JP2002125096A - Optical information reading device - Google Patents

Optical information reading device

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JP2002125096A
JP2002125096A JP2000315368A JP2000315368A JP2002125096A JP 2002125096 A JP2002125096 A JP 2002125096A JP 2000315368 A JP2000315368 A JP 2000315368A JP 2000315368 A JP2000315368 A JP 2000315368A JP 2002125096 A JP2002125096 A JP 2002125096A
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JP
Japan
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light
optical information
reading
information reading
led
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Application number
JP2000315368A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Matsushima
猛 松島
Koji Konosu
光司 鴻巣
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical information reading device capable of reducing the costs of a light source. SOLUTION: This optical information reading device is provided with an LED11 as the light source of the optical information reading device 1, and the LED11 is constituted as a current constriction type LED. A light emitted by an LED11a and a light emitted by an LED11b are respectively spread like a line by illuminating lens 12a and 12b. When a light is spread in this was in a conventional LED, the light is dispersed, and the role of a maker is impaired due to darkness. However, the directivity is high, and a light emission output is relatively large in this current constriction type LED so that a line- shaped illumination/marker line 3 can be formed on a bar code. Therefore, it is possible for an operator to perform positioning with the bar code by viewing this illumination/marker line 3. Also, the reflected light as a non- coherent light is image-formed through an image pickup lens 13 on an optical sensor 14 so that optical information reading can be performed. Thus, the illumination and marker can be obtained from the same current constriction type LED11 so that the costs can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばバーコード
などの光学情報の記載された読取対象から光学情報を読
み取る光学情報読取装置に関し、特に読取口から離れた
位置の光学情報も読み取り可能な光学情報読取装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information reading apparatus for reading optical information from a reading object on which optical information such as a bar code is described, and more particularly to an optical information reading apparatus capable of reading optical information at a position distant from a reading opening. The present invention relates to an information reading device.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例えば
発光ダイオード(LED)等の発光素子を光源とした読
み取り光を商品などに付したバーコードに照射し、その
反射光を受光素子が配列された光学的センサに結像して
前記バーコードの画像を読み取る光学情報読取装置が知
られている。通常、このような光学情報読取装置は、光
学情報読取装置のケースに設けられた読取口をバーコー
ドにほぼ接触させた状態で読取光(照明光)をバーコー
ドに照射し、このバーコードから反射された光を、同じ
読取口から光学情報読取装置のケース内に導いて、光学
的センサに結像している。
2. Description of the Related Art For example, a bar code attached to a product or the like is irradiated with reading light using a light emitting element such as a light emitting diode (LED) as a light source, and the light receiving element is arranged with the reflected light. There is known an optical information reading apparatus which forms an image on an optical sensor and reads an image of the barcode. Usually, such an optical information reader irradiates a bar code with reading light (illumination light) in a state where a reading port provided in a case of the optical information reader is almost in contact with the bar code. The reflected light is guided from the same reading port into the case of the optical information reading device, and forms an image on the optical sensor.

【0003】このような光学情報読取装置では、光学情
報読取装置を、バーコードが付着されている商品のとこ
ろまで持って行く必要があるので、読み取り作業が面倒
であるという問題があった。この問題点を解決するもの
として、光学情報読取装置の読取口近傍に存在するバー
コードのみでなく、読取口近傍から数10cm(例え
ば、30〜50cm)離れたバーコードまでを、受光手
段に結像して読み取らせることにより、読み取り毎に光
学情報読取装置を商品に近づける動作を行うことなく、
効率的にバーコードを読み取らせるいわゆる大深度光学
情報読取装置が考えられる。そして、このように離れた
ところにあるバーコードを読み取る場合には、読取可能
な範囲を示すガイド光(マーカ光)を照射することが考
えられている。
In such an optical information reading apparatus, it is necessary to bring the optical information reading apparatus to a product to which a bar code is attached, so that there is a problem that the reading operation is troublesome. In order to solve this problem, not only a barcode existing near the reading opening of the optical information reading apparatus but also a barcode distant from the vicinity of the reading opening by several tens of cm (for example, 30 to 50 cm) is connected to the light receiving means. By imaging and reading, without performing the operation of bringing the optical information reading device closer to the product every time reading is performed,
A so-called large-depth optical information reader that can efficiently read a barcode is conceivable. When reading a bar code located at such a distance, it is considered that guide light (marker light) indicating a readable range is irradiated.

【0004】従来は、例えば特開平5−242279号
に記載の光学情報読取装置のように、読取光及びガイド
光の光源としてLEDを用いていた。しかし、ガイド光
の光源としてLEDを用いると、周囲の照度が高い場合
にLED光が見えなくなり、ガイド光として機能しなく
なるという問題があった。この原因の一つとして、LE
Dを用いた場合の指向性の低さが挙げられる。そのた
め、指向性の高いレーザ光を用いることも考えられる
(例えば特開昭62−6117号参照)。この場合に
は、周囲の照度が高くても、レーザ光によるガイド光が
見え易くなる。
Conventionally, an LED is used as a light source for reading light and guide light, as in an optical information reading apparatus described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-242279. However, when an LED is used as the light source of the guide light, there is a problem that the LED light becomes invisible when the surrounding illuminance is high, and does not function as the guide light. One of the causes is LE
Low directivity when D is used. Therefore, it is conceivable to use a laser beam having high directivity (see, for example, JP-A-62-6117). In this case, even if the surrounding illuminance is high, the guide light by the laser light is easily seen.

【0005】しかし、読み取り光及びガイド光をレーザ
光にて実現すると、次のような問題が生じる。すなわ
ち、レーザ光は、コヒーレントが高いために干渉を起こ
す。レーザ光が粗面に当たって散乱する場合、干渉によ
ってランダムな模様(明暗)を形成する。これはスペッ
クルと呼ばれているが、このスペックルによって、光学
的センサ上では粗面(例えばバーコードが存在する面)
の白黒とは関係なく、干渉による明暗が電気信号に変換
されてしまうためにノイズとなってしまう。このような
理由により、読取光としてレーザ光を用いた場合には、
光学的センサから出力されるバーコードに対応する電気
信号のS/N比が低下し、読取性能が低下してしまうの
である。
However, when the reading light and the guide light are realized by the laser light, the following problem occurs. That is, laser light causes interference because of high coherence. When the laser light scatters on the rough surface, a random pattern (bright and dark) is formed by interference. This is called speckle, and this speckle causes a rough surface (for example, a surface on which a bar code exists) on the optical sensor.
Irrespective of the black and white, light and dark due to interference are converted into electrical signals, resulting in noise. For this reason, when laser light is used as the reading light,
The S / N ratio of the electric signal corresponding to the bar code output from the optical sensor decreases, and the reading performance decreases.

【0006】そこでこのような不都合が発生しないよう
に読取光の光源としては非コヒーレントな発光素子を用
い、ガイド光の光源としてはレーザダイオードなどのレ
ーザ発光素子を用いることで、適切な読取を実現しなが
ら、ガイド光としての実効性も確保できるようにするこ
とが考えられる。この例を図5に示す。
In order to prevent such inconvenience, appropriate reading is realized by using a non-coherent light emitting element as a light source of reading light and a laser light emitting element such as a laser diode as a light source of guide light. Meanwhile, it is conceivable to ensure the effectiveness as the guide light. This example is shown in FIG.

【0007】図5は従来例としての光学情報読取装置の
ヘッド部分の内部構造の一部を示す概略説明図である。
図5(a)は上面から見た図であり、図5(b)は側面
から見た図である。このように、読取ユニットは、読取
光を照射するための2つの発光ダイオード(LED)1
1と、各LED11a,11bに対応して設けられた照
明レンズ12と、結像レンズ13と、光学的センサ14
と、ミラー15と、レーザダイオード60と、レーザ用
ミラー61と、レーザ用レンズ62とを備えている。
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a part of an internal structure of a head portion of an optical information reading apparatus as a conventional example.
FIG. 5A is a diagram viewed from the top, and FIG. 5B is a diagram viewed from the side. As described above, the reading unit includes two light emitting diodes (LEDs) 1 for emitting reading light.
1, an illumination lens 12 provided corresponding to each of the LEDs 11a and 11b, an imaging lens 13, and an optical sensor 14.
, A mirror 15, a laser diode 60, a laser mirror 61, and a laser lens 62.

【0008】読取光は、LED11を発光させ、照明レ
ンズ12で集光して、ミラー15で反射された光であ
る。この読取光は、ケース2の外部のバーコードを照射
し、バーコードによって反射された光は、再度、ケース
2内に入る。そして、反射光はミラー15で反射され
て、図示しない絞りを前面に備えた結像レンズ13に入
射し、光学的センサ14にて結像される。光学的センサ
14は、このバーコードからの反射光を受け、光の強弱
を表す電気信号としてデータ処理出力ユニット側に出力
する。
The reading light is light that causes the LED 11 to emit light, is condensed by the illumination lens 12, and is reflected by the mirror 15. The reading light irradiates the bar code outside the case 2, and the light reflected by the bar code enters the case 2 again. Then, the reflected light is reflected by a mirror 15 and is incident on an imaging lens 13 provided with a stop (not shown) on the front surface, and is imaged by an optical sensor 14. The optical sensor 14 receives the reflected light from the bar code, and outputs the reflected light to the data processing output unit as an electric signal indicating the intensity of the light.

【0009】一方、ガイド光は、レーザダイオード60
から照射され、レーザ用ミラー61にて反射され、レー
ザ用レンズ62にてライン状に拡げられて、読取可能範
囲を示すマーカライン51をバーコード上に形成する。
このようにして、スペックルの問題が発生しないLED
11からの読取光と、極めて指向性が高く視認性のよい
レーザダイオード60からのガイド光をバーコード上に
得ることができる。そして、バーコードからの反射光が
光学的センサ14の受光面に結像する際の光軸(センサ
光軸)とガイド光の光軸とが一致すれば、ガイド光が指
し示す範囲を読取可能範囲に完全一致させることができ
る。
On the other hand, the guide light is emitted from the laser diode 60.
The laser beam is reflected by the laser mirror 61 and expanded in a line by the laser lens 62 to form a marker line 51 indicating a readable range on the barcode.
In this way, LEDs that do not cause speckle problems
The reading light from 11 and the guide light from the laser diode 60 having extremely high directivity and high visibility can be obtained on the barcode. If the optical axis (sensor optical axis) when the reflected light from the barcode forms an image on the light receiving surface of the optical sensor 14 matches the optical axis of the guide light, the range indicated by the guide light is the readable range. Can be matched perfectly.

【0010】しかし、実際には、バーコードからの反射
光が光学的センサ14の受光面に結像するまでの光路を
遮らないようにしなくてはならないため、両光軸にずれ
が生じることは避けられない。このずれは上述したレー
ザ用ミラー61等を調整して、極力小さくしている。
However, in practice, it is necessary to prevent the reflected light from the bar code from blocking the optical path until it forms an image on the light receiving surface of the optical sensor 14, so that a deviation between both optical axes does not occur. Inevitable. This displacement is minimized by adjusting the above-described laser mirror 61 and the like.

【0011】しかしながら、このようにLEDによる読
取光とレーザによるガイド光の両者を発生させると、装
置として高価なものとなる。さらに各々の光源から照射
された光を結像光学系の光軸に一致させる調整機構と調
整作業が必要になり、作業工数も増加することから大幅
なコストアップの要因となる。
However, if both the reading light by the LED and the guide light by the laser are generated as described above, the apparatus becomes expensive. Further, an adjusting mechanism and an adjusting operation for making the light emitted from each light source coincide with the optical axis of the imaging optical system are required, and the number of working steps increases, which causes a significant cost increase.

【0012】そこで、本発明は、上述した問題の発生す
ることなく、マーカ光源とガイド光源を同一の光源とし
ながら、読取を行うことのできる光学情報読取装置を提
供する。
Accordingly, the present invention provides an optical information reading apparatus capable of performing reading while using the same light source as the marker light source and the guide light source without causing the above-mentioned problems.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上述した
目的を達成するためになされた請求項1に記載の光学情
報読取装置によれば、読取光は非コヒーレント光である
ので、前述のようなスペックルの問題は発生しない。す
なわち、S/N比が低下して読取性能が低下するといっ
たことは起こらない。また、ガイド光は略点光源から発
せられるため指向性に優れ、光学情報読取装置のガイド
光を出す部分と読取対象との距離が離れたとしても、ガ
イド光が拡散しにくいので、利用者は読取範囲を容易に
認識することができる。
According to the optical information reading apparatus of the first aspect, which has been made to achieve the above object, the reading light is non-coherent light. No speckle problems occur. That is, the S / N ratio does not decrease and the reading performance does not decrease. In addition, since the guide light is emitted from a point light source, the guide light is excellent in directivity. Even if the distance between the portion of the optical information reading device that emits the guide light and the object to be read is large, the guide light is difficult to diffuse, so that the user is The reading range can be easily recognized.

【0014】なお、略点光源とは、点光源とみなすこと
のできる光源である。すなわち、従来一般的に光学情報
読取装置の光源として利用されてきた拡散光を発するL
EDではなく、レーザ光の指向性に近いものである。ま
た、発光素子は1の素子でも複数の素子からなるもので
もよい。また、ガイド光はマーカ光、読取光は照明光と
呼ばれることもある。
Note that a substantially point light source is a light source that can be regarded as a point light source. That is, L which emits diffused light, which has been conventionally used as a light source of an optical information reader, is generally used.
Instead of ED, it is close to the directivity of laser light. The light emitting element may be one element or a plurality of elements. The guide light may be called marker light, and the reading light may be called illumination light.

【0015】こうしてレーザのように高い指向性を持ち
ながらも、レーザを読取光として用いた際に起こるスペ
ックルの問題を解決することができる。また、読取光と
ガイド光が同一の光源から発せられるため、読取光とガ
イド光を異なる光源から発生させる場合に起こる光軸を
合わせるためのコストがかからない。よって、コストを
掛けずに設計、製造、保守等ができる。
In this way, it is possible to solve the problem of speckle that occurs when a laser is used as reading light, while having high directivity like a laser. In addition, since the reading light and the guide light are emitted from the same light source, there is no cost for adjusting the optical axis that occurs when the reading light and the guide light are generated from different light sources. Therefore, design, manufacture, maintenance, and the like can be performed without increasing costs.

【0016】なお、このようなガイド光は、位置合わせ
を行う主体が、ガイド光によるガイドを認識できるレベ
ルの光量でなければならない。したがって、発光素子
は、従来の光学情報読取装置における読取光を発生させ
るためのLEDよりも発光出力が大きいものでなければ
ならない。
It is to be noted that such a guide light must be of such a level that the subject performing the alignment can recognize the guide by the guide light. Therefore, the light emitting element must have a larger light output than an LED for generating reading light in a conventional optical information reading device.

【0017】このような非コヒーレントな略点光源とし
て機能する発光素子としては、例えば請求項2に示すよ
うに、電流狭窄型発光ダイオードが挙げられる。電流狭
窄型発光ダイオード(電流狭窄型LED)は、LEDで
あるのでレーザとは異なり非コヒーレント光を発する。
また指向性が高く、出力が従来の光学情報読取装置にお
けるLEDよりも高い。したがって、従来の光学情報読
取装置のLEDによる読取光のように、拡散して見えな
くなる可能性が小さくなり、スペックルの問題が発生せ
ず、ガイド光として利用者が視認可能な光量を得ること
ができる。
As a light emitting element functioning as such a non-coherent substantially point light source, for example, a current confinement type light emitting diode is cited. A current confinement type light emitting diode (current confinement type LED) emits non-coherent light unlike a laser because it is an LED.
Further, the directivity is high and the output is higher than that of the LED in the conventional optical information reading device. Therefore, unlike the reading light by the LED of the conventional optical information reading device, the possibility that the light is diffused and becomes invisible is reduced, and the problem of speckle does not occur. Can be.

【0018】また、レーザは、指向性が極めて高いコヒ
ーレント光であるので直接レーザ光を目に入れると危険
な場合があり、安全基準等も設けられている。しかも、
レーザは一般的にLEDよりも寿命が短くて壊れやす
い。したがって、設計、保守等にコストが掛かったが、
電流狭窄型発光ダイオードを用いることでこれらのコス
トをかけずに済む。
Further, since a laser is a coherent light having a very high directivity, it may be dangerous if the laser light is directly seen into the eyes, and safety standards and the like are set. Moreover,
Lasers generally have a shorter lifetime and are more fragile than LEDs. Therefore, although design and maintenance costs were high,
By using the current confinement type light emitting diode, these costs can be avoided.

【0019】また、従来の光学情報読取装置のLEDで
は、素子の発する拡散光を集光する必要があり、素子を
モールドする樹脂等がレンズ機能を果たすように構成し
ていたので、このレンズ機能の特性を考慮して光学情報
読取装置の光学系を設計する必要があった。しかし、電
流狭窄型発光ダイオードによればモールドにレンズ機能
を持たなくても、LEDの外部で集光させ十分な指向性
を得ることも可能になる。したがって、このようなLE
Dを用いれば光学情報読取装置における光学系の設計を
容易行うことができる。すなわち、電流狭窄型発光ダイ
オードは、一般的なLEDよりも指向性が高く、略点光
源とみなすことができるので、光源の位置を確定しやす
くなり、意図した状態に集光、拡散させやすいのであ
る。
Further, in the LED of the conventional optical information reading apparatus, it is necessary to condense the diffused light emitted from the element, and the resin or the like which molds the element is configured to perform the lens function. It is necessary to design the optical system of the optical information reading device in consideration of the above characteristics. However, according to the current confinement type light emitting diode, even if the mold does not have a lens function, it is possible to collect light outside the LED and obtain sufficient directivity. Therefore, such LE
The use of D makes it easy to design an optical system in the optical information reading device. That is, since the current confinement type light emitting diode has higher directivity than a general LED and can be regarded as a substantially point light source, it is easy to determine the position of the light source, and it is easy to condense and diffuse the light in the intended state. is there.

【0020】こうした読取光とガイド光は、請求項3に
示すようにライン状に生成するとよい。このようにすれ
ばこのラインを読取対象に合わせることで読取を行うこ
とができる。したがって、例えば1次元のバーコード等
の読取をスムーズに行うことができる。
The reading light and the guide light may be generated in a line as described in claim 3. In this way, reading can be performed by adjusting this line to the object to be read. Therefore, for example, a one-dimensional barcode can be read smoothly.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施例
について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の
形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発
明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうること
は言うまでもない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It is needless to say that the embodiments of the present invention are not limited to the following examples, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention.

【0022】図1は実施例としての光学情報読取装置1
のヘッド部分の内部構造を示す概略説明図であり、図1
(a)は一部を省略して上面から見た図であり、図1
(b)は側面から見た図である。また、図2はその制御
系統のブロック図である。光学情報読取装置1の備える
ケース2内の前方部には読取のための各種構成(以下、
適宜「読取ユニット」と称す。)が配置されており、ま
た、ケース2の後方部は操作者が手で握るための把持部
(図示せず)を形成している。ケース2の前方下部に
は、左右(図1(b)では紙面に垂直方向)に長い、す
なわち幅方向に長い読取口22が設けられている。そし
て、その読取口22の奥には、図示しない防塵プレート
が配置されており、読取口22を閉塞している。このこ
とによって、塵が読取口22からケース2内部に侵入す
るのを防止している。また、防塵プレートは、光を通過
可能である。
FIG. 1 shows an optical information reading apparatus 1 as an embodiment.
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an internal structure of a head portion of FIG.
FIG. 1A is a view in which a part is omitted and viewed from above, and FIG.
(B) is the figure seen from the side. FIG. 2 is a block diagram of the control system. Various components for reading (hereinafter, referred to as a reading device) are provided at a front portion in a case 2 provided in the optical information reading device 1.
It is referred to as a “reading unit” as appropriate. ) Is arranged, and a rear portion of the case 2 forms a grip portion (not shown) for the operator to hold by hand. A reading port 22 that is long in the left and right directions (in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1B), that is, is long in the width direction, is provided in the lower front part of the case 2. In addition, a dustproof plate (not shown) is disposed behind the reading port 22 to close the reading port 22. This prevents dust from entering the case 2 from the reading port 22. In addition, the dust-proof plate can transmit light.

【0023】読取ユニットは、発光ダイオード(LE
D)11と、照明レンズ12と、結像レンズ13と、光
学的センサ14と、LED駆動回路16(図2参照)
と、ミラー15とを備えている。なお、本実施例ではL
ED11a及びLED11bが「発光素子」に相当し、
これらは、結像レンズ13の両脇にそれぞれ配置されて
おり、それぞれのLED11(以下両LEDを区別しな
い場合にはLED11と表記し、区別する場合にはLE
D11aまたはLED11bと表記する。またLED以
外の符号についても同様に扱う。)に対応して照明レン
ズ12a及び照明レンズ12bが設けられている。
The reading unit is a light emitting diode (LE)
D) 11, an illumination lens 12, an imaging lens 13, an optical sensor 14, and an LED drive circuit 16 (see FIG. 2).
And a mirror 15. In this embodiment, L
The ED 11a and the LED 11b correspond to “light emitting elements”,
These are arranged on both sides of the imaging lens 13, respectively, and each LED 11 (hereinafter referred to as LED 11 when both LEDs are not distinguished, and LE 11 when distinguished)
D11a or LED11b. Also, codes other than LEDs are handled in the same manner. 2), an illumination lens 12a and an illumination lens 12b are provided.

【0024】後述のデータ処理出力ユニットの制御によ
りLED11が発光すると、ミラー15で反射されたそ
の光は防塵プレートを通過して、ケース2外部のバーコ
ード4(図2参照)を照射する。そして、バーコード4
によって反射された光は、再度、防塵プレートからケー
ス2内に入り、ミラー15で反射されて、図示しない絞
りを前面に備えた結像レンズ13に入射し、結像レンズ
13を介し、光学的センサ14にて結像される。光学的
センサ14は、受光素子がリニアに1列に配列されてお
り、その受光素子にバーコード4の像が、その各バーの
配列方向(バーコード4の長さ方向(特許請求の範囲に
おける「受光面の長手方向」に相当する))と受光素子
の配列方向とが同じ方向で結像される。光学的センサ1
4は、このバーコード4からの反射光を受け、光の強弱
を表す電気信号としてデータ処理出力ユニット側に出力
する。
When the LED 11 emits light under the control of the data processing output unit, which will be described later, the light reflected by the mirror 15 passes through the dustproof plate and irradiates the bar code 4 (see FIG. 2) outside the case 2. And bar code 4
The light reflected by the mirror enters the case 2 again from the dustproof plate, is reflected by the mirror 15, enters the imaging lens 13 having a not-shown aperture on the front surface, and passes through the imaging lens 13 to be optically reflected. An image is formed by the sensor 14. In the optical sensor 14, the light receiving elements are linearly arranged in one line, and the image of the bar code 4 is arranged on the light receiving element in the arrangement direction of each bar (the length direction of the bar code 4 (in the claims). The image is formed in the same direction as the “longitudinal direction of the light receiving surface”)) and the arrangement direction of the light receiving elements. Optical sensor 1
4 receives the reflected light from the bar code 4 and outputs it to the data processing output unit as an electric signal indicating the intensity of the light.

【0025】なお、ミラー15、結像レンズ13からな
る結像光学系は、少なくとも読取口22の位置と、その
読取口22の位置から数10cm(例えば、30〜50
cm)離れた位置までのバーコード4について読み取る
ことができるように大深度の結像系として構成されてい
る。
The image forming optical system including the mirror 15 and the image forming lens 13 has at least the position of the reading opening 22 and several tens cm (for example, 30 to 50 cm) from the position of the reading opening 22.
cm) It is configured as a deep imaging system so that the bar code 4 up to a distant position can be read.

【0026】次に、データ処理出力ユニットの構成を説
明する。ケース2内部の図示しないメイン基板上には、
図2に示すように、波形整形回路17、マイクロコンピ
ュータ18、メモリ19、読取確認用装置20およびレ
ジスタやホストコンピュータ等の本体装置への出力回路
21が備えられている。データ処理出力ユニットは、読
取ユニットからバーコード4の読み取りデータを波形整
形回路17を介して入力すると、マイクロコンピュータ
18の処理により、そのデータをデコード(解読)し、
バーコード4が表している情報を得て、その情報をメモ
リ19に一旦記憶する。次に、このメモリ19内に記憶
された情報を出力回路21により、所定タイミングで、
光や電波による無線通信あるいは有線で本体装置へ送信
する。
Next, the configuration of the data processing output unit will be described. On the main board (not shown) inside the case 2,
As shown in FIG. 2, a waveform shaping circuit 17, a microcomputer 18, a memory 19, a reading confirmation device 20, and an output circuit 21 to a main unit such as a register and a host computer are provided. When the read data of the bar code 4 is input from the reading unit via the waveform shaping circuit 17, the data processing output unit decodes (decodes) the data by processing of the microcomputer 18.
The information represented by the barcode 4 is obtained, and the information is temporarily stored in the memory 19. Next, the information stored in the memory 19 is output by the output circuit 21 at a predetermined timing.
The data is transmitted to the main unit by wireless communication using light or radio waves or by wire.

【0027】また読取ユニットが収納されている部分
の、光路に影響しない位置に、ブザー及び読取確認用L
EDからなる読取確認用装置20が設けられ、マイクロ
コンピュータ18にてバーコード4のデコードに成功し
た場合に、これら読取確認用装置20を駆動させ音及び
光でデコードが成功したことを報知する。なお、図示し
ないが、電源としての電池もケース2内に収納されてい
る。マイクロコンピュータ18は、CPU,ROM,R
AM,I/O等を備えており、上述したデータ処理出力
ユニットとしての必要な処理を実行している。
A buzzer and a reading confirmation L are provided at a position where the reading unit is stored so as not to affect the optical path.
A reading confirmation device 20 composed of an ED is provided, and when the barcode 4 is successfully decoded by the microcomputer 18, the reading confirmation device 20 is driven to notify that decoding was successful by sound and light. Although not shown, a battery as a power supply is also housed in the case 2. The microcomputer 18 has a CPU, ROM, R
It has an AM, an I / O, etc., and performs the necessary processing as the data processing output unit described above.

【0028】次に、照明レンズ12について説明する。
照明レンズ12は、LED11から照射された光を扇状
に拡げ、読取可能範囲を示すライン状の照明/マーカラ
イン3をバーコード4上に照射させるためのレンズであ
る。この照明レンズ12は、透明な樹脂で一体成形され
た樹脂レンズであり、ケース2の左右方向に細長い形状
をなしている。
Next, the illumination lens 12 will be described.
The illumination lens 12 is a lens for spreading the light emitted from the LED 11 in a fan shape and irradiating the bar code 4 with a linear illumination / marker line 3 indicating a readable range. The illumination lens 12 is a resin lens integrally formed of a transparent resin, and has an elongated shape in the left-right direction of the case 2.

【0029】次にLED11について説明する。LED
11は、可視光(例えば赤色)を発する発光ダイオード
であり、図3に示すように、基板71の上面に、多層反
射膜72、第1クラッド層73、活性層74、第2クラ
ッド層75、イオン注入領域76、電極77を順に形成
し、基板71の下面に電極78を形成したものである。
Next, the LED 11 will be described. LED
Reference numeral 11 denotes a light emitting diode that emits visible light (for example, red). As shown in FIG. 3, a multilayer reflective film 72, a first clad layer 73, an active layer 74, a second clad layer 75, An ion implantation region 76 and an electrode 77 are sequentially formed, and an electrode 78 is formed on the lower surface of the substrate 71.

【0030】電極77には、面の中央部に直径数十マイ
クロメートルの略円形の貫通孔を設け、光が透過する窓
となる光取出部79を形成している。そして、活性層7
4で発生した光は、この光取出部79から出力されるの
で、点光源とみなすことができ、高い指向性を得ること
ができる。
The electrode 77 has a substantially circular through-hole having a diameter of several tens of micrometers at the center of the surface, and forms a light extraction portion 79 serving as a window through which light is transmitted. And the active layer 7
The light generated in step 4 is output from the light extraction unit 79, so that the light can be regarded as a point light source, and high directivity can be obtained.

【0031】従来の光学情報読取装置では、図6に示す
ような構造のLEDを使用している。このLEDでは、
n領域92とp領域93の接合部で発生した光は、p領
域の上面の電極94の形成されない部分全体から外部に
放出される。そしてこの部分(光取出部96)は、数百
マイクロメートル角であり、この部分の全面から光を発
する。したがって、拡散光となり指向性が低いため、光
学情報読取装置1のマーカ光として用いようとしても、
読取対象のバーコードとの距離が離れるに従い、図5に
示した照明光50のように広がって暗くなってしまう。
しかし、図3に示す構造のLEDによれば、図1に示す
照明/マーカライン3のように、指向性の高いライン状
の明るい光を得ることができる。なお、この照明/マー
カライン3としての光が「読取光」及び「ガイド光」に
相当する。
A conventional optical information reading apparatus uses an LED having a structure as shown in FIG. With this LED,
Light generated at the junction between the n region 92 and the p region 93 is emitted outside from the entire portion of the upper surface of the p region where the electrode 94 is not formed. This portion (light extraction portion 96) is several hundred micrometers square, and emits light from the entire surface of this portion. Therefore, since it becomes diffused light and has low directivity, even if it is used as a marker light of the optical information reading device 1,
As the distance from the bar code to be read increases, the light spreads and becomes dark like the illumination light 50 shown in FIG.
However, according to the LED having the structure shown in FIG. 3, it is possible to obtain a line-shaped bright light having high directivity like the illumination / marker line 3 shown in FIG. The light as the illumination / marker line 3 corresponds to “reading light” and “guide light”.

【0032】なお、LED11による光はマーカ光とし
て用いるので、出力が高い方が望ましい。そこで、図3
に示すLEDでは、第1クラッド層73と第2クラッド
層75で活性層74を挟むように構成したダブルへテロ
構造により、発光出力を上げている。またさらに多層反
射膜72(ブラッグ反射膜等)を設け、活性層74で発
生した光のうち基板71側に向かう光を光取出部79方
向へ反射させて発光出力を上げている。
Since the light from the LED 11 is used as marker light, it is desirable that the output be high. Therefore, FIG.
In the LED shown in (1), the light emission output is increased by a double hetero structure in which the active layer 74 is sandwiched between the first clad layer 73 and the second clad layer 75. Further, a multilayer reflective film 72 (Bragg reflective film or the like) is provided, and among the light generated in the active layer 74, the light directed toward the substrate 71 is reflected toward the light extraction portion 79 to increase the light emission output.

【0033】そしてLED11はさらに発光出力を上げ
るため、電流狭窄構造を有するLEDとするとよい。こ
うした電流狭窄型LEDは、活性層における通電領域を
その面内の一部に制限するための電流狭窄構造をその素
子内部に有し、活性層の一部に設けられた発光領域で発
生した光を、素子の一部に設けられた光取出部から放射
する。したがって発光領域を限定することができ、さら
に高い光出力が得られる。
In order to further increase the light emission output, the LED 11 is preferably an LED having a current confinement structure. Such a current-confined-type LED has a current-confined structure for limiting a current-carrying region in the active layer to a part of the plane thereof, and emits light in a light-emitting region provided in a part of the active layer. Is emitted from a light extraction portion provided in a part of the element. Therefore, the light emitting region can be limited, and higher light output can be obtained.

【0034】このような電流狭窄型LEDの例を、図4
にその中央部断面図を示して説明する。なお、図4
(a)及び図4(b)の電流狭窄型LEDは、その外観
形状は図3のLEDと略同様に略直方体であり、上面に
略円形の直径数十マイクロメートルの窓である光取出部
79を備えている。
FIG. 4 shows an example of such a current confinement type LED.
FIG. FIG.
The external shape of the current confinement type LED of (a) and FIG. 4 (b) is a substantially rectangular parallelepiped substantially similar to the LED of FIG. 3, and a light extraction portion which is a substantially circular window having a diameter of several tens of micrometers on the upper surface. 79 is provided.

【0035】図4(a)の電流狭窄型LEDは、第1ク
ラッド層73と基板71との間に電極77と同様の面を
構成する電流ブロック層80を設けて活性層74の面の
中央部に電流を狭窄している。また図4(b)の電流狭
窄型LEDは活性層74と同一の面内の活性層の周囲に
電流ブロック層80を設けて電流を狭窄している。こう
することでさらに発光出力を上げることができる。
In the current confinement type LED shown in FIG. 4A, a current blocking layer 80 constituting the same surface as the electrode 77 is provided between the first cladding layer 73 and the substrate 71, and the center of the surface of the active layer 74 is provided. The current is constricted in the part. 4B, the current is confined by providing a current block layer 80 around the active layer in the same plane as the active layer 74. By doing so, the light emission output can be further increased.

【0036】以上のように、LED11は、発光部分の
直径がレーザと同等の数十マイクロメートル程度であ
り、また前述の多層反射膜72や電流狭窄構造により出
力を高める工夫がなされているため出力も従来の光学情
報読取装置に用いられてきたLEDよりも高い。また、
略点光源とみなせるため照明レンズ12等の外装器で容
易に指向性が強められる。よって、離れたところにある
読取対象に記載されたバーコード4を読み取る場合に
も、読取可能な範囲を示す照明/マーカライン3を視認
し易くなる。そして、LED11は、レーザと異なり発
光波長が単一波長ではなく、ピーク波長に対して半値幅
のスペクトルを持つ光であって、コヒーレント性に乏し
い。したがってスペックルの問題が発生しないので照明
光として用いることができる。
As described above, the LED 11 has a light emitting portion having a diameter of about several tens of micrometers, which is equivalent to that of a laser, and has been devised to increase the output by the multilayer reflective film 72 and the current confinement structure described above. Is higher than the LED used in the conventional optical information reading apparatus. Also,
Since the light source can be regarded as a substantially point light source, the directivity can be easily enhanced by an exterior device such as the illumination lens 12. Therefore, even when reading the barcode 4 described on a distant reading target, the illumination / marker line 3 indicating the readable range can be easily visually recognized. Unlike the laser, the LED 11 has a light emission wavelength that is not a single wavelength but a light having a half-width spectrum with respect to the peak wavelength, and has poor coherence. Therefore, it can be used as illumination light because there is no problem of speckle.

【0037】よって、図1に示して説明したように照明
光とマーカ光を同一のLED11から生成して照明/マ
ーカライン3として利用することができる。したがっ
て、従来のマーカ用光源であるレーザが不要となり、照
明光軸とマーカ光軸は一致するため、部品や光軸合わ
せ、安全面等の考慮にかかる設計、製造、保守の各段階
でのコストも削減され、大幅なコストダウンを図ること
ができるとともに、使い勝手のよい光学情報読取装置と
することができる。
Thus, as described with reference to FIG. 1, the illumination light and the marker light can be generated from the same LED 11 and used as the illumination / marker line 3. Therefore, the laser which is the conventional marker light source is unnecessary, and the illumination optical axis and the marker optical axis coincide with each other, so that costs in each stage of design, manufacturing, and maintenance that take into consideration parts, optical axis alignment, safety aspects, etc. Therefore, the cost can be significantly reduced, and a user-friendly optical information reading apparatus can be provided.

【0038】なお、LED11は上述した図3及び図4
の構造のLEDのみならず、点光源としてみなすことの
できる構造のLEDであればよい。特に電流狭窄型LE
Dがよい。また本実施例では、バーコードを読み取る光
学情報読取装置として説明したが、例えば文字を読み取
る光学情報読取装置としてもよい。この場合もマーカ光
と照明光が一致するため、容易に位置合わせができ、文
字の読み取りをスムーズに行うことが可能となる。
It should be noted that the LED 11 is the same as that shown in FIGS.
Not only the LED having the above structure but also an LED having a structure that can be regarded as a point light source may be used. Especially the current constriction type LE
D is good. In the present embodiment, the optical information reading apparatus for reading a bar code is described. However, for example, an optical information reading apparatus for reading characters may be used. Also in this case, since the marker light and the illuminating light coincide with each other, the alignment can be easily performed, and the character can be read smoothly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例の光学情報読取装置のヘッド部分の内部
構造を示す概略説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an internal structure of a head portion of an optical information reading device according to an embodiment.

【図2】実施例の光学情報読取装置の制御系統のブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a block diagram of a control system of the optical information reading device of the embodiment.

【図3】実施例の光学情報読取装置のLEDの構成の一
例を示す概略説明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of a configuration of an LED of the optical information reading device according to the embodiment.

【図4】実施例の光学情報読取装置のLEDの構成の一
例を示す概略説明図である。
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of a configuration of an LED of the optical information reading device according to the embodiment.

【図5】従来の光学情報読取装置のヘッド部分の内部構
造を示す概略説明図である。
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing an internal structure of a head portion of a conventional optical information reading device.

【図6】従来の光学情報読取装置のLEDの構成を示す
概略説明図である。
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a configuration of an LED of a conventional optical information reading device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光学情報読取装置 2…ケース 3…照明/マーカライン 4…バーコード 11a,11b…LED 12a,12b…照明レンズ 13…結像レンズ 14…光学的センサ 15…ミラー 16a,16b…LED駆動回路 17…波形整形回路 18…マイクロコンピュータ 19…メモリ 20…読取確認用装置 21…出力回路 22…読取口 50…照明光 51…マーカライン 60…レーザダイオード 61…レーザ用ミラー 62…レーザ用レンズ 71…基板 72…多層反射膜 73…第1クラッド層 74…活性層 75…第2クラッド層 76…イオン注入領域 77,78…電極 79…光取出部 80…電流ブロック層 91…n基板 92…n領域 93…p領域 94,95…電極 96…光取出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical information reading device 2 ... Case 3 ... Illumination / marker line 4 ... Barcode 11a, 11b ... LED 12a, 12b ... Illumination lens 13 ... Imaging lens 14 ... Optical sensor 15 ... Mirror 16a, 16b ... LED drive circuit 17 Waveform shaping circuit 18 Microcomputer 19 Memory 20 Reading confirmation device 21 Output circuit 22 Reading port 50 Illumination light 51 Marker line 60 Laser diode 61 Laser mirror 62 Laser lens 71 Substrate 72 Multi-layer reflective film 73 First cladding layer 74 Active layer 75 Second cladding layer 76 Ion implantation region 77, 78 Electrode 79 Light extraction unit 80 Current blocking layer 91 n substrate 92 n region 93 ... p region 94,95 ... electrode 96 ... light extraction part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B072 AA00 BB00 CC24 CC38 DD02 JJ11 LL07 LL13 LL18 5C072 AA01 CA05 CA09 DA02 LA14 RA07 5F041 AA42 CB02 EE12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5B072 AA00 BB00 CC24 CC38 DD02 JJ11 LL07 LL13 LL18 5C072 AA01 CA05 CA09 DA02 LA14 RA07 5F041 AA42 CB02 EE12

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光学情報の記載された読取対象を読み取る
ための読取光と、読取可能な範囲を示すガイド光とを照
射して光学情報を読み取る光学情報読取装置において、 非コヒーレントな略点光源として機能する発光素子から
前記ガイド光を得るとともに当該ガイド光を前記読取光
として用いることを特徴とする光学情報読取装置。
An optical information reading apparatus for reading optical information by irradiating a reading light for reading a reading target on which optical information is written and a guide light indicating a readable range, wherein the non-coherent substantially point light source is provided. An optical information reading apparatus, wherein the guide light is obtained from a light emitting element functioning as a light source, and the guide light is used as the reading light.
【請求項2】請求項1に記載の光学情報読取装置におい
て、 前記発光素子は、電流狭窄型発光ダイオードであること
を特徴とする光学情報読取装置。
2. The optical information reading apparatus according to claim 1, wherein said light emitting element is a current confinement type light emitting diode.
【請求項3】請求項1または2に記載の光学情報読取装
置において、 受光面の長手方向にライン状に広げて前記ガイド光及び
前記読取光を生成することを特徴とする光学情報読取装
置。
3. The optical information reading apparatus according to claim 1, wherein the guide light and the read light are generated by expanding the guide light in a line shape in the longitudinal direction of the light receiving surface.
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Cited By (2)

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KR100752610B1 (en) 2006-01-06 2007-08-29 (주)블루버드 소프트 Bar code scanner
US7621454B2 (en) 2005-10-13 2009-11-24 Denso Wave Incorporated Imaging device with a two-dimensional photodetector

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