JPH10319297A - 照明用光学系付撮像用レンズ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で且つ簡単に組立可能な光学性能に
優れたコンパクトな照明用光学系付撮像用レンズ及び撮
像装置を提供する。 【解決手段】撮像装置には、コード情報が印刷されたカ
ード状媒体４の情報印刷面即ち撮像対象面に情報読取用
の照明光を照射するための照明用光学系と、情報印刷面
（撮像対象面）から反射した反射光を撮像装置の撮像面
に結像させるための撮像用レンズ１６とが設けられてい
る。照明用光学系は、撮像用レンズ１６の周辺部に、こ
の撮像用レンズ１６と一体的に成形された４個の照明用
レンズ１８を備えており、これら照明用レンズ１８と撮
像用レンズ１６によって、照明用光学系付撮像用レンズ
即ち一体レンズが構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば撮像対象面
からの反射光を結像させる撮像用レンズと照明光を撮像
対象面に入射させる照明用光学系とを一体成形した照明
用光学系付撮像用レンズ及びこのレンズを用いた撮像装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平６−２３１４６６号
公報に示すように、画像情報又は音声情報や文字情報等
をコード化したドットコードからコード化情報を読み取
るために用いられる画像読取装置では、照明光をドット
コード印刷面に照射して、ドットコード印刷面からの反
射光を撮像装置で撮像することによって、コード化情報
の読み取りが行われている。

【０００３】また、例えば光学顕微鏡装置では、対物レ
ンズの周辺からライトガイドやリング照明系を介して照
明光を対象物に照明した際、対象物からの反射光を撮像
することによって、対象物の観察が行われている。

【０００４】なお、上記２つの装置において、撮像用レ
ンズと照明用レンズ又は照明用ミラー等の光学部品は、
夫々、独立して設けられており且つ別々の鏡枠等に固定
されている（第１の従来技術）。

【０００５】また、従来から照明装置を有する撮像装置
が知られており、この撮像装置を用いて撮像対象面を照
明する場合、その照度は、照明領域の中心部で最大にな
り、周辺部に行くに従って徐々に落ちる。そこで、この
撮像装置では、例えば照明方向調整機構等を用いて照明
方向を調整することによって、周辺部を明るくしている
（第２の従来技術）。

【０００６】また、従来から照明系と撮像系とを一体化
した撮像装置が知られており、この撮像装置は、撮像用
レンズと照明用レンズが共用できるように、撮像用レン
ズの鏡枠内部に形成した段差部に照明用光源を配設して
いる（第３の従来技術）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来技術では、撮像用レンズと照明用レンズを別々に配
置させる必要がある。このため、レンズ取付用鏡枠の寸
法が大きくなると共に、撮像系の取付スペースが大きく
なるため、装置の小型化を実現することが困難になって
しまうといった問題が生じる。更に、照明光源の数だけ
レンズが必要となるため、部品点数が増えるばかりでな
く組立工数が増えるため、装置の製造コストも上昇して
しまうといった問題も生じる。

【０００８】また、第２及び第３の従来技術では、装置
組立時において、レンズの光軸を調整しなければならな
いと共に、レンズの取付精度が悪い場合には、照度が不
均一になって光学性能を一定に維持することが困難にな
ってしまうといった問題が生じる。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決するた
めに成されており、その目的は、簡単な構成で且つ簡単
に組立可能な光学性能に優れたコンパクトな照明用光学
系付撮像用レンズ及び撮像装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の照明用光学系付撮像用レンズは、照
明用光源から発光した照明光を撮像対象面に照射するた
めの照明用光学系と、照明光を撮像対象面に照射した
際、この撮像対象面から反射した反射光を所定位置に結
像させるための撮像用レンズとを備えており、前記照明
用光学系は、前記撮像用レンズの周辺部に一体的に成形
されていることを特徴とする。

【００１１】また、本発明の撮像装置は、照明用光源
と、この照明用光源から発光した照明光を撮像対象面に
照射するための照明用光学系と、照明光を撮像対象面に
照射した際、この撮像対象面から反射した反射光を所定
位置に結像させるための撮像用レンズと、この撮像用レ
ンズによって結像した反射光を受光して、受光量に対応
した電気信号に変換する光電変換素子と、前記照明用光
源と前記照明用光学系と前記撮像用レンズと前記光電変
換素子とを一体的に保持可能な鏡枠とを備えており、前
記照明用光学系は、前記撮像用レンズの周辺部に一体的
に成形されていることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
に係る照明用光学系付撮像用レンズ及び撮像装置につい
て、図１〜図４を参照して説明する。

【００１３】図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施
の形態の撮像装置２は、例えば、片面に画像情報や文字
情報や音声情報等をバーコード化又はドットコード化し
たコード情報が印刷されたカード状媒体４（例えば、紙
製のカード）を読み取るための読取器６に設けられてい
る。

【００１４】撮像装置２は、カード状媒体４の送り方向
Ｙに対して直交する方向に設けられたガイドシャフト８
に沿って矢印Ｘ方向に移動自在に取り付けられている。

【００１５】この撮像装置２は、一対のローラ１０の間
に掛け渡された無端状のタイミングベルト１２に固定さ
れており、ベルト駆動装置（図示しない）によってタイ
ミングベルト１２を所定の方向に所定量だけ走行させる
ことによって、撮像装置２を矢印Ｘ方向に移動制御する
ことができるように構成されている。

【００１６】また、読取器６には、撮像装置２に対向し
た箇所に、この撮像装置２の移動範囲に亘って延出した
開口部１４が形成されており、カード状媒体４が開口部
１４を通過する際、このカード状媒体４に印刷されてい
るコード情報を開口部１４を介して撮像装置２で読み取
ることができるように構成されている。具体的には、カ
ード状媒体４を読取器６の搬送機構（図示しない）によ
って搬送しながら、同時に、撮像装置２をガイドシャフ
ト８に沿って矢印Ｘ方向に移動させることによって、カ
ード状媒体４に印刷されているコード情報に対する撮像
処理が行われるようになっている。

【００１７】図２及び図３（ａ）に示すように、撮像装
置２には、コード情報が印刷されたカード状媒体４の情
報印刷面即ち撮像対象面に情報読取用の照明光を照射す
るための照明用光学系と、情報印刷面（撮像対象面）か
ら反射した反射光を撮像装置２の撮像面に結像させるた
めの撮像用レンズ１６とが設けられている。

【００１８】本実施の形態に適用した照明用光学系は、
撮像用レンズ１６の周辺部に、この撮像用レンズ１６と
一体的に成形された複数（本実施の形態では、例えば４
個）の照明用レンズ１８を備えており、これら照明用レ
ンズ１８と撮像用レンズ１６によって、本実施の形態の
照明用光学系付撮像用レンズ、即ち一体レンズが構成さ
れている。なお、上記周辺部とは、撮像用レンズ１６の
有効撮像範囲外の部分に規定されている。

【００１９】本実施の形態に適用した一体レンズにおい
て、４個の照明用レンズ１８は、撮像用レンズ１６の中
心即ち光軸１６ａに対して同心円状に略一定の間隔で配
置されており、具体的には、各照明用レンズ１８の中心
即ち光軸１８ａと撮像用レンズ１６の光軸１６ａとを結
ぶ直線相互の成す角度Ｒが等しくなるように構成されて
いる（図３（ａ）参照）。

【００２０】また、一体レンズは、その全体が例えばプ
ラスチックで形成されており、撮像用レンズ１６と照明
用レンズ１８は、夫々の光軸１６ａ，１８ａに対して直
交する仮想平面２０内に形成されている。

【００２１】このような一体レンズは、撮像装置２の鏡
枠２２の一端に形成された第１及び第２の取付部２４，
２６に取り付けられている。具体的には、第１の取付部
２４には、撮像用レンズ１６が取り付けられており、第
２の取付部２６には、照明用レンズ１８が取り付けられ
ている。そして、撮像用レンズ１６及び照明用レンズ１
８を第１及び第２の取付部２４，２６に取り付けること
によって、フレア等の光学的影響を防止することができ
るように構成されている。この結果、第１及び第２の取
付部２４，２６は、撮像用レンズ１６と照明用レンズ１
８とを光学的に遮断するための遮光壁を兼ねている。な
お、鏡枠２２は、黒色のプラスチック材料（例えば、ポ
リカーボネイト）で形成されている。

【００２２】一方、鏡枠２２の他端に形成された取付部
２８には、ＣＣＤ等の固体撮像素子３０が取り付けられ
ており、この固体撮像素子３０の撮像面（図示しない）
は、撮像用レンズ１６の結像位置に一致している。

【００２３】また、鏡枠２２には、固体撮像素子３０と
一体レンズとの間に、絞り３２が一体成形されている。

【００２４】また、鏡枠２２には、夫々の照明用レンズ
１８を介してカード状媒体４の情報印刷面（撮像対象
面）に照明光を照射させるために、夫々の照明用レンズ
１８に対向した位置に照明用光源３４が取り付けられて
いる。

【００２５】本実施の形態の照明用光源３４には、例え
ば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱灯、電球、蛍光管
等を適用することが可能である。

【００２６】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。

【００２７】各照明用光源３４から発光した照明光は、
夫々対応する照明用レンズ１８を透過した後、読取器６
の開口部１４（図１参照）を介してカード状媒体４の情
報印刷面（撮像対象面）に集光される。

【００２８】なお、情報印刷面（撮像対象面）に照射さ
れた照明光の光量分布即ち照度分布は、撮像中心に比較
して周辺部が若干低下するが、ほぼ均一な照度で情報印
刷面（撮像対象面）に照明光を照射させることができる
（図２（ｄ）参照）。

【００２９】このとき、情報印刷面（撮像対象面）から
反射した反射光は、撮像用レンズ１６を透過した後、絞
り３２を介して固体撮像素子３０の撮像面に結像する。

【００３０】固体撮像素子３０は、受光量に対応した電
気信号を出力することができるように構成されており、
この固体撮像素子３０から出力された電気信号に基づい
て、カード状媒体４からコード情報が読み取られる。

【００３１】なお、撮像用レンズ１６の透過率は、レン
ズ中心（光軸１６ａ）に比較して周辺部が若干低下して
いる（図２（ｃ）参照）。このため、固体撮像素子３０
の撮像面に結像した反射光の光量分布即ち照度分布は、
撮像面の中心に比較して周辺部が低下した状態となる
（図２（ｂ）参照）。しかしながら、コード情報の読み
取りには、何等支障は無い。

【００３２】本実施の形態の照明用光学系付撮像用レン
ズ及び撮像装置によれば、照明用レンズ１８と撮像用レ
ンズ１６を一体成形したことによって、組立工数を削減
することができるため、装置の組立作業を簡略化するこ
とができる。

【００３３】また、照明用レンズ１８と撮像用レンズ１
６を一体成形したことによって、レンズ組み付け時にお
ける撮像範囲と照明範囲の位置ずれの発生を防止するこ
とが可能となると共に、撮像装置２の強度を向上させる
ことが可能となる。

【００３４】更に、第１及び第２の取付部２４，２６に
よって、撮像用レンズ１６と照明用レンズ１８を完全に
分離させることができるため、照明光が撮像用レンズ１
６に直接入射することを防止することができる。この結
果、例えばフレア等の光学的影響を除去することが可能
となる。

【００３５】また、照明用レンズ１８を撮像用レンズ１
６の有効撮像範囲外に配置したことによって、撮像装置
２の撮像面を有効に使用することが可能となると共に、
必要となる照明用の光学的性能を個々に設定することが
できるため、常に最適な照明光をカード状媒体４の情報
印刷面（撮像対象面）に照射することができる。

【００３６】また、照明用レンズ１８を略一定の間隔で
配置したことによって、カード状媒体４の情報印刷面
（撮像対象面）に均一な光量の照明光を照射させること
ができる。

【００３７】更に、照明用光源３４や固体撮像素子３０
を１つの鏡枠２２に一体的に取り付けたことによって、
装置全体の小型化及び製造コストの低減を実現できる。

【００３８】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されることは無く、新規事項を追加しない範囲で種々
変更することが可能である。

【００３９】一体レンズの材質としては、透明材料であ
れば任意に選択して使用することが可能であり、例えば
ガラス等を用いることもできる。また、絞り３２として
は、鏡枠２２に一体成形する場合に限定されることは無
く、例えば絞り部材を別途鏡枠２２に取り付けても良
い。また、鏡枠２２の材質は、遮光性のある材質であれ
ば任意に選択して使用することが可能であり、例えば表
面にブラックアルマイト処理が施されたアルミ等を用い
ることもできる。更に、固体撮像素子３０としてＣＣＤ
の代わりに、例えばＣＭＤ等の光電変換素子や、或いは
エリアセンサ以外にラインセンサを適用することも可能
である。

【００４０】照明用光学系としては、照明用レンズ１８
に限定されることは無く、例えば、図３（ｂ）に示すよ
うなプリズム３６や、図４に示すような埋め込み式ミラ
ー３８、或いは、偏光板又は回折格子等を適用すること
が可能である。

【００４１】次に、本発明の第２の実施の形態に係る照
明用光学系付撮像用レンズ及び撮像装置について、図５
を参照して説明する。なお、本実施の形態の撮像装置
は、上記第１の実施の形態と同様であるため、その説明
は省略する。

【００４２】図５（ａ）に示すように、本実施の形態の
照明用光学系付撮像用レンズ、即ち一体レンズにおい
て、撮像用レンズ１６及び照明用レンズ１８は、夫々の
光軸１６ａ及び光軸１８ａが、カード状媒体４に対して
一体レンズとは反対側で交点Ｐを結ぶように、位置決め
配置されている。なお、他の構成は、上記第１の実施の
形態の照明用光学系付撮像用レンズと同様であるため、
その説明は省略する。

【００４３】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。

【００４４】各照明用光源３４から発光した照明光は、
夫々対応する照明用レンズ１８を透過した後、読取器６
の開口部１４（図１参照）を介してカード状媒体４の情
報印刷面（撮像対象面）に集光される。

【００４５】本実施の形態において、情報印刷面（撮像
対象面）に照射された照明光の光量分布即ち照度分布
は、撮像中心に比較して周辺部が高くなるため、中心よ
りも周辺部が明るくなるように情報印刷面（撮像対象
面）に照明光を照射させることができる（図５（ｄ）参
照）。

【００４６】このとき、情報印刷面（撮像対象面）から
反射した反射光は、撮像用レンズ１６を透過した後、絞
り３２を介して固体撮像素子３０の撮像面に結像する。

【００４７】なお、撮像用レンズ１６の透過率は、レン
ズ中心（光軸１６ａ）に比較して周辺部が若干低下して
いる（図５（ｃ）参照）。このため、固体撮像素子３０
の撮像面に結像した反射光の光量分布即ち照度分布は、
撮像面の中心から周辺部に亘って均一な状態となる（図
５（ｂ）参照）。

【００４８】本実施の形態の照明用光学系付撮像用レン
ズ及び撮像装置によれば、照明用レンズ１８を傾斜させ
たことによって、照明用光源３４から発光した照明光を
情報印刷面（撮像対象面）の中心から周辺部に亘って効
率良く且つ均一に照射することが可能となる。この結
果、照明用光源３４の数を更に少なくすることができる
ため、装置の小型化及び製造コストの低減を更に向上さ
せることが可能となる。

【００４９】また、固体撮像素子３０の撮像面の照度を
均一にすることができるため、読み取り精度を更に向上
させることが可能となる。

【００５０】なお、他の効果は、上記第１の実施の形態
と同様であるため、その説明は省略する。

【００５１】また、本発明は、上記第２の実施の形態に
限定されることは無く、新規事項を追加しない範囲で種
々変更することが可能である。

【００５２】照明用光源３４と照明用レンズ１８とは、
平行な位置関係で無くても良く、例えば、撮像用レンズ
１６の光軸１６ａと平行に照明用光源３４を取り付けて
も良い。

【００５３】また、撮像用レンズ１６の光軸１６ａと照
明用レンズ１８の光軸１８ａの交点Ｐは、カード状媒体
４上、或いは、カード状媒体４よりも一体レンズ側に接
近した位置にあっても上記同様の作用効果を実現するこ
とができる。従って、この変形例によれば、次のような
特有の効果を奏する。

【００５４】即ち、交点Ｐがカード状媒体４上或いはカ
ード状媒体４よりも一体レンズ側に接近した位置にある
場合、カード状媒体４の情報印刷面（撮像対象面）の照
度分布は、中心から周辺部に亘って均一の状態になる。
また、照明光が、情報印刷面（撮像対象面）対して斜め
から照射されるため、反射光は、撮像用レンズ１６から
外れた方向に進む。この結果、撮像用レンズ１６方向へ
の正反射が生じ難い構成にできるため、更に読み取り精
度を向上させることが可能となる。また更に、交点Ｐを
情報印刷面（撮像対象面）から更に離間させた場合、更
に固体撮像素子３０の撮像面上における照度分布を均一
にすることができるため、シェーディング補正を簡略化
することができるといった効果を実現することができ
る。

【００５５】なお、本明細書には、以下の発明が含まれ
る。

【００５６】（１） 照明用光源から発光した照明光を
撮像対象面に照射するための照明用光学系と、照明光を
撮像対象面に照射した際、この撮像対象面から反射した
反射光を所定位置に結像させるための撮像用レンズとを
備えており、前記照明用光学系は、前記撮像用レンズの
周辺部に一体的に成形されていることを特徴とする照明
用光学系付撮像用レンズ。

【００５７】（構成）この発明は、全ての実施の形態即
ち第１及び第２の実施の形態が対応する。

【００５８】撮像対象面とは、この発明の第１及び第２
の実施の形態において、カード状媒体４の情報印刷面が
該当し、また、照明用光源３４には、例えば、発光ダイ
オード（ＬＥＤ）、白熱灯、電球、蛍光管等を適用する
ことが可能である。また、照明用光学系とは、この発明
の第１及び第２の実施の形態において、複数（各実施の
形態では、例えば、４個）の照明用レンズ１８が該当す
る。なお、照明用光学系には、図３（ｂ）に示すような
プリズム３６や、図４に示すような埋め込み式ミラー３
８、或いは、偏光板又は回折格子等を適用することが可
能である。

【００５９】（作用）照明用光源から発光した照明光
は、照明用光学系を介して撮像対象面に照射される。こ
のとき、撮像対象面から反射した反射光は、撮像用レン
ズによって所定位置（例えば、撮像装置の撮像面）に結
像される。

【００６０】（効果）照明用光学系と撮像用レンズとを
一体的に成形したことによって、レンズの取り付けスペ
ースを小さくすることができるため、装置全体の小型化
を実現することが可能となる。更に、部品点数が少なく
できるため、組み立て工数の削減を図ることができる。
また、レンズの組立調整に起因するフレア等の不具合の
発生を防止することができるため、光学性能を向上させ
ることが可能となる。

【００６１】（２） 前記周辺部は、前記撮像用レンズ
の有効撮像範囲外の部分に規定されていることを特徴と
する上記（１）に記載の照明用光学系付撮像用レンズ。

【００６２】（構成）この発明は、全ての実施の形態即
ち第１及び第２の実施の形態が対応する。

【００６３】（作用）照明用光源から発光した照明光
は、撮像用レンズの有効撮像範囲外の周辺部に配置され
た照明用光学系を介して撮像対象面に照射される。この
とき、撮像対象面から反射した反射光は、撮像用レンズ
によって所定位置（例えば、撮像装置の撮像面）に結像
される。

【００６４】（効果）照明用光学系を撮像用レンズの有
効撮像範囲外に配置することによって、撮像装置の撮像
面を有効に使用することが可能となり、また、必要とす
る照明用の光学的性能を個々に設定することができるた
め、常に最適な照明光を撮像対象面に照射することが可
能となる。

【００６５】（３） 前記照明用光学系は、前記撮像用
レンズの周辺部に略一定の間隔で複数個配置されている
ことを特徴とする上記（１）に記載の照明用光学系付撮
像用レンズ。

【００６６】（構成）この発明は、全ての実施の形態即
ち第１及び第２の実施の形態が対応する。

【００６７】略一定の間隔とは、撮像用レンズの中心と
各照明用光学系とを結ぶ直線相互の成す角度が略同一で
あることを意味する。

【００６８】（作用）照明用光源から発光した照明光
は、前記撮像用レンズの周辺部に略一定の間隔で複数個
配置された照明用光学系を介して撮像対象面に照射され
る。このとき、撮像対象面から反射した反射光は、撮像
用レンズによって所定位置（例えば、撮像装置の撮像
面）に結像される。

【００６９】（効果）照明用光学系を略一定の間隔で配
置したことによって、撮像対象面に対して照明光を均一
に照明させることができるため、撮像精度を向上させる
ことが可能となる。

【００７０】（４） 前記照明用光学系には、前記照明
用光源から発光した照明光を前記撮像対象面に集光可能
な照明用レンズが設けられていることを特徴とする上記
（１）に記載の照明用光学系付撮像用レンズ。

【００７１】（構成）この発明は、全ての実施の形態即
ち第１及び第２の実施の形態が対応する。

【００７２】（作用）照明用光源から発光した照明光
は、撮像用レンズの周辺部に一体的に成形された照明用
レンズを介して撮像対象面に集光される。このとき、撮
像対象面から反射した反射光は、撮像用レンズによって
所定位置（例えば、撮像装置の撮像面）に結像される。

【００７３】（効果）照明用光源から発光した光（拡散
光）は、照明用レンズの光学的作用によって積極的に集
光されるため、効率良く撮像対象面に照射させることが
できる。この結果、発光パワーの無駄がなく且つ少ない
数の光源や、小さい出力の光源で照射することが可能と
なる。

【００７４】（５） 前記照明用光学系の光軸と前記撮
像用レンズの光軸とが所定位置で交差するように、前記
照明用光学系は、前記撮像用レンズの周辺部に所定の傾
斜角度で一体的に成形されていることを特徴とする上記
（１）に記載の照明用光学系付撮像用レンズ。

【００７５】（構成）この発明は、本発明の第２の実施
の形態が対応する。

【００７６】図５（ａ）に示すように、撮像用レンズ１
６及び照明用レンズ１８は、夫々の光軸１６ａ及び光軸
１８ａが、カード状媒体４に対して一体レンズとは反対
側で交点Ｐを結ぶように、位置決め配置されている。

【００７７】（作用）照明用光学系を介して照明光が撮
像対象面に照射されたとき、撮像対象面上の照度分布
は、撮像中心に比較して周辺部が高くなるため、中心よ
りも周辺部が明るくなる。

【００７８】（効果）照明用光学系を傾斜させたことに
よって、照明用光源から発光した照明光を撮像対象面の
中心から周辺部に亘って効率良く且つ均一に照射するこ
とが可能となる。この結果、照明用光源の数を更に少な
くすることができるため、装置の小型化及び製造コスト
の低減を更に向上させることが可能となる。また、撮像
装置の撮像面の照度を均一にすることができるため、読
み取り精度を更に向上させることが可能となる。

【００７９】（６） 前記照明用光学系の光軸と前記撮
像用レンズの光軸とが、前記撮像対象面に対して前記撮
像用レンズとは反対側で交点を結ぶように、前記照明用
光学系は、前記撮像用レンズの周辺部に所定の傾斜角度
で一体的に成形されていることを特徴とする上記（１）
に記載の照明用光学系付撮像用レンズ。

【００８０】（構成）この発明は、本発明の第２の実施
の形態が対応する。

【００８１】図５（ａ）に示すように、撮像用レンズ１
６及び照明用光学系（照明用レンズ１８）は、夫々の光
軸１６ａ及び光軸１８ａが、撮像対象面即ちカード状媒
体４に対して撮像用レンズ１６とは反対側で交点Ｐを結
ぶように、位置決め配置されている。

【００８２】（作用）照明用光学系を介して照明光が撮
像対象面に照射されたとき、撮像対象面上の照度分布
は、撮像中心に比較して周辺部が高くなるため、中心よ
りも周辺部が明るくなる。

【００８３】（効果）照明用光学系を傾斜させたことに
よって、照明用光源から発光した照明光を撮像対象面の
中心から周辺部に亘って効率良く且つ均一に照射するこ
とが可能となる。

【００８４】（７） 照明用光源と、この照明用光源か
ら発光した照明光を撮像対象面に照射するための照明用
光学系と、照明光を撮像対象面に照射した際、この撮像
対象面から反射した反射光を所定位置に結像させるため
の撮像用レンズと、この撮像用レンズによって結像した
反射光を受光して、受光量に対応した電気信号に変換す
る光電変換素子と、前記照明用光源と前記照明用光学系
と前記撮像用レンズと前記光電変換素子とを一体的に保
持可能な鏡枠とを備えており、前記照明用光学系は、前
記撮像用レンズの周辺部に一体的に成形されていること
を特徴とする撮像装置。

【００８５】（構成）この発明は、全ての実施の形態即
ち第１及び第２の実施の形態が対応する。

【００８６】撮像対象面とは、この発明の第１及び第２
の実施の形態において、カード状媒体４の情報印刷面が
該当し、また、照明用光源３４には、例えば、発光ダイ
オード（ＬＥＤ）、白熱灯、電球、蛍光管等を適用する
ことが可能である。また、照明用光学系とは、この発明
の第１及び第２の実施の形態において、複数（各実施の
形態では、例えば４個）の照明用レンズ１８が該当す
る。なお、照明用光学系には、図３（ｂ）に示すような
プリズム３６や、図４に示すような埋め込み式ミラー３
８、或いは、偏光板又は回折格子等を適用することが可
能である。また、光電変換素子は、この発明の第１及び
第２の実施の形態において、ＣＣＤ等の固体撮像素子３
０が該当するが、例えばＣＭＤ等の光電変換素子や、或
いはエリアセンサ以外にラインセンサを適用することも
可能である。

【００８７】（作用）照明用光源から発光した照明光
は、照明用光学系を介して撮像対象面に照射される。こ
のとき、撮像対象面から反射した反射光は、撮像用レン
ズによって撮像装置の光電変換素子の撮像面に結像され
る。そして、光電変換素子から出力された電気信号に基
づいて、撮像対象面に対する撮像処理が行われる。

【００８８】（効果）照明用光源と照明用光学系と撮像
用レンズと光電変換素子とを一体的に鏡枠に保持したこ
とによって、装置全体の小型化及び低価格化を実現する
ことが可能となる。

【００８９】（８） 上記鏡枠には、前記撮像用レンズ
の領域と前記照明用光学系の領域との境界部に当接する
ことによって、これら撮像用レンズ及び照明用光学系を
所定位置に取り付け可能な取付部が設けられていること
を特徴とする上記（７）に記載の撮像装置。

【００９０】（構成）この発明は、全ての実施の形態即
ち第１及び第２の実施の形態が対応する。

【００９１】取付部は、この発明の第１及び第２の実施
の形態において、撮像装置２の鏡枠２２の一端に形成さ
れた第１及び第２の取付部２４，２６が該当し、第１の
取付部２４には、撮像用レンズ１６が取り付けられてお
り、第２の取付部２６には、照明用レンズ１８が取り付
けられている。

【００９２】（作用）撮像用レンズ及び照明用光学系を
取付部に取り付けたことによって、フレア等の光学的影
響が防止される。

【００９３】（効果）装置組立時において、１回の作業
で照明用光学系と撮像用レンズを取り付けることができ
るため、組立精度が向上し且つ光軸合わせ等の手間を省
くことができる。更に、装置の強度も向上する。

【００９４】（９） 前記取付部は、前記撮像用レンズ
と前記照明用光学系とを光学的に遮断するための遮光壁
を兼ねることを特徴とする上記（８）に記載の撮像装
置。

【００９５】（構成）この発明は、全ての実施の形態即
ち第１及び第２の実施の形態が対応する。

【００９６】（作用及び効果）撮像用レンズ及び照明用
光学系を取付部に取り付けたことによって、撮像用レン
ズと照明用光学系を完全に分離させることができるた
め、照明光が撮像用レンズに直接入射することを防止す
ることができる。この結果、例えばフレア等の光学的影
響を除去することが可能となる。

【００９７】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で且つ簡単
に組立可能な光学性能に優れたコンパクトな照明用光学
系付撮像用レンズ及び撮像装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る撮
像装置の外観を概略的に示す斜視図、（ｂ）は、同図
（ａ）に示された撮像装置の内部構成を示す斜視図。

【図２】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る照
明用光学系付撮像用レンズの構成を概略的に示す部分断
面図、（ｂ）は、撮像装置の撮像面における照度分布を
示す図、（ｃ）は、撮像用レンズの透過率分布を示す
図、（ｄ）は、撮像対象面における照度分布を示す図。

【図３】（ａ）は、撮像用レンズに対する照明用レンズ
の位置関係を概略的に示す平面図、（ｂ）は、本発明の
変形例に係る照明用光学系付撮像用レンズの構成を示す
斜視図。

【図４】（ａ）は、本発明の他の変形例に係る照明用光
学系付撮像用レンズの構成を示す斜視図、（ｂ）は、同
図（ａ）に示された照明用光学系付撮像用レンズの側面
図。

【図５】（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る照
明用光学系付撮像用レンズの構成を概略的に示す部分断
面図、（ｂ）は、撮像装置の撮像面における照度分布を
示す図、（ｃ）は、撮像用レンズの透過率分布を示す
図、（ｄ）は、撮像対象面における照度分布を示す図。

【符号の説明】

４ カード状媒体 １６ 撮像用レンズ １８ 照明用レンズ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明用光源から発光した照明光を撮像対
   象面に照射するための照明用光学系と、照明光を撮像対
   象面に照射した際、この撮像対象面から反射した反射光
   を所定位置に結像させるための撮像用レンズとを備えて
   おり、 前記照明用光学系は、前記撮像用レンズの周辺部に一体
   的に成形されていることを特徴とする照明用光学系付撮
   像用レンズ。
2. 【請求項２】 前記照明用光学系の光軸と前記撮像用レ
   ンズの光軸とが所定位置で交差するように、前記照明用
   光学系は、前記撮像用レンズの周辺部に所定の傾斜角度
   で一体的に成形されていることを特徴とする請求項１に
   記載の照明用光学系付撮像用レンズ。
3. 【請求項３】 照明用光源と、 この照明用光源から発光した照明光を撮像対象面に照射
   するための照明用光学系と、 照明光を撮像対象面に照射した際、この撮像対象面から
   反射した反射光を所定位置に結像させるための撮像用レ
   ンズと、 この撮像用レンズによって結像した反射光を受光して、
   受光量に対応した電気信号に変換する光電変換素子と、 前記照明用光源と前記照明用光学系と前記撮像用レンズ
   と前記光電変換素子とを一体的に保持可能な鏡枠とを備
   えており、 前記照明用光学系は、前記撮像用レンズの周辺部に一体
   的に成形されていることを特徴とする撮像装置。