JP2003060860A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニアセンサの画素数を増大させることなし
に解像度を高めた画像読み取り装置を提供する。 【解決手段】 ２つのレンズ２９，３０をそれぞれの光
軸Ｏ，Ｐが互いに平行となるように配列し、それら各レ
ンズ２９，３０が主走査線上の原稿像をほぼ二分割して
リニアセンサ２０に重畳して結像させるようにする。さ
らに、原稿面からレンズ２９，３０を通ってリニアセン
サ２０に至る２つの光路の一方を選択して開通させ他方
を遮断する切り換えドラム６０を設ける。この切り換え
ドラム６０は、例えば光路の一方を開通窓７０，７１に
より開通させる一方、他方の光路を遮光部８２又は８３
により遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像読み取り装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、原稿像を読み取るための装置とし
てイメージスキャナ、複写機、ファクシミリ等の画像読
み取り装置が知られている。これらの画像読み取り装置
は解像度のより高いものであることが切望されている。
解像度が高いほど原稿像を細かく読み取ることができ、
原稿像について多くの情報を取得することができるから
である。

【０００３】上記の画像読み取り装置には、レンズ、ミ
ラー等の光学系を用いて原稿像をリニアセンサに結像さ
せる形式のものがある。このような画像読み取り装置の
主走査方向の解像度はリニアセンサの画素数によって決
まってくる。画素数を増大させる方法としては、リニア
センサの主走査方向の長さを変えずに一画素のサイズを
小さくする手法と、画素サイズを変えずにリニアセンサ
を主走査方向に長くする手法とが従来から知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画素サ
イズを小さくして画素数を増大させる場合には各画素の
感度が低下し、また、各光電変換素子に蓄積される電荷
が少ないためリニアセンサの出力信号に対するノイズの
影響が問題となる。

【０００５】また、主走査方向に長いリニアセンサはウ
ェーハの大きさの制約等によりワンチップで作ることが
困難である。尤も、主走査方向に複数のリニアセンサを
配列することで擬似的に長くすることも可能であるが、
主走査方向に連続する領域の全体がもれなく読み取られ
るように複数のリニアセンサを配列することは難しく、
製造コストの増大を招来する。

【０００６】ところで、リニアセンサの画素数が一定の
場合、光学系の倍率と主走査方向の読み取り幅は反比例
の関係にある。すなわち、リニアセンサの画素数を変更
せずに光学系の倍率を大きくする場合、光学系がリニア
センサに結像させることのできる主走査線上の原稿像の
最大幅が狭くなる。

【０００７】本発明はこのような事情を背景として創作
されたものであって、その目的は、リニアセンサの画素
数を増大させることなしに高い解像度で大きな原稿像を
読み取る画像読み取り装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明によ
ると、リニアセンサは光電変換により光学像の濃淡に応
じた画像信号を出力し、複数のレンズは光軸を互いに平
行にして配列されて走査線上の原稿像を前記リニアセン
サに重畳して結像させ、主走査駆動部は、原稿面から前
記レンズを通って前記リニアセンサに至る複数の光路の
１つを選択して開通させ他を遮断し、副走査駆動部は主
走査線を前記主走査線と垂直な方向に移動させ、処理部
は前記リニアセンサの出力信号を処理し、制御部は前記
リニアセンサ、前記主走査駆動部、前記副走査駆動部及
び前記処理部を制御する。

【０００９】請求項１に係る発明では、光軸を互いに平
行にして配列された各レンズは主走査線上の原稿像のう
ちの一部分からなる領域であって互いに異なる領域をリ
ニアセンサに結像させるので、レンズの配列を適宜設定
することによって主走査線を長く設定し大きな原稿像を
読み取ることができ、またレンズの配列数に応じてレン
ズの倍率を任意に設定することができる。しかも、各レ
ンズは主走査線上の原稿像の一部という狭い領域をリニ
アセンサに結像させるので、その領域内の原稿像を高解
像度で読み取ることができる。尚、本明細書において主
走査線とは、画像を構成する１行分の画素を対象とする
走査線である。

【００１０】さらに請求項１に係る発明では、主走査駆
動部は複数の光路の１つを選択して開通させる一方、他
の光路を遮断するので、各レンズは原稿像を互いに異な
る時期にリニアセンサに結像させる。また、上記のよう
に配列された各レンズは原稿像を同じ倍率で歪みなく結
像させる。したがって、各レンズがリニアセンサに結像
させた原稿像の濃淡情報を表す画像データを処理部によ
りそれぞれ生成し合成すれば、原稿像全体の濃淡情報を
精確に表す画像データを取得することができる。

【００１１】以上より、請求項１に係る発明によれば、
リニアセンサの画素数を増大させることなしに高い解像
度で大きな原稿像を読み取る画像読み取り装置を提供す
ることができる。

【００１２】請求項２に係る発明によると、互いに隣り
合うレンズがリニアセンサに結像させる原稿像は互いに
一部重複している。したがって、例えば各レンズがリニ
アセンサに結像させた各像について前述のようにして得
られた画像データを合成する場合に、重複部分を利用す
ることによりその合成精度を向上させることができる。

【００１３】請求項３に係る発明によると、前記制御部
は、主走査線上の原稿像全体の走査と前記主走査線の移
動とが交互に行われるように前記リニアセンサ、前記主
走査駆動部及び前記副走査駆動部を制御するので、主走
査線の移動を少なくとも原稿像の主走査線に垂直な方向
の長さの全体にわたって一度行うだけで、原稿像のすべ
ての部分を読み取ることができる。

【００１４】請求項４に係る発明によると、前記制御部
は、前記主走査駆動部による光路の選択の切り換えと前
記副走査駆動部による前記主走査線の移動が交互に行わ
れるように前記主走査駆動部及び前記副走査駆動部を制
御するので、主走査駆動部により光路の選択を切り換え
る回数が少なくなる。したがって、請求項３に係る発明
によれば、原稿像の読み取りに要する時間を短縮するこ
とができる。

【００１５】請求項５に係る発明によると、前記主走査
駆動部は前記複数のレンズの配列方向に連結されている
複数の遮光部材と駆動部を有し、その駆動部は、前記複
数のレンズの配列方向軸に平行な回転軸を中心にして前
記遮光部材を回転させることで所定の位相差で前記複数
の遮光部材をそれぞれ前記光路に出入りさせる。したが
って、例えば複数の遮光部材の回転にしたがい一の遮光
部材を一の光路から退出させる一方、他の遮光部材を他
の光路に突入させるように前記位相差を設定すれば、主
走査駆動部を簡単な構造で実現することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を示す一実施
例を図面に基づいて説明する。図３は、本発明の一実施
例による画像読み取り装置としてのイメージスキャナ１
０を示している。イメージスキャナ１０は、リニアセン
サ２０、リニアセンサ２０に原稿像を結像させるレンズ
２９，３０、リニアセンサ２０及びレンズ２９，３０を
運搬するキャリッジ２４、リニアセンサ２０を駆動する
リニアセンサ駆動回路１０２、リニアセンサ２０の出力
信号を処理する処理部１００、制御部１１０等を備えて
いる。

【００１７】以下、図４に示すように概して箱形を呈す
る筐体１２の上面に原稿台１４を備えた所謂フラットベ
ッド型イメージスキャナ１０を中心に説明する。原稿台
１４はガラス板等の透明板で形成され、その盤面上に原
稿が載置される。原稿台１４の周縁部には、原稿台１４
の盤面上に原稿を位置決めするための原稿ガイド１６が
設けられている。

【００１８】キャリッジ２４は筐体１２内に設けられ、
リニアセンサ２０及びレンズ２９,３０を原稿台１４の
盤面に対して平行に運搬する。このキャリッジ２４は、
概して矩形皿状を呈するキャリッジフレーム２５とその
キャリッジフレーム２５の開口を覆うキャリッジカバー
２６とから構成され、内部に空間を有している。キャリ
ッジ２４はシャフト等にスライド自在に係止され、キャ
リッジカバー２６を原稿台１４に対向させた状態で原稿
台１４の盤面に対して平行な副走査方向（図４において
ａ方向）に往復移動可能である。キャリッジ２４は、キ
ャリッジ駆動装置２７（図３参照）により往復移動させ
られる。キャリッジ駆動装置２７は、例えばキャリッジ
２４に係止されたベルトとこのベルトを回転させる制御
の容易なステッピングモータ等の駆動源を備える。原稿
台１４の副走査方向の一端縁部には、高反射率均一反射
面を有する反射原稿用白基準５０が主走査方向軸に平行
に延伸して設けられている。

【００１９】図１に示すように、リニアセンサ２０は、
複数の光電変換素子がキャリッジ２４の移動方向軸（同
図においてｂ方向）に対して垂直かつ原稿台１４の盤面
に平行に直線状に並ぶ姿勢でキャリッジ２４内に配設さ
れている。光電変換素子の一例はフォトダイオードであ
る。リニアセンサ２０の光電変換素子の配列方向が主走
査方向であり、キャリッジ２４の移動方向が副走査方向
である。リニアセンサ２０としては、可視光、赤外光、
紫外光等、所定の波長領域の光を光電変換して得られる
電荷を一定時間蓄積し、受光量に応じた電気信号をＣＣ
Ｄ（Charge Coupled Device）、ＭＯＳトランジスタス
イッチ等を用いて出力するレンズ縮小形のリニアイメー
ジセンサが使用される。

【００２０】カラー出力方式についてはオンチップ方式
を採用し、受光部にカラーフィルタアレイをオンチップ
で形成した３ライン又は６ラインのリニアセンサ２０を
使用している。このリニアセンサ２０はそのカラーフィ
ルタアレイの配列状態に応じた電気信号を出力する。カ
ラーフィルタアレイとしては、例えばラインごとにＲ
（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）のいずれかの原色フ
ィルタを使用する。また、Ｃ（Cyan）、Ｍ（Magent
a）、Ｙ（Yellow）及びＧ（Green）の４色又はＣＭＹ３
色の補色フィルタでカラーフィルタアレイを構成しても
良いし、１ラインに複数色のフィルタを配列しても良
い。なお、カラー出力方式としては上記のオンチップ方
式の他に、ダイクロイックミラー方式、光源切り換え方
式、フィルタ切り換え方式のいずれを採用してもよい。
また、モノクロ出力の画像読み取り装置についても当然
に本発明を適用できる。

【００２１】ここで、リニアセンサ（ＣＣＤリニアイメ
ージセンサ）２０について詳しく説明する。リニアセン
サ２０は光電変換素子、シフトゲート、アナログシフト
レジスタ及び電荷電圧変換部を有し、以下のように作動
する。 （１）各光電変換素子で光が受光されると、光電変換に
より電荷が各光電変換素子に蓄積される。 （２）後述するリニアセンサ駆動回路１０２によりシフ
トパルスがシフトゲートに入力されることによって、光
電変換素子に蓄積された電荷がアナログシフトレジスタ
に転送される。この電荷の転送は全光電変換素子につい
て一斉に行われる。光電変換素子に電荷を蓄積する時間
は、シフトパルスのパルス間隔を変更したり電子シャッ
タを用いることにより変更することができる。 （３）リニアセンサ駆動回路１０２によるアナログシフ
トレジスタへの転送パルスの入力に基づき、アナログシ
フトレジスタに転送された電荷が電荷電圧変換部に転送
される。 （４）電荷電圧変換部に転送された電荷が電圧信号に変
換される。

【００２２】リニアセンサ駆動回路１０２は、リニアセ
ンサ２０を駆動するために必要なシフトパルス、転送パ
ルス等の駆動パルスを生成しリニアセンサ２０に出力す
る。このリニアセンサ駆動回路１０２は、例えば同期信
号発生器、駆動用タイミングジェネレータ等から構成さ
れる。

【００２３】レンズ２９,３０は光学的性質が互いに同
一である。図１に示すように、レンズ２９，３０は、そ
れぞれの光軸Ｏ，Ｐが互いに平行となる姿勢でキャリッ
ジ２４内に配設されている。それらレンズ２９，３０は
リニアセンサ２０の垂直二等分線Ｖを対称軸として互い
に線対称な位置に設けられ、主走査方向軸に平行な方向
に並んでいる。

【００２４】図４に示すように、キャリッジ２４の内部
にはさらに反射原稿用光源３５及び複数のミラー３１，
３２，３３，３４が配設されている。反射原稿用光源３
５（以下、単に「光源３５」ともいう。）は蛍光管ラン
プ等の管照明から構成され、主走査方向に延びる姿勢で
キャリッジカバー２６に装着されている。図１、図２及
び図４に破線で示すように、光源３５により照射された
原稿台１４上の反射原稿の反射光像は、キャリッジカバ
ー２６に設けられたスリット４２を抜けて複数のミラー
３１，３２，３３，３４で順次反射された後、レンズ２
９，３０の各々によりリニアセンサ２０に結像される。
このように反射原稿の読み取り時にはミラー３１，３
２，３３，３４及びレンズ２９，３０等から光学系３９
が構成され、その光学系３９はレンズ２９を経る第一光
路とレンズ３０を経る第二光路とを形成する。ミラー３
１，３２，３３，３４は、原稿からレンズ３０に至る光
路長を長くするためのものである。

【００２５】図３及び図４に二点鎖線で示すように、筐
体１２には透過原稿用面光源４０（以下、単に「面光源
４０」ともいう。）が着脱可能に設けられている。この
面光源４０は、透過原稿の読み取り時には原稿台１４の
上方位置に装着され、反射原稿の読み取り時には取り外
される。本実施例における面光源４０は、図示しない蛍
光管ランプ等の管照明と図示しない反射板及び拡散板と
から構成されており、管照明の照射光は拡散板により原
稿台１４上の透過原稿にほぼ面均一に照射される。面光
源４０により照射された原稿台１４上の透過原稿の透過
光像は前記反射光像の場合と同様に、ミラー３１，３
２，３３，３４及びレンズ２９，３０等からなる光学系
により２つの光路を経てリニアセンサ２０に結像され
る。

【００２６】イメージスキャナ１０ではいずれの種類の
原稿を読み取る場合にも、レンズ２９は図１に示すよう
に、主走査線上の原稿像のうちそのほぼ中心から一端部
に延びる第一部分（同図においてＡ部分）をリニアセン
サ２０の全幅に結像させる。一方、レンズ３０は図２に
示すように、主走査線上の原稿像のうちそのほぼ中心か
ら他端部に延びる第二部分(同図においてＢ部分)をリニ
アセンサ２０の全幅に結像させる。すなわち、第一部分
と第二部分はレンズ２９，３０によりリニアセンサ２０
に重畳して結像される。上述したようにレンズ２９，３
０は光学的性質が互いに同一で、かつ、各光軸Ｏ，Ｐを
互いに平行にして主走査方向軸に平行な方向に並んで配
列されているので、第一部分と第二部分とは互いに同じ
倍率で歪みなくリニアセンサ２０に結像させられる。本
実施例ではレンズ３０の画角が所定値に設定され、図５
に拡大して示すように第一部分と第二部分とが所定幅だ
け重複する。

【００２７】図１に示すように、キャリッジ２４の内部
にはさらに切り換えドラム６０が搭載されている。この
切り換えドラム６０は、２本の光路のうちの一方を選択
して開通させ他方を遮断するために設けられている。

【００２８】具体的には、切り換えドラム６０は、概し
て円筒形状を呈するドラム本体６２とそのドラム本体６
２の両端から円筒軸線方向の外方にそれぞれ延出する回
転軸６３，６４を有する。各回転軸６３，６４は、キャ
リッジ２４に固定された転がり軸受け６５，６６により
それぞれ支持されている。ドラム本体６２は２つのレン
ズ２９，３０とリニアセンサ２０とに対向する状態で、
主走査方向軸に平行に延びる回転軸線（円筒軸線）Ｑま
わりに回転自在である。

【００２９】ドラム本体６２の外周面は、リニアセンサ
２０を垂直に二等分する平面Ｓを挟んでレンズ２９側と
なる第一領域６７とレンズ３０側となる第二領域６８と
に分けられている。図１及び図６（ａ）に示すように第
一領域６７には、円筒壁を貫通する２つの開通窓７０，
７１が回転軸線Ｑを挟んで正対する位置に形成され、そ
れら開通窓７０，７１により周方向で挟まれる部分に遮
光部８０，８１が形成されている。一方、図２及び図６
（ｂ）に示すように第二領域６８には、前記開通窓７
０，７１と同様な２つの開通窓７２，７３が回転軸線Ｑ
を挟んで正対して形成され、それら開通窓７２，７３に
より周方向で挟まれる部分に遮光部８２，８３が形成さ
れている。開通窓７０，７１が互いに正対する方向は、
開通窓７２，７３が互いに正対する方向に対し回転軸線
Ｑのまわりに９０度ずれている。第一領域６７の開通窓
７０，７１と第二領域６８の開通窓７２，７３とは回転
軸線方向で互いに隣接しない。なお、本実施例では第一
領域６７の開通窓７０，７１の一部と第二領域６８の開
通窓７２，７３の一部とがそれぞれ、第二領域６８の遮
光部８２，８３と第一領域６７の遮光部８０，８１とに
侵入している。

【００３０】切り換えドラム６０（ドラム本体６２）は
ドラム駆動装置９０により、回転軸線Ｑを中心に９０度
の位相差で第一回転位置と第二回転位置とに間欠回転さ
せられる。ドラム駆動装置９０は例えば制御の容易なス
テッピングモータ等の駆動源等を備える。第一回転位置
（以下、単に「第一位置」ともいう。）は例えば図１に
示すように、開通窓７０及び７１により第一光路を開通
させ遮光部８２又は８３により第二光路を遮断する位置
である。第二回転位置（以下、単に「第二位置」ともい
う。）は例えば図２に示すように、開通窓７２及び７３
により第二光路を開通させ遮光部８０又は８１により第
一光路を遮断する位置である。このように本実施例で
は、切り換えドラム６０の間欠回転により遮光部８０，
８１と遮光部８２，８３を９０度の位相差で各光路に突
入させることで光路の選択の切り換えを行う。なお、本
実施例では切り換えドラム６０を２つの光路上のレンズ
２９，３０とリニアセンサ２０との間に設けているが、
原稿とレンズ２９，３０との間に設けてもよい。

【００３１】図３に示すように、処理部１００はアナロ
グ信号処理回路１０４、Ａ／Ｄ変換器１０６およびディ
ジタル信号処理回路１０８から構成されている。本実施
例では、処理部１００のうちアナログ信号処理回路１０
４及びＡ／Ｄ変換器１０６がリニアセンサ駆動回路１０
２と共にキャリッジ２４に搭載され、ディジタル信号処
理回路１０８が制御部１１０と共に筐体１２に固定され
ている。キャリッジ２４に搭載された回路と筐体１２に
固定された回路とは図示しないフレキシブルフラットケ
ーブルにより接続されている。

【００３２】アナログ信号処理回路１０４は、リニアセ
ンサ２０から出力されたアナログの電気信号に対して増
幅、ノイズ低減処理等のアナログ信号処理を施し、その
処理された信号をＡ／Ｄ変換器１０６に出力する。アナ
ログ信号処理のうち増幅は、例えばプリアンプ、オート
・ゲイン・コントロール回路により行われる。ノイズ低
減処理は、例えば相関二重サンプリング法等を用いて行
われる。アナログ信号処理回路１０４ではさらに、過度
に大きな入力信号に対して信号振幅を制限し白レベルを
クリップするホワイトクリップ処理を実施することが可
能である。

【００３３】Ａ／Ｄ変換器１０６は、アナログ信号処理
回路１０４から出力されたアナログの電気信号を所定階
調のディジタルの画像信号に量子化し、その画像信号を
ディジタル信号処理回路１０８に出力する。

【００３４】ディジタル信号処理回路１０８は、Ａ／Ｄ
変換器１０６から出力された画像信号に対して各種の処
理を施す。具体的には、ディジタル信号処理回路１０８
は、シェーディング補正部１２０、ガンマ補正部１２２
及び欠陥画素補正部１２４を有している。

【００３５】シェーディング補正部１２０は、リニアセ
ンサ２０の画素ごと又は数画素からなるブロックごとの
感度のばらつきや、光源３５又は面光源４０の主走査方
向における照射光量分布等に起因するシェーディングを
補正する。このシェーディング補正は、原稿の読み取り
に先立ち切り換えドラム６０の各回転位置で反射原稿用
白基準５０を読み取ることによりあるいは面光源４０の
照射光を透過原稿を透過させずにリニアセンサ２０に入
射させることにより得られた白基準データを用いて、あ
るいはその白基準データ及びメモリ（例えばＲＯＭ１３
４）にあらかじめ記憶されている黒基準データを用いて
行われる。

【００３６】ガンマ補正部１２２は、イメージスキャナ
１０に接続される画像処理装置１５０のガンマ特性に応
じて画像信号のガンマ補正を行うものである。このガン
マ補正は例えばルックアップテーブル方式により行われ
る。ルックアップテーブル方式は、メモリ（例えばＲＯ
Ｍ１３４）において画像信号の入力レベルに対応するア
ドレスに書き込まれているデータを検索し、出力信号と
して読み出す方式である。

【００３７】欠陥画素補正部１２４は、画素補間法によ
り欠陥画素の信号を隣接画素の信号で補間して生成する
ものである。

【００３８】ディジタル信号処理回路１０８では、上述
した各補正の他に例えば画素数変換処理、原画像の色を
忠実に再現するための色補正、画像信号の高域成分を強
調して鮮鋭化するためのＭＴＦ補正、マルチプレクサを
利用したホワイトクリップ処理等を実施することができ
る。ディジタル信号処理回路１０８ではさらに、画像処
理装置１５０の種類に応じて、規格化処理、２値化処
理、中間調を再現するためのディザ処理等を実施するこ
とができる。なお、ディジタル信号処理回路１０８で施
す以上の各種の処理は、制御部１１０又は画像処理装置
１５０で実行するコンピュータプログラムによる処理に
置き換えることができる。

【００３９】本実施例においてディジタル信号処理回路
１０８は、切り換えドラム６０が第一又は第二位置に保
持された状態で主走査線上の原稿像の第一又は第二部分
がリニアセンサ２０により走査されその第一又は第二部
分の濃淡に相関する信号がＡ／Ｄ変換器１０６から出力
されるごとに上述の各種の処理を実行し、第一又は第二
主走査データを生成する。すなわち、図８に示すよう
に、その得られる第一主走査データ及び第二主走査デー
タは一主走査線上の原稿像の第一部分又は第二部分の濃
淡を表す。ディジタル信号処理回路１０８は、得られた
各主走査データを互いに連結した後、あるいは連結しな
いで出力することができる。例えば、ディジタル信号処
理回路１０８に次のような主走査データ合成部１２６を
設けることで第一主走査データ及び第二主走査データを
連結して出力することができる。具体的には図８に示す
ように、基準に設けた黒点を各レンズ２９，３０が結像
させる画素（境界画素）を制御部１１０により製造時ま
たは各原稿の読み取り動作前に検出し、同一主走査線に
ついて得られた第一主走査データと第二主走査データと
を主走査データ合成部１２６により各々の境界画素で互
いに連結して合成する。なお、ここまでＡ／Ｄ変換器１
０６の出力信号に対してディジタル信号処理回路１０８
で補正等の各種処理を施し第一主走査データ及び第二主
走査データを生成した後、補正が施された第一主走査デ
ータ及び第二主走査データの連結を行うものとして説明
しているが、ディジタル信号処理回路１０８においてＡ
／Ｄ変換器１０６の出力信号に対する各処理の前段階又
は中途段階で第一主走査データ及び第二主走査データを
連結して合成し、得られた画像データに残りの補正処理
を施して画像処理装置１５０に転送するようにしてもよ
い。

【００４０】図３に示すように、制御部１１０はＣＰＵ
１３０、ＲＡＭ１３２及びＲＯＭ１３４を有している。
ＣＰＵ１３０は、リニアセンサ２０の駆動制御（すなわ
ちリニアセンサ駆動回路１０２の作動制御）、キャリッ
ジ２４の移動の制御（すなわちキャリッジ駆動装置２７
の作動制御）、切り換えドラム６０の回転作動（すなわ
ちドラム駆動装置９０の駆動）の制御、反射原稿用光源
３５及び透過原稿用面光源４０の点滅動作並びに光量の
制御、処理部１００の動作制御等、イメージスキャナ１
０全体の制御を行う。ＲＡＭ１３２は、ディジタル信号
処理回路１０８で生成される主走査データやディジタル
信号処理回路１０８において処理中にある画像信号等を
一時的に記憶する。ＲＯＭ１３４には、ＣＰＵ１３０に
よりイメージスキャナ１０の各部を制御するための各種
のコンピュータプログラムが記憶されている。

【００４１】制御部１１０は、筐体１２に設けられてい
るインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１４０を介してパーソナ
ルコンピュータ等の画像処理装置１５０に接続可能とさ
れている。制御部１１０は、それに接続された画像処理
装置１５０からの読み取り指令信号に基づき、ＲＯＭ１
３４に記憶されているコンピュータプログラムのうち原
稿の読み取りに関するものを実行する。その結果、原稿
が読み取られ、ディジタル信号処理回路１０８から出力
されるデータがＩ／Ｆ１４０を通じて画像処理装置１５
０に転送される。

【００４２】以上、イメージスキャナ１０の構成を説明
した。以下、イメージスキャナ１０の作動を説明する。
なお、以下の説明では、イメージスキャナ１０が画像処
理装置１５０としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）
に接続されているものとする。

【００４３】イメージスキャナ１０のユーザは原稿を原
稿台１４上に載置した後、ＰＣ１５０への入力操作によ
りイメージスキャナ１０に対して原稿の読み取りを指令
する。その指令に応答してイメージスキャナ１０は以下
のように作動する。

【００４４】はじめに、キャリッジ２４を副走査方向に
一回だけ移動させて原稿像の全部分を走査する場合の作
動について図７（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。 （１）まず、切り換えドラム６０が第一位置に回転させ
られた状態でキャリッジ２４を移動させ、リニアセンサ
２０に副走査方向の所定位置で主走査線のほぼ半分の領
域Ａを走査させる。次に切り換えドラム６０を第二位置
に回転させ、リニアセンサ２０に前回と同じ副走査方向
の位置で前回と同じ主走査線の残部領域Ｂを走査させ
る。このとき、リニアセンサ２０が走査する副走査方向
の位置は前回と実質的に同一であれば足り、副走査方向
に微少距離ずれていてもよい。すなわち、主走査時にキ
ャリッジ２４を停止させることは必ずしも必要ではな
く、主走査線の副走査方向の幅が１画素の幅より大きく
てもよい。 （２）次にキャリッジ２４を移動させることで主走査線
を副走査方向に移動させる。続いて、切り換えドラム６
０を第二位置に保持させた状態で又は第一位置に回転さ
せてリニアセンサ２０に前回から所定距離副走査方向に
離れた位置の主走査線のほぼ半分の領域Ｂ（図７（ａ）
の場合）又は領域Ａ（図７（ｂ）の場合）を走査させ
る。切り換えドラム６０を回転させることなしに前回の
領域と同じ主走査方向側の領域Ｂを走査する場合にはキ
ャリッジ２４の移動と切り換えドラム６０の回転作動を
交互に行うこととなり、切り換えドラム６０の回転作動
の回数が半減するため、読み取りに要する時間を短縮で
きる。続いて、切り換えドラム６０を前回の回転位置と
は異なる回転位置に回転させリニアセンサ２０に前回と
同じ副走査方向の位置で前回と同じ主走査線の残部領域
Ａ又はＢを走査させる。 （３）以上（１），（２）を主走査線が副走査方向の移
動端に至るまで繰り返す。このように本実施例では、切
り換えドラム６０を利用することで光路の切り換えを高
速に行うことができ、したがって原稿像全体を高速に走
査することができる。 （４）処理部１００により、一主走査線の各領域Ａ，Ｂ
が走査されるごとにリニアセンサ２０からの出力信号を
処理し、さらに同一主走査線について第一主走査データ
及び第二主走査データを生成するごとにディジタル信号
処理回路１０８においてそれら第一及び第二主走査デー
タを連結して合成しその合成された画像データをＰＣ１
５０に転送する。ＰＣ１５０に転送された各主走査線に
ついての画像データはそのＰＣ１５０の処理により互い
に連結され、その結果、原稿像全体の光学的濃淡情報を
表す画像データが取得される。なお、Ａ／Ｄ変換器１０
６の出力信号に対してディジタル信号処理回路１０８で
補正等の各種処理を施し第一主走査データ及び第二主走
査データを生成した後それらを個別にＰＣ１５０に転送
し、ＰＣ１５０でそれぞれの主走査データの合成を行う
ようにしてもよい。

【００４５】次に、キャリッジ２４を副走査方向に二回
移動させて原稿像の全部分を走査する場合の作動につい
て図７（ｃ）に基づいて説明する。 （１）まず、切り換えドラム６０が第一位置に回転させ
られた状態でキャリッジ２４を移動させ、リニアセンサ
２０に副走査方向の所定位置で主走査線のほぼ半分の領
域Ａを走査させる。次に、切り換えドラム６０を第一位
置に保持させたままキャリッジ２４を移動させて主走査
線を副走査方向に移動させ、続いてリニアセンサ２０に
前回から所定距離副走査方向に離れた位置の主走査線の
ほぼ半分の領域Ａを走査させる。以上を主走査線が副走
査方向の移動端に至るまで繰り返す。 （２）次に切り換えドラム６０を第二位置に回転させ、
リニアセンサ２０に前回と同じ副走査方向の位置で前回
と同じ主走査線の残部領域Ｂを走査させる。続いて、切
り換えドラム６０を第二位置に保持させた状態でキャリ
ッジ２４を移動させて主走査線を副走査方向に移動さ
せ、続いてリニアセンサ２０に前回から所定距離副走査
方向に離れた位置の主走査線のほぼ半分の領域であって
前回の領域と同じ主走査方向側の領域Ｂを走査させる。
以上を主走査線が副走査方向の移動端に至るまで繰り返
す。 （３）処理部１００により、一主走査線の各領域Ａ，Ｂ
が走査されるごとにリニアセンサ２０からの出力信号を
処理して第一主走査データ又は第二主走査データを生成
し、ＰＣ１５０に転送する。ＰＣ１５０に転送された各
主走査データはそのＰＣ１５０の処理により両端から所
定数（例えば１００画素）の画素情報を比較し重複撮像
された領域を検出して合成され、その結果、原稿像全体
の濃淡情報を表す画像データが生成される。

【００４６】以上説明したイメージスキャナ１０では、
各レンズ２９，３０が主走査線上の原稿像のうちほぼ半
分という狭い領域をリニアセンサ２０に結像させるの
で、その領域内の原稿像を高解像度で読み取ることがで
きる。また、ディジタル信号処理回路１０８で得られる
第一及び第二主走査データは、各レンズ２９，３０が一
主走査線上の原稿像の第一部分又は第二部分を同じ倍率
で歪みなくリニアセンサ２０に結像させた像を表すもの
であり、したがって、そのような各主走査データを合成
して得られる画像データは原稿像全体の濃淡情報を精確
に表すものとなる。

【００４７】以上の説明から明らかなように、本実施例
おいては、ドラム駆動装置９０と切り換えドラム６０と
が特許請求の範囲に記載の「主走査駆動部」の一例を構
成し、各遮光部８０，８１，８２，８３が特許請求の範
囲に記載の「遮光部材」の一例を構成し、ドラム駆動装
置９０が特許請求の範囲に記載の「駆動部」の一例を構
成し、キャリッジ駆動装置２７とキャリッジ２４とが特
許請求の範囲に記載の「副走査駆動部」の一例を構成
し、処理部１００が特許請求の範囲に記載の「処理部」
の一例を構成し、制御部１１０が特許請求の範囲に記載
の「制御部」の一例を構成しているのである。

【００４８】以上、本発明の一実施例について詳述した
が、これはあくまでも例示であって、本発明はそのよう
な実施例の記載によって何ら限定的に解釈されるもので
はない。

【００４９】例えば上述の実施例では２つのレンズ２
９，３０を光軸Ｏ，Ｐが互いに平行となるように配列し
主走査線上の原稿像をほぼ二分割してリニアセンサ２０
に重畳して結像させているが、３つ以上のレンズを光軸
が互いに平行となるように配列し原稿像をさらに細かく
分割してリニアセンサ２０に結像させるようにしてもよ
い。この場合、上述の実施例の場合と同様、分割したそ
れぞれの領域が互いに重複するようにレンズの画角を設
定することが望ましい。なお、図９は、３つのレンズ４
００，４０２，４０４を配列し主走査線上の原稿像をほ
ぼ３分割してリニアセンサ２０に結像させる例を示して
いる。

【００５０】また、上述の実施例では光路の選択の切り
換えを行うために、概して円筒状のドラム本体６２に形
成した遮光部８０，８１と遮光部８２，８３を９０度の
位相差で各光路に突入させる切り換えドラム６０を使用
しているが、このような切り換えドラム６０の代わりに
図１０に示す光路切り換え部材３００を使用してもよ
い。この光路切り換え部材３００は遮光部材としての２
つの遮光板３０４，３０６を有する。それら遮光板３０
４，３０６は回転軸３０２を介して回転軸線Ｒ方向に並
んで互いに連結され、その回転軸線Ｒを交線として直交
する２つの仮想平面の平面方向にそれぞれ広がってい
る。光路切り換え部材３００は駆動源としての駆動装置
（図示省略）により回転軸線Ｒを中心に９０度ずつ間欠
回転させられ、その回転位置に応じて遮光板３０４，３
０６が９０度の位相差で各光路に突入させられる。な
お、切り換えドラム６０および光路切り換え部材３００
は共に、３つ以上のレンズの配列により３本以上の光路
が形成される場合にはその光路数に応じて遮光部又は遮
光板を回転軸線方向に追加した構成とされる。また、上
述した切り換えドラム６０や光路切り換え部材３００の
ように遮光部材の回転運動を利用したもの以外に、例え
ば複数の光路をそれぞれ開通させる複数の開通窓であっ
て複数のレンズの配列方向に並ぶものとそれら複数の開
通窓を選択的に閉塞して光路を遮断するシャッタ部材と
を備えた光路切り換え機構により、特許請求の範囲に記
載の主走査駆動部を構成することもできる。

【００５１】さらにまた、上述の実施例では本発明をフ
ラットベッド型イメージスキャナに適用した場合を説明
したが、本発明はフラットベッド型の画像読み取り装置
に限らずシートフィード型の画像読み取り装置にも適用
できる。シートフィード型画像読み取り装置に本発明を
適用する場合には、特許請求の範囲に記載の副走査駆動
部の一例としてオートシートフィーダを使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるイメージスキャナにお
いて主走査線上の原稿像が２つのレンズのうちの一方に
よりリニアセンサに結像させられる様子を説明するため
の模式図である。

【図２】本発明の一実施例によるイメージスキャナにお
いて主走査線上の原稿像が２つのレンズのうちの他方に
よりリニアセンサに結像させられる様子を説明するため
の模式図である。

【図３】本発明の一実施例によるイメージスキャナを示
すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例によるイメージスキャナを概
略的に示す断面図である。

【図５】本発明の一実施例によるイメージスキャナにお
いて各レンズがリニアセンサに結像させる原稿像が一部
重複している様子を示す模式図であって、図１及び図２
におけるＣ部の拡大図に相当するものである。

【図６】本発明の一実施例によるイメージスキャナに設
けられた切り換えドラムを示す断面図であって、（ａ）
は図１のα−α断面図、（ｂ）は図１のβ−β断面図に
相当するものである。

【図７】本発明の一実施例によるイメージスキャナにお
いて原稿像の全部分を走査する方法を説明するための示
す模式図であって、（ａ），（ｂ）はキャリッジ２４を
副走査方向に一回だけ移動させる場合、（ｃ）はキャリ
ッジ２４を副走査方向に二回移動させる場合を示すもの
である。

【図８】本発明の一実施例によるイメージスキャナにお
いて同一主走査線について取得した第一主走査データと
第二主走査データとを互いに連結して合成する方法を説
明するための模式図である。

【図９】本発明の一実施例によるイメージスキャナとは
異なり、レンズを３つ配列し主走査線上の原稿像をほぼ
３分割してリニアセンサに結像させる例を示す模式図で
ある。

【図１０】本発明の一実施例によるイメージスキャナの
切り換えドラムの代わりに使用可能な光路切り換え部材
を示す概略図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）
は断面側面図である。

【符号の説明】

１０ イメージスキャナ ２０ リニアセンサ ２４ キャリッジ ２７ キャリッジ駆動装置 ２９，３０，４００，４０２，４０４ レンズ ６０ 切り換えドラム ７０，７１，７２，７３ 開通窓 ８０，８１，８２，８３ 遮光部 ９０ ドラム駆動装置 １００ 処理部 １０２ リニアセンサ駆動回路 １１０ 制御部 ３００ 光路切り換え部材 ３０４，３０６ 遮光板 Ａ 第一部分（領域） Ｂ 第二部分（領域） Ｏ，Ｐ 光軸 Ｑ，Ｒ 回転軸線

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 1/028 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０２ Ｆターム(参考） 5B047 AA01 BA02 BB02 BC01 BC05 BC15 CA05 CA07 CA11 CA14 CA17 CB17 5C051 AA01 BA03 DA03 DB01 DB07 DB22 DB24 DB28 DC03 DC04 DC07 DE02 DE09 FA01 5C072 AA01 BA16 DA03 DA15 DA21 EA05 FB02 FB03 FB27 MB08 RA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換により光学像の濃淡に応じた画
   像信号を出力するリニアセンサと、 光軸を互いに平行にして配列され主走査線上の原稿像を
   前記リニアセンサに重畳して結像させる複数のレンズ
   と、 原稿面から前記レンズを通って前記リニアセンサに至る
   複数の光路の１つを選択して開通させ他を遮断する主走
   査駆動部と、 主走査線を前記主走査線と垂直な方向に移動させる副走
   査駆動部と、 前記リニアセンサの出力信号を処理する処理部と、 前記リニアセンサ、前記主走査駆動部、前記副走査駆動
   部及び前記処理部を制御する制御部と、 を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
2. 【請求項２】 互いに隣り合う前記レンズが前記リニア
   センサに結像させる原稿像は互いに一部重複しているこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 前記制御部は、主走査線上の原稿像全体
   の走査と前記主走査線の移動とが交互に行われるように
   前記リニアセンサ、前記主走査駆動部及び前記副走査駆
   動部を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の
   画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 前記制御部は、前記主走査駆動部による
   光路の選択の切り換えと前記副走査駆動部による前記主
   走査線の移動が交互に行われるように前記主走査駆動部
   及び前記副走査駆動部を制御することを特徴とする請求
   項３記載の画像読み取り装置。
5. 【請求項５】 前記主走査駆動部は、前記複数のレンズ
   の配列方向に連結されている複数の遮光部材と、前記複
   数のレンズの配列方向軸に平行な回転軸を中心にして前
   記遮光部材を回転させることで所定の位相差で前記複数
   の遮光部材をそれぞれ前記光路に出入りさせる駆動部と
   を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項
   に記載の画像読み取り装置。