JPS6335064A - イメ−ジリ−ダ - 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】 （７）技術分野 この発明は、ハンドスキャン型のイメージリーダの改良
に関する。

特に、イメージリーダに於て、光学系構成要素の配置、
及び読取りに有利な視野位置の設定に関する。

イメージリーダは紙面に書かれた文字、記号などを読取
るためのセンサ部分として利用される。

これは、窓を有するケースと、この中に収容されに照明
光源、紙面からの反射光を結像するなめのレンズ系、イ
メージセンサ、イメージセンサ駆動回路、センサで検出
された信号を増幅し、適当な処理をする回路などを備え
ている。

イメージセンサが一次元のイメージセンサである場合、
これはセンサのアレイよりなっている。

イメージセンサ自身の素子を電気的に走査することを主
走査といい、素子の並んでいる方向を主走査方向という
。

イメージセンサが一次元的な拡がりしか持たないので、
紙面の全体を読取るには、イメージリーダの全体を主走
査方向と直角な方向に動かさなければならない。これに
副走査といい、この方向を副走査方向という。この運動
が手でなされる場合、ハンドスキャナ型と呼ぶ。

手による走査が副走査である。イメージセンサ自身が主
走査方向に並んでおり、手によって副走査するから、紙
面の全体が走査される事になる。

（イ）従来技術 従来例に係るイメージリーダの光学系を第５図に上って
説明する。これはイメージスキャナという事もある。

全体はケースで覆われているが、簡単のため、下方のケ
ース部分４Ｌ　４２のみを図示した。

ケースには、下方に開口窓４３がある。ここが紙面５０
に照明光を当て、反射光をケースの内部に入れる。光源
４４は紙面に立てた法線に対して約４５°をなしている
。

紙面に対し垂直な方向にロッドレンズアレイ４５があり
、これを通った光はイメージセンサ４６の面に結像する
。

イメージセンサのアレイはロッドレンズのアレイと平行
であって第５図に於て、図と直角な方向に延びている。

従来のイメージリーダは、このように、読取るべき文字
、記号を記載した紙面に立てた１本の法線上にレンズや
イメージセンサの中心が配列されていた。

イメージセンサは、それ自身かなりの大きさを持つ。特
に、イメージセンサの紙面への投影面積は大きい。

さらに、ロッドレンズアレイはピント調節のため、上下
に位置を微動できるホルダが必要である。

レンズ自体の投影が小さくても、レンズホルダの紙面に
対する投影は大きくなる。

このような理由で、光学系の配置によって決まる視野中
心■は、光学系を収めるケースの中心の近傍になる。

すなわち、紙面上の視野中心■は、ケースの周縁から、
かなり内側へ入った部位に位置する事になる。

役）発明が解決しようとする問題点 イメージリーダは、読取るべき部位に対して、イメージ
リーダ本体を押し当てるので、読取り部位がケースによ
って目隠しされて、操作者には見えない、という欠点が
ある。

読取りを行なうべき部位を、−瞬にして記憶し、ここに
イメージリーダを押しあてなければならない。また副走
査を行なわなければならない。

ハンドスキャン式のイメージリーダとして、操作性を良
くするためには、現在、読み取りを行なっている紙面上
の位置が、操作者にとって把握しやすい、という事が必
要である。

従来のイメージリーダの光学系は、第５図に示すように
構成されているから、原稿上にケースを置き、上方から
原稿とイメージリーダとを見ながら操作した場合に、 （１）視野の位置が把握しにくい、 （１１）原稿の読取り部の近傍がケースによって覆われ
るため、読取り位置の見当がつきにくい、 という欠点があった。

００　　目　　　　　　　的 イメージリーダの視野の位置を、操作者に把握しやすく
したイメージリーダ光学系の構成を提供することが本発
明の目的である。

（イ）構　成 イメージセンサの中心、レンズアレイの中心を結ぶ光軸
が、読取るべき紙面に対して直角ではなく、０だけ傾い
な光軸となっており、視野中心１１がケース周縁の近傍
に位置するようにした。

視野中心■が、ケースの中心部にはない。このため、視
野中心Ｈの正確な位置が分りやすい。視野中心をケース
の周縁近傍に設定するために、光軸を傾けている。

第１図によって本発明の詳細な説明する。

イメージセンサパッケージ１の中に、イメージセンサチ
ップ２がある。これらがプリント基板５の上に取りつけ
られている。プリント基板５が水平になっておらず、傾
いている。水平からの傾き角を０とする。

イメージセンサチップ２の中心をＡとする。

イメージセンサチップ２の前方に当たる斜め下方にロッ
ドレンズアレイ３が斜めに設けられる。

レンズホルダ６が、ロッドレンズアレイ３を支持してい
る。これは光軸方向に動きうる。ロッドレンズアレイの
中心をｒとする。

この光学系の光軸は、直線ＡＰである。

直線へ「の延長線と紙面の交点が視野中心■である。Ａ
「■は、光軸であるが、これは紙面に立てた法線に対し
てθだけ傾いている。

ケース７の紙面に接触する辺をＥｌＦとする。

Ｅと■とは極めて近い。

これが重要である。

視野中心■、レンズ中心ｒ、イメージセンサ中心Ａは、
第１図に於て、図に対して直角な方向に拡がりを持って
いる。これが主走査方向である。

従って、辺Ｅと、視野中心１１とは線分と考えた方が正
確である。辺Ｅと視野中心Ｉ−■とは平行で、しかも極
めて近接している。

つまり、イメージリーダの視野は、ケースの周縁の近傍
にあるのである。

第１図に於て照明光源が図示されていないが、実際には
、ケースの内部に光源が設けられる。

ａ）作　用 読取りの動作は、従来のイメージリーダと同様である。

紙面にイメージリーダを当てて、長手方向と直角な方向
に、手で持って動かす。

照明光源によって紙面は照らされており、視野中心Ｈの
近傍の記号、文字などの像がイメージセンサチップ２の
上に結像する。

光軸１１ｒＡ　が傾いており、■がケースの周縁近くに
ある。

このため、ケース上方から紙面を観察した場合、現在の
読取り位置が直観的に分り易い。

第２図によってこれを説明する。これは、紙面上に書か
れた画像Ｑに対してイメージリーダＲ−ｉ当てがって、
これを読取ろうとしている状態を示している。

ケース内の視野中心■を通る直線をＧＨとする。

直線ＧＨが読取り位置を示している。

読取り位置ＧＨが、ケースの一方の辺Ｅの極めて近くに
ある。画像Ｑは辺Ｅによって目隠しされてゆくが、見え
なくなつに直後の画像部分が読取り位置にある。

このため、画像ＱとイメージリーダＨの位置関係が極め
て把握しやすいものになる。

さらに、第３図に示すように、視野中心Ｈに近い辺Ｅに
、長手方向の切欠き４に設けてふ・いてもよい。

このようにすれば、切欠き４から、視野中心■、又は、
４その直近の部分を直視することができる。

このため、位に合わせがより的確に行なえるし、操作が
容易になる。

（至）実施例 第４図に実施例に係るイメージリーダの縦断面図を示す
。

ケース７は角形のケースであって、手に持って操作でき
る寸法になっている。紙面と接する辺がＥ、Ｆである。

実際には、下辺Ｅ１Ｆにもケース部分があり、Ｅの近傍
のみが開口窓であるようにする。

ケースの中には、光学系を取付けるための、光学ブロッ
ク１０がある。これは、三角柱に似た形状をしている。

傾斜した方向に光学系を配置しなければならないからで
ある。

光学ブロック１０の上頂部の斜面に、イメージセンサ１
、イメージセンサチップ２が固着されている。プリント
基板５も、光学ブロック１０の上斜面に取付けられる。

光学ブロック１０の下方の斜面は、ロッドレンズホルダ
６を、斜め方向に摺動させるための摺動斜面１８となっ
ている。

ロッドレンズアレイ３は、−次元的な拡がりをもつロッ
ドレンズの集合である。これは、レンズホルダ６により
支持されている。

レンズホルダ６は、摺動斜面１８に接触シ、コの面に案
内されて上下に動く。

レンズホルダ６の下面には、脚片１１がある。

光学ブロック１０の摺動斜面１８には、脚片１１が入り
こむべき調整空間２０が形成されている。

脚片１１は、スプリング１２により、斜下方へ弾圧され
ている。

反対側には、ピント調整ネジ１３があって、レンズホル
ダ６の脚片１１を上方へ押し上げている。

ピント調整ネジ１３によって、紙面上の視野中心Ｈの像
を、イメージセンサチップ２の上へ結ぶようにする。

レンズホルダ６は押さえ板１４によって摺動斜面１８の
方へ押さえられる。

キャップ１５と、押さえ板１４の間にはスプリング１６
があり、これによって押さえ板１４に斜下向きの弾圧力
を与えている。

イメージセンサチップ２の中心Δ、ロッドレンズアレイ
３の中心Ｉ゛と視野中心■とは一直線上に並ぶ。これが
光軸である。

汐）効　果 光学系を、紙面に立てた法線に関し、傾斜した方向に配
置させたので、イメージセンサ、ロッドレンズアレイな
どが、成る程度の大きさを持っているにも拘らず、読取
り位置、すなわち視野を、ケースの周縁の近傍へ位置さ
せる事ができる。

イメージリーダを使用する際、これを上方から見て操作
するが、この場合、読取り位置が直観的に分りやすい。

位置合わせを的確に行なう事ができる。操作がより容易
になり、読取りエラーの発生も少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のイメージリーダの構成を示す縦断面図
。 第２図は本発明のイメージリーダを使って原稿を読みと
る動作を示す斜視図。 第３図は本発明のイメージリーダに於て端辺の下方に切
欠きを設けて視野を上方から見やすくした例を示す斜視
図。 第４図は本発明のイメージリーダの実施例を示す縦断面
図。 第５図は従来例のイメージリーダの縦断面図。 １　・・・・　イメージセンサパッケージ２　・・・・
　イメージセンサチップ ３　・・・・・　ロッドレンズアレイ ４・・・・切欠　き ５　・・・・　プリント基板 ６　・・・・・　レンズホルダ ７・・・・ケ　−　ス １０　・・光学ブロック １１・・脚　　片 １２　・・スプリング １３　・　ピント調整ネジ １４・・押さえ板 １５・・キャップ １６　・・スプリング １８・・摺動斜面 ２０・・調整空間 Ａ　・・　イメージセンサの中心 １１　　・・　ロッドレンズの中心 １１・・視野の中心 ＧＨ・・　読取り位置を示す直線 Ｅ　・・　ケースの、視野中心に近い下端辺Ｑ・・画　
　像 発　　明　　者　　　　　　　　　竹　　中　　信　　
也第　　　１　　　ＵＡ 第　　　４　　　図 手続補正書旧発） 昭和６２年３月７日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿　　　テ゛；１１、事
件の表示　特願昭６１−１８０５６１号２、発明の名称
　イメージリーダ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 居　所大阪市東区北浜５丁目１５番地 名　称　（２１３）住友電気工業株式会社氏　名弁理士
（７９８Ｂ）用瀬茂［封　、・５、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第４頁第１８行目 「・・・微動できるホルダが・・・・・・」とあるのを
、［・・・微動てきるレンズホルダが・・・・・・］と
訂正する。 （２）明細書第５頁第１行目 「このような理由で、」と「光学系の・・・・・・」の
間に、 「光学系は大型化し」を挿入する。 （３）図面（第５図）については別紙のとおり。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）照明用の光源と、結像光学系と、イメージセンサ
   と、イメージセンサ駆動回路と、イメージセンサの検出
   信号を増幅し処理する回路と、光源、結像光学系、イメ
   ージセンサ、イメージセンサ駆動回路、信号処理回路な
   どを収容し、かつ下底部に画像を読み取るための開口部
   を有するイメージリーダであつて、イメージセンサは長
   手方向に主走査を行なう事のできる一次元イメージセン
   サであり、結像光学系はイメージセンサ面に原稿面の画
   像を結ぶためのロッドレンズアレイであり、ロッドレン
   ズアレイ中心Γ、イメージセンサの中心Λ、視野の中心
   Πを結ぶ光軸が、紙面に立てた法線に対して角θだけ傾
   いており、かつイメージセンサ、ロッドレンズアレイは
   光軸に対し直角に保たれ、さらに、紙面上の視野中心Π
   がケースの一端辺Ｅの近傍に位置している事を特徴とす
   るイメージリーダ。
2. （２）ケースの一端辺Ｅの下方に切欠き４を設け、紙面
   上の視野中心Πが、上側方から直視できるようにした事
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のイメージ
   リーダ。