(57)【要約】【課題】画像取得システムの光学装置に連結された場合に、その光学装置の光学手段に簡単に手が届いて当該光学手段を調節することができる照明器を提供する。【解決手段】光学装置２に連結可能な照明器３は、光学手段６を挿通させる開口２１が設けられたボディ２０と、ボディ２０の前面２２において開口２１の周りに設置された照明手段２３であって、その前面２２の前方の空間を照明するように光学装置２によって指令可能である照明手段２３と、自身の電子制御手段と、放熱手段と、少なくとも光学装置２に対して着脱可能に固定するための連結手段４０とを備える。ボディ２０の後面２５は、個々の機能的なケース要素を複数具備している。【選択図】図２
2015504534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の画像を取得する光学装置（２）を備えた画像取得システム（１）用の照明器（３）であって、
前記光学装置（２）には光学手段（６）が設けられ、
当該照明器（３）は、前記光学装置（２）に連結可能であり、
前記光学手段（６）を挿通させる開口（２１）が設けられたボディ（２０）と、
前記ボディ（２０）の前面（２２）において前記開口（２１）の周りに設置された照明手段（２３）であって、前記前面（２２）の前方の空間を照明するように前記光学装置（２）によって指令可能である照明手段（２３）と、
当該照明器（３）の電子制御手段と、
放熱手段と、
当該照明器（３）を少なくとも前記光学装置（２）に対して着脱可能に固定する連結手段（４０）と、を備えた照明器（３）において、
前記ボディ（２０）の前記前面（２２）の反対側の後面（２５）が、複数の別個の機能的なケース要素を具備し、
前記光学装置（２）に当該照明器（３）を連結した場合に、前記光学手段（６）に人間の手が届くように、かつ、前記装置（２）から前記光学手段（６）を人間が取り外すことと、前記光学手段（６）の光学的な調節手段（７，８）を人間が調節することとのいずれか一方または両方を可能にするように、前記複数の機能的なケース要素は、
前記開口（２１）の周りに配置され、かつ、
前記複数の機能的なケース要素は、少なくとも前記電子制御手段を収容することと、前記放熱手段と前記連結手段のいずれか一方または両方を画成することとのいずれか一方または両方を実現することを特徴とする、照明器（３）。
【請求項２】
請求項１に記載の照明器（３）において、前記照明手段（２３）が、前記前面（２２）の前壁（２７）に固定され、
当該照明器（３）が、さらに、
前記照明手段（２３）を保護する保護手段（２８）を備え、
当該保護手段（２８）も、前記前壁（２７）に固定されている、照明器（３）。
【請求項３】
請求項２に記載の照明器（３）において、さらに、
視野の基準表示であって、人間のための基準表示を少なくとも発する照準手段（３０ａ，３０ｂ）を備え、
当該照準手段（３０ａ，３０ｂ）は、前記前壁（２７）から光を発射するように設置され、当該照準手段（３０ａ，３０ｂ）は、予め設定された向きの少なくとも第１の光発射ビーム（３０ａ）を含む、照明器（３）。
【請求項４】
請求項３に記載の照明器（３）において、前記照準手段は、さらに、予め設定された向きの少なくとも第２の光発射ビーム（３０ｂ）を含み、前記第１の光発射手段（３０ａ）および前記第２の光発射手段（３０ｂ）が、前記開口（２１）の両側方にそれぞれ配置されかつ前記開口（２１）の中心を通る直線に沿って整列している、照明器（３）。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載の照明器（３）において、さらに、
人間のための光表示手段（３１ａ，３１ｂ）を備え、当該光表示手段（３１ａ，３１ｂ）は、前記前壁（２７）から発光するように設置され、かつ、その前壁（２７）に収容され、また、当該光表示手段（３１ａ，３１ｂ）は、少なくとも第１の光表示体（３１ａ）を含む、照明器（３）。
【請求項６】
請求項５に記載の照明器（３）において、前記光表示手段（３１ａ，３１ｂ）が、さらに、第２の光表示体（３１ｂ）を含み、前記第１の光表示体（３１ａ）および前記第２の光表示体（３１ｂ）が、前記開口（２１）の両側方にそれぞれ配置されかつ前記開口（２１）の中心を通る直線に沿って整列している、照明器（３）。
【請求項７】
請求項４に従属する請求項６に記載の照明器（３）において、前記第１の光発射ビーム（３０ａ）および前記第２の光発射ビーム（３０ｂ）が整列する前記直線と、前記第１の光表示体（３１ａ）および前記第２の光表示体（３１ｂ）が整列する前記直線とが直交する、照明器（３）。
【請求項８】
請求項２から７のいずれか一項に記載の照明器（３）において、さらに、
読取結果を知らせる音響報知手段（３２）を備え、
当該音響報知手段（３２）は、前記前壁（２７）に収容され、前記保護手段（２８）のフレーム（３３）に設置されている、照明器（３）。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の照明器（３）において、さらに、
当該照明器（３）のステータスを示すステータス光表示手段（３５）を備え、
当該ステータス光表示手段（３５）は、前記ボディ（２０）の側壁（３４）に収容されている、照明器（３）。
【請求項１０】
請求項１から９に記載の照明器（３）において、前記後面（２５）が後壁（３６）を有し、前記複数の別個の機能的なケース要素（特に、所与の形状を有しかつ角部が丸みを帯びている機能的なケース要素）が、前記開口（２１）から適宜離間した状態と、前記開口（２１）を基準として適宜分散した状態とのいずれか一方または両方の状態で、前記後壁（３６）に対して、連結と固定のいずれか一方または両方がなされている、照明器（３）。
【請求項１１】
請求項１０に記載の照明器（３）において、さらに、
高さが低減された（特に、予め設定された高さ未満の高さの）前記機能的なケース要素の第１のセット（３７）を備え、
当該第１のセット（３７）の前記機能的なケース要素は、前記後壁（３６）の第１のセクタにおいて、前記光学手段（６）に対する障害物がなく側方からの優先アクセス部位を画成するように、前記開口（２１）と前記ボディ（２０）の側壁（３４）との間に設置されている、照明器（３）。
【請求項１２】
請求項１１に記載の照明器（３）において、前記ボディ（２０）が略直方形のプレートであり、前記第１のセクタが、前記側壁（３４）の長辺側縁（３４ａ）全域に沿って延在している、照明器（３）。
【請求項１３】
請求項１から１２に記載の照明器（３）において、前記放熱手段が、前記機能的なケース要素の第２のセット（３８，３８ａ）によって構成されている、照明器（３）。
【請求項１４】
請求項１０に従属する請求項１３に記載の照明器（３）において、前記第２のセット（３８，３８ａ）のうちの少なくとも１つの要素（３８ａ）が、前記開口（２１）から遠ざかるように傾斜した壁を有する（すなわち、前記後壁（３６）から離れるにつれて、当該要素（３８ａ）と前記開口（２１）の対称軸との距離が、その対称軸に沿って増加する）、照明器（３）。
【請求項１５】
請求項１３または１４および請求項１１に記載の照明器（３）において、前記第２のセット（３８）が、前記第１のセット（３７）を含む、照明器（３）。
【請求項１６】
請求項１から１５に記載の照明器（３）において、さらに、
前記電子制御手段の収納手段を備え、
当該収納手段は、前記機能的なケース要素の第３のセット（３９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ）によって構成されている、照明器（３）。
【請求項１７】
請求項１６に記載の照明器（３）において、前記ボディ（２０）が略直方形のプレートであり、前記第３のセット（３９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ）のうちの少なくとも１つの要素（３９ａ）が、前記ボディ（２０）の側壁（３４）の短辺側縁（３４ｂ）全域に沿って設置されて延在している、照明器（３）。
【請求項１８】
請求項１から１７に記載の照明器（３）において、前記連結手段が、前記光学装置（２）と外部の取付ポイントのいずれか一方または両方に当該照明器（３）を着脱可能に連結するのに適しており、前記連結手段は、機能的なケース要素の第４のセット（４０，１９ａ，１９ｂ，４１）によって構成されている、照明器（３）。
【請求項１９】
請求項１８に記載の照明器（３）において、前記第４のセット（４０）のうちの少なくとも１つの要素（１９ｂ）が、前記ボディ（２０）の側壁（３４）の短辺側縁（３４ｂ）の少なくとも一部に沿って設置されて延在している、照明器（３）。
【請求項２０】
請求項１１に従属する請求項１９に記載の照明器（３）において、前記第４のセットのうち、前記光学装置（２）への固定用の少なくとも１つの要素（１９ａ）が、前記開口（２１）を基準として前記第１のセクタとは正反対側にある、前記後壁（３６）の第２のセクタに配置されている、照明器（３）。
【請求項２１】
請求項１６から２０のいずれか一項に記載の照明器（３）において、さらに、
当該照明器（３）と前記光学装置（２）との間の通信用のコネクタ手段（４２ａ）と、
前記第３のセット（３９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ）のうちの手段であって、前記コネクタ手段（４２ａ）が接続される、さらなる収納手段（１９ｃ）とを備えた、照明器（３）。
【請求項２２】
請求項１１に従属する請求項２１に記載の照明器（３）において、前記さらなる収納手段（１９ｃ）が、前記側方からの優先アクセス部位（３７）の反対側の位置に設置され（特に、前記側壁（３４）の長辺側縁（３４ａ）に沿って設置され）ている、照明器（３）。
【請求項２３】
請求項１から２２に記載の照明器（３）において、前記後面（２５）が、前記開口（２１）の位置および前記開口（２１）の周辺に、前記機能的なケース要素によって画定された障害物のない凹形空間を有している、照明器（３）。
【請求項２４】
物体の画像を取得する光学装置（２）と、請求項１から２３のいずれか一項に記載の照明器（３）と、を備えた画像取得システム（１）。
【請求項２５】
物体の画像を取得する光学装置（２）を備えた画像取得システム（１）用の照明器（３）であって、
前記光学装置（２）には光学手段（６）が設けられ、
当該照明器（３）は、前記光学装置（２）に連結可能であり、
前記光学手段（６）を挿通させる開口（２１）が設けられたボディ（２０）と、
前記ボディ（２０）の前面（２２）において前記開口（２１）の周りに設置された照明手段（２３）であって、前記前面（２２）の前方の空間を照明するように前記光学装置（２）によってオン切替が指令可能である照明手段（２３）と、を備えた照明器（３）において、
さらに、
人間のための表示／報知手段（３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２，３５）と、
前記表示／報知手段（３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２，３５）を制御する制御手段と、
当該制御手段に接続された通信手段であって、当該照明器（３）によって格納されているかもしくは測定され、または当該照明器（３）によって格納されかつ測定された情報と、前記表示／報知手段（３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２，３５）によって前記人間に提供される表示／報知とのいずれか一方または両方に関して、前記光学装置（２）とデータを交換することと、前記光学装置（２）から指令を受け取ることとのいずれか一方または両方を行う通信手段と、
を備えたことを特徴とする、照明器（３）。
【請求項２６】
請求項２５に記載の照明器（３）において、人間のための前記表示／報知手段（３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２，３５）が、視野を示す少なくとも１つの表示を発する照準手段（３０ａ，３０ｂ）と、光表示手段（３１ａ，３１ｂ）と、ポジティブな読取結果を知らせる音響報知手段（３２）と、前記光学手段（２）のステータスを示すステータス光表示手段（３５）とのいずれか１つまたは任意の組合せを含む、照明器（３）。
【請求項２７】
請求項２６に記載の照明器（３）において、前記照準手段（３０ａ，２０ｂ）が、予め設定された向きの第１の光発射ビーム（３０ａ）と、予め設定された向きの第２の光発射ビーム（３０ｂ）のいずれか一方または両方を含むことと、
前記光表示手段が、ポジティブな読取結果を示す第１の表示体（３１ａ）とネガティブな読取結果を示す第２の表示体（３１ｂ）のいずれか一方または両方を含むこととのいずれか一方または両方を満たす、照明器（３）。
【請求項２８】
請求項２７に記載の照明器（３）において、前記通信手段が、前記光学装置（２）に接続するための通信用のコネクタ手段（４２ａ）を含み、ポジティブな読取結果もしくはネガティブな読取結果を示す前記表示手段（３１ａ，３１ｂ）が、前記通信用のコネクタ手段（４２ａ）のうちの対応する接点で受け取り可能なデジタル信号（特に、前記通信用のコネクタ手段（４２ａ）の第１の接点および第２の接点でそれぞれ受け取り可能な第１のデジタル信号および第２のデジタル信号）によって指令可能である、照明器（３）。
【請求項２９】
請求項２６から２８のいずれか一項に記載の照明器（３）において、前記通信手段が、前記光学装置（２）に接続する通信用のコネクタ手段（４２ａ）を含み、前記照準手段（３０ａ，３０ｂ）が、前記通信用のコネクタ手段（４２ａ）のうちの対応する接点で受け取り可能なデジタル信号（特に、前記通信用のコネクタ手段（４２ａ）の第３の接点で受け取り可能な第３のデジタル信号）によって指令可能である、照明器（３）。
【請求項３０】
請求項２５から２９のいずれか一項に記載の照明器（３）において、前記通信手段が、前記光学装置（２）に接続する通信用のコネクタ手段（４２ａ）を含み、前記照明手段（２３）のオン切替が、前記通信用のコネクタ手段（４２ａ）のうちの対応する接点で受け取り可能なデジタル信号（特に、前記通信用のコネクタ手段（４２ａ）の第４の接点で受け取り可能な第４のデジタル信号）によって指令可能である、照明器（３）。
【請求項３１】
請求項２５から３０のいずれか一項に記載の照明器（３）において、前記照明手段が、予め定められた数のセットにグループ分け可能な（特に、少なくとも２つのセットにグループ分け可能で、好ましくは、少なくとも４つのセットにグループ分け可能な）複数の照明素子を含み、各セットのオン切替が個別に指令可能である、照明器（３）。
【請求項３２】
請求項２５から３１のいずれか一項に記載の照明器（３）において、前記通信手段は、当該照明器（３）が、前記光学装置（２）から指令を受け取ることと、前記光学装置（２）とデータを交換することとのいずれか一方または両方を行う通信ネットワーク（特に、当該照明器（３）を制御する前記制御手段によって格納されているかもしくは測定され、または前記制御手段によって格納されかつ測定された、１つのデジタルデータもしくは複雑なデータ構造を交換することができる通信ネットワーク）を含む、照明器（３）。
【請求項３３】
請求項３１に従属する請求項３２に記載の照明器（３）において、前記セットのそれぞれの前記オン切替が、前記通信ネットワークで受け取り可能な対応する指令（特に、第１の指令）によって個別に指令可能である、照明器（３）。
【請求項３４】
請求項３１に従属する請求項３２に記載の照明器（３）において、前記照明素子の光強度が、前記通信ネットワークで受け取り可能な対応する指令（特に、第２の指令）によって指令可能である、照明器（３）。
【請求項３５】
請求項２６から３１のいずれか一項に従属する場合の請求項３２に記載の照明器（３）において、前記音響報知手段（３２）が、前記通信ネットワークで受け取り可能な対応する指令（特に、第３の指令）によって指令可能であることと、
前記ステータス光表示手段（３５）が、前記通信ネットワークで受け取り可能な対応する指令（特に、第４の指令）によって指令可能であることとのいずれか一方または両方を満足する、照明器（３）。
【請求項３６】
請求項３２に記載の照明器（３）において、当該照明器（３）に格納された前記情報が、前記制御手段に格納された当該照明器（３）のバージョンを含み、当該バージョンは、前記通信ネットワークで受け取り可能な対応する指令（特に、第５の指令）により、前記通信ネットワークを介して前記光学装置（２）が取得可能である、照明器（３）。
【請求項３７】
請求項３２に記載の照明器（３）において、さらに、
当該照明器（３）の診断手段を備え、
複雑な情報データが、前記診断手段によって測定と処理のいずれか一方または両方が行われた診断情報であり、当該診断情報は、前記通信ネットワークで受け取り可能な対応する指令（特に、第６の指令）により、前記通信ネットワークを介して前記光学装置（２）が取得可能である、照明器（３）。
【請求項３８】
請求項３２から３７のいずれか一項に記載の照明器（３）において、前記通信手段が、前記光学装置（２）に接続する通信用のコネクタ手段（４２ａ）を含み、前記通信ネットワーク（特に、Ｉ２Ｃバス）が、前記通信用のコネクタ手段（４２ａ）のうちの２つの接点（特に、前記通信用のコネクタ手段（４２ａ）の第５の接点および第６の接点）によって構成可能である、照明器（３）。
【請求項３９】
物体の画像を取得する光学装置（２）と、請求項２５から３８のいずれか一項に記載の照明器（３）と、を備えた画像取得システム（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取得システム用の照明器、特に、光学的情報を含む画像を取得する画像取得システム用の照明器に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像取得システムとして、「画像を取得する光学装置」および当該光学装置に連結された「照明器」を備え、支持面上に配置された物体の画像を取得し、当該画像を処理して当該画像から「光学的情報」を抽出する画像取得システムが知られている。
【０００３】
特に、固定型の画像取得システムでは、光学装置が動作する間、当該光学装置および照明器と連結した支持基台の位置が変化しないものとされる。
【０００４】
このタイプの画像取得システムは、人間による操作なしに物体の画像を取得する（「無人のシステム」）。画像取得対象の物体は、製造工場や配送仕分けセンターにおいて搬送ベルト上で搬送中の物体であったり、その他の製造、搬送、物流用途において人間が画像取得のためだけの作業位置に手動で配置した物体であったりする。
【０００５】
通常、上記のような画像取得システムは、取得対象の画像の平面から０．３〜３メートル離れた場所において、光学装置で上方から下方に向かって画像を取得するように位置付けされるかまたは正面から画像を取得するように水平に位置付けられる。その有利な用途としては、例えば、製造工場での（例えば、タイヤなどの）各種加工時における追跡・仕分け目的の自動認識、工業品の非接触計測・選別・選別先決定、欠陥特定や寸法チェック目的の材料検査、モニタリング、生体認証やアクセス認証などが挙げられる。上方から下方に向かって画像を取得する構成では、光学装置を人間よりも遥かに高い場所に設置することが多い。
【０００６】
「画像を取得する光学装置」という表現は、物体の画像を取得することができる画像取得光電子装置、特に、当該画像を処理して当該画像から物体の幾何学的特徴および／もしくは形状特徴（例えば、物体の距離、体積、全体的な寸法など）を抽出することができる画像取得光電子装置、または、当該画像を処理して当該画像から物体に関連付けられた光学的情報を抽出することができる画像取得光電子装置のことを指す。「光学的情報」という表現は、情報がコード化されているかいないかに関わらず、その情報を構成する、あらゆるグラフィック表現を意味する。
【０００７】
コード化情報の一例として、光学的な一次元コードまたは二次元コードが挙げられる。この光学的なコードでは、物体を特定するデータを符号化し、このデータを当該物体に関連付けている。所定の形状（例えば、正方形、長方形、六角形など）を有する複数の暗色要素（通常、黒色の要素）と、当該暗色要素同士を隔てる複数の明色要素（空白）（通常、白色の要素）との適宜な組合せにより、情報がコード化されている。バーコード、スタックコード、二次元コード全般、カラーコードなどが知られている。
【０００８】
「光学的情報」という用語は、また、より一般的には、印刷や手書きの字（文字、数字など）、スタンプ、ロゴ、サイン、指紋などの特定の形状（いわゆる「パターン」）を含むその他のグラフィック形状、さらには、可視光帯域の検出可能なグラフィック表現だけでなく、赤外線と紫外線の間の波長帯域のあらゆる検出可能なグラフィック表現のことも意味する。
【０００９】
上記光学装置は、電気的なセンサが設置されたボディ（本体）を備える。そのようなセンサとしては、例えば、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型の、リニア状またはマトリクス状に並べられた光感受性素子のアレイが挙げられる。上記光学装置は、また、「Ｃマウント」で上記ボディに着脱可能に固定される受光手段を備える。「Ｃマウント」は、１つ以上のレンズで構成され、これらレンズを用いて、画像取得対象の物体によって拡散された光を受け取るのにセンサは適している。
【００１０】
上記光学装置は、さらに、制御装置を備える。この制御装置は、（以下で述べるような方法で）画像の取得や照明器のオン切替を指令し、取得した画像を処理することによって画像から目的の特徴を抽出し、および／または、得られたコード化情報をデコード（復号化）する。このタイプの光学装置は、リニアカメラやマトリクスカメラとして知られており、その中でも、光学的情報を含む画像を取得するものは、「イメージャ」や「スマートカメラ」として知られている。
【００１１】
「視野」とは、光学装置の画像取得範囲であると理解されたい。すなわち、「視野」とは、画像取得対象の物体が合焦範囲内に収まり、光学手段の光軸に沿って被写界深度を定めることが可能な領域である。通常、固定型の画像取得システムの光学装置は、手動で調節される焦点固定の光学手段を備える。すなわち、焦点合わせや絞りの開口調節は、光学手段に設けられたリングナットを手動で調節することによってのみ行うことができる。
【００１２】
上記照明器は、照明手段を備える。この照明手段は、画像取得対象の物体を適切に照明するために、複数の電子制御可能な発光体（すなわち、ＬＥＤ（発光ダイオード））を含む。典型的に、これらの発光体は、光学装置の光学手段の周囲に配置される。
【００１３】
具体的には、上記照明器は、これと連結した光学装置の画像取得視野の全体を、対応する被写界深度の全域にわたって照明するものでなければならない。
【００１４】
典型的に、上記照明器は、光学装置の制御装置、具体的には、当該照明器と物理的に連結しかつ電気的に接続された制御装置によって起動される。例えば、照明器と光学装置との間に設けられたコネクタ手段インターフェースのうちの、専用の接点に供給されるデジタル信号が、通常はＬＯＷ論理値であるが、ＨＩＧＨ論理値に切り替えられることにより、光学装置の上記制御装置が照明器をオン切替する。
【００１５】
上記照明器および上記光学装置は、連続的に画像を取得する必要がある場合には、上記制御装置によって所定の頻度で起動される。別の構成として、上記照明器は、上記光学装置の視野内に物体が存在することを１つ以上のセンサが検出した場合にのみ起動される。さらなる別の構成として、上記照明器をオフにした状態で一連の画像を取得し、それらの画像の内容を解析した結果、視野内に物体が存在することが特定された場合にのみ、上記照明器を起動するようにしてもよい。
【００１６】
時代の変化と共に、ＣＣＤやＣＭＯＳの製造技術はますます洗練されつつある。つまり、光学装置に搭載することのできる撮像センサの画素数が増え、それに合わせて光学装置の視野および被写界深度も徐々に拡がりつつある。そのため、光学装置の取得画像が光学的情報を抽出しにくい薄暗い画像とならないように、照明器の出力を増加させる必要がある。
【００１７】
照明出力を増加させるために、照明器に装備するＬＥＤの数を増やすことが知られている。しかし、ＬＥＤの数を増やすと、ＬＥＤが動作時に発する熱をいかにして逃がすのかという問題が生じる。動作温度の上昇によってＬＥＤが損傷する恐れや、ＬＥＤの寿命が大幅に減少する恐れがある。
【００１８】
産業用途の画像取得システムにますます求められている要件、すなわち、重要視されつつある要件とは、光学装置と照明器とを連結させた際の全体的な寸法を、最小限に抑えることである。画像取得システムの全体的な寸法が最小限である構成とは、光軸と平行な方向に沿った寸法が光学装置のその方向の寸法に等しく、かつ、光軸に垂直な平面における全体的な寸法が光学手段および照明手段によって占められる面積の全体的な寸法にほぼ等しい構成のことをいう。つまり、画像取得システムは、出来る限りコンパクトであって全体的な寸法が小さいことが求められる。
【００１９】
画像取得システムの全体的な寸法をコンパクトに維持すると同時に照明器のＬＥＤが発する熱を適切かつ確実に放散する技術として、前面に照明ＬＥＤを設けた照明器と光学装置との両方を、単一の一体型ハウジングに収容する技術が知られている。この場合のＬＥＤは、照明器の前面の前壁に形成された、光学手段を内部に挿通させる開口の周りに、リング状に設置される。あるいは、その画像取得システムのハウジングが直方形状の前面を有するものである場合、ＬＥＤ同士を、上記開口の両側に相互対称的に設置することも可能である。さらに、画像取得システムが確実にコンパクトになるように、光学手段の端部と照明ＬＥＤが設置される上記前壁とが、実質的に同一平面上に配置される。
【００２０】
他の技術として、光学装置のハウジングと別体のハウジングを備え、様々な種類の光学装置に適合することができるリング照明器が知られている。このような照明器は、互いに同心関係にある外筒要素および内筒要素を具備したハウジングを備える。典型的に、上記内筒要素は、照明器が光学装置と連結した場合に当該光学装置の光学手段を内部に収容するのに適している。具体的には、この照明器のハウジングは、光学装置のハウジングを取り囲むようにして当該光学装置の光学手段を収容するように形成されているので、光学装置のハウジングによって全体的な寸法が増えずに済む。照明器の前面は、外筒要素および内筒要素のそれぞれによって画定された円形クラウン状に形成されており、かつ、光学手段の端部と実質的に同一平面上に位置付けされるように構成されている。
【００２１】
前述した既知の照明器の短所として、全体的な寸法が最小限になるように光学装置と連結させた場合に、照明器が光学装置を完全に取り囲んでしまい、光学手段に素早く手が届かない（アクセスできない）点が挙げられる。
【００２２】
画像取得システムが定位置に設置されている場合、それに搭載された光学手段を他の種類のものと交換したい場合、または、光学手段の被写界深度を変更するために焦点や絞りを調節したい場合には、光学装置から照明器を取り外す必要がある。光学装置と照明器とが別々のハウジングを備えている場合には、光学装置から照明器を取り外すだけでよい。これに対して、光学装置と照明器の両方を単一の一体型ハウジングで収容する画像取得システムの場合には、その画像取得システム全体を分解する必要がある。いずれにせよ、上記の取外し／分解作業は時間を要するだけでなく、調節作業自体も困難である。そのため、ラボや専門の技術者の都合が良ければ、調節作業を特定のテストベンチで行うことが好ましい。この調節作業が完了し、（例えば、これまでとは異なる焦点距離で）完璧に機能できるようになってから、ようやく画像取得装置を画像取得位置に設置し直すことができる。
【００２３】
前述した画像取得システムの別の短所として、光学装置を調節する際には、調節を行う人間が自由に使用できる、調節作業専用のスクリーン（画面）が必要な点が挙げられる。
【００２４】
事実、照明器および／または光学装置のハウジングが存在するために光学手段に手が届きにくいことに加えて、作業を行う人間が使用することのできる専用の参照スクリーン（例えば、ユーザインターフェース装置のスクリーン）なしでは、画像の取得を正確に行うための焦点や各種条件の調節作業を、必要な精度で行うことができない。実際に、サンプル画像を光学装置によって取得し、当該画像を上記参照スクリーンに表示し、その取得したサンプル画像がはっきりした画像になるまで当該画像を調整する必要があり、これが完了してようやく調節作業を終了することができる。
【００２５】
他の既知の構成としては、上記参照スクリーン上に、合焦度合いを表す指数を、取得した画像と同時にまたは交互に表示することにより、調節を行う人間の動作を案内するものがある。上記指数は、画像取得・処理装置によって算出される。
【００２６】
これらの場合は、光学装置の光学手段の焦点を調節するには、取得した画像および／または合焦の度合いの指数を、調節を行う人間に対して表示する、参照スクリーンが必要である。
【００２７】
それだけでなく、焦点の調節後には、さらに、その他の画像取得条件についても確認を行わなければならない。すなわち、調節を行う人間は、取得した画像中のコード化情報を光学装置が適切にデコードできるか否かを確認し、必要に応じて、光学装置および／または照明器の他のパラメータを適宜変更しなければならない。
【００２８】
この点に関して、一部の既知の画像取得システムでは、光学装置のボディにステータスＬＥＤ（状態表示ＬＥＤ）の形態のステータス視覚的表示手段が設置される。同時に、当該ステータスＬＥＤに対応した１つ以上のプッシュボタン（押しボタン）が光学装置に備え付けられている。上記ステータス視覚的表示手段を確認しながら上記１つ以上のプッシュボタンを操作することにより、参照スクリーンを設けることなく、光学装置の動作パラメータの初期設定を行うことができる。しかし、照明器を光学装置に連結させると、その照明器の前面の嵩が極めて大きいことにより、作業を行う人間は、焦点の調節作業時や光学装置の動作時に、ステータス視覚的表示手段がおよび／または読取結果表示手段として利用される上記ステータスＬＥＤを見ることが困難になる。さらに、画像取得システムの画像取得位置が、作業を行う人間から例えば約０．５〜約２メートル高い場所にある際には、光学装置の上記ステータスＬＥＤは、照明系に遮られてしまって見ることができない。
【００２９】
読取結果の視覚的表示手段は、携帯式のコード化情報読取装置において典型的に設けられる構成要素であるが、それを画像取得システムの光学装置に組み込もうとしても、画像取得システムのコンパクト化要件に応えるためには、そのような読取結果の視覚的表示手段の採用を見送るしかない。事実、このような表示装置は、画像取得平面に対して投光される緑色や赤色の光ビームによって読取結果を出力できるが、光学手段の側方に配置されなければならない。そうすると、照明器のボディの前壁に形成される開口の寸法を、光学手段を挿通させるのに必要とされる最小限の寸法よりも確実に大きくしなければならない。これにより、照明器の全体的な寸法が増加して、画像取得システムの全体的な寸法も増加する。
【００３０】
さらに、前述した短所のほかにも、画像取得システムの設置距離によっては、作業を行う人間が光学装置の画像取得範囲、つまり、視野を定めにくくなるので問題が生じる。この場合、コード化情報が適切にフレームに収まらず、取得した画像にそのコード化情報の一部しか含まれないという状況に陥り得るので、各画像の処理を成功させるまでに必要な時間が長くなる。そのため、画像の取得を繰り返す必要性が生じる。したがって、画像取得システムの調節作業時間と設定作業時間の合計時間が増加する。これは、物体を画像取得用の動作位置に手動で配置する場合の画像取得システムにとって致命的である。このような動作位置を示す印（マーク）が設けられていたとしても、視野の位置を示す表示が画像取得システムによって提供されない場合、画像処理を成功させるまでに必要な時間が極めて長くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明の目的は、画像取得システム用の既知の照明器の短所を改善することである。
【００３２】
他の目的は、光学装置に連結された場合に、光学装置の光学手段に簡単に手が届いて当該光学手段を調節することができる照明器、特に、合焦用のリングナットや絞りの開口調節用のリングナットに簡単に手を届かせることのできる照明器を提供することである。
【００３３】
さらなる他の目的は、画像取得システムの良好な設置、使用および保守を可能にする新規な照明器であって、光学装置に連結された後に、当該光学装置の光学手段を交換および／または調節した場合に、その画像取得システムの設定や調節に長い時間をかけずに済む照明器を提供することである。
【００３４】
さらなる他の目的は、画像取得対象の物体が配置される作業位置が固定されている（定位置にある）画像取得システムの場合に、その作業を行う人間に対して良好な表示／報知（indication）を行うことができる新規な照明器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
上記の目的およびその他の目的は、請求の範囲の１つ以上の請求項に記載の画像取得システム用の照明器によって達成することができる。
【００３６】
本発明は、例示的な実施形態を示す添付の図面を参照するとより分かり易い。なお、図示の実施形態は、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】通信ケーブルによって接続された光学装置と照明器とを備える画像取得システムについて、そのコネクタ側を示した斜視図であって、外部の取付ポイントに連結するためのブラケットが示された、斜視図である。
【図２】光学装置と照明器とを備える画像取得システムについて、光学手段に対する好適なアクセス部位（優先アクセス部位）の側を示した斜視図である。
【図３】照明器の正面斜視図であって、外部の取付ポイントに連結する連結用のブラケットが示された、斜視図である。
【図４】図３の照明器について、そのコネクタ側を示した斜視図である。
【図５】図３の照明器について、光学装置の光学手段に対する好適なアクセス部位の側を示した斜視図である。
【図６】図１の照明器の前面を示す正面図であるが、外部の取付ポイントに連結する連結用のブラケットを示していない。
【図７】図１の照明器について、そのコネクタ側を示した平面図である。
【図８】図２の照明器の正面斜視図であって、作業を行う人間のための表示／報知手段が画像取得平面に向けて表示／報知を行っている様子が示された、正面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１および図２に、物体の画像を取得する光学装置２とこの光学装置２に連結可能な照明器３とを備えた画像取得システム１を示す。
【００３９】
光学装置２は、画像取得センサ（図示せず）と、画像の取得・処理および照明器３のオン切替を指令する制御装置（後述する）とを備えている。これらの構成要素は、実質的に平行六面体の形状をした（平行六面体状の）、光学装置２のハウジングボディ（収納用ボディ）４の内部に収納されている。ボディ４の前壁（図示せず）には、光学手段６（図２）が着脱可能に固定されている。この光学手段６により、前記画像取得センサは、前記前壁の前方の空間から入射する、画像取得対象の物体によって拡散された光を受け取ることができる。使用時の光学手段６は、同じくボディ４に着脱可能に固定されたガード５によって保護される。このガード５は、光学手段６を実質的に封入するビーカとして（ビーカ状に）実質上構成されている。光学手段６は、１つ以上のレンズが設けられた対物レンズを含み、Ｃマウントによってボディ４に連結可能であり、さらに、焦点を調節するための第１のリングナット７および前記対物レンズの絞りの開口を調節するための第２のリングナット８を有する調節手段を含む。リングナット７，８には、それぞれ、対応するリングナット７，８を所望の調節位置にロックするロックピボット７ａ，８ａが設けられている。保護用のビーカ５の基端側の壁は、光学手段６の端部を保護するように当該端部に接触している。光学装置２の頂面９は、人間が利用可能なインターフェースを具備している。このインターフェースは、プッシュボタン（押しボタン）１０および光学装置２の状態を示すステータス表示手段１１を有しており、このステータス表示手段１１は５つの有色ＬＥＤを含む。
【００４０】
このインターフェースは、Ｘ−ＰＲＥＳＳと称されるものであり、プッシュボタン１０の押圧時間を選択して、それに続く前記５つのＬＥＤの表示組合せから操作を確認できるため、光学装置２の初期設置過程において、当該光学装置２の特定機能の設定および動作パラメータの初期化を実行するのに適している。一方、前記ステータス表示手段１１の各ＬＥＤは、光学装置２の動作時において、下記のとおり、人間に対してそれぞれ相異なる特定の表示を行う。
【００４１】
第１のＬＥＤである緑色ＬＥＤは、ＲＥＡＤＹと称され、光学装置が画像を取得できる状態にあることを示すのに適している。第２のＬＥＤである緑色ＬＥＤは、ＧＯＯＤと称され、良好な（ポジティブな）読取結果を示すのに適している。第３のＬＥＤである黄色ＬＥＤは、ＴＲＩＧＧＥＲと称され、画像取得過程の状態を示すのに適している。第４のＬＥＤである黄色ＬＥＤは、ＣＯＭと称され、シリアル通信系に対する通信がアクティブであることを示すのに適している。第５のＬＥＤである赤色ＬＥＤは、ＳＴＡＴＵＳと称され、不良な（ネガティブな）読取結果であることを報知したり画像取得システムの警告状態を示したりするのに適している。
【００４２】
図１および図７に示すように、光学装置２の頂面９と反対側の底面１２は、３つの個別の通信コネクタを具備している。
【００４３】
符号１４は、第１のコネクタを表す。光学装置２は、第１のコネクタ１４により、工場の給電部、外部のＨＯＳＴ（ホスト）の入力、出力およびシリアル通信ポート、ならびに工場の他のセンサの入力、出力およびシリアル通信ポートのうちの少なくとも一つに接続可能である。符号１３は、第２のコネクタを表す。第２のコネクタ１３は、イーサネット（登録商標）に接続されて、制御装置２を制御する外部のＨＯＳＴからデータおよび／または指令（コマンド）を受信したり、その外部のＨＯＳＴにデータおよび／または指令を供給したりすることができる。一方で、前記底壁１２に形成された凹部に収容されている第３のコネクタ１５は、後述するように、光学装置２を照明器３に連結するのに適している。
【００４４】
光学装置２は、第１の連結用のブラケット１６を介して、照明器３に着脱可能に固定することができる。第１の連結用のブラケット１６は、例えば「Ｕ」字形状であり、その他の例として「Ｈ」字形状である（図１、図２および図７）。第１の連結用のブラケット１６は、光学装置２に連結させた後、照明器３に着脱可能に連結することができる。さらに、この状態の照明器３を、第２の連結用のブラケット１７を介して、外部の取付ポイントに着脱可能に連結することができる。これにより、画像取得位置への最終的な設置を行うことができる。第２の連結用のブラケット１７は「Ｌ」字形状とされており、かつ、画像取得システム１の向きを角度方向に変更できるように曲線状のスロットが設けられている。照明器３と光学装置２との相互固定を可能にする第１の連結用のブラケット１６は、実質上、光学装置２と照明器３との間のスペーサの役割を果たす。したがって、第１の連結用のブラケット１６の寸法は、光学装置２のボディ４の寸法および照明器３の寸法と適合するように選択され得る。光学装置２が照明器３に固定されると、当該光学装置２のボディ４は、第１のブラケット１６のうちの、互いに平行な端部から垂直に突出した２つの脚部間の部位内に収容される。
【００４５】
照明器３は、連結手段を備えている。具体的には、照明器３は、第１の連結用のブラケット１６を連結するための第１の連結手段１９ａ、および第２の連結用のブラケット１７を連結するための第２の連結手段１９ｂを備えている。第１の連結手段１９ａは、複数の平行な対を形成するように整列した、４つの雌型の取付ポイントで構成されている。これら４つの雌型の取付ポイントは、前記第１の連結ブラケット１６に接続された、それぞれに対応する接続手段（図示せず）、例えば、接続ねじなどを受け入れるのに適している。光学装置２と第１の連結用のブラケット１６との間にも、これらを相互固定するための同様の接続手段（図示せず）が設けられる。第２の連結手段１９ｂは、三角形の頂点状に並べられた、３つの雌型の取付ポイントとして構成されている。
【００４６】
添付の図面に示すように、照明器３は、光学手段６を挿通させる円形状の開口２１が設けられたボディ２０を備えている。ボディ２０の前面２２には、少なくとも図６に詳細に示すように、照明手段２３が前記開口２１の周りに配置されている。光学装置２により、前記前面２２の前方の空間を照明手段２３が照明するように指令可能である。照明手段２３は、複数の照明素子、すなわち、電子的に指令可能なＬＥＤを含む。図示の照明器３には、９６個のＬＥＤが設けられている。照明器３には、視野に必要な照明に応じて、それとは異なる数のＬＥＤが設けられてもよい。
【００４７】
照明器３は、さらに、当該照明器３の電子制御手段（図示せず）を備えている。この電子制御手段は、照明器３およびその他の任意の装置を制御する制御手段、および／または、照明手段２３の動作および照明器３の制御に必要な電子制御部品を含む。すなわち、この電子制御手段は、照明器３を動作させるのに必要とされるあらゆる電子的な構成要素を、ハードウェアであるかソフトウェアであるかに関わらず含んでいる。
【００４８】
照明器３は、さらに、当該照明器３の動作時に照明手段２３および前記電子制御手段が発する熱を放散する放熱手段を備えている。
【００４９】
また、ボディ２０の、前記前面２２の反対側の後面２５は、個々の機能的なケース要素（箱の機能要素（functional case element））を複数具備している。これら複数の機能的なケース要素は、前記開口２１の周りに配置されており、かつ、少なくとも前記電子制御手段を収容し、ならびに／または、前記放熱手段および／もしくは前記連結手段１９ａ，１９ｂを画定している。
【００５０】
照明器３に光学装置２を連結・固定すると、前記開口２１の周りに適切に配置された複数の前記機能的なケース要素により、後述するように、光学装置２から照明器３を取り外さずとも、光学手段６に手を届かせて、光学装置２からその光学手段６を取り外し、および／または、その光学手段６の光学的な前記調節手段７，８を調節することができる。
【００５１】
ボディ２０の前面２２は、前記照明手段２３が固定された前壁２７を有している。この前壁２７には、さらに、前記照明手段２３を保護する保護手段２８も固定されている。この保護手段２８は、照明手段２３の実質的なカバーである。保護手段２８と前壁２７との間には、固体物質や液体物質が全く侵入／浸入できないようにするワッシャ（図示せず）が介設されており、これにより、少なくともＩＰ６５レベルの性能が実現されている。
【００５２】
光学装置２と照明器３とを連結して画像取得システム１を形成すると、光学手段６の前記保護用のビーカ５の底壁が、照明手段２３の保護手段２８と実質的に同一平面上に配置される。しかしながら、画像取得システム１の他の構成（光学手段６の寸法、保護用のビーカ５の寸法および連結用のブラケット１６の寸法が、添付の図１〜図８のものから同じ割合で変化した構成も含む）では、光学手段６の端部が、保護手段２８よりも突出または後退している場合がある。
【００５３】
照明器３は、後述するように、さらに、当該照明器３の前記制御手段に接続された、作業を行う人間（操作者）のための表示／報知手段（指示手段（indicating means））を備えている。
【００５４】
前記表示／報知手段は、作業を行う人間のために視野を境界付ける少なくとも１つの基準表示光を照明器３の前面２２の前方の空間に発する照準手段を含む。
【００５５】
前記照準手段は、光ビーム発射体を含む。この光ビーム発射体の向きは、照明器３の製造時に定められる。この光ビーム発射体は、前記前壁２７から光ビームを発射するように当該前壁２７の所定の位置に設置され、具体的には、当該前壁２７の下に配置されている。例えば、レーザ発射体によって、照明器３の光ビームの向きの変更が可能になる。
【００５６】
図６および図８に示すように、照明器３の好ましい一実施形態において、光による前記照準手段は、第１のレーザ発射体３０ａおよび第２のレーザ発射体３０ｂを含み、これら第１および第２のレーザ発射体３０ａ，３０ｂは、前記開口２１の両側方にそれぞれ配置されかつ前記開口２１の中心を通る直線に沿って整列している。
【００５７】
これらレーザ発射手段３０ａ，３０ｂは、画像取得システム１の設置時および動作時において、作業を行う人間のために、光学装置２の前記センサの画像取得視野を示し、具体的には、図８に示すように、視野の中心と合致する中心を有する仮想的なセグメントを規定する。視野は、この仮想的なセグメントよりも広い場合がある。
【００５８】
さらに、光表示手段（例えば、読取結果を示す光表示手段）が、前記前壁２７から発光するように設置されている。この光表示手段は、前記前壁２７に収容されているかまたは前記前壁２７の下に配置されている。この光表示手段は、第１の光表示体３１ａおよび第２の光表示体３１ｂを含み、これら第１および第２の光表示体３１ａ，３１ｂは、前記開口２１の両側方にそれぞれ配置されかつ前記開口２１の中心を通る直線に沿って整列している。これら２つの光表示体３１ａ，３１ｂのうちの一方は、例えば、良好な読取結果を示す緑色の表示、すなわち、画像の取得に成功して当該画像に含まれる光学的情報のデコードに成功したことを示す緑色の表示を提供するのに適している。他方の光表示体３１ａ，３１ｂは、例えば、不良な読取結果を示す赤色の表示を提供するのに適している。
【００５９】
前記照準手段が整列する直線、すなわち、前記レーザ発射手段３０ａ，３０ｂが整列する直線と、前記光表示手段が整列する直線、すなわち、前記第１および第２の光表示体３１ａ，３１ｂが整列する直線とは、直交する。これにより、レーザ発射手段３０ａ，３０ｂおよび光表示体３１ａ，３１ｂは、複数の互いに垂直なセグメントのうち、対応するセグメントの端部頂点に設置されている。照準手段３０ａ，３０ｂ（例えば、レーザ発射体など）が整列する前記直線および光表示手段３１ａ，３１ｂが整列する前記直線は、略直方形（直方形状）である照明器３の前面２２のいずれも対称軸であり、かつ、互いに垂直である。
【００６０】
なお、前記前面２２に存在する照準手段３０ａ，３０ｂおよび／または光表示手段３１ａ，３１ｂにおいて、その数、位置、光学的特徴、および機能は、これまでに説明したものと異なっていてもよく、かつ、その範囲に制限はない。例えば、単一の光表示体が設けられてもよい。一例として、この単一の光表示体は、画像取得システムの正常動作状態時での不良な読取結果を赤色のスポット光で示す。他の例として、この単一の光表示体は、それに加えて、不測の事態時に動作不良を示すように構成されてもよい。照準手段３０ａ，３０ｂおよび／または光表示手段３１ａ、３１ｂの出力が意味するものは、照明器３の動作時に当該照明器３の前記制御手段によって設定可能であってもよい。また、照準手段３０ａ，３０ｂおよび／または光表示手段３１ａ、３１ｂの出力が意味するものは、光学装置２によって制御されてもよい。
【００６１】
照明器３は、さらに、音響報知手段、例えば、読取結果を知らせる音響報知手段を備えている。この音響報知手段は、第１の音響報知体３２ａおよび第２の音響報知体３２ｂを含み、これら第１および第２の音響報知体３２ａ，３２ｂは、前記前壁２７に収容されているかまたは前記前壁２７に連結されている。また、これら第１および第２の音響報知体３２ａ，３２ｂは、図８に示すように、前記前壁２７の前方の空間に向けて発音するように保護手段２８のフレーム３３において対角線上の両頂部にそれぞれ設置されている。
【００６２】
また、照明器３のボディ２０は、側壁３４を有している。この側壁３４には、光学装置２のステータスを示すステータス表示手段３５が収容されている。このステータス表示手段３５は、光学装置２のステータスを示す前記ステータス表示体１１と同数の光表示体からなり、同様のステータス状態を示すのに用いられる。このように、ステータス表示手段３５の意味については、既述したものと同じなので、ここでは説明を省く。実際のところ、ステータス表示手段３５は、後述するように、光学装置２の動作時に前記Ｘ−ＰＲＥＳＳインターフェースを再現する５つの有色ＬＥＤである。
【００６３】
照明器３は、さらに、前記制御手段に接続された診断手段（図示せず）を備えている。この診断手段は、照明器３の動作不良または照明器３の最適でない動作を検出することができる。例えば、この診断手段は、照明手段２３の動作温度を測定するようにボディ２０の前記前壁２７に分散設置された１つ以上の温度センサを含み、場合によっては、最適でない動作時の動作温度を知らせるように構成されている。また、この診断手段は、照明手段２３の発光出力を測定する測定手段、例えば、ＬＥＤの発光出力を測定するように各ＬＥＤに対向配置された受光器を備えるものであってもよい。事実、そのような発光出力を評価することにより、照明器３の残存寿命の表示／報知を提供することができる。
【００６４】
また、ボディ２０の後面は、前記前壁２７と反対側の後壁３６を有している。この後壁３６には、複数の前記個々の機能的なケース要素が固定されている。前記側壁３４は、この後壁３６および前記前壁２７を連結している。
【００６５】
これら機能的なケース要素は、前記開口２１の周りに分布配置されており、かつ、前記開口２１から適宜離間している。また、これら機能的なケース要素は、形づけられてかつ角部が丸みを帯びており、さらに、全体的な寸法が互いに一様ではない。事実、前記ボディ２０の前記後面２５では、これら機能的なケース要素により、前記開口２１の位置および前記開口２１の周辺に障害物のない凹形空間が画成されるように、各機能的なケース要素の全体的な寸法、各機能的なケース要素の前記開口２１に対する位置、および各機能的なケース要素の形状が適宜選択されている。この凹形空間の機能については、後述する。
【００６６】
前記機能的なケース要素は、少なくとも図３および図５に示すように、前記開口２１の周りにファン（通風部）として設置された、低い高さ、特に、所定の高さ未満の、第１のセット３７の機能的なケース要素を含む。この第１のセット３７の機能的なケース要素は、全て同じ高さに設定されてもよく、あるいは、互いに異なる高さの複数のグループに分けられてもよい。第１のセット３７は、後壁３６の第１のセクタにおいて、前記開口２１から前記ボディ２０の側壁３４まで延在しており、後壁３６全体の１／４を占める。すなわち、実質的に、後壁３６と側壁３４との間の角部まで至る。この第１のセット３７は、光学装置２の光学手段６に対して、障害物のない好適な側方からのアクセス部位を画成している。
【００６７】
前記ボディ２０は、前記開口２１を有する直方形状のプレートとして略形成されており、前記第１のセット３７が、その側壁３４の長辺側縁３４ａの角部全体にまで至るファンとして延在している。当然ながら、照明器３のボディ２０は、これとは異なる形状、例えば、円形状、多角形状などであってもよく、さらには、前面側に凹所が形成されてその凹状の前壁２７に照明素子を分散設置することによって照明手段２３の照明を案内できるものであれば、いかなる形状であってもよい。前記ボディ２０が丸形状のプレートである場合、前記第１のセット３７は、前記後壁３６のうちの、前記開口２１から当該後壁３６と前記側壁３４との間の角部にかけて延びる、（所与の角度を有する）円周状のセクタを占める。
【００６８】
同様に、前記開口２１も、通常は前記対物レンズの一般形状である円筒形状と結合できるように前述の円形状であるが、これとは異なる形状であってもよい。
【００６９】
前記放熱手段は、第２のセット３８の機能的なケース要素を含む。つまり、前記放熱手段は、第２のセット３８によって画定される。事実、前記放熱手段の一部として前記放熱手段を構成する第２のセット３８の機能的なケース要素は、放熱フィンとなるように形成されており、前記後壁３６を構成する各１／４部位の全てに分散設置されている。この第２のセット３８の機能的なケース要素のうち、一部の機能的なケース要素３８ａには、前記開口２１から遠ざかるように傾斜した壁が設けられている（図４）。すなわち、その一部の機能的なケース要素３８ａの壁は、前記後壁３６から離れるにつれて、当該機能的なケース要素３８ａと前記開口２１の対称軸との距離が、その対称軸に沿って増加するように形成されている。このように、一部の機能的なケース要素３８ａの傾斜した壁も、前記開口２１の近傍において障害物のない区域を確保するので、前記凹形空間の画定に貢献する。
【００７０】
前記第２のセット３８の機能的なケース要素は、前記第１のセット３７を含む。すなわち、光学手段６に対する好適な側方からのアクセス部位を形成する複数の機能的なケース要素も放熱フィンである。
【００７１】
照明器３は、さらに、前記電子制御手段の収納手段を備えている。この収納手段は、第３のセット３９の機能的なケース要素によって形成されている。前記電子制御手段のその収納手段は、実質的に平行六面体の形状（平行六面体状）である。この第３のセット３９のうちの一部であって、前記開口２１へと延びる低い高さの機能的なケース要素３９ａは、第２のセット３８のうちの機能的なケース要素３８ａと同様に傾斜した壁を有しており、前記開口２１に面した障害物のない区域を確保して前記凹形空間を画定する（図４）。
【００７２】
前記第３のセット３９の機能的なケース要素のうちの別の機能的なケース要素３９ｂの高さは、前記第１のセット３７の機能的なケース要素よりも遥かに大きい。そのため、この別の機能的なケース要素３９ｂは、前記後壁３６において前記開口２１から出来る限り離れた部分に配置されており、特に、中央の前記開口２１から出来る限り離れて、前記後壁３６と前記側壁３４との間の角部のうちの一部に沿って延在している（図２、図４および図５）。
【００７３】
具体的には、前記第３のセット３９のうちの、高さが大きい機能的なケース要素である第１の機能的なケース要素および第２の機能的なケース要素は、前記開口２１の両側において、前記ボディ２０における前記後壁３６と前記側壁３４の短辺側縁３４ｂとの間の対応する縁部に沿ってそれぞれ配置されている。
【００７４】
既述したように、照明器３は、当該照明器３を光学装置２に着脱可能に連結し、かつ／または当該照明器３を外部の取付ポイントに着脱可能に連結する、連結手段１９ａ，１９ｂを備えている。第４のセット４０の機能的なケース要素は、連結手段１９ａ，１９ｂを含む。つまり、連結手段１９ａ，１９ｂは、その第４のセット４０によって構成されている。すなわち、第４のセット４０は、例えば、第１のセット３７、第２のセット３８もしくは第３のセット３９の他の要素の機械的な支持体としての役割を果たす、あらゆる機能的なケース要素を含む。第４のセット４０は、また、光学装置２および／または外部の取付ポイントに連結するための役割を果たす。第４のセット４０は、さらに、少なくとも図１に示すように、第１および第２の薄肉の直方形状のプレート４１を含む。各プレート４１は、前記後壁３６に対して実質的に垂直である。各プレート４１は、また、前記第３のセット３９のうちの高さが大きい機能的なケース要素３９ｂに重ね合わされて、前記ボディ２０の短辺側壁３４に向かう。各プレート４１には、対応する連結手段１９ｂが固定される。
【００７５】
なお、光学装置２に固定するための固定手段１９ａは、前記後壁３６の第２のセクタ（図１、図４および図５）、特に、光学手段６に対する前記好適な側方からのアクセス部位を形成する第１のセット３７の機能的なケース要素が存在する１／４部位とは対向する１／４部位に配置されている。このようにして、前記後壁３６のうち、光学手段６に手が届かないセクタが、前記好適なアクセス部位の反対側に設けられる。
【００７６】
照明器３は、さらに、コネクタ手段を備えている。少なくとも図４および図７に示すように、このコネクタ手段は、コネクタ４２ａ，４２ｂを含む。一方のコネクタ４２ａは、照明器３と光学装置２との間の通信用のコネクタであり、他方のコネクタ４２ｂは、照明器３に給電を行うためのものである。前記第３のセット３９のうちの１つの機能的なケース要素は、収納要素でもあり、前記コネクタ手段４２ａ，４２ｂと連結しかつ当該コネクタ手段４２ａ，４２ｂを支持している。この収納要素３９ｃは、前記後壁３６に対して垂直に設置されている。収納要素３９ｃは、また、前記側壁３４のうちの、前記好適な側方からのアクセス部位３７が延在する長辺側縁の反対側にあるもう１つの長辺側縁３４ａに沿っている。これより、前記コネクタ手段４２ａ，４２ｂは、照明器３の底面４３に面している。
【００７７】
このようにして、画像取得システム１用の照明器３は、照明を行う前面２２および当該前面２２の反対側の後面２５を有するボディ２０を含み、その後面２５が個々の機能的なケース要素を複数具備する。当該機能的なケース要素は、前記ボディ２０に設けられた開口２１から離間して当該開口２１の周りに分散設置され、適切な形状および適切な高さに設定されており、電子的管理部品を収納および／または機械的管理部品を収納および／または前記放熱手段を形成することができる。そして、最も有利なことに、光学装置２を照明器３に連結した場合に、作業を行う人間は、その光学装置２の光学手段６に対し、障害物によって妨げられることなく手を届かせることができる。
【００７８】
具体的には、高さが低い第１のセット３７の機能的なケース要素を照明器３に設けることにより、当該照明器３のボディ２０において、前記対物レンズに対する好適なアクセス側部／区域を構成するセクタを画成することができる。これらの機能的なケース要素によって画定される、前記開口２１近傍の障害物のない前記凹形空間により、作業を行う人間は、光学装置２の光学手段６または当該光学手段６の前記保護用のビーカ５を把持する際にその手が収容されて、光学手段６またはビーカ５のねじを締めたり緩めたりすることができる。
【００７９】
照明器３の前記電子制御手段は、制御手段と、当該制御手段に接続された通信手段であって、当該照明器３が格納する情報に関して、および／または、当該照明器３によって測定された情報に関して、および／または、当該照明器３に設けられた一式の前記表示／報知手段による前記作業を行う人間のための表示／報知に関して、光学装置２とデータを交換し、かつ／または光学装置２から指令を受け取る通信手段とを含む。
【００８０】
既述したように、前記表示／報知手段は、視野を示す基準表示（基準指標）を発する照準手段３０ａ，３０ｂ（例えば、レーザ発射手段）、および／または、光表示手段３１ａ，３１ｂ（例えば、良好な読取結果および／または不良な読取結果を示す光表示手段）、および／または、音響報知手段３２（例えば、良好な読取結果を知らせる音響報知手段）、および／または、光学手段２のステータスを示すステータス光表示手段３５を含んでもよい。
【００８１】
前記通信手段は、光学装置２に接続するための第１のコネクタ４２ａを含み、この第１のコネクタ４２ａは８極コネクタである。
【００８２】
良好な読取結果を示す光表示手段３１ａと、不良な読取結果を示す光表示手段３１ｂとの、２つの光表示手段は、それぞれ個別に指令可能である。このため、各光表示体は、それぞれ、前記通信用のコネクタ４２ａのうちの対応する接点で受け取り可能なデジタル信号によって指令可能である。つまり、前記通信用のコネクタ４２ａのうち、第１の接点は第１のデジタル信号を受け取るためのものであり、第２の接点は第２のデジタル信号を受け取るためのものである。
【００８３】
前記照準手段３０ａ，３０ｂは、互いに同時に指令可能であり、その指令は、前記通信用のコネクタ４２ａのうちの対応する接点において、デジタル信号を介して受け取り可能である。つまり、第３のデジタル信号が、前記通信用のコネクタ４２ａの第３の接点で受け取られる。
【００８４】
同様に、照明手段２３のオン切替は、前記通信用のコネクタ４２ａのうちの対応する接点で受け取り可能なデジタル信号によって指令可能である。つまり、第４のデジタル信号が、前記通信用のコネクタ４２ａの第４の接点で受け取り可能であり、これにより、照明手段２３に設けられた前記複数の照明素子のオン切替を指令することができる。
【００８５】
照明器３の照明手段２３は、所定の数のセットにグループ分け可能な、特に、少なくとも２つのセットにグループ分け可能な、好ましくは、少なくとも４つのセットにグループ分け可能な、複数の照明素子を含むものであってもよい。この場合、後述するように、グループ分けされた各セットの照明素子のオン切替を、個別に指令することが可能である。
【００８６】
事実上、前記通信手段は、照明器３と光学装置２との間に通信プロトコルが設けられた通信ネットワークである。この通信ネットワークにより、照明器３は光学装置２から指令を受け取り、かつ／または照明器３は光学装置２とデータを交換することができる。この通信ネットワークは、さらに、照明器３に対し、作業を行う人間のためのインターフェースも含め、さらなる機能を持たせることもできる。
【００８７】
また、前記通信ネットワークにより、照明器３は、当該照明器３の制御手段に記憶されたデジタルデータや複雑な情報データを光学装置２に供給したり、光学装置２から複雑な指令を受け取ったりすることができる。例えば、複雑な指令は、指令コード（コマンドコード）（すなわち、実行したい指令に関連付け可能なコード）および複雑な情報データ（例えば、複数のエレメンタリーデータを有するデータ構造など）を含む。ここでのエレメンタリ―データとは、例えば、照明器３において設定可能なパラメータ値である。
【００８８】
グループ分けされた各セットの照明素子のオン切替は、前記通信ネットワークで受け取り可能な、対応する指令によって個別に指令可能である。光学装置２から照明器３への第１の指令により、前記グループ分けされた照明素子のオン切替が行われる。
【００８９】
さらに、照明素子２３の光強度、音響報知手段３２、およびステータス光表示手段３５も、前記通信ネットワークで受け取り可能な、それぞれに対応する指令によって個別に指令可能である。つまり、前記通信ネットワークで受け取り可能な第２の指令が前記照明素子の光強度値を指令し、前記通信ネットワークで受け取り可能な第３の指令が音響報知手段３２を指令し、前記通信ネットワークで受け取り可能な第４の指令がステータス光表示手段３５を指令する。
【００９０】
また、照明器３は、格納された情報、例えば、当該照明器３のバージョンの識別情報を、対応する指令、すなわち、前記通信ネットワークで受け取り可能な第５の指令により、供給することができる。
【００９１】
光学装置２の初期設定過程において、当該光学装置２は、照明器３の前記バージョンを用いることによって当該光学装置２に連結した照明器３の種類を認識することができる。これにより、照明器３のバージョンの種類に準じて、自身の機能をその照明器３の機能に適合させることができる。
【００９２】
また、光学装置２は、対応する指令により、当該指令を前記通信ネットワークから受け取った照明器３に設けられた前記診断手段から、診断データを取得することができる。つまり、前記通信ネットワークに第６の指令が供給されることにより、照明器３の前記診断手段によって検出され、かつ／または照明器３の前記診断手段によって処理された診断情報、例えば、照明器３に設けられた各温度センサによって測定された温度などを取得することができる。
【００９３】
光学装置２が照明器３に対して光強度値を供給するための指令や光学装置２がステータス表示ＬＥＤ３５を設定するための指令は、指令コードおよび複雑なデータ構造の両方を含む複雑な指令である「ＷＲＩＴＥ」コマンドとされる。これとは異なり、光学装置２が照明器３のバージョンおよび／または前述したような診断値を要求するための指令は、データ構造が含まれた「ＲＥＡＤ」コマンドである。
【００９４】
光学装置２との前記通信ネットワークは、前記通信用のコネクタ４２ａの第５の接点および第６の接点によって構成され、これら第５および第６の接点により、Ｉ２Ｃシリアルバスが形成され得る。照明器３の前記制御手段は、作業を行う人間のための分散設置された前記表示／報知手段を制御する、Ｉ２Ｃバスに接続されたマイクロコントローラであってよく、より単純には、Ｉ２Ｃに準じた分散型の制御コンポーネントであってもよい。前記コネクタ４２ａの第７の接点および第８の接点は、光学装置２に対する給電用の接点である。これにより、前記コネクタ４２ｂを介して給電を受けた照明器３から、さらに、光学装置２に対して給電を行うことができるので、光学装置２に給電するために第１のコネクタ１４にケーブルを接続する必要がなくなる。
【００９５】
光学装置２と照明器３との間の前記通信手段は、これまでに説明したものと異なる種類のものであってもよい。例えば、Ｉ２Ｃバスとは異なる通信ネットワークが設けられてもよい。つまり、指令用の前述したようなデジタル信号、例えば、照明手段２３のオン切替を指令するデジタル信号、および／または、照準手段３０ａ，３０ｂを指令するデジタル信号、および／または、光表示体３１ａ，３１ｂを指令するデジタル信号は、異なる通信ネットワークでの対応する指令に置き換えられてもよい。
【００９６】
使用時には、画像取得システム１を予め組み立てる。
【００９７】
光学装置２のボディ４に、前記対物レンズ６が回し留めされて最終位置に締め付け固定される。さらに、そのボディ４に、前記保護用のビーカ５が回し留めされる。
【００９８】
次に、光学装置２が、前記第１のブラケット１６に固定される。さらに、この状態の第１のブラケット１６が、照明器３に固定される。そして、前記第２のブラケット１７が、外部の取付ポイントに固定される。
【００９９】
光学装置２の前記第３のコネクタ１５と照明器３の前記通信用のコネクタ４２ａとの間に、８極ケーブル４４がセットされる。これにより、工場の外部の給電ラインによって前記給電用のコネクタ４２ｂを介して給電された照明器３が、光学装置２に給電することができる。ネットワークケーブルを第２のコネクタ１３にセットすることにより、光学装置２がイーサネット（登録商標）に接続される。
【０１００】
光学装置２は、予備設定過程において、Ｉ２Ｃバスで送信された前記第５の指令により、照明器３から当該照明器３のバージョンを受け取ってこれを確認することにより、自身の機能を照明器３に合わせるように調節する。例えば、照明器３が、音響報知手段および／またはレーザ発射体などが設けられていない単純なバージョンのものである場合には、自身の機能をこれに合わせて調節する。この予備過程の終わりに、光学装置２は、絞り・焦点調節過程に進むことができるようになる。
【０１０１】
この絞り・焦点調節過程では、その作業を行う人間が、前記保護用のビーカ５のねじを緩めた後に、照明器３の前記好適なアクセス部位３７から光学手段６に対して簡単に手を届かせることができる。さらに、前記機能的なケース要素によって画定された前記凹形空間の寸法が、人間の手を収容できるだけでなく、手を入れて光学手段６を把持した状態で、その手を回転させることができるように設定されているので、前記リングナット７，８の調節を行うことができる。具体的には、前記後面２５における前記機能的なケース要素の配置構成は、人間工学に従ったものであり、当該機能的なケース要素の丸みを帯びた角部や傾斜した壁３８ａ，３９ａは、手を回転させる際の邪魔にならない。このように、全体的に極めてコンパクトな画像取得システムであるにもかかわらず、光学手段６に対して手を届かせることができる。
【０１０２】
図８に示すように、光学装置２は、動作時において、当該光学装置２の動作に関する表示／報知を、作業を行う人間に提供することができる。具体的には、各画像の取得時に、前記第４のデジタル信号がＨＩＧＨ論理値にされることによって照明手段２３が起動されると共に、作業を行う人間に視野を示す必要があれば、対応するデジタル信号がＨＩＧＨ論理値にされることによって前記レーザ発射手段３０ａ，３０ｂも起動される。画像の取得に成功すると、光学装置２は、前記第１のデジタル信号をＨＩＧＨ論理値にすることにより、光表示体３１ａで、良好な読取結果を示す緑色のスポット光を表示する。あるいは、光学装置２は、前記第２のデジタル信号をＨＩＧＨ論理値にすることにより、光表示体３１ｂをオンに切り替えて、不良な読取結果を示す赤色のスポット光を表示する。良好な読取結果の場合には、前記通信ネットワークを介して照明器３に供給された前記第３の指令により、音響報知手段３２が起動され、さらに、照明器３に前記第４の指令が送信されることにより、前記ステータス表示手段３５が前記Ｘ−ＰＲＥＳＳインターフェースを再現する。
【０１０３】
光学手段６の調節を変更した際に、前記光表示体３１ａおよび／または光表示体３１ｂおよび／または前記音響報知手段３２のオン切替の頻度に変化が生じ、作業を行う人間は、これを設定過程において有効活用することができる。取得した画像を光学装置２の処理ソフトウェアで適切に処理することによっても、その画像の焦点を特定することができるので、作業を行う人間に対して追加の表示／報知を行うことも可能である。
【０１０４】
前記通信ネットワークにおいて、前記音響報知手段３２を起動させる指令（具体的には、第４の指令）と、光表示体３１ａを起動させる第１のデジタル信号および／または光表示体３１ｂを起動させる第２のデジタル信号とを使用することにより、光学装置２から作業を行う人間に対し、光学手段６の焦点調節が完了したことを伝えることができる。例えば、光表示体３１ａ，３１ｂが起動し、さらに、低い頻度で音響信号３２が起動することにより、作業を行う人間に対し、画像の焦点が合っていないことを伝えることができる。合焦用のリングナット７ａを操作して取得される画像の焦点を向上させるにつれて、上述の構成要素の起動頻度は増加し得る。
【０１０５】
このように、作業を行う人間のための前述したような表示／報知手段および当該表示／報知手段を制御する制御手段を照明器３に設け、さらに、これらを通信手段によって光学装置２に接続しかつ光学装置２によって指令可能とすることにより、光学装置２の視野と、良好または不良な読取結果との両方を、作業を行う人間に対して適切に表示／報知することが可能になる。また、これらの表示／報知体は、画像取得システム１が作業を行う人間から離れた場所に配置されても、十分に認識／知覚可能な出力を有する。
【０１０６】
また、光学装置２とデータおよび／または指令を交換することを可能にする通信ネットワークにより、前記照明手段を構成する前記照明素子のうちの一部のみを照明させたり、強度を変化させたり、オン切替の頻度を変化させたりする複雑な指令を生成することが可能になる。さらに、本発明の照明器３は、当該照明器３の光表示体３１ａおよび／または光表示体３１ｂおよび／または音響信号３２の起動頻度と、取得した画像の合焦の是非とを関連付けることにより、作業を行う人間に対し、読取結果に関する情報、および取得した画像の合焦に関する情報を提供することができる。そのため、作業を行う人間のためのインターフェース装置のスクリーン（画面）が不要である。
【０１０７】
また、本発明の照明器３によれば、作業中に画像取得システム１の位置および向きを変えた際に、光学手段６を交換し、かつ／または光学手段６に手を届かせることが可能であるだけでなく、当該照明器３以外の機器を必要とせずに容易に焦点の調節を行うことができる。
【０１０８】
さらに、上記の構成による照明器３は、当該照明器３を装着した画像取得システム１の設定・調節時間を短縮させることができる。
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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