JPH04213177A - バーコードリーダ - 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】

【０００１】

〔従来の技術〕

【０００２】

【従来の技術】バーコードリーダは、周知のように、物
品に貼られたバーコードラベルのバーコードを光学的な
手段で走査してその反射光を受光器で光電変換し、その
出力を波形整形してデイジタル信号に変換した後にデコ
ーダで解読してバーコードを読み取るようにした装置で
ある。また、特に定置型バーコードリーダは、例えば搬
送ラインの所定位置にバーコードリーダを据付けておき
、搬送ライン上を移動する物品がバーコードリーダの設
置地点を通過する際に、物品に貼られたラベルのバーコ
ードを前記のように光学的に走査して自動的にバーコー
ドを読み取るようにしたものである。

【０００３】ここで、従来より知られている定置型バー
コードリーダでは、半導体レーザなどの光源から出射し
た光ビームをポリゴンミラーと呼ばれる回転多面ミラー
に入射し、このポリゴンミラーを高速回転させながらそ
のミラー面で反射した光ビームでバーコードを一方向か
ら繰り返し走査し、バーコードラベルからの反射光を受
光器で受光して読み取るようにした構成したものが一般
的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかるバーコードリー
ダでバーコードを読み取るには、バーコードを走査する
光ビームがバーコードのスタートコードからストップコ
ードの間に並ぶ各バーの全てを必ず横切ることか必要条
件である。しかして、例えば搬送ライン上を移動する物
品に貼られたバーコードラベルの向きは必ずしも光ビー
ムの走査方向と正しく一致するとは限らない。すなわち
、物品に貼りつけたバーコードラベルが傾いていたり、
物品の搬送姿勢が一定でない場合には、バーコードの読
み取り方向とバーコードの移動方向が一致せず、また物
品に貼られたバーコードの位置が所定の位置からずれて
いる場合には、光ビームを走査しても正しくバーコード
ラベルの上を横切らない場合がある。このような状態で
バーコードの読み取り走査を行うと、全てのバーを正し
く読み取ることができず、読み取りエラー，読み取り不
能といったトラブルが発生する。

【０００５】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、バーコードの向き，位置の多少のずれに左右れ
さることなくバーコードを正しく読み取れるようにした
定置型のバーコードリーダを提供することを目的とする
。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のバーコードリーダにおいては、内周面上に
複数枚の平面ミラーを並べ、かつその中心部に光ビーム
透過穴を開口してバーコードの走査面に対向配置した傘
形多面ミラーと、該多面ミラーの中心軸上に対向配置し
、前記光ビーム透過穴を通じて光源からの入射光ビーム
を多面ミラーに向けて周方向に振らせる傾斜反射面を有
する回転ミラーとを組合わせて走査ミラー系を構成する
ものとする。

【０００７】また、前記の構成において、光ビームの走
査パターンをラスタ状にしてバーコードの読み取り機能
を高めるために、傘形多面ミラーを、その中心軸に対す
る傾斜角を相対的に変えた平面ミラーの組合わせて構成
することができる。

【０００８】一方、前記と別な解決手段として、光源か
らの入射光ビームを反射偏向させる走査用のポリゴンミ
ラーと、２枚の平面ミラーを１組としてポリゴンミラー
の回転軸を含む仮想平面に対し面対称に並べてポリゴン
ミラーとバーコードの走査面との間の光路上に配置した
２組の固定ミラーとを組合わせて走査ミラー系を構成す
る方式がある。

【０００９】また、前記の構成で、光ビームの走査パタ
ーンをラスタ状にしてバーコードの読み取り機能を高め
るために、ポリゴンミラーのミラー面を、回転軸に対し
て平行なミラー面と傾斜したミラー面との組合わせて構
成することができる。

【００１０】

【作用】上記において、傘形多面ミラーと回転ミラーを
組み合わせて走査ミラー系を構成したものでは、光源か
ら入射した光ビームは回転ミラー，および傘形多面ミラ
ーで反射を繰り返してバーコードの走査面に照射される
。ここで、回転ミラーを回転すると、まず回転ミラーの
傾斜面で反射した光ビームが内周面上に並ぶ複数枚の平
面ミラーで構成された多面ミラーに向けて周方向に振ら
せるように偏向された後、さらに各平面ミラーの上を次
々に移動しながら反射してバーコードを走査する。この
場合に、多面ミラーを構成している各平面ミラーはミラ
ー面の向きが異なるので、バーコードの走査面に対して
光ビームは各平面ミラーごとに対応して異なる方向から
走査するようになる。ここで、多面ミラーが例えば８枚
の平面ミラーで構成された８面ミラーであれば、回転ミ
ラーが１回転する間に光ビームの走査方向が８回変わり
、このうち中心軸に対して対称位置に向かい合う平面ミ
ラーは周方向の向きが同じであるので、走査パターンの
軌跡は縦，横，斜めの各方向に２回ずつ合計４方向とな
る。したがって、バーコードが光ビームの走査範囲内を
通過すれば、ラベルの向きに左右されることなく、各方
向から走査する光ビームのいずれかがバーコードをバー
の配列方向に横切ることになり、これによりリードエラ
ーなしにバーコードを正しく読み取ることができる。

【００１１】また、傘形多面ミラーを構成している平面
ミラーのうち、光ビームを同じ走査方向に振らせる平面
ミラー、つまり中心軸に対して対称位置に並ぶ平面ミラ
ーについてその傾斜角を相対的に変えることにより、同
じ走査方向で軌跡の異なるラスタ状の走査パターンが得
られる。したがって、仮にバーコードラベルに局部的な
汚れ，傷などによるボイドスポットがあり、１回目の走
査の際に偶然に光ビームの走査軌跡とボイドスポットと
が重なってバーコードを読み取れなくても、次の走査で
はラスタ状に振られた光ビームが前回と別な箇所を走査
するので支障なくバーコードを読み取れることができる
。

【００１２】一方、ポリゴンミラーと２枚１組の平面ミ
ラーからなる２組の固定ミラーを組合わせて走査ミラー
系を構成したものでは、光源から出射した光ビームは、
ポリゴンミラーのミラー面で反射した後、ポリゴンミラ
ーの回転に伴って２組の固定ミラー上を一方から他方へ
移動しながらさらに反射偏向してバーコードを走査する
。この場合に２組の固定ミラーは面対称に並べて配置さ
れているので、ポリゴンミラーの一つのミラー面で反射
した光ビームが２組の固定ミラーの間を横切る間に異な
る方向からバーコードを２回走査することになる。さら
に、ポリゴンミラーのミラー面を、回転軸に対して平行
なミラー面と傾斜したミラー面との組合わせることによ
り、光ビームが固定ミラーを横切る位置が変わるので、
これによりバーコードを走査する光ビームの軌跡がラス
タ状パターンとなってバーコードの読み取り機能がより
一層向上する。

【００１３】

【実施例】

実施例１：図１において、１は半導体レーザなどを用い
た光源、２は光源の前方に配した投光レンズ、３は穴明
き平面ミラー、４は前記平面ミラー３の側方に配した受
光器、５は回転ミラー、６は回転ミラー５に対向配備し
た傘形多面ミラーであり、これらでバーコードリーダの
スキャナ部を構成している。なお、７はバーコードラベ
ル、７ａはバーコードラベル７に表示されたバーコード
である。ここで、回転ミラー５は入射光の光軸に対して
所定角度に斜めカットした傾斜反射面５ａを備え、駆動
モータ５ｂにより軸中心の回りで高速回転駆動されるよ
う構成したものであり、光源１から入射する光ビーム８
の光軸に回転中心を合わせて設置されている。一方、傘
形多面ミラー６は、それぞれ中心軸に対して所定角度に
傾斜した複数枚　（図示例は８枚）の平面ミラー６ａを
基台６ｂの内周面上に配列して構成したものであり、さ
らにその中心部には光ビーム８が通る光ビーム透過穴６
ｃが開口している。

【００１４】かかる構成で、光源１を点灯し、回転ミラ
ー５を回転すると、光源１から出射した光ビーム８は穴
明き平面ミラー３，多面ミラー６の透過穴６ｃを透過し
た後、回転ミラー５の傾斜反射面５ａで反射偏向されて
多面ミラー６に向けて進む。また、回転ミラー５の回転
により反射面５ａで反射した光ビームは円周方向に振ら
れ、多面ミラー６のミラー面上に照射された光ビーム８
のスポットが各平面ミラー６ａを次々に横切るように旋
回移動するとともに、これに対応して各平面ミラー６ａ
で反射した光ビームがバーコード７ａを異なる方向から
走査する。また、前記した光ビーム８の走査過程では、
バーコードラベル７で反射した光ビーム８の反射散乱光
が投光経路を逆に辿り、傘形多面ミラー７，回転ミラー
５を経由して穴明き平面ミラー３で反射し、投光路の側
方に配置した受光器４で受光される。なお、受光器４に
入射した光信号は電気信号に変換されて波形整形回路１
０で波形整形された後、さらにデコーダ１１を経て符号
化データとして外部に出力されて解読される。

【００１５】この場合に、傘形多面ミラー６を構成して
いる各平面ミラー６ａは周方向での向きが互いに異なる
ので、光ビーム８が各平面ミラー６ａの間を次々に横切
るように移動していく過程で、光ビーム８が或る平面ミ
ラーから次の平面ミラーに移るごとにバーコード７ａを
走査する軌跡が向きを変えるので、バーコード７ａに対
する光ビームの走査軌跡は矢印９で表すようになる。つ
まり、図示例のように多面ミラー６が８枚の平面ミラー
６ａで構成されていれば、縦，　横，　斜めの各走査方
向について光ビーム８の走査軌跡が２本ずつ、合計４方
向から光ビームがバーコードを走査することになる。そ
の光ビームの走査パターンを図２（ａ）に示す。したが
って、バーコードを読み取る際に、バーコードラベル７
が光ビーム８の走査範囲内を通過移動する限りは、その
バーコード７ａの向きに左右されることなく、縦，　横
，　斜めのいずれかの方向に走査する光ビームがバーコ
ード７ａの全てのバーを正しく横切ることになる。

【００１６】また、前記の多面ミラー６を構成している
平面ミラー６ａの分割枚数を増やすことにより、その走
査パターンは例えば図２（ｂ）で示すように走査方向の
数が増すので、その分だけバーコード読み取りの信頼性
が高くなる。特に、図示のようにバーコード７ａの全体
がバーの高さに比べて幅方向に長い場合には、（ｂ）図
のように光ビームの走査方向の数を増やすして走査軌跡
を密にすることでバーコードの読み取りがより一層確実
になる。

【００１７】さらに、多面ミラー６を構成している各平
面ミラー６ａのうち、光ビーム８を同じ走査方向に振ら
せる平面ミラー、つまり多面ミラー６の中心軸に関して
対称位置に向かい合って並ぶ平面ミラーについて、対中
心軸の傾斜角を相対的に変えることにより、図２（ｃ）
で表すように各走査方向ごとに走査軌跡が異なるラスタ
状の走査パターンが得られる。したがって、仮にバーコ
ードラベルに局部的な汚れ，傷などのボイドスポット１
２があっても支障なくバーコードが読み取れる。なお、
（ｃ）図において、９ａと９ｂが同じ走査方向に走るラ
スタ状の走査軌跡を表している。つまり、走査軌跡９ａ
とバーコードラベルの局部的なボイドスポット１２が偶
然に重なったとしても、軌跡９ｂに沿った光ビームの走
査でバーコード７ａを正しく読み取ることができる。

【００１８】 実施例２：次に前記の実施例１と異なる本発明の実施例
を図３ないし図７で説明する。まず、図３において、バ
ーコードリーダのスキャナ部は、ポリゴンミラー１２と
、相互に向かい合う２枚の平面ミラー１４ａと１４ｂ，
および１５ａと１５ｂをそれぞれ１組とする２組の固定
ミラー１４，１５とからなる走査ミラー系に、光源１，
投光レンズ２，および受光器４を組合わせて構成されて
いる。なお、１３はポリゴンミラー１２の駆動モータで
ある。ここで、前記の固定ミラー１４と１５は、図４で
表すようにポリゴンミラー１２の回転軸１２ａを含む仮
想平面１６に対し面対称に並べて配置されており、かつ
平面ミラー１４ａと１５ａは側縁同士を突き合わせてＶ
字形に並び、さらにそのミラー面がポリゴンミラー１２
の回転軸１２ａに対して傾斜するように姿勢に配置され
ている。

【００１９】かかる構成で、光源１を点灯すると、光源
１から入射した光ビーム８はポリゴンミラー１２のミラ
ー面で反射した後、平面ミラー１４ａ，１４ｂの順に反
射を繰り返してバーコードラベル７に照射され、その反
射光が受光器４で検出される。ここでポリゴンミラー１
２を矢印方向に右回転させると、図４で表すように、ま
ず光ビーム８が固定ミラー１４の平面ミラー１４ａの上
を右端から左方向へ横切るように移動し、次いで固定ミ
ラー１５に移行して平面ミラー１５ａの上を左方向へ横
切るように移動する。そして、光ビーム８が平面ミラー
１４ａの上を横切る間に、これに対応して平面ミラー１
４ｂで反射した光ビーム８がバーコードラベル７の走査
面上で矢印９ｃで表す方向に走査軌跡を描く。一方、光
ビーム８が平面ミラー１４ａの領域から平面ミラー１５
ａの領域に移ると、これに対応してバーコードラベル７
上を走査する光ビーム８の走査軌跡が矢印９ｄで表すよ
うに前記の走査軌跡９ｃと異なる方向から交叉するよう
に描く。つまり、実施例１の図２（ａ）で述べたと同等
な走査軌跡が得られる。

【００２０】一方、ポリゴンミラー１２を構成している
各反射ミラーについて、図５（ａ）〜（ｃ）で表すよう
に回転軸１２ａに対して平行なミラー面１２ｂと、傾斜
（傾斜角θ）したミラー面１２ｃ，１２ｄとを交互に並
べて構成すれば、ポリゴンミラー１２で反射偏向した後
に平面ミラー１４ａ，１５ａを横切る光ビームの軌跡の
位置が、ポリゴンミラー１２の各ミラー面１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄにそれぞれ対応して上下に変化する。したが
って、平面ミラー１４ｂ，１５ｂ（図４参照）に反射し
てバーコードの走査面７を走査する光ビームの走査軌跡
は図５で表すように各方向でラスタ状に変化する。また
、バーコード７ａの上に描いた光ビームの走査軌跡は図
７のようになる。これにより実施例１で述べたと同等な
バーコードの読み取り機能が得られる。

【００２１】

【発明の効果】本発明のバーコードリーダは、以上説明
したように構成されているので、バーコードラベルに対
して光ビームを複数の方向から走査することができ、こ
れによりバーコードラベルの傾きなどの影響を殆ど受け
ることなく、バーコードを確実に読み取とれる。さらに
、走査ミラー系を構成する傘形多面ミラー，ポリゴンミ
ラーについて各反射ミラー面の傾斜角を相対的に変える
ことにより、バーコードの走査パターンがラスタ状に変
化するので、バーコードラベルに局部的な汚れ，傷など
があってもリードエラーなしにバーコードを確実に読み
取れなど、従来のバーコードリーダと比べて読み取り機
能の大幅な向上化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図

【図２】図１の実施例によるバーコードの走査パターン
を表す図であり、　（ａ），　（ｂ），（ｃ）はそれぞ
れ異なる走査パターン図

【図３】本発明の異なる実施例の構成図

【図４】図３の
動作説明図

【図５】図３におけるポリゴンミラーの応用実施例の図
であり、　（ａ），　（ｂ），　（ｃ）はポリゴンミラ
ーの各ミラー面と対応する固定ミラーとの間の光ビーム
移動軌跡の関係を表す図

【図６】図５のポリゴンミラーによるバーコード走査面
上での走査パターンを表す図

【図７】図６の走査パターンに対応したバーコードの走
査軌跡を表す図

【符号の説明】

１　　　　光源 ２　　　　投光レンズ ４　　　　受光器 ５　　　　回転ミラー ５ａ　　傾斜反射面 ６　　　　傘形多面ミラー ６ａ　　平面ミラー ６ｃ　　光ビーム透過穴 ７　　　　バーコードラベル ７ａ　　バーコード ８　　　　光ビーム ９　　　　走査軌跡 １２　　　　ポリゴンミラー １２ａ　　回転軸 １４　　　　固定ミラー １５　　　　固定ミラー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バーコードを光学的に読み取るバーコード
   リーダにおいて、内周面上に複数枚の平面ミラーを並べ
   、かつその中心部に光ビーム透過穴を開口してバーコー
   ドの走査面に対向配置した傘形多面ミラーと、該多面ミ
   ラーの中心軸上に対向配置し、前記光ビーム透過穴を通
   じて光源からの入射光ビームを多面ミラーに向けて周方
   向に振らせる傾斜反射面を備えた回転ミラーとを組合わ
   せて走査ミラー系を構成したことを特徴とするバーコー
   ドリーダ。
2. 【請求項２】請求項１に記載のバーコードリーダにおい
   て、傘形多面ミラーが、その中心軸に対する傾斜角を相
   対的に変えた平面ミラーの組合わせからなることを特徴
   とするバーコードリーダ。
3. 【請求項３】バーコードを光学的に読み取るバーコード
   リーダにおいて、光源からの入射光ビームを反射偏向さ
   せる走査用のポリゴンミラーと、２枚の平面ミラーを１
   組としてポリゴンミラーの回転軸を含む仮想平面に対し
   面対称に並べてポリゴンミラーとバーコードの走査面と
   の間の光路上に配置した２組の固定ミラーとを組合わせ
   て走査ミラー系を構成したことを特徴とするバーコード
   リーダ。
4. 【請求項４】請求項３に記載のバーコードリーダにおい
   て、ポリゴンミラーのミラー面が、回転軸に対して平行
   なミラー面と傾斜したミラー面との組合わせからなるこ
   とを特徴とするバーコードリーダ。