JP3912810B2 - Multi-directional scanner - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全体として例えばバーコードシンボルの様な異なった光反射率の部分を有する指標を繰り返して走査するように作動するスキャナの走査装置に関する。特に、本発明は、大きい走査パターンを提供する走査装置を有する多方向スキャナに関する。
【0002】
【従来技術】
物体上のシンボルを光学的に読み取ることによって、物体を識別するために、物体に記されたバーコードシンボル又は他の指標を読み取ることのできる各種の光学的リーダや光学的スキャナが開発されている。代表的には、バーコードシンボルは各種の幅を有する一連のバーが、同様に各種の幅を有するスペースによって互いに隔離されたものからなるコード化されたパターンとして用いられるものであり、バーとスペースは異なる光反射特性を有する。
【0003】
このタイプのスキャナの特別な変形例としては、多方向性スキャナが知られ、これはこのタイプのスキャナが任意の方向に表示されたバーコードシンボルを読み取ることができるために、そのように呼称されているものである。代表的には、多方向性スキャナは、”クロスハッチ”タイプの走査パターンを発生することができ、このパターンは平行線の幾つかの組を特徴とし、各組は互いに角度的に離れており、従って全360゜がカバーされる。このようなクロスハッチパターンは、光ビームを静止ミラー群を横切って走査する回転平面又は多角形ミラーに光ビームを向け、幾つかの走査線を発生することによって作られる。静止ミラーは互いに角度を有し、従って対応する走査線が同様な角度を有することを確実にする。
【0004】
”表示”又は”投影”スキャナとして知られている多方向性スキャナの特別な変形例は現在多くのメーカーから提供されている。代表的には、これらのスキャナは、バーコードを付けた物品が、スキャナを通過するか又はスキャナに提示されるPOS環境で使用するように意図されたものである。これらの例としては、メトロロジック製MS−700、富士通製スリムスキャン1000、スペクトラフィジックスペース及び松下電気製ZE−87などが挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
たいていPOS環境では、スキャナに許されるスペースは非常に限られており、従ってスキャナをできるだけ小型にすることが非常に望ましい。しかし、スキャナを小さくすると走査パターンも小さくなる。このことは、オペレータが走査すべきバーコードシンボルを走査パターンの中に、より注意深く位置決めしなければならないために、スキャナが使い難くなるという結果を生じる。このような位置決めは、しばしば盲目状態で行なわれる。何故ならば、走査パターンは普通の室内照明では通常見ることが出来ず、スキャナは走査されるとき、シンボルがオペレータに見えないような状態で、しばしば位置決めされるためである。
【0006】
従って、小さいパッケージの収納されるが、可能なかぎり最大の走査パターンを発生するスキャナを提供することが望ましいことは明かである。しかし、このようなスキャナを提供することは容易な仕事ではない。
上述したように、公知のスキャナの走査パターンは、固定されたミラー群を横切って光ビームを走査する多角形ミラーを走査し、それによって幾つかの走査線を作ることによって通常発生される。
【0007】
固定されたミラーは、そこから反射された走査線が、スキャナの射出窓の直ぐ外側の所望の走査パターンに収束するような方向を向いている。走査パターンの大きさはパターンミラーからの距離の増加と共に増大するから、固定ミラーを射出窓の後に置いた方が良いことは理解できるであろう。しかし、固定ミラーを射出窓の後ろに離せば離すほど、固定ミラーを収容するためにハウジングの奥行きは深くなる。
【0008】
スキャナハウジングの厚さ又は深さを増加させるようにする他の設計上の考慮もある。上述したように走査線が射出窓に近い所望の走査パターンに収束するように、固定ミラーを傾斜することによって走査パターンが形成される。固定ミラーが射出窓に近づくほど、走査線を正しい位置に収束させるために、固定ミラーは急な角度で傾斜しなければならない。もし、スキャナの厚さが薄いならば、従って固定ミラーが急に傾斜するならば、走査線は射出窓からの距離が増加するにつれて、必然的に所望の走査パターンから急速に発散する。従って走査パターンは、スキャナから遠ざかるにつれて急速に崩れ、オペレータはバーコードシンボルを認識する前に、射出窓に近づけることを余儀なくされる。
【0009】
それ故に、固定ミラーをできるだけ射出窓から離して置くため、射出窓とバーコードシンボルの間の距離が増加しても、走査パターンが射出窓近傍で大きくなり、走査パターンが収束されたままであり、走査パターンとして有用であるように厚いスキャナハウジングを有することが望ましいと考えられることは明らかである。
【0010】
機能を改善するために厚いスキャナにしようとすることと、チェックアウト領域のスペースを節減するため、薄いスキャナにしようとすることとの間の矛盾を解決するため、多数の先行技術が試みられてきた。代表的な先行技術は、図1乃至図3に示されている。
図1は、スキャナハウジング(又は本体)10を故意に薄くし、本体の前面12と後面14との間の距離が約1.75インチ(4.4センチ)に過ぎない第1の先行技術のスキャナを示す。レーザ光源16によって発生された光ビームは、モータ20によって回転される回転多角形ミラー18上に照射される。多角形ミラー18によって反射された光は、光を射出窓24を経てハウジング10の外に向ける固定されたパターンミラー22に入射する。
【0011】
このスキャナについて、パターンミラー22は、射出窓24のすぐ後ろに位置する。これは、全体として薄いパッケージを作る結果となるが、走査パターンがスキャナから数インチのところに投影されるまでは良くならない(即ち走査線が互いに交差しない)という欠点を有する。このことは、オペレータが、しばしばバーコードシンボルを射出窓24に近づけて保持するため、スキャナの柔軟性と機能を減少させる。図1に示されたスキャナでは、バーコードシンボルを射出窓24に接近させてスキャナを通過させ、現れたシンボルを読み取るために、正しい方向を向いている走査線を遮断しないようにすることが充分に可能である。
【0012】
他の先行技術のスキャナが図2に示されている。このスキャナでは、ハウジング26は全体として図1に示されたハウジングよりも小さいが、若干厚く、前面42と裏面44の間の距離は、約4インチ(10センチ)である。レーザ光源28は、第1の折り返しミラー30、第2の折り返しミラー32、モータ36によって作動される回転ミラー34、及び固定された一連のパターンミラー38の順序で入射する光ビームを発生する。その後、光ビームはパターンミラー38から射出窓40を通ってハウジング26の外へ反射される。
【0013】
このスキャナは、又、射出窓から約2.5インチ(6.4センチ)までは良く形成されたパターンを発生できないにもかかわらず、これよりも近くに保持されたシンボルについてしばしば使用されることがある。全体としてハウジング26の大きさが小型であることは、走査パターンも同様に小さいことを意味し、オペレータがが正しい位置と信じている位置にバーコードシンボルがきたときに、走査パターンを全て見失ってしまうようなことが比較的起こりがちである。
【0014】
図3は、これらの先行技術の改良例を示す。このスキャナは前面46と裏面48の間の厚さが、約3インチ(7.6センチ)であるハウジング45内に収容されている。レーザ光源50は折り返しミラー52、モータ56で作動される回転多角形ミラー54、及び固定された一連のパターンミラー57の順序に入射する光ビームを発生する。光ビームは、これらのパターンミラー57から射出窓58を経て、ハウジング45の外へ反射される。
【0015】
このスキャナは、更に、射出窓58のところで充分に形成されない走査パターンを発生する。その上、走査パターンはハウジング45の前面46の全体の大きさに比較して比較的小さい必要性がある。市販品として得ることのできる1つの例では、射出窓58は面46の面積の約半分を覆うだけである。
卸売店やスーパーマーケットで一般的になりつつあるように、走査窓が垂直又は殆ど垂直であるような状況で使用するためには、上述した各スキャナのどれも特に良く適合した形を有しないということも、欠点の一つである。このような状況では、走査パターンをカウンタ天板に近く、できればカウンタ天板から数インチのところに投影することが重要であり、そうすれば、スキャナの近くのパッケージの側のカウンタ天板にシンボルが非常に近いときでさえも、走査パターンがシンボルを見失うことはない。
【0016】
上述したようなスキャナは勿論高価ではあるが、通常、部分的にカウンタ天板内に埋め込まれている。1つの変形例では、スキャナをカウンタ天板の上に位置決めすることであるが、シンボルが走査パターンを横切ることを確実にするためには、オペレータが物品を持ち上げればならず、これはオペレータに疲労をもたらすので、勿論望ましくはない。
【0017】
本発明は上記課題を解決することを目的として、さらに、反射率の異なる指標を読み取るためのスキャナ、特に限定されないがバーコードシンボルを読み取るレーザスキャナの技術を発展させることことを目的とする。
また、他の目的として、走査パターンが射出窓に又は少なくとも射出窓の近くに充分に形成されるようなコンパクトなスキャナを提供する。
【0018】
さらに、他の目的として、スキャナの前面に比較して、走査パターンが大きいコンパクトなスキャナを提供する。
さらに、他の目的として、垂直な射出窓で使用するのに適しており、従って走査すべき物品がスキャナをスライドして通過するスキャナを提供する。
さらに、他の目的として、最適な効率のために、カウンタ天板の中に部分的に埋め込む必要のないようなスキャナを提供する。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明の第1の態様によれば、以下の構成からなる多方向性スキャナが提供される。
(a)ハウジング、
(b)ハウジングの射出窓、
(c)光ビームを発生する発光器、
(d)光ビームを走査するビームスキャナ、
(e)走査光ビームを全体として射出窓から離れる方向に反射し、それによって走査パターンを発生するために配列された複数のパターン発生ミラー、及び
(f)走査パターンを反射し、射出窓を経てハウジングの外側に向けるために配置された他のミラー、
を有する多方向性スキャナ。
【0020】
また、本発明の第2の態様によれば、以下の構成からなる多方向性スキャナが提供される。
(a)前面及び後面を有するハウジング、
(b)ハウジングの前面にある射出窓、
(c)光ビームを発生するレーザ、
(d)光ビームを走査するビームスキャナ、
(e)走査光ビームをハウジングの裏面の方へ反射し、それによって走査パターンを発生するように配置された複数のパターン発生ミラー、及び
(f)ハウジングの裏面に隣接して位置し、走査パターンを反射して、射出窓を経てハウジングの外に向ける他の平面ミラー、
を有する多方向性スキャナ。
【0021】
このような多方向性スキャナは、射出窓に対してミラーの法線方向を反転することによって、スキャナ内に長い光路を提供する。本発明の好適な実施の形態では、走査線はミラーからハウジングの裏面に向けられ、そこで他の大きい平面ミラーから射出窓の方へ反射される。このことは、ハウジング内の光路を図3に示されたスキャナと比較してほぼ2倍、図1に示されたスキャナと比較して4倍にする。
【0022】
図示された実施の形態では、発生された走査パターンは如何なる既知の多方向性スキャナの中で、ハウジングの大きさと比較して最大であると信じられる。走査パターンは、スキャナハウジングの前面のほとんどを満たす。好ましくは、射出窓もまた、スキャナハウジングの前面のほとんどを満たし、走査パターンは射出窓の殆ど全面積を満たす。特別な好適な実施の形態では、射出窓はスキャナハウジングの60%以上(90%、80%、70%)をとることができる。
【0023】
この形のものは、シンボルを付けた物品をスライドさせて、スキャナを通過させ、スキャナの射出窓が垂直かあるいは殆ど垂直であるようなPOSにスキャナを用いるときに非常に有利である。このような状況において、走査パターンがカウンタ天板に近く、カウンタ天板の上に数インチまで近づいて、シンボルがスキャナに近いパッケージの側で、カウンタ天板に非常に近いときでも、走査パターンがシンボルを見失わない。このことは走査パターンが確実に遮断されるようにオペレータが各物品を持ち上げたり、又はスキャナを部分的にカウンタ天板内に埋め込むことを不必要にする。
【0024】
好適な実施の形態では多方向性スキャナであり、これは例えば、走査パターンが360゜にわたって等間隔の多数の走査線からなるようなスキャナである。
発光源は、好ましくはレーザであり、レーザダイオード又はVLD(可視光レーザダイオード)であることが望ましい。
ビームスキャナ手段は、1つ又はそれ以上の回転又は振動ミラー、例えば多角形ミラーからなることが望ましい。しかしながら、ビームスキャナ手段は、例えばレンズのような他のタイプの回転又は振動光学手段からなることもできる。他の可能性として、ビームスキャナ手段は、例えば発光手段を振動させ、発光手段によって放出された光ビームを直接走査することもできる。
【0025】
本発明のスキャナは、手動スキャナ、静止(固定)スキャナ、随時手動スキャナとして、又、携帯用モードでも使用できるスキャナを含む、多くの形をとることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
図4は本発明のスキャナの第1の実施の形態が図示されている。
スキャナは、前面及び裏面102、104及び側面106、108を有するコンパクトなハウジング100を含む。端面(図示せず)も備えられている。面102、104の間の深さは3インチ(7.6センチ)、面106、108の間の幅は6インチ(15.2センチ)及び長さは5.5インチ(14.0センチ)である。好ましくは可視光レーザダイオード(VLD)であるレーザ(発光器)110はハウジングの底面104と実質的に平行に進む光ビームを放射する。次に光ビームは、小さい固定された折り返しミラー112から、電気モータ116によって作動される回転多角形ミラー(ビームスキャナ)114に反射される。回転多角形ミラー114によって反射された光ビームはハウジング100を横断して、固定された複数のミラーからなるパターンミラー(走査パターン発生ミラー)118の方へ戻される。最終的な走査パターンは下方に反射され、図示されているように底部ミラー(ミラー)120へスキャナの床部に戻される。底部ミラー120によって反射された走査パターンは大きい射出窓122を経て、スキャナの外に通過する。
【0027】
パターンミラー118は、全体としてハウジング100内で下方に面し、射出窓122から外れていることに注意されたい。この特性は、底部ミラー120の配置に沿って、スキャナ内で長い光路を提供し、それによって射出窓122に隣接しても大きい走査パターンを提供することを可能にする。走査パターンが大きいので射出窓122もまた大きく、従って前面102の面積の大部分を占めることが判る。
【0028】
射出窓122が大きいため、スキャナはカウンタ天板上に、射出窓122を垂直にして置くのに理想的である。走査パターンは、スキャナハウジングの縁部に非常に接近して延びているから、スキャナはカウンタ天板の上に置くことができ、そこでカウンタ天板上のスキャナをスライドして通過するパッケージの底部の近くにあるバーコードシンボルを走査することができる。
【0029】
図5は、本実施の形態のスキャナにおける回転多角形ミラー114及びパターンミラー118の好適な配置を示す。
よく判るように回転多角形ミラーは、4つの各ミラー面114a乃至114dを有する正方形であることが好ましい(平面図において)。パターンミラー118は半冠形で、5つの傾斜したミラー面118a乃至118eによって形成されている。使用時には、光ビームは回転多角形ミラー114から出てパターンミラー118に向けられる。再び底部ミラー120(図4)から反射された後、図6(a)乃至図6(c)に示されるような走査パターンが発生される。走査パターンは、互いにクロスハッチ配列を形成する、全体で20本の線からなる。図から判るように、各パターンは各組が4本の線からなる5つの組が互いに、約36゜の角度で位置している。
【0030】
この特別な走査パターンはスキャナの面上及び8インチ(20センチ)離れた場合の両方をカバーする密な線を提供し、それによってバーコードシンボルがスキャナに対してどのような角度で表示されても、走査線と交差するのに必要なバーコードの向きの量を減少させる。
図6は走査パターンを示し、図6(a)は、射出窓122における走査パターンを示し、図6(b)は射出窓から約3インチ(8センチ)における走査パターンを示し、及び図6(c)は射出窓から4.25インチ(10.8センチ)における走査パターンを示す。
【0031】
上記各走査パターンの好適な寸法は、以下の如くである。
a=2.214インチ(5.624センチ)
b=1.962インチ(4.983センチ)
c=3.6 インチ(9.1 センチ)
d=3.1 インチ(7.9 センチ)
e=3.2 インチ(8.1 センチ)
f=3.9 インチ(9.9 センチ)
g=3.6 インチ(9.1 センチ)
h=4.6 インチ(11.7 センチ)
本発明の他の実施の形態(図示せず)としては、回転多角形ミラー114の面の数が変更されたもの、あるい、半冠形のパターンミラー118の面の数が変更されたものが挙げられる。
【0032】
上述の各エレメント或いは、2つ又はそれ以上を合わせて、上述のタイプと異なる構成の他のタイプの有用な応用例を見出すことができることは理解できるであろう。
全体の発明概念は特別な実施例に示された説明に限定されるものではないこと、何故ならば、本発明の構成及び範囲から如何なる形においても逸脱することなく、各種の変形及び構造的な変化をなし得るからであることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は第1の先行技術のスキャナの概略図である。
【図2】 図2は第2の先行技術のスキャナの概略図である。
【図3】 図3は第3の先行技術のスキャナの概略図である。
【図4】 図4は本発明の第1の実施の形態のスキャナの概略図である。
【図5】 図5は図4のスキャナの多角形ミラーと静止パターンミラーを下から見た図である。
【図6】 図6(a)は射出窓での好適な走査パターンを示し、図6(b)は射出窓から3インチでの好適な走査パターンを示し、図6(c)は射出窓から4.25インチでの好適な走査パターンを示す図である。
【符号の説明】
10,26,45,100 スキャナハウジング
12,42,46,102 前面
14,44,48,104 後面(裏面)
16,28,50,110 レーザ
18,54,114 回転多角形ミラー
20,36,56,116 モータ
22,38,57,118 静止パターンミラー
24,40,58,122 射出窓
30,32,52,112 折り返しミラー
34 回動ミラー
120 底部ミラー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates generally to a scanner scanning device that operates to repeatedly scan an indicator having different light reflectance portions, such as bar code symbols. In particular, the present invention relates to a multi-directional scanner having a scanning device that provides a large scanning pattern.
[0002]
[Prior art]
Various optical readers and optical scanners have been developed that can read barcode symbols or other indicators marked on an object in order to identify the object by optically reading the symbol on the object. . Typically, a barcode symbol is used as a coded pattern consisting of a series of bars of various widths, also separated from each other by spaces of various widths. Have different light reflection characteristics.
[0003]
A special variant of this type of scanner is the multi-directional scanner, which is so named because this type of scanner can read bar code symbols displayed in any direction. It is what. Typically, a multi-directional scanner can generate a “cross-hatch” type scan pattern, which features several sets of parallel lines, each set being angularly separated from each other. Therefore, the entire 360 ° is covered. Such a cross-hatch pattern is created by directing the light beam to a rotating plane or polygonal mirror that scans the light beam across a group of stationary mirrors and generating several scan lines. The stationary mirrors are angled with respect to one another, thus ensuring that the corresponding scan lines have a similar angle.
[0004]
A special variant of a multi-directional scanner known as a “display” or “projection” scanner is currently offered by many manufacturers. Typically, these scanners are intended for use in a POS environment where an article with a barcode is passed through or presented to the scanner. Examples of these include Metrologic MS-700, Fujitsu Slim Scan 1000, Spectra Physical Space, Matsushita Electric ZE-87, and the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Usually in a POS environment, the space allowed for the scanner is very limited, so it is highly desirable to make the scanner as small as possible. However, when the scanner is made smaller, the scanning pattern becomes smaller. This results in the scanner becoming difficult to use because the operator must more carefully position the barcode symbol to be scanned in the scan pattern. Such positioning is often performed in a blind state. This is because the scanning pattern is usually not visible with normal room lighting, and the scanner is often positioned with the symbols invisible to the operator when scanned.
[0006]
Thus, it is apparent that it would be desirable to provide a scanner that accommodates small packages but generates the maximum possible scan pattern. However, providing such a scanner is not an easy task.
As mentioned above, known scanner scan patterns are typically generated by scanning a polygon mirror that scans a light beam across a fixed group of mirrors, thereby creating several scan lines.
[0007]
The fixed mirror is oriented so that the scan line reflected therefrom converges to the desired scan pattern just outside the exit window of the scanner. It will be appreciated that the size of the scan pattern increases with increasing distance from the pattern mirror, so it is better to place the fixed mirror behind the exit window. However, the further away the fixed mirror is behind the exit window, the deeper the housing becomes to accommodate the fixed mirror.
[0008]
There are other design considerations that also increase the thickness or depth of the scanner housing. As described above, the scanning pattern is formed by tilting the fixed mirror so that the scanning line converges to a desired scanning pattern close to the exit window. The closer the fixed mirror is to the exit window, the more the fixed mirror must tilt at a steep angle in order to converge the scan line to the correct position. If the scanner is thin, and therefore the fixed mirror tilts sharply, the scan line necessarily diverges rapidly from the desired scan pattern as the distance from the exit window increases. Therefore, the scan pattern collapses rapidly as it moves away from the scanner, and the operator is forced to approach the exit window before recognizing the bar code symbol.
[0009]
Therefore, since the fixed mirror is placed as far as possible from the exit window, even if the distance between the exit window and the barcode symbol is increased, the scan pattern becomes larger near the exit window, and the scan pattern remains converged, Clearly, it would be desirable to have a thick scanner housing to be useful as a scanning pattern.
[0010]
Numerous prior arts have been tried to resolve the conflict between trying to make a thick scanner to improve functionality and trying to make a thin scanner to save space in the checkout area. It was. A typical prior art is shown in FIGS.
FIG. 1 shows a first prior art in which the scanner housing (or body) 10 is deliberately thinned, and the distance between the front surface 12 and the rear surface 14 of the body is only about 1.75 inches (4.4 centimeters). Indicates a scanner. The light beam generated by the laser light source 16 is irradiated onto the rotating polygon mirror 18 rotated by the motor 20. The light reflected by the polygon mirror 18 is incident on a fixed pattern mirror 22 that directs the light out of the housing 10 through the exit window 24.
[0011]
For this scanner, the pattern mirror 22 is located immediately behind the exit window 24. This results in a thin package as a whole, but has the disadvantage that the scan pattern does not improve until the scan pattern is projected a few inches from the scanner (ie, the scan lines do not cross each other). This reduces the flexibility and functionality of the scanner because the operator often holds the bar code symbol close to the exit window 24. In the scanner shown in FIG. 1, it is sufficient not to block the scan line pointing in the correct direction in order to pass the barcode symbol closer to the exit window 24 and pass the scanner and read the appearing symbol. Is possible.
[0012]
Another prior art scanner is shown in FIG. In this scanner, the housing 26 is generally smaller than the housing shown in FIG. 1, but is slightly thicker and the distance between the front surface 42 and the back surface 44 is about 4 inches (10 centimeters). The laser light source 28 generates a light beam incident in the order of a first folding mirror 30, a second folding mirror 32, a rotating mirror 34 operated by a motor 36, and a fixed series of pattern mirrors 38. Thereafter, the light beam is reflected from the pattern mirror 38 through the exit window 40 and out of the housing 26.
[0013]
This scanner is also often used for symbols held closer than this, although it cannot produce well-formed patterns up to about 2.5 inches (6.4 cm) from the exit window. There is. The small size of the housing 26 as a whole means that the scan pattern is also small, and when the bar code symbol comes to a position that the operator believes is the correct position, the scan pattern is lost. This is relatively easy to happen.
[0014]
FIG. 3 shows an improvement of these prior arts. The scanner is housed in a housing 45 having a thickness between the front surface 46 and the back surface 48 of about 3 inches (7.6 cm). The laser light source 50 generates a light beam incident on a turn mirror 52, a rotating polygon mirror 54 operated by a motor 56, and a fixed series of pattern mirrors 57. The light beam is reflected from the pattern mirror 57 through the exit window 58 and out of the housing 45.
[0015]
The scanner further generates a scan pattern that is not sufficiently formed at the exit window 58. In addition, the scanning pattern needs to be relatively small compared to the overall size of the front face 46 of the housing 45. In one example that can be obtained commercially, the exit window 58 only covers about half of the area of the surface 46.
For use in situations where the scanning window is vertical or nearly vertical, as is becoming commonplace in wholesalers and supermarkets, none of the scanners described above have a particularly well-suited shape. Is one of the drawbacks. In such a situation, it is important to project the scan pattern close to the counter top, preferably a few inches from the counter top, so that the symbol is placed on the counter top on the side of the package near the scanner. The scan pattern does not lose sight of the symbol even when is very close.
[0016]
Of course, the scanner as described above is expensive, but is usually partially embedded in the counter top. One variation is to position the scanner on the counter top, but to ensure that the symbols cross the scan pattern, the operator must lift the article, which Of course, this is undesirable because it causes fatigue.
[0017]
In order to solve the above-described problems, the present invention further aims to develop a technique for a scanner for reading indices having different reflectivities, and a laser scanner for reading a bar code symbol, although not limited thereto.
Another object is to provide a compact scanner in which the scanning pattern is sufficiently formed at or near the exit window.
[0018]
Furthermore, as another object, a compact scanner having a large scanning pattern compared to the front surface of the scanner is provided.
Yet another object is to provide a scanner that is suitable for use with a vertical exit window, so that the article to be scanned slides through the scanner.
Yet another object is to provide a scanner that does not need to be partially embedded in the counter top for optimum efficiency.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a multidirectional scanner having the following configuration is provided.
(A) a housing;
(B) the exit window of the housing;
(C) a light emitter for generating a light beam;
(D) a beam scanner that scans the light beam;
(E) a plurality of pattern generation mirrors arranged to reflect the scanning light beam as a whole away from the exit window, thereby generating a scan pattern, and (f) reflect the scan pattern through the exit window Other mirrors arranged to face the outside of the housing,
A multi-directional scanner.
[0020]
Moreover, according to the 2nd aspect of this invention, the multi-directional scanner which consists of the following structures is provided.
(A) a housing having a front surface and a rear surface;
(B) an exit window in front of the housing;
(C) a laser that generates a light beam;
(D) a beam scanner that scans the light beam;
(E) a plurality of pattern generating mirrors arranged to reflect the scanning light beam towards the back surface of the housing and thereby generate a scanning pattern; and (f) a scanning pattern located adjacent to the back surface of the housing. Other plane mirrors that reflect and direct out of the housing through the exit window
A multi-directional scanner.
[0021]
Such multidirectional scanners provide a long optical path in the scanner by reversing the mirror normal to the exit window. In the preferred embodiment of the present invention, the scan line is directed from the mirror to the back of the housing where it is reflected from another large flat mirror towards the exit window. This makes the optical path in the housing approximately twice that of the scanner shown in FIG. 3 and four times that of the scanner shown in FIG.
[0022]
In the illustrated embodiment, the generated scan pattern is believed to be the largest among any known multi-directional scanner compared to the housing size. The scan pattern fills most of the front surface of the scanner housing. Preferably, the exit window also fills most of the front surface of the scanner housing and the scan pattern fills almost the entire area of the exit window. In a particularly preferred embodiment, the exit window can take over 60% (90%, 80%, 70%) of the scanner housing.
[0023]
This form is very advantageous when using the scanner in a POS where an article with a symbol is slid through the scanner and the exit window of the scanner is vertical or nearly vertical. In this situation, even if the scan pattern is close to the counter top, close to the counter top up to several inches, and the symbol is very close to the counter top on the side of the package close to the scanner, Do not lose sight of the symbol. This makes it unnecessary for the operator to lift each article or to embed the scanner partially in the counter top to ensure that the scanning pattern is blocked.
[0024]
In a preferred embodiment, it is a multi-directional scanner, for example a scanner whose scan pattern consists of a number of scan lines equally spaced over 360 °.
The light emitting source is preferably a laser, and is desirably a laser diode or a VLD (visible light laser diode).
The beam scanner means preferably consists of one or more rotating or oscillating mirrors, for example polygonal mirrors. However, the beam scanner means can also consist of other types of rotating or oscillating optical means, for example lenses. As another possibility, the beam scanner means can, for example, vibrate the light emitting means and directly scan the light beam emitted by the light emitting means.
[0025]
The scanner of the present invention can take many forms, including a manual scanner, a stationary (fixed) scanner, an occasional manual scanner, and a scanner that can also be used in a portable mode.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 4 shows a first embodiment of the scanner of the present invention.
The scanner includes a compact housing 100 having front and back surfaces 102, 104 and side surfaces 106, 108. An end face (not shown) is also provided. The depth between the faces 102, 104 is 3 inches (7.6 cm), the width between the faces 106, 108 is 6 inches (15.2 cm) and the length is 5.5 inches (14.0 cm). It is. A laser (emitter) 110, preferably a visible light laser diode (VLD), emits a light beam that travels substantially parallel to the bottom surface 104 of the housing. The light beam is then reflected from a small fixed folding mirror 112 to a rotating polygon mirror (beam scanner) 114 that is actuated by an electric motor 116. The light beam reflected by the rotating polygon mirror 114 traverses the housing 100 and returns to the pattern mirror (scanning pattern generation mirror) 118 composed of a plurality of fixed mirrors. The final scan pattern is reflected downward and returned to the scanner floor to the bottom mirror (mirror) 120 as shown. The scan pattern reflected by the bottom mirror 120 passes through the large exit window 122 and passes out of the scanner.
[0027]
Note that the pattern mirror 118 generally faces down in the housing 100 and is off the exit window 122. This property provides a long optical path within the scanner along the placement of the bottom mirror 120, thereby allowing a large scanning pattern to be provided even adjacent to the exit window 122. It can be seen that due to the large scanning pattern, the exit window 122 is also large and therefore occupies most of the area of the front surface 102.
[0028]
Due to the large exit window 122, the scanner is ideal for placing the exit window 122 vertically on the counter top. Since the scanning pattern extends very close to the edge of the scanner housing, the scanner can be placed on the counter top where the bottom of the package that slides past the scanner on the counter top. Nearby barcode symbols can be scanned.
[0029]
FIG. 5 shows a preferred arrangement of the rotating polygon mirror 114 and the pattern mirror 118 in the scanner of the present embodiment.
As can be appreciated, the rotating polygon mirror is preferably square (in plan view) with four mirror surfaces 114a-114d. The pattern mirror 118 has a semi-crown shape and is formed by five inclined mirror surfaces 118a to 118e. In use, the light beam exits the rotating polygon mirror 114 and is directed to the pattern mirror 118. After being reflected from the bottom mirror 120 (FIG. 4) again, a scanning pattern as shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c) is generated. The scanning pattern consists of a total of 20 lines that form a cross hatch arrangement with each other. As can be seen from the figure, in each pattern, five groups each consisting of four lines are located at an angle of about 36 °.
[0030]
This special scan pattern provides a tight line that covers both the surface of the scanner and when 8 inches (20 centimeters) away, so that the bar code symbol is displayed at what angle to the scanner Also reduces the amount of barcode orientation required to cross the scan line.
6 shows a scanning pattern, FIG. 6 (a) shows the scanning pattern at the exit window 122, FIG. 6 (b) shows the scanning pattern at about 3 inches (8 cm) from the exit window, and FIG. c) shows a scanning pattern at 4.25 inches (10.8 cm) from the exit window.
[0031]
The preferred dimensions of each scanning pattern are as follows.
a = 2.214 inches (5.624 cm)
b = 1.962 inches (4.983 cm)
c = 3.6 inches (9.1 cm)
d = 3.1 inches (7.9 cm)
e = 3.2 inches (8.1 cm)
f = 3.9 inches (9.9 cm)
g = 3.6 inches (9.1 cm)
h = 4.6 inches (11.7 cm)
As another embodiment (not shown) of the present invention, the number of surfaces of the rotating polygon mirror 114 is changed, or the number of surfaces of the semi-crown pattern mirror 118 is changed. Is mentioned.
[0032]
It will be appreciated that each of the above elements, or two or more together, can find other types of useful applications that differ in configuration from those described above.
The overall inventive concept is not limited to the description given in the specific embodiments, because various modifications and structural changes can be made without departing in any way from the construction and scope of the invention. It should be understood that changes can be made.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a first prior art scanner.
FIG. 2 is a schematic diagram of a second prior art scanner.
FIG. 3 is a schematic diagram of a third prior art scanner.
FIG. 4 is a schematic diagram of the scanner according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view of a polygon mirror and a stationary pattern mirror of the scanner of FIG. 4 as viewed from below.
6 (a) shows a preferred scanning pattern at the exit window, FIG. 6 (b) shows a preferred scan pattern 3 inches from the exit window, and FIG. 6 (c) shows from the exit window. It is a figure which shows the suitable scanning pattern in 4.25 inches.
[Explanation of symbols]
10, 26, 45, 100 Scanner housing 12, 42, 46, 102 Front surface 14, 44, 48, 104 Rear surface (back surface)
16, 28, 50, 110 Lasers 18, 54, 114 Rotating polygon mirrors 20, 36, 56, 116 Motors 22, 38, 57, 118 Stationary pattern mirrors 24, 40, 58, 122 Exit windows 30, 32, 52, 112 Folding mirror 34 Rotating mirror 120 Bottom mirror

Claims (4)

カウンタ天板を有するPOS環境において購入される商品上のシンボルを読み取るためのスキャナであって、
a)前面(102)、裏面(104)及び側面(106、108)を有するハウジング(100)と、
b)前記前面(102)上にあって該前面(102)の面積の大部分を占め、使用時に前記ハウジング(100)がカウンタ天板上に置かれるときほぼ垂直に位置させられる射出窓(122)と、
c)前記側面の一方(106)に近接した位置で前記ハウジング(100)内に配置され前記側面の他方(108)に近接して前記ハウジング(100)内に配置された折り返しミラー(112)に向けてレーザビームを射出するレーザ(110)と、
d)複数のミラー面(114a、b、c、d)を有し、前記一方の側面(106)に近接して前記ハウジング(100)内において前記射出窓(122)に対してほぼ垂直な軸線周りに回転可能に配置され、該複数のミラー面が該軸線の周りを順次回転して前記折り返しミラー(112)により反射されたレーザビームを反射する回転多角形ミラー(114)と、
e)前記他方の側面(108)に近接した位置で前記ハウジング(100)内において前記射出窓(122)に対してほぼ垂直な軸線周りの円弧に沿って配置され、前記回転多角形ミラー(114)により反射されたレーザビームを前記裏面に向けて斜め方向に反射する複数の半冠形ミラー(118a、b、c、d、e)と、
f)前記裏面(104)に沿って位置し、前記半冠形ミラー(118a、b、c、d、e)によって反射されたレーザビームを反射する底部ミラー(120)と、
を備え、レーザビームが複数の走査線の走査パターンとして前記射出窓(122)を通して射出されるように構成されたことを特徴とするスキャナ。
A scanner for reading symbols on commodities purchased in a POS environment having a counter top plate,
a) a housing (100) having a front surface (102), a back surface (104) and side surfaces (106, 108);
b) An exit window (122) that is on the front surface (102) and occupies most of the area of the front surface (102) and is positioned substantially vertically when the housing (100) is placed on the counter top in use. )When,
c) A folding mirror (112) disposed in the housing (100) at a position close to one of the side surfaces (106) and disposed in the housing (100) in proximity to the other side surface (108). A laser (110) that emits a laser beam toward;
d) An axis having a plurality of mirror surfaces (114a, b, c, d) and being substantially perpendicular to the exit window (122) in the housing (100) in the vicinity of the one side surface (106). A rotating polygon mirror (114) that is rotatably arranged around the plurality of mirror surfaces, the mirror surfaces rotating sequentially around the axis and reflecting the laser beam reflected by the folding mirror (112);
e) Arranged along an arc around an axis substantially perpendicular to the exit window (122) in the housing (100) at a position close to the other side surface (108), and the rotating polygon mirror (114) ) A plurality of semi-crown mirrors (118a, b, c, d, e) that reflect the laser beam reflected in the oblique direction toward the back surface;
f) a bottom mirror (120) located along the back surface (104) and reflecting the laser beam reflected by the half-crown mirror (118a, b, c, d, e);
And a laser beam configured to be emitted through the emission window (122) as a scanning pattern of a plurality of scanning lines.
請求項1に記載したスキャナであって、前記ミラーの各々は平面ミラーであることを特徴とするスキャナ。  The scanner according to claim 1, wherein each of the mirrors is a plane mirror. 請求項1又は請求項2に記載したスキャナであって、前記回転多角形ミラーは4個のミラー面を有し、前記半冠形ミラーは5個のミラー面を有することを特徴とするスキャナ。  3. The scanner according to claim 1, wherein the rotating polygon mirror has four mirror surfaces, and the half-crown mirror has five mirror surfaces. 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のスキャナであって、2つの前記側面の間の間隔は15.2cmであり、前記前面と前記裏面との間の間隔は7.6cmであることを特徴とするスキャナ。  The scanner according to any one of claims 1 to 3, wherein a distance between the two side surfaces is 15.2 cm, and a distance between the front surface and the back surface is 7.6 cm. The scanner characterized by being.
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