JPH08265502A - ライン光源およびこれを用いた光学読み取り装置 - Google Patents

ライン光源およびこれを用いた光学読み取り装置

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JPH08265502A
JPH08265502A JP6903095A JP6903095A JPH08265502A JP H08265502 A JPH08265502 A JP H08265502A JP 6903095 A JP6903095 A JP 6903095A JP 6903095 A JP6903095 A JP 6903095A JP H08265502 A JPH08265502 A JP H08265502A
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JP
Japan
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light
line
light emitting
light source
emitting elements
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JP6903095A
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English (en)
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Satoru Yamada
識 山田
Mitsuo Oshima
光雄 大島
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 両端部付近での光量低下を防止できるライン
光源を提供すること。 【構成】 本発明のライン光源1は、複数の発光素子L
1 ,L2 ,L3 ,…,L n が基板10にライン状に配置
されるもので、そのライン状に配置される複数の発光素
子L1 ,L2 ,L3 ,…,Ln のうち両端側の発光素子
1 ,Ln の近傍で、ライン上とならない位置に光量補
償用発光素子L0 ,Ln+1 を各々備えているものであ
る。またこのライン光源1を備えた光学読み取り装置で
もある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LED(発光ダイオー
ド)等の発光素子がライン状に複数個配置されて成るラ
イン光源およびこれを用いた光学読み取り装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ライン光源は密着型イメージセン
サー等の光学読み取り装置に適用されており、読み取り
対象となる原稿を照明しその反射光を等倍結像レンズ等
を介してCCDなどの受光素子上に結像させるために用
いられている。
【0003】図6は従来のライン光源を説明する平面図
である。このライン光源1’は、基板10上に等間隔D
1 で複数の発光素子L1 ,L2 ,L3 ,…,Ln がライ
ン状に、必要な読み取り幅Sに応じた長さで配置された
構成となっている。ライン光源1’においては、原稿に
対する照射光量がライン方向に対してばらつきなく一様
となるよう設計することが望ましい。
【0004】そこで、ライン光源1’における原稿面で
の光量を算出するにあたり、先ず点光源における光量の
算出について説明する。図7は、点光源Lにおける原稿
面での光量を説明する図である。すなわち、一般に点光
源Lより距離r離れた原稿面上の位置Pにおける光量E
は、(1)式によって表される。
【0005】
【数1】E=I・cosθ/r2 ……(1) ここで、Iは点光源Lの有する光強度、θは点光源と位
置Pとの角度、rは点光源Lと位置Pとの距離である。
【0006】次に、図8に基づきライン光源における光
量の算出について説明する。図8はライン光源を用いた
場合における原稿面での光量を説明する図である。例え
ば、発光素子L1 ,L2 ,L3 ,…,Ln がライン状に
配置されているライン光源(図6参照)を用いた場合、
原稿面上の位置P(x)における光量E(x)は、
(1)式により表される各発光素子での光量の和とな
り、次に示す(2)式のようになる。
【0007】
【数2】 E(x)=ΣK×Ii /(a2 +((i−1)×b−x)2 3/2 ……(2) ここで、Σはi=1〜nの総和、Kは定数、nは発光素
子の数、Ii は各発光素子Li の光強度、aは発光素子
と原稿間の距離、bは各発光素子の間隔である。
【0008】図9は、(2)式における発光素子の数n
=10、発光素子と原稿との距離a=6mm、各発光素
子の間隔b=2.54mmの場合のライン光源による光
量分布を示す図である。この図で横軸はライン光源にお
けるライン方向の位置、縦軸は相対的な光量を示してい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図9に示すように、従
来のライン光源においては、その両端部付近での光量の
低下が著しく、このままで原稿からの反射光を読み取ろ
うとした場合には、ライン光源の両端部分に対応する原
稿からの反射光量が中央部分に対応する原稿からの反射
光量よりも低くなってしまい、中央部分に比べて両端部
分での読み取り信号レベルが低下してしまうという問題
が生じる。
【0010】この問題を解消するためには、ライン光源
の両端部付近の発光素子に流す電流を増して両端部付近
での発光量を増加させたり、両端部付近での発光素子の
間隔を狭くして両端部付近を明るくしたりすることが考
えられるが、前者では各発光素子に対する電流制御が複
雑となり、後者では構造が複雑となってしまうという問
題がある。また、原稿の読み取り幅に対して十分長いラ
イン光源を用い、光量の一様な中央部分のみを使用する
ことも考えられるが、この場合には必要な読み取り幅を
大きく越える長さのライン光源が必要となり装置の大型
化を招くことになる。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成されたライン光源およびこれを用
いた光学読み取り装置である。すなわち、本発明は複数
の発光素子がライン状に配置されるライン光源におい
て、そのライン状に配置される複数の発光素子のうち両
端側の発光素子の近傍で、ライン上とならない位置に光
量補償用発光素子を各々備えているものである。また、
このライン光源を備えた光学読み取り装置でもある。
【0012】
【作用】本発明では、ライン状に配置される複数の発光
素子のうち両端側の発光素子の近傍で、ライン上となら
ない位置に光量補償用発光素子を各々備えている。この
ため、複数の発光素子の全体の長さを特に長くすること
なく光量補償用発光素子から出射される光によって両端
側の光量低下を補うようになり、ライン方向に対する一
様な光量となる範囲を広げることができるようになる。
このライン光源を用いた光学読み取り装置では、ライン
方向に沿った原稿からの反射光を十分な受光量で得るこ
とができるようになる。
【0013】
【実施例】以下に、本発明のライン光源およびこれを用
いた光学読み取り装置における実施例を図に基づいて説
明する。図1は本発明のライン光源1を説明する平面図
である。すなわち、このライン光源1は、基板10上の
ライン方向に沿って複数の発光素子L1 ,L2 ,L3
…,Ln が配置されているとともに、その両端側の発光
素子L1 ,Ln の近傍で、ライン上とならない位置に光
量補償用発光素子L 0 ,Ln+1 が配置される構成となっ
ている。
【0014】これらの発光素子L1 ,L2 ,L3 ,…,
n および光量補償用発光素子L0,Ln+1 は、例えば
同じLEDから成り全て同じ光強度となるよう電流が制
御されている。また、図1に示す例では、光量補償用発
光素子L0 ,Ln+1 が、発光素子L1 ,Ln に対してラ
イン方向と直角な方向に配置されている。さらに、各発
光素子L1 ,L2 ,L3 ,…,Ln の間隔D1 が全て等
しくなっている場合、発光素子L1 と光量補償用発光素
子L0 との距離D2 および発光素子Ln と光量補償用発
光素子Ln+1 との距離もD1 と等しく設定してある。こ
のため、ライン光源1の必要な読み取り幅Sの範囲内に
全ての発光素子L0 ,L1 ,L2 ,L3,…,Ln ,L
n+1 が配置される状態となる。
【0015】図2は、このようなライン光源1(図1参
照)からの光を原稿面に照射した場合の原稿面上の位置
P(x)の光量を説明する図である。すなわち、原点O
より距離x離れた位置P(x)における光量E(x)
は、各発光素子L0 ,L1 ,L 2 ,L3 ,…,Ln ,L
n+1 による光量の和となり、(3)式で表される。
【0016】
【数3】 E(x)=ΣK×Ii /(a2 +((i−1)×b−x)2 3/2 +K×I0 /(a2 +b2 +(x)2 3/2 +K×In+1 /(a2 +b2 +((n−1)×b−x)2 3/2 ……(3) ここで、Σはi=1〜nの総和、Kは定数、nは発光素
子の数、Ii は各発光素子Li の光強度、I0 はI1
対して直角方向に配置された発光素子L0 の光強度、I
n+1 はIn に対して直角方向に配置された発光素子L
n+1 の光強度、aは発光素子と原稿間の距離、bは各発
光素子の間隔である。
【0017】図3は、(3)式における発光素子の数n
=10、発光素子と原稿との距離a=6mm、各発光素
子の間隔b=2.54mmの場合の本実施例におけるラ
イン光源1(図1参照)の光量分布を示す図である。こ
の図で横軸はライン光源におけるライン方向の位置、縦
軸は相対的な光量を示している。
【0018】本実施例のライン光源1においては、両端
側の発光素子L1 ,Ln の近傍でライン上とならない位
置に光量補償用発光素子L0 ,Ln+1 を配置しているた
め、図3に示すライン方向の両端部付近での光量低下が
従来(図9参照)と比べて少なくなり、一様な光量とな
る範囲を広げることができるようになる。
【0019】また、先に説明したように、各発光素子L
1 ,L2 ,L3 ,…,Ln および各光量補償用発光素子
0 ,Ln+1 が同じ光量となるよう電流制御されている
ため、光量制御のための回路(電流制限用抵抗等)を全
て同じ(1種類)にすることができ回路構成の簡素化を
図ることができる。さらに、読み取り幅S内に全ての発
光素子L0 ,L1 ,L2 ,L3 ,…,Ln ,Ln+1 が収
まり、しかも各発光素子L0 ,L1 ,L2 ,L3 ,…,
n ,Ln+1 の間隔を等しくしていることから設計・製
造が容易となり、コストダウンを図ることができるとい
うメリットもある。
【0020】図4は他の例を説明する平面図である。図
4(a)に示すライン光源1は、基板10にライン状に
配置される複数の発光素子L1 ,L2 ,L3 ,…,Ln
と、その両端側の発光素子L1 ,Ln の近傍でライン上
とならない位置に配置される光量補償用発光素子L0
n+1 を備える点で図1に示すライン光源1と同様であ
るが、各光量補償用発光素子L0 ,Ln+1 の配置が複数
の発光素子L1 ,L2,L3 ,…,Ln の並びを中心と
して相反対側に配置されている点で相違する。このよう
な配置であっても、図1に示すライン光源1と同様な光
量分布(図3参照)を得ることが可能となる。
【0021】また、図4(b)に示すライン光源1にお
いては、ライン状に配置される複数の発光素子L1 ,L
2 ,L3 ,…,Ln を実装する基板10と、光量補償用
発光素子L0 ,Ln+1 を実装する基板11とが別物で構
成されている例である。このように発光素子L1
2 ,L3 ,…,Ln を実装する基板10と、光量補償
用発光素子L0 ,Ln+1 を実装する基板11とが別物で
あっても、両端側の発光素子L1 ,Ln と光量補償用発
光素子L0 ,Ln+1 との位置関係を先に説明した位置関
係となるよう基板10および基板11を配置すれば、図
1に示すライン光源1と同様な光量分布(図3参照)を
得ることが可能となる。
【0022】また、図5はこれらのライン光源1の密着
型イメージセンサー20への適用例を示す断面図であ
る。この密着型イメージセンサー20は、筐体21内に
配置される密着型センサー22と、等倍結像レンズ23
と、筐体21における図中下部に配置されるプラテン2
4と、本実施例に係るライン光源1とを備えている。
【0023】この密着型イメージセンサー20によって
原稿面に記載された文字等を読み取る場合には、ライン
光源1から光を出射し、プラテン24を介して原稿面に
その光を照射する。そして、原稿面に照射された光の反
射光はプラテン24を介して筐体21内の等倍結像レン
ズ23を通過し、密着型センサー22の受光面で結像す
ることになる。この密着型センサー22にて受けた光を
電気信号に変換することで文字等の読み取り信号を得る
ことができる。
【0024】このような密着型イメージセンサー20に
本実施例のライン光源1を適用することで、発光素子L
1 ,L2 ,L3 ,…,Ln および光量補償用発光素子L
0 ,Ln+1 からの光は図3に示すような光量分布となっ
て原稿面に照射される。このため、図1に示す読み取り
幅Sの両端側であっても光量低下が少なくて済み、密着
型センサー22ではライン方向の全域にわたって十分な
受光量を得ることができ、正確な読み取り信号を出力す
ることができるようになる。つまり、本実施例のライン
光源1を密着型イメージセンサー20に適用すること
で、原稿面の文字等を正確に認識することが可能とな
る。
【0025】なお、本実施例においては、各発光素子L
0 ,L1 ,L2 ,L3 ,…,Ln ,Ln+1 の間隔を等し
くし、また、光量補償用発光素子L0 ,Ln+1 を両端側
の発光素子L1 ,Ln に対してライン方向と直角な方向
に配置する例を示したが本発明はこれに限定されない。
すなわち、光量補償用発光素子L0 ,Ln+1 が両端側の
発光素子L1 ,Ln の近傍でライン上とならない位置に
配置されていて、ライン方向に対して光量の一様となる
範囲を広くできれば必ずしも上述した等間隔および直角
な方向に配置されていなくてもよい。また、光量の一様
となる範囲を広くするという考え方から光量補償用発光
素子は両端側に1個ずつでなくても各々複数個設けられ
ていてもよい。さらに、発光素子L0 ,L1 ,L2 ,L
3 ,…,Ln ,Ln+1 はLEDに限定されるものではな
い。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のライン光
源によれば次のような効果がある。すなわち、本発明の
ライン光源では、ライン状に配置される複数の発光素子
のうち両端側の発光素子の近傍でライン上とならない位
置に光量補償用発光素子を各々備えているため、ライン
光源の両端部付近での光量低下を防止でき、一様な光量
となる範囲を広げることが可能となる。また、同じ光強
度を有する発光素子を配置すればよいため、簡単な構成
によって一様な光量分布を得ることができるようにな
る。つまり、このようなライン光源を備えた光学読み取
り装置では、原稿の文字等を確実に読み取ることが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のライン光源を説明する平面図である。
【図2】位置P(x)の光量を説明する図である。
【図3】本発明のライン光源における光量分布を示す図
である。
【図4】他の例を説明する平面図で、(a)はその1、
(b)はその2である。
【図5】密着型イメージセンサーへの適用例を示す断面
図である。
【図6】従来のライン光源を説明する平面図である。
【図7】位置Pの光量を説明する図である。
【図8】位置P(x)の光量を説明する図である。
【図9】従来のライン光源における光量分布を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 ライン光源 10 基板 20 密着型イメージセンサー L1 ,L2
3 ,…,Ln 発光素子 L0 ,Ln+1 光量補償用発光素子
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 33/00 G06F 15/64 320F H04N 1/04 101 H01L 27/14 C

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の発光素子がライン状に配置される
    ライン光源において、 ライン状に配置される前記複数の発光素子のうち両端側
    の発光素子の近傍で、ライン上とならない位置に光量補
    償用発光素子が各々配置されていることを特徴とするラ
    イン光源。
  2. 【請求項2】 前記複数の発光素子が各々等間隔でライ
    ン状に配置される場合において、 前記複数の発光素子のうち両端に配置される発光素子と
    前記光量補償用発光素子との間隔は、該複数の発光素子
    が配置される間隔と等しいことを特徴とする請求項1記
    載のライン光源。
  3. 【請求項3】 前記光量補償用発光素子は、前記複数の
    発光素子のうち両端に配置される発光素子の位置に対し
    て、前記ライン方向と直角な方向に配置されていること
    を特徴とする請求項1または請求項2記載のライン光
    源。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項3のうちいずれか1
    項に記載のライン光源を備えていることを特徴とする光
    学読み取り装置。
JP6903095A 1995-03-28 1995-03-28 ライン光源およびこれを用いた光学読み取り装置 Pending JPH08265502A (ja)

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JP6903095A JPH08265502A (ja) 1995-03-28 1995-03-28 ライン光源およびこれを用いた光学読み取り装置

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JP (1) JPH08265502A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5907291B1 (ja) * 2015-02-26 2016-04-26 ウシオ電機株式会社 光照射エレメントおよびライン状光照射装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5907291B1 (ja) * 2015-02-26 2016-04-26 ウシオ電機株式会社 光照射エレメントおよびライン状光照射装置

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