JPH01503654A

JPH01503654A - 光学走査装置

Info

Publication number: JPH01503654A
Application number: JP63505765A
Authority: JP
Inventors: フエランテ，ロナルド　アルフレツド
Original assignee: エヌ・シー・アール・インターナショナル・インコーポレイテッド
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1988-05-26
Publication date: 1989-12-07
Also published as: US4797551A; EP0318574B1; DE3869923D1; WO1988009975A1; EP0318574A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】光学走査装置技術分野この発明は光学走査装置に関し、特にチェックアウト・オペレータかいるチェック７クト・カウンタの上又は中に取付けることができるフン／１２クトなポータプル型光学バーコード・スキャナ装置に関する。

背景技術今日の販売時点動作において、各商品の購入に関するデータは各商品上にプリントされている、例えばバーコードのような符号化表示のデータを読取ることによって得ることができる。各種販売時点（ｐｏｓ　）読取システムに使用されるバーコードを標準化するために、食品雑貨業界はバーコードの形式のユニホーム・プロダクト・コード（ＵＰＣ）を採用した。このバーコードの読取シのために作られた読取システムは通常チェックアウト・カウンタのキャビネット内におかれている固定光学スキャナとバーコードを有するラベル上を移動させる手持捧とを含み、そのバーコード・ラベルはその購入商品とそれに添付されているラベルがカウンタの走査領域を構成するその支持面のウィンドウ上を移動したときに読取られ、その移動は容器又は荷車に商品を入れる過程の一部を構成する。テーブル高さの構造を有するチェックアウト・カウンタにおける座シ位置にオペレータがいることが要求されるチェックアウト・カウンタ内に固定光学スキャナを設置する必要性が生じてきた。この要求を満たすため、その光学スキャナの深さはそこから発生した走査光束（ビーム）の走行距離を制限する程非常に浅いことが要求され、それ故走査ノ９ターンの走査効率及びスキャナを制御するようバーコード読取のために投射する走査パターンの走査線の数が制限される。

発明の開示この発明の目的はポータプル型であシ低コストのコンパクトな像型高効率の光学スキャナを提供することである。

従って、この発明によると、床部材とカバ一部材と側壁部材とを有するー・ウジングを含み、その上を通過する物のバーコード記号を読取る光学走査装置であって、コヒーレントな光の光源から発射したビームが符号化ラベルを有し移動する商品が通過するカバ一部材の孔を通し走査パターンの形で投射され、前記ラベルから反射したビームが検矧され、前記符号化情報を表示する電気信号を発生するようにし、前記装置は前記床部材と前記カバ一部材との中間に取付けられた支持部材と、前記支持部材に取付けられ前記ビームを受光し第１の光路に沿って反射する第１及び第２の光反射手段と、前記支持部材に取付けられ前記第１及び第２の反射手段から反射したビームを受光し第２の光路に沿って前記反射ビームを送光する送光手段と、前記支持部材に取付けられ前記第２の光路と同一平面であるが反対方向の第３の光路に沿って前記ビームを反射する第３の反射手段と、前記支持部材に隣接する前記床部材において前記第３の光路に取付けられ複数の第４の光路に沿いビームを円筒的にスイープする走査手段と、前記第４の光路において前記支持部材に取付けられ複数の第５の光路に沿って前記ビームを反射する第４の反射手段と、前記第５の光路における前記カバ一部材に隣シあう前記床部材に取付けられ前記力・ぐ一部材の前記孔を通してビームを反射し前記孔に隣接配置されたバーコード・ラベルを走査するようにした第５の反射手段とを含む光学走査装置を提供する。

この発明の好ましい実施例の光学スキャナは購入商品に取付けられたＵＰＣラベルがその上で移動するガラス封入孔を含むカバ一部を有するポータプル型容器構造である。カバ一部の下の容器内に取付けられ、力・ぐ一部の表面と平行方向に延びるレーデの出力ビームは前記容器の対応する両側壁間に延びる軸に取付けられた鏡により、カバ一部に平行な方向に延びる通路に沿って反射する。レーデ・ビームは集光鏡の孔を通しレーデ・ビームをそこに取付けられた鏡に向ける・ぐイホーカル・レンズに向けられ、そのレーデ・ビームラ棚及びパイホーカル・レンズの直接下の容器の床に取付けられている６面の多面回転鏡装置に向けるようにする。回転鏡装置はＵＰＣラベルを走査するために走査・母ターンを形成する孔の方に受光した走査ビームを再び向ける複数の・やターン鏡にレーデ・ビーム、を向ける。

ラベルから反射したビームはパターン鏡１回転鏡２反射鏡及びパイホーカル・レンズレットてレーザ・ビームの光に等しいか短かい波長を有する光をカラー・メニスカス・レンズに反射するよう構成された集光鏡の一方の側に再び向けられるようにした。メニスカス・レンズの色はレーデの波長を中心とするバンド・・苧スを有する反射ビームを送光することになるようレーデ・ビームのものより短い波長を濾波するように選ばれる。

メニスカス・レンズの背後のホトデテクタは受光ビームをスキャナ電子装置で処理される電気信号に変換する。

図面の簡単な説明次に、下記の添付図面を参照してその例によシこの発明の一実施例を説明する。

第１図は、この発明の光学スキャナの斜視図である。

第２図は、カバー及び回転鏡の一部を除去して回転鏡スピンナ部材を示したスキャナの平面図である。

第３図は、第２図の３−３線から見た断面図である。

第４図は、この発明のスキャナの光学系幾何的配置の斜視図である。

第５図は、光学系幾何的配置から生じた走査／４’ターンの平面図である。

発明を実施するだめの最良の形態第１図はガラスでカバーした穴２４を中央に設けたカバ一部２２を有する箱状構造から成るこの発明の光学スキャナ２０の斜視図である。箱状構造２０は更に１対の側壁部２６．２８と前壁３０及び背壁３２（第２図）を含み、最大深さ１３ｃｒｎを有する。構造２０は普通その上面がカバ一部２２０表面と同一平面上にある支持面を有するチェックアウト・カウンタ（図に示していない）内に取付けられ、ＵＰＣ符号化ラベルが添付された購入商品をチェックアウト動作の一部として穴２４の上を移動できるようにする。

第２図及び第３図はスキャナの構造の詳細を示す。

側壁２８と内＠壁３４との間に棚３６が設けられる。

内側壁３４及び側壁２６は３８で示す小部屋を形成し、棚３６と同一平面の支持部材４０を含み、そこに小部屋３８の背壁４６に設けられている孔４４を通してコヒーレント光ビーム９４（第４図）を投射するレーデ部材４２が取付けられる。孔４４０近くの棚３６には光路を定めるルート鏡４８が孔４４の中心線に対して４５度の角度で配置される。又、棚３６には背壁３２に対して４５度の角度に第２のルート鏡（５０）が取付けられる。

ルート鏡５０の近くの棚３６の上にはルート鏡５０に対して直角方向に貫通する孔５４を有する透明集光鏡５２が取付けられる。鏡５２は公矧の方法で投射光を反射する一面５３を有する。集光鏡５２近くの棚３６にはレンズレット５８を含むパイホーカル・レンズ部材５６が取付けられる。パイホーカル・レンズ部材５６はホトデテクタ９２（第２図、第４図）に対し走査したＵＰＣ符号化ラベルから反射した光を集光し、レンズレッド部５８は穴２４近くにきたＵＰＣ符号化ラベルに対してレーデ・ビーム９４を集光するように作られる。

棚３６の１対の縁６０は（その１つは第２図に示す）棚３６の平面に対して６５度の方向を有するルート鏡６２（第３図）が取付けられる。ルート鏡４８，５０はレーザ部材４２からの出力ビームを集光鏡５２の孔５４及びパイホーカル・１／ンズ５６のレンズレッド部５８を通してルート鏡６２に向け、ビームを棚３６及びパイホーカル・レンズ５６の下の位置に対し下方向に向け、多面鏡スピンナ６４に投射する。スピンナ６４はドライブ軸６８に固定された支持部材６６（第２図）を含み、棚３６と箱構造２００床７２に取付けられたドライブ・モータ７０との間に回転しうるように取付けられる。支持部材６６には６枚の鏡素子７４（第３図）が取付けられ、下記で詳述するように複数本の走査パターンを発生するように支持部材の垂直面に対して種々の角度で取付けられる。２枚の鏡は支持部材６６の上面に取付けられる。２つの鏡７４は０．４度だけ前にピッチされ、残シの２つの鏡は０．４度だけ後にピッチされる。

中央下ノーターン鏡７６は床７２に斜に取付けられ、右下パターン鏡７８及び左下パターン鏡８０（第２図。

第３図）は棚３６の縁部６０に取付けられる。箱構造２０の前壁３０近くには床７２に右上パターン鏡８２、中央上パターン鏡８４及び左上パターン鏡８６が取付けられる。第３図に示すように床７２に対して斜に向けられ、穴２４（第１図）を通してｉ４ターン鏡７６〜８０から受光した走査ビームを穴２４近くにあるＵＰＣコード・ラベルを走査するようにした３組の３本の走査線から成る走査ノリーンを形成するように向けられる。

箱構造２０の側壁２８（第２図）にはカラー・メニスカス・レンズ９０が設けられ、そこにはレンズ部材９０から受光したビームを公知の方法でスキャナ電子装置で処理しうる電気信号は変換するホトデテクタ９２が設けられる。レンズ９００色は青及び緑色帯のようなレーデ・ビームのそれよシ短いＵＰＣラベルから反射した光の波長を濾光するように選ばれ、下記するようにレーデ・ビームの波長を中心にしたバンド・パスを有するホトデテクタ９２に対してビームの送光を行うようにする。集光鏡５２はレーデ部材４２によって出力されたレーデ・ビームのそれよシ短いか等しい波長を有する光を反射するスペクトル選択“コールド鏡である。鏡５２の一方の側５３は黒アルミニウムのような光吸収材料が塗布され、赤外線帯のようなレーデ・ビームのそれよシ長い波長を有する光を吸収し、残シの反射光帯を反射する。

第４図は箱構造２０内の光学素子の斜視図であシ、レーザ部材４２の出力ビーム９４を走査パターン８８（第５図）を発生する方向に向ける。レーデ管４２から出力されたレーデ・ビーム９４はルー）ｆｉ４８．５０及び集光鏡５２の孔５４を通ってバイホーカル・レンズ５６のレンズレット部５８に向けらｉる。レンズレット部５８はビーム９４を回転鏡スピンナ６４に反射する鏡６２に向け、鏡６４に当ったビームは下パターン鏡７６〜８０に向けられる。鏡７８は受光ビームを左上鏡８６の方に反射し、パターン鏡８０は受光ビームを右上パターン鏡８２に向ける。中央下パターン鏡７６は受光ビームを中央上／母ターン鏡８４に向ける。

その結果生じたこの鏡系から発生した走査／４’ターン８８は第５図に示すように、高い効率の走査ノ４ターンを発生するよう交差する３組の走査線から成る。

分岐反射したビームは［ＩＰＣラベルに当った後、上ツヤターン鏡８２，８４又は８６及び下パターン鏡７６゜７８、又は８０を通して逆方向のスピンナ６４に向けられ、そこから反射光はルート鏡６２に向い、そこかラハイホーカル・レンズ５６に向けられる。レンズ５６は受光ビームをレンズ９ｏの方に反射し、そこからホトデテクタ９２がバーコード・ラベルのデータを処理するための電気信号を発生するよう集光鏡５２に向けることによって受光ビームをホトデテクタ９２（第２図）に集光する。反射光ビームは太陽の光（自然光）を含むかもしれないので、鏡５２及びレンズ９０はホトデテクタ９２が受光したビームがバーコード・ラベルに含まれているデータを正しく表わす電気信号をホトデテクタ９２から発生することができるようレーデ・ビームの波長を除き、すべての波長を濾光する。

ＦＩＧ、　３国際調査報告国際調査報告ＬｊＳεε０１７７１ＳＡ　２３０ε８

Claims

【特許請求の範囲】１．床部材（７２）と、カバー部材（２２）と、側壁部材（２６，２８，３０，３２）とを有するハウジングを含み、コヒーレント光源（４２）から発射したビーム（９４）がその上を移動するコード・ラベルを有する商品に対し前記カバー部材（２２）の穴（２４）を通して走査パターン（８８）の形で投射され、前記ラベルからの反射ビームが検出され、符号化情報を表わす電気信号を発生するようにした、通過物体上のバーコード記号を読取る光学走査装置（２０）であって、前記床部材（７２）と前記カバー部材（２２）との中間に取付けられた支持部材（３６）と、前記支持部材（３６）に取付けられ前記ビーム（９４）を受光して第１の光路に沿い反射する第１及び第２の反射手段（４８，５０）と、前記支持部材（３６）に取付けられ前記第１及び第２の反射手段（４８，５０）から反射したビームを受光して第２の光路に沿い送光する送光手段（５２，５６）と、前記支持部材（３６）に取付けられ前記第２の光路と同一平面ではあるが逆方向の第３の光路に沿ってビーム（９４）を反射する第３の反射手段（６２）と、前記床部材（７２）の前記支持部材（３６）近くに取付けられ、前記第３の光路において複数の第４の光路に沿い前記ビームを円筒的に掃引する走査手段（６６，７４）と、前記支持部材（３６）の前記第４の光路に取付けられ複数の第５の光路に沿って前記ビームを反射する第４の反射手段（７６，８０，７８）と、前記カバー部材（２２）近くの前記床部材（７２）の前記第５の光路に取付けられ、前記カバー部材（２２）の前記穴（２４）を通して前記ビームを反射し、前記穴（２４）近くにおかれたバーコード・ラベルを走査するようにした第５の反射手段（８２，８４，８６）とを含む光学走査装置。２．前記支持部材（３６）は２つの対向する側壁部材（２６，２８）の間に取付けられ、第３の側壁部材（３２）から前記ハウジングの内部の方に所定の距離延長するようにした請求の範囲１項記載の走査装置。３．前記支持部材（３６）はそこに前記第３の反射手段（６２）が取付けられている１対の縁部（６０）を有する請求の範囲２項記載の走査装置。４．前記送光手段（５２，５６）はそこを通して前記ビームが前記第２の光路に沿って送光されるようにした孔（５４）を有する透明な平面と、前記バーコード・ラベルから反射したビームを複数の第６の光路に沿って反射する反射表面（５３）とを含む透明部材（５２）を含むようにした請求の範囲１項記載の走査装置。５．前記送光手段（５２，５６）は更に前記透明部材（５２）近くに取付けちれ、前記第２の光路に沿って前記ビームを送光するバイホーカル・レンズ部材（５６）を含み、前記バイホーカル・レンズ部材（５６）は前記バーコード・ラベルから反射したビームを前記透明部材（５２）の前記反射表面（５３）に向けるようにした請求の範囲４項記載の走査装置。６．前記走査手段は前記床部材（７２）と前記バイホーカル・レンズ部材（５６）近くの前記支持部材（３６）との間に配置された多面鏡部材（６４）と、前記床部材（７２）に取付けられ前記多面鏡部材（６４）を回転するドライブ手段（７０）とを含み、前記多面鏡部材（６４）は前記複数の第４の光路に沿って前記ビームを反射するようにした請求の範囲５項記載の走査装置。７．前記バイホーカル・レンズ（５６）は前記ビームを前記多面鏡（６４）に向ける前記第３の反射手段（６２）に対して前記ビームを集光するよう構成されたレンズレット部（５８）を有する請求の範囲６項記載の走査装置。８．前記ハウジングは前記第６の光路において前記側壁部材（２８）に取付けられ前記透明部材（５２）からの反射ビームの受光に応答して電気信号を発生するようにしたデテクタ手段（９０，９２）を含む請求の範囲３項記載の走査装置。９．前記デテクタ手段（９０，９２）はカラー・レンズ部材（９０）を含み、前記コヒーレント光源（４２）から発射したビームの波長より短くない波長を有するビームを送光するようにした請求の範囲８項記載の走査装置。１０．前記透明部材（５２）の前記反射表面（５３）は前記コヒーレント光源（４２）から発射したビームの波長より長くない波長を有するビームを反射するようにした請求の範囲９項記載の走査装置。