JPH05342396A - 光学的パターン検出装置 - Google Patents

光学的パターン検出装置

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JPH05342396A
JPH05342396A JP4145358A JP14535892A JPH05342396A JP H05342396 A JPH05342396 A JP H05342396A JP 4145358 A JP4145358 A JP 4145358A JP 14535892 A JP14535892 A JP 14535892A JP H05342396 A JPH05342396 A JP H05342396A
Authority
JP
Japan
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light
pattern detection
mirror
emitting element
resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP4145358A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Mochida
省郎 持田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05342396A publication Critical patent/JPH05342396A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バーコードなどの読み取りに用いられる光学
的読み取りセンサにおいて、高い分解能で小型な光学的
パターン検出装置と容易に製造することができる製造方
法を提供することを目的とする。 【構成】 透光性を備えた樹脂本体1の内部に受光素子
2と発光素子3と、樹脂本体1の先端中央部にパターン
検出面からの反射光を集光する集光レンズ9と、樹脂本
体1の先端周縁部にパターン検出面を照射する光が透過
する透過面10と、樹脂本体1の基端部側部位に発光素
子3からの光を反射する平面ミラー8と、且つ樹脂本体
1の側周部に平面ミラー8からの反射光をパターン検出
面に集光する集光ミラー11を設けた光学的パターン検
出装置において、受光素子2と発光素子3とを予め樹脂
により注形成型した後、集光レンズ9と平面ミラー8と
集光ミラー11の光学部材とを一体成型する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は商品に印刷または貼付さ
れた商品識別用のバーコード、あるいはビデオテープレ
コーダにおいてTV番組を録画予約するための日時及び
TV局認識用のバーコードなどの各種用途のバーコード
や、その他の認識用の各種パターンを検出するための光
学的パターン検出装置及びその製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、工場の製品出荷部門やデパートな
どでは、大量の商品を識別するため、バーコードを表示
したシールなどを包装箱などに貼付け、または直接印刷
し、そのバーコードを光学的に読み取って商品の入出、
在庫管理などを行うシステムが広く採用されている。ま
たビデオテープレコーダでTV番組を録画する場合に
も、録画したい番組を前もって予約しておくため、番組
が放映されるTV局および日時などをバーコード化した
表からその番組のバーコードを光学的に読み取って予約
処理するシステムが用いられている。
【0003】このようなバーコードを読み取るためのバ
ーコードセンサとしては種々のものがあるが、その中で
手で持ち、静止しているバーコード面上を動かして読み
取る小型なものとしては、図5に示すようなバーコード
センサが従来知られている。
【0004】この従来例は、先端側向きの発光素子51
と受光素子52とを軸心53に対して並列配置し、先端
中央部に配したボールレンズ54によって発光素子51
からの光をパターン検出面40に集光する一方、パター
ン検出面40からの反射光を受光素子52に集光する構
成となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、パターン検
出面に十分な光量を照射するには焦点深度を深くして集
光スポット径を小さくすればよく、そのためには発光素
子とパターン検出面との間の光路長を長くしなければな
らない。しかし、上記従来例では、光路長を長くすると
発光素子とパターン検出面との間の距離が大きくなって
小型化に背面する結果となる。このため、従来例では小
型のもので焦点深度を深くしてパターン検出面での光量
を十分に得ることが困難であるという問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の光学的パター
ン検出装置は上記問題点を解消するため、透光性を備え
た樹脂本体の内部に先端側向きの受光素子と基端向きの
発光素子とを背面が向かい合う状態で配置すると共に、
樹脂本体の先端中央部にパターン検出面からの反射光を
受光素子に集光する集光レンズを、樹脂本体の先端周縁
部にパターン検出面を照射する光が透過する透過面を各
々形成する一方、樹脂本体の基端部側部位に発光素子か
らの光を反射する平面ミラーを設け、且つ樹脂本体の側
周部に前記平面ミラーからの反射光をパターン検出面に
集光する集光ミラーを設けた光学的パターン検出装置に
おいて、この受光素子と発光素子とを予め樹脂により注
形成型した後、前記集光レンズと平面ミラーと集光ミラ
ーの光学部材を一体成型することを特徴とする。
【0007】請求項2の光学的パターン検出装置は上記
問題点を解消するため、透光性を備えた樹脂本体の内部
に先端側向きの受光素子と基端側向きの発光素子とを背
面が向かい合う状態で配置すると共に、樹脂本体の先端
中央部にパターン検出面からの反射光を受光素子に集光
する集光レンズを、樹脂本体の先端周縁部にパターン検
出面を照射する光が透過する透過面を各々形成する一
方、樹脂本体の基端部側部位に発光素子からの光を反射
する平面ミラーを設け、且つ樹脂本体の側周部に前記平
面ミラーからの反射光をパターン検出面に集光する集光
ミラーを設けた光学的パターン検出装置において、発光
素子,平面ミラー部材と受光素子,集光ミラー部材とを
各々樹脂により成型した後に、前記2つの部材を光軸が
一致するように一体化することを特徴とする。
【0008】請求項3の光学的パターン検出装置は上記
問題点を解消するため、先端側向きの受光素子とパター
ン検出面からの反射光を集光する集光レンズを設けた基
端側向きの発光素子とを背面が向かい合う状態で配置す
ると共に、基端部側部位に発光素子からの光を反射する
平面ミラーと側周部に前記平面ミラーからの反射光をパ
ターン検出面に集光する集光ミラーとが一体となった光
学部材から構成され、前記平面ミラーと集光ミラーとの
光学部材の中空内部に前記受光素子と発光素子とが配さ
れていることを特徴とする。
【0009】なお、受光素子と発光素子との間に遮光板
を配設したり、この遮光板を受光素子と発光素子とが表
裏に実装されたリードフレームで構成すると好適であ
る。
【0010】
【作用】請求項1の発明によれば、樹脂本体の内部に位
置する発光素子から基端部側に出された光を樹脂本体の
基端部側部位に位置する平面ミラーによって樹脂本体の
側周部に位置する集光面ミラーに反射し、樹脂本体の先
端周縁部に位置する透過面を透過させてパターン検出面
に照射することができるので、発光素子とパターン検出
面との間の光路長を両者間の距離が小さいままで大きく
とることができる。これにより、焦点深度を深くするこ
とができるので、集光スポット径を小さくして集光効率
を向上させることができ、パターン検出面において十分
な光量を得ることができる。そして、パターン検出面か
らの反射光は、樹脂本体の先端中央部に位置する集光レ
ンズによって樹脂本体内の内部に先端側向きで位置する
受光素子に集光される。また、このパターン検出装置を
製造する場合、受光素子と発光素子とを予め注形成型し
た後、集光レンズと平面ミラーと集光ミラーの光学部材
をインジェクション成型法で一体成型すれば、受光素子
と発光素子に設けられているワイヤーを切断することな
く容易に製造することができる。
【0011】請求項2の発明によれば、発光素子,背面
ミラー部材と受光素子,集光ミラー部材とを各々樹脂に
より成型した後に、前記2つの部材を光軸が一致するよ
うに一体化することにより、容易に製造することができ
る。
【0012】請求項3の発明によれば、平面ミラーと集
光ミラーとの光学部材の中空内部に受光素子と発光素子
とが配される構成のために、成型法などによるワイヤー
の切断などが起こらず、容易に製造することができる。
【0013】なお、発光素子と受光素子との間に遮光板
を配設することによって、発光素子の光が直接受光素子
に作用するのを防止することができ、S/N比を改善す
ることができる。この場合、各素子が表裏に実装される
リードフレームによって上記遮光板を構成すれば、部品
点数や組立工数の増加を招かずコスト上有利である。
【0014】
【実施例】本発明の第1実施例を図1に基づき説明す
る。透光性を備えた樹脂本体1の内部に、先端側向きの
受光素子2と基端側向きの発光素子3とを背面が向かい
合う状態で埋没している。受光素子2および発光素子3
は、樹脂本体1に内部中央まで入り込んだ共通電極とし
てのリードフレーム6の表裏面に各々実装されている。
このリードフレーム6は、図2に示すように円形の先端
部が受光素子2と発光素子3との間の遮光板を構成して
いる。なお、各素子2および3は、各々のリードフレー
ム4、4に金線などのワイヤ5で接続されている。そし
て、各素子2および3、リードフレーム4,6は予め注
型法により成型した注型本体7の中に埋没している。
【0015】樹脂本体1の基端面を鏡面化して、平面ミ
ラー8を形成している。一方、樹脂本体1の先端中央面
を凸面状に形成し、パターン検出面40からの反射光を
前記受光素子2に集光する集光レンズ9を設けている。
樹脂本体1の先端周縁面リング状の凹面で、パターン検
出面40を照射する光が透過する透過面10となってい
る。樹脂本体1の前記透過面10に周接する側周面を楕
円面に形成して鏡面化し、集光ミラー11を設けてい
る。この楕円面は、発光素子3の平面ミラー8に対して
対象となる位置を一方の焦点とし、パターン検出面40
の被照射点41を他方の焦点としている。
【0016】以上のように構成された光学的パターン検
出装置の作用説明を行う。発光素子3から出た光は基端
側に向かい、樹脂本体1の基端部で平面ミラー8により
先端側に向けて反射される。この反射光は集光ミラー1
1により、パターン検出面40の被照射点41に向けて
再度反射される。そして、透過面10を透過して前記被
照射点41に達し、パターン検出面40を照射する。こ
のパターン検出面40からの反射光は樹脂本体1の先端
部で集光レンズ9によって注型本体7内の受光素子2に
集光される。
【0017】このとき、発光素子3からパターン検出面
40に至る光路長を両者間の距離を大きくしなくても平
面ミラー8により長くすることができるので、集光ミラ
ー11からパターン検出面40に至る光路長を無理なく
長くとることができる結果、発光素子3とパターン検出
面40との間の距離に比較して集光スポット径を小さく
絞ることができ、焦点深度を深くすることができる。従
って、小型であってもパターン検出面40での光量を十
分に得ることができ、分解能を高めることができる。
【0018】図3は、本発明の第2実施例を示してい
る。本実施例の受光素子2、リードフレーム4は受光素
子部本体12の端面に配され、発光素子3、リードフレ
ーム4は発光素子部本体13の端面に配されており、受
光素子2と発光素子3は背面が向かい合う状態で一体と
なるように接合されている。なお、本実施例のその他の
構成および作用は第1実施例と同様なので共通符号を付
して示し、説明は省略する。
【0019】本実施例によれば、第1実施例の作用・効
果に加えて、受光素子部本体12と発光素子部本体13
とをそれぞれ個別に成型することができるので、部品点
数や組付工数を削減することができ、製造方法も容易な
ためコスト上有利である。
【0020】図4は、本発明の第3の実施例を示してい
る。本実施例の受光素子2は集光作用のある樹脂部14
の中に埋没されており、発光素子3は樹脂部15の中に
埋没されており、受光素子2と発光素子3が埋没されて
いる樹脂部14と樹脂部15は、前記の実施例1と2と
は異なり、樹脂本体1の中にあるのではなく、空中の中
にあるように配されている。なお、本実施例のその他の
構成および作用は、第1実施例と同様なので共通符号を
付して示し、説明は省略する。
【0021】本実施例によれば、第1実施例の作用・効
果に加えて、樹脂部14と樹脂部15は空中の中に配さ
れているため、樹脂成型時の成型圧力によるリードフレ
ームの切断や樹脂内の成型歪などの問題を解決し、製造
工程における歩留まりの向上を大幅に改善することがで
きる。
【0022】本発明は上記実施例に示す外、種々の態様
に構成することができる。例えば、集光ミラーは上記実
施例の楕円面に近似した球面ミラーであってもよい。ま
た、素子,ミラー遮光部材などの具体的構成や配置は、
必要に応じて適宜設定することができる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、発光素子
とパターン検出面との間の距離を大きくせずに両者間の
光路長を大きくとることができるので小型化することが
でき、また反射光学系で構成されているので収差も生じ
ないため焦点深度が深く高い分解能の検出が可能であ
り、しかも部品点数が少なく且つ構成も極めて簡単であ
り、製造方法も容易な光学的パターン検出装置とその製
造方法を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す側面図
【図2】図1の要部を示す斜視図
【図3】本発明の第2実施例を示す側面図
【図4】本発明の第3実施例を示す側面図
【図5】従来例の側面図
【符号の説明】
1 樹脂本体 2 受光素子 3 発光素子 6 遮光板 7 注型本体 8 平面ミラー 9 集光レンズ 10 透過面 11 集光ミラー 40 パターン検出面 54 ボールレンズ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性を備えた樹脂本体の内部に先端側
    向きの受光素子と基端側向きの発光素子とを背面が向か
    い合う状態で配置すると共に、樹脂本体の先端中央部に
    パターン検出面からの反射光を受光素子に集光する集光
    レンズを、樹脂本体の先端集縁部にパターン検出面を照
    射する光が透過する透過面を各々形成する一方、樹脂本
    体の基端部側部位に発光素子からの光を反射する平面ミ
    ラーを設け、且つ樹脂本体の側周部に前記平面ミラーか
    らの反射光をパターン検出面に集光する集光ミラーを設
    けた光学的パターン検出装置において、この受光素子と
    発光素子とを予め樹脂により注形成型した後、前記集光
    レンズと平面ミラーと集光ミラーの光学部材とを一体成
    型したことを特徴とする光学的パターン検出装置。
  2. 【請求項2】 透光性を備えた樹脂本体の内部に先端側
    向きの受光素子と基端側向きの発光素子とを背面が向か
    い合う状態で配置すると共に、樹脂本体の先端中央部に
    パターン検出面からの反射光を受光素子に集光する集光
    レンズを、樹脂本体の先端周縁部にパターン検出面を照
    射する光が透過する透過面を各々形成する一方、樹脂本
    体の基端部側部位に発光素子からの光を反射する平面ミ
    ラーを設け、且つ樹脂本体の側周部に前記平面ミラーか
    らの反射光をパターン検出面に集光する集光ミラーを設
    けた光学的パターン検出装置において、発光素子、平面
    ミラー部材と受光素子,集光ミラー部材とを各々樹脂に
    より成型した後に、前記2つの部材を光軸が一致するよ
    うに一体化することを特徴とする光学的パターン検出装
    置。
  3. 【請求項3】 先端側向きの受光素子とパターン検出面
    からの反射光を集光する集光レンズを設けた基端側向き
    の発光素子とを背面が向かい合う状態で配置すると共
    に、基端部側部位に発光素子からの光を反射する平面ミ
    ラーと側周部に前記平面ミラーからの反射光をパターン
    検出面に集光する集光ミラーとが一体となった光学部材
    から構成され、前記平面ミラーと集光ミラーとの光学部
    材の中空内部に前記受光素子と発光素子とが配されてい
    ることを特徴とする光学的パターン検出装置。
  4. 【請求項4】 受光素子と発光素子との間に遮光部材を
    配設した請求項1記載の光学的パターン検出装置。
  5. 【請求項5】 遮光部材は受光素子と発光素子とが表裏
    に実装されたリードフレームである請求項1記載の光学
    的パターン検出装置。
JP4145358A 1992-06-05 1992-06-05 光学的パターン検出装置 Pending JPH05342396A (ja)

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JP4145358A JPH05342396A (ja) 1992-06-05 1992-06-05 光学的パターン検出装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6639248B2 (en) 2001-07-05 2003-10-28 Sony Corporation Light emitting and receiving device structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6639248B2 (en) 2001-07-05 2003-10-28 Sony Corporation Light emitting and receiving device structure

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