JPH09223184A - 画像読み取り用照明装置 - Google Patents

画像読み取り用照明装置

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JPH09223184A
JPH09223184A JP8055607A JP5560796A JPH09223184A JP H09223184 A JPH09223184 A JP H09223184A JP 8055607 A JP8055607 A JP 8055607A JP 5560796 A JP5560796 A JP 5560796A JP H09223184 A JPH09223184 A JP H09223184A
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JP
Japan
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optical system
illumination device
light
illumination
image reading
Prior art date
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Pending
Application number
JP8055607A
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English (en)
Inventor
Shuzo Seo
修三 瀬尾
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明光率の高い均一照明でかつ小型の画像読
み取り用照明装置を得る。 【解決手段】 光源31はレンズ32の光軸の周囲に配
置され、光源31と紙面Pの間にはファイバユニット3
6および拡散板37からなる照明光学系33が配置され
ている。ファイバユニット36はファイバがレンズ32
の光軸の周囲に環状に配列されたものであり、拡散板3
7も同様に環状を有している。光源31から出射された
光は照明光学系33により拡散されて均一照明となり、
紙面Pに照射される。紙面Pで反射した光はファイバユ
ニット36、拡散板37の開口部分を通ってレンズ32
を介してCCD12へ導かれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2次元バーコード
リーダ等の画像読み取り装置に用いられる照明装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】POS(Point of Sale
s)システム等に用いられる2次元バーコードリーダ
は、読み取り対象に照明光を照射し、その反射光を撮像
光学系で処理している。このような2次元バーコードリ
ーダは読み取り対象物が紙に書かれた文字やシンボル等
であるため、照明光の光源に輝点があると対象物の表面
の輝度分布に差が生じてぎらつきとなり、撮像光学系に
おいて対象物を読み取った後の処理(2値化処理等)に
悪影響を及ぼす。従って、対象物を正確に読み取るため
には光源を輝点のない均一発光面にする必要がある。
【0003】従来、このような2次元バーコードリーダ
の光源としてLED(発光フォトダイオード)、冷陰極
管、蛍光灯等が用いられたものが知られている。LED
は輝点のある光源であるが寿命が長いため経済性が高
い。また、冷陰極管や蛍光灯は照明むらがないため均一
発光面が容易に得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、輝点を
有するLEDを光源として使用する場合、均一照明を達
成するために拡散性の強い拡散板が用いられるが、その
強い拡散性ゆえに光の透過率が悪く、照明効率が低下す
るという問題がある。また、LEDの輝点の反射光が撮
像光学系に入射するのを防ぐ方法として、LEDを撮像
光学系から離れた位置に設置したものや、LEDの出射
方向を読み取り対象に対する照明光の方向と垂直になる
ようLEDを設置するとともに反射拡散板を設けたもの
もある。しかし、このような構成によるとLEDを照射
方向と垂直に配置しているため照明効率が悪く、またL
EDを反射拡散板の外側に配置しなければならないため
装置を大型化せざるを得ない。
【0005】一方、冷陰極管や蛍光灯といった光源を使
用する場合は照明むらがないため拡散板を使用する必要
がない。しかし、冷陰極管や蛍光灯は寿命が短く、また
発光の応答速度が遅いので常時点灯しておく必要があ
り、経済性が悪い。
【0006】本発明は以上の問題点を解決するものであ
り、2次元バーコードリーダ等の画像読み取り装置にお
いて、照明効率の高い均一照明でかつコンパクトな画像
読み取り用照明装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
【0008】本発明は、撮像光学系の光軸の周囲に配設
され、読み取り対象に照明光を照射する複数の点光源
と、これらの点光源の読み取り対象側に配設され、照明
光を拡散させる拡散手段を備えたことを特徴とする。
【0009】点光源は撮像光学系の光軸を中心として環
状に配置されていてもよく、また、点光源が発光ダイオ
ードであってもよい。
【0010】拡散手段は、撮像光学系の光軸を中心とし
て環状に配置されていてもよく、拡散手段は複数の光フ
ァイバを有していてもよい。また、光ファイバは撮像光
学系の光軸に平行に延びていてもよく、あるいはファイ
バの入射端と出射端の配列が異なるように湾曲していて
もよい。
【0011】拡散手段はさらに光ファイバの出射面に対
向して配設された拡散板を有していてもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面を参
照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態である
画像読み取り用照明装置を備えた画像読み取り装置の概
略構成を示す。図1において光学系収容部30は本体1
0から取り外されている。尚、本実施形態において、画
像読み取り装置はバーコードリーダである。
【0013】バーコードリーダは紙面Pあるいは容器の
外面等に印刷されたバーコード(読み取り対象)を解読
し、この解読されたバーコードの内容は、信号ケーブル
11を介して図示しないホストコンピュータに出力され
る。本体10内にはCCD12が設けられており、この
CCD12の受光面にはバーコードの像が形成される。
このCCD12から出力されるバーコードに対応した画
像信号は、画像処理回路20によって所定の処理を施さ
れ、これによりバーコードが解読される。
【0014】光学系収容部30には、バーコードに照明
光を照射する複数の光源31と、バーコードからの反射
光を本体10側すなわちCCD12の受光面に導くレン
ズ32(撮像光学系)とが収容されている。光源31の
前面(図の下側)には、光源31から出力された照明光
をバーコードに均一に照射するための照明光学系33が
配設されている。
【0015】光学系収容部30は本体10に着脱自在で
あり、光学系収容部30には、本体10に形成された凹
面13に係合可能なマウント部34が設けられている。
マウント34および凹面13は、通常のレンズ交換式一
眼レフカメラに設けられているバヨネット式のマウント
と同様な構成を有している。
【0016】本体10には、バーコードの読み取りを開
始するためのメインスイッチ15が設けられ、またバー
コードが印刷された紙あるいは容器等が本画像読み取り
装置の前方に供給されたことを検出するセンサ43が接
続されている。メインスイッチ15は、押下された時オ
ン信号を出力する。センサ43は例えば、発光素子と受
光素子を備えており、発光素子から照射された光線が容
器等によって反射し、受光素子によって検出された時、
オン信号を出力する。メインスイッチ15とセンサ43
は、本体10内に設けられたOR回路16に接続され、
OR回路16の出力端子は画像処理回路20に接続され
ている。従って、メインスイッチ15が押下された時、
あるいは画像読み取り装置の前方に容器等が供給された
時、OR回路16から読み取り動作の開始信号が出力さ
れ、これにより画像処理回路20が作動して、バーコー
ドの読み取り動作が開始される。
【0017】図2は、CCD12、光源31、レンズ3
2および照明光学系33の構成を概略的に示している。
光源31は例えば発光ダイオード(LED)などの高寿
命の点光源が用いられる。光源31から出射された照明
光は照明光学系33を介して紙面Pへと導かれる。照明
光学系33は、ファイバユニット36と拡散板37を有
している。
【0018】ファイバユニット36は図3に示すように
環状の収容部を有する保持部36aを備え、収容部の中
にはファイバ36bが配置されている。ファイバ36b
は保持部36aの軸心に平行に延び、保持部36aの軸
方向の長さと略同じ長さを有している。照明光はファイ
バから出射する際、出射角約60度で出射するため、輝
点の光が分散され輝度分布のばらつきが解消され、紙面
Pは均一に照明される。
【0019】拡散板37も保持部36aと同様、環状を
有している(図4参照)。照明光は拡散板37を介して
紙面Pに導かれる。拡散板37を通過することにより、
紙面Pの中央部における輝度分布の高さが解消される。
尚、照明光は拡散板37を通過する前に既にファイバユ
ニット36により拡散されているので、拡散板37は拡
散性の低い補助的なものでよく、拡散板37の通過によ
る照明効率の低下は生じない。
【0020】尚、ファイバユニット36および拡散板3
7は、紙面Pの反射光がその開口部分36c、37aを
通過して撮像光学系(レンズ32、CCD12)に導か
れるよう配置されている。
【0021】以上のように、光源31から発光された照
明光は、ファイバユニット36および拡散板37を介し
て均一照明となり、紙面Pに導かれる。
【0022】紙面Pに照射された照明光は、紙面Pで反
射され、拡散板37の空洞部分37aおよびファイバユ
ニット36の開口部分36cを通過してレンズ32へと
導かれる。レンズ32はCCD12の受光面に紙面Pに
記されたバーコード等のシンボルや文字に対応した画像
を形成し、CCD12から読み出された画像信号は画像
処理回路20により所定の処理を施される。
【0023】このように、本実施形態では光源に高寿命
のLEDを使用し、LEDの出射光をファイバ、拡散板
を透過させているため照明光が拡散され均一照明が得ら
れる。
【0024】また、ファイバを使用することにより、照
明光率を下げることなく照明光が拡散されるため、光源
をその出射方向が照明光の方向と平行になる方向で、か
つ拡散手段と対向する位置に配置することが可能であ
る。従って、撮像光学系から離れた位置や拡散板の外側
に光源を配置するといった装置の大型化を避け、装置全
体の小型化が実現できる。
【0025】図5は、第2実施形態に係るファイバユニ
ットにおけるファイバの構成を示す概略図である。本実
施形態では、各ファイバが保持部36a(図3参照)の
中でランダム配列されている。ランダム配列とは、各フ
ァイバが光の進行方向と平行に配列されているのではな
く、ファイバが入射端と出射端でファイバの配列が異な
るように湾曲して配列された状態をいう。このようにフ
ァイバを配置することにより、輝度の高い部分の照明光
をファイバユニット36から出射する際輝度の低い部分
に拡散させることが可能となり、より一層均一性の高い
照明光が得られる。
【0026】図6は、本発明の第3実施形態にかかるフ
ァイバユニットを示す斜視図である。ファイバユニット
40は複数の円筒状のファイバ束40aが円周上に配置
された構成を有しており、それぞれの円筒状のファイバ
束40aにはファイバ40bが円筒の軸心に平行になる
ように配列されている。紙面Pで反射された光が各円筒
40に囲まれた開口部分40cを通過するよう、ファイ
バユニット40は配置される。
【0027】さらに、第2実施形態と同様、円筒状のフ
ァイバ束40aにおいてファイバ40bがランダム配列
されていてもよい。本実施形態におけるランダム配列
は、個々の円筒内のファイバ数が少ないため容易であ
り、従って第2実施形態に比べるとファイバユニットの
製造がより容易に行える。
【0028】なお、第1〜第3実施形態では、ファイバ
ユニットが環状の形態を有しているがこれに限るもので
はなく、光源から出射された照明光が十分均一に拡散さ
れるよう撮像レンズの光軸の周囲に配置されていればよ
い。
【0029】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、2次元バ
ーコードリーダ等の画像読み取り装置に用いる照明装置
あって、高寿命の光源を使用しながら照明光率を下げる
ことなく、かつコンパクトな照明装置を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である画像読み取り装置
の概略構成を示すブロック図である。
【図2】光源、照明光学系、撮像光学系の構成を示す図
である。
【図3】第1実施形態の画像読み取り装置のファイバユ
ニットを示す斜視図である。
【図4】拡散板の正面図である。
【図5】第2実施形態におけるファイバの配列を示す図
である。
【図6】第3実施形態の画像読み取り装置のファイバユ
ニットの斜視図である。
【符号の説明】
10 画像読み取り装置本体 12 CCD 20 画像処理回路 30 光学系収容部 31 LED 32 撮像レンズ 33 照明光学系 36、40 ファイバユニット 37 拡散板 P 紙面

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像光学系の光軸の外周囲に配設され、
    読み取り対象に照明光を照射する複数の点光源と、これ
    らの点光源の前記読み取り対象側に配設され、前記照明
    光を拡散させる拡散手段を備えたことを特徴とする画像
    読み取り用照明装置。
  2. 【請求項2】 前記点光源が前記撮像光学系の光軸を中
    心として環状に配置されることを特徴とする請求項1に
    記載の画像読み取り用照明装置。
  3. 【請求項3】 前記点光源が発光ダイオードであること
    を特徴とする請求項1に記載の画像読み取り用照明装
    置。
  4. 【請求項4】 前記拡散手段が前記撮像光学系の光軸を
    中心として環状に配置されることを特徴とする請求項1
    に記載の画像読み取り用照明装置。
  5. 【請求項5】 前記拡散手段が複数の光ファイバを有す
    ることを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り用照
    明装置。
  6. 【請求項6】 前記光ファイバが前記撮像光学系の光軸
    に平行に延びることを特徴とする請求項5に記載の画像
    読み取り用照明装置。
  7. 【請求項7】 前記光ファイバが入射端と出射端の配列
    が異なるように湾曲していることを特徴とする請求項5
    に記載の画像読み取り用照明装置。
  8. 【請求項8】 前記拡散手段が前記光ファイバの出射面
    に対向して配設された拡散板を有することを特徴とする
    請求項5に記載の画像読み取り用照明装置。
JP8055607A 1996-02-19 1996-02-19 画像読み取り用照明装置 Pending JPH09223184A (ja)

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JP8055607A JPH09223184A (ja) 1996-02-19 1996-02-19 画像読み取り用照明装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002042990A1 (fr) * 2000-11-27 2002-05-30 Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho Mecanisme d'acces pour carte dans un lecteur de carte
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