JP2018026804A - 情報読取装置および情報読取装置の調整方法 - Google Patents
情報読取装置および情報読取装置の調整方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】情報記録媒体に記録された情報を光学的に読み取る情報読取装置において、情報記録媒体の両面に記録された情報を読み取る場合であっても、情報の読取操作を簡素化することおよびセキュリティ性を高めることが可能になるとともに、構成を簡素化することが可能な情報読取装置を提供する。
【解決手段】この情報読取装置は、情報記録媒体2が載置される透明な載置部材3と、載置部材3に載置された情報記録媒体2の下面に光を照射する照明と、載置部材3に載置された情報記録媒体2の上面に光を照射する照明と、載置部材3に載置された情報記録媒体2の下面に記録された情報を読み取るための光学系6と、載置部材3に載置された情報記録媒体2の上面に記録された情報を読み取るための光学系7と、光学系6を通過した光を撮像素子8に結像させるとともに光学系7を通過した光を撮像素子8に結像させる結像光学系9とを備えている。
【選択図】図4
【解決手段】この情報読取装置は、情報記録媒体2が載置される透明な載置部材3と、載置部材3に載置された情報記録媒体2の下面に光を照射する照明と、載置部材3に載置された情報記録媒体2の上面に光を照射する照明と、載置部材3に載置された情報記録媒体2の下面に記録された情報を読み取るための光学系6と、載置部材3に載置された情報記録媒体2の上面に記録された情報を読み取るための光学系7と、光学系6を通過した光を撮像素子8に結像させるとともに光学系7を通過した光を撮像素子8に結像させる結像光学系9とを備えている。
【選択図】図4
Description
本発明は、情報記録媒体に記録された情報を光学的に読み取る情報読取装置に関する。また、本発明は、かかる情報読取装置の調整方法に関する。
従来、パスポートやカード等の情報記録媒体に記録された情報を光学的に読み取る情報読取装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の情報読取装置は、手動式の読取装置である。この情報読取装置は、情報記録媒体の一方の面に印刷された情報を光学的に読み取るイメージセンサを備えている。イメージセンサは、情報記録媒体の搬送路を形成するフレーム部に取り付けられている。
情報記録媒体の中には、たとえば、IDカードのように、情報記録媒体の両面の画像情報が必要となる情報記録媒体がある。このような情報記録媒体の両面の情報を特許文献1に記載の情報読取装置で光学的に読み取る場合には、情報記録媒体の一方の面の情報をイメージセンサで読み取る読取操作と、情報記録媒体の他方の面の情報をイメージセンサで読み取る読取操作とを行わなければならず、情報記録媒体に記録された情報の読取操作が煩雑になる。
また、たとえば、両面の画像情報が必要となるIDカードの両面の情報を特許文献1に記載の情報読取装置で光学的に読み取る場合には、IDカードの一方の面の情報をイメージセンサで読み取った後に他人のIDカードの他方の面の情報をイメージセンサで読み取るといった不正行為が可能となるため、セキュリティ性が低下する。
そこで、本発明の課題は、情報記録媒体に記録された情報を光学的に読み取る情報読取装置において、情報記録媒体の両面に記録された情報を読み取る場合であっても、情報の読取操作を簡素化することおよびセキュリティ性を高めることが可能になるとともに、構成を簡素化することが可能な情報読取装置を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明の情報読取装置は、情報記録媒体に記録された情報を光学的に読み取る情報読取装置であって、撮像素子と、情報記録媒体が載置される透明な載置部材と、載置部材に載置された情報記録媒体の下面に光を照射する第1の照明と、載置部材に載置された情報記録媒体の上面に光を照射する第2の照明と、載置部材に載置された情報記録媒体の下面に記録された情報を読み取るための第1の光学系と、載置部材に載置された情報記録媒体の上面に記録された情報を読み取るための第2の光学系と、第1の光学系を通過した光を撮像素子に結像させるとともに第2の光学系を通過した光を撮像素子に結像させる結像光学系とを備えることを特徴とする。
本発明の情報読取装置は、載置部材に載置された情報記録媒体の下面に光を照射する第1の照明と、載置部材に載置された情報記録媒体の上面に光を照射する第2の照明と、載置部材に載置された情報記録媒体の下面に記録された情報を読み取るための第1の光学系と、載置部材に載置された情報記録媒体の上面に記録された情報を読み取るための第2の光学系と、第1の光学系を通過した光を撮像素子に結像させるとともに第2の光学系を通過した光を撮像素子に結像させる結像光学系とを備えている。
そのため、本発明では、情報記録媒体を載置部材に載置したままの状態で、情報記録媒体の上下の両面に記録された情報を光学的に読み取ることが可能になる。したがって、本発明では、情報記録媒体の両面に記録された情報を読み取る場合であっても、情報の読取操作を簡素化することが可能になる。また、情報記録媒体を載置部材に載置したままの状態で、情報記録媒体の上下の両面に記録された情報を光学的に読み取ることが可能になるため、たとえば、情報記録媒体の一方の面の情報を撮像素子で読み取った後に他人の情報記録媒体の他方の面の情報を撮像素子で読み取るといった不正行為を防止することが可能になる。したがって、本発明では、情報記録媒体の両面に記録された情報を読み取る場合であっても、セキュリティ性を高めることが可能になる。
また、本発明では、1個の撮像素子を用いて、情報記録媒体の上下の両面に記録された情報を光学的に読み取ることが可能になるため、情報記録媒体の上面に記録された情報を読み取る撮像素子と、情報記録媒体の下面に記録された情報を読み取る撮像素子とが個別に設けられている場合と比較して、情報読取装置の構成を簡素化することが可能になる。
本発明において、情報読取装置は、第1の光学系および第2の光学系のいずれか一方を通過した光の一部を結像光学系に向かって透過させるとともに、第1の光学系および第2の光学系のいずれか他方を通過した光の一部を結像光学系に向かって反射するビームスプリッタを備えることが好ましい。このように構成すると、固定されたビームスプリッタを用いて、第1の光学系を通過した光および第2の光学系を通過した光を結像光学系に導くことが可能になるため、たとえば、第1の光学系を通過した光を結像光学系に向かって通過させる位置と、第2の光学系を通過した光を結像光学系に向かって反射する位置とに反射ミラーを回動させて、第1の光学系を通過した光および第2の光学系を通過した光を結像光学系に導く場合と比較して、結像光学系に向かう光の光路を安定させることが可能になる。したがって、情報記録媒体に記録された情報の読取精度を高めることが可能になる。
本発明において、情報読取装置は、載置部材に載置された情報記録媒体の下面に記録された情報を読み取るときに第2の光学系からビームスプリッタに入射する光を遮るとともに、載置部材に載置された情報記録媒体の上面に記録された情報を読み取るときに第1の光学系からビームスプリッタに入射する光を遮るシャッタ機構を備えることが好ましい。このように構成すると、情報記録媒体の下面に記録された情報を読み取るときに、情報記録媒体の上面で反射された外乱光の影響を排除することが可能になるとともに、情報記録媒体の上面に記録された情報を読み取るときに、情報記録媒体の下面で反射された外乱光の影響を排除することが可能になる。したがって、情報記録媒体に記録された情報の読取精度をより高めることが可能になる。
本発明において、シャッタ機構は、第1の光学系とビームスプリッタとの間の光路を遮る第1遮光位置と第2の光学系とビームスプリッタとの間の光路を遮る第2遮光位置との間で移動可能なシャッタと、第1遮光位置と第2遮光位置との間でシャッタを移動させるシャッタ駆動機構とを備えることが好ましい。このように構成すると、第1の光学系とビームスプリッタとの間の光路を遮るシャッタと、第2の光学系とビームスプリッタとの間の光路を遮るシャッタとが個別に設けられている場合と比較して、情報読取装置の構成を簡素化することが可能になる。
本発明において、載置部材に載置された情報記録媒体の下面に記録された情報を読み取るときには、第2の照明が光を照射せずに第1の照明が光を照射し、載置部材に載置された情報記録媒体の上面に記録された情報を読み取るときには、第1の照明が光を照射せずに第2の照明が光を照射することが好ましい。このように構成すると、情報記録媒体の下面に記録された情報を読み取るときに、第2の照明から照射されて情報記録媒体の上面で反射される光の影響を排除することが可能になるとともに、情報記録媒体の上面に記録された情報を読み取るときに、第1の照明から照射されて情報記録媒体の下面で反射される光の影響を排除することが可能になる。したがって、情報記録媒体に記録された情報の読取精度をより高めることが可能になる。
本発明において、載置部材に載置された情報記録媒体の下面で反射された光の、撮像素子までの光路長と、載置部材に載置された情報記録媒体の上面で反射された光の、撮像素子までの光路長とが略等しくなっていることが好ましい。このように構成すると、載置部材に載置された情報記録媒体の下面の情報と、載置部材に載置された情報記録媒体の上面の情報とを同じ倍率で撮像することが可能になる。
本発明において、情報読取装置は、情報読取装置の前面側かつ上面側に配置されるカメラを備えることが好ましい。このように構成すると、たとえば、情報記録媒体の読取操作を行う情報記録媒体の所有者の顔写真を撮影することが可能になる。したがって、たとえば、撮像素子で読み取られた情報記録媒体の顔写真情報と、カメラで撮影された顔写真とを照合して、情報記録媒体の所持者が本人であるのか否かを判別することが可能になる。また、このように構成すると、たとえば、バーコード等が表示された携帯端末を操作者がカメラにかざすことで、携帯端末に表示された情報を読み取ることが可能になる。
本発明において、第1の光学系は、載置部材よりも下側に配置される反射ミラーを備え、第2の光学系は、載置部材に載置された情報記録媒体よりも上側に配置される反射ミラーを備え、第1の光学系が備える反射ミラーおよび第2の光学系が備える反射ミラーの少なくともいずれか一方は、載置部材に載置された情報記録媒体で反射され撮像素子に向かう光の光路長方向において位置調整可能となっていることが好ましい。
このように構成すると、情報記録媒体の上下の両面に記録された情報を1個の撮像素子で光学的に読み取ることが可能であっても、情報記録媒体の下面で反射されて撮像素子に向かう光の光路長と、情報記録媒体の上面で反射されて撮像素子に向かう光の光路長とを適切に設定することが可能になる。すなわち、情報記録媒体の上下の両面に記録された情報を1個の撮像素子で光学的に読み取ることが可能であっても、第1の光学系および結像光学系を通過する光の焦点位置と、第2の光学系および結像光学系を通過する光の焦点位置とを適切に設定することが可能になる。したがって、情報記録媒体の上下の両面に記録された情報を1個の撮像素子で光学的に読み取ることが可能であっても、情報記録媒体の上下の両面に記録された情報の読取精度を高めることが可能になる。
なお、本願明細書において「載置部材に載置された情報記録媒体で反射され撮像素子に向かう光の光路長方向において位置調整可能となっている」とは、載置部材に載置された情報記録媒体で反射されて撮像素子に向かう光の光路長を変えられるように位置調整可能になっていることをいう。
本発明において、第2の光学系は、反射ミラーとして、載置部材に載置された情報記録媒体の上面で反射された光が入射する第1反射ミラーと、第1反射ミラーで反射された光が入射する第2反射ミラーとを備え、第1の光学系が備える反射ミラーは、載置部材に載置された情報記録媒体の下面で反射され撮像素子に向かう光の光路長方向である第1光路長方向において固定され、第1反射ミラーおよび第2反射ミラーの少なくともいずれか一方は、載置部材に載置された情報記録媒体の上面で反射され撮像素子に向かう光の光路長方向である第2光路長方向において位置調整可能となっていることが好ましい。このように構成すると、第1の光学系が備える反射ミラーの、第1光路長方向での位置調整作業が不要になるため、情報読取装置の調整作業を簡素化することが可能になる。
本発明において、情報読取装置は、第1反射ミラーおよび第2反射ミラーを保持するミラー保持部材を備え、ミラー保持部材は、上下方向で位置調整可能となっており、上下方向におけるミラー保持部材の位置調整を行うことで、第2光路長方向における第1反射ミラーおよび第2反射ミラーの位置調整が行われることが好ましい。このように構成すると、第2光路長方向における第1反射ミラーの位置調整作業と第2反射ミラーの位置調整作業とを一緒に行うことが可能になるため、第2光路長方向における第1反射ミラーおよび第2反射ミラーの位置調整作業を簡素化することが可能になる。
本発明において、第1反射ミラーは、上下方向に対して所定の角度傾いている状態でミラー保持部材に固定され、第2反射ミラーは、上下方向に対する第2反射ミラーの傾斜角度が調整可能となるようにミラー保持部材に取り付けられていることが好ましい。このように構成すると、上下方向に対する第2反射ミラーの傾斜角度を調整することで、第2の光学系および結像光学系を通過して撮像素子に入射する光の上下方向の位置を調整することが可能になる。
本発明の情報読取装置は、たとえば、結像光学系の光軸を回転軸とする撮像素子の回転方向の位置調整と、結像光学系および撮像素子の上下方向の位置調整と、結像光学系の光軸方向における結像光学系の位置を調整することで第1の光学系および結像光学系を通過する光の焦点位置を調整する焦点調整とを行う第1調整工程と、第1調整工程後に、上下方向におけるミラー保持部材の位置調整を行って第2光路長方向における第1反射ミラーおよび第2反射ミラーの位置調整を行うとともに、上下方向に対する第2反射ミラーの傾斜角度の調整を行う第2調整工程とを備える情報読取装置の調整方法によって調整される。この場合には、第1調整工程後に第2調整工程を行っても、第1調整工程で調整された調整箇所にずれが生じない。したがって、情報記録媒体の上下の両面に記録された情報を1個の撮像素子で光学的に読み取ることが可能であっても、情報読取装置の調整作業を簡素化することが可能になる。
以上のように、本発明の情報読取装置では、情報記録媒体の両面に記録された情報を読み取る場合であっても、情報の読取操作を簡素化することおよびセキュリティ性を高めることが可能になるとともに、情報読取装置の構成を簡素化することが可能になる。また、本発明の情報読取装置の調整方法では、情報記録媒体の上下の両面に記録された情報を1個の撮像素子で光学的に読み取ることが可能であっても、情報読取装置の調整作業を簡素化することが可能になる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
(情報読取装置の概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる情報読取装置1の斜視図である。図2は、図1に示す情報読取装置1のガラス板3、カバー部材15および照明4、5を抜き出して示す斜視図である。図3は、図2に示すガラス板3、カバー部材15および照明4、5の正面図である。図4は、図1に示す情報読取装置1の内部の光路を説明するための側面図である。図5は、図1に示す情報読取装置1のシャッタ機構14の動作を説明するための側面図である。
図1は、本発明の実施の形態にかかる情報読取装置1の斜視図である。図2は、図1に示す情報読取装置1のガラス板3、カバー部材15および照明4、5を抜き出して示す斜視図である。図3は、図2に示すガラス板3、カバー部材15および照明4、5の正面図である。図4は、図1に示す情報読取装置1の内部の光路を説明するための側面図である。図5は、図1に示す情報読取装置1のシャッタ機構14の動作を説明するための側面図である。
本形態の情報読取装置1は、情報記録媒体2に記録された情報を光学的に読み取る装置である。すなわち、情報読取装置1は、情報記録媒体2に印刷等された文字や図形等を読み取る装置である。この情報読取装置1は、手動式の読取装置であり、情報読取装置1への情報記録媒体2の挿入と情報読取装置1からの情報記録媒体2の抜取りとが手動で行われる。また、本形態の情報読取装置1は、比較的小さな卓上型の読取装置である。情報読取装置1で読み取られる情報記録媒体2は、パスポート2AおよびIDカード2Bである(図3参照)。パスポート2AおよびIDカード2Bには、所有者の顔写真が印刷されている。
情報記録媒体2がパスポート2Aである場合には、パスポート2Aの表紙の裏面に記録された情報が情報読取装置1で光学的に読み取られる。情報記録媒体2がIDカード2Bである場合には、IDカード2Bの両面に記録された情報が情報読取装置1で光学的に読み取られる。本形態のパスポート2Aは、ICパスポートであり、ICチップおよび通信用のアンテナが内蔵されるICページを備えている。また、IDカード2Bは、非接触式のICカードであり、IDカード2Bには、ICチップと通信用のアンテナとが内蔵されている。また、IDカード2Bは、長方形状に形成されている。
パスポート2Aは、開いた状態で情報読取装置1に挿入される。開いた状態で情報読取装置1に挿入されたパスポート2Aの表紙の厚さ方向は、上下方向と一致している。また、情報読取装置1に挿入されたIDカード2Bの厚さ方向は、上下方向と一致している。なお、図4では、説明の便宜上、パスポート2AとIDカード2Bとが一緒に情報読取装置1に挿入されているが、実際には、パスポート2AおよびIDカード2Bのいずれか一方が情報読取装置1に挿入される。
以下の説明では、情報読取装置1への情報記録媒体2の挿入方向側(図1等のY2方向側)を「奥」側または「後ろ」側とし、情報読取装置1からの情報記録媒体2の抜取り方向側(図1等のY1方向側)を「前」側とする。また、情報読取装置1に対する情報記録媒体2の挿入抜取り方向(図1等のY方向)を「前後方向」とし、上下方向と前後方向とに直交する方向(図1等のX方向)を「左右方向」とする。
情報読取装置1は、情報記録媒体2が載置される透明なガラス板3と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面に光を照射する照明4と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面に光を照射する照明5と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面に記録された情報を読み取るための光学系6と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面に記録された情報を読み取るための光学系7と、撮像素子8と、光学系6を通過した光を撮像素子8に結像させるとともに光学系7を通過した光を撮像素子8に結像させる結像光学系9と、これらの構成が収容される筐体10とを備えている。撮像素子8は、二次元のCMOSイメージセンサまたはCCDイメージセンサである。本形態のガラス板3は、載置部材であり、照明4は、第1の照明であり、照明5は、第2の照明である。また、光学系6は、第1の光学系であり、光学系7は、第2の光学系である。
また、情報読取装置1は、光学系6を通過した光の一部を結像光学系9に向かって透過させるとともに光学系7を通過した光の一部を結像光学系9に向かって反射するビームスプリッタ13と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面に記録された情報を読み取るときに光学系7からビームスプリッタ13に入射する光を遮るとともにガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面に記録された情報を読み取るときに光学系6からビームスプリッタ13に入射する光を遮るシャッタ機構14とを備えている。ビームスプリッタ13およびシャッタ機構14は、筐体10に収容されている。
さらに、情報読取装置1は、ガラス板3に載置される情報記録媒体2よりも上側に配置される上面部15aと、上面部15aの左右の両端側に繋がる2個の側面部15bと、上面部15aの奥端側に繋がる奥面部15cとを有するカバー部材15を備えている。本形態のカバー部材15は、上面部15aと2個の側面部15bと奥面部15cとによって構成されている。カバー部材15は、透明な樹脂で形成されている。たとえば、カバー部材15は、透明なアクリル樹脂で形成されている。奥面部15cには、たとえば、遮光性の塗料が塗布されており、奥面部15cは、光を遮断する遮光部となっている。一方、上面部15aおよび側面部15bは、透明になっている。
上面部15aは、長方形の平板状に形成されており、上面部15aの厚さ方向と上下方向とが一致するように配置されている。また、上面部15aは、上面部15aの端面が前後方向または左右方向と平行になるように配置されている。側面部15bは、長方形の平板状に形成されており、側面部15bの厚さ方向と左右方向とが一致するように配置されている。奥面部15cは、長方形の平板状に形成されており、奥面部15cの厚さ方向と前後方向とが一致するように配置されている。奥面部15cの左右の両端は、側面部15bの奥端に繋がっている。
ガラス板3は、長方形の平板状に形成されており、ガラス板3の厚さ方向と上下方向とが一致するように配置されている。また、ガラス板3は、ガラス板3の端面が前後方向または左右方向と平行になるように配置されている。側面部15bの下端および奥面部15cの下端は、ガラス板3の上面に接触している。本形態では、ガラス板3とカバー部材15とによって、前面が開口するとともに情報記録媒体2の少なくとも一部が配置される箱状の媒体配置部16が形成されている。図1に示すように、媒体配置部16の、前面の開口以外の部分は、筐体10によって覆われている。
ガラス板3には、IDカード2Bの全体が載置される。すなわち、媒体配置部16には、IDカード2Bの全体が配置される。また、ガラス板3には、開いた状態のパスポート2Aの背表紙がガラス板3の前端側に配置されるように、パスポート2Aの一部が載置される。すなわち、媒体配置部16には、パスポート2Aの一部が配置される。また、パスポート2Aは、個人情報が記録された表紙の裏面が下側を向くようにガラス板3に載置される。本形態では、ガラス板3に載置されたIDカード2Bの前後方向の幅は、パスポート2Aの、ガラス板3に載置された部分の前後方向の幅よりも狭くなっている。また、ガラス板3に載置されたIDカード2Bの左右方向の幅は、パスポート2Aの左右方向の幅よりも狭くなっている。
ガラス板3の下側には、IDカード2Bに内蔵される通信用のアンテナと通信を行うためのアンテナ(図示省略)が配置されている。このアンテナは、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面の情報を光学に読み取る際に支障の出ない位置に配置されている。また、ガラス板3よりも前側には、図1に示すように、パスポート2Aに内蔵される通信用のアンテナと通信を行うためのアンテナ17が配置されている。アンテナ17は、ガラス板3よりも下側に配置されている。なお、パスポート2Aの仕様によっては、ガラス板3の下側に配置されるアンテナと、パスポート2Aに内蔵されるアンテナとの通信が行われることもある。
また、情報読取装置1は、図1に示すように、情報読取装置1の前面側かつ上面側に配置されるカメラ18を備えている。カメラ18は、媒体配置部16よりも上側に配置されている。カメラ18の光軸は、前側に向かうにしたがって上側に向かうように傾斜している。カメラ18は、たとえば、情報記録媒体2の読取操作を行う者の顔を撮影する。
(照明の構成および配置)
照明4、5は、複数の光源が実装される基板24と、光源から射出された光が入射する照明レンズ25とを備えている。本形態の照明4、5は、光源として、白色光を射出する複数の白色LEDと、赤外光を射出する複数の赤外線LEDと、紫外光を射出する複数の紫外線LEDとを備えている。基板24は、細長い長方形の平板状に形成されている。照明レンズ25は、細長い略直方体状に形成されている。この照明レンズ25は、基板24の、光源が実装された面に固定されている。
照明4、5は、複数の光源が実装される基板24と、光源から射出された光が入射する照明レンズ25とを備えている。本形態の照明4、5は、光源として、白色光を射出する複数の白色LEDと、赤外光を射出する複数の赤外線LEDと、紫外光を射出する複数の紫外線LEDとを備えている。基板24は、細長い長方形の平板状に形成されている。照明レンズ25は、細長い略直方体状に形成されている。この照明レンズ25は、基板24の、光源が実装された面に固定されている。
照明レンズ25には、白色LEDが射出する白色光と赤外線LEDが射出する赤外光と紫外線LEDが射出する紫外光とが入射し、照明レンズ25を透過した光が情報記録媒体2に照射される。なお、照明4、5から照射される赤外光は、OCR文字等の機械読取式の印刷情報の読取りに用いられる。また、照明4、5から照射される紫外光は、情報記録媒体2の真偽判定に必要な印刷情報の読取りに用いられる。具体的には、照明4、5から照射される紫外光は、目に見えない蛍光発色インクによる印刷情報の読取りに用いられる。
図3に示すように、照明4は、ガラス板3よりも下側に配置されている。また、情報読取装置1は、2個の照明4を備えており、照明4は、左右方向におけるガラス板3の両外側のそれぞれに配置されている。照明4は、ガラス板3に載置される情報記録媒体2に向かって左右方向の外側から、かつ、斜め下側から光を照射する。また、照明4から射出されガラス板3を透過した光が、ガラス板3に載置される情報記録媒体2の下面に照射される。
照明5は、ガラス板3に載置される情報記録媒体2よりも上側に配置されている。また、情報読取装置1は、2個の照明5を備えており、照明5は、左右方向における媒体配置部16の両外側のそれぞれに配置されている。すなわち、2個の照明5のうちの一方の照明5は、右側に配置される側面部15bの右側に配置され、2個の照明5のうちの他方の照明5は、左側に配置される側面部15bの左側に配置されている。照明5は、ガラス板3に載置される情報記録媒体2に向かって左右方向の外側から、かつ、斜め上側から光を照射する。また、照明5から射出され側面部15bを透過した光が、ガラス板3に載置される情報記録媒体2の上面に照射される。
(光学系、結像光学系、ビームスプリッタ、撮像素子の構成および配置)
光学系6は、長方形の平板状に形成された3個の反射ミラー(全反射ミラー)30、31、32を備えている。反射ミラー30は、反射ミラー31よりも大きくなっており、反射ミラー31は、反射ミラー32よりも大きくなっている。反射ミラー30、31は、ガラス板3よりも下側に配置されている。具体的には、反射ミラー30は、ガラス板3に載置されるパスポート2Aの下側に配置されている。また、反射ミラー31は、反射ミラー30と略同じ高さに配置されるとともに、反射ミラー30よりも後ろ側に配置されている。反射ミラー32は、媒体配置部16の後ろ側に配置されている。また、反射ミラー32は、反射ミラー31の上側に配置されている。
光学系6は、長方形の平板状に形成された3個の反射ミラー(全反射ミラー)30、31、32を備えている。反射ミラー30は、反射ミラー31よりも大きくなっており、反射ミラー31は、反射ミラー32よりも大きくなっている。反射ミラー30、31は、ガラス板3よりも下側に配置されている。具体的には、反射ミラー30は、ガラス板3に載置されるパスポート2Aの下側に配置されている。また、反射ミラー31は、反射ミラー30と略同じ高さに配置されるとともに、反射ミラー30よりも後ろ側に配置されている。反射ミラー32は、媒体配置部16の後ろ側に配置されている。また、反射ミラー32は、反射ミラー31の上側に配置されている。
反射ミラー30〜32は、上下方向に対して所定の角度傾いた状態で配置されている。具体的には、図4に示すように、反射ミラー30〜32は、左右方向から見たときに上下方向に対して所定の角度傾いた状態で配置されている。反射ミラー30は、後ろ側に向かうにしたがって下側に向かうように傾斜し、反射ミラー31、32は、後ろ側に向かうにしたがって上側に向かうように傾斜している。反射ミラー30〜32の上下方向に対する傾斜角度は、略45°となっている。
反射ミラー30には、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面で反射された光が入射する。反射ミラー31には、反射ミラー30で反射された光が入射し、反射ミラー32には、反射ミラー31で反射された光が入射する。反射ミラー30では、情報記録媒体2の下面で反射されて下側へ向かう光の光軸が後ろ側に折り曲げられる。また、反射ミラー31では、反射ミラー30で反射されて後ろ側へ向かう光の光軸が上側に折り曲げられ、反射ミラー32では、反射ミラー31で反射されて上側に向かう光の光軸が後ろ側に折り曲げられる。
光学系7は、長方形の平板状に形成された2個の反射ミラー(全反射ミラー)33、34を備えている。反射ミラー33は、反射ミラー34よりも大きくなっている。反射ミラー33、34は、ガラス板3に載置される情報記録媒体2よりも上側に配置されている。具体的には、反射ミラー33は、ガラス板3に載置されるIDカード2Bの上側に配置されている。また、反射ミラー34は、反射ミラー33と略同じ高さに配置されるとともに、ガラス板3よりも後ろ側(すなわち、媒体配置部16よりも後ろ側)に配置されている。また、反射ミラー33、34は、カバー部材15の上面部15aよりも上側(すなわち、媒体配置部16よりも上側)に配置されている。
反射ミラー33、34は、上下方向に対して所定の角度傾いた状態で配置されている。具体的には、図4に示すように、反射ミラー33、34は、左右方向から見たときに上下方向に対して所定の角度傾いた状態で配置されている。反射ミラー33は、後ろ側に向かうにしたがって上側に向かうように傾斜し、反射ミラー34は、後ろ側に向かうにしたがって下側に向かうように傾斜している。反射ミラー33、34の上下方向に対する傾斜角度は、略45°となっている。
反射ミラー33には、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面で反射された光が入射する。反射ミラー34には、反射ミラー33で反射された光が入射する。反射ミラー33では、情報記録媒体2の上面で反射されて上側へ向かう光の光軸が後ろ側に折り曲げられ、反射ミラー34では、反射ミラー33で反射されて後ろ側へ向かう光の光軸が下側に折り曲げられる。本形態の反射ミラー33は、第1反射ミラーであり、反射ミラー34は、第2反射ミラーである。
結像光学系9は、結像レンズ35を備えている。結像レンズ35は、反射ミラー32の後ろ側に配置されている。また、結像レンズ35は、反射ミラー34よりも後ろ側に配置されている。撮像素子8は、結像レンズ35の後ろ側に配置されている。撮像素子8は、撮像素子8の撮像面が前側を向くように配置されている。
ビームスプリッタ13は、長方形の平板状に形成されている。本形態のビームスプリッタ13は、光の透過率と反射率とが等しいハーフミラーである。ビームスプリッタ13は、前後方向において、反射ミラー32と結像レンズ35との間に配置されている。すなわち、ビームスプリッタ13は、反射ミラー32の後ろ側であって、かつ、結像レンズ35の前側に配置されている。また、ビームスプリッタ13は、反射ミラー34の下側に配置されている。
ビームスプリッタ13は、上下方向に対して所定の角度傾いた状態で配置されている。具体的には、図4に示すように、ビームスプリッタ13は、左右方向から見たときに上下方向に対して所定の角度傾いた状態で配置されている。ビームスプリッタ13は、後ろ側に向かうにしたがって下側に向かうように傾斜している。ビームスプリッタ13の上下方向に対する傾斜角度は、略45°となっている。ビームスプリッタ13は、反射ミラー32で反射された光の半分を結像レンズ35に向かって透過させるとともに、反射ミラー34で反射された光の半分を結像レンズ35に向かって反射する。
本形態では、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面で反射された光の、撮像素子8までの光路長と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面で反射された光の、撮像素子8までの光路長とが略等しくなっている。
(シャッタ機構の構成)
図6は、図5に示すシャッタ機構14の構成を説明するための斜視図である。
図6は、図5に示すシャッタ機構14の構成を説明するための斜視図である。
シャッタ機構14は、光学系6とビームスプリッタ13との間の光路(すなわち、反射ミラー32とビームスプリッタ13との間の光路)を遮る第1遮光位置37A(図5(B)参照)と、光学系7とビームスプリッタ13との間の光路(すなわち、反射ミラー34とビームスプリッタ13との間の光路)を遮る第2遮光位置37B(図5(A)参照)との間で移動可能なシャッタ37を備えている。また、シャッタ機構14は、第1遮光位置37Aと第2遮光位置37Bとの間でシャッタ37を移動させるシャッタ駆動機構38を備えている。
シャッタ駆動機構38は、図6に示すように、シャッタ37が固定されるレバー部材39と、レバー部材39を回動させるソレノイド40と、レバー部材39の回動方向の一方側へレバー部材39を付勢する引張りコイルバネ41とを備えている。ソレノイド40は、反射ミラー32等が固定される後述の固定フレーム45に固定されている。レバー部材39の下端部は、固定フレーム45に回動可能に保持されている。レバー部材39は、左右方向を回動の軸方向として回動可能となっている。シャッタ37は、レバー部材39の上端部に固定されている。
シャッタ37は、反射ミラー32、34とビームスプリッタ13との間の光路を遮る遮光部37aを備えている。遮光部37aは、左右方向から見たときの形状が円弧状となる曲板状に形成されている。左右方向から見たときの遮光部37aの曲率中心は、レバー部材39の回動中心と略一致している。シャッタ37は、引張りコイルバネ41の付勢力によって第2遮光位置37Bに向かって付勢されている。シャッタ37は、ソレノイド40が通電状態にないときには、第2遮光位置37Bに配置されており、ソレノイド40が通電状態になると、第1遮光位置37Aに移動する。
(光学系、結像光学系、ビームスプリッタ、撮像素子の取付構造)
図7は、図6のE−E断面の断面図である。図8は、図6に示す固定フレーム45、保持フレーム48および基板50等の分解斜視図である。図9は、図4に示す反射ミラー30、31、33、34の取付構造を説明するための側面図である。図10は、図9に示す反射ミラー34の取付部分の斜視図である。図11は、図10に示す反射ミラー34の取付部分の分解斜視図である。図12は、図10に示す反射ミラー34の取付部分の構成を説明するための側面図である。
図7は、図6のE−E断面の断面図である。図8は、図6に示す固定フレーム45、保持フレーム48および基板50等の分解斜視図である。図9は、図4に示す反射ミラー30、31、33、34の取付構造を説明するための側面図である。図10は、図9に示す反射ミラー34の取付部分の斜視図である。図11は、図10に示す反射ミラー34の取付部分の分解斜視図である。図12は、図10に示す反射ミラー34の取付部分の構成を説明するための側面図である。
情報読取装置1は、図6〜図8に示すように、反射ミラー32およびビームスプリッタ13が固定される固定フレーム45と、結像レンズ35が固定されるレンズバレル46と、レンズバレル46を保持するバレルホルダ47と、バレルホルダ47を保持する保持フレーム48と、バレルホルダ47に対してレンズバレル46を回転させるための調整リング49と、撮像素子8が実装される基板50とを備えている。また、情報読取装置1は、図9に示すように、反射ミラー30、31を保持する下フレーム52と、反射ミラー33、34を保持するミラー保持部材としての上フレーム53とを備えている。これらの構成は、筐体10に収容されている。
固定フレーム45は、カバー部材15の後ろ側に配置されている。固定フレーム45は、直接あるいは所定の部材を介して筐体10に固定されている。固定フレーム45には、反射ミラー32およびビームスプリッタ13が接着で固定されている。また、固定フレーム45には、紫外線カットフィルター55が接着で固定されている。紫外線カットフィルター55は、ビームスプリッタ13の後ろ側に配置されている。固定フレーム45の後端側には、保持フレーム48を固定するための2個のネジ穴45aが形成されている(図8参照)。また、固定フレーム45の後端側には、保持フレーム48に形成される後述のガイド溝48eに係合する2個の凸部45bが形成されている。
レンズバレル46は、円筒状に形成されている。レンズバレル46は、レンズバレル46の軸方向と前後方向とが一致するように配置されている。結像レンズ35は、レンズバレル46の内周面に固定されている。レンズバレル46の外周面には、オネジが形成されている。
バレルホルダ47は、筒状に形成されている。また、バレルホルダ47は、レンズバレル46を保持するバレル保持部47aと、基板50が固定される基板固定部47bとから構成されている。バレル保持部47aは、円筒状に形成されている。バレル保持部47aは、バレル保持部47aの軸方向と前後方向とが一致するように配置されている。バレル保持部47aの内周面には、レンズバレル46の外周面のオネジが螺合するメネジが形成されている。基板固定部47bには、基板50を固定するための2個のネジ穴47cが形成されている(図8参照)。
保持フレーム48は、筒状に形成されている。保持フレーム48は、保持フレーム48の軸方向と前後方向とが一致するように配置されている。図7に示すように、保持フレーム48の後端部の内周側は、基板固定部47bが収容される収容部48aとなっている。保持フレーム48の内周側の、収容部48aよりも前側の部分は、調整リング49の後端側部分およびバレル保持部47aが収容される収容部48bとなっている。収容部48bの内周面は、円筒面となっている。収容部48bの内径は、バレル保持部47aの外径とほぼ等しくなっている。
保持フレーム48の後端側には、基板50を固定するための2個のネジ穴48cが形成されている(図8参照)。また、図8に示すように、保持フレーム48の前端側には、上下方向を長手方向とする2個の長穴48dが形成されている。長穴48dは、前後方向で貫通するように形成されている。長穴48dには、固定フレーム45に保持フレーム48を固定するネジ56が挿通されている。また、保持フレーム48の前端側には、上下方向を長手方向とする2個のガイド溝48eが形成されている(図7参照)。ガイド溝48eには、固定フレーム45の凸部45bが係合している。
調整リング49は、段付きの円筒状に形成されており、大径部49aと、大径部49aよりも内径および外径の小さい小径部49bとから構成されている。調整リング49は、調整リング49の軸方向と前後方向とが一致するように配置されている。小径部49bは、調整リング49の後端側部分を構成している。大径部49aの後端側部分および小径部49bは、保持フレーム48の収容部48bに収容されている。大径部49aの外径は、収容部48bの内径とほぼ等しくなっている。
大径部49aの前端側の外周面には、歯車49cが形成されている。また、調整リング49は、圧縮コイルバネ57によって後ろ側へ付勢されている。小径部49bの後端部には、レンズバレル46の前端面に形成される係合凹部に係合する係合突起が形成されている。係合凹部と係合突起との係合状態は、圧縮コイルバネ57の付勢力によって維持されている。本形態では、歯車49cを回転させて調整リング49を回転させると、レンズバレル46がバレルホルダ47に対して回転しながら前後方向へ移動する。
基板50は、略正方形の平板状に形成されている。基板50は、基板50の厚さ方向と前後方向とが一致するように配置されている。撮像素子8は、基板50の前面に実装されている。図8に示すように、基板50には、前後方向に貫通する2個の長穴50aが形成されている。長穴50aは、前後方向から見たときに、撮像素子8の中心を曲率中心とする円弧状に形成されている。あるいは、長穴50aの長手方向は、前後方向から見たときに、撮像素子8の中心を曲率中心とする仮想円の接線方向となっている。また、基板50には、前後方向に貫通する2個の貫通穴50bが形成されている。
長穴50aには、保持フレーム48に基板50を固定するネジ58が挿通されている。貫通穴50bには、バレルホルダ47に基板50を固定するネジ59が挿通されている。本形態では、撮像素子8が実装された基板50がネジ59によってバレルホルダ47に固定された後、バレルホルダ47付きの基板50がネジ58によって保持フレーム48に固定される。基板50の前面は、バレルホルダ47の後端面と保持フレーム48の後端面とに接触している。
下フレーム52は、筐体10の内部に配置される側板61に固定されている。側板61は、筐体10の内部の左右の両端側のそれぞれに配置されており、筐体10の内部には、2枚の側板61が配置されている。側板61と筐体10とは互いに固定されている。反射ミラー30、31は、下フレーム52に固定されている。このように、反射ミラー30、31は、下フレーム52および側板61を介して筺体10に固定されており、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面で反射され撮像素子8に向かう光の光路長方向である第1光路長方向において、反射ミラー30、31は固定されている。
上フレーム53は、2枚の側板61に固定されている。また、上フレーム53は、図示を省略するネジによって側板61に固定されている。上フレーム53は、側板61に対して上下方向で位置調整可能となっている。具体的には、図9に示すように、上フレーム53を側板61に固定するための複数のネジ穴53aが上フレーム53に形成され、ネジ穴53aに螺合するネジが挿通される複数の長穴61aが側板61に形成されている。長穴61aは、上下方向を長手方向とする長穴となっている。
図9に示すように、上フレーム53には、ガイド軸62が固定され、側板61には、ガイド軸63が固定されている。ガイド軸62、63は、ガイド軸62、63の軸方向と左右方向とが一致するように配置されている。側板61には、ガイド軸62が係合するガイド溝61bが形成され、上フレーム53には、ガイド軸63が係合するガイド溝53bが形成されている。ガイド溝53b、61bは、上下方向を長手方向とするU溝状に形成されている。ガイド軸62、63およびガイド溝53b、61bは、側板61に対する上フレーム53の上下方向の位置を調整するときに、上フレーム53を上下方向に案内する機能を果たしている。
なお、上フレーム53は、反射ミラー33を保持する第1フレーム64と、反射ミラー34を保持する第2フレーム65と、第1フレーム64および第2フレーム65が固定される共通フレーム66とから構成されている。側板61には、共通フレーム66が固定されている。
反射ミラー33は、上フレーム53に固定されている。すなわち、反射ミラー33は、上下方向に対して所定の角度傾いている状態で上フレーム53に固定されている。具体的には、反射ミラー33は、上下方向に対して45°傾いている状態で第1フレーム64に直接、固定されている。
反射ミラー34は、ミラー固定フレーム68に固定されている。ミラー固定フレーム68は、上フレーム53に取り付けられている。具体的には、ミラー固定フレーム68は、第2フレーム65に取り付けられている。第2フレーム65は、上下方向に対して略45°傾いた傾斜部65aを備えている。傾斜部65aは、平板状に形成されており、後ろ側に向かうにしたがって下側に向かうように傾斜している。傾斜部65aには、ミラー固定フレーム68を構成する後述のミラー固定部68aが配置される貫通穴65bが形成されている(図11参照)。
また、第2フレーム65は、ミラー固定フレーム68が固定されるフレーム固定部65cを備えている。フレーム固定部65cは、傾斜部65aから斜め上後ろ側に向かって立ち上がるように形成されている。また、フレーム固定部65cは、平板状に形成されており、フレーム固定部65cの厚さ方向と左右方向とが一致するように配置されている。フレーム固定部65cには、ミラー固定フレーム68を固定するためのネジ穴65dが形成されている。ネジ穴65dは、フレーム固定部65cの前上端側と後ろ下端側との2箇所に形成されている。フレーム固定部65cの後ろ下端には、斜め上前側に向かって切り欠かれた切欠き部65eが形成されている。切欠き部65eの開口部分(後ろ下端部分)の幅は、狭くなっている。
ミラー固定フレーム68は、反射ミラー34が固定されるミラー固定部68aと、フレーム固定部65cに固定される被固定部68bとを備えている。ミラー固定部68aは、平板状に形成されるとともに略長方形の枠状に形成されている。ミラー固定部68aは、第2フレーム65の貫通穴65bの中に配置されている。被固定部68bは、ミラー固定部68aの前上端と後ろ下端との2箇所に形成されている。また、被固定部68bは、ミラー固定部68aから斜め上後ろ側に向かって立ち上がるように形成されている。被固定部68bは、平板状に形成されており、被固定部68bの厚さ方向と左右方向とが一致するように配置されている。
反射ミラー34は、ミラー固定部68aの上面に固定されている。ミラー固定部68aには、板バネ69がリベット70によって固定されている。板バネ69は、ミラー固定部68aの左右の両端側の2箇所に固定されている。また、板バネ69は、前後方向および上下方向におけるミラー固定部68aの略中心位置に固定されている。板バネ69は、反射ミラー34よりも左右方向の外側に配置されており、ミラー固定部68aの左右の両側に広がるようにミラー固定部68aの上面に固定されている。また、板バネ69は、リベット71によって傾斜部65aの上面に固定されている。左右方向から見ると、リベット70とリベット71とは重なっている。また、図12に示すように、左右方向から見ると、リベット71による板バネ69の固定位置は、反射ミラー34に入射する光の光軸の入射位置とほぼ一致している。
被固定部68bには、前後方向に貫通する長穴68cが形成されている。長穴68cは、左右方向から見たときに、リベット70による板バネ69の固定位置を曲率中心とする円弧状に形成されている。あるいは、長穴68cの長手方向は、左右方向から見たときに、リベット70による板バネ69の固定位置の中心を曲率中心とする仮想円の接線方向となっている。後ろ下端側に配置される被固定部68bの後ろ下端には、斜め上前側に向かって切り欠かれた切欠き部68dが形成されている。
ミラー固定フレーム68は、ネジ72によって第2フレーム65に固定されている。ネジ72は、長穴68cに挿通されるとともに、ネジ穴65dに螺合している。そのため、本形態では、ネジ72を緩めた状態で板バネ69を変形させることで、リベット71による板バネ69の固定部分を中心にして、第2フレーム65に対するミラー固定フレーム68の傾きを調整することが可能になっている。すなわち、ミラー固定フレーム68に固定される反射ミラー34は、図12に示すように、左右方向から見たときの上下方向に対する反射ミラー34の傾斜角度が調整可能となるように上フレーム53に取り付けられている。なお、本形態では、ネジ72をわずかに緩めた状態で、切欠き部65e、68dに、マイナスドライバの先端等を入れて抉ることで、上下方向に対する反射ミラー34の傾斜角度を微調整することが可能となっている。
(情報読取装置の調整方法)
図13(A)は、図4に示す光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置の調整原理を説明するための側面図であり、図13(B)は、図4に示す光学系7および結像光学系9を通過する光の高さの調整原理を説明するための側面図である。
図13(A)は、図4に示す光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置の調整原理を説明するための側面図であり、図13(B)は、図4に示す光学系7および結像光学系9を通過する光の高さの調整原理を説明するための側面図である。
基板50には、上述の長穴50aが形成されており、基板50は、長穴50aに挿通されるネジ58によって保持フレーム48に固定されている。そのため、撮像素子8が実装されるとともにバレルホルダ47が固定された基板50を、ネジ59を緩めた状態で、結像光学系9の光軸(すなわち、結像レンズ35の光軸)を回転軸にして回転させることで、結像光学系9の光軸を回転軸とする撮像素子8の回転方向の位置が調整される。撮像素子8の回転方向の位置調整を行う際には、バレルホルダ47のバレル保持部47aの外周面と、保持フレーム48の収容部48bの内周面とによって、撮像素子8の回転方向へ基板50が案内される。
また、保持フレーム48には、上述の長穴48dが形成されており、保持フレーム48は、長穴48dに挿通されるネジ56によって固定フレーム45に固定されている。そのため、ネジ56を緩めた状態で、基板50等が固定された保持フレーム48を上下方向に移動させることで、結像光学系9(すなわち、結像レンズ35)および撮像素子8の上下方向の位置が調整される。結像光学系9および撮像素子8の上下方向の位置調整を行う際には、固定フレーム45の凸部45bと保持フレーム48のガイド溝48eとによって、上下方向へ保持フレーム48が案内される。
なお、図7に示すように、上側に配置される凸部45bの上端と、上側に配置されるガイド溝48eの上端との間、および、下側に配置される凸部45bの下端と、下側に配置されるガイド溝48eの下端との間には、隙間が形成されている。本形態では、ネジ56をわずかに緩めた状態で、この隙間にマイナスドライバの先端等を入れて抉ることで、結像光学系9および撮像素子8の上下方向の位置を微調整することが可能となっている。
さらに、上述のように、歯車49cを回転させて調整リング49を回転させると、レンズバレル46がバレルホルダ47に対して回転しながら前後方向へ移動するため、歯車49cを回転させると、結像光学系9の光軸方向における結像光学系9の位置(具体的には、結像レンズ35の位置)が変わる。したがって、歯車49cを回転させて結像光学系9の光軸方向における結像光学系9の位置を調整することで、結像光学系9を通過する光の焦点位置が調整される。
また、上述のように、反射ミラー33、34が取り付けられる上フレーム53は、上下方向で位置調整可能となっている。上フレーム53を上下方向で位置調整すると、図13(A)に示すように、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面で反射され撮像素子8に向かう光の光路長が変わり、光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置が変わる。すなわち、反射ミラー33、34は、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面で反射され撮像素子8に向かう光の光路長方向である第2光路長方向において位置調整可能となっており、ネジ穴53aに螺合するネジを緩めた状態で、上下方向における上フレーム53の位置調整を行うことで、第2光路長方向における反射ミラー33、34の位置調整が行われる。また、第2光路長方向における反射ミラー33、34の位置調整を行うことで、光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置が調整される。
また、上述のように、反射ミラー34は、上下方向に対する反射ミラー34の傾斜角度が調整可能となるように上フレーム53に取り付けられている。上下方向に対する反射ミラー34の傾斜角度が変わると、図13(B)に示すように、光学系7および結像光学系9を通過して撮像素子8に到達する光の上下方向の位置(撮像素子8に結像される像の上下方向の位置)が変わる。そのため、上下方向に対する反射ミラー34の傾斜角度を調整することで、光学系7および結像光学系9を通過して撮像素子8に到達する光の上下方向の位置が調整される。
なお、反射ミラー34の傾斜角度を調整するときには、リベット71による板バネ69の固定位置を中心にして反射ミラー34が回動する。また、上述のように、左右方向から見たときに、リベット71による板バネ69の固定位置は、反射ミラー34に入射する光の光軸の入射位置とほぼ一致している。そのため、反射ミラー34の傾斜角度を調整しても、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面で反射され撮像素子8に向かう光の光路長はほとんど変わらない。
情報読取装置1の調整は、以下の手順で行われる。まず、結像光学系9の光軸を回転軸とする撮像素子8の回転方向の位置調整と、結像光学系9および撮像素子8の上下方向の位置調整と、光学系6および結像光学系9を通過する光の焦点位置を調整する焦点調整とを行う(第1調整工程)。第1調整工程では、シャッタ37が第2遮光位置37Bに配置された状態で、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面に照明4から光を照射する。また、第1調整工程では、歯車49cを回転させることで、焦点調整を行う。
第1調整工程が終わると、上下方向における上フレーム53の位置調整を行って第2光路長方向における反射ミラー33、34の位置調整を行うとともに、上下方向に対する反射ミラー34の傾斜角度の調整を行う(第2調整工程)。第2調整工程では、たとえば、第2光路長方向における反射ミラー33、34の位置調整を行った後、上下方向に対する反射ミラー34の傾斜角度を調整する。すなわち、光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置を調整した後に、光学系7および結像光学系9を通過して撮像素子8に到達する光の上下方向の位置を調整する。
(情報読取装置の情報読取動作)
情報読取装置1でパスポート2Aに記録された情報が読み取られる場合、パスポート2Aは、個人情報が記録された表紙の裏面が下側を向くようにガラス板3に載置される。パスポート2Aがガラス板3に載置されると、照明4が光を照射して、パスポート2Aに記録された情報が光学的に読み取られる。このときには、シャッタ37は、第2遮光位置37Bに配置されている。また、照明5は光を照射しない。
情報読取装置1でパスポート2Aに記録された情報が読み取られる場合、パスポート2Aは、個人情報が記録された表紙の裏面が下側を向くようにガラス板3に載置される。パスポート2Aがガラス板3に載置されると、照明4が光を照射して、パスポート2Aに記録された情報が光学的に読み取られる。このときには、シャッタ37は、第2遮光位置37Bに配置されている。また、照明5は光を照射しない。
一方、情報読取装置1でIDカード2Bに記録された情報が読み取られる場合、IDカード2Bがガラス板3に載置されると、まず、照明4が光を照射して、IDカード2Bの下面に記録された情報が光学的に読み取られる。このときには、シャッタ37は第2遮光位置37Bに配置されており、また、照明5は光を照射しない。IDカード2Bの下面に記録された情報が読み取られると、シャッタ37は第1遮光位置37Aに移動するとともに、照明5が光を照射して、IDカード2Bの上面に記録された情報が光学的に読み取られる。このときには、照明4は光を照射しない。
なお、IDカード2Bに記録された情報が読み取られる場合、IDカード2Bの上面に記録された情報が読み取られた後に、IDカード2Bの下面に記録された情報が読み取られても良い。また、IDカード2Bに記録された情報が読み取られる場合には、たとえば、IDカード2Bの下面に記録された情報と上面に記録された情報とが数10ミリ秒で読み取られる。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、情報読取装置1は、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面に光を照射する照明4と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面に光を照射する照明5と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面に記録された情報を読み取るため光学系6と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面に記録された情報を読み取るための光学系7と、光学系6を通過した光を撮像素子8に結像させるとともに光学系8を通過した光を撮像素子8に結像させる結像光学系9とを備えている。
以上説明したように、本形態では、情報読取装置1は、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面に光を照射する照明4と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面に光を照射する照明5と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面に記録された情報を読み取るため光学系6と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面に記録された情報を読み取るための光学系7と、光学系6を通過した光を撮像素子8に結像させるとともに光学系8を通過した光を撮像素子8に結像させる結像光学系9とを備えている。
そのため、本形態では、IDカード2Bをガラス板3に載置したままの状態で、IDカード2Bの上下の両面に記録された情報を光学的に読み取ることが可能になる。したがって、本形態では、IDカード2Bの両面に記録された情報を読み取る場合であっても、情報の読取操作を簡素化することが可能になる。また、IDカード2Bをガラス板3に載置したままの状態で、IDカード2Bの上下の両面に記録された情報を光学的に読み取ることが可能になるため、たとえば、IDカード2Bの一方の面の情報を撮像素子8で読み取った後に他人のIDカード2Bの他方の面の情報を撮像素子8で読み取るといった不正行為を防止することが可能になる。したがって、本形態では、IDカード2Bの両面に記録された情報を読み取る場合であっても、セキュリティ性を高めることが可能になる。
また、本形態では、1個の撮像素子8を用いて、IDカード2Bの上下の両面に記録された情報を光学的に読み取ることが可能になるため、IDカード2Bの上面に記録された情報を読み取る撮像素子と、IDカード2Bの下面に記録された情報を読み取る撮像素子とが個別に設けられている場合と比較して、情報読取装置1の構成を簡素化することが可能になる。
本形態では、情報読取装置1は、光学系6を通過した光の一部を結像光学系9に向かって透過させるとともに、光学系7を通過した光の一部を結像光学系9に向かって反射するビームスプリッタ13を備えており、固定フレーム45に固定されたビームスプリッタ13を用いて、光学系6、7を通過した光を結像光学系9に導くことが可能になっている。そのため、本形態では、たとえば、光学系6を通過した光を結像光学系9に向かって通過させる位置と、光学系7を通過した光を結像光学系9に向かって反射する位置とに反射ミラーを回動させて、光学系6、7を通過した光を結像光学系9に導く場合と比較して、結像光学系9に向かう光の光路を安定させることが可能になる。したがって、本形態では、情報記録媒体2に記録された情報の読取精度を高めることが可能になる。
本形態では、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面に記録された情報を読み取るときには、照明5が光を照射せずに照明4が光を照射し、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面に記録された情報を読み取るときには、照明4が光を照射せずに照明5が光を照射している。そのため、本形態では、情報記録媒体2の下面に記録された情報を読み取るときに、照明5から照射されて情報記録媒体2の上面で反射される光の影響を排除することが可能になるとともに、情報記録媒体2の上面に記録された情報を読み取るときに、照明4から照射されて情報記録媒体2の下面で反射される光の影響を排除することが可能になる。したがって、本形態では、情報記録媒体2に記録された情報の読取精度をより高めることが可能になる。
本形態では、情報読取装置1は、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面に記録された情報を読み取るときに光学系7からビームスプリッタ13に入射する光を遮るとともに、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面に記録された情報を読み取るときに光学系6からビームスプリッタ13に入射する光を遮るシャッタ機構14を備えている。そのため、本形態では、情報記録媒体2の下面に記録された情報を読み取るときに、情報記録媒体2の上面で反射された外乱光の影響を排除することが可能になるとともに、情報記録媒体2の上面に記録された情報を読み取るときに、情報記録媒体2の下面で反射された外乱光の影響を排除することが可能になる。したがって、本形態では、情報記録媒体2に記録された情報の読取精度をより高めることが可能になる。
本形態では、シャッタ機構14は、光学系6とビームスプリッタ13との間の光路を遮る第1遮光位置37Aと光学系7とビームスプリッタ13との間の光路を遮る第2遮光位置37Bとの間で移動可能なシャッタ37と、第1遮光位置37Aと第2遮光位置37Bとの間でシャッタ37を移動させるシャッタ駆動機構38とを備えている。そのため、本形態では、光学系6とビームスプリッタ13との間の光路を遮るシャッタと、光学系7とビームスプリッタ13との間の光路を遮るシャッタとが個別に設けられている場合と比較して、情報読取装置1の構成を簡素化することが可能になる。
本形態では、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面で反射された光の、撮像素子8までの光路長と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面で反射された光の、撮像素子8までの光路長とが略等しくなっている。そのため、本形態では、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面の情報と、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面の情報とを同じ倍率で撮像することが可能になる。
本形態では、情報読取装置1は、情報読取装置1の前面側かつ上面側に配置されるカメラ18を備えている。そのため、本形態では、たとえば、情報記録媒体2の読取操作を行う情報記録媒体2の所有者の顔写真を撮影することが可能になる。したがって、たとえば、撮像素子8で読み取られた情報記録媒体2の顔写真情報と、カメラ18で撮影された顔写真とを照合して、情報記録媒体2の所持者が本人であるのか否かを判別することが可能になる。また、たとえば、バーコード等が表示された携帯端末を操作者がカメラ18にかざすことで、携帯端末に表示された情報を読み取ることが可能になる。
本形態では、反射ミラー33、34は、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面で反射され撮像素子8に向かう光の光路長方向である第2光路長方向において位置調整可能となっている。そのため、本形態では、情報記録媒体2の上下の両面に記録された情報を1個の撮像素子8で光学的に読み取ることが可能であっても、情報記録媒体2の下面で反射されて撮像素子8に向かう光の光路長と、情報記録媒体2の上面で反射されて撮像素子に向かう光の光路長とを適切に設定することが可能になる。
すなわち、本形態では、情報記録媒体2の上下の両面に記録された情報を1個の撮像素子8で光学的に読み取ることが可能であっても、光学系6および結像光学系9を通過する光の焦点位置と、光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置とを適切に設定することが可能になる。したがって、本形態では、情報記録媒体2の上下の両面に記録された情報を1個の撮像素子8で光学的に読み取ることが可能であっても、情報記録媒体2の上下の両面に記録された情報の読取精度を高めることが可能になる。
一方、本形態では、反射ミラー30、31は、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面で反射され撮像素子8に向かう光の光路長方向である第1光路長方向において固定されており、反射ミラー30、31の、第1光路長方向での位置調整作業は不要である。また、本形態では、第1調整工程において、第1光路長方向で固定された反射ミラー30、31を基準にして、結像光学系9の光軸を回転軸とする撮像素子8の回転方向の位置調整と、結像光学系9および撮像素子8の上下方向の位置調整と、光学系6および結像光学系9を通過する光の焦点位置を調整する焦点調整とを行った後に、第2調整工程において、反射ミラー33、34を上下方向に移動させることで光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置を調整するとともに、上下方向に対する反射ミラー34の傾斜角度を調整することで光学系7および結像光学系9を通過して撮像素子8に到達する光の上下方向の位置を調整している。
そのため、本形態では、第1調整工程後に第2調整工程を行っても、第1調整工程で調整された調整箇所にずれが生じない。したがって、本形態では、情報記録媒体2の上下の両面に記録された情報を1個の撮像素子8で光学的に読み取ることが可能であっても、情報読取装置1の調整作業を簡素化することが可能になる。
また、本形態では、上下方向における上フレーム53の位置調整を行うことで、第2光路長方向における反射ミラー33、34の位置調整が行われているため(すなわち、光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置の調整が行われているため)、第2光路長方向における反射ミラー33の位置調整作業と反射ミラー34の位置調整作業とを一緒に行うことが可能になる。したがって、本形態では、光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置の調整作業を簡素化することが可能になる。
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
上述した形態において、光学系6からビームスプリッタ13に入射する光を遮るシャッタと、光学系7からビームスプリッタ13に入射する光を遮るシャッタとが個別に設けられていても良い。この場合には、反射ミラー30と反射ミラー31との間の光路、または、反射ミラー31と反射ミラー32との間の光路にシャッタが配置されても良いし、反射ミラー33と反射ミラー34との間の光路にシャッタが配置されても良い。
また、上述した形態において、外乱光の影響を受けにくい場所に情報読取装置1が設置されるのであれば、情報読取装置1は、シャッタ機構を備えていなくても良い。また、上述した形態において、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の下面に記録された情報を読み取るときに、照明5が光を照射しても良いし、ガラス板3に載置された情報記録媒体2の上面に記録された情報を読み取るときに、照明4が光を照射しても良い。
上述した形態において、ビームスプリッタ13に代えて、光学系6を通過した光を結像光学系9に向かって通過させる位置と、光学系7を通過した光を結像光学系9に向かって反射する位置とに回動する反射ミラーが設けられていても良い。この反射ミラーは、たとえば、一眼レフカメラの反射ミラーと同様に、左右方向を回動の軸方向として45°回動する。この場合には、上述した形態と比較して撮像素子8に到達する光量を上げることが可能になる。また、この場合には、シャッタ機構14が不要になる。
上述した形態において、反射ミラー34が上フレーム53に直接、固定されるとともに、上下方向に対する反射ミラー33の傾斜角度が調整可能となるように反射ミラー33が上フレーム53に取り付けられていても良い。また、上下方向に対する反射ミラー34の傾斜角度が調整可能となるように反射ミラー34が上フレーム53に取り付けられるとともに、上下方向に対する反射ミラー33の傾斜角度が調整可能となるように反射ミラー33が上フレーム53に取り付けられていても良い。
上述した形態では、反射ミラー33および反射ミラー34を上下方向に移動させることで、光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置が調整されているが、反射ミラー33のみを上下方向に移動させることで、光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置が調整されても良いし、反射ミラー34のみを上下方向に移動させることで、光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置が調整されても良い。すなわち、反射ミラー33のみが第2光路長方向において位置調整可能となっていても良いし、反射ミラー34のみが第2光路長方向において位置調整可能となっていても良い。
また、上述した形態において、反射ミラー33および反射ミラー34の少なくともいずれか一方を、反射ミラー33、34の上端側または下端側を回動中心にして、かつ、左右方向を回動の軸方向にして回動させることで、光学系7および結像光学系9を通過する光の焦点位置が調整されても良い。すなわち、反射ミラー33および反射ミラー34の少なくともいずれか一方を回動させることで、反射ミラー33および反射ミラー34の少なくともいずれか一方の、第2光路長方向における位置が調整されても良い。
また、上述した形態において、反射ミラー33、34が第2光路長方向において位置調整可能となっていることに代えて、または、反射ミラー33、34が第2光路長方向において位置調整可能となっていることに加えて、反射ミラー30および反射ミラー31の少なくともいずれか一方が第1光路長方向において位置調整可能となっていても良い。
上述した形態において、ビームスプリッタ13が、光学系6を通過した光の一部を結像光学系9に向かって反射するとともに光学系7を通過した光の一部を結像光学系9に向かって透過させるように、光学系6、7が構成されても良い。この場合には、たとえば、光学系6は、2個の反射ミラーを備え、光学系7は、3個の反射ミラーを備えている。また、光学系6、7が備える反射ミラーの数は4個以上であっても良い。
上述した形態において、情報読取装置1は、上下方向を回動の軸方向としてカメラ18を180°回動させる回動機構を備えていても良い。このように構成すると、たとえば、情報読取装置1に対して操作を行う操作者と、情報記録媒体2の保持者とが異なっており、かつ、操作者と保持者とが向かい合っている場合であっても、撮像素子8で読み取られた情報記録媒体2の顔写真情報と、カメラ18で撮影された顔写真とを照合して、情報記録媒体2の所持者が本人であるのか否かを判別することが可能になる。
上述した形態において、情報読取装置1は、ガラス板3に代えて、たとえば、アクリル板等の透明な樹脂板を備えていても良い。また、上述した形態において、情報記録媒体2にICチップが内蔵されていなくても良い。この場合には、ガラス板3の下側に配置されるアンテナおよびアンテナ17が不要になる。さらに、上述した形態において、情報記録媒体2は、パスポート2AおよびIDカード2B以外の媒体であっても良い。たとえば、情報記録媒体2は、運転免許証であっても良い。また、上述した形態では、情報読取装置1は、手動式の読取装置であるが、本発明の構成が適用される情報読取装置は、情報記録媒体の搬送機構を有する媒体搬送式の読取装置であっても良い。
1 情報読取装置
2 情報記録媒体
3 ガラス板(載置部材)
4 照明(第1の照明)
5 照明(第2の照明)
6 光学系(第1の光学系)
7 光学系(第2の光学系)
8 撮像素子
9 結像光学系
13 ビームスプリッタ
14 シャッタ機構
18 カメラ
30、31 反射ミラー
33 反射ミラー(第1反射ミラー)
34 反射ミラー(第2反射ミラー)
37 シャッタ
37A 第1遮光位置
37B 第2遮光位置
38 シャッタ駆動機構
53 上フレーム(ミラー保持部材)
2 情報記録媒体
3 ガラス板(載置部材)
4 照明(第1の照明)
5 照明(第2の照明)
6 光学系(第1の光学系)
7 光学系(第2の光学系)
8 撮像素子
9 結像光学系
13 ビームスプリッタ
14 シャッタ機構
18 カメラ
30、31 反射ミラー
33 反射ミラー(第1反射ミラー)
34 反射ミラー(第2反射ミラー)
37 シャッタ
37A 第1遮光位置
37B 第2遮光位置
38 シャッタ駆動機構
53 上フレーム(ミラー保持部材)
Claims (12)
- 情報記録媒体に記録された情報を光学的に読み取る情報読取装置であって、
撮像素子と、前記情報記録媒体が載置される透明な載置部材と、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の下面に光を照射する第1の照明と、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の上面に光を照射する第2の照明と、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の下面に記録された情報を読み取るための第1の光学系と、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の上面に記録された情報を読み取るための第2の光学系と、前記第1の光学系を通過した光を前記撮像素子に結像させるとともに前記第2の光学系を通過した光を前記撮像素子に結像させる結像光学系とを備えることを特徴とする情報読取装置。 - 前記第1の光学系および前記第2の光学系のいずれか一方を通過した光の一部を前記結像光学系に向かって透過させるとともに、前記第1の光学系および前記第2の光学系のいずれか他方を通過した光の一部を前記結像光学系に向かって反射するビームスプリッタを備えることを特徴とする請求項1記載の情報読取装置。
- 前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の下面に記録された情報を読み取るときに前記第2の光学系から前記ビームスプリッタに入射する光を遮るとともに、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の上面に記録された情報を読み取るときに前記第1の光学系から前記ビームスプリッタに入射する光を遮るシャッタ機構を備えることを特徴とする請求項2記載の情報読取装置。
- 前記シャッタ機構は、前記第1の光学系と前記ビームスプリッタとの間の光路を遮る第1遮光位置と前記第2の光学系と前記ビームスプリッタとの間の光路を遮る第2遮光位置との間で移動可能なシャッタと、前記第1遮光位置と前記第2遮光位置との間で前記シャッタを移動させるシャッタ駆動機構とを備えることを特徴とする請求項3記載の情報読取装置。
- 前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の下面に記録された情報を読み取るときには、前記第2の照明が光を照射せずに前記第1の照明が光を照射し、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の上面に記録された情報を読み取るときには、前記第1の照明が光を照射せずに前記第2の照明が光を照射することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の情報読取装置。
- 前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の下面で反射された光の、前記撮像素子までの光路長と、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の上面で反射された光の、前記撮像素子までの光路長とが略等しくなっていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の情報読取装置。
- 前記情報読取装置の前面側かつ上面側に配置されるカメラを備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の情報読取装置。
- 前記第1の光学系は、前記載置部材よりも下側に配置される反射ミラーを備え、
前記第2の光学系は、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体よりも上側に配置される反射ミラーを備え、
前記第1の光学系が備える前記反射ミラーおよび前記第2の光学系が備える前記反射ミラーの少なくともいずれか一方は、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体で反射され前記撮像素子に向かう光の光路長方向において位置調整可能となっていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の情報読取装置。 - 前記第2の光学系は、前記反射ミラーとして、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の上面で反射された光が入射する第1反射ミラーと、前記第1反射ミラーで反射された光が入射する第2反射ミラーとを備え、
前記第1の光学系が備える前記反射ミラーは、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の下面で反射され前記撮像素子に向かう光の光路長方向である第1光路長方向において固定され、
前記第1反射ミラーおよび前記第2反射ミラーの少なくともいずれか一方は、前記載置部材に載置された前記情報記録媒体の上面で反射され前記撮像素子に向かう光の光路長方向である第2光路長方向において位置調整可能となっていることを特徴とする請求項8記載の情報読取装置。 - 前記第1反射ミラーおよび前記第2反射ミラーを保持するミラー保持部材を備え、
前記ミラー保持部材は、上下方向で位置調整可能となっており、
上下方向における前記ミラー保持部材の位置調整を行うことで、前記第2光路長方向における前記第1反射ミラーおよび前記第2反射ミラーの位置調整が行われることを特徴とする請求項9記載の情報読取装置。 - 前記第1反射ミラーは、上下方向に対して所定の角度傾いている状態で前記ミラー保持部材に固定され、
前記第2反射ミラーは、上下方向に対する前記第2反射ミラーの傾斜角度が調整可能となるように前記ミラー保持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項10記載の情報読取装置。 - 請求項11記載の情報読取装置の調整方法であって、
前記結像光学系の光軸を回転軸とする前記撮像素子の回転方向の位置調整と、前記結像光学系および前記撮像素子の上下方向の位置調整と、前記結像光学系の光軸方向における前記結像光学系の位置を調整することで前記第1の光学系および前記結像光学系を通過する光の焦点位置を調整する焦点調整とを行う第1調整工程と、
前記第1調整工程後に、上下方向における前記ミラー保持部材の位置調整を行って前記第2光路長方向における前記第1反射ミラーおよび前記第2反射ミラーの位置調整を行うとともに、上下方向に対する前記第2反射ミラーの傾斜角度の調整を行う第2調整工程とを備えることを特徴とする情報読取装置の調整方法。
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