JPH03217991A - 光学式読取装置 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明はハーコート等の光学的情報をレーザ光によって
走査し、このレーザ光の反射光を検出することにより上
記ハーコードを読取る光学式読取装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来この種の光学式読取装置として、特公平１３１２３
５号公報に開示されるものが知られている。

この公報に開示されるものは、レーザ光をポリゴンミラ
ーで走査するとともに、ケースの読取窓近傍に光センサ
を設け、上記ポリゴンミラーによるレーザ光走査の周期
を検出している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記公報に開示されるような従来の技術では、レーザ光
は常時照射されており、ポリゴンミラーの回転による走
査範囲が読取窓より広いことから、無駄な照射を行なっ
ていた。

このため、レーザ光係の消費電力か大きく、また読取窓
の内側を走査する時の乱反射光や、読取窓外のハーコー
ドのない領域を走査する時の反射光等により読取精度が
低下するといった問題点があった。

また上記公報に開示されるものでは、走査範囲は読取窓
の大きさで規定されるため、走査範囲を変化させること
ができないという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑み、レーザ光を走査する光学式
読取装置において、レーザ光源の消費電力を低減するこ
とを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために第１図に示すように
、 レーザ光源と、このレーザ光源からのレーザ光を所定範
囲にわたって走査可能な走査手段と、この走査手段によ
り走査されたレーザ光の反射光を検出する検出手段とを
備える光学式読取装置において、 前記走査手段の走査動作に同期して同期信号を発生する
同期信号発生手段と、 前記同期信号に応答して前記レーザ光源の発光を断続し
、レーザ光の走査範囲を前記走査手段により走査可能な
前記所定範囲より小さくする光源制御手段とを備えるこ
とを特徴とする光学式読取装置を備えるという技術的手
段を採用する。

〔作用］ 上記の第１図に示した本発明の構成によると、走査手段
の走査動作に同期してレーザ光源の発光が断続され、レ
ーザ光の走査範囲が走査手段により走査可能な所定範囲
より小さくされる。

このため、レーザ光源は任意の走査範囲でのみ発光し、
レーザ光を照射する。

なお第１図には走査手段としてポリゴンミラ一式のもの
を図示したが、本発明はこれに限られることなく、ガル
バノミラー式、ホログラム式等種々の光学走査手段を用
いて構成できる。

（実施例〕 以下本発明を適用した実施例を図面に基づいて説明する
。

第２図は本発明を通用した第１実施例の構成図である。

この第１実施例はポリゴンミラーを用いてレーザ光を走
査しハーコードを読取るハーコート読取装置に本発明を
適用したものである。

第２図において、八〜コード１を読取るハーコト読取装
置２は、読取窓４七タイミングマーク５とが形成された
ケース３とケース３に内蔵された光学装置部と電気回路
部とを備える。なお、ケース３の内側は低反射の黒色塗
装が施こされ、タイミングマーク５は高反射の白色塗装
あるいは金属により形成されている。

光学装置部は、図示せぬレンズ系と半導体レーザダイオ
ードとを備えるレーザ光源６１、４面のポリゴンミラ−
６２、その駆動モータ６３、集光レンズ６４、およびホ
トセンサ６５を備える。

また電気回路部は、増幅器７１、同期信号検出回路７２
、デコード回路７３、制御回路７４、設定器７５、およ
び半導体レーザダイオードの駆動回路７６を備える。

増幅器７１はホトセンサ６５の受光信号ａを増幅し同期
信号検出回路７２とデコード回路７３とに入力する。

同期信号検出回路７２は受光信号ａから所定のしきい値
電圧■いを越える信号をタイミングマーク５に対応する
信号として検出し、同期信号（ｂ）を出力する。

デコード回路７３はマイクロコンピュータを有し、受光
信号ａと同期信号ｂとに応して、受光信号ａからタイミ
ングマーク５に対応する信号を除去した後、受光信号を
２値化し、バーコードに符号化された情報をデコードし
、外部機器（例えばＰＯＳレジスタ）８へ出力する。

なお、このデコード回路７３の受光信号を２値化した後
のデコード処理には従来周知のものを用いることができ
る。

制御回路７４はマイクロコンピュータを存し、後述する
第４図のフローチャートに従って駆動回路７６に駆動信
号Ｃを出力する。

設定器７５はレーザ光源６１を断続制御するための後述
する時間間隔を設定するものである。

駆動回路７６は、第３図に示すように、突入電流阻止回
路７６ａと、自動出力制御（ＡＰＣ）回路７６ｂとを備
え、制御回路７４からの駆動信号Ｃに応してレーザ光＃
６１に内蔵されたレーザダイオード６１ａへの電流を断
続する。

また、突入電流阻止回路７６ａは、レーザダイオードへ
の通電の断続に伴なう突入電流を阻止し回路を保護する
。

またＡＰＣ回路７６ｂはモニタダイオート６１ｂにより
レーザダイオード６１ａの出力をモニタし、このレーザ
出力を一定にするようにフィードバンク制御する。

次にこの第１実施例の作動を第４図のフローチャートお
よび第５図のタイムチャートにより説明する。

この第１実施例では、ケース３の内側に設けられたタイ
ミングマーク５をレーザ光により走査し、このタイミン
グマーク５からの反射光をホトセンサ６５で電気信号に
変換し、同期信号検出回路７２により検出することで同
期信号ｂを得ている。

制御回路７４は電源スイノチの投入とともに第４図のフ
ローチャートを実行開始する（第５図ｔｏ）。

ステップ１０１でモータ６３を回転開始させる。

ステップ１０２、１０３ではレーザダイオード６１ａへ
の電流を遮断しレーザの発光を停止したままモータの回
転数が所定回転数以上に安定するまで待機する。

モータの回転が安定すると、ステップ１０３の判定がＹ
ＥＳとなり、ステップ１０４でレーザダイオー｝”６１
ａへ通電され、レーザが発光する（第５図ｔ１）。

こうして、レーザが発光を開始すると、ポリゴンミラ−
６２は既にモータ６３により回転されているから、レー
ザ光が所定の速度で走査され、やがてこのレーザ光はタ
イミングマーク５を走査する。

レーザ光がタイミングマーク５を走査すると、その反射
光はポリゴンミラ−６２で反射されてレンズ６４で集光
されホトセンサ６５で受光信号に変換される。ここでタ
イミングマーク５は高反射材で形成されており、しかも
距離が近いことから、強い反射光を生じ、大きな受光信
号として検出される。

このタイミングマーク５に対応する受光信号が同期信号
検出回路７２のしきい値Ｖｔｈを越えると同期信号Ｃが
出力される（第５図ｔ２〜Ｌ，）。

制御回路７４はステノプ１０５においてこの同期信号Ｃ
の立ち下がり（第５図ｔ，）を検出し、ステップ１０６
に進む。ステップ１０６ではレーザの発光を停止させる
。

ステノプ１０７ではマイクロコンピュータの内部タイマ
の値をＴ０として記憶するが、第１回目の処理ではタイ
マがまだ起動されていないのでＴＯは記憶されない。

ステップ１０８ではマイクロコンピュータの内部タイマ
をリセットするとともにスタートさせ・計時を開始する
。

ステップ１０９では、、レーザダイオート６１ａへの通
電を断続するタイマ値をポリゴンミラ−６２の走査周！
ｔｅｌ　Ｔ．に応じて補正する処理を行なう。

ここでは、同期信号Ｃが立下がってからバーコード走査
が開始されるまでの時間Ｔ１と、ハーコード走査が終了
するまでの時間Ｔ２と、再びタイミングマーク５を検出
するためにレーザを発光させるまでの時間Ｔ３とを下弐
に従って補正する。

ＴＩ　＝ＴＩｌｌＸＴＯ　／　Ｔｏｏ　　−（ｉ）ＴＺ
　＝’ｒｏｚｘＴｏ　／ＴＧＱ　　・（２）Ｔ３　＝Ｔ
Ｏ３ＸＴ（１　／Ｔｏｏ　　・（３）なお、ここでＴＯ
＋、’ｔ”ｏｚ、ＴＯ３は設定器７５から設定された値
であり、ポリゴンミラ−６２が規格回転数で回転してい
るときの走査周期Ｔ０。内での時間として設定されてい
る。

ステップ１０９の処理は、フローチャートの１回目の処
理ではＴ。の値がないため、Ｔ，＝Ｔ．，、Ｔ２＝ＴＯ
２、Ｔｚ＝Ｔｏｘとされる。

ステンフ゜１１０ではステンフ゜１０８でスタートした
タイマ値がＴ１経過するまで待機する（第５図Ｌ３〜ｔ
．ａ）。

タイマ値がＴ．を越えるとステンプ１１０の判定がＹＥ
Ｓとなり、ハーコート読取のためにステンプ１１１でレ
ーザが発光される。

このレーザの発光はステップ１１２においてタイマ値が
Ｔ２を越えるまで持続され、バーコードの白黒パターン
に応した反射光が得られる。この反射光はホトセンサ６
５で受光信号に変換され、デコード回路７３でハーコー
ドに符号化された情報が読取られる。

タイマ値がＴ２，を越えるとステンブ１１２の判定がＹ
ＥＳとなり、ステップ１１３でレーザの発光が停止され
る（第５図ｔ５）。

ステノプ１１４ではタイマ値がＴ３を越えるまで待機し
、タイマ値がＴ３を越えるとステップ１１４の判定がＹ
ＥＳとなり、再びステップ１０２、１０３を実行した後
、ステソプ１０４で再びレーザを発光させる（第５図ｔ
ａ）。

このようにして、タイミングマーク５の検出およびハー
コー｝＝１の読取りが行なわれ、以後繰返される。

さらに２回目以降のステンプ１０７では、前回のステッ
プ１０Ｂでスタートされたタイマの夕１７値をＴ０とし
て記憶する。

このＴ０はポリゴンミラ−６２の走査周期の実測値を示
す。

そしてステップ１０９において、ポリゴンミラー６２が
規格回転数にあるときの走査周期Ｔ。０と実測値Ｔ０と
の比率に応じてＴ。ｌ％ＴＯ２、ＴＯ３が実際のポリゴ
ンミラ−６２の走査周期にあった時間に補正される。な
お、この補正演算はタイミングマークが検出された後に
Ｔ，が経過するまでの間に行なわれる。

これにより、ポリゴンミラ−６２の回転数が変動しても
設定器７５により設定された所望の走査時間（第５図に
おけるｔ．４〜ｔ，あるいはｔ９〜ｔ１。）を得ること
ができ、この走査時間を設定器７５で任意に変化させる
ことにより、走査範囲（走査角）を任意に調節すること
ができる。

以上ムこ述べた第１実施例によると、レーザダイオーＦ
６１ａへの通電が断続されるのでこのレーザダイオード
６１ａの消費電力を低減することができる。またこの第
１実施例によるとＴＲＩ、Ｔｏ２、Ｔｏ３の時間を設定
器７５によって調節することにより、レーザ光の走査角
度を読取窓４の巾にかかわらず調節することができる。

また、タイミングマーク５を検出してレーザダイオード
６１ａの断続を行なうため、光学系の取付誤差にかかわ
らず確実に読取窓４の方向でレーザ光を走査することが
できる。

次に本発明を適用した第２実施例を説明する。

第６図は第２実施例によるハーコード読取装置の構成図
である。

この第２実施例では、ホトインタラプタを構成する発光
ダイオード７　２　ａとホトダイオード７２ｂとにより
ポリゴンミラ−６２の基準位置６２ａを検出する。そし
てポリゴンミラ−６２が基準位置６２ａにおいて、その
角部でホトインタラブタを遮ぎることを利用し、十トダ
イオード７２ｂの信号を増幅器７２ｃにより増幅し、同
期信号発生回路７２ｄによって同期信号ｂに整形して制
御回路７４に入力する。また、デコード回路７３ａは、
この第２実施例では第１実施例におけるタイミングマー
ク５に対応した受光信号が発生しないことから、同期信
号ｂを入力することなく、受光信号ａのみを入力し、パ
ーコードをデコードする。

なお、第１実施例と同一の構成には同一の符号を付した
ので説明を省略する。

この第２実施例では、ポリゴンミラ−６２の基準位置６
２ａはポリゴンミラ−６２による有効走査範囲の始点に
対応し、この始点から所定時間Ｔ，経過してからレーザ
を発光させ、さらに始点から所定時間Ｔ２経過してから
レーザの発光を停止させている。

第７図のフローチャートおよび第８図のタイムチャート
を用いてこの第２実施例の作動を説明する。

まずステップ２０１でモータ６３を回転させる。

ステップ２０２、２０３で、レーザの発光を停止させた
ままモータ６３の回転が所定回転数以上で安定するまで
待機する。

ステノプ２０３の判定がＹＥＳとなると、ステノプ２０
４で同期信号ｂの立下がりを検出する。

この同期信号ｂの立下がりは、ポリゴンミラ−６２が基
準位置６２ａまで回転し、発光ダイオード７２ａからホ
トダイオード７２ｂへの光を遮ぎったことを示しており
、第８図では時刻ｔ１において同期信号が検出されてい
る。

ステソプ２０４において同期信号が検出され、判定がＹ
ＥＳになると、ステップ２０５、２０６、２０７を実行
し・、タイマ値をＴ０として記憶するとともにタイマを
リセットして再びスタートさせ、ポリゴンミラ−６２の
走査周期Ｔ０に基づいて設定器７５からの設定値ＴＯ＋
、Ｔ０２を補正する。なお、これらの処理は第１実施例
と同様である。

ステップ２０８ではステップ２０６でスタートされたタ
イマがＴ，以上経過するまで待機する。

ステップ２０８においてタイマがＴ１以上経過すると（
第８図の時刻ｔ２）、判定がＹＥＳとなり、ステップ２
０９でレーザを発光させる。

レーザを発光させたままステソプ２１０においてタイマ
がＴ２以上経過するまで待機し、この間に得られる受光
信号ａによってハーコードが読取られる。

ステップ２１０においてタイマがＴ２以上経過すると（
第８図の時刻ｔ３）、判定がＹＥＳとなり、ステップ２
０２に戻って一連の処理を繰返す。

このようにこの第２実施例では、タイミングマーク５に
よることなく独立のホトインタラプタによって同期信号
を発生させているから、デコード回路においてタイミン
グマークに対応した受光信号を除去する処理が不要であ
る。

またタイミングマークを検出するためにレーザを発光さ
せる必要がなく、レーザの断続のための処理を簡単にす
ることができる。

また設定器７５によってＴ０ｌおよびＴ。２の時間を任
意に設定することで走査範囲（走査角）を任意に調節す
ることができる。

以上述べた第１および第２の実施例では４面のボリゴン
ミラ−６２を用いてレーザ光を走査したが、このポリゴ
ンミラ−６２に代えてガルバノミラーあるいはホログラ
ム等の走査手段を用いてもよい。

また、上記実施例では電源投入とともに処理を開始し繰
返すものを説明したが、この装置を手持弐パーコードリ
ーダとして構成し、この手持式バコードリーグに設けら
れたトリガスイッチが操作されたときに第４図のステッ
プ１０４あるいは第７図のステップ２０４以後の処理が
数回繰返されるように構成してもよい。

また、設定器７５はＴＯＩ％ＴＯ２、ＴＯ３のすべてを
設定するように構成する必要はなく、走査期間である（
　Ｔ　ｏｚ　　Ｔ　ｏ　１）のみを設定し、この設定値
走査速度および走査可能範囲等からＴ０１、Ｔｏｚ、Ｔ
ｏ３を演算してもよい。

また第２実施例においても（　Ｔ　ｏ　ｚ　　Ｔ　ｏ　
＋　）のみ設定し、演算によりＴ０１、Ｔ０２を決定し
てもよい。

さらに、走査期間を時間として設定せず、走査角度とし
て設定し、この角度を走査速度等に応じて時間に変換し
、レーザの断続を制御することも可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によると、レーザの発光を断続
することにより走査範囲を調節でき、レーザの無駄な発
光を削減して光学式読取装置としての消費電力を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック構成図、第２図は第１実施例
の構成図、第３図は第１実施例の駆動回路７６の構成図
、第４図は第１実施例の作動を示すフローチャート、第
５回は第１実施例の各部信号波形を示すタイムチャート
、第６図は第２実施例の構成図、第７図は第２実施例の
作動を示すフローチャート、第８図は第２実施例の各部
信号波形を示すタイムチャートである。 １・・・ハーコーＦ，　　２・・・ハーコードｆ［装１
．６１・・・レーザ光源，６２・・・ポリゴンミラー．
６３・・・モータ，６４・・・レンズ，６５・・・ホト
センサ　７２・・・同期信号発生回路，７３・・・デコ
ード回路，７４・・・制御回路，７５・・・設定器．７
６・・・駆動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザ光源と、このレーザ光源からのレーザ光を所定範
   囲にわたって走査可能な走査手段と、この走査手段によ
   り走査されたレーザ光の反射光を検出する検出手段とを
   備える光学式読取装置において、 前記走査手段の走査動作に同期して同期信号を発生する
   同期信号発生手段と、 前記同期信号に応答して前記レーザ光源の発光を断続し
   、レーザ光の走査範囲を前記走査手段により走査可能な
   前記所定範囲より小さくする光源制御手段とを備えるこ
   とを特徴とする光学式読取装置。