JP2003037713A

JP2003037713A - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2003037713A
Application number: JP2001224569A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Oshima; 利明大嶋
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】読み取る原稿に合わせた多様な読取方式をも
ち合わせた画像読取装置を提供する。【解決手段】第１ミラー１８、１９、２０、２１及び
第１集光レンズ２２からなり第１光センサ２７に反射原
稿を結像させる第１光学系と、第２ミラー２３及び第２
集光レンズ２６からなり第２光センサ２５に透過原稿を
結像させる第２光学系とを備える。第１光学系の光路上
に配置される第１集光レンズ２２の倍率に対し、第２光
学系の光路上に配置される第２集光レンズ２６の倍率は
２倍である。反射原稿を読み取る場合と、透過原稿を読
み取る場合とでそれぞれ独立した光学系と光センサを使
用するため、高い精度で原稿を読み取ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアイメージセ
ンサ（以下リニアイメージセンサを「光センサ」とい
う。）を用いた主走査と副走査を行うことにより画像を
読み取る画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原稿上の画像を読み取る画像読取装置と
してスキャナ等が知られている。フラットベッド型スキ
ャナは、原稿の画像を光源によって照射し、その反射光
または透過光を光学系を通して光センサで光電変換する
ことにより画像の一部をライン状に読み取る作動と、光
学系と光センサを搭載したキャリッジを移動させること
によって原稿と光センサの相対位置をずらす作動とを繰
り返して画像全体を読み取る。光センサによって取得さ
れる画素の位置情報、及び分光反射率または分光透過率
に相当する情報は、各種の信号処理が施されデジタル情
報としてパソコン等へ出力される。また、近年では反射
原稿と透過原稿の双方が読取可能なスキャナが実用化さ
れており、このようなスキャナでは、原稿の表裏両側に
光源を設けている。

【０００３】一般に、スキャナに用いられている光学系
は、単一の光路によって原稿の反射光または透過光を単
一の光センサに入射させ、また、光学系の倍率は固定さ
れている。このようなスキャナは、読取可能な原稿の最
大幅と光センサの幅が対応するように光学系の倍率が固
定されていた。

【０００４】また、反射原稿と透過原稿の双方が読取可
能なスキャナにおいては、原稿で反射した光が光センサ
に至るまでの光路と、原稿を透過した光がその光センサ
に至るまでの光路とを、いずれか一方の光路上に移動す
る可動ミラーを用い、切り換えることにより読取時に２
つの光路を使い分け、単一の光センサによって反射原稿
と透過原稿を読み取る方法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、常に同じ光セ
ンサを用いて原稿を読み取る画像読取装置においては、
その光センサの画素数、画素の配列、電荷の転送方式等
によって読み取った画像の画調がハードウェア上で決ま
り、読み取る原稿に合わせた多様な読取方式をハードウ
ェアにおいて選択することができなかった。

【０００６】また、可動ミラーと単一の光センサを用い
て反射原稿と透過原稿の双方を読み取るスキャナにおい
ては、可動ミラーを用いて光センサに光を正確に入射さ
せることが困難であるため、読取精度が低くなるという
問題があった。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑み創作され
たものであって、読み取る原稿に合わせた多様な読取方
式をもち合わせた画像読取装置を提供することを目的と
する。また本発明の別の目的は、複数の光路を使い分け
て画像を読み取る場合において読取精度の高い画像読取
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
画像読取装置によると、発光部から投光され原稿で反射
した光、または原稿を透過した光は、光学系によって反
射され第１光センサ及び第２光センサを有する撮像部に
集光される。撮像部では、第１光センサまたは第２光セ
ンサのいずれかが受光した光を電気信号に変換すること
によって原稿の画像が読み取られる。読み取る画像の画
質によって光センサを使い分けることができるため、読
み取る原稿にあわせた多様な読取方式をもち合わせるこ
とができる。

【０００９】本発明の請求項２記載の画像読取装置によ
ると、第１ミラーは、原稿で反射した光または原稿を透
過した光を反射し前記第１光センサに入射させ、第２ミ
ラーは、原稿で反射した光または原稿を透過した光を反
射し前記第２光センサに入射させ、それぞれ独立した２
つの光路を経由して２つの光センサに結像するため、読
取精度が高い。

【００１０】本発明の請求項３記載の画像読取装置によ
ると、第１ミラーは、原稿で反射した光を第１光センサ
に入射させ、第２ミラーは、原稿を透過した光を第２光
センサに入射させるため、第１ミラーを用いた反射原稿
の読み取りと、第２ミラーを用いた透過原稿の読み取り
とを原稿に応じて使い分け、原稿の画質に応じた画像の
読み取りを実現することができる。

【００１１】本発明の請求項４記載の画像読取装置によ
ると、第１集光レンズは、原稿から前記第１ミラーを経
由し前記第１光センサに至る光路上に配置されて前記第
１光センサに結像させ、第２集光レンズは、原稿から前
記第２ミラーを経由し前記第２光センサに至る光路上に
配置されて第２光センサに結像させる。このため、それ
ぞれの集光レンズを使い分け、原稿の画質に応じた画像
の読み取りを実現することができる。

【００１２】本発明の請求項５記載の画像読取装置によ
ると、第２集光レンズの倍率は、前記第１集光レンズの
倍率の整数倍であるため、反射原稿に比べ拡大した透過
原稿を光センサに投影することができ、より高い解像度
で透過原稿を読み取ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。本発明
の一実施例による画像読取装置としてのフラットベッド
型スキャナ１を図２に示す。

【００１４】箱型の下部筐体１１の上面には、ガラス等
の透明板からなる原稿台１２が設けられている。原稿台
１２の周囲には、原稿１３の読取位置を位置決めし原稿
読取時に原稿１３の移動を規制する原稿ガイド３０が設
けられる。原稿ガイド３０の下面には、高反射率の均一
反射面を有する白基準３１が設けられる。下部筐体１１
の内部には、図示しない駆動装置により原稿台１２に載
せられる原稿１３に対して平行に往復移動可能なキャリ
ッジ１４が設けられている。下部筐体１１の上部には、
図示しない駆動装置によってキャリッジ１４と同期して
原稿１３に対し平行に往復移動可能な第二光源１５を収
容した上部筐体１６が設置される。第２光源としては、
このような移動式のものに限らず固定式の面光源を用い
ることが可能である。

【００１５】キャリッジ１４を図１に示す。キャリッジ
１４には、第１光源１７、第１光学系、第２光学系、並
びに撮像部を構成する第１光センサ２７及び第２光セン
サ２５が収容される。発光部を構成する第１光源１７及
び第２光源１５には蛍光ランプなどが用いられ、キャリ
ッジ１４の移動方向に対し垂直な方向に長く水平に設け
られる。

【００１６】第１光学系は、第１ミラー１８、１９、２
０、２１、及び第１集光レンズ２２から構成される。第
１光学系は、第１ミラー１８、１９、２０、２１によっ
て第１光源１７から投光され原稿１３で反射した光を４
回反射することにより第１光源１７から第１光センサ２
７に至る光路を形成する。第１集光レンズ２２の焦点は
原稿台１２の原稿１３側の面までの距離に固定されてい
る。

【００１７】第２光学系は、第２ミラー２３、及び第２
集光レンズ２６から構成される。第２光学系は、第２ミ
ラー２３によって第二光源１５から投光され原稿１３を
透過した光を反射することにより第二光源１５から第２
光センサ２５に至る光路を形成する。第２集光レンズ２
６に第１集光レンズ２２の２倍の倍率のレンズを用いる
ことにより透過原稿を読み取る場合の解像度を光学的に
上げている。第２集光レンズ２６の倍率は第１集光レン
ズの２倍に限定されるものではないが整数倍であること
が望ましい。また、第２集光レンズの焦点は、原稿台１
２の原稿１３側の面から約２ｍｍ離れた位置に合わせて
固定されている。これは、図３に示すように読取時に透
過原稿２８がホルダ２９に保持され原稿台１２から約２
ｍｍ浮き上がるためであり、また、透過原稿２８と原稿
台１２とが密着に近い状態となることによって発生する
干渉縞（ニュートンリング）を防止するためである。

【００１８】第１光センサ２７及び第２光センサ２５に
は、カラーＣＣＤリニアイメージセンサが用いられる。
第１光センサ２７または第２光センサ２５を構成するフ
ォトダイオードに入射した光の光量に応じた電荷が蓄積
され、蓄積された電荷は所定期間経過後に取り出されて
図４に示す信号処理部３２で処理される。Ａ／Ｄ変換部
３４は、増幅器３３を介して入力される第１光センサ２
７または第２光センサ２５からのデータをデジタル信号
に変換しシェーディング補正部３５に伝送する。シェー
ディング補正部３５は、読取開始前に白基準３１を読み
取ったデータを用いて第１光センサ２７または第２光セ
ンサ２５の画素ごとの感度のばらつきや第１光源１７及
び第２光源１５の主走査方向の光量のばらつきを補正す
る。ガンマ補正部３６では、所定のガンマ関数によりガ
ンマ補正が行われ、シェーディング補正部３５から出力
された光量信号を画像信号に変換する。その他の補正部
３７では、色補正、エッジ強調及び領域拡大／縮小など
の諸変換を行う。制御部３８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲ
ＯＭ等からなるマイクロコンピュータにより構成され、
フラットベッド型スキャナ１全体の制御を行い、インタ
ーフェース３９を介して図示しないパソコンなどの画像
処理装置に接続される。

【００１９】以下、フラットベッド型スキャナ１の作動
について説明する。ユーザは、インターフェース３９に
接続されるパソコンによってフラットベッド型スキャナ
１を制御し読取開始の指示を与える。

【００２０】(１)反射原稿を読み取る場合ユーザが読取開始の指示を与える前に読み取る原稿が反
射原稿であることを指定した場合、フラットベッド型ス
キャナ１は、第１光源１７を点燈し第１光学系を用い第
１光センサ２７に反射原稿を投影する。読取開始の指示
が与えられると、フラットベッド型スキャナ１は主走査
と副走査を繰り返し連続的に実行する。主走査において
は、第１光源１７から原稿１３に投光され原稿１３で反
射した光が第１光学系を介して第１光センサ２７に入射
する。

【００２１】(２)透過原稿を読み取る場合ユーザが読取開始の指示を与える前に読み取る原稿が透
過原稿であることを指定した場合、フラットベッド型ス
キャナ１は、第２光源１５を点燈し第２光学系を用い第
２光センサ２５に透過原稿を投影する。読取開始の指示
が与えられると、フラットベッド型スキャナ１は主走査
と副走査を繰り返し連続的に実行する。主走査において
は、第２光源から原稿１３に投光され原稿１３を透過し
た光が第２光学系を介して第２光センサ２５に入射す
る。

【００２２】反射原稿及び透過原稿の副走査は、駆動装
置によりキャリッジ１４を移動させることによりライン
状の読取を行う主走査を繰り返し連続的に実行すること
によって行われる。透過原稿を読み取る場合には、キャ
リッジ１４の移動に同期して第２光源１５が制御部３８
によって制御される駆動装置により移動する。

【００２３】第１光センサ２７または第２光センサ２５
によって所定期間蓄積された電荷は増幅器３３に出力さ
れる。増幅器３３からの出力信号は、Ａ／Ｄ変換部３４
によりデジタルの光量信号データに変換され、シェーデ
ィング補正部３５、ガンマ補正部３６、及びその他の補
正部３７で各種の信号処理が行われ、インターフェース
３９を介してパソコンに出力される。

【００２４】反射原稿を読み取る場合と、透過原稿を読
み取る場合とを比較すると、図５(Ｂ)に示すように、透
過原稿を読み取る場合には第２光センサ２５に投影され
る画像（図の斜線部分）を第２集光レンズ２６を用いて
２倍に拡大することにより実質的な解像度を向上させ
る。このとき、図６に示すように透過原稿を読み取る場
合に第２光センサ２５に投影される原稿の幅Ｌ２は、反
射原稿を読み取る場合に第１光センサ２７に投影される
原稿の幅Ｌ１の半分になる。

【００２５】本実施例においては原稿によって読取範囲
を切換えるため、読取可能な最大幅Ｌ２の原稿に対し半
分の幅Ｌ１の原稿を読み取る場合であっても第１光セン
サ２７の全画素に画像を投影することが可能であり、同
じ幅で同じ画素数の光センサを利用して実質的な解像度
を２倍に向上させることができる。

【００２６】また、原稿で反射した光及び原稿を透過し
た光を光センサに入射させるミラーはすべてキャリッジ
に対して固定されているため、光路を切り換えるための
可動ミラーを備える画像読取装置に比べ読取の精度が高
い。

【００２７】さらに、２つの光学系を備え固定焦点を２
箇所に設定することが可能であるため、透過原稿がいわ
ゆる「ピンぼけ」の状態で読み取られることがなく、常
にシャープな画像を再現することができる。

【００２８】上記実施例においては、反射原稿及び透過
原稿を読み取る画像読取装置についてのみ説明された
が、反射原稿または透過原稿のいずれか一方のみを読み
取る画像読取装置であっても本発明を実現することが可
能である。また、本発明はフラットベッド型スキャナに
限らずシートフィード型スキャナ等の様々な画像読取装
置に応用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるフラットベッド型スキ
ャナのキャリッジを示す模式図である。

【図２】本発明の一実施例によるフラットベッド型スキ
ャナを示す模式図である。

【図３】本発明の一実施例において透過原稿の読取位置
を示す模式図である。

【図４】本発明の一実施例によるフラットベッド型スキ
ャナを示すブロック図である。

【図５】(Ａ)は、本発明の一実施例において第１光学系
を用いた場合、光センサに結像される像の大きさを説明
するための模式図である。(Ｂ)は、本発明の一実施例に
おいて第２光学系を用いた場合、光センサに結像される
像の大きさを説明するための模式図である。

【図６】本発明の一実施例において原稿台上の読取可能
な範囲を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１フラットベッド型スキャナ（画像読取装置）１１下部筐体１２原稿台１３原稿１５第２光源（発光部）１７第１光源（発光部）１８、１９、２０、２１第１ミラー２２第１集光レンズ２３第２ミラー２５第２光センサ２６第２集光レンズ２７光センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/10 Ｈ０４Ｎ 1/10 1/107 Ｆターム(参考） 2H108 AA01 AA26 CB01 HA01 JA00 5B047 AA01 AB04 BA02 BB02 BC05 BC09 BC11 BC14 CB16 5C051 AA01 BA03 DA02 DB01 DB22 DB24 DB28 DC02 DC04 DC05 DC07 DE09 DE26 FA04 5C062 AB03 AB33 AB41 AB42 AB53 AC02 AC08 AE03 AE15 BA02 5C072 AA01 BA04 CA02 DA02 DA04 EA05 LA20 VA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を照射する発光部と、受光した光を電気信号に変換する第１光センサ及び第２
光センサを有する撮像部と、前記発光部から投光され原稿で反射した光または原稿を
透過した光を反射し前記撮像部に集光する光学系と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】前記光学系は、原稿で反射した光または
原稿を透過した光を反射し前記第１光センサに入射させ
る第１ミラーと、原稿で反射した光または原稿を透過し
た光を反射し前記第２光センサに入射させる第２ミラー
とを有することを特徴とする請求項１記載の画像読取装
置。
【請求項３】前記第１ミラーは、原稿で反射した光を
前記第１光センサに入射させ、前記第２ミラーは、原稿
を透過した光を前記第２光センサに入射させることを特
徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【請求項４】前記光学系は、原稿から前記第１ミラー
を経由し前記第１光センサに至る光路上に配置される第
１集光レンズと、原稿から前記第２ミラーを経由し前記
第２光センサに至る光路上に配置される第２集光レンズ
とを有することを特徴とする請求項２または３記載の画
像読取装置。
【請求項５】前記第２集光レンズの倍率は、前記第１
集光レンズの倍率の整数倍であることを特徴とする請求
項４記載の画像読取装置。