JPH02294888A - 読取装置 - 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】 〔概要〕 焦点距離が異なる複数の投光部により走査ビームをシリ
ーズ状にずらせて投光することによって物品に記された
バーコードを読み取ることができる読取装置に関し、 バーコードまでの距離が異なっても読み取ることができ
、しかも読取速度が速い読取装置を提供することを目的
とし、 バーコードを走査ビームで走査し、反射光を受光する光
学ユニットと、受光された反射光を電気信号に変換して
認識する認識手段とを備えた読取装置であって、光学ユ
ニットは、焦点距離が異なる複数のレンズ及び複数のレ
ンズの夫々に対となる複数の光源から成り、夫々の光源
への通電により走査ビームを投光する投光部と、バーコ
ードの読み取り時に、複数の投光部による夫々の走査ビ
ームを所定のタイミングで順次切り換えて投光させる投
光切換制御手段とを備え、投光切換制御手段による切り
換えにより、複数の投光部のいずれかによってバーコー
ドを読み取る構成とする。

なる物品からバーコードを読み取って分類等の処理を行
う場合に読取装置が使用されている。

このような読取装置では、読取可能深度に限度があり、
物品の大きさが異なる場合にはバーコードまでの距離が
限度以上に異なると読み取りができないことがあるので
、このような使用にも対応できるように読取深度を調節
する方法がとられているが、読取速度が遅いので、読取
深度が長く、しかも読取速度の速い読取装置が要求され
ている。

（産業上の利用分野〕 本発明は、商品の包装やラベル等に印刷されたバーコー
ドを読み取る読取装置に係り、特に焦点距離が異なる複
数の投光部により走査ビームをシリーズ状にずらせて投
光することによって物品に記されたバーコードを読み取
ることができる読取袋置に関するものである。

近来、ファクトリーオートメーション（以下ＦＡという
）用，或いは商品の配送センタ等での荷捌用、例えばコ
ンベア上を搬送される大きさの異〔従来の技術〕 第７図にＦＡ用の読取装置の使用例を示しており、図に
示すように、読取装置１はコンベア２によって搬送され
る大きさの異なる物品３ａ，３ｂ，一上に添付されたラ
ベルのバーコードを読み取るようにコンベア２の上方に
配置されている。

第８図に示すように、読取装置ｌは内部に光学ユニッ｝
４ａ及び認識部５を備え、光学ユニット４ａは、例えば
レーザーダイオードで構成された光源６ａ及びビーム整
形用のレンズ７ａから成る投光部８ａからの投光が、平
面ミラー９で反射して回転するポリゴンミラ−１０によ
って下方にレーザービームを放射して装置外の物品のバ
ーコードを走査する発光走査機能，及び物品のバーコー
ドを走査した反射光を図示省略した受光センサで読み取
る受光センサ機能を有する。ここではポリゴンミラ−１
０が六面であるので１回転で６回の走査が行われる。

認識部５は受光センサによって読み取られた信号を電気
信号に変換してデータとして認識する。

ポリゴンミラ−１０の図示省略した回転機構，光源６ａ
及び受光センサは制御部１１ａに接続されている。

装置下面にはガラス板を張った読取窓１２が設けられ、
放射された光が読取窓１２から装置下方，図において２
点鎖線で示す方向に放射される。

このような構成を有するので、コンベア２上の物品３ａ
，３ｂ，〜が読取装置１の下方を通過する時に、制御部
１１ａによる各部の制御によって、読取窓１２から放射
されるレーザービームによってバーコードを走査し、そ
の反射光によってバーコードが読み取られてデータに認
識される。

この場合に、走査ビームの読取深度に限られた範囲があ
って、読取装置１から物品３ａ，３ｂ，一・のバーコー
ドの位置までの距離の大小により、その範囲外になると
読み取りができない。即ち、読取装置の読取可能領域は
ビームの径の太さにより決り、第９図に示すように、ビ
ーム径がバーコードの読取可能な最大ビーム径Ｄ以下の
領域Ｌａ＝Ｌｂの範囲に限定される。従ってレンズ７ａ
からの距離が頷域Ｌａ＝Ｌｂの範囲内にあるバーコード
は読み取ることができるが、領域Ｌａ−ｚＬｂの範囲を
越えた位置のバーコードは読み取りができない。

これに対処する方法として、特開昭６２−２３７５８６
号に可変焦点方式及び多焦点方式によるバーコード読取
技術が開示されている。またｒ月刊誌「バーコードＪ　
１９８８年１２月号５４頁〜５７頁「自動焦点型レーザ
ースキャナ」日本電気昧宮崎宏之』に可変焦点方式及び
多焦点方式の解説が記載されている。

■可変焦点方式は、焦点位置をバーコードの位置に追従
するように、機械的にレンズの位置を移動させる方法 ■多焦点方式は、必要な読取深度を分割し、焦点距離の
異なる複数のレンズにより、バーコードの位置に応じて
レーザビームを偏向させて使用するレンズを切り換えて
夫々の読取範囲に専用のビームを割り当てる方法 である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来方法によれば、 ■可変焦点方式では、焦点位置制御の応答時間が遅くな
り、読取速度が遅くなる。

■多焦点方式では、分割した読取範囲を割り当てるのに
時間が掛かり、読取速度が遅くなる。また単一の光源か
ら投光されたビームを偏向するために光学系が複雑にな
る。

という問題点がある。

本発明は、バーコードまでの距離が異なっても読み取る
ことができ、しかも読取速度が速い読取装置を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図である。

図において、４は光学ユニット、６は光源、７はレンズ
、 ８は焦点距離が異なる複数のレンズ７及び複数のレンズ
７に夫々対となる複数の光源６から成り、夫々の光源６
への通電により走査ビームを投光する複数の投光部、 Ｉｆはバーコードの読み取り時に、複数の投光部８によ
る夫々の走査ビームを所定のタイミングで順次切り換え
て投光させる投光切換制御手段である。

従って投光切換制御手段１１の切り換えにより、複数の
投光部８のいずれかによってバーコードを読み取るよう
に構成されている。

〔作用〕

バーコードを読み取る時は、光学ユニット４の焦点距離
の異なるレンズ７及び光源６を夫々有する複数の投光部
８を、投光切換制御千段１１によって通電を順次切り換
えて走査ビームを投光させると、複数の投光部８のいず
れか、即ち、バーコードの位置に対応する焦点距離のレ
ンズ７を有する投光部８の走査ビームによって読み取り
が開始される。

このようにして、焦点距離の異なるレンズ７及び光源６
を夫々有する複数の投光部８の投光を順次切り換えるこ
とによって、実質的に焦点深度の長い光学ユニット４と
することができ、異なる距離にあるバーコードの読み取
りが可能となる。

［実施例］ 第２図〜第５図により本発明の一実施例を説明する。全
図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第２図で第１図と名称が同じものは夫々対応しており、
また第２図の制御部１１ｂは第１図の投光切換制御手段
１１に対応している。

第２図は従来例で説明した読取装置１に本発明を適用し
た読取装置１ａの光学ユニッ｝４ｂで、図に示すように
、回転機．構（図示していない）によって回転れさるポ
リゴンミラ−ＩＯの両側にレーザーダイオードで構成さ
れた光源６ａ，６ｂ及び焦点距離が異なるビーム整形用
のレンズ７ａ，７ｂがら成る発光部８ａ，８ｂが、夫々
の光軸を平面ミラー９ａ，９ｂの方向へ向けて配置され
ている。

ポリゴンミラーＩＯの回転機構，光源６ａ，６ｂ及び受
光センサＳは制御部１１ｂに接続されている。

光学ユニット４ｂの読取深度範囲は、第３図（ａ）に示
すように、発光部８ａ，８ｂの夫々の光源６ａ，６ｂが
ら放射した走査ビームはレンズ７ａ，７ｂの異なる焦点
深度から曲線■及び■となり、読取可能最大ビーム径Ｄ
から、読取可能範囲はＬａｘＬｂ，　Ｌｃ−Ｌｄになり
、双方によっての読取可能範囲はＬａ＝Ｌｄとなる。

従って第３図い）に示すように、読取装置１ａの読取可
能深度が長くなる。

またバーコードには、一端にスタートコードが設けられ
、他端にエンドコードが設けられており、走査した時に
、スタートコードによって読取開始が認識され、エンド
コードによって読取終了が認識される。

制御部１１ｂは、ポリゴンミラ−１０の回転機構及び受
光センサを従来例で説明した制御部１１ａと同様に制御
すると共に、バーコードの読み取り時に、光源６ａ，６
ｂからの走査ビームの投光を次のように制御する。

■発光部８ａ，８ｂの夫々からの走査ビームの投光が順
次切り換えられるように、光源６ａ，６ｂに所定のタイ
ミングで切り換えて通電する。即ち、ポリゴンミラーＩ
Ｏが回転機構によって例えば１回転する毎に切り換える
。ポリゴンミラ−１０が例えば１分間に５０００回転す
る場合には、１２ｍｓ毎に切り換える．（第５図参照） ■発光部８ａ，８ｂのどちらかによって投光された走査
ビームによりバーコードの読み取りの開始が認識された
時は、その読み取りが終了するまで次の切り換えを保留
し、該当する投光部の通電を継続して投光を続ける。即
ち、発光部８ａ，８ｂの走査ビームがバーコードに対し
て斜めに走査されて、スタートコード或いはエンドコー
ドのいずれか一方だけしか走査されない時は、次の走査
ビームによって読み取りされるが、それが切り換え直前
であった場合のように、読み取りに十分なタイミングで
読み取りが開始されるとは限らないので、読み取りの終
了まで同じ焦点深度の走査を続ける。

このような構成及び機能を有するので、次に第４図のフ
ローチャート及び第５図のタイムチャートによりコンベ
ア２上を搬送される物品３ａ，３ｂ，・・のバーコード
を読み取る場合の作用を説明する。

■まず、読取装置１ａを起動させる。

■すると制御部１１ｂは、光学ユニット４ｂの発光部８
ａ，８ｂから第５図に示すように、順次タイミングをず
らせて切り換えて通電し、放射された走査ビームは夫々
平面ミラー９ａ．９ｂ及びポリゴンミラ−ＩＯを経て読
取窓１２から装置外へ投光される。

■コンベア２によって搬送された，例えば物品３ａのバ
ーコードを、発光部８ａ，８ｂのどちらか一方，例えば
発光部８ａからの走査ビームによって読み取り始める。

■制御部１１ｂは、そのバーコードの読み取りが終了す
るまで、切り換えを保留し、ここでは発光部８ａの光源
６ａへの通電を継続させる。

■そのバーコードの読み取りが終了すると、後続の物品
３ｂのバーコードの読み取りのために、■以降のフロー
が繰り返される。

また第６図に異なる実施例を示しており、上記実施例よ
り更に多くの投光部を有する光学ユニットとすることに
より、一層長い読取深度を実現するものである，即ち、
図において、光学ユニット４ｃは、３個のレーザーダイ
オードから構成された光源６８〜６ｃ及び焦点距離が異
なる３個のレンズ７ａ〜７ｃから成る３組の投光部８８
〜８ｃが、夫々の光軸を図示省略した揺動機構によって
揺動するガルバノミラー９０へ向けて配置されており、
光源６ａ〜６ｃによる走査ビームの投光は、上記実施例
と同様にガルバノミラ−９０の揺動毎に切り換え制御さ
れることにより、一層長い読取深度により広い読取範囲
を得ることができる。

このようにして、複数の投光部から走査ビームを所定の
タイミングで切り換えて投光することにより、異なる焦
点位置で読み取ることができるので、読取装置とバーコ
ードの距離を測定する必要もなく、従って読取深度を調
節を距離に応じて調節する必要がないので、読取深度範
囲が広く、しかも読取速度の速い読取装置を得ることが
できる。

また光源として複数のレーザーダイオードを使用してい
るので、装置の小型化及びコストの改善が図れる。

上記実施例では、制御部の機能として、■複数の投光部
の走査ビームの投光を切り換える機能と、■バーコード
の読み取りが開始された時に、その投光部の走査ビーム
の投光を読み取りが終了するまで継続させる機能を備え
た場合を説明したが、■の機能に代えて、バーコードの
不完全な読み取り，即ち、スタートコード或いはエンド
コードのいずれか一方しか認識できなかった時に、その
データを無効として、更に■によって読み取る方法とし
ても良い。

（発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、物品に記されたバ
ーコードを読み取る時に、焦点深度の異なる複数の投光
部からの走査ビームを所定のタイミングで切り換えなが
ら読み取ることにより、バーコードまでの距離の測定，
及び読取深度の調節の必要がないので、読取深度範囲が
広く、読取速度の速い読取装置を得ることができるとい
う効果がある。

６．６ａ〜６ｃは光源、　　　７．７ａ〜７ｃはレンズ
、８，８８〜８Ｃは投光部、　　１１は投光切換制御手
段、１１ａ，　ｌｌｂは制御部を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の実施例を示す構成図、第３図は実施例
の説明図、 第４図は実施例のフローチャート、 第５図は実施例のタイムチャート、 第６図は異なる実施例を示す構成図、 第７図は読取装置の使用例を示す説明図、第８図は従来
例の読取装置を示す構成図、第９図は従来例の説明図で
ある。 図において、 ４．４ａ〜４ｃは光学ユニット、 （ＯＬ）　２仁の下しＬ部の読取余友 卒３口 光；，マ、 乙ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）物体に記されたバーコードを走査ビームで走査し、
   反射光を受光する光学ユニット（４）と、該受光された
   反射光を電気信号に変換して認識する認識部とを備えた
   読取装置であって、 前記光学ユニット（４）は、 焦点距離が異なる複数のレンズ（７）及び該複数のレン
   ズ（７）の夫々に対となる複数の光源（６）から成り、
   夫々の光源（６）への通電により走査ビームを投光する
   複数の投光部（８）と、 前記バーコードの読み取り時に、該複数の投光部（８）
   による夫々の走査ビームを所定のタイミングで順次切り
   換えて投光させる投光切換制御手段（１１）とを備え、 該投光切換制御１手段（１１）による切り換えにより、
   該複数の投光部（８）のいずれかによって該バーコード
   を読み取ることを特徴とする読取装置。 ２）前記投光制御手段（１１）は、前記複数の投光部（
   ８）のいずれかによって投光された走査ビームにより前
   記バーコードの読取開始コードが読み取られた時は、読
   取終了コードが読み取られるまで該当する投光部（８）
   の投光の切り換えを保留することを特徴とする請求項１
   記載の読取装置。