画像読取装置
【課題】画像読取装置の大型化の抑制と、被写界深度の低減とを両立できる画像読取装置を提供すること。
【解決手段】本体１０と、本体に対して回転軸Ｘ周りに回転自在に支持されている回転ユニット２０と、回転ユニットにおける回転軸の半径方向外側に搭載され、回転ユニットの鉛直方向下方の載置面２に載置された読取媒体Ｓを撮像する撮像部２２と、読取媒体に光を照射する光源２１と、を備える。光源および撮像部は、光源から照射されて読取媒体で反射された鏡面反射光が撮像部に入射することを抑制可能な相対位置関係で配置されることができる。
【解決手段】本体１０と、本体に対して回転軸Ｘ周りに回転自在に支持されている回転ユニット２０と、回転ユニットにおける回転軸の半径方向外側に搭載され、回転ユニットの鉛直方向下方の載置面２に載置された読取媒体Ｓを撮像する撮像部２２と、読取媒体に光を照射する光源２１と、を備える。光源および撮像部は、光源から照射されて読取媒体で反射された鏡面反射光が撮像部に入射することを抑制可能な相対位置関係で配置されることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉛直方向上方から読取媒体を読み取る画像読取装置が知られている。例えば、特許文献１には、支持アーム部を備えたスタンド部、原稿の表面にスリット状の光ビームを照射する走査型照明手段及び光ビームが原稿表面から反射した原稿画像を読込む、支持アーム部上部に設けた原稿画像読取手段とから構成される画像読取装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮像部によって鉛直方向上方から読取媒体を読み取る場合、撮像部と読取媒体上の各部との光路長は一定ではない。例えば、読取媒体を走査しながら画像の読み取りを行う場合、読み取りの進行に応じて撮像部と読取媒体との光路長が変化するため、その変化の度合いに応じた被写界深度が要求される。被写界深度を抑える方法として、撮像部の高さ位置を高くすることが考えられるが、この場合装置の大型化を招いてしまうという問題があった。画像読取装置の大型化の抑制と、被写界深度の低減とを両立できることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、画像読取装置の大型化の抑制と、被写界深度の低減とを両立できる画像読取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像読取装置は、本体と、前記本体に対して回転軸周りに回転自在に支持されている回転ユニットと、前記回転ユニットにおける前記回転軸の半径方向外側に搭載され、前記回転ユニットの鉛直方向下方の載置面に載置された読取媒体を撮像する撮像部と、前記読取媒体に光を照射する光源と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記画像読取装置において、前記光源および前記撮像部は、前記光源から照射されて前記読取媒体で反射された鏡面反射光が前記撮像部に入射することを抑制可能な相対位置関係で配置されていることが好ましい。
【０００８】
上記画像読取装置において、前記光源が、前記回転ユニットに搭載されていることが好ましい。
【０００９】
上記画像読取装置において、前記回転ユニットにおいて、前記回転軸と前記光源との前記回転軸の半径方向の距離は、前記回転軸と前記撮像部との前記回転軸の半径方向の距離以上であることが好ましい。
【００１０】
上記画像読取装置において、前記光源および前記撮像部の光軸は、いずれも前記回転軸と交差しておらず、前記回転ユニットが前記読取媒体の読み取りを開始する位置にあるときの前記光源および前記撮像部は、それぞれの光軸方向において前記載置面と対向することが好ましい。
【００１１】
上記画像読取装置において、前記撮像部および前記光源は、前記回転軸と平行な同一の仮想線上に配置されていることが好ましい。
【００１２】
上記画像読取装置において、前記回転軸の軸方向視において、前記撮像部および前記光源は、前記回転軸から前記回転軸の半径方向外側に延在する同一の仮想線上に配置されていることが好ましい。
【００１３】
上記画像読取装置において、前記本体は、前記載置面に載置される台座部と、前記台座部から鉛直方向上方に延在するアーム部とを有し、前記回転軸は、前記アーム部の鉛直方向上方端部から前記台座部に対して前記読取媒体が載置される載置側に突出していることが好ましい。
【００１４】
上記画像読取装置において、更に、前記回転ユニットの回転軸にカバーを備え、前記回転ユニットの可動域は、前記台座部と前記カバーとの前記読取媒体が載置される載置側の接線よりも前記載置側と反対側にあることが好ましい。
【００１５】
上記画像読取装置において、前記撮像部は、前記読取媒体からの反射光を受光面に結像させるレンズを備え、前記光源による前記読取媒体上での照度分布は、前記レンズの特性による前記受光面での光量分布の偏りを低減させるものであることが好ましい。
【００１６】
上記画像読取装置において、前記照度分布は、前記受光面での光量分布を均一とするものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る画像読取装置は、本体に対して回転軸周りに回転自在に支持されている回転ユニットと、回転ユニットにおける回転軸の半径方向外側に搭載され、回転ユニットの鉛直方向下方の載置面に載置された読取媒体を撮像する撮像部と、読取媒体に光を照射する光源と、を備える。本発明に係る画像読取装置によれば、画像を読み取る間の撮像部と読取媒体との光路長の変動が抑制され、画像読取装置の大型化の抑制と、被写界深度の低減とを両立できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る画像読取装置を示す側面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る画像読取装置の斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る光学ユニットの正面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る光学ユニットの側面図である。
【図５】図５は、最前方読取位置における画像読取装置を示す側面図である。
【図６】図６は、最前方読取位置における画像読取装置を示す斜視図である。
【図７】図７は、光学ユニットを保護する構成の説明図である。
【図８】図８は、鏡面反射光が撮像部に入射する相対位置関係の説明図である。
【図９】図９は、鏡面反射光が撮像部に入射しない相対位置関係の説明図である。
【図１０】図１０は、単一の照明モジュールの照度分布を示す図である。
【図１１】図１１は、合成した照明による主走査方向の照度分布を示す図である。
【図１２】図１２は、読取レンズの特性を示す図である。
【図１３】図１３は、光源による主走査方向の照度分布を示す図である。
【図１４】図１４は、ＣＣＤの出力比率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施形態に係る画像読取装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２０】
［第１実施形態］
図１から図７を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、画像読取装置に関する。図１は、第１実施形態に係る画像読取装置を示す側面図、図２は、第１実施形態に係る画像読取装置の斜視図、図３は、第１実施形態に係る光学ユニットの正面図、図４は、第１実施形態に係る光学ユニットの側面図である。
【００２１】
図１および図２に示す画像読取装置１は、オーバーヘッド型スキャナである。図１に示すように、画像読取装置１は、本体１０および光学ユニット２０を有する。画像読取装置１は、光学ユニット２０の鉛直方向下方の載置面２に載置された読取媒体Ｓの画像を読み取ることができる。載置面２は、例えば、机の上面等の平面である。
【００２２】
ここで、載置面２に載置された読取媒体Ｓを鉛直方向上方から撮像する画像読取装置では、読取対象位置に応じて撮像部と読取媒体Ｓとの距離が大きく変化してしまうという問題がある。例えば、ラインセンサによって読取媒体Ｓの２次元画像データを生成する方法として、固定されたラインセンサに対してミラー等の反射部材を回転軸周りに回転させることにより読取媒体を走査する方法が考えられる。こうした方法では、読取対象位置が光学ユニット２０の真下にある場合、撮像部と読取対象位置との光路長が小さいが、読取対象位置がこの真下の位置から離れるほど撮像部と読取対象位置との光路長が大きくなる。撮像部と読取対象位置との光路長の変化が大きいと、求められる被写界深度が大きくなってしまう。これに対して、被写界深度を抑えるために光学ユニット２０の鉛直位置を高くして光路長の変化を低減させることが考えられるが、この場合装置の大型化を招いてしまう。
【００２３】
本実施形態の画像読取装置１では、光学ユニット２０が回転軸Ｘまわりに振子状に回転する。また、撮像部２２は、光学ユニット２０における回転軸Ｘの半径方向外側に配置されており、回転軸Ｘを中心とする円周上を回転軸Ｘ周りに回転しながら読取媒体Ｓを撮像する。これにより、以下に説明するように、読取媒体Ｓを走査する間における撮像部２２と読取媒体Ｓ上の読取対象位置との距離変化が抑制される。よって、本実施形態に係る画像読取装置１によれば、光学ユニット２０の高さ位置を低くすることと、被写界深度の低減とを両立させることができる。なお、本明細書では、特に記載しない限り「半径方向」とは、回転軸Ｘと直交する半径方向を示すものとする。また、本明細書では、特に記載しない場合、「軸方向視」とは回転軸Ｘの軸方向視を示すものとする。
【００２４】
本実施形態では、画像読取装置１が載置面２と同一面上に載置される場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。画像読取装置１が載置される箇所と、読取媒体Ｓが載置される載置面２とは異なっていてもよい。一例として、画像読取装置１は、載置面２を有する載置台を備えていてもよい。
【００２５】
本体１０は、台座部１１、アーム部１２、支持部１３およびカバー部１４を有する。台座部１１は、載置面２等に載置されて本体１０全体を支持するものであり、本体１０の基部である。画像読取装置１の電源スイッチや画像読取開始スイッチ等の操作部材は、例えば台座部１１に配置される。台座部１１は、例えば、扁平な形状とされており、その下面が載置面２と互いに対向するようにして設置される。台座部１１の下面には、脚部１１ｂが配置されている。脚部１１ｂは、台座部１１の下面の四隅にそれぞれ配置されており、台座部１１を支持する。
【００２６】
本実施形態の台座部１１は、扁平な直方体あるいはこれと同様や類似の形状を有しており、幅方向（後述する主走査方向）の長さおよび奥行方向（後述する副走査方向）の長さのいずれよりも鉛直方向の長さが小さい。また、台座部１１における幅方向の長さは、奥行方向の長さよりも大きくされてもよい。
【００２７】
読取媒体Ｓは、台座部１１の側方の４面の内の１つの面である前面１１ａに読取媒体Ｓの一辺を突き当てるようにして載置される。読取媒体Ｓは、例えば、前面１１ａ側に配置された二つの脚部１１ｂに突き当てるようにして載置される。つまり、読取媒体Ｓは、一辺が前面１１ａと平行となるようにして載置面２に載置される。本明細書では、矩形の読取媒体Ｓの一辺を前面１１ａに突き当てるようにして載置したときの読取媒体Ｓにおける前面１１ａ側の一辺と平行な方向を「幅方向」あるいは「主走査方向」と記載する。また、読取媒体Ｓにおける前面１１ａ側の一辺と直交する辺に平行な方向を「奥行方向」あるいは「副走査方向」と記載する。つまり、奥行方向とは、ユーザーが読取媒体Ｓを挟んで画像読取装置１と対向しているときのユーザーと画像読取装置１とが向かい合う方向である。奥行方向において、背面１１ｃから前面１１ａに向かう向きを前方と記載し、前面１１ａから背面１１ｃに向かう向きを後方と記載する。なお、背面１１ｃとは、台座部１１の側方の４面の内、奥行方向において前面１１ａと互いに対向する面である。
【００２８】
アーム部１２は、台座部１１と接続されており、台座部１１から鉛直方向上方に向けて延在している。アーム部１２は、例えば、断面矩形の柱状もしくは煙突状に形成されている。アーム部１２の下部は、鉛直方向下側へ向かうに従い断面積が拡大するテーパ形状に形成されている。より具体的には、アーム部１２の下部は、鉛直方向下側へ向かうに従い幅方向の長さが拡大している。アーム部１２は、台座部１１の上面における１辺側に接続されている。具体的には、アーム部１２は、台座部１１の上面の縁を形成する４辺のうち読取媒体Ｓが配置される側と反対側の１辺側に接続されている。言い換えると、アーム部１２は、台座部１１における読取媒体Ｓから遠い背面１１ｃ側の端部に接続されている。また、アーム部１２は、台座部１１における幅方向の中央部に接続されている。
【００２９】
アーム部１２の鉛直方向上方の端部には、支持部１３が接続されている。支持部１３は、アーム部１２の上端から副走査方向の前方に向けて突出している。また、支持部１３は、アーム部１２の上端から幅方向の両側へ突出している。すなわち、支持部１３は、アーム部１２から読取媒体Ｓが載置される載置側へ張り出しており、かつアーム部１２から幅方向の両側に張り出している。
【００３０】
台座部１１と支持部１３とは鉛直方向において互いに対向しており、両者における奥行方向の読取媒体Ｓ側と反対側の端部同士がアーム部１２を介して接続されている。また、支持部１３は、台座部１１よりも奥行方向の前方に張り出している。つまり、支持部１３の前端は、台座部１１の前端よりも前方に位置している。よって、支持部１３の少なくとも一部は、読取媒体Ｓが台座部１１に突き当てるようにして載置面２に載置されると、その読取媒体Ｓと鉛直方向において互いに対向する。
【００３１】
カバー部１４は、光学ユニット２０の回転軸Ｘに設けられており、支持部１３および光学ユニット２０をカバーしている。カバー部１４は、支持部１３および光学ユニット２０を鉛直方向上方から覆っており、支持部１３および光学ユニット２０を含む本体上部の外殻を形成している。なお、カバー部１４は、支持部１３と一体に形成されていてもよい。すなわち、光学ユニット２０は、カバー部１４によって回転軸Ｘ周りに回転自在に支持されていてもよい。
【００３２】
光学ユニット２０は、本体１０に対して回転軸Ｘ周りに回転することができる回転ユニットである。回転軸Ｘは、幅方向、すなわち前面１１ａと平行な方向に水平に延在している。つまり、回転軸Ｘは、鉛直軸Ｖと直交している。鉛直軸Ｖは、載置面２の法線と一致する。光学ユニット２０は、光源２１、撮像部２２、本体２３および軸部２４を有する。軸部２４は、円柱形状であり、軸受等を介して支持部１３によって回転軸Ｘ周りに回転自在に支持されている。軸部２４が支持部１３によって支持されていることから、回転軸Ｘは、アーム部１２の鉛直方向上方端部から台座部１１に対して載置側に突出した位置にある。本体２３は、軸部２４と接続されており、軸部２４から回転軸Ｘの半径方向外側に延在している。本体２３は、例えば、軸方向視における断面形状が矩形の中空の部材である。光源２１および撮像部２２は、本体２３内に配置されている。
【００３３】
支持部１３には、図示しない駆動部が配置されている。駆動部は、光学ユニット２０を回転軸Ｘ周りに回転させるものである。駆動部は、例えば、電動式のモータと、モータの回転軸と光学ユニット２０とを接続する伝達部とを有する。モータは、例えば、ステッピングモータであり、光学ユニット２０の回転角度を精度良く制御することができる。また、伝達部は、例えば、プーリ、ベルト、ウォームギア等の組合せからなり、モータの回転を減速して光学ユニット２０に伝達する。
【００３４】
光源２１は、ＬＥＤ等の発光部を有しており、読取媒体Ｓに対して鉛直方向上方から光を照射することができる。図３に示すように、光源２１は、第一照明モジュール３０および第二照明モジュール４０を有する。第一照明モジュール３０は、ＬＥＤ３１、レンズ３２およびＬＥＤ基盤３３を有する。ＬＥＤ３１が発する光は、レンズ３２を介して鉛直方向下方に照射される。第二照明モジュール４０は、第一照明モジュール３０と同様に、ＬＥＤ４１、レンズ４２およびＬＥＤ基盤４３を有する。ＬＥＤ４１が発する光は、レンズ４２を介して鉛直方向下方に照射される。
【００３５】
第一照明モジュール３０および第二照明モジュール４０は、撮像部２２を主走査方向に挟んで配置されている。第一照明モジュール３０、撮像部２２、第二照明モジュール４０は、この順で主走査方向に直線状に配置されている。本実施形態では、第一照明モジュール３０、撮像部２２および第二照明モジュール４０は、回転軸Ｘと平行な同一の仮想線Ｈ上に配置されている。
【００３６】
撮像部２２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を有するイメージセンサであり、載置面２に載置された読取媒体Ｓを撮像することができる。具体的には、撮像部２２は、読取対象ラインＬ上の読取画像によって反射されて撮像部２２に入射された反射光を光電変換により電子データに変換して読取画像の画像データを生成する。撮像部２２は、読取レンズ２６およびＣＣＤ２７を有する。ＣＣＤ２７は、画像を読み取る複数の画素が主走査方向に配列されたラインセンサである。ＣＣＤ２７は、主走査方向が回転軸Ｘと平行な状態で光学ユニット２０に配置されている。読取レンズ２６は、読取媒体Ｓからの反射光をＣＣＤ２７の受光面２７ａに結像させる。ＣＣＤ２７の各画素は、読取レンズ２６によって受光面２７ａに結像した読取画像の光を受光し、受光した光に対応する電気信号を出力する。ＣＣＤ２７は、読取媒体Ｓの読取対象ラインＬ上の画像を読み取り、主走査方向のライン画像データを生成することができる。なお、ＣＣＤ２７のライン数は、単数であっても複数であってもよい。
【００３７】
光源２１は、読取媒体Ｓにおける読取対象ラインＬ上の画像、すなわち読取画像に対して光を照射する。第一照明モジュール３０および第二照明モジュール４０は、それぞれスリット状に光を照射する。第一照明モジュール３０が照射する照射光Ｅ３０および第二照明モジュール４０が照射する照射光Ｅ４０は、それぞれ主走査方向に広がって読取媒体Ｓの一端から他端までを照射することができる。また、図４に示すように、第一照明モジュール３０および第二照明モジュール４０は、副走査方向には所定の照射幅で光が広がるように照射方向および照射範囲が定められている。図４には、回転軸Ｘと直交する断面が示されている。図４に示すように、光源２１の光軸Ａ１と撮像部２２の光軸Ａ２とは回転軸Ｘの軸方向視において重なっている。
【００３８】
光源２１は、光軸Ａ１に対して照射光Ｅ３０，Ｅ４０が角度αで広がるように調整されている。この角度αは、読取媒体Ｓ上における照射光の副走査方向の幅が所定の値となるように定められたものである。
【００３９】
画像読取装置１は、光学ユニット２０の回転軸Ｘ周りの回転位置を調節することにより、読取媒体Ｓ上における副走査方向の任意の位置を読取対象ラインＬとしてそのライン画像を読み取ることができる。画像読取装置１は、ライン画像データの取得と、光学ユニット２０を回転させることによる読取対象ラインＬの位置調整とを繰り返すことで、読取媒体Ｓ全体の画像データを取得することができる。つまり、画像読取装置１は、光源２１の照射光が原稿面上を副走査方向に走査し、かつ光が照射されている読取対象ラインＬの画像を撮像部２２が読み取ることによって読取媒体Ｓの画像を生成する。画像読取装置１は、例えば、奥行方向の後方から前方へ順次読取対象ラインＬの位置を移動させながら各読取対象ラインＬのライン画像を読み取ることで、読取媒体Ｓの２次元画像データを生成する。
【００４０】
本実施形態の画像読取装置１では、撮像部２２が光学ユニット２０と共に回転し、回転軸Ｘを中心とする円周上を回転軸Ｘ周りに回転しながら読取媒体Ｓを走査・撮像する。これにより、撮像部２２と読取対象位置である読取対象ラインＬとの光路長の変動が抑制される。
【００４１】
図１には、読取可能範囲における最も後方側を撮像するときの回転位置にある光学ユニット２０が示されている。以下、光学ユニット２０のこの回転位置を「最後方読取位置」とも記載する。最後方読取位置の光学ユニット２０は、台座部１１の前方端に突き当てられた読取媒体Ｓの一辺を読み取ることができる。最後方読取位置は、画像の読み取りを開始するときの光学ユニット２０の回転位置である。
【００４２】
最後方読取位置では、光学ユニット２０の本体２３は、軸部２４よりも後方に位置している。最後方読取位置の光学ユニット２０は、回転軸Ｘからほぼ水平な方向に延在しており、詳しくは、回転軸Ｘから半径方向に離れるに従って鉛直方向下側に向かうようにわずかに傾斜している。つまり本体２３は、半径方向の外側の部分が内側の部分よりも副走査方向の後方かつ鉛直方向下方に位置するように傾斜した姿勢である。最後方読取位置は、画像の読み取りを行わないときの待機位置でもある。すなわち、光学ユニット２０は、画像の読み取りを行わないときには最後方読取位置に置かれて画像読み取り開始の指令がなされるまで待機する。なお、待機位置は、最後方読取位置とは異なる位置であってもよい。例えば、待機位置は、最後方読取位置よりも本体２３が鉛直方向上方にある位置、言い換えると最後方読取位置よりも矢印Ｙ１方向と反対方向まで回転した位置とされてもよい。
【００４３】
図１に示すように、光学ユニット２０が読取媒体Ｓの読み取りを開始する位置にあるときの光源２１および撮像部２２は、それぞれの光軸方向において載置面２と対向している。言い換えると、最後方読取位置にある状態の光源２１および撮像部２２は、それぞれ載置面２に光を照射可能な状態および載置面２の画像を読取可能な状態である。図１に示すように、光源２１の光軸Ａ１および撮像部２２の光軸Ａ２は、いずれも回転軸Ｘと交差しておらず、軸方向視において回転軸Ｘから離間している。光学ユニット２０が最後方読取位置にある場合の光軸Ａ１，Ａ２は、いずれも鉛直方向下方へ向かうに従い前方へ向かう傾斜を有している。軸方向視において、光軸Ａ１，Ａ２は、回転軸Ｘから受光面２７ａを通って半径方向外側に延びる仮想線Ｗに対して交差している。本実施形態では、光軸Ａ１，Ａ２は、上記仮想線Ｗに対して直交している。また、軸方向視において、光源２１および撮像部２２は、回転軸Ｘから半径方向外側に延在する同一の仮想線上、例えば仮想線Ｗ上に配置されている。なお、光源２１および撮像部２２は、受光面２７ａを通る仮想線Ｗとは半径方向の異なる方向に延在する共通の仮想線上に配置されてもよい。
【００４４】
最後方読取位置から読取媒体Ｓの読み取りを開始すると、駆動部は、光学ユニット２０を矢印Ｙ１方向に回転させる。言い換えると、駆動部は、光学ユニット２０の本体２３が鉛直方向下方に移動し、かつ前方に移動するように光学ユニット２０を回転させる。これにより、撮像部２２による読取対象位置が前方へ移動し、後方から前方へ順次読取媒体Ｓを読み取ることができる。光学ユニット２０の回転によって、撮像部２２が鉛直方向下方に移動することで、撮像部２２と読取対象ラインＬとの鉛直方向の距離、すなわち光路長の鉛直方向成分が減少する。一方、光学ユニット２０の回転によって、鉛直軸Ｖに対する撮像部２２の光軸Ａ２の傾斜角度θ２が増加し、撮像部２２と読取対象ラインＬとの副走査方向の距離、すなわち光路長の副走査方向成分が増加する。このように、光学ユニット２０の回転に伴って光路長の鉛直方向成分が減少し、かつ副走査方向成分が増加することで、読取媒体Ｓを走査する間の光路長の変動が抑制される。
【００４５】
図５は、光学ユニット２０が読取可能範囲における最も前方側を撮像するときの回転位置にある画像読取装置１を示す側面図、図６は、光学ユニット２０が読取可能範囲における最も前方側を撮像するときの回転位置にある画像読取装置１を示す斜視図である。以下、光学ユニット２０のこの回転位置を「最前方読取位置」とも記載する。最前方読取位置では、光学ユニット２０の本体２３は、軸部２４の鉛直方向下方に位置している。最前方読取位置の光学ユニット２０の本体２３は、半径方向の外側の部分が内側の部分よりも副走査方向の後方かつ鉛直方向下方に位置するように傾斜した姿勢である。このときの撮像部２２および光源２１は、回転軸Ｘよりも後方に位置している。撮像部２２の光軸Ａ２は、鉛直方向下側へ向かうに従い前方へ向かうように傾斜している。このときの鉛直軸Ｖに対する光軸Ａ２の傾斜角度θ２は、最後方読取位置（図１参照）の傾斜角度θ２よりも大きな角度である。
【００４６】
本実施形態の画像読取装置１では、光学ユニット２０が最後方読取位置から最前方読取位置まで回転する間に、回転に伴って光路長の鉛直方向成分が減少し続ける一方、光路長の副走査方向成分は増加し続ける。つまり、光路長の鉛直方向成分と副走査方向成分とは、光路長の増減に関して常に反対方向に変化し続ける。これにより、撮像部２２と読取媒体Ｓとの光路長の最大値と最小値との差分が低減する。例えば、撮像部２２の高さ位置を３５０［ｍｍ］としてＡ３サイズの読取媒体Ｓを読み取る場合を例に説明すると、本実施形態とは異なり回転軸Ｘ上に撮像部２２を配置して撮像部２２の鉛直方向の位置が変化しない状態で読み取りを行うと、光路長の最大値が５１０［ｍｍ］、最小値が３５０［ｍｍ］であり、光路長の差分は１６０［ｍｍ］となる。これに対して、本実施形態のように振子状の光学ユニット２０の本体２３に撮像部２２を配置した場合、光路長の最大値を４５０［ｍｍ］程度に抑えることも可能であり、この場合の光路長の差分は１００［ｍｍ］程度まで低減する。
【００４７】
よって、本実施形態の画像読取装置１によれば、光学ユニット２０の高さ位置を高くすることなく被写界深度を低減させることが可能となる。なお、光学ユニット２０の高さ位置や光学ユニット２０における撮像部２２の半径方向位置、回転軸ＸとＣＣＤ２７の受光面２７ａとを結ぶ仮想線Ｗに対する光軸Ａ２の交差角度等は、適宜定めることができる。例えば、所与の条件に基づいて最後方読取位置から最前方読取位置まで光学ユニット２０を回転させるときの光路長の変化率や変化量を極力少なくするように各寸法や角度等を設定するようにしてもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、光源２１が光学ユニット２０に搭載されている。光源２１は、光学ユニット２０の回転に伴って回転軸Ｘを中心とする円周上を回転軸Ｘ周りに回転しながら読取媒体Ｓに光を照射する。これにより、光源２１と読取対象ラインＬとの光路長の変化が抑制され、副走査方向の位置による照度変化が抑制される。撮像部２２の場合と同様、光学ユニット２０の回転に伴い、光源２１と読取対象ラインＬとの光路長の鉛直方向成分は減少し、副走査方向成分は増加する。よって、光源２１が読取媒体Ｓを後方端から前方端まで走査する間の光源２１と読取対象ラインＬとの光路長の変化が抑制される。よって、副走査方向の位置による照度の変化が抑制され、画像読取装置１が生成する画像の画質が向上する。また、本実施形態の画像読取装置１によれば、光学ユニット２０の高さ位置が高くなることが抑制される。よって、読取対象ラインＬの照度を確保し、生成される画像の画質を向上させることができる。
【００４９】
また、本実施形態の画像読取装置１では、画像読み取りの際に撮像部２２に鏡面反射光が入射することが抑制されている。なお、鏡面反射光とは、光源２１からの入射光に対して正反射方向に反射する反射光であり、入射光が拡散せずに直接反射される場合の反射光である。読取媒体Ｓに対して鉛直方向上方から光を照射して画像の読み取りを行うオーバーヘッド型スキャナでは、読取媒体Ｓで鏡面反射方向に反射された強い光が撮像部２２に入射すると、その部分の画像が白く抜けてしまうことがある。撮像部２２に対する鏡面反射光の入射を抑制し、画質を向上できることが好ましい。
【００５０】
本実施形態では、光源２１および撮像部２２は、光源２１から照射されて読取媒体Ｓで反射された鏡面反射光が撮像部２２に入射することを抑制可能な相対位置関係で配置されている。図４に示すように、光源２１の光軸Ａ１と撮像部２２の光軸Ａ２とは軸方向視において重なっており、かつ光学ユニット２０が最後方読取位置にある場合の光軸Ａ１，Ａ２は、いずれも鉛直方向下方へ向かうに従い前方へ向かう傾斜を有している。このとき、光源２１から照射される光は、入射角θ２で読取媒体Ｓに入射する。これに対応する鏡面反射光Ｂは、読取媒体Ｓによって反射角θ２で反射するものであり、鉛直軸Ｖに関して光源２１側と反対側に反射する。本実施形態では、軸方向視において光源２１と撮像部２２とが同軸上に配置されていることから、少なくとも最後方読取位置において、鏡面反射光Ｂは撮像部２２に入射する方向とは異なる方向の光となる。
【００５１】
光学ユニット２０が図５に示す最前方読取位置まで回転する間に、読取媒体Ｓに対する入射角θ２は変化する。光学ユニット２０の可動域内のいずれかの位置で、軸方向視において光軸Ａ１，Ａ２が読取媒体Ｓに対して垂直となり、鉛直軸Ｖに対する光軸Ａ１，Ａ２の傾斜角度θ２が０となった場合には、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射してしまうこととなる。
【００５２】
本実施形態の光源２１および撮像部２２の配置は、光学ユニット２０が図５に示す最前方読取位置まで回転する間、軸方向視における光軸Ａ１，Ａ２の傾斜角度θ２が０とならないように定められている。光学ユニット２０が最後方読取位置から最前方読取位置まで回転する間、傾斜角度θ２は、増加し続ける。これは、光学ユニット２０が最後方読取位置から最前方読取位置まで回転する間に本体２３が下方に向かうように移動し続け、かつ本体２３が最下点を通過しないように光学ユニット２０の可動域が定められていることによる。
【００５３】
これにより、光学ユニット２０が最前方読取位置まで回転する間、鉛直軸Ｖに対する光軸Ａ１，Ａ２の傾斜の方向は、鉛直軸Ｖに関して反転しない。よって、光学ユニット２０が読取媒体Ｓを副走査方向に走査しながら画像を読み取る間に鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することが抑制される。これにより、本実施形態の画像読取装置１によれば、鏡面反射光Ｂの入射による画像の欠落の発生が抑制される。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の画像読取装置１によれば、要求される被写界深度の増加を抑制しつつ光源２１や撮像部２２の高さ位置を抑えることが可能となる。よって、装置高さが高くなること、解像度が低くなること、読取媒体上の照度が落ちること等を抑制しつつ画像読取装置１による読取範囲を広くすることができる。
【００５５】
本実施形態に係る画像読取装置１の光学ユニット２０では、回転軸Ｘの軸方向視において、光源２１の光軸Ａ１と撮像部２２の光軸Ａ２とが同軸上にある。すなわち、光源２１と撮像部２２とは、主走査方向の同一直線上に配置されている。光源２１および撮像部２２は、光学ユニット２０内においてそれぞれ位置が固定されており、相互の位置関係が変化することなく、光学ユニット２０の回転に伴って回転軸Ｘ周りに回転する。これにより、光源２１の照射対象位置と撮像部２２の撮像対象位置とのずれが生じることが抑制される。
【００５６】
例えば、光源２１と撮像部２２とが互いに独立して駆動制御される場合や、撮像部２２に光を導く反射部材と光源２１とが独立して駆動制御される場合よりも、光源２１は、撮像部２２の撮像対象である読取対象ラインＬに対して位置精度よく光を照射することができる。一例として、光学ユニット２０の回転位置にかかわらず、副走査方向における読取対象ラインＬの中心と光源２１から照射される光の照射幅の中心とを一致させておくことが可能である。よって、本実施形態の画像読取装置１によれば、光量ムラの発生等が抑制され、生成される画質が向上する。
【００５７】
また、光源２１の照射光と撮像部２２の撮像対象位置とのずれの発生が抑制されていることから、光源２１の副走査方向の照射幅を狭くし、読取対象ラインＬに対して光量を集中させることができる。よって、本実施形態の画像読取装置１は、高画質や高解像度で読取媒体Ｓを読み取ることや高速で読取媒体Ｓを読み取ることが可能である。
【００５８】
また、本実施形態の画像読取装置１は、読取媒体Ｓと撮像部２２との間にミラー等の反射部を介さない。このため、反射による光路長の変化をなくし、解像度の劣化を抑制することができる。
【００５９】
また、本実施形態の画像読取装置１では、撮像部２２が光学ユニット２０における回転軸Ｘから半径方向に離れた位置に配置されている。これにより、撮像部２２が回転軸Ｘ上に配置されている場合よりも、読取位置の制御精度を向上させることができる。制御精度を向上させる観点からは、回転軸Ｘと撮像部２２との半径方向の距離を大きく取ることが好ましい。
【００６０】
また、本実施形態の画像読取装置１は、転倒時に光学ユニット２０を保護できる構成を有している。図７は、光学ユニット２０を保護する構成の説明図である。図７には、光学ユニット２０が最前方読取位置にある状態が示されている。最前方読取位置の光学ユニット２０は、台座部１１とカバー部１４との前方側の接線Ｔよりも後方側にある。ここで、前方側とは、台座部１１およびカバー部１４に対して読取媒体Ｓが載置される載置側であり、後方側とは、接線Ｔよりも載置側と反対側である。光学ユニット２０は、最前方読取位置にある場合に可動域の最も前方側に位置する。つまり、光学ユニット２０の可動域は、接線Ｔよりも載置側と反対側にある。
【００６１】
これにより、万一本体１０が前方に傾いて転倒したとしても、光学ユニット２０よりも先にカバー部１４が載置面２に当たる。載置面２に当たったカバー部１４は、台座部１１と共に本体１０を支持する。これにより、画像読取装置１における接線Ｔよりも後方側の構成要素が載置面２に当たることが抑制される。カバー部１４の素材は、例えば、弾性変形可能な素材等であって、載置面２に衝突したときに変形することによって衝撃を吸収することができる素材とすることができる。あるいは、カバー部１４は、前方の端部が障害物に衝突したときの衝撃を吸収することができる衝撃吸収部を有するものであってもよい。このようにすれば、カバー部１４は、転倒時等に光学ユニット２０が載置面２に衝突することを抑制できるだけでなく、転倒による衝撃を吸収して光学ユニット２０や駆動部等を含む画像読取装置１の構成要素を衝撃から保護することができる。
【００６２】
なお、本実施形態では光源２１が二つの照明モジュール３０，４０を有していたが、照明モジュールの数はこれに限定されるものではない。また、撮像部２２の撮像素子は、ＣＣＤに限定されるものではなく、他の公知の撮像素子、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等であってもよい。
【００６３】
［第１実施形態の第１変形例］
図８および図９を参照して、第１実施形態の第１変形例について説明する。上記第１実施形態では、軸方向視において光源２１の光軸Ａ１と撮像部２２の光軸Ａ２とが同軸上にあったが、これに限定されるものではない。例えば、回転軸Ｘの半径方向における光軸Ａ１の位置と光軸Ａ２の位置とが異なるように光源２１および撮像部２２が配置されてもよい。半径方向における光源２１の位置と撮像部２２の位置とを異ならせる場合、例えば、光学ユニット２０において、回転軸Ｘと光源２１との半径方向の距離が、回転軸Ｘと撮像部２２との半径方向の距離以上となるようにされてもよい。このような配置とすれば、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射してしまうことを抑制しやすい。
【００６４】
なお、回転軸Ｘと光源２１との距離は、例えば、回転軸Ｘと光源２１の代表位置との距離、一例として回転軸ＸとＬＥＤ３１，４１との距離とすることができる。また、回転軸Ｘと撮像部２２との距離は、例えば、回転軸Ｘと撮像部２２の代表位置との距離、一例として回転軸ＸとＣＣＤ２７の受光面２７ａとの距離とすることができる。
【００６５】
ここで、以下に図８および図９を参照して説明するように、光学ユニット２０の可動域内において、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することがないように光源２１と撮像部２２との相対位置関係が定められることが望ましい。また、当該相対位置関係は、少なくとも鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することが抑制されるものであることが望ましい。なお、光源２１と撮像部２２との相対位置関係には、光源２１と撮像部２２との半径方向における相対位置、回転軸Ｘと撮像部２２の受光面２７ａとを結ぶ仮想線Ｗに対する光軸Ａ１の角度と光軸Ａ２の角度との関係等が含まれる。
【００６６】
図８は、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射する相対位置関係の説明図、図９は、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射しない相対位置関係の説明図である。図８および図９において、角度θ１は軸方向視における撮像部２２の光軸Ａ２と鉛直軸Ｖとのなす角度であり、読取対象ラインＬから撮像部２２に入射する反射光の反射角である。図８および図９には、副走査方向において読取対象ラインＬが撮像部２２と光源２１との間にある状態が示されている。図８に示すように、撮像部２２に入射する光の反射角θ１が、光源２１から読取対象ラインＬに照射された光の鏡面反射光Ｂの反射角θ２と同じ大きさであると、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射する。言い換えると、撮像部２２の光軸Ａ２が、光源２１から読取対象ラインＬに照射された光の鏡面反射方向と軸方向視において重なると、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することとなる。
【００６７】
これに対して、図９に示す相対位置関係では、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することが抑制される。撮像部２２に入射する光の反射角θ１は、鏡面反射光Ｂの反射角θ２と異なる大きさであり、鏡面反射光Ｂは、撮像部２２に入射する方向とは異なる方向に進む。光学ユニット２０が可動域内のいずれの位置で画像を読み取る場合にも図８に示すような鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射する状態とならないように、光源２１および撮像部２２が配置されることが望ましい。
【００６８】
例えば、光学ユニット２０が可動域内のいずれの読取位置にある場合であっても、光源２１および撮像部２２が共に読取対象ラインＬに対して副走査方向の一方側に位置するようにされてもよい。つまり、光源２１および撮像部２２が読取対象ラインＬよりも常に前方側にあるか、あるいは後方側にあるように配置されてもよい。このようにすれば、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することが抑制される。
【００６９】
光学ユニット２０が可動域内のいずれの読取位置にある場合であっても、光源２１から読取対象ラインＬへの入射角θ２の大きさと、読取対象ラインＬから撮像部２２に入射する反射光の反射角θ１の大きさとの大小関係が変化しないようにされてもよい。例えば、図９に示すような関係、すなわち光源２１から読取対象ラインＬへの入射角θ２の大きさが、読取対象ラインＬから撮像部２２に入射する反射光の反射角θ１の大きさよりも大きいという関係が常に成立するように光源２１および撮像部２２が配置されてもよい。このようにすれば、光源２１と撮像部２２とが読取対象ラインＬに対して副走査方向の同じ側にあるか、異なる側にあるかによらず、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することが抑制される。
【００７０】
なお、光源２１と撮像部２２とは、回転軸Ｘを中心とする周方向の位置がずれていてもよい。例えば、光源２１あるいは撮像部２２の一方が他方に対して回転方向の前方に位置していてもよい。
【００７１】
［第１実施形態の第２変形例］
上記第１実施形態では光源２１が光学ユニット２０に搭載されていたが、光源２１の配置は、これに限定されるものではない。例えば、光源２１は、光学ユニット２０とは独立してアーム部１２、支持部１３あるいはカバー部１４等に配置されてもよい。この場合に、光源２１は、撮像部２２の撮像対象である読取対象ラインＬに対して光を照射することができるように光学ユニット２０の回転と連動して駆動されてもよい。また、光源２１は、本体１０等に固定された状態で読取媒体Ｓの全体に光を照射するものであってもよい。なお、光源２１および撮像部２２は、光源２１から照射されて読取媒体Ｓで反射された鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することを抑制可能な相対位置関係で配置されることが好ましい。
【００７２】
［第２実施形態］
図１０から図１４を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。本実施形態の画像読取装置１において、上記第１実施形態の画像読取装置１と異なる点は、ＣＣＤ２７の受光側での照度が均一となるように光源２１が設計されている点である。本実施形態では、第一照明モジュール３０による照明と第二照明モジュール４０による照明とを合成したものの照度分布が、撮像部２２の読取レンズ２６の特性に応じた分布となるように光源２１が設計されている。
【００７３】
光源２１による照度分布は、読取媒体Ｓ上において、読取レンズ２６の特性によって受光面２７ａの受光量が相対的に小さくなる領域に対しては光源２１が照射する光量が大きくなり、これとは逆に受光面２７ａの受光量が相対的に大きくなる領域に対しては光源２１が照射する光量が小さくなるように定められている。これにより、本実施形態によれば、撮像部２２におけるダイナミックレンジを抑えることができ、生成する画像における画像ノイズを低減させることができる。
【００７４】
図１０は、単一の照明モジュールで光を照射するときの照度分布Ｉを示す図である。本実施形態では、第一照明モジュール３０と第二照明モジュール４０とは同じ特性を有している。照明モジュール３０，４０は、光軸Ａ１方向の照度が最も小さく、光軸Ａ１から主走査方向の両側に離れるに従って照度が大きくなる特性を有している。照度分布Ｉの曲線は、照度が小さくなる側に湾曲した曲線形状である。照明モジュール３０，４０は、主走査方向において光軸Ａ１から離れるに従って主走査方向の単位変化あたりの照度の増分が大きくなるように設計されている。
【００７５】
図１１は、第一照明モジュール３０による照明と第二照明モジュール４０による照明とを合成した照明による主走査方向の照度分布を示す図である。図１１には、光源２１を副走査方向にみた正面図が示されている。図１１に示すように、副走査方向にみた場合、撮像部２２の光軸Ａ２は、載置面２に対して垂直である。これに対して、第一照明モジュール３０の光軸Ａ３０および第二照明モジュール４０の光軸Ａ４０は、それぞれ光軸Ａ２に対して傾斜角θで傾斜している。第一照明モジュール３０の傾斜方向と第二照明モジュール４０の傾斜方向とは、撮像部２２の光軸Ａ２に対して対称となっている。照明モジュール３０，４０の光軸Ａ３０，Ａ４０は、それぞれ鉛直方向の上方へ向かうに従い光軸Ａ２から主走査方向に離間するように傾斜している。つまり、照明モジュール３０，４０は、照射幅の中央が読取媒体Ｓにおける主走査方向の中央となるように傾斜している。
【００７６】
光軸Ａ３０が傾斜していることにより、第一照明モジュール３０の照射光Ｅ３０による照度分布Ｉ３０は、主走査方向の第一照明モジュール３０側から第二照明モジュール４０側へ向かうに従い値が減少するものとなっている。同様に、第二照明モジュール４０の照射光Ｅ４０による照度分布Ｉ４０は、主走査方向の第二照明モジュール４０側から第一照明モジュール３０側へ向かうに従い値が減少するものとなっている。また、照射光Ｅ３０と照射光Ｅ４０とを合成した照射光の照度分布Ｉｔは、撮像部２２の光軸Ａ２方向の照度が最も小さくなる曲線形状である。合成した照射光の照度分布Ｉｔは、照度が小さくなる側に湾曲した曲線となっている。この照度分布Ｉｔは、以下に図１２を参照して説明する読取レンズ２６の特性に基づいて定められている。なお、所望の照度分布Ｉｔを得ようとする場合において、光源２１の高さ位置を低くする場合には、傾斜角θを小さくし、あるいは各照明モジュール３０，４０の照度分布の曲線Ｉ３０，Ｉ４０の曲率を大きくするようにすればよい。
【００７７】
図１２は、撮像部２２の読取レンズ２６の特性を示す図である。図１２には、読取対象ラインＬ上の各位置から均一な光量の光が読取レンズ２６を介してＣＣＤ２７に入射する場合の受光面２７ａの各部における受光量の比率が示されている。また、図１２の各曲線Ｐ１乃至Ｐ１２は、それぞれ読取媒体Ｓに対する撮像部２２の高さ位置を変化させた場合の各高さ位置における受光量の比率を示している。例えば、曲線Ｐ１は、撮像部２２の高さ位置を３５０．０［ｍｍ］とした場合の受光量比率を示している。なお、光源２１の高さ位置は、例えば、ＣＣＤ２７の受光面２７ａの高さ位置とすることができる。
【００７８】
図１２に示すように、受光量は、主走査方向の中心位置、言い換えると光軸Ａ２の位置において最も大きい。また、受光量は、主走査方向において中心位置から離れた位置ほど小さくなる。各曲線Ｐ１乃至Ｐ１２には、光軸Ａ２の位置における受光量を１００％としたときの主走査方向の各位置における受光量比率が示されている。主走査方向の位置に応じた受光量の変化比率、すなわち中心位置の受光量に対する周辺位置の受光量の低下度合いは、撮像部２２の高さ位置が高いほど小さくなる。
【００７９】
図１３は、光源２１による主走査方向の照度分布を示す図である。図１３には、光源２１から読取対象ラインＬに照射される光の主走査方向の各位置における照度の比率が示されている。各曲線Ｑ１乃至Ｑ１２は、それぞれ図１２の曲線Ｐ１乃至Ｐ１２に対応するものである。例えば、曲線Ｑ１は、撮像部２２の高さ位置を３５０．０［ｍｍ］とした場合の受光量比率Ｐ１に対応するものであり、読取レンズ２６の特性による受光面２７ａにおける受光量の分布の偏りを低減させることができる照度分布の曲線である。なお、このときの光源２１の高さ位置は、３３３．０［ｍｍ］である。光源２１の高さ位置は、例えば、ＬＥＤ３１，４１の高さ位置とすることができる。
【００８０】
図１３に示すように、照度は、主走査方向の中心位置、言い換えると光軸Ａ２の位置において最も小さい。また、照度は、主走査方向において中心位置から離れた位置ほど大きくなる。各曲線Ｑ１乃至Ｑ１２には、光軸Ａ２の位置における照度を１００％としたときの主走査方向の各位置における照度比率が示されている。図１２に示すように、読取レンズ２６の特性による受光面２７ａでの光量分布の偏りは、光軸Ａ２の位置から主走査方向に離れた位置ほど光量が低下するものである。これに対して、光源２１による照度分布は、光軸Ａ２の位置から主走査方向に離れた位置ほど照度が増加するものである。従って、本実施形態の読取レンズ２６と光源２１との組合せによれば、光軸Ａ２の位置における受光量を抑制すること、あるいは光軸Ａ２から主走査方向に離れた位置における受光量を増加させることの少なくともいずれか一方が実現される。これにより、実際にＣＣＤ２７が受光する受光量の主走査方向における分布の偏りが軽減される。他の高さ位置についても同様であり、受光量分布Ｐ２乃至Ｐ１２に基づいて、読取レンズ２６の特性による受光面２７ａでの光量分布の偏りを低減させるように、照度分布Ｑ２乃至Ｑ１２を定めるようにすればよい。
【００８１】
また、本実施形態では、ＣＣＤ２７が受光する受光量が主走査方向に沿って均一となるように光源２１の照度分布が定められている。図１４は、ＣＣＤ２７の出力比率を示す図である。図１４には、ＣＣＤ２７の各画素が出力する信号値の比率、すなわち各画素の受光量の比率が示されている。符号Ｒ１乃至Ｒ１２は、図１２の曲線Ｐ１乃至Ｐ１２および図１３の曲線Ｑ１乃至Ｑ１２に対応するものである。例えば、出力比率Ｒ１は、撮像部２２の高さ位置を３５０．０［ｍｍ］とした場合に、照度分布Ｑ１で光が照射されている読取対象ラインＬを撮像部２２によって読み取った場合のＣＣＤ２７の各画素の受光量の比率を示すものである。照度分布Ｑ１は、受光量比率Ｐ１に基づいて、出力比率Ｒ１が均一となるように定められている。例えば、照度分布Ｑ１は、主走査方向の各位置において照度比率が受光量比率の逆数となるように定められる。これにより、受光面２７ａでも主走査方向に沿った光量分布を均一とすることができる。
【００８２】
第一照明モジュール３０および第二照明モジュール４０は、定められた照度分布Ｑ１を実現するように、単独での照度分布（図１０参照）および撮像部２２に対する配置等が設計により定められる。他の高さ位置に対しても同様であり、受光量分布Ｐ２乃至Ｐ１２に基づいて、出力Ｒ２乃至Ｒ１２が均一となるように、照度分布Ｑ２乃至Ｑ１２を定めるようにすればよい。
【００８３】
これにより、本実施形態に係る光源２１および撮像部２２によれば、主走査方向に沿った光量分布の偏りやばらつきが抑制され、画像読取装置１が生成する画像の画質が向上するという利点がある。
【００８４】
本実施形態では、光源２１が有する照明モジュール数が２つである場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、光源２１の照明モジュール数は単数であってもよく、また３つ以上であってもよい。
【００８５】
なお、最前方読取位置と最後方読取位置とで読取レンズ２６による光量分布は異なる。このため、光源２１の設計は、光学ユニット２０の可動域の全領域において主走査方向のＣＣＤ２７の出力比率変化を可能な限り抑制できるように行われることが好ましい。
【００８６】
なお、本実施形態が適用可能な画像読取装置は、上記第１実施形態の画像読取装置１のように光学ユニット２０に光源２１および撮像部２２が搭載されているものには限定されない。その他のオーバーヘッド型スキャナに対しても本実施形態の光源２１および撮像部２２の組合せを適用することが可能である。
【００８７】
例えば、光源２１あるいは撮像部２２のいずれか一方が、光学ユニット２０とは独立してアーム部１２、支持部１３あるいはカバー部１４等に配置されてもよい。光源２１が独立して配置される場合、光源２１は、読取対象ラインＬに対して光を照射することができるように光学ユニット２０の回転と連動して駆動されてもよい。また、光源２１は、本体１０等に固定された状態で読取媒体Ｓの全体に光を照射するものであってもよい。
【００８８】
撮像部２２が光学ユニット２０とは独立して配置される場合、例えば、光源２１が搭載された光学ユニット２０と撮像部２２とが連動して回転動作するように、光学ユニット２０および撮像部２２が制御される。また、撮像部２２は、固定されていてもよい。例えば、ミラー等の反射部材が読取対象ラインＬからの反射光を撮像部２２に導くようにして、反射部材を回転させること等によって読取媒体Ｓを走査するようにしてもよい。
【００８９】
つまり、本実施形態では、以下の画像読取装置が開示されている。
【００９０】
鉛直方向下方の載置面２に載置された読取媒体Ｓからの反射光を受光面２７ａに結像させる読取レンズ２６を備え、読取媒体Ｓを撮像する撮像部２２と、
読取媒体Ｓに光を照射する光源２１と、
を備え、
光源２１による読取媒体Ｓ上での照度分布は、読取レンズ２６の特性による受光面２７ａでの光量分布の偏りを低減させるものである、画像読取装置。
【００９１】
上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１ 画像読取装置
２ 載置面
１０ 本体
２０ 光学ユニット
２１ 光源
２２ 撮像部
Ａ１ 光源の光軸
Ａ２ 撮像部の光軸
Ｂ 鏡面反射光
Ｌ 読取対象ライン
Ｓ 読取媒体
Ｔ 接線
Ｖ 鉛直軸
Ｗ 仮想線
Ｘ 回転軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉛直方向上方から読取媒体を読み取る画像読取装置が知られている。例えば、特許文献１には、支持アーム部を備えたスタンド部、原稿の表面にスリット状の光ビームを照射する走査型照明手段及び光ビームが原稿表面から反射した原稿画像を読込む、支持アーム部上部に設けた原稿画像読取手段とから構成される画像読取装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮像部によって鉛直方向上方から読取媒体を読み取る場合、撮像部と読取媒体上の各部との光路長は一定ではない。例えば、読取媒体を走査しながら画像の読み取りを行う場合、読み取りの進行に応じて撮像部と読取媒体との光路長が変化するため、その変化の度合いに応じた被写界深度が要求される。被写界深度を抑える方法として、撮像部の高さ位置を高くすることが考えられるが、この場合装置の大型化を招いてしまうという問題があった。画像読取装置の大型化の抑制と、被写界深度の低減とを両立できることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、画像読取装置の大型化の抑制と、被写界深度の低減とを両立できる画像読取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像読取装置は、本体と、前記本体に対して回転軸周りに回転自在に支持されている回転ユニットと、前記回転ユニットにおける前記回転軸の半径方向外側に搭載され、前記回転ユニットの鉛直方向下方の載置面に載置された読取媒体を撮像する撮像部と、前記読取媒体に光を照射する光源と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記画像読取装置において、前記光源および前記撮像部は、前記光源から照射されて前記読取媒体で反射された鏡面反射光が前記撮像部に入射することを抑制可能な相対位置関係で配置されていることが好ましい。
【０００８】
上記画像読取装置において、前記光源が、前記回転ユニットに搭載されていることが好ましい。
【０００９】
上記画像読取装置において、前記回転ユニットにおいて、前記回転軸と前記光源との前記回転軸の半径方向の距離は、前記回転軸と前記撮像部との前記回転軸の半径方向の距離以上であることが好ましい。
【００１０】
上記画像読取装置において、前記光源および前記撮像部の光軸は、いずれも前記回転軸と交差しておらず、前記回転ユニットが前記読取媒体の読み取りを開始する位置にあるときの前記光源および前記撮像部は、それぞれの光軸方向において前記載置面と対向することが好ましい。
【００１１】
上記画像読取装置において、前記撮像部および前記光源は、前記回転軸と平行な同一の仮想線上に配置されていることが好ましい。
【００１２】
上記画像読取装置において、前記回転軸の軸方向視において、前記撮像部および前記光源は、前記回転軸から前記回転軸の半径方向外側に延在する同一の仮想線上に配置されていることが好ましい。
【００１３】
上記画像読取装置において、前記本体は、前記載置面に載置される台座部と、前記台座部から鉛直方向上方に延在するアーム部とを有し、前記回転軸は、前記アーム部の鉛直方向上方端部から前記台座部に対して前記読取媒体が載置される載置側に突出していることが好ましい。
【００１４】
上記画像読取装置において、更に、前記回転ユニットの回転軸にカバーを備え、前記回転ユニットの可動域は、前記台座部と前記カバーとの前記読取媒体が載置される載置側の接線よりも前記載置側と反対側にあることが好ましい。
【００１５】
上記画像読取装置において、前記撮像部は、前記読取媒体からの反射光を受光面に結像させるレンズを備え、前記光源による前記読取媒体上での照度分布は、前記レンズの特性による前記受光面での光量分布の偏りを低減させるものであることが好ましい。
【００１６】
上記画像読取装置において、前記照度分布は、前記受光面での光量分布を均一とするものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る画像読取装置は、本体に対して回転軸周りに回転自在に支持されている回転ユニットと、回転ユニットにおける回転軸の半径方向外側に搭載され、回転ユニットの鉛直方向下方の載置面に載置された読取媒体を撮像する撮像部と、読取媒体に光を照射する光源と、を備える。本発明に係る画像読取装置によれば、画像を読み取る間の撮像部と読取媒体との光路長の変動が抑制され、画像読取装置の大型化の抑制と、被写界深度の低減とを両立できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る画像読取装置を示す側面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る画像読取装置の斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る光学ユニットの正面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る光学ユニットの側面図である。
【図５】図５は、最前方読取位置における画像読取装置を示す側面図である。
【図６】図６は、最前方読取位置における画像読取装置を示す斜視図である。
【図７】図７は、光学ユニットを保護する構成の説明図である。
【図８】図８は、鏡面反射光が撮像部に入射する相対位置関係の説明図である。
【図９】図９は、鏡面反射光が撮像部に入射しない相対位置関係の説明図である。
【図１０】図１０は、単一の照明モジュールの照度分布を示す図である。
【図１１】図１１は、合成した照明による主走査方向の照度分布を示す図である。
【図１２】図１２は、読取レンズの特性を示す図である。
【図１３】図１３は、光源による主走査方向の照度分布を示す図である。
【図１４】図１４は、ＣＣＤの出力比率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施形態に係る画像読取装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２０】
［第１実施形態］
図１から図７を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、画像読取装置に関する。図１は、第１実施形態に係る画像読取装置を示す側面図、図２は、第１実施形態に係る画像読取装置の斜視図、図３は、第１実施形態に係る光学ユニットの正面図、図４は、第１実施形態に係る光学ユニットの側面図である。
【００２１】
図１および図２に示す画像読取装置１は、オーバーヘッド型スキャナである。図１に示すように、画像読取装置１は、本体１０および光学ユニット２０を有する。画像読取装置１は、光学ユニット２０の鉛直方向下方の載置面２に載置された読取媒体Ｓの画像を読み取ることができる。載置面２は、例えば、机の上面等の平面である。
【００２２】
ここで、載置面２に載置された読取媒体Ｓを鉛直方向上方から撮像する画像読取装置では、読取対象位置に応じて撮像部と読取媒体Ｓとの距離が大きく変化してしまうという問題がある。例えば、ラインセンサによって読取媒体Ｓの２次元画像データを生成する方法として、固定されたラインセンサに対してミラー等の反射部材を回転軸周りに回転させることにより読取媒体を走査する方法が考えられる。こうした方法では、読取対象位置が光学ユニット２０の真下にある場合、撮像部と読取対象位置との光路長が小さいが、読取対象位置がこの真下の位置から離れるほど撮像部と読取対象位置との光路長が大きくなる。撮像部と読取対象位置との光路長の変化が大きいと、求められる被写界深度が大きくなってしまう。これに対して、被写界深度を抑えるために光学ユニット２０の鉛直位置を高くして光路長の変化を低減させることが考えられるが、この場合装置の大型化を招いてしまう。
【００２３】
本実施形態の画像読取装置１では、光学ユニット２０が回転軸Ｘまわりに振子状に回転する。また、撮像部２２は、光学ユニット２０における回転軸Ｘの半径方向外側に配置されており、回転軸Ｘを中心とする円周上を回転軸Ｘ周りに回転しながら読取媒体Ｓを撮像する。これにより、以下に説明するように、読取媒体Ｓを走査する間における撮像部２２と読取媒体Ｓ上の読取対象位置との距離変化が抑制される。よって、本実施形態に係る画像読取装置１によれば、光学ユニット２０の高さ位置を低くすることと、被写界深度の低減とを両立させることができる。なお、本明細書では、特に記載しない限り「半径方向」とは、回転軸Ｘと直交する半径方向を示すものとする。また、本明細書では、特に記載しない場合、「軸方向視」とは回転軸Ｘの軸方向視を示すものとする。
【００２４】
本実施形態では、画像読取装置１が載置面２と同一面上に載置される場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。画像読取装置１が載置される箇所と、読取媒体Ｓが載置される載置面２とは異なっていてもよい。一例として、画像読取装置１は、載置面２を有する載置台を備えていてもよい。
【００２５】
本体１０は、台座部１１、アーム部１２、支持部１３およびカバー部１４を有する。台座部１１は、載置面２等に載置されて本体１０全体を支持するものであり、本体１０の基部である。画像読取装置１の電源スイッチや画像読取開始スイッチ等の操作部材は、例えば台座部１１に配置される。台座部１１は、例えば、扁平な形状とされており、その下面が載置面２と互いに対向するようにして設置される。台座部１１の下面には、脚部１１ｂが配置されている。脚部１１ｂは、台座部１１の下面の四隅にそれぞれ配置されており、台座部１１を支持する。
【００２６】
本実施形態の台座部１１は、扁平な直方体あるいはこれと同様や類似の形状を有しており、幅方向（後述する主走査方向）の長さおよび奥行方向（後述する副走査方向）の長さのいずれよりも鉛直方向の長さが小さい。また、台座部１１における幅方向の長さは、奥行方向の長さよりも大きくされてもよい。
【００２７】
読取媒体Ｓは、台座部１１の側方の４面の内の１つの面である前面１１ａに読取媒体Ｓの一辺を突き当てるようにして載置される。読取媒体Ｓは、例えば、前面１１ａ側に配置された二つの脚部１１ｂに突き当てるようにして載置される。つまり、読取媒体Ｓは、一辺が前面１１ａと平行となるようにして載置面２に載置される。本明細書では、矩形の読取媒体Ｓの一辺を前面１１ａに突き当てるようにして載置したときの読取媒体Ｓにおける前面１１ａ側の一辺と平行な方向を「幅方向」あるいは「主走査方向」と記載する。また、読取媒体Ｓにおける前面１１ａ側の一辺と直交する辺に平行な方向を「奥行方向」あるいは「副走査方向」と記載する。つまり、奥行方向とは、ユーザーが読取媒体Ｓを挟んで画像読取装置１と対向しているときのユーザーと画像読取装置１とが向かい合う方向である。奥行方向において、背面１１ｃから前面１１ａに向かう向きを前方と記載し、前面１１ａから背面１１ｃに向かう向きを後方と記載する。なお、背面１１ｃとは、台座部１１の側方の４面の内、奥行方向において前面１１ａと互いに対向する面である。
【００２８】
アーム部１２は、台座部１１と接続されており、台座部１１から鉛直方向上方に向けて延在している。アーム部１２は、例えば、断面矩形の柱状もしくは煙突状に形成されている。アーム部１２の下部は、鉛直方向下側へ向かうに従い断面積が拡大するテーパ形状に形成されている。より具体的には、アーム部１２の下部は、鉛直方向下側へ向かうに従い幅方向の長さが拡大している。アーム部１２は、台座部１１の上面における１辺側に接続されている。具体的には、アーム部１２は、台座部１１の上面の縁を形成する４辺のうち読取媒体Ｓが配置される側と反対側の１辺側に接続されている。言い換えると、アーム部１２は、台座部１１における読取媒体Ｓから遠い背面１１ｃ側の端部に接続されている。また、アーム部１２は、台座部１１における幅方向の中央部に接続されている。
【００２９】
アーム部１２の鉛直方向上方の端部には、支持部１３が接続されている。支持部１３は、アーム部１２の上端から副走査方向の前方に向けて突出している。また、支持部１３は、アーム部１２の上端から幅方向の両側へ突出している。すなわち、支持部１３は、アーム部１２から読取媒体Ｓが載置される載置側へ張り出しており、かつアーム部１２から幅方向の両側に張り出している。
【００３０】
台座部１１と支持部１３とは鉛直方向において互いに対向しており、両者における奥行方向の読取媒体Ｓ側と反対側の端部同士がアーム部１２を介して接続されている。また、支持部１３は、台座部１１よりも奥行方向の前方に張り出している。つまり、支持部１３の前端は、台座部１１の前端よりも前方に位置している。よって、支持部１３の少なくとも一部は、読取媒体Ｓが台座部１１に突き当てるようにして載置面２に載置されると、その読取媒体Ｓと鉛直方向において互いに対向する。
【００３１】
カバー部１４は、光学ユニット２０の回転軸Ｘに設けられており、支持部１３および光学ユニット２０をカバーしている。カバー部１４は、支持部１３および光学ユニット２０を鉛直方向上方から覆っており、支持部１３および光学ユニット２０を含む本体上部の外殻を形成している。なお、カバー部１４は、支持部１３と一体に形成されていてもよい。すなわち、光学ユニット２０は、カバー部１４によって回転軸Ｘ周りに回転自在に支持されていてもよい。
【００３２】
光学ユニット２０は、本体１０に対して回転軸Ｘ周りに回転することができる回転ユニットである。回転軸Ｘは、幅方向、すなわち前面１１ａと平行な方向に水平に延在している。つまり、回転軸Ｘは、鉛直軸Ｖと直交している。鉛直軸Ｖは、載置面２の法線と一致する。光学ユニット２０は、光源２１、撮像部２２、本体２３および軸部２４を有する。軸部２４は、円柱形状であり、軸受等を介して支持部１３によって回転軸Ｘ周りに回転自在に支持されている。軸部２４が支持部１３によって支持されていることから、回転軸Ｘは、アーム部１２の鉛直方向上方端部から台座部１１に対して載置側に突出した位置にある。本体２３は、軸部２４と接続されており、軸部２４から回転軸Ｘの半径方向外側に延在している。本体２３は、例えば、軸方向視における断面形状が矩形の中空の部材である。光源２１および撮像部２２は、本体２３内に配置されている。
【００３３】
支持部１３には、図示しない駆動部が配置されている。駆動部は、光学ユニット２０を回転軸Ｘ周りに回転させるものである。駆動部は、例えば、電動式のモータと、モータの回転軸と光学ユニット２０とを接続する伝達部とを有する。モータは、例えば、ステッピングモータであり、光学ユニット２０の回転角度を精度良く制御することができる。また、伝達部は、例えば、プーリ、ベルト、ウォームギア等の組合せからなり、モータの回転を減速して光学ユニット２０に伝達する。
【００３４】
光源２１は、ＬＥＤ等の発光部を有しており、読取媒体Ｓに対して鉛直方向上方から光を照射することができる。図３に示すように、光源２１は、第一照明モジュール３０および第二照明モジュール４０を有する。第一照明モジュール３０は、ＬＥＤ３１、レンズ３２およびＬＥＤ基盤３３を有する。ＬＥＤ３１が発する光は、レンズ３２を介して鉛直方向下方に照射される。第二照明モジュール４０は、第一照明モジュール３０と同様に、ＬＥＤ４１、レンズ４２およびＬＥＤ基盤４３を有する。ＬＥＤ４１が発する光は、レンズ４２を介して鉛直方向下方に照射される。
【００３５】
第一照明モジュール３０および第二照明モジュール４０は、撮像部２２を主走査方向に挟んで配置されている。第一照明モジュール３０、撮像部２２、第二照明モジュール４０は、この順で主走査方向に直線状に配置されている。本実施形態では、第一照明モジュール３０、撮像部２２および第二照明モジュール４０は、回転軸Ｘと平行な同一の仮想線Ｈ上に配置されている。
【００３６】
撮像部２２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を有するイメージセンサであり、載置面２に載置された読取媒体Ｓを撮像することができる。具体的には、撮像部２２は、読取対象ラインＬ上の読取画像によって反射されて撮像部２２に入射された反射光を光電変換により電子データに変換して読取画像の画像データを生成する。撮像部２２は、読取レンズ２６およびＣＣＤ２７を有する。ＣＣＤ２７は、画像を読み取る複数の画素が主走査方向に配列されたラインセンサである。ＣＣＤ２７は、主走査方向が回転軸Ｘと平行な状態で光学ユニット２０に配置されている。読取レンズ２６は、読取媒体Ｓからの反射光をＣＣＤ２７の受光面２７ａに結像させる。ＣＣＤ２７の各画素は、読取レンズ２６によって受光面２７ａに結像した読取画像の光を受光し、受光した光に対応する電気信号を出力する。ＣＣＤ２７は、読取媒体Ｓの読取対象ラインＬ上の画像を読み取り、主走査方向のライン画像データを生成することができる。なお、ＣＣＤ２７のライン数は、単数であっても複数であってもよい。
【００３７】
光源２１は、読取媒体Ｓにおける読取対象ラインＬ上の画像、すなわち読取画像に対して光を照射する。第一照明モジュール３０および第二照明モジュール４０は、それぞれスリット状に光を照射する。第一照明モジュール３０が照射する照射光Ｅ３０および第二照明モジュール４０が照射する照射光Ｅ４０は、それぞれ主走査方向に広がって読取媒体Ｓの一端から他端までを照射することができる。また、図４に示すように、第一照明モジュール３０および第二照明モジュール４０は、副走査方向には所定の照射幅で光が広がるように照射方向および照射範囲が定められている。図４には、回転軸Ｘと直交する断面が示されている。図４に示すように、光源２１の光軸Ａ１と撮像部２２の光軸Ａ２とは回転軸Ｘの軸方向視において重なっている。
【００３８】
光源２１は、光軸Ａ１に対して照射光Ｅ３０，Ｅ４０が角度αで広がるように調整されている。この角度αは、読取媒体Ｓ上における照射光の副走査方向の幅が所定の値となるように定められたものである。
【００３９】
画像読取装置１は、光学ユニット２０の回転軸Ｘ周りの回転位置を調節することにより、読取媒体Ｓ上における副走査方向の任意の位置を読取対象ラインＬとしてそのライン画像を読み取ることができる。画像読取装置１は、ライン画像データの取得と、光学ユニット２０を回転させることによる読取対象ラインＬの位置調整とを繰り返すことで、読取媒体Ｓ全体の画像データを取得することができる。つまり、画像読取装置１は、光源２１の照射光が原稿面上を副走査方向に走査し、かつ光が照射されている読取対象ラインＬの画像を撮像部２２が読み取ることによって読取媒体Ｓの画像を生成する。画像読取装置１は、例えば、奥行方向の後方から前方へ順次読取対象ラインＬの位置を移動させながら各読取対象ラインＬのライン画像を読み取ることで、読取媒体Ｓの２次元画像データを生成する。
【００４０】
本実施形態の画像読取装置１では、撮像部２２が光学ユニット２０と共に回転し、回転軸Ｘを中心とする円周上を回転軸Ｘ周りに回転しながら読取媒体Ｓを走査・撮像する。これにより、撮像部２２と読取対象位置である読取対象ラインＬとの光路長の変動が抑制される。
【００４１】
図１には、読取可能範囲における最も後方側を撮像するときの回転位置にある光学ユニット２０が示されている。以下、光学ユニット２０のこの回転位置を「最後方読取位置」とも記載する。最後方読取位置の光学ユニット２０は、台座部１１の前方端に突き当てられた読取媒体Ｓの一辺を読み取ることができる。最後方読取位置は、画像の読み取りを開始するときの光学ユニット２０の回転位置である。
【００４２】
最後方読取位置では、光学ユニット２０の本体２３は、軸部２４よりも後方に位置している。最後方読取位置の光学ユニット２０は、回転軸Ｘからほぼ水平な方向に延在しており、詳しくは、回転軸Ｘから半径方向に離れるに従って鉛直方向下側に向かうようにわずかに傾斜している。つまり本体２３は、半径方向の外側の部分が内側の部分よりも副走査方向の後方かつ鉛直方向下方に位置するように傾斜した姿勢である。最後方読取位置は、画像の読み取りを行わないときの待機位置でもある。すなわち、光学ユニット２０は、画像の読み取りを行わないときには最後方読取位置に置かれて画像読み取り開始の指令がなされるまで待機する。なお、待機位置は、最後方読取位置とは異なる位置であってもよい。例えば、待機位置は、最後方読取位置よりも本体２３が鉛直方向上方にある位置、言い換えると最後方読取位置よりも矢印Ｙ１方向と反対方向まで回転した位置とされてもよい。
【００４３】
図１に示すように、光学ユニット２０が読取媒体Ｓの読み取りを開始する位置にあるときの光源２１および撮像部２２は、それぞれの光軸方向において載置面２と対向している。言い換えると、最後方読取位置にある状態の光源２１および撮像部２２は、それぞれ載置面２に光を照射可能な状態および載置面２の画像を読取可能な状態である。図１に示すように、光源２１の光軸Ａ１および撮像部２２の光軸Ａ２は、いずれも回転軸Ｘと交差しておらず、軸方向視において回転軸Ｘから離間している。光学ユニット２０が最後方読取位置にある場合の光軸Ａ１，Ａ２は、いずれも鉛直方向下方へ向かうに従い前方へ向かう傾斜を有している。軸方向視において、光軸Ａ１，Ａ２は、回転軸Ｘから受光面２７ａを通って半径方向外側に延びる仮想線Ｗに対して交差している。本実施形態では、光軸Ａ１，Ａ２は、上記仮想線Ｗに対して直交している。また、軸方向視において、光源２１および撮像部２２は、回転軸Ｘから半径方向外側に延在する同一の仮想線上、例えば仮想線Ｗ上に配置されている。なお、光源２１および撮像部２２は、受光面２７ａを通る仮想線Ｗとは半径方向の異なる方向に延在する共通の仮想線上に配置されてもよい。
【００４４】
最後方読取位置から読取媒体Ｓの読み取りを開始すると、駆動部は、光学ユニット２０を矢印Ｙ１方向に回転させる。言い換えると、駆動部は、光学ユニット２０の本体２３が鉛直方向下方に移動し、かつ前方に移動するように光学ユニット２０を回転させる。これにより、撮像部２２による読取対象位置が前方へ移動し、後方から前方へ順次読取媒体Ｓを読み取ることができる。光学ユニット２０の回転によって、撮像部２２が鉛直方向下方に移動することで、撮像部２２と読取対象ラインＬとの鉛直方向の距離、すなわち光路長の鉛直方向成分が減少する。一方、光学ユニット２０の回転によって、鉛直軸Ｖに対する撮像部２２の光軸Ａ２の傾斜角度θ２が増加し、撮像部２２と読取対象ラインＬとの副走査方向の距離、すなわち光路長の副走査方向成分が増加する。このように、光学ユニット２０の回転に伴って光路長の鉛直方向成分が減少し、かつ副走査方向成分が増加することで、読取媒体Ｓを走査する間の光路長の変動が抑制される。
【００４５】
図５は、光学ユニット２０が読取可能範囲における最も前方側を撮像するときの回転位置にある画像読取装置１を示す側面図、図６は、光学ユニット２０が読取可能範囲における最も前方側を撮像するときの回転位置にある画像読取装置１を示す斜視図である。以下、光学ユニット２０のこの回転位置を「最前方読取位置」とも記載する。最前方読取位置では、光学ユニット２０の本体２３は、軸部２４の鉛直方向下方に位置している。最前方読取位置の光学ユニット２０の本体２３は、半径方向の外側の部分が内側の部分よりも副走査方向の後方かつ鉛直方向下方に位置するように傾斜した姿勢である。このときの撮像部２２および光源２１は、回転軸Ｘよりも後方に位置している。撮像部２２の光軸Ａ２は、鉛直方向下側へ向かうに従い前方へ向かうように傾斜している。このときの鉛直軸Ｖに対する光軸Ａ２の傾斜角度θ２は、最後方読取位置（図１参照）の傾斜角度θ２よりも大きな角度である。
【００４６】
本実施形態の画像読取装置１では、光学ユニット２０が最後方読取位置から最前方読取位置まで回転する間に、回転に伴って光路長の鉛直方向成分が減少し続ける一方、光路長の副走査方向成分は増加し続ける。つまり、光路長の鉛直方向成分と副走査方向成分とは、光路長の増減に関して常に反対方向に変化し続ける。これにより、撮像部２２と読取媒体Ｓとの光路長の最大値と最小値との差分が低減する。例えば、撮像部２２の高さ位置を３５０［ｍｍ］としてＡ３サイズの読取媒体Ｓを読み取る場合を例に説明すると、本実施形態とは異なり回転軸Ｘ上に撮像部２２を配置して撮像部２２の鉛直方向の位置が変化しない状態で読み取りを行うと、光路長の最大値が５１０［ｍｍ］、最小値が３５０［ｍｍ］であり、光路長の差分は１６０［ｍｍ］となる。これに対して、本実施形態のように振子状の光学ユニット２０の本体２３に撮像部２２を配置した場合、光路長の最大値を４５０［ｍｍ］程度に抑えることも可能であり、この場合の光路長の差分は１００［ｍｍ］程度まで低減する。
【００４７】
よって、本実施形態の画像読取装置１によれば、光学ユニット２０の高さ位置を高くすることなく被写界深度を低減させることが可能となる。なお、光学ユニット２０の高さ位置や光学ユニット２０における撮像部２２の半径方向位置、回転軸ＸとＣＣＤ２７の受光面２７ａとを結ぶ仮想線Ｗに対する光軸Ａ２の交差角度等は、適宜定めることができる。例えば、所与の条件に基づいて最後方読取位置から最前方読取位置まで光学ユニット２０を回転させるときの光路長の変化率や変化量を極力少なくするように各寸法や角度等を設定するようにしてもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、光源２１が光学ユニット２０に搭載されている。光源２１は、光学ユニット２０の回転に伴って回転軸Ｘを中心とする円周上を回転軸Ｘ周りに回転しながら読取媒体Ｓに光を照射する。これにより、光源２１と読取対象ラインＬとの光路長の変化が抑制され、副走査方向の位置による照度変化が抑制される。撮像部２２の場合と同様、光学ユニット２０の回転に伴い、光源２１と読取対象ラインＬとの光路長の鉛直方向成分は減少し、副走査方向成分は増加する。よって、光源２１が読取媒体Ｓを後方端から前方端まで走査する間の光源２１と読取対象ラインＬとの光路長の変化が抑制される。よって、副走査方向の位置による照度の変化が抑制され、画像読取装置１が生成する画像の画質が向上する。また、本実施形態の画像読取装置１によれば、光学ユニット２０の高さ位置が高くなることが抑制される。よって、読取対象ラインＬの照度を確保し、生成される画像の画質を向上させることができる。
【００４９】
また、本実施形態の画像読取装置１では、画像読み取りの際に撮像部２２に鏡面反射光が入射することが抑制されている。なお、鏡面反射光とは、光源２１からの入射光に対して正反射方向に反射する反射光であり、入射光が拡散せずに直接反射される場合の反射光である。読取媒体Ｓに対して鉛直方向上方から光を照射して画像の読み取りを行うオーバーヘッド型スキャナでは、読取媒体Ｓで鏡面反射方向に反射された強い光が撮像部２２に入射すると、その部分の画像が白く抜けてしまうことがある。撮像部２２に対する鏡面反射光の入射を抑制し、画質を向上できることが好ましい。
【００５０】
本実施形態では、光源２１および撮像部２２は、光源２１から照射されて読取媒体Ｓで反射された鏡面反射光が撮像部２２に入射することを抑制可能な相対位置関係で配置されている。図４に示すように、光源２１の光軸Ａ１と撮像部２２の光軸Ａ２とは軸方向視において重なっており、かつ光学ユニット２０が最後方読取位置にある場合の光軸Ａ１，Ａ２は、いずれも鉛直方向下方へ向かうに従い前方へ向かう傾斜を有している。このとき、光源２１から照射される光は、入射角θ２で読取媒体Ｓに入射する。これに対応する鏡面反射光Ｂは、読取媒体Ｓによって反射角θ２で反射するものであり、鉛直軸Ｖに関して光源２１側と反対側に反射する。本実施形態では、軸方向視において光源２１と撮像部２２とが同軸上に配置されていることから、少なくとも最後方読取位置において、鏡面反射光Ｂは撮像部２２に入射する方向とは異なる方向の光となる。
【００５１】
光学ユニット２０が図５に示す最前方読取位置まで回転する間に、読取媒体Ｓに対する入射角θ２は変化する。光学ユニット２０の可動域内のいずれかの位置で、軸方向視において光軸Ａ１，Ａ２が読取媒体Ｓに対して垂直となり、鉛直軸Ｖに対する光軸Ａ１，Ａ２の傾斜角度θ２が０となった場合には、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射してしまうこととなる。
【００５２】
本実施形態の光源２１および撮像部２２の配置は、光学ユニット２０が図５に示す最前方読取位置まで回転する間、軸方向視における光軸Ａ１，Ａ２の傾斜角度θ２が０とならないように定められている。光学ユニット２０が最後方読取位置から最前方読取位置まで回転する間、傾斜角度θ２は、増加し続ける。これは、光学ユニット２０が最後方読取位置から最前方読取位置まで回転する間に本体２３が下方に向かうように移動し続け、かつ本体２３が最下点を通過しないように光学ユニット２０の可動域が定められていることによる。
【００５３】
これにより、光学ユニット２０が最前方読取位置まで回転する間、鉛直軸Ｖに対する光軸Ａ１，Ａ２の傾斜の方向は、鉛直軸Ｖに関して反転しない。よって、光学ユニット２０が読取媒体Ｓを副走査方向に走査しながら画像を読み取る間に鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することが抑制される。これにより、本実施形態の画像読取装置１によれば、鏡面反射光Ｂの入射による画像の欠落の発生が抑制される。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の画像読取装置１によれば、要求される被写界深度の増加を抑制しつつ光源２１や撮像部２２の高さ位置を抑えることが可能となる。よって、装置高さが高くなること、解像度が低くなること、読取媒体上の照度が落ちること等を抑制しつつ画像読取装置１による読取範囲を広くすることができる。
【００５５】
本実施形態に係る画像読取装置１の光学ユニット２０では、回転軸Ｘの軸方向視において、光源２１の光軸Ａ１と撮像部２２の光軸Ａ２とが同軸上にある。すなわち、光源２１と撮像部２２とは、主走査方向の同一直線上に配置されている。光源２１および撮像部２２は、光学ユニット２０内においてそれぞれ位置が固定されており、相互の位置関係が変化することなく、光学ユニット２０の回転に伴って回転軸Ｘ周りに回転する。これにより、光源２１の照射対象位置と撮像部２２の撮像対象位置とのずれが生じることが抑制される。
【００５６】
例えば、光源２１と撮像部２２とが互いに独立して駆動制御される場合や、撮像部２２に光を導く反射部材と光源２１とが独立して駆動制御される場合よりも、光源２１は、撮像部２２の撮像対象である読取対象ラインＬに対して位置精度よく光を照射することができる。一例として、光学ユニット２０の回転位置にかかわらず、副走査方向における読取対象ラインＬの中心と光源２１から照射される光の照射幅の中心とを一致させておくことが可能である。よって、本実施形態の画像読取装置１によれば、光量ムラの発生等が抑制され、生成される画質が向上する。
【００５７】
また、光源２１の照射光と撮像部２２の撮像対象位置とのずれの発生が抑制されていることから、光源２１の副走査方向の照射幅を狭くし、読取対象ラインＬに対して光量を集中させることができる。よって、本実施形態の画像読取装置１は、高画質や高解像度で読取媒体Ｓを読み取ることや高速で読取媒体Ｓを読み取ることが可能である。
【００５８】
また、本実施形態の画像読取装置１は、読取媒体Ｓと撮像部２２との間にミラー等の反射部を介さない。このため、反射による光路長の変化をなくし、解像度の劣化を抑制することができる。
【００５９】
また、本実施形態の画像読取装置１では、撮像部２２が光学ユニット２０における回転軸Ｘから半径方向に離れた位置に配置されている。これにより、撮像部２２が回転軸Ｘ上に配置されている場合よりも、読取位置の制御精度を向上させることができる。制御精度を向上させる観点からは、回転軸Ｘと撮像部２２との半径方向の距離を大きく取ることが好ましい。
【００６０】
また、本実施形態の画像読取装置１は、転倒時に光学ユニット２０を保護できる構成を有している。図７は、光学ユニット２０を保護する構成の説明図である。図７には、光学ユニット２０が最前方読取位置にある状態が示されている。最前方読取位置の光学ユニット２０は、台座部１１とカバー部１４との前方側の接線Ｔよりも後方側にある。ここで、前方側とは、台座部１１およびカバー部１４に対して読取媒体Ｓが載置される載置側であり、後方側とは、接線Ｔよりも載置側と反対側である。光学ユニット２０は、最前方読取位置にある場合に可動域の最も前方側に位置する。つまり、光学ユニット２０の可動域は、接線Ｔよりも載置側と反対側にある。
【００６１】
これにより、万一本体１０が前方に傾いて転倒したとしても、光学ユニット２０よりも先にカバー部１４が載置面２に当たる。載置面２に当たったカバー部１４は、台座部１１と共に本体１０を支持する。これにより、画像読取装置１における接線Ｔよりも後方側の構成要素が載置面２に当たることが抑制される。カバー部１４の素材は、例えば、弾性変形可能な素材等であって、載置面２に衝突したときに変形することによって衝撃を吸収することができる素材とすることができる。あるいは、カバー部１４は、前方の端部が障害物に衝突したときの衝撃を吸収することができる衝撃吸収部を有するものであってもよい。このようにすれば、カバー部１４は、転倒時等に光学ユニット２０が載置面２に衝突することを抑制できるだけでなく、転倒による衝撃を吸収して光学ユニット２０や駆動部等を含む画像読取装置１の構成要素を衝撃から保護することができる。
【００６２】
なお、本実施形態では光源２１が二つの照明モジュール３０，４０を有していたが、照明モジュールの数はこれに限定されるものではない。また、撮像部２２の撮像素子は、ＣＣＤに限定されるものではなく、他の公知の撮像素子、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等であってもよい。
【００６３】
［第１実施形態の第１変形例］
図８および図９を参照して、第１実施形態の第１変形例について説明する。上記第１実施形態では、軸方向視において光源２１の光軸Ａ１と撮像部２２の光軸Ａ２とが同軸上にあったが、これに限定されるものではない。例えば、回転軸Ｘの半径方向における光軸Ａ１の位置と光軸Ａ２の位置とが異なるように光源２１および撮像部２２が配置されてもよい。半径方向における光源２１の位置と撮像部２２の位置とを異ならせる場合、例えば、光学ユニット２０において、回転軸Ｘと光源２１との半径方向の距離が、回転軸Ｘと撮像部２２との半径方向の距離以上となるようにされてもよい。このような配置とすれば、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射してしまうことを抑制しやすい。
【００６４】
なお、回転軸Ｘと光源２１との距離は、例えば、回転軸Ｘと光源２１の代表位置との距離、一例として回転軸ＸとＬＥＤ３１，４１との距離とすることができる。また、回転軸Ｘと撮像部２２との距離は、例えば、回転軸Ｘと撮像部２２の代表位置との距離、一例として回転軸ＸとＣＣＤ２７の受光面２７ａとの距離とすることができる。
【００６５】
ここで、以下に図８および図９を参照して説明するように、光学ユニット２０の可動域内において、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することがないように光源２１と撮像部２２との相対位置関係が定められることが望ましい。また、当該相対位置関係は、少なくとも鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することが抑制されるものであることが望ましい。なお、光源２１と撮像部２２との相対位置関係には、光源２１と撮像部２２との半径方向における相対位置、回転軸Ｘと撮像部２２の受光面２７ａとを結ぶ仮想線Ｗに対する光軸Ａ１の角度と光軸Ａ２の角度との関係等が含まれる。
【００６６】
図８は、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射する相対位置関係の説明図、図９は、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射しない相対位置関係の説明図である。図８および図９において、角度θ１は軸方向視における撮像部２２の光軸Ａ２と鉛直軸Ｖとのなす角度であり、読取対象ラインＬから撮像部２２に入射する反射光の反射角である。図８および図９には、副走査方向において読取対象ラインＬが撮像部２２と光源２１との間にある状態が示されている。図８に示すように、撮像部２２に入射する光の反射角θ１が、光源２１から読取対象ラインＬに照射された光の鏡面反射光Ｂの反射角θ２と同じ大きさであると、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射する。言い換えると、撮像部２２の光軸Ａ２が、光源２１から読取対象ラインＬに照射された光の鏡面反射方向と軸方向視において重なると、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することとなる。
【００６７】
これに対して、図９に示す相対位置関係では、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することが抑制される。撮像部２２に入射する光の反射角θ１は、鏡面反射光Ｂの反射角θ２と異なる大きさであり、鏡面反射光Ｂは、撮像部２２に入射する方向とは異なる方向に進む。光学ユニット２０が可動域内のいずれの位置で画像を読み取る場合にも図８に示すような鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射する状態とならないように、光源２１および撮像部２２が配置されることが望ましい。
【００６８】
例えば、光学ユニット２０が可動域内のいずれの読取位置にある場合であっても、光源２１および撮像部２２が共に読取対象ラインＬに対して副走査方向の一方側に位置するようにされてもよい。つまり、光源２１および撮像部２２が読取対象ラインＬよりも常に前方側にあるか、あるいは後方側にあるように配置されてもよい。このようにすれば、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することが抑制される。
【００６９】
光学ユニット２０が可動域内のいずれの読取位置にある場合であっても、光源２１から読取対象ラインＬへの入射角θ２の大きさと、読取対象ラインＬから撮像部２２に入射する反射光の反射角θ１の大きさとの大小関係が変化しないようにされてもよい。例えば、図９に示すような関係、すなわち光源２１から読取対象ラインＬへの入射角θ２の大きさが、読取対象ラインＬから撮像部２２に入射する反射光の反射角θ１の大きさよりも大きいという関係が常に成立するように光源２１および撮像部２２が配置されてもよい。このようにすれば、光源２１と撮像部２２とが読取対象ラインＬに対して副走査方向の同じ側にあるか、異なる側にあるかによらず、鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することが抑制される。
【００７０】
なお、光源２１と撮像部２２とは、回転軸Ｘを中心とする周方向の位置がずれていてもよい。例えば、光源２１あるいは撮像部２２の一方が他方に対して回転方向の前方に位置していてもよい。
【００７１】
［第１実施形態の第２変形例］
上記第１実施形態では光源２１が光学ユニット２０に搭載されていたが、光源２１の配置は、これに限定されるものではない。例えば、光源２１は、光学ユニット２０とは独立してアーム部１２、支持部１３あるいはカバー部１４等に配置されてもよい。この場合に、光源２１は、撮像部２２の撮像対象である読取対象ラインＬに対して光を照射することができるように光学ユニット２０の回転と連動して駆動されてもよい。また、光源２１は、本体１０等に固定された状態で読取媒体Ｓの全体に光を照射するものであってもよい。なお、光源２１および撮像部２２は、光源２１から照射されて読取媒体Ｓで反射された鏡面反射光Ｂが撮像部２２に入射することを抑制可能な相対位置関係で配置されることが好ましい。
【００７２】
［第２実施形態］
図１０から図１４を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。本実施形態の画像読取装置１において、上記第１実施形態の画像読取装置１と異なる点は、ＣＣＤ２７の受光側での照度が均一となるように光源２１が設計されている点である。本実施形態では、第一照明モジュール３０による照明と第二照明モジュール４０による照明とを合成したものの照度分布が、撮像部２２の読取レンズ２６の特性に応じた分布となるように光源２１が設計されている。
【００７３】
光源２１による照度分布は、読取媒体Ｓ上において、読取レンズ２６の特性によって受光面２７ａの受光量が相対的に小さくなる領域に対しては光源２１が照射する光量が大きくなり、これとは逆に受光面２７ａの受光量が相対的に大きくなる領域に対しては光源２１が照射する光量が小さくなるように定められている。これにより、本実施形態によれば、撮像部２２におけるダイナミックレンジを抑えることができ、生成する画像における画像ノイズを低減させることができる。
【００７４】
図１０は、単一の照明モジュールで光を照射するときの照度分布Ｉを示す図である。本実施形態では、第一照明モジュール３０と第二照明モジュール４０とは同じ特性を有している。照明モジュール３０，４０は、光軸Ａ１方向の照度が最も小さく、光軸Ａ１から主走査方向の両側に離れるに従って照度が大きくなる特性を有している。照度分布Ｉの曲線は、照度が小さくなる側に湾曲した曲線形状である。照明モジュール３０，４０は、主走査方向において光軸Ａ１から離れるに従って主走査方向の単位変化あたりの照度の増分が大きくなるように設計されている。
【００７５】
図１１は、第一照明モジュール３０による照明と第二照明モジュール４０による照明とを合成した照明による主走査方向の照度分布を示す図である。図１１には、光源２１を副走査方向にみた正面図が示されている。図１１に示すように、副走査方向にみた場合、撮像部２２の光軸Ａ２は、載置面２に対して垂直である。これに対して、第一照明モジュール３０の光軸Ａ３０および第二照明モジュール４０の光軸Ａ４０は、それぞれ光軸Ａ２に対して傾斜角θで傾斜している。第一照明モジュール３０の傾斜方向と第二照明モジュール４０の傾斜方向とは、撮像部２２の光軸Ａ２に対して対称となっている。照明モジュール３０，４０の光軸Ａ３０，Ａ４０は、それぞれ鉛直方向の上方へ向かうに従い光軸Ａ２から主走査方向に離間するように傾斜している。つまり、照明モジュール３０，４０は、照射幅の中央が読取媒体Ｓにおける主走査方向の中央となるように傾斜している。
【００７６】
光軸Ａ３０が傾斜していることにより、第一照明モジュール３０の照射光Ｅ３０による照度分布Ｉ３０は、主走査方向の第一照明モジュール３０側から第二照明モジュール４０側へ向かうに従い値が減少するものとなっている。同様に、第二照明モジュール４０の照射光Ｅ４０による照度分布Ｉ４０は、主走査方向の第二照明モジュール４０側から第一照明モジュール３０側へ向かうに従い値が減少するものとなっている。また、照射光Ｅ３０と照射光Ｅ４０とを合成した照射光の照度分布Ｉｔは、撮像部２２の光軸Ａ２方向の照度が最も小さくなる曲線形状である。合成した照射光の照度分布Ｉｔは、照度が小さくなる側に湾曲した曲線となっている。この照度分布Ｉｔは、以下に図１２を参照して説明する読取レンズ２６の特性に基づいて定められている。なお、所望の照度分布Ｉｔを得ようとする場合において、光源２１の高さ位置を低くする場合には、傾斜角θを小さくし、あるいは各照明モジュール３０，４０の照度分布の曲線Ｉ３０，Ｉ４０の曲率を大きくするようにすればよい。
【００７７】
図１２は、撮像部２２の読取レンズ２６の特性を示す図である。図１２には、読取対象ラインＬ上の各位置から均一な光量の光が読取レンズ２６を介してＣＣＤ２７に入射する場合の受光面２７ａの各部における受光量の比率が示されている。また、図１２の各曲線Ｐ１乃至Ｐ１２は、それぞれ読取媒体Ｓに対する撮像部２２の高さ位置を変化させた場合の各高さ位置における受光量の比率を示している。例えば、曲線Ｐ１は、撮像部２２の高さ位置を３５０．０［ｍｍ］とした場合の受光量比率を示している。なお、光源２１の高さ位置は、例えば、ＣＣＤ２７の受光面２７ａの高さ位置とすることができる。
【００７８】
図１２に示すように、受光量は、主走査方向の中心位置、言い換えると光軸Ａ２の位置において最も大きい。また、受光量は、主走査方向において中心位置から離れた位置ほど小さくなる。各曲線Ｐ１乃至Ｐ１２には、光軸Ａ２の位置における受光量を１００％としたときの主走査方向の各位置における受光量比率が示されている。主走査方向の位置に応じた受光量の変化比率、すなわち中心位置の受光量に対する周辺位置の受光量の低下度合いは、撮像部２２の高さ位置が高いほど小さくなる。
【００７９】
図１３は、光源２１による主走査方向の照度分布を示す図である。図１３には、光源２１から読取対象ラインＬに照射される光の主走査方向の各位置における照度の比率が示されている。各曲線Ｑ１乃至Ｑ１２は、それぞれ図１２の曲線Ｐ１乃至Ｐ１２に対応するものである。例えば、曲線Ｑ１は、撮像部２２の高さ位置を３５０．０［ｍｍ］とした場合の受光量比率Ｐ１に対応するものであり、読取レンズ２６の特性による受光面２７ａにおける受光量の分布の偏りを低減させることができる照度分布の曲線である。なお、このときの光源２１の高さ位置は、３３３．０［ｍｍ］である。光源２１の高さ位置は、例えば、ＬＥＤ３１，４１の高さ位置とすることができる。
【００８０】
図１３に示すように、照度は、主走査方向の中心位置、言い換えると光軸Ａ２の位置において最も小さい。また、照度は、主走査方向において中心位置から離れた位置ほど大きくなる。各曲線Ｑ１乃至Ｑ１２には、光軸Ａ２の位置における照度を１００％としたときの主走査方向の各位置における照度比率が示されている。図１２に示すように、読取レンズ２６の特性による受光面２７ａでの光量分布の偏りは、光軸Ａ２の位置から主走査方向に離れた位置ほど光量が低下するものである。これに対して、光源２１による照度分布は、光軸Ａ２の位置から主走査方向に離れた位置ほど照度が増加するものである。従って、本実施形態の読取レンズ２６と光源２１との組合せによれば、光軸Ａ２の位置における受光量を抑制すること、あるいは光軸Ａ２から主走査方向に離れた位置における受光量を増加させることの少なくともいずれか一方が実現される。これにより、実際にＣＣＤ２７が受光する受光量の主走査方向における分布の偏りが軽減される。他の高さ位置についても同様であり、受光量分布Ｐ２乃至Ｐ１２に基づいて、読取レンズ２６の特性による受光面２７ａでの光量分布の偏りを低減させるように、照度分布Ｑ２乃至Ｑ１２を定めるようにすればよい。
【００８１】
また、本実施形態では、ＣＣＤ２７が受光する受光量が主走査方向に沿って均一となるように光源２１の照度分布が定められている。図１４は、ＣＣＤ２７の出力比率を示す図である。図１４には、ＣＣＤ２７の各画素が出力する信号値の比率、すなわち各画素の受光量の比率が示されている。符号Ｒ１乃至Ｒ１２は、図１２の曲線Ｐ１乃至Ｐ１２および図１３の曲線Ｑ１乃至Ｑ１２に対応するものである。例えば、出力比率Ｒ１は、撮像部２２の高さ位置を３５０．０［ｍｍ］とした場合に、照度分布Ｑ１で光が照射されている読取対象ラインＬを撮像部２２によって読み取った場合のＣＣＤ２７の各画素の受光量の比率を示すものである。照度分布Ｑ１は、受光量比率Ｐ１に基づいて、出力比率Ｒ１が均一となるように定められている。例えば、照度分布Ｑ１は、主走査方向の各位置において照度比率が受光量比率の逆数となるように定められる。これにより、受光面２７ａでも主走査方向に沿った光量分布を均一とすることができる。
【００８２】
第一照明モジュール３０および第二照明モジュール４０は、定められた照度分布Ｑ１を実現するように、単独での照度分布（図１０参照）および撮像部２２に対する配置等が設計により定められる。他の高さ位置に対しても同様であり、受光量分布Ｐ２乃至Ｐ１２に基づいて、出力Ｒ２乃至Ｒ１２が均一となるように、照度分布Ｑ２乃至Ｑ１２を定めるようにすればよい。
【００８３】
これにより、本実施形態に係る光源２１および撮像部２２によれば、主走査方向に沿った光量分布の偏りやばらつきが抑制され、画像読取装置１が生成する画像の画質が向上するという利点がある。
【００８４】
本実施形態では、光源２１が有する照明モジュール数が２つである場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、光源２１の照明モジュール数は単数であってもよく、また３つ以上であってもよい。
【００８５】
なお、最前方読取位置と最後方読取位置とで読取レンズ２６による光量分布は異なる。このため、光源２１の設計は、光学ユニット２０の可動域の全領域において主走査方向のＣＣＤ２７の出力比率変化を可能な限り抑制できるように行われることが好ましい。
【００８６】
なお、本実施形態が適用可能な画像読取装置は、上記第１実施形態の画像読取装置１のように光学ユニット２０に光源２１および撮像部２２が搭載されているものには限定されない。その他のオーバーヘッド型スキャナに対しても本実施形態の光源２１および撮像部２２の組合せを適用することが可能である。
【００８７】
例えば、光源２１あるいは撮像部２２のいずれか一方が、光学ユニット２０とは独立してアーム部１２、支持部１３あるいはカバー部１４等に配置されてもよい。光源２１が独立して配置される場合、光源２１は、読取対象ラインＬに対して光を照射することができるように光学ユニット２０の回転と連動して駆動されてもよい。また、光源２１は、本体１０等に固定された状態で読取媒体Ｓの全体に光を照射するものであってもよい。
【００８８】
撮像部２２が光学ユニット２０とは独立して配置される場合、例えば、光源２１が搭載された光学ユニット２０と撮像部２２とが連動して回転動作するように、光学ユニット２０および撮像部２２が制御される。また、撮像部２２は、固定されていてもよい。例えば、ミラー等の反射部材が読取対象ラインＬからの反射光を撮像部２２に導くようにして、反射部材を回転させること等によって読取媒体Ｓを走査するようにしてもよい。
【００８９】
つまり、本実施形態では、以下の画像読取装置が開示されている。
【００９０】
鉛直方向下方の載置面２に載置された読取媒体Ｓからの反射光を受光面２７ａに結像させる読取レンズ２６を備え、読取媒体Ｓを撮像する撮像部２２と、
読取媒体Ｓに光を照射する光源２１と、
を備え、
光源２１による読取媒体Ｓ上での照度分布は、読取レンズ２６の特性による受光面２７ａでの光量分布の偏りを低減させるものである、画像読取装置。
【００９１】
上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１ 画像読取装置
２ 載置面
１０ 本体
２０ 光学ユニット
２１ 光源
２２ 撮像部
Ａ１ 光源の光軸
Ａ２ 撮像部の光軸
Ｂ 鏡面反射光
Ｌ 読取対象ライン
Ｓ 読取媒体
Ｔ 接線
Ｖ 鉛直軸
Ｗ 仮想線
Ｘ 回転軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体に対して回転軸周りに回転自在に支持されている回転ユニットと、
前記回転ユニットにおける前記回転軸の半径方向外側に搭載され、前記回転ユニットの鉛直方向下方の載置面に載置された読取媒体を撮像する撮像部と、
前記読取媒体に光を照射する光源と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記光源および前記撮像部は、前記光源から照射されて前記読取媒体で反射された鏡面反射光が前記撮像部に入射することを抑制可能な相対位置関係で配置されている
請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記光源が、前記回転ユニットに搭載されている
請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記回転ユニットにおいて、前記回転軸と前記光源との前記回転軸の半径方向の距離は、前記回転軸と前記撮像部との前記回転軸の半径方向の距離以上である
請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記光源および前記撮像部の光軸は、いずれも前記回転軸と交差しておらず、
前記回転ユニットが前記読取媒体の読み取りを開始する位置にあるときの前記光源および前記撮像部は、それぞれの光軸方向において前記載置面と対向する
請求項３または４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記撮像部および前記光源は、前記回転軸と平行な同一の仮想線上に配置されている
請求項３から５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記回転軸の軸方向視において、前記撮像部および前記光源は、前記回転軸から前記回転軸の半径方向外側に延在する同一の仮想線上に配置されている
請求項３から６のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記本体は、前記載置面に載置される台座部と、前記台座部から鉛直方向上方に延在するアーム部とを有し、
前記回転軸は、前記アーム部の鉛直方向上方端部から前記台座部に対して前記読取媒体が載置される載置側に突出している
請求項１から７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項９】
更に、前記回転ユニットの回転軸にカバーを備え、
前記回転ユニットの可動域は、前記台座部と前記カバーとの前記読取媒体が載置される載置側の接線よりも前記載置側と反対側にある
請求項１から８のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記撮像部は、前記読取媒体からの反射光を受光面に結像させるレンズを備え、
前記光源による前記読取媒体上での照度分布は、前記レンズの特性による前記受光面での光量分布の偏りを低減させるものである
請求項１から９のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記照度分布は、前記受光面での光量分布を均一とするものである
請求項１０に記載の画像読取装置。
【請求項１】
本体と、
前記本体に対して回転軸周りに回転自在に支持されている回転ユニットと、
前記回転ユニットにおける前記回転軸の半径方向外側に搭載され、前記回転ユニットの鉛直方向下方の載置面に載置された読取媒体を撮像する撮像部と、
前記読取媒体に光を照射する光源と、
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記光源および前記撮像部は、前記光源から照射されて前記読取媒体で反射された鏡面反射光が前記撮像部に入射することを抑制可能な相対位置関係で配置されている
請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記光源が、前記回転ユニットに搭載されている
請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記回転ユニットにおいて、前記回転軸と前記光源との前記回転軸の半径方向の距離は、前記回転軸と前記撮像部との前記回転軸の半径方向の距離以上である
請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記光源および前記撮像部の光軸は、いずれも前記回転軸と交差しておらず、
前記回転ユニットが前記読取媒体の読み取りを開始する位置にあるときの前記光源および前記撮像部は、それぞれの光軸方向において前記載置面と対向する
請求項３または４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記撮像部および前記光源は、前記回転軸と平行な同一の仮想線上に配置されている
請求項３から５のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記回転軸の軸方向視において、前記撮像部および前記光源は、前記回転軸から前記回転軸の半径方向外側に延在する同一の仮想線上に配置されている
請求項３から６のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記本体は、前記載置面に載置される台座部と、前記台座部から鉛直方向上方に延在するアーム部とを有し、
前記回転軸は、前記アーム部の鉛直方向上方端部から前記台座部に対して前記読取媒体が載置される載置側に突出している
請求項１から７のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項９】
更に、前記回転ユニットの回転軸にカバーを備え、
前記回転ユニットの可動域は、前記台座部と前記カバーとの前記読取媒体が載置される載置側の接線よりも前記載置側と反対側にある
請求項１から８のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記撮像部は、前記読取媒体からの反射光を受光面に結像させるレンズを備え、
前記光源による前記読取媒体上での照度分布は、前記レンズの特性による前記受光面での光量分布の偏りを低減させるものである
請求項１から９のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記照度分布は、前記受光面での光量分布を均一とするものである
請求項１０に記載の画像読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−５０３４（Ｐ２０１３−５０３４Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１３５９（Ｐ２０１１−１３１３５９）
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００１３６１３６）株式会社ＰＦＵ (354)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００１３６１３６）株式会社ＰＦＵ (354)
【Ｆターム（参考）】
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