JP2003076980A - 光学的情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コントラストが高く光学的情報を読み取り易
くする。 【解決手段】 投光手段７と結像手段９とイメージセン
サ１０とを備え、投光手段７は、結像手段９の合焦位置
Ａ近傍で光学的情報を有する読み取り面に全反射する光
Ｂが結像手段９の読み取り視野Ｃの少なくとも中央部全
域を照明するように照射面を配置した。結像手段９の最
も解像度の良くなる合焦位置Ａ近傍で、ガラス基板等の
読み取り面にマーキングされた光学的情報に対して、投
光手段７により照明光を投光すると、少なくとも結像手
段９の視野Ｃの中央部において、マーキング処理されて
いない読み取り面は全反射し、結像手段９に入射する反
射光は極めて強く、マーキング処理された面は粗いため
乱反射し、結像手段９に入射する反射光は弱くなる。そ
のため、イメージセンサ１０には、コントラストの良い
画像が結像される。

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、バーコード、２
次元コード等の光学的情報を読み取る光学的情報読取装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バーコード、２次元コード等の光学的情
報を読み取る光学的情報読み取り装置は、投光手段から
の照明光を光学的情報にあて、その反射光をレンズ等の
結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像され
た光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気
信号に変換して、イメージセンサが電気的に接続された
回路基板により信号処理する。

【０００３】従来、光学的情報読み取り装置の投光手段
は、図１８と図１９に示すように発光ダイオード等の光
源１０１を、結像手段１０２の視野１０３の周辺に配置
して、照明光を光学的情報手段に投光させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、バーコード、２
次元コード等の光学的情報は、ガラス基板等の工業部品
へもマーキングされ、工場の工程管理、品質管理に活用
されている。ガラス基板に対してレーザービームで表面
を粗らくすることによりダイレクトマーキングされた光
学的情報は、紙に印刷された光学的情報に比べ、ガラス
基板表面とマーキング処理された面のコントラストが低
く、マーキングされた面を白く浮き上がらせようとする
と、強い照明光を必要とする。また、ガラス基板が透明
なために透過した背景の画像や、図２０に示すようなガ
ラス表面で全反射した照明光源の像も、光学的情報を読
みにくくさせる。

【０００５】したがって、この発明の目的は、ガラス基
板表面とマーキング処理された面のコントラストが高く
光学的情報を読み取り易い光学的情報読取装置を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の光学的情
報読取装置は、少なくとも１つ以上の照射面から照射さ
れる光を光学的情報に投光させる投光手段と、前記光学
的情報からの反射光を受光して結像する結像手段と、前
記結像手段により結像された前記光学的情報の画素情報
を取り込むイメージセンサとを備え、前記投光手段は、
前記結像手段の合焦位置近傍で光学的情報を有する読み
取り面に全反射する光が前記結像手段の読み取り視野の
少なくとも中央部全域を照明するように前記照射面を配
置した。

【０００７】このように構成した光学的情報読取装置で
は、結像手段の最も解像度の良くなる合焦位置近傍で、
ガラス基板等の読み取り面にマーキングされた光学的情
報に対して、投光手段により照明光を投光すると、少な
くとも結像手段の視野の中央部において、マーキング処
理されていない読み取り面は全反射し、結像手段に入射
する反射光は極めて強く、マーキング処理された面は粗
いため乱反射し、結像手段に入射する反射光は弱くな
る。そのため、イメージセンサには、マーキング処理さ
れていない読み取り面は明るく、マーキング処理された
面は暗いコントラストの良い画像が結像される。

【０００８】請求項２記載の光学的情報読取装置は、少
なくとも１つ以上の照射面から照射される光を光学的情
報に投光させる投光手段と、前記光学的情報からの反射
光を受光して結像する結像手段と、前記結像手段により
結像された前記光学的情報の画像情報を取り込むイメー
ジセンサとを備え、前記結像手段の光軸が前記光学的情
報を有する読み取り面に対して斜めになるように配置さ
れ、前記投光手段は前記結像手段の合焦点位置近傍で光
学的情報を有する読み取り面に対して全反射する光が前
記結像手段の読み取り面上の視野の少なくとも中央部全
域を照明し、かつ、前記投光手段の照射面は前記結像手
段の視野の外縁に配置されたことを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の光学的情報読取装置は、少
なくとも１つ以上の照射面から照射される光を光学素子
により一部反射させて光学的情報に投光させる投光手段
と、前記光学的情報からの反射光の前記光学素子を透過
した光を受光して結像する結像手段と、前記結像手段に
より結像された前記光学的情報の画素情報を取り込むイ
メージセンサとを備え、前記結像手段の光軸に対して光
学的情報を有する読み取り面が略垂直となり、前記投光
手段は、前記読み取り面に対して全反射する光が前記結
像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全域を照明す
るように前記照射面を配置した。

【００１０】このように構成した光学的情報読取装置で
は、投光された照明光は、結像手段の光軸に対して垂直
位置にある、ガラス基板等の読み取り面にマーキングさ
れた光学的情報に対して、投光手段により照明光を投光
すると、少なくとも結像手段の視野の中央部においてマ
ーキング処理されていないすべての読み取り面は全反射
し、結像手段に入射する反射光は極めて強く、マーキン
グ処理された面は粗いため乱反射し、結像手段に入射す
る反射光は弱くなる。そのため、イメージセンサには、
マーキング処理されていない読み取り面は明るく、マー
キング処理された面は暗いコントラストの良い画像が結
像される。また、読み取り面が結像手段の光軸に略垂直
である時、結像手段と読み取り面の距離によらず常に読
み取り視野の中央部全体が全反射することにより読み取
り可能な領域を大きくすることができる。

【００１１】請求項４記載の光学的情報読取装置は、少
なくとも１つ以上の照射面から照射される光の一部を光
学素子により反射させて光学的情報に投光させ、かつ前
記光の別の一部を直接前記光学的情報に投光させる投光
手段と、前記光学的情報からの反射光の前記光学素子を
透過した光を受光して結像する結像手段と、前記結像手
段により結像された前記光学的情報の画素情報を電気信
号に変換するイメージセンサとを備え、前記結像手段の
光軸に対して光学的情報を有する読み取り面が略垂直と
なり、前記投光手段は、前記読み取り面に対して全反射
する光が前記結像手段の読み取り視野の少なくとも中央
部全域を照明するように前記照射面を配置した。

【００１２】このように構成した光学的情報読取装置で
は、請求項２と同様の作用効果が得られる。この場合、
全反射する光の一部は、投光手段からの直接出た光であ
るため光学素子の面積を小さくすることができる。

【００１３】請求項５記載の光学的情報読取装置は、請
求項１，３または４において、投光手段の照射面は、フ
ィルムで面状にパッケージされた蛍光体粉末に電気を印
加して発光する。このように、投光手段の照射面は、フ
ィルムで面状にパッケージされた蛍光体粉末に電気を印
加して発光するので、面を発光源とすることで、空間効
率を上げ、装置をより小型にすることができる。

【００１４】請求項６記載の光学的情報読取装置は、請
求項４において、投光手段の照射面に光を拡散させる拡
散体を配置し、拡散体と光学素子は、読み取り開口部を
有した先端ケースに取付けられた。このように、投光手
段の照射面に光を拡散させる拡散体を配置し、拡散体と
光学素子は、読み取り開口部を有した先端ケースに取付
けられたので、先端ケースを着脱して投光方法を切り替
えることができる。

【００１５】請求項７記載の光学的情報読取装置は、請
求項６において、光学素子の反射率は透過率より大き
い。このように、光学素子の反射率は透過率より大きい
ので、拡散体の全面から出て光学素子により反射して投
光する光と、拡散体から出て直接投光する光の強さの差
を抑えることができる。

【００１６】請求項８記載の光学的情報読取装置は、請
求項１，３または４において、光学的情報を読み取るた
めの読み取り開口部を有するケースを備え、読み取り開
口部の内面で光の反射を抑える手段を有した。このよう
に、読み取り開口部の内面で光の反射を抑える手段を有
したので、光学的情報の乱反射光が増えることを抑える
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１〜図６に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の
実施の形態の光学的情報読取装置を示す一部破断側面
図、図２は第１の実施の形態の光学的情報読取装置を示
す斜視図である。

【００１８】図１および図２に示すように、光学的情報
読取装置１は、読み取り開口部４を有するケース２と、
少なくとも１つ以上の照射面から照射される光を読み取
り開口部４から光学的情報に投光させる投光手段と、光
学的情報からの反射光を受光して結像する結像手段と、
結像手段により結像された光学的情報の画素情報を電気
信号に変換するイメージセンサ１０とを備えている。こ
の場合、外観上、外装ケース２の前方部に、バーコー
ド、２次元コード等の光学的情報３を読み取るための読
み取り開口部４を、外装ケース２の後方部に、操作者が
手で握るための把持部５を、外装ケース２の後端に、光
学的情報３からのデータをホストコンピュータに転送す
るためのケーブル６の取り出し口を配置している。

【００１９】外装ケース２の内部には、光学的情報３に
光を照射する投光手段として、照明光の光源である２次
元的に配列した複数の発光ダイオード７と、発光ダイオ
ード７からの光を拡散させる平板状の拡散体８と、光学
的情報３からの反射光を結像する結像手段としてレンズ
９と、レンズ９の結像位置に配置して２次元的に配列し
た受光素子を持ち結像された光学的情報３の画像情報を
電気信号に変換するイメージセンサ１０と、イメージセ
ンサ１０と電気的に接続し、画像情報を変換した電気信
号に対し信号処理を行い、ケーブル６を介して信号処理
したデータをホストコンピュータに転送する回路基板１
１とが組み込まれている。

【００２０】レンズ９のイメージセンサ１０上に結像さ
れる画像の解像度が最も良い合焦位置Ａは外装ケース２
の読み取り開口部４の近傍にある。光学的情報３はガラ
ス基板１２の平滑な表面をレーザービームで粗くするこ
とによりダイレクトマーキングしたものである。光学的
情報３を覆うように開口部４の開口縁１３をガラス基板
１２に当接させる、または、図１に示すように僅かに浮
かせた状態では、光学的情報３はレンズ９の合焦位置Ａ
の近傍にあり、イメージセンサ１０上に解像度の良い画
像が結像される。

【００２１】また、開口縁１３をガラス基板１２に当接
させる、または、僅かに浮かせた状態、即ち、ガラス基
板１２の表面がレンズ９の合焦位置Ａの近傍で、開口縁
１３に略平行な状態で、投光手段の拡散体８は、この拡
散体８の全面から光学的情報がマーキングされた読み取
り面に対してレンズ９に全反射する光Ｂが、レンズ９の
視野Ｃの中央部全域を照明するように配置されている。

【００２２】このような構成において作用を説明する。
図３は第１の実施の形態の光学的情報読取装置の読み取
り視野と全反射領域の説明図、図４は第１の実施の形態
の光学的情報読取装置を傾けた時の読み取り状態を示す
説明図、図５および図６は第１の実施の形態の光学的情
報読取装置の読み取り視野と全反射領域の説明図であ
る。

【００２３】図１に示すように、光学的情報３を覆うよ
うに開口部４の開口縁１３をガラス基板１２に当接させ
る、または、僅かに浮かせた状態で光学的情報３を覆う
と、発光ダイオード７からの光は拡散体８の全面で拡散
され、光学的情報３のマーキングされたガラス基板１２
に投光される。ガラス基板１２からの反射した光は、レ
ンズ９によりイメージセンサ１０上に図３に示すように
画像として結像される。拡散体８の全面からレンズ９に
対してガラス基板１２の平滑な表面で全反射する光Ｂ
は、図３の２点鎖線で囲まれた全域、即ちレンズ９の視
野Ｃの中央部で極めて明るく結像し、視野Ｃの中央に置
かれた光学的情報３はレーザービームで表面が粗くなっ
ているため乱反射して暗く結像する。結像した画像は、
イメージセンサ１０の２次元的に配列した受光素子が電
気信号に変換し、イメージセンサ１０と電気的に接続し
た回路基板１１が画像情報を変換した電気信号に対し信
号処理を行い、ケーブル６を介して信号処理したデータ
をホストコンピュータに転送する。

【００２４】光学的情報読取装置１は、図４に示すよう
に、ガラス基板に対して開口縁１３が平行な状態から、
少し傾いた姿勢においても、全反射する光Ｂの領域は、
視野Ｃの中央からずれるが、図５に示すように、視野Ｃ
の中に残る。このように、操作者は光学的情報を覆うよ
うに開口縁を読み取り面に当接させる、または、僅かに
浮かせた状態にすると、簡単に、最適な照明状態にする
ことができる。拡散体８の面積をさらに大きくして、図
６に示すように全反射する光Ｂの領域を視野Ｃより大き
くすると、光学的情報読み取り装置１は少し傾いた状態
においても、視野Ｃの全域で全反射する領域であり、読
み取りし易くなる。

【００２５】また、ガラス基板が透明なために透過した
背景の画像は読み取り平面の全反射による反射光に比べ
微小であるため無視できる。

【００２６】以上のようにこの実施の形態によれば、少
なくとも結像手段の視野の中央部において、マーキング
処理されていない読み取り面は全反射し、結像手段に入
射する反射光は極めて強く、マーキング処理された面は
粗いため乱反射し、結像手段に入射する反射光は弱くな
る。そのため、イメージセンサには、マーキング処理さ
れていない読み取り面は明るく、マーキング処理された
面は暗いコントラストの良い画像が結像される。

【００２７】この発明の第２の実施の形態を図７〜図１
２に基づいて説明する。図７はこの発明の第２の実施の
形態の光学的情報読取装置を示す斜視図、図８は第２の
実施の形態の光学的情報読取装置を示す一部破断側面図
である。

【００２８】図７および図８に示すように、光学的情報
読取装置１４は、読み取り開口部１７を有するケース１
５と、少なくとも１つ以上の照射面から照射される光を
光学素子により一部反射させて光学的情報に投光させる
投光手段と、光学的情報からの反射光の光学素子を透過
した光を受光して結像する結像手段と、結像手段により
結像された光学的情報の画素情報を電気信号に変換する
イメージセンサ２４とを備えている。この場合、外観
上、外装ケース１５の前方部に、バーコード、２次元コ
ード等の光学的情報１６を読み取るための読み取り開口
部１７を、外装ケース１５の後方部に、操作者が手で握
るための把持部１８を、外装ケース１５の後端に、光学
的情報３からのデータをホストコンピュータに転送する
ためのケーブル１９の取り出し口を配置している。

【００２９】外装ケース１５の内部には、光学的情報１
６に光を照射する投光手段として、照明光の光源である
２次元的に配列した複数の発光ダイオード２０と、発光
ダイオード２０からの光を拡散させる平板状の拡散体２
１と、拡散体２１からの光の一部を反射させる光学素子
であるハーフミラー２２と、光学的情報１６からの反射
光のハーフミラー２２を透過した光を結像する結像手段
としてのレンズ２３と、レンズ２３の結像位置に配置し
て２次元的に配列した受光素子を持ち結像された光学的
情報１６の画像情報を電気信号に変換するイメージセン
サ２４と、イメージセンサ２４と電気的に接続し、画像
情報を変換した電気信号に対し信号処理を行い、ケーブ
ル１９を介して信号処理したデータをホストコンピュー
タに転送する回路基板２５とが組み込まれている。

【００３０】また、結像手段の光軸に対して光学的情報
がマーキングされた読み取り面が略垂直となり、投光手
段は、読み取り面に対して全反射する光が結像手段の読
み取り視野の少なくとも中央部全域を照明するように照
射面となるハーフミラー２２を配置した。

【００３１】このような構成において作用を説明する。
図９は第２の実施の形態の光学的情報読取装置の読み取
り視野と全反射領域の説明図、図１０は第２の実施の形
態の光学的情報読取装置を浮上させた時の読み取り状態
を示す説明図である。

【００３２】図８に示すように、ガラス基板２６の平滑
な表面をレーザービームで粗くすることによりダイレク
トマーキングした光学的情報１６に対して、ガラス基板
２６がレンズ２３の光軸Ｄと略垂直になるように、開口
部１７を対向させると、発光ダイオード２０からの光は
拡散体２１の全面で拡散され、ハーフミラー２２により
一部が反射して光学的情報１６がマーキングされたガラ
ス基板２６に投光される。ガラス基板２６からの反射し
た光は、ハーフミラー２２を透過してレンズ２３により
イメージセンサ２４上に図９に示すように画像として結
像される。拡散体２１の全面から出てハーフミラー２２
により反射してレンズ２３に対してガラス基板２６の平
滑な表面で全反射する光Ｅは、レンズ２３の視野Ｆの中
央部全域で極めて明るく結像し、視野Ｆの中央に置かれ
た光学的情報１６はレーザービームで表面が粗くなって
いるため乱反射して暗く結像する。結像した画像は、イ
メージセンサ２４の２次元的に配列した受光素子が電気
信号に変換し、イメージセンサ２４と電気的に接続した
回路基板１１が画像情報を変換した電気信号に対し信号
処理を行い、ケーブル１９を介して信号処理したデータ
をホストコンピュータに転送する。

【００３３】図１０に示すようにガラス基板２６を、レ
ンズ２３の光軸Ｄに略垂直に、開口部１７からさらに離
しても、全反射する光Ｅの領域は視野Ｆの中央部にあ
る。このように、読み取り平面が結像手段の光軸に略垂
直である時、結像手段と読み取り平面の距離によらず常
に読み取り視野の中央部全体が全反射することより読み
取り可能な領域を大きくすることができる。

【００３４】図１１は第２の実施の形態の変形例に用い
る面光源の一形態を示す斜視図、図１２は第２の実施の
形態の変形例の光学的情報読取装置を示す一部破断斜視
図である。投光手段としては、発光ダイオード２０と拡
散体２１の代わりに、図１１に示すようなフィルムでパ
ッケージされた蛍光体粉末に交流電圧を印加して発光さ
せる面光源２１ａを用いると、図１２のように配置して
投光部を小型にすることができる。

【００３５】以上のようにこの実施の形態でも第１の実
施の形態と同様の作用効果が得られる。さらに、読み取
り平面が結像手段の光軸に略垂直である時、結像手段と
読み取り平面の距離によらず常に読み取り視野の中央部
全体が全反射することにより読み取り可能な領域を大き
くすることができる。

【００３６】この発明の第３の実施の形態を図１３〜図
１７に基づいて説明する。図１３はこの発明の第３の実
施の形態の光学的情報読取装置を示す斜視図、図１４は
第３の実施の形態の光学的情報読取装置を示す一部破断
側面図、図１５は第３の実施の形態の先端カバーの着脱
の説明図である。

【００３７】図１３および図１４に示すように、光学的
情報読取装置２７は、読み取り開口部３０を有するケー
ス２８と、少なくとも１つ以上の照射面から照射される
光の一部を光学素子により反射させて光学的情報に投光
させ、かつ光の別の一部を直接光学的情報に投光させる
投光手段と、光学的情報からの反射光の光学素子を透過
した光を受光して結像する結像手段と、結像手段により
結像された光学的情報の画素情報を電気信号に変換する
イメージセンサ３９とを備えている。この場合、外観
上、外装ケース２８の前方部に、バーコード、２次元コ
ード等の光学的情報２９を読み取るための読み取り開口
部３０を有した先端ケース３１を、外装ケース２８の後
方部に、操作者が手で握るための把持部３２を、外装ケ
ース２８の後端に、光学的情報２９からのデータをホス
トコンピュータに転送するためのケーブル３３の取り出
し口を配置している。

【００３８】外装ケース２８の内部には、光学的情報２
９に光を照射する投光手段として、照明光の光源である
複数の発光ダイオード３４，３５と、発光ダイオード３
４、３５からの光を拡散させる拡散体３６と、拡散体３
６からの光の一部を反射させる光学素子であるハーフミ
ラー３７と、光学的情報２９からの反射光のハーフミラ
ー３７を透過した光を結像する結像手段としてのレンズ
３８と、レンズ３８の結像位置に配置して２次元的に配
列した受光素子を持ち結像された光学的情報２９の画像
情報を電気信号に変換するイメージセンサ３９と、イメ
ージセンサ３９と電気的に接続し、画像情報を変換した
電気信号に対し信号処理を行い、ケーブル３３を介して
信号処理したデータをホストコンピュータに転送する回
路基板４０とが組み込まれている。

【００３９】発光ダイオード３５と拡散体３６とハーフ
ミラー３７は、先端カバー３１に取り付けられている。
図１５に示すように先端カバー３１の孔４１を外装ケー
ス２８の凸部４２から外し、発光ダイオード３５に対す
る電源ケーブルの中継コネクタ４３を外すことより、先
端カバー３１は外装ケース２８から取り外すことができ
る。

【００４０】また、結像手段の光軸に対して光学的情報
がマーキングされた読み取り面が略垂直となり、投光手
段は、読み取り面に対して全反射する光が結像手段の読
み取り視野の少なくとも中央部全域を照明するように照
射面となる拡散体３６、ハーフミラー３７を配置した。

【００４１】このような構成において作用を説明する。
図１６は第３の実施の形態の光学的情報読取装置の読み
取り視野と全反射領域の説明図、図１７は第３の実施の
形態の投光手段の切り替えの説明図である。

【００４２】図１４に示すように、ガラス基板４４の平
滑な表面をレーザービームで粗くすることによりダイレ
クトマーキングした光学的情報２９に対して、ガラス基
板４４がレンズ３８の光軸Ｇと略垂直になるように、開
口部３０を対向させると、発光ダイオード３４、３５か
らの光は拡散体３６の全面で拡散され、その一部は、ハ
ーフミラー３７により反射して、また別の一部は拡散体
３６から出て直接光学的情報２９がマーキングされたガ
ラス基板４４に投光される。ガラス基板４４からの反射
した光は、ハーフミラー３７を透過してレンズ３８によ
りイメージセンサ３９上に図１６に示すように画像とし
て結像される。拡散体３６の全面から出てハーフミラー
３７により反射して、または、拡散体３６から直接出
て、レンズ３８に対してガラス基板４４の平滑な表面で
全反射する光Ｈは、レンズ３８の視野Ｉの中央部全域で
極めて明るく結像し、視野Ｉの中央に置かれた光学的情
報２９はレーザービームで表面が粗くなっているため乱
反射して暗く結像する。結像した画像は、イメージセン
サ３９の２次元的に配列した受光素子が電気信号に変換
し、イメージセンサ３９と電気的に接続した回路基板４
０が画像情報を変換した電気信号に対し信号処理を行
い、ケーブル３３を介して信号処理したデータをホスト
コンピュータに転送する。

【００４３】全反射する光の一部は、拡散体３６からの
直接出た光であるため、ハーフミラー３７の面積を小さ
くすることができ、投光部を小さくすることができる。

【００４４】また、先端ケース３１と先端ケース３１に
取り付けられている発光ダイオード３５と拡散体３６と
ハーフミラー３７を外装ケース２８から取り外し、図１
７に示すように、別の先端ケース４５と無色透明の板で
ある防塵窓４６を外装ケース２８に取り付けると、投光
は発光ダイオード３４から直接投光することになり、表
面で乱反射しやすい普通紙などに印刷された光学的情報
に対しては、照明範囲が広く、ハーフミラー３７による
光の損失のないことから優れる。このように、光学的情
報のマーキングの方法とマーキングされるメデイアの違
いにより、先端ケース３１と先端ケース４５の交換によ
り投光方法を切り換えることができる。このように、表
面で乱反射しやすい普通紙などに印刷された光学的情報
に対しては、発光ダイオードから直接投光することによ
り、照明範囲が広く、光学素子による光の損失のなくす
る等、光学的情報のマーキングの方法とマーキングされ
るメデイアの違いにより投光手段を選択できる。その他
の構成効果は第２の実施の形態と同様である。

【００４５】尚、先端ケース３１の開口部３０の内壁
は、黒く、微小な凹凸を施し、内壁で照明光が反射する
ことを極力おさえることで、光学的情報２９の乱反射光
が増えること抑え、画像のコントラストを良くさせるこ
とができる。これは第１および第２の実施の形態に同様
に適用してもよい。

【００４６】また、ハーフミラー３７は、反射率を透過
率より高くして、拡散体３６の全面から出てハーフミラ
ー３７により反射してガラス基板４４に投光する光と、
拡散体３６から直接出てガラス基板４４に投光する光の
強さの差を抑え、画像のむらをなくすことができる。

【００４７】なお、本発明の第１の実施の形態によれ
ば、投光手段は、結像手段の合焦位置近傍で光学的情報
がマーキングされた読み取り面に対して全反射する光が
結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全域を照明
するように照射面を配置したので、結像手段の最も解像
度の良くなる合焦位置近傍で、ガラス基板等の読み取り
面にマーキングされた光学的情報に対して、投光手段に
より照明光を投光すると、少なくとも結像手段の視野の
中央部において、マーキング処理されていない読み取り
面は全反射し、結像手段に入射する反射光は極めて強
く、マーキング処理された面は粗いため乱反射し、結像
手段に入射する反射光は弱くなる。そのため、イメージ
センサには、マーキング処理されていない読み取り面は
明るく、マーキング処理された面は暗いコントラストの
良い画像が結像される。

【００４８】なお、本発明の第２の実施の形態によれ
ば、結像手段の光軸に対して略垂直に光学的情報がマー
キングされた読み取り面が位置し、投光手段は、読み取
り面に対して全反射する光が結像手段の読み取り視野の
少なくとも中央部全域を照明するように照射面を配置し
たので、投光された照明光は、結像手段の光軸に対して
垂直位置にある、ガラス基板等の読み取り面にマーキン
グされた光学的情報に対して、投光手段により照明光を
投光すると、少なくとも結像手段の視野の中央部におい
てマーキング処理されていないすべての読み取り面は全
反射し、結像手段に入射する反射光は極めて強く、マー
キング処理された面は粗いため乱反射し、結像手段に入
射する反射光は弱くなる。そのため、イメージセンサに
は、マーキング処理されていない読み取り面は明るく、
マーキング処理された面は暗いコントラストの良い画像
が結像される。また、読み取り面が結像手段の光軸に略
垂直である時、結像手段と読み取り面の距離によらず常
に読み取り視野の中央部全体が全反射することにより読
み取り可能な領域を大きくすることができる。

【００４９】なお、本発明の第３の実施の形態によれ
ば、結像手段の光軸に対して略垂直に光学的情報がマー
キングされた読み取り面が位置し、投光手段は、読み取
り面に対して全反射する光が結像手段の読み取り視野の
少なくとも中央部全域を照明するように照射面を配置し
たので、第２の実施の形態と同様の作用効果が得られ
る。この場合、全反射する光の一部は、投光手段からの
直接出た光であるため学素子の面積を小さくすることが
できる。

【００５０】なお、本発明の実施の形態によれば、投光
手段の照射面は、フィルムで面状にパッケージされた蛍
光体粉末に電気を印加して発光するので、面を発光源と
することで、空間効率を上げ、装置をより小型にするこ
とができる。

【００５１】なお、本発明の実施の形態によれば、投光
手段の照射面に光を拡散させる拡散体を配置し、拡散体
と光学素子は、読み取り開口部を有した先端ケースに取
付けられたので、先端ケースを着脱して投光方法を切り
替えることができる。このため、光学的情報のマーキン
グの方法とマーキングされるメディアの違いにより投光
手段を選択できる。

【００５２】なお、本発明の実施の形態によれば、光学
素子の反射率は透過率より大きいので、拡散体の全面か
ら出て光学素子により反射して投光する光と、拡散体か
ら出て直接投光する光の強さの差を抑え、画像のむらを
なくすことができる。

【００５３】なお、本発明の実施の形態によれば、読み
取り開口部の内面で光の反射を抑える手段を有したの
で、光学的情報の乱反射光が増えることを抑え、画像の
コントラストを向上させることができる。

【００５４】なお、本発明の実施の形態によれば、少な
くとも１つ以上の照射面から照射される光を光学的情報
に投光させる投光手段と、前記光学的情報からの反射光
を受光して結像する結像手段と、前記結像手段により結
像された前記光学的情報の画像情報を取り込むイメージ
センサとを備え、前記結像手段の光軸が前記光学的情報
を有する読み取り面に対して斜めになるように配置さ
れ、前記投光手段は前記結像手段の合焦点位置近傍で光
学的情報を有する読み取り面に対して全反射する光が前
記結像手段の読み取り面上の視野の少なくとも中央部全
域を照明し、かつ、前記投光手段の照射面は前記結像手
段の視野の外縁に配置することにより、読み取り面にむ
らなく投光でき、結像手段は読み取り面からの強い反射
光を入射することができ、また、ハーフミラーを使用し
ないため、ハーフミラーによる照射光や反射光の損失は
ない。

【００５５】

【発明の効果】この発明によれば、結像手段の合焦点近
傍で光学的情報が読み取り面に対して結像手段の読み取
り視野の少なくとも中央部全域を全反射させるように投
光するので、読み取り面をむらなく投光でき、結像手段
は読み取り面からの強い反射光を入射することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の光学的情報読取
装置を示す一部破断側面図である。

【図２】第１の実施の形態の光学的情報読取装置を示す
斜視図である。

【図３】第１の実施の形態の光学的情報読取装置の読み
取り視野と全反射領域の説明図である。

【図４】第１の実施の形態の光学的情報読取装置を傾け
た時の読み取り状態を示す説明図である。

【図５】第１の実施の形態の光学的情報読取装置の読み
取り視野と全反射領域の説明図である。

【図６】第１の実施の形態の光学的情報読取装置の読み
取り視野と全反射領域の説明図である。

【図７】この発明の第２の実施の形態の光学的情報読取
装置を示す斜視図である。

【図８】第２の実施の形態の光学的情報読取装置を示す
一部破断側面図である。

【図９】第２の実施の形態の光学的情報読取装置の読み
取り視野と全反射領域の説明図である。

【図１０】第２の実施の形態の光学的情報読取装置を浮
上させた時の読み取り状態を示す説明図である。

【図１１】第２の実施の形態の変形例に用いる面光源の
一形態を示す斜視図である。

【図１２】第２の実施の形態の変形例の光学的情報読取
装置を示す一部破断斜視図である。

【図１３】この発明の第３の実施の形態の光学的情報読
取装置を示す斜視図である。

【図１４】第３の実施の形態の光学的情報読取装置を示
す一部破断側面図である。

【図１５】第３の実施の形態の先端カバーの着脱の説明
図である。

【図１６】第３の実施の形態の光学的情報読取装置の読
み取り視野と全反射領域の説明図である。

【図１７】第３の実施の形態の投光手段の切り替えの説
明図である。

【図１８】従来例の説明図である。

【図１９】従来例の照明光源の配置を示す説明図であ
る。

【図２０】従来例のガラス表面で全反射した照明光源の
像を示す説明図である。

【符号の説明】

７，２０，３４，３５ 発光ダイオード ８，２２，３６ 拡散体 ９，２３，３８ レンズ ２２，３７ ハーフミラー １０，２４，３８ イメージセンサ １１，２５，４０ 回路基坂 Ａ 合焦位置 Ｂ，Ｅ，Ｈ 全反射する光 Ｃ，Ｆ，Ｉ レンズの視野 Ｄ，Ｇ 光軸

フロントページの続き (72)発明者 小林 圭一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B047 AA30 CA19 5B072 CC21 CC24 DD02 DD21 KK03 LL07 LL11 LL18 5C072 AA01 BA04 CA05 CA09 DA02 DA05 DA16 DA21 EA04 PA08 VA07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つ以上の照射面から照射さ
   れる光を光学的情報に投光させる投光手段と、前記光学
   的情報からの反射光を受光して結像する結像手段と、前
   記結像手段により結像された前記光学的情報の画素情報
   を取り込むイメージセンサとを備え、前記投光手段は、
   前記結像手段の合焦位置近傍で光学的情報を有する読み
   取り面に全反射する光が前記結像手段の読み取り視野の
   少なくとも中央部全域を照明するように前記照射面を配
   置したことを特徴とする光学的情報読取装置。
2. 【請求項２】 少なくとも１つ以上の照射面から照射さ
   れる光を光学的情報に投光させる投光手段と、前記光学
   的情報からの反射光を受光して結像する結像手段と、前
   記結像手段により結像された前記光学的情報の画像情報
   を取り込むイメージセンサとを備え、前記結像手段の光
   軸が前記光学的情報を有する読み取り面に対して斜めに
   なるように配置され、前記投光手段は前記結像手段の合
   焦点位置近傍で光学的情報を有する読み取り面に対して
   全反射する光が前記結像手段の読み取り面上の視野の少
   なくとも中央部全域を照明し、かつ、前記投光手段の照
   射面は前記結像手段の視野の外縁に配置されたことを特
   徴とする光学的情報読取装置。
3. 【請求項３】 少なくとも１つ以上の照射面から照射さ
   れる光を光学素子により一部反射させて光学的情報に投
   光させる投光手段と、前記光学的情報からの反射光の前
   記光学素子を透過した光を受光して結像する結像手段
   と、前記結像手段により結像された前記光学的情報の画
   素情報を取り込むイメージセンサとを備え、前記結像手
   段の光軸に対して光学的情報を有する読み取り面が略垂
   直となり、前記投光手段は、前記読み取り面に対して全
   反射する光が前記結像手段の読み取り視野の少なくとも
   中央部全域を照明するように前記照射面を配置したこと
   を特徴とする光学的情報読取装置。
4. 【請求項４】 少なくとも１つ以上の照射面から照射さ
   れる光の一部を光学素子により反射させて光学的情報に
   投光させ、かつ前記光の別の一部を直接前記光学的情報
   に投光させる投光手段と、前記光学的情報からの反射光
   の前記光学素子を透過した光を受光して結像する結像手
   段と、前記結像手段により結像された前記光学的情報の
   画素情報を電気信号に変換するイメージセンサとを備
   え、前記結像手段の光軸に対して光学的情報を有する読
   み取り面が略垂直となり、前記投光手段は、前記読み取
   り面に対して全反射する光が前記結像手段の読み取り視
   野の少なくとも中央部全域を照明するように前記照射面
   を配置したことを特徴とする光学的情報読取装置。
5. 【請求項５】 投光手段の照射面は、フィルムで面状に
   パッケージされた蛍光体粉末に電気を印加して発光する
   請求項１，３または４記載の光学的情報読取装置。
6. 【請求項６】 投光手段の照射面に光を拡散させる拡散
   体を配置し、拡散体と光学素子は、読み取り開口部を有
   した先端ケースに取付けられた請求項４記載の光学的情
   報読取装置。
7. 【請求項７】 光学素子の反射率は透過率より大きい請
   求項６記載の光学的情報読取装置。
8. 【請求項８】 光学的情報を読み取るための読み取り開
   口部を有するケースを備え、前記読み取り開口部の内面
   で光の反射を抑える手段を有した請求項１，３または４
   記載の光学的情報読取装置。