JP2761196B2 - 光学読み取り装置 - Google Patents
光学読み取り装置Info
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- Japan
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- optical reading
- light
- optical
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
- G06K7/10712—Fixed beam scanning
- G06K7/10762—Relative movement
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学式読み取り装置に
関し、特に、光源から発光された光を光軸に沿って集束
させるシュミット系と、光軸に同心的に配置され、シュ
ミット系を通じて集束し対象物から反射する光を受け取
る受光系とを備えるものに関する。
関し、特に、光源から発光された光を光軸に沿って集束
させるシュミット系と、光軸に同心的に配置され、シュ
ミット系を通じて集束し対象物から反射する光を受け取
る受光系とを備えるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の光学読み取り装置は、例えば、
欧州特許公開公報ＥＰ０５６０１０５Ａ３号に開示され
る。この光学読み取り装置は、光軸を有するとともにこ
の光軸に沿って光を集束させるシュミット系（projecti
on optics ）を備える。集束に供する光は、読み取りヘ
ッドに配設された光源から発光される。シュミット系の
光軸に同心的に受光系が配置される。この受光系は、前
記シュミット系を通じて集束し対象物から反射してくる
光を受け取る。
欧州特許公開公報ＥＰ０５６０１０５Ａ３号に開示され
る。この光学読み取り装置は、光軸を有するとともにこ
の光軸に沿って光を集束させるシュミット系（projecti
on optics ）を備える。集束に供する光は、読み取りヘ
ッドに配設された光源から発光される。シュミット系の
光軸に同心的に受光系が配置される。この受光系は、前
記シュミット系を通じて集束し対象物から反射してくる
光を受け取る。
【０００３】この光学読み取り装置は、主として、スキ
ャナ特にドラムスキャナによってカラー情報を読み取る
場合に用いられる。この光学読み取り装置では、原本
（オリジナル）をポイントごとに強く照射し、反射して
くる照射光のカラー値を評価する。原本は、照射および
評価位置を徐々に通過し、その結果、原本全体のカラー
値情報が順次登録されていく。
ャナ特にドラムスキャナによってカラー情報を読み取る
場合に用いられる。この光学読み取り装置では、原本
（オリジナル）をポイントごとに強く照射し、反射して
くる照射光のカラー値を評価する。原本は、照射および
評価位置を徐々に通過し、その結果、原本全体のカラー
値情報が順次登録されていく。
【０００４】しかし、こうして原本から情報を読み出そ
うとする際にしばしばある種の困難が発生する場合があ
る。例えば、色パターンといった読み取りたい実際の情
報とは別に、原本の表面がある種の立体構造を有する場
合である。例えば、織った生地や編んだ生地の場合、表
面に立体構造を有するが、このような生地に対して色パ
ターン情報を評価したいこともある。こういった素材表
面の立体構造は色情報の評価を妨げる。立体構造によっ
て形成される狭い隙間では照射強度が低すぎて、ほとん
どが黒色や暗いグレーに見えてしまう。このような明度
の差が色パターンに重なってしまう。
うとする際にしばしばある種の困難が発生する場合があ
る。例えば、色パターンといった読み取りたい実際の情
報とは別に、原本の表面がある種の立体構造を有する場
合である。例えば、織った生地や編んだ生地の場合、表
面に立体構造を有するが、このような生地に対して色パ
ターン情報を評価したいこともある。こういった素材表
面の立体構造は色情報の評価を妨げる。立体構造によっ
て形成される狭い隙間では照射強度が低すぎて、ほとん
どが黒色や暗いグレーに見えてしまう。このような明度
の差が色パターンに重なってしまう。
【０００５】そこで、照射ポイントの直径を任意に設定
して、表面の立体構造による影響を少なくとも一様にし
ようとする試みがなされている。色パターンを明るく照
射する照射ポイントの直径を一般的な立体構造の大きさ
に比して大きくするのである。全体として色パターンが
いくらか暗くなるものの、明色／暗色／明色といった色
の組み合せから生じる色評価への撹乱を回避することが
できる。立体構造の大きさとは、織った生地の場合には
縦糸同士や横糸同士の間隔を意味し、編んだ生地の場合
にはメッシュ（編み目）の大きさを意味する。こういっ
た問題は、色パターンを持った原本、例えば、着色され
た紙やプリンとされた紙にも生じうる。特に、エンボス
加工が施されている場合に生じるであろう。
して、表面の立体構造による影響を少なくとも一様にし
ようとする試みがなされている。色パターンを明るく照
射する照射ポイントの直径を一般的な立体構造の大きさ
に比して大きくするのである。全体として色パターンが
いくらか暗くなるものの、明色／暗色／明色といった色
の組み合せから生じる色評価への撹乱を回避することが
できる。立体構造の大きさとは、織った生地の場合には
縦糸同士や横糸同士の間隔を意味し、編んだ生地の場合
にはメッシュ（編み目）の大きさを意味する。こういっ
た問題は、色パターンを持った原本、例えば、着色され
た紙やプリンとされた紙にも生じうる。特に、エンボス
加工が施されている場合に生じるであろう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】パターン原本を照射す
るには、強い光が照射される絞り開口や光ガイド出口開
口が用いられる。これらの開口からの光はレンズ系を通
じて原本上に投射される。ここで、照射ポイントの直径
を変化させるには、予め円錐形の光を移動させればよ
い。レンズ系が生成する円錐の光をパターン原本から遠
ざけたり近づけたりするのである。照射ポイントの直径
が最も小さくなるのは、原本が光学系の像平面に位置す
るときである。
るには、強い光が照射される絞り開口や光ガイド出口開
口が用いられる。これらの開口からの光はレンズ系を通
じて原本上に投射される。ここで、照射ポイントの直径
を変化させるには、予め円錐形の光を移動させればよ
い。レンズ系が生成する円錐の光をパターン原本から遠
ざけたり近づけたりするのである。照射ポイントの直径
が最も小さくなるのは、原本が光学系の像平面に位置す
るときである。
【０００７】しかし、このような光学読み取り装置で
は、照射光学系から原本までの距離が変化することか
ら、受光光学要素を原本との距離も変化してしまう。こ
の受光光学要素は、反射光を受光するとともに受光した
反射光を評価ユニットに送るものである。この受光光学
要素が受光する光束は距離の２乗に反比例することか
ら、結果としてこの光束が大きく変化してしまうことに
なる。特に、スキャンの直径を比較的大きくした場合に
は、明度すなわち読み取り可能周波数（possible readi
ng frequency）が減少する結果となる。
は、照射光学系から原本までの距離が変化することか
ら、受光光学要素を原本との距離も変化してしまう。こ
の受光光学要素は、反射光を受光するとともに受光した
反射光を評価ユニットに送るものである。この受光光学
要素が受光する光束は距離の２乗に反比例することか
ら、結果としてこの光束が大きく変化してしまうことに
なる。特に、スキャンの直径を比較的大きくした場合に
は、明度すなわち読み取り可能周波数（possible readi
ng frequency）が減少する結果となる。
【０００８】本発明は、こういった実情に鑑みてなされ
たもので、照射ポイントの大きさを色パターン原本表面
の立体構造に合わせた場合でも、原本と受光光学要素と
の間の距離を変えずに済む光学読み取り装置を提供する
ことを目的とする。
たもので、照射ポイントの大きさを色パターン原本表面
の立体構造に合わせた場合でも、原本と受光光学要素と
の間の距離を変えずに済む光学読み取り装置を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明に係る光学読み取り装置は、シュ
ミット系に対して光源を光軸に沿って変位させることを
特徴とする。
成するために、本発明に係る光学読み取り装置は、シュ
ミット系に対して光源を光軸に沿って変位させることを
特徴とする。
【００１０】かかる構成によれば、照射光学系と原本と
の距離や、受光系すなわち読み取り光学系と原本との距
離はいずれも一定に保たれる。単に、照射される対象物
と照射光学系すなわちシュミット系との距離のみが変化
する。このため、原本と受光系との相対的な変位によっ
て生じる光の損失を防ぐことができる。
の距離や、受光系すなわち読み取り光学系と原本との距
離はいずれも一定に保たれる。単に、照射される対象物
と照射光学系すなわちシュミット系との距離のみが変化
する。このため、原本と受光系との相対的な変位によっ
て生じる光の損失を防ぐことができる。
【００１１】シュミット系に色消しレンズを含ませれ
ば、光学読み取りヘッドは供給されるスキャン用光をす
っきりと集束することができる。例えば、２つの色消し
レンズを用いてこのシュミット系を構成してもよい。色
消しレンズを用いれば、たとえ光源の変位長さを小さく
しても、スキャン用光のスポットの直径を大きく変化さ
せることができる。その結果、光学読み取りヘッドの長
さを小さく保つことが可能となる。
ば、光学読み取りヘッドは供給されるスキャン用光をす
っきりと集束することができる。例えば、２つの色消し
レンズを用いてこのシュミット系を構成してもよい。色
消しレンズを用いれば、たとえ光源の変位長さを小さく
しても、スキャン用光のスポットの直径を大きく変化さ
せることができる。その結果、光学読み取りヘッドの長
さを小さく保つことが可能となる。
【００１２】また、本発明の効果的な改良によれば、光
源は変位部材上に配置され、この変位部材は変位経路に
嵌合してこの変位経路に沿って変位する。変位経路は、
例えば、シュミット系を収容するハウジングに形成され
る。その結果、光軸に沿って変位可能な光源を簡単に且
つ高い信頼性の下で確保することができる。変位部材お
よび変位経路は円筒構造に形成されることが好ましい。
かかる構造により、これらの製造を著しく簡易化するこ
とができる。
源は変位部材上に配置され、この変位部材は変位経路に
嵌合してこの変位経路に沿って変位する。変位経路は、
例えば、シュミット系を収容するハウジングに形成され
る。その結果、光軸に沿って変位可能な光源を簡単に且
つ高い信頼性の下で確保することができる。変位部材お
よび変位経路は円筒構造に形成されることが好ましい。
かかる構造により、これらの製造を著しく簡易化するこ
とができる。
【００１３】さらに、本発明の効果的な改良によれば、
変位部材の内部には、光ガイドの端面を支持するマウン
トが配置され、この端面が光源として利用される。かか
る構成により、シュミット系に簡単に照射光を供給する
ことができる。ただし、この構造によってコストはわず
かに上昇するだけである。
変位部材の内部には、光ガイドの端面を支持するマウン
トが配置され、この端面が光源として利用される。かか
る構成により、シュミット系に簡単に照射光を供給する
ことができる。ただし、この構造によってコストはわず
かに上昇するだけである。
【００１４】上記構成においては、マウントに外周フラ
ンジを設け、この外周フランジの背面に係合するユニオ
ンナットを変位部材にネジ結合してマウントを変位部材
に取り付けてもよい。このような構成により、光源の組
立や交換を比較的簡単に行うことができる。
ンジを設け、この外周フランジの背面に係合するユニオ
ンナットを変位部材にネジ結合してマウントを変位部材
に取り付けてもよい。このような構成により、光源の組
立や交換を比較的簡単に行うことができる。
【００１５】さらにまた、本発明の改良によれば、変位
部材はアクチュエータドライブに接続される。このアク
チュエータドライブは、電気モータによって駆動された
り、手動で駆動される。例えば、電気モータの場合には
ステッピングモータを用いることができる。手動で駆動
するには、アクチュエータ（ハンド）ホイールを用いる
ことができる。
部材はアクチュエータドライブに接続される。このアク
チュエータドライブは、電気モータによって駆動された
り、手動で駆動される。例えば、電気モータの場合には
ステッピングモータを用いることができる。手動で駆動
するには、アクチュエータ（ハンド）ホイールを用いる
ことができる。
【００１６】パターン原本をスキャンするために、光学
読み取りヘッドは長手方向に変位可能なスライド上に取
り付けられる。この変位可能なスライドは、同時に、ア
クチュエータドライブを支持する。かかる構成では、光
軸とスライドの変位方向とを互いに直交させるとよい。
この態様はパターン原本を回転させた場合に有効であ
る。この場合、パターン原本は、ドラムの表面上に置か
れたり、ドラムに張り付けられたりする。パターン原本
とドラムとが回転し、同時に、スライドをドラムの軸方
向すなわちドラム表面に平行に変位させれば、パターン
原本は、ドラム上の螺旋形経路に沿ってポイントごとに
連続的に照射され、スキャンされる。
読み取りヘッドは長手方向に変位可能なスライド上に取
り付けられる。この変位可能なスライドは、同時に、ア
クチュエータドライブを支持する。かかる構成では、光
軸とスライドの変位方向とを互いに直交させるとよい。
この態様はパターン原本を回転させた場合に有効であ
る。この場合、パターン原本は、ドラムの表面上に置か
れたり、ドラムに張り付けられたりする。パターン原本
とドラムとが回転し、同時に、スライドをドラムの軸方
向すなわちドラム表面に平行に変位させれば、パターン
原本は、ドラム上の螺旋形経路に沿ってポイントごとに
連続的に照射され、スキャンされる。
【００１７】例えば、アクチュエータドライブとして、
スピンドルを駆動する電気モータを用いてもよい。変位
部材はスピンドルブロックに取り付けられる。スピンド
ルブロックは、スピンドルに対して回転しないようにス
ピンドル上を移動する。かかる構造では、電気モータお
よびスピンドルを継手を介して結合してもよい。スピン
ドルにアクチュエータをはめ合わせ、手動によって駆動
できるようにしてもよい。そうすれば、例えばスピンド
ルおよび電気モータ間の接続が解かれている場合でも、
スピンドルブロックおよび変位部材を手動で変位させる
ことができる。
スピンドルを駆動する電気モータを用いてもよい。変位
部材はスピンドルブロックに取り付けられる。スピンド
ルブロックは、スピンドルに対して回転しないようにス
ピンドル上を移動する。かかる構造では、電気モータお
よびスピンドルを継手を介して結合してもよい。スピン
ドルにアクチュエータをはめ合わせ、手動によって駆動
できるようにしてもよい。そうすれば、例えばスピンド
ルおよび電気モータ間の接続が解かれている場合でも、
スピンドルブロックおよび変位部材を手動で変位させる
ことができる。
【００１８】
【実施例】図１は、パターン原本を走査する光学読み取
りヘッド５を有する装置を示す。この装置は、任意の方
向２に回転するドラム１を備える。ドラム１の外周面に
は、読み取りたいパターン原本が支持される。この構成
においては、パターン原本３は、接着ストリップによっ
てドラム１に接着されたり、ドラム１内部の負圧（真
空）によってドラム１の外周面に吸い付けられたりす
る。後者の場合には、パターン原本３に吸引力を作用さ
せるために、ドラム１の表面には適当な開口が設けられ
る。ドラム１は、長手方向に沿った円筒軸４回りに回転
する。
りヘッド５を有する装置を示す。この装置は、任意の方
向２に回転するドラム１を備える。ドラム１の外周面に
は、読み取りたいパターン原本が支持される。この構成
においては、パターン原本３は、接着ストリップによっ
てドラム１に接着されたり、ドラム１内部の負圧（真
空）によってドラム１の外周面に吸い付けられたりす
る。後者の場合には、パターン原本３に吸引力を作用さ
せるために、ドラム１の表面には適当な開口が設けられ
る。ドラム１は、長手方向に沿った円筒軸４回りに回転
する。
【００１９】光学読み取りヘッド５は、ドラム１の表面
やパターン３原本の表面を照射点ごとに確実に照射す
る。この光学読み取りヘッド５は、スライド６によって
ドラム１の円筒軸４方向に移動する。スライド６は、振
動を生じない剛性のガイド７に沿って移動する。このた
め、スライド６上の光学読み取りヘッド５の位置は、支
持装置８によって決められる。剛性のガイド７は、図示
されないマシンベッド上に支持される。マシンベッド上
には軸受けが設けられ、ドラム１の両端が軸受けに支持
される。
やパターン３原本の表面を照射点ごとに確実に照射す
る。この光学読み取りヘッド５は、スライド６によって
ドラム１の円筒軸４方向に移動する。スライド６は、振
動を生じない剛性のガイド７に沿って移動する。このた
め、スライド６上の光学読み取りヘッド５の位置は、支
持装置８によって決められる。剛性のガイド７は、図示
されないマシンベッド上に支持される。マシンベッド上
には軸受けが設けられ、ドラム１の両端が軸受けに支持
される。
【００２０】ランプハウス９は、集光レンズ１０を介し
て、可撓性光ガイド１１の一端に非常に強い光束を照射
する。光ガイド１１は、反射光ガイド１２に寄り合わさ
れて光ガイドストランド（ライン）１３を形成する。反
射光ガイド１２は、パターン原本３から反射してきた光
を受光する。光ガイドストランド１３は光学読み取りヘ
ッド５に達する。
て、可撓性光ガイド１１の一端に非常に強い光束を照射
する。光ガイド１１は、反射光ガイド１２に寄り合わさ
れて光ガイドストランド（ライン）１３を形成する。反
射光ガイド１２は、パターン原本３から反射してきた光
を受光する。光ガイドストランド１３は光学読み取りヘ
ッド５に達する。
【００２１】光ガイド１１の他端、すなわち、光出口か
らの光は、光学読み取りヘッド５内の構成要素によって
パターン原本３の表面に投射される。この結果、明るい
円形の読み取りスポットがパターン原本３の表面に生成
される。パターン原本３表面から反射してきた光は、光
学読み取りヘッド５の他の構成要素によって受光され、
反射光ガイド１２を通じて評価ユニット１４に送られ
る。評価ユニット１４では、送り返されてきた光の色が
測定され、この測定値が電気信号に変換される。
らの光は、光学読み取りヘッド５内の構成要素によって
パターン原本３の表面に投射される。この結果、明るい
円形の読み取りスポットがパターン原本３の表面に生成
される。パターン原本３表面から反射してきた光は、光
学読み取りヘッド５の他の構成要素によって受光され、
反射光ガイド１２を通じて評価ユニット１４に送られ
る。評価ユニット１４では、送り返されてきた光の色が
測定され、この測定値が電気信号に変換される。
【００２２】図２は、図１の光学読み取りヘッド５の長
手方向の断面図を示す。光ガイド１１の端部領域は円筒
マウント１５に保持される。マウント１５の後部領域に
は円筒形の外周フランジ１６が形成される。この実施例
では、円筒マウント１５の中心軸は光学読み取りヘッド
５の光軸上に位置する。ここで、光学読み取りヘッド５
の光軸には参照符号１７が付される。光ガイド１１の光
出口１８から発せられた光の束は、光軸１７上に配置さ
れた２つの色消しレンズ１９、２０によって集束され
る。光ガイド１１の光出口１８と同様な像がパターン原
本３の表面２１上に投影される。
手方向の断面図を示す。光ガイド１１の端部領域は円筒
マウント１５に保持される。マウント１５の後部領域に
は円筒形の外周フランジ１６が形成される。この実施例
では、円筒マウント１５の中心軸は光学読み取りヘッド
５の光軸上に位置する。ここで、光学読み取りヘッド５
の光軸には参照符号１７が付される。光ガイド１１の光
出口１８から発せられた光の束は、光軸１７上に配置さ
れた２つの色消しレンズ１９、２０によって集束され
る。光ガイド１１の光出口１８と同様な像がパターン原
本３の表面２１上に投影される。
【００２３】円筒マウント１５は、変位スリーブとして
設計された変位部材２２に支持される。ユニオンナット
２３は、外周フランジ１６の背面に係合して円筒マウン
ト１５を保持する。ユニオンナット２３の前部は、変位
部材２２の後部領域に形成された雄ねじにネジ結合され
る。このユニオンナット２３を用いて、円筒マウント１
５を変位部材２２に押し付ける。この結果、光ガイド１
１が円筒マウント１５の中心軸に沿って延び、その光出
口１８を光軸１７上に位置させる。
設計された変位部材２２に支持される。ユニオンナット
２３は、外周フランジ１６の背面に係合して円筒マウン
ト１５を保持する。ユニオンナット２３の前部は、変位
部材２２の後部領域に形成された雄ねじにネジ結合され
る。このユニオンナット２３を用いて、円筒マウント１
５を変位部材２２に押し付ける。この結果、光ガイド１
１が円筒マウント１５の中心軸に沿って延び、その光出
口１８を光軸１７上に位置させる。
【００２４】挟持ナット２５は、内側ハウジング２６を
外側ハウジング２４に固定する。挟持ナット２５は外側
ハウジング２４の前部領域にねじ込まれると、挟持ナッ
ト２５は、内側ハウジング２６を後方へ押しやり、内側
ハウジング２６内部に配設された構成要素に押し付け
る。内側ハウジング２６内部の構成要素は、部分的に外
側ハウジング２４の後壁２７に支持される。光学読み取
りヘッド５の前側から後方に向かって順にこれらの構成
要素を示すと、セットリング２８、第１中空シリンダ２
９、第２中空シリンダ３０となる。セットリング２８並
びに第１および第２中空シリンダ２９、３０は光軸１７
と同軸に設けられる。かかる構成によれば、第１および
第２中空シリンダ２９、３０間に第１色消しレンズ１９
が挟持され、セットリング２８と第１中空シリンダ２９
との間に第２色消しレンズ２０が挟持される。第２中空
シリンダ３０は変位部材２２の移動経路をも形成してい
る。変位部材２２は第２中空シリンダ３０にぴったりと
接触してこの第２中空シリンダ３０に案内される。
外側ハウジング２４に固定する。挟持ナット２５は外側
ハウジング２４の前部領域にねじ込まれると、挟持ナッ
ト２５は、内側ハウジング２６を後方へ押しやり、内側
ハウジング２６内部に配設された構成要素に押し付け
る。内側ハウジング２６内部の構成要素は、部分的に外
側ハウジング２４の後壁２７に支持される。光学読み取
りヘッド５の前側から後方に向かって順にこれらの構成
要素を示すと、セットリング２８、第１中空シリンダ２
９、第２中空シリンダ３０となる。セットリング２８並
びに第１および第２中空シリンダ２９、３０は光軸１７
と同軸に設けられる。かかる構成によれば、第１および
第２中空シリンダ２９、３０間に第１色消しレンズ１９
が挟持され、セットリング２８と第１中空シリンダ２９
との間に第２色消しレンズ２０が挟持される。第２中空
シリンダ３０は変位部材２２の移動経路をも形成してい
る。変位部材２２は第２中空シリンダ３０にぴったりと
接触してこの第２中空シリンダ３０に案内される。
【００２５】内側ハウジング２６先端部の取付孔３１に
は反射光ガイド１２が取り付けられる。反射光ガイド１
２の前端は、この取付孔３１に案内されて、光軸と鋭角
をなすように延びる。こうして、反射光ガイド１２の端
面に対する垂線は光軸１７上の１点で交差する。反射光
ガイド１２は、光学読み取りヘッド５の後部領域におい
て外側ハウジング２４から外に導かれる。ゴム製のＯリ
ング３２は、反射光ガイド１２の先端部をできるだけ滑
らかに屈曲させている。反射光ガイド１２は、後方に行
くに従って光軸１７にほぼ平行に延び、続いて光ガイド
１１と寄り合わされ、外側ハウジング２４を出ると、光
ガイドストランド１３を構成する。外側ハウジング２４
の内部では、ワイヤ３３を巻き付けることによって反射
光ガイド１２が定位置に固定され、光ガイドストランド
１３に引っ張り力が作用しても、反射光ガイド１２と取
付孔３１との結合に負荷が作用することはない。反射光
ガイド１２を取付孔３１に結合する際には、極めて屈折
率の低い接着剤が用いられ、したがって、この部分での
全反射量は十分に維持される。
は反射光ガイド１２が取り付けられる。反射光ガイド１
２の前端は、この取付孔３１に案内されて、光軸と鋭角
をなすように延びる。こうして、反射光ガイド１２の端
面に対する垂線は光軸１７上の１点で交差する。反射光
ガイド１２は、光学読み取りヘッド５の後部領域におい
て外側ハウジング２４から外に導かれる。ゴム製のＯリ
ング３２は、反射光ガイド１２の先端部をできるだけ滑
らかに屈曲させている。反射光ガイド１２は、後方に行
くに従って光軸１７にほぼ平行に延び、続いて光ガイド
１１と寄り合わされ、外側ハウジング２４を出ると、光
ガイドストランド１３を構成する。外側ハウジング２４
の内部では、ワイヤ３３を巻き付けることによって反射
光ガイド１２が定位置に固定され、光ガイドストランド
１３に引っ張り力が作用しても、反射光ガイド１２と取
付孔３１との結合に負荷が作用することはない。反射光
ガイド１２を取付孔３１に結合する際には、極めて屈折
率の低い接着剤が用いられ、したがって、この部分での
全反射量は十分に維持される。
【００２６】図３は、平面内に光軸１７を含み、ドラム
１の円筒軸４に垂直な断面を示す。クロススライド３５
には、ホルダ３４を用いて、円筒マウント１５およびユ
ニオンナット２３とともに変位部材２２が装着される。
このクロススライド３５に基づいて変位部材２２は光軸
１７に沿って位置調整される。クロススライド３５は、
スピンドル３６および小型モータアクチュエータ３７に
って軸方向に変位する。この軸方向変位は光出口１８の
変位に変換される。光出口１８が第１色消しレンズ１９
に近づけば、光出口１８での像は第２色消しレンズ２０
から遠ざかる方向に結像され、ドラム１上の像は拡大さ
れる。このように、円錐形の光がドラム１の表面に交差
する際にその光の断面が拡大する原因には、像の拡大だ
けでなく、結像される像の位置がドラム１の内側に向か
って移動することが含まれる。光の断面は、光出口１８
の位置がわずかに変位しただけでもかなり拡大される。
よく磨かれた丸棒ガイド３８によってクロススライド３
５の安定したガイドが確保される。スピンドル３６は、
継手３９を用いてモータアクチュエータ３７の駆動軸４
０に回転不能に接続される。モータアクチュエータ３７
は固定板４１を介してモータハウジング４２に固定され
る。モータハウジング４２はスライド６に固定される。
スライド６は、ボール循環式ガイド４３によってガイド
レール４４に沿って案内される。ガイドレール４４はド
ラム１の円筒軸４に完全に平行である。 光学読み取り
ヘッド５は、ホルダ４５を介してモータハウジング４２
に支持される。ガイドレール４４は、曲げ剛性やねじれ
剛性の高い四角い筒形のガイド７にネジ４６止めされ
る。この四角い筒形のガイド７は、前述した用に、振動
に対しても強い。
１の円筒軸４に垂直な断面を示す。クロススライド３５
には、ホルダ３４を用いて、円筒マウント１５およびユ
ニオンナット２３とともに変位部材２２が装着される。
このクロススライド３５に基づいて変位部材２２は光軸
１７に沿って位置調整される。クロススライド３５は、
スピンドル３６および小型モータアクチュエータ３７に
って軸方向に変位する。この軸方向変位は光出口１８の
変位に変換される。光出口１８が第１色消しレンズ１９
に近づけば、光出口１８での像は第２色消しレンズ２０
から遠ざかる方向に結像され、ドラム１上の像は拡大さ
れる。このように、円錐形の光がドラム１の表面に交差
する際にその光の断面が拡大する原因には、像の拡大だ
けでなく、結像される像の位置がドラム１の内側に向か
って移動することが含まれる。光の断面は、光出口１８
の位置がわずかに変位しただけでもかなり拡大される。
よく磨かれた丸棒ガイド３８によってクロススライド３
５の安定したガイドが確保される。スピンドル３６は、
継手３９を用いてモータアクチュエータ３７の駆動軸４
０に回転不能に接続される。モータアクチュエータ３７
は固定板４１を介してモータハウジング４２に固定され
る。モータハウジング４２はスライド６に固定される。
スライド６は、ボール循環式ガイド４３によってガイド
レール４４に沿って案内される。ガイドレール４４はド
ラム１の円筒軸４に完全に平行である。 光学読み取り
ヘッド５は、ホルダ４５を介してモータハウジング４２
に支持される。ガイドレール４４は、曲げ剛性やねじれ
剛性の高い四角い筒形のガイド７にネジ４６止めされ
る。この四角い筒形のガイド７は、前述した用に、振動
に対しても強い。
【００２７】長手方向のスピンドル４７は、ステッピン
グモータ（図示せず）によって駆動される。このスピン
ドル４７は、読み取り動作中、すなわち、スライド６の
駆動中、確実に装置全体を継続的に作動させる。スピン
ドル４７の動きは、ナットハウジング４８に伝えられ、
スライド６の移動に変換される。
グモータ（図示せず）によって駆動される。このスピン
ドル４７は、読み取り動作中、すなわち、スライド６の
駆動中、確実に装置全体を継続的に作動させる。スピン
ドル４７の動きは、ナットハウジング４８に伝えられ、
スライド６の移動に変換される。
【００２８】なお、前述のようにモータアクチュエータ
３７によってクロススライド３５を変位させる代わり
に、単純に手動によってクロススライド３５を変位させ
ることもできる。この場合には、スピンドル３６をモー
タアクチュエータ３７から外し、代わりに、その自由端
に手動用ホイール（図示せず）を取り付ける。
３７によってクロススライド３５を変位させる代わり
に、単純に手動によってクロススライド３５を変位させ
ることもできる。この場合には、スピンドル３６をモー
タアクチュエータ３７から外し、代わりに、その自由端
に手動用ホイール（図示せず）を取り付ける。
【００２９】図４は、ホルダ４５によって支持される光
学読み取りヘッド５の背面を示す。モータハウジング４
２に支持されるホルダ４５は上体４５ａおよび下体４５
ｂを備える。上体４５ａおよび下体４５ｂは、ともに半
円の切り欠きを有し、２つの切り欠き同士が合わさって
円筒形の光学読み取りヘッド５を受容する。これらの上
体４５ａと下体４５ｂとは、ネジ４９によって互いに接
近し、光学読み取りヘッド５を挟み込む。図から明らか
なように、丸棒ガイド３８は光学読み取りヘッド５の光
軸１７に平行に延びる。同様に、スピンドル３６も光軸
１７に平行に延びる。２つの丸棒ガイド３８は、モータ
ハウジング４２に支持されて、これらの間にスピンドル
３６が配置される。
学読み取りヘッド５の背面を示す。モータハウジング４
２に支持されるホルダ４５は上体４５ａおよび下体４５
ｂを備える。上体４５ａおよび下体４５ｂは、ともに半
円の切り欠きを有し、２つの切り欠き同士が合わさって
円筒形の光学読み取りヘッド５を受容する。これらの上
体４５ａと下体４５ｂとは、ネジ４９によって互いに接
近し、光学読み取りヘッド５を挟み込む。図から明らか
なように、丸棒ガイド３８は光学読み取りヘッド５の光
軸１７に平行に延びる。同様に、スピンドル３６も光軸
１７に平行に延びる。２つの丸棒ガイド３８は、モータ
ハウジング４２に支持されて、これらの間にスピンドル
３６が配置される。
【００３０】図５に示すように、クロススライド３５に
は、同様に、丸棒ガイド３８を受容する孔が形成され
る。丸棒ガイド３８は後方に向かって延び、その上にク
ロススライド３５が支持される。クロススライド３５に
は、ネジが刻まれた通孔が形成され、この通孔にスピン
ドル３６がねじ込まれる。クロススライド３５の上面に
は、ホルダ３４が固く固定され、このホルダ３４の先端
には、環状ホルダ３４ａが設けられる。この環状ホルダ
３４ａには、ユニオンナット２３がはめ込まれ、固定さ
れる。スピンドル４７を変位させてクロススライド３５
を丸棒ガイド３８に沿って移動させると、ホルダ３４お
よび環状ホルダ３４ａを介して変位部材２２が駆動さ
れ、光ガイド１１の光出口１８は変位する。
は、同様に、丸棒ガイド３８を受容する孔が形成され
る。丸棒ガイド３８は後方に向かって延び、その上にク
ロススライド３５が支持される。クロススライド３５に
は、ネジが刻まれた通孔が形成され、この通孔にスピン
ドル３６がねじ込まれる。クロススライド３５の上面に
は、ホルダ３４が固く固定され、このホルダ３４の先端
には、環状ホルダ３４ａが設けられる。この環状ホルダ
３４ａには、ユニオンナット２３がはめ込まれ、固定さ
れる。スピンドル４７を変位させてクロススライド３５
を丸棒ガイド３８に沿って移動させると、ホルダ３４お
よび環状ホルダ３４ａを介して変位部材２２が駆動さ
れ、光ガイド１１の光出口１８は変位する。
【００３１】再び図３を参照し、近接センサ５０は、例
えば、誘電作動センサでよい。この近接センサ５０は、
剛性ブラケット５１を介してモータハウジング４２に固
定的に接続される。しかも、近接センサ５０のリード線
５２は評価エレクトロニクス（評価回路）（図示せず）
に接続される。近接センサ５０の下方にはスキャニング
テーブル５３が設けられ、このスキャニングテーブル５
３はクロススライド３５に固定される。スキャニングテ
ーブル５３の表面５４は、スピンドル３６の長手方向に
対し傾斜し、しかも、光軸１７に対して傾斜する。この
表面５４の傾斜はドラム１に向かって下降する。丸棒ガ
イド３８に沿ってクロススライド３５が移動すると、近
接センサ５０とスキャニングテーブル５３の表面５４と
の距離も変化する。この近接センサ５０とスキャニング
テーブル５３の表面５４との距離に対応（比例）して、
光学読み取りヘッド５からの円錐形の光がドラム１表面
やパターン原本３表面に形成する光断面の直径の大きさ
が変わる。この距離を測定すれば、表面上の光スポット
の大きさを予め測定したり、各距離に応じた光スポット
の大きさを記憶したりすることができる。これらの光ス
ポットの大きさを選択する際には、近接センサ５０とス
キャニングテーブル５３の表面５４との距離を所望の距
離に設定する。この手法が有効となるのは、ドラム１の
直径とパターン原本３の厚さとスキャニングの全行程を
通じて一定である場合である。ドラムの直径を変えた
り、パターン原本３の厚さを変える場合には、距離を調
整し直す必要がある。
えば、誘電作動センサでよい。この近接センサ５０は、
剛性ブラケット５１を介してモータハウジング４２に固
定的に接続される。しかも、近接センサ５０のリード線
５２は評価エレクトロニクス（評価回路）（図示せず）
に接続される。近接センサ５０の下方にはスキャニング
テーブル５３が設けられ、このスキャニングテーブル５
３はクロススライド３５に固定される。スキャニングテ
ーブル５３の表面５４は、スピンドル３６の長手方向に
対し傾斜し、しかも、光軸１７に対して傾斜する。この
表面５４の傾斜はドラム１に向かって下降する。丸棒ガ
イド３８に沿ってクロススライド３５が移動すると、近
接センサ５０とスキャニングテーブル５３の表面５４と
の距離も変化する。この近接センサ５０とスキャニング
テーブル５３の表面５４との距離に対応（比例）して、
光学読み取りヘッド５からの円錐形の光がドラム１表面
やパターン原本３表面に形成する光断面の直径の大きさ
が変わる。この距離を測定すれば、表面上の光スポット
の大きさを予め測定したり、各距離に応じた光スポット
の大きさを記憶したりすることができる。これらの光ス
ポットの大きさを選択する際には、近接センサ５０とス
キャニングテーブル５３の表面５４との距離を所望の距
離に設定する。この手法が有効となるのは、ドラム１の
直径とパターン原本３の厚さとスキャニングの全行程を
通じて一定である場合である。ドラムの直径を変えた
り、パターン原本３の厚さを変える場合には、距離を調
整し直す必要がある。
【図１】 パターン原本の光学スキャン装置を示す構成
図である。
図である。
【図２】 図１の装置に適用された本発明に係る光学読
み取りヘッドを示す断面図である。
み取りヘッドを示す断面図である。
【図３】 図２の光学読み取りヘッドが接続された変位
手段を示す断面図である。
手段を示す断面図である。
【図４】 電気モータアクチュエータ周辺の光軸に垂直
な面に沿った断面図である。
な面に沿った断面図である。
【図５】 変位部材の保持装置周辺の光軸に垂直な面に
沿った断面図である。
沿った断面図である。
３ 対象物としてのパターン原本、５ 光学読み取り装
置としての光学読み取りヘッド、６ スライド、１１
光ガイド、１２ 受光系としての反射光ガイド、１５
円筒マウント、１６ 外周フランジ、１７ 光軸、１８
光源としての光出口、１９，２０ シュミット系とし
ての色消しレンズ、２２ 変位部材、２３ ユニオンナ
ット、３０ 変位経路としての第２中空シリンダ、３５
クロススライド、３６ スピンドル、３７ アクチュ
エータドライブ（電気モータ）としてのモータアクチュ
エータ、３９ 継手。
置としての光学読み取りヘッド、６ スライド、１１
光ガイド、１２ 受光系としての反射光ガイド、１５
円筒マウント、１６ 外周フランジ、１７ 光軸、１８
光源としての光出口、１９，２０ シュミット系とし
ての色消しレンズ、２２ 変位部材、２３ ユニオンナ
ット、３０ 変位経路としての第２中空シリンダ、３５
クロススライド、３６ スピンドル、３７ アクチュ
エータドライブ（電気モータ）としてのモータアクチュ
エータ、３９ 継手。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｖ
Claims (13)
- 【請求項１】 光源から発光された光を光軸に沿って集
束させるシュミット系と、光軸に同心的に配置され、シ
ュミット系を通じて集束し対象物から反射する光を受け
取る受光系とを備える光学読み取り装置であって、 前記シュミット系に対して前記光源を光軸に沿って変位
させることを特徴とする光学読み取り装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光学読み取り装置におい
て、前記シュミット系は色消しレンズを含むことを特徴
とする光学読み取り装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の光学読み取り装
置において、前記光源は変位部材上に配置され、この変
位部材は、変位経路に嵌合してこの変位経路に沿って変
位することを特徴とする光学読み取り装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の光学読み取り装置におい
て、前記変位経路は、シュミット系を支持するハウジン
グに設けられることを特徴とする光学読み取り装置。 - 【請求項５】 請求項３または４記載の光学読み取り装
置において、前記変位部材と変位経路とは円筒構造に形
成されることを特徴とする光学読み取り装置。 - 【請求項６】 請求項３、４または５記載の光学読み取
り装置において、前記変位部材には、光を供給する光ガ
イドを把持するマウントが挿入され、このマウントには
外周フランジが形成され、この外周フランジの背面に係
合するユニオンナットを変位部材にネジ結合させて光ガ
イドを変位部材に取り付けることを特徴とする光学読み
取り装置。 - 【請求項７】 請求項３〜６のいずれかに記載の光学読
み取り装置において、前記変位部材はアクチュエータド
ライブに結合されることを特徴とする光学読み取り装
置。 - 【請求項８】 請求項７記載の光学読み取り装置におい
て、前記アクチュエータドライブは、電気モータおよび
手動用ハンドホイールのいずれかであることを特徴とす
る光学読み取り装置。 - 【請求項９】 請求項７または８記載の光学読み取り装
置において、この光学読み取り装置は、アクチュエータ
ドライブとともに、長手方向に変位可能なスライド上に
取り付けられることを特徴とする光学読み取り装置。 - 【請求項１０】 請求項８または９記載の光学読み取り
装置において、前記変位部材はクロススライドに結合さ
れ、このクロススライドは回転不能にスピンドルに沿っ
て変位し、このスピンドルは、アクチュエータドライブ
としての電気モータによって駆動されることを特徴とす
る光学読み取り装置。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の光学読み取り装置に
おいて、前記電気モータは継手を介してスピンドルに接
続されることを特徴とする光学読み取り装置。 - 【請求項１２】 請求項８または９記載の光学読み取り
装置において、前記変位部材はクロススライドに結合さ
れ、このクロススライドは回転不能にスピンドルに沿っ
て変位し、このスピンドルは、アクチュエータドライブ
としての手動用ハンドホイールによって駆動されること
を特徴とする光学読み取り装置。 - 【請求項１３】 請求項９〜１２のいずれかに記載の光
学読み取り装置において、前記スライドの変位方向は、
前記光軸に直交することを特徴とする光学読み取り装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE94107164.9 | 1994-05-06 | ||
| EP94107164A EP0681256B1 (de) | 1994-05-06 | 1994-05-06 | Optische Leseeinrichtung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0869522A JPH0869522A (ja) | 1996-03-12 |
| JP2761196B2 true JP2761196B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=8215927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7101410A Expired - Lifetime JP2761196B2 (ja) | 1994-05-06 | 1995-04-25 | 光学読み取り装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5696751A (ja) |
| EP (1) | EP0681256B1 (ja) |
| JP (1) | JP2761196B2 (ja) |
| AT (1) | ATE182703T1 (ja) |
| DE (1) | DE59408546D1 (ja) |
| ES (1) | ES2134289T3 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6239868B1 (en) | 1996-01-02 | 2001-05-29 | Lj Laboratories, L.L.C. | Apparatus and method for measuring optical characteristics of an object |
| US6254385B1 (en) | 1997-01-02 | 2001-07-03 | Lj Laboratories, Llc | Apparatus and method for measuring optical characteristics of teeth |
| US5966205A (en) | 1997-07-01 | 1999-10-12 | Lj Laboratories, Llc | Method and apparatus for detecting and preventing counterfeiting |
| US6373573B1 (en) | 2000-03-13 | 2002-04-16 | Lj Laboratories L.L.C. | Apparatus for measuring optical characteristics of a substrate and pigments applied thereto |
| US6307629B1 (en) | 1997-08-12 | 2001-10-23 | Lj Laboratories, L.L.C. | Apparatus and method for measuring optical characteristics of an object |
| US5880826A (en) | 1997-07-01 | 1999-03-09 | L J Laboratories, L.L.C. | Apparatus and method for measuring optical characteristics of teeth |
| US5759030A (en) | 1996-01-02 | 1998-06-02 | Lj Laboratories, L.L.C. | Method for determing optical characteristics of teeth |
| US6233047B1 (en) | 1997-01-02 | 2001-05-15 | Lj Laboratories, L.L.C. | Apparatus and method for measuring optical characteristics of an object |
| US6301004B1 (en) | 2000-05-31 | 2001-10-09 | Lj Laboratories, L.L.C. | Apparatus and method for measuring optical characteristics of an object |
| US6501542B2 (en) | 1998-06-30 | 2002-12-31 | Lj Laboratories, Llc | Apparatus and method for measuring optical characteristics of an object |
| US6271913B1 (en) | 1997-07-01 | 2001-08-07 | Lj Laboratories, Llc | Apparatus and method for measuring optical characteristics of an object |
| US6449041B1 (en) | 1997-07-01 | 2002-09-10 | Lj Laboratories, Llc | Apparatus and method for measuring optical characteristics of an object |
| US6246479B1 (en) | 1998-06-08 | 2001-06-12 | Lj Laboratories, L.L.C. | Integrated spectrometer assembly and methods |
| US6246471B1 (en) | 1998-06-08 | 2001-06-12 | Lj Laboratories, Llc | Apparatus and method for measuring optical characteristics of an object |
| US6573984B2 (en) | 1998-06-30 | 2003-06-03 | Lj Laboratories Llc | Apparatus and method for measuring optical characteristics of teeth |
| US6249348B1 (en) | 1998-11-23 | 2001-06-19 | Lj Laboratories, L.L.C. | Integrated spectrometer assembly and methods |
| US6538726B2 (en) | 1998-07-10 | 2003-03-25 | Lj Laboratories, Llc | Apparatus and method for measuring optical characteristics of an object |
| US6362888B1 (en) | 1999-12-23 | 2002-03-26 | Lj Laboratories, L.L.C. | Spectrometer assembly |
| US6519037B2 (en) | 1999-12-23 | 2003-02-11 | Lj Laboratories, Llc | Spectrometer having optical unit including a randomized fiber optic implement |
| US6414750B2 (en) | 2000-01-10 | 2002-07-02 | Lj Laboratories, L.L.C. | Spectrometric apparatus and method for measuring optical characteristics of an object |
| US6903813B2 (en) | 2002-02-21 | 2005-06-07 | Jjl Technologies Llc | Miniaturized system and method for measuring optical characteristics |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2563644B1 (fr) * | 1984-04-26 | 1988-06-03 | Smh Alcatel | Tete de lecture de marques portees par un document |
| US5200230A (en) * | 1987-06-29 | 1993-04-06 | Dunfries Investments Limited | Laser coating process |
| DE3886930T2 (de) * | 1987-10-28 | 1994-06-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | Optischer kopf. |
| US5150343A (en) * | 1989-07-19 | 1992-09-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Miniaturized low-power-consumption optical head provided with a state transformation mechanism |
| US5477043A (en) * | 1989-10-30 | 1995-12-19 | Symbol Technologies, Inc. | Scanning arrangement for the implementation of scanning patterns over indicia by driving the scanning elements in different component directions |
| DE4142701A1 (de) * | 1991-12-21 | 1993-07-01 | Leuze Electronic Gmbh & Co | Fokusverstelleinrichtung zur verstellung der tiefenschaerfe einer optischen abtasteinrichtung |
| DE4207774C2 (de) * | 1992-03-11 | 1996-04-18 | Schablonentechnik Kufstein Ag | Optischer Lesekopf |
| US5321684A (en) * | 1992-09-15 | 1994-06-14 | Sri International | Bidirectional sinusoidal scanning system |
| JPH06258587A (ja) * | 1993-03-09 | 1994-09-16 | Fuji Xerox Co Ltd | 集光位置検出装置 |
| DE59402605D1 (de) * | 1994-05-19 | 1997-06-05 | Schablonentechnik Kufstein Ag | Einrichtung zur Ermittlung des Farbwerts eines Lichtstroms |
-
1994
- 1994-05-06 DE DE59408546T patent/DE59408546D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-06 ES ES94107164T patent/ES2134289T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-06 EP EP94107164A patent/EP0681256B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-06 AT AT94107164T patent/ATE182703T1/de not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-04-25 JP JP7101410A patent/JP2761196B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-05 US US08/435,163 patent/US5696751A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0681256A1 (de) | 1995-11-08 |
| US5696751A (en) | 1997-12-09 |
| ATE182703T1 (de) | 1999-08-15 |
| EP0681256B1 (de) | 1999-07-28 |
| ES2134289T3 (es) | 1999-10-01 |
| JPH0869522A (ja) | 1996-03-12 |
| DE59408546D1 (de) | 1999-09-02 |
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