画像読取装置
【課題】 複数の照明装置を必要とせず、短時間でホログラム画像を高精度で認識可能なコンパクトな画像読取装置を提供する。
【解決手段】 搬送送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を照射する第１光源と、第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した複数波長の光を照射する第２光源と、第１光源及び第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてからホログラム領域における照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、導光体の全反射面のそれぞれに入射する光の露光比率を時分割して制御する点灯制御手段と、照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、レンズ体により収束された光を時分割毎に受光するセンサとを備え、被照射物のホログラム領域に関する電気信号を検出するようにした。
【解決手段】 搬送送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を照射する第１光源と、第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した複数波長の光を照射する第２光源と、第１光源及び第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてからホログラム領域における照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、導光体の全反射面のそれぞれに入射する光の露光比率を時分割して制御する点灯制御手段と、照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、レンズ体により収束された光を時分割毎に受光するセンサとを備え、被照射物のホログラム領域に関する電気信号を検出するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機や金融端末装置などの画像読み取りや画像識別に用いる画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像情報を読み取る画像読取装置として、例えば、特開２００７−２４９４７５号公報図１（特許文献１参照）には、被照射物のホログラム領域の画像を白色光源などで読み取り、被照射物に対する真偽判別する画像読取装置が開示されている。
【０００３】
特開平１１−２１５３０１号公報図１（特許文献２参照）には、２つの内壁面１５ａ，１５ｂによって挟まれた照射用光路１４の高さ方向中間部に傾斜角度が相違する２つの傾斜面部１６ａ，１６ｂを設け、それらがＬＥＤチップ６の上方に位置し、上部側になるほど画像読み取り領域Ｓに接近するように構成した画像読み取り装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４９４７５号公報（第１図）
【０００５】
【特許文献２】特開平１１−２１５３０１号公報（第１図）[段落００３５]
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、ホログラム領域における照射部３ａに光を照射する第１光源４と、所定領域だけ搬送されたときのホログラム領域における照射部３ｂに光を照射する第２光源６とを設けているので、搬送方向の異なる位置に照明装置を配置する必要があると共にホログラムの同一画素の読み取りが一定時間経過後になるので正確に被照射物を搬送せねばならないという課題があった。
【０００７】
特許文献２に記載のものは、照射用光路１４の下部にＬＥＤチップ６を設け、ＬＥＤチップ６から照射して光を上方の傾斜部１６ａ、１６ｂで反射させて上部側に位置する画像読み取り領域Ｓを照明するので、照射経路が高さ方向に長くなり、比較的大きなサイズの画像読み取り装置になるという課題があった。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、複数の照明装置を必要とせず、短時間でホログラム画像などを高精度で認識すると共に被照射物の搬送ぶれがあっても画質の劣化を軽減したコンパクトな画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の画像読取装置は、ホログラム領域を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した複数波長の光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから前記ホログラム領域における照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、この導光体の全反射面のそれぞれに入射する光の露光比率を時分割して制御する点灯制御手段と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を時分割毎に受光するセンサとを備え、被照射物のホログラム領域に関する電気信号を検出するものである。
【００１０】
請求項２に係る発明の画像読取装置は、光を照射する前記第１光源及び前記第２光源の光軸中心は、前記導光体のそれぞれの全反射面中心に位置している請求項１に記載のものである。
【００１１】
請求項３に係る発明の画像読取装置は、前記第１光源と前記第２光源のスペクトル波長は同一である請求項１又は２に記載のものである。
【００１２】
請求項４に係る発明の画像読取装置は、前記点灯制御手段は、前記第１光源又は前記第２光源の一方が点灯しているときは他方は消灯するように前記露光比率を制御する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のものである。
請求項５に係る発明の画像読取装置は、前記導光体は、前記照射部周辺を切り欠き、互いに異なる角度で傾斜させた全反射面と前記照射部で反射した反射光を通過させる平坦面とからなる切り欠き部を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のものである。
【００１３】
請求項６に係る発明の画像読取装置は、ホログラム領域を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した複数波長の光を照射する第２光源と、前記第１光源と面対称で対向設置され、前記第１光源と同一スペクトル光を前記第１光源と逆方向に照射する第３光源と、前記第２光源と面対称で対向設置され、前記第２光源と同一スペクトル光を前記第２光源と逆方向に照射する第４光源と、前記第１光源乃至前記第４光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから前記ホログラム領域における照射部に光を照射する前記第１光源及び前記第３光源から導光された光と前記第２光源及び前記第４光源から導光された光との照射角度が互いに異なる全反射面を有する導光体と、この導光体の照射角度の前記異なる全反射面毎に入射する光の露光比率を時分割して制御する点灯制御手段と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を時分割毎に受光するセンサとを備え、被照射物のホログラム領域に関する電気信号を検出するものである。
【００１４】
請求項７に係る発明の画像読取装置は、光を照射する前記第１光源乃至前記第４光源の光軸中心は、前記導光体のそれぞれの全反射面中心に位置している請求項６に記載のものである。
【００１５】
請求項８に係る発明の画像読取装置は、前記第１光源乃至前記第４光源のスペクトル波長は同一である請求項６又は７に記載のものである。
【００１６】
請求項９に係る発明の画像読取装置は、前記第１光源と前記第３光源とは同時に点灯・消灯動作を行い、前記第２光源と前記第４光源とは同時に点灯・消灯動作する請求項６乃至８のいずれか１項に記載のものである。
【００１７】
請求項１０に係る発明の画像読取装置は、前記点灯制御手段は、前記第１光源と前記第３光源、又は前記第２光源と前記第４光源、の一方の組が点灯しているときは他方の組は消灯するように前記露光比率を制御する請求項９に記載のものである。
【００１８】
請求項１１に係る発明の画像読取装置は、前記導光体は、前記照射部周辺を切り欠き、互いに異なる角度で傾斜させた全反射面と前記照射部で反射した反射光を通過させる平坦面とからなる切り欠き部を有する請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のものである。
【００１９】
請求項１２に係る発明の画像読取装置は、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を受光するセンサとを備えたものである。
【００２０】
請求項１３に係る発明の画像読取装置は、被照射物を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を受光するセンサとを備え、収束光が通過する前記レンズ体の光軸上の異なる前記搬送経路に照射角度の異なる前記全反射面の法線が交差するものである。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係る画像読取装置によれば、搬送方向の垂直面に副走査方向に照射する平行配置された複数段の光源からの光を副走査方向に導光し、導光体の異なる全反射面に入射する光の露光比率を時分割で制御し、レンズ体で収束された反射光を時分割毎にセンサで受光するので、個別に複数の照明装置を必要とせず、ホログラム画像の変化を短時間で認識できる効果がある。
【００２２】
また、導光体内部で副走査方向に伝搬させてから照射部付近に近接した導光体の全反射面から被照射物を照明するので、平板形状のコンパクトな照明部分を搭載した画像読取装置となるという効果がある。
【００２３】
また、複数の異なる角度から光りを照射可能なので結像光学系の光軸上に複数の光の照射位置を指定できるので被照射物の搬送ぶれに対しても画質の劣化を軽減した画像読取装置を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る画像読取装置（ＣＩＳとも呼ぶ）について図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１による画像読取装置の断面図である。図１において、１は紙幣や帳票などの被照射物（原稿とも呼ぶ）、２は被照射物１の搬送経路を調整又は支持する天板、３は被物照射物１を搬送するローラ又はプーリなどの搬送手段、４は搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を副走査方向に照射するＬＥＤアレイや蛍光管などで構成した光源、５は光源４の光を副走査方向に導光するポリカーボネートやソーダガラス材などの透明部材で構成した導光体、６は被照射物１の搬送経路を形成すると共に内部に異物の混入などを防止する透明ガラス又は透明プラスチック材で構成した透過体、７は被照射物１に対する光の照射部（照射領域）である。
【００２５】
８は照射部７からの散乱光を副走査方向に反射させる第１ミラー、９は第１ミラー８からの反射光を受光する凹型の第１レンズミラー（第１レンズ 第１非球面ミラーとも呼ぶ）、１０は第１レンズ９からの平行光を受光するアパーチャー、１０ａは周囲が遮光され、アパーチャー１０を通過する光の色収差を緩和するアパーチャー１０の表面又は近傍に設けた開口部、１１はアパーチャー１０からの透過光を受光する凹型の第２レンズミラー（第２レンズ 第２非球面ミラーとも呼ぶ）、１２は第２レンズ１１からの光を受光し、反射させる第２ミラーである。
【００２６】
１３は開口部１０ａを通過した第２レンズ１１からの反射光を第２ミラー１２を介して受光し、光電変換する光電変換回路及びその駆動部からなるＭＯＳ半導体構成のセンサＩＣ（センサとも呼ぶ）、１４はセンサＩＣ１３を載置するセンサ基板であり、第１センサ基板１４ａと第２センサ基板１４ｂからなる。１５はセンサＩＣ１３で光電変換された信号を信号処理する信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）、１６はＡＳＩＣ１５などを載置する信号処理基板、１７はセンサ基板１４と信号処理基板１６とを電気接続する内部コネクタである。１８は光源４からの発熱を緩和させるアルミ材などで構成した放熱ブロックである。
【００２７】
１９は第１ミラー８及び第２ミラー１２のミラー系や第１レンズ９及び第２レンズ１１などのレンズ系で構成した結像手段（レンズ体）であるテレセントリックな結像光学系を収納する筐体である。２０は光源４及び導光体５などの照明光学系（照明装置）を収納する筐体である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００２８】
図２は、図１に示した断面図の主走査方向の別位置における断面図であり、光の伝搬経路を形成する結像光学系部分は、読み取り位置に対して隣接するブロック毎に図１に示すものとシンメトリーの構造となっている。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２９】
図３は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系部分の平面図である。図３において、２１は光源４に電源や制御信号を供給するコネクタ、２２は多数の白色発光のＬＥＤを主走査方向にアレイ状に配列した光源４を載置する基板である。
【００３０】
図４は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系部分の読み取り位置から見た側面図である。図４において、２３は白色発光ＬＥＤの照射方向に集光性を持たせるために基板２２のＬＥＤ載置部分を覆うようにシリコン材などの透明モールド樹脂をスポットコーティングした集光レンズであり、光源４の副走査方向への指向性の広がりを制限する役目を担う。また、単一波長のＬＥＤチップを用いたものにおいては、蛍光発光させるため集光レンズ２３に蛍光発光樹脂を使用しても良い。
【００３１】
図５は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の導光体を除去した照明光学系部分の読み取り位置から見た側面図である。図５において、４ａは搬送方向の垂直面に４．２３ｍｍピッチでアレイ状に配列した第１列目光源（第１光源）、４ｂは搬送方向の垂直面に第１列目光源４ａと平行して配置した第２列目光源（第２光源）である。図３〜図５中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００３２】
図６は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系部分の結線図である。図６において、光源４の第１列目光源４ａと、平行配置した光源４の第２列目光源４ｂとは独立回路を形成し、それぞれＬＥＤコントロール信号端子（ＬＥＤＣ−１）及びＬＥＤコントロール信号端子（ＬＥＤＣ−２）の制御信号により、電源端子（ＶＤＤ）から電力供給され点灯・消灯駆動する。
【００３３】
図７は画像読取装置に搭載するセンサＩＣ１３の平面図であり、本実施の形態１では、約１６０ｍｍの読み取り領域に対して、６００ＤＰＩの画素密度で構成するので約０．０４２ｍｍピッチで画素を配列し、３７４４画素としている。加えて図８に示すように各画素は、画素毎に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）からなるゼラチン材などで構成したＲＧＢフィルタを画素受光面に配置した構造としている。
【００３４】
また、各画素に入射した光をＲＧＢごとに光電変換し、その出力を保持・駆動する光電変換・ＲＧＢシフトレジスタ駆動回路（駆動回路）を具備し、センサＩＣ１３に信号や電源を入出力するワイヤボンディングパッド部を有する。なお、ＣＮＴは画素密度（６００ＤＰＩ／３００ＤＰＩ）やカラー／モノクロ切換用のワイヤボンディング端子である。
【００３５】
図９は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の光源と導光体との関係を説明する照明光学系の断面図である。図９において、４ａが光を副走査方向に照射する第１列目に配置した第１光源、４ｂが光を副走査方向に照射する第２列目の第２光源であるのに対して、４ｃは第１光源４ａと面対称で対向設置され、第１光源４ａと逆方向に光を照射する第３光源、４ｄは第２光源４ｂと面対称で対向設置され、第２光源４ｂと逆方向に光を照射する第４光源である。
【００３６】
５ａは第１光源４ａの照射光軸中心に全反射面の中心がある第１反射面、５ｂは第２光源４ｂの照射光軸中心に全反射面の中心がある第２反射面、５ｃは第３光源４ｃの照射光軸中心に全反射面の中心がある第３反射面、５ｄは第４光源４ｄの照射光軸中心に全反射面の中心がある第４反射面、５ｅは照射部７で反射した反射光を通過させる平坦面である。
【００３７】
なお、全反射面５ａ〜５ｄおよび平坦面５ｅは照射部７に近接した導光体５の一部を切り欠いて形成され、この部分を導光体５の切り欠き部と呼ぶ。また、一方の全反射面５ａと全反射面５ｂは、他方の全反射面５ｃと全反射面５ｄと平坦面５ｅを含み面対称の関係にある。図中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００３８】
従って光源４から照射されたそれぞれの光束は導光体５内部を通過し、照射部７に近接して設置された各導光体５の全反射面５ａ〜５ｄで全反射し、ホログラム領域を照射する。全反射面５ａは光源４ａからの光が主体に入射し、全反射面５ａの法線に対して４５〜４９度の角度で入射するので照射部７には搬送方向と垂直方向にある結像光学系の光軸に対して比較的狭角で入射する。また、全反射面５ｂは光源４ｂからの光が主体に入射し、全反射面５ｂの法線に対して６０〜６４度の角度で入射するので照射部７には結像光学系の光軸に対して比較的広角で入射する。
【００３９】
同様に、全反射面５ｃは光源４ｃからの光が主体に入射し、全反射面５ｃの法線に対して４５〜４９度の角度で入射するので照射部７には結像光学系の光軸に対して比較的狭角で入射する。また、全反射面５ｄは光源４ｄからの光が主体に入射し、全反射面５ｄの法線に対して６０〜６４度の角度で入射するので照射部７には結像光学系の光軸に対して比較的広角で入射する。なお、光源４ａと光源４ｃはペアーで同時駆動し、光源４ｂと光源４ｄはペアーで同時駆動し、照射部７に対して副走査方向の両側から光を照射する。
【００４０】
図１０は、この発明の実施の形態１による画像読取装置のブロック構成図であり、３１はセンサＩＣ１３で光電変換された信号を増幅する増幅器、３２は増幅された光電変換出力をアナログ・デジタル変換するアナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）、３３はＲＧＢフィルタを介して通過した各色波長のデジタル出力を信号処理する補正・照合回路（信号処理部）、３４は各色のイメージ情報を収納するＲＡＭ、３５は制御信号を送出し、信号処理するＣＰＵ、３６は光源４を駆動する光源駆動回路（点灯制御手段）である。
【００４１】
次にこの発明の実施の形態１による画像読取装置の動作について説明する。図１０において、システムクロック信号（ＳＣＬＫ）に基づき、信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）１５のクロック信号（ＣＬＫ）とこれに同期したスタート信号（ＳＩ）がセンサＩＣ１３に出力され、そのタイミングによりセンサＩＣ１３から各画素（ｎ）の連続したアナログ信号（ＳＯ）が読み取りライン（ｍ）毎に出力される。アナログ信号は図８に示す例では３７４４画素分を順次出力する。
【００４２】
アナログ信号（ＳＯ）は増幅器３１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器３２でＡ／Ｄ変換されデジタル信号に変換され、Ａ／Ｄ変換後に各画素（ビット）の信号出力をシェーディング補正や全ビット補正を行う補正回路３３で処理される。この補正は、あらかじめ白原稿などの基準テストチャートで読み込んだデータを均一化処理した補正データを記憶したＲＡＭ３４（ＲＡＭ１データ）から補正データを読み出し、Ａ／Ｄ変換されたイメージ情報に相当するデジタル信号を演算加工することにより行う。このような一連の動作はＣＰＵ３５の制御により行われる。この補正データは、センサＩＣ１３の各素子間の感度ばらつきや各光源４の不均一性を補正するためのものである。
【００４３】
次に実施の形態１による画像読取装置の駆動タイミングについて図１１を用いて説明する。図１１において、ＣＰＵ３５に連動してＡＳＩＣ１５は光源点灯信号（ＬＥＤＣー１）を０．１５ｍｓ期間ＯＮ（閉）し、それを受けて光源駆動回路３６は光源４ａ、４ｃに電源を供給することにより、光源４ａ及び光源４ｃは白色光を発する。その間連続的に駆動するＣＬＫ信号に同期してスタート信号（ＳＩ）はセンサＩＣ１３の駆動回路（ＲＧＢ駆動回路）を形成する各素子（画素）のシフトレジスタの出力を順次ＯＮし、対応するスイッチ群が共通ライン（ＳＯ）を順次開閉することでＣＬＫに同期したＲＧＢのイメージ情報（ＳＯ−Ｒ、ＳＯ−Ｇ、ＳＯ−Ｂで表示）を得る。
【００４４】
その後光源点灯信号（ＬＥＤＣ−２）を０．１５ｍｓ期間ＯＮ（閉）し、光源駆動回路３６が光源４ｂ、４ｄに電源を供給することにより、光源４ｂ及び光源４ｄは白色光を発する。スタート信号（ＳＩ）はセンサＩＣ１３の駆動回路を形成する各素子のシフトレジスタの出力を順次ＯＮし、対応するスイッチ群が共通ライン（ＳＯ）を順次開閉することでＣＬＫに同期したＲＧＢのイメージ情報（画像出力）を得る。
【００４５】
以上からＬＥＤＣ−１の点灯による画像出力とＬＥＤＣ−２による画像出力とを約０．３ｍｓで読み取り１ラインの画像出力と見なす。例えば２５０ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度においては、０．３ｍｓ経過後における被照射物１の移動量は約７５μｍであり、結像光学系に対して略同一画像を別の照射角度からセンサは認識することになる。
【００４６】
なお、光源点灯信号は、光源４ａと光源４ｃ、又は光源４ｂと光源４ｄ、の一方の組が点灯しているときは他方の組は消灯するようにしたが、露光比率を変えて制御する場合には同時点灯させて被照射物１を読み取っても良い。
【００４７】
また、光源４は、光源４ａと光源４ｂを一方側に設け、光源４ｃと光源４ｄを他方側に設けたが、高速読み取りを必要としない場合や搬送手段が高精度で構成されている場合には一方側にのみ設けて片方向側から照射角度を変えて照射部７を照射しても良い。
【００４８】
次にホログラム読み取りについて説明する。通常、ホログラム領域の無い画像では、異なる照射角度から光を照射して画像読み取りを行っても被照射物１からの反射光は画素列のデジタル出力波形では相対的に変化するだけである。例えば各画素列のピーク値を結んだ包絡線形状は一致する。すなわち、光軸（照射部７と結像光学系の入射領域中心位置との軸）に対して狭角で照射された光源からの出力値は比較的高く、広角で照射された光源からの出力値は比較的低い傾向がある。
【００４９】
図１２はホログラム領域がある原稿１の画像出力波形の一例であり、図１２（ａ）は広角照射した画素列に対するデジタル出力値を示し、図１２（ｂ）は狭角照射した画素列に対するデジタル出力値を示す。ホログラム領域以外では、出力値は変化するものの包絡線形状は相対的な出力しか変化しないのに対して、ホログラム領域では全く異なる出力波形となることが解かる。
【００５０】
次にホログラム領域における被照射物の照合方法について説明する。図１３は、図１２に示すホログラム領域Ａ部の画素列１６ビットの出力値を示したものである。また、図１４は、図１３に示すデジタル出力値を４ビット単位で単純平均化したデジタル出力値を示したものであり、この平均化出力データを基本に照合する場合について説明する。
【００５１】
ホログラム領域を有する原稿１は４ビット単位の平均化処理を実施してから照合処理するので３７４４画素の場合には９３６ビット分のデータを照合する。照合はあらかじめＲＡＭ３４（ＲＡＭ２データ）に収納されたライン毎のホログラムデータと比較・照合する。
【００５２】
また、粗いホログラム画像では、センサＩＣ１３のＣＮＴ切換機能を使用して３００ＤＰＩの画素密度に変更するので４６８ビット分のデータを照合することになる。
【００５３】
また、カラー読み取りではＲＧＢそれぞれの出力が得られるので照合に関してはいずれか１個の出力情報だけを利用して照合しても良い。
【００５４】
照合範囲として、広角で認識したデータと狭角で認識したデータとの差分を取り、ホログラムの領域を求めてから、この領域内におけるＲＡＭ２データと照合する方法と、全画像領域をそのまま比較・照合する方法とがあるが、前者は特許文献１に詳細に記載されており、後者の手段を用いた場合について、次に機能説明する。
【００５５】
図１５は、信号処理部３３の機能ブロック図である。まず、平均化部で単純平均化演算処理した後、データは９３６ビットシフトレジスタに収納される。次にホログラム領域の画像を比較するため、１０２４ビット双方向シフトレジスタに出力し、双方向シフトレジスタに収納された画像データを双方向に転送し、次ラインの読取期間中を利用してＲＡＭ２データ（１）と比較する。
【００５６】
これは搬送精度により生じる原稿１の位置ずれを補完するために行なわれ、双方向に９３６ビットシフトレジスタで採取したデータをシフトして照合する。照合が一致したものに対して、１０２４ビット双方向シフトレジスタの転送を停止する。すなわち、１０２４ビット双方向シフトレジスタのシフト（転送）回数から対応する画素位置が特定されるので、次ラインでは特定画素位置におけるデータをシフトレジスタに転送し、ラッチ（ＬＡ）後、ＲＡＭ２データの次ラインＲＡＭ２データ（２）と比較・照合する。この時点で、一致信号（Ａ）を読取システムに送出してもよいが、同様に次々ラインの画像データをＲＡＭ２データ（３）と比較照合し、一致出力とすることにより２重照合された簡便な照合となる。なお、照合領域はあらかじめ決めておいてそれをＲＡＭ２データ（ｎ）としても良い。
【００５７】
また、ＲＡＭ２データには照合加算データと照合減算データとしてＲＡＭ２データの基準値とは各画素データが±５ｄｉｇｉｔｓ程度の異なる範囲を収納しておくことが好ましい。すなわち、本実施の形態１では、高精度のホログラム画像を得ることも兼ねてＡ／Ｄ変換器３２は８ビット分解能で２５６階調の識別としたが、ホログラムの真偽判別だけを必要とする場合には例えば６ビット分解能の６４階調で識別することで、採取した画像データ出力値とＲＡＭ２データとを比較することにより、エラーの少ない照合が可能となる。
【００５８】
また、本実施の形態１では、各画素データの出力値の絶対値を平均化処理して照合したが、別の照合方法としては隣接する各画素間の出力値の大小比較でもって照合しても良い。
【００５９】
以上から実施の形態１に係わる画像読取装置によれば、搬送方向の垂直面に副走査方向に照射する平行配置された複数段の光源からの光を副走査方向に導光し、導光体の異なる全反射面に入射する光の露光比率を時分割で制御し、レンズ体で収束された反射光を時分割毎にセンサで受光するので、個別に複数の照明装置を必要とせず、ホログラム画像の変化を短時間で認識できる効果がある。
【００６０】
また、導光体内部で副走査方向に伝搬させてから照射部付近に近接した導光体の全反射面から被照射物を照明するので、平板形状のコンパクトな照明部分を搭載した画像読取装置を得ることが可能になる。
【００６１】
実施の形態２．
実施の形態１では光源は副走査方向主体に光を放出させる構造としたが実施の形態２では導光体の導光路を分割した場合について説明する。
【００６２】
この発明の実施の形態２に係る画像読取装置ついて図１６を用いて説明する。図１６は、実施の形態２による画像読取装置の照明光学系の断面図である。図１６において、５０は導光体であり、５０ａは第１光源４ａの照射光軸中心に全反射面の中心がある第１反射面、５０ｂは第２光源４ｂの照射光軸中心に全反射面の中心がある第２反射面、５０ｃは第３光源４ｃの照射光軸中心に全反射面の中心がある第３反射面、５０ｄは第４光源４ｃの照射光軸中心に全反射面の中心がある第４反射面、５０ｅは照射部７で反射した反射光を通過させる平坦面、５０ｆは光源４の導光路を分割する反射壁（溝部）である。
【００６３】
なお、全反射面５０ａ〜５０ｄおよび平坦面５０ｅは照射部７に近接した導光体５０の一部を切り欠いて形成され、この部分を導光体５０の切り欠き部と呼ぶ。また、一方の全反射面５０ａと全反射面５０ｂは、他方の全反射面５０ｃと全反射面５０ｄと平坦面を含み面対称の関係にある。図中、図９と同一符号は、同一又は相当部分を示す。その他の構成については実施の形態１で説明したものと同一である。
【００６４】
光源４ａから副走査方向に照射され、集光レンズ２３で集光された光は副走査方向に伝搬し、導光体５０の全反射面５０ａから照射部７に光を照射するが、一部の光は全反射面５０ｂ側にも漏洩する場合がある。逆に光源４ｂから副走査方向に照射され、集光レンズ２３で集光された光は副走査方向に伝搬し、導光体５０の全反射面５０ｂから照射部７に光を照射するが、一部の光は全反射面５０ａ側にも漏洩する場合がある。
【００６５】
従って光源４ａから照射される光の導光路と光源４ｂから照射される光の導光路とを分離するために光源４ａの導光路と光源４ｂの導光路の境界に副走査方向に溝部を形成し、比誘電率を１とした反射壁を設ける。この境界により、導光体５０を通過する光源４ａからの光の導光路と光源４ｂからの光の導光路とが分断され、反射壁５０ｆで各々の光は全反射しながらそれぞれの全反射面５０ａ、５０ｂから光を照射部７に照射する。
【００６６】
また、反射壁５０ｆを形成する方法として光源４ａからの光を導光する導光路及び全反射面５０ａと、光源４ｂからの光を導光する導光路及び全反射面５０ｂとを分割形成しても良く、分割形成した互いに接する面に黒色塗料を蒸着又は印刷塗布して不要光を吸収して分断しても良い。
【００６７】
以上から導光体の副走査方向に平行して導光される複数の光源からの光の干渉を防止することにより、全反射面５０ａから照射する光と全反射面５０ｂから照射する光の露光比率をそれぞれの光源の照度で規定してから点灯制御手段で時分割制御することになるのでホログラム領域の中で変化する画像を高精度で画像読み取り又は真偽判別が可能になる。
【００６８】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、副走査方向に光を導光し、全反射面で反射した光を被照射物の照射部に照射する導光体とテレセントリックな結像光学系を用いて説明したが実施の形態３では、結像光学系にロッドレンズアレイを用いた場合について説明する。
【００６９】
この発明の実施の形態３による画像読取装置ついて図１７を用いて説明する。図１７は、実施の形態３による画像読取装置の断面図である。図１７において、６０は被照射物１からの反射光を収束するロッドレンズアレイなどのレンズ体（結像手段）、１４０はセンサＩＣ１３を載置するセンサ基板、１６０はＡＳＩＣ１５などを載置する信号処理基板、１９０はロッドレンズアレイ６０を用いた結像光学系を収納する筐体、２００は光源４及び導光体５などの照明光学系（照明装置）を収納する筐体である。図中、図１及び図９と同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００７０】
次に動作について説明する。図１７において、主走査方向に延在する光源４から照射された光は導光体５内部を副走査方向に伝搬し、全反射面５ａ〜５ｄで全反射し被照射物１の照射部７を照明する。被照射物１で反射した光の散乱光はロッドレンズアレイ６０で収束し、ロッドレンズアレイ６０で収束された光はセンサＩＣ１３で受光される。センサＩＣ１３で光電変換されたアナログ信号はセンサ基板１４０を介して信号処理基板１６０で信号処理される。その他の機能については実施の形態１で説明したものに準ずる。
【００７１】
本実施の形態３ではセンサＩＣ１３に入射した光に対応する受光面は一列に直線配置されているのでセンサ基板１４０及び信号処理基板１６０は各１個の基板で対応可能である。
【００７２】
以上から実施の形態３に係る画像読取装置によれば、光源から照射した光を導光体内部で副走査方向に伝搬させて導光体の全反射面から被照射物を照明する照明ユニットと、被照射物から入射する光情報を結像する結像ユニットとを分離した、平板形状のコンパクトな画像読取装置を得る効果があると共にロッドレンズアレイやファイバレンズなどを用いた普及タイプの画像読取装置（ＣＩＳ）にも適用可能である。
【００７３】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、副走査方向に光を導光し、全反射面で反射した光を被照射物の照射部に異なる角度から光りを照射する導光体を用いてホログラム領域画像を読み取ることを主体に説明したが実施の形態４では、ホログラム領域に限らず、搬送経路を通過する被照射物の搬送角度のぶれ、もしくは結像光学系の光軸方向の搬送位置ぶれについて説明する。
【００７４】
この発明の実施の形態４による画像読取装置ついて図１８を用いて説明する。図１８は、実施の形態４による画像読取装置の照明光学系の断面図である。図１８において、シータは被照射物１の搬送方向に対する角度ぶれを示し、Ｄは被照射物１の搬送方向平行面に対する位置ぶれを示す。なお、図９と同一符号は、同一又は相当部分を示す。図１８においては、照射角度の異なる一方の導光体５からの光りを搬送ぶれや搬送位置ずれが生じる搬送経路の上限側位置に設け、他方の導光体５からの光りを搬送ぶれや搬送位置ずれが生じる搬送経路の下限側位置に設けている。すなわち、収束光が通過するレンズ体の光軸上の異なる点で導光体５のそれぞれの全反射面に対する法線が交差するようにしている。
【００７５】
以上から実施の形態４に係る画像読取装置によれば、ホログラム領域においては、実施の形態１同様、搬送方向の垂直面に副走査方向に照射する平行配置された複数段の光源からの光を副走査方向に導光し、導光体の異なる全反射面に入射する光の露光比率を時分割で制御し、レンズ体で収束された反射光を時分割毎にセンサで受光するので、個別に複数の照明装置を必要とせず、ホログラム画像の変化を短時間で認識できる効果に加えて、レンズ体の光軸上の異なる位置に導光体５のそれぞれの全反射面に対する法線が交差する交点を設けているので被照射物１の搬送ぶれがあっても異なる角度から照射した光が照射部７においては、光が分散され、照射部７領域の光量が均一になるように補間し合うので搬送系に起因する画質むらの発生を防止できる。
【００７６】
これは、ホログラム読み取りに限らず、異なる照射角度から照射させる時分割制御が不要な一般画像読み取りを対象とした普及タイプの画像読取装置（ＣＩＳ）にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】この発明の実施の形態１による画像読取装置の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による画像読取装置の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系の平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系の読み取り位置から見た側面図である。
【図５】この発明の実施の形態１による画像読取装置の導光体を除去した照明光学系の読み取り位置から見た側面図である。
【図６】この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系の結線図である。
【図７】この発明の実施の形態１による画像読取装置のセンサＩＣの平面図である。
【図８】この発明の実施の形態１による画像読取装置のセンサＩＣにフィルタを付加した平面図である。
【図９】この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系の断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による画像読取装置のブロック構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による画像読取装置の駆動タイミング図である。
【図１２】ホログラム領域がある原稿の画像出力波形図であり、図１２（ａ）は広角照射した場合の画素のデジタル出力値、図１２（ｂ）は狭角照射した場合の画素のデジタル出力値を示す。
【図１３】ホログラム領域一部の画素列１６ビットの出力値を説明する図である。
【図１４】デジタル出力値を４ビット単位で平均化した出力値を説明する図である。
【図１５】この発明の実施の形態１による画像読取装置の信号処理部の機能を説明する図である。
【図１６】この発明の実施の形態２による画像読取装置の照明光学系の断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態３による画像読取装置の断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態４による画像読取装置の照明光学系の断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１・・被照射物（原稿） ２・・天板 ３・・搬送手段 ４・・光源
４ａ・・第１光源 ４ｂ・・第２光源 ４ｃ・・第３光源 ４ｄ・・第４光源
５・・導光体 ５ａ・・全反射面（第１反射面） ５ｂ・・全反射面（第２反射面）
５ｃ・・全反射面（第３反射面）５ｄ・・全反射面（第４反射面）
５ｅ・・平坦部（平坦面）
６・・透過体 ７・・照射部 ８・・第１ミラー
９・・第１レンズ（第１非球面ミラー） １０・・アパーチャー １０ａ・・開口部
１１・・第２レンズ（第２非球面ミラー） １２・・第２ミラー
１３・・センサＩＣ
１４・・センサ基板 １４ａ・・第１センサ基板 １４ｂ・・第２センサ基板
１５・・信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）
１６・・信号処理基板 １７・・内部コネクタ １８・・放熱ブロック
１９・・筐体（結像光学系を収納する筐体）
２０・・筐体（照明光学系を収納する筐体）
２１・・コネクタ ２２・・基板 ２３・・集光レンズ
３１・・増幅器 ３２・・Ａ／Ｄ変換器 ３３・・信号処理部
３４・・ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）
３５・・ＣＰＵ（セントラルプロセッサーユニット）
３６・・光源駆動回路（光源駆動部 点灯制御手段）
５０・・導光体 ５０ａ・・全反射面（第１反射面）
５０ｂ・・全反射面（第２反射面） ５０ｃ・・全反射面（第３反射面）
５０ｄ・・全反射面（第４反射面） ５０ｅ・・平坦部（平坦面）
５０ｆ・・反射壁
６０・・ロッドレンズアレイ（レンズ体）
１４０・・センサ基板 １６０・・信号処理基板
１９０・・筐体（結像光学系を収納する筐体）
２００・・筐体（照明光学系を収納する筐体）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機や金融端末装置などの画像読み取りや画像識別に用いる画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像情報を読み取る画像読取装置として、例えば、特開２００７−２４９４７５号公報図１（特許文献１参照）には、被照射物のホログラム領域の画像を白色光源などで読み取り、被照射物に対する真偽判別する画像読取装置が開示されている。
【０００３】
特開平１１−２１５３０１号公報図１（特許文献２参照）には、２つの内壁面１５ａ，１５ｂによって挟まれた照射用光路１４の高さ方向中間部に傾斜角度が相違する２つの傾斜面部１６ａ，１６ｂを設け、それらがＬＥＤチップ６の上方に位置し、上部側になるほど画像読み取り領域Ｓに接近するように構成した画像読み取り装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４９４７５号公報（第１図）
【０００５】
【特許文献２】特開平１１−２１５３０１号公報（第１図）[段落００３５]
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、ホログラム領域における照射部３ａに光を照射する第１光源４と、所定領域だけ搬送されたときのホログラム領域における照射部３ｂに光を照射する第２光源６とを設けているので、搬送方向の異なる位置に照明装置を配置する必要があると共にホログラムの同一画素の読み取りが一定時間経過後になるので正確に被照射物を搬送せねばならないという課題があった。
【０００７】
特許文献２に記載のものは、照射用光路１４の下部にＬＥＤチップ６を設け、ＬＥＤチップ６から照射して光を上方の傾斜部１６ａ、１６ｂで反射させて上部側に位置する画像読み取り領域Ｓを照明するので、照射経路が高さ方向に長くなり、比較的大きなサイズの画像読み取り装置になるという課題があった。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、複数の照明装置を必要とせず、短時間でホログラム画像などを高精度で認識すると共に被照射物の搬送ぶれがあっても画質の劣化を軽減したコンパクトな画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の画像読取装置は、ホログラム領域を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した複数波長の光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから前記ホログラム領域における照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、この導光体の全反射面のそれぞれに入射する光の露光比率を時分割して制御する点灯制御手段と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を時分割毎に受光するセンサとを備え、被照射物のホログラム領域に関する電気信号を検出するものである。
【００１０】
請求項２に係る発明の画像読取装置は、光を照射する前記第１光源及び前記第２光源の光軸中心は、前記導光体のそれぞれの全反射面中心に位置している請求項１に記載のものである。
【００１１】
請求項３に係る発明の画像読取装置は、前記第１光源と前記第２光源のスペクトル波長は同一である請求項１又は２に記載のものである。
【００１２】
請求項４に係る発明の画像読取装置は、前記点灯制御手段は、前記第１光源又は前記第２光源の一方が点灯しているときは他方は消灯するように前記露光比率を制御する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のものである。
請求項５に係る発明の画像読取装置は、前記導光体は、前記照射部周辺を切り欠き、互いに異なる角度で傾斜させた全反射面と前記照射部で反射した反射光を通過させる平坦面とからなる切り欠き部を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のものである。
【００１３】
請求項６に係る発明の画像読取装置は、ホログラム領域を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した複数波長の光を照射する第２光源と、前記第１光源と面対称で対向設置され、前記第１光源と同一スペクトル光を前記第１光源と逆方向に照射する第３光源と、前記第２光源と面対称で対向設置され、前記第２光源と同一スペクトル光を前記第２光源と逆方向に照射する第４光源と、前記第１光源乃至前記第４光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから前記ホログラム領域における照射部に光を照射する前記第１光源及び前記第３光源から導光された光と前記第２光源及び前記第４光源から導光された光との照射角度が互いに異なる全反射面を有する導光体と、この導光体の照射角度の前記異なる全反射面毎に入射する光の露光比率を時分割して制御する点灯制御手段と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を時分割毎に受光するセンサとを備え、被照射物のホログラム領域に関する電気信号を検出するものである。
【００１４】
請求項７に係る発明の画像読取装置は、光を照射する前記第１光源乃至前記第４光源の光軸中心は、前記導光体のそれぞれの全反射面中心に位置している請求項６に記載のものである。
【００１５】
請求項８に係る発明の画像読取装置は、前記第１光源乃至前記第４光源のスペクトル波長は同一である請求項６又は７に記載のものである。
【００１６】
請求項９に係る発明の画像読取装置は、前記第１光源と前記第３光源とは同時に点灯・消灯動作を行い、前記第２光源と前記第４光源とは同時に点灯・消灯動作する請求項６乃至８のいずれか１項に記載のものである。
【００１７】
請求項１０に係る発明の画像読取装置は、前記点灯制御手段は、前記第１光源と前記第３光源、又は前記第２光源と前記第４光源、の一方の組が点灯しているときは他方の組は消灯するように前記露光比率を制御する請求項９に記載のものである。
【００１８】
請求項１１に係る発明の画像読取装置は、前記導光体は、前記照射部周辺を切り欠き、互いに異なる角度で傾斜させた全反射面と前記照射部で反射した反射光を通過させる平坦面とからなる切り欠き部を有する請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のものである。
【００１９】
請求項１２に係る発明の画像読取装置は、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を受光するセンサとを備えたものである。
【００２０】
請求項１３に係る発明の画像読取装置は、被照射物を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を受光するセンサとを備え、収束光が通過する前記レンズ体の光軸上の異なる前記搬送経路に照射角度の異なる前記全反射面の法線が交差するものである。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係る画像読取装置によれば、搬送方向の垂直面に副走査方向に照射する平行配置された複数段の光源からの光を副走査方向に導光し、導光体の異なる全反射面に入射する光の露光比率を時分割で制御し、レンズ体で収束された反射光を時分割毎にセンサで受光するので、個別に複数の照明装置を必要とせず、ホログラム画像の変化を短時間で認識できる効果がある。
【００２２】
また、導光体内部で副走査方向に伝搬させてから照射部付近に近接した導光体の全反射面から被照射物を照明するので、平板形状のコンパクトな照明部分を搭載した画像読取装置となるという効果がある。
【００２３】
また、複数の異なる角度から光りを照射可能なので結像光学系の光軸上に複数の光の照射位置を指定できるので被照射物の搬送ぶれに対しても画質の劣化を軽減した画像読取装置を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る画像読取装置（ＣＩＳとも呼ぶ）について図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１による画像読取装置の断面図である。図１において、１は紙幣や帳票などの被照射物（原稿とも呼ぶ）、２は被照射物１の搬送経路を調整又は支持する天板、３は被物照射物１を搬送するローラ又はプーリなどの搬送手段、４は搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を副走査方向に照射するＬＥＤアレイや蛍光管などで構成した光源、５は光源４の光を副走査方向に導光するポリカーボネートやソーダガラス材などの透明部材で構成した導光体、６は被照射物１の搬送経路を形成すると共に内部に異物の混入などを防止する透明ガラス又は透明プラスチック材で構成した透過体、７は被照射物１に対する光の照射部（照射領域）である。
【００２５】
８は照射部７からの散乱光を副走査方向に反射させる第１ミラー、９は第１ミラー８からの反射光を受光する凹型の第１レンズミラー（第１レンズ 第１非球面ミラーとも呼ぶ）、１０は第１レンズ９からの平行光を受光するアパーチャー、１０ａは周囲が遮光され、アパーチャー１０を通過する光の色収差を緩和するアパーチャー１０の表面又は近傍に設けた開口部、１１はアパーチャー１０からの透過光を受光する凹型の第２レンズミラー（第２レンズ 第２非球面ミラーとも呼ぶ）、１２は第２レンズ１１からの光を受光し、反射させる第２ミラーである。
【００２６】
１３は開口部１０ａを通過した第２レンズ１１からの反射光を第２ミラー１２を介して受光し、光電変換する光電変換回路及びその駆動部からなるＭＯＳ半導体構成のセンサＩＣ（センサとも呼ぶ）、１４はセンサＩＣ１３を載置するセンサ基板であり、第１センサ基板１４ａと第２センサ基板１４ｂからなる。１５はセンサＩＣ１３で光電変換された信号を信号処理する信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）、１６はＡＳＩＣ１５などを載置する信号処理基板、１７はセンサ基板１４と信号処理基板１６とを電気接続する内部コネクタである。１８は光源４からの発熱を緩和させるアルミ材などで構成した放熱ブロックである。
【００２７】
１９は第１ミラー８及び第２ミラー１２のミラー系や第１レンズ９及び第２レンズ１１などのレンズ系で構成した結像手段（レンズ体）であるテレセントリックな結像光学系を収納する筐体である。２０は光源４及び導光体５などの照明光学系（照明装置）を収納する筐体である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００２８】
図２は、図１に示した断面図の主走査方向の別位置における断面図であり、光の伝搬経路を形成する結像光学系部分は、読み取り位置に対して隣接するブロック毎に図１に示すものとシンメトリーの構造となっている。図中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２９】
図３は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系部分の平面図である。図３において、２１は光源４に電源や制御信号を供給するコネクタ、２２は多数の白色発光のＬＥＤを主走査方向にアレイ状に配列した光源４を載置する基板である。
【００３０】
図４は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系部分の読み取り位置から見た側面図である。図４において、２３は白色発光ＬＥＤの照射方向に集光性を持たせるために基板２２のＬＥＤ載置部分を覆うようにシリコン材などの透明モールド樹脂をスポットコーティングした集光レンズであり、光源４の副走査方向への指向性の広がりを制限する役目を担う。また、単一波長のＬＥＤチップを用いたものにおいては、蛍光発光させるため集光レンズ２３に蛍光発光樹脂を使用しても良い。
【００３１】
図５は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の導光体を除去した照明光学系部分の読み取り位置から見た側面図である。図５において、４ａは搬送方向の垂直面に４．２３ｍｍピッチでアレイ状に配列した第１列目光源（第１光源）、４ｂは搬送方向の垂直面に第１列目光源４ａと平行して配置した第２列目光源（第２光源）である。図３〜図５中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００３２】
図６は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系部分の結線図である。図６において、光源４の第１列目光源４ａと、平行配置した光源４の第２列目光源４ｂとは独立回路を形成し、それぞれＬＥＤコントロール信号端子（ＬＥＤＣ−１）及びＬＥＤコントロール信号端子（ＬＥＤＣ−２）の制御信号により、電源端子（ＶＤＤ）から電力供給され点灯・消灯駆動する。
【００３３】
図７は画像読取装置に搭載するセンサＩＣ１３の平面図であり、本実施の形態１では、約１６０ｍｍの読み取り領域に対して、６００ＤＰＩの画素密度で構成するので約０．０４２ｍｍピッチで画素を配列し、３７４４画素としている。加えて図８に示すように各画素は、画素毎に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）からなるゼラチン材などで構成したＲＧＢフィルタを画素受光面に配置した構造としている。
【００３４】
また、各画素に入射した光をＲＧＢごとに光電変換し、その出力を保持・駆動する光電変換・ＲＧＢシフトレジスタ駆動回路（駆動回路）を具備し、センサＩＣ１３に信号や電源を入出力するワイヤボンディングパッド部を有する。なお、ＣＮＴは画素密度（６００ＤＰＩ／３００ＤＰＩ）やカラー／モノクロ切換用のワイヤボンディング端子である。
【００３５】
図９は、この発明の実施の形態１による画像読取装置の光源と導光体との関係を説明する照明光学系の断面図である。図９において、４ａが光を副走査方向に照射する第１列目に配置した第１光源、４ｂが光を副走査方向に照射する第２列目の第２光源であるのに対して、４ｃは第１光源４ａと面対称で対向設置され、第１光源４ａと逆方向に光を照射する第３光源、４ｄは第２光源４ｂと面対称で対向設置され、第２光源４ｂと逆方向に光を照射する第４光源である。
【００３６】
５ａは第１光源４ａの照射光軸中心に全反射面の中心がある第１反射面、５ｂは第２光源４ｂの照射光軸中心に全反射面の中心がある第２反射面、５ｃは第３光源４ｃの照射光軸中心に全反射面の中心がある第３反射面、５ｄは第４光源４ｄの照射光軸中心に全反射面の中心がある第４反射面、５ｅは照射部７で反射した反射光を通過させる平坦面である。
【００３７】
なお、全反射面５ａ〜５ｄおよび平坦面５ｅは照射部７に近接した導光体５の一部を切り欠いて形成され、この部分を導光体５の切り欠き部と呼ぶ。また、一方の全反射面５ａと全反射面５ｂは、他方の全反射面５ｃと全反射面５ｄと平坦面５ｅを含み面対称の関係にある。図中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００３８】
従って光源４から照射されたそれぞれの光束は導光体５内部を通過し、照射部７に近接して設置された各導光体５の全反射面５ａ〜５ｄで全反射し、ホログラム領域を照射する。全反射面５ａは光源４ａからの光が主体に入射し、全反射面５ａの法線に対して４５〜４９度の角度で入射するので照射部７には搬送方向と垂直方向にある結像光学系の光軸に対して比較的狭角で入射する。また、全反射面５ｂは光源４ｂからの光が主体に入射し、全反射面５ｂの法線に対して６０〜６４度の角度で入射するので照射部７には結像光学系の光軸に対して比較的広角で入射する。
【００３９】
同様に、全反射面５ｃは光源４ｃからの光が主体に入射し、全反射面５ｃの法線に対して４５〜４９度の角度で入射するので照射部７には結像光学系の光軸に対して比較的狭角で入射する。また、全反射面５ｄは光源４ｄからの光が主体に入射し、全反射面５ｄの法線に対して６０〜６４度の角度で入射するので照射部７には結像光学系の光軸に対して比較的広角で入射する。なお、光源４ａと光源４ｃはペアーで同時駆動し、光源４ｂと光源４ｄはペアーで同時駆動し、照射部７に対して副走査方向の両側から光を照射する。
【００４０】
図１０は、この発明の実施の形態１による画像読取装置のブロック構成図であり、３１はセンサＩＣ１３で光電変換された信号を増幅する増幅器、３２は増幅された光電変換出力をアナログ・デジタル変換するアナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）、３３はＲＧＢフィルタを介して通過した各色波長のデジタル出力を信号処理する補正・照合回路（信号処理部）、３４は各色のイメージ情報を収納するＲＡＭ、３５は制御信号を送出し、信号処理するＣＰＵ、３６は光源４を駆動する光源駆動回路（点灯制御手段）である。
【００４１】
次にこの発明の実施の形態１による画像読取装置の動作について説明する。図１０において、システムクロック信号（ＳＣＬＫ）に基づき、信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）１５のクロック信号（ＣＬＫ）とこれに同期したスタート信号（ＳＩ）がセンサＩＣ１３に出力され、そのタイミングによりセンサＩＣ１３から各画素（ｎ）の連続したアナログ信号（ＳＯ）が読み取りライン（ｍ）毎に出力される。アナログ信号は図８に示す例では３７４４画素分を順次出力する。
【００４２】
アナログ信号（ＳＯ）は増幅器３１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器３２でＡ／Ｄ変換されデジタル信号に変換され、Ａ／Ｄ変換後に各画素（ビット）の信号出力をシェーディング補正や全ビット補正を行う補正回路３３で処理される。この補正は、あらかじめ白原稿などの基準テストチャートで読み込んだデータを均一化処理した補正データを記憶したＲＡＭ３４（ＲＡＭ１データ）から補正データを読み出し、Ａ／Ｄ変換されたイメージ情報に相当するデジタル信号を演算加工することにより行う。このような一連の動作はＣＰＵ３５の制御により行われる。この補正データは、センサＩＣ１３の各素子間の感度ばらつきや各光源４の不均一性を補正するためのものである。
【００４３】
次に実施の形態１による画像読取装置の駆動タイミングについて図１１を用いて説明する。図１１において、ＣＰＵ３５に連動してＡＳＩＣ１５は光源点灯信号（ＬＥＤＣー１）を０．１５ｍｓ期間ＯＮ（閉）し、それを受けて光源駆動回路３６は光源４ａ、４ｃに電源を供給することにより、光源４ａ及び光源４ｃは白色光を発する。その間連続的に駆動するＣＬＫ信号に同期してスタート信号（ＳＩ）はセンサＩＣ１３の駆動回路（ＲＧＢ駆動回路）を形成する各素子（画素）のシフトレジスタの出力を順次ＯＮし、対応するスイッチ群が共通ライン（ＳＯ）を順次開閉することでＣＬＫに同期したＲＧＢのイメージ情報（ＳＯ−Ｒ、ＳＯ−Ｇ、ＳＯ−Ｂで表示）を得る。
【００４４】
その後光源点灯信号（ＬＥＤＣ−２）を０．１５ｍｓ期間ＯＮ（閉）し、光源駆動回路３６が光源４ｂ、４ｄに電源を供給することにより、光源４ｂ及び光源４ｄは白色光を発する。スタート信号（ＳＩ）はセンサＩＣ１３の駆動回路を形成する各素子のシフトレジスタの出力を順次ＯＮし、対応するスイッチ群が共通ライン（ＳＯ）を順次開閉することでＣＬＫに同期したＲＧＢのイメージ情報（画像出力）を得る。
【００４５】
以上からＬＥＤＣ−１の点灯による画像出力とＬＥＤＣ−２による画像出力とを約０．３ｍｓで読み取り１ラインの画像出力と見なす。例えば２５０ｍｍ／ｓｅｃの搬送速度においては、０．３ｍｓ経過後における被照射物１の移動量は約７５μｍであり、結像光学系に対して略同一画像を別の照射角度からセンサは認識することになる。
【００４６】
なお、光源点灯信号は、光源４ａと光源４ｃ、又は光源４ｂと光源４ｄ、の一方の組が点灯しているときは他方の組は消灯するようにしたが、露光比率を変えて制御する場合には同時点灯させて被照射物１を読み取っても良い。
【００４７】
また、光源４は、光源４ａと光源４ｂを一方側に設け、光源４ｃと光源４ｄを他方側に設けたが、高速読み取りを必要としない場合や搬送手段が高精度で構成されている場合には一方側にのみ設けて片方向側から照射角度を変えて照射部７を照射しても良い。
【００４８】
次にホログラム読み取りについて説明する。通常、ホログラム領域の無い画像では、異なる照射角度から光を照射して画像読み取りを行っても被照射物１からの反射光は画素列のデジタル出力波形では相対的に変化するだけである。例えば各画素列のピーク値を結んだ包絡線形状は一致する。すなわち、光軸（照射部７と結像光学系の入射領域中心位置との軸）に対して狭角で照射された光源からの出力値は比較的高く、広角で照射された光源からの出力値は比較的低い傾向がある。
【００４９】
図１２はホログラム領域がある原稿１の画像出力波形の一例であり、図１２（ａ）は広角照射した画素列に対するデジタル出力値を示し、図１２（ｂ）は狭角照射した画素列に対するデジタル出力値を示す。ホログラム領域以外では、出力値は変化するものの包絡線形状は相対的な出力しか変化しないのに対して、ホログラム領域では全く異なる出力波形となることが解かる。
【００５０】
次にホログラム領域における被照射物の照合方法について説明する。図１３は、図１２に示すホログラム領域Ａ部の画素列１６ビットの出力値を示したものである。また、図１４は、図１３に示すデジタル出力値を４ビット単位で単純平均化したデジタル出力値を示したものであり、この平均化出力データを基本に照合する場合について説明する。
【００５１】
ホログラム領域を有する原稿１は４ビット単位の平均化処理を実施してから照合処理するので３７４４画素の場合には９３６ビット分のデータを照合する。照合はあらかじめＲＡＭ３４（ＲＡＭ２データ）に収納されたライン毎のホログラムデータと比較・照合する。
【００５２】
また、粗いホログラム画像では、センサＩＣ１３のＣＮＴ切換機能を使用して３００ＤＰＩの画素密度に変更するので４６８ビット分のデータを照合することになる。
【００５３】
また、カラー読み取りではＲＧＢそれぞれの出力が得られるので照合に関してはいずれか１個の出力情報だけを利用して照合しても良い。
【００５４】
照合範囲として、広角で認識したデータと狭角で認識したデータとの差分を取り、ホログラムの領域を求めてから、この領域内におけるＲＡＭ２データと照合する方法と、全画像領域をそのまま比較・照合する方法とがあるが、前者は特許文献１に詳細に記載されており、後者の手段を用いた場合について、次に機能説明する。
【００５５】
図１５は、信号処理部３３の機能ブロック図である。まず、平均化部で単純平均化演算処理した後、データは９３６ビットシフトレジスタに収納される。次にホログラム領域の画像を比較するため、１０２４ビット双方向シフトレジスタに出力し、双方向シフトレジスタに収納された画像データを双方向に転送し、次ラインの読取期間中を利用してＲＡＭ２データ（１）と比較する。
【００５６】
これは搬送精度により生じる原稿１の位置ずれを補完するために行なわれ、双方向に９３６ビットシフトレジスタで採取したデータをシフトして照合する。照合が一致したものに対して、１０２４ビット双方向シフトレジスタの転送を停止する。すなわち、１０２４ビット双方向シフトレジスタのシフト（転送）回数から対応する画素位置が特定されるので、次ラインでは特定画素位置におけるデータをシフトレジスタに転送し、ラッチ（ＬＡ）後、ＲＡＭ２データの次ラインＲＡＭ２データ（２）と比較・照合する。この時点で、一致信号（Ａ）を読取システムに送出してもよいが、同様に次々ラインの画像データをＲＡＭ２データ（３）と比較照合し、一致出力とすることにより２重照合された簡便な照合となる。なお、照合領域はあらかじめ決めておいてそれをＲＡＭ２データ（ｎ）としても良い。
【００５７】
また、ＲＡＭ２データには照合加算データと照合減算データとしてＲＡＭ２データの基準値とは各画素データが±５ｄｉｇｉｔｓ程度の異なる範囲を収納しておくことが好ましい。すなわち、本実施の形態１では、高精度のホログラム画像を得ることも兼ねてＡ／Ｄ変換器３２は８ビット分解能で２５６階調の識別としたが、ホログラムの真偽判別だけを必要とする場合には例えば６ビット分解能の６４階調で識別することで、採取した画像データ出力値とＲＡＭ２データとを比較することにより、エラーの少ない照合が可能となる。
【００５８】
また、本実施の形態１では、各画素データの出力値の絶対値を平均化処理して照合したが、別の照合方法としては隣接する各画素間の出力値の大小比較でもって照合しても良い。
【００５９】
以上から実施の形態１に係わる画像読取装置によれば、搬送方向の垂直面に副走査方向に照射する平行配置された複数段の光源からの光を副走査方向に導光し、導光体の異なる全反射面に入射する光の露光比率を時分割で制御し、レンズ体で収束された反射光を時分割毎にセンサで受光するので、個別に複数の照明装置を必要とせず、ホログラム画像の変化を短時間で認識できる効果がある。
【００６０】
また、導光体内部で副走査方向に伝搬させてから照射部付近に近接した導光体の全反射面から被照射物を照明するので、平板形状のコンパクトな照明部分を搭載した画像読取装置を得ることが可能になる。
【００６１】
実施の形態２．
実施の形態１では光源は副走査方向主体に光を放出させる構造としたが実施の形態２では導光体の導光路を分割した場合について説明する。
【００６２】
この発明の実施の形態２に係る画像読取装置ついて図１６を用いて説明する。図１６は、実施の形態２による画像読取装置の照明光学系の断面図である。図１６において、５０は導光体であり、５０ａは第１光源４ａの照射光軸中心に全反射面の中心がある第１反射面、５０ｂは第２光源４ｂの照射光軸中心に全反射面の中心がある第２反射面、５０ｃは第３光源４ｃの照射光軸中心に全反射面の中心がある第３反射面、５０ｄは第４光源４ｃの照射光軸中心に全反射面の中心がある第４反射面、５０ｅは照射部７で反射した反射光を通過させる平坦面、５０ｆは光源４の導光路を分割する反射壁（溝部）である。
【００６３】
なお、全反射面５０ａ〜５０ｄおよび平坦面５０ｅは照射部７に近接した導光体５０の一部を切り欠いて形成され、この部分を導光体５０の切り欠き部と呼ぶ。また、一方の全反射面５０ａと全反射面５０ｂは、他方の全反射面５０ｃと全反射面５０ｄと平坦面を含み面対称の関係にある。図中、図９と同一符号は、同一又は相当部分を示す。その他の構成については実施の形態１で説明したものと同一である。
【００６４】
光源４ａから副走査方向に照射され、集光レンズ２３で集光された光は副走査方向に伝搬し、導光体５０の全反射面５０ａから照射部７に光を照射するが、一部の光は全反射面５０ｂ側にも漏洩する場合がある。逆に光源４ｂから副走査方向に照射され、集光レンズ２３で集光された光は副走査方向に伝搬し、導光体５０の全反射面５０ｂから照射部７に光を照射するが、一部の光は全反射面５０ａ側にも漏洩する場合がある。
【００６５】
従って光源４ａから照射される光の導光路と光源４ｂから照射される光の導光路とを分離するために光源４ａの導光路と光源４ｂの導光路の境界に副走査方向に溝部を形成し、比誘電率を１とした反射壁を設ける。この境界により、導光体５０を通過する光源４ａからの光の導光路と光源４ｂからの光の導光路とが分断され、反射壁５０ｆで各々の光は全反射しながらそれぞれの全反射面５０ａ、５０ｂから光を照射部７に照射する。
【００６６】
また、反射壁５０ｆを形成する方法として光源４ａからの光を導光する導光路及び全反射面５０ａと、光源４ｂからの光を導光する導光路及び全反射面５０ｂとを分割形成しても良く、分割形成した互いに接する面に黒色塗料を蒸着又は印刷塗布して不要光を吸収して分断しても良い。
【００６７】
以上から導光体の副走査方向に平行して導光される複数の光源からの光の干渉を防止することにより、全反射面５０ａから照射する光と全反射面５０ｂから照射する光の露光比率をそれぞれの光源の照度で規定してから点灯制御手段で時分割制御することになるのでホログラム領域の中で変化する画像を高精度で画像読み取り又は真偽判別が可能になる。
【００６８】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、副走査方向に光を導光し、全反射面で反射した光を被照射物の照射部に照射する導光体とテレセントリックな結像光学系を用いて説明したが実施の形態３では、結像光学系にロッドレンズアレイを用いた場合について説明する。
【００６９】
この発明の実施の形態３による画像読取装置ついて図１７を用いて説明する。図１７は、実施の形態３による画像読取装置の断面図である。図１７において、６０は被照射物１からの反射光を収束するロッドレンズアレイなどのレンズ体（結像手段）、１４０はセンサＩＣ１３を載置するセンサ基板、１６０はＡＳＩＣ１５などを載置する信号処理基板、１９０はロッドレンズアレイ６０を用いた結像光学系を収納する筐体、２００は光源４及び導光体５などの照明光学系（照明装置）を収納する筐体である。図中、図１及び図９と同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００７０】
次に動作について説明する。図１７において、主走査方向に延在する光源４から照射された光は導光体５内部を副走査方向に伝搬し、全反射面５ａ〜５ｄで全反射し被照射物１の照射部７を照明する。被照射物１で反射した光の散乱光はロッドレンズアレイ６０で収束し、ロッドレンズアレイ６０で収束された光はセンサＩＣ１３で受光される。センサＩＣ１３で光電変換されたアナログ信号はセンサ基板１４０を介して信号処理基板１６０で信号処理される。その他の機能については実施の形態１で説明したものに準ずる。
【００７１】
本実施の形態３ではセンサＩＣ１３に入射した光に対応する受光面は一列に直線配置されているのでセンサ基板１４０及び信号処理基板１６０は各１個の基板で対応可能である。
【００７２】
以上から実施の形態３に係る画像読取装置によれば、光源から照射した光を導光体内部で副走査方向に伝搬させて導光体の全反射面から被照射物を照明する照明ユニットと、被照射物から入射する光情報を結像する結像ユニットとを分離した、平板形状のコンパクトな画像読取装置を得る効果があると共にロッドレンズアレイやファイバレンズなどを用いた普及タイプの画像読取装置（ＣＩＳ）にも適用可能である。
【００７３】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、副走査方向に光を導光し、全反射面で反射した光を被照射物の照射部に異なる角度から光りを照射する導光体を用いてホログラム領域画像を読み取ることを主体に説明したが実施の形態４では、ホログラム領域に限らず、搬送経路を通過する被照射物の搬送角度のぶれ、もしくは結像光学系の光軸方向の搬送位置ぶれについて説明する。
【００７４】
この発明の実施の形態４による画像読取装置ついて図１８を用いて説明する。図１８は、実施の形態４による画像読取装置の照明光学系の断面図である。図１８において、シータは被照射物１の搬送方向に対する角度ぶれを示し、Ｄは被照射物１の搬送方向平行面に対する位置ぶれを示す。なお、図９と同一符号は、同一又は相当部分を示す。図１８においては、照射角度の異なる一方の導光体５からの光りを搬送ぶれや搬送位置ずれが生じる搬送経路の上限側位置に設け、他方の導光体５からの光りを搬送ぶれや搬送位置ずれが生じる搬送経路の下限側位置に設けている。すなわち、収束光が通過するレンズ体の光軸上の異なる点で導光体５のそれぞれの全反射面に対する法線が交差するようにしている。
【００７５】
以上から実施の形態４に係る画像読取装置によれば、ホログラム領域においては、実施の形態１同様、搬送方向の垂直面に副走査方向に照射する平行配置された複数段の光源からの光を副走査方向に導光し、導光体の異なる全反射面に入射する光の露光比率を時分割で制御し、レンズ体で収束された反射光を時分割毎にセンサで受光するので、個別に複数の照明装置を必要とせず、ホログラム画像の変化を短時間で認識できる効果に加えて、レンズ体の光軸上の異なる位置に導光体５のそれぞれの全反射面に対する法線が交差する交点を設けているので被照射物１の搬送ぶれがあっても異なる角度から照射した光が照射部７においては、光が分散され、照射部７領域の光量が均一になるように補間し合うので搬送系に起因する画質むらの発生を防止できる。
【００７６】
これは、ホログラム読み取りに限らず、異なる照射角度から照射させる時分割制御が不要な一般画像読み取りを対象とした普及タイプの画像読取装置（ＣＩＳ）にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】この発明の実施の形態１による画像読取装置の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による画像読取装置の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系の平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系の読み取り位置から見た側面図である。
【図５】この発明の実施の形態１による画像読取装置の導光体を除去した照明光学系の読み取り位置から見た側面図である。
【図６】この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系の結線図である。
【図７】この発明の実施の形態１による画像読取装置のセンサＩＣの平面図である。
【図８】この発明の実施の形態１による画像読取装置のセンサＩＣにフィルタを付加した平面図である。
【図９】この発明の実施の形態１による画像読取装置の照明光学系の断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による画像読取装置のブロック構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による画像読取装置の駆動タイミング図である。
【図１２】ホログラム領域がある原稿の画像出力波形図であり、図１２（ａ）は広角照射した場合の画素のデジタル出力値、図１２（ｂ）は狭角照射した場合の画素のデジタル出力値を示す。
【図１３】ホログラム領域一部の画素列１６ビットの出力値を説明する図である。
【図１４】デジタル出力値を４ビット単位で平均化した出力値を説明する図である。
【図１５】この発明の実施の形態１による画像読取装置の信号処理部の機能を説明する図である。
【図１６】この発明の実施の形態２による画像読取装置の照明光学系の断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態３による画像読取装置の断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態４による画像読取装置の照明光学系の断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１・・被照射物（原稿） ２・・天板 ３・・搬送手段 ４・・光源
４ａ・・第１光源 ４ｂ・・第２光源 ４ｃ・・第３光源 ４ｄ・・第４光源
５・・導光体 ５ａ・・全反射面（第１反射面） ５ｂ・・全反射面（第２反射面）
５ｃ・・全反射面（第３反射面）５ｄ・・全反射面（第４反射面）
５ｅ・・平坦部（平坦面）
６・・透過体 ７・・照射部 ８・・第１ミラー
９・・第１レンズ（第１非球面ミラー） １０・・アパーチャー １０ａ・・開口部
１１・・第２レンズ（第２非球面ミラー） １２・・第２ミラー
１３・・センサＩＣ
１４・・センサ基板 １４ａ・・第１センサ基板 １４ｂ・・第２センサ基板
１５・・信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）
１６・・信号処理基板 １７・・内部コネクタ １８・・放熱ブロック
１９・・筐体（結像光学系を収納する筐体）
２０・・筐体（照明光学系を収納する筐体）
２１・・コネクタ ２２・・基板 ２３・・集光レンズ
３１・・増幅器 ３２・・Ａ／Ｄ変換器 ３３・・信号処理部
３４・・ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）
３５・・ＣＰＵ（セントラルプロセッサーユニット）
３６・・光源駆動回路（光源駆動部 点灯制御手段）
５０・・導光体 ５０ａ・・全反射面（第１反射面）
５０ｂ・・全反射面（第２反射面） ５０ｃ・・全反射面（第３反射面）
５０ｄ・・全反射面（第４反射面） ５０ｅ・・平坦部（平坦面）
５０ｆ・・反射壁
６０・・ロッドレンズアレイ（レンズ体）
１４０・・センサ基板 １６０・・信号処理基板
１９０・・筐体（結像光学系を収納する筐体）
２００・・筐体（照明光学系を収納する筐体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラム領域を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した複数波長の光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから前記ホログラム領域における照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、この導光体の全反射面のそれぞれに入射する光の露光比率を時分割して制御する点灯制御手段と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を時分割毎に受光するセンサとを備え、被照射物のホログラム領域に関する電気信号を検出する画像読取装置。
【請求項２】
光を照射する前記第１光源及び前記第２光源の光軸中心は、前記導光体のそれぞれの全反射面中心に位置している請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記第１光源と前記第２光源のスペクトル波長は同一である請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記点灯制御手段は、前記第１光源又は前記第２光源の一方が点灯しているときは他方は消灯するように前記露光比率を制御する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記導光体は、前記照射部周辺を切り欠き、互いに異なる角度で傾斜させた全反射面と前記照射部で反射した反射光を通過させる平坦面とからなる切り欠き部を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
ホログラム領域を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した複数波長の光を照射する第２光源と、前記第１光源と面対称で対向設置され、前記第１光源と同一スペクトル光を前記第１光源と逆方向に照射する第３光源と、前記第２光源と面対称で対向設置され、前記第２光源と同一スペクトル光を前記第２光源と逆方向に照射する第４光源と、前記第１光源乃至前記第４光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから前記ホログラム領域における照射部に光を照射する前記第１光源及び前記第３光源から導光された光と前記第２光源及び前記第４光源から導光された光との照射角度が互いに異なる全反射面を有する導光体と、この導光体の照射角度の前記異なる全反射面毎に入射する光の露光比率を時分割して制御する点灯制御手段と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を時分割毎に受光するセンサとを備え、被照射物のホログラム領域に関する電気信号を検出する画像読取装置。
【請求項７】
光を照射する前記第１光源乃至前記第４光源の光軸中心は、前記導光体のそれぞれの全反射面中心に位置している請求項６に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記第１光源乃至前記第４光源のスペクトル波長は同一である請求項６又は７に記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記第１光源と前記第３光源とは同時に点灯・消灯動作を行い、前記第２光源と前記第４光源とは同時に点灯・消灯動作する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記点灯制御手段は、前記第１光源と前記第３光源、又は前記第２光源と前記第４光源、の一方の組が点灯しているときは他方の組は消灯するように前記露光比率を制御する請求項９に記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記導光体は、前記照射部周辺を切り欠き、互いに異なる角度で傾斜させた全反射面と前記照射部で反射した反射光を通過させる平坦面とからなる切り欠き部を有する請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１２】
搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を受光するセンサとを備えた画像読取装置。
【請求項１３】
被照射物を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を受光するセンサとを備え、収束光が通過する前記レンズ体の光軸上の異なる前記搬送経路に照射角度の異なる前記全反射面の法線が交差する画像読取装置。
【請求項１】
ホログラム領域を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した複数波長の光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから前記ホログラム領域における照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、この導光体の全反射面のそれぞれに入射する光の露光比率を時分割して制御する点灯制御手段と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を時分割毎に受光するセンサとを備え、被照射物のホログラム領域に関する電気信号を検出する画像読取装置。
【請求項２】
光を照射する前記第１光源及び前記第２光源の光軸中心は、前記導光体のそれぞれの全反射面中心に位置している請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記第１光源と前記第２光源のスペクトル波長は同一である請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記点灯制御手段は、前記第１光源又は前記第２光源の一方が点灯しているときは他方は消灯するように前記露光比率を制御する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記導光体は、前記照射部周辺を切り欠き、互いに異なる角度で傾斜させた全反射面と前記照射部で反射した反射光を通過させる平坦面とからなる切り欠き部を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
ホログラム領域を有する被照射物を搬送方向に搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた複数波長の光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した複数波長の光を照射する第２光源と、前記第１光源と面対称で対向設置され、前記第１光源と同一スペクトル光を前記第１光源と逆方向に照射する第３光源と、前記第２光源と面対称で対向設置され、前記第２光源と同一スペクトル光を前記第２光源と逆方向に照射する第４光源と、前記第１光源乃至前記第４光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから前記ホログラム領域における照射部に光を照射する前記第１光源及び前記第３光源から導光された光と前記第２光源及び前記第４光源から導光された光との照射角度が互いに異なる全反射面を有する導光体と、この導光体の照射角度の前記異なる全反射面毎に入射する光の露光比率を時分割して制御する点灯制御手段と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を時分割毎に受光するセンサとを備え、被照射物のホログラム領域に関する電気信号を検出する画像読取装置。
【請求項７】
光を照射する前記第１光源乃至前記第４光源の光軸中心は、前記導光体のそれぞれの全反射面中心に位置している請求項６に記載の画像読取装置。
【請求項８】
前記第１光源乃至前記第４光源のスペクトル波長は同一である請求項６又は７に記載の画像読取装置。
【請求項９】
前記第１光源と前記第３光源とは同時に点灯・消灯動作を行い、前記第２光源と前記第４光源とは同時に点灯・消灯動作する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１０】
前記点灯制御手段は、前記第１光源と前記第３光源、又は前記第２光源と前記第４光源、の一方の組が点灯しているときは他方の組は消灯するように前記露光比率を制御する請求項９に記載の画像読取装置。
【請求項１１】
前記導光体は、前記照射部周辺を切り欠き、互いに異なる角度で傾斜させた全反射面と前記照射部で反射した反射光を通過させる平坦面とからなる切り欠き部を有する請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項１２】
搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を受光するセンサとを備えた画像読取装置。
【請求項１３】
被照射物を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、搬送方向の垂直面に主走査方向に沿って設けた光を照射する第１光源と、この第１光源と同一前記垂直面内又はその周辺に平行して配置した光を照射する第２光源と、前記第１光源及び前記第２光源の光を副走査方向に導光し、全反射させてから照射部に光を照射する互いに異なる照射角度の全反射面を有する導光体と、前記照射部における被照射物の反射部分により反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体により収束された光を受光するセンサとを備え、収束光が通過する前記レンズ体の光軸上の異なる前記搬送経路に照射角度の異なる前記全反射面の法線が交差する画像読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−３０１１９９（Ｐ２００９−３０１１９９Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５３０９３（Ｐ２００８−１５３０９３）
【出願日】平成２０年６月１１日（２００８．６．１１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１１日（２００８．６．１１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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