５２を介してウオームホイール５１を回転し、光源６のアパーチャ６１の光軸が点Ｐ１を結ぶ線上に位置するように調整する。この結果、光源６のアパーチャ６１が、立体物の原稿に適した角度αに調整し、その後、ステップＳ１３において、直ちに画像を読取り処理を開始する。即ち、図示しない光学ユニット駆動手段を駆動して、第１移動枠体３１および第２移動枠体３２を、図１に示す画像読取手段２０のスキャン方向の始端であるホームポジションＡ側から、スキャン方向の終端であるリターンポジションＢ側に移動しながら原稿５の画像を読取り、その後、読取り処理を終える（ステップＳ１４）と、ホームポジションＡに戻り待機する。
【００５０】
その後、ステップＳ１５において、制御手段７０は、アパーチャ角変更手段５０を制御して、駆動モータ５３を駆動し、図８に示すように、アパーチャ位置検知用電極８１と、入力端子８３および出力端子８４とが接した状態になるまで、ウオーム５２を介してウオームホイール５１を回転し、光源６のアパーチャ６１の光軸が点Ｐ２を結ぶ線上、即ち、原稿がシート状の場合に適した位置するように調整して一連の処理を終える。
【００５１】
次に、コンタクトガラス３上に載置した原稿５がシート状の場合について説明する。先ず、ステップＳ５において、操作表示装置から各種設定がなされ、コンタクトガラス３上に、シート状の原稿５を載置する。その後、画像読取り動作を行うために操作部（不図示）のスタートキーが押圧されたことが検出（ステップＳ６でＹｅｓ）されると、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、原稿給紙用トレイ１１に原稿１２が載置されたことを検知するセンサは動作しないので、原稿検知信号は、制御手段７０に伝達されない。これにより制御手段７０は、画像を読取る対象の原稿５が、図１に示すコンタクトガラス３上に載置された原稿５であると認識し（ステップＳ７でＮｏ）、ステップＳ１０に移行する。
【００５２】
ステップＳ１０において、制御手段７０からの指示に基づき、読取位置測定手段４０は、ホームポジションＡ側からリターンポジションＢ側に第１移動枠体３１が移動し、原稿５の読取り面Ｐの位置までの距離の測定が行われる。この結果、原稿５がシート状であることが確認(ステップＳ１１でＮｏ)されると、ステップＳ８において、直ちに画像を読取り処理を開始する。即ち、図示しない光学ユニット駆動手段を駆動して、第１移動枠体３１および第２移動枠体３２を、図１に示す画像読取手段２０のスキャン方向の始端であるホームポジションＡ側から、スキャン方向の終端であるリターンポジションＢ側に移動しながら原稿５の画像を読取り、その後、読取り処理を終える（ステップＳ９）と、ホームポジションＡに戻り待機する。
【００５３】
以上の構成による本実施形態によれば、読取り対象とする原稿種別に応じて、光源６のアパーチャ６１の角度αを調整し、原稿の読取り面Ｐにおける光量を自動的に常に最適とすることができる。従って、影やくすみ、色違いの無い、良好な画像を得ることができる。また、殊更、光源６の光量を増大する必要はなく、極めて経済的である。
【００５４】
読取位置測定手段の測定結果に基づき、制御手段は、原稿がシート状か、立体物の何れであるか判別しているので、読取位置測定手段の構成の簡略化が図れるとともに、その制御が極めて簡単となる。
【００５５】
読取位置測定手段４０は、光源６を載置した第１移動枠体３１に設け、第１移動枠体３１の移動に伴って原稿の読取り面の位置を測定している。従って、原稿の読取り面の位置を測定するために、別途読取位置測定手段を載置し、移動する手段を設ける必要がないので、その構成が簡単となるとともに、極めて経済的である。
【００５６】
また、この種画像読取装置１に自動原稿搬送装置１０を用いた場合、原稿給紙用トレイ１１に原稿１２を載置すると、原稿給紙用トレイ１１に原稿１２が載置されたことを検知するセンサを設け、このセンサからの原稿検知信号を制御手段７０に伝達されるようにすると、より自動化が図れる。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図１１および図１２を参照しながら説明する。図１１は、実施形態に係る画像読取装置に用いられる光源、読取位置測定手段、アパーチャ角変更手段および制御手段の関係を説明するための概念図、図１２は、本実施形態に係る画像読取装置の全体構成を示す概略図である。
【００５８】
上述した実施形態では、制御手段７０は、読取位置測定手段４０の測定結果に基づき、原稿５がシート状であるか立体物であるかを判別し、この判別結果を基にアパーチャ６１の角度αを決定したが、本実施形態ではこれに換えて、測定結果に基づき、スキャン方向における原稿５の各読取り位置に対応して、アパーチャ６１の角度αを決定するようにしたものである。また、上述した実施形態では、読取位置測定手段４０が、ホームポジションＡ側からリターンポジションＢ側に、第１移動枠体３１の移動に伴って移動し、原稿５の読取り面Ｐの位置までの距離の測定を行ったが、本実施形態では、これに換えて読取位置測定手段４０が搭載された第１移動枠体３１を、リターンポジションＢ側からホームポジションＡ側に移動するときに、原稿５の読取り面Ｐの位置までの距離を連続的に測定するようにしたものである。従って、画像の読取りを終えた画像読取手段２０の第１移動枠体３１および第２移動枠体３２は、スキャン方向Ｘの終端であるリターンポジションＢ側を定位置として留まるように、光学ユニット駆動手段（不図示）により制御されている。
【００５９】
読取位置測定手段４０は、画像読取手段２０が原稿５の画像を読取る前に、リターンポジションＢ側からホームポジションＡ側に移動しながら画像読取手段２０のスキャン方向Ｘにおける原稿５の各読取り面Ｐの位置までの距離を連続的に測定し、その測定結果を制御手段７０に伝達する。制御手段７０は、測定結果に基づき、順次スキャン方向Ｘにおける原稿５の各読取り位置に対応して、アパーチャ６１の角度αを決定し、例えば、制御手段７０の記憶部に一時的に記憶する。そして、制御手段７０は、画像読取手段２０により各読取り位置の画像を読取る際、アパーチャ６１の角度が、各読取り位置に対応して決定した角度αとなるように、記憶部に記憶した内容に基づいてアパーチャ角変更手段５０を制御する。アパーチャ角変更手段５０は、アパーチャ６１の角度αが連続的に可変できるように、例えば、駆動モータ５３として、パルス信号を加えることにより、一定の角度だけ回転するステッピングモータが用いられている。そして、ステッピングモータの回転角度、即ち、アパーチャ６１の角度αを制御手段７０に設けたアパーチャ角度記憶部７１に記憶するように構成してある。
【００６０】
次に、本実施形態の画像読取り動作について説明する。先ず、画像読取り動作を行うために操作部（不図示）のスタートキーが押圧されると、制御手段７０からの指示に基づき、読取位置測定手段４０の第１移動枠体３１および第２移動枠体３２は、図１１に矢印Ｘ３，Ｘ４で示すように、リターンポジションＢ側からホームポジションＡ側に移動し、ホームポジションＡで停止する。
【００６１】
この移動時に、読取位置測定手段４０は、原稿５の読取り面Ｐの位置までの距離の測定をスキャン方向Ｘの全域に亘って連続的に行い、その測定結果は、制御手段７０に伝達される。制御手段７０では、測定結果に基づき、各読取り位置に対応した、アパーチャ６１の角度αを決定し、決定した角度αを記憶部に記憶する。
【００６２】
次に、画像読取手段２０の第１移動枠体３１および第２移動枠体３２は、ホームポジションＡ側からリターンポジションＢ側に移動しながら、原稿５の画像を読取る。このとき、制御手段７０は、各読取り位置において、アパーチャ６１の角度αが、各読取り位置に対応した角度αとなるように、アパーチャ角変更手段５０を制御する。
【００６３】
即ち、制御手段７０は、画像読取手段２０により画像を読取る際、当該画像読取り面おけるアパーチャ６１の角度αが、記憶部に記憶した角度αとなるように、画像を読取り動作と同期を取りながら、アパーチャ角度記憶部７１に記憶した角度を基に、駆動モータ５３であるステッピングモータにパルス信号を加える。これにより、ウオーム５２を介してウオームホイール５１が回転し、光源６を回転してアパーチャ６１の角度αが決定した角度αに連続的に調整される。
【００６４】
以上の構成による本実施形態によれば、読取位置測定手段４０は、リターンポジションＢ側から、ホームポジションＡ側に移動しながら、原稿５の読取り面Ｐの位置を測定しているので、その動きに無駄がなく、効率的に画像を読み取ることができる。
【００６５】
また、駆動モータ５３として、ステッピングモータ用いると、上述した実施形態のようにアパーチャ位置検知手段８０を設ける必要がなくなり、その構成が簡略化できる。また、高精度にアパーチャ６１の角度αを制御できる。しかも、各読取り面Ｐの位置に対応してアパーチャ６１の角度αを調整できるので、各読取り面Ｐにおける光量を自動的に常に最適とすることができる。従って、影やくすみ、色違いの無い、極めて良好な画像を得ることができる。
【００６６】
なお、上述した各実施形態は、本発明の好適な実施形態であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施可能である。
【００６７】
例えば、上述した第１実施形態では、1個の距離測定センサ４１により読取位置測定手段４０を形成したが、例えば、コンタクトガラス３直近の原稿５の読取り面Ｐの位置Ｐ１を測定する第１距離測定センサと、コンタクトガラス３から離れた位置にある原稿５の読取り面Ｐの位置Ｐ２を測定する第２距離測定センサとから構成してもよい。このようにすれば、原稿５がシート状か、立体物の何れであるかの判別が極めて簡単となり、その制御手段７０の簡略化が図れる。
【００６８】
また、図１に示すように、原稿１２の搬送を自動的に行う自動原稿搬送装置１０を備えている場合には、自動原稿搬送装置１０の原稿給紙用トレイ１１に原稿１２が載置されたことを判別するリミットスイッチや光電素子等のセンサを設け、このセンサからの信号を制御手段７０に伝達し、アパーチャ位置検知手段８０による原稿５の読取り面Ｐの位置を測定する動作を省略して、アパーチャ６１の角度αをシート状に適した角度αに自動的に調整するようにすればよい。また、自動原稿搬送装置１０に予め、原稿送り等の目的で、原稿の有無を判別するセンサが設置されている場合には、当該センサからの信号を、制御手段７０に伝達するのに兼用しても良いのは勿論である。
【００６９】
また、上述した各実施形態では、原稿５の読取り面Ｐの位置までの距離の測定は、原稿５の画像の読取り動作とは別に行ったが、これに換えて、原稿５の画像の読取り動作のためのスキャン時に行うようにしてもよい。即ち、ホームポジションＡ側からリターンポジションＢ側に移動しながら原稿５の画像の読取りを行うに際し、原稿５の画像の読取りに先立ち、読取位置測定手段４０により原稿５の読取り面Ｐの位置を測定するとともに、制御手段７０により測定結果に基づいて、アパーチャ６１の角度αを決定し、アパーチャの角度αが決定した角度αとなるように、原稿５の画像を読取る動作に同期してアパーチャ角変更手段５０を制御しながら、順次、画像読取手段２０により原稿の画像を読取るように制御してもよい。この場合には、アパーチャ角変更手段５０の駆動モータ５３としては、ステッピングモータを用いるのが好ましい。この構成によれば、画像読取りスキャンと同期をとりながら、アパーチャ６１の角度αの最適化が図れ、極めて良好な画像を得ることができる他、画像読取り時間が短縮できる。
【００７０】
また、本発明は、光源６として上述したキセノン蛍光ランプ、ハロゲン蛍光ランプ、蛍光灯等の蛍光ランプの他、アパーチャを有する光源であれば適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の活用例としては、読取り原稿面を照明するアパーチャを有する光源を用いた画像読取装置が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像読取装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す本発明の第１実施形態に係る画像読取装置に用いられる光源の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示す光源のランプ点灯用電源供給側のホルダの一例を示す斜視図である。
【図４】図１に示す本発明の第１実施形態に係る画像読取装置１に用いられる光源、読取位置測定手段、アパーチャ角変更手段および制御手段の関係を説明するための概念図である。
【図５】図４に示す読取位置測定手段の測定距離と出力値との関係を示すグラフである。
【図６】図４に示すアパーチャ角変更手段の一例を示す概略斜視図である。
【図７】図２に示す光源に形成されたアパーチャ位置検知用電極を示す斜視図である。
【図８】アパーチャ位置検知用電極と、アパーチャ位置検知用端子の入出力端子との関係を説明するための概念図である。
【図９】アパーチャ位置検知用電極と、アパーチャ位置検知用端子の入出力端子との関係を説明するための概念図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る画像読取装置の動作一例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る画像読取装置に用いられる光源、読取位置測定手段、アパーチャ角変更手段および制御手段の関係を説明するための概念図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る画像読取装置の全体構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…画像読取装置、３…コンタクトガラス、１７…コンタクトガラス、５…原稿、６…光源、２０…画像読取手段、３１…第１移動枠体、４０…読取位置測定手段、５０…アパーチャ角変更手段、６１…アパーチャ、７０…制御手段、Ｐ…読取り面、Ｐ１…位置、Ｐ２…位置、Ｘ…スキャン方向、α…角度、Ａ…ホームポジション、Ｂ…リターンポジション
【図１】
2006074624.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006074624.tif 000005
【図４】
2006074624.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006074624.tif 000009
【図８】
2006074624.tif 000010
【図９】
2006074624.tif 000011
【図１０】
2006074624.tif 000012
【図１１】
2006074624.tif 000013
【図１２】
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