(57)【要約】【課題】読取装置において、ＬＥＤ素子等の発光素子を用いた場合の被読取面での照度むらを低減する。【解決手段】読取対象物を載置する被読取面と、被読取面を照明する光源体とを有する読取装置において、ＬＥＤ６の出射光を導光体８１〜８４・９１〜９２を介して被読取面３ａに向けて照射するようにし、その導光体の出射面８ａ・９ａとは相反する背面に断面が三角形状のプリズム状突条１１を導光体の延出方向に複数並べたプリズム面８ｂ・９ｂを設け、プリズム面に向かうＬＥＤの出射光をプリズム面により出射面側に反射して、出射面から出射させる。導光体を任意の形状に形成できるため、平面視で被読取面の縁の近傍に発光素子を配置しても、その出射光の向きを導光体により被読取面の任意の位置に向けることができ、複数の導光体の適切な配置により被読取面での照度むらを低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取対象物が載置される被読取面を有する対象物載置部と、
前記被読取面を照明する光源体と、
前記光源体により照明された前記被読取面を撮像する撮像装置とを備える読取装置であって、
前記光源体は、平面視で前記被読取面の縁の近傍に配置された発光素子と、前記発光素子の出射光を前記被読取面に照射する出射面を備える導光体とを有すること特徴とする読取装置。
【請求項２】
前記導光体が、前記発光素子の出射光の出射方向に延出するように形成され、かつ前記出射面とは相反する側の背面に前記発光素子の前記出射光を前記出射面から出射させる向きに反射させるように形成されたプリズム面を有することを特徴とする請求項１に記載の読取装置。
【請求項３】
前記被読取面が矩形に形成され、
前記光源体が、平面視で前記被読取面の一辺と当該一辺の両側の二辺とに亘るように各辺に沿ってコ字状に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子のそれぞれに設けられた複数の前記導光体とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の読取装置。
【請求項４】
前記被読取面に至る照射距離が他のものより短かくなるところに配設された前記導光体の前記出射面が、前記被読取面に近付くにつれて拡幅されていることを特徴とする請求項３に記載の読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読取対象物が載置される被読取面を撮像するために被読取面を照明する光源体を備える読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の読取対象物を撮像して文字等のコードを読み取る読取装置が知られている。例えば読取対象物として複数のシートが閉じられた構成の帳票があり、帳票の例としてはパスポートがある。
【０００３】
パスポートを例として説明すると、対象物載置部としてのガラス板等の上にパスポートの写真やパスポート番号が記載されたページを載置し、そのページの被読取面を照明し、被読取面を撮像する。その照明光に白色光や赤外光を用いているものがある。白色光は可視光の典型であり、モニタでの操作者の目視による確認や、イメージスキャナのように被読取面の画像を取得するのに好適である。赤外光は、文字認識等の読取処理に適しており、赤外光画像では、背景画像が写り難く、文字等のコントラストが大きくなるため、読取処理を高精度に行うことができる。さらに、パスポートの改ざん等の不正を防止するために蛍光インクで描かれたものを目視可能にするために紫外光を用いているものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２００１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記読取装置において、白色光と赤外光と紫外光との３光源を備える場合には装置が大型化してしまう。この対策として、光源体に発光素子としてのＬＥＤ素子を用いたものがある。しかしながら、ＬＥＤ素子の場合には光源体のコンパクト化には有効であるが、照射光の拡散範囲が狭く、被読取面での照度むらが生じ易いという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、ＬＥＤ素子等の発光素子を用いた場合の被読取面での照度むらを低減し得る読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の読取装置は、読取対象物が載置される被読取面を有する対象物載置部と、前記被読取面を照明する光源体と、前記光源体により照明された前記被読取面を撮像する撮像装置とを備える読取装置であって、前記光源体は、平面視で前記被読取面の縁の近傍に配置された発光素子と、前記発光素子の出射光を前記被読取面に照射する出射面を備える導光体とを有する構成とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発光素子の出射光を直接被読取面に照射するのではなく、導光体を介して照射することから、導光体を任意の形状に形成できるため、平面視で被読取面の縁の近傍に発光素子を配置しても、その出射光の向きを導光体により被読取面の任意の位置に向けることができる。発光素子として例えばＬＥＤ素子を用いた場合に、照射光の拡散範囲が狭く、被読取面での照度むらが生じ易いという問題があるが、導光体により照射光を拡散可能になり、広い範囲を照明することにより照度むらを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による読取装置の例を示す全体斜視図。
【図２】読取装置の被読取面の上方から見た平面図。
【図３】図２の矢印III−III線に沿って見た断面図。
【図４】（ａ）は導光体８の出射面８ａを示す正面図であり、（ｂ）は導光体８の側面図。
【図５】図４（ｂ）のＶの○で囲まれた部分の要部拡大図。
【図６】（ａ）は導光体９の側面図であり、（ｂ）は導光体９のプリズム面９ｂを示す背面図。
【図７】照度分布を示す平面図。
【図８】（ａ）は照度領域Ｌ２を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の中心線ＣＬに沿った照度の強さを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
前記課題を解決するためになされた第１の発明は、読取対象物が載置される被読取面を有する対象物載置部と、前記被読取面を照明する光源体と、前記光源体により照明された前記被読取面を撮像する撮像装置とを備える読取装置であって、前記光源体は、平面視で前記被読取面の縁の近傍に配置された発光素子と、前記発光素子の出射光を前記被読取面に照射する出射面を備える導光体とを有する構成とする。
【００１１】
これによると、発光素子の出射光を直接被読取面に照射するのではなく、導光体を介して照射することから、導光体を任意の形状に形成できるため、平面視で被読取面の縁の近傍に発光素子を配置しても、その出射光の向きを導光体により被読取面の任意の位置に向けることができる。発光素子として例えばＬＥＤ素子を用いた場合に、照射光の拡散範囲が狭く、被読取面での照度むらが生じ易いという問題があるが、導光体により照射光を拡散可能になり、広い範囲を照明することにより照度むらを小さくすることができる。
【００１２】
また、第２の発明は、前記導光体が、前記発光素子の出射光の出射方向に延出するように形成され、かつ前記出射面とは相反する側の背面に前記発光素子の前記出射光を前記出射面から出射させる向きに反射させるように形成されたプリズム面を有する構成とする。
【００１３】
これによると、発光素子の出射光をプリズムの形状（角度）により容易に被読取面に向けて反射させることができるため、発光素子及び導光体が平面視で被読取面の外側に配置されていても、被読取面の広い範囲を照明することができる。
【００１４】
また、第３の発明は、前記被読取面が矩形に形成され、前記光源体が、平面視で前記被読取面の一辺と当該一辺の両側の二辺とに亘るように各辺に沿ってコ字状に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子のそれぞれに設けられた複数の前記導光体とを有する構成とする。
【００１５】
これによると、発光素子としてＬＥＤ素子を用いた場合には照射の拡散範囲が狭いため、コ字状の両側の二辺に挟まれた一辺に沿って配置した発光素子（導光体）から遠い領域に対しては広く拡散して照明するようにして、その一辺側となる近い領域に対しては、一辺の両側の二辺に対応する位置に配置した発光素子により照明することにより、照度むらを小さくして被読取面の全体を照明することができる。
【００１６】
また、第４の発明は、前記被読取面に至る照射距離が他のものより短かくなるところに配設された前記導光体の前記出射面が、前記被読取面に近付くにつれて拡幅されている構成とする。
【００１７】
これによると、発光素子としてＬＥＤ素子を用いた場合には照射の拡散範囲が狭いため、発光素子（導光体）に近い領域に対しては出射光を十分に拡散させることが難しいが、導光体の出射面の被読取面に近い側を拡幅することにより、拡幅された部分からの出射光が広く拡散されるようになり、近い領域の照度むらを小さくし得る。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明による読取装置の例を示す全体斜視図である。読取装置１は、内部が空洞の略直方体のハウジング２を有し、机上等に置いて使用される。なお、以下の説明での上下方向は、読取装置１を机上に置いた状態におけるものとする。
【００１９】
図２に併せて示されるように、ハウジング２の上面には、その概ね全面に亘って対象物載置部としてのガラス板３が設けられている。そのガラス板３の上面となる被読取面３ａに、読取対象物としての例えばパスポート４が載置される。
【００２０】
図１及び図３に示されるように、ハウジング２の底部にはガラス板３と概ね平行に基板５が固定され、基板５の上面には、ガラス板３の上方から見た平面視で、図示例では矩形状の被読取面３ａの一対の長辺の一方となる縁３ｂに沿って複数（図では４個）の発光素子としての例えば白色ＬＥＤ６が一列に配置されている。また、縁３ｂの両側の二辺となる各縁３ｃに対応する位置はそれぞれ１個の同じく発光素子としての白色ＬＥＤ６が配置されている。このようにして、各ＬＥＤ６は、図２に示されるように、平面視で各縁３ｂ・３ｃに沿うようにコ字状に配置されている。なお、各ＬＥＤ６の個数や配置は、各素子の照射能力や照射範囲により任意に設定してよい。
【００２１】
各ＬＥＤ６の出射面上には、その出射光の出射方向に延出する細長い板状の導光体８１〜８４・９１〜９２が設けられている。各導光体８１〜８４・９１〜９２は、図４に示されるように、ＬＥＤ６の上に載置状態であるが、図示されないホルダ部材を介して基板５に固定されていてよい。なお、各導光体８１〜８４・９１〜９２は、透明な材質として例えばＰＭＭＡに代表されるアクリル樹脂により形成されていてよい。
【００２２】
被読取面３ａの長辺に相当する縁３ｂに沿うように配置された４個のＬＥＤ６にそれぞれ設けられている導光体８１〜８４は、一定幅の細長い出射面８ａを有する。また、導光体８１〜８４の出射面８ａとは相反する側の背面には、図５に示されるように断面が三角形状のプリズム状突条１１を導光体８１〜８４の延出方向に複数並べたプリズム面８ｂが形成されている。
【００２３】
なお、ハウジング２の側壁内面の各導光体８１〜８４の上方には、被読取面３ａに載置されたパスポート４の紙面を撮像する撮像装置としてのカメラ１２が配設され、カメラ１２に対向する位置に、被読取面３ａの像の光路をカメラ１２に向けて曲げるための反射鏡１３が配設されている。このように光路を曲げるのは、読取装置１をコンパクト化するのに有効であるためである。
【００２４】
このようにして構成された読取装置１では、パスポート４を被読取面３ａに載置し、その読取面３ａを各ＬＥＤ６（導光体８１〜８４・９１〜９２）により照明し、照明されたパスポート４の紙面をカメラ１３により撮像する。
【００２５】
図５に示されるように、プリズム面８ｂには、プリズム状突条１１の例えば谷の底を結ぶ平面８ｃに直交する面を基準面Ｐとすると、その基準面Ｐに対して上側（導光体８１〜８４の延出方向）に２０度の斜面１１ａと、基準面Ｐに対して下側（ＬＥＤ６側）に６７度の斜面１１ｂとにより、出射面８ａとは相反する側に向けて８７度で拡開する面が形成されている。これにより、ＬＥＤ６から導光体８内に出射されプリズム面８ｂに向かった光は、図５の一点鎖線で示されるように斜面１１ｂで反射して出射面８ａに向かい、図４（ｂ）の一点鎖線で示されるように出射面８ａから被読取面３ａに向けて照射される。なお、プリズム面８ｂに向かった光で斜面１１ｂから漏れ出るものがあるが、斜面１１ｂで屈折して再度斜面１１ａに入射することにより、出射面８ａから被読取面３ａに向けて照射されるようになる。また、図５の形状は一例であり、各斜面１１ａ・１１ｂの角度は出射面８ａの各位置からの照射方向に合わせて各位置で適当な値に設定してよい。
【００２６】
また、被読取面３ａの短い辺に相当する縁３ｃに対応する位置に配置された２個のＬＥＤ６にそれぞれ設けられている導光体９１〜９２は、図６（ａ）に併せて示されるように、ＬＥＤ６から延出端に至るにつれて幅が漸増する細長い扇形の出射面９ａを有する。この導光体９１〜９２の出射面９ａとは相反する側の背面にも、上記と同様のプリズム面９ｂが形成されている。この導光体９１〜９２においても、上記導光体８１〜８４と同様にＬＥＤ６から導光体９１〜９２内に出射されプリズム面９ｂに向かった光は、プリズム面９ｂにて出射面９ａに向けて反射し、出射面９ａから被読取面３ａに向けて照射される。
【００２７】
なお、出射面９ａが導光体８の出射面８ａと同じように一定幅であった場合には被読取面３ａに近い部分から出射された光が被読取面３ａの近い領域に達するまでにあまり拡散されず、その近い領域に対しては狭い範囲を照明してしまう。一方、被読取面３ａの遠い領域に至る光は拡散されて、その遠い領域に対しては比較的広い範囲を照明することになるため、被読取面３ａの近い領域と遠い領域との間で照度差が大きくなって照度むらが大きくなるという問題がある。
【００２８】
それに対して、本実施形態では、上記したように導光体９１〜９２の出射面９ａの幅の形状が被読取面３ａに近い側で拡幅されており、出射面９ａの被読取面３ａの近い部分から出射されかつ被読取面３ａの近い領域を照射する光が最初からある程度拡散されるため、被読取面３ａの近い領域に対して所定量拡散された照明を行うことができる。その拡散量を拡幅の大きさで調整することにより、被読取面３ａの遠い領域に対する拡散量と合わせることができ、照度むらを抑制し得る。
【００２９】
このようにして構成された各ＬＥＤ６及び各導光体８１〜８４・９１〜９２による被読取面３ａに対する照明領域を図２を参照して説明する。図２における左側の導光体９１による照明領域Ｌ１は被読取面３ａの図における下側となる縁３ｂに沿う横長の領域の右半分であり、図２における右側の導光体９２による照明領域Ｌ２は上記横長の領域の左半分である。また、縁３ｂに沿うように配置された４つの導光体８１〜８４は、それぞれ被読取面３ａの上記２つの照明領域Ｌ１・Ｌ２を除いた縁３ｂから遠い４つの照明領域Ｌ３・Ｌ４・Ｌ５・Ｌ６を照明する。
【００３０】
このように各照明領域Ｌ１〜Ｌ６を割り当てることにより、縁３ｂに沿う各導光体８１〜８４は手前の照明領域Ｌ１・Ｌ２を超えた各照明領域Ｌ３〜Ｌ６を照明し、縁３ｂに沿う領域に対応する一対の導光体９１・９２は互いに遠い方となる照明領域Ｌ１・Ｌ２を照明することになる。したがって、各導光体８１〜８４・９１〜９２は、それぞれ遠い領域を照明するように配置されている。
【００３１】
このように各導光体８１〜８４・９１〜９２により各照明領域Ｌ１〜Ｌ６を照明することにより、図２に対応する位置関係となる図７の被読取面３ａにおいて、照度の強さを図に等高線で示される照度分布が得られ、被読取面３ａの全体に同程度の強さの照度が大きく拡がる照度分布特性が得られた。なお、図のＷＬは最低照度に相当する領域であり、ＷＨは最高照度に相当する領域である。
【００３２】
また、照度むらとしては、図８（ａ）に代表として示すように導光体９２を単独で照射した場合、その照明領域Ｌ２の長手方向の中心線ＣＬについての照度の変化が図８（ｂ）のようになった。図８（ｂ）に示されるように、平均照度を２７００ｌｘとすると、照明領域Ｌ２の全長において概ね±１０％に収まっており、このように照度むらの小さな良好な結果が得られた。
【００３３】
なお、本実施形態では発光素子として白色ＬＥＤだけとしたが、赤外光や紫外光を用いた読取装置にも適用でき、その場合には例えば各導光体８１〜８４・９１〜９２の各ＬＥＤ６の間に赤外ＬＥＤと紫外ＬＥＤとを任意の数で配置することにより可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明にかかる読取装置は、発光素子にＬＥＤ素子を導光体により照射光を拡散可能になり、広い範囲を照明することにより照度むらを小さくすることができ、被読取面を照明する照明装置を内蔵する読取装置等として有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１  読取装置
３ａ  被読取面
４  パスポート（読取対象物）
６  ＬＥＤ（発光素子）
８１〜８４・９１〜９２  導光体（光源体）
８ａ・９ａ  出射面
８ｂ・９ｂ  プリズム面
１２  カメラ（撮像装置）
【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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