JP2013138385A - Reader - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原稿を透明な原稿台に載置し、その原稿の読取面を照明装置で照明して、原稿の画像を撮像する読取装置に関するものである。 The present invention relates to a reading apparatus that places an original on a transparent original table and illuminates a reading surface of the original with an illuminating device to capture an image of the original.
原稿の画像を読み取る読取装置では、透明な原稿台(プラテンガラス)に載置された原稿の読取面を下方から照明装置で照明して、その反射光を撮像装置に入射させる構成のものが広く普及している。このような原稿台を備えた読取装置は、パスポートなどのように複数枚のシートを綴じ合わせてできた原稿(帳票)を読み取る場合に適しているが、原稿の読取面での反射光を撮像装置に導く光路を形成するために、筐体が大型化する傾向にある。そこで、原稿の読取面での反射光を撮像装置に導く光路をミラーで折り曲げることで、装置の小型化を図るようにした技術が知られている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Reading apparatuses for reading an image of a document are widely configured to illuminate a reading surface of a document placed on a transparent document table (platen glass) from below with an illuminating device and to make the reflected light enter an imaging device. It is popular. A reading apparatus equipped with such a document table is suitable for reading a document (form) formed by binding a plurality of sheets such as a passport, but captures reflected light on the reading surface of the document. In order to form an optical path leading to the apparatus, the housing tends to be enlarged. Therefore, a technique is known in which the optical path that guides the reflected light on the reading surface of the document to the image pickup device is bent by a mirror to reduce the size of the device (see Patent Document 1).
また、照明装置の光源にLED素子を用いると、LED素子が点光源となることから、原稿の読取面で均一な照度分布が得られるように工夫する必要があり、例えば、LED素子を導光体を用いて線光源として機能させる技術が知られている(特許文献2参照)。この技術では、少数のLED素子で均一な照度分布を得ることができる。 In addition, when an LED element is used as the light source of the illumination device, the LED element becomes a point light source. Therefore, it is necessary to devise so as to obtain a uniform illuminance distribution on the reading surface of the document. A technique for using a body to function as a line light source is known (see Patent Document 2). With this technique, a uniform illuminance distribution can be obtained with a small number of LED elements.
さて、特許文献1に開示された従来技術のように原稿台を備えた読取装置において、特許文献2に開示された従来技術のように導光体を設けると、導光体で光の出射方向を制御することができるため、光の照射領域を概ね原稿台の範囲に制限することができるが、この導光体による光の照射領域の制限には限界があり、原稿台の周辺部分に光が照射されることは避けられない。 Now, in a reading apparatus provided with a document table as in the prior art disclosed in Patent Document 1, if a light guide is provided as in the prior art disclosed in Patent Document 2, the light emission direction in the light guide Therefore, the light irradiation area can be generally limited to the range of the document table, but there is a limit to the light irradiation area limitation by this light guide. Is inevitable.
一方、原稿台上の原稿の読取面をミラーを介して撮像装置により撮像する場合、原稿台の周辺部分が撮像装置の画角に入らないようにするが、特許文献1に開示された従来技術のようにミラーを設けると、原稿台の周辺部分で反射した光がミラーで2回反射されて撮像装置に入射する経路、具体的には、ミラーで反射された後に原稿台で反射されてミラーの方向に進み、ここで再度反射されて撮像装置に入射する経路が形成されて、原稿台の周辺部分が撮像画像に写り込むことがある。この原稿台の周辺部分の写り込みは、撮像画像の品質を低下させ、撮像画像内の原稿領域の検出処理での精度の低下などの不具合を招くおそれがあるため、避けることが望ましい。 On the other hand, when the image reading surface on the document table is imaged by the imaging device via the mirror, the peripheral portion of the document table is prevented from entering the angle of view of the imaging device. When the mirror is provided as described above, the light reflected by the peripheral part of the document table is reflected twice by the mirror and incident on the image pickup device. Specifically, the light is reflected by the document table after being reflected by the mirror. In this case, a path that is reflected again and enters the imaging device is formed, and the peripheral portion of the document table may appear in the captured image. This reflection of the peripheral portion of the document table is desirably avoided because it may deteriorate the quality of the captured image and cause problems such as a decrease in accuracy in the detection process of the document area in the captured image.
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、原稿台の周辺部分が撮像画像に写り込むことを防止することができるように構成された読取装置を提供することにある。 The present invention has been devised to solve such problems of the prior art, and its main purpose is to prevent the peripheral portion of the document table from appearing in the captured image. It is to provide a configured reading apparatus.
本発明の読取装置は、原稿が載置される透明な原稿台と、この原稿台を支持する原稿台支持部と、前記原稿台に載置された前記原稿の読取面を照明する照明装置と、この照明装置により照明された前記原稿の読取面を撮像する撮像装置と、前記原稿の読取面からの光を反射して前記撮像装置に導くミラーと、前記原稿台支持部における前記原稿台の周辺部分で反射されて前記ミラーの方向に進む光を遮る遮光板と、を備えた構成とする。 A reading apparatus according to the present invention includes a transparent document table on which a document is placed, a document table support unit that supports the document table, and an illumination device that illuminates a reading surface of the document placed on the document table. An imaging device that images the reading surface of the document illuminated by the illumination device, a mirror that reflects light from the reading surface of the document and guides it to the imaging device, and the document table in the document table support section. And a light shielding plate that blocks light reflected from the peripheral portion and traveling in the direction of the mirror.
本発明によれば、原稿台の周辺部分で反射されてミラーの方向に進む光が遮光板で遮られるため、原稿台の周辺部分で反射された光がミラーで反射されて撮像装置に入射する経路が形成されない。このため、原稿台の周辺部分が撮像画像に写り込むことを防止することができ、これにより撮像画像内の原稿領域の検出処理での精度の低下などの不具合が発生することを避けることができる。 According to the present invention, the light reflected in the peripheral part of the document table and traveling in the direction of the mirror is blocked by the light shielding plate, so that the light reflected in the peripheral part of the document table is reflected by the mirror and enters the imaging device. A route is not formed. For this reason, it is possible to prevent the peripheral portion of the document table from appearing in the captured image, and thus it is possible to avoid problems such as a decrease in accuracy in the detection process of the document area in the captured image. .
前記課題を解決するためになされた第1の発明は、原稿が載置される透明な原稿台と、この原稿台を支持する原稿台支持部と、前記原稿台に載置された前記原稿の読取面を照明する照明装置と、この照明装置により照明された前記原稿の読取面を撮像する撮像装置と、前記原稿の読取面からの光を反射して前記撮像装置に導くミラーと、前記原稿台支持部における前記原稿台の周辺部分で反射されて前記ミラーの方向に進む光を遮る遮光板と、を備えた構成とする。 In order to solve the above-described problems, a first invention provides a transparent document table on which a document is placed, a document table support portion that supports the document table, and a document document placed on the document table. An illumination device that illuminates the reading surface, an imaging device that images the reading surface of the document illuminated by the illumination device, a mirror that reflects light from the reading surface of the document and guides it to the imaging device, and the document A light-shielding plate that shields light reflected from the peripheral portion of the document table in the table support portion and traveling in the direction of the mirror.
これによると、原稿台の周辺部分で反射されてミラーの方向に進む光が遮光板で遮られるため、原稿台の周辺部分で反射された光がミラーで反射されて撮像装置に入射する経路が形成されない。このため、原稿台の周辺部分が撮像画像に写り込むことを防止することができ、これにより撮像画像内の原稿領域の検出処理での精度の低下などの不具合が発生することを避けることができる。 According to this, since the light reflected in the peripheral portion of the document table and traveling in the direction of the mirror is blocked by the light shielding plate, the light reflected by the peripheral portion of the document table is reflected by the mirror and enters the imaging device. Not formed. For this reason, it is possible to prevent the peripheral portion of the document table from appearing in the captured image, and thus it is possible to avoid problems such as a decrease in accuracy in the detection process of the document area in the captured image. .
また、第2の発明は、前記原稿台支持部に、前記原稿に搭載された通信装置と通信を行うためのアンテナ基板が設けられ、このアンテナ基板で反射されて前記ミラーの方向に進む光を前記遮光板で遮るようにした構成とする。 According to a second aspect of the present invention, an antenna substrate for communicating with a communication device mounted on the document is provided on the document table support portion, and the light reflected by the antenna substrate and traveling in the direction of the mirror is transmitted. The light shielding plate is used to block the light.
これによると、アンテナ基板が、表面に形成された樹脂層により光の反射率が高くなるため、撮像画像に写り込みによる像が顕著に現れるが、前記のように遮光板を設けると、アンテナ基板の写り込みを防止することができる。 According to this, since the reflectance of light is increased by the resin layer formed on the surface of the antenna substrate, an image due to reflection appears in the captured image. However, if the light shielding plate is provided as described above, the antenna substrate Can be prevented.
また、第3の発明は、前記照明装置および前記撮像装置は、前記原稿台の一端側の下方に配置され、前記ミラーは、前記原稿台の他端側の下方において、反射面が前記原稿台および前記撮像装置の双方に臨むように、前記原稿台に対して傾斜した状態で設けられ、前記遮光板は、前記原稿台の前記一端側に設けられた構成とする。 According to a third aspect of the present invention, the illumination device and the imaging device are disposed below one end side of the document table, and the mirror is disposed below the other end side of the document table, and a reflecting surface thereof is the document table. The light shielding plate is provided on the one end side of the document table so as to face both the image pickup apparatus and the document table.
これによると、照明装置および撮像装置を原稿台の一端側の下方に配置し、ミラーを、原稿台の他端側の下方に配置し、ミラーの反射面が原稿台および撮像装置の双方に臨むように原稿台に対して傾斜した状態で設けると、原稿台の一端側の周辺部分が撮像画像に写り込むため、この原稿台の一端側に遮光板を設けることで、原稿台の周辺部分が撮像画像に写り込むことを防止することができる。 According to this, the illumination device and the imaging device are arranged below one end side of the document table, the mirror is arranged below the other end side of the document table, and the reflection surface of the mirror faces both the document table and the imaging device. Since the peripheral portion on one end side of the document table is reflected in the captured image when provided in a state inclined with respect to the document table, a peripheral portion of the document table is provided by providing a light shielding plate on one end side of the document table. It is possible to prevent the captured image from being reflected.
また、第4の発明は、前記遮光板は、矩形をなす前記原稿台の1つの辺縁部に沿うように真直に設けられた構成とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the light shielding plate is provided in a straight line so as to be along one edge of the rectangular document table.
これによると、原稿台の周辺部分で比較的顕著に撮像画像に写り込む部分、すなわち、原稿台の一端側の辺縁部の外側に位置する部分が撮像画像に写り込むことを防止することができ、これにより原稿台の周辺部分の写り込みによる像の大部分が撮像画像内に現れないようにすることができる。 According to this, it is possible to prevent a portion that appears in the captured image relatively remarkably in the peripheral portion of the document table, that is, a portion located outside the edge portion on one end side of the document table from being reflected in the captured image. As a result, most of the image resulting from the reflection of the peripheral portion of the document table can be prevented from appearing in the captured image.
また、第5の発明は、前記遮光板は、矩形をなす前記原稿台の3つの辺縁部に沿うようにコ字形状に設けられた構成とする。 According to a fifth aspect of the invention, the light shielding plate is provided in a U shape so as to be along three edge portions of the rectangular document table.
これによると、原稿台の一端側の辺縁部の外側に位置する部分とともに、その両側の原稿台の辺縁部の外側に位置する部分が撮像画像に写り込む場合に、この写り込みによる像の全てが撮像画像内に現れないようにすることができる。 According to this, when a portion located outside the edge portion on one end side of the document table and a portion located outside the edge portion of the document table on both sides are reflected in the captured image, the image by this reflection is displayed. Can be prevented from appearing in the captured image.
また、第6の発明は、前記遮光板は、前記原稿台支持部を構成するハウジングの上壁部に下向きにリブ状に突出する態様で一体的に形成された構成とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the light shielding plate is integrally formed in a manner of projecting downward in a rib shape on the upper wall portion of the housing constituting the document table support portion.
これによると、遮光板がハウジングに一体的に形成されるため、部品点数および組立工数を削減することができる。また、遮光板がリブ状に突出することから、原稿を原稿台に押しつけた際に作用する外力に対するハウジングの剛性を高めることができる。 According to this, since the light shielding plate is formed integrally with the housing, the number of parts and the number of assembly steps can be reduced. Further, since the light shielding plate protrudes in a rib shape, the rigidity of the housing against an external force acting when the original is pressed against the original table can be increased.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る読取装置1の要部断面図である。この読取装置1は、ハウジング2と、パスポートや免許証などの原稿3が読取面3aを下にして載置される原稿台4と、この原稿台4に載置された原稿3の読取面3aを照明する照明装置5と、この照明装置5により照明された原稿3の読取面3aを撮像する撮像装置6と、原稿3の読取面3aからの光を反射して撮像装置6に導くミラー7と、照明装置5および撮像装置6の制御に係る部品が実装されたメイン基板8と、を備えている。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a reading apparatus 1 according to the present embodiment. The reading apparatus 1 includes a housing 2, a document table 4 on which a document 3 such as a passport or a license is placed with the reading surface 3a facing down, and a reading surface 3a of the document 3 placed on the document table 4. , An imaging device 6 that images the reading surface 3a of the document 3 illuminated by the illuminating device 5, and a mirror 7 that reflects light from the reading surface 3a of the document 3 and guides it to the imaging device 6. And a main substrate 8 on which components related to the control of the illumination device 5 and the imaging device 6 are mounted.
原稿台4は、透明なガラス製の平板で構成され、ハウジング2の上面に設けられており、この原稿台4の下方にミラー7が配設されている。照明装置5および撮像装置6は、原稿台4の斜め下方で、ミラー7に対して同じ側に配置されている。照明装置5は、原稿台4に対向するように斜め上向きに配設されている。撮像装置6は、ミラー7に対向するように側方に向けた状態で、照明装置5の背面側に配設されており、照明装置5に設けられた開放部9を通って、ミラー7からの光が撮像装置6に導かれるようになっている。 The document table 4 is formed of a transparent glass plate, and is provided on the upper surface of the housing 2. A mirror 7 is disposed below the document table 4. The illumination device 5 and the imaging device 6 are disposed on the same side with respect to the mirror 7 obliquely below the document table 4. The illumination device 5 is disposed obliquely upward so as to face the document table 4. The imaging device 6 is disposed on the back side of the illumination device 5 in a state of facing the mirror 7 so as to face the mirror 7, passes through the opening portion 9 provided in the illumination device 5, and passes from the mirror 7. The light is guided to the imaging device 6.
ミラー7は、反射面7aが原稿台4および撮像装置6の双方に臨むように、原稿台4の一端側(照明装置5および撮像装置6が配置された側)を下にして原稿台4に対して傾斜した状態で設けられている。特に本実施形態では、ミラー7が、原稿台4に沿う方向(水平方向)に対する傾斜角度αが45°となるように配置され、撮像装置6は、光軸が原稿台4と略平行となるように配置されている。 The mirror 7 is placed on the document table 4 with one end side of the document table 4 (the side on which the illumination device 5 and the imaging device 6 are disposed) facing down so that the reflecting surface 7 a faces both the document table 4 and the imaging device 6. It is provided in an inclined state. In particular, in the present embodiment, the mirror 7 is arranged such that the inclination angle α with respect to the direction along the document table 4 (horizontal direction) is 45 °, and the imaging device 6 has the optical axis substantially parallel to the document table 4. Are arranged as follows.
このように構成された読取装置1では、照明装置5から出射された光が原稿台4に入射して、原稿台4に載置された原稿3の読取面3aを照明し、原稿3の読取面3aでの反射光(拡散光)が、ミラー7で反射されて撮像装置6に入射する。このように原稿3の読取面3aでの反射光を撮像装置6に導く光路をミラー7で折り曲げることで、読取装置1の小型化を図ることができる。 In the reading apparatus 1 configured as described above, the light emitted from the illumination device 5 enters the document table 4 to illuminate the reading surface 3 a of the document 3 placed on the document table 4, thereby reading the document 3. Reflected light (diffused light) on the surface 3 a is reflected by the mirror 7 and enters the imaging device 6. In this way, the optical path that guides the reflected light from the reading surface 3 a of the document 3 to the imaging device 6 is bent by the mirror 7, whereby the size of the reading device 1 can be reduced.
図2は、読取装置1の要部斜視図である。図3は、照明装置5の断面図である。 FIG. 2 is a perspective view of a main part of the reading device 1. FIG. 3 is a cross-sectional view of the lighting device 5.
図3に示すように、照明装置5は、LED素子(光源)11と、このLED素子11を保持する照明基板12と、LED素子11から出射された光を所定の方向に導く導光体13a〜13d(図2参照)と、この導光体13a〜13dおよび照明基板12の間に介在するスペーサー(中間支持体)14a〜14d(図2参照)と、を備えている。導光体13a〜13dは、アクリル樹脂(PMMA)などの光透過性を有する樹脂材料で形成されている。スペーサー14a〜14dは、ポリカーボネート樹脂などの樹脂材料で形成され、黒色に着色されている。 As shown in FIG. 3, the illumination device 5 includes an LED element (light source) 11, an illumination substrate 12 that holds the LED element 11, and a light guide 13 a that guides light emitted from the LED element 11 in a predetermined direction. To 13d (see FIG. 2) and spacers (intermediate supports) 14a to 14d (see FIG. 2) interposed between the light guides 13a to 13d and the illumination board 12. The light guides 13a to 13d are made of a light-transmissive resin material such as acrylic resin (PMMA). The spacers 14a to 14d are formed of a resin material such as polycarbonate resin and are colored black.
図2に示すように、導光体13a〜13dは、1方向に長い棒状をなし、その長手方向(X方向)が原稿台4に略平行となるように配置されている。この導光体13a〜13dは、上下左右に4つ設けられ、上側の2つの導光体13a,13bは後述の開口部21を挟んで互いに左右対称形状に形成され、下側の2つの導光体13c,13dも同様に互いに左右対称形状に形成されている。 As shown in FIG. 2, the light guides 13 a to 13 d have a long rod shape in one direction, and are arranged so that the longitudinal direction (X direction) is substantially parallel to the document table 4. The four light guides 13a to 13d are provided vertically and horizontally, and the upper two light guides 13a and 13b are formed symmetrically with respect to each other with an opening 21 described later therebetween, and the two lower guides Similarly, the light bodies 13c and 13d are formed in symmetrical shapes.
照明基板12の中心部には開口部21が形成されており、この開口部21を挟んで左右両側に導光体13a〜13dが配設されている。この照明基板12の開口部21、および左側の導光体13a,13cと右側の導光体13b,13dとの間の間隙とにより、照明基板12の背面側に配設された撮像装置6にミラー7からの光を導く光路を形成するための開放部9が画成される。 An opening 21 is formed at the center of the illumination substrate 12, and light guides 13 a to 13 d are disposed on both the left and right sides of the opening 21. Due to the opening 21 of the illumination board 12 and the gap between the left light guides 13a and 13c and the right light guides 13b and 13d, the imaging device 6 disposed on the back side of the illumination board 12 An opening 9 for defining an optical path for guiding light from the mirror 7 is defined.
図1に示したように、照明装置5は、原稿台4に対向するように斜め上向きに設けられており、特に本実施形態では、照明装置5が、照明基板12の原稿台4に沿う方向に対する傾斜角度βが48°となるように配置されている。導光体13a〜13dは、原稿台4における照明領域を分担し、原稿台4に近い上側の導光体(第1の導光体)13a,13bが、照明装置5に近い照明領域を担当し、原稿台4から遠い下側の導光体(第2の導光体)13c,13dが、照明装置5から遠い照明領域を担当する。また、左側の導光体13a,13cは概ね左側の照明領域を担当し、右側の導光体13b,13dは概ね右側の照明領域を担当する。 As shown in FIG. 1, the illumination device 5 is provided obliquely upward so as to face the document table 4. In particular, in this embodiment, the illumination device 5 is in a direction along the document table 4 of the illumination substrate 12. Is arranged such that the inclination angle β with respect to is 48 °. The light guides 13 a to 13 d share the illumination area on the document table 4, and the upper light guides (first light guides) 13 a and 13 b near the document table 4 are responsible for the illumination area near the illumination device 5. The lower light guides (second light guides) 13 c and 13 d far from the document table 4 are in charge of the illumination area far from the illumination device 5. The left light guides 13a and 13c are generally responsible for the left illumination area, and the right light guides 13b and 13d are generally responsible for the right illumination area.
このように、本実施形態では、原稿台4に対する照明装置5(照明基板12)の傾斜角度β(48゜)と、原稿台4に対するミラー7の傾斜角度α(45゜)を略等しくして、照明装置5、原稿台4、ミラー7及撮像装置6を含む断面において、ミラー7と照明装置5を概ね左右対称に配置している。また、照明装置5および撮像装置6を、互いに近接する位置に配置することで、照明装置5及び撮像装置6と原稿台4とミラー7とが、それぞれ三角形の各辺に位置するように配置される。さらに、照明装置5から出射された光は、原稿台4上の原稿3の読取面3aで拡散(散乱)し、この拡散光がミラー7で反射されて照明基板12の背面に配設した撮像装置6に入射するが、撮像装置6の正面に位置する下側の導光体13c,13dからの出射光の光路が、ミラー7から撮像装置6に入射する光の光路と交差するようになっている。これらの構成によって空間の有効利用を図り、装置サイズを小さくすることができる。 Thus, in this embodiment, the inclination angle β (48 °) of the illumination device 5 (illumination substrate 12) with respect to the document table 4 and the inclination angle α (45 °) of the mirror 7 with respect to the document table 4 are made substantially equal. In the cross section including the illumination device 5, the document table 4, the mirror 7 and the imaging device 6, the mirror 7 and the illumination device 5 are arranged substantially symmetrically. Further, by arranging the illuminating device 5 and the imaging device 6 at positions close to each other, the illuminating device 5 and the imaging device 6, the document table 4, and the mirror 7 are arranged so as to be located on each side of the triangle. The Further, the light emitted from the illuminating device 5 is diffused (scattered) on the reading surface 3 a of the document 3 on the document table 4, and the diffused light is reflected by the mirror 7 and arranged on the back surface of the illumination substrate 12. Although incident on the device 6, the optical path of the light emitted from the lower light guides 13 c and 13 d located in front of the imaging device 6 intersects the optical path of the light incident on the imaging device 6 from the mirror 7. ing. With these configurations, the space can be used effectively and the apparatus size can be reduced.
図3に示したように、導光体13a〜13dは、LED素子11に対向する側に、そのLED素子11が発する光が入射する入射面15を備え、入射面15と相反する側に、入射面15から入射した光が出射する出射面16を備えている。この入射面15および出射面16は、導光体13a〜13dの長手方向に延在する(図2参照)。入射面15は、LED素子11の光軸に対して直交する平面状に形成されているが、LED素子11と対向する部分に凹部やプリズムといった光路変換部を持たせてもよい(図6参照)。 As shown in FIG. 3, the light guides 13 a to 13 d include an incident surface 15 on which light emitted from the LED element 11 is incident on the side facing the LED element 11, and on the side opposite to the incident surface 15. An exit surface 16 from which light incident from the entrance surface 15 exits is provided. The entrance surface 15 and the exit surface 16 extend in the longitudinal direction of the light guides 13a to 13d (see FIG. 2). The incident surface 15 is formed in a planar shape perpendicular to the optical axis of the LED element 11, but an optical path conversion unit such as a recess or a prism may be provided in a portion facing the LED element 11 (see FIG. 6). ).
一方、出射面16は、導光体13a〜13dの長手方向に直交する平面で切断した断面が円弧状をなすように形成されている。特に本実施形態では、出射面16の断面が複数の円弧を組み合わせて形成され、この複数の円弧の各半径は、ミラー7に近い方が相対的に小さくなるように構成されている(Ra<Rb,Rc<Rd)。これにより、半径の小さな出射面16の部分で光をミラー7と相反する側(ミラー7から離れる方向)に大きく屈折させて、光がミラー7の方向に向かわないようにしており、出射面16から出射する光の出射角度は概ね、所定の角度範囲(正規の出射角度範囲R1,R2)に制限される(図1参照)。 On the other hand, the emission surface 16 is formed such that a cross section cut along a plane orthogonal to the longitudinal direction of the light guides 13a to 13d forms an arc shape. In particular, in the present embodiment, the cross section of the emission surface 16 is formed by combining a plurality of arcs, and the radius of each of the plurality of arcs is configured to be relatively smaller when closer to the mirror 7 (Ra < Rb, Rc <Rd). Thereby, the light is largely refracted on the side opposite to the mirror 7 (the direction away from the mirror 7) at the portion of the emission surface 16 having a small radius so that the light does not go in the direction of the mirror 7. The emission angle of the light emitted from is generally limited to a predetermined angle range (regular emission angle ranges R1, R2) (see FIG. 1).
図4は、照明基板12の正面図である。図5は、導光体13a〜13dおよびスペーサー14a〜14dを照明基板12に取り付けた状態を示す正面図である。 FIG. 4 is a front view of the illumination board 12. FIG. 5 is a front view showing a state in which the light guides 13 a to 13 d and the spacers 14 a to 14 d are attached to the illumination board 12.
図4に示すように、LED素子11は、照明基板12上に、導光体13a〜13dの長手方向に並んで複数配置されており、上側のLED素子列を構成するLED素子11を覆うように上側の導光体13a,13bが配置され(図5参照)、下側のLED素子列を構成するLED素子11を覆うように下側の導光体13c,13dが配置される(図5参照)。 As shown in FIG. 4, a plurality of LED elements 11 are arranged on the illumination board 12 along the longitudinal direction of the light guides 13 a to 13 d so as to cover the LED elements 11 constituting the upper LED element array. The upper light guides 13a and 13b are arranged (see FIG. 5), and the lower light guides 13c and 13d are arranged so as to cover the LED elements 11 constituting the lower LED element row (FIG. 5). reference).
特に本実施形態では、LED素子11として、白色光を発する白色LED素子(白色光源)11wlと、赤外光を発する赤外LED素子(赤外光源)11irと、紫外光を発する紫外LED素子(紫外光源)11uvとの3種類の光源が設けられている。赤外LED素子11irには、例えばピーク波長が850nmとなるものが用いられ、紫外LED素子11uvには、例えばピーク波長が365nmとなるものが用いられる。なお、ここでは適宜に、白色LED素子11wl、赤外LED素子11ir、および紫外LED素子11uvをまとめてLED素子11と記載する。 In particular, in this embodiment, as the LED element 11, a white LED element (white light source) 11wl that emits white light, an infrared LED element (infrared light source) 11ir that emits infrared light, and an ultraviolet LED element that emits ultraviolet light ( Three types of light sources (ultraviolet light source) 11 uv are provided. For example, an infrared LED element 11ir having a peak wavelength of 850 nm is used, and an ultraviolet LED element 11uv having, for example, a peak wavelength of 365 nm is used. Here, the white LED element 11wl, the infrared LED element 11ir, and the ultraviolet LED element 11uv are collectively referred to as the LED element 11 as appropriate.
これらのLED素子11は、用途に応じて使い分けるようにしており、モニタを用いた操作者の目視による確認などのための通常の用途では、白色LED素子11wlを点灯する。パスポートなどで背景画像上に文字が記載された原稿の文字認識を行う場合には、赤外LED素子11irを点灯する。これにより、背景画像を写り難くして文字認識の精度を高めることができる。パスポートなどで偽造防止用の蛍光インクで描かれた画像を取得する場合には、紫外LED素子11uvを点灯する。このように通常の白色光に加えて赤外光や紫外光を用いることで、パスポートや免許証の真贋判定の精度を向上させることが可能となる。 These LED elements 11 are selectively used according to the application, and the white LED element 11wl is turned on in a normal application for visual confirmation by an operator using a monitor. In the case of performing character recognition of a document in which characters are described on a background image using a passport or the like, the infrared LED element 11ir is turned on. Thereby, it is difficult to capture the background image, and the accuracy of character recognition can be improved. When acquiring an image drawn with fluorescent ink for preventing counterfeiting with a passport or the like, the ultraviolet LED element 11uv is turned on. In this way, by using infrared light or ultraviolet light in addition to normal white light, it is possible to improve the accuracy of passport and license authentication.
LED素子11は、それ自体の配光特性や、白色光、赤外光および紫外光の屈折率の違いなどを考慮して、最適な光量分布が得られるように、導光体13a〜13dの長手方向に直交する方向(Y方向)に位置をずらして配置されている。なお、LED素子11は、中心線CEを中心にして左右対称に配置されている。 The LED element 11 takes into consideration the light distribution characteristics of itself and the difference in refractive index between white light, infrared light and ultraviolet light, etc., so that an optimal light amount distribution can be obtained. The positions are shifted in the direction orthogonal to the longitudinal direction (Y direction). The LED elements 11 are arranged symmetrically about the center line CE.
図6は、右上側の導光体13bの断面図である。ここでは、右上側の導光体13bについてのみ図示するが、左上側の導光体13aはこれと左右対称に現れる。図7は、右下側の導光体13dの断面図である。ここでは、右下側の導光体13dについてのみ図示するが、左下側の導光体13cはこれと左右対称に現れる(「上下左右」の位置関係については、いずれも図4、図5を参照)。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the light guide 13b on the upper right side. Here, only the upper right light guide 13b is illustrated, but the upper left light guide 13a appears symmetrically. FIG. 7 is a cross-sectional view of the light guide 13d on the lower right side. Here, only the light guide 13d on the lower right side is illustrated, but the light guide 13c on the lower left side appears symmetrically with respect to this (with regard to the positional relationship of “up, down, left and right”, both in FIGS. 4 and 5). reference).
図6およびに図7に示すように、導光体13a〜13dの入射面15には、プリズム23,25が形成されており、これにより導光体13a〜13dの長手方向(図2のX方向)に関する原稿台4の光量分布を最適化することができる。特に本実施形態では、左側の導光体13a,13cと右側の導光体13b,13dとが離間して配置されているため、その間隙の位置に対応する原稿台4の中心部で照度が低下するおそれがあるが、プリズム23,25により光の進行方向を変更して、原稿台4の中心部に向かう光を増やすことで、原稿台4の中心部での照度が低下することを避けることができる。なお、プリズム23,25の形状については、例えば図6の赤外LED素子11irの一方のように、LED素子11の対向面を凹メニスカス形状として、一層の光散乱を図ってもよい。 As shown in FIGS. 6 and 7, prisms 23 and 25 are formed on the incident surface 15 of the light guides 13a to 13d, whereby the longitudinal direction of the light guides 13a to 13d (X in FIG. 2). The light amount distribution of the document table 4 with respect to (direction) can be optimized. In particular, in this embodiment, the left light guides 13a and 13c and the right light guides 13b and 13d are spaced apart from each other, so that the illuminance is high at the center of the document table 4 corresponding to the position of the gap. Although there is a risk of reduction, the light traveling direction is changed by the prisms 23 and 25 to increase the light directed toward the center of the document table 4, thereby preventing the illuminance at the center of the document table 4 from decreasing. be able to. In addition, about the shape of the prisms 23 and 25, you may aim at one layer of light scattering by making the opposing surface of the LED element 11 into a concave meniscus shape like one of the infrared LED elements 11ir of FIG. 6, for example.
また、パスポートには、偽造防止の目的で、光の照射角度を変えることで色が変化する特性を有するOVI(Optically Variable Inks)を用いて文字や模様等が描かれたものがあり、このOVIによる画像に白色光を照射し、その照射角度を変えることで生じる色の変化によりパスポートの真贋判定を行うことができる。そこで、本実施形態では、図6およびに図7に示したように、各導光体13a〜13dの外側の端部には、光の出射方向を斜め内向きに変更する光出射方向変更部24,26が形成されている。この光出射方向変更部24,26に対応する白色LED素子11wlを点灯させると、導光体13a〜13dの長手方向の中間部に配置された白色LED素子11wlを点灯させた場合と異なる方向で、原稿3の読取面3aに光を照射することができる。 Some passports have characters, patterns, and the like drawn using OVI (Optically Variable Inks) having a characteristic that the color changes by changing the irradiation angle of light for the purpose of preventing forgery. By irradiating the image with white light and changing the irradiation angle, the authenticity of the passport can be determined. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, a light emission direction changing unit that changes the light emission direction to an obliquely inward direction at the outer end of each of the light guides 13 a to 13 d. 24 and 26 are formed. When the white LED element 11wl corresponding to the light emitting direction changing units 24 and 26 is turned on, the white LED element 11wl disposed in the middle portion in the longitudinal direction of the light guides 13a to 13d is turned on in a different direction. The reading surface 3a of the document 3 can be irradiated with light.
図8は、スペーサー14b,14dの斜視図であり、図8(A)に右上側のスペーサー14bを、図8(B)に右下側のスペーサー14dをそれぞれ示す。なお、図示しない左上側および左下側のスペーサー14a,14cはそれぞれ、右上側および右下側のスペーサー14b,14dと左右対称形状となる(上記「上下左右」の位置関係については、いずれも図4、図5を参照)。 FIG. 8 is a perspective view of the spacers 14b and 14d. FIG. 8A shows the upper right spacer 14b, and FIG. 8B shows the lower right spacer 14d. The upper left and lower left spacers 14a and 14c (not shown) are symmetrical with the upper right and lower right spacers 14b and 14d, respectively (the positional relationship between the above "upper and lower left and right" is as shown in FIG. , See FIG.
スペーサー14a〜14dは、照明基板12との間に所定の間隔をおいて導光体13a〜13dの各々を照明基板12に支持させるものであり、各導光体13a〜13dに1つずつ設けられている(図2参照)。このスペーサー14a〜14dには、LED素子11(図3参照)から出射された光を導光体13a〜13dの入射面15に入射させる開口部31が、スペーサー14a〜14dを厚さ方向に貫通するように開設されている。なお、開口部31は照明基板12から導光体13a〜13dの方向に向かって開口サイズが大きくなるテーパー形状とし、光の利用効率を向上させている。 The spacers 14a to 14d are for supporting each of the light guides 13a to 13d on the illumination substrate 12 with a predetermined gap between the spacers 14a to 14d, and one spacer is provided for each of the light guides 13a to 13d. (See FIG. 2). In the spacers 14a to 14d, an opening 31 through which the light emitted from the LED element 11 (see FIG. 3) enters the incident surface 15 of the light guides 13a to 13d penetrates the spacers 14a to 14d in the thickness direction. Has been established to do. The opening 31 has a tapered shape in which the opening size increases from the illumination substrate 12 toward the light guides 13a to 13d, thereby improving the light utilization efficiency.
LED素子11は、チップ状の表面実装型のものであり、配線パターンが形成された照明基板12上に半田付けされ、照明基板12の主面から突出した状態で設けられている。このため、照明基板12と導光体13a〜13dとの間にスペーサー14a〜14dを設けることで、照明基板12上に実装されたLED素子11が導光体13a〜13dと干渉することなく、導光体13a〜13dを照明基板12に安定に支持させることができる。 The LED element 11 is a chip-shaped surface-mount type, and is soldered onto the illumination board 12 on which a wiring pattern is formed, and is provided in a state of protruding from the main surface of the illumination board 12. For this reason, by providing the spacers 14a to 14d between the illumination board 12 and the light guides 13a to 13d, the LED element 11 mounted on the illumination board 12 does not interfere with the light guides 13a to 13d. The light guides 13a to 13d can be stably supported by the illumination substrate 12.
このスペーサー14a〜14dには、正規の出射角度範囲から外れて導光体13a〜13dから出射される光を遮る遮光板32が一体的に形成されている。この遮光板32は、図2に示したように、照明基板12に概ね直交する方向に突出した状態で、導光体13a〜13dの側方に位置するように設けられている。この遮光板32の機能については後に詳しく説明する。 The spacers 14a to 14d are integrally formed with a light shielding plate 32 that blocks light emitted from the light guides 13a to 13d outside the normal emission angle range. As shown in FIG. 2, the light shielding plate 32 is provided so as to be positioned on the side of the light guides 13 a to 13 d in a state of protruding in a direction substantially orthogonal to the illumination substrate 12. The function of the light shielding plate 32 will be described in detail later.
なお、スペーサー14a〜14dは、反射を抑えるために黒色に着色された樹脂材料で形成されているが、特に、黒色でも反射率が高い赤外光の反射を抑えるため、光出射方向に突出する部分(遮光板32)については光吸収シートを貼るなどの反射低減処理を施すようにしてもよい。光吸収シートによって、特に赤外光を有効に吸収することができる。 The spacers 14a to 14d are formed of a resin material colored in black to suppress reflection. In particular, the spacers 14a to 14d protrude in the light emitting direction in order to suppress reflection of infrared light having high reflectance even in black. The portion (the light shielding plate 32) may be subjected to a reflection reduction process such as attaching a light absorbing sheet. In particular, infrared light can be effectively absorbed by the light absorbing sheet.
さて、遮光板32をスペーサー14a〜14dと一体化することで、製造コストの低減や遮光板32の取り付け工数の削減等が期待できるが、一方で、遮光板32に遮光機能を持たせるためにスペーサー14a〜14dを黒色とせざるを得ない。しかし、光の利用効率を考慮すると開口部31の光反射率は大きくすべきである。これらを両立するため、本実施形態ではスペーサーの開口部31を上部が広がるテーパー形状とした上で、当該テーパー部分の壁面を滑らかに加工して、その材料が黒色であっても直接光成分をなるべく取り出せるようにしている。 Now, by integrating the light shielding plate 32 with the spacers 14a to 14d, it can be expected to reduce the manufacturing cost and the man-hours for attaching the light shielding plate 32. On the other hand, in order to provide the light shielding plate 32 with a light shielding function. The spacers 14a to 14d must be black. However, considering the light utilization efficiency, the light reflectance of the opening 31 should be increased. In order to achieve both of them, in the present embodiment, the opening 31 of the spacer is tapered so that the upper part is widened, and the wall surface of the tapered portion is processed smoothly so that the light component can be directly emitted even if the material is black. I try to take it out as much as possible.
次に、原稿3の読取面3aの像が撮像画像に2重に写り込む不具合を解消する構成について説明する。 Next, a configuration for eliminating the problem that the image of the reading surface 3a of the document 3 appears twice in the captured image will be described.
図9は、比較例による、原稿3の読取面3aからの光が撮像装置6に入射する状況を示す断面図である。図10は、図9に示した比較例で、原稿3の読取面3aの像が撮像画像に2重に写り込んだ状況を示す説明図である。この比較例では、ミラー7が、原稿台4に沿う方向(水平方向)に対する傾斜角度αが37°となるように配置されており、このようにミラー7の傾斜角度αが小さいと、以下に説明するように、撮像画像内に原稿3の読取面3aの正規の像とは別の写り込みによる像が現れる。 FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a situation in which light from the reading surface 3a of the document 3 enters the imaging device 6 according to a comparative example. FIG. 10 is an explanatory diagram showing a situation in which the image of the reading surface 3a of the document 3 is doubled in the captured image in the comparative example shown in FIG. In this comparative example, the mirror 7 is arranged so that the inclination angle α with respect to the direction along the document table 4 (horizontal direction) is 37 °. When the inclination angle α of the mirror 7 is small as described above, As will be described, an image by reflection different from the regular image of the reading surface 3a of the document 3 appears in the captured image.
図9に示すように、原稿3の読取面3aに入射した光は読取面3aで拡散反射を起こし、反射光が様々な方向に拡散する。ここで、ミラー7の傾斜角αが小さいと、原稿3の読取面3aでの反射光がミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射する経路と、原稿3の読取面3aでの反射光がミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する経路と、が存在する。 As shown in FIG. 9, the light incident on the reading surface 3a of the document 3 causes diffuse reflection on the reading surface 3a, and the reflected light diffuses in various directions. Here, when the inclination angle α of the mirror 7 is small, the reflected light from the reading surface 3 a of the document 3 is reflected once by the mirror 7 and enters the imaging device 6, and the reflection from the reading surface 3 a of the document 3. There is a path through which light is reflected twice by the mirror 7 and enters the imaging device 6.
図9に示す例では、経路PA,PB,PCで示すように、点A,B,Cの各点での反射光がミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射する。また、経路PA’,PC’で示すように、点A,Cの各点での反射光が、ミラー7で反射された後に原稿台4で反射されて再度ミラー7で反射されて撮像装置6に入射する。なお、原稿3の読取面3aにおける点Cより点B側の領域では、ミラー7で2回反射される方向に進む光がミラー7から外れるため、ミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する経路はできない。 In the example shown in FIG. 9, as indicated by paths PA, PB, and PC, the reflected light at points A, B, and C is reflected once by the mirror 7 and enters the imaging device 6. Further, as indicated by paths PA ′ and PC ′, the reflected light at each of the points A and C is reflected by the mirror 7, then by the document table 4, and again by the mirror 7, and then by the imaging device 6. Is incident on. In the region on the reading surface 3a of the document 3 on the side of the point B from the point C, the light traveling in the direction reflected twice by the mirror 7 deviates from the mirror 7, and is reflected twice by the mirror 7 and applied to the imaging device 6. There is no incident path.
このようにミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射する経路と、ミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する経路とがあると、図10に示すように、撮像画像には、ミラー7で1回反射される経路による正規の像41と、ミラー7で2回反射される経路による写り込みの像42とが現れる。ここで、図示するように、正規の像41と写り込みによる像42とが別々に現れると、撮像画像内での原稿領域の誤検出が発生する。また、写り込みの像が正規の像に重なるように現れることもあり、この場合、原稿3の読取面3aの画像を適切に取得することができず、例えばパスポートの真贋判定で誤りが発生する。 When there is a path that is reflected once by the mirror 7 and enters the imaging device 6 and a path that is reflected twice by the mirror 7 and enters the imaging device 6, as shown in FIG. Shows a normal image 41 by a path reflected once by the mirror 7 and a reflected image 42 by a path reflected by the mirror 7 twice. Here, as shown in the figure, if the regular image 41 and the captured image 42 appear separately, erroneous detection of the document area in the captured image occurs. In addition, the reflected image may appear to overlap the regular image. In this case, the image on the reading surface 3a of the document 3 cannot be appropriately acquired, and an error occurs in, for example, passport authentication. .
図11は、本実施形態による、原稿3の読取面3aからの光が撮像装置6に入射する状況を示す読取装置1の要部断面図である。本実施形態では、ミラー7が、原稿台4に沿う方向に対する傾斜角度αが45°となるように配置されており、図9に示した比較例よりミラー7の傾斜角度αを大きくしている。 FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part of the reading device 1 showing a state in which light from the reading surface 3a of the document 3 is incident on the imaging device 6 according to the present embodiment. In this embodiment, the mirror 7 is arranged so that the inclination angle α with respect to the direction along the document table 4 is 45 °, and the inclination angle α of the mirror 7 is larger than that of the comparative example shown in FIG. .
ここで、点Dから放射される光について考察する。この点Dから放射される光は、経路PDで示すように、ミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射し、撮像画像に正規の像が現れる。一方、経路PD’で示すように、ミラー7で2回反射される方向に進む光はミラー7から外れるため、ミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する経路はできない。このため、撮像画像に写り込みによる像は現れない。 Here, the light emitted from the point D is considered. The light emitted from this point D is reflected once by the mirror 7 and enters the imaging device 6 as indicated by the path PD, and a regular image appears in the captured image. On the other hand, as indicated by the path PD ', the light traveling in the direction reflected twice by the mirror 7 deviates from the mirror 7, so that a path that is reflected twice by the mirror 7 and enters the imaging device 6 is not possible. For this reason, the image by reflection does not appear in the captured image.
また、点Dより外側(原稿台4の外周側)に位置する点Eから放射される光は、経路PEで示すように、ミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射し、撮像画像に正規の像が現れる。また、点Eから放射される光は、経路PE’で示すように、ミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射するが、この光は撮像装置6の画角Fから外れるため、撮像画像に写り込みによる像は現れない。 In addition, the light emitted from the point E located outside the point D (the outer peripheral side of the document table 4) is reflected once by the mirror 7 and incident on the imaging device 6 as indicated by the path PE. A regular image appears at. Further, the light emitted from the point E is reflected twice by the mirror 7 and enters the imaging device 6 as indicated by a path PE ′. However, since this light deviates from the angle of view F of the imaging device 6, imaging is performed. The image due to reflection does not appear in the image.
このように点Dより内側(原稿台4の中心側)の領域では、ミラー7で2回反射される方向に進む光はミラー7から外れ、また、点Dより外側の領域では、ミラー7で2回反射される方向に進む光は撮像装置6の画角Fから外れ、いずれにしても撮像画像に写り込みによる像は現れない。 In this way, in the region inside the point D (center side of the document table 4), the light traveling in the direction reflected twice by the mirror 7 deviates from the mirror 7, and in the region outside the point D, by the mirror 7. The light traveling in the direction reflected twice deviates from the angle of view F of the imaging device 6, and in any case, no image due to reflection appears in the captured image.
なお、図9および図10に示した写り込みによる像の形成は、原稿台4での反射が原因となることから、この原稿台4での反射を抑制するためにAR(anti-reflective)コートを施すことも考えられ、このARコートは、白色光では効果が得られるものの、赤外光では逆に反射しやすいことから、逆効果となり、採用することはできない。 Since the image formation by the reflection shown in FIGS. 9 and 10 is caused by reflection on the document table 4, an AR (anti-reflective) coat is used to suppress the reflection on the document table 4. Although this AR coating is effective in white light, it is easily reflected back in infrared light, and thus has an adverse effect and cannot be employed.
このように、本実施形態では、ミラー7の原稿台4に沿う方向に対する傾斜角度αを大きくする、具体的には傾斜角度αが45°となるようにミラー7を配置して、撮像画像に原稿3の読取面3aが2重に写り込むことを防止するようにしたが、これにより、撮像装置6はミラー7の真横に配置されることになる。ところが、このような位置関係を図9に示した比較例による構成にそのまま適用すると、撮像装置6と照明装置5とが干渉する問題が生じる。このため、次に示すように、照明装置5および撮像装置6の配置位置を変更する必要がある。 As described above, in the present embodiment, the mirror 7 is arranged so that the inclination angle α with respect to the direction along the document table 4 of the mirror 7 is increased, specifically, the inclination angle α is 45 °, and the captured image is displayed. Although the reading surface 3a of the document 3 is prevented from appearing twice, the image pickup device 6 is arranged right next to the mirror 7. However, when such a positional relationship is applied as it is to the configuration according to the comparative example shown in FIG. 9, there arises a problem that the imaging device 6 and the illumination device 5 interfere. For this reason, as shown below, it is necessary to change the arrangement positions of the illumination device 5 and the imaging device 6.
図12は、照明装置5および撮像装置6の配置位置を変更した比較例を示す断面図である。 FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a comparative example in which the arrangement positions of the illumination device 5 and the imaging device 6 are changed.
図12(A)に示すように、照明装置5を撮像装置6の下方に配置すると、原稿台4に対する光の入射角Iが小さ過ぎるため、原稿台4で反射した光がミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射する経路ができる。一方、図12(B)に示すように、照明装置5を撮像装置6の上方に配置すると、原稿台4に対する光の入射角Iが大き過ぎるため、原稿台4で反射した光がミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する経路、具体的には、原稿台4で反射した光がミラー7で反射された後に原稿台4で反射されて再度ミラーで反射されて撮像装置6に入射する経路ができる。このような経路で進む光は鏡面反射による直接光となるため、撮像装置6に入射する光量が大きく、撮像画像内に高輝度部分(白飛び)が発生するという問題が生じる。 As shown in FIG. 12A, when the illumination device 5 is disposed below the imaging device 6, the incident angle I of the light with respect to the document table 4 is too small, so that the light reflected by the document table 4 is reflected by the mirror 7 once. A path that is reflected and incident on the imaging device 6 is formed. On the other hand, as shown in FIG. 12B, when the illumination device 5 is disposed above the imaging device 6, the incident angle I of light with respect to the document table 4 is too large, so that the light reflected by the document table 4 is reflected by the mirror 7. The path that is reflected twice and enters the imaging device 6, specifically, the light reflected by the document table 4 is reflected by the mirror 7, is reflected by the document table 4, is reflected by the mirror again, and is reflected on the imaging device 6. An incident path is created. Since the light traveling along such a path becomes direct light due to specular reflection, the amount of light incident on the imaging device 6 is large, causing a problem that a high-luminance portion (out-of-white) occurs in the captured image.
また、図12(A)に示すように、照明装置5を撮像装置6の下方に配置した場合や、図12(C)に示すように、照明装置5の下方に撮像装置6が位置するように撮像装置6およびミラー7の双方を下方に移動させた場合には、読取装置1全体の高さが大きくなるため、机上に載置して使用される読取装置1の使い勝手が悪くなるという問題が生じる。 In addition, as illustrated in FIG. 12A, when the illumination device 5 is disposed below the imaging device 6, or as illustrated in FIG. 12C, the imaging device 6 is positioned below the illumination device 5. In addition, when both the imaging device 6 and the mirror 7 are moved downward, the height of the entire reading device 1 increases, and the usability of the reading device 1 that is used while being placed on a desk is deteriorated. Occurs.
そこで、本実施形態では、図2に示したように、撮像装置6を照明装置5の背面側に配置するとともに、導光体13a〜13dを左右に離間して配置し、さらに照明基板12の中心部に開口部21を形成して、この照明基板12の開口部21と左右の導光体13a〜13d間の間隙とにより画成される開放部9を、ミラー7からの光を撮像装置6に導く光路が通るようにした。これにより、撮像装置6と干渉することなく、照明装置5を最適な位置に配置することができる。 Therefore, in the present embodiment, as illustrated in FIG. 2, the imaging device 6 is disposed on the back side of the lighting device 5, the light guides 13 a to 13 d are spaced apart from each other, and An opening 21 is formed at the center, and the opening 9 defined by the opening 21 of the illumination substrate 12 and the gaps between the left and right light guides 13a to 13d is used to capture the light from the mirror 7 and the imaging device. The optical path leading to 6 passes. Thereby, the illuminating device 5 can be arrange | positioned in an optimal position, without interfering with the imaging device 6. FIG.
次に、透明フィルムでラミネート加工された原稿、特に米国パスポートで撮像画像に輝点が発生する不具合を解消する構成について説明する。 Next, a description will be given of a configuration that eliminates a problem that a bright spot is generated in a captured image in an original document laminated with a transparent film, particularly a US passport.
図13は、比較例による、米国パスポートで撮像画像に輝点が発生する場合の原稿台4に対する照明装置5の位置関係を説明する断面図である。図14は、本実施形態による、原稿台4に対する照明装置5の位置関係を説明する読取装置1の要部断面図である。図15は、米国パスポートのMRZ(機械読取領域、Machine Readable Zone)の撮像画像を示す説明図であり、図15(A)に撮像画像に輝点が発生した状況を、図15(B)に撮像画像の輝点が消失した状況を、それぞれ示す。 FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the positional relationship of the illumination device 5 with respect to the document table 4 when a bright spot occurs in a captured image in the US passport according to a comparative example. FIG. 14 is a cross-sectional view of the main part of the reading device 1 for explaining the positional relationship of the illumination device 5 with respect to the document table 4 according to the present embodiment. FIG. 15 is an explanatory diagram showing a captured image of MRZ (Machine Readable Zone) in the US passport. FIG. 15A shows a situation where a bright spot is generated in the captured image. The situation where the bright spot of the captured image has disappeared is shown.
図13に示すように、原稿台4上の照明装置5に近い側の辺縁部には、原稿3を位置決めするストッパ部45が設けられており、このストッパ部45に原稿3の端部が突き当てられる。ここで、原稿3が米国パスポートの場合、MRZが存在するページの端部がストッパ部45に突き当てられた状態で撮像されるが、この場合、図15(A)に示すように、撮像画像においてページの端部に位置するMRZの位置に輝点が発生する。このMRZにはOCR(Optical Character Recognition)が行われる文字列があり、ここに輝点が発生すると、OCRでの文字認識の精度が低下し、パスポートの真贋判定で誤判定が生じる。 As shown in FIG. 13, a stopper portion 45 for positioning the document 3 is provided on the side edge of the document table 4 on the side close to the illumination device 5, and the end of the document 3 is placed on the stopper portion 45. It is hit. Here, when the document 3 is an American passport, the image is captured in a state where the end of the page on which the MRZ exists is abutted against the stopper portion 45. In this case, as illustrated in FIG. A bright spot is generated at the MRZ position located at the end of the page. This MRZ has a character string that is subjected to OCR (Optical Character Recognition). If a bright spot is generated here, the accuracy of character recognition in the OCR is lowered, and an erroneous determination occurs in the passport authentication determination.
図13に示す比較例では、図14に示す実施形態と比較して、照明装置5が下方にずらして配置されており、原稿3の読取面3aに対する光の入射角Iが小さくなっている。この照明装置5に近い側に位置する原稿3の端の位置で、照角(入射角Iの余角、すなわち読取面3aに対する光の入射方向と読取面3aとのなす角度)Gが61°〜57°となる範囲で輝点が発生する。この輝点発生範囲は原稿3の端から10mmの範囲となる。 In the comparative example shown in FIG. 13, the illumination device 5 is arranged to be shifted downward as compared with the embodiment shown in FIG. 14, and the incident angle I of light with respect to the reading surface 3 a of the document 3 is small. At the position of the end of the document 3 located on the side close to the illumination device 5, the illumination angle (the incident angle I, that is, the angle formed between the incident direction of light with respect to the reading surface 3a and the reading surface 3a) G is 61 °. Bright spots occur in the range of ˜57 °. The bright spot generation range is a range of 10 mm from the end of the document 3.
これは、原稿3の読取面3aに対する光の入射角Iが小さい場合に、原稿3のラミネート層の表面で鏡面反射した光がミラー7で反射して撮像装置6に入射することによるものと考えられ、特に斜め下方から光を当てているため、原稿3における照明装置5に近い側の端部で、原稿3の読取面3aに対する光の入射角Iが小さい、すなわち照角Gが大きくなるため、輝点が発生する。 This is considered to be due to the fact that the light that is specularly reflected by the surface of the laminate layer of the original 3 is reflected by the mirror 7 and enters the imaging device 6 when the incident angle I of the light with respect to the reading surface 3a of the original 3 is small. In particular, since light is applied obliquely from below, the incident angle I of light with respect to the reading surface 3a of the document 3 is small, that is, the illumination angle G is large at the end of the document 3 on the side close to the illumination device 5. , Bright spots occur.
これに対して、図14に示す本実施形態では、図13に示した比較例と比較して、照明装置5が上方にずらして配置されており、原稿3の読取面3aに対する光の入射角Iが大きい、すなわち照角Gが小さくなるようにしている。特に照角Gが最も大きくなる照明装置5に近い側の端部で、照角Gが55°以下、特に好ましくは50°以下となるようにするとよい。ここで、原稿3が米国パスポートの場合、文字認識が行われるMRZが存在する部分(7mm〜8mmの幅)で照角Gが50°〜52°となるようにするとよい。 On the other hand, in the present embodiment shown in FIG. 14, the illumination device 5 is arranged to be shifted upward as compared with the comparative example shown in FIG. 13, and the incident angle of light with respect to the reading surface 3 a of the document 3. I is large, that is, the illumination angle G is small. In particular, the illumination angle G should be 55 ° or less, particularly preferably 50 ° or less at the end portion on the side close to the illumination device 5 where the illumination angle G is the largest. Here, when the document 3 is an American passport, the illumination angle G is preferably set to 50 ° to 52 ° in a portion (width of 7 mm to 8 mm) where the MRZ where character recognition is performed exists.
このように照角(入射角Iの余角、すなわち読取面3aに対する光の入射方向と読取面3aとのなす角度)Gが小さくなるように照明装置5を配置すると、ラミネート加工された原稿、特に米国パスポートにおいて、図15(B)に示すように、照明装置5に近い一端側の領域、特にMRZの位置で輝点が発生することを抑制することができる。 When the illumination device 5 is arranged so that the illumination angle (the angle of incidence of the incident angle I, that is, the angle between the incident direction of light with respect to the reading surface 3a and the reading surface 3a) G is reduced in this way, In particular, in the US passport, as shown in FIG. 15B, it is possible to suppress the occurrence of bright spots in the region on one end side close to the illumination device 5, particularly in the MRZ position.
次に、正規の出射角度範囲から外れて導光体13a〜13dから出射される光により撮像画像に高輝度部分が発生する不具合を解消する構成、すなわち図8に示した遮光板32について説明する。 Next, a configuration that eliminates a problem that a high-luminance portion is generated in a captured image due to light emitted from the light guides 13a to 13d outside the normal emission angle range, that is, the light shielding plate 32 illustrated in FIG. 8 will be described. .
図16は、遮光板32の効果を説明する読取装置1の要部断面図である。LED素子11(図4参照)から出射されて導光体13a〜13dに入射した光は、導光体13a〜13dの内部を通って主に正規の出射角度範囲R1,R2内で出射面16から出射するが、導光体13a〜13d内での光の乱反射や、出射面16の微小な傷などにより、正規の出射角度範囲R1,R2から外れた方向で導光体13a〜13dから出射される光が発生することがある。特に樹脂で形成された導光体の加工精度には限界があり、このような設計上予期できない方向の出射光が発生してしまう。 FIG. 16 is a cross-sectional view of the main part of the reading device 1 for explaining the effect of the light shielding plate 32. The light emitted from the LED element 11 (see FIG. 4) and incident on the light guides 13a to 13d passes through the inside of the light guides 13a to 13d, mainly in the normal emission angle ranges R1 and R2, and the emission surface 16. Is emitted from the light guides 13a to 13d in a direction deviating from the normal emission angle ranges R1 and R2 due to irregular reflection of light in the light guides 13a to 13d, minute scratches on the emission surface 16, and the like. Light may be generated. In particular, there is a limit to the processing accuracy of the light guide made of resin, and such emitted light is generated in an unpredictable direction in design.
ここで、遮光板32が設けられていないと、正規の出射角度範囲R1,R2から外れた光は、ミラー7に直接的に入射し、ここで反射されて迷光となる。この迷光は、原稿台4で反射された後に再度ミラー7で反射されて撮像装置6に入射する。このようにして迷光が撮像装置6に入射すると、結果的にLED素子11が直接的に撮影されて撮像画像内に輝度が部分的に高くなるところが現れる。この迷光成分はシミュレーション等によれば微小であるが、散乱反射を伴わない直接光であるため、イメージセンサを構成する個々のフォトダイオード等にとっては大光量であり、迷光が照射した画素の蓄積電荷は飽和して画像上の高輝度部分となる。この高輝度部分は、撮像画像の品質を低下させ、撮像画像内の原稿領域の検出処理や文字認識処理での精度の低下などの不具合を招くおそれがある。 Here, if the light shielding plate 32 is not provided, light deviating from the normal emission angle ranges R1 and R2 is directly incident on the mirror 7 and is reflected here to become stray light. The stray light is reflected by the document table 4 and then reflected again by the mirror 7 and enters the imaging device 6. When stray light is incident on the imaging device 6 in this way, the LED element 11 is directly captured as a result, and a portion where the luminance is partially increased appears in the captured image. Although this stray light component is very small according to simulation, etc., it is direct light without scattering reflection, so it is a large amount of light for each photodiode constituting the image sensor, and the accumulated charge of the pixel irradiated with stray light Becomes saturated and becomes a high-luminance portion on the image. This high-intensity part degrades the quality of the captured image, and may cause problems such as a decrease in accuracy in the document area detection process or character recognition process in the captured image.
これに対して、本実施形態では、遮光板32が配置されているため、正規の出射角度範囲R1,R2から外れて導光体13a〜13dから出射される光のうち、ミラー7の方向に進む光が遮光板32により遮られる。このため、導光体13a〜13dの出射光がそのままミラー7で反射されることで発生する迷光を低減することができ、これにより迷光が撮像装置6に入射することで撮像画像内に現れる高輝度部分の発生を抑制することができる。 On the other hand, in this embodiment, since the light-shielding plate 32 is disposed, out of the light emitted from the light guides 13a to 13d out of the normal emission angle ranges R1 and R2, it is in the direction of the mirror 7. The traveling light is blocked by the light blocking plate 32. For this reason, the stray light generated by the light emitted from the light guides 13a to 13d being reflected by the mirror 7 as it is can be reduced. As a result, the stray light is incident on the imaging device 6 and appears in the captured image. Generation of a luminance portion can be suppressed.
遮光板32は、導光体13a〜13dからの光の出射方向に概ね沿う方向に延在するように設けられているが、この遮光板32の出射方向の長さL1,L2、すなわち照明基板12からの突出高さを大きくすると、導光体13a〜13dから出射される光の正規の出射角度範囲R1,R2内の光路が遮光板32で遮られるため、正規の出射角度範囲R1,R2内の光路を遮らないように遮光板32の長さL1,L2を設定する必要がある。 The light shielding plate 32 is provided so as to extend in a direction substantially along the light emission direction from the light guides 13a to 13d. The light shielding plate 32 has a length L1, L2 in the emission direction, that is, an illumination substrate. When the projection height from 12 is increased, the light paths in the normal emission angle ranges R1 and R2 of the light emitted from the light guides 13a to 13d are blocked by the light shielding plate 32, so the normal emission angle ranges R1 and R2 It is necessary to set the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32 so as not to block the inner optical path.
特に上側の導光体13a,13bに対応する遮光板32は、上側の導光体13a,13bと下側の導光体13c,13dとの間に位置するため、両者の正規の出射角度範囲R1,R2内の光路をともに遮らないように、遮光板32の長さL1を設定する必要がある。なお、各導光体13a〜13dにおける正規の出射角度範囲R1,R2は、既知の光量分布を備えるLED素子11の位置と出射面16の断面形状を規定する円弧の半径により定まる。 In particular, since the light shielding plate 32 corresponding to the upper light guides 13a and 13b is located between the upper light guides 13a and 13b and the lower light guides 13c and 13d, the normal emission angle range of the both It is necessary to set the length L1 of the light shielding plate 32 so as not to block both the optical paths in R1 and R2. The normal emission angle ranges R1 and R2 in each of the light guides 13a to 13d are determined by the position of the LED element 11 having a known light quantity distribution and the radius of an arc that defines the cross-sectional shape of the emission surface 16.
また、遮光板32の出射方向の長さL1,L2を大きくすると、原稿3の読取面3aからの反射光をミラー7に導く光路が遮光板32で遮られるため、原稿3の読取面3aからの反射光の光路を遮らないように遮光板32の長さL1,L2を設定する必要がある。 Further, when the lengths L1 and L2 in the emission direction of the light shielding plate 32 are increased, the light path that guides the reflected light from the reading surface 3a of the document 3 to the mirror 7 is blocked by the light shielding plate 32, and therefore from the reading surface 3a of the document 3. It is necessary to set the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32 so as not to block the optical path of the reflected light.
また、導光体13a〜13dからミラー7に向かう光を確実に遮るために必要となる遮光板32の長さL1,L2は照明基板12の傾斜角度βに依存し、照明基板12の傾斜角度βが大きくなると、遮光板32の長さL1,L2を大きくする必要があり、逆に照明基板12の傾斜角度βを小さくすると、遮光板32の長さL1,L2が小さくて済む。このため、遮光板32の長さL1,L2を小さくする上では、照明基板12の傾斜角度βを小さくすることが望ましい。 Further, the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32 necessary to reliably block the light traveling from the light guides 13a to 13d to the mirror 7 depend on the inclination angle β of the illumination board 12, and the inclination angle of the illumination board 12 When β is increased, it is necessary to increase the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32. Conversely, when the inclination angle β of the illumination substrate 12 is decreased, the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32 may be decreased. For this reason, in order to reduce the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32, it is desirable to reduce the inclination angle β of the illumination substrate 12.
一方、照明基板12の傾斜角度βが小さくなると、原稿台4に対する入射角が小さくなるため、原稿3の読取面3aでの照度ムラが顕著になり、また、原稿台4での反射光がミラー7に入射しやすくなり、ミラー7で反射された光が撮像装置6に入射することで、撮像画像内に高輝度部分が発生する。このため、照度ムラや撮像画像内の高輝度部分の発生を抑制する上では、照明基板12の傾斜角度βを大きくすることが望ましい。 On the other hand, when the inclination angle β of the illumination substrate 12 is decreased, the incident angle with respect to the document table 4 is decreased, so that the illuminance unevenness on the reading surface 3a of the document 3 becomes remarkable, and the reflected light from the document table 4 is mirrored 7, and the light reflected by the mirror 7 enters the imaging device 6, thereby generating a high-luminance portion in the captured image. For this reason, it is desirable to increase the inclination angle β of the illumination board 12 in order to suppress the occurrence of uneven illuminance and high-luminance portions in the captured image.
したがって、導光体13a〜13dから出射される光の正規の出射角度範囲R1,R2内の光路や、原稿3の読取面3aからの反射光の光路が遮光板32で遮られることがないように遮光板32の長さL1,L2を設定するとともに、照度ムラや撮像画像内の高輝度部分の発生を十分に抑制することができる範囲で、遮光板32の長さL1,L2をできるだけ小さくことができるように、照明基板12の傾斜角度β(照明装置5の配置角度)を設定する必要があり、このような観点から本実施形態では照明基板12の角度βを48°に設定している。 Therefore, the light path within the normal emission angle ranges R1 and R2 of the light emitted from the light guides 13a to 13d and the light path of the reflected light from the reading surface 3a of the document 3 are not blocked by the light shielding plate 32. In addition, the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32 are set as small as possible within a range in which unevenness in illuminance and generation of high-luminance portions in the captured image can be sufficiently suppressed. Therefore, it is necessary to set the inclination angle β of the illumination substrate 12 (the arrangement angle of the illumination device 5). In this embodiment, the angle β of the illumination substrate 12 is set to 48 ° from this point of view. Yes.
なお、上側の導光体13a,13bでは正規の出射角度範囲R1を大きく確保したため、この正規の出射角度範囲R1内の光路を遮らないように、上側の導光体13a,13bに対応する遮光板32を導光体13a,13bから離間させて配置したため、遮光板32の長さが大きくなっており、他方、下側の導光体13c,13dでは正規の出射角度範囲R2が小さいため、遮光板32を導光体13c,13dに近接させることができるため、遮光板32の長さが小さくなっている。 Since the upper light guides 13a and 13b have a large regular emission angle range R1, a light shield corresponding to the upper light guides 13a and 13b is provided so as not to block the optical path within the regular emission angle range R1. Since the plate 32 is arranged away from the light guides 13a and 13b, the length of the light shielding plate 32 is large, while the lower light guides 13c and 13d have a small normal emission angle range R2, Since the light shielding plate 32 can be brought close to the light guides 13c and 13d, the length of the light shielding plate 32 is reduced.
次に、原稿台4の周囲に配置されたアンテナ基板が撮像画像に写りこむ不具合を解消する構成について説明する。 Next, a configuration for solving the problem that the antenna substrate arranged around the document table 4 appears in the captured image will be described.
図17は、アンテナ基板52の写り込みを防止する構造を説明する読取装置1の要部断面図である。図18は、撮像画像にアンテナ基板52の写り込みが発生した状況を示す説明図である。図19は、ハウジング2の上壁部51を裏返して見た斜視図である。 FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part of the reading apparatus 1 for explaining a structure for preventing the antenna substrate 52 from being reflected. FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a situation in which the antenna substrate 52 is reflected in the captured image. FIG. 19 is a perspective view in which the upper wall portion 51 of the housing 2 is viewed upside down.
本実施形態の読取装置1は、上述のように原稿としてのパスポートや免許証を撮像して、その真贋を判定するが、例えばICチップ(通信装置)が搭載された免許証やパスポート等については、撮像画像をOCR処理することで取得した文字情報とICチップに記憶された情報とが一致するか否かを検証することによって、より高精度な真贋判定が可能となる。 The reading device 1 of the present embodiment images a passport or a license as a document as described above and determines its authenticity. For example, a license or a passport on which an IC chip (communication device) is mounted is used. By verifying whether or not the character information acquired by performing the OCR process on the captured image matches the information stored in the IC chip, it is possible to determine the authenticity with higher accuracy.
このため、図17に示すように、読取装置1の原稿台4が配設されたハウジング2の上壁部51には、パスポート等の原稿に内蔵されたICチップと通信を行うためのアンテナ基板52が配設されている。このアンテナ基板52は、矩形をなす原稿台4の外周に沿ってコ字形状に上壁部51に配設され(図19参照)、さらに図示しないが、ハウジング2の側壁部にもコ字形状に配設されており、全体としてループアンテナを構成している。 For this reason, as shown in FIG. 17, an antenna substrate for communicating with an IC chip built in a document such as a passport is provided on the upper wall portion 51 of the housing 2 where the document table 4 of the reading device 1 is disposed. 52 is disposed. The antenna substrate 52 is disposed on the upper wall 51 in a U-shape along the outer periphery of the rectangular document table 4 (see FIG. 19). The loop antenna is configured as a whole.
このアンテナ基板52には例えばガラスエポキシ基板が採用されるが、表面に形成された配線パターンや樹脂層により光の反射率が高くなっている。このため、導光体の出射面16の傷などによって正規の出射角度範囲R1,R2から外れた方向で導光体13a〜13dから出射される光が、アンテナ基板52に入射すると、ここで拡散反射を起こして光が多方向に放射され、この光の一部が直接光として撮像装置6に入射すると、図18に示すように、撮像画像にアンテナ基板52が写りこむ、すなわち撮像画像内に原稿3の読取面3aの像57の他にアンテナ基板52の像58が現れる。 For example, a glass epoxy substrate is used as the antenna substrate 52, but the light reflectance is increased by the wiring pattern and the resin layer formed on the surface. For this reason, when light emitted from the light guides 13a to 13d in a direction deviating from the normal emission angle ranges R1 and R2 due to scratches on the output surface 16 of the light guide is incident on the antenna substrate 52, it diffuses here. When reflection occurs and light is radiated in multiple directions and a part of this light enters the imaging device 6 as direct light, the antenna substrate 52 is reflected in the captured image, that is, in the captured image as shown in FIG. In addition to the image 57 of the reading surface 3a of the document 3, an image 58 of the antenna substrate 52 appears.
即ち、図17に示したように、原稿台4の周辺部分で反射した光がミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する、具体的には、ミラー7、原稿台4、ミラー7の順で順次反射されて撮像装置6に入射する経路Pが形成される。これにより、図18に示すように、原稿台4の一端側(照明装置5および撮像装置6が配置された側)に位置するアンテナ基板52の部分が撮像画像に写り込む。このアンテナ基板52の写り込みは、撮像画像の品質を低下させ、撮像画像内の原稿領域の検出処理での精度の低下などの不具合を招くおそれがある。 That is, as shown in FIG. 17, the light reflected by the peripheral part of the document table 4 is reflected twice by the mirror 7 and enters the imaging device 6. Specifically, the mirror 7, the document table 4, and the mirror 7 are reflected. A path P that is sequentially reflected in this order and enters the imaging device 6 is formed. As a result, as shown in FIG. 18, a portion of the antenna substrate 52 located on one end side of the document table 4 (the side where the illumination device 5 and the imaging device 6 are arranged) is reflected in the captured image. This reflection of the antenna substrate 52 may deteriorate the quality of the captured image and cause problems such as a decrease in accuracy in the detection process of the document area in the captured image.
そこで、本実施形態では、原稿台4の周辺部分で反射されてミラー7の方向に進む光を遮る遮光板53が設けられている。この遮光板53は、原稿台4の一端側、換言するとアンテナ基板52のミラー7側に、アンテナ基板52に沿って延在する態様で設けられている。これにより、アンテナ基板52での反射光のうち、ミラー7の方向に進む光が遮光板53により遮られる。このため、アンテナ基板52での反射光がミラー7で反射されて撮像装置6に入射する経路Pが形成されず、撮像画像内にアンテナ基板52が写りこむことを防止することができる。 Therefore, in the present embodiment, a light shielding plate 53 is provided that blocks light reflected from the peripheral portion of the document table 4 and traveling toward the mirror 7. The light shielding plate 53 is provided on one end side of the document table 4, in other words, on the mirror 7 side of the antenna substrate 52 in a manner extending along the antenna substrate 52. As a result, of the light reflected from the antenna substrate 52, the light traveling in the direction of the mirror 7 is blocked by the light blocking plate 53. Therefore, the reflected light from the antenna substrate 52 is reflected by the mirror 7 and the path P for entering the imaging device 6 is not formed, and the antenna substrate 52 can be prevented from being reflected in the captured image.
また、遮光板53は、ハウジング2の上壁部(原稿台支持部)51に下向きにリブ状に突出する態様で一体的に形成されている。これにより、部品点数および組立工数を削減することができ、また、リブ状に突出した遮光板53により、原稿3を原稿台4に押しつけた際に作用する外力に対するハウジング2の剛性を高めることができる。 The light shielding plate 53 is integrally formed on the upper wall portion (original plate support portion) 51 of the housing 2 so as to protrude downward in a rib shape. As a result, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced, and the rigidity of the housing 2 against the external force acting when the document 3 is pressed against the document table 4 can be increased by the light shielding plate 53 protruding in a rib shape. it can.
図19に示すように、遮光板53は、矩形をなす原稿台4の4つの辺縁部4a〜4dのうちの一端側の1つの辺縁部4aに沿うように真直に設けられている。このようにすると、原稿台4の周辺部分で比較的顕著に撮像画像に写り込む部分、すなわち、図18に示したように、原稿台4の一端側の辺縁部4aの外側に位置するアンテナ基板52の部分52aが撮像画像に写り込むことを防止することができ、これによりアンテナ基板52の写り込みによる像の大部分が撮像画像内に現れないようにすることができる。 As shown in FIG. 19, the light shielding plate 53 is provided straight along one edge 4 a on one end side of the four edges 4 a to 4 d of the rectangular document table 4. In this way, the portion of the peripheral portion of the document table 4 that is relatively remarkably reflected in the captured image, that is, the antenna located outside the edge portion 4a on one end side of the document table 4 as shown in FIG. It is possible to prevent the portion 52a of the substrate 52 from appearing in the captured image, thereby preventing most of the image resulting from the reflection of the antenna substrate 52 from appearing in the captured image.
図20は、遮光板の変形例を示す斜視図である。ここでは、遮光板56が、矩形をなす原稿台の3つの辺縁部4a,4b,4cに沿うようにコ字形状に設けられている。このようにすると、図18に示したように、原稿台4の一端側の辺縁部4aの外側に位置するアンテナ基板52の部分52aとともに、その両側の原稿台4の辺縁部4b,4cの外側に位置するアンテナ基板52の部分52b,52cが撮像画像に写り込む場合に、この写り込みによる像の全てが撮像画像内に現れないようにすることができる。 FIG. 20 is a perspective view showing a modification of the light shielding plate. Here, the light shielding plate 56 is provided in a U shape so as to follow the three edge portions 4a, 4b, and 4c of the rectangular document table. In this way, as shown in FIG. 18, the edge portions 4b, 4c of the document table 4 on both sides of the antenna substrate 52 are provided along with the portion 52a of the antenna substrate 52 located outside the edge portion 4a on one end side of the document table 4. When the portions 52b and 52c of the antenna substrate 52 located outside the image are reflected in the captured image, it is possible to prevent all the images due to the reflection from appearing in the captured image.
次に、原稿3の読取面3aでの照度ムラを低減する構成について説明する。 Next, a configuration for reducing illuminance unevenness on the reading surface 3a of the document 3 will be described.
図21は、原稿3の読取面3aでの照度分布を示す説明図であり、図21(A)に照度ムラ対策が行われていない場合を、図21(B)に照度ムラ対策が行われた場合を、それぞれ示す。これは、白色LED素子11wlを点灯して原稿台4に載置されたシェーディングシートを撮像したものであり、図21(A)に示すように、照度ムラ対策が行われていない場合には、上下方向の中心部および下部に照度が比較的低い領域が現れている。 FIG. 21 is an explanatory diagram showing the illuminance distribution on the reading surface 3a of the document 3. FIG. 21A shows the case where the illuminance unevenness countermeasure is not taken, and FIG. The cases are shown respectively. This is an image of the shading sheet placed on the document table 4 with the white LED element 11wl turned on, and as shown in FIG. Regions with relatively low illuminance appear at the center and the bottom in the vertical direction.
図9に示した比較例のように、照明装置5の照明基板12の傾斜角度βが大きいと(β=60°)、原稿台4に対する入射角が大きくなる、すなわち原稿台4に対する光の入射方向と原稿台4とのなす角度が小さくなるため、原稿3の読取面3aでの照度ムラは発生しにくいが、本実施形態のように、照明基板12の傾斜角度βを小さくすると(β=48°)、原稿台4に対する入射角が小さくなるため、図21(A)に示すように、原稿3の読取面3aでの照度ムラが発生しやすくなる。この原稿3の読取面3aでの照度ムラは、撮像画像の品質を低下させ、パスポートの真贋判定の精度を低下させるなどの不具合を招くおそれがある。 As in the comparative example shown in FIG. 9, when the inclination angle β of the illumination substrate 12 of the illumination device 5 is large (β = 60 °), the incident angle with respect to the document table 4 increases, that is, the incidence of light on the document table 4. Since the angle formed by the direction and the document table 4 is small, unevenness in illuminance on the reading surface 3a of the document 3 is unlikely to occur. However, if the inclination angle β of the illumination board 12 is decreased as in this embodiment (β = 48 °), since the incident angle with respect to the document table 4 becomes small, as shown in FIG. 21A, unevenness in illuminance on the reading surface 3a of the document 3 is likely to occur. This uneven illuminance on the reading surface 3a of the document 3 may cause problems such as a decrease in the quality of the captured image and a decrease in the accuracy of passport authentication.
そこで、以下に説明するように、本実施形態では、導光体13a〜13dに光を拡散する構成を付加して、原稿3の読取面3aでの照度ムラを低減するようにしている。 Therefore, as described below, in the present embodiment, a configuration for diffusing light is added to the light guides 13a to 13d to reduce illuminance unevenness on the reading surface 3a of the document 3.
図22は、右上側の導光体13bの入射面15に形成された光拡散部61を示す背面図である。ここでは、右上側の導光体13bについてのみ図示するが、左上側の導光体13aはこれと左右対称に現れる。図23は、右下側の導光体13dの出射面16に形成された光拡散部62を示す正面図である。ここでは、右下側の導光体13dについてのみ図示するが、左下側の導光体13cはこれと左右対称に現れる(「上下左右」の位置関係については、いずれも図4、図5を参照)。 FIG. 22 is a rear view showing the light diffusing portion 61 formed on the incident surface 15 of the light guide 13b on the upper right side. Here, only the upper right light guide 13b is illustrated, but the upper left light guide 13a appears symmetrically. FIG. 23 is a front view showing the light diffusion portion 62 formed on the emission surface 16 of the light guide 13d on the lower right side. Here, only the light guide 13d on the lower right side is illustrated, but the light guide 13c on the lower left side appears symmetrically with respect to this (with regard to the positional relationship of “up, down, left and right”, both in FIGS. 4 and 5). reference).
図24は、上側の導光体13a,13bにおける光の出射状況を示す説明図であり、図24(A)に光拡散部61がない場合を、図24(B)に光拡散部61がある場合を、それぞれ示す。図25は、下側の導光体13c,13dにおける光の出射状況を示す説明図であり、図25(A)に光拡散部62がない場合を、図25(B)に光拡散部62がある場合を、それぞれ示す。 FIG. 24 is an explanatory diagram showing the light emission status of the upper light guides 13a and 13b. FIG. 24A shows the case where the light diffusing unit 61 is not provided, and FIG. Each case is shown. FIG. 25 is an explanatory diagram showing a light emission state in the lower light guides 13c and 13d. FIG. 25A shows the case where the light diffusing unit 62 is not provided, and FIG. 25B shows the light diffusing unit 62. Each case is indicated.
図22に示すように、上側の導光体13a,13bの入射面15には、光を拡散させる粗面状の光拡散部61が形成されている。この光拡散部61は、一部のLED素子11に対向する位置に部分的に形成されており、具体的には白色光を発する白色LED素子11wl、および赤外光を発する赤外LED素子11irに対向する位置に形成され、紫外光を発する紫外LED素子11uvに対向する位置には形成されていない。 As shown in FIG. 22, on the incident surface 15 of the upper light guides 13a and 13b, a rough light diffusing portion 61 for diffusing light is formed. The light diffusing portion 61 is partially formed at a position facing a part of the LED elements 11, specifically, a white LED element 11wl that emits white light and an infrared LED element 11ir that emits infrared light. Is not formed at a position facing the ultraviolet LED element 11uv that emits ultraviolet light.
このため、上側の導光体13a,13bでは、図24(B)に示すように、白色LED素子11wlおよび赤外LED素子11irが発する光が入射面15に入射した際に光拡散部61で拡散されるため、正規の出射角度範囲R1の端の領域での光量を増やすことができ、これにより上側の導光体13a,13bが担当する照明領域の端の領域での照度を高めることができる。なお、ここでは、出射面16に光拡散部が形成されていないため、出射面16の円弧状の断面形状により光の出射方向がある程度は制御される。 Therefore, in the upper light guides 13a and 13b, as shown in FIG. 24B, when the light emitted from the white LED element 11wl and the infrared LED element 11ir is incident on the incident surface 15, the light diffusion unit 61 Since it is diffused, it is possible to increase the amount of light in the end region of the normal emission angle range R1, thereby increasing the illuminance in the end region of the illumination region that the upper light guides 13a and 13b are responsible for. it can. Here, since the light diffusion portion is not formed on the emission surface 16, the light emission direction is controlled to some extent by the arcuate cross-sectional shape of the emission surface 16.
図23に示すように、下側の導光体13c,13dの出射面16にも、光を拡散させる粗面状の光拡散部62が形成されている。この光拡散部62は、出射面16の全面に渡って形成されている。 As shown in FIG. 23, a rough light diffusing portion 62 for diffusing light is also formed on the emission surface 16 of the lower light guides 13c and 13d. The light diffusion portion 62 is formed over the entire emission surface 16.
このため、下側の導光体13c,13dでは、図25(B)に示すように、LED素子11が発する光が導光体13c,13dの内部を通って出射面16に到達した際に光拡散部62で拡散されるため、正規の出射角度範囲R2の端の領域での光量を増やすことができ、これにより下側の導光体13c,13dが担当する照明領域の端の領域での照度を高めることができる。なお、ここでは、円弧状の断面形状をなす出射面16に光拡散部62が形成されているため、光の出射方向が制御されつつやや拡散される状態となる。 For this reason, in the lower light guides 13c and 13d, as shown in FIG. 25B, when the light emitted from the LED element 11 reaches the emission surface 16 through the light guides 13c and 13d. Since the light is diffused by the light diffusing unit 62, the amount of light in the end region of the normal emission angle range R2 can be increased, and thereby, in the end region of the illumination region handled by the lower light guides 13c and 13d. The illuminance can be increased. Here, since the light diffusion portion 62 is formed on the emission surface 16 having an arcuate cross-sectional shape, the light emission direction is controlled to be slightly diffused.
このように上側の導光体13a,13bおよび下側の導光体13c,13dがそれぞれ担当する照明領域の端の領域での照度を高めることができるため、図21(A)に示したように、原稿3の読取面3aにおける上下方向の中心部および下部に現れる照度が比較的低い領域の照度を高めることができ、その結果、図21(B)に示したように、原稿3の読取面3aでの照度ムラを低減することができる。 As shown in FIG. 21A, the illuminance at the end of the illumination area that the upper light guides 13a and 13b and the lower light guides 13c and 13d are in charge of can be increased in this way. Furthermore, it is possible to increase the illuminance of the area where the illuminance appearing at the center and the lower part in the vertical direction on the reading surface 3a of the document 3 is relatively low. As a result, as shown in FIG. Irradiance unevenness on the surface 3a can be reduced.
特に本実施形態では、上側の導光体13a,13bでは、入射面15の光拡散部61の凹凸の深さを比較的大きくして拡散の程度を強くしている。これにより、正規の出射角度範囲R1の端の領域での光量を増やして(図24参照)、原稿3の読取面3aでの照度ムラを低減することができるが、正規の出射角度範囲から外れて導光体13a,13bから出射される光も増えて、ミラー7による迷光が顕著に発生することが考えられる。しかしながら、上側の導光体13a,13bのミラー7側には遮光板32があり(図1参照)、また、上側の導光体13a,13bはミラー7から離れているため、正規の出射角度範囲から外れた光がミラー7に入射しにくい。このため、光拡散部61で光が強く拡散されることで正規の出射角度範囲から外れた光が増えても問題にならない。 In particular, in the present embodiment, in the upper light guides 13a and 13b, the depth of the unevenness of the light diffusion portion 61 on the incident surface 15 is relatively increased to increase the degree of diffusion. As a result, the amount of light in the end region of the normal emission angle range R1 can be increased (see FIG. 24), and uneven illuminance on the reading surface 3a of the document 3 can be reduced. Thus, it is conceivable that the light emitted from the light guides 13a and 13b increases and stray light from the mirror 7 is remarkably generated. However, there is a light shielding plate 32 on the mirror 7 side of the upper light guides 13a and 13b (see FIG. 1), and the upper light guides 13a and 13b are away from the mirror 7, so that the normal emission angle is obtained. Light outside the range is difficult to enter the mirror 7. For this reason, there is no problem even if light deviating from the normal emission angle range increases due to strong light diffusion in the light diffusion portion 61.
一方、下側の導光体13c,13dは、ミラー7に近接しているため、ミラー7の方向に進む光をできるだけ低減することが望ましい。そこで、下側の導光体13c,13dでは、出射面16の光拡散部62の凹凸の深さを、入射面15の光拡散部61に比較して小さくして、拡散の程度を弱くしている。 On the other hand, since the lower light guides 13c and 13d are close to the mirror 7, it is desirable to reduce the light traveling in the direction of the mirror 7 as much as possible. Therefore, in the lower light guides 13c and 13d, the unevenness depth of the light diffusing portion 62 on the emission surface 16 is made smaller than that of the light diffusing portion 61 on the incident surface 15, thereby reducing the degree of diffusion. ing.
また本実施形態では、上側の導光体13a,13bでは、入射面15における白色LED素子11wlおよび赤外LED素子11irに対応する位置に選択的に光拡散部61が形成され、紫外LED素子11uvに対応する位置には光拡散部61が形成されていない。これは、紫外光が原稿上の蛍光インクを発光させる用途に用いられ、この蛍光インクの発光は、紫外光自体の照度ムラの影響を受けにくいため、特に紫外光を拡散させる必要が低いためであり、また、紫外LED素子11uvは出力が低いため、光拡散部61により紫外光を拡散させて光量が小さくなることは望ましくない。 In the present embodiment, in the upper light guides 13a and 13b, the light diffusion portion 61 is selectively formed at positions corresponding to the white LED element 11wl and the infrared LED element 11ir on the incident surface 15, and the ultraviolet LED element 11uv. The light diffusion part 61 is not formed at a position corresponding to. This is because ultraviolet light is used for the purpose of emitting fluorescent ink on a manuscript, and the light emitted from the fluorescent ink is not easily affected by unevenness in the illuminance of the ultraviolet light itself, so that it is not particularly necessary to diffuse ultraviolet light. In addition, since the output of the ultraviolet LED element 11uv is low, it is not desirable that the light diffusion unit 61 diffuses the ultraviolet light to reduce the amount of light.
一方、下側の導光体13c,13dでは、出射面16に全面に渡って光拡散部62が形成されているため、入射面15の光拡散部61とは異なり、紫外LED素子11uvが発する紫外光も拡散されるが、出射面16の光拡散部62では凹凸の深さを小さくして拡散の程度を弱くしているため、拡散による光量の低下は小さくなっている。また、下側の導光体13c,13dでは、正規の出射角度範囲を上側の導光体13a,13bより狭くしているため(図1参照)、原稿3の読取面3aにおける下側の導光体13c,13dの照明領域で照度ムラが比較的現れやすいことから、出射面16に全面に渡って光拡散部62を形成して、白色光および赤外光とともに紫外光も拡散させるようにしている。 On the other hand, in the lower light guides 13c and 13d, since the light diffusing portion 62 is formed on the entire emission surface 16, unlike the light diffusing portion 61 on the incident surface 15, the ultraviolet LED element 11uv emits. Although the ultraviolet light is also diffused, the light diffusion portion 62 of the emission surface 16 reduces the depth of the unevenness to weaken the degree of diffusion, so the decrease in the amount of light due to diffusion is small. In addition, since the lower light guides 13c and 13d have a narrower normal emission angle range than the upper light guides 13a and 13b (see FIG. 1), the lower light guides on the reading surface 3a of the document 3 are guided. Since uneven illuminance is relatively likely to appear in the illumination areas of the light bodies 13c and 13d, a light diffusion portion 62 is formed over the entire emission surface 16 so that ultraviolet light is diffused together with white light and infrared light. ing.
上述したように、本実施形態では導光体13a〜13dの出射面16の断面形状を半径が異なる複数の円弧が繋がるように形成し、この断面形状によって導光体13a〜13dの出射光の全体的な指向性が規定され、一方で導光体13a〜13dの入射面15又は出射面16を荒らす(平滑性を失わせる)ことで、導光体13a〜13dに適度な光拡散性を付与しているのである。これにより、本実施形態に係る読取装置の導光体13a〜13dは、光強度分布を制御するという観点では、導光体の断面形状によってR1,R2の範囲において光量ピークを持たせつつも、光拡散部61,62によって当該ピーク値を小さくかつ光強度分布をブロードにする(半値幅を大きくする)。即ち、本実施形態の照明装置5は光の指向性と拡散性という一見相反する特性を一体に併せ持っている。 As described above, in the present embodiment, the cross-sectional shape of the exit surface 16 of the light guides 13a to 13d is formed so that a plurality of arcs having different radii are connected, and the cross-sectional shape of the light emitted from the light guides 13a to 13d The overall directivity is defined, and on the other hand, the incident surface 15 or the exit surface 16 of the light guides 13a to 13d is roughened (smoothness is lost), so that the light guides 13a to 13d have appropriate light diffusibility. It is granted. Thereby, from the viewpoint of controlling the light intensity distribution, the light guides 13a to 13d of the reading apparatus according to the present embodiment have a light amount peak in the range of R1 and R2 depending on the cross-sectional shape of the light guide. The light diffusion portions 61 and 62 reduce the peak value and broaden the light intensity distribution (increase the half-value width). That is, the illumination device 5 of the present embodiment has the seemingly contradictory characteristics of light directivity and diffusivity.
図26は、上側の導光体13a,13bを成型する導光体成型用金型65を示す断面図である。図27は、下側の導光体13c,13dを成型する導光体成型用金型66を示す断面図である。 FIG. 26 is a cross-sectional view showing a light guide molding die 65 for molding the upper light guides 13a and 13b. FIG. 27 is a cross-sectional view showing a light guide molding die 66 for molding the lower light guides 13c and 13d.
上側の導光体13a,13bの光拡散部61および下側の導光体13c,13dの光拡散部62は、導光体13a〜13dに直接ブラスト処理を施すことにより形成することも可能であるが、図26および図27に示すように、導光体13a〜13dを成型する金型65,66にブラスト処理を施すことでも形成することができ、これにより製造工数を削減して、適切な特性の光拡散部61,62を有する導光体13a〜13dを安価に製造することができる。 The light diffusion portions 61 of the upper light guides 13a and 13b and the light diffusion portions 62 of the lower light guides 13c and 13d can also be formed by directly blasting the light guides 13a to 13d. However, as shown in FIGS. 26 and 27, the light guides 13a to 13d can be formed by blasting the molds 65 and 66, thereby reducing the number of manufacturing steps and appropriately. The light guides 13a to 13d having the light diffusing portions 61 and 62 having various characteristics can be manufactured at low cost.
金型65,66では、導光体13a〜13dの光拡散部61,62に対応する部位67,68にブラスト処理が施されている。このブラスト処理としては、サンドブラスト処理のみを行うようにしてもよいが、このサンドブラスト処理に加えてアルミナブラスト処理を行うようにしてもよい。アルミナブラスト処理はサンドブラスト処理の後に行われる。サンドブラスト処理では、サンド研削材に比較的大きな粒径のもの(S20〜S30)を用いるとよい。アルミナブラスト処理では、アルミナ研削材に中程度の粒径のもの(A20〜A220)を用いるとよい。 In the molds 65 and 66, the parts 67 and 68 corresponding to the light diffusion portions 61 and 62 of the light guides 13a to 13d are blasted. As this blasting process, only the sandblasting process may be performed, but in addition to the sandblasting process, an alumina blasting process may be performed. The alumina blasting is performed after the sandblasting. In the sand blasting process, a sand abrasive having a relatively large particle size (S20 to S30) may be used. In the alumina blast treatment, an alumina abrasive having a medium particle size (A20 to A220) may be used.
また、金型65,66には、例えば鉄、炭素、クロムをベースとした合金にモリブデン、タングステン等を添加したダイス鋼が用いられ、これらは一般に高硬度であるため、例えばサンドブラスト処理やアルミナブラスト処理では、完成品である導光体13a〜13dの光拡散部61,62に十分な深さの凹凸を形成することができない場合がある。特に上側の導光体13a,13bの入射面15の光拡散部61では、前記のように凹凸の深さを大きくするため、凹凸の深さを十分に確保することができる表面加工方法が必要になる。 The dies 65 and 66 are made of, for example, die steel obtained by adding molybdenum, tungsten or the like to an alloy based on iron, carbon, or chromium. Since these are generally high in hardness, for example, sand blasting or alumina blasting is used. In the processing, there may be a case where unevenness having a sufficient depth cannot be formed in the light diffusion portions 61 and 62 of the light guides 13a to 13d that are the finished products. In particular, in the light diffusing portion 61 on the incident surface 15 of the upper light guides 13a and 13b, a surface processing method capable of sufficiently ensuring the depth of the unevenness is necessary in order to increase the depth of the unevenness as described above. become.
そこで、金型65における入射面15の光拡散部61に対応する部位67では、まず人手により彫金工具で彫金加工を行った上でブラスト処理を施すようにするとよい。この場合、ブラスト処理として、サンドブラスト処理(例えばS100)のみを行うようにしてもよいが、このサンドブラスト処理に加えてアルミナブラスト処理(例えばA220)を行うようにしてもよい。 In view of this, in a portion 67 corresponding to the light diffusing portion 61 of the incident surface 15 in the mold 65, it is preferable to perform blasting after first performing engraving with a engraving tool by hand. In this case, as the blasting process, only the sandblasting process (for example, S100) may be performed, but in addition to the sandblasting process, an alumina blasting process (for example, A220) may be performed.
このように彫金加工を行うと、金型65の表面加工部位に比較的深い彫り込みを形成することができ、これに加えてサンドブラスト処理を施すことで、彫金加工による深い彫り込みの表面に比較的浅い彫り込みが形成される。さらにアルミナブラスト処理を施すと、サンドブラスト処理による浅い彫り込みの表面にさらに浅い彫り込みを形成することができる。このため、光の拡散性を高めることができる。 When engraving is performed in this manner, a relatively deep engraving can be formed in the surface processing portion of the mold 65, and in addition to this, a sand blasting process is performed to relatively shallow the surface of the deep engraving by engraving. An engraving is formed. Further, when alumina blasting is performed, a shallower engraving can be formed on the surface of the shallow engraving by sandblasting. For this reason, the diffusibility of light can be improved.
次に、導光体13a〜13dの長手方向の端面から出射される光により撮像画像内に高輝度部分が現れる不具合を解消する構成について説明する。 Next, a configuration for solving the problem that a high-luminance portion appears in a captured image due to light emitted from the end faces in the longitudinal direction of the light guides 13a to 13d will be described.
図28は、導光体13a〜13dおよび撮像装置6を示す模式的な上面図である。図29は、撮像画像に高輝度部分が発生した状況を示す説明図である。図30は、導光体13a〜13dの端面17から出射された光の進行状況を示す読取装置1の要部断面図である。 FIG. 28 is a schematic top view showing the light guides 13 a to 13 d and the imaging device 6. FIG. 29 is an explanatory diagram illustrating a situation where a high-luminance portion has occurred in a captured image. FIG. 30 is a cross-sectional view of the main part of the reading device 1 showing the progress of light emitted from the end faces 17 of the light guides 13a to 13d.
図3に示したように、LED素子11から出射されて導光体13a〜13dに入射した光は、導光体13a〜13d内を通って主に出射面16から出射するが、LED素子11自体の出射光の指向特性や導光体13a〜13d内での光の乱反射等により、図28に示すように、導光体13a〜13dの長手方向における撮像装置6側の端面17からも僅かながら出射される。 As shown in FIG. 3, the light emitted from the LED element 11 and incident on the light guides 13 a to 13 d is emitted mainly from the emission surface 16 through the light guides 13 a to 13 d. As shown in FIG. 28, due to the directivity characteristics of the emitted light of itself, irregular reflection of light in the light guides 13a to 13d, and the like, the light guides 13a to 13d are slightly from the end face 17 on the imaging device 6 side in the longitudinal direction. It is emitted.
この導光体13a〜13dの端面17から出射される光が迷光となって撮像装置6に入射すると、図29に示すように、撮像画像内に高輝度部分71が現れる。この撮像画像内の高輝度部分は、導光体13a〜13dの端面17が光って見えるものである。これは、図30に示すように、導光体13a〜13dの内側の端面17から出射された光が、ミラー7、原稿台4、ミラー7の順で反射されて、鏡面反射による直接光として撮像装置6に入射するために起きる。 When the light emitted from the end faces 17 of the light guides 13a to 13d becomes stray light and enters the imaging device 6, a high-luminance portion 71 appears in the captured image as shown in FIG. The high-luminance part in this captured image is what the end surfaces 17 of the light guides 13a to 13d appear to shine. As shown in FIG. 30, the light emitted from the inner end face 17 of the light guides 13 a to 13 d is reflected in the order of the mirror 7, the document table 4, and the mirror 7, and is directly reflected by specular reflection. This occurs because the light enters the imaging device 6.
なお、導光体13a〜13dの外側の端面18から出射された光は、ミラー7や原稿台4の方向に進まないため、ミラー7や原稿台4で反射されることで撮像装置6に入射する経路は形成されない。 The light emitted from the outer end face 18 of the light guides 13a to 13d does not travel in the direction of the mirror 7 or the document table 4, and is reflected by the mirror 7 or the document table 4 to be incident on the imaging device 6. There is no route formed.
このような導光体13a〜13dの端面17から出射される光により撮像画像内に高輝度部分が現れる不具合に対して、本実施形態では、導光体13a〜13dの内側の端面17から出射される光を遮る遮光板72が設けられている。 In the present embodiment, in the present embodiment, the light emitted from the end face 17 of the light guides 13a to 13d is emitted from the inner end face 17 of the light guides 13a to 13d. A light shielding plate 72 is provided to block the light to be emitted.
図31は、導光体13a〜13dが配置されるミラーボックス73の斜視図である。図32は、ミラーボックス73の要部を撮像装置6の光軸方向から見た正面図である。図33は、ミラーボックス73の側面図である。 FIG. 31 is a perspective view of the mirror box 73 in which the light guides 13a to 13d are arranged. FIG. 32 is a front view of the main part of the mirror box 73 as seen from the optical axis direction of the imaging device 6. FIG. 33 is a side view of the mirror box 73.
図31及び図32に示すように、遮光板72は、撮像装置6の光路を挟んでその両側に左右対称に配置され、導光体13a〜13dにおける撮像装置6に近接する内側の端面17を覆うように設けられている。この遮光板72は、ミラーボックス(暗箱)73と一体的に黒色に着色された樹脂材料で形成されている。このように遮光板72がミラーボックス73に一体的に形成されているため、遮光板72が安定に支持されるとともに、部品点数および組立工数を削減することができる。 As shown in FIGS. 31 and 32, the light shielding plate 72 is disposed symmetrically on both sides of the optical path of the imaging device 6, and the inner end face 17 close to the imaging device 6 in the light guides 13 a to 13 d. It is provided to cover. The light shielding plate 72 is formed of a resin material colored in black integrally with a mirror box (dark box) 73. Thus, since the light shielding plate 72 is integrally formed with the mirror box 73, the light shielding plate 72 is stably supported, and the number of parts and the number of assembly steps can be reduced.
ミラーボックス73は、外光を遮光するものであり、図33に示すように、ミラー7を保持するミラー保持部74と、照明装置5を保持する照明装置保持部75と、撮像装置6を保持する撮像装置保持部76と、を有しており、照明装置5、原稿台4および撮像装置6を相互に結ぶ光路が内部に形成される。照明装置保持部75には、照明装置5が嵌め込まれる開口77が形成されており、照明装置5がミラーボックス73の外面側から組み付けられるようになっている。 The mirror box 73 blocks outside light. As shown in FIG. 33, the mirror box 73 holds the mirror holding unit 74 that holds the mirror 7, the lighting device holding unit 75 that holds the lighting device 5, and the imaging device 6. And an optical path that connects the illumination device 5, the document table 4 and the imaging device 6 to each other. An opening 77 into which the illumination device 5 is fitted is formed in the illumination device holding part 75, and the illumination device 5 is assembled from the outer surface side of the mirror box 73.
図28に示したように、遮光板72における撮像装置6に近接する部分72aは、撮像装置6の光軸OAに平行となるように形成されているが、撮像装置6から離れた部分72bは、撮像装置6の画角F内の光路を遮らないように、左右の遮光板72の間隔がミラー7側に向かって次第に大きくなるように、撮像装置6の光軸OAに対して傾斜した状態で形成されている。 As shown in FIG. 28, the portion 72a of the light shielding plate 72 close to the imaging device 6 is formed to be parallel to the optical axis OA of the imaging device 6, but the portion 72b away from the imaging device 6 is In a state in which the distance between the left and right light shielding plates 72 is inclined with respect to the optical axis OA of the imaging device 6 so as to gradually increase toward the mirror 7 so as not to block the optical path within the angle of view F of the imaging device 6. It is formed with.
このように遮光板72を設けると、導光体13a〜13dの端面17から出射される光による迷光を低減することができ、これにより迷光により撮像画像内に現れる高輝度部分の発生を抑制することができる。 When the light shielding plate 72 is provided in this manner, stray light due to light emitted from the end faces 17 of the light guides 13a to 13d can be reduced, thereby suppressing generation of a high-luminance portion that appears in the captured image due to stray light. be able to.
なお、本実施形態では、図4に示したように、白色光、赤外光および紫外光をそれぞれ発する3種類の光源(白色LED素子11wl、赤外LED素子11ir、紫外LED素子11uv)を有する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記の3種類の光源のいずれか1種類または2種類、あるいはその他の種類の光源を有する構成も可能である。 In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 4, it has three types of light sources (white LED element 11wl, infrared LED element 11ir, ultraviolet LED element 11uv) which each emit white light, infrared light, and ultraviolet light. Although the present invention is configured, the present invention is not limited to this, and any one or two of the above three types of light sources, or a configuration having other types of light sources is also possible.
本発明にかかる読取装置は、原稿台の周辺部分が撮像画像に写り込むことを防止することができる効果を有し、原稿を透明な原稿台に載置し、その原稿の読取面を照明装置で照明して、原稿の画像を撮像する読取装置などとして有用である。 The reading device according to the present invention has an effect of preventing the peripheral portion of the document table from appearing in the captured image, places the document on a transparent document table, and illuminates the reading surface of the document. It is useful as a reading device that illuminates with an image and captures an image of a document.
1 読取装置
2 ハウジング
3 原稿、3a 読取面
4 原稿台、4a〜4d 辺縁部
5 照明装置
6 撮像装置
7 ミラー、7a 反射面
11 LED素子(光源)
11wl 白色LED素子(白色光源)
11ir 赤外LED素子(赤外光源)
11uv 紫外LED素子(紫外光源)
12 照明基板
13a,13b 導光体(第1の導光体)
13c,13d 導光体(第2の導光体)
15 入射面
16 出射面
51 上壁部(原稿台支持部)
52 アンテナ基板
53 遮光板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reading apparatus 2 Housing 3 Original, 3a Reading surface 4 Original stand, 4a-4d Edge part 5 Illuminating device 6 Imaging device 7 Mirror, 7a Reflecting surface 11 LED element (light source)
11wl white LED element (white light source)
11 ir infrared LED element (infrared light source)
11uv UV LED element (UV light source)
12 Illumination boards 13a and 13b Light guide (first light guide)
13c, 13d Light guide (second light guide)
15 entrance surface 16 exit surface 51 upper wall portion (original table support portion)
52 Antenna board 53 Shading plate
Claims (6)
この原稿台を支持する原稿台支持部と、
前記原稿台に載置された前記原稿の読取面を照明する照明装置と、
この照明装置により照明された前記原稿の読取面を撮像する撮像装置と、
前記原稿の読取面からの光を反射して前記撮像装置に導くミラーと、
前記原稿台支持部における前記原稿台の周辺部分で反射されて前記ミラーの方向に進む光を遮る遮光板と、を備えたことを特徴とする読取装置。 A transparent platen on which the document is placed;
A document table support section for supporting the document table;
An illumination device that illuminates a reading surface of the document placed on the document table;
An imaging device for imaging the reading surface of the document illuminated by the illumination device;
A mirror that reflects light from the reading surface of the document and guides it to the imaging device;
A reading apparatus comprising: a light shielding plate that blocks light that is reflected by a peripheral portion of the document table in the document table support portion and travels in the direction of the mirror.
前記ミラーは、前記原稿台の他端側の下方において、反射面が前記原稿台および前記撮像装置の双方に臨むように、前記原稿台に対して傾斜した状態で設けられ、
前記遮光板は、前記原稿台の前記一端側に設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の読取装置。 The illumination device and the imaging device are disposed below one end side of the document table,
The mirror is provided in an inclined state with respect to the document table so that a reflection surface faces both the document table and the imaging device below the other end side of the document table.
The reading apparatus according to claim 1, wherein the light shielding plate is provided on the one end side of the document table.
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