JP2000050014A - イメージスキャナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帳票画像の読み取りに際し画像読み取り部中
心付近に装置の一部を張り出させない光学系を持ったス
キャナ方式の実現。 【解決手段】 回転ミラー８の回転により用紙１面を走
査し、レンズ２の光軸中心を帳票読み取り範囲の中心か
ら移動させたイメージスキャナであって、センサ３及び
レンズ２間距離を固定し、用紙１からミラー８迄の距離
とミラー８からレンズ２までの距離の合計値を一定に保
つ様にレンズ２及びセンサ３を上下移動することによ
り、スキャンに際して画像のピント制御を行うもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帳票等の用紙上の
画像を光学的に読み取るイメージスキャナに係り、例え
ば銀行業務における公金伝票、入出金伝票等のＯＣＲ処
理や、図形・線画画像の入力を行うための各種用紙の画
像の読取処理を行うイメージスキャナに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に用紙上の画像、例えば銀行業務に
おける各種伝票や帳票のＯＣＲ処理用画像、用紙上の印
鑑／肖像／サイン等のイメージ画像の入力を行うイメー
ジスキャナとしては、１次元の画像を光学的に読み取る
イメージ（ライン）センサを固定しておき、用紙を前記
イメージセンサ上で搬送することにより画像の読み取り
を行う方式（センサ固定方式と呼ぶ）と、台上に置かれ
た用紙に対してセンサが移動することにより画像の読み
取りを行う方式（フラットベッドスキャナ方式と呼ぶ）
の２種類が主流である。

【０００３】また近年のイメージスキャナとして２次元
の画像読み取りセンサを収納したカメラを用いて画像の
読み取りを行う方式（２次元センサ方式と呼ぶ）が提案
されている。この２次元センサ方式のスキャナは、２次
元センサの画素数が少ないために用紙上の文字を光学的
に認識できるほどに高精細に画像を読みとるには現時点
では困難なため狭い範囲の読み取り用に適用される。こ
の方式を改善する方法として用紙の正面にレンズを含む
ヘッド部を配置し、用紙の画像がレンズを介して結像す
る面で１次元画像読み取りヘッド部或いはセンサを副走
査方向に移動させる方式（主副走査方式と呼ぶ）も考え
られる。

【０００４】これら２次元センサ方式及び主副走査方式
のイメージスキャナは、用紙を搬送する方式では対応で
きなかった用紙種によって厚みが変わる業務や複数枚の
用紙が綴じられている場合にも画像を読み込むことがで
き、また。フラットベッドスキャナ方式のように読みと
る用紙面が用紙設置者に対して見えなくなることを防止
できる。尚、これらイメージスキャナに関する技術が記
載された文献としては、例えば特開平５−１５３３４４
号公報が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の各方式のイメー
ジスキャナは、用紙を搬送する或いは載せる方式のため
に装置の大型化を招くと言う不具合があった。また２次
元センサ方式及び主副走査方式のイメージスキャナにお
いても、前記大型化の不具合に加え、用紙面の正面に読
み取りヘッド部が張り出す形状になるために用紙を設置
する際にヘッド部が障害になったり、操作者がぶつかる
等安全面での危険性を含むと言う不具合があった。

【０００６】本発明の目的は、前述の従来技術による不
具合を除去することであり、小型且つ安全性、操作性の
良いイメージスキャナを提供することである。具体的に
述べると本発明の目的は、銀行等での帳票読み取りに適
した２次元センサ方式及び主副走査方式のイメージスキ
ャナを改良し、用紙設置時の操作性の改善、同安全性の
改善を行い、さらには用紙面の正面（上部）に読み取り
ヘッド部が張り出すというオフィスの景観をそこなう形
状を改善することができるイメージスキャナを提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、用紙上の画像を反射するミラーと該ミラー
により反射された画像をレンズを介して光学的に読み取
る１次元センサとを備え、前記レンズ及びセンサから成
る光学系を像読み取り範囲の中心から離脱させ、前記ミ
ラーの回転により用紙上の画像を走査して受像するイメ
ージスキャナにおいて、前記ミラーの回転軸と用紙間の
距離、及び前記レンズとセンサ間距離を固定した状態
で、レンズから用紙面までの距離を一定に保つ様に、レ
ンズ及びセンサをミラーの回転軸に対して移動すること
を第１の特徴とする。

【０００８】更に本発明は、用紙上の画像を反射するミ
ラーと該ミラーにより反射された画像をレンズを介して
光学的に読み取る１次元センサとを備え、前記レンズ及
びセンサから成る光学系を像読み取り範囲の中心から離
脱させ、前記ミラーの回転により用紙上の画像を走査し
て受像するイメージスキャナにおいて、前記ミラーの回
転軸と用紙間の距離を変化自在に構成し、前記レンズと
センサ間距離及びレンズとセンサを固定した状態で、レ
ンズから用紙面までの距離を一定に保つ様に、前記ミラ
ーの回転軸をレンズに対して移動することを第２の特徴
とする。

【０００９】更に本発明は、用紙上の画像を反射するミ
ラーと該ミラーにより反射された画像をレンズを介して
光学的に読み取る１次元センサとを備え、前記レンズ及
びセンサから成る光学系を像読み取り範囲の中心から離
脱させ、前記ミラーの回転により用紙上の画像を走査し
て受像するイメージスキャナにおいて、前記ミラーの回
転軸と用紙間の距離、及びレンズを固定した状態で、セ
ンサをレンズに対して移動する様に構成したことを第３
の特徴とする。

【００１０】また本発明は、前記各特徴のイメージスキ
ャナにおいて、前記ミラーの回動が用紙面を等速度で走
査する様に角度制御を行うことを第４の特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して詳細に説明するものであるが、これに先だっ
て本発明の原理を説明する。まず、前述の従来技術によ
る２次元センサ方式及び主副走査方式のイメージスキャ
ナは、読み取り用紙の正面にレンズを配置するために原
理的に用紙（原稿や帳票）面の正面に読み取りヘッド部
が張り出す形状となるものであった。

【００１２】これの具体例を図３に示す主副走査方式の
ものを参照して説明する。本方式の装置は、台座５に置
かれた読み取り用紙１の正面にレンズ２を配置し、用紙
１の画像が結像する面で１次元画像読み取りセンサ３を
副走査方向（矢印Ａ方向）に移動させ、レンズ２が用紙
１の画像を１次元画像読み取りセンサ３の移動する面に
結像させることにより、２次元センサ方式と等価的に画
像を読み取るものである。この２次元画像読み取りセン
サは、例えば１次元画像読み取りセンサを利用でき、例
えば５０００画素のものを副走査方向に移動させたこと
を考えると５０００画素×７５００スキャン＝３７５０
万画素の２次元画像読み取りセンサに匹敵し、遥かに高
精細の画像読み取りに適していると共に、用紙設置者７
が用紙１を直接見ながら位置あわせができるため操作性
としては優れている。

【００１３】しかし当該イメージスキャナは、読み取り
部が用紙１の正面（図３では上部）に張り出した形にな
るため用紙１の位置合わせがやりにくい上、場合によっ
ては用紙設置者７の頭部に接触する危険性もあった。

【００１４】これを改善するため発明者らは、読み取り
ヘッド部を用紙の設置に支障をきたさない位置に配置
し、この配置でも用紙上の画像を光学的に走査できる光
学系を持つ読み取りヘッドを含むイメージスキャナを発
明した。この光学系として発明者らは、読み取りヘッド
を用紙上から離脱した位置に配置し、換言すればレンズ
の光軸中心を画像読み取り範囲の中心からシフトさせ、
更にスキャナが走査する用紙面までの紙面距離の変化に
より発生するピントのずれが引き起こす画像の劣化と画
像寸法の変化（変形）を防止するため、用紙面を走査す
る回転ミラーと用紙面までの距離を一定に保つべくレン
ズを含めた受光センサ部の移動を行う移動機構を具備し
たイメージスキャナを発明した。即ち本発明は、用紙全
面を走査するために回動するミラーの回動に起因するミ
ラーと用紙との距離が変化してピントずれが生じること
を防止するため、ミラーと用紙との距離（レンズ前方距
離）が一定の関係を保つ様に受光センサ又はミラーを移
動する本発明を発明した。

【００１５】＜実施形態１＞以下、本発明の実施形態に
よるイメージスキャナを順を追って説明する。図１は、
本発明の第１の実施形態によるイメージスキャナの基本
的構成を示す図であり、本スキャナは、被走査対象であ
る用紙１を図面奥方向に搭載する用紙台５と、該用紙の
側面に配置されるスキャナ本体１００とから構成され、
該スキャナ本体１００は、用紙１上の画像を読み取るた
めのセンサ３と、該センサ３に用紙１からのスキャニン
グした走査光を集光するレンズ２と、該レンズ２に用紙
１全面を走査した走査光を与えるために回動する回転ミ
ラー８と、該回転ミラー８を回動させるための駆動機構
６Ｂと、前記レンズ２とセンサ３間の距離を保ちながら
これらを上下駆動する駆動機構６Ａとを備える。

【００１６】前記センサ３は、例えば１次元５０００画
素の読取センサであり、副走査方向に７５００スキャン
することにより３７５０万画素の２次元画像読み取りセ
ンサに匹敵する。前記駆動機構６Ｂは、前記センサ３が
用紙全面を副走査方向にスキャンするために用紙からの
走査光を移動させる様にミラー８を回転させるものであ
り、前記駆動機構６Ａは、前記センサ３とレンズ２との
距離を一定に保った状態で一体的に上下させることによ
りミラー８との距離を調整するためのものである。

【００１７】本実施形態によるイメージセンサは、前記
レンズ２と１次元画像読み取りセンサ３を駆動機構６Ａ
によりレンズ前方光路長（ａ₁＋ａ₂：レンズ２からミラ
−８を介して用紙１上のスキヤン位置までの距離）の変
化に対しレンズの基本特性である次数式１を満足するよ
うレンズ２および１次元画像読み取りセンサ３を駆動機
構６Ａにより移動させる。尚、図及び式中、ｆはレンズ
２の焦点距離、ａ₁はミラ−８から用紙１上のスキヤン
位置までの距離、ａ₂はミラ−８からレンズ２までの距
離、故に（ａ₁＋ａ₂）はレンズ前方光路長、ａ₃はレン
ズ２の後方光路長（レンズ２からセンサ３までの距離）
である。

【００１８】

【数１】

【００１９】即ち、本実施形態によるイメージスキャナ
は、用紙１上のラインセンサを用いたスキャンを行うた
めの回転ミラー８の回転により距離ａ₁が変化するのに
応じ、前記焦点ｆ及び後方光路長ａ₃が固定のため、前
記数式１の条件を満足させる様に駆動機構６Ａが距離ａ
₂を変化させる様に動作する。例えば図１の状態におい
てミラー８が時計方向に回転して距離ａ₁が短くなるの
に応じて駆動機構６Ａが前記数式１を満足する様に距離
ａ₂を変化させる（ａ₂を長くする）。

【００２０】この構成により本実施形態によるイメージ
スキャナは、ミラー８の回転に応じて前記数式１の関係
を保つことにより、センサ３に受光される画像のピント
を保ち且つ用紙１の画像イメージをそのまま正画像とし
て受光することができる。尚、前記駆動機構６Ａを使用
しない場合のセンサ受光画像は、レンズ前方光路長がス
キャンに応じて変化するためにピントがずれると共に用
紙１の画像イメージが台形に変化するものである。特に
本実施形態によるイメージスキャナは用紙１の正面（上
部）に読みとり部が張り出さないため用紙１を設置する
ときの機械的な障害にならないし用紙設置者の視野を蔽
ることがない。

【００２１】＜実施形態２＞次に本発明の第２の実施形
態によるイメージスキャナの基本的構成を図２を参照し
て説明する。本イメージスキャナは、被走査対象である
用紙１を図面奥方向に搭載する用紙台５と、該用紙の側
面に配置されるスキャナ本体１０１とから構成され、該
スキャナ本体１０１は、用紙１上の画像を読み取るため
のセンサ３と、該センサ３に用紙１からのスキャニング
した走査光を集光するレンズ２と、該レンズ２に用紙１
全面を走査した走査光を与えるために回動する回転ミラ
ー８と、該回転ミラー８を回動及び上下させるための駆
動機構６とを備える。

【００２２】本実施形態によるスキャナは、レンズ２及
びセンサ３の位置は固定とし、回転ミラー８がスキャン
用の回転のみならず上下方向に移動し、前述の数式１の
関係を保つ様に駆動機構６がミラー８を上下移動させる
ものである。即ち本スキャナは、回転ミラー８の回転に
より距離ａ₁が変化するのに応じ、前記焦点ｆ及び後方
光路長ａ₃が固定のため、前記数式１の条件を満足させ
る様に駆動機構６が距離ａ₂を変化させる様に動作す
る。例えば図１の状態においてミラー８が時計方向に回
転して距離ａ₁が短くなるのに応じて駆動機構６Ａが前
記数式１を満足する様に距離ａ₂を変化させるものであ
る（ａ₂を長くする）。本実施形態によればミラー８を
上下させるためにミラー８の移動量の約２倍のレンズ前
方光路長の補正ができ、ミラー８の移動量を少なくして
装置を小型化できるという利点がある。

【００２３】＜実施形態３＞次に本発明の第３の実施形
態によるイメージセンサの基本的構成を図４を参照して
説明する。本イメージスキャナは、被走査対象である用
紙１を図面奥方向に搭載する用紙台５と、該用紙１の側
面に配置されるスキャナ本体１０３とから構成され、該
スキャナ本体１０３は、用紙１上の画像を読み取るため
のセンサ３と、該センサ３に用紙１からのスキャニング
した走査光を集光するレンズ２と、該レンズ２に用紙１
全面を走査した走査光を与えるために回動する回転ミラ
ー８と、該回転ミラー８を回動させるための駆動機構６
Ｂと、前記センサ３を上下してレンズ２との距離を調整
する駆動機構６Ａとを備える。

【００２４】即ち本実施形態によるイメージスキャナ
は、前述の実施形態と比べると、回転ミラー８とレンズ
２を上下方向に固定とし、センサ３をレンズ２に対して
上下移動な構成とし、レンズ後方光路長ａ₃（レンズと
センサ間距離）を補正する方式である。本実施形態によ
るスキャナは、縮小光学系を採用した場合、レンズ前方
光路長（ａ₁＋ａ₂）がレンズ後方光路長ａ₃より十分に
大きくすることができ、短い距離のレンズ後方光路長ａ
₃を制御するだけでセンサ３に受光される画像のピント
を保ちながら受光することができる。

【００２５】本実施形態は、レンズ前方光路長を補正す
る代わりにレンズ後方光路長を補正する方式であり、補
正量が少なくてすむためモータ等による移動量の大きな
補正の代わりに圧電素子、ボイスコイル等による高速小
型の駆動素子が採用できる。但し、本方式は、レンズ前
方光路長（ａ₁＋ａ₂）を常に一定量に補正する図１及び
図２の方式とは異なり、スキャン位置に応じて光学系の
縮小率が変化する特性を持つ。即ち、スキャン位置に応
じてレンズ前方光路長（ａ₁＋ａ₂）が変化し、次数式２
に示す縮小率が変化する特性を持つ。

【００２６】

【数２】

【００２７】このためセンサ３で読み取った画像は用紙
画像と相似形にならず前記数式２で示す関係の形状変化
を起こす。例えば読み取った画像が台形に変形して読み
取られる。従って本実施形態によるイメージスキャナ
は、読み取った画像データを数式２の逆補正を施す必要
がある。

【００２８】以上が本発明の実施形態によるイメージス
キャナの概念的構成であり、次に前記各実施形態の具体
的各機構等について説明する。

【００２９】＜実施形態２対応のミラー上下及び回転機
構の説明＞図５は、前述の第２の実施形態によるイメー
ジスキャナに適用するミラー８を回転しながら上下方向
に移動させる機構の一例を示す。本機構は、ミラー回転
ドラム７により回転自在に支持された回転ミラー８と、
該ミラー回転ドラム７を保持して直線移動レール１０沿
って上下方向に移動可能な直線移動部９と、該直線移動
部９に上向きの張力を与える張力機構１１Ｂと、該移動
部９にワイア１２Ｂを介して減速機及び巻き取り機構に
より下向きの張力を与える駆動機構６０と、ワイア１２
Ａの一端に係合してミラー回転ドラム７を図中時計方向
に回転力を与える張力機構１１Ａと、前記ワイヤ１２Ａ
の他端に係合して、減速機及び巻き取り機構によりミラ
ー回転ドラム７を下向きの張力を与える駆動機構６１と
を備える。尚、本実施形態及び他の実施形態で説明する
図中の黒丸はワイヤ等が装置の筐体等の不動点に固定さ
れていることを示し、白丸はワイアの移動部材への締結
点を示している。

【００３０】本機構は、駆動機構６０が張力機構１１Ｂ
の張力に抗してワイア１２Ｂの巻き取り及び緩みを行う
ことにより直線移動部９に支持した回転ミラー８を上下
移動し、駆動機構６１が張力機構１１Ａの張力に抗して
ワイア１２Ａの巻き取り及び緩みを行うことにより直線
移動部９に支持した回転ミラー８を回転ドラム７を介し
て回転する様に動作する。本機構は、前記駆動機構６０
及び６１の巻き取り量を制御することにより、ミラー８
を回転且つ上下移動し、用紙面のスキャン位置の制御と
レンズ前方光路長（ａ₁＋ａ₂）の補正を行うことができ
る。特に本実施形態においてはミラーの回転と上下を別
個の機構により制御することにより、ミラー回転に応じ
たミラー上下位置の制御を細かく行うことができる。

【００３１】図６は、図５に示した機構の改良例を示す
図であり、１つの駆動機構によりミラー８の回転と上下
移動を行なう機構を示している。本機構は、所定の外形
形状のカム機構１３により回転自在に支持された回転ミ
ラー８と、該カム機構８を保持して直線移動レール１０
沿って上下方向に移動可能な直線移動部９と、該直線移
動部９に上向きの張力を与える張力機構１１Ｂと、該移
動部９にワイア１２Ｂを介して減速機及び巻き取り機構
により下向きの張力を与える駆動機構６２と、ワイア１
２Ａの一端に係合してカム機構１３を図中反時計方向に
回転力を与える張力機構１１Ｃとを備える。

【００３２】本機構は、駆動機構６２が張力機構１１Ｂ
の張力に抗してワイア１２Ｂの巻き取り及び緩みを行う
ことにより直線移動部９に支持した回転ミラー８を上下
移動し、この直線移動部９の上下移動に応じて張力機構
１１Ｃにより張力が与えられたワイア１２Ａがカム機構
１３を回転し、これによりミラー８を回転させる様に構
成している。本機構においても前記駆動機構６２の巻き
取り量を制御することにより、特に本機構は１つの駆動
機構によってミラー８を回転且つ上下移動し、用紙面の
スキャン位置の制御とレンズ前方光路長（ａ₁＋ａ₂）の
補正を行うことができる。本機構は、上下移動を駆動機
構６により制御し、カム機構１３により上下移動量に対
するミラー８の回転角変化量をカム機構の形状により達
成するものである。

【００３３】図７は、図５に示した機構の更なる他の改
良例を示す図であり、１つの駆動機構によりミラー８の
回転と上下移動を行なう機構を表している。本機構は、
ミラー回転ドラム７により回転自在に支持された回転ミ
ラー８と、該ミラー回転ドラム７を保持して直線移動レ
ール１０沿って上下方向に移動可能な直線移動部９と、
該直線移動部９に上向きの張力を与える張力機構１１Ｂ
と、該移動部９にワイア１２Ｂを巻き取ることにより下
向きの張力を与えるカム機構１３Ｂと、ワイア１２Ａの
一端に係合してミラー回転ドラム７を図中時計方向に回
転力を与える張力機構１１Ａと、前記ワイヤ１２Ａの他
端に係合してワイア１２Ａを巻き取ることによりミラー
８に下向きの張力を与えるカム機構１３Ａと、前記カム
機構１３Ａ及び１３Ｂを回転させる駆動力を与える駆動
機構６３とを備える。

【００３４】本機構は、駆動機構６３がカム機構１３Ａ
及び１３Ｂを回転させることにより、カム機構１３Ｂが
回転して直線移動部９を張力機構１１Ｂの張力に抗して
上下移動すると共に、カム機構１３Ａが回転してミラー
８を張力機構１１Ａの張力に抗して回転駆動する様に動
作する。従って本機構は、１つの駆動機構によりミラー
８を回転且つ上下移動し、用紙面のスキャン位置の制御
とレンズ前方光路長（ａ₁＋ａ₂）の補正を行うことがで
きる。特に本機構は、カム機構１３Ｂの外形状によりミ
ラー８の上下移動量を制御し、カム機構１３Ａの外形状
によりミラー８の回転量を制御するものである。

【００３５】尚、前記説明においてはミラーを回転及び
上下駆動する実施形態２対応の機構について説明した
が、前記直線移動部にレンズ及びセンサを搭載、又はセ
ンサのみを搭載することにより前述の第１及び第３の実
施形態のものにも適用することができる。

【００３６】＜ミラー回転，ミラー又はセンサ上下移動
制御の説明＞次に前記実施形態１及び２によるミラー回
転，ミラー又はセンサ上下移動制御について説明するも
のであるが、まず前提となる光学系を図８の原理を参照
して説明する。図は、左端の位置Ｐ０に読取対象である
原稿（用紙）を示し、符号２がレンズを示し、右端の位
置Ｐ３にレンズ２を介して投影される読取対象画像を示
している。図に示す光学系は、位置Ｐ０にある用紙から
出た光がレンズ２の前方主点と呼ばれる点Ｈに向かい、
その光はレンズ２の後方主点と呼ばれるＨ'から画像位
置Ｐ３に向かって光が進む特性を持っている。ここで前
方主点からの焦点距離に対応する点をＦ、後方主点から
の焦点距離に対応する点をＦ'とすると、これらの両主
点Ｆ，Ｆ’をレンズ２の仮想的な中心とすると、レンズ
は、（１）光軸に平行な光は焦点（図８のＦ' )を通
り，（２）レンズの中心（前方主点）へ向かう光は直進
する（実際には後方主点から平行な光として進む）と言
う特性を持つことが判る。

【００３７】ここで位置Ｐ０から光軸方向の前方主点Ｆ
に対応する位置Ｐ１までの距離をレンズ前方光路長ａ、
光軸方向に後方主点に対応する位置Ｐ２から画像上の点
Ｐ３までをレンズ後方光路長ｂ、焦点距離をｆとした場
合、本光学系は次数３の関係が成立する様に画像が結像
する。

【００３８】

【数３】

【００３９】さて、前述した実施形態によるイメージス
キャナにおいても、この原理が適用され、用紙からの読
み取り画像を焦点合わせして読み込むためには、前記ミ
ラー８の回転と上下移動もしくはミラー８の回転とレン
ズ２、および１次元画像読み取りセンサ３の上下移動に
対して所定の関係で駆動する必要がある。

【００４０】これを図９及び図１０を参照して説明す
る。 《実施形態１対応の制御の説明》図９は、図１に対応し
たミラー上下位置を固定、即ちミラー８の回転中心を用
紙１から高さｈに保ち回転させ、レンズ２と１次元画像
読み取りセンサ３を上下移動させる例を示している。こ
の場合レンズ前方光路長は、（ａ₁＋ａ₂）であり、この
値が一定になるようにレンズ２と１次元画像読み取りセ
ンサ３を上下移動させるとともにミラー８の角度制御に
より図９のように光が進むようにミラー８の角度を制御
することが必要である。

【００４１】本例においては、レンズ前方光路長を所定
値ｋ₀に保つ次数式４を満足する必要があり、

【００４２】

【数４】

【００４３】この条件下においては次数式５及び６の関
係が三角関数により成立する。

【００４４】

【数５】

【００４５】

【数６】

【００４６】従って本例においては、次数式７の関係が
成立し、これにより次数式８の関係となる様にミラー８
の角度θの制御を行なう。

【００４７】

【数７】

【００４８】

【数８】

【００４９】またレンズ２と１次元画像読み取りセンサ
３の上下移動制御は、ミラー８の回転中心からの距離を
次数式９の関係が成立する様に上下移動制御を行う。

【００５０】

【数９】

【００５１】図１０は、図２に対応したレンズ２の高さ
ｈを一定に保ち、ミラー８を回転及び上下移動させる例
を示している。この場合レンズ前方光路長も、（ａ₁＋
ａ₂）であり、この値が一定になるようにミラー８の角
度及び高さを制御することが必要である。

【００５２】《実施形態２対応の制御の説明》図９と同
様に本例においても前記数式４の関係を保つように制御
する。

【００５３】この条件下においては次数式１０及び１１
の関係が三角関数により成立する。

【００５４】

【数１０】

【００５５】

【数１１】

【００５６】従って本例においては、次数式１２の関係
が成立し、これにより次数式１３〜数式１５の関係が成
立する。

【００５７】

【数１２】

【００５８】

【数１３】

【００５９】

【数１４】

【００６０】

【数１５】

【００６１】これら数式によりｓｉｎθは次数式１６で
表され、ミラーの回転角度θは次数式１７で表され、こ
の数式１７の関係となる様にミラー８の角度θの制御を
行なう。

【００６２】

【数１６】

【００６３】

【数１７】

【００６４】またミラー８のレンズ２前方主点からの高
さは次数式１８の関係が成立するよう上下移動量を制御
する。

【００６５】

【数１８】

【００６６】この様に本発明によるイメージスキャナ
は、図１対応のミラー上下位置固定且つセンサ上下位置
を制御する実施形態においては数式８及び９の関係が成
立する様にミラー角度及びセンサ位置を制御し、図２対
応のミラー上下制御且つセンサ上下位置固定の実施形態
においては数式１７及び１８の関係が成立する様にミラ
ー角度及び位置を制御することにより、用紙全面にピン
トがあい、且つ用紙１の画像イメージをそのまま正画像
として受光することができる。

【００６７】＜実施形態１対応の駆動機構及び回路の説
明＞図１１は実施形態１で説明したイメージスキャナに
おけるミラー８の角度制御やレンズ２とセンサ３の上下
移動量の制御を行なう駆動機構及び回路を説明するため
の図である。本機構回路は、レンズ２を介して受光した
画像をスキャンするセンサ３を駆動する１次元画像読み
取りセンサ駆動回路１６と、該センサ３からの画像出力
信号を増幅する増幅回路１４と、この画像出力信号をＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路１５と、センサ３を移動す
る駆動モータ１９Ａを含む駆動機構６０と、該駆動機構
６０を制御する駆動モータドライバ２０Ａと、前記レン
ズ２及びセンサ３等を一体的に保持するした移動体に取
り付けられたブレード２２と、該軸受部２２の移動を基
準位置を検出する基準センサ２１Ａと、回転ミラー８を
ワイヤを介して回転させるモータ１９Ｂを含む駆動機構
６１と、前記回転ミラー８の回転角度を検出する定位置
センサ２１Ｂと、前記モータ１９Ｂを駆動する駆動回路
２０Ｂと、これら回路を制御し、センサ３からの画像出
力信号をデータライン１８に出力する読取り制御回路１
７とを備える。

【００６８】この様に構成した機構回路は、ミラー８の
角度制御を定位置センサ２１Ｂを用い基準となる角度位
置を元に制御し、ミラー８及びセンサ３の上下位置をセ
ンサ２１Ａを基準に制御し、読み取った画像データをラ
イン１８を介してホスト装置等へ送出する様に動作す
る。

【００６９】＜実施形態２対応の駆動機構及び回路の説
明＞図１４は実施形態２で説明したイメージスキャナに
おけるミラー８の角度及び上下移動制御を行なう駆動機
構及び回路を説明するための図である。本機構回路は、
レンズ２を介して受光した画像をスキャンするセンサ３
を駆動する１次元画像読み取りセンサ駆動回路１６と、
該センサ３からの画像出力信号を増幅する増幅回路１４
と、この画像出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路
１５と、回転ミラー８をワイヤを介して回転させるモー
タ１９Ｂを含む駆動機構６１と、該駆動機構６１を制御
する駆動回路２０Ｂと、回転ミラー８を支持する移動部
１０と、該移動部９の移動を直線的に案内するレール１
０と、移動部１０の一端に配置されたブレード２２の基
準位置を検出する基準センサ２１Ａと、該移動部１０と
ワイヤを介して接続され、ミラーの上下移動を行うモー
タ１９Ａを含む駆動機構６０と、これを制御する駆動回
路２０Ａと、センサ３からの画像出力信号をデータライ
ン１８に出力する読取り制御回路１７とを備える。

【００７０】この様に構成した機構回路は、ミラー８の
角度制御を定位置センサ２１Ｂを用い基準となる角度位
置を元に制御し、ミラー８の上下位置をセンサ２１Ａを
基準に制御し、読み取った画像データをライン１８を介
してホスト装置等へ送出する様に動作する。

【００７１】この様に本実施形態による駆動機構及び回
路は、ミラー８の回転制御に加え、レンズ及びセンサの
位置制御（図１１）又はミラー８の位置制御を、前述の
数式８及び９の関係が成立する様に制御する、又は数式
１７及び１８の関係が成立する様にミラー角度及び位置
を制御することにより、用紙全面にピントがあい、且つ
用紙１の画像イメージをそのまま正画像として受光する
ことができる。尚、前記各実施形態対応の駆動機構及び
回路は、図５〜図７対応の機構を含むものであるが、本
発明はこれに限られるものではない。

【００７２】＜本実施形態によるイメージスキャナの外
観の説明＞図１２は本発明によるイメージスキャナの外
観の一例を示す図である。このイメージスキャナは、台
座５に置かれた用紙１を用紙１の上部に読取り部を持た
ない光学系を採用することにより斜めの状態で用紙１の
画像の読み取りを行っている。またスキャナ本体２４内
部には視野２３を走査する回転ミラー８やレンズ２等が
収納される。画像処理／認識装置２５は画像の明るさむ
らの補正（シェーディング補正）、輪郭強調、２値化等
の画像処理を行い、認識処理２６に画像データを渡す。
認識処理２６では得られた画像データに基づき文字認識
等の帳票読みとり処理を行う。これらの処理の一例を図
１３の流れ図で説明する。この処理は、帳票等の用紙画
像を定位置に設置した設置者が読みとり開始ボタン等に
より読みとりを指示する（ステップ１３１）。これによ
りスキャナ部は画像を読みとる（ステップ１３２）が、
設置した用紙がそのときの業務に対し妥当であるか否か
とか、必要事項が記入されているか、設置方向は正しい
か等のチェックをするため一度読みとり画像の表示をす
る（ステップ１３３）。その結果十分と認められたもの
に対しては後続の画像処理、認識処理を行い結果を図１
２のデータライン27から外部装置に読取り結果をデータ
転送する（ステップ１３４〜１３７）様に動作する。

【００７３】尚、本発明は次に述べる実施形態として表
すことができる。 ＜実施形態１＞ 帳票画像の読み取りに際し画像読み取
り部を帳票読み取り範囲の中心から移動させる光学系を
具備することにより画像用紙前面部から画像読みとり部
を排除したことを特徴とする帳票読み取り装置におい
て、画像読み取り部が走査する用紙面までの紙面距離の
変化により発生するピントのずれが引き起こす画像の劣
化と画像寸法の変化を防止するため、用紙面を走査する
回転ミラーと用紙紙面までの距離を一定に保つべくレン
ズを含めた受光センサ部の移動を行う移動機構を具備し
たことを特徴とする帳票読み取り装置。

【００７４】＜実施形態２＞ 上記実施形態１の用紙紙
面までの距離を一定にする機構が回転と直線移動をする
ミラーであることを特徴とする帳票読み取り装置。

【００７５】＜実施形態３＞ 帳票画像の読み取りに際
し画像読み取り部を帳票読み取り範囲の中心から移動さ
せる光学系を具備することにより画像用紙前面部から画
像読みとり部を排除したことを特徴とする帳票読み取り
装置において、用紙面を走査する回転ミラーと画像読み
取り部が走査する用紙面までの紙面距離の変化に対応し
光学系の結像条件を満たすべくレンズと受光センサ間の
距離を変化させながら画像読み取りを行う機構を具備し
たことを特徴とする画像読み取り装置 ＜実施形態４＞ 実施形態１〜３の画像読み取り装置に
おいて各主走査ごとに受光センサが読みとる用紙面での
副走査間隔が一定となるよう回転ミラーの角度制御を行
ったことを特徴とする帳票読み取り装置。

【００７６】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、用紙上
の画像を反射するミラーと該ミラーにより反射された画
像をレンズを介して光学的に読み取る１次元センサとを
備え、前記レンズ及びセンサから成る光学系を像読み取
り範囲の中心から離脱させたイメージスキャナにおい
て、用紙面を走査する回転ミラーと用紙面までの距離を
一定に保つ様にレンズ及びまたはセンサを移動するこ
と、前記センサ及びレンズ間距離を固定した状態でミラ
ーとの距離が用紙面を走査する回転ミラーと用紙面まで
の距離を一定に保つ様にセンサ及びレンズ上下位置を制
御すること、前記センサ及びレンズ間距離を固定し、且
つ該レンズとの間隔が、用紙面を走査する回転ミラーと
用紙面までの距離を一定に保つ様にミラー上下位置を制
御することにより、ピントが全面にあった画像を走査す
ることができる。更に用紙設置者が読みとる用紙を確認
しながら読みとりができるとともに、斜め方向からの読
取りを行なうためにスキャナの操作性、安全性が確保さ
れる。また読みとり部を用紙帳票設置者と対座する顧客
との間から取り除くことになり、読みとり装置としての
存在を意識させなくすることができ銀行営業店等、外来
者に見られる場所でのレイアウトに自由度が増すことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるイメージスキャナの第１の実施形
態を説明するための図。

【図２】本発明によるイメージスキャナの第２の実施形
態を説明するための図。

【図３】従来技術によるイメージスキャナを説明するた
めの図。

【図４】本発明によるイメージスキャナの第３の実施形
態を説明するための図。

【図５】本発明によるイメージスキャナのミラー上下及
び回転機構の実施形態を説明するための図。

【図６】本発明によるイメージスキャナのミラー上下及
び回転機構の実施形態を説明するための図。

【図７】本発明によるイメージスキャナのミラー上下及
び回転機構の実施形態を説明するための図。

【図８】レンズを用いた光学系の結像状態を説明するた
めの図。

【図９】本実施形態による光学系の補正内容を説明する
ための光学系の配置図。

【図１０】本実施形態による光学系の補正内容を説明す
るための光学系の配置図。

【図１１】本実施形態によるミラー角度制御及びセンサ
等の移動量制御を行なう機構回路を説明するための図。

【図１２】本発明の一実施形態によるイメージスキャナ
の外観を説明するための図。

【図１３】本発明によるイメージスキャナの処理を説明
するための図。

【図１４】本実施形態によるミラー角度制御及びセンサ
等の移動量制御を行なう機構回路を説明するための図。

【符号の説明】

１：用紙、２：レンズ、３,３'、：１次元画像読みとり
センサ、４：画像センサ移動機構、５：台座、６,６Ａ,
６Ｂ：駆動機構、７：ミラー回転ドラム、８：回転ミラ
ー、９：直線移動部、１０：直線移動レール、１１,１
１Ａ,１１Ｂ：張力機構、１２Ａ,１２Ｂ：ワイア、１
３,１３Ａ,１３Ｂ：カム機構、１４：増幅回路、１５：
Ａ／Ｄ変換回路、 １６：１次元画像読み取りセンサ駆
動回路、１７：読み取り制御回路、 １８：画像データ
ライン、１９：駆動モータ、２０：駆動モータドライ
バ、２１：定位置センサ、２２：ブレード、２３：視
野、２４：スキャナ筐体、２５：画像処理／認識装置、
２６：表示装置、２７：データライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B047 AA27 AA30 BA02 BB02 BB09 BC05 BC16 CA08 CA11 CA13 CA17 CB05 DC07 5C072 AA01 DA02 DA04 DA21 DA23 HA12 HB15 JA07 NA01 NA04 RA12 XA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙上の画像を反射するミラーと該ミラ
   ーにより反射された画像をレンズを介して光学的に読み
   取る１次元センサとを備え、前記レンズ及びセンサから
   成る光学系を像読み取り範囲の中心から離脱させ、前記
   ミラーの回転により用紙上の画像を走査して受像するイ
   メージスキャナにおいて、前記ミラーの回転軸と用紙間
   の距離、及び前記レンズとセンサ間距離を固定した状態
   で、レンズから用紙面までの距離を一定に保つ様に、レ
   ンズ及びセンサをミラーの回転軸に対して移動すること
   を特徴とするイメージスキャナ。
2. 【請求項２】 用紙上の画像を反射するミラーと該ミラ
   ーにより反射された画像をレンズを介して光学的に読み
   取る１次元センサとを備え、前記レンズ及びセンサから
   成る光学系を像読み取り範囲の中心から離脱させ、前記
   ミラーの回転により用紙上の画像を走査して受像するイ
   メージスキャナにおいて、前記ミラーの回転軸と用紙間
   の距離を変化自在に構成し、前記レンズとセンサ間距離
   及びレンズとセンサを固定した状態で、レンズから用紙
   面までの距離を一定に保つ様に、前記ミラーの回転軸を
   レンズに対して移動することを特徴とするイメージスキ
   ャナ。
3. 【請求項３】 用紙上の画像を反射するミラーと該ミラ
   ーにより反射された画像をレンズを介して光学的に読み
   取る１次元センサとを備え、前記レンズ及びセンサから
   成る光学系を像読み取り範囲の中心から離脱させ、前記
   ミラーの回転により用紙上の画像を走査して受像するイ
   メージスキャナにおいて、前記ミラーの回転軸と用紙間
   の距離、及びレンズを固定した状態で、センサをレンズ
   に対して移動する様に構成したことを特徴とするイメー
   ジスキャナ。
4. 【請求項４】 前記ミラーの回動が用紙面を等速度で走
   査する様に角度制御を行うことを特徴とする請求項１又
   は２又は３記載のイメージスキャナ。