JP3814008B2 - 光学的パターン読取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、光学パターン読取装置、特に、光学的記録媒体に記録された光学的パターン、例えば多段バーコード、二次元コード、更には文字、記号等をも、電子走査形のラインイメージセンサを使用して光学的に読取ることができる、光学的パターン読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光学的パターン読取装置は、光学的記録媒体に記録された光学的パターンを照明手段で照明し、上記光学的パターンからの散乱反射によってなる光像を電子走査形読取センサ上に結像させ、これを電子走査形読取センサの光電変換機能によって時間軸上の電気的アナログ信号に変換し、この信号を電気的に処理して、上記光学的パターンを読取っていた。
その際、光学的パターンとしては、主としてバーコード類が使用されていた。しかし、昨今は、物品情報の登録処理や情報管理等を行う分野がＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）、流通、サービス業等々と拡がるに連れて、取り扱う情報の種類が多岐にわたり、又、情報量が益々増大する傾向にある。
情報量の増大に伴って、光学的パターンとしての一段バーコードでは情報密度が低くなって来たために、それを補うものとして、或はそれの代りをなすものとして、多段バーコード、二次元コード、或は文字、記号等の使用・導入が検討されている。
【０００３】
多段バーコード、二次元コード、或は文字、記号等を読取る装置としては、従来、例えば、図７に示すようなＴＶ（ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）カメラ式情報パターン読取スキャナが知られている。
図７のＴＶカメラ式情報パターン読取スキャナは、ＴＶカメラ２１、画像処理装置２２及びＴＶモニタ２３等から構成されている。画像処理装置２２は、通信回線（ＲＳ−２３２Ｃ回線）を介してホストコンピュータに接続されている。
この種のＴＶカメラ式情報パターン読取スキャナでは、物品に貼付けられたラベル２４の情報パターン印刷面に対向させて、ＴＶカメラ２１をセットし、通常の室内照明の下で、ＴＶカメラ２１によってラベル２４上の情報パターンを撮影し、撮影によって得られた画像データを画像処理装置２２により処理してパターン情報に変換し、このパターン情報をホストコンピュータに送信する。
一方、撮影によって得られた画像データは、そのまま接続ケーブルを介して、ＴＶモニタ２３上に出力表示される。
【０００４】
又、文字、記号等を読取る装置の発明として、光照射手段、回動ミラー、ミラー駆動手段、結像レンズ、ＣＣＤラインセンサ、Ａ／Ｄ変換回路からなる光学的情報読取装置の例が開示されている（特開平７−２３０５２３号公報参照）。
この装置のミラー駆動手段は、回動ミラーの水平２等分線に即して配設された水平回動軸に直結されておって、回動−停止（セット）−回動−停止（セット）…という間欠動作を繰り返す。そして、ＣＣＤラインセンサは、ミラー駆動手段及び回動ミラーの回動時には動作せず、停止時（セット時）にのみ動作するように構成されている。
【０００５】
【従来技術の問題点】
第一に、ＴＶカメラ式情報パターン読取スキャナでは、上述したように、ＴＶカメラ２１、画像処理装置２２、及びＴＶモニタ２３等の、高価な装置が必要であった。
第二に、ＴＶカメラ式情報パターン読取スキャナでは、室内照明の明るさに応じてＴＶカメラ２１の絞りを調整しなければならないから、情報パターン読取前の、段取りに時間が掛かるという問題があった。
第三に、ＴＶカメラ２１の画像を光電変換する二次元的エリアセンサは、水平方向及び垂直方向の有効画素数が５７６Ｈ×４８５Ｖの程度に限定されるため、情報パターン読取装置の解像度（分解能）の向上に限界があった。ここに、解像度（分解能）とは、読取り可能な情報パターンの最小線幅の寸法をいう。
第四に、ミラーの回動−停止−回動−停止…を繰り返す形式の上記光学的情報読取装置は、読取速度が非常に遅く、その向上は本質的に困難である。
【０００６】
【発明の目的】
それ故、この出願の発明の第１の目的は、被読取部材上に記録された光学的パターンが２次元的なものであっても、環境光に影響されることなしに、従って又事前の段取りに時間を取られることなしに、当該光学的パターンを正確にかつ高速で読取ることが出来る、光学的パターン読取装置を提供することにある。
この出願の発明の第２の目的は、被読取部材上に記録された光学的パターンが２次元的なものであっても、テレビカメラを使用した従来の読取装置よりも一段と向上した解像度（分解能）を以って、当該光学的パターンを正しく読取ることが出来る、光学的パターン読取装置を提供することにある。
この出願の発明の第３の目的は、構造が簡単かつ安価で、しかも上記の諸目的を達成することの出来る、光学的パターン読取装置を提供することにある。
【０００７】
【目的を達成するための手段】
上記の問題点を解消し、且上記の目的を達成するために、
この出願の発明による光学的パターン読取装置は、
少なくとも、可動反射ミラー７、集光光学系９、及びラインイメージセンサ１０を、この順に結合して成る光学系、又は集光光学系９、可動反射ミラー７、ラインイメージセンサ１０の順に結合して成る光学系と、光照射手段２とを、
前方に光出入口を有する筐体１の内部に収納し、
これを、読取ろうとする光学的パターン４に対峙させ、
光学的パターン４を光照射手段２で照射しながら、
可動反射ミラー７に対して周期的・連続的な直線振動又は回転振動と直線振動との合成振動を与えると共に、
ラインイメージセンサ１０に周期的ないし間欠的な電子的走査を行わせることによって、
光学的パターン４上に等価的に多数の平行走査線を生成させ、
かくして得られたラインイメージセンサ１０からの電気的アナログ信号を、信号処理部とこれに続くメモリ部及びデコード部に与えるものである。
【０００８】
【発明の作用】
可動反射ミラー７の一つの位置（又は位置と角度の組合せ）には、光学的パターン４上の一つの線状エリアが対応する。この時、当該線状エリアからの反射光（の一部）は、可動反射ミラー７及び集光光学系９を、この順に通過して、又は集光光学系９、可動反射ミラー７の順に通過して、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面に到達することが出来る。隣接する線状エリアからの反射光は、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面には到達しない。
そのため、可動反射ミラー７の位置と角度を変化させると、対応する線状エリアが交代する。
可動反射ミラー７の動作と併行して、ラインイメージセンサ１０に対して、連続的ないし断続的なクロックパルス列を送り込んで、横方向の電子的走査を周期的ないし間欠的に行わせる。
二つの動作の協働の結果、光学的パターン４上に、互いに平行な多数の走査線が等価的に生成される。
これによって、ラインイメージセンサ１０の出力端子から一連の電気的アナログ信号が得られるが、この信号は、信号処理部において２値信号（２元信号）に変換される。得られた２値信号は、一旦メモリ部に蓄積され、続いてデコード部においてデコードされ、光学的パターンの意味情報が認識される。
従って、一段バーコードは勿論のこと、多段バーコード、二次元コード、或は文字、記号等をも、正確にかつ高速で読取ることが出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、以下の形態で実施される。
第１の実施の形態は、
先端部に照射光と反射光を通過させる光出入口を有し、内部に空洞を有する筐体１と、
上記光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材３上に記録された光学的パターン４を照射する光照射手段２と、
上記筐体１内に配設され、垂直面内において周期的に屈曲振動を行う一端固定の振動板１６を含有する、揺動駆動手段１５と、
上記振動板１６の自由端に連結され、上記振動板１６の垂直面内における周期的な屈曲運動に連れて、同垂直面内において角度と位置を周期的に変化させる可動反射ミラー７と、
上記光学的パターン４上の線状エリアから到来した反射光を所定の位置において結像させる集光光学系９と、
線状の受光面が上記所定の位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ１０と、
上記ラインイメージセンサ１０の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の後段に接続されたメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記振動板１６に周期的な屈曲振動が与えられることによって上記可動反射ミラー７に周期的な角度及び位置の変位が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ１０において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン４上に、等価的に平行線群形の走査パターンが生成される、
光学的パターン読取装置である。
【００１０】
第２の実施の形態は、
先端部に照射光と反射光を通過させる光出入口を有し、内部に空洞を有する筐体１と、
上記光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材３上に記録された光学的パターン４を照射する光照射手段２と、
上記筐体１の奥部上方（又は下方）に配設され、上記光学的パターン４からの反射光を斜め下方（又は斜め上方）に向けて反射偏向させる固定反射ミラー（５）と、
垂直面内において周期的に屈曲振動を行う前端固定の振動板１６を含有する、揺動駆動手段１５と、
上記固定反射ミラー５の斜め下方（又は斜め上方）において、上記振動板１６の自由端にブラケットＢを介して連結され、上記振動板１６の周期的な屈曲振動に連れて垂直面内において周期的な角度及び位置の変位を行うと共に、上記固定反射ミラー５からの反射光を前方にかつ若干下向き（又は上向き）に反射偏向させる可動反射ミラー７と、
上記可動反射ミラー７から到来した反射光を所定の位置において結像させる集光光学系９と、
線状の受光面が上記所定の位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ１０と、
上記ラインイメージセンサ１０の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の出力端子に接続されたメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記ラインイメージセンサ１０は上記集光光学系９よりも前方に位置し、
上記振動板１６は、上記集光光学系９及び上記ラインイメージセンサ１０の下側（又は上側）にあって、両者の間を結ぶ光路中心線に対して略平行であり、且つ、上記振動板１６の固定端は、上記ラインイメージセンサ１０の側、即ち前方にあり、
上記可動反射ミラー７の静止時の位置は、上記振動板１６の延長線の上方（又は下方）にあり、法線方向は、上記振動板１６の延長線に対して上向き（又は下向き）に９０度以上傾斜しており、
上記振動板１６に周期的な屈曲振動が与えられることによって上記可動反射ミラー７に周期的な角度及び位置の変位が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ１０において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン４上に、等価的に平行線群形の走査パターンが生成される、
光学的パターン読取装置である。
【００１１】
第３の実施の形態は、
先端部に照射光と反射光を通過させる光出入口を有し、内部に空洞を有する筐体１と、
上記光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材３上に記録された光学的パターン４を照射する光照射手段２と、
上記筐体１の奥部上方（又は下方）に配設され、上記光学的パターン４からの反射光を斜め下方（又は斜め上方）に向けて反射偏向させる、固定反射ミラー５と、
垂直面内において周期的に屈曲振動を行う前端固定の振動板１６を含有する、揺動駆動手段１５と、
上記固定反射ミラー５の斜め下方（又は斜め上方）にあって、上記振動板１６の自由端にベルクランクＫを介して連結され、該ベルクランクＫの枢軸ｐを中心として垂直面内において周期的な角度及び位置の変位を行うと共に、固定反射ミラー５からの反射光を前方にかつ若干下向き（又は上向き）に反射偏向させる可動反射ｚラー７と、
可動反射ミラー７から到来した反射光を所定の位置において結像させる集光光学系９と、
線状の受光面が上記所定の位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ１０と、
上記ラインイメージセンサ１０の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の出力端子に接続されたメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記ラインイメージセンサ１０は上記集光光学系９よりも前方に位置し、
上記振動板１６は、上記集光光学系９及び上記ラインイメージセンサ１０の下側（又は上側）にあって、両者の間を結ぶ光路中心線に対して略平行であり、かつ上記振動板１６の固定端は、上記ラインイメージセンサ１０の側、即ち前方にあり、
上記可動反射ミラー７の静止時の位置は、上記振動板１６の延長線の上方（又は下方）にあり、法線方向は、上記振動板１６の延長線に対して上向き（下向き）に９０度以上傾斜しており、
上記振動板１６に周期的な屈曲振動が与えられることによって上記可動反射ミラー７に周期的な角度及び位置の変位が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ１０において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン４上に、等価的に平行線群形の走査パターンが生成される、
光学的パターン読取装置である。
【００１２】
第４の実施の形態は、
先端部に照射光と反射光を通過させる光出入口を、内部に空洞を有し、前半部が水平面内において前広形状を、後半部が角筒状をなし、中間の湾曲点で下向きに湾曲して、くの字形をなしている筐体１と、
上記筐体１の光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材３上に記録された光学的パターン４を照射する光照射手段２と、
上記光出入口と上記湾曲点の間に配設され、上記光学的パターン４上の線状エリアから到来した反射光を所定の離隔位置において結像させる集光光学系９と、
上記湾曲点又はその近傍位置に、斜め下向きに、配設され、上記垂直面内において、法線方向に、周期的な直線形振動を行う、可動反射ミラー７と、
上記可動反射ミラー７に対して周期的な直線的振動を与える振動駆動手段３５と、
線状の受光面が上記所定の離隔位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ１０と、
上記ラインイメージセンサ１０の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の出力端子に接続されたメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記振動駆動手段３５によって上記可動反射ミラー７に周期的な直線形振動が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ１０において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン４上に、等価的に平行線群形の走査パターンが生成される、
光学的パターン読取装置である。
【００１３】
【実施例】
この出願の発明による光学的パターン読取装置の第１の実施例について詳細に説明する。
図１は、この出願の発明による光学的パターン読取装置の第１の実施例の縦断面図である。
図２は、同実施例における光学系の摸式図である。
図１及び２において、１は筐体、２は光照射手段、３は被読取部材、４は光学的パターン、５は固定反射ミラー、７は可動反射ミラー、８は第２の固定反射ミラー、９は集光光学系、１０は電子走査形のラインイメージセンサ、１５は揺動駆動手段、そして１１は位置決め用ガイドである。
第１の実施例は、以上の諸要素の外に、信号処理部やメモリ部、そしてデコード部を構成するマイクロコンピュータ（いずれも図示しない）を包含する。
【００１４】
筐体１は、図１の如く、内部が空洞をなすと共に、中間の湾曲点で下向きに湾曲し、略くの字形をなしている。その前半部は、水平面内において前広形状（扁平ラッパ状）をなし、先端部に光出入口が形成される。光出入口には、例えば、透光板体が配設される。
光照射手段２は、図２の如く、複数個の光源（例えばＬＥＤ）を含有する。それらの光源は、この実施例では、ほぼ線状に配列される。それらの配設位置は、所望の反射光の通路を避けて、その近傍位置から選択される。
光照射手段２は、光学的パターン４に対して、照射光１２を照射する。
同時に、外乱光（環境光）もこれを照射する。
照射光１２及び外乱光は、光学的パターン４によって反射散乱される。図示の反射光１３は、筐体１の光出入口から、その内部に進入する。
【００１５】
反射光１３は、固定反射ミラー５によって反射偏向され、反射光１４となる。
固定反射ミラー５からの反射光１４の進行方向には、可動反射ミラー７が配設される。可動反射ミラー７は、揺動駆動手段１５と共同して、揺動ミラー装置６を構成する。
可動反射ミラー７の後段には、第２の固定反射ミラー８と、集光光学系９が配設される。
集光光学系９は、例えば、１個の絞りと１個のレンズとからなる。或は２個のレンズと、それらの中間に配設された１個の絞りとから成る。
集光光学系９の後段には、電子走査形のラインイメージセンサ（一次元イメージセンサ）１０が配設される。
ラインイメージセンサ１０は、当業者に良く知られているＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）であって、多数のピクセル（画素）から構成されている。
この種のラインイメージセンサのピクセル（画素）数は、典型的には２０４８個であるが、５０００個のものも作られている。これらのピクセルは、横一列に配列されている。（ちなみに、ラインイメージセンサに対して、低雑音化の目的で、フロント増幅回路を付加し、両者を一体化させたものもある。）
一次元ＣＣＤは、光電変換−蓄積−走査（読出し）の機能を有する。一次元ＣＣＤの線状の受光面に到来した光像（光入力信号）は、一次元的に配列（線状に配列）されたピクセル群によって、いわば空間的にサンプリングされることとなる。各ピクセル上の各サンプル値は、信号電荷に変換され、かつ適宜の容量に蓄積され、一定積分時間（電荷蓄積時間）の後、ホトゲートを介してＣＣＤレジスタに各ピクセルから同時に転送される。ＣＣＤレジスタ上の信号電荷の列は、電子的に走査され読出されることによって、時間軸上のサンプル値（電圧もしくは電流値）の列、即ち電気的アナログ信号に変換される。
【００１６】
一次元ＣＣＤを構成するピクセルの横幅としては、現時点では、約７μｍ又は１４μｍのものが容易に入手可能である。ピクセルの横幅を１４μｍとすると、ラインイメージセンサの長さは、１４μｍ×２０４８（個）≒２８ｍｍの程度となる。これによって得られる解像度は、テレビカメラのエリアセンサによって得られる解像度に比べて、約４倍となる。
この時のピクセルの縦幅（高さ）は、一般向けのものでは、２００μｍの程度である。しかし、二次元コードや、文字、記号等を読取る場合は、縦方向の解像度を上げるために、この値よりも更に小さくしなければならない。この実施例では、ピクセルの高さが１４μｍの程度のものを使用する。
この場合、光学系９としては、縮小形レンズが使用され、再反射光１４が幅２８ｍｍ程度の領域に、結像するように設計される。
ラインイメージセンサの１回の走査時間については、現在、例えば１００μｓ（マイクロ秒）程度のものが入手可能であるが、将来的には、５０μｓ程度のものも入手可能になるものと期待される。
また、電子走査形のラインイメージセンサ１０としては、ＣＣＤの他に、ＭＯＳ形のものも使用可能である。
【００１７】
ラインイメージセンサ１０の出力端子には、信号処理部（図示しない）が接続され、信号処理部の後段には、メモリ部やデコード部（図示しない）が接続される。
信号処理部は、例えば、対数増幅回路や、リニア増幅回路や、スライス回路その他を含有し、公知の信号処理を行う。
対数増幅回路は、入力信号のレベルが所定値より小さい時は対数特性に基づいてそれを伸長し、大きい時は圧縮する。
スライス回路は、到来した電気的アナログ信号（バーコード信号等）を処理して、黒色パターン信号に由来する電気的アナログ信号を例えば“論理１”レベルに変換し、白色パターン記号に由来する電気的アナログ信号を例えば“論理０”レベルに変換する。
メモリ部は、好ましくは、ｍ行×ｎ列のフレームメモリ領域を包含する。ここに、ｍは走査線数によって規定され、例えば５０であり、ｎはピクセル数によって規定され、例えば２０４８である。
デコード部は、例えば、一段バーコード、多段バーコード、二次元コード、文字又は記号等の公知の認識アルゴリズム、文字又は記号等の公知の抽出アルゴリズム等を内蔵するマイクロコンピュータによって構成され、プリント回路基板ＰＣＢ上に配設される。（但し、その全部若しくは一部を筐体１の外部に移設することを妨げない。）
【００１８】
３０はユニットケースであって、図１の如く、入口部（左端部）には集光光学系９が配設され、奥部（右端部）にはラインイメージセンサ１０が配設される。中間の空洞部は、反射光の通路となる。
ユニットケース３０は、例えば、頂板及び底板、並びに両者を結合する左側板及び右側板から成る。頂板及び底板は同形であって、その横幅は、入口部（左端部）では一定、中間部では末広がり、奥部（右端部）では再び略一定である。
ユニットケース３０の入口部には集光光学系９が配置され、奥部にはラインイメージセンサ１０が配置される。中間部は、光の通路となる。
空洞の入口部の大きさは、光学系９の直径によって規定され、例えば１０×１０ｍｍの程度となり、奥部の大きさは、主としてラインイメージセンサ１０の外形寸法によって規定され、１０×４０ｍｍの程度となる。
【００１９】
ＰＣＢ１及びＰＣＢ２は第１及び第２のプリント回路基板であって、前者は、例えばユニットケース３０の頂板の上方に配設され、後者は、例えば筐体１の底壁の上方に配設される。但し、両者を区別する必要がないときは、以下単に「プリント回路基板ＰＣＢ」という。
プリント回路基板ＰＣＢには、信号処理回路及びデコード回路の全部又は一部を搭載する。（但し、デコード回路の全部を筐体１の外部に移設することを妨げない。）
位置決め用ガイド１１は、板状体ないし叉状体からなる。そして、筐体１の最先端部に設けられ、そこから図示の如く斜め下方に突出する。位置決め用ガイド１１の先端部を、図示の如く、被読取部材３上の所望の位置に当接し、かつ保持することによって、筐体１を、所望の位置に所望の姿勢で、正確かつ安定的に保持することが出来る。
【００２０】
この出願の発明の第１の実施例に使用する揺動ミラー装置６の構成について、図１及び図２を参照しながら、詳細に説明する。
揺動ミラー装置６は、前述の如く、可動反射ミラー７と、揺動駆動手段１５とから成る。揺動駆動手段１５は、屈曲振動形の振動板１６と、該振動板１６に機械的振動を励起せしめる振動板駆動回路（図示しない）とを含有する。振動板１６には、１対の電気的駆動端子が設けられる。
第１の実施例では、振動板１６の一端（図１では右端。以下同様）は、固定部材Ｃを介してユニットケース３０の頂板上面に固定され、振動板１６の他端（図１では左端。以下同様）は、ブラケットＢを介して可動反射ミラー７の裏面に連なる。振動板１６の固定端近傍に対応して、ユニットケース３０の頂板上面に支持部材Ａが配設される。支持部材Ａは、振動板１６に対する揺動支点ａを構成する。
これによって、振動板１６の一端（右端）は、固定端となり、振動板１６の他端（左端）は自由端となり、従って又、これに連なる可動反射ミラー７も、同振動板１６の延長線上にあって、自由端（浮遊状態）となる。
【００２１】
振動板１６の静止時における、自由端の方向（接線方向）を０度とすれば、可動反射ミラー７の方向（法線方向）は角ψ（＜９０度）で表される。角ψは、固定反射ミラー５及び第２の固定反射ミラー８の位置関係を勘案して決定される。この実施例では、例えば４５度に設定される。
振動板１６は、その全部又は一部が圧電振動子（図示しない）から成り、その固定端近傍には、１対の電気的駆動端子が設けられる。圧電振動子には、少なくとも２個の駆動電極（図示しない）が設けられ、該駆動電極は、電気的駆動端子に接続される。
電気的駆動端子は、ケーブルＤを介して、振動板駆動回路Ｅに電気的に接続される。
【００２２】
次に、上記揺動ミラー装置６の動作について詳細に説明する。
図３は、上記揺動ミラー装置６の動作説明図である。
振動板１６は、振動板駆動回路Ｅから駆動電圧（例えば約５０Ｖ）が印加されると、図３の如く垂直面内において、屈曲振動を行う。振動板１６が屈曲振動を行うと、可動反射ミラー７は、揺動支点ａを中心として、回動振動を行う。このとき、可動反射ミラー７の中心部は、左右方向及び上下方向にも振動することになるのであるが、上下方向の振動振幅Ｌは、例えば１ｍｍ（上に０．５ｍｍ、下に０．５ｍｍ、合計１ｍｍ）の程度に設計される。
【００２３】
可動反射ミラー７の方向（法線方向）θは、振動板１６の自由端の方向（接線の方向）φによって決せられ、この角φと、前記可動反射ミラー７の静止角ψとの和となる。
角φは、上下方向の振動振幅Ｌの関数である。そして、振動板１６の振動モードは、屈曲振動モードであるから、自由端の接線の成す角φは、自由端と揺動中心ａとを結ぶ直線の成す角よりも大きい。
可動反射ミラー７の変位（角度変位及び光路方向の位置変位）は、光学的パターン４（被読取部材３の表面）上の反射点（ラインイメージセンサ１０に至る反射光光路の始点）を垂直方向に変位させる。可動反射ミラー７の上記変位量を、光学的パターン４上の反射点の変位量に換算すると、垂直方向約１０ｍｍの変位量となる。換言すれば、平行線群形の走査パターンの垂直方向（上下方向）の高さは、約１０ｍｍとなる。このとき、隣接する走査線間の間隔を０．２ｍｍ刻みとすれば、走査線の総数は、５０本となる。
このようにすれば、上下方向約１０ｍｍにわたって、一時に読取ることが可能となる。
それ故、この出願の発明の第１の実施例によれば、バーコード情報は勿論のこと、文字、記号などの二次元情報をも、容易に読取ることが出来るのである。
【００２４】
第１の実施例の操作方法と動作内容について説明する。
初めに、電源スイッチ（図示しない）を投入する。
光照射手段２が動作を開始し、照射光１２を発する。
同時に、振動板１６が、振動板駆動回路Ｅによって駆動され、上から下へそして下から上へと、周期的な屈曲振動を開始する。
次に、筐体１の後部（即ち把持部）を把持して、位置決めガイド１１の先端部を、これから読取ろうとする光学的パターン４の下端近傍に、図示の如く当接する。当接状態を保持しつつ、筐体１の後部（把持部）を上下させて、読取ろうとする光学的パターン４の全体が照明されるように、又、照度分布が一様化されるように、その姿勢を調節する。
光学的パターン４から発した反射光の一部は、筐体１の光出入口を通過し、その内部を進行し、固定反射ミラー４で反射され、可動反射ミラー７に入射する。
入射した反射光は、図示の如く、可動反射ミラー７…第２の固定反射ミラー８…可動反射ミラー７…第２の固定反射ミラー８の順でジグザグに反射を繰り返した後、水平方向に進行する。そして、集光光学系９を経由した後、ラインイメージセンサ１０の受光面に到達する。
調節が終了した時は、筐体１の姿勢をそのまま保持し続けると共に、図示しないスイッチを介して、読取指令を与える。読取動作の開始タイミングは、マイクロコンピュータによって、与えられる。
【００２５】
図１においては、３本の反射光１３，１３，１３が示されている。
一番上側の反射光１３は、振動板１６の前端（自由端）が下側に最も大きく屈曲した時の可動反射ミラー７の位置と角度に対応し、真中の反射光１３は、振動板１６の前端（自由端）が静止位置にある時の可動反射ミラー７の位置と角度に対応し、一番下側の反射光１３は、振動板１６の前端（自由端）が上側に最も大きく屈曲した時の可動反射ミラー７の位置と角度に対応するものである。
一番上側の反射光１３は、読取ろうとする光学的パターン４の上限位置を横切る線状エリア（以下「第１の線状エリア」という。）から反射したものであり、真中の反射光１３は、同光学的パターン４の中央位置を横切る線状エリアから反射したものであり、一番下側の反射光１３は、同光学的パターン４の下限位置を横切る線状エリア（例えば第５０の線状エリア）から反射したものである。
【００２６】
第１の線状エリアから発した反射光が、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面に到達する時は、隣接する線状エリアから同時に発した反射光は、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面には到達しない。
第１の線状エリアの直近下位に位置する線状エリア（以下「第２の線状エリア」という。）から発した反射光が、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面に到達する時は、隣接する線状エリアから同時に発した反射光は、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面には到達しない。
他の任意の線状エリアから発した反射光についても同様である。
従って、可動反射ミラー７の相異なる位置と角度には、光学的パターン４上の相異なる線状エリアが対応するのである。
（念の為付言するに、図１には３本の反射光が図示されているが、このことはこれらの反射光が同時にラインイメージセンサ１０に到達することを意味する訳ではない。）
【００２７】
振動板１６は、前述の如く既に、上から下へそして下から上へと周期的な屈曲振動を行っている。
この時、ラインイメージセンサ１０に対して、連続的若しくは断続的にクロックパルス列を送り込めば、読取ろうとする光学パターン４上に、互いに平行な多数の走査線（例えば５０本の走査線）が等価的に生成される。
そして、ラインイメージセンサ１０の出力端子からは、線状の受光面への光入力が光電変換されてなる電気的アナログ信号が出力される。
電気的アナログ信号は、信号処理部によって、２値信号（二元信号）に変換され、一旦、後続のフレームメモリに蓄積される。その際、第ｉの線状エリアを電子的に走査して得られたｎ個の２値信号の列は、フレームメモリ領域の第ｉ行の領域に蓄積するのが望ましい。
走査は、任意の線状エリアから始めることが出来るが、どの線状エリアから始めたかを明確にしておく必要がある。
蓄積された２値信号の群は、デコード部によってデコードされ、光学的パターンの意味内容が解読・認識される。
万一、初回の読取動作による読取に成功しなかったときは、成功するまで読取動作を繰り返す。
１回の読取動作の所要時間は、第１の実施例では、２００ｍｓ程度であるが、将来的には、マイクロコンピュータやＣＣＤの性能向上に伴って、４０ｍｓ程度になし得るものと期待される。
【００２８】
この出願の発明による光学的パターン読取装置の第２の実施例について詳細に説明する。
図４は、この出願の発明による光学的パターン読取装置の第２の実施例の縦断面図である。
図４において、１は筐体、２は光照射手段、３は被読取部材、４は光学的パターン、５は固定反射ミラー、７は可動反射ミラー、９は集光光学系、１０は電子走査形のラインイメージセンサ、１５は揺動駆動手段、１７は遮光板、３０はユニットケースである。
第２の実施例における筐体１は、図示の如く、前方に大径の光出入口を有し、内部に適宜の空洞を有する。下部には、把持部が設けられる。
光照射手段２は、筐体１の内側に配設された複数個の光源（例えばＬＥＤ）から成る。複数個の光源は、図示の如く、反射光の通路を避け、その回りにループ状に配列される。それ故、この実施例の光照射手段２を使用するときは、垂直方向の照明幅が、第１の実施例のそれよりも大幅に拡大される。
【００２９】
固定反射ミラー５は、図示の如く、筐体１の奥部上方に配置され、その法線方向は斜め下向きにされる。光学的パターン４から到来した反射光は、直角に近い鈍角を以って反射され、下方に進行する。
可動反射ミラー７は、図示の如く、固定反射ミラー５の下方に配置され、その法線方向は斜め上向きにされる。固定反射ミラー５から到来した反射光は、ほぼ直角を以って反射され、前方へやや俯き加減で進行する。
集光光学系９は、第１の実施例と同様に、ユニットケース３０の入口部に配設され、ラインイメージセンサ１０は、同ケース３０の奥部に配列される。これによって、光学ユニット９・１０・３０が構成される。
光学ユニット９・１０・３０は、可動反射ミラー７の反射方向（水平方向よりも若干下向きの方向）に配設される。
可動反射ミラー７から到来した反射光は、集光光学系９を経由して、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面に到達する。
【００３０】
第２の実施例の振動板１６の一端（図４では左端。以下同様）は、固定部材Ｃを介して、ユニットケース３０の底板下面に固定され、他端（図４では右端。以下同様）はブラケットＢを介して、可動反射ミラー７に連結される。
可動反射ミラー７の静止位置は、図４の如く、振動板１６及びその延長線から外れた位置にある。振動板１６の固定端近傍に対応して、ユニットケース３０の底板下面に振動板支持部材Ａが配設される。振動板支持部材Ａは、振動板１６に対する揺動支点ａを構成する。
これによって、振動板１６の一端（左端）は固定端となり、その他端（右端）は自由端となる。従って、これに連なる可動反射ミラー７も自由端となる。
【００３１】
振動板１６の静止時における、自由端の接線方向を０度とすれば、可動反射ミラー７の方向（法線方向）は、角ψ（９０度＜ψ＜１８０度）で表される。角ψは、固定反射ミラー５及び集光光学系９の位置関係を勘案して設定される。この実施例では、例えば１３５度に設定される。
プリント回路基板ＰＣＢは、この実施例では、ユニットケース３０の上方に配設される。
第２の実施例においては、光学的パターンについての垂直方向の電子的スキャン幅が第１の実施例におけるスキャン幅よりも大幅に拡大される。例えば、４倍（４０ｍｍ）に拡大される。それに伴って、走査線数も、４倍（２００本）に増大される。
従って、用途が拡大される。例えば、文字読取に際して、多数の行を一度に読取ることが可能になる。
第２の実施例は、図４に示す上下関係を逆転させて、使用することが出来る。そのときの把持部は、図示位置の反対側の位置に取付けなければならない。
第２の実施例におけるその余の事項は、第１の実施例と同様である。
【００３２】
この出願の発明による光学的パターン読取装置の第３の実施例について詳細に説明する。
図５は、この出願の発明による光学的パターン読取装置の第３の実施例の説明図である。この実施例は、振動板１６と可動反射ミラー７との間にベルクランクＫを挿入して、振動板１６の駆動力が上記第２の実施例におけるそれよりも小さくて済むようにし、以って振動板１６の軽量化を計ったものである。
図５において、１は筐体、２は光照射手段、３は被読取部材、４は光学的パターン、５は固定反射ミラー、７は可動反射ミラー、９は集光光学系、１０は電子走査形のラインイメージセンサ、１５は揺動駆動手段、１７は遮光板、３０はユニットケースである。
集光光学系９は、第２の実施例と同様に、ユニットケース３０の入口部に配設され、ラインイメージセンサ１０は、同ケース３０の奥部に配列される。これによって、光学ユニット９・１０・３０が構成される。
光学ユニット９・１０・３０は、可動反射ミラー７の反射方向（水平方向よりも若干下向きの方向）に配設される。
【００３３】
第３の実施例では、振動板１６の一端（図５では左端。以下同様）は、固定部材Ｃを介してユニットケース３０の底板下面に固定され、他端（図５では右端。以下同様）は、ベルクランクＫを介して、可動反射ミラー７に連結される。
振動板１６の固定端近傍に対応して、ユニットケース３０の底板下面に振動板支持部材Ａが配設される。振動板支持部材Ａは、振動板１６に対する揺動支点ａを構成する。
これによって、振動板１６の一端（左端）は固定端となり、その他端（右端）は自由端となる。従って、これに連なる可動反射ミラー７も自由端となる。
ベルクランクＫは、周知の通り、枢軸ｐにおいて略直角に交わる２本の腕木から成っている。枢軸ｐは、ユニットケース３０の底板から突出するベルクランク支持部材Ｐ上のベアリングによって回動自在に支持される。ベルクランクＫの一方の腕木（図５では下方の腕木）は、対偶軸ｑを介して屈曲振動形の振動板１６の自由端に連結され、他方の腕木（図５では上方の腕木）は、可動反射ミラー７の裏面に連なる。
【００３４】
第３の実施例では、可動反射ミラー７の静止位置は、図５の如く、振動板１６及びその延長線から外れた位置となる。振動板１６の静止時における、自由端の方向（接線方向）を０度とすれば、可動反射ミラー７の方向（法線方向）は、角ψ（９０度＜ψ＜１８０度）で表される。角ψは、固定反射ミラー５及び集光光学系９の位置関係を勘案して設定される。この実施例では、例えば１３５度に設定される。
この実施例によれば、可動反射ミラー７の重量は、ベルクランク支持部材Ｐ上のベアリングによって支えられることになるから、その分振動板１６に掛る負担が軽減され、振動板１６の駆動力はその分だけ小さくても良いことになる。従って、振動板１６を小形・軽量化することが出来る。
第３の実施例も、図５に示す上下関係を逆転させて、使用することが出来る。そのときの把持部は、図示位置の反対側の位置に取付けなければならない。
第３の実施例におけるその余の事項は、第２の実施例と同様である。
【００３５】
この出願の発明による光学的パターン読取装置の第４の実施例について詳細に説明する。
図６は、この出願の発明による光学的パターン読取装置の第４の実施例の説明図であって、同図（ａ）は、その上部を削除して示す平面図、同図（ｂ）は、その縦断面図である。
図６において、１は筐体、２は光照射手段、３は被読取部材、４は光学的パターン、７は可動反射ミラー、９は集光光学系、１０は電子走査形のラインイメージセンサ、３５は振動駆動手段、３６は駆動推進軸である。そして、１２は照射光、１３は反射光、１４は再反射光である。
【００３６】
筐体１は、図６（ａ）の如く、先端部に光出入口を、内部に空洞を有し、水平面内において、前半部が前広形状（扁平ラッパ状）、後半部が角筒状をなしている。垂直面内においては、図６（ｂ）の如く、中間の湾曲点で下方に湾曲し、くの字形をなしている。
可動反射ミラー７は、筐体１内の湾曲点の近傍に配設され、図６（ｂ）の矢印の如く、それ自身の法線方向に直線形振動をする。
駆動推進軸３６は、可動反射ミラー７の左右両端部に対して、その法線方向とほぼ平行関係をなすように、固設される。
振動駆動手段３５は、回転形電気・機械変換系（例えばガルバニックモータ）からなり、回転運動を直線運動に変換する機構（例えばピニヨンとラック）を介して駆動推進軸に結合される。
集光光学系９は、光出入口と可動反射ミラー７との間の適宜の箇所に配設される。そして、光学パターン４上の線状エリアからの反射光を、可動反射ミラー７の反射方向における所定の位置に結像させる。
【００３７】
第４の実施例の動作について説明する。
振動駆動手段３５が揺動を開始すると、可動反射ミラー７は、駆動推進軸３６を介して駆動され、図６（ｂ）の矢印の方向に往復運動を開始する。
可動反射ミラー７が図６（ｂ）の実線の位置にある時は、読取ろうとする光学パターンの中央部を水平に横切る線状エリアからの反射光のみが、集光光学系９の絞りを通過し、実線の位置にある可動反射ミラー７で反射されて、ラインイメージセンサ１０の受光面に到達する。この時、当該線状エリアに隣接する線状エリアからの反射光は、ラインイメージセンサ１０の受光面には到達しない。
可動反射ミラー７が図６（ｂ）の点線の位置にある時は、読取ろうとする光学パターンの下端部を水平に横切る線状エリアからの反射光のみが、集光光学系９の絞りを通過し、点線の位置にある可動反射ミラー７で反射されて、ラインイメージセンサ１０の受光面に到達する。この時、当該線状エリアに隣接する線状エリアからの反射光は、ラインイメージセンサ１０の受光面には到達しない。
可動反射ミラー７が、図６（ｂ）の実線の位置に関して、点線の位置と対称の位置にある時は、読取ろうとする光学パターンの上端部を水平に横切る線状エリアからの反射光のみが、集光光学系９の絞りを通過し、当該可動反射ミラー７で反射されて、ラインイメージセンサ１０の受光面に到達する。この時、当該線状エリアに隣接する線状エリアからの反射光は、ラインイメージセンサ１０の受光面には到達しない。
【００３８】
可動反射ミラー７が実線の位置と点線の位置との間の特定の位置にある時は、光学的パターン４上の上記二つの線状エリアの間に位置する特定の線状エリアからの反射光のみがラインイメージセンサ１０に到達する。この時、当該特定の線状エリアに隣接する線状エリアからの反射光は、ラインイメージセンサ１０には到達しない。
このようにして、可動反射ミラー７の互いに区別された位置には、光学的パターン４上の互いに区別された線状エリアが１対１で対応する。
第４の実施例におけるラインイメージセンサ１０以下の動作は、第１の実施例と同様である。
第４の実施例におけるその余の事項は、第１の実施例と同様である。
【００３９】
この出願の発明の第５の実施例について説明する。
第５の実施例は、第４の実施例における振動駆動手段３５（回転形電気・機械変換系）と駆動推進軸３６とを取り外し、代りに、可動反射ミラー７の両端部に直線形（リニア形）電気・機械変換系の可動部を連結したものである。
線形（リニア形）電気・機械変換系としては、可動鉄心と固定線輪から成る可動鉄心形電気・機械変換器や、固定鉄心と可動線輪から成る可動線輪形電気・機械変換器等が知られている。
第５の実施例では、振動を滑らかにするために、例えば、可動反射ミラー７の両端縁と筐体１の底壁との間及び／又は可動反射ミラー７と筐体１の頂壁との間に、弾性的に圧縮・伸長することの可能な弾性部材（例えば圧縮・伸長コイルばね）が設けられる。
この実施例による振動駆動手段は、第４の実施例におけるそれよりも、小形軽量化することが出来る。
第５の実施例におけるその余の事項は、第４の実施例と同様である。
【００４０】
【発明の効果】
この出願の発明は、以上の様に構成したから、下記の通り、顕著な効果を奏することが出来る。
（１）可動反射ミラー７の位置と角度、又は位置を、周期的に揺動ないし振動させることにしたから、ラインイメージセンサ１０を用いて、光学的パターンを二次元的に、しかも高速で読取ることが出来る。
（２）普通のバーコードは勿論のこと、多段バーコード、二次元コード、更に文字、記号等をも、極々短時間で正確に読取ることが出来る。
（３）これから読取ろうとする光学的パターン４に対して、読取装置の位置と姿勢を、簡単かつ正確に設定し、又保持することが出来る。
（４）画素数の大きなラインイメージセンサの使用を可能にしたので、テレビカメラを使用した従来の光学的パターン読取方式を以ってしては到底望むことの出来なかった、高解像度（高分解能）の光学的パターン読取が可能となる。
（５）可動反射ミラー７は、単位の読取動作中、停止することなく連続的に揺動ないし振動するようにしたから、ミラーの回動−停止を繰り返す前記従来の光学的情報読取装置に比べて、読取時間を、大幅に短縮することが出来る。
（６）同様の理由で、ミラーの回動−停止を繰り返す前記従来の光学的情報読取装置に比べて、揺動駆動手段や振動駆動手段を簡単化し、又、省力化することができる。
（７）光学的パターン読取装置を、小型軽量且つ安価に構成出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の光学的パターン読取装置の第１の実施例の説明図である。
【図２】この出願の発明の光学的パターン読取装置の第１の実施例における光学系の摸式図である。
【図３】この出願の発明の第１の実施例に使用される揺動ミラー装置の動作説明図である。
【図４】この出願の発明の光学的パターン読取装置の第２の実施例の縦断面図である。
【図５】この出願の発明の光学的パターン読取装置の第３の実施例の縦断面図である。
【図６】この出願の発明の光学的パターン読取装置の第４の実施例の説明図である。
【図７】従来の二次元コードスキャナの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 筐体
２ 光照射手段（光源）
３ 被読取部材
４ 光学的パターン
５ 固定反射ミラー
６ 揺動ミラー装置
７ 可動反射ミラー
８ 第２の固定反射ミラー
９ 集光光学系
１０ 電子走査形のラインイメージセンサ
１１ 位置決め用ガイド
１２ 照射光
１３ 反射光
１４ 再反射光
１５ 揺動駆動手段
１６ 振動板
１７ 遮光板
２１ ＴＶカメラ
２２ 画像処理装置
２３ ＴＶモニタ
２４ ラベル
３０ ユニットケース
３５ 振動駆動手段
３６ 駆動推進軸
ａ 揺動支点
ｐ 枢軸
ｑ 対偶軸
Ａ 振動板支持部材
Ｂ ブラケット
Ｃ 固定部材
Ｄ ケーブル
Ｅ 振動板駆動回路
Ｋ ベルクランク
Ｐ ベルクランク支持部材
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、光学パターン読取装置、特に、光学的記録媒体に記録された光学的パターン、例えば多段バーコード、二次元コード、更には文字、記号等をも、電子走査形のラインイメージセンサを使用して光学的に読取ることができる、光学的パターン読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光学的パターン読取装置は、光学的記録媒体に記録された光学的パターンを照明手段で照明し、上記光学的パターンからの散乱反射によってなる光像を電子走査形読取センサ上に結像させ、これを電子走査形読取センサの光電変換機能によって時間軸上の電気的アナログ信号に変換し、この信号を電気的に処理して、上記光学的パターンを読取っていた。
その際、光学的パターンとしては、主としてバーコード類が使用されていた。しかし、昨今は、物品情報の登録処理や情報管理等を行う分野がＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）、流通、サービス業等々と拡がるに連れて、取り扱う情報の種類が多岐にわたり、又、情報量が益々増大する傾向にある。
情報量の増大に伴って、光学的パターンとしての一段バーコードでは情報密度が低くなって来たために、それを補うものとして、或はそれの代りをなすものとして、多段バーコード、二次元コード、或は文字、記号等の使用・導入が検討されている。
【０００３】
多段バーコード、二次元コード、或は文字、記号等を読取る装置としては、従来、例えば、図７に示すようなＴＶ（ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）カメラ式情報パターン読取スキャナが知られている。
図７のＴＶカメラ式情報パターン読取スキャナは、ＴＶカメラ２１、画像処理装置２２及びＴＶモニタ２３等から構成されている。画像処理装置２２は、通信回線（ＲＳ−２３２Ｃ回線）を介してホストコンピュータに接続されている。
この種のＴＶカメラ式情報パターン読取スキャナでは、物品に貼付けられたラベル２４の情報パターン印刷面に対向させて、ＴＶカメラ２１をセットし、通常の室内照明の下で、ＴＶカメラ２１によってラベル２４上の情報パターンを撮影し、撮影によって得られた画像データを画像処理装置２２により処理してパターン情報に変換し、このパターン情報をホストコンピュータに送信する。
一方、撮影によって得られた画像データは、そのまま接続ケーブルを介して、ＴＶモニタ２３上に出力表示される。
【０００４】
又、文字、記号等を読取る装置の発明として、光照射手段、回動ミラー、ミラー駆動手段、結像レンズ、ＣＣＤラインセンサ、Ａ／Ｄ変換回路からなる光学的情報読取装置の例が開示されている（特開平７−２３０５２３号公報参照）。
この装置のミラー駆動手段は、回動ミラーの水平２等分線に即して配設された水平回動軸に直結されておって、回動−停止（セット）−回動−停止（セット）…という間欠動作を繰り返す。そして、ＣＣＤラインセンサは、ミラー駆動手段及び回動ミラーの回動時には動作せず、停止時（セット時）にのみ動作するように構成されている。
【０００５】
【従来技術の問題点】
第一に、ＴＶカメラ式情報パターン読取スキャナでは、上述したように、ＴＶカメラ２１、画像処理装置２２、及びＴＶモニタ２３等の、高価な装置が必要であった。
第二に、ＴＶカメラ式情報パターン読取スキャナでは、室内照明の明るさに応じてＴＶカメラ２１の絞りを調整しなければならないから、情報パターン読取前の、段取りに時間が掛かるという問題があった。
第三に、ＴＶカメラ２１の画像を光電変換する二次元的エリアセンサは、水平方向及び垂直方向の有効画素数が５７６Ｈ×４８５Ｖの程度に限定されるため、情報パターン読取装置の解像度（分解能）の向上に限界があった。ここに、解像度（分解能）とは、読取り可能な情報パターンの最小線幅の寸法をいう。
第四に、ミラーの回動−停止−回動−停止…を繰り返す形式の上記光学的情報読取装置は、読取速度が非常に遅く、その向上は本質的に困難である。
【０００６】
【発明の目的】
それ故、この出願の発明の第１の目的は、被読取部材上に記録された光学的パターンが２次元的なものであっても、環境光に影響されることなしに、従って又事前の段取りに時間を取られることなしに、当該光学的パターンを正確にかつ高速で読取ることが出来る、光学的パターン読取装置を提供することにある。
この出願の発明の第２の目的は、被読取部材上に記録された光学的パターンが２次元的なものであっても、テレビカメラを使用した従来の読取装置よりも一段と向上した解像度（分解能）を以って、当該光学的パターンを正しく読取ることが出来る、光学的パターン読取装置を提供することにある。
この出願の発明の第３の目的は、構造が簡単かつ安価で、しかも上記の諸目的を達成することの出来る、光学的パターン読取装置を提供することにある。
【０００７】
【目的を達成するための手段】
上記の問題点を解消し、且上記の目的を達成するために、
この出願の発明による光学的パターン読取装置は、
少なくとも、可動反射ミラー７、集光光学系９、及びラインイメージセンサ１０を、この順に結合して成る光学系、又は集光光学系９、可動反射ミラー７、ラインイメージセンサ１０の順に結合して成る光学系と、光照射手段２とを、
前方に光出入口を有する筐体１の内部に収納し、
これを、読取ろうとする光学的パターン４に対峙させ、
光学的パターン４を光照射手段２で照射しながら、
可動反射ミラー７に対して周期的・連続的な直線振動又は回転振動と直線振動との合成振動を与えると共に、
ラインイメージセンサ１０に周期的ないし間欠的な電子的走査を行わせることによって、
光学的パターン４上に等価的に多数の平行走査線を生成させ、
かくして得られたラインイメージセンサ１０からの電気的アナログ信号を、信号処理部とこれに続くメモリ部及びデコード部に与えるものである。
【０００８】
【発明の作用】
可動反射ミラー７の一つの位置（又は位置と角度の組合せ）には、光学的パターン４上の一つの線状エリアが対応する。この時、当該線状エリアからの反射光（の一部）は、可動反射ミラー７及び集光光学系９を、この順に通過して、又は集光光学系９、可動反射ミラー７の順に通過して、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面に到達することが出来る。隣接する線状エリアからの反射光は、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面には到達しない。
そのため、可動反射ミラー７の位置と角度を変化させると、対応する線状エリアが交代する。
可動反射ミラー７の動作と併行して、ラインイメージセンサ１０に対して、連続的ないし断続的なクロックパルス列を送り込んで、横方向の電子的走査を周期的ないし間欠的に行わせる。
二つの動作の協働の結果、光学的パターン４上に、互いに平行な多数の走査線が等価的に生成される。
これによって、ラインイメージセンサ１０の出力端子から一連の電気的アナログ信号が得られるが、この信号は、信号処理部において２値信号（２元信号）に変換される。得られた２値信号は、一旦メモリ部に蓄積され、続いてデコード部においてデコードされ、光学的パターンの意味情報が認識される。
従って、一段バーコードは勿論のこと、多段バーコード、二次元コード、或は文字、記号等をも、正確にかつ高速で読取ることが出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、以下の形態で実施される。
第１の実施の形態は、
先端部に照射光と反射光を通過させる光出入口を有し、内部に空洞を有する筐体１と、
上記光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材３上に記録された光学的パターン４を照射する光照射手段２と、
上記筐体１内に配設され、垂直面内において周期的に屈曲振動を行う一端固定の振動板１６を含有する、揺動駆動手段１５と、
上記振動板１６の自由端に連結され、上記振動板１６の垂直面内における周期的な屈曲運動に連れて、同垂直面内において角度と位置を周期的に変化させる可動反射ミラー７と、
上記光学的パターン４上の線状エリアから到来した反射光を所定の位置において結像させる集光光学系９と、
線状の受光面が上記所定の位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ１０と、
上記ラインイメージセンサ１０の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の後段に接続されたメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記振動板１６に周期的な屈曲振動が与えられることによって上記可動反射ミラー７に周期的な角度及び位置の変位が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ１０において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン４上に、等価的に平行線群形の走査パターンが生成される、
光学的パターン読取装置である。
【００１０】
第２の実施の形態は、
先端部に照射光と反射光を通過させる光出入口を有し、内部に空洞を有する筐体１と、
上記光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材３上に記録された光学的パターン４を照射する光照射手段２と、
上記筐体１の奥部上方（又は下方）に配設され、上記光学的パターン４からの反射光を斜め下方（又は斜め上方）に向けて反射偏向させる固定反射ミラー（５）と、
垂直面内において周期的に屈曲振動を行う前端固定の振動板１６を含有する、揺動駆動手段１５と、
上記固定反射ミラー５の斜め下方（又は斜め上方）において、上記振動板１６の自由端にブラケットＢを介して連結され、上記振動板１６の周期的な屈曲振動に連れて垂直面内において周期的な角度及び位置の変位を行うと共に、上記固定反射ミラー５からの反射光を前方にかつ若干下向き（又は上向き）に反射偏向させる可動反射ミラー７と、
上記可動反射ミラー７から到来した反射光を所定の位置において結像させる集光光学系９と、
線状の受光面が上記所定の位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ１０と、
上記ラインイメージセンサ１０の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の出力端子に接続されたメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記ラインイメージセンサ１０は上記集光光学系９よりも前方に位置し、
上記振動板１６は、上記集光光学系９及び上記ラインイメージセンサ１０の下側（又は上側）にあって、両者の間を結ぶ光路中心線に対して略平行であり、且つ、上記振動板１６の固定端は、上記ラインイメージセンサ１０の側、即ち前方にあり、
上記可動反射ミラー７の静止時の位置は、上記振動板１６の延長線の上方（又は下方）にあり、法線方向は、上記振動板１６の延長線に対して上向き（又は下向き）に９０度以上傾斜しており、
上記振動板１６に周期的な屈曲振動が与えられることによって上記可動反射ミラー７に周期的な角度及び位置の変位が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ１０において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン４上に、等価的に平行線群形の走査パターンが生成される、
光学的パターン読取装置である。
【００１１】
第３の実施の形態は、
先端部に照射光と反射光を通過させる光出入口を有し、内部に空洞を有する筐体１と、
上記光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材３上に記録された光学的パターン４を照射する光照射手段２と、
上記筐体１の奥部上方（又は下方）に配設され、上記光学的パターン４からの反射光を斜め下方（又は斜め上方）に向けて反射偏向させる、固定反射ミラー５と、
垂直面内において周期的に屈曲振動を行う前端固定の振動板１６を含有する、揺動駆動手段１５と、
上記固定反射ミラー５の斜め下方（又は斜め上方）にあって、上記振動板１６の自由端にベルクランクＫを介して連結され、該ベルクランクＫの枢軸ｐを中心として垂直面内において周期的な角度及び位置の変位を行うと共に、固定反射ミラー５からの反射光を前方にかつ若干下向き（又は上向き）に反射偏向させる可動反射ｚラー７と、
可動反射ミラー７から到来した反射光を所定の位置において結像させる集光光学系９と、
線状の受光面が上記所定の位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ１０と、
上記ラインイメージセンサ１０の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の出力端子に接続されたメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記ラインイメージセンサ１０は上記集光光学系９よりも前方に位置し、
上記振動板１６は、上記集光光学系９及び上記ラインイメージセンサ１０の下側（又は上側）にあって、両者の間を結ぶ光路中心線に対して略平行であり、かつ上記振動板１６の固定端は、上記ラインイメージセンサ１０の側、即ち前方にあり、
上記可動反射ミラー７の静止時の位置は、上記振動板１６の延長線の上方（又は下方）にあり、法線方向は、上記振動板１６の延長線に対して上向き（下向き）に９０度以上傾斜しており、
上記振動板１６に周期的な屈曲振動が与えられることによって上記可動反射ミラー７に周期的な角度及び位置の変位が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ１０において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン４上に、等価的に平行線群形の走査パターンが生成される、
光学的パターン読取装置である。
【００１２】
第４の実施の形態は、
先端部に照射光と反射光を通過させる光出入口を、内部に空洞を有し、前半部が水平面内において前広形状を、後半部が角筒状をなし、中間の湾曲点で下向きに湾曲して、くの字形をなしている筐体１と、
上記筐体１の光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材３上に記録された光学的パターン４を照射する光照射手段２と、
上記光出入口と上記湾曲点の間に配設され、上記光学的パターン４上の線状エリアから到来した反射光を所定の離隔位置において結像させる集光光学系９と、
上記湾曲点又はその近傍位置に、斜め下向きに、配設され、上記垂直面内において、法線方向に、周期的な直線形振動を行う、可動反射ミラー７と、
上記可動反射ミラー７に対して周期的な直線的振動を与える振動駆動手段３５と、
線状の受光面が上記所定の離隔位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ１０と、
上記ラインイメージセンサ１０の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の出力端子に接続されたメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記振動駆動手段３５によって上記可動反射ミラー７に周期的な直線形振動が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ１０において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン４上に、等価的に平行線群形の走査パターンが生成される、
光学的パターン読取装置である。
【００１３】
【実施例】
この出願の発明による光学的パターン読取装置の第１の実施例について詳細に説明する。
図１は、この出願の発明による光学的パターン読取装置の第１の実施例の縦断面図である。
図２は、同実施例における光学系の摸式図である。
図１及び２において、１は筐体、２は光照射手段、３は被読取部材、４は光学的パターン、５は固定反射ミラー、７は可動反射ミラー、８は第２の固定反射ミラー、９は集光光学系、１０は電子走査形のラインイメージセンサ、１５は揺動駆動手段、そして１１は位置決め用ガイドである。
第１の実施例は、以上の諸要素の外に、信号処理部やメモリ部、そしてデコード部を構成するマイクロコンピュータ（いずれも図示しない）を包含する。
【００１４】
筐体１は、図１の如く、内部が空洞をなすと共に、中間の湾曲点で下向きに湾曲し、略くの字形をなしている。その前半部は、水平面内において前広形状（扁平ラッパ状）をなし、先端部に光出入口が形成される。光出入口には、例えば、透光板体が配設される。
光照射手段２は、図２の如く、複数個の光源（例えばＬＥＤ）を含有する。それらの光源は、この実施例では、ほぼ線状に配列される。それらの配設位置は、所望の反射光の通路を避けて、その近傍位置から選択される。
光照射手段２は、光学的パターン４に対して、照射光１２を照射する。
同時に、外乱光（環境光）もこれを照射する。
照射光１２及び外乱光は、光学的パターン４によって反射散乱される。図示の反射光１３は、筐体１の光出入口から、その内部に進入する。
【００１５】
反射光１３は、固定反射ミラー５によって反射偏向され、反射光１４となる。
固定反射ミラー５からの反射光１４の進行方向には、可動反射ミラー７が配設される。可動反射ミラー７は、揺動駆動手段１５と共同して、揺動ミラー装置６を構成する。
可動反射ミラー７の後段には、第２の固定反射ミラー８と、集光光学系９が配設される。
集光光学系９は、例えば、１個の絞りと１個のレンズとからなる。或は２個のレンズと、それらの中間に配設された１個の絞りとから成る。
集光光学系９の後段には、電子走査形のラインイメージセンサ（一次元イメージセンサ）１０が配設される。
ラインイメージセンサ１０は、当業者に良く知られているＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）であって、多数のピクセル（画素）から構成されている。
この種のラインイメージセンサのピクセル（画素）数は、典型的には２０４８個であるが、５０００個のものも作られている。これらのピクセルは、横一列に配列されている。（ちなみに、ラインイメージセンサに対して、低雑音化の目的で、フロント増幅回路を付加し、両者を一体化させたものもある。）
一次元ＣＣＤは、光電変換−蓄積−走査（読出し）の機能を有する。一次元ＣＣＤの線状の受光面に到来した光像（光入力信号）は、一次元的に配列（線状に配列）されたピクセル群によって、いわば空間的にサンプリングされることとなる。各ピクセル上の各サンプル値は、信号電荷に変換され、かつ適宜の容量に蓄積され、一定積分時間（電荷蓄積時間）の後、ホトゲートを介してＣＣＤレジスタに各ピクセルから同時に転送される。ＣＣＤレジスタ上の信号電荷の列は、電子的に走査され読出されることによって、時間軸上のサンプル値（電圧もしくは電流値）の列、即ち電気的アナログ信号に変換される。
【００１６】
一次元ＣＣＤを構成するピクセルの横幅としては、現時点では、約７μｍ又は１４μｍのものが容易に入手可能である。ピクセルの横幅を１４μｍとすると、ラインイメージセンサの長さは、１４μｍ×２０４８（個）≒２８ｍｍの程度となる。これによって得られる解像度は、テレビカメラのエリアセンサによって得られる解像度に比べて、約４倍となる。
この時のピクセルの縦幅（高さ）は、一般向けのものでは、２００μｍの程度である。しかし、二次元コードや、文字、記号等を読取る場合は、縦方向の解像度を上げるために、この値よりも更に小さくしなければならない。この実施例では、ピクセルの高さが１４μｍの程度のものを使用する。
この場合、光学系９としては、縮小形レンズが使用され、再反射光１４が幅２８ｍｍ程度の領域に、結像するように設計される。
ラインイメージセンサの１回の走査時間については、現在、例えば１００μｓ（マイクロ秒）程度のものが入手可能であるが、将来的には、５０μｓ程度のものも入手可能になるものと期待される。
また、電子走査形のラインイメージセンサ１０としては、ＣＣＤの他に、ＭＯＳ形のものも使用可能である。
【００１７】
ラインイメージセンサ１０の出力端子には、信号処理部（図示しない）が接続され、信号処理部の後段には、メモリ部やデコード部（図示しない）が接続される。
信号処理部は、例えば、対数増幅回路や、リニア増幅回路や、スライス回路その他を含有し、公知の信号処理を行う。
対数増幅回路は、入力信号のレベルが所定値より小さい時は対数特性に基づいてそれを伸長し、大きい時は圧縮する。
スライス回路は、到来した電気的アナログ信号（バーコード信号等）を処理して、黒色パターン信号に由来する電気的アナログ信号を例えば“論理１”レベルに変換し、白色パターン記号に由来する電気的アナログ信号を例えば“論理０”レベルに変換する。
メモリ部は、好ましくは、ｍ行×ｎ列のフレームメモリ領域を包含する。ここに、ｍは走査線数によって規定され、例えば５０であり、ｎはピクセル数によって規定され、例えば２０４８である。
デコード部は、例えば、一段バーコード、多段バーコード、二次元コード、文字又は記号等の公知の認識アルゴリズム、文字又は記号等の公知の抽出アルゴリズム等を内蔵するマイクロコンピュータによって構成され、プリント回路基板ＰＣＢ上に配設される。（但し、その全部若しくは一部を筐体１の外部に移設することを妨げない。）
【００１８】
３０はユニットケースであって、図１の如く、入口部（左端部）には集光光学系９が配設され、奥部（右端部）にはラインイメージセンサ１０が配設される。中間の空洞部は、反射光の通路となる。
ユニットケース３０は、例えば、頂板及び底板、並びに両者を結合する左側板及び右側板から成る。頂板及び底板は同形であって、その横幅は、入口部（左端部）では一定、中間部では末広がり、奥部（右端部）では再び略一定である。
ユニットケース３０の入口部には集光光学系９が配置され、奥部にはラインイメージセンサ１０が配置される。中間部は、光の通路となる。
空洞の入口部の大きさは、光学系９の直径によって規定され、例えば１０×１０ｍｍの程度となり、奥部の大きさは、主としてラインイメージセンサ１０の外形寸法によって規定され、１０×４０ｍｍの程度となる。
【００１９】
ＰＣＢ１及びＰＣＢ２は第１及び第２のプリント回路基板であって、前者は、例えばユニットケース３０の頂板の上方に配設され、後者は、例えば筐体１の底壁の上方に配設される。但し、両者を区別する必要がないときは、以下単に「プリント回路基板ＰＣＢ」という。
プリント回路基板ＰＣＢには、信号処理回路及びデコード回路の全部又は一部を搭載する。（但し、デコード回路の全部を筐体１の外部に移設することを妨げない。）
位置決め用ガイド１１は、板状体ないし叉状体からなる。そして、筐体１の最先端部に設けられ、そこから図示の如く斜め下方に突出する。位置決め用ガイド１１の先端部を、図示の如く、被読取部材３上の所望の位置に当接し、かつ保持することによって、筐体１を、所望の位置に所望の姿勢で、正確かつ安定的に保持することが出来る。
【００２０】
この出願の発明の第１の実施例に使用する揺動ミラー装置６の構成について、図１及び図２を参照しながら、詳細に説明する。
揺動ミラー装置６は、前述の如く、可動反射ミラー７と、揺動駆動手段１５とから成る。揺動駆動手段１５は、屈曲振動形の振動板１６と、該振動板１６に機械的振動を励起せしめる振動板駆動回路（図示しない）とを含有する。振動板１６には、１対の電気的駆動端子が設けられる。
第１の実施例では、振動板１６の一端（図１では右端。以下同様）は、固定部材Ｃを介してユニットケース３０の頂板上面に固定され、振動板１６の他端（図１では左端。以下同様）は、ブラケットＢを介して可動反射ミラー７の裏面に連なる。振動板１６の固定端近傍に対応して、ユニットケース３０の頂板上面に支持部材Ａが配設される。支持部材Ａは、振動板１６に対する揺動支点ａを構成する。
これによって、振動板１６の一端（右端）は、固定端となり、振動板１６の他端（左端）は自由端となり、従って又、これに連なる可動反射ミラー７も、同振動板１６の延長線上にあって、自由端（浮遊状態）となる。
【００２１】
振動板１６の静止時における、自由端の方向（接線方向）を０度とすれば、可動反射ミラー７の方向（法線方向）は角ψ（＜９０度）で表される。角ψは、固定反射ミラー５及び第２の固定反射ミラー８の位置関係を勘案して決定される。この実施例では、例えば４５度に設定される。
振動板１６は、その全部又は一部が圧電振動子（図示しない）から成り、その固定端近傍には、１対の電気的駆動端子が設けられる。圧電振動子には、少なくとも２個の駆動電極（図示しない）が設けられ、該駆動電極は、電気的駆動端子に接続される。
電気的駆動端子は、ケーブルＤを介して、振動板駆動回路Ｅに電気的に接続される。
【００２２】
次に、上記揺動ミラー装置６の動作について詳細に説明する。
図３は、上記揺動ミラー装置６の動作説明図である。
振動板１６は、振動板駆動回路Ｅから駆動電圧（例えば約５０Ｖ）が印加されると、図３の如く垂直面内において、屈曲振動を行う。振動板１６が屈曲振動を行うと、可動反射ミラー７は、揺動支点ａを中心として、回動振動を行う。このとき、可動反射ミラー７の中心部は、左右方向及び上下方向にも振動することになるのであるが、上下方向の振動振幅Ｌは、例えば１ｍｍ（上に０．５ｍｍ、下に０．５ｍｍ、合計１ｍｍ）の程度に設計される。
【００２３】
可動反射ミラー７の方向（法線方向）θは、振動板１６の自由端の方向（接線の方向）φによって決せられ、この角φと、前記可動反射ミラー７の静止角ψとの和となる。
角φは、上下方向の振動振幅Ｌの関数である。そして、振動板１６の振動モードは、屈曲振動モードであるから、自由端の接線の成す角φは、自由端と揺動中心ａとを結ぶ直線の成す角よりも大きい。
可動反射ミラー７の変位（角度変位及び光路方向の位置変位）は、光学的パターン４（被読取部材３の表面）上の反射点（ラインイメージセンサ１０に至る反射光光路の始点）を垂直方向に変位させる。可動反射ミラー７の上記変位量を、光学的パターン４上の反射点の変位量に換算すると、垂直方向約１０ｍｍの変位量となる。換言すれば、平行線群形の走査パターンの垂直方向（上下方向）の高さは、約１０ｍｍとなる。このとき、隣接する走査線間の間隔を０．２ｍｍ刻みとすれば、走査線の総数は、５０本となる。
このようにすれば、上下方向約１０ｍｍにわたって、一時に読取ることが可能となる。
それ故、この出願の発明の第１の実施例によれば、バーコード情報は勿論のこと、文字、記号などの二次元情報をも、容易に読取ることが出来るのである。
【００２４】
第１の実施例の操作方法と動作内容について説明する。
初めに、電源スイッチ（図示しない）を投入する。
光照射手段２が動作を開始し、照射光１２を発する。
同時に、振動板１６が、振動板駆動回路Ｅによって駆動され、上から下へそして下から上へと、周期的な屈曲振動を開始する。
次に、筐体１の後部（即ち把持部）を把持して、位置決めガイド１１の先端部を、これから読取ろうとする光学的パターン４の下端近傍に、図示の如く当接する。当接状態を保持しつつ、筐体１の後部（把持部）を上下させて、読取ろうとする光学的パターン４の全体が照明されるように、又、照度分布が一様化されるように、その姿勢を調節する。
光学的パターン４から発した反射光の一部は、筐体１の光出入口を通過し、その内部を進行し、固定反射ミラー４で反射され、可動反射ミラー７に入射する。
入射した反射光は、図示の如く、可動反射ミラー７…第２の固定反射ミラー８…可動反射ミラー７…第２の固定反射ミラー８の順でジグザグに反射を繰り返した後、水平方向に進行する。そして、集光光学系９を経由した後、ラインイメージセンサ１０の受光面に到達する。
調節が終了した時は、筐体１の姿勢をそのまま保持し続けると共に、図示しないスイッチを介して、読取指令を与える。読取動作の開始タイミングは、マイクロコンピュータによって、与えられる。
【００２５】
図１においては、３本の反射光１３，１３，１３が示されている。
一番上側の反射光１３は、振動板１６の前端（自由端）が下側に最も大きく屈曲した時の可動反射ミラー７の位置と角度に対応し、真中の反射光１３は、振動板１６の前端（自由端）が静止位置にある時の可動反射ミラー７の位置と角度に対応し、一番下側の反射光１３は、振動板１６の前端（自由端）が上側に最も大きく屈曲した時の可動反射ミラー７の位置と角度に対応するものである。
一番上側の反射光１３は、読取ろうとする光学的パターン４の上限位置を横切る線状エリア（以下「第１の線状エリア」という。）から反射したものであり、真中の反射光１３は、同光学的パターン４の中央位置を横切る線状エリアから反射したものであり、一番下側の反射光１３は、同光学的パターン４の下限位置を横切る線状エリア（例えば第５０の線状エリア）から反射したものである。
【００２６】
第１の線状エリアから発した反射光が、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面に到達する時は、隣接する線状エリアから同時に発した反射光は、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面には到達しない。
第１の線状エリアの直近下位に位置する線状エリア（以下「第２の線状エリア」という。）から発した反射光が、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面に到達する時は、隣接する線状エリアから同時に発した反射光は、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面には到達しない。
他の任意の線状エリアから発した反射光についても同様である。
従って、可動反射ミラー７の相異なる位置と角度には、光学的パターン４上の相異なる線状エリアが対応するのである。
（念の為付言するに、図１には３本の反射光が図示されているが、このことはこれらの反射光が同時にラインイメージセンサ１０に到達することを意味する訳ではない。）
【００２７】
振動板１６は、前述の如く既に、上から下へそして下から上へと周期的な屈曲振動を行っている。
この時、ラインイメージセンサ１０に対して、連続的若しくは断続的にクロックパルス列を送り込めば、読取ろうとする光学パターン４上に、互いに平行な多数の走査線（例えば５０本の走査線）が等価的に生成される。
そして、ラインイメージセンサ１０の出力端子からは、線状の受光面への光入力が光電変換されてなる電気的アナログ信号が出力される。
電気的アナログ信号は、信号処理部によって、２値信号（二元信号）に変換され、一旦、後続のフレームメモリに蓄積される。その際、第ｉの線状エリアを電子的に走査して得られたｎ個の２値信号の列は、フレームメモリ領域の第ｉ行の領域に蓄積するのが望ましい。
走査は、任意の線状エリアから始めることが出来るが、どの線状エリアから始めたかを明確にしておく必要がある。
蓄積された２値信号の群は、デコード部によってデコードされ、光学的パターンの意味内容が解読・認識される。
万一、初回の読取動作による読取に成功しなかったときは、成功するまで読取動作を繰り返す。
１回の読取動作の所要時間は、第１の実施例では、２００ｍｓ程度であるが、将来的には、マイクロコンピュータやＣＣＤの性能向上に伴って、４０ｍｓ程度になし得るものと期待される。
【００２８】
この出願の発明による光学的パターン読取装置の第２の実施例について詳細に説明する。
図４は、この出願の発明による光学的パターン読取装置の第２の実施例の縦断面図である。
図４において、１は筐体、２は光照射手段、３は被読取部材、４は光学的パターン、５は固定反射ミラー、７は可動反射ミラー、９は集光光学系、１０は電子走査形のラインイメージセンサ、１５は揺動駆動手段、１７は遮光板、３０はユニットケースである。
第２の実施例における筐体１は、図示の如く、前方に大径の光出入口を有し、内部に適宜の空洞を有する。下部には、把持部が設けられる。
光照射手段２は、筐体１の内側に配設された複数個の光源（例えばＬＥＤ）から成る。複数個の光源は、図示の如く、反射光の通路を避け、その回りにループ状に配列される。それ故、この実施例の光照射手段２を使用するときは、垂直方向の照明幅が、第１の実施例のそれよりも大幅に拡大される。
【００２９】
固定反射ミラー５は、図示の如く、筐体１の奥部上方に配置され、その法線方向は斜め下向きにされる。光学的パターン４から到来した反射光は、直角に近い鈍角を以って反射され、下方に進行する。
可動反射ミラー７は、図示の如く、固定反射ミラー５の下方に配置され、その法線方向は斜め上向きにされる。固定反射ミラー５から到来した反射光は、ほぼ直角を以って反射され、前方へやや俯き加減で進行する。
集光光学系９は、第１の実施例と同様に、ユニットケース３０の入口部に配設され、ラインイメージセンサ１０は、同ケース３０の奥部に配列される。これによって、光学ユニット９・１０・３０が構成される。
光学ユニット９・１０・３０は、可動反射ミラー７の反射方向（水平方向よりも若干下向きの方向）に配設される。
可動反射ミラー７から到来した反射光は、集光光学系９を経由して、ラインイメージセンサ１０の線状の受光面に到達する。
【００３０】
第２の実施例の振動板１６の一端（図４では左端。以下同様）は、固定部材Ｃを介して、ユニットケース３０の底板下面に固定され、他端（図４では右端。以下同様）はブラケットＢを介して、可動反射ミラー７に連結される。
可動反射ミラー７の静止位置は、図４の如く、振動板１６及びその延長線から外れた位置にある。振動板１６の固定端近傍に対応して、ユニットケース３０の底板下面に振動板支持部材Ａが配設される。振動板支持部材Ａは、振動板１６に対する揺動支点ａを構成する。
これによって、振動板１６の一端（左端）は固定端となり、その他端（右端）は自由端となる。従って、これに連なる可動反射ミラー７も自由端となる。
【００３１】
振動板１６の静止時における、自由端の接線方向を０度とすれば、可動反射ミラー７の方向（法線方向）は、角ψ（９０度＜ψ＜１８０度）で表される。角ψは、固定反射ミラー５及び集光光学系９の位置関係を勘案して設定される。この実施例では、例えば１３５度に設定される。
プリント回路基板ＰＣＢは、この実施例では、ユニットケース３０の上方に配設される。
第２の実施例においては、光学的パターンについての垂直方向の電子的スキャン幅が第１の実施例におけるスキャン幅よりも大幅に拡大される。例えば、４倍（４０ｍｍ）に拡大される。それに伴って、走査線数も、４倍（２００本）に増大される。
従って、用途が拡大される。例えば、文字読取に際して、多数の行を一度に読取ることが可能になる。
第２の実施例は、図４に示す上下関係を逆転させて、使用することが出来る。そのときの把持部は、図示位置の反対側の位置に取付けなければならない。
第２の実施例におけるその余の事項は、第１の実施例と同様である。
【００３２】
この出願の発明による光学的パターン読取装置の第３の実施例について詳細に説明する。
図５は、この出願の発明による光学的パターン読取装置の第３の実施例の説明図である。この実施例は、振動板１６と可動反射ミラー７との間にベルクランクＫを挿入して、振動板１６の駆動力が上記第２の実施例におけるそれよりも小さくて済むようにし、以って振動板１６の軽量化を計ったものである。
図５において、１は筐体、２は光照射手段、３は被読取部材、４は光学的パターン、５は固定反射ミラー、７は可動反射ミラー、９は集光光学系、１０は電子走査形のラインイメージセンサ、１５は揺動駆動手段、１７は遮光板、３０はユニットケースである。
集光光学系９は、第２の実施例と同様に、ユニットケース３０の入口部に配設され、ラインイメージセンサ１０は、同ケース３０の奥部に配列される。これによって、光学ユニット９・１０・３０が構成される。
光学ユニット９・１０・３０は、可動反射ミラー７の反射方向（水平方向よりも若干下向きの方向）に配設される。
【００３３】
第３の実施例では、振動板１６の一端（図５では左端。以下同様）は、固定部材Ｃを介してユニットケース３０の底板下面に固定され、他端（図５では右端。以下同様）は、ベルクランクＫを介して、可動反射ミラー７に連結される。
振動板１６の固定端近傍に対応して、ユニットケース３０の底板下面に振動板支持部材Ａが配設される。振動板支持部材Ａは、振動板１６に対する揺動支点ａを構成する。
これによって、振動板１６の一端（左端）は固定端となり、その他端（右端）は自由端となる。従って、これに連なる可動反射ミラー７も自由端となる。
ベルクランクＫは、周知の通り、枢軸ｐにおいて略直角に交わる２本の腕木から成っている。枢軸ｐは、ユニットケース３０の底板から突出するベルクランク支持部材Ｐ上のベアリングによって回動自在に支持される。ベルクランクＫの一方の腕木（図５では下方の腕木）は、対偶軸ｑを介して屈曲振動形の振動板１６の自由端に連結され、他方の腕木（図５では上方の腕木）は、可動反射ミラー７の裏面に連なる。
【００３４】
第３の実施例では、可動反射ミラー７の静止位置は、図５の如く、振動板１６及びその延長線から外れた位置となる。振動板１６の静止時における、自由端の方向（接線方向）を０度とすれば、可動反射ミラー７の方向（法線方向）は、角ψ（９０度＜ψ＜１８０度）で表される。角ψは、固定反射ミラー５及び集光光学系９の位置関係を勘案して設定される。この実施例では、例えば１３５度に設定される。
この実施例によれば、可動反射ミラー７の重量は、ベルクランク支持部材Ｐ上のベアリングによって支えられることになるから、その分振動板１６に掛る負担が軽減され、振動板１６の駆動力はその分だけ小さくても良いことになる。従って、振動板１６を小形・軽量化することが出来る。
第３の実施例も、図５に示す上下関係を逆転させて、使用することが出来る。そのときの把持部は、図示位置の反対側の位置に取付けなければならない。
第３の実施例におけるその余の事項は、第２の実施例と同様である。
【００３５】
この出願の発明による光学的パターン読取装置の第４の実施例について詳細に説明する。
図６は、この出願の発明による光学的パターン読取装置の第４の実施例の説明図であって、同図（ａ）は、その上部を削除して示す平面図、同図（ｂ）は、その縦断面図である。
図６において、１は筐体、２は光照射手段、３は被読取部材、４は光学的パターン、７は可動反射ミラー、９は集光光学系、１０は電子走査形のラインイメージセンサ、３５は振動駆動手段、３６は駆動推進軸である。そして、１２は照射光、１３は反射光、１４は再反射光である。
【００３６】
筐体１は、図６（ａ）の如く、先端部に光出入口を、内部に空洞を有し、水平面内において、前半部が前広形状（扁平ラッパ状）、後半部が角筒状をなしている。垂直面内においては、図６（ｂ）の如く、中間の湾曲点で下方に湾曲し、くの字形をなしている。
可動反射ミラー７は、筐体１内の湾曲点の近傍に配設され、図６（ｂ）の矢印の如く、それ自身の法線方向に直線形振動をする。
駆動推進軸３６は、可動反射ミラー７の左右両端部に対して、その法線方向とほぼ平行関係をなすように、固設される。
振動駆動手段３５は、回転形電気・機械変換系（例えばガルバニックモータ）からなり、回転運動を直線運動に変換する機構（例えばピニヨンとラック）を介して駆動推進軸に結合される。
集光光学系９は、光出入口と可動反射ミラー７との間の適宜の箇所に配設される。そして、光学パターン４上の線状エリアからの反射光を、可動反射ミラー７の反射方向における所定の位置に結像させる。
【００３７】
第４の実施例の動作について説明する。
振動駆動手段３５が揺動を開始すると、可動反射ミラー７は、駆動推進軸３６を介して駆動され、図６（ｂ）の矢印の方向に往復運動を開始する。
可動反射ミラー７が図６（ｂ）の実線の位置にある時は、読取ろうとする光学パターンの中央部を水平に横切る線状エリアからの反射光のみが、集光光学系９の絞りを通過し、実線の位置にある可動反射ミラー７で反射されて、ラインイメージセンサ１０の受光面に到達する。この時、当該線状エリアに隣接する線状エリアからの反射光は、ラインイメージセンサ１０の受光面には到達しない。
可動反射ミラー７が図６（ｂ）の点線の位置にある時は、読取ろうとする光学パターンの下端部を水平に横切る線状エリアからの反射光のみが、集光光学系９の絞りを通過し、点線の位置にある可動反射ミラー７で反射されて、ラインイメージセンサ１０の受光面に到達する。この時、当該線状エリアに隣接する線状エリアからの反射光は、ラインイメージセンサ１０の受光面には到達しない。
可動反射ミラー７が、図６（ｂ）の実線の位置に関して、点線の位置と対称の位置にある時は、読取ろうとする光学パターンの上端部を水平に横切る線状エリアからの反射光のみが、集光光学系９の絞りを通過し、当該可動反射ミラー７で反射されて、ラインイメージセンサ１０の受光面に到達する。この時、当該線状エリアに隣接する線状エリアからの反射光は、ラインイメージセンサ１０の受光面には到達しない。
【００３８】
可動反射ミラー７が実線の位置と点線の位置との間の特定の位置にある時は、光学的パターン４上の上記二つの線状エリアの間に位置する特定の線状エリアからの反射光のみがラインイメージセンサ１０に到達する。この時、当該特定の線状エリアに隣接する線状エリアからの反射光は、ラインイメージセンサ１０には到達しない。
このようにして、可動反射ミラー７の互いに区別された位置には、光学的パターン４上の互いに区別された線状エリアが１対１で対応する。
第４の実施例におけるラインイメージセンサ１０以下の動作は、第１の実施例と同様である。
第４の実施例におけるその余の事項は、第１の実施例と同様である。
【００３９】
この出願の発明の第５の実施例について説明する。
第５の実施例は、第４の実施例における振動駆動手段３５（回転形電気・機械変換系）と駆動推進軸３６とを取り外し、代りに、可動反射ミラー７の両端部に直線形（リニア形）電気・機械変換系の可動部を連結したものである。
線形（リニア形）電気・機械変換系としては、可動鉄心と固定線輪から成る可動鉄心形電気・機械変換器や、固定鉄心と可動線輪から成る可動線輪形電気・機械変換器等が知られている。
第５の実施例では、振動を滑らかにするために、例えば、可動反射ミラー７の両端縁と筐体１の底壁との間及び／又は可動反射ミラー７と筐体１の頂壁との間に、弾性的に圧縮・伸長することの可能な弾性部材（例えば圧縮・伸長コイルばね）が設けられる。
この実施例による振動駆動手段は、第４の実施例におけるそれよりも、小形軽量化することが出来る。
第５の実施例におけるその余の事項は、第４の実施例と同様である。
【００４０】
【発明の効果】
この出願の発明は、以上の様に構成したから、下記の通り、顕著な効果を奏することが出来る。
（１）可動反射ミラー７の位置と角度、又は位置を、周期的に揺動ないし振動させることにしたから、ラインイメージセンサ１０を用いて、光学的パターンを二次元的に、しかも高速で読取ることが出来る。
（２）普通のバーコードは勿論のこと、多段バーコード、二次元コード、更に文字、記号等をも、極々短時間で正確に読取ることが出来る。
（３）これから読取ろうとする光学的パターン４に対して、読取装置の位置と姿勢を、簡単かつ正確に設定し、又保持することが出来る。
（４）画素数の大きなラインイメージセンサの使用を可能にしたので、テレビカメラを使用した従来の光学的パターン読取方式を以ってしては到底望むことの出来なかった、高解像度（高分解能）の光学的パターン読取が可能となる。
（５）可動反射ミラー７は、単位の読取動作中、停止することなく連続的に揺動ないし振動するようにしたから、ミラーの回動−停止を繰り返す前記従来の光学的情報読取装置に比べて、読取時間を、大幅に短縮することが出来る。
（６）同様の理由で、ミラーの回動−停止を繰り返す前記従来の光学的情報読取装置に比べて、揺動駆動手段や振動駆動手段を簡単化し、又、省力化することができる。
（７）光学的パターン読取装置を、小型軽量且つ安価に構成出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の光学的パターン読取装置の第１の実施例の説明図である。
【図２】この出願の発明の光学的パターン読取装置の第１の実施例における光学系の摸式図である。
【図３】この出願の発明の第１の実施例に使用される揺動ミラー装置の動作説明図である。
【図４】この出願の発明の光学的パターン読取装置の第２の実施例の縦断面図である。
【図５】この出願の発明の光学的パターン読取装置の第３の実施例の縦断面図である。
【図６】この出願の発明の光学的パターン読取装置の第４の実施例の説明図である。
【図７】従来の二次元コードスキャナの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 筐体
２ 光照射手段（光源）
３ 被読取部材
４ 光学的パターン
５ 固定反射ミラー
６ 揺動ミラー装置
７ 可動反射ミラー
８ 第２の固定反射ミラー
９ 集光光学系
１０ 電子走査形のラインイメージセンサ
１１ 位置決め用ガイド
１２ 照射光
１３ 反射光
１４ 再反射光
１５ 揺動駆動手段
１６ 振動板
１７ 遮光板
２１ ＴＶカメラ
２２ 画像処理装置
２３ ＴＶモニタ
２４ ラベル
３０ ユニットケース
３５ 振動駆動手段
３６ 駆動推進軸
ａ 揺動支点
ｐ 枢軸
ｑ 対偶軸
Ａ 振動板支持部材
Ｂ ブラケット
Ｃ 固定部材
Ｄ ケーブル
Ｅ 振動板駆動回路
Ｋ ベルクランク
Ｐ ベルクランク支持部材
Claims (9)
- 先端部に読取対象パターン全体を照射する照射光と上記読取対象パターン全体からの反射光を通過させる光出入口を、内部に空洞を有する筐体（１）と、
上記光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材（３）上に記録された光学的パターン （４）を照射する光照射手段（２）と、
上記筐体（１）内に配設され、垂直面内において周期的に屈曲振動を行う一端固定の振動板（１６）を含有する、揺動駆動手段（１５）と、
上記振動板（１６）の自由端に連結され、静止時の位置は、上記振動板（１６）の延長線上前方にあり、法線方向は、上記振動板（１６）の延長線に対して傾斜しており、上記振動板（１６）の垂直面内における周期的な揺動運動に連れて、前記傾斜面において前記反射光に対する角度と上下位置を周期的に変化させる可動反射ミラー（７）と、
上記光学的パターン（４）上の線状エリアから到来した反射光を所定の位置において結像させる集光光学系（９）と、
線状の受光面が上記所定の位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ（１０）と、
上記ラインイメージセンサ（１０）の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の後段に接続されたフレームメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記振動板（１６）に対して周期的な屈曲振動が与えられることによって上記可動反射ミラー（７）に反射光に対する角度と垂直面内の位置の周期的な変位が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ（１０）において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン（４）の全体領域の線状エリアを垂直方向に連続して走査し、上記ラインイメージセンサ（１０）の出力を２値信号に変換して前記フレームメモリ部に順次記憶する、
光学的パターン読取装置。 - 請求項１記載の光学的パターン読取装置において、
上記筐体（１）は、前半部が水平面内において前広形状を、後半部が角筒状をなし、中間の湾曲点で下向きに湾曲して、くの字形をなし、
上記湾曲点の内側近傍に配置され、上記光学的パターン（４）上の各線状エリアからの反射光を上記可動反射ミラー（７）に向けて反射偏向させる固定反射ミラー（５）と、
上記可動反射ミラー（７）の反射方向に配設され、上記可動反射ミラー（７）から到来した反射光を、上記集光光学系（９）と上記ラインイメージセンサ（１０）の方向に反射偏向させる、第２の固定反射ミラー（８）と、
を含有し、
上記振動板（１６）は、上記集光光学系（９）及び上記ラインイメージセンサ（１０）の上側にあって、両者間の光路中心線に対して略平行であり、かつ上記振動板（１６）の固定端は、ラインイメージセンサ（１０）の側、即ち後方にあり、
上記可動反射ミラー（７）の静止時の位置は、上記振動板（１６）の延長線上前方にあり、法線方向は、上記振動板（１６）の延長線に対して下向きに傾斜している、
光学的パターン読取装置。 - 請求項２に記載の光学的パターン読取装置において、筐体（１）の最先端部に、上記光照射手段（２）からの照射光を光学的パターン（４）に対して正しくかつ安定的に照射することが出来るようにするための、かつ、光学的パターン（４）上に等価的に生成される平行線群形の走査パターンを安定化することが出来るようにするための、位置決め用ガイド（１１）が配設されている、光学的パターン読取装置。
- 先端部に照射光と反射光を通過させる光出入口を有し、内部に空洞を有する筐体（１）と、
上記光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材（３）上に記録された光学的パターン（４）を照射する光照射手段（２）と、
上記筐体（１）の奥部上方（又は下方）に配設され、上記光学的パターン（４）からの反射光を斜め下方（又は斜め上方）に向けて反射偏向させる固定反射ミラー（５）と、
垂直面内において周期的に屈曲振動を行う前端固定の振動板（１６）を含有する、揺動駆動手段（１５）と、
上記固定反射ミラー（５）の斜め下方（又は斜め上方）において、上記振動板（１６）の自由端にブラケット（Ｂ）を介して連結され、上記振動板（１６）の周期的な屈曲振動に連れて垂直面内において周期的な角度及び位置の変位を行うと共に、上記固定反射ミラー（５）からの反射光を前方にかつ若干下向き（又は上向き）に反射偏向させる可動反射ミラー（７）と、
上記可動反射ミラー（７）から到来した反射光を所定の位置において結像させる集光光学系（９）と、
線状の受光面が上記所定の位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ（１０）と、
上記ラインイメージセンサ（１０）の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の出力端子に接続されたメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記ラインイメージセンサ（１０）は上記集光光学系（９）よりも前方に位置し、
上記振動板（１６）は、上記集光光学系（９）及び上記ラインイメージセンサ（１０）の下側（又は上側）にあって、両者の間を結ぶ光路中心線に対して略平行であり、且つ上記振動板（１６）の固定端は、ラインイメージセンサ（１０）の側、即ち前方にあり、
上記可動反射ミラー（７）の静止時の位置は、上記振動板（１６）の延長線の上方（又は下方）にあり、法線方向は、上記振動板（１６）の延長線に対して上向き（又は下向き）に９０度以上傾斜しており、
上記振動板（１６）に周期的な屈曲振動が与えられることによって上記可動反射ミラー（７）に周期的な角度及び位置の変位が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ（１０）において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン（４）上に、等価的に平行線群形の走査パターンが生成される、
光学的パターン読取装置。 - 先端部に照射光と反射光を通過させる光出入口を有し、内部に空洞を有する筐体（１）と、
上記光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材（３）上に記録された光学的パターン（４）を照射する光照射手段（２）と、
上記筐体（１）の奥部上方（又は下方）に配設され、上記光学的パターン（４）からの反射光を斜め下方（又は斜め上方）に向けて反射偏向させる固定反射ミラー（５）と、
垂直面内において周期的に屈曲振動を行う前端固定の振動板（１６）を含有する、揺動駆動手段（１５）と、
上記固定反射ミラー（５）の斜め下方（又は斜め上方）にあって、上記振動板（１６）の自由端にベルクランク（Ｋ）を介して連結され、該ベルクランク（Ｋ）の枢軸（ｐ）を中心として垂直面内において周期的な角度及び位置の変位を行うと共に、固定反射ミラー（５）からの反射光を前方にかつ若干下向き（又は上向き）に反射偏向させる可動反射ミラー（７）と、
可動反射ミラー（７）から到来した反射光を所定の位置において結像させる集光光学系（９）と、
線状の受光面が上記所定の位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ（１０）と、
上記ラインイメージセンサ（１０）の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の出力端子に接続されたメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記ラインイメージセンサ（１０）は上記集光光学系（９）よりも前方に位置し、
上記振動板（１６）は、上記集光光学系（９）及び上記ラインイメージセンサ（１０）の下側（又は上側）において両者の間を結ぶ光路中心線に対して略平行であり、かつ上記振動板（１６）の固定端は、ラインイメージセンサ（１０）の側、即ち前方にあり、
上記可動反射ミラー（７）の静止時の位置は、上記振動板（１６）の延長線の上方（又は下方）にあり、法線方向は、上記振動板（１６）の延長線に対して上向き（下向き）に９０度以上傾斜しており、
上記振動板（１６）に周期的な屈曲振動が与えられることによって上記可動反射ミラー（７）に周期的な角度及び位置の変位が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ（１０）において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン（４）上に、等価的に平行線群形の走査パターンが生成される、
光学的パターン読取装置。 - 請求項４又は５に記載の光学的パターン読取装置において、上記光照射手段（２）の直近後位に遮光板（１７）が配設され、同遮光板（１７）は略その中央部に開口が穿設され、同開口は上記ラインイメージセンサ（１０）の受光面に到達する反射光の通路となっている、光学的パターン読取装置。
- 請求項４又は５に記載の光学的パターン読取装置において、上記筐体（１）の下部に把持部が設けられている、光学的パターン読取装置。
- 先端部に照射光と反射光を通過させる光出入口を、内部に空洞を有し、前半部が水平面内において前広形状を、後半部が角筒状をなし、中間の湾曲点で下向きに湾曲して、くの字形をなしている筐体（１）と、
上記筐体（１）の光出入口の内側近傍に配設され、被読取部材（３）上に記録された光学的パターン（４）を照射する光照射手段（２）と、
上記光出入口と上記湾曲点の間に配設され、上記光学的パターン（４）上の線状エリアから到来した反射光を所定の離隔位置において結像させる集光光学系（９）と、
上記湾曲点又はその近傍位置に、斜め下向きに、配設され、上記垂直面内において、法線方向に、周期的な直線形振動を行う、可動反射ミラー（７）と、
上記可動反射ミラー（７）に対して周期的な直線的振動を与える振動駆動手段３５と、
線状の受光面が上記所定の離隔位置に略水平に配設され、同受光面上に結像された反射光の横方向の強弱分布を時間軸上の電気的強弱信号に瞬時的に光電変換する電子走査形のラインイメージセンサ（１０）と、
上記ラインイメージセンサ（１０）の出力端子に接続された信号処理部と、
上記信号処理部の出力端子に接続されたメモリ部及びデコード部と、
を含有し、
上記振動駆動手段３５によって上記可動反射ミラー（７）に周期的な直線形振動が与えられると共に、上記ラインイメージセンサ（１０）において横方向の周期的ないし間欠的な電子的走査が行われることによって、上記光学的パターン（４）上に、等価的に平行線群形の走査パターンが生成される、
光学的パターン読取装置。 - 請求項８に記載の光学的パターン読取装置において、筐体（１）の最先端部に、上記光照射手段（２）からの照射光を光学的パターン（４）に対して正しくかつ安定的に照射することが出来るようにするための、かつ光学的パターン（４）上に等価的に生成される平行線群形の走査パターンを安定化することが出来るようにするための、位置決め用ガイド（１１）が配設されている、光学的パターン読取装置。
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