JPH0637943U - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は１つの光源で広範囲を所定の照度分
布で照明することができる照明装置を提供することを目
的とする。 【構成】 光源としてのＬＥＤ２１と、このＬＥＤ２１
と前記ケース4 の開口端３との間に設けられ、ＬＥＤ２
１からケース4 の開口端３側に向かってテーパー状に広
がるように形成された導光体２２とからなる照明装置２
３を有している。そしてこの導光体２２は、光透過部材
２２ａ、２２ｂ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｃがＬＥＤ２１
からバーコード印刷面２方向に延設されて積層配置さ
れ、さらに各光透過部材２２ａ、２２ｂ、２２ｂ、２２
ｃ、２２ｃはＬＥＤ２１からバーコード側にかけてテー
パー状に広がるように形成され、さらにこの各光透過部
材は、最も内側の光透過部材２２ａから最も外側の光透
過部材２２ｃにかけてその屈折率が順次大きくなるよう
に設定されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一つの光源で特定の範囲を効率よく照明するための照明装置にかか り、特に光学的に情報が記録された記録媒体を照明し、この記録媒体で反射され た反射光を受光して該記録媒体に記録された情報を読み取るタッチ式バーコード スキャナに好適な照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のタッチ式バーコードスキャナを図５を用いて説明する。 図５に示すバーコードスキャナ１は、記録情報であるバーコードが印刷された バーコード印刷面２に対向する開口端３が形成され、所定角度に屈曲されたケー ス４を有している。このケース４内にはバーコードの列方向に複数のＬＥＤ５、 ５・・・がアレー状に配置されたＬＥＤアレイ６と、このＬＥＤアレイ６から発 せられた光を開口端３よりバーコード印刷面２へ拡散投射するための半円柱形状 のシリンドリカル・レンズ７とからなる照明装置８と、バーコード印刷面２で反 射された光を所定角度だけ屈折させて所定の光路に導く反射ミラー９と、この反 射ミラー９で反射屈折された光を集光する結像レンズ１０と、結像レンズ１０に より結像されたバーコードの画像を検出するラインセンサ１１と、このラインセ ンサ１１で読み取った画像信号を処理する信号処理回路１２を有している。 そしてバーコード読取時は、バーコードスキャナ１の開口端３をバーコード印 刷面２に近接配置した後、ＬＥＤアレイ６の各ＬＥＤ５、５、・・を所定の期間 だけ発光させてバーコード印刷面２を照明する。そして、バーコード印刷面２上 で反射した反射光が反射ミラー９、結像レンズ１０を介してラインセンサ１１で 電気信号に変換され、この電気信号を信号処理回路１２で処理してバーコードの 情報を読み取っていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、読み取るバーコードの列方向の長さは通常２〜１０ｃｍ程度ある。 従ってタッチ式のバーコードスキャナ１では、その範囲全てを所定の照度（タッ チ式バーコードスキャナでは、照明するバーコード上の照度分布をほぼ均一に、 もしくはバーコードの列方向の端部付近が中央部に比べて明るくなるように）で 照明する必要がある。この為照明装置８のＬＥＤアレイ６上には複数のＬＥＤ５ 、５、・・・（通常４〜８個）を等間隔、もしくはＬＥＤアレイ６上で両端側が 密に、中央部が粗になるように配置される。しかしながらＬＥＤというものは、 同規格であっても個体差が大きく、同じ電圧を印加しても各ＬＥＤの光度がバラ ついてしまう。この為、各ＬＥＤの照度のバラつきがバーコード印刷面２上の照 度のバラつきとなる。バーコードは幅の異なる白・黒の線の並び方によって情報 を読み取る為のものであるが、この様に光度がバラついた場合、ラインセンサ１ １でバーコード情報を正しく読み取ることができなくなる恐れがある。つまり、 ラインセンサ１１の感度をバーコード印刷面２上の照度の高い場所に合わせると 、照度の低い場所のバーコード情報に対して照度が不足することになる。逆に感 度を照度の低い場所に合わせると照度の高い場所の情報に対してラインセンサ１ １がオーバーフローを起こすことになり、どちらの場合にしてもバーコード情報 を正確に読み取る事が困難となる。この為、通常はＬＥＤアレイの組立前にＬＥ Ｄを選別して各ＬＥＤの光度を揃えていた。しかしこの様な作業は工数がかかり 、結果的にバーコードスキャナ自身のコストを押し上げていた。

【０００４】 本考案はこの様な問題点に鑑みてなされたもので、１つの光源で広範囲を所定 の照度分布で照明することができる照明装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案に係る照明装置は、一端に光源が配置され、 他端が照明対象に対向している導光体を有する照明装置において、該導光体は光 源から照明対象方向に延びる複数の光透過部材を積層形成してなり、該導光体の 中央部の光透過部材から該導光体の外側の光透過部材に向かうに従い該各光透過 部材の屈折率を順次大きく設定したことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

光は屈折率の小さい媒質から屈折率の大きい媒質へは透過し易く、その逆は反 射し易いものである。従って前記手段によれば、一つの光源から中央に位置する 屈折率の小さい光透過部材に入射された光が、外側に位置する屈折率の大きい光 透過部材へと導かれていき、外側の光透過部材の光量が補われる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の照明装置を用いたタッチ式バーコードスキャナの実施例を図に 基づいて説明する。図１は本考案の照明装置を用いたバーコードスキャナの要部 透視図、図２は図１の照明装置の実施例を示す平面図、図３は該照明装置の側面 図である。なお、従来例と同一の構成には同一番号を付して説明する。 本考案にかかる照明装置を用いたタッチ式のバーコードスキャナ２０は、従来 例と同様に、記録情報であるバーコード印刷面２に対向する開口端３が形成され 、所定角度に屈曲されたケース４と、該バーコード印刷面２で反射された光の光 路を所定角度だけ屈折させて、所定の光路に導く反射ミラー９と、この反射ミラ ー９で反射屈折された光を集光する結像レンズ１０と、該結像レンズ１０により 結像されたバーコードの画像を検出するラインセンサ１１と、このラインセンサ １１で読み取った画像信号を処理する信号処理回路１２を有している。 さらにこのケース４内には、従来例の照明装置８に換えて、光源としてのＬＥ Ｄ２１と、このＬＥＤ２１と前記ケース４の開口端３との間に設けられ、ＬＥＤ ２１からケース４の開口端３側に向かってテーパー状に広がるように形成された 導光体２２とからなる照明装置２３を有している。なおＬＥＤ２１には、従来例 におけるＬＥＤよりもより高輝度のものを用いることが望ましい。

【０００８】 この導光体２３を図２、図３を用いてさらに詳細に説明すると、この導光体２ ２は、光透過部材２２ａ、２２ｂ、２２ｂ，２２ｃ、２２ｃがＬＥＤ２１からバ ーコード印刷面２方向に延設されて積層配置され、さらに各光透過部材２２ａ、 ２２ｂ、２２ｂ，２２ｃ、２２ｃはＬＥＤ２１からバーコード側にかけて各光透 過部材の積層方向の幅が増大するように形成されている。さらに、この各光透過 部材２２ａ、２２ｂ、２２ｂ，２２ｃ、２２ｃは、最も内側の光透過部材２２ａ から最も外側の光透過部材２２ｃにかけてその屈折率が順次大きくなるように設 定されている。例えば、最も内側の光透過部材２２ａの屈折率を１．４４（シリ コン樹脂）、その外側の光透過部材２２ｂ、２２ｂの屈折率を１．５６（ＰＣ） 、最も外側の光透過部材２２ｃ、２２ｃの屈折率を１．６２（光学用エポキシ） として、多色成形にて作られている。

【０００９】 そして、このタッチ式のバーコードスキャナ２０で読み取りを行なう場合は、 従来例と同様に、まずケース４の開口端３を読み取るべきバーコード印刷面２に 近接配置し、その後ＬＥＤ２１を点灯してバーコード印刷面２を照明する。この 時、導光体２２内では、各光透過部材２２ａ、２２ｂ・・・の境界面でＬＥＤ２ １からの光の透過／反射が起こる。 この点についてさらに詳しく説明すると、まずＬＥＤ２１から発せれられた光 の内、各光透過部材２２ａ、２２ｂ・・・の延設方向と同一方向に入射した光（ 図２の線Ａ）は、そのまま各光透過部材２２ａ、２２ｂ・・・内を直進してバー コード印刷面２上に到達する。しかし、各光透過部材２２ａ、２２ｂ・・・の延 設方向と同一方向に入射されない光は、各光透過部材２２ａ、２２ｂ・・・の各 境界面に当たることになる。一般に光は、屈折率の小さい媒質から大きい媒質へ は透過しやすく、その逆は反射されやすくなるものであるから、例えば図２の線 Ｂで示す光は、光透過部材２２ａより光透過部材２２ｂの方が屈折率が大きいた め、その境界面で殆ど反射されて光透過部材２２ｂ内からバーコード印刷面２に 達する。また線Ｃに示す光は空気より光透過部材２２ｃの方が屈折率が大きいた め、光透過部材２２ｃと空気との境界面で殆ど反射されて光透過部材２２ｃ内か らバーコード印刷面２に達する。次に線Ｄで示す光は、光透過部材２２ｂより光 透過部材２２ｃの方が屈折率が大きいため、その境界面において線Ｄ1 のように 反射もされるが、線Ｄ2 に示すように光透過部材２２ｃ側にも透過していき、そ れぞれバーコード印刷面２に達する。このように、中央に位置する光透過部材２ ２ａ内の光は外側に位置する光透過部材側２２ｂへ、さらに光透過部材側２２ｃ へと透過してゆくことになる。各光透過部材の屈折率が同一であれば、外側に位 置する光透過部材２２ｂ、２２ｃの照度は中央に位置する光透過部材２２ａに比 べて低くなるものであるが、上記のような各光透過部材の境界面での光の透過に より、ＬＥＤ２１から直接光透過部材２２ｂ、２２ｃ内に入射された光に各光透 過部材の境界面から透過して来る光が加わることにより光量が補われ、中央に位 置する光透過部材２２ａとほぼ同等の照度を光透過部材２２ｂ、２２ｃが得るこ とができ、従って、バーコード印刷面２の端部の照度の落込みをなくし、照度分 布をほぼ均一化することができる。

【００１０】 なお、上記の各光透過部材での光の反射／透過の割合は、各光透過部材の屈折 率の差に左右されるので、必要に応じて各光透過部材の屈折率を適宜設定し、バ ーコード印刷面２の端部を中央部よりも明るく照明する様にしてもよい。 また、本実施例では導光体をバーコードの列方向にのみ積層配置しているが、 必要に応じてバーコードの縦方向に積層配置する構成としてもよく、また図４に 示すように屈折率が小さい光透過部材２２ａ’を中心にしてこれを包み込む様に 屈折率が大きい光透過部材２２ｂ’、２２ｃ’を形成すれば、バーコードの列方 向の照度分布だけでなく、バーコードの縦方向の照度分布も調整することができ る。 また光源としては、複数のＬＥＤを集中配置して１つの光源としたものであっ ても良い。また、光源としてＬＥＤ以外の発光素子（電球等）を用いても良いこ とは言うまでもない。 また本実施例の照明装置では、導光体を５層構造としたが、必要に応じて何層 にしてもよい。 また、本考案の照明装置の導光体の表面にアルミ箔層等の光反射膜を設ければ 、導光体から外部への光の漏れを完全に防止できる。 また、本考案の照明装置は１つの光源で広範囲を照明する必要のある全ての装 置に適用できるものであり、その適用対象がタッチ式バーコードスキャナに限定 されるものではない。

【００１１】

【考案の効果】 以上説明したように本考案では、１つの光源で広範囲を所定の照度分布で照明 することができる照明装置を提供することができる。この為、複数の光源をアレ ー状に配置して使用することによる照度分布のムラや、このムラに起因するＬＥ Ｄ等の光源の選別作業という従来の課題を解消することができ、作業効率を改善 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の照明装置を用いたタッチ式バーコード
スキャナを示す要部透視図である。

【図２】図１の照明装置を示す平面図である。

【図３】図１の照明装置の側面図である。

【図４】本考案の照明装置に用いられる導光体の他の実
施例を示す正面図である。

【図５】従来の照明装置を用いたタッチ式バーコードス
キャナを示す示す要部透視図である。

【符号の説明】

２１ ＬＥＤ ２２ 導光体 ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 光導光部材 ２３ 照明装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に光源が配置され、他端が照明対象
   に対向している導光体を有する照明装置において、該導
   光体は光源から照明対象方向に延びる複数の光透過部材
   を積層形成してなり、該導光体の中央部の光透過部材か
   ら該導光体の外側の光透過部材に向かうに従い該各光透
   過部材の屈折率を順次大きく設定したことを特徴とする
   照明装置。
2. 【請求項２】 前記各光透過部材の積層方向の幅が光源
   から照明対象に向かって増大していることを特徴とする
   請求項１記載の照明装置。