JP2549262B2 - 光学式画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学式画像読取装置に関
し、特にワードプロセッサやパーソナルコンピュータな
どの画像処理装置に接続され、文字や絵・写真等の画像
情報を入力するハンドスキャナ（イメージリーダ）等の
光学式画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、画像処理装置、例えばワードプロ
セッサは、画像を手軽に入力可能なハンドスキャナを備
えたものが登場している。

【０００３】このハンドスキャナは、光源の光をハウジ
ングの底面に形成した読取開口を通して原稿面を照射し
ながら原稿面上を副走査方向へ移動させ、原稿面からの
反射光をミラー等の反射手段を介してＣＣＤ(Charge Co
upled Device) などのイメージセンサに入力して該反射
光を対応する画像データに変換するようになっている。

【０００４】かかるイメージスキャナは、一般に、画像
読取操作時に、スキャナの読取部に隠される画像原稿の
読取部分を目視確認できる構造を持つものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかし、従来のハ
ンドスキャナはいづれも、読取画像部分の正確な位置合
わせが困難である上に、画像読取精度を低下させる要因
をもっていた。

【０００６】例えば第４図に示す様に、光源とイメージ
センサとの間の原稿の読取点の直上に当たるところに読
取位置視認用の覗き窓を開設したものがあるが、当該イ
メージスキャナにあっても光源の照明による画像面から
の反射光に、覗き窓からスキャナハウジングの内部に入
った外乱光がノイズ成分として介入し、イメージセンサ
に入射し、初期の画像反射光が外乱光によって影響を受
けて、画像読取精度を著しく低下させる。また、光源と
イメージセンサを読取点に対して対称な光軸関係に配置
させると、表面反射性のよい光沢面の画像を読み取る場
合は、光源からの照明がほとんど照り返しして画像読み
取りを困難乃至不能にしたり、あるいは読み取り画像が
歪み易い等の不都合がある。

【０００７】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、被読取画像の視認が極めて容易にしながらも、覗き
窓から入射する外乱光が画像反射光にほとんど影響を及
ぼさず高画質の画像読み取りを保証できるとともに、副
走査方向へのハウジングの操作性に優れる光学式画像読
取装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明による光学式画像読取装置は、被読取画像
面上の画像読取部分を照射する光源を読取開口部に沿っ
て配置し、反射手段を前記読取開口部の上方に前記画像
読取面からの画像反射光をイメージセンサ方向へ反射さ
せるように配置し、覗き窓をハウジングの底面に対向す
るハウジングの上面に読取開口部の直上の位置からイメ
ージセンサの位置する側に偏倚して設けられ、前記反射
手段と前記イメージセンサとを結ぶ光路と交差する方向
から前記読取開口部に臨み、前記反射手段と前記回転部
材との間を経路として、被読取画像面を目視することを
特徴とする。

【０００９】

【作用】前述の手段によれば、反射手段とイメージセン
サとを結ぶ光路と交差する方向から、読取開口を介して
被読取画像面を目視する覗き窓をハウジング上面に読取
開口部の真上からイメージセンサ側に偏倚して設けたの
で、被読取画像の視認が極めて容易であり、操作性にも
優れ、しかも覗き窓から入射する外光が画像反射光にほ
とんど影響を及ぼさず光画質の画像読み取りを保証でき
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。第１図〜第３図に示すように、ワードプ
ロセッサやパーソナルコンピュータのイメージ入力用の
ハンドスキャナ１のハウジング２はできる限り幅広く画
像を入力できるとともに、握り易いように副走査方向
（第１図右方向）上流側の広幅な画像入力部５（第二の
部分）と副走査方向下流側のグリップ部３（第一の部
分）に画して略々Ｔ字形に形成されている。また、グリ
ップ３と画像入力部５との間には、副走査方向左右に段
部７，９が形成されている。

【００１１】これらの段部７，９は互いに副走査方向に
段違いに位置し、グリップ３を握った時、親指が段部７
に接触し人指し指が段部９に接触する様になっている。

【００１２】そして、ハウジング２の内部には、読取る
べき画像原稿Ｐに描かれた文字乃至図形等のイメージを
光学的にピックアップするための機構が収められてい
る。この機構は、画像原稿Ｐの読取開口部１１を照射す
るための光源１９と、読取開口部１１の直上に位置して
画像原稿Ｐからの画像反射光を原稿Ｐに平行な方向に光
路を変更させる反射手段２１と、反射手段２１を経て送
られてくる画像反射光ａを受光して光電変換するイメー
ジセンサ等の光電変換素子例えばＣＣＤ２５（ラインセ
ンサ）とからなる。ここでの画像読み取りは、与えられ
た画像原稿の読み取り領域を概念的に複数の走査ライン
に分割したものを各走査ライン毎に撮像していくライン
走査方法を採用している。つまり、画像原稿面上に沿っ
てスキャナを移動させながら画像イメージを読み取る。
従って、上記読取開口部１１は、ハウジング２の画像入
力部５に位置する底面に、少なくとも幅方向乃至主走査
方向（第１図上下方向）に線状に開口している。この読
取開口部１１は透明板で閉塞しておくとよい。

【００１３】細幅状に開口された読取開口部１１を照明
する光源１９としては、さまざまなランプ乃至発光体が
考えられるが、この実施例では、複数の発光ダイオード
（ＬＥＤ）をライン状に配列されたＬＥＤアレイを用い
ている。このＬＥＤアレイによる光源１９は低消費電力
で駆動できる上に、照明領域全体にわたって比較的均一
な光量で光を照射でき、しかも、小型軽量であるので、
この種のハンディ装置には好都合であるが、どのような
種類、構成、発光色の光源を用いてもよく、特にこれら
を限定するものではない。

【００１４】光源１９は、前記読取開口部１１に斜め上
前方から照明する位置に配置されている。

【００１５】この光源１９で照明される読取開口部１１
の直上に設けた反射板２１は、全反射鏡面を持ち、原稿
Ｐに対して４５°に傾斜しており、読取開口部１１から
の反射光ａのうち垂直反射成分のみを水平方向に全反射
させて後方に位置するイメージセンサ２５に案内するよ
うにしている。

【００１６】画像光処理部はグリップ部３の内部に固定
され、上記イメージセンサ２５に画像反射光ａを導く集
光レンズ２３を具えている。集光レンズ２３は、反射板
２１からイメージセンサ２５に至る反射光ａの光路中に
配置されており、画像原稿Ｐから反射された反射光を読
取開口部１１の幅寸法より狭い幅でイメージセンサ２５
に結像させる。

【００１７】反射板２１、集光レンズ２３を経て送られ
てくる画像反射光ａを光電変換して、画像イメージ情報
信号乃至ビデオ信号として出力するイメージセンサ２５
としては、ＣＣＤラインセンサが好ましい。ＣＣＤライ
ンセンサの１セルが走査ライン毎に読み出される画像イ
メージの１画素に相当し、１セル毎の画素光を光電変換
して出力する。

【００１８】１３はハウジング２の上面に設けられた覗
き窓である。この覗き窓１３は、前記読取開口部１１の
直上より後方、つまり、イメージセンサ２５側に偏倚し
た位置に設けられている。覗き窓１３は読取開口部１１
に対して位置が後方に偏倚しているため、読取開口部１
１に至る経路は傾斜しており、少なくとも反射板２１を
避けるように配置されている。従って、スキャナの斜め
上後方から見ると、覗き窓１３と読取開口部１１が整合
して目視可能になる。また、覗き窓１３の傾斜がイメー
ジセンサ２５と反対方向に傾斜しているので、僅かでは
あるが覗き窓１３から覗き経路を通って原稿Ｐに当たる
外乱光はイメージセンサ２５の位置する方向とは反対の
方向に反射し、初期の画像反射光にあまり影響を与える
ことがなくなる。つまり、覗き窓からの外光の乱反射光
がイメージセンサとは反対側に高光量を示すことにな
る。

【００１９】なお、覗き窓１３は塵、俟等の侵入を防ぐ
ため、透明板で閉塞しておくとよい。

【００２０】スキャナの外観を形成するハウジングは実
質的に、上記読取開口部１１と覗き窓１３の開口部分以
外で遮光状態が保たれている。

【００２１】１７はスキャナを副走査方向（第１図右方
向）に円滑に移動させるための回転部材例えばローラで
ある。このローラ１７はハウジング２の底面を内側に窪
ませてローラカバーを形成している。更に、上記ローラ
１７には、原稿読取時の副走査方向への所定の移動量を
検出するとともに、この定量移動に同期して走査ライン
の更新を行う検出手段が連結されている。この検出手段
はローラ１７の回転を伝達する伝達部材例えば一以上の
ギヤ２９，３１と、このギヤ２９，３１によってローラ
１７の回転に同期して回転するディスク部材３５と、こ
のディスク部材３５の一定回転量乃至回転角を検出する
回転検出部材３７より成っている。

【００２２】ディスク部材３５は周面部に多数の細孔を
放射状に有するもので回転検出部材３７として用いるフ
ォトカプラ乃至フォトインタラプタにディスク部材を介
在させてなる。これによってディスク部材３５の一定回
転量毎に回転検出部材３７からは副走査パルス信号が出
力される。

【００２３】さらに、前述したギヤ２９，３１等の伝達
部材、ディスク部材３５、回転検出部材３７から構成さ
れる検出手段は、反射板２１から集光レンズ２３にかけ
てハウジング２内に形成される画像反射光ａの光路を遮
らないと共に、この反射光ａの幅方向外側に外れた位置
で且つ副走査方向に関して読取開口部１１の幅方向の長
さを設定している両端部が区画する領域のうち反射光ａ
の幅方向内側の領域に設けられている。

【００２４】また、ディスク部材３５をギヤ２９，３１
より副走査方向下流側に設けるとともに反射光ａの幅方
向内側に配置している。これによって、回転検出部材３
７をより反射光ａの幅方向内側に位置させることが可能
となり、ハウジング２の大型化、特に幅方向の大型化を
防ぐことが可能となる。

【００２５】制御基板２７には段部７側にマニュアル操
作手段例えば３段階（濃・標準・淡）に切り換わる明度
スイッチ３９が設けられている。明度スイッチ３９はパ
ーソナルコンピュータ等の画像処理装置によって処理さ
れ、コンピュータのＣＲＴ等の画面上に再生される読取
画像の濃度を調整するものであり、ハウジングのグリッ
プ３の三側面の内、段部７及び９に延設され、主走査方
向に関して略対向している二側面のいずれかに配置する
のが望ましい。本実施例における明度スイッチ３９の配
置は上記段部７に延設されたハウジングの側面に配置さ
れている。

【００２６】これによって、ハウジング２のグリップ部
３を把持する際の指先に近接した位置に明度スイッチ３
９が対応して設けられていることになり、したがって、
容易に明度スイッチ３９を操作することができる。

【００２７】特に、ハウジング２を把持したままの状態
で明度スイッチ３９が操作可能となり、明度スイッチ３
９の調整後、そのまま画像読み取り動作に移行すること
もできる。すなわちハンドスキャナによる読み取り操作
の簡略化を図ることができる。

【００２８】更に、グリップ部３を構成するハウジング
２の側面に明度スイッチを設けたので、主走査方向に広
幅な画像入力部５の出張りによって明度スイッチ３９が
直接外部と接触しにくくなり、ハウジング外部からの衝
撃が加わって壊れたり、外部との接触で調整結果が狂っ
たり等の不都合を減少させることができる。

【００２９】なお、制御基板２７（以下図示されていな
い）にはＣＣＤ２５を駆動する回路が設けられている。

【００３０】この回路は、発振回路、カウンタ回路、Ｃ
ＣＤ出力回路と、フリップフロップ回路と、デコーダと
を備え、カウンタ回路の一端子は、無効ホトセンサとホ
トセル無しの数のカウントが終了するとハイレベルＨに
なる。また他端子は、無効ホトセルとホトセル無しの数
のカウント終了後、有効画像数カウントするとハイレベ
ルＨになる。

【００３１】即ち、カウンタ回路でカウントし、ダミー
の数だけカウントした時に他端子がハイレベルＨにな
り、次に有効領域分のカウントを行い、カウントオーバ
ーになった時に一端子がハイレベルＨになるようにし、
ラインスタート信号と同期した出力を得ている。

【００３２】この出力とリセットパルス、サンプルアン
ドホールド信号、画像出力とのアンドを各々にとると、
カウンタパルス、ライト信号、画像信号として出力でき
る。

【００３３】フリップフッロプ回路及びアンド回路は、
副走査信号と移送ゲート信号とデコーダの出力とを用い
てラインスタート信号を作り出す機能を備えている。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
覗き窓はイメージセンサ側に偏倚して設けられ、覗き窓
から入射する外乱光の経路と、画像反射光の経路が互い
に独立であるため、入射外光は画像データに影響を及ぼ
さない。また、覗き窓から反射手段と回転部材との間を
通って読取開口部へ至る経路は傾斜しているので、入射
する外乱光の方向は制御され、覗き窓から反射手段と回
転部材との間を通って原稿に当たる画像反射光は、イメ
ージセンサの位置する方向とは反対の方向に反射し、初
期の画像反射光に与える影響は極めて少なく、高画質の
画像読み取りを保証できる。

【００３５】また、覗き窓が読取開口部の直上からイメ
ージセンサ側に偏倚しているので、原稿の読み込みを監
視するにも極く自然な姿勢で行うことができ、操作性が
良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明する断面図である。

【図２】本発明の一実施例を説明する断面図である。

【図３】本発明の一実施例を説明する断面図である。

【図４】従来の技術を説明する説明図である。

【符号の説明】

１…ハンドスキャナ ２…ハウジング １１…読取開口 １３…覗き窓 １７…ローラ １９…ＬＥＤアレイ ２１…反射板 ２３…集光レンズ ２５…ＣＣＤ ２７…制御基板

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底面に主走査方向に沿って形成された読取
   開口部及び底面に対向する上面に覗き窓を有するハウジ
   ングと、 前記読取開口部に臨む被読取画像面上の画像読取部分を
   照明するハウジング内に設けられた光源と、 画像読取部分からの画像反射光を被読取画像面に沿った
   方向へ反射させる前記ハウジング内に設けられた反射手
   段と、 この反射手段からの画像反射光を受光して、画像反射光
   を対応する画像データに変換するハウジング内に設けら
   れたイメージセンサと、 ハウジングの副走査方向への移動にともなって回転する
   回転部材とを備えた光学式画像読取装置において、 前記光源は前記読取開口部の副走査方向上流側の斜め上
   方に前記読取開口部に沿って配置され、前記イメージセ
   ンサは前記読取開口部の下流側に配置され、前記反射手
   段は、光源からの画像反射光をイメージセンサ方向へ反
   射させるように前記読取開口部の上方に配置され、前記
   回転部材は、前記読取開口部の副走査方向下流側に前記
   画像反射光を避けるように配置され、 前記覗き窓は読取開口部の直上の位置からイメージセン
   サの位置する側に偏倚して設けられ、前記画像反射光と
   交差する方向から前記反射手段と前記回転部材との間を
   経路として前記読取開口部にある被読取画像面を目視で
   きることを特徴とする光学式画像読取装置。