JP3320994B2 - 面光源用パネル、面光源およびデータシンボル読み取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、面光源用パネル、
面光源およびデータシンボル読み取り装置に関し、特
に、照明の均一輝度化に有効な面光源用パネル、面光源
およびデータシンボル読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、面光源用パネルは、均一輝度の照
明光を発する手段として、面光源等に用いられている。
面光源（例えば平面冷陰極管光源（平面蛍光ランプ））
は、例えば水銀蒸気およびアルゴンガスの混合ガスを封
入したガラス容器内に、一対の放電電極（冷陰極型放電
電極等）等を配置して構成されており、面状の均一なグ
ロー放電により発光する。前記ガラス容器は、平面状
（板状）の前面ガラスパネル、平面状（板状）の背面ガ
ラスパネル、枠ガラスおよび排気管により構成されてい
る。枠ガラスは、前面ガラスパネルと背面ガラスパネル
の間に配置され、この枠ガラスがスペーサとなり、前記
混合ガスを封入する所定の空間が形成される。形成され
た所定の空間には、排気管により、真空排気や混合ガス
の封入がなされる。前記前面ガラスパネルおよび背面ガ
ラスパネルの内面には、演色性のよい３波長蛍光体、例
えば、青、緑、赤の各蛍光体の蛍光膜が形成され、所定
電圧が放電電極に印加されると、面光源が点灯し、前記
ガラス容器から光が照射される。面光源として利用する
面は、蛍光膜が形成されているガラスパネルであり、蛍
光体が面全体に均一に塗布されていることにより照射光
の輝度が均一化され、塗布される蛍光体の種類やその塗
布密度に応じて輝度も調整できる。

【０００３】このような面光源は、均一輝度かつ高輝度
の照明を与える手段として非常に有効であるが、放電管
を利用するが故、寿命が２０００〜３０００時間と非常
に短命であるという欠点を有している。

【０００４】また、このような面光源は、放電電極や排
気管等を有し、さらには面光源の外部に面光源の放電動
作に必要な回路を設置するなど構造が複雑であるという
欠点もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発光
面の輝度を均一化でき、かつ構造が簡素である面光源用
パネルを提供し、さらに当該面光源用パネルを備えた面
光源およびデータシンボル読み取り装置を提供すること
にある。

【０００６】

【発明を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１４）の発明により達成される。

【０００７】（１） 蛍光体を配合したファイバを複数
本束ね、これらを光透過性材料よりなる結合材で結合
し、ファイバの端面と結合材とからなる光出射面を有す
ることを特徴とする面光源用パネル。

【０００８】（２） 前記結合材は、屈折率が前記ファ
イバより小さい材料からなる上記（１）に記載の面光源
用パネル。

【０００９】（３） 前記光出射面を有する面発光部を
有し、該面発光部の周囲に光透過性材料よりなる枠部が
設けられている上記（１）または（２）に記載の面光源
用パネル。

【００１０】（４） 前記ファイバの束は、発光スペク
トルが異なる蛍光体を各々配合した複数種のファイバを
集合させたものである上記（１）ないし（３）のいずれ
かに記載の面光源用パネル。

【００１１】（５） 前記ファイバの束は、前記光出射
面全体に渡ってほぼ同一の発光色を呈するように、各々
異なる蛍光体が配合された前記ファイバを配列してなる
ものである上記（４）に記載の面光源用パネル。

【００１２】（６） 前記結合材にも、蛍光体が配合さ
れている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の面
光源用パネル。

【００１３】（７） 前記蛍光体は、ペリレン系有機蛍
光体である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の
面光源用パネル。

【００１４】（８） 光の入射部を有し、該入射部およ
び前記光出射面を除く部分に反射面を有する上記（１）
ないし（７）のいずれかに記載の面光源用パネル。

【００１５】（９） 前記入射部が、前記各ファイバの
前記光出射面と反対側の端面に形成されている上記
（８）に記載の面光源用パネル。

【００１６】（10） 前記入射部が、前記各ファイバの
長手方向と平行な位置に形成されている上記（８）に記
載の面光源用パネル。

【００１７】（11） 前記入射部が複数設けられている
上記（８）ないし（10）のいずれかに記載の面光源用パ
ネル。

【００１８】（12） 上記（１）ないし（11）のいずれ
かに記載の面光源用パネルと、前記面光源用パネルに光
を照射する光源と、を備えることを特徴とする面光源。

【００１９】（13） 前記光源は、白色光源である上記
（12）に記載の面光源。

【００２０】（14） 上記（12）または（13）に記載の
面光源と、撮像素子と、読み取り面上のデータシンボル
の像を前記撮像素子の受光面に結像する結像光学系と、
を備えることを特徴とするデータシンボル読み取り装
置。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の面光源用パネル、
面光源およびデータシンボル読み取り装置を、添付図面
に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。

【００２２】図１には、本発明の面光源用パネルの一例
を示す斜視図が示され、図２には、当該面光源用パネル
１のＡ−Ａ線断面図が示されている。また、図３には、
当該面光源用パネル１に用いられるファイバ１１の斜視
図が示され、図４には、ファイバ１１の配列の一例が示
されている。

【００２３】面光源用パネル１は、複数の同じ長さのフ
ァイバ１１を並設し、並設されたファイバ１１の集合体
（束）を、光透過性材料よりなり、ファイバ１１より屈
折率の小さい結合材１２で結合、固定してなる面発光部
１３からなる。

【００２４】面光源用パネル１の形状は、特に限定され
ないが、ファイバ１１の集合体（束）の端面が一対の対
向する面を結合材１２と共に構成するように配置され、
結合材１２により結合、固定されたものが好ましい。具
体的な面光源用パネル１の形状としては、例えば、直方
体、円柱体、円盤形状体等が挙げられるが、用途が広
く、利用性に優れるという点で直方体が好ましく用いら
れる。

【００２５】この直方体の面光源用パネル１は、各々の
面が発光面となるが、ファイバ１１の集合体の端面が構
成要素となる面を光出射面５として用いるのが好まし
い。ファイバ１１と結合材１２との屈折率の違いから、
ファイバ１１に光伝送特性（指向性）が生じるため、フ
ァイバ１１の集合体の端面から出射する光量が他の部分
より多く、輝度が大きいからである。

【００２６】前記ファイバ１１は、図３に示すように円
柱状の形状を有している。前記ファイバ１１の基材とし
ては、特に限定されないが、二酸化珪素、多成分ガラ
ス、フッ化ガラス、重金属ガラス、プラスチック（ポリ
メチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリプロピ
レン、フッ素系ポリマー等）等が挙げられる。特に、機
械的強度に優れ、光の伝送損失が小さいポリメチルメタ
クリレートが好ましく用いられる。

【００２７】前記ファイバー１１は、前記基材に蛍光体
１１３が配合されて形成されている。当該蛍光体１１３
は、所定の波長域の光（励起光）を吸収し、所定の波長
域の蛍光光を等方的に発する。この作用は、面光源用パ
ネル１の発光色および発光輝度の均一化に寄与する。

【００２８】前記ファイバ１１としては、所望の蛍光体
１１３が配合されたものを面光源用パネル１に用いるこ
とができる。

【００２９】例えば、 同じ発光スペクトルを有する蛍光体１１３を配合して
形成された１種のファイバ１１のみ

【００３０】異なる発光スペクトルを有する複数種の
蛍光体１１３を配合して形成された１種のファイバ１１
のみ

【００３１】異なる発光スペクトルを有する蛍光体１
１３を各々配合して形成された複数種のファイバ１１の
ようなファイバ１１の集合体が用いられる。

【００３２】面光源用パネル１は、ファイバ１１に配合
される蛍光体１１３に応じて各種発光色を呈することが
できるが、特に白色光を呈するようにしたい場合には、
上記またはのファイバ１１の集合体を用いて面光源
用パネル１（面発光部１３）を構成すればよい。

【００３３】前記において、例えば、３原色の発光ス
ペクトルを有する３種類の蛍光体１１３が配合された１
種のファイバ１１を集合させて面発光部１３を構成すれ
ば、面発光部１３は、所定の光（波長）を照射する光源
を用いることによって白色光の発光が可能となる。

【００３４】また、前記において、例えば、３原色の
発光スペクトルを有する蛍光体１１３を各々配合して形
成されたファイバ１１を、所望の配列で集合させて面発
光部１３を構成すれば、面発光部１３の発光面からは、
所定の光（波長）を面発光部１３に照射する光源を用い
ることによって白色光の発光が可能となる。

【００３５】前記におけるファイバ１１の配列の一例
が、図４に示される。図４に示すように、赤色系（発光
スペクトルのピーク波長が６５０nm）の蛍光体１１３が
配合されたファイバＲと、緑色系（発光スペクトルのピ
ーク波長が５５６nm）の蛍光体１１３が配合されたファ
イバＧと、青色系（発光スペクトルのピーク波長が４４
０nm）の蛍光体１１３が配合されたファイバＢとは、同
種のファイバ１１が隣合わないように配列されている。
このようにファイバ１１を配列することにより、面発光
部１３の発光面からの発光は、発光領域に関係なくほぼ
同一の発光色にすることができる。

【００３６】１本のファイバ１１における前記蛍光体１
１３の配合量は、１本のファイバ１１の重量に対して
０．０１〜０．０６重量％であることが好ましく、０．
０３〜０．０６重量％であることがより好ましい。蛍光
材１１３の配合量が、０．０１重量％未満の場合は、蛍
光体１１３の等方的に発光する作用が減少し、十分な輝
度の均一化が実現できない。一方、蛍光体１１３の配合
量が、０．０６重量％を越えると光の伝送効率を損ね、
出射光量が減少する。

【００３７】また、蛍光体１１３のファイバ１１への配
合箇所は、ファイバ１１中に均一に分散されることが好
ましい。このようにすることによって、輝度の均一化が
向上される。なお、蛍光体１１３は、ファイバ１１の一
部分（例えば、長手方向の端の部分や端から外れた部
分）にのみ配合されてもよい。

【００３８】ファイバ１１の直径は、特に限定されない
が、０．１〜０．８mmが好ましく、０．２〜０．６mmが
より好ましい。

【００３９】ファイバ１１の長さは、特に限定されない
が、１〜１５mmが好ましく、４〜１０mmがより好まし
い。長さが、１mmより小さいと輝度の均一性が損なわれ
るものとなり、１５mmより大きいと本発明の面光源用パ
ネルを用いた装置が大型となり好ましくない。

【００４０】前記蛍光体１１３としては、特に限定され
ないが、ペリレン系有機蛍光体が好適に使用される。ペ
リレン系有機蛍光体には、その組成によって蛍光光のピ
ーク波長が種々変化し、例えば、赤色蛍光を呈するペリ
レン系有機蛍光体、緑色蛍光を呈するペリレン系有機蛍
光体、青色蛍光を呈するペリレン系有機蛍光体がある。
これらペリレン系有機蛍光体が各々配合されたファイバ
１１の製品例としては、日本石油化学（株）製のオプテ
クトロンがある。

【００４１】図５には、赤色蛍光を呈するオプテクトロ
ンＯＲ、緑色蛍光を呈するオプテクトロンＯＧ、青色蛍
光を呈するオプテクトロンＯＢの発光スペクトルが、縦
軸に発光強度、横軸に波長の座標軸で示される。発光ス
ペクトルの測定は、白色光灯下にて、蛍光体の配合濃度
が等しい、長さ１m 、直径１mmのファイバ１１を用いて
行った。同図から、赤色蛍光を呈するオプテクトロンＯ
Ｒの発光ピーク波長は６５０nm、緑色蛍光を呈するオプ
テクトロンＯＧの発光ピーク波長は５５６nm、青色蛍光
を呈するオプテクトロンＯＢの発光ピーク波長は４４０
nmであることがわかる。これら赤色蛍光を呈するオプテ
クトロンＯＲ、緑色蛍光を呈するオプテクトロンＯＧ、
青色蛍光を呈するオプテクトロンＯＢは、前記にて用
いられる３原色のファイバ１１として使用できる。

【００４２】前記結合材１２は、光透過性を有し、前記
ファイバ１１より屈折率が小さい材料である。その具体
例としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ノ
ルボルネン樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹
脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。この結合材１２で前
記ファイバ１１の集合体を結合、固定することにより、
ファイバ１１間には結合材１２が充填される。つまり、
面光源用パネル１は、屈折率の大きいファイバ１１が、
屈折率の小さい結合材１２で覆われることにより、ファ
イバ１１は光ファイバのコアとして、結合材１２は光フ
ァイバのクラッドとして作用し、光ファイバのように所
定の光伝送特性を有することになる。

【００４３】また、前記結合材１２には、前記蛍光体１
１３を配合して面光源用パネル１（面発光部１３）を形
成することもできる。

【００４４】面光源用パネル１の成形は、特に限定され
ないが、金型を用いた通常の射出成形方法によって行わ
れる。例えば、この成形（ファイバのインサート成形）
は、所定の金型に、前記ファイバ１１の集合体を配置
し、溶融状態の前記結合材１２を金型に注入することに
よって行われる。

【００４５】このようにして得られる面光源用パネル１
（面発光部１３）を構成する各面は、各々均一輝度の光
を発する面となる。

【００４６】図６には、面発光部１３（前記面光源用パ
ネル１）に枠部２を設けた面光源用パネル３の斜視図の
一例が示される。前記枠部２は、前記結合材１２に用い
られるものと同じ材料で形成できる。また、この枠部２
にも、前記蛍光体１１３を配合することができる。

【００４７】枠部２の成形は、結合材１２と同じ材料で
枠部２を形成する場合、前記射出成形にて面発光部１３
（面光源用パネル１）と枠部２との成形を同時に行い、
面光源用パネル３を成形することができる。結合材１２
と異なる材料で枠部２を形成する場合は、形成された面
発光部１３を金型の所定の位置に配置し、前記と同様に
射出成形すればよい。

【００４８】このようにして得られる面光源用パネル
１、３は、均一輝度の光を出射できる部材となる。

【００４９】図７〜９には、光の入射部４と光出射面５
とが設けられた前記面光源用パネル１の斜視図が示され
る。入射部４と光出射面５とを除く部分には、反射面６
が設けられている。反射面６には、図中斜線を施して示
す。

【００５０】入射部４は、光を面光源用パネル１の内へ
導くための光の導入口であり、光出射面５は、入射部４
から入射された光を面光源用パネル１の外へ導くための
光の出口である。

【００５１】この入射部４には、紫外線の入射防止のた
めに、例えば紫外線反射シートや紫外線吸収シート等の
紫外線除去手段（図示せず）を設けることができる。前
記ペリレン系有機蛍光体は、紫外線の照射によって劣化
するため、これらの紫外線除去手段を入射部４に設ける
ことにより、面光源用パネルの寿命を長期化することが
できる。

【００５２】前記反射面６は、入射した光を反射するも
のであればよい。図７に示す面光源用パネル１は、ファ
イバ１１の集合体の一方の端面が構成する面を入射部４
とし、他方の端面が構成する面を光出射面５とし、その
他の面に反射面６を設けている。

【００５３】図８に示す面光源用パネル１は、ファイバ
１１の集合体の一方の端面が構成する面を光出射面５と
し、ファイバ１１の集合体の長手方向と平行な位置にあ
る面（複数の面であってもよい）を入射部４とし、その
他の面に反射面６を設けている。

【００５４】図９に示す面光源用パネル１は、ファイバ
１１の集合体の一方の端面が構成する面を光出射面５と
し、他方の端面が構成する面と、ファイバ１１の集合体
の長手方向と平行な位置にある面（複数の面であっても
よい）とを入射部４とし、その他の面に反射面６を設け
ている。

【００５５】このように、面光源用パネル１に入射部４
および光出射面５を設け、それらを除く部位に反射面６
を設けることによって、光出射面５以外に透過される光
を反射面６での反射によって光出射面５に向かわせるこ
とができる。したがって、面光源用パネル１での出射光
量のロスが減少され、それに伴い光出射面５の発光輝度
が増大される。

【００５６】図１０〜１２には、光の入射部４と光出射
面５とが設けられた前記面光源用パネル３の斜視図が示
される。入射部４と光出射面５とを除く部分には、図７
〜図９の場合と同様に反射面６（図中斜線を施して示
す）が設けられている。

【００５７】図１０に示す面光源用パネル３は、ファイ
バ１１の集合体の一方の端面が構成する面を入射部４と
し、他方の端面が構成する面を光出射面５とし、その他
の面（枠部２の表面）に反射面６を設けている。

【００５８】図１１に示す面光源用パネル３は、ファイ
バ１１の集合体の一方の端面が構成する面を光出射面５
とし、ファイバ１１の長手方向と平行な位置にある面
（複数面であってもよい）を入射部４とし、その他の面
に反射面６を設けている。

【００５９】図１２に示す面光源用パネル３は、ファイ
バ１１の集合体の一方の端面が構成する面を光出射面５
とし、他方の端面が構成する面とファイバ１１の長手方
向と平行な位置にある面（複数面であってもよい）とを
入射部４とし、その他の面に反射面６を設けている。

【００６０】図１０〜１２の構成において、枠部２の入
射部４および／または光出射面５と同じ面に対し、その
全部または一部に反射面６が設けられていなくてもよ
い。このように、面光源用パネル３に入射部４、光出射
面５、および反射面６を設けた場合は、枠部２がある分
だけ（入射光の屈折回数が増える）、面光源用パネル１
に比べパネル内での光の散乱度合が増し、出射光の輝度
の均一化が向上する。例えば、図１２に示すように、枠
部２の入射部４から入射した光は、所定の屈折を伴っ
て、直接、または反射面６を介して面発光部１３に入射
し、発光体１１３を発光させることができる。

【００６１】図１３には、本発明の面光源の一例を示す
斜視図が示され、図１４には当該面光源の斜視図中のＢ
−Ｂ線断面図が示される。

【００６２】面光源８は、例えば前記面光源用パネル３
（前記面光源用パネル１を使用してもよい）と、その入
射部４に光を照射する光源部７とから構成されている。
前記光源部７は、光源７１と光源の支持基材７２とから
構成されている。 前記光源７１としては、各種ＬＥ
Ｄ、各種蛍光灯、各種ハロゲンランプ（キセノンラン
プ、アルゴンランプ等）、水銀灯等が挙げられる。例え
ば、後述するようなデータシンボル読み取り装置９に用
いられる面光源８は、単色光源であれば十分であるが、
ＬＣＤ等のバックライトとして用いる場合には白色光源
であることが好ましい。白色光源としては、例えば蛍光
灯、ハロゲンランプ、水銀灯が挙げられるが、これらの
光源７１はフィラメントや放電管を用いるため寿命が短
いという欠点を有している。ここで図に示す光源７１
は、前記短命という欠点を回避するために、蛍光灯、ハ
ロゲンランプ、水銀灯より寿命の長い複数のＬＥＤを用
いて構成している。複数のＬＥＤは、例えばカラーフィ
ルタの使用により、３原色である赤、緑、青の光を発す
るＬＥＤであり、光源７１全体として白色光を呈するよ
うに、支持基材７２にマトリックス配置されている。こ
の配置は、前記図４で示したファイバ１１の配列と同じ
くすることができる。

【００６３】前記支持基材７２は、特に限定されない
が、前記面光源用パネル１または３の入射部４の全面を
覆うものであればよく、その内面は、光源７１の発する
光を反射する機能を有するものが好ましい。

【００６４】次に、面光源８の作用について説明する。
面光源８は、基本的には、光源部７から発せられ、入射
部４に照射された光を、各ファイバ１１を介して光出射
面５に伝送することにより発光する。このとき、所定の
臨界角を超えてファイバ１１に入射した光は、ファイバ
１１に接触する結合材１２にて反射され、これを繰り返
して光出射面５に伝送される。一方、前記臨界角以内で
ファイバ１１に入射した光は、ファイバ１１を透過し結
合材１２へ入射し、近隣のファイバ１１に入射され、そ
の入射角に応じて反射、透過が繰り返される。ここで、
所定の波長域の光（励起光）は、ファイバ１１に配合さ
れた蛍光体１１３に吸収され、当該蛍光体１１３が所定
の波長域の蛍光光を等方向に発する。この蛍光光も、前
記と同様に、所定の臨界角との関係で、光出射面５へ向
かったり、さらに結合材１２を介して近隣のファイバ１
１へ入射して、そのファイバ１１中に存在する蛍光体１
１３の励起光となったりする。また、面発光部１３から
一旦出た光でも、反射面６や支持基材７２の内面に反射
されて、再び面発光部１３内へ戻り、前記と同様の作用
を繰り返す。

【００６５】このような結果、光出射面５からは、光源
部７から発せられ、各ファイバ１１を介して伝送された
光と、各ファイバ１１中の蛍光体１１３からの蛍光光と
が混合された光が出射される。

【００６６】このような面光源８では、光の漏れがな
く、また、面光源用パネル１または３内での光散乱性が
増しているため、光出射面５から発する出射光の輝度は
高く、しかもその均一性にも優れている。

【００６７】このような面光源８は、均一な輝度の照明
光を照射するものとして、種々の分野で利用することが
できる。例えば、データシンボル読み取り装置において
は、データシンボルの読み取り精度を高めるために、均
一輝度の照明光を読み取り領域に照射することが有効と
されており、光源に前記面光源８を利用することができ
る。

【００６８】図１５は、前記面光源８を用いたデータシ
ンボル読み取り装置９の実施例を示す斜視図、図１６
は、図１５中のＣ−Ｃ線断面図である。

【００６９】図１５および図１６に示すように、データ
シンボル読み取り装置９は、手で把持する縦長の把持部
９１と、その先端側（図１６中上側）に形成されたヘッ
ド部９２とで構成されたケーシング９４を有する。

【００７０】前記把持部９１の前面（図１６中左側）に
は、読み取り動作を開始するためのトリガースイッチ９
３が設置され、把持部９１内には、読み取られたデータ
シンボルデータの情報処理を行う処理部１００が設置さ
れている。

【００７１】また、前記ヘッド部９２内には、データシ
ンボル９０の読み取り処理に必要な読み取り部２０、照
明手段３０、指標表示手段４０等が設置されている。そ
して、ヘッド部９２の先端部（図１６中左側端部）に
は、防塵機能を有し、前記面光源（光源）８および指標
用光源（焦点距離を確認するための光源）４０１の発す
る光を透過する透過板５０が設置されている。

【００７２】透過板５０は、面光源８および指標用光源
４０１から発せられる光を透過する透明の板であればよ
く、プラスチック板やガラス板が挙げられる。

【００７３】前記読み取り部２０は、撮像素子であるＣ
ＣＤ(Charge Coupled Device) ２０１と、シンボル読み
取り領域６０の像をＣＣＤ２０１の受光面に結像するよ
うに導く撮像レンズ（結像光学系）２０２と、これらを
支持する図示しない支持部材とで構成されている。シン
ボル読み取り領域６０は、前記ＣＣＤ２０１の受光面に
像を結像できる領域である。

【００７４】なお、本実施例では、シンボル読み取り領
域６０は、データシンボル９０に対して十分大きく設定
されている。

【００７５】前記ＣＣＤ２０１は、行列状に配置された
多数のフォトダイオード画素を有し、各画素のそれぞれ
が受光した光の光量に応じた電荷を蓄積し、この電荷を
所定時に順次転送するように構成されている。この転送
された電荷が、被写体像のアナログ画像信号とされる。

【００７６】前記照明手段３０は、前記シンボル読み取
り領域６０を照明する機能を有している。この照明手段
３０は、面光源８と、この面光源８から発せられた光を
読み取り面（照明領域がシンボル読み取り領域６０とな
る）に照射するハーフミラー３０１とで構成される。

【００７７】当該ハーフミラー３０１は、撮像レンズ２
０２の光軸８０上であって、ＣＣＤ２０１と撮像レンズ
２０２との間（撮像レンズ２０２の後方）に配置されて
いる。そして、面光源８は、撮像レンズ２０２に対し、
ＣＣＤ２０１と光学的に等価な位置に配置されている。

【００７８】面光源８からの光の一部は、前記ハーフミ
ラー３０１で反射し、その反射光が、撮像レンズ２０２
を介しシンボル読み取り領域６０の照明光とされる。

【００７９】また、データシンボル読み取り装置９に
は、ＣＣＤ２０１の受光面にデータシンボル９０を結像
させるために必要な距離を認識するための指標表示手段
４０が備えられている。

【００８０】指標表示手段４０は、指標用光源４０１
と、指標用光源４０１から発せられた光を集める指標用
レンズ４０２とから構成される。指標表示手段４０によ
って投射された光は、シンボル読み取り領域６０の近傍
に投射され指標光７０とされる。この指標光７０の焦点
を合わせることによって、データシンボル９０をＣＣＤ
２０１の受光面にピント合わせすることができる。

【００８１】図１７は、データシンボル読み取り装置９
の処理部１００の一例を示すブロック図である。

【００８２】同図に示すように、処理部１００は、主
に、ＣＣＤ駆動回路１０１、増幅回路１０２、２値化回
路１０３、メモリ１０４、制御手段（ＣＰＵ）１０５お
よびこれらの電気接続ラインで構成されている。

【００８３】また、前記制御手段１０５には、面光源駆
動回路１１０、通信用ドライバ１３０およびトリガース
イッチ９３等のスイッチ回路が接続され、さらに、必要
に応じ、ＬＣＤ（液晶表示装置）またはＣＲＴのような
表示装置１２０等が接続されている。また、通信用ドラ
イバ１３０には、データシンボル収集用のホストコンピ
ュータ１４０が接続されている。

【００８４】図１８は、読み取り対象とされるデータシ
ンボル９０の構成例を示す図である。同図に示すよう
に、本実施例では、データシンボル９０は、ｘ行＊ｙ列
（ｘ、ｙは、それぞれ２以上の整数）に配列された黒色
または白色（または透明）のモザイク（セル）で構成さ
れている。このモザイクの黒色または白色は、例えば２
進法における０または１を表し、この組み合わせにより
所望の情報が特定される。データシンボル読み取り装置
９では、データシンボル９０を、シンボル読み取り領域
６０内に位置づけて読み取りを行う。なお、データシン
ボル９０は、図示のような構成のものに限定されないこ
とは言うまでもない。

【００８５】このように、前記面光源８を備えたデータ
シンボル読み取り装置９は、均一輝度の照明をシンボル
読み取り領域に照射することができ、読み取り精度が向
上する。

【００８６】以上、本発明の面光源用パネル、面光源お
よびデータシンボル読み取り装置を、図示の各実施例に
基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。

【００８７】例えば、上記実施例にて用いた蛍光体１１
３は、有機系蛍光体であるが、無機系蛍光体であって
も、有機系蛍光体と無機系蛍光体との組み合わせでもよ
い。

【００８８】また、ファイバの代わりに光ファイバを用
いることもできる。また、上記本発明の面光源用パネル
および面光源の用途は、上記データシンボル読み取り装
置に限定されるものではない。

【００８９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の面光源用パ
ネルは、蛍光体が配合されたファイバを用いたことによ
り、ファイバに入射された所定の波長の光は蛍光体に吸
収され、所定波長の蛍光光が当該蛍光体から等方的に発
せられる。すなわち、本発明の面光源用パネルは、ファ
イバ中において、蛍光体が光の散乱性を増大させるた
め、簡素な構成で出射光の輝度の均一化が向上できる。

【００９０】ファイバを結合、固定させる結合材に、屈
折率がファイバより小さい材料を用いることにより、フ
ァイバ中を伝送する光量を増やすことができる。つま
り、ファイバの端面側を光出射面として用いて、発光輝
度を増大できる。

【００９１】また、面光源用パネルの外枠に光透過性材
料からなる枠部を設けることによって、面発光部への入
射光量を増加でき、したがって出射光量、すなわち発光
輝度の増大を図ることができる。

【００９２】また、発光スペクトルが異なる蛍光体を各
々配合した所望の複数種のファイバを集合させて構成す
ることによって、出射光の発光色を調整できる。例え
ば、３原色の蛍光体を各々配合したファイバを所定の配
列で構成すれば、出射光を白色光とすることができる。

【００９３】また、結合材にも蛍光体を配合すれば、出
射光の散乱度合いが増大でき、出射光の輝度をより均一
にすることができる。

【００９４】また、面光源用パネルに光の入射部と光出
射面と前記入射部および前記光出射面を除く部分に反射
面とを設けることによって、出射光の輝度をより増大す
ることができ、かつ出射光の輝度の均一化も向上でき
る。

【００９５】また、蛍光光の等方性により、上記入射部
は、各ファイバの集合体の一方の端面にも、各ファイバ
の長手方向と平行な位置にも設けることができ、設計の
幅が広がる。

【００９６】入射部を複数設けることによって、光源か
らの光の入射機会が増え、出射光の輝度の増大が図られ
る。

【００９７】前記面光源用パネルに光源を付設すること
によって、均一輝度の照明光を照射する面光源が得られ
る。

【００９８】白色光源を用いることによって、面光源用
パネルの出射光も高輝度の白色光にすることができる。

【００９９】また、面光源用パネルは、蛍光、すなわ
ち、１次光（励起光）の照明により２次光として発光す
るため、光源の非作動時には蛍光を生じず、よって、面
光源用パネルの寿命が長い。

【０１００】特に、光源に寿命が比較的長い発光素子
（フィラメントや放電管を利用したものより寿命が長い
ＬＥＤ等）を使用することにより、面光源の寿命の長期
化に寄与する。

【０１０１】このような面光源を用いたデータシンボル
読み取り装置は、均一輝度の照明をシンボル読み取り領
域に照射することができるため、データシンボルの読み
取り精度が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面光源用パネルの斜視図である。

【図２】本発明の面光源用パネルの断面図である。

【図３】ファイバの斜視図である。

【図４】ファイバの配列の説明図である。

【図５】ファイバの発光スペクトルのチャートである

【図６】本発明の面光源用パネルの斜視図である。

【図７】本発明の面光源用パネルの斜視図である。

【図８】本発明の面光源用パネルの斜視図である。

【図９】本発明の面光源用パネルの斜視図である。

【図１０】本発明の面光源用パネルの斜視図である。

【図１１】本発明の面光源用パネルの斜視図である。

【図１２】本発明の面光源用パネルの斜視図である。

【図１３】本発明の面光源の斜視図である。

【図１４】本発明の面光源の断面図である。

【図１５】本発明のデータシンボル読み取り装置の斜視
図である。

【図１６】本発明のデータシンボル読み取り装置の断面
図である。

【図１７】処理部の一例を示すブロック図である。

【図１８】データシンボルの説明図である。

【符号の説明】

１ 面光源用パネル １１ ファイバ １２ 結合材 １３ 面発光部 ２ 枠部 ３ 面光源用パネル ４ 入射部 ５ 光出射面 ６ 反射面 ７ 光源部 ７１ 光源 ７２ 支持基材 ８ 面光源 ９ データシンボル読み取り装置 ９１ 把持部 ９２ 先端部 ９３ トリガースイッチ ９４ ケーシング １００ 処理部 １０１ ＣＣＤ源駆動回路 １０２ 増幅回路 １０３ ２値化回路 １０４ メモリ １０５ ＣＰＵ １１０ 面光源駆動回路 １２０ 表示装置 １３０ 通信用ドライバ １４０ ホストコンピュータ ２０ 読み取り部 ２０１ ＣＣＤ ２０２ 撮像レンズ ３０ 照明手段 ３０１ ハーフミラー ４０ 指標表示手段 ４０１ 指標用光源 ４０２ 指標用レンズ ５０ 透過板 ６０ シンボル読み取り領域 ７０ 指標点 ８０ 撮像レンズの光軸 ９０ データシンボル Ｒ 赤色系の蛍光体が配合されたファイバ Ｇ 緑色系の蛍光体が配合されたファイバ Ｂ 青色系の蛍光体が配合されたファイバ ＯＲ 赤色蛍光を呈するオプテクトロン ＯＧ 緑色蛍光を呈するオプテクトロン ＯＢ 青色蛍光を呈するオプテクトロン Ａ−Ａ 断面線 Ｂ−Ｂ 断面線 Ｃ−Ｃ 断面線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/00 F21V 8/00 G02B 6/08 G06K 7/10 G02F 1/13357

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光体を配合したファイバを複数本束
   ね、これらを光透過性材料よりなる結合材で結合し、フ
   ァイバの端面と結合材とからなる光出射面を有すること
   を特徴とする面光源用パネル。
2. 【請求項２】 前記結合材は、屈折率が前記ファイバよ
   り小さい材料からなる請求項１に記載の面光源用パネ
   ル。
3. 【請求項３】 前記光出射面を有する面発光部を有し、
   該面発光部の周囲に光透過性材料よりなる枠部が設けら
   れている請求項１または２に記載の面光源用パネル。
4. 【請求項４】 前記ファイバの束は、発光スペクトルが
   異なる蛍光体を各々配合した複数種のファイバを集合さ
   せたものである請求項１ないし３のいずれかに記載の面
   光源用パネル。
5. 【請求項５】 前記ファイバの束は、前記光出射面全体
   に渡ってほぼ同一の発光色を呈するように、各々異なる
   蛍光体が配合された前記ファイバを配列してなるもので
   ある請求項４に記載の面光源用パネル。
6. 【請求項６】 前記結合材にも、蛍光体が配合されてい
   る請求項１ないし５のいずれかに記載の面光源用パネ
   ル。
7. 【請求項７】 前記蛍光体は、ペリレン系有機蛍光体で
   ある請求項１ないし６のいずれかに記載の面光源用パネ
   ル。
8. 【請求項８】 光の入射部を有し、該入射部および前記
   光出射面を除く部分に反射面を有する請求項１ないし７
   のいずれかに記載の面光源用パネル。
9. 【請求項９】 前記入射部が、前記各ファイバの前記光
   出射面と反対側の端面に形成されている請求項８に記載
   の面光源用パネル。
10. 【請求項１０】 前記入射部が、前記各ファイバの長手
    方向と平行な位置に形成されている請求項８に記載の面
    光源用パネル。
11. 【請求項１１】 前記入射部が複数設けられている請求
    項８ないし１０のいずれかに記載の面光源用パネル。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし１１のいずれかに記載
    の面光源用パネルと、前記面光源用パネルに光を照射す
    る光源と、を備えることを特徴とする面光源。
13. 【請求項１３】 前記光源は、白色光源である請求項１
    ２に記載の面光源。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３に記載の面光源
    と、 撮像素子と、 読み取り面上のデータシンボルの像を前記撮像素子の受
    光面に結像する結像光学系と、 を備えることを特徴とするデータシンボル読み取り装
    置。