(57)【要約】【課題】装置全体の複雑化及び大型化を抑制しつつ、物体の高画質な画像を取得することができる読取装置を提供する。【解決手段】本発明に係る読取装置１は、物体が載置される載置面３を有する載置台と、物体からの光束を集光する結像光学系１２と、結像光学系１２からの光束を受光する撮像素子５と、を備え、結像光学系１２の拡大側共役面９の少なくとも一部は、載置面３に対して非平行であり且つ縮小側にあることを特徴とする。【選択図】図３
2018046555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体が載置される載置面を有する載置台と、
前記物体からの光束を集光する結像光学系と、
該結像光学系からの光束を受光する撮像素子とを備え、
前記結像光学系の拡大側共役面の少なくとも一部は、前記載置面に対して非平行であり且つ縮小側にあることを特徴とする読取装置。
【請求項２】
前記結像光学系の光軸方向における、前記拡大側共役面の少なくとも一部の前記載置面に対する離間量は、前記読取装置の読取画角が小さくなるにつれて大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
【請求項３】
前記結像光学系の光軸方向における、前記拡大側共役面の少なくとも一部の前記載置面に対する離間量は、前記結像光学系の光軸と前記載置面の中心とを含む第１の断面と前記拡大側共役面との交線に沿って前記結像光学系に近づくにつれて大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
【請求項４】
前記拡大側共役面の少なくとも一部は、前記載置面に対して角度をなす平面であることを特徴とする請求項３に記載の読取装置。
【請求項５】
前記撮像素子の受光面は、前記結像光学系の光軸に対して非垂直であることを特徴とする請求項３又は４に記載の読取装置。
【請求項６】
前記物体からの光束を前記結像光学系に向けて反射する少なくとも一つの反射光学素子を備え、該少なくとも一つの反射光学素子のうちの第１の反射光学素子は、非球面形状の反射面を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の読取装置。
【請求項７】
最大読取画角及び最小読取画角をそれぞれω１及びω２、前記載置面から前記少なくとも一つの反射光学素子のうち最も拡大側の反射光学素子までの前記結像光学系の光軸に沿った距離をＨ、前記最大読取画角ω１における被写界深度中心と前記最小読取画角ω２における被写界深度中心との間の前記光軸の方向における距離をΔＷとしたとき、
０＜｜ΔＷ／（Ｈ×（ｔａｎω１−ｔａｎω２））｜≦０．２
を満たすことを特徴とする、請求項６に記載の読取装置。
【請求項８】
前記反射面は、前記結像光学系の光軸に対して回転対称な非球面であることを特徴とする請求項６又は７に記載の読取装置。
【請求項９】
前記反射面は、前記結像光学系の光軸に対して回転非対称な非球面であることを特徴とする請求項６又は７に記載の読取装置。
【請求項１０】
画像を投影する投影部を備え、
立体物撮影モードが選択された際に、該投影部は、前記載置面上に前記物体の載置範囲を投影することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の読取装置。
【請求項１１】
前記載置範囲は、前記物体の高さ情報から算出されることを特徴とする請求項１０に記載の読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反射光学系、結像光学系、及び撮像素子を備え、載置面上に載置された原稿の画像を読み取る読取装置が知られている。
特許文献１には、物体の高画質な画像を読み取るために、載置面と撮像素子の受光面とが共役関係になるように、各光学素子が配置された読取装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３０４４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている読取装置では、物体の表面の光軸方向における高さが各位置において変化している場合（例えば、物体が見開き状態の厚みを有する本である場合など）には、物体の全域にピントを合わせることが困難である。
そのため、そのような厚みを有する物体を撮像する場合には、位置に応じて読取解像度が大きく変化し、画質が低下してしまう問題が生じる。
【０００５】
この問題を解消するために、フォーカシング機構により結像光学系を駆動することで、物体の位置毎に結像光学系のフォーカス位置を変化させる方法が考えられる。
しかしながら、この方法を採用した場合、装置全体が複雑化及び大型化してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、装置全体の複雑化及び大型化を抑制しつつ、物体の高画質な画像を取得することができる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】
本発明に係る読取装置は、物体が載置される載置面を有する載置台と、物体からの光束を集光する結像光学系と、結像光学系からの光束を受光する撮像素子と、を備え、結像光学系の拡大側共役面の少なくとも一部は、載置面に対して非平行であり且つ縮小側にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装置全体の複雑化及び大型化を抑制しつつ、物体の高画質な画像を取得することができる読取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態に係る読取装置の概略斜視図。
【図２】第一実施形態に係る読取装置の概略上面図。
【図３】第一実施形態に係る読取装置の概略断面図
【図４】第一実施形態に係る読取装置における各読取画角でのコントラスト値のデフォーカス位置依存性を模式的に示した図。
【図５】第一実施形態に係る読取装置の概略断面図。
【図６】第一実施形態に係る読取装置の光学系の断面図。
【図７】第一実施形態に係る読取装置の断面図。
【図８】第二実施形態に係る読取装置の光学系の断面図。
【図９】第二実施形態に係る読取装置の断面図。
【図１０】第三実施形態に係る読取装置の概略斜視図。
【図１１】従来の読取装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施形態に係る読取装置について図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
【００１１】
従来においては、図１１に示されているような、反射光学系Ｍ、結像光学系１０５及び撮像素子Ｓを備えた撮像部を用いて、載置面１０２上に載置された原稿１０３の画像を読み取る読取装置１０１が知られている。
【００１２】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る読取装置１の概略斜視図を示している。図２は、第一実施形態に係る読取装置１の概略上面図を示している。
【００１３】
読取装置１は、内部に光学系２及び撮像素子５を格納しているハウジング２０及び原稿等の物体４が載置される載置台１０を備えている。
光学系２は、少なくとも１枚のミラー（反射光学素子）を備える反射光学系１１、及び少なくとも１つのレンズ及び開口絞りを備える結像光学系１２を備えている（図３参照）。
本実施形態に係る読取装置１では、反射光学系１１、結像光学系１２及び撮像素子５によって、物体４を撮像する撮像部２５が構成される。
【００１４】
載置台１０の載置面３上に原稿等の物体４が載置され、物体４からの光束が、反射光学系１１によって反射される。反射された光束は、結像光学系１２によって撮像素子５の受光面上に集光される。
【００１５】
撮像素子５としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサーやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサー等を用いることができる。
【００１６】
読取装置１は、載置面３上の物体４の画像を斜め上方から読み取るように配置されている。これは、読取装置１の使用者が物体４を視認するにあたって、ハウジング２０が視認の邪魔にならないようにするためである。
このような画像読み取りにおいて、装置を小型化するために、読取装置１の光学系２は、少なくとも１枚のミラーを備える反射光学系１１と、少なくとも１つのレンズ及び開口絞りを備える結像光学系１２から構成されている。
【００１７】
本実施形態に係る読取装置１と同様の構造を有する一般的な読取装置では、結像光学系を介して、載置面上の物体の像が撮像素子の受光面上に形成される。
このとき、載置面と撮像素子の受光面とは互いに共役の関係にあり、拡大側共役面及び縮小側共役面はそれぞれ、載置面及び撮像素子の受光面と一致するように、読取装置の各光学素子は配置されている。
【００１８】
しかしながら、本実施形態に係る読取装置１では、縮小側共役面７は、撮像素子５の受光面に一致させている一方で、拡大側共役面６は、載置面３とは意図的に一致させていない。
具体的には、結像光学系１２の拡大側共役面６の少なくとも一部は、載置面３に対して非平行であり且つ縮小側にあるように、読取装置１の各光学素子を配置させている。
より具体的には、結像光学系１２の光軸方向における、拡大側共役面６の少なくとも一部の載置面３に対する離間量は、読取装置１の読取画角が小さくなるにつれて大きくなるように、読取装置１の各光学素子を配置している。
【００１９】
これについて、図２を用いて説明すると、図２において、各破線はそれぞれ、同一の読取画角の位置を結んでおり、放物線状になる。従って、ハウジング２０に近い破線ほど、読取画角は小さい。
すなわち、本実施形態に係る読取装置１では、読取装置１の読取画角が小さくなるにつれて、拡大側共役面６の少なくとも一部が載置面３から撮像部２５の光軸方向に沿って縮小側に（載置面３の上方に）より離間するように、すなわち、各破線上の該離間量がそれぞれ等しくなるように、各光学素子を配置している。
【００２０】
これにより、物体４の光軸方向の高さが物体４の各位置において変化しており、物体４の一部が載置面３よりも高い位置にある場合（例えば、物体４が見開き状態の厚みを有する本の場合）でも、物体４の高画質な画像を読み取ることができる。
【００２１】
図３は、撮像部２５の光軸と載置面３の中心とを含む第１の断面１５で切った、本実施形態に係る読取装置１の概略断面図を示している。
【００２２】
図３に示されているように、拡大側共役面６と第１の断面１５との交線である共役線９は、載置面３に対して少なくとも一部が上方、且つ非平行になっている。
具体的には、読取装置１の読取画角が小さくなるにつれて、共役線９の少なくとも一部が載置面３から撮像部２５の光軸方向に沿って縮小側に（載置面３の上方に）より離間するように、載置面３に対して傾いた直線となっている。
【００２３】
図４（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る読取装置１における各読取画角でのコントラスト値のデフォーカス位置依存性（拡大側のＭＴＦ−Ｄｅｆｏｃｕｓ特性）を模式的に示している。
また、所定の値以上のコントラスト値を確保できる深度幅を被写界深度幅と呼ぶこととする。
【００２４】
図４（ａ）及び（ｂ）に示されているように、一般的に、読取画角が大きくなるにつれて、被写界深度幅は狭くなる。
ここで、拡大側共役面６が載置面３に対して平行を維持したまま、載置面３から光軸方向に沿って縮小側に（載置面３の上方に）離間するように、読取装置１の各光学素子を配置することを考える。
このとき、図４（ａ）に示されているように、共役線９は載置面３に対して平行を維持したまま、載置面３から光軸方向に沿って縮小側に（載置面３の上方に）離間している。
そうすると、拡大側共役面６（共役線９）の位置に対応するデフォーカス位置では、各読取画角において、コントラスト値は最大値を取る。
従って、物体４の光軸方向の高さが物体４の各位置において変化しており、物体４の一部が載置面３よりも高い位置にある場合（例えば、物体が見開き状態の厚みを有する本の場合）でも、物体４の高画質な画像を読み取ることができる。
しかしながら、一方で、載置面３の位置に対応するデフォーカス位置では、小さい読取画角ではコントラスト値は大きく減少はしないが、読取画角が大きくなると、コントラスト値は急激に減少してしまっていることがわかる。
そのため、このような設計において、載置面３上に配置された薄い原稿４の画像読み取りを行おうとすると、原稿４の小さい読取画角に対応する部分に対しては、良好なコントラスト値を有する画像を読み取ることができる。しかしながら、大きい読取画角に対応する部分に対しては、良好なコントラスト値を有する画像を読み取ることができなくなる。
【００２５】
そこで、本実施形態に係る読取装置１では、読取装置１の読取画角が小さくなるにつれて、拡大側共役面６の少なくとも一部が載置面３から光軸方向に沿って縮小側に（載置面３の上方に）より離間するように、読取装置１の各光学素子を配置している。
このとき、図４（ｂ）に示されているように、読取装置１の読取画角が小さくなるにつれて、共役線９の少なくとも一部が載置面３から光軸方向に沿って縮小側に（載置面３の上方に）より離間するように、載置面３に対して傾いた直線となる。
これにより、小さい読取画角では、載置面３の位置に対応するデフォーカス位置でもコントラスト値は大きく減少しないため、載置面３の全域にわたって十分なコントラスト値を確保することができ、薄い原稿４でも高解像度な画像を読み取ることが可能となる。
また、物体４の光軸方向の高さが物体４の各位置において変化しており、物体４の一部が載置面３よりも高い位置にある場合（例えば、物体が見開き状態の厚みを有する本の場合）でも、物体４の高画質な画像を読み取ることができる。
【００２６】
つまり、換言すると、本実施形態に係る読取装置１は、小さい読取画角では被写界深度幅が十分大きいことを利用して、拡大側共役面６を載置面３に一致させずに、非一様に光軸方向に離間させるように、設計されている。
【００２７】
ここで、最大読取画角及び最小読取画角をそれぞれω１及びω２、載置面３から反射光学系１１に含まれる反射光学素子のうち最も拡大側の反射光学素子までの結像光学系１２の光軸に沿った距離をＨ、拡大側の最大読取画角ω１における被写界深度中心と最小読取画角ω２における被写界深度中心との間の結像光学系１２の光軸の方向における距離をΔＷとしたとき、本実施形態に係る読取装置１は、以下の条件式（１）を満たしている（図５参照）。
０＜｜ΔＷ／（Ｈ×（ｔａｎω１−ｔａｎω２））｜≦０．２  ・・・（１）
【００２８】
本実施形態に係る読取装置１では、条件式（１）を満たすように、拡大側共役面６を載置面３から離間させるように、読取装置１の各光学素子を配置することによって、物体４の高画質な画像を読み取ることができる。
もし、条件式（１）の上限値を超えてしまうと、読取領域全域にわたって十分なコントラスト値が得られず、物体４の高画質な画像を読み取ることが困難になる。
【００２９】
図６は、本実施形態に係る読取装置１の光学系２の断面図を示している。
【００３０】
図６に示されているように、本実施形態に係る読取装置１の反射光学系１１は、光路に沿って拡大側から順に、負のパワーを有する第１のミラー２１、正のパワーを有する第２のミラー２２、正のパワーを有する第３のミラー２３を備えている。
また、結像光学系１２は、共軸の複数のレンズから構成され、全体として正のパワーを有するレンズ群２４、及び結像光学系１２のＦ値を決定するための開口絞りＡＰを備えている。
【００３１】
また、第３のミラー（第１の反射光学素子）２３の反射面は、撮像部２５の光軸に対して回転対称な非球面形状で構成されている。
これは、本実施形態に係る読取装置１は、載置面３上の物体４の画像を斜め上方から読み取るため、読み取った画像に発生する歪みを光学的に補正するためである。
【００３２】
次に、本実施形態に係る読取装置１の光学系２の諸元値を以下の表１に示す。
表１
面番号i     Ri       Di       Ndi     νdi
1       -417.24    96.9
2       -303.96  -126.6
3   *    100.05   160.5
4         27.47     6.2     1.605   43.7
5         34.14    15
6        134.77     2.8     1.806   40.92
7         29.19     5.7
8         51.46     8.5     1.603   65.44
9        -25.17     1.6     1.697   55.53
10        -72.19     2.7
11         28.99     4.4     1.648   53.02
12      -3895.3      4
13   AP     0        5.9
14        -39.56     2.5     1.883   40.8
15         27.76     6.1     1.488   70.23
16        -22.7     17.8
17        132.02     7.5     1.606   43.7
18        -82.35    37.1
K      C4         C6       C8        C10
面番号3   -0.9814  6.15E-08  4.16E-12  8.94E-17  -2.43E-20
fd    19.85
Fno   11
β    0.044
ω1   58゜
ω2   28゜
【００３３】
なお、表１において、面番号iは、光学系２の光路に沿った拡大側からの光学面の順序を示し、Ｒｉは、第ｉ面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の面間隔、Ｎｄｉは、ｄ線における第ｉ面と第ｉ＋１面との間の屈折率を示す。また、νｄｉは、ＮＦｉをＦ線における第ｉ面と第ｉ＋１面との間の屈折率、ＮＣｉをＣ線における第ｉ面と第ｉ＋１面との間の屈折率としたとき、以下の式（２）で表される値である。
νｄｉ＝（Ｎｄｉ−１）／（ＮＦｉ−ＮＣｉ）  ・・・（２）
【００３４】
また、面番号に「＊」が付された光学面は、非球面を示しており、ＡＰと示された面は、開口絞りＡＰに対応する。
【００３５】
また、Ｋを離心率、Ｃｉ（ｉ＝１、２、３、…）を非球面係数、撮像部２５の光軸に垂直な方向における光軸からの距離をｒとするとき、非球面形状は、距離ｒにおける光軸方向の面位置をＡ（ｒ）とすると、以下の式（３）で表される。
【数１】
2018046555.tif 000003
【００３６】
ここで、Ｒは近軸曲率半径であり、非球面係数において、「Ｅ−Ｎ」は「×１０−Ｎ」を意味する。
【００３７】
また、ｆｄは、結像光学系１２の焦点距離、Ｆｎｏは、結像光学系１２の縮小側Ｆナンバー、βは、結像光学系１２の結像倍率を示している。
【００３８】
図７は、撮像部２５の光軸と載置面３の中心とを含む第１の断面１５で切った、本実施形態に係る読取装置１の断面図を示している。
【００３９】
本実施形態に係る読取装置１では、各光学素子の設計及び配置を工夫することによって、読取画角が小さくなるにつれて、拡大側共役面６の少なくとも一部が載置面３から光軸方向に沿って縮小側に（載置面３の上方に）より離間するようにしている。
すなわち、図７に示されているように、読取装置１の読取画角が小さくなるにつれて、共役線９の少なくとも一部が載置面３から光軸方向に沿って縮小側に（載置面３の上方に）より離間するように、載置面３に対して傾いた直線となる。
【００４０】
本実施形態に係る読取装置１では、最大読取画角ω１及び最小読取画角ω２はそれぞれ、５８°及び２８°であり、載置面３から反射光学系１１の最も拡大側の反射光学素子である第１のミラー２１までの結像光学系１２の光軸に沿った距離Ｈは、３５２ｍｍである。
また、ＭＴＦ−Ｄｅｆｏｃｕｓプロファイルにおいて最大コントラスト値の２０％に対応する深度幅（被写界深度幅）の中央を被写界深度中心とする。このとき、拡大側の最大読取画角ω１における被写界深度中心と最小読取画角ω２における被写界深度中心との間の結像光学系１２の光軸の方向における距離ΔＷは、５０ｍｍとなる。
従って、本実施形態に係る読取装置１において、｜ΔＷ／（Ｈ×（ｔａｎω１−ｔａｎω２））｜＝０．１３となり、条件式（１）が満たされていることがわかる。
【００４１】
以上のことから、本実施形態に係る読取装置１では、物体４が、光軸方向の高さが物体４の各位置において変化している、例えば見開き状態の厚みを有する本であっても、又は薄く平坦な原稿であっても、物体４の高画質な画像を読み取ることができる。
【００４２】
［第二実施形態］
第二実施形態に係る読取装置２６は、第一実施形態に係る読取装置１と同一の部材で構成されているため、同一の部材には同一の符番を付し、説明は省略する。
本実施形態に係る読取装置２６では、第一実施形態に係る読取装置１とは異なり、光学系２により生じる像面湾曲を抑えると共に、縮小側共役面７に一致する撮像素子５の受光面を撮像部２５の光軸に対して非垂直になるように撮像素子５を傾けている。それにより、拡大側共役面６の少なくとも一部が載置面３から光軸方向に沿って縮小側に（載置面３の上方に）離間するようにしている。
【００４３】
図８は、本実施形態に係る読取装置２６の光学系２の断面図を示している。
【００４４】
図８に示されているように、本実施形態に係る読取装置２６の反射光学系１１は、正のパワーを有する第１のミラー５１を備えている。
また、結像光学系１２は、共軸の複数のレンズから構成され、全体として正のパワーを有するレンズ群５２、及び結像光学系１２のＦ値を決定するための開口絞りＡＰを備えている。
【００４５】
また、第１のミラー（第１の反射光学素子）５１の反射面は、撮像部２５の光軸に対して回転非対称な非球面形状で構成されている。
これは、本実施形態に係る読取装置２６は、載置面３上の物体４の画像を斜め上方から読み取るため、読み取った画像に発生する歪みを光学的に補正するためである。
また、第一実施形態に係る読取装置１とは異なり、光学性能をさらに上げるために、第１のミラー５１を非球面形状の自由度を上げるように回転非対称にすることで、読取画角が超広角である場合でも、諸収差を良好に補正することができる。
【００４６】
次に、本実施形態に係る読取装置２６の光学系２の諸元値を以下の表２に示す。
表２
面番号i     Ri       Di       Ndi     νdi
1   *    88.17   174.2 
2   *   -70.97     2.5    1.583    59.38 
3   *     0.00     0.7 
4        36.38     7.2    1.654    39.70 
5       106.05     3.9 
6      -101.38     3.8    1.762    40.10 
7        68.64     4.9 
8      -108.74     7.0    1.729    54.68 
9       -47.81     1.9 
10        85.46     6.2    1.595    67.74 
11      -116.08     3.7    1.702    41.24 
12       541.84     7.5 
13        28.07     5.3    1.595    67.74 
14      -131.71     2.7 
15   AP    0        6.0 
16       -25.88     2.3    1.883    40.76 
17       221.73     6.7    1.595    67.74 
18       -28.23     2.0 
19       -49.15     2.9    1.816    46.62 
20      -527.60     2.0 
21   *  -220.78     5.2    1.583    59.38 
22       -39.74     0.7 
23        63.10     8.5    1.497    81.54 
24      -118.74    36.0 
K         C1        C4        C6        C8        C10      C12
面番号1  -9.28E-01  1.21E-03 -6.47E-08  9.17E-12 -4.54E-16  1.40E-20  0.00E+00
面番号2  -1.78E+00  0.00E+00  9.40E-07 -2.36E-09  8.53E-12 -2.77E-15 -1.10E-18
面番号3   0.00E+00  0.00E+00 -4.40E-08 -6.38E-10  8.29E-12 -7.90E-16  0.00E+00
面番号21 -3.87E+01  0.00E+00 -2.92E-06 -1.58E-08  3.63E-11 -8.77E-14  0.00E+00
fd    13.6
Fno    1
β    0.044
ω1   68゜
ω2   28゜
【００４７】
図９は、撮像部２５の光軸と載置面３の中心とを含む第１の断面１５で切った、本実施形態に係る読取装置２６の断面図を示している。
【００４８】
図９に示されているように、本実施形態に係る読取装置２６では、縮小側共役面７に一致する撮像素子５の受光面が撮像部２５の光軸に対して非垂直になるように、撮像素子５を傾けている。それにより、結像光学系１２の光軸方向における、拡大側共役面６の少なくとも一部の載置面３に対する離間量は、結像光学系１２の光軸と載置面３の中心とを含む第１の断面１５と拡大側共役面６との交線に沿って結像光学系１２に近づくにつれて大きくなっている。そして、拡大側共役面６の少なくとも一部は、載置面３に対して角度をなす平面となっている。
【００４９】
本実施形態に係る読取装置２６では、最大読取画角ω１及び最小読取画角ω２はそれぞれ、６８°及び２８°であり、載置面３から反射光学系１１の最も拡大側の反射光学素子である第１のミラー５１までの結像光学系１２の光軸に沿った距離Ｈは、３８０ｍｍである。
また、ＭＴＦ−Ｄｅｆｏｃｕｓプロファイルにおいて最大コントラスト値の２０％に対応する深度幅（被写界深度幅）の中央を被写界深度中心とする。このとき、拡大側の最大読取画角ω１における被写界深度中心と最小読取画角ω２における被写界深度中心との間の結像光学系１２の光軸の方向における距離ΔＷは、２０ｍｍとなる。
従って、本実施形態に係る読取装置２６において、｜ΔＷ／（Ｈ×（ｔａｎω１−ｔａｎω２））｜＝０．０３となり、条件式（１）が満たされていることがわかる。
【００５０】
以上のことから、本実施形態に係る読取装置２６では、物体４が、光軸方向の高さが物体４の各位置において変化している、例えば見開き状態の厚みを有する本であっても、又は薄く平坦な原稿であっても、物体４の高画質な画像を読み取ることができる。
【００５１】
なお、上記では、好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されず、要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００５２】
例えば、第一実施形態に係る読取装置１では、読取画角が小さくなるにつれて、拡大側共役面６の少なくとも一部が載置面３から撮像部２５の光軸方向に沿って縮小側に（載置面３の上方に）より離間するように、各光学素子を配置している。これに加えて、さらに、第二実施形態のように、縮小側共役面７と第１の断面１５との交線に沿って撮像部２５に近づくにつれて、拡大側共役面６の少なくとも一部が載置面３から撮像部２５の光軸方向に沿って縮小側に（載置面３の上方に）より離間するように、撮像素子５の受光面が撮像部２５の光軸に対して非垂直になるように撮像素子５を傾けたり、若しくは、電気的処理を加えても良い。
【００５３】
また、第一及び第二実施形態に係る読取装置では、反射光学系１１、結像光学系１２及び撮像素子５を用いて、物体４の画像読み取りを行っていた。しかしながら、これに限らず、結像光学系及び撮像素子のみを用いて物体の画像読み取りを行う読取装置にも上記構成を適用することができる。この場合、結像光学系及び撮像素子によって、物体を撮像する撮像部が構成される。
【００５４】
［第三実施形態］
図１０は、第三実施形態に係る読取装置３０の概略斜視図を示している。読取装置３０は、投影部を備える読取装置（読取投影装置）である。
【００５５】
読取装置３０は、撮像光学系２、撮像素子５、画像を表示する表示素子３２及び該画像を結像する（表示素子３２からの光束を集光する）投影光学系３１を格納しているハウジング２０及び物体４が載置される載置台１０を備えている。
撮像光学系２は、上記の第一実施形態もしくは第二実施形態に係る読取装置に搭載されている光学系２と同一のものである。すなわち、撮像光学系２は、反射光学系及び結像光学系から構成される。
【００５６】
読取装置３０では、撮像光学系２及び撮像素子５によって、物体４を撮像する撮像部２５が構成される。
また、投影光学系３１及び表示素子３２によって、投影面３６に画像を投影する投影部３５が構成される。
なお、読取装置３０では、載置面３と投影面３６とは互いに同一の面となっているが、互いに異なる面でも構わない。
【００５７】
読取装置３０では、ユーザーは、物体４の種類に応じて読取モードを選択することが可能となっている。
例えば、物体４が原稿のような平面状である場合は、『平面原稿撮影モード』、物体４が高さのある立体物であれば、『立体物撮影モード』を選択することができる。
【００５８】
読取装置３０では、第一実施形態もしくは第二実施形態に係る読取装置に用いられている撮像部２５を採用しているため、拡大側共役面の少なくとも一部は、載置面３に対して非平行であり且つ縮小側にある。
また、上述のように、読取画角が小さい方が被写界深度幅を十分に確保することができる。
【００５９】
そこで、読取装置３０では、『立体物撮影モード』が選択された際には、載置面３上の読取画角が小さい側に被写体載置範囲３３を表示させている。それに従って、ユーザーは、被写界深度幅が十分に確保されている位置に物体４を配置することによって、物体４のより高画質な画像を読み取ることができる。
【００６０】
また、読取装置３０の不図示の記憶部に読取画角と被写界深度幅との関係を記憶させておき、ユーザーに物体４の高さ情報を入力させることによって、不図示の算出部が、必要十分な被写体載置範囲３３を算出し、投影部３５が載置面３上に算出された被写体載置範囲３３を表示することも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  読取装置
３  載置面
４  物体
５  撮像素子
６  拡大側共役面
１０  載置台
１２  結像光学系
【図１】
2018046555.tif 000004
【図２】
2018046555.tif 000005
【図３】
2018046555.tif 000006
【図４】
2018046555.tif 000007
【図５】
2018046555.tif 000008
【図６】
2018046555.tif 000009
【図７】
2018046555.tif 000010
【図８】
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【図９】
2018046555.tif 000012
【図１０】
2018046555.tif 000013
【図１１】
2018046555.tif 000014