JP2002525644A

JP2002525644A - 拡散面照明装置および方法

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Publication number: JP2002525644A
Application number: JP2000570560A
Authority: JP
Inventors: スターンホワード
Original assignee: ロボティックビジョンシステムズインコーポレイテッド
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2002-08-13
Also published as: WO2000016073A1; CA2343264A1; AU6382599A; CA2343264C; US6661521B1; EP1112483A4; EP1112483B1; IL141921A0; EP1112483A1; DE69931503T2; ATE327542T1; DE69931503D1

Abstract

(57)【要約】照明装置（８０）が、手持ちのイメージャ（３０）に対して設けられ、物品、コンポーネントなどに直接配置されている、あるいは、物品に担持されている基板に配置されているコード化されたシンボルを拡散照明する。照明装置（８０）は、手持ちのイメージャ（３０）の前方付近に配置され、ターゲットから反射された光が照明装置（８０）を通過してＣＣＤ受像装置（６０）に入るように構成されている。レンズを備えないＬＥＤ（１１４）のアレイが、撮像されるべきターゲットから離れており、手持ちのハウジング（３２）に入射する方向ほぼあるいはほとんど均等拡散照明を向けて照明を受けるイルミネータ（８２）の面に当り、さらに、レンズを備えないＬＥＤ（１１４）のアレイを介して撮像されるべきターゲットが配置されている位置に向けて効率的かつ拡散した暗視野照明を投影する。照明装置（８０）は、さらに、ターゲットに向けて前方を向けた複数のレンズを備えないＬＥＤ（１６２）を含む明視野照明光源（１６６）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

この発明は、鏡面あるいは不規則面である面の均一な照明に関するものであり
、さらに詳しくは、このような面に適用できる機械読み取り可能なコード、シン
ボルなどの均一な照明に関するもので、このような面に直接適用されたあるいは
このような面に順次適用された媒体に適用されたシンボルの撮像および解読を容
易にするものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動化の目的で自動化された手段を用いて、物品の存在、位置、および、特性
を判断することが非常に頻繁に必要となっている。機械化やアセンブリの目的、
および、自動化された分類、移送、部品の操作などの取り扱い、コンポーネント
、包装などのような処理を行なう物品のロボティックな処理は、通常、機械読み
取り可能なコードあるいは使用記号のようなものを物品に対して使う必要がある
。“ＡｐｐａｒａｔｕｓＦｏｒＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＷａｆｅｒ
Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ”という名称を持つ１９９６年１０月２２日に
Ｒ．Ｗ．Ｋａｈｎに特許された米国特許第５，５６７，９２７号と、“Ｒｅｆｌ
ｅ−ｃｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＡｐｐａｒａｔｕｓ” という名称を持つ１
９９７年５月２０日にＫ．Ｌ．Ｋｏｓｔに特許された米国特許第５，６３１，４
５６号は、このような製品へのマーキングの具体例である。時には、感圧ラベル
のような媒体にシンボロジを適用すると都合が良い。あるいは、物品に直接シン
ボロジを適用するとさらに好ましいとともに効果的である。シンボルは、従来周
知のバーコードであり、連続バーコード他の２Ｄシンボルであることができる。

【０００３】固定のあるいは手持ちのリーダあるいはイメージャによるようなシンボルの機
械的な読み取りは、対象とするシンボルの適切な照明を必要とする。シンボルを
有している媒体が不規則なあるいは湾曲した面に適用されているときに問題が生
じる。この問題は、シンボルが物品に直接適用されているとき、および、物品の
面が正常な鏡面および／あるいは不規則面であるとき、さらに判断される。

【０００４】シンボルのリーダあるいはイメージャが手持ちのものであるとき、通常、その
大きさおよび重量を軽減するということからは好都合である。シンボルに均一か
つ拡散された照明を与えつつ上述の条件を満たすためには、問題が発生する。

【０００５】 “ＯｐｔｉｃａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＲｅａｄｉｎｇＡｐｐａｒ−
ａｔｕｓ” という名称を持つ１９８９年４月４日にＴ．Ｍａｔｓｕｓｈｉｍａ
などに特許された米国特許第４，８１８，８５６号は、周囲光を用いてシンボル
の読み取りを効率的にしようと試みたが、周囲光は常時このような装置に十分な
読み取りを可能にするようなものではない。“ＯｐｔｉｃａｌＲｅａｄｉｎｇ
Ｈｅａｄ” という名称の１９９４年９月３０日にＡ．Ｒｏｕｓｔａｅｉに特
許された米国特許第５，３４９，１７２号、および、“Ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉ
−ｏｎａｌＷｉｄｅＲａｎｇｅＨａｎｄ−ＨｅｌｄＢａｒＣｏｄｅ−
Ｒｅａｄｅｒ”という名称の１９９５年１月３日にＥ．Ｐ．Ｂａｔｔｅｒｍａ
ｎなどに特許された米国特許第５，３７８，８８３号に示されかつ記述されてい
るようなその他の手持ちのシンボルリーダは、直接リーダの窓を介して、あるい
は、レンズを介して次いで直接リーダ窓を介して使われるそれぞれのＬＥＤある
いはクセノン管照明を提供している。シンボルの照明結果は、不規則であり、拡
散されたものではないので、やはり、不満足なものであった。

【０００６】 “Ｂａｒ−ＣｏｄｅＳｃａｎｎｅｒＷｉｔｈＱｕａｓｉ−Ｒｅｔｒｏ−
ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅＬｉｇｈｔＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ” という名称の１
９９６年６月２５日にＭ．Ｋｒｉｃｈｅｖｅｒに特許された米国特許第５，５３
０，２３３号、および、“ＰｏｒｔａｂｌｅＬａｓｅｒＤｉｏｄｅＳｃ−
ａｎｎｉｎｇＨｅａｄ” という名称の１９９５年１１月２１日にＪ．Ｓｗ−
ａｒｔｚ等に特許された米国特許第５，４６８，９４９号に示されているような
その他の手持ちのシンボルリーダは、手持ちの装置内にそのそれぞれの照明レー
ザ光源を設けたものである。しかしながら、これらの装置も、また、シンボルを
照明して走査するモータ駆動される反射鏡を備えている。鏡面反射鏡によるレー
ザ照明は、拡散照明でも均一照明でもないので、反射鏡およびモータの使用は、
装置に容認できない重量と高価格をもたらす。“Ｈａｎｄ−Ｍｏｕｎｔｅｄ
ＯｐｔｉｃａｌＳｃａｎｎｅｒＳｙｓｔｅｍ” という名称の１９９７年２
月１１日にＥ．Ｐ．Ｃｏｌｅｍａｎに特許された米国特許第５，６０２，３７６
号に記述されているその他の手持ちの装置は、二つの反射鏡を備えるとともに一
方の反射鏡が回転させられるようなレーザ照明を用い、また、“Ｏｐｔｉｃａｌ
ＣｏｄｅＲｅａｄｅｒ”という名称の１９９３年２月２日にＳ．Ｕｅｄａに
特許された米国特許第５，１８４，００４号に記述されているその他の手持ちの
装置は、内側を向いている光源と鏡面を備えた一対の反射鏡を用いているが、上
述の理由から容認できない。

【０００７】 “ＤｉｆｆｕｓｅＯｎ−ＡｘｉｓＬｉｇｈｔＳｏｕｒｃｅ” という名
称の１９９３年２月１６日にＴ．Ｐ．Ｗｈｉｔｅなどに特許された米国特許第５
，１８７，６１１号、“ＣａｍｅｒａＦｏｒＣａｐｔｕｒｉｎｇＡｎｄ
ＤｅｃｏｄｉｎｇＭａｃｈｉｎｅ−ＲｅａｄａｂｌｅＭａｔｒｉｘ
ＳｙｍｂｏｌＩｍａｇｅｓＡｐｐｌｉｅｄｔｏＲｅｆｌｅｃｔｉｏ
ｎＳｕｒｆａｃｅｓ”という名称の１９９６年１２月１７日にＤ．Ｌ．Ｒｏｘ
ｂｙなどに特許された米国特許第５，５８５，６１６号、および、“Ａｐｐａｒ
ａ−ｔｕｓＦｏｒＴｈｅＵｎｉｆｏｒｍＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎＯ
ｆＡＳｕｒｆａｃｅ” という名称を持つ１９９４年５月１７日にＪ．Ａ．
Ｓ．Ｂｊｏｎｅｒなどに特許された米国特許第５，３１３，３７３号は、ほぼ照
明すべき目標に向かうそれぞれの照明光源を備えているものである。提案された
拡散および均一照明は、光を吸収するとともにその一部分を反射して光源に戻す
という不具合のある拡散部材を必要としている。拡散部材は、その上、装置の重
量を大きくするとともに高価にする。Ｗｈｉｔｅなどの発明は、さらに、ビーム
スプリッタを必要とし、また、Ｄ．Ｌ．Ｒｏｘｂｙなどの発明は、シンボルに反
射される周囲光を拡散させてセンサに向けて装置内に戻すために白いマット仕上
げを施した内面を備えたヘッドを使用しなければならず、および、Ｂｊｏｎｅｒ
などの発明は、黒および白の内面を備えたシュラウドを使わなければならない。 “ＭｅｔｈｏｄＡｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓＦｏｒＩｌｌｕｍｉｎ
ａｔ−ｉｎｇＡｎｄＩｍａｇｉｎｇＯｆＡＳｕｒｆａｃｅＵｓｉｎ
ｇ２−ＤＬＥＤＡｒｒａｙ” という名称を持つ１９９５年４月１８日に
Ａ．Ｂｒａｎｄｏｒｆなどに特許された米国特許第５，４０８，０８４号は、ま
た、シュラウドを使うが、鏡面の薄い反射内面を使い、また、“Ｏｐｔｉｃａｌ
ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＲｅａｄｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓＷｉｔｈＣｏｎｃａｖｅＭｉｒｒｏｒ”という名称を持つ１９９６年１１月５日にＹ．Ｓａｋａｉなどに特許された米国特許第５，５７２，００８号は、凹面鏡、回転反射鏡、さらに、パターン反射鏡に向かうレーザ照明を用いるが、それらの反射鏡のすべてが、そのそれぞれの装置に悪い影響を与えるので使えない。

【０００８】 “ＬｉｇｈｔｉｎｇＡｐｐａｒａｔｕｓＦｏｒＴｈｅＣｏｍｐｕｔ−
ｅｒＩｍａｇｉｎｇＯｆＡＳｕｒｆａｃｅ” という名称を持つ１９９
４年６月２８日にＫ．Ｓｕｌｌｉｖａｎに特許された米国特許第５，３２５，２
７６号、および、“ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＤｉｆｆｕｓｅＩｌｌｕｍｉｎ−
ａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＡｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓ” という名称を持つ
Ｔ．Ｐ．Ｗｈｉｔｅなどに特許された米国特許第５，４６１，４１７号は、それ
ぞれ、ねらいとする目標の照明を行なうためにエレクトロルミネッセンスパネル
を備えた壁と二つの光源によってバックライトされるドームを使わねばならない
。“ＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎＡｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒＯｐｔｉｃａｌ
Ｒｅａｄｅｒｓ” という名称を持つＪ．Ｂ．Ｐｏｗｅｒｓなどに１９９７年
４月２２日に特許された米国特許第５，６２３，１３７号は、照明光源面の方向
を特定しないが、シンボルに照明を向けるために複雑な形状を備えた鏡面反射鏡
を使う。また、前述したＫ．Ｌ．Ｋｏｓｔは、上方の室の白壁を照明するために
内側を向いた円形のＬＥＤを必要とする。しかしながら、得られた照明は、その
室に繋がる比較的狭い開口を経由する通路を見出さねばならない。Ｋｏｓｔの装
置のその比較的狭い開口は、装置をコンパクトに形成しつつ広い範囲の角度によ
る拡散光でシンボルを照明するためには適切でない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】

従って、この発明の目的は、新規な面照明装置の提供にある。

【００１０】この発明の他の目的は、新規な面照明方法の提供にある。

【００１１】この発明のさらに他の目的は、機械読み取りの可能なコード化された情報を備
えた面の拡散した高効率の照明を提供しようとするものである。

【００１２】この発明の他の目的は、機械読み取りの可能なコード化シンボルを配置されて
いる鏡面あるいは不規則面を照明しようとするものである。

【００１３】この発明のさらに他の目的は、機械読み取りの可能なコード化シンボルを手持
ちで照明する装置および方法を提供しようとするものである。

【００１４】この発明のさらに他の目的は、機械読み取りの可能なコード化シンボルを手持
ちで、拡散した、高効率の照明を行う装置および方法を提供しようとするもので
ある。

【００１５】この発明のさらに他の目的は、直接、部品およびコンポーネントに適用された
機械読み取りの可能なコード化シンボルにおける手持ち照明のための装置および
方法を提供しようとするものである。

【００１６】この発明のさらに他の目的は、機械読み取りの可能なコード化シンボルに均一
に照明された壁から照明光を投影する装置および方法を提供しようとするもので
ある。

【００１７】この発明のさらに他の目的は、照明の部分あるいは照明の壁を部品、コンポー
ネントなどに導いてその自動化された処理を行なうための装置および方法を提供
しようとするものである。

【００１８】この発明のさらに他の目的は、部品、コンポーネントなどが備えているシンボ
ルを照明してシンボルを解読する装置および方法を提供しようとするものである
。

【００１９】この発明のさらに他の目的は、部品、コンポーネントなどに直接適用されてい
るシンボロジに拡散した、高効率の照明を行ってシンボルを解読する装置および
方法を提供しようとするものである。

【００２０】この発明のさらに他の目的は、拡散した、高効率の照明を行う発光ダイオード
の構成を提供しようとするものである。

【００２１】この発明のさらに他の目的は、シンボルの手持ちのイメージャに使うための発
光ダイオードの構成を提供しようとするものである。

【００２２】これらの方法、詳細な構成、および、部品の配置におけるこの発明のその他の
目的、特徴および利点は、上述の説明から、添付の図面を参照した好ましい実施
例の以下の説明から、および、添付の特許請求の範囲から明らかであろう。

【００２３】

【発明の実施の形態】

図１および図２には、バーコード、連続したバーコード、および、２−Ｄ（二
次元）コードあるいは記号のようなシンボルの像を電子的に捕捉し、捕捉された
像をデータ収集装置に出力される解読された値を内容とする解読された電子的な
信号に変換するイメージャあるいは撮像装置３０が、一般的に、示されている。このような信号はその後解読され、さらに処理され、および／あるいは、イメ
ージャ内で使われ、および／あるいは、勘定、棚卸、物流、生産などのために解
読され、記憶され、および／あるいは使用され、および／あるいは、さらにそれ
以上の処理が、イメージャ３０内であるいはこのような処理装置内で全体的にあ
るいは部分的に行なわれる。イメージャ３０のためのハウジング３２が手持ちの
イメージャのために構成されるが、固定的な使用のために取り付けられても良い
し、コンポーネントやアセンブリが固定のハウジング内に取り付けられるように
しても良い。ハウジング３２は、窓４０によって全体的にあるいは部分的に閉じ
られる開口３８を備えた空間３６内に撮像コンポーネント３４を取り付けるとと
もに包囲するように構成されている。電線４２が、信号処理および解読が電子的
なパッケージ４４(図１)によっておよび関連する装置によっては行なわれないと
き、信号処理装置を接続するためにハウジング３２を経由してパッケージ４４か
ら延びており、必要があれば、電力、制御信号およびその他の電子的な信号をイ
メージャ３０に供給する。電線４２を使わずにイメージャ３０を電池駆動するよ
うに構成することも可能であり、捕捉された像からイメージャによって発生させ
られた信号は、記憶・利用装置とイメージャ３０間で無線周波数を用いて、別途
伝達される。

【００２４】適切な従来周知のコンポーネントによってハウジング３２内に取り付けられて
いる電子的なパッケージ４４は、例えば、ＣＰＵボード５０と、パワーボード５
２とを、その他の関連するコンポーネント、コネクタ、プリント板および電気的
な接続部材と同様に、順次、取り付けている。電子的なパッケージ４４は、ハウ
ジング３０に別途取り付けることができ、受像装置６０（図１）から受け、およ
び／あるいは、イメージャ３０内で別途処理される信号に対応して適切な出力信
号を発生する追加のおよび／あるいはその他のコンポーネントを含むことができ
る。受像装置６０は、ＣＣＤ（電荷結合型デバイス）を使うが、ＣＭＯＳ（相補
型金属酸化膜半導体）を代わりに使っても良く、あるいは、物品によって保持さ
れているシンボルから像を受け取る同様なデバイスを使うこともできる。適切な
フィルタあるいはフィルタパッケージ６２が、受像装置６０付近において受像装
置とともに、および、その他の部品（レンズなど）とともに配置され、イメージ
ャ３０に対するカメラエンジン７０を形成する。カメラエンジン７０は、ハウジ
ング３２内に取り付けられ、シンボルの明瞭で洗練された像を受け入れてイメー
ジャ３０内でさらに処理を行なうように配置されている。

【００２５】撮像装置３０ができるだけ鮮明な像を受け取ることが、最も重要なことである
。これを達成するために、撮像されるシンボルが、撮像装置３０に対して焦点調
節されるだけでなく、シンボロジに対する照明が、均一であり、シンボルの全領
域に関して拡散していることが好ましい。カメラエンジン７０は、適切な従来周
知のレンズからなり、受像装置６０にシンボルを焦点調節する。照明アセンブリ
８０が、ハウジング３０内の窓４０付近に配置されて撮像されるべきシンボルを
照明する。

【００２６】照明装置８０（図１）は、イルミネータ８２（図１−図５）を含み、このイル
ミネータは、ほぼカップあるいはボウルの形状を備え、ベース８４（図１、図３
、図４、および、図５）と、所定の距離“Ｘ”(図４)だけベース８４に直交して
立ち上がっている周縁壁８６とを備えて所定のエッジ８８に達している。９個のこのような開口９０が示されているが、大体の開口が使われる。ベース８
４の中心を貫通している中央開口９４が、周辺の壁８６に対して同心に配置され
ていることが好ましい。イメージャ３０のハウジング３２内に組み込まれるとき
、イルミネータ８２の中央開口９４は、カメラエンジン７０の光学レンズに整合
して照明されているシンボル像が受像装置９０上に投影されるようにする。

【００２７】イルミネータ８２におけるベース８４の内面１００とその周辺の壁の内面１０
２は、滑らかな赤あるいは白、粗いクローム、マット仕上げの白、あるいはその
他のやり方のいずれかに仕上げられており、ほぼ均等拡散の、あるいは、ほとん
ど均等拡散の出力照明パターンが、発生させられ、以後に説明されるように照明
されるそれぞれの面１００、１０２上の各点から投影される。

【００２８】周辺の壁８６は９０度だけベース８４から立ち上がっているのが、周辺の壁８
６は、その他の適当な角度でベース８４に接触しても良く、イルミネータ８２は
、代わりに、ディスク状の形状にすることもでき、その際ベースと側壁は、皿の
ような所定の斜面を備えるように互いに湾曲することもできる。

【００２９】照明光源１１０（図１、図３、および、図６）は、イルミネータ８２のそれぞ
れの面１００および１０２に向けておよびこれらの面の上に照明を投影するよう
に設けられている。面状に取り付けられたレンズを備えない発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）のような照明装置のアレイ１１２（図１および図６）が、照明キャリヤ１
１６（図１、図３、および、図６）に取り付けられ、これは、ハウジング３２内
の所定の位置に取り付けられ、従来周知の手段によってイルミネータ８２におけ
る傾斜した周辺エッジ８８に図１および図８に示すように取り付けられている。
ＬＥＤ１１４は、キャリヤ１１６に固定され、アレイ１１２内に配置されている
ので、アレイ１１２のＬＥＤ１１４は、照明されると、ほとんど均等拡散のある
いは焦点調節された照明をイルミネータ８２の面１００、１０２に与える。それ
ぞれのＬＥＤ１１４（図１、図６、および、図８）によってそのように投影され
た照明１１８(図７)は、ほぼ均等拡散出力照明パターン（最大のエネルギが軸上
、前方に投影され、減少して行くエネルギの量は軸外れの方向に徐々に投影され
る）を生じさせ、従って、中央の空間１１９を除いて、図７に示すように隣接す
るＬＥＤ１１４の照明１１８に重複し、照明は、カメラエンジン７０のレンズ内
を照射しない。周辺の壁８６の面１０２に当るＬＥＤ１１４からの照明１１８は
、イルミネータ８２に戻るとともにベース８４の面１００に対して導かれ、照明
１１８の効率をさらに強化し追加する。面１０２は、反射性の交通道路標識およ
びナンバープレートに使われ、３Ｍによって製造されている反射材料のような再
帰反射材料で被覆されて面１００に戻される光量を増強することができる。種々
の照明部品１１８のすべてが、イルミネータ８２および照明装置８０からターゲ
ット１３０（図８、図９、および、図１０）のような撮像されるべきシンボルの
上に投影されて照明１２０の領域を与える（図７）。ターゲット１３０は、パッ
ケージの壁、あるいは、部品、コンポーネント、サブアセンブリ、あるいは、ア
センブリの外側の面からなることができる面１３２によって担持されている。

【００３０】照明キャリヤ１１６（図３および図６）は、所定の領域における面を透明な導
電性の材料で被覆されてレンズを備えないＬＥＤ１１４を電気的に相互に接続す
ることができ、あるいは、ＬＥＤ１１４は、導電性インクあるいは電線１２２の
比較的細い線によって電気的に相互に接続することができる（図６）。ＬＥＤ１
１４を電気回路に接続するのに使われるＬＥＤ１１４および電気的な導体１２２
は、十分小さなものとして選択されるので、シンボル１３０（図８−図１０）に
現われる影は、イメージャ３０が特定のターゲット１３０に関して焦点調節され
るとき、焦点を結ばない。このようにして、電線１２２およびＬＥＤ１１４のよ
うなものの影の像は、「不鮮明」にされ、受像装置６０に投影されるターゲット
１３０の像に悪影響を及ぼすことはない。

【００３１】１−Ｄあるいは２−Ｄシンボルを撮像し、解読することは、シンボルの１と０
が、解読アルゴリズムに認識可能であることを必要とし、換言すれば、１と０と
の間に適正なコントラストが、撮像処理中に得られることを必要とする。特に、
２−Ｄシンボルを撮像するとき、１が、０に対して明あるいは暗であることは重
要なことではなく、この二つの状態間のコントラストが、適切な分離のために十
分であることのみが重要である。例えば、シンボルが白い背景上に黒いコードと
して、あるいは、黒い背景上に白いコードとして印刷されているとき、コードお
よび背景がマット反射率を備えた二つの面であるとき、コードは、ほとんどの照
明において認識できる。マット面は、それらが照明されている方向には関係なく
、それらから反射された光が広い角度分布にわたって滑らかに分布させられてカ
メラレンズに適切な照明を与えることを保証する。この状況は、通常、シンボル
が部品あるいはコンポーネントに取り付けられているラベルに印刷されていると
き達成される。しかしながら、ラベルは容易にいたずらされたり、それらが取り
付けられている部品あるいはコンポーネントに比較して壊れやすい。従って、シ
ンボルを直接部品あるいはコンポーネントにマークするとしばしば好都合である
ことがある。不幸なことに、部品あるいはコンポーネントは、しばしば、広い角
度の範囲にわたって光を均一に分布しない鏡面（反射鏡のような）を備え、反射
の角度が入射の角度に正確に等しくなるように光線を再反射する。照明が小さな
光源から来るとき（光源が照明される鏡面から見たとき小さな角度を有するとき
）、面からの反射光は、カメラレンズに入らず、その面は暗く見えることになる
。逆に、小さな光源が、反射の角度が光源からの光を直接カメラレンズに導くと
き、光線は、圧倒的に明るくなり、従って、面を「白く」見せることになる。こ
のようにして、面が、撮像される鏡面、光源、および、カメラレンズ間の正確な
角度関係の非常に小さな変化によって「黒」あるいは「白」に見えるために、我
慢のできない状況を経験することになる。この状況は、撮像されるシンボルが同
時に鏡面であるとともに湾曲しているとき、ある部分が輝いて見え、ある部分が
暗く見えるという極めて不愉快な状況である。この発明による照明システムは、
クローズアップしたシンボル（１．５インチ〜４インチ）を照明するとき、広い
範囲の角度にわたって知られた比較的一定の照明を与える光源を提供することに
よってこの状況を補正するものである。この照明の原理は、図９、図１０、およ
び、図１１に示されている。

【００３２】イルミネータ光源１００，１０２から投影される拡散照明は、広い角度の範囲
にわたってシンボル１３０（図８−図１０）上の「ほぼすべての点」を均一に照
明する。このような照明は、鏡面およびマット面の両方を照明するとき有用であ
る。カメラの軸に関して直交するように物体１３０に関する関係が図１０のよう
であるとき、面１３０に入射するイルミネータからの光線は、この面が鏡面であ
るときは、カメラレンズに入らない。イルミネータ面１００あるいは１０２上の
いかなる点からの光線も反射鏡様の面によって反射されてレンズを外れることが
明らかである。これは、反射の角度が常に入射の角度に等しいためであり、イル
ミネータ面１００あるいは１０２を出るいかなる光もイルミネータの対称的に向
き合う部分に戻ってくるのである。もちろん、面１３０がマットであるとき、面
１３０に入射する光は、広い範囲の角度にわたって最照射され、光エネルギは、
カメラレンズに入ることになる。面１３０上の中心点Ａにおいて受け取られる光
の入射角度に対する大雑把な分布が、図１１に示されている。分布は、光が中心
孔９４の領域からはほとんど射出されないか０であるかすることに対応して図１
１のＢのように０であることを除いては、広い角度範囲にわたって滑らかである
。図１０に示されている構成は、鏡面部分上に配置されているマットのシンボル
を撮像するために理想的なものである。この構成において、鏡面の背景は、「黒
く」見え、マットホワイトに塗られたデータセルによって例えば形成できるシン
ボルの「１」の部分は、黒い背景に対して輝いて目立つことになる。マットの「
１」のデータセルは、また、レーザマーキングあるいは工具を使ったピーニング
によって形成されるような鏡面（広い範囲の角度にわたって光を反射する）のな
んらかの不規則性あるいは乱れにより構成することもできる。もちろん、コード
はまた、マーキングにより形成でき、乱れた部分あるいは「輝いている」部分は
、「０」と考えることができ、鏡面によって形成された黒い背景は、「１」であ
ると考えられる。上述した照明の設定は、鏡面によって形成された背景が暗く見
えるので「暗視野」照明として知られている。

【００３３】図１０における１３０のような鏡面が図示の位置からわずかに、例えば１０度
だけ、傾けられると、イルミネータ面１００と１０２の部分からの光は、カメラ
レンズ内に直接反射させられるので、面１３０は、イメージャに対して輝いて見
えることになる。カメラの見る面の輝度は、イルミネータの輝度にほぼ等しくな
る。暗い塗料、ピーニング、レーザマーキングによって生じた面上のマットマー
キングは、背景に比べて今や「暗い」と見える。これは、鏡面１３０から直接反
射された光が、シンボルにおける「１」あるいは「０」の部分のいずれかを定め
るために使われた乱れから散乱された（カメラレンズに入る小部分のみ）光より
もはるかに輝いて見えるために生じるのである。軸外で使われると、イルミネー
タは、鏡面背景がそれに含まれている物体よりも輝いて見えるので「明視野」照
明を与える。

【００３４】照明キャリヤ１１６の配置は、イルミネータベース８４に比較的接近したＬＥ
Ｄ１１４のアレイ１１２の位置決めを行なうので、イメージャ３０に対して比較
的薄い照明コンポーネントと、比較的コンパクト性の高い、効率的なイメージャ
３０、ディフューザを使う従来周知の装置を実現させることに注目すべきである
。

【００３５】ＬＥＤ１１４は、適切な色の照明を提供できるとともにイメージャ３０によっ
て照明されるターゲットに対して適切な照明の可能性を提供できる。ほぼ均等拡
散し、広い角度範囲を備えるＬＥＤ１１４を実現できるのは、レンズを使わない
ＬＥＤの使用のみである。通常の光反射体、および、ほとんどのＬＥＤに配置さ
れているカバーは、照明光源１１０には必要ない。ＬＥＤ１１４は、外側の円に
１２個のＬＥＤ１１４と、内側の円に６個のＬＥＤ１１４とを備えたキャリヤ１
１６に配列されている。９個のＬＥＤ１１４（外側の円から６個および内側の円
から３個）からなる第１の円１４０（図６）および導電体１２２は、コネクタ１
４２に達しており、他方、９個のＬＥＤ１１４からなる第２の円１４６および導
電体１２２は、コネクタ１４８に達している。円１４０および１４６は、適当な
従来周知の電源によって前述したように別個にあるいは共にまたは順次励起する
ことができる。このような照明回路は、また、種々の選択できる強度を持つよう
に励起できるし、必要な輝度レベルおよび照明持続時間を備えるように選択でき
る時間間隔で励起することもできる。

【００３６】イルミネータ８２および照明光源１１０は、イメージャ３０に対して「暗視野
」照明装置８０を提供できる。イメージャ３０からほぼ４インチまでの範囲にあ
るターゲット（図８において、「Ａ」から「Ｂ」まで、特に１．５インチから４
インチまで）は、「暗視野」にあると考えることができ、拡散照明装置８０によ
って最上の照明を受けることができる。照明装置８０は、また、中間距離（例え
ば、図８における「Ｂ」と「Ｃ」の間の位置）にあるターゲットに対して使える
が、中間距離に対して使われたとき、装置８０からの照明は、以下に詳細に説明
される「明視野」照明装置１６０（図１―図３および図８）による照明によって
補足されるかあるいは置換される。８インチよりも大きな距離に対して使われる
ターゲット（例えば、図８における「Ｃ」から「Ｄ」の間の位置）は、「明視野
」照明装置１６０によって、通常、十分に照明されるが、「暗視野」照明装置８
０は、追加の照明が必要なときになお使うことができる。

【００３７】従来周知のレンズ付きのＬＥＤからなることが好ましい複数の「明視野」照明
装置１６２（図１―図３および図８）は、「明視野」照明キャリヤによって担持
され、共に「明視野」照明光源１６６を構成している。ＬＥＤ１６２は、それら
のキャリヤ１６４から突出し、キャリヤ１６４の周辺付近の円に配置されるとと
もにイルミネータ８２の開口９０（図４）を貫通して配置されている。拡大され
た開口１６８（図３）は、キャリヤ１６４を貫通して形成され、キャリヤ１６４
がハウジング３２内に配置されるとき、カメラエンジン７０の光学系と、受像装
置６０は、整合するとともにイルミネータ８２の中心開口９４と「暗視野」照明
キャリヤ１１６の中心部分１３６（図２および図６）に関して妨げられることな
く配置されるように位置決めされる。適当な従来周知の導体（図示せず）が、キ
ャリヤ１６４とＬＥＤ１６２に対して設けられ、ＬＥＤ１６２を適当な電源に接
続して制御を行ない、ＬＥＤ１６２の輝度レベルおよび発光時間が適切かつ選択
的に制御されるようにする。明視野照明装置１６０に示されている９個のＬＥＤ
１６２は、実施例であって、数を増減することができる。あるいは、明視野照明
装置１６０のために用意されたＬＥＤ１６２の代わりに、その他の適切な照明装
置を使っても良い。

【００３８】「明視野」照明装置１６０および「暗視野」照明装置８０は、それぞれハウジ
ング３２内に組み込まれ、カメラエンジン７０およびハウジング３２の窓４０間
におけるハウジング３２内の所定の位置に固定される。ハウジング３２内への装
置１６０および８０の配置は、窓４０の中心部分、暗視野キャリヤ１１６、イル
ミネータ８２における中心開口９４、カメラエンジン７０におけるレンズを介し
てターゲット１３０（図８）からＣＣＤ受像装置６０に視線１８０（図１および
図８）を形成する。「暗視野」照明キャリヤ１１６は、透明であり、ごみ、ほこ
り、液体他の好ましくない物質の侵入からハウジング３２内の機構を保護するた
めに働くので、窓４０は、開口、ガラスの透明なカバー、プラスチックなどから
なることができる。ベゼル１８２（図１および図３）および前面カバー１８４（
図１−図３）は、ハウジング３２の前方を遮蔽している。

【００３９】「明視野」照明装置１６０がハウジング３２内に適正に取り付けられると、Ｌ
ＥＤ照明装置１６２は、この記述の始めに詳細に説明したように、ハウジング３
２の前方に（図１および図８における矢印Ｆの方向に）その照明を導くように配
置されることになる。「暗視野」照明装置８０がハウジング３２内に適正に取り
付けられると、ＬＥＤ照明装置１１４は、この記述の始めに詳細に説明したよう
に、ハウジング３２の後方に（図１および図８における矢印Ｒの方向に）その照
明を導くように配置されることになる。

【００４０】イルミネータ２００のその他の実施例および構成が、図１２に示されており、
イルミネータ２００と協働する照明光源２０２が、図１３に示されている。イル
ミネータ２００は、また、皿の形状をしており（図４のイルミネータ８２のよう
に）、ベース２０４（図１２）と、この記述の始めにおいて説明されたように、
イルミネータ８２におけるそれぞれ仕上げ加工されたような面２０８，２１０を
備えた側壁２０６とを含む。イルミネータ２００は、また、例えば、「明視野」
照明ＬＥＤ（図示せず）のようなイルミネータ８２の開口と同じ目的で構成され
た大きさを備えた開口２１２を含んでいる。イルミネータ２００のベース２０４
を介して配置されている中心開口２１４は、イルミネータ８２の開口と同じ目的
で構成されて同じように配置されている。細長い開口２１６が、励起されたとき
、ターゲット１３０を横切るように使用者が確認できるスポッタラインを発生さ
せる、例えば、レーザ光源によるスポッタあるいは位置決めビームに整合して開
口を形成している。この確認可能なスポッタラインがターゲット上だけでなくほ
とんどターゲットの幅に及ぶようなときは、それらは、イメージャ３０の視野内
にあって、ターゲット１３０に焦点調節を行なうとともにともに撮像し続けるこ
とが可能であることをこのイメージャ３０の使用者に知らせることになる。

【００４１】照明キャリヤ２３１によって担持されている複数のレンズを備えないＬＥＤ２
３０が、照明光源２０２のための照明装置として設けられている。導電片、イン
ク、あるいは、電線のような電気的な導体２３２が、ＬＥＤ２３０をコネクタ２
３４に達しているような第１の回路２３３に接続し、同様な電気的な導体２３５
が、ＬＥＤ２３０をコネクタ２３７に達しているような第２の回路２３６に接続
している。照明光源２０２、キャリヤ２３１、ＬＥＤ２３０、および、電線２３
２、２３５が、組み合わせられ、照明光源１１０、キャリヤ１１６、ＬＥＤ１１
４、および照明光源１１０の電線１２２について説明した（図１−図８）のと同
じように機能する。照明光源２０２は、さらに、イルミネータ２００付近に配置
されるとともにこれと協働して照明装置８０に関して上述した（図１−図８）よ
うに高度に拡散した光を供給する。

【００４２】図１４および図１５は、イメージャ３０のようなイメージャに使うための照明
光源２４０、２４２のこの発明による他の実施例を示すものである。照明光源２
４０、２４２は、図１−図８に示される実施例におけるイルミネータ８０あるい
は図１２に示されるイルミネータ２００のようなイルミネータと協働するような
大きさを備えるように構成されている。照明光源２４０、２４２は、それぞれ、
複数の照明装置２４０、２４６を含み、これらは、好ましくは、レンズを備えな
いＬＥＤ１１４（図６）およびＬＥＤ２３０（図１０）のようなレンズを備えな
いＬＥＤからなる。キャリヤ２４８、２５０は、それぞれ、ガラス、プラスチッ
クなどのような透明な（投射されるＬＥＤ波長に対して）材料から作成され、従
って、レンズを備えないＬＥＤ２４４，２４６に対してそれぞれ導電性を備える
が透明な導電体であるか、あるいは、１２２（図６）および２３２（図１３）で
示されるとともに説明された適当な導電性を備えているが比較的薄い導電体のい
ずれかを備えている。ＬＥＤ２４４，２４６のためのこのような導電体は、また
、電源および適当な制御手段に電気的に接続され、単一のあるいは複数の選択さ
れた回路のいずれかにおいてＬＥＤ２４４，２４６を制御するか、光源２４０、
２４２からの照明の輝度および持続時間を制御するように配置されている。照明
光源２４０、２４２間の差は、光源２４０が外側の円に８個のＬＥＤを備えると
ともに内側の円に４個のＬＥＤを備え、他方、光源２４２が、外側の円に１０個
のＬＥＤを備えるとともに内側の円に５個のＬＥＤを備えていることにある。イ
ルミネータ８２（図４および図５）および２００（図１２）のようなイルミネー
タを備えた照明光源２４０、２４２との協働によって用意される照明パターンは
、ほぼあるいはほとんど均等拡散であり、図７に示されるように重複しており、
図１−図８における実施例のターゲット照明のように拡散している。

【００４３】この発明に協働し、イメージャ３０のようなイメージャのために設けられた照
明装置２６０のその他の構成が、図１６、図１７に示されている。複数のレンズ
の設けられていないＬＥＤ２６２（前述した実施例に関連してすでに説明されて
いるものと同じような）が、中央に配置された管２６６に一端を配置するととも
に他端をイルミネータ２７０の周辺壁に配置したスポーク２６４上に配置されて
いる。スポーク２６４は、電気的にＬＥＤ２６２に接続されている導電材料をコ
ーティングされた材料あるいは基板であり、あるいは、適切な導電性の片あるい
は線（図示せず）を備えているものである。ＬＥＤ２６２は、一つあるいはそれ
以上の回路と適当な電源に電気的に接続され、その照明の輝度および持続時間を
調節できる。

【００４４】ＬＥＤ２６２は、イルミネータ２７０の面２７２、２７４を照明するように配
置されて前述の実施例に関連して既に説明されたように矢印Ｆの方向に（図１６
）効率的なかつ拡散した「暗視野」照明を提供する。面２７４は、ＬＥＤ２６２
から面２７２に光を投影し、この面から、光は、シンボルを照明するように外側
に再び照射される。面２７２、２７４の効率は、それらがわずかに鏡面であり滑
らかであるとき高められる。中心の管２６６は、前述の実施例に関連して既に説
明されたように、カメラエンジンのレンズおよびＣＣＤ受像装置に整合されてい
る。

【００４５】この発明に協働し、イメージャ３０のようなイメージャのために設けられた照
明装置２８０のその他の構成が、図１８、図１９に示されている。複数の「暗視
野」のレンズを備えないＬＥＤ２８２は、電気的に相互に接続され、ガラス、プ
ラスチックなどの透明なディスクである照明キャリヤ２８４の面２８３にアレイ
の形で配置されている。ＬＥＤ２８２によって提供される照明は、イルミネータ
２８８の面２８５、２８６と協働して前述の実施例に関連して既に説明されたよ
うに矢印Ｆの方向に（図１８）効率的なかつ拡散した「暗視野」照明を与える。

【００４６】面２８５、２８６は、前述したイルミネータに対する説明と同様に滑らかな赤
あるいは白、粗いクローム、マット仕上げの白あるいは赤のいずれかに仕上げら
れており、協働するＬＥＤ２８２は、面２８５、２８６に均等拡散照明を行う。

【００４７】「明視野」ＬＥＤ２９０のアレイは、共に電気的に接続され、好ましくは「暗
視野」レンズを備えないＬＥＤ２８２に整合して照明キャリヤ２８４の面２９２
に配置されている。中央に配置された管２９４は、前述の実施例に関連して既に
説明されたように、イルミネータ２８８の後壁を貫通してターゲット（図示せず
）から反射された光を通過させるとともにカメラエンジンレンズおよびＣＣＤ受
像装置（図示せず）に提供する。

【００４８】この発明に協働し、イメージャ３０のようなイメージャのために設けられた照
明装置３００のその他の構成が、図２０、図２１に示されている。複数のレンズ
を備えていないＬＥＤ３０２は、透明なガラス、プラスチックなどからなる窓に
保持されてあるいはその付近に配置されて周辺リング３０４によって担持されて
いる。ＬＥＤ３０２は、電気的に相互に接続されるとともに適当な電源に接続さ
れ、ＬＥＤ３０２によって与えられる照明の量および持続時間を制御される。必
要があれば、リング３０４は、電気的に導電性を備えているかあるいは導電性の
物質をコーティングされることができる。

【００４９】ＬＥＤ３０２は、イルミネータ３１２の面３１０（図２０）に向けておよび同
面の上に均等拡散パターンとしてそれらの照明を投影し、さらに、矢印Ｆの方向
に（図２０）十分で高度に拡散した暗視野照明を投影する。面３１０は、前述し
た照明装置と同様に、滑らかな赤あるいは白、粗いクローム、あるいは、マット
仕上げの白に仕上げられている。

【００５０】中心に配置された管３１４は、撮像されるべきターゲット（図示せず）から反
射された光をＣＣＤあるいはその他の受像装置に導くための開放通路を形成して
いる。複数の「明視野」照明ＬＥＤ３１６（図２０および図２１）が、矢印Ｆの
方向に（図２０）にそれらの照明を投影するように管３１４の回りに配置されて
いる。ＬＥＤ３１６は、共に電気的に接続されるとともに電源に接続され、ＬＥ
Ｄ３１６によって与えられる照明の量および持続時間を制御される。

【００５１】図２２は、イメージャ30のようなイメージャに使うためであるが、そのハウジ
ングのためにほぼ矩形の開口あるいは窓を備えているようにした照明光源３２０
のさらに他の実施例を示すものである。複数のレンズを備えていないＬＥＤ３２
２は、透明なガラス、プラスチックなどからなるキャリヤ３２４上にほぼ矩形の
アレイとして配置されている。ＬＥＤ３２２は、互いに電気的に相互に接続され
るとともに適当な従来周知の電源に接続され、このＬＥＤ３２２によって与えら
れる照明の量および持続時間を制御される。電気的な接続が一つあるいはそれ以
上の電気回路とＬＥＤとに形成されて上述したような均等拡散照明を提供する。
ＬＥＤ３２２は中心部分３２２付近のキャリヤ３２４には配置されていず、ター
ゲット（図示せず）から反射された光が照明キャリヤ３２４をできるようにする
。

【００５２】図２３において、この説明において既に説明されているイルミネータに基づい
たその他の構成３４０を示すものである。フレネル状の面３４２が、ベース３４
０のために設けられてターゲット３４４のようなターゲットに向けて拡散照明を
導く。フレネル状の面３４２は、滑らかな赤あるいは白、粗いクローム、あるい
は、マット仕上げの白に仕上げられていて、ターゲット３１４に十分かつ拡散し
た照明を与える。

【００５３】照明装置のすべての実施例において、ＬＥＤ光源の色は「赤」として記述され
たが、照明装置は、イルミネータの反射面が白、クロームメッキあるいはＬＥＤ
光源と同じ色であるならば、ＬＥＤの黄色、緑他の色光を使うように製造するこ
とができる。

【００５４】上述の説明から、イメージャ、手持ちあるいはその他からの拡散されたおよび
高度に効率的な照明を発生させて投影する新規かつ改善された装置が、従って、
解釈し、解読すべきシンボルを捕捉するための新規かつ改善されたイメージャが
、提供されることが明らかである。手持ちのイメージャが一般的に説明されたが
、以上説明された照明装置は、固定的に設置されたイメージャとしても容易に利
用できるものであることが理解されよう。

【００５５】この発明の好ましい実施例が図示されるとともに記述されたが、種々の修正が
、以下の特許請求の範囲に包含されているこの発明の精神から逸脱することなく
詳細に行ない得るものであることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法を用いるとともにこの発明に関連する照明装置における手持ち
のイメージャの一部断面を示す概略の側面図である。

【図２】図１のイメージャの概略を示す正面図である。

【図３】図１および図２のイメージャの照明アセンブリにおける前方カバーとベゼルと
の詳細を示すために展開した斜視図である。

【図４】詳細を示すために光源を省略した図１および図２のイメージャの照明アセンブ
リを示す側面部分図である。

【図５】図１、図３、および、図４のイルミネータの正面図である。

【図６】図１および図２における手持ちイメージャに対する図１、図３、図４、および、
図５におけるイルミネータの照明光源の平面図である。

【図７】図１、図３、図４、および、図５におけるイルミネータからの照明分布を示す図
である。

【図８】ターゲットに対して配置された図１〜図７におけるイルミネータおよび照明光源
の概略図である。

【図９】シンボルターゲットに関係する図１および図３〜図５におけるイルミネータから
の照明を示す概略図である。

【図１０】シンボルターゲットに関係する図１、図３〜図５、および、図８におけるイルミ
ネータからの照明をさらに示す概略図である。

【図１１】図１および図３〜図５におけるイルミネータからの「暗視野」照明に対する照
明曲線の図である。

【図１２】この発明に関連する図１および図２におけるイメージャに対する照明光源のその
他の実施例を示す正面図である。

【図１３】この発明に関連する図１および図２におけるイメージャに対する照明光源のその
他の実施例を示す平面図である。

【図１４】この発明に関連する図１および図２におけるイメージャに対する照明光源のその
他の実施例を示す概略の平面図である。

【図１５】この発明に関連する図１および図２におけるイメージャに対する照明光源のそ
の他の実施例を示すさらにその他の平面図である。

【図１６】図１および図２におけるイメージャに用いるためのこの発明に関連する照明装
置のさらにその他の実施例を示す概略の側面図である。

【図１７】図１６に示す照明装置の概略を示す正面図である。

【図１８】図１および図２におけるイメージャに用いるためのこの発明に関連する照明装
置のさらにその他の実施例の一部分を断面で示す概略の側面図である。

【図１９】図１８に示す照明装置における概略の正面図である。

【図２０】図１および図２におけるイメージャに用いるためのこの発明に関連する照明装
置のさらにその他の実施例の一部分を断面で示す概略の側面図である。

【図２１】図２０における照明装置の概略の正面図である。

【図２２】図１および図２におけるイメージャと同様の構成であるが、矩形の窓を備えた
手持ちのイメージャに用いるためのこの発明に関連する照明装置のさらにその他
の実施例の概略平面図である。

【図２３】ここで取り上げられて説明されるフレネル状の面を備えたイルミネータを備え
た照明光源の照明を示す概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＤ，ＧＥ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡＦターム(参考） 2H042 BA03 BA18 5B047 BB02 BC11 BC30 CA19 5B072 AA02 CC16 CC22 CC24 LL11 LL13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】好ましくは電子的な撮像のためにターゲットを照明する拡散
照明装置において、（ａ）所定の形状におよび所定の方向に拡散照明を投影するイルミネータ手段と
、（ｂ）前記イルミネータ手段に照明を向ける照明手段とからなり、（ｃ）前記イルミネータ手段の面の少なくとも一部分が、前記照明手段からの照
明が向けられたとき、前記拡散照明を前記所定の方向に投影するようにした拡散
照明装置。
【請求項２】前記イルミネータ手段が、底壁および前記底壁から延びると
ともに前記底壁を包囲している周辺側壁を備えたほぼボウル状をしており、前記
底壁の内面および前記周辺側壁の内面が、拡散仕上げを施されて前記拡散照明を
行うようにした特許請求の範囲第１項に記載の照明装置。
【請求項３】前記拡散仕上げが、マット白、滑らかな赤あるいは白あるい
は粗いクロームによって仕上げられているようにした特許請求の範囲第２項に記
載の照明装置。
【請求項４】前記照明手段が、前記イルミネータ手段の付近に配置される
とともに協働するように照明キャリヤによって担持された所定の照明発光手段を
含み、従って、前記照明発光手段が、それらのそれぞれの照明を前記照明手段の
前記底壁面および前記側壁面の拡散仕上げに向かうように配置されているように
した特許請求の範囲第３項に記載の照明装置。
【請求項５】前記照明発光手段が、ＬＥＤのアレイを含むようにした特許
請求の範囲第４項に記載の照明装置。
【請求項６】それぞれのＬＥＤが、レンズを備えないＬＥＤであるととも
に前記照明手段にほぼ均等拡散照明を向けるようにした特許請求の範囲第５項に
記載の照明装置。
【請求項７】導電体手段が、前記レンズを備えないＬＥＤを少なくとも一
つの電気回路に接続するようにした特許請求の範囲第６項に記載の照明装置。
【請求項８】導電体手段が、前記照明キャリヤの面に塗布されているよう
にした特許請求の範囲第７項に記載の照明装置。
【請求項９】導電体手段が、前記レンズを備えないＬＥＤを少なくとも二
つの別個の電気回路に接続し、および、それぞれのこのような電気回路が、コネ
クタに達してこれを電源に接続するとともに制御手段に接続して前記照明発光手
段における照明の輝度および持続時間を決定するようにした特許請求の範囲第８
項に記載の照明装置。
【請求項１０】前記照明発光手段と前記イルミネータ手段が、協働するよ
うに配置されて前記イルミネータ手段から投影された拡散照明が前記照明キャリ
ヤを通過するとともに前記照明発光手段および前記導電体手段の回りを通過する
ようにした特許請求の範囲第９項に記載の照明装置。
【請求項１１】前記レンズを備えないＬＥＤと前記導電体手段が、前記照
明キャリヤを介して前記拡散照明が前記イルミネータから投影されたとき、前記
レンズを備えないＬＥＤと前記導電体手段の影が撮像のために焦点調節されたと
きタ−ゲットとの関係において不鮮明に見えるような大きさを備えて配置されて
いるようにした特許請求の範囲第１０項に記載の照明装置。
【請求項１２】前記イルミネータ手段と前記照明手段が、電子的なイメー
ジャの電子的な受像装置とその前方開口との間において前記電子的なイメージャ
内に配置されるような大きさと構造にされており、従って、撮像されるべきター
ゲットから反射された像からの光が、前記照明装置を介して所定の像路に沿って
通過するようにした特許請求の範囲第４項に記載の照明装置。
【請求項１３】前記イルミネータ手段が、前記所定の像路に整合するよう
に配置された底壁を介して延びる開口を含み、および、前記照明発光手段の前記
アレイが、前記所定の像路のために前記照明キャリヤを貫通する透明な空間を提
供するように形成されているようにした特許請求の範囲第１２項に記載の照明装
置。
【請求項１４】１２個のレンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤに
よって担持されている第１の円の回りに間隔を置いて配置され、および、６個の
レンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤによって担持されるとともに前記
レンズを備えないＬＥＤにおける前記第１の円よりも比較的小さな第２の同心円
の回りに間隔を置いて配置されているようにした特許請求の範囲第１１項に記載
の照明装置。
【請求項１５】８個のレンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤによ
って担持されている第１の円の回りに間隔を置いて配置され、および、４個のレ
ンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤによって担持されるとともに前記レ
ンズを備えないＬＥＤにおける前記第１の円よりも比較的小さな第２の同心円の
回りに間隔を置いて配置されているようにした特許請求の範囲第１１項に記載の
照明装置。
【請求項１６】１０個のレンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤに
よって担持されている第１の円の回りに間隔を置いて配置され、および、５個の
レンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤによって担持されるとともに前記
レンズを備えないＬＥＤにおける前記第１の円よりも比較的小さな第２の同心円
の回りに間隔を置いて配置されているようにした特許請求の範囲第１１項に記載
の照明装置。
【請求項１７】前記照明キャリヤが、多数のスポーク状のリブを備え、そ
の上に前記照明発光手段が配置されているようにした特許請求の範囲第４項に記
載の照明装置。
【請求項１８】前記照明キャリヤが、円形の周縁を有し、および、前記照
明発光手段が、前記円形の周縁付近に配置された円形リングによって担持されて
いるようにした特許請求の範囲第４項に記載の照明装置。
【請求項１９】前記照明発光手段が、暗視野照明手段を含み、および、前
記照明装置が、さらに、追加の照明発光手段を有する明視野照明手段を含み、前
記照明キャリヤから照明されるべきターゲットに向けてそれらの照明を導くよう
にした特許請求の範囲第４項に記載の照明装置。
【請求項２０】前記照明発光手段が、暗視野照明手段を含み、および、前
記照明装置が、さらに、明視野照明手段を含み、前記照明キャリヤを経由して前
記イルミネータ手段からその照明を導くようにした特許請求の範囲第４項に記載
の照明装置。
【請求項２１】前記照明キャリヤが、ほぼ円形に構成されるとともに透明
な材料から作られているようにした特許請求の範囲第４項に記載の照明装置。
【請求項２２】前記照明キャリヤが、矩形をなすとともに透明な材料から
作られているようにした特許請求の範囲第４項に記載の照明装置。
【請求項２３】前記イルミネータ手段の前記底面が、前記照明キャリヤに
向かうフレネル状の面構成を備えているようにした特許請求の範囲第４項に記載
の照明装置。
【請求項２４】好ましくは電子的な撮像のためにターゲットを照明する拡
散照明を行なう方法において、（ａ）複数の照明発光装置をアレイ状に配置して、励起されたとき、それぞれの
このような装置が、その照明を所定の方向に向け、（ｂ）少なくとも第１の拡散面を備えたイルミネータを設け、前記イルミネータ
を位置決めし、前記光拡散面が、前記照明発光装置からの照明を受けて所定の光
路に沿って前記第１の所定の方向とは反対の方向にある第２の方向に向けてター
ゲットが撮像のために配置されている方向に拡散光を投影するようにした方法。
【請求項２５】前記所定の光路が、前記照明発光装置のアレイを貫通して延
びているようにした特許請求の範囲第２４項に記載の方法。
【請求項２６】所定の大きさの前記照明発光装置を選択し、前記照明発光
装置を所定の大きさと材料により構成された導電体に接続し、前記照明発光装置
と前記導電体とをターゲット上への影を最小にするようにおよび／あるいはター
ゲット上の影が焦点調節を外されるとともに撮像されるとき不鮮明に見えるよう
に位置決めするようにした特許請求の範囲第２５項に記載の照明装置。
【請求項２７】前記照明発光装置のための導光コンポーネントを用いずに
レンズを備えないＬＥＤを使うようにした特許請求の範囲第２６項に記載の方法
。
【請求項２８】前記照明装置のアレイのために第１の回路に９個のレンズ
を備えないＬＥＤを使い、第２の回路に９個のレンズを備えないＬＥＤを使うよ
うにした特許請求の範囲第２７項に記載の方法。
【請求項２９】前記レンズを備えないＬＥＤのそれぞれを選択して位置決
めして均等拡散照明を行うようにした特許請求の範囲第２８項に記載の方法。
【請求項３０】前記照明発光装置の前記アレイを透明な照明キャリヤ上に
位置決めするようにした特許請求の範囲第２４項に記載の方法。
【請求項３１】前記照明発光装置の前記アレイを暗視野照明のために使う
とともに照明発光装置の第２のアレイを明視野照明のために使うようにした特許
請求の範囲第２４項に記載の方法。
【請求項３２】照明発光装置の前記第２のアレイを照明発光装置の前記ア
レイにおける前記第１の所定の方向とは反対方向である第２の所定の方向にそれ
らの照明を向けるようにした特許請求の範囲第３１項に記載の方法。
【請求項３３】ターゲットから反射された光が、前記イルミネータと前記
複数の照明発光装置を通過するように前記イルミネータと前記複数の照明発光装
置を位置決めするようにした特許請求の範囲第２４項に記載の方法。
【請求項３４】前記イルミネータが開口を備えるように形成するとともに
前記照明発光装置の前記アレイが空間を備えるように形成し、ターゲットから反
射された光が、それらを通過するようにした特許請求の範囲第３３項に記載の方
法。
【請求項３５】データを担持しているシンボルを電子的に捕捉して解読す
るイメージャにおいて、（ａ）ハウジング手段と、（ｂ）前記ハウジング手段内に配置されたＣＣＤ受像手段と、（ｃ）前記ハウジング手段内に配置されてシンボルの像を捕捉するとともにこ
れを前記ＣＣＤ受像手段に提供するカメラエンジン手段と、（ｄ）照明装置であって、（≡）所定の形状および所定の方向に拡散照明を投影するイルミネータ手段
と、（≡）照明を前記イルミネータ手段に向ける照明手段とからなり、（≡）前記イルミネータ手段の面の少なくとも一部分が、前記照明手段から
の照明がその上に向けられたとき、前記所定の方向に前記拡散照明を投影するよ
うにした照明装置とからなるようにしたイメージャ。
【請求項３６】前記イルミネータ手段が、底壁および前記底壁から延びる
とともに前記底壁を包囲している周辺側壁を備えたほぼボウル状をしており、前
記底壁の内面および前記周辺側壁の内面が、拡散仕上げを施されて前記拡散照明
を行うようにした特許請求の範囲第３５項に記載のイメージャ。
【請求項３７】前記拡散仕上げが、マット白、滑らかな赤あるいは白ある
いは粗いクロームによって仕上げられているようにした特許請求の範囲第３６項
に記載のイメージャ。
【請求項３８】前記照明手段が、前記イルミネータ手段近傍に配置される
とともに前記イルミネータ手段と協働するように配置されて照明キャリヤによっ
て担持されている均等拡散照明発光手段の所定のアレイを含み、従って、前記照
明発光手段が、それらのそれぞれの拡散照明を前記イルミネータおける前記底壁
面および前記側壁面の前記拡散仕上げに向けられるように配置されているように
した特許請求の範囲第３７項に記載のイメージャ。
【請求項３９】前記照明発光手段のそれぞれが、ＬＥＤであるようにした
特許請求の範囲第３８項に記載のイメージャ。
【請求項４０】ＬＥＤのそれぞれが、レンズを備えていないＬＥＤである
ようにした特許請求の範囲第３９項に記載のイメージャ。
【請求項４１】導電体手段が、前記レンズを備えていないＬＥＤを少なく
とも一つの電気回路に接続するようにした特許請求の範囲第４０項に記載のイメ
ージャ。
【請求項４２】前記導電体手段が、前記照明キャリヤの面に塗布されてい
るようにした特許請求の範囲第４１項に記載のイメージャ。
【請求項４３】前記導電体手段が、前記レンズを備えていないＬＥＤを少
なくとも二つの別個の電気回路に接続するようにし、それぞれのこのような電気
回路が、コネクタに達して電源および制御手段に電気的に接続されて前記照明発
光手段の照明の輝度および持続時間を決定するようにした特許請求の範囲第４２
項に記載のイメージャ。
【請求項４４】前記照明発光手段と前記イルミネータ手段が、協働するよ
うに配置されて前記イルミネータ手段から投影された拡散照明が前記照明キャリ
ヤを通過するとともに前記照明発光手段および前記導電体手段の回りを通過する
ようにした特許請求の範囲第４３項に記載のイメージャ。
【請求項４５】前記レンズを備えないＬＥＤと前記導電体手段が、前記照明
キャリヤを介して前記拡散照明が前記イルミネータから投影されたとき、前記レ
ンズを備えないＬＥＤと前記導電体手段の影が撮像のために焦点調節されたとき
タ−ゲットとの関係において不鮮明に見えるような大きさを備えて配置されてい
るようにした特許請求の範囲第４４項に記載のイメージャ。
【請求項４６】前記イルミネータ手段と前記照明手段が、イメージャの電
子的な受像装置とその前方開口との間において前記イメージャ内に配置されるよ
うな大きさと構造にされており、従って、撮像されるべきターゲットから反射さ
れた像が、前記照明装置を介して所定の像路に沿って通過するようにした特許請
求の範囲第３８項に記載のイメージャ。
【請求項４７】前記イルミネータ手段が、前記所定の像路に整合するよう
に配置された底壁を介して延びる開口を含み、および、前記照明発光手段の前記
アレイが、前記所定の像路のために前記照明キャリヤを貫通する透明な空間を提
供するように形成されているようにした特許請求の範囲第４６項に記載のイメー
ジャ。
【請求項４８】１２個のレンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤに
よって担持されている第１の円の回りに間隔を置いて配置され、および、６個の
レンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤによって担持されるとともに前記
レンズを備えないＬＥＤにおける前記第１の円よりも比較的小さな第２の同心円
の回りに間隔を置いて配置されているようにした特許請求の範囲第４５項に記載
のイメージャ。
【請求項４９】８個のレンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤによ
って担持されている第１の円の回りに間隔を置いて配置され、および、４個のレ
ンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤによって担持されるとともに前記レ
ンズを備えないＬＥＤにおける前記第１の円よりも比較的小さな第２の同心円の
回りに間隔を置いて配置されているようにした特許請求の範囲第４５項に記載の
イメージャ。
【請求項５０】１０個のレンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤに
よって担持されている第１の円の回りに間隔を置いて配置され、および、５個の
レンズを備えないＬＥＤが、前記照明キャリヤによって担持されるとともに前記
レンズを備えないＬＥＤにおける前記第１の円よりも比較的小さな第２の同心円
の回りに間隔を置いて配置されているようにした特許請求の範囲第４５項に記載
のイメージャ。
【請求項５１】前記照明キャリヤが、多数のスポーク状のリブを備え、そ
の上に前記照明発光手段が配置されているようにした特許請求の範囲第３８項に
記載のイメージャ。
【請求項５２】前記照明キャリヤが、円形の周縁を有し、および、前記照
明発光手段が、前記円形の周縁付近に配置された円形リングに配置されているよ
うにした特許請求の範囲第３８項に記載のイメージャ。
【請求項５３】前記照明発光手段が、暗視野照明手段を含み、および、前
記照明装置が、さらに、追加の照明発光手段を有する明視野照明手段を含み、前
記照明キャリヤから照明されるべきターゲットに向けてそれらの照明を導くよう
にした特許請求の範囲第３８項に記載のイメージャ。
【請求項５４】前記照明発光手段が、暗視野照明手段を含み、および、前
記照明装置が、さらに、明視野照明手段を含み、前記照明キャリヤを経由して前
記イルミネータ手段からその照明を導くようにした特許請求の範囲第３８項に記
載のイメージャ。
【請求項５５】前記照明キャリヤが、ほぼ円形に構成されるとともに透明
な材料から作られているようにした特許請求の範囲第３８項に記載のイメージャ
。
【請求項５６】前記照明キャリヤが、ほぼ矩形に構成されるとともに透明
な材料から作られているようにした特許請求の範囲第３８項に記載のイメージャ
。
【請求項５７】前記イルミネータ手段の前記底面が、前記照明キャリヤに
に向かうフレネル状の面構成を備えているようにした特許請求の範囲第３８項に
記載のイメージャ。