(57)【要約】      （修正有）【課題】見開きの冊子のような厚さのある原稿でも、焦点の合った鮮明な画像が得られる画像読取装置を提供する。【解決手段】原稿台３を昇降させるべくフレーム２内に設けた昇降手段９と、原稿台３に載置された原稿Ａまでの距離を測定すべく読取ユニット１４に一体に設けた距離測定センサ１５と、距離測定センサ１５の測定データを記憶する記憶手段と、記憶手段の記憶データに基づいて、昇降手段９を制御して原稿台３の高さを調節する制御装置とを備えている。制御手段は、予め、読取ユニット１４を走査させて距離測定センサ１５の測定データを記憶手段に記憶させておき、その後、読取ユニット１４を走査させて原稿Ａを読み取る際には、記憶手段の記憶データに基づいて、昇降手段９を制御して読取ユニット１４から原稿Ａまでの距離を基準値ｄ０に保つ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を第１の方向に移動自在に保持する原稿保持手段と、
該原稿保持手段で保持された原稿の画像を読み取るべく、前記第１の方向と略直交する第２の方向に走査する読取ユニットと、
該読取ユニットによる画像読取距離を測定する測定手段と、
該測定手段の測定データに基づいて、前記原稿保持手段が原稿を移動させて前記画像読取距離を基準値に保ち、その状態で前記読取ユニットが原稿画像の読取を実行するように前記原稿保持手段と読取ユニット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】
前記原稿保持手段がフレームに上下動自在に支持した原稿台であって、該原稿台を昇降させる昇降手段を前記フレーム内に設け、
前記原稿台上の原稿画像を読み取るべく、前記読取ユニットをフレームに支持して前記原稿台の上方を略水平方向に走査させる一方、
前記読取ユニットには前記測定手段としての距離測定センサを一体に設け、
該距離測定センサの測定データを記憶する記憶手段を設け、
前記制御手段は、予め、前記読取ユニットを走査させて前記距離測定センサの測定データを前記記憶手段に記憶させておき、その後の画像読取の実行に際し、前記記憶手段の記憶データに基づいて前記昇降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３】
前記原稿保持手段が原稿を載置する部分が透明な原稿台であって、該原稿台をフレームに上下動自在に支持するとともに、前記原稿台を昇降させる昇降手段を前記フレーム内に設け、
前記原稿台上の原稿画像を読み取るべく、前記読取ユニットをフレームに支持して前記原稿台の下方を略水平方向に走査させる一方、
前記読取ユニットには前記測定手段としての距離測定センサを一体に設けるとともに、該距離測定センサは前記読取ユニットの受光部に対して走査方向にオフセット配置し、
前記制御手段は、画像読取の実行に際し、前記距離測定センサの測定データに基づいて前記昇降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】
平板部の両端に折曲部を備えたカバーを設け、該カバーの一端を前記フレームの上端にヒンジ結合して前記原稿台を覆い、前記カバーの内部に前記読取ユニットとそのガイド手段を収容配置したことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項５】
平板部の両端に折曲部を備えたカバーを設け、該カバーの一端を前記フレームの上端にカバーをヒンジ結合して前記原稿台を覆い、前記カバーの内部に前記原稿を原稿台に押付ける押圧手段を収容配置したことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記フレームと原稿台は平板部の両端に折曲部を備え、前記原稿台をその両端の折曲部から前記フレーム内に収容してその開口を前記原稿台の平板部で閉塞し、前記フレームと原稿台の折曲部同士の間に転動部材を介装したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項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、読取ユニットを走査させて画像を読み取る画像読取装置に関し、特に、見開きの冊子の画像読取に好適な画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像読取装置としては、プラテンガラスの下方に読取ユニットを配置し、これを走査させてプラテンガラス上の原稿画像を読み取るものが一般的である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２２５２４９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、見開きの冊子から画像を読み取る場合、その原稿面をプラテンガラスに押し付けているが、冊子中央の綴じ部で原稿面がプラテンガラスから浮き上がり、画像読取距離（読取ユニットから原稿面までの距離）が基準値から外れ、焦点がずれて読取画像のぼやけを生じる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、見開きの冊子のような原稿面が平坦でない原稿でも、焦点の合った鮮明な画像が得られる画像読取装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明は、原稿を第１の方向に移動自在に保持する原稿保持手段と、該原稿保持手段で保持された原稿の画像を読み取るべく、前記第１の方向と略直交する第２の方向に走査する読取ユニットと、該読取ユニットによる画像読取距離を測定する測定手段と、該測定手段の測定データに基づいて、前記原稿保持手段が原稿を移動させて前記画像読取距離を基準値に保ち、その状態で前記読取ユニットが原稿画像の読取を実行するように前記原稿保持手段と読取ユニットを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、見開きの冊子のような原稿面が平坦でない原稿でも、画像読取距離を基準値に保ち、焦点の合った鮮明な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の画像読取装置の第１実施形態を示す正面模式図である。
【図２】同画像読取装置の平面模式図である。
【図３】同画像読取装置の底面模式図である。
【図４】距離測定センサの測定原理を説明する図である。
【図５】本発明の画像読取装置のブロック図である。
【図６】同画像読取装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】補正量算出方法を示すフローチャートである。
【図８】原稿台の高さ調整方法を示すフローチャートである。
【図９】距離測定センサの測定データを示す図である。
【図１０】画像読取時の原稿台の高さ変化を示す図である。
【図１１】図１と対応する第２実施形態の図である。
【図１２】図３と対応する第２実施形態の図である。
【図１３】図６と対応する第２実施形態の図である。
【図１４】図９と対応する第２実施形態の図である。
【図１５】図１０と対応する第２実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、画像読取装置１はフレーム２、原稿台（原稿保持手段）３及びカバー７を備え、これら部材はいずれも平板部の両端に折り曲げ部を備えた断面形状をしている。原稿台３は、その両端の折曲部３ａからフレーム２内に収容してその開口を平板部３ｂで閉塞してある。原稿台３は、両方の折曲部３ａのそれぞれにころ（転動部材）５を一対設け、ころ５をフレーム２の折曲部２ａの４箇所に設けた溝６に係合させることで、フレーム２に上下動自在に組み付けてある（図２，図３参照）。カバー７は平板部７ｂの両端に折曲部７ａを備え、折曲部７ａの一端をヒンジ８でフレーム２の上端に結合し、平板部７ｂで原稿台３を覆っている。
【００１０】
フレーム２の内部には、原稿台３を上下方向（第１の方向）に移動させる昇降手段９が設けてある。すなわち、原稿台３は平板部３ｂの中央部にロッド１０を備えている。フレーム２は平板部２ｂの中央部に台１１を備え、台１１にモータ１２を据え付けてある。モータ１２はシャフトにピニオン１３を取り付け、これをロッド１０のラック部（図示せず）に歯合させてある。つまり、原稿台３の高さはモータ１２の回転量で調整可能にしてある。回転量の調整に際しては、モータ１２がステッピングモータの場合、駆動パルス数を計測すればよいし、モータ１２がＤＣモータの場合は、その回転軸に設けたロータリエンコーダの出力パルス数を計測すればよい。
【００１１】
カバー７の内部には読取ユニット１４が設けてあり、この読取ユニット１４は原稿台３の上方で水平方向（第２の方向）に走査して原稿Ａの画像を読み取る。読取ユニット１４は、ハウジング１４ａ内の駆動機構（図示せず）で駆動され、カバー７の折曲部７ａに両端を結合したガイドロッド（ガイド手段）２０に案内されて図１の走査開始位置から右方向に走査される。読取ユニット１４の長手方向は走査方向に対し直交させてある（図２参照）。読取ユニット１４はＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子１４ａを内蔵しており、その出力信号は画像処理装置（図示せず）に入力される。なお、読取ユニット１４は光電変換素子１４ａの下方にシリンドリカルレンズ（図示せず）を配置して縮小画像を結像させており、後述の、被写体までの距離の基準値ｄ０とその許容誤差ｅ０が規定されている。
【００１２】
読取ユニット１４には距離測定センサ（測定手段）１５が一体に設けてあり、このセンサ１５は受光部である光電変換素子１４ａに対し走査方向にオフセット配置されている。距離測定センサ１５は、図４に示すように発光部１５ａと受光部１５ｂを備え、発光部１５ａからスポット光を対象物Ｏに照射し、その反射光を受光部１５ｂで受ける。つまり、受光部１５ｂにおける受光位置により対象物Ｏまでの距離が分かる。距離測定センサ１５の出力信号は、昇降手段９を制御する制御装置１６に入力される（図５参照）。なお、距離測定センサ１５の測定ピッチは読取ユニット１４の読取画素のピッチと同一である。また、原稿台３に対する距離測定センサ１５と読取ユニット１４の高さを等しくすることで、後述の画像読取距離ｄｒを距離測定センサ１５の測定値と等しくしてある。
【００１３】
読取ユニット１４には、距離測定センサ１５のスキャン位置を検出する位置検出センサ１７が設けてあり、その出力信号は制御装置１６に入力される（図５参照）。この位置検出センサ１７は読取ユニット１４の光電変換素子１４ａに対し走査方向に所定量だけオフセット配置されているので、その出力信号により距離測定センサ１５の測定位置と読取ユニット１４の画像読取位置を知ることができる。なお、図１と図２では位置検出センサ１７の図示を省略してある。
【００１４】
図６は制御装置１６のブロック図である。
制御装置１６は制御手段１６ｆと記憶手段１６ｃからなる。制御手段１６ｆは、距離測定センサ１５と位置検出センサ１７の出力信号に基づいて、距離測定センサ１５から原稿Ａまでの距離データとスキャン位置に関する２次元の距離データを算出する距離算出部１６ａと、距離算出部１６ａの出力信号に基づいて、距離測定センサ１５から原稿Ａまでの距離の補正量を算出する補正量算出部１６ｂと、記憶手段１６ｃの記憶データに基づいてモータ１２を駆動するモータ駆動部１６ｄとを備えている。記憶手段１６ｃには補正量算出部１６ｃの出力データが記憶される。制御手段１６ｆはマイクロコンピュータのプログラム実行により構成される。
【００１５】
次に、この画像読取装置１の動作について、図６〜図８のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ユーザは、原稿として見開きの冊子Ａを用い、これをその原稿面Ｂを上に向けて原稿台３に載置する。その際、冊子Ａの縦方向を読取ユニット１４の走査方向に対し直交させておく。なお、原稿台３には冊子Ａの位置決め手段を設けておくのが好ましい。そして、図１の位置から読取ユニット１４を右方向に走査して原稿Ａを横断させる（Ｓ１）。その際、距離算出部１６ａは、距離測定センサ１５の出力信号から原稿面Ｂまでの距離ｄを算出し（Ｓ２）、位置検出センサ１７との出力信号から距離ｄをスキャン位置に関する２次元データとして合成する（Ｓ３）。図９は合成した２次元データを示している。この２次元データから補正量算出部１６ｃが補正量を算出する（Ｓ４）。なお、原稿面Ｂの原稿台３に対する高さ（以下、原稿面高さという）ｈについても同様の２次元データを作成しておく。原稿面高さｈは以下の式で表される。
ｈ＝ｄｐ−ｄ（ｄｐは距離測定センサ１５から原稿台３の載置面までの距離）
【００１６】
図７のフローチャートは補正量の算出方法を示している。
まず、補正量算出部１６ｃは、距離測定センサ１５から原稿Ａまでの距離ｄを、原稿端ｆを基準値ｄ０とした値に換算する（Ｓ２０）。次いで、この換算距離Ｄから基準値ｄ０を引いて差ｅを求め（Ｓ２１）、その値が許容誤差ｅ０内に入っているか否かを判断する（Ｓ２２）。そして、補正量算出部１６ｃは、差ｅが許容誤差ｅ０内に入っている場合（Ｙｅｓの場合）、補正量ｒをゼロにし（Ｓ２３）、そうでない場合（Ｎｏの場合）は、補正量ｒを差ｅにする（Ｓ２４）。つまり、基準値ｄ０は読取ユニット１４のレンズの焦点距離から算出される値であって、基準値ｄ０に対する差ｅが許容誤差ｅ０内であれば、読取画像のピンぼけが生じないので、距離ｄの補正（原稿台３の高さ調整）を省いて制御の簡略化を図っている。
【００１７】
再度、図６のフローチャートに戻って説明する。
制御装置１６は、以上の要領で算出された補正量ｒを記憶手段１６ｄに記憶し（Ｓ５）、読取ユニット１４を図１の位置に戻して走査を再度開始させる（Ｓ６）。そして、読取ユニット１４から原稿Ａまでの距離（以下、画像読取距離という）ｄｒが原稿端ｆで基準値ｄ０になるように原稿台３の高さを調整する（Ｓ７）。そして、記憶手段１６ｄに記憶されている補正量ｒに基づいて、モータ駆動部１６ｅで原稿台３の高さを調整しながら読取ユニット１４を走査させて画像読取を実行する（Ｓ８）。これにより、読取ユニット１４は画像読取距離ｄｒを基準値ｄ０に保った状態で原稿Ａの画像を読み取ることなる。
【００１８】
図８のフローチャートは原稿台の高さ調整方法を示している。
まず、制御装置１６は、原稿高さｈが所定値ｈ１以下であるか否かを判断し（Ｓ３０）、所定値ｈ１以下の場合（Ｙｅｓの場合）、原稿台３を補正量ｒだけ昇降させる（Ｓ３１）。一方、原稿高さｈが所定値ｈ１を超える場合（Ｎｏの場合）は、モータ駆動部１６ｅは補正量をｒ１に制限して原稿台３を昇降させる（Ｓ３２）。補正量をｒ１は以下の式で表される。
ｒ１＝ｈ１−ｈｆ（ｈｆは原稿端ｆの原稿高さ）
このように補正量ｒを制限しているのは、原稿面高さｈが所定値ｈ１を超えると、原稿面Ｂに読取ユニット１４が接触する虞があるためである。読取ユニット１４は、補正量ｒの制限区間を走査する際には画像読取を中止する。  
【００１９】
図１０は画像読取時の原稿台３の高さの変化を示している。
原稿台３の高さＨは、画像読取距離ｄｒの調整により原稿端ｆで初期値Ｈ０になり、スキャン位置が原稿Ａの内側に移動しても、暫くは初期値Ｈ０に保たれる。これは、画像読取距離ｄが基準値ｄ０に対する許容誤差ｅ０内に収まり、原稿台３の高さ調整が必要ないためである。スキャン位置がさらに原稿Ａの内側に移動すると、原稿台３の高さＨは原稿面Ｂの隆起に応じて徐々に低くなる。スキャン位置が原稿Ａの綴じ部付近の補正量制限区間に達すると、原稿台３の高さＨは所定値Ｈ１に保たれる。
【００２０】
本実施形態の画像読取装置１は、原稿面高さｈに応じて原稿台３の高さＨを調整し、画像読取距離ｄｒを基準値ｄ０に保って画像読取を行うことができるので、見開きの冊子Ａのような原稿面Ｂに凹凸のある原稿でも、その原稿面Ｂを上向きして原稿台３に載置すると、焦点の合った鮮明な画像を得ることができる。
さらに、原稿台３を昇降させる昇降手段９をフレーム２内に設けてあるので、装置のコンパクト化に役立つ。
また、画像読取装置１は、平板部の両端に折曲部を備えたカバー７を設け、このカバーの一端をフレーム２の上端にヒンジ８で結合して原稿台３を覆い、カバー７の内部に読取ユニット１４とガイドレール２１を収容してあるので、装置の更なるコンパクト化が図られるばかりでなく、原稿台３に対する冊子Ａの出し入れが容易になる。
さらに、画像読取装置１は、フレーム２と原稿台３のそれぞれを平板部２ｂ,３ｂの両端に折曲部２ａ,３ａを備えた形状にするとともに、原稿台３をその両端の折曲部３ａからフレーム２内に収容してその開口を原稿台３の平板部３ｂで閉塞し、フレーム２と原稿台３の折曲部２ａ,３ａ同士の間にころ５を介装してあるので、原稿台３の支持強度が高くなるばかりでなく、原稿台３の組み付けが容易になる。
なお、読取ユニット１４ではなくて原稿台３の高さを調節しているので、昇降手段９の機構を簡素化でき、コストの上昇が少なくて済む。
【００２１】
（第２の実施形態）
本実施形態の画像読取装置２００では、図１１と図１２に示すように、原稿として見開きの冊子Ａを用い、これをその原稿面Ｂを下向きにして原稿台３に載置し、その下方に読取ユニット１４を上向きに配置して冊子Ａの画像を読み取らせている。つまり、読取ユニット１４をフレーム２に搭載してあるため、ガイドロッド２０の両端を原稿台３の折曲部３ａの長孔を通してフレーム２の折曲部２ａに結合してある。
このため、読取ユニット１４とその走査手段であるガイドロッド２０をフレーム２内に移し、原稿台３の平板部３ｂを透明なプラテンガラス２０１で構成してある。さらに、スプリング２０２と押し板２０３からなる押圧手段２０４をカバー７内に設け、冊子Ａの押圧により原稿面Ｂをプラテンガラス２０１に押し付けている。また、昇降手段９のロッド２０５を読取ユニット１４の走査領域を避けて原稿台平板部３ｂの両端に移し、これらロッド２０５のラック部（図示せず）に歯合するピニオン２０６をシャフト２０７で連結し、シャフト２０７をベベルギヤ２０８,２０９を介してモータ１２に連結してある。その他の構成要素は第１実施形態と同一であるので、同一符号を付し説明を省略する。
【００２２】
次に、本実施形態の画像読取装置１の動作について、図１３のフローチャートを参照しながら説明する。
この画像読取装置１では、冊子Ａの原稿面Ｂをプラテンガラス２０１に押し付けて画像読取を行っているので、図１４に示すように、画像読取距離ｄｒは冊子Ａの綴じ部を除き基準値ｄ０に保たれている。このため、第１実施形態のように、読取ユニット１４を予備走査させて原稿までの距離を測定しておく必要はなく、距離測定と画像読取を同時に行うことができる。
【００２３】
図１３において、Ｓ４０の読取ユニット１４の走査実行処理からＳ４４の補正量記憶処理までは第１実施形態と同じである。なお、Ｓ４３の補正量算出処理については、画像読取距離ｄｒが原稿端で基準値ｄ０に保たれているので、図７のＳ２０の換算距離Ｄの算出処理がなくなり、距離測定センサ１５の測定値がそのまま利用できる。また、画像読取距離ｄｒが冊子Ａの綴じ部を除き基準値ｄ０に保たれているので、Ｓ４５では、この綴じ部についてのみ原稿台３の高さ調整が行われることになる。
【００２４】
本実施形態では、距離測定センサ１５が綴じ部の距離測定を終了した後に読取ユニット１４が綴じ部の画像読取を開始するため、距離測定のための予備走査が不要になり、距離測定と画像読取を同時に行うことができる。なお、画像の同時読取を行うためには、読取ユニット１４の受光部と距離測定センサ１５の間隔を、冊子綴じ部のプラテンガラス２０１からの浮き上がり部分の幅よりも大きくする必要がある。
【００２５】
また、本実施形態でも、図８に示すように、原稿面高さｈによる補正量の制限を行うのが好ましい。これは、頁の境界付近まで画像を配置することは殆どないためである。図１５はその場合の原稿台の高さ変化を示している。
【００２６】
本実施形態によれば、画像読取距離の原稿端での基準合わせが必要なくなり、一度の走査で画像読取を終えることができるので、画像読取時間の大幅な短縮が可能になる。その他の効果は第１実施形態と同じである。
【００２７】
以上の実施形態では、昇降手段９をラックとピニオン１３の組み合わせにより構成してあるが、原稿台３を電動アクチュエータで直接駆動してもよい。
なお、第１の実施形態では、原稿として見開きの冊子以外のものも使用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１    画像読取装置
２    フレーム
２ａ  折曲部
２ｂ  平板部
３    原稿台
３ａ  折曲部
３ｂ  平板部
５    ころ（転動部材）
６    溝
７    カバー
８    ヒンジ
９    昇降手段
１０    ロッド
１２    モータ
１３    ピニオン
１４    読取ユニット
１４ａ  光電変換素子
１５    距離測定センサ
１５ａ  発光部
１５ｂ  受光部
１６    制御装置
１６ａ  距離算出部
１６ｂ  補正量算出部
１６ｃ  記憶部（記憶手段）
１６ｄ  モータ駆動部
１７    位置測定センサ
【図１】
2011004259.tif 000003
【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】
2011004259.tif 000013
【図１２】
2011004259.tif 000014
【図１３】
2011004259.tif 000015
【図１４】
2011004259.tif 000016
【図１５】
2011004259.tif 000017