JP4216667B2

JP4216667B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP4216667B2
Application number: JP2003271544A
Authority: JP
Inventors: 由紀夫小崎
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2023-07-07
Also published as: JP2005033589A

Description

本発明は、特に、撮像対象物（例えば、紙幣、パスポート、ＩＤカード、有価証券など）の鑑別などに利用される撮像装置に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開平９−２２３１８４号公報がある。この公報に記載された撮像装置は、光源からの光をファイバユニットに一旦入射させ、ファイバユニットから出射する光は、環状の拡散板で拡散させた後に紙幣に照射される。このような照明構造によって、照明効率の高い均一な照明が可能となる。また、ハンディータイプの画像表示装置としては、特開平７−３１１８６６号公報が開示されている。この画像表示装置は、紙幣の偽造鑑別に必要な画像をカラー液晶パネルに表示し、目視による紙幣の偽造鑑別を可能にしている。
特開平９−２２３１８４号公報特開平７−３１１８６６号公報

しかしながら、前述した従来の撮像装置には、次のような課題が存在している。すなわち、特許文献１における撮像装置は、拡散板を利用して紙幣に均一な光を当てるようにしたものであるが、このような技術的思想は、この特許文献１の開示を待つまでもなく、一般的に行われていることである。また、引用文献２において、光源として利用されるＬＥＤの指向性に起因して、読取窓の外周部分に輝度の高い領域が発生し易い。これは、この読取窓に嵌め込まれている防塵ガラスに光源が反射して、光源がＣＣＤに写り込み易くなっているからである。

本発明は、特に、照明の写り込みが発生しにくく、且つ均一性の高い照明を有し、小型の撮像装置を提供することを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、筐体に設けられた読取り窓に装着された窓ガラス板と、読取り窓に向けて光を照射して、撮像対象物を照らし出す第１の照明部と、読取り窓に向けて光を照射する共に、第１の照明部によって作り出された第１の照明領域に部分的に重なるような第２の照明領域を作り出す第２の照明部と、第１及び第２の照明部により照らされた撮像対象物からの反射光を受光して撮像対象物を撮像する撮像部と、筐体内で読取り窓と第１の照明部との間に配置されて、第１の照明領域において第１の照明部側を制限する第１の遮光板と、筐体内で読取り窓と第２の照明部との間に配置されて、第２の照明領域において第２の照明部側を制限する第２の遮光板と、筐体内で第１の遮光板と第１の照明部との間に配置されて、第１の照明領域と第２の照明領域との重なり領域の光を拡散する第１の拡散板と、筐体内で第２の遮光板と第２の照明部との間に配置されて、第１の照明領域と第２の照明領域との重なり領域の光を拡散する第２の拡散板とを備えたことを特徴とする。

窓ガラス板や反射率の高い部位を有する撮像対象物によって画像に照明の写り込みが発生し易くなる。特に、窓ガラス板を備えた撮像装置によって、光沢のある撮像対象物（証明写真など）を撮像する場合、照明の写り込みが極めて発生し易くなる。そこで、第１の照明部からの光と第２の照明部からの光との重なりが少なければ少ない程、読取り窓での照明を均一に近づけることができることに着目して、第１及び第２の遮光板によって重なりの部分を出来るだけ小さくする。しかし、第１及び第２の遮光板によって、光の重なりを完全に無くすように第１及び第２の照明領域を制限することは非常に困難であり、かなり厳格な精度が要求される。そこで、照明の重なりを予定した上で、必然的にできる光の重なり部分で光を均一にするために、第１及び第２の拡散板を利用して、光源の写り込み防止、ムラの少ない均一な照明を達成させている。

また、第１の照明部は、読取り窓に対して斜めから光を照射する複数のＬＥＤを一列に整列させてなる第１のＬＥＤ群であり、前記第２の照明部は、第１の照明部に対向して平行に配置されると共に、読取り窓に対して斜めから光を照射する複数のＬＥＤを一列に整列させてなる第２のＬＥＤ群であり、筐体には、撮像部で撮像した像を画像として表示する画像表示部が固定されていると好適である。このように、光源としてＬＥＤを採用し、ＬＥＤで作られる照明領域を遮光板で規制する場合、照明が重なっている部分と重なっていない部分との輝度差が極めて大きくなるので、拡散板の重要性が特に増すことになる。そして、画像表示部をもった撮像装置では、画面上で輝度差が大きい部分が発生すると、非常に見づらい画像になってしまうので、前述したような遮光板と拡散板との組み合わせは非常に効果的である。

本発明によれば、照明の写り込みが発生しにくく、且つ均一性の高い照明を有し、小型の撮像装置を可能にする。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る撮像装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１及び図２に示すように、撮像装置１は、撮像対象物（紙幣、パスポート、免許証、ＩＤカード、有価証券など）Ｓの鑑別などに利用され、特に、光反射によって引き起こされる光源の写り込みに配慮した装置である。この撮像装置１は、遮光及び防塵構造をもった四角柱形状の筺体２を有し、この筺体２の底面には矩形の読取り窓２ａが形成され、筐体２には、この読取り窓２ａを塞ぐようにして透明な窓ガラス板３が接着剤を介して固定されている。更に、筺体２の上面には、モニタ用の覗き窓として利用するガラス板６が接着剤を介して固定され、筐体２内にはカラー又は白黒の液晶モニタ（画像表示部）８が固定されている。そして、ガラス板６を介して、液晶モニタ８の画面８ａを外部に露出させるように、筐体２内に液晶モニタ８を配置させることで、携帯型の撮像装置１が構成される。

さらに、筺体２の内部には、撮像部としてのＣＣＤ１０が配置され、このＣＣＤ１０は、回路基板１１上にリード部を介して実装されている。そして、この回路基板１１は筐体２に固定され、ＣＣＤ１０の撮像面は、読取り窓２ａの中心を通る光軸Ｌ上に配置される。さらに、このＣＣＤ１０の前方には、光軸Ｌ上に位置する結像レンズ部１４が配置され、この結像レンズ部１４によって至近距離での撮像を可能にしている。そして、ＣＣＤ１０で撮像された像は、液晶モニタ８に画像として表示される。

さらに、筺体２の内部には、読取り窓２ａに向けて光を照射することで撮像対象物Ｓの照らし出しを可能にする第１の照明部２０が配置されている。この第１の照明部２０は、一列に整列させた各ＬＥＤ２０ａからの光を、斜め上方から読取り窓２ａに向けて照射する第１のＬＥＤ群として構成されている。同様に、筺体２の内部には、読取り窓２ａに向けて光を照射することで撮像対象物Ｓの照らし出しを可能にする第２の照明部２２が配置されている。この第２の照明部２２は、一列に整列させた各ＬＥＤ２２ａからの光を、斜め上方から読取り窓２ａに向けて照射する第２のＬＥＤ群として構成されている。さらに、筐体２内において、第２の照明部２２は、第１の照明部２０に対向して配置されると共に、光軸Ｌを通る平面に対して対称の位置関係をもって配置されている。従って、第１及び第２の照明部２０，２２は、読取り窓２ａに向けて斜め上方から光を出射する位置に固定されている。

しかしながら、このような位置に第１及び第２のＬＥＤ群２０，２２を配置した場合、窓ガラス板３や高反射率の部位を有する撮像対象物Ｓによって、液晶モニタ８の画像に照明の写り込み（ＬＥＤの写り込み）が発生することを回避し難い。すなわち、窓ガラス板３を備えた撮像装置１により光沢のある証明写真などを撮像する場合、窓ガラス板３での光の反射と証明写真（撮像対象物Ｓ）での光の反射とが同時に発生するので、液晶モニタ８の画面８ａ上に照明の写り込みが極めて発生し易くなる。

そこで、第１の照明部２０の光量を第２の照明部２２の光量とを同等にした場合、第１の照明部２０からの光と第２の照明部２２からの光との重なりが、読取り窓２ａで画成される読取り領域Ｐ内で少なければ少ない程、読取り窓２ａでの照明を均一に近づけることができる。すなわち、第１の照明部２０で作り出される第１の照明領域Ａと、第２の照明部２２で作り出される第２の照明領域Ｂとの重なり領域Ｃが、読取り領域Ｐにおいて少なければ少ない程、読取り窓２ａでの照明を均一に近づけることができる。

この点に着目し、筐体２内には、第１の遮光板２４が、光軸Ｌに対して直交するように、第１の照明部２０のＬＥＤ配列方向に対し平行に配置され、この第１の遮光板２４を、読取り窓２ａと第１の照明部２０との間に配置することで、第１の照明部２０側が制限された第１の照明領域Ａを読取り領域Ｐ内に出現させている。同様に、筐体２内には、第２の遮光板２６が、光軸Ｌに対して直交するように、第２の照明部２２のＬＥＤ配列方向に対し平行に配置され、この第２の遮光板２６を、読取り窓２ａと第２の照明部２２との間に配置することで、第２の照明部２２側が制限された第２の照明領域Ｂを読取り領域Ｐ内に出現させている。更に、筐体２内において、第１の照明部２０と第２の照明部２２とが同一の高さレベルに配置されていることに起因して、第１の遮光板２４と第２の遮光板２６は同一の高さレベルに配置される。また、このように遮光板２４，２６を配置することで、第１及び第２のＬＥＤ群２０，２２のＬＥＤ写り込みを回避している。

このような遮光板２４，２６を利用して均一な照明を達成させるためには、第１の照明領域Ａと第２の照明領域Ｂとの重なり領域Ｃが出来るだけ小さくなるように遮光板２４，２６の位置調整を行う必要がある。しかしながら、第１及び第２の遮光板２４，２６によって、光の重なり領域Ｃを完全に無くすように照明領域Ａ，Ｂを制限することは非常に困難であり、かなり厳格な精度が要求される。

そこで、照明の重なりを予定した上で、必然的にできる光の重なり部分Ｃでの光を均一にするため、第１及び第２の拡散板２８，３０を利用する。この第１の拡散板２８は、第１の遮光板２４と第１の照明部２０との間で第１の遮光板２４に対して平行になるように筐体２に固定されている。そして、第１の拡散板２８は、筐体２内で光軸２に向けて水平に迫り出すことで重なり領域Ｃの光を拡散させ、第１の照明領域Ａ内で光拡散領域Ｄを作り出す。同様に、第２の拡散板３０は、第２の遮光板２６と第２の照明部２２との間で第２の遮光板２６に対して平行になるように筐体２に固定されている。そして、第２の拡散板３０は、筐体２内で光軸２に向けて水平に迫り出すことで重なり領域Ｃの光を拡散させ、第２の照明領域Ｂ内で光拡散領域Ｅを作り出す。このような遮光板２４，２６と拡散板２８，３０との組み合わせにより、ムラの少ない均一な照明が達成され、液晶モニタ８に映し出された画像が非常に見やすくなる。

特に、光源としてＬＥＤ２０ａ，２２ａを採用した場合、照明が重なっている部分Ｃと重なっていない部分との輝度差が非常に大きくなるので、拡散板２８，３０の重要性が一段と増すことになる。すなわち、液晶モニタ（画像表示部）８の画面８ａ上で輝度差が大きい部分あると、非常に見づらい画像になってしまうので、前述したような遮光板２４，２６と拡散板２８，３０との組み合わせは非常に効果的である。

本発明に係る撮像装置の一実施形態を示す断面図である。図１のII−II線に沿う断面図である。

符号の説明

１…撮像装置、２…筐体、２ａ…読取り窓、３…窓ガラス板、８…液晶モニタ（画像表示部）、１０…ＣＣＤ（撮像部）、２０…第１の照明部（第１のＬＥＤ群）、２０ａ…ＬＥＤ、２２…第２の照明部（第２のＬＥＤ群）、２２ａ…ＬＥＤ、２４…第１の遮光板、２６…第２の遮光板、２８…第１の拡散板、３０…第２の拡散板、Ｓ…撮像対象物、Ａ…第１の照明領域、Ｂ…第２の照明領域、Ｃ…重なり領域。

Claims

筐体に設けられた読取り窓に装着された窓ガラス板と、
前記読取り窓に向けて光を照射して、撮像対象物を照らし出す第１の照明部と、
前記読取り窓に向けて光を照射すると共に、前記第１の照明部によって作り出された第１の照明領域に部分的に重なるような第２の照明領域を作り出す第２の照明部と、
前記第１及び第２の照明部により照らされた前記撮像対象物からの反射光を受光して前記撮像対象物を撮像する撮像部と、
前記筐体内で前記読取り窓と前記第１の照明部との間に配置されて、前記第１の照明領域において前記第１の照明部側を制限する第１の遮光板と、
前記筐体内で前記読取り窓と前記第２の照明部との間に配置されて、前記第２の照明領域において前記第２の照明部側を制限する第２の遮光板と、
前記筐体内で前記第１の遮光板と前記第１の照明部との間に配置されて、前記第１の照明領域と前記第２の照明領域との重なり領域の光を拡散する第１の拡散板と、
前記筐体内で前記第２の遮光板と前記第２の照明部との間に配置されて、前記第１の照明領域と前記第２の照明領域との重なり領域の光を拡散する第２の拡散板とを備えたことを特徴とする撮像装置。
前記第１の照明部は、前記読取り窓に対して斜めから光を照射する複数のＬＥＤを一列に整列させてなる第１のＬＥＤ群であり、前記第２の照明部は、前記第１の照明部に対向して平行に配置されると共に、前記読取り窓に対して斜めから光を照射する複数のＬＥＤを一列に整列させてなる第２のＬＥＤ群であり、前記筐体には、前記撮像部で撮像した像を画像として表示する画像表示部が固定されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。