JP2003207732A

JP2003207732A - レーザモジュールおよびこれを備えた光走査装置

Info

Publication number: JP2003207732A
Application number: JP2002340258A
Authority: JP
Inventors: Masanori Okawa; 正徳大川; Toshiyuki Ichikawa; 稔幸市川; Hiroshi Watanuki; 洋綿貫; Kozo Yamazaki; 行造山崎
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、商品に付されたバーコードなどを読
み取る読取装置に適用されるレーザモジュールおよびこ
れを備えた光走査装置に関するものであり、レーザ光
の径を縦軸と横軸とで同じくすることが可能となるレー
ザモジュールを実現することを目的とする。【構成】レーザ光線の直交する軸のうち、一方の軸に対
応する光線径を変換するプリズムなどの手段９４をレー
ザモジュールに一体的に備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＰＯＳシス
テムなどに用いられ、店舗のカウンタに設置されて商品
に付されたバーコードを読み取るバーコードリーダを始
めとする光走査装置に適用されるレーザモジュールに関
する。また、本発明は上記のような光走査装置に関す
る。

【０００２】近年、ＰＯＳシステムや物流管理などにお
いて、バーコードリーダを用いて物品に付されたバーコ
ードを読み取り、商品の精算処理や管理などを行うこと
が広く行われている。

【０００３】このようなバーコードリーダでは、バーコ
ードに向けてレーザ光などの光線を出射し、バーコード
面を走査して、バーコードによって反射されたレーザ光
を検出することによって、バーコードの読み取りを行っ
ている。

【０００４】

【従来の技術】図６２は、従来のバーコードリーダを示
す図面であり、特に内部構成がわかるように透視した図
面を図示している。バーコードリーダでは、光源として
半導体レーザなどのレーザ光源を用いている。図におい
て、２０１はレーザモジュールであり、レーザ光源やレ
ンズ等により構成されるものである。また、２０２はポ
リゴンミラーであり、複数枚の反射面を持つ多面鏡であ
る。ポリゴンミラー２０２は、モータにより回転駆動さ
れる。レーザモジュール２０１から出射されたレーザ光
は、凹面鏡２０３の中心部に設けられた小さな平面鏡に
より反射され、ポリゴンミラー２０２の反射面に到達す
る。レーザ光はポリゴンミラー２０の反射面によって反
射されるが、ポリゴンミラー２０２は回転駆動されてい
るため、例えば図示時計周りにレーザ光が走査される。

【０００５】２０４は走査線分割用ミラーであり、ポリ
ゴンミラー２０によって走査されたレーザ光が入射す
る。レーザ光は、走査線分割ミラー２０４によって下方
に反射され、ほぼＶ字形の底面ミラー２０５によって上
方に反射された後、読み取り窓２０６から出射される。

【０００６】読み取り窓２０６から出射されたレーザ光
は、バーコードリーダ上を通過する物品２０７を走査す
る。物品２０７を走査したレーザ光は、バーコード面な
どで反射され、読み取り窓２０６を介してバーコードリ
ーダに入射する。

【０００７】バーコードリーダに入射したバーコードか
らの反射光は、底面ミラー２０５、走査線分割ミラー２
０４、ポリゴンミラー２０２によって反射され、凹面鏡
２０３に入射する。凹面鏡２０３は、バーコードから拡
散されて反射されるレーザ光を光検知器２０８に向けて
集光する。光検知器２０８によって受光されたレーザ光
は、バーコードリーダ内などに設けられた復調回路によ
って復調され、外部装置に出力される。

【０００８】ここで、図６２のバーコードリーダは読み
取り窓２０６が一面である。このようなバーコードリー
ダを精算カウンタに設置する場合には、読み取り窓面が
カウンタ面と面一となるように設置する方法と、カウン
タ上に読み取り窓がほぼ垂直となるように設置する方法
とに大きく分けられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように精算カウン
タに設置されるバーコードリーダでは、前述の通り読取
窓が一面しかない。

【００１０】一方、バーコードを読み取るために、物品
をバーコードリーダの上を通過させるが、読取窓の方向
にバーコードが向いていないと、バーコードを走査光が
走査することができず、バーコードの読取ができないと
いう問題がある。

【００１１】これは、従来のバーコードリーダでは、走
査光が走査する範囲、あるいは走査光が出射される方向
が限られているためである。

【００１２】このような問題を解消するために、従来よ
り複数の読取窓を持ち、それぞれの読取窓から走査光を
出射して、バーコードが付された物品を複数の異なる方
向から走査できるようにしたバーコードリーダが考え出
されている。

【００１３】図６３、図６４は、このような対策をした
バーコードリーダの外観の一例である。

【００１４】これらのバーコードリーダでは、装置底面
に読取窓２０６ａを備えるとともに、下面読取窓２０６
ａに対してほぼ垂直に近い角度で立てられた側面の読取
窓２０６ｂとを備えている。

【００１５】下面の読取窓２０６ａから、上方の側面読
取窓２０６ｂに向いた方向に、走査光が出射される。

【００１６】一方、側面読取窓２０６ｂからは、ほぼ水
平方向（オペレータに向けて）に走査光が出射される。

【００１７】このように、読取窓を複数備え、それぞれ
の読取窓から複数方向に走査光が出射されるため、バー
コードリーダを通過する物品に対して、走査光が複数方
向から照射されるため、読取窓が一枚のバーコードリー
ダと比較して、バーコードが走査される確率が高くな
る。

【００１８】図６５は、このようなバーコードリーダが
設置される精算カウンタ（チェックアウトカウンタ）を
図示したものである。チェックアウトカウンタ２１１
上には、バーコードリーダ２００が設置されている。
オペレータは、側面読取窓（図中サイドウインドウ２０
６ｂ）に対向する位置に立つ。

【００１９】サイドウインドウ２０６ｂの上側には、バ
ーコードが付されていない商品に関する情報を入力する
ためのキーボード２１２が取り付けられている。また、
チェックアウトカウンタの上流にはコンベア２１３があ
り、商品をバーコードリーダ２００の位置に搬送する。

【００２０】また、オペレータの横にはＰＯＳターミナ
ル２１４が備えられており、精算処理はＰＯＳターミナ
ル２１４によって行われる。

【００２１】図６３、図６４のバーコードリーダを用い
た場合のバーコード読取範囲を、図６６に図示する。

【００２２】ここで、斜線が付されている領域は、サイ
ドウインドウ２０６ｂとボトムウインドウ２０６ａ（底
面読取窓）とから出射される走査光が集まり、バーコー
ドを水平方向に３６０度回転させたとしてもバーコード
を読み取ることが可能となる領域を示している。

【００２３】このように、２つの読取窓からそれぞれ走
査光を出射しているため、バーコードを読み取ることが
できる範囲が広がり、またバーコード面が一方の読取窓
を完全に向いていなくても、バーコードの読取を行うこ
とができる。

【００２４】このようなバーコードリーダでは、光源を
単一とし、出射される光線を分割してそれぞれの読取窓
から出射される走査光をこれらの分割された光線より生
成する形態が取られている。

【００２５】この場合、レーザ光源や光を分割する手
段、あるいはレーザ光線を集光させるレンズ等の集光手
段の位置合わせが正確に行われていないと、所望の読取
性能が達成できないという問題が生じる。

【００２６】また、半導体レーザから出射されるレーザ
光線は、縦軸方向と横軸方向との光線の発散角が異なっ
ているという特性を持つ。更に、このようなレーザ光線
は、縦軸方向での結像位置と横軸方向での結像位置も異
なるという特性を持つ。これらのような特性は、特にバ
ーコードリーダなどの装置では読取性能や光線の利用効
率を低下させるという問題を生じてしまうために、何ら
かの対策を取る必要がある。

【００２７】本発明は、上記のような問題点を解決した
レーザ光源を備えたレーザモジュールや、これを備えた
光走査装置を実現することを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】従来の半導体レーザを用
いたレーザモジュールの問題点を解決するために、本発
明では、半導体レーザ光源と、前記レーザ光源から出射
されるレーザ光線を集光する集光手段と、前記集光手段
を出射したレーザ光線の直交する軸のうち、一方の軸に
対応する光線径を変換する手段と、前記変換手段を出射
したレーザ光線を分割する分割手段と、を一体的に備
え、分割された複数のレーザ光線を発光することを特徴
とする、レーザモジュールを実現している。

【００２９】前記レーザモジュールにおいて、前記分割
手段はハーフミラーであることを特徴とする。

【００３０】前記レーザモジュールにおいて、前記変換
手段は、変換すべき光線径に対応した頂角を持つプリズ
ムであり、前記プリズムに入射した光線を所定の方向に
屈折させることによって前記光線径を変換することを特
徴とする。

【００３１】前記レーザモジュールにおいて、前記変換
手段はシリンドリカルレンズであることを特徴とする。

【００３２】前記レーザモジュールにおいて、前記シリ
ンドリカルレンズは、凹面のシリンドリカルレンズと凸
面のシリンドリカルレンズとにより構成されることを特
徴とする。

【００３３】前記レーザモジュールにおいて、前記シリ
ンドリカルレンズは一方に凹面を備え、他方に凸面を備
えた両面シリンドリカルレンズであることを特徴とす
る。

【００３４】さらに、半導体レーザ光源と、前記レーザ
光源から出射されたレーザ光線を集光する集光手段と、
前記集光手段から出射されたレーザ光線の直交する軸の
うち、一方の軸に対応する光線径を変換する手段と、前
記変換手段から出射されたレーザ光線を成形するアパー
チャと、前記アパーチャから出射されたレーザ光線を分
割する分割手段と、を一体的に備え、分割された複数の
レーザ光線を発光することを特徴とする、レーザモジュ
ールを実現している。

【００３５】

【実施の形態】図１は、本発明の一実施形態によるバー
コードリーダ外観の斜視図である。以下、図面を用いて
本発明の一実施形態によるバーコードリーダについて説
明する。

【００３６】本実施形態によるバーコードリーダは、そ
の内部に半導体レーザ等の光源を備えており、読取窓か
ら走査光を出射してバーコードを走査し、バーコードか
らの反射光を受光してバーコードの読取を行うものであ
る。

【００３７】本実施形態によるバーコードリーダ１は、
サイドスキャナ部２とボトムスキャナ部３との２つの部
分に大きくわけることができる。サイドスキャナ部２
は、サイドウインドウ４と呼ばれる読取窓を備えてい
る。サイドスキャナ部２による走査光は、サイドウイン
ドウ４からほぼ水平方向に出射され、バーコードリーダ
１上を通過する商品を走査する。

【００３８】一方、ボトムウインドウ部３はボトムウイ
ンドウ５と呼ばれる読取窓を備えている。ボトムウイン
ドウ５から出射される走査光は、上方に向けて出射され
る。バーコードが付された物品の異なる方向から、走査
光を走査するために、ボトムウインドウ５から出射され
る走査光は若干サイドウインドウの方向に傾けて出射さ
れ、バーコード１上を通過する商品を走査する。

【００３９】バーコードリーダ１を構成するサイドスキ
ャナ部２、ボトムスキャナ部３は、それぞれその内部に
走査光を発生させるための光学系を備えている。それぞ
れの光学系の構成については、その詳細は後述する。

【００４０】なお、図において、６はディップスイッチ
であり、バーコードリーダ１の各種動作の設定を行うた
めに用いられる。また、７はリスタートスイッチであ
り、バーコードリーダ１の動作をリセットする場合にこ
のスイッチを用いる。また、図１には図示されないが、
バーコードリーダにはオペレータにバーコード読取の可
否を通知するためのＬＥＤなどによる表示装置、あるい
は報知音を発するスピーカ等が備えられている。

【００４１】更に、本実施形態によるバーコードリーダ
１のボトムウインドウ５が備えられた面はスケールとな
っており、この位置に商品を載置することによって商品
の重量を計測することができる。商品の価格が商品重量
に対応している場合には、商品の重量を計測することに
より、個々の商品価格を判別することができる。

【００４２】図２は、本実施形態によるバーコードリー
ダが、店舗の精算カウンタ（チェックアウトカウンタ）
に設置された状態を図示したものである。精算カウンタ
１１のカウンタ面１２と、ボトムウインドウ５が設けら
れたバーコードリーダ１の上面１３とが同一面となるよ
うに、バーコードリーダ１は精算カウンタ１１に設置さ
れる。そのため、バーコードリーダ１の下部は、精算カ
ウンタ１１に埋め込まれていることになる。

【００４３】オペレータは、精算カウンタ１１のサイド
スキャナ部２に対向した位置に立って、バーコードが付
された物品をバーコードリーダ１上を通過させることに
よって商品を走査光によって走査させ、商品に付された
バーコードの読取を行う。

【００４４】なお、精算カウンタ面１２とボトムウイン
ドウ面１３とが面一であるため、オペレータは精算カウ
ンタ面に接触させるようにしながら、商品をバーコード
リーダ上を通過させてバーコード読取を行うこともでき
る。

【００４５】図３は、本実施形態のバーコードリーダの
側面断面図であり、内部の光学系の配置と、レーザ光源
からの出射光の経路が図示されている。

【００４６】図において、２１はＶＬＤモジュールであ
る。ＶＬＤモジュール２１は走査光を発生する光源であ
り、半導体レーザを備えている。図３の場合には、ＶＬ
Ｄモジュール２１は図示右側の下面付近、サイドスキャ
ナ部から最も離れた位置に取り付けられており、図示左
側に向けてレーザ光を出射する。

【００４７】本実施形態によるバーコードリーダは、光
源が一つであるが、読取窓は二つ備えられているため、
途中でＶＬＤモジュール２１から出射されるレーザ光を
分割して、それぞれの読取窓から出射される走査光を発
生させている。２２はハーフミラーであり、ＶＬＤモジ
ュール２１から出射されたレーザ光の一部を反射し、一
部を透過させることによって、レーザ光を２本に分割し
ている。

【００４８】２３、２４は反射ミラーであり、ハーフミ
ラー２２によって反射されたレーザ光をそれぞれ反射し
て、後述するポリゴンミラー２５に導入するものであ
る。反射ミラーとしては、小型の方形の鏡が使用されて
いる。

【００４９】２５はポリゴンミラーであり、複数枚の反
射面、本実施形態の場合には４面の反射面を備えてい
る。ポリゴンミラー２５はボリゴンモータに取り付けら
れており、ポリゴンモータによって回転駆動される。ポ
リゴンミラー２５の反射面には、ハーフミラー２２を透
過したレーザ光、あるいはハーフミラー２２・反射ミラ
ー２３・２４によって反射されたレーザ光が、ポリゴン
ミラー２５に対して互いに異なる方向から入射する。ポ
リゴンミラー２５は前述の通り回転駆動されているた
め、ポリゴンミラー２５の反射面で反射されたそれぞれ
のレーザ光は、弧を描くようにして走査される。

【００５０】ポリゴンミラー２５の反射面は、所定の角
度で傾いており、反射面によって反射されるレーザ光は
所定の角度に向けて反射されている。また、各反射面の
傾き角はそれぞれ異なった角度となるように設定されて
いる。なお、ポリゴンミラー２５の反射面の角度は、全
ての反射面で異なっている必要はない。

【００５１】２６はミラー系Ａ、２７はミラー系Ｂであ
る。それぞれのミラー系は、複数枚のミラーの組み合わ
せにより構成される。各ミラー系は、ポリゴンミラー２
５によって走査された走査光を複数本の走査線に分割
し、読取窓から出射される走査線の数を増やす作用をな
す。また、読取窓から出射される走査線の走査方向（角
度）が様々な方向となるように、各ミラー系を構成する
ミラーの反射面の向き、傾きなどが設定されている。

【００５２】ミラー系Ａ２６には、ハーフミラー２２を
透過した後にポリゴンミラー２５の反射面により反射さ
れた走査光が入射し、この走査光がボトムウインドウ５
からほぼ上方に向けて出射されるように反射する。一
方、ミラー系Ｂ２７はハーフミラー２２、反射ミラー２
３、２４によって反射された後にポリゴンミラー２５の
反射面によって反射された走査光が入射し、この走査光
がサイドウインドウ４からほぼ水平方向に出射されるよ
うに反射する。

【００５３】このようにサイドウインドウ４、ボトムウ
インドウ５から出射された走査光は、バーコードリーダ
１上を通過する物品に向けて照射され、バーコード面が
走査される。バーコード面を走査した走査光は、バーコ
ード面によって反射され、サイドウインドウ４、あるい
はボトムウインドウ５からバーコードリーダ内に入射す
る。それぞれの読取窓を介して入射したバーコードから
の反射光は、走査光が出射された経路と同一経路をたど
ってポリゴンミラー２５に到達し、ポリゴンミラー２５
の各反射面により反射される。

【００５４】次に、バーコードからの反射光のバーコー
ドリーダ１への入射経路について説明する。図３におい
て、２８は検知器Ｂであり、ボトムウインドウ５を介し
てバーコードリーダに入射したバーコードからの反射光
を検知するものである。検知器Ｂ２８の受光面は図示右
側、つまりサイドスキャナ部とは逆の方向を向いてい
る。また、２９は検知器Ａであり、サイドウインドウ４
を介してバーコードリーダに入射したバーコードからの
反射光を検知するものである。検知器Ａ２９の受光面
は、図示右斜め下に向けられている。これらの検知器２
８、２９により受光されたバーコードからの反射光は電
気的に処理された後に二値化信号とされ、復調回路によ
って復調された後に外部装置（例えばＰＯＳターミナ
ル）に出力される。

【００５５】ここで、３０は凹面鏡であり、ポリゴンミ
ラー２５の反射面によって反射された、ボトムウインド
ウ５から入射するバーコードからの反射光を、検知器Ｂ
２８の受光面に集光するものである。バーコード面で反
射された反射光は散乱光であるため、バーコードリーダ
に入射する反射光もある広がりをもっている。そのた
め、そのままでは検知器の受光面に到達する反射光の光
量が小さくなってしまい、バーコードの読取を行うに十
分な光量を得ることができない。そのため、図３のバー
コードリーダでは、凹面鏡３０を用いて検知器Ｂ２８が
受光する反射光の受光量が多くなるようにしている。

【００５６】凹面鏡３０は、図示左側から入射するバー
コードからの反射光を、図示左側に向けて反射すること
によって、反射光を折り返す作用をなす。また、凹面鏡
３０の中心部にはスルーホール３１が設けられており、
ＶＬＤモジュール２１から出射されるレーザ光はスルー
ホール３１を通過してポリゴンミラー２５に入射され
る。

【００５７】前述の通り、バーコードからの反射光は、
走査光が出射される経路と同一経路を通って検知器に入
射される。そのため、バーコードの読取を最も効率的に
行うためには、ＶＬＤモジュール２１からの出射光と、
検知器Ｂ２８に入射する反射光との光軸は、互いに一致
している必要がある。従って、凹面鏡はＶＬＤモジュー
ル２１から出射されるレーザ光の光軸上に配置しなくて
はならないが、出射光の光軸を遮るようなことがあって
はならない。そのため、図３の凹面鏡３０の中心部には
スルーホール３１が設けられている。

【００５８】また、３２はフレネルレンズであり、サイ
ドウインドウ４から入射するバーコードからの反射光を
集光する。この作用は、前述の凹面鏡３０と同じであ
る。フレネルレンズ３２の前面には反射ミラー２４が配
置されており、反射ミラー２４により反射される出射光
とフレネルレンズ３２に入射するバーコードからの反射
光の光軸とも一致している。しかし、前述した通りバー
コードからの反射光は広がりを持っているため、フレネ
ルレンズ３２に入射する光の一部のみが反射ミラー２４
に遮られるだけであり、バーコードからの反射光の大部
分は、フレネルレンズ３２に入射する。

【００５９】フレネルレンズ３２は、ポリゴンミラー２
５からの反射光の入射角にあわせて傾けて配置されてい
る。フレネルレンズ３２により集光された反射光は、バ
ーコードリーダの底面に備えられたＣミラー３３により
上方に反射され、下向きの検知器Ａ２９の受光面に到達
する。

【００６０】ここで、ミラー系Ａ２６、凹面鏡３０、検
知器Ｂ２８はボトムスキャナ部を構成し、反射ミラー２
３・２４、光学系Ｂ２７、フレネルレンズ３２、ミラー
Ｃ３３、検知器Ａ２９はサイドスキャナ部を構成する。
また、ＶＬＤモジュール２１、ハーフミラー２２、ポリ
ゴンミラー２５は、ボトムスキャナ部、サイドスキャナ
部により共有されている。

【００６１】本実施形態によるバーコードリーダでは更
に、バーコードリーダ１の底面にプリント基板３４が備
えられている。プリント基板３４には、例えばレーザの
点灯を制御する回路、検知器の動作を制御する回路、ポ
リゴンモータの回転動作を制御する回路、検知器により
検知された反射光に基づいてバーコードの復調を行う復
調回路などが搭載されている。プリント基板３４には、
外部装置と接続されるためのコネクタが設けられてお
り、ケーブル（図中Ｉ／Ｆケーブル３５）が接続され、
復調されたバーコードデータの出力などが行われる。

【００６２】図４は、バーコードリーダから出射される
走査光がバーコード面を走査する状態を図示したもので
ある。図４に図示されるように、サイドウインドウ４か
らほぼ水平方向（あるいは若干上方に向けて）に走査光
が出射される。一方、ボトムウインドウ５からは、上斜
め方向に出射される。ボトムウインドウ５からの出射光
は、ややサイドウインドウ４側に傾けて出射されるた
め、図４のａの部分ではサイドウインドウ４、ボトムウ
インドウ５双方から出射された走査光が集まる。したが
って、この位置にバーコードが付された物品を通過させ
ることによって、それぞれの読取窓から出射された走査
光が物品を同時に（あるいは時分割で）、物品の異なる
方向から走査することができる。

【００６３】そのため、バーコードが一方の読取窓を向
いていなくても、他方の読取窓から出射された走査光が
バーコード面に照射される可能性が高くなり、バーコー
ドの読取確率を高めることが可能となる。

【００６４】なお、バーコード面を走査する走査光はバ
ーコード面で反射されるが、この反射光は図４に示され
るように散乱する。そのため、図示ｂの位置のように、
バーコードがバーコードリーダに対してほぼ垂直の位置
に、サイドウインドウ４とは逆の方向を向いていたとし
ても、バーコードからの反射光の一部（図示ｄ）はボト
ムウインドウ５に到達する。特に、ボトムウインドウ５
から出射される走査光は斜め上方に向けて出射されてい
るため、ある図示ｂのような状態にあるバーコードを走
査した場合に、バーコードからの反射光が読取窓（ボト
ムウインドウ５）に入射する確率は高くなる。

【００６５】このように、バーコードリーダ上を通過す
る物品の様々な方向から走査光がバーコード面を走査す
るため、図示ｃのようにバーコード面がどちらの読取窓
を向いておらず、走査光が全く照射されないような位置
にバーコードがない限り、バーコードの読取を行うこと
が可能である。

【００６６】図５は、本実施形態によるバーコードリー
ダの外寸を示した図面である。本実施形態によるバーコ
ードリーダの幅はおよそ２９２ｍｍ、高さはおよそ２４
７ｍｍである。また、バーコードリーダの奥行きはおよ
そ５０８ｍｍ（あるいは４３０ｍｍ）、底面からカウン
タ面までの高さはおよそ１２０ｍｍである。バーコード
リーダの奥行きは、バーコードリーダが設置される精算
カウンタ等の幅に応じた大きさにすればよい。

【００６７】図６は、本実施形態によるバーコードリー
ダの光学系のダイアグラムを示した図面である。図にお
いて、矢印は光線の経路を表し、矢印の方向は光線の出
射方向を示している。図６では、バーコードリーダ１の
内部構成をサイドスキャナ部２とボトムスキャナ部３と
にわけて描いている．また、実際にはＶＬＤモジュール
（図中ＶＬＤ−ＡＳＳＹ）２１は共有されているが、図
６では便宜上分けて描かれている。また、サイドスキャ
ナ部２のＶＬＤ−ＡＳＳＹ２１は、ハーフミラーを含ん
でいるものとする。

【００６８】ボトムスキャナ部３については、ＶＬＤモ
ジュール２１から出射されたレーザ光はポリゴンミラー
２５（図中ＰｏｌｙｇｏｎＡＳＳＹ）に入射し、ポリ
ゴンミラー２５の反射面により反射される。この後、ミ
ラー系Ａ２６（図中Ｍｉｒｒｏｒ−ＡＳＳＹ）により反
射され、ボトムウインドウ５（図中Ｗｉｎｄｏｗ−ＡＳ
ＳＹ）を介してバーコードに照射される。ボトムウイン
ドウ５は２枚のガラス板により構成されており、水気な
どのバーコードリーダ内部への進入を防止するようにシ
ールされている。

【００６９】ここで、ガラスはサファイアガラスなどの
硬質のガラスを用いているが、商品を接触させることな
どによりガラスの表面に傷がついたり汚れたりし、レー
ザ光の透過光量が減少する可能性がある。そのため、ボ
トムウインドウ５には２枚の窓ガラスを用いて、商品に
接触する可能性がない下側のガラスについては装置に固
定し、商品に接触する可能性が非常に高い上側の１枚に
ついては必要に応じて交換可能としている。これによっ
て、傷がついた窓ガラスを交換して、ボトムウインドウ
５を透過するレーザ光の光量減少によるバーコード読取
性能の低下を防ぐことができる。なお、商品と接触する
可能性が低い下側のガラスについては、表面が傷つく可
能性が上側のガラスよりも低い。そのため、下側のガラ
スについては、サファイアガラスなどの硬質な、しかし
高価なガラスを用いなくともよい。

【００７０】また、詳細は後述するが，ボトムスキャナ
部３からは一方向について４本の走査線からなる走査パ
ターンが、合わせて１０方向に向けて照射される。この
１０方向の走査パターンはポリゴンミラー２５が一回転
する毎に出射されており、合計４０本の走査線によって
バーコードが走査されることとなる。なお、各走査パタ
ーンを構成する４本の走査線は、それぞれポリゴンミラ
ー２５の各反射面に対応している。

【００７１】バーコードからの反射光は、ボトムウイン
ドウ５を介してミラー系Ａ２６に入射、ポリゴンミラー
２５に向けて反射される。この後、ポリゴンミラー２５
の反射面により、バーコードからの反射光が反射され、
凹面鏡３０によって検知器Ｂ２８（図中ピン（ＰＩＮ）
フォトダイオード）に向けて集光反射される。

【００７２】一方、サイドスキャナ部２に関しては、Ｖ
ＬＤモジュール２１から出射され、ハーフミラーによっ
て反射されたレーザ光が、反射ミラー（図中Ｂミラー群
２３）により反射されて、ポリゴンミラー２５に導入さ
れる。ポリゴンミラー２５の反射面に反射された走査光
は、ミラー系Ｂ２７（図中Ｍｉｒｒｏｒ−ＡＳＳＹ）に
より反射され、サイドウインドウ４（図中Ｗｉｎｄｏｗ
−ＡＳＳＹ）より出射され、バーコードが走査される。
サイドウインドウ４も、ボトムウインドウ５と同様に２
枚の窓ガラスにより構成されている。なお、サイドウイ
ンドウ４の場合には、商品をサイドウインドウ４に接触
するようにしてバーコードを読み取ることが少ないた
め、硬質ガサイドウインドウ４からは、各方向４本ずつ
の走査パターンが、６方向に向けて、合計２４本の走査
線が出射される。これについても、詳細は後述する。

【００７３】バーコードの反射光は、サイドウインドウ
４を介してバーコードリーダ１内に入射し、ミラー系Ｂ
２７、ポリゴンミラー２５の反射面により反射された
後、フレネルレンズ３２で集光される。そして、底面ミ
ラー３３（Ｃミラー）により反射され、検知器Ａ２９に
より受光される。なお、フレネルレンズ＋底面ミラーの
構成は、集光機能を持つ凹面鏡などに置き換えても全く
差し支えはない。

【００７４】なお、図中「外乱光センサ３６」は、バー
コードリーダ周囲の光量変化を検出し、その結果に基づ
いてバーコードリーダの動作の制御、特にＶＬＤモジュ
ールの点灯制御等を行うためのものである。

【００７５】続いて、本発明の一実施形態によるバーコ
ードリーダの光学系の更に詳細な配置について説明す
る。

【００７６】図７は、バーコードリーダ下面のカバーを
取り外した状態を示した図面である。また、図７におい
ては、図１の上部カバー（ボトムウインドウが設けられ
ている）も取り外された状態となっている。ここで、ボ
トムガラスとあるのは、２枚の窓ガラスのうち下側に位
置するガラスを指している。また、図８は、図７に図示
されたバーコードリーダの側面図と上面図である。

【００７７】図において、ボトムスキャナ部３を構成す
るミラーは図示３の内部に、サイドスキャナ部２を構成
するミラーは図示２の内部にそれぞれ設けられている。
また、下部フレーム４１と上部フレーム４２とは図中Ｃ
の位置で上下に分割される。下部フレーム４１と上部フ
レーム４２の内側の壁面には、ボトムスキャナ部３を構
成するミラーが取り付けられている。また、サイドウイ
ンドウ４が設けられたカバー部４３は、図中Ｄの位置で
バーコードリーダ下部フレーム４１と分割され、その内
部にはミラー系Ｂ２７の一部を構成するミラーが貼り付
けられるミラーフレーム４４が取り付けられる。

【００７８】図９は、バーコードリーダを図７のＣの位
置で上下に分割した状態の、装置下部フレーム４１の一
例を示す図面である。なお、サイドスキャナのカバー部
４３も、図９では取り外されている。

【００７９】バーコードリーダの下部フレーム４１のほ
ぼ中央部には、ポリゴンミラーが配置されている。な
お、図９ではポリゴンミラーが設置される台５１は図示
されているが、ポリゴンミラー自体は図示省略してい
る。この台５１の下面には、反射ミラー２３から反射ミ
ラー２４に向かうレーザ光を通過させるための隙間５２
が設けられている。また、下部フレーム４１には、ミラ
ー系Ａ２６あるいはミラー系Ｂ２７を構成するミラー
が、合計９枚取り付けられている。このうち、ＺＢ２、
ＶＢＲＲ、ＶＢＬＬ、ＨＢＲ２、ＨＢＬ２、ＺＭＬ２、
ＺＭＲ２はミラー系Ａ２６を構成するミラーである。一
方、ＶＳＲ１、ＶＳＬ１はそれぞれミラー系Ｂ２７の一
部を構成している。

【００８０】ミラーＺＭＲ２、ＺＭＬ２は下部フレーム
４１の側面に取り付けられており、バーコードリーダの
長手方向に沿って設けられる。また、ミラーＺＢ２はそ
の反射面が上方を向くように配置されている。ＺＢ２の
反射面の角度は、適宜調整可能となっている。ミラーＶ
ＢＲＲ、ＶＢＬＬは、下部フレーム４１のサイドスキャ
ナ部からいちばん離れた面に、ポリゴンミラーと対向す
る向きに、反射面をやや斜め上方に傾けて配置されてい
る。

【００８１】一方、ミラーＶＳＲ１、ＶＳＬ１は下部フ
レーム４１の側面に、やや斜め上方に反射面を向けて取
り付けられている。

【００８２】また、５３はプリント基板であり、検知器
Ａ２９がその一部に取り付けられている。図示されてい
る通り、プリント基板５３は、検知器Ａ２９の受光面が
斜め下方を向くように、装置下部フレーム４１に取り付
けられている。このような配置を取ることによって、装
置の奥行きを短くすることが可能である。

【００８３】また、プリント基板５３とポリゴンミラー
との間には、傾けて設置されたフレネルレンズ３２が取
り付けられている。更に、フレネルレンズ３２前面の光
軸上には、反射ミラー２４が設けられている。

【００８４】一方、ミラーＺＢ２の下面には、ＶＬＤモ
ジュールが収納されており、この位置からレーザ光が出
射されている。また、ミラーＺＢ２の後ろ側（図示左
側）には反射ミラー２３が取り付けられており、ミラー
ＺＢ２と下部フレーム４１との隙間を通るレーザ光を、
反射ミラーに向けて反射する。

【００８５】また、検知器Ｂは装置下面に、図において
Ａの位置に埋め込まれている。検知器Ｂの受光面は図示
左側を向いており、検知器Ｂの受光面の前側には、凹面
鏡によって反射されるレーザ光を検知器Ｂに導くための
開口５４が設けられる。開校５４は、凹面鏡によって反
射光が集光される光路に合わせてＶ字状に形成されてい
る。また、検知器Ｂはプリント基板（図示ｂ）に取り付
けられている。

【００８６】図１０は下部フレームを上面からみた状態
を示す図面である。同様に、図１１は下部フレームの側
面断面図である。

【００８７】図１０あるいは図１１に図示されるよう
に、下部フレーム４１のほぼ中央のややサイドスキャナ
部よりに、ポリゴンミラー２５が備えられている。ま
た、フレネルレンズ３２の後方には、底面ミラー３３が
その反射面をやや上を向けて設置されている。一方、下
部フレーム４１の底面には検知器Ｂ２８が取り付けられ
ている。検知器Ｂ２８は、プリント基板ｂに取り付けら
れている。また、検知器Ｂ２８の受光面側には、ほぼＶ
字形に形成された開口部５４が設けられており、凹面鏡
３０からの反射光は、開口部５４を介して検知器Ｂ２８
に入射する。

【００８８】また、ＶＬＤモジュール２１、反射ミラー
２３、２４、フレネルレンズ３２、ポリゴンミラー２
５、検知器Ａ２９、検知器Ｂ２８、凹面鏡３０は、それ
ぞれ下部フレーム４１の中心線上に配置され、それぞれ
の光線の光軸が一致するようにされている。ＶＬＤモジ
ュール２１、凹面鏡３０は、ミラーＺＢ２の下面に配置
されている。なお、ミラーＺＢ２の一部は、ＶＬＤモジ
ュール２１の配置が分かりやすいように図１０では切り
取られている。

【００８９】図１１の下部フレーム側面断面図に示され
る通り、検知器Ｂ２８は下部フレーム４１の底面にある
ため、出射光、バーコードからの反射光などの光路をふ
さぐことがない。また、ミラーＺＢ２は図示やや右上が
りに取り付けられている。反射ミラー２３、２４は、細
長いフレームの先端に取り付けられており、光線の通過
をなるべく阻害しないようにされている。

【００９０】更に、各ミラーの底面や側面は、ミラー位
置・角度を規定するための突き当て部（図示ｃ）が設け
られている。ミラーを下部フレームに取り付ける場合に
は、この突き当て部にミラーを突き当てて固定する。こ
れによって、それぞれのミラーは所定の向き・角度で下
部フレーム４１に取り付けられる。

【００９１】図１２は装置の上面フレームを図示したも
のであり、下部フレームも同時に図示されている。各ミ
ラーは上面フレーム４２の内側に貼り付けられている。
上部フレーム４２は、ＺＢＲ１、ＺＢＬ１、ＨＢＲ１、
ＨＢＬ１、ＶＢＲ１、ＶＢＬ１、ＶＢＲ２、ＶＢＲ２、
ＺＭＲ１、ＺＭＲ２の合計１０枚のミラーを備える。こ
れらのミラーは、いずれもミラー系Ａ２６の一部を構成
するものである。いずれのミラーも、その反射面はやや
斜め下方、下部フレームに取り付けられたボトムスキャ
ナ部を構成する各ミラーに向けて配置されている。

【００９２】図１３は、サイドスキャナのカバー部４３
内部に取り付けられるミラーフレーム４４の４面図であ
る。ミラーフレームの内側には、ＺＨＲ、ＺＨＬ、ＺＲ
Ｒ、ＺＬＬ、ＶＳＲ２、ＶＳＬ２、ＺＲ、ＺＬの合計８
枚のミラーが取り付けられている。これら８枚のミラー
は、ミラー系Ｂ２７の一部を構成している。図１３の側
面図では、図示左側がオペレータの立ち位置側、あるい
はサイドウインドウ側に対応している。８枚のミラーの
うち、ミラーＺＲ、ＺＬの反射面は斜め上方を向いてお
り、残り６枚のミラーの反射面はやや下方に向けられて
いる。更に、ＺＲ、ＺＬ以外の６枚のミラーの反射面
は、互いにやや内側に向けられている。

【００９３】図１４は、ミラーフレーム４４に貼り付け
られるミラーのうち、上側６枚のミラーの形状と、貼り
付け位置の大まかな位置を示す図面である。これら６枚
のミラーは、ミラーフレーム４４の内側に設けられた貼
り付け面に、接着剤等を用いて貼り付けられる。

【００９４】図１５は、下部フレーム４１、上部フレー
ム４２、カバー部４３、ミラーフレーム４４を組み上げ
た状態のバーコードリーダの側面断面図である。図１５
に図示される通り、上部フレーム４２に取り付けられた
ミラーは、その反射面がやや下向きに向いており、上部
フレームに取り付けられたミラーからの反射光が下部フ
レーム４１に取り付けられたミラーに入射する。また、
ミラーフレーム４４に取り付けられたミラーＺＲ、ＺＬ
の反射面の位置と、下部フレーム４１に取り付けられた
ミラーＶＳＲ１、ＶＳＬ１の反射面位置は、ほぼ同じ高
さに位置している。

【００９５】図１５において、検知器Ａ２９はその受光
面が下を向くように配置され、プリント基板もそれに合
わせてバーコードリーダに対してほぼ垂直となるように
配置されている。このような配置を取ることによって、
プリント基板を水平に配置した場合と比較して、装置の
奥行きを小さくすることができる。また、検知器Ａ２９
と検知器Ａ２９にバーコードからの反射光を導入するフ
レネルレンズ３２、底面ミラー３３は、ポリゴンミラー
２５からミラーＶＳＬ１、ＺＬ等に向けて反射される走
査光の経路を遮らない位置に設けられている。

【００９６】図１６はボトムスキャナ部３の、図１７は
サイドスキャナ部２の、読取窓から出射される走査光の
経路の概要を示した図面である。

【００９７】ボトムスキャナ部３の場合には、ＶＬＤモ
ジュール２１から出射されポリゴンミラー２５の反射面
により反射されたレーザ光は、まず上部フレーム４２に
貼り付けられたＺＢＲ、ＺＢＬ、ＨＢＲ、ＨＢＬ、ＶＢ
Ｒ１、ＶＢＬ１、ＶＢＲ２、ＶＢＬ２、ＺＭＲ１、ＺＭ
Ｌ１に走査される。走査の順は、ポリゴンミラー２５が
時計方向に回転した場合には、ＺＭＲ１、ＶＢＲ２、Ｖ
ＢＲ１、ＨＢＲ１、ＺＢＲ１、ＺＢＬ１、ＨＢＬ１、Ｖ
ＢＬ１、ＶＢＬ２、ＺＭＬ１の順である。

【００９８】続いて、上部フレーム４２内側のミラーに
より反射された反射光は、下部フレーム４１に取り付け
られたミラーに向けて照射される。

【００９９】ＺＭＲ１により反射された走査光はＺＭＲ
２によって上方に反射され、ボトムウインドウ５より走
査パターンＺＭＲとして出射される。ＶＢＲ２およびＶ
ＢＲ１により反射された走査光は、それぞれＶＢＲＲに
より上方に反射され、ボトムウインドウ５より走査パタ
ーンＶＢＬ２、ＶＢＬ１として出射される。ＶＢＲ２よ
りＶＢＲＲに入射する走査光と、ＶＢＲ１によりＶＢＲ
Ｒに入射する走査光とは、その入射位置、角度が異なる
ため、ボトムウインドウ５からは異なる方向、角度を持
つ走査光として出射されることとなる。

【０１００】また、ＨＢＲにより反射された走査光は、
ＨＢＲ２により上方に反射され、ボトムウインドウ５か
ら走査パターンはＨＢＲとして出射される。ＺＢＲ１に
よって反射された走査光は、ＺＢ２によって上方に反射
され、ボトムウインドウ５から走査パターンＺＢＲとし
て出射される。ＺＢＬ１、ＨＢＬ１、ＶＢＬ１、ＶＢＬ
２、ＺＭＬ１の場合も同様であり、ＺＢＬ１による走査
光はＺＢ２により上方に反射され走査パターンＺＢＬと
して出射され、ＨＢＬ１による走査光はＨＢＬ２により
上方に反射され走査パターンＨＢＬとなる。また、ＶＢ
Ｌ１、ＶＢＬ２により反射された走査光は、互いにＶＢ
ＬＬによって上方に反射され、それぞれ走査パターンＶ
ＢＬ１、ＶＢＬ２となる。続いてＺＭＬ１によって反射
された走査光はＺＭＬ２により上方に反射され、走査パ
ターンＺＭＬとして出射され、一つの走査サイクルが終
了する。

【０１０１】ここで、図１２にも図示されるように、ミ
ラーＺＭＬ１で反射された走査光はボトムスキャナ部内
を横切るようにしてミラーＺＭＬ２に到達する。このよ
うに一部の走査光はボトムスキャナ内を横切るため、特
にボトムスキャナ内は障害物を排除し、走査光を遮るこ
とがない空間を設ける必要がある。

【０１０２】そのために、本実施形態によるバーコード
リーダでは、例えば図１５に示されるように、ＶＬＤモ
ジュール２１、凹面鏡３０などは図示左側に寄せ、検知
器Ｂ２８は装置底面に取り付けられる。また、ポリゴン
ミラー２５もボトムスキャナ部内の空間を遮ることがな
い位置に取り付けられている。

【０１０３】また、ボトムスキャナ部を構成するミラー
は、上下分割される下部フレーム４１、上部フレーム４
２の内側の壁面に取り付けられている。このため、ミラ
ーを配置するための構造物を、ボトムスキャナ部の空間
内に設ける必要がなく、このようなミラーの配置によっ
てボトムスキャナ部内の空間を有効的に利用できるよう
になる。

【０１０４】一方、サイドスキャナ部２に関しては、ポ
リゴンミラー２５によって反射された走査光は下部フレ
ーム４１に取り付けられたＶＳＲ１、ＶＳＬ１、ミラー
フレーム４４に取り付けられたＺＲ、ＺＬにまず入射す
る。走査の順序は、ＶＳＬ１、ＺＬ、ＺＲ、ＶＳＲ１の
順である。

【０１０５】これらのミラーによって反射された走査光
は次いで、ミラーフレーム４４に取り付けられた上側の
６枚のミラーにより反射される。まず、ＶＳＬ１によっ
て反射された走査光は、ＶＳＬ２によってほぼ水平方向
に反射され、サイドウインドウ４から走査パターンＶＳ
Ｌとして出射される。ＺＬによって反射された走査光
は、まずＺＬＬミラーに入射してサイドウインドウ４か
ら走査パターンＺＬＬとして出射される。引き続いて、
ＺＬにより反射された走査光は、ＺＨＬにより反射さ
れ、サイドウインドウ４から走査パターンＺＨＬとして
出射される。

【０１０６】続いて、ＺＲにより反射された走査光はま
ずＺＨＲにより反射され、サイドウインドウ４から走査
パターンＺＨＲとして出射される。次に、ＺＲによって
反射された走査光はＺＲＲによって反射され、サイドウ
インドウ４から走査パターンＺＲＲとして出射される。
最後にＶＳＲ１によって反射された走査光はＶＳＲ２に
より反射され、サイドウインドウ４から走査パターンＶ
ＳＬとして出射される。これによって、１つの走査サイ
クルが終了する。

【０１０７】図１８は、ボトムウインドウ５から出射さ
れる走査パターンを示した図面である。既に述べた通
り、ボトムウインドウ５からは合計４０本の走査線が出
射される。４０本の走査線は、４本毎に１０のグループ
にグループ分けされている。

【０１０８】図１９は、図１８に図示される走査パター
ンからそれぞれ１本の走査線を代表させて描いた、ボト
ムウインドウ面での走査パターンの軌跡を示した図面で
ある。２本の走査パターンＺＭＲ、ＺＭＬは、オペレー
タに対してほぼ垂直方向に向けて、ボトムウインドウ５
の長手方向のほぼ全域に渡って延びている。そのため、
バーコード読取対象の物品は、ボトムウインドウ５上の
どの位置を通っても、少なくとも走査パターンＺＭＲ、
ＺＭＬによって走査される。

【０１０９】残り８本の走査パターンは、走査パターン
ＺＭＲ、ＺＭＬに交叉するような方向に、やや斜め上が
りとなる軌跡を描いて走査される。図１８に示されるよ
うな走査パターンを出射することによって、バーコード
リーダを通過するバーコードの角度が異なっても、いず
れかの走査パターンを構成する走査線がバーコードを走
査することができ、バーコードの読取性能を向上させる
ことができる。

【０１１０】ここで、各走査パターンに付された符号
は、それぞれミラー系Ａ２６を構成するミラー名称に対
応しており、対応する名称を持つミラーにより反射され
たものである。

【０１１１】また、ポリゴンミラーの反射面の角度はそ
れぞれ異なっているため、ボトムウインドウ５から出射
される各反射面に対応した走査パターンは、ポリゴンミ
ラーの反射面角度に応じて、４本の走査線がほぼ平行
に、所定の間隔だけ離れた位置を走査する。このよう
に、所定間隔離れた複数本の走査線によって一つの走査
パターンを構成することによって、更に走査線がバーコ
ードを走査する確率を高めることができ、バーコード読
取性能の更なる向上を図ることができる。

【０１１２】図２０は、サイドウインドウ４から出射さ
れる走査パターンを図示した図面である。サイドウイン
ドウ４からは、それぞれほぼ平行の所定間隔離れた４本
の走査線から構成される、６つの走査パターン（ＶＳ
Ｒ、ＶＳＬ、ＺＲＲ、ＺＬＬ、ＺＨＲ、ＺＨＬ）が出射
される。これら走査パターンの名称は、それぞれサイド
スキャナ部を構成するミラーの名称に対応しており、図
１９の場合と同様にそれぞれ同一の名称を持つミラーに
より反射されて発生した走査パターンである。一つの走
査パターン中の４本の走査線は、ボトムウインドウ５か
ら出射される走査パターンの場合と同様に、ポリゴンミ
ラー２５の各反射面の角度の違いによってその走査位置
が規定されている。

【０１１３】なお、図２０の走査パターンは、サイドウ
インドウ面でのパターンであるが、前述の通りミラーフ
レーム４４に取り付けられたミラーは内側を向いている
ために、サイドウインドウ面から離れるに従って、それ
ぞれの走査パターンが接近してくる。そして、最もバー
コードの読取に適した位置で、６つの走査パターンが最
も接近し、サイドパターンによりバーコードリーダを通
過するバーコードが走査される確率がこの位置で最も高
くなる。

【０１１４】ボトムウインドウ５から出射される走査パ
ターンも、サイドウインドウ４から出射される走査パタ
ーンも、その中心線に対して左右対象になるように配置
されている。そして、ボトムパターン、サイドパターン
ともに、少しずつ異なった方向、角度の走査パターンに
よって構成されているため、バーコードリーダ上を通過
するバーコードの傾き方によらず、いずれかの走査線の
少なくとも一本がバーコードを横切るように走査する可
能性が非常に高くなる。

【０１１５】図２１は、ボトムウインドウ５から出射さ
れる走査パターン（ボトムパターン）と、サイドウイン
ドウ４から出射される走査パターン（サイドパターン）
とのうち、それぞれ片側（左側）のパターンのみを表示
した図面である。前述の通り、それぞれの読取窓から出
射される左右の走査パターンは装置の中心線に対して対
象であり、右側の走査パターンについては、図２１に図
示されたパターンを折り返したような形となる。

【０１１６】図２１ａは、ボトムパターンのうち走査パ
ターンＶＳＬ１ならびにＶＳＬ２が図示されている。Ｖ
ＳＬ１は、サイドウインドウに近い位置に、やや右肩上
がりの走査軌跡を描く。一方、ＶＳＬ２はＶＳＬ１より
もオペレータよりの位置を、ＶＳＬ１と同様にやや右肩
上がりの走査軌跡を描く。

【０１１７】図２１ｂは走査パターンＺＭＬが図示され
ている。ＺＭＬは、ボトムウインドウの長手方向をほぼ
横切るような軌跡を描く。これによって、物品がボトム
ウインドウ５上のどの位置を通過しても、少なくとも走
査パターンＺＭＬによって物品が走査される。

【０１１８】また図２１ｃは走査パターンＨＢＬとＺＢ
Ｌを図示した図面である。ＨＢＬについては、ボトムウ
インドウの左側のサイドスキャナ寄りの位置を、やや左
上がりの走査軌跡を描いて走査される。一方、ＺＢＬは
ボトムウインドウの右側のオペレータ寄りの位置を、や
や左肩上がりの走査軌跡を描いて走査される。

【０１１９】図２１ｄはサイドウインドウから出射され
る走査パターンのうち、左側のパターンを図示した図面
である。走査パターンＶＳＬは、サイドウインドウの縦
方向に延びており、やや左肩上がりの走査軌跡を描く。
また走査パターンＺＬＬは、右肩上がりの走査軌跡を描
く。また、ＺＨＬは、サイドウインドウのほぼ中央の上
側を、やや右肩上がりの走査軌跡を描く。

【０１２０】このような走査パターンを発生させること
によって、バーコードリーダを通過する物品に対して、
ポリゴンミラー２５が一回転する毎に、２方向から合計
６４本の走査線が照射される。物品を走査する走査線の
数が多く、またその走査方向・角度が様々な方向に設定
されればされるほど、バーコード面を走査線が通過する
確率は高くなり、バーコードの読取が成功する可能性も
これに応じて高くなる。

【０１２１】図２２は、バーコードリーダの側面断面図
を用いて、ＶＬＤモジュール２１から出射されるレーザ
光の軌跡を描いた図面である。なお、図の場合には上部
フレーム４２に取り付けられたミラー、ミラーフレーム
４４に取り付けられたミラーについては図示省略してい
る。ＶＬＤモジュール２１には、レーザ光の出射角度を
変えビーム径を変換する作用をなすプリズム６１と、レ
ーザ光を２分割するハーフミラー２２とを備える。

【０１２２】プリズム６１を通過し、ハーフミラー２２
を透過したレーザ光はやや上向き方向に出射され、凹面
鏡３０の中央部に設けられたスルーホール３１を通過し
て、ポリゴンミラー２５に入射する。ポリゴンミラー２
５によって反射されるレーザ光は、ボトムスキャナ部３
を構成するミラー群に向けて照射される。

【０１２３】一方、ハーフミラー２２によって反射され
たレーザ光は、ミラーＺＢ２と下部フレーム４１との隙
間を介して反射ミラー２３に入射し、反射ミラー２３に
よって反射された後に、ポリゴンミラー２５が設置され
た台５１の下部の隙間５２を通って反射ミラー２４に入
射する。反射ミラー２３から反射ミラー２４に出射され
るレーザ光は、ほぼ水平方向に出射される。

【０１２４】反射ミラー２４は、入射したレーザ光をポ
リゴンミラー２５に向けて、斜め上方に反射する。ポリ
ゴンミラー２５に入射したレーザ光は、サイドスキャナ
部２のミラー系を構成するミラー群に向けて反射され
る。

【０１２５】ポリゴンミラー２５により反射されるそれ
ぞれの走査光は、図２２では水平よりもやや斜め上方に
出射されているが、このポリゴンミラー２５からの反射
光の反射方向はポリゴンミラー２５の反射面の角度に応
じて決定される。

【０１２６】図２３は、バーコードリーダの下部フレー
ム４１の斜視図であり、ＶＬＤモジュール２１から出射
したレーザ光のポリゴンミラーまでの経路を図示した図
面である。なお、図２３においては、光線の軌跡が分か
りやすいようにポリゴンミラー自体は図示省略し、ポリ
ゴンミラーが設置される台５１のみを図示している。ま
た、凹面鏡は、ミラーＺＢ２の下部に設けられているた
め、図示省略されている。

【０１２７】図２３にも図示されるように、反射ミラー
２３により反射されたレーザ光は、台５１の下部の隙間
５２を通って反射ミラー２４に入射し、反射ミラー２４
によりポリゴンミラー２５に向けて、斜め上方に反射さ
れる。一方、凹面鏡のスルーホールを介して出射された
レーザ光は、ポリゴンミラーに直接入射する。

【０１２８】図２４並びに図２５は、下部フレーム４１
に上部フレーム４２、サイドスキャナ部２のカバー部４
３が取り付けられた状態の、バーコードリーダの側面断
面図であり、図２３はボトムスキャナ部３から出射され
る走査光の経路を、図２４はサイドスキャナ部２から出
射される走査光の経路をそれぞれ示している。

【０１２９】図２４に示されるように、凹面鏡３０のス
ルーホール３１を介してポリゴンミラー２５によって反
射されたボトムスキャナ部３の走査光は、上部フレーム
４２に取り付けられたミラーによって一旦下方に折り返
されるように反射され、下部フレーム４１に取り付けら
れたミラーによって上方に、ボトムウインドウ５の方向
に反射される。

【０１３０】例えば図２４の場合には、ポリゴンミラー
２５による走査光は、ミラーＺＢＬ１に入射し、ＺＢＬ
１によって反射されてミラーＺＢ２に入射する。ＺＢ２
は、入射した走査光を斜め上方に反射して、走査光がボ
トムウインドウ５より出射される。

【０１３１】一方、図２５に示されるように、反射ミラ
ー２３、２４を介してポリゴンミラー２５により反射さ
れる走査光は、下部フレーム４１に取り付けられたミラ
ーＶＳＬ１、あるいはミラーフレーム４４に取り付けら
れたミラーＺＬによって上方に反射された後、ミラーフ
レーム４４に取り付けられた他の６枚のミラーによっ
て、ほぼ水平方向に、サイドウインドウ４から出射され
る。

【０１３２】例えば図２５の場合には、ポリゴンミラー
２５による走査光はミラーＺＬに入射して、上方（ほぼ
垂直方向）に反射される。その後、ミラーフレームに取
り付けられたミラーＺＨＬに入射して水平方向に反射さ
れることによって、走査パターンＺＨＬを構成する走査
光が発生する。

【０１３３】図２６は、本実施形態によるバーコードリ
ーダと従来のバーコードリーダのそれぞれのボトムウイ
ンドウから出射される走査パターンの比較であり、図２
６ａは本実施形態による走査パターンを、図２６ｂ、ｃ
はそれぞれ従来のバーコードリーダによる走査パターン
を示している。従来のバーコードリーダと比較して、本
実施形態によるバーコードリーダのボトムウインドウか
ら出射される走査パターンは、その本数も多く、方向も
様々な方向に向けられている。従来例（１）の場合には
走査線は合計１２本、従来例（２）の場合には走査線は
合計２４本に過ぎない。従って、本実施形態によるバー
コードリーダの方がよりバーコードが走査される確率が
高くなり、バーコードの読取性能が高くなる。

【０１３４】また、本実施例によるボトムウインドウ５
は、その長さが従来の読取装置よりも長くなっている。
そのため、バーコードを読み取るために物品を通過させ
るボトムウインドウ５の範囲が広くなる。そのため、そ
れだけ読取作業の操作性を高めることができる。

【０１３５】図２７は、従来のバーコードリーダと本実
施形態によるバーコードリーダのバーコード読取範囲の
大きさの違いを説明する図面である。図２７に示される
読取範囲は、例えば垂直方向に立てたバーコードを、水
平面上で３６０°回転させた場合に、確実にバーコード
を読み取ることができる範囲のことを指している。

【０１３６】従来のバーコードリーダの場合には、読取
窓の大きさは６インチ×６インチであり、読取窓の長さ
が短いため、特に奥行き方向の読取可能範囲が必然的に
狭くなる。そして、読取領域はサイドウインドウ４側に
よっているため、オペレータは物品をよりサイドウイン
ドウ４に近づけて物品を通過させる必要があるが、人に
よってはこの範囲に届かないことがあり、読取動作の操
作性があまりよくない。これに対して、本実施形態によ
るバーコードリーダは、読取窓は４インチ×７インチの
大きさであるため、奥行き方向の読取可能範囲がオペレ
ータ側に広くなる。そのため、手が短いような人でも読
取可能範囲内に物品を通過させやすくなる。

【０１３７】なお、物品をバーコード上を通過させる場
合には、読取窓の奥行き方向の長さは長い方が読取窓か
ら出射される走査光が物品を走査する可能性が高くな
る。しかし、幅方向の長さ、つまり物品の通過方向と一
致する方向に関しては、それほど幅がなくても読取性能
に関しては問題がない。一方、サファイアガラスは高価
であり、その価格は面積が広くなるほど高くなる。その
ため、６インチ幅の読取窓はコストの面からも不利であ
り、また不必要な幅を持つことになる。

【０１３８】それに対して、本実施形態による読取窓
は、読取性能を維持するのに必要な４インチ幅を持って
おり、読取性能を低下させることはなく、またガラスの
価格が高くなることを抑えることができるというメリッ
トももつ。

【０１３９】図２８は、本実施形態によるバーコードリ
ーダにおける、バーコードからの反射光の経路を示す図
面であり、ポリゴンミラー２５にバーコードからの反射
光が入射する所から図示されている。ボトムウインドウ
から入射した反射光は、ミラー系Ａによって反射された
後、ポリゴンミラー２５に入射する。ポリゴンミラー２
５の反射面によって反射されたバーコードからの反射光
は、凹面鏡３０に入射する。凹面鏡３０によってポリゴ
ンミラー２５からの反射光が反射集光され、検知器Ｂ２
８に受光する。

【０１４０】一方、サイドウインドウから入射した反射
光は、ミラー系Ｂにより反射された後、ポリゴンミラー
２５に入射する。ポリゴンミラー２５の反射面により、
下方に反射されたバーコードからの反射光は、フレネル
レンズ３２に入射する。フレネルレンズ３２は、ポリゴ
ンミラー２５からの反射光を集光し、底面ミラーＣ３３
に入射させる。底面ミラーＣ３３は、検知器Ａ２９の受
光面に向けて、バーコードからの反射光を反射させる。

【０１４１】図２９は、ポリゴンミラーから最もレーザ
光が絞れる位置までの光路長の関係を示した図面であ
る。図２９において、ａ−ｂ−ｃ−ｄはサイドウインド
ウ４から出射される走査光を示しており、ｅ−ｆ−ｇ−
ｈはボトムウインドウ５から出射される走査光を示して
いる。

【０１４２】ここで、図２９の装置においては、ａ−ｂ
−ｃ−ｄの光路長の方が、ｅ−ｆ−ｇ−ｈの光路長より
も長くなっている。これは、レーザ光源（図示ＬＤ）が
図示左下に設けられているためである。

【０１４３】ビームを成形するためのレンズやアパチャ
（詳細説明は後述）がレーザ光源に近い位置にある場合
には、レーザビームによるバーコードの読取領域はレー
ザ光源からの距離に依存して決定される。そのため、レ
ーザ光源のバーコードリーダ内での取り付け位置が、バ
ーコード読取領域の大きさの決定に寄与してくる。

【０１４４】図２９の場合には、レーザ光源からビーム
が最も絞れる位置までの距離は、ｄの場合もｈの場合も
等しいが、レーザ光源の配置の関係から、ポリゴンミラ
ー２５を基準にしたａ−ｂ−ｃ−ｄとｅ−ｆ−ｇ−ｈの
２つの光路長が変わってくる。ａ−ｂ−ｃ−ｄとｅ−ｆ
−ｇ−ｈの光路長差は、レーザ光源からポリゴンミラー
までのａ’−ａの光路長と、レーザ光源からミラーａ’
を介したポリゴンミラーまでのａ’−ａ”−ｅの光路長
との差によって吸収されている。なお、図２９の場合に
は、読み取り窓の奥行き方向の長さがそれほど長くない
場合を図示している。

【０１４５】一方、読み取り窓の奥行き方向の長さが長
くなった場合には、ミラーｆを図２９と同じ位置に取り
付けることができない。つまり、読み取り窓の長さが長
くなった分、ミラーｆを図示右側に移動させないと、ミ
ラーｆが走査光の経路を邪魔してしまい、走査光の出射
を妨げてしまうからである。そのため、図３０の場合に
はミラーｆが図２９の装置よりも図示右側に移動されて
いる。レーザ光源から点ｄまでの光路長と点ｈまでの光
路長は等しいが、ミラーｆが図示右側に移動してしまっ
たため、ａ−ｂ−ｃ−ｄの光路長よりもｅ−ｆ−ｇ−ｈ
の光路長の方が長くなる。そのため、図３０の場合には
レーザ光源を図２９と同じ位置に取り付けることができ
ない。

【０１４６】そこで、本実施形態によるバーコードリー
ダでは、レーザ光源をバーコードリーダの図示右側に設
置する。このような光源配置によって、ａ−ｂ−ｃ−ｄ
の光路長とｅ−ｆ−ｇ−ｈの光路長との差を、ａ’−
ａ”−ａとａ’−ｅとの光路長差で吸収させることがで
きる。

【０１４７】サイドスキャナ部２は、走査ミラー系等が
備えられているため、その内部に十分なスペースを取る
ことができない。そのため、レーザ光源の出射光の光路
長をかせぐために、サイドスキャナ部２内でレーザ光を
引き回すことは困難である。本実施形態による装置（図
３０）の場合には、レーザ光源を装置の図示右側に設け
ることによって、光路長を調整するためのレーザ光引回
しのためのスペースを確保することができる。

【０１４８】また、本実施形態の場合には、サイドスキ
ャナ部２に供給されるレーザ光を、ポリゴンミラー２５
の下面を通過させて、ポリゴンミラーの回転軸と交差す
るようにしている。仮にサイドスキャナ部２に供給され
るレーザ光を、ポリゴンミラー２５の上部を通過させた
場合には、サイドスキャナ内部でレーザ光を走査光学系
に導くためのミラー（ミラー系Ｂ）の配置が難しくなる
という問題が生じる。しかし、本実施形態の場合には、
ポリゴンミラーの下をレーザ光を通過させることによっ
て、このような問題の発生を防止している。

【０１４９】図３１は、バーコードからの反射光受光の
一例について説明した図面である。図３１の場合には、
ポリゴンミラー２５’によって反射された走査光がパタ
ーン発生ミラー７１に入射、下方に反射され、更に底面
ミラー７２により上方に反射されてボトムウインドウ
５’から出射される。バーコードからの反射光は、出射
光と同一経路を通ってポリゴンミラー２５’に到達し、
検知器７３に向けて反射される。

【０１５０】ポリゴンミラー２５’からの反射光は、レ
ンズ７４によって集光され、反射面が斜め下方を向けら
れたミラー７５によって下方に反射され、検知器７３に
到達するによって受光される。

【０１５１】このようなバーコードリーダの場合には、
ミラー７１、底面ミラー７２が配置されている関係上、
レンズ７４をポリゴンミラー２５’にあまり近づけるこ
とができない。そのため、バーコードリーダの奥行き方
向の寸法をあまり小さくすることができず、図３１の装
置の場合には４５０ｍｍ以上の奥行きを必要としてい
た。

【０１５２】面積が広い店舗の場合には、精算カウンタ
の幅は例えば５５０ｍｍ程度の幅にすることができる。
この場合には、バーコードリーダの幅をそれほど抑えな
くとも、精算カウンタにバーコードリーダを設置するこ
とが可能である。しかし面積が狭い店舗、特に日本国内
の店舗の場合には精算カウンタ幅が４５０ｍｍ〜４８０
ｍｍと狭い場合もある。この場合には、図３１のバーコ
ードリーダを精算カウンタに設置することができなくな
る。

【０１５３】図３２は、本実施形態によるバーコードリ
ーダの受光素子の配置を説明した図面である。既に述べ
ている通り、本実施形態による検知器Ｂ２８は、バーコ
ードリーダの底面に設けられている。そして、凹面鏡３
０を用いてポリゴンミラー２５からの反射光を、バーコ
ードリーダの真ん中あたりに折り返すようにして反射し
ている。

【０１５４】一方、ボトムウインドウ５から走査光を出
射するために、ポリゴンミラー２５により反射された走
査光は、上部フレームに取り付けられたミラーａにより
一旦下方に反射された後、例えば凹面鏡３０、ＶＬＤモ
ジュール２１の上に設けられたミラーＺＢ２により上方
に反射される。

【０１５５】このように、ボトムウインドウ５から走査
光を出射させるために図３１の底面ミラーに相当するミ
ラーを持たず、バーコードリーダの底面には走査光の発
生に寄与する光学系が配置されていない。そのため、バ
ーコードリーダ底面に検知器Ｂ２８を配置することがで
き、凹面鏡３０を用いてポリゴンミラー２５によって反
射された反射光を内側に折り返して反射することができ
る。そして、このような光学系配置をしているため、ボ
トムウインドウ５の奥行きが７インチと長くなっている
にもかかわらず、装置の奥行き方向の長さを従来の装置
よりも短くすることができ、図３２の装置の場合には装
置奥行きを４４０ｍｍ以下とすることができる。

【０１５６】図３３は、本実施形態による凹面鏡３０の
正面図と側面図である。凹面鏡３０の中心付近には既に
述べた通りスルーホール３１が設けられている。また、
凹面鏡３０は、凹面鏡をバーコードリーダのフレームに
取り付けるための取り付け金具７５に取り付けられてい
る。取り付け金具７５はＵ字状に折り曲げられており、
取り付け金具７５の弾性によって凹面鏡３０を図示右側
に付勢されている。

【０１５７】凹面鏡３０の焦点は、検知器Ｂの受光面に
合っている必要があるが、各部の取り付け誤差などによ
って凹面鏡３０の焦点が検知器Ｂの受光面から外れてし
まうことがある。本実施形態による凹面鏡は、その水平
方向・垂直方向の取り付け角度を調整可能な機構を備え
る。

【０１５８】図３４は、本実施形態によるバーコードリ
ーダの底面を見た図面である。バーコードリーダ底面に
は、凹面鏡の角度を調整するためのネジが合わせて３つ
備えられている。調整ネジαは、凹面鏡の垂直方向の位
置を合わせるためのネジである。また調整ネジβは、凹
面鏡の水平方向の位置を合わせるためのネジである。

【０１５９】図３５は、凹面鏡の角度調整を説明するた
めの図面である。取り付け金具７５の折り返し部７５’
には、両端付近にネジ穴７６が設けられ、中心付近には
支点となる穴７７が設けられている。一方、バーコード
リーダのフレーム４１には、突起７８と２つのバカ穴７
９が設けられている。

【０１６０】取り付け金具７５の穴７７は、フレーム４
１の突起７８にはめ込まれ、凹面鏡３０は突起７８を中
心にして水平方向に回動可能となっている。凹面鏡３０
の水平方向の位置合わせは、支点（突起７８）を中心に
して凹面鏡３０を回動させ、検知器Ｂの受光面に凹面鏡
３０の焦点が位置するように調整した後、調整ネジβに
よって取り付け金具７５をフレーム４１に対して固定す
る。

【０１６１】一方、凹面鏡３０は前述の通り取り付け金
具７５の弾性によって、図３５の場合には図示手前側に
付勢されている。調整ネジαの先端は、凹面鏡３０の裏
面に突き当てられている。凹面鏡３０の垂直方向の角度
を調整するためには、調整ネジαの繰り出し量を調整し
て、付勢されている凹面鏡３０を前後方向に移動させ
る。

【０１６２】このような簡易な機構を用いることによっ
て、凹面鏡３０によって反射される光を、検知器Ｂの受
光面に、簡単な作業で合わせることが可能となる。

【０１６３】図３６は、検知器Ａにバーコードからの反
射光を入射させるＣミラー３３の上面図と側面図であ
る。Ｃミラー３３の底面には、取り付け金具８０が取り
付けられている。Ｃミラー３３は、装置フレームに対し
て取り付け金具８０を介して取り付けられる。取り付け
金具８０はＵ字状に折り曲げられており、Ｃミラー３３
は金具の弾性によって下方に付勢されている。Ｃミラー
３３の傾きと水平方向の角度も、調整可能となってい
る。

【０１６４】図３７は、バーコードリーダの底面を見た
図面であり、調整ネジαと２本の調整ネジβが図示され
ている。調整ネジαはＣミラー３３の傾きを調整するも
のであり、調整ネジαの先端はＣミラー３３の底面に突
き当てられている。調整ネジαの繰り出し量を調整する
ことによッテ、Ｃミラー３３の傾きを調整し、反射光の
反射方向を調整できる。

【０１６５】一方、調整ネジβの先端部は、それぞれ取
り付け金具８０の両端付近に設けられたネジ穴に、バカ
穴を介してねじ込まれている。取り付け金具のネジ穴
は、凹面鏡の取り付け金具と同様の形状をしている。取
り付け金具８０は、凹面鏡の場合と同様に支点を中心に
して水平方向に回動可能となっており、Ｃミラー３３の
向きを調整した後、調整ネジβによって取り付け金具８
０を装置フレームに対して固定する。

【０１６６】図３８は、本実施形態によるバーコードリ
ーダのボトムウインドウ５面について説明した図面であ
る。ボトムウインドウ５が設けられた底面８１には、断
面形状が三角形をした、装置短手方向に延びる突起８２
が設けられている。

【０１６７】バーコードの読取を行う場合には、バーコ
ードリーダ上の空間を物品を通過させるが、オペレータ
によっては底面に物品を接触させて物品を移動させるこ
とがある。その場合に、ボトムウインドウ５が設けられ
た底面がまっ平らであると、底面と物品との接触面積が
大きくなって物品と底面との摩擦力が大きくなってしま
い、物品を通過させることが容易ではなくなる。

【０１６８】このような問題に対処するために、本実施
形態のバーコードリーダでは、ボトムウインドウ面８１
に突起８２を設け、物品と底面との接触面積を小さくす
ることによって物品と底面８１との摩擦力を低減してい
る。突起８２の延びる方向は、物品の通過方向と一致し
ており、摩擦力の低減をより効果的に実現することがで
きる。

【０１６９】突起８２は、底面８１とともに樹脂モール
ドで形成することができ、その他にも底面に突起を形成
する部材を貼り付けたりしてもよい。

【０１７０】また、バーコードリーダでは、走査線が最
も集中しており、最も読取確率が高くなる位置（最適読
取位置）が存在する．本実施形態では、図３８の突起８
２を利用して、最適読取位置がどの位置にあるのかをオ
ペレータが認識しやすくしている。

【０１７１】最適読取位置に対応する部分（図中８３）
では、突起８２が並べられる間隔を狭くしている。一
方、最適読取位置を外れた部分（図中８４）では、突起
８２の間隔は最適読取位置８３での突起間隔よりも広げ
られている。このようにボトムウインドウ面８１上に設
けられた突起８２の間隔によって最適読取位置を知らせ
ているため、オペレータは最適読取位置がどの位置にあ
るかを容易に認識することができる。

【０１７２】また、小さい物品を通過させる場合などに
は、物品が突起８２の間に落ち込んでしまうなどの問題
が生じ、バーコード読取の操作性が低下する恐れがあ
る。そのため、突起８２の間隔はあまり離れていないこ
とが望ましい。これに対して、最適読取位置については
突起８２の間隔を狭くしているため、物品を最適読取位
置を通過させる際の操作性向上も図ることが可能であ
る。

【０１７３】図３９は、プリント基板の一例を示す図面
である。バーコードリーダのプリント基板には、光検知
器Ａ、Ｂが接続される光検知回路１、２、ＶＬＤモジュ
ールが接続されるＶＬＤ、モータが接続されるＭｏｔｏ
ｒが備えられ、これらを介してプリント基板に備えられ
制御部が各部の動作を制御する。またプリント基板に
は、電源を供給するための電源ケーブル用コネクタ（図
中ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ）、読み取られたバーコー
ド情報をＰＯＳターミナル等に転送するためのインター
フェース（Ｉ／Ｆ）ケーブル用コネクタ（図中ＰＯＳｔ
ｅｒｍｉｎａｌ１）、スケール装置に電源を供給するた
めの電源供給用コネクタ（図中Ｓｃａｌｅ）、ハンドヘ
ルド式のスキャナを接続可能にするためのコネクタ（図
中ハンドヘルドスキャナ）等、外部と接続されるコネク
タが必要となる。これらのコネクタは、メインプリント
基板（ＭａｉｎＰＣＢ）に備えられることが多い。

【０１７４】従来は、図４０に示されるように、メイン
プリント基板８５はサイドスキャナ部２の背面に、縦向
きに設置されていたが、この場合コネクタ８６が下方を
向いてしまう。そのため、各種コネクタ８６にケーブル
を接続する必要がある場合には、ユーザは接続すべきコ
ネクタ種別を確認するために、図４０に示されるように
バーコードリーダを持ち上げて傾ける必要があった。

【０１７５】しかし、バーコードリーダは精算カウンタ
などに埋め込み式に設置されているため、バーコードリ
ーダを持ち上げて傾ける作業を行うことは非常に困難で
あり、ケーブル接続の作業性が非常に劣っていた。

【０１７６】図４１は本実施形態によるバーコードリー
ダのケーブル接続を説明する図面である。本実施形態に
よるバーコードリーダは、メインプリント基板８５が装
置の底面に、横置きに配置されており、コネクタ８６も
側面を向いている。そのため、ユーザがコネクタ種別を
確認する場合にも、バーコードリーダを水平に設置した
ままの状態で、コネクタ８６を確認することができ、コ
ネクタの接続作業を効率的に行うことができる。

【０１７７】図４２は、本実施形態によるバーコードリ
ーダの背面であり、各種コネクタが横向きに配置されて
いるところを図示したものである。装置背面には、ＤＣ
電源が接続される電源ケーブル接続コネクタ８７、イン
ターフェースコネクタ８８等図４３は、メインプリント
基板８５が搭載された状態のバーコードリーダの裏面を
図示した図面である。プリント基板８５には、図４２に
て図示された各種コネクタ８９が取り付けられている。
また、バーコードリーダからは、ポリゴンモータに接続
されるモータケーブル等が引き出されており（図４４は
メインプリント基板８５を取り外した状態のバーコード
リーダ裏面を示す）、メインプリント基板８５にこれら
のケーブルが接続される。

【０１７８】図４５ａは、レーザモジュールの構成を説
明した図面である。レーザモジュールは、半導体レーザ
９１、コリメータレンズ９２、アパーチャ９３を備えて
いる。半導体レーザ９１から出射されるレーザ光は所定
の発散角により発散しているため、コリメータレンズ９
２でレーザ光を絞った後、アパチャ９３によってビーム
を成形し、バーコード読取領域にレーザ光が出射され
る。

【０１７９】ここで、半導体レーザから出射されるレー
ザ光は、図４６に示されるように縦方向と横方向とでそ
の発散性が異なっている。横方向はおよそ５°〜１１°
の発散角を持っているのに対し、縦方向の場合にはおよ
そ２４°〜３７゜の発散角を持っている。また半導体レ
ーザは個体差が大きく、上記の発散角も個々の半導体レ
ーザによって大きく違ってくる。

【０１８０】ここで、出射されるレーザ光のビーム形状
は、アパチャ９３の径などに依存しており、アパチャ９
３によってビーム径を成形している。図４５ｂは、アパ
チャによって成形された後に出射されたレーザ光を用い
た場合の、アパチャからの距離とビーム径との関係を図
示した図面である。バーコード読取に最適なビーム径を
５５０μｍとすると、バーコードの読取可能領域は例え
ば図４５ｂに示された範囲となる。ビーム系があまり大
きくなってしまうと、特にバー同士の間隔がせまくバー
幅の狭いバーコードを認識することが出来なくなってし
まい、バーコード読取効率が低下してしまう。そのた
め、読取領域におけるビーム径はできるだけ絞れた方が
望ましい。

【０１８１】ここで、半導体レーザ９１から出射される
レーザ光の縦方向と横方向との発散角が異なることによ
る問題点を図４７を用いて説明する。図４７に示される
ように、例えばビームの発散角が小さい横方向について
は最適なビーム径が得られる場合であっても、縦方向に
ついては発散角が大きいためアパチャ９３に入射するビ
ーム径は大きくなる。アパチャ９３の径はビーム成形を
行うという目的から縦・横同一径となっている。そのた
め、特に縦方向についてはアパチャ９３によってレーザ
光が蹴られてしまい、レーザ光の利用効率が低下してし
まうという問題があった。最も利用効率が悪い場合に
は、せいぜい１８％の利用効率を実現できるに止まって
いた。

【０１８２】単に光利用効率を高めるだけならば、アパ
チャ９３の径を大きくする、コリメータレンズ９２のｆ
値を小さくする（焦点距離を短くする）、あるいは半導
体レーザとコリメータレンズとの距離を話す、などの対
策がある。

【０１８３】アパチャ９３の径を大きくすることによっ
て、縦方向の光の蹴られが少なくなり、光利用効率を向
上させることができる。しかし、アパチャ９３の径が大
きいことから、ビーム系をなかなか絞ることができず、
図４８に示されるように最適読取となるビーム径５５０
μｍとなる範囲は、図４５ｂのものよりも範囲が狭くな
り、最もビーム系が絞れる位置が図４５ｂのものよりも
遠い位置となってしまう。そして、横方向については、
アパチャ径が大きくなることによってビームがほとんど
そのままアパチャ９３を通過してしまい、ビームの成形
が実質的にできなくなってしまう。

【０１８４】また、コリメータレンズのｆ値を小さくし
た場合には、ｆ値が大きなレンズを用いた場合よりもよ
り手前でビーム径が最も絞れる。この場合には、図４９
に示されるように、ビームの発散角が大きな縦方向に関
しては、ビーム形状、光使用効率共に理想的なものとす
ることができ、光の利用効率については特に問題はな
い。しかし、発散角が小さな横方向に関しては、アパチ
ャ９３によってビームが殆ど蹴られなくなり、ビーム成
形ができないため、ビーム形状が崩れるという問題が生
じる。そのため、横方向に関しては、ビームは読取空間
よりも手前の空間で結像してしまい、縦方向と横方向と
の結像位置が異なってくるために、読取範囲も狭くなる
（図４８）。

【０１８５】半導体レーザ９１とコリメータレンズ９２
との間隔を離した場合についても、コリメータレンズ９
２のｆ値を小さくした場合と同様の問題が発生する。

【０１８６】このように、バーコードの読取を行うため
には、レーザ光の利用効率を高めるとともに、バーコー
ドが最適に読み取ることができる読取範囲をできるだけ
広くする必要があった。

【０１８７】本実施形態によるレーザモジュールは、上
記の問題を解決可能とし、バーコード読取のための所定
の分解能を達成できるビーム径を確保しつつ、光量マー
ジンを拡大することができるレーザモジュールを実現し
ている。本実施形態によるレーザモジュールでは、縦方
向・横方向のビーム径を同一径とすることによって、ア
パチャによる蹴られ量を小さくするとともに、最適なビ
ーム径を確保できる範囲を広げている。

【０１８８】図５０は、ｆ値が比較的大きなコリメータ
レンズを用いた場合の問題点と、その解決方法について
説明した図面である。図５０のレーザモジュールの場合
には、ビームの発散角が小さな横方向については、ビー
ム形状については問題は生じることはなく、またアパチ
ャ９３によるけられに基づく光使用効率も理想的なもの
とすることができる。しかし、ビームの発散角が大きな
縦方向に関しては、ビーム形状については問題はないも
のの、アパチャによる蹴られ量が多くなり、光使用効率
が低下してしまう。

【０１８９】この問題を解決するためには、縦方向のビ
ーム径を、光量を減少させることなく小さく変え、横方
向のビーム径とほぼ同一径とすることができればよい。

【０１９０】図５１は、上記の解決手段の原理的な説明
図である。図５１には、直角プリズム９４が図示されて
いる。この直角プリズムに対して所定の角度でレーザ光
を入射させると、直角プリズム９４によってレーザ光が
屈折される。

【０１９１】ここで縦方向と横方向のビーム径の比は、
それぞれの発散角の比に等しい。前述の発散角の範囲の
特定の値を用いた場合、縦方向と横方向の発散角の比、
即ちビーム径の比は２．７：１という値が導き出され
る。そこで、ここでは縦方向のビーム径を、２．７：１
の比で縮小する必要がある。

【０１９２】直角プリズム９４によりビームが屈折され
ると、その屈折角度に応じて直角プリズム９４から出射
されるビームの径が変換される。ここで、前述の２．
７：１のビーム径縮小を実現する例が、図５１ａに図示
されている。

【０１９３】半導体レーザのレーザ光の波長は、例えば
６７０ｎｍのものが使用去れている。また、直角プリズ
ム９４を構成するガラスの屈折率をｎ＝１．５１３４の
ものとし、直角プリズムの角θの角度を３７．８２８°
とした場合、レーザ光を直角プリズム９４の面ａに直角
に入射させたときに、レーザ光は直角プリズム９４の斜
辺の垂線に対して６８．１５°の角度で出射する。ここ
で、図示平面方向が、レーザ光の縦方向に対応してい
る。このとき、コリメータレンズ９２から直角プリズム
９４に入射したビーム径と、直角プリズム９４から出射
するレーザ光の径との比を、図５１ｂに示されるよう
に、２．７：１とすることができる。

【０１９４】なお、横方向については直角プリズム９４
は何ら作用しないため、ビーム径は変換されず、半導体
レーザ９１から出射されたビーム径が維持される。

【０１９５】図５２は、半導体レーザ９１、コリメータ
レンズ９２、アパチャ９３、直角プリズム９４の配置例
を図示した図面である。このように、直角プリズムを用
いることで縦方向のビーム径を縮小し、横方向のビーム
径と同一（あるいはほぼ同一）とすることによって、ア
パチャによる蹴られ光量を低く押さえ、光使用効率を向
上させることができる。

【０１９６】図５３は、ｆ値の小さなコリメータレンズ
（ｆ＝３．６ｍｍ）を用いた場合の問題を解決するため
の構成であり、対象となるレーザモジュールは図４９に
図示されたものである。

【０１９７】図４９の場合には、縦方向については問題
が生じず、横方向についてはアパチャ９４が殆ど作用せ
ずビーム成形ができないという問題があった。そこで、
図５３の場合には横方向のビーム径を拡大している。

【０１９８】ビーム径の拡大を、１：２．７とする場
合、使用される直角プリズム９４は図５１と同じもので
よい。図５１との相違点は、直角プリズム９４の配置の
仕方にある。図５３の場合には、直角プリズム９４の斜
辺に、垂線に対して６８．１５°でレーザ光を入射させ
ている。ここで、図示平面方向がレーザ光の横方向に対
応している。これによって、横方向のビーム径を２．７
倍に拡大することができる。

【０１９９】図５４は、図５３の直角プリズム９４、半
導体レーザ９１、コリメータレンズ９２、アパチャ９３
を配置した状態を示す図面である。図５４に図示される
ように、直角プリズム９４を用いることによって、横方
向のビーム径を拡大することが可能となり、アパチャ９
３に入射するビーム径を、横方向・縦方向ともに同じ大
きさとすることができる。

【０２００】ここで、直角プリズムの角度の公差や、レ
ーザモジュールとの位置関係に応じては、直角プリズム
から出射されてアパチャに到達するレーザ光の径が必要
以上に大きく（あるいは小さく）なってしまう可能性が
あるなど、様々な問題が生じる。

【０２０１】図５５ａは、この問題について説明した図
面である。例えば直角プリズム９４に入射する入射光が
平行光でなかった場合には、レーザ光が焦点を結ぶ位置
は半導体レーザ９１とコリメータレンズ９２との距離関
係によって決まりり、本来はｆ１であるべき焦点位置が
ｆ２となってしまう可能性がある。

【０２０２】このような問題は、図５５ｂに示されるよ
うに、直角プリズムによりビームが変換される方向に、
コリメータレンズ９２をその光軸を中心にして回転可能
とすることによって解決できる。即ち、コリメータレン
ズ９２の傾きに応じて、直角プリズムに到達するビーム
径を小さくすることができる。そのため、特に直角プリ
ズムがレーザモジュールに接着・固定されており、直角
プリズム９４を調整することができないような場合に特
に有効である。

【０２０３】コリメータレンズ９２の角度を調整して直
角プリズム９４に到達するレーザ光のビーム径を縮小す
ることによって、アパチャ９３に到達するレーザ光のビ
ーム径拡大を相殺することができる。

【０２０４】なお、ここまでは直角プリズムを用いて説
明したが、これは直角プリズムを用いることによって頂
角を最も小さくすることができ、レーザモジュール全体
を小さくすることができるためである。特にレーザモジ
ュールの小型化などを図る必要がない場合には、図５６
に示されるような直角ではないプリズムを用いても、何
ら差し支えはない。図の場合には角ａと角ｂとの角度が
それぞれ異なるプリズムが図示されている。

【０２０５】図５７は、プリズム以外の手段を用いたビ
ーム径変換例を示した図面である。図５７の場合には、
シリンドリカルレンズ９５ａ、９５ｂを用いている。シ
リンドリカルレンズを用いた場合には、直行する軸のう
ち一方の軸に関してのみ集光作用を持つため、縦方向
（横方向）のレーザ光のビーム径縮小（拡大）に適用す
ることができる。

【０２０６】図５７ａは、縦方向のビーム径を縮小する
手段について説明した図面である。図５７ａでは、シリ
ンドリカル凸レンズ９５ａとシリンドリカル凹レンズ９
５ｂとを組み合わせている。レンズの配置の順序は、半
導体レーザ９１に近い順にコリメータレンズ９２、シリ
ンドリカル凸レンズ９５ａ、シリンドリカル凹レンズ９
５ｂの順である。

【０２０７】コリメータレンズ９２により絞られたレー
ザ光は、シリンドリカル凸レンズ９５ａによって縦方向
のみが更に絞られる。横方向はコリメータレンズ９２の
みによって絞られるだけであるが、縦方向はコリメータ
レンズ９とシリンドリカル凸レンズ９５ａとによって絞
られるため、シリンドリカル凸レンズ９５ａによる作用
を受けない横方向のビームとくらべて、縦方向の出射レ
ーザ光は手前で結像してしまう。この状態では、アパチ
ャ９３に入射するビーム径が横方向のビームよりも小さ
くなり、読取空間に出射されたビームの形状が崩れてし
まうという問題が生じる。

【０２０８】このビーム形状の補正手段として、シリン
ドリカル凸レンズ９５ａの後段にシリンドリカル凹レン
ズ９５ｂを設けている。シリンドリカル凹レンズ９５ｂ
によって、シリンドリカル凸レンズ９５ａにより絞られ
たビームの絞られる度合いを小さくする。図５７ａで、
横方向のビームは点線で図示されている。図５７ａに示
されるように、シリンドリカル凸レンズ９５ａ、凹レン
ズ９５ｂの作用によって、アパチャ９３に入射するビー
ム径を、横方向・縦方向ともにほぼ同じ形状にすること
ができる。

【０２０９】一方、図５７ｂは縦方向のビーム径を拡大
する手段について説明した図面である。図５７ｂの場合
には、半導体レーザ９１を出射したレーザ光は、コリメ
ータレンズ９２、シリンドリカル凹レンズ９５ｂ、シリ
ンドリカル凸レンズ９５ａの順で通過して、アパチャ９
３に入射する。図５７ｂで、実線は横方向のビームを、
点線は縦方向のビームをそれぞれ示している。

【０２１０】コリメータレンズ９２で絞られた横方向の
ビームは、シリンドリカル凹レンズ９５ｂにより所定の
倍率で拡大される。一方、縦方向のビームはシリンドリ
カル凹レンズ９５ｂの作用を受けないため、横方向のビ
ームをより絞ることができる。

【０２１１】ここで、横方向のビームはシリンドリカル
凹レンズ９５ｂによって広げられるのに対し、縦方向の
ビームはシリンドリカル凹門図９５ｂの作用を受けない
ために、横方向のビームの方がより遠い位置で結像する
こととなる。そのため、横方向のビームが読取空間に出
射された場合にビーム形状が崩れてしまう可能性があ
る。

【０２１２】この対策のために、図５７ｂの場合にはシ
リンドリカル凹レンズ９５ｂの後段にシリンドリカル凸
レンズ９５ａを入れ、ビームの補正を行っている。シリ
ンドリカル凸レンズ９５ａによって、横方向のビームの
広がり度合いを小さく抑える、あるいは集光することに
よって、ビームの収束度合いを横方向・縦方向ともに同
じ程度にすることができる。

【０２１３】なお、図５７ａ、ｂの場合には凹凸２枚の
シリンドリカルレンズを用いているが、図５７ｃに示さ
れるように、２つのシリンドリカルレンズを貼り合わせ
たようなシリンドリカル両面レンズ９５ｃを用いること
も可能である。ただし、この場合には２つのレンズ面の
距離か小さくなり、さらに同一媒質内でビーム変換が行
われるために、２枚のシリンドリカルレンズを使用する
場合と比較して、曲率半径の小さいレンズ面を成形する
必要がある。

【０２１４】図５８は、レーザモジュール２１から出射
されたレーザ光を分割し、それぞれ異なる走査線Ａ、Ｂ
を発生させるための手段について説明した図面である。

【０２１５】レーザモジュール２１から出射されたレー
ザ光は、ビーム分割手段２２によって２本のビームに分
割される。２本のビームは、凹面鏡３０の中心位置に設
けられた小型の反射ミラー３０’によってポリゴンミラ
ー２５に向けて反射される。ポリゴンミラー２５によっ
て反射されたレーザ光は、走査線分割ミラー２６によっ
て反射されて読取窓から出射されて、一方は走査線Ａ、
他方は走査線Ｂとなる。

【０２１６】バーコードからの反射光は、ポリゴンミラ
ー２５によって凹面鏡３０に入射する。走査線Ａに対応
する反射光は、凹面鏡３０によって光検知器Ａに入射
し、走査線Ｂに対応する反射光は凹面鏡３０によって光
検知器Ｂに入射する。

【０２１７】図５９は、光分割手段の例を図示したもの
である。図５９ａでは、レーザモジュール２１から出射
されたレーザ光は、ハーフミラーによってビームＡとビ
ームＢとに分割される。図５９ｂの場合には、レーザモ
ジュールから出射されたレーザ光は、ハーフキュープあ
るいはＰＢＳによってビームＡとビームＢとに分割され
る。

【０２１８】図６０は、これらのプリズム、分割手段、
コリメータレンズ等を組み込んだ本実施形態によるＶＬ
Ｄモジュールの２面図である。図において、１０１は半
導体レーザであり、１０２はコリメータレンズである。
コリメータレンズ１０２は例えばアルミなどのブロック
１０３内に収められている。ブロック１０３は、図示左
右方向に位置を調整することができ、レーザ光の焦点位
置の調整をこれにより行う。ブロック１０３は、弾性を
持った付勢板１０４により、上方から付勢されており、
これによってブロック１０３の位置が固定されている。

【０２１９】１０５は直角プリズムであり、半導体レー
ザ１０１を出射したレーザ光は、直角プリズム１０５に
入射する。

【０２２０】直角プリズム１０５により屈折されたレー
ザ光は、アパチャ１０６によってビーム成形がなされ、
ハーフミラー１０７によってビームＡとビームＢとに分
割される。

【０２２１】ビームＡは、図３に示されるように凹面鏡
３０のスルーホール３１を通してポリゴンミラー２５に
照射される。一方、ビームＢは反射ミラー２３に向けて
照射される。

【０２２２】図６１は、コリメータレンズ１０２が収容
されたブロック１０３の２面図である。図６１ａは上面
図を、図６１ｂはコリメータレンズ１０２を正面から見
た状態の正面図を、それぞれ示す。

【０２２３】コリメータレンズ１０２は、レーザ光の光
軸に対して所定角度傾けてブロック１０３に取り付けら
れている。半導体レーザには、縦方向・横方向の発散角
の違いとともに、非点格差を持つ。これは、横方向のビ
ームの出射位置と、縦方向のビームの出射位置とがずれ
る減少であり、これによってレーザビームの焦点位置が
ずれたりする問題が生じる。

【０２２４】本実施形態によるコリメータレンズ１０２
は、この非点格差、あるいは図５５に示された問題点を
解決するために、予め所定角度だけ、光軸に対して傾け
て取り付けられている。この取り付け角度は、様々な条
件に基づいて予め定めておけばよい。半導体レーザには
個体差があるが、このコリメータレンズ１０２の取り付
け角度は、個体差があまり問題とはならない、平均的な
半導体レーザに対応できる角度としておけば、ある程度
の効果を達成することができる。

【０２２５】なお、上記実施例での説明の他に、本出願
は以下の様な発明も開示するものである。

【０２２６】半導体レーザ光源と、前記レーザ光源から
出射されるレーザ光線を集光する集光手段と、前記集光
手段を出射したレーザ光線の直行する軸のうち、一方の
軸に対応する光線径を変換する手段と、を一体的に備え
たことを特徴とする、レーザモジュール。

【０２２７】前記レーザモジュールは、更に前記レーザ
光線を分割する分割手段を備えたことを特徴とする。

【０２２８】前記レーザモジュールにおいて、前記変換
手段は、変換すべき光線径に対応した頂角を持つプリズ
ムであり、前記プリズムに入射した光線を所定の方向に
屈折させることによって前記光線径を変換することを特
徴とする。

【０２２９】前記レーザモジュールにおいて、前記変換
手段はシリンドリカルレンズであることを特徴とする。

【０２３０】前記レーザモジュールにおいて、前記シリ
ンドリカルは、凹面のシリンドリカルレンズと凸面のシ
リンドリカルレンズとにより構成されることを特徴とす
る。

【０２３１】前記レーザモジュールにおいて、前記シリ
ンドリカルレンズは一方に凹面を備え、他方に凸面を備
えた両面シリンドリカルレンズであることを特徴とす
る。

【０２３２】前記レーザモジュールにおいて、前記集光
手段の光軸に対してその角度が調整可能であることを特
徴とする。

【０２３３】さらに、半導体レーザ光源と、前記レーザ
光源から出射されるレーザ光線を集光する集光手段とを
備え、前記集光手段は、該レーザモジュール内で光軸に
沿った方向に位置を動かすことができるブロック内に、
レーザ光の光軸に対して傾けられて取り付けられること
を特徴とする、レーザモジュール。

【０２３４】また、ベースとなる部材上に、半導体レー
ザ光源と、前記半導体レーザ光源から出射された光線を
集光させるレンズが備えられた、前記光線の出射方向に
沿った方向に移動可能に形成されたブロック部材と、前
記レンズにより集光された光線の互いに直交する軸のう
ち、一方の軸に対応する光線径を変換するように配置さ
れたプリズムと、前記プリズムから出射された光線を成
形するアパーチャと、前記アパーチャから出射された光
線を複数本の光線に分割する分割手段と、が搭載された
ことを特徴とする、レーザモジュール。

【０２３５】さらに、前記レーザモジュールは、前記レ
ンズの軸が前記光線の軸に対して傾くよう、前記レンズ
が前記ブロック部材に取り付けられたことを特徴とす
る。

【０２３６】また、半導体レーザ光源と、前記半導体レ
ーザ光源から出射された光線を集光させるレンズが備え
られた、前記光線の出射方向に沿った方向に移動可能に
形成されたブロック部材と、前記レンズにより集光され
た光線の互いに直交する軸のうち、一方の軸に対応する
光線径を変換するように配置されたプリズムと、前記プ
リズムから出射された光線を成形するアパーチャと、前
記アパーチャから出射された光線を複数本の光線に分割
する分割手段と、がベースとなる部材上に設けられたレ
ーザモジュールを搭載したことを特徴とする光走査装
置。

【０２３７】

【発明の効果】上記説明した通り、本発明によれば、直
角プリズム等を用いて半導体レーザの縦方向・横方向の
ビーム径の一方を変換し、他方は変換されない構成をと
ることによって、縦・横それぞれのビーム径をほぼ同じ
径とすることができ、例えばアパチャによる蹴られ量を
減少させたりビーム径の崩れを防止することが可能とな
る。

【０２３８】特に直角プリズムを用いることによって、
レーザモジュールをより小型化させることができる。

【０２３９】また、レーザ光源、ビーム径変換手段、ビ
ーム分割手段を一つのモジュール内に収納することによ
って、各部の光軸合わせの作業を行う必要もなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるバーコードリーダの
斜視図

【図２】一実施形態によるバーコードが精算カウンタに
設置された状態を示す図面

【図３】一実施形態によるバーコードの側面断面図

【図４】一実施形態のバーコードリーダによるバーコー
ド読取範囲

【図５】一実施形態によるバーコードリーダの外寸

【図６】一実施形態によるバーコードリーダの光学系ダ
イアグラム

【図７】一実施形態によるバーコードのカバーを取り外
した状態

【図８】図８のバーコードリーダの上面・側面図

【図９】下部フレームの斜視図

【図１０】下部フレームの上面図

【図１１】下部フレームの側面図

【図１２】上部フレーム並びに下部フレームを取り外し
た状態の斜視図

【図１３】ミラーフレームの４面図

【図１４】ミラーフレームと取り付けられるミラー

【図１５】−実施形態によるバーコードの光学系配置を
示す側面断面図

【図１６】ボトムスキャナ部の走査光の経路を示すダイ
アグラム

【図１７】サイドスキャナ部の走査光の経路を示すダイ
アグラム

【図１８】ボトムウインドウから出射される走査パター
ン

【図１９】ボトムウインドウから出射される走査パター
ンからそれぞれ一本の走査光を抜き出した図面

【図２０】サイドウインドウから出射される走査パター
ン

【図２１】走査パターンの出射を示す図面

【図２２】光源から出射された光線がポリゴンミラーに
より反射されるまでの光線経路を示した装置側面断面図

【図２３】光源から出射された光線がポリゴンミラーに
より反射されるまでの光線経路を示した装置斜視図

【図２４】ボトムスキャナ部より出射される走査光の経
路を示す装置側面断面図

【図２５】サイドスキャナ部より出射される走査光の経
路を示す装置側面断面図

【図２６】一実施形態によるバーコードリーダと従来の
バーコ−ドリーダのボトムウインドウから出射される走
査パターンの比較

【図２７】一実施形態によるバーコードリーダと従来の
バーコードリーダの走査・読取範囲の比較

【図２８】バーコードからの反射光の経路を示す装置側
面断面図

【図２９】光源配置とそれぞれの光路を示す図面

【図３０】光源配置とそれぞれの光路を示す図面

【図３１】従来の受光手段配置と読取範囲・装置奥行き
を示す図面

【図３２】一実施形態の受光手段配置と読取範囲・装置
奥行きを示す図面

【図３３】凹面鏡の二面図

【図３４】凹面鏡角度の調整ネジ配置

【図３５】凹面鏡のフレームへの取り付けと角度調整を
示す図面

【図３６】底面ミラーの二面図

【図３７】底面ミラーの角度調整ネジ配置

【図３８】ボトムウインドウ面に設けられた突起

【図３９】プリント基板の一例

【図４０】従来のバーコードリーダのプリント基板配置

【図４１】一実施形態のバーコードリーダのプリント基
板配置

【図４２】バーコードリーダの背面・各種コネクタ配置
例

【図４３】プリント基板が取り付けられたバーコードリ
ーダ裏面

【図４４】プリント基板が取り付けられる前のバーコー
ドリーダ裏面

【図４５】レーザモジュールとバーコード読取領域

【図４６】半導体レ−ザのビーム径の違い

【図４７】アパーチャによるビームのけられ

【図４８】けられ防止対策を行った場合のバーコード読
取領域の変化

【図４９】ｆ値が小さいコリメータレンズを用いた場合
の問題点

【図５０】ｆ値が大きいコリメータレンズを用いた場合
の問題点

【図５１】直角プリズムを用いたビーム径変換

【図５２】直角プリズムを用いたレーザモジュール

【図５３】直角プリズムを用いたビーム径変換

【図５４】直角プリズムを用いたレーザモジュール

【図５５】コリメータレンズを回転させた場合の読取領
域変化

【図５６】直角プリズム以外のプリズム例

【図５７】シリンドリカルレンズを用いたビーム径変換

【図５８】レーザ光を分割して二本の走査光を発生させ
るバーコードリーダの一例

【図５９】ビーム分割手段の例

【図６０】一実施形態によるＶＬＤモジュール

【図６１】コリメータレンズを収容するブロック

【図６２】従来のバーコードリーダ

【図６３】従来の二面読取窓を持つバーコードリーダ
（１）

【図６４】従来の二面読取窓を持つバーコードリーダ
（２）

【図６５】精算カウンタの上面図

【図６６】二面バーコードリーダのバーコード読取領域図において、１はバーコードリーダ、２はサイドスキャ
ナ部、３はボトムスキャナ部、４はサイドウインドウ、
５はボトムウインドウ、２１はＶＬＤモジュール、２２
はハーフミラー、２３、２４は反射ミラー、２５はポリ
ゴンミラー、２６、２７は走査パターンを発生するミラ
ー系、２８、２９は光検知器、３０は凹面鏡、３２はフ
レネルレンズ、３３は底面ミラー、４１は下部フレー
ム、４２は上部フレーム、４３はサイドスキャナのカバ
ー部、４４はサイドスキャナのミラーフレーム、８２は
ボトムウインドウ面に設けられた突起、９１はレーザ光
源（半導体レーザ）、９２はコリメータレンズ、９３は
アパーチャ、９４は直角プリズム、９５はシリンドリカ
ルレンズである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者綿貫洋神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者山崎行造神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 2H045 AA04 AA33 BA18 CB14 CB17 CB24 DA02 5B072 CC24 DD02 LL01 LL04 LL10 LL12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザ光源と、前記レーザ光源か
ら出射されるレーザ光線を集光する集光手段と、前記集
光手段を出射したレーザ光線の直交する軸のうち、一方
の軸に対応する光線径を変換する手段と、前記変換手段
を出射したレーザ光線を分割する分割手段と、を一体的
に備え、分割された複数のレーザ光線を発光することを
特徴とする、レーザモジュール。
【請求項２】前記レーザモジュールにおいて、前記分
割手段はハーフミラーであることを特徴とする、請求項
１記載のレーザモジュール。
【請求項３】前記レーザモジュールにおいて、前記変
換手段は、変換すべき光線径に対応した頂角を持つプリ
ズムであり、前記プリズムに入射した光線を所定の方向
に屈折させることによって前記光線径を変換することを
特徴とする、請求項１記載のレーザモジュール。
【請求項４】前記レーザモジュールにおいて、前記変
換手段はシリンドリカルレンズであることを特徴とす
る、請求項１記載のレーザモジュール。
【請求項５】前記レーザモジュールにおいて、前記シ
リンドリカルレンズは、凹面のシリンドリカルレンズと
凸面のシリンドリカルレンズとにより構成されることを
特徴とする、請求項４記載のレーザモジュール。
【請求項６】前記レーザモジュールにおいて、前記シ
リンドリカルレンズは一方に凹面を備え、他方に凸面を
備えた両面シリンドリカルレンズであることを特徴とす
る、請求項4記載のレーザモジュール。
【請求項７】半導体レーザ光源と、前記レーザ光源か
ら出射されたレーザ光線を集光する集光手段と、前記集
光手段から出射されたレーザ光線の直交する軸のうち、
一方の軸に対応する光線径を変換する手段と、前記変換
手段から出射されたレーザ光線を成形するアパーチャ
と、前記アパーチャから出射されたレーザ光線を分割す
る分割手段と、を一体的に備え、分割された複数のレー
ザ光線を発光することを特徴とする、レーザモジュー
ル。