JP2000069223A - Image reader - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、原稿を読み取る画
像読取装置に関し、特に原稿中の所望の領域の画像情報
を選択的に読み取る画像読取装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading apparatus for reading an original, and more particularly to an image reading apparatus for selectively reading image information of a desired area in the original.
【０００２】[0002]
【従来の技術】原稿全体を読み取るタイプの画像読取装
置に対して、小型で原稿中の必要な部分のみを読み取る
タイプの画像読取装置がある。このタイプの画像読取装
置に使用されるイメージセンサとしては、従来、リニア
イメージセンサを使用するものが主流であった。このリ
ニアイメージセンサを用いた画像読取装置では、原稿上
の読取部分を手走査で動かしていく必要があることか
ら、走査ムラが発生し、読み取った画像が歪むという問
題があった。2. Description of the Related Art In contrast to an image reading apparatus that reads the entire original, there is an image reading apparatus that is small and reads only a necessary portion of the original. As the image sensor used in this type of image reading apparatus, a sensor using a linear image sensor has been mainly used. In the image reading apparatus using the linear image sensor, it is necessary to move the reading portion on the document by hand scanning, so that there is a problem that scanning unevenness occurs and the read image is distorted.
【０００３】一方、原稿画像中の必要な部分のみを読み
取る画像読取装置の用途として、２次元バーコード等の
原稿中の情報パターンを読み取る用途がある。しかし、
この用途において、上述した如き画像歪みが発生する
と、パターンの認識精度が悪くなる。このため、原稿を
精度良く手走査するには使用者の習熟が必要となって、
使い勝手が悪くなる。この問題に対して、エリアイメー
ジセンサを使用して全画面をワンショットで取り込むこ
とで、手走査の走査ムラに起因する画像の歪みを無くそ
うという考え方もある。On the other hand, as an application of an image reading apparatus for reading only a necessary portion in a document image, there is a use for reading an information pattern in a document such as a two-dimensional bar code. But,
In this application, when the image distortion as described above occurs, the pattern recognition accuracy deteriorates. For this reason, it is necessary for the user to master the manual scanning of the document with high accuracy.
It becomes inconvenient to use. To solve this problem, there is an idea that the image distortion caused by the scanning unevenness in the manual scanning is eliminated by capturing the entire screen in one shot using the area image sensor.
【０００４】ところが、エリアイメージセンサを用いた
場合には、読取エリアの位置確認が難しくなるという新
たな問題が発生する。つまり、ピント状態と読取倍率を
一定にして読み取り動作を行うためには、結像光学系の
原稿面位置を固定するために読取窓を原稿に密着させて
読み取ることが望ましいが、そうすると、読取エリアが
装置本体の死角となり、どこのエリアを読み取っている
か確認できないことになる。However, when an area image sensor is used, there is a new problem that it is difficult to confirm the position of the reading area. In other words, in order to perform a reading operation while keeping the focus state and the reading magnification constant, it is desirable that the reading window be brought into close contact with the document in order to fix the position of the document surface of the imaging optical system. Becomes a blind spot in the apparatus main body, and it cannot be confirmed which area is being read.
【０００５】このような問題に対処するために、読み取
った画像をＬＣＤ（液晶ディスプレイ）に表示して、読
み取っている範囲をリアルタイムでモニターする手法も
考えられるが、コードレスで読み取りを行う場合、ＬＣ
Ｄモニターでの電力消費が大きいことによってバッテリ
ーが消耗し易くなるとともに、ＬＣＤを装着することに
よって装置自体のコストアップにつながる。また、読み
取った画像が全体画像の中のどこの位置の画像かを把握
しづらいという問題もある。To cope with such a problem, a method of displaying a read image on an LCD (Liquid Crystal Display) and monitoring the read range in real time is considered.
The large power consumption of the D-monitor makes it easy for the battery to be consumed, and mounting the LCD leads to an increase in the cost of the device itself. In addition, there is a problem that it is difficult to grasp the position of the read image in the whole image.
【０００６】一方、装置本体に読取位置が覗ける窓（フ
ァインダー）を設けて、読取範囲を直接確認するという
手法も考えられる。しかし、この場合、覗き窓から入射
する外乱光（外部光）によって、読取位置の照明光量や
照明分布が変動し、２次元バーコードなどのパターンの
認識精度が低下することになる。こうした問題に対し
て、装置本体に読取位置が覗ける窓（ファインダー）を
設ける一方、覗き窓にシャッターを取り付け、撮像時に
このシャッターを閉じることによって外乱光をカットす
るようにした構成の情報読取装置が提案されている（特
開平８−８７５６５号公報参照）。[0006] On the other hand, a method of directly checking the reading range by providing a window (finder) through which the reading position can be viewed in the apparatus main body can be considered. However, in this case, disturbance light (external light) incident from the viewing window fluctuates the illumination light amount and illumination distribution at the reading position, and the recognition accuracy of a pattern such as a two-dimensional barcode decreases. In order to solve such a problem, an information reading apparatus has a configuration in which a window (finder) through which a reading position can be viewed is provided in the apparatus main body, a shutter is attached to the viewing window, and the shutter is closed at the time of imaging to cut off disturbance light. It has been proposed (see JP-A-8-87565).
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の読取装置では、メカニカルに動作するシャッタ
ーを設けた構成を採っていることから、シャッターを開
閉駆動するためのモーター等の機構を組み込むことにな
るため機構が複雑になり、故障の原因ともなる。しか
も、実際の画像読取時に、覗き窓が遮蔽されてしまうの
では、操作者に読取位置が正しいかどうか不安を与える
ことにもなる。However, since the above-mentioned conventional reading apparatus employs a structure in which a shutter which operates mechanically is provided, a mechanism such as a motor for opening and closing the shutter is incorporated. Therefore, the mechanism becomes complicated and causes a failure. In addition, if the viewing window is shielded during actual image reading, the operator may be concerned about whether the reading position is correct.
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、原稿上の所望の領域
の画像を選択的に読み取るために、装置本体を原稿上に
密着させて読み取る際に、原稿上の読取位置の確認をよ
り正確に行うことを可能とした画像読取装置を提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to bring an apparatus body into close contact with a document in order to selectively read an image in a desired area on the document. It is an object of the present invention to provide an image reading apparatus capable of more accurately confirming a reading position on a document when reading.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明による画像読取装
置は、原稿の読取エリアを確認する確認窓を有する装置
筐体内に、原稿の読取エリアを照明する照明手段と、こ
の照明手段による照明光に基づく原稿からの読取光に基
づいて読取エリアの情報を読み取る読取手段とを内蔵し
てなる画像読取装置であって、確認窓から原稿に至る光
路中で、照明手段から原稿に至る光路を妨害しない位置
に設けられて分光特性を制限する第１の光学フィルタ
と、原稿から前記読取手段に至る光路中で、確認窓から
原稿に至る光路を妨害しない位置に設けられ、照明手段
の分光波長範囲の一部または全部が入る分光波長透過域
を持つ第２の光学フィルタとを備える構成となってい
る。According to the present invention, there is provided an image reading apparatus comprising: an illumination unit for illuminating an original reading area in an apparatus housing having a confirmation window for confirming an original reading area; An image reading apparatus incorporating a reading means for reading information in a reading area based on reading light from a document based on the document, wherein an optical path from the illumination means to the document is obstructed in a light path from the confirmation window to the document. A first optical filter provided at a position not to restrict the spectral characteristic, and a first optical filter provided at a position not obstructing an optical path from the confirmation window to the document in an optical path from the document to the reading means, and a spectral wavelength range of the illumination means. And a second optical filter having a spectral wavelength transmission region in which a part or all of the light enters.
【００１０】上記構成の画像読取装置において、第１の
光学フィルタは、分光特性を制限することで、確認窓か
ら装置筐体内に入り込む外乱光（外部光）のうち、特定
の透過域の波長の光のみを透過させる。この透過した光
は原稿の読取エリアに達し、そこで反射されて確認窓を
通して装置筐体外に出ていくことで、読取エリアの位置
を確認窓から確認できることになる。一方、照明手段か
らの照明光に基づく読取エリアからの反射光は読取光と
して第２の光学フィルタを透過して読取手段に至る。こ
のとき、外乱光の一部が読取光に重畳したとしても、第
２の光学フィルタの分光波長透過域によってカットさ
れ、読取手段に至ることはない。In the image reading apparatus having the above-described structure, the first optical filter restricts the spectral characteristics so that of the disturbance light (external light) entering the apparatus housing from the confirmation window, the first optical filter has a wavelength in a specific transmission band. Only light is transmitted. The transmitted light reaches the reading area of the document, is reflected there, and goes out of the apparatus housing through the confirmation window, so that the position of the reading area can be confirmed from the confirmation window. On the other hand, the reflected light from the reading area based on the illumination light from the illumination means passes through the second optical filter as the reading light and reaches the reading means. At this time, even if a part of the disturbance light is superimposed on the reading light, it is cut by the spectral wavelength transmission region of the second optical filter and does not reach the reading unit.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の第
１実施形態に係る画像読取装置の構成を示す斜視図であ
り、図２はその右側断面図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an image reading apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a right sectional view thereof.
【００１２】図１および図２において、装置筐体１１は
例えば直方体の形状をなし、中間部よりも下側の前面お
よび左右両側面の前面側がサイアン色のプラスティック
１２ａ，１２ｂ，１２ｃで形成されている。この装置筐
体１１において、サイアン色のプラスティック１２ａ，
１２ｂ，１２ｃは透過性を有することから、装置筐体１
１の内部を外部から確認する確認窓としての機能を持
つ。In FIG. 1 and FIG. 2, the apparatus housing 11 has, for example, a rectangular parallelepiped shape, and is formed of plastics 12a, 12b, and 12c of Sian color on the front side below the middle part and the front sides on both left and right sides. I have. In this device case 11, Sian plastic 12a,
Since 12b and 12c have transparency, the device housing 1
1 has a function as a confirmation window for confirming the inside from outside.
【００１３】装置筐体１１の底面１２ｄには、読取原稿
１３中の所望のエリアの画像を読み取るための例えば矩
形状の読取窓１４が形成されている。また、装置筐体１
１内には、読取窓１４を通して原稿１３の読取エリアを
照明するための照明手段として、例えばＬＥＤ（発光ダ
イオード）１５ａ，１５ｂが読取窓１４の斜め上方に配
置されている。なお、照明手段としては、ＬＥＤに限定
されるものではなく、白熱ランプなどの他の光源を用い
ることも可能である。On a bottom surface 12d of the apparatus housing 11, a rectangular reading window 14 for reading an image of a desired area in the read document 13 is formed. Also, the device housing 1
In the unit 1, for example, LEDs (light emitting diodes) 15 a and 15 b are arranged obliquely above the reading window 14 as illumination means for illuminating the reading area of the document 13 through the reading window 14. The illuminating means is not limited to the LED, and another light source such as an incandescent lamp can be used.
【００１４】装置筐体１１内において、読取窓１４の上
方には、結像レンズ１６、光学フィルタ１７およびエリ
ア型のＣＣＤ(Charge Coupled Device) イメージセンサ
（以下、エリアＣＣＤセンサと称する）１８が、図の下
側から順に配置されている。結像レンズ１６は、照明用
ＬＥＤ１５ａ，１５ｂからの照明光に基づく原稿１３の
読取エリアからの読取光（像光）を、光学フィルタ１７
を通してエリアＣＣＤセンサ１８の撮像面上に結像す
る。An image forming lens 16, an optical filter 17, and an area-type CCD (Charge Coupled Device) image sensor (hereinafter, referred to as an area CCD sensor) 18 are provided above the reading window 14 in the apparatus housing 11. They are arranged in order from the bottom of the figure. The image forming lens 16 passes the reading light (image light) from the reading area of the original 13 based on the illumination light from the illumination LEDs 15 a and 15 b to an optical filter 17.
To form an image on the imaging surface of the area CCD sensor 18.
【００１５】光学フィルタ１７は、読取光のうちの不要
な分光成分をカットする。エリアＣＣＤセンサ１８は、
結像レンズ１６によって結像された原稿像を画素単位で
光電変換し、アナログ画像信号として出力する。このア
ナログ画像信号は、信号処理系１９においてＡ／Ｄ変換
器でデジタル画像信号に変換され、メモリに保存され
る。信号処理系１９は、図２に示すように、例えば装置
筐体１１の上部空間部１１Ａに配置される。また、装置
筐体１１の後部空間部１１Ｂには、バッテリー２０が配
置される。The optical filter 17 cuts unnecessary spectral components of the reading light. The area CCD sensor 18
The original image formed by the image forming lens 16 is photoelectrically converted in pixel units and output as an analog image signal. This analog image signal is converted into a digital image signal by an A / D converter in a signal processing system 19 and stored in a memory. The signal processing system 19 is disposed, for example, in the upper space 11A of the device housing 11, as shown in FIG. The battery 20 is disposed in the rear space 11B of the device housing 11.
【００１６】上記構成の第１実施形態に係る画像読取装
置において、サイアン色のプラスティック１２ａ，１２
ｂ，１２ｃの分光特性を図３に示す。この分光特性は、
赤色領域から赤外線領域に対応する波長６００ｎｍ以上
の波長で透過率が小さい、例えば光学フィルタ１７の分
光波長透過域（図４を参照）内で平均で例えば１０％以
下の特性となっている。したがって、この確認窓となる
プラスティック１２ａ，１２ｂ，１２ｃの材質自体が光
学フィルタ（フィルタ１）の役割を果たし、外部から入
射する光線の分光域を制限する。In the image reading apparatus according to the first embodiment having the above-described structure, the Sian plastics 12a, 12a
FIG. 3 shows the spectral characteristics of b and 12c. This spectral characteristic is
The transmittance is small at a wavelength of 600 nm or more corresponding to the red region to the infrared region, for example, 10% or less on average in the spectral wavelength transmission region of the optical filter 17 (see FIG. 4). Therefore, the material itself of the plastics 12a, 12b, 12c serving as the confirmation window plays the role of an optical filter (filter 1), and limits the spectral range of light rays incident from the outside.
【００１７】なお、本例では、プラスティック１２ａ，
１２ｂ，１２ｃそのものが図３に示す分光特性を持つと
したが、確認窓用として透明なプラスティックを使用
し、その表面に図３に示す分光特性を持つフィルムを貼
着するようにしても、同様の作用効果を得ることができ
る。In this embodiment, the plastics 12a,
Although it is assumed that 12b and 12c themselves have the spectral characteristics shown in FIG. 3, the same applies when a transparent plastic is used for the confirmation window and a film having the spectral characteristics shown in FIG. The operation and effect of the present invention can be obtained.
【００１８】結像レンズ１６の後方に配された光学フィ
ルタ（フィルタ２）１７は、図４の特性図に示すよう
に、６００ｎｍ以下の波長の光をほとんど通さない特性
を持っている。一方、原稿照明用の光源としては、先述
したように、図５に示すような分光特性を持つピーク波
長が６６０ｎｍ程度のＬＥＤ１５ａ，１５ｂが用いられ
ている。As shown in the characteristic diagram of FIG. 4, the optical filter (filter 2) 17 disposed behind the imaging lens 16 has a characteristic of transmitting almost no light having a wavelength of 600 nm or less. On the other hand, as described above, LEDs 15a and 15b having a spectral characteristic as shown in FIG. 5 and having a peak wavelength of about 660 nm are used as light sources for illuminating the original.
【００１９】ここで、読取照明光と外乱光の影響につい
て説明する。まず、読取照明光は、図５に示す特性を持
つことから、図４に示す分光特性を持つ光学フィルタ１
７を大部分透過してエリアＣＣＤセンサ１８の撮像面上
に至る。その結果、エリアＣＣＤセンサ１８によって原
稿１３上の読取エリアの情報が読み取られる。一方、外
乱光のうちの波長６００ｎｍよりも長い波長成分は、確
認窓であるプラスティック１２ａ，１２ｂ，１２ｃの材
質により９０％程度がカットされ、原稿１３の読取エリ
アにはほとんど到達しない。Here, the influence of the reading illumination light and the disturbance light will be described. First, since the read illumination light has the characteristics shown in FIG. 5, the optical filter 1 having the spectral characteristics shown in FIG.
7 largely pass through to reach the imaging surface of the area CCD sensor 18. As a result, information of the reading area on the document 13 is read by the area CCD sensor 18. On the other hand, the wavelength component longer than the wavelength of 600 nm of the disturbance light is cut by about 90% by the material of the plastics 12a, 12b, and 12c, which are confirmation windows, and hardly reaches the reading area of the document 13.
【００２０】この仕組みについて、図６の原理図を用い
てさらに詳細に説明する。外部から入射する波長域Ｒ
（赤）の光は、光学フィルタとしての機能を持つプラス
ティック１２ａ，１２ｂ，１２ｃでカットされる。一
方、プラスティック１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、波長域
Ｂ（青）とＧ（緑）の光を透過する。よって、波長域Ｂ
の光は、外部から原稿１３の読取エリアに到達し、また
原稿１３からの反射光として外部へ出ていく。This mechanism will be described in more detail with reference to the principle diagram of FIG. Wavelength range R incident from outside
The light of (red) is cut by the plastics 12a, 12b, and 12c having a function as an optical filter. On the other hand, the plastics 12a, 12b, and 12c transmit light in the wavelength ranges B (blue) and G (green). Therefore, the wavelength range B
The light reaches the reading area of the document 13 from the outside and exits as reflected light from the document 13.
【００２１】したがって、外部から波長域Ｂの光によっ
て原稿１３の読取エリアを観察することができる。特
に、比視感度の高い５５０ｎｍ付近の波長帯を、装置筐
体１１の外部からの原稿確認に使用できるため、読取エ
リアの位置合わせをより正確に行うことができる。しか
も、この波長域Ｂの光は、図４に示す分光特性を持つ光
学フィルタ１７でカットされるため、外部光が読取光に
重畳してエリアＣＣＤセンサ１８の撮像面へ入射するこ
とはない。Therefore, the reading area of the original 13 can be observed by the light in the wavelength range B from the outside. In particular, a wavelength band near 550 nm having high relative luminous efficiency can be used for document confirmation from the outside of the apparatus housing 11, so that the reading area can be positioned more accurately. Moreover, since the light in the wavelength range B is cut by the optical filter 17 having the spectral characteristics shown in FIG. 4, external light does not overlap the reading light and enter the imaging surface of the area CCD sensor 18.
【００２２】次に、原稿１３の読取エリアを照明する波
長域Ｒの光は、当該読取エリアで反射され、読取光とし
て光学フィルタ１７を透過し、エリアＣＣＤセンサ１８
の撮像面に到達する。したがって、エリアＣＣＤセンサ
１８では、この波長域Ｒの光によって画像の読み取りが
行われる。Next, the light in the wavelength range R illuminating the reading area of the original 13 is reflected by the reading area, passes through the optical filter 17 as reading light, and is transmitted to the area CCD sensor 18.
To the imaging surface of. Therefore, the area CCD sensor 18 reads an image with the light in the wavelength range R.
【００２３】ここで、外乱光が通常のオフィス照明とし
て１０００〔ｌｘ〕程度の白色光とすると、その放射照
度はＢ，Ｇ（緑），Ｒの各波長域に亘って約１Ｗ／ｍ2
程度に相当する。一方、原稿の照明に使用する６６０ｎ
ｍのＬＥＤの放射照度は約２Ｗ／ｍ2 である。If the ambient light is white light of about 1000 [lx] as ordinary office lighting, the irradiance is about 1 W / m 2 over each of the B, G (green) and R wavelength ranges.
Equivalent to the degree. On the other hand, 660n used for illumination of the original
The irradiance of m LEDs is about 2 W / m 2 .
【００２４】エリアＣＣＤセンサの分光感度カーブは、
図７の特性図に示すように、４５０〜６００ｎｍ付近が
高く、６００ｎｍ以上で漸減して１０００ｎｍでほとん
ど感度がなくなる。感度から考えると、５００〜６００
ｎｍに発光ピークを持つＬＥＤの方が光を有効に光電変
換できるが、ＬＥＤの発光効率は波長の長いものの方が
高いため、本実施形態では、６６０ｎｍに発光ピークを
持つＬＥＤを原稿照明用の光源として使用してる。The spectral sensitivity curve of the area CCD sensor is
As shown in the characteristic diagram of FIG. 7, the sensitivity is high near 450 to 600 nm, gradually decreases at 600 nm or more, and almost disappears at 1000 nm. Considering the sensitivity, 500-600
Although an LED having a light emission peak at nm can effectively convert light into light, an LED having a light emission peak with a wavelength of 660 nm is used for document illumination in the present embodiment because the light emission efficiency of a LED having a longer wavelength is higher. I use it as a light source.
【００２５】このようなエリアＣＣＤセンサ及び原稿照
明用ＬＥＤを用いて画像読取装置を構成する場合、外乱
光を防ぐ構造を採らないと、エリアＣＣＤセンサの感度
の高い４５０〜６００ｎｍ付近の外乱光を主体として、
ＬＥＤによる照明光の２倍以上のセンサ出力が発生し、
外乱光の入射方向等によって読み取りレベルが不安定と
なるほか、照明分布も変動するので、パターンの読取精
度が悪化し、安定したパターン認識ができなくなる。When an image reading apparatus is constructed using such an area CCD sensor and a document illumination LED, unless a structure for preventing disturbance light is employed, disturbance light having a high sensitivity of the area CCD sensor near 450 to 600 nm is obtained. As a subject,
More than twice the sensor output of the LED illumination light,
The reading level becomes unstable depending on the incident direction of disturbance light and the like, and the illumination distribution also fluctuates, so that the pattern reading accuracy is deteriorated and stable pattern recognition cannot be performed.
【００２６】図８に、分光特性的にフラットな外乱光が
入射した場合の、各波長域毎のセンサ出力成分を示す。
これは、ＬＥＤ照明光による信号レベルを１とした場合
の相対値であり、全ての波長域を合計したものが実際の
センサ出力レベルとなる。光学フィルタ（フィルタ２）
１７の作用によってセンサ出力への影響の大きい６００
ｎｍ以下の出力をカットすることにより、光学フィルタ
１７が無いときに比べて外乱光成分を約１／４に減らす
ことができる。なお、フィルタ１とは、サイアン色のプ
ラスティック１２ａ，１２ｂ，１２ｃのことである。FIG. 8 shows a sensor output component for each wavelength band when disturbance light having a flat spectral characteristic is incident.
This is a relative value when the signal level by the LED illumination light is 1, and the sum of all wavelength ranges is the actual sensor output level. Optical filter (Filter 2)
600 having a large effect on the sensor output due to the function of
By cutting the output below nm, the disturbance light component can be reduced to about ４ compared to when the optical filter 17 is not provided. Note that the filter 1 is Sian plastics 12a, 12b, and 12c.
【００２７】さらに、確認窓となるプラスティック１２
ａ，１２ｂ，１２ｃの材質によるフィルタ作用により、
６００ｎｍ以上の波長成分を約１／１０にカットするこ
とができるため、外乱光の影響をほとんど完全に無くす
ことができる。Further, a plastic 12 serving as a confirmation window
By the filter action of the materials a, 12b and 12c,
Since the wavelength component of 600 nm or more can be cut to about 1/10, the influence of disturbance light can be almost completely eliminated.
【００２８】オフィスの蛍光灯照明の場合は、分光特性
的に６５０ｎｍ以上の成分が少ないため、このフィルタ
はより効果的に作用する。また、戸外の光が入る場合
も、通常、５００ｎｍ程度にピークが存在する特性であ
るので、１０００〔ｌｘ〕程度の光量となり、図８のレ
ベルが０．７程度まで高くなる直射日光が入りでもしな
い限り、外乱光の問題は発生しない。In the case of office fluorescent lamp illumination, this filter works more effectively because there are few components at 650 nm or more in spectral characteristics. Also, in the case where outdoor light enters, the light intensity is normally about 1000 [lx] because of the characteristic that a peak exists at about 500 nm, and even if direct sunlight with the level of FIG. Unless otherwise, the disturbance light problem does not occur.
【００２９】上述したように、第１実施形態に係る画像
読取装置においては、原稿１３の読取位置を確認する確
認窓を、外乱光のうちの波長が例えば６００ｎｍよりも
長い成分をほぼカットする光学フィルタ（プラスティッ
ク１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）で構成する一方、原稿１３
からエリアＣＣＤセンサ１８に至る経路中に、ＬＥＤ１
５ａ，１５ｂの照明光の波長成分を透過するとともに、
読取光に重畳した外乱光の波長成分をカットする光学フ
ィルタ１７を配置し、原稿読取に使用する波長域と原稿
の読取位置の確認に使用する波長域とを分けるようにし
たことにより、外乱光の影響による読取条件の変動を最
小限に抑えることができるため、安定な原稿読取とパタ
ーン情報の認識を行うことができる。As described above, in the image reading apparatus according to the first embodiment, the confirmation window for confirming the reading position of the original 13 is provided with an optical element that substantially cuts a component of the disturbance light having a wavelength longer than, for example, 600 nm. The filter 13 (plastics 12a, 12b, 12c) and the original 13
LED1 in the path from the
While transmitting the wavelength components of the illumination light of 5a and 15b,
An optical filter 17 that cuts a wavelength component of disturbance light superimposed on the reading light is arranged to separate a wavelength range used for reading a document from a wavelength range used for confirming a reading position of a document. Therefore, fluctuations in the reading conditions due to the influence of the above can be minimized, so that stable document reading and pattern information recognition can be performed.
【００３０】しかも、可視光の範囲で、装置筐体１１の
外部から原稿を観察できるので、色情報の入った原稿に
対しても違和感なく使用できる。また、確認窓として、
限られた大きさの開口（覗き窓）ではなく、透過性を持
つプラスティック１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成したこ
とにより、図１の斜視図から特に明らかなように、装置
筐体１１の前面および両側面からきわめて容易に原稿１
３の読取エリアの位置を確認できる利点もあり、非常に
使い勝手の良い画像読取装置となる。Moreover, since the original can be observed from outside the device housing 11 within the visible light range, the original can be used without any discomfort even for an original containing color information. Also, as a confirmation window,
As shown in the perspective view of FIG. 1, the front and both sides of the device housing 11 are constituted by the transparent plastics 12 a, 12 b, and 12 c instead of the openings (viewing windows) of a limited size. Manuscript 1 very easily from the side
There is also an advantage that the position of the reading area 3 can be confirmed, and the image reading apparatus is very easy to use.
【００３１】図９は、本発明の第２実施形態に係る画像
読取装置の構成を示す側断面図である。図９において、
装置筐体２１は、上面および底面が側面よりも面積の大
きい箱型の形状をなし、上面には外部から装置筐体２１
の内部を確認するための確認窓２２が形成される一方、
底面の確認窓２２のほぼ真下の部分には読取原稿２３中
の所望のエリアの画像を読み取るための読取窓２４が形
成されている。FIG. 9 is a side sectional view showing the structure of an image reading apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG.
The device housing 21 has a box-like shape in which the upper surface and the bottom surface are larger in area than the side surfaces, and the device housing 21 is externally mounted on the upper surface.
While a confirmation window 22 for confirming the inside of is formed,
A reading window 24 for reading an image of a desired area in the read document 23 is formed substantially immediately below the confirmation window 22 on the bottom surface.
【００３２】この装置筐体２１内には、読取窓２４を通
して原稿２３の読取エリアを照明するための照明手段と
して、例えばＬＥＤ２５が読取窓２４の斜め上方に配置
されている。この照明用ＬＥＤ２５としては、図５に示
すような分光特性を持つピーク波長が６６０ｎｍ程度の
ものが用いられる。なお、照明手段としては、ＬＥＤに
限定されるものではなく、白熱ランプなどの他の光源を
用いることも可能である。In the apparatus housing 21, as an illuminating means for illuminating the reading area of the original 23 through the reading window 24, for example, an LED 25 is disposed diagonally above the reading window 24. As the illumination LED 25, one having a peak wavelength of about 660 nm having a spectral characteristic as shown in FIG. 5 is used. The illuminating means is not limited to the LED, and another light source such as an incandescent lamp can be used.
【００３３】装置筐体２１の確認窓２２には、ダイクロ
イックミラー（２色性ミラー）２６が、底面に対して傾
斜した状態で取り付けられている。このダイクロイック
ミラー２６は、図１０の特性図に示すように、波長が６
００ｎｍ以上の光を反射し、それを下回る光については
透過するような分光特性を持っている。これにより、波
長が６００ｎｍを下回る光は、装置筐体２１の外部から
出入りできるため、確認窓２２から原稿２３の読取位置
を確認できることになる。なお、図１０において、破線
が反射率を、実線が透過率をそれぞれ示している。A dichroic mirror (dichroic mirror) 26 is attached to the confirmation window 22 of the device housing 21 in a state inclined with respect to the bottom surface. This dichroic mirror 26 has a wavelength of 6 as shown in the characteristic diagram of FIG.
It has a spectral characteristic that reflects light of 00 nm or more and transmits light below that. Accordingly, light having a wavelength of less than 600 nm can enter and exit from the outside of the apparatus housing 21, so that the reading position of the document 23 can be confirmed from the confirmation window 22. In FIG. 10, a broken line indicates the reflectance, and a solid line indicates the transmittance.
【００３４】装置筐体２１内にはさらに、ミラー２７、
結像レンズ２８、光学フィルタ２９およびエリアＣＣＤ
センサ３０が、図の左側から順に底面に対してほぼ平行
になるように配置されている。ミラー２７は、ＬＥＤ２
５からの照明光に基づく原稿２３の読取エリアからの読
取光（像光）のうち、ダイクロイックミラー２６で反射
された波長成分の読取光を受けて、これをエリアＣＣＤ
センサ３０の方向に折り返す。The device housing 21 further includes a mirror 27,
Imaging lens 28, optical filter 29, and area CCD
The sensors 30 are arranged so as to be substantially parallel to the bottom surface in order from the left side of the figure. Mirror 27 is LED2
5 receives the reading light of the wavelength component reflected by the dichroic mirror 26 from the reading light (image light) from the reading area of the original 23 based on the illumination light from
It is folded back in the direction of the sensor 30.
【００３５】結像レンズ２８は、ミラー２７で折り返さ
れた読取光を、光学フィルタ２９を通してエリアＣＣＤ
センサ３０の撮像面上に結像する。光学フィルタ２９
は、図４に示すような分光特性を持ち、読取光のうちの
不要な分光成分をカットする。エリアＣＣＤセンサ３０
は、結像レンズ２８によって結像された原稿像を画素単
位で光電変換し、アナログ画像信号として出力する。The imaging lens 28 passes the reading light turned back by the mirror 27 through an optical filter 29 to an area CCD.
An image is formed on the imaging surface of the sensor 30. Optical filter 29
Has a spectral characteristic as shown in FIG. 4 and cuts unnecessary spectral components of the reading light. Area CCD sensor 30
Converts the original image formed by the image forming lens 28 into photoelectric conversion in pixel units and outputs it as an analog image signal.
【００３６】なお、図示しないが、本実施形態において
も、第１実施形態の場合と同様に、信号処理系やバッテ
リーなどが、装置筐体２１内の適当な場所に内蔵される
ことになる。Although not shown, a signal processing system, a battery, and the like are built in an appropriate place in the apparatus housing 21 in the present embodiment, as in the first embodiment.
【００３７】上記構成の第２実施形態に係る画像読取装
置においては、装置筐体２１の外部から、波長が６００
ｎｍを下回る光が確認窓２２のダイクロイックミラー２
６を通して出入りできるようになっていることから、原
稿２３の読取位置をより正確に確認できる。一方、ＬＥ
Ｄ２５からの波長６６０ｎｍの照明光は、原稿２３の読
取エリアで読取光として反射され、さらにダイクロイッ
クミラー２６で反射された後、ミラー２７で折り返され
て結像レンズ２８に入射する。In the image reading apparatus according to the second embodiment having the above structure, the wavelength of 600
The light below nm is the dichroic mirror 2 in the confirmation window 22
6, the reading position of the document 23 can be confirmed more accurately. On the other hand, LE
Illumination light having a wavelength of 660 nm from D25 is reflected as reading light in the reading area of the document 23, further reflected by the dichroic mirror 26, turned back by the mirror 27, and enters the imaging lens 28.
【００３８】このように、２枚のミラー２６，２７を使
って結像光路を折り返して光学系を構成することによ
り、画像読取装置の小型化が図れる利点がある。ここ
で、原稿２３からダイクロイックミラー２６に到達する
光については、ダイクロイックミラー２６により波長６
００ｎｍを下回る外乱光成分を外に逃がし、結像光路に
入らないようにしている。As described above, by forming the optical system by folding the image forming optical path using the two mirrors 26 and 27, there is an advantage that the size of the image reading apparatus can be reduced. Here, the light reaching the dichroic mirror 26 from the document 23 has a wavelength of 6 by the dichroic mirror 26.
Disturbance light components of less than 00 nm are released to the outside so as not to enter the imaging optical path.
【００３９】一方、外部からダイクロイックミラー２６
を通して直接ミラー２７に入射する波長６００ｎｍを下
回る光については結像レンズ２８に入射することになる
が、この波長成分については、結像レンズ２８の後方に
配置されている図４に示す分光特性を持つ光学フィルタ
２９でカットされ、エリアＣＣＤセンサ３０の撮像面上
に到達しないようになっている。On the other hand, a dichroic mirror 26
The light having a wavelength of less than 600 nm that is directly incident on the mirror 27 through the mirror is incident on the imaging lens 28, and this wavelength component has the spectral characteristic shown in FIG. It is cut by the optical filter 29 and does not reach the imaging surface of the area CCD sensor 30.
【００４０】上述したように、第２実施形態に係る画像
読取装置においては、原稿読取に使用する波長域と読取
エリアの位置確認に使用する波長域とを分けたことに伴
う、第１実施形態の場合と同様の効果に加え、確認窓２
２に装着する光学フィルタとしてダイクロイックミラー
２６を用い、さらにミラー２７を使うことによって結像
光路を折り返した構成としたことにより、装置の小型化
に大きく寄与できる利点もある。As described above, in the image reading apparatus according to the second embodiment, the wavelength range used for reading the document and the wavelength range used for confirming the position of the reading area are separated. Confirmation window 2
The use of the dichroic mirror 26 as the optical filter mounted on the optical filter 2 and the use of the mirror 27 so that the image forming optical path is folded back has an advantage that it can greatly contribute to miniaturization of the apparatus.
【００４１】なお、上記各実施形態では、光学フィルタ
１７，２９として、６００ｎｍ以下の波長領域を透過す
る光学フィルタを用いたが、６００ｎｍ〜７５０ｎｍ程
度を透過するバンドパスタイプの光学フィルタを用いて
も良い。この場合には、７５０ｎｍ以上の波長をカット
することで、図８の外乱成分をさらに半分程度にするこ
とができるため、直射日光が入るような場合に有効であ
る。In each of the above embodiments, the optical filters 17 and 29 are optical filters that transmit a wavelength range of 600 nm or less. However, bandpass optical filters that transmit about 600 nm to 750 nm may be used. good. In this case, by cutting the wavelength of 750 nm or more, the disturbance component in FIG. 8 can be further reduced to about half, which is effective in a case where direct sunlight enters.
【００４２】また、上記各実施形態では、原稿照明用の
光源として、発光ピーク波長が６６０ｎｍのＬＥＤを使
用したが、８００〜９００ｎｍ付近の近赤外領域に発光
ピークを持つＬＥＤでも構わない。この場合、エリアＣ
ＣＤセンサの感度の低い領域を読み取りに使用すること
になり、その際に出力が小さくなることをカバーするた
めに、より大出力のＬＥＤを使用しなければならないこ
とになるが、確認窓の部分の分光特性を赤外部分のみカ
ットすれば良いので、可視光の透過率が高くなり、読取
位置の視認性をより向上できる。In each of the above embodiments, an LED having an emission peak wavelength of 660 nm is used as a light source for illuminating a document. However, an LED having an emission peak in the near infrared region around 800 to 900 nm may be used. In this case, area C
The area where the sensitivity of the CD sensor is low will be used for reading, and in order to cover the decrease in output, a higher output LED must be used. Since it is sufficient to cut off the spectral characteristics of only the infrared portion, the transmittance of visible light is increased, and the visibility of the reading position can be further improved.
【００４３】さらに、上記各実施形態では、確認窓に外
乱光の特定の波長成分をカットする光学フィルタ（プラ
スティック１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、ダイクロイックミ
ラー２６）を配するとしたが、その位置に限定されるも
のではなく、確認窓から原稿に至る光路中であって、照
明用光源から原稿に至る光路を妨害しない位置であれば
良い。光学フィルタ１７，２９を配する位置について
も、結像レンズ１６，２８の後方位置に限定されるもの
ではなく、原稿からエリアＣＣＤセンサに至る光路中で
あって、確認窓から原稿に至る光路を妨害しない位置で
あれば良い。Further, in each of the above embodiments, the confirmation window is provided with the optical filter (plastics 12a, 12b, 12c, and the dichroic mirror 26) for cutting a specific wavelength component of the disturbance light. Instead, the position may be any position in the optical path from the confirmation window to the document and not obstructing the optical path from the illumination light source to the document. The position where the optical filters 17 and 29 are disposed is not limited to the position behind the imaging lenses 16 and 28, but is in the optical path from the original to the area CCD sensor and extends from the confirmation window to the original. Any position that does not obstruct is acceptable.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原稿読取に使用する波長域と原稿の読取位置の確認に使
用する波長域とを分けるようにしたことにより、外乱光
の影響による読取条件の変動を最小限に抑えることがで
きるため、装置外部からの光の影響を受けることなく、
安定な原稿読取とパターン情報の認識を行うことができ
ることになる。As described above, according to the present invention,
By separating the wavelength range used for reading the original from the wavelength range used for confirming the reading position of the original, fluctuations in reading conditions due to the influence of disturbance light can be minimized. Without being affected by the light of
It is possible to perform stable document reading and pattern information recognition.
【図１】 本発明の第１実施形態に係る画像読取装置の
構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of an image reading apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 第１実施形態に係る画像読取装置の構成を示
す側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view illustrating a configuration of the image reading apparatus according to the first embodiment.
【図３】 フィルタ１の分光透過特性を示す特性図であ
る。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a spectral transmission characteristic of the filter 1;
【図４】 フィルタ２の分光透過特性を示す特性図であ
る。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a spectral transmission characteristic of the filter 2;
【図５】 照明用ＬＥＤの分光特性を示す特性図であ
る。FIG. 5 is a characteristic diagram showing spectral characteristics of the illumination LED.
【図６】 第１実施形態に係る画像読取装置の仕組みを
説明するための原理図である。FIG. 6 is a principle diagram for explaining a mechanism of the image reading apparatus according to the first embodiment.
【図７】 エリアＣＣＤセンサの分光感度特性を示す特
性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a spectral sensitivity characteristic of the area CCD sensor.
【図８】 フィルタの作用による外乱光の影響の度合い
を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the degree of influence of disturbance light due to the action of a filter.
【図９】 本発明の第２実施形態に係る画像読取装置の
構成を示す側断面図である。FIG. 9 is a side sectional view illustrating a configuration of an image reading apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図１０】 ダイクロイックミラーの分光特性を示す特
性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram showing spectral characteristics of a dichroic mirror.
１１，２１…装置筐体、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…サイ
アン色のプラスティック、１４，２４…読取窓、１５
ａ，１５ｂ，２５…照明用ＬＥＤ、１６，２８…結像レ
ンズ、１７，２９…光学フィルタ、１８，３０…エリア
ＣＣＤセンサ、２２…確認窓、２６…ダイクロイックミ
ラー、２７…ミラー11, 21 ... device housing, 12a, 12b, 12c ... Sian plastic, 14, 24 ... reading window, 15
a, 15b, 25: LED for illumination, 16, 28: imaging lens, 17, 29: optical filter, 18, 30: area CCD sensor, 22: confirmation window, 26: dichroic mirror, 27: mirror
Claims (5)
する装置筐体内に、原稿の読取エリアを照明する照明手
段と、この照明手段による照明光に基づく原稿からの読
取光に基づいて前記読取エリアの情報を読み取る読取手
段とを内蔵してなる画像読取装置であって、 前記確認窓から原稿に至る光路中で、前記照明手段から
原稿に至る光路を妨害しない位置に設けられて分光特性
を制限する第１の光学フィルタと、 原稿から前記読取手段に至る光路中で、前記確認窓から
原稿に至る光路を妨害しない位置に設けられ、前記照明
手段の分光波長範囲の一部または全部が入る分光波長透
過域を持つ第２の光学フィルタとを備えることを特徴と
する画像読取装置。An illumination unit for illuminating a reading area of a document in an apparatus housing having a confirmation window for checking a reading area of the document, and reading the document based on reading light from the document based on illumination light by the illumination unit. An image reading apparatus incorporating reading means for reading information in an area, provided in a position not interfering with an optical path from the illumination means to the document, in a light path from the confirmation window to the document, and having a spectral characteristic. A first optical filter to be restricted, and a part provided in the optical path from the document to the reading means at a position not obstructing the optical path from the confirmation window to the document, and a part or the whole of the spectral wavelength range of the illuminating means. An image reading apparatus comprising: a second optical filter having a spectral wavelength transmission band.
域が、前記読取手段の分光感度の高い波長を越える領域
にあることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。2. The image reading apparatus according to claim 1, wherein a spectral wavelength transmission range of the second optical filter is in a range exceeding a wavelength at which a spectral sensitivity of the reading unit is high.
過が赤外線領域であることを特徴とする請求項２記載の
画像読取装置。3. The image reading apparatus according to claim 2, wherein the transmission of the second optical filter in a spectral wavelength range is in an infrared range.
域が、前記第２の光学フィルタの分光波長透過域よりも
低いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
画像読取装置。4. The image reading apparatus according to claim 1, wherein a spectral wavelength transmission range of the first optical filter is lower than a spectral wavelength transmission range of the second optical filter. apparatus.
クミラーによって構成されていることを特徴とする請求
項１〜４のいずれかに記載の画像読取装置。5. The image reading apparatus according to claim 1, wherein said first optical filter is constituted by a dichroic mirror.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10235106A JP2000069223A (en) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Image reader |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10235106A JP2000069223A (en) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Image reader |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000069223A true JP2000069223A (en) | 2000-03-03 |
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Family Applications (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2000069223A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010244231A (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Tohken Co Ltd | Code reader |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP10235106A patent/JP2000069223A/en active Pending
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