(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ情報、映像情報、ディジタルコードデータの少なくとも１つを含むマルチメディア情報が光学的に読み取り可能なドットコードで記録されている部分を備えた記録媒体から、前記ドットコードを光学的に読み取る像読み取り装置において、
少なくとも１面の反射作用を有する反射面を備え、前記反射面の面形状がその面内及び面外共に回転対称軸を有さない回転非対称な曲面からなる読み取り光学系と、
前記読み取り光学系により形成される物体面の結像面上に位置した撮像素子とを有し、
前記反射面が、前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、以下の条件（Ａ−１）を満足することを特徴とする像読み取り装置。
｜ＲＸ｜＜０．５  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ａ−１）
ただし、ＲＸは前記反射面に前記軸上主光線が当たる部分のＸ方向の曲率である。
【請求項２】
前記反射面の面形状が、対称面を１つのみ有する面対称自由曲面であることを特徴とする請求項１記載の像読み取り装置。
【請求項３】
オーディオ情報、映像情報、ディジタルコードデータの少なくとも１つを含むマルチメディア情報が光学的に読み取り可能なドットコードで記録されている部分を備えた記録媒体から、前記ドットコードを光学的に読み取る像読み取り装置において、
前記記録媒体を照明するための光源と、
反射作用を有する少なくとも１面の反射面及び前記光源からの照明光が入射する入射面を備え、前記反射面の面形状がその面内及び面外共に回転対称軸を有さない回転非対称な曲面である光学部材と、
前記光学部材により形成される物体面の結像面上に位置した撮像素子とを有し、
前記撮像素子から前記光学部材を介して前記記録媒体に至る撮影光学系の撮影光路と、前記光源から前記光学部材を介して前記記録媒体に至る照明光学系の照明光路とを前記光学部材の中に重複して配置したことを特徴とする像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像読み取り装置に関し、特に、紙、樹脂フィルム、金属シート等に光学的に読み取り可能にマルチメディア情報を符号化して記録された情報記録媒体を撮像装置に結像させるための像読み取り装置、及び、それを用いた情報再生システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
音声や音楽等のオーディオ情報を記録する媒体としては、磁気テープや光ディスクの他にも様々な媒体が知られている。しかし、これらの媒体は何れも大量に複製を作った場合でも単価はある程度高価なものとなり、その保管にもある程度の空間を要する。また、このように音声を記録した媒体を遠隔地にいる別の者に渡す場合には、誰かが直に持ってくるかあるいは郵送することになり、遠隔者の手に渡るまでに時間がかかる。このような事情は、オーディオ情報以外の情報、例えばカメラやビデオ機器等から得られる映像情報や、パーソナルコンピューターやワードプロセッサ等から得られるディジタルコードデータについても同様である。
【０００３】
本出願人はこのような事情に鑑み、特開平６−２３１４６６号において、音声や音楽等のオーディオ情報、カメラやビデオ機器等から得られる映像情報、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等から得られるディジタルコードデータ等の所謂マルチメディア情報を紙や樹脂フィルムや金属シート等に光学的に読み取り可能なコード情報（画像）、例えば符号化されたドットパターンとして記録し、この記録された情報記録媒体を読み取る際に、このドットパターンに照明光を照射し、その反射光を光学的手段を用いて読み取り処理することで、記録されているマルチメディア情報を再生すると情報処理システムを提案している。
【０００４】
この情報処理システムにおいては、マルチメディア情報は最も経済的な媒体と考えられる紙あるいはこれと同等なシート状の媒体に記録される。これは媒体の低コスト化、省スペース化にとって非常に有益である。また、ドットパターンとして記録された情報はファックスで簡単に送信することができる。これにより、遠隔者への情報伝達が容易に行えるようになる。特にこれは音声情報にとって非常に意味があり、これまでは媒体自体の受け渡しで行われていた音声情報の交換が、この情報システムではファックスによって遠隔者とも瞬時に容易に行える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
情報再生装置の形態として、特開平６−２３１４６６号においてはペン型の情報再生装置が示されている（例えば、その図４１（Ｂ））。
しかしながら、その第１の問題点としては、電気基板の実装上の問題がある。情報再生装置内部のレイアウト（実装）に関しては、図１８に示すように、画像処理部やデータ処理部、及び、撮像素子等の電気回路が搭載される電気基板９１、９１’は、ペンの長手方向にであって外装９０に略平行に配置するのが、基板の数を少なくすることができ好ましい。しかし、その場合、撮像素子９２は情報記録媒体１００に対し正対して配置する必要上、上記電気基板９１に対し略直交して配置するので、基板９１、９１’を共通化することが困難であり、実装の効率化、コストの点で問題である。図１８に示す光学系９３に新たにミラー等の光学部材を追加して、光路を折り曲げることも可能であるが、その場合、光学系の構成部材が増加し、コスト高になると共に、鏡枠構成が複雑になり、好ましくない。
【０００６】
また、像読み取り装置用の光学系において、広い画角と収差が良好に補正された像歪みのない光学系を構成するには、回転対称光学系では、レンズの構成枚数が多くなり、大型で高価にならざるを得ない。
【０００７】
また、他の問題点として照明系の実装の問題がある。情報記録媒体を照明するためにＬＥＤ等の光源を用いて照明系を構成する場合、撮影光学系と機械的干渉を避けて配置する必要上、照明むらが発生しやすくなる。
この問題の原因は、光学系の構成が実装に関し自由度が低いためである。そのため、同様の問題は、ペン型の情報再生装置に限らずその他の形態の情報再生システムにおいても発生し得る。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、広い映像領域がとれ、かつ、光路を屈曲させることによって小型で像歪みの少ない小型で部品点数の少ない光学系を用いた像読み取り装置を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、簡易な構成でありながら、実装の自由度が高く、装置の小型化に有利な像読み取り装置及びそれを用いた情報再生システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の像読み取り装置は、オーディオ情報、映像情報、ディジタルコードデータの少なくとも１つを含むマルチメディア情報が光学的に読み取り可能なドットコードで記録されている部分を備えた記録媒体から、前記ドットコードを光学的に読み取る像読み取り装置において、
少なくとも１面の反射作用を有する反射面を備え、前記反射面の面形状がその面内及び面外共に回転対称軸を有さない回転非対称な曲面からなる読み取り光学系と、
前記読み取り光学系により形成される物体面の結像面上に位置した撮像素子とを有し、
前記反射面が、前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、以下の条件（Ａ−１）を満足することを特徴とするものである。
｜ＲＸ｜＜０．５  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ａ−１）
ただし、ＲＸは前記反射面に前記軸上主光線が当たる部分のＸ方向の曲率である。
【００１１】
この場合、その反射面の面形状が、対称面を１つのみ有する面対称自由曲面であることが望ましい。
本発明のもう１つの像読み取り装置は、オーディオ情報、映像情報、ディジタルコードデータの少なくとも１つを含むマルチメディア情報が光学的に読み取り可能なドットコードで記録されている部分を備えた記録媒体から、前記ドットコードを光学的に読み取る像読み取り装置において、
前記記録媒体を照明するための光源と、
反射作用を有する少なくとも１面の反射面及び前記光源からの照明光が入射する入射面を備え、前記反射面の面形状がその面内及び面外共に回転対称軸を有さない回転非対称な曲面である光学部材と、
前記光学部材により形成される物体面の結像面上に位置した撮像素子とを有し、
前記撮像素子から前記光学部材を介して前記記録媒体に至る撮影光学系の撮影光路と、前記光源から前記光学部材を介して前記記録媒体に至る照明光学系の照明光路とを前記光学部材の中に重複して配置したことを特徴とするものである。
【００１２】
以下、本発明において、このような構成をとる理由と作用について説明する。
読み取り光学系を、本発明のように、少なくとも１面の反射作用を有する反射面を備え、前記反射面の面形状がその面内及び面外共に回転対称軸を有さない回転非対称な曲面からなる構成とすることで、光路を折り曲げて小型化でき、光路の折り曲げによる収差を回転非対称な面とすることでその面自体で収差補正をし、光学性能を上げることができる。したがって、簡易な構成であって小型の像読み取り装置及びそれを用いた情報再生システムを提供することができる。
【００１３】
また、本発明による情報再生システムは、このような像読み取り装置（像読み取り手段）により、オーディオ情報、映像情報、ディジタルコードデータの少なくとも１つを含むマルチメディア情報が光学的に読み取り可能なドットコードで記録されている部分を備える記録媒体から、このドットコードを光学的に読み取り、復元手段でこの読み取ったドットコードを元のマルチメディア情報に変換して、出力手段によってこの復元されたマルチメディア情報を出力するものである。
【００１４】
本発明において、読み取り光学系に対称面を１面しか持たない面（以下、ＴＦＣ面と呼ぶ。）を利用したことについて、以下に詳しく説明する。
【００１５】
まず、以下の説明において、用いる座標系について説明する。
物体側から瞳中心を通り結像位置中心に到達する像中心の主光線が、偏心光学系の第１面に交差するまでの直線によって定義される光軸をＺ軸とし、このＺ軸と直交し、かつ、偏心光学系を構成する各面の偏心面内の軸をＹ軸と定義し、上記光軸と直交し、かつ、上記Ｙ軸と直交する軸をＸ軸とする。
また、光線の追跡方向は、瞳位置から結像位置に向かう順追跡で説明する。
【００１６】
今までの収差補正について概観すると、
（１）一般に、少ない面数で収差を良好に補正するためには、回転対称光学系においては、非球面が一般に用いられる。同様に、反射光学系においても球面反射鏡で発生する球面収差を放物面等の回転対称非球面を用いることにより発生させないようにしている。つまり、回転対称光学系においては、回転対称非球面を用いることは周知の事実である。
【００１７】
（２）また、マンジャン鏡（Ａ．Ｍａｎｇｉｎ，１８７６）のように、裏面反射鏡にすることによって球面収差の発生を少なくすることができることも周知の事実である。
【００１８】
これは、裏面鏡の焦点距離ｆは、裏面鏡の曲率半径ｒと媒質の屈折率ｎから、
ｆ＝−ｒ／２ｎ
で表され、同じ焦点距離ｆを得ようとした場合に、例えば１．５の屈折率のガラスで裏面鏡にすると、表面鏡に比べて曲率半径ｒが１．５倍大きくてすむ分、収差の発生も少なくてすむからである。
【００１９】
（３）一方、偏心して配置された凹面鏡は、偏心により反射鏡に光線が当たる部分での上述のＹ軸方向の光線とＸ軸方向の光線との焦点位置がずれ、軸上でも非点収差が発生する。
【００２０】
この軸上の非点収差の発生をなくすためには、本出願人の特願平６−２１１０６７号又は特願平６−２５６６７６号に述べられているように、方向により曲率の異なるアナモルフィック面又はトーリック面等が用いられる。
【００２１】
（４）次に、像面歪曲について説明する。凹面鏡と凸面鏡の配置が像面湾曲収差に良い効果を発揮することは、本出願人の特願平５−２６４８２８号に詳しく述べられており、傾いた凹面鏡が発生する収差については、特願平６−１２７４５３号等に述べられている。また、特願平６−２５６６７６号でも、凹面鏡を２枚で構成することによって像面湾曲を良好に補正することに成功している。
【００２２】
（５）また、像歪みについては、特開平５−３０３０５６号に述べられているように、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の正負によって曲率が異なる面で構成することが良い結果を得る。また、用途が異なるが、背面投影テレビにおいて、特開平１−２５７８３４号では、本発明で使用しているＴＦＣ面同様のフレネル反射面が使われているが、その目的は台形の像歪みを補正するために、投影光学系でスクリーンに実像を投影する際にその反射面で反射し、このときに台形像歪みのみを補正する構成で使われている。また、傾いた凹面鏡により発生する台形や弓なりの像歪みに関しては、特開平５−３０３０５６号に述べられている。
【００２３】
上記各発明で欠けている要素は、撮像光学系又は結像光学系として十分な収差性能を、折り返し光路の光学系を使い、かつ、上記の各構成の組み合わせで収差を補正する試みがなされていなかことである。
【００２４】
回転対称光学系による収差については、レンズに入射する光線の挙動が回転軸である光軸からの高さのみによって変化し、これによって収差が発生する。これをいかに補正するかである。しかし、偏心光学系においては、光線が面に当たる高さも位置も偏心方向の面の上下で大きく異なってくる。つまり、回転対称性が全くないのに、回転対称球面を基本に置いたシリンドリカル面やトーリック面、アナモルフィック面では、この複雑な光線の挙動に対応し収差補正をすることができなくなってしまう。
【００２５】
ここで、本発明において用いる自由曲面とは以下の式で定義されるものである。
0003822280.tif 000002
上式において、偏心方向をＹ方向とするとき、Ｘの奇数次項は全て０である。
【００２６】
この定義式により、以下に説明する各収差の補正を良好に補正することが可能となり、本発明のように傾いて配置された反射鏡により結像光学系（読み取り光学系）として使用できる程の屈折力（パワー）を付加することが可能となった。
【００２７】
まず、基準となる面は２乗の項の放物面を元にしているので、球面収差が発生し難い。次に、Ｙの奇数次項とＸの奇数次項が存在するので、Ｘ軸の任意の位置でＹ軸方向の傾きを与えることができる。
【００２８】
ＹとＸのそれぞれに対して、奇数次と偶数次が掛け合わさっているので、各軸の正負に対して自由な曲率を与えることができる。
【００２９】
以上のように様々な自由度があり、偏心して配置された反射面として使用した場合に、パワーを持たせても、収差を十分に補正することがこの定義式を使うことによって初めて可能となった。
【００３０】
この自由度が収差補正にいかに重要であるかを説明する。傾いてなおかつパワーを持った反射鏡の場合には、回転非対称な像面湾曲が発生する。この像面湾曲は、瞳を通過しＸ軸方向に広がりを持った光線は、偏心して配置された反射鏡に当たって反射されるが、光線が当たって以降の像面までの距離は、裏面鏡の焦点距離の式
ｆ＝−ｒ／２ｎ
に従い、光線が当たった部分の曲率ｒと屈折率ｎからｒ／２ｎである。つまり、偏心して配置された凹面鏡の反射後の光線の進む方向に対して、傾いた反射鏡と平行に光軸に対して傾いて、なおかつ、反射鏡の曲率ｒのｒ／２ｎの湾曲した像面を形成する。
【００３１】
自由曲面は、上述のように、Ｙ軸の正負によって曲率を任意に変えることが可能なＹの奇数次項を持っているため、偏心して配置された凹面鏡で発生する回転非対称な像面湾曲、特に像面の傾きを補正することに対して有効に作用する。
【００３２】
次に、回転対称な像面湾曲について説明する。反射鏡により一般的に反射面に沿った像面湾曲が発生する。本発明の場合は、上に述べたように、凹面鏡と対をなした凸面鏡により像面湾曲を補正できる構成も可能であるし、凹面を２面使用してそれぞれで発生する像面湾曲を少なくする工夫をしている。しかし、従来の面形状では面数も少ないために、完全には補正されない。この補正し切れない像面湾曲を補正するためには、任意の場所で任意の曲率を与えることができる自由曲面は収差補正上好ましい。これは、Ｙ軸の正負によって曲率をＹの奇数次項とＸの２乗以上の組み合わせにより可能となる。
【００３３】
さらに、任意の場所の非点収差の発生を少なくするためには、Ｘ軸方向の曲率とＹ軸方向の曲率の差を任意に変えることにより補正することが可能となる。これは、Ｘの２乗項とＹの２乗項が独立に存在していることにより可能となる。
【００３４】
さらに好ましくは、光学部品製作性を考慮すると、自由曲面は必要最低限にすることが望ましい。そこで、少なくとも３つの面の中、１つの面を上記自由曲面とし、他の面を平面もしくは球面又は偏心した回転対称面にすることによって、製作性を上げることが可能となる。
【００３５】
さらに好ましくは、以下の条件を満足することによって、広画角で瞳径が大きく、かつ、収差補正の良好に行われた読み取り光学系を提供することができる。
【００３６】
上述の定義に従って、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とするとき、瞳位置中心を射出し、像を形成する読み取り光学系に入射する光線の最大画角の光線が各面と交差する領域を有効領域と定義し、次の表−１に示すような光線▲１▼〜▲６▼を追跡する。
【００３７】
0003822280.tif 000003
【００３８】
すなわち、画面中心の光軸方向の軸上主光線を▲２▼とし、上側中心画角の光線を▲１▼、右上画角の光線を▲４▼、右中心画角の光線を▲５▼、右下画角の光線を▲６▼、下側中心画角の光線を▲３▼とする。これら光線▲１▼〜▲６▼が光学系の各面に当たる部分の面形状を記述する式（Ｚ軸を面の軸として表した式、あるいは、その面を偏心がないとして、Ｚ＝ｆ（Ｘ，Ｙ）の形式で表した式）の１次微分と曲率の値を求める。つまり、１次微分は面の定義座標に対する光線が当たる部分の傾きを表し、曲率は光線の当たる部分の部分的曲率を表す。これは、光学系の各面が偏心して配置された場合には、面形状を定義する座標は任意の位置に定義でき、前記座標中心での曲率等を記述しても、その部分を光線が通過していないことがあり、面形状を限定したことにならないためである。
【００３９】
ところで、まず、ＴＦＣ面の軸上主光線▲２▼が当たる位置のＸ方向の部分的曲率について説明する。本発明において、面の部分的曲率を規定する意味は、いくら収差が良好に補正されるＴＦＣ面であっても、余りに面のパワーが大きすぎると、収差発生が大きくなりすぎ、他の面で補正することが不可能になるからである。Ｘ方向の主光線▲２▼が当たる部分の曲率をＲＸとすると、
｜ＲＸ｜＜０．５  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ａ−１）
なる条件を満足することが重要である。この偏心して配置された反射面の曲率が上限の０．５を越えない場合には、対称面を１面しか持たない面で反射面を構成することによって、収差発生の少ない光学系を構成することが可能となる。この上限０．５を越えている反射面では、偏心による各種収差の発生が極めて大きくなり、他の面で補正することが難しくなる。
【００４０】
さらに好ましくは、
｜ＲＸ｜＜０．１  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ａ−２）
なる条件を満足するときに、対称面を１面しか持たない面で反射面を構成することが、偏心による収差を発生させないために重要となる。
【００４１】
さらに好ましくは、
｜ＲＸ｜＜０．０５（１／ｍｍ）                    ・・・（Ａ−３）
なる条件を満足するときに、対称面を１面しか持たない面で反射面を構成することが、偏心による収差を発生させないために重要となる。
【００４２】
次に、ＴＦＣ面の軸上主光線▲２▼が当たる位置のＹ方向の部分的曲率について説明する。本発明において、面の部分的曲率を規定する意味は、いくら収差が良好に補正されるＴＦＣ面であっても、余りに面のパワーが大きすぎると、収差発生が大きくなりすぎ、他の面で補正することが不可能になるからである。Ｙ方向の主光線▲２▼が当たる部分の曲率をＲＹとすると、
｜ＲＹ｜＜０．５  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ｂ−１）
なる条件を満足することが重要である。この偏心して配置された反射面の曲率が、上限の０．５を越えない場合には、対称面を１面しか持たない面で反射面を構成することによって、収差発生の少ない光学系を構成することが可能となる。この上限０．５を越えている反射面では、偏心による各種収差の発生が極めて大きくなり、他の面で補正することが難しくなる。
【００４３】
さらに好ましくは、
｜ＲＹ｜＜０．１  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ｂ−２）
なる条件を満足するときに、対称面を１面しか持たない面で反射面を構成することが、偏心による収差を発生させないために重要となる。
【００４４】
さらに好ましくは、
｜ＲＹ｜＜０．０５（１／ｍｍ）                    ・・・（Ｂ−３）
なる条件を満足するときに、対称面を１面しか持たない面で反射面を構成することが、偏心による収差を発生させないために重要となる。
【００４５】
次に、反射面において、Ｘ軸方向の１回微分の値ＤＸが、瞳中心を通り、像面中心に達する主光線▲２▼が当たる位置の傾きＤＸaxisと曲率ＲＸに対して、ＤＸmax1＝ＭＡＸ（（ＤＸ−ＤＸaxis）／ＲＸ）とするとき、以下の条件を満足することが重要となる。
【００４６】
｜ＤＸmax1｜＜１００．０  （ｍｍ）                ・・・（１−１）
この条件は、反射面のＸ方向の傾きを表し、上記条件式の上限の１００．０を越えると、各像高の主光線に対し反射面の傾きが大きくなりすぎ、偏心による収差発生が大きくなりすぎ、他の面で補正することが不可能になる。
【００４７】
さらに好ましくは、
｜ＤＸmax1｜＜１０．０    （ｍｍ）                ・・・（１−２）
なる条件式を満足することが重要である。
【００４８】
さらに好ましくは、
｜ＤＸmax1｜＜６．０      （ｍｍ）                ・・・（１−３）
なる条件式を満足することが重要である。
【００４９】
上記条件式（１−１）〜（１−３）は共に、広い画角において良好な観察像を得るために必要なものである。特に条件式（１−２）は１０度以上の半画角において重要となり、条件式（１−３）は１５度以上の半画角において満足することが好ましい。
【００５０】
次に、反射面において、面の偏心方向の傾き、つまり、Ｙ軸方向の１回微分の値ＤＹが、瞳中心を通り、像面中心に達する主光線▲２▼が当たる位置の傾きＤＹaxisと曲率ＲＹに対して、ＤＹmax2＝ＭＡＸ（（ＤＹ−ＤＹaxis）／ＲＹ）とするとき、以下の条件を満足することが重要となる。
【００５１】
｜ＤＹmax2｜＜１００．０  （ｍｍ）                ・・・（２−１）
この条件は、反射面のＹ方向の傾きを表し、上記条件式の上限の１００．０を越えると、各像高の主光線に対し反射面の傾きが大きくなりすぎ、偏心による収差発生が大きくなりすぎ、他の面で補正することが不可能になる。
【００５２】
さらに好ましくは、
｜ＤＹmax2｜＜１０．０    （ｍｍ）                ・・・（２−２）
なる条件式を満足することが重要である。
【００５３】
さらに好ましくは、
｜ＤＹmax2｜＜６．０      （ｍｍ）                ・・・（２−３）
なる条件式を満足することが重要である。
【００５４】
上記条件式（２−１）〜（２−３）は共に、広い画角において良好な観察像を得るために必要なものである。特に条件式（２−２）は１０度以上の半画角において重要となり、条件式（２−３）は１５度以上の半画角において満足することが好ましい。
【００５５】
次に、Ｘ方向の最大画角の主光線▲４▼と▲６▼が偏心して配置された反射面に当たる位置でのＸ方向の傾きと、Ｘ方向画角ゼロの主光線▲１▼と▲３▼がその反射面に当たる位置でのＸ方向の傾きとの差それぞれを（ＤＸ４−ＤＸ１）、（ＤＸ６−ＤＸ３）とし、その差をＤＸ3 ＝（ＤＸ４−ＤＸ１）−（ＤＸ６−ＤＸ３）とするとき、
｜ＤＸ3 ｜＜０．４                                ・・・（３−１）
なる条件を満足することが好ましい。
【００５６】
上記条件式（３−１）は、Ｘ方向の周辺画像のＸ方向の歪みを表している。この条件式の上限の０．４を越えると、観察像の左右端がＸ軸方向に変化し、台形の像歪みが大きくなり、他の面で補正することが不可能となり、歪んだ観察像になってしまう。
【００５７】
さらに好ましくは、
｜ＤＸ3 ｜＜０．２                                ・・・（３−２）
なる条件式を満足することが好ましい。これは、特に１０度以上の半画角を確保しようとした場合に、像歪みの少ない観察像を観察する場合に重要となる。
【００５８】
さらに好ましくは、
｜ＤＸ3 ｜＜０．１                                ・・・（３−３）
なる条件式を満足することが好ましい。これは、特に１５度以上の半画角を確保しようとした場合に、像歪みの少ない観察像を観察する場合に重要となる。
【００５９】
さらに好ましくは、
｜ＤＸ3 ｜＜０．０５                              ・・・（３−４）
これは、特に２０度以上の半画角を確保しようとした場合に、像歪みのほとんどない観察像を観察する場合に重要となる。
【００６０】
次に、Ｘ方向の最大画角の主光線▲４▼と▲６▼が偏心して配置された反射面に当たる位置でのＹ方向の傾きと、Ｘ方向画角ゼロの主光線▲１▼と▲３▼がその反射面に当たる位置でのＹ方向の傾きとの差それぞれを（ＤＹ４−ＤＹ１）、（ＤＹ６−ＤＹ３）とし、その差をＤＹ4 ＝（ＤＹ４−ＤＹ１）−（ＤＹ６−ＤＹ３）とするとき、
｜ＤＹ4 ｜＜０．４                                ・・・（４−１）
なる条件を満足することが好ましい。
【００６１】
上記条件式（４−１）は、Ｘ方向の周辺画像のＹ方向の歪みを表している。この条件式の上限の０．４を越えると、観察像の左右端がＹ軸方向に変化し、周辺画像が弓なりになる像歪みが大きくなり、他の面で補正することが不可能になり、歪んだ観察像になってしまう。
【００６２】
さらに好ましくは、
｜ＤＹ4 ｜＜０．２                                ・・・（４−２）
なる条件式を満足することが好ましい。これは、特に１０度以上の半画角を確保しようとした場合に、像歪みの少ない観察像を観察する場合に重要となる。
【００６３】
さらに好ましくは、
｜ＤＹ4 ｜＜０．１                                ・・・（４−３）
なる条件式を満足することが好ましい。これは、特に１５度以上の半画角を確保しようとした場合に、像歪みの少ない観察像を観察する場合に重要となる。
【００６４】
さらに好ましくは、
｜ＤＹ4 ｜＜０．０５                              ・・・（４−４）
これは、特に２０度以上の半画角を確保しようとした場合に、像歪みのほとんどない観察像を観察する場合に重要となる。
【００６５】
次に、画面中心のＸ方向の１回微分値ＤＸaxisとＸ軸上のＸ方向最大画角の右端におけるＸ方向の１回微分値ＤＸ５の差（ＤＸ５−ＤＸaxis）をＤＸmax5とするとき、反射面のＤＸmax5の値が、
｜ＤＸmax5｜＜０．５                              ・・・（５−１）
なる条件式を満足することが重要である。
【００６６】
これは、画面中心を通る左右方向の直線、例えば水平線等が弓なりに湾曲して観察される像歪みとなる。この数値が上限の０．５を越えると、弓なりの像歪みが下に凸に大きく発生し、他の面で補正することが不可能となってしまう。
【００６７】
さらに好ましくは、
｜ＤＸmax5｜＜０．１                              ・・・（５−２）
なる条件式を満足することが重要であり、特に１０度を越える半画角の場合には、この条件を満足することが重要である。なお、上限については、上記条件式（５−１）と同じである。
【００６８】
さらに好ましくは、
｜ＤＸmax5｜＜０．０５                            ・・・（５−３）
なる条件式を満足することが重要であり、特に１５度を越える半画角の場合には、この条件を満足することが重要である。なお、上限については、上記条件式（５−１）と同じである。
【００６９】
さらに好ましくは、
｜ＤＸmax5｜＜０．０２                            ・・・（５−４）
なる条件式を満足することが重要であり、特に２０度を越える半画角の場合にはこの条件を満足することが重要である。なお、上限については上記条件式（５−１）と同じである。
【００７０】
次に、画面中心のＹ方向の１回微分値ＤＹaxisとＸ軸上のＸ方向最大画角の右端におけるＹ方向の１回微分値ＤＹ５の差（ＤＹ５−ＤＹaxis）をＤＹmax6とするとき、反射面のＤＹmax6の値が、
｜ＤＹmax6｜＜０．５                              ・・・（６−１）
なる条件式を満足することが重要である。これは、画面中心を通る左右方向の直線、例えば水平線等が弓なり湾曲して観察される像歪みとなる。この数値が上限の０．５を越えると、弓なりの像歪みが下に凸に大きく発生し、他の面で補正することが不可能となってしまう。
【００７１】
さらに好ましくは、
｜ＤＹmax6｜＜０．１                              ・・・（６−２）
なる条件式を満足することが重要であり、特に１０度を越える半画角の場合には、この条件を満足することが重要である。なお、上限については、上記条件式（６−１）と同じである。
【００７２】
さらに好ましくは、
｜ＤＹmax6｜＜０．０５                            ・・・（６−３）
なる条件式を満足することが重要であり、特に１５度を越える半画角の場合には、この条件を満足することが重要である。なお、上限については、上記条件式（６−１）と同じである。
【００７３】
さらに好ましくは、
｜ＤＹmax6｜＜０．０２                            ・・・（６−４）
なる条件式を満足することが重要であり、特に２０度を越える半画角の場合にはこの条件を満足することが重要である。なお、上限については上記条件式（６−１）と同じである。
【００７４】
次に、ＴＦＣ面のＸ方向の部分的曲率の有効域内での最大値と最小値の差をＤＤＸmax7とするとき、以下の条件式を満たすことが重要である。
【００７５】
ＤＤＸmax7＜０．５  （１／ｍｍ）                  ・・・（７−１）
この条件は、Ｘ軸方向に曲率が変化し難いことが像面湾曲、特にＸ軸方向の像面湾曲を少なくするために重要であることを示す。偏心して配置された反射面のＸ方向の曲率の差が上限の０．５を越えると、像面湾曲が大きくなり、平坦な像面を得ることが難しくなる。
【００７６】
さらに好ましくは、
ＤＤＸmax7＜０．１  （１／ｍｍ）                  ・・・（７−２）
なる条件を満足すると、周辺まで良好に補正された像を得ることが可能となる。
【００７７】
さらに好ましくは、
ＤＤＸmax7＜０．０５（１／ｍｍ）                  ・・・（７−３）
なる条件を満足すると、周辺までさらに良好に補正された像を得ることが可能となる。
【００７８】
次に、ＴＦＣ面のＹ方向の部分的曲率の有効域内での最大値と最小値の差をＤＤＹmax8とするとき、以下の条件式を満たすことが重要である。
【００７９】
ＤＤＹmax8＜０．５  （１／ｍｍ）                  ・・・（８−１）
この条件は、Ｙ軸方向に曲率が変化し難いことが像面湾曲、特にＹ軸方向の像面湾曲を少なくするために重要であることを示す。偏心して配置された反射面のＹ方向の曲率の差が上限の０．５を越えると、像面湾曲が大きくなり、平坦な像面を得ることが難しくなる。
【００８０】
さらに好ましくは、
ＤＤＹmax8＜０．１  （１／ｍｍ）                  ・・・（８−２）
なる条件を満足すると、周辺まで良好に補正された像を得ることが可能となる。
【００８１】
さらに好ましくは、
ＤＤＹmax8＜０．０５（１／ｍｍ）                  ・・・（８−３）
なる条件をともに満足すると、周辺までさらに良好に補正された像を得ることが可能となる。
【００８２】
次に、有効面内の各光線が面に当たる位置での｜Ｘ方向の曲率／Ｙ方向の曲率｜＝｜ＤＤＸｎ｜／｜ＤＤＹｎ｜（ｎは主光線の番号▲１▼〜▲６▼に対応して１〜６）をＤＤxy9 とするとき、反射面の有効領域全てでＤＤxy9 が、
０．０１＜ＤＤxy9 ＜４０                          ・・・（９−１）
なる条件式を満足することが重要である。
【００８３】
これは、有効領域のＸ方向の結像位置とＹ方向の結像位置の比に相当し、非点収差が良好に補正されているための条件である。下限の０．０１を越えると、Ｘ方向の光線がＹ方向の光線に対して光学系側により近く結像してしまい、非点収差の発生が大きくなる。逆に、上限の４０を越えると、Ｘ方向の光線がＹ方向の光線に対して光学系より遠くに結像してしまい、非点収差が逆に大きく発生してしまい、共に他の面で補正することが不可能となってしまう。ただし、トーリック面等のＹ軸とＸ軸の両方に対して対称性を持つ面の場合は本条件内に入るが、コマ収差と像歪みの発生が大きくなってしまう。
【００８４】
さらに好ましくは、
０．１＜ＤＤxy9 ＜２０                            ・・・（９−２）
なる条件式を満足することが重要であり、特に２０度を越える半画角の場合には、この条件を満足することが重要である。
【００８５】
さらに好ましくは、
０．３＜ＤＤxy9 ＜１０                            ・・・（９−３）
なる条件式を満足することが重要であり、特に２５度を越える半画角の場合には、この条件を満足することが重要である。
【００８６】
さらに好ましくは、
０．５＜ＤＤxy9 ＜６                              ・・・（９−４）
なる条件式を満足することが重要であり、特に３０度を越える半画角の場合には、この条件を満足することが重要である。
【００８７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の像読み取り装置及びそれを用いた情報再生システムの実施例について説明する。まず、本発明において用いる読み取り光学系の実施例として、実施例１〜６について説明する。実施例１〜６の断面図をそれぞれ図１〜図６に示す。後記する数値データにおいて、面番号は、実施例１、２については、結像面から物体面に至る逆光線追跡の順で、実施例３〜６については、物体面から結像面に至る順追跡の順での光学系を構成する面の番号で示してある。したがって、実施例１、２については、実際には、物体面Ｏが像面に、像面Ｉが物体面になる。また、面間隔は前の面と次の面の間の軸上主光線に沿って測った長さを（ただし、反射後には符号が反転する。）、偏心は入射軸上主光線に対する面の定義軸のティルト角（°）（反時計周りを正にとる。）を示す。屈折率は実施例１〜３は波長６６０ｎｍに対する値を、実施例４〜６はｄ線に対する値を示す。なお、長さの単位はｍｍである。
【００８８】
また、後記する数値データにおいて、自由曲面の面の形状は、前記の式（ａ）により定義され、そのＹ軸とＺ軸は図の紙面内にあり、このＹ−Ｚ面が対称面を１面しか持たない自由曲面の対称面となる。なお、データの記載されていない次数に関する項は０である。
【００８９】
さて、実施例１〜６は何れも、五角プリズム状の屈折率が１より大きい媒質からなるプリズム体を形成する４つの光学面の中の、２つの反射面を含む２ないし３つの光学面を対称面を１面しか持たない自由曲面で構成し、残りの２面ないし１面を球面で構成することによって、このプリズム体に結像性能を持たせたものである。
【００９０】
すなわち、実施例１、２は、それぞれ図１、図２に断面を示すように、第１面１、第２面２、第３面３、第４面４からなる五角プリズム状のプリズム体５であり、第１面１と第４面４が屈折面、第２面２と第３面３が反射面であり、第１面１は球面、第２面２、第３面３、第４面４は自由曲面からなる。カバーガラス６の裏面に設けられた物体面Ｏからの光線は、カバーガラス６を経てプリズム体５の第１面１から入射し、第２面２と第３面３で順に反射され、反射光は第１面１から第２面２に到る光線と交差して第４面４からプリズム体５の外へ射出し、像面Ｉに到る（実際には、これとは逆の光路を辿り、像面Ｉが物体面に、物体面Ｏが像面になる。）。これらの実施例は、水平画角（紙面に垂直方向の画角）５０度、垂直画角（紙面内の画角）３７度、共軸系に換算しての焦点距離６ｍｍ、瞳径１．７８５７ｍｍの結像光学系である。
【００９１】
実施例３は、図３に断面を示すように、第１面１、第２面２、第３面３、第４面４からなる五角プリズム状のプリズム体５であり、第１面１と第４面４が屈折面、第２面２と第３面３が反射面であり、第１面１、第４面は球面、第２面２、第３面３は自由曲面からなる。物体面Ｏからの光線は、プリズム体５の第１面１から入射し、第２面２と第３面３で順に反射され、反射光は第１面１から第２面２に到る光線と交差して第４面４からプリズム体５の外へ射出し、カバーガラス６を経てその裏面に設けられた像面Ｉに到る。この実施例は、水平画角（紙面に垂直方向の画角）５０度、垂直画角（紙面内の画角）３７度、共軸系に換算しての焦点距離６ｍｍ、瞳径１．７８５７ｍｍの結像光学系である。
【００９２】
実施例４は、図４に断面を示すように、第１面１、第２面２、第３面３、第４面４からなる五角プリズム状のプリズム体５であり、第１面１と第４面４が屈折面、第２面２と第３面３が反射面であり、第１面１は球面、第２面２、第３面３、第４面４は自由曲面からなる。この光学系は投影光学系であり、無限遠からの物体光は、プリズム体５の第１面１から入射し、第２面２と第３面３で順に反射され、反射光は第１面１から第２面２に到る光線と交差して第４面４からプリズム体５の外へ射出し、カバーガラス６を経てその裏面に設けられた像面Ｉに到る。この実施例は、物体高Ｘ軸方向（紙面に垂直方向）１．４４７ｍｍ、Ｙ軸方向（紙面内の方向）１．０９１５ｍｍ、物体側ＮＡ（開口数）０．０３５７の投影光学である。
【００９３】
実施例５は、図５に断面を示すように、第１面１、第２面２、第３面３、第４面４からなる五角プリズム状のプリズム体５であり、第１面１と第４面４が屈折面、第２面２と第３面３が反射面であり、第１面１、第２面２、第３面３は自由曲面、第４面４は球面からなる。この光学系は投影光学系であり、無限遠からの物体光は、プリズム体５の第１面１から入射し、第２面２と第３面３で順に反射され、反射光は第１面１から第２面２に到る光線と交差して第４面４からプリズム体５の外へ射出し、カバーガラス６を経てその裏面に設けられた像面Ｉに到る。この実施例は、物体高Ｘ軸方向（紙面に垂直方向）１．４４７ｍｍ、Ｙ軸方向（紙面内の方向）１．０９１５ｍｍ、物体側ＮＡ（開口数）０．０３５７の投影光学である。
【００９４】
実施例６は、図６に断面を示すように、第１面１、第２面２、第３面３、第４面４からなる五角プリズム状のプリズム体５であり、第１面１と第４面４が屈折面、第２面２と第３面３が反射面であり、第１面１は球面、第２面２、第３面３、第４面４は自由曲面球面からなる。この光学系は投影光学系であり、無限遠からの物体光は、別体の絞りを経て、プリズム体５の第１面１から入射し、第２面２と第３面３で順に反射され、反射光は第１面１から第２面２に到る光線と交差して第４面４からプリズム体５の外へ射出し、カバーガラス６を経てその裏面に設けられた像面Ｉに到る。この実施例は、物体高Ｘ軸方向（紙面に垂直方向）４．０２ｍｍ、Ｙ軸方向（紙面内の方向）３．０３ｍｍ、物体側ＮＡ（開口数）０．０１２９の投影光学である。
【００９５】
以下に、上記実施例１〜６の構成パラメータを示す。
0003822280.tif 000004
【００９６】
0003822280.tif 000005
【００９７】
0003822280.tif 000006
【００９８】
0003822280.tif 000007
【００９９】
0003822280.tif 000008
【０１００】
0003822280.tif 000009
【０１０１】
次に、上記実施例２の横収差図を図７、図８に示す。これらの横収差図において、括弧内に示された数字は（水平画角（紙面に垂直方向の画角），垂直画角（紙面内の画角））を表し、その画角における横収差を示す。実施例６の同様の横収差図を図９、図１０に示す。
【０１０２】
以下に、上記の各実施例における前記条件式（Ａ−１）、（Ｂ−１）、（１−１）〜（９−１）に関するパラメータの値を示す（条件式（９−１）以外につては、上段が第１の反射面２、下段が第２の反射面３に関する値を示し、条件式（９−１）については、上段がそれぞれの反射面の最小値、下段が最大値を示す。）。
【０１０３】
0003822280.tif 000010
0003822280.tif 000011
。
【０１０４】
以上の実施例では、前記定義式（ａ）の自由曲面で構成したが、あらゆる定義の曲面が使えることはいうまでもない。しかし、どのような定義式を用いようとも、本発明に示されている条件式を単独で、あるいは、組み合わせて満足しても、また、いくつかを満足することでも、収差の非常に良く補正された結像光学系を得られることはいうまでもない。なお、偏心を無視して面を定義する座標系の中心で規定される面の曲率、面の焦点距離等の従来の無偏心系で使われる条件式は、本発明のように各面が大きく偏心して配置されている場合には、なんら意味を持たない。
【０１０５】
以上、本発明の特徴となる光学系の詳細を説明した。以下に、これらの光学系を像読み取り装置及びそれを用いた情報再生システムに組み込んだ例について説明する。
【０１０６】
図１１は、実施例１の光学系５を本発明に基づく像読み取り装置４０に適用したものの断面図である。図中、５は実施例１によるプリズム体、１０は撮像素子、１１が外装、１２は基板、２０は情報記録媒体（被写体）、４０はペン型情報再生装置であり、図１１に示すように、１つの光学部材（プリズム体）５に結像作用及び光路を曲げる作用を同時に持たせ、撮像素子１０をその他の電気部品と共に同一の基板１２に実装することができる。
【０１０７】
このように、本発明に基づく読み取り光学系を用いることにより、実装効率が向上する。また、必要な基板の数を減らせるので（図１１の場合は、１個）、コスト低減を図ることができる。また、その他の作用として、図示のように、情報記録媒体２０に対してペン型情報再生装置４０を所定の角度傾けた構成にすることもできる。ペン型情報再生装置４０を操作するときは、図１２に示すように、情報記録媒体２０の法線に対してペン型情報再生装置４０を所定の角度θ傾けて使用する構成の方が操作性が良い。
【０１０８】
このように、本発明の光学系５の場合、光路を折り曲げる角度に対する自由度が高く、実装上の効果に加え、操作上の効果も得られる。なお、実際の情報再生装置４０には、図１１に示した部材以外のものも配置されるが、説明を簡略化するために、主要部分のみを図示した。このような像読み取り装置を用いた情報再生システムの詳細は後に説明する。
【０１０９】
図１１とは別の実施の形態として、情報記録媒体２０を照明する照明光学系の光路と撮影光学系の光路とを撮影光学部材５の中に重複して配置した本発明の具体例を図１３〜図１５に示す。これらの図に示すように、撮影光学系を構成する光学部材５の撮影光路の有効範囲内又は有効範囲外の部分に光源４４Ａからの照明光を導く入射面を設け、撮影光路と重複した照明光路を形成する。
【０１１０】
図１３の場合は、情報記録媒体２０側から順に第２番目の面（図１の第３面３）の中の撮影光路の有効範囲内の反射面をハーフミラー１４とし、光源４４Ａからの照明光を導く補助レンズ、プリズム等の光学部材１３を配置し、その近傍に光源４４Ａを配置する。この補助レンズ、プリズム等の光学部材１３の光源４４Ａ側の面から入射した光線は、ハーフミラー１４から撮影光学系を構成する光学部材５に入射した後、撮影光路と重複した光路を通り情報記録媒体２０を照明する。なお、補助レンズ、プリズム等の光学部材１３の光源４４Ａ側の面は凸面等でレンズ作用を持たせてあり、均一な照明のために有利となっている。このように光路を重複することで、装置の小型化が可能となる。また、情報記録媒体２０を略正面から照明できるので、照明むらが発生し難い。
【０１１１】
また、図１４の場合は、情報記録媒体２０側から順に第３番目の面（図１の第２面２）の中の撮影光路の有効範囲内の反射面をハーフミラー１４としたこと以外は、図１３と同様である。
【０１１２】
また、図１５の場合は、情報記録媒体２０側から順に第２番目の面（図１の第３面３）の中の撮影光路の有効範囲以外の部分３’を用いて照明光路を構成する。有効範囲以外の部分３’を用いるため、ハーフミラーを設ける必要はなく、照明光路の入射面を撮影光学系を構成する光学部材５と一体で構成することができ、コストの点で有利である。
【０１１３】
以上のように、各実施例で示した光学系を像読み取り装置や情報再生システムに備えることで、情報再生システム特有の問題点を解決することができる。無論、適用する情報再生装置の形態はペン型に限らず他の形態のものにも適用可能である。
【０１１４】
以下に、上記のような像読み取り装置を用いた情報再生システムについての詳細な説明を行う。より詳細な説明は、特開平６−２３１４６６号公報にあるので、ここでは具体的な構成と作用の概略のみ示すこととする。
【０１１５】
以下、情報再生システムにかかる本発明の実施例を説明するが、ここでは、マルチメディア情報の中、音声、音楽等のオーディオ情報に関連する実施例について説明する。
音声や音楽等のオーディオ情報を光学的に読み取り可能なディジタル信号として紙に記録するためのオーディオ情報記録装置については、特開平６−２３１４６６号の図に示されているので、説明は省略する。
【０１１６】
この装置により、例えば図１６（Ａ）に示すような書式で紙３０に記録される。すなわち、画像３２や文字３４と一緒にディジタル信号化された音のデータが記録データ３６として印刷される。ここで、記録データ３６は複数のブロック３８から構成されており、各ブロック３８は、マーカ３８Ａ、誤り訂正用符号３８Ｂ、オーディオデータ３８Ｃ、ｘアドレスデータ３８Ｄ、ｙアドレスデータ３８Ｅ及び誤り判定符号３８Ｆから構成されている。
【０１１７】
なお、マーカ３８Ａは同期信号としても機能するもので、ＤＡＴのように通常は記録変調で出てこないようなパターンを用いている。また、誤り訂正用符号３８Ｂは、オーディオデータ３８Ｃの誤り訂正に用いられているものである。オーディオデータ３８Ｃは、マイクロフォン又はオーディオ信号に対応するものである。ｘアドレスデータ３８Ｄ及びｙアドレスデータ３８Ｅは当該ブロック３８の位置を表すデータであり、誤り判定符号３８Ｆは、これらｘアドレス、ｙアドレスの誤り判定に用いられる。
【０１１８】
このようなフォーマットの記録データ３６は、「１」、「０」のデータを、例えばバーコードと同様に、「１」を黒ドット有り、「０」を黒ドットなしというようにしてプリンタシステム又は印刷用製版システムによって印刷記録される。以下、このような記録データをドットコードと称する。
【０１１９】
図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）に示したような紙３０に記録された音のデータをペン型の情報再生装置（情報再生システム）４０で読み出している場面を示している。図１１、図１３〜図１５のようなペン型情報再生装置４０でドットコード３６の上をなぞることにより、ドットコード３６を検出し、音に変換してイヤホン等の音声出力器４２で聞くことができる。
【０１２０】
図１７は本発明の１つの実施例における情報再生装置４０のブロック構成図である。本実施例の情報再生装置４０は、ヘッドホンやイヤホン等の音声出力器４２以外の部分を携帯可能なペン型の１つの筐体（図示せず）内に収納するものとする。もちろん、筐体内にスピーカを内蔵するものとしてもよい。
【０１２１】
検出部４４は、光源４４Ａにて被写体である紙面上のドットコード３６を照明し、反射光を読み取り光学系４４Ｂ（プリズム体５）及び空間フィルタ４４Ｃを介して、半導体エリアセンサ等である撮像部４４Ｄ（撮像素子１０）で画像として検出し、プリアンプ４４Ｅにて増幅して出力する。
【０１２２】
ここで、エリアセンサ４４Ｄの画素ピッチは、標本化定理により撮像面上のドットコード３６のドットピッチ以下に設定されている。さらに、撮像面上に設置された空間フィルタ４４Ｃもこの定理に基づいて撮像面上のモアレ現像（エリアジング）を防ぐために挿入されている。
【０１２３】
上記のようにして検出部４４により検出された画像信号は、まず、Ａ／Ｄ変換器４６Ａでディジタル信号に変換され、フレームメモリ４６Ｂ内に蓄えられる。このフレームメモリ４６Ｂは８ビットの階調を持っている。
【０１２４】
また、マーカ検出回路４６Ｃは、フレームメモリ４６Ｂに記憶された画像信号を特定の方向にスキャンしてマーカ３８Ａを検出する。θ検出回路４６Ｄはマーカ検出回路４６Ｃで検出した各マーカ３８Ａが撮像面上のどのアドレス値に対応しているのかを検出して、そのアドレス値からドットコードの配列方向に対する撮像面の傾きθを演算する。
【０１２５】
一方、レンズ収差情報メモリ４６Ｅには、読み取り光学系の歪み補正を行うための上記検出部４４の結像系４４Ｂに用いられている読み取り光学系の予め測定された収差情報を記録してある。むろん、本発明の光学系では収差が補正されているので、この処理も簡易にすることができる。アドレス制御回路４６Ｆは、次にフレームメモリ４６Ｂ内に蓄えられたデータを読み出す際には、上記θ検出回路４６Ｄで演算された傾きθの値とレンズ収差情報メモリ４６Ｅに記憶されているレンズ収差情報とに従って読み出しアドレスをフレームメモリ４６Ｂに与え、補間回路４６Ｇにてデータ補間を行いながらデータの配列方向への走査変換を行う。
【０１２６】
走査変換を受けてフレームメモリ４６Ｂから読み出されたドットコード３６は、次にラッチ４８Ａ及びコンパレータ４８Ｂで構成された２値化回路４８にて２値化される。この２値化を行う際の閾値は、閾値判定回路５０にて画面毎若しくは画面内のブロック毎のヒストグラムの値等を利用して決定される。すなわち、ドットコード３６上の染みや紙３０の歪み、内蔵クロックの精度等に応じて閾値を決定する。この閾値判定回路５０としては、例えば本出願人による特願平４−１３１０５１号に開示されたニューラルネットワークを利用した回路を使用するのが好ましい。
【０１２７】
また、これと平行してフレームメモリ４６Ｂから読み出されたドットコード３６は、ＰＬＬ回路５２に入力され、再生データと同期したクロックパルスＣＫを発生する。このクロックパルスＣＫは、走査変換後の２値化や復調、及び、後述するデータ列調整部５６内の誤り判定回路５６Ａ、ｘ，ｙアドレス検出回路５６Ｂやメモリ部５６Ｃ等の基準クロックとして使用される。
【０１２８】
２値化されたデータは、復調回路５４にて復調され、データ列調整部５６内の誤り判定回路５６Ａと、ｘ，ｙアドレス検出回路５６Ｂに入力される。誤り判定回路５６Ａは、ブロック３８内の誤り判定符号３８Ｆを用いて、ｘ、ｙアドレスデータ３８Ｄ、３８Ｅに誤りがないかどうかの判定を行う。誤りがない場合は、ｘ，ｙアドレス検出回路５６Ａで検出したアドレスに従って、オーディオデータ３８Ｃはオーディオデータ列調整用のメモリ部５６Ｃには記録されない。
【０１２９】
このデータ列調整部５６の目的は、上記走査変換及びレンズ歪み補正部４６における走査変換の精度（基準クロックの精度及び撮像素子のＳ／Ｎに左右される。）や紙の歪み等により、データ配列方向と走査変換後の走査方向に生じた僅かなずれを補正することにある。
そして、それぞれのブロック３８内のｘ、ｙアドレス３８Ｄ、３８Ｅに従ってデータ列調整用のメモリ部５６Ｃに格納される。
【０１３０】
次に、検出部４４を手動で走査することにより、紙３０の上の音声ドットコード３６をもれなくデータ列調整用のメモリ部５６Ｃに格納することができる。
【０１３１】
このようなデータ列調整部５６にてデータ列が調整された音声ドットコードは、次に、上記ＰＬＬ回路５２とは別の基準クロック発生回路５３により発生した基準クロックＣＫ’に従い、データ列調整用にメモリ部５６Ｃから読み出される。そして、このときに、デ・インタリーブ回路５８によりデ・インタリーブがかけられ、正式なデータ列に変換される。次に、ブロック３８内の誤り訂正用符号３８Ｂを用いた誤り訂正が誤り訂正回路６０にて行われる。そして、復号回路６２で圧縮されたデータの復号が行われ、さらに、データ補間回路６４にて誤り訂正不能なオーディオデータの補間が行われる。その後、Ｄ／Ａ変換回路６６にてアナログのオーディオ信号に変換され、増幅器６８にて増幅され、音声出力器（イヤホン、ヘッドホン、スピーカ等）４２にて音に変換される。
【０１３２】
以上のようにして、音声や音楽等のオーディオ情報を紙に記録できるようにし、また、再生装置を小型の携帯型の装置としたことにより、プリントアウトしたものやそれをファクシミリ伝送したもの、あるいは、印刷製版により本の形式で印刷されたものを何処でも、また、何回でも聞くことができるようになる。
【０１３３】
なお、上記のデータ列調整部５６内のデータ列調整用メモリ部５６Ｃは、半導体メモリに限らず、フロッピーディスク、光ディスク等の他の記録媒体を利用することが可能である。
【０１３４】
上記のようにオーディオ情報を記録したものの応用例としては、種々のものが考えられる。例えば、一般用として、語学教材、楽譜、通信教育等の各種のテキスト、商品仕様、修理等のマニュアル、外国語等の辞書、百科事典、絵本等の書籍、商品カタログ、旅行案内、ダイレクトメールや案内状、新聞、雑誌、チラシ、アルバム、祝電、葉書等が考えられる。また、業務用としては、ＦＡＸ（ボイス及びファックス）業務指示書、議事録、電子黒板、ＯＨＰ、身分証明書（声紋）、名刺、電話用メモ、付箋紙、上質紙をロール状にしたサプライ商品（消耗品）等といったものが考えられる。
【０１３５】
ここでは、記録された情報を、音声、音楽等のオーディオ情報を例にあげて説明したが、本発明はオーディオ情報に限らず、特開平６−２３１４６６号に示されるように、カメラ、ビデオ等から得られる映像情報及びパーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等から得られるディジタルコードデータ等を含めたいわゆるマルチメディア情報を取り扱う装置であってもかまわない。
【０１３６】
以上の本発明の像読み取り装置及びそれを用いた情報再生システムは例えば次のように構成することができる。
〔１〕  オーディオ情報、映像情報、ディジタルコードデータの少なくとも１つを含むマルチメディア情報が光学的に読み取り可能なドットコードで記録されている部分を備えた記録媒体から、前記ドットコードを光学的に読み取る像読み取り装置において、
少なくとも１面の反射作用を有する反射面を備え、前記反射面の面形状がその面内及び面外共に回転対称軸を有さない回転非対称な曲面からなる読み取り光学系と、
前記読み取り光学系により形成される物体面の結像面上に位置した撮像素子とを有することを特徴とする像読み取り装置。
【０１３７】
〔２〕  前記反射面の面形状が、対称面を１つのみ有する面対称自由曲面であることを特徴とする上記〔１〕記載の像読み取り装置。
【０１３８】
〔３〕  前記反射面が、前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、以下の条件（Ａ−１）を満足することを特徴とする上記〔１〕又は〔２〕記載の像読み取り装置。
｜ＲＸ｜＜０．５  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ａ−１）
ただし、ＲＸは前記反射面に前記軸上主光線が当たる部分のＸ方向の曲率である。
【０１３９】
〔４〕  前記反射面が、前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、以下の条件（Ｂ−１）を満足することを特徴とする上記〔１〕又は〔２〕記載の像読み取り装置。
｜ＲＹ｜＜０．５  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ｂ−１）
ただし、ＲＹは前記反射面に前記軸上主光線が当たる部分のＹ方向の曲率である。
【０１４０】
〔５〕  前記反射面が、前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、以下の条件（Ａ−１）及び（Ｂ−１）を満足することを特徴とする上記〔１〕又は〔２〕記載の像読み取り装置。
｜ＲＸ｜＜０．５  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ａ−１）
｜ＲＹ｜＜０．５  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ｂ−１）
ただし、ＲＸ、ＲＹはそれぞれ前記反射面に前記軸上主光線が当たる部分のＸ方向、Ｙ方向の曲率である。
【０１４１】
〔６〕  前記反射面が以下の条件（Ａ−２）を満足することを特徴とする上記〔３〕又は〔５〕記載の像読み取り装置。
｜ＲＸ｜＜０．１  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ａ−２）。
【０１４２】
〔７〕  前記反射面が以下の条件（Ａ−３）を満足することを特徴とする上記〔３〕又は〔５〕記載の像読み取り装置。
｜ＲＸ｜＜０．０５（１／ｍｍ）                    ・・・（Ａ−３）。
【０１４３】
〔８〕  前記反射面が以下の条件（Ｂ−２）を満足することを特徴とする上記〔４〕又は〔５〕記載の像読み取り装置。
｜ＲＹ｜＜０．１  （１／ｍｍ）                    ・・・（Ｂ−２）。
【０１４４】
〔９〕  前記反射面が以下の条件（Ｂ−３）を満足することを特徴とする上記〔４〕又は〔５〕記載の像読み取り装置。
｜ＲＹ｜＜０．０５（１／ｍｍ）                    ・・・（Ｂ−３）。
【０１４５】
〔１０〕  前記面対称自由曲面の対称面が、前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、Ｙ−Ｚ面若しくはそれと平行な面上に存在することを特徴とする上記〔２〕から〔９〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
【０１４６】
〔１１〕  前記反射面中で前記軸上主光線が反射される領域のＹ−Ｚ面内の反射屈折力、及び、Ｙ−Ｚ面に垂直な面内の反射屈折力の少なくとも一方が正であることを特徴とする上記〔３〕から〔１０〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
【０１４７】
〔１２〕  前記反射面中で前記軸上主光線が反射される領域のＹ−Ｚ面内の反射屈折力、及び、Ｙ−Ｚ面に垂直な面内の反射屈折力が共に正であることを特徴とする上記〔３〕から〔１０〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
【０１４８】
〔１３〕  前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、前記反射面が次の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔１２〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
｜ＤＸmax1｜＜１００．０  （ｍｍ）                ・・・（１−１）
ただし、ＤＸmax1＝ＭＡＸ（（ＤＸ−ＤＸaxis）／ＲＸ）であり、Ｙ軸方向を上下方向として、結像画面中心の軸上主光線、上側中心画角の主光線、右上画角の主光線、右中心画角の主光線、右下画角の主光線、下側中心画角の主光線が対象面と交差する領域を有効領域と定義し、これら６つの主光線が対象面と当たる部分の面の偏心方向と直交する方向に当たるＸ軸について面の形状を定義する式を１回微分した値をそれぞれＤＸaxis、ＤＸ１、ＤＸ４、ＤＸ５、ＤＸ６、ＤＸ３とするとき、ＤＸはＤＸ１、ＤＸ４、ＤＸ５、ＤＸ６、ＤＸ３の値、ＲＸは前記反射面に前記軸上主光線が当たる部分のＸ方向の曲率とする。
【０１４９】
〔１４〕  前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、前記反射面が次の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔１３〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
｜ＤＹmax2｜＜１００．０  （ｍｍ）                ・・・（２−１）
ただし、ＤＹmax2＝ＭＡＸ（（ＤＹ−ＤＹaxis）／ＲＹ）であり、Ｙ軸方向を上下方向として、結像画面中心の軸上主光線、上側中心画角の主光線、右上画角の主光線、右中心画角の主光線、右下画角の主光線、下側中心画角の主光線が対象面と交差する領域を有効領域と定義し、これら６つの主光線が対象面と当たる部分の面の偏心方向に当たるＹ軸について面の形状を定義する式を１回微分した値をそれぞれＤＹaxis、ＤＹ１、ＤＹ４、ＤＹ５、ＤＹ６、ＤＹ３とするとき、ＤＹはＤＹ１、ＤＹ４、ＤＹ５、ＤＹ６、ＤＹ３の値、ＲＹは前記反射面に前記軸上主光線が当たる部分のＹ方向の曲率とする。
【０１５０】
〔１５〕  前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、前記反射面が次の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔１４〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
｜ＤＸ3 ｜＜０．４                                ・・・（３−１）
ただし、ＤＸ3 ＝（ＤＸ４−ＤＸ１）−（ＤＸ６−ＤＸ３）であり、Ｙ軸方向を上下方向として、結像画面中心の軸上主光線、上側中心画角の主光線、右上画角の主光線、右中心画角の主光線、右下画角の主光線、下側中心画角の主光線が対象面と交差する領域を有効領域と定義し、これら６つの主光線が対象面と当たる部分の面の偏心方向と直交する方向に当たるＸ軸について面の形状を定義する式を１回微分した値をそれぞれＤＸaxis、ＤＸ１、ＤＸ４、ＤＸ５、ＤＸ６、ＤＸ３とする。
【０１５１】
〔１６〕  前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、前記反射面が次の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔１５〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
｜ＤＹ4 ｜＜０．４                                ・・・（４−１）
ただし、ＤＹ4 ＝（ＤＹ４−ＤＹ１）−（ＤＹ６−ＤＹ３）であり、Ｙ軸方向を上下方向として、結像画面中心の軸上主光線、上側中心画角の主光線、右上画角の主光線、右中心画角の主光線、右下画角の主光線、下側中心画角の主光線が対象面と交差する領域を有効領域と定義し、これら６つの主光線が対象面と当たる部分の面の偏心方向に当たるＹ軸について面の形状を定義する式を１回微分した値をそれぞれＤＹaxis、ＤＹ１、ＤＹ４、ＤＹ５、ＤＹ６、ＤＹ３とする。
【０１５２】
〔１７〕  前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、前記反射面が次の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔１６〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
｜ＤＸmax5｜＜０．５                              ・・・（５−１）
ただし、ＤＸmax5＝（ＤＸ５−ＤＸaxis）であり、Ｙ軸方向を上下方向として、結像画面中心の軸上主光線、上側中心画角の主光線、右上画角の主光線、右中心画角の主光線、右下画角の主光線、下側中心画角の主光線が対象面と交差する領域を有効領域と定義し、これら６つの主光線が対象面と当たる部分の面の偏心方向と直交する方向に当たるＸ軸について面の形状を定義する式を１回微分した値をそれぞれＤＸaxis、ＤＸ１、ＤＸ４、ＤＸ５、ＤＸ６、ＤＸ３とする。
【０１５３】
〔１８〕  前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、前記反射面が次の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔１７〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
｜ＤＹmax6｜＜０．５                              ・・・（６−１）
ただし、ＤＹmax6＝（ＤＹ５−ＤＹaxis）であり、Ｙ軸方向を上下方向として、結像画面中心の軸上主光線、上側中心画角の主光線、右上画角の主光線、右中心画角の主光線、右下画角の主光線、下側中心画角の主光線が対象面と交差する領域を有効領域と定義し、これら６つの主光線が対象面と当たる部分の面の偏心方向に当たるＹ軸について面の形状を定義する式を１回微分した値をそれぞれＤＹaxis、ＤＹ１、ＤＹ４、ＤＹ５、ＤＹ６、ＤＹ３とする。
【０１５４】
〔１９〕  前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、前記反射面が次の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔１８〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
ＤＤＸmax7＜０．５  （１／ｍｍ）                  ・・・（７−１）
ただし、Ｙ軸方向を上下方向として、結像画面中心の軸上主光線、上側中心画角の主光線、右上画角の主光線、右中心画角の主光線、右下画角の主光線、下側中心画角の主光線が対象面と交差する領域を有効領域と定義し、この有効領域内でのＸ方向の曲率の最大値と最小値の差をＤＤＸmax7とする。
【０１５５】
〔２０〕  前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、前記反射面が次の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔１９〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
ＤＤＹmax8＜０．５  （１／ｍｍ）                  ・・・（８−１）
ただし、Ｙ軸方向を上下方向として、結像画面中心の軸上主光線、上側中心画角の主光線、右上画角の主光線、右中心画角の主光線、右下画角の主光線、下側中心画角の主光線が対象面と交差する領域を有効領域と定義し、この有効領域内でのＹ方向の曲率の最大値と最小値の差をＤＤＹmax8とする。
【０１５６】
〔２１〕  前記撮像素子の結像位置中心に到達する前記読み取り光学系の軸上主光線が前記読み取り光学系に入射する線分の延長方向をＺ軸、前記軸上主光線が前記反射面で反射される際の折り返し線分を含む平面内で前記Ｚ軸に垂直な方向をＹ軸、前記Ｚ軸と前記Ｙ軸とに垂直な方向をＸ軸と定義したときに、前記反射面が次の条件を満足することを特徴とする上記〔１〕から〔２０〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
０．０１＜ＤＤxy9 ＜４０                          ・・・（９−１）
ただし、Ｙ軸方向を上下方向として、結像画面中心の軸上主光線、上側中心画角の主光線、右上画角の主光線、右中心画角の主光線、右下画角の主光線、下側中心画角の主光線が対象面と交差する領域を有効領域と定義し、これら６つの主光線が対象面と当たる部分の面の偏心方向に直交するＸ軸についての面の形状を定義する式の曲率をそれぞれＤＤＸ２、ＤＤＸ１、ＤＤＸ４、ＤＤＸ５、ＤＤＸ６、ＤＤＸ３とし、同じく面の偏心方向に当たるＹ軸についての面の形状を定義する式の曲率をＤＤＹ２、ＤＤＹ１、ＤＤＹ４、ＤＤＹ５、ＤＤＹ６、ＤＤＹ３とし、ＤＤxy9 ＝｜ＤＤＸｎ｜／｜ＤＤＹｎ｜（ｎは１〜６）とする。
【０１５７】
〔２２〕  前記反射面が屈折率（ｎ）が１よりも大きい（ｎ＞１）媒質を有する裏面反射鏡から構成されていることを特徴とする上記〔１〕から〔２１〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
【０１５８】
〔２３〕  前記読み取り光学系は少なくとも第１、第２、第３の３つの面を有し、前記３つの面の中の少なくとも１つの面が前記裏面反射鏡から構成されていることを特徴とする上記〔２２〕記載の像読み取り装置。
【０１５９】
〔２４〕  前記読み取り光学系が、前記撮像素子に対向配置された第１の面と、物体側に対向配置された第２の面と、少なくとも前記第１の面及び第２の面と、屈折率ｎが１よりも大きい（ｎ＞１）媒質を挟んだ第３の面とを有するプリズム部材を備え、前記第３の面が前記反射面にて形成されていることを特徴とする上記〔１〕から〔２３〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
【０１６０】
〔２５〕  前記読み取り光学系が、前記撮像素子に対向配置された第１の面と、物体側に対向配置された第２の面と、少なくとも前記第１の面及び第２の面と、屈折率ｎが１よりも大きい（ｎ＞１）媒質を挟んだ第１の反射面及び第２の反射面とを有するプリズム部材を備え、前記第１の反射面及び第２の反射面が前記反射面にて形成されていることを特徴とする上記〔１〕から〔２３〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
【０１６１】
〔２６〕  前記第１の反射面が前記第１の面に対して前記撮像素子とは反対側に配され、前記第２の反射面が前記第２面に対して前記物体面とは反対側に配され、かつ、前記第１の反射面と前記撮像素子とを結ぶ主光線が前記物体面と前記第２の反射面とを結ぶ主光線と交差するように配置されたことを特徴とする上記〔２５記載の像読み取り装置。
【０１６２】
〔２７〕  前記反射面が前記読み取り光学系に入射する軸上主光線に対して傾いて配されたことを特徴とする上記〔１〕記載の像読み取り装置。
【０１６３】
〔２８〕  前記撮像素子の撮像面側の法線が前記読み取り光学系へ入射する軸上主光線と交差することを特徴とする上記〔１〕又は〔２７〕記載の像読み取り装置。
【０１６４】
〔２９〕  前記読み取り光学系による前記撮像素子の撮像面の共役面が、前記撮像面に対して斜めに傾いていることを特徴とする上記〔１〕、〔２７〕、〔２８〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
【０１６５】
〔３０〕  前記共役面と前記撮像面とのなす角が鈍角となることを特徴とする上記〔２９〕記載の像読み取り装置。
【０１６６】
〔３１〕  前記共役面の法線と前記像読み取り装置の長手方向とのなす角が鋭角となることを特徴とする上記〔２９〕又は３０〕記載の像読み取り装置。
【０１６７】
〔３２〕  前記撮像面が前記像読み取り装置の長手方向に略平行に配されていることを特徴とする上記〔２９〕、〔３０〕、〔３１〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
【０１６８】
〔３３〕  前記読み取り光学系による前記撮像素子の撮像面の共役面位置に配された情報記録媒体を照明する照明手段を有し、前記照明手段が発光素子と前記発光素子からの光束を前記情報記録媒体へ導く照明光学系とを有し、前記照明光学系の少なくとも一部が前記読み取り光学系の少なくとも一部と共有することを特徴とする上記〔１〕から〔３２〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
【０１６９】
〔３４〕  前記読み取り光学系の撮像光路の反射面の有効範囲の外側から前記発光素子の光束を前記読み取り光学系内に入射させることを特徴とする上記〔３３〕記載の像読み取り装置。
【０１７０】
〔３５〕  前記読み取り光学系の前記発光素子の光束が入射する面が前記発光素子側に凸面を向けて形成されていることを特徴とする上記〔３４〕記載の像読み取り装置。
【０１７１】
〔３６〕  前記発光素子が前記読み取り光学系の反射面の裏側に配され、前記反射面の裏側から前記発光素子の光束を入射させることを特徴とする上記〔３３〕記載の像読み取り装置。
【０１７２】
〔３７〕  前記発光素子の光束が入射する前記読み取り光学系の面に補助レンズを設けたことを特徴とする上記〔３３〕又は〔３６〕記載の像読み取り装置。
【０１７３】
〔３８〕  前記補助レンズが前記発光素子側に凸面を向けていることを特徴とする上記〔３７〕記載の像読み取り装置。
【０１７４】
〔３９〕  前記読み取り光学系による前記撮像素子の撮像面の共役面から前記読み取り光学系の入射面までの距離が１０センチメートル以下であることを特徴とする上記〔１〕から〔３８〕の何れか１項記載の像読み取り装置。
【０１７５】
〔４０〕  上記〔１〕から〔３９〕の何れか１項記載の像読み取り装置と、前記像読み取り装置で読み取ったドットコードを元のマルチメディア情報に変換する復元手段と、前記復元手段により復元されたマルチメディア情報を出力する出力手段とを具備することを特徴とする情報再生システム。
【０１７６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、簡易な構成であって小型化された像読み取り装置及びそれを用いた情報再生システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において用いる読み取り光学系の実施例１の断面図である。
【図２】本発明において用いる読み取り光学系の実施例２の断面図である。
【図３】本発明において用いる読み取り光学系の実施例３の断面図である。
【図４】本発明において用いる読み取り光学系の実施例４の断面図である。
【図５】本発明において用いる読み取り光学系の実施例５の断面図である。
【図６】本発明において用いる読み取り光学系の実施例６の断面図である。
【図７】実施例２の読み取り光学系の横収差図の一部を示す図である。
【図８】実施例２の読み取り光学系の横収差図の残りを示す図である。
【図９】実施例６の読み取り光学系の横収差図の一部を示す図である。
【図１０】実施例６の読み取り光学系の横収差図の残りを示す図である。
【図１１】本発明に基づく像読み取り装置の１つの具体例の断面図である。
【図１２】情報記録媒体に対して傾けて使用するペン型情報再生装置の操作性を説明するための図である。
【図１３】像読み取り装置の照明光学系の具体的配置の１例を示す要部断面図である。
【図１４】照明光学系の具体的配置の別の例を示す要部断面図である。
【図１５】照明光学系の具体的配置のさらに別の例を示す要部断面図である。
【図１６】ドットコード化したマルチメディア情報の１例と情報再生装置の使用状況を示す図である。
【図１７】本発明に基づく１つの実施例の情報再生装置のブロック構成図である。
【図１８】先の提案による像読み取り装置の断面図である。
【符号の説明】
１…第１面
２…第２面
３…第３面
４…第４面
５…プリズム体（読み取り光学系）
６…カバーガラス
３’…読み取り光学系の有効範囲以外の部分
１０…撮像素子
１１…外装
１２…基板
１３…補助レンズ、プリズム等の光学部材
１４…ハーフミラー
２０…情報記録媒体（被写体）
３０…紙
３２…画像
３４…文字
３６…記録データ（ドットコード）
３８…ブロック
３８Ａ…マーカ
３８Ｂ…誤り訂正用符号
３８Ｃ…オーディオデータ
３８Ｄ…ｘアドレスデータ
３８Ｅ…ｙアドレスデータ
３８Ｆ…誤り判定符号
４０…像読み取り装置（ペン型情報再生装置（情報再生システム））
４２…音声出力器
４４…検出部
４４Ａ…光源
４４Ｂ…読み取り光学系
４４Ｃ…空間フィルタ
４４Ｄ…撮像部
４４Ｅ…プリアンプ
４６…走査変換及びレンズ歪み補正部
４６Ａ…Ａ／Ｄ変換器
４６Ｂ…フレームメモリ
４６Ｃ…マーカ検出回路
４６Ｄ…θ検出回路
４６Ｅ…レンズ収差情報メモリ
４６Ｆ…アドレス制御回路
４６Ｇ…補間回路
４８…２値化回路
４８Ａ…ラッチ
４８Ｂ…コンパレータ
５０…閾値判定回路
５２…ＰＬＬ回路
５４…復調回路
５６…データ列調整部
５６Ａ…誤り判定回路
５６Ｂ…ｘ，ｙアドレス検出回路
５６Ｃ…メモリ部
５３…基準クロック発生回路
５８…デ・インタリーブ回路
６０…誤り訂正回路
６２…復号回路
６４…データ補間回路
６６…Ｄ／Ａ変換回路
６８…増幅器
Ｏ…物体面
Ｉ…像面
ＣＫ…クロックパルス
ＣＫ’…基準クロック
【図１】
0003822280.tif 000012
【図２】
0003822280.tif 000013
【図３】
0003822280.tif 000014
【図４】
0003822280.tif 000015
【図５】
0003822280.tif 000016
【図６】
0003822280.tif 000017
【図７】
0003822280.tif 000018
【図８】
0003822280.tif 000019
【図９】
0003822280.tif 000020
【図１０】
0003822280.tif 000021
【図１１】
0003822280.tif 000022
【図１２】
0003822280.tif 000023
【図１３】
0003822280.tif 000024
【図１４】
0003822280.tif 000025
【図１５】
0003822280.tif 000026
【図１６】
0003822280.tif 000027
【図１７】
0003822280.tif 000028
【図１８】
0003822280.tif 000029