JPH0662184A - 光学式読み取り装置 - Google Patents

光学式読み取り装置

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JPH0662184A
JPH0662184A JP4208734A JP20873492A JPH0662184A JP H0662184 A JPH0662184 A JP H0662184A JP 4208734 A JP4208734 A JP 4208734A JP 20873492 A JP20873492 A JP 20873492A JP H0662184 A JPH0662184 A JP H0662184A
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Kinya Maekawa
欽弥 前川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 文字,画像の読み取り認識精度を向上させる
ことが可能な光学式読み取り装置を提供する。 【構成】 第1のランプ5aの光軸が受光素子1の光軸
と受光素子1から距離(L1 −a1 )離れた位置で交差
し、第2のランプ5bの光軸が受光素子1の光軸と受光
素子1から距離(L1 +a2 )離れた位置で交差するよ
うに第1のランプ5aおよび第2のランプ5bを配置す
る。距離(L1 −a1 )から(L1 +a2)までの間
は、受光素子1で読み取った文字,画像が認識可能な被
写界深度の範囲内で、かつ受光素子の光軸上での照度が
一定となる範囲である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原稿上の文字,画像に
光を照射し、その反射光を受光素子で受けて読み取る光
学式読み取り装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の光学式読み取り装置を示す
構成図であり、1は受光素子、2は受光素子1の下方に
位置し、受光素子1への光軸上に配置された凸レンズ
で、この凸レンズ2により集光して受光素子1に像を結
ばせる。3は文字や画像が書き込まれた読み取り対象と
しての原稿、4a,4bは凸レンズ2を経て受光素子1
に至る光軸と、受光素子1と所定の距離L1 離れて位置
する原稿3との交点を照射する発光素子としてのランプ
で、原稿3の読み取り面の照度を上げるために複数のラ
ンプが備えられており、ランプ4aの光軸が受光素子1
の光軸と原稿3との交点と交わり、かつランプ4bの光
軸が受光素子1の光軸と原稿3とランプ4aの光軸との
交点と交わるように、ランプ4a,4bは受光素子1の
光軸を挟んで対称に配置されている。
【0003】これにより、ランプ4aから照射された光
が原稿3に反射し、凸レンズ2で集光されて受光素子1
に達するとともに、ランプ4bから照射された光が原稿
1に反射し、凸レンズ2で集光されて受光素子1に達し
て、原稿3上の文字,画像は受光素子1上に像を結ぶ。
図5はランプ4a,4bの指向特性の一例を示す説明図
で、ランプ4a,4bから一定距離での照度と角度の関
係を示している。ランプ4a,4bは原稿3の読み取り
面上の照度を上げるためにレンズを内蔵し、集光して指
向特性を鋭くしており、ランプ4a,4bにより照射さ
れる光は図5に示すように狭い範囲に集光される。
【0004】図6は従来における受光素子1から原稿3
までの距離Lと受光素子1の出力Vとの関係を示す説明
図であり、二点鎖線はランプ4aとランプ4bのどちら
か一方のランプで原稿3を照射した場合の出力を示し、
実線はランプ4a,4bの両方で原稿3を照射した場合
の出力を示す。図4,図6に示す距離L1 は,ランプ4
a,4bから照射された光が原稿3に反射して凸レンズ
2で集光されて受光素子1に達したときにピントが合っ
て、原稿3上の文字,画像が受光素子1上で像を結ぶた
めに必要な距離で、原稿3が受光素子1から距離L1
れて位置する場合は受光素子1の出力Vは大となるが、
原稿3の位置を距離L1 から遠近各々にずらすと受光素
子の出力Vは急激に低下するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光学式読み取り装置では、原稿の撓み,厚さの変化や、
原稿を搬送させた時にはそのバタツキ等により原稿の読
み取り面が上下方向に移動するため、原稿と受光素子と
の間隔を図4,図6で示した所定の距離L1 に保つこと
ができない。
【0006】図6で説明したように、原稿と受光素子と
の距離がL1 から近づく方向あるいは遠ざかる方向の何
方に変化しても受光素子の出力は低下し、受光素子の出
力が低下すると原稿上での文字,画像の箇所とそうでな
い箇所の濃淡の差が小さくなり、正確な認識ができなく
なるという問題を有する。本発明は、以上述べた原稿の
読み取り面の上下移動により読み取り位置での照度が変
化するという問題を除去するためになされたものであ
る。
【0007】すなわち、原稿の撓み,厚さの変化や、原
稿搬送時のばたつきにより原稿の読み取り面が上下動す
る場合でも照度の変動を少なくし、文字,画像の読み取
り認識精度を向上させることが可能な光学式読み取り装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、複数の発光素子で原稿の読み取り面を照
射し、その反射光をレンズで集光して受光素子に結像さ
せ、文字や画像を読み取る光学式読み取り装置におい
て、レンズを通して受光素子へ至る光軸に沿って原稿が
移動した場合に、受光素子で読み取った文字,画像が認
識可能となる被写界深度の範囲内で、かつこの被写界深
度の範囲内にわたり前記受光素子の光軸上での照度がほ
ぼ一定となるように複数の発光素子による照射位置を受
光素子の光軸に沿って上下にずらしたものである。
【0009】
【作用】上述した構成を有する本発明は、複数の発光素
子で原稿の読み取り面を照射すると、その反射光がレン
ズで集光されて受光素子で像を結び、原稿上の文字,画
像が認識される。ここで、受光素子で読み取った文字,
画像が認識可能となる被写界深度の範囲内で、かつこの
被写界深度の範囲内にわたり前記受光素子の光軸上での
照度がほぼ一定となるように複数の発光素子による照射
位置を受光素子の光軸に沿って上下にずらすことで、原
稿が上下動しても照度の変動が少なく、かつこのとき文
字,画像の認識に影響を及ぼすことがないように受光素
子に像が結ばれる。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して実施例を説明する。図
1は本発明の一実施例における光学式読み取り装置を示
す構成図である。図において、1は受光素子、2は受光
素子1の下方に位置し、受光素子1への光軸上に配置さ
れた凸レンズで、この凸レンズ2により集光して受光素
子1に像を結ばせる。
【0011】3は文字や画像が書き込まれた読み取り対
象としての原稿である。5aは第1のランプで、この第
1のランプ5aの光軸が、凸レンズ2を通り受光素子1
に至る光軸と受光素子1から所定の距離(L1 −a1
離れた位置で交差するように、第1のランプ5aの取り
付け位置あるいは取り付け角度が設定されている。
【0012】5bは第2のランプで、この第2のランプ
5bの光軸が、受光素子1の光軸と受光素子1から所定
の距離(L1 +a2 )離れた位置で交差するように、第
2のランプ5bの取り付け位置あるいは取り付け角度が
設定されている。ここで、上記距離L1 は、受光素子1
から距離L1 の位置に原稿3を配置し、この時の原稿3
と受光素子1の光軸との交点を照射することで、この交
点上に位置する原稿3の文字,画像にピントが合って受
光素子1上に原稿3上の文字,画像の像が結ばれて、文
字,画像が認識可能となる距離である。
【0013】しかしながら、ピントが合うのは原稿3が
受光素子1から距離L1 の位置に配置されている場合だ
けではなく、その前後にピントが合っているように見え
る範囲がある。この範囲を被写界深度といい、以下に示
す数式により求められる。
【0014】
【数1】 H:過焦点距離(被写界深度の遠い方の端が無限遠とな
る距離) f:焦点距離 B:物体距離(原稿から受光素子までの距離) T1:近点 T2:遠点 C:最小錯乱円 1″:0.03mm,2/3″:0.02mm,1/
2″:0.015mm F:f/D D:レンズ口径 上記式(2),(3)に示すT1からT2までの範囲が
被写界深度、すなわちピントが合う範囲であり、距離
(a1 +a2 )がこの被写界深度内に収まるように、距
離(a1 +a2 )を以下に示す式(4)により求める。
【0015】
【数2】 被写界深度=T2−T1≒a1 +a2 ・・・・(4) また、上記したように、第1のランプ5aの光軸を受光
素子1の光軸と受光素子1から所定の距離(L1
1 )離れた位置で交差させ、第2のランプ5bの光軸
を受光素子1の光軸と受光素子1から所定の距離(L1
+a2 )離れた位置で交差させた場合に、距離(L1
2 )から距離(L1 −a1 )の範囲、すなわちピント
が合い原稿3上の文字,画像が認識可能である被写界深
度の範囲にわたり、凸レンズ2を通り受光素子1に至る
光軸上での照度が一定となるように、ランプ5a,5b
の指向特性,取り付け位置あるいは取り付け角度を設定
している。
【0016】図2は本実施例における受光素子1から原
稿3までの距離Lと受光素子1の出力Vとの関係を示す
説明図である。二点鎖線はランプ5aとランプ5bのど
ちらか一方のランプで原稿3を照射した場合の出力を示
し、実線はランプ5a,5bの両方で原稿3を照射した
場合の合成出力を示す。
【0017】この図2に実線で示すように、距離L1
挟んで距離(L1 +a2 )から距離(L1 −a1 )の範
囲に原稿3が位置する場合は、受光素子1の出力はほぼ
一定となる。図3は本実施例の動作説明図で、図3
(a)に示すように、原稿3が受光素子1に近づいて原
稿3が受光素子1から距離(L1 −a1 )の位置にある
場合は、図2に示すように主として第1のランプ5aに
より必要とされる照度が確保される。また、図3(b)
に示すように原稿3が受光素子1から離れて原稿3が受
光素子1から距離(L1 +a2 )の位置にある場合は、
主として第2のランプ5bにより必要とされる照度が確
保される。さらに、原稿3が距離(L1 −a1 )から距
離(L1 +a2 )の範囲に位置する場合は第1のランプ
5aと第2のランプ5bの光量の和により必要とされる
照度が確保される。このように、原稿3の上下動による
照度の変動は低く抑えることができる。
【0018】なお、上記した実施例おいては、受光素子
1への光軸を挟んで1対のランプを配設しているが、更
に個数を増やせば原稿3の上下動による照度の変動をよ
り低く抑えることができる。さらに、上記した実施例に
おいて第1のランプ5a,第2のランプ5bをそれぞれ
複数個ライン状に配置するとともに、受光素子1をこれ
に対応させてライン状に配置したラインセンサとして、
原稿のある幅を同時に読み取れるようにしたものとして
もよく、この場合、凸レンズ2はライン方向全域で同倍
で像を結ぶロッドレンズアレイにても代用可能である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、複数の
発光素子で原稿の読み取り面を照射し、その反射光をレ
ンズで集光して受光素子に結像させ、文字や画像を読み
取る光学式読み取り装置において、レンズを通して受光
素子へ至る光軸に沿って原稿が移動した場合に、受光素
子で読み取った文字,画像が認識可能となる被写界深度
の範囲内で、かつこの被写界深度の範囲内にわたり前記
受光素子の光軸上での照度がほぼ一定となるように複数
の発光素子による照射位置を受光素子の光軸に沿って上
下にずらしたものである。
【0020】したがって、原稿の撓み,厚さの変化や原
稿搬送時のバタツキにより原稿の読み取り面が上下動し
ても照度の変動が少なく、かつこのとき文字,画像の認
識に影響を及ぼすことがないように受光素子に像が結ば
れるので、文字,画像の読み取り認識精度を向上させる
ことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における光学式読み取り装置
を示す構成図である。
【図2】本実施例における受光素子から原稿までの距離
と受光素子の出力との関係を示す説明図である。
【図3】本実施例の動作説明図である。
【図4】従来の光学式読み取り装置を示す構成図であ
る。
【図5】ランプの指向特性の一例を示す説明図である。
【図6】従来における受光素子から原稿までの距離と受
光素子の出力との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 受光素子 2 凸レンズ 3 原稿 5a 第1のランプ 5b 第2のランプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の発光素子で原稿の読み取り面を照
    射し、その反射光をレンズで集光して受光素子に結像さ
    せ、文字や画像を読み取る光学式読み取り装置におい
    て、 レンズを通して受光素子へ至る光軸に沿って原稿が移動
    した場合に、受光素子で読み取った文字,画像が認識可
    能となる被写界深度の範囲内で、かつこの被写界深度の
    範囲内にわたり前記受光素子の光軸上での照度がほぼ一
    定となるように複数の発光素子による照射位置を受光素
    子の光軸に沿って上下にずらしたことを特徴とする光学
    式読み取り装置。
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