JPH07282178A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光学系とパターン情報との相対的な傾きが変化
した場合に於いても、その情報を損ねることなく取り込
むことができるようにすること。 【構成】ペン型スキャナ１０は、記録媒体１２上に記録
されたパターン情報を照明光学系１４により照明し、そ
の反射光を撮像光学系１６により撮像素子１８に導い
て、ドットコードのパターン像を撮像する。ここで、撮
像光学系１６中には、液晶シャッタで構成される可変開
口絞り２２が設けられている。開口絞り駆動回路２４
は、当該ペン型スキャナ１０が記録媒体１２に対して傾
いて走査された場合、三次元ジャイロ等で構成された傾
き検出器３４により検出されるその傾き量に応じて、上
記可変開口絞り２２を狭小化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声，音楽等のオーデ
ィオ情報、カメラ，ビデオ機器等から得られる映像情
報、及びパーソナルコンピュータ，ワードプロセッサ等
から得られるディジタルコードデータ、等を含めた所謂
マルチメディア情報を光学的に読み取り可能なコードと
して紙や各種樹脂フィルム、金属等の記録媒体に記録さ
れたパターン情報を読み取るための画像入力装置に係
り、特に、手動走査される手持ちタイプ、とりわけペン
型の画像入力装置に於ける記録媒体に対する傾きによる
影響の除去に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、音声や音楽等を記録する媒体
として、磁気テープや光ディスク等、種々のものが知ら
れている。しかしこれらの媒体は、大量に複製を作った
としても単価はある程度高価なものとなり、またその保
管にも多大な場所を必要としていた。さらには、音声を
記録した媒体を、遠隔地にいる別の者に渡す必要ができ
た場合には、郵送するにしても、また直に持っていくに
しても、手間と時間がかかるという問題もあった。ま
た、オーディオ情報以外の、カメラ，ビデオ機器等から
得られる映像情報、及びパーソナルコンピュータ，ワー
ドプロセッサ等から得られるディジタルコードデータ、
等をも含めた所謂マルチメディア情報全体に関しても同
様であった。

【０００３】そこで、本発明の出願人は、オーディオ情
報，映像情報，ディジタルコードデータの少なくとも一
つを含むマルチメディア情報を、ファクシミリ伝送が可
能で、また大量の複製が安価に可能なパターンとしての
画像情報、即ちドットコードの形で、紙や各種樹脂フィ
ルム、金属等のシート状記録媒体に記録するシステム及
びそれを再生するためのシステムを発明し、特願平５−
２６０４６４号として出願している。この出願の開示に
よれば、ペン型の画像入力装置が斜めに走査された場合
であっても、正しくマルチメディア情報が再生されるよ
うになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これ
は、ペン型画像入力装置がシートに対して垂直乃至略垂
直に当たっている、即ち殆ど垂直に走査されている場合
に好適に適用される方法であり、シートに対して垂直乃
至略垂直に当たらずにある程度の角度をもって傾いた形
で走査された場合については、正しくマルチメディア情
報が再生できないこともある。

【０００５】即ち、従来、この種のハンディタイプ画像
入力装置に於いては、使用時にパターン情報と光学系と
の傾きが変化してしまうと、それによって、光学系の撮
影エリア内でパターン情報までの距離が変化してしま
い、光学系の被写界深度外に出てしまって所謂ピンボケ
状態になって情報が判別できないという状況が発生して
いた。

【０００６】一方、光学系の開口絞りを狭小化すること
によって被写界深度の問題は解決されるが、撮像素子上
の光量が不足するという問題も新たに生じる。本発明
は、上記の点に鑑みてなされたもので、光学系とパター
ン情報との相対的な傾きが変化した場合に於いても、そ
の情報を損ねることなく取り込むことができる画像入力
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による画像入力装置は、記録媒体上の、符
号化されたパターン情報を読み取る撮像手段を有する画
像入力装置であって、撮像光学系とパターン情報の相対
的な傾きを検出する傾き検出手段と、該傾き検出手段に
より検出された傾きに応じて、上記撮像光学系の開口を
変化させる開口可変手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】即ち、本発明の画像入力装置によれば、傾き検
出手段により撮像光学系とパターン情報の相対的な傾き
を検出し、この検出した傾きに応じて、開口可変手段
は、撮像光学系の開口を変化、例えば、開口を狭小化す
る。これにより、被写界深度を深くして、情報のピンボ
ケを少なくする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１の（Ａ）及び（Ｂ）は本実施例の画像入力
装置の要部及び全体のブロック構成図である。

【００１０】ペン型の画像入力装置としてのスキャナ１
０は、記録媒体１２上に記録されたパターン情報、例え
ば本発明の出願人による特願平５−２６０４６４号に記
されたようなドットコード（図示せず）を読み取るため
のものである。即ち、記録媒体１２上の不図示ドットコ
ードを照明光学系１４により照明し、その反射光を撮像
光学系１６により撮像素子１８に導いて、ドットコード
のパターン像を撮像する。この撮像素子１８の出力信号
を用いたデコードのための信号処理系は、上記出願に於
けるものと同様であるので、ここでは省略する。

【００１１】撮像素子１８を含む撮像素子回路部２０
は、撮像光学系１６中に設けられた機械式絞り又は液晶
シャッタで構成される可変開口絞り２２を駆動する開口
絞り駆動回路２４、上記照明光学系１４中の図示しない
光源の光量を可変制御する光源照度制御回路２６、撮像
素子１８からの出力信号のゲインを制御するオートゲイ
ンコントロール（ＡＧＣ）回路２８、上記撮像素子１８
のシャッタ速度をその電荷蓄積時間のタイミングによっ
て制御する電子シャッタ用のシャッタ速度制御回路３
０、及びこれらＡＧＣ回路２８とシャッタ速度制御回路
３０を制御する制御回路３２とから成る。

【００１２】そして、この撮像素子回路部２０には、三
次元ジャイロ等で構成された傾き検出器３４及び電源３
６が接続されている。ここで、撮像素子回路部２０のう
ち、開口絞り駆動回路２４及び光源照度制御回路２６
は、傾き検出器３４に直接接続され、ＡＧＣ回路２８及
びシャッタ速度制御回路３０は、制御回路３２を介して
傾き検出器３４に接続されている。

【００１３】かかる構成に於いて、当該ペン型スキャナ
１０が記録媒体１２に対して傾いて走査されると、その
傾きが傾き検出器３４により検出される。開口絞り駆動
回路２４は、この傾き検出器３４で検出された傾き量に
応じて、可変開口絞り２２を開放状態から狭小化させ
る。

【００１４】これにより、状況に応じて被写界深度を深
くすることができるので、記録媒体１２上のドットコー
ドつまりパターン情報のピンボケを少なくすることがで
きる。よって、撮像光学系１６とパターン情報との相対
的な傾きが変化した場合に於いても、その情報を損ねる
ことなく取り込むことができるようになる。

【００１５】また、このとき、光源照度制御回路２６
は、傾き検出器３４で検出された傾き量に応じて（ある
いは、開口絞り駆動回路２４からの絞り量を表す出力に
応じて）、照明光学系１４中の不図示光源の光量を増加
させる。

【００１６】即ち、上記開口絞り駆動回路２４による開
口の狭小化に伴って光源の光量を増加させるようにして
いるので、撮像素子１８上の光量不足を解消することか
できる。

【００１７】また、光源照度制御回路２６により光源光
量を増加させる代わりに、制御回路３２により、傾き検
出器３４で検出された傾き量に応じて、あるいは、開口
絞り駆動回路２４からの絞り量を表す出力に応じて、Ａ
ＧＣ回路２８による撮像素子１８の出力信号のゲインを
増加させ、またシャッタ速度制御回路３０によるシャッ
タ速度を変化させるようにして感度を変化させても良
い。

【００１８】即ち、照明装置の明るさを変化させずに、
傾き検出器３４とＡＧＣ回路２８又はシャッタ速度制御
回路３０とを連動させ、電気的に信号の大きさを調整す
るようにすれば、省電力及び高速化が達成できる。

【００１９】なお、本実施例では、可変開口絞り２２と
して液晶シャッタを用いているので、ペン型スキャナ１
０の小型化が機械式絞りを用いたものに比べてより一層
可能になり、また応答速度が向上する。ここで、パター
ン情報として、モノクロコードを用いれば、液晶の分光
透過率特性を考慮することなくそのままで使用すること
が可能である。

【００２０】また、傾き検出器３４として三次元ジャイ
ロ等の三次元センサを用いているので、ペン型スキャナ
１０自体がどの向きに傾いた場合に於いても速やかにそ
の角度を認識できるようになる。

【００２１】さらに、傾き検出器３４を、ペン型スキャ
ナ１０内の上端部に設けているので、小型のレイアウト
が可能になり、傾き検出器３４の感知度も向上するとい
う効果もある。

【００２２】図２の（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の第２及
び第３実施例の構成を示す図である。即ち、第２実施例
は、図２の（Ａ）に示すように、撮像素子回路部２０、
つまり上記開口絞り駆動回路２４、光源照度制御回路２
６、ＡＧＣ回路２８、及びシャッタ速度制御回路３０の
いずれか或いはそれらの組み合わせに於いて、上記開口
の狭小化、撮像手段の感度の増加、又は照明光の増加
が、予め設定された限界値に達したときに、小型ブザー
３８を駆動して、警告を発する。

【００２３】また、第３実施例に於いては、同様に予め
設定された限界値に達したときに、ＬＥＤ４０を発光さ
せて警告する。このように撮像素子回路部２０からの情
報を小型ブザー３８又はＬＥＤ４０に送り、警告サイン
としているので、画像入力エラーを防止することが可能
となる。

【００２４】以上実施例に基づいて本発明を説明した
が、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能で
ある。ここで、本発明の要旨をまとめると以下のように
なる。

【００２５】（１） 記録媒体上の、符号化されたパタ
ーン情報を読み取る撮像手段を有する画像入力装置に於
いて、撮像光学系とパターン情報の相対的な傾きを検出
する傾き検出手段と、該傾き検出手段により検出された
傾きに応じて、上記撮像光学系の開口を変化させる開口
可変手段とを具備することを特徴とする画像入力装置。

【００２６】即ち、可変開口絞り及びその駆動機構と傾
き検出器とを連動させ、検出した傾き量に応じて開口を
変化させることにより、被写界深度を深くし、情報のピ
ンボケを少なくしてパターン情報の正しい再生を可能と
している。

【００２７】（２） 上記開口可変手段は、上記開口を
狭小化させる手段を有することを特徴とする（１）に記
載の画像入力装置。即ち、検出した傾き量に応じて、開
口を狭小化し被写界深度を深くしているので、情報のピ
ンボケが少なくなる。

【００２８】（３） 上記開口可変手段による上記開口
の変化又は上記傾き検出手段の出力に応じて、撮像手段
の感度を変化させる感度可変手段をさらに具備すること
を特徴とする（１）に記載の画像入力装置。

【００２９】即ち、開口の狭小化に伴って撮像手段の感
度を増加させるようにしているので、開口の狭小化によ
る撮像素子上の光量不足の影響を除去することができ
る。 （４） 上記開口可変手段による上記開口の変化に伴っ
て、上記パターン情報を照射する照明光学系の明るさを
変化させる手段をさらに具備することを特徴とする
（１）に記載の画像入力装置。

【００３０】即ち、開口絞り駆動機構とパターン情報の
照明装置とを連動させて、開口の狭小化に伴って光量を
増加させるようにしているので、撮像素子上の光量不足
を解消することかできる。

【００３１】（５） 上記傾き検出手段の出力に応じ
て、上記パターン情報を照射する照明光学系の明るさを
変化させる手段をさらに具備することを特徴とする
（１）に記載の画像入力装置。

【００３２】即ち、直接に傾き検出器と光量調節装置と
を連動させるようにしているので、絞りの変化を検出し
て光量調節を行う場合よりも速やかに光量調節を行うこ
とができる。

【００３３】（６） 上記感度可変手段は、上記撮像手
段のゲインを変化させる手段を含むことを特徴とする
（３）に記載の画像入力装置。即ち、照明装置の明るさ
を変化させずに、傾き検出器と撮像素子のゲインコント
ロール装置とを連動させ、電気的に信号の大きさを調整
するようにしているので、省電力及び高速化が達成でき
る。

【００３４】（７） 上記感度可変手段は、上記撮像手
段のシャッタスピードを変化させる手段を含むことを特
徴とする（３）に記載の画像入力装置。即ち、照明装置
の明るさを変化させずに、傾き検出器とシャッタスピー
ド制御装置とを連動させ、電気的に信号の大きさを調整
するようにしているので、省電力及び高速化が達成でき
る。

【００３５】（８） 上記撮像光学系の開口部は、液晶
絞りで構成されることを特徴とする（１）に記載の画像
入力装置。即ち、開口部として液晶絞り（シャッタ）を
用いているので、画像入力装置が小型になり、応答速度
が向上する。ここで、パターン情報として、モノクロコ
ードを用いれば、液晶の分光透過率特性を考慮すること
なくそのままで使用することが可能である。

【００３６】（９） 上記傾き検出手段は、三次元セン
サを含むことを特徴とする（１）に記載の画像入力装
置。即ち、傾き検出器としてジャイロ等の三次元センサ
を用いているので、画像入力装置自体がどの向きに傾い
た場合に於いても速やかにその角度を認識できるように
なる。

【００３７】（１０） 上記傾き検出手段は、当該画像
入力装置内の上端部に配置されることを特徴とする
（１）に記載の画像入力装置。即ち、傾き検出器を画像
入力装置内の上端部に設けるようにしているので、小型
のレイアウトが可能になり、傾き検出器の感知度も向上
する。

【００３８】（１１） 上記画像入力装置は、上記開口
の狭小化、撮像手段の感度の増加、又は照明光の増加が
限界に達したとき、その旨を警告する手段をさらに具備
することを特徴とする（２）乃至（４）のいずれかに記
載の画像入力装置。

【００３９】即ち、開口の狭小化、撮像系の感度の増
加、或いは照明光の増加が限界に達したとき、その旨を
アラーム音や発光素子を用いて警告するようにしている
ので、画像入力エラーを防止することが可能となる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
光学系とパターン情報との相対的な傾きが変化した場合
に於いても、その情報を損ねることなく取り込むことが
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】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１実施
例の要部及び全体を示すブロック構成図である。

【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の第２及び
第３実施例の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０…ペン型スキャナ、１２…記録媒体、１４…照明光
学系、１６…撮像光学系、１８…撮像素子、２０…撮像
素子回路部、２２…可変開口絞り、２４…開口絞り駆動
回路、２６…光源照度制御回路、２８…オートゲインコ
ントロール（ＡＧＣ）回路、３０…シャッタ速度制御回
路、３２…制御回路、３４…傾き検出器、３６…電源、
３８…小型ブザー、４０…ＬＥＤ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体上の、符号化されたパターン情
   報を読み取る撮像手段を有する画像入力装置に於いて、 撮像光学系とパターン情報の相対的な傾きを検出する傾
   き検出手段と、 該傾き検出手段により検出された傾きに応じて、前記撮
   像光学系の開口を変化させる開口可変手段と、 を具備することを特徴とする画像入力装置。
2. 【請求項２】 前記開口可変手段は、前記開口を狭小化
   させる手段を有することを特徴とする請求項１に記載の
   画像入力装置。
3. 【請求項３】 前記開口可変手段による前記開口の変化
   又は前記傾き検出手段の出力に応じて、撮像手段の感度
   を変化させる感度可変手段をさらに具備することを特徴
   とする請求項１に記載の画像入力装置。
4. 【請求項４】 前記開口可変手段による前記開口の変化
   に伴って、前記パターン情報を照射する照明光学系の明
   るさを変化させる手段をさらに具備することを特徴とす
   る請求項１に記載の画像入力装置。
5. 【請求項５】 前記傾き検出手段の出力に応じて、前記
   パターン情報を照射する照明光学系の明るさを変化させ
   る手段をさらに具備することを特徴とする請求項１に記
   載の画像入力装置。
6. 【請求項６】 前記感度可変手段は、前記撮像手段のゲ
   インを変化させる手段を含むことを特徴とする請求項３
   に記載の画像入力装置。
7. 【請求項７】 前記感度可変手段は、前記撮像手段のシ
   ャッタスピードを変化させる手段を含むことを特徴とす
   る請求項３に記載の画像入力装置。
8. 【請求項８】 前記撮像光学系の開口部は、液晶絞りで
   構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像入力
   装置。
9. 【請求項９】 前記傾き検出手段は、三次元センサを含
   むことを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
10. 【請求項１０】 前記傾き検出手段は、当該画像入力装
    置内の上端部に配置されることを特徴とする請求項１に
    記載の画像入力装置。
11. 【請求項１１】 前記画像入力装置は、前記開口の狭小
    化、撮像手段の感度の増加、又は照明光の増加が限界に
    達したとき、その旨を警告する手段をさらに具備するこ
    とを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の画像
    入力装置。