JPH02301881A - バーコード・スキヤナ - Google Patents

バーコード・スキヤナ

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JPH02301881A
JPH02301881A JP2114931A JP11493190A JPH02301881A JP H02301881 A JPH02301881 A JP H02301881A JP 2114931 A JP2114931 A JP 2114931A JP 11493190 A JP11493190 A JP 11493190A JP H02301881 A JPH02301881 A JP H02301881A
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scanner
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light beam
deflection
improved
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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 本発明は広く光学式スキャナに関し、特にスキャナから
の距離が異なる点て高密度のバーコードを読み取れる光
学式スキャナに関する。
Ｂ、従来の技術 スーパーなどの小売店舗で精算時に用いられる光学式バ
ーコード−スキャナは、かなり広範囲に普及している。
代表的なバーコード・スキャナは普通、カウンタ内に置
かれ、旧都に走査パターンが通過する窓を持つ。走査パ
ターンは、交差して様々なパターンを描く複数の走査線
を出力するレーザと、これに関連する光学素子によって
形成される。Ｕ　Ｐ　Ｃ（Ｕｎｊ、ｆｎｒｍ　Ｐｒｏｄ
ｕｃｔ、　Ｇｏｄｅｌなどのバーコードが付けられた商
品が走査パターンのフィールドに置かれ、バーコードが
走査パターンによって走査されると、光がバーコードか
ら走査窓へ反射する。
反射光は光検出器によって電気信号に変換される。この
信号は専用ハードウェアまたはマイクロプロセッサに送
られ、ここで符号が識別され、電気信号列にデコードさ
れる。信号は、識別されデコードされると、Ｐ　ＯＳ　
（ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　５ａｌｅｌ端末またはストア・コ
ン！−ローラに送られる。送られた信号を基に、価格デ
ータとともに項目についての簡単な説明を記したレコー
ドがアクセスされる。
価格データと項目説明により、ＰＯ８端末側で顧客用の
明細書が作成され、取引の合計が計算される。
メーカは、スキャナが小売業界に欠かせないツールとし
て今後も普及し続けるよう、スキャナ性能の改良に力を
注いでいる。改良の見られる分野としてスキャナの°″
被写界深度”がある。スキャナの°゛被写界深度”とは
、使用されている特定のバーコードについて標準化機関
にＪ：って許容されている最小サイズのバーコード　ラ
ベルをスキャナが読み取れる距離をいう。この距離は普
通、スキャナの窓から空間内の単数または複数の焦点ま
でである。焦点は、走査ビームがスキャナの光学系によ
って集束する空間内の点である。
バーコード・スキャナの゛被写界深度゛°とは、バーコ
ード・ラベルをそこに置いてもなおスキャナによって読
み取れる、スキャナ窓に対する距離を示すとも言える。
被写界深度の大きいスキャナを設計すれば、精算カウン
タのオペレータは、商品を、スキャナ窓との距離を変え
て自由に位置づけることができ、それでもスキャナによ
ってバーコードを読み取れる。このように操作に自由度
が加わることで、オペレータの能率が同士するとともに
、スキャナの普及も図れる。
従来の技術によるスキャナは、焦点が１つのものと複数
のものがある。Ｃ：ａｒｌ　Ｈ，ＫｎｏｗｌｅＳにイ」
りされた米国特許第’Ｉ　７１．３５３２号は、ｍ−焦
点のスキャナを示している。このスキャナは対称ｇｆｅ
の回転式ディフレクタを備え、これがレーザ・ビームを
、スキャナの窓の」二の１点で集束させる。ディフレク
タは、１つの複数のミラーをある角度で配置したもので
ある。この種のスキャナは、焦点が１つであるため、相
対的に゛被写界深度゛が小さい。
“焦点°°が複数で゛被写界深度−が相対的に大きいス
キャナについての説明は、米国特許第４７４８３１６号
、同第４５９１２４２号および同第４５６０８６２号に
みられる。第４７４８３１６号では、焦点を変えるため
に回転ホログラフィディスクが用いられる。第４．５９
１２４２号と第４５６０８６２号では、複数の焦点を得
るために、レンズ、複数のレーザ、変調器などを含む複
雑な構造が採用されている。これらのスキャナはそれぞ
れの目的にかなうが、高価で、信頼性が低く、障害の発
生時には修理が難しくなるという欠点がある。
Ｃ発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、被写界深度の大きい、低コストのバー
コード・スキャナを提供することにある。
Ｄ　、課題を解決するための手段 この目的は、他の目的も含めて、走査レーザ・ビームが
スキャナ内で異なる進路を通過するようにする回転式デ
ィフレクタを採用することによって達成される。ビーム
は、スキャナの窓から出る際、窓に対して異なる点で集
束する。複数の焦点の総体がスキャナに大きい被写匠深
度を５える。
本発明によるスキャナは、（１体的には、光ビームを発
生する干渉性光源を含む。ミラーなど光学素子は、光ビ
ームを屈折させて対称形の回転式ディフレクタへ向ける
。ディフレクタは光ビームを偏向させる。偏向した光ビ
ームは窓を通過し、窓のトの異なる、申で集束する。対
称形ディフレクタは複数の面を持ち、各面は２つのミラ
ーを備える。２つのミラーはある角度をなし、モータに
よって回転するハブ」−に支持される。ディフレクタが
回転すると、位相が約１８０度異なる各点がらのビーム
が各面で反射される。これによりビームは異なる進路を
とり、スキャナの窓の上の異なる点で集束する。こうし
てスキャナの被写界深度の範囲内にあるバーコードが読
み取られる。
Ｅ　実施例 第１図は、本発明によるバーコード・スキャナを含むＰ
ＯＳシステムの概略を示す。ＰＯＳシステムは通常、店
舗の精算カウンタに組み込まれる。スキャナの上面１０
には、走査光線が商品１７のバーコードのパターン１５
（ＵＰＣコードなど）に向けられる透明なスキャナ窓１
２があり、商品は通常、精算係（図示なし）により、走
査パターンの空間内に置かれ、これによりパターンがコ
ードを走査し、バーコードから反射された光がスキャナ
の素子によって受信される。素子はバーコードを示す信
号を従来の方法で処理し、デコードする。
Ｌ面１０の下に位置するスキャナの素子には、光源１４
、複数の偏光ミラー１６、ディフレクタ１８、電気／光
学素子２０、電子回路２２）ブロセッザ２４、およびＰ
Ｏ８端末２６がある。
光源１４は、レンズ（図示なし）にＪ：って集束して偏
向アセンブリ１８に向けられる光ビームを出力するレー
ザが望ましい３、偏向アセンブリＩ８は本発明のスキャ
ナの基本要素である。詳細は後述するが、ここでは、偏
向アセンブリ］８は、モータ１９によって矢印２１の方
向へ回転するとき、位相の菫なる少なくとも２点からの
光ビームを偏向させるということを念頭に置もづば充分
である。その結果、ビームはスキャナ内で胃なる距離を
進み、スキャナ表面の１−の異なる点て集束する。その
結果、バーコード・パターンが記された商品１７が焦点
範囲内にあるとき、１ノーザのパターンがバーコードの
部分から反射してスキャナに戻る。
特に、商品から反射する光線２１は、複数の偏光ミラー
１〔３を介して逆反射路を通り、集）にレンズ２８に達
し得る。バーコードから反射する光線は破線て示し、レ
ーザ１４からの光線は実線で示している。各ミラーは、
反射光のほとんどを集光レンズ２８を介して光検出器３
０に向ける。光検出器３０は、反射された光信号を対応
する電気信号に変換する。電気信号は、しきい値／整Ｉ
［ａ回路３２に送られる。しきい値／整形回路３２の機
能は、光検出器３０に送られる電気信号（不規則な場合
が多い）を正弦波のパルス列に変換することである。各
パルスの周期は、レーザ・ビームによって走査された光
の幅すなわち黒の部分の関数である。しきい値／整形回
路３２の出力は候補選択回路３４に入る。回路３４は、
レーザ・ビームがテギストやグラフィクスを走査すると
き生じる光ノイズがほとんどであるすべての符号列から
、符号を示す信号を分離する。回路３４て選択された候
補（信号）は、ブロセッ→ノー２４に供給され、ブロセ
ッザ２４は、これらの候補の１つを最終符号として選択
しデコードした後、その符号をＰＯ８端末２６に送信す
る。ここで価格の参照、在庫管理などの操作が開始され
る。偏光ミラー、レーザなどは、従来からの構成要素で
あり、扛）ｉな構成が可能である。また第１図は、本発
明の範囲を狭めるものと解釈すべきではない。
第２図は、本発明によるバーコード・スキャナのパッケ
ージの斜視図である。内部の素子とそのレーザ・ビーム
との関係を示すため番１ニスキャ→の−に面は省いてい
る。スキャナには、その内部素子を支持するハウジング
４０がある。レーザ４２は、絞り込まれたレーザ・ビー
ムを出力する。
ビームは偏光ミラー４６．４８．５０を介しでディフレ
クタ・アセンブリ５２に向に−Ｊられる７アセンブリ５
２はモータ１９と連結しており、モータ１９は速度ω（
オメガ）−Ｃディフレクタ・アセンブリを駆動する。そ
の結果ディフレクタの二重ミラー面（後述）が、−次偏
向、屯５１と二次偏向点５３でレーザ・ビームを偏向さ
せる。−次偏向点と二次偏向点から反射したビームは、
ミラー・アセンブリ５４によって屈折してスキャナから
出る。反射ビームは、スキャナの外部のｆ、Ｉ＝点而面
１．４３で集束する。これらの焦点面の被写界深度はオ
ーバラップし、その組み合わせにより、スキャナの被写
界深度が大きくなる。前述のとおり、このように重なり
合った被写界深度内に置かれたバーコードは、容易に読
み取れる。
対称形のポリゴン・ディフレクタがスキャナ内の単一偏
向点からビームを偏向させる従来のバーコード・スキャ
ナとは異なり、本発明の主旨は、複数の偏向点からビー
ムを偏向させることによって、ビームがスキャナ内で距
離の異なる進路を辿るようにするディフレクタを提供す
ることにある。進路の距離が異なるため、スキャナ外部
の異なる点がビームの焦点となる。その結果スキャナの
被写界深度は、従来のスキャナより大きくなる。以」二
本発明の理論である。以下、複数の偏向点を与えるディ
フレクタについて説明する。
第３図と第４図は、本発明による対称形ディフレクタの
概略を示す。第３図はディフレクタの斜視図、第４図は
その側面図である。この対称形ディフレクタにはディス
クすなわち支持部５５がある。複数の偏向部ずなわち偏
向面６２．６ｏ、　　ｑ ５８．５６は、支持部５５の周辺に装着される。
ディスクと偏向部は、開口６１を介して駆動モータ１９
のシャフト６４に装着される。偏向部の各素子は相互に
ある角度をなし、ミラーが各面に配置される。偏向面は
、２つのミラーからなり、各ミラーが、入射するレーザ
　ビームを偏向させるとも言える。端部の６２と５６で
は、符号６４．６６で示した部分をそれぞれ不透明に、
すなわち非反斜面にすれば、ディフレクタ内部での二重
反射を防げる。ディフレクタ・アセンブリは、対称形の
偏向ポリゴンをなすミラーの一側面を取り外し、それを
、残った面のミラーの背後に置いたものと言うこともｊ
１ｊ未る。ここで、各面は、−次偏向点と二次偏向点て
レーザ・ビームを偏向させる。
第３図と第４図におい−Ｃ、モータがこの偏向機構を回
転させると、各偏向部（而６０など）は、ビームを少な
くとも２点（−次偏向、市と二次偏向点）で偏向させる
。これは特に、而６０が、ビームに対するその軌線の最
遠点に位置する場合てある（この点の面は第３図、第４
図の実線で示した）。ビームは、而６０の前面ミラー６
０Ａによって偏向され、スキャナ内のその進路の１つを
辿る。同様に、面６０の後面ミラー６０　Ｂが、その軌
線の最近点に位置するときは（この点の面は破線で示し
た）、面の後面ミラー６０Ｂはそのニー次偏向点でビー
ムを偏向させる。ここでいう最遠点、最近点とは、レー
ザ４２（第２図）との関係で決まる点である。ビームが
スキャナ内を進む進路の長さの差異は、約２（Ｒ］＋Ｒ
２）に等しい。ここでＲ１は二次偏向点からディスク５
５の中心までの距離、Ｒ２はディスク５５の中心から一
次偏向点までの距離である。第４図において、ディスク
５５が安定的に回転するよう、この平衡をとるために釣
合重りが用いられる。
ビームは、ディフレクタの配置や構造、面の数、面の位
置などを変えることにより、スキャナ内で距離の異なる
進路を辿ることになる。
構造や配置、面の数、面の位置などを変更することは、
当業者には容易であり、本発明のクレームもこのような
変更に言及するものである。
Ｆ０発明の効果 本発明により、スキャナからの距離が異なる点で高密度
のバーコードを読み取れる光学式スキャナが提供される
。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明によるスキャナを含もＩ）０８ジノ、
テムのブロック図である。 第２図は、スキャナと対称形の二重被写界深度ディフＩ
ノクタとの斜視図である。 第７３図は、対称形の二重被写界深度ディフレクタとそ
の走査ビームとの相仔作用を示す斜視図である。 第４図は、対称形の：二重被写界深度ディフレクタの側
面の一部を示す断面図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）スキャナからの距離が異なる点でバーコード・ラ
    ベルを読み取る改良されたバーコード・スキャナであっ
    て、 光ビームを出力する光源と、 前記光ビームを屈折させる光学式手段と、 光ビームを異なる点で偏向させることで、前記光ビーム
    が前記スキャナ内の異なる進路を辿り、前記スキャナの
    窓からの距離が異なる点で集束させる手段とから構成さ
    れる、改良されたバーコード・スキャナ。
  2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載のバーコード・ス
    キャナであって、偏向手段がモータと前記モータに装着
    される支持部と、 支持部に装着される複数の二重ミラー面とを含み、前記
    ミラー面が互いにある角度をなし、前記の面と支持部が
    モータによって回転するときに光ビームが各面の両側か
    ら偏向するよう構成された、バーコード・スキャナ。
  3. （３）商品のバーコードを示す電気信号を生成する改良
    されたバーコード・スキャナであって、ハウジングと、 前記ハウジングに装着されて、光ビームを出力する光源
    と、 前記光ビームを屈折させる光学式手段と、 平滑な２面を持つ少なくとも１つのミラーによって光ビ
    ームを位相の異なる点から偏向させることで、前記光ビ
    ームが前記ハウジング内の長さの異なる進路を辿り、前
    記ハウジングの外部の異なる焦点で集束するようにする
    可動ディフレクタとから構成される、改良されたバーコ
    ード・スキャナ。
  4. （４）バーコード・スキャナと併用する改良されたディ
    フレクタ機構であって、 シャフトを持つモータと、前記モータのシャフトに装着
    される支持ディスクと、 前記支持ディスクに対してある角度をなして配置された
    複数の両面偏向部とから構成される、改良されたディフ
    レクタ機構。
  5. （５）バーコード・スキャナと併用する改良されたディ
    フレクタ機構であって、 シャフトを持つモータと、 前記シャフトに装着される支持ディスクと、支持ディス
    ク上に位置する複数の片面偏向部とから構成され、前記
    偏向部が、前記偏向部の反対側に位置する隣接した偏向
    部の偏向面に対してある角度をなすよう配置された、デ
    ィフレクタ機構。
  6. （６）スキャナからの距離が異なる点でバーコード・ラ
    ベルを走査する改良されたバーコード・スキャナであっ
    て、 光ビームを出力する光源と、 前記光ビームを屈折させる光学式手段と、 光ビームを異なる点で偏向させることで、前記光ビーム
    が前記スキャナ内の長さの異なる進路を辿り、前記スキ
    ャナの窓からの距離が異なる点で集束するようにする偏
    向手段と、 前記バーコード・ラベルから反射した光信号を処理して
    電気信号を生成する検出手段と、 電気信号を処理して、バーコードが付いた商品を識別す
    る計算手段とから構成される、改良されたバーコード・
    スキャナ。
JP2114931A 1989-05-01 1990-04-28 バーコード・スキヤナ Expired - Lifetime JPH0786896B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/345,603 US5175421A (en) 1989-05-01 1989-05-01 Dual depth of field deflector for bar code scanners
US345603 1989-05-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02301881A true JPH02301881A (ja) 1990-12-13
JPH0786896B2 JPH0786896B2 (ja) 1995-09-20

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ID=23355687

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EP (1) EP0396485B1 (ja)
JP (1) JPH0786896B2 (ja)
DE (1) DE69015428T2 (ja)

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