JPH11304583A - 光学式読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補正回路を別個に設けることなく光量分布補
正を行う。 【解決手段】 被写体１３の画像を取り込むための光学
的透明体２の画像取込面５０を円形状とする一方、照射
手段３３は画像取込面５０を囲むように円形状に配置し
て画像取込面５０を外周側より斜めに照射するように構
成し、外周側より斜めに照射する照射手段３３による周
辺光量増加を相殺するようにレンズ４１の周辺光量特性
を低下させるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学式読取装置に
関する。更に詳述すると、本発明は、光学式読取装置に
おいて被写体からの反射光を受光して画像信号を取り込
むために設けられるレンズの特性の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】被写体を照射してその表面模様などを認
識する光学式読取装置１０１では、図１２に示すよう
に、照射手段１０２としてリング型照明が設けられてい
るものがある。この場合、この照射手段１０２から発せ
られた光は被写体１０３を外側から照射した後に反射し
てレンズ１０５を通過し、撮像素子１０４で結像して画
像信号として読み取られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにリング型の照射手段１０２を用いて被写体１０３を
照射した場合、その中央よりも周辺の方を強く照射して
しまうため、図１３に示すように光量分布にむらが生じ
て均一な照明の画像が得られなくなる問題がある。この
場合、被写体１０３の外形を捉えるだけであればこれで
も構わないが、コインなどの被写体１０３の画像読み取
りに際しては表面模様を読み取る必要があるため、この
ように周辺光量が増加した画像をシェーディング補正す
るなど回路系・電気系で処理する必要が生じている。し
たがって、このような光学式読取装置１０１では補正回
路も併せて設ける必要がある。

【０００４】一方、このような構成の光学式読取装置１
０１ではレンズ１０５として通常はフラットな特性を有
するものが使用されているが、このレンズ１０５におい
て光量分布を補正することができるのであれば回路系や
電気系などの補正回路を設けなくてもよくなる。

【０００５】そこで本発明は、光量分布補正をレンズで
行うことができるようにした光学式読取装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、光学的透明体を介して被
写体を照射する照射手段と、該照射手段による被写体か
らの反射光を受光して画像信号として取り込むためのレ
ンズを有する光学読取手段とを備えてなる光学式読取装
置において、被写体の画像を取り込むための光学的透明
体の画像取込面を円形状とする一方、照射手段は画像取
込面を囲むように円形状に配置して画像取込面を外周側
より斜めに照射するように構成し、外周側より斜めに照
射する照射手段による周辺光量増加を相殺するようにレ
ンズの周辺光量特性を低下させるようにしている。

【０００７】この場合、被写体が画像取込面上において
照射手段に照射されると、外周側から斜めに照射されて
いることから周辺光量が増加した状態で照射光が反射す
る。この反射光は周辺光量特性が低下したレンズを通過
するので、このときに光量特性が補正され、一旦増加し
た周辺光量特性が相殺された状態で撮像素子などに取り
込まれる。

【０００８】請求項２記載の発明の光学式読取装置にお
いては、光学的透明体を取り付ける前面フレームに円形
状の開口部を設けて、光学的透明体の一方側を画像読み
取りをされる被写体が通過する通路とする一方、光学的
透明体の他方側に被写体を照射する照射手段を前面フレ
ームの開口部を取り囲むように設けている。したがっ
て、被写体はこの通路を通過するときに照射手段によっ
て照射されており、この照射光は外周側から被写体に対
して斜めに照射されていることから、周辺光量が増加し
た状態で被写体から反射している。

【０００９】請求項３記載の発明の光学式読取装置にお
いては、照射手段は赤外光を発光する多数の発光ダイオ
ードを円形状に配置して構成されている。この発光ダイ
オードから発せられた赤外光は被写体に対し外周側から
斜めに照射され、周辺光量特性が増加した反射光がレン
ズを通過することとなる。

【００１０】請求項４記載の発明の光学式読取装置にお
いては、レンズの光分布特性は、多数の発光ダイオード
による照射の光分布特性を、レンズにより結像された光
を受光する撮像素子の撮像面上で均一な特性となるよう
にするものとされている。したがってこの場合、多数の
発光ダイオードにより外周側から照射されて周辺光量特
性が増加してしまった状態であっても、反射光はこのレ
ンズを通過することにより結像した段階で光量特性が均
一なものとなるように補正される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。図１〜図
８、図１０および図１１に、本発明の光学式読取装置１
の一実施形態を示す。この光学式読取装置１は、光学的
透明体２を介して被写体１３に光線を照射する照射手段
３３と、光学的透明体２を介して光線の反射による被写
体１３の画像を取り込む光学読取手段４とを備えてい
る。本実施形態では、光学式読取装置１は被写体１３と
してのコインの模様を読み取ってコインの種別や真偽の
判定用に使用するものとしている。但し、光学式読取装
置１の用途はコイン読取に限られないのは勿論である。

【００１２】光学式読取装置１は、光学的透明体２の被
写体１３に対向する面とは反対側の面に、照射手段３３
の照射光とは波長の異なる光線の反射を防止する反射防
止膜４８を設けている。そして、反射防止膜４８を照射
手段３３の照射光のピーク波長とは異なったピーク波長
を有するようにしているので、照射手段３３により発生
される照射光が光学式読取装置１の内部で内面反射する
ことを抑制できる。これにより、光学読取手段４により
読み取られた画像でのゴーストやフレアの発生を抑える
ことができる。

【００１３】また、本実施形態では、照射手段３３は、
赤外光線を発するＬＥＤを使用することにより約９５０
ｎｍのピーク波長を有するものとしている。また、光学
的透明体２の内側面に施された反射防止膜４８は、光学
的透明体２にフッ化マグネシウムをコーティングするこ
とにより形成している。本実施形態では反射防止膜４８
をフッ化マグネシウムのコーティングにより成膜してい
るが、これには限られず反射防止膜として使用される既
存のまたは新規の材質を使用することができる。

【００１４】また、反射防止膜４８は膜厚の大きさによ
りピーク波長を調整することができる。本実施形態で
は、反射防止膜４８の膜厚は、反射防止膜４８が約６０
０ｎｍ前後のピーク波長を有するような厚さとしてい
る。このため、これら照射手段３３及び反射防止膜４８
のピーク波長の設定により、光学式読取装置１での内面
反射を抑制することができる。本実施形態では照射手段
３３のピーク波長を約９５０ｎｍとすると共に反射防止
膜４８のピーク波長を約６００ｎｍとしているが、これ
には限られずこれら照射手段３３及び反射防止膜４８の
波長を異ならせていれば良い。すなわち、照射手段３３
及び反射防止膜４８のピーク波長を異ならせることによ
り、光学式読取装置１での内面反射を抑制することがで
きる。

【００１５】光学的透明体２はサファイアガラス製とし
ている。このため、光学的透明体２を高硬度にすること
ができるので、金属製のコインである被写体１３を光学
的透明体２に摺動させても光学的透明体２の摩耗を抑制
することができる。

【００１６】光学的透明体２は、前面フレーム１４に設
けられた円形状の開口部６２に取り付けられている。そ
してこの光学的透明体２の一方側は画像読み取りをされ
る被写体１３が通過する通路３２とされ、その表面上を
被写体１３が摺動するようにされている。また、さら
に、光学的透明体２は光学式読取装置１の上部の中央に
位置するように、本体フレーム３に支持されたガイド部
材１４に支持されている。ガイド部材１４は光学式読取
装置１の前面フレームとして機能するものであり、ここ
には光学的透明体２より小径である円形状開口部６２を
設けるようにしている。光学的透明体２の内側面には円
環状の視野マスク５４が設けられている。このため、光
学的透明体２が被写体１３の画像を取込可能な画像取込
面５０の形状は円形となっている。本実施形態では光学
的透明体２の内側面に設けた視野マスク５４を円環状と
しているが、これには限られず矩形等に中抜けした他の
形状でも良い。

【００１７】また、被写体１３の画像を取り込むために
設けられる光学的透明体２では、その画像取込面５０が
円形状とされている。このため、高価なサファイアガラ
スの面積を最小限に抑えられるので、製造コストを低減
できると共に破損し難くすることができる。そして、こ
の円形の光学的透明体２の被写体１３の進行方向の前後
に、通路３２を形成する通路部材として機能するガイド
板３４，３４が配置されている。各ガイド板３４は光学
的透明体２の外縁に合致する円弧形状の凹部を有すると
ともに、全体としてはケース体５の形状に合致する四角
形状となるように形成されている。ガイド板３４は、凹
部を光学的透明体２に合わせた状態でガイド部材１４に
より支持されている。このため、ガイド部材１４を例え
ば金属製にして窒化処理等を施して硬化することができ
るので、被写体１３の摺動による通路３２の摩耗を減ら
すことができる。本実施形態では光学的透明体２を円形
としてその前後にガイド板３４，３４を設けているが、
これには限られず光学的透明体２を矩形として内部体１
５の全面を覆うようにしても良い。

【００１８】さらに、光学的透明体２と各ガイド板３４
との表面の縁部には、テーパが形成されている。このた
め、被写体１３が光学的透明体２及び各ガイド板３４，
３４に沿って摺動する際にこれら光学的透明体２と各ガ
イド板３４，３４との境目で引っ掛かることを防止する
ことができる。

【００１９】また、照射手段３３は、光学的透明体２の
他方側、即ち被写体１３が通過する通路３２と反対とな
る側に前面フレーム１４の開口部６２を取り囲むように
設けられており、被写体１３を暗視野照射するように光
学式読取装置１の本体フレーム３にＬＥＤ基板４９を介
して支持されている。即ち照射手段３３は画像取込面５
０を囲むように円形状に配置されて画像取込面５０を外
周側より斜めに照射するように構成され、光学的透明体
２の画像取込面５０、即ち視野枠を囲むように複数配置
されている。本実施形態における照射手段３３は赤外光
を発光する多数の発光ダイオードを円形状に配置して構
成されている。

【００２０】またＬＥＤ基板４９には、照射手段３３の
上側を覆う円環状のプリズム５１が取り付けられてい
る。このプリズム５１は、上方に向けて照射された照射
手段３３の光線を画像取込面５０に対して外周側より斜
めに照射するように透過及び反射させている。

【００２１】さらに、プリズム５１から射出された光線
は拡散板５５を透過して光学的透明体２を照射してい
る。このため、光学的透明体２を均一に照射することが
できる。そして、照射手段３３からの光線が光学的透明
体２を透過して被写体１３を照射し、その反射光が光学
的透明体２を透過して光学読取手段４に取り込まれる。

【００２２】また、光学読取手段４は本体フレーム３と
一体結合される光学支持フレーム６３に支持され、光学
的透明体２を透過して入射される被写体１３からの反射
光を取り込んで結像するレンズ群４１と、結像された画
像を電気信号に変換する例えばＣＣＤから成る撮像素子
４２とを有している。撮像素子４２は、本体フレーム３
に固定されたＣＣＤ基板４３に取り付けられている。

【００２３】ＣＣＤ基板４３は光学的透明体２に対して
平行となるようにして配置され、本体フレーム３に固定
された状態で取り付けられている。このＣＣＤ基板４３
上には、信号を変換して出力する画像変換回路部６１と
して働く回路が設けられており、したがってこのＣＣＤ
基板４３は画像変換回路部６１を保持する回路保持部と
しての役割を果たしている。

【００２４】一方、本実施形態での回路部１２は増幅回
路部５６と制御回路部５７とからなるものであり、増幅
回路部５６はＡＭＰ基板５８に、制御回路部５７は制御
基板５９にそれぞれ保持されている。したがってＡＭＰ
基板５８と制御基板５９はそれぞれに回路を保持する回
路保持部としてはたらいている。そして両基板５８，５
９とも、本実施形態ではＣＣＤ基板４３に対して直交す
るようにしてケース体５（この場合、詳しくはケース体
５の側部５２）に沿って設けられており、内部体１５の
側方のスペースの有効利用が図られている。したがって
増幅回路部５６および制御回路部５７は上述した画像変
換回路部６１に対して直交配置されていることとなり、
また本実施形態における増幅回路部５６と制御回路部５
７とは、スペースを大きくとることのない２つのフレキ
シブルケーブル６０，６０によって図１０に示すように
接続されている。よって、本体フレーム３からみて光学
的透明体２側を除く他の５面に基板（ＣＣＤ基板４３、
ＡＭＰ基板５８および制御基板５９）とフレキシブルケ
ーブル６０，６０とが箱形形状を確保するように配置さ
れているので、ケース体５と内部体１５との間のスペー
スの有効利用を図ることができる。

【００２５】レンズ群４１は、外周側より斜めに照射す
る照射手段３３による周辺光量増加を相殺するようにレ
ンズの周辺光量特性を低下させるようにしているもので
あり、いいかえればこのレンズを通過することにより反
射光の周辺光量が暗くなるようにしている。この場合、
鏡銅３５によって保持されているレンズ群４１を、例え
ば凸面形状に形成されたレンズなどを組み合わせること
により周辺光量が暗くなるように構成しても良いし、あ
るいは表面にコーティング処理が施されたレンズをも組
み合わせて所望の光量分布を得るようにしても良い。こ
のように構成されたレンズ群４１によれば、図１１に示
すように、照射手段３３により周辺が明るくなっていて
も更にこのレンズ群４１を通過させることによって周辺
光量特性を低下させ、最終的に撮像素子４２においては
フラットな光量となった良好な画像を得ることができ
る。レンズの光分布特性は、多数の発光ダイオードによ
る照射の光分布特性を、レンズにより結像された光を受
光する撮像素子４２の撮像面上で均一な特性となるよう
にするものであるため、レンズ群４１としてのレンズ特
性は、撮像素子４２においてフラットな光量を得るべく
照射手段３３による光量特性に応じて適宜設定されるも
のであることはいうまでもない。

【００２６】鏡銅３５はレンズ支持フレーム部３６に保
持されている。レンズ支持フレーム部３６は本体フレー
ム３と一体となって形成されている。そしてレンズ支持
フレーム部３６は鏡銅３５を介してレンズ群４１を中央
に保持するようにしている。ここで、レンズ群４１とし
ては広角レンズを使用している。このため、レンズ群４
１の焦点距離を短くすることができるので、光学式読取
装置１の全長を短縮化して小型軽量化を図ることができ
る。

【００２７】そして、レンズ支持フレーム部３６の上部
には、光路を囲む環状の視野マスク３７が取り付けられ
ている。そして、視野マスク３７の内縁により光学的透
明体２の周縁部の写り込みが防止される。視野マスク３
７をレンズ群４１に近い位置に設けているので視野マス
ク３７を光学的透明体２の近辺に設けるよりも小さくす
ることができると共に、光学的透明体２の周縁部の写り
込みを防止して被写体１３の凹凸を明確に認識すること
ができる。

【００２８】また、レンズ支持フレーム部３６の側部に
は、被写体１３が光学的透明体２の上面に存在すること
を検知する例えばフォトトランジスタから成る検知セン
サ４０が設けられている。そして、検知センサ４０の入
射軸上の装置外（図１中の上部）には、検知センサ４０
に向けて光線を射出するＬＥＤ３９が設けられている。
このＬＥＤ３９からの光線が光学的透明体２を透過して
検知センサ４０に入射するときは被写体１３が所定位置
に無い状態であることが検知され、逆にＬＥＤからの光
線が被写体１３により遮られて検知センサ４０に入射し
ないときは被写体１３が所定位置に有る状態であること
が検知される。ここで、視野マスク３７をレンズ群４１
に近い位置としているので、装置外のＬＥＤ３９から検
知センサ４０までの光路を遮ることが無い。

【００２９】ＬＥＤ３９は照射手段３３とは別にセンサ
用光源として設けられるものであり、検知センサ（フォ
トトランジスタ）４０に向けてセンサ光を射出してい
る。センサ光を検出する検出用受光素子として設けられ
るフォトトランジスタ４０は、本実施形態では光学読取
手段４と隣接するように光学支持フレーム６３に取り付
けられ、この光学読取手段４とともに同一方向からの光
を受光するようにされている。この場合、フォトトラン
ジスタ４０は光学読取手段４の受光波長域とは異なる受
光波長域を有するように設けられている。例えば本実施
形態では、ＬＥＤ３９として赤色光領域のセンサ光を発
するものを用いて被写体１３の位置検出にこの赤色光を
使用することとし、一方で画像信号用光としては赤外域
の光線を使用している。

【００３０】このようにしてフォトトランジスタ４０と
光学読取手段４とで受光波長域を異ならせるとともに、
光学読取手段４の光学素子表面にはセンサ光の波長をカ
ットするコーティングを施すようにしている。この場
合、光学素子とは被写体１３からの反射光を結像させる
レンズ群４１、またはこのレンズ群４１により結像され
た光を受光する撮像素子４２を取り囲む透明部材のいず
れかである。この透明部材は、特に図示していないが、
撮像素子４２の素子面への塵埃などの侵入を防ぐよう
に、ガラスなどの透明な部材により受光面を保護するた
めに設けられている。なお、本実施形態ではレンズ群４
１は５枚のレンズからなっており、このレンズ群４１に
コーティングする際は１枚のレンズにのみコーティング
しても良いし、あるいは複数のレンズに行っても良い。

【００３１】本実施形態でのこのコーティングは画像信
号となる赤外光のみを透過させるように設けられ、撮像
素子４２に赤色領域を含む可視光領域および一部紫外線
領域の光が入射しないようにしている。本実施形態では
このためのコーティング材としてフッ化マグネシウムを
用いているが、上述のような機能を発揮するものであれ
ばコーティング材は特にこれに限られることはない。

【００３２】光学式読取装置１は、光学的透明体２を介
して装置内部に画像データを取り込む光学読取手段４
と、該光学読取手段４を作動させるための回路部１２と
を内部に収容するケース体５を備えている。ケース体５
は、光学読取手段４と光学的透明体２の間の光路及び光
学読取手段４と回路部１２とを封じ込めるように形成さ
れている。本実施形態では、回路部１２は２枚の回路基
板（ＡＭＰ基板５８と制御基板５９）を有するものであ
り、光学読取手段４はレンズ群４１と撮像素子４２とＣ
ＣＤ基板４３を有するものとしている。そして、光学読
取手段４のレンズ群４１及びＣＣＤ基板４３と回路部１
２の基板とは本体フレーム３に固定されると共に光学的
透明体２はガイド部材１４を介して本体フレーム３に固
定されることにより、これら光学読取手段４及び回路部
１２と本体フレーム３とガイド部材１４と光学的透明体
２とが全体として一体化されて内部体１５を形成してい
る。

【００３３】ケース体５は金属製で上側を開放した直方
体形状としている。ケース体５と内部体１５との取付
は、ケース体５の開放端縁５３が内部体１５のガイド部
材１４の外周の段部６に嵌合することにより成される。

【００３４】この光学式読取装置１では、回路部１２を
ケース体５の外部に電気的に接続するコネクタ部を、該
コネクタ部の外部露出部１９の周囲に位置するパッキン
支持部１７にパッキン部材１８を取り付けたユニット体
１６により形成するようにしている。また、ケース体５
の底部２０には、外部露出部１９をケース体５の外部に
露出させる透孔から成る開口部２１が形成されている。
本実施形態では開口部２１をケース体５の底部２０に形
成しているが、これには限られずケース体５の側部５２
に形成するようにしても良い。また、本実施形態では、
コネクタ部をパッキン支持部１７にパッキン部材１８を
取り付けたユニット体１６により形成しているが、これ
には限られない。

【００３５】さらに、外部露出部１９が開口部２１から
外部に露出すると共にパッキン部材１８がケース体５と
パッキン支持部１７とに挟まれて圧接されるように、ユ
ニット体１６をケース体５の内側に固定するようにして
いる。また、パッキン部材１８はゴム等の弾性体から成
るものであり、本実施形態では中央に透孔を有する板状
としている。このパッキン部材１８としては、市販のＯ
リング等を使用しても良い。

【００３６】このため、コネクタ部をパッキン部材１８
を含めたユニット体１６により形成しているので、コネ
クタ部をケース体５に対して汎用のねじ部材等により着
脱することができる。これにより、本体部１５からのケ
ース体５の取り外しを専用の治具を用いずに容易に行う
ことができるようになる。また、ケース体５とパッキン
支持部１７とにパッキン部材１８が挟まれて圧接される
ので、ケース体５とコネクタ部との間での密封性を向上
できると共に、ケース体５とコネクタ部との間に封止剤
を用いることなく封止を行うことができる。このため、
ケース体５を本体フレーム３から取り外すときにコネク
タ部とケース体５との間の封止剤を割ることがないの
で、ごみや埃の発生を防止することができる。しかも、
ケース体５とコネクタ部との間に封止剤を用いていない
ので、外観を向上できると共に、外観の劣化に注意しな
がら封止剤の塗布作業を慎重に行う必要が無くなって組
立の作業性を向上させることができる。

【００３７】ここで、ユニット体１６は、コネクタ部に
接続可能なケース体５の外部のコネクタが接続されると
共に外部露出部を形成するコネクタソケット１９と、該
コネクタソケット１９に接続固定されるコネクタ基板２
２と、コネクタソケット１９及びコネクタ基板２２をケ
ース体５に固定すると共にパッキン支持部１７を有する
ホルダ２３と、コネクタソケット１９の外周でパッキン
支持部１７に取り付けられるパッキン部材１８とを備え
ている。ホルダ２３は、コネクタソケット１９を収容す
る収容孔２４と、ケース体５の内面に向き合う面におけ
る収容孔２４の縁部に形成されてパッキン部材１８を収
容する凹形状のパッキン支持部１７と、コネクタ基板２
２をホルダ２３にボルト２５によりねじ止めするための
基板止め孔２６と、ケース体５の外部からのボルト２７
によりホルダ２３をケース体５にねじ止めするためのホ
ルダ止め孔２８とを備えている。

【００３８】そして、コネクタソケット１９はコネクタ
基板２２にはんだ付けにより接続固定されている。コネ
クタソケット１９が固定されたコネクタ基板２２は、ホ
ルダ２３の収容孔２４にコネクタソケット１９を収容し
た状態でホルダ２３に対してねじ止めされている。ここ
で、ホルダ２３とコネクタ基板２２との接触部分には外
周側から封止剤２９が塗布されている。封止剤２９とし
ては、例えば合成樹脂製の接着剤を使用することができ
る。このため、ホルダ２３とコネクタ基板２２との間で
封止を行うことができる。

【００３９】さらに、コネクタソケット１９の外周を取
り巻くようにパッキン部材１８が設けられている。この
パッキン部材１８はパッキン支持部１７に収容されてい
る。そして、コネクタソケット１９の先端部がケース体
５の内部から開口部２１を貫通して外部に露出した状態
で、ホルダ２３がケース体５に対してケース体５の外部
からねじ止めされる。このため、ケース体５とホルダ２
３との間でパッキン部材１８を押し潰して封止を図るこ
とができる。しかも、コネクタソケット１９の外周にパ
ッキン部材１８が設けられているので、コネクタソケッ
ト１９とパッキン部材１８の隙間の封止を図ることがで
きる。

【００４０】また、コネクタ基板２２と回路部１２と
は、例えばフレキシブルケーブル３０で接続されてい
る。このフレキシブルケーブル３０の一端はコネクタ基
板２２に直接はんだ付けされて、他端はケーブルソケッ
ト３１を介して回路部１２の基板に接続されている。

【００４１】ここで、ホルダ２３が内部体１５の外側か
ら内側に向けて押圧されたときに、本体フレーム３に固
定された回路部１２及び光学読取手段４に当接して内部
体１５の外部に位置したままで内部に入り込めないよう
にしている。具体的には、ホルダ２３は本体フレーム３
に固定された回路部１２の回路基板及び本体フレーム３
に固定された光学読取手段４のＣＣＤ基板４３に弛んだ
状態で当接するようにしている。さらに、コネクタ基板
２２はＣＣＤ基板４３の内側に入り込んで配置されてい
る。このため、コネクタ基板２２がＣＣＤ基板４３に内
側から当接することにより、ユニット体１６が内部体１
５から脱落することを防止することができる。このた
め、ホルダ２３が各基板１２，４３により位置決めされ
るので、ケース体５を内部体１５に被せてホルダ２３を
ねじ止めするときに作業性を向上させることができる。

【００４２】一方、ガイド部材１４の外周面には段部６
が形成されている。この段部６にケース体５の開放端縁
５３が嵌合するようにしている。そして、ケース体５の
開放端縁５３が突き当たる段部６の当接面６ａはケース
体５の外周面に対して垂直としている。これにより、ケ
ース体５の位置決めを確実に行うことができる。また、
この段部６は本体フレーム３の周囲を一周するように連
続して設けられている必要はなく、ケース体５の位置決
めを行うのに必要十分な範囲で設けられていれば足り
る。

【００４３】本実施形態では、図４及び図７に示すよう
に、段部６は１組の向き合う辺の各中央部分において段
を切り欠いた形状とすることにより、当該部分にケース
体５のアース部１１が位置するようにしている。但し、
このような形状に特に限定されるものではないのは勿論
である。

【００４４】一方、ケース体５は、内部体１５を覆うよ
うに取り付けられる。本実施形態でのケース体５は鋼板
製であり、４枚の側部５２，…，５２がそれぞれ底部２
０に対して垂直に折り曲げられ、これら側部５２，…，
５２同士が隅肉溶接により接合されて上部が開口する形
状に形成されている。

【００４５】このケース体５の開口端部５３には、図７
及び図８に示すように、段部６に当接する突き合わせ部
７が上側に突出するように設けられている。この場合、
突き合わせ部７は、ケース体５をガイド部材１４に嵌合
させて当該突き合わせ部７を段部６の当接面６ａに当接
させたときに開放端縁５３の突き合わせ部７以外の部分
と当接面６ａとの間に隙間８が形成されるようにしてい
る。

【００４６】この突き合わせ部７は、ケース体５の開放
端縁５３から突出する台形形状に形成されたものであ
り、さらにこの突出する部分にケース体５をガイド部材
１４にボルト４４によりねじ止め固定するためのねじ止
め孔１０を設けている。この場合の４つの突き合わせ部
７，…，７は開放端縁５３からの突出量がいずれの箇所
でも等しくなるように設けられ、ケース体５をガイド部
材１４に対して正確且つバランスよく位置決めできるよ
うにされている。ただし突き合わせ部７の形状あるいは
形態はこのようなものに限られるものでなく、例えば半
円形状や三角形状とされるなど、上述のようにガイド部
材１４に対してケース体５を正しく位置決めすることが
でき、かつケース体５の開放端縁５３と段部６の当接面
６ａとの間に隙間８を形成するものであれば問題はな
い。このように位置決めされた状態に突き合わせ、この
突き合わせ部７のねじ止め部１０をねじ止めすることに
よりケース体５とガイド部材１４とが固定されて光学的
読取装置１が形成される。

【００４７】また、ケース体５の開放端縁５３にはこの
ケース体５を接地させるためのアース部１１が設けられ
ている。本実施形態におけるアース部１１は、隣り合う
突き合わせ部７，７の間にケース体５と一体形成すると
共に、開放端縁５３から突き合わせ部７よりも突出した
ほぼＬ字形状としている。この場合、アース部１１は先
端に向かうほど細くなる形状とされ、さらに、その先端
の上部側は接触性および電導性を良好に保つ尖端形状と
されている。このため、アース部１１は可撓性を備え
る。

【００４８】ケース体５がガイド部材１４を介して電位
０である本体フレーム３に取り付けられたときは、ケー
ス体５のアース部１１の先端が光学式読取装置１の取り
付けられる光学系機器のフレーム等に当接することとな
る。そして、当接したアース部１１は撓められて光学系
機器のフレーム等に押し付けられているので、ケース体
５の接地状態が常に維持される。なお、ここで示したア
ース部１１の形状や形態は一例であり、ケース体５を十
分に接地させ得るものであれば特に限定されない。

【００４９】ケース体５の開放端縁５３と段部６の当接
面６ａとは突き合わせ部７により隙間８が設けられてい
る。この隙間８には、ガイド部材１４とケース体５とを
固定し、かつ密封性を高めるための封止剤９が塗布され
ている。本実施形態では、封止剤９として粘性が高い樹
脂製の硬化性材料が用いられている。この場合、この封
止剤９を隙間８に塗布すれば良いので、目視しながら隙
間８の形状に合わせてむらなく塗布することができる。
この封止剤９を本体フレーム３とケース体５との隙間８
を埋めるように全体的に塗布するようにしても構わない
が、本実施形態のように、ケース体５の開放端縁５３側
のみに塗布するようにしてもガイド部材１４とケース体
５との密封性を十分に保ち得るから、密封性を保つ範囲
内で塗布量を少なくすることが可能である。

【００５０】また、封止剤９はこのようにして光学式読
取装置１の外周面に塗布されているため、ケース体５を
内部体１５から取り外すときに好適である。即ち、硬化
した封止剤９は周囲側から削り取るなどして除去するこ
とが可能であるため、ケース体５を内部体１５から容易
に取り外すことができる。

【００５１】上述した光学式読取装置１を組み立てる際
は、内部体１５の組立時に回路部１２及びＣＣＤ基板４
３にコネクタ部のユニット体１６を取り付けておく。そ
して、内部体１５にケース体５を被せて、ケース体５の
底部２０の外側からボルト２７によりホルダ２３をケー
ス体５にねじ止めする。そして、ケース体５の突き合わ
せ部７をガイド部材１４にねじ止めして開放端縁５３に
封止剤９を塗布する。これにより、光学式読取装置１が
組み立てられる。

【００５２】また、内部体１５からケース体５を取り外
すときは、開放端縁５３の封止剤９を取り除いて、突き
合わせ部７及び底部２０のボルト４４，２７を取り外
す。これにより、ケース体５は内部体１５に対して固定
されなくなるので、内部体１５から容易に取り外すこと
ができる。

【００５３】さらに、上述した光学式読取装置１により
被写体１３の画像の取込を行う際は、照射手段３３によ
り照射光を発生させてプリズム５１及び拡散板５５を透
過させる。この透過光は、光学的透明体２を透過して被
写体１３を照射して反射される。この反射光は再び光学
的透明体２を透過してレンズ群４１に入射して撮像素子
４２で結像される。結像された画像は撮像素子４２によ
り電気信号に変換される。ここで、光学的透明体２の内
側面に反射防止膜４８が形成されると共に反射防止膜４
８のピーク波長が照射手段３３のピーク波長と異なって
いるので、光学式読取装置１の内部での内面反射を抑制
することができる。

【００５４】したがって、本実施形態の光学式読取装置
１によれば、照射手段３３により発生される照射光が装
置内部で内面反射することを抑制できるので、光学読取
手段４により読み取られた画像でのゴーストやフレアの
発生を抑えることができる。このため、読取画像の判別
の精度を向上させることができる。

【００５５】また、本実施形態の光学式読取装置１によ
れば、光学読取手段４のレンズ群４１として広角レンズ
を採用しているので、光学的透明体２と撮像素子４２と
の間隔を短くして光学式読取装置１の小型軽量化を図る
ことができる。この場合、内面反射が強くなり易い広角
レンズを使用するにも拘わらず照射手段３３により発生
される照射光が装置内部で内面反射することを抑制して
いるので、読取画像の判別の精度を向上させることがで
きる。

【００５６】さらに、本実施形態の光学式読取装置１に
よれば、コネクタ部をパッキン部材１８を含めたユニッ
ト体１６により形成しているので、コネクタ部をケース
体５に対して汎用のねじ部材等により着脱することがで
きる。これにより、ケース体５の本体部１５からの取り
外しを専用の治具を用いずに容易に行うことができるよ
うになる。

【００５７】また、ケース体５とパッキン支持部１７と
にパッキン部材１８が挟まれて圧接されるので、ケース
体５とコネクタ部との間での密封性を向上できると共
に、ケース体５とコネクタソケット１９との間に封止剤
を用いることなく封止を行うことができる。このため、
ケース体５を内部体１５から取り外すときにコネクタ部
とケース体５との間の封止剤を割ることがないので、ご
みや埃の発生を防止することができる。

【００５８】しかも、ケース体５とコネクタソケット１
９との間に封止剤を用いていないので、外観を向上でき
ると共に、外観の劣化に注意しながら封止剤の塗布作業
を慎重に行う必要が無くなって組立の作業性を向上させ
ることができる。

【００５９】また、本実施形態の光学式読取装置１で
は、段部６と開放端縁５３との間に隙間８を形成するよ
うにし、この本体フレーム３とケース体５との間の隙間
８を封止剤９により封止して密封性を高めている。した
がって、光学式読取装置１の内部への塵埃の侵入を防止
することができる。

【００６０】しかも、封止剤９はケース体５を内部体１
５に組み付けた後に外部から塗布するようにしているの
で、目視しながらの塗布量の調節が可能であり、余分に
塗布してしまうこともないことから封止剤９が光学式読
取装置１の内部へはみ出したりすることもない。また、
封止剤９を後から塗布するようにしているので、ケース
体５を内部体１５に組み付ける際に要する注意が少なく
て済む。つまり、あらかじめ封止剤９が塗布された内部
体１５にケース体５を取り付ける際には、封止剤９が他
の箇所に付着しないようにしながら隙間８を形成する部
分に過不足なく行き渡るようにする手間を要するが、本
実施形態によればこの取り付けに要する手間および塗布
に要する手間が少なく、組み立てにかかる労力が少な
い。

【００６１】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。例えば本実施形態ではホルダ２３とコネクタソケ
ット１９とを別体としているが、これには限られずホル
ダ２３及びコネクタソケット１９を例えばプラスチック
の射出成形により一体形成するようにしても良い。この
場合、部品点数が減少する。

【００６２】また、本実施形態では、光学式読取装置１
の内外をコネクタにより接続する場合のコネクタの封止
構造としているが、これには限られず光学式読取装置１
の内外をケーブルにより接続する場合のケーブルの封止
構造としても良い。

【００６３】この場合、光学式読取装置１は、図９に示
すように回路部１２をケース体５の外部に電気的に接続
する接続ケーブル４５をケース体５より引き出す引出部
を、該引出部の外部露出部４６の周囲のパッキン支持部
１７にパッキン部材１８を取り付けたユニット体１６’
により形成する。そして、外部露出部４６が開口部２１
から外部に露出すると共にパッキン部材１８がケース体
５とパッキン支持部１７とに挟まれて圧接されるように
ユニット体１６’をケース体５の内側に固定する。

【００６４】このため、引出部をパッキン部材１８を含
めたユニット体１６’により形成しているので、引出部
をケース体５に対して汎用のねじ部材等により着脱する
ことができる。これにより、本体部１５からのケース体
５の取り外しを専用の治具を用いずに容易に行うことが
できるようになる。また、ケース体５とパッキン支持部
１７とにパッキン部材１８が挟まれて圧接されるので、
ケース体５と引出部との間での密封性を向上できると共
に、ケース体５と引出部との間に封止剤を用いることな
く封止を行うことができる。このため、ケース体５を本
体フレーム３から取り外すときに引出部とケース体５と
の間の封止剤を割ることがないので、ごみや埃の発生を
防止することができる。しかも、ケース体５と引出部と
の間に封止剤を用いていないので、外観を向上できると
共に、外観の劣化に注意しながら封止剤の塗布作業を慎
重に行う必要が無くなって組立の作業性を向上させるこ
とができる。

【００６５】さらに、ユニット体１６’は、ケース体５
の外部に電気的に接続する接続ケーブル４５と、接続ケ
ーブル４５を保持してケース体５に固定すると共に凹形
状のパッキン支持部１７及びケース体５の外部に露出す
る外部露出部４６を有するホルダ２３と、外部露出部４
６の外周でパッキン支持部１７に取り付けられるパッキ
ン部材１８とを備えるようにする。このため、接続ケー
ブル４５のケース体５からの取り外しを容易に行うこと
ができると共に、ケース体５を本体部１５から取り外す
ときに封止剤を割ることがないので、ごみや埃の発生を
防止することができる。また、接続ケーブル４５とホル
ダ２３の間に封止剤４７を塗布している。このため、接
続ケーブル４５とホルダ２３の間での封止を行うことが
できる。

【００６６】また、上述した各実施形態ではコネクタ等
の封止構造をコイン等の模様を読み取る光学式読取装置
に適用した場合ついて説明しているが、これには限られ
ずＣＤーＲＯＭ装置等の光学式読取装置に適用しても良
い。この場合もケース体の本体部からの取り外しを専用
の治具を用いずに容易に行うことができると共に、その
取り外し時にごみや埃の発生を防止することができる。

【００６７】上述した各実施形態では光学式読取装置１
をコイン読取用に使用しているが、これには限られず例
えば指紋読取用等にも使用することができる。

【００６８】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
１記載の発明の光学式読取装置によれば、照射手段によ
る周辺光量増加を相殺するようにレンズの周辺光量特性
を低下させるようにしているので、光量分布の補正をレ
ンズで行い、撮像素子においてフラットな特性の光量分
布を得ることができる。これにより、回路系・電気系な
どによるシェーディング補正をしなくても良好な画像信
号が得られる。

【００６９】また請求項２記載の発明の光学式読取装置
では、光学的透明体を取り付ける前面フレームに円形状
の開口部を設けて、光学的透明体の一方側を画像読み取
りをされる被写体が通過する通路とする一方、光学的透
明体の他方側に被写体を照射する照射手段を前面フレー
ムの開口部を取り囲むように設けている。したがって、
被写体はこの通路を通過するときに照射手段によって照
射され、照射光は被写体から反射して周辺光量が増加し
た状態となる。

【００７０】さらに請求項３記載の発明の光学式読取装
置では、照射手段は赤外光を発光する多数の発光ダイオ
ードを円形状に配置して構成されているので、被写体を
この発光ダイオードから発せられた赤外光により外周側
から斜めに照射している。よって、被写体からの反射光
は周辺光量特性が増加した状態でレンズを通過する。

【００７１】また請求項４記載の発明の光学式読取装置
では、レンズの光分布特性を、多数の発光ダイオードに
よる照射の光分布特性を撮像素子の撮像面上において均
一な特性にするものとしているため、多数の発光ダイオ
ードにより外周側から照射されて周辺光量特性が増加し
た反射光を、このレンズを通過させることにより均一な
光量特性に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学式読取装置の一実施形態を示す縦
断面側面図である。

【図２】光学式読取装置のコネクタ部を示す拡大断面図
である。

【図３】ユニット体を示す図であり、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。

【図４】光学式読取装置を示す平面図である。

【図５】光学式読取装置を示す側面図である。

【図６】光学式読取装置を示す底面図である。

【図７】光学式読取装置を示す他の側面図である。

【図８】ケース体を示す側面図である。

【図９】光学式読取装置のコネクタ部の他の実施形態を
示す拡大断面図である。

【図１０】光学式読取装置の内部体を示す平面図であ
る。

【図１１】光学読取手段においてフラットな光分布特性
を得るための構成を説明する図である。

【図１２】従来の光学式読取装置を示す概略構成図であ
る。

【図１３】従来の光学式読取装置における被写体の光量
分布を示す図である。

【符号の説明】

１ 光学式読取装置 ２ 光学式透明体 ４ 光学読取手段 １３ 被写体 １４ ガイド部材（前面フレーム） ３２ 通路 ３３ 照射手段 ４１ レンズ群（レンズ） ５０ 画像取込面 ６２ 開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｂ 15/03 Ｇ０６Ｋ 7/10 Ｂ Ｇ０６Ｋ 7/10 Ｎ 9/20 ３１０Ｃ Ｇ０７Ｄ 5/02 １０４ 9/20 ３１０ Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｈ０４Ｎ 1/04 Ａ // Ｇ０７Ｄ 5/02 １０４ Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的透明体を介して被写体を照射する
   照射手段と、該照射手段による前記被写体からの反射光
   を受光して画像信号として取り込むためのレンズを有す
   る光学読取手段とを備えてなる光学式読取装置におい
   て、前記被写体の画像を取り込むための前記光学的透明
   体の画像取込面を円形状とする一方、前記照射手段は前
   記画像取込面を囲むように円形状に配置して前記画像取
   込面を外周側より斜めに照射するように構成し、前記外
   周側より斜めに照射する照射手段による周辺光量増加を
   相殺するように前記レンズの周辺光量特性を低下させた
   ことを特徴とする光学式読取装置。
2. 【請求項２】 前記光学的透明体を取り付ける前面フレ
   ームに円形状の開口部を設けて、前記光学的透明体の一
   方側を画像読み取りをされる前記被写体が通過する通路
   とする一方、前記光学的透明体の他方側に前記被写体を
   照射する照射手段を前記前面フレームの開口部を取り囲
   むように設けたことを特徴とする請求項１記載の光学式
   読取装置。
3. 【請求項３】 前記照射手段は赤外光を発光する多数の
   発光ダイオードを円形状に配置して構成されていること
   を特徴とする請求項１または２記載の光学式読取装置。
4. 【請求項４】 前記レンズの光分布特性は、前記多数の
   発光ダイオードによる照射の光分布特性を、前記レンズ
   により結像された光を受光する撮像素子の撮像面上で均
   一な特性となるようにするものであることを特徴とする
   請求項３記載の光学式読取装置。