JP2001256430A - スキャナ - Google Patents

スキャナ

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JP2001256430A JP2001051430A JP2001051430A JP2001256430A JP 2001256430 A JP2001256430 A JP 2001256430A JP 2001051430 A JP2001051430 A JP 2001051430A JP 2001051430 A JP2001051430 A JP 2001051430A JP 2001256430 A JP2001256430 A JP 2001256430A
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    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10554—Moving beam scanning
    • G06K7/10564—Light sources
    • G06K7/10574—Multiple sources

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光条件が不充分または変動することによって
生じる読み取りエラーの少なくとも大部分、特に、この
ようなエラーを完全に排除するスキャナを提供する。 【解決手段】 一次元または二次元のコードの検知のた
めのスキャナは、ハウジング（１）内に配置された受光
器（５）と、これに関連する同様にハウジング内に設け
られた受光光学系（７）と、を含む。少なくとも１つの
光源（９）がハウジング（１）内に追加して設けられて
おり、スキャン平面（１２）においてスキャンすべき領
域を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スキャナに関し、
特に、一次元または二次元のコードを検知するためのス
キャナに関し、このスキャナは、ハウジング内に配置さ
れた受光器と、これに関連する同様に該ハウジング内に
収容された受光光学系と、を有する。
【０００２】
【従来の技術】このようなスキャナは、従来技術で周知
であり、例えば、スキャナとコードとの間の相対的な動
作を必要とせずにバーコードを読み取ることができるラ
インスキャナとして構成することができる。しかし、こ
のようなスキャナは、例えば、運搬手段などによってス
キャナとコードとの間に相対的な動作が引き起こされる
場合には、二次元コードの読み取りにも利用可能であ
る。また、ラインスキャナの代わりに従来技術で周知の
エリアスキャナを使用することもでき、エリアスキャナ
は、スキャナとコードとの間の相対的な動作を必要とせ
ずに二次元コードを読み取ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の機能原理に基づ
く周知のスキャナは、コードが不完全または不正確にし
か認識されないことが頻繁にあり、極端な場合には、光
条件が不充分または変動するためにコードが全く認識さ
れないという難点がある。
【０００４】本発明の目的は、光条件が不充分または変
動するために起こる読み取りエラーの少なくとも大部分
を排除することができ、特に、このようなエラーを完全
に排除することができる、上述した種類のスキャナを更
に開発することを含む。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的は、ハウジン
グ内に少なくとも１つの光源を追加して、目標平面に位
置するスキャン領域を照射することによって達成され
る。
【０００６】本発明では、スキャナが、スキャンされる
領域即ち読み取るべきコードを最適に照射する独自の光
源を有するので、周囲の光条件の影響が少なくとも大部
分排除される。これは、暗い環境や変動する光条件を有
する環境においても、確実でかつ正確にコードを読み取
ることができることを意味する。
【０００７】光源は、読み取り作業中に一定でかつ連続
的な照射が確実に得られるように、一定の光量を有する
ように設計することが望ましい。
【０００８】光源は、少なくとも１つのレーザダイオー
ドによって構成することが更に望ましく、このような点
光源によって良好なビームが得られる。
【０００９】投光光学系を、光源と関連して設けること
が望ましく、この投光光学系は、光源が発する実質的に
共心性の光束を、目標平面に集束される実質的に線形の
光ビームに変換する。本発明に係るスキャナがリニアス
キャナとして使用される場合には、この装置によって、
スキャンすべき線が理想的に照射されるように、光源が
発する光エネルギの少なくとも大部分が、スキャナが読
み取るべき線に集中する。投光光学系は、屈折性、回折
性、またはホログラフィックな素子を含むことが望まし
い。
【００１０】線形の光の光量は、照射線に沿って正規分
布を有する場合がある。この場合には、複数の光源が設
けられるときに、互いに整列する線が巧みに重なり合う
ようにすることで、比較的大きい線領域を常に確実に照
射することができる。
【００１１】スキャナと目標平面との間の距離を、異な
る距離即ち異なる読み取り距離または異なるコード寸法
などに応じて設定することができるように、光源または
受光光学系は、ハウジング内で移動可能に保持するとと
もに異なる位置に調整可能とすることができる。特に有
利なのは、ユーザが、例えば、１つの調整ねじを動かす
ことだけで光源と受光光学系とを同時にかつ互いに一致
して動作させることができるように、光源と受光光学系
の動作を互いに対して機械的に関連づけることである。
このようにすると、一方で、受光光学系の焦点がスキャ
ン平面に合い、他方で、スキャン平面のスキャンされる
領域が確実かつ最適に照射される。
【００１２】上述のような調整の可能性を実現するため
に、受光部分は、その光軸に沿って変位可能となってい
る。更に、少なくとも投光及び受光光学系の光軸に実質
的に平行に延びる第１の平面内で、光源をピボット可能
に設けることができる。これらの２つの調整の可能性に
よって、本発明のスキャナを、異なる読み取り距離及び
異なるコード寸法に適応させることができる。
【００１３】しかし、更に、光源を第１の平面に実質的
に垂直な第２の平面内でピボット可能とすることがで
き、この第２の平面は、投光光学系の光軸を含む。この
調整によって、例えば、線形の光ビームが発せられる場
合に、スキャン平面において、この光ビームをスキャン
平面に生じる線形の光に対して垂直方向で調整するとと
もに、更なる線形の光と整列させることが可能となる。
【００１４】光軸が互いに対して角度を有するように配
置されるとともに、それぞれ１つの光源と１つの投光光
学系とを含む２つのユニットが本発明に係るスキャナの
ハウジング内に設けられることが望ましい。スキャンさ
れる領域の更に良好な照射は、２つまたはそれ以上の光
源を設けることによって達成可能である。
【００１５】２つの光源を有し、各光源がそれぞれ線形
の光ビームを発する、本発明の実施例は、以下で図面を
参照しながらより詳細に説明される。
【００１６】受光器は、空間解像度検知器として、特
に、ＣＣＤ列、ＣＣＤ面、ＣＭＯＳ列、またはＣＭＯＳ
面として構成することができる。
【００１７】更なる好適実施例は、独立項に説明されて
いる。本発明は、図面を参照し、実施例に沿って説明さ
れている。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明に係る図１のスキャナは、
実質的に矩形のハウジング１を有し、このハウジング
は、比較的長くかつ細い面の一方に窓２用の取付部を有
する。この窓２は、反射による干渉を防ぐために斜めに
設けられている。このような斜めの配置は、特に図２に
示されている。
【００１９】受光器即ちセンサ５が配置された回路基板
４が、窓と対向して、ハウジング１の細い面３の範囲内
でかつこの面３と平行に並ぶように固定される。回路基
板４は、これと垂直に延在する２つのウェブ６にねじ留
めされる。ウェブ６は、例えばハウジング１の部材であ
る。ウェブ６は、ハウジングとともに単一の射出成形工
程で形成することができる。ウェブ６は、以下で説明す
る受光器５と投光光学系とを光学的に分離するように、
ハウジングの幅の大部分に亘って延在するとともに、図
１の平面に垂直に延びるハウジングの厚みの大部分に亘
って延在する。このような光学的な分離は、当然、ハウ
ジング１の内部でウェブ６をハウジングの全厚に亘って
延在することによって最適化される。
【００２０】受光レンズ７が２つのウェブ６の間で、か
つ受光器５と窓２との間に配置されており、この受光レ
ンズ７は、その光軸Ａに沿って移動可能に保持されてい
るとともにハウジング内の異なる位置において調整可能
に保持されている。受光した光から関連する周波数をフ
ィルタリングするために、帯域通過フィルタ（図示省
略）をレンズの前または後に任意に挿入することができ
る。
【００２１】２つのウェブ６によって境界づけられた領
域の外側で、かつ光軸Ａの両側に取付部材８が設けられ
ており、レーザダイオード９、コリメータレンズ１０、
及びシリンダレンズ１１がその上にそれぞれ配置されて
いる。各シリンダレンズ１１は、レーザダイオード９に
よって発せられるとともにコリメータレンズ１０を通過
した光を、点集束光ビームから線集束光ビームへと変換
する機能を有する。２つのユニット９，１０，１１から
発せられる線形の光ビーム即ち光の線は、互いに整列す
るとともに、読み取るべきコード１３が位置するスキャ
ナ平面１２において互いに重なり合うように集束する。
レンズ７も、このスキャナ平面１２上に焦点が合ってい
る。
【００２２】各線形の光の光量は、図１において点線で
示したように、２つの各線形の光の照射線に沿って正規
分布を有する。２つの線形の光の重なりは、２つのエネ
ルギ正規分布によって生じる共通の照射線の全長に沿っ
て、実質的にエネルギが一定の照射がなされるように選
択される。
【００２３】２つの取付部材８は、図１の平面に平行に
延びる平面内でピボット可能に、即ち投光光学系１０，
１１及び受光レンズ７の光軸に対して平行に、ハウジン
グ１内に支持されている。受光レンズ７の光軸と投光光
学系１０，１１の光軸との間の角度αは、上述のピボッ
ト動作によって調整可能であり、これによって、ハウジ
ング１と目標平面１２との距離を最終的に異なる距離に
設定することができる。
【００２４】更に、取付部材８は、図面の平面に垂直に
延びる平面内でピボット可能に設けることもでき、この
平面は、発生する２つの線形の光を互いに整列させるた
めに投光光学系１０，１１の光軸を含む。また、このよ
うに調整が可能であることにより、スキャナ平面１２に
おける照射線と、レンズ７によって受光器５に映る線
と、を確実に一致させることができる。発生する２つの
線形の光が整列する可能性は、更に、各取付部材８を対
応する投光光学系１０，１１の光軸を中心に回転可能に
支持することによって得ることができる。
【００２５】従って、図１，図２に示した構成により、
長さに亘ってエネルギが大きくかつ一定である線形の光
によって読み取るべきコードを有効に照射し、受光レン
ズ７によってコードを問題なく読み取ることができるス
キャナが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハウジングカバーを取り外した状態の本発明に
係るスキャナの平面図である。
【図２】ハウジングカバーを取り付けた状態の図１のス
キャナの側面図である。
【符号の説明】
１…ハウジング ５…受光器 ７…受光光学系 ９…光源 １２…スキャン平面

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング（１）内に配置された受光器
    （５）と、これに関連する同様に前記ハウジング（１）
    内に設けられた受光光学系（７）と、を有する、特に一
    次元または二次元のコード（１３）を検知するためのス
    キャナにおいて、 目標平面（１２）のスキャンすべき領域を照射するため
    に、少なくとも１つの光源（９）が前記ハウジング
    （１）内に追加して設けられていることを特徴とするス
    キャナ。
  2. 【請求項２】 前記光源（９）は、一定の光量を有する
    ように設計されていることを特徴とする請求項１記載の
    スキャナ。
  3. 【請求項３】 前記光源は、少なくとも１つのレーザダ
    イオード（９）によって構成されていることを特徴とす
    る請求項１または２記載のスキャナ。
  4. 【請求項４】 投光光学系（１０，１１）が、前記光源
    （９）と関連づけられているとともに、この投光光学系
    （１０，１１）が、実質的に共心性の光束を、目標平面
    （１２）に集束する実質的に線形の光ビームへと変換し
    ていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
    のスキャナ。
  5. 【請求項５】 前記線形の光ビームの照射線に沿った光
    量は、大部分が一定であることを特徴とする請求項４記
    載のスキャナ。
  6. 【請求項６】 前記投光光学系（１０，１１）は、屈折
    性、回折性、またはホログラフィックな素子を含んでい
    ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のス
    キャナ。
  7. 【請求項７】 前記光源（９）または前記受光光学系
    （７）は、前記スキャナと前記目標平面（１２）との間
    の距離を、異なる読み取り距離または異なるコード寸法
    に応じて設定するために、ハウジング内で移動可能に保
    持されているとともに異なる位置において調整可能とな
    っていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記
    載のスキャナ。
  8. 【請求項８】 前記光源（９）と前記受光光学系（７）
    の動作が、互いに機械的に関連づけられていることを特
    徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のスキャナ。
  9. 【請求項９】 前記受光光学系（７）は、その光軸
    （Ａ）に沿って移動可能となっていることを特徴とする
    請求項１〜８のいずれかに記載のスキャナ。
  10. 【請求項１０】 前記光源（９）は、前記投光光学系及
    び前記受光光学系（７，１０，１１）の前記光軸に対し
    て少なくとも実質的に平行に延びる第１の平面内でピボ
    ット可能となっていることを特徴とする請求項１〜９の
    いずれかに記載のスキャナ。
  11. 【請求項１１】 前記光源（９）は、前記第１の平面に
    対して実質的に垂直でかつ前記投光光学系（１０，１
    １）の光軸を含む第２の平面内でピボット可能となって
    いることを特徴とする請求項１０記載のスキャナ。
  12. 【請求項１２】 前記ハウジング（１）内に２つのユニ
    ットが設けられており、これらの各ユニットは、１つの
    光源（９）と１つの投光光学系（１０，１１）とを含
    み、これらの光軸が、互いに角度を有するように配置さ
    れていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに
    記載のスキャナ。
  13. 【請求項１３】 前記２つの光源（９）は、互いに調整
    可能であるとともに、前記受光光学系（７）に対して調
    整可能であり、これにより、該光源は、目標平面におい
    て互いに整列し、かつ互いに隣接もしくは互いに重なり
    合う線領域を照射していることを特徴とする請求項１２
    記載のスキャナ。
  14. 【請求項１４】 前記受光器（５）は、ＣＣＤ列、ＣＣ
    Ｄ面、ＣＭＯＳ列、またはＣＭＯＳ面として構成されて
    いることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載
    のスキャナ。
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