JP5468838B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＣＤやＣ-ＭＯＳなどのイメージセンサにより原稿等に形成された画像を読み取る組み立て式の携帯型画像読取装置に関するものである。

従来より、ラインイメージセンサを用いて原稿を搬送して画像の読み取りを行う画像読取装置や、エリアイメージセンサを用いて原稿台に原稿を載置して画像の読み取りを行う、いわゆる書画カメラ等の画像読取装置がある。

ラインイメージセンサを用いた画像読取装置は高速高画質で複数の原稿を連続して読み取るのに優れている一方、原稿の搬送等が不要で且つ近年では高画素化が進むエリアイメージセンサを用いた画像読取装置も多く提案されている。

例えば、特許文献１には、書画カメラ部３１に、転倒防止脚１３，１４を有するアタッチメント１１を取り付け可能にした構成が記載されている。この転倒防止脚１３，１４は、取付台１２の底面から引き出し及び収納が可能になっている（段落００３８参照）。また、特許文献２には、使用時には２本のスタンド脚を開脚させ、不使用時にはスタンド本体と２本のスタンド脚とを互いに平行にした状態に折り畳めるようなカメラスタンドが記載されている。

特開２００１−２１１３５０号公報 特開２００６−０５８６６３号公報

ところで、ラインイメージセンサを用いた画像読取装置では、用紙を搬送する搬送手段やラインイメージセンサを走査する走査手段が必要であったり、ラインイメージセンサを用紙サイズよりも小さくできないため、小型化や軽量化には限界があった。

また、エリアイメージセンサを用いた画像読取装置では、カメラを原稿に対して所定の高さに保持する脚部や保持手段が必要となるが、この保持手段を折り畳み可能にしても、アタッチメントや原稿台があるため、小型化や携帯性を高めるのには限界があった。一方で、原稿台を持たない装置では、脚部を開いて装置を起立させた使用状態で、撮像部としてのカメラと原稿との位置の調整を原稿を入れ替えるたびに行う必要がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、携帯性を高め、撮像部と原稿との位置の調整が容易な画像読取装置を実現することである。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像読取装置は、原稿との相対的な位置を変更しないで当該原稿から画像を読み取る画像読取手段と、前記画像読取手段を回動可能に支持する支持手段と、前記支持手段に対して開脚及び折り畳み可能に連結されると共に、前記開脚した状態において前記画像読取手段が前記原稿の上部の所定の読み取り位置に配置されるように前記支持手段を起立した状態に保持する１対の脚部と、を備え、前記１対の脚部は、開脚して相互に直交した状態とすることで、前記所定の読み取り位置に対応する前記原稿の配置領域を規定すると共に、前記原稿が突き当てられることで当該原稿を前記画像読取手段に対して位置決めする位置決め部を有し、前記支持手段は、前記画像読取手段を保持する第１のアーム部と、前記第１のアーム部の端部がヒンジ部を介して回動可能に連結され且つ前記１対の脚部を折り畳んで収納する収納部が設けられた第２のアーム部とを有し、前記第１のアーム部は、前記第２のアーム部に対して前記ヒンジ部で回動させることにより、前記収納部に折り畳んで収納された前記１対の脚部を覆うようにした点に特徴がある。

本発明によれば、携帯性を高めることで持ち運びに適したものとなり、小型化や軽量化を図ることで設置場所の自由度が広まり卓上型として使用できるようになる。また、撮像部と原稿との位置の調整が簡単に行えることから、原稿の読み取り精度を安定化させることができる。

本発明に係る実施形態１の画像読取装置の外観斜視図である。 実施形態１の画像読取装置の側面図である。 実施形態１の画像読取装置の上面図である。 実施形態１の画像読取装置の使用時の態様を説明する図である。 実施形態１の画像読取装置を収納した状態での外観斜視図である。 実施形態１の画像読取装置を収納状態から使用状態にする手順を説明する図である。 実施形態１の画像読取装置の開脚状態での脚部の構成を示す斜視図である。 実施形態１の画像読取装置の収納状態での脚部の構成を示す斜視図である。 実施形態１の画像読取装置の脚部の動作を説明する図である。 本発明に係る実施形態２の画像読取装置の外観斜視図である。 実施形態２の画像読取装置を使用状態から収納状態にする手順を説明する図である。 本発明に係る実施形態３の画像読取装置の外観斜視図である。

以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

［実施形態１］先ず、図１乃至図９を参照して、実施形態１の画像読取装置について説明する。本実施形態の画像読取装置１は、画像読取手段としての撮像部１０と、撮像部１０を回動自在に支持する支持手段としてのアーム部１１，１２と、アーム部１１，１２を起立した状態で保持する保持手段としての１対の脚部１３，１４と、を備える。これら撮像部１０、アーム部１１，１２及び脚部１３，１４はいずれも、ＡＢＳ樹脂等の材料から構成されて軽量化が図られていると共に、撮像部１０は箱体状、アーム部１１，１２は長手方向の両側部に補強リブが立設されて高強度化が図られている。

撮像部１０はＬ字状の外形を有し、折れ曲がった部分にカメラ部１０ａを備える。カメラ部１０ａには、レンズ５を介して入射した光を電気信号に変換する光電変換素子としてＣＣＤやＣ-ＭＯＳ等のエリアイメージセンサと、エリアイメージセンサにより変換された電気信号を増幅して出力するアンプ等が内蔵されている。なお、撮像部１０で撮像可能な画角は原稿のサイズ（例えば、Ａ４）に応じて予め設定されている。なお、原稿サイズが撮像部１０で撮像可能な原稿の最大サイズ以下であれば、原稿画像の読み取りは可能である。

アーム部１１，１２は、上部に位置する第１のアーム部（以下、アッパアーム部という）１１と、アッパアーム部１１より下部に位置する第２のアーム部（以下、ロアアーム部という）１２とを有する。アーム部１１，１２はヒンジ部７により略０°（折り畳まれた位置）〜１８０°（開いた位置）の角度範囲で回動可能に連結されている。また、アッパアーム部１１とロアアーム部１２は、使用状態（原稿読取時）において略１８０°の角度で姿勢を維持すると共に、収納状態（不使用時や携帯時）において略０°の角度で折り畳まれた状態を維持する。これは、例えば、０°と１８０°の各角度位置に形成された爪部と係合部とを係合させることで所定以上の力を加えないと動かないような機構を設ければ良い。また、アッパアーム部１１には、撮像部１０がヒンジ部６により略１８０°〜１２０°の角度範囲で回動自在に連結され、使用状態でアッパアーム部１１に対して所定の角度（撮像部１０が原稿面と平行になる角度）で姿勢を維持するように係止可能となっている。なお、撮像部１０は、アッパアーム１１に対して取り外せない態様で一体的に構成されている。

また、図５に示すように、撮像部１０及びアッパアーム部１１を略１８０°に回動させて真っ直ぐにした状態で、撮像部１０のＬ字状に折れ曲がったカメラ部１０ａを除いた長さが、ロアアーム部１２の長さと略同じ長さに設定されている。これにより、撮像部１０が連結されたアッパアーム部１１とロアアーム部１２とを折り畳んだときに、後述する収納部１２ａに収納された脚部１３，１４を外部から視認できないように挟み込み、収納状態で直方体の外形となり携帯性に優れたものとなる。

１対の脚部１３，１４は、ロアアーム部１２の下端部に軸支された互いに噛み合う傘ギヤ１３ａ，１４ａにより連動して、ロアアーム部１２の下端部に回動可能に支持されている。これにより、脚部１３，１４は、ロアアーム部１２の内面側に形成された凹状の収納部１２ａ内に平行に収納される収納位置と、収納位置から引き出されてロアアーム部１２の下端部を回動中心として略９０°の角度をなして開脚する使用位置と、の間で可動する。

図３に示すように、一方の脚部１３のロアアーム部１２とは反対側の端部には、開脚した状態で内方に突出する凸部１５が形成されている。また、他方の脚部１４のロアアーム部１２側から１／３程度の位置と、ロアアーム部１２とは反対側の端部には、開脚した状態で内方に突出する凸部１６ａ，１６ｂが形成されている。各凸部１５，１６ａ，１６ｂは、略９０°に開脚した脚部１３，１４がなす角度で規定される配置領域に原稿Ｇを置き、原稿Ｇの互いに直交する各辺に同時に突き当てることで、原稿Ｇが撮像部１０の画像読取領域に対して適切な位置に位置決めされる。これにより、撮像部１０と原稿Ｇとの位置の調整が容易となる。ここで、上記適切な位置とは、図２に示すように、例えば、Ａ４サイズの原稿ならば、撮像部１０のレンズ５の光軸９が原稿Ｇの中心位置で且つ原稿Ｇに垂直となった位置である。よって、撮像部１０内のエリアイメージセンサと原稿Ｇの画像形成面は平行な位置関係となり、原稿Ｇの画像情報がレンズ５を介してエリアイメージセンサに傾くことなく結像される。

図１，３，７に示すように、脚部１３，１４はそれぞれ、１対のリンク部１７，１８によりロアアーム部１２に対して略９０°で開脚し、撮像部１０の画像読取領域に対する原稿の配置領域を規定する。リンク部１７，１８の一端部１７ａ，１８ａは、各脚部１３，１４の長手方向におけるロアアーム部１２側の端部から１／３程度の位置に回動自在に軸支され、他端部（以下、球状部ともいう）１７ｂ，１８ｂは球状に形成されている。両球状部１７ｂ，１８ｂはジョイント２０により連結された状態で、ロアアーム部１２の収納部１２ａの幅方向中央部に長手方向に沿って立設されたリブ部１９に形成された長孔１９ａにスライド可能に係合されている。

図９に示すように、長孔１９ａの下縁部には、孔径を縮小する方向に突出し、上記リンク部１７，１８の球状部１７ｂ，１８ｂが長孔１９ａの下縁部から上縁部へ移動する際には容易に乗り越えられない形状に設定された係止部２１が形成されている。反対に、球状部１７ｂ，１８ｂが上縁部から下縁部へ移動する際には比較的容易に乗り越えられるような滑らかな形状となっている。図９（ｂ）に示すように、１対の脚部１３，１４を略９０°まで開脚させると、リンク部１７，１８の球状部１７ｂ、１８ｂが係止部２１に係止され、リンク部１７，１８が脚部１３，１４に対して起立した状態を保持する。反対に、ユーザが手で上記リンク部１７，１８の球状部１７ｂ，１８ｂを持ち上げる等して係止部２１を乗り越えさせて係止状態を解除すると、リンク部１７，１８の球状部１７ｂ，１８ｂが長孔１９ａに沿ってスライド可能になる。ここで、球状部１７ｂ，１８ｂを上縁部までスライドさせることで、リンク部１７，１８が、図８及び図９（ａ）に示すように脚部１３，１４と平行な状態となってロアアーム部１２の収納部１２ａ内に収納される。

なお、図８に示すように、脚部１３の長さは、脚部１４よりも凸部１６ｂの長さの分だけ短くなっており、図示の収納状態で脚部１３の凸部１５と干渉しないように構成されている。なお、リンク部１７，１８の長さは、使用状態においてロアアーム部１２が脚部１３，１４に対して適切な角度をなして起立するように予め設定されている。

原稿読み取りを行うために、図５及び図６（ａ）に示す収納状態から使用状態に装置を組み立てる際には、先ずロアアーム部１２を、ヒンジ部７によりアッパアーム部１１に対して略１８０°回動させて展開させる（図６（ｂ））。ここで、アッパアーム部１１とロアアーム部１２がヒンジ部７により略１８０°の角度を維持するように固定される。

次に撮像部１０が自重によりヒンジ部６まわりに回動し、アッパアーム部１１に対して所定の角度をなす位置で停止する（図６（ｃ））。ここで、所定の角度は、図２にも示すように、撮像部１０のレンズ５の光軸９が原稿Ｇに垂直となり撮像部１０が原稿面と平行になる角度である。所定の角度は、例えば、撮像部１０とアッパアーム部１１との間に突き当て部分を設け、この突き当て部分が当たったときの角度を設定すれば良い。

最後に脚部１３，１４をロアアーム部１２の収納部１２ａ内から引き出して開脚させることでリンク部１７，１８は脚部１３，１４とは反対に回転していく。同時に、リンク部１７，１８の球状部１７ｂ，１８ｂが長孔１９ａに沿って上縁部から下縁部に向けてスライドしていき、略９０°に開脚したところで球状部１７ｂ，１８ｂが長孔１９ａの係止部２１を乗り越えて係止状態となる（図６（ｄ）、図７）。

反対に、装置を収納状態にする場合には、上述した手順（図６（ａ）→（ｄ））を逆に行うことで実現できる。上述したように、２回の動作で収納状態から使用状態に展開でき、同時に撮像部１０を原稿Ｇに対して常に平行且つ同じ高さに配置できるので、簡単に安定した原稿の読み取りが可能となる。

図４に示すように、本実施形態の画像読取装置１は、外部機器としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３とＵＳＢ等のインターフェースケーブル２を介して電気的に接続するためのコネクタが設けられている。また、画像読取装置１はＰＣ３との接続中に点灯してユーザに報知するインジケータ４を有する。また、画像読取装置１は、ＰＣ３上で実行されるアプリケーションプログラムに従って操作するユーザからの動作指令によって画像の読み取りを実行や停止を行う。ＰＣ３は画像読取装置１から転送された画像情報の各種処理を行う。このように、本実施形態の画像読取装置１は、画像処理回路等の電子部品を搭載しないことで軽量化が図られている。

上記構成によれば、装置が嵩張る原因となっていた原稿台をなくすことができ、略９０°に開脚する１対の脚部１３，１４による簡単な構成によって撮像部１０、アーム部１１，１２を安定した姿勢で起立させることができる。同時に、脚部１３，１４に原稿Ｇの位置決め機能を付加しており、原稿Ｇを容易に位置決めすることができる。よって、ユーザがバッグ等に入れて持ち運ぶことができ、使用時には簡単に組み立てて原稿の読み取りを開始できる。

なお、脚部１３，１４の最大の開脚角度を９０°を超える値に設定したり、任意の角度で保持できるように構成しても良い。この場合、予め設定された角度に開脚した脚部１３，１４に最適な原稿位置を示すための突起や目盛り等を設けて原稿の位置決めを行えば良い。その他、脚部１３，１４の長さを調整できるように伸縮や折り畳みできるように構成しても良い。

また、撮像部１０は、開脚された脚部１３，１４がなす領域に対して平行になるようにアッパアーム部１１に連結されているので、脚部１３，１４を開脚して卓上に置くだけで撮像部１０と原稿Ｇとの位置決めができる。これにより、撮像部１０と原稿Ｇとの位置決めを行う際における微調整等の手間を省き、容易且つ迅速に原稿の位置決めを行うことができる。但し、脚部１３，１４を開脚した時の撮像部１０の位置は１つだけに限られず、例えば、ネジ等の調整手段を用いて撮像部１０とアッパアーム部１１の角度やアッパアーム部１１とロアアーム部１２の角度を可変にすることで、様々な位置に設定することができる。これにより、特定サイズの原稿の読み取りしか行わない場合には、作業が非常に簡便になる一方、必要に応じて他のサイズの原稿にも対応でき、より利便性が向上する。

［実施形態２］次に、図１０及び図１１を参照して、実施形態２の画像読取装置について説明する。なお、以下では、前述した実施形態１と略同じ機能及び構成を有する部材については同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の画像読取装置は、ロアアーム部２２の外面側（背面）に脚部２３，２４を収納するための収納部２２ａが設けられている。そして、１対の脚部２３，２４が使用状態（起立時のロアアーム部２２との角度）からロアアーム部２２の収納部２２ａまでの角度範囲として略３６０°まで反転可能に連結されている。その他の機能は、実施形態１と同様である。

装置を収納状態にする場合には、先ず開脚した脚部２３，２４を閉じて平行な状態とし、ロアアーム部１２の外側に向けて矢印Ｓ１方向に反転させると共に、撮像部１０をアッパアーム部１１と一直線になるように回動させる（図１１（ａ））。これにより、脚部２３，２４をロアアーム部２２の背面の収納部２２ａ内に収納することができる（図１１（ｂ））。

更に、図１１（ｂ）に示すように、アッパアーム部１１とロアアーム部２２とをヒンジ部７により矢印Ｓ２方向に略１８０°回動させる。これにより、図１１（ｃ）に示すように、画像読取装置をコンパクトに折り畳むことができる。ここで、レンズ５は、ロアアーム部２２に形成された嵌合穴２２ｂと、閉脚した状態の脚部２３，２４によって形成される嵌合穴２５に嵌合して保護される。

［実施形態３］次に、図１２を参照して、実施形態３の画像読取装置について説明する。なお、以下では、前述した実施形態２と略同じ機能及び構成を有する部材については同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の画像読取装置は、アッパアーム部３１をロアアーム部３２に対して伸縮自在に構成したものである。アッパアーム部３１は、ロアアーム部１２からの引き出しや押し込みが可能になっており、アッパアーム部３１は任意の位置まで引き出した状態で固定され、撮像部１０の原稿Ｇに対する高さを調整できる。

以上述べた各実施形態によれば、原稿Ｇとの相対的な位置を変更しないで原稿Ｇから画像情報を一括して読み取り可能となるので、原稿Ｇを撮像部１０に対して相対的に走査するための搬送手段が不要となり、装置を大幅に小型化することができる。また、読み取り開始指示や読み取り後の画像処理はＰＣ３で行うので、装置に搭載する電気回路部品の点数を低減し軽量化することができる。更に、装置を折り畳んで収納できると共に、開脚した１対の脚部によって撮像部１０と原稿Ｇとが常に同じ位置に位置決めされるので、作業が非常に簡単になる。

１ 画像読取装置
４ インジケータ
５ レンズ
１０ 撮像部
１１，１２ アーム部
１３，１４，２３，２４ 脚部
１５，１６ａ，１６ｂ 凸部
１７，１８ リンク部
Ｇ 原稿

Claims (6)

1. 原稿との相対的な位置を変更しないで当該原稿から画像を読み取る画像読取手段と、
   前記画像読取手段を回動可能に支持する支持手段と、
   前記支持手段に対して開脚及び折り畳み可能に連結されると共に、前記開脚した状態において前記画像読取手段が前記原稿の上部の所定の読み取り位置に配置されるように前記支持手段を起立した状態に保持する１対の脚部と、を備え、
   前記１対の脚部は、開脚して相互に直交した状態とすることで、前記所定の読み取り位置に対応する前記原稿の配置領域を規定すると共に、前記原稿が突き当てられることで当該原稿を前記画像読取手段に対して位置決めする位置決め部を有し、
   前記支持手段は、前記画像読取手段を保持する第１のアーム部と、前記第１のアーム部の端部がヒンジ部を介して回動可能に連結され且つ前記１対の脚部を折り畳んで収納する収納部が設けられた第２のアーム部とを有し、
   前記第１のアーム部は、前記第２のアーム部に対して前記ヒンジ部で回動させることにより、前記収納部に折り畳んで収納された前記１対の脚部を覆うことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記画像読取手段が前記第１のアーム部により所定の角度から１８０°の範囲で回動可能に支持され、前記１対の脚部が前記第２のアーム部に折り畳み可能に連結されることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 一端部が前記第２のアーム部にスライド可能に連結されると共に、他端部が前記脚部に回動可能に連結された１対のリンク部を有し、
   前記１対のリンク部は、前記１対の脚部が開脚された状態で前記第２のアーム部を前記脚部に対して所定の角度で起立した状態に保持し、
   前記１対の脚部が折り畳まれた状態で前記１対の脚部と共に前記第２のアーム部に収納されることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
4. 前記１対の脚部は、前記第２のアーム部の下端部に軸支された互いに噛み合う傘ギヤにより連動して、当該第２のアーム部の下端部に回動可能に支持されており、当該第２のアーム部の内面側に形成された収納部に収納される収納位置と、当該収納位置から引き出されて相互に直交して開脚する使用位置と、の間で可動することを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
5. 前記第２のアーム部に形成された収納部には、前記１対のリンク部の一端部をスライド可能に係合させる長孔が形成され、
   前記長孔には、前記リンク部の一端部がスライドしないよう係止する係止部が形成され、
   前記リンク部の一端部が前記係止部に係止された状態で、前記第２のアーム部が前記脚部に対して所定の角度で起立した状態に保持されることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 外部機器と電気的に接続するためのインターフェース手段を有し、
   前記画像読取手段は、前記インターフェース手段を介して接続された外部機器からの指令により動作することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像読取装置。