JPH08114427A - イメージスキャナの照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光源からの照明光の光路長の差によって生じ
る、輪郭像の明るさの不均一に起因する読み取り不全を
有効に解決する。 【構成】表面にレリーフ状の凹凸を有する被写体０に、
表面に対して斜め方向から照明光を照射し、被写体０か
らの反射光によりレリーフ状の凹凸の輪郭を読み取るイ
メージスキャナにおいて、照明光の光源３０から被写体
照明部に到る光路中に、光源３０から被写体照明部への
光路長に応じて、被写体照明部への光到達度が増すよう
に光学特性を変化させた照明光量調整手段６０を配備し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はイメージスキャナにお
ける照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表面にレリーフ状の凹凸を有する被写体
に、上記表面に対して斜め方向から照明光を照射し、被
写体からの反射光により上記レリーフ状の凹凸の輪郭を
読み取るイメージスキャナは、各種の製品検査や、自動
販売機のコインセンサー等に関連して広く知られてい
る。

【０００３】図７は、この種のイメージスキャナとして
意図されているものの１例を要部のみ略示している。イ
メージスキャナは、その主要部がケーシング１００内に
納められている。

【０００４】ケーシング１００は中空円筒状であって軸
方向の一方は開放され、この部分を透明なガラス板１０
が塞いでいる。被写体であるワーク０は、ガラス板１０
の表面に接した状態で読み取られる。ガラス板１０の直
径は８０ｍｍ程度、読み取り得る領域は直径３８ｍｍ程
度の領域である。

【０００５】ガラス板１０の中央部上方の定位置には、
結像レンズ４０と、ＣＣＤエリアセンサー等の撮像素子
５０が、図示されない支持体に支持されて配備されてい
る。

【０００６】ケーシング１００の開放部側のガラス板１
０に接する部分には、第１の光ガイド部材２０が設けら
れ、その内側には、図示されない支持体に支持されて第
２の光ガイド部材２３が配備されている。

【０００７】第１の光ガイド部材２０は、その内周面が
２つの部分、即ち内周面部分２１と２２とを有する。内
周面部分２１は、図の下方に向かって開く截頭円錐面
（截頭円錐の円錐面）をなしており、この内周面部分２
１は反射防止処理されている。

【０００８】内周面部分２２は、図の上方に向かって開
く截頭円錐面に形成され、この内周面部分２２は反射面
に形成されている。

【０００９】第２の光ガイド部材２３は、中空の截頭円
錐状であり、内周面・外周面とも図の下方に向かって開
く截頭円錐面に形成され、上記内周面・外周面共に反射
防止処理されている。

【００１０】照明光の光源である光源ランプ３０は「キ
セノンランプ」であり、その発光部が、第２の光ガイド
部材２３の上端部を囲繞するように、図示されない保持
具により保持されている。

【００１１】ワーク０を図に示すようにセットして光源
ランプ３０を発光させると、光は第１，第２の光ガイド
部材２０，２３の間を通り、第１の光ガイド部材２０の
内周面部分２２の反射面に反射され、ワーク０の表面を
斜め方向から照明する。

【００１２】第１の光ガイド部材２０の内周面部分２１
および第２の光ガイド部材２３の外周面部分は「反射防
止処理」を施されているので、この部分に到達した光は
吸収され、ワーク０の照明に対する「迷光成分」となら
ない。

【００１３】ワーク０は、例えばコインのように、表面
に「レリーフ状の凹凸」を有し、凹凸のエッジ部を除い
ては滑らかな表面を有するため、照明光は、その殆どが
エッジ部以外では正反射する。照明光はワーク表面に対
し斜め方向から照射されるため、正反射された光もワー
ク０の表面に対して斜め方向へ進行する。

【００１４】このためワーク０のエッジ以外の部分で正
反射された光は、ワーク０の表面に直交する方向に配備
されている結像レンズ４０には入射しない。

【００１５】ワーク０の表面の、レリーフ状の凹凸にお
けるエッジ部は、曲率が極めて小さい曲面となっている
ため、この部分では照明光が乱反射され、その一部は結
像レンズ４０に入射し、撮像素子５０上にエッジ部の縮
小像（倍率：約１／１０）を結像する。従って、ワーク
０におけるレリーフ状の凹凸の輪郭を読み取ることがで
きる。

【００１６】ところで、このようなイメージスキャナに
は以下の如き２つの問題がある。図８は、図７におけ
る、光源ランプ３０と第１の光ガイド部材２０の内周面
部分２２とワーク０の位置関係を略示している。

【００１７】図の如く、ワーク０の周囲に沿って円環状
の凸部により「レリーフ状の凹凸」が形成されているよ
うな場合、円環状の凸部の内側の部分ＯＡを照明する光
と、外側の部分ＯＢを照明する光とでは、光源からの光
路の長さに差違が有り、外側の部分ＯＢを照明する光は
光源からの光路が短いのに対し、内側の部分ＯＡを照明
する光は光源からの光路が長い。これは、ワーク０の表
面を「斜め方向から照明」することに由来する。

【００１８】一般に、光源から発せられた光は、発散性
のため、光源からの距離が遠くなるほど強度が低くなる
から、図８に示すような状況では、ワーク０の周辺に形
成された「レリーフ状の凹凸」の外側の部分ＯＢに比し
て、内側の部分ＯＡの照明光量が小さい。

【００１９】このため、撮像素子上に結像される輪郭像
において、外側の部分ＯＢに対応する像の明るさと内側
の部分ＯＡに対応する像の明るさとに差が生じ、部分Ｏ
Ｂに対応する像の明るさに応じて撮像素子を調整する
と、部分ＯＡに対応する像が暗くなりすぎ、逆に、部分
ＯＡに対応する像の明るさに応じて撮像素子を調整する
と、部分ＯＢに対応する像が明るくなりすぎて、内側の
輪郭と外側の輪郭とを共に明瞭に読み取ることが困難に
成る場合がある。

【００２０】第２の問題は、照明光源における輝度むら
に起因する問題である。図７に示すイメージスキャナの
光源ランプ３０は「キセノンランプ」であり、図９
（ａ）に示すように、１本の管状ランプを円環形状に曲
げ、ランプ両端における電極部分は上記円環形状を含む
面に直交する方向へ曲げられている。

【００２１】このような「円環状光源」を用いると、光
源ランプ３０を発光させても、図９（ｂ）に符号３０Ａ
で示す領域（電極部分の近傍の領域）は発光しない。こ
のため、発光しない領域３０Ａに対応して被写体照明部
に照明光量の小さい領域が生じ、この部分でワークの読
み取りが適正になされない場合が生じるのである。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、光源からの照明光の
光路長の差によって生じる輪郭像の明るさの不均一に起
因する読み取り不全を有効に解決できる、イメージスキ
ャナの新規な照明装置の提供を目的とする（請求項１〜
３，８）。

【００２３】この発明の別の目的は、照明光源における
発光輝度の不均一に起因する読み取り不全を有効に解決
できる、イメージスキャナの新規な照明装置の提供を目
的とする（請求項４〜７，９）。

【００２４】この発明の他の目的は、光源からの照明光
の光路長の差によって生じる輪郭像の明るさの不均一に
起因する読み取り不全を有効に解決でき、なおかつ、照
明光源における発光輝度の不均一に起因する読み取り不
全を有効に解決できる、イメージスキャナの新規な照明
装置の提供を目的とする（請求項１０）。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明のイメージスキ
ャナの照明装置は「表面にレリーフ状の凹凸を有する被
写体に、上記表面に対して斜め方向から照明光を照射
し、被写体からの反射光によりレリーフ状の凹凸の輪郭
を読み取るイメージスキャナにおいて、被写体を照明す
る装置」である。

【００２６】「被写体」は、各種製品やコイン等であ
り、以下においても「ワーク」と称する。レリーフ状の
凹凸は、ワークがコインであれば、その表面の凹凸によ
る模様である。

【００２７】請求項１記載のイメージスキャナの照明装
置は「照明光の光源から被写体照明部に到る光路中に、
光源から被写体照明部への光路長に応じて、被写体照明
部への光到達度が増すように光学特性を変化させた照明
光量調整手段を配備した」ことを特徴とする。

【００２８】「光学特性」は、透過率および／または反
射率である。

【００２９】「光到達度」は、光源から放射された光
の、被写体照明部への到達の割合である。「光源から被
写体照明部への光路長に応じて、被写体照明部への光到
達度が増す」とは、光源から被写体照明部に到る光路中
において、光源からの等距離の位置に仮想的な面を考え
たとき、被写体照明部への光路が長い光路の通る位置ほ
ど、面上の照度が大きくなるという意味である。

【００３０】従って、「照明光量調整手段」は、光源か
ら被写体照明部への光路長の長さとともに透過率が大き
くなるように、透過率の分布が設定された透過率分布型
フィルターを有することができ（請求項２）、あるい
は、光源から被写体照明部への光路長の長さとともに反
射率が大きくなるように、反射率の分布が設定された反
射率分布型ミラーを有することもでき（請求項３）、あ
るいは、上記透過率分布型フィルターと反射率分布型ミ
ラーとを有することもできる。

【００３１】上記照明光量調整手段はまた「拡散板」を
含んでも良い。

【００３２】請求項４記載のイメージスキャナの照明装
置は、光学的拡散手段と、光強度調整手段とを有する。

【００３３】「光学的拡散手段」は、照明光の光源から
被写体照明部に到る光路中に、光源における輝度むらを
軽減させる手段である。「光源における輝度むらを軽減
させる」とは、光源の輝度むらにおける最大値と最小値
との差を小さくすることを意味する。

【００３４】「光強度調整手段」は、照明光の光強度を
調整する手段である。

【００３５】光学的拡散手段は、「光源における輝度の
大きい部分からの光を輝度の小さい部分に集める機能を
持つプリズムシート」を有することができる（請求項
５）。

【００３６】また、光強度調整手段は、「光学的拡散手
段により輝度むらが軽減された照明光の強度に応じて透
過率が変化した透過率分布型フィルター」を有すること
ができる（請求項６）。

【００３７】上記光学的拡散手段と光強度調整手段と
は、互いに別体でもよいが、これらを一体に構成するこ
とができる（請求項７）。

【００３８】上記請求項１〜７記載の発明において、光
源を「円環状光源」とすることができる。円環状光源と
しては、前述のキセノンランプ、あるいは、複数個のＬ
ＤやＬＥＤ、マイクロランプ等を円環状に配列させたも
のを利用できる。

【００３９】このように「円環状光源」を用いる場合に
は、請求項１〜３記載の発明における「照明光量調整手
段」も円環形状とし（請求項８）、請求項４〜７記載の
発明における「光強度調整手段」も円環形状とする（請
求項９）のである。

【００４０】勿論、光源の形態は、ワーク（被写体）の
形態に応じて適宜に設定でき、例えば、ワークにおける
レリーフ状の凹凸の輪郭形状が長方形形状のようなもの
の場合には、光源を直線状の形態とし、このような光源
を４つ、長方形状に配列したもので照明光源を構成する
ことができる。

【００４１】請求項１０記載のイメージスキャナの照明
装置は、「照明光の光源から被写体照明部に到る光路中
に、光源から被写体照明部への光路長に応じて、被写体
照明部への光到達度が増すように光学特性を変化させた
照明光量調整手段を配備し、かつ、光源から被写体照明
部に到る光路中に、光源における輝度むらを軽減させる
光学的拡散手段と、照明光の光強度を調整する光強度調
整手段とを配備した」ことを特徴とする。

【００４２】照明光量調整手段としては、上記請求項１
〜３記載の発明に関連して説明した種々の形態のものが
可能であり、光学的拡散手段、光強度調整手段として
も、上記請求項４〜７記載の発明に関連して説明した種
々の形態のものが可能である。

【００４３】勿論、請求項１０記載の発明においても、
光源を円環状光源とすることができ、その場合には、
「照明光量調整手段」も「光強度調整手段」も円環形状
とするのである。

【００４４】

【作用】請求項１〜３，８記載の発明において、光源か
らの光は「照明光量調整手段」により、光源から被写体
照明部への光路長に応じて、被写体照明部への光到達度
が増すように光量調整されるため、光源からの光路長に
よる照明光量の変化を有効に軽減ないし解消できる。

【００４５】請求項４〜７，９記載の発明においては、
光源における輝度むらが「光学的拡散手段」により軽減
され、さらに「光強度調整手段」により光強度の不均一
が均される。

【００４６】請求項１０記載の発明においては、光源か
らの光は「照明光量調整手段」により、光源から被写体
照明部への光路長に応じて、被写体照明部への光到達度
が増すように光量調整されるとともに、光源における輝
度むらが「光学的拡散手段」により軽減され、さらに
「光強度調整手段」により光強度の不均一が均される。

【００４７】

【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。なお、繁
雑を避けるため、混同の虞れが無いと思われるものに就
いては、図１〜６においても、図７〜９におけると同一
の符号を用いる。

【００４８】図１は、図７に示したイメージスキャナに
対して、請求項１，２，８記載の発明を適用した１実施
例である。図１（ａ）は、この実施例の特徴部分のみを
略図的に示している。

【００４９】図１（ａ）において、第１の光ガイド部材
の内周面部分２２のすぐ上の部位に図示の如くに配備さ
れた「照明光量調整手段」は、透過率分布型フィルター
６０である（請求項２）。

【００５０】透過率分布型フィルター６０は、光源であ
るキセノンランプ３０が円環状光源であることに対応し
て、図１（ｂ）に示すように円環形状（ドーナツ形状）
であり（請求項８）、その光透過率は内周側から外周側
へ向かって半径方向に変化し、半径が大きくなるに従
い、光透過率が高くなっている。

【００５１】従って、光源から被写体照明部へ向かう光
のうち、光路長の短い光ほど被写体照明部への光到達度
が抑えられ、光路長が長くなるに従い光到達度は増大す
る。透過率分布型フィルター６０における透過率のグラ
デーションを、適切に設定すれば、ワーク０の周辺に形
成されたレリーフ状の凹凸の、外側の部分ＯＢも内側の
部分ＯＡも略等しい照明光量で照明することができ、レ
リーフ状の凹凸の輪郭の適正な読み取りが可能となる。

【００５２】透過率分布型フィルター６０に、図１
（ｃ）に示すようなプリズムシート６１を一体に重ねて
「照明光量調整手段」としてもよい。プリズムシート６
１は、表面に微小なプリズムをアレイ配列したプリズム
アレイ素片を、放射状に配列して一体化したものであ
り、例えばプラスチックシートのモールド加工等で形成
することができる。

【００５３】このプリズムシート６１は、光をプリズム
シート６１の半径方向に直交する方向へ拡散する機能を
持つ。

【００５４】図２（ａ）は、請求項１，３，８記載の発
明を、図７のイメージスキャナに適用した１実施例の特
徴部分のみを示している。

【００５５】図７に即して説明したように、光源ランプ
３０は「円環状光源」であるキセノンランプであり（請
求項８）、それに対応して、第１の光ガイド部材の内周
部分２２は、図７において上方へ開いた截頭円錐面形状
である。そして、図７における上記内周面部分２２は反
射面であった。

【００５６】図２に即して説明する実施例においては、
この内周面部分２２に、反射率のグラデーションが形成
され、反射率の分布は「光源から被写体照明部への光路
長の長さとともに反射率が大きくなる」ように設定され
ている。

【００５７】即ち、この実施例においては、第１の光ガ
イド部材の内周面部分２２の部分が「反射率分布型ミラ
ー」となっているのである。

【００５８】図２（ａ）は、上記内周面部分２２を平面
的に展開した状態を示している。この形状では、内周面
部分２２は同心円弧で囲まれた面積領域となるが、曲率
半径の大きい円弧側が、光源から被写体照明部へ到る光
路長の長い側に対応する。

【００５９】図２（ａ）は、反射率のグラデーションを
ランダムドットパターンで形成した例である。微小ドッ
トは光を吸収するものであり、これらのドットの分布濃
度が、円弧の内側（図の上側）から外側へ向かって次第
に減少している。

【００６０】従って、内周面部分２２による「反射率分
布型ミラー」の反射率分布は、「光源から被写体照明部
への光路長の長さとともに反射率が大きく」なるため、
光源から被写体照明部へ向かう光のうち、光路長の短い
光ほど被写体照明部への光到達度が抑えられ、光路長が
長くなるに従い光到達度は増大する。

【００６１】内周面部分２２における反射率のグラデー
ションを適切に設定すれば、ワーク０の周辺に形成され
たレリーフ状の凹凸の、外側の部分も内側の部分も略等
しい照明光量で照明することができ、レリーフ状の凹凸
の輪郭の適正な読み取りが可能となる。

【００６２】図２（ｂ）〜（ｆ）は変形例である。
（ｂ），（ｃ）は非反射性の三角形状のパターンの配置
により、（ｄ）は非反射性の大小の４角形パターンを分
布させることにより、（ｅ）は非反射性のラインパター
ンにより、（ｆ）は非反射性の大小の円形パターンをラ
ンダムに分布させることにより、内周面部分２２の反射
率の分布が、「光源から被写体照明部への光路長の長さ
とともに反射率が大きく」なるように構成した例であ
る。

【００６３】上記反射率のグラデーションが連続的な分
布となるように、透過率の連続的に変化するような塗料
膜を内周面部分に塗布形成することもできる。

【００６４】図２に示すような各反射率分布の形成は、
上記パターンの印刷や塗装、蒸着等で実現することがで
きる。また、ミラーの反射率自体を蒸着膜の膜厚を変え
て、光の反射と透過の比率を変えて実現しても良い。

【００６５】図３は、請求項４，５，６，７，９記載の
発明を、図７に示したイメージスキャナに適用した１実
施例を説明するための図である。

【００６６】図３（ａ）は、この実施例の特徴部分のみ
を略示している。

【００６７】照明光の光源である光源ランプ３０は円環
状光源であるキセノンランプである（請求項９）が、前
述の如く、図９（ｂ）に符号３０Ａで示した部分は発光
しない。このため、発光しない領域３０Ａに対応して、
被写体照明部に照明光量が小さい領域が生じ、この部分
でワーク０の読み取りが適正になされない場合が生じる
のである。

【００６８】この実施例においては、光学的拡散手段と
光強度調整手段とを一体化（請求項７）した拡散調整手
段７０が、光源ランプ３０の直下の部分に配備されてい
る。

【００６９】拡散調整手段７０は、図３（ｂ）に示すよ
うな円環形状の透過率分布型フィルター７１と、図３
（ｃ）に示すようなプリズムシート７２と、図示されな
い拡散シート（薄いシート状の拡散板）とを一体化し、
全体として円環形状に構成されている（請求項９）。

【００７０】透過率分布型フィルター７１はＮＤフィル
ターであって、その透過率が円環に沿って変化している
が、光源ランプ３０における発光しない領域（図９
（ｂ）に符号３０Ａで示す領域）に対応する領域７１Ａ
は最大の透過率を有している。

【００７１】プリズムシート７２は、表面に微小なプリ
ズムをアレイ配列した、台形形状のプリズムアレイ素片
を図３（ｃ）に示すように組合せ、図３（ｂ）に示す透
過率分布型フィルター７１の最大の透過率を持つ領域７
１Ａにのみ設けられる。

【００７２】前述のように、拡散調整手段７０は、透過
率分布型フィルター７１とプリズムシート７２と、図示
されない拡散シートとを一体化して成るが、これらは光
源ランプ１０の側から、プリズムシート７２、透過率分
布型フィルター７１、拡散シートの順になっており、プ
リズムシート７２の部分が、光源ランプ３０の非発光領
域（図９（ｂ）の領域３０Ａ）に対応するように配備さ
れる。プリズムシート７２のプリズムアレイの各プリズ
ムのプリズム角は、斜め方向から入射する光を屈折と反
射とにより、プリズム下部の領域へ有効に透過させるよ
うに、別言すれば、光源における輝度の大きい部分から
の光を輝度の小さい部分に集める機能を持つように設定
されている（請求項５）。

【００７３】図４を参照すると、図４（ａ）は、光源ラ
ンプ３０における輝度の分布を、光源ランプ３０におけ
る円環形状の中心軸（図７における結像レンズ４０の光
軸と実質的に一致する）に関する角座標：θを変数とし
て表したものである。輝度が０％に成っている部分が、
図９（ｂ）の領域３０Ａである。

【００７４】「輝度むら」は、このように光源における
非発光部を含む全域の輝度の分布を意味するものであ
る。

【００７５】図４（ｂ）は、光源ランプ３０からの光
が、透過率分布型フィルター７１に入射する状態におけ
る光強度の分布を前記各座標：θを変数として示してい
る。

【００７６】プリズムシート７２が、周辺部からの光を
プリズムシート７２の直下の部分に集めるためプリズム
シート７２の下の部分で光量が増大し、光強度の分布は
図４（ａ）の輝度むらにおける最大値と最小値との差が
小さくなり、光源ランプ３０の輝度むらが軽減される。

【００７７】図４（ｃ）は、図３（ｂ）に示す透過率分
布型フィルター７１の、光透過率分布を角座標：θを変
数として示したものであり、（ｂ）に示す光強度分布を
補償する分布となっている。

【００７８】光は透過率分布型フィルター７１を透過す
ると、図４（ｄ）に示すように角座標：θに殆どよらな
くなり、略均一な強さの光になる。図示されない「拡散
シート」は、透過率分布型フィルター７１を透過した照
明光をさらに拡散させて均一化する。

【００７９】図３には、光学的拡散手段と光強度調整手
段とを一体とした「拡散調整手段」として、プリズムシ
ートと透過率分布型フィルターと拡散シートとを重ねた
例を示したが、上記「拡散調整手段」は、これを単体構
造として構成することもできる。図５（ａ）に示す拡散
調整部材７５は、このような場合の１例である。

【００８０】拡散調整部材７５は図示の如く円環形状で
あり、ガラスやプラスチック等のモールド材料で構成さ
れている。

【００８１】拡散調整部材７５は、その表面側が図示の
ように２つの領域７５Ａ，７５Ｂに分かれており、領域
７５Ａは光源ランプ３０の非発光部（図９（ｃ）の領域
３０Ａ）に対応する領域であり、領域７５Ａには、図５
（ｂ）に示すような断面形状（斜め方向から入射する光
を良く集めて透過させるプリズム形状）のプリズムアレ
イが形成されて光拡散手段を構成し、領域７５Ｂは、照
明光の光強度を調整する光強度調整手段を構成してい
る。

【００８２】領域７５Ｂには、例えば、図５（ｃ）に示
すような断面形状（光源ランプ３０からの直接光を所定
の割合で遮光するようなプリズム形状）のプリズムアレ
イを形成してもよいし、ハッチングパターンや「しぼ」
等により、光源ランプ３０からの直接光を所定の割合で
遮光するようなフィルター機能を持たせることにより光
強度調整手段とすることができる。

【００８３】なお、拡散調整部材７５の逆側の面は光拡
散面に形成しても良い。

【００８４】なお、上記実施例において、光源としてキ
セノンランプを用いる場合を説明したが、例えば、ＬＥ
Ｄを等間隔で円環形状に配列したような場合にも、ＬＥ
Ｄの配列ピッチに応じて光源の輝度が変動するので、請
求項４〜７，９記載の発明は、このような光源の場合に
も適宜に適用が可能である。

【００８５】図６は、図７に示したイメージスキャナに
対し請求項１０記載の発明を適用した１実施例を示して
いる。

【００８６】この実施例においては、照明用の光源であ
る光源ランプ３０の直下の部分に、光源における輝度分
布を軽減させる光学的拡散手段と、照明光の光強度を調
整する光強度調整手段とを一体化した、図３の実施例に
おけると同一の拡散調整手段７０が設けられ、第１の光
ガイド部材２０の内周面部分２２の上限の部分に、図１
の実施例におけると全く同一の照明光量調整手段６０が
配備されている。

【００８７】この実施例では、光源ランプ３０における
輝度むらに拘らず照明光の強度が結像レンズ４０の光軸
の回りに均一になり、さらに、被写体であるワーク０の
表面を照明光の光源からの光路長に拘り無く均一に照明
できるため、光源ランプ３０の輝度分布の影響で、ワー
クの一部が読み取られないという問題も無く、またワー
ク表面のレリーフ状の凹凸のエッジ部での反射光強度が
略等しい大きさになるため、上記凹凸の輪郭を適正かつ
良好に読み取ることができる。

【００８８】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ばイメージスキャナにおける新規な照明装置を提供でき
る。

【００８９】請求項１〜３，８記載の発明は上記の如き
構成となっているから、被写体表面のレリーフ状の凹凸
のエッジ部での反射光強度が略等しい大きさになるた
め、上記凹凸の輪郭を適正かつ良好に読み取ることがで
きる。

【００９０】請求項４〜７，９記載の発明は上記の如き
構成となっているから、光源の輝度むらの影響で被写体
表面の凹凸の輪郭の一部が読み取られないという問題を
有効に解決することができる。

【００９１】請求項１０記載の発明は、上記の如き構成
となっているから、光源の輝度分布の影響で上記輪郭の
一部が読み取られないという問題も無く、また上記凹凸
の輪郭を適正かつ良好に読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２，９記載の発明の１実施例を説明
するための図である。

【図２】請求項１，３，９記載の発明の、実施例および
変形例を特徴部分のみ示す図である。

【図３】請求項４，５，６，７，９記載の発明の１実施
例を説明するための図である。

【図４】図３の実施例を説明するための図である。

【図５】請求項７，９記載の発明の実施例を説明するた
めの図である。

【図６】請求項１０記載の発明の１実施例を説明するた
めの図である。

【図７】この発明を適用できるイメージスキャナの１例
を説明するための図である。

【図８】請求項１，２，３，８，１０記載の発明が解決
しようとする課題を説明するための図である。

【図９】請求項４，５，６，７，９，１０記載の発明が
解決しようとする課題を説明するための図である。

【符号の説明】

０ ワーク（被写体） ３０ 光源ランプ ６０ 照明光量調整手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小酒井 正浩 長野県諏訪郡原村10801番地の２・株式会 社三協精機製作所諏訪南工場内 (72)発明者 小坂 利壽 兵庫県姫路市下手野一丁目３番１号・グロ ーリー工業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面にレリーフ状の凹凸を有する被写体
   に、上記表面に対して斜め方向から照明光を照射し、被
   写体からの反射光により上記レリーフ状の凹凸の輪郭を
   読み取るイメージスキャナにおいて、 照明光の光源から上記被写体照明部に到る光路中に、上
   記光源から被写体照明部への光路長に応じて、上記被写
   体照明部への光到達度が増すように光学特性を変化させ
   た照明光量調整手段を配備したことを特徴とするイメー
   ジスキャナの照明装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のイメージスキャナの照明装
   置において、 照明光量調整手段が、光源から被写体照明部への光路長
   の長さとともに透過率が大きくなるように透過率の分布
   が設定された透過率分布型フィルターを有することを特
   徴とするイメージスキャナの照明装置。
3. 【請求項３】請求項１記載のイメージスキャナの照明装
   置において、 照明光量調整手段が、光源から被写体照明部への光路長
   の長さとともに反射率が大きくなるように反射率の分布
   が設定された反射率分布型ミラーを有することを特徴と
   するイメージスキャナの照明装置。
4. 【請求項４】表面にレリーフ状の凹凸を有する被写体
   に、上記表面に対して斜め方向から照明光を照射し、被
   写体からの反射光により上記レリーフ状の凹凸の輪郭を
   読み取るイメージスキャナにおいて、 照明光の光源から上記被写体照明部に到る光路中に、上
   記光源における輝度むらを軽減させる光学的拡散手段
   と、 照明光の光強度を調整する光強度調整手段とを有するこ
   とを特徴とするイメージスキャナの照明装置。
5. 【請求項５】請求項４記載のイメージスキャナの照明装
   置において、 光学的拡散手段が、光源における輝度の大きい部分から
   の光を輝度の小さい部分に集める機能を持つプリズムシ
   ートを有することを特徴とするイメージスキャナの照明
   装置。
6. 【請求項６】請求項４または５記載のイメージスキャナ
   の照明装置において、 光強度調整手段が、光学的拡散手段により輝度むらを軽
   減された照明光の強度に応じて透過率が変化した透過率
   分布型フィルターを有することを特徴とするイメージス
   キャナの照明装置。
7. 【請求項７】請求項４または５または６記載のイメージ
   スキャナの照明装置において、 光学的拡散手段と光強度調整手段とが一体に構成されて
   いることを特徴とするイメージスキャナの照明装置。
8. 【請求項８】請求項１または２または３記載のイメージ
   スキャナの照明装置において、 光源が円環状光源であり、照明光量調整手段も円環形状
   であることを特徴とするイメージスキャナの照明装置。
9. 【請求項９】請求項４または５または６または７記載の
   イメージスキャナの照明装置において、 光源が円環状光源であり、光強度調整手段も円環形状で
   あることを特徴とするイメージスキャナの照明装置。
10. 【請求項１０】表面にレリーフ状の凹凸を有する被写体
    に、上記表面に対して斜め方向から照明光を照射し、被
    写体からの反射光により上記レリーフ状の凹凸の輪郭を
    読み取るイメージスキャナにおいて、 照明光の光源から上記被写体照明部に到る光路中に、上
    記光源から被写体照明部への光路長に応じて、上記被写
    体照明部への光到達度が増すように光学特性を変化させ
    た照明光量調整手段を配備し、 かつ、上記光源から上記被写体照明部に到る光路中に、
    上記光源における輝度むらを軽減させる光学的拡散手段
    と、照明光の光強度を調整する光強度調整手段とを配備
    したことを特徴とするイメージスキャナの照明装置。