(57)【要約】【課題】  ＬＥＤ照明の小型化と同時に大光量化を可能にしたラインスキャナを提供する。【解決手段】  このラインスキャナではライン型のＣＣＤ１４が利用され、照明部１２から出射された光を反射ミラー１３で反射させることにより間接照明を達成させ、照明ムラや照明の写り込みを防止することが容易である。そして、近年、限られた高さスペース内に配置できるような安価で小型なラインスキャナが求められており、これを達成するために、照明部１２は、反射ミラー１３の延在方向に沿って直線的に配列された前列の第１及び第２のＬＥＤ群２０，３０と後列のＬＥＤ群４０とを有し、後列の第３のＬＥＤ群から出射された光は、前列側の第１のＬＥＤ群と第２のＬＥＤ群との間に形成された隙間Ａ１を通過して反射ミラー１３に到達させている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取り対象物に照明光を照射する照明部と、
前記照明部からの光を前記読取り対象物に向けて反射させる反射ミラーと、
前記読取り対象物からの反射光を受光して前記読取り対象物を撮像するライン型ＣＣＤと、
前記照明部と前記ＣＣＤとの間に配置され、前記読取り対象物からの反射光を前記ＣＣＤに集光させる集光レンズとを備え、
前記照明部は、
前記反射ミラーの延在方向に沿って直線的に配列されると共に、２段に積層されて、前記反射ミラーに向けて光を出射する前列の第１及び第２のＬＥＤ群と、
前記第１及び第２のＬＥＤ群と前記反射ミラーとの間で前記反射ミラーの延在方向に沿って直線的に配列されると共に、前記第１のＬＥＤ群と前記第２のＬＥＤ群との間に形成された隙間を通過するように指向された光を前記反射ミラーに向けて出射する後列のＬＥＤ群とを有することを特徴とするラインスキャナ。
【請求項２】
前記後列のＬＥＤ群の各ＬＥＤの先端は、前記集光レンズを通る光軸に対して出射光が所定角度をもつように外方に向けられていることを特徴とする請求項１記載のラインスキャナ。
【請求項３】
前記反射ミラーの延在方向における両端において、前記反射ミラーを挟むようにして対向して配置された一対のサイドミラーが更に設けられ、前記サイドミラーは、前記反射ミラーで反射した光を前記読取り対象物の読取り領域の端部に向けて反射させることを特徴とする請求項１又は２記載のラインスキャナ。
【請求項４】
前記反射ミラーの延在方向における両端において、前記読取り対象物を支持する保護ガラスに対面するように、前記保護ガラスに対し所定の角度をもって配置された一対のサイドミラーが更に設けられ、前記サイドミラーは、前記保護ガラスで反射した光を前記読取り対象物の読取り領域の端部に向けて反射させることを特徴とする請求項１又は２記載のラインスキャナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、身分証明カード、ＩＣカード、エンボス付きカードなどの各種カードの読み取りに利用するためのラインスキャナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開平１−１５５７６６号公報がある。この公報に記載されたラインスキャナには、一次元的に配列した光電気変換素子が設けられ、照明装置としては、ＬＥＤ、蛍光灯、ハロゲンランプなどが利用されている。そして、写真などの読取り対象物に沿って光電気変換素子を移動させながら、画像は読み込まれる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１５５７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来のラインスキャナではＬＥＤが採用されているが、ＬＥＤはハロゲンランプに比べて小型ではあり、光量不足が発生し易い。そして、単にＬＥＤをアレイ状に配列しただけでは、照明の小型化を達成させながら大光量を発生させ難いといった問題点がある。
【０００５】
本発明は、特に、ＬＥＤ照明の小型化と同時に大光量化を可能にしたラインスキャナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るラインスキャナは、読取り対象物に照明光を照射する照明部と、照明部からの光を読取り対象物に向けて反射させる反射ミラーと、読取り対象物からの反射光を受光して読取り対象物を撮像するライン型ＣＣＤと、照明部とＣＣＤとの間に配置され、読取り対象物からの反射光をＣＣＤに集光させる集光レンズとを備え、照明部は、反射ミラーの延在方向に沿って直線的に配列されると共に、２段に積層されて、反射ミラーに向けて光を出射する前列の第１及び第２のＬＥＤ群と、第１及び第２のＬＥＤ群と反射ミラーとの間で反射ミラーの延在方向に沿って直線的に配列されると共に、第１のＬＥＤ群と第２のＬＥＤ群との間に形成された隙間を通過するように指向された光を反射ミラーに向けて出射する後列のＬＥＤ群とを有することを特徴とする。
【０００７】
このラインスキャナではライン型のＣＣＤが利用され、照明部から出射された光を反射ミラーで反射させることにより間接照明を達成させ、照明ムラや照明の写り込みを防止することが容易である。そして、近年、限られた高さスペース内に配置できるような安価で小型なラインスキャナが求められており、これを達成するためにＬＥＤに発明者らは着目したが、ＬＥＤは、ハロゲンランプに比べて小型ではあるが光量不足が発生し易い。そこで、ラインスキャナに求められる大光量をＬＥＤによって発生させるために、照明部は、反射ミラーの延在方向に沿って直線的に配列された前列の第１及び第２のＬＥＤ群と後列のＬＥＤ群とを有し、後列の第３のＬＥＤ群から出射された光は、前列側の第１のＬＥＤ群と第２のＬＥＤ群との間に形成された隙間を通過して反射ミラーに到達させている。このようなＬＥＤ配列により、前列側のＬＥＤ群の光量を後列側のＬＥＤ群で補完することができ、照明の大型化を回避しつつＬＥＤの短所である光量不足を解消することができる。
【０００８】
また、後列のＬＥＤ群の各ＬＥＤの先端は、集光レンズを通る光軸に対して出射光が所定角度をもつように外方に向けられていると好適である。高分解能や高速スキャンを実現するために輝度の高い集光レンズを使うと、レンズ周縁の光量が落ちてしまうので、均一な照明で読取り対象物を照らすと、ＣＣＤで撮像された画像の周縁が不鮮明になる。そこで、読取り対象物の端部での反射光量をアップさせる手段として、後列のＬＥＤ群における各ＬＥＤの先端は、集光レンズを通る光軸に対して出射光が所定角度をもつように外方に向けられている。
【０００９】
また、反射ミラーの延在方向における両端において、反射ミラーを挟むようにして対向して配置された一対のサイドミラーが更に設けられ、サイドミラーは、反射ミラーで反射した光を読取り対象物の読取り領域の端部に向けて反射させると好適である。高分解能や高速スキャンを実現するために輝度の高い集光レンズを使うと、レンズ周縁の光量が落ちてしまうので、均一な照明で読取り対象物を照らすと、ＣＣＤで撮像された画像の周縁が不鮮明になる。そこで、前述したサイドミラーの採用により読取り対象物の端部での反射光量をアップさせることができ、画像の輪郭を浮き立たせることができる。
【００１０】
また、反射ミラーの延在方向における両端において、読取り対象物を支持する保護ガラスに対面するように、保護ガラスに対し所定の角度をもって配置された一対のサイドミラーが更に設けられ、サイドミラーは、保護ガラスで反射した光を読取り対象物の読取り領域の端部に向けて反射させると好適である。高分解能や高速スキャンを実現するために輝度の高い集光レンズを使うと、レンズ周縁の光量が落ちてしまうので、均一な照明で読取り対象物を照らすと、ＣＣＤで撮像された画像の周縁が不鮮明になる。そこで、前述したサイドミラーの採用により読取り対象物の端部での反射光量をアップさせることができ、画像の輪郭を浮き立たせることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＬＥＤ照明の小型化と同時に大光量化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るラインスキャナの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように、ラインスキャナ１は、読取り領域Ｓを画成する保護ガラス２が嵌め込まれたハウジング３を有し、保護ガラス２上において身分証明カード、ＩＣカード、エンボス付きカードなどの各種カード（読取り対象物）Ｃの読み取りに利用される。そして、このラインスキャナ１は、カードＣの高速搬送を可能にする連続供給装置（図示せず）の途中に設置されている。特に、このラインスキャナ１は、高分解能を有する小型の高速スキャナに適している。
【００１４】
図２に示すように、ハウジング３内にはスキャン機構４が収容され、このスキャン機構４は、モータＭによってリニアに移動するカメラユニット７を有し、このカメラユニット７の両側にはスライダ７ａが設けられている。このスライダ７ａ内を貫通するように、フレーム９の全長に渡ってガイドレール８が延在することで、カメラユニット７は、撮像時において、２本のガイドレール８に沿ってフレーム９内をスムーズに移動することができる。
【００１５】
さらに、このカメラユニット７は、フレーム９に固定されたモータＭのプーリ１０とフレーム９に取り付けられたプーリ１１との間に架け渡されたタイミングベルトＢに固定されている。したがって、モータＭの駆動により、カメラユニット７をガイドレール８に沿って所定速度でリニアに移動させることができるので、保護ガラス２上に配置されたカードＣを所定の速度でスキャンすることができる。
【００１６】
このカメラユニット７は、カードＣに光を照射する照明部１２と、照明部１２からの光をカードＣに向けて反射させるように、光軸Ｌに対して４５度の角度をもって配置された反射ミラー１３と、カードＣからの反射光を受光してカードＣを撮像するライン型撮像素子（ＣＣＤ）１４と、照明部１２とＣＣＤ１４との間に配置され、カードＣからの反射光をＣＣＤ１４に集光させる集光レンズ１５とを備えている。そして、照明部１２から出射された光を反射ミラー１３で反射させることにより間接照明が達成され、照明ムラや照明の写り込みが容易に防止される。
【００１７】
さらに、近年、限られた厚さのスペース内に配置できるような安価で小型なラインスキャナが求められており、これを達成するために白色ＬＥＤに発明者らは着目したが、ＬＥＤは、ハロゲンランプに比べて小型ではあるが光量不足が発生し易い。
【００１８】
そこで、図３及び図４に示すように、ラインスキャナに求められる大光量を白色ＬＥＤによって発生させるために、照明部１２は、回路基板３３に固定されると共に反射ミラー１３の延在方向に沿って直線的に配列されて２段に積層された前列の第１及び第２のＬＥＤ群２０，３０と、回路基板４３に固定された後列のＬＥＤ群４０とを有する。後列のＬＥＤ群４０から出射された光は、前列側の第１のＬＥＤ群２０と第２のＬＥＤ群３０との間で回路基板３３上に形成された隙間Ａ１を通過して反射ミラー１３に到達する。
【００１９】
前列の上段に配置した第１のＬＥＤ群２０の各ＬＥＤ２１は、集光レンズ１５を通る光軸Ｌの上方に位置すると共に、出射光が斜め下方に向くように回路基板３３上に固定されている。また、前列の下段に配置した第２のＬＥＤ群３０の各ＬＥＤ３１は、集光レンズ１５を通る光軸Ｌの下方に位置すると共に、出射光が斜め上方に向くように回路基板３３上に固定されている。第１及び第２のＬＥＤ群２０，３０を斜め下方及び斜め上方に向けることで、反射ミラー１３で反射した光を読取り領域Ｓで直線的に集光させることができ、このような集光は、ライン型撮像素子（ＣＣＤ）１４に特に有効である。
【００２０】
前列の第１及び第２のＬＥＤ群２０，３０の後方には、回路基板３３の隙間Ａ１を通過するように指向された光を出射する後列のＬＥＤ群４０が配置されている。この後列のＬＥＤ群４０において、集光レンズ１５を通る光軸Ｌの上方に配置された第３のＬＥＤ群４０Ａの各ＬＥＤ４１は、出射光が斜め下方に向くように回路基板４３上に固定されている。また、後列の下段に配置した第４のＬＥＤ群４０Ｂの各ＬＥＤ４２は、集光レンズ１５を通る光軸Ｌの下方に位置すると共に、出射光が斜め上方に向くように回路基板４３上に固定されている。なお、回路基板４３には、第３のＬＥＤ群４０Ａと第４のＬＥＤ群４０Ｂとの間で光の通過を可能にするための隙間Ａ２が設けられ、この隙間Ａ２は集光レンズ１５に対向している。
【００２１】
このように、第３及び第４のＬＥＤ群４０Ａ，４０Ｂを斜め下方及び斜め上方に向けることで、反射ミラー１３で反射した光を読取り領域Ｓで直線的に集光させることができ、このような集光は、ライン型撮像素子（ＣＣＤ）１４に特に有効である。さらに、前列側のＬＥＤ群２０，３０の光量を後列側のＬＥＤ群４０で補完することができ、照明の大型化を回避しつつＬＥＤの短所である光量不足を解消することができる。
【００２２】
さらに、高分解能や高速スキャンを実現するために輝度の高い集光レンズ１５を使うと、レンズ周縁の光量が落ちてしまうので、均一な照明でカードＣを照らすと、ＣＣＤで撮像された画像の周縁が不鮮明になる。そこで、カードＣの端部での反射光量をアップさせる手段として、図３に示すように、第３及び第４のＬＥＤ群４０Ａ，４０Ｂの各ＬＥＤ４１，４２の先端は、光軸Ｌの左右において、光軸Ｌに対して出射光が所定角度（例えば１０°±２°）をもつように外方に向けられている。
【００２３】
さらに、カードＣの端部での反射光量をアップさせるために、図５に示すように、反射ミラー１３の延在方向における両端には、反射ミラー１３を挟むようにして対向して配置された一対のサイドミラー５０が設けられている。サイドミラー５０は、サイドミラー５０の上端が横に広がるようにして配置され、サイドミラー５０の下端は、反射ミラー１３の下部にブラケットを介してネジや接着剤で固定されている。また、サイドミラー５０の広がり角度は、反射ミラー１３で反射した光がカードＣの読取り領域Ｓの端部に向けて適切に反射される角度が選択されている。したがって、後列側の第３及び第４のＬＥＤ群４０Ａ，４０Ｂとサイドミラー５０との協働により、画像の輪郭を浮き立たせることが可能になる。
【００２４】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、図６及び図７に示すように、他のラインスキャナ６１では、反射ミラー１３の延在方向における両端において、各スライダ７ａの上面に、サイドミラー６０がブラケットを介してネジや接着剤で固定されている。各サイドミラー６０は、カードＣを支持する保護ガラス２に対面するように、保護ガラス２に対し所定の角度をもって配置されている。そして、各サイドミラー６０は、保護ガラス２で反射した光をカードＣの読取り領域Ｓの端部に向けて集中的に反射させているので、保護ガラス２で反射した光の有効活用を図りつつ、カードＣの端部での反射光量をアップさせることができ、画像の輪郭を浮き立たせることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るラインスキャナの外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示したラインスキャナ内のスキャン機構を示す斜視図である。
【図３】カメラユニットを概略的に示す平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】カメラユニットに適用する反射ミラー及びサイドミラーを示す正面図である。
【図６】本発明に係るラインスキャナの他の実施形態を示す斜視図である。
【図７】図６のラインスキャナに適用された反射ミラー及びサイドミラーを示す正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１，６１…ラインスキャナ、２…保護ガラス、１２…照明部、１３…反射ミラー、１４…ライン型ＣＣＤ、１５…集光レンズ、２０…前列の第１のＬＥＤ群、２１，３１，４１，４２…ＬＥＤ、３０…前列の第２のＬＥＤ群、４０…後列のＬＥＤ群、５０，６０…サイドミラー、Ｃ…カード（読取り対象物）、Ｌ…光軸、Ｓ…読取り領域、Ａ１…隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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