JPH02127788A - バーコードスキヤナ - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、各種バーコードラベルの読取りに使用するバ
ーコードスキャナに関するものである。

従来の技術 バーコードの読取装置であるバーコードスキャナには、
ベンタイプ、ＣＯＤタッチタイプ、レーザスキャンタイ
プなど各種のものが存する。そして、ここではレーザス
キャンタイプのバーコードスキャナの従来の一例を第６
図ないし第７図に基づいて説明する。まず、このバーコ
ードスキャナ１では、ここでは、半導体レーザ２、収束
レンズ３等から形成された発光ユニット４の光軸上に、
モータ５に直結された光偏向器である走査ミラー６が設
けられている。さらに、このバーコードスキャナ１のハ
ウジング７には、前記走査ミラー６に偏向走査されたレ
ーザ光８の光路上にレーザ出射口９が形成されており、
ここに対向配置されるバーコード１０に前記レーザ光８
が照射されるようになっている。また、このレーザ出射
口９の後方には、シリンドリカルレンズ１１と、ここで
は三個の受光素子１２とが順次配設されており、前記バ
ーコード１ｏに反射されたレーザ光８を受光するように
なっている。

このような構成において、このバーコードスキャナ１で
は、読取るバーコード１０をレーザ出射口９に対向させ
るようになっている。そこで、発光ユニット４から発せ
られたレーザ光８は、モータ５に揺動される走査ミラー
６で偏向され、バーコードラベルのバーコード１０を走
査する。そして、このレーザ光８は、バーコードの内容
に従った光情報としてバーコード１ｏから反射され、シ
リンドリカルレンズ１１で収束されて受光素子１２に入
射する。そこで、この入射光は光電変換され、読取処理
部でコードを判別されて各種業務などに利用される。

ここで、上述のようなバーコードスキャナ１に使用され
る前記発光ユニット４には種々の構造のものが存してお
り、例えば、第７図（ａ）、（ｂ）に示すようなものが
ある。（ａ）に例示したものは、半導体レーザ２から発
せられたレーザ光８をコリメータレンズ１３で平行光束
とした後に収束レンズ３で収束するものであり、収束レ
ンズ３からレーザスポット１４への距離りは、収束レン
ズ３の焦点距離ｆと一致するようになっている。さらに
、（ａ）に例示したものは、半導体レーザ２から発せら
れたレーザ光８を直接収束レンズ３で収束するものであ
り、収束レンズ３からレーザスポット１４への距離りは
、半導体レーザ２と収束レンズ３との間隔ａと、焦点距
離ｆから、 ｆ ””ａ−ｆ となる。

そして、これらの発光ユニット４におけるレーザスポッ
ト１４の径ｄＯは、レーザ光８の波長をλ、収束レンズ
３に入射するレーザ光８のビーム径をＤとすると、 となる。

そして、この焦点位置から距ｌｉＺずれた位置のレーザ
光８の径ｄは、 となり、レーザ光８の径ｄは、ずれ量Ｚに従って多分に
大きくなることがわかる。

発明が解決しようとする課題 上述したように、バーコードスキャナ１では、レーザス
ポット１４の位置からバーコード１０がずれると、レー
ザ光８の径ｄは多分に大きくなり、読取精度が低下する
。

つまり、このようなバーコードスキャナ１を、ラインの
物流仕分けに使用する定置型スキャナ（図示せず）など
として利用する場合、ライン上を搬送される被搬送物の
バーコード１０の上にレーザスポット１４が収束される
ように機器を設置する必要がある。

しかし、ライン上における被搬送物の位置は均一ではな
く、各被搬送物のバーコード上にレーザスポット１４を
収束させるのは困難である。さらに、作業内容によって
は物流ライン等のレイアウトをしばしば変更する必要が
ある。このような場合、レーザスポット１４の収束位置
を再調整する必要があり、収束レンズ３を焦点距離が異
なるものと交換したり、半導体レーザ２や収束レンズ３
を変位させて収束位置を調整するということを行なって
いる。しかし、このような作業は煩雑で、読取不良の発
生率が高まる可能性が高く、しかも、ユーザが自身で行
なうことは困難である。

さらに、このようなバーコードスキャナ１は、ハンドベ
ルト型のスキャナ（図示せず）にも利用されているが、
この場合は、読取開口に押し付けられるバーコード１０
の上にレーザスポットが収束されるように機器を設計製
作する必要がある。だが、これは組立誤差や経年変化等
のためにずれがちであるため、やはり収束位置の調整が
必要である。

課題を解決するための手段 半導体レーザから発せられた非点隔差を有するレーザ光
を光偏向器で偏向走査するバーコードスキャナにおいて
、半導体レーザを設けた発光ユニットを照射光軸を中心
に回転自在に保持して半導体レーザの接合面が光偏向器
の走査方向と平行な位置と直角な位置とに切換えて固定
する切換手段を設ける。

或は、光偏向器を前記半導体レーザの照射光軸を中心に
回転自在に保持して光偏向器の走査方向が半導体レーザ
の接合面と平行になる位置と直角になる位置とに切換え
て固定する切換手段を設ける。

作用 半導体レーザを設けた発光ユニットを照射光軸を中心に
回転自在に保持して前記半導体レーザの接合面が前記光
偏向器の走査方向と平行になる位置と直角になる位置と
に切換えて固定する切換手段を設けたことにより、非点
隔差のために縦長及び横長のスポットとして収束される
レーザ光を９０度回転させて、レーザ光が横幅狭く収束
される位置を遠近二段階に切換えられる。

或は、半導体レーザの照射光軸を中心に光偏向器を回転
自在に保持して光偏向器の走査方向が半導体レーザの接
合面と平行になる位置と直角になる位置とに切換えて固
定する切換手段を設けたことにより、バーコードスキャ
ナからの距離が異なる二つの物流ライン上の被搬送物の
バーコードを読取ることが可能である。

実施例 請求項１記載の発明の第一の実施例を、第１図（ａ）、
（ｂ）に基づいて説明する。このバーコードスキャナ１
５では、発光ユニット４に切換手段（図示せず）が取付
けられており、この発光ユニット４は、その照射光軸を
中心に回転して、９０’回転した位置で位置決め固定さ
れるようになっている。そして、この発光ユニット４の
後面には、ここでは内蔵した半導体レーザ２の接合面１
６と平行に指標１７が形成されている。なお、この他の
構造は、前述したバーコードスキャナ１と同様になって
いる。

このような構成において、このバーコードスキャナ１５
では、読取るバーコード１ｏの位置に対応して切換手段
を作動させるようになっている。

ここで、このバーコードスキャナ１５により収束される
レーザスポット１４について、第２図（ａ）。

（ｂ）を参考に詳細に説明する。これは、半導体レーザ
２から照射されたレーザ光８の形状変化を示す説明図で
ある。半導体レーザ２から発せられたレーザ光８には非
点隔差が存在しており、半導体レーザ２内において、接
合面１６と平行な方向に広がるレーザ光８１と、直角な
方向に広がるレーザ光８２とでは、発光点１８１，１８
２が異なると考えられている。そこで、とのレーザ光８
を収束レンズ３で収束した場合、この収束レンズ３の主
点から各レーザスポット１４１，１４２への距離Ｌ　ｌ
　＊　Ｌ　２は、この主点と発光点１８１，１８２との
間隔ａｌ＋８２及び焦点距離ｆから、Ｌｌ＝」ＬＬ １　　ｆ Ｌ２＝」ＬＬ ２−ｆ となる。つまり、レーザ光８は、一定の間隔Ｑをおいて
縦長のレーザスポット１４１と横長のレーザスポット１
４２とに収束されることが分かる。

そこで、本実施例のバーコードスキャナ１５では、第１
図（ａ）に例示するように、読取るバーコード１０とバ
ーコードスキャナ１５とが比較的離れている場合は、指
標１７が水平になるように切換手段を作動させる。つま
り、半導体レーザ２の接合面１６を走査ミラー６の走査
方向と平行とし、遠距離に収束されている横幅の狭いレ
ーザスポット１４．によりバーコード１０を走査する。

一方、第１図（ｂ）に例示するように、バーコード１０
とバーコードスキャナ１５とが比較的近い場合、指標１
７が垂直になるように切換手段を作動させ、半導体レー
ザ２の接合面１６を走査ミラ−６の走査方向τに直角と
する。この時、レーザ光８は光軸を軸として９０”回転
されることになり、近距離に収束されていた横長のレー
ザスポット１４２が縦長で横幅が狭いものとなる。そこ
で、このようにして横幅が狭まったレーザスポット１４
２によりバーコード１０を走査することになる。

上述のように、本実施例のバーコードスキャナ１５では
、バーコード１０の位置によりレーザスポット１４１，
１４２を切換えて読取走査を行なうが、この読取走査は
横幅の狭いレーザスポット１４１．１４２により行なわ
れるので極めて読取精度が高いことが分かる。また、現
在では各種機器の小型化等の必要から、白黒の幅が極端
に細密な規格外のバーコード１９も製作されており、こ
のようなバーコード１９を正確に読取るためには、レー
ザスポット１４の径が細密であることが要求される。こ
こで、本実施例のバーコードスキャナ１５では、第３図
に例示するように、横幅を狭めたレーザスポット１４１
，１４２により読取走査を行なうので、細密なバーコー
ド１９でも精度高く読取ることが期待できる。

つぎに、請求項１記載の発明の第二の実施例を第４図に
基づいて説明する。このバーコードスキャナ２０は、発
光ユニット４と駆動手段であるステッピングモータ２１
とが、切換手段であるギヤ機構２２により結合されてい
る。さらに、距離測定手段である超音波センサ２３が、
例えば、ハウジング７のレーザ出射口９に取付けられて
おり、この超音波センサ２３は最適距離判定回路２４を
介して前記ステッピングモータ２１に接続されている。

なお、この他の構造は上述したバーコードスキャナ１５
と同様になっている。

このような構成において、このバーコードスキャナ２０
では、超音波センサ２３が、読取るバーコード１０まで
の距離を測定すると、この距離情報に基づいて最適距離
判定回路２４がステッピングモータ２１を作動させ、ギ
ヤ機構２２を介して発光ユニット４を回転させて位置決
めする。つまり、読取るバーコード１０が離反している
場合は、半導体レーザ２の接合面１６を走査ミラー６の
走査方向と平行にして遠距離に収束している横幅の狭い
レーザスポット１４１により読取走査を行ない、バーコ
ード１０が近接している場合は、レーザ光８を９０°回
転させて近距離に収束しているレーザスポット１４２を
横幅の狭いものとして読取走査を行なう。

上述のように、このバーコードスキャナ２０では、読取
るバーコード１０の位置に対応して、レーザスポット１
４１，１４２が横幅狭く収束される位置が自動的に切換
るので、ライン上を搬送される被搬送物のバーコード１
０を読取る定置型スキャナなどに適することが分かる。

請求項２記載の発明の一実施例を、第５図（ａ）。

（ｂ）に基づいて説明する。このバーコードスキャナ２
５では１発光ユニット４はハウジング２６に固定されて
いる。そして、走査ミラー６と一体に結合されているモ
ータ５に切換手段（図示せず）が取付けられており、こ
の走査ミラー６は、入射するレーザ光８の光軸を中心に
回転して、９０°回転した位置で位置決め固定されるよ
うになっている。そして、この走査ミラー６の反射光軸
に対応して、前記ハウジング２６には二つのレーザ出射
口２７．２８が形成されている。なお、この他の構造は
上述したバーコードスキャナ１５と同様になっている。

このような構成において、このバーコードスキャナ２５
は、例えば、バーコードスキャナ２５からの距離が異な
る二つめ物流ライン（図示せず）を設けた場合などの読
取に適することが分かる。

発明の効果 本発明は、上述のように半導体レーザを設けた発光ユニ
ットを照射光軸を中心に回転自在に保持して前記半導体
レーザの接合面が前記光偏向器の走査方向と平行になる
位置と直角になる位置とに切換えて固定する切換手段を
設けたことにより、非点隔差のために縦長及び横長のス
ポラ１へとして収束されるレーザ光を９０度回転させて
、レーザ光が横幅狭く収束される位置を遠近二段階に切
換えられるので、バーコードの読取可能領域が広くて便
利であり、この読取走査は横幅の狭いレーザスポットで
行なえるので読取精度が高く、或は、半導体レーザの照
射光軸を中心に光偏向器を回転自在に保持して光偏向器
の走査方向が半導体レーザの接合面と平行になる位置と
直角になる位置とに切換えて固定する切換手段を設ける
ことにより、バーコードスキャナからの距離が異なる二
つの物流ライン上の被搬送物のバーコードを読取ること
も可能であり、しかも、上述のような収束位置の変更は
切換手段を切換えるだけで、作業が容易でユーザサイド
での実行も可能であり、また、バーコードスキャナとバ
ーコードとの距離を測定する距離測定手段を設けて、こ
の距離測定手段が測定した距離情報に基づいて切換手段
を自動的に駆動する駆動手段を設けることなども可能な
ので、ライン上の位置が均一でない被搬送物のバーコー
ドラベルなどでも精度高く読取ることができ、さらに、
半導体レーザの接合面が光偏向器の走査方向と平行な位
置にあるか直角な位置にあるかを視認する指標を形成す
ることも可能なので、レーザ光が横幅狭く収束されてい
る位置が遠近いずれに切換わっているかをユーザが確認
できるようにしたり、バーコードスキャナの組立不良を
防止することもでき、安価かつ容易な手段でバーコード
の読取位置を遠近二段階に切換えられるバーコードスキ
ャナを得ることができる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は請求項１記載の発明の第一の実
施例の動作説明図、第２図（ａ）、（ｂ）はレーザ光の
非点隔差の説明図、第３図はバーコードの平面図、第４
図は第二の実施例の説明図、第５図（ａ）、（ｂ）は請
求項２記載の発明の一実施例の動作説明図、第６図は従
来例の斜視図、第７図（ａ）。 （ｂ）は発光ユニットの光学系の説明図である。 ２・・・半導体レーザ、４・・・発光ユニット、６・・
・光偏向器、８・・・レーザ光、１５，２０．２５・・
・バーコードスキャナ、１６・・・接合面、１７・・・
指標、２１・・・駆動手段、２２・・・切換手段、２３
・・・距離測定手段 Ｚ 図 （ａ） （ｂ） 図 護 は図 ５　図 （ａ） 、７１５図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザから発せられた非点隔差を有するレー
   ザ光を光偏向器で偏向走査するバーコードスキャナにお
   いて、前記半導体レーザを設けた発光ユニットを照射光
   軸を中心に回転自在に保持して前記半導体レーザの接合
   面が前記光偏向器の走査方向と平行になる位置と直角に
   なる位置とに切換えて固定する切換手段を設けたことを
   特徴とするバーコードスキャナ。 ２、半導体レーザから発せられた非点隔差を有するレー
   ザ光を光偏向器で偏向走査するバーコードスキャナにお
   いて、前記半導体レーザの照射光軸を中心に前記光偏向
   器を回転自在に保持して前記光偏向器の走査方向が前記
   半導体レーザの接合面と平行になる位置と直角になる位
   置とに切換えて固定する切換手段を設けたことを特徴と
   するバーコードスキャナ。 ３、バーコードスキャナとバーコードとの距離を測定す
   る距離測定手段を設け、この距離測定手段が測定した距
   離情報に基づいて前記切換手段を駆動する駆動手段を設
   けたことを特徴とする請求項１又は２記載のバーコード
   スキャナ。 ４、半導体レーザの接合面が光偏向器の走査方向と平行
   な位置にあるか直角な位置にあるかを視認する指標を形
   成したことを特徴とする請求項１又は２又は３記載のバ
   ーコードスキャナ。