WO1995019605A1 - Dispositif de lecture d'une marque fluorescente sur un objet - Google Patents

Dispositif de lecture d'une marque fluorescente sur un objet Download PDF

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WO1995019605A1
WO1995019605A1 PCT/FR1995/000045 FR9500045W WO9519605A1 WO 1995019605 A1 WO1995019605 A1 WO 1995019605A1 FR 9500045 W FR9500045 W FR 9500045W WO 9519605 A1 WO9519605 A1 WO 9519605A1
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light
detection
fluorescent
emitted
diodes
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Application number
PCT/FR1995/000045
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English (en)
Inventor
Jean-Michel Decaudin
Claude Michel Robert Maquaire
Original Assignee
Bertin & Cie
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Filing date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/12—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using a selected wavelength, e.g. to sense red marks and ignore blue marks

Definitions

  • the invention relates to a device for reading a fluorescent mark, such as a bar code, a dot code or other code, on an object.
  • Such sorting machines include a device for reading codes, which consist of a succession of fluorescent sticks.
  • the reading device comprises a light source, such as an iodine lamp or a t'7 lamp, associated with filters and optical means, to explain the light radiation emitted in a window in which the bar codes pass by. .
  • the light emitted by the fluorescent rods in response to the incident radiation is applied to a photodetector, for example by means of a semi-transparent plate and an anamorphic fiber optic.
  • the analog electrical signal from the photodetector is then processed by electronic circuits to ensure recognition of the bar code and referral to a sorting direction of the object coated therewith.
  • fluorescent bar codes makes it possible to ensure their reading independently, in particular, of the color of the object on which they are affixed.
  • fluorescent materials have a low efficiency, that is to say that the ratio between the re-emitted energy and that which is absorbed is low.
  • the energy re-emitted by bar code sticks is very low. This is the reason why, according to the current state of the art, high-speed reading devices have a relatively powerful light source, such as a halogen lamp, which has the disadvantage of exhibiting thermal radiation. important and, therefore, to pose problems of thermal drift and reliability.
  • the light source must therefore be placed at a considerable distance from the objects read and must be fitted with a radiator.
  • relatively complex filters and optical means are necessary to focus the light emitted by the source in the reading window and to collect and apply to the photodetector the light re-emitted by the fluorescent sticks.
  • the invention aims to provide a device for reading fluorescent marks with re-emission in the visible spectrum which does not use, as a light source, a conventional lamp, while making it possible to read fluorescent marks affixed on objects moving at high speeds, on the order of several meters per second.
  • the subject of the invention is a device with a light diode (s) for reading a fluorescent mark on an object, characterized in that it comprises at least one light diode adapted to radiate light blue capable of causing a re-emission of visible light by said fluorescent mark, optical means, disposed at a short distance from a limited detection area in which said mark is called to be placed, for concentrating the light emitted by said light-emitting diode in said detection area, and photosensitive detection means placed in line with said zone for detecting the visible light re-emitted by said mark in response to its illumination in said zone.
  • FIG. 1 is a schematic view in cross section of a device according to the invention for reading fluorescent bar codes
  • FIG. 2 is a schematic front elevation showing the vertical distribution of light emitting diodes on either side of the reading window in the device of Figure 1;
  • FIG. 3 is a schematic view illustrating the application of the reading device according to the invention to the reading of two bar codes superimposed on the same object;
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the electrical signals produced by the photodiodes of the device in FIG. 3.
  • a flat wall 1 opaque to light is provided with a rectangular window 2 transparent to blue light emitted by light diodes 3 ⁇ and 3 i + 1 , such as diodes electroluminescent, placed in front of the wall 1, as well as visible light re-emitted by the fluorescent rods of a bar code carried by an object 4 scrolling in the direction of the arrow F behind the reading window 2.
  • light diodes 3 ⁇ and 3 i + 1 such as diodes electroluminescent
  • each light emitting diode 3 ir 3 i + 1 In front of each light emitting diode 3 ir 3 i + 1 is interposed an optical device 5 ir 5 i + 1 , such as a lens, a mirror or the like, intended to distribute the blue light emitted by the corresponding diode according to the geometry desired in the window 2.
  • the light-emitting diodes are chosen so as to emit a blue light suitable to excite the fluorescent sticks for a reemission by fluorescence in the orange.
  • the light-emitting diodes 3 t and 3 i + 1 and their associated optical devices 5 t and 5 i + 1 are preferably centered respectively on planes P and P i + 1 which are arranged on both sides and d other of a plan P s . In the example shown, they are symmetrical with respect to this plane P s .
  • the planes P j and P i + 1 can be confused.
  • the angle they form can be arbitrary. Preferably this angle is as small as possible so as to allow positioning faults of the objects 4.
  • the plane P s substantially parallel to the bars and spacings of the codes to be detected, is the plane of symmetry of the rectangular window 2 according to the most large dimension of it.
  • the optical devices 5 i and 5 i + 1 are arranged to ensure the illumination of an area 10 of width d. centered in the middle of the width of the rear face of the window 2, the height h of this zone 10 being a function of the number of diodes and optical devices which are superimposed in the planes P ⁇ and P i + 1 .
  • the width d. and the height h of this zone 10 are at most equal respectively to the width and the height of the window 2.
  • the width d. of the area 10 is at most equal to the width of the bars and spacings of the codes to be read, and its height h at least equal to the height of these bars and spacings.
  • the diodes of odd indices i arranged in the plane P and the diodes of even indices i + 1 arranged in the plane P i + 1 are preferably staggered, that is to say that each diode of rank i + 1 is arranged in the plane P i + 1 at half height with respect to the diodes of rows i and i + 2 in the plane P ir the spacing between the diodes adjacent in each of the planes P i and P i + 1 being chosen so as to ensure a substantially homogeneous distribution of the light flux emitted by all of the diodes over the lighting or detection zone 10.
  • the detection of visible light re-emitted by the fluorescent bars or rods carried by the object 4, in response to their scrolling in the lighting area 10, is ensured by one or more photodiodes 6 j each provided with a filter 7 ⁇ , possibly associated with an optical system of resumption of the objective or condenser type, authorizing the passage of light in the wavelength (s) of emission of the fluorescent rods and prohibiting the transmission of light in the other wavelengths.
  • the photodiodes 6 j as well as their filters and any optical systems 7 j are arranged in front of the window 2 in the plane of symmetry P s , that is to say between the planes P and P i + 1 .
  • the photodiodes 6 i and their filters and possible optical systems 7 i are placed in the plane P s in a position which is as close as possible to the front face of the window 2 while not interrupting the light beam concentrated by the devices 5 t and 5 i + 1 in the lighting area 10.
  • the light emitting diodes 3 t and 3 i + 1 are arranged as close as possible to the area 10 to the extent compatible with the characteristics of dimensions and geometries of the various components.
  • the photodiodes 6 i superimposed in the plane P s are all arranged at the same distance from the front face of the window 2 and the detection field of each photodiode is centered on the lighting area 10 and represents a fraction of the surface of this area 10.
  • the number of photodiodes 6 j is a function of the height h of the illumination area 10 and the desired resolution, that is to say the number of pixels or image points that one wishes to collect .
  • the height of the global field embraced by two photodiodes 6., consecutive is preferably at most equal to the height of the fluorescent rods of the bar codes to be detected.
  • the objects 4 carrying a bar code to be detected scroll against the rear face of the wall 1 and, when they pass through the lighting area 10, the fluorescent sticks re-emit light which is detected by the photodiodes 6 j .
  • the photodiodes 6 i each supply an analog electrical signal, the level of which has a significant value if part of the rod scrolls within the detection field of the corresponding photodiode or a non-significant value corresponding to background noise if the detection field of the corresponding photodiode is placed on either side of the ends of the stick.
  • the output signals of the photodiodes 6 i can be processed individually in parallel in order to eliminate the non-significant signals and not to remember that significant signals. This therefore results in a significant improvement in the signal / noise ratio compared to a conventional detection device in which a single photosensitive device scans the whole of a field of illumination whose, to ensure with certainty the detection of fluorescent sticks, the height is generally appreciably greater than that of the sticks, so that the signal delivered by this single photodetector presents a significant background noise.
  • Synchronous detection is then carried out at the photodetectors 6 j . This arrangement makes it possible to increase the level of the signal received.
  • the reading device described above makes it possible to ensure the detection in parallel of at least two bar codes 8 and 9 superimposed vertically one above the other on the same object 4 in order to enrich the information coded on this object.
  • the height of the overall field embraced by two consecutive photodiodes is preferably at most equal to the smallest of the dimensions comprising the height of the rods and the vertical distance between the two superimposed codes 8 and 9.
  • Figure 4 which represents the shape of the output signals S lf S 2 S 7 of the photodiodes 6 lr
  • the device according to the invention also makes it possible to read codes from unconventional topologies, for example two-dimensional bar codes comprising bars distributed over at least two rows, codes associating bars of different heights, codes composed by sets of points, etc ...
  • the reading device is not limited to reading codes but can be used to read all fluorescent marks excited by blue light, for example an obliteration mark affixed to a postal franking and representative stamp. , for example, the speed of delivery of the object thus canceled.
  • the photodiodes 6 j can be integrated on the same linear strip 11 which allows, by miniaturization of these photodiodes, to ensure a high resolution of the reading device while facilitating the manufacture, the assembly and the connection of the set of photodiode detection 6 d .
  • the integration geometry of the photodiodes and / or light-emitting diodes on a common substrate can be adapted to the geometry of the marks to be detected.
  • the reading device according to the invention makes it possible to eliminate expensive components such as the anamorphic fiber optic, eliminates the problems of heating and allows a significant miniaturization of the device thanks to the integration possibilities of some of the components and the positioning of all the components in the immediate vicinity of the reading window 2.
  • the device according to the invention is also inexpensive and reliable in operation thanks to the use of components subjected to slight heating and to the possibility of connecting all of these components, to know the light emitting diodes 3 and 3 i equipped with their optics, the photodiodes 6 j equipped with their filter and at least part of the associated electronic circuits, on the same electronic card.
  • Attempts to read bar codes on objects traveling at a speed of several meters per second have given good results with three blue light-emitting diodes of about 20 millicandelas.
  • the power thereof expressed in milliwatts / cm 2 , is of the order of 50 times greater in the corresponding wavelength, that is to say after filtering.
  • the device described can be used to read a fluorescent mark on a stationary object.
  • the scanning of the mark can be carried out by means of an oscillating mirror scanner device. It can also be provided manually by moving the reading device in front of the fluorescent mark. It is also possible to juxtapose a plurality of light-emitting diodes and associated photodetectors, arranged opposite the mark to be detected. A sequencing of the lighting for each light-emitting diode then makes it possible to ensure the reading of the fluorescent mark.

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Abstract

Ce dispositif comprend au moins une diode lumineuse (3i, 3i+1) adaptée pour rayonner de la lumière bleue propre à provoquer une réémission de lumière visible par ladite marque fluorescente, des moyens optiques (5i, 5i+1) pour concentrer la lumière émise par ladite diode lumineuse dans une zone de détection (10) dans laquelle ladite marque est appelée à être placée, et des moyens de détection photosensibles (6j) placés au droit de ladite zone (10) pour détecter la lumière réémise par ladite marque en réponse à son éclairement dans ladite zone.

Description

Dispositif de lecture d'une marque fluorescente sur un objet.
L'invention concerne un dispositif de lecture d'une marque fluorescente, telle qu'un code à barres, un code à points ou autre code, sur un objet.
Il est connu d'apposer des codes à barres fluorescents sur des objets postaux en vue de leur tri ultérieur au moyen de machines de tri.
De telles machines de tri comprennent un dispositif de lecture des codes, lesquels sont constitués d'une succession de bâtonnets fluorescents. Le dispositif de lecture comprend une source lumineuse, telle qu'une lampe à iode ou une lampe t' 7., associée à des filtres et à des moyens optiques, pour expliquer le rayonnement lumineux émis dans une fenêtre dans laquelle défilent les codes à barres. La lumière émise par les bâtonnets fluorescents en réponse au rayonnement incident est appliquée à un photodétecteur, par exemple au moyen d'une lame semi-transparente et d'un anamorphoseur à fibres optiques. Le signal électrique analogique issu du photodétecteur est ensuite traité par des circuits électroniques pour assurer la reconnaissance du code à barres et l'aiguillage vers une direction de tri de l'objet qui en est revêtu.
L'utilisation de codes à barres fluorescents permet d'assurer leur lecture indépendamment, en particulier, de la couleur de l'objet sur lequel ils sont apposés. Cependant les matériaux fluorescents ont un faible rendement, c'est-à-dire que le rapport entre l'énergie réémise et celle qui est absorbée est peu élevé. De plus, s'agissant d'objets défilant à de grandes vitesses, par exemple, de l'ordre de plusieurs mètres par seconde dans le domaine du tri postal, l'énergie réémise par les bâtonnets de codes à barres est très faible. C'est la raison pour laquelle, selon l'état actuel de la technique, les dispositifs de lecture à vitesse de défilement élevée comportent une source lumineuse relativement puissante, telle qu'une lampe à halogène, qui a pour inconvénient de présenter un rayonnement thermique important et, par conséquent, de poser des problèmes de dérive thermique et de fiabilité. La source lumineuse doit donc être placée à une distance importante des objets lus et doit être munie d'un radiateur. De plus, des filtres et des moyens optiques relativement complexes sont nécessaires pour focaliser la lumière émise par la source dans la fenêtre de lecture et pour recueillir et appliquer au photodétecteur la lumière réémise par les bâtonnets fluorescents.
Il en résulte que de tels dispositifs de lecture à lampe sont volumineux, complexes et coûteux.
Il est également connu, notamment par le document US-A- 4 202 491, d'assurer la lecture de codes à barres fluorescents sur des supports au moyen de dispositifs faisant appel à des diodes électroluminescentes émettant une lumière infra-rouge. Les matériaux fluorescents excités par une lumière infra-rouge réémettent un rayonnement de longueur d'onde encore supérieure ("infra infra-rouge) situé hors du spectre visible.
Toutefois, dans de nombreuses applications, en particulier dans le domaine du tri postal, il n'est pas possible ou difficilement envisageable de recourir à de tels matériaux fluorescents et diodes électroluminescentes fonctionnant dans 1'infra-rouge. En effet :
* les coûts qu'entraînerait la transformation de matériels existants déjà équipés pour appliquer des encres fluorescentes excitées par une lumière bleue peuvent s'avérer prohibitifs ; * certaines applications nécessitent que la lumière réémise par le matériau fluorescent appartienne au spectre visible ; * les composants optiques conçus pour fonctionner dans le domaine de 1'infra-rouge sont beaucoup plus complexes et coûteux que ceux destinés à fonctionner en lumière visible. Il existe également des diodes électroluminescentes émettant une lumière bleue, mais celles-ci ont une intensité lumineuse très faible, de l'ordre de quelques dizaines de mi11icandélas , comparativement aux diodes électroluminescentes infra-rouge qui sont beaucoup plus puissantes, dans un rapport de l'ordre de 100 à 1000. Cependant, en raison de la faible intensité lumineuse procurée par les diodes électroluminescentes émettant dans le bleu, il a toujours été considéré qu'il n'était pas possible d'utiliser celles-ci dans des dispositifs de lecture de marques fluorescentes telles que des codes à barres, particulièrement dans le cas où ces marques sont apposées sur des objets défilant à grande vitesse comme c'est le cas dans des machines de tri postal. C'est ainsi, notamment, que le document US-A-4 202 491 précité propose de diodes électroluminescentes infra-rouges comme al rnative à des dispositifs à lampes ultra-violettes.
Contrairement à ce préjugé, l'invention vise à fournir un dispositif de lecture de marques fluorescentes à réémission dans le spectre visible qui ne fasse pas appel, comme source lumineuse, à une lampe conventionnelle, tout en permettant de lire des marques fluorescentes apposées sur des objets défilant à des vitesses élevées, de l'ordre de plusieurs mètres par seconde.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif à diode(s) lumineuse(s) de lecture d'une marque fluorescente sur un objet, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une diode lumineuse adaptée pour rayonner de la lumière bleue propre à provoquer une réémission de lumière visible par ladite marque fluorescente, des moyens optiques, disposés à faible distance d'une zone de détection limitée dans laquelle ladite marque est appelée à être placée, pour concentrer la lumière émise par ladite diode électroluminescente dans ladite zone de détection, et des moyens de détection photosensibles placés au droit de ladite zone pour détecter la lumière visible réémise par ladite marque en réponse à son éclairement dans ladite zone.
Il apparaît en effet qu'en associant une diode lumineuse de faible puissance émettant dans le bleu, telle qu'une diode électroluminescente, à des moyens optiques aptes à concentrer la lumière émise dans une zone de détection limitée, il est possible de recueillir un signal significatif autorisant la lecture de marques fluorescentes défilant à grande vitesse.
D'autres caractéristiques et avantages de 1'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple et illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'un dispositif selon l'invention pour la lecture de codes à barres fluorescents ;
- la figure 2 est une vue schématique en élévation frontale montrant la répartition verticale des diodes électroluminescentes de part et d'autre de la fenêtre de lecture dans le dispositif de la figure 1 ; la figure 3 est une vue schématique illustrant 1'application du dispositif de lecture selon 1 'invention à la lecture de deux codes barres superposés sur un même objet; et
- la figure 4 est un diagramme illustrant les signaux électriques produits par les photodiodes du dispositif de la figure 3.
En se reportant tout d'abord à la figure 1, une paroi plane 1 opaque à la lumière est pourvue d'une fenêtre rectangulaire 2 transparente à la lumière bleue émise par des diodes lumineuses 3± et 3i+1, telles que des diodes électroluminescentes, placées devant la paroi 1, ainsi qu'à la lumière visible réémise par les bâtonnets fluorescents d'un code à barres porté par un objet 4 défilant dans le sens de la flèche F derrière la fenêtre de lecture 2.
Devant chaque diode électroluminescente 3i r 3i+1 est interposé un dispositif optique 5i r 5i+1, tel qu'une lentille, un miroir ou autre, destiné à répartir la lumière bleue émise par la diode correspondante selon la géométrie souhaitée dans la fenêtre 2. Les diodes électroluminescentes sont choisies de manière à émettre une lumière bleue propre à exciter les bâtonnets fluorescents pour une réémission par fluorescence dans l'orangé.
Comme le montre la figure 1, les diodes électroluminescentes 3t et 3i+1 et leurs dispositifs optiques associés 5t et 5i+1 sont de préférence centrés respectivement sur des plans P et Pi+1 qui sont disposés de part et d'autre d'un plan Ps. Dans l'exemple représenté, ils sont symétriques par rapport à ce plan Ps. Les plans Pj et Pi+1 peuvent être confondus. L'angle qu'ils forment peut être quelconque. De préférence cet angle est le plus réduit possible de manière à autoriser des défauts de positionnement des objets 4. Le plan Ps, sensiblement parallèle aux barres et espacements des codes à détecter, est le plan de symétrie de la fenêtre rectangulaire 2 selon la plus grande dimension de celle-ci. Les dispositifs optiques 5i et 5i+1 sont agencés pour assurer 1'éclairement d'une zone 10 de largeur d. centrée au milieu de la largeur de la face arrière de la fenêtre 2, la hauteur h de cette zone 10 étant fonction du nombre de diodes et de dispositifs optiques qui sont superposés dans les plans P± et Pi+1. La largeur d. et la hauteur h de cette zone 10 sont au maximum égales respectivement à la largeur et la hauteur de la fenêtre 2. En outre, la largeur d. de la zone 10 est au plus égale à la largeur des barres et espacements des codes à lire, et sa hauteur h au moins égale à la hauteur de ces barres et espacements.
De plus, comme représenté sous forme schématique à la figure 2, les diodes d'indices impairs i disposées dans le plan P et les diodes d'indices pairs i+1 disposées dans le plan Pi+1 sont de préférence disposées en quinconce, c'est-à- dire que chaque diode de rang i+1 est disposée dans le plan Pi+1 à mi-hauteur par rapport aux diodes de rangs i et i+2 dans le plan Pi r l'écartement entre les diodes adjacentes dans chacun des plans Pi et Pi+1 étant choisi de manière à assurer une répartition sensiblement homogène du flux lumineux émis par l'ensemble des diodes sur la zone d'éclairement ou de détection 10. La détection de la lumière visible réémise par les barres ou bâtonnets fluorescents portés par l'objet 4, en réponse à leur défilement dans la zone d'éclairement 10, est assurée par une ou plusieurs photodiodes 6j pourvues chacune d'un filtre 7^, éventuellement associé à un système optique de reprise du type objectif ou condenseur, autorisant le passage de la lumière dans la ou les longueurs d'ondes d'émission des bâtonnets fluorescents et interdisant la transmission de la lumière dans les autres longueurs d'ondes. Les photodiodes 6j ainsi que leurs filtres et systèmes optiques éventuels 7j sont disposés en avant de la fenêtre 2 dans le plan de symétrie Ps, c'est-à-dire entre les plans P et Pi+1.
Comme représenté sur la figure 1, les photodiodes 6i et leurs filtres et systèmes optiques éventuels 7i sont placés dans le plan Ps dans une position qui est la plus proche possible de la face avant de la fenêtre 2 tout en n'interrompant pas le faisceau lumineux concentré par les dispositifs 5t et 5i+1 dans la zone d'éclairement 10. De même, les diodes électroluminescentes 3t et 3i+1 sont disposées le plus près possible de la zone 10 dans la mesure compatible avec les caractéristiques de dimensions et de géométries des différents composants.
Les photodiodes 6i superposées dans le plan Ps sont toutes disposées à la même distance de la face avant de la fenêtre 2 et le champ de détection de chaque photodiode est centré sur la zone d'éclairement 10 et représente une fraction de la surface de cette zone 10. Le nombre de photodiodes 6j est fonction de la hauteur h de la zone d'éclairement 10 et de la résolution souhaitée, c'est-à-dire du nombre de pixels ou de points images que l'on souhaite recueillir. Afin d'assurer une détection correcte, la hauteur du champ global embrassé par deux photodiodes 6., consécutives est de préférence au plus égal à la hauteur des bâtonnets fluorescents des codes à barres devant être détectés.
En fonctionnement, les objets 4 portant un code à barres devant être détectés défilent contre la face arrière de la paroi 1 et, lors de leur passage dans la zone d'éclairement 10, les bâtonnets fluorescents réémettent une lumière qui est détectée par les photodiodes 6j. Les photodiodes 6i fournissent chacune un signal électrique analogique dont le niveau présente une valeur significative si une partie du bâtonnet défile dans le champ de détection de la photodiode correspondante ou une valeur non- significative correspondant à un bruit de fond si le champ de détection de la photodiode correspondante se trouve placé de part ou d'autre des extrémités du bâtonnet.
Grâce à des moyens électroniques de traitement conventionnels qui ne son-: pas l'objet de la présente invention, les signaux de s-rtie des photodiodes 6i peuvent être traités individuellement en parallèle afin d'éliminer les signaux non-significatifs et de ne retenir que les signaux significatifs. Il en résulte ainsi une amélioration sensible du rapport signal/bruit par rapport à un dispositif de détection conventionnel dans lequel un dispositif photosensible unique scrute 1'ensemble d'un champ d'éclairement dont, pour assurer avec certitude la détection des bâtonnets fluorescents, la hauteur est généralement sensiblement plus grande que celle des bâtonnets, de sorte que le signal délivré par ce photodétecteur unique présente un bruit de fond important. En variante, il est possible d'utiliser des diodes électroluminescentes 3i t 3i+1 à émission de lumière ileue puisée, en vue d'augmenter notablement la puissance lumineuse instantanée.
Une détection synchrone est alors effectuée au niveau des photodétecteurs 6j. Cette disposition permet d'augmenter le niveau du signal reçu.
Comme le montre également le schéma de la figure 3, le dispositif de lecture décrit ci-dessus permet d'assurer la détection en parallèle d'au moins deux codes à barres 8 et 9 superposés verticalement l'un au-dessus de l'autre sur un même objet 4 afin d'enrichir l'information codée sur cet objet. Dans ce cas, la hauteur du champ global embrassé par deux photodiodes consécutives est de préférence au plus égal à la plus petite des dimensions comprenant la hauteur des bâtonnets et la distance verticale entre les deux codes 8 et 9 superposés. Comme le montre la figure 4 qui représente la forme des signaux de sortie Slf S2 S7 des photodiodes 6l r
62 67 respectivement, la photodiode 63 située entre les codes 8 et 9 et les photodiodes 66 et 67 situées sous le code 9 produisent des signaux S3, S6 et S7 correspondant au bruit de fond émis à partir de la surface de l'objet 4, tandis que les photodétecteurs 6. et 62 d'une part et 64 et 65 d'autre part produisent des signaux S. , S2, S4 et S5 présentant des niveaux significatifs en réponse au passage d'un bâtonnet fluorescent dans leur champ de détection respectif. Au moyen de circuits électroniques simples et conventionnels, il est ainsi possible de lire et décoder simultanément en parallèle les deux codes à barres 8 et 9, et ceci à vitesse très élevée comme cela est exigé pour les applications, telles que le tri postal, où le débit des objets codés est très élevé. Une telle lecture de deux rangées superposées de codes à barres fluorescents sur un même objet est difficilement envisageable au moyen, par exemple, de dispositifs de lecture conventionnels à photodétecteur unique compte tenu de la dimension nécessairement importante du champ que doit embrasser chaque détecteur, sauf à écarter d'une grande distance les deux codes à barres ce qui, en pratique, est difficilement réalisable du fait de la surface limitée qui est disponible pour 1'impression de codes à barres sur des objets tels que des objets postaux. Bien entendu, en choisissant adéquatement la hauteur h. du champ de détection 10, le nombre de photodiodes et leur espacement, il est possible de lire simultanément plus de deux codes à barres superposés.
Le dispositif selon l'invention permet d'assurer également la lecture de codes de topologies non conventionnelles, par exemple de codes à barres en deux dimensions comprenant des barres réparties sur au moins deux rangées, de codes associant des barres de hauteurs différentes, de codes composés par des ensembles de points, etc...
Le dispositif de lecture selon l'invention n'est pas limité à la lecture de codes mais peut être utilisé pour lire toutes marques fluorescentes excitées par une lumière bleue, par exemple une marque d'oblitération apposée sur un timbre d'affranchissement postal et représentative, par exemple, de la vitesse d'acheminement de l'objet ainsi oblitéré.
Les photodiodes 6j peuvent être intégrées sur une même barrette linéaire 11 ce qui permet, par une miniaturisation de ces photodiodes, d'assurer une résolution élevée du dispositif de lecture tout en facilitant la fabrication, le montage et la connexion de 1'ensemble de détection à photodiodes 6j. Il en est de même pour les diodes électroluminescentes d'éclairage 3^ 3i+1. De façon plus générale, la géométrie d'intégration des photodiodes et/ou des diodes électroluminescentes sur un substrat commun peut être adaptée à la géométrie des marques à détecter.
Par rapport aux dispositifs conventionnels à lampes, le dispositif de lecture selon 1'invention permet de supprimer les composants coûteux tels que 1'anamorphoseur à fibres optiques, élimine les problèmes d'échauffement et permet une miniaturisation sensible du dispositif grâce aux possibilités d'intégration de certains des composants et au positionnement de 1'ensemble des composants à proximité immédiate de la fenêtre de lecture 2.
Le dispositif selon 1'invention est également peu coûteux et d'un fonctionnement fiable grâce au recours à des composants soumis à de faibles échauffements et à la possibilité de connecter l'ensemble de ces composants, à savoir les diodes électroluminescentes 3 et 3i équipées de leur optique, les photodiodes 6j équipées de leur filtre et au moins une partie des circuits électroniques associés, sur une même.carte électronique. Des essais de lecture de codes à barres sur des objets défilant à une vitesse de plusieurs mètres par seconde ont fourni de bons résultats avec trois diodes électroluminescentes bleues de 20 millicandélas environ. Dans les dispositifs antérieurs à lampe, la puissance de celle-ci, exprimée en milliwatts/cm2, est de l'ordre de 50 fois plus importante dans la longueur d'onde correspondante, c'est-à-dire après filtrage.
Il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et on pourrait le modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
C'est ainsi, par exemple, que le dispositif décrit peut être utilisé pour lire une marque fluorescente sur un objet immobile. Le balayage de la marque peut être effectué au moyen d'un dispositif scanner à miroir oscillant. Il peut être également assuré manuellement par déplacement du dispositif de lecture devant la marque fluorescente. Il est encore possible de juxtaposer une pluralité de diodes électroluminescentes et de photodétecteurs associés, disposés en regard de la marque à détecter. Un séquençage de 1'éclairage pour chaque diode électroluminescente permet alors d'assurer la lecture de la marque fluorescente.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif à diode(s) lumineuse(s) de lecture d'une marque fluorescente sur un objet, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une diode lumineuse (3lf 31+1) adaptée pour rayonner de la lumière bleue propre à provoquer une réémission de lumière visible par ladite marque fluorescente, des moyens optiques ( 5i r 5ltl), disposés à faible distance d'une zone de détection (10) limitée dans laquelle ladite marque est appelée à être placée, pour concentrer la lumière émise par ladite diode lumineuse dans ladite zone de détection (10), et des moyens de détection photosensibles (6j) placés au droit de ladite zone (10) pour détecter la lumière visible réémise par ladite marque en réponse à son éclairement dans ladite zone.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'auxdits moyens de détection photosensibles (6j) sont associés des moyens de filtrage ( 7j) autorisant sélectivement le passage de la lumière vers lesdits moyens de détection (6j) dans la bande de fréquences émise par ladite marque fluorescente.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'auxdits moyens de détection photosensibles ( 6ι) sont associés des systèmes optiques de reprise (7j) du type condenseur.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de diodes lumineuses ( 3i r 3i+1) et de moyens optiques ( 5i r 5i+1) agencés pour éclairer de manière sensiblement homogène une zone de détection (10) ayant une surface qui est un multiple du champ éclairé individuellement par chacune desdites diodes et leurs moyens optiques associés.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites diodes lumineuses ( 3i f 3i+1) sont alignées dans deux plans ( Pi f Pi+1) disposés de part et d'autre d'un plan de symétrie (Ps) sensiblement perpendiculaire au plan de la zone de détection.
6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel ladite marque fluorescente comprend au moins un code à barres fluorescentes, caractérisé en ce que ladite zone de détection (10) a une forme sensiblement rectangulaire et présente une largeur et une hauteur qui sont respectivement au plus et au moins égales à celles des barres et espacements dudit code.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection photosensibles comprennent une pluralité de photodétecteurs (6j) ayant chacun un champ de détection représentant une fraction de la surface de ladite zone de détection (10) et délivrant chacun un signal électrique en réponse à l'émission, dans leur champ de détection, de lumière par ladite marque fluorescente.
8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que lesdits photodétecteurs ( 6i) sont alignés dans ledit plan de symétrie (Ps), ledit plan de symétrie étant sensiblement parallèle auxdites barres et espacements dudit code.
9. Dispositif selon la revendication 8 pour la lecture d'au moins deux codes à barres superposés parallèlement sur un même objet, caractérisé en ce que lesdits photodétecteurs (βj) sont agencés de manière telle que la hauteur du champ global embrassé par deux photodétecteurs consécutifs est au plus égale à la plus petite des dimensions comprenant la hauteur desdites barres et la distance entre lesdits codes.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que lesdits photodétecteurs sont constitués par des photodiodes (6j).
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites photodiodes ( 6i) sont intégrées sur un substrat commun suivant une géométrie adaptée aux marques à détecter.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la ou lesdites diodes lumineuses (3±, 3i+1) sont intégrées sur un substrat commun suivant une géométrie adaptée aux marques à détecter.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit dispositif est disposé devant une paroi (1) opaque à la lumière derrière laquelle défile ledit objet et pourvue d'une fenêtre (2) transparente à la lumière bleue émise par la ou lesdites diodes lumineuses (3^ 3i+1) et à celle émise en réponse par ladite marque fluorescente, lesdites diodes, lesdits moyens optiques et lesdits moyens de détection (6d) étant placés à proximité immédiate de ladite paroi et agencés pour former une zone de détection (10) de dimensions prédéterminées centrée sur la face arrière de ladite fenêtre (20).
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la ou lesdites diodes lumineuses ( 3i t 3i+1) sont du type à émission puisée et en ce que lesdits moyens de détection photosensibles ( 6} ) sont commandés pour effectuer une détection synchrone.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la ou lesdites diodes lumineuses (3i, 31+1) sont des diodes électroluminescentes.
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