JP2774039B2 - イメージスキャナの照明構造 - Google Patents
イメージスキャナの照明構造Info
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Description
明構造に関する。
からの光で照明し、被照射部の媒体像をイメージセンサ
上に結像させて媒体上の情報を読取るイメージスキャナ
が知られている。
面が可及的に均一に照明される必要がある。このような
均一照明を実現するため、従来は同一ランクのLED等
の光源を密に配列して照明を行っている。このため、光
源部を構成する光源の数が多くなり、イメージスキャナ
のコスト低減に対する大きな障害となっていた。
情に鑑みてなされたものであって、イメージスキャナに
おいて従来よりも光源数を半減できる新規な照明構造の
提供を目的とする。
配備された複数の光源からの光で媒体表面を照射し、被
照射部の媒体像をイメージセンサに結像させて媒体上の
情報を読取るイメージスキャナ」において、媒体表面を
照明する照明構造であって、略等間隔に配備された複数
の光源と照明される媒体の配備位置との間に「分光板」
を有する。
細かい鋸歯状の断面形状を有し、各光源からの光を光源
配列方向へ所定の「分離角」で分離するように構成され
る。そして、照明される媒体の配備位置は、「分光板を
通過した光の、光源配列方向に於ける強度分布の周期
が、実質的に光源配列ピッチの1/2となる位置」に定
められる。
例におけるように「LED」が好適であるが、これに限
らず、半導体レーザー等の他の光源を用いることも出来
る。場合によっては、離れた位置に配置された光源から
の光を複数の光ファイバーで導き、各光ファイバー端部
を略等間隔に配したものを用いることもできる。この場
合には、等間隔に配備された各光ファイバー端部が光源
を構成する。
る「光源列」は単数列でも良いが、光源列を2列、媒体
の配備位置における照明位置に関して対称的に設けても
よく(請求項2)、この場合、2列の光源列の光源の配
置を互いに1/2ピッチずらし、個々の光源の配列が
「千鳥状」となるようにしてもよい(請求項3)。
200は分光板を示している。光源100は、図示のよ
うに発散性の光束を放射するが、その強度は図の上方へ
向かう部分が最も強い。
の片面に「稜角:βのプリズムを密に並べた」様な「畝
状」の凹凸(凹凸の形状は、図面に直交する方向へ一様
である)を形成されている。換言すれば、分光板200
は「鋸歯状」の断面形状を有する。
束は、上記畝状の凹凸の各面で屈折され、分光板200
の他方の面(上方の面)から射出する際に再度屈折され
る。このため、分光板200から射出する光は、図2の
「斜め左右方向」へ向かう光の成分が多くなる。
置に配備された面Aを照射してみると、面A上の照度分
布は、図中に示すように光源100の発光部から図の直
上へ向かう線(光源100の光軸Lという)に関して対
称的になり、この照度分布の極大は、光源100の光軸
Lと分光板200の射出面との交点から、光源100の
光軸に対称的に互いに角:αをもって広がる2直線L
1,L2と面Aとの交点の位置に現れる。
上記2直線L1,L2と面Bとの交点位置に現れる照度
分布(破線で示す)の極大位置は、面Aにおける極大位
置よりも間隔が広がったものとなる。光源100の光軸
に関して対称的に現れる照度分布の極大を与える上記2
直線L1,L2のなす角:αを「分離角」と呼ぶ。
「鋸歯状断面」をなす部分の前記「稜角:β」および分
離板200の材質の「屈折率」で定まるものであり、分
離板200の材質をポリカーボネートとし、稜角:βを
90度とすると分離角:αは略60度となる。
する凹凸のピッチは、原理的には任意であるが、上記凹
凸のピッチがある程度大きくなると、図2の状態から分
光板200を図の左右方向へずらした場合に、光軸Lの
両側に分離した光強度の極大の方向が光軸Lに対して非
対称となる。しかるに、上記凹凸のピッチを小さくする
と、分離した光強度の極大は常に光源の光軸Lに対して
対称的となる。この発明において、分光板が「光源の配
列ピッチに比して細かい鋸歯状の断面形状を有する」と
は、光源との位置関係に依らず、任意の光源から放射さ
れて分光板を通過した光束が、上記光源の光軸に対して
対称的に分離するように凹凸のピッチが定められている
ことを意味する。
をなす凹凸の形成方向(図の左右方向)へ、同じ種類の
光源100を間隔:dで配列した状態を示している。カ
ードやコイン等の媒体を読取のために「配備する位置」
と分光板200との距離を図示の如くRとすると、距離
Rを、 R・tan(α/2)=3d/4 が満足されるように設定すれば、この位置における光強
度の分布は、光源100の配列方向へ、図示のように滑
らかな凹凸を描いて変化し、その極大の周期:ξは上記
配列方向に、光源配列ピッチ:dの1/2となる。請求
項3のように、2列の光源列を用い、各光源列における
光源の配置を、互いに1/2ピッチずらして、所謂「千
鳥状」の光源配列とすると媒体の配備位置における光強
度分布の極大の周期はd/4になる。
(a)に示す装置は請求項2記載の発明を、「媒体」で
あるカード13上のバーコード等の情報を読み取るため
の「イメージスキャナ」に適用した実施例である。ガイ
ド板1,2は所定の間隙を隔してカード通路3を形成す
る。ガイド板2にはイメージスキャナ4が一体化され、
その照明読取り用のスリット6が、図面に直交する方向
を長手方向としてカード通路3に向けて開口している。
カード13は上記カード通路3を図面に直交する方向へ
搬送されつつ、スリット6部分で情報を読取られる。
と分光板11とを搭載したケーシング5aにより構成さ
れ、下部は、レンズ8とCCDラインセンサ等のイメー
ジセンサ9を搭載し、上記ケーシング5aと係合一体化
されたケーシング5bにより構成される。
D7を図面に直交する方向へ複数個配列して成る「光源
列」を2列に配列して構成されている。各光源列に於け
るLED7の配列は略等間隔で、配列ピッチ:dは4.
6mmである。照明用光源のすぐ上に配備された分光板
11は、ポリカーボネートにより「シート状」に形成さ
れ、図3(b)に示すように、図3(a)のスリット6
に対応してスリット11Cを形成されている。
ード通路側の面11bは平滑面であるが、照明用光源の
各LED7に面する側の面11aには、前述の畝状の凹
凸が形成されている。この凹凸の配列方向(鋸歯状断面
を形成する方向)は、LED7の配列方向、即ち光源列
7Aの方向である。また前記「稜角:β」は90度であ
り、「分離角:α」は略60度である。畝状の凹凸の配
列ピッチは、光源列におけるLED7の配列ピッチの2
0%以下が好ましく、この例では0.5mmに設定され
ている。
D7による他の1列の光源列が、スリット11Cに関し
て光源列7Aと対称に配備されていることは言うまでも
ない(図3(a)参照)。
スリット6,11cの長手方向及び幅方向の中央部に位
置し、像側においてはイメージセンサ9の受光域の中央
部に位置する。従って上記スリット6の位置にあるカー
ド13を照明すれば、被照明部の像がイメージセンサ9
の受光域に結像するので、この状態でイメージセンサ9
を駆動すれば被照明部の情報を読取って信号化すること
ができる。
上のカード通路3までの距離:Rは6mmである。LE
D7を全部均一光強度で発光させたとき、スリット6部
分における光強度の分布は、スリット6の長手方向に滑
らかな凹凸をもった分布となり、上記長手方向に於ける
極大は2.3mmの周期で現れた。
EDを4.6mmピッチで配列してなる光源列2列を用
いているにもかかわらず、被照明部の照明は恰もLED
のピッチを上記ピッチの1/2にしてLEDの配列を密
にしたかのように行われ、極めて良好な均一照明が実現
された。
の配列を半ピッチ分ずらすと、さらに均一な照明が可能
である。
備し、「端部のLEDから放射され分光板11によりス
リット6の長手方向外側へ向けて分光される」光束を上
記ミラーで反射してスリット内部の照明に寄与させるよ
うにしても良い。また分光板は、畝状の凹凸の形成され
ている側の面を被照明部側にしても良い。
ジスキャナにおける新規な照明構造を提供できる。この
発明の照明構造は上記の如く構成されているから、光源
の配列ピッチを「実際のピッチの2倍にした」かのように
媒体の照明を行うことができ、少ない光源数で高度に均
一な照明が可能であり、イメージスキャナのコンパクト
化および低コスト化が可能になる。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】略等間隔に配備された複数の光源からの光
で媒体表面を照射し、被照射部の媒体像をイメージセン
サに結像させて媒体上の情報を読取るイメージスキャナ
において、 上記複数の光源と照明される媒体の配備位置との間に分
光板を有し、 上記分光板は、上記光源の配列ピッチに比して細かい鋸
歯状の断面形状を有し、各光源からの光を光源配列方向
へ所定の分離角で分離するように構成され、 上記分光板を通過した光の光源配列方向に於ける強度分
布の周期が、実質的に光源の配列ピッチの1/2となる
位置に、媒体の配備位置を定めたことを特徴とする照明
構造。 - 【請求項2】請求項1記載の照明構造において、 等間隔に配列された複数の光源による光源列が2列、媒
体の配備位置における照明位置に関して対称的に設けら
れたことを特徴とするイメージスキャナの照明構造。 - 【請求項3】請求項2記載の照明構造において2列の光
源列の光源の配置が、互いに1/2ピッチずれているこ
とを特徴とするイメージスキャナの照明構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5049619A JP2774039B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | イメージスキャナの照明構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5049619A JP2774039B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | イメージスキャナの照明構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06268820A JPH06268820A (ja) | 1994-09-22 |
JP2774039B2 true JP2774039B2 (ja) | 1998-07-09 |
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ID=12836256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5049619A Expired - Fee Related JP2774039B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | イメージスキャナの照明構造 |
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JP (1) | JP2774039B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19854186A1 (de) | 1998-11-24 | 2000-05-25 | Wacker Chemie Gmbh | Grenzflächenaktive Organosiliciumverbindungen |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP5049619A patent/JP2774039B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH06268820A (ja) | 1994-09-22 |
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