JP3265775B2 - 光学的情報読取装置 - Google Patents
光学的情報読取装置Info
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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
- G06K7/10594—Beam path
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- G06K7/10702—Particularities of propagating elements, e.g. lenses, mirrors
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バーコード等の光学的
情報を読み取る読取装置に係り、特に照射用・集光用に
かかる光学系の厚さを小さくし、結果として装置自体の
薄型化を可能にした光学的情報読取装置に関する。
情報を読み取る読取装置に係り、特に照射用・集光用に
かかる光学系の厚さを小さくし、結果として装置自体の
薄型化を可能にした光学的情報読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、バーコード等の光学的情報を記録したラベル等の読
取対象に対し、光源から出射されたレーザ光を回転ミラ
ーによって走査光に換え、パターン合成ミラーを介して
照射し、その反射光を、上記パターン合成ミラー及び回
転ミラーを経由して受光手段（フォトダイオード）の受
光面に集光させ、反射光強度を電気信号に変換する光学
的情報読取装置が知られている。
り、バーコード等の光学的情報を記録したラベル等の読
取対象に対し、光源から出射されたレーザ光を回転ミラ
ーによって走査光に換え、パターン合成ミラーを介して
照射し、その反射光を、上記パターン合成ミラー及び回
転ミラーを経由して受光手段（フォトダイオード）の受
光面に集光させ、反射光強度を電気信号に変換する光学
的情報読取装置が知られている。
【０００３】これらの光学的情報読取装置における光学
系に関しては、例えば特開昭６３−１５０７７５号に示
されるように、天井ミラーを有するものがある。図９
（ａ）を参照して説明すると、この装置は、電動機１０
１で駆動されて回転する回転ミラー１０３の斜め上方に
天井ミラー１０５を備えており、集光レンズ１０７に設
けられた穴１０７ａを介して導かれたレーザ光Ａは、天
井ミラー１０５を経由して回転ミラー１０３に斜め方向
から入射する。この入射光は、回転ミラー１０３によっ
て水平方向に反射され、走査光Ｂになってパターン合成
ミラー１０９を介して読取窓１１１から装置外部に出射
される。走査光Ｂはバーコード１１３を照射し、再生信
号光Ｃはパターン合成ミラー１０９を経由して回転ミラ
ー１０３に入射する。回転ミラー１０３によって反射さ
れた再生信号光Ｃは、さらに天井ミラー１０５で反射さ
れ、集光レンズ１０７を介して受光素子１１５上に集光
するのである。
系に関しては、例えば特開昭６３−１５０７７５号に示
されるように、天井ミラーを有するものがある。図９
（ａ）を参照して説明すると、この装置は、電動機１０
１で駆動されて回転する回転ミラー１０３の斜め上方に
天井ミラー１０５を備えており、集光レンズ１０７に設
けられた穴１０７ａを介して導かれたレーザ光Ａは、天
井ミラー１０５を経由して回転ミラー１０３に斜め方向
から入射する。この入射光は、回転ミラー１０３によっ
て水平方向に反射され、走査光Ｂになってパターン合成
ミラー１０９を介して読取窓１１１から装置外部に出射
される。走査光Ｂはバーコード１１３を照射し、再生信
号光Ｃはパターン合成ミラー１０９を経由して回転ミラ
ー１０３に入射する。回転ミラー１０３によって反射さ
れた再生信号光Ｃは、さらに天井ミラー１０５で反射さ
れ、集光レンズ１０７を介して受光素子１１５上に集光
するのである。
【０００４】しかしながら、この場合、天井ミラー１０
５により反射された再生信号光Ｃは発散光であるため、
天井ミラー１０５よりもさらに大きな集光レンズ１０７
が必要となる。また、受光素子１１５までの光路長も長
くなる等の問題がある。さらに、レーザ光Ａを通すため
に集光レンズ１０７を穴あきレンズとする必要があり、
受光素子１１５とレーザ光源とを密接して配置しなけれ
ばならない等の問題も挙げられる。
５により反射された再生信号光Ｃは発散光であるため、
天井ミラー１０５よりもさらに大きな集光レンズ１０７
が必要となる。また、受光素子１１５までの光路長も長
くなる等の問題がある。さらに、レーザ光Ａを通すため
に集光レンズ１０７を穴あきレンズとする必要があり、
受光素子１１５とレーザ光源とを密接して配置しなけれ
ばならない等の問題も挙げられる。
【０００５】また、上記特開昭６３−１５０７７５号に
は、図９（ｂ）に示すように、上記天井ミラーの代わり
に反射型ホログラム１２０を使用して集光機能を持たせ
た例も示されている。この場合には、図９（ａ）におけ
る集光レンズ１０７が不要になる等の利点がある。
は、図９（ｂ）に示すように、上記天井ミラーの代わり
に反射型ホログラム１２０を使用して集光機能を持たせ
た例も示されている。この場合には、図９（ａ）におけ
る集光レンズ１０７が不要になる等の利点がある。
【０００６】しかしながら、ホログラムには回折効率の
波長選択性と回折角の波長依存性があり、このために小
型化に有利な半導体レーザを光源として使用することが
できない。なぜならば、半導体レーザの温度が変化する
とその発光波長が変化するので、ホログラムの設計波長
からの誤差を生じる場合、回折効率が大幅に低下し、ま
た、回折角の変化によって受光素子１１５上に正しく集
光されなくなるので、受光素子１１５に到達する信号光
強度が不足するからである。
波長選択性と回折角の波長依存性があり、このために小
型化に有利な半導体レーザを光源として使用することが
できない。なぜならば、半導体レーザの温度が変化する
とその発光波長が変化するので、ホログラムの設計波長
からの誤差を生じる場合、回折効率が大幅に低下し、ま
た、回折角の変化によって受光素子１１５上に正しく集
光されなくなるので、受光素子１１５に到達する信号光
強度が不足するからである。
【０００７】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、平面部分を持つ凹面鏡を用いることにより、レー
ザの発光波長の変動に影響されない光学系でありなが
ら、薄型化が可能な光学的情報読取装置を提供すること
を目的としている。
ので、平面部分を持つ凹面鏡を用いることにより、レー
ザの発光波長の変動に影響されない光学系でありなが
ら、薄型化が可能な光学的情報読取装置を提供すること
を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた請求項１に記載の光学的情報読取装置は、光
源から出射されたレーザ光を回転ミラーによって走査光
に換え、パターン合成ミラーを介して光学的情報の記載
された読取対象に照射する照射用光学系と、上記読取対
象から反射してくる反射光を、上記パターン合成ミラー
及び回転ミラーを経由して所定の焦点位置に集光させる
集光用光学系と、該所定の焦点位置に配置され、上記集
光用光学系によって集光された反射光強度に応じた受光
信号を出力する受光手段と、該受光手段からの上記受光
信号に基づいて、上記光学的情報を読み取る認識手段
と、を備えた光学的情報読取装置において、上記光源か
ら出射されたレーザ光を反射して上記回転ミラーに入射
させる平面部と、該平面部とは光軸がずらして設けら
れ、上記回転ミラーを経由した読取対象からの反射光を
反射かつ集光して上記受光手段に入射させる凹面部と、
を備えた凹面鏡を、上記回転ミラーの斜め上方に配置す
ると共に、上記凹面鏡の凹面部が、上記回転ミラーに近
い側の第１凹面部及び遠い側の第２凹面部を有し、該第
１凹面部と第２凹面部とは焦点及び軸を共有する２つの
回転楕円面の一部であり、かつ第２凹面部側の楕円面の
径が第１凹面部側の径よりも大きくされたことを特徴と
する。
になされた請求項１に記載の光学的情報読取装置は、光
源から出射されたレーザ光を回転ミラーによって走査光
に換え、パターン合成ミラーを介して光学的情報の記載
された読取対象に照射する照射用光学系と、上記読取対
象から反射してくる反射光を、上記パターン合成ミラー
及び回転ミラーを経由して所定の焦点位置に集光させる
集光用光学系と、該所定の焦点位置に配置され、上記集
光用光学系によって集光された反射光強度に応じた受光
信号を出力する受光手段と、該受光手段からの上記受光
信号に基づいて、上記光学的情報を読み取る認識手段
と、を備えた光学的情報読取装置において、上記光源か
ら出射されたレーザ光を反射して上記回転ミラーに入射
させる平面部と、該平面部とは光軸がずらして設けら
れ、上記回転ミラーを経由した読取対象からの反射光を
反射かつ集光して上記受光手段に入射させる凹面部と、
を備えた凹面鏡を、上記回転ミラーの斜め上方に配置す
ると共に、上記凹面鏡の凹面部が、上記回転ミラーに近
い側の第１凹面部及び遠い側の第２凹面部を有し、該第
１凹面部と第２凹面部とは焦点及び軸を共有する２つの
回転楕円面の一部であり、かつ第２凹面部側の楕円面の
径が第１凹面部側の径よりも大きくされたことを特徴と
する。
【０００９】
【００１０】
【作用】上記構成を有する本発明の光学的情報読取装置
によれば、光源から出射されたレーザ光を回転ミラーに
よって走査光に換え、パターン合成ミラーを介して光学
的情報の記載された読取対象に照射し、読取対象から反
射してくる反射光を、パターン合成ミラー及び回転ミラ
ーを経由して受光手段に集光させる。受光手段は反射光
強度に応じた受光信号を出力し、認識手段は、その受光
信号に基づいて情報を認識する。
によれば、光源から出射されたレーザ光を回転ミラーに
よって走査光に換え、パターン合成ミラーを介して光学
的情報の記載された読取対象に照射し、読取対象から反
射してくる反射光を、パターン合成ミラー及び回転ミラ
ーを経由して受光手段に集光させる。受光手段は反射光
強度に応じた受光信号を出力し、認識手段は、その受光
信号に基づいて情報を認識する。
【００１１】これが認識にかかる基本的な作動である
が、本発明の光学的情報読取装置は、凹面鏡の平面部
が、光源から出射されたレーザ光を反射して回転ミラー
に入射させ、凹面鏡の凹面部が、回転ミラーを経由した
読取対象からの反射光を反射かつ集光して受光手段に入
射させる。この凹面部と平面部とは光軸がずらして設け
られているため、光源と受光素子とを適度に離して配置
することが可能である。
が、本発明の光学的情報読取装置は、凹面鏡の平面部
が、光源から出射されたレーザ光を反射して回転ミラー
に入射させ、凹面鏡の凹面部が、回転ミラーを経由した
読取対象からの反射光を反射かつ集光して受光手段に入
射させる。この凹面部と平面部とは光軸がずらして設け
られているため、光源と受光素子とを適度に離して配置
することが可能である。
【００１２】また、凹面鏡（の凹面部）により集光され
るため、従来用いられていた集光レンズ（図９（ａ）参
照）が不要となり、光路長の短縮が可能となって小型化
・薄型化に寄与する。そして、凹面鏡は反射型ホログラ
ムを用いた場合（図９（ｂ）参照）のようにレーザの波
長変動の影響を受けないため、光源として半導体レーザ
を使用可能になり、装置の小型化・薄型化が可能とな
る。
るため、従来用いられていた集光レンズ（図９（ａ）参
照）が不要となり、光路長の短縮が可能となって小型化
・薄型化に寄与する。そして、凹面鏡は反射型ホログラ
ムを用いた場合（図９（ｂ）参照）のようにレーザの波
長変動の影響を受けないため、光源として半導体レーザ
を使用可能になり、装置の小型化・薄型化が可能とな
る。
【００１３】さらに、凹面鏡は回転ミラーの斜め上方に
配置されるのであるが、この凹面鏡の凹面部は、回転ミ
ラーに近い側の第１凹面部及び遠い側の第２凹面部を有
し、第１凹面部と第２凹面部とは焦点及び軸を共有する
２つの回転楕円面の一部であり、かつ第２凹面部側の楕
円面の径が第１凹面部側の径よりも大きくされている。
このように２段に構成されていることで、１段の場合よ
りも、装置の厚み方向における凹面鏡部の厚みが減少す
る。従って、光学系を薄く構成し、結果として装置全体
の薄型化を実現することができる。もちろん、３段以上
にすれば、さらに薄型にできる。
配置されるのであるが、この凹面鏡の凹面部は、回転ミ
ラーに近い側の第１凹面部及び遠い側の第２凹面部を有
し、第１凹面部と第２凹面部とは焦点及び軸を共有する
２つの回転楕円面の一部であり、かつ第２凹面部側の楕
円面の径が第１凹面部側の径よりも大きくされている。
このように２段に構成されていることで、１段の場合よ
りも、装置の厚み方向における凹面鏡部の厚みが減少す
る。従って、光学系を薄く構成し、結果として装置全体
の薄型化を実現することができる。もちろん、３段以上
にすれば、さらに薄型にできる。
【００１４】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図１は、本発明の光学的情報読取装置の一実施例と
して構成されたオーバーヘッドタイプのバーコードリー
ダＢＲの断面図、図２は本バーコードリーダＢＲにおけ
る光学系のみを抜粋して示す斜視図である。図１に示す
如く、本バーコードリーダＢＲは、図１に示すように、
レーザ光源１１、凹面鏡１３、回転ミラー１５、モータ
１７、パターンミラー１９、受光素子２１、認識回路２
３等を筺体２５内に備えており、筺体２５には読取窓２
７が設けられている。
る。図１は、本発明の光学的情報読取装置の一実施例と
して構成されたオーバーヘッドタイプのバーコードリー
ダＢＲの断面図、図２は本バーコードリーダＢＲにおけ
る光学系のみを抜粋して示す斜視図である。図１に示す
如く、本バーコードリーダＢＲは、図１に示すように、
レーザ光源１１、凹面鏡１３、回転ミラー１５、モータ
１７、パターンミラー１９、受光素子２１、認識回路２
３等を筺体２５内に備えており、筺体２５には読取窓２
７が設けられている。
【００１５】レーザ光源１１を出射したレーザビームＬ
Ｂは、一部に平面部分を持つ凹面鏡１３の平面部分に入
射する。なお、凹面鏡１３については後で詳述する。こ
こで反射されたレーザビームＬＢは、モータ１７により
駆動されて回転する回転ミラー１５によって反射・走査
される。走査されたレーザビームＬＢはパターンミラー
１９に入射し、走査パターンとして透明な読取窓２７か
らバーコードリーダＢＲの外部に出射され、バーコード
ＢＣ等の光学的情報が記載された読取対象５０にレーザ
ビームＬＢを照射する。
Ｂは、一部に平面部分を持つ凹面鏡１３の平面部分に入
射する。なお、凹面鏡１３については後で詳述する。こ
こで反射されたレーザビームＬＢは、モータ１７により
駆動されて回転する回転ミラー１５によって反射・走査
される。走査されたレーザビームＬＢはパターンミラー
１９に入射し、走査パターンとして透明な読取窓２７か
らバーコードリーダＢＲの外部に出射され、バーコード
ＢＣ等の光学的情報が記載された読取対象５０にレーザ
ビームＬＢを照射する。
【００１６】一方、読取対象５０はその反射率に応じた
強度の反射光を生じる。その反射光は上記出射経路の逆
をたどり、凹面鏡１３の凹面部分により反射・集光され
て受光素子２１上に入射する。受光素子２１は、反射光
強度に応じた電気信号を発生し、レーザービームが走査
されることによって走査線上の光学的情報は電気信号に
変換される。認識回路２３はこの電気信号を取り込み、
周知の増幅処理、２値化処理、デコード処理等を行っ
て、光学的情報を解読するものである。
強度の反射光を生じる。その反射光は上記出射経路の逆
をたどり、凹面鏡１３の凹面部分により反射・集光され
て受光素子２１上に入射する。受光素子２１は、反射光
強度に応じた電気信号を発生し、レーザービームが走査
されることによって走査線上の光学的情報は電気信号に
変換される。認識回路２３はこの電気信号を取り込み、
周知の増幅処理、２値化処理、デコード処理等を行っ
て、光学的情報を解読するものである。
【００１７】以上が、本バーコードリーダＢＲの構成と
基本的作動であるが、本実施例のバーコードリーダＢＲ
は、凹面鏡１３を採用したことを特徴としている。そこ
で、以下凹面鏡１３について詳述する。図３は、本実施
例の凹面鏡１３だけを抜き出して斜め下方から見た斜視
図である。凹面鏡１３は、第１の凹面部３１と第２の凹
面部３３、及び第１の凹面部３１の一部に形成された平
面部３５とから構成されており、２つの凹面部３１，３
３と平面部３５との反射光軸はずらして設定してある。
なお、図３中の斜線で示した部分は、凹面鏡１３の内で
受光の用に供される有効部分を示している。
基本的作動であるが、本実施例のバーコードリーダＢＲ
は、凹面鏡１３を採用したことを特徴としている。そこ
で、以下凹面鏡１３について詳述する。図３は、本実施
例の凹面鏡１３だけを抜き出して斜め下方から見た斜視
図である。凹面鏡１３は、第１の凹面部３１と第２の凹
面部３３、及び第１の凹面部３１の一部に形成された平
面部３５とから構成されており、２つの凹面部３１，３
３と平面部３５との反射光軸はずらして設定してある。
なお、図３中の斜線で示した部分は、凹面鏡１３の内で
受光の用に供される有効部分を示している。
【００１８】また、第１の凹面部３１と第２の凹面部３
３とは同一楕円面に含まれるのではなく、ずらして２段
にされている。このように２段にした理由を説明する。
上記回転ミラー１５の反射面は回転面に対して垂直（９
０゜）方向よりも小さな傾斜角を持つが、本実施例では
十分な走査角度が得られるように、傾斜角を約６５゜に
設定してある。その場合、図４に示すような１段の凹面
鏡１３では、装置の厚み方向における凹面鏡部の厚みが
大きいため、光学系を薄くまとめることができなくな
る。
３とは同一楕円面に含まれるのではなく、ずらして２段
にされている。このように２段にした理由を説明する。
上記回転ミラー１５の反射面は回転面に対して垂直（９
０゜）方向よりも小さな傾斜角を持つが、本実施例では
十分な走査角度が得られるように、傾斜角を約６５゜に
設定してある。その場合、図４に示すような１段の凹面
鏡１３では、装置の厚み方向における凹面鏡部の厚みが
大きいため、光学系を薄くまとめることができなくな
る。
【００１９】そこで、本実施例は、図５に示すように凹
面鏡１３を２段構成とすることにより凹面鏡１３自体の
厚みを減少させ、結果として光学系を薄く構成すること
を可能としたのである。以下に詳しく説明する。第１の
凹面部３１と第２の凹面部３３との関係について図６を
参照して説明する。第１の凹面部３１は図６中の第１の
回転楕円面Ｅ１の一部であり、第２の凹面部３３は第２
の回転楕円面Ｅ２の一部である。そして、これら２つの
回転楕円面Ｅ１，Ｅ２は、焦点Ｆ１，Ｆ２及び軸Ａを共
有し、第２の回転楕円面Ｅ２の径の方が第１の回転楕円
面Ｅ１の径よりも大きくされている。
面鏡１３を２段構成とすることにより凹面鏡１３自体の
厚みを減少させ、結果として光学系を薄く構成すること
を可能としたのである。以下に詳しく説明する。第１の
凹面部３１と第２の凹面部３３との関係について図６を
参照して説明する。第１の凹面部３１は図６中の第１の
回転楕円面Ｅ１の一部であり、第２の凹面部３３は第２
の回転楕円面Ｅ２の一部である。そして、これら２つの
回転楕円面Ｅ１，Ｅ２は、焦点Ｆ１，Ｆ２及び軸Ａを共
有し、第２の回転楕円面Ｅ２の径の方が第１の回転楕円
面Ｅ１の径よりも大きくされている。
【００２０】一方、焦点Ｆ２は受光素子２１（図１等参
照）の位置に取り、焦点Ｆ１は、光学系を一直線に展開
した状態でバーコードが位置する領域（読取領域）の内
で最も遠方に取る。これは、受光立体角の最も小さくな
る遠方において最大の集光効率を持つ一方、バーコード
リーダＢＲに近づくに従って生じる集光位置のずれによ
り受光量の増加を相殺し、信号光強度の変動範囲（ダイ
ナミックレンジ）を縮小する効果を持つ。
照）の位置に取り、焦点Ｆ１は、光学系を一直線に展開
した状態でバーコードが位置する領域（読取領域）の内
で最も遠方に取る。これは、受光立体角の最も小さくな
る遠方において最大の集光効率を持つ一方、バーコード
リーダＢＲに近づくに従って生じる集光位置のずれによ
り受光量の増加を相殺し、信号光強度の変動範囲（ダイ
ナミックレンジ）を縮小する効果を持つ。
【００２１】また、本実施例における凹面鏡１３は、樹
脂成形品にアルミ反射膜を蒸着したものを用いている。
樹脂成形品を利用することにより、凹面鏡１３を２段構
成にしたり、平面部３５を一体化するなどの複雑な形状
も容易に実現できる。以上説明したように、本実施例の
バーコードリーダＢＲによれば、凹面鏡１３は、第１の
凹面部３１及び第２の凹面部３３と平面部３５との反射
光軸はずらして設定してあるため、図１に示すように、
レーザ光源１１と受光素子２１とを装置の横方向に適度
に離して配置することが可能となっている。図９（ａ）
に示す従来のように、光軸がほぼ等しい状態では、光源
と受光素子とを装置の縦方向に配置せざるを得なく、薄
型化を阻害してしまう。それに対して、本実施例の場合
は、レーザ光源１１と受光素子２１とを装置の横方向に
並設できるので、装置全体の薄型化に寄与する。
脂成形品にアルミ反射膜を蒸着したものを用いている。
樹脂成形品を利用することにより、凹面鏡１３を２段構
成にしたり、平面部３５を一体化するなどの複雑な形状
も容易に実現できる。以上説明したように、本実施例の
バーコードリーダＢＲによれば、凹面鏡１３は、第１の
凹面部３１及び第２の凹面部３３と平面部３５との反射
光軸はずらして設定してあるため、図１に示すように、
レーザ光源１１と受光素子２１とを装置の横方向に適度
に離して配置することが可能となっている。図９（ａ）
に示す従来のように、光軸がほぼ等しい状態では、光源
と受光素子とを装置の縦方向に配置せざるを得なく、薄
型化を阻害してしまう。それに対して、本実施例の場合
は、レーザ光源１１と受光素子２１とを装置の横方向に
並設できるので、装置全体の薄型化に寄与する。
【００２２】また、凹面鏡１３により集光されるため、
従来用いられていた集光レンズ（図９（ａ）参照）が不
要となり、光路長の短縮が可能となって小型化・薄型化
に寄与する。そして、凹面鏡１３は反射型ホログラムを
用いた場合（図９（ｂ）参照）のようにレーザの波長変
動を受けないため、光源として半導体レーザを使用可能
になり、装置の小型化・薄型化が可能となる。
従来用いられていた集光レンズ（図９（ａ）参照）が不
要となり、光路長の短縮が可能となって小型化・薄型化
に寄与する。そして、凹面鏡１３は反射型ホログラムを
用いた場合（図９（ｂ）参照）のようにレーザの波長変
動を受けないため、光源として半導体レーザを使用可能
になり、装置の小型化・薄型化が可能となる。
【００２３】また、図５等に示すように凹面鏡１３が２
段構成であるので、装置の厚み方向における凹面鏡部の
厚みを小さくでき、光学系を薄くまとめ、結果として装
置全体の薄型化を実現することができる。さらに、受光
素子２１は筺体２５内部に向けて配置されるため、読取
窓２７より入った外部の蛍光灯・白熱灯等の外乱光が、
受光素子２１に直接入射することがなく、外乱光による
性能低下が少なくなる。
段構成であるので、装置の厚み方向における凹面鏡部の
厚みを小さくでき、光学系を薄くまとめ、結果として装
置全体の薄型化を実現することができる。さらに、受光
素子２１は筺体２５内部に向けて配置されるため、読取
窓２７より入った外部の蛍光灯・白熱灯等の外乱光が、
受光素子２１に直接入射することがなく、外乱光による
性能低下が少なくなる。
【００２４】なお、薄型の集光用反射鏡としてフレネル
反射鏡が知られており、本実施例の凹面鏡１３に換えて
フレネル反射鏡を用いることも理論的には可能である
が、製作がきわめて困難である。以下、その理由を図
７，８を参照して説明する。図７に示すように、一般的
なフレネル反射鏡７０は、フレネルレンズと同様に多数
の同心溝７１で構成され、その各溝面７３は断面図から
も判るように、それぞれ異なった角度に形成されてい
る。この場合、溝面７３の角度が異なっているとはい
え、そのような溝面７３を持つ同心溝７１は回転するカ
ッター等により容易に切削加工することができる。
反射鏡が知られており、本実施例の凹面鏡１３に換えて
フレネル反射鏡を用いることも理論的には可能である
が、製作がきわめて困難である。以下、その理由を図
７，８を参照して説明する。図７に示すように、一般的
なフレネル反射鏡７０は、フレネルレンズと同様に多数
の同心溝７１で構成され、その各溝面７３は断面図から
も判るように、それぞれ異なった角度に形成されてい
る。この場合、溝面７３の角度が異なっているとはい
え、そのような溝面７３を持つ同心溝７１は回転するカ
ッター等により容易に切削加工することができる。
【００２５】しかしながら、溝が同心となるのは反射面
が回転体の一部であり、かつ軸が基準面に対して垂直で
ある場合に限られる。上述した本実施例の場合には、凹
面鏡１３においては軸が基準面に垂直ではないので、こ
れと等価なフレネル反射鏡８０には図８に示すように楕
円形の溝が必要となり、同じ１本の溝においても、その
溝面８２は一様でなく、位置によって角度が変わるので
ある。そのため、このような溝面８３を回転カッターに
よって切削加工することは非常に困難である。
が回転体の一部であり、かつ軸が基準面に対して垂直で
ある場合に限られる。上述した本実施例の場合には、凹
面鏡１３においては軸が基準面に垂直ではないので、こ
れと等価なフレネル反射鏡８０には図８に示すように楕
円形の溝が必要となり、同じ１本の溝においても、その
溝面８２は一様でなく、位置によって角度が変わるので
ある。そのため、このような溝面８３を回転カッターに
よって切削加工することは非常に困難である。
【００２６】それに対して、本実施例の凹面鏡１３の場
合は、図６に示すように、第１の回転楕円面Ｅ１及び第
２の回転楕円面Ｅ２から構成されているため、第１及び
第２の回転楕円面Ｅ１，Ｅ２を各々独立に回転カッター
により切削加工した後、両者を組み合わせて製作するこ
とができる。樹脂成形品とする場合は成形型がこのよう
にして製作されることとなる。
合は、図６に示すように、第１の回転楕円面Ｅ１及び第
２の回転楕円面Ｅ２から構成されているため、第１及び
第２の回転楕円面Ｅ１，Ｅ２を各々独立に回転カッター
により切削加工した後、両者を組み合わせて製作するこ
とができる。樹脂成形品とする場合は成形型がこのよう
にして製作されることとなる。
【００２７】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。例えば、上記実施例で
は凹面鏡１３を２段構成としたが、３段あるいはそれ以
上の段数に構成してもよい。但し、樹脂成形品とする場
合、形状が不連続になっている箇所に樹脂成形時の歪が
発生し易いため、３段、４段と段数が増すに従って不連
続箇所が増加し、集光性能を低下させる恐れがある。そ
のため、上記実施例の２段構成は設計上の現実的なベス
トモードとして考えられる。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。例えば、上記実施例で
は凹面鏡１３を２段構成としたが、３段あるいはそれ以
上の段数に構成してもよい。但し、樹脂成形品とする場
合、形状が不連続になっている箇所に樹脂成形時の歪が
発生し易いため、３段、４段と段数が増すに従って不連
続箇所が増加し、集光性能を低下させる恐れがある。そ
のため、上記実施例の２段構成は設計上の現実的なベス
トモードとして考えられる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の光
学的情報読取装置によれば、光源からのレーザ光を反射
して回転ミラーに入射させる平面部と、平面部とは光軸
がずらして設けられ、回転ミラーを経由した読取対象か
らの反射光を反射かつ集光して受光手段に入射させる凹
面部とを備えた凹面鏡を用いることにより、レーザの発
光波長の変動に影響されない光学系でありながら、薄型
化が可能である。
学的情報読取装置によれば、光源からのレーザ光を反射
して回転ミラーに入射させる平面部と、平面部とは光軸
がずらして設けられ、回転ミラーを経由した読取対象か
らの反射光を反射かつ集光して受光手段に入射させる凹
面部とを備えた凹面鏡を用いることにより、レーザの発
光波長の変動に影響されない光学系でありながら、薄型
化が可能である。
【００２９】また、凹面鏡の凹面部を２段構成にすれ
ば、さらに薄型化が可能である。
ば、さらに薄型化が可能である。
【図１】 本発明の光学的情報読取装置の一実施例とし
て構成されたオーバーヘッドタイプのバーコードリーダ
の断面図である。
て構成されたオーバーヘッドタイプのバーコードリーダ
の断面図である。
【図２】 本バーコードリーダにおける光学系のみを抜
粋して示す斜視図である。
粋して示す斜視図である。
【図３】 凹面鏡だけを抜き出して斜め下方から見た斜
視図である。
視図である。
【図４】 １段の凹面鏡を本光学系に採用した場合の概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図５】 本実施例の凹面鏡を説明するための概略断面
図である。
図である。
【図６】 第１の凹面部と第２の凹面部との関係を示す
説明図である。
説明図である。
【図７】 一般的なフレネル反射鏡の概略構成を示す説
明図である。
明図である。
【図８】 本実施例の凹面鏡と等価なフレネル反射鏡の
概略構成を示す説明図である。
概略構成を示す説明図である。
【図９】 従来技術を示す概略説明図である。
１１…レーザ光源、 １３…凹面鏡、 １５
…回転ミラー、１７…モータ、 １９…パターン
ミラー、 ２１…受光素子、２３…認識回路、 ２
５…筺体、 ２７…読取窓、３１…第１の凹
面部、 ３３…第２の凹面部、 ３５…平面部、５０
…読取対象、 ＢＲ…バーコードリーダ、Ｅ１，Ｅ
２…回転楕円面、 Ｆ１，Ｆ２…焦点、 ＬＢ…レーザ
ビーム
…回転ミラー、１７…モータ、 １９…パターン
ミラー、 ２１…受光素子、２３…認識回路、 ２
５…筺体、 ２７…読取窓、３１…第１の凹
面部、 ３３…第２の凹面部、 ３５…平面部、５０
…読取対象、 ＢＲ…バーコードリーダ、Ｅ１，Ｅ
２…回転楕円面、 Ｆ１，Ｆ２…焦点、 ＬＢ…レーザ
ビーム
Claims (1)
- 【請求項１】 光源から出射されたレーザ光を回転ミラ
ーによって走査光に換え、パターン合成ミラーを介して
光学的情報の記載された読取対象に照射する照射用光学
系と、 上記読取対象から反射してくる反射光を、上記パターン
合成ミラー及び回転ミラーを経由して所定の焦点位置に
集光させる集光用光学系と、 該所定の焦点位置に配置され、上記集光用光学系によっ
て集光された反射光強度に応じた受光信号を出力する受
光手段と、 該受光手段からの上記受光信号に基づいて、上記光学的
情報を読み取る認識手段と、 を備えた光学的情報読取装置において、 上記光源から出射されたレーザ光を反射して上記回転ミ
ラーに入射させる平面部と、該平面部とは光軸がずらし
て設けられ、上記回転ミラーを経由した読取対象からの
反射光を反射かつ集光して上記受光手段に入射させる凹
面部と、を備えた凹面鏡を、上記回転ミラーの斜め上方
に配置すると共に、 上記凹面鏡の凹面部が、上記回転ミラーに近い側の第１
凹面部及び遠い側の第２凹面部を有し、 該第１凹面部と第２凹面部とは焦点及び軸を共有する２
つの回転楕円面の一部であり、かつ第２凹面部側の楕円
面の径が第１凹面部側の径よりも大きくされた ことを特
徴とする光学的情報読取装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31657593A JP3265775B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 光学的情報読取装置 |
| US08/357,124 US5572008A (en) | 1993-12-16 | 1994-12-15 | Optical information reading apparatus with concave mirror |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31657593A JP3265775B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 光学的情報読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07168904A JPH07168904A (ja) | 1995-07-04 |
| JP3265775B2 true JP3265775B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=18078626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31657593A Expired - Fee Related JP3265775B2 (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 光学的情報読取装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5572008A (ja) |
| JP (1) | JP3265775B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP3814008B2 (ja) * | 1996-02-20 | 2006-08-23 | 株式会社オプトエレクトロニクス | 光学的パターン読取装置 |
| JP3793600B2 (ja) * | 1996-02-20 | 2006-07-05 | 株式会社オプトエレクトロニクス | 光学的パターン読取装置 |
| JPH1010233A (ja) * | 1996-06-24 | 1998-01-16 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | レーザ式障害物検知方法およびセンサ |
| US6338432B1 (en) * | 1997-02-19 | 2002-01-15 | Opticon Inc | Optical pattern reading apparatus with movable optical unit |
| US20020040934A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-11 | Kunihiko Itou | Compact and low cost manufactured structure of information code reader |
| US8353457B2 (en) * | 2008-02-12 | 2013-01-15 | Datalogic ADC, Inc. | Systems and methods for forming a composite image of multiple portions of an object from multiple perspectives |
| US8678287B2 (en) | 2008-02-12 | 2014-03-25 | Datalogic ADC, Inc. | Two-plane optical code reader for acquisition of multiple views of an object |
| CA2639144C (en) * | 2008-08-26 | 2015-01-27 | Vancouver International Airport Authority | Method and system for inspection of travelers |
| US8919651B2 (en) | 2010-07-23 | 2014-12-30 | Datalogic ADC, Inc. | Data reader having compact arrangement |
| US10002271B2 (en) * | 2013-11-04 | 2018-06-19 | Datalogic Usa, Inc. | Data reading system and method for multi-view imaging using an adjustable mirror |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4575625A (en) * | 1983-09-27 | 1986-03-11 | Knowles Carl H | Integral hand-held laser scanner |
| JP2706446B2 (ja) * | 1986-12-12 | 1998-01-28 | 富士通株式会社 | レーザ光走査装置 |
| JPS63150775A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-23 | Fujitsu Ltd | レ−ザ光走査装置 |
| DE3728211A1 (de) * | 1987-08-24 | 1989-03-16 | Sick Optik Elektronik Erwin | Scanner zur erfassung von strichcodes auf gegenstaenden |
| CA1331808C (en) * | 1988-11-01 | 1994-08-30 | Edward Barkan | Laser diode scanner with minimized power consumption, minimized dead zone, and increased safety |
| JPH02161578A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-21 | Tokyo Electric Co Ltd | バーコードスキヤナ |
| US4971410A (en) * | 1989-07-27 | 1990-11-20 | Ncr Corporation | Scanning and collection system for a compact laser |
| US5179271A (en) * | 1991-09-19 | 1993-01-12 | Ncr Corporation | Compact optical scan pattern generator for bar code reading systems |
| US5202784A (en) * | 1992-01-10 | 1993-04-13 | Spectra-Physics Scanning Systems, Inc. | Optical system for data reading applications |
| US5430285A (en) * | 1993-08-20 | 1995-07-04 | Welch Allyn, Inc. | Illumination system for optical reader |
-
1993
- 1993-12-16 JP JP31657593A patent/JP3265775B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-15 US US08/357,124 patent/US5572008A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07168904A (ja) | 1995-07-04 |
| US5572008A (en) | 1996-11-05 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 9 |
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