JPH0693727B2 - 光学式画像読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学式画像読取位置に関し、特にワードプロセ
ッサやパーソナルコンピュータなどの画像処理装置に接
続され、文字や絵・写真等の画像情報を入力するハンド
スキャナ（イメージリーダ）等の光学式画像読取装置に
関する。

〔従来の技術〕

最近、画像処理装置、例えばワードプロセッサは、画像
を手軽に入力可能なハンドスキャナを備えたものが登場
している。

このハンドスキャナは、光源の光をハウジングの底面に
形成した読取開口を通して原稿面を照射しながら原稿面
上を副走査方向へ移動させ、原稿面からの反射光をミラ
ー等の反射手段を介してCCD（Charge Coupled Device）
などのイメージセンサに入力して該反射光を対応する画
像データに変換するようになっている。

かかるイメージスキャナは、一般に、画像読取操作時
に、スキャナの読取部に隠される画像原稿の読取部分を
目視確認できる構造を持つものがある。

さらにかかるイメージスキャナは、ハウジングの主走査
方向（副走査方向に直交する方向）への幅寸法が片手で
容易に把持される寸法に形成され、安定した原稿面上の
走査が行なえるようにしてある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来のハンドスキャナはいづれも、読取画像部
分の正確な位置合わせが困難である上に、画像読み取り
精度を低下させる要因をもっていた。

例えば第４図に示す様に、光源とイメージセンサとの間
の原稿の読取点の直上に当たるところに読取位置視認用
の覗窓を開設したものがあるが、当該イメージスキャナ
にあっても光源の照明による画像面からの反射光に、覗
窓からスキャナハウジングの内部に入った外光がノイズ
成分として介入し、イメージセンサに入射し、所期の画
像反射光が外光によって影響を受けて、画像読取精度を
著しく低下させる。また、光源とイメージセンサを読取
点に対して対称な光軸関係に配置させると、表面反射性
のよい光沢面の画像を読み取る場合は、光源からの照明
がほとんど照り返しして画像読み取りを困難乃至不能に
したり、あるいは読み取り画像が歪み易い等の不都合が
ある。

さらに、第５図に示す様に、従来の光学式画像読取位置
にあっては、ハウジングの主走査方向への幅寸法を片手
で把持できる寸法としているために、ハウジングの底面
に主走査方向に沿って形成した読取開口の幅寸法が制限
を受け、通常読取れる原稿の幅寸法も例えば65mm程度の
ものに制限されていた。

〔発明の目的〕

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、被読取画像
の視認が極めて容易にしながらも、覗窓から入射する外
光が画像反射光にほとんど影響を及ぼさず高画質の画像
読取りを保証できるとともに、読取るべき画像原稿の主
走査方向への読み取り幅が長く確保され、しかも副走査
方向へのハウジングの操作性に優れる光学式画像読取装
置を提供することを目的としている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面参照して説明す
る。

第１図〜第３図に示すように、ワードプロセッサパーソ
ルコンピュータのイメージ入力用のハンドスキャナ１の
ハウジング２はできる限り幅広く画像を入力できるとと
もに、握り易いように副走査方向（第１図右方向）上流
側の広幅な画像入力部５（第二の部分）と副走査方向下
流側のグリップ部３（第一の部分）に画して略々Ｔ字形
に形成されている。

また、グリップ３と画像入力部５との間には、副走査方
向左右に段部7,9が形成されている。これらの段部7,9は
互いに副走査方向に段違いに位置し、グリップ３を握っ
た時、親指が段部７に接触し人差し指が段部９に接触す
る様になっている。

そして、ハフジング２の内部には、読取るべき画像原稿
Ｐに描かれた文字乃至図形等のイメージを光学的にピッ
クアップするための機構が収められている。この機構は
読取開口部11を介して画像原稿Ｐに光を照射するための
光源19と、読取開口部11の直上に位置して画像原稿Ｐの
読取位置からの画像反射光を原稿Ｐに平行な方向に光路
を変更させる反射手段21と、反射手段21を経て送られて
くる画像反射光ａを受光して光電変換するイメージセン
サ等の光電変換素子例えばCCD25（ラインセンサ）とか
らなる。

ここでの画像読取りは、与えられた画像原稿の読取領域
を概念的に複数の走査ラインに分割したものを各走査ラ
イン毎に撮像していくライン走査方法を採用している。
つまり、画像原稿面上に沿ってスキャナを移動させなが
ら画像イメージを読み取る。従って、上記読取開口部11
は、ハウジング２の画像入力部５に位置する底面に、少
なくとも幅方向乃至主走査方向（第１図上下方向）に線
状に開口してなる。この読取開口部11は透明板を閉塞し
ておくとよい。

細幅状に開口された読取開口部11を照明する光源19とし
ては、さまざまなランプ乃至発光体が考えられるが、こ
の実施例では、複数の発光ダイオード（LED）をライン
状に配列されたLEDアレイを用いている。このLEDアレイ
による光源19は低消費電力で駆動できる上に、照明領域
全体にわたって比較的均一な光量で光を照射でき、しか
も、小型軽量であるので、この種のハンディ装置には好
都合であるが、どのような種類、構成、発光色の光源を
用いてもよく、特にこれらを限定するものではない。

光源19は、前記読取開口部11に沿って斜め上前方（副走
査方向上流斜め上方）から照明する位置に配置されてい
る。

この光源19で照明される読取開口部11の直上に設けた反
射板21は、全反射鏡面を持ち、原稿Ｐに対して45゜に傾
斜しており、読取開口部11からの反射光ａのうち垂直反
射成分のみを水平方向に全反射させて後方に位置するイ
メージセンサ25に案内するようにしている。

画像光処理部はグリップ部３の内部に固定され、上記イ
メージセンサ25に画像反射光ａを導く集光レンズ23を具
えている。

集光レンズ23は、反射板21からイメージセンサ25に至る
反射光ａの光路中に配置されており、画像原稿Ｐから反
射された反射光を読取開口部11の幅寸法より狭い幅でイ
メージセンサ25上に結像させる。

反射板21、集光レンズ23を経て送られてくる画像反射光
ａを光電変換して、画像イメージ情報信号乃至ビデオ信
号として出力するイメージセンサ25としては、CCDライ
ンセンサが好ましい。CCDラインセンサの１セルが走査
ライン毎に読み出される画像イメージの１画素に相当
し、１セル毎の画素光を光電変換して出力する。

13はハウジング２の上面に開設された覗窓である。この
覗窓13は、前記読取開口部11の直上より後方、つまり、
イメージセンサ25側に変倚した位置に設けられている。
覗窓13は読取開口部11の読取位置に対して後方に変倚し
ているため、読取開口部11に至る穴は傾斜しており、少
なくとも反射板21を避けるように配置されている。従っ
て、スキャナの斜め上後方から見ると、覗窓13と読取開
口部11が整合して透視可能になる。また、覗窓13の傾斜
がイメージセンサ25と反対方向に傾斜しているので、僅
かではあるが覗窓13から覗穴を通って原稿Ｐに当たる外
光はイメージセンサ25とは反対の方向に反射し、所期の
画像反射光にあまり影響を与えることがなくなる。

すなわちハウジング２に開設した覗窓13から画像入力部
５に至る覗き経路が、イメージセンサに入射する画像反
射光ａの進路と平面的に見て逆方向に形成されているた
め、覗窓13からハウジング２内部に入射する外光が被読
取画面で乱反射しても、これによる反射光の光量分布は
光源19側に最も強く、画像反射光ａの進路方向に戻る光
量は比較的弱いため、外光による影響は最小限に抑えら
れる。

しかも、イメージセンサ25側に傾斜する覗き経路をハン
ドスキャナ１の通常の使用におけるオペレータの視線方
向に向くように配設することで、覗窓13を通して読取る
べき画像を容易に確認できる。

スキャナの外観を形成するハウジング２は実質的に、上
記読取開口部11と覗窓13の開口部分以外で遮光状態が保
たれている。

ハウジング２の下面に開設された読取開口部11は、ハウ
ジング２のグリップ部３より主走査方向（幅方向）に広
幅に形成されており、グリップ部３の幅寸法に制限され
ない長い読取り幅を確保することが可能となる。

また、ハウジング２の上面に開設された覗窓13はハウシ
ング２の画像入力部５に対応して設けられているので、
読取開口部11の幅寸法に略対応した寸法の覗窓を設ける
ことも可能であり、読取られる画像原稿の主走査方向全
体の領域を容易に視認することができる。

17はスキャナを副走査方向（第１図右方向）に円滑に移
動させるための回転部材例えばローラである。このロー
ラ17はハウジング２の底面を内側に窪ませてローラカバ
ーを形成している。更に、上記ローラ17には、原稿読取
時の副走査方向の定量移動に同期して走査ラインの更新
を行う検出手段が連結されている。この検出手段はロー
ラ17の回転を伝達する伝達部材例えば一以上のギヤ29,3
1と、このギヤ29,31によってローラ17の回転に同期して
回転するディスク部材35と、このディスク部材35の一定
回転量乃至回転角を検出する回転検出部材37より成って
いる。

ディスク部材35は周面部に多数の細孔を放射状に有する
もので回転検出部材37として用いるフォトカプラ乃至フ
ォトインタラプタにディスク部材を介在させてなる。こ
れによってディスク部材35の一定回転量毎に回転検出部
材37からは副走査パルス信号が出力される。

さらに、前述したギヤ29,31等の伝達部材、ディスク部
材35、回転検出部材37から構成される検出手段は、反射
板21から集光レンズ23にかけてハウジング２内に形成さ
れる画像反射光ａの光路を遮らないと共に、この反射光
ａの幅方向外側に外れた位置で且つ副走査方向に関して
読取開口部11の幅方向の長さを設定している両端部が区
画する領域のうち反射光ａの幅方向内側の領域に設けら
れている。

また、ディスク部材35をギヤ29,31より副走査方向下流
側に設けるとともに反射光ａの幅方向内側に配置してい
る。これによって、回転検出部材37をより反射光ａの幅
方向内側に位置させることが可能となり、ハウジング２
の大型化、特に幅方向の大型化を防ぐことが可能とな
る。

制御基板27には段部７側に例えば３段階（濃・標準・
淡）に切り換わる明度スイッチ39が設けられ、さらに、
制御基板27（以下図示されていない）にはCCD25を駆動
する回路が設けられている。

この回路は、発振回路、カウンタ回路、CCD出力回路
と、フリップフロップ回路と、デコーダとを備え、カウ
ンタ回路の一端子は、無効ホトセンサとホトセル無しの
数のカウントが終了するとハイレベルＨになる。また他
端子は、無効ホトセルとホトセル無しの数のカウント終
了後、有効画像数カウントするとハイレベルＨになる。

即ち、カウンタ回路でカウントし、ダミーの数だけカウ
ントした時に他端子がハイレベルＨになり、次に有効領
域分のカウントを行い、カウントオーバーになった時に
一端子がハイレベルＨになるようにし、ラインスタート
信号と同期した出力を得ている。

この出力とリセットパルス、サンプルアンドホールド信
号、画像出力とのアンドを各々にとると、カウンタパル
ス、ライト信号、画像信号として出力できる。

フリップフロップ回路及びアンド回路は、副走査信号と
移送ゲート信号とデコーダの出力とを用いてラインスタ
ート信号を作り出す機能を備えている。

〔効果〕

以上説明説明したとおり、本発明によれば、イメージセ
ンサ側に覗き経路を傾斜させたので、覗窓からの外光の
乱反射光がイメージセンサとは反対側に高光量を示し、
従って外光の影響が少なく高画質の画像読取りを保証で
きる。

また、読み取るべき画像原稿の主走査方向への読取幅が
長く確保でき、しかも副走査方向へのハウジングの操作
性に優れる光学式画像読取装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明の一実施例を説明す
る断面図であり、第４図及び第５図は従来の技術を説明
する説明図である。 符号の説明 １……ハンドスキャナ、２……ハウジング 11……読取開口、13……覗窓 17……ローラ 19……LEDアレイ、21……反射板 23……集光レンズ、25……CCD 27……制御基板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底面に主走査方向に沿って読取開口を形成
   するハウジングと、前記読取開口を介して被読取画像面
   上の画像読取部分を照明する該ハウジング内に設けられ
   た光源と、該画像読取部分の読取位置からの画像反射光
   を反射させる該ハウジング内に設けられた反射手段と、
   該反射手段からの画像反射光を受光して該画像反射光を
   対応する画像データに変換する該ハウジング内に設けら
   れたイメージセンサと、該ハウジングの副走査方向への
   移動にともなって回転する回転部材とを備えた光学式画
   像読取装置において、 該ハウジングが、該画像読取装置を副走査方向へ移動す
   る時に把持される第一の部分と、該第一の部分より主走
   査方向に広幅な第二の部分とを有し、 該第二の部分を該ハウジングの副走査方向上流側に、該
   第一の部分を該ハウジングの副走査方向下流側に配置す
   るとともに、上記読取開口を該第二の部分の底面に主走
   査方向に沿って広幅に形成し、上記光源を該第二の部分
   の上記読取開口の副走査方向上流斜め上方に読取開口に
   沿って配置し、更に上記反射手段を該第二の部分の上記
   読取開口の上方に該画像読取部分からの画像反射光を該
   第一の部分に設けられたイメージセンサの方向へ反射さ
   せるように配置し、 該第二の部分の該ハウジング上面で、該読取位置の略直
   上から該イメージセンサ側に偏倚した位置に覗窓を設け
   て該読取開口と該覗窓とにより該イメージセンサ側に傾
   斜した覗き経路を形成したことを特徴とする光学式画像
   読取装置。