JP2877517B2 - 表面を照明し、その表面のイメージを読取る方法および装置 - Google Patents

表面を照明し、その表面のイメージを読取る方法および装置

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明はイメージ捕捉装置の照明技法に関するもの
であり、特に表面に貼付けられたコード化情報あるいは
文字数字情報を有する上記表面のイメージを読取るため
の装置に関するものである。
イメージ捕捉装置は荷物の配送分野において望ましい
ものであり、このような配送分野では、輸送中の荷物に
顧客の船積み情報を含む印刷されたバーコードを有する
ラベルが設けられている。このような輸送中の荷物の表
面からラベルのイメージを読取ることが望ましい。ラベ
ルのイメージは電子的にデータ処理装置に伝送されるこ
とが望ましく、このデータ処理装置において顧客の船積
み情報が回復され、荷物の取扱いおよび配送処理を促進
することができる。船積み情報の回復は、荷物の表面に
貼付けられたバーコードあるいはラベルのイメージを完
全且つ正確に読取るためのイメージ捕捉装置の能力に依
存するところが極めて大である。不適切な照明、表面の
ぎらぎら、影はすべて得られたイメージの質を低下さ
せ、船積み情報の回復能力を低下させる。
イメージの質を改善するために、ある種の形式の内部
照明機構をもった手持ち形のイメージ捕捉装置が提案さ
れた。このような照明機構の目的は、イメージが与えら
れた表面に制御された照明を与えることによってイメー
ジの回復を増強することであり、これによって読取られ
たバーコードあるいはラベルのイメージをデータ処理装
置によって確実に読むことができるようにする。しかし
ながら、このような装置は、これに使用されている照明
機構が、イメージが与えられた表面全体を均一に照明す
ることができないため、読取り可能なイメージを供給す
ることができない場合がある。このような照明機構は表
面のある部分を過度に照明し、しばしば“ホットスポッ
ト”を作る。このような“ホットスポット”から反射さ
れた光が例えばCCDチップ上に収束されると、CCD素子は
CCDチップによって生成されたラベルあるいはバーコー
ドのイメージを抹消あるいは歪ませてしまう。これとは
逆に表面のある部分、特にバーコードやラベルの隅部の
受光量はCCD素子が応答するのに不充分である可能性が
あり、“影”をもったイメージを作り出す可能性があ
る。このような“影”が生じると、データ処理手段はそ
の“影”のあるイメージの部分から顧客の船積み情報を
回復することが不可能になる。イメージの与えられた表
面が過度の“ホットスポット”あるいは“影”を伴うこ
となく照明されていても、この装置によってその表面に
与えられた照明の各レベル間で識別に差違があり、この
差違によって信号の処理を不必要に困難にしている。
このような欠点があると、２次元的な記号、符号を持
ったラベルや文字数字ラベルから情報を読取るときに特
に問題がある。一般にこのようなラベルはバーコードに
冗長性がないため、ラベルの如何なる部分でも不適切に
照明されると情報は失われる。
このような形式の照明機構の例が1991年７月16日付け
で加藤氏に付与された米国特許第5,032,960号、発明の
名称「配列された発光素子を備えた光源装置およびその
製造（Light Source Device With Arrayed Light Emitt
ing Elements and Manufacturing Therefor）」の明細
書に記載されている。加藤氏の特許明細書には、プリン
ト回路基板上に直線的に配列された一連の発光ダイオー
ド（LED）を設け、これと収束レンズと共同して線に沿
って照明し、表面を横切って走査することが記載されて
いる。これは複写機のようなイメージ読取り装置で使用
することを意図したものである。加藤氏の発明による装
置を使用してイメージを読取ると、荷物の処理の要求に
較べて著しく時間がかかる。
従って、この発明の目的は、イメージが読取られる物
品あるいは走査される物品の全表面を横切って同時に且
つ一様に照明することができるLED照明構成を提供する
ことにある。
この発明の他の目的、効果については、以下の好まし
い実施例についての詳細な説明により明らかにする。
発明の概要 表面のイメージを読取るための照明およびイメージ読
取り装置は、表面を照明するためのLEDの２次元アレー
と、照明された表面のイメージを読取り、読取られたイ
メージを表わす出力信号を供給する手段とを含んでい
る。
対象物の表面を照明し、その表面のイメージを読取る
方法は、LEDの２次元アレーを使用して上記対象物の表
面を照明するステップと、照明された対象物の表面のイ
メージを読取るステップと、読取られたイメージを表わ
す出力信号を供給するステップとを含んでいる。
図面の簡単な説明 図１は使用中の本発明の装置の一部を切取って示した
等角斜視図である。
図2Aおよび図2Bは本発明の装置の分解した等角斜視図
である。
図３は本発明の装置のLEDアレーの平面図である。
図４は本発明の装置のLEDアレー用の基本的な回路図
である。
好ましい実施形態の詳細な説明 図１を参照すると、図１には本発明の完全に組立てら
れた使用状態にある照明およびイメージ読取り装置10が
その一部を切取って図示されている。装置10は荷物12の
表面に貼付けられたラベル14のイメージを読取る使用状
態で示されている。装置10はラベル14を完全に覆うよう
に配置されている。装置10は照明アッセンブリ100を有
している。照明アッセンブリ100で発生された拡散光は
ラベル14を均一に照明し、ラベル14のイメージは装置10
内に配置されたCCDカメラアッセンブリ（図１には示さ
れていない）によって読取られる。図１には示されてい
ないCCDカメラアッセンブリ200によって読出されたラベ
ル14のイメージを表わす電子的信号は、この装置10から
ケーブル16を経て装置10の外部に設けられたデータ処理
ユニット（図示せず）に伝送される。
次に、図2Aおよび図2Bを参照すると、装置10は照明ア
ッセンブリ100、CCDカメラアッセンブリ200、カバー30
0、および把手部アッセンブリ400を含んでいる。照明ア
ッセンブリ100はLED取付け板110およびLEDトリガー回路
板180を含んでいる。LED取付け板110およびLEDトリガー
回路板180は共に実質的に正方形の平板で、その中心に
円形の貫通口112、182がそれぞれ形成されている。
LED取付け板110はLED120の２次元アレー用の取付けベ
ースとして作用するものである。図３を参照すると、LE
D120はLED取付け板110上に多数の平行な水平の行をなし
て配列されており、各行中のLED相互間に等しい間隔が
設けられており、またそれぞれの行は互いに等しい間隔
を保って配列されている。LED120の各水平行は、先行す
る行と後続する行のLED120の中心間距離の1/2だけオフ
セットされている。LED120は通常の取付け手段によって
LED取付け板110上に取付けられている。
LED120は図４に示す回路中で電気的に接続されてい
る。２個の個別のLED120が直列に接続されていて、１つ
のLED列を形成している。個々のLED列は互いに他のLED
列と並列に接続されており、LED列と電源との間の回路
中に電流制限抵抗196が接続されている。単なる一列と
して、この実施例では89個のLED列が並列に接続されて
いて、LED取付け板110を覆う全２次元LEDアレーを構成
している。電力はLEDトリガー回路板180によってLED取
付け板110上のLED120に供給されている。多数のLED、こ
こでは178個のLEDと、これらのLEDがLED取付け板110を
横切って概して一様な間隔で配列されていることにより
均一な照明が可能になる。間隔の制限によって許容され
る範囲内でLEDの数を増すことができることは言う迄も
ない。勿論、LEDの数を減らすこともできる。しかしな
がら、LEDの数を減らすと、均一な照明効果が低下す
る。
図2Bを参照すると、LEDトリガー回路板180上には、LE
D取付け板110上に設けられたLED120用の制御および電源
回路が設けられている。LEDトリガー回路板180にはケー
ブル16を介して外部電源（図示せず）から電力が供給さ
れるか、あるいは内部電源（図示せず）から電力が供給
される。図４に示すように、エネルギーはLEDトリガー
回路板180上に設けられた１あるいはそれ以上のキャパ
シタ194に蓄積される。装置10が表面のイメージを読取
るために使用されないときは、電界効果トランジスタ
（FET）192は内部あるいは外部電源（図示せず）から直
接キャパシタ194に電流を流して、このキャパシタ194を
充電する。制御装置190がイメージ読取り付勢信号を受
信すると、制御装置190は電界効果トランジスタ192に信
号を送ってキャパシタ194とLED120との間の回路を導通
させる。これによって、キャパシタ194は蓄積された電
気的エネルギーを抵抗196を経てLED組立て板110上に取
付けられたLED120に向けて放電し、LED120を閃光発光さ
せる。同時に装置10の外部に設けられたデータ処理ユニ
ット（図示せず）はCCDカメラアッセンブリによって、
現在照明されている対象物の表面のイメージを読取るよ
うにする。
一例として、照明アッセンブリ100の設計例を詳細に
説明する。LED取付け板110は約7cm×7cm（2.75インチ×
2.75インチ）の正方形の回路基板で、その中心に直径が
約4cm（1.54インチ）の円形の貫通孔112が形成されてお
り、その中心はLED取付け板110の外縁から約3.5cm（1.3
75インチ）の等距離の位置にある。LED取付け板110の各
隅部には直径が約3mm（0.125インチ）の貫通孔114が設
けられており、この貫通孔114を利用して小さな隔離用
絶縁物186とネジ118とを用いてLED取付け板110をLEDト
リガー板180に取付ける。各貫通孔114の中心はLED取付
け板110の外縁から約3mm（0.125インチ）の位置にあ
る。
各LEDはヒューレット・パッカード社（Hewlett-Packa
rd）製のHLMP-K105“Red"LEDランプが使用されている。
これらのLEDはそのエネルギー効率が極めて良好である
ことから選ばれたものである。前述のように、LED120は
89個のLED列を電気的に並列に接続して構成されてお
り、各LED列は２個のLED120を直列に接続して構成され
ている。LED120はLED取付け板110の表面上に24の水平行
を形成するように配列されており、各行中のLED相互
間、各行相互間は等しい距離だけ離れている。LED120の
各水平行は、先行する行とその後続する行のLED120の中
心間距離の1/2だけオフセットするように配置されてい
る。１つの水平行について見れば、その水平行中の個々
のLED120は、ある１つのLED120と次のLED120の中心間で
測って約5mm（0.2インチ）離れている。LED120の各水平
行は先行する行あるいは後続する行と、その水平行中の
LED120の中心と先行または後続する水平行中のLED120の
中心との間で測って約2.5mm（0.1インチ）だけ離れてい
る。イメージ読取りシーケンスでは、キャパシタ194は
１ミリ秒の間に６ボルトで７アンペアの電流を供給す
る。これによってLED120は、１回の閃光発光当たり0.04
2ジュールのエネルギーを消費するにすぎず、対象物の
表面を均一に照明するのに充分な光を発光することがで
きる。電力消費がこのように小さいことにより、装置10
を再充電可能な電池のような内部電源で動作させること
ができ、装置10を本当の意味のポータブル形に構成する
ことができる。
LEDトリガー回路板180も同様に約7cm×7cm（2.75イン
チ×2.75インチ）の正方形の回路基板で、その中心に直
径が約4cm（1.54インチ）の円形の貫通孔182が形成され
ており、その中心はLEDトリガー回路板180の外縁から約
3.5cm（1.375インチ）の等距離の位置にある。LEDトリ
ガー回路板180の各隅部には直径が約3mm（0.125イン
チ）の貫通孔184が設けられており、この貫通孔184に適
合するネジ118と小さな隔離用絶縁物186とによってLED
トリガー回路坂180をLED取付け板110に取付けると共
に、上記ネジ118と大きな隔離用絶縁物232とによってLE
Dトリガー回路板180を取付け板230に取付けている。各
貫通孔184の中心はLEDトリガー回路板180の外縁から約3
mm（0.125インチ）の位置にある。キャパシタ194、電界
効果トランジスタ192および電流制限抵抗196はLEDトリ
ガー回路板180上に取付けられている。キャパシタ194は
ニチコン社製の部品番号URS1A427MRAの4700μＦのキャ
パシタを２個使用している。これらのキャパシタは蓄積
容量が大きく、物理的な寸法が小さいことにより選択さ
れたものである。一例として、電流制限抵抗196は単一
の0.25オームの抵抗であるが、１オームの抵抗を４個並
列接続したものでもよい。
再び図2Bを参照すると、CCDカメラアッセンブリ200
は、装置10によって照明された対象物の表面のイメージ
を読取る手段である。CCDカメラアッセンブリ200はCCD
カメラ210と、カメラレンズ220と、取付け板230とを含
んでいる。CCDカメラ210はCCDイメージ読取り素子（図
示せず）を含み、ケーブル16を経て装置10の外部のデー
タ処理装置（図示せず）に接続されている。カメラレン
ズ220は、イメージが読取られる表面をCCDカメラ210の
内部に設けられたCCDイメージ読取り素子（図示せず）
上に焦点合わせしている。
照明アッセンブリ100とCCDカメラアッセンブリ200は
一緒にカバー300内に挿入され、組込まれるように構成
されている。CCDカメラ210とカメラレンズ220は取付け
板230の中心の円形開口234を貫通して配置されており、
カメラレンズ220は上記取付け板230からLED取付け板110
の中心の円形開口112およびLEDトリガー回路坂180の中
心の円形開口182を貫通して下方に伸びて、対象物の表
面を鮮明に写し出すことができる。CCDカメラ210とカメ
ラレンズ220は付属のリング236によって取付け板230に
取付けられている。一旦CCDカメラ210およびカメラレン
ズ220が取付け板230に取付けられ、カメラレンズ220がL
ED取付け板110中の中心の円形開口112およびLEDトリガ
ー回路板180中の中心の円形開口182を貫通して配置され
ると、ネジ118がLED取付け板110の孔114、小さな隔離用
絶縁物186、LEDトリガー回路板180の孔184、大きな隔離
用絶縁物232をそれぞれ貫通して上記取付け板230に取付
けられる。ネジ118を締付けると、照明アッセンブリ100
の部品はCCDカメラアッセンブリ200にしっかりと固定さ
れ、カバー300に挿入して組込むための１個の単一ユニ
ットが形成される。
カメラレンズ220は装置10内において、カバー300の下
端から一定の距離の位置に取付けられているので、対象
物の表面上の一定の距離にあり、イメージ読取り工程
中、何らの調整をも行うことなく対象物の表面の鮮明な
イメージを得ることができる。つまり、装置10を単にイ
メージが読取られる表面上に置くだけでCCDカメラ210の
適切な焦点合わせが達成される。単なる一例として、CC
Dを備えたカメラは、タムロン社製の6.5mmのレンズを持
ったパルニックス（Pulnix）TM-7Xカメラが使用され
る。
別の実施例では、対象物から得られたイメージの鮮明
度を上げるために、狭い帯域幅のフィルタおよび／また
は偏光子（ポラライザー）／検光子（アナライザー）を
使用してもよい。この別の実施例では、帯域通過フィル
タあるいは偏光子はカメラレンズ220上にぴったりと嵌
合するカップ状の構造のものであってもよいし、カメラ
レンズ220と一体的に結合されるように構成されたもの
でもよい。偏光子は一般にはLED取付け板110の下方に配
置された薄いフィルムで、これにはカメラレンズ220が
挿入される開口が設けられている。帯域通過フィルタあ
るいは偏光子はカメラレンズ220と対象物の表面との間
に配置されており、そのため対象物の表面からの反射光
は上記の帯域通過フィルタあるいは偏光子を通過してカ
メラレンズ220に到達する。
狭い帯域幅のフィルタは、LEDが放射するスペクトル
の選択された領域の光のみがCCDイメージ読取り素子に
到達することができるようにして、スペクトルの赤外線
領域の輻射光や周囲の照明によるイメージ歪み効果を除
去することができる。対象物の表面に送られる光を第１
の方向に偏光し、対象物の表面から反射されて戻る光を
第２の方向に偏光することにより、偏光子／検光子は対
象物の表面からの鏡面反射光によるぎらぎら光を実質的
にすべて除去することができる。これによって、CCDカ
メラアッセンブリ200で読取られたイメージ上にぎらぎ
ら光によって誘発される“ホットスポット”を実質上除
去することができる。
カバー300は通常は垂直の不透明な側壁を有し、その
断面は正方形である。カバー300の上部310は照明アッセ
ンブリ100とCCDカメラアッセンブリ200とからなる組立
てられた部品を受入れるように完全に開いている。CCD
カメラアッセンブリ200の取付け板230はそれに取付けら
れた照明アッセンブリ100と共にカバー300の頂部310の
開口内にぴったりと嵌合して、適当な取付け手段を用い
て上記カバー300に固定される。また、カバー300の基部
320は開いていて、このカバー300によりイメージが読取
られる表面を完全に覆うことができ、これによって照明
アッセンブリ100からの放射光がイメージが読取られる
表面を均一に照明している間、装置10の外部の光源の光
を実質的にすべて遮光することができる。
カバー300は鋳型成形されたプラスチックのような不
透明な材料で作られている。照明アッセンブリ100の下
のカバー300の内面は薄いアルミニウム膜のような光反
射性材料で被覆されている。この被膜はイメージが読取
られる表面の照明強度を増すと共に表面の照明をさらに
均一にするように作用する。照明アッセンブリ100の下
のカバー300の全内面、あるいは実質的に全内面は光反
射性であることが望ましい。
把手アッセンブリ400には主把手部410、曲げ応力軽減
部（ストレイン・レリーフ）420、およびスイッチ430が
設けられている。主把手部410はケーブル16用の導管、C
CDカメラ210用の筐体、および装置10の柄として作用す
る。主把手部410は中空の剛性金属パイプで作られてお
り、その外周を覆って発泡ラバーのグリップが設けられ
ている。発泡ラバーグリップを設けることより、動作中
の装置10の取扱いが容易になる。CCDカメラ210は主把手
部410内に配置されており、ケーブル16はスイッチ430内
の中心円形開孔432を通って導かれて、上記主把手部410
内に配置されたCCDカメラ210の頂部に接続されている。
環状の取付けリング412は主把手部410の底部を構成し
ており、把手アッセンブリ400は取付けリング412の孔41
4を貫通して取付け板230の上側に形成された孔（図示せ
ず）にネジを挿入することによってCCDカメラアッセン
ブリ200に結合されている。
曲げ応力軽減部420は把手アッセンブリ400の頂部を構
成しており、該曲げ応力軽減部420はケーブル16を取り
囲むように配置された螺旋状のピグテール形状422にモ
ールドされた可撓性プラスチックで作られていることが
望ましい。ケーブル16は孔424を通って曲げ応力軽減部4
20の頂部に導かれている。曲げ応力軽減部420の底部の
縁部426は硬質のプラスチックで作られていて、スイッ
チ430の中心円形開口432内にぴったりと嵌合するもので
あることが望ましい。動作中は、曲げ応力軽減部420は
前後に伸び縮みしてケーブル16の横方向の動きを制限
し、ケーブル16に損傷を与えたり、ケーブル16を切断す
ることなく使用者は装置10を動かすことができる。
スイッチ430は通常の取付け手段によって主把手部410
の頂部に取付けられている。スイッチ430は通常の無指
向性のスイッチでよい。スイッチ430は内部を通って制
御装置190に導かれている。スイッチ430の頂部の中心に
は円形の開口432が形成されており、この開口432は曲げ
応力軽減部420の底部の縁部426と嵌合しており、ケーブ
ル16を内部に導いている。
図４を参照すると、装置10の動作中、スイッチ430は
装置10の照明シーケンスとイメージ読取りシーケンスを
付勢する手段として作用する。スイッチ430が閉じられ
ると、該スイッチ430からの付勢信号は制御装置190に送
られる。制御装置190は一旦付勢信号を受信すると、電
界効果トランジスタ192に信号を送って、キャパシタ194
からLED120に電流を流通させて該LED120をフラッシュ発
光させる。これと同時に装置10の外部に設けられたデー
タ処理装置はCCDカメラアッセンブリ200をトリガーし
て、照明された対象物の表面のイメージを読取らせる。
動作中は、使用者は装置10をそのカバー300がイメー
ジが読取られる表面の出来るだけ多くの部分を覆うよう
に配置する。次いで使用者はスイッチ430を付勢してイ
メージ読取りシーケンスを開始させる。スイッチ430は
付勢信号を制御装置190に送信する。付勢信号は制御装
置190中の１ミリ秒タイミング回路を起動させる。これ
と同時に制御装置190は電界効果トランジスタ192に信号
を送ってこれを導通させ、キャパシタ194からLED取付け
板110に取付けられたLED120に電力を供給する。キャパ
シタ194は電流制限抵抗196を通ってLED120に放電し、LE
D120を閃光発光させる。装置10の外部に設けられたデー
タ処理ユニットはケーブル16を経て付勢信号を受信し、
また現在照明されている対象物の表面のイメージを読取
るためにCCDカメラアッセンブリ200に信号を送る。CCD
カメラアッセンブリ200はイメージを読取り、イメージ
を表わす出力信号はケーブル16を経て外部データ処理装
置に転送される。すべてのイメージ読取りシーケンス
は、制御装置190中の１ミリ秒タイミング回路が終了す
るまでに完了する。一旦タイミング回路が終了すると、
制御装置190は電界効果トランジスタ192に第２の信号を
送ってキャパシタ194からLED120への電力の給送を停止
させ、外部電源あるいは内部電源から上記キャパシタ19
4への電力の供給を再開させて、次のイメージ読取りシ
ーケンスに備えてキャパシタ194を再充電する。
本発明の装置は、取付け板110の表面に設けられた２
次元配列されたLEDを使用することにより、LEDから発光
される散光によりイメージが読取られる表面を照明する
ことができ、それによって“ホットスポット”や“影”
のない表面全体の均一な照明が可能になる。これによっ
てイメージ読取り装置は、表面の完全な且つ正確なイメ
ージを取出してこれをデータ処理に送ることができる。
LEDは極めて高いエネルギー効率が得られるように選択
することが可能で、照明の質を低下させることなく電力
の消費を低減させることができる。このことによって、
本発明の装置を再充電可能な電池だけを使用して動作さ
せることができ、本当の意味のポータブル形の装置とし
て構成することができる。
本発明の方法および装置について、本発明の範囲内で
数多くの変形が可能なことは言う迄もない。上では本発
明の装置の好ましい実施例について説明したが請求の範
囲によって特定される本発明の範囲内で他の各種の実施
例も存在することは言う迄もない。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06K 7/10

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基部に読取るべきイメージ全体を覆う大き
    さをもった基部開口を有するカバーと、 上記カバー内に配置されており、中心部に貫通開口が形
    成されたLED取付け板と、 上記LED取付け板の面上で上記貫通開口を取巻く位置
    に、上記イメージ全体を実質的に均等に照明することが
    できるように上記基部開口と対面して２次元的に配置さ
    れた多数のLEDと、 上記照明された表面のイメージを読取るための、レンズ
    構体を含むイメージ読取り手段と、 からなる表面を照明し、その表面のイメージを読取る装
    置。
  2. 【請求項２】さらに把手部を含み、手動で位置設定する
    ために上記LED取付け板および上記イメージ読取り手段
    は上記把手部に取り付けられている、請求項１の表面を
    照明し、その表面のイメージを読取る装置。
  3. 【請求項３】上記イメージ読取り装置はCCDを具えたカ
    メラである請求項１の表面を照明し、その表面のイメー
    ジを読取る装置。
  4. 【請求項４】上記カバーは不透明な材料で作られている
    請求項１の表面を照明し、その表面のイメージを読取る
    装置。
  5. 【請求項５】筒状カバーの上記基部開口は上記カバーの
    側壁の下端によってその形状が特定されており、上記下
    端は実質的に同じ面上にある、請求項１の表面を照明
    し、その表面のイメージを読取る装置。
  6. 【請求項６】上記LED取付け板が配置された位置から基
    部開口まで伸びる上記カバーの側壁の内面の実質的に全
    部が、上記２次元的に配置されたLEDによって放射され
    る光に対して反射性である、請求項１の表面を照明し、
    その表面のイメージを読取る装置。
  7. 【請求項７】上記多数のLEDは上記LED取付け板の平坦な
    取付け面上に一連の水平方向の行をなして配置されてお
    り、各水平方向の行内の各LEDは互に等しい間隔で配置
    されており、また上記水平方向の各行は互に等しい間隔
    で配置されている、請求項１の表面を照明し、その表面
    のイメージを読取る装置。
  8. 【請求項８】各水平方向の行は、先行する行中のLEDと
    後続する行中のLEDの中心間距離の1/2だけオフセットし
    ている、請求項７の表面を照明し、その表面のイメージ
    を読取る装置。
  9. 【請求項９】（ａ）２次元的に配列された多数のLEDを
    対象物表面に関して選択された位置に手動で配置するス
    テップと、 （ｂ）上記２次元的に配置された多数のLEDを使用して
    上記対象物の表面を照明するステップと、 （ｃ）レンズ構体を具えたイメージ読取り手段を使用し
    て上記照明された対象物の表面のイメージを読取り、読
    取られたイメージを表わす出力信号を供給するステップ
    と、からなり、 上記２次元的に配列された多数のLEDおよびレンズ構体
    は、カバーの基部開口から離れて該カバー内に設けられ
    ており、これによって上記２次元的に配列された多数の
    LEDを上記選択された位置に配置する上記ステップ
    （ａ）において読取るべき上記イメージを上記カバーに
    より完全に覆うことを特徴とする表面を照明し、その表
    面のイメージを読取る方法。
  10. 【請求項１０】イメージを読取るステップはCCDを具え
    たカメラを用いて行われる、請求項９の表面を照明し、
    その表面のイメージを読取る方法。
  11. 【請求項１１】上記２次元的に配列された多数のLEDは
    中心に貫通開口が形成された平坦な面上に支持されてい
    る、請求項９の表面を照明し、その表面のイメージを読
    取る方法。
  12. 【請求項１２】上記レンズ構体は上記平坦な面内にある
    上記貫通開口を貫通して、上記表面に関して予め定め設
    定された位置に配置されている、請求項10の表面を照明
    し、その表面のイメージを読取る方法。
  13. 【請求項１３】上記LEDの２次元配列とCCDを具えたカメ
    ラのレンズ構体は、概して垂直な不透明な側壁を有し、
    概して筒状カバーの上部の内側に配置されており、上記
    概して垂直の不透明な側壁の下端は基部開口を形成して
    おり、上記下端は実質的に平面内にある、請求項10の表
    面を照明し、その表面のイメージを読取る方法。
  14. 【請求項１４】LEDは平坦な面上に一連の水平方向の行
    をなして配置されており、各水平方向の行内のLEDは互
    に等しい間隔で配置されており、また水平方向の各行は
    互に等しい間隔で配置されている、請求項９の表面を照
    明し、その表面のイメージを読取る方法。
  15. 【請求項１５】各水平方向の行は、先行する行中のLED
    と後続する行中のLEDの中心間距離の1/2だけオフセット
    している、請求項14の表面を照明し、その表面のイメー
    ジを読取る方法。
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