JPH0284868A - 画像情報入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は画像情報入力装置に係り、特に入力しようとす
る原稿上を手動走査することにより画像情報を入力する
画像情報入力装置に圓する。

従来の技術 一般に画像情報を光学的手段により入力し、これをパー
ソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等に供給する画
像情報入力装置として、所謂イメージスキャナ、バーコ
ードリーダ等が知られている。

しかるに上記画像情報入力装置では、イメージスキャナ
の場合は据置型であり、その構造上、入力しようとする
画像情報を一枚の紙面に表わしてこれをイメージスキャ
ナに挿入する必要があるため、本等の厚みのある物に対
しては直接入力処理を行なうことができない。一方、バ
ーコードリーダの場合、限られた範囲で一行分しか情報
を入力できないため、入力される情報憬が小であり、か
つバーコードが記載、される表面の凹凸が大であると入
力処理を行なうことができず、表面形状にも制約を受け
るという問題点がある。

そこで、画像情報入力装置自体をハンディタイプとし、
これを情報入力したい部分に載置して移動させることに
より順次画像情報を入力し得るよう構成することが考え
られる。

発明が解決しようとする課題 画像情報入力装置には、入力された情報光を電気信号に
変換するためライン型イメージセンサ等の画像読み取り
手段が設けられている。従来のように据置型の画像情報
入力装置では、装置内部に比較的広い空間を持たせるこ
とができるため、イメージセンサの長さは入力画像の読
み取り幅と等しくなるよう構成されていた。

しかるに入力画像の読み取り幅とイメージセンサの長さ
を等しくする構成では画像情報入力装置の形状が大きく
なってしまい、とても手で把持して操作できる程度まで
小型化することができないという課題があった。また、
上記従来の構成ではイメージセンサの長さが大となり、
このイメージセンサは高価な部品であるため、製品コス
トが上昇してしまうという課題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、小型化
及び低コスト化を図り得る画像情報入力装置を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明では、ハウジング底
面に読み取り幅に対応した開口が形成されており、情報
媒体上を走査させることにより上記開口から画像情報を
有する情報光が入射され、この情報光より上記走査速度
に周期させつつ画像データ信号を生成する画Ｉｌ読み取
り手段を設けてなる画像情報入力装置において、上記開
口から画像読み取り手段に至る光路途中にレンズを配設
し、情報光が上記読み取り幅より狭い幅で画Ｉ１１読み
取り手段に結像するよう構成したことを特徴とするもの
である。

作用 上記構成とされた画像情報入力装置では、レンズにより
情報光は集光されて画像読み取り手段に結像されるため
、光路を形成するために要する画像情報入力装置内のス
ペースは小さくて済み小型化を実現できる。また、情報
光は読み取り手段上に読み取り幅より狭い幅で集光され
て結像するため、読み取り手段の長さは読み取り幅より
短くて済み、よって小型の読み取り手段で済むためコス
トの低減を図ることができる。

実施例 次に本発明になる画像情報入力装置の・一実施例につい
て図面と共に説明する。第１図は本発明になる画像情報
入力装置１（以下単に入力装置という）の分解斜視図で
ある。同図に示す入力装置１は大略してハウジング２．
基板３、回転検出手段４、発光部５、ローラ６、レンズ
７、−次元イメージセンサ８等より構成されている。

ハウジング２は上部ハーフ２ａと下部ハーフ２ｂとより
なり、下部ハーフ２ｂの前方底部には読み取り幅（これ
は後述するイメージセンサ８が入力する１ライン分の画
像情報に対応する幅である）と略等しい長さを有する開
口９が形成されている。この開口９の長手方向の両側縁
には軸受部１０ａ、１０ｂが下部ハーフ２ｂと一体的に
形成されており、この軸受部１０ａ、１０ｂに形成され
た孔１１ａ、１１ｂには後述するローラ６の支軸１２が
回転自在に嵌入される。また下部ハーフ２ｂの後方中央
位置にはレンズ７が載置取付けされる取付は部１３が一
体的に形成されている。

基板３は、その上部に後述する電子回路を構成する電子
部品１４が取付けられており、またレンズ７の取付は位
置に対応する部分は切欠かれて略コ字状の形状とされて
いる。基板３は図示しない下部ハーフ２ｂに形成された
ボブに螺着されることにより下部ハーフ２ｂに取付は固
定される。更に基板３の前方左側位置には、ローラ６の
回転検出を行なう回転検出手段４が設けられている。

回転検出手段４はホルダ部１５、アイドラー１６、ロー
タリエンコーダ１７、押えばね１８等より構成されてい
る。ホルダ部１５は合成樹脂を一体成形してなり、アイ
ドラー１６の支軸１９及びロータリエンコーダ１７の支
軸２０を軸承する軸承部２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２
ｂが形成されている。円板状のロータリエンコーダ１７
には半径方向に延びるスリット１７ａが等角度間隔で複
数穿設されている。また取付は状態にあるロータリエン
コーダ１７のスリット１７ａと対向する位置には発光ダ
イオード２３及びフォトトランジスタ２４が配設されて
いる。押えばね１８はねじ２５によりホルダ部１５へ螺
着され、その両アーム部１８ａ、１８ｂはアイドラー１
６の支軸１９を下方へ付勢する。また、ロータリエンコ
ーダ１７の支軸２０の一部は径寸法が大とされておりロ
ーラ部１７ｂが形成されている。

ここで第２図を用いて、組立てられた回転検出手段４に
ついて説明する。第２図は組立てられた入力装置１の部
分切截平面図である。同図に示されるように、ローラ６
は軸受部１０ａ、１０ｂにまたロータリエンコーダ１７
は軸承部２２ａ。

２２ｂに軸承されており、アイドラー１６は上部よりロ
ー５６及びロータリエンコーダ１７のローラ部１７ｂに
当接するよう構成されている。また前記したように押え
ばね１８はアイドラー１６の支軸１９を下方向へ付勢し
ているため、アイドラー１６は常に適宜な押圧力をもっ
てローラ６及びローラ部１７ｂと当接する。更にアイド
ラー１６のローラ６及びローラ部１７ｂと当接する外周
部分には消り止め用のゴム１６ａが配設されている。

よってローラ６の回転は確実にアイドラー１６を介して
ロータリエンコーダ１７に伝達され、ロータリエンコー
ダ１７の回転は高精度にロー５６の回転に対応し、これ
により発光素子２３及びフォトインタラプタ２４により
生成される検出信号（これについては後述する）はロー
ラ６の回転に高精度に対応した信号となる。

次に入力装置１に設けられる光学系について第１図〜第
３図を用いて説明する。第３図は入力装置１の縦断面を
示す概略構成図である。発光部５は列設された複数の発
光ダイオードよりなり、これが取付けられるホルダ２６
にはミラー２７が設けられている。このミラー２７は下
部ハーフ２ｂの底部面に対し４５°傾けて配設されてい
る。またホルダ２６の両側下部には取付は片２６ａ。

２６ｂが形成されている。この発光部５はロー５６を下
部ハーフ２ｂの下方より開口９へ挿入し支軸１２を軸受
部１０ａ、１０ｂに嵌入させた後、支軸１２の両端部と
下部へ−７２ｂとの間隙部分に取付は片２５ａ、２６ｂ
を挿入することにより下部ハーフ２ｂに取付けられる（
第２図に示す）。

これによりローラ６が下方へ離脱することはなく、また
発光部５及びミラー２７は取付具を必要とすることなく
下部ハーフ２ｂに取付けられる。

レンズ７は筒状のケース内に収納されており、ブラケッ
ト２８をねじ２９ａ、２９ｂで螺着することにより取付
は部１３上に固定される。３０は樹脂性のセンサホルダ
で、後部にイメージセンサ８が取付けられると共に、前
方部分はレンズ７と対応した半筒状の形状となっており
、一部がレンズ７の筒状のケースと重畳するよう構成さ
れている。このセンサホルダ３０にはＶ字状のねじ孔３
０ａ、３（ｌが形成されており、ねじ３１ａ。

３１ｂにより下部ハーフ２ｂ上に取付は部１３に取付け
られる。ねじ孔３０ａ、３０ｂはＶ字状形状とされてい
るため、ねじ３１ａ、３１ｂを若干緩めることによりセ
ンサホルダ３０はレンズ７に対して摺動変位することが
でき、これによりイメージセンサ８に対しレンズ７の焦
点調整を行なうことができる。またイメージセンサ８は
入来する光に対応して充電変換を行ない画像データ信号
を生成する。

上記のように開口９からイメージセンサ８に至る情報光
の光路途中にレンズ７を設けることにより、情報光は集
光された状態でイメージセンサ８に結像される。よって
、イメージセンサ８の長さを読み取り幅（これは略開口
９の長さと等しい）より短くすることができる。具体的
には、第２図において矢印Ｌ１で示す長さが読み取り幅
であるのに対し、イメージセンサ８の長さはＬ２で済む
。

これにより、従来のようにイメージセンサの長さを読み
取り幅と等しくしていた構成と比ベイメージセンサ８は
（Ｌ＋−１２）だけ短くなり、小型のイメージセンサで
済むためコストの低減を図ることができる。更に情報光
の光路は、第２図に一点ｍｍで示す光路となり、ハウジ
ング２内における光路の占めるスペースは小さくなり、
入力装置１の小型化を図ることができる。

上記構成の入力装置１は第４図に示す如く、入カしよう
とする文字９図形等の画像情報が記載された情報媒体３
２（例えば本）上に載置され、図中矢印方向へ手動によ
り変位させることにより画像情報が入力される。この際
、ローラ６は情報媒体３２に圧接しており、上記変位に
対応して回転される。

続いて入力装置１が画像入力処理する際の各構成の機能
について、主に第３図を用いて説明する。

画像入力時にあっては発光部５の発光ダイオードは発光
しており、その光は開口９を介して情報媒体３２に照射
されている。この照射光の情報媒体３２による反射光（
図中、−点鎖線の矢印で示す）は、ミラー２７により９
０′″方向を変換され、レンズ７により集光されてイメ
ージセンサ８へ入射される。イメージセンサ８は入射さ
れる光に対応して画像データ信号を生成する。

続いて入力装置１の回路図を第６図に示す。同図中、発
振回路４０の出力する周波数の略３．５８Ｍ　Ｈｚの発
振周波信号はフリップフロップ４１で１／２分周されて
タイミング信号発生回路４２に供給される。

タイミング信号発生回路４２内の７リツプフロツプ４３
はフリップフロップ４１の出力信号を１／２分周し、そ
のＱ端子出力、σ端子出力夫々はナンド回路４４．４５
夫々においてフリップフロップ４１の出力信号と演算さ
れて第７図（Ｂ）。

（Ｃ）夫々に示す如きアドレスアップ信号ＡＵ。

ライト信号ＷＧが生成され、端子４６．４７より夫々出
力される。フリップ７０ツブ４８はアドレスアップ化ｊ
４ＡＵを１／２分周してそのＱ端子。

σ端子夫々よりり０ツク信号φ１．φ２夫々を出力する
。カウンタ４９はクロック信号φ１を１０２４分周して
出力する。カウンタ４９の出力信号は直接及びフリップ
７０ツブ５０で遅延かつ反転されてナンド回路５１に供
給され、ナンド回路５１は第７図＜Ａ）に示す如きアド
レスリセット信号ＡＲを生成し、端子５２より出力する
。

イメージセンサ８は一次元のＣＣＯ＜チャージ・カップ
ルド・デイバイス）センサであり、例えばＴＣＤ１０７
Ｃが用いられる。イメージセンサ８はタイミング信号発
生回路４２で生成されたアドレスアップ信号ＡＬＩ、ク
ロック信号φ１．φ２、アドレスリセット信号ＡＲ夫々
を反転されて、１６番、８番及び１８番、４番及び１３
番、１０番夫々の端子に供給されており、アドレスリセ
ット信号ＡＲの１周期毎に、光電変換によって得られた
１ライン１０２４画素分のアナログの画一信号を１番端
子より出力する。なお、アドレスアップ化＠ＡＵが各画
素の区切りを指示し、クロック信号φ１．φ２は転送り
ロックとして用いられる。

イメージセンサ８より出力される画像信号はトランジス
タＱ１を介してコンパレータ６１の非反転入力端子に供
給され、ここで反転入力端子の基準レベルと比較されて
第７図（Ｄ＞に示す如きディジタルの画像データＶＤと
され、端子６２より出力される。なお、第８図（Ａ）に
示すアドレスリセット信号ＡＲの立上がり後、第８図（
Ｂ）に示すタイミングで画像データＶＤが出力される。

また、発光ダイオード２３とフォトトランジスタ２４と
の間には前述の如くロータリーエンコーダ１７が配設さ
れており、フォトトランジスタ２４はスリット１７ａを
通して発光ダイオード２３の光が入来すると導通して、
例えば入力ｖＡ置１が１ｓｍ移動する間に８回導通する
。フォトトランジスタ２４の出力信号はコンパレータ６
３の非反転入力端子に供給され、ここで反転入力端子の
基準レベルと比較されてパルス信号に整形され、第８図
（Ｃ）に示す如きステップパルスとして端子６４より出
力される。

また、端子７１に入来するアドレスリセット信＠ＡＲは
インバータ８１、アンド回路８７を介しτカウンタ７８
〜８０夫々のリセット端子ＣＬに供給され、アドレスリ
セット信＠ＡＲの立上がり時にカウンタ回路７７はゼロ
リセットされる。

第５図はインターフェース回路の一実施例の回路図を示
す。このインターフェース回路はパーソナルコンピュー
タの本体（図示せず）に付設されている。

第５図中、端子７０．７１，７２．７３．７４夫々には
入り装置１よりアドレスアップ信号ＡＬＪ。

アドレスリセット信号ＡＲ，画像データＶＤ、ライト信
号ＷＧ、ステップパルスＳＴ夫々が入来する。アドレス
アップ信号ＡＵはアンド回路７５゜７６を介してカウン
タ回路７７に供給される。カウンタ回路７７は縦続接続
された各４ビツトのカウンタ７８．７９．８０より構成
されており、上記アドレスアップ信号ＡＵをカウントす
る。カウンタ回路７７は全１２ビツトのカウント値のう
ら第４〜第１０ビツトの計７ビツトをアドレスとして取
り出し、ＲＡＭ８２に供給する。このアドレスつまりカ
ウンタ回路７７の第４〜第１０ビツトは、アドレスアッ
プ信号ＡＵの８パルス毎にカウントアツプする。また、
カウンタ回路７７のカウント値の第１１ヒツトはインバ
ータ８３を介してアンド回路７５に供給されており、カ
ウント値が１０２４以上となったときカウントアツプ信
号ＡＵのカウンタ７７への供給が停止される。

画像データＶＤはシフトレジスタ８５の入力端子ＳＬに
供給され、ライト信号ＷＧはナンド回路８６を介して、
ＲＡＭ８２の制御端ｆＲ／Ｗ及びシフトレジスタ８５の
りＯツク入力端子に供給される。シフトレジスタ８５は
８ビツト構成であり、ライト信号ＷＧによって入来する
画像データをシフトし、８ピツトパラレルに出力する。

この８ビツトパラレルの画像データはＲＡＭ８２の端子
ＤＯ〜Ｄ７に供給されてライト信号ＷＧの立下がり時に
ＲＡＭ８２に聞き込まれる。

これによってＲＡＭ８２の各アドレスにはカウンタ回路
７７の出力アドレスがカウントアツプする毎に８ビツト
の画像データＶＤが順次書き込まれ、１ライン分１０２
４ピットの画像データＶＤがＲＡＭ８２に記憶される。

ステップパルスＳＴはＩ１０ボート８８の端子ＰＣ７に
供給され、このＩ１０ボート８８からデータバス８９を
介してコンピュータ本体に供給される。コンピュータ本
体はステップパルスＳＴが立上がると、データバス８９
を介してＩ１０ボート８８に制御データ及びアドレスを
供給する。なお、９０はアドレスバスであり、コンピュ
ータ本体の出力するアドレスは、デコーダ９１でデコー
ドされてＩ１０ボート８８を指定するチップセレクト信
号が生成され、Ｉ１０ボート８８の端子Ｃ８に供給され
る。

上記の制御データによりＩ１０ボート８８の端子ＰＣ３
はＲＡＭ８２の書き込み時にＬレベルであったのに対し
てＨレベルとなる。これによってアンド回路７６．８７
夫々はアドレスアップ信号ＡＬ１．アドレスリセット信
号ＡＲのカウンタ回路７７への供給を停止させ、シフト
レジスタ８５のシフト動作を停止させる。ナンド回路９
３の出力がＬレベＪしとなってカウンタ７Ｂ〜８０夫々
がプリセット可能状態となり、ナンド回路８６の出りが
ＨレベルとなってＲＡＭ８２は読み出し可能状態となる
。

この後、コンピュータ本体よりデータバス８９を介して
供給される７ビツトのアドレスはＩ１０ボート８８の端
子ＰＡＯ−ＰＡ６よりカウンタ回路７７の第４〜第１０
ビツトに供給される。上記アドレスはカウンタ回路７７
にプリセットされてＲＡＭ８２に供給され、ＲＡＭ８２
の端子ＤＯ〜Ｄ７より８ビツトの画像データＶＤ７／読
み出され、この画像データはＩ１０ボート８８の端子Ｐ
ＢＯ〜ＰＢ７．Ｄｏ−Ｄ７を通り、データバス８９を介
してコンピュータ本体に供給される。

コンピュータ本体はＩ１０ボート８８に順次値をインク
リメントしたアドレスを供給し、これによってＲＡＭ８
２より１ライン分１０２４ビットの画像データＶＤが読
み出されてコンピュータ本体に供給される。画像データ
ＶＤの読み出しが終了すると、コンピュータ本体はＩ１
０ボート８８にＩｌｌ制御データを供給し、端子ＰＣ３
とＬレベルとし、再びＲＡＭ８２を書き込み可能状態と
する。

なお、入力装置１の動作電源はコンピュータ本体より供
給されており、Ｉ１０ボート８８の端子ＰＣＯ，ＰＣＩ
夫々がＨレベルであるとトランジスタ０２〜Ｑｓ夫々が
導通し、端子９５．９６より入力装置１に電源が供給さ
れる。

このように、読取装置のｍｉｂ走査に拘らずイメージセ
ンサ８の出力画像データは所定周期で繰り返しＲＡＭ８
２に書き込まれ、Ｉ！！初走査が行なわれたときロータ
リーエンコーダ１７等が検出信号を生成したときコンピ
ュータ本体がＲＡＭ８２をアクセスしてＲＡＭ８２より
読み出された１ライン分の画像データがコンピュータ本
体に入力される。従って画像データを適正なタイミング
でコンピュータ本体に入力することができる。

また、コンピュータ本体は検出信号生成時にのみＲＡＭ
８２をアクセスすれば良く、それ以外のときは他のジョ
ブを実行でき、コンピュータ本体の処理効率が向上する
。

なお、上記実施例においては画像データはモノクローム
の情報であるが、イメージセンサがカラーの画像信号を
出力するものであれば、上記実施例と同様にしてカラー
の画像データをコンピュータ本体に入力することができ
ることは勿論である。

発明の効果 上述の如く、本発明によれば、所定の読み取り幅で開口
よりハウジング内に入射された情報光はレンズにより集
光され画像読み取り手段に結像するため、画像読み取り
手段は読み取り幅より小さい小型のもので済みよってコ
ストの低減を図ることができると共に、情報光がハウジ
ング内に光路を形成するのに要するスペースも小となり
装置の小型化を図ることができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる画像情報入力装置の一実施例の分
解斜視図、第２図は本発明装置の部分明銭平面図、第３
図は本発明装置の縦断面図、第４図は本発明装置による
入力処理を説明するための斜視図、第５図は本発明装置
に適用をとれる回路を示す図、第６図は第１図示の装置
の回路部分の一実施例の回路図、第７図、第８図夫々は
第６図示の回路各部の信号波形図である。 １・・・入力装置、２・・・ハウジング、２ｂ・・・下
部ハーフ、３・・・基板、４・・・回転検出手段、５・
・・発光部、６・・・ローラ、７・・・レンズ、８・・
・イメージセンサ、９・・・開口、１５・・・ホルダ部
、１６・・・フイドラ−１７・・・ロータリエンコーダ
、１８・・・押えばね、２６・・・ホルダ、２６ａ、２
６ｂ・・・取付は片、３０・・・センサホルダ、３２・
・・情報媒体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ハウジング底面に読み取り幅に対応した開口が形成され
   ており、情報媒体上を走査させることにより該開口から
   画像情報を有する情報光が入射され、該情報光より上記
   走査速度に周期させつつ画像データ信号を生成する画像
   読み取り手段を設けてなる画像情報入力装置において、 該開口から該画像読み取り手段に至る光路途中にレンズ
   を配設し、該情報光が上記読み取り幅より狭い幅で該画
   像読み取り手段に結像するよう構成してなる画像情報入
   力装置。