JPH0537720A

JPH0537720A - 光学読取り装置用のパツド

Info

Publication number: JPH0537720A
Application number: JP3215977A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Nakada; 国彦中田; Katsuhiko Hayashi; 克彦林
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1991-07-31
Filing date: 1991-07-31
Publication date: 1993-02-12

Abstract

(57)【要約】【構成】フィルム状のベースの上面に、縦横に周期的
に、ＩＴＯ層、Ａｇ層およびＩＴＯ層の順で積層されて
なるか、ＴｉＯ₂層、ＳｉＯ₂層、ＴｉＯ₂層、ＳｉＯ₂層
およびＴｉＯ₂の層の順で積層されてなり、原稿上の位
置を読み取る光線を反射する反射膜が形成され、この反
射膜を覆って上記ベース上に保護層が形成され、上記ベ
ースおよび保護層は、原稿を読み取る光線および原稿上
の位置を読み取る光線を透過させる材料からなることを
特徴とする光学読取り装置用のパッド。【効果】原稿を読み取る光線が通過する割合が高く、
高い解像度を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、文字や図形を読み取
る光学スキャナに位置センサを併設した光学読取り装置
によって読取りを行なう際に、位置センサに位置情報を
与えるために使用されるシート状のパッドに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】この種光学読取り装置は、紙面に描かれ
た文字や図形を読み取る光学スキャナとともに、紙面上
の位置情報を読取る位置センサを備えており、たとえば
特表平１−５００５５３号公報または米国特許第４，７
５１，３８０号明細書に記載された構造のものがある。

【０００３】上記位置センサは紙面上の位置情報を光学
的にモニタして、プリントアウトするか、画面に表示す
るか、またデータ格納装置に保存する際に、正確な位置
に文字や図形を再現するために必要なものである。この
位置情報を得るために、一般にパッドと呼ばれる特殊加
工を施した透明フィルムが使用される。このパッドに
は、通常、一定幅を持った縦と横の格子が形成されてお
り、この格子を光学読取り装置が横切ったときに、光学
読取り装置に設けられた位置センサが格子を光学的に検
知し、横切った格子の数をカウントすることにより、位
置情報を得る。

【０００４】ここで、上記パッドは、次の制約条件を満
たさなくてはならない。

【０００５】まず第１に、位置センサの発射する赤外線
を一定値以上反射することである。第２に、位置センサ
の赤外線感応素子が認識できる格子が形成されている、
つまり、所定の間隔で赤外線を反射する部分と反射しな
い部分が形成されていることである。第３に、光学スキ
ャナが受光可能な透明度、つまり、可視光線に対する高
い透過率を持っていることである。

【０００６】上記制約条件を満たすべく作成された従来
のパッドの一例を図１２〜図１４に示す。図１２におい
て、フィルム状のパッド１１は、縦横に延びて一定の周
期で直交する格子１２を有している。図１３は格子１２
の拡大斜視図であり、格子１２は赤外線を吸収する部分
となり、他の部分１３は赤外線を反射する。

【０００７】パッド１１は、図１４に示すように、ポリ
エステルフィルムからなるベース１５の上面全体に、例
えばＡｇ−Ａｕ合金膜とＩｎＯ₂膜との多層膜などから
なる赤外線反射膜１６を形成し、その上面に、例えばＩ
ＲＡ−８７０（ＥＸＣＩＴＯＮＣＨＥＭＩＣＡＬ社
製）のような赤外線に対する吸収率が可視光線に対する
吸収率よりも極めて高い特性の染料を含有する赤外線吸
収層１７を、縦横に所定間隔でスクリーン印刷して、格
子１２を形成している。上記赤外線吸収層１７により形
成された格子１２の上面、および赤外線反射膜１６の上
面における格子１２が形成されていない部分は、光学読
取り装置との接触による損傷からパッド１１を守るため
の保護層１８により覆われている。

【０００８】上記構成において、垂直から３０度の角度
で位置センサから照射される赤外線２０は、格子１２が
存在しない部分においては、赤外線反射膜１６で反射
し、格子１２が存在する部分では、格子１２に吸収され
る。他方、垂直から４５度の角度で光学スキャナから照
射される可視光線２１は、赤外線反射膜１６および赤外
線吸収層１７の両方を透過する。したがって、この可視
光線２１は、パッド１１を透過して、その下方にある原
稿２２に達し、原稿２２の表面で反射して、この表面に
描かれた文字や図形の情報を得たのち、再び赤外線反射
膜１６を通るか、または赤外線反射膜１６と格子１２の
両方を通って、光学スキャナにより検出される。

【０００９】このように、位置センサの光源から照射さ
れる赤外線が格子１２によって反射・吸収を繰り返すこ
とで、位置センサの赤外線受光素子から格子１２の周期
と同期した電気信号（２値信号）を取り出し、この２値
信号をカウントすることにより、光学読取り装置の原稿
上の位置を検出する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
パッド１１においては、可視光線２１が少なくとも赤外
線反射膜１６を２回通り、一部の可視光線２１は、図１
４に破線で示すように、さらに、格子１２も２回通るの
で、光が減衰し、光の利用効率が低下する。

【００１１】また、微細な格子１２を形成する赤外線吸
収層１７を、一定の周期でスクリーン印刷するには、赤
外線吸収層１７の材質の温度、ベース１５および赤外線
反射膜１６の状態、印刷の速度、印刷の方向等を巧みに
管理したうえで、複数回の印刷を実行する必要があり、
したがって、これを一定の品質で製造するのは容易では
ない。しかも、スクリーン印刷では、格子１２に要求さ
れる高い寸法精度が得られない。

【００１２】さらに、赤外線反射膜１６を、ベース１５
の上面全体にコーティングするから、コーティング量が
多くなり、材料費がかさむ。

【００１３】本発明の目的は、光の利用効率が高く、製
造が容易で、安定した品質を有し、しかも高い寸法精度
を有する安価な光学読取り装置用のパッドを提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は、第１の光線により原稿を読み取る光学スキャ
ナ、および第２の光線により原稿上の位置を読み取る位
置センサを備えた光学読取り装置と、上記原稿との間に
配置されて、上記位置センサによって読み取られる位置
情報を備えたパッドであって、フィルム状のベースの上
面に、上記第２の光線を反射する、酸化インジウムスズ
（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ；以下、ＩＴＯと
略称する）層、Ａｇ層およびＩＴＯ層の順またはＴｉＯ
₂層、ＳｉＯ₂層、ＴｉＯ₂層、ＳｉＯ₂層およびＴｉＯ₂
層の順で縦横に周期的に積層されてなる反射膜が形成さ
れ、その反射膜を覆って上記ベース上に保護層が形成さ
れ、上記ベースおよび保護層は、上記第１および第２の
光線を透過させる材料からなることを特徴とする光学読
取り装置用のパッドを提供することにより達成される。

【００１５】上記反射膜は、格子状に形成したり、ある
いは、格子のすき間に相当する窓の部分に位置して、上
記第１および第２の光線が透過する領域が縦横に所定の
間隔で格子状に延びるように、ドット状に形成すること
ができる。

【００１６】

【作用】上記構成によれば、赤外線吸収層が不要になる
から、情報読取り用の光学スキャナが照射する第１の光
線は、赤外線吸収層を通ることがなくなり、また、一部
が反射膜を１回または２回通るに過ぎない。したがっ
て、第１の光線の減衰が抑制される。

【００１７】また、反射膜は、精度の高いフォトエッチ
ング法で所定の格子状に形成できる。しかも、反射膜は
格子状であるから、ベースの上面全体に反射膜を形成す
る従来の場合と比較して、反射膜を節約できる。

【００１８】さらに、フィルム状のベースからＩＴＯ
層、Ａｇ層およびＩＴＯ層の順で積層されてなるか、Ｔ
ｉＯ₂層、ＳｉＯ₂層、ＴｉＯ₂層、ＳｉＯ₂層およびＴｉ
Ｏ₂層の順で積層されてなる反射膜は可視光線のような
第１光線を通過させる割合が高く、該反射膜は光学読取
り装置に高い解像度を与える。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面にしたがって
説明する。

【００２０】まず、光学読取り装置の概略を説明する。
図１は光学読取り装置２５の底面図で、ケース２６の内
部に、可視光線のような第１の光線を使用する１つの光
学スキャナ２７と、赤外線のような第２の光線を使用す
る２つの位置センサ２８，２８とが収納されており、ケ
ース２６の底部には、光学スキャナ２７の受光窓２９
と、位置センサ２８の照射用および集光用の１対のレン
ズ３０，３１とが露出している。また、光学スキャナ２
７と位置センサ２８は、それぞれリード線２３、２４に
より、外部の信号処理回路に接続される。

【００２１】上記光学スキャナ２７および位置センサ２
８は、図２に示すような配置関係にあり、光学スキャナ
２７により原稿３２を読取り、位置センサ２８により、
光学読取り装置２５と原稿３２の間に配置されたパッド
３３の位置情報を読み取る。

【００２２】上記光学スキャナ２７は、図３に詳細を示
すように、スキャナケース３５内に、可視光線Ｌ１を原
稿３２に照射する１対の光源３６，３６と、一定時間軸
以内で上記光源３６で反射した画像を検出し、電気信号
に変換する光電感応性受光素子群からなる受光器３７
と、この受光器３７に可視光線Ｌ１を結像させるレンズ
装置３８とが設けられている。上記スキャナケース３５
は、光学スキャナ２７の内部で使用する可視光線と周囲
の環境内の光線とを遮断するためのものである。上記受
光器３７は、外部に設けられた画像処理、信号記憶等を
行なう画像信号処理回路３９に接続される。

【００２３】上記位置センサ２８は、図４に詳細を示す
ように、センサケース４１内に、赤外線Ｌ２をパッド３
３に照射する光源４２と、赤外線に感応する光電感応性
受光素子群からなる赤外線受光器４３と、正確に一定の
光量と幅でパッド３３を照射するための照射用レンズ３
０と、パッド３３からの反射光を一定の焦点距離上にあ
る上記赤外線受光器４３に正確に集光させるための集光
用のレンズ３１と、集光用レンズ３１で集光された赤外
線Ｌ２を、正確に赤外線受光器４３上に焦点を結ばせる
位置に配置されたミラー４４とが設けられている。上記
センサケース４１はやはり、位置センサ２８の内部で使
用する赤外線と周囲の環境内の光線とを遮断するための
ものである。上記赤外線受光器４３は、外部に設けられ
た演算、信号記憶等を行なう位置信号処理回路４５に接
続される。図５は、位置センサ２８の赤外線受光器４３
が有する光電感応性受光素子４７のパターンを示す。こ
のパターンでは、１２個の光電感応性受光素子４７が配
置されており、各６個ずつが、Ｘ方向には１対の第１分
割パターン４８，４９を形成し、Ｙ方向には１対の第２
分割パターン５０，５１を形成している。

【００２４】このパターンと、パッド３３に形成される
格子５５との関係を図６に示す。Ｙ方向の第２分割パタ
ーン５０，５１（図５）の間隔Ｐｙに対して、Ｘ方向に
延びる格子５５の幅Ｗは、Ｐｙの９０〜１００％になる
ように設定されている。Ｙ方向に延びる格子５５の幅も
上記Ｗに等しく、やはり、Ｘ方向の第１分割パターン４
８，４９（図５）の間隔Ｐｘの９０〜１００％になるよ
うに設定されている。

【００２５】１２個の光電感応性受光素子４７の出力
を、図５に示すようにＡ〜Ｏとしたとき、これらの出力
から、位置信号処理回路４５（図４）において、図７に
示す演算式に従って二組の電気信号ＸＡ，ＹＡ，ＸＢ，
ＹＢを作り、電気信号ＸＡ，ＸＢの立上がり・立下りを
検知することにより、格子５５のＸ座標を検出し、電気
信号ＹＡ，ＹＢの立上り・立下りを検知することによ
り、格子５５のＹ座標を検出する。

【００２６】図８および図９はこの発明の第１実施例に
係るパッド３３を示す。図８に示すように、パッド３３
には縦横に延びて所定の間隔（周期）Ｄ１，Ｄ２を有す
る格子５５が形成されている。

【００２７】図９はパッド３３の構造の詳細を示し、同
図において、可視光線Ｌ１と赤外線Ｌ１と赤外線Ｌ２を
透過させるベース５６の上面に、縦横に所定の間隔で格
子状に延びる反射膜５７が形成され、この反射膜５７に
より上記格子５５を形成している。反射膜５７を覆って
上記ベース５６の上面には、可視光線Ｌ１および赤外線
Ｌ２を透過させる材料からなる保護層が形成されてい
る。

【００２８】反射膜５７がベース５６側からＩＴＯ層、
Ａｇ層およびＩＴＯ層の順で積層されてなる場合には、
上層および下層のＩＴＯ層の厚さが２００〜１０００ｎ
ｍの範囲にあり、Ａｇ層の厚さが３０〜１００ｎｍの範
囲にあることが、可視光線のような第１の光線を通過さ
せる割合が極めて高い点で好ましい。また、反射膜５７
がベース５６側からＴｉＯ₂層、ＳｉＯ₂層、ＴｉＯ
₂層、ＳｉＯ₂層およびＴｉＯ₂層の順で積層されてなる
場合には、各層の厚さが、ベース５６側から、ＴｉＯ₂
層：λ／４ｎ、ＳｉＯ₂層：λ／４ｎ、ＴｉＯ₂層：λ／
２ｎ、ＳｉＯ₂層：λ／４ｎおよびＴｉＯ₂層：λ／４ｎ
（ただし、λは第１の光線の波長を表し、ｎは各層が有
する屈折率を表す。）であることが、可視光線のような
第１の光線を通過させる割合が極めて高い点で好まし
い。

【００２９】上記構成において、図９に示すように、垂
直から３０度の角度で位置センサ２８から反射膜５７に
照射された赤外線Ｌ２は、この反射膜５７において大部
分が反射され、残りが透過する。また、反射膜５７の存
在しない部分に照射された赤外線Ｌ２はそのまま透過す
る。このように、位置センサ２８から照射された赤外線
Ｌ２が、反射膜５７（格子５５）の存在する部分と存在
しない部分とによって反射・透過を繰り返すことで、位
置センサ２８から格子５５の周期と同期した電気信号
（図７）を取り出し、この２値信号をカウントすること
により、光学読み取り装置の原稿上の位置を検出する。

【００３０】他方、垂直から４５度の角度で光学スキャ
ナ２７から反射膜５７に照射された可視光線Ｌ１は、反
射膜５７で極く一部が反射され、残りの大部分が反射膜
５７を透過する。反射膜５７の存在しない部分に照射さ
れた可視光線Ｌ１はそのまま透過する。こうしてパッド
３３を透過した可視光線Ｌ１は、他方の原稿３２に達し
て反射し、その表面に描かれた文字や図形を読取ったの
ち、大部分は反射膜５７を透過して光学スキャナ２７に
戻る。

【００３１】図１０および図１１はこの発明の第２実施
例に係るパッド３３を示す。図１０に示すように、その
パッド３３には、縦横に延びて所定の間隔Ｄ１，Ｄ２を
有する格子５５に対して、そのすき間に相当する窓の部
分に位置するようドット状に、赤外線を反射する反射膜
５７が形成されている。

【００３２】図１１は図１０に示すパッド３３の構造の
詳細を示し、同図において、可視光線Ｌ１と赤外線Ｌ２
を透過させるベース５６の上面に、赤外線Ｌ２を反射す
る上記反射膜５７が設けられており、この反射膜５７が
存在しない部分に、可視光線Ｌ１および赤外線Ｌ２の両
方を透過させる領域が、縦横に所定の間隔で格子状に延
びるように、つまり上記格子５５を形成するように設け
られている。反射膜５７を覆って上記ベース５６の上面
には、可視光線Ｌ１および赤外線Ｌ２を透過させる材料
からなる保護層５８が形成されている。

【００３３】図１０および図１１に示すパッド３３を用
いる場合も同様に、赤外線Ｌ２により光学読取り装置の
原稿上の位置が検出され、可視光線Ｌ１により原稿の表
面に描かれた文字や図形が読取られる。

【００３４】ところで、格子間隔Ｄ１またはＤ２が、
０．３３〜０．３４ｍｍの場合、反射膜５７の幅Ｗは、
後述するように０．１６〜０．１７ｍｍ位が適切であ
り、０．１６ｍｍ以下とするのは好ましくないので、上
記図８および図９に示した第１実施例では、格子５５を
形成する反射膜５７の占める平面面積がかなり大きくな
る。これに対して、図１０および図１１の第２実施例で
は、反射膜が格子５５の窓を形成しているから、反射膜
５７の占める平面面積は比較的小さくなる。実際、格子
間隔Ｄ１，Ｄ２が０．３４ｍｍで、格子幅Ｗが０．１７
ｍｍの場合、反射膜５７の占める平面面積は、第２実施
例の方が第１実施例の１／３になる。したがって、反射
膜５７を通る可視光線Ｌ１はごく一部のみとなることか
ら、可視光線Ｌ１の利用効率が極めて高い。

【００３５】上記位置センサ２８の動作精度を十分高く
保つには、保護膜５７が赤外線Ｌ２に対して高い反射率
を有し、かつ可視光線Ｌ１に対して高い透過率を有して
いることが必要である。反射膜５７に対して、波長が８
８０ｎｍである近赤外線を反射膜５７の垂直方向に対す
る入射角度が３０°になるように入射して得られる反射
膜５７の反射率が、２０％以上であることが好ましく、
波長が５７０ｎｍまたは６６０ｎｍである可視光線を反
射膜５７の垂直方向に対する入射角度が４５°になるよ
うに入射して得られる反射膜５７の透過率が、４０％以
上であることが好ましい。

【００３６】反射膜５７は、ベース５６の上面全体に、
真空蒸着法、スパッタリング法、電着法などにより一
旦、一様な膜状に形成されたのち、フオトエッチング法
により、所定の形状に整形される。

【００３７】ベース５６および保護層５８は、例えばポ
リエステルからなり、波長が５７０ｎｍまたは６６０ｎ
ｍである可視光線をベース５６または保護層５８の垂直
方向に対する入射角度が４５°になるように入射して得
られる透過率と、波長が８８０ｎｍである近赤外線をベ
ース５６または保護層５８の垂直方向に対する入射角度
が３０°になるように入射して得られる透過率とが、と
もに５０％以上であることが好ましく、７０％以上であ
ればより好ましい。

【００３８】図８および図１０に示す格子間隔Ｄ１また
はＤ２が３．３３〜０．３４ｍｍの場合、上記反射膜５
７の幅Ｗは、０．１６〜０．１７ｍｍ位が適切であり、
０．１６ｍｍ以下であると、赤外線Ｌ２の反射量が少な
いために位置センサ２８による格子検出、つまり位置情
報の検出方法が困難になり、０．１７ｍｍ以上である
と、可視光線Ｌ１の透過率を低下させるので、光学スキ
ャナ２７での画像を読取り精度を低下させる。

【００３９】なお、第１と第２の光線Ｌ１，Ｌ２の組合
せとしては、可視光線と近赤外線が好適である。

【００４０】また、反射膜５７は、縦横に周期的に形成
されていればよいものであるから、上記第１および第２
実施例とは異なり、たとえばドット状にして、上下に隣
接するドットを横方向（Ｘ方向）に互いにずらせてもよ
い。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、赤外線吸収層が不要になるから、情報読取り用の光
学スキャナが照射する第１の光線は、赤外線吸収層を通
ることがなくなり、また、一部が反射膜を１回または２
回通るに過ぎない。したがって、第１の光線の減衰が抑
制され、光の利用効率が向上する。特に、反射膜を格子
の窓の部分に位置させてドット状に設けた場合には、反
射膜自体を格子状に設ける場合よりも、反射膜の平面面
積を小さくして、光の利用効率が一層向上させることが
できる。

【００４２】また、反射膜は、フオトエッチング法で所
定の周期状に形成できるので、製造が容易で、しかも品
質が安定する。また、フオトエッチング法によれば、従
来のスクリーン印刷よりも、反射膜の寸法精度が向上す
る。加えて、反射膜は縦横に周期的に形成されているか
ら、ベースの上面全体に反射膜を形成する従来の場合と
比較して、反射膜を節約できるので、安価になる。

【００４３】さらに、フィルム状のベース側からＩＴＯ
層、Ａｇ層およびＩＴＯ層の順で積層されてなるか、フ
ィルム状のベース側からＴｉＯ₂層、ＳｉＯ₂層、ＴｉＯ
₂層、ＳｉＯ₂層およびＴｉＯ₂層の順で積層されてなる
反射膜を備えているので、可視光線のような第１の光線
通過させる割合が高く、光学読取り装置に高い解像度を
与える。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のパッドを使用する光学読取り装置を
示す底面図である。

【図２】同装置の内部構造を示す概略構成図である。

【図３】同装置の光学スキャナを示す概略構成図であ
る。

【図４】同装置の位置センサを示す概略構成図である。

【図５】同位置センサの光電感応性受光素子の配列を示
す平面図である。

【図６】同光電感応性受光素子と格子との関係を示す平
面図である

【図７】位置センサから出力される電気信号の波形図で
ある。

【図８】この発明の第１実施例を示すパッドの平面図で
ある。

【図９】同パッドの断面図である。

【図１０】第２実施例を示すパッドの平面図である。

【図１１】同パッドの断面図である。

【図１２】従来のパッドを示す斜視図である。

【図１３】同パッドの格子を示す拡大斜視図である。

【図１４】同パッドの断面図である。

【符号の説明】

２５光学読取り装置２７光学スキャナ２９位置センサ３２原稿３３パッド５５格子５６ベース５７反射膜５８保護層Ｌ１第１の光線Ｌ２第２の光線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の光線により原稿を読み取る光学ス
キャナ、および第２の光線により原稿上の位置を読み取
る位置センサを備えた光学読取り装置と、上記原稿との
間に配置されて、上記位置センサによって読み取られる
位置情報を備えたパッドであって、フィルム状のベース
の上面に、上記第２の光線を反射する、酸化インジウム
スズ層、Ａｇ層および酸化インジウムスズ層の順で縦横
に周期的に積層されてなる反射膜が形成され、この反射
膜を覆って上記ベース上に保護層が形成され、上記ベー
スおよび保護層は、上記第１および第２の光線を透過さ
せる材料からなることを特徴とする光学読取り装置用の
パッド。
【請求項２】第１の光線により原稿を読み取る光学ス
キャナ、および第２の光線により原稿上の位置を読み取
る位置センサを備えた光学読取り装置と、上記原稿との
間に配置されて、上記位置センサによって読み取られる
位置情報を備えたパッドであって、フィルム状のベース
の上面に、上記第２の光線を反射する、ＴｉＯ₂層、Ｓ
ｉＯ₂層、ＴｉＯ₂層、ＳｉＯ₂層およびＴｉＯ₂層の順で
縦横に周期的に積層されてなる反射膜が形成され、この
反射膜を覆って上記ベース上に保護層が形成され、上記
ベースおよび保護層は、上記第１および第２の光線を透
過させる材料からなることを特徴とする光学読取り装置
用のパッド。