JP3265804B2 - バーコード読取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコード読取り装置
に関し、例えばハンドヘルド型レーザスキャナ等により
バーコードを走査して読取ることのできるバーコード読
取り装置に関する。

【０００２】在庫管理（商品の発注・棚卸）その他の物
流関連業務などにおいて、データをその発生時点におい
て把握・収集する目的で、ハンドヘルドターミナルとよ
ばれている携帯端末装置が開発されている。

【０００３】ハンドヘルドターミナルによって収集され
たデータは、事務所などに設置されたホストコンピュー
タ（パソコン・オフコンなど）に送られて分析・加工さ
れ、経営の意志決定（営業方針・顧客サービス・商品管
など）に利用される。

【０００４】一方、そのハンドヘルドターミナルへのデ
ータ入力の手段としてバーコード読取り装置の利用が普
及している。バーコードによるデータ入力はキーボード
からの手入力に比べ迅速である上、容易で正確でもある
ため広く普及している。

【０００５】

【従来の技術】通常のバーコードリーダとしては、発光
ダイオード利用のタッチスキャナやペンスキャナ等も用
いられるが、図９に示すようなハンドヘルド型レーザス
キャナと呼ばれるバーコード読取り装置１が広く使用さ
れる。

【０００６】バーコードＢＣに向けてトリガスイッチ２
を操作すると、開口部３から破線で示すような走査ビー
ムが放射され、バーコードＢＣの上を走査して読取りが
行われる。

【０００７】図１０はバーコード読取り装置１の全体構
成を示すブロック図であり、発光部１１、振動ミラー１
２、受光部１３、デコード部１４、インターフェース部
１５等の要素を内蔵する。

【０００８】発光部１１では光源として例えば半導体レ
ーザを使用する。発振されたレーザビームは振動ミラー
１２によって所定振動角で振動せしめられる走査ビーム
Ｌ１としてバーコードＢＣ上に到達する。

【０００９】バーコードＢＣからの反射レーザＬ２は再
び振動ミラー１２により集光されて受光部１３で電気信
号に変換される。

【００１０】ここで、バーコード情報である電気信号は
コード化されているので、デコード部１４において数値
データ等に変換され、インターフェース部１５を経由し
てハンドヘルドターミナルなどのホスト装置に送信され
る。

【００１１】図１１は、ハンドヘルド型レーザスキャナ
の内部の主要構成を示す一例である。トリガスイッチ２
を押すとレーザスキャナは装置内部にある半導体レーザ
光源１１からレーザビームＬ１を発生する。

【００１２】さらにこのレーザビーム１１の発振に応じ
て、モータ１２Ｍによって一定の振動角で振動動作を開
始する振動ミラー１２により反射、振動を与えられ、開
口部３を通して線分状の軌跡をもった走査ビームＬ１と
して図示していないバーコード上に照射される。

【００１３】照射された走査ビームＬ１はバーコードで
反射され、再び開口部３を通して装置内部の振動ミラー
１２によって集められ、受光素子１３で反射光量に対応
する電気信号に変換される。

【００１４】電気信号はデコード部１４において数値デ
ータ等に変換され、ハンドヘルドターミナルなどのホス
ト装置へ送信される。

【００１５】なお、レーザビームには直進性があり、照
射ビームと反射ビームとの干渉は生じない。

【００１６】図１２に示すように、従来のハンドヘルド
型レーザスキャナによるバーコード読取り装置では、振
動ミラー１２の振動角は一定である。

【００１７】したがって、バーコード上に照射される走
査ビームＬ１の走査領域は、振動ミラー１２とバーコー
ドＢＣとの距離に比例することになる。

【００１８】図１３は、ハンドヘルド型レーザスキャナ
の上方から見たレーザビームの振動角度と走査ビームと
の関係を示すものであり、１２は振動ミラー、３は開口
部である。０から走査開始して、以降は１−２間を走査
させるように振動ミラー１２が振動する。振動ミラー１
２の振動角が一定であるので、バーコードＢＣに至る一
定距離上の走査ビーム幅の線分の長さ１−２も一定とな
る。

【００１９】したがって、例えば図１４（ａ）のよう
に、複数のバーコードが走査ビームの振動範囲Ｉ内に入
ってしまったような場合には、正常な読取りが不能とな
る。

【００２０】このような場合には、バーコード読取り装
置１の開口部３を読取り面に近づけて、一方のバーコー
ドのみが走査されるように、すなわち走査ビームの振動
範囲がIIとなるようにするかあるいは一方のバーコード
を覆い隠す等の処置が必要となる。

【００２１】しかし、バーコードが高い位置にあった
り、途中に何らかの障害物がある等の理由により、バー
コードに近づけなかったり、あるいは目標以外のバーコ
ードを隠したりすることができない事態が考えられる。

【００２２】また、バーコードに近づき過ぎたりした場
合、図１４（ｃ）のようにバーコードの一部しかビーム
が走査しない場合もあり、このような場合は、バーコー
ドからある程度離れて読取りを行う必要があった。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来装置の
持つこのような不都合を解消するために、複数のバーコ
ードがバーコード読取り装置の照射ビームの走査領域内
にあるときにも、バーコードに近づけたり、目標以外の
バーコードを隠したりする必要のないバーコード読取り
装置を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図であり、ハンドヘルド型レーザスキャナであるバーコ
ード読取り装置１の構成を示すブロック図である。図１
０に示したブロック図と同様の構成要素については同一
の符号を付している。

【００２５】この構成においては、振動ミラー１２に対
して、振動角調整手段２０が付加されている。振動角調
整手段２０の動作は、図２ないし図５に対応して以下に
記述する通りである。

【００２６】図２は、本発明にかかるバーコード読取り
装置の動作の第１の例を示すものである。装置１の上方
からみたレーザビームＬ１の振動角度と走査領域の関係
を示している。

【００２７】ここで１２は振動ミラー、３はレーザ照射
および反射ビーム入射のための開口部である。さらに、
振動ミラー１２には振動角調整手段２０が付加されてい
る。

【００２８】振動ミラー１２の振動角は適宜可変であ
り、当初の位置０から、１、２、３、４、・・・のよう
に段階的に大きくしていくように設定されている。した
がって、バーコードＢＣの位置における走査ビームの走
査領域幅も段階的に広くなっていく。

【００２９】その結果、複数の近接したバーコードがあ
るときでも、走査ビームの走査領域の狭い初期の段階に
おいていずれか一つのバーコードを確実に読取ることが
できる。

【００３０】図３は、本発明にかかるバーコード読取り
装置の動作の第２の例を示すものである。

【００３１】図２の場合と同様に、振動ミラー１２に付
加された振動角調整手段２０の働きにより、振動ミラー
１２の振動角を最初は一定とし、反射光量の無変化が規
定値以上であることを確認した上で振動角を一定割合で
狭めていく。

【００３２】さらにそれでも反射光量の無変化が規定値
以上であれば、再び振動角を一定割合で狭めるように設
定する。

【００３３】したがって、所定間隔離れた走査ビームの
走査領域も次第に狭くなっていく。ここで読取るべきバ
ーコード位置に複数の近接したバーコードがあるときに
は、走査領域が狭くなった段階においていずれか一方の
バーコードを読取ることができる。

【００３４】さらに、図４または図５に示すように走査
ビームの走査態様は、左右対象に変化させつつ、最初小
さく次第に拡大させる場合（図４）、またはこの反対に
最初大きく次第に縮小させる場合（図５）のいずれであ
っても同様の効果を得ることができる。

【００３５】

【作用】本発明では、図２、図３あるいは図４、図５に
示すように、ハンドヘルド型レーザスキャナとして構成
されたバーコード読取り装置の振動ミラーの振動角を振
動角調整手段２０の働きにより、一定の方法で変化させ
ることにより、バーコードを読取る走査ビームの走査領
域を変化させるように構成されている。

【００３６】したがって、図１４に示すように複数のバ
ーコードが走査ビームの走査領域内に入っているときで
あっても、走査ビームはいずれか一つにすることができ
る。

【００３７】このため、複数のバーコードが走査領域内
に入り、いずれのバーコードを読取ったか判らなくなる
ような事態や、バーコードの一部しか走査できず読取り
不能となる事態を解消することができる。

【００３８】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図を参照しながら
説明する。図１に示した振動角調整手段２０は、振動ミ
ラー１２の振動角を適宜変更し、走査領域を変化可能に
するものである。

【００３９】種々の達成手段が有り得るが、例えば、振
動ミラー１２を駆動するモータ１２Ｍ（図１１参照）と
振動ミラー１２との結合を機構的に変更し達成すること
も可能である。

【００４０】また、モータ１２Ｍを駆動するための供給
電圧・電流または周波数等を制御することにより電気的
に達成することも可能である。

【００４１】図６は、本発明にかかるバーコード読取り
装置の動作を制御する際の第１の実施例のフローチャー
トである。フロー開始に伴い、バーコードの読取りを行
うためにオペレータがトリガスイッチ２（図９参照）を
押し込みオンにする（ステップＳ１）。

【００４２】その結果、発光部のレーザ発光素子１１が
作動してレーザビームを発射する（ステップＳ２）。レ
ーザビーム発射に伴って振動ミラー１２も図２または図
４に示すレーザビーム０−１、１−２、・・のように次
第に大きな振動角となるような振動動作を開始する（ス
テップＳ３）。

【００４３】レーザビームは振動ミラー１２によって反
射、散乱され、所望走査領域に相当する振動走査ビーム
としてバーコード上に照射される。

【００４４】照射された走査ビームはバーコードから反
射され、再び振動ミラー１２によって集められ、反射光
量に従った電気信号に変換される（ステップＳ４）。

【００４５】この電気信号はデコード部１４において数
値データ等に変換され、そのデコード結果が正常かつ全
て完了したか否か、すなわちバーコードが正常に読取れ
たか否かを判定する（ステップＳ５）。全て完了してい
れば、振動ミラーの動作を停止し（ステップＳ６）、次
いでレーザビームを停止させて（ステップＳ７）、フロ
ーを終了する。

【００４６】一方、ステップＳ５において、もし数値デ
ータ等に変更できずデコードが完了していない場合に
は、走査ビームの幅が狭すぎてバーコード全体がその走
査ビーム内に入りきらなかったものとみなす。続いて、
振動角が最大であるか否かを判定する（ステップＳ
８）。

【００４７】振動角が最大で、もはや拡大できない場合
には、その旨を表示し（ステップＳ９）、振動角はその
ままで反射光集光（ステップＳ４）以降を実行する。

【００４８】なお、このような場合には、バーコードへ
の接近あるいは、一方のバーコードを隠蔽する等の他の
対策を求める表示をも行うようにすると都合がよい。

【００４９】振動角が最大に達していない場合には、図
２の１−２から２−３、２−３から３−４のように順次
ミラー振動角の拡大処理を実施（ステップＳ１０）した
後、反射光集光（ステップＳ４）以降の動作を実行す
る。

【００５０】ミラー振動角の拡大処理は、所定回数ある
いは所定時間ある振動角で走査を継続し、その後バーコ
ードが正常に読取れたか否かを判断してもよい。また、
バーコード検出とは無関係に所定回数あるいは所定時間
経過後に順次振動角を拡大してもよい。

【００５１】図７および図８は、本発明にかかるバーコ
ード読取り装置における読取り制御の第２の実施例を説
明するものである。

【００５２】ここで、図７は近接するバーコードの様子
を図示したもので、本実施例はこのようなバーコードの
読取りに適する。

【００５３】図７（ａ）に示す「１」は第１のバーコー
ドの一部、「２３４５」は第２のバーコードの一部を示
し、二つのバーコードの間には間隔ａがある。本実施例
では図７（ａ）のような近接した複数のバーコードを読
取る場合、当初両者を含む広い範囲を走査領域としてお
き、次第にその走査範囲を縮小していくものである。

【００５４】図７（ｂ）は近接するバーコードの一部を
拡大したものである。図中ａは第１のバーコード、ｂは
第２のバーコード、ｃは間隔である。バーコードの黒色
バーと地色との配置に対応して、横軸を時間軸とすると
図７（ｃ）のようなパルス状の電気信号が得られる。こ
こで論理Ｌは黒バーに、また論理Ｈは白部分に相当す
る。

【００５５】このような信号において、二つの離れたバ
ーコードの間には通常のバー間隔とは比較にならない長
い論理信号の無変化部分Ｔが生ずる。この無変化部分Ｔ
の長さを検出することによって、複数のバーコードが近
接して存在しているか否かを確認する。

【００５６】このような場合には、振動ミラー１２の振
動角を図３または図５のように次第に縮小し、無変化部
分が検出されないようにレーザビームの走査を制御し、
一方のバーコードのみを読取るように制御するものであ
る。

【００５７】図８は本発明の第２の実施例の動作を示す
フローチャートである。先ずオペレータがトリガスイッ
チ２をオン（ステップＳ２１）にしてレーザビームを発
射する（ステップＳ２２）。

【００５８】振動ミラーを動作開始せしめることにより
（ステップＳ２３）バーコードの走査を開始する。さら
に、反射光集光（ステップＳ２４）および光電変換（ス
テップＳ２５）を行う。以上の動作は第１の実施例の場
合と同様である。

【００５９】この光電変換の結果、図７（ｃ）に示した
無変化部分Ｔが、ある規定された間隔以下である場合
は、この電気信号はデコード部において数値データ等に
変換される。

【００６０】光電変換の結果得られた電圧波形に基づい
て信号論理Ｌが検出されたか否か、すなわち黒バーの有
無を判定する（ステップＳ２６）。信号論理Ｌが検出さ
れない場合には、バーコードが存在しないと判断し、後
述するように振動ミラーの動作ならびにレーザビームの
発生を停止する（ステップＳ３４、Ｓ３５）。

【００６１】信号論理Ｌが検出された場合には、次いで
信号論理Ｈの検出、すなわち白バーの検出を行う（ステ
ップＳ２７）。さらに論理信号Ｈの長さを判別するため
のタイマーの初期化を実行する（ステップＳ２８）。

【００６２】その後、セパレートタイプのバーコードに
おけるバー間隔に相当する設定時間Ｔ１を経過したか否
かを判定する（ステップＳ２９）。

【００６３】セパレートタイプのバーコードとは、複数
のバーコードを１組としたバーコードであり、この場合
には二つのバーコード間に間隔があっても一つのバーコ
ードとして処理する必要がある。

【００６４】ステップＳ２９でセパレートタイプバーコ
ードに対応する設定時間が経過していない場合には、引
き続き信号論理Ｌが検出されたか否かを判定する（ステ
ップＳ３０）。

【００６５】設定時間Ｔ1 の経過前に信号論理Ｌが検出
された場合には、ステップＳ２７の信号論理Ｈの検出以
降の動作を実行する。一方、信号論理Ｌが検出されない
場合には、ステップＳ２９の設定時間Ｔ１を経過したか
否かの判定を継続する。

【００６６】ステップＳ２９の設定時間Ｔ１経過したか
否かの判定において、経過していると判定された場合に
は、続いて信号論理Ｌが検出されたか否かを判定する
（ステップＳ３１）。

【００６７】Ｔ1 時間経過後に信号論理Ｌが検出されな
い場合には、セパレートタイプのバー間隔以上に相当す
る設定時間Ｔ２を経過したか否かを判定する（ステップ
Ｓ３２）。

【００６８】Ｔ2 が経過していない場合には、引き続き
信号論理Ｌが検出（ステップＳ３１）されたか否かの判
定を行う。Ｔ2 経過前に信号論理Ｌが検出された場合、
そのバーはセパレートタイプのバーコードのバーであ
る。この後継続して論理信号Ｈ、Ｌの検出を継続しても
よい。

【００６９】設定時間Ｔ2 を経過していると判定された
場合には、デコードが完了したか否か、すなわちバーコ
ードが正常に読取れたか否かを判定し（ステップＳ３
３）、完了している場合には、振動ミラーの動作を停止
し（ステップＳ３４）、ついでレーザビームの発生をも
停止して（ステップＳ３５）、動作を終了する。

【００７０】ステップＳ３１においてＴ2 経過後に信号
論理Ｌが検出された場合には、通常のバー間隔以上の時
間が経過していることを意味するため、ここで検出され
たバーは前のバーとは異なるバーコードのバーであると
判断することができる。

【００７１】この場合は複数のバーコードがレーザビー
ムの走査領域に入っているものとみなし、ミラーの振動
角を段階的に縮小し（ステップＳ３６）、走査領域を図
３に示す１−２、２−３、３−４、・・のように狭くす
る動作を実行した後、反射光集光（ステップＳ２４）以
降を実行する。

【００７２】他方、ステップＳ３３においてデコードが
完了していないと判定された場合には、走査領域は丁度
よいにもかかわらず、バーコード上の印刷状態等に起因
してバーコードがたまたま読取れなかったと判断し、読
取り動作を再度実行する。

【００７３】そこで、ミラーの振動角をそのままの状態
に保持し、反射光集光（ステップＳ２４）以降を実行す
る。

【００７４】かかる動作を確実に実行するために、時間
Ｔ1 およびＴ2 の設定はきわめて重要である。時間Ｔ1
は通常のバーコードのバー間隔、あるいはコードが複数
に分割されているセパレートタイプバーコードの場合の
コード間隔以下でなければならない。

【００７５】一方、時間Ｔ2 は、セパレートタイプバー
コードのコード間隔以上であり、この時間以上であれ
ば、近接する他のバーコードであると判断される。これ
らの時間Ｔ1 およびＴ2 は、装置に内蔵される図示して
いないタイマーの設定によって行われ、使用状況に応じ
て適宜変更することができることが望ましい。

【００７６】また、Ｔ2 は他にもバーコードのマージン
部を基準としてその何割か増加せしめた時間、論理信号
の無変化が継続したか否かを判断してもよい。

【００７７】なお、先のステップＳ３３においてデコー
ドが完了していないと判定された場合に、走査領域が小
さすぎたことが原因であると判断し、走査領域を拡大し
た後、再び読取り動作を行うような制御を行うこともで
きる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるバ
ーコード読取り装置によれば、レーザビームによる走査
領域を変更することができる。したがって、レーザスキ
ャナの走査ビームの振動領域を点の状態から段階的に長
い線分へと広げていくように構成することができる。

【００７９】さらに、走査ビームによる走査領域内に複
数のバーコードがあることを検知したときに、走査ビー
ムの振動領域を段階的に短い線分へと狭めていくように
構成することができる。

【００８０】その結果、複数のバーコードがレーザビー
ムの走査領域内に入り、いずれのバーコードを読取った
のか判らなくなるような事態を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明にかかるバーコード読取り装置の走査ビ
ームの基本動作の第１の例を示す説明図である。

【図３】本発明にかかるバーコード読取り装置の走査ビ
ームの基本動作の第２の例を示す説明図である。

【図４】本発明にかかるバーコード読取り装置の走査ビ
ームの基本動作の第３の例を示す説明図である。

【図５】本発明にかかるバーコード読取り装置の走査ビ
ームの基本動作の第４の例を示す説明図である。

【図６】本発明にかかるバーコード読取り装置の第１の
実施例の基本動作を示すフローチャートである。

【図７】本発明にかかるバーコード読取り装置で読取り
対象とするバーコードと信号波形の例である。

【図８】本発明にかかるバーコード読取り装置の第２の
実施例の基本動作を示すフローチャートである。

【図９】本発明にかかるバーコード読取り装置と同様の
ハンドヘルド型装置外観を示す斜視図である。

【図１０】図９に示したバーコード読取り装置の内部構
成を示すブロック図である。

【図１１】図９に示したバーコード読取り装置の内部構
成を示す説明図である。

【図１２】図９に示したバーコード読取り装置の振動角
の説明図である。

【図１３】従来技術にかかるバーコード読取り装置の走
査ビームの状態を示す説明図である。

【図１４】近接したバーコードと走査領域との関連を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ バーコード読取り装置 ２ トリガスイッチ ３ 開口部 １１ 発光部 １２ 振動ミラー １３ 受光部 １４ デコード部 １５ インターフェース部 ２０ 振動角調整手段（振動角調整部） ＢＣ バーコード

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光部からの光源によりバーコード上の
   走査を行いかつバーコードからの反射光を集光するため
   の振動ミラーと、 集光した前記反射光を電気信号に変換する受光部と、 を有するバーコード読取り装置において、 前記振動ミラーが所定の第１の振動角で集光を開始し、 前記受光部で第１の電気信号が検出され、 予め設定された時間の経過後に第２の電気信号が検出さ
   れた場合に、 前記振動ミラーの振動角を前記第１の振動角よりも小さ
   い第２の振動角に変化させ、前記振動ミラーに前記第２
   の振動角で集光を開始せしめる振動角調整手段を有する
   ことを特徴とするバーコード読取り装置。