(57)【要約】【課題】小型の結像レンズを多数配列した結像光学系においても、上記補助信号を得ることができる画像読取装置を提供する。【解決手段】  本発明に係る画像読取装置１０１は、読取対象物１を照明光で照明する撮像用光源１２と、レンズ１８およびレンズ２０をそれぞれ有し、複数の結像光学素子１５と、複数の結像光学素子１５により形成された画像のそれぞれを読取る複数のセンサチップ２５と、複数の結像光学素子１５のうち対象となる結像光学素子１５である対象結像光学素子のレンズ２０からレ１８に向かう補助信号光を読取対象物１に照射する測距用光源４０と、を備え、測距用光源４０は、対象結像光学素子に隣接する隣接結像光学素子の画像を読取るセンサチップ２５が補助信号光を読取るように配置されるものである。【選択図】          図２
2019176396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取対象物を照明光で照明する撮像用光源と、
前記読取対象物によって散乱された前記照明光を集光する集光部、および前記集光した前記照明光を結像することで前記読取対象物の画像を形成する結像部をそれぞれ有し、主走査方向にそれぞれ配置された複数の結像光学素子と、
前記複数の結像光学素子により形成された画像のそれぞれを読取る複数のセンサチップと、
前記複数の結像光学素子のうち対象となる結像光学素子である対象結像光学素子の結像部から集光部に向かう補助信号光を前記読取対象物に照射する補助光源と
を備え、
前記補助光源は、前記対象結像光学素子に隣接する隣接結像光学素子の画像を読取るセンサチップが前記補助信号光を読取るように配置される、画像読取装置。
【請求項２】
前記複数の結像光学素子の各々が対応するセンサチップの読取面に結像可能な前記読取対象物上の範囲を撮像読取範囲とすると、
前記補助信号光で照射された前記読取対象物の少なくとも一部は、前記隣接結像光学素子の撮像読取範囲に含まれる、請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
各々の撮像読取範囲で散乱された光が集光および結像される際に各々の結像光学素子の結像部から出射された光束が通過可能な空間を撮像視野空間とし、
前記各々の結像光学素子の集光部が集光可能である前記読取対象物の範囲を結像読取範囲とした場合に、各結像読取範囲で散乱された光が集光および結像される際に前記各々の結像光学素子の結像部から出射された光束が通過可能な空間を結像視野空間とすると、
前記補助光源の発光面の少なくとも一部は、前記補助光源に対応する対象結像光学素子の結像視野空間の内部かつ前記対象結像光学素子での撮像視野空間の前記主走査方向の外部に配置される
請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記補助光源の発光面の少なくとも一部は、前記対象結像光学素子の画像を読取るセンサチップに、前記主走査方向に離間かつ副走査方向に重なりを有して配置される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記補助信号光の読取りをしたセンサチップにて生成された補助データを用いて、前記複数のセンサチップにより生成された複数の画像データに画像復元処理を行う画像処理部をさらに備えた請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記複数のセンサチップの各々は、前記主走査方向に配列された複数の撮像素子をそれぞれ有し、
前記画像処理部は、
前記補助データを用いて、前記補助信号光を読取ったセンサチップに含まれる複数の撮像素子うち前記補助信号光の読取りを行った撮像素子について前記主走査方向の位置である受光位置を算出し、
前記受光位置、および前記補助信号光を照射した補助光源の位置に基づき、前記読取対象物が配置された天板から前記読取対象物への高さ方向の浮き量を算出すると共に、前記浮き量に基づき前記画像復元処理を行う、請求項５に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記補助光源と前記複数のセンサチップとが同一の基板に実装された
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記センサチップは、
可視光である前記照明光を読取る画像読取用センサと、
赤外光又は紫外光である前記補助信号光を読取る測距用センサと
を有する
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記センサチップは、
遮光機能を有する第１のシャッターを有し、前記照明光を読取る画像読取用センサと、
遮光機能を有する第２のシャッターを有し、前記補助信号光を読取る測距用センサと
を有し、
前記第１のシャッターおよび前記第２のシャッターは、前記画像の読取時間と前記補助信号光の読取時間とが重複しないように、開閉が制御される
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記センサチップによる前記補助信号光の読取時間に同期させて、前記補助光源が点灯すると共に前記撮像用光源が消灯するように制御される
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記補助光源は、前記センサチップによる前記補助信号光の読取周期ごとに異なる光量で発光するように制御される
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の画像読取装置。
【請求項１２】
前記補助光源は複数であって、
前記複数の補助光源は、前記複数の補助光源のうち互いに隣り合う２つの補助光源が異なるタイミングで点灯するように制御される
請求項１から請求項１１のいずれか一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、読取対象物の画像を読取る画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、紙幣読取機、スキャナ、ファクシミリなどに用いられる画像読取装置では、結像レンズおよびラインイメージセンサの組が、主走査方向に複数配列されている。
【０００３】
画像読取装置の結像レンズは、副走査方向に移動される読取対象物によって散乱された光を集光して、その集光した光をラインイメージセンサの結像面に結像することで、読取対象物の画像を結像面に形成する。
【０００４】
一般的な画像読取装置において、主走査方向に配列されている複数の結像レンズは、読取対象物によって散乱された光を集光する範囲である視野範囲の一部が、隣に配置されている結像レンズの視野範囲の一部と重なるように配置されている場合が多い。この場合、複数のラインイメージセンサにより読取られた画像の合成処理を行う際には、視野範囲の重なり部分の幅等の重複情報を取得する必要がある。
【０００５】
上述した重複情報の取得方法としては例えば、上記重なり位置に配置したマーカーを設け、このマーカーを照射するためのマーカー照射用光源を２つの隣り合う結像レンズ間に設けたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。ここでは、まず、マーカーで反射されたマーカー照射用光源の光をラインイメージセンサで読取ることにより、画像結合用の補助信号を生成する。次に、互い隣接するラインイメージセンサで生成された、２つの上記補助信号を比較することで上記重複情報を推定する。
【０００６】
また、結像光学系全体の小型化を目的として、小型の結像レンズを多数配列した結像光学系を用いる画像読取装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１７１００３号公報
【特許文献２】国際公開第２０１７／１９５４８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般的に、各結像レンズの読取り範囲の幅は、結像レンズの幅寸法に比べて大きいが、特許文献２のように各結像レンズを小型化すると、各結像レンズの読取り範囲の幅が結像レンズの幅寸法に近づくことが知られている。
【０００９】
特許文献２のような構成では、結像レンズ間の幅方向の空間が狭くなるため、特許文献１のようなマーカー生成用光源を配置する空間を設けることができない。この場合、上記補助信号を得られず、画像の合成処理を適切に行えないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述のような事情を鑑みてなされたものであって、小型の結像レンズを多数配列した結像光学系においても、上記補助信号を得ることができる画像読取装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る画像読取装置は、読取対象物を照明光で照明する撮像用光源と、読取対象物によって散乱された照明光を集光する集光部、および集光した照明光を結像することで読取対象物の画像を形成する結像部をそれぞれ有し、主走査方向にそれぞれ配置された複数の結像光学素子と、複数の結像光学素子により形成された画像のそれぞれを読取る複数のセンサチップと、複数の結像光学素子のうち対象となる結像光学素子である対象結像光学素子の結像部から集光部に向かう補助信号光を読取対象物に照射する補助光源と、を備え、補助光源は、対象結像光学素子に隣接する隣接結像光学素子の画像を読取るセンサチップが補助信号光を読取るように配置されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る画像読取装置にあっては、小型の結像レンズを多数配列した結像光学系においても、画像結合用の補助信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の副走査方向（Ｙ方向）における概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像読取装置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像読取装置を示す斜視図である。
【図４】複数の結像光学素子の撮像読取範囲と結像読取範囲との関係を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１のセンサチップを具体的に説明するための説明図である。
【図６】互いに隣りに位置する結像光学素子による結像位置の関係に関する概略図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る画像処理部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７におけるステップ３の浮き量ｚの算出処理を説明するフローチャートである。
【図９】画像復元処理を詳細に説明するための説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る電子シャッターの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る画像読取装置を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る撮像用光源と測距用光源とが点灯するタイミングチャートを表す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る測距用光源が点灯するタイミングチャートを表す図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係る測距用光源が点灯するタイミングチャートの一例を表す図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る測距用光源が点灯するタイミングチャートの別の例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る密着イメージセンサは、読取り対象としての読取対象物の画像を読取る機器であって、例えばファクシミリ、コピー機、スキャナ、複合機、金融系端末、工業用の検査装置などに搭載される。読取対象物は、例えば原稿、マークシート、紙幣、小切手その他の有価証券などである。
以下の図において、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、主走査方向、副走査方向、および高さ方向をそれぞれ示すものとして説明を行う。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像読取装置１０１の副走査方向（Ｙ方向）における概略断面図である。図２は画像読取装置１０１を示す断面図であり、図３は本発明の実施の形態１に係る画像読取装置１０１を示す斜視図である。なお、図２および図３において、図の見やすさの都合上、筐体１０を省略して図示している。また、図１および図３において、ホルダー２３および２４等の構成を省略して図示している。
【００１６】
図１〜図３において、読取対象物１は画像読取装置の天板ガラス１１に載せられている。スキャナ装置においては、読取対象物１である紙原稿などをスキャンするため、読取対象物１が天板ガラス１１上を図中Ｙ方向である副走査方向に移動される。
事務用複写機においては、天板ガラス１１上に静置された読取対象物１に対して、図２で示した天板ガラス１１以外の構造物全体が図中Ｙ方向である副走査方向に移動される。なお、移動方向は＋Ｙ方向（正のＹ方向）および−Ｙ方向（負のＹ方向）のいずれもありうる。
【００１７】
画像読取装置１０１は、筐体１０、撮像用光源１２、結像系アレイ１４、ホルダー２３、ホルダー２４、複数のセンサチップ２５ａ〜２５ｄ…、複数の測距用光源（「補助光源」に対応する）４０ａ〜４０ｄ…、および画像処理部２８を備える。
【００１８】
以下、結像光学素子１５ａ〜１５ｄ…、センサチップ２５ａ〜２５ｄ…、および測距用光源４０ａ〜４０ｄ…を総称して、それぞれ「結像光学素子１５」、「センサチップ２５」、および「測距用光源４０」と単に呼ぶ場合がある。
なお、図示および説明を省略しているが、結像光学素子１５ｄ（レンズ１８ｄ、絞り１９、レンズ２０ｄ）の右側には実際には結像光学素子１５とセンサチップ２５と測距用光源４０との組が配列されている。
【００１９】
図１に示した筐体１０は、画像読取装置１０１の各構成を内部に収納又は保持する。
【００２０】
撮像用光源１２は読取対象物１を照明光１３で照明する。撮像用光源１２からの照明光１３は、読取対象物１に照明されることで、読取対象物１で散乱された照明光１６となる。より詳細には、撮像用光源１２は、図中Ｘ方向である主走査方向に延在し、読取対象物１を照明光１３（図１で点線矢印で図示）で照明する光源である。
撮像用光源１２は、例えば、光源としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）と、ＬＥＤから出射される光を読取対象物１の照明光１３に変換するための樹脂等の導光体とで構成することができる。この導光体は、主走査方向に延在する円柱状の導光体である。照明光１３は例えば、赤色、緑色、青色等の成分を含む白色光であるが、これに限らない。
【００２１】
結像系アレイ１４は、複数の結像光学素子１５ａ〜１５ｄ…（総称して「結像光学素子１５」と呼ぶ場合がある。）を有し、主走査方向（Ｘ方向）にそれぞれ配置される。
【００２２】
より詳細には、複数の結像光学素子１５ａ〜１５ｄ…は、一方向（図中、Ｘ方向（主走査方向））にそれぞれ配置されている。なお、図２および図３における結像系アレイ１４の構成は一例に過ぎず、結像系アレイ１４は複数（２以上）の結像光学素子１５を有する構成であればよい。
【００２３】
複数の結像光学素子１５は、読取対象物１によって散乱された照明光１６を集光する集光部（後述の「レンズ１８」に対応）、および集光した照明光１６を結像することで読取対象物１の画像を形成する結像部（後述の「レンズ２０」に対応）をそれぞれ有する。
より詳細には、結像光学素子１５は、レンズ１８、絞り１９、およびレンズ２０を有する。レンズ１８は読取対象物１によって散乱された照明光１６を集光する。
絞り１９はレンズ１８により集光された光１７の一部を遮断する光部品である。レンズ２０は絞り１９を通り抜けた光２１を結像面２２に結像する。
図２および図３では、結像光学素子１５は二枚組のレンズ（レンズ１８およびレンズ２０）で構成されているが、例えば、結像光学素子１５は、レンズ１８又はレンズ２０の一枚のレンズで構成されていてもよく、三枚以上のレンズで構成されていてもよい。
【００２４】
２つのホルダー２３および２４は、複数の結像光学素子１５（結像系アレイ１４）を、図１に図示した筐体１０内部に保持する。
詳細には、ホルダー２３は、複数の結像光学素子１５に含まれるレンズ１８を保持する。ホルダー２４は、複数の結像光学素子１５に含まれるレンズ２０を保持している。
【００２５】
複数（例えば４個以上）のセンサチップ２５ａ〜２５ｄ…は複数（例えば４個以上）の結像光学素子１５ａ〜１５ｄ…により形成された画像のそれぞれを読取る。
より詳細には、図２および図３に示す通り、複数のセンサチップ２５ａ〜２５ｄ…は、結像光学素子１５ａ〜１５ｄ…により生成された撮像読取範囲３１ａ〜３１ｄ…の画像を読取る。例えば、センサチップ２５ａは、結像光学素子１５ａにより生成された撮像読取範囲３１ａの画像を読取る。
【００２６】
複数の測距用光源４０ａ〜４０ｄ…は、それぞれ複数の結像光学素子１５ａ〜１５ｄ…を対象として配置される。以下、測距用光源４０を対象として配置された結像光学素子１５は、「対象結像光学素子１５」と呼ぶ場合がある。
複数の測距用光源４０ａ〜４０ｄ…は、複数の対象結像光学素子１５ａ〜１５ｄ…のそれぞれのレンズ２０（結像部）に対して読取対象物１の反対側すなわちレンズ２０（結像部）に対して読取対象物よりもセンサ基板２９に近い側に配置される。
【００２７】
また、測距用光源４０ａ〜４０ｄ…は、それぞれ対象結像光学素子１５ａ〜１５ｄ…のレンズ２０（結像部）からレンズ１８（集光部）に向かう測距信号光（図２および図３において破線部分に対応）を、対象結像光学素子１５ａ〜１５ｄ…を介して読取対象物１に照射する。
図３において、測距用光源４０ａ〜４０ｄ…が読取対象物１を照射した領域は、それぞれ照射領域４１ａ〜４１ｄ…である。以下では、照射領域４１ａ〜４１ｄ…を総称して「照射領域４１」と呼ぶ場合がある。
【００２８】
なお、結像光学素子１５ｄの図中右方に、図示を省略した結像光学素子１５を配置しているとして以上の説明を行っているため、測距用光源４０ｄを結像光学素子１５ｄに配置している。しかしながら、対象結像光学素子１５ｄの右側に結像光学素子１５を配置しない場合は、測距用光源４０ｄを省略してもよい。
【００２９】
さらに測距用光源４０は、対象結像光学素子１５に隣接する結像光学素子１５の画像を読取るセンサチップ２５が、隣接する結像光学素子１５を介して測距信号光を読取るように配置される。なお、測距信号光は、以下「補助信号光」と呼ぶ場合がある。
【００３０】
測距用光源４０ｂを例に挙げて説明すると、図３において、測距用光源４０ｂより発せられた測距信号光は、結像光学素子１５ｂのレンズ２０（結像部）からレンズ１８（集光部）に向かい読取対象物１上の照射領域４１ｂに照射される。この照射領域４１ｂに照射された測距信号光は、測距用光源４０ｂの隣の結像光学素子１５ｃを介してのセンサチップ２５ｃに到達する。センサチップ２５ｃは、測距信号光を読取ることで測距信号を生成する。
なお、この測距信号は、詳細は後述するが、天板ガラス１１に対する読取対象物の浮き量ｚ等の画像復元情報を導出するために用いられ、この画像復元情報を用いて後述する画像復元処理を行う。ここで、浮き量ｚとは、高さ方向における天板ガラス１１と読取対象物１との距離である。なお、詳細は後述するが、画像復元情報としては、浮き量ｚの他に重複撮像範囲の幅、画像データの縮小倍率等を含む。
【００３１】
測距用光源４０はパッケージを有しないベアチップタイプのＬＥＤにより構成することが好適である。上述のように構成すると、センサ基板２９上に形成された配線パターンを用いてＬＥＤを実装することができ、別途ＬＥＤ実装用の基板を用意することなく、センサ基板２９上に直接ＬＥＤを実装することができる。
【００３２】
上述のとおり、測距用光源４０は、対象結像光学素子１５に対して読取対象物１から反対側に配置されており、上述した結像光学素子１５間の空間が小さい場合であっても、画像結合用の補助信号としての測距信号を得ることができるという効果を有する。
図中、複数の測距用光源４０ａ〜４０ｄ…を設けた構成を図示しているが、測距用光源４０は複数の結像光学素子１５ａ〜１５ｄ…のうち少なくとも１つの結像光学素子１５に設けられていればよい。また、各結像光学素子１５に対し複数の測距用光源４０を対応させて配置する構成としてもよい。
【００３３】
画像処理部２８は、測距信号光の読取りをしたセンサチップ２５ａ〜２５ｄ…にて生成された測距信号（以下、「補助データ」と呼ぶ場合あり。）を用いて、複数のセンサチップ２５ａ〜２５ｄ…により生成された複数の画像データに画像復元処理を行う。より詳細には、画像処理部２８は、測距信号に基づき、後述する画像復元処理を実施して、複数の画像データ（縮小転写像）の重ね合わせを行う。
【００３４】
図４は複数の結像光学素子１５の撮像読取範囲３１ａ〜３１ｄ…（図中、斜め縞模様の部分に対応）、重複撮像範囲３２ａ〜３２ｃ…（図中、両矢印の部分に対応）、および結像読取範囲３３ａ〜３３ｄ…（図中、破線で囲まれた部分に対応）を示す模式図である。図中において説明の便宜上、撮像読取範囲３１ａ〜３１ｄ…を上下二段に分けて示しているが、実際には撮像読取範囲３１ａ〜３１ｄ…は、一直線上に重なりを有しながら配置される。
【００３５】
図５は本発明の実施の形態１のセンサチップ２５ａ〜２５ｄ…および測距用光源４０ａ〜４０ｄ…を具体的に説明するための説明図であり、同図（１）はセンサ基板２９の上面図を示し、同図（２）は、同図（１）から、一組の測距用光源４０およびセンサチップ２５の拡大図を示す。
【００３６】
図５（１）、（２）に示すとおり、各センサチップ２５は、センサ基板２９上に配置され、Ｘ方向に配列された複数の撮像素子２５０を有してなるライン状チップである。
本実施の形態のセンサチップ２５は、読取対象物の画像を読取る画像用センサ、および測距信号光を読取る測距用センサを有する。
図中、センサチップ２５の撮像素子２５０について上から第１列から第４列とすると、カラー画像を読取る場合には、図５（２）に示すように、画像用センサは、第１列〜３列の計３列の撮像素子２５０から構成される。第１列の撮像素子２５０は赤色光(Ｒ)を、第２列の撮像素子２５０は緑色光(Ｇ)を、第３列の撮像素子２５０は青色光(Ｂ)をそれぞれ読取る。一方、測距用センサ（第４列）は、赤外光(ＩＲ)を読取る撮像素子２５０である。
【００３７】
測距用光源４０は例えば近赤外光を発するＬＥＤにより構成することができる。測距用光源４０により出射された測距信号光（ＩＲ）は、センサチップ２５の第４列により読取られる。
【００３８】
ここで、センサチップ２５および測距用光源４０の配置をより詳細に説明するに前に、結像光学素子１５およびセンサチップ２５に係る光学的範囲について図２〜図５を用いて定義する。
【００３９】
撮像読取範囲３１ａ〜３１ｄ…（以下、総称して「撮像読取範囲３１」と呼ぶ場合がある。）とは、複数の結像光学素子１５ａ〜１５ｄ…の各々が対応するセンサチップ２５ａ〜２５ｄ…の読取面に結像可能な読取対象物１の範囲である。
重複撮像範囲３２ａ〜３２ｃ…（以下、総称して「重複撮像範囲３２」と呼ぶ場合がある。）は、複数の撮像読取範囲３１ａ〜３１ｄ…のうち互いの撮像読取範囲３１が重複している範囲である。一例として、重複撮像範囲３２ａは、撮像読取範囲３１ａおよび３１ｂの重複部分であり、重複撮像範囲３２ｂは、撮像読取範囲３１ｂおよび３１ｃの重複部分である。すなわち、複数の撮像読取範囲３１のうち隣り合う２つの撮像読取範囲３１の一部が重複する範囲である。
【００４０】
結像読取範囲３３ａ〜３３ｄ…（総称して「結像読取範囲３３」と呼ぶ場合がある。）とは、各結像光学素子１５により結像面２２上に光学的な像が結像される読取対象物１上の範囲である。
なお、センサチップ２５上で欠けた像が発生しないよう、結像光学素子１５の結像読取範囲３３は、結像光学素子１５の撮像読取範囲３１よりも広く形成される。
結像視野範囲３４ａ〜３４ｄ…（以下、総称して、「結像視野範囲３４」と呼ぶ場合がある。）とは、結像読取範囲３３が結像光学素子１５により転写される結像面２２上の範囲である。
【００４１】
ここで、センサチップ２５および測距用光源４０の配置を詳細に説明する。
図５（１）に示す通り、測距用光源４０は、その発光面が結像面２２の結像視野範囲３４内に配置される。また測距用光源４０は、その発光面がセンサチップ２５に対して、Ｘ方向で離間し、かつＹ方向において重なりを有するようにセンサ基板２９上に載置される。
上述のように配置されることで、測距用光源４０が隣接するセンサチップ２５の撮像読取範囲３１を照射しやすくなるという効果を奏する。
【００４２】
ここで図６を用いて、測距用光源４０ｂにより発せられた測距信号光の動作を詳細に説明する。図６は、互いに隣りに位置する結像光学素子１５ｂおよび１５ｃによる結像位置の関係に関する概略図である。
読取対象物１が天板ガラス１１から浮き量ｚだけ離れており、読取対象物１から結像面２２への縮小倍率はＭ（ｚ）であるとする。結像光学素子１５ｂおよび１５ｃの光軸を、それぞれ光軸３５ｂおよび光軸３５ｃとする。結像光学素子１５ｂおよび１５ｃは、ピッチＰだけ離れているとする。
測距用光源４０ｂは、測距用光源４０ｂに対応して配置された対象結像光学素子１５ｂに入射光を発光点Ｐ１から照射する。この入射光が照射された対象結像光学素子１５ｂは読取対象物１へ向かい出射光を照射して、この対象結像光学素子１５ｂに隣接して配置された結像光学素子１５ｃ（以下、「隣接結像光学素子」と呼ぶ場合あり。）の撮像読取範囲３１ｃ上の点Ｐ２に像を結像する。
より具体的には、測距用光源４０ｂが点灯すると、その出射光は対象結像光学素子１５ｂのレンズ２０ｂで集光され、その集光光線のうち対象結像光学素子１５ｂの絞り１９ｂを通過した光線が対象結像光学素子１５ｂのレンズ１８ｂによって、読取対象物１上に集光される。結像面２２と読取対象物１とは共役関係にあるので、測距用光源４０ｂ上の発光点Ｐ１から発した光線は、読取対象物１上の点Ｐ２に像を結像する。また、測距用光源４０ｂの発光面の像が読取対象物１上の照射領域４１ｂに形成される。
【００４３】
測距用光源４０ｂがセンサチップ２５ｂとＸ方向に離間して配置されるため、測距用光源４０ｂの発光面の像が形成される照射領域４１ｂは、撮像読取範囲３１ｂの外側であって、結像光学素子１５ｂに隣接する結像光学素子１５ｃの撮像読取範囲３１ｃの範囲内に形成される。照射領域４１ｂに発光面の像を形成する光線は、読取対象物１により反射散乱されるので、結像光学素子１５ｂに隣接する結像光学素子１５ｃにより、結像面２２上に集光される。結像面２２と読取対象物１とは共役関係にあるため、読取対象物１上の点Ｐ２は、結像面２２上の受光点Ｐ３に像を結ぶ。
【００４４】
そして、上述したように、対象結像光学素子１５ｂにより照射領域４１ｂに形成された発光面の像は、対象結像光学素子１５ｂに隣接する隣接結像光学素子１５ｃの撮像読取範囲３１ｃの範囲内にあるので、受光点Ｐ３は、隣接結像光学素子１５ｃに対応するセンサチップ２５ｃの上にある。また、読取対象物１の照射領域４１ｂに形成された発光面の像は、隣接結像光学素子１５ｃによりさらに転写されて、結像面２２上の転写領域４２ｂに発光面の像が形成される。
【００４５】
上記の説明では、測距用光源４０ｂの発光面の全範囲が結像視野範囲３４ｂの範囲内である場合について説明してきたが、測距用光源４０ｂの発光面の一部でも結像視野範囲３４ｂに含まれていればよい。
【００４６】
測距用光源４０の発光面を結像面２２上に配置する場合を例に挙げたが、測距信号光で照射された照射領域４１の少なくとも一部が、対象結像光学素子１５に隣接する隣接結像光学素子１５の撮像読取範囲３１に含まれるように測距用光源４０が配置されていれば、上述の配置以外であってもよい。
【００４７】
ここで、測距用光源４０の空間的な配置を説明するため、結像視野空間および撮像視野空間を以下に定義する。
結像視野空間は、各結像読取範囲３３で散乱された光が集光および結像される際に、各々の結像光学素子１５のレンズ２０（結像部）から出射された光束が通過可能な空間である。
撮像視野空間は、各々の撮像読取範囲３１で散乱された光が集光および結像される際に、各々の結像光学素子１５のレンズ２０（結像部）から出射された光束が通過可能な空間である。
【００４８】
上述では、測距用光源４０の発光面が結像面２２上に配置される場合を説明したが、上述の配置に限定されない。測距用光源４０は、測距用光源４０の発光面の少なくとも一部が、対象結像光学素子１５の撮像視野空間の主走査方向の外部に（すなわち、撮像視野空間に対し主走査方向に離れて位置して）設けられると共に、結像視野空間の内部に設けられていればよい。
【００４９】
さらに、測距用光源４０は、上述の空間において、以下のとおり配置されていてもよい。読取対象物１（またはセンサチップ２５の読取面）に平行な平面で撮像視野空間を切断した場合の切断面について、当該切断面を含む平面上にて、当該切断面に対しＸ方向に離間し、かつ、当該切断面に対しＹ方向に重なりを有するように配置されていてもよい。
上述のとおり配置することで、測距用光源４０の測距信号光は、隣接結像光学素子１５に対応するセンサチップ２５により確実に読取られる。
【００５０】
次に、画像処理部２８の動作について図７を用いて説明を行う。図７は、本実施の形態に係る画像処理部２８の動作を説明するためのフローチャート図である。
【００５１】
まず、画像処理部２８はセンサチップ２５により生成された画像データを取得する（ステップＳ１）。
【００５２】
具体的には、センサチップ２５の第１列から第３列は、結像光学素子１５により形成されたＲＧＢの各３色に対応する縮小転写像を読取る。また、センサチップ２５の第４列は、赤外光(ＩＲ)を読取り、後述する通り、天板ガラス１１に対する読取対象物１の浮き量ｚを測定するためのセンサとして用いる。センサチップ２５により生成された画像データは、画像処理部２８に出力される。
なお、上述したセンサチップ２５の列数は、一例であってその列数を適宜変更してもよい。後述の実施の形態で詳細に説明するが、撮像用光源１２と測距用光源４０の制御方式、およびセンサチップ２５の制御方式によっては、画像用センサおよび測距用センサを共通のセンサで読取るようにしてもよい。
【００５３】
画像処理部２８は、センサチップ２５により生成された測距信号（補助データ）を取得する（ステップＳ２）。なお、説明の都合上、ステップＳ１とステップＳ２を分けて説明しているが、本実施の形態ではステップＳ１とステップＳ２が同時に実行されてもよい。
【００５４】
具体的には、測距用光源４０ｂは、赤外光を出射するので、センサチップ２５ｃの第１〜第３列（ＲＧＢ）により撮像（読取り）されず、第４列により撮像される。測距用光源４０ｂの発光面の像がセンサチップ２５ｃの転写領域４２ｂに転写され、センサチップ２５ｃの第４列により撮像される。
上述の構成により、測距用光源４０からの光が画像用センサでノイズとして撮像されることがなく、画像用センサで良好な画像データを取得することができる。
【００５５】
続いて、画像処理部２８は測距信号を用いて天板ガラス１１に対する読取対象物１の浮き量zに関し、算出処理を実施する（ステップＳ３）。
【００５６】
最後に算出した浮き量zを用いて、画像処理部２８は複数の画像データに画像復元処理（詳細は後述）を実施する（ステップＳ４）。
【００５７】
ここで、図６および図８を用いて図７のステップＳ３を詳細に説明する。図８は、ステップＳ３の動作を詳細に説明するフローチャートである。
【００５８】
まず、画像処理部２８は、図示を省略した記憶部から、初期設定値の読出しを行う（ステップＳ３１）。
【００５９】
この初期設定値としては、位置情報（結像光学素子１５、結像光学素子１５、センサチップ２５、および測距用光源４０に関する情報）が含まれる。位置情報は、例えば、結像光学素子１５のＸ方向のピッチＰ、センサチップ２５のＸ方向の幅Ｘｓ、および、測距用光源４０の位置ΔＸ０（以下、「光源位置ΔＸ０」と呼ぶ場合がある。）を含む。
ここで、光源位置ΔＸ０は、図６に示す通り、対象結像光学素子１５ｂの光軸３５ｂと測距用光源４０ｂの発光点Ｐ１との主走査方向の距離である。
【００６０】
続いて、画像処理部２８は、測距信号に基づき、複数の撮像素子２５０のうち測距信号光を受光した撮像素子２５０の位置である受光位置ΔＸ２を算出する（ステップＳ３２）。
受光位置ΔＸ２は、図６に示すとおり、隣接結像光学素子１５ｃの光軸３５ｃとセンサチップ２５の受光点Ｐ３との主走査方向の距離である。より具体的には、画像処理部２８は、隣接結像光学素子１５ｃの光軸３５ｃ上に位置する撮像素子２５０を基準とし、この基準から測距信号を受光した撮像素子２５０までの画素数を受光位置ΔＸ２として算出する。
【００６１】
最後に、画像処理部２８は受光位置ΔＸ２、および光源位置ΔＸ０を用いて、読取対象物１が配置された天板ガラス１１に対する読取対象物１の浮き量ｚを推定する（ステップＳ３３）。
図６において、光軸３５ｂから左方にΔＸ０離れた発光点Ｐ１から出射する光線が、読取対象物１上の点Ｐ２に結像する。点Ｐ２は光軸３５ｂからはΔＸ１離れており、結像光学素子１５ｃの光軸３５ｃからはΔＸ１’離れており、浮き量がｚの場合の縮小倍率をＭ（ｚ）とすると、式（１）および式（２）が成り立つ。
ΔＸ１＝ΔＸ０／Ｍ（ｚ）  …（１）
ΔＸ１’＝Ｐ−ΔＸ１  …（２）
【００６２】
点Ｐ２の結像光学素子１５ｃによる結像点Ｐ３は光軸３５ｃから受光位置ΔＸ２離れているため、式（３）が成り立つ。
ΔＸ２＝Ｍ（ｚ）・ΔＸ１’  …（３）
【００６３】
さらに、式（１）〜（３）より、式（４）が成り立つ。
ΔＸ２＝Ｍ（ｚ）・Ｐ−ΔＸ０   …（４）
【００６４】
ここで撮像読取範囲Ｘｆ（ｚ）は、予め算出された浮き量ｚの関数であるとする。例えば、撮像読取範囲Ｘｆ（ｚ）は一次関数（ｘｆ＋α・ｚ）として表現できる。ここで、ｘｆは浮き量ｚが０の場合の撮像読取範囲Ｘｆ（ｚ＝０）であり、αは比例定数である。
以下、撮像読取範囲Ｘｆ（ｚ）については上記一次関数を用いて説明するが、この関数に限らないことは言うまでもない。撮像読取範囲Ｘｆ（ｚ＝０）および比例定数αは、初期設定値としてステップＳ３１で取得されているものとする。
【００６５】
上述の位置情報および上記一次関数（撮像読取範囲Ｘｆ（ｚ））を用いると、浮き量をｚとした場合の縮小倍率Ｍ（ｚ）は式（５）で表される。
Ｍ（ｚ）＝Ｘｓ／Ｘｆ（ｚ）  ＝Ｘｓ／（ｘｆ＋α・ｚ）…（５）
【００６６】
式（５）を式（４）に代入すると、式（６）が成り立つ。式（６）は浮き量ｚと受光位置ΔＸ２の関係を表している。
ΔＸ２＝Ｐ・Ｘｓ／Ｘｆ（ｚ）−ΔＸ０
＝Ｐ・Ｘｓ／（ｘｆ＋α・ｚ）−ΔＸ０  …  （６）
【００６７】
式（６）を変形すると式（７）が導出できる。式（７）の右辺では受光位置ΔＸ２以外の値は初期設定値として取得されているため、受光位置ΔＸ２を求めることができれば、式（７）により浮き量ｚを算出することができる。
ｚ  ＝  （Ｐ・Ｘｓ）／（α・ΔＸ０＋α・ΔＸ２）−ｘｆ／α  …  （７）
【００６８】
なお、以上の説明では、上述の初期設定値を用いて、浮き量ｚを算出していたが、一般的に浮き量ｚに応じて、光源位置ΔＸ０に対する受光位置ΔＸ２の大きさが変化することが知られている。したがって、光源位置ΔＸ０および受光位置ΔＸ２と浮き量ｚとの関係式を予め導出しておき、この関係式を用いて、浮き量ｚを算出してもよい。
【００６９】
図９は画像復元処理を詳細に説明するための説明図である。３個のセンサチップ２５ａ〜２５ｃで読取対象物１の原稿画像５０を読取り、３つの出力画像データ５１ａ〜５１ｃを生成した場合を図示している。画像処理部２８における画像復元処理は、（ア）画像結合位置算出処理、（イ）画像変倍処理、（ウ）画像結合処理から構成される。
なお、図９において、同図（１）は、読取対象物１の原稿画像５０の一例である。同図（２）は、原稿画像５０を天板ガラス１１上に載置した場合すなわち浮き量ｚが０の場合の出力画像データ５１ａ〜５１ｃを並べた例を示す。同図（３）は、同図（２）の撮像読取範囲３１ａ〜３１ｃおよび重複撮像範囲３２ａ〜３２ｂを原稿画像５０上に示した図を示す。同図（４）は浮き量ｚが０よりも大きい場合の出力画像データ５１ａ〜５１ｃである。同図（５）は、同図（４）の撮像読取範囲３１ａ〜３１ｃおよび重複撮像範囲３２ａ〜３２ｂを原稿画像５０上に示した図である。
【００７０】
（ア）画像結合位置算出処理
上述の初期設定値を用いると、浮き量をｚとした場合の重複撮像範囲３２の幅ＸＯＬ（ｚ）は式（８）で表される。
ＸＯＬ（ｚ）＝Ｘｆ（ｚ）−Ｐ＝（ｘｆ＋α・ｚ）−Ｐ  …（８）
画像結合位置算出処理では、浮き量ｚを式（８）に代入することで隣接する撮像読取範囲３１間の重複撮像範囲３２の幅ＸＯＬを算出する。例えば、同図（２）において、出力画像データ５１ａと出力画像データ５１ｂとの境界部分には画像が重複して撮像されているが、重複撮像範囲３２の幅ＸＯＬを算出することで、（ウ）画像結合処理を適切に行うことができる。
【００７１】
（イ）画像変倍処理
画像変倍処理では、浮き量ｚを式（１）に代入することで縮小倍率Ｍ（ｚ）を算出し、この縮小倍率Ｍ（ｚ）を用いて、出力画像データ５１ａ〜５１ｃを原稿画像５０に対応した寸法（主走査方向）に調整する。
例えば、図９（５）における撮像読取範囲３１ａ、３１ｂ、３１ｃのＸ方向の幅が、同図（３）に比べ大きくなり、同図（４）の各出力画像データ５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、図９（２）のものに比べ、Ｘ方向に縮小されることがわかる。このようなＸ方向に縮小された出力画像であっても、上述の画像変倍処理を行うことで適切に画像のサイズを調整できる。
【００７２】
（ウ）画像結合処理
画像処理部２８は、上述した（イ）の処理により復元された画像を、重複撮像範囲３２の幅ＸＯＬ（ｚ）に基づき、それぞれの隣接する境界範囲で、重複撮像範囲３２の幅ＸＯＬ分重ね合わせた画像を作成する処理である。
【００７３】
ステップＳ３において、画像処理部２８が複数の撮像読取範囲３１のうち２つの隣り合う撮像読取範囲３１に対して浮き量ｚをそれぞれ求めた場合には、各２つの隣り合う撮像読取範囲３１に対し、上記（ア）〜（ウ）の処理を行ってもよい。
上述の構成により、浮き量ｚは、Ｘ方向の位置によって変化する場合があるが、各２つの隣り合う撮像読取範囲３１において、適切な浮き量ｚを取得できるので、劣化が少ない画像を得ることができる。
【００７４】
ここで、結像光学素子１５を介して読取対象物１を照射する測距用光源４０を用いることなく、重複撮像範囲３２に光を直接照射する光源を用いて上記（ア）画像結合位置算出処理を行う場合を比較例として検討を行う。
【００７５】
比較例は以下の処理を行う。まず、図９に示す出力画像５１ａに対して、出力画像５１ｂを（―Ｘ）方向にシフトさせていき、その二つの画像の差分絶対値和を求める。その差分絶対値和の値が小さい場合、２つの画像の類似度が高いと判定できる。差分絶対値和が最も小さくなるシフト量Ｘを求めることにより、重複撮像範囲３２のＸ方向の幅ＸＯＬを求め、画像結合位置算出処理を行う。
【００７６】
なお、発明者の鋭意検討の結果、このような比較例の（ア）画像結合位置算出処理において、読取対象物１のパターンによっては、画像同士の重ね合わせが適切に行われず、劣化した復元画像しか得られない場合が存在することを発見した。
【００７７】
上記画像同士の重ね合わせが適切に行われにくい読取対象物１としては、例えば、重複撮像範囲３２において画像の情報がない白紙画像、Ｘ方向に繰り返し現れるパターン画像などがある。
【００７８】
画像の情報がない白紙の範囲の例として、図９（２）の出力画像５１ｂおよび出力画像５１ｃが重複する部分がある。この部分では、図９（３）の重複撮像範囲３２ｂに示すように、背景色のみで文字に相当する部分が含まれない。
このとき、上記（ア）画像結合処理を行っても、画像のシフト量に依らず二つの画像の差分絶対値和は一定値となり、重複撮像範囲３２の幅ＸＯＬを算出することができないため、浮き量ｚについても同様に算出できない。
【００７９】
Ｘ方向に繰り返し現れるパターン画像の例として、Ｘ方向に細かいピッチｐで配列された線状格子パターンがある。このとき、二つの画像の差分絶対値和は、ピッチｐごとに最小値を取り、どの最小値を取るシフト量が真の重複撮像範囲３２の幅ＸＯＬに相当するかを決定することができない。
【００８０】
一方で本願に係る（ア）画像結合位置算出処理においては、上述した画像結合が難しい場合（重複撮像範囲３２の画像が白紙画像や上記パターン画像である場合など）においても、測距用光源４０による測距信号光を用いて、浮き量ｚを推定することができる。
さらに、画像結合位置算出処理、画像変倍処理を誤りなく行うことができ、画像結合誤りのない良好な画像を得ることができる。
【００８１】
また、測距用光源４０をセンサ基板２９上に直接実装することができるので、別途光源用の基板を用意する必要がなく、部品点数を削減しコンパクトに実装することができる。
【００８２】
実施の形態２．
実施の形態２に係る画像読取装置は、センサチップが光を遮る遮光機能を有するシャッター（図示省略）をさらに備える点が実施の形態１とは異なる。
さらに、画像用センサと測距用センサとを有するセンサチップ２５において、画像用センサの電子シャッター（第１のシャッター）は、測距用センサのシャッター（第２のシャッター）と異なるタイミングで開閉するよう制御される点も実施の形態１とは異なる。
上記シャッターとして、電子的に制御することにより、露光時間を調節する電子シャッターを例に以下の説明を行うが、物理的に遮光する遮光機構を開閉させる物理シャッターを用いてもよい。結像光学素子１５によりセンサチップ２５上に形成された画像を、便宜上、画像信号光と呼ぶ場合がある。
【００８３】
図１０は、電子シャッターの動作を説明するためのタイミングチャートであり、同図（１）および（２）は、それぞれ画像用電子シャッターおよび測距用電子シャッターのタイミングチャートである。図中、横軸および縦軸は、時間およびシャッターの開閉状態を示す。
センサチップ２５は、時間ｔ毎に４列分の光電変換された信号を画像処理部２８に出力する。ここで、電子シャッターがＯＰＥＮ（開状態）でセンサチップ２５に入射した光のみが信号としてセンサチップ２５に読取られる。一方、電子シャッターがＣＬＯＳＥ（閉状態）で入射した光は信号としてセンサチップ２５に読取られない。
【００８４】
図１０のように、センサチップ２５における各読取周期ｔにおいて、画像用および測距用の電子シャッターが同時にＯＰＥＮとならないように、すなわち、画像信号光の読取時間と補助信号光の読取時間とが重複しないように、電子シャッターの開閉が制御されている。
さらに、この電子シャッターの開閉と同期して撮像用光源１２と測距用光源４０とがそれぞれ点灯するよう両光源が制御されている。すなわち、画像用電子シャッターがＯＰＥＮの時間は撮像用光源１２のみが点灯し、測距用電子シャッターがＯＰＥＮの時間は、測距用光源４０のみが点灯するように制御されている。
【００８５】
センサチップ２５は、画像信号光と測距信号光とを時間的に分離させて読取ることで、画像用信号に測距信号がノイズとして重畳することを抑制できる。
【００８６】
図中、センサチップ２５の読取周期ｔのうち、画像信号光の読取時間を０．８t、測距信号光の読取時間を０．２ｔとしている。
このように、画像信号光の読取時間を測距信号光の読取時間に比べて長くなるよう構成することで、画像信号光の読取時間の減少を抑えつつ、画像データを取得することができる。よって、画像データのＳＮ比（信号対雑音比）の劣化を抑えることができる。
なお、画像用信号の読取時間に対する測距信号の読取時間の比率は上述の例に限らず、適宜変更してもよい。
【００８７】
上述のとおり、本実施の形態では、画像用信号と測距信号とを時間的に分離して取得するようにしているため、測距用光源４０として赤外光以外の光を用いてもよい。センサチップ２５の第４列のフィルターとしては、測距用光源４０の波長に合わせた光を透過させるフィルターを用いればよい。
【００８８】
実施の形態１ではセンサチップ２５上の第１から第３列のカラーフィルターとして、R、Ｇ、Ｂのいずれか１つのみを透過するフィルターとしていた。なお、各フィルターとして簡易なカラーフィルターを用いると、カラーフィルターにＩＲの波長帯域にもわずかに透過率があるため、測距信号がノイズとして画像用信号に重畳する場合がある。
本実施の形態では、上述の簡易なカラーフィルターを用いる構成としても、測距信号がノイズとして画像用信号に重畳されることが抑制できる。
【００８９】
さらに、センサチップ２５の各読取周期ｔにおいて、画像信号光と測距信号光との読取りを両方行っているため、異なる読取周期で両信号を読取る場合（後述する実施の形態３の場合）に比べ、上述の効果に加えて、読取周期ｔを長く設定できるという効果を有する。
【００９０】
実施の形態３．
図１１は本発明の実施の形態３に係る画像読取装置のセンサ基板２９Ａを示す図であり、図１２は本発明の実施の形態３に係る撮像用光源１２と測距用光源４０が点灯するタイミングチャートを表す図である。
本実施の形態は、撮像用光源１２と測距用光源４０とが異なる時間に点灯するように制御されている点、および測距用センサと画像用センサとを共用している点が上述の実施の形態と異なる。図５（２）および図１１（２）に示すとおり、センサチップ２５Ａは、センサチップ２５における測距用センサである第４列が省略された構成である。
撮像用光源１２から照射される撮像用照明光は白色光であり、測距用光源４０から照射される測距用光源４０からの光（以下、「測距用照明光」と呼ぶ場合がある。）は例えば赤色である。本実施の形態においては、測距用照明光は必ずしも赤色である必要はなく、青色でも緑色でも、白色でも構わない。
【００９１】
図１２に示すように時間的に照明光の切り替えを行う。表記の簡単化のために、時間ｔ０〜ｔ１を期間Ｋ１、時間ｔ１〜ｔ２を期間Ｋ２、時間ｔ２〜ｔ３を期間Ｋ３…とする。図１２においては、測距用光源４０と撮像用光源１２とが交互に点灯し、奇数番目の期間（Ｋ１、Ｋ３、Ｋ５…）では測距用光源４０が点灯し、偶数番目の期間（Ｋ２、Ｋ４、Ｋ６…）では撮像用光源１２が点灯する。
すなわち、センサチップ２５による測距信号光の読取時間に同期させて、測距用光源４０が点灯すると共に撮像用光源１２が消灯するように制御が行われている。
また、センサチップ２５による画像信号光の読取時間に同期させて、撮像用光源１２が点灯すると共に測距用光源４０が消灯するように制御が行われている。
【００９２】
センサチップ２５Ａは、各期間Ｋ１、Ｋ２…において３列分のラインデータを読取る。なお、奇数番目の期間と偶数番目の期間の長さは等しくてもよいが、異なっていてもよい。
図１１（２）におけるセンサチップ２５Ａの第１列〜第３列は、撮像用光源１２が点灯している偶数番目の期間では画像信号光を読取り、測距用光源４０が点灯している奇数番目の期間では測距信号光の読取りを行う。
測距信号光を赤色光としていたため、奇数番目の期間では赤色に対応するセンサチップ２５Ａの第１列のみが測距信号を生成する。
【００９３】
上述の構成により、測距用センサと画像用センサとを共用できるため、センサチップ２５Ａは、センサチップ２５の第４列（図５（２）に図示）のように測距用センサ専用のセンサを省略することができ、センサチップを簡易な構成とすることができる。
【００９４】
また、実施の形態１において、センサチップ２５の画像用センサ（第１〜３列）のカラーフィルターが赤外光を完全に遮光するように構成すると、画像用センサでは赤外光（測距信号光）は完全に遮光される。しかし、カラーフィルターが測距信号光（赤外光）を完全に遮光できない場合には、測距信号光（赤外光）が画像用センサで読取られ、この測距信号光が画像（信号光）にノイズとして重畳する問題がある。
本実施の形態では、撮像用光源１２と測距用光源４０とが異なる時間に点灯するように制御されているため、上述のような画像に重畳するノイズを効果的に抑制できる。
さらに、センサチップ２５Ａの第１〜３列上に設けられるカラーフィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）についても、赤外光を完全に遮光するように構成する必要がないため、各カラーフィルターを簡易に構成できる。
【００９５】
画像信号光と測距信号光との読取りを時間的に切り分ける方式には、上述以外にも多数の方式が考えられる。
例えば、上述の説明では撮像用光源１２の撮像用照明光が白色光である場合を説明したが、撮像用光源１２がＲＧＢのそれぞれの単色光を順次点灯する場合には、図１１（３）のように、第１列のみにより構成されたセンサチップ２５Ｂを用いてもよい。
上記単色光を順次点灯する場合とは、例えば、撮像用光源１２が、期間Ｋ１ではＲを、期間Ｋ２ではＧを、期間Ｋ３ではＢを、それぞれを点灯する場合である。さらに、期間Ｋ４にて、測距用光源４０がＲを点灯する。
センサチップ２５Ｂは、期間Ｋ１ではＲの画像信号光を、期間Ｋ２ではＧの画像信号光を、期間Ｋ３では、Ｂの画像信号光を読取る。センサチップ２５Ｂは、期間Ｋ４では、測距信号光の読取りを行う。さらに、期間Ｋ５以後は、上述の読取りパターンを繰り返す。
上述のように構成することで、画像用センサは第１列のみでＲＧＢそれぞれを読取ることができるため、第１列により構成されたセンサチップ２５Ｂを用いることができる。
【００９６】
実施の形態４．
図１３は本発明の実施の形態４に係る測距用光源４０a〜４０ｄが点灯するタイミングチャートを表す図である。同図において、縦軸は測距用光源４０の光量を示し、横軸はｔｉｍｅ（時間）を示す。本実施の形態においては、測距用光源４０について単にＯＮ（点灯）／ＯＦＦ（消灯）を繰り返すだけではなく、光量を変化させる点が上述の実施の形態と異なる。
図１３では、期間Ｋ１〜Ｋ５の順に測距用光源４０の光量が大きくなるように測距用光源４０が制御されている。また、期間Ｋ６以降に関しても、期間Ｋ１〜Ｋ５と同様な一連の制御がなされている。
【００９７】
本実施の形態は、上述の実施の形態１〜３の全てに適用可能であるが、説明を簡単にするため、実施の形態１（期間Ｋ１、Ｋ２…毎に画像取得用の信号と測距用の信号を同時に読取る場合）に適用する場合を例として以下説明をする。
【００９８】
例えば、期間Ｋ１における測距用光源４０の光量Ｉｄを１とし、期間Ｋ２の光量Ｉｄを２、期間Ｋ３の光量Ｉｄを３、期間Ｋ４の光量Ｉｄを４、期間Ｋ５の光量Ｉｄを５として、本実施に形態を説明する。
例えば読取対象物１の反射率が５０％とすると、期間Ｋ１〜Ｋ５において期間Ｋ２における光量Ｉｄが２の場合において、十分かつ飽和しない出力（センサチップ２５がＩｄ＝１の光量を受光した場合に相当）で測距信号がセンサチップ２５で得られる。
なお、期間Ｋ２よりも光量Ｉｄが小さい期間Ｋ１では、測距信号の出力（センサチップ２５がＩｄ＜１の光量を受光した場合に相当）が小さく十分でない。一方、期間Ｋ２よりも光量Ｉｄが大きい期間Ｋ３〜Ｋ５では、測距信号の出力（センサチップ２５がＩｄ＞１の光量を受光した場合に相当）が飽和してしまう。上述した期間Ｋ２以外の期間で得られた信号出力は、測距信号として利用しない。
上述の例では、複数の期間Ｋ１〜Ｋ５において、１つの周期におけるセンサチップ２５出力のみを測距信号として用いているが、複数の周期におけるセンサチップ２５出力を測距信号として用いてもよい。
【００９９】
読取対象物１には多数の模様や色があり、測距用照明光が読取対象物１で反射散乱されてセンサチップ２５で受光する光量も、読取対象物１の反射率により変化する。よって、読取対象物１の反射率によっては、センサチップ２５が出力する測距信号が飽和したり、センサチップ２５が生成する測距信号の出力が小さくなったりする問題があった。
【０１００】
本実施の形態４によれば、互いに反射率が異なる複数の範囲から構成された読取対象物１を読取る場合でも、適切な出力を有する測距信号を選定して利用することができるため、上記のような問題の発生を抑制でき、天板ガラス１１に対する読取対象物１の浮き量を正確に測定することができる。
【０１０１】
実施の形態５．
図１４および図１５は実施の形態５による測距用光源４０が点灯するタイミングチャートの一例を表す図である。図１４および図１５において、横軸はｔｉｍｅ（時間）を示し、縦軸は、測距用光源４０のＯＮ／ＯＦＦ状態を示している。本実施の形態では、互いに隣接する測距用光源４０が同時に点灯しないよう制御される点が上述の実施の形態と異なる。
図１４では、４つの測距用光源４０ａ〜４０ｄを用いた場合を例に挙げて説明し、図１５では６つの測距用光源４０ａ〜４０ｆを用いた場合を例に挙げて説明するが、測距用光源４０の個数は上述の例に限定されない。
【０１０２】
図１４では、複数の測距用光源４０ａ〜４０ｄのうち１つ飛ばしに測距用光源４０を点灯させた場合を示している。この場合、例えば期間Ｋ１に示す第１の点灯パターン（図中、破線で囲んだ部分に対応する）と期間Ｋ２に示す第２の点灯パターン（図中、点線で囲んだ部分に対応）とがあり、この２つの点灯パターンを各期間にて順次切り替えるよう制御される。
以下、点灯（ＯＮ）している測距用光源４０のみを説明し、消灯（ＯＦＦ）している測距用光源４０については、説明を省略する場合がある。
例えば期間Ｋ１では、測距用光源４０ａおよび４０ｃの同時点灯がなされ（第１の点灯パターン）、期間Ｋ２では、測距用光源４０ｂおよび４０ｄの同時点灯に切り替える（第２の点灯パターン）。
第１の点灯パターンは、図中、奇数番目の期間（Ｋ１、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ７）に対応し、第２の点灯パターンは、図中、偶数番目の期間（Ｋ２、Ｋ４、Ｋ６、Ｋ８）に対応する。
【０１０３】
図１５では、複数の測距用光源４０ａ〜４０ｄのうち３つ飛ばしで測距用光源４０を点灯させた場合を示している。この場合、例えば期間Ｋ１〜Ｋ４に示す４つの点灯パターンがあり、この４つのパターンを各期間にて順次切り替えるよう制御される。
図中、第１の点灯パターン、第２の点灯パターン、第３の点灯パターン、第４の点灯パターンは、それぞれ、破線で囲まれた領域、実線で囲まれた領域、点線で囲まれた領域、一点鎖線で囲まれた領域に対応する。
具体的には、期間Ｋ１では、測距用光源４０aおよび４０eの同時点灯がなされ（第１の点灯パターン）、期間Ｋ２では、測距用光源４０ｂおよび４０ｆの点灯（第２の点灯パターン）に切り替える。期間Ｋ３では、測距用光源４０ｃの点灯（第３の点灯パターン）に切り替え、期間Ｋ４では、測距用光源４０ｄの点灯（第４の点灯パターン）に切り替える。
【０１０４】
上述では１つ又は３つ飛ばしに測距用光源４０を点灯させた場合を説明したが、上述の例に限定されず、２つ又は４つ以上飛ばしに測距用光源４０を点灯させてもよい。
複数の測距用光源４０をｎ個（ｎは自然数）飛ばしで点灯するように制御した場合には、想定され得る点灯パターンとしては、（ｎ＋１）個の点灯パターンがある。
図１４および図１５では、上記（ｎ＋１）個の点灯パターン全てについて、点灯パターンの切り替えを行っているが、全ての点灯パターンのうち一部のみ（２以上の点灯パターン）について、点灯パターンの切り替えを行ってもよい。また、点灯パターンを切り替えず、同一の点灯パターンのみで測距用光源４０の点灯を行ってもよい。
さらに、図１４および図１５では、点灯パターンの切り替えは、１つの期間ごとに行っているが、複数の期間ごとに行うようにしてもよい。
【０１０５】
実施の形態１の画像読取装置（図２および図３）において、例えば、隣接する測距用光源４０ａおよび４０ｂを同時に点灯させると、測距用光源４０ｂが発した光が結像光学素子１５ｂでセンサチップ２５ｂに向かい反射され、この反射された光（迷光）をセンサチップ２５ｂが受光する場合がある。
一方、本実施の形態では、隣接する測距用光源４０が異なる時間に点灯するように各測距用光源４０の点灯制御を行うので、測距信号光への不要な迷光が抑制でき、結果として測距における精度向上を図ることができる。
【０１０６】
なお、図１４と比較すると、図１５では、同時に点灯する測距用光源４０を減少させるよう制御を行っている。このように制御を行うことで、測距用光源４０の寿命が延びる、電力消費が削減できるなどの効果を有する。なお、実施の形態４で説明したとおり、予め設定された時間間隔で測距信号光の読取りを行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１  読取対象物、１１  天板ガラス、１２  撮像用光源、１３  照明光、１４  結像系アレイ、１５  結像光学素子、１６  読取対象物１によって散乱された照明光、１７  集光された光、１８  レンズ（集光部）、１９  絞り、２０  レンズ（結像部）、２１  絞り１９を通り抜けた光、２２  結像面、２３  ホルダー、２４  ホルダー、２５  センサチップ、２８  画像処理部、２９  センサ基板、３１  撮像読取範囲、３２  重複撮像範囲、３３  結像読取範囲、３４  結像視野範囲、３５  光軸、４０  測距用光源（補助光源）、４１  照射領域、４２  転写領域、５０  原稿画像、５１  出力画像データ。
【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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【図１５】
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