WO2013080547A1 - 読取装置 - Google Patents

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WO2013080547A1
WO2013080547A1 PCT/JP2012/007657 JP2012007657W WO2013080547A1 WO 2013080547 A1 WO2013080547 A1 WO 2013080547A1 JP 2012007657 W JP2012007657 W JP 2012007657W WO 2013080547 A1 WO2013080547 A1 WO 2013080547A1
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WO
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light
document
mirror
document table
light guide
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/007657
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English (en)
French (fr)
Inventor
崇史 真田
伸浩 土橋
川野 裕三
Original Assignee
パナソニック株式会社
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Publication date
Priority claimed from JP2011289263A external-priority patent/JP2013138384A/ja
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/02815Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head
    • H04N1/0282Using a single or a few point light sources, e.g. a laser diode
    • H04N1/02835Using a single or a few point light sources, e.g. a laser diode in combination with a light guide, e.g. optical fibre, glass plate
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/03Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array
    • H04N1/0301Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array using a bent optical path between the scanned line and the photodetector array, e.g. a folded optical path
    • H04N1/0303Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array using a bent optical path between the scanned line and the photodetector array, e.g. a folded optical path with the scanned line and the photodetector array lying in non-parallel planes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B27/00Photographic printing apparatus
    • G03B27/32Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
    • G03B27/52Details
    • G03B27/54Lamp housings; Illuminating means
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/60Apparatus which relate to the handling of originals
    • G03G15/605Holders for originals or exposure platens

Definitions

  • the present invention relates to a reading device for picking up an image of a document by placing the document on a transparent document table and illuminating the reading surface of the document with an illumination device.
  • Reading apparatuses for reading an image of a document are widely configured to illuminate a reading surface of a document placed on a transparent document table (platen glass) from below with an illuminating device and to make the reflected light enter an imaging device. It is popular.
  • a reading apparatus equipped with such a document table is suitable for reading a document (form) formed by binding a plurality of sheets such as a passport, but captures reflected light on the reading surface of the document.
  • the housing tends to be enlarged. Therefore, a technique is known in which the optical path that guides the reflected light on the reading surface of the document to the image pickup device is bent by a mirror to reduce the size of the device (see Patent Document 1).
  • the light guide is formed in a bar shape that is long in one direction in order to make the illuminance distribution uniform on the reading surface of the document. Then, it is preferable to arrange the light guide so that the longitudinal direction thereof is parallel to the document table.
  • an illuminating device including the light guide having such a configuration is similar to the prior art disclosed in Patent Document 1.
  • the present invention is applied to a configuration in which a mirror is provided, there is a case where the illumination device has to be arranged on the same side as the imaging device with respect to the mirror in order to avoid the illumination device from interfering with the mirror.
  • the light emitted from the illuminating device is reflected by the document table or mirror and enters the imaging device, and at this time, direct light by specular reflection enters the imaging device. Therefore, the amount of light incident on the imaging device is large, and a portion where the luminance is partially increased appears in the captured image (so-called whiteout phenomenon).
  • the positional relationship of the illuminating device with respect to the document table so as not to cause a problem that a high-luminance portion is generated in the captured image, but as described above, on the same side as the imaging device with respect to the mirror.
  • the illumination device is arranged, the positions of the imaging device and the illumination device so that the imaging device and the illumination device do not interfere with each other, or the light path that guides light from the mirror to the imaging device and the illumination device do not interfere with each other. There is a problem that it is necessary to appropriately define the relationship, and the entire reading apparatus is enlarged in order to satisfy these demands.
  • the present invention has been devised to solve such problems of the prior art, and its main purpose is to produce a high-luminance portion in a captured image while reducing the size of the reading device. It is an object of the present invention to provide a reading device configured so that an illumination device can be disposed at an appropriate position so that the above-described problem does not occur.
  • the reading apparatus guides a light source and light emitted from the light source to the document table so as to illuminate a transparent document table on which the document is placed and a reading surface of the document placed on the document table.
  • An illuminating device having a light guide; an imaging device that images the reading surface of the document illuminated by the illuminating device; and a mirror that reflects light from the reading surface of the document and guides it to the imaging device.
  • the illumination device and the imaging device are arranged at positions facing the mirror, and the light guide is arranged on both the right and left sides of the optical path for guiding the light from the mirror to the imaging device or the imaging device.
  • the configuration is as follows.
  • the light guide of the illumination device interferes with the imaging device itself or interferes with an optical path that guides light from the mirror to the imaging device.
  • positioning of an illuminating device increases, and it can arrange
  • produce in a captured image may be achieved, aiming at size reduction of a reader. .
  • FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a situation in which the image of the reading surface 3a of the document 3 is reflected twice in the captured image in the comparative example illustrated in FIG.
  • reading device 1 which shows the situation where the light from reading surface 3a of original 3 enters into image pick-up device 6 by this embodiment.
  • Sectional drawing which shows the comparative example which changed the arrangement position of the illuminating device 5 and the imaging device 6 Sectional drawing explaining the positional relationship of the illuminating device 5 with respect to the original stand 4 when a bright spot generate
  • Explanatory drawing which shows the picked-up image of MRZ of US passport Cross-sectional view of the main part of the reading apparatus 1 for explaining the effect of the light shielding plate 32
  • Sectional drawing of the principal part of the reader 1 explaining the structure which prevents the reflection of the antenna substrate 52
  • Explanatory drawing which shows the situation where the reflection of the antenna board 52 occurred in the captured image
  • the perspective view which turned over the upper wall part 51 of the housing 2, and was seen
  • the perspective view which shows the modification of a light-shielding plate
  • Explanatory drawing showing the illuminance distribution on the reading surface 3a of the document 3
  • Rear view showing the light diffusion part 61 formed on the incident surface 15 of the light guide 13b on the upper right side.
  • the first invention made to solve the above problems
  • An illuminating device having a light guide that guides the emitted light to the document table; an imaging device that images the reading surface of the document illuminated by the illuminating device; and the imaging by reflecting light from the reading surface of the document
  • the illumination device and the imaging device are arranged at positions facing the mirror, and the light guide guides light from the mirror to the imaging device or the imaging device. It is set as the structure arrange
  • the light guide of the illumination device interferes with the imaging device itself or interferes with an optical path that guides light from the mirror to the imaging device.
  • positioning of an illuminating device increases, and it can arrange
  • produce in a captured image may be achieved, aiming at size reduction of a reader. .
  • the light guide is formed in a bar shape that is long in one direction, and is arranged so that its longitudinal direction is substantially parallel to the document table.
  • the illumination device may have to be disposed on the same side as the imaging device with respect to the mirror, and the configuration according to the first invention is particularly effective. .
  • the mirror is configured such that an inclination angle with respect to the direction along the document table is set so that the reading surface of the document does not appear double.
  • the position of the imaging device is determined by the tilt angle of the mirror.
  • the mirror is tilted at an appropriate tilt angle with respect to the document table. Can be arranged.
  • the illumination device further includes a substrate that holds the light source and the light guide, and an optical path that guides light from the mirror to the imaging device at the center of the substrate, or An opening in which the imaging device is disposed is formed, and the light guide is disposed on both the left and right sides of the opening.
  • the illumination device includes a first light guide on the side close to the document table and a second light guide on the side far from the document table.
  • One or both of the light guide and the second light guide are arranged on the left and right sides of the optical path for guiding the light from the mirror to the imaging device or the imaging device.
  • the illumination area of the document table can be shared.
  • the illuminance distribution can be made uniform.
  • the illuminating device has an end portion of the reading area on the platen near the illuminating device, and an angle formed between the incident direction of light with respect to the reading surface of the document and the reading surface is 55 ° or less. It is set as the structure arrange
  • the light guide includes a prism that changes a light traveling direction so that the light is directed to a central portion corresponding to a gap between the left and right light guides on the document table. To do.
  • the left and right light guides are spaced apart from each other, there is a risk that the illuminance may decrease at the center of the document table corresponding to the position of the gap.
  • By increasing the light it is possible to avoid a decrease in illuminance at the center of the document table.
  • the eighth invention is configured to further include a light shielding plate that blocks light emitted from a surface different from the exit surface facing the document table in the light guide.
  • the light guide has a bar shape that is long in one direction, and the light emission surface is formed in a mode extending in the longitudinal direction.
  • the light shielding plate is formed in the longitudinal direction of the light guide. It is set as the structure provided so that one end surface of this may be covered.
  • the light guide is disposed on both left and right sides of the imaging device in a front view, and the light shielding plate is provided so as to cover the end surface of the light guide near the imaging device.
  • the configuration is as follows.
  • the light traveling in the direction of the document table is reflected by the document table, thereby forming a path (direct light by specular reflection) that enters the imaging device.
  • a high-luminance portion is generated in the captured image.
  • production of the high-intensity part which appears in a captured image can be suppressed by interrupting
  • the eleventh aspect of the invention further includes a dark box in which an optical path that interconnects the illumination device, the document table, and the imaging device is formed, and the light shielding plate is formed integrally with the dark box.
  • the light shielding plate is integrally formed in the dark box, the light shielding plate can be stably supported, and the number of parts and the number of assembly steps can be reduced.
  • the twelfth aspect of the present invention further includes a light shielding plate that blocks light emitted from the light exit surface of the light guide body outside the normal emission angle range.
  • the thirteenth aspect of the invention further includes a mirror that reflects light from the reading surface of the document and guides it to the imaging device, and the illumination device is disposed obliquely upward so as to face the document table,
  • the light shielding plate is disposed on the side of the light guide so as to block light emitted from the light guide and traveling toward the mirror.
  • the mirror causes stray light, that is, the light emitted from the light guide body outside the normal emission angle range is reflected by the mirror to become stray light, and this stray light is repeatedly reflected in the housing and imaged.
  • stray light that is, the light emitted from the light guide body outside the normal emission angle range is reflected by the mirror to become stray light, and this stray light is repeatedly reflected in the housing and imaged.
  • the illumination device includes a first light guide nearer to the document table and a second light guide closer to the document table, and the light shielding plate includes The first light guide and the second light guide are provided one by one.
  • the size of the light shielding plate required for appropriately blocking the light emitted from the light guide out of the normal emission angle range can be reduced.
  • the illumination area of the document table can be shared. Can be achieved.
  • the illumination device further includes a substrate that holds the light source, and an intermediate support body that is interposed between the light guide and the substrate, and the light shielding plate includes the intermediate plate.
  • the structure is formed integrally with the support.
  • the intermediate support can stably support the light guide with respect to the substrate without interfering with the light source on the substrate. Since the light shielding plate is formed integrally with the intermediate support, the light shielding plate is stably supported by the substrate, and the number of components and the number of assembly steps can be reduced.
  • the illumination device is disposed with an inclination angle with respect to the document table, and the length of the light shielding plate in the emission direction is increased when the inclination angle is increased, and the inclination is increased.
  • the structure is shortened when the angle is reduced.
  • the length of the light shielding plate can be adjusted according to the inclination angle that can sufficiently suppress the occurrence of uneven illuminance and high-luminance portions in the captured image, the optical path within the normal emission angle range In addition, it is possible to prevent the light path of the reflected light from the original from being blocked by the light shielding plate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a reading device 1 according to the present embodiment.
  • the reading apparatus 1 includes a housing 2, a document table 4 on which a document 3 such as a passport or a license is placed with the reading surface 3a facing down, and a reading surface 3a of the document 3 placed on the document table 4.
  • An imaging device 6 that images the reading surface 3a of the document 3 illuminated by the illuminating device 5, and a mirror 7 that reflects light from the reading surface 3a of the document 3 and guides it to the imaging device 6.
  • a main substrate 8 on which components related to the control of the illumination device 5 and the imaging device 6 are mounted.
  • the mirror 7 is placed on the document table 4 with one end side of the document table 4 (the side on which the illumination device 5 and the imaging device 6 are disposed) facing down so that the reflecting surface 7 a faces both the document table 4 and the imaging device 6. It is provided in an inclined state.
  • the mirror 7 is arranged such that the inclination angle ⁇ with respect to the direction along the document table 4 (horizontal direction) is 45 °, and the imaging device 6 has the optical axis substantially parallel to the document table 4.
  • the light emitted from the illumination device 5 enters the document table 4 to illuminate the reading surface 3 a of the document 3 placed on the document table 4, thereby reading the document 3.
  • Reflected light (diffused light) on the surface 3 a is reflected by the mirror 7 and enters the imaging device 6.
  • the optical path that guides the reflected light from the reading surface 3 a of the document 3 to the imaging device 6 is bent by the mirror 7, whereby the size of the reading device 1 can be reduced.
  • FIG. 2 is a perspective view of a main part of the reading device 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the lighting device 5.
  • the illumination device 5 includes an LED element (light source) 11, an illumination substrate 12 that holds the LED element 11, and a light guide 13 a that guides light emitted from the LED element 11 in a predetermined direction.
  • To 13d see FIG. 2) and spacers (intermediate supports) 14a to 14d (see FIG. 2) interposed between the light guides 13a to 13d and the illumination board 12.
  • the light guides 13a to 13d are formed of a resin material having optical transparency such as acrylic resin (PMMA).
  • the spacers 14a to 14d are made of a resin material such as polycarbonate resin and are colored black.
  • the light guides 13a to 13d have a long bar shape in one direction, and are arranged so that the longitudinal direction (X direction) is substantially parallel to the document table 4.
  • the light guides 13a to 13d are provided four vertically and horizontally, and the upper two light guides 13a and 13b are formed symmetrically with respect to each other with an opening 21 to be described later therebetween.
  • the light bodies 13c and 13d are formed in symmetrical shapes.
  • An opening 21 is formed at the center of the illumination substrate 12, and light guides 13a to 13d are disposed on both the left and right sides of the opening 21. Due to the opening 21 of the illumination board 12 and the gap between the left light guides 13a and 13c and the right light guides 13b and 13d, the imaging device 6 disposed on the back side of the illumination board 12 An opening 9 for defining an optical path for guiding light from the mirror 7 is defined.
  • the illumination device 5 is provided obliquely upward so as to face the document table 4.
  • the illumination device 5 is in a direction along the document table 4 of the illumination substrate 12. Is arranged such that the inclination angle ⁇ with respect to is 48 °.
  • the light guides 13a to 13d share the illumination area on the document table 4, and the upper light guides (first light guides) 13a and 13b near the document table 4 are responsible for the illumination area near the illumination device 5.
  • the lower light guides (second light guides) 13 c and 13 d far from the document table 4 are in charge of the illumination area far from the illumination device 5.
  • the left light guides 13a and 13c are generally responsible for the left illumination area
  • the right light guides 13b and 13d are generally responsible for the right illumination area.
  • the inclination angle ⁇ (48 °) of the illumination device 5 (illumination substrate 12) with respect to the document table 4 and the inclination angle ⁇ (45 °) of the mirror 7 with respect to the document table 4 are made substantially equal.
  • the mirror 7 and the imaging device 6 are arranged substantially symmetrically. Further, by arranging the illuminating device 5 and the imaging device 6 at positions close to each other, the illuminating device 5 and the imaging device 6, the document table 4, and the mirror 7 are arranged so as to be located on each side of the triangle.
  • the light emitted from the illuminating device 5 is diffused (scattered) on the reading surface 3 a of the document 3 on the document table 4, and the diffused light is reflected by the mirror 7 and arranged on the back surface of the illumination substrate 12.
  • the optical path of the light emitted from the lower light guides 13 c and 13 d located in front of the imaging device 6 intersects the optical path of the light incident on the imaging device 6 from the mirror 7. ing.
  • each of the light guides 13a to 13d includes an incident surface 15 on which light emitted from the LED element 11 is incident on the side facing the LED element 11, and on the side opposite to the incident surface 15.
  • An exit surface 16 from which light incident from the entrance surface 15 exits is provided.
  • the entrance surface 15 and the exit surface 16 extend in the longitudinal direction of the light guides 13a to 13d (see FIG. 2).
  • the incident surface 15 is formed in a planar shape perpendicular to the optical axis of the LED element 11, but an optical path conversion unit such as a recess or a prism may be provided in a portion facing the LED element 11 (see FIG. 6). ).
  • the emission surface 16 is formed such that a cross section cut by a plane orthogonal to the longitudinal direction of the light guides 13a to 13d forms an arc shape.
  • the cross section of the emission surface 16 is formed by combining a plurality of arcs, and the radius of each of the plurality of arcs is configured to be relatively smaller when closer to the mirror 7 (Ra ⁇ Rb, Rc ⁇ Rd).
  • the light is largely refracted on the side opposite to the mirror 7 (the direction away from the mirror 7) at the portion of the emission surface 16 having a small radius so that the light does not go in the direction of the mirror 7.
  • the emission angle of the light emitted from is generally limited to a predetermined angle range (regular emission angle ranges R1, R2) (see FIG. 1).
  • an ultraviolet LED element that emits ultraviolet light Three types of light sources (ultraviolet light source) 11 uv are provided.
  • an infrared LED element 11ir having a peak wavelength of 850 nm is used
  • an ultraviolet LED element 11uv having, for example, a peak wavelength of 365 nm is used.
  • the white LED element 11wl, the infrared LED element 11ir, and the ultraviolet LED element 11uv are collectively referred to as the LED element 11 as appropriate.
  • These LED elements 11 are selectively used according to the application, and the white LED element 11wl is turned on in a normal application for visual confirmation by an operator using a monitor.
  • the infrared LED element 11ir is turned on. Thereby, it is difficult to capture the background image, and the accuracy of character recognition can be improved.
  • the ultraviolet LED element 11uv is turned on. In this way, by using infrared light or ultraviolet light in addition to normal white light, it is possible to improve the accuracy of passport and license authentication.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the light guide 13b on the upper right side.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the light guide 13d on the lower right side.
  • the light guide 13d on the lower right side is illustrated, but the light guide 13c on the lower left side appears symmetrically with respect to this (with regard to the positional relationship of “up, down, left and right”, FIG. 4 and FIG. reference).
  • prisms 23 and 25 are formed on the incident surface 15 of the light guides 13a to 13d, whereby the longitudinal direction of the light guides 13a to 13d (X in FIG. 2).
  • the light amount distribution of the document table 4 with respect to (direction) can be optimized.
  • the left light guides 13a and 13c and the right light guides 13b and 13d are spaced apart from each other, so that the illuminance is high at the center of the document table 4 corresponding to the position of the gap.
  • the light traveling direction is changed by the prisms 23 and 25 to increase the light directed toward the center of the document table 4, thereby preventing the illuminance at the center of the document table 4 from decreasing.
  • Some passports have characters, patterns, etc. drawn using OVI (Optically Variable Inks) having the property of changing color by changing the light irradiation angle for the purpose of preventing counterfeiting.
  • OVI Optically Variable Inks
  • the authenticity of the passport can be determined. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, a light emission direction changing unit that changes the light emission direction obliquely inward is provided at the outer end of each of the light guides 13a to 13d. 24 and 26 are formed.
  • the white LED elements 11wl corresponding to the light emitting direction changing sections 24 and 26 are turned on, the white LED elements 11wl disposed in the middle portions of the light guides 13a to 13d are turned on in a different direction.
  • the reading surface 3a of the document 3 can be irradiated with light.
  • FIG. 8 is a perspective view of the spacers 14b and 14d.
  • FIG. 8A shows the upper right spacer 14b
  • FIG. 8B shows the lower right spacer 14d.
  • the upper left and lower left spacers 14a and 14c (not shown) are symmetrical with the upper right and lower right spacers 14b and 14d, respectively (the positional relationship between the above "upper and lower left and right” is as shown in FIG. , See FIG.
  • the spacers 14a to 14d are for supporting each of the light guides 13a to 13d on the illumination substrate 12 with a predetermined space between the spacers 14a to 14d, and one spacer is provided for each of the light guides 13a to 13d. (See FIG. 2).
  • an opening 31 through which light emitted from the LED element 11 (see FIG. 3) enters the incident surface 15 of the light guides 13a to 13d penetrates the spacers 14a to 14d in the thickness direction.
  • the opening 31 has a tapered shape in which the opening size increases from the illumination substrate 12 toward the light guides 13a to 13d, thereby improving the light utilization efficiency.
  • the LED element 11 is a chip-shaped surface-mount type, and is soldered onto the illumination board 12 on which a wiring pattern is formed, and is provided in a state of protruding from the main surface of the illumination board 12. For this reason, by providing the spacers 14a to 14d between the illumination board 12 and the light guides 13a to 13d, the LED element 11 mounted on the illumination board 12 does not interfere with the light guides 13a to 13d.
  • the light guides 13a to 13d can be stably supported on the illumination board 12.
  • the spacers 14a to 14d are integrally formed with a light shielding plate 32 that blocks light emitted from the light guides 13a to 13d outside the normal emission angle range.
  • the light shielding plate 32 is provided so as to be located on the side of the light guides 13 a to 13 d in a state of protruding in a direction substantially orthogonal to the illumination substrate 12. The function of the light shielding plate 32 will be described in detail later.
  • the spacers 14a to 14d are formed of a resin material colored in black to suppress reflection.
  • the spacers 14a to 14d protrude in the light emitting direction in order to suppress reflection of infrared light having high reflectance even in black.
  • the portion (the light shielding plate 32) may be subjected to a reflection reduction process such as attaching a light absorbing sheet.
  • infrared light can be effectively absorbed by the light absorbing sheet.
  • the spacers 14a to 14d in order to provide the light shielding plate 32 with a light shielding function.
  • the spacers 14a to 14d must be black.
  • the light reflectance of the opening 31 should be increased.
  • the opening 31 of the spacer is tapered so that the upper part is widened, and the wall surface of the tapered portion is processed smoothly so that the light component can be directly emitted even if the material is black. I try to take it out as much as possible.
  • the light incident on the reading surface 3a of the document 3 is diffusely reflected on the reading surface 3a, and the reflected light is diffused in various directions.
  • the inclination angle ⁇ of the mirror 7 is small, the reflected light from the reading surface 3 a of the document 3 is reflected once by the mirror 7 and enters the imaging device 6, and the reflection from the reading surface 3 a of the document 3.
  • the reflected light at points A, B, and C is reflected once by the mirror 7 and enters the imaging device 6. Further, as indicated by paths PA ′ and PC ′, the reflected light at each of the points A and C is reflected by the mirror 7, then by the document table 4, and again by the mirror 7, and then by the imaging device 6. Is incident on. In the region on the reading surface 3a of the document 3 on the side of the point B from the point C, the light traveling in the direction reflected twice by the mirror 7 deviates from the mirror 7, and is reflected twice by the mirror 7 and applied to the imaging device 6. There is no incident path.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part of the reading device 1 showing a state in which light from the reading surface 3a of the document 3 is incident on the imaging device 6 according to the present embodiment.
  • the mirror 7 is arranged so that the inclination angle ⁇ with respect to the direction along the document table 4 is 45 °, and the inclination angle ⁇ of the mirror 7 is larger than that of the comparative example shown in FIG. .
  • the light emitted from the point E located outside the point D is reflected once by the mirror 7 and incident on the imaging device 6 as indicated by the path PE. A regular image appears at. Further, the light emitted from the point E is reflected twice by the mirror 7 and enters the imaging device 6 as indicated by a path PE ′. However, since this light deviates from the angle of view F of the imaging device 6, imaging is performed. The image due to reflection does not appear in the image.
  • the light traveling in the direction reflected twice by the mirror 7 deviates from the mirror 7, and in the region outside the point D, by the mirror 7.
  • the light traveling in the direction reflected twice deviates from the angle of view F of the imaging device 6, and in any case, no image due to reflection appears in the captured image.
  • an AR (anti-reflective) coat is used to suppress the reflection on the document table 4.
  • this AR coating is effective in white light, it is easily reflected back in infrared light, and thus has an adverse effect and cannot be employed.
  • the mirror 7 is arranged so that the inclination angle ⁇ with respect to the direction along the document table 4 of the mirror 7 is increased, specifically, the inclination angle ⁇ is 45 °, and the captured image is displayed.
  • the reading surface 3a of the document 3 is prevented from appearing twice, the image pickup device 6 is arranged right next to the mirror 7.
  • the imaging device 6 and the illumination device 5 interfere with each other. For this reason, as shown below, it is necessary to change the arrangement positions of the illumination device 5 and the imaging device 6.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a comparative example in which the arrangement positions of the illumination device 5 and the imaging device 6 are changed.
  • the incident angle I of the light with respect to the document table 4 is too small, so that the light reflected by the document table 4 is reflected by the mirror 7 once. A path that is reflected and incident on the imaging device 6 is formed.
  • FIG. 12B when the illumination device 5 is disposed above the imaging device 6, the incident angle I of light with respect to the document table 4 is too large, so that the light reflected by the document table 4 is reflected by the mirror 7.
  • An incident path is created. Since the light traveling along such a path becomes direct light due to specular reflection, the amount of light incident on the imaging device 6 is large, causing a problem that a high-luminance portion (out-of-white) occurs in the captured image.
  • the imaging device 6 when the illumination device 5 is disposed below the imaging device 6, or as illustrated in FIG. 12C, the imaging device 6 is positioned below the illumination device 5. In addition, when both the imaging device 6 and the mirror 7 are moved downward, the height of the entire reading device 1 increases, and the usability of the reading device 1 that is used while being placed on a desk is deteriorated. Occurs.
  • the imaging device 6 is disposed on the back side of the lighting device 5, the light guides 13 a to 13 d are spaced apart from each other, and An opening 21 is formed at the center, and the opening 9 defined by the opening 21 of the illumination board 12 and the gaps between the left and right light guides 13a to 13d is used to capture the light from the mirror 7 and the imaging device.
  • the optical path leading to 6 passes.
  • the illuminating device 5 can be arrange
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the positional relationship of the illumination device 5 with respect to the document table 4 when a bright spot occurs in a captured image in the US passport according to a comparative example.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the main part of the reading device 1 for explaining the positional relationship of the illumination device 5 with respect to the document table 4 according to the present embodiment.
  • FIG. 15 is an explanatory view showing a captured image of MRZ (Machine Reading Zone, Machine Readable Zone) of the US passport.
  • FIG. 15A shows a situation where bright spots occur in the captured image. The situation where the bright spot of the captured image has disappeared is shown.
  • a stopper portion 45 for positioning the document 3 is provided on the side edge of the document table 4 on the side close to the illumination device 5, and the end of the document 3 is placed on the stopper portion 45. It is hit.
  • the image is captured in a state where the end of the page on which the MRZ exists is abutted against the stopper portion 45. In this case, as illustrated in FIG. A bright spot is generated at the MRZ position located at the end of the page.
  • the illumination device 5 is arranged to be shifted downward as compared with the embodiment shown in FIG. 14, and the incident angle I of light with respect to the reading surface 3a of the document 3 is small.
  • the illumination angle (the incident angle I, that is, the angle formed between the incident direction of light with respect to the reading surface 3a and the reading surface 3a) G is 61 °.
  • Bright spots occur in the range of ⁇ 57 °.
  • the bright spot generation range is a range of 10 mm from the end of the document 3.
  • the illumination device 5 is arranged to be shifted upward as compared with the comparative example shown in FIG. 13, and the incident angle of light with respect to the reading surface 3 a of the document 3.
  • I is large, that is, the illumination angle G is small.
  • the illumination angle G should be 55 ° or less, particularly preferably 50 ° or less at the end portion on the side close to the illumination device 5 where the illumination angle G is the largest.
  • the illumination angle G may be set to 50 ° to 52 ° in a portion where the MRZ where character recognition is performed (width of 7 mm to 8 mm).
  • the illumination device 5 When the illumination device 5 is arranged so that the illumination angle (the angle of incidence of the incident angle I, that is, the angle between the incident direction of light with respect to the reading surface 3a and the reading surface 3a) G is reduced in this way, In particular, in the US passport, as shown in FIG. 15B, it is possible to suppress the occurrence of bright spots in the region on one end side close to the illumination device 5, particularly in the MRZ position.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the main part of the reading apparatus 1 for explaining the effect of the light shielding plate 32.
  • Light emitted from the LED element 11 (see FIG. 4) and incident on the light guides 13a to 13d passes through the inside of the light guides 13a to 13d, mainly in the normal emission angle ranges R1 and R2, and the emission surface 16 Is emitted from the light guides 13a to 13d in a direction deviating from the normal emission angle ranges R1 and R2 due to irregular reflection of light within the light guides 13a to 13d and minute scratches on the emission surface 16.
  • Light may be generated.
  • there is a limit to the processing accuracy of the light guide made of resin and such emitted light is generated in an unpredictable direction in design.
  • the light shielding plate 32 if the light shielding plate 32 is not provided, light deviating from the normal emission angle ranges R1 and R2 is directly incident on the mirror 7 and is reflected here to become stray light.
  • the stray light is reflected by the document table 4 and then reflected again by the mirror 7 and enters the imaging device 6.
  • the LED element 11 When stray light is incident on the imaging device 6 in this way, the LED element 11 is directly captured as a result, and a portion where the luminance is partially increased appears in the captured image.
  • this stray light component is very small according to simulation, etc., it is direct light without scattering reflection, so it is a large amount of light for each photodiode constituting the image sensor, and the accumulated charge of the pixel irradiated with stray light becomes saturated and becomes a high-luminance portion on the image.
  • This high-intensity part degrades the quality of the captured image, and may cause problems such as a decrease in accuracy in the document area detection process or character recognition process in the captured image.
  • the light shielding plate 32 since the light shielding plate 32 is disposed, out of the light emitted from the light guides 13a to 13d out of the normal emission angle ranges R1 and R2, the direction of the mirror 7 is reached. The traveling light is blocked by the light blocking plate 32. For this reason, stray light generated by the light emitted from the light guides 13a to 13d being reflected by the mirror 7 as it is can be reduced. As a result, when the stray light is incident on the image pickup device 6, the height that appears in the picked-up image is increased. Generation of a luminance portion can be suppressed.
  • the light shielding plate 32 is provided so as to extend in a direction substantially along the light emission direction from the light guides 13a to 13d.
  • the light shielding plate 32 has a length L1, L2 in the emission direction, that is, an illumination substrate.
  • the light shielding plate 32 When the protrusion height from 12 is increased, the light paths in the normal emission angle ranges R1 and R2 of the light emitted from the light guides 13a to 13d are blocked by the light shielding plate 32, so the normal emission angle ranges R1 and R2 It is necessary to set the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32 so as not to block the inner optical path.
  • the normal emission angle range of the both It is necessary to set the length L1 of the light shielding plate 32 so as not to block both the optical paths in R1 and R2.
  • the normal emission angle ranges R1 and R2 in each of the light guides 13a to 13d are determined by the position of the LED element 11 having a known light amount distribution and the radius of an arc that defines the cross-sectional shape of the emission surface 16.
  • the lengths L1 and L2 in the emission direction of the light shielding plate 32 are increased, the light path that guides the reflected light from the reading surface 3a of the document 3 to the mirror 7 is blocked by the light shielding plate 32, and therefore from the reading surface 3a of the document 3. It is necessary to set the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32 so as not to block the optical path of the reflected light.
  • the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32 necessary for reliably blocking the light directed from the light guides 13a to 13d to the mirror 7 depend on the inclination angle ⁇ of the illumination board 12, and the inclination angle of the illumination board 12
  • is increased
  • the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32 may be decreased.
  • the inclination angle ⁇ of the illumination substrate 12 when the inclination angle ⁇ of the illumination substrate 12 is decreased, the incident angle with respect to the document table 4 is decreased, so that the illuminance unevenness on the reading surface 3a of the document 3 becomes remarkable, and the reflected light from the document table 4 is mirrored. 7, and the light reflected by the mirror 7 enters the imaging device 6, thereby generating a high-luminance portion in the captured image. For this reason, it is desirable to increase the inclination angle ⁇ of the illumination board 12 in order to suppress the occurrence of uneven illuminance and high-luminance portions in the captured image.
  • the light path within the normal emission angle ranges R1 and R2 of the light emitted from the light guides 13a to 13d and the light path of the reflected light from the reading surface 3a of the document 3 are not blocked by the light shielding plate 32.
  • the lengths L1 and L2 of the light shielding plate 32 are set as small as possible within a range in which unevenness in illuminance and generation of high-luminance portions in the captured image can be sufficiently suppressed. Therefore, it is necessary to set the inclination angle ⁇ of the illumination substrate 12 (the arrangement angle of the illumination device 5). In this embodiment, the angle ⁇ of the illumination substrate 12 is set to 48 ° from this point of view. Yes.
  • a light shield corresponding to the upper light guides 13a and 13b is provided so as not to block the optical path within the normal emission angle range R1. Since the plate 32 is arranged away from the light guides 13a and 13b, the length of the light shielding plate 32 is large, while the lower light guides 13c and 13d have a small normal emission angle range R2, Since the light shielding plate 32 can be brought close to the light guides 13c and 13d, the length of the light shielding plate 32 is reduced.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the main part of the reading apparatus 1 for explaining the structure for preventing the antenna substrate 52 from being reflected.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a situation in which the antenna substrate 52 is reflected in the captured image.
  • FIG. 19 is a perspective view in which the upper wall portion 51 of the housing 2 is viewed upside down.
  • the reading device 1 of the present embodiment images a passport or a license as a document as described above and determines its authenticity.
  • a license or a passport on which an IC chip (communication device) is mounted is used. By verifying whether or not the character information acquired by performing the OCR process on the captured image matches the information stored in the IC chip, it is possible to determine the authenticity with higher accuracy.
  • an antenna substrate for communicating with an IC chip built in a document such as a passport is provided on the upper wall portion 51 of the housing 2 where the document table 4 of the reading device 1 is disposed. 52 is disposed.
  • the antenna substrate 52 is disposed on the upper wall 51 in a U-shape along the outer periphery of the rectangular document table 4 (see FIG. 19).
  • the loop antenna is configured as a whole.
  • a glass epoxy substrate is used as the antenna substrate 52, but the light reflectance is increased by the wiring pattern and the resin layer formed on the surface. Therefore, when light emitted from the light guides 13a to 13d in a direction deviating from the normal emission angle ranges R1 and R2 due to scratches on the output surface 16 of the light guide is incident on the antenna substrate 52, it diffuses here. When reflection occurs and light is radiated in multiple directions and a part of this light enters the imaging device 6 as direct light, the antenna substrate 52 is reflected in the captured image, that is, in the captured image as shown in FIG. In addition to the image 57 of the reading surface 3a of the document 3, an image 58 of the antenna substrate 52 appears.
  • the light reflected by the peripheral part of the document table 4 is reflected twice by the mirror 7 and enters the imaging device 6.
  • the mirror 7, the document table 4, and the mirror 7 are reflected.
  • a path P that is sequentially reflected in this order and enters the imaging device 6 is formed.
  • a portion of the antenna substrate 52 located on one end side of the document table 4 (the side where the illumination device 5 and the imaging device 6 are arranged) is reflected in the captured image.
  • This reflection of the antenna substrate 52 may deteriorate the quality of the captured image and cause problems such as a decrease in accuracy in the detection process of the document area in the captured image.
  • a light shielding plate 53 that blocks light reflected from the peripheral portion of the document table 4 and traveling in the direction of the mirror 7.
  • the light shielding plate 53 is provided on one end side of the document table 4, in other words, on the mirror 7 side of the antenna substrate 52 in a manner extending along the antenna substrate 52.
  • the light traveling in the direction of the mirror 7 is blocked by the light blocking plate 53. Therefore, the reflected light from the antenna substrate 52 is reflected by the mirror 7 and the path P for entering the imaging device 6 is not formed, and the antenna substrate 52 can be prevented from being reflected in the captured image.
  • the light shielding plate 53 is integrally formed on the upper wall portion (original plate support portion) 51 of the housing 2 so as to protrude downward in a rib shape. As a result, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced, and the rigidity of the housing 2 against the external force acting when the document 3 is pressed against the document table 4 can be increased by the light shielding plate 53 protruding in a rib shape. it can.
  • the light-shielding plate 53 is provided in a straight line along one edge 4a on one end side of the four edges 4a to 4d of the rectangular document table 4.
  • the portion of the peripheral portion of the document table 4 that is relatively remarkably reflected in the captured image that is, the antenna located outside the edge portion 4a on one end side of the document table 4 as shown in FIG. It is possible to prevent the portion 52a of the substrate 52 from appearing in the captured image, thereby preventing most of the image resulting from the reflection of the antenna substrate 52 from appearing in the captured image.
  • FIG. 20 is a perspective view showing a modification of the light shielding plate.
  • the light shielding plate 56 is provided in a U shape so as to follow the three edge portions 4a, 4b, and 4c of the rectangular document table.
  • the edge portions 4b, 4c of the document table 4 on both sides of the antenna substrate 52 are provided along with the portion 52a of the antenna substrate 52 located outside the edge portion 4a on one end side of the document table 4.
  • the portions 52b and 52c of the antenna substrate 52 located outside the image are reflected in the captured image, it is possible to prevent all the images due to the reflection from appearing in the captured image.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram showing the illuminance distribution on the reading surface 3a of the document 3.
  • FIG. 21A shows the case where the illuminance unevenness countermeasure is not taken, and FIG. The cases are shown respectively.
  • This is an image of the shading sheet placed on the document table 4 with the white LED element 11wl turned on, and as shown in FIG. Regions with relatively low illuminance appear at the center and the bottom in the vertical direction.
  • a configuration for diffusing light is added to the light guides 13a to 13d to reduce illuminance unevenness on the reading surface 3a of the document 3.
  • FIG. 22 is a rear view showing the light diffusion part 61 formed on the incident surface 15 of the light guide 13b on the upper right side.
  • FIG. 23 is a front view showing the light diffusion portion 62 formed on the emission surface 16 of the light guide 13d on the lower right side.
  • the light guide 13c on the lower left side appears symmetrically with respect to this (with regard to the positional relationship of “up, down, left and right”, FIG. 4 and FIG. reference).
  • a rough light diffusing portion 61 for diffusing light is formed on the incident surface 15 of the upper light guides 13a and 13b.
  • the light diffusing portion 61 is partially formed at a position facing a part of the LED elements 11, specifically, a white LED element 11wl that emits white light and an infrared LED element 11ir that emits infrared light. Is not formed at a position facing the ultraviolet LED element 11uv that emits ultraviolet light.
  • the light diffusion unit 61 Since it is diffused, it is possible to increase the amount of light in the end region of the normal emission angle range R1, thereby increasing the illuminance in the end region of the illumination region that the upper light guides 13a and 13b are responsible for. it can.
  • the light diffusion portion is not formed on the emission surface 16, the light emission direction is controlled to some extent by the arcuate cross-sectional shape of the emission surface 16.
  • a rough light diffusing portion 62 for diffusing light is also formed on the emission surface 16 of the lower light guides 13c and 13d.
  • the light diffusion portion 62 is formed over the entire emission surface 16.
  • the light diffusing unit 62 Since the light is diffused by the light diffusing unit 62, the amount of light in the end region of the normal emission angle range R2 can be increased, and thereby, in the end region of the illumination region handled by the lower light guides 13c and 13d. The illuminance can be increased.
  • the light diffusion portion 62 is formed on the emission surface 16 having an arcuate cross-sectional shape, the light emission direction is controlled to be slightly diffused.
  • the illuminance at the end of the illumination area that the upper light guides 13a and 13b and the lower light guides 13c and 13d are in charge of can be increased in this way. Furthermore, it is possible to increase the illuminance of the area where the illuminance appearing at the center and the lower part in the vertical direction on the reading surface 3a of the document 3 is relatively low. As a result, as shown in FIG. Irradiance unevenness on the surface 3a can be reduced.
  • the depth of the unevenness of the light diffusion portion 61 of the incident surface 15 is made relatively large to increase the degree of diffusion.
  • the amount of light in the end region of the normal emission angle range R1 can be increased (see FIG. 24), and uneven illuminance on the reading surface 3a of the document 3 can be reduced.
  • the light emitted from the light guides 13a and 13b increases and stray light from the mirror 7 is remarkably generated.
  • the lower light guides 13c and 13d are close to the mirror 7, it is desirable to reduce the light traveling in the direction of the mirror 7 as much as possible. Therefore, in the lower light guides 13c and 13d, the unevenness depth of the light diffusing portion 62 on the emission surface 16 is made smaller than that of the light diffusing portion 61 on the incident surface 15, thereby reducing the degree of diffusion. ing.
  • the light diffusion portion 61 is selectively formed at positions corresponding to the white LED element 11wl and the infrared LED element 11ir on the incident surface 15, and the ultraviolet LED element 11uv.
  • the light diffusion part 61 is not formed at a position corresponding to. This is because ultraviolet light is used for the purpose of emitting fluorescent ink on a manuscript, and the light emitted from the fluorescent ink is not easily affected by unevenness in the illuminance of the ultraviolet light itself, so that it is not particularly necessary to diffuse ultraviolet light.
  • the output of the ultraviolet LED element 11uv is low, it is not desirable that the light diffusion unit 61 diffuses the ultraviolet light to reduce the amount of light.
  • the ultraviolet LED element 11uv emits.
  • the light diffusion portion 62 of the emission surface 16 reduces the depth of the unevenness to weaken the degree of diffusion, so the decrease in the amount of light due to diffusion is small.
  • the lower light guides 13c and 13d have a narrower normal emission angle range than the upper light guides 13a and 13b (see FIG. 1), the lower light guides on the reading surface 3a of the document 3 are guided. Since uneven illuminance is relatively likely to appear in the illumination areas of the light bodies 13c and 13d, a light diffusion portion 62 is formed over the entire emission surface 16 so that ultraviolet light is diffused together with white light and infrared light. ing.
  • the cross-sectional shape of the exit surface 16 of the light guides 13a to 13d is formed so that a plurality of arcs having different radii are connected, and the cross-sectional shape of the light emitted from the light guides 13a to 13d
  • the overall directivity is defined, and on the other hand, the light incident surfaces 15 or the light exit surfaces 16 of the light guides 13a to 13d are roughened (smoothness is lost), so that the light guides 13a to 13d have appropriate light diffusibility. It is granted.
  • the light guides 13a to 13d of the reading apparatus have light amount peaks in the range of R1 and R2 depending on the cross-sectional shape of the light guide.
  • the light diffusion portions 61 and 62 reduce the peak value and broaden the light intensity distribution (increase the half-value width). That is, the illumination device 5 of the present embodiment has the seemingly contradictory characteristics of light directivity and diffusivity.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view showing a light guide molding die 65 for molding the upper light guides 13a and 13b.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view showing a light guide molding die 66 for molding the lower light guides 13c and 13d.
  • the light diffusion portions 61 of the upper light guides 13a and 13b and the light diffusion portions 62 of the lower light guides 13c and 13d can also be formed by directly blasting the light guides 13a to 13d.
  • the light guides 13a to 13d can also be formed by blasting the molds 65 and 66, thereby reducing the number of manufacturing steps and Light guides 13a to 13d having light diffusing portions 61 and 62 having special characteristics can be manufactured at low cost.
  • blasting is performed on the portions 67 and 68 corresponding to the light diffusion portions 61 and 62 of the light guides 13a to 13d.
  • this blasting process only the sandblasting process may be performed, but in addition to the sandblasting process, an alumina blasting process may be performed.
  • the alumina blasting is performed after the sandblasting.
  • a sand abrasive having a relatively large particle size S20 to S30
  • the dies 65 and 66 are made of, for example, die steel obtained by adding molybdenum, tungsten or the like to an alloy based on iron, carbon, or chromium. Since these are generally high in hardness, for example, sand blasting or alumina blasting is used. In the processing, there may be a case where unevenness having a sufficient depth cannot be formed in the light diffusion portions 61 and 62 of the light guides 13a to 13d as finished products. In particular, in the light diffusing portion 61 on the incident surface 15 of the upper light guides 13a and 13b, a surface processing method capable of sufficiently ensuring the depth of the unevenness is necessary in order to increase the depth of the unevenness as described above. become.
  • blasting after first performing engraving with a engraving tool by hand.
  • the blasting process only the sandblasting process (for example, S100) may be performed, but in addition to the sandblasting process, an alumina blasting process (for example, A220) may be performed.
  • FIG. 28 is a schematic top view showing the light guides 13a to 13d and the imaging device 6.
  • FIG. 29 is an explanatory diagram illustrating a situation where a high-luminance portion has occurred in a captured image.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of the main part of the reading apparatus 1 showing the progress of light emitted from the end faces 17 of the light guides 13a to 13d.
  • the light emitted from the LED element 11 and incident on the light guides 13a to 13d is mainly emitted from the emission surface 16 through the light guides 13a to 13d.
  • the directivity characteristics of the emitted light of itself due to the directivity characteristics of the emitted light of itself, irregular reflection of light within the light guides 13a to 13d, and the like, slightly from the end surface 17 on the imaging device 6 side in the longitudinal direction of the light guides 13a to 13d. It is emitted.
  • the end faces 17 of the light guides 13a to 13d When the light emitted from the end faces 17 of the light guides 13a to 13d becomes stray light and enters the imaging device 6, a high-intensity portion 71 appears in the captured image as shown in FIG. In the high-luminance portion in the captured image, the end faces 17 of the light guides 13a to 13d appear to shine. As shown in FIG. 30, the light emitted from the inner end face 17 of the light guides 13a to 13d is reflected in the order of the mirror 7, the document table 4, and the mirror 7, and as direct light by specular reflection. This occurs because the light enters the imaging device 6.
  • the light emitted from the outer end face 18 of the light guides 13a to 13d does not travel in the direction of the mirror 7 or the document table 4, the light is reflected by the mirror 7 or the document table 4 to be incident on the imaging device 6. There is no route formed.
  • the light emitted from the end face 17 of the light guides 13a to 13d is emitted from the inner end face 17 of the light guides 13a to 13d.
  • a light shielding plate 72 is provided to block the light to be emitted.
  • FIG. 31 is a perspective view of the mirror box 73 in which the light guides 13a to 13d are arranged.
  • FIG. 32 is a front view of the main part of the mirror box 73 as seen from the optical axis direction of the imaging device 6.
  • FIG. 33 is a side view of the mirror box 73.
  • the light shielding plate 72 is disposed symmetrically on both sides of the optical path of the imaging device 6 and the inner end face 17 close to the imaging device 6 in the light guides 13a to 13d. It is provided to cover.
  • the light shielding plate 72 is formed of a resin material colored in black integrally with a mirror box (dark box) 73.
  • a mirror box dark box
  • the mirror box 73 blocks outside light. As shown in FIG. 33, the mirror box 73 holds the mirror holding unit 74 that holds the mirror 7, the lighting device holding unit 75 that holds the lighting device 5, and the imaging device 6. And an optical path that connects the illumination device 5, the document table 4 and the imaging device 6 to each other. An opening 77 into which the illumination device 5 is fitted is formed in the illumination device holding part 75, and the illumination device 5 is assembled from the outer surface side of the mirror box 73.
  • the portion 72a of the light shielding plate 72 close to the imaging device 6 is formed to be parallel to the optical axis OA of the imaging device 6, but the portion 72b away from the imaging device 6 is In a state in which the distance between the left and right light shielding plates 72 is inclined with respect to the optical axis OA of the imaging device 6 so as to gradually increase toward the mirror 7 so as not to block the optical path within the angle of view F of the imaging device 6. It is formed with.
  • the light shielding plate 72 When the light shielding plate 72 is provided in this way, stray light due to light emitted from the end faces 17 of the light guides 13a to 13d can be reduced, thereby suppressing generation of a high-luminance portion that appears in the captured image due to stray light. be able to.
  • FIG. 4 it has three types of light sources (white LED element 11wl, infrared LED element 11ir, ultraviolet LED element 11uv) which each emit white light, infrared light, and ultraviolet light.
  • white LED element 11wl infrared LED element 11ir
  • ultraviolet LED element 11uv ultraviolet light
  • the imaging device 6 is arranged on the back side of the illumination device 5, and the opening 9 of the illumination device 5 passes through the optical path of the imaging device 6, that is, light from the mirror 7.
  • the imaging device 6 itself in the opening 9 of the illumination device 5.
  • each light guide 13a to 13d are arranged on the top, bottom, left and right, and between the left light guides 13a and 13c and the right light guides 13b and 13d.
  • the open portion 9 through which the optical path of the imaging device 6 passes is formed, but as shown in FIG. 1, it is the lower light guide 13c that directly interferes with the optical path of the imaging device 6 in a side view.
  • the upper light guides 13a and 13b are disposed above the optical path of the imaging device 6 and do not interfere with the optical path of the imaging device in a side view, the upper left and right light guides 13a and 13b are integrated. It is also possible to adopt a simplified configuration. In this case, since the inner end face is not formed on the light guide, it is not necessary to provide a light shielding plate that blocks light emitted from the end face of the light guide as shown in FIG.
  • two rows of light guides are provided on the side closer to the document table and on the far side, but it is not impossible to use one row of light guides.
  • the light guides are arranged in one row, in order to ensure a uniform illuminance distribution on the platen, extremely high-precision molding is required, and there is a problem that the manufacturing cost is greatly increased.
  • the light shielding plate 32 is formed integrally with the spacers 14a to 14d.
  • the light shielding plate in the present invention is limited to such a configuration.
  • a light shielding plate may be formed separately from the spacer and attached to the illumination board.
  • the light shielding board may be provided on a member other than the illumination board, for example, the mirror box (dark box) 73 shown in FIG. May be.
  • the upper light guides 13a and 13b partially form a light diffusion portion 61 having a large unevenness on the incident surface 15, and the lower light guides 13c and 13d emit light.
  • the light diffusing portion 62 having a small unevenness is formed on the entire surface 16
  • the light diffusing portion according to the present invention is not limited to such a configuration. If necessary, a light diffusion portion may be formed on both the incident surface and the exit surface. Even if the light diffusing portion is selectively formed on the exit surface, the light from each light source can be selectively diffused by crossing the light from another light source while the light travels through the light guide. Since it is not sufficient, when it is desired to selectively diffuse light for each light source, a light diffusing portion may be formed on the incident surface.
  • a first aspect of the present invention is a transparent document table on which a document is placed, a document table support unit that supports the document table, and an illumination device that illuminates a reading surface of the document placed on the document table.
  • An imaging device that images the reading surface of the document illuminated by the illumination device, a mirror that reflects light from the reading surface of the document and guides it to the imaging device, and the document table in the document table support section And a light shielding plate that blocks light that is reflected by the peripheral portion of the light and proceeds in the direction of the mirror.
  • the light shielding plate since the light reflected in the peripheral portion of the document table and traveling in the direction of the mirror is blocked by the light shielding plate, the light reflected by the peripheral portion of the document table is reflected by the mirror and enters the imaging device. Not formed. For this reason, it is possible to prevent the peripheral portion of the document table from appearing in the captured image, and thus it is possible to avoid problems such as a decrease in accuracy in the detection process of the document area in the captured image. .
  • an antenna substrate for communicating with a communication device mounted on the document is provided on the document table support portion, and the light reflected by the antenna substrate and traveling in the direction of the mirror is transmitted.
  • the light shielding plate is used to block the light.
  • the reflectance of light is increased by the resin layer formed on the surface of the antenna substrate, an image due to reflection appears in the captured image.
  • the light shielding plate is provided as described above, the antenna substrate Can be prevented.
  • the illumination device and the imaging device are disposed below one end side of the document table, and the mirror is disposed below the other end side of the document table, and a reflecting surface thereof is the document table.
  • the light shielding plate is provided on the one end side of the document table so as to face both the image pickup apparatus and the document table.
  • the illumination device and the imaging device are arranged below one end side of the document table, the mirror is arranged below the other end side of the document table, and the reflection surface of the mirror faces both the document table and the imaging device. Since the peripheral portion on one end side of the document table is reflected in the captured image when provided in a state inclined with respect to the document table, a peripheral portion of the document table is provided by providing a light shielding plate on one end side of the document table. It is possible to prevent the captured image from being reflected.
  • the fourth invention is configured such that the light shielding plate is provided straight along one edge of the rectangular document table.
  • the fifth invention is configured such that the light shielding plate is provided in a U-shape so as to follow three edge portions of the rectangular document table.
  • the light shielding plate is formed integrally with the upper wall portion of the housing constituting the document table support portion so as to protrude downward in a rib shape.
  • the light shielding plate is formed integrally with the housing, the number of parts and the number of assembly steps can be reduced. Further, since the light shielding plate protrudes in a rib shape, the rigidity of the housing against an external force acting when the original is pressed against the original table can be increased.
  • the seventh invention is a light guide including an incident surface on which light emitted from the light source is incident and an output surface from which light incident from the incident surface is emitted so as to guide light emitted from the light source in a predetermined direction.
  • a rough light diffusing portion for diffusing light is formed on one or both of the incident surface and the exit surface.
  • the light diffusing section since the light is diffused by the light diffusing section, it is possible to reduce illuminance unevenness on the light irradiation surface.
  • the light guide is disposed on the side farther from the object to be illuminated and the first light guide disposed on the side closer to the object to be illuminated illuminated by the light from the emission surface.
  • a second light guide disposed, wherein the first light guide has the light diffusion portion formed on the incident surface, and the second light guide has the light on the exit surface. It is assumed that a diffusion part is formed.
  • the light diffusing portion formed on the incident surface is selectively formed at a position corresponding to the light source.
  • the light for each light source can be selectively diffused, and if the light diffusing portion is not formed at a position corresponding to the light source that is less necessary to diffuse, the amount of light is reduced by diffusion. Can be avoided.
  • an illumination device having the light guide and a light source that emits light incident on the light guide, a transparent document table on which a document is placed, and a document placed on the document table. And an image pickup device for picking up an image of the reading surface of the document illuminated by the illumination device.
  • the illumination device includes at least a white light source that emits white light and an ultraviolet light source that emits ultraviolet light, and the light diffusion portion is formed at a position corresponding to the white light source, It is set as the structure which is not formed in the position corresponding to an ultraviolet light source.
  • ultraviolet light is used for the purpose of emitting fluorescent ink on a document, and the light emission of this fluorescent ink is not easily affected by unevenness in the illuminance of the ultraviolet light itself, so the necessity of diffusing ultraviolet light is particularly low.
  • the output of the ultraviolet light source is low, it is possible to avoid a reduction in the amount of ultraviolet light due to diffusion.
  • the second light guide since the second light guide is close to the mirror, the diffused light is likely to enter the mirror, so by forming the light diffusion portion shallowly and reducing the degree of diffusion, Light that enters the mirror and becomes stray light can be reduced.
  • the first light guide it is possible to reduce illuminance unevenness on the reading surface of the document by forming the light diffusion portion deeply to increase the degree of diffusion.
  • this first light guide since it is away from the mirror, it is difficult for the diffused light to enter the mirror. Therefore, even if the light diffusion portion is deeply formed and the degree of diffusion is increased, it is caused by the mirror. There is not much fear of increasing stray light.
  • a thirteenth aspect of the present invention is a guide provided with an incident surface on which light emitted from the light source is incident and an output surface on which light incident from the incident surface is emitted so as to guide light emitted from the light source in a predetermined direction.
  • a light guide molding die that molds a light body, and corresponds to the light diffusion portion to form a light diffusion portion that diffuses light on one or both of the incident surface and the emission surface. It is assumed that the mold part is subjected to blasting.
  • the fourteenth aspect of the present invention is configured such that the blasting is performed after engraving the part of the mold corresponding to the light diffusion portion.
  • the reading device has an effect that the illumination device can be arranged at an appropriate position so as not to cause a problem that a high-luminance portion is generated in a captured image while reducing the size of the reading device.
  • the present invention is useful as a reading device that takes an image of a document by placing the document on a transparent document table and illuminating the reading surface of the document with an illumination device.

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Abstract

【課題】読取装置の小型化を図りつつ、撮像画像内に高輝度部分が発生する不具合が生じないように照明装置を適切な位置に配置することができるようにする。 【解決手段】原稿台に載置された原稿の読取面を照明するべく、光源およびこの光源が発する光を原稿台に導く導光体13a~13dを有する照明装置5と、この照明装置により照明された原稿の読取面を撮像する撮像装置6と、原稿の読取面からの光を反射して撮像装置に導くミラー7と、を備え、照明装置および撮像装置は、ミラーに対向する位置に配置され、導光体は、ミラーからの光を撮像装置に導く光路を挟んでその左右両側に配置されたものとする。

Description

読取装置
 本発明は、原稿を透明な原稿台に載置し、その原稿の読取面を照明装置で照明して、原稿の画像を撮像する読取装置に関するものである。
 原稿の画像を読み取る読取装置では、透明な原稿台(プラテンガラス)に載置された原稿の読取面を下方から照明装置で照明して、その反射光を撮像装置に入射させる構成のものが広く普及している。このような原稿台を備えた読取装置は、パスポートなどのように複数枚のシートを綴じ合わせてできた原稿(帳票)を読み取る場合に適しているが、原稿の読取面での反射光を撮像装置に導く光路を形成するために、筐体が大型化する傾向にある。そこで、原稿の読取面での反射光を撮像装置に導く光路をミラーで折り曲げることで、装置の小型化を図るようにした技術が知られている(特許文献1参照)。
 また、照明装置の光源にLED素子を用いると、LED素子が点光源となることから、原稿の読取面で均一な照度分布が得られるように工夫する必要があり、例えば、LED素子を導光体を用いて線光源として機能させる技術が知られている(特許文献2参照)。この技術では、少数のLED素子で均一な照度分布を得ることができる。
特開2010-200187号公報 特開2010-146868号公報
 さて、特許文献2に開示されたように従来技術のように導光体を設ける場合、原稿の読取面での照度分布の均一化を図る上では、導光体を一方向に長い棒状に形成して、その長手方向が原稿台に平行となるように導光体を配置するとよいが、このような構成の導光体を備えた照明装置を、特許文献1に開示された従来技術のようにミラーを設けた構成に適用すると、照明装置がミラーと干渉することを避けるために、ミラーに対して撮像装置と同じ側に照明装置を配置せざるを得なくなる場合がある。
 一方、原稿台に対する照明装置の位置関係が適切でないと、照明装置から出射された光が原稿台やミラーで反射されて撮像装置に入射し、このとき、鏡面反射による直接光が撮像装置に入射するため、撮像装置に入射する光量が大きく、撮像画像内に輝度が部分的に高くなるところが現れる(いわゆる白飛び現象)。
 そこで、撮像画像内に高輝度部分が発生する不具合が生じないように原稿台に対する照明装置の位置関係を適切に定める必要があるが、前記のように、ミラーに対して撮像装置と同じ側に照明装置を配置する場合には、撮像装置自身と照明装置とが干渉しないように、またはミラーからの光を撮像装置に導く光路と照明装置とが干渉しないように撮像装置と照明装置との位置関係を適切に定める必要があり、これらの要望を両立させるために読取装置全体が大型化するという問題があった。
 本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、読取装置の小型化を図りつつ、撮像画像内に高輝度部分が発生する不具合が生じないように照明装置を適切な位置に配置することができるように構成された読取装置を提供することにある。
 本発明の読取装置は、原稿が載置される透明な原稿台と、この原稿台に載置された前記原稿の読取面を照明するべく、光源およびこの光源が発する光を前記原稿台に導く導光体を有する照明装置と、この照明装置により照明された前記原稿の読取面を撮像する撮像装置と、前記原稿の読取面からの光を反射して前記撮像装置に導くミラーと、を備え、前記照明装置および前記撮像装置は、前記ミラーに対向する位置に配置され、前記導光体は、前記ミラーからの光を前記撮像装置に導く光路または前記撮像装置を挟んでその左右両側に配置された構成とする。
 本発明によれば、照明装置の導光体が、撮像装置自身と干渉すること、またはミラーからの光を撮像装置に導く光路と干渉することを避けることができる。このため、照明装置の配置の自由度が高まり、読取装置の小型化を図りつつ、撮像画像内に高輝度部分が発生する不具合が生じないように照明装置を適切な位置に配置することができる。
本実施形態に係る読取装置1の要部断面図 読取装置1の要部斜視図 照明装置5の断面図 照明基板12の正面図 導光体13a~13dおよびスペーサー14a~14dを照明基板12に取り付けた状態を示す正面図 右上側の導光体13bの断面図 右下側の導光体13dの断面図 スペーサー14b,14dの斜視図 比較例による、原稿3の読取面3aからの光が撮像装置6に入射する状況を示す断面図 図9に示した比較例で、原稿3の読取面3aの像が撮像画像に2重に写り込んだ状況を示す説明図 本実施形態による、原稿3の読取面3aからの光が撮像装置6に入射する状況を示す読取装置1の要部断面図 照明装置5および撮像装置6の配置位置を変更した比較例を示す断面図 比較例による、米国パスポートで撮像画像に輝点が発生する場合の原稿台4に対する照明装置5の位置関係を説明する断面図 本実施形態による、原稿台4に対する照明装置5の位置関係を説明する読取装置1の要部断面図 米国パスポートのMRZの撮像画像を示す説明図 遮光板32の効果を説明する読取装置1の要部断面図 アンテナ基板52の写り込みを防止する構造を説明する読取装置1の要部断面図 撮像画像にアンテナ基板52の写り込みが発生した状況を示す説明図 ハウジング2の上壁部51を裏返して見た斜視図 遮光板の変形例を示す斜視図 原稿3の読取面3aでの照度分布を示す説明図 右上側の導光体13bの入射面15に形成された光拡散部61を示す背面図 右下側の導光体13dの出射面16に形成された光拡散部62を示す正面図 上側の導光体13a,13bにおける光の出射状況を示す説明図 下側の導光体13c,13dにおける光の出射状況を示す説明図 上側の導光体13a,13bを成型する導光体成型用金型65を示す断面図 下側の導光体13c,13dを成型する導光体成型用金型66を示す断面図 導光体13a~13dおよび撮像装置6を示す模式的な上面図 撮像画像に高輝度部分が発生した状況を示す説明図 導光体13a~13dの端面17から出射された光の進行状況を示す読取装置1の要部断面図 導光体13a~13dが配置されるミラーボックス73の斜視図 ミラーボックス73の要部を撮像装置6の光軸方向から見た正面図 ミラーボックス73の側面図
 前記課題を解決するためになされた第1の発明は、原稿が載置される透明な原稿台と、この原稿台に載置された前記原稿の読取面を照明するべく、光源およびこの光源が発する光を前記原稿台に導く導光体を有する照明装置と、この照明装置により照明された前記原稿の読取面を撮像する撮像装置と、前記原稿の読取面からの光を反射して前記撮像装置に導くミラーと、を備え、前記照明装置および前記撮像装置は、前記ミラーに対向する位置に配置され、前記導光体は、前記ミラーからの光を前記撮像装置に導く光路または前記撮像装置を挟んでその左右両側に配置された構成とする。
 これによると、照明装置の導光体が、撮像装置自身と干渉すること、またはミラーからの光を撮像装置に導く光路と干渉することを避けることができる。このため、照明装置の配置の自由度が高まり、読取装置の小型化を図りつつ、撮像画像内に高輝度部分が発生する不具合が生じないように照明装置を適切な位置に配置することができる。
 また、第2の発明は、前記導光体は、一方向に長い棒状をなし、その長手方向が前記原稿台に略平行となるように配置された構成とする。
 これによると、原稿の読取面での照度分布の均一化を図ることができる。この場合、照明装置がミラーと干渉することを避けるために、ミラーに対して撮像装置と同じ側に照明装置を配置せざるを得なくなる場合があり、第1の発明による構成が特に有効となる。
 また、第3の発明は、前記ミラーは、原稿の読取面が2重に写り込むことがないように、原稿台に沿う方向に対する傾斜角度が設定された構成とする。
 これによると、原稿の読取面が2重に写り込むことを防止することができるため、撮像画像内での原稿領域の誤検出が発生したり、パスポートの真贋判定で誤りが発生することを避けることができる。この場合、ミラーの傾斜角度により撮像装置の位置が定まるが、前記のように、照明装置と撮像装置との干渉による配置位置の制約がなくなるため、ミラーを原稿台に対して適切な傾斜角度で配置することができる。
 また、第4の発明は、前記照明装置は、前記光源および前記導光体を保持する基板をさらに有し、この基板の中心部に、前記ミラーからの光を前記撮像装置に導く光路または前記撮像装置が配置される開口部が形成され、この開口部を挟んでその左右両側に前記導光体が配置された構成とする。
 これによると、1枚の基板に左右の導光体が保持されるため、部品点数および組立工数を削減することができる。
 また、第5の発明は、前記照明装置は、前記原稿台に近い側の第1の導光体と、前記原稿台から遠い側の第2の導光体とを有し、前記第1の導光体および前記第2の導光体のいずれか一方あるいは双方が、前記ミラーからの光を前記撮像装置に導く光路または前記撮像装置を挟んでその左右両側に配置された構成とする。
 これによると、導光体を原稿台に近い側と遠い側とに2列設けることで、原稿台の照明領域を分担することができるため、導光体の製造コストを抑えつつ、原稿台での照度分布の均一化を図ることができる。
 また、第6の発明は、前記照明装置は、原稿台上の読取領域における照明装置に近い側の端部で、原稿の読取面に対する光の入射方向と読取面とのなす角度が55°以下となるように配置された構成とする。
 これによると、ラミネート加工された原稿の場合に、撮像画像に輝点が発生することを抑制することができる。
 また、第7の発明は、前記導光体は、前記原稿台における左右の前記導光体間の間隙に対応する中心部に光が向かうように光の進行方向を変更するプリズムを有する構成とする。
 これによると、左右の導光体が離間して配置されているため、その間隙の位置に対応する原稿台の中心部で照度が低下するおそれがあるが、プリズムにより原稿台の中心部に向かう光を増やすことで、原稿台の中心部での照度が低下することを避けることができる。
 また、第8の発明は、前記導光体において前記原稿台に対向する出射面と異なる面から出射される光を遮る遮光板をさらに備えた構成とする。
 これによると、導光体において出射面と異なる面から出射される光が遮光板により遮られるため、迷光を低減することができ、これにより迷光により撮像画像内に現れる高輝度部分の発生を抑制することができる。
 また、第9の発明は、前記導光体は、1方向に長い棒状をなし、その長手方向に延在する態様で前記出射面が形成され、前記遮光板は、前記導光体における長手方向の一方の端面を覆うように設けられた構成とする。
 これによると、光源自体の出射光の指向特性や導光体内での光の乱反射等により導光体の長手方向の一方の端面から光が出射され、これが迷光となって撮像画像内に高輝度部分を発生させる原因となるが、導光体の端面から出射される光が遮光板で遮られるため、迷光により撮像画像内に現れる高輝度部分の発生を抑制することができる。
 また、第10の発明は、前記導光体は、正面視で前記撮像装置の左右両側に配置され、前記遮光板は、前記導光体における前記撮像装置に近接する前記端面を覆うように設けられた構成とする。
 これによると、導光体の内側の端面から出射される光のうち、原稿台の方向に進む光が原稿台で反射されることで撮像装置に入射する経路(鏡面反射による直接光)が形成されるため、撮像画像内に高輝度部分を発生させる原因となる。このため、導光体の撮像装置側の端面から出射される光を遮光板で遮ることで、撮像画像内に現れる高輝度部分の発生を抑制することができる。
 また、第11の発明は、前記照明装置、前記原稿台および前記撮像装置を相互に結ぶ光路が内部に形成される暗箱をさらに備え、前記遮光板は、前記暗箱に一体的に形成された構成とする。
 これによると、遮光板が暗箱に一体的に形成されているため、遮光板が安定に支持されるとともに、部品点数および組立工数を削減することができる。
 また、第12の発明は、正規の出射角度範囲から外れて前記導光体の出射面から出射される光を遮る遮光板をさらに備えた構成とする。
 これによると、正規の出射角度範囲から外れて導光体から出射される光が遮光板により遮られるため、迷光を低減することができ、これにより迷光により撮像画像内に現れる高輝度部分の発生を抑制することができる。
 また、第13の発明は、前記原稿の読取面からの光を反射して前記撮像装置に導くミラーをさらに備え、前記照明装置は、前記原稿台に対向するように斜め上向きに配設され、前記遮光板は、前記導光体から出射されて前記ミラーに向かう光を遮るべく、前記導光体の側方に配設された構成とする。
 これによると、原稿の読取面での反射光を撮像装置に導く光路をミラーで折り曲げることで、読取装置の小型化を図ることができる。一方、ミラーは迷光の原因となる、すなわち、正規の出射角度範囲から外れて導光体から出射された光がミラーで反射されることで迷光となり、この迷光が筐体内で反射を繰り返して撮像装置に入射することで撮像画像内に高輝度部分が発生するが、導光体から出射されてミラーに向かう光が遮光板により遮られるため、ミラーに起因する迷光を確実に低減することができる。
 また、第14の発明は、前記照明装置は、前記原稿台に近い側の第1の導光体と、前記原稿台から遠い側の第2の導光体とを有し、前記遮光板は、前記第1の導光体および前記第2の導光体に1つずつ設けられた構成とする。
 これによると、正規の出射角度範囲から外れて導光体から出射される光を適切に遮るために必要となる遮光板の大きさが小さくて済む。また、導光体を原稿台に近い側と遠い側とに2列設けることで、原稿台の照明領域を分担することができるため、製造コストを抑えつつ、原稿台での照度分布の均一化を図ることができる。
 また、第15の発明は、前記照明装置は、前記光源を保持する基板と、前記導光体および前記基板の間に介在する中間支持体と、をさらに有し、前記遮光板は、前記中間支持体に一体的に形成された構成とする。
 これによると、中間支持体により、導光体を基板上の光源と干渉することなく基板に対して安定に支持させることができる。そして、遮光板が中間支持体に一体的に形成されているため、遮光板が基板に安定に支持されるとともに、部品点数および組立工数を削減することができる。
 また、第16の発明は、前記照明装置は、前記原稿台に対して傾斜角度をもって配設され、前記遮光板の出射方向の長さは、前記傾斜角度を大きくしたときに長くし、前記傾斜角度を小さくしたときに短くする構成とする。
 これによると、照度ムラや撮像画像内の高輝度部分の発生を十分に抑制することができる傾斜角度に合わせて遮光板の長さを調整することができるため、正規の出射角度範囲内の光路や原稿からの反射光の光路を遮光板で遮らないようにすることができる。
 以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
 図1は、本実施形態に係る読取装置1の要部断面図である。この読取装置1は、ハウジング2と、パスポートや免許証などの原稿3が読取面3aを下にして載置される原稿台4と、この原稿台4に載置された原稿3の読取面3aを照明する照明装置5と、この照明装置5により照明された原稿3の読取面3aを撮像する撮像装置6と、原稿3の読取面3aからの光を反射して撮像装置6に導くミラー7と、照明装置5および撮像装置6の制御に係る部品が実装されたメイン基板8と、を備えている。
 原稿台4は、透明なガラス製の平板で構成され、ハウジング2の上面に設けられており、この原稿台4の下方にミラー7が配設されている。照明装置5および撮像装置6は、原稿台4の斜め下方で、ミラー7に対して同じ側に配置されている。照明装置5は、原稿台4に対向するように斜め上向きに配設されている。撮像装置6は、ミラー7に対向するように側方に向けた状態で、照明装置5の背面側に配設されており、照明装置5に設けられた開放部9を通って、ミラー7からの光が撮像装置6に導かれるようになっている。
 ミラー7は、反射面7aが原稿台4および撮像装置6の双方に臨むように、原稿台4の一端側(照明装置5および撮像装置6が配置された側)を下にして原稿台4に対して傾斜した状態で設けられている。特に本実施形態では、ミラー7が、原稿台4に沿う方向(水平方向)に対する傾斜角度αが45°となるように配置され、撮像装置6は、光軸が原稿台4と略平行となるように配置されている。
 このように構成された読取装置1では、照明装置5から出射された光が原稿台4に入射して、原稿台4に載置された原稿3の読取面3aを照明し、原稿3の読取面3aでの反射光(拡散光)が、ミラー7で反射されて撮像装置6に入射する。このように原稿3の読取面3aでの反射光を撮像装置6に導く光路をミラー7で折り曲げることで、読取装置1の小型化を図ることができる。
 図2は、読取装置1の要部斜視図である。図3は、照明装置5の断面図である。
 図3に示すように、照明装置5は、LED素子(光源)11と、このLED素子11を保持する照明基板12と、LED素子11から出射された光を所定の方向に導く導光体13a~13d(図2参照)と、この導光体13a~13dおよび照明基板12の間に介在するスペーサー(中間支持体)14a~14d(図2参照)と、を備えている。導光体13a~13dは、アクリル樹脂(PMMA)などの光透過性を有する樹脂材料で形成されている。スペーサー14a~14dは、ポリカーボネート樹脂などの樹脂材料で形成され、黒色に着色されている。
 図2に示すように、導光体13a~13dは、1方向に長い棒状をなし、その長手方向(X方向)が原稿台4に略平行となるように配置されている。この導光体13a~13dは、上下左右に4つ設けられ、上側の2つの導光体13a,13bは後述の開口部21を挟んで互いに左右対称形状に形成され、下側の2つの導光体13c,13dも同様に互いに左右対称形状に形成されている。
 照明基板12の中心部には開口部21が形成されており、この開口部21を挟んで左右両側に導光体13a~13dが配設されている。この照明基板12の開口部21、および左側の導光体13a,13cと右側の導光体13b,13dとの間の間隙とにより、照明基板12の背面側に配設された撮像装置6にミラー7からの光を導く光路を形成するための開放部9が画成される。
 図1に示したように、照明装置5は、原稿台4に対向するように斜め上向きに設けられており、特に本実施形態では、照明装置5が、照明基板12の原稿台4に沿う方向に対する傾斜角度βが48°となるように配置されている。導光体13a~13dは、原稿台4における照明領域を分担し、原稿台4に近い上側の導光体(第1の導光体)13a,13bが、照明装置5に近い照明領域を担当し、原稿台4から遠い下側の導光体(第2の導光体)13c,13dが、照明装置5から遠い照明領域を担当する。また、左側の導光体13a,13cは概ね左側の照明領域を担当し、右側の導光体13b,13dは概ね右側の照明領域を担当する。
 このように、本実施形態では、原稿台4に対する照明装置5(照明基板12)の傾斜角度β(48゜)と、原稿台4に対するミラー7の傾斜角度α(45゜)を略等しくして、照明装置5、原稿台4、ミラー7及撮像装置6を含む断面において、ミラー7と照明装置5を概ね左右対称に配置している。また、照明装置5および撮像装置6を、互いに近接する位置に配置することで、照明装置5及び撮像装置6と原稿台4とミラー7とが、それぞれ三角形の各辺に位置するように配置される。さらに、照明装置5から出射された光は、原稿台4上の原稿3の読取面3aで拡散(散乱)し、この拡散光がミラー7で反射されて照明基板12の背面に配設した撮像装置6に入射するが、撮像装置6の正面に位置する下側の導光体13c,13dからの出射光の光路が、ミラー7から撮像装置6に入射する光の光路と交差するようになっている。これらの構成によって空間の有効利用を図り、装置サイズを小さくすることができる。
 図3に示したように、導光体13a~13dは、LED素子11に対向する側に、そのLED素子11が発する光が入射する入射面15を備え、入射面15と相反する側に、入射面15から入射した光が出射する出射面16を備えている。この入射面15および出射面16は、導光体13a~13dの長手方向に延在する(図2参照)。入射面15は、LED素子11の光軸に対して直交する平面状に形成されているが、LED素子11と対向する部分に凹部やプリズムといった光路変換部を持たせてもよい(図6参照)。
 一方、出射面16は、導光体13a~13dの長手方向に直交する平面で切断した断面が円弧状をなすように形成されている。特に本実施形態では、出射面16の断面が複数の円弧を組み合わせて形成され、この複数の円弧の各半径は、ミラー7に近い方が相対的に小さくなるように構成されている(Ra<Rb,Rc<Rd)。これにより、半径の小さな出射面16の部分で光をミラー7と相反する側(ミラー7から離れる方向)に大きく屈折させて、光がミラー7の方向に向かわないようにしており、出射面16から出射する光の出射角度は概ね、所定の角度範囲(正規の出射角度範囲R1,R2)に制限される(図1参照)。
 図4は、照明基板12の正面図である。図5は、導光体13a~13dおよびスペーサー14a~14dを照明基板12に取り付けた状態を示す正面図である。
 図4に示すように、LED素子11は、照明基板12上に、導光体13a~13dの長手方向に並んで複数配置されており、上側のLED素子列を構成するLED素子11を覆うように上側の導光体13a,13bが配置され(図5参照)、下側のLED素子列を構成するLED素子11を覆うように下側の導光体13c,13dが配置される(図5参照)。
 特に本実施形態では、LED素子11として、白色光を発する白色LED素子(白色光源)11wlと、赤外光を発する赤外LED素子(赤外光源)11irと、紫外光を発する紫外LED素子(紫外光源)11uvとの3種類の光源が設けられている。赤外LED素子11irには、例えばピーク波長が850nmとなるものが用いられ、紫外LED素子11uvには、例えばピーク波長が365nmとなるものが用いられる。なお、ここでは適宜に、白色LED素子11wl、赤外LED素子11ir、および紫外LED素子11uvをまとめてLED素子11と記載する。
 これらのLED素子11は、用途に応じて使い分けるようにしており、モニタを用いた操作者の目視による確認などのための通常の用途では、白色LED素子11wlを点灯する。パスポートなどで背景画像上に文字が記載された原稿の文字認識を行う場合には、赤外LED素子11irを点灯する。これにより、背景画像を写り難くして文字認識の精度を高めることができる。パスポートなどで偽造防止用の蛍光インクで描かれた画像を取得する場合には、紫外LED素子11uvを点灯する。このように通常の白色光に加えて赤外光や紫外光を用いることで、パスポートや免許証の真贋判定の精度を向上させることが可能となる。
 LED素子11は、それ自体の配光特性や、白色光、赤外光および紫外光の屈折率の違いなどを考慮して、最適な光量分布が得られるように、導光体13a~13dの長手方向に直交する方向(Y方向)に位置をずらして配置されている。なお、LED素子11は、中心線CEを中心にして左右対称に配置されている。
 図6は、右上側の導光体13bの断面図である。ここでは、右上側の導光体13bについてのみ図示するが、左上側の導光体13aはこれと左右対称に現れる。図7は、右下側の導光体13dの断面図である。ここでは、右下側の導光体13dについてのみ図示するが、左下側の導光体13cはこれと左右対称に現れる(「上下左右」の位置関係については、いずれも図4、図5を参照)。
 図6およびに図7に示すように、導光体13a~13dの入射面15には、プリズム23,25が形成されており、これにより導光体13a~13dの長手方向(図2のX方向)に関する原稿台4の光量分布を最適化することができる。特に本実施形態では、左側の導光体13a,13cと右側の導光体13b,13dとが離間して配置されているため、その間隙の位置に対応する原稿台4の中心部で照度が低下するおそれがあるが、プリズム23,25により光の進行方向を変更して、原稿台4の中心部に向かう光を増やすことで、原稿台4の中心部での照度が低下することを避けることができる。なお、プリズム23,25の形状については、例えば図6の赤外LED素子11irの一方のように、LED素子11の対向面を凹メニスカス形状として、一層の光散乱を図ってもよい。
 また、パスポートには、偽造防止の目的で、光の照射角度を変えることで色が変化する特性を有するOVI(Optically Variable Inks)を用いて文字や模様等が描かれたものがあり、このOVIによる画像に白色光を照射し、その照射角度を変えることで生じる色の変化によりパスポートの真贋判定を行うことができる。そこで、本実施形態では、図6およびに図7に示したように、各導光体13a~13dの外側の端部には、光の出射方向を斜め内向きに変更する光出射方向変更部24,26が形成されている。この光出射方向変更部24,26に対応する白色LED素子11wlを点灯させると、導光体13a~13dの長手方向の中間部に配置された白色LED素子11wlを点灯させた場合と異なる方向で、原稿3の読取面3aに光を照射することができる。
 図8は、スペーサー14b,14dの斜視図であり、図8(A)に右上側のスペーサー14bを、図8(B)に右下側のスペーサー14dをそれぞれ示す。なお、図示しない左上側および左下側のスペーサー14a,14cはそれぞれ、右上側および右下側のスペーサー14b,14dと左右対称形状となる(上記「上下左右」の位置関係については、いずれも図4、図5を参照)。
 スペーサー14a~14dは、照明基板12との間に所定の間隔をおいて導光体13a~13dの各々を照明基板12に支持させるものであり、各導光体13a~13dに1つずつ設けられている(図2参照)。このスペーサー14a~14dには、LED素子11(図3参照)から出射された光を導光体13a~13dの入射面15に入射させる開口部31が、スペーサー14a~14dを厚さ方向に貫通するように開設されている。なお、開口部31は照明基板12から導光体13a~13dの方向に向かって開口サイズが大きくなるテーパー形状とし、光の利用効率を向上させている。
 LED素子11は、チップ状の表面実装型のものであり、配線パターンが形成された照明基板12上に半田付けされ、照明基板12の主面から突出した状態で設けられている。このため、照明基板12と導光体13a~13dとの間にスペーサー14a~14dを設けることで、照明基板12上に実装されたLED素子11が導光体13a~13dと干渉することなく、導光体13a~13dを照明基板12に安定に支持させることができる。
 このスペーサー14a~14dには、正規の出射角度範囲から外れて導光体13a~13dから出射される光を遮る遮光板32が一体的に形成されている。この遮光板32は、図2に示したように、照明基板12に概ね直交する方向に突出した状態で、導光体13a~13dの側方に位置するように設けられている。この遮光板32の機能については後に詳しく説明する。
 なお、スペーサー14a~14dは、反射を抑えるために黒色に着色された樹脂材料で形成されているが、特に、黒色でも反射率が高い赤外光の反射を抑えるため、光出射方向に突出する部分(遮光板32)については光吸収シートを貼るなどの反射低減処理を施すようにしてもよい。光吸収シートによって、特に赤外光を有効に吸収することができる。
 さて、遮光板32をスペーサー14a~14dと一体化することで、製造コストの低減や遮光板32の取り付け工数の削減等が期待できるが、一方で、遮光板32に遮光機能を持たせるためにスペーサー14a~14dを黒色とせざるを得ない。しかし、光の利用効率を考慮すると開口部31の光反射率は大きくすべきである。これらを両立するため、本実施形態ではスペーサーの開口部31を上部が広がるテーパー形状とした上で、当該テーパー部分の壁面を滑らかに加工して、その材料が黒色であっても直接光成分をなるべく取り出せるようにしている。
 次に、原稿3の読取面3aの像が撮像画像に2重に写り込む不具合を解消する構成について説明する。
 図9は、比較例による、原稿3の読取面3aからの光が撮像装置6に入射する状況を示す断面図である。図10は、図9に示した比較例で、原稿3の読取面3aの像が撮像画像に2重に写り込んだ状況を示す説明図である。この比較例では、ミラー7が、原稿台4に沿う方向(水平方向)に対する傾斜角度αが37°となるように配置されており、このようにミラー7の傾斜角度αが小さいと、以下に説明するように、撮像画像内に原稿3の読取面3aの正規の像とは別の写り込みによる像が現れる。
 図9に示すように、原稿3の読取面3aに入射した光は読取面3aで拡散反射を起こし、反射光が様々な方向に拡散する。ここで、ミラー7の傾斜角αが小さいと、原稿3の読取面3aでの反射光がミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射する経路と、原稿3の読取面3aでの反射光がミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する経路と、が存在する。
 図9に示す例では、経路PA,PB,PCで示すように、点A,B,Cの各点での反射光がミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射する。また、経路PA’,PC’で示すように、点A,Cの各点での反射光が、ミラー7で反射された後に原稿台4で反射されて再度ミラー7で反射されて撮像装置6に入射する。なお、原稿3の読取面3aにおける点Cより点B側の領域では、ミラー7で2回反射される方向に進む光がミラー7から外れるため、ミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する経路はできない。
 このようにミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射する経路と、ミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する経路とがあると、図10に示すように、撮像画像には、ミラー7で1回反射される経路による正規の像41と、ミラー7で2回反射される経路による写り込みの像42とが現れる。ここで、図示するように、正規の像41と写り込みによる像42とが別々に現れると、撮像画像内での原稿領域の誤検出が発生する。また、写り込みの像が正規の像に重なるように現れることもあり、この場合、原稿3の読取面3aの画像を適切に取得することができず、例えばパスポートの真贋判定で誤りが発生する。
 図11は、本実施形態による、原稿3の読取面3aからの光が撮像装置6に入射する状況を示す読取装置1の要部断面図である。本実施形態では、ミラー7が、原稿台4に沿う方向に対する傾斜角度αが45°となるように配置されており、図9に示した比較例よりミラー7の傾斜角度αを大きくしている。
 ここで、点Dから放射される光について考察する。この点Dから放射される光は、経路PDで示すように、ミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射し、撮像画像に正規の像が現れる。一方、経路PD’で示すように、ミラー7で2回反射される方向に進む光はミラー7から外れるため、ミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する経路はできない。このため、撮像画像に写り込みによる像は現れない。
 また、点Dより外側(原稿台4の外周側)に位置する点Eから放射される光は、経路PEで示すように、ミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射し、撮像画像に正規の像が現れる。また、点Eから放射される光は、経路PE’で示すように、ミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射するが、この光は撮像装置6の画角Fから外れるため、撮像画像に写り込みによる像は現れない。
 このように点Dより内側(原稿台4の中心側)の領域では、ミラー7で2回反射される方向に進む光はミラー7から外れ、また、点Dより外側の領域では、ミラー7で2回反射される方向に進む光は撮像装置6の画角Fから外れ、いずれにしても撮像画像に写り込みによる像は現れない。
 なお、図9および図10に示した写り込みによる像の形成は、原稿台4での反射が原因となることから、この原稿台4での反射を抑制するためにAR(anti-reflective)コートを施すことも考えられ、このARコートは、白色光では効果が得られるものの、赤外光では逆に反射しやすいことから、逆効果となり、採用することはできない。
 このように、本実施形態では、ミラー7の原稿台4に沿う方向に対する傾斜角度αを大きくする、具体的には傾斜角度αが45°となるようにミラー7を配置して、撮像画像に原稿3の読取面3aが2重に写り込むことを防止するようにしたが、これにより、撮像装置6はミラー7の真横に配置されることになる。ところが、このような位置関係を図9に示した比較例による構成にそのまま適用すると、撮像装置6と照明装置5とが干渉する問題が生じる。このため、次に示すように、照明装置5および撮像装置6の配置位置を変更する必要がある。
 図12は、照明装置5および撮像装置6の配置位置を変更した比較例を示す断面図である。
 図12(A)に示すように、照明装置5を撮像装置6の下方に配置すると、原稿台4に対する光の入射角Iが小さ過ぎるため、原稿台4で反射した光がミラー7で1回反射されて撮像装置6に入射する経路ができる。一方、図12(B)に示すように、照明装置5を撮像装置6の上方に配置すると、原稿台4に対する光の入射角Iが大き過ぎるため、原稿台4で反射した光がミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する経路、具体的には、原稿台4で反射した光がミラー7で反射された後に原稿台4で反射されて再度ミラーで反射されて撮像装置6に入射する経路ができる。このような経路で進む光は鏡面反射による直接光となるため、撮像装置6に入射する光量が大きく、撮像画像内に高輝度部分(白飛び)が発生するという問題が生じる。
 また、図12(A)に示すように、照明装置5を撮像装置6の下方に配置した場合や、図12(C)に示すように、照明装置5の下方に撮像装置6が位置するように撮像装置6およびミラー7の双方を下方に移動させた場合には、読取装置1全体の高さが大きくなるため、机上に載置して使用される読取装置1の使い勝手が悪くなるという問題が生じる。
 そこで、本実施形態では、図2に示したように、撮像装置6を照明装置5の背面側に配置するとともに、導光体13a~13dを左右に離間して配置し、さらに照明基板12の中心部に開口部21を形成して、この照明基板12の開口部21と左右の導光体13a~13d間の間隙とにより画成される開放部9を、ミラー7からの光を撮像装置6に導く光路が通るようにした。これにより、撮像装置6と干渉することなく、照明装置5を最適な位置に配置することができる。
 次に、透明フィルムでラミネート加工された原稿、特に米国パスポートで撮像画像に輝点が発生する不具合を解消する構成について説明する。
 図13は、比較例による、米国パスポートで撮像画像に輝点が発生する場合の原稿台4に対する照明装置5の位置関係を説明する断面図である。図14は、本実施形態による、原稿台4に対する照明装置5の位置関係を説明する読取装置1の要部断面図である。図15は、米国パスポートのMRZ(機械読取領域、Machine Readable Zone)の撮像画像を示す説明図であり、図15(A)に撮像画像に輝点が発生した状況を、図15(B)に撮像画像の輝点が消失した状況を、それぞれ示す。
 図13に示すように、原稿台4上の照明装置5に近い側の辺縁部には、原稿3を位置決めするストッパ部45が設けられており、このストッパ部45に原稿3の端部が突き当てられる。ここで、原稿3が米国パスポートの場合、MRZが存在するページの端部がストッパ部45に突き当てられた状態で撮像されるが、この場合、図15(A)に示すように、撮像画像においてページの端部に位置するMRZの位置に輝点が発生する。このMRZにはOCR(Optical Character Recognition)が行われる文字列があり、ここに輝点が発生すると、OCRでの文字認識の精度が低下し、パスポートの真贋判定で誤判定が生じる。
 図13に示す比較例では、図14に示す実施形態と比較して、照明装置5が下方にずらして配置されており、原稿3の読取面3aに対する光の入射角Iが小さくなっている。この照明装置5に近い側に位置する原稿3の端の位置で、照角(入射角Iの余角、すなわち読取面3aに対する光の入射方向と読取面3aとのなす角度)Gが61°~57°となる範囲で輝点が発生する。この輝点発生範囲は原稿3の端から10mmの範囲となる。
 これは、原稿3の読取面3aに対する光の入射角Iが小さい場合に、原稿3のラミネート層の表面で鏡面反射した光がミラー7で反射して撮像装置6に入射することによるものと考えられ、特に斜め下方から光を当てているため、原稿3における照明装置5に近い側の端部で、原稿3の読取面3aに対する光の入射角Iが小さい、すなわち照角Gが大きくなるため、輝点が発生する。
 これに対して、図14に示す本実施形態では、図13に示した比較例と比較して、照明装置5が上方にずらして配置されており、原稿3の読取面3aに対する光の入射角Iが大きい、すなわち照角Gが小さくなるようにしている。特に照角Gが最も大きくなる照明装置5に近い側の端部で、照角Gが55°以下、特に好ましくは50°以下となるようにするとよい。ここで、原稿3が米国パスポートの場合、文字認識が行われるMRZが存在する部分(7mm~8mmの幅)で照角Gが50°~52°となるようにするとよい。
 このように照角(入射角Iの余角、すなわち読取面3aに対する光の入射方向と読取面3aとのなす角度)Gが小さくなるように照明装置5を配置すると、ラミネート加工された原稿、特に米国パスポートにおいて、図15(B)に示すように、照明装置5に近い一端側の領域、特にMRZの位置で輝点が発生することを抑制することができる。
 次に、正規の出射角度範囲から外れて導光体13a~13dから出射される光により撮像画像に高輝度部分が発生する不具合を解消する構成、すなわち図8に示した遮光板32について説明する。
 図16は、遮光板32の効果を説明する読取装置1の要部断面図である。LED素子11(図4参照)から出射されて導光体13a~13dに入射した光は、導光体13a~13dの内部を通って主に正規の出射角度範囲R1,R2内で出射面16から出射するが、導光体13a~13d内での光の乱反射や、出射面16の微小な傷などにより、正規の出射角度範囲R1,R2から外れた方向で導光体13a~13dから出射される光が発生することがある。特に樹脂で形成された導光体の加工精度には限界があり、このような設計上予期できない方向の出射光が発生してしまう。
 ここで、遮光板32が設けられていないと、正規の出射角度範囲R1,R2から外れた光は、ミラー7に直接的に入射し、ここで反射されて迷光となる。この迷光は、原稿台4で反射された後に再度ミラー7で反射されて撮像装置6に入射する。このようにして迷光が撮像装置6に入射すると、結果的にLED素子11が直接的に撮影されて撮像画像内に輝度が部分的に高くなるところが現れる。この迷光成分はシミュレーション等によれば微小であるが、散乱反射を伴わない直接光であるため、イメージセンサを構成する個々のフォトダイオード等にとっては大光量であり、迷光が照射した画素の蓄積電荷は飽和して画像上の高輝度部分となる。この高輝度部分は、撮像画像の品質を低下させ、撮像画像内の原稿領域の検出処理や文字認識処理での精度の低下などの不具合を招くおそれがある。
 これに対して、本実施形態では、遮光板32が配置されているため、正規の出射角度範囲R1,R2から外れて導光体13a~13dから出射される光のうち、ミラー7の方向に進む光が遮光板32により遮られる。このため、導光体13a~13dの出射光がそのままミラー7で反射されることで発生する迷光を低減することができ、これにより迷光が撮像装置6に入射することで撮像画像内に現れる高輝度部分の発生を抑制することができる。
 遮光板32は、導光体13a~13dからの光の出射方向に概ね沿う方向に延在するように設けられているが、この遮光板32の出射方向の長さL1,L2、すなわち照明基板12からの突出高さを大きくすると、導光体13a~13dから出射される光の正規の出射角度範囲R1,R2内の光路が遮光板32で遮られるため、正規の出射角度範囲R1,R2内の光路を遮らないように遮光板32の長さL1,L2を設定する必要がある。
 特に上側の導光体13a,13bに対応する遮光板32は、上側の導光体13a,13bと下側の導光体13c,13dとの間に位置するため、両者の正規の出射角度範囲R1,R2内の光路をともに遮らないように、遮光板32の長さL1を設定する必要がある。なお、各導光体13a~13dにおける正規の出射角度範囲R1,R2は、既知の光量分布を備えるLED素子11の位置と出射面16の断面形状を規定する円弧の半径により定まる。
 また、遮光板32の出射方向の長さL1,L2を大きくすると、原稿3の読取面3aからの反射光をミラー7に導く光路が遮光板32で遮られるため、原稿3の読取面3aからの反射光の光路を遮らないように遮光板32の長さL1,L2を設定する必要がある。
 また、導光体13a~13dからミラー7に向かう光を確実に遮るために必要となる遮光板32の長さL1,L2は照明基板12の傾斜角度βに依存し、照明基板12の傾斜角度βが大きくなると、遮光板32の長さL1,L2を大きくする必要があり、逆に照明基板12の傾斜角度βを小さくすると、遮光板32の長さL1,L2が小さくて済む。このため、遮光板32の長さL1,L2を小さくする上では、照明基板12の傾斜角度βを小さくすることが望ましい。
 一方、照明基板12の傾斜角度βが小さくなると、原稿台4に対する入射角が小さくなるため、原稿3の読取面3aでの照度ムラが顕著になり、また、原稿台4での反射光がミラー7に入射しやすくなり、ミラー7で反射された光が撮像装置6に入射することで、撮像画像内に高輝度部分が発生する。このため、照度ムラや撮像画像内の高輝度部分の発生を抑制する上では、照明基板12の傾斜角度βを大きくすることが望ましい。
 したがって、導光体13a~13dから出射される光の正規の出射角度範囲R1,R2内の光路や、原稿3の読取面3aからの反射光の光路が遮光板32で遮られることがないように遮光板32の長さL1,L2を設定するとともに、照度ムラや撮像画像内の高輝度部分の発生を十分に抑制することができる範囲で、遮光板32の長さL1,L2をできるだけ小さくことができるように、照明基板12の傾斜角度β(照明装置5の配置角度)を設定する必要があり、このような観点から本実施形態では照明基板12の角度βを48°に設定している。
 なお、上側の導光体13a,13bでは正規の出射角度範囲R1を大きく確保したため、この正規の出射角度範囲R1内の光路を遮らないように、上側の導光体13a,13bに対応する遮光板32を導光体13a,13bから離間させて配置したため、遮光板32の長さが大きくなっており、他方、下側の導光体13c,13dでは正規の出射角度範囲R2が小さいため、遮光板32を導光体13c,13dに近接させることができるため、遮光板32の長さが小さくなっている。
 次に、原稿台4の周囲に配置されたアンテナ基板が撮像画像に写りこむ不具合を解消する構成について説明する。
 図17は、アンテナ基板52の写り込みを防止する構造を説明する読取装置1の要部断面図である。図18は、撮像画像にアンテナ基板52の写り込みが発生した状況を示す説明図である。図19は、ハウジング2の上壁部51を裏返して見た斜視図である。
 本実施形態の読取装置1は、上述のように原稿としてのパスポートや免許証を撮像して、その真贋を判定するが、例えばICチップ(通信装置)が搭載された免許証やパスポート等については、撮像画像をOCR処理することで取得した文字情報とICチップに記憶された情報とが一致するか否かを検証することによって、より高精度な真贋判定が可能となる。
 このため、図17に示すように、読取装置1の原稿台4が配設されたハウジング2の上壁部51には、パスポート等の原稿に内蔵されたICチップと通信を行うためのアンテナ基板52が配設されている。このアンテナ基板52は、矩形をなす原稿台4の外周に沿ってコ字形状に上壁部51に配設され(図19参照)、さらに図示しないが、ハウジング2の側壁部にもコ字形状に配設されており、全体としてループアンテナを構成している。
 このアンテナ基板52には例えばガラスエポキシ基板が採用されるが、表面に形成された配線パターンや樹脂層により光の反射率が高くなっている。このため、導光体の出射面16の傷などによって正規の出射角度範囲R1,R2から外れた方向で導光体13a~13dから出射される光が、アンテナ基板52に入射すると、ここで拡散反射を起こして光が多方向に放射され、この光の一部が直接光として撮像装置6に入射すると、図18に示すように、撮像画像にアンテナ基板52が写りこむ、すなわち撮像画像内に原稿3の読取面3aの像57の他にアンテナ基板52の像58が現れる。
 即ち、図17に示したように、原稿台4の周辺部分で反射した光がミラー7で2回反射されて撮像装置6に入射する、具体的には、ミラー7、原稿台4、ミラー7の順で順次反射されて撮像装置6に入射する経路Pが形成される。これにより、図18に示すように、原稿台4の一端側(照明装置5および撮像装置6が配置された側)に位置するアンテナ基板52の部分が撮像画像に写り込む。このアンテナ基板52の写り込みは、撮像画像の品質を低下させ、撮像画像内の原稿領域の検出処理での精度の低下などの不具合を招くおそれがある。
 そこで、本実施形態では、原稿台4の周辺部分で反射されてミラー7の方向に進む光を遮る遮光板53が設けられている。この遮光板53は、原稿台4の一端側、換言するとアンテナ基板52のミラー7側に、アンテナ基板52に沿って延在する態様で設けられている。これにより、アンテナ基板52での反射光のうち、ミラー7の方向に進む光が遮光板53により遮られる。このため、アンテナ基板52での反射光がミラー7で反射されて撮像装置6に入射する経路Pが形成されず、撮像画像内にアンテナ基板52が写りこむことを防止することができる。
 また、遮光板53は、ハウジング2の上壁部(原稿台支持部)51に下向きにリブ状に突出する態様で一体的に形成されている。これにより、部品点数および組立工数を削減することができ、また、リブ状に突出した遮光板53により、原稿3を原稿台4に押しつけた際に作用する外力に対するハウジング2の剛性を高めることができる。
 図19に示すように、遮光板53は、矩形をなす原稿台4の4つの辺縁部4a~4dのうちの一端側の1つの辺縁部4aに沿うように真直に設けられている。このようにすると、原稿台4の周辺部分で比較的顕著に撮像画像に写り込む部分、すなわち、図18に示したように、原稿台4の一端側の辺縁部4aの外側に位置するアンテナ基板52の部分52aが撮像画像に写り込むことを防止することができ、これによりアンテナ基板52の写り込みによる像の大部分が撮像画像内に現れないようにすることができる。
 図20は、遮光板の変形例を示す斜視図である。ここでは、遮光板56が、矩形をなす原稿台の3つの辺縁部4a,4b,4cに沿うようにコ字形状に設けられている。このようにすると、図18に示したように、原稿台4の一端側の辺縁部4aの外側に位置するアンテナ基板52の部分52aとともに、その両側の原稿台4の辺縁部4b,4cの外側に位置するアンテナ基板52の部分52b,52cが撮像画像に写り込む場合に、この写り込みによる像の全てが撮像画像内に現れないようにすることができる。
 次に、原稿3の読取面3aでの照度ムラを低減する構成について説明する。
 図21は、原稿3の読取面3aでの照度分布を示す説明図であり、図21(A)に照度ムラ対策が行われていない場合を、図21(B)に照度ムラ対策が行われた場合を、それぞれ示す。これは、白色LED素子11wlを点灯して原稿台4に載置されたシェーディングシートを撮像したものであり、図21(A)に示すように、照度ムラ対策が行われていない場合には、上下方向の中心部および下部に照度が比較的低い領域が現れている。
 図9に示した比較例のように、照明装置5の照明基板12の傾斜角度βが大きいと(β=60°)、原稿台4に対する入射角が大きくなる、すなわち原稿台4に対する光の入射方向と原稿台4とのなす角度が小さくなるため、原稿3の読取面3aでの照度ムラは発生しにくいが、本実施形態のように、照明基板12の傾斜角度βを小さくすると(β=48°)、原稿台4に対する入射角が小さくなるため、図21(A)に示すように、原稿3の読取面3aでの照度ムラが発生しやすくなる。この原稿3の読取面3aでの照度ムラは、撮像画像の品質を低下させ、パスポートの真贋判定の精度を低下させるなどの不具合を招くおそれがある。
 そこで、以下に説明するように、本実施形態では、導光体13a~13dに光を拡散する構成を付加して、原稿3の読取面3aでの照度ムラを低減するようにしている。
 図22は、右上側の導光体13bの入射面15に形成された光拡散部61を示す背面図である。ここでは、右上側の導光体13bについてのみ図示するが、左上側の導光体13aはこれと左右対称に現れる。図23は、右下側の導光体13dの出射面16に形成された光拡散部62を示す正面図である。ここでは、右下側の導光体13dについてのみ図示するが、左下側の導光体13cはこれと左右対称に現れる(「上下左右」の位置関係については、いずれも図4、図5を参照)。
 図24は、上側の導光体13a,13bにおける光の出射状況を示す説明図であり、図24(A)に光拡散部61がない場合を、図24(B)に光拡散部61がある場合を、それぞれ示す。図25は、下側の導光体13c,13dにおける光の出射状況を示す説明図であり、図25(A)に光拡散部62がない場合を、図25(B)に光拡散部62がある場合を、それぞれ示す。
 図22に示すように、上側の導光体13a,13bの入射面15には、光を拡散させる粗面状の光拡散部61が形成されている。この光拡散部61は、一部のLED素子11に対向する位置に部分的に形成されており、具体的には白色光を発する白色LED素子11wl、および赤外光を発する赤外LED素子11irに対向する位置に形成され、紫外光を発する紫外LED素子11uvに対向する位置には形成されていない。
 このため、上側の導光体13a,13bでは、図24(B)に示すように、白色LED素子11wlおよび赤外LED素子11irが発する光が入射面15に入射した際に光拡散部61で拡散されるため、正規の出射角度範囲R1の端の領域での光量を増やすことができ、これにより上側の導光体13a,13bが担当する照明領域の端の領域での照度を高めることができる。なお、ここでは、出射面16に光拡散部が形成されていないため、出射面16の円弧状の断面形状により光の出射方向がある程度は制御される。
 図23に示すように、下側の導光体13c,13dの出射面16にも、光を拡散させる粗面状の光拡散部62が形成されている。この光拡散部62は、出射面16の全面に渡って形成されている。
 このため、下側の導光体13c,13dでは、図25(B)に示すように、LED素子11が発する光が導光体13c,13dの内部を通って出射面16に到達した際に光拡散部62で拡散されるため、正規の出射角度範囲R2の端の領域での光量を増やすことができ、これにより下側の導光体13c,13dが担当する照明領域の端の領域での照度を高めることができる。なお、ここでは、円弧状の断面形状をなす出射面16に光拡散部62が形成されているため、光の出射方向が制御されつつやや拡散される状態となる。
 このように上側の導光体13a,13bおよび下側の導光体13c,13dがそれぞれ担当する照明領域の端の領域での照度を高めることができるため、図21(A)に示したように、原稿3の読取面3aにおける上下方向の中心部および下部に現れる照度が比較的低い領域の照度を高めることができ、その結果、図21(B)に示したように、原稿3の読取面3aでの照度ムラを低減することができる。
 特に本実施形態では、上側の導光体13a,13bでは、入射面15の光拡散部61の凹凸の深さを比較的大きくして拡散の程度を強くしている。これにより、正規の出射角度範囲R1の端の領域での光量を増やして(図24参照)、原稿3の読取面3aでの照度ムラを低減することができるが、正規の出射角度範囲から外れて導光体13a,13bから出射される光も増えて、ミラー7による迷光が顕著に発生することが考えられる。しかしながら、上側の導光体13a,13bのミラー7側には遮光板32があり(図1参照)、また、上側の導光体13a,13bはミラー7から離れているため、正規の出射角度範囲から外れた光がミラー7に入射しにくい。このため、光拡散部61で光が強く拡散されることで正規の出射角度範囲から外れた光が増えても問題にならない。
 一方、下側の導光体13c,13dは、ミラー7に近接しているため、ミラー7の方向に進む光をできるだけ低減することが望ましい。そこで、下側の導光体13c,13dでは、出射面16の光拡散部62の凹凸の深さを、入射面15の光拡散部61に比較して小さくして、拡散の程度を弱くしている。
 また本実施形態では、上側の導光体13a,13bでは、入射面15における白色LED素子11wlおよび赤外LED素子11irに対応する位置に選択的に光拡散部61が形成され、紫外LED素子11uvに対応する位置には光拡散部61が形成されていない。これは、紫外光が原稿上の蛍光インクを発光させる用途に用いられ、この蛍光インクの発光は、紫外光自体の照度ムラの影響を受けにくいため、特に紫外光を拡散させる必要が低いためであり、また、紫外LED素子11uvは出力が低いため、光拡散部61により紫外光を拡散させて光量が小さくなることは望ましくない。
 一方、下側の導光体13c,13dでは、出射面16に全面に渡って光拡散部62が形成されているため、入射面15の光拡散部61とは異なり、紫外LED素子11uvが発する紫外光も拡散されるが、出射面16の光拡散部62では凹凸の深さを小さくして拡散の程度を弱くしているため、拡散による光量の低下は小さくなっている。また、下側の導光体13c,13dでは、正規の出射角度範囲を上側の導光体13a,13bより狭くしているため(図1参照)、原稿3の読取面3aにおける下側の導光体13c,13dの照明領域で照度ムラが比較的現れやすいことから、出射面16に全面に渡って光拡散部62を形成して、白色光および赤外光とともに紫外光も拡散させるようにしている。
 上述したように、本実施形態では導光体13a~13dの出射面16の断面形状を半径が異なる複数の円弧が繋がるように形成し、この断面形状によって導光体13a~13dの出射光の全体的な指向性が規定され、一方で導光体13a~13dの入射面15又は出射面16を荒らす(平滑性を失わせる)ことで、導光体13a~13dに適度な光拡散性を付与しているのである。これにより、本実施形態に係る読取装置の導光体13a~13dは、光強度分布を制御するという観点では、導光体の断面形状によってR1,R2の範囲において光量ピークを持たせつつも、光拡散部61,62によって当該ピーク値を小さくかつ光強度分布をブロードにする(半値幅を大きくする)。即ち、本実施形態の照明装置5は光の指向性と拡散性という一見相反する特性を一体に併せ持っている。
 図26は、上側の導光体13a,13bを成型する導光体成型用金型65を示す断面図である。図27は、下側の導光体13c,13dを成型する導光体成型用金型66を示す断面図である。
 上側の導光体13a,13bの光拡散部61および下側の導光体13c,13dの光拡散部62は、導光体13a~13dに直接ブラスト処理を施すことにより形成することも可能であるが、図26および図27に示すように、導光体13a~13dを成型する金型65,66にブラスト処理を施すことでも形成することができ、これにより製造工数を削減して、適切な特性の光拡散部61,62を有する導光体13a~13dを安価に製造することができる。
 金型65,66では、導光体13a~13dの光拡散部61,62に対応する部位67,68にブラスト処理が施されている。このブラスト処理としては、サンドブラスト処理のみを行うようにしてもよいが、このサンドブラスト処理に加えてアルミナブラスト処理を行うようにしてもよい。アルミナブラスト処理はサンドブラスト処理の後に行われる。サンドブラスト処理では、サンド研削材に比較的大きな粒径のもの(S20~S30)を用いるとよい。アルミナブラスト処理では、アルミナ研削材に中程度の粒径のもの(A20~A220)を用いるとよい。
 また、金型65,66には、例えば鉄、炭素、クロムをベースとした合金にモリブデン、タングステン等を添加したダイス鋼が用いられ、これらは一般に高硬度であるため、例えばサンドブラスト処理やアルミナブラスト処理では、完成品である導光体13a~13dの光拡散部61,62に十分な深さの凹凸を形成することができない場合がある。特に上側の導光体13a,13bの入射面15の光拡散部61では、前記のように凹凸の深さを大きくするため、凹凸の深さを十分に確保することができる表面加工方法が必要になる。
 そこで、金型65における入射面15の光拡散部61に対応する部位67では、まず人手により彫金工具で彫金加工を行った上でブラスト処理を施すようにするとよい。この場合、ブラスト処理として、サンドブラスト処理(例えばS100)のみを行うようにしてもよいが、このサンドブラスト処理に加えてアルミナブラスト処理(例えばA220)を行うようにしてもよい。
 このように彫金加工を行うと、金型65の表面加工部位に比較的深い彫り込みを形成することができ、これに加えてサンドブラスト処理を施すことで、彫金加工による深い彫り込みの表面に比較的浅い彫り込みが形成される。さらにアルミナブラスト処理を施すと、サンドブラスト処理による浅い彫り込みの表面にさらに浅い彫り込みを形成することができる。このため、光の拡散性を高めることができる。
 次に、導光体13a~13dの長手方向の端面から出射される光により撮像画像内に高輝度部分が現れる不具合を解消する構成について説明する。
 図28は、導光体13a~13dおよび撮像装置6を示す模式的な上面図である。図29は、撮像画像に高輝度部分が発生した状況を示す説明図である。図30は、導光体13a~13dの端面17から出射された光の進行状況を示す読取装置1の要部断面図である。
 図3に示したように、LED素子11から出射されて導光体13a~13dに入射した光は、導光体13a~13d内を通って主に出射面16から出射するが、LED素子11自体の出射光の指向特性や導光体13a~13d内での光の乱反射等により、図28に示すように、導光体13a~13dの長手方向における撮像装置6側の端面17からも僅かながら出射される。
 この導光体13a~13dの端面17から出射される光が迷光となって撮像装置6に入射すると、図29に示すように、撮像画像内に高輝度部分71が現れる。この撮像画像内の高輝度部分は、導光体13a~13dの端面17が光って見えるものである。これは、図30に示すように、導光体13a~13dの内側の端面17から出射された光が、ミラー7、原稿台4、ミラー7の順で反射されて、鏡面反射による直接光として撮像装置6に入射するために起きる。
 なお、導光体13a~13dの外側の端面18から出射された光は、ミラー7や原稿台4の方向に進まないため、ミラー7や原稿台4で反射されることで撮像装置6に入射する経路は形成されない。
 このような導光体13a~13dの端面17から出射される光により撮像画像内に高輝度部分が現れる不具合に対して、本実施形態では、導光体13a~13dの内側の端面17から出射される光を遮る遮光板72が設けられている。
 図31は、導光体13a~13dが配置されるミラーボックス73の斜視図である。図32は、ミラーボックス73の要部を撮像装置6の光軸方向から見た正面図である。図33は、ミラーボックス73の側面図である。
 図31及び図32に示すように、遮光板72は、撮像装置6の光路を挟んでその両側に左右対称に配置され、導光体13a~13dにおける撮像装置6に近接する内側の端面17を覆うように設けられている。この遮光板72は、ミラーボックス(暗箱)73と一体的に黒色に着色された樹脂材料で形成されている。このように遮光板72がミラーボックス73に一体的に形成されているため、遮光板72が安定に支持されるとともに、部品点数および組立工数を削減することができる。
 ミラーボックス73は、外光を遮光するものであり、図33に示すように、ミラー7を保持するミラー保持部74と、照明装置5を保持する照明装置保持部75と、撮像装置6を保持する撮像装置保持部76と、を有しており、照明装置5、原稿台4および撮像装置6を相互に結ぶ光路が内部に形成される。照明装置保持部75には、照明装置5が嵌め込まれる開口77が形成されており、照明装置5がミラーボックス73の外面側から組み付けられるようになっている。
 図28に示したように、遮光板72における撮像装置6に近接する部分72aは、撮像装置6の光軸OAに平行となるように形成されているが、撮像装置6から離れた部分72bは、撮像装置6の画角F内の光路を遮らないように、左右の遮光板72の間隔がミラー7側に向かって次第に大きくなるように、撮像装置6の光軸OAに対して傾斜した状態で形成されている。
 このように遮光板72を設けると、導光体13a~13dの端面17から出射される光による迷光を低減することができ、これにより迷光により撮像画像内に現れる高輝度部分の発生を抑制することができる。
 なお、本実施形態では、図4に示したように、白色光、赤外光および紫外光をそれぞれ発する3種類の光源(白色LED素子11wl、赤外LED素子11ir、紫外LED素子11uv)を有する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記の3種類の光源のいずれか1種類または2種類、あるいはその他の種類の光源を有する構成も可能である。
 また、本実施形態では、図1に示したように、照明装置5の背面側に撮像装置6を配置して、照明装置5の開放部9を撮像装置6の光路、すなわちミラー7からの光を撮像装置6に導く光路が通るように構成したが、照明装置5の開放部9に撮像装置6そのものを配置することも可能である。
 また、本実施形態では、図2に示したように、上下左右に4つの導光体13a~13dを配置し、左側の導光体13a,13cと右側の導光体13b,13dとの間に撮像装置6の光路が通る開放部9が形成されるようにしたが、図1に示したように、側面視で撮像装置6の光路と直接干渉するのは下側の導光体13c,13dであり、上側の導光体13a,13bは撮像装置6の光路の上側に配置されて側面視で撮像装置の光路と干渉しないことから、この上側の左右の導光体13a,13bを一体化した構成とすることも可能である。この場合、導光体に内側の端面が形成されないため、図31に示したように、導光体の端面から出射される光を遮る遮光板を設ける必要はなくなる。
 また、本実施形態では、導光体を原稿台に近い側と遠い側とに2列設けたが、導光体を1列で済ますことも不可能ではない。もっとも、導光体を1列とすると、原稿台での均一な照度分布を確保するには、極めて高精度な成形が必要となり、製造コストが大幅に上昇する難点がある。
 また、本実施形態では、図8に示したように、遮光板32がスペーサー14a~14dに一体的に形成された構成としたが、本発明における遮光板は、このような構成に限定されるものではなく、遮光板をスペーサーと別体に形成して照明基板に取り付ける構成としてもよく、さらに遮光板を照明基板以外の部材、例えば図31に示したミラーボックス(暗箱)73に設けるようにしてもよい。
 また、本実施形態では、上側の導光体13a,13bでは入射面15に凹凸の深さが大きな光拡散部61を部分的に形成し、また、下側の導光体13c,13dでは出射面16に凹凸の深さが小さな光拡散部62を全面的に形成したが、本発明による光拡散部は、このような構成に限定されるものではない。必要であれば入射面および出射面の双方に光拡散部を形成するようにしてもよい。なお、出射面に光拡散部を選択的に形成しても、光が導光体内を進む間に別の光源からの光と交差することで、光源ごとの光を選択的に拡散させることが十分にできないため、光源ごとの光を選択的に拡散させたい場合には、入射面に光拡散部を形成するとよい。
 以上で本発明の実施の形態に関する詳しい説明を終了するが、この実施の形態には、冒頭に記載した発明の他に、以下の構成を有する発明も含まれている。
 まず、第1の発明は、原稿が載置される透明な原稿台と、この原稿台を支持する原稿台支持部と、前記原稿台に載置された前記原稿の読取面を照明する照明装置と、この照明装置により照明された前記原稿の読取面を撮像する撮像装置と、前記原稿の読取面からの光を反射して前記撮像装置に導くミラーと、前記原稿台支持部における前記原稿台の周辺部分で反射されて前記ミラーの方向に進む光を遮る遮光板と、を備えた構成とする。
 これによると、原稿台の周辺部分で反射されてミラーの方向に進む光が遮光板で遮られるため、原稿台の周辺部分で反射された光がミラーで反射されて撮像装置に入射する経路が形成されない。このため、原稿台の周辺部分が撮像画像に写り込むことを防止することができ、これにより撮像画像内の原稿領域の検出処理での精度の低下などの不具合が発生することを避けることができる。
 また、第2の発明は、前記原稿台支持部に、前記原稿に搭載された通信装置と通信を行うためのアンテナ基板が設けられ、このアンテナ基板で反射されて前記ミラーの方向に進む光を前記遮光板で遮るようにした構成とする。
 これによると、アンテナ基板が、表面に形成された樹脂層により光の反射率が高くなるため、撮像画像に写り込みによる像が顕著に現れるが、前記のように遮光板を設けると、アンテナ基板の写り込みを防止することができる。
 また、第3の発明は、前記照明装置および前記撮像装置は、前記原稿台の一端側の下方に配置され、前記ミラーは、前記原稿台の他端側の下方において、反射面が前記原稿台および前記撮像装置の双方に臨むように、前記原稿台に対して傾斜した状態で設けられ、前記遮光板は、前記原稿台の前記一端側に設けられた構成とする。
 これによると、照明装置および撮像装置を原稿台の一端側の下方に配置し、ミラーを、原稿台の他端側の下方に配置し、ミラーの反射面が原稿台および撮像装置の双方に臨むように原稿台に対して傾斜した状態で設けると、原稿台の一端側の周辺部分が撮像画像に写り込むため、この原稿台の一端側に遮光板を設けることで、原稿台の周辺部分が撮像画像に写り込むことを防止することができる。
 また、第4の発明は、前記遮光板は、矩形をなす前記原稿台の1つの辺縁部に沿うように真直に設けられた構成とする。
 これによると、原稿台の周辺部分で比較的顕著に撮像画像に写り込む部分、すなわち、原稿台の一端側の辺縁部の外側に位置する部分が撮像画像に写り込むことを防止することができ、これにより原稿台の周辺部分の写り込みによる像の大部分が撮像画像内に現れないようにすることができる。
 また、第5の発明は、前記遮光板は、矩形をなす前記原稿台の3つの辺縁部に沿うようにコ字形状に設けられた構成とする。
 これによると、原稿台の一端側の辺縁部の外側に位置する部分とともに、その両側の原稿台の辺縁部の外側に位置する部分が撮像画像に写り込む場合に、この写り込みによる像の全てが撮像画像内に現れないようにすることができる。
 また、第6の発明は、前記遮光板は、前記原稿台支持部を構成するハウジングの上壁部に下向きにリブ状に突出する態様で一体的に形成された構成とする。
 これによると、遮光板がハウジングに一体的に形成されるため、部品点数および組立工数を削減することができる。また、遮光板がリブ状に突出することから、原稿を原稿台に押しつけた際に作用する外力に対するハウジングの剛性を高めることができる。
 また、第7の発明は、光源が発する光を所定の方向に導くべく、光源が発する光が入射する入射面と、この入射面から入射した光が出射する出射面とを備えた導光体であって、前記入射面および出射面のいずれか一方あるいは双方に、光を拡散させる粗面状の光拡散部が形成された構成とする。
 これによると、光拡散部で光が拡散されるため、光照射面での照度ムラを低減することができる。
 また、第8の発明は、前記導光体は、前記出射面からの光により照明される被照明物に近い側に配置される第1の導光体と、前記被照明物から遠い側に配置される第2の導光体とを有し、前記第1の導光体では、前記入射面に前記光拡散部が形成され、前記第2の導光体では、前記出射面に前記光拡散部が形成された構成とする。
 また、第9の発明は、前記入射面に形成された前記光拡散部は、前記光源に対応する位置に選択的に形成された構成とする。
 これによると、光源ごとの光を選択的に拡散させることができ、拡散させる必要性の低い光源に対応する位置には光拡散部を形成しないようにすれば、その光が拡散により光量が小さくなることを避けることができる。
 また、第10の発明は、前記の導光体、およびこの導光体に入射させる光を発する光源を有する照明装置と、原稿が載置される透明な原稿台と、この原稿台に載置されて前記照明装置により照明された前記原稿の読取面を撮像する撮像装置と、を備えた構成とする。
 これによると、光拡散部で光が拡散されるため、原稿の読取面での照度ムラを低減することができる。
 また、第11の発明は、前記照明装置は、少なくとも白色光を発する白色光源と紫外光を発する紫外光源とを有し、前記光拡散部は、前記白色光源に対応する位置に形成され、前記紫外光源に対応する位置には形成されていない構成とする。
 これによると、紫外光が原稿上の蛍光インクを発光させる用途に用いられ、この蛍光インクの発光は、紫外光自体の照度ムラの影響を受けにくいため、特に紫外光を拡散させる必要性が低く、また、紫外光源は出力が低いため、拡散により紫外光の光量が小さくなることを避けることができる。
 また、第12の発明は、前記原稿の読取面からの光を反射して前記撮像装置に導くミラーをさらに備え、前記照明装置は、前記原稿台に近い側の第1の導光体と、前記原稿台から遠い側の第2の導光体とを有し、前記第1の導光体では、前記入射面に前記光拡散部が深く形成され、前記第2の導光体では、前記出射面に前記光拡散部が浅く形成された構成とする。
 これによると、第2の導光体では、ミラーに近接しているため、拡散された光がミラーに入射しやすくなるので、光拡散部を浅く形成して拡散の程度を弱くすることで、ミラーに入射して迷光となる光を低減することができる。一方、第1の導光体では、光拡散部を深く形成して拡散の程度を強くすることで、原稿の読取面での照度ムラを低減することができる。そして、この第1の導光体では、ミラーから離れているため、拡散された光がミラーに入射しにくいので、光拡散部を深く形成して拡散の程度を強くしても、ミラーに起因する迷光が増えるおそれがあまりない。
 また、第13の発明は、光源から出射された光を所定の方向に導くべく、光源が発する光が入射する入射面と、この入射面から入射した光が出射する出射面とを備えた導光体を成型する導光体成型用金型であって、前記入射面および前記出射面のいずれか一方あるいは双方に、光を拡散させる光拡散部を形成するべく、その光拡散部に対応する金型の部位にブラスト処理が施された構成とする。
 これによると、適切な特性の光拡散部を有する導光体を安価に製造することができる。この場合、ブラスト処理として、サンドブラスト処理のみも可能であるが、サンドブラスト処理に加えてアルミナブラスト処理を行うようにするとよい。
 また、第14の発明は、前記光拡散部に対応する金型の部位に彫金加工を行った上で前記ブラスト処理が施された構成とする。
 これによると、彫金加工により、金型の表面加工部位に比較的深い彫り込みを形成することができ、これに加えてサンドブラスト処理を施すことで、彫金加工による深い彫り込みの表面に比較的浅い彫り込みが形成される。このため、光の拡散性を高めることができる。
 本発明にかかる読取装置は、読取装置の小型化を図りつつ、撮像画像内に高輝度部分が発生する不具合が生じないように照明装置を適切な位置に配置することができる効果を有し、原稿を透明な原稿台に載置し、その原稿の読取面を照明装置で照明して、原稿の画像を撮像する読取装置などとして有用である。
1 読取装置
2 ハウジング
3 原稿、3a 読取面
4 原稿台、4a~4d 辺縁部
5 照明装置
6 撮像装置
7 ミラー、7a 反射面
11 LED素子(光源)
11wl 白色LED素子(白色光源)
11ir 赤外LED素子(赤外光源)
11uv 紫外LED素子(紫外光源)
12 照明基板
13a,13b 導光体(第1の導光体)
13c,13d 導光体(第2の導光体)
14a~14d スペーサー(中間支持体)
15 入射面
16 出射面
17 端面
21 開口部
23,25 プリズム
32 遮光板
51 上壁部(原稿台支持部)
52 アンテナ基板
53 遮光板
61,62 光拡散部
65,66 金型
72 遮光板
73 ミラーボックス(暗箱)

Claims (16)

  1.  原稿が載置される透明な原稿台と、
     この原稿台に載置された前記原稿の読取面を照明するべく、光源およびこの光源が発する光を前記原稿台に導く導光体を有する照明装置と、
     この照明装置により照明された前記原稿の読取面を撮像する撮像装置と、
     前記原稿の読取面からの光を反射して前記撮像装置に導くミラーと、を備え、
     前記照明装置および前記撮像装置は、前記ミラーに対向する位置に配置され、
     前記導光体は、前記ミラーからの光を前記撮像装置に導く光路または前記撮像装置を挟んでその左右両側に配置されたことを特徴とする読取装置。
  2.  前記導光体は、一方向に長い棒状をなし、その長手方向が前記原稿台に略平行となるように配置されたことを特徴とする請求項1に記載の読取装置。
  3.  前記ミラーは、原稿の読取面が2重に写り込むことがないように、原稿台に沿う方向に対する傾斜角度が設定されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の読取装置。
  4.  前記照明装置は、前記光源および前記導光体を保持する基板をさらに有し、
     この基板の中心部に、前記ミラーからの光を前記撮像装置に導く光路または前記撮像装置が配置される開口部が形成され、この開口部を挟んでその左右両側に前記導光体が配置されたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の読取装置。
  5.  前記照明装置は、前記原稿台に近い側の第1の導光体と、前記原稿台から遠い側の第2の導光体とを有し、
     前記第1の導光体および前記第2の導光体のいずれか一方あるいは双方が、前記ミラーからの光を前記撮像装置に導く光路または前記撮像装置を挟んでその左右両側に配置されたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の読取装置。
  6.  前記照明装置は、原稿台上の読取領域における照明装置に近い側の端部で、原稿の読取面に対する光の入射方向と読取面とのなす角度が55°以下となるように配置されたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の読取装置。
  7.  前記導光体は、前記原稿台における左右の前記導光体間の間隙に対応する中心部に光が向かうように光の進行方向を変更するプリズムを有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の読取装置。
  8.  前記導光体において前記原稿台に対向する出射面と異なる面から出射される光を遮る遮光板をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の読取装置。
  9.  前記導光体は、1方向に長い棒状をなし、その長手方向に延在する態様で前記出射面が形成され、
     前記遮光板は、前記導光体における長手方向の一方の端面を覆うように設けられたことを特徴とする請求項8に記載の読取装置。
  10.  前記導光体は、正面視で前記撮像装置の左右両側に配置され、
     前記遮光板は、前記導光体における前記撮像装置に近接する前記端面を覆うように設けられたことを特徴とする請求項9に記載の読取装置。
  11.  前記照明装置、前記原稿台および前記撮像装置を相互に結ぶ光路が内部に形成される暗箱をさらに備え、
     前記遮光板は、前記暗箱に一体的に形成されたことを特徴とする請求項8から請求項10のいずれかに記載の読取装置。
  12.  正規の出射角度範囲から外れて前記導光体の出射面から出射される光を遮る遮光板をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の読取装置。
  13.  前記原稿の読取面からの光を反射して前記撮像装置に導くミラーをさらに備え、
     前記照明装置は、前記原稿台に対向するように斜め上向きに配設され、
     前記遮光板は、前記導光体から出射されて前記ミラーに向かう光を遮るべく、前記導光体の側方に配設されたことを特徴とする請求項12に記載の読取装置。
  14.  前記照明装置は、前記原稿台に近い側の第1の導光体と、前記原稿台から遠い側の第2の導光体とを有し、
     前記遮光板は、前記第1の導光体および前記第2の導光体に1つずつ設けられたことを特徴とする請求項12または請求項13に記載の読取装置。
  15.  前記照明装置は、前記光源を保持する基板と、前記導光体および前記基板の間に介在する中間支持体と、をさらに有し、
     前記遮光板は、前記中間支持体に一体的に形成されたことを特徴とする請求項12から請求項14のいずれかに記載の読取装置。
  16.  前記照明装置は、前記原稿台に対して傾斜角度をもって配設され、
     前記遮光板の出射方向の長さは、前記傾斜角度を大きくしたときに長くし、前記傾斜角度を小さくしたときに短くすることを特徴とする請求項12から請求項15のいずれかに記載の読取装置。
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