JPH05334477A - 光学ヘッド - Google Patents

光学ヘッド

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JPH05334477A
JPH05334477A JP4301650A JP30165092A JPH05334477A JP H05334477 A JPH05334477 A JP H05334477A JP 4301650 A JP4301650 A JP 4301650A JP 30165092 A JP30165092 A JP 30165092A JP H05334477 A JPH05334477 A JP H05334477A
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秀一 星野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 物品に設けられた識別領域を光学的に識別す
るための光学ヘッドをコンパクト化する。 【構成】 ケーシング6の中心孔7の上部に半導体レー
ザ8を固設し、中心孔7の下部部分にコリメータレンズ
10を同軸的に固着し、中心孔7の底部側開口部に、そ
の開口端面を覆う基板11を固着する。基板11の中心
に貫通孔13を設け、基板11の下面に受光素子12を
貼着する。受光素子12を、貫通孔13を囲繞しかつ周
方向に分割された複数の受光部分を有する環状に形成す
る。 【効果】 カード1の識別領域4に照射する検出光20
が、貫通孔13により細く絞られるため、その貫通孔1
3を囲繞する受光素子12の中心開口14の径を小さく
でき、受光素子12を小型化できることから、半導体レ
ーザ8と受光素子12とを一体化した光学ヘッド5をコ
ンパクト化し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学ヘッドに関し、特
に、物品に設けられた識別領域に対して光ビームを投射
し、識別領域からの反射光を受光することにより物品を
光学的に識別するための光学ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、物品として例えばカードの偽造を
防止するべく、カードの表面に識別領域を設け、その識
別領域に光ビームを投射して、識別領域からの反射光を
受光することにより物品の真正品の判定を光学的に行う
ようにしたカードリーダライタ装置がある。
【0003】上記したようなカードリーダライタ装置に
は、光学的判定を行うために発光要素及び受光要素が設
けられている。発光要素には半導体レーザを用い、受光
要素にはフォトダイオードを用いて、それらを別個に配
設していたものがある。しかしながら、発光要素と受光
要素とが別々になっているものでは、構造が大型化し、
カードリーダライタ装置に組み込む場合などに、その装
置全体が大きくなり、取扱いの不便やコスト増などの問
題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、物品に設けられた
識別領域を光学的に識別するための光学ヘッドをコンパ
クト化するべく改良された光学ヘッドを提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、物品に設けられた識別領域に対して光ビー
ムを投射するための発光要素と、前記識別領域からの反
射光を受光するための受光要素とを有する光学ヘッドで
あって、前記発光要素から発せられた光ビームを平行光
に変換するべく前記発光要素から発せられた光ビームの
光路上に配設されたコリメータレンズと、前記平行光の
光路上に配設された遮光体と、前記平行光の一部を通過
させるべく前記遮光体に設けられた貫通孔とを有し、前
記受光要素が、前記貫通孔を囲繞するように前記遮光体
に配設されかつ周方向に分割された複数の受光部分から
なることを特徴とする光学ヘッドを提供することにより
達成される。
【0006】
【作用】このようにすれば、発光要素からの光ビームを
遮光体の貫通孔から細い平行な光束として識別領域に投
射することができると共に、その貫通孔を囲繞するよう
に受光要素を設けることから、両者の一体化、及び受光
要素の中心開口径を小径化することによる受光要素の小
型化が可能になる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
【0008】図1は、本発明が適用された光学ヘッドを
備えるカードリーダライタ装置内の要部構造を模式的に
示す斜視図である。このカードリーダライタ装置に於い
ては、図1の矢印に示される方向に、図示されない搬送
ローラなどによりカード1が搬送されるようになってい
る。また、カード1の主面1aに設けられた磁気ストラ
イプ2に対して情報の書き込み/読み出しを行うための
磁気ヘッド3が設けられている。カード1の主面1aの
適所には識別領域4が設けられている。この識別領域4
は、多数の溝からなる回折格子であり、その密度は数千
本/mmである。
【0009】カードリーダライタ装置には、カード1が
図1の実線で示される位置にあるときに、識別領域4に
対して所定の間隔をもって対峙するようにされた光学ヘ
ッド5が配設されている。この光学ヘッド5は、図2及
び図3に良く示されるように、上記位置にあるカード1
の主面1aに直交する向きに開口する筒状の合成樹脂製
ケーシング6を有し、そのカード1側の底部に設けられ
た外向フランジ部6aをカードリーダライタ装置側にね
じ止めされて固定されている。
【0010】ケーシング6には、その中心孔7の上部に
発光要素としての半導体レーザ8が固設されており、半
導体レーザ8の投射面が中心孔7内から下方に臨むよう
にされている。なお、半導体レーザ8のピンは、ケーシ
ング6にその上面から側面に至るように取り付けられて
L字状をなすフレキシブル基板9に半田付けされてい
る。
【0011】ケーシング6の中心孔7の下部部分には拡
径部7aが形成されており、その拡径部7aにコリメー
タレンズ10の外周部が固着されて、半導体レーザ8と
コリメータレンズ10とが互いに同軸的に配設されてい
る。そして、中心孔7の底部側開口部には、その開口端
面を覆うように遮光体としての基板11が固着されてお
り、その基板11のカード1に臨む下面には、受光要素
としての半導体チップからなる受光素子12が貼着され
ている。半導体レーザ8から投射されたレーザ光がコリ
メータレンズ10により平行光になっており、基板11
の中心には、コリメータレンズ10を介した平行光の一
部を通すための細径(例えば0.5mm)の貫通孔13が
設けられている。
【0012】受光素子12には、図3に示されるように
周方向に8等分されてそれぞれ扇状をなす受光部分12
a〜12hが環状に設けられている。それら受光部分1
2a〜12hはフォトダイオードとして形成されてお
り、その中心部には、上記貫通孔13と同軸をなしかつ
貫通孔13よりも若干拡径された中心開口14が開設さ
れている。なお、この中心開口14は、貫通孔13によ
り絞られた光束を通し得るもので有れば良く、貫通孔1
3とほぼ同一径まで小径化し得る。
【0013】基板11には、各受光部分12a〜12h
毎にワイヤ接続された各ピン15が立設しており、それ
らの各遊端部がフレキシブル基板9の適所に半田付けさ
れている。また、フレキシブル基板9には種々の電子部
品16及びコネクタ17が適所に取り付けられており、
コネクタ17に接続されたリード線18が、カードリー
ダライタ装置に設けられた識別制御ユニット19に接続
されている(図1参照)。
【0014】このようにして構成された光学ヘッド5に
よりカード1の識別を行う要領について以下に示す。ま
ず、所定の位置にあるカード1の識別領域4に向けて投
射するべく半導体レーザ8からレーザ光を照射する。そ
のレーザ光は、図2の想像線に示されるようにコリメー
タレンズ10に至るまでは拡がっているが、コリメータ
レンズ10にて平行光に変換させられ、その平行光の一
部が貫通孔13により絞られる。その細くされた平行な
光束からなる検出光20が、カード1に向けて照射され
る。
【0015】そして、識別領域4にて反射された±1次
の回折光21が、受光素子12の各受光部分12a〜1
2hに例えば図3に示すように2つの部分12a・12
eにスポット光として集光するようになる。即ち、受光
強度の高い部分12a・12e同士の位置関係を検知す
ることで、カード1が正規のカードであることを判定で
きる。
【0016】このように、半導体レーザ8の投射光の光
路上に受光素子12を配設した構造により、両者を一体
化することができると共に、検出光20を貫通孔13に
より絞って細い光束にしていることから、受光素子12
の中心開口14も小径化でき、受光素子12の全体を小
さくし得る。従って、光学ヘッド5をコンパクト化で
き、カードリーダライタ装置の小型化が可能になる。
【0017】なお、本実施例では、カードが真正品であ
るか否かを判定するのに適するカードリーダライタ装置
に適用した例を示したが、これに限るものではなく、物
品の種別を識別するための装置やバーコード読み取り装
置など、種々の光学的識別装置に適用可能である。ま
た、識別領域4に回折格子を設けた例を示したが、それ
に限らず、例えば任意の方向に互いに平行に延在する数
本/mm〜数百本/mmの多数のV字溝により構成すること
もできる。この場合には、反射光は細長の楕円パターン
として受光される。また、受光要素には、フォトダイオ
ード以外にポジショニング・センシング・デバイス(P
SD)などを用いても良い。
【0018】
【発明の効果】このように本発明によれば、発光要素か
らの光ビームを平行光に変換し、その平行光の一部を貫
通孔を介して識別領域に検出光として投射することか
ら、その検出光を細い光束にすることができ、受光要素
を貫通孔を囲繞するように設けて発光要素と一体化でき
ると共に、その中心開口の径を検出光を通し得る程度に
小さくできるため受光要素を小型化でき、光学ヘッドを
好適にコンパクト化し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されたカードリーダライタ装置の
要部を示す斜視図。
【図2】本発明に基づく光学ヘッドの図1のII−II線に
ついて見た側断面図。
【図3】図2のIII線から見た端面図。
【符号の説明】
1 カード 1a 主面 2 磁気ストライプ 3 磁気ヘッド 4 識別領域 5 光学ヘッド 6 ケーシング 6a 外向フランジ部 7 中心孔 8 半導体レーザ 9 フレキシブル基板 7a 拡径部 10 コリメータレンズ 11 基板 12 受光素子 12a〜12h 受光部分 13 貫通孔 14 中心開口 15 ピン 16 電子部品 17 コネクタ 18 リード線 19 識別制御ユニット 20 検出光 21 回折光

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物品に設けられた識別領域に対して光ビ
    ームを投射するための発光要素と、前記識別領域からの
    反射光を受光するための受光要素とを有する光学ヘッド
    であって、 前記発光要素から発せられた光ビームを平行光に変換す
    るべく前記発光要素から発せられた光ビームの光路上に
    配設されたコリメータレンズと、前記平行光の光路上に
    配設された遮光体と、前記平行光の一部を通過させるべ
    く前記遮光体に設けられた貫通孔とを有し、 前記受光要素が、前記貫通孔を囲繞するように前記遮光
    体に配設されかつ周方向に分割された複数の受光部分か
    らなることを特徴とする光学ヘッド。
JP4301650A 1991-10-24 1992-10-13 光学ヘッド Expired - Fee Related JPH0782513B2 (ja)

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JPH05334477A true JPH05334477A (ja) 1993-12-17
JPH0782513B2 JPH0782513B2 (ja) 1995-09-06

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