JP2742152B2 - 光学読取装置 - Google Patents

光学読取装置

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JP2742152B2
JP2742152B2 JP3149208A JP14920891A JP2742152B2 JP 2742152 B2 JP2742152 B2 JP 2742152B2 JP 3149208 A JP3149208 A JP 3149208A JP 14920891 A JP14920891 A JP 14920891A JP 2742152 B2 JP2742152 B2 JP 2742152B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的に情報が記録さ
れた記録媒体を照明するとともに反射光を受光して該記
録媒体に記録された情報を読み取るバーコードスキャナ
等の光学読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に光学読取装置は、バーコードなど
の記録媒体の長さ方向に配列された複数のLEDからな
るLEDアレーと、このLEDアレーから発せられた光
を前記記録媒体へ投射する導光体と、該記録媒体で反射
された反射光を集光するレンズと、このレンズにより結
像された前記記録媒体の画像を検出する検出体とを備え
ている。このような光学読取装置では、記録媒体で反射
した光をレンズで集光して検出体で結像する際に、周辺
部における受光照度が中央部における受光照度と比べて
低下することから、検出体での受光量が部分的に不均一
となって記録媒体の長さ方向の端部を読み取りにくいこ
とがあった。
【0003】そこで従来、例えば実公昭53−1521
0号公報、特開昭59−24383号公報等に記載され
ているように、LEDアレーの端部に位置するLEDに
対して、中央部に位置するLEDよりも大きな駆動電流
を供給するようにした光学読取装置が提案されている。
この従来の光学読取装置では、LEDアレーの端部の発
光照度が中央部と比べて高く、その後、上記したように
レンズにより検出体で結像する際に周辺部における受光
照度が中央部における受光照度と比べて低下することか
ら、検出体の受光量が全領域で均一化されて、記録媒体
の長さ方向の端部をも確実に読み取ることができる。な
お、LEDアレーの端部でLEDを比較的密に配列する
ことにより、LEDアレーの端部の発光照度を比較的高
くするものもある。
【0004】図4はこの種の従来の光学読取装置を説明
する図で、該図4はLEDアレーおよび導光体を示すと
ともに、LEDアレー2からの離間距離をY軸方向と
し、距離Yの位置における記録媒体面でのX方向の受光
照度分布をそれぞれ示してある。この図4に示す従来の
光学読取装置は、プリント基板1に順次配列された例え
ば6個のLED2a〜2fからなるLEDアレー2と、
半円柱形状の導光体3とを有している。前記LEDアレ
ー2では、端部のLED2a、2b、2e、2fが中央
部のLED2c、2dと比べて密に配列されている。こ
のような光学読取装置では、LEDアレー2の端部の発
光照度が中央部の発光照度と比べて高いことから、LE
Dアレー2から比較的近い位置、例えば離間距離y1
位置に記録媒体がある場合、この記録媒体での受光照度
は両端部で中央部と比べて高くなり、図4の実線4で示
すように双峰形の照度分布曲線を示している。
【0005】また、例えば特開昭59−27377号公
報、特開平2−138681号公報等に記載されている
ように、上記のように端部の発光照度が中央部と比べて
高く設定されたLEDアレーと、このLEDアレーから
発せられる光を記録媒体の長さ方向に収束あるいは発散
する導光体とを有し、記録媒体の端部での受光照度を中
央部での受光照度と比べて高くなるようにした光学読取
装置が提案されている。この従来の光学読取装置でも、
検出体での受光量が端部でも中央部と同等となって検出
体の受光量が全領域で均一化されるので、記録媒体の長
さ方向の端部を確実に読み取ることができる。
【0006】図5はこの種の従来の光学読取装置を説明
する図で、該図5もLEDアレーおよび導光体を示すと
ともに、LEDアレー2からの離間距離をY軸方向と
し、距離Yの位置における記録媒体面でのX方向の受光
照度分布をそれぞれ示してある。この図5に示す従来の
光学読取装置は、LEDアレー2を有し、上述した半円
柱形状の導光体3の代わりに、フレネル・レンズなどか
らなる別の導光体5を備えている。このような光学読取
装置でも、LEDアレー2の端部の発光照度が中央部の
発光照度と比べて高く、さらに導光体5により該LED
アレー2から発せられる光を記録媒体の長さ方向に収束
あるいは発散するようになっているので、LEDアレー
2から比較的近い位置、例えば離間距離y3の位置に情
報媒体がある場合、情報媒体における受光照度は両端部
で中央部と比べて高くなり、図5の実線6で示すように
双峰形の照度分布曲線を示している。また、比較的遠く
の位置、例えば離間距離y4の位置に情報媒体がある場
合もほぼ同様で、情報媒体における受光照度は両端部で
中央部と比べて高くなり、図5の実線6aで示すように
双峰形の照度分布曲線を示している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述した従来
の光学読取装置にあって、LEDアレー2の端部の発光
照度が中央部の発光照度と比べて高い前者では、LED
アレー2からさらに離れた離間距離y2の位置での照度
分布は、図4の実線4aで示すように、記録媒体の中央
部での受光照度が高く、端部に向かって低くなった山形
形状を示している。このように記録媒体がLEDアレー
2から離れるに従って記録媒体の端部での受光照度が著
しく低くなる傾向にあり、特に該記録媒体の端部が読み
取りにくくなるため、記録媒体の読み取り深度が小さく
制限されるという問題があった。
【0008】また、LEDアレー2の端部の発光照度を
比較的高くし、さらに導光体5により光を収束あるいは
発散する後者では、導光体5として複雑な形状を有する
フレネル・レンズ等が必要であることから、製作コスト
が高くなるとともに、導光体5と各LED2a〜2fと
の相対的な位置関係を正確に設定しなければならず、こ
れらの導光体5、およびLED2a〜2fの配置が難し
いという問題があった。なお、導光体5と各LED2a
〜2fとの相対的な位置関係が正確に設定されていない
場合、該導光体5、LED2a〜2f間の間隔が小さい
ことから、その相対的位置関係の誤差がかなり大きく影
響して光を所望の位置に収束あるいは発散することがで
きず、記録媒体の端部での受光照度が中央部での受光照
度と比べて高くなるように設定することが困難である。
【0009】本発明はこのような従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、製作費が安価
で、容易に組立できるとともに、記録媒体の読み取り深
度を大きくすることのできる光学読取装置を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、光学的に情報が記録された記録媒体の長さ
方向に沿って配列された複数のLEDからなるLEDア
レーと、このLEDアレーから発せられた光を前記記録
媒体へ投射する導光体とを有し、前記記録媒体に記録さ
れた情報を読み取る光学読取装置において、前記導光体
から投射される光の光路の周辺部に、該投射光の一部を
前記記録媒体の長さ方向の端部に対して略直交する方向
反射する反射体を設けた構成にしてある。
【0011】
【作用】本発明は上記のように、導光体から投射される
光の光路の周辺部に反射体を設けて、この反射体により
該投射光の一部を記録媒体の長さ方向の端部に対して略
直交する方向へ反射するようにしたので、記録媒体の端
部での受光照度が中央部での受光照度と比べて高くな
り、これによって、記録媒体の長さ方向の端部を確実に
読み取ることができ、記録媒体の読み取り深度を高くす
ることができる。また、導光体として複雑な形状を有す
るフレネル・レンズ等が必要ではなく例えばシリンドリ
カル・レンズで済むので、製作費が安価である。また、
反射体がLEDから比較的離れた位置に設けられてお
り、該反射体とLEDとの相対的な位置関係を正確に設
定する必要性が小さいので、組立が容易である。
【0012】
【実施例】以下、本発明の光学読取装置の実施例を図に
基づいて説明する。図1は本発明の光学読取装置の一実
施例を示す要部透視図、図2は図1の光学読取装置に備
えられる反射体およびLEDアレーの端部を示す説明
図、図3は図1の光学読取装置の照度分布を示す図であ
る。なお、図1〜図3において前述した図4、図5に示
すものと同等のものには同一符号を付してある。すなわ
ち、1はプリント基板、2はLEDアレー、2a〜2f
はLEDである。また、図3も図4、図5と同様に、L
EDアレーおよび導光体を示すとともに、LEDアレー
2からの離間距離をY軸方向とし、距離Yの位置におけ
る記録媒体面でのX方向の受光照度分布を示してある。
【0013】図1に示す本実施例の光学読取装置は、所
定角度に折曲されたケース7を備えており、このケース
7は、光学的に情報を記録する記録媒体、例えばバーコ
ード8に対向する開口端7aを有している。該ケース7
内には、LEDアレー2と、このLEDアレー2から発
せられた光を開口端7aを介してバーコード8へ投射す
る半円筒形状のシリンドリカル・レンズ等からなる導光
体9と、該バーコード8で反射され開口端7aから入射
した光の光路を所定角度だけ屈折させて、読取光路10
に導く反射ミラー11と、この反射ミラー11で反射さ
れた光を集光してバーコード8の画像を結像するレンズ
12と、該バーコード8の画像を検出する検出体、例え
ばラインセンサ13と、このラインセンサ13から発せ
られた検出信号を処理することにより、バーコード8に
記録された情報を読み取る読取回路14とが設けられて
いる。そして、導光体9から投射される光の光路の周辺
部には、該投射光の一部をバーコード8の長さ方向の端
部に向かって反射する一対の反射体15、16が設けて
いる。これらの反射体15、16は、それぞれケース7
の内側に付着されるアルミ箔などからなり、開口端7a
の両側部の近傍に配置されている。一方の反射体16の
反射面16aは、図2に示すように、LEDアレー2の
端部に位置するLED2e、2f群の近似発光中心Pを
焦点とする放物面の一部から形成されている。他方の反
射体15の反射面も同様に形成されている。
【0014】この実施例にあっては、図示を省略したが
押釦等の操作に伴って駆動回路が作動すると、各LED
2a〜2fが所定の期間だけ定電流で発光され、この光
が導光体9より開口端7aを介してバーコード8へ投射
される。これに伴い、該バーコード8で反射された光が
開口端7aから入射すると、この光が反射ミラー11に
より所定角度だけ屈折されて読取光路10に導かれ、レ
ンズ12で集光された後、結像されたバーコード8の画
像をラインセンサ13により検出する。次いで、このラ
インセンサ13から発せられた検出信号を読取回路14
により処理してバーコード8に記録された情報を読み取
るようになっている。そして、端部のLED2a、2
b、2e、2fが比較的密に配列されていることからL
EDアレー2の端部の発光照度が中央部の発光照度と比
べて高く、さらに、導光体9から投射された光の一部は
反射体15、16によりバーコード8の長さ方向の端部
へ反射されているので、LEDアレー2からの離間距離
3、y4の位置での受光照度は両端部で中央部と比べて
高く、それぞれ図3の実線17、18で示すように双峰
形の照度分布曲線を示している。この照度分布では、バ
ーコード8が離間距離y3にある場合、このバーコード
8を読み取り可能範囲W3でラインセンサ13によって
検出可能となっており、この範囲W3の端部からわずか
な距離x0だけ中央部に寄った位置を最大照度になるよ
うに設定してある。また、離間距離y4における読み取
り可能範囲W4でも同様である。なお、前述の図5に基
づいて説明した従来例の光学読取装置の照度分布は、図
3の破線19で示してある。
【0015】このように構成した実施例では、開口端7
a近傍に反射体15、16が設けられ、該反射体15、
16によりバーコード8の端部近くから照光することが
できるので、バーコード8とLEDアレー2との距離が
大きい場合でも、バーコード8の端部での受光照度を中
央部での受光照度と比べて高くすることができる。例え
ば、離間距離y4の位置にバーコード8がある場合で
も、図3の実線18で示すように読み取り可能範囲W4
の端部の受光照度が中央部の受光照度と比べて高く、そ
の結果、ラインセンサ13の受光量が全領域で均一化さ
れるので、バーコード8の長さ方向の端部をラインセン
サ13により確実に読み取ることができ、記録媒体の読
み取り深度を高くすることができる。また、導光体9が
シリンドリカル・レンズ等からなっており、複雑な形状
を有するフレネル・レンズ等が必要でないので、製作費
が安価である。反射体15、16がLED2a〜2fか
ら比較的離れた位置に設けられており、該反射体15、
16とLED2a〜2fとの相対的な位置関係を正確に
設定する必要性が小さいので、組立が容易である。さら
に、導光体9から投射された光の光路の周辺部で投射光
の一部を反射体15、16により反射することから、離
間距離y3における照度分布は読み取り可能範囲W3外で
は急激に低下しており、破線19で示すように受光照度
が分布される従来の光学読取装置と比べ不必要な照明を
少なくすることができる。なお、この実施例ではシリン
ドリカル・レンズ等からなる導光体の場合を例示した
が、必要に応じて、導光体としてフレネル・レンズを用
いることもできる。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、製
作費が安価で、容易に組立できるとともに、記録媒体の
読み取り深度を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学読取装置の一実施例を示す要部透
視図である。
【図2】図1の光学読取装置に備えられる反射体および
LEDアレーの端部を示す説明図である。
【図3】図1の光学読取装置の照度分布を示す図であ
る。
【図4】従来の光学読取装置の一例を説明する図であ
る。
【図5】従来の光学読取装置の他の例を説明する図であ
る。
【符号の説明】
2 LEDアレー 2a〜2f LED 7 ケース 8 バーコード(記録媒体) 9 導光体 15、16 反射体 P 近似発光中心

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学的に情報が記録された記録媒体の長
    さ方向に沿って配列された複数のLEDからなるLED
    アレーと、このLEDアレーから発せられた光を前記記
    録媒体へ投射する導光体とを有し、前記記録媒体に記録
    された情報を読み取る光学読取装置において、前記導光
    体から投射される光の光路の周辺部に、該投射光の一部
    を前記記録媒体の長さ方向の端部に対して略直交する方
    向へ反射する反射体を設けたことを特徴とする光学読取
    装置。
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