JP3716829B2 - ポリゴンミラー、光走査装置及びバーコードリーダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源としてレーザダイオードを用いた、スタンド設置型のバーコードリーダにおけるレーザダイオードの起動スイッチとバーコード読取視認用の表示部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バーコードリーダではレーザダイオードが使用されているが、レーザダイオードは寿命が比較的短いために、常時点灯させておくよりも、不用な際には消灯しておくことが望ましい。そのため、従来より、バーコードリーダではバーコード読取から所定時間経過した後に、レーザ光源を自動的に消灯、あるいは間欠点灯させるという手法が採用されている。
【０００３】
バーコードを読み取るためには、消灯／間欠点灯されているレーザ光源を連続的に点灯させる必要がある。連続点灯させるための手法として、一番目に起動スイッチを操作する方法があり、二番目にいわゆる近接センサ、あるいは周囲光検出センサ等を用いる方法がある。
【０００４】
起動スイッチを操作する方法では、バーコードリーダのある部位に起動スイッチを取り付ける必要がある。
【０００５】
一方、バーコードリーダでは、バーコード読取の成否等をオペレータに通知するためのＬＥＤなどによる表示部が備えられている。これは、オペレータに表示を視認させる必要がある関係上、オペレータに対向する部位に取り付けられる。特にカウンタに設置される形態のバーコードリーダでは、読取窓の周辺に表示部を設ける例が多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
スタンドに設置された状態では、読取窓がオペレータに対向するように設置される。この場合、バーコードリーダの背面等に起動スイッチを設けるのでは、操作性が悪い。また、バーコードリーダの前面にスイッチを取り付けるとしても、光学系等の配置の都合からスイッチを取り付けることができる部位は制限されてしまう。
【０００７】
また、バーコード読取の成否をオペレータに通知するためのＬＥＤなどの表示部もオペレータが視認し易い位置に設ける必要性がある。
【０００８】
本発明は、上記のような問題に鑑み、起動スイッチや表示部を適切な位置に設ける、ユーザにとって使い易いバーコードリーダを実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の問題に鑑み、本発明は、円筒の長軸方向に、前記長軸と平行に切断されるようにして平面上に形成される面を備える筐体と、前記筐体の前記長軸方向の両端に形成される軸部と、前記平面に形成される、走査光が出射される読取窓と、前記平面に設けられる、コードの読取結果を利用者に通知するための表示部とスイッチとを備え、前記スイッチは、前記表示部と一体的に構成されていることを特徴とする、バーコードリーダを実現している。
【００１０】
また、前記バーコードリーダ、その軸部に、軸を中心に放射状に形成される複数のリブを備えることを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記バーコードリーダは、光源と、光源から出射される光線を走査する走査部と、コードからの反射光を受光する受光素子とが組み合わされた光学ユニットを備え、前記光学ユニットは、前記バーコードリーダの筐体に対して回動軸を中心にして回動自在に支持されていることを特徴とする。
【００１２】
【実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の一実施形態によるポリゴンミラーを説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態によるポリゴンミラーの完成体の四面図を図示した図面である。図において、ａは底面、ｂは側面である。また、図２は同様にａは上面を、ｂは図２ａのＡ−Ａ断面図を、それぞれ示す。
【００１４】
図において、１はポリゴンミラーである。本実施形態によるポリゴンミラー１には、反射鏡２〜５が装着されている。これら反射鏡は、同一形状の長方形の小型の平面鏡である。このように、各反射面を構成する鏡の形状・寸法を同一とすることは、以下のようなメリットを有する。
【００１５】
一般的なポリゴンミラーの反射面は、回転軸に対して多少なりとも傾斜して形成されるケースが多い。そして、ベースは多面体であるため、各反射面の平面形状は台形となる。
【００１６】
また、特にバーコードリーダなどに用いられるポリゴンミラーの場合には、所定の間隔をおいた平行の走査光を生成することが求めれらるため、各反射面の回転軸に対する傾きを異ならせている。従って、各反射面の平面形状も必然的に異なってくる。
【００１７】
従来のポリゴンミラーも含めて、各反射面を構成する鏡は一枚の大きな鏡（長方形）を切り出すことによって作成されるが、台形の鏡を長方形の鏡から切り出すとなるとどうしても無駄な部分が出て来てしまう。
【００１８】
また、各面用の鏡の形状が異なるため、作業者は各面に応じた形状の鏡を選び出して、それぞれの面に貼りつけなければならない。当然のことながら、鏡の向きも合わせる必要がある。
【００１９】
これに対して、長方形の鏡を使用するのであれば、上記した大きな鏡からの切り出し時にも、無駄なく、効率よく鏡を切り出すことが可能である。また、各面の鏡の形状が同一であるため、どの面にどの鏡を使用するのかを作業者が選び出す必要も、向きを合わせる必要も、特にない。
【００２０】
このようなメリットがあるため、本実施形態では同一形状・同一寸法の鏡を各反射面に取り付けている。
【００２１】
また、図において６および７はポリゴンミラー１のベース部である。ベース部６及び７は樹脂、例えばポリカーボネイト樹脂により形成されている。樹脂の種類は、他のものでも差し支えはないが、耐久性を考慮した場合には比較的硬質な材質を用いることが望ましい。また、材質を樹脂に限定する必要もなく、必要に応じて金属等で形成するようにしてもよい。図示される通り、ベース部は上ベース部６と下ベース部７とからなり、これらを互いに組み合わせることによって、ベース部が構成されることとなる。また、ベース部６および７の中央部には、モータの軸が差し込まれる回転軸８が形成されている。
【００２２】
図１及び図２に図示される本実施形態のベース部は、図示左右方向の長さと図示上下方向の長さとが互いに異なっている。また、回転軸を通過する直線に対して左右非対象となっている。その理由については詳細後述する。
【００２３】
図２ａには、ベース部６、７に取り付けられた鏡２、３、５の端部が点線で図示されている（図示されているのは３枚分のみ）。ベース部に取り付けられる鏡は、回転軸８に対して若干傾くように取り付けられている（図１ｂ参照）。なお、鏡２と鏡４とはその傾斜角度が異なっている。図示はされていないが、鏡３や鏡５も、その傾きが異なっている。つまり、鏡２乃至５の傾きは全て異なっていることになる。
【００２４】
図２ｂの断面図に図示される通り、ベース部６、７にはそれぞれ鏡２、４が挟み込まれる溝９、１０が形成されている。また、鏡２の上端２ａ及び下端２ｂは、ベース部６、７に設けられたストッパ１１、１２により、図示左側に付勢されている。この溝９、１０とストッパ１１、１１２により、鏡２（図示されていないが鏡３〜５も同様）の傾き角度が規定される。
【００２５】
図３は、下ベース部７の外観の斜視図面である。また、図４は下ベース部７の上面及び側面図を、図５は同じく下面図（図３図示上面図に対して９０度回転している状態を図示）、図６は４方向の側面断面図である（断面位置は図４Ａ乃至Ｄ）。
【００２６】
下ベース部７の中央には、円形の開口１３が形成されている。詳細は後述するが、この部分には上ベース部に形成された突起部が差し込まれる。また、下ベース部７の上ベース部と接する側には、リブ１４、１５が、同一延長線上に形成されている。リブ１４とリブ１５とは、互いにそれぞれの幅が異なっている（図示の場合リブ１４の方が幅が広い）。このリブ１４、１５は、上ベース部に形成されている一対の溝（詳細後述）に対応した位置に形成されており、下ベース部７と上ベース部とを組み合わせた際に、ベース部同士の上下左右の向きを間違わないように嵌め合わせることができるように形成されるものである。
【００２７】
下ベース部７の四隅には、溝９ａ〜９ｄが形成されている。既述したとおり、溝９ａ〜９ｄには鏡２〜５の一端面が差し込まれる。また、各溝９ａ〜９ｄのそれぞれに対して、左右一対のストッパ１２が形成されている。これらストッパ１２は、溝９に差し込まれた鏡を、ベース部７の外側に向けて付勢している。そのため、鏡の一端面はストッパにより溝９の外側に付勢されることとなり、鏡が所定の位置に固定される。
【００２８】
円形穴１３の４周には、ネジが貫通する穴１６が形成されている。これは上下ベースを嵌め合わせた後に固定する際に使用されるものである。ネジ穴１６部分には、円筒形の突起１７が形成される。この突起１７は、上ベース部に設けられた凹穴（詳細後述）に嵌め込まれる。
【００２９】
図７は、上ベース部６の斜視外観図である。また、図８は上ベース部６の上面および３方向から見た側面図を、図９は図８に図示された上ベース部６の底面とＣ−Ｃ断面、図１０は同じくＡ−Ａ断面とＢ−Ｂ断面を図示している。
【００３０】
上ベース部６の下ベース部に接する面には、溝２１、２２が同一延長線上に形成されている。それぞれの溝２１、２２は、幅が互いに異なり、溝２１の方が幅が広い。これらの溝２１、２２は、下ベース部７に設けられたリブ１４、１５とそれぞれ嵌めあわされるが、幅が異なるために上下ベース部を嵌め合わせることができる向きが、リブ１４、１５と溝２１、２２とにより規定される。
【００３１】
また、上ベース部６の中心付近には軸（軸穴）８が形成されており、軸穴８の周囲には円形状の突起２３が形成されている。この突起２３は、上下ベース部が嵌めあわされる際に、下ベース部７に設けられた円形穴１３に嵌め込まれる。
【００３２】
更に、上記突起２３の４周には凹部２４が形成され、その中心にはネジ穴２５が形成されている。凹部２４には下ベース部７に形成された円筒形状の突起１７が嵌め込まれる。
【００３３】
上下ベース部を嵌め込む際には、上記の各部が嵌めあわされ、更にネジ（図２に図示）を使用することで両者は固定される。なお、回転時の質量等のアンバランスを解消するため、本実施形態によるベース部では回転軸を中心に、同心円状に複数のネジ穴が形成される。
【００３４】
上ベース部６の端部にも、下ベース部７と同様に溝１０ａ〜１０ｄが形成され、ここに鏡の一端面が差し込まれる。ここで、下ベース部に形成された溝９ａ〜９ｄは、そのそれぞれの端部が重なり合わないように形成されてるが、上ベース部に形成れた溝では、１０ａ、１０ｃの左右端部の内側に１０ｂ、１０ｄの左右端部が入り込むように形成されている。
【００３５】
上記した通り、ポリゴンミラーの各面の傾きはそれぞれの面で異なるように構成される（バーコードリーダ等の場合）。上ベース部６の溝１０ａ〜１０ｄの端部を図示されるように形成することで、各部の鏡の傾き角を個別に規定することができる。
【００３６】
なお、上下ベースの上面／底面図には、特に回転軸を中心とした寸法が記入されている。これらの図面から判る通り、上下ベース部は回転軸を通る直線（図示水平／垂直）に対して左右非対象である。これも、各部鏡の傾き角度を個別に規定するための構造である。
【００３７】
また、互いに隣り合う鏡の端部を、上記した図面のように内外としないように構成することも可能であるが、各反射面の傾きを各個異ならせるとすると、隣り合う鏡の間に隙間ができてしまう。このような隙間では、光源から出射される光線を反射することができないため、この期間は走査光が生成できない。しかし上図面のようなベース部、特に上ベース部のように、隣り合わせの鏡が差し込まれる溝の位置を互いに前後させることによって、光線が反射されない期間を短くすることができる。
【００３８】
続いて、本実施形態によるポリゴンミラーの組み立ての手順について説明する（図１１〜１３参照）。
【００３９】
ポリゴンミラーを組み立てる場合には、先ず下ベース部７（あるいは上ベース部）の溝９ａ〜９ｄのそれぞれに、鏡２〜５を差し込む。鏡２〜５は同一形状、同一寸法であるため、どの溝にどの鏡を差し込んでも差し支えはない。
【００４０】
鏡を溝に差し込む際に、ストッパ１２が鏡２〜５の端面を付勢するため、溝９に鏡が保持される。そして、溝に保持された鏡の角度は、ほぼ所望の傾き角度となるように保持される。
【００４１】
続いて、鏡が保持された下ベース部７に、上ベース部６を嵌め込む。この際、溝９とストッパ１２との作用により、下ベース部７に保持された鏡が所望の角度に近い状態に保持されているため、上ベース部６をそのまま嵌め合わせれば自然と鏡２〜５の端面が上ベース６の１０溝に案内される。特に、ストッパ１１は若干外側に張り出しているため、鏡の端面はストッパ１１により案内されて溝１０に差し込まれる。
【００４２】
あとは、ネジにより上下ベース部を固定すればよい。
【００４３】
このように、鏡をベース部に取り付ける際に、接着剤や粘着テープを使用する必要が全くなく、また鏡の位置決め等の作業も不用となる。そのため、本実施形態によるポリゴンミラーは、組み立ての作業性が非常に良い。
【００４４】
ストッパは、鏡の四隅付近に形成されているため、ポリゴンミラーの径を比較的小さくすることができる。これに対して、回転中心付近にストッパを設けて鏡を付勢するようにすると、ストッパを形成しなければならない分ポリゴンミラーの径が大きくなってしまう可能性がある。そのため、ポリゴンミラーの径を小さくすることが望まれる場合には、特にストッパをポリゴンミラーの回転中心付近には設けないようにすることが好ましい。
【００４５】
また、各ベースの四隅は三角形に切り取られている。これも、ポリゴンミラーの径を可能な限り小さくするために行われる。
【００４６】
図１４は、本実施形態によるポリゴンミラーを、モータに取り付けた状態を図示する図面である。
【００４７】
以下、図面を用いて本発明の一実施形態によるポリゴンミラーが使用されるバーコードリーダについて説明する。なお、本実施形態によるバーコードリーダ自身も新規なものである。
【００４８】
図１５は、バーコードリーダの斜視外観図を示す。図１５に図示される通り、本実施形態によるバーコードリーダ３０は、円筒の一部分を軸と平行に切り取ったような形状をしている。前面３１には、走査光が出射される読取窓３２と、スイッチ３４と兼用されるＬＥＤ表示部３３、ブザー用の開口３５が設けられている。また、バーコードリーダの上端及び下端（図示せず）には、軸部３６が形成されている。軸部３６内には、放射状にリブ３７が設けられる（図示の例では４本）。読取窓３２は、面３１に対して所定の傾斜するように取り付けられている。
【００４９】
図１６は、図１５に図示されたバーコードリーダ３０を縦型のスタンド４０に設置した状態を図示する図面である。図１６において、４０は縦型スタンドである。図示される通り、バーコードリーダ３０は前方に傾くよう、縦型スタンド４０に取り付けられる。これは、読取窓３２からの走査光の出射方向を下側に向けることで、オペレータによるバーコード読取作業性向上などを図ることを目的としている。
【００５０】
図１７は、図１６に図示されたバーコードリーダ３０を、スタンド４０から取り外して手持ち走査を行う状態を図示した図面である。縦型スタンド４０には、バーコードリーダ３０の底面の形状と同じ形状の凹部４１が形成されている。バーコードリーダ３０はこの凹部４１に差し入れられる。また、凹部４１の中央付近にはピン４２が形成される。このピン４２は、バーコードリーダ３０の底面に形成された軸部３６（図１７は図示されず）に差し込まれるものであり、ピン４２が軸部３６に差し込まれることによってスタンド４０にバーコードリーダ３０が固定されるとともに、前方に傾斜しているバーコードリーダ３０の倒れを防止している。
【００５１】
図１８は、横型スタンド５０にバーコードリーダ３０を取り付けた状態を図示している。横置きスタンド５０はコの字状の形状をしており、その両端にはそれぞれピンが形成されている。ピンは図１８には図示されていないが、詳細については後横型スタンド５０の構造とともに後述する。両端のピンは、バーコードリーダ３０の上下端の軸部３６に差し込まれ、これによってバーコードリーダ３０が横型スタンド５０に取り付けられる。なお、バーコードリーダ３０の上下の軸部３６（及び横型スタンド５０のピン）を回動中心として、バーコードリーダ３０は横型スタンド５０に対して回動自在となっており、読取面の向きを図示上下方向に調整することが可能となっている。これによって、読取窓３２から出射される走査光の出射方向を上向き、あるいは下向きに適宜調整できる。
【００５２】
図１９は、横置きスタンド５０の利用の一例を図示する図面である。図において、６１はスーパーマーケットなどの精算カウンタに設けられるいわゆる「流し台」であり、６２はキーボード（ＰＬＵキーボードとも呼ばれる）である。キーボード６２の裏面には、顧客に向けて商品の代金等を表示するディスプレイ６３が設けられている。横型スタンド５０は、キーボード６２と流し台６１との間のスペースにセットされる。そして、バーコードリーダ３０の読取面３２は、店員側を向くように配置されている。
【００５３】
図２０は、横型スタンド利用のその他の例である。図において、６４はいわゆる「ハイカウンタ」である。図示右側に店員が立ち、図示左側に客が立つ。そして、カウンタ６４上で商品・金銭がやりとりされる。横型スタンド５０は、ハイカウンタ６４下の壁面６５に取り付けられており、バーコードリーダ３０の読取窓３２は店員側を向いている。ここで、バーコードリーダ３０は客からは見えないようになっている。
【００５４】
図１９、図２０いずれの場合でも、従来の比較的大型な（とくに縦型の）バーコードリーダをおくことができないようなスペースに、邪魔にならないようにバーコードリーダが設置されている。
【００５５】
図２１乃至図２３は、本実施形態によるバーコードリーダの三面図を、更に詳細に図示する図面であり、特に縦型スタンド４０にセットされた状態が図示される。図２１は正面図、図２２は側面図を、図２３は上面図をそれぞれ図示している。
【００５６】
正面図に図示されるように、本実施形態によるバーコードリーダでは、図示上側、つまり中心よりもずれた位置に、走査光が出射される読取窓３２が設けられている。また、読取窓３２の上には、ＬＥＤ表示部３３とスイッチ３４とが一体的に形成されている。ＬＥＤ表示部３３は、スイッチ３４の中央部分に設けられる。
【００５７】
また、読取窓３２の下側には、バーコード読取の成否等をオペレータに通知するためのブザー用の開口３５が設けられる。
【００５８】
バーコードリーダの上面（図示していないが下面もほぼ同一形状）には、既にのべた軸穴３６が形成されている。また、軸穴３６の周囲には、放射状に図示の場合４本のリブ３７が形成されている。リブについては、詳細後述する。
【００５９】
縦型スタンド４０の上面は、底面に対して手前に（図１０図示左側に）傾斜している。これは、バーコードリーダ３０の読取窓３２から出射される走査光を、下方に出射するためである。
【００６０】
通常、縦置きされるバーコードリーダでは、オペレータの操作性を考慮して、走査光を上方から下方に出射させるように構成される場合が多い。ここで、図２２図示ハッチング部分は、読取窓から出射される走査光の出射範囲を示す。図示される通り、読取窓３２から出射される走査光は、バーコードリーダを垂直においた状態では上下広い範囲に出射される。しかし、縦置き時にはこのような走査光の出射はあまり好ましくない。本実施形態によるバーコードリーダでも、縦型スタンドに設置する場合には走査光が下方に出射されるようにするために、縦型スタンドの上面を傾斜させている。
【００６１】
縦型スタンド４０の底面部分には、ピン４２が形成されている。このピン４２は、バーコードリーダ底面の軸穴３６部分に差し込まれ、バーコードリーダが前（図１０図示左側）に倒れることを防止している。
【００６２】
また、縦型スタンドの後端部分には、図示されていないバーコードリーダから引き出されているケーブルを案内するための、切り欠きが形成されている（図２３Out put cable point A/B と表記) 。
【００６３】
図２４乃至図図２９は、縦型スタンド４０の詳細図面である。図２４は上面、図２５は底面、図２６は正面、図２７は図２４図示Ａ断面（後方より前方を見る図面）、図２８は側面、図２９は図２４のＢ−Ｂ断面である。
【００６４】
図２８に図示される通り、縦型スタンド４０の下面と、バーコードリーダが設置される面との間は、およそ１０度傾いている。また、図２４、２５に図示されるとおり，、縦型スタンド４０の中心（重心）から同心円上に、長円形の開口４３が形成される。これは、縦型スタンド４０をカウンタ面その他にネジ止めする際のネジ穴として機能する。
【００６５】
図２９に図示される通り、縦型スタンドの底面には、金属板４４が取り付けられている。これは、重りとしても作用しており、バーコードリーダの倒れ防止に役立つ。
【００６６】
図３０乃至図３６は、それぞれ横型スタンド５０の詳細図面を図示する。図３０は上面、図３１は正面、図３２は裏面、図３３は側面、図３４は図３０のＢ−Ｂ断面、図３５は図３４のＣ部詳細図、図３６は図３５のＤ−Ｄ断面である。
【００６７】
横型スタンド５０は、ベース板５１と、左右に設けられた腕５２を有する。ベース板５１には、スタンド５０を壁面等に固定するための長円形のネジ穴５３が合計３ヶ所設けられている。また、腕５２の先端部分には、バーコードリーダの軸穴３６に差し込まれるピン５４と、ピン５４を中心に放射状に設けられる断面形状がほぼ台形の突起５５が設けられる。図示の例では、突起５５は１６個形成されており、いずれの突起も等間隔で配置されている（２２．５度間隔）。
【００６８】
これらの突起５５の間には、バーコードリーダの上下面に設けられたリブ３７が挟み込まれる。このリブ３７と突起５５とが嵌めあわされることによって、横型スタンド５０に取り付けられたバーコードリーダを所望の角度で固定することができる。
【００６９】
ベース板５１と腕５２の延長方向とは、およそ８２度の角度がある。
【００７０】
図３５は、ピン５４と突起５５の部分の拡大図面である。特に図３５ａはこれらを正面から、図３５ｂはは突起を横からみた状態をそれぞれ図示している。また、図３６はＤ−Ｄ断面を示す。
【００７１】
突起５５部分の最先端部分の形状は図３５ａ図示の通り先細の台形で、最下端の形状も図示の通り台形であるが、上端部分よりも幅が広い。つまり、突起５５は、底面／上面が台形の角錐に形成されている。また、図３５ｂに図示される通り、突起５５の間の形状もほぼ台形である。
【００７２】
本実施形態によるバーコードリーダの筐体は、上下のカバー部に分割される。図３７乃至図４１は、上側のカバー部を詳細に図示した図面である。
【００７３】
図３７は上カバー部の正面、図３８は同じく裏面、図３９は側面、図４０は図３８図示Ｄ−Ｄ断面、図４１は上面（ａ）と図３８図示Ａ−Ａ断面（ｂ）をそれぞれ示す。
【００７４】
特に図４０に図示されている通り、読取窓３２は上カバー６０の前面に対してある角度で傾いている。これは、走査光の出射方向が読取窓３２に対して垂直である場合、走査光が読取窓面で全反射を起こしてしまい、バーコードの読取性能に悪影響を及ぼすことを防止するためである。
【００７５】
上カバー６０の、読取窓３２の付近には、その上端に穴６１ａが形成された一対の突起部６１が形成されている。この突起部６１には、バーコードリーダの光学ユニットが取り付けられる。
【００７６】
図４１乃至４３は、本実施形態による光学ユニット８０を構成する各部を示す図面である。図４１に図示される通り、光学ユニットのベース部８１は、樹脂により成形されるものであり、その両側面にはピン８２ａを有する腕８２が備えられている。ピン８２ａは上カバー６０の突起部６１に設けられた穴６１ａに差し込まれる。従って、ベース部８１（光学ユニット）は、ピン８２ａを回動軸として上カバー６０に対して回動可能となっている。このように光学ユニット８０を回動可能とすることによって、バーコードリーダから出射される走査光の出射方向を調節可能とすることができ、上下方向に走査光の出射方向を調節できる。
【００７７】
また、ベース部８１の底面には開口８３（図示円形）が設けられており、この部分にポリゴンミラー８４が取り付けられる。ポリゴンミラー８４は、前述した本実施形態によるポリゴンミラーを用いることができ、プリント基板８５に取り付けられたモータの回転軸に固着される。
【００７８】
プリント基板８５の底面には緩衝部材８６が取り付けられ、ベース部８１に対してネジ穴ａ、ｂを介してネジ止めされる。
【００７９】
走査光の光源として、レーザダイオード８７がベース部８１に取り付けられる。また、ベース部８１には、その中央部分に小型の平面鏡８８ａが取り付けられた凹面鏡８８が、一対の支持部材８９ａ、８９ｂを介して取り付けられる。凹面鏡８８の両端には、計３本のピンが形成されている。これらピンは、左右の支持部材８９ａ、８９ｂに形成された穴に差し込まれる。支持部材８９ａ、８９ｂはベース部８１に対して前後方向に可動となっている。
【００８０】
左側の支持部材８９ａには、円形の穴が形成されており、凹面鏡８８の左端のピンがこの穴に差し込まれる。また、右側の支持部材８９ｂは、図示横方向に形成された支持部材の上側に設けられる長円穴（円弧を描くように形成される）と、上下方向に形成された支持部材の下側に設けられる長円穴とを備える。
【００８１】
上側の長円穴には凹面鏡８８の右端のピンのうち上側のピンが、同じく下側の長円穴には凹面鏡８８の右端のピンのうち下側のピンが、それぞれ差し込まれる。
【００８２】
支持部材８９ａ、８９ｂを介してベース部８１に取り付けられた凹面鏡８８は、支持部材８９ａ、８９ｂを前後方向に移動させることによってその角度を調整することができる。
【００８３】
ベース部８１には更に受光素子９０が取り付けられた基板９１がネジ止めされる。また、ベース部８１には合計７枚の反射鏡９２ａ乃至９２ｇが張りつけられている。ベース部８１に鏡９２ａ〜９２ｇが張りつけられた状態を示す斜視図は、図４３に図示される（鏡の配置が判るように、ポリゴンミラー、光源、受光素子等は図示省略している）。
【００８４】
次に、光学ユニットの動作について簡単に説明する。図４４は光源８７、受光素子９０が取り付けられた基板９１が搭載された状態のベース部８１を図示している。なお、ポリゴンミラーは板の下に隠れて見えない。
【００８５】
光源８７からのレーザ光は、凹面鏡８８の中央部分に取り付けられた平面鏡８８ａに向けて出射される。平面鏡８８ａで反射したレーザ光は、ポリゴンミラーに入射する。ポリゴンミラーはモータにより回転駆動されており、その回転に応じてポリゴンミラーの各反射面で反射されたレーザ光（走査光）は鏡９２ａ〜９２ｇを順次走査する。鏡９２ａ〜９２ｇは、走査パターンを生成するパターンミラーとして機能する。
【００８６】
鏡９２ａ〜９２ｇで反射された走査光は、図示上方に向けて出射され、読取窓から出射されて走査パターンを形成する。この走査パターンは、複数の交叉する走査線から構成されるものである。
【００８７】
走査パターンによってバーコード等が走査されると、バーコード面からの反射光が、出射光と同じ経路を通って読取窓からバーコードリーダ内に入射する。この反射光は、鏡９２ａ〜９２ｇのいずれか−ポリゴンミラーを経由して、凹面鏡８８に入射する。凹面鏡８８は、受光素子９０の受光面上に焦点があう曲率を持っており、凹面鏡８８に入射するバーコードからの反射光は受光素子９０により受光される。
【００８８】
このような光学ユニットが、本実施形態のバーコードリーダに組み込まれている。
【００８９】
なお、走査光の出射方向を変えるためには、光学ユニットに取り付けられた鏡など一部の光学部品の傾きを変えるなどの方法をとることもできるが、このような方法を採用した場合には各光学部品の位置関係等が当初の設計とは変わってくるため、バーコードの読取性能に影響を与える可能性がある。これに対して、本実施形態ではプリント基板毎回動させるため、各光学部品の位置関係自体は常に一定の状態に保たれたままであり、読取性能への影響はほとんど現れない。
【００９０】
上カバー部６０に戻り、上カバー６０の下端付近には、バーコードリーダ内部を二分する隔壁６２が取り付けられる。隔壁６２の両端は、上カバー部６０の内壁に形成された一対のリブ６３によって支持されている。バーコードリーダの下端は、ケーブルの差し替えなどにより開け閉めされるが、特に光学部品が設けられる、バーコードリーダの上側については、ホコリの進入等を防止するために密閉されていることが望ましい。そのため、隔壁６２を設けることにより、バーコードリーダの下部に入ったホコリ等が上部に侵入しないようにしている。
【００９１】
図４５及び図４６は、隔壁６２の４面図を示す図面である。図４５は隔壁６２の正面と上面を、図４６は同じく裏面と側面を、それぞれ図示する。隔壁６２の断面形状は、バーコードリーダの筐体に対応した形状になっている。
【００９２】
隔壁６２の中央部分には、開口６２ａが形成されている。この部分には、光学ユニットの一端が差し込まれる。従って、光学ユニットは突起部６１とこの開口６２ａとによって３点支持される。図４５、４６の例では開口６２ａは一つであるが、これを上下方向に複数設けることによって、光学ユニットの角度を多段階に調整することが可能となる。
【００９３】
また、隔壁６２の上部には、プリント基板のコネクタ部分が載置される部材６２ｂが形成されている。この部材６２ｂのみが、隔壁の外側に配置されることとなる。コネクタへのケーブルの差し替え時には装置筐体を開く必要があるが、このような部材６２ｂを設けることで、光学ユニットが設けられた側を開く必要がなくなり、防塵性が向上する。
【００９４】
上カバー６０の上端付近には、スイッチ／ＬＥＤ表示部用の長円径の開口６４が形成される。更に、上端には図示二カ所に、下カバーと嵌めあわされる固定用部材６５が形成されている。この部分には、下カバーに設けられる爪様部材が引っ掛けられる。
【００９５】
図４７は、バーコードリーダの下側カバー１００の正面図（バーコードリーダの背面に相当）であり、図４８は図４７図示Ａ−Ａ断面図、図４９は同じく裏面図、図５０は同じく上面、図５１は下端（ａ）とＢ−Ｂ断面（ｂ）とをそれぞれ図示する。なお、図５１の図面はいずれも下から上を見上げた状態を図示している。下カバーは、上カバーと嵌めあわされて、バーコードリーダの筐体を構成する。
【００９６】
下カバー１００は断面形状が半円様形状をしている。これは、横型スタンドにバーコードリーダを取り付けた際に、バーコードリーダを回動させ易くするためである。
【００９７】
下カバー１００の上面には、軸部３６が形成されている。軸部には、放射状にリブ３７が形成されており、リブ３７は横型スタンドにピンを中心に放射状に形成された突起部間に差し込まれる。なお、本図面ではリブ３７は３本の例を図示している。
【００９８】
下カバー１００の下端付近には、プリント基板に接続されるケーブルを装置外に引き出すための開口１０２が左右１つずつ形成されている。開口１０２内には図示３本のリブ１０３が形成されている。このリブ１０３はケーブルを押さえる機能を有しており、ケーブルが引っ張られた際にケーブル端部やコネクタにストレスがかかることを防ぐ目的で形成されている。更に、下カバー１００の下端には、一対のネジ穴１０５が形成される。
【００９９】
下カバー１００の裏面にも、隔壁６２を支持するための一対のリブ１０４が形成される。
【０１００】
バーコードリーダの下部は、ケーブルと接続されるコネクタが設けられている。図５２乃至５４は、コネクタが設けられる部分のカバー（以下コネクタカバー）１１０を図示する図面である。図５２は上面と裏面を、図５３は表面と断面を、図５４は側面とその断面（図５２図示Ａ−Ａ断面）をそれぞれ図示する。コネクタカバー１１０の底面には、下側カバーの上面と同様に軸部３６と、放射状に形成されたリブ３７（３本）が形成されている。
【０１０１】
コネクタカバー１１０にはほぼ台形の舌部１１１が形成されている。この舌部は、下側カバーの下端に形成された同一形状の凹部１０６に嵌め込まれる。下側カバーの凹部１０６には、下側カバーにプリント基板をネジ止めするためのネジ穴１０６ａが形成されている。コネクタカバー１１０の舌部１１１は、このネジ穴１０６ａを隠すために設けられている。
【０１０２】
コネクタカバーの開口１０２に対応する位置にも、図示３本のリブ１１２が形成される。ケーブルは、リブ１０３と１１２とにより押さえられる。
【０１０３】
コネクタカバー１１０の下側には、係合部材１１３が形成される。この係合部材１１３には、上カバーの底面に設けられた爪様部材が引っ掛けられる。また、下カバー１００のネジ穴１０５に対応する位置に、一対のネジ穴１１４が形成される。コネクタカバー１１０を下カバー１００に対して固定するためには、ネジが使用される。
【０１０４】
図５５は、光学ユニットとプリント基板がバーコードリーダ内に取り付けられた状態を図示するバーコードリーダの側面断面図である。
【０１０５】
ここで、バーコードリーダではレーザダイオードが使用されているが、レーザダイオードは寿命が比較的短いために、常時点灯させておくよりも、不用な際には消灯しておくことが望ましい。そのため、従来より、バーコードリーダではバーコード読取から所定時間経過した後に、レーザ光源を自動的に消灯、あるいは間欠点灯させるという手法が採用されている。
【０１０６】
バーコードを読み取るためには、消灯／間欠点灯されているレーザ光源を連続的に点灯させる必要がある。連続点灯させるための手法として、一番目に起動スイッチを操作する方法があり、二番目にいわゆる近接センサ、あるいは周囲光検出センサ等を用いる方法がある。
【０１０７】
起動スイッチを操作する方法では、バーコードリーダのある部位に起動スイッチを取り付ける必要がある。ここで、本実施形態によるバーコードリーダは、ＬＥＤ表示部と起動スイッチとを兼用させるという構成を採用している。
【０１０８】
バーコードリーダでは、バーコード読取の成否等をオペレータに通知するためのＬＥＤなどによる表示部が備えられている。これは、オペレータに表示を視認させる必要がある関係上、オペレータに対向する部位に取り付けられる。特にカウンタに設置される形態のバーコードリーダでは、読取窓の周辺に表示部を設ける例が多い。
【０１０９】
一方、スタンドに設置された状態の図面からも明らかな通り、本実施形態によるバーコードリーダは読取窓がオペレータに対向するようにして、スタンドに設置される。この場合、バーコードリーダの背面等に起動スイッチを設けるのでは、操作性が悪い。また、バーコードリーダの前面にスイッチを取り付けるとしても、光学系等の配置の都合からスイッチを取り付けることができる部位は制限されてしまう。
【０１１０】
本実施形態では、起動スイッチをＬＥＤ表示部と一体的に構成することによって、このような問題を解決している。
【０１１１】
図５５の１２０は、ＬＥＤ表示部兼起動スイッチとなる部品である。ＬＥＤ１２１は、導光板として作用する透明の樹脂性のガイド１２２の一端部に取り付けられている。そして、ガイド１２２の他端はスイッチ部材の先端に位置するように成されている。スイッチ部材の先端の中央部分で、ＬＥＤの点灯状態を視認することができる。また、スイッチ部材の後端は、プリント基板に取り付けられたスイッチに接しており、スイッチ部材を押下することでスイッチも押下される。
【０１１２】
一方、周囲光センサは従来より読取窓の内側に設けられて来た。周囲光センサは、バーコードリーダ周囲の光量変化を検知するものであり、検知される光量が低下したような場合には、オペレータがバーコードリーダに近づいており、そのためにバーコードリーダの周囲光の検知光量が低下したと考えることができる。そこで、光量が変化した場合には、バーコード読取が行われるものと判断して、消灯／間欠点灯しているレーザ光源を連続点灯させるために使用される。
【０１１３】
従来の周囲光センサは、読取窓に入射するあらゆる光の光量変化を検知するように構成されていた。そのため、僅かな光量変化であっても敏感に検知してしまい、必要もないのにレーザ光源が連続点灯してしまう可能性が非常に高かった。本実施形態によるバーコードリーダでは、このような問題点の解決も図られている。
【０１１４】
周囲光センサは、導光板として作用する樹脂の光ガイド部材の一旦部分に取り付けられている。光ガイド部材は例えば円筒形である。導光板の内面では、特定の角度で入射する光のみが全反射され、それ以外の角度で光ガイドに入射する光線は外にそのまま透過してしまい、センサまでは届かないという性質がある。本実施形態による光ガイド部材は、この導光板の性質を利用している。
【０１１５】
本実施形態による周囲光センサは、特定方向での周囲光の変化を検知することが考慮されている。そのため、光ガイド部材を設け、周囲光センサが周囲光量変化を感知できる範囲（光の入射角度）を制限している。
【０１１６】
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。
【０１１７】
複数の反射面を備えるポリゴンミラーにおいて、反射面となる複数枚の鏡と、前記鏡の下辺が差し込まれる、反射面数と同数の溝と、前記溝部分に形成される、前記溝に差し込まれた鏡を内側から外側に向けて付勢する付勢手段とを備える第一のベース部と、前記鏡の上辺が差し込まれる、反射面数と同数の溝と、前記溝部分に形成される、前記溝に差し込まれた鏡を内側から外側に向けて付勢する付勢手段とを備える第二のベース部と、を備え、前記第一及び第二のベース部が嵌めあわされて形成されることを特徴とする、ポリゴンミラー。
前記ポリゴンミラーにおいて、前記第一あるいは第二のベース部の一方には突起が設けられ、前記第一あるいは第二のベース部の他方には、前記突起に対応する位置に凹部が設けられることを特徴とするポリゴンミラー。
【０１１８】
前記ポリゴンミラーにおいて、前記突起及び前記凹部は、形状あるいは大きさが異なるものが複数形成されていることを特徴とするポリゴンミラー。
【０１１９】
前記ポリゴンミラーにおいて、前記反射面を構成する複数の鏡は、いずれも同一形状且つ同一寸法であることを特徴とするポリゴンミラー。
【０１２０】
光源と、光源から出射される光線を走査するポリゴンミラーを備えた光走査装置において、前記ポリゴンミラーが、反射面となる複数枚の鏡と、前記鏡の下辺が差し込まれる、反射面数と同数の溝と、前記溝部分に形成される、前記溝に差し込まれた鏡を内側から外側に向けて付勢する付勢手段とを備える第一のベース部と、前記鏡の上辺が差し込まれる、反射面数と同数の溝と、前記溝部分に形成される、前記溝に差し込まれた鏡を内側から外側に向けて付勢する付勢手段とを備える第二のベース部と、を備え、前記第一及び第二のベース部が嵌めあわされて形成されることを特徴とする、光走査装置。
【０１２１】
【発明の効果】
上記述べた通り、本発明によれば、製造の手間があまりかからない、安価なポリゴンミラーを実現することが可能となる。そのため、非熟練者であっても、ポリゴンミラーを容易に作成することができる。
【０１２２】
また、本発明によるバーコードリーダを用いることで、様々な態様のバーコード読取に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるポリゴンミラーを示す図、
【図２】本発明の一実施形態によるポリゴンミラーを示す図、
【図３】ポリゴンミラーの下側ベース部の斜視図、
【図４】下側ベース部の平面と側面を示す図、
【図５】下側ベース部の底面を示す図、
【図６】下側ベース部の４側面断面図、
【図７】上側ベース部の斜視図、
【図８】下側ベース部の上面と３側面図、
【図９】下側ベース部の底面と一側面図、
【図１０】下側ベース部の２方向側面図、
【図１１】ポリゴンミラー作成工程図１、
【図１２】ポリゴンミラー作成工程図２、
【図１３】ポリゴンミラー作成工程図３、
【図１４】モータに搭載されたポリゴンミラーを示す図、
【図１５】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１６】バーコードリーダが縦型スタンドに搭載された状態を示す図、
【図１７】縦型スタンドに搭載されたバーコードリーダを手持ちした状態を示す図、
【図１８】バーコードリーダが横型スタンドに搭載された状態を示す図、
【図１９】横型スタンドの一使用例、
【図２０】横型スタンドの他の使用例、
【図２１】縦型スタンドに搭載されたバーコードリーダの正面図、
【図２２】縦型スタンドに搭載されたバーコードリーダの側面図、
【図２３】縦型スタンドに搭載されたバーコードリーダの上面図、
【図２４】縦型スタンドの上面図、
【図２５】縦型スタンドの裏面図、
【図２６】縦型スタンドの正面図、
【図２７】縦型スタンドの正面方向の断面図、
【図２８】縦型スタンドの側面図、
【図２９】縦型スタンドの側面断面図、
【図３０】横型スタンドの上面図、
【図３１】横型スタンドの正面図、
【図３２】横型スタンドの裏面図、
【図３３】横型スタンドの側面図、
【図３４】横型スタンドを内側からみた側面図、
【図３５】図３４の要部拡大図、
【図３６】横型スタンドの側面の断面図、
【図３７】バーコードリーダの上カバー部の正面図、
【図３８】上カバー部の裏面図、
【図３９】上カバー部の側面図、
【図４０】上カバー部の側面断面図、
【図４１】上カバー部の上面部と断面図、
【図４２】本実施形態によるバーコードリーダの光学ユニットと、各部品を示す図、
【図４３】鏡が配置された光学ユニットを示す斜視図、
【図４４】光源、受光素子が搭載された光学ユニットを示す斜視図、
【図４５】バーコードリーダ内に設置される隔壁の正面及び上面図、
【図４６】隔壁の裏面及び側面図、
【図４７】バーコードリーダの下カバー部の正面図、
【図４８】下カバー部の側面断面図、
【図４９】下カバー部の内面図、
【図５０】下カバー部の上面を示す図面、
【図５１】下カバー部の底面図、
【図５２】コネクタカバーの裏面と上面を示す図面、
【図５３】コネクタカバーの表面と要部断面図、
【図５４】コネクタカバーの側面とその断面図、
【図５５】光学ユニットが搭載されたバーコードリーダ、
をそれぞれ示す。

Claims (3)

1. 円筒の長軸方向に、前記長軸と平行に切断されるようにして平面上に形成される面を備える筐体と、
   前記筐体の前記長軸方向の両端に形成される軸部と、
   前記平面に形成される、走査光が出射される読取窓と、
   前記平面に設けられる、コードの読取結果を利用者に通知するための表示部と、
   前記走査光を出射させるためのスイッチと、
   を備え、
   前記スイッチは、前記表示部と一体的に構成され、前記平面上に設けられることを特徴とする、バーコードリーダ。
2. 前記バーコードリーダは、その軸部に、軸を中心に放射状に形成される複数のリブを備えることを特徴とする、請求項１記載のバーコードリーダ。
3. 前記バーコードリーダは、光源と、光源から出射される光線を走査する走査部と、コードからの反射光を受光する受光素子とが組み合わされた光学ユニットを備え、
   前記光学ユニットは、前記バーコードリーダの筐体に対して回動軸を中心にして回動自在に支持されていることを特徴とする、請求項１記載のバーコードリーダ。

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