JP3597751B2

JP3597751B2 - Optical information reading method and reader

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Publication number: JP3597751B2
Application number: JP2000116109A
Authority: JP
Inventors: 聡吉原; 勝史井上; 圭一小林
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2020-04-18
Also published as: JP2001307012A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バーコード、２次元コード等の光学的情報を読み取る光学的情報読取方法および読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バーコード、２次元コード等の光学的情報を読み取る光学的情報読み取り装置は、投光手段からの照明光を光学的情報にあて、その反射光をレンズ等の結像手段によりイメージセンサ上に結像させ、結像された光学的情報の画像データはイメージセンサにより電気信号に変換して、イメージセンサが電気的に接続された回路基板により信号処理する。
【０００３】
従来、光学的情報読み取り装置の投光手段は、図１８と図１９に示すように発光ダイオード等の光源１０１を、結像手段１０２の視野１０３の周辺に配置して、照明光を光学的情報手段に投光させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、バーコード、２次元コード等の光学的情報は、ガラス基板等の工業部品へもマーキングされ、工場の工程管理、品質管理に活用されている。ガラス基板に対してレーザービームで表面を粗らくすることによりダイレクトマーキングされた光学的情報は、紙に印刷された光学的情報に比べ、ガラス基板表面とマーキング処理された面のコントラストが低く、マーキングされた面を白く浮き上がらせようとすると、強い照明光を必要とする。また、ガラス基板が透明なために透過した背景の画像や、図２０に示すようなガラス表面で全反射した照明光源の像も、光学的情報を読みにくくさせる。
【０００５】
したがって、この発明の目的は、ガラス基板表面とマーキング処理された面のコントラストが高く光学的情報を読み取り易い光学的情報読取方法および読取装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の光学的情報読取装置は、少なくとも１つ以上の照射面から照射される光を光学素子により一部反射させて光学的情報に投光させる投光手段と、光学的情報からの反射光の光学素子を透過した光を受光して結像する結像手段と、結像手段により結像された光学的情報の画素情報を電気信号に変換するイメージセンサとを備え、結像手段の光軸に対して光学的情報がマーキングされた読み取り面が略垂直となり、投光手段は、読み取り面に対して全反射する光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全域を照明するように照射面を配置し、前記投光手段の照射面に光を拡散させる拡散体を配置し、前記拡散体と前記光学素子は、読み取り開口部を有した先端ケースに取付けられたものである。
【００１３】
このように構成した光学的情報読取装置では、投光された照明光は、結像手段の光軸に対して垂直位置にある、ガラス基板等の読み取り面にマーキングされた光学的情報に対して、投光手段により照明光を投光すると、少なくとも結像手段の視野の中央部においてマーキング処理されていないすべての読み取り面は全反射し、結像手段に入射する反射光は極めて強く、マーキング処理された面は粗いため乱反射し、結像手段に入射する反射光は弱くなる。そのため、イメージセンサには、マーキング処理されていない読み取り面は明るく、マーキング処理された面は暗いコントラストの良い画像が結像される。また、読み取り面が結像手段の光軸に略垂直である時、結像手段と読み取り面の距離によらず常に読み取り視野の中央部全体が全反射することにより読み取り可能な領域を大きくすることができる。また、投光手段の照射面に光を拡散させる拡散体を配置し、拡散体と光学素子は、読み取り開口部を有した先端ケースに取付けられたので、先端ケースを着脱して投光方法を切り替えることができる。
【００１４】
請求項２記載の光学的情報読取装置は、少なくとも１つ以上の照射面から照射される光の一部を光学素子により反射させて光学的情報に投光させ、かつ光の別の一部を直接光学的情報に投光させる投光手段と、光学的情報からの反射光の光学素子を透過した光を受光して結像する結像手段と、結像手段により結像された光学的情報の画素情報を電気信号に変換するイメージセンサとを備え、結像手段の光軸に対して光学的情報がマーキングされた読み取り面が略垂直となり、投光手段は、読み取り面に対して全反射する光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全域を照明するように照射面を配置し、前記投光手段の照射面に光を拡散させる拡散体を配置し、前記拡散体と前記光学素子は、読み取り開口部を有した先端ケースに取付けられたものである。
【００１５】
このように構成した光学的情報読取装置では、投光された照明光は、結像手段の光軸に対して垂直位置にある、ガラス基板等の読み取り面にマーキングされた光学的情報に対して、投光手段により照明光を投光すると、少なくとも結像手段の視野の中央部においてマーキング処理されていないすべての読み取り面は全反射し、結像手段に入射する反射光は極めて強く、マーキング処理された面は粗いため乱反射し、結像手段に入射する反射光は弱くなる。そのため、イメージセンサには、マーキング処理されていない読み取り面は明るく、マーキング処理された面は暗いコントラストの良い画像が結像される。また、読み取り面が結像手段の光軸に略垂直である時、結像手段と読み取り面の距離によらず常に読み取り視野の中央部全体が全反射することにより読み取り可能な領域を大きくすることができる。また、全反射する光の一部は、投光手段からの直接出た光であるため光学素子の面積を小さくすることができる。また、投光手段の照射面に光を拡散させる拡散体を配置し、拡散体と光学素子は、読み取り開口部を有した先端ケースに取付けられたので、先端ケースを着脱して投光方法を切り替えることができる。
【００１８】
請求項３記載の光学的情報読取装置は、少なくとも１つ以上の照射面から照射される光の一部を光学素子により反射させて光学的情報に投光させ、かつ光の別の一部を直接光学的情報に投光させる投光手段と、光学的情報からの反射光の光学素子を透過した光を受光して結像する結像手段と、結像手段により結像された光学的情報の画素情報を電気信号に変換するイメージセンサとを備え、結像手段の光軸に対して光学的情報がマーキングされた読み取り面が略垂直となり、投光手段は、読み取り面に対して全反射する光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全域を照明するように照射面を配置し、光学素子の反射率は透過率より大きい。このように、光学素子の反射率は透過率より大きいので、拡散体の全面から出て光学素子により反射して投光する光と、拡散体から出て直接投光する光の強さの差を抑えることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
この発明の参考例１を図１〜図６に基づいて説明する。図１はこの発明の参考例１の光学的情報読取装置を示す一部破断側面図、図２は参考例１の光学的情報読取装置を示す斜視図である。
【００２１】
図１および図２に示すように、光学的情報読取装置１は、読み取り開口部４を有するケース２と、少なくとも１つ以上の照射面から照射される光を読み取り開口部４から光学的情報に投光させる投光手段と、光学的情報からの反射光を受光して結像する結像手段と、結像手段により結像された光学的情報の画素情報を電気信号に変換するイメージセンサ１０とを備えている。この場合、外観上、外装ケース２の前方部に、バーコード、２次元コード等の光学的情報３を読み取るための読み取り開口部４を、外装ケース２の後方部に、操作者が手で握るための把持部５を、外装ケース２の後端に、光学的情報３からのデータをホストコンピュータに転送するためのケーブル６の取り出し口を配置している。
【００２２】
外装ケース２の内部には、光学的情報３に光を照射する投光手段として、照明光の光源である２次元的に配列した複数の発光ダイオード７と、発光ダイオード７からの光を拡散させる平板状の拡散体８と、光学的情報３からの反射光を結像する結像手段としてレンズ９と、レンズ９の結像位置に配置して２次元的に配列した受光素子を持ち結像された光学的情報３の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサ１０と、イメージセンサ１０と電気的に接続し、画像情報を変換した電気信号に対し信号処理を行い、ケーブル６を介して信号処理したデータをホストコンピュータに転送する回路基板１１とが組み込まれている。
【００２３】
レンズ９のイメージセンサ１０上に結像される画像の解像度が最も良い合焦位置Ａは外装ケース２の読み取り開口部４の近傍にある。光学的情報３はガラス基板１２の平滑な表面をレーザビームで粗くすることによりダイレクトマーキングしたのもである。光学的情報３を覆うように開口部４の開口縁１３をガラス基板１２に当接させる、または、図１に示すように僅かに浮かせた状態では、光学的情報３はレンズ９の合焦位置Ａの近傍にあり、イメージセンサ１０上に解像度の良い画像が結像される。
【００２４】
また、開口縁１３をガラス基板１２に当接させる、または、僅かに浮かせた状態、即ち、ガラス基板１２の表面がレンズ９の合焦位置Ａの近傍で、開口縁１３に略平行な状態で、投光手段の拡散体８は、この拡散体８の全面から光学的情報がマーキングされた読み取り面に対してレンズ９に全反射する光Ｂが、レンズ９の視野Ｃの中央部全域を照明するように配置されている。
【００２５】
このような構成において作用を説明する。図３は参考例１の光学的情報読取装置の読み取り視野と全反射領域の説明図、図４は参考例１の光学的情報読取装置を傾けた時の読み取り状態を示す説明図、図５および図６は参考例１の光学的情報読取装置の読み取り視野と全反射領域の説明図である。
【００２６】
図１に示すように、光学的情報３を覆うように開口部４の開口縁１３をガラス基板１２に当接させる、または、僅かに浮かせた状態で光学的情報３を覆うと、発光ダイオード７からの光は拡散体８の全面で拡散され、光学的情報３のマーキングされたガラス基板１２に投光される。ガラス基壌１２からの反射した光は、レンズ９によりイメージセンサ１０上に図３に示すように画像として結像される。拡散体８の全面からレンズ９に対してガラス基板１２の平滑な表面で全反射する光Ｂは、図３の２点鎖線で囲まれた全域、即ちレンズ９の視野Ｃの中央部で極めて明るく結像し、視野Ｃの中央に置かれた光学的情報３はレーザービームで表面が粗くなっているため乱反射して暗く結像する。結像した画像は、イメージセンサ１０の２次元的に配列した受光素子が電気信号に変換し、イメージセンサ１０と電気的に接続した回路基板１１が画像情報を変換した電気信号に対し信号処理を行い、ケーブル６を介して信号処理したデータをホストコンピュータに転送する。
【００２７】
光学的情報読取装置１は、図４に示すように、ガラス基板に対して開口縁１３が平行な状態から、少し傾いた姿勢においても、全反射する光Ｂの領域は、視野Ｃの中央からずれるが、図５に示すように、視野Ｃの中に残る。このように、操作者は光学的情報を覆うように開口縁を読み取り面に当接させる、または、僅かに浮かせた状態にすると、簡単に、最適な照明状態にすることができる。拡散体８の面積をさらに大きくして、図６に示すように全反射する光Ｂの領域を視野Ｃより大きくすると、光学的情報読み取り装置１は少し傾いた状態においても、視野Ｃの全域で全反射する領域であり、読み取りし易くなる。
【００２８】
また、ガラス基板が透明なために透過した背景の画像は読み取り平面の全反射による反射光に比べ微小であるため無視できる。
【００２９】
以上のようにこの参考例１によれば、少なくとも結像手段の視野の中央部において、マーキング処理されていない読み取り面は全反射し、結像手段に入射する反射光は極めて強く、マーキング処理された面は粗いため乱反射し、結像手段に入射する反射光は弱くなる。そのため、イメージセンサには、マーキング処理されていない読み取り面は明るく、マーキング処理された面は暗いコントラストの良い画像が結像される。
【００３０】
この発明の参考例２を図７〜図１２に基づいて説明する。図７はこの発明の参考例２の光学的情報装置を示す斜視図、図８は参考例２の光学的情報読取装置を示す一部破断側面図である。
【００３１】
図７および図８に示すように、光学的情報読取装置１４は、読み取り開口部１７を有するケース１５と、少なくとも１つ以上の照射面から照射される光を光学素子により一部反射させて光学的情報に投光させる投光手段と、光学的情報からの反射光の光学素子を透過した光を受光して結像する結像手段と、結像手段により結像された光学的情報の画素情報を電気信号に変換するイメージセンサ２４とを備えている。この場合、外観上、外装ケース１５の前方部に、バーコード、２次元コード等の光学的情報１６を読み取るための読み取り開口部１７を、外装ケース１５の後方部に、操作者が手で握るための把持部１８を、外装ケース１５の後端に、光学的情報３からのデータをホストコンピュータに転送するためのケーブル１９の取り出し口を配置している。
【００３２】
外装ケース１５の内部には、光学的情報１６に光を照射する投光手段として、照明光の光源である２次元的に配列した複数の発光ダイオード２０と、発光ダイオード２０からの光を拡散させる平板状の拡散体２１と、拡散体２１からの光の一部を反射させる光学素子であるハーフミラー２２と、光学的情報１６からの反射光のハーフミラー２２を透過した光を結像する結像手段としてのレンズ２３と、レンズ２３の結像位置に配置して２次元的に配列した受光素子を持ち結像された光学的情報１６の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサ２４と、イメージセンサ２４と電気的に接続し、画像情報を変換した電気信号に対し信号処理を行い、ケーブル１９を介して信号処理したデータをホストコンピュータに転送する回路基板２５とが組み込まれている。
【００３３】
また、結像手段の光軸に対して光学的情報がマーキングされた読み取り面が略垂直となり、投光手段は、読み取り面に対して全反射する光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全域を照明するように照射面となるハーフミラー２２を配置した。
【００３４】
このような構成において作用を説明する。図９は参考例２の光学的情報読取装置の読み取り視野と全反射領域の説明図、図１０は参考例２の光学的情報読取装置を浮上させた時の読み取り状態を示す説明図である。
【００３５】
図８に示すように、ガラス基板２６の平滑な表面をレーザビームで粗くすることによりダイレクトマーキングした光学的情報１６に対して、ガラス基板２６がレンズ２３の光軸Ｄと略垂直になるように、開口部１７を対向させると、発光ダイオード２０からの光は拡散体２１の全面で拡散され、ハーフミラー２２により一部が反射して光学的情報１６がマーキングされたガラス基板２６に投光される。ガラス基板２６からの反射した光は、ハーフミラー２２を透過してレンズ２３によりイメージセンサ２４上に図９に示すように画像として結像される。拡散体２１の全面から出てハーフミラー２２により反射してレンズ２３に対してガラス基板２６の平滑な表面で全反射する光Ｅは、レンズ２３の視野Ｆの中央部全域で極めて明るく結像し、視野Ｆの中央に置かれた光学的情報１６はレーザービームで表面が粗くなっているため乱反射して暗く結像する。結像した画像は、イメージセンサ２４の２次元的に配列した受光素子が電気信号に変換し、イメージセンサ２４と電気的に接続した回路基板１１が画像情報を変換した電気信号に対し信号処理を行い、ケーブル１９を介して信号処理したデータをホストコンピュータに転送する。
【００３６】
図１０に示すようにガラス基板２６を、レンズ２３の光軸Ｄに略垂直に、開口部１７からさらに離しても、全反射する光Ｅの領域は視野Ｆの中央部にある。このように、読み取り平面が結像手段の光軸に略垂直である時、結像手段と読み取り平面の距離によらず常に読み取り視野の中央部全体が全反射することより読み取り可能な領域を大きくすることができる。
【００３７】
図１１は参考例２の変形例に用いる面光源の一形態を示す斜視図、図１２は参考例２の変形例の光学的情報読取装置を示す一部破断斜視図である。投光手段としては、発光ダイオード２０と拡散体２１の代わりに、図１１に示すようなフィルムでパッケージされた蛍光体粉末に交流電圧を印加して発光させる面光源２１ａを用いると、図１２のように配置して投光部を小型にすることができる。
【００３８】
以上のようにこの参考例２でも参考例１と同様の作用効果が得られる。さらに、読み取り平面が結像手段の光軸に略垂直である時、結像手段と読み取り平面の距離によらず常に読み取り視野の中央部全体が全反射することにより読み取り可能な領域を大きくすることができる。
【００３９】
この発明の第１の実施の形態を図１３〜図１７に基づいて説明する。図１３はこの発明の第１の実施の形態の光学的情報読取装置を示す斜視図、図１４は第１の実施の形態の光学的情報読取装置を示す一部破断側面図、図１５は第１の実施の形態の先端カバーの着脱の説明図である。
【００４０】
図１３および図１４に示すように、光学的情報読取装置２７は、読み取り開口部３０を有するケース２８と、少なくとも１つ以上の照射面から照射される光の一部を光学素子により反射させて光学的情報に投光させ、かつ光の別の一部を直接光学的情報に投光させる投光手段と、光学的情報からの反射光の光学素子を透過した光を受光して結像する結像手段と、結像手段により結像された光学的情報の画素情報を電気信号に変換するイメージセンサ３９とを備えている。この場合、外観上、外装ケース２８の前方部に、バーコード、２次元コード等の光学的情報２９を読み取るための読み取り開口部３０を有した先端ケース３１を、外装ケース２８の後方部に、操作者が手で握るための把持部３２を、外装ケース２８の後端に、光学的情報２９からのデータをホストコンピュータに転送するためのケーブル３３の取り出し口を配置している。
【００４１】
外装ケース２８の内部には、光学的情報２９に光を照射する投光手段として、照明光の光源である複数の発光ダイオード３４，３５と、発光ダイオード３４、３５からの光を拡散させる拡散体３６と、拡散体３６からの光の一部を反射させる光学素子であるハーフミラー３７と、光学的情報２９からの反射光のハーフミラー３７を透過した光を結像する結像手段としてのレンズ３８と、レンズ３８の結像位置に配置して２次元的に配列した受光素子を持ち結像された光学的情報２９の画像情報を電気信号に変換するイメージセンサ３９と、イメージセンサ３９と電気的に接続し、画像情報を変換した電気信号に対し信号処理を行い、ケーブル３３を介して信号処理したデータをホストコンピュータに転送する回路基板４０とが組み込まれている。
【００４２】
発光ダイオード３５と拡散体３６とハーフミラー３７は、先端カバー３１に取り付けられている。図１５に示すように先端カバー３１の孔４１を外装ケース２８の凸部４２から外し、発光ダイオード３５に対する電源ケーブルの中継コネクタ４３を外すことより、先端カバー３１は外装ケース２８から取り外すことができる。
【００４３】
また、結像手段の光軸に対して光学的情報がマーキングされた読み取り面が略垂直となり、投光手段は、読み取り面に対して全反射する光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全域を照明するように照射面となる拡散体３６、ハーフミラー３７を配置した。
【００４４】
このような構成において作用を説明する。図１６は第１の実施の形態の光学的情報読取装置の読み取り視野と全反射領域の説明図、図１７は第１の実施の形態の投光手段の切り替えの説明図である。
【００４５】
図１４に示すように、ガラス基板４４の平滑な表面をレーザビームで粗くすることによりダイレクトマーキングした光学的情報２９に対して、ガラス基板４４がレンズ３８の光軸Ｇと略垂直になるように、開口部３０を対向させると、発光ダイオード３４、３５からの光は拡散体３６の全面で拡散され、その一部は、ハーフミラー３７により反射して、また別の一部は拡散体３６から出て直接光学的情報２９がマーキングされたガラス基板４４に投光される。ガラス基板４４からの反射した光は、ハーフミラー３７を透過してレンズ３８によりイメージセンサ３９上に図１６に示すように画像として結像される。拡散体３６の全面から出てハーフミラー３７により反射して、または、拡散体３６から直接出て、レンズ３８に対してガラス基板４４の平滑な表面で全反射する光Ｈは、レンズ３８の視野Ｉの中央部全域で極めて明るく結像し、視野Ｉの中央に置かれた光学的情報２９はレーザービームで表面が粗くなっているため乱反射して暗く結像する。結像した画像は、イメージセンサ３９の２次元的に配列した受光素子が電気信号に変換し、イメージセンサ３９と電気的に接続した回路基板４０が画像情報を変換した電気信号に対し信号処理を行い、ケーブル３３を介して信号処理したデータをホストコンピュータに転送する。
【００４６】
全反射する光の一部は、拡散体３６からの直接出た光であるため、ハーフミラー３７の面積を小さくすることができ、投光部を小さくすることができる。
【００４７】
また、先端ケース３１と先端ケース３１に取り付けられている発光ダイオード３５と拡散体３６とハーフミラー３７を外装ケース２８から取り外し、図１７に示すように、別の先端ケース４５と無色透明の板である防塵窓４６を外装ケース２８に取り付けると、投光は発光ダイオード３４から直接投光することになり、表面で乱反射しやすい普通紙などに印刷された光学的情報に対しては、照明範囲が広く、ハーフミラー３７による光の損失のないことから優れる。このように、光学的情報のマーキングの方法とマーキングされるメデイアの違いにより、先端ケース３１と先端ケース４５の交換により投光方法を切り換えることができる。このように、表面で乱反射しやすい普通紙などに印刷された光学的情報に対しては、発光ダイオードから直接投光することにより、照明範囲が広く、光学素子による光の損失のなくする等、光学的情報のマーキングの方法とマーキングされるメデイアの違いにより投光手段を選択できる。その他の構成効果は参考例２と同様である。
【００４８】
尚、先端ケース３１の開口部３０の内壁は、黒く、微小な凹凸を施し、内壁で照明光が反射することを極力おさえることで、光学的情報２９の乱反射光が増えること抑え、画像のコントラストを良くさせることができる。これは参考例１，２に同様に適用してもよい。
【００４９】
また、ハーフミラー３７は、反射率を透過率より高くして、拡散体３６の全面から出てハーウミラー３７により反射してガラス基板４４に投光する光と、拡散体３６から直接出てガラス基板４４に投光する光の強さの差を抑え、画像のむらをなくすことができる。
【００５３】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載の光学的情報読取装置によれば、結像手段の光軸に対して略垂直に光学的情報がマーキングされた読み取り面が位置し、投光手段は、読み取り面に対して全反射する光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全域を照明するように照射面を配置し、投光手段の照射面に光を拡散させる拡散体を配置し、拡散体と光学素子は、読み取り開口部を有した先端ケースに取付けられたので、投光された照明光は、結像手段の光軸に対して垂直位置にある、ガラス基板等の読み取り面にマーキングされた光学的情報に対して、投光手段により照明光を投光すると、少なくとも結像手段の視野の中央部においてマーキング処理されていないすべての読み取り面は全反射し、結像手段に入射する反射光は極めて強く、マーキング処理された面は粗いため乱反射し、結像手段に入射する反射光は弱くなる。そのため、イメージセンサには、マーキング処理されていない読み取り面は明るく、マーキング処理された面は暗いコントラストの良い画像が結像される。また、読み取り面が結像手段の光軸に略垂直である時、結像手段と読み取り面の距離によらず常に読み取り視野の中央部全体が全反射することにより読み取り可能な領域を大きくすることができる。また、投光手段の照射面に光を拡散させる拡散体を配置し、拡散体と光学素子は、読み取り開口部を有した先端ケースに取付けられたので、先端ケースを着脱して投光方法を切り替えることができる。
【００５４】
この発明の請求項２記載の光学的情報読取装置によれば、結像手段の光軸に対して略垂直に光学的情報がマーキングされた読み取り面が位置し、投光手段は、読み取り面に対して全反射する光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全域を照明するように照射面を配置し、投光手段の照射面に光を拡散させる拡散体を配置し、拡散体と光学素子は、読み取り開口部を有した先端ケースに取付けられたので、請求項１と同様の作用効果が得られる。この場合、全反射する光の一部は、投光手段からの直接出た光であるため光学素子の面積を小さくすることができる。
【００５７】
この発明の請求項３記載の光学的情報読取装置によれば、結像手段の光軸に対して光学的情報がマーキングされた読み取り面が略垂直となり、投光手段は、読み取り面に対して全反射する光が結像手段の読み取り視野の少なくとも中央部全域を照明するように照射面を配置し、光学素子の反射率は透過率より大きいので、拡散体の全面から出て光学素子により反射して投光する光と、拡散体から出て直接投光する光の強さの差を抑え、画像のむらをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の参考例１の光学的情報読取装置を示す一部破断側面図である。
【図２】参考例１の光学的情報読取装置を示す斜視図である。
【図３】参考例１の光学的情報読取装置の読み取り視野と全反射領域の説明図である。
【図４】参考例１の光学的情報読取装置を傾けた時の読み取り状態を示す説明図である。
【図５】参考例１の光学的情報読取装置の読み取り視野と全反射領域の説明図である。
【図６】参考例１の光学的情報読取装置の読み取り視野と全反射領域の説明図である。
【図７】この発明の参考例２の光学的情報装置を示す斜視図である。
【図８】参考例２の光学的情報読取装置を示す一部破断側面図である。
【図９】参考例２の光学的情報読取装置の読み取り視野と全反射領域の説明図である。
【図１０】参考例２の光学的情報読取装置を浮上させた時の読み取り状態を示す説明図である。
【図１１】参考例２の変形例に用いる面光源の一形態を示す斜視図である。
【図１２】参考例２の変形例の光学的情報読取装置を示す一部破断斜視図である。
【図１３】この発明の第１の実施の形態の光学的情報読取装置を示す斜視図である。
【図１４】第１の実施の形態の光学的情報読取装置を示す一部破断側面図である。
【図１５】第１の実施の形態の先端カバーの着脱の説明図である。
【図１６】第１の実施の形態の光学的情報読取装置の読み取り視野と全反射領域の説明図である。
【図１７】第１の実施の形態の投光手段の切り替えの説明図である。
【図１８】従来例の説明図である。
【図１９】従来例の照明光源の配置を示す説明図である。
【図２０】従来例のガラス表面で全反射した照明光源の像を示す説明図である。
【符号の説明】
７，２０，３４，３５発光ダイオード
８，２２，３６拡散体
９，２３，３８レンズ
２２，３７ハーフミラー
１０，２４，３８イメージセンサ
１１，２５，４０回路基坂
Ａ合焦位置
Ｂ，Ｅ，Ｈ全反射する光
Ｃ，Ｆ，Ｉレンズの視野
Ｄ，Ｇ光軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information reading method and a reading device for reading optical information such as a barcode and a two-dimensional code.
[0002]
[Prior art]
An optical information reading device that reads optical information such as a barcode or a two-dimensional code applies illumination light from a light projecting device to optical information, and forms the reflected light on an image sensor by an image forming device such as a lens. The image data of the formed optical information is converted into an electric signal by an image sensor, and a signal is processed by a circuit board to which the image sensor is electrically connected.
[0003]
Conventionally, a light projecting means of an optical information reading apparatus arranges a light source 101 such as a light emitting diode around a visual field 103 of an image forming means 102 as shown in FIGS. Lights the means.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, optical information such as barcodes and two-dimensional codes has been marked on industrial parts such as glass substrates and utilized for factory process control and quality control. Optical information directly marked by roughening the surface with a laser beam on the glass substrate has a lower contrast between the glass substrate surface and the marked surface compared to the optical information printed on paper, marking In order to raise the white surface to white, strong illumination light is required. Further, the background image transmitted through the transparent glass substrate and the image of the illumination light source totally reflected on the glass surface as shown in FIG. 20 also make the optical information difficult to read.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical information reading method and a reading device in which the contrast between the surface of a glass substrate and the surface subjected to the marking process is high and optical information can be easily read.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Claim1The optical information reading device described above includes a light projecting unit that partially reflects light emitted from at least one or more irradiation surfaces by an optical element and projects the light on optical information, and a light emitting unit that reflects reflected light from the optical information. An image forming means for receiving light transmitted through the optical element and forming an image, and an image sensor for converting pixel information of optical information formed by the image forming means into an electric signal; and an optical axis of the image forming means. The reading surface on which the optical information is marked becomes substantially vertical, and the light projecting means illuminates the irradiation surface such that light totally reflected on the reading surface illuminates at least the entire central portion of the reading field of the imaging means. And placeA diffuser for diffusing light is arranged on an irradiation surface of the light emitting means, and the diffuser and the optical element are attached to a tip case having a reading opening..
[0013]
In the optical information reading device configured as described above, the projected illumination light is applied to the optical information marked on the reading surface such as a glass substrate at a position perpendicular to the optical axis of the imaging means. When the illuminating light is projected by the light emitting means, at least the central part of the field of view of the image forming means is totally reflected on all the unread surfaces, and the reflected light incident on the image forming means is extremely strong. The roughened surface is irregularly reflected because the surface is rough, and the reflected light incident on the imaging means is weakened. For this reason, on the image sensor, a reading surface that is not marked is bright, and a dark image with good contrast is formed on the marked surface. Also, when the reading surface is substantially perpendicular to the optical axis of the imaging means, the readable area can be increased by always completely reflecting the entire central portion of the reading field regardless of the distance between the imaging means and the reading surface. Can be.Further, a diffuser for diffusing light is arranged on the irradiation surface of the light emitting means, and the diffuser and the optical element are attached to the distal case having a reading opening. You can switch.
[0014]
Claim2The optical information reading device described above reflects a part of light emitted from at least one or more irradiation surfaces by an optical element to project optical information, and directs another part of light directly to optical information. A light projecting means for projecting information, an image forming means for receiving light transmitted through the optical element of reflected light from the optical information to form an image, and a pixel information of the optical information formed by the image forming means And an image sensor that converts the light into an electric signal, wherein the reading surface on which the optical information is marked is substantially perpendicular to the optical axis of the imaging means, and the light projecting means emits light totally reflected on the reading surface. The irradiation surface is arranged so as to illuminate at least the entire central part of the reading field of the imaging means.A diffuser for diffusing light is disposed on an irradiation surface of the light projecting means, and the diffuser and the optical element are attached to a tip case having a reading opening..
[0015]
In the optical information reading device configured as described above,The projected illumination light is at a position perpendicular to the optical axis of the imaging means, and for optical information marked on a reading surface such as a glass substrate, when the illumination light is projected by the projection means, At least in the central part of the field of view of the imaging means, all the reading surfaces that are not marked are totally reflected, the reflected light incident on the imaging means is extremely strong, and the marked surface is rough and irregularly reflected, so that the imaging means The reflected light incident on is weakened. For this reason, on the image sensor, a reading surface that is not marked is bright, and a dark image with good contrast is formed on the marked surface. Also, when the reading surface is substantially perpendicular to the optical axis of the imaging means, the readable area can be increased by always completely reflecting the entire central portion of the reading field regardless of the distance between the imaging means and the reading surface. Can be. Also,Part of the light that is totally reflected is light directly emitted from the light projecting means, so that the area of the optical element can be reduced.Further, a diffuser for diffusing light is arranged on the irradiation surface of the light emitting means, and the diffuser and the optical element are attached to the distal case having a reading opening. You can switch.
[0018]
Claim3The described optical information reader isA light projecting means for reflecting a part of light emitted from at least one or more irradiation surfaces by an optical element to project optical information, and projecting another part of light directly to optical information; Imaging means for receiving light transmitted through the optical element of reflected light from the optical information to form an image, and an image sensor for converting pixel information of the optical information formed by the imaging means into an electric signal. The reading surface on which the optical information is marked is substantially perpendicular to the optical axis of the image forming means, and the light projecting means is configured such that light totally reflected on the reading surface is at least at the center of the reading field of the image forming means. Arrange the irradiation surface to illuminate the whole area,The reflectance of the optical element is higher than the transmittance. As described above, since the reflectance of the optical element is larger than the transmittance, the difference between the intensity of the light emitted from the entire surface of the diffuser and reflected by the optical element and projected, and the intensity of the light emitted from the diffuser and directly projected is obtained. Can be suppressed.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Of the present inventionReference Example 1Will be described with reference to FIGS. FIG. 1 illustrates the present invention.Reference Example 1FIG. 2 is a partially cutaway side view showing the optical information reading device of FIG.Reference Example 1FIG. 2 is a perspective view showing the optical information reading device of FIG.
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2, an optical information reading device 1 includes a case 2 having a reading opening 4, and light radiated from at least one irradiation surface being read from the reading opening 4 into optical information. A light projecting means for projecting light, an image forming means for receiving reflected light from the optical information to form an image, and an image sensor 10 for converting pixel information of optical information formed by the image forming means into an electric signal And In this case, an operator grasps a reading opening 4 for reading optical information 3 such as a barcode and a two-dimensional code at a front portion of the outer case 2 with a hand at a rear portion of the outer case 2. In the rear end of the outer case 2, an outlet for a cable 6 for transferring data from the optical information 3 to a host computer is disposed.
[0022]
Inside the exterior case 2, a plurality of two-dimensionally arranged light emitting diodes 7, which are light sources of illumination light, and light from the light emitting diodes 7 are diffused as light projecting means for irradiating the optical information 3 with light. An image is formed by having a flat diffuser 8, a lens 9 as an image forming means for forming an image of the reflected light from the optical information 3, and a two-dimensionally arranged light receiving element arranged at the image forming position of the lens 9. An image sensor 10 for converting the image information of the obtained optical information 3 into an electric signal, and electrically connected to the image sensor 10, performing signal processing on the electric signal obtained by converting the image information, and transmitting the signal via a cable 6. A circuit board 11 for transferring processed data to a host computer is incorporated.
[0023]
The focus position A where the image formed on the image sensor 10 of the lens 9 has the highest resolution is near the reading opening 4 of the outer case 2. The optical information 3 is obtained by direct marking by roughening the smooth surface of the glass substrate 12 with a laser beam. In a state where the opening edge 13 of the opening 4 is in contact with the glass substrate 12 so as to cover the optical information 3 or is slightly floated as shown in FIG. A high-resolution image is formed on the image sensor 10 in the vicinity of A.
[0024]
Further, the opening edge 13 is brought into contact with the glass substrate 12 or slightly floated, that is, in a state where the surface of the glass substrate 12 is near the focusing position A of the lens 9 and substantially parallel to the opening edge 13. The light B totally reflected by the lens 9 from the entire surface of the diffuser 8 to the reading surface on which the optical information is marked illuminates the entire central portion of the field of view C of the lens 9. It is arranged to be.
[0025]
The operation in such a configuration will be described. Figure 3Reference Example 1FIG. 4 is an explanatory diagram of a reading visual field and a total reflection area of the optical information reading device of FIG.Reference Example 1FIGS. 5 and 6 are explanatory views showing a reading state when the optical information reading device of FIG.Reference Example 1FIG. 5 is an explanatory diagram of a reading visual field and a total reflection area of the optical information reading device of FIG.
[0026]
As shown in FIG. 1, when the opening edge 13 of the opening 4 is brought into contact with the glass substrate 12 so as to cover the optical information 3, or when the optical information 3 is covered in a slightly floating state, the light emitting diode 7 Is diffused on the entire surface of the diffuser 8 and projected onto the glass substrate 12 on which the optical information 3 is marked. The light reflected from the glass substrate 12 is formed as an image on the image sensor 10 by the lens 9 as shown in FIG. The light B totally reflected from the entire surface of the diffuser 8 to the lens 9 on the smooth surface of the glass substrate 12 is extremely bright in the entire area surrounded by the two-dot chain line in FIG. The optical information 3 formed at the center of the visual field C is irregularly reflected and formed dark because the surface is roughened by the laser beam. The formed image is converted into an electric signal by the two-dimensionally arranged light receiving elements of the image sensor 10, and a circuit board 11 electrically connected to the image sensor 10 performs signal processing on the electric signal obtained by converting the image information. Then, the signal-processed data is transferred to the host computer via the cable 6.
[0027]
As shown in FIG. 4, the optical information reading device 1 is configured such that the area of the light B totally reflected from the center of the visual field C is maintained even when the aperture 13 is slightly inclined from the state where the opening edge 13 is parallel to the glass substrate. Although it shifts, it remains in the field of view C as shown in FIG. As described above, when the operator makes the opening edge abut on the reading surface so as to cover the optical information, or makes the opening edge slightly float, the optimum lighting state can be easily achieved. When the area of the light B totally reflected is made larger than the field of view C as shown in FIG. 6 by further increasing the area of the diffuser 8, the optical information reading apparatus 1 can cover the entire area of the field of view C even in a slightly inclined state. This is a region where total reflection occurs and reading becomes easy.
[0028]
Further, the background image transmitted through the transparent glass substrate is smaller than the reflected light due to the total reflection of the reading plane and can be ignored.
[0029]
As mentioned aboveReference Example 1According to at least the central part of the field of view of the imaging means, the reading surface that has not been marked is totally reflected, the reflected light incident on the imaging means is extremely strong, and the marked surface is irregularly reflected because it is rough, The reflected light incident on the imaging means is weakened. For this reason, on the image sensor, a reading surface that is not marked is bright, and a dark image with good contrast is formed on the marked surface.
[0030]
Of the present inventionReference Example 2Will be described with reference to FIGS. FIG.Reference Example 2FIG. 8 is a perspective view showing the optical information device of FIG.Reference Example 2FIG. 2 is a partially cutaway side view showing the optical information reading device of FIG.
[0031]
As shown in FIGS. 7 and 8, the optical information reading device 14 includes a case 15 having a reading opening 17 and an optical element that partially reflects light emitted from at least one or more irradiation surfaces by an optical element. Means for projecting optical information, imaging means for receiving light transmitted through the optical element of reflected light from the optical information and forming an image, and pixels of the optical information imaged by the imaging means And an image sensor 24 for converting information into an electric signal. In this case, the operator holds the reading opening 17 for reading optical information 16 such as a barcode and a two-dimensional code at the front part of the outer case 15 with the hand at the rear part of the outer case 15. In the rear end of the outer case 15, an outlet for a cable 19 for transferring data from the optical information 3 to the host computer is arranged.
[0032]
Inside the exterior case 15, a plurality of two-dimensionally arranged light-emitting diodes 20, which are light sources of illumination light, and light from the light-emitting diodes 20 are diffused as light projecting means for irradiating the optical information 16 with light. A flat diffuser 21, a half mirror 22 which is an optical element that reflects a part of the light from the diffuser 21, and an imager that forms an image of the light reflected from the optical information 16 and transmitted through the half mirror 22. A lens 23 serving as an image unit, an image sensor 24 having a light receiving element arranged two-dimensionally arranged at an image forming position of the lens 23 and converting image information of the optical information 16 formed into an electric signal, A circuit board 25 that is electrically connected to the image sensor 24, performs signal processing on the electric signal obtained by converting the image information, and transfers the signal-processed data to the host computer via the cable 19. It has been incorporated seen.
[0033]
Also, the reading surface on which the optical information is marked is substantially perpendicular to the optical axis of the image forming means, and the light projecting means emits light totally reflected on the reading surface at least at the center of the reading field of the image forming means. A half mirror 22 serving as an irradiation surface was arranged so as to illuminate the entire area.
[0034]
The operation in such a configuration will be described. Figure 9Reference Example 2FIG. 10 is an explanatory diagram of a reading visual field and a total reflection area of the optical information reading device of FIG.Reference Example 2FIG. 4 is an explanatory diagram showing a reading state when the optical information reading device is floated.
[0035]
As shown in FIG. 8, the glass substrate 26 is substantially perpendicular to the optical axis D of the lens 23 with respect to the optical information 16 directly marked by roughening the smooth surface of the glass substrate 26 with a laser beam. When the openings 17 are opposed to each other, the light from the light emitting diode 20 is diffused over the entire surface of the diffuser 21 and partially reflected by the half mirror 22 to be projected on the glass substrate 26 on which the optical information 16 is marked. You. The light reflected from the glass substrate 26 passes through the half mirror 22 and is formed as an image on the image sensor 24 by the lens 23 as shown in FIG. Light E that exits the entire surface of the diffuser 21 and is reflected by the half mirror 22 and totally reflected on the smooth surface of the glass substrate 26 with respect to the lens 23 forms an extremely bright image over the entire central portion of the field of view F of the lens 23. The optical information 16 placed at the center of the field of view F is irregularly reflected and forms a dark image because the surface is roughened by the laser beam. The formed image is converted into an electric signal by the light receiving elements arranged two-dimensionally of the image sensor 24, and the circuit board 11 electrically connected to the image sensor 24 performs signal processing on the electric signal obtained by converting the image information. Then, the signal-processed data is transferred to the host computer via the cable 19.
[0036]
As shown in FIG. 10, even if the glass substrate 26 is further separated from the opening 17 substantially perpendicular to the optical axis D of the lens 23, the region of the light E totally reflected is in the center of the visual field F. As described above, when the reading plane is substantially perpendicular to the optical axis of the imaging unit, the readable area is increased because the entire central portion of the reading field is always totally reflected regardless of the distance between the imaging unit and the reading plane. can do.
[0037]
FIG.Reference Example 2FIG. 12 is a perspective view showing an embodiment of a surface light source used in the modification of FIG.Reference Example 2It is a partially broken perspective view which shows the optical information reading device of the modification of. As the light projecting means, instead of the light emitting diode 20 and the diffuser 21, a surface light source 21a that emits light by applying an AC voltage to a phosphor powder packaged with a film as shown in FIG. And the light projecting section can be made smaller.
[0038]
As mentioned aboveReference Example 2ButReference Example 1The same operation and effect as described above can be obtained. Further, when the reading plane is substantially perpendicular to the optical axis of the image forming means, the readable area is enlarged by always completely reflecting the entire central portion of the reading visual field regardless of the distance between the image forming means and the reading plane. Can be.
[0039]
The present invention1The embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 13 shows a second embodiment of the present invention.1FIG. 14 is a perspective view showing the optical information reading apparatus according to the embodiment, and FIG.115 is a partially cutaway side view showing the optical information reading apparatus according to the embodiment, and FIG.1It is an explanatory view of attachment and detachment of a tip cover of an embodiment.
[0040]
As shown in FIGS. 13 and 14, the optical information reading device 27 includes a case 28 having a reading opening 30 and a part of light irradiated from at least one irradiation surface reflected by an optical element. A light projecting means for projecting optical information and projecting another part of the light directly to optical information, and receiving and forming an image by receiving light transmitted from an optical element of reflected light from optical information. The imaging apparatus includes an imaging unit and an image sensor 39 that converts pixel information of optical information formed by the imaging unit into an electric signal. In this case, a front end case 31 having a reading opening 30 for reading optical information 29 such as a barcode or a two-dimensional code is provided at a front portion of the outer case 28 at a rear portion of the outer case 28. An outlet for a cable 33 for transferring data from the optical information 29 to the host computer is arranged at the rear end of the outer case 28 with respect to the grip portion 32 for the operator to hold by hand.
[0041]
Inside the outer case 28, as light emitting means for irradiating the optical information 29 with light, a plurality of light emitting diodes 34 and 35 as light sources of illumination light, and a diffuser for diffusing light from the light emitting diodes 34 and 35 36, a half mirror 37 which is an optical element for reflecting a part of the light from the diffuser 36, and a lens as an image forming means for forming an image of light reflected from the optical information 29 and transmitted through the half mirror 37. An image sensor 39 having light receiving elements arranged two-dimensionally at an image forming position of the lens 38 and converting image information of the optical information 29 formed into an image into an electric signal; And a circuit board 40 for performing signal processing on the electric signal obtained by converting the image information and transferring the signal-processed data to the host computer via the cable 33. .
[0042]
The light emitting diode 35, the diffuser 36 and the half mirror 37 are attached to the front cover 31. As shown in FIG. 15, the tip cover 31 can be removed from the exterior case 28 by removing the hole 41 of the tip cover 31 from the projection 42 of the exterior case 28 and removing the relay connector 43 of the power cable for the light emitting diode 35. .
[0043]
Also, the reading surface on which the optical information is marked is substantially perpendicular to the optical axis of the image forming means, and the light projecting means emits light totally reflected on the reading surface at least at the center of the reading field of the image forming means. A diffuser 36 serving as an irradiation surface and a half mirror 37 are arranged so as to illuminate the entire area.
[0044]
The operation in such a configuration will be described. FIG.1FIG. 17 is an explanatory view of a reading visual field and a total reflection area of the optical information reading apparatus according to the embodiment, and FIG.1It is explanatory drawing of switching of the light projection means of embodiment.
[0045]
As shown in FIG. 14, the glass substrate 44 is substantially perpendicular to the optical axis G of the lens 38 with respect to the optical information 29 directly marked by roughening the smooth surface of the glass substrate 44 with a laser beam. When the openings 30 are opposed to each other, the light from the light emitting diodes 34 and 35 is diffused over the entire surface of the diffuser 36, a part of which is reflected by the half mirror 37, and another part is diffused from the diffuser 36. Then, the light is directly projected on the glass substrate 44 on which the optical information 29 is marked. The light reflected from the glass substrate 44 passes through the half mirror 37 and is formed as an image on the image sensor 39 by the lens 38 as shown in FIG. The light H that exits from the entire surface of the diffuser 36 and is reflected by the half mirror 37 or directly exits from the diffuser 36 and is totally reflected on the smooth surface of the glass substrate 44 with respect to the lens 38, An image is formed extremely bright over the entire central portion of I, and the optical information 29 placed at the center of the field of view I is irregularly reflected by the laser beam to form a dark image due to its rough surface. The formed image is converted into an electric signal by the two-dimensionally arranged light receiving elements of the image sensor 39, and a circuit board 40 electrically connected to the image sensor 39 performs signal processing on the electric signal obtained by converting the image information. Then, the signal-processed data is transferred to the host computer via the cable 33.
[0046]
Part of the light that is totally reflected is light directly emitted from the diffuser 36, so that the area of the half mirror 37 can be reduced, and the light projection unit can be reduced.
[0047]
Further, the tip case 31, the light emitting diode 35, the diffuser 36, and the half mirror 37 attached to the tip case 31 are removed from the outer case 28, and another tip case 45 and a colorless transparent plate are used as shown in FIG. When a certain dustproof window 46 is attached to the outer case 28, the light is emitted directly from the light emitting diode 34, and the illumination range is reduced for optical information printed on plain paper or the like which is easily irregularly reflected on the surface. This is excellent because there is no light loss due to the half mirror 37. As described above, the light projection method can be switched by exchanging the front case 31 and the front case 45 depending on the difference between the method of marking optical information and the medium to be marked. In this way, for optical information printed on plain paper or the like that is likely to be irregularly reflected on the surface, by directly projecting light from the light emitting diode, the illumination range is wide, and there is no loss of light due to the optical element, etc. The light projection means can be selected according to the difference between the method of marking optical information and the medium to be marked. Other composition effectsReference Example 2Is the same as
[0048]
The inner wall of the opening 30 of the tip case 31 is black and has minute irregularities, and the reflection of illumination light on the inner wall is suppressed as much as possible. Can be improved. this isReference Examples 1 and 2May be similarly applied.
[0049]
The half mirror 37 has a reflectance higher than the transmittance, and is emitted from the entire surface of the diffuser 36 to be reflected by the Haw mirror 37 and projected onto the glass substrate 44, and directly emitted from the diffuser 36 to the glass substrate 44. The difference in the intensity of the light projected on the projection 44 can be suppressed, and the unevenness of the image can be eliminated.
[0053]
【The invention's effect】
Claims of the invention1According to the optical information reading apparatus described above, the reading surface on which the optical information is marked is positioned substantially perpendicularly to the optical axis of the imaging means, and the light projecting means is a light totally reflected on the reading surface. The illumination surface is arranged so thatA diffuser for diffusing light is arranged on the irradiation surface of the light projecting means, and the diffuser and the optical element are mounted on a tip case having a reading opening.Therefore, the projected illumination light is used to project the illumination light on the optical information marked on a reading surface such as a glass substrate, which is perpendicular to the optical axis of the imaging means. When illuminated, at least in the central part of the field of view of the imaging means, all the reading surfaces not marked are totally reflected, the reflected light incident on the imaging means is extremely strong, and the marked surface is rough and irregularly reflected, The reflected light incident on the imaging means is weakened. For this reason, on the image sensor, a reading surface that is not marked is bright, and a dark image with good contrast is formed on the marked surface. Also, when the reading surface is substantially perpendicular to the optical axis of the imaging means, the readable area can be increased by always completely reflecting the entire central portion of the reading field regardless of the distance between the imaging means and the reading surface. Can be.Further, a diffuser for diffusing light is arranged on the irradiation surface of the light emitting means, and the diffuser and the optical element are attached to the distal case having a reading opening. You can switch.
[0054]
Claims of the invention2According to the optical information reading apparatus described above, the reading surface on which the optical information is marked is positioned substantially perpendicularly to the optical axis of the imaging means, and the light projecting means is a light totally reflected on the reading surface. The illumination surface is arranged so thatA diffuser for diffusing light is arranged on the irradiation surface of the light projecting means, and the diffuser and the optical element are mounted on a tip case having a reading opening.Claims1The same operation and effect as described above can be obtained. In this case, part of the light that is totally reflected is light directly emitted from the light projecting means, so that the area of the optical element can be reduced.
[0057]
According to the optical information reading device of the third aspect of the present invention, the reading surface on which the optical information is marked is substantially perpendicular to the optical axis of the image forming means, and the light projecting means is positioned with respect to the reading surface. Arrange the irradiation surface so that the light totally reflected illuminates at least the entire central portion of the reading field of the imaging means,Since the reflectivity of the optical element is greater than the transmittance, the difference in the intensity of the light emitted from the entire surface of the diffuser and reflected by the optical element and projected, and the light emitted directly from the diffuser and projected is suppressed, and the image is reduced. Unevenness can be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present invention.Reference Example 1FIG. 2 is a partially cutaway side view showing the optical information reading device of FIG.
FIG. 2Reference Example 1FIG. 2 is a perspective view showing the optical information reading device of FIG.
FIG. 3Reference Example 1FIG. 5 is an explanatory diagram of a reading visual field and a total reflection area of the optical information reading device of FIG.
FIG. 4Reference Example 1FIG. 4 is an explanatory diagram showing a reading state when the optical information reading device is tilted.
FIG. 5Reference Example 1FIG. 5 is an explanatory diagram of a reading visual field and a total reflection area of the optical information reading device of FIG.
FIG. 6Reference Example 1FIG. 5 is an explanatory diagram of a reading visual field and a total reflection area of the optical information reading device of FIG.
FIG. 7 of the present invention.Reference Example 2FIG. 2 is a perspective view showing the optical information device of FIG.
FIG. 8Reference Example 2FIG. 2 is a partially cutaway side view showing the optical information reading device of FIG.
FIG. 9Reference Example 2FIG. 5 is an explanatory diagram of a reading visual field and a total reflection area of the optical information reading device of FIG.
FIG. 10Reference Example 2FIG. 4 is an explanatory diagram showing a reading state when the optical information reading device is floated.
FIG. 11Reference Example 2It is a perspective view which shows one form of the surface light source used for the modification of FIG.
FIG.Reference Example 2It is a partially broken perspective view which shows the optical information reading device of the modification of.
FIG. 131It is a perspective view showing the optical information reader of an embodiment.
FIG. 141It is a partially broken side view which shows the optical information reading device of embodiment.
FIG. 151It is an explanatory view of attachment and detachment of a tip cover of an embodiment.
FIG. 161It is explanatory drawing of the reading visual field and total reflection area | region of the optical information reading device of embodiment.
FIG. 171It is explanatory drawing of switching of the light projection means of embodiment.
FIG. 18 is an explanatory diagram of a conventional example.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing an arrangement of a conventional illumination light source.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing an image of an illumination light source totally reflected on a glass surface in a conventional example.
[Explanation of symbols]
7,20,34,35 Light emitting diode
8,22,36 diffuser
9,23,38 lens
22, 37 Half mirror
10, 24, 38 image sensor
11,25,40 Circuit Kisaka
A Focus position
B, E, H Totally reflected light
Field of view of C, F, I lens
D, G Optical axis

Claims

A light projecting unit for partially reflecting light emitted from at least one irradiation surface by an optical element and projecting the optical information, and transmitting light reflected from the optical information through the optical element. An imaging unit that receives light and forms an image; and an image sensor that converts pixel information of the optical information formed by the imaging unit into an electric signal. The reading surface on which the target information is marked becomes substantially vertical, and the light projecting means is configured to irradiate the irradiation surface so that light totally reflected on the reading surface illuminates at least the entire central portion of the reading field of the imaging means. An optical information reading device, wherein a diffuser for diffusing light is disposed on an irradiation surface of the light projecting means, and the diffuser and the optical element are attached to a tip case having a reading opening .

Floodlight for reflecting a part of light emitted from at least one or more irradiation surfaces by an optical element to project optical information, and projecting another part of the light directly to the optical information. Means, imaging means for receiving and forming an image of reflected light from the optical information transmitted through the optical element, and pixel information of the optical information imaged by the imaging means as an electric signal And an image sensor that converts the light into light.The reading surface on which the optical information is marked is substantially perpendicular to the optical axis of the image forming means, and the light projecting means emits light totally reflected on the reading surface. The irradiation surface is arranged so as to illuminate at least the entire central portion of the reading visual field of the imaging unit, and a diffuser for diffusing light is arranged on the irradiation surface of the light projecting unit, and the diffuser and the optical element are , Tip case with reading opening Attached optical information reader.

Floodlight for reflecting a part of light emitted from at least one or more irradiation surfaces by an optical element to project optical information, and projecting another part of the light directly to the optical information. Means, imaging means for receiving and forming an image of reflected light from the optical information transmitted through the optical element, and pixel information of the optical information imaged by the imaging means as an electric signal And an image sensor that converts the light into light.The reading surface on which the optical information is marked is substantially perpendicular to the optical axis of the image forming means, and the light projecting means emits light totally reflected on the reading surface. The irradiating surface is arranged so as to illuminate at least the entire central part of the reading field of the imaging means, a diffuser for diffusing light is arranged on the irradiating surface of the light projecting means, and the reflectance of the optical element is transmitted. Optical information reader greater than rate .