JP2000163507A - バーコード読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】走査光の視認性を向上させることにより、読み
取り作業効率を向上させたバーコード読取装置を提供す
る。 【解決手段】ポリゴンミラー１４の６つのミラー面１４
ａ〜１４ｆの内、３つのミラー面１４ａ，１４ｃ，１４
ｅは同じ面倒れ角度θ３にされているため、この同じ面
倒れ角度θ３のミラー面１４ａ，１４ｃ，１４ｅにて反
射された光ビームは、同じ位置に走査光として出射され
ることとなる。人間は、網膜を通じて入力される光エネ
ルギーに対し一種の時間積分を行う。光ビームの走査速
度が速いと人間の目には走査ラインとして映るため、走
査ラインの視認性を考える場合、光束（エネルギー量）
の時間積分値である光量を考えればよい。複数の光ビー
ムが同じ位置に走査光として出射されればその走査位置
での光量は相対的に大きくなり、人間の目には走査ライ
ン上のこの部分が明るく映り、視認性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーコード読取用
の光を出射して、その反射光からバーコードを読み取る
バーコード読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
装置に設けられた読取窓から例えばレーザ光などの走査
光をバーコードラベルなどへ向けて出射し、バーコード
からの反射光によってバーコードの情報を読み取るバー
コード読取装置が知られている。この場合、例えばレー
ザ光をポリゴンミラーによって走査動作させるととも
に、それを多面反射鏡で反射することにより、複数のラ
イン方向に順次走査したマルチ走査パターンの走査光を
出射することが実現されている。

【０００３】このようなバーコード読取装置の中には、
読取窓から数ｃｍから数十ｃｍ離れたバーコードを読み
取れるものがあった。このような装置としては、例えば
レジのカウンタや物品が搬送されるコンベアに設置され
る定置式のものや、また、重量が重い等の理由でバーコ
ードの付加された物品を移動させるのが困難な場合に、
手に持って使用できる携帯式（手持ち式）のものが知ら
れている。

【０００４】このように読取窓からある程度離れたバー
コードの情報を読み取るバーコード読取装置では、読み
取りに際し、例えば定置式の装置であれば、バーコード
の付加された物品を移動させ、バーコードを走査光によ
る走査範囲へ合わせる必要がある。また、携帯式の装置
であれば、装置自体を移動させ、走査光による走査範囲
を物品に付加されたバーコードに合わせる必要がある。
読取窓から出射された走査光の走査範囲は、物品に走査
ラインとして映し出される。このため、利用者は、この
走査ラインをバーコードに合わせることになる。

【０００５】ところが、周囲が比較的明るい状況下等で
はこの走査ラインが視認しずらくなってしまうため、走
査光による走査範囲にバーコードを速やかに合わせるこ
とができない状況が生じ、読み取り作業効率を低下させ
る原因となっている。本発明は、こうした問題に鑑みな
されたものであり、走査光の視認性を向上させることに
より、読み取り作業効率を向上させたバーコード読取装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載のバーコード読取装置によ
れば、走査光出射手段において、走査光発生部から出射
される光ビームの反射方向が回転反射体の光ビーム反射
面の回転に応じて変化され、光ビームによる走査光とし
て出射する。この走査光出射手段から出射された走査光
によって発生された走査線上から反射されてくる反射光
を受光センサが検出し、受光センサによって検出した反
射光に基づいて走査線上に存在する表示のパターンを読
取手段が読み取る。

【０００７】そして、本発明の回転反射体は、面倒れ角
度が同じ光ビーム反射面を２つ以上と、それらとは面倒
れ角度が異なる光ビーム反射面を１つ以上備えている。
面倒れ角度が同じ光ビーム反射面にて反射された光ビー
ムは、同じ位置に走査光として出射されることとなる。
そのため、人間の目には、走査ライン上のこの部分が明
るく映り、走査ラインの視認性が向上する。

【０００８】この走査ラインの視認性が向上する点につ
いて補足する。人間は、網膜を通じて入力される光エネ
ルギーに対し一種の時間積分を行う。従って、光ビーム
が走査動作をする場合、その走査速度が速いと人間の目
には走査ラインとして映るのである。そのため、走査ラ
インの視認性を考える場合、光束（エネルギー量）の時
間積分値である光量を考えればよい。ここで、複数の光
ビームが同じ位置に走査光として出射されるため、その
走査位置での光の光量は相対的に大きくなるからであ
る。

【０００９】これによって、比較的明るい場所であって
も、また、バーコードまでの距離が比較的大きくても、
走査ラインをバーコードに合わせることが容易になり、
バーコードの読み取り作業効率の低下を防止することが
できる。さらに、相対的に明るい走査ラインにて走査し
た反射光に基づいて読み取りを行えば、読取速度の向上
にもつながる。

【００１０】上述したように、複数の光ビームが同じ位
置に走査光として出射されることでその走査位置での光
量が相対的に大きくなり視認性向上につながる観点から
すると、請求項２に示すように、面倒れ角度が同じ光ビ
ーム反射面を３つ以上備えていることも好ましい。この
ようにすれば、光ビームが重なっていない他の走査ライ
ンに比べて単純計算で３倍程度の視認性を得ることがで
きるからである。

【００１１】また、請求項３に示すように、回転反射体
が３種類以上の面倒れ角度の光ビーム反射面を備えるこ
とによって３本以上の走査ラインを実現する場合には、
同じ面倒れ角度の光ビーム反射面の当該面倒れ角度を、
３種類以上の面倒れ角度の内の、最小角度でも最大角度
でもないように設定することが好ましい。つまり、３本
以上ある走査ラインの内の両端以外に視認性の高い走査
ラインを配置するのである。このようにすれば、その視
認性の高い走査ラインの両側にも走査ラインがあること
となり、いずれかの走査ラインにて走査すれば読取がで
きるという利点をより有効に活用できることとなる。

【００１２】なお、請求項４に示すように、さらに、異
なる配置の走査光反射面を複数有し、走査光出射手段か
ら出射された走査光を走査光反射面にて反射させる複数
反射手段を備え、その複数反射手段によって走査光を反
射することによって、光ビームを複数のライン方向に順
次走査したマルチ走査パターンで走査光を出射可能に構
成することもできる。このようにすれば、複数のライン
方向のいずれで走査してもバーコードの読み取りができ
るので、作業効率の向上の点で好ましい。

【００１３】また、請求項５に示すように、走査光出射
手段が、走査光発生部からの光ビームの出射タイミング
を調整することによって少なくとも２つの光走査パター
ンでの走査光の出射可能にすることもできる。すなわ
ち、第１の光走査パターンは、光ビームを複数のライン
方向に順次走査したマルチ走査パターンで走査光を出射
し、第２の光走査パターンは、光ビームを所定の一つの
ライン方向の光走査パターンで走査光を出射するのであ
る。

【００１４】つまり、このように構成すれば、例えば装
置の定置使用時には、マルチ走査パターンの光でバーコ
ードを読み取る場合、装置に対するバーコードの配列方
向を一定方向に調整することなく、バーコードを読み取
ることができるという利点を得られる。また、例えば装
置の手持ち使用時には、必要に応じてマルチ走査パター
ンと１つのライン方向の光走査パターンとのいずれかを
用いてバーコードを読み取るといったことができ、手持
ち使用時の操作性向上につながる。

【００１５】さらに、請求項６に示すように、前記第２
の光走査パターンとして、所定ライン方向の光走査パタ
ーンの内、面倒れ角度が同じ光ビーム反射面のみで反射
された複数の光ビームによって構成される１本の走査光
を出射するシングル走査パターンを採用しても良い。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施例
について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の
形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発
明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得るこ
とは言うまでもない。

【００１７】図１に示すように、本実施例のバーコード
読取装置（スキャナ）４は、使用者が片手で把持できる
程度の大きさに形成されたケース５内に、バーコード読
取用の光学装置部８及び電気回路部（読取手段に相当）
１０を収納することにより、バーコードＢＣを単体で読
み取ることができ、且つ手持ち使用できるようにしたも
のである。そして、ケース５には、光学装置部８から出
射されたバーコード読取用のレーザ光を外部に出射し、
且つ、そのレーザ光が外部のバーコードＢＣに当たって
反射してくる反射光を光学装置部８に入射させるための
読取窓５ａが形成されている。

【００１８】前記光学装置部８は、バーコード読取用の
レーザ光を出射するレーザダイオード（走査光発生部に
相当）１２、レーザダイオード１２から出射されたレー
ザ光を所定のライン方向に走査して読取窓５ａから外部
に出射するための６面のポリゴンミラー（回転反射体に
相当）１４、ポリゴンミラー１４を回転駆動するための
駆動モータ１６、読取窓５ａから出射したレーザ光の反
射光を集光する集光レンズ１８、集光レンズ１８により
集光されたレーザ光を受光して電気信号に変換するフォ
トダイオード（受光センサに相当）２０、５つのミラー
面を持つ多面反射鏡（複数反射手段に相当）２２、及
び、発光ダイオード３３ａとフォトダイオード３３ｂと
からなるフォトインタラプタ３３を備える。

【００１９】前記ポリゴンミラー１４の回転軸は、駆動
モータ１６に接続されており、ポリゴンミラー１４は、
駆動モータ１６の回転により、一方向に回転駆動され
る。ここで、ポリゴンミラー１４は、６つのミラー面
（光ビーム反射面に相当）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１
４ｄ，１４ｅ，１４ｆが側面に配置された略六角柱状を
成しており、レーザダイオード１２から出射されたレー
ザ光Ｌを反射する。

【００２０】そして、ポリゴンミラー１４の回転軸に対
する各ミラー面１４ａ〜１４ｄの傾き角度（即ち、各ミ
ラー面１４ａ〜１４ｄの面倒れ角度）は、６つのミラー
面の内、３つは同じ角度であり、それ以外は夫々異なる
ように設定されている。具体的には、１つ置きに配置さ
れた３つのミラー面１４ａ，１４ｃ，１４ｅの面倒れ角
度はいずれも６．５°であり、残りの３つのミラー面１
４ｂ，１４ｄ，１４ｆはそれぞれ、３．５°，５°，８
°に設定されている。そのため、角度の小さい方から順
番にθ１＝３．５°，θ２＝５°，θ３＝６．５°，θ
４＝８°という４種類の面倒れ角度が存在する。図２
（ｂ）では、ミラー面１４ｃ，１４ｆの各面倒れ角度θ
３，θ４を示している。

【００２１】なお、ポリゴンミラー１４は、本実施例で
は、ポリカーボネート等の樹脂により成形したものの表
面にアルミニウムの反射膜を蒸着して形成されている。
このため、各ミラー面１４ａ〜１４ｆの間に、ポリゴン
ミラー１４の回転径を小さくかつ反射面の端での面精度
低下領域を少なくするために設けた面取り部１５ａ，１
５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆも反射面として
形成されるが、この面取り部１５ａ〜１５ｄは面倒れ角
度が、各ミラー面１４ａ〜１４ｆに比較してかなり大き
く設定されているので、面取り部１５ａ〜１５ｆにて反
射されたレーザ光は、読取窓５ａから外部へ出ることは
ない。なお、面取り部１５ａ〜１５ｄに非反射帯を設け
ることにより、反射しないようにしてもよい。したがっ
て、面取り部１５ａ〜１５ｆで反射されたレーザ光によ
り標的以外のバーコードＢＣが検出される事態は生じな
い。また、ポリゴンミラー１４内部は肉ぬきしてあるの
で、肉ぬきされている部分に駆動モータ１６のロータ部
を入れて高さ方向の寸法を小さくするとともに、質量を
減少させて、起動時間を短縮したり、駆動モータ１６の
回転軸への負荷を軽減している。

【００２２】また、多面反射鏡２２は、扇状に展開して
配置された５個のミラー面（走査光反射面の概念に含ま
れる）２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅにより
構成されている。そして、この光学装置部８では、図１
に一転鎖線で示すように、レーザダイオード１２から出
射されたレーザ光が、駆動モータ１６により回転駆動さ
れるポリゴンミラー１４に照射される。すると、ポリゴ
ンミラー１４の回転に伴い各ミラー面１４ａ〜１４ｆで
反射されるレーザ光が、ポリゴンミラー１４の回転方向
に振られて、多面反射鏡２２の全てのミラー面２２ａ〜
２２ｅに照射される。すると、レーザ光は、多面反射鏡
２２の各ミラー面２２ａ〜２２ｅで夫々異なる方向に反
射され、図３（ａ）に示すように、４本１組の走査線が
角度の異なる５つのライン方向に順次走査されたマルチ
走査パターンの走査光として、読取窓５ａから出射され
る。

【００２３】なお、図３（ａ）に示される走査光の各組
における平行な４本の走査光は、ポリゴンミラー１４の
６つのミラー面１４ａ〜１４ｆにより形成される。つま
り、上述したように、６つのミラー面の内、１４ａ，１
４ｃ，１４ｅの３つは同じ面倒れ角度θ３であり、残り
の３つのミラー面１４ｂ，１４ｄ，１４ｆはそれぞれ異
なる角度θ１，θ２，θ４であるため、結果的に４本の
走査光となる。そして、多面反射鏡２２の各ミラー面２
２ａ〜２２ｅの各々が、ポリゴンミラー１４の各ミラー
面１４ａ〜１４ｆからのレーザ光を反射することによ
り、図３（ａ）に示す如く４本１組の走査光が５組に別
れる。

【００２４】一方、このように読取窓５ａから出射され
たレーザ光は、その先に物品があれば、その物品で反射
される。そして、その反射光の一部は、読取窓５ａを通
って本体４内に入射し、レーザ光の出射時とは逆に、多
面反射鏡２２の各ミラー面２２ａ〜２２ｅの何れかで反
射されてから、ポリゴンミラー１４のミラー面１４ａ〜
１４ｆの何れかにより反射される。そして、その反射光
は、集光レンズ１８を介して、フォトダイオード２０に
入射される。

【００２５】このため、読取窓５ａからレーザ光を出射
させた際、その読取窓５ａの前方に物品があり、その物
品でレーザ光が反射されると、その反射光の一部がフォ
トダイオード２０に入射することになる。そして、その
反射光が、物品に付されたバーコードＢＣからのもので
あれば、フォトダイオード２０からの出力レベルは、バ
ーコードＢＣのバーの幅及び間隔に応じて変化し、フォ
トダイオード２０からの出力信号の変化パターンから、
バーコードＢＣを読み取ることができる。

【００２６】次に、フォトインタラプタ３３は、発光ダ
イオード３３ａからポリゴンミラー１４に向けて光を照
射し、その反射光をフォトダイオード３３ｂで受光する
ことにより、ポリゴンミラー１４の回転角度を検出する
ためのものである。つまり、ポリゴンミラー１４が回転
することにより、ポリゴンミラー１４の面数と同数の面
取り部１５ａ〜１５ｆがフォトインタラプタ３３の方向
に向く位置に来ると、発光ダイオード３３ａからの光
が、ポリゴンミラー１４の反射角度により（あるいは面
取り部１５ａ〜１５ｆに設けた非反射帯により）反射が
無くなることにより、フォトダイオード３３ｂに到達し
なくなる。したがって、フォトダイオード３３ｂからの
受光信号は、ポリゴンミラー１４の回転に同期して変化
することになり、この受光信号から、ポリゴンミラー１
４の回転に同期した同期信号を生成することが可能にな
る。

【００２７】そして本実施例では、フォトインタラプタ
３３からの受光信号を電気回路部１０に設けられた同期
信号発生回路にて増幅・波形整形することにより、ポリ
ゴンミラー１４の回転に同期した同期信号を生成し、シ
ングル走査パターンの光でバーコードＢＣを読み取らせ
る際には、この生成した同期信号からポリゴンミラー１
４の所定の回転角度位置を検出して、レーザダイオード
１２からのレーザ光が、ポリゴンミラー１４の特定のミ
ラー面、すなわち同じ面倒れ角度θ３のミラー面１４
ａ，１４ｃ，１４ｅでのみ反射され、更に、そのレーザ
光が多面反射鏡２２の特定のミラー面（例えばミラー面
２２ａ）でのみ反射される、特定のタイミングでレーザ
ダイオード１２を駆動することで、図３（ｂ）に実線で
示すような、一ライン方向にだけ走査したシングル走査
パターンの光を読取窓５ａから出射させる。

【００２８】以上説明したように、本実施例のバーコー
ド読取装置（スキャナ）４においては、ポリゴンミラー
１４が、６つのミラー面１４ａ〜１４ｆの内、同じ面倒
れ角度θ３のミラー面１４ａ，１４ｃ，１４ｅを３つ備
えている。この同じ面倒れ角度θ３のミラー面１４ａ，
１４ｃ，１４ｅにて反射された光ビームは、同じ位置に
走査光として出射されることとなる。そのため、人間の
目には、走査ライン上のこの部分が明るく映り、走査ラ
インの視認性が向上する。なお、図３（ａ）において
は、そのラインのみ太く示すことによって明るく映って
いる状態を示している。

【００２９】この走査ラインの視認性が向上する点につ
いて補足する。人間は、網膜を通じて入力される光エネ
ルギーに対し一種の時間積分を行う。従って、光ビーム
が走査動作をする場合、その走査速度が速いと人間の目
には走査ラインとして映るのである。そのため、走査ラ
インの視認性を考える場合、光束（エネルギー量）の時
間積分値である光量を考えればよい。ここで、複数の光
ビームが同じ位置に走査光として出射されるため、その
走査位置での光の光量は相対的に大きくなるからであ
る。特に、本実施例では３ラインが重なっているので、
光ビームが重なっていない他の走査ラインに比べて単純
計算で３倍程度の視認性を得ることができる。

【００３０】これによって、比較的明るい場所であって
も、また、バーコードＢＣまでの距離が比較的大きくて
も、走査ラインをバーコードＢＣに合わせることが容易
になり、バーコードＢＣの読み取り作業効率の低下を防
止することができる。さらに、相対的に明るい走査ライ
ン（θ３のライン）にて走査した反射光に基づいて読み
取りを行えば、読取速度の向上にもつながる。

【００３１】また、本実施例では、同じ面倒れ角度とな
るミラー面１４ａ，１４ｃ，１４ｅの角度θ３を、４種
類の面倒れ角度θ１〜θ４の内の最小角度でも最大角度
でもないように設定することで、光ビームの重なったθ
３の走査ラインを、４本ある走査ライン中の内側に配置
している（図３参照）。そのため、４本ある走査ライン
の内の両端以外に視認性の高い走査ラインを配置するこ
とで、その視認性の高い走査ラインの両側にも走査ライ
ンがあることとなり、いずれかの走査ラインにて走査す
れば読取ができる。つまり、複数の走査ラインの内のい
ずれかで走査すれば読取ができるという利点をより有効
に活用することができる。

【００３２】また、本実施例の場合には、図３（ａ）に
示すようなマルチ走査パターンだけでなく、図３（ｂ）
に示すようなシングル走査パターンでも走査光を出射す
ることができる。したがって、装置４の定置使用時に
は、マルチ走査パターンの光でバーコードＢＣを読み取
るようにすれば、装置に対するバーコードＢＣの配列方
向を一定方向に調整することなく、バーコードＢＣを読
み取ることができるという利点を得られる。また、例え
ば装置４の手持ち使用時には、必要に応じてマルチ走査
パターンと１つのライン方向の光走査パターンとのいず
れかを用いてバーコードＢＣを読み取るといったことが
でき、手持ち使用時の操作性向上につながる。

【００３３】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、図３に示すように１組につき４本の走査ラインを５
組出射するようにしたが、１組だけ出射するものであっ
てもよい。

【００３４】また、４本の走査ラインに限定されること
なく、２本以上であれば何本でもよい。つまり、光ビー
ムが重なった走査ラインを少なくとも１本と、光ビーム
が重ならない走査ラインを少なくとも１本備えていれば
よい。逆に言えば、光ビームが重なった走査ラインを２
本以上備えていてもよい。

【００３５】また、本実施例では、３つのミラー面１４
ａ，１４ｃ，１４ｅの面倒れ角度θ３を同じにしたが、
２面以上が同じであればよい。但し、上述したように３
面以上にした方が視認性向上の点では好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のバーコード読取装置の構成を表す説
明図である。

【図２】 実施例におけるポリゴンミラーの構成説明図
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘでの
部分断面図である。

【図３】 実施例の光学装置部により実現可能なマルチ
走査パターン及びシングル走査パターンを説明する説明
図である。

【符号の説明】

４…バーコード読取装置 ５…ケース ５ａ…読取窓 ８…光学装置部 １０…電気回路部 １２…レーザダイオ
ード １４…ポリゴンミラー １４〜１４ｆ…ミラー面 １６…駆動モータ １５ａ〜１５ｆ…面取り部 １８…集光レンズ ２０…フォトダイオ
ード ２２…多面反射鏡 ２２ａ〜２２ｅ…ミラー面 ３３…フォトインタラプタ ３３ａ…発光ダイオー
ド ３３ｂ…フォトダイオード ＢＣ…バーコード

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを出射する走査光発生部と、光ビ
   ーム反射面を回転させて前記走査光発生部から出射され
   る光ビームの反射方向を回転に応じて変化させ、光ビー
   ムを走査光として出射する回転反射体とを有する走査光
   出射手段と、 前記走査光出射手段から出射された走査光によって発生
   された走査線上から反射されてくる反射光を検出する受
   光センサと、 前記受光センサによって検出した反射光に基づいて前記
   走査線上に存在する表示のパターンを読み取る読取手段
   と、 を備えるバーコード読取装置において、 前記回転反射体は、面倒れ角度が同じ光ビーム反射面を
   ２つ以上と、それらとは面倒れ角度が異なる光ビーム反
   射面を１つ以上備えていることを特徴とするバーコード
   読取装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のバーコード読取装置におい
   て、 前記回転反射体は、面倒れ角度が同じ光ビーム反射面を
   ３つ以上備えていることを特徴とするバーコード読取装
   置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載のバーコード読取装置
   において、 前記回転反射体は、３種類以上の面倒れ角度の光ビーム
   反射面を備えていると共に、前記同じ面倒れ角度の光ビ
   ーム反射面の当該面倒れ角度は、前記３種類以上の面倒
   れ角度の内の、最小角度でも最大角度でもないように設
   定されていることを特徴とするバーコード読取装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか記載のバーコード
   読取装置において、 さらに、異なる配置の走査光反射面を複数有し、前記走
   査光出射手段から出射された走査光を前記走査光反射面
   にて反射させる複数反射手段を備えており、 前記複数反射手段によって走査光を反射することによっ
   て、前記光ビームを複数のライン方向に順次走査したマ
   ルチ走査パターンで走査光を出射可能に構成されている
   ことを特徴とするバーコード読取装置。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれか記載のバーコード
   読取装置において、 前記走査光出射手段は、前記走査光発生部からの光ビー
   ムの出射タイミングを調整することによって少なくとも
   ２つの光走査パターンでの走査光の出射が可能であり、 第１の光走査パターンは、前記光ビームを複数のライン
   方向に順次走査したマルチ走査パターンで走査光を出射
   するものであり、第２の光走査パターンは、前記光ビー
   ムを所定の一つのライン方向の光走査パターンで走査光
   を出射するものであることを特徴とするバーコード読取
   装置。
6. 【請求項６】請求項５記載のバーコード読取装置におい
   て、 前記第２の光走査パターンは、前記所定ライン方向の光
   走査パターンの内、前記面倒れ角度が同じ光ビーム反射
   面のみで反射された複数の光ビームによって構成される
   １本の走査光を出射するシングル走査パターンであるこ
   とを特徴とするバーコード読取装置。