JP2732910B2 - バーコード読取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第10図、第11図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ） 一実施例の説明（第２図乃至第８図） （ｂ） 他の実施例の説明（第９図） （ｃ） 別の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 バーコードシンボルを光走査し、バーコードシンボル
からの反射光を受光するバーコード読取り装置に関し、 多数の多方向の走査パターンを小型の構成で実現する
ことを目的とし、 光ビームを出射する光源と、該光ビームから走査パタ
ーンを形成する走査パターン形成手段と、該走査パター
ンを反射して、バーコードシンボルに導く反射ミラー
と、該バーコードシンボルで反射された反射光を集光す
る集光手段と、該集光された光を受光し、電気信号に変
換する受光センサとを有するバーコード読取り装置にお
いて、該走査パターン形成手段を、上下に反射面を有
し、この上下の反射面の接合面に傾き角を付けた、複数
の多方向の走査パターンを形成する鼓型ポリゴンミラー
で構成し、該反射ミラーを、該走査パターンをさらに複
数の走査パターンに分割する多面ミラーで構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、バーコードシンボルを光走査し、バーコー
ドシンボルからの反射光を受光するバーコード読取り装
置に関する。

商品管理とチェックアウト作業の能率化を目的とし、
デパートやスーパーマーケット等にPOSシステム（販売
時点情報管理システム）が導入されている。

このようなシステムにおいては、商品入力の自動化を
図るため、商品にバーコードを付し、このバーコードを
バーコード読取り装置で読取ることが行われている。

バーコード読取り装置には、複数の走査パターンを出
射する定置式装置と、走査ビームが１本出射されるハン
ディ式装置がある。

一般にスーパーマーケット等の大型店舗では、定置式
装置が使われているが、装置が大きく、大きな設置スペ
ースを要することから、小型の店舗では小型のハンディ
式装置が使われている。

しかし、ハンディ式装置では、スキャン時に装置を手
に持って操作しなければならず、又走査ビームが１本で
あり、操作性が定置式に比べて良くない。

このため、定置式装置において、小型で、より多方向
の走査ビームを描けるものが望まれている。

〔従来の技術〕

第10図及び第11図は従来技術の説明図である。

半導体レーザ等のレーザ光源１のレーザ光は、反射ミ
ラー12の穴を介し、ポリゴンモータ７で回転されるポリ
ゴンミラー（走査パターン形成手段）６に出射され、ポ
リゴンミラー６の回転により走査パターンが形成され、
反射ミラー８を介しバーコードシンボルBSに出射され
る。

バーコードシンボルBSからの反射光（図の点線）は、
反射ミラー８を介しポリゴンミラー６で反射され、集光
レンズ９で集光されて、反射ミラー12を介し受光センサ
10で受光され、電気信号に変換される。尚、11はこれら
を収容するケーシングである。

ところで、ポリゴンミラー６では、第11図（Ａ）のよ
うに、一方向の走査パターンS₁しか描けない。

このため、従来技術では、多方向の走査パターンを描
くため、第11図（Ｂ）、（Ｃ）のように、反射ミラー８
を複数の異なる反射角の反射面8a、8b、8cを持つ多面ミ
ラー８′で構成し、ポリゴンミラー６の一本の走査パタ
ーンを複数の走査パターンS₁〜S₃に分割して、多方向の
走査パターンを得ていた。

この分割される走査パターン数は、多面ミラー８′の
反射面の数で決まり、２面ミラー８′なら、第11図
（Ｂ）のように、２本の走査パターンS₁、S₂に、３面ミ
ラー８′なら、第11図（Ｃ）のように、３本の走査パタ
ーンS₁〜S₃に分割される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、走査パターンの方向が多方向であれば、あ
る程、その読取り性は万能になる。

従来技術では、走査パターン数は多面ミラー８′の反
射面の数で決定されるから、より多方向の走査パターン
を得るには、多面ミラー８′の反射面の数を多くする必
要がある。

例えば、６本の多方向走査パターンを得るには、多面
ミラー８′を６面としなければならない。

しかしながら、ポリゴンミラー６の走査パターンは、
多面ミラー８′で分割されて多方向の走査パターンとな
ることから、分割数が多い程、第11図（Ｂ）、（Ｃ）に
示すように、その走査パターン長が短くなる。

従って、必要な多方向の走査パターン長を得るには、
ポリゴンミラー６と多面ミラー８′との距離を充分とる
必要があるとともに、多面ミラー８′もそれに応じて大
きくしなければならず、装置が大型化するという問題を
生じていた。

従って、本発明は、多数の多方向の走査パターンを小
型の構成で実現することのできるバーコード読取り装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図である。

本発明は、第１図に示すように、光ビームを出射する
光源１と、該光ビームから走査パターンを形成する走査
パターン形成手段６と、該走査パターンを反射して、バ
ーコードシンボルに導く反射ミラー８と、該バーコード
シンボルで反射された反射光を集光する集光手段９と、
該集光された光を受光し、電気信号に変換する受光セン
サ10とを有するバーコード読取り装置において、該走査
パターン形成手段６を、上下に反射面6a、6bを有し、複
数の多方向の走査パターンを形成する鼓型ポリゴンミラ
ー６′で構成し、該反射ミラー８を、該走査パターンを
さらに複数の走査パターンに分割する多面ミラー８′で
構成したものである。

〔作用〕

本発明では、複数の多方向の走査パターンを形成する
鼓型ポリゴンミラー６′を走査パターン形成手段６に用
い、ポリゴンミラー６′自体で複数の多方向の走査パタ
ーンを発生させるようにし、多面ミラー８′と併用して
多数の多方向走査パターンを小型な構成で発生できるよ
うにした。

この場合、鼓型ポリゴンミラー６′のみでも、その面
数分多方向の走査パターンの形成が可能である。

しかし、ポリゴンミラー面の面積は充分な戻り光量を
確保する上で一定の面積が必要であり、余り小さくする
ことは出来ない。

そのため、面数を増やすことは、ポリゴンミラーを大
きくし、装置の小型化が実現できない。

そこで、鼓型ポリゴンミラー６′の面数を増やさず
に、より多くの多方向走査パターンを発生させるため、
多面ミラー８′と併用した。尚、多面ミラー８′も、鼓
型ポリゴンミラー６′で複数の多方向の走査パターンが
発生しているので、その面数が少なくても、多数の多方
向走査パターンを発生でき、装置を小型化できる。

〔実施例〕

（ａ） 一実施例の説明 第２図は本発明の一実施例側面図、第３図は本発明の
一実施例上面図である。

ケーシング11の下段には、レーザ光を出射するレーザ
光源１と、レーザ光の焦点距離を決めるフォーカスレン
ズ２と、フォーカスレンズ２を通ったレーザ光の方向を
90゜変える第１の反射ミラー３と、第１の反射ミラー３
からのレーザ光の方向を90゜変える第２の反射ミラー４
と、第２の反射ミラー４からのレーザ光を90゜上方に変
える鼓型ポリゴンミラー６′の下段反射面6aと、ポリゴ
ンミラー６′を回転させるポリゴンモータ７とが配置さ
れる。

又、反射ミラー４の右側には、下段反射面6aからの反
射光を集光する集光レンズ９と、集光レンズ９の戻り光
を受光する受光センサ10とが設けられている。

一方、ケーシング11の上段には、下段反射面6aに対向
して、ポリゴンモータ７により回転される鼓型ポリゴン
ミラー６′の上段反射面6bと、多面反射ミラー８′とが
設けられている。

この実施例の動作を説明すると、レーザ光源１より出
射されたレーザ光は、フォーカスレンズ２を通り、第１
の反射ミラー３、第２の反射ミラー４に導かれ、鼓型ポ
リゴンミラー６′の下段反射面6aにあたる。

鼓型ポリゴンミラー６′の下段反射面6aにあたったレ
ーザ光は、上段反射面6bに導かれ、反射して、走査ビー
ムとなり、多面反射ミラー８′に向かい、反射してバー
コードシンボルBSに出射される。

出射後、バーコードシンボルBSより反射したレーザ光
は、多面反射ミラー８′、鼓型ポリゴンミラー６′の上
段反射面6b、下段反射面6aの順で戻り、集光レンズ９に
より集光され、受光センサ10に集められ、電気信号に変
換される。

この走査パターンは、鼓型ポリゴンミラー６′と多面
反射ミラー８′とによって決定される。

第４図は係る鼓型ポリゴンミラーの斜視図、第５図は
鼓型ポリゴンミラーの構成図、第６図は鼓型ポリゴンミ
ラーの走査パターン説明図である。

尚、第５図（Ａ）は第４図の側面図、第５図（Ｂ）は
第４図の正面図である。

鼓型ポリゴンミラー６′は、第４図のように上段反射
面6bと下段反射面6aとで構成され、両反射面6bと6aは第
５図（Ａ）の側面図のように交叉角θ_２で交叉してお
り、第５図（Ｂ）の正面図のように傾き角θ_１の関係で
傾いている。

この交叉角θ_２と傾き角θ_１とによって走査パターン
が変化する。

交叉角θ_２を変化すると、第６図（Ａ）のように、交
叉角θ_２に応じて走査パターンS₁₁〜S₁₄は平行シフトす
る。

又、傾き角θ_１を変化すると、第６図（Ｂ）のよう
に、傾き角θ_１に応じて走査パターンS₂₁〜S₂₇は一点を
中心にその傾き（方向）が異なる。

更に、交叉角θ_２と傾き角θ_１の両方を変化すると、
第６図（Ｃ）のように、傾き角θ_１と交叉角θ_２に応じ
て多数の点を中心にその傾き（方向）が異なる走査パタ
ーンS₃₁〜S₃₄を描く。

従って、少なくとも、各面で傾き角θ_１を変化させれ
ば、複数の多方向の走査パターンを描くことができる。

更に、鼓型ポリゴンミラー６′の上段反射面6bと下段
反射面6aとの交叉角θ_２と傾き角θ_１とを周囲の各面で
変化させれば、第６図（Ｃ）のような多様な走査パター
ンを描くことができ、バーコードの向きに対して、読取
りの自由度が高くなり、操作性の向上のため有効であ
る。

第７図は本発明の一実施例多面反射ミラーの説明図で
ある。

第７図（Ａ）に示すように、多面反射ミラー８′が、
反射面8a、8bの２面反射ミラーで構成されている。

ここで、鼓型ポリゴンミラー６′の発生走査パターン
を、第７図（Ｂ）のS₂₁〜S₂₃の３本とする。

このような走査パターンを発生するには、第４図の周
囲６面の鼓型ポリゴンミラー６′の内、軸を中心に対向
する面を一組とし、３組の面の傾き角θ_１を交互に変化
させればよい。

この３本の走査パターンS₂₁〜S₂₃を第７図（Ａ）の２
面反射ミラー８′に照射すると、第７図（Ｃ）のように
各走査パターンS₂₁〜S₂₃の各々が２分割され、且つ方向
が異なる６本の走査パターンS_21-1〜S_23-2を発生する。

即ち、走査パターンS₂₁は、走査パターンS_21-1、S
_21-2に、走査パターンS₂₂は、走査パターンS_22-1、S
_22-2に、走査パターンS₂₃は、走査パターンS_23-1、S
_23-2に分割される。

この例では、６面の鼓型ポリゴンミラー６′の内、各
々２面を同一傾き角θ_１とし、一回転で、第７図（Ｂ）
の走査パターンを２回発生させるようにし、各走査パタ
ーンの周期が長くならないように考慮してある。

このため、６面の鼓型ポリゴンミラー６′で、３本の
方向の異なる走査パターンを発生し、２面反射ミラー
８′で各々２分割し、計６本の方向の異なる走査パター
ンを発生し、１回転でこの６本の走査パターンを２回発
生している。

勿論、鼓型ポリゴンミラー６′の６面各面で傾き角を
変化して、６本の走査パターンを発生し、２面反射ミラ
ー８′で各々２分割し、計12本の方向の異なる走査パタ
ーンを発生することもできる。

この場合、ポリゴンミラー６′の１回転で12本の走査
パターンが１回発生するので、走査パターンの周期が問
題となる場合は、ポリゴンミラー６′の回転速度を早く
する必要がある。

このようにして、鼓型ポリゴンミラー６′で複数の方
向の異なる走査パターンを形成し、多面反射ミラー８′
でこれを分割して、より多数の方向の異なる走査パター
ンを形成するので、ポリゴンミラー６′と多面反射ミラ
ー８′を小さくしても、多数の方向の異なる走査パター
ンを形成できる。

尚、この実施例では、出射部（レーザ光源１、フォー
カスレンズ２、反射ミラー３）及び集光部（集光レンズ
９、受光センサ10）を下段に配置し、走査パターン形成
部（ポリゴンミラー６′、反射ミラー８′）を上段に配
置し、ポリゴンミラー６′の下段反射面6aで上下の光路
を接続しているので、上段全てを走査パターン形成空間
として使用でき、装置を小型化でき、また集光レンズ９
をポリゴンミラー６′に近付けることができ、集光レン
ズ９を小さくでき、薄形化も可能となる。

第８図は本発明の使用例説明図である。

本発明によるバーコード読取り装置は、多数の方向の
異なる走査パターンを小型、薄形の構成で実現できるた
め、第８図に示すように、デスクES上に復調装置DMに接
続された装置RDを縦に置いて、手で持った商品ASのバー
コードBSを多方向の走査パターンＳで読取れる。

従って、読取り装置RDの専有占積が小で済み、小型店
舗にも導入が可能である。

（ｂ） 他の実施例の説明 第９図は本発明の他の実施例の多面反射ミラーの説明
図である。

この実施例では、反射ミラー８′として、第９図
（Ａ）に示すように、３つの反射面8a、8b、8cを有する
３面ミラーで構成している。

この実施例でも、鼓型ポリゴンミラー６′が第９図
（Ｂ）の３本の走査パターンS₂₁〜S₂₃を形成するものと
すると、３面ミラー８′は、各走査パターンS₂₁〜S₂₃を
３分割し、第９図（Ｃ）のように、計９本の走査パター
ンS_21-1〜S_23-3が形成される。

即ち、走査パターンS₂₁は、走査パターンS_21-1〜S
_21-3に、走査パターンS₂₂は、走査パターンS_22-1〜S
_22-3に、走査パターンS₂₃は、走査パターンS_23-1〜S
_23-3に分割される。

（ｃ） 別の実施例の説明 上述の実施例では、６面のポリゴンミラーで説明して
いるが、面数はこれに限られず、又多面反射ミラーも２
面、３面に限られない。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発
明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこ
れらを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、走査パターン形
成手段を、上下に反射面を有し、この上下の反射面の接
合面に傾斜角を付けた、複数の多方向の走査パターンを
形成する鼓型ポリゴンミラーで構成し、この走査パター
ンの各々を多面反射ミラーで分割して多数の多方向の走
査パターンを形成しているので、鼓型ポリゴンミラー及
び多面反射ミラーが小型であっても、多数の多方向走査
パターンを形成でき、小型で万能読取り性のあるバーコ
ード読取り装置を提供できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例側面図、 第３図は本発明の一実施例上面図、 第４図は第２図及び第３図の鼓型ポリゴンミラーの斜視
図、 第５図は第４図は鼓型ポリゴンミラーの構成図、 第６図は第４図の鼓型ポリゴンミラーの走査パターン説
明図、 第７図は第２図の多面反射ミラーの説明図、 第８図は本発明の使用例説明図、 第９図は本発明の他の実施例の多面反射ミラーの説明
図、 第10図及び第11図は従来技術の説明図である。 図中、１……光源（レーザ光源）、 ６……走査パターン形成手段、 ６′……鼓型ポリゴンミラー、 ８……反射ミラー、 ８′……多面反射ミラー、 ９……集光手段（レンズ）、 10……受光センサ、 BS……バーコードシンボル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 信行 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 高橋 保 東京都板橋区志村２丁目16番20号 株式 会社コパル内 (72)発明者 石井 彪 東京都板橋区志村２丁目16番20号 株式 会社コパル内 (72)発明者 大山 吉博 東京都板橋区志村２丁目16番20号 株式 会社コパル内 (72)発明者 笹木 達男 東京都板橋区志村２丁目16番20号 株式 会社コパル内 (56)参考文献 特開 昭51−34739（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−185514（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを出射する光源（１）と、 該光ビームから走査パターンを形成する走査パターン形
   成手段（６）と、 該走査パターンを反射して、バーコードシンボルに導く
   反射ミラー（８）と、 該バーコードシンボルで反射された反射光を集光する集
   光手段（９）と、 該集光された光を受光し、電気信号に変換する受光セン
   サ（10）とを有するバーコード読取り装置において、 該走査パターン形成手段（６）を、上下に反射面（6a、
   6b）を有し、この上下の反射面（6a、6b）の接合面に傾
   き角θ_１を付けた、複数の多方向の走査パターンを形成
   する鼓型ポリゴンミラー（６′）で構成し、 該反射ミラー（８）を、該走査パターンをさらに複数の
   走査パターンに分割する多面ミラー（８′）で構成した
   ことを 特徴とするバーコード読取り装置。
2. 【請求項２】前記上下の反射面（6a、6b）を交叉角θ_２
   により交叉させるとともに、前記傾き角θ_１を異なら
   せ、更に前記交叉角θ_２も異なるように構成したことを
   特徴とする請求項１記載のバーコード読取り装置。