JP4216139B2 - Image input device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿の画像を読み取ることが可能な画像センサと、読み取り画像の光の広がりを制限する目的や、画像読み取り時の被写界深度を大きくする目的で使用される光学素子とを備える画像入力装置に関するものである。特に、本発明は、上記画像センサとして、画像の表示と原稿の画像の読み取りとを同一画面で行うことができる入出力一体型のディスプレイや、原稿の画像の読み取りを面で行うことが可能なエリアセンサを備える画像入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナル・コンピュータやＰＤＡ（携帯用個人端末）等の電子機器が広く普及し、様々な情報を電子情報として上記電子機器に読み込む需要が高くなっている。そのため、紙などに印刷された情報を読み取る手段としてスキャナが使用されている。
【０００３】
しかしこれらの問題点として、スキャナは周辺機器として孤立しており、上記電子機器の持ち運びの際に邪魔になる場合が多く、また設置するスペースを要するため、置き場所に困るといった問題があった。
【０００４】
このような状況に対し、パーソナル・コンピュータやＰＤＡ等の電子機器等に使用されるフラットパネルディスプレイに、スキャナ機能（即ち画像読み取り機能）を組み込み、画像の表示と読み取りとが同一画面で可能な入出力一体型のディスプレイが提案されている。
【０００５】
例えば、液晶ディスプレイを構成するアクティブマトリクス基板の各画素に、液晶駆動用のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子と光センサ素子の両素子を備えることで、入出力一体型の液晶ディスプレイを実現した例が、特許文献１や特許文献２で開示されている。
【０００６】
一方、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイを構成するアクティブマトリクス基板の各画素に、ＥＬ駆動用のＴＦＴ素子と光センサ素子の両素子を備えることで、入出力一体型のＥＬディスプレイを実現した例が、特許文献３に開示されている。
【０００７】
上記特許文献１〜３に開示されている入出力一体型のディスプレイでは、画像表示時には通常の液晶ディスプレイやＥＬディスプレイのように、ディスプレイ面（画面）に画像が表示され、観察者（使用者）はその画面を見ることで画像情報を得ることができる。一方、画像の読み取り時には、表示に使う画面上に、被写体である原稿（印刷物など）を密着させる。そして、表示時に使用する光源（液晶ディスプレイの場合はバックライト、ＥＬディスプレイの場合はＥＬ素子）を用いて、画面上に配置された原稿を照射し、その反射光をアクティブマトリクス基板に内蔵された光センサで検出することで、原稿の画像（光情報）を読み取る仕組みになっている。
【０００８】
ところが、上記特許文献１〜３に開示されている入出力一体型ディスプレイの場合、以下のような問題が生じる。
【０００９】
一般に、原稿は、新聞、雑誌、上質紙に印刷した印刷物などのように紙に情報が印刷されたものが多い。グラビア紙のような光沢紙を除くと、紙は、完全拡散に近い散乱特性を有する。したがって、ディスプレイの画面上に配置された原稿に光源からの光が照射された場合、上記のような性質を持つ原稿の反射光は略等方的に散乱してしまう。
【００１０】
上述した問題を、図１０を用いて説明すると、以下の通りである。
【００１１】
図１０（ａ）に示すように、アクティブマトリクス基板（光センサ基板）１０１に内蔵された光センサ１０４ｎ−２〜１０４ｎ＋２と、上記原稿１０３とが近接していれば、たとえ原稿１０３の反射光が散乱していたとしても、ある画素１０４ｎに設けられた光センサ１０２はその画素１０４ｎに対応した原稿１０３の位置から発せられた光を主に受けることになり、読み取り画像のボケは発生しない。しかし、図１０（ｂ）に示すように、アクティブマトリクス基板１０１に内蔵された光センサ１０２と該原稿１０３との距離（隙間）Ｌが大きくなるにつれて、画素１０４ｎに設けられた光センサ１０２は、その画素１０４ｎに近接した画素１０４ｎ−１や画素１０４ｎ＋１に対応した位置の原稿３から発せられる斜め方向の反射光を受けやすくなる。即ち、原稿１０３の反射光のクロストークが激しくなる。この結果、距離Ｌが大きくなるにつれて、読み取り画像がぼやけてしまうといった画像の劣化が生じる。
【００１２】
特に、上述のような入出力一体型ディスプレイの場合、光センサ１０２が形成されるアクティブマトリクス基板１０１表面と、原稿１０３を密着させる画面（図示しない）表面との間に、ディスプレイパネルを構成するガラス基板や偏光板（図示しない）が存在するために、必然的に隙間Ｌが大きくなってしまう。このため、読み取り画像がぼやけてしまうといった画像劣化の問題を避けることが困難である。
【００１３】
そこで、上述の問題を解決するために、ディスプレイの画面表面と原稿との間に、更に遮光層を備えたファイバプレートを設置した技術が特許文献４で開示されている。ファイバプレートとは、ガラスファイバプレート及び光ファイバプレートの総称であり、光吸収層と光透過層とから構成されるガラスファイバ又は光ファイバが複数設けられたものである。ファイバプレートを用いることで，原稿から発せられる斜め方向の反射光をカットし、有効な反射光のみファイバプレート内を伝達して所定の光センサに到達する仕組みになっている。
【００１４】
また、特許文献１には、原稿面からホトセンサに入射する光量を充分に確保するために、各画素のホトセンサに焦点を合わせた半球状またはロッド状のマイクロレンズを、偏光板上方、または偏光板と対向基板の間に形成することも開示されている（特許文献１の段落［００２２］［００２３］参照）。
【００１５】
また、特許文献２には、より多くの光を利用できるように偏光板と対向基板との間に光ファイバープレートを設けること、センサ上で原稿からの光を結像出来読み取り誤差をさらに少なくすることができるように偏光板と対向基板との間にレンズアレイシートを設けることも開示されている（特許文献２の段落［００６４］参照）
【００１６】
【特許文献１】
特開平５−１２１７１５号公報（１９９３年５月１８日公開）
【００１７】
【特許文献２】
特開２００１−１０９３９４号公報（２００１年４月２０日公開）
【００１８】
【特許文献３】
特開２００２−１７６１６２号公報（２００２年６月２１日公開）
【００１９】
【特許文献４】
特開２００２−２５１１６４号公報（２００２年９月６日公開）
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようなファイバプレート、半球状またはロッド状のマイクロレンズ、レンズアレイシートを設けた構造では、画像読み取り時の画像ボケの問題を解決することが可能ではあるもの、表示時にはファイバプレート、半球状またはロッド状のマイクロレンズ、レンズアレイシートに起因する表示性能を伴うことになる。なぜなら、観察者（使用者）は、画面上に設置されたファイバプレート、半球状またはロッド状のマイクロレンズ、レンズアレイシートを介して画像を観察することになるためである。
【００２１】
ファイバプレートは、所定の開口角（ＮＡ）以内の光しか伝達しないために、ディスプレイパネルから発せられた表示光の斜方向成分がファイバプレートで反射・吸収されてしまう。この結果、表示に常に視野角が非常に狭くなってしまうとともに、輝度が低下するといった現象が生じてしまうという問題が生じる。
【００２２】
また、半球状またはロッド状のマイクロレンズやレンズアレイシートは、視野角を制限してしまい、表示性能を低下させてしまう。
【００２３】
また、上述のようなファイバプレート、半球状またはロッド状のマイクロレンズ、レンズアレイシートを設けた構造では、画像読み取り時の画像ボケの問題を解決することが可能ではあるもの、画像読み取り時の明るさを幾分低下させてしまう。なぜなら、原稿からの反射光が、ファイバプレート、半球状またはロッド状のマイクロレンズ、レンズアレイシートを介してセンサに入射することになるためである。画像読み取り時の明るさが低下すると、高速で読み取りを行うことが難しくなる。
【００２４】
ファイバプレートは、所定の開口角（ＮＡ）以内の光しか伝達しないために、ディスプレイパネルから発せられた表示光の斜方向成分がファイバプレートで反射・吸収されてしまう。この結果、表示に常に視野角が非常に狭くなってしまうとともに、輝度が低下するといった現象が生じてしまうという問題が生じる。
【００２５】
また、半球状またはロッド状のマイクロレンズやレンズアレイシートは、視野角を制限してしまい、表示性能を低下させてしまう。
【００２６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像の読み取りと表示の性能との両者を満足させることができる、入出力一体型の画像入力装置を提供することにある。
【００２７】
また、本発明の他の目的は、ぼけのない読み取り画像が得られるモードと、画像を高速で読み取ることができるモードとを使い分けることができる画像入力装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像入力装置は、上記の課題を解決するために、画像の表示と、被写体の画像の読み取りとを同一の画面で行うことができる入出力一体型のディスプレイと、読み取り画像の光の広がりを制限するための光学素子と、上記光学素子を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段とを備えることを特徴としている。
【００２９】
上述したように、完全拡散に近い散乱特性を有する紙等の原稿を画面上に配置して紙等の原稿の画像を読み込む際に、入出力一体型のディスプレイからの光を原稿に照射すると、上記原稿の反射光が略等方的に散乱し、読み取り画像がぼやけてしまう。そのため、ぼけのない読み取り画像を得るためには、読み取り画像の光の広がりを制限する光学素子を設置することが必要となる。しかしながら、上述したように、従来技術では、光学素子を画面上から外すことができるようになっていないので、画像を表示する際に、上記光学素子が視野角を制限してしまい、表示性能を低下させてしまう。
【００３０】
しかしながら、本発明の構成によれば、上記光学素子を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段を設けたので、例えば、使用者の操作により任意にこれら状態の切り替えが可能となる。それゆえ、原稿の画像の読み取りを行う場合にのみ画面上に光学素子を設置し、画像の表示を行う場合には上記光学素子を画面上から外すことが可能になる。
【００３１】
したがって、光学素子の設置によって原稿の画像の読み取りを行う時の画像のボケを改善しつつ、画像の表示を行う時に上記光学素子により視野角が制限されることを回避できる。つまり、原稿の画像の読み取り性能の向上と広視野角の表示とを両立し得る画像入力装置を実現することができる。
【００３２】
また、本発明の画像入力装置は、上記光学素子を、読み取りを行う場合には読み取り画像の光の広がりを制限する光学素子として作用させ、かつ画像を表示する場合には視野角を制限する光学素子として作用させる使用方法で使用することもできる。光学素子は、視野角を制限してしまうことから、表示時に視野角が広い表示が必要な場合には上記光学素子を画面上から外すことが可能であり、逆に隣の人から画面を覗かれたくない、つまり視野角を制限したいような場合には上記光学素子を画面上に設置することで、視野角を制御することができる。
【００３３】
なお、本願明細書において、「光学素子が画面上に設置される」とは、画面の表示が正常に見える視点位置と、画面との間に、光学素子の少なくとも一部が設置されることを指すものとする。また、「光学素子が画面上から外される」とは、画面の表示が正常に見える視点位置と画面との間に介在しない位置に光学素子の全体が設置されることを指すものとする。
【００３４】
また、本願明細書において、「原稿」とは、読み取りの対象となる物体（被写体）を指し、印刷物や写真、絵等の平面的な物体だけでなく、立体的な物体をも含むものとする。
【００３５】
上記読み取り画像の光の広がりを制限するための光学素子は、複数のレンズで構成された正立等倍レンズアレイであることが好ましい。
【００３６】
正立等倍レンズアレイは、明るさや視野角，被写界深度などを制限でき、かつ、原稿の正立像を撮像面にリレーすることができる。したがって、撮像面（画像入力装置表面）から所定の間隔を有する位置に配置された原稿の像を読み取ることが可能になる。また、正立等倍レンズの受光角の設計次第で被写界深度を調整することが可能であるので、画像のボケも解消することが容易となる。
【００３７】
本発明の画像入力装置は、画像の読み取り時に原稿に光を照射するための光源をさらに備え、上記光源が、光学素子と一体化するよう固定されていてもよい。
【００３８】
これにより、画像を読み取るときに上記光源を上記画面上に配置して、上記光源からの光を原稿に照射できると共に、画像の表示を行う時には上記光源を画面上から除くことが可能になる。したがって、原稿に効率良く光を照射することができ、かつ画像の表示を行う時にも上記光源により表示性能を損なうことがない。また、光学素子の状態の切り替えと光源の状態の切り替えとを光学素子の状態を切り替える操作のみで行うことができるので、使用者のわずらわしい動作を必要とせず、使い勝手の良い画像入力装置を実現することが可能になる。
【００３９】
本発明の画像入力装置は、画像の読み取り時に原稿に光を照射するための光源と、上記光源を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える光源切り替え手段とをさらに備えていてもよい。
【００４０】
これにより、画像を読み取るときに上記光源を上記画面上に配置して、上記光源からの光を原稿に照射できると共に、画像の表示を行う時には上記光源を画面上から除くことが可能になる。したがって、原稿に効率良く光を照射することができ、かつ画像の表示を行う時にも上記光源により表示性能を損なうことがない。また、光源の状態の切り替えを、光学素子の状態の切り替えと独立して行うことが可能であるので、表示時に光源だけを画面外に退避させ、光学素子を画面上に残す使用方法で使用することが可能となる。すなわち、上記光学素子を、読み取りを行う場合には読み取り画像の光の広がりを制限する光学素子として作用させ、かつ画像を表示する場合には視野角を制限する光学素子として作用させることが可能となる。
【００４１】
その結果、表示時に視野角が広い表示が必要な場合には上記光学素子を画面上から外し、逆に隣の人から画面を覗かれたくない、つまり視野角を制限したいような場合には上記光学素子を画面上に設置することで、視野角を変更することが可能となる。
【００４２】
本発明の画像入力装置は、原稿の画像の読み取りを行う読み取りモードと、画像を表示する表示モードとを切り替えるモード切り替え手段をさらに備え、上記モード切り替え手段は、上記光学素子が設置状態と非設置状態との間で変化することに連動して、モードの切り替えを行うようになっていてもよい。
【００４３】
これにより、光学素子の状態の切り替えとモードの切り替えとを光学素子の状態を切り替える操作のみで行うことができるので、使用者のわずらわしい動作などを必要とせず、使い勝手の良い画像入力装置を実現することが可能になる。
【００４４】
上記切り替え手段は、必要な時にのみ光学素子を画像入力装置本体に装着出来るようなアタッチメント機構であってもよいが、上記光学素子が画面上の位置と画面外の位置との間を往復できるように上記光学素子を支持する光学素子移動機構を含むことがより好ましい。これにより、アタッチメント機構のように、光学素子の切り替えのために、使用者が別の場所に置いた光学素子を取り出して光学素子を画像入力装置本体に装着したり、使用者が画像入力装置本体から光学素子を取り外して別の場所に置いたりする必要がなくなる。したがって、使用者が簡便に光学素子の切り替えを行うことができる。
【００４５】
本発明の画像入力装置は、上記切り替え手段は、上記光学素子が画面上を滑動して画面上の位置と画面外の位置との間を往復できるように、上記光学素子を支持するスライド機構を含むことを特徴としている。
【００４６】
これにより、簡素な構成で、上記光学素子を設置状態と非設置状態との間で切り替えることができる。
【００４７】
なお、前記の光学素子移動機構としては、上述した通り、スライド機構が好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば上記光学素子が画面に略平行な回動軸を中心として回動することによって画面上の位置と画面外の位置との間を往復できるように、上記光学素子を支持する回動機構であってもよい。
【００４８】
本発明の画像入力装置は、上記光学素子の設置状態から非設置状態への状態変化に対応して、上記ディスプレイを観察者の視点に近づくように移動させるディスプレイ移動手段をさらに備えていてもよい。
【００４９】
これにより、上記光学素子を画面上から外して非設置状態にした場合に、画面が画像入力装置の表面から奥側に位置することによる使用者の違和感を無くす事が可能になる。
【００５０】
本発明の画像入力装置は、上記画面を覆うための蓋（蓋機構）をさらに備え、上記光学素子は、上記蓋に内蔵され、上記切り替え手段は、上記蓋を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える蓋切り替え手段である構成であってもよい。
【００５１】
これにより、通常画像入力装置の画面上を保護するために設けられる蓋に上記光学素子を組み込むことで、本体側に光学素子を組み込む特別なスペースが要求されず有用である。また、画面上に蓋を被せた状態では読み取りモード、蓋を外した状態では表示モードといった使い分けが可能であり、使い勝手が良い。すなわち、光学素子の状態の切り替えと蓋の開閉とを蓋の開閉操作のみで行うことができるので、使用者のわずらわしい動作などを必要とせず、使い勝手の良い画像入力装置を実現することが可能になる。
【００５２】
本発明の画像入力装置は、上記光学素子は、筐体の開口部に設けられ、上記光学素子が設置された部分の蓋表面が、上記筐体の表面と略面一になるように、上記光学素子上に光透過性のスペーサが設置されている構成であってもよい。
【００５３】
これにより、蓋表面が平らなになるので、原稿を蓋表面に密着させるだけで原稿表面を平らにして、良好な読み取り画像を得ることが可能となる。また、上記蓋の表面に凹凸が存在しないために、本画像入力装置を使用せず衣服のポケットに収納するような場合であっても、スムーズに出し入れが出来る。
【００５４】
ここで「略面一になるように」とは、表面が完全に平らである場合、およびわずかに凹凸があるが実質的には表面が平らであるとする場合を含む概念である。また実質的に表面が平らであるとは、人間の目によって観察した場合に平面に見える程度の状態をいう。
【００５５】
本発明の画像入力装置は、上記光学素子は、筐体の開口部に設けられ、上記筐体の厚みは、光学素子の焦点距離に相当する厚さだけ光学素子の厚みより厚く設定されていることが好ましい。
【００５６】
これにより、原稿を蓋の表面に密着させるだけで上記光学系の焦点を上記原稿表面上に合致させることができるので、使用しやすい。
【００５７】
本発明の画像入力装置は、原稿の画像の読み取りを面で行うことができるエリアセンサと、上記面上に設置された場合に、上記面上から外された場合と比べて画像読み取り時の被写界深度を増大させる光学素子と、上記光学素子を、上記面上に設置された設置状態と、上記面上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段と、画像の読み取り速度を変化させる読み取り速度制御手段とを備え、上記読み取り速度制御手段は、画像の読み取り速度を、上記設置状態に比べて上記非設置状態の方が速くなるように変化させることを特徴としている。
【００５８】
これにより、用途・目的に応じて、スピード優先の読み取りと、被写界深度優先の読み取りとを使い分けることができる。すなわち、ぼけのない読み取り画像が得られるモードと、画像を高速で読み取ることができるモードとを使い分けることができる画像入力装置を提供できる。
【００５９】
なお、上記構成においては、上記光学素子を上記エリアセンサ上に設置した形態と、上記光学素子が上記エリアセンサ上に設置されない形態のどちらの場合でも画像を読み取ることができるものとする。
【００６０】
ここで、エリアセンサは、面センサとも呼ばれるものであり、二次元的に配置された複数の光センサによって画像を面で読み取ることができるイメージセンサである。
【００６１】
上記エリアセンサが、画像の表示が可能な画面に内蔵されており、画像の表示と読み取りを同一画面で行うことが可能であってもよい。すなわち、上記エリアセンサは、画像の表示と、原稿の画像の読み取りとを同一画面で行うことができる入出力一体型のディスプレイであってもよい。
【００６２】
これにより、上記光学素子を、用途・目的に応じて、明るさ優先の表示と、視野角制限優先の表示を使い分ける手段としても使用することができる。すなわち、明るさ優先の表示と、視野角制限優先の表示を使い分けることが可能な入出力一体型の画像入力装置を提供できる。
【００６３】
上記面上に設置された場合に、上記面上から外された場合と比べて画像読み取り時の被写界深度を増大させる光学素子は、複数のレンズで構成された正立等倍レンズアレイであることが好ましい。
【００６４】
正立等倍レンズアレイは、明るさや視野角、被写界深度などを制限でき、かつ、原稿の正立像を撮像面にリレーすることができる。
【００６５】
このことから、上述したような上記エリアセンサ上への上記正立等倍レンズアレイの設置または非設置を切り替えることで、用途・目的に応じて、スピード優先の読み取りと、被写界深度優先の読み取りを使い分けることができ、また上記正立等倍レンズアレイを、用途・目的に応じて、明るさ優先の表示と、視野角制限優先の表示を使い分ける手段としても使用することができる。
【００６６】
本発明の画像入力装置は、上記正立等倍レンズアレイを構成するレンズとレンズとの隙間に形成された遮光壁をさらに含むことが好ましい。
【００６７】
上記正立等倍レンズアレイにより、読み取り画像の光の広がりを制限できるが、上記正立等倍レンズの、レンズとレンズとの隙間から不要な斜め光が生じてしまう。
【００６８】
しかし、上記の構成によれば、レンズとレンズとの隙間に遮光壁が形成されているので、上記不要な斜め光を遮断することができる。その結果、
【００６９】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の画像入力装置に関する実施の一形態について、図１〜図４に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００７０】
図１には、代表的な実施の一形態として携帯型の画像入力装置を示している。
【００７１】
本画像入力装置は、筐体（画像入力装置本体）７と、筐体７内に設けられた入出力一体型ディスプレイ８とを備えており、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａを露出させるように、筐体７には表示面８ａに対応した開口部が設けられている。
【００７２】
入出力一体型ディスプレイ８は、画像の表示と、被写体である原稿の画像の読み取りとを同一の表示面（画面）８ａで行うことができるディスプレイである。つまり、入出力一体型ディスプレイ８は、表示パネルなどで構成された表示専用の発光形ディスプレイ（光源を備える液晶ディスプレイや、ＥＬディスプレイ等）に対し、表示パネルの内部に、二次元的に配列させた複数の光センサ２を組み込んで、ディスプレイの表示面（画面）で原稿の画像を読み取ることもできるようにしたディスプレイである。
【００７３】
本画像入力装置の特徴は、上記入出力一体型ディスプレイ８の表示面（撮像面を兼ねる）８ａの外側（観察者側）に、読み取り画像の光の広がりを制限するための光学素子９が設けられ、この光学素子９が、表示面８ａ上から脱着可能、すなわち、表示面８ａ上に設置された設置状態と、表示面８ａ上から外された非設置状態との間で切り替え可能となっている点である。
【００７４】
図１（ａ）は、光学素子９が入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上から外された非設置状態（光学素子非設置状態）を示す図で、図１（ｂ）は、光学素子９が入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上に設置されている設置状態（光学素子設置状態）を示す図である。なお、
表示面８ａ上に光学素子９を設置する主目的は、入出力一体型ディスプレイ８で撮像を行って原稿の画像を読み取る場合に、読み取り画像の光の広がりを制限する、つまり撮像面（表示面８ａ）に入射する光を絞る（すなわち斜め入射成分を制限する）ためである。
【００７５】
この結果、被写体である原稿が完全拡散特性を有する紙等の原稿であっても、この光学素子９を通過する光は、光学素子９の開口角以内の光に制限されるため、読み取り画像がぼやけてしまうといった画像の劣化を低減することができる。すなわち、表示面８ａ上に光学素子９を設置することで、表示面８ａ上に光学素子９が設置されていない場合よりも大きい被写界深度（使用する光学素子９に固有の被写界深度）を確保することが可能になる。
【００７６】
図２には、光学素子９が入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上に設置した状態での、図１の画像入力装置における入出力一体型ディスプレイ８とその周辺部分の断面図を示している。なお、図２では、原稿については、読み取られる面（原稿面）だけを模式的に示している。
【００７７】
この場合、入出力一体型ディスプレイ８は、互いに対向する１対のガラス等からなる光透過性基板８ｂ・８ｃと、これら光透過性基板８ｂ・８ｃ間に挟持された光センサ２および図示しない表示素子（液晶層やＥＬ素子等）等とを備えている。
【００７８】
本発明に使用する光学素子９としては、正立等倍レンズアレイ等のレンズ・アレイ、ファイバー・プレート等を使用することができるが、図２に示すような、複数の正立等倍レンズ１２から構成された正立等倍レンズアレイ（原稿像を正立等倍で結像させるレンズアレイ）が好ましい。正立等倍レンズアレイとしては、セルフォック（登録商標）レンズアレイやロッドレンズアレイを用いることができる。セルフォック（登録商標）レンズアレイは、屈折率分布型のロッドレンズ（セルフォック（登録商標）レンズ）を多数配列して、各レンズによる正立等倍像を重ね合わせて全体で１個の連続像を形成する光学系である。ロッドレンズアレイは、ロッドレンズを多数並列的に配列し、各レンズによる正立等倍像を重ね合わせて全体で１個の連続像を形成するものである。
【００７９】
さらに、正立等倍レンズアレイ（光学素子９）としては、正立等倍レンズ１２と正立等倍レンズ１２との隙間に不要な斜め光を遮光するための遮光壁１１が形成された正立等倍レンズアレイ（光学素子９）を用いることが好ましい。正立等倍レンズアレイ（光学素子９）は、原稿１３表面の画像の情報を、光センサ形成面１４までリレーする（結像する）ことができるため、原稿１３表面と光センサ形成面１４（この場合、原稿面１３から遠い方の光透過性基板８ｃにおける原稿側の面）とが離れていたとしても、ボケの少ない画像を取得することができる。なお、遮光壁１１は、例えば、金属クロムに酸化クロムを積層した２層クロム、ポリマー中に黒色顔料を分散させた樹脂材料等の低反射材料で形成することができる。
【００８０】
特に、従来技術で挙げた入出力一体型ディスプレイの場合、図１０で示したように、光センサ１０２が形成されるアクティブマトリクス基板１０１表面と、原稿１０３を密着させる画面表面との間に、ディスプレイパネルを構成するガラス基板や偏光板が存在するために、必然的に原稿１０３表面と光センサ１０２との距離Ｌが大きくなってしまい、読み取り画像がぼやけてしまうといった画像劣化の問題が発生していた。しかしながら、図２に示す構成では、原稿１３表面の画像の情報（読み取り光）を、光センサ形成面１４までリレーする（結像する）ことができるため、ボケの少ない画像を取得することが容易に可能となる。
【００８１】
ここで、被写界深度１５は、光学素子９を構成する正立等倍レンズ１２の開口角にて左右される。例えば、開口角の小さな正立等倍レンズ１２の場合は、斜め光が大幅にカットされるために、被写界深度も大幅に大きくなる。このような被写界深度を大幅に大きくする機能を持つ正立等倍レンズアレイ（光学素子９）としては、屈折率分布型のロッドレンズ（セルフォック（登録商標）レンズ）から形成したレンズアレイ（セルフォック（登録商標）レンズアレイ）を使用することができる。また、特開２００３−１３９９１８号公報（２００３年５月１４日公開）に見られるような、複数のレンズアレイプレートを組み合わせたレンズアレイでも同様の機能を有する正立等倍レンズアレイ（光学素子９）を構成することが可能である。
【００８２】
なお、入出力一体型ディスプレイ８には、光透過性基板８ｂ・８ｃ、光センサ２、液晶層、電極、駆動素子等からなる液晶パネル８ｄを備える入出力一体型ディスプレイを使用することができる。図２の場合、入出力一体型ディスプレイ８として入出力一体型液晶ディスプレイを使用しているので、液晶パネル８ｄの裏面側（原稿から遠い側）には、バックライト１６が設けられている。バックライト１６は、表示時には液晶パネル８ｄ用のバックライト光源（透過型表示用光源）として作用し、画像読み取り時には原稿面１３の参照光源（原稿照射用光源）として作用する仕組みになっている。
【００８３】
入出力一体型ディスプレイ８として、発光素子、例えばＥＬ発光素子を備える入出力一体型ディスプレイを使用することもできる。もちろん、発光素子を備える入出力一体型ディスプレイの場合には、発光素子からの光（例えばＥＬ発光）が表示光や原稿参照光の役割を果たすために、上述のバックライト１６は不要である。
【００８４】
本実施形態の構成においては、上記光学素子を設置状態と非設置状態との間で切り替える切り替え手段として、スライド機構（水平移動機構）が設けられている。図１に示す構成においては、筐体７における入出力一体型ディスプレイ８を露出させている部分（開口部）の側面（開口部を取り囲む４つの面のうちの対向する２つの面；図１における左右の２つの面）１０には、スライド機構（水平移動機構）としての溝１０ａ（図１では線として示しているが、実際には光学素子９の厚みと同程度の幅を有する溝）が、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａと略平行な方向（図１の上下方向）に沿って形成されている。また、上記光学素子９は、上記溝１０ａに遊嵌され（嵌めたものが動ける状態となるように嵌められ）ることで、筐体７の側面１０に支持されながら、溝１０ａ上を滑動（スライド）できるようになっている。これにより、光学素子９が、溝１０ａに沿って表示面上を滑動して画面外まで移動可能となっている。すなわち、光学素子９は、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａと略平行な方向（図１の上下方向）に沿って表示面８ａ上を滑動することで、表示面８ａ上に脱着可能、すなわち表示面８ａ上の位置と画面外の位置との間を往復可能となっている。なお、光学素子９が滑動（スライド）する方向は、画面外まで移動可能な方向であれば特に限定されない。
【００８５】
なお、筐体７における入出力一体型ディスプレイ８を露出させている部分（開口部）の側面１０に溝１０ａに代えてレールを設けると共に、レールに遊嵌する溝を光学素子９に設け、該レールに沿って、光学素子９が入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａと略平行な方向（図１の上下方向）に沿って滑動するようにしてもよい。
【００８６】
上述したように、上記スライド機構（溝１０ａ）は、光学素子９が、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａと平行な方向にスライドしうる仕組みになっている。それゆえ、画像入力装置を操作する人が、入出力一体型ディスプレイ８の表示画像を観察したいときは、光学素子９を表示面８ａ上から外して非設置状態にし、原稿の画像の読み取り（撮像）を行いたいときには、光学素子９を表示面８ａ上に設置するといった使い方が可能になる。つまり、画像入力装置を操作する人が、入出力一体型ディスプレイ８の動作モード（読み取りまたは表示）に応じて、上記スライド機構を利用して、光学素子９の状態（設置状態であるか非設置状態であるか）を任意に切り替えることができる。
【００８７】
なお、使用者による光学素子９を上下に移動させる操作は、例えば、筐体７側面に光学素子９と連結された上下可動つまみ（図示しない）を設けておき、上下可動つまみを使用者が掴んで上下に動かす方法で実現できる。また、使用者が操作する代わりに、光学素子９を電動で移動させる方法などを採用してもよい。
【００８８】
図４は、図１（ａ）（ｂ）に示した画像入力装置のＡ−Ａ’断面の模式図である。図４（ａ）は、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上に光学素子９が設置された設置状態（図１（ｂ）に相当する）を示している。上記設置状態は、主に、画像の読み取りを行う形態である。
【００８９】
筐体７の内部には、筐体７の開口部（後述する透明保護板２０の部分）に形成された空隙３と、この空隙３に連通する空隙４が形成されている。空隙３には、入出力一体型ディスプレイ８と光学素子９とが収納されるようになっており、空隙４には、光学素子９が収納されるようになっている。そして、光学素子９は、図４に示すように、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａに略平行な方向に沿って、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上の空隙３から、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上から外れた空隙４へと移動可能になっている。
【００９０】
図４（ｂ）は、光学素子９を入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上から退避させた非設置状態（図１（ａ）に相当する）を示している。この状態では、光学素子９は、筐体７内の空隙４に内蔵される仕組みになっている。図４（ｂ）のように光学素子９を入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上から退避させた状態では、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａは、画像入力装置本体表面（筐体７表面）から奥まった場所に位置している。上記非設置状態は、入出力一体型ディスプレイ８に表示されている画像を観察する形態である。
【００９１】
なお、筐体７における入出力一体型ディスプレイ８を露出させている部分（開口部）の側面１０に設けられた溝１０ａ（又はレール）は、上記光学素子９とディスプレイ８の表面との距離Ｌ２を所定の距離Ｌａに保つよう、正確に配置しておく必要がある。一方、光学素子９と原稿面１３との距離Ｌ１についても、所定の距離Ｌｂに保つ必要がある。ここで、距離Ｌａ、距離Ｌｂは、使用する光学素子９を構成するレンズ等の作動距離（焦点距離）であり、レンズ等の性能により決まるものである。また、距離Ｌ１、距離Ｌ２は、光学距離であり、その物理的距離は、途中に介在する媒体の屈折率により決まるものである。
【００９２】
ここで、光学素子９と原稿面１３との距離Ｌ１を所定の距離Ｌａに維持するために、距離Ｌａと同じ光学距離を有する厚みの透明なスペーサ（樹脂板，ガラス板など）を光学素子９上に設置することが好ましい。また、光学素子９と原稿面１３との距離Ｌ１が所定の距離Ｌａに合う位置に原稿が設置できるように、後述する図４（ａ）に示すように、上記の透明なスペーサとして透明保護板（樹脂板、ガラス板など）２０を設置し、この透明保護板２０の表面を原稿設置面（原稿を密着させる面）として使用することが好ましい。なお、上記透明保護板２０は、そこに原稿を密着させやすいように、画像入力装置の筐体７表面と面一か画像入力装置の筐体７より僅かに表面側に突出した状態が好ましい。これにより、使用者が透明保護板２０の表面に原稿を密着させるだけで、距離Ｌ１が所定の距離Ｌａとなる位置に原稿を設置することができ、使いやすい。
【００９３】
ところで、以上では、本実施形態における画像入力装置の使用方法として、表示時に光学素子９を表示面８ａ上から外す使用方法について説明したが、表示時も光学素子９を画面上に残すことが可能なようにしておく使用方法も可能である。この場合、観察者（使用者）は光学素子９を介して画面を観ることになる。つまり実際には、光学素子９の上側である観察者側に結像した正立像を観ることになる。
【００９４】
この結果、光学素子９に使用しているレンズの開口角以外の光は観察者（使用者）に到達することが無く、光学素子９が視野角制限素子として作用することになり、プライバシーを重視する観察者（使用者）にとって有用となる。
【００９５】
また、上述した図２に示す画像入力装置では、入出力一体型ディスプレイ８における表示パネル８ｄの裏面にバックライト１６を備えていたが、画像読み取り時に、バックライト１６から発せられた光は表示パネル８ｄと光学素子９とを介して原稿面１３に到達するため、その過程で相当な光が損失される。このため、画像読み取り時には、専用の原稿参照光源を設置するほうが、光利用効率が向上する。図３は、原稿参照用光源として、光学素子９と原稿面１３との間に、画像の読み取り時に原稿に光を照射するためのフロントライト（光源）１９を設置した構成を示す。
【００９６】
このフロントライト１９は、導光板内を伝達する光が、前方（すなわち原稿面１３側）に出射するように設計された平面光源である。この場合、上記フロントライト１９を出射した光は表示パネルや光学素子９といった障害を介さずに、高効率に原稿面１３を照射することができる。このため、図２で示した構成に比べると、画像読み取り時の光源の消費電力を大幅に低減することが可能になる。
【００９７】
上記フロントライト１９は、上記光学素子９と一体化するよう固定しておくとよい。これにより、光学素子９の状態変化と連動して、フロントライト１９の状態を上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で任意に切り替えることができる。
【００９８】
また、上記フロントライト１９を、上記光学素子９と別々に移動できるように、上記フロントライト１９を、設置状態と非設置状態との間で切り替える光源切り替え手段、例えば、側面１０に形成された溝１０ａ（又はレール）や、フロントライト１９を移動させる駆動装置を設けてもよい。
【００９９】
上記構成によれば、表示時に光学素子９およびフロントライト１９の両方を画面上から外す使用方法だけでなく、表示時にフロントライト１９だけを画面外に退避させ、光学素子９を画面上に残す使用方法で使用することが可能となる。これにより、観察者は光学素子９を介して画面を観ることになる（実際には、光学素子の上側である観察者側に結像した正立像を観ることになる）。この結果、光学素子９に使用しているレンズの開口角以外の光は観察者に到達することが無く、光学素子９が視野角制限素子として作用することになり、プライバシーを重視する観察者にとって有用である。
【０１００】
なお、ここでは、光学素子９を設置状態と非設置状態との間で切り替える動作を使用者の操作により行うことが可能な形態について説明したが、本発明の画像入力装置は、光学素子９を設置状態と非設置状態との間で切り替える動作を自動的に行うようにしてもよい。例えば、入出力一体型ディスプレイ８の動作モード（読み取りまたは表示）を切り替えるモード切り替えスイッチと、入出力一体型ディスプレイ８の動作モードに応じて光学素子９を設置状態と非設置状態との間で移動させる駆動装置とを設けてもよい。また、光学素子９の状態（設置状態または非設置状態）の切り替えを指示する状態切り替えスイッチと、状態切り替えスイッチからの指示に応じて光学素子９を設置状態と非設置状態との間で移動させる駆動装置とを設けてもよい。
【０１０１】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図５および図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１０２】
図５（ａ）は、本実施形態の画像入力装置において、入出力一体型ディスプレイの表示面上に光学素子が設置された設置状態を示し、図５（ｂ）は、本実施形態の画像入力装置において、光学素子を入出力一体型ディスプレイの表示面上から退避させた非設置状態を示している。
【０１０３】
本実施形態の画像入力装置は、実施の形態１の画像入力装置に対して以下の改良を加えることで、より望ましい形態としたものである。即ち、本実施形態の画像入力装置では、図５に示すように、実施の形態１の画像入力装置の一部に光学素子９の位置を検出するセンサ３１を内蔵させている。また、本実施形態の画像入力装置では、センサ３１の検出結果に基づいて、光学素子９の位置が入出力一体型ディスプレイ８の表示面（画面）８ａ上である場合（表示面８ａ上に光学素子９を設置した場合）には自動的に入出力一体型ディスプレイ８の動作モードを読み取りモードに切り替え、逆に、光学素子９の位置が入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上でない場合（表示面８ａ上から光学素子９を外した場合）には、自動的に入出力一体型ディスプレイ８の動作モードを表示モードに切り替えるモード切り替え部を実施の形態１の画像入力装置に追加している。
【０１０４】
すなわち、本実施形態の画像入力装置は、図６に示すように、光学素子９（図５参照）の位置を検出するセンサ３１と、センサ３１の検出結果に基づいて原稿の画像の読み取りを行う読み取りモードと、画像を表示する表示モードとを自動的に切り替えるモード切り替え部（モード切り替え手段）３２とを備え、光学素子９が設置状態と非設置状態との間で変化することに連動してモードの切り替えが行われるようになっている。
【０１０５】
入出力一体型ディスプレイ８は、実施の形態１では説明を省略したが、図６に示すように、原稿の画像の読み取りを行うための読み取り動作部３３と、画像を表示するための表示動作部３４とを備えている。読み取り動作部３３は、複数の光センサや、これら光センサの出力信号を画像信号に変換する信号変換回路、フロントライト１９（又はバックライト１６）等からなる。表示動作部３４は、液晶セルやＥＬ素子等の画素を駆動するための駆動素子（ＴＦＴ等）や、画像信号に基づいて駆動素子を駆動する駆動回路、バックライト１６等からなる。入出力一体型ディスプレイ８は、読み取り動作部３３を選択的に作動状態とする読み取りモードと、表示動作部３４を選択的に作動状態とする表示モードとが切り替え可能となっている。
【０１０６】
本実施形態のモード切り替え部３２は、光学素子９が設置状態であるときには、読み取り動作部３３を選択的に作動状態とする読み取りモードに切り替え、光学素子９が非設置状態であるときには、表示動作部３４を選択的に作動状態とする表示モードに切り替えるようになっている。
【０１０７】
なお、ここでは、センサ３１の検出結果に基づいてモードの切り替えを行うモード切り替え部３２を設けていたが、モード切り替え手段は、光学素子９が設置状態と非設置状態との間で変化することに連動してモードの切り替えを行うものであればよい。例えば、光学素子９を設置状態と非設置状態との間で切り替える動作を駆動装置で自動的に行うようにした場合、駆動装置の状態に応じてモードの切り替えを行うモード切り替え手段を設けてもよい。
【０１０８】
〔実施の形態３〕
本発明の画像入力装置のさらに他の実施形態について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１・２にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１０９】
図７は、本実施形態の画像入力装置を示す模式的な断面図である。本実施形態の画像入力装置は、図７（ｂ）に示すように、上述の実施の形態１の画像入力装置に入出力一体型ディスプレイ８をポップアップさせるポップアップ機構（ディスプレイ移動手段）２１を付加した構成となっている。なお、図７（ａ）は、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上に光学素子９が設置された状態（図１（ｂ）に相当する）を示している。主に、画像の読み取りを行う形態である。
【０１１０】
実施の形態１の画像入力装置では、光学素子９及び光学素子９に関連する光路長が数ｍｍの厚みで必要となるため、光学素子９を単に図４（ｂ）のように退避させた状態では、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａが画像入力装置の筐体７表面から奥まった場所に位置し、観察者（使用者）に違和感を与えてしまう。
【０１１１】
このため、本実施形態の画像入力装置では、図７（ｂ）に示すように，光学素子９を退避させた場合に、入出力一体型ディスプレイ８を画像入力装置の筐体７表面に近づくようにポップアップするポップアップ機構２１を設けて、より好ましい形態としている。すなわち、本実施形態の画像入力装置では、光学素子９の設置状態から非設置状態への状態変化に対応して、入出力一体型ディスプレイ８を観察者の視点（設計上、最も良好な表示が観察できる位置）に近づくように移動させるポップアップ機構２１を設けている。ポップアップ機構２１としては、板バネなどの動力源を必要としないものが好適であるが、動力源を使用したものであってもよい。
【０１１２】
これにより、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａが画像入力装置の筐体７表面から奥まった場所に位置することによる違和感を解消することができる。
【０１１３】
〔実施の形態４〕
本発明の画像入力装置のさらに他の実施形態について、図８および図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１〜３にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１４】
ここでは、代表例として折り畳み式の画像入力装置を示す。図８は、本実施の形態にかかわる画像入力装置を示す斜視図であり、図８（ａ）は蓋を開いた状態、図８（ｂ）は蓋を閉じた状態を示す。また、図９は、図８に示した画像入力装置のＢ−Ｂ’断面を示す模式図であり、図９（ａ）は画像入力装置全体を示す断面図、図９（ｂ）は画像入力装置の一部（図９（ａ）の破線で囲んだ部分）を示す部分断面図である。
【０１１５】
本画像入力装置は、図８に示すように、本体２３と、蓋２２と、蓋２２を本体２３の一辺に対して回動自在に連結する蝶番（切り替え手段、蓋切り替え手段）２４とを備えている。
【０１１６】
本画像入力装置の本体２３は、筐体２３ａ内に入出力一体型ディスプレイ８を備えている。入出力一体型ディスプレイ８は、前述の実施の形態１と同様のものが使用できる。また、蓋２２は、読み取り画像の光の広がりを制限するための光学素子９を備えており、光を透過するようになっている。蝶番２４は、蓋２２を回動可能に支持することで、蓋２２を、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ（図９（ａ）参照）上に設置された設置状態（閉じた状態）と、上記表示面８ａ上から外された非設置状態（開いた状態）との間で切り替え可能としている。
【０１１７】
蓋２２を開けているときには、観察者（使用者）は入出力一体型ディスプレイ８に表示されている画像を直接観察することができる。また、この画像入力装置は、蓋２２を閉じているときには、蓋２２の表面２２Ａに原稿を密着させることで、その原稿の画像を光学素子９を通して入出力一体型ディスプレイ８で読み取ることができる。
【０１１８】
ここで、本実施形態の特徴としては、本画像入力装置は、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ（すなわち撮像面；図９（ａ）参照）の外側に、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａを覆う蓋２２が設けられており、その蓋２２に光学素子９が内蔵されている点である。これにより、蓋２２を開閉することで、光学素子を設置状態と非設置状態との間で切り替えることが可能となる。
【０１１９】
上記光学素子９を設ける主目的は、上記入出力一体型ディスプレイ８で撮像を行う場合に、撮像面に入射する光を絞る（すなわち斜め入射成分を制限する）ためである。この結果、被写体である原稿が完全拡散特性を有する紙であっても、上記光学素子９を通過する光は、光学素子９の開口角以内の光に制限されるため、読み取り画像がぼやけてしまうといった画像の劣化を低減することができる。すなわち、使用する光学素子９固有の被写界深度を確保することが可能になる。
【０１２０】
使用できる光学素子９としては、実施の形態１と同様であり、図９（ｂ）に示すように、複数の正立等倍レンズ１２からなる正立等倍レンズアレイが好ましい。さらに、正立等倍レンズ１２と正立等倍レンズ１２との隙間には、不要な斜め光を遮光するための遮光壁１１が形成された正立等倍レンズアレイを用いることが好ましい。正立等倍レンズアレイは、原稿面１３の像の情報を、光センサ形成面１４までリレーすることができるため、原稿面１３と光センサ形成面１４とが離れていたとしても、ボケの少ない画像を取得することができる。
【０１２１】
ここで、被写界深度は、正立等倍レンズアレイを構成するレンズの開口角にて左右される。例えば、開口角の小さなレンズで構成された正立等倍レンズアレイの場合は、斜め光が大幅にカットされるために、被写界深度も大きくなる。このような正立等倍レンズアレイは、屈折率分布型のロッドレンズから形成することができる。また、複数のレンズアレイプレートを組み合わせたレンズアレイでも同様の機能を有する光学素子９を構成することが可能である。
【０１２２】
なお、入出力一体型ディスプレイ８には、図９に示すように、液晶パネル等の光変調型の表示パネル８ｄを使用することができ、この場合、液晶パネル等の表示パネル８ｄの裏面側（原稿から遠い側）には、バックライト１６が設けられている。バックライト１６は、表示時には液晶パネル等の表示パネル８ｄ用のバックライト光源として作用し、画像読み取り時には原稿面１３の参照光源として作用する仕組みになっている。もちろん、入出力一体型ディスプレイ８がＥＬ発光素子等の発光素子を備える場合には、発光素子からの光（例えばＥＬ発光）が表示光や原稿参照光の役割を果たすために、上述のバックライトは不要である。
【０１２３】
入出力一体型ディスプレイ８を覆う蓋２２は、図９（ａ）に示すように、開口部を有する筐体２２ａを備えており、上述の光学素子９は、蓋２２の筐体２２ａの開口部に組み込まれている。これにより、上記蓋２２の開閉に応じて光学素子９を、表示面８ａ上へ設置した状態（設置状態）と表示面８ａ上から外した状態（非設置状態）との間で切り替えることができる。従って、画像入力装置を操作する人が入出力一体型ディスプレイ８の表示画像を観察したいときは、上記蓋２２を開けて光学素子９を表示面８ａ上から外した状態（非設置状態）にし、原稿の画像の読み取り（撮像）を行いたいときには、上記蓋２２を閉めて上記光学素子９を表示面８ａ上に設置した状態（設置状態）とするといった使い方が可能になる。つまり、入出力一体型ディスプレイ８の動作モード（読み取りまたは表示）に応じて、上記光学素子９を設置状態と非設置状態との間で任意に切り替えることができる。
【０１２４】
なお、上記光学素子９と入出力一体型ディスプレイ８の表面との距離Ｌ２を所定の値Ｌｂに保つよう、正確に配置しておく必要がある。一方、光学素子９と原稿面１３との距離Ｌ１についても、所定の距離Ｌａを確保する必要がある。ここで、距離Ｌａ、距離Ｌｂは、光学素子９に使用するレンズの作動距離（焦点距離）であり、レンズの性能により決まるものである。また、距離Ｌ１、距離Ｌ２は、光学距離であり、その物理的距離は、途中に介在する媒体の屈折率により決まるものである。従って、蓋１６の厚みは、上記距離Ｌａと距離Ｌｂとを見込んだ厚みに設計することが好ましい。すなわち、筐体２２ａの厚みは、光学素子９の厚みより、光学素子９の焦点距離に相当する厚さだけ厚く設定されている。
【０１２５】
そのため、蓋２２は、光学素子９と原稿面１３との距離Ｌ１を、上記光学素子９の焦点距離に合った距離Ｌａに設定するための透明保護板（光透過性のスペーサ）２０と、光学素子９と入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａとの距離Ｌ２を、上記光学素子９の焦点距離に合った距離Ｌｂに設定するための透明保護板（光透過性のスペーサ）２０とを備えていることが好ましい。この場合、光学素子９は、一対の透明保護板２０・２０によって挟持される。
【０１２６】
即ち、光学素子９と原稿面１３との距離Ｌ１がＬａの光学素子９を用いる場合、蓋２２の表面２２Ａ（筐体２２ａの外側表面）から下方に距離Ｌａだけ離れた位置に、すなわち蓋２２の表面２２Ａ（筐体２２ａの外側表面）と光学素子９との間に距離Ｌａの段差が形成されるように、光学素子９を設置することが好ましい。そして、その距離Ｌａの段差を埋めるために、距離Ｌａと同じ光学距離を有する厚みの透明保護板（光透過性のスペーサ：樹脂板、ガラス板など）２０を光学素子９の表面上に設置することが好ましい。また、逆に、蓋２２の裏面（筐体２２ａの内側表面）から上方に距離Ｌｂだけ離れた位置に、すなわち蓋２２の裏面（筐体２２ａの内側表面）と光学素子９との間に距離Ｌｂの段差が形成されるように、光学素子９を設置することが好ましい。そして、その距離Ｌｂの段差を埋めるために、距離Ｌ２と同じ光学距離を有する厚みの透明保護板（光透過性のスペーサ：樹脂板，ガラス板など）２０を光学素子９の裏面上に設置することが好ましい。
【０１２７】
なお、上記透明保護板２０は、そこに原稿を密着させやすいように、画像入力装置表面（筐体２２ａ表面）と面一か、もしくは画像入力装置表面（筐体２２ａ表面）より僅かに表面側（外側）に突出した状態が好ましい。これにより、使用者が透明保護板２０の表面に原稿を密着させるだけで光学素子９からの距離Ｌ１がＬａとなる位置に原稿を設置することができ、使いやすい。
【０１２８】
ところで、表示時も蓋２２（即ち光学素子９）を入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上に残すことが可能なようにしておく使い方もできる。この場合、観察者は光学素子９を介して画面を観ることになる（実際には、光学素子９の上側である観察者側に結像した正立像を観ることになる）。
【０１２９】
この結果、光学素子９に使用しているレンズの開口角以外の光は観察者に到達することが無く，光学素子９が視野角制限素子として作用することになり，プライバシーを重視する観察者にとって有用となる。
【０１３０】
また、本実施形態においても、実施の形態２と同様に、画像入力装置の一部に上記蓋２２の位置を検出するセンサを内蔵させると共に、表示面８ａ上に蓋２２を設置した状態（閉状態）であるときには、入出力一体型ディスプレイ８の動作モードを自動的に読み取りモードに切り替え、逆に、表示面８ａ上から蓋２２を外した場合（開状態）であるときには、入出力一体型ディスプレイ８の動作モードを自動的に表示モードに切り替えるモード切り替え部を設けることが望ましい。
【０１３１】
上述した図８、図９に示す画像入力装置では、表示パネル８ｄの裏面にバックライト１６を備えていたが、画像読み取り時に、バックライト１６から発せられた光は表示パネル８と光学素子９を介して原稿面１３に到達するため、その過程で相当な光が損失される。このため、画像読み取り時には、専用の原稿参照光源を設置するほうが、光利用効率が向上する。そこで、実施の形態１の図３で示したように、原稿参照用光源として、光学素子９と原稿面１３の間にフロントライト１９を設置した構成を採用しても良い。このフロントライト１９は、導光板内を伝達する光が、前方（すなわち原稿面側）に出射するように設計されたものである。この場合、上記フロントライト１９を出射した光は表示パネル８や光学素子９といった障害を介さずに、高効率に原稿面１３を照射することができる。このため、図８、図９に示す画像入力装置に比べると、画像読み取り時の光源の消費電力を大幅に低減することが可能になる。なお、上記フロントライト１９は、図９の距離Ｌ１を埋める透明保護板（光透過性のスペーサ）２０の部分に組み込むことができる。
【０１３２】
なお、ここでは、蓋２２が回動する例について説明したが、蓋２２を、実施の形態１のように入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａに略平行な方向にスライドさせるようにしてもよい。また、ここでは、蓋２２の開閉を使用者の操作により行うことが可能な形態について説明したが、蓋２２の開閉を駆動装置により行うようにしてもよい。
【０１３３】
〔実施の形態５〕
上述した実施の形態１〜４では、入出力一体型ディスプレイ（パネル）８と、その上に設けられ、設置状態と非設置状態との間で任意に切り替えることが可能な光学素子９を備えた画像入力装置について説明したが、このような画像入力装置は、次のような応用も可能である。
【０１３４】
画像の読み取り時に入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上に光学素子９を設置する目的は、読み取り時の被写界深度を向上させるためである。一方、光学素子９の設置に伴う被写界深度の向上効果は、光利用効率のトレードオフを伴う。例えば、代表的な正立等倍レンズアレイの光利用効率（光伝達率）は、１〜５％程度である。
【０１３５】
そこで、画像読み取り時の被写界深度を大きくすることを重視したい場合には、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上に光学素子９を設置する。そして、光学素子９の設置に起因する光利用効率の低下については、読み出し時間を長く設定し時間的な積分によって補うようにすると良い。
【０１３６】
一方、画像読み取り時の被写界深度を重視しない場合には、入出力一体型ディスプレイ８の表示面８ａ上の光学素子９を非設置状態とする。そして、光学素子９を利用しない分だけ利用効率が良いために、高速で読み取るようにすると良い。
【０１３７】
本実施形態の画像入力装置は、画像の読み取りが可能な入出力一体型ディスプレイ８と、上記入出力一体型ディスプレイ８上への設置または非設置を使用者が任意に切り換えることができる光学素子９とを備え、上記光学素子９を上記入出力一体型ディスプレイ８上に設置した形態（Ａ）と、上記光学素子９が上記入出力一体型ディスプレイ８上に設置されない形態（Ｂ）のどちらの状態でも画像を読み取ることができ、画像読み取り時の被写界深度が、上記形態（Ｂ）に比べて上記形態（Ａ）の方が大きく、一方、画像の読み取りスピードは上記形態（Ａ）に比べて上記形態（Ｂ）の方が速いことを特徴としている。
【０１３８】
すなわち、本実施形態の画像入力装置は、原稿の画像の読み取りを表示面（面）８ａで行うことができる入出力一体型ディスプレイ（エリアセンサ）８と、上記表示面８ａ上に設置された場合に、上記表示面８ａ上から外された場合と比べて画像読み取り時の被写界深度を増大させる光学素子と、上記光学素子９を、上記表示面８ａ上に設置された設置状態と、上記表示面８ａ上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段、例えば溝１０ａと、画像の読み取り速度を変化させる読み取り速度制御手段とを備え、上記読み取り速度制御手段は、画像の読み取り速度を、上記設置状態に比べて上記非設置状態の方が速くなるように変化させることを特徴としている。
【０１３９】
これにより、使用者が、被写界深度または読み取り速度のどちらを重視するかに合わせて、被写界深度および読み取り速度および（使用形態）を切り換えることが可能な画像入力装置を実現することができる。
【０１４０】
なお、このような読み取りモードの使い分けは、入出力一体型ディスプレイと光学素子を組み合わせた場合に限らず、入力専用の画像読み取りパネル（即ち、読み取り専用のエリアセンサ）全般に広く応用できるものである。
【０１４１】
上述した実施の形態１〜５では、入出力一体型ディスプレイ８あるいは読み取り専用のエリアセンサと、その上に設けられ、設置または非設置を任意に切り換えることが可能な光学素子９を備えた画像入力装置について説明した。しかしながら、入出力一体型ディスプレイ８あるいは読み取り専用のエリアセンサへの光学素子９の設置形態は、これに限るものでは無く、光学素子９を設置状態と非設置状態との間で切り換えることができる形態であれば、本願の目的は達成される。例えば、入出力一体型ディスプレイ８あるいは読み取り専用のエリアセンサと、光学素子９を一体化せずに完全に独立させておき、必要な時にのみ光学素子９を入出力一体型ディスプレイ８あるいは読み取り専用のエリアセンサに装着できるようなアタッチメント機構（切り替え手段）を設けておく形態でも構わない。
【０１４２】
さらに、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１４３】
【発明の効果】
本発明の画像入力装置は、以上のように、画像の表示と、被写体の画像の読み取りとを同一の画面で行うことができる入出力一体型のディスプレイと、読み取り画像の光の広がりを制限するための光学素子と、上記光学素子を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段とを備える構成である。
【０１４４】
それゆえ、画像の読み取りを行う時の画像のボケを改善しつつ、かつ画像の表示を行う時にも上記光学素子により表示性能を損なうことがない。つまり、本発明は、画像の読み取り性能と表示の性能とを両立し得る入出力一体型の画像入力装置を提供することができるという効果を奏する。
【０１４５】
本発明の画像入力装置は、以上のように、原稿の画像の読み取りを面で行うことができるエリアセンサと、上記面上に設置された場合に、上記面上から外された場合と比べて画像読み取り時の被写界深度を増大させる光学素子と、上記光学素子を、上記面上に設置された設置状態と、上記面上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段と、画像の読み取り速度を変化させる読み取り速度制御手段とを備え、上記読み取り速度制御手段は、画像の読み取り速度を、上記設置状態に比べて上記非設置状態の方が速くなるように変化させる構成である。
【０１４６】
これにより、ぼけのない読み取り画像が得られるモードと、画像を高速で読み取ることができるモードとを使い分けることができる画像入力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかわる画像入力装置を示した図であり、（ａ）は光学素子が非設置状態であるときの上記画像入力装置を示す図であり、（ｂ）は光学素子が設置状態であることの上記画像入力装置を示す図である。
【図２】光学素子を設置した場合の図１における入出力一体型ディスプレイ部分の断面図である。
【図３】原稿参照用光源として、フロントライトを設置した入出力一体型ディスプレイ部分の断面図である。
【図４】図１に示した画像入力装置のＡ−Ａ’断面の模式図であり、（ａ）は光学素子を画面上に設置した状態を示す図であり、（ｂ）は光学素子を画面上から退避した状態を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態にかかわる画像入力装置の断面図であり、（ａ）は光学素子を画面上に設置した状態を示す図であり、（ｂ）は光学素子を画面上から退避した状態を示す図である。
【図６】図５に示す画像入力装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態にかかわる画像入力装置の断面図であり、（ａ）は光学素子を画面上に設置した状態を示す図であり、（ｂ）は光学素子を画面上から退避した状態を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態として、折り畳み式の画像入力装置を示す斜視図であり、（ａ）は、光学素子が非設置状態であるときの画像入力装置を示す図、（ｂ）は、光学素子が設置状態であるときの画像入力装置を示す図である。
【図９】図８に示した画像入力装置のＢ−Ｂ’断面を示す模式図であり、（ａ）は全体を示す断面図、（ｂ）は部分断面図である。
【図１０】アクティブマトリクス基板にＴＦＴ素子と光センサ素子を備えた入出力一体型の液晶ディスプレイを示す図であり、（ａ）は原稿と光センサ基板との距離が近い場合、（ｂ）は原稿と光センサ基板との距離が離れている場合を示す。
【符号の説明】
７ 筐体
８ 入出力一体型ディスプレイ（エリアセンサ）
８ａ 表示面（画面）
８ｄ 表示パネル
９ 光学素子
１０ａ 溝（切り替え手段、スライド機構）
１１ 遮光壁
１２ 正立等倍レンズ（レンズ）
１３ 原稿面
１６ バックライト
１９ フロントライト（光源）
２０ 透明保護板（光透過性のスペーサ）
２１ ポップアップ機構（ディスプレイ移動手段）
２２ 蓋
２２ａ 筐体
２４ 蝶番（切り替え手段、蓋切り替え手段）
３１ センサ
３２ モード切り替え部（モード切り替え手段）
３３ 読み取り動作部
３４ 表示動作部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes an image sensor capable of reading an image of a document, and an optical element used for the purpose of limiting the spread of light of the read image and for increasing the depth of field at the time of image reading. The present invention relates to an image input device. In particular, according to the present invention, as the image sensor, an input / output integrated display capable of performing image display and document image reading on the same screen, and document image reading can be performed on the surface. The present invention relates to an image input device including an area sensor.
[0002]
[Prior art]
In recent years, electronic devices such as personal computers and PDAs (portable personal terminals) have become widespread, and the demand for reading various information into the electronic devices as electronic information is increasing. Therefore, a scanner is used as a means for reading information printed on paper or the like.
[0003]
However, these problems are that the scanner is isolated as a peripheral device, often hindering the carrying of the electronic device, and requires a space for installation, which causes a problem of the placement location.
[0004]
For this situation, a flat panel display used in electronic devices such as personal computers and PDAs incorporates a scanner function (that is, an image reading function) so that images can be displayed and read on the same screen. Output-integrated displays have been proposed.
[0005]
For example, an example of realizing a liquid crystal display integrated with input and output by providing both liquid crystal driving TFT (thin film transistor) elements and optical sensor elements in each pixel of the active matrix substrate constituting the liquid crystal display is patented. It is disclosed in Document 1 and Patent Document 2.
[0006]
On the other hand, an example of realizing an input / output integrated EL display by providing both an EL driving TFT element and an optical sensor element in each pixel of an active matrix substrate constituting an EL (electroluminescence) display, This is disclosed in Patent Document 3.
[0007]
In the input / output integrated display disclosed in Patent Documents 1 to 3, when an image is displayed, an image is displayed on a display surface (screen) like an ordinary liquid crystal display or EL display, and an observer (user) is displayed. Can obtain image information by looking at the screen. On the other hand, when reading an image, a document (printed material or the like) as a subject is brought into close contact with a screen used for display. A light source used for display (a backlight in the case of a liquid crystal display, an EL element in the case of an EL display) is used to irradiate a document placed on the screen, and the reflected light is built into the active matrix substrate. By detecting with an optical sensor, an image (optical information) of a document is read.
[0008]
However, in the case of the input / output integrated display disclosed in Patent Documents 1 to 3, the following problems occur.
[0009]
In general, many originals have information printed on paper such as newspapers, magazines, and printed matter printed on high-quality paper. Except for glossy paper such as gravure paper, the paper has scattering properties close to perfect diffusion. Therefore, when light from a light source is irradiated on a document placed on the display screen, the reflected light of the document having the above properties is scattered approximately isotropically.
[0010]
The above problem will be described with reference to FIG.
[0011]
As shown in FIG. 10A, if the optical sensors 104n-2 to 104n + 2 built in the active matrix substrate (optical sensor substrate) 101 are close to the original 103, the reflected light of the original 103 is not affected. Even if the light is scattered, the optical sensor 102 provided in a certain pixel 104n mainly receives light emitted from the position of the original 103 corresponding to the pixel 104n, and the read image is not blurred. However, as shown in FIG. 10B, as the distance (gap) L between the optical sensor 102 built in the active matrix substrate 101 and the original 103 increases, the optical sensor 102 provided in the pixel 104n is It becomes easy to receive obliquely reflected light emitted from the document 3 at a position corresponding to the pixel 104n-1 or the pixel 104n + 1 adjacent to the pixel 104n. That is, the crosstalk of the reflected light from the original 103 becomes intense. As a result, as the distance L is increased, the image is degraded such that the read image is blurred.
[0012]
In particular, in the case of the input / output integrated display as described above, the glass constituting the display panel is provided between the surface of the active matrix substrate 101 on which the optical sensor 102 is formed and the surface of the screen (not shown) on which the document 103 is closely attached. Since the substrate and the polarizing plate (not shown) exist, the gap L is inevitably increased. For this reason, it is difficult to avoid the problem of image deterioration such that the read image is blurred.
[0013]
Therefore, in order to solve the above-described problem, Patent Document 4 discloses a technique in which a fiber plate having a light shielding layer is further provided between the screen surface of the display and the original. The fiber plate is a general term for a glass fiber plate and an optical fiber plate, and is provided with a plurality of glass fibers or optical fibers each composed of a light absorption layer and a light transmission layer. By using the fiber plate, the reflected light in the oblique direction emitted from the document is cut, and only effective reflected light is transmitted through the fiber plate to reach a predetermined optical sensor.
[0014]
Further, in Patent Document 1, a hemispherical or rod-shaped microlens focused on the photosensor of each pixel is provided on the upper side of the polarizing plate or the polarizing plate in order to ensure a sufficient amount of light incident on the photosensor from the document surface. It is also disclosed that it is formed between the substrate and the counter substrate (see paragraphs [0022] and [0023] of Patent Document 1).
[0015]
In Patent Document 2, an optical fiber plate is provided between the polarizing plate and the counter substrate so that more light can be used, and the light from the original can be imaged on the sensor to further reduce the reading error. It is also disclosed that a lens array sheet is provided between the polarizing plate and the counter substrate so as to be able to perform (see paragraph [0064] of Patent Document 2).
[0016]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-121715 (published May 18, 1993)
[0017]
[Patent Document 2]
JP 2001-109394 A (published on April 20, 2001)
[0018]
[Patent Document 3]
JP 2002-176162 A (released on June 21, 2002)
[0019]
[Patent Document 4]
JP 2002-251164 A (published on September 6, 2002)
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
However, the structure provided with the above-described fiber plate, hemispherical or rod-shaped microlens, and lens array sheet can solve the problem of image blur at the time of image reading, the fiber plate at the time of display, This is accompanied by display performance caused by a hemispherical or rod-shaped microlens or lens array sheet. This is because an observer (user) observes an image through a fiber plate, a hemispherical or rod-shaped microlens, and a lens array sheet installed on the screen.
[0021]
Since the fiber plate transmits only light within a predetermined aperture angle (NA), the oblique component of the display light emitted from the display panel is reflected and absorbed by the fiber plate. As a result, there arises a problem that the viewing angle is always very narrow in display and the luminance is lowered.
[0022]
In addition, hemispherical or rod-shaped microlenses and lens array sheets limit the viewing angle and degrade the display performance.
[0023]
In addition, the structure provided with the fiber plate, the hemispherical or rod-shaped microlens, and the lens array sheet as described above can solve the problem of image blur at the time of image reading, and the brightness at the time of image reading. That will reduce it somewhat. This is because the reflected light from the original enters the sensor via the fiber plate, hemispherical or rod-shaped microlens, and lens array sheet. When the brightness at the time of image reading decreases, it becomes difficult to read at high speed.
[0024]
Since the fiber plate transmits only light within a predetermined aperture angle (NA), the oblique component of the display light emitted from the display panel is reflected and absorbed by the fiber plate. As a result, there arises a problem that the viewing angle is always very narrow in display and the luminance is lowered.
[0025]
In addition, hemispherical or rod-shaped microlenses and lens array sheets limit the viewing angle and degrade the display performance.
[0026]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an input / output integrated image input apparatus that can satisfy both image reading and display performance. It is in.
[0027]
Another object of the present invention is to provide an image input apparatus that can selectively use a mode in which a read image without blur is obtained and a mode in which an image can be read at high speed.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an image input device according to the present invention includes an input / output integrated display capable of displaying an image and reading an image of a subject on the same screen, and the light of the read image. An optical element for limiting the spread, and switching means for switching the optical element between an installation state installed on the screen and a non-installation state removed from the screen Yes.
[0029]
As described above, when a document such as paper having scattering characteristics close to perfect diffusion is placed on the screen and an image of the document such as paper is read, when the light from the input / output integrated display is irradiated to the document, The reflected light of the original is scattered isotropically, and the read image is blurred. Therefore, in order to obtain a read image without blur, it is necessary to install an optical element that restricts the spread of light in the read image. However, as described above, according to the conventional technology, the optical element cannot be removed from the screen. Therefore, when the image is displayed, the optical element limits the viewing angle, and the display performance is reduced. It will decrease.
[0030]
However, according to the configuration of the present invention, since the optical element is provided with a switching means for switching between the installation state installed on the screen and the non-installation state removed from the screen, for example, These states can be arbitrarily switched by a user operation. Therefore, it is possible to install an optical element on the screen only when reading an image of a document, and to remove the optical element from the screen when displaying an image.
[0031]
Accordingly, it is possible to avoid blurring of an image when reading an image of a document by installing an optical element, and to prevent a viewing angle from being limited by the optical element when displaying an image. In other words, it is possible to realize an image input device that can achieve both improvement in reading performance of an image of a document and display of a wide viewing angle.
[0032]
The image input apparatus according to the present invention is an optical device that causes the optical element to act as an optical element that restricts the spread of light of a read image when reading, and that restricts a viewing angle when displaying an image. It can also be used in a usage method that acts as an element. Since the optical element limits the viewing angle, it is possible to remove the optical element from the screen when a wide viewing angle is required for display. If the user does not want to limit the viewing angle, that is, the viewing angle is limited, the viewing angle can be controlled by installing the optical element on the screen.
[0033]
In the present specification, “the optical element is placed on the screen” means that at least a part of the optical element is placed between the screen and the viewpoint position at which the display of the screen looks normal. Shall point to. Further, “the optical element is removed from the screen” means that the entire optical element is installed at a position that does not intervene between the viewpoint position at which the display of the screen can be normally viewed and the screen.
[0034]
In the present specification, “original” refers to an object (subject) to be read, and includes not only a planar object such as a printed matter, a photograph, and a picture, but also a three-dimensional object.
[0035]
The optical element for limiting the spread of light of the read image is preferably an erecting equal-magnification lens array composed of a plurality of lenses.
[0036]
The erecting equal-magnification lens array can limit brightness, viewing angle, depth of field, and the like, and can relay an erect image of an original to the imaging surface. Therefore, it is possible to read an image of a document placed at a position having a predetermined interval from the imaging surface (image input device surface). In addition, since it is possible to adjust the depth of field depending on the design of the light receiving angle of the erecting equal-magnification lens, it is easy to eliminate blurring of the image.
[0037]
The image input device of the present invention may further include a light source for irradiating light on the document when reading an image, and the light source may be fixed so as to be integrated with the optical element.
[0038]
As a result, when the image is read, the light source can be arranged on the screen so that the light from the light source can be irradiated onto the document, and when the image is displayed, the light source can be removed from the screen. Therefore, the original can be efficiently irradiated with light, and the display performance is not impaired by the light source when an image is displayed. Further, since the switching of the optical element state and the switching of the light source state can be performed only by the operation of switching the optical element state, it is possible to realize an easy-to-use image input device without requiring a troublesome operation of the user. It becomes possible.
[0039]
The image input apparatus of the present invention includes a light source for irradiating light on a document when reading an image, an installation state in which the light source is installed on the screen, and a non-installation state in which the light source is removed from the screen. And a light source switching means for switching between them.
[0040]
As a result, when the image is read, the light source can be arranged on the screen so that the light from the light source can be irradiated onto the document, and when the image is displayed, the light source can be removed from the screen. Therefore, the original can be efficiently irradiated with light, and the display performance is not impaired by the light source when an image is displayed. In addition, since it is possible to switch the state of the light source independently of the switching of the state of the optical element, only the light source is withdrawn from the screen at the time of display, and the optical element is used on the screen. It becomes possible. That is, the optical element can act as an optical element that limits the spread of the light of the read image when reading, and can act as an optical element that limits the viewing angle when displaying an image. Become.
[0041]
As a result, when a display with a wide viewing angle is required at the time of display, the above-mentioned optical element is removed from the screen, and conversely, if you do not want to look into the screen from the next person, that is, if you want to limit the viewing angle, By installing the optical element on the screen, the viewing angle can be changed.
[0042]
The image input apparatus of the present invention further includes mode switching means for switching between a reading mode for reading an image of a document and a display mode for displaying an image, and the mode switching means includes the optical element in an installed state and a non-installed state. The mode may be switched in conjunction with the change between the states.
[0043]
As a result, the switching of the optical element state and the mode switching can be performed only by the operation of switching the state of the optical element, so that an easy-to-use image input device is realized without requiring troublesome operations of the user. It becomes possible.
[0044]
The switching means may be an attachment mechanism that allows the optical element to be attached to the image input apparatus main body only when necessary, but the optical element can reciprocate between a position on the screen and a position outside the screen. It is more preferable to include an optical element moving mechanism for supporting the optical element. As a result, as in the attachment mechanism, the user can take out the optical element placed at another place and switch the optical element to the image input device main body for switching the optical element, or the user can attach the optical element to the image input device main body. There is no need to remove the optical element from the lens and place it elsewhere. Therefore, the user can easily switch the optical element.
[0045]
In the image input device of the present invention, the switching means includes a slide mechanism that supports the optical element so that the optical element can slide on the screen and reciprocate between a position on the screen and a position outside the screen. It is characterized by including.
[0046]
Thereby, the optical element can be switched between an installed state and a non-installed state with a simple configuration.
[0047]
As described above, the optical element moving mechanism is preferably a slide mechanism, but is not limited to this. For example, the optical element rotates about a rotation axis substantially parallel to the screen. May be a rotation mechanism that supports the optical element so as to reciprocate between a position on the screen and a position outside the screen.
[0048]
The image input apparatus of the present invention may further include display moving means for moving the display so as to approach the observer's viewpoint in response to a state change from the installation state of the optical element to the non-installation state. .
[0049]
Accordingly, when the optical element is removed from the screen and placed in a non-installed state, it is possible to eliminate the user's uncomfortable feeling due to the screen being positioned on the back side from the surface of the image input device.
[0050]
The image input apparatus of the present invention further includes a lid (lid mechanism) for covering the screen, the optical element is built in the lid, and the switching unit is configured to install the lid on the screen. The configuration may be lid switching means for switching between the installed state and the non-installed state removed from the screen.
[0051]
Accordingly, by incorporating the optical element into a cover that is usually provided to protect the screen of the image input apparatus, a special space for incorporating the optical element on the main body side is not required, which is useful. In addition, the reading mode can be used when the cover is put on the screen, and the display mode can be used when the cover is removed. In other words, since the switching of the optical element state and the opening and closing of the lid can be performed only by the opening and closing operation of the lid, it is possible to realize an easy-to-use image input device without requiring troublesome operations by the user. Become.
[0052]
In the image input device of the present invention, the optical element is provided in an opening of the housing, and the lid surface of the portion where the optical element is installed is substantially flush with the surface of the housing. A configuration in which a light-transmitting spacer is provided on the optical element may be employed.
[0053]
As a result, the lid surface becomes flat, and it is possible to obtain a good read image by flattening the document surface by simply bringing the document into close contact with the lid surface. In addition, since there is no unevenness on the surface of the lid, it is possible to smoothly put in and out even when the image input device is not used and it is stored in a pocket of clothes.
[0054]
Here, “to be substantially flush” is a concept including a case where the surface is completely flat and a case where there is a slight unevenness but the surface is substantially flat. Moreover, the surface being substantially flat means a state where it can be seen as a flat surface when observed by human eyes.
[0055]
In the image input apparatus of the present invention, the optical element is provided in an opening of the casing, and the thickness of the casing is set to be thicker than the thickness of the optical element by a thickness corresponding to the focal length of the optical element. It is preferable.
[0056]
Accordingly, the focal point of the optical system can be made coincident with the surface of the document simply by bringing the document into close contact with the surface of the lid, so that it is easy to use.
[0057]
The image input apparatus according to the present invention includes an area sensor that can read an image of a document on a surface, and an image sensor when the image is read when compared with a case where the image sensor is installed on the surface. An optical element for increasing the depth of field; a switching means for switching the optical element between an installation state installed on the surface and a non-installation state removed from the surface; and an image reading speed. And a reading speed control means for changing, wherein the reading speed control means changes the image reading speed so that the non-installation state is faster than the installation state.
[0058]
This makes it possible to selectively use speed-priority reading and depth-of-field priority reading depending on the application and purpose. In other words, it is possible to provide an image input apparatus that can selectively use a mode in which a read image without blur is obtained and a mode in which an image can be read at high speed.
[0059]
In the above configuration, an image can be read in either case where the optical element is installed on the area sensor or in a form where the optical element is not installed on the area sensor.
[0060]
Here, the area sensor is also called a surface sensor, and is an image sensor that can read an image on a surface by a plurality of two-dimensionally arranged optical sensors.
[0061]
The area sensor may be incorporated in a screen capable of displaying an image, and the image may be displayed and read on the same screen. In other words, the area sensor may be an input / output integrated display capable of performing image display and document image reading on the same screen.
[0062]
As a result, the optical element can be used as a means for selectively using a display with priority on brightness and a display with priority on viewing angle restriction depending on the application and purpose. That is, it is possible to provide an input / output integrated image input apparatus that can selectively use display with priority on brightness and display with priority on viewing angle restriction.
[0063]
The optical element that increases the depth of field at the time of image reading when installed on the above surface compared to when removed from the above surface is an erecting equal-magnification lens array composed of a plurality of lenses. Preferably there is.
[0064]
The erecting equal-magnification lens array can limit brightness, viewing angle, depth of field, and the like, and can relay an erect image of a document to the imaging surface.
[0065]
From this, by switching the installation or non-installation of the erecting equal-magnification lens array on the area sensor as described above, speed-priority reading and depth-of-field priority are selected according to the application and purpose. Reading can be used properly, and the erecting equal-magnification lens array can also be used as means for selectively using brightness priority display and viewing angle restriction priority display according to the application and purpose.
[0066]
The image input device of the present invention preferably further includes a light shielding wall formed in a gap between the lenses constituting the erecting equal-magnification lens array.
[0067]
The erecting equal-magnification lens array can restrict the spread of light of the read image, but unnecessary oblique light is generated from the gap between the lenses of the erecting equal-magnification lens.
[0068]
However, according to the above configuration, since the light shielding wall is formed in the gap between the lenses, the unnecessary oblique light can be blocked. as a result,
[0069]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Embodiment 1]
An embodiment of the image input apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0070]
FIG. 1 shows a portable image input device as a typical embodiment.
[0071]
The image input device includes a housing (image input device main body) 7 and an input / output integrated display 8 provided in the housing 7, and exposes a display surface 8 a of the input / output integrated display 8. As described above, the housing 7 is provided with an opening corresponding to the display surface 8a.
[0072]
The input / output integrated display 8 is a display capable of displaying an image and reading an image of a document as a subject on the same display surface (screen) 8a. That is, the input / output integrated display 8 is two-dimensionally arranged inside the display panel with respect to a display-only light-emitting display (a liquid crystal display having a light source, an EL display, etc.) composed of a display panel or the like. In addition, this is a display in which a plurality of optical sensors 2 are incorporated so that an image of a document can be read on the display surface (screen) of the display.
[0073]
The image input device is characterized in that an optical element 9 for limiting the spread of the light of the read image is provided on the outside (observer side) of the display surface (also serving as the imaging surface) 8a of the input / output integrated display 8. The optical element 9 is removable from the display surface 8a, that is, can be switched between an installation state installed on the display surface 8a and a non-installation state removed from the display surface 8a. It is a point.
[0074]
FIG. 1A is a diagram showing a non-installation state (optical device non-installation state) in which the optical element 9 is removed from the display surface 8a of the input / output integrated display 8, and FIG. 9 is a diagram showing an installation state (optical element installation state) in which 9 is installed on the display surface 8a of the input / output integrated display 8. FIG. In addition,
The main purpose of installing the optical element 9 on the display surface 8a is to limit the light spread of the read image when the image of the original is read by taking an image with the input / output integrated display 8, that is, the image pickup surface (display surface). This is because the light incident on 8a) is reduced (that is, the oblique incident component is limited).
[0075]
As a result, even if the document as the subject is a document such as paper having perfect diffusion characteristics, the light passing through the optical element 9 is limited to the light within the opening angle of the optical element 9, so that the read image is Image degradation such as blurring can be reduced. That is, by installing the optical element 9 on the display surface 8a, the depth of field is larger than the case where the optical element 9 is not installed on the display surface 8a (the depth of field unique to the optical element 9 to be used). ) Can be secured.
[0076]
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the input / output integrated display 8 and its peripheral portion in the image input apparatus of FIG. 1 in a state where the optical element 9 is installed on the display surface 8a of the input / output integrated display 8. Yes. In FIG. 2, only the surface to be read (document surface) is schematically shown for the document.
[0077]
In this case, the input / output integrated display 8 includes a pair of light-transmitting substrates 8b and 8c made of glass facing each other, the optical sensor 2 sandwiched between the light-transmitting substrates 8b and 8c, and a display (not shown). Elements (liquid crystal layer, EL element, and the like).
[0078]
As the optical element 9 used in the present invention, a lens array such as an erecting equal-magnification lens array, a fiber plate, or the like can be used, but a plurality of erecting equal-magnification lenses 12 as shown in FIG. Is preferably an erecting equal-magnification lens array (a lens array that forms an original image at erecting equal magnification). As the erecting equal-magnification lens array, a SELFOC (registered trademark) lens array or a rod lens array can be used. The SELFOC (registered trademark) lens array is composed of a number of gradient index rod lenses (SELFOC (registered trademark) lenses), and an erecting equal-magnification image of each lens is superimposed to form one continuous image as a whole. An optical system to be formed. In the rod lens array, a large number of rod lenses are arranged in parallel, and erecting equal-magnification images from the respective lenses are superimposed to form one continuous image as a whole.
[0079]
Further, as the erecting equal-magnification lens array (optical element 9), a positive light shielding wall 11 for shielding unnecessary oblique light in the gap between the erecting equal-magnification lens 12 and the erecting equal-magnification lens 12 is formed. It is preferable to use a vertical-magnification lens array (optical element 9). Since the erecting equal-magnification lens array (optical element 9) can relay (image) the image information on the surface of the document 13 to the photosensor formation surface 14, the surface of the document 13 and the photosensor formation surface 14 ( In this case, an image with less blur can be acquired even if the light transmitting substrate 8c far from the document surface 13 is separated from the document side surface. The light shielding wall 11 can be formed of, for example, a low-reflection material such as a two-layer chrome obtained by laminating chromium oxide on a metal chrome, or a resin material in which a black pigment is dispersed in a polymer.
[0080]
In particular, in the case of the input / output integrated display mentioned in the prior art, as shown in FIG. 10, the display is arranged between the surface of the active matrix substrate 101 on which the optical sensor 102 is formed and the screen surface on which the original 103 is closely attached. Since there is a glass substrate and a polarizing plate constituting the panel, the distance L between the surface of the original 103 and the optical sensor 102 inevitably increases, causing a problem of image deterioration such that the read image is blurred. It was. However, in the configuration shown in FIG. 2, information (reading light) on the surface of the document 13 can be relayed (imaged) to the photosensor formation surface 14, so that it is easy to acquire an image with less blur. It becomes possible.
[0081]
Here, the depth of field 15 depends on the opening angle of the erecting equal-magnification lens 12 constituting the optical element 9. For example, in the case of the erecting equal-magnification lens 12 having a small aperture angle, oblique light is significantly cut, so that the depth of field is also greatly increased. As an erecting equal-magnification lens array (optical element 9) having a function of greatly increasing the depth of field, a lens array formed from a gradient index rod lens (Selfoc (registered trademark) lens) ( Selfoc® lens arrays) can be used. Further, an erecting equal-magnification lens array (optical element 9) having a similar function even in a lens array in which a plurality of lens array plates are combined as seen in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-139918 (published on May 14, 2003). ) Can be configured.
[0082]
As the input / output integrated display 8, an input / output integrated display including a liquid crystal panel 8d composed of the light transmissive substrates 8b and 8c, the optical sensor 2, a liquid crystal layer, electrodes, driving elements, and the like can be used. In the case of FIG. 2, since an input / output integrated liquid crystal display is used as the input / output integrated display 8, a backlight 16 is provided on the back side (the side far from the original) of the liquid crystal panel 8d. The backlight 16 functions as a backlight light source (transmission display light source) for the liquid crystal panel 8d during display, and as a reference light source (document irradiation light source) for the document surface 13 during image reading.
[0083]
As the input / output integrated display 8, an input / output integrated display including a light emitting element, for example, an EL light emitting element, may be used. Of course, in the case of an input / output integrated display including a light emitting element, the above-described backlight 16 is unnecessary because light from the light emitting element (for example, EL light emission) plays a role of display light or document reference light.
[0084]
In the configuration of the present embodiment, a slide mechanism (horizontal movement mechanism) is provided as switching means for switching the optical element between an installed state and a non-installed state. In the configuration shown in FIG. 1, the side surface (opening portion) of the housing 7 where the input / output integrated display 8 is exposed (two opposing surfaces among the four surfaces surrounding the opening portion; On the two left and right surfaces 10, there are grooves 10 a (shown as lines in FIG. 1, which actually have a width comparable to the thickness of the optical element 9) as a slide mechanism (horizontal movement mechanism). The input / output integrated display 8 is formed along a direction (vertical direction in FIG. 1) substantially parallel to the display surface 8a. Further, the optical element 9 is slid on the groove 10a while being supported by the side surface 10 of the housing 7 by being loosely fitted in the groove 10a (fitted so that the fitted one can move) ( Slide). Thereby, the optical element 9 can slide to the outside of the screen by sliding on the display surface along the groove 10a. That is, the optical element 9 is detachable on the display surface 8a by sliding on the display surface 8a along a direction (vertical direction in FIG. 1) substantially parallel to the display surface 8a of the input / output integrated display 8. That is, it is possible to reciprocate between a position on the display surface 8a and a position outside the screen. The direction in which the optical element 9 slides (slides) is not particularly limited as long as the optical element 9 can move to the outside of the screen.
[0085]
In addition, a rail is provided on the side surface 10 of the portion (opening) where the input / output integrated display 8 is exposed in the housing 7 instead of the groove 10a, and a groove loosely fitted on the rail is provided in the optical element 9, The optical element 9 may be slid along the rail along a direction (vertical direction in FIG. 1) substantially parallel to the display surface 8a of the input / output integrated display 8.
[0086]
As described above, the slide mechanism (groove 10 a) has a mechanism that allows the optical element 9 to slide in a direction parallel to the display surface 8 a of the input / output integrated display 8. Therefore, when a person who operates the image input apparatus wants to observe the display image of the input / output integrated display 8, the optical element 9 is removed from the display surface 8a and placed in a non-installed state, and an image of the document is read (imaging). ), It is possible to use the optical element 9 on the display surface 8a. That is, a person who operates the image input device uses the slide mechanism according to the operation mode (reading or display) of the input / output integrated display 8 to change the state of the optical element 9 (installed state or not installed). State)) can be arbitrarily switched.
[0087]
The user can move the optical element 9 up and down by, for example, providing a vertical movable knob (not shown) connected to the optical element 9 on the side surface of the housing 7 and holding the vertical movable knob by the user. It can be realized by moving up and down. Moreover, you may employ | adopt the method of moving the optical element 9 electrically, etc. instead of a user operating.
[0088]
FIG. 4 is a schematic diagram of an AA ′ cross section of the image input apparatus shown in FIGS. 4A shows an installation state (corresponding to FIG. 1B) in which the optical element 9 is installed on the display surface 8a of the input / output integrated display 8. FIG. The installation state is a form in which an image is read mainly.
[0089]
Inside the casing 7, a gap 3 formed in an opening (a portion of a transparent protective plate 20 described later) of the casing 7 and a gap 4 communicating with the gap 3 are formed. The gap 3 accommodates the input / output integrated display 8 and the optical element 9, and the gap 4 accommodates the optical element 9. Then, as shown in FIG. 4, the optical element 9 enters from the gap 3 on the display surface 8a of the input / output integrated display 8 along a direction substantially parallel to the display surface 8a of the input / output integrated display 8. The output integrated display 8 is movable to the gap 4 that is off the display surface 8a.
[0090]
4B shows a non-installed state (corresponding to FIG. 1A) in which the optical element 9 is retracted from the display surface 8a of the input / output integrated display 8. FIG. In this state, the optical element 9 is built in the gap 4 in the housing 7. In the state where the optical element 9 is retracted from the display surface 8a of the input / output integrated display 8 as shown in FIG. 4B, the display surface 8a of the input / output integrated display 8 is the surface of the image input device main body (housing). It is located in a place that is recessed from (7 surface). The non-installation state is a form in which an image displayed on the input / output integrated display 8 is observed.
[0091]
A groove 10a (or rail) provided on the side surface 10 of the portion (opening) where the input / output integrated display 8 is exposed in the housing 7 is a distance L2 between the optical element 9 and the surface of the display 8. Must be accurately arranged so as to keep the distance at a predetermined distance La. On the other hand, it is necessary to keep the distance L1 between the optical element 9 and the document surface 13 at a predetermined distance Lb. Here, the distance La and the distance Lb are working distances (focal lengths) of the lenses constituting the optical element 9 to be used, and are determined by the performance of the lenses and the like. The distances L1 and L2 are optical distances, and the physical distances are determined by the refractive index of the medium interposed in the middle.
[0092]
Here, in order to maintain the distance L1 between the optical element 9 and the document surface 13 at a predetermined distance La, a transparent spacer (resin plate, glass plate, etc.) having the same optical distance as the distance La is used as the optical element 9. It is preferable to install on top. Further, as shown in FIG. 4A, which will be described later, a transparent protective plate is used as the transparent spacer so that the original can be placed at a position where the distance L1 between the optical element 9 and the original surface 13 matches the predetermined distance La. (Resin plate, glass plate, etc.) 20 is installed, and it is preferable to use the surface of the transparent protective plate 20 as a document installation surface (surface on which the document is closely attached). It is preferable that the transparent protective plate 20 is flush with the surface of the casing 7 of the image input apparatus or slightly protrudes from the casing 7 of the image input apparatus so that the original can be brought into close contact therewith. As a result, the user can place the document at a position where the distance L1 becomes the predetermined distance La simply by bringing the document into close contact with the surface of the transparent protective plate 20, which is easy to use.
[0093]
By the way, as described above, the usage method of removing the optical element 9 from the display surface 8a at the time of display has been described as the usage method of the image input apparatus in the present embodiment. However, the optical element 9 can be left on the screen at the time of display. It is possible to use it in such a way. In this case, an observer (user) views the screen through the optical element 9. That is, in actuality, an erect image formed on the viewer side above the optical element 9 is viewed.
[0094]
As a result, light other than the aperture angle of the lens used for the optical element 9 does not reach the observer (user), and the optical element 9 acts as a viewing angle limiting element, placing importance on privacy. This is useful for observers (users).
[0095]
In the image input apparatus shown in FIG. 2 described above, the backlight 16 is provided on the back surface of the display panel 8d in the input / output integrated display 8. However, when the image is read, the light emitted from the backlight 16 is displayed on the display panel. Since the original surface 13 is reached via 8d and the optical element 9, considerable light is lost in the process. For this reason, when the image is read, it is more efficient to install a dedicated document reference light source. FIG. 3 shows a configuration in which a front light (light source) 19 for irradiating a document with light is read between the optical element 9 and the document surface 13 as a document reference light source.
[0096]
The front light 19 is a flat light source designed so that light transmitted through the light guide plate is emitted forward (that is, the document surface 13 side). In this case, the light emitted from the front light 19 can irradiate the document surface 13 with high efficiency without passing through the obstacles such as the display panel and the optical element 9. Therefore, compared to the configuration shown in FIG. 2, the power consumption of the light source at the time of image reading can be greatly reduced.
[0097]
The front light 19 may be fixed so as to be integrated with the optical element 9. Thereby, in conjunction with the state change of the optical element 9, the state of the front light 19 can be arbitrarily switched between the installation state installed on the screen and the non-installation state removed from the screen. it can.
[0098]
Further, light source switching means for switching the front light 19 between an installed state and a non-installed state, for example, a groove formed in the side surface 10 so that the front light 19 can be moved separately from the optical element 9. 10a (or rail) or a driving device for moving the front light 19 may be provided.
[0099]
According to the above configuration, not only the usage method of removing both the optical element 9 and the front light 19 from the screen at the time of display, but also the usage of leaving only the front light 19 off the screen at the time of display and leaving the optical element 9 on the screen. The method can be used. As a result, the observer sees the screen through the optical element 9 (actually, an observer sees an erect image formed on the observer side, which is the upper side of the optical element). As a result, light other than the aperture angle of the lens used for the optical element 9 does not reach the observer, and the optical element 9 acts as a viewing angle limiting element. Useful.
[0100]
In addition, although the form which can perform the operation | movement which switches the optical element 9 between an installation state and a non-installation state by a user's operation was demonstrated here, the image input device of this invention is the optical element 9. An operation of switching between the installed state and the non-installed state may be automatically performed. For example, the mode changeover switch for switching the operation mode (reading or display) of the input / output integrated display 8 and the optical element 9 are moved between the installed state and the non-installed state according to the operation mode of the input / output integrated display 8. And a driving device to be provided. Further, a state change switch for instructing switching of the state (installed state or non-installed state) of the optical element 9 and the optical element 9 are moved between the installed state and the non-installed state in accordance with an instruction from the state change switch. A drive device may be provided.
[0101]
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0102]
FIG. 5A shows an installation state in which an optical element is installed on the display surface of the input / output integrated display in the image input apparatus of this embodiment, and FIG. 5B shows the image input of this embodiment. In the apparatus, a non-installation state in which the optical element is retracted from the display surface of the input / output integrated display is shown.
[0103]
The image input apparatus according to the present embodiment has a more desirable form by adding the following improvements to the image input apparatus according to the first embodiment. That is, in the image input apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, a sensor 31 that detects the position of the optical element 9 is incorporated in a part of the image input apparatus according to the first embodiment. Further, in the image input device of the present embodiment, when the position of the optical element 9 is on the display surface (screen) 8a of the input / output integrated display 8 based on the detection result of the sensor 31 (optical on the display surface 8a). When the element 9 is installed), the operation mode of the input / output integrated display 8 is automatically switched to the reading mode, and conversely, the position of the optical element 9 is not on the display surface 8a of the input / output integrated display 8 ( When the optical element 9 is removed from the display surface 8a), a mode switching unit that automatically switches the operation mode of the input / output integrated display 8 to the display mode is added to the image input device of the first embodiment. .
[0104]
That is, as shown in FIG. 6, the image input apparatus of the present embodiment reads a document image based on the sensor 31 that detects the position of the optical element 9 (see FIG. 5) and the detection result of the sensor 31. A mode switching unit (mode switching unit) 32 that automatically switches between a reading mode and a display mode for displaying an image is provided, and the optical element 9 is linked to change between an installed state and a non-installed state. The mode is switched.
[0105]
The input / output integrated display 8 is not described in the first embodiment, but as shown in FIG. 6, a reading operation unit 33 for reading an image of a document and a display operation unit for displaying an image. 34. The reading operation unit 33 includes a plurality of optical sensors, a signal conversion circuit that converts output signals of these optical sensors into image signals, the front light 19 (or the backlight 16), and the like. The display operation unit 34 includes a driving element (TFT or the like) for driving a pixel such as a liquid crystal cell or an EL element, a driving circuit for driving the driving element based on an image signal, a backlight 16 and the like. The input / output integrated display 8 can be switched between a reading mode in which the reading operation unit 33 is selectively operated and a display mode in which the display operation unit 34 is selectively operated.
[0106]
The mode switching unit 32 of the present embodiment switches to a reading mode in which the reading operation unit 33 is selectively activated when the optical element 9 is in the installed state, and performs a display operation when the optical element 9 is in the non-installed state. The display 34 is switched to a display mode that selectively activates the unit 34.
[0107]
Here, the mode switching unit 32 that switches the mode based on the detection result of the sensor 31 is provided, but the mode switching means is such that the optical element 9 changes between the installed state and the non-installed state. As long as the mode is switched in conjunction with the. For example, when the driving device automatically switches the optical element 9 between the installed state and the non-installed state, mode switching means for switching the mode according to the state of the driving device may be provided. Good.
[0108]
[Embodiment 3]
Still another embodiment of the image input apparatus of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those in the drawings described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0109]
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the image input apparatus of this embodiment. As shown in FIG. 7B, the image input device of the present embodiment is provided with a pop-up mechanism (display moving means) 21 for popping up the input / output integrated display 8 to the image input device of the first embodiment. It has a configuration. 7A shows a state where the optical element 9 is installed on the display surface 8a of the input / output integrated display 8 (corresponding to FIG. 1B). This is mainly a form of reading an image.
[0110]
In the image input device according to the first embodiment, the optical element 9 and the optical path length related to the optical element 9 are required to have a thickness of several millimeters, so that the optical element 9 is simply retracted as shown in FIG. Then, the display surface 8a of the input / output integrated display 8 is located in a place that is recessed from the surface of the housing 7 of the image input device, which makes the observer (user) feel uncomfortable.
[0111]
Therefore, in the image input device of this embodiment, as shown in FIG. 7B, when the optical element 9 is retracted, the input / output integrated display 8 is brought closer to the surface of the housing 7 of the image input device. A pop-up mechanism 21 that pops up is provided in a more preferable form. That is, in the image input device of the present embodiment, the input / output integrated display 8 is displayed on the observer's viewpoint (the best display in terms of design) in response to a change in the state of the optical element 9 from the installed state to the non-installed state. A pop-up mechanism 21 is provided that moves so as to approach the (observable position). The pop-up mechanism 21 is preferably one that does not require a power source such as a leaf spring, but may be one that uses a power source.
[0112]
Thereby, it is possible to eliminate the uncomfortable feeling caused by the display surface 8a of the input / output integrated display 8 being located behind the surface of the housing 7 of the image input apparatus.
[0113]
[Embodiment 4]
Still another embodiment of the image input apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those in the drawings described in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0114]
Here, a foldable image input device is shown as a representative example. 8A and 8B are perspective views showing the image input apparatus according to the present embodiment. FIG. 8A shows a state where the lid is opened, and FIG. 8B shows a state where the lid is closed. 9 is a schematic diagram showing a cross section BB ′ of the image input device shown in FIG. 8, FIG. 9A is a cross-sectional view showing the entire image input device, and FIG. 9B is an image input. It is a fragmentary sectional view which shows a part (part enclosed with the broken line of Fig.9 (a)) of an apparatus.
[0115]
As shown in FIG. 8, the image input apparatus includes a main body 23, a lid 22, and a hinge (switching means, lid switching means) 24 that rotatably connects the lid 22 to one side of the main body 23. ing.
[0116]
The main body 23 of the image input apparatus includes an input / output integrated display 8 in a housing 23a. As the input / output integrated display 8, the same display as that of the first embodiment can be used. The lid 22 includes an optical element 9 for limiting the spread of light of the read image, and transmits light. The hinge 24 supports the lid 22 so as to be rotatable, so that the lid 22 is installed on the display surface 8a (see FIG. 9A) of the input / output integrated display 8 (closed state). And a non-installation state (open state) removed from the display surface 8a.
[0117]
When the lid 22 is opened, the observer (user) can directly observe the image displayed on the input / output integrated display 8. In addition, when the lid 22 is closed, the image input apparatus can read an image of the document through the optical element 9 on the input / output integrated display 8 by bringing the document into close contact with the surface 22A of the lid 22.
[0118]
Here, as a feature of the present embodiment, the present image input apparatus is configured such that the input / output integrated display 8 is provided outside the display surface 8a (that is, the imaging surface; see FIG. 9A) of the input / output integrated display 8. A lid 22 that covers the display surface 8 a is provided, and the optical element 9 is built in the lid 22. Thus, the optical element can be switched between the installed state and the non-installed state by opening and closing the lid 22.
[0119]
The main purpose of providing the optical element 9 is to restrict the light incident on the imaging surface (that is, to limit the oblique incident component) when imaging is performed by the input / output integrated display 8. As a result, even if the document as a subject is a paper having perfect diffusion characteristics, the light passing through the optical element 9 is limited to light within the opening angle of the optical element 9, so that the read image is blurred. Such image degradation can be reduced. That is, it becomes possible to secure a depth of field unique to the optical element 9 to be used.
[0120]
The optical element 9 that can be used is the same as in the first embodiment, and an erecting equal-magnification lens array including a plurality of erecting equal-magnification lenses 12 is preferable as shown in FIG. 9B. Furthermore, it is preferable to use an erecting equal-magnification lens array in which a light shielding wall 11 for shielding unnecessary oblique light is formed in the gap between the erecting equal-magnification lens 12 and the erecting equal-magnification lens 12. Since the erecting equal-magnification lens array can relay the image information on the document surface 13 to the photosensor formation surface 14, there is little blur even if the document surface 13 and the photosensor formation surface 14 are separated from each other. Images can be acquired.
[0121]
Here, the depth of field depends on the aperture angle of the lenses constituting the erecting equal-magnification lens array. For example, in the case of an erecting equal-magnification lens array composed of lenses having a small aperture angle, oblique light is significantly cut, so that the depth of field also increases. Such an erecting equal-magnification lens array can be formed from a gradient index rod lens. Moreover, it is possible to constitute the optical element 9 having the same function even with a lens array in which a plurality of lens array plates are combined.
[0122]
As the input / output integrated display 8, as shown in FIG. 9, a light modulation display panel 8d such as a liquid crystal panel can be used. In this case, the back surface side of the display panel 8d such as a liquid crystal panel ( A backlight 16 is provided on the side far from the original. The backlight 16 serves as a backlight light source for the display panel 8d such as a liquid crystal panel during display, and serves as a reference light source for the document surface 13 during image reading. Of course, when the input / output integrated display 8 includes a light emitting element such as an EL light emitting element, the light from the light emitting element (for example, EL light emission) plays the role of display light or document reference light. Is unnecessary.
[0123]
As shown in FIG. 9A, the lid 22 covering the input / output integrated display 8 includes a housing 22 a having an opening, and the above-described optical element 9 includes the opening of the housing 22 a of the lid 22. Built in. Accordingly, the optical element 9 can be switched between a state where the optical element 9 is installed on the display surface 8a (installed state) and a state where the optical element 9 is removed from the display surface 8a (non-installed state) according to the opening and closing of the lid 22. . Therefore, when a person who operates the image input device wants to observe the display image of the input / output integrated display 8, the lid 22 is opened and the optical element 9 is removed from the display surface 8a (non-installation state). When reading (imaging) a document image, the lid 22 is closed and the optical element 9 is placed on the display surface 8a (installed state). That is, the optical element 9 can be arbitrarily switched between the installed state and the non-installed state according to the operation mode (reading or display) of the input / output integrated display 8.
[0124]
It should be noted that the distance L2 between the optical element 9 and the surface of the input / output integrated display 8 needs to be accurately arranged so as to maintain a predetermined value Lb. On the other hand, also for the distance L1 between the optical element 9 and the document surface 13, it is necessary to ensure a predetermined distance La. Here, the distance La and the distance Lb are the working distance (focal length) of the lens used for the optical element 9, and are determined by the performance of the lens. The distances L1 and L2 are optical distances, and the physical distances are determined by the refractive index of the medium interposed in the middle. Therefore, the thickness of the lid 16 is preferably designed to allow for the distance La and the distance Lb. That is, the thickness of the housing 22 a is set to be thicker than the thickness of the optical element 9 by a thickness corresponding to the focal length of the optical element 9.
[0125]
Therefore, the lid 22 has a transparent protective plate (light transmissive spacer) 20 for setting the distance L1 between the optical element 9 and the document surface 13 to a distance La that matches the focal length of the optical element 9, and an optical element. A transparent protective plate (light transmissive spacer) 20 for setting the distance L2 between the element 9 and the display surface 8a of the input / output integrated display 8 to a distance Lb that matches the focal length of the optical element 9 is provided. It is preferable. In this case, the optical element 9 is sandwiched between the pair of transparent protective plates 20 and 20.
[0126]
That is, when the optical element 9 having the distance L1 between the optical element 9 and the document surface 13 is La, the distance from the surface 22A of the lid 22 (the outer surface of the housing 22a) to the lower side by the distance La, ie, the lid 22 It is preferable to install the optical element 9 so that a step of a distance La is formed between the surface 22A (the outer surface of the housing 22a) and the optical element 9. Then, a transparent protective plate (light transmissive spacer: resin plate, glass plate, etc.) 20 having the same optical distance as the distance La is installed on the surface of the optical element 9 in order to fill the step of the distance La. It is preferable. Conversely, the distance between the rear surface of the lid 22 (the inner surface of the housing 22a) and the distance Lb upward, that is, the distance between the rear surface of the lid 22 (the inner surface of the housing 22a) and the optical element 9. It is preferable to install the optical element 9 so that a step of Lb is formed. Then, in order to fill the step of the distance Lb, a transparent protective plate (light transmissive spacer: resin plate, glass plate, etc.) 20 having the same optical distance as the distance L2 is installed on the back surface of the optical element 9. It is preferable.
[0127]
The transparent protective plate 20 is flush with the surface of the image input device (the surface of the housing 22a) or slightly on the surface side of the surface of the image input device (the surface of the housing 22a) so that the original can be brought into close contact therewith. A state of protruding outward is preferable. Thus, the user can place the document at a position where the distance L1 from the optical element 9 becomes La simply by bringing the document into close contact with the surface of the transparent protective plate 20, which is easy to use.
[0128]
By the way, it is also possible to use the lid 22 (that is, the optical element 9) so that it can remain on the display surface 8a of the input / output integrated display 8 during display. In this case, the observer views the screen through the optical element 9 (actually, an observer sees an erect image formed on the observer side, which is the upper side of the optical element 9).
[0129]
As a result, light other than the aperture angle of the lens used for the optical element 9 does not reach the observer, and the optical element 9 acts as a viewing angle limiting element. Useful.
[0130]
Also in the present embodiment, as in the second embodiment, a sensor for detecting the position of the lid 22 is built in a part of the image input device, and the lid 22 is installed on the display surface 8a (closed). State), the operation mode of the input / output integrated display 8 is automatically switched to the reading mode. Conversely, when the lid 22 is removed from the display surface 8a (open state), the input / output integrated type is displayed. It is desirable to provide a mode switching unit that automatically switches the operation mode of the display 8 to the display mode.
[0131]
In the image input apparatus shown in FIGS. 8 and 9 described above, the backlight 16 is provided on the back surface of the display panel 8d. However, when the image is read, the light emitted from the backlight 16 passes through the display panel 8 and the optical element 9. In this process, a considerable amount of light is lost. For this reason, when the image is read, it is more efficient to install a dedicated document reference light source. Therefore, as shown in FIG. 3 of the first embodiment, a configuration in which a front light 19 is installed between the optical element 9 and the document surface 13 may be adopted as the document reference light source. The front light 19 is designed so that light transmitted through the light guide plate is emitted forward (that is, on the document surface side). In this case, the light emitted from the front light 19 can irradiate the document surface 13 with high efficiency without passing through the obstacles such as the display panel 8 and the optical element 9. For this reason, compared with the image input apparatus shown in FIGS. 8 and 9, it is possible to significantly reduce the power consumption of the light source during image reading. The front light 19 can be incorporated in a transparent protective plate (light transmissive spacer) 20 that fills the distance L1 in FIG.
[0132]
Here, an example in which the lid 22 rotates is described, but the lid 22 may be slid in a direction substantially parallel to the display surface 8a of the input / output integrated display 8 as in the first embodiment. Good. Although the embodiment has been described here in which the lid 22 can be opened and closed by a user's operation, the lid 22 may be opened and closed by a driving device.
[0133]
[Embodiment 5]
In the above-described first to fourth embodiments, the input / output integrated display (panel) 8 and the optical element 9 that is provided on the display and can be arbitrarily switched between the installed state and the non-installed state are provided. Although the image input apparatus has been described, such an image input apparatus can be applied as follows.
[0134]
The purpose of installing the optical element 9 on the display surface 8a of the input / output integrated display 8 when reading an image is to improve the depth of field at the time of reading. On the other hand, the effect of improving the depth of field associated with the installation of the optical element 9 involves a trade-off of light utilization efficiency. For example, the light utilization efficiency (light transmission rate) of a typical erecting equal-magnification lens array is about 1 to 5%.
[0135]
Therefore, when it is important to increase the depth of field at the time of image reading, the optical element 9 is installed on the display surface 8 a of the input / output integrated display 8. And about the fall of the light utilization efficiency resulting from installation of the optical element 9, it is good to make a reading time long and to make up with time integration.
[0136]
On the other hand, when the depth of field at the time of image reading is not emphasized, the optical element 9 on the display surface 8a of the input / output integrated display 8 is set in a non-installed state. Since the use efficiency is good as much as the optical element 9 is not used, it is preferable to read at high speed.
[0137]
The image input apparatus of this embodiment includes an input / output integrated display 8 capable of reading an image, and an optical element 9 that allows a user to arbitrarily switch between installation and non-installation on the input / output integrated display 8. A state (A) in which the optical element 9 is installed on the input / output integrated display 8 and a state (B) in which the optical element 9 is not installed on the input / output integrated display 8 However, the image can be read, and the depth of field at the time of image reading is larger in the form (A) than in the form (B), while the image reading speed is higher than that in the form (A). Thus, the mode (B) is faster.
[0138]
That is, the image input apparatus according to the present embodiment is provided with an input / output integrated display (area sensor) 8 capable of reading an image of a document on the display surface (surface) 8a and the display surface 8a. In addition, the optical element that increases the depth of field at the time of image reading compared to the case where it is removed from the display surface 8a, the installation state in which the optical element 9 is installed on the display surface 8a, and the above Switching means for switching between a non-installation state removed from the display surface 8a, for example, a groove 10a, and a reading speed control means for changing an image reading speed, the reading speed control means includes an image reading speed. Is changed so that the non-installation state is faster than the installation state.
[0139]
Accordingly, it is possible to realize an image input device that allows the user to switch the depth of field, the reading speed, and the (use form) according to whether the depth of field or the reading speed is important. it can.
[0140]
Such proper use of the reading mode is not limited to the combination of the input / output integrated display and the optical element, but can be widely applied to all input-only image reading panels (that is, read-only area sensors). .
[0141]
In the first to fifth embodiments described above, an image input including the input / output integrated display 8 or the read-only area sensor and the optical element 9 provided on the display and capable of arbitrarily switching between installation and non-installation. The apparatus has been described. However, the installation form of the optical element 9 on the input / output integrated display 8 or the read-only area sensor is not limited to this, and the optical element 9 can be switched between the installation state and the non-installation state. If so, the object of the present application is achieved. For example, the input / output integrated display 8 or the read-only area sensor and the optical element 9 are not completely integrated without being integrated, and the optical element 9 is connected to the input / output integrated display 8 or the read-only display only when necessary. An attachment mechanism (switching means) that can be attached to the area sensor may be provided.
[0142]
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
[0143]
【The invention's effect】
As described above, the image input apparatus according to the present invention limits the spread of light in the read image, and the input / output integrated display that can display the image and read the image of the subject on the same screen. And a switching means for switching the optical element between an installation state installed on the screen and a non-installation state removed from the screen.
[0144]
Therefore, the display performance is not impaired by the optical element while the blur of the image when reading the image is improved and the image is displayed. That is, the present invention has an effect that an input / output integrated image input apparatus capable of achieving both image reading performance and display performance can be provided.
[0145]
As described above, the image input device of the present invention has an area sensor that can read an image of a document on a surface, and a case where the image input device is installed on the surface, compared to a case where the image input device is removed from the surface. An optical element for increasing the depth of field at the time of image reading; and a switching means for switching the optical element between an installation state installed on the surface and a non-installation state removed from the surface; A reading speed control means for changing the image reading speed, and the reading speed control means is configured to change the image reading speed so that the non-installation state is faster than the installation state. .
[0146]
Accordingly, it is possible to provide an image input device that can selectively use a mode in which a read image without blur is obtained and a mode in which an image can be read at high speed.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams showing an image input device according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a diagram showing the image input device when an optical element is not installed, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating the image input device in which an optical element is in an installed state.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the input / output integrated display portion in FIG. 1 when an optical element is installed.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an input / output integrated display portion provided with a front light as a document reference light source.
4 is a schematic diagram of an AA ′ cross section of the image input apparatus shown in FIG. 1, (a) is a diagram showing a state in which an optical element is installed on a screen, and (b) is a diagram showing the optical element. It is a figure which shows the state evacuated from on the screen.
5A and 5B are cross-sectional views of an image input apparatus according to another embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a diagram illustrating a state in which an optical element is installed on a screen, and FIG. It is a figure which shows the state evacuated from the top.
6 is a block diagram showing a configuration of the image input apparatus shown in FIG. 5. FIG.
7A is a cross-sectional view of an image input apparatus according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 7A is a diagram showing a state where an optical element is installed on a screen, and FIG. It is a figure which shows the state evacuated from on the screen.
FIG. 8 is a perspective view showing a foldable image input device as another embodiment of the present invention, and (a) is a diagram showing the image input device when the optical element is not installed; b) is a diagram showing an image input device when an optical element is in an installed state.
9A and 9B are schematic views showing a BB ′ cross section of the image input apparatus shown in FIG. 8, where FIG. 9A is a cross-sectional view showing the whole, and FIG. 9B is a partial cross-sectional view.
FIG. 10 is a diagram showing an input / output integrated type liquid crystal display in which an active matrix substrate includes a TFT element and a photosensor element. FIG. 10A shows a case where the distance between the document and the photosensor board is short, and FIG. The case where the distance between the document and the optical sensor substrate is separated is shown.
[Explanation of symbols]
7 Case
8 Input / output integrated display (area sensor)
8a Display surface (screen)
8d display panel
9 Optical elements
10a Groove (switching means, slide mechanism)
11 Shading wall
12 Erect life-size lens (lens)
13 Original side
16 Backlight
19 Front light (light source)
20 Transparent protective plate (light transmissive spacer)
21 Pop-up mechanism (display moving means)
22 Lid
22a housing
24 Hinge (switching means, lid switching means)
31 sensors
32 Mode switching unit (mode switching means)
33 Reading operation part
34 Display operation part

Claims (12)

画像の表示と、被写体の画像の読み取りとを同一の画面で行うことができる入出力一体型のディスプレイと、
読み取り画像の光の広がりを制限するための光学素子と、
上記光学素子を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段と、
画像の読み取り時に原稿に光を照射するための光源とを備え、
上記光源は、光学素子と一体化するよう固定されていることを特徴とする画像入力装置。An input / output integrated display that can perform image display and subject image reading on the same screen;
An optical element for limiting the spread of light in the read image;
The optical element, an installation state of being placed on the screen, and switching means for switching between the non-installation state of being removed from the screen,
A light source for irradiating the document with light when reading the image ,
The light source, an image input apparatus characterized that you have been fixed so as to be integrated with the optical element. 画像の表示と、被写体の画像の読み取りとを同一の画面で行うことができる入出力一体型のディスプレイと、An input / output integrated display that can perform image display and subject image reading on the same screen;
読み取り画像の光の広がりを制限するための光学素子と、  An optical element for limiting the spread of light in the read image;
上記光学素子を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段と、  Switching means for switching the optical element between an installation state installed on the screen and a non-installation state removed from the screen;
画像の読み取り時に原稿に光を照射するための光源と、  A light source for illuminating the document when reading the image;
上記光源を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える光源切り替え手段とを備えることを特徴とする画像入力装置。  An image input apparatus comprising: a light source switching unit that switches the light source between an installation state installed on the screen and a non-installation state removed from the screen. 画像の表示と、被写体の画像の読み取りとを同一の画面で行うことができる入出力一体型のディスプレイと、An input / output integrated display that can perform image display and subject image reading on the same screen;
読み取り画像の光の広がりを制限するための光学素子と、  An optical element for limiting the spread of light in the read image;
上記光学素子を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段と、  Switching means for switching the optical element between an installation state installed on the screen and a non-installation state removed from the screen;
原稿の画像の読み取りを行う読み取りモードと、画像を表示する表示モードとを切り替えるモード切り替え手段とを備え、  Mode switching means for switching between a reading mode for reading an image of a document and a display mode for displaying an image;
上記モード切り替え手段は、上記光学素子が設置状態と非設置状態との間で変化することに連動して、モードの切り替えを行うようになっていることを特徴とする画像入力装置。  The image input apparatus according to claim 1, wherein the mode switching means switches modes in conjunction with the optical element changing between an installed state and a non-installed state. 画像の表示と、被写体の画像の読み取りとを同一の画面で行うことができる入出力一体型のディスプレイと、An input / output integrated display that can perform image display and subject image reading on the same screen;
読み取り画像の光の広がりを制限するための光学素子と、  An optical element for limiting the spread of light in the read image;
上記光学素子を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段と、  Switching means for switching the optical element between an installation state installed on the screen and a non-installation state removed from the screen;
上記光学素子の設置状態から非設置状態への状態変化に対応して、上記ディスプレイを観察者の視点に近づくように移動させるディスプレイ移動手段とを備えることを特徴とする画像入力装置。  An image input apparatus comprising: a display moving unit configured to move the display so as to approach the observer's viewpoint in response to a change in state of the optical element from an installation state to a non-installation state. 画像の表示と、被写体の画像の読み取りとを同一の画面で行うことができる入出力一体型のディスプレイと、An input / output integrated display that can perform image display and subject image reading on the same screen;
読み取り画像の光の広がりを制限するための光学素子と、  An optical element for limiting the spread of light in the read image;
上記光学素子を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段と、  Switching means for switching the optical element between an installation state installed on the screen and a non-installation state removed from the screen;
上記画面を覆うための蓋とを備え、  A lid for covering the screen,
上記光学素子は、上記蓋に内蔵され、上記切り替え手段は、上記蓋を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える蓋切り替え手段であり、  The optical element is built in the lid, and the switching means is a lid switching means for switching the lid between an installation state installed on the screen and a non-installation state removed from the screen. Yes,
上記光学素子は、筺体の開口部に設けられ、上記筺体の厚みは、光学素子の焦点距離に  The optical element is provided in an opening of the casing, and the thickness of the casing is equal to the focal length of the optical element. 相当する厚さだけ光学素子の厚みより厚く設定されていることを特徴とする画像入力装置。An image input apparatus characterized in that the corresponding thickness is set to be greater than the thickness of the optical element. 上記光学素子は、複数のレンズで構成された正立等倍レンズアレイであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像入力装置。The image input apparatus according to claim 1, wherein the optical element is an erecting equal-magnification lens array including a plurality of lenses. 上記切り替え手段は、The switching means is
上記光学素子が画面上を滑動して画面上の位置と画面外の位置との間を往復できるように、上記光学素子を支持するスライド機構を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像入力装置。  6. A slide mechanism for supporting the optical element so that the optical element can slide on the screen and reciprocate between a position on the screen and a position outside the screen. The image input device according to claim 1. 上記画面を覆うための蓋をさらに備え、
上記光学素子は、上記蓋に内蔵され、
上記切り替え手段は、上記蓋を、上記画面上に設置された設置状態と、上記画面上から外された非設置状態との間で切り替える蓋切り替え手段であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像入力装置。A lid for covering the screen;
The optical element is built in the lid,
Said switching means, said lid claim 1-4, characterized in that the installed state installed in the screen, a lid switch means for switching between the non-installation state of being removed from the screen The image input device according to any one of the above. 上記光学素子は、筺体の開口部に設けられ、
上記光学素子が設置された部分の蓋表面が、上記筺体の表面と略面一になるように、上記光学素子上に光透過性のスペーサが設置されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像入力装置。The optical element is provided in the opening of the housing,
The light transmissive spacer is installed on the optical element so that the lid surface of the part where the optical element is installed is substantially flush with the surface of the housing . The image input device according to any one of 5 . 原稿の画像の読み取りを面で行うことができるエリアセンサと、An area sensor that can read a document image on the surface,
上記面上に設置された場合に、上記面上から外された場合と比べて画像読み取り時の被写界深度を増大させる光学素子と、  An optical element that increases the depth of field at the time of image reading when installed on the surface as compared to when removed from the surface;
上記光学素子を、上記面上に設置された設置状態と、上記面上から外された非設置状態との間で切り替える切り替え手段と、  Switching means for switching the optical element between an installation state installed on the surface and a non-installation state removed from the surface;
画像の読み取り速度を変化させる読み取り速度制御手段とを備え、  A reading speed control means for changing the reading speed of the image,
上記読み取り速度制御手段は、画像の読み取り速度を、上記設置状態に比べて上記非設置状態の方が速くなるように変化させており、  The reading speed control means changes the image reading speed so that the non-installation state is faster than the installation state,
上記エリアセンサは、画像の表示と、原稿の画像の読み取りとを同一画面で行うことができる入出力一体型のディスプレイであることを特徴とする画像入力装置。  The area sensor is an input / output integrated display capable of displaying an image and reading an image of a document on the same screen. 上記光学素子は、複数のレンズで構成された正立等倍レンズアレイであることを特徴とする請求項１０に記載の画像入力装置。The image input apparatus according to claim 10, wherein the optical element is an erecting equal-magnification lens array including a plurality of lenses. 上記正立等倍レンズアレイを構成するレンズとレンズとの隙間に形成された遮光壁をさらに含むことを特徴とする請求項６または１１に記載の画像入力装置。The image input device according to claim 6, further comprising a light shielding wall formed in a gap between the lenses constituting the erecting equal-magnification lens array.
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