JP2007513418A - バーコードスキャナーおよびバーコードスキャナー製造方法 - Google Patents

Abstract

バーコードスキャナーは焦点合わせ用光学部品の代わりに細いスリットを利用する。このスリットは、薄い金属プレートを化学的にエッチングすることによって形成することができ、また、使用に際して、透明カバーによって保護することができる。

Description

この発明は、バーコードスキャナーを製造する方法に関するものである。

バーコードスキャナーには一般に、読み取られるバーコードの上に光ビームを照射する光源が備わっている。バーコードから反射された光は次いで、光検出器で感知される。光源は、レーザであってもあるいは発光ダイオードであってもよく、また、レンズが、バーコードの上にビームの焦点を合わせるために慣例的に使用されている。同様に、レンズは光検出器の上に反射光の焦点を合わせるためにも広く使用されている。

この発明の目的は、レンズを採用しないバーコードスキャナーを提供することである。

この発明によれば、光透過用スリットと、このスリットを通してビームを指向させるための光源手段と、そのスリットを通して逆方向へ反射された前記ビームからの光を検出するための光検出器手段とを備えてなり、スリットは走査するためのバーコードの近傍に至るように配置されているバーコードスキャナーが提供される。このスリットには特に高いアスペクト比が備わっている必要はない。しかしながら、光源からの光の主要部がそれを通過する箇所では狭いものであるべきである。このスリットは平行側部を有している必要はなく、また、例えばダンベル形状であってもよい。重要な特徴はその光透過率である。

光源手段は、スリットを通るそのビーム通路がスリットと実質的に位置合わせされた平面に存在するように、スリットを通して前記ビームを指向させるために構成されていてもよい。光源手段は、スリットを通して光を斜めに指向させるように構成されていてもよい。

光検出器手段は、スリットと実質的に位置合わせされた平面に存在するスリットを通る通路に従う前記ビームの反射光を感知するために構成されていてもよい。光検出器手段は、指向性があってもよく、また、それがスリットに対して実質的に垂直な線に沿って指向されるように配置することができる。

斜め照射とスリットに対して垂直に反射された光の感知との組み合わせによれば、光沢のあるバーコードの誤った読み取りに対する保護がもたらされる。

スリットは金属要素、例えばステンレス鋼に形成されている。しかしながら、真鍮のような微細加工することのできる他の材料も使用することができる。

このスキャナーは、スキャナーを移動させることによって走査動作が手で実行されるように、手持ち式のものであってもよい。代わりに、このスキャナーは、走査動作をもたらすためにスキャナーを通り越してバーコードを手であるいは機械的に進めることができるように、固定位置に取り付けられていてもよい。このスキャナーはまた、走査のためにバーコードを通り越してそれ自体が機械的に移動されてもよい。

このスキャナーには、シートが通過することのできるパネルであってスリットが露出する窓穴を有しているパネルが含まれていてもよい。このパネルは平坦である必要はない。また、その窓穴に受け入れられた皿状部分を有し、この皿状部分に収容された斜め要素に形成されたスリットが備わった部材があってもよい。

スリットの幅は、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲にあってもよく、０．３ｍｍであるのが好ましい。

スリットの開口の間隙は、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲にあるが、０．０７５ｍｍであるのが好ましい。

この発明によれば、確認されるシートが通過するシート通路と、このシート通路に沿って通過するシートにおけるバーコードを走査するために配置された、この発明によるバーコードスキャナーとを含んでいるシート確認器が提供される。

この発明によれば、光透過用スリットを形成する工程と、光源手段および光検出器手段に関してスリットを設ける工程とを備え、光源からのそのような光はスリットを通過することができるとともに、スリットを通して逆方向へ反射された光源からの光は光検出器手段によって検出することができるバーコードスキャナーの製造方法もまた提供される。

スリットは薄い金属要素を化学的にエッチングすることによって形成されるのが好ましい。

この発明によれば、バーコードスキャナーを含んでいるシート確認器の製造方法であって、そのバーコードスキャナーを製造するためのこの発明によるバーコードスキャナー製造方法を含んでいるシート確認器の製造方法がさらに提供される。

この発明における１つの実施態様が、添付図面を参照して、例示としてこれから説明される。

図１および図２によれば、シート確認器１には本体２と取り外し可能な保管箱３とが備わっている。このユニット１は、マネー・コントロール・ピーエルシー（Money Control plc）社から入手することのできるＷＡＣＳ５型紙幣確認器と実質的に同一である。

本体２には、垂直部分２ａと、この垂直部分２ａの底から突出している水平部分２ｂとが備わっている。シート投入用長穴４が、水平部分２ｂの遠位端部での斜面部５を通って開口している。シート輸送通路６が、水平部分２ｂを通って垂直部分２ａの下方へ延びている。シートは、モータ（図示略）によって駆動される従動ホイール７（例示の目的で１つだけが示されている）およびベルト（図示略）によって、水平部分２ｂを通って輸送される。

シートは、垂直部分の下方へ輸送され、また、正当なものであると判定されると、保管箱３の中へ横方向に送られる。不正なものであると判定されたシートは投入用長穴４の外へ戻される。

バーコード走査用ステーション１２が、水平部分２ｂにおけるシート通路の上方にかつそれに対して平行に配置されたＰＣＢ１３に取り付けられている。慣例的な正当性判定およびシート輸送制御のために、付加的な光学センサーおよび／または磁気センサーがあってもよい。

ＰＣＢ１３には、紙幣確認・シート輸送制御のためのプロセッサー（図示略）へ入力するための、バーコード走査用ステーションからの信号を含むセンサー信号を処理する回路系が含まれている。

図３および図４によれば、バーコード読み取り用ステーション１２には、斜め位置決め用ブロック１４、赤外線ＬＥＤ１５、フォトトランジスター１６、カバー１７および薄い金属プレート１８が備わっている。フォトトランジスター１６はＰＣＢ１３の上に位置しており、また、そのリード線はＰＣＢ１３の他方側面におけるトラックへハンダ付けされている。ＬＥＤ１５のリード線はフォトトランジスター１６のそれらのようにＰＣＢ１３の同一側面にハンダ付けされている。しかしながら、ＬＥＤ１５は、ＰＣＢ１３の上に位置しておらず、また、位置決め用ブロック１４の内部に支持されている。

ＰＣＢ１３は、ねじ（図示略）によってシート通路の上壁２１へ固定されており、バーコード走査用ステーション１２は、シート通路の上壁２１とＰＣＢ１３との間に固締されている。

カバー１７は、透明プラスチック材料から成型されており、また、丸みを帯びた菱形の皿状部分１７ｂを有する長方形プレート１７ａを備えている。一対の脚部１７ｃがプレート１７ａの筋向かいの隅角から突出しており、脚部１７ｃの自由端部がＰＣＢ１３の下側面に当接している。皿状部分１７ｂはシート通路の上壁２１における菱形窓穴にしっくり受け入れられている。

位置決め用ブロック１４は、カバー１７とＰＣＢ１３との間に配置されており、かつ、主要部分１４ａと圧入されたカバー部分１４ｂとを備えている。カバー部分１４ｂには、カバー部分１４ｂを定位置に保持するために、主要部分１４ａの側壁における窓穴（図示略）によって受け入れられた一対の小さい突片（図示略）が備わっている。

一対の隆条１４ｃが、主要部分１４ａの底から突出しており、かつ、カバー１７の皿状部分１７ｂの中に受け入れられている。隆条１４ｃの端部は、位置決め用ブロック１４をカバー１７に対して位置決めするために面取りされている。隆条１４ｃは、位置決め用ブロック１４の一方端部から、カバー１７の平坦部の上に突き出る、位置決め用ブロック１４の他方端部にいくらか足りない位置まで延びている。

図３に示された方位では、溝が位置決め用ブロック１４の主要部分１４ａの下側面を横断する状態に延びている。図３に示された方位では、この溝の右側部の床面は平坦であるのに対し、左側部の床面は半円形の断面を有しているとともにＰＣＢ１３へ向かって傾斜している。カバー部分１４ｂが定位置に嵌められると、カバー部分１４ｂの上側面と溝の左側部とによって、ＬＥＤ１５が受け入れられる傾斜状円形断面通路が画定される。

フォトトランジスター１６は、主要部分１４ａを通ってその上面から右側部における溝の床面まで延びる円形断面通路に受け入れられている。フォトトランジスター１６を保持するこの通路は、ＰＣＢ１３およびシート通路６に対して垂直に延びるように構成されている。

薄い金属プレート１８は、菱形であり、それが配置されるカバー１７の皿状部分１７ｂに合致している。このプレート１８には、プレート１８のより鋭利な隅角に近い位置の間でプレート１８を横切って延びる細い横断状スリット１９がある。プレート１８は厚さが０．０７５±０．０２５ｍｍであり、そのスリットは幅が０．３±０．１ｍｍである。

使用に際して、図５に示されたように、長手方向のバーコード３２を有しているシート３１がバーコード走査用ステーション１２を通り越して送られる。ＬＥＤ１５はバーコード３２がスリット１９の下側を通過するときにバーコード３２の上に光を照射する。ＬＥＤ１５からの光はシート３１で反射される。しかしながら、濃いバーコード要素３２ａからの反射光の強さは、淡いバーコード要素３２ｂからの反射光の強さに比べて無視することができる。反射光は、入射光の強さに依存する電気出力を作成するフォトトランジスター１６によって感知される。このため、フォトトランジスター１６の出力はスリット１９と位置合わせされたバーコード部分の反射率によって変化する。フォトトランジスター１６の出力は慣例的な方法で処理される。

ＬＥＤ１５はスリット１９を通して光を斜めに照射するのに対し、フォトトランジスター１６は、読み取られるバーコードを有しているシート３１に対して垂直に反射した光を感知するように構成されている、ことに留意すべきである。従って、光沢のある濃いバーコード要素３２ａが淡い要素３２ｂであると誤って判定されることはない。

シート確認用装置の製造方法が、図６を参照しながらこれから説明される。

位置決め用ブロック１４の部分１４ａ，１４ｂは、位置決め用ブロック成型操作１０１において慣例的な技術を利用して成型されており、また、ＰＣＢ１３はＰＣＢ組立操作１０２において組み立てられている。ＰＣＢ組立操作１０２は、ＬＥＤ１５およびフォトトランジスター１６を含む電子部品をＰＣＢ１３それ自体へハンダ付けすることを備えている。

次いで、位置決め用ブロック１４は位置決め用ブロック取付操作１０３においてＰＣＢ組立体へ付加される。この位置決め用ブロック取付操作では、主要部分１４ａは、フォトトランジスター１６が主要部分１４ａを通して円形断面通路の中にとどまるように、かつ、主要部分１４ａがＰＣＢ１３に載置されるように、フォトトランジスター１６へ押し付けられる。

ＬＥＤ１５が溝の傾斜部の中へ導入され、次いで、ＬＥＤ１５を定位置に保持するためにカバー部分１４ｂが定位置に圧入される。

カバー１７はカバー成型操作１０４において慣例的な技術を利用して成型される。

プレート１８は、エッチング操作１０５において、光化学エッチングプロセスを利用してステンレス鋼のシートをエッチングすることによって形成される。

シート通路の上壁２１は、射出成型操作１０６において成型される。

操作１０１〜１０６において作られた構成要素は組立操作１０７において互いに組み立てられる。この組立操作１０７において、カバー１７は上壁２１における菱形窓穴の中へ突出する皿状部分１７ｂがある上壁２１の上に位置している。次に、このＰＣＢ組立体は上壁２１までもたらされ、ねじを使用して固定される。これによって、位置決め用ブロック１４はカバー１７に対して正確に位置決めされる。

制御・確認用電子部品とシート処理機構・電気機械構成要素とを含む確認器の他の構成要素は、一組の操作１０８において形成される。

最後に、最終組立操作１０９において、確認器は操作１０７および操作１０８の後に入手することのできる構成要素および部分組立品から組み立てられる。

上に説明した実施態様に多くの修正を施すことができることは認識されるであろう。例えば、プレートはエッチングの代わりにレーザ切断法あるいはパンチング法によって形成することができる。プレートおよびカバーは菱形である必要はなく、また、バーコード走査用ステーションはシート通路の下側に位置させることができる。

図１は、シート確認器ユニットの模式的側面図である。 図２は、図１のシート確認・保管ユニットの一部切欠側面図である。 図３は、図１の確認器の投入用長穴から見た図１のユニットにおけるバーコード走査用ステーションの断面図である。 図４は、図３に示されたバーコード走査用ステーションの底面図である。 図５は、バーコードがその上に印刷されたシートを示している。 図６は、シート確認器を製造する製造過程を図示している。

Claims (49)

1. 光源手段（１５）と、光検出器手段（１６）と、走査するためのバーコード（３２）の近傍に至るように配置された細長い光透過用開口（１９）とを備えてなり、光源手段（１５）は、前記開口（１９）を通してビームを指向させるために構成されており、かつ、光検出器手段（１６）は、その開口（１９）を通して逆方向へ反射された前記ビームからの光を検出するために構成されており、前記開口（１９）は金属要素（１８）に形成されたスリット（１９）からなることを特徴とするバーコードスキャナー。
2. 光源手段（１５）は、スリット（１９）を通るそのビーム通路がスリット（１９）と実質的に位置合わせされた平面に存在するように、スリット（１９）を通して前記ビームを指向させるために構成されている請求項１に記載のバーコードスキャナー。
3. 光源手段（１５）は、スリット（１９）を通して光を斜めに指向させるように構成されている請求項２に記載のバーコードスキャナー。
4. 光検出器手段（１６）は、スリット（１９）と実質的に位置合わせされた平面に存在するスリット（１９）を通る通路に従う前記ビームの反射光を感知するために構成されている請求項１、２または３に記載のバーコードスキャナー。
5. 光検出器手段（１６）は、指向性があり、かつ、それがスリット（１９）に対して実質的に垂直な線に沿って指向されるように配置されている請求項４に記載のバーコードスキャナー。
6. 光源は、赤外線ＬＥＤ（１５）である請求項１〜５のいずれか１つに記載のバーコードスキャナー。
7. 金属要素（１８）は、ステンレス鋼から形成されている請求項１〜６のいずれか１つに記載のバーコードスキャナー。
8. シート（３１）が通過することのできるパネル（２１）であってスリット（１９）が露出する窓穴を有しているパネル（２１）を含んでいる請求項１〜７のいずれか１つに記載のバーコードスキャナー。
9. 皿状部分を有している部材（１７）を含み、スリット（１９）は、前記皿状部分に収容された斜め要素（１８）に形成され、かつ、その皿状部分は、前記窓穴に受け入れられている請求項８に記載のバーコードスキャナー。
10. スリット（１９）の幅は、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲にある請求項１〜９のいずれか１つに記載のバーコードスキャナー。
11. スリット（１９）の幅は、０．３ｍｍである請求項１０に記載のバーコードスキャナー。
12. スリット（１９）の開口の間隙は、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲にある請求項１〜１１のいずれか１つに記載のバーコードスキャナー。
13. スリット（１９）の開口の間隙は、０．０７５ｍｍである請求項１２に記載のバーコードスキャナー。
14. 確認されるシート（３１）が通過するシート通路（６）と、このシート通路（６）に沿って通過するシート（３１）におけるバーコード（３２）を走査するために配置された、請求項１〜１３のいずれか１つに記載のバーコードスキャナー（１２）とを含んでいるシート確認器。
15. 金属要素（１８）に光透過用スリット（１９）を形成する工程と、光源手段（１５）および光検出器手段（１６）に関してその要素（１８）を設ける工程とを備え、光源手段（１５）からのそのような光がスリット（１９）を通過することができるとともに、スリット（１９）を通して逆方向へ反射された光源手段（１５）からの光を光検出器手段（１６）によって検出することができるバーコードスキャナーの製造方法。
16. スリット（１９）は、薄い金属要素（１８）を化学的にエッチングすることによって形成される請求項１５に記載の方法。
17. バーコードスキャナー（１２）を含んでいるシート確認器の製造方法であって、前記バーコードスキャナー（１２）を製造するための請求項１５または１６による方法を含んでいるシート確認器の製造方法。
18. 光透過用スリットをその中に有している金属要素と、
    このスリットを通してビームを指向させるための光源手段と、
    そのスリットを通して逆方向へ反射された前記ビームからの光を検出するための光検出器手段と
    を備えてなり、
    スリットは、走査するためのバーコードの近傍に至るように配置されているバーコードスキャナー。
19. 光源手段は、スリットを通るそのビーム通路がスリットと実質的に位置合わせされた平面に存在するように、スリットを通して前記ビームを指向させるために構成されている請求項１８に記載のバーコードスキャナー。
20. 光源手段は、スリットを通して光を斜めに指向させるように構成されている請求項１９に記載のバーコードスキャナー。
21. 光検出器手段は、スリットと実質的に位置合わせされた平面に存在するスリットを通る通路に従う前記ビームの反射光を感知するために構成されている請求項１８に記載のバーコードスキャナー。
22. 光検出器手段は、指向性があり、かつ、それがスリット（１９）に対して実質的に垂直な線に沿って指向されるように配置されている請求項２１に記載のバーコードスキャナー。
23. 光源は、赤外線ＬＥＤである請求項１８に記載のバーコードスキャナー。
24. 金属要素は、ステンレス鋼から形成されている請求項１８に記載のバーコードスキャナー。
25. シートが通過することのできるパネルであってスリットが露出する窓穴を有しているパネルを含んでいる請求項１８に記載のバーコードスキャナー。
26. 皿状部分を有している部材を含み、スリットは、前記皿状部分に収容された斜め要素に形成され、かつ、その皿状部分は、前記窓穴に受け入れられている請求項２５に記載のバーコードスキャナー。
27. スリットの幅は、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲にある請求項１８に記載のバーコードスキャナー。
28. スリットの幅は、０．３ｍｍである請求項２７に記載のバーコードスキャナー。
29. スリットの開口の間隙は、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲にある請求項１８に記載のバーコードスキャナー。
30. スリットの開口の間隙は、０．０７５ｍｍである請求項２９に記載のバーコードスキャナー。
31. スリットをその中に有している金属要素と、
    このスリットに対して垂直であって位置合わせされた平面にこのスリットを通して光を斜めに指向させるための光源手段と、
    それに対して垂直である通路に沿ってそのスリットを通過する光を受けるための光検出器手段と
    を備えてなり、
    光源手段および光検出器手段は、前記部材の同一側面の上にあるバーコードスキャナー。
32. 確認されるシートが通過するシート通路とバーコードスキャナーとを含んでいるシート確認器であって、
    光透過用スリットをその中に有している金属要素と、
    このスリットを通してビームを指向させるための光源手段と、
    そのスリットを通して逆方向へ反射された前記ビームからの光を検出するための光検出器手段と
    を備えてなり、
    スリットは、走査するためのバーコードの近傍に至るように配置されているシート確認器。
33. 光源手段は、スリットを通るそのビーム通路がスリットと実質的に位置合わせされた平面に存在するように、スリットを通して前記ビームを指向させるために構成されている請求項３２に記載のシート確認器。
34. 光源手段は、スリットを通して光を斜めに指向させるように構成されている請求項３３に記載のシート確認器。
35. 光検出器手段は、スリットと実質的に位置合わせされた平面に存在するスリットを通る通路に従う前記ビームの反射光を感知するために構成されている請求項３２に記載のシート確認器。
36. 光検出器手段は、指向性があり、かつ、それがスリット（１９）に対して実質的に垂直な線に沿って指向されるように配置されている請求項３５に記載のシート確認器。
37. 光源は、赤外線ＬＥＤである請求項３２に記載のシート確認器。
38. 金属要素は、ステンレス鋼から形成されている請求項３２に記載のシート確認器。
39. シートが通過することのできるパネルであってスリットが露出する窓穴を有しているパネルを含んでいる請求項３２に記載のシート確認器。
40. 皿状部分を有している部材を含み、スリットは、前記皿状部分に収容された斜め要素に形成され、かつ、その皿状部分は、前記窓穴に受け入れられている請求項３９に記載のシート確認器。
41. スリットの幅は、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲にある請求項３２に記載のシート確認器。
42. スリットの幅は、０．３ｍｍである請求項４１に記載のシート確認器。
43. スリットの開口の間隙は、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲にある請求項３２に記載のシート確認器。
44. スリットの開口の間隙は、０．０７５ｍｍである請求項４３に記載のシート確認器。
45. 確認されるシートが通過するシート通路とバーコードスキャナーとを含んでいるシート確認器であって、
    スリットをその中に有している金属要素と、
    このスリットに対して垂直であって位置合わせされた平面にこのスリットを通して光を斜めに指向させるための光源手段と、
    それに対して垂直である通路に沿ってそのスリットを通過する光を受けるための光検出器手段と
    を備えてなり、
    光源手段および光検出器手段は、前記部材の同一側面の上にあるシート確認器。
46. 金属要素に光透過用スリットを形成する工程と、光源手段および光検出器手段に関してその金属要素を設ける工程とを備え、光源からのそのような光はスリットを通過することができるとともに、スリットを通して逆方向へ反射された光源からの光は光検出器手段によって検出することができるバーコードスキャナーの製造方法。
47. スリットは、薄い金属要素を化学的にエッチングすることによって形成される請求項４６に記載の方法。
48. バーコードスキャナーを含んでいるシート確認器の製造方法であって、前記バーコードスキャナーを製造するための請求項４６による方法を含んでいるシート確認器の製造方法。
49. バーコードスキャナーを含んでいるシート確認器の製造方法であって、前記バーコードスキャナーを製造するための請求項４７による方法を含んでいるシート確認器の製造方法。

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