JP2000099709A - 手走査型スキャナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手走査型スキャナのスキャン方向の自由度を
高め、かつ、離れた位置に表示された情報もスキャンす
ることを可能として操作の利便性向上を図る。 【解決手段】 透明部２の開口端から望まれる印刷物等
に表示された文字列を手走査し、光学系レンズ４を介し
て２次元イメージセンサ５により所定のスキャン領域単
位で順次取り込み、画像合成部７へ供給する。画像合成
部７では、各スキャン領域の画像を垂直ライン画像を比
較することによって合成して文字認識部８へ供給し、文
字認識部８では、合成画像を認識して対応する文字コー
ドを認識文字表示部９と赤外線送信部１０へ送信する。
これにより、認識文字表示部９にスキャンした文字列が
表示され、スイッチ１１が押下されると赤外線送信部１
０から当該文字コードが送信され、スイッチ１２が押下
されると当該文字コードがクリアされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷物等の物体に
表示された情報を読み取る手走査型スキャナに関する。

【０００２】

【従来の技術】手走査によって印刷物や各種物品等に表
示された情報を読み取り、所定の演算処理装置等へ出力
する従来の装置としては、ペン型のバーコードリーダ
や、機械的ローラと一次元イメージセンサを具備したペ
ン型スキャナ等がある。ペン型のバーコードリーダは、
先端部でバーコードを手走査しつつ発光素子から照射し
た光の反射光を受光素子で検出することにより、バーコ
ードの本数や太さで表された情報を読み取るもので、商
品の販売管理等に広く利用されている。又、ペン型スキ
ャナは、文字等の情報が表示された物体の表面にローラ
を当接させ、その回転方向に手走査しつつ一次元イメー
ジセンサにより手走査方向と垂直なライン画像を順次取
得していき、取得したスキャン領域の画像から表示され
た情報を得るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、印刷物等に
表示される文字等の情報は必ずしも一定の書式に従って
いるものではなく、縦書きで表示されたものや横書きで
表示されたもの等がある。これに対し、上記従来のペン
型スキャナは、一定のローラ回転に伴うタイミングで垂
直ライン画像を取り込むことによって順次手走査方向各
位置に対応する画像を得ることとしているので、ローラ
の回転方向にしかスキャンをすることができない。従っ
て、従来のペン型スキャナではスキャン方向が制限さ
れ、ローラの回転方向が文字情報の表示形態に合うよう
に逐一持ち換えたりして操作をしなければならず、操作
が煩雑で利便性に欠けるという問題点を有していた。

【０００４】更に、上記ペン型スキャナは、ローラを回
転させるという構造から、文字情報が表示された印刷物
の紙面等に先端を押し当てて使用しなければならないも
のとなっている。このため、従来のペン型スキャナで
は、先端部が紙面等から離れた状態で文字情報をスキャ
ンすることはできず、使用者の手元から離れた位置や先
端部を接触させることが適切でない物体の表面等に表示
された情報も当然スキャンすることはできなかった。

【０００５】一方、上記従来のバーコードリーダは、バ
ーコードの一横断ラインのみを読み取る一次元式の読み
取り装置なので、バーコードの一部に汚れ等があると情
報を正確に読み取ることができない場合がある。このた
め、汚れ等のない横断ラインをスキャンするまで手走査
を数回繰り返すこともあり、迅速であるべき装置による
情報読み取りが却って煩わしいものとなってしまうよう
な場合もあった。

【０００６】又、上述したような従来の手走査型情報読
み取り装置においては、読み取った情報を供給すべき主
装置が決まっていることが多いので、当該主装置とケー
ブル等で接続して使用されていたり、当該主装置専用に
設計されていたりするのが通常であった。このため、従
来においては、読み取り装置を適宜持ち運んで種々の装
置に対する情報入力手段として自由に使用することはで
きなかった。例えば、印刷物に掲載されたホームページ
アドレス等のような文字情報は、上記主装置のような一
の装置のみで利用される情報ではなく、それぞれの端末
で利用できる情報であるが、従来においては、適宜持ち
運び、それぞれの端末の場所でこのような文字情報を読
み取って入力することができる柔軟性に富んだ便利な情
報入力手段がなかった。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、スキャン方向の自由度を高め、かつ、離れた位
置に表示された情報をもスキャンすることを可能として
操作の利便性を向上させることができる手走査型スキャ
ナを提供することを目的とする。

【０００８】更に、本発明は、容易に持ち運んで所望の
場所で情報を読み取って他の装置へ入力することがで
き、使用者の便宜に大きく寄与し得る手走査型スキャナ
を提供することを目的とする。

【０００９】加えて、本発明は、バーコードに部分的な
汚れ等があっても正確に情報を読み取ることができる手
走査型スキャナを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
物体に表示された情報を手走査によって読み取る手走査
型スキャナにおいて、物体の手走査方向に連続する２次
元画像を、手走査に伴って移動する所定の２次元領域単
位で順次取り込む画像取込手段と、前記画像取込手段に
よって取り込まれた前記２次元領域の各画像を合成し、
手走査した範囲の前記２次元画像を再生する画像合成手
段と、前記画像合成手段によって合成された再生画像に
応じた情報を外部へ送信する送信手段とを有することを
特徴としている。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の手
走査型スキャナにおいて、前記画像取込手段は、前記２
次元領域の画像として前記手走査方向に離れた複数のラ
イン画像を取り込むことを特徴としている。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の手走査型スキャナにおいて、前記画像合成手段は、
取り込まれた前記各画像同士の手走査方向と垂直なライ
ン画像を比較し、一致するライン画像の位置に基づい
て、前記２次元領域の移動により新たに取り込まれた画
像部分を順次接合して前記再生画像を合成することを特
徴としている。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項３記載の手
走査型スキャナにおいて、前記一致するラインの位置に
基づいて前記２次元領域の移動量を演算する第１の演算
手段を更に有することを特徴としている。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれかの項記載の手走査型スキャナにおいて、前記再生
画像を認識し、前記再生画像に対応する所定のコード情
報を生成する認識手段を更に有し、前記送信手段は、前
記認識手段によって生成したコード情報を送信すること
を特徴としている。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれかの項記載の手走査型スキャナにおいて、前記再生
画像を表示する表示手段と、情報の送信を指示する第１
の指示手段とを更に有し、前記送信手段は、前記第１の
指示手段から指示を受けたときに送信を実行することを
特徴としている。

【００１６】請求項７記載の発明は、請求項６記載の手
走査型スキャナにおいて、情報の非送信を指示する第２
の指示手段を更に有し、前記表示手段は、前記第２の指
示手段から指示を受けたとき、表示中の画像をクリア
し、前記送信手段は、前記第２の指示手段から指示を受
けたとき、送信すべき情報を破棄することを特徴として
いる。

【００１７】請求項８記載の発明は、請求項１〜７のい
ずれかの項記載の手走査型スキャナにおいて、前記２次
元画像の取込を指示する第３の指示手段を更に有し、前
記画像取込手段は、前記第３の指示手段からの指示に従
って画像取込を実行することを特徴としている。

【００１８】請求項９記載の発明は、請求項１〜７のい
ずれかの項記載の手走査型スキャナにおいて、前記画像
取込手段は、前記物体に表示された特定の記号を検知し
て画像取込を開始／終了することを特徴としている。

【００１９】請求項１０記載の発明は、請求項１〜９の
いずれかの項記載の手走査型スキャナにおいて、前記画
像取込手段は、２次元の画像を検出する画像検出手段
と、前記画像検出手段に前記２次元領域の画像を伝達す
る光学系画像伝達手段とを具備し、前記画像検出手段に
よって検出される画像の周波数成分が最も高くなるよう
に前記光学系画像伝達手段を操作する操作手段と、前記
周波数成分が最も高くなるときの前記光学系画像伝達手
段における合焦位置に基づいて前記２次元領域までの距
離を演算する第２の演算手段とを更に有することを特徴
としている。

【００２０】請求項１１記載の発明は、請求項１〜９の
いずれかの項記載の手走査型スキャナにおいて、前記画
像取込手段は、請求項１０記載の画像検出手段と光学系
画像伝達手段とを具備し、前記画像検出手段側に設けら
れ、前記光学系画像伝達手段における光軸を斜めに横切
るスポット光を照射する第１のスポット光照射手段と、
前記スポット光が前記画像検出手段によって検出された
画像において現れた位置に基づいて前記２次元領域まで
の距離を演算する第３の演算手段とを更に有することを
特徴としている。

【００２１】請求項１２記載の発明は、請求項１〜１１
のいずれかの項記載の手走査型スキャナにおいて、前記
２次元領域の中心位置へスポット光を照射する第２のス
ポット光照射手段を更に有することを特徴としている。

【００２２】請求項１３記載の発明は、請求項１〜１２
のいずれかの項記載の手走査型スキャナにおいて、前記
画像取込手段は、前記２次元領域を所定の時間間隔で短
時間照明する照明手段と、前記短時間を露光時間として
前記２次元領域の画像を検知する画像検知手段とを具備
することを特徴としている。

【００２３】請求項１４記載の発明は、請求項１３記載
の手走査型スキャナにおいて、前記送信手段は、赤外線
によって前記情報を送信する送信手段であり、前記照明
手段は、前記赤外線の光源から得られる赤外線によって
前記２次元領域を照明することを特徴としている。

【００２４】請求項１５記載の発明は、請求項１〜１４
のいずれかの項記載の手走査型スキャナにおいて、前記
２次元領域を望む開口端を具備した透明体を更に有し、
前記画像取込手段は、前記開口端から望まれる画像を取
り込むことを特徴としている。

【００２５】

【発明の実施の形態】＜基本構成及びその動作＞以下
に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明す
る。図１は、本発明の一実施形態によるペン型文字認識
スキャナの構成を示す図である。

【００２６】この図において、１は本ペン型文字認識ス
キャナの外観主要部をなす中空円柱状の筒体であり、ペ
ンのように片手で握れる程度の寸法となっている。２は
筒体１の先端側に取り付けられた透明部であり、筒体１
とほぼ同肉厚の中空円柱の一端を斜めに切り落とした形
の透明体からなっている。本ペン型文字認識スキャナ
は、この透明部２の傾斜した開口端を図示のように印刷
物等の情報が表示された物体に向けて使用するもので、
同開口端の傾斜角は、使用者がペンを持つように本ペン
型文字認識スキャナを保持したときに、同開口端を物体
側へ向けやすくなるような所定の角度となっている。

【００２７】３はＬＥＤ等で構成された照明用光源であ
り、透明部２の筒体１への取付部（透明部２の側壁が長
い方の取付部）付近に設けられ、上記開口端側を適当な
時間間隔で照明する。４は筒体１内部に設けられた光学
系レンズであり、上記開口端から望まれる一定領域の２
次元画像を２次元イメージセンサ５において逆向きに結
像する（図中の白抜き矢印参照。）。ここに、前記一定
領域は、照明用光源３によって照明される照明領域内の
領域であって、表示された文字情報（画像）を読み取る
スキャン領域となる。又、光学系レンズ４には、筒体１
の長手方向への移動を可能とする焦点調節機構が添設さ
れており（図示略）、２次元イメージセンサ５の位置に
画像を結像する際の焦点調節を行うことができるように
なっている。

【００２８】２次元イメージセンサ５は、光学系レンズ
４を介して結像されたスキャン領域の２次元画像を上記
時間間隔で検知して電気信号に変換するＣＣＤ等からな
り、スイッチ６によって画像取り込みの開始／終了が制
御され、取り込んだ画像を順次後段の画像合成部７へ供
給する。ここで、２次元イメージセンサ５が画像を取り
込む時間間隔（すなわち、照明用光源３の各照明照射動
作の時間間隔）は、手走査の速さ等を考慮して予め設定
しておくが、特に一定の時間間隔である必要はない（後
述）。又、この２次元イメージセンサ５は、上記開口端
の傾斜角に応じて筒体１内で傾斜しており、その画像検
知面にスキャン領域の画像が歪み等なく投影されるよう
になっている。

【００２９】本ペン型文字認識スキャナは、このように
光学系レンズ４を介して２次元イメージセンサ５によっ
てスキャン領域の画像を取り込むこととしているので、
使用時に印刷物等の情報が表示された物体に上記開口端
を当接させる必要はない。すなわち、本ペン型文字認識
スキャナは、機械的ローラ等を具備するものではなく、
離れた位置の画像をもスキャンすることができるように
なっているのである。

【００３０】スイッチ６は、スキャンの開始／終了を指
示するスイッチであり、筒体１の側壁に設けられ、使用
者の操作に応じて、照明用光源３及び２次元イメージセ
ンサ５へ照明照射及び画像取り込みの開始／終了の指示
信号を出力する。このスイッチ６による指示は、一旦押
圧されると開始、それが放されると終了のようにした
り、一度押圧されたときに開始、その後再び押圧された
ときに終了のようにしたりする等、スイッチ６の位置等
に応じて適宜操作しやすい形態に設計する。

【００３１】画像合成部７は、所定の演算部や記憶部等
からなり、２次元イメージセンサ５から順次供給された
スキャン領域の画像を合成し、合成した画像を文字認識
部８へ供給する。尚、この画像合成部７による画像合成
処理の詳細については後述する。

【００３２】文字認識部８は、画像合成部７から供給さ
れた合成画像を解析し、スキャンした範囲に表示された
文字を認識すると共に、認識した文字に対応する文字コ
ードを認識文字表示部９と赤外線送信部１０のそれぞれ
へ出力する。認識文字表示部９は、液晶等の表示素子と
その駆動回路等からなる表示手段である。この認識文字
表示部９は、その表示面が筒体１の外側面に露出してお
り、文字認識部８から受けた文字コードに対応する文字
を該表示面に表示する。

【００３３】赤外線送信部１０は、筒体１の後端に取り
付けられ、文字認識部８から受けた文字コードを赤外線
で他の端末装置等へ送信する送信手段であり、スイッチ
１１、１２からの指示信号に応じて動作する。スイッチ
１１は、文字コードの送信指示を行うためのスイッチで
あり、押圧されるとその指示信号を赤外線送信部１０へ
出力する。スイッチ１２は、文字コードの送信中止及び
クリア指示を行うためのスイッチであり、押圧されると
その指示信号を赤外線送信部１０及び認識文字表示部９
へ出力する。

【００３４】すなわち、本ペン型文字認識スキャナは、
情報を読み取って認識するスキャン装置に相当する部分
と、その情報を外部へ送信する手段とが一体化した通信
部一体型の文字認識装置となっており、スイッチ１１が
押圧されると、赤外線送信部１０が、文字認識部８から
受けた文字コードを、変調した赤外線信号によって直ち
に送信する。一方、スイッチ１２が押圧されると、赤外
線送信部１０は、文字認識部８から受けた文字コードの
送信をせずにこれをクリアし、認識文字表示部９は、表
示中の文字をクリアする。

【００３５】次に、上記構成による動作について説明す
る。ここでは、図２（ａ）に示す文字列“ＡＢＣ”を読
み取って送信する場合を例として説明を行う。尚、図２
（ａ）中、四角形で示す領域は２次元イメージセンサ５
による一回の画像取り込みによってスキャンされるスキ
ャン領域を表し、太線矢印は手走査によって透明部２の
開口端を移動させるスキャン方向を表している。

【００３６】まず、使用者が透明部２の開口端を文字列
の方へ向け、スイッチ６を操作しつつ開口端を文字列の
先頭から後端まで移動させる。このとき、透明部２の開
口端は文字列に押し当てる必要はなく、単に文字列の方
へ向けるだけでよい。

【００３７】これにより、２次元イメージセンサ５は、
照明用光源３によって照明されたスキャン領域の画像を
所定の時間間隔で順次取り込み、画像合成部７へ供給す
る。このとき画像合成部７へ順次供給される画像は、図
２（ｂ）の左側に示す画像、画像、画像のような
ものとなる。

【００３８】次に、画像合成部７において、取り込んだ
各スキャン領域の画像を用い、スキャンした範囲に表示
された文字画像を合成する。ここでの画像合成は、各ス
キャン領域の画像同士の垂直ライン画像を比較し、スキ
ャン領域の移動に伴って新たに取り込まれた画像部分を
順次接合することによって行う。

【００３９】例えば、画像の最右端の垂直ライン画像
を画像の各垂直ライン画像と順に比較していき、一致
する垂直ライン画像を探索する。尚、画像の垂直ライ
ン画像については、最左端若しくは最右端のいずれのも
のから比較し始めてもよいが、図示程度にスキャン領域
が変化する場合では、最左端のものから比較する方が効
率的である。

【００４０】ここで、画像中に一致する垂直ライン画
像があったとすると、それより左側の垂直ライン画像は
画像と重複するものであり、右側はスキャン領域が移
動したことによって新たに取り込まれた画像ということ
になる。そこで、画像合成部７は、画像中の一致する
垂直ライン画像（図２（ｂ）における符号Ｌ１付近の垂
直ライン画像）とその左側にある垂直ライン画像のデー
タを破棄し、その右側にある画像を画像の右端と接合
する。

【００４１】一方、画像のように、最右端の垂直ライ
ン画像が空白であったような場合には、続く画像の最
左端の垂直ライン画像を画像の各垂直ライン画像と順
に比較していき、一致する垂直ライン画像を探索する。
但し、ここでは、上述したように画像左側の垂直ライ
ン画像が既に破棄されているので、画像と画像が接
合された画像の最右端又は最左端の垂直ライン画像から
順に比較していく。尚、この場合も最左端、最右端のい
ずれから比較し始めてもよいが、図示のような場合では
最左端から比較し始めるようにする方がよい。

【００４２】ここで、画像との接合画像中に一致す
る垂直ライン画像があったとすると、それより右側の垂
直ライン画像は画像と重複するものである。又、画像
については、その重複部分より右側がスキャン領域の
移動によって新たに取り込まれた画像ということにな
る。そこで、画像合成部７は、前記接合画像中の一致す
る垂直ライン画像（図２（ｂ）の画像における符号Ｌ
２付近の垂直ライン画像）とその右側にある垂直ライン
画像のデータを破棄し、その一部データを破棄した後の
画像に画像を接合する。これにより、結果的に新たに
取り込まれた画像部分が接合されたことになる。

【００４３】このように、画像合成部７は、変化した各
スキャン領域の画像における一致する垂直ライン画像を
検索することでスキャン領域の移動を検知し、移動前後
で重複する画像の一方を破棄すると共に、移動後に新た
に取り込まれた画像を接合することによって画像合成を
行い、図２（ｂ）の右側に示すような合成画像を生成
（再生）する。その後、この生成した合成画像を文字認
識部８へ供給し、文字認識部８が当該合成画像中の文字
を認識して各文字に対応する文字コードを認識文字表示
部９と赤外線送信部１０へ出力する。これにより、ま
ず、認識文字表示部９にそれらの文字コードに対応する
文字列が表示される。

【００４４】次に、使用者が文字認識表示部９に表示さ
れた文字列を見てスキャンした文字列と一致しているか
どうか確認する。このとき、文字列が一致していたなら
ば、スイッチ１１を押圧する。これにより、その文字列
に対応した文字コードが赤外線送信部１０から送信さ
れ、印刷物等の物体に表示された文字情報が他の端末装
置等に入力される。尚、他の端末装置等には、赤外線送
信部１０からの文字コード信号（赤外線信号）を受信す
る受信機等を予め設けておく（この受信機等は、通常の
赤外線リモコンの信号を受けるものと同様のものでよ
い。）。

【００４５】一方、表示された文字列がスキャンした文
字列と異なるものであった場合には、スイッチ１２を押
圧する。これにより、赤外線送信部１０は文字コードを
送信をせずにクリアし、認識文字表示部９も表示中の文
字列をクリアする。このような場合には、文字列が正し
くスキャンされるまで手走査を行い、上記同様の動作を
繰り返す。

【００４６】以上が本発明の一実施形態によるペン型文
字認識スキャナの基本的な構成と動作であるが、上述し
た全体の構成や各構成要素の動作、機能等には上記以外
にも種々の形態がある。以下においては、その種々の形
態の例について説明する。

【００４７】＜構成、動作等の種々の形態例＞ （１）画像合成処理 上記画像合成部７は、各スキャン領域画像の垂直ライン
画像同士を比較するものであったが、これは、上記動作
形態におけるスキャン方向が水平方向であったためであ
る。すなわち、スキャン方向が垂直方向である場合に
は、各スキャン領域画像の水平ライン画像同士を比較
し、一致する水平ライン画像を基準として画像を接合す
ることにより画像合成を行う。これにより、上記ペン型
文字認識スキャナは、読み取る文字列が縦書きであると
横書きであるとを問わず、同じ向きに持ったままでスキ
ャンすることができるものとなっている。

【００４８】尚、このように水平及び垂直の両方向を同
様にスキャンするには、スキャン領域の垂直ライン画像
数と水平ライン画像数とが等しいこと（すなわち、スキ
ャン領域の画素がＮ×Ｎのマトリクス状であること）が
望ましいが、水平方向のみ、又は、垂直方向のみをスキ
ャンするのであれば、それぞれ、垂直ライン画像、水平
ライン画像を１本だけ取り込めば上記同様のライン画像
比較による画像合成を行うことが可能ではある。しか
し、このようにすると正確な画像合成が不可能となるの
で、手走査方向に離れたライン画像を最低２本以上取り
込むようにする（このようにするには２次元イメージセ
ンサの方の構成も変更し、それに応じて画像合成部７の
処理形態を変更することとしてもよい。）。

【００４９】又、上記動作形態では、空白の垂直ライン
画像があったときに比較する垂直ライン画像を変えるこ
ととしたが、予め空白のライン画像を取り込まないよう
にしたり、連続する空白ライン画像の取り込み数を制限
したりして対処することとしてもよい。

【００５０】（２）移動距離の測定機能 画像合成部７における画像合成処理で一致したライン画
像の位置より、スキャン領域の移動距離を検出すること
ができる。すなわち、画像から画像へ移る間では、
画像中のＬ１より右側の垂直ライン分だけスキャン領
域の移動があり、画像から画像へ移る間では、画像
中のＬ２より左側の垂直ライン分だけスキャン領域の
移動があったことになるので、その垂直ライン分をカウ
ントすれば移動距離を求めることができる。従って、こ
のように移動距離を求める機能を画像合成部７に付加
し、或いは、同機能を有する別個の演算処理部を更に設
けることとすると、例えば、地図の区間距離を計測する
キルビメータやボールが不要のマウス等として使用する
ことが可能となる。

【００５１】（３）スキャン領域との間の距離測定 上記ペン型文字認識スキャナは、スキャンする文字が表
示された物体に透明部２の開口端を当接させる必要がな
く、開口端から離れた位置の画像もスキャンすることが
できる。そこで、スキャン領域との間の距離（ペン型文
字認識スキャナから物体に表示された文字までの距離）
を測定する機能を付加することとしてもよい。この機能
は、例えば、下記のようにして実現することができる。

【００５２】(i)“画像の周波数成分が合焦位置で最も
高いことを利用する。” ２次元イメージセンサ５で取り込んだ画像の周波数成分
を演算する周波数演算部と、この周波数演算部の演算結
果に応じて上記焦点調節機構を操作する操作部と、光学
系レンズ４の位置等からスキャン領域までの距離を演算
する距離演算部とを更に設ける。このような構成におい
て、距離測定対象とするスキャン領域に透明部２の開口
端を向け、周波数演算部で求められる周波数成分が最も
高くなるように操作部によって焦点調節機構を操作し、
２次元イメージセンサ５で取り込まれる画像の周波数成
分が最も高くなるようにする。

【００５３】これにより、最も高い周波数成分を有する
画像（すなわち、文字等の輪郭が最もはっきり捉えられ
る画像）が得られる光学系レンズ４の位置を求め、その
位置を当該スキャン領域に対する合焦位置とする。そし
て、その合焦位置と、予め定めた特定のスキャン領域の
位置（例えば、透明部２の開口端面）及びその特定スキ
ャン領域に対する光学系レンズ４の合焦位置とに基づ
き、距離演算部で前記特定スキャン領域から当該スキャ
ン領域までの距離を求めることにより、ペン型文字認識
スキャナから当該スキャン領域までの距離を測定する。

【００５４】(ii)“スポット光を照射して測定する。” ２次元イメージセンサ５の光軸（図１中の一点鎖線）を
斜めに横切る光のスポットを照射するスポット光照射手
段と、距離測定対象とするスキャン領域に現れたスポッ
ト光の光点位置を距離に換算する演算処理部とを更に設
ける。

【００５５】すなわち、演算処理部において、まず、照
射したスポット光の光点が当該スキャン領域のどこに現
れるかを検出し、当該スキャン領域における光点と光軸
との距離を求める。そして、その求めた距離を、２次元
イメージセンサ５の画像検知面におけるスポット光と光
軸との距離及び同画像検知面からスポット光と光軸との
光点までの距離に基づいて、前記交点から当該スキャン
領域までの距離に換算することにより、ペン型文字認識
スキャナから当該スキャン領域までの距離を測定する。
ただし、この手法による場合には、光学系の焦点深度を
深くする必要がある。

【００５６】このようにしてスキャン領域との間の距離
測定機能を備えることとすると、ペン型文字認識スキャ
ナの先端（上記開口端）と印刷物等とが接触しているか
離れているかを検出することができる。従って、この機
能を更に備えたペン型文字認識スキャナをデジタイザと
して使用する場合、ペンアップ／ペンダウンの信号を生
成して送信するようにすることができる。

【００５７】（４）スキャン位置表示 上記ペン型文字認識スキャナにスキャン位置の方向指示
棒となるレーザポインタ等を付加すると、スキャン領域
との間の距離の自由度が更に高くなる。すなわち、上記
ペン型文字認識スキャナは離れた位置もスキャンできる
が、レーザー光のように投射距離によらず鮮明なスポッ
トを表示できるものを、離れたスキャン領域の中心を表
示する手段として更に具備し、これが図３に示すように
スキャン領域の中心の一点のみを表示するようにする。

【００５８】これにより、目的とするスキャン領域を間
違いなくスキャンできるよう使用者の操作が援助され、
離れた位置からのスキャンが更に容易となる。例えば、
離れた視聴位置からテレビ画面に表示された文字列を読
み取ること等も可能となる。

【００５９】ここで、このスキャン位置を表示するレー
ザー光等の光源と、上記照明用光源３とは、異なる波長
のものを使用する。これにより、スキャン領域を一様に
照明しなければならない照明用光源３による照明と、ス
キャン領域中心の一点のみを示すスキャン位置表示と
を、双方とも光によって行うことが可能となる。尚、光
を使用することができない場合には、特別な十字型のカ
ーソル等を用意する必要がある。

【００６０】（５）スキャン領域の照明 照明用光源３については、上記スキャン位置表示との関
係の他、次のような変形形態がある。

【００６１】(i)“スキャン領域の照明に赤外線を使用
する。” 照明用光源３として赤外線光源を使用することとし、通
信に使う赤外線光源（赤外線送信部１０の光源）を共用
する。これにより、光源を節約することができる。

【００６２】(ii)照射時間 ２次元イメージセンサ５の画像検知面に対し、露光時間
中に入力画像が移動すると、その移動した距離の分だけ
検知画像がぶれる現象が発生する。そこで、照明用光源
３の１回の照明照射時間を十分短くすることにより、取
り込む画像のぶれを防ぐ。この場合、照明用光源３の各
照明照射動作の時間間隔及び２次元イメージセンサ５の
画像取込時間間隔は、手走査速度に応じて適宜調節し、
スキャン領域の面積に対して必要十分な画像取り込みを
行い、かつ、電力消費も抑えるようにする。

【００６３】（６）画像の送信 上記ペン型文字認識スキャナは読み取った文字画像を文
字コード化して送信するものであったが、文字画像のま
ま送信するようにしてもよい。この場合には、画像合成
部７からの合成画像を表示部へ直接供給してこれを表示
させる共に、赤外線送信部１０へも直接合成画像を供給
し、その合成画像に応じた赤外線信号を送信するように
する。このようにすれば文字認識部８は不要となり、文
字認識処理を行う必要はなくなる。但し、上記文字認識
部８の動作を適宜切り換え、必要に応じて、合成画像を
文字コードにして赤外線送信部１０等へ供給したり、文
字コードにせずにそのまま赤外線送信部１０等へ供給し
たりするようにしてもよい。

【００６４】ここで、文字認識処理を行わない場合にあ
っては、文字に限られることなく、スキャンした画像そ
のものを直接送信することができる。これにより、本ペ
ン型文字認識スキャナ内では行うことができない複雑な
処理を他の装置によって行うことや、本ペン型文字認識
スキャナを図形等の画像入力装置として使用すること等
も可能となる。

【００６５】（７）スキャンの開始／終了 スキャンの開始／終了は、印刷物等の物体側に特定の記
号を付しておくことによって判断することとしてもよ
い。すなわち、印刷物等に表示された文字列の前後に予
め定めたスキャン開始マークとスキャン終了マークを付
しておき、画像合成部７（若しくは更に別に設けた画像
認識部等）によってそれらのマークを認識し、マーク間
の画像を文字列と認識して取り込むようにする。このよ
うにする場合には上記スイッチ６は不要となる。

【００６６】（８）スイッチの位置 上記ペン型文字認識スキャナのように、スイッチによっ
てスキャンの開始／終了、文字コードの送信／非送信等
を指示する場合、各スイッチの位置や形状等は操作しや
すいように適宜変更する。上記スイッチ６、１１及び１
２は、使用者がペンを持つように上記ペン型文字認識ス
キャナを保持した場合、スキャンの時に人差し指でスイ
ッチ６を操作し、文字コードの送信又はクリアの時に親
指でスイッチ１１又は１２を操作することが容易なよう
に配置されている。

【００６７】尚、上述したペン型文字認識スキャナは、
物体に表示された２次元の画像情報を読み取るものであ
るので、バーコード読み取りに使用すると、バーコード
の各ストライプの長さ方向の情報をも勘案して処理を行
うことができるようになる。従って、従来の一次元式の
バーコードリーダに比べ、バーコードの部分的な汚れに
強い認識を行うことが可能となる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、物
体に表示された情報を読み取る手走査型スキャナにおい
て、手走査に伴って移動する２次元領域単位で物体の２
次元画像を順次取り込み、それらを合成して手走査した
範囲の２次元画像を再生し、これに応じた情報を外部へ
送信することとしたので、手走査方向の動きを検出する
ためのローラ等が不要となり、任意の方向への情報読み
取りを物体と離れた位置から行うことができる。これに
より、スキャン方向の自由度が高められると共に、離れ
た位置に表示された情報をもスキャンすることが可能と
なり、操作の利便性が大幅に向上するという効果が得ら
れる。

【００６９】又、手走査型スキャナ自体が外部への情報
送信を行うものとしたので、容易に持ち運んで所望の場
所で情報を読み取って他の装置へ入力することもでき、
使用者の便宜に大きく寄与するという効果が得られる。

【００７０】加えて、物体の２次元画像から情報を読み
取ることとしたので、バーコード読み取りに使用する
と、バーコードの各ストライプの長さ方向の情報をも勘
案して処理を行うことができるようになる。これによ
り、バーコードに部分的な汚れ等があっても正確に情報
を読み取ることができるという効果が得られる。

【００７１】ここで、請求項２記載の発明によれば、前
記２次元領域の画像として手走査方向に離れた複数のラ
イン画像を取り込むことによって、物体の２次元画像が
得られる。

【００７２】そして、請求項３記載の発明によれば、取
り込まれた各画像同士の手走査方向と垂直なライン画像
が一致する位置を基準として新たに取り込まれた画像部
分を順次接合することとしたので、２次元領域の移動を
適切に考慮して重複画像を排した再生画像を合成するこ
とができる。

【００７３】この場合、請求項４記載の発明によれば、
一致するラインの位置に基づいて前記２次元領域の移動
量を演算することとしたので、移動量を情報として利用
する装置、例えば、地図の区間距離を計測するキルビメ
ータやボールが不要のマウス等として本手走査型スキャ
ナを使用することも可能となる。

【００７４】更に、請求項５記載の発明によれば、再生
画像を認識してこれに対応するコード情報を送信するこ
ととしたので、文字等が表示された物体をスキャンして
その文字情報を他の端末装置等へ入力する場合に有効で
ある。又、このことは、再生画像の認識等を行わずにそ
のまま再生画像に応じた情報を送信する場合にあって
は、本手走査型スキャナの内部では行うことができない
複雑な処理を他の装置によって行うことや、本手走査型
スキャナを図形等の画像入力装置として使用すること等
も可能であることを意味している。

【００７５】一方、請求項６記載の発明によれば、再生
画像を表示すると共に、第１の指示手段からの指示によ
って情報の送信を実行することとしたので、表示によっ
て情報が正しく読み取られたかどうかを確認した上で送
信することが可能となる。そして、請求項７記載の発明
によれば、これに加えて、第２の指示手段によって表示
画像のクリアと送信すべき情報（読み取られた情報）の
破棄を指示することとしたので、情報が誤って読み取ら
れた場合に容易に対処することができる。

【００７６】又、請求項８記載の発明によれば、第３の
指示手段によって画像取り込みを指示し、請求項９記載
の発明によれば、物体に表示された特定の記号を検知し
て画像取込の開始／終了を決定することとしたので、物
体に表示された情報のうち、所望の手走査範囲にあるも
ののみを読み取ることができる。

【００７７】更に、請求項１０記載の発明によれば、画
像取込手段における検出画像の周波数成分が最も高くな
るように光学系画像伝達手段を操作し、周波数成分が最
も高くなるときの合焦位置に基づいて前記２次元領域ま
での距離を演算することとし、請求項１１記載の発明に
よれば、光学系画像伝達手段における光軸を斜めに横切
るスポット光を照射し、これが検出画像において現れた
位置に基づいて前記２次元領域までの距離を演算するこ
ととしたので、本手走査型スキャナと物体とが接触して
いるか離れているかを検出することができる。これによ
り、例えば、本手走査型スキャナをデジタイザとして使
用する場合にペンアップ／ペンダウンの信号を生成して
送信するようにすることも可能となる。

【００７８】又、請求項１２記載の発明によれば、前記
２次元領域の中心位置へスポット光を照射することとし
たので、目的とするスキャン領域を間違いなく正確にス
キャンすることができ、離れた位置からのスキャンが更
に容易となるという効果が得られる。

【００７９】一方、請求項１３記載の発明によれば、前
記２次元領域を所定の時間間隔で短時間照明し、その短
時間で前記２次元領域の画像をとりこむこととしたの
で、前記２次元領域が手走査によって移動することによ
る取込画像のぶれを防止することができる。ここで、請
求項１４記載の発明によれば、送信手段を赤外線で情報
を送信するものとし、その赤外線の光源を照明の光源と
しても利用することとしたので、照明及び送信のための
光源を節約することができる。

【００８０】尚、請求項１５記載の発明によれば、透明
体の開口端から望まれる画像を取り込むこととしたの
で、前記開口端を物体に近接させても表示された情報を
透明体を介して見ながらスキャンすることができ、又、
上記照明を行う場合の光量を節約すること等も可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるペン型文字認識ス
キャナの構成を示す図である。

【図２】 画像合成部７における画像合成処理の様子を
示す図である。

【図３】 照明用光源３の照明範囲及び２次元イメージ
センサ５のスキャン領域に重ねてスキャン位置表示の様
子を示した図である。

【符号の説明】

１ 筒体 ２ 透明部 ３ 照明用光源 ４ 光学系レンズ ５ ２次元イメージセンサ ６、１１、１２ スイッチ ７ 画像合成部 ８ 文字認識部 ９ 認識文字表示部 １０ 赤外線送信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B047 AA01 BA03 BB04 BC05 BC11 CB21 5B072 CC24 CC38 DD02 DD24 GG02 GG07 JJ12 JJ14 LL00 LL07 LL13 LL19 MM03 5C072 AA01 BA20 CA05 DA02 MB08 PA02 XA10

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体に表示された情報を手走査によって
   読み取る手走査型スキャナにおいて、 物体の手走査方向に連続する２次元画像を、手走査に伴
   って移動する所定の２次元領域単位で順次取り込む画像
   取込手段と、 前記画像取込手段によって取り込まれた前記２次元領域
   の各画像を合成し、手走査した範囲の前記２次元画像を
   再生する画像合成手段と、 前記画像合成手段によって合成された再生画像に応じた
   情報を外部へ送信する送信手段とを有することを特徴と
   する手走査型スキャナ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の手走査型スキャナにおい
   て、 前記画像取込手段は、前記２次元領域の画像として前記
   手走査方向に離れた複数のライン画像を取り込むことを
   特徴とする手走査型スキャナ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の手走査型スキャナ
   において、 前記画像合成手段は、取り込まれた前記各画像同士の手
   走査方向と垂直なライン画像を比較し、一致するライン
   画像の位置に基づいて、前記２次元領域の移動により新
   たに取り込まれた画像部分を順次接合して前記再生画像
   を合成することを特徴とする手走査型スキャナ。
4. 【請求項４】 請求項３記載の手走査型スキャナにおい
   て、 前記一致するラインの位置に基づいて前記２次元領域の
   移動量を演算する第１の演算手段を更に有することを特
   徴とする手走査型スキャナ。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかの項記載の手走
   査型スキャナにおいて、 前記再生画像を認識し、前記再生画像に対応する所定の
   コード情報を生成する認識手段を更に有し、 前記送信手段は、前記認識手段によって生成したコード
   情報を送信することを特徴とする手走査型スキャナ。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかの項記載の手走
   査型スキャナにおいて、 前記再生画像を表示する表示手段と、 情報の送信を指示する第１の指示手段とを更に有し、 前記送信手段は、前記第１の指示手段から指示を受けた
   ときに送信を実行することを特徴とする手走査型スキャ
   ナ。
7. 【請求項７】 請求項６記載の手走査型スキャナにおい
   て、 情報の非送信を指示する第２の指示手段を更に有し、 前記表示手段は、前記第２の指示手段から指示を受けた
   とき、表示中の画像をクリアし、 前記送信手段は、前記第２の指示手段から指示を受けた
   とき、送信すべき情報を破棄することを特徴とする手走
   査型スキャナ。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかの項記載の手走
   査型スキャナにおいて、 前記２次元画像の取込を指示する第３の指示手段を更に
   有し、 前記画像取込手段は、前記第３の指示手段からの指示に
   従って画像取込を実行することを特徴とする手走査型ス
   キャナ。
9. 【請求項９】 請求項１〜７のいずれかの項記載の手走
   査型スキャナにおいて、 前記画像取込手段は、前記物体に表示された特定の記号
   を検知して画像取込を開始／終了することを特徴とする
   手走査型スキャナ。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかの項記載の手
    走査型スキャナにおいて、 前記画像取込手段は、２次元の画像を検出する画像検出
    手段と、前記画像検出手段に前記２次元領域の画像を伝
    達する光学系画像伝達手段とを具備し、 前記画像検出手段によって検出される画像の周波数成分
    が最も高くなるように前記光学系画像伝達手段を操作す
    る操作手段と、 前記周波数成分が最も高くなるときの前記光学系画像伝
    達手段における合焦位置に基づいて前記２次元領域まで
    の距離を演算する第２の演算手段とを更に有することを
    特徴とする手走査型スキャナ。
11. 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれかの項記載の手
    走査型スキャナにおいて、 前記画像取込手段は、請求項１０記載の画像検出手段と
    光学系画像伝達手段とを具備し、 前記画像検出手段側に設けられ、前記光学系画像伝達手
    段における光軸を斜めに横切るスポット光を照射する第
    １のスポット光照射手段と、 前記スポット光が前記画像検出手段によって検出された
    画像において現れた位置に基づいて前記２次元領域まで
    の距離を演算する第３の演算手段とを更に有することを
    特徴とする手走査型スキャナ。
12. 【請求項１２】 請求項１〜１１のいずれかの項記載の
    手走査型スキャナにおいて、 前記２次元領域の中心位置へスポット光を照射する第２
    のスポット光照射手段を更に有することを特徴とする手
    走査型スキャナ。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかの項記載の
    手走査型スキャナにおいて、 前記画像取込手段は、前記２次元領域を所定の時間間隔
    で短時間照明する照明手段と、前記短時間を露光時間と
    して前記２次元領域の画像を検知する画像検知手段とを
    具備することを特徴とする手走査型スキャナ。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の手走査型スキャナに
    おいて、 前記送信手段は、赤外線によって前記情報を送信する送
    信手段であり、 前記照明手段は、前記赤外線の光源から得られる赤外線
    によって前記２次元領域を照明することを特徴とする手
    走査型スキャナ。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１４のいずれかの項記載の
    手走査型スキャナにおいて、 前記２次元領域を望む開口端を具備した透明体を更に有
    し、 前記画像取込手段は、前記開口端から望まれる画像を取
    り込むことを特徴とする手走査型スキャナ。